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| 講演名 | 2025-12-18 11:15 空中カバレッジのためのポテンシャルゲームに基づくUAV基地局の自律分散配置法 ○衛藤真緒・木村達明（同志社大）  NS2025-155 |
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| 抄録 | （和） | 近年，交通・物流・農業などの多様な産業分野において，ドローンをはじめとする無人航空機(Unmanned Aerial Vehicle: UAV) の利活用が進められており，近い将来には多数のUAV が空中を自律的に飛行し，人や物の運搬および遠隔監視といったサービスを提供する社会の実現が期待されている．こうした社会の基盤として，ユーザ端末として機能するUAV (Aerial User Equipment: AUE) へ高信頼な通信環境を提供する，空中カバレッジの確立が重要となる．本研究では，空中カバレッジの実現に向け，基地局機能を具備したUAV (UAV-Base-Station: UAV-BS) がAUE に対し通信サービスを提供する空対空ネットワークを対象とし，UAV-BS の自律分散配置法を提案する．AUEが，UAV-BS を介して地上基地局から通信サービスを受けるシナリオを想定し，UAV-BS の展開領域を3 次元格子空間でモデル化するとともに，各AUE が同一高度上を直線経路で移動すると仮定する．各チャネルの信号対干渉雑音比(Signal-to-Interference-Plus-Noise-Ratio) が所定のしきい値を超える場合に通信が成功するとし，地上基地局とUAV-BS 間およびUAV-BS とAUE 間の両方で通信が成功する場合にAUE が被覆されると定義する．この条件のもと，UAV-BS の最適配置問題を，被覆されるAUE の飛行経路長の期待値を最大化する問題として定式化する．さらに，この問題をポテンシャルゲームとして表現することで，自律分散型の最適配置アルゴリズムを構築する．最後に，シミュレーション評価により提案手法の有効性を示す． |
| （英） | Unmanned aerial vehicles (UAVs), including drones, are increasingly used in various industrial fields such as trans-portation, logistics, and agriculture. In the near future, numerous UAVs are expected to autonomously navigate the airspace, providing services such as transportation and remote monitoring. To support such services, it is essential to establish reliable aerial coverage that ensures high-quality communication for UAVs acting as aerial user equipment (AUE). In this study, we consider an air-to-air network in which UAV base stations (UAV-BSs) provide communication services to AUE. We assume a scenario in which AUE receive service from a terrestrial base station via a UAV-BS. The UAV-BS deployment area is modeled as a three-dimensional grid, and each AUE moves along a straight trajectory at a fixed altitude. We assume that communication succeeds when the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) exceeds a threshold, and an AUE is considered covered when both the terrestrial-BS-to-UAV-BS and UAV-BS-to-AUE links succeed. Under this model, we formulate the UAV-BS deployment problem as maximizing the expected total length of covered AUE trajectories. By expressing this as a potential game, we develop a distributed deployment algorithm for UAV-BSs. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed method. | |
| キーワード | （和） | UAV (Unmanned Aerial Vehicle) / 空中カバレッジ / 最適配置問題 / 自律分散制御 / ポテンシャルゲーム / / / |
| （英） | unmanned aerial vehicle (UAV) / aerial coverage / optimal placement problem / distributed control / potential game / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 301, NS2025-155, pp. 31-36, 2025年12月. | |
| 資料番号 | NS2025-155 | |
| 発行日 | 2025-12-11 (NS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NS2025-155 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NS RCS |
| 開催期間 | 2025-12-18 - 2025-12-19 |
| 開催地（和） | 福井県国際交流会館 + オンライン開催 |
| 開催地（英） | Fukui International Activities Plaza + Online |
| テーマ（和） | マルチホップ／リレー／協調，耐災害無線ネットワーク，センサ・メッシュネットワーク，アドホックネットワーク，D2D・M2M，無線ネットワークコーディング，ハンドオーバ/AP切替/接続セル制御/基地局間負荷分散/モバイルNW動的再構成，QoS・QoE保証，無線VoIP，IoT，エッジコンピューティング，一般 |
| テーマ（英） | Multi-hop/Relay/Cooperation, Disaster-resistant wireless network, Sensor/Mesh network, Ad-hoc network, D2D/M2M, Wireless network coding, Handover/AP switching/Connected cell control/Load balancing among base stations/Mobile network dynamic reconfiguration, QoS/QoE assurance, Wireless VoIP, IoT, Edge computing, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NS |
| 会議コード | 2025-12-NS-RCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 空中カバレッジのためのポテンシャルゲームに基づくUAV基地局の自律分散配置法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Potential Game-Based Distributed Deployment Method of UAV Base Stations for Aerial Coverage |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | UAV (Unmanned Aerial Vehicle) / unmanned aerial vehicle (UAV) |
| キーワード(2)（和/英） | 空中カバレッジ / aerial coverage |
| キーワード(3)（和/英） | 最適配置問題 / optimal placement problem |
| キーワード(4)（和/英） | 自律分散制御 / distributed control |
| キーワード(5)（和/英） | ポテンシャルゲーム / potential game |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 衛藤 真緒 / Mao Eto / エトウ マオ |
| 第1著者 所属（和/英） | 同志社大学 (略称： 同志社大) Doshisha University (略称： Doshisha Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 木村 達明 / Tatsuaki Kimura / |
| 第2著者 所属（和/英） | 同志社大学 (略称： 同志社大) Doshisha University (略称： Doshisha Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-12-18 11:15:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | NS |
| 資料番号 | NS2025-155 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.301 |
| ページ範囲 | pp.31-36 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-12-11 (NS) |
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