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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-03-06 09:30 次世代移動通信におけるUAV中継局の最適配置 ○島野泰河・府川和彦（東科大）  RCS2025-284 |
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| 抄録 | （和） | 本報告は，Beyond 5Gなどの複雑な都市環境におけるミリ波中継システムに着目し，ミリ波帯の狭いカバレッジを改善できるよう，UAV(Unmanned Aerial Vehicle)中継局を効率的に配置することを目指す．ミリ波帯移動通信では，高いビットレートを実現できるものの，激しい電波減衰のためセル半径が非常に狭くなり，中継局等が必要となる．UAV中継局の台数を抑えて最適に配置するため，提案手法はまず，レイトレーシングから得られる観測点でのマルチパス情報を利用して，同一セル内の低信号対雑音比（SNR）領域を低演算量で予測する．この低SNR領域における受信電力を閾値以上に高めるため，UAV中継局を上記目的に沿うよう配置する．具体的には，提案したSNR推定法と貪欲法による中継局の最適配置を組み合わせることにより，レイトレーシングの演算量を抑えつつ，厳密なLOSの情報や反射回折などの物理的な電波伝搬を考慮して，中継局の最適配置を探索する．また貪欲法の初期配置を厳密なLOSに基づき設定することで，局所解に陥る可能性を抑えつつ演算量を削減できる．さらに従来の単純なフリースペース・パスロスモデルによる配置の全探索並びに中継局アンテナの指向性最適化を組み合わせたものに較べ，高速かつ大幅なカバレッジ改善が得られることを示す． |
| （英） | This report focuses on millimeter-wave (mmWave) relay systems in complex urban environments, such as those envisioned for Beyond 5G. The objective is to deploy unmanned aerial vehicle (UAV) relays optimally in terms of both the coverage area and the limited number of UAV relays. Although mmWave mobile communications enable high bit-rate transmission, they suffer from severe signal attenuation and extremely small cell radii, which requires the deployment of relays. To estimate the optimal locations of the UAV relays while minimizing their total number, the proposed method firstly identifies low signal-to-noise ratio (SNR) regions within a cell at low cost. For this purpose, the proposed scheme exploits information on multipaths at observation points obtained by ray tracing. The UAV relays are allocated so efficiently and optimally that they can increase the received power in those low SNR regions to more than a predefined threshold. Specifically, combining the proposed SNR estimation method with a greedy algorithm-based optimal allocation of relays enables the system to reduce the computational complexity required for the ray tracing and to search for the optimal positions of the relays while accounting for physical propagation characteristics such as rigorous Line-of-Sight (LOS) information, reflection, and diffraction. Furthermore, when the initial positions for the greedy algorithm are obtained from rigorous LOS analyses, the method can avoid falling into local optima and can reduce the overall running time. It is shown that the proposed scheme is superior in terms of both complexity and improvement in the coverage, to a conventional combination of relay allocation optimization based on the free-space path loss model and antenna directionality one. |
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| キーワード | （和） | Beyond 5G / ミリ波 / 中継局 / カバレッジ / レイトレーシング / 貪欲法 / / |
| （英） | Beyond 5G / millimeter wave / relay / coverage area / ray tracing / greedy algorithm / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 387, RCS2025-284, pp. 146-151, 2026年3月. | |
| 資料番号 | RCS2025-284 | |
| 発行日 | 2026-02-25 (RCS) | |
| 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 | RCS2025-284 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS SR SRW |
| 開催期間 | 2026-03-04 - 2026-03-06 |
| 開催地（和） | 東京理科大学 葛飾キャンパス |
| 開催地（英） | Tokyo University of Science |
| テーマ（和） | 移動通信ワークショップ |
| テーマ（英） | Mobile Communication Workshop |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RCS |
| 会議コード | 2026-03-RCS-SR-SRW |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 次世代移動通信におけるUAV中継局の最適配置 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Optimal Deployment of UAV Relays in Next-Generation Mobile Communications |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | Beyond 5G / Beyond 5G |
| キーワード(2)（和/英） | ミリ波 / millimeter wave |
| キーワード(3)（和/英） | 中継局 / relay |
| キーワード(4)（和/英） | カバレッジ / coverage area |
| キーワード(5)（和/英） | レイトレーシング / ray tracing |
| キーワード(6)（和/英） | 貪欲法 / greedy algorithm |
| 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） | 島野 泰河 / Taiga Shimano / シマノ タイガ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京科学大学 (略称： 東科大) Institute of Science Tokyo (略称： Science Tokyo) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 府川 和彦 / Kazuhiko fukawa / フカワ カズヒコ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京科学大学 (略称： 東科大) Institute of Science Tokyo (略称： Science Tokyo) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-03-06 09:30:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RCS |
| 資料番号 | RCS2025-284 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.387 |
| ページ範囲 | pp.146-151 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-02-25 (RCS) |
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