| 講演抄録/キーワード |
| 講演名 |
2026-07-22 13:00
[招待講演]適応的な通信環境の実現に向けたUAVネットワークの自律分散型制御 ○木村達明(同志社大) CQ2026-19 |
| 抄録 |
(和) |
Beyond 5G における通信容量およびカバレッジのさらなる拡充に向けて,UAV (Unmanned Aerial Vehicle)を活用した通信ネットワークが注目されている.特に,空中基地局として機能するUAV は,3 次元空間に迅速かつ柔軟に展開可能であり,ユーザの通信需要や電波環境の変化に応じて適応的な通信環境を提供可能な技術として期待されている.一方で,空中基地局の実用化に向けては,地上ユーザの通信品質やカバレッジの観点で最適となるUAV の配置および経路設計が重要である.しかし,3 次元空間における問題の自由度の高さや,障害物等の影響を受ける複雑な空対地チャネル特性,および複数UAV 間の電波干渉などの様々な要因を考慮する必要があり,一般に困難な課題となっている.これに対して,これまでに多くの空中基地局の配置制御法および経路設計法が提案されているが,その多くは集中制御型の手法であり,UAV の展開領域やユーザ数の増加に伴い,計算量や情報収集コストが増大するという課題がある.本講演では,適応的な通信環境の実現に向けた効率的な空中基地局ネットワークの展開を目的として,自律分散型の配置制御および経路設計法について,複数のアプローチに基づく研究事例を紹介する.具体的には,UAV の自律分散型配置制御法として,カバレッジや合計データレートの最大化を目的とした,マルチエージェントシステム制御理論の手法である被覆制御に基づくアプローチと,ゲーム理論の一種であるポテンシャルゲームに基づくアプローチを紹介する.さらに,UAV の自律分散型経路制御法として,分散型モデル予測制御を応用した手法を紹介する.最後に,UAV ネットワークの実用化に向けた課題と今後の展望について述べる. |
| (英) |
Communication networks utilizing unmanned aerial vehicles (UAVs) have attracted considerable attention for further enhancing communication capacity and coverage in Beyond 5G. In particular, UAV-based aerial base stations (ABSs) can be rapidly and flexibly deployed in 3D space and are expected to provide adaptive communication environments in response to temporal variations in user traffic demand and radio propagation conditions. For the practical deployment of ABSs, their placement and trajectory design are crucial for improving communication quality and coverage for ground users. However, these
problems are challenging due to the high degrees of freedom in 3D space, complicated air-to-ground channel characteristics, and inter-cell interference among multiple ABSs. Although many placement control and trajectory design methods for ABSs have been proposed, most of them rely on centralized control. Therefore, the computational complexity and information collection costs increase as the deployment area and the number of users increase. In this talk, we present distributed placement control
and trajectory design methods for the efficient deployment of ABS networks toward the realization of adaptive communication environments. Specifically, we introduce a coverage-control-based approach for maximizing coverage and the sum data rate, a potential-game-based approach for distributed UAV placement control, and a distributed-model-predictive-control-based approach for UAV trajectory control. Finally, future challenges and perspectives toward the practical deployment of UAV networks are
discussed. |
| キーワード |
(和) |
UAV (Unmanned Aerial Vehicle) / 空中基地局 / 配置制御 / 経路制御 / 自律分散制御 / / / |
| (英) |
unmanned aerial vehicle (UAV) / aerial base station / placement control / trajectory control / distributed control / / / |
| 文献情報 |
信学技報, vol. 126, no. 121, CQ2026-19, pp. 49-49, 2026年7月. |
| 資料番号 |
CQ2026-19 |
| 発行日 |
2026-07-14 (CQ) |
| 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) |
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CQ2026-19 |