| 講演名 | 2021-05-14 ［依頼講演］行列補完を用いた欠損のある受信電力系列の復元と将来値の予測 菅 宣理(ATR/東京理科大), 矢野 一人(ATR), ウェバー ジュリアン(ATR/阪大), 侯 亜飛(ATR/岡山大), 新居 英志(ATR), 東森 敏英(ATR), 鈴木 義規(ATR), |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | 本稿では，工場内で移動するロボットに搭載された送信機からの受信信号強度（received signal strength: RSS）を，ランク最小化および行列分解に基づいて補間することで，通信品質情報を高精度に予測する手法を提案する．近年，機械学習に基づいたRSSのような通信品質の予測が盛んに研究されている．しかし，トラヒックモデルによっては長期間に渡り無線フレームの送信が行われないため，RSSの観測が間欠的になる場合がある．RSSを機械学習により学習・予測するためには，予測器への入力の前段階として未観測のRSS値を予め推定する必要があるが，線形補間のような古典的な補間では，推定結果が観測時刻に依存するため，未観測値を適切に推定できない．本稿では，RSS変動パターンを高精度に復元するために，RSSの観測系列より構成するHankel行列のランクに着目し，ランク最小化と行列分解に基づく補間技術をRSSの推定に適用することを提案する．計算機シミュレーションより提案手法は既存の補間手法と比較して機械学習に基づくRSS値の予測精度を向上できることを確認した． |
| 抄録(英) | This paper proposes rank minimization and matrix factorization (MF) based interpolations of received signal strength (RSS) from a transmitter mounted on moving robot in factory environment. For realizing the reliable wireless communication, machine learning based channel prediction methods have been intensively studied in the past decade. However, some traffic models will make the observation of RSS sequence be intermittent, and the missing values must be interpolated before input to the predictor. Classical interpolation such as linear interpolation cannot appropriately estimate the missing values because the result of the interpolation depends on the observation time. In this paper, we propose to apply an rank minimization and MF-based interpolation techniques to RSS interpolation in order to restore the true RSS variation pattern. The simulation results show that the proposed interpolations can improve the prediction accuracy of the machine learning based channel prediction method. |
| キーワード(和) | 受信信号強度予測 / ランク最小化 / 行列分解 |
| キーワード(英) | RSS prediction / rank minimization / matrix factorization |
| 資料番号 | CQ2021-12 |
| 発行日 | 2021-05-06 (CQ) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CS / CQ |
|---|---|
| 開催期間 | 2021/5/13(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | On-line |
| テーマ（和） | 光／無線アクセスとそれらの融合，通信行動，QoEと心理，QoS，通信品質の評価・計測・制御・最適化，ネットワークサービス，無線ネットワーク，MIMO・ダイバーシチ・マルチプレキシング，一般 |
| テーマ（英） | Optical/Wireless Access and Their Integration, Communication Behavior, QoE and Psychology, Assessment / Measurement / Control / Optimization of Communication Quality, Network Services, Wireless Networks, MIMO/Diversity/Multiplexing Techniques, etc. |
| 委員長氏名（和） | 寺田 純(NTT) / 下西 英之(NEC) |
| 委員長氏名（英） | Jun Terada(NTT) / Hideyuki Shimonishi(NEC) |
| 副委員長氏名（和） | 梅原 大祐(京都工繊大) / 岡本 淳(NTT) / 平栗 健史(日本工大) |
| 副委員長氏名（英） | Daisuke Umehara(Kyoto Inst. of Tech.) / Jun Okamoto(NTT) / Takefumi Hiraguri(Nippon Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 名倉 健一(三菱電機) / 吉田 悠来(NICT) / 木村 共孝(同志社大) / 山中 広明(NICT) / アベセカラ ヒランタ(NTT) |
| 幹事氏名（英） | Kenichi Nakura(Mitsubishi Electric) / Yuki Yoshida(NICT) / Tomotaka Kimura(Doshisha Univ.) / Hiroaki Yamanaka(NICT) / Hirantha Abeysekera(NTT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 斉藤 洋之(OKI) / 山浦 隆博(東芝) / 西川 由明(NEC) / 木村 拓人(NTT) / 堅岡 良知(KDDI総合研究所) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hiroyuki Saito(OKI) / Takahiro Yamaura(Toshiba) / Yoshiaki Nishikawa(NEC) / Takuto Kimura(NTT) / Ryoichi Kataoka(KDDI Research) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Communication Systems / Technical Committee on Communication Quality |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［依頼講演］行列補完を用いた欠損のある受信電力系列の復元と将来値の予測 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Invited Lecture] Matrix Completion Based Missing RSS Sequence Recovery and Future Value Prediction |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 受信信号強度予測 / RSS prediction |
| キーワード(2)（和/英） | ランク最小化 / rank minimization |
| キーワード(3)（和/英） | 行列分解 / matrix factorization |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 菅 宣理 / Norisato Suga |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所/東京理科大学(略称：ATR/東京理科大) Advanced Telecommunications Research Institute International/Tokyo University of Science(略称：ATR/TUS) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 矢野 一人 / Kazuto Yano |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所(略称：ATR) Advanced Telecommunications Research Institute International(略称：ATR) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | ウェバー ジュリアン / Julian Webber |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所/大阪大学(略称：ATR/阪大) Advanced Telecommunications Research Institute International/Osaka University(略称：ATR/Osaka Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 侯 亜飛 / Yafei Hou |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所/岡山大学(略称：ATR/岡山大) Advanced Telecommunications Research Institute International/Okayama University(略称：ATR/Okayama Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 新居 英志 / Eiji Nii |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所(略称：ATR) Advanced Telecommunications Research Institute International(略称：ATR) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 東森 敏英 / Toshihide Higashimori |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所(略称：ATR) Advanced Telecommunications Research Institute International(略称：ATR) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 鈴木 義規 / Yoshinori Suzuki |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 株式会社国際電気通信基礎技術研究所(略称：ATR) Advanced Telecommunications Research Institute International(略称：ATR) |
| 発表年月日 | 2021-05-14 |
| 資料番号 | CQ2021-12 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | CQ-15 |
| ページ範囲 | pp.47-52(CQ), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-05-06 (CQ) |