| 講演名 | 2022-06-15 HAPSモバイル通信における2段階動的セル制御アルゴリズム 柴田 洋平(SB/慶大), 高畠 航(SB), 星野 兼次(SB), 長手 厚史(SB), 大槻 知明(慶大), |
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| 抄録(和) | 高度20kmの成層圏から直接地上の携帯端末に超広域の移動通信サービスを提供できるHAPS（High-Altitude Platform Station）モバイル通信が、大規模災害等を用途とした新たな通信プラットフォームとして注目されている。筆者らはこれまでエリア内のユーザ分布の偏りを考慮し、各ユーザの通信品質や通信容量を改善する共進化動的セル制御アルゴリズムを提案した。これは複数セルから成るエリアをサブエリアに分割し、各サブエリアを順番に最適化することで一度に最適化するパラメータ数を削減しつつエリア全体を最適化する手法である。パラメータの探索空間を縮小するためには、パラメータ数の削減だけではなく、各パラメータの探索範囲を削減することも有効である。本稿ではこれまでの共進化動的セル制御アルゴリズムをベースとして、探索範囲削減ステップと最適化ステップから成る２段階動的セル制御アルゴリズムを提案する。探索範囲削減ステップでは所望のステップサイズよりも粗いステップサイズで探索し、その結果から得られた各パラメータの周辺分布ヒストグラムに基づき探索範囲を削減する。最適化ステップでは、削減された探索範囲内で探索する。シミュレーション評価により、9セル構成では従来の共進化動的セル制御アルゴリズムと比べ、平均組み合わせ数を削減しつつ、スループットの平方根和で定義された目的関数の値の平均改善率が上昇することを示す。 |
| 抄録(英) | HAPS (High-Altitude Platform Station) attracts attention as a new communication platform that provides wide-area communication services directly to smartphones on the ground from the stratosphere. We proposed a co-evolutionary dynamic cell optimization algorithm for non-uniform user distributions. The coverage area is divided into multiple sub-areas to reduce the number of parameters to optimize at a time. Furthermore, reducing the search range of each parameter is also effective in reducing the search space. In this paper, we propose a two-step cell optimization algorithm based on a co-evolutionary dynamic cell optimization algorithm that comprises a search space reduction step and an optimization step. The search space is reduced based on a marginal histogram obtained by a large step size optimization. Simulation results show that the proposed algorithm increases the average improvement of the objective function value defined as a sum of the root square of the throughput while reducing the average number of combinations for a nine-cell configuration. |
| キーワード(和) | HAPS / セル構成 / 最適化 / 遺伝的アルゴリズム / ユーザ分布 / 共進化アルゴリズム |
| キーワード(英) | HAPS / Cell Configuration / Optimization / Genetic Algorithm / User Distribution / Coevolutionary Algorithm |
| 資料番号 | RCS2022-27 |
| 発行日 | 2022-06-08 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
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| 開催期間 | 2022/6/15(から3日開催) |
| 開催地（和） | 琉球大学 千原キャンパス＋オンライン開催 |
| 開催地（英） | University of the Ryukyus, Senbaru Campus and online |
| テーマ（和） | 初めての研究会，リソース制御，スケジューリング，無線通信一般 |
| テーマ（英） | First Presentation in IEICE Technical Committee, Resource Control, Scheduling, Wireless Communications, etc. |
| 委員長氏名（和） | 樋口 健一(東京理科大) |
| 委員長氏名（英） | Kenichi Higuchi(Tokyo Univ. of Science)) |
| 副委員長氏名（和） | 旦代 智哉(東芝) / 児島 史秀(NICT) / 牟田 修(九大) |
| 副委員長氏名（英） | Tomoya Tandai(Toshiba) / Fumihide Kojima(NICT) / Osamu Muta(Kyushu Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 山本 哲矢(パナソニック) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) |
| 幹事氏名（英） | Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Commun.) / Osamu Nakamura(Sharp) |
| 幹事補佐氏名（和） | 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 奥山 達樹(NTTドコモ) / 菅野 一生(KDDI総合研究所) / 張 裕淵(東工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Tatsuki Okuyama(NTT DOCOMO) / Issei Kanno(KDDI Research) / Yuyuan Chang(Tokyo Inst. of Tech) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | HAPSモバイル通信における2段階動的セル制御アルゴリズム |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Two-Step Dynamic Cell Optimization Algorithm for HAPS Mobile Communications |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | HAPS / HAPS |
| キーワード(2)（和/英） | セル構成 / Cell Configuration |
| キーワード(3)（和/英） | 最適化 / Optimization |
| キーワード(4)（和/英） | 遺伝的アルゴリズム / Genetic Algorithm |
| キーワード(5)（和/英） | ユーザ分布 / User Distribution |
| キーワード(6)（和/英） | 共進化アルゴリズム / Coevolutionary Algorithm |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 柴田 洋平 / Yohei Shibata |
| 第 1 著者 所属（和/英） | ソフトバンク/慶應義塾大学(略称：SB/慶大) SoftBank/Keio University(略称：SB/Keio) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 高畠 航 / Wataru Takabatake |
| 第 2 著者 所属（和/英） | ソフトバンク(略称：SB) SoftBank(略称：SB) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 星野 兼次 / Kenji Hoshino |
| 第 3 著者 所属（和/英） | ソフトバンク(略称：SB) SoftBank(略称：SB) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 長手 厚史 / Atsushi Nagate |
| 第 4 著者 所属（和/英） | ソフトバンク(略称：SB) SoftBank(略称：SB) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 大槻 知明 / Tomoaki Ohtsuki |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio) |
| 発表年月日 | 2022-06-15 |
| 資料番号 | RCS2022-27 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | RCS-73 |
| ページ範囲 | pp.19-24(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-06-08 (RCS) |