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Research on polarized MIMO gap filler for realization of terrestrial 8K broadcasting

Research Project

Project/Area Number 19K04372
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

Fujimoto Mitoshi  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (30362031)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords偏波 / MIMO / ギャップフィラー / 中継 / 放送 / 地上波 / 4K,8K放送
Outline of Research at the Start

2018年12月に開始された4K・8K衛星放送は,広域放送には適しているが,地域に密接した放送を実現するには地上波による放送が欠かせない.しかし,地上放送では建物などの影響により4K・8K放送は困難である.
本研究では,地上波による4K・8K放送を実現することを目的とし,地上放送に適したギャップフィラー(中継装置)の研究開発を行う.まず,地上波の電波伝搬の解析に基づき地上波の偏波特性を明らかにする.次に,偏波を利用する並列伝送(MIMO)に適したアンテナの構成を提案する.最後に,弱電界地域の電界強度を補償するために適したギャップフィラーの設置場所を明らかにする.

Outline of Final Research Achievements

For realizing 4K / 8K broadcasting by terrestrial broadcasting, we examined the configuration of repeaters and antennas suitable for polarization MIMO based on the analysis results of propagation characteristics. First, radio wave propagation analysis was performed in urban areas using a radio wave propagation analysis model. As a result, it was confirmed that the channel capacity increases by using the polarization MIMO relay. Next, we examined the difference in reception characteristics depending on the installation position of the repeater and the multi-stage configuration.
In particular, we analyzed the difference in the effect of polarization MIMO relay depending on the urban structure (city, suburbs). We also analyzed the effect of the distance between the broadcasting station and the relay station. We have clarified the effective polarization MIMO repeater configuration for improving the transmission speed (channel capacitance) in terrestrial broadcasting.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により,偏波MIMOギャップフィラーを使用する際の中継所構成の最低条件が明らかになった.また,通信環境から地上波4K・8K放送を受信するために中継所の設置が必要であるかが大まかに予測できるようになった.これらを活用することで,地上波4K・8K放送大幅な受信可能エリアの拡大が期待できる.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020 2019

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] Reception Characteristics Improvement by Polarization MIMO Gap-filler on Long-distance Transmission in Terrestrial TV Broadcasting2021

    • Author(s)
      Kentaro Tanaka, Mitoshi Fujimoto
    • Organizer
      2021 International Symposium on Antennas and Propagation
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 偏波MIMOギャップフィラー効果に対する建物高分布の影響2021

    • Author(s)
      田中健太郎,藤元美俊
    • Organizer
      2021年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Service Area Expansion by Polarization MIMO Gap-filler in Terrestrial TV Broadcasting2021

    • Author(s)
      Kentaro Tanaka and Mitoshi Fujimoto
    • Organizer
      Proceedings of International Symposium on Antennas and Propagation
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 地上波TV放送の長距離伝送おける偏波MIMOギャップフィラーによる受信特性改善2021

    • Author(s)
      田中健太郎,藤元美俊
    • Organizer
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 地上波放送における偏波MIMOギャップフィラーによる受信エリア拡大2020

    • Author(s)
      田中健太郎,藤元美俊
    • Organizer
      2020年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Improvement of Channel Capacity using Relay for Polarized MIMO Transmission2019

    • Author(s)
      K. Morimoto, M. Fujimoto
    • Organizer
      2019 International Symposium on Antennas and Propagation
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中継伝送を用いた偏波MIMO伝送のチャネル容量改善効果2019

    • Author(s)
      森本和明, 藤元美俊
    • Organizer
      2019 電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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