Zero-Overhead Synchronized Wireless Full-Duplex Communication for Massive Connect IoT
| Project/Area Number |
21H01319
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
亀田 卓 広島大学, ナノデバイス研究所, 教授 (10343039)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末松 憲治 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (20590904)
小熊 博 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (40621909)
本良 瑞樹 静岡理工科大学, 理工学部, 准教授 (40736906)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
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| Keywords | Massive Connect IoT / ゼロオーバヘッド / 無線全二重 / 時空間同期 |
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| Outline of Research at the Start |
情報通信ネットワークは，膨大な数のノードから得られた多種多様なビックデータの解析により新たな価値を生み出す "Massive Connect IoT" へ進化する．その中で無線通信システムは各ノードからアクセスポイントへ情報を送る上り回線の超過密化に適応するためにアクセス制御の簡素化や高効率化がより高い水準で求められる．本研究では，同期捕捉などのオーバヘッドを極限まで削減する試みとしてゼロオーバヘッド同期無線全二重通信アーキテクチャを提案し，概念実証を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
情報通信ネットワークは，膨大な数のノードから得られた多種多様なビックデータの解析により新たな価値を生み出す“Massive Connect IoT（Internet of things）”へ進化する．その中で無線通信システムは各ノードからアクセスポイント（AP: access point）へ情報を送る上り回線の超過密化に適応するためにアクセス制御の簡素化や高効率化がより高い水準で求められる．本研究では，同期捕捉などのオーバヘッドを極限まで削減する試みとしてゼロオーバヘッド同期無線全二重通信（フルデュプレクス）アーキテクチャを提案する．各ノードは無線全二重通信を用いて AP から下り回線で送信される時刻・周波数基準信号や測距信号を基に時刻同期や位置推定を行い，その結果を基に上り回線における送信タイミングの制御を行う．各ノードが送信した上り回線信号は AP 受信時点においてすでに同期捕捉が実現されているため，同期のためのオーバヘッド削減による高効率化が期待できる．本研究の期間内に，提案するアーキテクチャのハードウェア実装を行いフィールド実験による概念実証を行う．
最終年度である2023年度は，ゼロオーバヘッド同期無線全二重通信アーキテクチャに必要となる，2端末が時刻同期用信号を基に同時に上り回線通信を行う無線通信システムの高機能化のための検討を行った．特に，ソフトウェア無線機であるUSRP（Universal Software Radio Peripheral）への実装では，これまでよりも広帯域である変調帯域幅100 MHｚ とする実装を行うことで，システムのより一層の高速化や高効率化を目指した．新たに実装したシステムを基にビット誤り率特性などの通信特性の実測評価を行った．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(25 results)
