| Project/Area Number |
22K04086
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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 | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
安達 宏一 電気通信大学, 先端ワイヤレス・コミュニケーション研究センター, 准教授 (50789914)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 無線通信システム / チャープスペクトラム拡散 / IoT / 無線リソース割当 / チャープスペクトル拡散 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題では、低レートのデータ伝送に適したチャープスペクトラム拡散（CSS）を用いた省電力広域ネットワーク（LPWAN）の高度化を目的とした検討を行う。提案手法では、端末周辺の無線環境やトラフィック負荷に応じて適応的にチャープインデックス空間を互いに直交する部分空間へと分割する。その後、各端末の無線環境や情報ビット数に応じて部分空間を割り当てることで、より多くの端末をシステム内に収容可能とする技術を確立する。これにより、複雑な無線リソース割当や、安価な端末に対して計算処理などの負荷をかけることなく現行システムの周波数利用効率向上を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、低レートのデータ伝送に適したチャープスペクトラム拡散（CSS）を用いた省電力広域ネットワーク（LPWAN）の高度化を目的とした検討を行う。無線環境に応じて、CSS変調に用いられるチャープインデックス空間を適応的に互いに直交する部分空間へと分割し、各端末の無線環境や情報ビット数に応じて部分空間を割り当てることで、より多くの端末をシステム内に収容可能とする技術を確立することを目的とする。最終的には、複雑な処理を行えない安価な端末に対して計算処理などの負荷をかけることなく、現在のシステムと比較して周波数利用効率を向上でいることを計算機シミュレーションにより明らかにする。
本年度は、昨年度から実施してきたチャープインデックス空間分割の詳細な評価ならびに高度化を行なった。特に、異なるチャープインデックス部分空間を利用する複数の端末が情報集約局にデータを送信した際には、一般的に非同期受信となる。そのため、情報集約局側では、1) 複数端末が信号を送信しているのかどうか、2) 複数端末が同時送信をしている場合には、信号分離のための受信タイミングズレ推定、3) 受信タイミングズレを考慮した信号分離が必要となる。そこで本年度は、異なる端末グループに遅延を受信タイミングズレを考慮したプリアンブル割当て、異なるプリアンブル受信時の受信タイミングズレ量推定、および受信タイミングズレ推定値を用いた複数端末からの受信信号分離について検討を行った。提案手法の有効性を国内の研究会において発表し、さらに詳細な評価を行った内容は国際会議にて発表予定である（採択決定済み）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度の研究実績概要にも記述されているとおり、研究計画通りの進捗であり、十分な研究成果が得られていると判断できる。当該年度の研究遂行により今後取り組むべき新たな問題点や改善案なども見つかっているため、順調な進行状況であると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
複数端末が同時送信を行った場合には、それらの端末からの受信タイミングズレを高精度に推定する必要がある。このタイミングズレの推定精度は、後段の受信信号分離に大きく影響することが分かっている。本年度提案した受信タイミングズレ手法では、低信号対雑音比（SNR）領域において推定精度が劣化し、それにより信号分離精度も劣化してしまうことを計算機シミュレーションにより明らかにしている。そこで、今後は低SNR領域でも高精度に受信タイミングズレを推定できる手法を検討する。また、複数端末へと割り当てるチャープインデックス部分空間に関しても検討を進めていく。
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