Establishment of Cell-Free Network Architecture for User-Centric Communications
| Project/Area Number |
23K22754
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| Project/Area Number (Other) |
22H01483 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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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 |
石橋 功至 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, 教授 (80452176)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
衣斐 信介 同志社大学, 理工学部, 教授 (10448087)
高橋 拓海 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (40844204)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
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| Keywords | 移動体通信 / 無線通信 / セルフリーネットワーク / ユーザセントリック通信 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究ではユーザのあらゆる通信品質要求を常に満たすことが可能なユーザセントリックな通信の実現を目指し、セルフリーネットワークの設計を確立することを目標とする。従来のセルラーネットワークでは、セル間で発生する干渉を統計的に抑圧することしかできず、これが品質低下の要因となっていた。セルフリーネットワークでは、セルという概念を根本からなくし、干渉を確定的に抑圧し、あらゆるユーザに対して所望の通信品質を提供できる。しかし、これまでの研究では実用上避けされない問題を理想化しており、実用化には程遠い状況にあった。本研究はこれらに対する解決策を与え、次世代移動体通信を支える基盤を創出する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ユーザの通信品質要求を常に満たすユーザセントリックな通信の実現を目指し、同期などの物理的制約を踏まえた上で、実現可能なセルフリーネットワークの設計を確立することである。本研究は3つの課題により構成され、2023年度は、課題1: 複数CPU・AP・端末間における時間・周波数同期技術の開発と、課題2: フロントホール・バックホール容量を考慮した信号圧縮・復調技術の開発を中心に研究を実施した。今年度の研究成果として、論文誌３編、国際会議２編、国内会議９件を発表した。各成果の具体的な内容としては、まずフロントホールによる歪みを前提とした新たな信号復調技術を開発し、その成果をIEEE論文誌に採録決定した。また、圧縮された信号を倍精度表現に復元することなく受信処理を行う手法を開発し、これをIEEE論文誌にて発表した。本成果は、セルフリーmMIMOで処理負荷の増大が懸念されるCAP処理の負荷低減への応用が期待できる。さらに、上り・下りリンクの同時収容技術として、ネットワーク全二重通信の適用、その設計法について検討した。凸最適化に基づくAP割り当て・ビームフォーミングの同時設計法を考案し、数値シミュレーションにより提案手法が優れた和容量を達成可能であることを明らかにした。さらにネットワークサイズに対して計算量が増加する問題に対処すべく、拡張性のある設計法についても明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
フロントホールによる歪みの影響を考慮した信号処理技術などについて、当初期待していたよりも優れた結果がでており、すでにIEEE論文誌への投稿を済ませるなど、当初の計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、2023年度に得られた成果を発展させ、実用的なセルフリー通信技術を構築するための基礎技術、理論を確立する。
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Report
(1 results)
Research Products
(14 results)
