高密度端末環境のための最適直交ビーム設計およびビーム選択アルゴリズムの研究

• Project/Area Number: 25K17613
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: 新井 麻希 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (70881621)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2028: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: Massive MIMO / ビームフォーミング / 機械学習 / 直交指向性

Outline of Research at the Start

多数の端末と基地局が同一時間および同一周波数で無線通信を行うために用いられるビームフォーミング技術において，端末が高密度に存在する場合には，各端末へのビーム同士が重なり電波干渉を抑えきれなくなるという課題がある．
本研究では，端末が高密度に配置された環境に最適な複数の直交ビームを設計し，各端末の通信状況や要求条件に応じて最適直交ビームを高速かつ適切に選択するアルゴリズムを確立する．本研究の成果により，無線通信システムにおける端末あたりの通信路容量と基地局あたりの収容端末数の双方を増加させ，通信リソースの効率的な利用や基地局あたりの収容端末数の増加による設備コストの削減に貢献できる．