2017 Fiscal Year Annual Research Report
Experimental Evaluation and Demonstration of Massive Connect IoT with High-Efficiency Synchronous Wireless Network
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16H04361
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
亀田 卓 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (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, 電子情報工学科, 教授 (40621909)
本良 瑞樹 東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40736906)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | IoT / タイミング制御 / スペクトラム拡散 / 符号分割多元接続（CDMA） / 準天頂衛星システム（QZSS） / 全地球測位システム（GPS） / 時刻情報 / 位置情報 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，準天頂衛星システム（QZSS）や全地球測位システム（GPS）の測位信号によって得られる時刻情報や位置情報を基に送信タイミング制御を行うことで高効率な上りリンク同期符号分割多元接続（CDMA）通信を実現することを提案している．QZSS や GPS から得られた測位信号を基にして，各端末がどの程度の時刻精度で送信タイミング制御できるかを明らかにすることが提案方式の最も重要な課題である．この時刻精度はハードウェアや通信環境（特にマルチパス伝搬路環境）に大きく依存する部分であり，実環境における通信特性の評価は本提案方式の有効性検証に必要不可欠である．この実証のために，平成 29 年度はそれぞれ以下の内容を実施した．
[実証フェーズ 1] QZSS/GPS 同期発振器の時刻・位置精度の実測評価: 天空率によって変化する可視衛星数や水平精度低下率（HDOP）によって，同期精度がどのように変化するかを実験によって明らかにした．
[実証フェーズ 2] 任意波形発生器を用いた送信タイミング制御の実測評価: 実証フェーズ 3 の進捗が早いため，実装・実測に関してはフェーズ 2 の内容を省略することとした．一方，フェーズ 2 の検証において，CDMA と同様に高密度多元接続が可能な過負荷伝送方式による高効率化の可能性についてグループ内で議論となり，計算機シミュレーションによる検証を始めた．
[実証フェーズ 3] USRP（Universal Software Radio Peripheral）に実装した送信機を用いたフィールド試験: 昨年度の検証で USRP では本研究課題における実証が難しいことが分かった．そのため，実装にマイコンと FPGA（field-programmable gate array）を用いたシステムの構築を継続している．
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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
研究の加速化のために [実装フェーズ 2] の内容を省略して [実装フェーズ 3] のシステム実装に注力している．また，[実装フェーズ 2] において新しいアイディアである過負荷伝送方式についての議論も行っており，当初の計画以上の進展がみられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
実証フェーズ 3 については，電波を発射して実験を行う計画であるが，実験局免許を取得できないなどの理由で実験の実施が難しい場合には，フェージングシミュレータ（現有装置）を用いた有線接続や一部をシステムシミュレーションにより評価を行うことで，目標を達成する予定である．
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Research Products
(9 results)
