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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Experimental Evaluation and Demonstration of Massive Connect IoT with High-Efficiency Synchronous Wireless Network

Research Project

Project/Area Number 16H04361
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

亀田 卓  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10343039)

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  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40736906)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
KeywordsIoT / 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
Outline of Annual Research Achievements

情報通信ネットワークはビックデータの普及とともに "Massive Connect IoT (Internet of things)" (膨大な量のパケットがやり取りされる IoT)へと発展する.本研究課題では Massive Connect IoT の実現のために,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スペクトラム拡散・符号分割多元接続(SS-CDMA)通信により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,最終年度である平成 30 年度はそれぞれ以下の内容を実施した.
[実証フェーズ 2] SS-CDMA と同様に高密度多元接続が可能なな過負荷伝送方式の一つである非直交多元接続(NOMA: non-orthogonal multiple access)による高効率化の可能性について,理論検討ならびに計算機シミュレーションによる検証を行った.
[実証フェーズ 3] マイコンと FPGA(field-programmable gate array)を用いたシステム実装を行った.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Random Access Control Scheme with Reservation Channel for Capacity Expansion of QZSS Safety Confirmation System2019

    • Author(s)
      KAMEDA Suguru、OHYA Kei、TAKAHASHI Tomohide、OGUMA Hiroshi、SUEMATSU Noriharu
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E102-A Pages: 186~194

    • DOI

      10.1587/transfun.E102.A.186

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Experimental Evaluation of Synchronized SS-CDMA Transmission Timing Control Method for QZSS Short Message Communication2019

    • Author(s)
      KAMEDA Suguru、OHYA Kei、OGUMA Hiroshi、SUEMATSU Noriharu
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communications

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1587/transcom.2018EBP3166

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Synchronized SS-CDMA for QZSS Safety Confirmation System2019

    • Author(s)
      Kameda Suguru、Taira Akinori、Miyake Yuji、Suematsu Noriharu、Takagi Tadashi、Tsubouchi Kazuo
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Vehicular Technology

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1109/TVT.2019.2905530

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental evaluation of synchronization accuracy considering sky view factor for QZSS short message synchronized SS-CDMA2018

    • Author(s)
      Kameda Suguru、Ohya Kei、Shinozaki Ren、Oguma Hiroshi、Suematsu Noriharu
    • Journal Title

      IEICE Communications Express

      Volume: 7 Pages: 322~327

    • DOI

      10.1587/comex.2018XBL0082

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 下り回線非直交多元接続(NOMA)における不完全 SIC 時の通信路容量の評価2018

    • Author(s)
      真山 健大、秋元 浩平、亀田 卓、末松 憲治
    • Organizer
      信学技報,SR2017-109
  • [Presentation] 下り回線非直交多元接続(NOMA)における不完全 SIC 時の通信路容量: 多値変調方式の評価2018

    • Author(s)
      真山 健大、秋元 浩平、亀田 卓、末松 憲治
    • Organizer
      信学総大,B-5-83
  • [Presentation] 下り回線非直交多元接続(NOMA)における EVM を考慮した受信特性の評価2018

    • Author(s)
      真山 健大、秋元 浩平、亀田 卓、末松 憲治
    • Organizer
      信学技報,RCS2018-91
  • [Presentation] Internet of Things: データ収集からセキュリティまで(チュートリアル講演)2018

    • Author(s)
      小熊 博
    • Organizer
      富山大学次世代スーパーエンジニア養成コース 電機システム工学特論(メカトロニクスと AI/IoT)
  • [Presentation] 下り回線非直交多元接続(NOMA)における送信 EVM を考慮した誤り率特性の評価2018

    • Author(s)
      真山 健大、秋元 浩平、亀田 卓、末松 憲治
    • Organizer
      信学ソ大,B-5-46
  • [Presentation] GNSSのマスク設定と位置捕捉精度2018

    • Author(s)
      小熊 博、篠崎 蓮、駒井 孝紀、辰口 尚、亀田 卓、末松 憲治
    • Organizer
      電子情報通信学会革新的無線通信技術に関する横断型研究会(MIKA 2018)
  • [Presentation] Transmitting Timing Calculation Unit with CPU on FPGA for QZSS Short Message SS-CDMA Communication2018

    • Author(s)
      Oguma Hiroshi、Kawai Rei、Asai Takeshi、Motoyoshi Mizuki、Kameda Suguru, Suematsu Noriharu
    • Organizer
      SmartCom 2018,信学技報,SR2018-60
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Uplink Non-orthogonal Multiple Access with Single-Carrier Frequency Domain Equalization2018

    • Author(s)
      Mayama Kenta、Akimoto Kohei、Kameda Suguru、Suematsu Noriharu
    • Organizer
      SmartCom 2018,信学技報,SR2018-63
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Link Level Performance Considering EVM of Transmit Signal for Downlink NOMA2018

    • Author(s)
      Mayama Kenta、Akimoto Kohei、Kameda Suguru、Suematsu Noriharu
    • Organizer
      APMC 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 上り回線非直交多元接続(NOMA)における周波数領域等化を用いるシングルキャリア伝送の一検討2018

    • Author(s)
      真山 健大、秋元 浩平、亀田 卓、末松 憲治
    • Organizer
      信学技報,RCS2018-239

URL: 

Published: 2019-12-27  

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