2020 Fiscal Year Research-status Report
Study on self-interference cancellation filters considering transceiver imperfections for in-band full duplex
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19K14979
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
宮路 祐一 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50712923)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 帯域内全二重 / 自己干渉除去 / 送受信機の非理想性 / 適応信号処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電波資源を有効利用するために，帯域内全二重の技術課題に取り組んでいる．従来の無線通信とは異なり，帯域内全二重では自己干渉が生じる．自己干渉は受信したい信号に対して，数十デシベルから百デシベルほど大きいことや，送受信機の非理想性により歪んでいることから，一般に除去が難しい．また，十分なレベルまで抑圧できるとしても，計算コストが高いことや収束特性が悪いことが知られている．本課題では，高精度，低計算量，高速収束を同時に達成する自己干渉除去フィルタを開発する．
令和2年度では，これまでに開発した自己干渉除去フィルタに関する研究成果の論文化に注力した．結果として，当該年度内に2編の論文がIEEE Transactions on Wireless Communications，1編のレターがIEEE Wireless Communications Lettersに掲載された．
また，開発した自己干渉除去フィルタの実証実験に向けて無線通信システムの開発を行った．これまでの調査・研究の成果から，発振器と送受信機の関係によって，ディジタル段における自己干渉除去の性能上限が変わることが分かったため，既存のソフトウェア無線機に対して外付けで発振器を具備する構成を採用した．開発したシステムでの評価では，ディジタル段において，50デシベル程度の除去性能を確認することができている．ディジタル自己干渉除去として50デシベルは一般的な目標数値を達成していると言える．今後，さらなる精緻な評価を進め，シミュレーションと理論からの裏付けにより信頼性を高める．
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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
令和2年度は，これまでに開発してきたディジタル自己干渉除去フィルタに関する研究成果の学術誌への掲載に注力した．その結果，無線通信分野において影響力の高い学術誌へ計3編が掲載された．加えて，令和2年度において予定されていた，理論解析の結果を学術誌に投稿することができた．現在研究を進めている理論解析は，計算機シミュレーションと理論が一致するだけでなく，実証実験においても有効な拡張性も見いだせている．
実機実験に関しては，増幅器，ミクサ，発振器の影響を適切に評価できる無線通信システムを構築できた．開発しているディジタル自己干渉除去フィルタを実装し性能を評価したところ，最大で50デシベル程度の自己干渉除去を達成した．
上記の進捗状況を総合的に判断して，順調に進展していると評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度は，感染症予防のため実機実験に割いた時間が少なかった．今後は，適切に感染症対策をし，開発した無線通信システムの評価・検討・考察を進めていく予定である．これにより，シミュレーション，理論，実験の3要素が完成し，より包括的な知見が得られることを期待している．得られた結果は，積極的に論文化，オープンアクセス化，プレスリリースによって知の共有に努める．
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| Causes of Carryover |
研究の進捗状況は良好であるが，より精緻な評価を進め，効果的に本研究費を使用するために次年度使用額が生じている．使用計画として，開発した無線通信システムの保守ならびに拡張に必要な設備・装置・部品への使用を検討している．加えて無線通信システムを制御する計算機（実験室-電波暗室間を可搬かつ高性能）が必要である．また，研究成果の学会発表に関する費用，論文誌の掲載費にも使用する予定である．
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Research Products
(7 results)
