2022 Fiscal Year Annual Research Report
IoTの本格普及に向けた、衝突した端末信号の分離・復調技術の開発
| Project/Area Number |
20K04465
|
|---|
| Research Institution | Okayama University |
|---|
Principal Investigator |
上原 一浩 岡山大学, 自然科学学域, 教授 (10221798)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨里 繁 岡山大学, 自然科学学域, 准教授 (60362951)
田野 哲 岡山大学, 自然科学学域, 教授 (80378835)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 蓄積一括無線信号処理 / 信号分離 / IoT / 無線アクセス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
身の回りの殆どのデバイスに無線機能が搭載され、5Gも実用化され、IoTの本格普及が進んでいる。しかし数百億個のIoT端末が世界中に偏在し、限られた周波数資源の中でセンサ端末等の低機能の無線端末が無秩序に通信し、衝突や干渉により従来の受信機ではデータが受信出来なくなり、時に人々の安心安全をも脅かすという課題がある。本研究では、広帯域受信スペクトルを一旦クラウドに蓄積し、過去・現在・未来のデータを用いて一括信号処理することにより、従来の受信機では実現できない、衝突した信号や干渉を受けたIoT/M2M端末信号の分離・復調技術の確立を目指した。抜本的な周波数有効利用実現の可能性を秘めた本技術の確立により、今後のIoTの更なる普及に対応可能な次世代の無線通信インフラの実現に貢献していく。提案した特徴量復調方式について詳細な検討を進め、様々な条件における信号分離・復調性能と適用領域を明らかにした。
信号分離・復調性能を評価するための実証実験プラットフォームを構築し、基本的な変調方式（ASK、FSK、BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM）、1シンポル内に連続して振幅・位相が変化する変調方式や位相遷移が加えられた変調方式（GMSK、π/4シフトQPSK）、及びマルチキャリア（OFDM）信号に対して評価を行い、提案手法の有効性を明らかにした。伝搬環境のパラメータとして、所望信号と干渉信号の間隔、干渉信号の数（重畳数）、熱雑音及びD/U比を変えた場合、また、短時間フーリエ変換（STFT）の窓関数、窓幅、及び窓ずらし幅を変えた場合、更に信号の帯域制限の条件を変えた場合について多面的に評価を行った。更に、深層ニューラルネットワークを用いた変調方式識別技術について基本性能を明らかにした。これらの成果を22件の国内会議、3件の国際会議で発表し、4件の論文を投稿し採録された。
|
