2023 Fiscal Year Annual Research Report
繰り返し送信方式の新提案とその広域化・低消費電力化効果の理論的解明及び実験検証
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21K04060
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
笹森 文仁 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (70298090)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | OFDM / 繰り返し送信 / 広域化 / 低消費電力化 / 理論的解明 / 実験検証 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，伝送速度と伝送品質の双方の向上を目的とした繰り返し送信方法を新たに提案している．伝送特性は無線回線状態によって大きく変動することから，提案方式の優位性，及び，その波及効果を理論的に解明するために，繰り返し送信回数，及び，無線回線状態をパラメータとした伝送特性の理論式を導出した．また，提案方式は無線エリアの広域化及びIoT機器の低消費電力化の観点で優位性があることを実験的に検証した．
前者の理論検討に関しては，昨年度までに導出したビット誤り率の理論式に加えて，パケット成功率及びスループットについても理論式を導出した．まず，従来方式に対して追加送信するシンボルを構成するビット列と，従来の変調シンボルを構成するビット列の誤り率の理論式をそれぞれ導出した後，総合のビット誤り率の理論式を導出した．次に，ビット誤り率の理論値からパケット成功率及びスループットを算出する理論式を導出した．理論値とシミュレーション値を比較し，ビット誤り率が高い領域（伝送品質が悪く実際には通信が厳しい領域）では両者の間に誤差が生じるものの，ビット誤り率が低い領域（伝送品質が良く実用的な領域）では両者が概ね一致していることが確認できた．
後者の実験検討に関しては，昨年度までに構築した実験プラットフォーム（FM電波，超音波，音波，428MHz帯電波，143MHz帯電波，可視光）を用いて，様々な伝搬環境において伝送実験を実施した．その際，周波数毎に伝搬路特性が異なる無線環境においても伝送特性が常に良好になるような適応制御を導入し，提案方式の更なる特性改善効果を確認した．また，エルミート対称性を考慮した繰り返し送信方法の適応や，QAM方式において特性改善効果が期待できるコンスタレーション再配置法の適用などの応用についても検証した．
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