2014 Fiscal Year Annual Research Report
無線通信システム特性改善のためのトランスミットアレーを用いた電波環境操作法
| Project/Area Number |
25630157
|
|---|
| Research Institution | Iwate University |
|---|
Principal Investigator |
本間 尚樹 岩手大学, 工学部, 准教授 (70500718)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | MIMO / チャネル容量 / トランスミットアレー / 電波伝搬 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では無給電アンテナを中継器として用いることで電波伝搬環境を改善する手段として，可変トランスミットアレーを提案し，計算および実験によりその性能評価を行った．電圧を無給電アンテナに実装した可変素子に印加し，その特性を制御することによってMIMOチャネル容量の向上を目指した．さらに，受信電力から可変素子の取り得る最適なリアクタンス値の組み合わせを導出するアルゴリズムについて提案した．
はじめに，可変トランスミットアレーを用いた電波伝搬特性の向上効果について実験的検討を行った．実験系を構築し，可変トランスミットアレーの試作を行った．その上で， MIMOチャネル容量の評価を行った．実験結果から，最適なインピーダンス値の組合せを実現した可変トランスミットアレーアンテナを使用することによって，MIMOチャネル容量の10 %値を1.32倍に向上できることを明らかにした．これらの結果より，可変トランスミットアレーアンテナに装荷したインピーダンスの値を可変とすることで，特に通信環境が悪い場所でのMIMOチャネル容量の改善効果が大きくなることを確認した．
つぎに，可変トランスミットアレーの高速制御法について提案を行った．これまでの検討では，トランスミットアレーは最適値の探索に多くの時間を要していた．一方，本方式では決定論的に最適値を定めることが可能である． 数値計算により評価を行った結果，本方式は全探索とほぼ等しいチャネル容量改善量を達成することが分かり，本方式の有効性を確認した．
以上の検討から，可変トランスミットアレーを用いることで，電波伝搬環境の改善が可能であることが実験的に明らかになり，さらに現実的な制御アルゴリズムを提案することができた．今後の実用化を考え，より大きな改善量が得られるアンテナ配置および伝搬路自体が変動する環境への対応等について引き続き検討を進めてゆく．
|
