| Project/Area Number |
22K04101
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
Kazuki Maruta 東京理科大学, 工学部電気工学科, 准教授 (30801170)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井田 悠太 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (20711229)
宗 秀哉 湘南工科大学, 工学部, 准教授 (70873868)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | OFDM / チャネル推定 / パイロット信号 / 多次元信号処理 / Massive MIMO / 干渉除去 / ビームフォーミング / リソース制御 / 多素子アンテナ / 空間多重 / ヌル空間拡張 / セル間干渉 / ブラインドアルゴリズム / ビームステアリング / サブキャリア / プリコーディング / 補間 / 同時多接続 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，無線通信を安定的に実現するための基盤的技術である伝搬路(チャネル)の推定を対象とする．チャネル推定には送受信局において互いに既知であるパイロット信号を用いるが，これは情報伝送に寄与しないことから通信効率の劣化につながる．本研究では，限られたパイロット信号で，同時に推定可能なチャネル数の物理的限界を超越する時間・周波数・空間・電力領域信号処理技術の確立を目指す．
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| Outline of Final Research Achievements |
This study addresses the challenge of ultra-dense connectivity in next-generation wireless networks by proposing an efficient multi-channel estimation framework based on multi-dimensional signal processing across spatial, frequency, time, and power domains. The proposed scheme integrates pilot signal superposition with adaptive spatial filtering and interference cancellation using re-modulated signal replicas. Furthermore, resource allocation is dynamically optimized through a obtained channel state information (CS). The system significantly reduces pilot overhead while preserving estimation accuracy under severe multiuser interference. Simulation results demonstrate marked improvements in throughput, error rate, and spectral efficiency in both static and mobility scenarios. Based on the above achievements, this framework enables scalable and robust access for a large number of devices, contributing to the realization of sustainable 5G/6G wireless communication infrastructures.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、従来の多端末接続におけるチャネル推定の限界を、多次元信号処理の統合により克服するものであり、Massive MIMOを前提とする大規模無線アクセスにおけるスケーラブルな物理層設計を提示した点で学術的意義が高い。空間ビーム分離や周波数補間を組み合わせた本手法は、パイロット信号のオーバーヘッドを大幅に削減しつつ高精度なCSI推定を可能にする。社会的には、IoT、スマートシティ、自動運転通信基盤など、多数端末が同時に通信する場面において、高信頼・高効率な無線通信の構築に貢献し、持続可能な情報社会の基盤技術としての展開が期待される。
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