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ダイナミック周波数共用実現のための自律制御型チャネル観測制御技術

Research Project

Project/Area Number 23K16874
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionShonan Institute of Technology

Principal Investigator

宗 秀哉  湘南工科大学, 工学部, 准教授 (70873868)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Keywords周波数共用 / 電波干渉 / チャネル観測 / チャネル観測・選択 / 自律制御
Outline of Research at the Start

周波数利用効率向上のために,同一の無線リソースを複数のシステムが共用するダイナミック周波数共用(DSS)が検討されている.DSS を実現するためには,無線システム間の電波干渉を回避する技術が必要となるが,既存検討では理想的な環境でしか検討されていなかった.さらに空中利用では,地上と較べて電波の到達距離が伸びるため,電波干渉が増大する.本研究では,実システムでの使用を想定し,フェージング等の変動や干渉局の移動による時変動を,干渉システムの特徴量を用いることで推定するチャネル観測技術および制御技術を検討する.さらに実測による評価も行い,シミュレーション結果と比較することで提案法の特性を明確化する.

Outline of Annual Research Achievements

周波数利用効率向上のために,同一の無線リソースを複数のシステムが共用するダイナミック周波数共用(DSS)が検討されている.DSS を実現するためには,無線システム間の電波干渉を回避する技術が必要となるが,既存検討では理想的な環境でしか検討されていなかった.さらに空中利用では,地上と較べて電波の到達距離が伸びるため,電波干渉が増大する.本研究では,実システムでの使用を想定し,チャネル観測技術および制御技術を検討する.
本年度は,(1)移動局における電波干渉を考慮したチャネル切替および経路制御法,(2)高速ビームステアリングを用いたユーザの共用技術,の検討を行った.
(1)では,移動局としてAGVを想定した場合,AGVが移動する経路を干渉状況に応じて適応的に制御する技術を提案した.計算機シミュレーションにより,経路制御を行うAGVと行わないAGVが混在する環境の方が,スループットを向上できることを明らかにした.さらに,移動局としてUAVを想定した場合,UAVが同一周波数帯を用いた地上端末に与える影響を,Plateauの地図データと実ユーザ分布を用いたレイトレースシミュレーションにより,周波数共用時における影響量を明らかにした.(2)では,高速ビームステアリングを用いたユーザ共用技術を提案し,異なるビーム方向におけるユーザの多重を可能とした.これにより,周波数共用時における,空間多重による周波数利用効率を向上を可能とした.さらに,移動局が適応的にスモールセルとして動作する際の,他システム(セル)における干渉量も評価した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

概ね実施計画通りの進捗となる.各項目において対外発表や論文投稿・採録を行っており,順調な研究成果を創出できていると考える.

Strategy for Future Research Activity

今年度は,ユーザの分布や周囲の構造状況により電波干渉の影響量が異なることを明らかにした.特に,地上と空中を自律的に移動する移動局とでは,相互干渉量は異なり,それぞれに適した制御が必要であることがわかった.来年度は,地上および空中それぞれの干渉状況に応じたチャネルおよび経路制御の検討を進める.また,周波数共用時におけるユーザの効率的な収容法についても検討を進める.

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Excluded Channel Selection Scheme for Dynamic Spectrum Sharing in Various Interference Environments2023

    • Author(s)
      So Hideya、Soya Hayato
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 11 Pages: 69798-69806

    • DOI

      10.1109/access.2023.3292837

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Throughput evaluation by estimating the number of effective interfering STAs in tight-lattice environment2024

    • Author(s)
      D. Iijima, H. Soya, and H. So
    • Organizer
      The 5th IEICE-CS International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC2024)
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Radio Interference Areas by Flight Path and Antenna Directivity of UAV in Urban Area2024

    • Author(s)
      H. So
    • Organizer
      2024 IEEE 100th Vehicular Technology Conference (VTC2024-Fall)
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CRU を用いた適応型 C-RAN 構成における実際のユーザ分布を用いた場合のスループット評価2024

    • Author(s)
      支 遅, 宗 秀哉, 丸田 一輝, 中山 悠
    • Organizer
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 稠密無線 LAN 環境におけるスループット推定手法の検討2024

    • Author(s)
      飯島 大貴, 征矢 隼人, 宗 秀哉
    • Organizer
      電子情報通信学会 無線通信システム研究会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 稠密環境におけるクラウドソース無線装置 (CRU) による多端末収容効果2024

    • Author(s)
      宗 秀哉, 丸田 一輝, 中山 悠
    • Organizer
      電子情報通信学会 無線通信システム研究会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 離散サブキャリア配置を用いた高速ビームステアリングにおける隣接チャネル漏洩電力比およびビーム検出特性評価2024

    • Author(s)
      宗 秀哉, 丸田 一輝, 加保 貴奈
    • Organizer
      電子情報通信学会 無線通信システム研究会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 複数の干渉が存在する環境におけるシャドウイングによる占有率観測への影響評価2023

    • Author(s)
      宗 秀哉, 太田 慎太郎, 征矢 隼人
    • Organizer
      電子情報通信学会RCS研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 高速ビームステアリングにおける離散サブキャリア配置による隣接チャネル漏洩電力特性評価2023

    • Author(s)
      宗 秀哉, 丸田 一輝, 加保 貴奈
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 日々変化する建設現場におけるUAV利用時の無線通信品質の実測評価,'' 2024電子情報通信学会総合大会2023

    • Author(s)
      渡邉 純矢, 宗 秀哉
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 高速ビームステアリングを用いたビーム探索手法の特性評価2023

    • Author(s)
      宗 秀哉, 行谷 滉希, 丸田 一輝, 加保 貴奈
    • Organizer
      電子情報通信学会RCS研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 安価なデバイスで取得したパケットキャプチャデータを用いた時変動予測の一検討2023

    • Author(s)
      守重 歩香, 宗 秀哉
    • Organizer
      電子情報通信学会SR研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 高速ビームステアリングを用いた場合の\\位相回転によるセルID検出性能評価の一検討2023

    • Author(s)
      田中 鼓太朗, 宗 秀哉, 丸田 一輝, 加保 貴奈
    • Organizer
      電子情報通信学会SR研究会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 高速ビームステアリングを用いたビーム探索法のビーム間におけるセルID検出性能評価,2023

    • Author(s)
      行谷 滉希, 宗 秀哉, 丸田 一輝, 加保 貴奈
    • Organizer
      電子情報通信学会 東京支部学生会研究発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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