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Massive Connect IoT 高効率同期無線ネットワークの実験的実証

研究課題

研究課題/領域番号 16H04361
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関東北大学

研究代表者

亀田 卓  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10343039)

研究分担者 末松 憲治  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (20590904)
小熊 博  富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (40621909)
本良 瑞樹  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (40736906)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードIoT / タイミング制御 / スペクトラム拡散 / 符号分割多元接続(CDMA) / 準天頂衛星システム(QZSS) / 全地球測位システム(GPS) / 時刻情報 / 位置情報 / 同期 SS-CDMA / QZSS / GPS
研究成果の概要

Massive Connect IoT の実現のために,準天頂衛星システム(QZSS)や全地球測位システム(GPS)の測位信号によって得られる時刻情報や位置情報を基に送信タイミング制御を行うことで実現できる高効率な上りリンク同期スペクトラム拡散・符号分割多元接続(SS-CDMA)通信を提案している.QZSS や GPS から得られた測位信号を基にして,各端末がどの程度の時刻精度で送信タイミング制御できるかを実験的に検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

無線通信ネットワークにおいて,ネットワーク内のすべてのノード(端末・基地局)が時刻同期を行った上で信号の送受信を行う方式はこれまでもいくつかの提案があるものの,その実現性を通信実験により実証した例は他にはほとんどない.さらに,高精度な位置情報を活用して同期通信を行う先行研究例は見当たらず,本研究の独創性は非常に高いと考える.
また,高精度時刻・位置情報そのものが無線通信のみならず幅広い分野に活用可能である.本研究を通じて時刻・位置情報の活用可能性を実験により実証することで,今後の新たな学問分野の開拓のきっかけになる可能性を秘めている.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Experimental Evaluation of Synchronized SS-CDMA Transmission Timing Control Method for QZSS Short Message Communication2019

    • 著者名/発表者名
      KAMEDA Suguru、OHYA Kei、OGUMA Hiroshi、SUEMATSU Noriharu
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E102.B 号: 8 ページ: 1781-1790

    • DOI

      10.1587/transcom.2018EBP3166

    • NAID

      130007686369

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2019-08-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Random Access Control Scheme with Reservation Channel for Capacity Expansion of QZSS Safety Confirmation System2019

    • 著者名/発表者名
      KAMEDA Suguru、OHYA Kei、TAKAHASHI Tomohide、OGUMA Hiroshi、SUEMATSU Noriharu
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E102.A 号: 1 ページ: 186-194

    • DOI

      10.1587/transfun.E102.A.186

    • NAID

      130007541791

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2019-01-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of Synchronized SS-CDMA for QZSS Safety Confirmation System2019

    • 著者名/発表者名
      Kameda Suguru、Taira Akinori、Miyake Yuji、Suematsu Noriharu、Takagi Tadashi、Tsubouchi Kazuo
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Vehicular Technology

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 4846-4856

    • DOI

      10.1109/tvt.2019.2905530

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental evaluation of synchronization accuracy considering sky view factor for QZSS short message synchronized SS-CDMA2018

    • 著者名/発表者名
      Kameda Suguru、Ohya Kei、Shinozaki Ren、Oguma Hiroshi、Suematsu Noriharu
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 7 号: 9 ページ: 322-327

    • DOI

      10.1587/comex.2018XBL0082

    • NAID

      130007480139

    • ISSN
      2187-0136
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 下り回線非直交多元接続(NOMA)における不完全 SIC 時の通信路容量の評価2018

    • 著者名/発表者名
      真山 健大、秋元 浩平、亀田 卓、末松 憲治
    • 学会等名
      信学技報,SR2017-109
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 下り回線非直交多元接続(NOMA)における不完全 SIC 時の通信路容量: 多値変調方式の評価2018

    • 著者名/発表者名
      真山 健大、秋元 浩平、亀田 卓、末松 憲治
    • 学会等名
      信学総大,B-5-83
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 下り回線非直交多元接続(NOMA)における EVM を考慮した受信特性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      真山 健大、秋元 浩平、亀田 卓、末松 憲治
    • 学会等名
      信学技報,RCS2018-91
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Internet of Things: データ収集からセキュリティまで(チュートリアル講演)2018

    • 著者名/発表者名
      小熊 博
    • 学会等名
      富山大学次世代スーパーエンジニア養成コース 電機システム工学特論(メカトロニクスと AI/IoT)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 下り回線非直交多元接続(NOMA)における送信 EVM を考慮した誤り率特性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      真山 健大、秋元 浩平、亀田 卓、末松 憲治
    • 学会等名
      信学ソ大,B-5-46
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] GNSSのマスク設定と位置捕捉精度2018

    • 著者名/発表者名
      小熊 博、篠崎 蓮、駒井 孝紀、辰口 尚、亀田 卓、末松 憲治
    • 学会等名
      電子情報通信学会革新的無線通信技術に関する横断型研究会(MIKA 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Transmitting Timing Calculation Unit with CPU on FPGA for QZSS Short Message SS-CDMA Communication2018

    • 著者名/発表者名
      Oguma Hiroshi、Kawai Rei、Asai Takeshi、Motoyoshi Mizuki、Kameda Suguru, Suematsu Noriharu
    • 学会等名
      SmartCom 2018,信学技報,SR2018-60
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Uplink Non-orthogonal Multiple Access with Single-Carrier Frequency Domain Equalization2018

    • 著者名/発表者名
      Mayama Kenta、Akimoto Kohei、Kameda Suguru、Suematsu Noriharu
    • 学会等名
      SmartCom 2018,信学技報,SR2018-63
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Link Level Performance Considering EVM of Transmit Signal for Downlink NOMA2018

    • 著者名/発表者名
      Mayama Kenta、Akimoto Kohei、Kameda Suguru、Suematsu Noriharu
    • 学会等名
      APMC 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 上り回線非直交多元接続(NOMA)における周波数領域等化を用いるシングルキャリア伝送の一検討2018

    • 著者名/発表者名
      真山 健大、秋元 浩平、亀田 卓、末松 憲治
    • 学会等名
      信学技報,RCS2018-239
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 下り回線非直交多元接続(NOMA)における不完全 SIC 時の通信路容量の評価2018

    • 著者名/発表者名
      真山 健大,秋元 浩平,亀田 卓,末松 憲治
    • 学会等名
      信学技報,SR2017-109
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 下り回線非直交多元接続(NOMA)における不完全 SIC 時の通信路容量: 多値変調方式の評価2018

    • 著者名/発表者名
      真山 健大,秋元 浩平,亀田 卓,末松 憲治
    • 学会等名
      2018 信学総大,B-5-83
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 種々の天空率条件下の GPS/BeiDou の位置捕捉精度2018

    • 著者名/発表者名
      篠崎 蓮, 辰口 尚, 小熊 博, 山形 文啓, 亀田 卓, 末松 憲治
    • 学会等名
      2018 信学総大,B-17-16
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] QZSSショートメッセージSS-CDMA通信の実験的評価のためのNTPサーバを用いた絶対時刻同期精度評価システム構築2017

    • 著者名/発表者名
      河合 怜, 小熊 博, 大屋 慶, 亀田 卓, 末松 憲治
    • 学会等名
      2017 電子情報通信学会総合大会, B-17-32
    • 発表場所
      名城大学,名古屋市
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] QZSSショートメッセージ同期SS-CDMA通信における送信タイミング制御の実験的検討2017

    • 著者名/発表者名
      大屋 慶, 亀田 卓, 小熊 博, 末松 憲治, 高木 直, 坪内 和夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマート無線研究会, SR2016-109
    • 発表場所
      東京工業大学,東京都目黒区
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] QZSS ショートメッセージ SS-CDMA 通信の実験的評価 ―FPGA を用いた送信タイミング制御システムの構築―2017

    • 著者名/発表者名
      河合 怜, 小熊 博, 大屋 慶, 亀田 卓, 末松 憲治
    • 学会等名
      信学技報,SR2017-15
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Evaluation of Transmission Timing Control Method for QZSS Short Message Synchronized SS-CDMA Communication2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ohya, S. Kameda, H. Oguma, and N. Suematsu
    • 学会等名
      2017 Ninth International Conference on Ubiquitous and Future Networks (ICUFN 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] QZSS Short Message Synchronized SS-CDMA Communication2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kameda, K. Ohya, H. Oguma, and N. Suematsu
    • 学会等名
      2017 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] QZSS ショートメッセージ SS-CDMA 通信の実験的評価 ―FPGA への CPU 搭載の評価―2017

    • 著者名/発表者名
      中嶋 彩乃, 河合 怜, 小熊 博, 浅井 剛, 亀田 卓, 末松 憲治
    • 学会等名
      電気関係学会北陸支部連合大会,C-8
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] QZSS ショートメッセージ SS-CDMA 通信の実験的評価 ―送信タイミング制御システムの SOC 化検討―2017

    • 著者名/発表者名
      小熊 博, 浅井 剛, 河合 怜, 亀田 卓, 末松 憲治
    • 学会等名
      2017 信学ソ大,B-17-1
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Construction of Transmission Timing Control System Using FPGA for QZSS Short Message Synchronized SS-CDMA Communication2017

    • 著者名/発表者名
      R. Kawai, H. Oguma, S. Kameda, and N. Suematsu
    • 学会等名
      2017 International Conference on Information and Communication Technology Convergence (ICTC 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] QZSSショートメッセージSS-CDMA通信における測位精度による送信タイミング制御誤差の実験的検討2016

    • 著者名/発表者名
      大屋 慶, 亀田 卓, 小熊 博, 末松 憲治, 高木 直, 坪内 和夫
    • 学会等名
      第2回コミュニケーションクオリティ基礎講座ワークショップ
    • 発表場所
      JA 長野県ビル,長野市
    • 年月日
      2016-10-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] QZSSショートメッセージSS-CDMA通信における測位誤差による同期精度の検討2016

    • 著者名/発表者名
      大屋 慶, 亀田 卓, 小熊 博, 末松 憲治, 高木 直, 坪内 和夫
    • 学会等名
      2016 電子情報通信学会ソサイエティ大会, B-5-102
    • 発表場所
      北海道大学,札幌市
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Experimental evaluation of timing synchronization accuracy for QZSS short message synchronized SS-CDMA communication2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ohya, S. Kameda, H. Oguma, A. Taira, N. Suematsu, T. Takagi, K. Tsubouchi
    • 学会等名
      27th Annual IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communication (PIMRC 2016)
    • 発表場所
      Valencia, Spain
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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