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クラウドセンシングを用いた電波伝搬環境の統計化による周波数高効率利用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17J07568
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関電気通信大学

研究代表者

佐藤 光哉  電気通信大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード無線通信 / 周波数共用 / 電波伝搬 / データベース
研究実績の概要

まず、観測結果に基づく自己組織的電波伝搬モデル化に関する検討を行なった。車車間通信環境では、車両間に存在する車両の有無やその大きさなどによって瞬時受信電力の確率分布の形状が大きく変化する。そこで、周辺環境情報に応じて本確率分布の分類を予め行ない、データベース側で遮蔽車両台数ごとに確率分布を推定する手法について検討した。計算機シミュレーションにより、それぞれの確率分布を精度よく推定できることを示した。
次に、データベースを用いて推定した瞬時受信電力の確率分布に基づく送信電力制御手法について検討した。ここでは、推定した受信信号電力の確率分布をもとに所望の受信信号電力で通信が行なえる確率を保証する送信電力制御手法を提案した。計算機シミュレーションにより、従来の伝搬モデルに基づく手法と比較して平均送信電力を抑制しつつも所望の通信品質を確保でき、本手法が周波数共用効率の向上に寄与しうることがわかった。また、実際の車車間通信実験を通して取得したデータセットを用いて、電力制御に関する評価を行なった。その結果、実環境においても周波数共用効率の向上が可能であることを示した。
最後に、車車間通信を通して取得した瞬時受信電力値のデータセットを用いて、提案するデータベースの性能評価を行なった。ここではUNIX系のデータベースサーバを用いて、観測エリアを数m四方にメッシュ化した上で送信メッシュごとの平均受信電力値マップの構築を行なった。既存の伝搬モデルとの推定精度の比較を行ない、任意の送信位置において、その受信信号電力の場所依存特性を精度よく推定できることを示した。これまで実測値に基づくデータベースの適用対象は固定送信局のみに限られていたが、本検討を通して、車車間通信のように送信者が移動する環境へも拡張可能であり、多くの無線通信システムにおける伝搬予測の精度向上に寄与しうることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Low Storage, but Highly Accurate Measurement-Based Spectrum Database via Mesh Clustering2018

    • 著者名/発表者名
      Rei Hasegawa, Keita Katagiri, Koya Sato, Takeo Fujii
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E101.B 号: 10 ページ: 2152-2161

    • DOI

      10.1587/transcom.2017NEP0007

    • NAID

      130007494636

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2018-10-01
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Crowdsourcing-assisted Radio Environment Database for V2V Communication2018

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri, Koya Sato, and Takeo Fujii
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 18 号: 4 ページ: 1183-1183

    • DOI

      10.3390/s18041183

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Frequency correlation of shadowing over TV bands in suburban area2018

    • 著者名/発表者名
      Koya Sato, Kei Inage, Takeo Fujii
    • 雑誌名

      Electronics Letter

      巻: vol.54, no.1 号: 1 ページ: 6-8

    • DOI

      10.1049/el.2017.2164

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 周辺車両情報を用いた信号変動分布の高精度予測に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      片桐啓太, 佐藤光哉, 藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会スマート無線研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Compensation of Survivorship Bias in Path Loss Modeling2017

    • 著者名/発表者名
      Koya Sato, Kei Inage, and Takeo Fujii
    • 学会等名
      IEEE PIMRC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crowdsourcing-assisted Radio Environment Maps for V2V Communication Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Keita Katagiri, Koya Sato, and Takeo Fujii
    • 学会等名
      IEEE VTC 2017-Fall
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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