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Massive Connect IoT志向のゼロオーバヘッド同期無線全二重通信

研究課題

研究課題/領域番号 21H01319
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関広島大学

研究代表者

亀田 卓  広島大学, ナノデバイス研究所, 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  静岡理工科大学, 理工学部, 准教授 (40736906)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワードMassive Connect IoT / ゼロオーバヘッド / 無線全二重 / 時空間同期
研究開始時の研究の概要

情報通信ネットワークは,膨大な数のノードから得られた多種多様なビックデータの解析により新たな価値を生み出す "Massive Connect IoT" へ進化する.その中で無線通信システムは各ノードからアクセスポイントへ情報を送る上り回線の超過密化に適応するためにアクセス制御の簡素化や高効率化がより高い水準で求められる.本研究では,同期捕捉などのオーバヘッドを極限まで削減する試みとしてゼロオーバヘッド同期無線全二重通信アーキテクチャを提案し,概念実証を行う.

研究成果の概要

同期捕捉などのオーバヘッドを極限まで削減する試みとしてゼロオーバヘッド同期無線全二重通信アーキテクチャを提案した.各ノードが送信した上り回線信号は AP 受信時点においてすでに同期捕捉が実現されているため,同期のためのオーバヘッド削減による高効率化が期待できる.ゼロオーバヘッド同期無線全二重通信アーキテクチャに必要となる,2端末が時刻同期用信号を基に同時に上り回線通信を行う無線通信システムの高機能化のための検討を行った.特に,ソフトウェア無線機への実装では,これまでよりも広帯域である変調帯域幅100 MHzとする実装を行うことで,システムのより一層の高速化や高効率化の可能性を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本提案方式の高精度な位置・時刻情報を用いた無線通信ネットワークの構築技術は,その実現性を通信実験により実証した先行研究は見当たらず,本提案方式の独創性や先進性は非常に高い.また,航法衛星システム分野は多数の国や地域が航法衛星システムの構築・保有を目指し競争している状況であり,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.よって,より高精度な時刻・位置情報の高度利用の可能性が広がると予想される.本研究を通じて,世界に先駆けて時刻・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)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 6件)

  • [国際共同研究] Rutgers University(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Wi-Wiを用いた同期SS-CDMA通信機能のUSRPへの実装:仮想300端末環境による評価2024

    • 著者名/発表者名
      赤坂 瀬玲菜,亀田 卓
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Wi-Wiを用いた同期SS-CDMA通信機能の実装と評価2024

    • 著者名/発表者名
      亀田 卓,赤坂 瀬玲菜,大内 駿輝,畑木 達也,安田 哲,志賀 信泰
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] [依頼講演]時空間同期を用いた無線通信システムの高度化2024

    • 著者名/発表者名
      亀田 卓
    • 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
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Wi-Wiを用いた同期SS-CDMA通信機能のUSRPへの実装2023

    • 著者名/発表者名
      赤坂 瀬玲菜,亀田 卓
    • 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
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Implementation and Evaluation of Synchronized SS-CDMA Using Wireless Two-Way Interferometry (Wi-Wi)2023

    • 著者名/発表者名
      Akasaka Serena、Kameda Suguru、Yasuda Satoshi、Shiga Nobuyasu
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Ubiquitous and Future Networks (ICUFN 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] [ポスター講演]時空間同期を用いた同期SS-CDMA通信機能の実装と評価2023

    • 著者名/発表者名
      赤坂 瀬玲菜,亀田 卓
    • 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 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] [ポスター講演]無線双方向時刻比較技術(Wi-Wi)の時刻同期オフセットの実測評価:距離依存性の考察2023

    • 著者名/発表者名
      大内 駿輝,畑木 達也,赤坂 瀬玲菜,亀田 卓,安田 哲,志賀 信泰
    • 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 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Implementation and Evaluation of Synchronized SS-CDMA2023

    • 著者名/発表者名
      Serena Akasaka, Suguru Kameda
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Biomedical Engineering and International Workshop on Nanodevice Technologies 2023 (ISBE 2023/IWNT 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] [技術展示]Wi-Wiを用いた同期SS-CDMA通信機能のUSRPへの実装:多チャネル化の基礎検討2023

    • 著者名/発表者名
      赤坂 瀬玲菜,大内 駿輝,畑木 達也,亀田 卓
    • 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
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スマート無線と Beyond 5G2023

    • 著者名/発表者名
      亀田 卓
    • 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
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Massive Connect IoT:時空間同期を用いた同期SS-CDMAの実装と評価2023

    • 著者名/発表者名
      亀田 卓
    • 学会等名
      令和5年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Massive Connect IoT: 時空間同期を用いた超多数端末同時接続技術2022

    • 著者名/発表者名
      亀田 卓
    • 学会等名
      IEEE 広島支部主催講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Massive Connect IoTのための時空間同期を用いた同期SS-CDMAのUSRP実装2022

    • 著者名/発表者名
      亀田 卓
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Massive Connect IoT のための時空間同期を用いた同期 SS-CDMA の実装と評価2022

    • 著者名/発表者名
      赤坂 瀬玲菜,亀田 卓
    • 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 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Massive Connect IoT のための時空間同期を用いた同期 SS-CDMA2022

    • 著者名/発表者名
      亀田 卓
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synchronized SS-CDMA Using Space-Time Synchronization for Massive Connect IoT2022

    • 著者名/発表者名
      Suguru Kameda
    • 学会等名
      2022 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] [技術展示]無線双方向時刻比較技術(Wi-Wi)の時刻同期オフセット実測評価2022

    • 著者名/発表者名
      赤坂 瀬玲菜,亀田 卓,安田 哲,志賀 信泰
    • 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
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 異種無線IoTシステムにおけるDual-CTSを用いたマルチホップ動的ルーティング手法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      高山 彰悟,亀田 卓,末松 憲治
    • 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
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 時刻同期誤差の影響を考慮した同期SS-CDMA誤り率特性の評価2022

    • 著者名/発表者名
      山下 ちひろ, 亀田 卓
    • 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
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 時刻同期や時空間同期の適用による同期SS-CDMAチャネル利用効率改善効果の一検討2021

    • 著者名/発表者名
      亀田 卓
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Massive Connect IoTのための時空間同期を用いた同期SS-CDMA2021

    • 著者名/発表者名
      亀田 卓
    • 学会等名
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Massive Connect IoTのための同期SS-CDMAの実装と評価2021

    • 著者名/発表者名
      亀田 卓
    • 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 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Massive Connect IoTのための時空間同期を用いた同期SS-CDMA2021

    • 著者名/発表者名
      亀田 卓
    • 学会等名
      電子情報通信学会第2回支部CoEシンポジウム(中国支部)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 低天空率環境下のGPS/QZSS/BeiDouによる衛星信号受信誤差の評価2021

    • 著者名/発表者名
      北 寛登, 小熊 博, 亀田 卓, 末松 憲治
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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