| 研究課題/領域番号 |
22K04101
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
丸田 一輝 東京理科大学, 工学部電気工学科, 准教授 (30801170)
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| 研究分担者 |
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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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 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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| 研究開始時の研究の概要 |
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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| 研究成果の概要 |
本研究では、次世代無線通信における多数端末の同時接続を実現するため、空間・周波数・時間・電力領域を統合した多次元信号処理に基づく高効率チャネル推定手法を開発した。具体的には、OFDMのパイロット信号の重畳と高精度補間、マルチアンテナによる空間分離と干渉除去、得られたチャネル状態情報(CSI)に基づくリソース制御やパイロット配置の改良に基づくビーム探索方式の効率化を行った。これにより、推定精度と通信効率を両立しながら、無線通信システムの大容量化に資する技術を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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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