高精度スペクトラム利用率測定によるホワイトスペース推定法の研究

• 研究課題/領域番号: 25420354
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 梅比良 正弘 茨城大学, 工学部, 教授 (00436239)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: ホワイトスペース / 累積確率分布 / 最小二乗推定 / 雑音電力 / スペクトル占有率 / スペクトラム占有率 / 受信電力 / スペクトラム利用率

研究成果の概要

コグニティブ無線による周波数利用効率改善効果を明らかにするために必要となる空間的、時間的なスペクトラム利用率を精度よく測定する手法が必要となる。本研究では，受信電力の累積確率分布に基づく雑音信号の時間占有率ならびに平均電力の同時最小二乗推定に基づくスペクトラム占有率測定法を提案した。提案法に基づき、スペクトルアナライザと信号処理用PCを用いたスペクトラム占有率測定装置を開発し、雑音不確定性がある場合でも、AWGN環境では受信信号SNRが2dB以上、フェージング環境では12dB以上であれば、測定誤差2%以下の高精度なスペクトル占有率測定が可能であることを明らかにした。

研究成果

• [学会発表] An Advanced CDF Based Spectrum Occupancy Rate Measurement Method by Simultaneous Estimation of Gaussian Noise Power and Time Period (2016)
  • 著者名/発表者名: Shota RACHI, Masahiro UMEHIRA, Shigeki TAKEDA
  • 学会等名: European Wireless 2016 'EW2016)
  • 発表場所: フィンランド オウル
  • 年月日: 2016-05-18
  • 国際学会
• [学会発表] CDF Based Spectrum Occupancy Rate Measurement Using Least Square Estimation of Gaussian Noise Period (2015)
  • 著者名/発表者名: Shota RACHI, Akira SAITO, Masahiro UMEHIRA, Shigeki TAKEDA
  • 学会等名: 18th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC2015)
  • 発表場所: インド ハイデラバード
  • 年月日: 2015-12-13
  • 国際学会
• [学会発表] スペクトル占有率測定のための確率密度関数を用いたSNR測定法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 良知昌太・齋藤 晟・梅比良正弘
  • 学会等名: 電子情報通信学会 ソサイエティ大会
  • 発表場所: 東北大学 仙台市
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] 最小二乗法を用いた受信信号電力のCDFに基づく高精度スペクトル占有率測定法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 良知昌太、齋藤晟、梅比良正弘、武田茂樹
  • 学会等名: ２０１５年度 電子情報通信学会 総合大会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 2015-03-10 – 2015-03-13
• [学会発表] 最小二乗法による雑音電力推定を用いた受信信号電力のCDFに基づくスペクトル占有率測定法の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 良知昌太、齋藤晟、梅比良正弘、武田茂樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会 スマート無線研究会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2015-03-04 – 2015-03-06
• [学会発表] 最小二乗法を用いた受信信号電力のCDFによるスペクトル占有率測定法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 齋藤晟、良知昌太、梅比良正弘、武田茂樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会 東京支部学生会 研究発表会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2015-02-28
• [学会発表] 受信信号電力のCDFを用いたスペクトル占有率測定系の構築と性能評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 良知 昌太、梅比良 正弘、 武田茂樹
  • 学会等名: ２０１４年度 電子情報通信学会 ソサイエティ大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2014-09-21
• [学会発表] 受信信号電力のCDFを用いたスペクトル占有率測定法の実験による性能評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 良知 昌太、梅比良 正弘、 武田茂樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会 スマート無線研究会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 2014-07-23
• [学会発表] 受信信号電力のCDFを用いたスペクトル利用率測定法における検出閾値の最適化と特性評価
  • 著者名/発表者名: 姚 依林・櫻井健大・梅比良正弘・武田茂樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 SR2013-78
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] AAGCを用いたクロック抽出・電力検出併用スペクトルセンシング方式
  • 著者名/発表者名: 櫻井健大・梅比良正弘・武田茂樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告 SR2013-79
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] 受信信号電力のCDFを用いたスペクトル利用率測定における変調方式の影響
  • 著者名/発表者名: 姚 依林・櫻井健大・梅比良正弘・武田茂樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会 総合大会B-17-11
  • 発表場所: 新潟大学
• [学会発表] 受信信号電力のCDFを用いたスペクトル利用率測定法の実験による評価
  • 著者名/発表者名: 良知 昌太・梅比良 正弘
  • 学会等名: 電子情報通信学会東京支部 学生会研究発表会 71
  • 発表場所: 東海大学 高輪キャンパス