| 研究課題/領域番号 |
15K18065
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
井田 悠太 山口大学, 理工学研究科, 助教 (20711229)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | OFDM / リレー伝送 / AF / TFI / チャネル推定 |
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| 研究実績の概要 |
平成27年度は「時間周波数補間（TFI）法を用いたAF（Amplify-and-Forward）リレー伝送の作成」について研究を行った．
近年の情報通信は様々なサービスを実現するために通信の高速化，大容量化，高品質化や通信エリアの拡大等を低電力で実現することが求められている．リレー伝送は中継局を用いることで高品質化や通信エリアの拡大を実現できる．また，中継法に振幅のみを正規化するAF 法を用いることでシステムを簡素化できる．加えて，本研究は高速大容量通信を実現するために近年様々な規格で採用されている直交周波数分割多重（OFDM）を使用する．
無線通信では，チャネル状態を推定する必要があるが，AF法は送信局-中継局（SR）間と中継局-受信局（RD）間のチャネル状態を受信局で同時に推定しなければならない．従来法はチャネル推定用のパイロット信号を複数用いる方法や期待値アルゴリズム（EM）等を用いる方法があるが，通信速度の劣化や計算量の増加等の問題がある．
提案法は少ないパイロット信号でチャネル推定を実現できるTFI法を用いたAFリレー伝送を作成した．TFI法のパイロット信号は従来のパイロット信号と比較し信号数を半分以下に軽減し，さらに時間窓を利用した平均化処理により，雑音軽減も実現できる．提案法の概要は，送信局では従来のTFI法同様にパイロット信号を挿入し，受信局ではAFリレー伝送に合わせ時間窓の範囲を変化させた．結果，受信局においてSR間とRD間のチャネル状態の同時推定を実現した．性能評価はコンピュータシミュレーションを用いて行い，提案法は従来のパイロット信号の場合と比較し同等のビットエラー率（BER）特性を示し，さらにスループット特性は削減したパイロット信号分の向上を示した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
現在までの進捗状況は，中継局を1回のみ経由するシングルホップのAFリレー伝送とTFIパイロット信号を組み合わせた方法を作成し評価した．当初，提案法はSR間とRD間のチャネル干渉を防ぐために，複素信号を組み合わせたTFI法の使用を考えていたが，シングルホップのAFリレー伝送ではTFI法の時間窓の範囲を変化させることでチャネル干渉を防ぐことができたため，当初案よりもシンプルなシステムを実現できた．この研究成果は査読付き国際会議のISPACS2015と電子情報通信学会ソサイエティ大会にて発表した．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成27年度はシングルホップにおけるAFリレー伝送を評価した．今後は，中継局を複数回経由するマルチホップにおけるAFリレー伝送とTFIパイロット信号を組み合わせた方法を作成し評価する．マルチホップによるリレー伝送の課題として，マルチホップは複数個の中継局を経由するため，その分の干渉を含む問題がある．そこで今後の研究では，始めに平成27年度に実現した時間窓の範囲を変化させる方法について検証する．この方法で良い成果が得られなければ，複素信号を組み合わせたTFI法を導入し，上記問題の解決を試みる．
また，上記研究が順調に進めば，ソフトウェア無線のUSRPを用いた検証も行う．USRPについては，現在簡単な通信システムを作成し，操作できるかを確認している．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成27年度分の研究については，すでに所持している備品にて遂行できる部分が大きかったため，新たな備品購入は最小限で済んだ．また，旅費に関する支出も想定より少なかった．
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| 次年度使用額の使用計画 |
作成するシステムの規模が大きくなると1台の計算機にかかる負荷が大きくなるので，ソフトウェアのライセンスを増築し，シミュレーションを並列実行できる環境を整える．その他，論文投稿費や学会発表等の旅費，消耗品の購入等に使用する．
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