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2022 年度 実績報告書

学習に基づく多次元無線環境認識によるスマートスペクトラム

研究課題

研究課題/領域番号 18KK0109
研究機関東京農工大学

研究代表者

梅林 健太  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20451990)

研究分担者 藤井 威生  電気通信大学, 先端ワイヤレス・コミュニケーション研究センター, 教授 (10327710)
太田 真衣  福岡大学, 工学部, 助教 (20708523)
須藤 克弥  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (70821867)
研究期間 (年度) 2018-10-09 – 2023-03-31
キーワードスマートスペクトラム / 周波数共用 / 周波数利用観測 / 周波数資源マネジメント
研究実績の概要

スマート社会の実現には、周波数資源を柔軟かつダイナミックに共用して活用する周波数資源管理法が必要となる。高効率な周波数共用には、周波数利用の詳細な把握が必要であるが、現在の観測及びモデリング技術ではその精度が不足しており、把握が困難とされている。本研究課題では、各端末での周波数利用観測結果に対し、パラメトリックとノンパラメトリック型学習法を連携させることで多次元の無線物理量(受信電力、周波数利用率等)及び通信品質メトリック(パケットエラーレート、スループット等)を効率的に認識する手法を確立する。加えて、観測及び認識で得た情報を基に、適切な周波数資源管理法と、高効率な無線通信ネットワークの運用(スペクトラム活用法)の検討に取り組む。このために3つの課題(課題1:スペクトラム利用の認識法の確立、課題2:効率的な周波数資源管理及び活用法の確 立、課題3:複数周波数共用シナリオにおける実証実験)を設定した。 2022年度は、コロナによる制限がかなり緩和されたことを受けて、オウル大学との人的交流を実施し、オウル大学の研究者と関係研究分野に関するワークショップを開催する、また活発な共同研究により複数の国際共著論文を達成することが出来た。
研究内容としては、観測技術として信号検出技術、Radio Environment Mapのセキュリティの検討、機械学習技術を用いた高度な設計法などを明らかにしてきた。さらに、課題2、3に対する成果として、時間・空間において高度に周波数資源の活用を制御するためにニューラルネットワークを活用したIntelligent Reflecting Surfaceの活用法、そして時間軸における周波数資源の予測法を提案してきた。また、自律分散ネットワークに特に着目し、トラフィック等の情報に基づいた機械学習に基づくアクセス制御方式を提案した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 8件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] オウル大学(フィンランド)

    • 国名
      フィンランド
    • 外国機関名
      オウル大学
  • [雑誌論文] Enhanced Signal Detection and Constellation Design for Massive SIMO Communications With 1-Bit ADCs2023

    • 著者名/発表者名
      Abdelhameed Doaa、Umebayashi Kenta、Atzeni Italo、Tolli Antti
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 11 ページ: 11749~11765

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2023.3242210

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Energy Detection for <i>M</i>-QAM Signals2023

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Shun、Umebayashi Kenta、Lehtomaki Janne J.
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 11 ページ: 6305~6319

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2023.3237396

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Proactive Radar Protection System in Shared Spectrum via Forecasting Secondary User Power Levels2022

    • 著者名/発表者名
      Sone Su P.、Lehtomaki Janne、Khan Zaheer、Umebayashi Kenta、Javed Zunera
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 10 ページ: 40367~40380

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2022.3166844

  • [雑誌論文] An Improvement of Security Scheme for Radio Environment Map Under Massive Attacking2022

    • 著者名/発表者名
      Gao Ying、Fujii Takeo
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 10 ページ: 45508~45521

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2022.3170478

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Performance Analysis for IRS-Assisted SWIPT with Optimal Phase Shift under Spatially Correlated Fading Channels2023

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Miura, Katsuya Suto, Koya Sato, and Onel Luis Alcaraz Lopez
    • 学会等名
      IEEE 97th Vehicular Technology Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 実機による差動化PLIMのシンボル誤り率評価2023

    • 著者名/発表者名
      山崎仁嗣,増永佳論,松浦弘樹,太田真衣,太郎丸真
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会
    • 国際学会
  • [学会発表] 自律分散制御における干渉回避のための送信待機期間の決定法2023

    • 著者名/発表者名
      今中崇詞,太田真衣,太郎丸真
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会
    • 国際学会
  • [学会発表] 残余空きリソース長に基づくパケット長制御2023

    • 著者名/発表者名
      大橋一輝,太田真衣,太郎丸真
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Utilizing Uncertainty of Time Series Prediction in Spectrum Sharing with Radar Systems2022

    • 著者名/発表者名
      Sone Su Pyae、Lehtomaki Janne、Khan Zaheer、Umebayashi Kenta、Javed Zunera
    • 学会等名
      2022 30th Telecommunications Forum (TELFOR)
    • 国際学会
  • [学会発表] 静的遮蔽空間における通信品質改善のためのIRS配置手法,” 信学技法2022

    • 著者名/発表者名
      藤井和貴, 須藤克弥
    • 学会等名
      信学技報
  • [学会発表] Kriging-based Trust Nodes Aided REM Construction under Threatening Environment2022

    • 著者名/発表者名
      Ying Gao, Takeo Fujii
    • 学会等名
      2022 IEEE 96th Vehicular Technology Conference (VTC2022-Fall)
    • 国際学会
  • [学会発表] Device Adaptive Control Method Considering Power Consumption for Pedestrian-to- Infrastructure Communications2022

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Oki, Atsuki Mukoda, Ayumu Ueda and Takeo Fujii
    • 学会等名
      2022 Thirteenth International Conference on Ubiquitous and Future Networks (ICUFN)
    • 国際学会
  • [学会発表] Terminal Selection Based on Multi-armed Bandit under Threatening Environment for Radio Environment Map Construction2022

    • 著者名/発表者名
      Ying Gao, Takeo Fujii
    • 学会等名
      2022 IEEE 95th Vehicular Technology Conference: (VTC2022-Spring)
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] Finland-Japan 2nd mini Workshop for Wireless communications (2nd Sept 2022)2022

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公開日: 2023-12-25  

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