研究シーズ2018情報基盤科学

無線周波数やエネルギーを最⼤限に活⽤する無線通信プロトコル設計

金子 めぐみアーキテクチャ科学研究系 准教授

研究分野無線通信⼯学/無線資源割り当て・⼲渉制御/次世代移動体通信システム

研究背景・目的

現在、移動体通信加入者は全世界で45億人を超え、2020年には物と物が直接無線で通信するM2M(Machine to Machine)やIoT(Internet of Things)に対応する機器も500億個に達することが予測されており、爆発的なデータ量の増加が予想されています。その一方で、使用可能な無線資源である周波数はすでに限界を迎えており、今後の膨大なデータ通信量に対応しきれない厳しい状況になっています。その中で、現在一般に使用されている4Gの次の技術である5G移動体通信システムや、次世代無線アクセスネットワークに要求されているのは、さまざまな性能への要求(伝送速度・遅延・通信品質・省電力等)を高レベルで同時に保証することです。

研究内容

この無線資源が欠如するという問題の解決に向けて、5G移動体通信システムや次世代無線アクセスネットワーク(無線LAN・IoT無線センサーネットワーク等)のための無線周波数などの割り当てや干渉を防ぐ方法を主に研究しています。ランダムに変動する無線通信路や干渉状況をうまく活用し、システム全体の性能・各ユーザーの通信品質要求・周波数やエネルギー利用効率等、相反する性能指標を同時に達成できる優れた無線資源の割り当て方法や、クラウドとデバイスの双方のアクセスがスムーズになるような環境設計に取り組んでいます。

例えば、広い通信エリアを細分化して高密度にカバーし、それらをクラウドで連携させてコントロールしようとする「クラウド無線アクセスネットワーク」のための「無線資源割り当て法」や、無線資源の基本要素を複数ユーザーが同時に利用できる5G要素技術の候補である、非直交多元接続「NOMA」を活用した「非直交無線資源割り当て法」を考案しました。

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産業応用の可能性

研究者の発明

連絡先

金子 めぐみ[アーキテクチャ科学研究系 准教授]
megkaneko[at]nii.ac.jp ※[at]を@に変換してください

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