研究成果

100万チャネル以上を繋ぐ5G通信方式を提案


2017年12月27日


     梅野健 情報学研究科教授、中澤勇夫 同博士課程学生の研究グループは、IoT(Internet of Things)時代を目指した100万チャネル以上の超多重化を可能とする通信方式を提案し、その実現性を明らかにしました。

     本研究成果は、2017年12月1日に電子情報通信学会発行の「IEICE Communications Express」に掲載されました。

    研究者からのコメント

    左から、梅野教授、中澤博士課程学生

     本研究で提案した概周期周波数配置(Almost Periodic Frequency Allocation、APFA)は、超周波数多重化システムに対応可能で、伝送容量は少ないが伝送速度が端末によって違う端末が多くあるセンサーネットワーク、多種多様の多くの車が通信する車々間通信、5Gシステムの多くの端末を収容する制御回線用ネットワーク(C-PLANE)、時刻配信、周波数配信等の社会基盤情報配信への適用が考えられます。

    概要

     物と物とを通信回線でつなぐIoT時代の到来が予見されて久しい今日、1km2あたり100万個のデバイスの通信を可能とする5G方式の模索が始まっています。通信量の増大に対応するべくセンサ同士の通信や中継方式が様々に提案されてきており、世界各国から国際電気通信連合無線通信部門(ITU-R)の要求を満たす方式の提案が始まっています。日本では、電波産業会(ARIB)高度無線通信研究委員会標準化部会無線インターフェース提案検討会において、ITU-Rへ日本として提案すべき5G提案方式を受け付けていましたが、本研究グループは、1km2あたり100万個のデバイスの通信を可能とする5G方式を、5G無線インターフェース(IMT-2020無線インターフェース)の日本提案候補案として正式提案しました。

     本方式は、カオス理論を基礎とした非周期的性を持つ信号を用いる伝送システムの研究を背景とするAPFAという新しいコンセプトに基づいています。シミュレーションの結果、今回提案した方式はITU-Rの要求する水準の多重通信に対応できること、伝送速度が端末によって異なるセンサーネットワークにも適用できることが分かりました。

    図:5Gの四面体構造と今回の研究成果の提案部分

    詳しい研究内容について

    書誌情報

    【DOI】https://doi.org/10.1587/comex.2017XBL0135

    Isao Nakazawa and Ken Umeno (2017). Fundamental study on almost periodic frequency arrangements for super-multi-access radio communication systems. IEICE Communications Express, 6(12), 673-678.


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