山口東京理科大学基礎工学研究科伊藤研究室　西田雄一

アレイアンテナを用いた 伝搬モデルに基く最適受信方式山口東京理科大学基礎工学研究科伊藤研究室　西田雄一

無線通信 サーバインターネット無線ルータ基地局など携帯等の無線端末通常の通信 →インフラストラクチャが必要 →電力効率が悪く、他への干渉が大きい１対１の通信 →電力効率が良く、他への干渉が小さい中継していく通信

アレイアンテナとは？ ８本の無指向性アンテナでアレイを構成。所望端末受信端末アレイアレイ出力を並列に、受信方向ごとに最適な複素数重みを掛けて合成することで、指向性利得により、小さな送信電力でSNRが確保できる。

無線通信の干渉 A A B B →電力効率が悪く、干渉が大きい１対１の通信 :送信時に広がる電波 →電力効率が良く、干渉が小さい中継していく通信

研究の目標として アドホックネットワークを視野に入れた通信方式を模索アレイアンテナによるMMSE(平均二乗誤差最少化)を用いて最適な受信重みを算出し適応電波の干渉が減り、より多様な通信が可能端末同士で手を加えず伝達するよりもより良質な通信様々な方向から到来する電波を仕分けて各々を同時に受信できる

MC/CDMAの利用 Multi-Carrier / Code-Division Multiple-Access（符号分割多元接続）周波数帯域をキャリヤセットという区分けで分割して、分けたものを選び送信で用いる。 MC: 違うキャリヤセットの通信は、基本的に別のキャリヤセットに影響(干渉)を与えない。自分が送信中のキャリヤセット以外、全てのキャリヤセットでの通信を同時に受信できる。 32キャリヤを用いて、長さ32のアダマール符号により、最大で23～28の情報を同時に別々の相手に送ることができる。 (一人の相手に23～28の情報を送ることもできる。) CDMA: 000 あ同時に送信 011 い C1 た 100 C2 C7 … … C5 C5 010 C3 く 101 ち C6 が 111 C4 ※C5以外のCについても同じ ※C5以外のCについても同じ

MC/CDMAのキャリヤセット M 1 2 それぞれが１つのキャリヤ・・・ CarrierSet:1 ・・・ CarrierSet:2 全周波数帯域・・・ CarrierSet:3 (N=13,M=32) M×Ｎキャリヤを使用・・・ All Carrier (1~NCarrierSet) キャリヤセット：周波数帯域を細かく分割し、それをM個毎にまとめたものキャリヤ間を離すのは帯域の落ち込みによる障害を低減するため・・・ 1～N Carrier 1～N Carrier

研究内容 壁や地面壁や地面電波は散乱点で反射して到着するルート:最短 →電力効率が良い、ルートは一つ →電力効率が次に良く、ルートは複数ルート:短め →電力効率は悪く、ルートが多いルート:長い

研究内容 可能な限り全てを合わせて合成受信電波レベルを高める

まとめ 1010110… 010110… 010110… 010110… 010110… 時間経過波が遅れて到着する(位相ズレ) 各散乱点の方向が変化 ※各周波数毎でも散乱点等により位相ズレが違うこの2つは遅延について関係があり、まとめて計算出来る。

まとめ C5 C8 C8 C4 C7 C1 C3 C2 C6 ８つのキャリヤセットを全て同時に処理どちらにせよ全てのルートを足し合わせるには大量の計算が必要現在、シミュレーションを作成中

ちなみに… 1G 　・FSK 2G 　・PDC（Personal Digital Cellular）　・cdmaOne 3G 　・W-CDMA （NTTドコモ、ボーダフォン) 　・CDMA2000 （KDDI) 「4G」（4th Generation）　・LTE-Advanced 　・WiMAX2 実効速度でFTTH（光ファイバー）並の通信速度になるとされている。

ご清聴ありがとうございました。

山口東京理科大学 基礎工学研究科 伊藤研究室 西田 雄一