超多端末環境における高信頼・低遅延無線ネットワークに関する研究

大量终端环境下高可靠低时延无线网络研究

基本信息

批准号：
17J02859
负责人：
小林真
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

1) 自己干渉除去を用いた無線全二重ネットワークにおけるバッファ時間に関する研究: 自己干渉除去技術により，無線端末は同一周波数帯で同時に双方向全二重通信を行う事が可能となる．自己干渉除去技術では，同時に送受信を行う事が出来ることによって，送受信時間が短縮されることが期待される．しかしながら，フレームがランダムに到着する環境では，送信側のフレームと受信側のフレームが同じタイミングで発生しないことから，送受信時間が結果的に短縮されないという問題がある．その問題に対して，送受信を一時待機するバッファ時間を設けることで，送信と受信のタイミングをそろえる手法を設計した．設計した手法を待ち行列理論を用いた解析とpythonによるシミュレーションを用いて帯域占有時間割合とスループットに関して評価を行った．評価の結果，バッファと帯域占有時間割合との関係について明らかになった．本研究成果は，IEEE Accessにおいて採録・出版済みである．2) 複数アンテナを用いた伝送に関する研究: 無線通信を大容量化する技術として大量のアンテナを用いたMIMO通信であるMassive MIMOが着目されている．しかしながら，アンテナ数の増加に伴って必要なディジタル回路の個数が増大して，通信端末は莫大な電力を消費する．そこで本研究では，消費電力の少ないアナログ回路を組み合わせることで，消費電力を削減するAnalog-digital Hybrid Massive MIMOに着目した．遺伝的アルゴリズムを用いて，アナログ回路を制御する手法を提案してMATLABシミュレーションにより評価した．評価の結果，設計した手法は既存の手法と比較して高いエネルギー効率を達成する事が明らかとなった．本研究成果の一部は，IEEE Globecomに投稿済みである．

1）研究无线电全双工网络中的缓冲时间，使用自我干扰取消：自我解雇取消技术使无线终端能够同时在同一频段上执行双向全双工通信。随着自我干预的取消技术，预计传播和接收时间将因同时传输和接收的能力而缩短。但是，在帧随机到达的环境中，发件人和接收器上的框架不会同时发生，从而导致了一个问题，即不会减少传输和接收时间。为了应对这个问题，我们设计了一种方法，可以通过提供缓冲时间来临时等待传输和接收的时间来对齐传输和接收的时间。使用Python使用排队理论和模拟来评估设计方法的带宽占用率和吞吐量。评估揭示了缓冲区与带宽占用周期之间的关系。这项研究的结果已由IEEE Access收集和发布。 2）使用多个天线进行传输的研究：使用大量天线的MIMO通信大规模MIMO被集中在提高无线通信能力的技术上。但是，随着天线数量的增加，数字电路的数量需要增加，通信终端会消耗大量功率。因此，在这项研究中，我们专注于模拟数字杂交大型MIMO，这通过将模拟电路与低功耗相结合来降低功耗。提出了一种使用遗传算法来控制模拟电路的方法，并使用MATLAB模拟进行了评估。评估的结果是，与现有方法相比，该设计的方法可实现更高的能源效率。这项研究的一些结果已发布到IEEE Globecom。