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伝送メディア分野(守倉研究室)

無線通信において将来的にコアとなる革新的技術の創出を目指し,学際的アプローチ・他機関とのコラボレーションを重視しながら,研究に取り組んでいます.

特筆すべき成果として,画像情報処理に基づくミリ波向け事前通信制御技術の2015年1月と同年12月の国際会議での世界に先駆けた発表があります.1GHz前後のマイクロ波帯を用いる現在の携帯電話では,通信品質に基づきスケジューリングなどの様々な制御が行われています.一方,60GHz付近のミリ波帯は,マイクロ波帯と比べて格段に広い帯域を用いることができるため,2020年頃の実用化を目指す第5世代移動通信システム(5G)におけるブレークスルーとなりうる技術として注目されています.しかし,ミリ波は光に近く直進性が高いことに加えて,人体による吸収が段違いに大きく,通信品質の変化が急激に起こり,変化を待っていては遅すぎます.そこで,機械学習・コンピュータビジョンの発展により身近に使えるようになった,深度(奥行き情報)を加えた画像情報処理により,通信品質を事前予測するだけでなく,それによる事前通信制御技術の効果を実験的に確認しています.

教員

守倉 正博 ( Masahiro MORIKURA )

守倉 正博教授(情報学研究科 通信情報システム専攻)

研究テーマ

  • 固定無線アクセス技術
  • クロスレイヤ融合技術
  • 無線LAN技術
  • 有線・無線の同期制御技術
  • 電力線通信技術
  • ソフトウエア無線技術

連絡先

京都大学吉田キャンパス総合研究9号館S406号室
TEL: 075-753-5348
FAX: 075-753-5349
morikura@i.kyoto-u.ac.jp
http://www.imc.cce.i.kyoto-u.ac.jp/~morikura/

山本 高至 ( Koji YAMAMOTO )

山本 高至准教授(情報学研究科 通信情報システム専攻)

研究テーマ

  • Wireless Communication Systems 無線通信システム

  • Radio Resource Management 無線リソース制御

  • Game Theory ゲーム理論

  • Stochastic Geometry 確率幾何

連絡先

吉田キャンパス 総合研究9号館S408号室
E-mail: kyamamot @ i.kyoto-u.ac.jp

http://www.imc.cce.i.kyoto-u.ac.jp/~kyamamot/

西尾 理志 ( Takayuki NISHIO )

西尾 理志

助教(情報学研究科 通信情報システム専攻)

研究テーマ

  • ミリ波通信ネットワーク制御
  • 通信制御への機械学習応用
  • カメラを用いた無線通信制御
  • 複数の無線通信を統合的に用いた通信技術
  • 無線LAN制御

連絡先

吉田キャンパス 総合研究9号館S404号室
TEL: 075-753-5960
FAX: 075-753-5349
E-mail: nishio @ i.kyoto-u.ac.jp
http://www.imc.cce.i.kyoto-u.ac.jp/~nishio/

研究テーマ・開発紹介

ENTERPRICE M2Mネットワーク

環境に優しく安全安心な社会を構築するために,スマー トグリッドや自然災害予防システム,保健福祉医療システムなどの早期実現が必要である.これらの監視制御アプリケーションは端末数,伝送速度,給電方法な どが様々である一方で,これらの要求を統一的に満足するアクセスネットワークが望まれる.これら全ての監視制御アプリケーションの要求を統一的に一つの無 線ネットワークで満足するM2M(Machine to Machine)無線ネットワークであるENTERPRICE M2Mネットワーク(M2M network consisting of Enormous Number of TERminals without PRImary CElls)を提案し,研究を開始した.

ENTERPRICE M2Mネットワークの要求条件の一つは,移動体通信システムや無線LANで要求される高速大容量と比較して,1端末あたりは低速であるものの通信距離が長 いことである.加えて,通信距離が長いために競合する端末数が莫大となる.これは,IEEE 802.11ahやIEEE 802.15.4kにおいて新たな標準規格の策定に向け議論が開始された注目すべき分野である.これと並行して,電子タグシステム及び将来的なスマート メータのための帯域として,日米欧中韓を含む各国で920 MHz帯を中心とした帯域の割り当てが進んでいる.

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バッテリレス端末のための給電・通信スケジューリング

ENTERPRICE M2Mネットワークのもう一つの要求条件は,莫大な端末のメンテナンスフリーのためにバッテリレスが望まれることである.このため,一次電池や電力線以外 の,何らかの形でその場で充電するキャパシタなどの利用が長期的にはより現実的と考えられる.給電方法としては,近年研究・実用化が進んでいるワイヤレス 電力伝送やエネルギーハーベスティングなどが考えられる.

一つの実現方法としてマ イクロ波給電を用いる場合,無線通信と干渉しうるため,給電と通信との時間的なスケジューリングが必要である.初期検討として,マイクロ波給電を太陽電池 による給電により模擬し,給電中は通信を行わないという設定のもとで,センサの残エネルギーと給電電力に対する最適スリープ制御を実験的に検討している.

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オペレータ共用モバイルリレー

近年,第3世代 移動体通信の標準化機関3GPP(3rd Generation Partnership Project)において次世代移動体通信の標準規格であるLTE-Advanced(Long Term Evolution Advanced)の検討が進められている.LTE-Advancedでは,100 MHzの広帯域を使用することによる下り最大1 Gbit/sの高速通信が目標とされ,高スループットな通信システムが求められている.セルラネットワークの高スループット化が推進されると同時に,設備 コストの削減や環境問題対策への需要が高まっている.近年では,複数のオペレータが基地局(eNB)等の設備や周波数帯域を共用するネットワークシェアリ ングが注目されている.ネットワークシェアリングに関する項目は標準規格にも組み込まれており,LTE-Advancedでは上限を6とする複数オペレー タが1つのeNBを共用可能にすべきとされている.特に欧州を中心として,今後ますますネットワークシェアリン グの動きが活発化すると考えられる.

バ ス車両等に移動体通信用の中継局を設置する場合,高利得アンテナを利用した中継伝送が可能であり,ユーザ端末への直接伝送と比較して周波数利用効率の改善 が見込まれる.加えて,複数ユーザ端末のハンドオーバを中継局において一括して行うことで,ネットワークへの負荷を軽減することが可能である.しかし,複 数オペレータが個別に中継局を設置することは,設置スペースの面において効率的でない.この問題を解決するために,ネットワークシェアリングの概念を中継 局に用いるオペレータ共用モバイルリレーの検討を進めている.

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