Beyond 5G時代を支える状況変化適応型Fiber Wireless制御技術

情景变化自适应光纤无线控制技术，支持Beyond 5G时代

• 批准号: 21H03422
• 负责人: 加藤 寧
• 金额: $ 8.82万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03422/
• 关键词: 光通信; 無線通信; IoT; Beyond 5G; ネットワーク融合; DBA機能

本研究では，高速低遅延かつ高密度な通信を実現するBeyond 5G技術の有力な選択肢として注目が集まっているFiWi（FiberWireless）システムに着目し，多種多様なサービスが混在する環境においても高品質な通信サービスの提供を可能にする技術の開発を目指す．本研究では3つの課題に取り組む．一つ目の課題1では動的設計理論の確立を行う．ここでは，本研究の核心となる動的設計理論を構築するために欠かすことのできない２つの機能（要求特性推定モデルと供給能力推定モデル）に関して研究を実施する．続いて，二つ目の課題2では状況変化適応型FiWi システムの知的制御エンジン設計を行う．課題1 で確立した動的設計理論をFiWi システムに適用し，知的制御エンジンを設計する．知的制御エンジンの目的は，サービス毎・通信基地局毎に，推定した通信要求特性を基に通信エリア全体の通信端末のサービス品質を安定的に満足するための周波数・機能構成を決定することである．本研究では周波数利用効率が最大となる無線と光の帯域幅の組み合わせを決定することで，突発的に発生する通信要求の増加あるいは供給能力の低下に対するロバスト性を向上させる．最後に課題3では実証実験を行う．実験用システムを用いて動的設計理論と知的制御エンジンの高度化と最適化のためのシミュレーション及び実証実験を実施する．最終的に提案システムでは，空間的・時間的に状況が変化するBeyond 5G異種ネットワーク環境におけるサービス品質保証端末数を従来の2倍（動的割当て可能リソースを全体の半分とした場合）に向上させる．本年度は課題1に取り組み，要求特性推定モデルの検討及び供給能力推定モデルの検討を行った．その際，申請者がこれまでに実施した様々なネットワークにおける制御技術に関する研究成果や知見を活かすことにより，効率良く実施することが可能であった．

This study aims to explore the development of technologies that enable high-speed, low-latency, and high-density communications Beyond 5G technologies, focusing on the convergence of FiFi (Fiber Wireless) systems, and providing high-quality communications services in a mixed environment. This study is divided into three groups. The first problem is the establishment of design theory. The core of this study is to construct dynamic design theory, and to carry out research on the function (estimation of required characteristics, estimation of supply capacity). The second task is to change the situation and adapt to the situation. Topic 1: Establish dynamic design theory and apply it to control system design. The purpose of the control system is to estimate the communication requirement characteristics of all communication terminals, to stabilize the quality of the communication terminals, and to determine the number of cycles and the functional composition. In this study, the maximum frequency utilization ratio, the combination of radio and optical bandwidth, the increase of communication requirements due to sudden occurrence, the decrease of supply capacity, and the improvement of performance are determined. Finally, the third topic is to prove that it is true. The design theory and the optimization of the system design and the implementation of the system design are discussed in detail. The final proposal is to change the situation of space and time Beyond the 5G heterogeneous environment. This year's issue 1 is to select a group of factors, to estimate the required characteristics, and to estimate the supply capacity. At the same time, the applicant has to implement the research results of the control technology and see the activities of the control technology.