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

基本信息

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

项目摘要

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．

这项研究的重点是光纤无（纤维无纤维）系统，该系统吸引了5G技术的有前途的选择，它实现了高速，低延迟和高密度通信，并旨在开发能够提供高质量通信服务的技术。这项研究将解决三个问题。在第一个任务中，我们将建立动态设计理论。在这里，我们将对构建本研究核心的动态设计理论的两个基本功能（所需的特征估计模型和供应能力估计模型）进行研究。接下来，在第二期2中，我们将设计智力控制引擎，以适应自适应FIWI系统。任务1中建立的动态设计理论应用于FIWI系统，以设计智力控制引擎。智力控制引擎的目的是确定每个服务和通信基站的频率和功能配置，该配置稳定地满足了基于估计的通信请求特征，可以满足整个通信区域的通信终端的服务质量。在这项研究中，我们确定了最大化频率利用效率的无线电和光带宽的组合，并提高了通信请求突然增加或供应能力下降的鲁棒性。最后，在任务3中，我们将进行示范实验。将使用实验系统进行动态设计理论和智力控制引擎的复杂性和优化的模拟和演示实验。最终，提出的系统将在5G超大的异质网络环境中改善服务质量保证终端的数量，在该环境上，这种情况在空间和时间上变化，是以前的两倍（当动态分配的资源设置为总数的一半时）。今年，我们解决了第1期，研究了一个模型，以估算需求特征和估计供应能力的模型。目前，可以通过利用申请人到目前为止实施的各种网络中的控制技术的研究结果和知识来实现有效实施的结果。