次世代無線通信のための電波伝搬路の解析とモデル化に関する研究

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本年度は,東工大にて行われていた超広帯域(UWB)無線に関する研究とともに,ヘルシンキ工科大学との共同研究によりMIMO通信方式に寄与する研究も行った。本年度の成果は以下の4点でまとめられる。1.UWB通信路の周波数特性に関するモデル化:従来まで伝搬路の実測データに基づいたモデル化がほとんど行われて来なかったUWB伝搬路の周波数特性を時空間特性および伝搬損失の2つの側面で評価およびモデル化した。時空間特性については,周波数が高くなるほど非正規散乱現象による伝搬が支配的であり,また正規反射成分からの受信電力の寄与が小さくなることが分かった。伝搬損失においては,見通し環境において伝搬損失モデルの周波数依存性が距離依存性と分離してモデル化できることを示した。2.UWB通信路のマルチパス特性に基づいたRake受信の性能評価に関する検討:UWB無線において受信信号強度を高めるために用いられるRake受信機の最適設計のために,電波伝搬特性に基づくフィンガー数の決定および受信信号の改善度を評価した。この結果,マイクロ波帯のフルバンドで8本のフィンガー数を用いると平均で6dBの信号強度改善が得られることが分かった。3.マルチリンクリアルタイムMIMO伝搬測定およびモデル化:ヘルシンキエ科大学にて保有しているニユーザ分の伝搬路を同時に測定できるリアルタイムMIMO伝搬測定装置を用いてオフィスをはじめとする屋内環境における大規模なマルチリンク伝搬測定実験を行った。4.MIMO伝搬測定データに基づく伝送システムの評価および伝搬特性との関連性の解明:次世代の高速高信頼無線通信において重要な役割を担うと見込まれるマルチユーザMIMOおよび無線中継伝送方式の性能を電波伝搬実験に基づいて評価した。この結果,マルチユーザMIMOに関しては伝搬路の偏波特性を用いることで伝送容量を改善できること,また中継伝送においては中継ノードの位置が伝送特性に大きな影響を与えることを示した。