周波数有効利用のための次世代移動通信と非通信技術の共存方式

点击翻译按钮获取中文摘要

更なる大容量・高速な通信の実現を掲げ、第五世代移動通信技術（5G）に関する研究開発が急速に進んでいる。5Gでの利用が期待されている技術の一つが、既に既存利用者（一次利用者）に割り当てられた周波数帯の二次利用、すなわち周波数共用である。本研究では、データベースを用いてレーダなどの非通信システム用の周波数帯を通信システム用に二次利用する周波数共用システムに焦点を当てる。本システムでは、データベース上の共用周波数帯の利用状況に基づき作成された周波数共用条件に基づいて、二次利用者の使用する周波数帯を決定する。このシステムの問題点は、地形及び建物状況の変化に伴う電波伝搬環境の変動であり、二次利用者がデータベースから通知された周波数帯を用いた場合でも、稀に一次利用者が大きな干渉電力の影響を受ける可能性がある。本研究の目的は、稀な一次利用者への干渉が発生した際の対策として、データベース上の周波数共用条件を更新するシステムに関する検討である。本研究では、一次利用者を中心とする排他領域、すなわち二次利用者の帯域利用を禁じる領域の設計に着目し、この設計を確率幾何学及び最適化理論に基づいて試みている。排他領域としては、前年度における円形に設計するものから発展し、極状の空間グリッドを用いて複雑に設計するものについて検討している。そして、理論式及び計算機シミュレーションを用いた数値評価の結果、データベース上の利用可能情報が詳細であるほど、共用帯域の空間的な利用効率を向上させられることを確認した。すなわち、二次利用者の電力及び密度に関する情報や、一次利用者のアンテナパターンの情報が詳細であるほど、小さく細かい排他領域が設計できることを確認した。