クラウドセンシングを用いた電波伝搬環境の統計化による周波数高効率利用に関する研究

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まず、観測結果に基づく自己組織的電波伝搬モデル化に関する検討を行なった。車車間通信環境では、車両間に存在する車両の有無やその大きさなどによって瞬時受信電力の確率分布の形状が大きく変化する。そこで、周辺環境情報に応じて本確率分布の分類を予め行ない、データベース側で遮蔽車両台数ごとに確率分布を推定する手法について検討した。計算機シミュレーションにより、それぞれの確率分布を精度よく推定できることを示した。次に、データベースを用いて推定した瞬時受信電力の確率分布に基づく送信電力制御手法について検討した。ここでは、推定した受信信号電力の確率分布をもとに所望の受信信号電力で通信が行なえる確率を保証する送信電力制御手法を提案した。計算機シミュレーションにより、従来の伝搬モデルに基づく手法と比較して平均送信電力を抑制しつつも所望の通信品質を確保でき、本手法が周波数共用効率の向上に寄与しうることがわかった。また、実際の車車間通信実験を通して取得したデータセットを用いて、電力制御に関する評価を行なった。その結果、実環境においても周波数共用効率の向上が可能であることを示した。最後に、車車間通信を通して取得した瞬時受信電力値のデータセットを用いて、提案するデータベースの性能評価を行なった。ここではUNIX系のデータベースサーバを用いて、観測エリアを数m四方にメッシュ化した上で送信メッシュごとの平均受信電力値マップの構築を行なった。既存の伝搬モデルとの推定精度の比較を行ない、任意の送信位置において、その受信信号電力の場所依存特性を精度よく推定できることを示した。これまで実測値に基づくデータベースの適用対象は固定送信局のみに限られていたが、本検討を通して、車車間通信のように送信者が移動する環境へも拡張可能であり、多くの無線通信システムにおける伝搬予測の精度向上に寄与しうることがわかった。