知能電波反射面を用いた次世代ワイヤレスネットワークに向けた研究ツールの開発

本研究の目的は、知能電波反射面(別名IRS) を研究者が簡単に検証可能な研究ツールを開発することである。壁に知能電波反射面を展開することで、本来は壁によって吸収されていた電波を有効利用できるようになるため、電波を用いたデータ伝送や電力伝送の性能を飛躍的に増加させる。「1. 複数協調動作が可能な知能電波反射面」と「2. 知能電波反射面と協調動作可能な無線アクセスポイント」の実験装置を実現し、その上で動作する「3. 知能電波反射面と既存の無線通信が共存可能なMAC プロトコル」で知能電波反射面を実環境に適用する場合の課題に取り組むと同時に、実験装置の有用性を実証する。2022年度は、知能電波反射面の実現方法の調査・検討を行い、電波の反射を制御する素子をダイポールアンテナとバラクタダイオード、素子数を25個、周波数帯を2.4GHzに決定して、他の研究者がこの成果を手軽に活用出来るデータを残すため無償の電磁界ミュレータ Sonnet Lite を用いてシミュレーションを行い素子の諸元を決定した。シミュレーション結果に基づいて、無償の回路図作成ツール CADLUS Circut を用いて知能電波反射面とその制御回路の回路設計を行い、無償のプリント基板設計ツール CADLUS X を用いてプリント基板のパターン設計を行い、P版.com で製造し、研究者自身で組み立てた。制御回路にマイクロコンピュータを搭載しているので、そのプログラムを無償のクラウド型ソフトウエア開発環境 Keil Studio を用いて開発し、知能電波反射面の回路の動作確認を終えた。

本研究の目的は、知能電波反射面(別名IRS) を研究者が簡単に検証可能な研究ツールを開発することである。壁に知能電波反射面を展開することで、本来は壁によって吸収されていた電波を有効利用できるようになるため、電波を用いたデータ伝送や電力伝送の性能を飛躍的に増加させる。「1. 複数協調動作が可能な知能電波反射面」と「2. 知能電波反射面と協調動作可能な無線アクセスポイント」の実験装置を実現し、その上で動作する「3. 知能電波反射面と既存の無線通信が共存可能なMAC プロトコル」で知能電波反射面を実環境に適用する場合の課題に取り組むと同時に、実験装置の有用性を実証する。2022年度は、知能電波反射面の実現方法の調査・検討を行い、電波の反射を制御する素子をダイポールアンテナとバラクタダイオード、素子数を25個、周波数帯を2.4GHzに決定して、他の研究者がこの成果を手軽に活用出来るデータを残すため無償の電磁界ミュレータ Sonnet Lite を用いてシミュレーションを行い素子の諸元を決定した。シミュレーション結果に基づいて、無償の回路図作成ツール CADLUS Circut を用いて知能電波反射面とその制御回路の回路設計を行い、無償のプリント基板設計ツール CADLUS X を用いてプリント基板のパターン設計を行い、P版.com で製造し、研究者自身で組み立てた。制御回路にマイクロコンピュータを搭載しているので、そのプログラムを無償のクラウド型ソフトウエア開発環境 Keil Studio を用いて開発し、知能電波反射面の回路の動作確認を終えた。