| 講演名 | 2022-11-24 複数GW間連携に基づくLPWAマルチシステム間逐次干渉除去技術の検討 角田 真一朗(電通大), 藤井 威生(電通大), 成枝 秀介(三重大), |
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| 抄録(和) | 近年，省電力長距離通信を可能とするLPWA (Low Power Wide Area) 端末数が急増の一途を辿っている．また，LPWAを様々な利用用途で活用すべく，LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) をはじめとした通信プロトコルの異なる様々なLPWAシステムが開発されている．これらのシステムは同一の免許不要なSub-GHz帯を利用しているため，ゲートウェイ (GW: Gateway) ではシステム内外干渉が多発する恐れがある．そこで，筆者らは以前，システム間で逐次干渉除去 (SIC: Successive Interference Cancellation) を実行する手法を提案した．SICでは，各システムの変復調器を搭載したGWが受信した重畳信号を一時的に蓄積し，(i)各システムの復調器で復調，(ii)再変調 (レプリカ信号の再生)，(iii)蓄積信号からレプリカ信号の減算，を繰り返し実行する．一方，信号間に十分な受信電力差がある場合は手順(i)の復調を実行できるが，電力差が僅かな場合は復調，ひいては信号除去が不可能となる．そこで，本研究では，複数GW間連携に基づくSIC手法を提案する．本手法では，信号復調に成功したGWが復調失敗したGWに復調バイナリデータを共有し，後者GWでのレプリカ信号再生処理を補助する．シミュレーション結果より，複数GW間連携せずに単一GWでSICを実行する手法と比較して，システム全体でパケット誤り率が低減することを示す． |
| 抄録(英) | Nowadays, the number of low power wide area (LPWA) nodes that can communicate over long distances with low power has been increasing rapidly. Additionally, to utilize LPWA in various use cases, various LPWA systems with different communication protocols have been developed. Because these systems utilize the same unlicensed Sub-GHz bands, intra-system and inter-system interferences may frequently cause at gateways (GWs). Thus, we have proposed successive interference cancellation (SIC) among multiple LPWA systems at GWs with a modulator and demodulator for each system. In SIC, GW temporarily accumulates received and superposed signals and then (i) demodulates in each system, (ii) generates replica signals, and (iii) subtracts the replica signals from the accumulated signals, iteratively. Step (i) can be performed when the received power difference among the signals is enough. However, when the received power difference is less, GW cannot perform the demodulation and subtraction. Therefore, we propose SIC based on cooperation between multiple GWs. In this method, the GW succeeding to demodulate shares the demodulated binary data with the GW failing to demodulate, which assists the replica generation at the latter GW. Simulation results show that packet error rate can be suppressed drastically for the whole system compared to SIC at one GW without the cooperation between the GWs. |
| キーワード(和) | 逐次干渉除去 / LPWA / LoRaWAN / Wi-SUN |
| キーワード(英) | Successive Interference Cancellation / LPWA / LoRaWAN / Wi-SUN |
| 資料番号 | SRW2022-16 |
| 発行日 | 2022-11-17 (SRW) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SRW / SeMI / CNR |
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| 開催期間 | 2022/11/24(から2日開催) |
| 開催地（和） | ホテルエピナール那須 (栃木県) |
| 開催地（英） | Epinard Nasu |
| テーマ（和） | IoTワークショップ |
| テーマ（英） | IoT Workshop |
| 委員長氏名（和） | 野田 華子(アンリツ) / 山本 高至(京大) / 神原 誠之(奈良先端大) |
| 委員長氏名（英） | Hanako Noda(Anritsu) / Koji Yamamoto(Kyoto Univ.) / Masayuki Kanbara(NAIST) |
| 副委員長氏名（和） | 水谷 圭一(京大) / 斎藤 健太郎(東京電機大) / 沢田 浩和(NICT) / 門田 和也(日立) / 大和田 泰伯(NICT) / 猿渡 俊介(阪大) / 西川 由理(産総研) |
| 副委員長氏名（英） | Keiichi Mizutani(Kyoto Univ.) / Kentaro Saito(Tokyo Denki Univ.) / Hirokazu Sawada(NICT) / Kazuya Monden(Hitachi) / Yasunori Owada(NICT) / Shunsuke Saruwatari(Osaka Univ.) / Yuri Nishikawa(AIST) |
| 幹事氏名（和） | 野田 聡人(高知工科大) / 佐々木 重信(新潟大) / 勝間田 優樹(NTTドコモ) / 中山 悠(東京農工大) / 内山 彰(阪大) / 小林 優佳(東芝) / 村川 賀彦(名古屋産業大) |
| 幹事氏名（英） | Akihito Noda(KUT) / Shigenobu Sasaki(Niigata Univ.) / Yuki Katsumata(NTT DOCOMO) / Yu Nakayama(Tokyo Univ. of Agri. and Tech.) / Akira Uchiyama(Osaka Univ.) / Yuka Kobayashi(Toshiba) / Yoshihiko Murakawa(Nagoya Sangyo Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 新井 麻希(日大) / 増田 祐一(東大) / 松田 裕貴(奈良先端大) / 田谷 昭仁(青学大) / 平井 健士(阪大) / 星 祐太(NHK) / 大和 淳司(工学院大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Maki Arai(Nihon Univ.) / Yuichi Masuda(Univ. of Tokyo) / Yuki Matsuda(NAIST) / Akihito Taya(Aoyama Gakuin Univ.) / Takeshi Hirai(Osaka Univ.) / Yuta Hoshi(NHK) / Junji Yamato(Kogakuin Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Short Range Wireless Communications / Technical Committee on Sensor Network and Mobile Intelligence / Technical Committee on Cloud Network Robotics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 複数GW間連携に基づくLPWAマルチシステム間逐次干渉除去技術の検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Successive Interference Cancellation Among Multiple LPWA Systems Based on Cooperation Between Multiple GWs |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 逐次干渉除去 / Successive Interference Cancellation |
| キーワード(2)（和/英） | LPWA / LPWA |
| キーワード(3)（和/英） | LoRaWAN / LoRaWAN |
| キーワード(4)（和/英） | Wi-SUN / Wi-SUN |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 角田 真一朗 / Shinichiro Kakuda |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) University of Electro-Communications(略称：UEC) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 藤井 威生 / Takeo Fujii |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) University of Electro-Communications(略称：UEC) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 成枝 秀介 / Shusuke Narieda |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 三重大学(略称：三重大) Mie University(略称：Mie Univ.) |
| 発表年月日 | 2022-11-24 |
| 資料番号 | SRW2022-16 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | SRW-277 |
| ページ範囲 | pp.1-6(SRW), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-11-17 (SRW) |