| 講演名 | 2023-05-11 マルチアンテナビームフォーミングを用いたLPWAコンセントレータ 齋藤 慶悟(電通大), 藤井 威生(電通大), 石橋 功至(電通大), 柴田 悠宇(東京ガス), 土岐 爽真(東京ガス), 遠藤 秀樹(東京ガス), |
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| 抄録(和) | 現在，無線センサネットワーク(WSN: Wireless Sensor Network)による情報集約が注目されている．WSNは情報集約を担うコンセントレータとセンサノード(SN: Sensor Node)で構成され，SNはバッテリー駆動により消費電力に制限がある場合が多い．WSNを低消費電力で実現するものとしてLPWAN(Low Power Wide Area Network)の活用が挙げられる．LPWANでの情報集約では，コンセントレータへ情報を集約後に集約した情報をまとめてサーバへ登録することが多い．設置されるSN数は増加し続けることが予想される中，コンセントレータの同時受信信号数増加に伴う干渉電力の増大により，受信成功率が低くなる恐れがある．そこで，本稿ではディジタルビームフォーミングをコンセントレータで使用し，複数SNからの干渉量を低減する手法を提案する．提案手法では，送信ビームによって隠れ端末による干渉の発生を抑え，さらに複数の受信ビームによる並列受信で干渉信号から複数SNのデータを復調する．計算機シミュレーションにより，システム全体での平均PDRが無指向性アンテナを用いた場合と比較して最大で2倍以上向上し，かつ遠方センサの平均PDRが向上することを確認した． |
| 抄録(英) | In recent years, information aggregation by wireless sensor network (WSN) has been attracted attention. WSN consists of sensor nodes (SNs) and concentrators to aggregate the information of sensors. The power consumption of SNs is generally limited because of a battery. One method to achieve WSN with low power consumption is the use of LPWAN (Low Power Wide Area Network). In information aggregation with LPWAN, aggregated information is registered on a server after the concentrator aggregates information. The number of active SNs increases, and the increase of interference power associated with increasing the number of simultaneous transmitted signal at the concentrator may result in lower reception success rates. Therefore, in this paper, we propose the method where interference quantity due to SNs is reduced by using digital beamforming at the concentrator. In the proposed method, the beam for transmission suppresses interference caused by hidden nodes, and signals of multiple SNs are demodulated from an interfered signal by processing parallelly with multiple beams for reception. The simulation results show that the average PDR of the whole system and area size for collecting sensor data from SNs is improved compared to using an omnidirectional antenna. |
| キーワード(和) | LPWAN / 無線センサネットワーク / ビームフォーミング / 干渉抑制 |
| キーワード(英) | LPWAN / Wireless Sensor Network / Beamforming / Interference Suppression |
| 資料番号 | SR2023-6 |
| 発行日 | 2023-05-04 (SR) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SR |
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| 開催期間 | 2023/5/11(から2日開催) |
| 開催地（和） | 生涯学習センター きらん(東室蘭) |
| 開催地（英） | Center of lifelong learning Kiran (Higashi Muroran) |
| テーマ（和） | ソフトウェア無線、コグニティブ無線、周波数共用、機械学習応用、一般 |
| テーマ（英） | Software Defined Radio, Cognitive Radio, Spectrum Sharing, Machine Learning, etc. |
| 委員長氏名（和） | 亀田 卓(広島大) |
| 委員長氏名（英） | Suguru Kameda(Hiroshima Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) / 矢野 一人(ATR) |
| 副委員長氏名（英） | Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Kazuto Yano(ATR) |
| 幹事氏名（和） | 成枝 秀介(三重大) / 稲森 真美子(東海大) / 李 斗煥(NTT) |
| 幹事氏名（英） | Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Mamiko Inamori(Tokai Univ.) / Doohwan Lee(NTT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 大辻 太一(NEC) / 王 瀟岩(茨城大) / 田中 明美(MathWorks) / 須藤 克弥(電通大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Taichi Ohtsuji(NEC) / WANG Xiaoyan(Ibaraki Univ.) / Akemi Tanaka(MathWorks) / Katsuya Suto(Univ. of Electro-Comm) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Smart Radio |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | マルチアンテナビームフォーミングを用いたLPWAコンセントレータ |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | LPWA concentrator using multi-antenna beamforming |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | LPWAN / LPWAN |
| キーワード(2)（和/英） | 無線センサネットワーク / Wireless Sensor Network |
| キーワード(3)（和/英） | ビームフォーミング / Beamforming |
| キーワード(4)（和/英） | 干渉抑制 / Interference Suppression |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 齋藤 慶悟 / Keigo Saito |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) The 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) The University of Electro-Communications(略称：UEC) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 石橋 功至 / Koji Ishibashi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) The University of Electro-Communications(略称：UEC) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 柴田 悠宇 / Yu Shibata |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東京ガス株式会社(略称：東京ガス) Tokyo Gas Co., Ltd.(略称：Tokyo Gas) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 土岐 爽真 / Soma Toki |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 東京ガス株式会社(略称：東京ガス) Tokyo Gas Co., Ltd.(略称：Tokyo Gas) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 遠藤 秀樹 / Hideki Endo |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 東京ガス株式会社(略称：東京ガス) Tokyo Gas Co., Ltd.(略称：Tokyo Gas) |
| 発表年月日 | 2023-05-11 |
| 資料番号 | SR2023-6 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | SR-19 |
| ページ範囲 | pp.33-40(SR), |
| ページ数 | 8 |
| 発行日 | 2023-05-04 (SR) |