講演名 2014-10-23
人体動的特性を考慮したBAN On-bodyリンク向上のための偏波制御アンテナ測定実験(ヘルスケア・医療情報通信技術,一般)
李 鯤, 本田 和博, 小川 晃一,
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抄録(和) 本論文では,BAN on-body通信システムに応用するための偏波制御アンテナを提案する.本研究の目的は,手首に装着したアクセスポイントと人体の様々な位置に取り付けられたセンサーモジュール間の送受信信号の強度を向上させることである.提案アンテナは直交する2本のアンテナで構成され,到来波交差偏波比(XPR)とアンテナの傾き角度を考慮した信号の制御によって,最適な送受信信号が得られる.腕振り動作を考慮したBANアンテナ間の位置関係を表す動的チャネルモデルを提案し,そのモデルに基づき,所望波方向の放射パターンを増加させるため,直交するアクティブアンテナを適応制御する重み付け関数を導入する.解析の結果,腕振り角度とアンテナ配置によらず,高い受信信号を維持できることがわかった.次に,電波暗室にて提案重み付け関数に基づいた2素子偏波制御アンテナの基礎実験を行った.その結果,実験値と解析値はよい一致を示し,BAN on-bodyリンクを向上させる提案手法の有効性が実証された.
抄録(英) This paper presents a polarization-controlled active antenna applied to BAN on-body communications. A primal objective is to achieve the enhancement of signal power, not only in downlink but also in uplink dynamic channels, between an access point mounted on the wrist and a sensor module attached to various locations on a human body. The proposed antenna is comprised of two orthogonal antennas, which can obtain the optimum transmitting and receiving signals in considerations of the cross polarization power ratio (XPR) and antenna tilt angle. A dynamic channel model to represent the geometrical relationship between two locations considering arm-swinging motion was proposed. Based on the model, a weight function was derived to control an orthogonal active antenna in an adaptive way for increasing the radiation pattern in the direction of a desired signal. The analytical results show that a high level of the received signal power can be obtained regardless of the arm-swing angle and antenna placement. Furthermore, a preliminary experiment using a 2-element polarization-controlled antenna based on the proposed weight function has been carried out in an anechoic chamber. From an agreement between the measured data and analytical results, the effectiveness of the proposed method to enhance the BAN on-body radio links has been confirmed.
キーワード(和) ボディエリアネットワーク / On-bodyチャネル / 動的特性 / 人体モデル化
キーワード(英) Body area network / On-body channel / Dynamic human modeling / Polarization-controlled antenna
資料番号 MICT2014-46
発行日

研究会情報
研究会 MICT
開催期間 2014/10/16(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Healthcare and Medical Information Communication Technology(MICT)
本文の言語 ENG
タイトル(和) 人体動的特性を考慮したBAN On-bodyリンク向上のための偏波制御アンテナ測定実験(ヘルスケア・医療情報通信技術,一般)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Experiments of a Polarization-controlled Antenna to Enhance BAN On-body Link in Human Dynamic Channels
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) ボディエリアネットワーク / Body area network
キーワード(2)(和/英) On-bodyチャネル / On-body channel
キーワード(3)(和/英) 動的特性 / Dynamic human modeling
キーワード(4)(和/英) 人体モデル化 / Polarization-controlled antenna
第 1 著者 氏名(和/英) 李 鯤 / Kun Li
第 1 著者 所属(和/英) 富山大学大学院理工学研究部
Graduate School of Engineering, Toyama University
第 2 著者 氏名(和/英) 本田 和博 / Kazuhiro Honda
第 2 著者 所属(和/英) 富山大学大学院理工学研究部
Graduate School of Engineering, Toyama University
第 3 著者 氏名(和/英) 小川 晃一 / Koichi Ogawa
第 3 著者 所属(和/英) 富山大学大学院理工学研究部
Graduate School of Engineering, Toyama University
発表年月日 2014-10-23
資料番号 MICT2014-46
巻番号(vol) vol.114
号番号(no) 270
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日