次世代移動通信，Internet of Things，コネクテッドカーなど，高速かつ高品質な無線通信環境を実現するには複雑な電波環境の理解が不可欠であり，その実用化においては電波伝搬特性の的確なモデリングが極めて重要である．近年では，目覚ましい発展を遂げている機械学習を活用した電波環境モデリングに関する研究が報告されている．本稿では，ImageNetで学習済みのVGG16を特徴量抽出に，サポートベクターマシンを回帰分析に用いた伝搬損失推定モデルとその推定結果について報告する．

近年では人工知能による応用研究が盛んとなっている．電波伝搬損失推定においても例外ではなく，ディープラーニング(深層学習)を基盤として用いる方法が提案され，研究が行われている．しかしディープラーニングの推定過程において，どのような部分を特徴量として取得しているかという事はモデルのネットワーク任せであり，その判断根拠は疑問となる．本稿ではGrad-CAMを用いて特徴量の可視化を試みたので報告する．

新たな電波システムの効率的な導入に向けて，仮想空間上に再現した無線機や伝搬環境での効率的な検証基盤の構築が検討されている．様々なシナリオで高精度に評価するためには，基地局・端末間の環境に応じた伝搬特性のモデル化が必要となる．さらに，マルチパスの合成により発生するフェージング変動による影響やMIMOなど電波の到来方向により性能が変化するマルチアンテナシステムの評価などでは，時空間伝搬特性のモデル化が必要となる．環境に応じた伝搬特性のモデル化手法として，CNN (Convolutional Neural Network) を用いた手法が提案されているが，時空間伝搬特性の推定は検討されていない．そこで本稿では，より時空間伝搬特性に適した入力情報として，全天球画像を用いた推定モデルを提案する．また，本モデルによる推定精度の検証結果について報告する．

本研究では広域環境における高精度なレイトレース法の電波伝搬モデルの構築を目指している．レイトレース法の精度は周辺環境を表す空間モデルに依存する．空間モデルのパラメータとして，構造物のマクロな形状や主な材質の情報を得ることができるが，ミクロな構造（凹凸）や電気的特性（媒質定数）の情報を得ることは難しい．しかし近年5G 通信の普及に伴い，電波の反射面における散乱現象が無視できず，その要因となるミクロな情報が不可欠である．本研究ではより高精度なシミュレーションを実現するため，遺伝的アルゴリズムを用い，レイトレース法におけるパラメータ（特にミクロな部分）の最適化システムを構築した．

広域環境における高精度な空間モデル技術を確立するため，環境変動特性及び構造・材料特性を含め周辺環境を精緻に三次元モデル化し，レイトレーシング法の高精度化を目指している．レイトレーシング解析において遺伝的アルゴリズムを適用することによる電波伝搬推定法が報告されている．これはレイをトレースする場合の構造物の組合せを最適化することで，演算処理が高速化された．本研究ではレイトレーシング解析の高精度化を目的として，遺伝的アルゴリズムを利用した，構造物，散乱およびレイトレーシングのパラメータを最適化する．

高い時間分解能を実現できるサブテラヘルツ帯を活用することにより、超高精度なイメージングシステムを実現できる。本稿では、サブテラヘルツ帯を活用した高精度イメージングの評価するために汎用送受信機を用いた測定環境の構成を構築し、イメージングに必要な距離分解能を確保するために周波数特性のキャリブレーションを実施した結果、3mmという高い距離分解能を実現し、超高精度なイメージングシステムが構築できたことを示す。

電波暗室においてサブテラヘルツ帯での実験を行うにあたり，既存の電波吸収体や発泡スチロールの台等の使用可否を確認するため，電波暗室内での伝搬測定を実施した．電波吸収体について，十分機能していることを確認した．また，発泡スチロールは、透過特性としてはほぼ透明であったが、境界面での反射と内部の散乱波を観測した．

複数の周波数を用いたSARイメージングにおいて、画素ごとの相関ベクトルを複素加算するコヒーレント合成方式は，電力強度を加算すると方法と比較して高いサイドローブ低減効果が得られるが周波数ごとに存在する位相オフセットを事前に求め，位相補償を行う必要がある．本検討では電力合成画像を用いてイメージング対象自体からキャリブレーション座標を抽出し，周波数間の相対位相差を求めることでコヒーレント合成を実現するキャリブレーション方式を提案，実測結果を報告する．

5Gの商用サービスが開始され，次世代移動通信として第6世代移動通信システム（6G）の研究開発が行われている．6Gでは，100 GHz超の高周波数帯（テラヘルツ帯）の活用が考えられている．そのため，電波伝搬基本特性が非常に重要である．本稿では，後述システムの基本特性として，電波暗室内にてミリ波・テラヘルツ波における到来方向測定を行ったので結果を報告する．

6G移動無線システムでは，超高速化，大容量化，無線通信の信頼性向上が求められており，近距離で見通しが取れる環境で基地局を稠密に配置する必要がある． 100Gbit/sを超える無線フロントホールリンクを実現するために，テラヘルツ（THz）帯の利用が検討されているが，高層ビルが密集する大都市圏では，テラヘルツ帯の無線フロントホールリンクを高密度に展開することは困難である．本論文では，新宿における300GHz帯無線フロントホールリンクの自動配置アルゴリズムについて検討した．

5Gではこれからの産業や社会を支える基盤技術として新たな価値を提供することが期待されており, NTTドコモでは, 工場における高度な無線通信の適用に向け様々な評価を進めている.
工場内の経済的な５Gのエリア設計に向けて, 大型の構造物がミリ波帯の電波伝搬に大きな影響を与える事が想定される. そこで, 特徴的な大型の構造物のみをモデリングしたデータを元にレイトレースシミュレーションを行い, 工場内での実測結果との比較からその有用性を評価した．

電波伝搬のレイトレース法はモデルが大規模，複雑になるほど，移動する遮蔽物を含む動的なモデルの短時間での評価が難しい．本研究では，レイトレース法による動的電波環境の模擬に向けた基礎的な検討として，工場モデルのシミュレーションにおける移動体の遮蔽効果について検討した．移動遮蔽物を含まないモデルで，レイトレース法によりパスを推定し，遮蔽物と交差するパスを除去し，遮蔽物を考慮した電波伝搬推定結果を算出する．検討の結果，遮蔽物と交差するパスの除去した結果と遮蔽物込みのレイトレース法の計算結果を比較し，同等の計算結果が短縮した計算時間で得られることを確認した．今後は本手法の妥当性と適用条件の検討を行う．

　近年，IoT技術を用いて地下構造物を対象としたセンシングデータ収集が検討されている．本稿では，遠方での受信特性の向上のために最適な基地局アンテナの高さについてFEM解析を用いて検討する．
　本研究でのセンシングデータ収集方式において，送受信アンテナ間の距離が20m以上の遠方では高さ1mに比べ高さ5m～15mに設置することで，伝搬損失を10dB以上小さくできることが分かった．電界強度分布を計算した結果，バルブボックス全体を一つのアンテナと考えた場合，地上では迎角約30°に最も強く電波が放射されており，上記の結果が得られたものと考えられる．

地中送電設備の保全効率化および高度化を対象としたIoT技術の活用においては，マンホール内部の各種センサー情報の収集が想定される．マンホールは，内部にコンクリート壁，上部に金属蓋によってそれぞれ覆われており，閉空間である．マンホール内部から外部へ無線信号を伝送する場合，金属蓋やコンクリート壁，地面などによる遮蔽の影響を明らかにする必要がある．本稿は，実マンホール環境における電波伝搬特性を920 MHz帯無線を用いて測定し，マンホール蓋による遮蔽の影響を評価した結果を示す．

近年，デバイスの消費電力を削減するため，後方散乱通信(Backscatter Communication)の研究が行われている．しかし，Vikramらの後方散乱通信では，輝度などの電気信号に変換するセンシングができない．また，Spyridon-Nektariosらの後方散乱通信では，電気的な変化を捉えるために電力が必要となる．そこで，本システムはセンサの抵抗値の変化により後方散乱通信を行うことで，無給電でのセンシングを可能にする．そのため，提案するIoTデバイスはマイコン等を使用せず，外部電源も不要である．本研究では，抵抗値の変化を用いて後方散乱通信が可能か実験を用いて確認する．

超広域のカバーエリアや災害に強いネットワークを実現する新たな移動通信プラットフォームとして成層圏プラットフォーム（HAPS : High-Altitude Platform Station）への期待が高まっている[1]．HAPS通信における効率的なセル設計を実現するためには，地形，植生，都市部，郊外地，屋内侵入などを考慮した電波伝搬モデルの開発が必要不可欠である．本稿では屋内侵入損失に着目する．屋内侵入損失の電波伝搬モデルとしてITU-R勧告P.2109-1[2]がある．ITU-R勧告P.2109-1では建物の種別，入射仰角，周波数が考慮されているが,入射方位角や侵入距離などは考慮されていない．そこで，有人ヘリコプターを用いた高基地局環境における電波伝搬測定を実施し， 屋内侵入損失へ影響を与えるパラメーターの検討を行った．

NICTが主導して取り組む電波模擬システムの研究開発において，ドローンの利活用を想定した伝搬モデルの開発が必要となっている．本報告ではドローンにアンテナを取り付けて伝搬測定を実施する場合を想定し，ドローン機体の影響を考慮したアンテナの電波放射特性を電磁界解析した．ドローンの重量バランスと無指向性特性の確保を考慮しつつ，アンテナ取付位置を決めることが重要であることが分かった．

衛星通信や今後新たな移動通信プラットフォームとして期待されている成層圏プラットフォーム（HAPS : High-Altitude Platform Station）においてミリ波等の高周波数を用いた回線を設計する為には特に伝搬損失に大きな影響を与える降雨減衰特性を明らかにする必要がある。上空への降雨減衰を推定するモデルや時間率に対する降雨強度を推定可能なモデルがITU-Rにより標準化されているが、近年、温暖化の影響により気象状況が大きく変化している為、今後の更なる温暖化の影響を考慮できる降雨減衰モデルが求められている。本稿では、東京における降雨強度を過去1年半にわたり測定し昨今の降雨の様相を時間率で評価する。併せて、今後の温暖化による気象状況の変化の予測を考慮できる降雨減衰モデルについて考察する。

超広域のカバーエリアや災害に強いネットワークを実現する新たな移動通信プラットフォームとして成層圏プラットフォーム（HAPS : High-Altitude Platform Station）への期待が高まっている。HAPS通信における効率的なセル設計を実現するためには、地形、植生、都市部、郊外地、屋内侵入、人体遮蔽などを考慮した電波伝搬モデルの開発が必要不可欠である。本稿では人体遮蔽損失に着目し、様々な仰角からの人体遮蔽損失測定と実際の都市環境における到達角度測定に基づくHAPS通信における人体遮蔽損失モデルを提案する。

海上における無線システムでは海面からの反射波の影響を考慮して設計する必要がある．送受信間距離が十分離れ
ていれば海面からのフレネル反射係数は-1 で近似できるが，送受信間距離が近く，アンテナの高さが高い場合，波浪の影響によりマルチパス波がばらつき，無線システムに影響を与える．UAV(Unmanned Aerial Vehicle)を用いて海面からのマルチパス波の評価をしたが，実際の環境では波の高さをパラメータとした評価が困難である．そこで本報告では船舶等の評価に用いられる人工的に波を発生させる造波装置を用いて不規則な水面形状からの散乱マルチパス波の電波伝搬特性評価結果について示す．

近年，事故防止や自動運転支援を目的にした車車間通信の実現に向けた取り組みが行われている[1-2]．車車間通信は，各車両が基地局を介さずに通信することが特徴であり，アンテナは低アンテナ高となるため，道路沿い構造物が伝搬特性に大きな影響を与えると考えられる．
本報告では，車車間通信での伝搬損失に対する道路沿い構造物の影響を，電波暗室内に構成した簡易道路モデルで測定した結果について示す．

海上を航行する船舶は，陸上と比較し情報収集手段が限定される．特に外部と隔絶される船舶においては，コロナ禍における情報収集にはテレビ放送の受信が必要不可欠である．本研究では，船員を養成するために多数の実習生を乗船させる練習船「大成丸」（全長91.28m，総トン数3,990トン，地上デジタル放送受信アンテナ高水面上20m）船内で地上デジタル放送の確実な受信環境を提供する手法の検討を行う．

　新幹線沿線では、新幹線通過時に車体により地上デジタル放送波が遮られ、正しく受信できない障害が発生する。そのため、新幹線通過前と通過中の減衰量を再現し、新幹線による影響を定量的に調べる必要がある。新幹線の開業前に減衰量を求めることができれば、受信障害エリアの正確な推定と事前の対策が可能となる。
　本研究では、市販受信機へ新幹線通過時の振幅と位相変化を模擬した放送波を入力し、所要入力電力を測定し、新幹線通過による影響を定量的に評価した。

鉄道では，走行する列車と地上間の連絡に使用する無線システムの周波数はV/UHF帯が主流である．しかし，V/UHF帯では伝送容量を拡充するための周波数帯域の確保が難しいため，ミリ波帯を用いた新たな地上-車上間通信システムの開発が行われている．しかし，ミリ波は直進性が強く，曲線ではアンテナでカバーできる範囲が狭くなる可能性があることから，効率的にアンテナを配置することが重要となる.そこで本報告では，ミリ波を用いた無線システムの鉄道環境への適用可能性を検証するため，高速鉄道で十分な乗り心地が確保できるとされる半径の曲線を対象に，レイトレース法を用いた100GHz帯ミリ波の電波伝搬特性を計算したので報告する．

船舶用レーダ不要発射を精度良く測定するためのOATS(Open Area Test Site) の構築法が求められている。本稿では、薄型電磁波吸収体壁を伝搬路中に設置することでOATSにおける地面反射波によるマルチパスを低減するための研究である。壁の大きさや形によって遮蔽効果に周波数特性があることを明らかにし、壁の位置と大きさ・形を調節することで直接波と干渉が大きくなる特定の周波数に対する遮蔽効果を高める帯域除去フィルタの設計方法について提案する。

近年，ミリ波デバイスの急増やIoTの展開により，利用シナリオは多様化し，ミリ波帯を用いた無線通信システムの実用に向けて様々な利用シナリオにおける正確なチャネル特性の需要が高まっている．
本研究では，複数のアナログビームフォーマを用いて，全方位角の高速ビームステアリングが可能なチャネルサウンダを構築し，オフィス環境におけるチャネル測定実験を行った．
本稿では，全方位角方向の高速ビームステアリングが可能なチャネルサウンダの構築について簡単に紹介し，同一部屋内，部屋対部屋間，同一廊下内，部屋対廊下間を含んだオフィス環境におけるチャネル測定を行った結果を報告する．

5G を始めとする無線通信技術により，自動走行やドローンなど，新たな利用サービスが実用化されることが想定され，そのための通信性能を満たす様々な無線システムの開発が必要となる．このような状況に適切に対処するためには，無線システムの周波数帯・通信方式等を大規模かつ高精度で模擬可能な電波模擬システムの実現が必要である．以上のことから，本研究では，適用環境に応じて電波伝搬特性を高精度に再現する伝搬チャネルモデルを検討する．既存のモデルは，対象とする無線通信システムの周波数や無線局の設置条件，周辺環境によって決められた典型的なシナリオに基づいたサイトジェネラルモデルが採用され，個別環境における特性が十分考慮されていない．このようなモデルで予測した電波伝搬特性は，適用環境によっては実測値と大きく乖離する．本稿では，既存のモデルにおいて主要なパラメータであるクラスタの数と角度広がりが,チャネル特性，今回は特にフェージング変動およびMIMOチャネル容量に与える影響を確認する．

高速かつ高品質な無線通信環境の実現においては，複雑な電波伝搬特性の把握と高精度で効率の良い無線回線設計が必須であり，そのためには的確な伝搬モデリングが重要となる．これまでに著者らは，FDTD解析を用いた電波伝搬特性推定法について検討し，屋内や乗り物内などの多重反射環境における高精度かつ空間網羅性に優れた損失推定モデルについて検討を行ってきた．本稿では，都市環境の伝搬特性を大規模FDTDシミュレーションにより評価するための並列プログラムについて，スケーラビリティに配慮しベクトル化を行う最適化により高速化を実現した具体例を示す．

タッチレス改札の1つとして、改札の天井に設置したアンテナから床面に向けてミリ波を照射し、乗客が持つスマートフォンと通信してゲートが開く仕組みのものがある[1]。しかし、天井からのミリ波が体や荷物によって遮られてしまい、スマートフォンに届かない場合がある。そこで、改札の側面にもアンテナを設置し、遮られる部分がなくなるようにする。側面アンテナが放射するビームは、その改札内において最低動作レベルを上回り、改札外では与干渉レベル以下にする必要がある。アンテナのビーム幅及び出力を変えながらその最適値を検討した。また、今後のアレーアンテナ設計のため、一様分布、テイラー分布でシミュレーションした。

安全運転支援システム(DSSS)や自動運転社会の実現の為に，高精度なインフラセンサの要求が増している．
インフラセンサの代表例としては，ミリ波レーダ，LiDAR，画像センサ等が挙げられるが，
その中でミリ波レーダは，耐環境性が高い(雨/霧/雪/照度変化等に対して堅牢)という特徴を持つ．
本稿では，降雨環境下においてミリ波がどの程度電波減衰するのかを評価する為に，
降雨状態を再現可能なトンネル状の屋内環境下にて，電波減衰を評価した結果を報告する．

災害発生時に，地方公共団体は臨時災害放送局という，FM放送局を開設する．臨時災害放送局のアンテナは役場等の屋上に設置されることから，通常のFM放送局と比べてアンテナ高が低い．アンテナ高の低い環境での電波伝搬特性は詳しく調査されていない．本研究では臨時災害放送局と類似した環境および臨時災害放送の試験放送の電波伝搬特性について調査した．測定の結果，水平偏波，垂直偏波により受信電力に違いが出ることがわかった．現在，測定結果の地理的要因等詳細な考察や今回と異なる環境での測定を検討している．

日本列島は急峻な山地が多く，湿潤な気候帯に属するため，毎年のように各地で豪雨による土砂災害が発生している．そこで我々は，避難行動や救助につなげるために，土砂災害が発生する恐れのある個所にモニタリングのためのセンサを設置して，災害発生の予兆あるいは災害発生の情報を収集・伝達する無線センサネットワークシステムの構築を目指している．本研究では，基礎的段階として， 省電力で広範なセンサネットワークを構築できるLPWA (Low Power Wide Area)で用いられる920 MHz帯電波の伝搬特性を調査した．

現在の電波時計の時刻校正には、標準電波JJYが用いられている。
しかし、建物内などの電波が減衰してしまう場所では環境雑音に標準電波JJYが埋もれてしまい、時刻校正を行うことができなくなる。
そこで、そのような環境においても時刻校正ができるようなアルゴリズムを実装した電波時計が必要となる。
本研究では、高性能な電波時計の開発に向けて、雑音軽減のための同期加算の平均処理に加重平均を用い、受信C/Nがどれだけ改善するかを検討した。また加重平均を行う時間帯を電波伝搬が変わる昼間・夜間に分け、それぞれの受信C/Nの改善量を求めた。

正確な時刻は、デジタル機器の同期や電子取引の時刻決定において重要な役割を果たしている。正確な時刻を保つためには正確な周波数を得ることが必要である。現在、Rb原子発振器に正確な周波数源の信号を同期させることでより正確な周波数が得られる。先行研究において、基準信号にGPS（Global Positioning System）を用いた場合、同期にかける時間を長くとらなければ高精度かつ高安定を実現できないことがわかっている。
本研究では、GNSS（Global Navigation Satellite System）を基準信号に用いることで同期時間が短い場合において、高精度かつ高安定な発振器を実現できるか検討した。

球面にらせん状のワイヤを配置する球ヘリカルアンテナが提案されており，その放射効率はワイヤが比較的太い場合に球面アンテナの理論値に近づくことが知られている．しかし，従来の球面アンテナの解析モデルでは球ヘリカルアンテナの放射効率を理解するモデルとして不十分である．そこで，本報告では球面波展開の近似計算を利用して球ヘリカルアンテナの放射効率を単純な数式として表現し，結果を数値シミュレーションと比較することで検証した．太さ，アンテナサイズにかかわらず解析表現とシミュレーション結果は非常に良く一致しており，本報告で得られた放射効率の解析表現が妥当であることを確認できた．

近年，電磁波は移動体通信やレーダー技術等に広く利用されている．そのため，無線通信システムに使用されるアンテナの故障箇所を見つける必要がある．アンテナの故障箇所を見つけるためには，アンテナ上の電流分布が重要となる．しかし，プローブがアンテナの近傍に近づくと，プローブと波源がカップリングし，実際の電磁波の振る舞いを妨害することがある．そのため，アンテナの電磁界分布や電流分布を遠方の電磁界より再構成する技術が求められている．本研究では，境界積分法を用いてアンテナの放射電界から波源の電流分布を推定することを目的とする．

海洋レーダーは海面で反射した散乱波の周波数がドップラー効果により変化する性質を利用して海流の流速を計測することができ，その技術は漂流体の追尾など様々な分野で応用されている．本研究では海上に散乱体が存在する場合，ドップラースペクトルにどのような影響を及ぼすかシミュレーションで検討することを目的とする．

加熱装置はあらゆる製品製造の現場で使用されており，半導体デバイスの作製においては，シリコンを活性化及び結晶化させるための高温度帯での熱処理は必須の技術である．近年，従来の半導体デバイス製造における熱処理技術とは異なり，炭素粉末にマイクロ波を照射することで急速に加熱させる技術が提案されている．これはカーボン粉のマイクロ波吸収発熱の特性を利用したもので，マイクロ波を効率よく吸収させることで短時間に数千度の高温の熱を発生させることが出来る．本研究では，このFDTD法を持ちいて電磁界を解析し，解析した電磁界分布より熱伝導方程式によりカーボンの過熱を解析する．

海上救難活動の支援，海中における資源探査，センシングネットワークの構築において，海中電波の利用が期待されている．これまでの研究では，海中の伝搬損失を評価するために全波解析の電磁界シミュレーションを使用しており，長い計算時間が必要であった．本報告では，海中伝搬損失の計算を解析式と実測をハイブリッドした手法により行った．

本稿では、モノコーンアンテナにスリット、周波数調整素子、無給電素子を加えることで広帯域なCellular帯に対応した平面アンテナを設計した。

これまでに著者らは，従来比約1/4の高さへの低背化と無線アンテナ性能を両立するアンテナ構成を提案した．本報告では，提案方式の有効性を実験により確認した結果を報告する．
試作したアンテナの水平面内平均利得の計算値/測定値はよく一致しており，計算の妥当性と共に，本提案アンテナによる水平面内利得の改善効果が確認できた．

コルゲートホーンに比べてシンプルな構造で、低交差偏波を実現できる反射鏡アンテナの一次放射器として、スプラインテーパホーンが知られている。本稿では、複数の周波数帯で動作するスプラインテーパホーンについて述べた。
反射鏡アンテナの一次放射器とするため、理想コルゲートモードのパターンに類似したパターンを有するホーンを提案した。2周波共用アンテナを設計し、有効性を確認した。

反射鏡アンテナの一次ホーンとして一般に求められていることは，主ビームが回転対称であり，低交差偏波,低サイドローブ，広帯域で小型なものである．本稿では，1つの広帯域ホーンではカバーできない大きく離れた周波数帯で低交差偏波特性を得る広帯域2周波数共用ホーンアンテナを設計し，その特性の検討を数値的に行ったので報告する．

電波監視等に用いる広帯域・高利得のパラボラアンテナを実現するために，周波数変化に対するビーム幅変化の少ない一次放射器の開発を行っている．先に，幅広構造のテーパスロットアンテナを提案し，ビーム幅変化を緩和できることを示した．今回，幅広構造のテーパスロットをホーン構造とし，側面及び背面の放射を抑え，ビーム幅変動が緩和できることを計算により確認したので報告する．

周囲の金属における影響を受けない小型アンテナとしてMACKEY(Meta-surface inspired Antenna Chip developed by KIT EOE Labo-ratory)について考案し，自由空間および金属上でも動作可能なことを示した．本報告では，920MHz帯MACKEY IIの小型化(80[mm]×50[mm]のカードサイズ)を目的とする．スリットを増やすことでさらなる小型化を目的としたMACKEY M型(Multi slit type)について検討する．

周囲の金属における影響を受けない小型アンテナとしてMACKEY(Meta-surface inspired Antenna Chip developed by KIT EOE Labo-ratory)について考案し，自由空間および金属上でも動作可能なことを示した．また，これを元にオフセット給電を用いて二周波共用を実現できるモデル(以下:O型)が検討された．本研究では，小型化を目的として短絡板を片側側面に設けた片側短絡型にO型を適用することにより，従来のO型よりも小型化した新たなモデルを検討する．

近年，IoT化の普及に伴い，周囲の金属による影響を受けないアンテナが求められている．そこで，金属に対して，ロバスト性を持つ小型アンテナとしてMACKEY(Meta-surface inspired Antenna Chip developed by KIT EOE Labo-ratory)を考案し，自由空間と金属上の両方で動作することを示した．本検討では，不平衡型MACKEYにおけるアンテナ幅の検討と測定結果を示す．

低姿勢構造を有するアンテナの一つに, 逆Fアンテナがある. 一般に, 小さな反射板を有する逆Fアンテナは双方向(±z方向)に電磁界を放射する. この双方向放射は反射板面積の増加に伴い, 単方向放射へと変化する. しかしながら, 反射板面積の増加は, アンテナ体積の増加を意味する. 本稿では, 小さな反射板面積を有しながら, 単方向(+z方向)に電磁界を放射する逆Fアンテナを提案する.

近年，様々な小形アンテナの高精度な放射パターン測定法が提案されている．例えば，アンテナに給電するためのRF ケーブルを光ファイバに置換し， PD(Photodiode)よりアンテナに給電することでRF ケーブルの影響を除去する手法や，RF ケーブルの外導体に流れる不平衡電流を低減するS パラメータ法が提案されている．本稿ではさらなる測定の高精度化を目的とし，小形PD モジュールを用いたS パラメータ法を提案，加えてその効果を計算により検証する．計算結果より，提案方法は従来方法と比較して高精度な放射パターンの測定が可能となることを確認している．

リフレクトアレーは平板のリジッド基板で構成され，小型に収納できるため超小型衛星搭載用アンテナとして用いられる．しかし開口面積に比例して重量が増えるため大型化・高利得化が困難である．フレキシブル基板2枚で構成するリフレクトアレーアンテナは反射素子とグラウンド板の間に空気層を設けるため，リジッド基板より単位面積当たりの重量を低減できる．また，基板自体をフレキシブルに折り畳めるため，折り紙による小型収納も可能である．しかし，軽量の展開・支持構造を用いるため，たわみ等が生じ高い平面精度が維持できない.著者らは機械的な平面精度の劣化を電気的なアプローチで補償する手法として，アクティブ反射素子による位相調整を提案している.本稿ではその初期検討としてとして折り畳み可能なフレキシブル基板パッシブリフレクトアレーの設計結果を報告した.

現在，移動体衛星通信用アンテナには，安価に高利得な特性を実現できるパラボラアンテナが主に用いられている．持ち運び時には曲率のある鏡面を分割して収納するため，サイズが大きく，組立/分解に時間を要することが課題となっている．そこで，コンパクトな収納性と，短時間での組立/分解を実現する展開式リフレクトアレーを提案している．本稿では，展開時に生じる設置誤差が電気特性へ与える影響について評価したので報告する．

リフレクトアレーは共振素子を用いることで反射位
相を制御し，球面波を平面波に補正している．これ
らの機能を応用したマルチビーム方式では偏波と周波
数によってビーム方向を変化させることで，少ない鏡面
でサービスエリアをカバーする方式が提案されている．
　本報告では，前回の報告の改良として 1 層で独立
した位相制御を可能とする素子の再検討を行った．

リフレクトアレーアンテナは反射素子の位相を調整するとビームチルトができる．本稿ではマルチビームを実現するため同一の反射鏡を用いて複数のビームを生成する手法として，一次放射器オフセットと二点焦点設計を検討する．

リフレクトアレーアンテナ（以下，リフレクトアレー）を用いたマルチビーム通信方式では，偏波と周波数によって，ビーム方向を変化させることで，少ない鏡面でサービスエリアをカバーする方法が提案されている．本報告では，偏波と周波数によってビーム方向を変化させる鏡面構成と素子を用いたリフレクトアレーの設計例を示すことを目的とする．偏波と周波数によって異なる方向にビームを変化させることによって，1枚のリフレクトアレーで所望のサービスエリアを効率的にカバーできることについて検討する．

リフレクトアレーアンテナにおいて収差理論を応用することにより，簡易的に周波数特性を評価できることを示した[1]．本報告では,簡易評価法を用いて成形ビームを放射するリフレクトアレーアンテナを多周波数で最適化する設計法について提案する．

現代の第 5 世代以降の無線通信システムには，高速通信，大容量化，多端末の同時接続，低遅延が期待されている．このような無線通信システムはミリ波帯での実現が進められているが，ミリ波の特徴として直進性が強く伝搬損失が大きいということが挙げられる．直進性の強いミリ波伝搬は，遮蔽物による電波の影領域が発生する．そこで、リフレクトアレーを用いて，影領域に電波を散乱させ，無線通信の安定化，高速化を図ると考える．本研究では，リフレクトアレーに誘電体スラブを装荷することにより，リフレクトアレーの高利得化を実現する手法を検討し，報告する．

近年，beyond 5Gなどの次世代の移動体通信として100GHzに迫るようなミリ波帯での通信が想定されている．ミリ波の送信用アンテナとして誘電体漏れ波アンテナが複数提案されているが、漏れ波アンテナは幅広い平面波を励振する必要があり，そのために金属の反射鏡を用いる．しかし，ミリ波デバイスはサイズが小さく設計が困難となる．そこで本報告ではミリ波帯漏れ波アンテナ(100GHz)に用いる平面波励振用のスルーホール反射鏡を提案する．

指向性走査アンテナは，通信用途や到来方向測定用途などに活用されている．その中でも，ミリ波帯における到来方向測定においては，狭ビームアンテナの回転走査やビームフォーミングなどを活用し到来波の検知を行っている．しかしながら，第6世代移動通信システム(6G)で利用が検討されているテラヘルツ波帯においては，微細加工の難しさなどから当該バンドにおいてアレーアンテナを実現することは容易ではない．そのため，空間合成を用い，狭ビーム特性を有したアンテナを形成することが現実的である．今回は，テラヘルツ波帯での到来方向測定用途へ活用するための回転反射鏡アンテナの検討を行ったため報告する．

本論文ではパラボラ反射鏡を使用した光漏れ波アンテナの利得向上の手法について述べる。本アンテナは光漏れ波アンテナであるグレーティング導波路に平面波を入射するためにフォトニックバンドギャップ(PBG)を放物線上に配置したパラボラ反射鏡を使用しているが、今回更なる利得の向上のためにPBGとガラスの薄膜を組み合わせた新しい反射鏡を考案した。

The waveguide feeder with centered longitudinal coupling slots for a slot array antenna panel is designed by HFSS. Full structure simulation results show that a peak directivity of 37.0dBi is achieved in the desired bandwidth. Compared to the results of old feeder, the novel feeder obtains 1.0dBi directivity and 18% aperture efficiency enhancement.

This paper presents the simulated transmission on distance between two radial line slot array antennas (RLSA) in the near-field region. Conventionally, a straight cross slot was used to excited the rotating mode in RLSA in the transmission in near-field region. The transmission degraded significantly at some distances (especially at 85 mm). This came from the multiple reflections between the two antennas, which were related to the amplitude ripples in the rotating mode in the circumferential direction in the straight coupling slot. In this manuscript, the dog-bone cross-slot is introduced to replace the straight cross to reduce the amplitude ripples in the rotating mode, and enhance the transmission stability on the distance.

Polarization agile active integrated array antenna (AIAA) has been proposed for spatial modulation systems with the aid of diode-loaded cross slots. The antenna has a simple structure, which consists of an oscillator and two patch antennas with a diode-loaded cross slot. Each patch antenna contains four switching diodes, which are connected to the ground through a shorted stub, and a land on the bottom by a center via hole to provide the switching voltage. In order to realize ±45-deg. polarization switching, the boundary condition of the antenna is controlled by the diodes.

To increase the transmission rate, various multiplexing techniques such as MIMO using a millimeter-wave are being widely researched as well as two-dimensional rectangular-coordinate orthogonal multiplexing (ROM) antenna system for non-far region communication [1]. Transmission enhancement for a given propagation distance by excitation optimization [2] was proposed. However, in [2], the system was analyzed by replacing the array elements with infinitesimal dipoles, and the effect of the mutual couplings among these dipoles was not considered.

This paper introduces a 2-plane coupler with unequal division of 4:2:2:1 by utilizing specific coupled region.

The triangular lattice of beams is more preferable than the square lattice of beams to reduce the gain roll-off over the coverage. We proposed a connecting network with the conventional 2-D matrix generating a square lattice of beams by modifying the square lattice of apertures to the triangular one and relocating some apertures with 180-degree phase compensation. In this manuscript, we directly change the configuration of the conventional 2-D matrix generating a square lattice of beams to provide a triangular lattice of beams while keeping the square lattice of apertures. In both configurations, the 2x2-way matrix generating a triangular lattice of beams is explained. Other 2nx2n-way matrices can be achieved similarly in principle.

The simulation results show when the distance between conductor polycrystal is close to the wavelength, the frequency characteristics of electromagnetic fields become stronger. Therefore, it can be developed to be used as shield materials. It can be used for windows due to its light transparency. And it is also possible to transmit electromagnetic waves by re-radiating the element (the opposite effect of the shield). This study can be applied in the high-frequency lens antenna and the small antenna.

With the spread of technologies such as 5G mobile communication and WiGig ultra-high-speed wireless LAN and IoT, the number of millimeter-wave (mm-wave) devices in various usage scenarios has drastically increased. The requirements for the design and evaluation of communication systems are also increasing. For radio channel measurement in the mm-wave band, angle information should be an important parameter due to the use of large-scale antenna array and beamforming technologies. Based on the previous work [1], this article describes a fast full-azimuth scanning double-directional mm-wave channel sounding system which has been built up using 2 transmit (Tx) and 4 receive (Rx) antenna arrays.

災害現場、洞窟や人が入ることの難しい場所の探索に対して、地形の影響を受けにくい、捜索範囲を広げられる探索用無人航空機に注目が集まっている。災害時や地下など電波が不安定な場所では、GPS信号が届きにくい状況がよくあるので、高精度ミリ波帯センサを搭載した無人航空機で障害物を検知して、捜索活動を支援することが求められている。捜索制限の問題を解決する為に、電波不安定の環境：洞窟、建物内、災害現場の捜索など、屋内や地下等を想定し、GPS信号が届かない場所で障害物を検知可能なミリ波帯センサを搭載した無人探査機で捜索活動を支援することを目的とする。

近年，ドローンを利用したシステムやサービスが普及する一方で悪用する事例も増加傾向にあり，ドローンを検出する需要が拡大している．著者らはマイクロドップラー（μ-D: micro-Doppler）[1]を用いたドローン識別を検討している．μ-D特性を算出するためには時間変化する散乱体のレーダ断面積（RCS: Radar Cross Section）時間特性が必要となる．本稿では，μ-D計算のための時間変化とともに稼働する散乱体モデルRCS解析手法を述べ，フルモデル解析との計算結果を比較し有効性を評価する．

バイスタティックRCS（Radar Cross Section: レーダ断面積）の測定は、広い測定空間を要することが課題である。本講演では、測定対象と送受アンテナ間の空間に反射板を設置し、反射板による二次反射波を用いることで測定系を小型化する方法を提案する。導体平板を測定対象として測定を模擬したシミュレーションを行うことで、提案手法の実現性を検証する。

パッシブイメージングは周囲温度環境に応じて画質が劣化する問題がある．これまでインコヒーレント照射源を用いたアクティブイメージングについて検討し，コントラストが大幅に向上する知見を得た．本報告では，アクティブイメージングに機械学習を適用して物体の検知特性を評価した．

マイクロ波無線給電は長距離給電が可能であり様々な分野への適用を目指して研究が行われている[1]~[2]．その中
で，工場で使用されるセンサへの応用が断線防止，省配線の観点で期待される．一方，人体に影響を及ぼさないよう
に電波防護指針を満たす必要があり，実用化に向けての課題の一つである．給電時に人体が存在する空間上の電力密
度(以下，人体上の電力密度)が基準値を超えないように給電側で人体上の電力密度を把握し，その値に応じて送信電力を制御する必要がある．本稿ではマルチパスが多い工場内でも実装が容易で比較的精度が高い人体上の電力密度推定方法を提案し，シミュレーションにてその効果を確認した．

低周波帯（MF～VHF帯）向けに鉄塔を用いた折り返しモノポールアンテナが提案されている．本稿では，同アンテナの広帯域化について検討を行っている．回路解析に基づいて広帯域化の指針を示し，電磁界解析で検証した結果，指針通りにアンテナの比帯域幅が拡大する設計結果が得られた．

2巻先端開放ループアンテナ（Haloアンテナ）は，1波長方形ループアンテナを円筒状に折り曲げたもので，水平偏波で無指向性の特性を有する．Haloアンテナにパッチアンテナを組み合わせた直交偏波用のアンテナや無給電素子を装荷することで広帯域化したアンテナが報告されている．本稿では無給電素子を2個装荷したHaloアンテナの中心部にダイポールアンテナを配置することにより，小型で細径の直交偏波用のアンテナについて検討する．

近年，MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) が次世代通信の要素技術として検討されており，アンテナの素子間相互結合の低減（以下，デカップリングと呼ぶ．）が重要となっている．先行研究では，2素子の平板逆Fアンテナ(PIFA)に対してブリッジ素子で接続した無給電素子を用いることでデカップリングを実現しており，特性モード解析 (Characteristic Mode Analysis: CMA)によりデカップリングの動作原理の考察を行った．本稿では，先行研究で明らかにした動作原理に基づき，グランド板の各モード電流を考慮することでもう一つ新たなデカップリング手法を提案した．

これまでに，4つの集中定数素子から構成されたアンテナの励振分布を制御可能な減結合回路を，金属柱の周囲に配置した2素子のスリーブアンテナに適用することで，放射パターンを制御し，最大利得の低減が可能であることを計算により確認した．本稿では，測定による検証結果を報告する．

無線通信システムの高速化，高品質化に伴って，MIMOやダイバーシチを適用するために，相互結合の低い複数のアンテナ素子を小さい領域に配置する技術への要求が高まっている．また，複数の周波数帯への対応も求められており，2素子アンテナへの限定条件が小さい汎用性の高い2周波共用減結合回路が検討されているが，多数の伝送線路を組み合わせているため回路サイズが大きいという課題がある．そこで，ここでは，2本の伝送線路と3個の共振回路から成る，汎用性があり比較的小形の2周波共用減結合回路を提案し，計算により有効性を確認する．

著者らは4つの線状アンテナと平行平板共振器を一体化してバックローブを抑圧する小形円偏波アンテナを提案している．本稿では，本アンテナとは異なる周波数で動作する直線偏波アンテナを一体化する際の実装方法を検討する．

筆者らは，磁流源となる平行平板共振器を多層化することで，2周波数でバックローブ抑圧可能な小形円偏波アンテナを提案した．本稿では，提案手法を適用した小形円偏波アンテナの試作評価結果について述べる．

現在の移動体衛星通信ではKu帯の利用が主流であるが，大容量・高速通信のためにKa帯の利用が進みつつあり，将来的にはミリ波帯の利用が計画されている．また，近年では薄型化を目的として，フェーズドアレーアンテナ（PAA）が注目されている．これに対し筆者らは，放射素子/RF-IC/RF給電回路を単一基板に形成・実装するミリ波帯PAAを開発している。本稿では当該アンテナの概要，及び各部構成要素の試作結果について示す．

ミリ波等の高い周波数では、アンテナをICあるいはパッケージの配線層に形成する場合がある。しかし、波長に対し配線層が過剰に薄い場合、アンテナの損失は増加する。本稿では、損失の改善を目的とし、非励振素子を追加した二重パッチアンテナを提案する。計算により、非励振素子による損失改善効果を示す。

我々は先に，背面近傍に導体が存在し，素子が回転する状況での使用を想定し，さらにその回転軸付近にアンテナ面を設けることができない条件を付加してアンテナの構造を設計・試作し，測定を行った．また，環内部に導体軸が存在する場合の影響が低減されることを期待し，擬似的な導体壁として機能するよう環内径に沿って放射パッチ部と導体接地板を接続するビアを設けたアンテナについても報告を行った．本報告では，先に報告したアンテナの環内部に導体突起物を挿入した場合の影響について実際に測定を行った．結果として，軸費が3dB 以下の帯域幅が 35MHzとなり，環内の導体の影響も小さいことをシミュレーション及び実測から明らかにした．

Lプローブにより給電される多リング形MSAはマルチバンド特性を有するMSAとして良好な特性を示す [1]。このLプローブ給電多リング形MSAに中心周波数の約0.13波長程度の厚さを有する誘電体基板を用いると2周波帯において広帯域特性が得られる [2], [3]。さらに、2個のLプローブを直交する位置に配置すると直交偏波共用化が可能となり[4]、放射素子中央にビアを装荷すると2ポート間のアイソレーション特性を改善することが可能できる[5]。本稿では、この直交偏波共用2周波広帯域多リング型MSAにキャビティを装荷した際の利得の変化ついて検討した結果について報告する。

バラクタダイオードを装荷したリング形マイクロストリップアンテナ(MSA)の周波数制御については、種々の研究が成されている[1]-[4]。本稿では小型化された周波数制御マルチバンド平面アンテナの交差偏波特性と反射特性の改善を目的として、小型化されたバラクタ装荷Lプローブ給電2周波共用MSAの放射素子形状を直線形とし、さらに素子間隔を広くしたMSAの周波数制御特性につき実験により検討を加えたので、ここに報告する。

マイクロストリップアンテナは小型・薄型・軽量・安価という特長を有し多面的な研究が行われている[1], [2]。また、Lプローブにより給電される多リング型MSAはマルチバンド平面アンテナとして良好な特性を示す[3]。このLプローブ給電リング形MSAに約0.1波長程度の厚さの誘電体基板を用いると、比帯域（反射量10 dB以下）は28%程度となることが報告されている[4]。そこで、本稿では3リング型MSAを用い、3周波帯において広帯域特性を有する平面アンテナについて検討を行い、設計基礎資料を得たので報告する。

マイクロストリップアンテナに無給電素子を積層することによる高利得化や広帯域化などが提案されている．本稿では， マイクロストリップアンテナに2 つの線状無給電素子を積層することにより放射パターンを整形し，高利得化または広角化を実現する方法を提案する．シミュレーションによる解析において線状無給電素子を用いることによる0.64dBの利得向上または44°の広角化を確認した．

我々は，コプレーナストリップ線路(CPS)とマイクロストリップ線路(MSL)を用いた低損失Magic-Tを提案した．本稿では，このMagic-Tを用いたモノパルスアンテナを提案し，その設計結果について報告する．本アンテナは，指向性可変アンテナや到来角推定アンテナなど様々な用途で用いることができる．提案構成では，スロット線路の代わりにCPSを用いて裏面への放射を抑圧し，低損失化を図っている．設計の結果，後方への放射を抑え，利得が向上することをシミュレーションにより確認した．

平行平板スロットアレーアンテナはミリ波帯において，高効率かつ簡単な構造である．本稿では，26GHz帯の円偏波放射平行平板スロットアレーアンテナを設計する．放射部は右旋円偏波を放射するスロットペアを１次元に６つ配置した構造で設計しモーメント法で解析した．給電導波管には各結合スロットにつき２つの誘導性ポストを用いた構造でHFSSを用いて設計，解析を行った．現時点では，給電導波管の終端素子，平行平板側壁部を除いて設計した．

太陽光発電電力伝送用アンテナでは大規模なアレーを構成するので，サブアレーは簡易な構成であることが望ましい．逆相給電導波管スロットアレーアンテナは，側壁の電気的接触が不要のことから側壁を取り除ける．逆相給電において放射スロットを同相で励振させるために，半管内波長間隔で互いにオフセットさせると不要な2次ローブが発生するので，それを抑圧するためオフセットをなくして平行平板導波路内に金属ポストをスロット近傍に設け励振する．狭帯域の小素子数のアレーに適用するため定在波励振とし，設計を簡単にするため等価回路が並列コンダクタンスのみで表わされる構造について検討し，アンテナ設計を行った．

RLSA(Radial Line Slot Antenna)とは円偏波を発生させることの出来る薄型平面のアンテナである。ラジアルラインへの給電方法は非共振クロススロットにより回転モード励振で実現している。
ラジアルライン終端には放射用素子として、非共振クロススロットを配置して原理的に最少構成のRLSAを実現が提案され、解析と実験により示されている。任意の利得を実現するために内周にTの字型スロットを同心円状に配置することで設計できる。
本報告では、Tの字型スロットについて共振長を導くためにアンテナ正面方向指向性利得及び第1サイドローブとの差から共振長を導く事で従来モデルより利得が1.9(dB)改善された事を示す。

平面導波管スロットアレーアンテナはミリ波帯でも導体損失が少ない特徴を持つ。等振幅、等位相で放射素子アレーを励振すると最大利得が得られる。しかし、アレー終端付近では電力放射量を大きくするためにoffset量が増え、φ=45°面内でグレーティングローブが高くなる問題がある。その改善の為階段状段差構造を導波管広壁面に適用した例がある。本報告では、更にスロットoffset量の変化に注目した結果を報告する。

管軸方向に垂直なスロットを導波管狭壁に設けた導波管狭壁スロットでは，従来，スロット近傍にワイヤやアイリスを設ける構造がとられるが，製造性に課題がある．筆者らは，製造性向上のため，基板上に形成したダイポール状寄生素子を用いてスロットを励振する方法を提案している．本稿では，提案スロットを複数配列したスロットアレーの試作検証結果について示す．
試作アンテナは，設計周波数において−10 dB以下の低反射特性を有するとともに，放射パターン測定値と解析値は良く対応しており，アンテナ正面方向の交差偏波レベルは−40dB以下の低交差偏波特性を有しており，その実現性および有効性を確認した．

自動車の安全支援システムにおいて，レーダは多くの役割を担っている．それらのアンテナは自動車のデザインを損なわないように車体の内部に隠されているが，電波の性質から本来は遮蔽物のない位置に設置したほうがよい．
本研究では，自動車衝突防止に用いる近距離物体検知のための，24GHz帯レーダ用平面アンテナの開発を行う．平面基板上の銅箔面にメッシュ加工を施し銅箔面積の少ないアンテナを設計，作製する．加工前と加工後のアンテナの性能の違いについて検証する．

奥行き方向を利用して高利得化を図ることのできるTM20モード動作のパッチアレー
アンテナを提案する。パッチアンテナを１波長間隔で配置し、一端に反射板を設け
ることで、誘電体基板の面方向にメインビームを形成できることを示す。

　超広帯域アレーアンテナで所望の周波数帯域内で良好な反射特性を得るためには，アンテナ全体の大きさが下限周波数の自由空間波長オーダのサイズが必要となり，それよりも小さくなると低域特性が劣化してしまう．したがって，低域の反射を改善するためには，アンテナ全体を大きくしなければならず，配置するプラットフォームによっては設置できないといった課題があった．
　そこで本稿では，アンテナ全体が小さい小規模な超広帯域アレーアンテナでも，低域の反射特性を改善可能な方法を提案し，電磁界解析で有効性を検証した結果を示す．

平面アレーアンテナのための給電回路のひとつとして，マイクロストリップ線路とスロット線路からなる両平面給電回路がある．本給電回路の利点として，交差偏波抑制性能及び多素子化の容易さがあげられる．筆者らはこれまで，葉状ボウタイスロットアンテナと両平面給電回路からなる広帯域アレーアンテナを設計した．本稿では，上述の広帯域アレーアンテナについて，従来モデルよりも高誘電率の基板を採用するとともに，構造パラメータの最適化を行うことにより，従来モデルよりも動作帯域の広帯域化が可能であることを示す．

周囲の金属における影響を受けにくい小型アンテナとしてMACKEY(Meta-surface inspired Antenna Chip developed by KIT EOE Labo-ratory，以下：基本型)について考案し，自由空間および金属上でも動作可能なことを示した．本報告では，素子構造を連続的に配置することでアレー化し，放射する電波のビーム方向を制御可能なMACKEYについて検討する．

近年，IoT分野の発展が加速しており，アンテナには小型・薄型だけでなく，金属の有無にかかわらず設置ができる柔軟性が求められている．金属上でも特性を維持できるものとしてAMC（Artificial Magnetic Conductor: 人工磁気導体）が挙げられる．そこで本稿では，半円型ノッチを有するAMC基板を用いて，その半円型ノッチの弧長を変化させた場合のAMC基板の薄型化について検討する．

人工磁気導体（AMC）は周波数選択板（FSS）と接地板とで構成される．多くの場合，AMCの特性は周期境界条件を用いて計算された無限セルに対するものであるが，現実的には有限となる．これまで著者らは，二層パッチFSS型AMCの数単位セルAMC特性について報告した．今回，4種類（ループ，パッチ，ループスロット，パッチスロット）の一層FSS型AMCについて調べた．その結果，二層パッチFSS型AMCの場合と同様に，収束PMC周波数fsは単位セル数の増加に伴い低くなりf0∞に漸近した．また，AMC基板サイズがλ0∞/2より大きいときはf0∞で近似できることが分かった．さらに，一対の電気壁をAMC基板端面に作るとfsは低くなり，f0∞で近似できることが分かった．

スリーブアンテナを構成するチョーク構造として，右手/左手系複合(CRLH)線路の−1次共振モードを用いると，チョーク構造のサイズは小型になるが狭帯域となる．一方，0次共振チョークを用いることで広帯域化できるが，−1次共振周波数よりも高周波化する．そこで，本稿では0次共振周波数が−1次共振周波数と一致するチョーク構造を提案し，アンテナ特性を比較した．0次共振モードを用いることで比帯域幅は3倍に増加し，アンテナ効率は維持できることがわかった．

動作周波数が異なる2つのダイポールアンテナの間に左手系無給電素子を配置すると，アンテナ間の相互結合を急峻に低減できる．しかし，動作周波数において放射特性が変化する．一方，電磁波を制御するマントルクローク技術が提案されている．動作周波数720 MHzのダイポールアンテナの表面リアクタンス値を設計することで，高周波数側の750 MHzにおいて帯域阻止特性が得られる．本稿では，動作帯域より低周波数側に阻止帯域を有するマントルクロークアンテナについて検討した．表面リアクタンスおよびアンテナの給電部を調整することで，動作周波数750 MHz，阻止周波数720 MHzのマントルクロークアンテナを設計した．

マイクロ波WPT装置はコネクタを持たないため，複素指向性パターンを得るためには参照アンテナを使用した測定システムを用いる．システムの小型化，装置のEIRPが高いことから影響軽減のために，参照アンテナは小形・低利得が望ましい．本稿では，参照アンテナとして小形かつ低利得なメタマテリアルアンテナを検討する．

本稿ではFDTD法を用いた電磁界解析による計算による確認を行い, 双指向性誘電体アンテナと誘電体導波路を用いた2素子アレーアンテナの設計を行った.これらは位相調整機構が不要な構造となっている. アンテナ単体モデルにおいては誘電体を直接プローブで励振し, アレーモデルにおいてはプローブに励振される誘電体導波路を用いてアンテナ素子が励振される.これにより利得向上が確認された. 導波路が狭帯域であることが今後の課題である.

弊社製品のポリイミドフィルムを基材とした下面給電の28GHz帯パッチアンテナを作製し性能確認を行った。
反射特性、アンテナ放射測定の結果はシミュレーションと一致し、シミュレーションの妥当性が確認できた。
弊社開発材料の28GHz帯での有用性を確認できたので、今後は基材を変更したアンテナ測定を行うとともに、
シミュレーションも併用して新規基板材料の開発を進めていく予定である。

1次放射器の前面に高誘電率の誘電体板を配置して高利得化を図る漏れ波アンテナが報告されている．簡単な構成で高利得化を図ることが可能であり，導体損を抑えた高効率ミリ波帯アンテナへの適用が期待される．本報告では，誘電体板としてガラス板を用いた漏れ波アンテナの高利得化を検討した結果を述べる．

近年、自動車に搭載されるアンテナは，デザインの観点よりガラスに直接取りついているオングラスアンテナが用いられている．それら車載用アンテナ設計においては，アンテナ単体の特性と自動車搭載時の特性が大きく異なるため車体全体を含むシミュレーションが必要になる．そこで先行研究では車載用オンガラスアンテナのシミュレーションにおいて反射係数特性と指向性の評価に関してはフロントガラス周辺モデルだけで計算が可能であり，金属枠の影響が大きいという事が明らかになった．
本研究では，FDTD法とグリーン関数を用い，アンテナ部分と金属枠部分の電流から個別に全体への指向性寄与を検証し，金属枠の指向性への影響を計算，考察を行う．

本稿では，5G基地局アンテナを想定し，コンクリート壁上に設置したパッチアンテナがコンクリートから受ける影響について調査した．まずパッチアンテナをコンクリート上に設置したモデルについてFDTD法を用いて解析を行い，コンクリートからの影響を受けない最小の地板を解析から求めた．鉄筋を含むコンクリート，含水率の異なるコンクリートについても同様の検討を行い，影響を受けないことを確認した．最後に，解析で用いたモデルを製作しアンテナ特性を測定し，解析の妥当性を確認した．

分散配置された複数の送電アンテナからマイクロ波を送電し，位相制御により広範囲に高効率で無線給電を行う分散型WPTを提案している．本方式は受電端末の近傍のみに電力を集中することができるため，送電アンテナと受電アンテナの間に存在する人体・機器等への影響を低減しつつ，高い受電電力が得られる．本稿では，分散型WPTによる周辺の電磁界強度を解析により求めたので報告する．

我々は車載MIMOアンテナの簡易かつ小規模な測定方法を確立することを目的に，コヒーレント受信に対応した基地局スキャナを開発し，運用中の基地局からのダウンリンク信号による評価方法を提案している．今回は，電波暗室内に既知の波源を用意し，開発した基地局スキャナを用いた測定を行い，測定器の動作の妥当性を示す．

新しい航空機監視システムであるADS-Bは，各航空機がGPSにより得た位置情報を放送するものである．高精度な位置情報が得られるものの，認証の仕組みが無く，悪意あるユーザが不正な位置情報を送信可能という課題（成りすまし）がある．対策として，筆者らは信号到来角（AOA）や信号到達時間差（TDOA）による位置検証技術の検討を進めてきた．本稿では，TDOAとAOAを併用した手法を提案する．

単一面の近傍界振幅分布を用いて位相分布を再構成し，測定した振幅分布と再構成した位相分布を用いてアンテナ遠方界を推定する手法が提案されている．この手法では，位相分布を再構成する過程の反復処理で近傍界取得面端部の有限打ち切り誤差が積み重なるため，サイドローブの推定精度が悪い問題があった．本報告では，単一面の近傍界振幅分布に非反復位相再構成処理を適用することで有限打ち切り誤差の積算を回避して位相分布を再構成し，アレーアンテナの指向性利得を精度よく推定できることを示す．

屋内環境において，28 GHz 帯メタ・サーフェス反射板（MSR: Meta-Surface Reflector）を壁面に設置し，MSRの反射方向で受信電力の測定を行った．本稿では，送受信間は見通し内環境とし，送信アンテナからMSRまでの距離が異なる場合の測定結果を報告する．

近年IoTサービスやローカル5G等の自営網の普及に伴って様々な業種のユーザが無線ネットワークを構築・運用するようになっている．本研究では，それらのユーザがエリア設計時の電波伝搬解析で用いるモデル構築の負担を軽減するめに，自動的に屋内点群データからレイトレース解析で利用可能なモデルを構築するアルゴリズムを開発した．
点群データからモデルを作成する手法を提案し，作成したモデルを用いたレイトレース解析を行い，電波伝搬実験と結果を比較することでモデルの適用可能性を検証した．

高効率な広角ビーム走査フェーズドアレーを実現するため，アンテナ前方に整合層を配置した広角方向インピーダンス整合法が知られている．従来の設計法は，導波管開口やダイポールのアクティブインピーダンス理論式を用いるため，素子アンテナ全般への適用が困難となる．本稿では，素子放射部の回路パラメータ値と，誘電体整合層の等価回路を用いた設計法を提案する．提案手法では，放射部の回路パラメータ値を電磁界解析により抽出するため，素子アンテナ全般への適用が可能となる．電磁界／回路解析値を比較評価することで，本設計法の有効性を示す．

アレーアンテナの電流分布推定法は，アレーアンテナの電磁界から電流分布を推定する，いわゆる逆問題を解く方法であり，故障素子の発見や近傍界-遠方界変換など，様々な応用が期待されている．近年，人工ニューラルネットワークと呼ばれる技術が注目されており，様々な逆問題へ応用されている．本報告では，人工ニューラルネットワークと固有モード電流を用いたアレーアンテナの電流分布推定法について述べ，その有効性を数値的に明らかにする．

膜面展開アンテナ等の膜構造は軽量で高い収納効率と広面積を実現できる[1]．一方で高い平面度を実現するための展開・支持構造が硬く重いため，アンテナ全体としての重量や体積が増加してしまう．低い平面度を許容し柔らかく軽量な展開・支持構造を用いれば，軽量かつ広面積なアンテナを実現できる．しかし平面度の劣化により開口面位相分布が乱れ，指向性利得が低下する．本稿ではこの平面度の劣化がリフレクトアレーアンテナの指向性に与える影響を検討する．

5GやInternet of Things (IoT)システム等の普及に伴い，様々な周波数帯において無線通信ネットワークが構築され利用されるようになってきた．ネットワークの構築の際には通信性能評価のために，電波伝搬シミュレーションが行われるが，評価の精度を高めるためには正確な環境のモデルが必要になる．特に建物建材の電気的特性は電波伝搬特性に大きな影響を与えるが，既存研究では均質な媒体の特性しか明らかにされておらず，建材のような複合材料をどのように取り扱うべきか検討が必要である．本稿では，反射電力法により様々な建材の物性パラメータを推定した．そしてその物性パラメータのモデリング手法を提案する．

送受積パターンで等価的に大きなアンテナ開口を実現するMIMO レーダ方式が注目されている．素子毎の信号分離にために周波数や符号（位相）を切り替える必要があり，RFフロントエンドの低コスト化のために汎用PLL（Phase Lock Loop）-ICを用いた送信機構成を検討する．

独立成分分析は線形結合モデル y = Ax において、既知の観測ベクトル y が与えられた時、未知の混合行列 A や未知の信号ベクトル x を推定する手法である。独立成分分析は推定の手がかりとして信号ベクトルの各要素 xi が互いに統計的に独立であることを用いることが特徴である。さまざまな信号分離の問題への適用が試みられているが、複素数値信号への拡張もなされ、等価低域信号の分離特性についても検討されている。独立成分分析による無線通信信号のブラインド推定における課題は、典型的なアルゴリズムにおいて観測時に付加される加法的雑音の取扱が曖昧であり、雑音電力の増大に対して他の統計的推定手法と比較して推定結 果の劣化が早いことが挙げられる。本研究では、劣化の原因のひとつと考えられる前処理である白色化に着目して分離特性の改善を試みた。

UWB（Ultra-Wideband）はIoTにおける無線通信技術の有力な手段として期待されており，屋内だけでなく屋外での利用も含めた高速通信や測位・測距など様々なアプリケーションへの適用が見込まれている．筆者らは先に誘電体基板上に形成した平面型UWBモノポールアンテナにショートスタブを付加した構造のアンテナについて報告した．本稿では，UWBモノポールアンテナをMIMO構成とした場合の素子間結合低減について検討したので報告する．

移動通信用マルチバンド直交偏波 MIMO アンテナについて、あらたに700MHz帯の2ブランチMIMO、2.5GHz帯の4ブランチMIMOの拡大を計算機シミュレーションで行った。

アンテナのPIM評価手法として，非接触PIM測定が提案されている．この手法を用いることにより，簡易なアレーアンテナ内のPIM源の位置特定手法の実現が期待できる．しかし，トーナメント形のアレー給電回路において，根元にPIM源がある場合，非接触PIM測定では測定感度が低下してしまう．そこで本稿では，アレー素子を複数の PIMテスタで同時励振し測定する方法を提案し，アレー給電回路基部のPIM源に対して，測定感度の改善を示した．また，そのときの入力位相の誤差の影響について検討した．

先行研究ではアレーアンテナ内の PIM 源特定手法の検討が行われている．ここでは整合終端での測定手法が採用されており，サイズの大きい特殊な低 PIM 終端器を要するため実用的でない．そこで，オープンスタブを用いた簡易的な測定手法が提案されている．オープンスタブ法ではオープンスタブ着脱に応じて2度測定し，最悪値を評価する．しかし，検討では 2 素子アレーのみを対象とし，ビームチルトの影響は考慮されていなかった．本稿では多素子モデルとして8 素子を検討に加え，給電線路長を乱数で掃引させることで，ビームチルトを考慮に入れた検討を行い，オープンスタブ法の有効性を評価している．

第5世代移動通信システムで利用が開始した28GHz帯のように，今後の移動通信では高い周波数の利用が活発になると考えられる．高い周波数は直進性が高く，遮蔽エリアが頻繁に発生する問題がある．この対策としてメタサーフェス反射板の利用の検討が進められている．遮蔽エリアに十分な電力を反射するためには，反射板のサイズを第一フレネル半径程度とする必要がある．この場合，反射範囲は反射板の遠方領域とはならないため，反射板の設置効果を検証するために，反射板近傍の反射特性の把握が必要となる．反射板近傍の反射特性は，反射板からの角度と距離の両方に依存するため，その全てを測定することは困難である．そこで本稿では，簡易的に反射板の反射特性を把握するために，フレネルの後方散乱モデル[2]をもとに反射板近傍の散乱パターンを計算し，実測結果との比較評価を行う．

基地局－ユーザ端末間に設置された可変リフレクトアレーの負荷制御により，電波伝搬特性を改善し無線通信性能を向上する手法が大別すると2つ提案されている．1つ目は伝搬路情報を規範とする負荷制御法が提案されているが，全素子に伝搬路推定用の直交検波器を設けた場合，ハード構成の複雑化は避けられない．二つ目は伝搬路推定機能を不要とする一方，通信特性改善のために試行的な負荷切替と端末からの頻繁なフィードバックが必要となりオーバーヘッドを生じる．そこで本稿では，アレー内の少数素子だけにRSSI (Received Signal Strength Indicator) の測定機能のみを付加した簡素なハード構成により，基地局－アレー間全体の伝搬路推定を可能とする手法を提案する．

次世代電波天文観測のための超大型アンテナを安価に実現する手段として，リフレクトアレーの利用が検討されている．特に広天域観測には，マルチフィード又は開口面位相制御によるビーム走査が必須である．その一方，(i) 開口面の歪みや(ii) 回路部を含むアレー素子個体差に起因するビーム特性の劣化が問題となる．これに対して，(i) による位相誤差をアレー素子に装荷した可変容量で補正する手法が提案されているが，(ii) の補正については言及されていない．
そこで本稿では，マルチフィードを活用したアレー素子個体差の推定法とその補正法を提案し，誤差の大きさに依らず，ビームを高精度に補正可能であることを示す．

同一周波数Full Duplexの実現には，約110 dBの自己干渉除去が必要となり，移動体では実質的に不可能であるとされてきた[1]．解決法として，アナログ減結合回路，ディジタル信号分離処理などがあげられるが，コスト的に問題があるため，アンテナ指向性による結合低減が期待されている．本報告では，基地局からの電波の到来方向が車両周りで一様である場合に，車載ホーンアンテナの設置位置による送受信アンテナ間の結合低減効果を明らかにする．

寄生アンテナの負荷制御により導体筐体内の共振モードを最適化し，高効率給電を実現する空洞共振型無線電力伝送が提案されている．但し，負荷最適化に受電電力や送受電アンテナ間のSパラメータの情報を要するため，受電側がフィードバック不能時，給電困難となる．これに対し著者らは，導体筐体内特有の性質を利用し，フィードバック不要で給電効率最大となる負荷条件を特定可能な手法を提案し，その原理を実証している．しかし，単寄生アンテナのみ使用した場合，筐体内に不感点が発現することが課題となっていた．そこで本稿では，双寄生アンテナのダイバーシチによる給電特性の改善効果について実証結果を報告する．

電気的制御による移相器は高速なビーム走査に用いられ，可変移相量が大きく，低損失な設計が望まれる．これまでに，擬似伝送線路可変リアクタンスを用いた反射型移相器が高移相量を得ることが報告されている．また，インピーダンス変換ハイブリッド回路と組み合わせることで，低損失かつ高移相量を得られることが伝送線路理論より明らかにされている．しかし，所望特性を満足するパラメータの傾向や誘電正接の影響について詳しく示されていない．本項では，MATLAB及び高周波回路シミュレータADSを用いて特性の変化を比較し，設計指針を報告する．

アンテナの特性として遠方界の測定が重要である。しかし、遠方界を直接測定する際にはコストや測定場所など様々な問題点がある。そこで、本研究では近傍界遠方界変換を用いて遠方界を正確に推定する方法を検討する。近傍界の測定に関しても電気長などの問題から位相を正確に測定することは難しい。よって、振幅データのみを用いて推定を行うために適切な初期位相を与える手法について示す。

次世代移動通信では，通信品質の安定性を向上するために移動端末に対するビームトラッキング技術が重要となっている．高精度なトラッキング技術やレーダーセンシングの研究開発には，空間中の電磁界分布をリアルタイムに可視化・評価する技術が求められている．本報告では，セシウム原子に対するマイクロ波とレーザーの二重共鳴に基づく近赤外の蛍光観測から，パッチアンテナからの放射磁界分布をリアルタイムに測定するための基礎検討を行ったので報告する．

著者らは，移動通信到来方向測定法として合成開口型と回転反射鏡型の2つを提案している．本報告では，さらなる高分解能を目指し，これら2つの方法を融合した回転反射鏡を用いた合成開口型到来方向測定法を提案し動作原理検証を行う．その結果，本提案法により狭ビーム成形が可能であることを示す．

次世代移動通信においてミリ波・テラヘルツ波アンテナの利用が進むものと考えられる[1]．このような新周波数
帯アンテナをどのように活用してユースケースを発掘するかは重要な課題である．本稿では，アンテナ・伝搬測定用に開発した回転反射鏡アンテナを用いたユースケース検討の考え方について述べる．

強い反射波の存在下ではDOA (Direction-of-Arrival) 推定精度が劣化する．そのような場合でも高精度に推定するためには，反射波を考慮した補正を行う必要がある．本報告では，座標が既知である参照ビーコン (RB: Reference Beacon) を用いることで事前の環境情報を用いずにDOA推定精度を改善する方法を提案し，数値解析により性能を評価する．提案法はRBから到来する信号のアレー応答の観測値と予測値が一致するよう鏡像を推定し，RB周囲で推定した鏡像を考慮することでDOA推定精度を改善する．数値解析により，反射壁付近の範囲におけるDOA推定誤差が，提案法では低減することが分かり，提案法が反射波考慮によりDOA推定精度を改善することを示した．

基地局周辺の伝搬環境把握のための簡易かつ高分解能な手法として，合成開口による到来方向測定法が検討されている[1]．しかし，周波数が低い場合，測定系のサイズや測定時間の観点から，高分解能を得ることは難しい．本報告では，圧縮センシングを併用した合成開口測定による到来方向推定法を提案する．また，提案法の推定性能や計算時間を評価する．

アレーアンテナによる電波の到来方向(DOA)推定技術として圧縮センシングが注目されている．本研究では圧縮センシングと最尤推定法であるSAGEアルゴリズムを導入し，ターゲットのDOA推定精度の向上および演算時間の短縮について検討する.

近年，電波を用いたヒューマンセンシングとして，人間の動作認識に関する研究が行われている．動作認識にはレーダ受信データを信号処理解析した動作データに対して，機械学習分類器による学習・分類を用いることで実現できる．筆者らは高精度な動作認識を目指し，各動作の特性を明確に判断できる動作データについて検討している．本稿ではミリ波MIMOレーダの受信データから得られた3つの特徴量(ドップラ周波数，レンジ，DOA)を用いて計6種類の2次元動作データを用意した．そして畳み込みニューラルネットワーク(CNN)による動作分類を行い，各動作データによる分類精度の評価から高精度な動作認識の実現を目指す．

近年、UWB(Ultra Wide Band)通信を用いた位置推定技術が注目されている。日本ではこれまで、UWBは屋内利用のみ認められていたが、法規改正により屋外でも利用可能となり、今後様々な場面での利用が増大すると考えられる。自動車業界における位置推定技術のニーズとしてスマートキーの位置推定が挙げられ、高精度な位置推定が必要となる。そこで、測距と到来角度推定を同時に行うことが可能なUWB位置推定機を試作し、性能評価を実施したので、その結果を報告する。

高齢者の人口増加に伴う見守りシステムの需要も高まりに対して，生体位置推定が検討されている．これを安価に実現するにはWi-Fiルータの転用が望ましいが，アンテナの校正を必要とする．そのため，本報告では既知座標チャネル応答を用いた生体MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)レーダの校正法を提案する．提案法では，理想チャネルと校正用観測チャネルを比べることでチャネル校正係数を求め，係数を空間的に補間し利用する．以下では，提案法の原理について述べるとともに，逆Fアンテナアレーを用いたシミュレーションにより測位精度改善効果について述べる．結果として，位置推定誤差の中央値が従来法と比べて0.74m改善することを明らかとした．

近年，室内環境の改善や異常行動の検知等を目的に，人の行動データの分析が行われている．一方，マイクロ波やミリ波レーダによる人の位置や行動のモニタリングに関する研究が進んでいる．本研究ではオフィス環境を想定し，レーダを室内天井に取り付け，オフィスワークで起こりうる着座時の2動作と無人環境を観測し，時間-レンジ及び時間-ドップラ周波数特性の2次元領域から畳み込みニューラルネットワーク (CNN)を用いて各行動の分類を試みたので報告する．送信信号の帯域幅は3.99 GHz (77～80.99 GHz)，チャープのスロープは70 MHz/μsとした．分類の結果，各行動の分類確率の中央値は，約99％であった．

スマートホーム・スマートビルディングに向けた多重波伝搬経路を用いるデバイスフリー屋内測位法が検討されている．この手法を実現するためには周囲環境の正確な形状を事前に把握する必要がある．本研究では，WiGig超高速無線LANや第5世代移動通信のようなミリ波帯無線通信システムを用いた環境形状イメージング法の開発を目指す．具体的には高い遅延時間分解能と角度分解能を持つといったミリ波の特徴を活用し性能の向上を図った多次元キルヒホッフマイグレーション法を開発した．本稿では多次元KM法の性能について実際の部屋をモデルとした屋内空間モデルを測定対象としその精度を評価する．

本報告では，生体信号に追従しアレーウェイトを自動的に決定するアダプティブアレーアルゴリズムを提案する．実験結果に基づき，提案法によりMIMOアレーを用いてバイタルサインの強調・抽出が可能であることを明らかにする．

近年，マイクロ波を用いた心拍数推定法の検討が行われているが，呼吸による体表面の変位が心拍に比べ大きく，その高調波成分が干渉するため，心拍推定精度の向上が困難であった．この問題を解消するために，逆正接復調を用いた心拍数推定法が検討されている．この手法では，信号の位相変動からバイタルサインを抽出する．この抽出精度を向上するために，MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) アレーを用いて伝搬路自由度数を増加させる方法が検討されている．
本報告では，アンテナ構成を最大16×16MIMOまで拡張し，レイリー商を用いた場合の心拍数推定精度を評価した結果について述べた．16×16MIMOは8×8MIMOに比べて，安静呼吸時の心拍推定精度が2.27 bpm改善し，アンテナ素子数増加により心拍推定精度が向上することが分かった．

近年，一人暮らしの高齢者数の増加に伴う見守りシステムの研究，開発が行われている．見守りシステムの一環として生体の位置推定が挙げられる．生体位置は過去から現在までの時間のデータを用いて推定されるため，用いる時間が長いほど遅延が発生するというデメリットがあった．また，受信信号の線形予測を用いたリアルタイムな行動推定法が提案されているが数秒の遅延時間があり，リアルタイムに推定することが困難である．
本報告では，線形予測により現在のチャネルから未来のチャネルを予測し，現在，過去，未来のMUSICスペクトラムから移動速度を算出し，推定位置を補正することで正確な現在位置をリアルタイムに推定することが可能であることを明らかとした．

わが国の少子高齢化は加速しており，その対策は喫緊の課題である．特に，共働きの家庭が増える中，安心して仕事と子育てが両立できる環境を整備する必要がある．我々は，これまでミリ波レーダを用いた乳幼児の非接触見守りセンサを開発してきた．本研究では多人数の乳幼児の呼吸を同時に非接触計測する見守りシステムを提案する．提案手法では，超広帯域アレーレーダの信号からレーダ画像を生成し，さらにクラスタリング手法を適用することで，多数の対象者の呼吸を同時計測できることを実験により実証する．

第5世代移動通信システムのサービスが開始され，同時にBeyond 5G，6Gに向けた検討も開始されている．その中で，ドローン等を使った中継局伝送も想定される．特に，ドローン間は見通し内(Line of Sight : LoS)環境である．したがって，ドローン間の伝送はLoS-MIMOチャネルとなる．アンテナ素子間隔が最適である理想的なLoS-MIMO伝送では，ある伝送距離では最大容量を達成できる反面，伝送距離が変化すると著しく伝送効率が低下する．　
ドローン間の距離は常に変動することが想定されため，この問題がドローン間の伝送では顕著となる．そこで，アンテナ素子間隔をあえて不均一にすることでこの問題を緩和できることが明らかにしている．
本報告では，ドローン間のLoS-MIMO伝送において，伝送距離に依存しないアンテナ素子配置に対して，遺伝的アルゴリズム(GA)を用いて導出する．さらに，アンテナ実装も考慮して円周上配列という拘束条件のもとで円形アンテナとした．

ドローン等の無人飛行機を用いた新たなMIMOを用いた中継伝送法が検討されている~\cite{1}\cite{2}．本報告では，ドローンを用いてアンテナ高を変化させることにより，MIMO中継局伝送の評価用のKファクタの距離特性を評価する．実験結果より，簡易な式でアンテナ高とKファクタの関係を示す．

我々は，全アジマス方向に対して超高速通信が可能なデイジーチェーンMIMOアンテナの研究開発を行っている．大規模MIMOアンテナの伝送容量測定に際し，8素子の受信信号はスイッチ回路を使用して自動で測定し，4つのサブアレーのチャネル応答は測定した8素子の受信信号をオフラインで合成して得る方法について検討したので報告する．

我々は，全アジマス方向に対して安定した超高速通信を実現できるデイジーチェーンMIMOアンテナの研究開発を行っている．本研究では2次元フェージングエミュレータを用いて64 × 64デイジーチェーンMIMOアンテナのMIMO伝送容量を測定した．その結果，到来波方向に応じたビーム走査により40 Gbpsを実現できることが明らかとなった．

本稿では，上り・下りリンクでの伝送を要求するユーザが混在するセルフリー大規模MIMOシステムを想定し，ダイナミックTDDを用いた空間資源割当問題を検討する．既存方式には，ユーザ間の公平性が担保されないという問題がある．そこで，本稿ではユーザの最小レートの最大化を主眼とし，ユーザ全体の公平性を担保した設計を提案する．具体的には，ユーザの要求に応じて電力制約を満たしながら，ユーザの最小レートを最大化するようなアクセスポイントの割り当ておよび，ビームフォーミング設計を可能とするアルゴリズムを提案する．計算機シミュレーションを用いて既存方式と比較し，公平な通信品質が確保できていることを示す．

本稿では，機械学習による電波伝搬予測の高精度化を目指し，建物マップ画像の設定方法を検討する．文献[1]では，空間データとして建物マップ画像を利用し，機械学習によって電波伝搬予測を行う手法を提案している．また，文献[2]では，空間データとして新たにTx-Rx中間点画像を使用するなどの変更を加えた手法を提案している．本稿では，文献[2]の結果を踏まえ，建物マップ画像の設定方法を変更した場合の予測精度の変化を調べる．

移動通信において, 高速・高品質通信を実現するためには, 送受信間の電波伝搬特性を明確にすることが重要である. 伝搬特性を把握するには実測が確実であるが, あらゆる場所において測定することは困難である. そこで, 市街地モデルを用いたシミュレーションによる検討が行われている[1]. しかし, 高精度な伝搬特性を把握するには, 精密な市街地モデルが必要であることから, 簡易な推定手法が求められている.
本報告では, 実測定や精密な市街地モデルを用いることなく伝搬特性を推定するために, 市街地の特徴量及び機械学習アルゴリズムを用いた簡易な推定手法について検討する.

受信信号の変調方式を識別するアルゴリズムとして，畳み込みニューラルネットワーク(CNN: Convolutional Neural Network)を用いた手法が検討されている．CNNはデータの形状的な特徴を学習することから，特徴が現れやすいよう受信信号を処理することで，CNNモデルの推定性能の向上が期待される．本稿では，複数波が混合した信号のCNNによる変調方式推定において，振幅および位相角で分割する円形ビンによって生成した行列を入力データとして用いる手法を提案し，その推定精度の評価を行った．その結果，IQ成分を入力データとして与えたCNNモデルと比較して推定精度が向上することを示した．

我々は，到来波方向推定機能と超高速通信を同時に実現できる円形配列フェーズドアレーアンテナを開発している．本論文では，地板を有するモノポール素子による円形配列AOAアンテナについて，3次元ライス伝搬環境下における到来波方向推定精度について検証したので報告する．

海難事故の件数は過去5年で大きな減少はなく，ほぼ一定である．海難事故において，救助を行う際はダイバーの活躍が期待されるが，海中の浮遊物や低体温症など様々な危険が伴う．水中におけるダイバーの位置の特定により，救助活動を支援することを想定し，中波以下のVLF帯の電波を用いた海中位置推定システムの検討が行われている．本研究では電磁波を用いた3次元海中位置推定システムにおける機械学習導入の基礎検討として，4つの教師あり機械学習モデルで海中位置推定を行い，モデルごとの比較を行った．最も優秀なモデルはMLPであり，計算時間については全てのモデルにおいてリアルタイム性に問題はない事が確認された．

水難事故の発生件数はここ数年ほぼ一定で，ほとんど減少が見られない．
水難事故の際に救助活動を行うのはダイバーであるが，海中には様々な漂流物が存在し，救助中のダイバーに常に危険が伴う．
本研究では，水中におけるダイバーの位置の特定により，救助活動を支援することを想定し，中波以下のVLF 帯の電波を用いた海中位置推定システムの検討を行う．
先行研究において，10 kHz の超長波電波は，理論上1 m あたり3.5 dB減衰し，30 m 以上の距離を伝送できる．
また，解析による3次元の海中位置推定についてはすでに報告されている．
本報告では，提案された位置推定アルゴリズムを実装した海中位置推定システムを用いて，実環境における海中アンテナの位置推定を行ったので報告する．

本研究では, 全方位推定が可能なサーキュラアレーと推定精度の高いMUSICを用い, アレー近傍の波源位置推定の検討を行う. さらに, 素子間相互結合がある場合に用いられるブラインドアレー校正に距離領域の平均を導入し, その効果を検証する.

２つの送信アンテナを離散的に配置することで形成した干渉縞マップを用い，PDRで得られる軌跡から予想したRSSIと，実際に端末で観測されたRSSI変化履歴とを比較することで位置推定を行う手法を提案する．Ray-trace法を用いたシミュレーションにより，提案法の位置推定精度について考察する．シミュレーションより，提案法における送信アンテナ間距離が10λのときの位置推定誤差のCDFの75%値が2.5 m以下となり，任意の経路上を移動したときの終点位置を推定可能であることを明らかにした．

人体皮膚表面には脈波による数十ミクロン程度の変位が見られる．脈波速度は血圧や血管の硬さで決まるため，高血圧症や動脈硬化に関わる重要な指標である．身体の複数部位で脈波の測定を同時に行い，これら複数部位の距離と脈波到達時間差から脈波速度を算出できる．本研究では，ミリ波アレーレーダにより人体全身の脈波伝搬を非接触計測することを目的とし，人体の複数部位の変位を高精度計測する．我々はこれまで，脈波伝搬などの生体信号を数理モデルで表現し，このモデルを利用したブラインド信号分離手法（生体成分分析）を開発してきた．本稿では生体成分分析の適用例を示す．

V2Vやドローン中継システム等の新たな無線通信形態の台頭に伴い，LoS（Line-of-Sight）通信の大容量化が課題となる．例えば，LoS MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）において，アンテナ間隔の最適化により高いチャネル容量が得られることが証明されている．一方，著者らは，FD（Full-Duplex） MIMOにおいて，最小限の空間的自由度の消費で自己干渉除去を可能とするアンテナ配置を提案している．
そこで本稿では，上記を融合したFD LoS MIMOにおいて，干渉除去と容量向上を両立する最適アンテナ配置を提案し，電磁界解析結果から従来配置に対する優位性を示す．

MU-MIMOの下り回線の線形送信制御技術として，BD法，BMSN法等が提案されている．本研究では，BMSN法の一つであるBMSN-GE法に送信ダイバーシチを導入したBMSN-GE-TD法を提案し，その特性を計算機シミュレーションにより評価した．

自動車の自動運転や安全運転支援を実現するため，自動車とあらゆるものとの通信(C-V2X: Cellular-Vehicle to everything)にMU-MIMO(Multi User-MIMO)の導入が検討されている[1]．C-V2Xは人の安全に関わる技術であり，高い信頼性が必要である．本報告では, 市街地環境でのC-V2Xにおいて，MU-MIMOの最小チャネル容量を最大化するユーザ割当アルゴリズム提案する.

ブラインド信号分離を行うアダプティブアレーアルゴリズムの一つに定包絡線化アルゴリズム(CMA)がある．
本研究では，ステップサイズを最適化するOS-CMAに着目し，アレーのウエイトベクトル更新時に使用するステップサイズに閾値制限を設けた場合の信号分離特性を解析する．

近年ブラインド信号源分離技術である独立成分分析（ICA: Independent Component analysis）が無線通信分野でも注目されている．アレーアンテナを用いる電波の分離の場合，ICAは素子数≧到来信号数という条件でのみ適用可能な方式であるためICAにタップ付き遅延線を適用し，分離可能な信号数を増やすことができるTDL-ICAが提案されている．しかし，無変調波およびAM変調のみの分離しか検討されておらず，近年広く使われるディジタル変調信号は検討されていない．さらにその周波数特性から OFDM以上に周波数領域での多重化が期待できる．
そこで本稿では単素子アンテナに2波のQPSK信号が到来する環境でそのメインローブ帯域幅の半分以上が重なる場合でも分離が可能であることを確認する．

衛星4K,8K放送の実用化に伴い,地上波放送による4K,8K放送が検討されている．地上波4K,8K放送の実現に向けて,MIMO伝送と偏波の直交性を用いた偏波MIMO伝送の導入が検討されている.しかし,偏波MIMOは見通し外環境で伝送品質が低下することが懸念される.そこで,中継器を用いて受信特性を改善する図1のような偏波MIMOギャップフィラーが検討されている.
本報告では特に受信特性が低下する長距離伝送においてギャップフィラーによる受信特性の改善効果について検討する.

我々は， GPS (Global Positioning System) に代表される NSS (Navigation Satellite System) を用いたIoT (Internet of Things) 向けネットワーク Kinematic 測位システムを提案している．このとき，基準局の設置間隔が測位機会の増大につながるため，簡易に基準局を設置できることがシステム実現のために必要となる．本稿では，自設置基準局を用いた場合の測定結果を報告する．

ゲリラ豪雨のような局地現象の予測には、上空の水蒸気量の正確な見積もりが重要である。そのため にはある程度空間の広がりをもったGNSSにおける対流圏遅延の情報が有効である。高性能な受信機で構築されている国土地理院の GEONET の電子基準点のシステム以上の緻密な多点での同時観測網の構築が望まれるが、受信機等のコスト面から実現は困難である。近年コンシューマ向けに開発された低価格な２周波 GNSS 受信モジュールが市場にひろまりつつあるため、これらとGEONETの電子基準点の天頂全遅延（ZTD）推定を比較したところ、評価誤差の大きさは GEONETと比べて大きいものの、所望信号に対しては十分小さいことが判明した。低価格な２周波 GNSS受信モジュールでも局地現象の予測に貢献できると考える。

航空機搭載レーダによる地上目標追尾では，クラッタ環境下での相関決定の確度向上が課題である． 地上の
様子を高精度に把握するためにレーダ信号より画像を生成する技術があり，その画像より目標の大きさを反映
した広がりを算出することができる．本稿では広がり情報が追尾目標の種別に依存していることを利用して
追尾相関の確度向上を図る．

車載レーダによって路側物付近から現れる歩行者を観測する際，路側物と歩行者がドップラ速度上では分解可能だが，位置軸上では分解不可なため歩行者の追尾開始が遅れるとの課題がある．本発表では，より少ない観測回数での遠方の路側物と歩行者の個別追尾開始を目的として，分離目標向けLMBフィルタ（Labeled Multi-Bernoulli filter）の適用を提案する．この分離目標向けLMBフィルタは，1個の目標から別の目標が分離出現する予測モデルを用いる点が特徴である。また車載レーダ向けに，ドップラ速度の次元を持つ状態空間内で推定するよう拡張した．シミュレーション評価の結果，従来のLMBフィルタに比べ早期に歩行者を追尾開始できることを確かめた．

本研究では，GNSSを用いた測位の計算過程で得られる天頂全遅延(ZTD：Zenith Total Delay)とその差分系列(ZTDD：ZTD Difference)の複合条件による降水判定法の提案及び評価を実施した．測定では，L1及びL2帯の受信信号と精密軌道データを用いて，PPP(Precise Point Position)法により観測時刻のZTDを算出する．その後，差分をとり降水量センサーから得た降水強度のログと同期する．判定時には，ZTDとZTDDにしきい値を設定し，定義した条件を満たしてから1時間以内に降水が発生しているか判定する．以上の方法を，ZTDの差分系列のみを用いた降水判定法と比較した．その結果，複合条件による判定の方が誤判定数が低いことが判明した．今後の研究では，ZTDのしきい値の最適化による有用性の向上を図る．

衛星通信に生じるアップリンク干渉の電波源を測位する方法として， 3 衛星間の到来時間差（ TDOA: Time Difference of Arrival）が知られている．本稿では，タイトカップリングを適用し，測位精度向上を試みる．本方式では，一方に探知抜けが生じる場合にも，他方のTDOA計測値を棄却することなく有効に使えるメリットがある．

効率的で経済的な航空用ネットワークを実現するため, 現在, ATN (Aeronautical Telecommunication Network)のIP化に関する議論が行われている. IP通信に対応した次世代の航空無線システムの一つとして, 陸域での空地通信を目的としたLDACS (L-band Digital Aeronautical Communications System)の国際標準化が進められている.LDACSについては, これまでに電子航法研究所で物理レイヤ評価システムを開発し基本性能評価を実施している. 本研究開発では, 物理レイヤ評価システムを発展させ, 上位レイヤを含め, リアルタイム通信が可能な, より実用に近いプロトタイプシステムの開発をめざしている. 本稿では, フォワードリンク(地上から航空機方向へ)のレイヤ2までの通信性能を評価した結果について報告する.

航空機電波高度計は，航空機と地表面の高度差を計測するものであり，主として安全上重要な飛行フェーズである離着陸時に用いられる．現在，同一周波数帯域（4.2 GHz-4.4 GHz）において，航空機内データ通信（Wireless Avionics Intra-Communications, WAIC）の国際標準化が行われており，隣接周波数帯域についても第5世代移動通信システム等への割り当てが進んでいる．著者らは，これまでWAIC周波数帯において，電波高度計への干渉経路損失（Interference Pass Loss, IPL）測定結果を報告している．本稿では，小型航空機の航空機電波高度計のIPL特性について，第5世代移動通信システム等の隣接周波数帯を含む測定を実施し，議論を行う．

ローカライザー（LOC）は計器着陸システム（ILS）の一つで，航空機に着陸経路上における水平方向の誤差を知らせる地上航法施設である．LOCでは，建物や航空機からの散乱波が着陸経路を乱す誤差要因としてしばしば問題になっている．そこで本研究では，ILSの電波干渉を数値解析するための計算アルゴリズム及びILSシミュレーターの開発を進めている．2020年総合大会では，シミュレーターの概要について説明した．本稿は，開発中のシミュレーターのうち特にLOC部分についてまとめたものである．

レーダのように自ら電波を送信することなく，目標(電波送信源)から送信された信号から距離を推定するパッシブ測距技術は，航法システム等への応用が期待される．最も単純なパッシブ測距方式の一つとしては，電波送信源の出力電力と受信信号電力から伝搬損失を算出し，距離を推定する方式(従来法)がある．しかし，従来法は，マルチパス等によって生じた受信信号電力誤差により，測距誤差が生じるという課題がある．そこで本稿では，電波源の高度情報を用いて，マルチパスの影響を考慮した測距方式を提案する．

　北海道科学大学の宇宙開発研究同好会が開発主体である1UサイズのCubeSat(HMU-SAT1)の開発プロジェクトが行われている．2020年8月27日には，ISS「きぼう」からの放出サービス契約に関するプレスリリースが，JAXAの打上げサービス提供事業者のSpace BD㈱からあった．
　HMU-SAT1のメインミッションは，SDRと筐体アンテナで構成したCubeSat搭載用無線通信システムの軌道上実証実験である．さらに，地上局もSDRと簡易なアンテナで構築することを目指している．
　本報告では，SDRと3/4λ折返しダイポールアンテナで，CubeSatの低仰角時における430MHz帯のハウスキーピング信号の受信結果について述べる．

現在、北海道科学大学宇宙開発研究同好会が主体となって取り組んでいる1UサイズのCubeSat(HMU-SAT1)の開発プロジェクトでは、次世代のCubeSat無線システムの軌道上実証実験を行うことをメインとしており、本報告では、HMU-SAT1で使用予定である筐体型アンテナの受信実験を述べる。制作した筐体アンテナは放射パターンとして標準ダイポールアンテナと形状が酷似した状態であり、衛星搭載に向けて最適解導く実験を重ねている。本プロジェクトで製作した筐体アンテナは1Uサイズを最大限生かした構造で、標準ダイポールアンテナにかなり近い性能を実現している。これにより、筐体の強度・空間の確保とアンテナ性能の両立を実現する一助になることを意味している。

ウィンドプロファイラ（WPR）は、大気の電波屈折率擾乱を発生源とする電波散乱エコーのドップラーシフトから、晴天大気中における風速の高度プロファイルを測定するレーダーである。WPRにおける受信信号のデジタル信号処理は、多くの処理段階に分かれる。デジタル信号の各処理段階において、様々な信号処理手法が用いられている。一方、WPRにおいては、論文等で公開されているものの、その性能が十分に検証されていない信号処理手法がある。情報通信研究機構が有する1.3GHz帯WPRであるLQ-13を用いた、これらの信号処理手法の評価に取り組んでいる。発表では、これまでの取り組みと成果を報告する。

ウィンドプロファイラ（WPR）から得られる風速高度プロファイルの観測データは、気象予報等の気象業務に実利用されている。WPRの持つ優れた観測分解能を最大限に生かし、WPRの更なる高度利用を実現するためには、非所望エコー（クラッタ）の混入による風速観測データの品質低下を極力防ぐ必要がある。複数のサブアレイアンテナから得た受信信号を用いてクラッタを低減するアダプティブクラッタ抑圧（ACS）の実証実験と性能評価を行うことで、ACSがWPRの測定データ品質を向上させる実用的な手段であることを示すことを目的とした研究開発に取り組んでいる。発表では、本研究開発における取り組みとこれまでの成果を発表する。

RCS計測における発泡スチロール治具の影響を確認するため，屋外において治具のRCS計測を行った．X帯，Ku帯のいずれにおいても治具の形状変更によりRCSの低減が確認された．特にKu帯においては円柱型から蛇腹型への形状変更による治具のRCS低減効果が顕著であり，本来計測したい目標の計測精度向上が期待できる．

レーダシステムから発射されるスプリアス領域における不要発射の測定法はITU-R勧告M.1177に記されている。国内電波法もこれを基に整備されているが、これらの測定法に従い測定を実施すると非常に長い測定時間となることから高速化が望まれている。測定に必要なダイナミックレンジは、規制値に対し測定器のノイズレベル、あるいは飽和の影響を考慮すると80dB以上を確保する必要があり、また、測定は空中線の遠方界条件を満足する距離で実施する事となっていることから、測定距離で発生する伝搬ロスも考慮した測定システムが要求されている。本件は現行装置に比べ、廉価に小型化・高速化を達成することを目標に測定装置の開発を実施したものの報告である。

　航空機搭載型の側方監視レーダでは、機体移動に伴い、海面からのクラッタ反射電力が角度‐ドップラー周波数軸上で広がる．そのようなクラッタを抑圧し、低速移動目標を検出するために、STAP(Space Time Adaptive Processing: 時空間適応処理)が提案されている．
　本報告では、実クラッタ環境において、受信信号の相関行列の固有値分布の違いによるSTAPのクラッタ抑圧効果を示す．各ケースを比較した結果、Brennan’s ruleで示されるランクで固有値の変化が大きい場合においては、クラッタとノイズを分離することにより、SINR（Signal-to-Interference plus Noise Ratio）を改善できることを確認した．

舶用レーダの不要発射を精度良く測定するためのサイトの構築が求められている。本研究は、電磁波吸収体壁を伝搬経路中に設置し地面反射によるマルチパスを効率よく低減させることを目的としている。本稿は、シミュレーションにより求められた電波吸収体壁の形状、設置位置によるマルチパスの低減効果を実測し、電磁波吸収体壁による帯域除去フィルタとしての効果を確認するものである。

無線LANや5G等で使用されているSDM-MIMO(Space Division Multiplexing Multiple-Input Multiple-Output) 伝送信号を用いたパッシブレーダは，各アンテナから送信される信号が一般に無相関信号ではなく，受信側でのDOD（Direction of Departure）推定が困難であった．今回，静止クラッタ成分等の抑圧を行うECA（Extensive Cancellation Algorithm）を拡張し，相関信号の抑圧機能を加えることで目標に反射した各送信信号を無相関化する手法を提案する．シミュレーションによる評価を行ったところ，従来手法では相関信号の影響で最大20度程度生じていたDOD推定誤差が，提案手法を用いることで1度程度まで改善することが確認できた．

科学衛星で観測される自然電波の到来方向推定手法の一つである波動分布関数法は，少数のセンサで複数波の到来方向及び到来波の角度広がりが推定可能である．波動分布関数法の求解法の一つであるマルコフ確率場モデルは，推定に用いる基底関数である積分核に白色ノイズに対応するもの（ノイズ積分核）を加えてロバスト性を向上させている．ここで，ノイズ積分核は電磁界センサのノイズレベルが全て等しいという仮定のもと設計されている．しかしながら，科学衛星の長期運用により搭載している電磁界センサ間のノイズレベルが，経年変化によってばらつきが生じる場合がある．
本稿では，電磁界センサ間のノイズレベルが異なる場合の推定精度を向上させるノイズ積分核設計方法を提案し，その有効性についてシミュレーションで検証する．

近年自転車関連事故は増加傾向にある．本研究では自転車の安全走行を支援する目的で77GHz帯FMCW MIMOレーダを用い，狭小な自転車歩行者道で静止歩行者を検出した.検知されたオブジェクトデータからオブジェクトが危険エリア内に複数あればその空間を自転車道として認識する.次にその空間に同程度の距離かつある閾値を超えるSNRを有するオブジェクトがあれば,SNRの低いオブジェクトを歩行者と判断するアルゴリズムを提案する.実験結果から同程度の距離に付帯設備と歩行者が検出されたが,歩行者と付帯設備間のSNR差は閾値を超える結果となった.よって複数の付帯設備から自転車道を認識し,同程度の距離に存在する複数オブジェクトのSNR差から静止歩行者を検出できた.

近年，ADAS(Advanced driver assistance system)等の自動車運転支援のための技術が研究されている．筆者らのグループの先行研究では車載ミリ波レーダを用いた2次元のターゲットイメージングが行われてきたが，実際に観測しているターゲットは3次元空間に分布しており，レイオーバーやフォアショートニングによる位置誤差が生じる．本稿では，自動車の側面に垂直方向にアレーアンテナを設置することで車載SARにマルチパス観測によるトモグラフィックなSARを適用し，自動車周辺空間の3次元イメージングを実現する．また，本稿で用いた受信アレーは4素子のみであるため，十分な角度分解能を得ることは困難である．そこで信号処理及び複数の到来方向推定手法の併用による精度の向上を試みた．その結果を報告する．

近年自転車の利用が増加している．一方で歩行者の飛び出しによる対人事故が多発している．本研究では，77 GHz帯frequency-modulated continuous wave (FMCW) multiple-input multiple-output (MIMO)レーダを用いて，都心部の狭小な自転車歩行者道を横断する歩行者の検出を試みたので報告する．台車にレーダ及びノートPCを設置し，約1 m/s の速度で自転車歩行者道を移動させた．歩行者は，レーダ軸に直交し右側5 mから左側に約1 m/sの速度で歩行した．実験の結果，ガードレールや車，歩行者，ビル等が検出された．レーダ軸から右側での歩行者の相対速度は最頻相対速度よりも大きくなるが，左側では最頻相対速度よりも小さくなることから右から左に横断していることがわかった．

近年，自転車対人事故が増加していることから，自転車の安全走行支援のためにミリ波レーダの応用が検討されている．本研究では，77 GHz 帯 FMCW-MIMO レーダを用いて，都心部の狭小な自転車歩行者道で付帯設備及び歩行者を検出し，歩行者の行動認識を試みた．信号処理では，歩行者の抽出とトラッキングを行った．実験では，カメラとレーダモジュールを取り付けた三脚 及びデータ取得用のノート PC を台車の荷台に設置した. 台車は直進し，歩行者は台車に向かって走った後，U ターンをし反対方向に走った. 実験の結果，歩行者の動きと付帯設備が検出されていることがわかった. 付帯設備は不動のため台車と同速でレーダに向かって進み， 歩行者は台車に気付き，U ターンをしたことがわかった.

地下探査レーダは地下の埋設管などの検出に用いられている．地下探査レーダの反射エコーから埋設物を識別するには長年にわたって操作員の経験に頼っている．舗装層や大地の不均質性によって反射エコーが乱れ，識別には高い技術力が必要となる．近年に発展してきた人工知能(AI)による埋設管の自動検出ができれば，検出の自動化と精度の向上が期待できる．しかし，機械学習には膨大な地下探査レーダの反射エコーの画像データを用意する必要がある．これらのデータは実験計測による取得は難しい．FDTD 数値解析から反射エコーを得る方法もある．しかし，すべての反射エコー画像を３次元の解析に頼ると計算時間が問題となる。２次元のFDTD計算結果を補正する方法や，アンテナの特性と埋設物の反射特性から反射エコーを合成する方法も考えられる．これらの研究に先たち，ここでは３次元のFDTD法による地下探査レーダの数値解析を行う．

地中レーダは入射した数百MHz帯の電波の反射波から非破壊に内部を推定する技術であり，近年問題になっている道路空洞やコンクリート亀裂など社会インフラ点検に有効である．しかし，地中レーダは人や自動車が牽引するもので，時間とコストがかかる問題があり，自動化が求められている．本研究では，RTK (Real Time Kinematic)やCLAS (Centimeter Level Augmentation Service)による高精度なセンチメートル級衛星測位を用いた自動走行地中レーダの開発と走行性能について報告する．

2019年10月の台風19号では，豪雨による堤防決壊や土石流により甚大な被害が生じており，宮城県丸森町では現在も1名が行方不明となっている．数百MHz帯の電波を使用する地中レーダは，土石流など災害時の行方不明者捜索に活用できる可能性がある．我々は東日本大震災後の行方不明者捜索に地中レーダを適用しているが，土石流現場など地中レーダが使用しにくい実際の災害現場ではこれまであまり適用されていない．本研究では，宮城県丸森町の土石流現場における行方不明者捜索において，350/900 MHz帯の地中レーダを用いた3次元探査や深層学習の適用について報告する．

近年では都心で地中開発が進み、高層ビルなどの基礎杭の打ち込み場所の決定や地下道路などの建設の際に行う地層調査などでボアホールレーダの使用頻度が高まっている。この分野では、電波の偏波情報の活用だけでなく、物体の位置推定が必要である。著者らは送受信にアレーアンテナを用いた新たなボアホールレーダを開発中である。本発表では、このレーダを用いた土壌中の導体円柱の反射実験について報告する。とくに導体円柱からの反射波に対し、アレー素子信号間で生じる時間差を用いて送信アンテナからの波の出射角度と受信アンテナへの入射角度を推定した結果を述べる。

坑井内でレーダを用いたボアホールレーダに関する研究が進んでいる。ボアホールレーダは地中内にある物体の位置推定や地層調査に長けている。著者らはダイポールアンテナとループアンテナを送受信に用いたアレーアンテナによるボアホールレーダを開発中である。送受信にアレー化されたアンテナを用いると到達時刻により波の方向推定が可能である。さらに物体からの偏波を用いると物体形状推定の可能性がある。本論文では、これらのうち、物体からの偏波状態を推定することを目的に実施したフィールド実験について報告する。斜め導体円柱と鉛直導体円柱からの反射波の信号を観察することで、偏波状態を推定可能か検討する。

本発表では，ドップラー周波数軸上で送信信号を多重化するDDM-MIMO方式によるSARイメージング手法を提案する．ターゲット反射信号のドップラー周波数帯域がアンテナとターゲットとの幾何学的位置関係によって決まる有限帯域内に限定されることを利用し，ドップラー周波数軸上で送信信号を多重化することを特徴とする．点像シミュレーションにより，提案手法の有効性を実証する．

分解能が高い逆開口レーダ画像を用いる方が画像識別性能が高くなることは一般的に自明ではなく、明らかにする必要がある。高分解能化のアプローチとして、積分時間を長くした場合、超解像処理を適用した場合の両者に関し、高分解能画像を作成し、画像識別性能を比較した結果を報告する。

人工衛星の軌道保持精度の向上や観測の高頻度化，衛星の切れ目ない打ち上げに伴い，干渉合成開口レーダ(Interferometric Synthetic Aperture Radar: InSAR) の時系列解析は長期的な地殻変動を知る手段として近年広く行われるようになった．一方で，衛星の軌道や観測性能などは世代を経るに従い更新されていくため，衛星の世代交代に伴う時系列解析データの断絶は必然的に起こりえる問題となる．特に，地殻変動などをInSARで計測する場合，軌道の異なるSAR 干渉画像間では変動量を直接比較できない．そこで，本研究では，InSAR の三次元解析を媒介することで，ある地殻変動を既に存在しない過去の衛星が観測した場合にはどのような干渉画像が得られるかをエミュレートし，これにより同一地域での干渉画像の直接的な比較を可能とした．本稿では2011年と2016年に茨城県北部の同じ地域で生じた地殻変動を利用し，2016年の地震をALOS-2 (2014～現在)ではなくALOS（2006～2011年）が観測した場合にどのような観測結果が得られるか実験的に示した結果を報告する．

三陸沿岸では，ホタテや牡蠣などの増養殖が盛んであり，東日本大震災で大きな被害を受けたが，漁業復興の取り組みが現在も続けられている．このような二枚貝の生産では，クロロフィルa（以下Chl-a）濃度が餌料環境の指標となることが知られており，直接計測や人工衛星リモートセンシングによる観測が行われている．NASAの地球観測衛星TerraとAquaに搭載されている36バンド可視・赤外域の放射計MODISでは，分解能500 mで海色からChl-a濃度を推定できる．本研究では，震災前後10年間の三陸沿岸湾内におけるChl-a濃度の相対的な時系列変化の把握を目的に，2007年から2017年までのAqua-MODIS画像を用いた，三陸内湾におけるChl-a濃度の相対的な変動を長期解析結果について報告する．

近年，海に年間少なくとも800万トンものプラスチックが流れこんでいるとされ，処理計画立案のための定量化が必要とされている．我々は，無人航空機 UAV (Unmanned Aerial Vehicle)と深層学習による海岸漂着物の自動検出を試みている．近年，UAVによる海岸漂着物の体積推定や，10ヶ月の長期観測による海岸漂着物の変動が研究されているが，回収計画に重要なプラスチックやビンなどの人工物は識別されていない．本研究では海岸漂着ゴミの定量化を目的に，UAV空撮画像と敵対的生成ネットワークGAN (Generative Adversarial Networks)による海岸漂着物の識別を試みる．

我々は北海道の広大な農地を短時間で観測する固定翼自律UAVの研究開発を実施し，無人移動体画像伝送システムのうち169 MHz帯をテレメトリ・コマンド通信に用いるシステムの研究開発を実施した．本報告では，開発した169 MHz帯テレメトリ・コマンドシステムの概要を説明したのち，屋外における通信実験の結果とレイトレース法を用いた推定結果を比較することで地形等による見通しの変化が通信に与える影響に関して報告する．

本研究では、上空の電波環境を把握し、UAV飛行時の挙動の監視や通信の途絶回避を目的として、レイトレーシング法を用いた上空の受信電力推定を行っている。都市部等での AP 位置の把握が困難なことから、レイトレーイング法による受信電力の推定に無線 LAN のAP（Access Point）の配置が与える影響を調査するために、大学構内にある AP （541点）を基に配置した場合とランダムに配置した場合で推定結果に及ぼす影響を測定値と比較することで検討を行う。

無人航空機（UAV : Unmanned Aerial Vehicle）は様々な分野で活用されているが，更なる利用拡大のために第3者上空での目視外飛行が求められている．しかし，小型UAVで利用する920 MHz帯，2400 MHz帯，5600 MHz帯および 5700 MHz帯の同一，隣接周波数帯域は多くの無線システムが利用しており，これらとの間の干渉が懸念されている．我々はUAVの飛行のため，上空の電波環境のモデル化を行っており，本研究ではUAVに搭載可能な小型のソフトウェア無線機（SDR : Software Defined Radio）を用いた電波環境測定システムの構築および上空の電波環境の測定を目的としている．今回は測定システムの開発およびその検証の一環として室蘭工業大学構内の建物屋上において電波環境の測定を行った．

小型無人航空機（UAV）の有人地帯（第三者上空）での目視外飛行を実現するために，機体の航行に伴って変化する電波環境に適応して無線通信を維持し，飛行状況の把握に必要な情報や機体の状態，制御指令データ等を途切れることなく伝送する，UAV目視外飛行支援通信システムが提案されている．これまで，飛行ルート周辺における電波環境情報に基づき，状況に応じて適切な周波数帯（無線通信回線）をシームレスに切替可能とする通信ネットワークの構成などが提案されているが，本稿では，UAV目視外飛行のための環境適応周波数帯域利用（周波数帯間ハンドオーバ）技術の評価用プラットフォーム開発について述べる．

小型無人航空機（UAV）の有人地帯（第三者上空）での目視外飛行を実現するために，機体の航行に伴って変化する電波環境に適応して無線通信を維持し，飛行状況の把握に必要な情報や機体の状態，制御指令データ等を途切れることなく伝送する，UAV目視外飛行支援通信システムが提案されている．これまで，飛行ルート周辺における電波環境情報に基づき，状況に応じて適切な周波数帯（無線通信回線）をシームレスに切替可能とする通信ネットワークの構成などが提案されているが，本稿では，UAV目視外飛行のための環境適応周波数帯域利用（周波数帯間ハンドオーバ）を実現するための適応ハンドオーバ制御方式について検討する．

本研究開発は，5G網の全国整備要求や災害時の強靭化要求に対して，5G網の基地局間バックホール回線の提供を目的とした38GHz帯HAPSシステムのHAPS搭載用通信アンテナ追尾技術、地上用アンテナ追尾及び5G網連携通信制御技術及び、降雨減衰補償技術等の確立を目指すもので、38GHz帯でKu帯静止衛星通信と比べ同等の回線稼働率を実現し，更に高速大容量で低遅延な5G網と連携したHAPSシステムの実現を目指すものである．

筆者らは，5G網を含む地上ネットワークとHAPSによる成層圏ネットワークが柔軟に連携できる通信方式やネットワークアーキテクチャの研究開発に取り組んでいる．本研究開発では，今後の5G高度化および6Gの時代で想定される幅広いユースケースを柔軟にサポートすることに加えて，災害発生時の柔軟な回線制御の実現や，開発・運用コストなどの面から現実的なHAPSを活用する通信システムの実現を目的としている．本稿では，幅広いHAPSユースケースで必要とされる要求条件について述べた後，HAPS搭載局の様々なオプションの下で，5G網と連携したHAPS向け通信システムのネットワーク構成と制御技術について比較検討する．

HAPS（High-Altitude Platform Station：高高度プラットフォーム）の事業化に向けて国際的に環境整備と技術開発が進み，その普及拡大が見込まれている．特にHAPSを利用した固定通信システムに対しては，上空経由にてバックホール回線の冗長経路確保実現等への期待が高まっている．本稿では，基地局搭載型HAPSのデジタルビームフォーミングにおいて，偏波の活用による周波数資源有効利用を図るため，その実現性を評価した. 本実験により，衛星から送信された実信号に対する偏波ダイバーシティ効果を明らかにした．よってHAPS固定通信システムで，偏波MIMOによる周波数資源有効利用が可能であると言える．

HAPS向け地上用アンテナ技術として，自律的に位置変動するHAPS方向を常に捕捉追尾する技術とともに，同一周波数帯を用いる他の固定無線局や携帯端末局を対象として指向性パターン等の送信特性を活用した干渉軽減技術を確立する．また，異種無線網（携帯電話網）との同一周波数共用を実現するため，携帯電話網と連携した通信制御技術を確立する．本発表では，この研究開発の概要と今後の計画を示す．

高度20km付近の高高度に滞空する無人飛行体に搭載した無線局（HAPS）を中継基地とし，これを経由して様々な無線サービスを広域に行うシステムを想定し，HAPSよりも低高度で飛行運用される無人航空機（L-UAV）の運航管理をHAPS中継によるCNPCリンク（コマンド・テレメトリのための非ペイロード通信）で行うことにより，衛星経由よりも低コストでかつ海洋や山岳・森林地帯等の通信インフラが貧弱な地域を含めた広域をカバーするシステムの提案と設計について報告する．

次世代のフレキシブルHTS（High Throughput Satellite）の通信リソース配分を最適化するための制御技術を確立することを目的とした研究開発を開始している．本稿では，現在NICTで進めている要求分析と方式検討の状況について報告する．

ポスト5Gシステムでは、衛星通信を使用し地上通信インフラから孤立した過疎地や船舶又は航空機での5Gシステムのカバレッジ拡大の技術検討が行われている.
5Gでは,データプレーンと制御プレーンの分離(CUPS)や制御プレーンの機能分離とサービス・ベース・アーキテクチャ(SBA)により,ソフトウェアベースの柔軟なシステム構築が可能である.一方,次世代のハイスループット衛星(HTS)では,従来固定的であったリンク・リソースに対しフレキシブルな衛星通信機器の通信リソース制御が可能となる. 5Gと次世代HTSを利用した地上系と衛星システムの連携による高度な通信サービスの提供を目指し研究を進めている.
本稿では,HTSと5Gシステムの連携接続構成方法について検討する．

本研究開発では、技術試験衛星９号機（ETS-9）に代表される次世代のハイスループット衛星を用いた衛星通信システムにおいて、周波数リソースの効率化のために、通信需要や回線条件の変化をデータ解析に基づき予測を行い、衛星リソースを適切に割り当てる運用計画方式を確立する。具体的には、通信需要（ユーザリンク）では移動体の需要予測を行い、回線条件（フィーダリンク）では気象状況の予測を行う。各予測システムを、移動体需要予測サブシステム、気象状況予測サブシステムと呼び、各サブシステムの構成要素であるデータベース並びに解析アルゴリズムについて基本設計、試作、詳細設計、並びに開発（実装）を行う。本稿では、基本設計について検討を行った中間成果を報告する。

衛星通信システムを利用したリソース制御に関する先行研究では，ある時刻のスナップショットにおけるリソース割当の効率化に向けた検討に留まっており，衛星通信システムを取り巻く通信需要の時間変動を考慮した上でリソースを柔軟に制御するための方法は存在しない．そのため，衛星のカバレッジエリア内に分布する衛星端末における通信需要の時間変動を機械学習モデルに基づくデータ解析により予測し，リソース制御に反映させるためのシステム設計に関する検討が必要である．本稿では，衛星通信システムを取り巻く通信需要の時間変動に応じた多様なリソース制御へ応用可能とするために，衛星通信システムによる予測とリソース制御の時間間隔の調整を行う必要性について述べるとともに，リソース利用効率向上のための各時間間隔の設定方針に関する初期検討を行う．

技術試験衛星9号機（ETS－9）を用いた衛星リソース制御システムの研究開発において，衛星打ち上げ後，搭載されるDBF（Digital Beam Forming）装置により生成されるアンテナ合成ビームの衛星軌道上実証が行われる．送受ビームのカバーエリアが異なるETS－9において，ビーム形状を測定するために衛星姿勢を変化させる範囲には指向性領域の観点から制限があり，測定点が限られる．本稿では，測定点において得られる利得情報が，ビームの評価に足りえる情報を有するか判定する方法として，スパース再構成を応用した方法を提案する．

筆者らは，低軌道周回(LEO)衛星システムの大容量化を目的とし，複数アンテナを用いたLEO-MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 技術を検討している．本システムは複数アンテナを搭載する一基のLEO衛星と基地局間で空間多重伝送を行うものである． 本稿では，現実的な異なるチャネル相関・サンプリング周波数誤差を想定し，ZFより雑音耐性のあるMinimum Mean Square Error (MMSE)を適用した場合の LEO-MIMO等化特性を評価する．

著者らは、低軌道(LEO)衛星を用いて地上通信網ではカバーできない超広域エリアでのセンサデータの収集・伝送を実現する、920MHz帯衛星IoT-PF(Internet of Things Platform)について検討している。920MHz帯を用いるため、LEO衛星には所望の衛星IoT端末からの信号だけでなく、地上IoT-PFに収容される膨大な数の地上IoT端末からの干渉信号も到来する。本報告では、膨大な数の干渉信号が到来する状況において、衛星IoT端末として狭帯域LPWA方式の端末を用いた場合の、衛星1機あたりの端末収容台数を計算機シミュレーションにより評価したので報告する。

著者らは, 低軌道(LEO) 衛星を用いて地上通信網ではカバーできない超広域エリアでのセンサデータの収集・伝送を実現する, 920MHz 帯衛星IoT-PF (Internet of Things Platform) について検討している. しかしながら, 通信方式としてLPWA (Low Power Wide Area)を用いる場合はフレーム長が数秒程度と長く, LEO 衛星の高速移動によるフレーム内のドップラーシフト量の変化が問題となる. 従来, 既知信号を用いたドップラーシフト推定技術が提案されているが, LPWA に適用する場合, 既知信号の挿入は伝送効率の大幅な低下を招く. また, プリアンブルも同様にドップラーシフトを受けており, 時間同期が困難となる.
本稿では, 既知信号および時間同期処理を用いることなくドップラーシフト変化量を推定する手法を提案する. 提案方式は受信フレームの帯域幅を推定し, 送信信号の帯域幅との差分を用いてドップラーシフトを簡易に推定するものである. 計算機シミュレーション評価により, 提案方式によるドップラーシフトの推定精度を評価する.

920MHz帯衛星IoTプラットフォームにおける端末局アンテナ設計に関する一検討

低軌道衛星によるIoTサービスにおいて、衛星軌道情報、端末位置情報および通信エリア半径から求められる送信時間補正率αおよびで、各端末の送信時間を規制することで、端末位置に依存しない通信時間割当が可能なことを提案した。

本研究では多地点に端末を配備し，各端末がデータをバースト送信する多地点高速衛星データ集信を想定したスペクトラム分解伝送技術を検討する．

NTT グループでは，Ku 帯を用いた災害対策用衛星通信システムを運用している．近年はスマートフォンの普及に伴い， 被災地においてもSNS提供への要望が高まっている．本稿では，現行の災害対策衛星通信システムにおいて，一般的なSNS をどの程度収容可能か，衛星実験評価に基づいて考察した結果を報告する．

本稿では，地上NWに対し，衛星やHAPSから構成される衛星NWを追加した場合の効果を，モバイルトラヒックのオフロードの観点で評価した結果を報告する。

NTT グループでは，Ku 帯を用いて災害対策用衛星通信システムを運用しているが，端末局は可搬性を重視し75cm の小型アンテナを適用しており，降雨減衰も勘案し，本システムのサービスエリアを主に日本本土に限定してきた．
本稿では，従来の可搬性を重視しながら，島嶼部でもサービス可能とするためのアンテナ拡張方法を提案し，その回線稼働率を評価した結果を報告する．

近年，小型・中型航空機向けの衛星通信を用いたブロードバンドサービスの需要が高まっている．NICTでは，Ka帯において航空機への搭載性を損なわず，開口サイズをスケーラブルに変更でき，広範囲のビーム走査を有する電子走査アレイアンテナの研究開発を行っている．本報告では，設計した送信側512素子アレイアンテナの試作評価について報告する．

近年, 様々な形態の衛星光通信回線や, 様々な変調方式や通信速度の光信号が現れ始めている. 今後想定される衛星光通信回線は, 様々な回線形態や光信号が混在することで, 地上側のシステム運用が煩雑化し, 運用保守費が急激に増大すると考えられる. 一方で, 幹線系光通信網では, 適応光ネットワークの概念がある. このシステムは, 光回線の状況に応じて回線パラメータの設定を柔軟に変更し, 自動的にシステム運用を行う. そこで, この概念を適用した適応衛星光ネットワークを提案し, 衛星光通信回線の自動化を図る. 本報告では, 適応衛星光ネットワークの機能要件を実現する要素技術やシステム構成に関し, 概念検討を実施した.

衛星-地上局間光空間通信において，地上のネットワーク網で繋がれた複数の地上局間でサイトダイバーシティを組めば，定性的にはいずれかの地上局で晴天域が確保でき，光衛星回線が確立できると考えられる．日本全国10ヵ所の統計処理解析が可能な全天カメラ画像，雲量・雲高，気象センサーによる環境データ「OBSOC(Observation system of the patch of Blue Sky for Optical Communication)」を，6年以上データ蓄積し解析を進めている．今回実際の周回衛星からの1.55 µm光信号(50 kg程度の超小型衛星に搭載できる光通信実証実験ターミナル「SOTA (Small Optical TrAnsponder, 超小型光通信機器)」)を小金井にある光地上局で受信した受信電力と全天カメラ画像および雲量とを比較して，ある程度通信可能領域の推定が可能であることが分かったので報告する．

今後の伝送量増大に伴い、伝送容量に優れた光通信とRF通信を共存させた「RF-光ハイブリッド衛星通信」において、アップリンクの大気揺らぎによる受信レベル変動が生じたときに生じるフレームロスを検出して、ダウンリンクの光回線とRF回線を切り替える機能を検証し、パケット損失を回避できることを確認した。

これまで，通信衛星内の機器間接続に光TDMA技術を適用することで，光受動素子への置き換えによる低消費電力化／高信頼化，また光ファイバ適用による通信衛星内機器間配線の軽量化を同時に実現可能な光マトリクス接続構成を提案している．本稿では従来提案方式の課題であったロスバジェットとスループットを向上可能な3構成（(a)光カプラ並列，(b)光カプラ入力数制限，(c)光カプラ入出力数制限）について比較検討した。結果，(c)方式は合分岐数を限り，送信側サブスイッチで宛先毎に信号をグループ化する構成であるため，ロスバジェット10.5dB，スループット1250Mb/sと最も向上可能であることが分かった．

衛星搭載通信ミッション機器のデジタル化に際しては宇宙環境特有の放射線によるソフトエラー対策が重要となる．ソフトエラー対策の一手段として確率的信号処理は有効だが確率表現時の系列長に応じて通信性能と回路規模のトレードオフが生じるという問題があった．そこで，本稿では従来よりも少ない系列長で同等の通信性能実現する確率表現手法と演算手法を提案し，シミュレーションによる有効性を示す．

近年，地上系では5G実サービスが普及し始めている一方，3GPPにおいては5Gと衛星通信等非地上系通信との連携についても検討が進められている．筆者らは，衛星通信に5GNRを適用する場合の課題抽出，課題解決の提案を行ってきている．衛星通信では遅延が非常に大きく，地上系で利用されるアップリンクスケジューリングは適さない場合もある．そこで，物理的に単一の衛星RANに複数スライスを定義し，スライスごとに異なるスケジューリング方式を適用する検討を行っている．本稿では，地上回線の代用として衛星回線を利用するユースケースにおいて，ネットワークスライスの概念がどう利用されるべきか検討する．

大容量の伝送が可能となる21GHz帯衛星放送システムの実現に向けた研究開発を進めている．21GHz帯衛星放送で課題となる降雨減衰の増大に対して，降雨減衰の状況に応じて放射パターンを制御することで，効率的な降雨減衰補償が可能となる放送衛星搭載用アレーアンテナを提案し，主鏡および副鏡とアレー給電部で構成するアレー給電反射鏡アンテナのシミュレーションや試作を行い，性能や実現性を検証している．2018年12月に開始された12GHz帯放送衛星による新4K8K衛星放送では，これまで使用されていた右旋円偏波に加えて，左旋円偏波の使用も追加されている．これを踏まえて，21GHz帯衛星放送においても，右左旋両円偏波の使用を想定したシステム開発を進めていく必要がある．今回，21GHz帯衛星放送搭載用アレー給電反射鏡アンテナの両円偏波対応に向けて，アレー給電部を構成するホーンアンテナをシーケンシャルアレーとすることで，交さ偏波特性の向上を確認したので報告する．

21GHz 帯衛星放送の降雨減衰補償として，降雨減衰で受信不可となったサービスエリアに対して，晴天エリアで受信した信号を公衆 IP 回線等の通信路でバックアップするシステムを検討している．本システムの課題として，ベストエフォート回線における帯域ひっ迫やパケット消失が挙げられる．降雨減衰による衛星放送の遮断と通信路のパケット消失の双方が発生した場合において，一部の受信ビットは正受信する可能性がある．そこで，衛星放送および通信路の両方で誤り訂正符号を共通化し，両方の正受信ビットを利用した受信ダイバーシティを構成することで復号性能が改善するとともに，通信路のパケット消失を許容する相乗効果が期待できる．本稿では，LDPC 符号を利用した衛星放送と通信路の尤度比を用いた受信ダイバーシティモデルを構成し，計算機シミュレーションによりパケット消失率をパラメータとする C/N 改善量を評価する．

21GHz帯衛星放送の降雨減衰補償として，降雨減衰で受信不可となったサービスエリアに対して，LDPC符号を放送と通信で共通化しながら公衆IP回線等のベストエフォート通信路でバックアップするシステムを検討している[1]．衛星伝送路と通信路の伝送特性はそれぞれ異なることから，両伝送路の特性に応じて柔軟に符号化率を変更することで，通信容量に応じた効率的な伝送が可能となる．符号化率を柔軟に変更可能な手法としてパンクチャがあるが，送信パケットの消失位置を指定するパンクチャパターンにより復号性能が大きく変化する．本稿では，衛星放送用LDPC符号をIP伝送で用いる際に，誤り訂正の性能劣化をなるべく抑えることが可能なパンクチャパターンを検討する．

近年，GPS(Global Positioning System)が広く活用されているが，高層ビルなどの障害物が多く存在する都市部環境下では，GPS受信機が測位に必要な4機以上のGPS衛星からの信号を受信できずに測位不能となる場合がある．これを解決する方法として，測位を行うターゲット受信機の周辺に存在する擬似衛星ドローンがGPS測位によって得た自身の位置情報をブロードキャストすることで，ターゲット受信機のGPS衛星数を補完するリレー型GPSが提案されている．本稿では，擬似衛星ドローンを使用したリレー型GPSにおいて，ターゲット受信機の測位誤差の累積確率分布(CCDF：Complementary Cumulative Distribution Function)を明らかにしたので報告する．

近年，ドローンと呼ばれる回転翼型UAVは様々な利用が普及しつつあり，農業分野でも盛んに利用されている．その1つとして，筆者らは果樹の授粉作業を人の代わりに行うミツバチドローンの研究開発を推進している．現在，農家で人の手で行っている花の授粉作業をドローンで行えるようにすることにより，作業の効率化と労力の軽減につながると考えられる．本検討では，このドローンシステムの実現のために授粉対象の花を画像処理技術を用いて検出し追跡し続ける花方向検出系のアルゴリズムの考案とその追跡性能を評価した結果を報告する．

近年，高高度擬似衛星プラットフォーム(HAPS)のような，無人航空機(UAV)を用いた無線サービスの検討が盛んに行われている．長時間のサービス運用及び，高高度でのUAVの運用を想定した場合，固定翼UAVの使用が現実的である．筆者らは，指定した地上局を常時指向するため，走査によるアンテナゲインの変化がない２軸ジンバル構造のアンテナを搭載した固定翼UAVを用いた中継システムを検討している．しかしながら，旋回時のバンク及び地上局の方向によっては，搭載アンテナと地上局間のリンクが機体によりブロッキングされる可能性がある．本稿では，搭載アンテナの駆動角範囲から機体によるブロッキングの有無の領域を評価した結果を報告する．

　無人航空機(UAV)を利用するユーザ端末位置検出手法では，地上端末から送信するトーン信号(CW)を上空で高速飛行するUAVが受信することで生じるドップラーシフトを利用する．従来研究では，UAVの飛行位置誤差を劣化要因と仮定し，ユーザ端末位置検出手法の特性評価を行なってきたが，端末周辺の建物等により生じる直接波の遮断やマルチパス波の影響は考慮していなかった．
本研究では，簡易的な3D建物モデルをRapLab上に作成し，1機のUAVが8の字飛行するケースについてマルチパス波を考慮したシミュレーションを実施し，ドップラーシフト分布特性を評価したので，その結果について報告する．

無人航空機(UAV)を用いたユーザ位置検出手法では，地上のユーザ端末－UAV間の搬送波周波数に生じるドップラーシフトを利用する．従来研究では，1機または複数機のUAVを用いて様々な飛行モデルで位置検出精度の特性評価を行ってきたが，ユーザ端末に内蔵される周波数発振器の安定度(精度)に起因する誤差によって生じる周波数オフセットの影響を考慮していなかった．
本研究では3機のUAVが円旋回する飛行モデルにおいて，ユーザ端末から送信されるトーン信号に含まれる周波数オフセットとユーザ位置検出を最小二乗法により同時に推定する手法を適用し，シミュレーションによる基礎検討を行ったので，その結果を報告する．

近年,電気機器の高効率化に向けて，高速スイッチングが注目されているが，これに伴うノイズの顕在化が懸念されている．このノイズ対策に用いられるコイルの適用周波数は，その寄生容量によって制限されるため，設計段階においてコイルの寄生容量の把握が求められる．しかし，コアと巻線間に生じる寄生容量に関する報告例は少ない．そこで本研究では，電磁界解析と比較することで，有芯コイルの等価回路及びコアと巻線間に生じる寄生容量を評価した．

近年，携帯電話などの移動通信機器や高性能かつ小型な電子機器の普及に伴い，システムには処理速度の高速化や小型化，軽量化などが求められている．その一方で回路の高密度化に伴い，クロストークの発生が問題となっている．本研究では，マイクロストリップライン(MSL)上に液晶ポリマー(LCP)を配置し、クロストークを抑制することを目的とした．

本格的な5G(Sub6)サービスが始まるなど、通信機器の高周波化が進んでいる。周波数が高くなると、これまで問題とならなかったケーブルでも不要放射等の懸念があるが、これまで十分な検討はなされていない。今回、3.6GHz以上の周波数帯において、ツイストペアケーブル(以下、UTP)の通過特性と周囲の電界分布の評価を電磁界解析及び実測によって実施した。その結果、UTPには、撚りピッチに依存して通過損失が急激に増加する帯域があることを電磁界解析及び実測で確認できた。この時UTPは漏洩ケーブルとして振る舞っており、漏洩周波数帯・漏洩波伝搬方向が理論式と一致することを示した。ケーブルからの漏洩はEMCの観点から注意が必要であり、特に高周波化が進む中では取り扱いに十分注意しなければならない。

これまでに, プリント基板上の電磁ノイズを測定するための磁界プローブ構造として, 複数方向の配線から発生する磁界成分に反応するバタフライ型プローブを考案した. しかしながら, このプローブ自体の分解能については, 確認していなかった. そこで, 本研究ではこのプローブを用いて, 隣接する2つの配線の分離性能を測定したので報告する.

電源線のノイズ対策で使用されるコンデンサの広帯域化を目的として、寄生インダクタンス（ESL: Equivalent Series Inductance）の打ち消しが可能なESLキャンセル回路に関する開発を行ってきた。さらに、電源線ごとのESLキャンセル回路同士を磁気結合させることで小型化可能な構造の検討を進めている。しかしながら、入出力間の容量性結合によって高周波特性が悪化するという課題があった。本報告では、4層基板で構成したESLキャンセル回路において、層構成を変更することで入出力間の容量性結合を低減し、広帯域化を図った。検討の結果、-20dBの減衰を389MHzまで確保できることを電磁界解析によって示した。今後は実際の電子機器に適用した場合について検証する。

帯電金属物体の接地体への接近時に発生する静電気放電(ESD)は，静止帯電物体でのESDに比較して放電電流のピーク値が大きく，立ち上がり時間が短くなる傾向にある．絶対湿度に対しては，絶対湿度が高くなると接近速度が放電電流のピーク値に与える影響が小さい結果が報告されている．本研究では，絶対湿度が接近時のESDの火花長に及ぼす影響を主に実験した結果，絶対湿度が高くなると接近速度に対する火花長の依存性が低くなる結果を得た．

高速チャープ方式のFMCWレーダにおいて，連続波の電磁ノイズによる誤検出発生メカニズムを明らかにし，電磁ノイズによる誤検出の時間変化の特徴を利用した誤検出判定方法とその検証結果について報告する。

近年の電力利用の省エネルギー化によってLED照明の使用の空間的密度が増加する一方で，LED照明のスイッチング電源から発生する電磁雑音が周囲の通信・放送へ電磁干渉を与えることが懸念されている．LED単体からの電磁雑音が放送へ与える影響については報告されているが，LEDの個数増加による電磁雑音量の変化や通信・放送への影響のメカニズムは未だ十分に解明されていない．本稿では，複数のLEDから発生する電磁雑音の特性を把握するために，ある特定のLEDに着目し，同一の電源線に他のLEDを追加配置することによって，特定のLEDから発生する雑音がいかに変化するかを測定によって確認した．

我々はELF,ULF帯の環境電磁波観測を通した地震予知手法を探ってきた．
ELF帯の環境電磁波の増減は主に発生源の熱雷の場所と電離層の状態に依存し、
その中から地震前兆の可能性を見出す困難性に直面している．
そこで，環境電磁波レベルを左右する電離圏電子数(TEC)の状態把握のために、
定常的なTECの二次元推定を試みた．TECの推定には，衛星から電子基準点までの
伝播遅延の周波数特性を利用するGPS-TEC法を使い，
GPS衛星と基準点双方の計器バイアスを個別補正し，さらに仰角補正を行った．
TECの二次元推定の結果，安定したTECの推定値を得たが，残留するバイアスも確認された．

電子機器の普及により電磁環境は複雑化し，不要電磁波ノイズによるEMC問題が深刻となっている．それに対処するには電磁波を計測し，電磁ノイズ源を特定することが有効である．従来のノイズ源探査では，オシロスコープを用いて近傍界と遠方界のノイズ波形を同時に測定し，それらに対して相関処理を行うことで，遠方界に影響を与える近傍界の位置が特定されていた．そこでは間欠的に取得した短時間の波形に対して相関処理がなされていた．本研究では連続的に電磁ノイズ波形を取得し，相関解析を行ってノイズ源位置をリアルタイムで特定するシステムの開発を行った．また，HMD（Head Mount Display）を用いて遠方界と近傍界の相関の有無をその場で可視化することで，より直感的なノイズ源探査を実現した．

時間反転法(Time-reversal method)を用いて，観測されたノイズ波形からケーブル上のノイズ侵入位置を推定する技術を検討している．時間反転法は，観測点で得られた波形を，時間領域の解析手法に入力し，時間を過去にさかのぼらせて波源に波が収束する様子を再現させるものである．この手法は，ノイズ源の位置，個数およびノイズ波形の情報が不要という特徴があり，ノイズ源位置推定に有効と考えられる．
時間反転法では，時間遡行動作をさせるにあたり高精度なモデルが必要となる．しかし，ケーブルへの適用を考えると，ケーブルの電気特性，特にコモンモード特性は敷設状況に大きく影響されるため，高精度な解析モデルの構築が困難である．このため低精度な簡易モデルで代用せざるを得ないケースが多くなると考えられる．本検討では，低精度モデルを使用した場合の推定精度の検証を実施したので報告する．

現在，30MHz以下のEMI測定法として，金属床面の上で，ループアンテナを用いて，雑音源から生じる磁界強度を測定する方法が検討されている．筆者の以前の報告では，磁界強度を正確に測定することが可能なループアンテナの給電点位置を明らかにし，雑音源の位置が既知であれば，精密な測定ができることが分かった．しかし，一般的には測定対象の機器のどこから雑音が発生しているかは分からない．そこで，本報告では，30MHz以下の磁界強度を測定した際に，雑音源の位置が測定結果に与える影響を数値解析によって検討した．その結果，雑音源位置について，測定誤差が大きくなる位置や正確な測定が可能な位置があることを明らかにした．

本論文では電子機器の電磁波暴露に対するIM特性を非接触測定する方法を提案している. 本手法では円偏波アンテナによって電子機器に電磁波暴露を行うことによって, IM特性を評価する. 電磁波暴露を受ける電子機器として軸流ファンを用いた. 直線偏波では軸流ファンの配置角度によってIMが20dB以上の差があったが, 円偏波にすることによってその差を10dB未満の差に抑えることができた. また円偏波の軸比を改善することによってこの差をさらに抑えることができると考えられる. したがって, 本手法を用いて, 電子機器の配置角度の影響を抑えつつIM特性の評価ができることが示されている.

我々の研究室では，災害時の重要な伝達手段の一つであるVHF帯電波環境を観測してきた．これまで気象現象の中でも雷の影響は定量的に評価されていなかった．そこで．本研究ではVHF帯ノイズと雷との関係を評価した．調査対象として，VHF帯受信電力は国内で放送波に割り当てられていない受信電力の観測結果，気象データには広島気象台で観測された雷の時間帯と強度の観測記録を用いた．評価方法には雷の発生した時間帯と発生しなかった時間帯のヒストグラムを用いた．評価の結果，雷の発生した時間帯のヒストグラムが発生していなかった時間帯のヒストグラムに比べて受信電力が高い階級に広い周波数帯で分布していることが確認できた．この結果から，雷の発生によって受信電力の上昇につながることがわかった．今後は受信電力の変動の激しさを周波数解析によって定量に調査していく．

本報告では、円偏波の主偏波を再帰反射する1次元円偏波Van Attaアレーの給電回路にRF信号の交差・非交差を切り替え可能な平面交差回路を組み込むことで，再帰反射波の円偏波を主偏波と交差偏波とで選択可能にしたVan Attaアレーの数値解析評価を行なった．数値計算によるモノスタティックRCSの計算結果から，主偏波モードでは広い角度範囲に渡って交差偏波よりも主偏波が3dB以上強く反射され，交差偏波モードでは0度〜70度の範囲内で主偏波よりも交差偏波が3dB以上強く反射されることがわかった．また，電子スイッチ切り替えによって両偏波成分が0度〜75度の範囲内でそれぞれ3dB以上変化するため，電子スイッチの切り替えにコードを用いれば個体識別も可能である．

主にミリ波帯での材料定数測定法として用いられる集束ビーム法と平行ビーム法は材料の異方性やファラデー回転の評価に利用できるが２つの測定法にはそれぞれ利点・欠点が存在する. そこでMUTによって集束・平行ビーム法が選択可能な33GHz-50GHz測定系を構築してきた.PTFEレンズの平坦表面に対して, 整合層による反射低減を行なった. これをS11測定と時間領域処理により観察し, 反射低減の効果を確認した. 次に, 平行ビーム法を用いて測定した誘電体試料のS11とS21からそれぞれ材料定数を算出した.

一般的に用いられている電信方程式は、ノーマルモードにおける局所的な関係を用いて定式化されている。放射の原因となるコモンモードを厳密に取り扱うためには、外部放射を考慮した電信方程式を解く必要がある。そのためには、遠方からの影響が遅延を伴って発生する効果を含んだ方程式を解く必要がある。時間領域における、遅延を考慮した数値計算は主に部分要素等価回路法（PEEC法）が有名であるが、発散が問題となっている。我々のグループは、それは遅延時間の近似方法に問題があると仮定し、これまでに開発した3次元回路の数値計算手法を発展させ、遅延時間をより厳密に扱うことができる手法を開発したので紹介する。

本稿では，能動素子を含む安定化電源回路の最適設計にPSD手法を適用し，設計可能性と設計解のロバスト性を評価した．その結果，今回は単目的な設計仕様に対してであるが，PSD手法により，要求性能を満足し，パラメータ設計とほぼ同等のロバスト性をもつ設計解が得られることを示した．

2～30MHzを使用する高速PLCのIoT機器への組み込みに向けて、PLC回路の低コスト化を行うために磁気的に結合したループ状配線を用いた安価なカプラを用いることを提案する。カプラはPLC回路において絶縁された１次側と２次側の間の結合回路として機能する。住宅内での利用を想定した場合、PLCモデム内部のカプラに用いるトランスは高い精度を必要としない。提案回路を用いたIoT機器組み込みPLCを電力線を介してPLC親機と接続したモデルについて回路シミュレーションを行うことで透過特性を計算した。提案手法を用いたPLC組み込みIoT機器においても、電力線の分岐が４つ程度であれば最高速度での通信が可能であることがわかった。

現在、PLCの利用は屋内では認められているが、発生する漏洩電界が他の無線通信に及ぼす影響から、屋外での利用は制限されている。また、大規模な架空配電線系からの漏洩電界を測定することは困難である。そこで本報告では、実際の屋外の架空配電線系を模擬し、1/10 の大きさに縮小したスケールモデル作成して、放射磁界と相関関係にあるコモンモード電流の測定を行い、実スケールと1/10スケールモデルの間で、コモンモード電流の測定結果の比較を行った。その結果、コモンモード電流のピーク値の誤差は最大9dBとなったが、全体では平均誤差3.7dBで一致し、周波数特性をみても共振周波数は概ね一致するという結果が得られた。

一般的な電子機器の回路基板として用いられるFR-4 基板の誘電率は周波数分散性を有するため，GHz 帯の信号伝送解析では分散性を考慮した解析が必要である．FR-4 基板の複素誘電率を平衡型円板共振器で実測を行い，高速逆ラプラス変換とProny 法を用いたFDTD 解析によってFR-4 基板の周波数分散性を組み込んだ．本研究では，異なるメーカのFR-4 基板において，伝送特性S_dd21と位相定数について，FDTD 解析と実測結果による比較を行った．基板間における複素誘電率のわずかな差によって，周波数分散性を組み込んだFDTD伝送特性や位相特性に差が生じることが分かった．

　近年，電子機器における高速・大容量通信技術のニーズが高まっており，電子機器の内部配線等に用いられるフレキシブル基板（FPC）においても，１レーンあたり数十Gbps級の高速ディジタル信号伝送が行われるようになってきた．信号レートが高速化すると，基板の伝送損失により生じるシンボル間干渉が顕著になるため，基板材料の低損失化が一層求められる．このような背景のなか日東電工(株)は，従来からFPCの材料として用いられてきたポリイミドを，理想的な誘電体である空気で多孔質化することで，比誘電率1.5，誘電正接0.003（10 GHz）という優れた物性値のFPC向け基板材料「多孔ポリイミド」を開発した．
　本発表では，多孔ポリイミドの評価用基板を製作し，伝送特性を実測評価したので報告する．

高速インターフェースでは，伝送路に分岐があるとインピーダンス不整合による信号反射が生じ伝送波形が劣化する．そのため，多点接続の高速I/Fではスイッチ機器等が必要となり，配線量の増大やコスト増加，装置の大型化などに繋がる．そこで筆者らは高速パルス伝送方式を多分岐線路へ適用する検討を行ってきた．さらに分岐線路の両端にRCL(Reflection Compensation Line:反射補償線路)を追加することで反射の影響を低減可能なことを示した．しかしRCLの追加により遅延波だけでなく主波の電圧も低下するため，本稿ではそれの改善検討について報告する．

通信機器の情報転送量の増大と共に，回路の動作周波数が高速化している．特に通信信号の伝送速度がGbps級になると信号の波長が基板配線や部品寸法と同程度以下になるため，信号品質を確保するためには基板の3次元構造をモデル化した電磁界解析が必要となる．本発表では電磁界解析を行う上で必要となる基板材料の比誘電率と誘電正接を求めるために，TEG基板の測定を通してこれらを抽出する手法を考案したためその報告を行う．

SiC/GaN 等の高速・高効率パワーデバイスの産業機器や車載電動部品への搭載が進み、ノイズを低減する実装設計が重要な課題となっている。筆者らは先に、2系統のGaNスイッチング素子を逆位相制御して合成出力する低ノイズDC/DC コンバータを提案した。本稿では、提案方式の更なる低ノイズ化に向け、各素子のゲート駆動タイミング制御による高周波リンギングノイズの低減効果を検証した結果を報告する。

現在，工場等の大規模施設においても2～30MHzを使用する高速電力線通信HD-PLCはの活用が進み始めている．このような大規模施設においては分電盤を経由した電力線通信も必要になるが，分電盤の特性が不明であったため，その解析が必要であった．過去の研究において，分電盤の配線分岐数の違いによる電流伝達特性の結果が2例示されている．本報告では，更に詳細に分電盤での配線分岐数ごとの電流伝達特性について検証した．その結果，分岐数と電流伝達特性の中央値の関係は，おおよそ分岐数分の1となった．今後は，この理由を解明するため，シミュレーション等により，詳細に検討する．更に，異相も含めた電流伝達特性について検討していく．

軽量かつ安価な広帯域電波吸収体として，CA（Circuit analog）電波吸収体が注目されている．本検討では，基板上に実装する抵抗素子数を削減し，製造コストを低減する手法を検討した．今回は，提案構造の入射偏波依存性について検討し，提案構造が偏波無依存性を有することを示した．

本研究では，我々は同一平面上に正方形及び十字型の金属パターンを周期的に配列させた金属パターン周期配列シートと誘電体材料を用いるメタマテリアル電波吸収体を設計し，その反射特性を自由空間法により測定し，評価した．正方形，十字型それぞれの金属パターンの長さを制御することにより，比誘電率の大きさ，共鳴周波数を調整できることを確認した．我々が提案する電波吸収体は，異なる構造の金属パターンを同一平面上に配列させることにより従来のメタマテリアル電波吸収体の欠点である狭帯域吸収を改善し，帯域幅の効果的な拡張が期待できる．

近年，5Gシステム，スマートフォン等に代表されるように様々な無線通信機器が急速に普及している．その一方で，5Gのように使用周波数帯がミリ波帯に移行しつつあり，様々な周波数の電磁波が混在することによる機器間の電磁干渉等が問題となっている．これらに対処するために従来から種々の電磁遮へい材が使用されている．本研究では，導電膜をハニカム状に周期配列した構造のシートを作製し，その両側を誘電体で挟んだ構造の空間フィルターを設計した．次に，そのフィルターの透過特性を測定値，伝送線路理論による計算値およびFDTD法による電磁界シミュレーション結果と比較することで評価した．

先に我々は, 鉄筋を含むRC造壁面のFEMモデルを作成し, 2.45GHzにおいて金属パッチアレーによる整合の透過係数改善効果が片面整合で0.4dB, 両面整合で1.1dB期待できることを示した. 本報告ではそれを確かめるための実験を行った. 無整合, 片面整合, 両面整合それぞれにおいて受信電力分布を測定し, 整合による効果の有無を統計的に判断するためにT検定を行うことで, 金属パッチアレーによる透過特性改善効果を実験と統計的検定により示した.

近年，電力機器から発生する低周波数の磁界ノイズが問題となっている．この対策の一つとして，電磁遮へい材が利用されている．電力機器に電磁遮へい材を用いる場合，放熱効果を持つ遮へい材が必要となる．本研究では，金属筐体内部に磁界発生源として送信コイルを配置し，筐体の上面を開口面とした筐体モデルからの漏洩磁界について検討した．また，開口面での磁界分布を基にして円形の放熱孔を設けた遮へい材を作製し，遮へい材からの漏洩磁界について検討した．

In this study,
the BLE beacon is assumed to be mounted on foot or
shoes. This is to prevent forgetting to carry the beacons.
Another reason is based on the consideration of energy
harvesting from piezoelectric elements mounted on the
shoe sole. Its main beam direction needs to be swept to
expand the beacon’s detection range. Therefore, a
transmitting antenna for the BLE beacon mounted on the
foot is designed to have high directivity by forming an
array. The antenna performances are evaluated by
computer simulation and S11 measurement by network
analyzer for validation.

　我々は日常生活における電波ばく露の実態について定量的に把握するとともに,リスクコミュニケーションのあり方を検討することを目的に研究を行っている．昨年度は携帯電話基地局からの屋外における電波ばく露レベルの測定を行った．一方，住居内等では無線LANを使用した通信を行う機会が増えており，屋外同様，電波ばく露レベルを把握する必要がある．本稿では，個人ばく露計を用いた住居内の測定結果について報告する．測定は2日間，固定した位置で電界強度実効値を10秒毎に取得した．無線LANからの電波ばく露は携帯電話下り周波数帯に対して無視できないレベルであることを確認した．今後はより広く住居内の電波ばく露の測定を行う予定である．

5Gシステム等の準ミリ波・ミリ波帯を用いた無線技術の公共への普及が予測され，これらの無線機器からの電波に対する人体安全性への関心が高まっている．
2020年3月には電波への人体ばく露の防護のためのICNIRPガイドラインが改定され，全身平均SARに対する指針値が6 GHz超から300 GHzまで拡張された．
我々は屋内環境における全身平均SARの評価方法について検討している．
従来，全身平均SARの評価ではFDTD法が用いられてきたが，準ミリ波・ミリ波帯では計算規模が膨大となるため，全身平均SARの評価は困難である．
そこで，本研究では準ミリ波・ミリ波帯での全身平均SARの評価として，吸収断面積を用いた簡易推定方法に着目した．
本稿では，レイトレーシング法を用いた人体吸収断面積の解析方法を提案し，その有効性を明らかにすることを目的とする.

第5世代移動通信システム(5G)に対応したサービスの開始とともに，5G対応スマートフォンが次々に発売されている．5G通信は従来の通信と比べ高い周波数の電磁波を用いている．しかしながら，その電磁波が人体に与える影響については研究が進んでいない．そのため，本研究では高精細数値スマートフォンモデルおよび人体モデルを用いて，スマートフォン利用時の人体内10 g局所平均SAR評価を行い，機種や使用状況による違いを調査することを目標とする．本研究ではその第1段階として，5G通信に対応したスマートフォンの数値モデルを作製し，その妥当性を評価するための検証を行った.

近年，カプセル内視鏡などのインプラント医療機器が注目を集めている．インプラント機器を用いた医療では複数のインプラント機器を連携させる必要があるが，そのためには複数のインプラント機器位置が重要となる．複数のインプラント医療機器位置推定法として本論文は散乱電界を用いた電磁波イメージングによる方法に着目する．電磁波イメージングによる位置推定法において，ピーク形成された入射電界を用いることによって複数機器の位置推定の高精度化を目指し，計算機シミュレーションにより提案法の特性評価を行う．

人が腕部筋肉を収縮させる時に発生する微弱な電気信号をセンサで読み取り，制御信号としてロボット義手を思い通りに動かす事ができる．その筋電信号検出部と義手制御部をワイヤレス化する事で利便性が向上される．筋肉を動かす指令が脳から出ていることを考えると筋電信号の代わりに脳波を測定し，それをワイヤレスで義手制御部に送れば脳波で義手を制御する事が考えられる．脳波での制御が可能になれば実際に筋肉を動かす必要がなくなり，より幅広い用途での義手の使用が期待できる．本研究ではこれに先立ち，人体通信モジュールと直接接続可能な小型生体信号検出ボードを用いた脳波の測定時可能性を検討・評価する測定を行った．その結果，小型生体信号検出ボードを用いて脳波の測定を行う事が出来た．

評価（6 GHz以下）にはSAR (Specific Absorption Rate)を指針値として用い，SAR測定には人体と電気的に等価な液剤が用いられ，その生体等価液剤の電気定数（比誘電率，導電率）が規格値を満たしている必要がある．一般的に，この電気定数は同軸プローブ法によって得られる．しかしながら，同軸プローブ法では校正に参照資料（純水等）を用いるため，測定精度が校正時の参照資料の純度や温度，参照値の精度に依存する．そこで，著者らは生体等価液剤の代替的な測定手法として，伝送特性測定によるSARプローブ較正用の導波管を流用した電気定数測定システムを提案し，3 GHz以下において測定での評価や不確かさ要因の検討を行ってきた．本報告では，これまで測定による評価を行ってこなかった3 GHz以上に着目し，周波数特性の既知な参照液剤を測定することで評価を行った．

電力効率の良い定包絡線変調方式であるM値FSK（Frequency Shift Keying）方式に対し2値畳み込み符号を適用した場合の復号法として、パンクチャ周期で遷移するトレリス線図を用いるパンクチャド畳み込み符号用シンボル復号法が有効である。しかしながら、これまで本復号法に対してビット復号向けとして知られているパンクチャパターンが最適であるかは検討されていなかった。そこで、本稿ではパンクチャド畳込み符号用シンボル復号法向け最適パンクチャパターンを検討する。

Polar 符号の符号構成では，凍結ビットチャネルの選択が復号特性に大きな影響を与える．復号器や通信路に依らない符号構成法として，GA（Genetic Algorithm）を用いる手法がある．この手法では，符号長N，情報ビット長K とするとき，N 個のビットチャネルから良い復号特性を示すK 個の情報ビットチャネルの組み合わせをGA で探索する．GA を適用することで，ランダムな初期集団から効率良く符号を探索できるが，初期集団をBhattacharyya パラメータを使用した符号構成法で生成した場合，局所解に収束することがある．局所解を脱出しつつ，探索問題を計算効率良く解決する手法に，Tabu Search アルゴリズムがある．本稿では，Bhattacharyya パラメータを導入したTabu Search（TS）を用いたPolar 符号構成を提案する．シミュレーション結果より，GA を用いた符号構成法と比較して，提案法は局所解を脱出し，良い復号特性を持つ符号を探索できることを示す．

本稿では，Line-of-sight (LOS)-Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)におけるダブルグレイマッピングを用いるパーシャル低密度パリティチェック(LDPC: Low-Density Parity-Check)符号化の周波数選択性フェージングチャネルにおけるビット誤り率 (BER: Bit Error Rate)特性を計算機シミュレーションにより評価する．

本稿では，Faster-than-Nyquist (FTN)[1]を用いる直交周波数分割多重(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)において，干渉シンボル推定値に重み係数を乗算するターボソフト干渉キャンセラ(SIC: Soft Interference Canceller)構成を提案し，ブロック誤り率(BLER: Block Error Rate)を計算機シミュレーションにより評価する．

従来のナイキスト基準に従う信号伝送よりも高い周波数利用効率を実現しうる技術として、faster-than-Nyquist (FTN) 信号伝送が知られている。本稿では、FTN信号伝送の相互情報量を最大化するプリコーディング行列を固有値分解およびラグランジュの未定乗数法に基づいて導出する。さらに、導出したプリコーディング行列を適用したときの通信路容量を与え、提案手法が理想的な矩形フィルタを用いた場合の性能限界と同等の性能を達成可能であることを示す。

今後の5Gの高度化（5G evolution）と6Gに向けて，ミリ波やテラヘルツ波といった高周波数帯を用いた超高速大容量化や，無線通信の信頼性向上，無線での高精度なセンシングや省エネ通信の実現などを追求すると，できるだけ近距離かつ見通し環境で通信すること，および，できるだけ多数の通信路をつくり，パス選択の余地を増やすことが理想になる．これらを効率的に実現するため，空間領域で分散したネットワーク展開，および，周囲の移動端末や非陸上（NTN）も含めてネットワークとの接続経路を増やす新しいネットワークのかたち（New Radio Network Topology）の検討が必要だと考えられる．本稿では，5G evolution & 6Gに向け検討を進めているNew Radio Network Topologyのコンセプトについて概説する．

利得確保のためシャープなビーム形成を行い，アンテナを分散配置する高周波数帯の分散アンテナシステムにおいてON/OFF precodingを前提とするとストリーム間干渉が小さくなることに着目し，受信電力に基づく簡易なストリーム配分手法を提案する．また，シミュレーション評価により当該システムにおいて提案法が従来のCINRに基づくGreedy法と同等の性能が得られることを示す．

RoF (radio-over-fiber) を適用してRRU (remote radio unit) を簡易化する検討が進められている．我々は，RRUを最大限簡易化するため，RRUのビーム制御をCS (central station) から遠隔で行う遠隔ビーム制御手法を検討してきた．従来手法は，RRUの各アンテナ素子に異なる光波長を固定的に割り当ててCSで位相調整を行うが，アンテナ素子数分の光波長が必要，光波長配置に制約がある，マルチビーム形成時の構成が複雑，という課題があった．本稿では，上記課題解決のため，パッシブビームフォーマを用いた新たな遠隔ビーム制御手法を提案し，その実験評価を行う．

今後6G に向けては，さらなる要求条件の高まりから300 GHz 程度までをターゲットとした高周波数帯の開拓が求められている．ミリ波やテラヘルツ波では直進性が高く見通し外エリアのカバレッジが期待できないため，簡易にカバレッジを拡張可能な技術が求められており，表面の散乱電波強度・位相分布を動的に制御可能なReconfigurable Intelligent Surface (RIS) が近年注目されている．本稿ではRIS の適切なサイズ設計について解析し，RIS を介して伝搬されることによる二重のパスロスが，同一経路長の見通し環境と比較して影響を与えない条件について明らかにする．

我々は無線容量の抜本的な向上策として，インテリジェント空間形成(IRD)という技術コンセプトを提案している．IRDではこれまで制御されてこなかった伝搬路そのものを，RISやVM-MIMOを用いて能動的に制御することで，無線リソースを最大限活用するものである．本稿ではエリア内に配置された複数RISを連携制御できる新たなシステムを想定し，複数RIS制御によって獲得できる伝送容量のポテンシャル改善効果を明らかにした．具体的には屋内環境を想定したシミュレーションにおいて、RISを1枚設置するだけでも受信電力が約5.1%増加、16枚設置した場合では約15%増加することがわかった。

テラヘルツ帯(0.1～10THz)の広帯域信号により，極めて高速な通信が可能となるが，その大きな減衰を補償するため，送受信側に超多素子から成るフェーズドアレーを設置したUltra-Massive MIMOが提案されている．このようなフェーズドアレーはビーム幅が狭いため，送受信側で対向したビームを探索する際に時間を要するなど，その制御に問題がある．筆者らは，ミリ波帯通信における２段階ビーム探索法を基にした手法をテラヘルツ帯のリニアアレーに適用することを提案した．本稿では，この手法を二次元アレーに拡張した結果を報告する．

第5世代移動通信システム5GではターゲットUEの受信SINRを向上させ他のUEへの干渉を低減できる3Dビームフォーミング（3D-BF）が必須技術である．また，伝送速度を向上するために1024-QAMなどの高次変調方式の適用も重要である．これまで筆者らは，1024-QAMを適用したModulation and coding scheme (MCS)と3D-BFを併用した場合の特性評価を行ってきた．本稿では，3D-BFにおける垂直方向のビーム数を増やした場合のユーザスループット特性及び1024-QAMの利用率を明らかにする．

MIMO空間多重における様々な信号分離法の中で, 最尤検出法 (MLD)は理論上誤り率を最小化できる受信法であるが, 実装には極めて大きな計算量を要する. したがってQR分解を用いた計算量削減法等が提案されている. 一方, シンボル分布近似法はMLDの計算オーダーを1減らす信号検出として提案されており, QR分解を用いた計算量削減法と比べて各ビッ トに対応した対数尤度比 (LLR)が計算可能であるため, 符号化システムにおいて優位性がある. シンボル分布近似法では離散分布を連続分布に近似するため, 変調多値数が多いほど信号の近似精度が向上すると考えられていたが, これを裏付ける理論的な検討はされていなかった. 本稿ではシンボル分布近似法の近似精度を表す指標として量子化誤差の二乗平均を提案する. また, 量子化誤差の二乗平均は信号点が多いほど小さくなり, 近似精度が向上することを示す.

複数アンテナによる空間多重伝送を可能とするMIMOは，無線通信の大容量化に極めて有効である．MIMOの信号検出手法の一つであるSD (Sphere Decoding) は，計算量を抑えつつ，最尤検出 (MLD) と同等の良好な伝送特性を達成できる一方で，移動通信に適用した場合，端末移動性に起因した伝搬路変動によりストリーム間干渉が発生し，伝送特性が大幅に劣化するといった問題がある．本稿では，MIMO SDの移動通信適用時における伝送特性劣化の克服を目的として，判定帰還型伝搬路推定 (DFCE)によりストリーム間干渉を低減する方式を提案する．具体的には，MIMOでは，受信信号が自ストリームの他，他ストリームの信号も多重受信される点を考慮し，各ストリームの受信信号を，他ストリームの過去の伝搬路推定値と現在の送信信号判定値から得られる干渉信号レプリカを多重受信信号から減算することにより取得し，それに対して，DFCEの実行を図るものである．また，提案方式の有効性を，DFCEを適用しない通常方式を比較対象にとって，計算機シミュレーションにより評価する．

移動端末同士が基地局からの受信信号を共有し復調する端末連携MIMO受信では，複数の端末から連携する端末を選択する手法が研究されている．信号処理中の値に基づく選択手法はチャネル行列に基づく選択手法と比較して誤り率特性が改善される．しかし，全信号を収集し全連携パターンの信号処理を試みる必要があった．そこで選択結果を一定時間維持することで，連携トラフィックを削減しつつ，特性劣化を抑える選択手法を検討する．

5G等の移動通信システムでは、セル内のどこでも超高速データ伝送が期待されている。全てのセルで同一周波数を繰り返し再利用するセルラーシステムでは、特にセル境界付近において隣接セル干渉により通信品質が劣化する。筆者らはセル境界付近の干渉を抑圧する技術として、隣接する基地局が連携して仮想的なセルを構成し、隣接セル干渉を抑圧する仮想化MU-MIMO (Multi-User Multi-Input-Multi-output)キャンセラを提案した[1]。一方、5GではMassive MIMOアンテナを用いた適応ビームフォーミングが注目されている[2]。本稿では、適応ビームフォーミングを仮想化MU-MIMOキャンセラに適用する新たな干渉抑圧技術を提案し、その適用効果を明らかにする。

鉄道における柔軟な運行制御の実現や鉄道信号保安システムの地上設備の削減を目的として，無線式列車制御システムの導入が進んでいる．現行の無線式列車制御システムでは，基地局ごとに異なるチャネルを割り当て，基地局の境界付近にて明示的にハンドオーバ制御することで，地上－車上間の連続通信を実現している．これに対して，無線式列車制御システムの特徴を活用して複数基地局が連携した空間多重を適用することで，チャネルの有効活用とハンドオーバ制御の効率化が可能となる．そこで本発表では，基地局連携MIMOを適用する方法について述べる．

本稿では，工場内でユーザが高密度に配置された環境において、できるだけ多くの端末をカバーできるビームを効率的に利用することでトータルのビーム数を抑制し，ビーム間の相互干渉を抑圧するビームマネジメントアルゴリズムを提案し，その有効性を工場モデルに基づく光線追跡法(Ray tracing) を用いた計算機シミュレーションで評価する．

Cell-free massive MIMO systems are expected to provide faster and more robust connections to user equipments by cooperation of massive distributed access points (APs). Recently, a measurement-based evaluation revealed that the performance of a semi-distributed deployment is comparable to that of a fully-distributed deployment in terms of coverage in an indoor environment while reducing the number of APs. In this paper, we analyzed the performance of several antenna distribution configurations, and showed that the semi-distributed deployments outperform the fully-distributed deployment in a certain environment from spectral and energy efficiency point of view.

本稿では，運搬車やドローンなどの移動体の自律制御に基づく運行実現を目的とする，LiDAR(Light Detection and Ranging)を用いた3Dマップの作成について検討する．LiDARは，測定したい物体とLiDARの間に別の物体が存在する場合，手前にある物体にレーザー光が遮られ測定できないため，多数の物体がある環境では測定できない区域が多く存在する．また，移動体にLiDARを搭載する方法や3D LiDARを用いる方法ではコストが非常に増大する．そこで本稿では，コストと不測地帯を抑制するため，空間の天井に2D LiDARを設置し3Dマップを作成する手法を提案する．

本稿では，水中音響通信 (UWAC) を想定し，差動orthogonal frequency division multiplexing (DOFDM) に関する性能比較を行う．ここで，変調方式としては差動 QPSK (DQPSK) と差動トレリス符号化8PSK (DTC8PSK) を取り上げる．

本稿では，水中音響通信 (UWAC) 環境に対して有効な差動orthogonal frequency division multiplexing (DOFDM) の実験評価を行う．今回，DOFDMにフレーム利用効率を高めることが可能なsubcarrier phase offset (SPO) を適用し，その有効性を実験結果から明らかにする．

多元接続方式であるOFDMAにおいてはチャネルランキングによるフィードバック情報（FBI：Feedback Information）を用いて, ユーザ毎にいいチャネル応答を持つサブキャリアを割り当てる必要がある. この時, サブキャリアを細かく割り当てると通信性能は優れるが, FBIが増加してしまう問題があり処理遅延の要因となってしまう. 一方で, 各ユーザにサブキャリアグループ化して割り当てる場合, FBIは少なくて良いが, 周波数選択性フェージングの影響が大きいため, 通信性能は大きく劣化してしまう. サブキャリアグループ化して通信する場合においても通信性能を向上させることができれば, FBIを削減しつつ高品質な通信方式の実現が可能となる. そこで本稿では, 周波数シンボル拡散（FSS:Frequency Symbol Spreading)をMIMO-OFDMAに適用し, 周波数ダイバーシチ効果を得ることで, この課題を解決する.

直交時間周波数空間(OTFS: Orthogonal Time Frequency Space)変調に対してインデックス変調を適用することで，信号空間のユークリッド距離を伸長し，復調誤り率を改善する直交時間周波数空間インデックス変調(OTFS-IM: OTFS Index Modulation)が提案されている．一般にOTFSは，時間・周波数の両者において選択性を持つ二重選択性通信路で優れた特性を有するが，従来のOTFS-IMでは，二重選択性通信路の影響を考慮した設計になっておらず，これに適した設計法が求められている．そこで本研究では，遅延・ドップラーの両次元を用いてインデックス変調を行う二次元OTFS-IMを提案し，二重選択性通信路で特に性能に影響を及ぼすドップラー間干渉を考慮した信号設計法を提案する．

Orthogonal Time Frequency Space (OTFS) 変調における到来パスの推定手法としては，遅延--ドップラー領域にパイロットシンボルを埋め込み，そのインパルス応答を観測することで遅延--ドップラー領域のチャネル特性（チャネル行列）を推定する方法がある．しかし，本手法は遅延--ドップラーグリッドの離散ドップラー周波数とパスのドップラー周波数が一致しない非整数ドップラー環境では推定精度が劣化するという問題がある．この問題に対し，本稿では非整数ドップラーに起因するチャネル推定誤差を考慮したMMSE等化手法について提案する．

移動通信システムにおいて，高周波数帯を活用する技術は，通信速度向上と通信容量拡大のために有用である．現在，3GPPでは5G NR（New Radio）の機能拡張の一つとして60GHz帯活用に向けたNRの拡張方法について検討が進められている．本稿では，NRの初期アクセスに用いられる同期信号（PSS: Primary Synchronization Signal及びSSS: Secondary Synchronization Signal）及び報知チャネル（PBCH: Physical Broadcast CHannel）の送信方法の60GHz帯向け拡張方法についてシミュレーション評価を基に検討したのでその結果を報告する．

5Gでは，これまで無線通信で用いられてきた初期アクセス手法である4-stepRACHに加えて，より低遅延化が図られた2-stepRACHも仕様化されている．2-stepRACHはユーザ端末(UE)と基地局間の1回のRound tripのやり取りのみで初期アクセスが完了するが，Preambleと同時にデータを送信するため，Preambleの検出に失敗すると，データを送信するための無線リソースが無駄となってしまうデメリットがある．本稿では，4-stepRACHと2-stepRACHに要する時間と消費無線リソース量をシミュレータを用いて定量的に明らかにし，各々の初期アクセス方式の最善な適用方法について評価と考察を行う．

スマートシティにおけるデータ活用実証が活発になる中，データ収集の重要性が高まってきている．筆者らは，大容量のデータ伝送に優れる60GHz帯ミリ波無線通信を活用した走行車両からのデータ収集プラットフォームを開発した．本稿では，60GHz帯ミリ波無線通信をV2X(Vehicle-to-Everything)通信に適用するために，初期接続確立の高速化技術を提案し，初期接続時間を従来から1/30に短縮できることを示す．これにより、従来は困難であった走行中の大容量のデータ転送を実現した．

本稿では，3GPPのTapped Delay Line (TDL)チャネルモデルにおけるNR無線インタフェースの物理ランダムアクセスチャネル(PRACH: Physical Random Access Channel)のプリアンブル検出確率を計算機シミュレーションにより評価する．

本稿では，広帯域シングルキャリアにおけるセル共通の系列を示す第1同期信号 (PSS: Primary Synchronization Signal)及び物理レイヤセルID (PCID: Physical-layer Cell Identity)を示す第2同期信号 (SSS: Secondary Synchronization Signal)を用いたときのPCID検出確率を計算機シミュレーションにより評価する．

本発表では高速に伝送路が変動する環境に適した同期プリアンブル方式を提案する.
また干渉信号耐性として,正規化ドップラー周波数 fdTs だけではなく,
システム外の干渉波としてCW (Continuous Wave) が到来した場合を想定し,
同期性能を評価する. そして自己相関性の高いことで知られる
CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 系列を同期プリアンブルとして用い
た場合と比べ, 提案方式がドップラー耐性が高く, 同シンボル数のCAZAC 系列を
同期プリアンブルとした場合以上の干渉耐性を有することを示す.

セル間干渉低減のためには基地局連携伝送が有効である．広範囲の基地局を連携対象とする場合，その範囲を適応的に決定する必要がある．これは推定するチャネル状態情報(CSI)から信号対雑音電力(SNR)等の品質を推定し，有効なものを取捨選択する制御により実現可能である．上りリンクにて取得したCSIを用いてこの制御を行う場合，端末の送信電力の制約から低SNR環境での推定が必要となる．本稿では，雑音環境下におけるSNR推定として周波数領域及び時間領域に基づく手法について検討する．

空間ダイバーシチ効果を得るとともに，時間変動対策として差動符号化を行う差動時空間ブロック符号化(DSTBC)伝送が検討されている．また，セル間で同一の周波数を用いる単一周波数繰り返しは，高い周波数利用効率を実現できるが，主にセル境界での同一チャネル干渉(CCI)が課題となる．一般に移動局では設置スペース等の制約により多くのアンテナを搭載することは困難であり，従来のアレー信号処理による干渉抑圧では信号間のCCIを十分に抑圧できない可能性がある．本稿では，少ない受信アンテナ数の条件においても動作可能なDSTBC向けCCI抑圧方式の原理と基本性能を示す．

移動耐性の高い送信ダイバーシチ方式として差動時空間ブロック符号(DSTBC)が挙げられる．DSTBCを用いる複局同時送信システムではビート干渉が課題であり，送信局ごとに送信アンテナ間の位相差を変えることで受信時のビート干渉を緩和する送信アンテナ間位相オフセット方式(以降，位相オフセット方式)の有効性が報告されている．一方，DSTBC伝送において同一チャネル干渉(CCI)が避けられない場合に対し，少ない受信アンテナ数の条件においても適切にCCIを抑圧可能な方式が提案されている．本稿では，位相オフセット方式を採用する複局同時送信システムにCCI抑圧方式を適用する際の課題と対策について議論する．

現在,屋内位置情報の需要は著しく増加しており,地下街や工場など様々な場面で用いられている.
本研究では電波不感地帯や細長い場所でよく利用されている漏洩同軸ケーブル(LCX:leakly coazial cable)を用いる2-D端末位置推定を検討する.
従来では平行に配置していた2本のLCXを垂直に配置することにより位置推定精度の改善を提案する.

GPSを利用しない位置推定法として，事前に位置（ポイント）ごとに複数の基地局の受信電力を測定しておいて，各端末が測定した複数の受信電力とパターンマッチングすることで位置を推定する “位置指紋法” がある．事前に測定する受信機（以下，測定装置）と端末の受信性能は一般に異なる．筆者らはその手法の位置推定精度の改善を図るため，測定装置と端末の受信性能の差異を補正する“次元拡大位置指紋法”を提案した．受信性能差の補正には探索数が多くなり，計算量が膨大となる課題があった．本稿では，計算量を低減するために “探索範囲を制限する次元拡大位置指紋法”を提案し，評価する．

5G において自動運転用の無線通信には数百 MHz 級の広帯域を確保可能な28 GHz 帯の使用が期待されているが，伝搬損が大きいというデメリットを持つ．そのため車両側でもビームフォーミングとビーム追従システムを適用し，高い受信対雑音比（Signal-to-Noise Ratio: SNR）を確保する
ことが検討されている．しかし，既存の追従システムは1つ前のビームを到来角推定により補正する手法のため，急激な角度の変化に対応しきれないという課題があった[1]．そこで本稿では過去のビーム方向の情報と車両の操舵角を利用して適応的にビーム探査範囲を決定することで高精度かつ低遅延なビーム追従を可能とする手法を提案する．

増え続ける無線通信トラフィックを収容するため，ミリ波帯及びサブテラヘルツ帯等の高周波数帯無線の利用検討が進められている．高周波数帯では信号の超広帯域性と距離減衰補償を目的とした挟ビーム伝送から，端末の距離や方位を推定することが可能となる．本稿では，車両走行環境におけるセンサ・撮影データ等の上り伝送をターゲットに，時速60kmでの通信信号による測位に基づく高速ハンドオーバ(HO)実証実験の結果を報告する．

走路上の異物を自動で探知するシステムとしてFMCWリニアセルレーダが開発され、成田空港などで実証実験が行われている。FMCWリニアセルレーダはRoF(Radio-over-Fiber)技術によってFMCW信号を複数のRAU(Remote Antenna Unit)に伝送する方式であり、各RAUのビーム方向は協調制御によって同じ方向を向いているため、送信波が直接他のRAUに干渉することはない。しかし、送信波が航空機などRCS(Radar cross-section)の高い物体によって反射された場合、所望波よりも強い干渉波として他のレーダヘッドで受信される可能性があることが分かっている。干渉を抑圧するため、従来の研究では2つのRAU間の光ファイバ長を切り替えることで偽像の発生位置をずらし、2つの像のANDを取ることで偽像を除去している。本論文では、従来の系で課題とされていた光ファイバの切り替えによるデータ取得のタイムラグを解消し、干渉によって発生する偽像を抑圧する新たな手法として2周波FMCW信号を用いた干渉抑圧を検討する。

近年，無線通信の市場が拡大している一方で，個人情報を扱う現場などでは第三者に対する通信秘匿性の確保が重要視されている．従来，秘匿性の確保は主に上位層における暗号化技術が用いられており，物理層などの下位層に対して秘匿化が行われていなかった．今まで我々はカオス方程式の一つであるベルヌーイシフトマップを用いて，物理層秘匿性を有する電波暗号化手法を検討してきた[1]．しかし，演算量の増大を避けるため符号化利得に制限が存在していた．そこで本稿では，ロジスティックマップ[2]を適用した符号化アルゴリズムによる電波暗号化手法を構築する手法を提案する．そして既存手法に対して同じ演算量で有効カオスブロック長12のときに，ビット誤り率特性が10^(-6)において約1.3 dBの改善を実現した．

M2M通信のための長距離高信頼無線通信システムとして著者らは，変調信号を位相回転系列で直接拡散し，更にインタリーブ型スペクトル拡散によってユーザを直交周波数多重する方式を検討している．本稿では，FPGA評価ボードに本方式の変復調処理を実装して実機評価を行い，AWGN環境でシミュレーション結果と一致する，良好なFER特性が得られた結果を報告する．

今日では，様々なIoTシステムにLPWA(Low Power Wide Area)の無線技術が用いられている． LPWAは安価で遠距離通信が可能だが，通信速度を犠牲にしているのがデメリットである．よってLPWAの技術は，主にセンサで読み取った値などの小容量なデータ通信に用いられている．
一方，通信ネットワークの普及が進む中で，そのネットワークから外れている人達も存在している．そこで本研究では，そのような人達に向けた健康観察IoTデバイスを，LPWAの1つであるLoRa変調方式の無線モジュールを用いて作成した．そして，そのデバイスが送信する画像を含めたデータを，受信機を搭載した車両が移動しながら回収する通信実験を行ったので，その結果を報告する．

IEEE802.11ax規格と11a規格について，遅延時間の異なる2種類のマルチパスフェージング環境下において平均BER対平均C/N特性をシミュレーション比較評価したので報告する

本稿では，マルチビーム送信時に消費電力を低減しつつ，電力増幅器の非線形ひずみに起因するキャリア間干渉を抑圧するマルチビームDPD（Digital Predistorter）方式を提案する．提案方式は，アレイアンテナ送信機のアンテナ素子毎に備える複数の電力増幅器の高効率動作により発生する非線形ひずみを一括DPDで補償することで消費電力を低減できる．また，隣接キャリアの他ビームからの干渉となる成分に対し逆相関係のキャンセル信号を自ビームに予め付加しておくことで，空間合成後にビーム方向のキャリア間干渉を抑圧する．シミュレーションにより提案方式の有効性を検証し，周波数帯域が隣接するマルチビーム送信時の信号電力対干渉電力比（SIR: Signal to Interference power Ratio）を向上できることを確認したので報告する．

上り回線の高速化やミリ波帯の利用に伴い、携帯端末のHPA(High Power Amplifier)の電力利用効率向上が求められている。しかし、HPAを低OBO(Output Back Off)で使用すると、非線形性によりACLP(Adjacent Channel Leakage Power)が増大し周波数利用効率が低下する。この問題を解決するため、筆者らはマルチキャリアパイロット信号でHPAの動作点推定を行う携帯端末用DPD(Digital Pre-Distortion)HPAリニアライザを提案しているが、AM/PM特性を考慮したHPAの評価は行われていない[1]。本文ではAM/PM特性を持つHPAにおけるDPDのACLP低減効果を評価した。

5G やBeyond 5G などの移動体通信では，広帯域に亘り高効率に動作する増幅器が要求される．この要求に対し，著者らは二つの並列する増幅器からなるディジタル制御超広帯域GaN 増幅器（以下，ディジタル制御増幅器）を開発中である．本増幅器を高効率に動作させるには，送信信号を適切な電力比と位相差に分配して二つの増幅器に入力する必要がある．これまで、この処理を行う信号分配部について報告した．一方，本増幅器は非線形性が強く，出力信号の歪みが大きいことから，歪み補償回路が必要である． しかし，一般的に用いられる多項式型やLook-Up Table型のデジタルプレディストータ（DPD）では十分に歪みを低減できない．ここでは，強い非線形性が補償可能な Twin-NonlinearTwo-Box型DPDをディジタル制御増幅器に適用し， 本増幅器の出力信号の隣接チャネル電力比の改善量を確認したので報告する．

高品質な無線通信の実現や無線通信装置の周波数特性を正確に測定するために，マルチトーン信号の低PAPR(Peak to Average Power Ratio)化が求められている[1],[2]．低PAPR化の実現には各トーン信号の初期位相を適切な値に設定すればよく，その方法として各トーン信号の位相を代数的に決定する方法[1]や，より低いPAPRが得られる収束演算で決定する方法[2]がある．しかし，文献[2]では収束演算の際に設定する各トーン信号の位相の初期値についても別途専用の収束演算で求める必要があり煩雑であった．
本報告では，各トーン信号の位相の初期値をZadoff Codeを採用することで代数的に設定する方法を提案する．

本稿では，有相関通信路(クロネッカーモデル)における上り回線の大規模マルチユーザMIMO (Multi-Input Multi-Output) 通信路において、データ推定手法のひとつである一般化近似メッセージ伝搬法（GAMP:Genelalized AMP)を扱う.大規模MIMO検出において,GAMPは大システム極限を前提に伝搬情報のガウス近似を施し低演算量で動作を可能としたデータ推定アルゴリズムである.
その特性は空間相関による通信路のグラム行列の非対角成分の増加によって対角行列に十分に近づかないことが起因し,特性が大幅に劣化する.この不都合を改善するための手法として制振(Damping)と大システム極限近似の不整合の悪影響を緩和するスケーリング(Scaling)を導入することで収束特性の改善を図る.

本稿では，大規模MIMO(Multi-InputMulti-Output)検出にかかる処理量低減と占有メモリ量削減を目的に，近似メッセージ伝搬法(AMP: Approximate Message Passing) の量子化を扱う．AMPはテンソル積のみで構成された極めて低処理量な繰り返し信号検出であるが，倍精度演算での実装は深刻な処理遅延を引き起こし，実用の観点からは望ましい形態とは言えない．この問題に対し，AMPのすべての算術演算をLUT(Look-Up Table)検索・参照に置き換えた整数精度の量子化AMPが提案されている．本稿では量子化による情報損失を最小化するため，深層展開を用いた機械学習による量子化閾値設計手法を提案する.

近似メッセージ伝搬法 (AMP) を MIMO 信号検出に応用した場合低演算量で高い検出性能を実現する．ただし，AMP アルゴリズムは大システム極限が成立し，かつ，観測行列の各要素が独立同一なガウス分布に従う場合に適用可能である．これまで筆者らは空間相関がある場合と送受信アンテナ数が小さい場合への適用について検討し，適用条件を満足しない場合でも観測率を定数倍することで検出性能が改善することを明らかにした．本稿では，観測率に乗算する係数を深層学習する学習型AMP (Learned AMP) について検討を行う．

本稿では，低分解能ADC (Analog-to-Digital Converter) 出力に基づく大規模マルチユーザMIMO (Multi-Input Multi-Output) 検出を検討する．
近年の基地局アンテナの超多素子化と基地局配置の高密度化に伴い，ハードウェアコストとRF (Radio-Frequency) 回路の消費電力抑制が課題となる．
そこで，Bussgang分解された線形信号モデルに基づきガウス信念伝搬法 (GaBP: Gaussian Belief Propagation) を動作させ，低分解能ADC出力に基づく高精度な高負荷MIMO検出の実現を図る.

本稿では，低処理量な上り回線大規模マルチユーザMIMO (Multi-Input Multi-Output) 検出のための，ビーム領域でのLLMMSE (Local Linear Minimum Mean Square Error) フィルタに基づくマルチユーザ検出器 (MUD: Multi-User Detection) を提案する．ミリ波通信で想定される超多素子MIMOにおけるMMSE規範の空間フィルタリングは，フィルタ生成のための逆行列演算に必要な処理量増大が問題となる．この問題に対し，受信フルデジタルビームフォーミングを用いて，ユーザ端末ごとに小規模なビーム領域フィルタを形成するLLMMSEが提案されている．本稿では，LLMMSEのデータ検出精度の向上を目的に，各ユーザ端末に対して重複するLLMMSEフィルタ出力の複数選択基準，および対数尤度比 (LLR: Log Likelihood Ratio) 次元での合成手法を提案する．

大容量通信を実現する上りリンクのMassive MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 伝送において，低演算量かつ高精度な信号検出方式としてガウス信念伝搬法 (GaBP: Gaussian Belief Propagation) がある．しかし、GaBPはフェージングの空間相関によって特性が劣化する．そこで筆者らはGaBPの空間相関耐性を向上させるため，内部パラメータを深層展開を用いて最適化するT-GaBP (Trainable GaBP) を提案した．GaBPの特性が空間相関に大きく影響を受けるため，従来研究よりも実システムに近い3GPP Clustered Delay Lineチャネルモデルと偏波を含む平面アレーアンテナを想定したシミュレーション評価を通して， T-GaBPの有効性を示す．

本稿では，大容量伝送を目的とした超高多値QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 信号のMIMO (Multi-Input Multi-Output) 信号検出を扱う．ミリ波帯を用いた広帯域無線通信システムにおいて高多値変調を利用する場合，高SNRで動作させるため加法性雑音は小さいものの，局部発信機で発生する位相雑音の影響が顕著に表れ，伝送特性が著しく劣化する．この問題に対し，位相雑音を含む受信信号が従う確率密度関数 (PDF: Probability Density Function) を解析的に導出する．そのPDFに基づく高信頼な復号器入力LLRを生成し，高精度検出を実現する．

無線通信システムにおいてスループットを最大化するためには、適した符号化および変調方式(MCS)の選択が重要である。CQI（Channel Quality Information）として受信側における平均SNRを測定し、それを基にMCSを決定する手法が一般的であるが、一方で最適なMCSはチャネルの実現値に依存する。しかし実際の符号化変調方式およびMIMO環境において最適なMCSを理論的に求めることは困難である。そこで近年、機械学習を用いたMCS選択手法が注目されている。また一般には、MCSはスループットを高めるだけでなく、フレーム誤り率(FER)に制約を設けることが再送回数低減や低遅延実現の観点から重要である。そこで本稿では、ターボ符号と畳み込み符号の連接により低FERを達成する符号を設計するとともに、FER制約下でスループットの最適化をはかるニューラルネットワーク(NN)の実装を試み、またサポートベクターマシン(SVM)との比較を行い、従来手法よりもスループット特性が大幅に改善され、理想特性に近接した特性が得られたことを示した。さらにNNの出力の活性化関数であるソフトマックス関数において、閾値を設定することで、柔軟なFERとスループットのトレードオフを実現をした。

第5世代移動通信システム(5G)では，高速・大容量に加えて，多数同時接続，超低遅延といった多様なユーザニーズの実現が期待されている．5Gをプラットフォームとして多様なユーザニーズを実現するためには，各ユーザの伝送特性を決定づけるフェージングの時間選択性をはじめとする各種伝搬状況を，なるべく簡易に把握できることが望ましい．これまでに我々は，フェージングの時間選択性とレベル交差回数の関係を利用して，レベル交差回数から時間選択性を表すドップラー周波数を簡易に推定する方式を提案してきた．本稿では，本検討の発展として，深層学習により，レベル交差回数からドップラー周波数を推定する方式を提案する．また，提案方式の推定精度を従来の推定法を比較対象にとって，計算機シミュレーションにより評価する．

Non-orthogonal multiple access (NOMA) allows multiple user equipment (UE) to simultaneously share the same resource blocks using varying levels of transmit power at the base station (BS) side. Proper selection of candidate users for pairing over the same resource block is critical for an efficient utilization of the available resources. However, the optimal selection of paired UEs through an exhaustive search over the space of all possible pairings is prohibitive. Reinforcement learning (RL) deploying deep-Q networks (DQN) is a promising strategy for such a problem in wireless communications. In this article, an RL-based DQN user pairing is proposed for downlink NOMA, where UE selection is accomplished by the continuous interaction between an RL agent and the NOMA environment to increase the system throughput.

第5世代移動通信で導入されるMassive MIMOでは，BB（Base Band）回路およびRF（Radio Frequency）回路の数を大幅に削減できるアナログ・デジタル-ハイブリッド型が注目を集め検討されている．本稿では，TDD（Time Division Duplex）マルチユーザMIMO通信を想定し，マルチクラスター時変動チャネル条件において，上り回線でのMUSIC法による到来角推定に基づくチャネル推定値を用いて，下り回線時の全アンテナ素子のチャネルインパルス応答を予測する手法を提案し，計算機シミュレーションによりその有効性を明らかにする．

近年，5Gをはじめとしたミリ波帯を用いた無線通信に関する研究が盛んに行われている.ミリ波帯を用いることで広帯域化が実現できるが,送信電力密度の低下や伝搬損失がUHF,SHF帯と比べて大きくなる．そのため,アンテナを多素子アレイ化しビームフォーミングにより長距離通信とアンテナ利得の確保が必要となるが,ビーム幅が狭小化してしまうため,対向局が移動する場合はビームの指向方向から外れてしまい,結果としてアンテナ利得が低下する問題が生じる.そこで,本研究において,対向局の方向が時々刻々と変化する場合を想定した受信信号レベルを参照したビームトラッキング方式を検討し,シミュレーションにより有効性を示す.

5Gの高度化に向け、ミリ波を含む高周波数帯を活用するための研究開発が進められている。道路交通や工場・倉庫等のローカルエリアで発生する大容量トラヒックを高い電力効率で収容する事が重要となっていく中で、ミリ波無線ネットワークにおいては、高い電力効率を実現する通信制御技術が求められている。また、高周波数帯における通信では、車や人体などの遮蔽による損失によって、通信の安定性が著しく影響を受けるという課題も存在する。これらの課題に対して、無線制御の一つとして、特に非リアルタイム系サービスで扱う大容量トラヒックを効率的に配信・収容するための無線品質予測に基づいた送信タイミング制御が提案されている。本稿では、道路交通において上記制御を用いた場合の遮蔽車両による影響を評価した結果を報告する。

2025年頃をターゲットとした5G Evolutionでは，28 GHzを筆頭としたミリ波帯の活用により，通信速度のさらなる高速化が求められている．複数移動局や複数ストリームを多重し通信速度を向上させるには，アナログBFではなく，デジタルプリコーディングを組み合わせるハイブリッドBFや，BFもデジタル信号処理で行うデジタルBFの利用が有効であると考えられる．また，移動局が高速移動する環境で広範囲に高いスループットを実現するため，複数基地局の連携技術が必要であり，著者らは，28 GHz帯デジタルBFにおいて，2台の基地局間でデジタルプリコーディングを用いた連携技術を，シミュレーションや屋外伝送実験により検証してきた．ここで，基地局連携技術をより拡張していくため，本稿では3台の基地局を連携させる場合の伝送性能を計算機シミュレーションにより評価し，その性能と課題を明らかにする．

5Gの活用に向け，見通し外環境における屋外から屋内への伝送実験を行った．窓ガラスによる減衰と柱による遮蔽環境にてAPAA(Active Phased Array Antenna)からなる16台のアレーアンテナを用いたSU-MIMO 2ストリーム空間多重伝送を行い，送信利得を改善させることで下りスループットが改善することを実験にて示す．

筆者らは工場や配送センタなど遮蔽物の移動頻度の高い環境であっても、環境変化に合わせてローカル5Gの基地局（TRP: transmission point）を移動させることで、高周波数帯（28GHz帯）を利用したときのエリア内の通信品質を向上させる方法を検討しており、本稿ではより高速に基地局位置を算出することで環境変化への追従性を高める方法を提案する。

企業や自治体が免許を受けた上で自営で構築可能な無線ネットワークとしてローカル5Gが注目されている。国内では、4.6-4.9GHzと28.2-29.1GHzが割り当てられている。28GHz帯はより広帯域を利用可能だが、遮蔽に弱く活用が難しい。本稿では、工場や配送センタなど多くの遮蔽物が配置移動するような環境であっても、環境変化に合わせて基地局を移動させることでエリア内の通信品質を向上する方法を提案する。

5G以降も増大する無線トラフィックを収容するため，大容量化を実現する無線伝送方式として電磁波の軌道角運動量 (OAM: Orbital Angular Momentum)を用いたOAM多重方式が注目されている[1]． OAM多重方式はOAMモードの直交性を利用した空間多重方式であり，UCA (Uniform Circular Array)を用いて複数モードのOAMビームを多重することができる．筆者らは，テラビット級無線伝送の実現をめざし，OAM多重伝送技術の研究開発に取り組んでいる．これまでに，伝送距離100 mで22 Gbit/sの伝送実験（28 GHz帯）について報告しており，本稿では，伝送速度100 Gbit/sへの大容量化を目標に， 40 GHz帯OAM多重伝送装置を試作し，屋外伝送実験を行ったので，その結果を報告する．

近年，無線通信の更なる大容量化のため，広帯域が確保できるミリ波帯/サブテラヘルツ帯などの高周波数帯活用と，遮蔽環境下での見通し確保や空間相関低減により空間多重数を向上させる分散MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)の組合せが注目されている．本稿では，分散アンテナ数に比例して増大するビームサーチオーバヘッドを軽減するビーム検索数軽減法を提案し，非再生中継を用いた高周波数帯分散MIMOの計算機シミュレーションによりその特性を評価した結果を報告する．

第6世代移動通信システム（6G）では，5Gで導入された28 GHz帯に代表されるミリ波帯を活用しつつ，さらに高い周波数帯を活用することでピークデータレートとして100 Gbpsを超える超高速通信の提供が期待されている．5Gと比較して広い信号帯域幅を確保できる周波数帯であるミリ波やテラヘルツ波の利用が想定され，100 GHz帯から300 GHz帯までをターゲットにした所謂テラヘルツ波を6Gに利用するための研究開発を加速する必要がある．本稿では，100 GHzの高周波数帯における超広帯域6G無線アクセスの基本的なシミュレーションにより100 Gbps超の通信の可能性について明らかにする．

第5世代移動通信システムで用いられるミリ波帯の電波は，通信路を物体に遮蔽されると，急激に受信強度が低下するという問題がある．解決のため，筆者らは，画像から通信端末の受信電力を予測することで，複数の基地局を活用した，遮蔽による無線リンク断を回避するための制御を行う手法を提案している．予測手法には，精確な端末の位置情報が必要となるため，深度カメラの動画像と基地局で測定したミリ波のRSSIを組み合わせて，ミリ波の遮蔽を契機に，端末位置を高精度に推定する手法を提案している．本稿では，ミリ波帯の基地局で形成される，最大50 m程度の通信エリア（ナノエリア）を模擬した実際のフィールドで，車両や人でミリ波の遮蔽を発生させる実験を行い，提案手法を適用した際の有効性の検証結果を報告する．

2025年頃を想定した第5世代移動通信システムの高度化では，高速大容量化のためミリ波の更なる活用が想定される．しかし，ミリ波は通信路の遮蔽により突然の通信断が発生するため，複数の基地局を用いて事前に接続先を切り替えることで回避する手法が考えられている．都市部の屋外でこの手法を実現するためには，ミリ波がカバーできる50m程度のエリア（ナノエリア）を対象に，複数の物体が存在する混雑環境において，遮蔽を事前に予測する手法が必要である．予測手法として，画像を用いた機械学習が提案されている．本稿では，混雑環境における予測精度向上のため，機械学習の入力画像として，フィールドにおける実験から得られた上面図を用いて評価を行った結果を報告する．

Beyond 5G/6Gの主要アプリケーションであるロボットの無線制御といったアプリケーションでは，高信頼・多接続・低遅延といった要求を同時に満たす必要がある．本稿では，これらの要求を満たす物理層技術として，時間・周波数領域を極限まで活用したグラントフリー非直交多元接続（GF-NOMA: Grant-Free Non-Orthogonal Multiple Access）方式と，その復調法を提案する．計算機シミュレーションにより，提案手法の有効性を示し，多数のユーザ端末による低遅延なグラントフリー伝送の実現可能性を明らかにする．

近年，5G以降の無線アクセス方式として，超低遅延な多数同時接続を実現すると期待されるグラントフリー非直交多元接続(GF-NOMA)方式が研究されている．本稿では，ソフトウェア無線技術に基づく仮想5G RAN基盤上に，上り回線GF-NOMA方式を実装した方法と評価結果を報告する．

5G以降の移動通信システムでは更なる周波数利用効率向上および高信頼通信が求められている．マルチユーザ・マルチアンテナ（MIMO）通信技術はそれを達成する有効な通信技術として知られている．この一つに，筆者らが検討しているユーザ毎ジョイント送受信ダイバーシチ（JTRD）とマルチユーザプリ/ポストコーディングとを組み合わせたマルチユーザJTRDがある．基地局（BS）では複数アンテナを設置するのに十分な広さが確保できるが，ユーザ端末（UE）側ではアンテナ間隔が十分に取ることができず有相関フェージングになる．本稿では，UEアンテナ間のフェージング相関がマルチユーザJTRDに及ぼす影響について検討している．

In this paper, we compared two cell-edge classification methods for 2-step graph coloring algorithm in multi-cell distributed MIMO. The simulation results revealed that the cluster-wise cell-edge classification method can maintain the original cluster structure and successfully mitigate the inter-cell interference.

A cluster-wise distributed MU-MIMO is considered to be able to improve the link capacity and mitigate the computational complexity problem of ultra-dense RAN. From our previous study [1], user clustering and antenna assignment achieves higher link capacity of zero-forcing (ZF)-based cluster-wise MU-MIMO. In this paper, we propose a new antenna assignment method and compare it with the methods in [1].

筆者らは，多数且つ多様な通信サービスが同時に発生する状況においても通信品質要求を満たす高信頼なシステムの実現を目的に，適応型RAN (Radio Access Network)技術の研究開発を進めている．適応型RANでは，仮想化技術を用いて無線基地局の機能配置を適応的に制御する．そして，無線基地局の機能配置に応じて光フロントホール(FH)の伝送方式を切り替える光・無線統合制御によりFH伝送効率を向上することができる．本稿では，提案する適応型RANおよび光・無線統合制御について述べ，無線送信スペクトルに与える影響について計算機シミュレーションにより評価する．

2025年ごろの5G高度化時代の多様な通信サービスの品質要求を満たすため，筆者らはサービスに応じて仮想化された基地局機能（vCU/vDU）の配置を変更する適応型RANを提案している．適応型RANで多様なサービスの品質を保証するため，制御を司るRANコーディネータが基地局から収集した情報に応じて，vDUへの無線リソース割当をはじめとした制御を行う．情報収集に用いる制御インターフェースの帯域は限られているため，情報量を抑えつつ，通信品質を保証可能な情報を適切に選定する必要がある．本稿では，通信品質の劣化を抑えるための無線品質情報について検討したため報告する．

2025年ごろの5G高度化時代における，大容量，超低遅延，超多接続などの多様な要求品質の通信サービスに対応するため，適応型RAN（Radio Access Network）を提案した．適応型RANでは，多様な要求品質を満足するために，サービス毎のトラヒックの状況に応じて基地局機能の最適配置及び，各スライスへの無線リソース割当の最適制御を行う必要がある．これらの制御に，強化学習を用いることが検討されているが，複数セルの制御を行う場合，行動の選択肢が多いため，学習モデルの肥大化が問題となる．この解決に向けて，基地局機能の配置制御に対して，分散強化学習を適用し，QoS達成率を評価した結果を報告する．

In advanced 5G system, to serve the communication services, we have proposed an adaptive Radio Access Network (RAN) system [1]. As shown in figure 1, multiple virtualized distributed units (vDUs) connected with a single radio unit (RU) share limited radio resources to provide various services in the adaptive RAN. Thus, an efficient radio resource management scheme for vDUs is required to satisfy various requirements from users. However, it is difficult to accurately formulate a complicated RAN system, also the problem becomes more complicated as more parameters are considered. Recently, machine learning (ML) approaches have been applied to radio resource management problems. In particular, the distributed reinforcement learning (RL) that have high learning efficiency come into the limelight. In this paper, we propose a distributed RL-based radio resource management framework to reduce training time for the adaptive RAN.

インターネット上のトラヒックは常に増大傾向にあるほか，低遅延や高信頼性を要求する各種アプリのサービス継続のため品質要求が多様化している．一般的に品質要求が高ければ高いほど，それを実現するにはネットワークリソースを多く使用する必要があるため，リソースを有効に利用するために各アプリの通信フローに対して品質要求を適切に設定する必要がある．しかし近年ではセキュリティのために通信が暗号化されており，多様な通信が混在するトラヒックでは各アプリの通信フローに対して品質要求を適切に設定するのは困難である．本稿では，多様な通信が混在するトラヒックから通信フローを識別する方式を検討した結果について報告する．

インターネット上のトラヒック量は増大傾向にあり，限りあるネットワークリソースの中で高い品質要求のトラヒックが多く流れネットワークが輻輳状態にあると，サービスを継続できない場合が生じることが課題となっている．
多用なフローが流れるネットワークにおいてサービス継続率を向上させるために，MPEG-DASHなど適応制御可能なフローの優先度を調整することでネットワークの輻輳状態をコントロールする手法を検討した．

都市部の駅のプラットフォームやショッピングモール、地下街など環境が複雑で高トラフィックが想定されるエリ
アにおいては高密度な基地局(RU: Radio Unit)設置が必要となる．筆者らは効率的な RU 設置展開に向けて，複数のMNO(Mobile Network Operator)の広帯域な信号を扱うことができる共用 RU の開発を行っている．MNO 毎個別に RUを設置する場合(個別 RU)に対して，各 MNO が RU を共用利用することができ，エリア内の送信点(TP: Transmission Point)を増加させることができる．しかし，一つの RU から複数の MNO の無線信号を送信するため，TP 毎のフロントホール(FH: Front Haul)流量が増大するという課題がある． 本稿では，個別 RU に対して FH 流量の増加を許容しない共用 RU 無線リソース制御方式を検討し，その効果について検証を実施した．

都市部の駅のプラットフォームやショッピングモール，地下街など環境が複雑で高トラフィックが想定されるエリアにおいては高密度な基地局(RU: Radio Unit)設置が必要となる．筆者らは効率的なRU設置展開に向けて，複数の移動通信事業者(MNO)の広帯域な信号を扱うことができる共用RUの開発を行っている．MNO毎に専用RUを設置する場合に比べて，共用により低コストでエリア内のRUを増やすことが可能となり，5Gサービスの早期展開につながる．一方で，RU毎のフロントホール(FH: Front Haul)リソース量の制限により，複数MNOの全無線帯域信号を同時に送信できない課題がある．本稿では，共用RUのフロントホールリソースをMNO毎のトラフィック量と接続端末(UE: User Equipment)の通信レートに応じて動的に割り当てする方式を検討し，その効果をシミュレーションにより検証した．

マクロセル内部に同一周波数を用いた複数のスモールセルを設置して構成するHetNet (Heterogeneous Network) 構成は、周波数利用効率を向上させる技術として期待されている。この構成ではマクロセル、スモールセルが共に同一周波数を用いることから干渉抑圧が不可欠である。筆者らは上り回線を対象として、マクロセルにおいて協調制御ネットワークを介してスモールセル端末からの干渉を除去する“ネットワーク連携上り回線干渉キャンセラー”を提案した。本稿では、信号処理量を削減するためにパイロット信号の受信を各スモールセル近辺の端末だけに制限して干渉キャンセルウェイトを生成する上り回線干渉キャンセラーを提案する。

5G NSAは，4Gが管理するマクロセルと5Gが管理するピコセルが重畳する一種のヘテロジーニアスネットワーク (HetNet)の形態である．これまで筆者らは， 28GHz帯を用いた3セクターピコセルからなるマルチバンドHetNetを提案し，そのユーザスループット特性を評価してきた．しかしながら，これまでは2GHz帯マクロセル及び28GHz帯ピコセルに同じフェージングチャネルモデルを用いて評価を行ってきた．本稿では，3GPPで定義された5G NRのチャネルモデルを用いて2/28GHz帯マルチバンドHetNetの伝送特性を評価する．具体的には，システムレベルシミュレーションを用いて，システム全体の平均及び下位5%ユーザスループットを明らかにする．

Intelligent reflecting surface (IRS)は入射した電磁波の反射位相や振幅を変化させることが可能であり，それらを適応的に変化させることにより，スペクトル効率・エネルギー効率の高い通信を実現する．この特徴は盗聴者の存在を仮定した物理層セキュリティにおいても有用であり，特にそのシステムパラメータ最適化に関して近年多くの研究がなされている．本発表では従来の秘密レート最大化ではなく，より自由度の高いQoS制約に基づく電力最小化について最適化手法の提案を行う．またシミュレーションにより，手法の有効性について評価を行う．

第5世代移動通信システム以降で利用される高周波数帯は直進性が高く，遮蔽によって通信品質が大きく劣化する．これを解決する技術としてIRS(Intelligent Reflecting Surface)を用いた反射制御が注目されている．複数のIRSおよび複数のユーザが存在する環境下では，効率的な通信が出来るように各ユーザへのIRS割当を行う必要があるが，時間方向における割当スケジューリング方法については研究が行われていない．本稿では，全ユーザの通信を最短で完了させるための割当スケジューリング方法を提案し，これを量子アニーリングで実現するためのQUBO(Quadratic unconstrained binary optimization)式を示す．また，シミュレーションにより提案手法の有効性を明らかにする．

素子の位相応答を動的に変更可能なリフレクトアレーであるIntelligent Reflecting Surface (IRS)は，高周波数帯通信において電波遮蔽に頑強な通信システムを構築する手段として期待される．IRSを用いた通信は受信した電力を目的の地点へ再放射するという点ではリレー通信の一種であるが，IRSは受信機能および信号処理機能を持たないため，従来の通信手順を適用できない場合がある．特に，IRSにおける各素子の位相回転量を適切に設定するためには送信点，IRS素子，受信点を結ぶ伝搬路のCSI (Channel State Information)を得る必要があり，従来の通信システムと比較して伝搬チャネル推定に膨大な時間を要する．そこで本研究グループでは，IRS通信システムにおけるIRS反射制御手法の検討を行っている．本稿では，伝搬チャネル推定にかかる時間の削減と電波遮蔽による不感地帯の解消を両立することを目的とした選択的反射制御手法を提案する．また，計算機シミュレーションにより提案手法の有効性を検証する．

ミリ波帯は直進性が強く，回折・透過・散乱による減衰が非常に大きいという特徴があるため，NLoS (Non Line-of-Sight) 環境においては通信が困難となる．屋内では多くの構造物が存在するためNLoS環境は発生しやすく，それを補うように基地局を設置するには多くのコストがかかることに加えて，構造物の移動に伴ってNLoSスポット位置が変化する．そこで本稿では，エリア内に反射方向が制御できる反射板を設置することで，基地局増設を抑えながら，変動するNLoSエリアをLoS (Line-of-Sight) エリアに変換する方法を提案し，その有効性を工場モデルに基づく光線追跡法 (Ray tracing) を用いた計算機シミュレーションで評価する．

Intelligent reflecting surface (IRS) can improve a communication environment by controlling the reflection phase of the radio waves. There are some works attempting to optimize the performance of the IRS-aided MISO system. In this report, we propose a DL based method without CSI. We formulate the joint design problem to maximize the achievable rate (Rate) of the user and develop a two-step deep neural network (DNN). We estimate the angle of departure (AoD) of IRS in the first step, predict CSI by the AoD and design the BF and PS vector in the second step. Simulation results show that comparing with two benchmarks, the proposed method has a better rate performance.

カメラ映像によるリアルタイムの遠隔監視及びオブジェクト認識は，大容量・低遅延モバイルネットワークを活用する重要なアプリケーションの一つとして期待される．本稿では，その実現シナリオの一つとして，自動運転・安全運転支援を目的としたシステム構成を検討対象とする．路側機(Roadside Unit: RSU)に設置されたカメラにて取得した映像を，エッジサーバーへ転送し，画像処理により交通状況を把握する．大容量伝送が要求されることからミリ波帯の使用が妥当であるが，カバレッジの観点から中継伝送による構成が望ましい．このとき，複数のRSUノードからの映像トラフィックを多段中継にて収容することから，ネットワーク遅延が増加する．そこで，映像伝送の低遅延化を目的とし，カメラが固定設置された環境を踏まえたRSUエッジ処理による画像サイズの削減手法を提案する．

次世代移動通信においては，M2M（machine to machine）通信を広範囲で行う必要があり，この様なM2M 通信は遅延時間や信頼性，電力効率，周波数利用効率の点で比 較的高い性能が要求される．しかしながら，BS（base station） との通信ではM2M の要求条件を満たせないため，BS を介さ ず短距離での直接通信を行うD2D（device to device）通信が 検討されている．ただし，M2M のアプリケーションは端末の ストレージや処理能力の制約から，BS 上のクラウドで情報を 処理することが多い．このため，データ収集にはD2D 通信を 適用できるものの，最終的にBS との通信が必要となり，これ がM2M アプリケーションの性能劣化を招く．そこで，端末の 近くでM2M 通信を局所的に管理しながらデータ処理を行う Fog Node の導入が提案されている．一方で，直接通信に 比べて通信経路が増え帯域を専有しやすいので，リソース共有 を積極的に行い，周波数利用効率を上げる必要がある．本稿で はFog Node に干渉キャンセル技術を導入し，電力効率を高く 保ちながらリソース共有を行う方法を提案する．

バッファを利用した協調通信においてNOMAモードとOMAモードを適切に切り替えることで，チャネル状態にとらわれずに高レートおよび低遅延を達成する手法を提案する．送信元ノードから中継ノードに対する通信ではダウンリンクNOMA，ブロードキャストおよびユニキャストの中から，中継ノードから宛先ノードに対する通信ではアップリンクNOMA，協調ビームフォーミングおよびユニキャストの中から適切な送信方法を選択する．シミュレーションによる性能評価では，従来手法に比べて高スループットおよび低遅延を達成することを確認する．

無線通信端末の高性能化により,手軽にネットワークにアクセスして情報交換を行うことが可能になった.しかし,災害時に基地局が停止した場合やアクセスが集中し接続が不安定になった場合などは通信ができないという事態に陥ってしまう.その対策として研究されているのが,情報を空間的に拡散し,宛先ノードに伝えるエピデミック通信である.しかし,エピデミック通信ではフラッディングによりデータを送ってしまうため,その分ネットワーク内のノードのバッファを消費してしまう.その課題を克服すべく,中継ノード内に残存する情報パケットを削除するanti-packetという特殊な制御パケットが提案されている.

成層圏プラットフォーム （HAPS）を用いた地上のセルラ携帯端末と直接通信する携帯通信サービスは，サービスエリアの拡大，災害時の通信手段として非常に魅力的である．HAPSの通信回線は地上に設置されたゲートウェイ（GW）局とHAPS間を結ぶフィーダリンク，HAPSとユーザ端末間を結ぶサービスリンクから成る．また，フィーダリンク用の無線装置では，GW局とのリンクだけではなくHAPS間通信や航空機向けのバックホール等としての利用も想定される．そのため，目標物との位置関係やHAPSの姿勢変化を考慮した，高精度なビーム方向制御が必要となる．そこで当社では，従来提案していたフィーダリンク用アンテナの構成及びビーム方向制御を搭載したフィーダリンク無線装置の試作機を開発した．本稿では開発したフィーダリンク無線装置について説明する．

成層圏プラットフォーム(HAPS)を用いて地上のセルラ携帯端末（携帯端末）と直接通信する携帯通信サービスは,サービスエリアの拡大,災害時の通信手段として非常に魅力的である.HAPSと地上基地局（ゲートウェイ）間の通信であるフィーダリンクの周波数有効利用を目的に,同一周波数を空間分割多重する“複数ゲートウェイ(GW)システム”を提案し,地上からHAPSへの通信であるフォワードリンク(FL)およびHAPSから地上への通信であるリバースリンク(RL)が共に同一周波数干渉を低減する干渉キャンセル技術を提案した[1],[2].本稿では,提案干渉キャンセラーのマルチパス環境での干渉低減能力の評価を行った.

6Gにおけるカバレッジ拡張を実現する技術として，携帯端末と直接通信を行う成層圏プラットフォーム（HAPS: high-altitude platform station）が大きな注目を集めている．HAPSは在圏ユーザ数が非常に多いことから，頻繁なCSI (channel state information)推定やCSIの直交度を規範とするユーザ選択を行う一般的なmMIMO (massive MIMO)方式を適用する場合，演算量が多いことが課題である．本稿では，CSIの代わりにユーザの角度情報を利用することで演算量を大幅に削減するHAPS向けmMIMO方式を提案する．計算機シミュレーションにより，提案方式は複数回のソートを行うだけでCSIの直交度に基づく従来のユーザ選択手法と同等の性能を実現することを示す．また，提案方式はユーザ選択を行わない場合の約1.37倍の容量を達成することから，CSIを利用しない場合においても，低演算量で一定の容量改善効果が得られることを示す．

高度20kmの成層圏から直接地上の携帯端末に超広域の移動通信サービスを提供できるHAPS（High-Altitude Platform Station）システムは大規模災害等を用途とした新たな通信プラットホームとして注目されている。筆者らはこれまで一様のユーザ分布を仮定してセル構成の最適化検討を行ってきた。しかし、実際にはユーザ分布は必ずしも一様ではなく、また、ユーザの移動により時間帯に応じてユーザ分布が変化する。筆者らはこれまでビーム幅およびビーム方向を動的に変えることが可能なアクティブフェーズドアレイアンテナを検討してきており、本アンテナを用いることで動的にセルの場所や大きさを制御することが可能である。本稿では、時々刻々と変化するユーザ分布に対して、カバレッジの制約条件を満たす範囲内で、動的に細かな粒度でアンテナパラメータの最適化を行う手法を提案する。具体的には、到来方向推定や端末からのフィードバックなどにより得られるユーザ位置情報を用いて、遺伝的アルゴリズムによりアンテナパラメータを最適化する。

近年，急増する無線トラヒックを収容する方法として，高度 17km-20km の成層圏で動作する航空機に無線基地局機能を搭載した HAPs (High Altitude Platforms) でのミリ波の利用が考えられている.
しかし複数セル構成における HAPs では，風圧による影響でセル範囲が移動してしまい，それに伴って，端末にハンドオーバが生じてしまう．
このようなハンドオーバを抑制するには，HAPs ビーム制御が必要である．
本稿では，複数セル構成におけるファジィ Q 学習を用いた HAPs 動的アンテナ制御を提案する．

災害などで通信障害が発生している携帯電話サービスエリアを迅速に復旧させる取組みの一つとして、当社では係留気球に非再生無線中継装置（リピータ）を搭載した係留気球無線中継システムを開発し、全国の拠点に配備した[1]。一層のシステム構築の迅速化、簡便さを図るため、ドローンに非再生無線中継システムを搭載し、地上から有線給電することで長期間運用を可能とする有線給電ドローン無線中継システムを開発した[2]。本稿では開発システムを用いた実証実験を行ったのでその結果を説明する。

携帯端末に標準的に搭載されているGPS機能を活用して、圏外エリアでの遭難者の迅速な救助を支援する「ドローン無線中継システムを用いた遭難者位置特定システム」を提案した 。本システムはドローンにセルラー無線中継装置を搭載し、山岳など端末が通信できない圏外エリアを臨時に圏内エリア化し、携帯通信網を介して遭難者の位置（GPS）情報を取得し、捜索側に精度の高い位置情報を提供する。本システムは圏外である様々な遭難（山岳、積雪、土砂、瓦礫）に対応可能である。本稿では、様々な圏外を想定した実証実験を実施した結果を報告する。

近年ドローンなど上空で用いられる技術の発展が著しい。ドローンの飛行制御や撮影した映像データの転送などにおいて上空での無線通信の利用は必要不可欠である。その際、現状地上で最も通信エリアの広い既存の携帯通信網の利用が期待されている。しかしながら、現行の携帯通信システムは基本的に地上端末を想定して通信品質の最適化がなされており、上空での通信品質は考慮されていない。筆者らは5Gのビームフォーミング技術を活用して、各基地局で地上セルと上空セルが同一周波数を共用する“３次元空間セル構成”について検討し、上り回線での有効性を評価した。本稿では、基地局アンテナの最適化の検討結果を示す。

成層圏の高度約20kmを飛行するHAPS (High-Altitude Platform Station) と地上セルラーが同一周波数を共用する場合（以下、HAPSセルラー）、相互の干渉回避技術が不可欠である。マクロセル内に複数のスモールセルを設置し、同一周波数を利用するHetNet構成で、下り回線干渉を除去(回避)技術として、スモールセルの下り回線信号にマクロセルのキャンセル信号を重畳して送信する“スモールセル送信干渉キャンセラー”が提案されている。HetNet構成のマクロセルをHAPS、スモールセルをマクロセルと見做せば同様の構成となり、HetNet構成での干渉回避技術が適用できる。本稿では、地上セルラー端末へのHAPSからの下り回線干渉キャンセラーを提案する。

日本の領海では海洋上の安全のため，全ての大型船舶に対してAIS（Automatic Identification System）の搭載が義務付けられている．JAXAは衛星を用いて，公海等遠洋上に位置する船舶が発するAIS信号を受信する衛星搭載AISの実験を行っている．しかしながら，衛星の受信範囲が広いため，複数のAISパケットが衝突し伝送特性が劣化する問題がある．このため，SIC（Successive Interference Cancellation）やPIC（Parallel Interference Cancellation）による衝突パケット数2の分離検出が検討されてきた．本稿では，衝突パケット数が3以上の場合においても演算量の増加を抑えつつ良好な誤り率特性を維持するため，SICやPICを組み合わせた検出器を提案する．ライスフェージング条件下で衝突パケット数を3と仮定し，計算機シミュレーションにより提案手法の伝送特性を明らかにする．

本研究ではURLLCユーザとeMBBユーザが同一帯域を使用する状況で，URLLCユーザがeMBBユーザの２倍のサブキャリア間隔を用いるリソース割り当てを提案する．URLLCユーザの１スロット分の持続時間は，eMBBユーザの0.5スロット分に相当する．URLLCユーザに十分なリソースブロックが割り当てられた場合は，サブフレーム後半を不使用とすることで遅延量の削減が期待できる．システムレベルシミュレーションにより，提案法ではURLLCユーザのパケット生起が頻繁でない場合に遅延量を削減できることを示す．

第5世代移動通信システム（5G）の要求シナリオに，自動運転などを目的としたultra-reliable and low latency communications（URLLC）があり，自動運転，遠隔運転を目的としたトラック隊列走行の取り組みなどがなされている．URLLCの実現のために無線伝送における高信頼性と超低遅延性を同時に実現する技術が求められており，我々はこれまで高信頼・低遅延を実現するearly hybrid automatic repeat request（early HARQ）を提案した．しかしチャネル推定を理想としたリンクレベルでの検討にとどまっており，より実際に近い環境での性能が明らかではなかった．そこで本稿では高速道路環境において車両を距離50 km走行させたときのsignal-to-noise ratio（SNR）分布の解析および，チャネル推定に参照信号を利用した時のearly HARQの評価を行う．そして，実環境下でも特性改善が得られることを計算機シミュレーションにより明らかにする．

5Gでは特長の1つとしてURLLCが挙げられており， 超低遅延の実現が要求されている．また，柔軟なネットワークを提供するための，汎用サーバ上にソフトウェアによる仮想化基地局を構築する技術も必要とされている．しかし，汎用サーバでの実装ではベースバンド処理やネットワーク処理（パケットのルーティング／フォワーディング）に性能面での懸念がある．本稿では後者に着目し，まずソフトウェア実装での転送遅延を計測し，URLLCの要求性能と比較した．さらに我々が開発したルーティングのハードウェアオフロードを用いた場合との性能比較を行い，オフロードの有効性について考察した．

本稿では，多数のアンテナとディジタル信号処理部を光フロントホールによって接続することで，アンテナ同士を空間的に離すことで低い空間相関を実現し，高いサービス品質を達成するセルフリーMIMO（CF-MIMO: Cell-Free Multiple-Input Multiple-Output）通信において，超高信頼低遅延（URLLC: Ultra-Reliable and Low Latency Communications）通信を実現するグラントフリー接続法を提案する．具体的には，双線形推論を用いてアクティブユーザ検出・通信路推定・マルチユーザ信号検出を一括して行う新規アルゴリズムの提案を行う．計算機シミュレーションにより，本提案方式の有効性を示し，セルフリーMIMO通信におけるグラントフリー接続の実現可能性を明らかとする．

帯域内全二重における自己干渉除去手法の一つに線形自己干渉キャンセラがある．この手法は低計算量であるが，自己干渉信号が電力増幅器による非線形増幅を受けた場合，除去性能が劣化する．私たちは先行研究で，コンパンディング法を用いて電力増幅器に入力する信号のピーク対平均電力比を低減し，自己干渉除去量を改善する手法を提案した．しかし，このときの所望信号のビット誤り率は解析されていない．そこで本稿では，コンパンディング法を用いた帯域内全二重におけるビット誤り率の理論式を導出し，シミュレーション結果と比較する．

同一時間および同一周波数で送受信を行う帯域内全二重無線は，自己干渉（Self Interference: SI）が問題となる．ディジタル領域でSI信号の線形成分を除去する手法として線形SIキャンセラがあるが，電力増幅器（Power Amplifier: PA）の非線形性により，SI信号に非線形歪みが生じると，SI除去性能が劣化する．SI除去性能の向上と，BER劣化の抑制を目的として，送信機におけるクリッピングと，受信機における非線形補償を導入した全二重システムを提案する．シミュレーションの結果，従来手法に比べてPAの入力電力を上げた際の非線形増幅の影響を抑制できるため，達成可能な最小のBERを1.35分の1改善した．

本稿では、帯域内全二重（In-band Full-Duplex: IBDF）無線システムにおける送受信アンテナ間の自己干渉（Self-Interference: SI）について、平面アンテナであるマイクロストリップパッチアンテナを用いた場合のアンテナ配置依存性、アンテナ間距離特性、周波数特性等の研究結果を報告する。

Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA（CRDSA）は逐次干渉除去により高いスループットを達成できる．しかし，干渉を受けると大幅にスループットが劣化する問題が生じる．この干渉の影響を低減する現象として，捕捉効果がある．捕捉効果を活用するには，送信電力を選択する戦略が重要となるが，干渉が発生する環境での送信戦略については十分に検討されていない．そこで本稿では，他セルからの干渉を受けるマルチセル環境に適した送信電力の制御方法について検討する．

This paper investigates the performance of one-source-with-one-helper transmission over multiple access shadowed κ-μ fading channel. The sufficient condition for lossless transmission is specified by the intersection of the unilateral Slepian-Wolf region and the multiple access channel region by assuming the source-channel separation holds. The outage probability upper bound expression is derived based on the sufficient condition. Monte-Carlo simulations verifies the accuracy of the analytical results. It is found that the shadowing has significant impact on the outage performance, however, has no impact on the diversity gain.

直交周波数分割多重方式(OFDM)は，そのスペクトル効率の高さと周波数選択性フェージングの影響を受けにくいことから現代の無線通信技術では欠かすことができない．しかしながら，OFDMの性能は局部発振器の位相雑音の影響によって悪化する．位相雑音を補償する研究は周波数領域のものと時間領域のものに大別できる．時間領域において，従来法では離散フーリエ変換(DFT)や離散コサイン変換(DCT)，Karhunen-Loeve(KL)変換の基底などを用いている．通常は位相雑音のサンプル数よりも推定に利用できるパイロット信号の数が少ないため，この基底の選び方が位相雑音の推定の正確さ， ひいてはOFDMの性能へと影響する． 本研究では，時間領域における位相雑音補償に焦点を当て，データ学習技術の一種であるSparse Codingを用いて位相雑音の重要な基底を抽出する手法を提案する．

Massive MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) の基地局は，ユーザに対する正確なCSI (Channel State Information) を必要とするが，パイロット汚染が生じると，チャネル推定精度が劣化する．深層学習を用いた手法は，その影響を低減できるが，チャネルエイジングによる影響を考慮していない．本稿では，チャネルエイジングの影響を低減するため，パイロット部とデータ部のチャネル推定に深層学習を用いる判定指向型のチャネル推定法を提案する．深層学習によってデータ部の受信信号に含まれるセル間干渉とセル内干渉を低減した後，スムージングフィルタによって誤差の大きい箇所を周辺データを用いて平滑化する．計算機シミュレーションを通して，提案法は従来法や内挿法と比べて，チャネルエイジング発生時にチャネルのNMSE (Normalized Mean Square Error) 特性を改善することを示す．

近年，SC (Single Carrier)方式を採用する広帯域MIMOシステムの検討がされている．これに対し，筆者らは時間領域のFIR (Finite Impulse Response) フィルタ処理で時間方向のシンボル間干渉と空間方向のストリーム間干渉を抑制する，FIR ビーム形成を提案した．この手法では， IFFTやCP 挿入 などのブロック処理が不要なため，処理遅延の削減が期待できる．しかしながら，従来のFIR ビーム形成では，伝達関数行列を用いて時間領域でウェイト生成を行うため，SVD (singular value decomposition) などの複雑な演算が困難であった．
本稿では，周波数領域で生成したウェイトを用いて，時間領域でFIRビーム形成を行う手法を提案する．FIRビーム形成によるTD (Time domain) -SVD-MIMOがSINR 特性を改善させることを計算機シミュレーションにより示す．

FIR送信ビーム形成を適用したMIMO-SC-FDE 系について，各ストリームに対する等価的なSISO通信路の応答が同一になることに着目し，通信路
推定結果を合成することで精度を向上させる手法を提案する．

不特定多数のBSS (Basic Service Set) で周波数資源を共用する無線LANでは，個々のBSSの伝送性能を保証することは不可能である．この問題に対し，これまで我々は，比較的広域なプライベート空間を対象とし，エリアオーナによって設置された端末（守衛端末）から継続的に媒体予約期間を報知することで，外来者のBSS（外来BSS）の割り込みを排除する仮想専用チャネル構築法を提案した．本稿では，仮想専用チャネル構築法においてエリアオーナBSSの位置を考慮してエリアオーナBSSの伝送に影響を及ぼすと予測される場合のみ外来BSSの近傍の守衛端末からNAVを通知する手法を提案し，その有効性を明らかにする．

製造や物流，建設などの産業分野において，現場の様々なアプリケーションを無線化することに対する期待が大きい．通信方式としては5Gが注目を集める一方，自前での敷設や運用が容易であるという利点を持つことから，無線LANへの期待も依然大きい．しかし，産業応用では，安定なリアルタイム通信を求められることが多く，その実現には更なる無線LANの性能向上が望まれる．本稿では，Wi-Fi 6としても注目されるIEEE 802.11axの，Trigger-based Uplink Access（TUA）に着目し，これを用いた適応制御のリアルタイム通信への応用と、そのシミュレーションによる評価結果に関して報告する．

IEEE 802.11無線LANでは，複数BSSが同一周波数で運用され地理的に重複配置されたOBSS環境において，AP/STAが他局からの干渉信号により過度な通信抑制を行う「さらし端末問題」が課題となる．この影響低減の為，IEEE 802.11axドラフトでは，他BSSのAP/STAが送信したフレームのキャリアセンスの電力閾値 (CCA閾値) を自BSSのそれより高く設定し面的周波数利用効率を高めるSR (Spatial Reuse) 機能が規定された．しかし，SRでは他BSSの送信フレームの優先度種別は確認しない為，あるBSSの高優先通信に対し他BSSの低優先通信が影響を与え，高優先通信の伝送遅延を増大させる場合がある．本稿では，高優先フレームに対しては他BSSの通信であっても自BSSと同等のCCA閾値を用いることで保護を行う選択的CCA閾値設定法を提案し，計算機シミュレーションにより効果を示す．

無線通信においては通信の成否は確認できる一方，フレーム損失など通信品質の要因は一般に不明である．そこで，通信品質要因の特定に資するフレーム送信区間などの「冗長検査情報」を収集して通信品質要因を解析し，その結果に基づいて高効率な無線パラメータ設定を行うアクセス制御技術が提案されている．また，筆者らはこれまで無線システムに非依存な冗長検査情報の収集方法に関する検討を行っている．今回はIEEE 802.11無線LANを対象に，スニファ（フレームキャプチャ）を用いて冗長検査情報を収集するシステムの設計を行った結果を報告する．

In uni-directional in-band full-duplex (IBFD) systems, since self-interference (SI) at BS is very strong compared to the received desired signals, more efficient cancellation approaches need to be employed. To achieve a significant suppression to SI and enable the IBFD transmissions in cellular systems, we propose a lazy learning (LL)-used digital cancellation (DC) and evaluate it with use of antenna and analog cancellations (AACs).

5G超高速通信を至る所で実現するには5Gミリ波エリアの拡充が不可欠であり、その実現のために多くの無線基地局を設置する場合、小型化への強い要求が予想される。
アナログRoF（Radio over Fiber）は、無線信号を光信号に変換して光伝送する方式である。特に取り扱いしやすいように中間周波数（IF周波数）に変換して光伝送する方式はIFoF（Intermediate Frequency over Fiber）と呼ばれている。
IFoFを無線基地局フロントホールに適用すると、基地局集約局にディジタル信号処理が集約されるため、基地局張出局での同処理が軽減し、小型化への貢献が期待できる。本稿は、5Gミリ波基地局でIFoFを適用したときのIF周波数の選定検討について述べたものである。

RoFを用いた高周波数帯無線システムにおいてRRUを最大限簡易化するための波長固定BF手法を提案している．本BF手法は光ファイバの波長分散に起因する位相差により素子数増加に伴いビームが崩れ特性が劣化する．本稿では本BF手法でビーム崩れを低減するビーム制御方法を提案する．

ミリ波など高周波数帯を活用する無線システムにおいて， RoF技術を用いた検討が行われている．ミリ波RoFシステムは，アクセス制御と信号処理を行うCSと，アンテナ及びRF部から構成される複数のRRU間を最大10km程度の光ファイバで接続する．そして，RRUを介してWTが無線接続されている．
ミリ波RoFシステムでは伝搬遅延の増大に伴う伝送特性劣化が問題となる．伝送特性を改善するために，衝突を回避する方法が提案されている．しかし，これらの方法では，長遅延に起因する無線帯域の空き時間を有効活用できない．そこで，筆者らは，伝搬遅延時間を考慮して送信順序を制御する方法を提案した．本稿ではシミュレーション評価を用いて本方法の適用領域を明らかにする．

携帯デバイスなどの大幅な普及により無線環境は複雑化し、さらに新たな無線技術および無線通信を前提としたサービスやアプリケーションソフトウェアが開発、提供されている。このような技術の検証に際し、電波環境は再現性が乏しく、また実際に電波を送出しての検証は様々なコストが大きい。我々はこのような検証を容易に実施可能とするため、有線環境ネットワークを無線環境に模倣する技術を開発してきた。本稿では、本研究で開発を進めてきた要素群を統合的な検証実験の実施計画について述べる。

VHF 帯を用いた無線通信では長距離伝送が可能である．そこで防災通信に用いられるなど重要性が増しており，通信速度の高速化が望まれている．高速化の実現手段として複数のアンテナを用いるMIMO(Multi-Input Multi-Output)技術の利用が有効となる．VHF帯の長距離伝送では陸上伝送特性について報告がある．本稿ではそれぞれ2本の送受信アンテナを用いた2×2MIMO無線伝送実験による長距離海上伝送および特性チャネル容量の評価結果を報告する．

製造現場では自動ロボットを用いて省力化・省人化する動きが活発化しており，搬送設備としてAGV(Automated Guided Vehicle)と呼ばれる移動体が用いられている．本稿では，製造現場で通信品質が劣化する状況を再現し，実通信データから移動に伴う課題を整理し，Smart Resource Flow無線プラットフォーム(SRF無線PF)による通信安定化手法を移動体に適用した場合の効果について評価を行う．

製造現場では，生産工程の効率化のためWi-Fiなどの無線通信の利用が増加している．一方で，多数の無線工具を導入すると，干渉等により通信品質が劣化し，却って生産効率が悪化する可能性がある．そのため，製造現場では無線工具を安定して何台導入できるかが無線通信の性能指標として必要とされている．そこで本稿では，機械組立工場で取得したデータをもとに，相関関係から無線工具の導入可能台数を算出する．

現状のDSRCやC-V2Xでは，アラート機能などにより運転の安全性を向上させているが，これから導入が期待されるミリ波V2Xでは，路側機などに設置されたLiDARやカメラなどのセンサデータを直接取得することでより安全な運転環境を実現できる．本研究では，ミリ波V2Xを活用したアプリケーションの一つとして，交差点に設置した路側機から得た死角の情報をARグラスに投影し，直接死角を透視できる技術の実装を行った．単なる死角の映像ではなく，ARグラスを用いることで，運転者は現実世界の視覚情報にバーチャルな死角情報を重畳することができるため，よりわかりやすく危険物を察知することにつながる．

本稿では、具体的な実環境のアプリケーションとして道路交通環境を想定した無線状態を測定し、エミュレータ等の結果と比較するためのソフトウェア無線機を用いた実環境の評価基盤の構築と通信品質の測定を行った。さらに、通信測定の検証のため、実測定とレイトレースとの比較を行った。

ユーザに無線ネットワークを意識させないナチュラルな通信環境の提供を目指し，マルチ無線プロアクティブ制御技術（Cradio®）の研究開発を進めている．本稿では，Cradioの無線ネットワーク動的制御技術の1つとして検討中の可動基地局配置制御に対し，階層型クラスタリングを用いた制御法を提案し，計算機シミュレーション評価により提案法の有効性を示す．

ドローンなどの無人飛行機（UAV：Unmanned Aerial Vehicle）を用いて，無線センサネットワーク(WSN：Wireless Sensor Network)の情報を効率よく取得することを目的としている．本研究ではUAVに搭載するアンテナにフェーズドアレイアンテナを想定したシミュレーションを行う

非常災害時では，映像伝送による災害地現場の情報収集や避難情報の配信など，高速無線通信インフラを迅速かつ安定的に供給することは必須である．そのため非常災害時において無線通信インフラをUAV（Unmanned aerial vehicle）に搭載し，アクセスリンクでのサービス提供を考える．UAVを用いたアクセスリンクでは，ミリ波インターフェースを用いることで高速なインフラ配備や見通し環境の確保が期待できる．これまでは瞬時的なユーザ分布に対してのUAV配置について検討されてきたが，ユーザの移動によってカバレッジ特性の劣化等が考えられる．そのため，本稿ではユーザの移動性を考慮した上で，動的なUAVの配置法を検討し，数値解析を行ったので報告する．

近年，モノのインターネット(IoT)の発展に伴い，低消費電力かつ長距離通信が可能なLoRaWANに代表される省電力広域ネットワーク(LPWAN)が注目されている．
これらの規格では，頻繁にパケット衝突が発生することに起因して端末数が増加するにしたがいパケット配信率(PDR)が低下する．そこで本稿では，無線通信機能を搭載した無人航空機(UAV)をリレー局として用いる検討を行う．UAVをセンサ端末(ED)から情報集約局への中継を行う補助的情報集約局として機能させることで，パケット衝突やパケット損失の回避を図る．

著者らは LoRaWAN(Long Range Wide Area Net-work) において，パケット型インデックス変調 (PLIM: Packet-Level Index Modulation) を提案した.これは LoRaWAN において各端末が送信するパケットの時 間間隔が一般的に大きいこと着目した伝送方法である. 各端末において，送信データ系列に基づいてパケットの送信周波数チャネルおよび送信スロットの組み合わせ (イ ンデックス) を決定し，送信する．ゲートウェイ (GW: GateWay) ではどの周波数チャネルと時間スロットを用いてパケットが送信されたかを推定することでインデックスの情報を得る．しかしながら一般的に，GW と端末 の持つクロックの進み具合には，ずれが生じる ．このクロックの進み具合の違い(クロックドリフト)によって GW において正しく時間インデックスを推定出来ない可能性がある．本稿では，クロックドリフトを考慮した時間インデックス推定法を提案する.

筆者らは，LPWAN (Low Power Wide Area Network)の一つであるLoRaWAN において，パケット型インデックス変調(PLIM: Packet-Level Index Modulation) を提案した[1]．PLIM は，ノードから送信されるパケットの多くが周期的に生成され，時間軸において疎であることに着目し，既存の標準化技術を変更することなく伝送効率を向上させることが可能である．各ノードは生成された情報に基づき，パケットの送信周波数チャネルおよび時間スロット（インデックス）を決定することで，パケット内で送信されるデータに加えて，インデックスにより情報を伝送する．本稿では，PLIM を市販のLoRaWAN端末およびゲートウェイ(GW: GateWay) に実装した結果について報告する．また安価なノードとGW 間のクロックドリフトに起因する時間インデックス誤検出を避けるための補償法[2] も実装し，その効果を評価する．

近年，モノのインターネット(IoT)や機械(M2M)通信などに用いる通信規格として，LoRaWANに代表される省電力広域ネットワーク(LPWAN)が注目されている．これらの規格では簡易なMAC層アクセス方式を使用しているため，イベント検知等により複数端末が同時にパケット送信を行う場合，通信品質が激しく低下する．筆者らは以前，自律分散型スロット化パケット送信制御法により，イベント検知時における通信品質の向上が可能であることを示した．本稿では，複数周波数チャネルが利用可能な環境において，周波数チャネルを考慮したを自律分散型パケット衝突回避法を提案し，計算機シミュレーションにより評価する．

近年，余剰電力を用いて蓄電池を充電し，需給バランスに応じて電力を供給するシステムが注目されている．このシステムでは，電池モジュールが直列に接続され，電圧，温度を監視するCMU (Cell Monitoring Unit) が装着されている．それらの情報はBMU (Battery Management Unit) に送られ，異常検出時に電池を保護する機能を持つ．BMUとCMU間は一般的にCAN通信などの有線通信が用いられるが，メンテナンスコストや絶縁の観点で無線で状態を監視することが望ましい．先行例より，無線で状態を監視するシステムのコンセプトが示されており，独自のプロトコルを用いたネットワークの検討も行われているが，本稿では汎用的なBLE (Bluetooth Low Energy)で複数マスターにより，無線監視する手法を提案する．

IoT (Internet of Things) 通信では，通信パケットサイズが小容量となる傾向にあり，符号長が長い場合は高い誤り訂正能力を有するLDPC (Low Density Parity Check) 符号を適用したとしても高い符号化利得を期待できない．通常，巡回冗長検査 (CRC: Cyclic Redundancy Check) 符号をパケット内の誤り検出のために利用する．小容量パケットサイズのIoT通信を前提とすると，誤り検査符号を誤り訂正符号として利用できる可能性が出てくる．この復号法として，信念伝搬法 (BP: Belief Propagation) の利用が考えられるものの，パリティ検査行列に多くのショートサイクルを含むため，その復号性能は高いものではない．本稿では，深層学習の一種である深層展開（DU: Deep Unfolding）をBPに適用することでその復号性能の改善を図る．

従来のモバイル通信は電話が主要な通信サービスであり、通信事業者は電話に求められるモバイルネットワークの機能を画一的に提供してきた。一方で、スマートフォンおよびIoTデバイスの普及によりモバイル通信は多様化しており、モバイルコアに求められる能力要件が変化すると考えられる。モバイルネットワークに接続するデバイスの通信容量は継続して増加することが予想され、これによりモバイルネットワークの設備更改は将来にわたって続くと予想されるが、従来の画一的な機能提供では過剰な設備投資となることが懸念される。そこで本稿では、次世代モバイルネットワーク（Beyond-5G/6G）にける、通信サービスへの個別機能の提供の効果について議論する。

5Gではデータ・プレーン送受信に関する高速・低遅延化が進み，次世代となるBeyond 5G(以下B5G)/6Gでは更なる高速・低遅延化が見込まれる.一方，データ・プレーン送受信には通信路確立要求等のコントロール・プレーン(以下 C-Plane)処理が必要である.また我々は，フィジカル空間とサイバー空間のオーケストレーションを実現するために，C-Plane処理にかかる時間の短縮化について取り組む必要があると考える.
本稿では，B5G/6Gに求められる遅延要件に対して，先行研究におけるC-Plane処理短縮化の取り組みをまとめる.

筆者らは、機械学習を活用し、無線通信の品質を過去の実績データから予測する技術に取り組んでいる。本稿では、農業ICTでの活用の例として、農機自動運転においてローカル無線アクセス/広域無線アクセス間を通信品質の予測に応じて品質が劣化する前に切り替える実証実験を行った結果を報告する。

我々は複数無線基地局と端末群の接続パターン最適制御によるネットワーク（NW）全体最適化を行うことで、NWリソースの有効利用とユーザの体感品質向上を実現する技術の検討を行っている。昨年度総合大会では、ベイズ最適化とNWシミュレーションのループ処理を通じて、Wi-Fiセル程度のエリアサイズにおけるLTE/Wi-Fi回線の最適接続台数制御が可能なことを例と共に示した。本講演では、より広域エリアのNW・ユーザ配置に適応するよう拡張したアルゴリズムと、内部で用いられているベイズ最適化アルゴリズムの系拡大への適応性評価結果について述べる。

近年，様々なアプリケーションやサービスが出現し，それらを収容するネットワーク(NW)は多様な要件に対応することが求められている． LTE，5G，Wi-Fiなどの無線NWには，多種多様な品質制御技術が利用可能[1][2]だが，各通信方式に合わせた設定や制御が必要となる．本稿では，集中制御により無線NWに入る前段のパケットを制御することで，無線NW状況やアプリケーション毎の要求品質に合わせ，かつ無線NWに依存しない品質制御技術を提案し，試作機による実現性評価を報告する．

本稿では，チャネル変動に対応したワイヤレスSDNを実現するために，ネットワーク上で得られる情報を活用することで将来のスループットを予測する手法を提案した．提案手法として，パケットキャプチャを行うことでパケット内に含まれるRSSI(Received Signal Strength Indication)等の情報を収集可能であるスペクトラムマネージャをネットワークやクラウド上に配備し，パケット内に含まれる情報を基にAR(Auto Regressive)モデルとSVR(Support Vector Regression)を用いて将来のスループットを予測した．提案手法について，シミュレーションによる評価を行い，スループット予測について真値と近しい予測結果が得られていることを確認した．

近年, 無線電力伝送を用いた無線給電情報通信ネットワーク(WPCN: Wireless Power Communication Network)が注目されており, 基地局(AP)が配下の端末に無線で給電を行うことにより電源を意識しないシステムの実現が期待されている. WPCNでは, 端末はAPから無線給電された電力を用いて情報送信を行う. この給電頻度とネットワーク性能の関係を明らかにすることは, 適切なネットワーク設計の観点から必要不可欠である. 本稿では, 端末の残存電力に依存せずAPが給電を行うAP始動給電に着眼し, 給電頻度を考慮したWPCNにおけるスループット解析手法を検討する.

近年,多くの無線LANが相互干渉するほど近接して配置される環境が増加しており,電波干渉の関係上同時伝送可能な複数フレームの同時伝送を促進することで各端末局へ必要十分なフレーム送信機会を確保する研究が行われている.しかし,同時伝送できないほど強い電波干渉を頻繁に受ける端末局において,フレーム送信機会が不足する.このようなフレーム送信機会が不足する端末局の接続先を別ネットワークに切り替えることで,各端末局へフレーム送信機会を適切に与えるとともに,各無線LANのチャネル利用効率を改善する方式を検討する.

多品種少量生産への転換や生産性向上を目的とした省力化、自動化アプリケーションの導入検討を背景に、生産計画に応じた生産設備の柔軟な変更を可能とするための工場内ネットワーク無線化が検討されている。工場向けアプリのうち、ライン制御のような制御系アプリは高い通信信頼性とリアルタイム性を必要とする。しかしながら、無線通信品質は伝搬環境の影響を受け変動しやすいため、単一の無線端末を用いた無線化では制御系アプリの通信要件を満足できない課題がある。本稿では、ローカル5G環境において複数台の無線端末を用いた経路冗長制御によりアプリの通信要件を満たす通信路を提供する通信高信頼化プラットフォームを提案する。

ローカル5Gがスマートファクトリーなどの用途で注目を集めいている。ローカル5Gは，その導入黎明期において，既設ネットワークから分離し新規で敷設されることがあるが，ローカル5Gから既設ネットワーク内システムの利用需要が存在する。一方でローカル5Gと既設ネットワークでは管理主体が異なるため，その運用ポリシーにギャップが生じる。本稿では運用ポリシーのギャップとしてアドレス体系とセキュリティ規定の2つに着目し，これらのギャップを埋める2つの技術を検討した。またこれらの技術を実装し，疑似的なネットワークにて動作確認を行った。

音声通信にかかわる事業者間相互接続のIP-IP接続への移行が予定されている。本稿では事業者間信号差分を吸収するSBC(Session Border Controller)装置について、集約的なロードバランサを用いない場合に、より均等な負荷分散を実現するための負荷分散手法を、呼処理の継続特性を考慮した負荷モデルによる網間SBC装置への負荷シミュレーションや設備構築保守に関わるコスト及び障害時動作の観点から評価検討した結果を報告する。

本研究では，音声解析技術の活用により特殊詐欺通話を検出する手法の確立を目的としている．提案手法では会話内容分析・感情分析・声紋分析の音声解析技術を組み合わせた手法を提案し，本稿では特に会話内容分析の活用方法について詳細を記述した．まず初めに特殊詐欺を手口と通話相手に分類し，それらについて会話の内容を分析することで推定する．その後，推定した結果について感情分析と声紋分析での処理や評価値等を変更する．今後の展望としては，会話内容分析による特殊詐欺の手口・通話相手の推定に関する検証や，推定結果を用いた，感情分析や声紋分析の活用方法について，検証および考察を進めていく．

適用領域が増加しているパブリッククラウドを音声通信領域に適用することで，縮小傾向にある音声通信需要へのタイムリーな設備リソース確保(サーバリソース増減設)や維持管理コスト削減等の柔軟な運用が期待される．一方，オンプレミスで提供している設備から適用領域を徐々に広げていくハイブリッド利用の研究も進んでいる．
音声トラヒックは同時接続呼数や呼損等を考慮する必要があるが，一般的な通信に対するハイブリッドクラウドの必要リソース算出や音声通信のクラウド時の傾向調査をしている先行研究はあるものの，音声通信特性を考慮したハイブリッドクラウドのリソース算出事例は少ない．
本研究では音声トラヒック特性を考慮したハイブリッドクラウド適用時の必要なリソース算出を提案する．

端末のシンプル化およびより高度な特殊詐欺対策を提案し、提案方式による特殊詐欺対策の効果について評価した結果を報告する。

音声通信サービスを提供する呼制御サーバは，専用ハードウェア（HW）の採用やクラスタ構成（ACT/SBY）によるサーバの二重化などにより，サービス提供の信頼性を確保している．また，昨今の市販HW（IAサーバ）の高性能化やシステム仮想化の流行を受け，呼制御サーバも仮想環境への移行が検討されている．
前述の状況を踏まえ，本稿では，仮想環境上の呼制御サーバの復旧にSnapshotを活用する方式について提案する．

ネットワーク接続可能な家電機器（IoT機器）をホームネットワークに接続し，遠隔操作または自動操作をするサービスが提案されている．あるIoT機器に対する操作によっては別のIoT機器がユーザの望まない動作を実行してしまう可能性がある．特に，複数ホームネットワークサービス動作時に，このような状況が起き，結果的にユーザの望まない動作になる可能性がある．本研究では，複数ホームネットワークサービス動作時にユーザの望む動作を維持する実行制御方式を提案する．これは，操作の優先度を規定し，それを基に維持すべき状況を判断して，操作を実行する方式である．これにより，有効的な実行判断ができることをシミュレーションにより評価する．

　広域監視制御システムでは、通信の高信頼性とリアルタイム性が求められる。従来の有線ネットワークでは、監視場所は広域に及ぶため、敷設の問題からネットワーク全域で十分な信頼性を確保できるケースは限られる。そこで、敷設制約の少ない無線ネットワークのうち、リアルタイム性を特長とする5Gネットワークを有線ネットワークに併設することで高信頼化を実現することを検討している。本論文では、通信品質の安定しない5Gネットワークにおいて、リアルタイム通信を優先する通信方式を紹介する。

半導体デバイスの高性能化に伴う微細化、高集積化により、宇宙線由来の中性子線等が引き起こすソフトエラーが課題となっている。一般に、ソフトエラーは、装置にECCといった機能を付与することで誤り検出・訂正を行い、修復できる。しかし、FPGAのCRAMのエラーは、誤り検出・訂正機能があっても誤り検出・訂正が完了する前に処理が行われ、故障に波及することがあり、通信装置を用いた検証では、CRAMエラー発生から10秒程度経過した後に故障が発生することが確認された。本発表の提案方式では、故障検出感度は通常は固定値であるが、CRAMエラーの検出を契機に故障検出感度を高めることやデータを再送することを実施する。本方式により、CRAMによる故障の発生を早期に検出し、CRAMエラーのサービス影響を低減できると考えている。

現在，アクセス種別の多様化，パブリッククラウドやその他の様々なサービスへのアクセスなどが求められている．そのため，将来は多様なネットワークの橋渡しを行う網間接続機能が重要な役割を果たすようになると考えており、安価にかつ高信頼に網間接続機能を提供する技術を提案する。

低遅延や広帯域等の特性を持つスライスを活用する上では品質保証(SLA)が重要となる．SLAの実現には，通信品質低下等を把握するためのテレメトリ情報(帯域，遅延等)の測定と通知が必要であり，障害発生時にも確実かつリアルタイムに通知を行う必要がある．
本稿では，テレメトリ情報に求められる通知頻度等のテレメトリ要件に応じて通知方法を変更することで，テレメトリ要件を満たしつつ通知を効率化する手法を提案する．

県内に閉じた通信（県内通信）と県間に跨った通信（県間通信）がどの程度発生するかというユーザのトラヒック特性に応じて網間接続機能の配置位置を決定する方法の提案・評価を行う．

本研究では，ネットワークを構築する中で，どの開発工程でもネットワークの構成情報の一貫性を持たせやすいよう，構成情報のメタモデルを提案する．このメタモデルに対して，最終的には，開発・保守・進化する構成情報を常に適合させることで，開発者や運用機器が変更されても一貫した構成情報を欠損なく維持できる手法の確立を狙う．

我々は2002年からネットワークテストベッドStarBEDの研究開発及びSpringOSを用いてその運用を実施しているが、SpringOS設計時からテストベッドに求められる機能は変化している。我々が開発した有線ネットワークで接続された計算機群のインタフェイスを無線ネットワークとして模倣する技術や、PC上では模倣できない物理現象などを模倣するためのシミュレーション・エミュレーション連携技術、今後の研究成果を組み込み、利用者に提供するための管理システムのアーキテクチャを設計した。

CPAは攻撃の性質から大きく二つに分類され，コンテンツと紐づいた公開鍵から生成されたディジタル署名と一致する偽のコンテンツをキャッシュ(CS: content store)に注入するfake型とコンテンツと紐づいた公開鍵から生成されたディジタル署名と一致しない無意味なコンテンツをCSに注入するcorrupted型がある．しかし既存研究では，限定されたCPA方式を想定しており，その多くが小規模なネットワークトポロジや攻撃者の位置で評価を行っており，汚染コンテンツ数や汚染ノードなどがCPAの脅威に与える影響が明らかにされていない[1]．本研究では，大規模なネットワークトポロジで様々な攻撃者の位置で評価を多面的に行うことで，様々な要素がCPAの効果に与える影響を分析し，CPAの脅威を明らかにする．本稿ではfake型の影響を分析している

通信開始に先立つ名前解決を行わずにコンテンツの名称で要求パケットを転送し，ルータでコンテンツをキャッシュするICN (information-centric networking)が，コンテンツを効率的に転送するネットワークとして注目されている．従来インターネットでは，有料や会員限定のコンテンツなど特定ユーザだけがコンテンツを消費できる配信サービスに対し，通信開始時に配信要求が必ずコンテンツ事業者(Publisher)のサーバに届くためにPublisherによるアクセス制御が可能である，しかしICNでは配信要求(Interest)の転送経路上のルータで要求コンテンツがキャッシュされている場合，ルータから配信されるためInterestがPublisherには到達せず，Publisherによるアクセス制御が困難である．そこで本稿では，コンテンツの配信要求に先立ち，Consumerから公開鍵暗号方式で暗号化されたConsumerのIDを含むInterestを常にPublisherに到達させることで，Publisherにてアクセス制御を可能とする方式を提案する．

企業ネットワーク内部の脅威が増加し，アクセス制御の粒度が粗い境界防御では不十分になりつつある．これに対し，ゼロトラストモデルの導入が提案されているが，ポリシーが複雑になるため，管理コストが課題となる．先行研究において，類似したノードの縮約やポリシーの縮約が提案されている．しかし，これらの既存手法ではポリシー管理の複雑さを最適に抑制できない．
そこで，本研究では，まず管理コストをComplexityにより定量化する．そして，複雑なポリシーによる詳細なアクセス制御を再現しつつ，管理コストの低いポリシーをLocal Surrogate Modelとして動的に生成する手法を提案する．
また，机上評価により，既存手法と比較して管理コストを抑制できることを示す．

名前を用いてパケットを転送する新しいネットワークとして情報指向ネットワークICNが注目されている．ICNではコンテンツ名を元に要求を行い，コンテンツの転送経路上のルータにてコンテンツをキャッシュし，要求パケット(Interest)の経路上ルータに要求コンテンツがキャッシュされている場合，そのルータからコンテンツを配信する．またInterestの到着ポート番号をルータのPITで記録し，記録に沿ってコンテンツを転送することで，名前に基づくパケットの転送を可能としている．しかし，大量の悪意のある要求を転送することで，無効なエントリを注入し，PITの機能低下を狙うDDoS攻撃が問題となる．そこで本稿ではICNのDDoS攻撃を防ぐために，攻撃者の要求をコンテンツ提供者が判断し，ネットワーク上のルータに正常なコンテンツ名をホワイトリストとして配布し，ネットワークの入り口にて攻撃パケットを遮断する防御法を提案する．

筆者らは，少ないメモリ量とメモリアクセス回数で高精度に攻撃ホストを特定する，ホストIDとコンテンツIDの組をキーとするBloom Filter (BF)を用いたCPAホストの検知法を提案した．しかし本方式には，検出回数が時間とともに増加していき，いずれほとんどのユーザが誤検出される．本問題に対しては検出回数を周期的に減少させる方策が有効と思われるが，検出閾値や減少レートの適切な設定のためには，本方式は同一ホストが同一のコンテンツを要求することで検知を行うため，正常ユーザが同一コンテンツを繰り返し要求する時間間隔の分析が不可欠である．そこで本稿では，YouTubeの視聴履歴の分析を行い，ユーザの反復視聴の時間間隔が指数分布より分散が大きな分布に従うことなどを明らかにする．

Security in a hybrid or multi-cloud system requires observation of security-related events. The identities services use during interaction are managed by each security domain separately, with limited overlap. Therefore analyzing events spanning multiple domains in hybrid/multi-cloud deployments is difficult. In this research, a system for automatic tracing of security incidents spanning multiple non-unified security domains in a hybrid cloud deployment is proposed, and the feasibility of the proposal was verified experimentally.

ビットコインに代表されるブロックチェーンネットワー クは金融だけでなく、ヘルスケア、e-スポーツ等、その適 用範囲を広げている。本稿ではブロックチェーンネットワ ーク(NW)の各ノードの地域外隣接ノード（Outside neighbor） 数を一定、且つ少数に保つことにより、ブロックのネット ワーク全体への伝搬速度を高速化し、Fork による廃棄ブロ ック数を少なくする。既存研究としてブロック伝搬速度が速いノードを隣接ノードに設定する手法 [1] が提案されて いるが、このような手法は攻撃対象ノードの隣接ノードに なりやすいため Eclipse 攻撃を受けやすい。提案手法は Outside neighbor 数の制約以外はランダムに隣接ノードを選択するので、Eclipse攻撃に対しても堅牢である。

This paper introduces a proposal to protect volunteer computing system from sabotage attack by using blockchain and smart contract technology. One property of blockchain is that data in blockchain is unchangeable, which the system can trust the results from participant in blockchain. This paper also sets up a volunteer computing system with blockchain and smart contract technology to verify the proposal above. In this system a neural network is set up by volunteer computers to solve machine learning tasks, and a blockchain network is also created by Ganache. The neural network is working in the blockchain environment, so that the attackers are not available to attack the system.

ブロックチェーンは，データの分散管理や改ざん耐性などの特徴から，様々な分野への応用が期待されている．ブロックチェーンに拡張機能を加えたスマートコントラクトを用いることでデータベースのセキュリティ性の向上と効率化が見込めるが，既存システムとの相性問題やセキュリティ性の問題などの理由により，未だ実用化されていないのが現状である．本稿では，企業内でブロックチェーンを用いることを想定し，最適なブロックチェーンの選定と，スマートコントラクトの拡張により分散形データベースを実現するための手法を検討する．

本稿では，複数事業者を収容するキャリア網において，入力された各パケットのカプセルヘッダを解析し，用途に応じた最適な情報形式への整形および最適な宛先への送信を実現するシステムとしてFast xFlow Proxyを提案する．

本稿ではFast xFlow Proxyにおいて，一部の機能をハードウェア(HW)へオフロードすることで高速化を実現するアーキテクチャを提案する．

ユーザデータ等を転送するための通信路(パス)を、ネットワーク制御技術や保守運用者などが異なる複数ドメインを跨いでEnd-to-End（以下、E2E）設定する「マルチドメインE2Eパス」の設定におけるドメイン跨ぎの接続設定処理を、各ドメインの制御機能部（以下、ドメインコントローラ）が自律分散的に行うことを実現するネットワーク制御技術を提案する。提案技術により、従来方法に比べてマルチドメイン管理制御アーキテクチャのリスク分散やE2Eパスの設定に要する処理時間の短縮等の効果が期待できる。

第5世代移動通信システム（5G）では，多様なサービス品質要求を満足するために，通信ネットワークを複数のスライスに分割するネットワークスライシングが利用される．各スライスでは，各接続リクエストを適切なスライスに収容するが，リクエスト情報が一部欠落すると適切なスライスへの接続が困難になり，通信品質が低下してしまう．そこで本稿では，一部の情報が欠落した接続リクエストに対して，アンサンブル学習を用いた接続予測技術を提案する．提案技術では，特にスタッキングを利用して偏りと分散をバランスよく調整する．提案技術の性能を評価し，他の学習モデルと性能を比較する．

通信に対する多様な要件を持つサービスを1 つのネットワーク(NW)基盤上で実現する技術として，SDN/NFV 技術を用いて要件に応じた仮想NWを構成するNWスライス(以下，スライス)がある．多くのスライスが重畳されるNW(共用NW)では，多種多様なサービスの通信が混在するため，NW 運用者が予期しない通信量増加が生じることが懸念される．そこで，本稿では多数のスライスを効率的に収容する共用NW において，サービス品質の低下を防ぐことを目的にスライスの経路迂回方式を検討する．

仮想化技術の進展に伴い，物理網上で仮想化されたノード資源やリンク資源を用いて仮想網を構築し，それを必要に応じて自由に利用できるサービス（仮想網マッピングサービス）が提案されている．このサービスでは，仮想網を構築・提供する事業者の収入を最大化するために，物理網の限られた資源を用いて極力多くの仮想網を構築する必要がある．これを仮想網マッピング問題という．
この問題に対して既存研究では，強化学習の一種であるTD学習(Temporal-Difference Learning)を用いて仮想網を構築する手法(VNE-TD)が提案されている．本研究では，VNE-TDに対して，ノード資源量制約とリンク資源量制約の充足性判定機能を追加することでその性能を改善した．

クラウド環境も含めた広域網で超低遅延・低ジッタ通信を実現する上でTSNが有用である．しかし，TSNはクラス数に制限があり，事前の厳密なスケジュール(タイムスロットの割当)設定が必要である．これは特に今後期待されるマルチテナントクラウド環境における，TSNを適用するサービス (TSNサービス)の柔軟な追加・削除時に課題となる．本研究では，サービスの送信タイムスロット毎に動的にクラスを設定することで，TSNドメインに変更を加えることなくTSNサービスの追加・削除を実現する動的TSNスケジューリング方式を提案し，一次実装を行った結果について述べる．

マルチアクセスエッジコンピューティング（MEC: Multi-access Edge Computing) における，エッジアプリケーションサーバ（EAS: Edge Application Server）選択では，セキュリティ観点に基づく構成の制限から，従来のDNSの名前解決でEASを探索（決定）できない場合がある．
本稿では，EAS探索において満たすべき要件を整理し，それら要件を満たす手法の一案として，ユーザ端末にDNSサーバを搭載する手法を提案する．

MEC(Mobile Edge Computing)におけるリアルタイムジョブと非リアルタイムジョブが混在して存在する環境において，エッジサーバで，リアルタイムジョブの処理を担保しつつ，非リアルタイムジョブも一部処理を行うことで処理時間低減効果が見込める，閾値を用いたMEサーバへの共存収容方式を提案する．待ち行列理論により導出したMEサーバでの両ジョブの棄却率を元に，リアルタイムジョブのシステムが要求する棄却率を満たしつつ，非リアルタイムジョブの棄却率を最小にする最適閾値が導出可能であることを示す．数値解析の結果，本方式によって，非リアルタイムジョブの棄却率が低減可能であることを示した．

計算処理オフロード活用型インタラクティブサービスではクラウドにオフロードしたタスクの出力がモバイ
ル端末に遅れて到着することでレスポンスが悪化する．
サービスフロー再配置時，パケット処理機能(Network Function:NF) のフローステート再配置による遅延が発生する．本稿ではオフロード対象タスクの入力と出力がともに当該新規遅延増加を被らないようステート再配置実行タイミングを制御する方式を提案する．

通信断を発生させず、TCPプロトコルにも限定されない、異種NW切替方式として、IPレイヤで行う異種NW切替技術の実装・評価を行った。
本実装・評価により、IPレイヤによる異種NW切替が実現可能であり、TCP/UDPで適用可能、かつシームレスで異種NW切替が可能であることを示した。
IPレイヤによるマルチパス機能、中継サーバによるIP書き換え機能実装によりこれを実現した。