近年ではInternet of Things (IoT)やIntelligent Transport Systems (ITS)サービス等，無線通信技術が様々なシステムで利用されており，これらのシステムの迅速な設計や動作検証のため，Cyber-Physical-System (CPS)の利用が期待されている．CPSエミュレータでは，通信環境を仮想空間に取り込み電波伝搬シミュレーションによりシステムの通信性能予測を行う．この際，建物や家具等の静止物と比べて人通りや車両等の移動物については正確な大きさや移動経路等を記録する手法が無く，正確なシミュレーションを行う事ができない問題があった．本稿では，LiDARによりオフィス環境の人の動きを計測し，これらの移動物が伝搬路を遮蔽する影響をレイトレーシングシミュレーションに取り込む手法を提案する．

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通信における干渉検討を実施するためにはクラッター損失の推定が必要不可欠である．著者らは，ITU-R 勧告P.2108をベースにして，1.5GHz，3.3GHz，5.7GHzの周波数帯を用いた測定結果を元に，遮蔽建物高を考慮したクラッター損失モデルを開発しており[2]，この開発モデルが10GHz以上の周波数帯にも適用できることを，測定結果から確認することが求められている．本稿では，10GHz以上の周波数帯でのクラッター損失に着目する．有人ヘリコプターを用いた高基地局環境におけるミリ波帯電波伝搬測定を実施し，測定結果の解析と評価を行った．

HAPS（High-Altitude Platform Stations）などの上空局または衛星を利用した無線通信システムの設計や干渉検討のために、地上局周辺の環境に応じた伝搬損失を推定する必要がある。ITU-R（International Telecommunication Union Radiocommunication Sector）勧告P.2108では、建物などの地物によるクラッター損失を推定する統計的なモデルが提案されている。一方で、10GHz以下の周波数が適用範囲でない点、地上局高がパラメータとして含まれていないため異なる地上局高において正確に推定できない点などの課題がある。著者らは、ITU-R勧告P.2108をベースにして遮蔽建物高を考慮できるクラッター損失モデルを開発しており、この開発モデルには、地上局高の導入が求められている。本稿では、ヘリコプターを使用し、地上局が建物に遮蔽される環境において、地上局高を31.5mまで変化させた際の伝搬損失測定を実施し、その特性を評価する。

九州工業大学戸畑キャンパス構内にはローカル5G通信の28 GHz帯の通信環境が構築されており、実証実験が行われている。本報告ではこのローカル5G通信の仰俯角軸における電波伝搬のメカニズムを解析するために、指向性の鋭いホーンアンテナを使用した受信電力測定とアンテナパターンの作成・評価した。この評価によって仰俯角軸にて地面からの反射の到来を確認した。また、今回の測定においては直接波と地面からの反射波の受信電力強度の差は最大6.2 dBであることも確認した。

ミリ波を用いた新しい無線通信システムの開発には，ミリ波の特性をよく反映したチャネルモデルが不可欠である．しかし，現在広く用いられているサイトジェネラルなクラスタベースのチャネルモデルは，強い環境依存性を有するミリ波に対しては不十分である．このような，既存のチャネルモデルの精度を向上させるためには，実験に基づいたさらなる伝搬チャネル解析が必須である．本稿では，24 GHz帯および60 GHz帯の2周波数帯を用いて市街地マイクロセル環境において伝搬測定を行った結果について報告する．

これまで筆者らは，同一周波数Full Duplexの実現に向けて，図1に示す様な状況における自己干渉，周辺地物からの干渉についてFDTD法を用いて評価してきた[1]．しかし，FDTD法による解析のみでは，車両周辺の伝搬状況を物理的に理解することが難しいことから，ここでは結合度を伝搬モデルにより定式化することを目的とする．本研究では，初期検討として，車両を模した金属直方体とルーフだけを考慮した結合度推定式を導出し，その妥当性を評価する．

近い将来，自動車は通信インフラや交通管制センターと常に通信しながら走行する自動運転が実現されようとしている．その通信手段として，第5世代移動通信システム（5G）やITS通信システムの利用が期待されている．ただし，市街地における路車間，車車間通信の通信エリアは，市街地構造および基地局構造に大きく影響される．本報告では，実際の市街地構造を考慮した通信エリア拡大手法の検討に向けて，郊外地構造データを用いたレイトレースによる電波伝搬シミュレーションと実測データとの比較を行い，伝搬損失の推定を行った．

近年，第5世代移動通信システム(5G)のサービス開始やITS(Intelligent Transport Systems:高度道路交通システム)での車車間・路車間無線通信技術の発展など無線通信技術の利用がますます拡大している．本研究では5Gによる都市部の交差点での路車間通信を対象として、スーパーコンピュータ富岳を用いてFDTD法シミュレーションによるフルウェーブ電磁界解析を行い、電界強度分布、伝送損失、遅延スプレッドを算出し、通信品質の厳密評価の有効性を検証した。

置局設計などを目的として線路沿線の電波環境を把握するために，しばしばレイトレーシング法による電波伝搬解析が活用されている．電波伝搬解析には送受信点の諸元や解析空間のモデルが必要であり，市街地環境におけるモデルは一般的に電子住宅地図データを基に作成する．しかし，鉄道施設である駅舎や線路沿いの架電柱などに関する情報は電子住宅地図データに含まれない．これら鉄道施設は電波の遮蔽物となるため，高精度な電波伝搬解析を行うためにはこれら構造物を含んだモデルを作成する必要がある．本稿では，モービルマッピングシステムで取得した鉄道施設の 点群データを基に電波伝搬解析に適した3次元モデルを作成する方法について報告する

列車の運行においては列車無線の安定的な性能が重要となっている．列車無線は鉄道沿線に設置された地上局と列車間での通信となるが，線路上や線路脇に建物などの障害物が多数存在する都市部の鉄道では，地上-列車の位置関係による伝搬特性の把握が難しい．本報告では，都市部の鉄道沿線における伝搬特性をレイ・トレーシング法で解析し，実際の伝搬特性を再現するために重要となるモデリング要素について明らかにしている．

第6世代移動通信システムでは超高速・大容量通信の実現に向けテラヘルツ帯の利用が検討されている．筆者らはユーザ端末とウェアラブルデバイスなどを協調しアンテナ数を拡張する仮想化端末への活用を提案している．本技術の無線リンクの評価には電波伝搬特性の解明が不可欠であり，筆者らはこれまでに100GHz帯の頭部周辺での伝搬経路について報告している．本稿では腕・胴体周辺の支配的な伝搬経路を明らかにし，滑らかな丘の回折モデルとERモデルの合成による伝搬損失モデルを提案する．

第6世代移動通信システム（6G）に向けて100 Gbpsを超える超高速・大容量通信の実現が検討されている．100 Gbps超の通信速度を実現するため，100 GHz～300 GHzのサブテラヘルツ波の活用が注目されているが，ミリ波と比べて人体等の遮蔽損失が大きいことが知られている．一方，屋内環境では，人体遮蔽時においても壁や天井などからの反射波を活用することが期待できる．本稿では，屋内の廊下において，160 GHz帯で人体遮蔽時の直接波と壁や天井方向からの反射波を測定した結果を報告する．

300 GHz帯無線において，人体が電波を遮断・反射することにより与える受信電力の減衰量を評価した．遮断による減衰量は，完全に遮断された状態だと人体が正面，横向きともに約26 dBとなった．反射における減衰量は，伝送距離1.6 m，送受信機にアンテナ利得7 dBのプローブアンテナの場合，受信機位置90° から-5° までは入射角30°、60° どちらも損失は約 -20～-30 dBであった．その後，入射角30° の損失は減少傾向であり，入射角60° は増加傾向にあった．今後は反射・遮断損失の衣服の種類依存性の評価を実施する．

次世代移動通信として6Gの研究開発が行われている．我々は，これまで人体遮蔽特性および人体散乱特性を評価した．本稿では，電波暗室内にて人体散乱特性における偏波の影響に関する測定を行ったので結果を報告する．

次世代移動通信として第6世代移動通信システム（6G）の研究開発が進んでいる．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おり，そのユースケースの一つとしてマルチユーザーキオスクの検討や基本的な電波伝搬の研究も行われている．我々は，これまで人体によるテラヘルツ波の伝搬，透過損失，散乱などの特性の検証を行ってきた．本稿では，人体散乱波の交差偏波の特性について30GHz, 100GHz, 300GHzでの周波数特性を実測により検証したので報告する．

6Gでは超高速・大容量の実現に向けて， ITU-Rにおいて300GHz帯までのサブテラヘルツ波帯の適用について検討が開始された．5Gチャネルモデルは，3GPPやITU-Rで100GHz帯まで標準化されたが，測定結果は71GHz未満であり，サブテラヘルツ波帯システム設計において十分ではない．そこで本稿では，市街地マイクロセル環境において2-300GHz帯までの伝搬損失特性について検討したので報告する．

我々は，300GHz帯無線において，樹木が電波を遮断する際の季節ごとの減衰量への影響を評価した．伝送距離60mで送受機・受信機にカセグレンアンテナを使用した場合，樹木遮断による平均減衰量は，11/2で21dB，3/23で15.8dBとなり， 約5dB差となった．減衰の変動幅を比較すると11/2が47dB，3/23が35dBで14dB差という結果が得られた．

本論文では300GHz帯フロントホール回線におけるゲリラ豪雨時の回線稼働率を評価した．東京中心部の 5km 四方のエリアに構築された356のフロントホール回線において，晴天時では全ての回線で100Gbpsのデータ伝送が可能な受信電力を上回った．また，ゲリラ豪雨が発生した30分間で所要受信電力を下回る回線の割合の平均は20.5%となった．

Sub-6GHz帯と28GHz帯のサブミリ波帯を利用した第5世代（5G）モバイルネットワークの商用展開が進む中，研究開発の焦点は5G以降のモバイルネットワークに移りつつある．将来のモバイルネットワークでは，5G10倍以上である最大100Gbpsでの超高速データ転送の実現が要求される．このため，数GHzから数十GHzの広い帯域が利用可能なテラヘルツ帯（100GHz～10THz）の活用が注目されている[1]．これまで，ポイントツーポイント（P2P）の短距離通信のための無線システム構成が検討されてきた．本研究では，モバイル接続用途への拡張を目指し，150～300GHz帯の電波伝搬測定技術の開発および伝搬路モデルの検討を行い，新たな超高速無線通信システムの設計・開発・評価に貢献することを目的としている．本稿では，構築した300GHz帯チャネルサウンダについて述べ，構築したシステムの検証実験およびその結果を報告する．

近年の急激な通信トラヒックの増加に対応する一つの方策として，ミリ波やサブテラヘルツ波の高周波数帯の利用が注目されている．特に，サブテラヘルツ帯は，ミリ波に対して10倍以上広い周波数帯域幅を利用できるとみられている．しかし，これらの高周波数帯の電波は今まで利用されてきた周波数帯の電波に比べ，直進性が高く，減衰が大きいことが知られている．今後サブテラヘルツ波を利用していくためには，サブテラヘルツ波の特性を正確に把握する必要がある．本研究では我々が構築した300GHz帯双角度チャネルサウンダを用いて基礎実験を行い，装置の動作検証，サブテラヘルツ波の特性を確認する．

第6世代移動通信システム（6G）に向けて100 Gbpsを超える超高速・大容量通信の実現が検討されている．100 Gbps超の通信速度を実現するため，100 GHz～300 GHzのサブテラヘルツ波の活用が注目されているが，ミリ波と比べて人体等による遮蔽損失が大きいことが知られている．しかしながら，屋内などの周囲に壁や天井が存在する環境では，それらで反射した反射波が遮蔽されずに十分な強さを持って到来することが期待できる．本稿では，屋内環境において，300 GHz帯で会議室の壁や天井で反射するマルチパス波を測定した結果を報告する．

無線空間内における波源位置推定アルゴリズムの検討を行っている。電波センサの到来方向推定結果を基にレイトレース法による伝搬路推定を行い、細分化した空間との伝搬路の交差空間を推定することで波源位置推定を行い、本アルゴリズムの有効性について示す。

Society 5.0時代では，これまで以上に多くの通信機器が用いられ，かつ大規模通信が行われることが考えられる．これに伴い，新たな電波システムの設計・評価・検証を低コストかつ短時間に実施することが求められる．Project PLATEAUでは，3D都市モデルのオープンデータ化が進められており，PLATEAU 3D都市モデルの電波伝搬シミュレーションにおける活用が期待される．本報告では，精度が異なるPLATEAU 3D都市モデルを用いた電波伝搬シミュレーション結果を実測結果と比較したので報告する．

移動通信システムにおけるエリア評価のための伝搬シミュレーションの高精度化は重要である．また，6Gにおいては，サイバー空間においてこのような技術を用いてリアルタイムに伝搬特性を予測し，フィジカル空間においてシステムを動的に制御することで，性能の最大化と通信品質を担保することができる．本稿では，高速かつ高精度な電波伝搬推定を目的として，カラーイメージを用いた伝搬推定法であるCI法を提案する．屋外環境における伝搬損失の実測結果との比較により，CI法の有効性を明らかにする

屋内の電波伝搬の電磁界解析において，建築材料の設定した複素比誘電率により，電界分布に変化があることが確認されている．そのため，複素比誘電率を推定することは電波伝搬を確認するために大切である．そこで筆者らは非破壊で建物の壁などの複素比誘電率を測定する方法について検討を進めている．複素比誘電率の測定方法の中でも反射係数と位相から求めることが可能な定在波法に着目した．定在波法は平面波環境では法則通りに成り立つが，実環境での算出を試みた際に設定した複素比誘電率と異なる結果を得たため修正が必要だと考えている．本稿では，レイトレース法と実測データを用いて平面波環境と実環境の誤差要因について考察する．

5Gの利用が本格的に始まっている。5Gで用いるミリ波帯の電波は直進性が高いため、スルーホールが発生しやすい。この問題を解決するため、メタサーフェスによる電波の反射・屈折制御が提案されている。我々は独自に透過型メタサーフェス屈折板を開発し、5G電波を用いた実験により効果を確かめた。メタサーフェスを含んだ電波伝搬解析手法の研究については、メタサーフェス反射板の放射特性を考慮したレイトレース解析の研究報告があるが、適用範囲は遠方界領域に限られる課題がある。そこで我々は屈折板を対象にフレネル領域に適用可能なレイトレース解析手法を検討した。

仮想空間上で無線システムの評価や設計を行う無線エミュレータを実現するため，個々の環境に応じた高精度な伝搬モデルが求められている．マルチパスによるフェージングの変動の影響を評価するためには，時空間特性のモデル化が必要である．環境情報を利用した時空間特性の推定手法として全天球画像を用いた機械学習が提案されている．本手法では，送受信点から共通して見える建物の特徴抽出により，サイトジェネラルなモデルより高精度な推定を実現している．しかし，送受信点からの見通し外の建物等で複数回の反射回折が生じる場合は，全天球画像では環境情報が欠落するため推定精度に課題がある．本稿では，複数の反射回折が生じる場合でも高精度に時空間特性を推定するため，新たな建物高の入力形式を提案し，遅延スプレッドに対する推定精度の評価結果を報告する．

本稿では，計算量を削減する目的で，建物マップ画像を利用せず，特徴量パラメータのみを入力として，C-GraphCNN による電波伝搬損失の推定手法を提案する．FNNによる伝搬推定モデルをベースラインとして，AP 研伝搬データベースの小倉・津田沼データセットを使用したシミュレーションを通して，提案手法の優位性を検証した．

第6 世代移動通信システムではNew Radio Network Topologyと呼ばれる様々な無線セルを重畳した複雑な構成が提唱されており，多数セルの切替/協調制御が重要になると考えられる．本稿では，そのような状況で必要な，事前に各セルの通信品質を秒以上のオーダで予測する手法として，深層学習のRNNを用いた受信電力変動予測について，入力データとして直近の受信電力を用いる手法に加え事前に導出した推定値を用いた手法を報告する．

現在検討されている次世代移動通信システム（B5G / 6G）では周波数利用効率と電力効率のさらなる向上が求められており，そのためには高精度な伝搬モデルが必要となる ．そこで，筆者らはDCNNを用いた伝搬損失推定モデルを提案している．一方，システム性能を評価するためには送受信間パスの遅延時間や到来角度を推定可能とするチャネルモデルも必要である．そこで，本稿ではDCNNを用いたチャネル推定モデルを提案する．

近年，B5GやHAPS等など無線システムで使用する周波数の上昇は著しく，降雨減衰の推定の重要度は増している．一方で，最近では経路上の情報を入力マップとするCNNを用いた伝搬損失推定に関する研究が盛んに行われている．筆者らは以前に，降雨減衰推定においても伝搬損失推定と同様の手法をとることが可能であると考え，降水強度および送受信点間距離といった経路上の情報の二次元データを入力とする，深層学習を用いた降雨減衰推定法を提案した．本稿では，提案した手法に対して実データを用いて深層学習モデルの訓練および検証を行い，提案した降雨減衰推定法の評価を行った．

マイクロストリップアンテナは摂動を加えることによって円偏波の励振が容易に行える. しかしながら, 円偏波MSAの軸比が3dB以下の帯域は狭帯域で, 周波数比帯域は1〜2％である. 本報告では, MSAのボアサイト方向に摂動給電型円偏波クロスダイポールを寄生素子として配置し, 軸比を広帯域化する検討を行った.

Magic-Tを用いることにより2点給電型円偏波アンテナの軸比を広帯域化することができる．本稿では，円形スロット開放をMagic-Tに適用し，2点給電型円偏波アンテナの更なる広帯域化を実現した．提案アンテナの軸比の3dB帯域は，先行研究のアンテナの4.4%に対して8.5%と約2倍に広帯域化でき， T分岐を用いた円偏波アンテナの0.8%と比べると10倍以上広帯域化することが可能である．

約0.03波長の超低姿勢構造を有し, 円偏波軸ビームを形成するメタマテリアルループ(メタループ)アンテナを提案してきた. このとき, ループの円周は設計周波数において2波長以下であった. 本稿では, 約5波長の大きな円周を有するメタループアンテナを用いた円偏波軸ビーム形成を検討する.

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)を考案した．本報告では，MACKEYを薄型化し，逆L型素子を用いて不平衡給電にしたMACKEYⅡをベースとした．さらにシーケンシャルアレー技術を用いてアンテナサイズ約λ/2角で偏波を従来の直線偏波から円偏波とする新たなモデルであるMACKEY CS型(以下:CS型)を提案した．

MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) アンテナにおいて広帯域にわたってアンテナ効率を向上させるために，広帯域化及び低結合化（以下，デカップリングと呼ぶ．）を同時に考慮する必要がある．2素子のMIMOアンテナ間のデカップリングには，様々な手法が提案されており，ブリッジライン(BL)を用いた手法が最も簡易な手法の一つである．先行研究では，2素子の平板逆Fアンテナ(PIFA) 同士をブリッジラインで接続するとデカップリングが実現可能になることが確認できたが，帯域幅が狭まってしまう課題がある．そこで本研究では，2素子のPIFAのデカップリング及び帯域幅の維持を両立させる手法を検討した．

携帯端末には多数のアンテナが搭載されており，周囲環境に応じて簡便に指向性を切り替えられることが求められている．エネルギーバントギャップ構造(EBG)を配置してアンテナの指向性を切り替える手法が検討されているが，立体的な筐体への適用は検討されていない．携帯端末を模した金属筐体の放射については，折り返しダイポールアンテナを用いて筐体を励振する手法が検討されている．一方で筐体からの放射の指向性は考慮されていないため，指向性を制御する手法が必要である．本稿ではマッシュルーム構造を提案し，金属筐体上に適用したときの放射特性の変化について検討する．

スロットを設けた金属筐体内部に給電アンテナ素子を配置したアンテナについて様々な報告がされている．先行研究では，金属筐体に1つのスロットを設け，内部に折返しダイポール素子を設置したアンテナが報告されている．そこでは，2共振特性による広帯域化の動作原理を基に，薄型化が検討されている．本稿ではスロットの形状をH型にすることで，更なるアンテナの小形化を検討した．

仮想空間上で様々な無線システムを検証可能とするワイヤレスエミュレータの研究開発において，現実に近いアンテナ特性を模擬するために，アンテナを機器に取付けた場合の放射パターンのモデル化が必要となっている．本稿ではITSシナリオを想定して，車両内外にアンテナを取付けた場合の放射パターンの電磁界解析結果を報告する．

筆者らは，2周波数で使用可能な双方向指向性を有するアンテナとして，逆三角形状のモノポールアンテナをコの字型金属カバーで覆ったアンテナ方式を提案した．本稿では，提案手法を適用した双方向指向性アンテナの試作評価結果について報告する．

近年，通信容量を確保するためにMIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技術が広く用いられている．特に、偏波MIMOアンテナは多くの携帯電話に実装されており、偏波MIMO技術は携帯電話基地局にも利用されている．本稿では広帯域でコンパクトな偏波MIMOアンテナに着目する．Haloアンテナに無給電素子を4個装荷し，内部に広帯域スリーブアンテナを挿入することにより比帯域幅が10 %以上の広帯域な直交偏波無指向性アンテナを検討したので報告する．

近年種々のアンテナについてメッシュ化の検討がされている．本報告ではメッシュ構造テーパスロットアンテナについてシミュレーションを行い，その特性について検討した．

超広帯域(Ultra-wideband: UWB)システムは，非常に広い周波数帯域を用いて通信を行うことで，近距離における高速な無線通信システムとして広く検討されている．米国連邦通信委員会(FCC)は，2002年に超広帯域無線システムの使用周波数として，3.1GHz～10.6GHzを認可しており，この周波数帯域を満たす広帯域な特性を有するアンテナの設計が求められている．本稿では，著者らが以前に提案した電磁結合とショートスタブ構造を備えた平面型UWBモノポールアンテナを試作し，実測した結果について報告する.

円偏波で広帯域な衛星通信等に用いるアンテナとして，スパイラルアンテナが有力である．スパイラルアンテナの適用には，単一指向性のアンテナとする必要があり，広帯域でブロ－ドな指向性が維持されることが望ましい．また，高感度のアンテナとするために，導体で構成されるキャビティ内に電波吸収体を配置せず，軸比及びインピ-ダンス特性を広帯域で良好に保つ必要がある．今回，低姿勢の薄型円筒状キャビティを用いることで，良好な結果を得たので報告する．

船舶の安全航行のため，多くの通信用アンテナやレーダリフレクタが設置されている．通信用アンテナ及びレーダリフレクタは見通しを確保するために高く設置することが求められるが、船舶工学的には可能な限りこれら高所位置の艤装品を減らすことが必要である．本稿では，通信用アンテナを高RCS 化することで，レーダリフレクタとしての機能を通信用アンテナに持たせることを検討する．具体的には，トランケットバイコニカルアンテナに広い角度範囲で高いRCS 値となる3 面コーナリフレクタを組み込むことで無指向性の放射パターンを有する広帯域の高RCS アンテナについて検討したので報告する．

周長を5波長とするリング形MSAを用いて、管軸に対して斜め45°偏波を放射する方形導波管狭壁面上の4素子定在波励振平面アレーアンテナを設計し、シミュレーションから良好な周波数特性と放射パターンを得られた。

通信用アレーアンテナなどでは，低軸比な円偏波特性が要求される．素子アンテナとして，マイクロストリップ線路で給電されたスロット結合パッチアンテナを用いた場合，アンテナ背面方向の不要放射と軸比が課題となる．そこで，本稿では，ストリップ線路給電スロット結合パッチアンテナの低軸比化を検討する．提案構造では，パッチと結合スロットの形状をそれぞれ，十字状とコの字状とする．これにより，スロットの干渉がなくアンテナを整合設計でき，低軸比特性が得られることを解析より示す．

パッチアンテナの広帯域化の方法として、二重パッチアンテナ、E形状を用いる構成等が知られている。前者は基板の層数が増える、後者はパッチの幅が広く、アレー化時の素子間隔に制約が生じるといった懸念がある。著者らはこれまでにパッチにクランク状のスリットを設けたアンテナを提案し、通常のパッチアンテナとほぼ同じ外形を維持して広帯域化できることを示した。本稿では電磁界解析により提案アンテナの動作を考察する。

2つの周波数帯域で約10%の比帯域幅を示すLプローブ給電2周波共用一層構造広帯域MR-MSAを設計した。

リング形素子、Lプローブ、地導体の間を空気層とするLプローブ給電リング形MSAのアンテナ高さと比帯域幅の関係についてシミュレーションにより検討した。アンテナ全体の高さを低くするほど狭帯域特性を示し、利得の最大値は増加することが確認された。

In this study, a single-feed dual-beam switchable microstrip
array antenna is experimentally studied. It consists of four linearly polarized antenna elements and two magic-Ts. The magic-T consists of a microstrip line T-junction
and slot-to-microstrip line T-branch. It has two input ports using a
microstrip line and slot line. A PIN-diode-loaded
single-pole double-throw (SPDT) switch is used to select either
one of the input ports. Based on the input ports, the proposed antenna can switch its radiation pattern.

This paper presents an array configuration of reconfigurable circularly-polarized microstrip antenna employing short-ended microstrip-line perturbations and planar Magic-Ts. It consists of two feed networks and four radiating elements. Each radiating patch has diode-integrated short-ended microstrip lines for the reconfigurable circular polarization (CP) using the bias voltages. The feed networks for the RF signal and the switching signal are properly designed to function together using Magic-Ts. Therefore, this structure can offer the design flexibility without the additional feed circuits. The CP reconfigurable property can be enabled by concurrently applying the RF signal and the switching signal to the respective feed networks.

Base station antennas for Sub-6 communication systems require omnidirectional and highly directional radiation patterns. In this paper, a high gain vertical polarized omnidirectional base station antenna for Sub-6 band is proposed. The utilized radome enlarges the aperture of the antenna so that the gain also increases. By utilizing several elements in one layer and the medium radome, an omnidirectional radiation pattern is realized with a compact geometry.

Omnidirectional circularly polarized (OCP) antennas take both the advantages of their unique radiation pattern and circular polarization (CP) characteristics. In this paper, we aim at improving the omnidirectional features of the omnidirectional circularly polarized collinear (OCPC) antennas by changing the open-ends of the loops. A ten-stage 4-side arrangement OCPC antenna array is presented as an example. The orientation of the loops are different along the array and roundness of the pattern is improved.

5Gで用いられるミリ波帯など高い周波数の電波は、障害物により見通しが得られない場所では通信品質を確保できないという課題がある。その課題解決のためメタサーフェス反射板が提案されていたが、我々は柔軟で自由度の高いエリア構築を可能とするため、新たな選択肢としてメタサーフェス屈折板を開発した。本報告ではメタサーフェス反射板とメタサーフェス屈折板の違いとして、入射面に垂直な軸の周りの回転に対する反射／屈折方向のずれ方に着目した。解析と実験により、メタサーフェス屈折板は設置後の回転ずれに対して電力の安定性が高いことがわかった。設置に対するロバスト性が高い一方で、板の回転による方向の調整は限定的である。

ミリ波帯ではマイクロ波帯と比較して電波の直進性が高く、障害物に対して電波の回り込みが少なくなり、その結果、カバレッジホールが発生してしまう。これを解決するために我々は、360°の位相変化を達成可能な素子を提案し，それを用いた透過型メタサーフェス屈折板を報告した。しかしながら、この構造においては、水平または垂直のどちらかの偏波にしか反応しないため、水平偏波対応の屈折板と垂直偏波対応の屈折板を2 枚重ねて両偏波に対応する必要がある。
本報告では、スーパーセルが実現可能な両偏波対応の透過型メタサーフェス屈折板の素子を提案し、それを用いた屈折板を設計する。最後に有機基板による試作結果の報告を行う。

ミリ波帯の電波は直進性が強いため, 障害物により見通しが得られない場所では通信品質を確保できないという課題がある.解決方法として電波の進行方向を任意に制御可能なメタサーフェスの検討が数多く行われてきた. 透過型メタサーフェス屈折板の実現のためには各素子の透過位相を360°制御する必要があり, 我々の研究グループでは簡易な構成で360°の位相変化を達成可能な素子を提案している. この電波の位相を制御する技術を応用することで電波を集束可能な透過型メタサーフェス(以降, 集束板)も設計可能である. 本稿では設計した集束板の特性について報告する.

ミリ波5Gにおける課題として，周波数に起因する直進性の高さによりカバレッジホールが発生しやすいという点がある．これを解決する技術として筆者らはこれまでに透過型メタサーフェス(以降，屈折板)を提案している．この屈折板を構成する各素子はフッ素樹脂系基板とその両面に形成された共振器で構成されており，2つの共振器を適切に結合させることで360°の連続した透過位相の変化を実現している．これにより，透過方向への任意の波面制御を可能としている．屈折板を設置する際には，景観に配慮しなければならない場合もあり，その際には透明であることが求められる．本稿ではこれまでに提案した屈折板の透明化を検討し，その特性について報告する．

第5世代移動通信において，カバレッジホールを解消する手段の一つとしてリフレクトアレーが注目されている．一般にリフレクトアレーは，想定された入射に対して所望の方向に反射するよう設計されているが，そのリフレクトアレーに想定外の入射があった場合の報告例は少ない．本研究では，リフレクトアレーに想定以外の方向及び周波数で入射があった場合，どのようなRCS特性となるかを調査した．

In order to evaluate the reflection coefficient at the surface of a reflectarray (RA), the far field measurement has been used which required a large-size measurement system. In this report, a near field measurement is presented to evaluate the complex reflection coefficient distributions by measuring standing wave.

偏波によってビーム方向を変化させるリフレクトアレーアンテナが提案されている．以前の報告では，各偏波について360°の反射位相領域をカバーし，独立した位相制御が可能である素子形状としてスプリット矩形ループ素子[1]を提案した．本研究では，この素子形状を用いて設計したリフレクトアレーの放射特性について報告する．

多重折り畳みアレーアンテナは, 段差を残したまま展開を行うアンテナである. そのため, 簡単な構造で大きいアンテナも小さく格納でき, 二次元の展開も容易である. これまでにも小型衛星用の多重折り畳みアレーアンテナの放射特性や素子配列についての検討が行われている. 本論文では, ビーム走査を行った際の放射特性についての検討する.

大気中の水蒸気を精密に測定するために水蒸気から雲中の水、酸素のスペクトラムを1つの受信系で測定できる16-64GHzの広帯域アンテナを開発した。これはNICT鹿島34mアンテナなど大型カセグレンアンテナの広帯域化に用いた広帯域フィードを基にしたものである。この帯域を全てカバーできる冷却低雑音アンプの市販品がないため、異なる帯域の2つの低雑音アンプを使っている。このためのクワッドリッジ導波管によるOMTも開発した。
本研究の性能測定には京都大学生存圏研究所METLABを利用し、16-64GHzの広帯域のアンテナ開発には科研費(21H03828)および (科研費21H04524)のサポートを受けている。

食品製造ラインやプレス加工現場では、微小な異物の混入を検知する必要がある。高い分解能が必要とされる。周波数の変化によらず一定のインピーダンスを維持可能な自己補対アンテナがある。この放射アンテナ素子のインピーダンスは約189Ωで一定となる。その特徴を活かして広い帯域を用いたFMCWレーダーを実現することで高い分解能を得たい。同様に一定のインピーダンスを持つ給電構造として同軸ケーブルがある。同軸ケーブルの特性インピーダンスは50Ωであるため、自己補対アンテナ(約189Ω)と整合可能な仕組みが必要となる。本研究グループでは、同軸切りかけ構造を用いることで広帯域に整合がとれることを解析により示している。
本報告では、実験を行い広帯域において-10dB以下の反射特性を維持し正面方向に一定の利得(3dBi±2dB)を維持できたことを計算値と測定値の比較により明らかにする。

60 GHz帯で単素子パッチアンテナを試作し，アンテナ基板の側方につけた給電用同軸コネクタの放射パターンへの影響を報告してきた．本稿ではこのパッチアンテナを2点給電として，偏波をV/H/±45°の4種に切り替え可能なアンテナとし，その+45°偏波時の放射パターンを測定した．結果としてE面を用いることで±30°で5.4 dBi以上，±45°で5.2 dBi以上のアンテナ利得が得られた．

150GHz帯チャネルサウンダ用中空導波管スロットアレーアンテナの給電部を設計した．150GHz帯と周波数が高いため，空間伝送損失が大きくなりアンテナの所望利得が大きくなる．高効率特性を実現するため伝送損失が小さい中空導波管構造を用いる．設計周波数は158GHz，所望帯域は155~161GHzである．方形導波管，給電開口はWR6.5(断面1.65mm×0.82 mm)とし，ラジアル線路の高さは1.65mmである．方形導波管の壁厚は0.10mmとしている．所望帯域内で給電部の反射は現時点で-9.6dB以下であり，今後さらに反射を抑圧する必要がある．

本報告では，300GHz帯で，±30°の範囲を8マルチビーム切り替えする誘電体レンズアンテナを設計，試作し，その特性を評価した結果を示す．

300 GHz 帯は Loss 環境での利用が予想される．そのような環境では基地局アンテナの垂直面内指向性をコセカント 2 乗に設定し，基地と移動局の距離にかかわらず受信電力が一定となるエリアの構築が理想とされる．そこで，本発表ではコセカント 2 乗指向性反射鏡アンテナの試作とその距離特性の測定を行い，本アンテナが 300GHz 帯のエリア設計に寄与できるかを検討する．

フルDBF(Digital Beam Forming)アンテナの低コスト化技術として，各素子アンテナ信号に直交符号を乗算・合成し，信号処理でこれらを分離することでA/D 変換器数を削減する方法が提案されているが，各素子アンテナ系統に増幅器が必要となる．筆者らはこれまで，増幅器数を削減する方法として，複数のスロットペアを配列した導波管スロットアレーの各スロットペアの動作を直交符号に従うようにPINダイオードにより切り換えることで，受信信号を符号分割多重化し，信号処理で各素子アンテナ信号に分離するDBFアンテナを提案している．本稿では，提案アンテナの試作品を用いた実験結果について示す．

RLSA (Radial Line Slot Antenna) は平面薄型アンテナで円偏波向けに使われている。ラジアルラインへの給電は非共振クロススロットにより行う。スロット長を共振長から励振位相差90°つける事で回転モードを励振する。
給電部だけでなく、放射スロットアレー終端部に非共振クロススロットペアを用いることで原理的に最少構成のRLSAが提案され、解析も示された。更に内周にTの字型スロットを配列して任意の利得を実現できる。
本報告では、実験により理論と解析の結果を裏付けたことを示す。

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．平行平板内を伝搬する平面波に対しスロットを傾斜して配置すると横方向へ散乱波が生じ特性が悪化する．本稿では，横方向散乱波を防ぐコルゲーション構造を導入した平行平板導波路上スロットペアを設計する．

完全並列給電導波管2次元2^n×2^nスロットアレーアンテナにおいて並列給電段数nを1段増やすと面積が4倍になり指向性利得を6dB増やせる。しかし給電線路長が長くなり伝送損失が増え、それが6dBを超えると利得が低下する。そこで部分的に直列給電を取り込み、帯域は狭くなるが伝送損失を減らせる可能性がある。本稿では部分並列給電平行平板スロットアレーアンテナの放射素子を設計する。給電スロットは直列給電導波管広壁中央に非傾斜に配置し，1つの壁により磁界を近づけ励振し，もう1つの壁で反射を抑圧する。給電スロットは1/2波長間隔で配列し，隣接素子で壁を逆の狭壁から伸ばして同相で励振する。

本研究の目的はアレーアンテナ素子単体の性能測定評価精度の向上である．素子間相互結合を含む周期境界条件と同様な電磁界分布の実現を目指し，アンテナ外部空間に誘電体板ハード壁導波管を配置する構造を設計した．

In 2016, Kim et al. firstly proposed a hollow-waveguide two-plane coupler, owning a bright advantage over a conventional one-plane structure in shorter physical length. However, when it comes to actual application in more diversified matrices, a two-plane coupler equivalent to the concatenation of an H-plane coupler with an E-plane coupler having a different division ratio is more in demand . This manuscript introduces a newly proposed two-plane hollow waveguide coupler with an unequal division ratio of 1:√2 and 1:1 along with the horizontal and vertical directions, respectively.

This paper presents the design of the 1D radiating subarray of slot pairs with no offset in a dual-polarized parallel plate array antenna. The design of the feeding part will be presented at the conference.

General configurations of planar switching matrices with an arbitrary number of beams using one-plane couplers have been proposed. For an even number of beams, a special configuration, where two Nolen matrices are fed in parallel through crossovers, was found to be more compact than standard 1-D matrices. This special configuration reduces to a Butler matrix layout in the particular case with four beams, although phase shifters may differ. This manuscript discusses the performance of different phase difference assignments for this special configuration.

This manuscript has investigated a groove gap waveguide with interlaced pins extending from both top and bottom plates. It is advantageous to reduce fabrication difficulty by adopting a groove gap waveguide with interlaced pins. The proposed unit cell with interlaced pins has practically the same bandgap as the reference unit cell that is commonly used, with a bandwidth of 54 GHz spanning 41 GHz to 95 GHz. The isolation for two parallel H-plane groove gap waveguides with the proposed unit cell is better than 18 dB throughout the whole V-band.

屋内基地局や車載を想定した、第 5 世代移動通信システムま
での 800MHz～4.2GHz に対応した移動通信用マルチバンド直交
偏波 MIMO アンテナについて試作した。本稿では、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、2.6GHz 帯の 4 ブランチ MIMO に拡張したア
ンテナ構造を試作したので報告する。

互いに近接した2アンテナの前段に3個の集中定数素子で構成した減結合回路を接続することで相互結合を低減できる．本稿では，2個の集中定数素子のみで構成したより簡易な減結合回路でも相互結合を低減できることを示す．

上部導体板と下部の誘電体基板により構成されるギャップ導波路の伝送損失についてシミュレーションにより検討を加え、各種寸法を適切に設定することで、1 dB/m以下の伝送損失となることが確認された。

本稿では、電磁界解析を利用したアンテナ単体モデルでの解析、実際にアンテナを車体に設置した際のレドームやバンパーなどのアンテナ周辺環境の影響を考慮したモデルでの解析、それらの影響をすべて考慮した状態での、実際のミリ波レーダーとしての性能を検証するための、実走行時のレンジドップラー解析について紹介する。また、より複雑なシナリオでの仮想空間走行解析についての紹介を行う。

磁界結合ワイヤレス電力伝送において，送信コイルと受信コイルの間への無給電コイルの挿入，およびインダクタンスの装荷によるワイヤレス電力伝送効率向上効果について，試作と，ネットワークアナライザを用いた測定による検討を行った．その結果，設計周波数である2MHzにおいて，インダクタンス装荷のみ，中継コイル挿入のみの場合は，効率の向上は数%とわずかであるのに対して，中継コイルを挿入し，３つのコイル全てにインダクタンスを装荷した場合は，ワイヤレス電力伝送効率が８％から44%まで向上することを明らかにした．また，測定結果と，解析結果を比較し，効率，最大効率とも，周波数に対する変化が良く似ていることを明らかにした．

我々は，DCレクテナアレーの性能向上のために，高密度アレーアンテナに装荷する無給電素子の配置法について検討した．本稿では，無給電素子を装荷した高密度アレーアンテナに誘電体を挿入し，アンテナを低姿勢化する方法を検討した．シミュレーションにより，開口比 を維持したまま，高さを従来最も開口比の高かった0.4よりも0.15程度低くできることを確認した．

ワイヤレス電力伝送（WPT）技術は，IoT デバイス，ウェアラブル機器，無人航空機など，多くのワイヤレスシステムに向けて開発されている．WPTでは整流効率の向上が大きな課題となっており，アンテナと整流器の効果的な統合が求められている．筆者らはミリ波帯で高効率な整流器を実現するために，高インピーダンスアンテナについて研究してきた．ここでは，高インピーダンスの金属板上折り返しダイポールアンテナ(FDA)について報告する．

ウェアラブルアンテナの一つとしてヘルメットアンテナが様々な目的で検討されている．防災用のヘルメットアンテナとして，先行研究では，低姿勢かつ水平面内垂直偏波・無指向性の放射パターンを有する容量装荷モノポールアンテナを用いたものを提案している．これは， VHF帯で仕様可能でアンテナが突起物とならない構造となっているが，VSWR ≤ 3となる比帯域幅が1.82 %となる狭帯域となっている．本稿では，防災用ヘルメットアンテナの広帯域化について検討する．

　海洋レーダでは，一般的にHF帯などの低周波帯を利用するため，アンテナ素子が大型となる．そのため，景観への影響を最小限に抑え，かつ耐風性を満足するためには，利得を落とさずにアンテナを低姿勢化する必要がある．電流が放射に寄与するダイポールアンテナ等を低姿勢化する方法として折り曲げることが考えられるが，地板の影響により利得低下が懸念される．一方で，地板の影響を受けにくい磁流が放射に寄与するスロットアンテナを用いることで，アンテナ素子の低姿勢化が可能になると考えられる．本発表では，スロットアンテナを用いた場合の水平方向への高利得化が可能な構成を提案し，計算による検証を行う．

Since the geometrical optics assumption has accuracy issue, especially at mmWave band where the wavelength is small relative to the size of the scatterer. Therefore, there is room to improve Ray tracing at mmWave for the structures with a finite surface (e.g., the non-planar surface). Physical optics (PO) simulation calculates a scattered field on the illuminated surface of the object by using electromagnetic wave. The mechanism of the propagation can be observed by PO simulation. In this work, propagation prediction on the non-planar surface (serration) will be investigated utilizing PO simulation.

With the development of wireless communication systems including 5G, various services such as autonomous driving and drone can be realized. As well known, an accurate channel model is essential to develop and evaluate such systems. However, conventional channel models are difficult to capture site-specific channel properties which differs from various environment conditions. Recently, machine learning based channel modeling is attracting large attention as a promising solution. In this paper, machine learning based method is proposed to predict large scale channel parameters (LSCPs) in outdoor urban cellular environment using the extracted map data features by pre-trained VGG16 model.

One technical challenge in mm-wave frequency band is the shadowing effect. Passive reflectors can deal with this issue without energy supply.　There is paper investigates that with some repeated small triangular structures on flat reflectors, the coverage of it can be improved. However, there is few research on how shape influences the coverage of passive reflectors. This paper used physical optics (PO) to investigate the coverage area of different passive reflectors.

This paper investigates the experimental performance of human-body localization using such a bidirectional SIMO radar. A single target was estimated in an indoor multipath-rich environment. The measurement results indicated that the 50-percentile of distance error was decreased from 2.50 m to 0.20 m. The experiment confirmed that our proposed method can successfully localize the target position even when two stations have various frequency offsets.

In this paper, we experimentally evaluated the accuracy of the previously proposed method using a lossy monopole array and a cavity to verify its feasibility. Though the accuracy is degraded out of the resonant frequency, this experimental result verified that the proposed method computes the correlation coefficient accurately at the center frequency.

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通信における干渉検討やセル設計を実現するためにクラッター損失推定が必要不可欠である。著者らは移動局高の変化によるクラッター損失特性の測定解析を行っている[2]。本稿では、移動局が遮蔽建物と同等の高さ、更に見通し・見通し外の境界となる状況におけるクラッター損失について着目し、測定と解析を実施した。

近年，IoT(Internet of Things)やローカル5Gが普及しており，ビルや工場，空港など様々な環境で無線導入が始まっている．無線通信の安定性・信頼性向上のためには伝搬特性の把握が重要で，屋内環境では壁や天井，什器など周囲構造物の影響でマルチパス波が発生し，電波伝搬特性がばらつく．そこで適切な電波伝搬モデルにより回線設計する必要があり，著者らはこれまで複数の屋内環境における電波伝搬モデルについて検討した．本稿では屋内環境で機械学習を適用した伝搬損失推定法について報告する．

電波型無線電力伝送では，不感点にある端末への給電効率劣化や，他の通信システムへの電波干渉が課題となっている．これは，一旦空間中に放射された電波を受動的に「観測・校正・制御」することが困難なためである．そこで本稿では，Reconfigurable Intelligent SurfaceにReceived Signal Strengthを測定可能な単一の観測素子を追加しただけの簡易なハード構成でチャネルを推定可能し，適切な電波制御を実現する最適負荷制御方法を提案する．

ミリ波を用いた呼吸や心拍の非接触バイタルセンシングが注目されている．ミリ波を用いる利点としてカメラ画像が不要，肌に装着しなくて良い，服の上からでも観測可能，等が挙げられる．
本稿ではミリ波レーダによる非接触バイタルセンシングにおいて呼吸の様子がシミュレーションで観測可能であるか，検討を行った．具体的には呼吸による微小な変位を与えた簡易人体モデルを作成し，反射波や散乱波の位相変化を計算する手法を検討した．
その結果，PO 法とレイトレース法を組み合わせたシミュレーションを行うことで測定対象の呼吸位相に対する周囲の散乱物の影響が観測可能であることを確認した．

近年、70m級の大型反射鏡アンテナの代替として、32m級の中型の反射鏡アンテナをアレー状にして用いることが検討されている。文献では、受信系の信号処理による位相調整が想定されているが、送信アンテナとして用いる場合には、各反射鏡アンテナの通過位相を既知としておき、補正する必要がある。著者らは、集束ビーム給電系のセンターホールに設置した反射板にて通過位相を測定する方法を提案し、簡易実験にて検証している。本稿では、実際の集束ビームにおいて通過位相を測定したところ、AZ回転に伴い位相が変動する現象が観測されたため、原因を分析し報告する。

近年，自動運転や安全走行支援に向けて車載用レーダの需要が高まっている．特にMIMOミリ波レーダは高い空間分解能から複数人の同時追跡や生体信号検出などが期待されている。本稿では，マルチパス環境下でのMIMOのチャンネル数および様々な到来方向推定方法による高分解能化技術について実験的に比較検討を行った。

不等間隔アレーとハイブリッド回路を組み合わせた，RSSI のみを用いて無相関な複数波の到来方向推定を行う手法を提案する．また，到来方向推定精度を数値解析で評価した結果について報告する．数値解析の結果，提案法は平均二乗誤差平方根の75%値で約1.8°の誤差で無相関波2波の到来方向推定ができることが分かり、提案法の有効性を示した．

Beyond 5Gや6Gで求められる超大容量・超低遅延通信の実現にむけて，ユーザ端末が周辺の無線デバイス（中継デバイス）を仮想的にアンテナとして扱うことで，ユーザ端末の無線性能を向上する構成（仮想化端末）の検討を進めている．仮想化端末では，ユーザ端末と中継デバイス間で発生する大容量通信を収容するために，テラヘルツ帯の利用を想定しており，テラヘルツの狭ビームを相互の移動に追従するためのビーム連携制御が必要となる．著者らはこれまでに，ユーザ端末のビーム方向と，ビーム方向ごとの中継デバイスの受信電力から計算される重み付け平均角度を用いて，少ないビーム掃引数で高精度に方位推定する手法を考案してきた．一方，狭ビームを広い角度範囲に掃引すると，方位推定に時間を要する．そこで，本稿ではビーム追従を実現するための方位予測手法についての基礎評価を行う．

本研究では，マルチパス環境下での等間隔リニアアレーを用いた FFT-FOCUSS による直接波の DOA 推定において，複数の間引きアレーを構成し，その推定結果を統計処理することにより DOA推定性能の更なる改善を試みる．第1波（直接波）と第2波の到来角を変化させ，計算機シミュレーションを行った．アレーは 4素子すべてを用いるもの，第 3 素子を間引いたもの，第 2 素子を間引いたものの 3 種類を利用し，3 つの推定値の中央値を推定値とした．これらの手法を比較したところ，3 アレーの中央値を推定値とする手法では，第 1 波の推定精度が向上することが確認できた．

UWB無線システムにおいてPN相関法は高精度な遅延時間(TOF:Time of Flight)推定法として知られており，アレーアンテナで受信することで到来波の到来方向(DOA:Direction of Arrival)推定を行うことも可能である．しかしながら，マルチパス環境では所望波とマルチパス波の合成によりTOF・DOA推定精度が劣化してしまう課題が存在する．これを解決するために圧縮センシングでマルチパス波を分離して所望波を読み取る手法が検討されており，推定精度の向上が確認されている．本研究では，さらなる推定精度の向上を目的とし，時間領域だけでなく時間・空間領域でマルチパス波を分離することでマルチパス分離性能を向上させた2D-FOCUSSを提案した．シミュレーションで検証した結果，所望波のTOF・DOA共に推定精度が向上することを示した．

本報告では，電波の伝搬距離と到来方向の2次元MUSIC法を用いた複数人数測位法を提案する．以降，推定精度をシミュレーションにより評価した結果について報告する．対象数が2人のときの測距誤差と到来角度誤差は約1.17 m，約12.7°となり，複数人測位が可能であることが分かった．

著者らは，移動通信端末で観測したRSSI (Received Signal Strength Indicator) と加速度センサ等のセンサ情報によるPDRを用い，人工的に生成したフェージングパターンと比較することで測位する手法を検討してきた．しかし，この検討ではシミュレーションによる検討にとどまり，実験による有効性は明らかにされていない．本報告では，提案手法について実験的評価を行い，測位精度の検討を行った結果について述べる．実験結果より，全経路における平均測位誤差は1.9 mとなり，1局の受信機での測位が可能であり，実験における提案法による有効性を明らかにした．

利用者がデバイスを携帯することなく，建物内の人の居場所を同定するデバイスフリー測位法として，電波トモグラフィ―イメージング(RTI)法がある．
これは，測位対象エリアに構築された複数のセンサネットワークのリンクを，人体が遮蔽した際に生ずる受信電力(RSS)変化を利用して対象エリアにおける人の位置を画像化する．
先行研究においては，時空間分解能の高いミリ波を用いることでより高精度な測位を可能とする多重波トモグラフィーイメージング(多重波RTI)法を開発した．
本研究では，被災現場や分厚いコンクリートで閉じ込められた原子力発電所などの劣悪な無線環境下での応用を想定した多重波RTI 法の精度評価を行った．

無人飛行機を用いて既存の無線通信システムから送出される信号波源の位置を推定する手法が検討されている．本手法では，複数の受信地点で圧縮センシングにより推定された直接波の到来方向を組みあわせて波源の位置が推定される．これまで，各受信地点では直接波の到来方向のみが得られる理想的な環境を想定してきたが，実際には複数の到来方向が観測されることがあり，その場合には複数の波源の候補位置が得られることになる．そこで本検討では，複数の候補の中から有力な波源位置を選択する方法について検討を行う．

これまでに我々はスパース再構成によるSAR(Synthetic Aperture Radar) の高分解能化検討を行ってきた．提案手法はSAR のL1 データを点拡がり関数を用いてスパース再構成することで分解能を向上させる．すなわちL1データをよりシャープな点拡がり関数のL1 データに変換するものである．本発表ではスパース再構成適用前後でSAR のL1 データ的性質，特に複素数的な位相情報が保存されていることを報告する.

従来法ではRISの面上にRSSを測定可能な少数の観測素子を設けることで，これに隣接する受動素子のチャネルを推定可能とする手法を提案している．被チャネル推定素子の負荷切替時に，隣接する観測素子との相互結合を介し，RSSが変化することを利用したものである．故に本手法を大規模RISに適用する場合，面上に多数観測素子を要するためハードウェア規模が増大する．また観測素子と全被推定素子との相互結合を事前測定する必要がある．そこで本報告では，RISのハードウェア構成を変えずに単一観測素子のみを追加するだけで，相互結合の遠隔測定・校正とチャネル推定を可能とする手法を提案し，実験により提案法の有効性を示した．

著者らはRISにRSSを測定可能な単一の観測素子のみを追加した簡易なハードウェア構成により，送信局-RIS全素子間のチャネルを推定可能とする負荷変調チャネル推定法を提案している．本手法は，RIS各素子の負荷制御時に素子間相互結合を介し観測素子におけるRSSが変動する現象を利用しチャネル推定を行う．しかし，素子毎に個別にチャネルを推定する必要があり，大規模RISに適用した場合，チャネル推定にかかるオーバーヘッドの増加は避けられない．
そこで本稿では，従来の負荷変調チャネル推定法とCSを組み合わせることで，高速にRISのチャネルを推定可能とする手法について提案する．更にCSにおける(i)PBFに基づく角度ビンの限定化と(ii)既チャネル推定素子配列の最適化によるチャネル推定精度の向上効果について報告する．

第5世代移動通信システム（5G）では，28GHz帯などの広帯域を確保可能なミリ波帯の利用が開始された．今後も通信容量の増加が期待され，高い周波数帯の利用がますます活発になることが想定される.高周波帯は,直進性が高くなるため，不感地が発生しやすい問題がある.この対策して，電波の反射を制御できるIRS(Intelligent Reflecting Surface)が近年注目されており，不感地のサイズに合わせた反射波の広ビーム化の検討も行われている.このような従来研究では, 主に遠方界のビーム幅について検討されてきた. 一方でIRSは高周波帯で利用されるため,近傍界での活用が想定される.そこで本稿では, IRSを広ビーム化した際の近傍界の基礎データとして,物理光学近似を用いたエリア電力計算を行った.

スマートフォンに加えて，IoT デバイスなどの多様な無線通信デバイスの普及が急速に進んでいるとともに，利用環境もこれまで以上に多様化している[1]．このような多様なシナリオにおいて安定した無線通信サービスを提供するために，利用シナリオに応じた無線通信システムの検証が実施されている．しかしながら，利用シナリオの多様化は，検証に関わる時間やコストの大幅な増加を引き起こす．本稿では，既存の検証手法のOTA (Over The Air) 試験を拡張した無線空間再現技術を提案するとともに，基礎評価結果から本技術の実現性を明らかにする．

携帯通信網を利用したドローンの飛行制御や撮影した映像データの転送が期待されている。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“三次元空間セル構成”を提案している。上空を飛行するドローンは見通しとなることからその伝搬変動は仲上-Rice変動となり、その特徴であるKファクタのモデル化が必要となる。
本稿では上空における仲上-Rice変動のKファクタを効率的な推定方法を提案する。

携帯通信網を利用したドローンの飛行制御や撮影した映像データの転送が期待されている。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“三次元空間セル構成”を提案している[1]。受信変動特性を評価する場合には, 受信振幅（複素振幅）の自己相関が重要となるが, 上空を飛行するドローンの自己相関の解析は複雑であり, 簡易な解析解が求められていた。本稿では三次元空間仲上-ライス変動の自己相関係数の近似式を提案する。

筆者らは38GHz帯を用いたHAPS (High-Altitude Platform Station) バックホールシステムでのアレー給電と誘電体レンズを組み合わせた地上局アンテナシステムにおいて，アレー給電での波面整形により、開口効率向上とレンズ外への不要輻射抑圧を可能とし，更にレンズの焦点距離短縮化を通じて小型アレー給電部でもビーム制御の広範囲化を可能とすることを示した．本稿では，アレー給電における一部の素子への電力集中回避方法について述べる.

本報告では，電波強度情報とハイブリッド回路を用いた侵入者測位法を提案する．提案法についてRay-trace 法を用いた数値解析により，提案法の測位精度評価を行う．本研究では， 2 素子アレーアンテナに180 度ハイブリッド回路を組み合わせた受信局を複数用い，観測されたRSSIを利用し侵入者の測位を行った．数値解析より，提案法の測位誤差75 %値は，精度が0.47 m 改善することが明らかになった．

放射振幅パターンから位相情報を推定する方法はPhase retrievalと呼ばれて様々な分野で検討されており，近年は学習データからニューラルネットワークを構築し，励振係数などを推定する手法が報告されている．本報告では励振誤差を含むアレーアンテナ遠方界振幅パターンから各素子の励振振幅位相値を推定する逆問題にCNN（Convolutional Neural Network）を適用する手法を提案する．

ディジタルビームフォーミング（以下，DBF）アンテナの校正手法としては様々な検討がなされており，校正手法の大分類は他文献にてまとめられている．本報告では，アンテナ内部に設けられた測定系を用いて誤差推定する内部校正方式において，校正信号としてスペクトル拡散符号信号を用いた校正方法について述べる．また、計算機シミュレーション結果により，提案する校正手法の有効性を示す．

本研究室では，高い到来波方向推定精度を有する小形円形配列AOAアンテナを開発している．本論文では，そのAOAアンテナによる全アジマス方向に対するビーム走査性能について検討したので報告する．

無線電力伝送の実現に向け，現在屋内での無線電力伝送実用化に向けた検討が盛んに行われている．屋内での無線電力伝送を行う上で，人体暴露による健康被害は大きな課題である．そのため屋内での無線電力伝送を実現するにあたり，安全のため人体への放射を回避する必要がある．本稿では遠方界ビームフォーミング，近傍界モードベクトル，レトロディレクティブの三種類の指向性制御手法へ，二項アレーを導入した際の人体への放射回避について検討を行った．

屋内環境において無線電力伝送を実現させるため，方向拘束付き電力最小化法(Directionally Constrained Minimization of Power, DCMP)を拡張した位置拘束付電力最小化(Positionally CMP, PCMP)を検討してきた．給電・照射回避対象から放射されるパイロット信号が壁面で反射し，マルチパスを形成しながらアレーアンテナで受信されることにより，高効率給電・照射回避を実現することができた．本報告では，壁面や床等の材質の影響について検討する．

Sパラメータ法は平衡給電アンテナの入力インピーダンスを測定する方法であり，ベクトルネットワークアナライザ（VNA）の2つの入出力ポートを同時に用いて測定したSパラメータから平衡インピーダンスを計算で求める間接測定法の一種である．Sパラメータ法は，アンテナを測定するケーブルの影響を低減できることからRFID等の小形アンテナの測定や，バランやハイブリッド回路を使用しないことから平衡インピーダンスの広帯域測定に適している．
本報告では，ダイポールアンテナの入力インピーダンスをSパラメータ法によって測定する方法を紹介する．

軸比は，複素偏波比（直交する直線偏波成分の振幅比と位相差）から求めることができる．これまで，複素偏波比の誤差が軸比評価に与える影響を解析的に検討している．本稿では，この結果を用いて，複素偏波比の測定値による軸比評価において，軸比性能を保証するために必要な条件を，数値例を示して論じる．

近年，IOTデバイスの増加に伴いその無線能力を評価するOver the Air (OTA) 試験が注目されている．この試験は通常遠方界で行われるため，大規模な測定装置によるコスト面と走査時間の時間面の問題が生じている．そこで，2つの異なるワイヤーグリッドモデルを用いた近傍界遠方界変換を用いることで一面の全球面近傍界の電界振幅値からアンテナの電流分布を推定し，遠方界指向性を計算することによりOTA試験の小型化と素早い測定を実現する．本稿では，位相の回復手法について説明したのちにシミュレーションによる結果を示す．

本発表では，電気光学(EO)プローブを用いた円筒走査型の近傍界計測技術がTHz波帯のアンテナ特性評価に有用であることを報告する．測定する電界はEOプローブで光領域（1550 nm）にアップコンバートされ，光ファイバで測定系に送られる．測定された円筒近傍界分布から計算されたホーンアンテナの遠方界パターンは，平面近傍界分布から計算された遠方界，ベクトルネットワークアナライザーを用いた直接遠方界測定システムで測定された遠方界と比較した．EOプローブを用いた円筒走査による近傍界計測は，プローブ補正がなくとも直接測定結果と良い一致を示し，高利得アンテナを含む様々なTHz波帯アンテナ計測に適した技術であると考えられる．

提案されているアンテナのPIMを近傍電磁界を介して非接触測定する手法はセンシングアンテナと被測定アンテナの間の結合損失を事前に取得する必要がある．
本稿は高強度IM源を用いた結合損失法に対して，結合損失推定を調波平均法を用いてシミュレーションし，その妥当性を評価した．

5G, Beyond 5Gのより高い周波数を利用する情報端末の普及が見込まれている中，電磁波の生体へのばく露量の指針値に対する適合性評価法として， SAR 評価法が存在する．SAR 評価法では，プローブの較正が必要である．本稿では，3G, 4G の周波数で利用されている液剤動作ダイポールアンテナの伝送特性を使用したプローブの較正を 6 GHz 以上の周波数に拡張するための基礎検討を行う． 本稿では，組織等価液剤での検討の前段階として，純水中におけるアンテナ間の伝送特性 S21 の距離特性の実験を行い，その周波数拡張性について検討する．近傍界利得の推定においては，近傍界利得の距離特性が平坦となる距離を十分に確保することが必要であることから，同時に高い精度で液剤の減衰定数と位相定数を推定した．

著者らは，電磁波を使った浅瀬における海中位置推定法を検討している．初期コスト削減のため，この海中位置推定モデルに対する疑似スケールモデルを提案している．疑似スケールモデルで得られた実験結果を海中位置推定法に適用するため，水槽の影響を前もって評価する必要がある．本稿では，大気・海水 2 層問題の疑似スケール実験系における水槽の有無に関して，水槽周囲の空気を考慮した FDTD 法による数値シミュレーションを行い，水槽有りモデルと水槽無しモデルの結果を比較することにより検討を行った．海面の電界分布では，水槽からある程度離れた範囲では水槽の影響が見られないことが確認できた．

浅瀬領域における海中ダイバー位置を電磁波により推定するために，大気・海水2層問題の電磁波の振る舞いについて調べる必要がある．疑似スケールモデルを利用し，10 kHzの大気・海水2層問題実験系を数10 MHzから数 100MHzの周波数に変換し，実験室内で再現できる．本稿では，100 MHzにおける疑似スケールモデル実験系におけるいくつかの受信アンテナ位置での受信電力分布を測定した．その結果をFDTDシミュレーションと比較したところ，受信アンテナから水平距離200 mm 程度までの領域では両者はよく一致することから，海中位置推定には受信アンテナから水平距離200 mm 程度までの領域を利用することが望ましい．

我々は，パス数に応じたMassive MIMOアンテナのOTA評価方法を提案している．本研究では，フェージングエミュレータを用いて提案手法について実験的検証を実施した結果，評価アンテナに到来するパス数を制御でき，それに応じた伝送容量を測定可能であることが明らかとなったので報告する．

本報告では，Massive MIMO立方体アンテナの性能を多重波実環境において評価した結果について述べる．提案構成は，線形アレーと比べてアンテナ幅を1/16以下に小形化するだけではなく，より高いチャネル容量を実現することを明らかにした．

本稿では，ミリ波帯の直角座標系二次元直交多重(ROM)伝送において，サブアレー間隔拡大による伝送容量増大の素子間隔と素子数依存性について検討した。アンテナ系は，2x2のサブアレーからなる同じアンテナを送受信に用いて構成する。2x2のサブアレーは送受信のそれぞれにおいて直角座標系で2次元直交する極性をもつ4つのモードで独立に重みづけし，サブアレー中の素子はy偏波の微小ダイポールからなる。素子数を16x16に固定し素子間隔を変化させたときの規格化伝送容量について調べた。また, 素子間隔を0.90波長に固定し素子数を12x12から28x28に変化させたときの規格化伝送容量について調べた。

通常、見通し内マルチユーザMIMO通信において、見通し内波（直接波）は1波として解析されることが多い。しかし、本研究では直接波を2波として1波の場合の特性と比較検討した。なお、本研究ではBD法とBMSN法について解析した。結果として、通信平均容量特性において直接波が2波の場合に、1波に比べ改善が見られた。

等間隔円形アレーとButler matrixを用いたOAM多重伝送技術では，原理的に無限の多重化数が実現可能である．一方で，2ⁿ次の多重化を実現するシステム構成については体系化されているが，他の任意の次数への拡張について言及している論文は少ない．
例えば，3を基数とする回路の設計が可能となれば，3の倍数次の多重伝送が可能となる．
従来，3次のButler matrixに関する論文が発表されているが，二層構造にする手法や多数ポートのうち不要ポートを終端する手法，複数の回路素子を用いる手法は，回路製作の困難性や回路の専有面積の増大が課題である．
そこで本稿では，単層構造の3次のButler matrixを提案し，提案回路を用いたOAM多重伝送方式の特性評価の結果について報告する．

近年，信号伝送を同一周波数帯域で同時送受信する全二重無線通信システムが検討されている．このシステムは従来のTDD方式と比較して，理論上2倍の通信容量を実現できるという利点がある．同時に送受信するため，基地局へ送信する端末からの信号がダウンリンクする他の端末へ漏れこむ端末間干渉が発生する．本稿では，ミリ波帯において，空間ダイバーシティを用いて携帯端末間の干渉を抑圧した際のチャネル容量特性について検討した結果を述べる．

著者らはレイリー商規範のビームフォーミングによるバイタルサイン検出法を提案している．しかし，安静呼吸時であっても無意識な体動により観測対象の方向や距離が変化するため，心拍成分を継続的に強調するようなウェイトの更新が困難であった．また，体表面変位に起因した円弧状の応答波形を観測できない場合，DCオフセットの除去が困難となり逆正接復調が機能せず，正確に心拍応答を検出できなくなる．本報告では，MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) レーダにおいて，ブラインド処理により生体信号に追従するため，CMA (Constant Modulus Algorithm) を基に改良を加えたビームフォーミング法を提案し，ウェイトとDCオフセットをリアルタイムに更新可能な改良型CMA法により心拍推定が可能であることを明らかにした．

周辺監視レーダにおいて、アンテナのチャンネル数が増加し、レーダ自体の高集積化が進んでいる。多チャンネルの送受信を一体化したMMICにてレーダを構成する場合、送信信号が直接不要信号として受信側に回りこみ、距離0周辺近傍領域のDCノイズとなり、検知能力不足の原因となる。本発表ではこれら課題を特定角度範囲において低減する、新たな構成と処理に関して報告する。

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，多数の基準局
を稠密に設置すること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．

衛星通信を行う電波源の位置標定方式としては，元来受信信号間の相関処理後,信号の時間差(Time Difference Of Arrival : TDOA)及び周波数差(Frequency Difference Of Arrival : FDOA)の情報を用いて位置標定を行う，2 段階処理による手法（Two-Step-Geolocation-method :TSG 法）が用いられてきた．一方で近年，受信信号から直接的に目標位置を標定する直接標定法(Direct-Geolocation-method : DG 法)が提案されている．DG 法は地上局での受信時に十分な電力が得られない場合（低 SNR 環境下）での効果が報告されている．一方で，現状の DG 法は衛星で生じる遅延時間，周波数誤差等の影響は考慮されていない．そこで本稿では，位置が既知であるリファレンス局の活用により，衛星起因誤差を低減する手法を提案する．

ドップラLIDARは，ドップラ周波数を送信波と受信波のうなり周波数（干渉縞），速度と距離を算出する．本研究では，このうなりをSi-PM検出器と呼ばれる，複数のガイガーモードAPDをアレイ化して 1つの素⼦としたフォトンカウンティングデバイスで測定を行う．Si-PM検出器を使用したドップラLIDARを提案することで，速度測定の高精度化及び，⾼感度化をはかることを目的としている．本報告では，Si-PM検出器を用いて，信号光の光路に変調をかけ，参照光と信号光との「うなり」の測定結果について報告する．

レーダ散乱断面積（RCS）計測のための近傍界遠方界変換（NF 変換）では，ターゲットを点散乱源の集合に近似（Born 近似）する手法が複数提案されている．これらの既存手法では，単一周波数のみを使用，近傍領域に適用可能，計算時間が短い，実装が容易という4 つの条件を全て満たす手法が存在しない．1 次元円走査系においては，Born 近似に基づき上記4 条件を全て満たす新たなNF 変換手法を既に提案した．本稿では，これを2 次元円筒面走査系に拡張して定式化し，数値シミュレーションにより検証した．

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地中を推定する技術であり，近年問題になっている道路空洞など社会インフラ点検等に有効である．しかし，レーダ画像から内部を推定する問題があり，様々な手法が研究されているが，画像判読が必要であった．我々は深層学習による自動識別・可視化を研究しており，FDTD法で生成した大量の地中レーダ画像を学習することにより，地中物体の材質や大きさを推定できることを示している．これまでは垂直断面であるBスキャンによる2次元での識別・可視化であったが，本稿では，敵対的生成ネットワークGAN (Generative Adversarial Networks) による水平断面であるCスキャンの識別・可視化による3次元モデル推定について示す．

航空機に艤装されるバンドル内の個々の配線（非シールド線）に誘導される電圧と、シールド線を同一バンドルに同束することによる誘導電圧の低減の効果

今回測位衛星と地球観測衛星の干渉に関する基礎実験を行ったため、その実験結果を報告する。はじめに現在世界中で衛星測位システムが用いられており、生活に欠かせないものとなっている。しかしその衛星測位システムと同じ帯域を共有している地球観測衛星からの干渉が懸念される。そこで2周波GPSが陸域観測技術衛星2号(ALOS-2）との干渉により、どのような影響が出ているのかを測定した。その結果ALOS-2が観測を開始しているときと開始していないときのどちらにも測定点からの緯度と経度の変動に大きな違いが見当たらなかった。

本発表では，距離スペクトラムのフロアノイズ(信号強度の平均値)とピーク値を用いた干渉判定方法を提案し，シミュレーションによる有効性を示す．

航空機電波高度計は，4 GHz帯（4.2 GHz-4.4 GHz）を用い，航空機の離着陸時の高度情報の提供だけでは無く，各種の航法機器への高度入力として利用されている[1]．一方，電波高度計周波数の隣接周波数帯では，世界各国において5Gモバイルシステムの運用が開始されている．さらに，同一周波数帯が航空機内データ通信（Wireless Avionics Intra-Communications, WAIC）にも配分され，現在，WAIC機器の国際標準策定が進められている．本稿では，電波高度計とその隣接および同一周波数帯を用いる機器の周波数共用検討を実施するための基礎データである，電波高度計電磁干渉特性を測定評価するための自動測定系の構築について議論する．

筆者らは，低軌道地球周回衛星システムに複数アンテナを用いたLEO-MIMO技術，および本システムに大容量化したフィーダリンクを活用して衛星地上通信網ではカバーできない超広域エリアから取得したセンサデータの伝送を実現する衛星IoTプラットフォーム技術について検討している．本稿では当コンセプトの実証実験運用計画について報告する

著者らは，LEO衛星システムに複数アンテナを用いたLEO-MIMO技術により大容量化したフィーダリンクを活用し，地上通信網ではカバーできない超広域エリアから取得したセンサデータの伝送を実現する，衛星IoTプラットフォームについて検討している．本システムの衛星軌道上技術実証実験に向け，衛星搭載用コンポーネント(PFM, Proto Flight Model)およびその評価用試作装置(EM, Engineering Model)を開発してきた．本報告では，EMで波形キャプチャした狭帯域LPWA方式の信号について，ソフトウェア復調系における受信感度評価結果を示す．また，受信感度を基に実証実験が可能となる通信エリアをシミュレーション評価したので報告する．

920MHz帯LPWAを使用したIoT端末について，地上ネットワークが利用できない山間地等からも接続できるよう，低軌道衛星を介しインターネットに接続するシステムが検討されている．IoT端末から衛星へのアップリンクでは複数チャネルを利用可能であるが，既存のIoT端末との干渉を避けるため，端末により利用可能なチャネルが異なることが考えられる．そのため，各チャネルの利用率に偏りが生じ，システムの性能が劣化する．また，送信の過多も性能が劣化する原因となる．本研究では，CRDSA方式に焦点をあて，性能劣化を防ぐ送信制御を提案する．提案する送信制御をシミュレーションで検証し，その有効性を示す．

近年，衛星IoTが注目を集めている．人工衛星を用いて通信網を構築することにより，砂漠や海上など物理的アクセスが容易でなく，通信インフラの敷設が困難である地域にもIoTシステムを構築することが可能となる．我々は，衛星IoTの新たなアプローチとして，地球観測用の衛星搭載合成開口レーダを活用した後方散乱通信機構の検討をすすめており，本稿ではその実現可能性に関して初期的な検証を実施した．Sentinel-1 A/B および高利得パラボラアンテナを用いた実験的検証により，反射波がSAR画像に白点として撮像されていることを確認し，本機構の実現可能性が示された．

近年、衛星内機器間配線の光化が進んでおり、筆者らは機器間N+1冗長接続へのTDMA技術適用により、低消費電力化を実現する方式を提案している。本稿では、本方式において通信断が発生した際に、確実に冗長系へと切り替えるための通信断検出方法として、ユーザデータ有無を利用する方式を検討し、その試作・評価結果について報告する。試作機において、信号1周期長を100ms～1000msまで変更しながらファイバ断を発生させた場合の切替時間を評価した結果、いずれの周期長においても切替時間が信号周期長の2倍に至ることはなく、本方式により最大でも信号1周期長分の信号欠落のみで冗長系への切替が可能になることを確認した。

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、特に気象状況予測サブシステムについて、データ解析による予測精度について中間成果を報告する。

周波数利用効率向上のためスループットを維持したまま所要帯域幅を削減するスペクトラム圧縮伝送は，所要帯域幅をナイキスト帯域幅未満に狭帯域化することで生じるISI(Inter Symbol Interference)により伝送品質が劣化する．これを解決するためにFEC(Forward Error Correction)の適用が有効であるが，従来のスペクトラム圧縮伝送では畳み込み符号化-ビタビ復号法の適用に留まっている．そこで本稿では，より大きな誤り訂正効果が期待できるLDPC(Low Density Parity Check)符号化FECを適用したスペクトラム圧縮伝送を提案し，そのBER特性を計算機シミュレーションより定量評価する．

災害等による通信インフラ損壊時の対策として、空中基地局を用いることが考えられている。本研究ではその際に地上端末の通信量の公平性を担保することを目的とする。システムモデルとして、地上に端末が分布し、空中基地局が旋回しながら地上端末と上りリンク通信をするモデルを想定する。このモデルにおいて空中基地局を等速で飛行させた場合、端末の分布の疎密によって端末間の通信量に不公平性が生じてしまう。公平性を担保するためには、空中基地局の速度制御が必要となる。そのため最適な速度を求めるためのアルゴリズムを作成し、シミュレーションを通して提案手法が等速制御と比べ、端末間の通信量の公平性を担保していることを確認した。

Beyond 5G時代においては，宇宙を含む非地上系の空間を利用したネットワーク，所謂NTN(Non-Terrestrial Network)の活用や地上通信との連携が必須である．GEO/LEO/HAPS等で構成されるNTNプラットフォームは単一では遅延やカバレッジに長短あるが，3次元的，マルチレイヤに配置し，接続したNTNノードをネットワーク化することで多層的ネットワークシステム環境を構築することにより強靭且つ柔軟なネットワークを形成することができると考えられる．本稿ではNTNと地上5G網との連携・統合に関する標準化や外部動向の初期調査結果と，それを踏まえたNTN統合制御システムの必要性と機能要件の整理結果を示す.

本稿では，複数の衛星／HAPS NWから構成される多層的ネットワークにおいて、QoSに基づいて端末とコアネットワーク間のE2Eでルートを設定する制御技術について検討した結果を報告する．

B5G/6G時代のモバイル通信システムに向け, 非地上系ネットワーク(NTN)によるカバレッジ拡張が検討されている. NTNの構成要素であるHAPSは, 地上基地局とのフィーダリンク(FL)に38GHz帯の活用が検討されているが, 降雨減衰により通信不可となる.これに対し, 隣接するHAPS間を通信リンクで接続し, 通信可能なFLまでトラフィックを転送 することで可用性を向上することを検討している. 本稿では, 我々が提案するルーティング方法を適用時の, 各ユーザ端末の可用性を評価したので報告する.

B5Gに お い て は ， NTN による上空・海上・宇宙へのユースケースに応じたサービスカバレッジの拡張が特に期待されている．従来衛星等 NTN ノード毎に地上網と接続されていたものを，光や Ka・Q帯等の無線を活用してノード間を直接通信回線にて接続を行い，それらを地上網と統合した形でネットワーク化した多層的なアーキテクチャ構成のNTN を実現する技術開発が必要となる．カバレッジ拡張のユースケースの１つに，航空機に搭乗したユーザーへのIFCサービスへの適用があり，多層化NTN を構成する航空機搭載用Ka/Q 帯デュアルバンドアンテナシステムの開発に関して報告する．

一般のuser equipment (UE) がHAPS基地局と直接通信を行う移動系用途にむけて，現行の無線通信規則ではHAPS-UE間のサービスリンクに2.7GHz以下のIMT特定された周波数帯を使用する必要がある．HAPSが地上ネットワークと同一の周波数を利用してカバレッジを拡張する際には，地上エリアとの干渉影響をいかに回避できるかが鍵となる．本稿では，HAPSと地上ネットワークが周波数を共用するときのロードバランシングおよび干渉回避技術として，3Dセル制御技術を提案する．HAPSシミュレータを用いたシステムレベルの評価により，2 GHz帯における提案技術の効果を確認する．

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．今後の5G高度化および6Gの時代において， HAPSと地上ネットワークの連携を図るためには，周波数共用時の干渉回避が必要不可欠となる．本稿では，HAPSと地上ネットワークの周波数共用にむけて筆者らが提案した3Dセル制御技術を実装したHAPSシミュレータを用いて，38 GHz帯におけるロードバランシングと干渉回避の効果を確認する．

高度20kmのHAPSに搭載したミリ波帯(38GHz帯)無線局を用いたBeyond 5G時代の無線通信インフラに注目が集まっている．38GHz帯はその周波数特性上，降雨減衰により通信品質が著しく劣化するという課題があり，地上携帯電話網を構成するバックホール回線として用いる場合，降雨減衰による影響が当該エリア全体の通信サービスの品質劣化へと波及するため問題となる．本研究ではミリ波帯のバックホール回線のフィーダリンクについて，所用の回線稼働率を得るための降雨減衰補償の手法の一つとしてのサイトダイバーシチ技術に着目した場合の効果と課題について報告する．

筆者らはミリ波（38GHz帯）を用いたHAPS（High-Altitude Platform Station）バックホールシステムにおいて，基地局搭載型HAPSでのフルデジタルビームフォーミング実現のため，ADC・DAC低消費電力化と高精度リアルタイム位相校正法，及び遅延校正法の検討結果を示した．本稿では，実証実験用デバイスの構成について述べる.

筆者らは，高高度プラットフォーム (HAPS) の実用化に向けてHAPSを用いたネットワーク全体の通信性能や要求条件の特定の研究に取り組んでいる．本稿では，HAPSを用いたネットワークの実現性確認を目的として行った実証実験について報告する．HAPSをcore network (CN) -5G基地局間のバックホールとして用いた場合を想定する．高度約20kmの成層圏から通信エリアを提供するHAPSは，地上システムに比較して伝搬遅延が大きくなる．また，HAPS局をはじめとする機器による処理遅延も加わる．そのため，HAPSを用いたネットワークの実現には，遅延を考慮したシステム設計が必要となる．HAPSを用いたネットワークの現実的な遅延要件を調査するために，遅延発生器を用いてフィーダリンク，サービスリンク，およびHAPS局における伝送遅延に相当する遅延を発生させ，平均スループットを評価した．

本研究開発では，通信インフラが十分でない離島，洋上や山間部を含む広域で今後利用が進むとみられる小型無人航空機の運用を管理するため，高高度無人航空機等の利用による中継システムを想定し，長距離の通信エリアをカバーするとともに，多数同時接続数を可能とした多元接続技術の確立を目標とした．この目標を実現するため，長距離・広角度対応アレーアンテナ技術，広角度複数可変ビーム形成技術，空間・周波数多元接続技術の３つの開発項目について開発するとともにその基本性能を検証するための実証実験を行った

衛星通信において移動する地球局（ESIM: Earth Stations In Motion）への周波数分配と技術的要件について，Ka帯の通信需要の増加を背景に、決議169（WRC-19）においてESIMに周波数分配が追加され，地上システム等との共用に関する技術的要件が規定された．当該決議では地上業務保護のため，航空機搭載地球局1局当たりの電力束密度（PFD: Power Flux Density）制限値を設けている．PFD制限値は地上にて許容される電力束密度の制限値であることから，航空機搭載地球局から放射された際の航空機胴体による減衰の効果を見積もることは重要である．本稿では機体の減衰効果を評価するための基礎実験として，電波暗室においてホーンアンテナを用いて，機体を模したモックアップの有無に対する放射パターンの変化について報告する。

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，一基のLEO衛星に複数アンテナを搭載し，遠隔に配置した複数の基地局アンテナ間で空間多重伝送を行う， LEO-MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 技術を検討している [1-3]．本稿では，現在予定している実証実験を想定した3x3LEO-MIMO伝送において，想定される衛星軌道情報に基づいてチャネルを設定した．また受信等化アルゴリズムとして， ZFとMMSEに加え，逐次干渉除去(SIC)を導入することによる容量改善効果を検証する．

無人航空機(UAV)を用いるユーザ位置検出システムでは，地上端末-UAV間の送受信信号の搬送波周波数に生じるドップラーシフトの測定値とUAVの飛行位置情報に基づき位置検出を行う．これまで，2機のUAVが同一の8の字経路を周回飛行するモデルにおいて，ドップラーシフトの測定回数を2回に拡張することで位置検出精度が改善できることを報告した．今回，ドップラーシフトの測定回数をさらに3回にまで拡張することによる位置検出精度の改善効果を評価したので，その結果を報告する．

大規模災害発生時には通信インフラが崩壊していることが予想される．この問題を解決するため，複数台のドローンにより臨時の中継システムを構築する手法がある．対象エリアの範囲に対してドローンの台数が十分に確保できる場合はホバリングして静止したドローン同士のマルチホップネットワークが構築される．しかし，ドローンの台数が少ない場合はDTNの概念の導入が必須である．これを実現する従来のドローンの飛行経路には，ドローンの台数が少ないときに端末間の情報伝達時間が長いという問題点がある．この問題を解決するために新たに同心円飛行経路を提案し，その特性をシミュレーションにより定量評価する．

6Gで検討されている衛星やドローンなどを使用したNTN(Non-Terrestrial Networks)が地理的な地上網の不感地帯のエリア化に有効である．一例としてホバリングした複数ドローンで通信エリアをカバーする場合に端末分布に偏りがあると，そのドローンに収容される端末当たりのスループットが低下する．この問題を解決するために，当該ドローンの高度を降下させる方式が有効である．本稿では，端末スループット向上を目的とし，端末が集中しているエリアをカバーするドローンに加えて隣接ドローンの高度も同時に制御する方式を提案する．計算機シミュレーションにより，全端末の平均スループットを定量的に示し，提案方式の有効性を明らかにする．

GPS測位では伝搬時間から計算されるGPS衛星とGPS受信機間の擬似距離を使用して測位演算をするが，ビル壁等で反射波が受信されるとGPS測位精度が劣化する．これを解決する方法の擬似距離近似法では，GPS受信機における反射回数，入射角とビル反射面からの距離が必要である．従来の研究では東西方向に対称なビルモデルにおいて反射回数と入射角は推定し，ビル反射面からの距離は既知として評価してきた．本稿では実際の新宿を模擬したビルモデルにおいてビル反射面からの距離の測定誤差がGPS測位精度へ与える影響を定量的に示し，反射回数と入射角を推定して，擬似距離近似によるGPS測位誤差改善効果を明らかにする．

2018年12月に開始した新4K8K衛星放送では，伝送方式としてISDB-S3を採用しており，16APSK(符号化率7/9)を用いることで約100Mbpsの伝送容量を実現している．さらに大容量化が可能な32APSKも規定されており，符号化率を3/4としたときの伝送容量は約120Mbpsとなる．16APSK(7/9)に対して，32APSK(3/4)は所要C/Nが約3dB高いため降雨マージンが減少し，年間サービス時間率が低下する．この補償には放送衛星の増力が一つの手段として考えられ，高出力化が可能となる衛星搭載用TWTAの開発実績もある．そこで，本稿では放送衛星の増力を想定し，宅内配信システムへの影響について評価したので報告する．

衛星放送の回線設計では，衛星中継器の非線形特性を考慮する必要がある．ISDB-S3[1]の16APSKについては，衛星伝送実験により，非線形特性を有する衛星中継器の動作点（以下、動作点）と伝送特性の関係を明らかにし，回線マージンが最大となる動作点（以下，最適動作点）を確認している[2]．一方，16APSKと同様ISDB-S3に規定されており，伝送容量の増大が期待できるが非線形の影響をさらに受ける32APSKについては，最適動作点の評価ができていない．
本稿では，放送衛星BSAT-4bを用いた伝送実験により， 32APSKにおける最適動作点を評価したので報告する．

近年、電子機器の高速・高周波化および低電圧化に伴いパワーインテグリティ(PI)設計の重要性が高まっている。これまで、PI解析の精度向上を目的としたICモデルとプリント基板の3次元構造モデルを組み合わせた電磁界解析について報告した。本稿では、この解析手法を用いて、インピーダンス特性に対するICの構成要素（ダイ・ワイヤ・パッケージ）の影響について報告する。

高速インターフェース(以下，高速I/F)では，伝送路の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，多分岐線路へ高速パルス伝送方式の適用を検討中であり，分岐線路の両端に反射補償線路(Reflection Compensation Line，以下RCL)を加えることで，反射波の影響が低減できることを確認した．さらに，終端抵抗値を変えることで主波電圧低下と遅延波電圧上昇の両方を抑えられることを確認した．本稿では，レシーバの動作を考慮して収束条件を見直した最適化を行い，遅延波をより抑圧可能なことを示す．

ノイズフィルタの特性悪化の要因に、寄生インダクタンス（Equivalent Series Inductance: ESL）の影響がある。そこで筆者らは、ESLを打ち消すことが可能な、ESLキャンセル回路を開発してきた。なかでも、回路を小型化可能な、コモンモード用ESLキャンセル回路について検討を進めている。本研究では、他回路との電磁界結合の影響を把握することを目的とし、電磁界結合量を示す指標であるクロストークについて、電磁界解析による検討を行った。結果として、コモンモード用ESLキャンセル回路を搭載することで、クロストーク量が増加することを確認した。したがって、実際の電子機器に搭載する場合、搭載していない場合よりも他回路を離す必要がある。

多ピンタイプの L アングル型 D-sub コネクタ（以下，L コネクタ）は，複数配列を有する場合，ピンの列によってピンの長さが異なる．Lコネクタに差動信号をアサインする場合は，同じ列に差動信号をアサインしないと差動信号線のポジティブ信号とネガティブ信号の長さが異なってしまい，信号のモード変換量や放射ノイズが増大すると考えられる．今回は，Lコネクタに差動信号をアサインし，ピンアサインの違いによるモード変換量を，シミュレーションにより定量評価した．また，差動信号線路の長さが等しくないアサインをされたLコネクタに対して，誘電体部品を装着することで，モード変換量を改善する構造を検討し，この効果も評価した．

近年，情報機器を構成する配線板の高密度化が進んでおり，デジタルシステムの動作速度はGHzオーダーに達している．
これに伴う遠端クロストークの増大が高密度配線板を設計するうえで重大な課題となっている．
線路間距離を維持したままマイクロストリップライン(MSL)の遠端クロストークを低減させるため，我々はこれまでにLCP(Liquid Crystal Polymer)シートをMSL上に局所的に設置する手法について電磁界解析を用いて検討してきた．本手法はOddモードとEvenモードの伝搬時間差を縮小させることで遠端クロストークの抑制を可能にしている．
本研究では実験により本手法の有効性を確認し，遠端クロストーク抑制に向けたLCPシートの最適寸法について検討した．

This paper discusses a combination of statistical analysis by Polynomial Chaos method and multi-objective satisfactory design by Preference Set-based Design method for Electromagnetic Interference (EMI) filter in practical case, which includes uncertainty parameter. The design parameters of the EMI filter, which satisfy required performances, are obtained in range by the PSD method. The validity of this design is demonstrated.

本報告では，多線条不均一伝送線路の統計的解析手法として，PCEの適用を提案し，従来から使用されているMC法と比較することで，PCEの有用性を考査した．その結果，PCEはMC法と同等の精度を保ちつつ大幅な計算時間の短縮が可能であり，PCEの妥当性を示すことができた．

形状が異なる伝送線路を接続する際、不連続部ではノーマルモード（NM）とコモンモード（CM）がカップリングし、hパラメーターを用いた解析などが実用化されている。主にNMとCMの解析には3導体（2導体の信号線と1導体の基準）が用いられているが、基準導体がない場合もある。2導体の回路ではCMのリターン経路は存在せず、これはアンテナモード（AM）とも呼ばれる。本報告では、NMとAMのカップリングを取り扱うために、電磁ポテンシャルを用いた解析を行なった。電磁ポテンシャルから導出した電信方程式を用いて、異なる形状の伝送線路の接続部である不連続部におけるNMとAMの反射やカップリングを定量化した。

電磁ノイズ対策用フィルタとして使用されるコア付きコイルには，一般的に広いフィルタ帯域が要求されている．しかし，この帯域幅は構造に起因して生じる寄生容量により制限される．この寄生容量をコイルの形状から見積もることで，設計段階において広帯域なフィルタ設計が実現できると考えられる．これまでに，コア-巻線間容量の巻線間距離依存性は極大値をとることが電磁界シミュレーションによりわかっている．本研究では，この巻線間距離依存性を実験的に検討し，シミュレーション結果の妥当性を示す．

HF帯を使用した海中での電波通信により海中IoT機器の通信インフラ整備を目指して研究開発を行っている。本稿では、0.1～30MHzの帯域で海中のアンテナから海上へ漏洩する電磁界について調査することを目的とし、小型水槽を用いた実験系を構築し漏洩実験を行った。ループアンテナを塩水中に沈めた状態で水面上で観測される磁界強度の測定と、測定系を模擬したシミュレーションにより、アンテナ深度と周波数によって、漏洩磁界は非常に大きな減衰を受けることを確認した。また、遠方界において磁界強度の距離特性は伝搬定数の理論式ともよく一致した。

アクティブFSS（Frequency Selective Surface）を使用した周波数拡散シールド（SSS：Spectrum-Spreading Shield）を提案している．本稿では，SSSの測定結果を示す．

半導体を散乱体とした光変調散乱素子を用いる高周波電界計測システムについて，光走査により近傍電界分布を計測する場合の散乱体厚さと変調散乱波強度および侵襲性との関係についてFDTDシミュレーションにより検討した．マイクロストリップライン近傍電界を計測する場合を例にとり，変調散乱波強度を求めるとともにマイクロストリップラインの反射係数により侵襲性を評価した．その結果，光走査により近傍電界分布に対応した信号強度が求められ，計測法および解析モデルの妥当性が確認できた．また，散乱体厚を減少させることで感度増加および侵襲性低減が図れ，性能向上に効果的なことが明らかとなった．

人工の波動制御媒質であるメタマテリアルは、一般的な磁性体材料では対応困難な1 GHz以上の高周波帯における電波吸収材としての応用が期待されている1。しかしこれまでに提案されているメタマテリアルの応答特性は電磁波との共振を起源としているため、一般にその応答帯域幅は狭く、広帯域での電波吸収機能を得るには応答周波数の異なる複数の構造を並列あるいは積層して用いる必要があった。そこで我々は、光領域で提案されたConical Helix型メタマテリアル2から着想を得て、シンプルな単一構造でGHz帯での広帯域電波吸収特性を与えるメタマテリアル構造を検討した。検討の結果、比帯域幅54%にて80%以上の電波吸収率を与えるConical Helix構造を見出した。

電磁ノイズフィルタへ適用するため、印刷とめっきを用いてプリント基板上に人工材料からなる試料を作製してその透過・反射係数を測定した。スプリットリングのみを配列した人工磁性体薄型試料において、周波数帯域が数GHzの場合は相対的に試料が薄いため性能が低くなる。今回はこの課題を解決するため、今回はスプリットリングと組みわせるパターンとしてワイヤパターンを配置し、その効果を確認した。誘電体層としてSiO2の微粒子を混錬した樹脂を用いて作製した結果、ワイヤパターンが人工誘電体として機能することで試料の伝搬定数を操作し、4GHz付近の帯域において反射・透過係数の変化が大きくなる様子が確認できた。

電子機器の複雑化及び低電力化に伴い, 誤動作しにくい電子機器の設計が困難になってきている. 誤動作原因となる半導体を評価する方法としてDPI (Direct Power Injection)法が知られているが評価用治具が付いた基板設計が必要であるとともに, 外部から信号を接触プローブで印加するためプローブが接触しても誤動作が起こらない特定の半導体の評価しかできなかった. それに対し同軸プローブを用いて非接触で信号を印加する方法が知られている. しかし, 信号の伝搬経路を形成することができないため, 印加効率が悪いとともに, 誤動作原因となる半導体の両端の端子を特定することができなかった. そこで本稿では2つの非接触プローブを用いてプローブ間に差動信号を印加する差動印加法を提案する.

学術・産業分野で広く試料表面構造の評価に使われているSEMは、近年省電力化のためスイッチング電源の搭載が進み、電源ノイズが引き起こす撮像画像の劣化が問題となっている。対策には、電源ノイズに起因する周波数100kHz以上の電子ビーム振動の正確な評価が必要である。本報告では、試料上の輝度勾配が大きな点で電子ビームの走査を停止することで電子ビーム振動を直接輝度変動に変換し検出し、同点の輝度勾配で割り戻すことで振動量を正確かつ高速に定量化可能な技術について示す。本技術により、周波数10kHzから1MHzの帯域で、振幅0.07nmから1nmの振動を±0.03nm程度の絶対精度で計測可能となる。

プリント基板上を伝搬するESD(静電気放電)ノイズを広範囲に可視化するためのアレイプローブを試作した. アレイプローブを用いた評価の懸念点として, ESD評価時に各プローブ間の電磁干渉によって正確な可視化結果が得られないことが挙げられる. そこで, 単純なアレイ配置の基板を用いて, 各プローブ端子に干渉するESDノイズを評価した.

産業・医療用の装置において，電気ノイズは装置筐体やフレームを通じて微弱な表面ノイズ電流として伝搬する。この表面ノイズ電流は装置の動作精度に悪影響を及ぼし，装置の性能を低下させるという問題がある。そこで，本研究では装置筐体表面上のノイズ電流をフラックスゲートセンサを用いて高精度に計測する技術を開発した。フラックスゲートセンサを用いてノイズ電流から発生する微小な磁界を検出するためには，地磁気などの外来磁界による感度劣化の影響を抑える必要がある。本開発技術では検出コイルの2次高調波成分に基づき外来磁界を動的に打ち消すことで感度向上を行った。

産業利用が進むドローン内部における放射ノイズと移動通信信号の電磁干渉について評価した。ドローン内部では様々な電子機器が稠密に実装されており、ノイズ源の近接に配置された移動通信アンテナに放射ノイズが混入することで、移動通信の受信感度が劣化し、ドローンの運行範囲の縮小や機体の管制離脱を引き起こすことが懸念される。本研究では機体内部基板の放射ノイズ評価と無線通信システムシミュレータによる移動通信への干渉評価により、ドローン内部の電磁干渉問題によって移動通信性能が10 dB以上劣化し得ることを見出した。

クランプ式電流プローブを線路に取付けた際に生じる挿入インピーダンスの測定方法を検討するために，実験を行った結果を紹介する．

差動通信系に到来する外来のノイズの影響を解析するためには，外来ノイズのCM(Common mode)結合と結合により励起される妨害波の差動通信線の終端部おけるモード変換を考える必要がある．先行文献では，差動通信線であるUTP(Unshielded twisted pair)ケーブルにBCI(Bulk current injection)により印加されたCM妨害波の，UTPケーブル終端部の負荷インピーダンスの不平衡によるモード変換が説明されている．実際には，終端構造の影響や終端部のPCB上のCMC(Common mode choke)などの非線形素子の影響が含まれるため，終端部を単純な負荷インピーダンスで表すのは困難である．そこで，本稿では，VNA(Vector network analyzer)と電流プローブを用いた3ポートのSパラメータ測定によって，任意の終端構造や素子を含めたUTPケーブル終端部のモード変換量の測定を試みた．

ISO 11452-4[1]には，BCI(bulk current injection)法の高周波拡張版として400 MHzから3 GHzの適用周波数を持つTWC (Tubular wave coupler)法が記載されている．しかし，被試験機(EUT: equipment under test)側だけでなく対向機(AE: artificial equipment)側へも不必要に妨害波が印加されたり，置換法のみが規定されており校正時と試験時のセットアップの違いにより妨害波注入量が異なり一貫したイミュニティ性能試験ができなくなる可能性がある[2]．そのため，TWC法には妨害波注入特性改善の余地がある．そこで筆者らはTWC法の特性改善検討を目的とし，そのための準備としてTWCの妨害波印加特性を表現する等価回路モデルの構築を行った．

近年，情報伝送量の急激な増大により，電子機器内で用いられる信号はますます広帯域化し，その信号の高調波成分がミリ波帯まで発生し，放射妨害波として放射される事例が増えている．また，ミリ波帯電磁界測定において同軸ケーブルを伝送路とした場合，伝送損失が大きいため，受信機でのS/Nが低下し，高精度な計測が困難である[1][2]．そこで，本研究では，高精度な電磁界計測のために，同軸ケーブルの代わりに，光変調器を用いた広帯域信号の計測が可能なシステムを構築し，43.5 GHzまでの伝送特性の評価結果について報告する．

In this study, we examined the conditions under which the detection results of pulse signals measured in a FAR are equivalent to those measured in a RC, using the spectrum analyzer detectors.

EMI測定で用いる反射箱の適用周波数範囲を40GHzまで拡張する議論がCISPRでされている．反射箱での置換法による放射効率測定について，参照アンテナとして放射効率を接続測定できる同軸導波管アダプタを用いた手法を提案する．同手法によるWR-42帯角錐ホーンの放射効率の測定結果を示す．

我々は，これまで一般環境における主なばく露源である携帯電話基地局，放送送信所や無線LAN等からの電波ばく露レベルをそれぞれ屋外及び屋内において定点で測定し，結果について報告を行ってきた．本稿では，電界測定装置を搭載した電測車における広範囲の移動測定について検討を行ったので報告する．

我々はこれまでに，天井設置型WPT送信機の人体回避送電性能評価を想定して，人体の上方から920 MHzの電波を照射した際のRCS （Radar Cross Section）に着目し，数値計算によって人体と同程度に電波を散乱させるファントムを考案した．本稿では，解析結果をもとにファントムを作製し，実際にRCSの測定を行なった．測定値と解析値の差異が5 dB程度と比較的大きくなる照射角度もあったが，それ以外の点では解析と同様の傾向が測定され，これまでの数値計算の妥当性が確認された．このことから，作製したファントムは解析結果と同様に人体と同程度に電波を散乱させ，マイクロ波WPTの人体回避性能評価に有用であると考えられる．

Comprehensively grasping the EMF exposure level from all kinds of sources, e.g.: conventional wireless systems, 5G systems, and WPT systems, in real living scenarios is essential for addressing the associated public concerns. Particularly, focusing on 5G systems, due to the introduction of new spectrum (FR2 band), it is highly important to figure out the corresponding EMF exposure level. With such background, we measured the exposure level from a 5G FR2 base station (BS) in two different scenarios (Synchronization Signal Block broadcasting/data traffic), and the results are analyzed and compared.

次世代無線通信（B5G/6G）ではTHz帯の電波利用が想定されており，人体に対するTHz帯の電波ばく露量評価の必要性が高まっている．THz帯の電波は高周波帯で水に強く吸収される性質があり，低周波帯の0.1 THzであっても水分含有量の多い生体組織では数100 μm程度の表層で全てのエネルギーが吸収され，温度上昇を引き起こすことが知られている．しかし，従来の電波ばく露による温度上昇評価に利用されてきた光ファイルバー温度計等の空間分解能は2 mm程度であることから，THz帯の電波ばく露によって誘起される温度変化を計測することは困難である．そこで本研究では，温度感受性蛍光プローブを添加した生体ファントムを作製し，共焦点レーザー走査型顕微鏡による蛍光強度測定から，ファントム内部の温度分布を可視化し、さらに数100 μmの空間分解能で取得できるか検討した．

インピーダンス法に基づいた時間領域におけるばく露評価手法を提案し、その計算結果とパルス波のピーク周波数の正弦波を仮定した場合のばく露評価手法の結果との比較を行った。

スマートフォンなどの情報通信端末の普及に伴い、スマートフォン使用時の環境を想定した電磁波ばく露に関する評価が行われている。近年の移動通信においては、より高速かつ安定した通信の実現のため、複数の周波数帯を同時に利用した通信技術が利用されている。しかし従来の電磁波ばく露評価の多くは、単一の周波数のみを用いて行われていることから、今日の電磁波ばく露環境に即した評価を行う必要がある。本研究では、数値スマートフォンモデルを電磁波源として用いた解析モデルを作成し、電磁波複合ばく露を想定したSpecific Absorption Rate (SAR)解析を行った。

第5世代移動通信システム(5G)などの基地局や端末において，局所性の高いビームの形成も可能なフェーズドアレーアンテナの利用が広がっており，これらの無線通信機器から放射された電波に対する人体安全評価が重要な課題となっている．6GHz以上の周波数では，局所ばく露に対する安全性評価の指標として吸収電力密度(APD:Absorbed Power Density [W/m^2])が用いられており，人体表面での電力の吸収を評価するが，フェーズドアレーアンテナは，様々な放射パターンを実現し，またばく露される人体も様々な曲面を持つため，網羅的な評価が困難である．そこで，本研究では，アレーアンテナによる人体ばく露評価で考慮すべき要素を明らかにするため，簡易モデルを用いてばく露量の評価を行った．

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における上り回線の干渉抑圧技術として、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“仮想化セルMU-MIMOキャンセラ”を提案し、上下回線共に通信品質を大幅に改善できることを示した。上り回線の受信方式としてMIMOに代わりSIMOが適用される場合がある。本稿では、仮想化セルMU-MIMOキャンセラの上り回線にSIMOを適用した場合の干渉抑圧効果を明らかにする。

Beyond 5Gでは，これまで以上に上りリンクの大容量化が求められるが，その実現に有効な大規模マルチユーザMIMO (Multi-Input Multi-Output) では，基地局において大規模マルチユーザ検出が必要である．高精度な検出方式として知られる一般化近似メッセージ伝搬法 (GAMP: Generalized Approximate Message Passing) は，リンクレベルシミュレーションにおいて優れた検出特性を達成することが確認されている．本稿では，初めてGAMPを検出方式として採用したシステムレベルシミュレーションを行い，スループットの改善効果を明らかにする．

Massive MIMOシステムにおいて容量増大のために空間多重数を増加する場合，チャネル推定に必要な直交系列数には上限があることから，それらは各セルにて繰り返し用いることになり，その結果パイロット信号によるセル間干渉(パイロット汚染)が生じる．このためセル間干渉(ICI)に加えユーザ間干渉(IUI)も十分に抑圧できない．これまでに，干渉の影響を含むチャネル推定値に基づいたセミブラインド干渉抑圧方式を提案した．本稿では，ユーザ端末(UT)が複数のアンテナを備えた場合のビームフォーミング(BF)による性能改善効果を明らかにする．

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[1]。一方、自セルの周囲には連携制御を行っていない異なるHetNet構成のマクロセル（及びスモールセル）があり、これらの端末からの干渉が到来する。本稿では、これらの干渉を考慮した実環境を想定した “ネットワーク連携上り回線干渉キャンセラー”の適用効果を評価する。

近年，移動通信では急増するトラフィック需要に対応するため，マイクロセル内に小セルを導入し周波数利用効率の向上を図っている．周波数リソースの制約により同一周波数帯を異なる小セル間で再利用するため，セルが重なるセル端ではセル間干渉（ICI）が発生しシステム容量を劣化させる．ICIを抑圧する方法の一つにICI協調（ICIC）がある．既存のICIC手法は，反復アルゴリズムによる膨大な計算量，送信電力制御のみによる不十分な干渉抑圧効果，集中制御による適応性及び拡張性の制約が問題となる．これらの問題に対処するため本研究では教師なし学習の畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を用いて基地局（BS）側の送信電力と送信ビームフォーミング（BF）を協調的に制御するICIC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明らかにする．

In mobile communications, inter-cell interference (ICI) can severely degrade overall system capacity. To alleviate ICI, this thesis applies multi-agent reinforcement learning (MARL) to three-sector micro-cellular systems, which aims to jointly optimize transmit power levels and beamforming vectors of base stations (BSs). Each BS, which plays a role of the agent in the reinforcement learning, communicates with each other so as to exchange partial environment observation. Specifically, the agent is expected to exploit local observation and to exchange information on the same environment for making decisions. Computer simulations show that the proposed scheme can achieve almost the same average system capacity as local exhaust search (ES) in 3-Links and 21-Links models, while requiring much less computational complexity, and that it can be extended to larger scale systems.

Transmit power control can be regarded as one of inter-cell interference coordination (ICIC) techniques, to which neural networks (NNs) have been applied recently. However, the converge speed when training NN tends to be very slow because the number of its weights is very large. To speed up the training process, this article proposes to employ the fast iterative shrinkage-thresholding algorithm (FISTA) for training of NN to optimize downlink transmit in combination with interference cancellation (IC) for small cell MIMO networks. Especially, the feedforward network is redesigned by multi-layer FISTA, which can learn global features more easily. Computer simulations demonstrate that the proposed NN can converge the training progress faster than the conventional one and can achieve performance closer to that of the greedy search.

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の利用検討が進んでいる．高周波数帯を用いる無線通信では通信信号の広帯域性と指向性ビームにより，基地局1台で通信しながら端末の距離や方位を推定する端末位置測位が可能である．一方屋内や見通し外環境など反射波で通信する場合，反射波の到来方向と経路距離が実際の端末方向と距離に対応しないため測位誤差が大きくなる課題がある．本稿では，通信信号から取得できるリンク距離や使用ビーム等の情報を機械学習における教師あり学習の一手法であるランダムフォレストを用いて回帰処理することで反射波により通信する環境でも測位精度が向上することを示す．

近年益々複雑化する無線通信ネットワークに対し，高い汎化能力を持つ機械学習技術の導入が注目されている．しかしながら無線通信環境は多岐に渡るため，機械学習を適用する際に最も重要となるデータセットの収集がボトルネックとなってしまう．そこで本稿では，敵対的生成ネットワーク（GAN）を用いることで，少量の受信信号データセットからでも十分な学習が可能なデータセットの拡張について検討する．受信信号の3次元グラフであるスペクトログラムをデータセットとして用いるSNR分類において，提案法によりデータセットを拡張することで高い精度を達成可能なことを明らかにする．

ローカル5Gは，携帯電話事業者による5Gの全国サービスと異なり，地域や産業などの個別ニーズに応じ，地域の企業や自治体等の様々な主体が自らの建物内や敷地内でスポット的に柔軟に構築できる5Gシステムである．総務省では，ローカル5G普及のための取組の1つとして，多種多様なローカル5G基地局の設置場所・利用環境下を想定したユースケースにおけるローカル5Gの電波伝搬等に関する技術的検証を実施するとともに，当該検証を通じてローカル5G等を活用した課題解決モデルを構築する「地域課題解決型ローカル5G等の実現に向けた開発実証」に取り組んでいる．こうした背景を受け，本学ではローカル5Gシステムをキャンパス内に独自展開し，教育リソース，研究リソースとしての活用を目指し，計画を進めている．本稿ではその概要と今後の展望について報告する．

学内の研究棟屋上にローカル5G無線基地局を設置した場合の下り回線の受信電力特性について,レイトレーシング法により求めたシミュレーション結果と実機による実測結果を比較評価した結果,良好な一致を得たので報告する．

昨今5Gシステムを用いたリアルタイム高精細映像伝送実験などが検討されている。 DXなどを推進するため、本学においても学内にローカル5Gシステムを設置して、4Kリアルタイム動画像伝送実験を行った。そこで、4Kリアルタイム動画像伝送のためにシステムを構築し、送信側および受信側の画像信号の遅延時間RTTや動画像伝送時のビットレートを可変した場合における画質等の基本特性評価を行った。

我々が日常的に扱う映像の解像度は高解像度化が進んでおり，最近では，超高精細(8K)映像の実用化に向けた取組みが盛んに行なわれている．8K映像は単に視聴するだけではなく，様々な産業応用が期待されており，建設現場等における事故リスク低減を目的とし，8K映像の無線伝送を想定したソリューション実現が検討されている．土木建設現場は，山間部など商用5Gがエリア展開されていない場所も多く，8K映像を安定的に配信するためのエリアネットワークを独自に設計して展開することができるローカル5G(L5G)に対する期待は大きい．本稿では，稼働中の土木建設現場を対象とし，ローカル5Gを用いた8K映像転送システム実現に向けた実証試験の取り組みについて報告する．

鉄道事業者において，指令からの遠隔監視等のニーズが高まっている．5Gシステムは，このための有力なソリューションである．ローカル5Gは，企業等が自らの建物，敷地内で5Gシステムを整備できる制度であるが，鉄道敷地内に導入するためには，車両走行中の伝送品質等の動的変化について，鉄道固有環境での検証が必要である．JR東日本研究開発センターでは，新幹線回送線沿いにローカル５Ｇシステムを構築し，指令からの監視等，走行中の車両上から地上への映像伝送を想定した検証試験を実施した．本稿では，この検証の内，ローカル５Ｇにおける調整対象区域の観点から，敷地外電波強度測定結果を示す．

近年，列車制御や列車無線など鉄道の安全・安定運行に関わるシステムに公衆網を活用する検討が進んでいるが，システムごとに検討されており，公衆網に対する要件が整理されていないため，検討の進め方や手順も共通化されていない．今後，5Gの展開に伴い運行制御システムへの導入が進むことが期待されることから，仕様策定や導入方針などの効率化を図るためには，共通部分をまとめてガイドラインとして策定することが望ましい．そこで本稿では，ガイドライン策定の必要性やコンセプトを示すとともに，策定に向けて重要となる検討項目を抽出して整理する．

2025年ごろの高度5G時代には，大容量，超低遅延，超多接続などの多様な要求品質の通信トラヒックが想定されることから，個々のサービスに必要な品質で通信を常に提供する高信頼なネットワーク制御が必要となる．筆者らは，現状の5倍のトラヒックが発生することを想定し，個々の通信サービスによるデータフローに対して要求された通信品質を担保し, かつ端末の移動を想定した適応型RAN (Radio Access Network) を提案した. 本手法においては, RAN全体の無線リソースに関して短周期での基地局機能への割当制御と, 基地局機能配置自体の変更を行う長周期での制御の2種類を組み合わせることによりトラフィックの収容と通信品質の担保を行っている. 適応型RANの実現のためには, 各制御が連携して1つのシステムとして動作する必要があるため, 実機による実証実験を計画している. 本稿では実証基盤の構成と実証内容を紹介する．

2025年頃の高度5Gシステムでは，大容量，超低遅延，超多接続に加え，基地局機能を通信サービスに応じて適応配置する仮想化RAN(Radio Access Network)の導入が検討されている．実用化に向けては，ユーザレベル，無線帯域，伝送路などの通信品質評価が必要となる．このような評価には計算機上で模擬を行う，システムレベルシミュレータ(SLS)を用いる．しかし，多数の機能の模擬によりシミュレーションが複雑になり，大規模環境ほど模擬のための計算に時間を要する．さらに，時間オーダーの基地局適用配置制御などを評価するには，シミュレーション上で長い時間の評価が必要である．このような評価を円滑に行うためのシミュレーションの高速化に向けて，計算処理の並列化を検討したので報告する．

Rel-17 5G New Radio（NR）仕様では, 周波数/空間領域で粒度の高い下りリンクのChannel State Information (CSI) を端末が基地局へ報告する際のオーバヘッドが課題とされている. そのためRel-18では5G NRの機能拡張の一つとしてAI (Artificial intelligence) を用いたCSI feedbackのオーバヘッド削減と復元性改善が検討されている. 本稿では，AI モデルを基地局と端末に配備してCSIの圧縮を行うCSI feedbackの性能についてシミュレーション評価を基に検討し、その結果を報告する.

FDD Massive MIMO において基地局で下り通信路の CSI を得る手法として，DTL に基づく CSI フィードバック法が提案されている.この手法はソースモデルを少ないサンプル数でファインチューニングすることで，低い学習コストで異なる無線環境の ターゲットモデルを得られる. このDTL に基づく CSI フィードバック法において，5 種類の CDL モデルのソースデータの違いによるターゲットモデルの NMSE 特性を過去に評価した．本稿では，それら 5 種類の CDL モデルを均等に混ぜた場合をソースデータとして新たに検討し，NMSE 特性を評価した.また，NMSE 特性とソースデータのエントロピーの関係性についても考察した.

筆者らは，Beyond 5Gに向け， Cell-Free massive MIMO （CF-mMIMO） を用い，user equipment（UE）が存在するありとあらゆる場所で必要なユーザスループットを確保できるuser-centric radio access network（UC-RAN）を検討している．CF-mMIMOの大規模展開を考え，UEとの送受信を行うaccess point（AP）と接続され，一括して無線信号処理を行うcentral processing unit（CPU）を異なるサイトに分散配置することで，伝送路・計算機負荷を低減する手法が提案されている[1]．しかしながら，CPUが分散配置される環境では，異なるCPUに接続したUE間での干渉が発生し，CPU間のエリア境界付近のUEのユーザスループットが大きく劣化する．本稿では，実際の無線アクセスシステムへの適用を想定し，伝送路負荷や計算機負荷を低減しつつ，異サイトのUE間干渉を抑制し，高いユーザスループットを確保する新たな干渉抑制手法を提案する．

筆者らは，Cell Free massive Multiple Input and Multiple Output (CF-mMIMO) を用いて，User Equipment（UE）が存在するありとあらゆる場所でUEが必要な通信品質を確保できるuser-centric radio access network（UC-RAN）を提案している．UC-RANでは，信号処理負荷を抑制しつつUEの通信品質を確保するため，UE毎にその無線品質に応じて信号の送受信を行うAccess Point（AP）を選択するAP cluster化技術を用いる．これまで，AP cluster化技術の実現性を示すため，単一UEでの実証実験を行った．本稿では，2UEでの通信品質を評価し，両UEが場所に依らずに通信品質を確保可能であることを実験結果から示す．

Beyond 5Gの実現に向けて，筆者らは，Cell-Free massive Multiple Input and Multiple Output (CF-mMIMO) を用いて， User Equipment (UE)が存在するありとあらゆる場所で必要な無線品質を確保するユーザセントリックRANを研究している．ユーザセントリックRANでは，信号処理の計算量を削減しながら無線品質を維持するために，信号の送受信を行うAccess Point (AP)の集合であるAP clusterが，Radio Intelligent Controller (RIC)により各UEに対して形成される．UEの移動に着目すると，UEがAP cluster内のAPから離れることで，AP cluster内のAP-UE間のRSRPが劣化する．このRSRPの劣化により，UEが得られる無線品質である，CF-mMIMO信号処理後のSINRを維持できなくなる恐れがある．そのため，UEが移動しても，高い無線品質を確保できるように，一定周期でAP clusterを再形成する必要がある．本稿では，UEの移動環境においても無線品質を維持できるAP cluster形成手法を検討するために，UEの移動速度に対するSINRの特性を評価した．

端末が高密度に配置する環境における無線通信の大容量化のため，集中型無線アクセスネットワーク（C-RAN）が検討されている．ユーザの行動により端末分布が時刻や場所で変動するため，それに応じて通信要求も時空間で変動する．
時空間の通信要求の変動に対応するため，車等のクラウドソース無線装置（CRU）が適応的にスモールセルとして動作する適応C-RAN構成を提案している．本稿では，無線システムレベルシミュレーションにより提案法のスループット特性を明らかにする．

移動体通信では，無線送信機の高効率動作と線形性を両立するために，主に電力増幅器で生じる非線形性を補償するディジタルプリディストーション(DPD)が用いられる．近年はニューラルネットワーク(NN)を用いたDPD(NN-DPD)が研究されている．4G/5Gの周波数をカバーするような広帯域な電力増幅器に対するDPDでは，無線送信機の動作中に，各周波数によって異なる非線形性を補償することが求められる．そのためには補償する非線形性の分だけDPDの係数が必要となり，係数の数が多くなることが課題である．本稿では，周波数ごとに異なる電力増幅器の非線形性を同一の係数で補償可能なNNを提案し，そのNNを用いたDPDの効果をシミュレーションにより示す．

多素子MIMO-OFDMに適したピーク対平均電力比抑圧手法として, ピークキャンセラとその帯域内歪み補償技術が提案されている．この方式では, 送信アンテナ素子の一部を歪み補償アンテナに割り当て，帯域内歪みを打ち消すビームを形成することで，受信(ユーザー)側で特別な信号処理を行うことなく歪み補償を行う．本稿では, ピークキャンセラ(PC)を適用した多素子MIMO-OFDMにおいて，適切な歪み補償アンテナを選択することで帯域内補償特性を改善する方式を提案する．提案方式の特性を計算機シミュレーションにより評価し，その有効性を示す．

本稿では，IEEE 802.11ad-SC ベースのSC-FDE (frequency domain equalization) 系のフレーム構成を改変したIQ インバランス補償法を提案する．シミュレーションにより，提案法が符号化BER (bit error rate) 特性を改善することを示す．

移動通信システムの広帯域化に伴って電力増幅器 (PA) の非線形歪みが課題となり，PAの非線形特性をモデリングして逆特性を事前に補償する Digital Pre-distortion (DPD) の研究が進められている．近年では，より正確にモデリングするためにニュー ラルネットワークなどの深層学習技術の応用が提案されている．筆者らは畳み込みニューラルネットワークを用いたRVTDCNN(real-valued time-delay convolutional neural network)にSE (Squeeze-and-Excitation) blockを組み合わせた手法を提案し，比較的少ない計算量で高精度にモデリングができることを示した．本稿では，提案した手法にさらにPAの線形挙動と非線形挙動を別々に学習する残差学習(Residual learning)を組み合わせ，DPDを行った際の歪み補償性能と計算量を示す．

高周波数帯では，電力増幅器の非線形性が課題の一つであり，PAPR特性に優れるシングルキャリア伝送が再注目を集めている．しかしながら， 64 QAMなどの振幅変動の大きい多値変調を用いる場合は，PAPRが増加する．本稿では，ベクトル合成マッピングを用いたPAPR低減法を提案する．シミュレーションにより，提案法がBER特性を改善させることを示す．

To provide reliable high-speed communications in disaster areas where the main serving base stations (BSs) are temporarily out of service, unmanned aerial vehicle (UAV) can be utilized to support coverage to selected receiver equipment (RE) in the stricken zone. Non-orthogonal multiple access (NOMA) allows multiple REs to share the same resource blocks using varying UAV transmit power levels. Proper UAV placement and selection of candidate REs for pairing is critical for an efficient utilization of the available resources. However, the optimal selection through an exhaustive search is prohibitive. Double deep-Q networks (DDQN) and multiarmed bandit (MAB) are promising reinforcement learning (RL) strategies for such a problem in wireless communications. In this article, RL-based DDQN and MAB joint UAV positioning and user pairing schemes are proposed for downlink NOMA.

Non-orthogonal multiple access (NOMA), which linearly combines multiple user signals, can improve spectral efficiency of wireless communications. Joint NOMA and orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) suffers from high peak-to-average power ratio (PAPR) as well as OFDM. To minimize such PAPR, this article proposes to apply a constant-amplitude modulation scheme\cite{b1} to NOMA-OFDM. The proposed scheme decomposes a NOMA-OFDM signal into two constant-amplitude signals, which are transmitted at different timing. Computer simulations demonstrate that the proposed scheme can achieve lower PAPR than the conventional NOMA-OFDM, while maintaining good bit error rate (BER) performance, when the LPF is followed by nonlinear power amplifier (PA).

第6世代移動通信システム(6G)に向けては，多様化する無線通信システムへの要求に対してさらなる高周波数帯の活用が検討されている.一般にミリ波やテラヘルツ波は強い直進性を有するため，Reconfigurable Intelligent Surface (RIS)を用いた伝搬路制御技術への注目が高まっている.しかしながら，RISでは極めて多数の位相素子を実用的な計算量で適切に制御することが要求されるため，様々な位相制御手法が提案されており [1,2]，実システムへの実装を考慮した現実的なハードウェア制約下での検討が喫緊の課題である.本稿ではRISの各素子における位相が2値に制約される条件を想定し，量子コンピューティングによりRIS の位相分布を最適化する手法について検討を行う.また，実際に量子コンピュータを用いた提案手法で設計した位相分布によって，良好な受信信号電力が得られることを計算機シミュレーション結果から示す.

Reconfigurable Intelligent Surface (RIS)に注目が集まっている．RISの特徴の1つとして，電力増幅を行わないため比較的低消費電力であることが挙げられるが，電気的な制御を伴うため外部電源への有線接続が必要である．RISを多数設置し，環境変化に対応しながら柔軟に無線システム性能を高めるためには，そのような制限からも解放されることが望ましい．そこでRISと環境発電の組合せによる完全自立型のRISを検討する．本稿では，RISの低消費電力化のためにRISパネルスリープ手法を提案する．

Underlay in-band device-to-device (D2D) communication allows users to share frequency resources with existing cellular systems, causing interference with cellular users. Successive interference cancellation (SIC), which detects and subtracts user signals in descending order of received power, can cancel the above interference and has already been applied to fog nodes that manage machine-to-machine communication. However, SIC suffers from error propagation when power differences of received signals are small. This article proposes to apply parallel interference cancellation (PIC) based on maximum likelihood detection on fog nodes. Computer simulations show that PIC is superior to SIC in terms of average throughput.

自然災害の多い日本においては，災害発生時にICTを活用した迅速な救助活動が大いに期待されている．我々は，災害地における高精細映像伝送等を想定して，UAVを一時的なセルラー基地局・中継局とし，高速大容量通信ネットワークを構築することを目指している.特に，本稿ではAF(非再生中継)， DF(再生中継)の二通りの無線中継方式における，システム全体の消費電力を数値計算して，低消費電力なネットワークの形態を検討する．システム全体の消費電力を駆動電力，復号電力，電力増幅器の消費電力の和から計算した結果，DFで複数の中継局を用いた時に最も低消費電力となることが判明した．

高度20kmの成層圏から地上の携帯端末に直接移動通信サービスを提供するHAPSモバイル通信において、筆者らはこれまで非一様なユーザ分布に対してエリアを最適化する動的セル制御アルゴリズムを提案した。マルチセル構成において様々なユーザ分布に対応するためには、各セルを個別に制御する必要があるため、パラメータの組み合わせ数がセル数に応じて指数関数的に増大してしまうことが課題であった。そこで、パラメータ数を削減するために共進化に基づく動的セル制御アルゴリズムを提案した。この手法では複数セルから構成されるエリアをサブエリアに分割し、各サブエリアを順番に最適化することでパラメータ数を削減しつつエリア全体を最適化する。さらにパラメータの組み合わせ数を削減するためには、各パラメータの探索範囲を削減することも有効である。しかし、様々なユーザ分布に対して事前に探索範囲を定義しておくことは困難である。本稿ではこれまでの共進化動的セル制御アルゴリズムをベースとして、探索範囲削減ステップと最適化ステップから成る2段階動的セル制御アルゴリズムを提案する。

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．さらにフィーダリンク用無線装置では，GW局とのリンクだけではなくHAPS間通信としての用途も想定している．そこで当社では，相手局との位置関係やHAPSの姿勢変化を考慮した，高精度なビーム方向制御機能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．本稿では開発した無線装置についてHAPS間通信を想定し，対向局それぞれに姿勢変化が生じる環境での実験評価について説明する．

遭難者の人命救助では一刻も早く遭難者の位置を特定することが重要である．筆者らはGPS受信機が搭載されている携帯・スマホを利用した遭難者位置特定支援システムを提案した．しかし，遭難場所が圏外エリアであれば，GPS情報を転送できない．そこで，ドローンに無線中継システムを搭載して基地局の電波を無線中継し，携帯•スマホとの通信を確保する「遭難者の位置特定システム」を開発した．本システムは，遠隔地から携帯網を介してドローンの操縦を行える「ケータイドローン」機能を搭載している．遠隔地から熟練操縦者によるドローンの操縦支援により，現地でのドローンの迅速な飛行と安全性の両方を実現している．従来のシステムでは，遠隔地からのドローン操縦は飛行前に予め紐づけたドローンと操縦装置（プロポ）に制限されていた．本稿では，その制限を緩和して遠隔飛行制御の柔軟性を向上させたケータイドローン遠隔飛行制御システムについて概説する．

雪山やスキー場において，雪崩などの遭難事故よる遭難者の迅速な救助を目的として，“ドローン無線中継システムを活用した遭難者の位置特定に関する実証実験”を羊蹄山ろく消防組合消防本部と共同で北海道 羊蹄山中腹で実施した．無線中継局を搭載したドローンを飛行させることで臨時通信エリアが形成され，あらかじめサービス圏外エリアの雪中に埋めていた遭難者端末5台をサービス圏内にしGPSの位置情報がサーバに送信することで，サーバ経由で位置情報表示装置（PC，タブレット等）で各端末の位置を特定することができた．その後，捜索隊員がタブレットを持ち遭難現場に向かい，端末を発見することができた．

隠蔽通信とは, 第三者に通信をしていることを検知されないための通信方式である.送信信号を複素ガウス分布に従うように構成する,ガウス変調を行うことで,時間,周波数領域で送信信号が雑音に隠れ,第三者の信号検知確率を小さくすることができる.従来方式はコヒーレント検出を前提としているが,チャネル推定のための頻繁なパイロットシンボルの送受信により,通信していることが検知される危険性がある.このことから,非コヒーレント検出可能な変調方式は隠蔽通信分野で未解決の問題である.そこで,本稿ではMIMO環境を前提とした非正方差動符号化を応用し,非コヒーレント検出可能なガウス変調方式を提案する.

Physical-layer security for wireless communications can repel physical layer attacks such as eavesdropping control signals. As its conventional schemes, artificial noise and artificial fast fading need high transmit power, while random phase (RP) can minimize the power. A major problem of these schemes is that desired signals can be intercepted by multiple-antenna eavesdroppers (Eves). Thus, this article proposes an enhanced version of RP that multiplies the desired signals by random patterns so that multiple-antenna Eve cannot detect the signals even by employing diversity combining with blind algorithms. Computer simulations show that the proposed scheme can prohibit Eve from eavesdropping the signals.

グラントフリーアクセスは，基地局が端末に対して通 信を許可するために発行するグラントを省略した低遅延方式である．超低遅延特性が重要な制御を伴うワイヤレ ス通信や多端末IoT通信における利用が期待されている．しかしながら，グラントフリーアクセスでは遅延時間削減のために認証を考慮しないことが多い．そこで本稿では，端末の認証を加えたグラントフリーアクセス方式を提案する．特に,周波数分割複信を対象として，伝搬路特性に基づく秘密鍵生成を利用した方式を検討する．

This paper uses precoded faster-than-Nyquist (FTN) signaling for underwater acoustic (UWA) communication to combat the effects of a detrimental doubly selective channel. As the explicit benefits of a reduced symbol interval of FTN signaling, the effects of a time-selective channel are relaxed.

Acoustic sound is one of the most suitable mediums for underwater long distance communications. Since underwater acoustic channels suffer from time-variant multi-paths, this report proposes a MIMO-OFDM receiver that can cope with such multi-path conditions and
increase the date rate. Some conventional receivers cannot operate well when delay time of propagation paths exceeds a guard interval (GI) of OFDM. Thus, the proposed receiver performs array combining to suppress the long delay paths and thus can improve bit error rate (BER) performance. To improve robustness against the time-variant (TV) channels, this report models these channels by basis expansion model (BEM) and then estimates parameters of the BEM models by the recursive least squares (RLS) algorithm [1]. Computer simulations show that the proposed receiver can maintain good BER performance over the underwater doubly-selective channels.

著者らは, OAM 多重伝送を用いた主回線優先型のPtMP (Point-to-multi point) 無線伝送を検討している.
本稿では, 先に提案した空間リソース制御方式を複数端末の同時接続時に拡張し,副回線の総スループットを最大化する空間リソース制御方式を提案する.
提案方式適用時の主回線のスループットの要求値と副回線のスループットの関係を計算機シミュレーションによって評価し, 主回線の余剰空間リソースの有効活用の観点から, 本方式の適用範囲を示す.

OAM多重伝送のさらなる大容量化を図るべく，複数UCAを用いて，同一OAMモード内においてストリーム多重を行うOAM-MIMOが提案されている．これまでに，我々は，OAM-MIMOを対象として，OAM信号の受信特性に着目した逐次干渉除去 (SIC) に基づく特性改善法を提案するとともに，直接波のみを考慮した伝搬環境を想定したときの有効性を明らかにしてきた．本稿では，本提案方式について，現実的な伝搬環境として2波大地反射モデルを想定するとともに，偏波面として垂直及び水平偏波を想定した場合の有効性をシステム容量の観点から解析・評価する．

次世代無線通信システムでは，スモールセルのバックホール回線に固定無線通信の適用が検討されており，その手法の一つとして，軌道角運動量（OAM）を用いた空間多重伝送（OAM モード多重）の検討が進められている．OAM モード多重を実現する方法として，比較的容易に多重化が可能であることから，等間隔円アレー(UCA)が用いられることが多い．本稿では，MIMO 多重伝送で多く用いられている正方配列アレー(USA)を用いた OAM モード多重について検討を行う．素子数を 8 とする場合は，UCA と USA のいずれも隣り合う素子の角度差は 45◦ で同じため，同じ番号の素子の励振位相も同じとなる．

第6世代移動通信システム（6G）では，サブテラヘルツ帯を活用し，100 Gbps以上の超高速通信を複数のユーザが同時に享受可能な大容量通信の実現が求められる．100 GHz帯のMassive MIMO伝送のシングルユーザ（SU: Single User）環境において，基地局（BS: Base Station）と端末（MS: Mobile Station）にハイブリッドビームフォーミング（H-BF: Hybrid Beamforming）を適用した送受信H-BFのスループットがすでに評価されている．本稿では，マルチユーザ（MU: Multiuser）環境における送受信H-BFの下りリンク（DL: Downlink）スループットを計算機シミュレーションにより評価し，100 Gbps超のユーザスループットを達成できることを示し，システム性能の観点からMU-MIMO伝送の優位性を明らかにする．

5Gは既に世界的に商用導入が開始され，日本でも2020年3月より商用サービスが開始されている．さらに，既存の28GHz帯に加えて，5Gにおいて追加割当てされる周波数帯の候補として39 GHz帯が検討されている．本稿では，将来の39GHz帯の導入を見据え，28GHz帯及び39GHz帯の実験装置を用いて屋外環境における伝送特性を比較評価したので，その実験結果について示す．

ミリ波通信では，歩行者や自動車などの遮蔽により伝送特性が大幅に劣化することから，遮蔽の影響を考慮した特性評価が重要となる．これまでに，我々は，遮蔽確率を理論的に導出できる点に着目し，アンテナ高とユーザ位置情報を用いた基地局選択法の提案を行い，無指向性アンテナを想定したときの有効性を明らかにしてきた．本稿では，ミリ波通信で深刻となる伝搬減衰の対策として，通常ビームフォーミング(BF)が適用される点に鑑み，BF を適用したときの提案方式の有効性を計算機シミュレーションにより評価する．

本発表では，ミリ波マルチユーザMIMO-OFDMシステムにおいて，周波数に依存しないプリコーダとコンバイナの設計法を提案する．アンテナ数と利用帯域の増加に伴い計算量が増加するという従来のサブキャリヤ毎に狭帯域プリコーダを用いる方法の問題を解決することができる．周波数に依存しない全サブキャリヤ共通の周波数フラットプリコーディングが最適となる条件を示す．シミュレーションにより，提案する周波数フラットプリコーダは従来の周波数選択性プリコーダと同等の性能が得えれることを示す．

Beyond 5G向け仮想化端末技術では，ユーザ端末とその周辺の中継デバイス間をテラヘルツ(300GHz)帯で接続し，中継デバイスを仮想ミリ波アンテナとして利用する．複数のチャネルを束ねた広帯域の超高速通信が検討されている．300GHz帯では自由空間伝搬損失が大きいため，送信出力電力を大きくとることが望ましい一方，増幅器の非線形性による信号自身の歪みや，隣接チャネル間の漏洩による性能劣化が懸念される．本稿では，仮想化端末を想定した300GHz帯位相雑音，ミリ波フェージング，増幅器の非線形性を考慮した評価により，バックオフと所要SNR劣化量およびACLRの関係を示した．

近年，無線通信の超大容量化の実現手法として高周波数帯分散アンテナシステムが注目されている．本システムでは各分散アンテナでビーム探索する必要があり，分散アンテナ数に比例してビーム探索のオーバヘッドが増加する課題がある．そこで，著者らは各分散アンテナで同時に選択されたビームの組合せ履歴に基づくビーム探索数削減法を検討している．本稿では，60GHz帯無線LAN(WiGig)評価機を活用して，提案法を実験評価した結果を報告する．

高周波数帯では距離減衰が大きいため、超多素子のアレーによる狭ビーム化によりシステム利得を補う必要がある。ここで、特にミリ波やテラヘル波といった高周波数帯では狭ビーム化によりマルチパスの影響が相対的に低くなり、ビーム間の受信電力の関係が静的になると想定される。この特徴を活用し、階層型ビームサーチの初段のビームスイープ時の複数ビーム方向における受信電力比に基づき2段目のビームスイープを省略可能なビームサーチ手法を提案し、シミュレーション評価により屋内天井設置シナリオでビームスイープ数を約15%に低減しつつ、90%以上の確率で最適なビームが選択可能であることを示す。

筆者らは，個々のユーザの通信品質をいつでもどこでも確保するユーザセントリックRANの実現に向けて，Cell-Free massive MIMO（CF-mMIMO）を適用したRANを検討している．CF-mMIMOでは，多数のAPの信号をCPUに集約して処理を行うため，RANでのCPUの配置場所によって集約の範囲が異なり，無線品質と伝送路負荷が変化する．これまでに，ミリ波帯を用いたCF-mMIMOでのCPU配置と無線品質の関係について評価を行い，CPUを分散配置する構成が，伝送路負荷の低減と無線品質の確保に有効であることを示した．この評価では，UEの接続先CPUをランダムとしており，接続先が適切でないUEでは無線品質が低下する課題がある．そこで本稿では，UE毎の無線品質に応じて接続先を選択する手法を提案し，その効果を計算機シミュレーションで示す．

Beyond 5G に向けた要素技術として Cell-Free massive MIMO（CF mMIMO）が注目されている．本稿では, ミリ波帯においてCF mMIMOを実際に展開するシナリオを想定し, 空間多重ユーザ数に対するシステム容量の評価結果を報告する．具体的には，都市部および郊外での屋外展開を想定し, 地形・構造物データを考慮したレイトレース法により分散配置するアクセスポイント(AP) ・ユーザ端末間の伝搬路情報を取得し，集約局（CPU）におけるハイブリッドBFによる信号処理性能を加味したシミュレーションにより空間多重ユーザ数に対するシステム容量の特性を明らかにした結果を報告する.

第6世代移動通信システムでは個人や事業者が有する自営無線基地局（BS）も含めたセキュアな連携・統合利用が重要になると考えられる．本稿では，ブロックチェーンを用いたセキュアなBSの共用（BRAN）において，これまでに提案している各BSで参照可能なブロックチェーンの台帳情報を基にBSの提供価格を制御してユーザ端末（UE）収容数を平滑化する手法に対して，計算機シミュレーションを用いてユーザの配置方法を変えながら評価を行い，提案手法の有効性を示す．

急激に増大するトラヒックや多様化する通信要求に対応するため,基地局機能を仮想化・オープン化する取り組みが進められている.本研究では,基地局機能が仮想化した次世代通信網において災害による通信障害が発生した環境を想定し,臨時基地局を導入し喪失したエリア内の端末と通信を行う際に発生する端末収容と周波数帯域割当問題のモデル化を行う.また,モデル化したシステムを用いて計算機シミュレーションを行い,端末収容方法と周波数帯域割当方法がシステムの性能に与える影響を評価する.

基地局や中継局を移動体に積載し，物理位置を動的に制御することで，遮蔽環境やトラフィック集中エリアの遷移などの環境変化に追従可能な無線ネットワークでは，環境変化が生じるたびに独立に最適位置を求めるため，移動距離が長く非効率な移動先を選択する可能性があった．本稿では，移動体の移動先を，移動コスト（移動距離や時間）を考慮して決定することで，移動距離を抑えつつ，エリアの環境変化追従を実現する方法を提案し，シミュレーションにより有効性を評価したので報告する．

B5G/6Gにおける高周波数帯利活用のために、RIS (Reconfigurable Intelligent Surface)反射板を用いた反射方向制御によるカバレッジ改善等の取り組みがなされている。RIS制御によるエリアカバレッジの評価には、マルチパス等を考慮できるレイトレース法を用いた検討が多い。しかし既存のレイトレースシミュレータは正規反射以外の物体を考慮できないため金属反射板の代用しかなく、RISのような反射方向が動的に変化する物体の評価が困難である。本稿では、RISの動的制御による伝搬特性を、電磁界解析とレイトレースを組み合わせることで評価する手法を提案した。その結果、RIS動的制御結果がレイトレース計算に反映され、エリア内の受信電力CDFが改善し、下位10%値で約10dB向上したことが明らかとなった。

40GHz帯で動作するA-RoF（Analog-Radio over Fiber）用アンテナとして，PD（Photodiode）とRF回路を一体化した8×8素子のフォトニックアレイアンテナを開発し，性能の評価を行った．3GPPに準拠した帯域幅380.16MHz，変調方式64-QAM OFDMの無線信号を2チャネル使用し，20kmのアナログRoF伝送と最大3mの自由空間伝搬，および主ビーム方向を±50度の範囲で変更した際のEVM（Error Vector Magnitude）の評価を行い，すべての条件において3GPPで規定された品質条件であるEVM 8%未満を達成した．

高周波数帯無線システムは広いエリアをカバーするために多数の無線基地局が高密度に必要になるという課題がある．そこで，A-RoFを活用して無線基地局の機能を集約局と張出局に分離するシステム構成が提案されており，高密度な設置が必要な張出局の機能削減による簡易化・低消費電力化により，エリアの拡大が容易になる．本稿では，A-RoF伝送システムにおける256QAM変調方式の適応可能性について実験評価した結果を報告する．

高速移動体通信では、連続するパケットが異なるパスをたどって受信機に到達するブロックフェージング通信路が想定される。このような通信路では、一つ前の情報と現在の情報の間でフェージング係数が不変という条件が必要な非コヒーレント方式は適さない。一方、このような通信路に対して、グラスマン多様体を用いた非コヒーレントMIMO方式が提案されている。しかし、このグラスマン多様体ベースの方式は、ブロック内での急速な激しいチャネル変動には追従できない。そこで本研究では、そのような激しいチャネル変動に対し有効なMIMO方式について検討した結果を報告する。

周波数帯域の有効な利用手法として,複数の送受信アンテナからなるMIMO（Multi-Input Multi-Output）システムが用いられている.一般に, MIMOにおける信号分離には既知のチャネル行列が必要であるが,独立成分分析(Independent Components Analysis : ICA)を用いることにより,チャネル行列が未知であっても信号分離が可能になる. 一方，チャネル行列が分かっている場合，TDDの逆向き回線では，プリコーディング等によりMIMO技術を効率的に利用できる可能性がある.本検討は,ICAを用いて信号分離を行い,チャネル情報の推定を行えるのかを検証した.大規模MIMOにおける信号検出およびチャネル推定が問題なく行われることを報告する．

近年，省電力広域ネットワークの一種であるLoRaWANが注目されている．LoRaWANの物理層には，チャープスペクトラム拡散(CSS)変調方式が用いられている．CSSでは送信情報ビット列に基づき，チャープ系列を選択し，信号を時間的にチャープさせることにより帯域内で拡散する．受信機では，チャープ信号の逆拡散を行うことで，拡散利得を得ることができるため，雑音や干渉に対して高い耐性を有している．しかしながら，雑音などの影響により，受信機でチャープの検出誤りが発生した場合には，大幅に特性が劣化してしまう．近年，チャープ系列を複数のグループに分割し伝送することで，伝送効率を向上させる手法が提案されている．本稿では，チャープインデックス空間を分割し，そのグループ番号を，筆者らが以前提案したパケット型インデックス変調(PLIM)により通知することで，チャープインデックスの誤検出を低減する手法を提案する．

本発表では拡散方式にチャープ信号を用いたDS-SS方式における通信路推定方式について検討する。検討する通信路推定方式は受信されたパイロット信号を逆拡散した後に閾値以下の信号をゼロパディング処理して雑音成分を除去することにより推定精度を改善させる方式である。本発表では、これまで未検討であった閾値と性能の関係を計算機シミュレーションにより明らかにする。

筆者らは以前，端末とゲートウェイ（GW）間のクロックドリフトを活用した周期的トラフィック環境における無線リソース制御法を提案した[3]．文献[3]の手法では，GWで推定した端末のクロックドリフトおよび送信予定時刻を基に，端末のクロックドリフトの補償，パケット衝突回避可能な周波数チャネルおよび送信オフセット時間の割当てを行う．しかし，端末のクロックドリフトは確率的に変化するため，クロックドリフト補償時に小さな補償誤差が発生する．GWはこの補償誤差を把握困難なため，適切な無線リソース制御が出来ず，一部の端末のパケット配信率（PDR）が著しく低下する問題がある．
そこで本稿では，端末にパケット送信中止確率を導入し確率的にパケット送信を中止することで低PDRとなる端末数が減少することを計算機シミュレーションにより示す．

高層ビル等の建設現場では作業従事者の安全確認や機材配置の管理のため, 無線信号を利用した高所作業者や機材の位置推定技術の導入が期待されている. 従来, 無線 LAN等の既存インフラを活用した屋内測位技術が検討されている. しかしながら, 建設現場等においては既存の通信インフラが存在せず, また建物の内部構造も時々刻々と変化する. したがって, 建設現場では少数の無線機で建物全体を網羅可能な三次元測位技術の確立が課題となる. 本論文では, 屋内における三次元測位を実現するための要素技術として, 建物内に配置した少数の LoRa 無線機を利用した階高推定手法を提案する. 提案方式の有効性を実験的に示す.

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．筆者らはこれまでに，蓄電池の電圧，温度を監視するCMUとそれを管理するBMUの間をBLE (Bluetooth Low Energy)で無線化することを提案した．蓄電池モジュールが置かれる蓄電池盤は金属に囲まれており，電波伝搬的に厳しい状況である．これまでに，BLE の接続確立のためのアドバタイズチャネルに関して，各種伝搬環境で測定を行った例は存在する．しかしながら，データチャネルを使い，厳しいマルチパス環境にて通信を行った場合の特性は定かでない．また，このような環境で，長期稼働可能なシステムを構築するために，実測で遅延の統計データを取った例はない．本報告では，実際の蓄電池盤にて，多数のBLE モジュールを無線接続し，通信時のパケット遅延の統計量を評価する．

水中音響通信 (UWAC) は，厳しい二重選択性伝搬環境となる．本稿では，UWACに有効な差動OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing) について議論する．筆者らは，これまでに，伝送路予測多重遅延検波 (MDD) が，二重選択性に対して有効であることを明らかにした．本稿では，並列ブラインド復調方式を用いることで，さらに耐周波数オフセットが改善可能なことを示す．ここで，一次変調としては，QPSK (phase-shift keying) とTC (trellis coded) 8PSKを取り上げる．

　水中音響通信(UWAC)は，厳しい二重選択性伝搬環境となる．加えて，M系列を用いたチャネルサウンドでは相関を算出するため，その系列の周期により耐時間選択性が劣化する．本稿では，三次元(3D)伝送路インパルス応答(CIR)計測における，リサンプラを用いて耐時間選択性の劣化を抑圧するチャネルサウンド手法の有効性について，UWACを想定したシミュレーション結果より論じる．

水中音響通信における時空間等化器の遅延波抑圧の性能向上に向けて、受波アレーの配置手法を検討する。時空間等化器は、広帯域ビームフォーマの一種であり、空間分解能はアレーの開口長に依存する。受波素子自体が物理的に大きい場合や、配列できる素子数に限りがある場合、開口長分、半波長間隔で素子を配列できない。この際、遅延波と所望波の到来方向ベクトルが一次従属になり、到来方向の組合わせに起因した出力SNR(信号対雑音電力比) の劣化が生じることがある。そこで、一次従属な2 方向の組が生じないよう不等間隔に配列した受波アレーを用いる等化手法を提案する。計算機シミュレーションを通して、等間隔配列の受波アレーと出力SNR 特性を比較することで、本手法が遅延波の抑圧性能を向上させることを示す。

次世代無線LANシステムにおける6GHz帯利用の検討のために，スループットやマルチリンク伝送機能における6GHz帯利用の有効性についての簡易な検討を行い，干渉環境下の5GHz帯のみを利用する場合と比較して最大3.5倍程度のスループットが得られることを示した．
さらにマルチリンク機能において同時伝送を行う場合にはスループット向上と同時に遅延増大が生じうることを示した．

現在標準化が進められているIEEE 802.11beの主要機能にマルチリンク機能がある．本機能はデータ伝送に異なる周波数帯を同時に利用し，通信の高速化を実現するものである．一方，個々のマルチリンク端末が独立にトラヒック割当を行うと，特定リンクにトラヒックが集中し端末間で通信特性に不均衡が生じる可能性がある．そこで帯域制限および優先度重みづけを取り入れた端末の各リンクに対するトラヒック割当最適化を行い，スループット格差の是正や特定端末の優先制御を実現するトラヒック割当手法について検討を行った．また，数値計算により本手法の有効性を確認した．

本稿では、送受信アンテナとして広帯域ホーンアンテナを用いた帯域内全二重（In-band Full-Duplex: IBDF）無線システムにおけるアンテナ間の自己干渉（Self-Interference: SI）について、28GHz帯ミリ波平面アンテナを用いた測定結果を報告する。自己干渉の測定結果から、平行配置したアンテナ間の自己干渉が対向配置の場合より、20dB以上も小さく、40mmという比較的短い距離にもかかわらず、約-56dBの自己干渉となっていることが分かる。この値は、IBFDの実現に大きな意味をもつと思われる。

5Gシステムに割り当てられた周波数は現行Cバンドの周波数を用いた衛星通信システムの下り回線と同一周波数を利用しており,同一周波数干渉が課題となっている.そのため5G基地局からの干渉電力が所定値以下となるように衛星基地局からの離隔距離をとる必要があり,5Gシステムのエリア設計の障害となっている.
本稿では,5G基地局の衛星通信システムへの与干渉キャンセラーを提案し,その適用効果を簡易モデルで示す.

屋内環境の混雑度を推定する手法として，無線センサノードが送受信する信号の受信信号強度（RSSI:Received signal strength indication）に基づき混雑度を推定する手法が提案されている．しかし，建物内などの広範囲な場所で混雑度を推定する場合，これらの手法ではセンサノードの設置コストや利用環境の汎用性に課題がある．そこで，本稿では，低消費電力かつ広域通信が可能な無線通信規格であるLPWA（Low power wide area）を利用し，低コストで様々な環境に適用可能な混雑度推定の実現に向け，混雑度推定に用いる指標の特性評価を行う．

日々，早期発見・早期救助が命題とされている人命救助において、UAV(unnmanned aerial vehicle)を用いた端末の位置推定方法が期待されている。本稿では先行研究で既存手法として提案されていた方角推定アルゴリズムを2方向に限定して、実際の屋外環境で実験を行う。その結果をもとに、方角推定アルゴリズムを用いた際の評価を行う．

5G以降のネットワークでは，工場や一般家庭，医療など様々な用途でInternet of Things（IoT）デバイスが活用され，各デバイスが持つ通信品質要求が多様化してきており，単一のネットワークですべての通信品質要求を満たすことは難しい．そこで，使用目的やデバイスの持つ機能に応じて，ネットワークスライスやチャネルなどのリソースを適切に割り当てることで，多様な要求を満たすネットワーク提供が検討されている．従来研究では，接続されるデバイスの使用目的や機能が事前にわかっている場合に，各デバイスの通信品質要求をもとにリソース割り当てを設計している．しかし，実際のネットワークでは，デバイスがモビリティを持つため，各アクセスポイントや基地局への接続デバイスが時間変化し，事前に接続デバイスの使用目的や機能を把握するのは難しい．そのため，従来研究では，接続デバイスの事前知識なく，ネットワークオペレータ側から取得可能な情報のみから各デバイスの通信品質要求を推定するのが難しいという課題があった．本稿では，IoTデバイスの機能を推定するデバイス推定技術を活用し，リソース割り当てに応用する方式を提案する．

交通情報や気象情報などの場所や時間に依存する時空間データの利活用には，生成場所付近での地産地消が効果的である．そこで我々は車両アドホックネットワーク(VANET)を活用して，時空間データを付近のユーザへ即時に配信する時空間データ滞留方式を提案してきた．また動画像などの大容量時空間データを滞留させることで，より地域内でのデータ利活用を促進できることから，大容量の時空間データ滞留を可能にする送信制御手法の検討にも取り組んできた．本研究では，それら大容量時空間データ滞留において発生するパケット衝突を効率的に回避するための制御手法を提案し，シミュレーションによってその有効性を示す．

近年，新型コロナウイルス感染拡大により，インターネットサービスの重要性が高まっている．このようなサービスをクライアントに提供するにはサーバシステムが必要となり，その高可用性が重要となる．一般的なサーバ管理システムは特定の管理サーバが管理対象サーバの管理を行う．しかし，管理サーバが故障した場合には管理ができなくなる問題を有する．そこで特定の管理サーバを必要としないPeer-to-Peer方式サーバ管理システムが報告されている．しかし，管理プログラムが複雑となる問題点を有している．そこで管理プログラムが比較的単純なリング型動的バックアップサーバシステム(RDBSS)を提案する．このシステムは基本的に1台の管理サーバが1台の管理対象サーバを管理することから，複数台のサーバが故障した場合を考慮する必要がある．

近年，大規模なデータ処理を可能とする分散処理が求められている．また，通信事業者が提供するセッション制御サーバには非常に多くの能力が求められている．セッション制御サーバに求められるスケーラビリティとスモールスタート性を高めるために，マイクロサービス化した上でのアプリケーション分散配置方式を提案した．セッション制御サーバを多層化し，単調増加関数によってサーバ間の通信回数を抑制する方式を提案した．従来と提案の各方式ともに，複数の条件下において検証を行った．サーバ間の通信回数を比較することで，従来方式に対する提案方式の有効性を確認した．

NW機能別のコンテナ（コンテナ型NFV）により構成されるVPN GWにおいて，通信種別毎に転送優先度の要件が異なる場合を考える．本稿では，VPN GWのリソースを最大限活用した転送処理を行い，かつ高優先通信の転送処理性能の確保することを目的としたコンテナへのリソース割当方式を検討する．

5G/Beyond5Gの導入により，多様な接続デバイスから生成されるデータの効率的な利活用が課題となる．この実現手段としてエッジネットワーク内でのデータ前処理が注目されている．先行研究では，通信・計算資源の利用効率のためにエッジ前処理を行うサーバを選択する方法を提案したが，有効性は未検証である．そこで本稿では，エッジネットワーク内でのデータ前処理による有効性を実機環境で評価した．結果から，同一サーバ内にデータ前処理を追加することの有効性を示した．さらに，追加したデータ前処理をエッジネットワーク内の前処理サーバで実行する場合は，同一サーバで実行する場合と比べて処理時間が短縮でき，提案手法が有効であることを示した．

広域に多数配備されるデータソースからデータ収集する際に低負荷に受信するためにRDMAの利用を検討していたため、従来のTCPと比較してどの程度受信負荷を低減できるかを評価した。

近年、ローカル5G(第5世代移動通信システム)の超高信頼・低遅延の特徴を活かし、工場の製造ラインに配備されたシーケンサ間通信など、産業用イーサネット通信の無線化が期待されている。本通信では、TSN(Time Sensitive Networking)と呼ばれる通信規格が採用されており、TSNと無線システムのシームレスな接続が課題となる。本稿では、TSNトランスレータと呼ばれるTSNと無線システムを接続する機能を試作し、無線環境が産業用イーサネット通信に与える影響について検証した結果を報告する。

近年，リアルタイム通信による遠隔制御やクラウド型アプリケーション利用を，距離の離れた拠点間で実現することへの期待が高まっている．このようなリアルタイム通信を実現する技術の一つとして，工場等の閉域NWでの利用を想定した確定周期型通信であるIEEE802.1Qbv (Time-aware Shaper: TAS)が注目されている．本稿では，共用型の大規模NWにおいて遅延保証を行う際に有効なスケジューリング手法について提案する．

近年，低遅延・低ジッタサービスへの需要の高まりから，5Gなどの次世代無線規格において，Time-Sensitive Networking (TSN)の導入が進んでいる．TSNの代表規格IEEE802.1Qbv Time Aware Shaper (TAS)では，通信種別毎に予め通信可能なタイムスロットを定めておくことでキューイング遅延を制御し，ジッタ保証を可能にする．一方TSNは車載や工場等のLANでの利用を主に想定しているため，モバイル網等の広域ネットワークで利用する場合，伝搬遅延によって送信タイミングがずれてしまう可能性がある．本稿では，伝搬遅延を考慮して送信スケジュールを補正する方式を提案し，評価を行った結果について述べる．

5Gにおける通信要件である遅延揺らぎ値を保証する技術としてTASが提案されている．TASでは優先フローを通す際にリソースを占有するため、優先フローを収容する際に経路設定や遅延挿入を最適化することで占有されるリソースを最小化できる．そこで本稿では優先フローを収容時に最適化することによる効果を様々なトポロジに対して適応させることで、各トポロジにおける占有リソースの削減効果を評価した．

Currently, network operators take much time to learn network configuration commands specified a network equipment. To support the learning, Intent-based networking (IBN) is proposed, which aims to translate the network operator's intent described by natural language to real network configuration.
However, in previous research on IBN, in order to translate the operator's intent, a large amount of dataset (i.e., synonyms) is necessary to associate the operator's intent with network commands.
To save the step of collecting the synonyms, we propose an automatic configuration generation IBN scheme from the network operator's intent described by natural language without collecting the synonyms. In concrete terms, our IBN scheme directly finds the corresponded network configuration from network configuration documents by using deep learning.

本稿では，著者らが研究開発を進めているxFlowプロキシから送出するフロー統計情報に,
VPN情報を自動で収集、紐づける「VPNユーザトラヒック識別の自動化方式」を検討する．

ノードを跨るパケット転送処理のみに異常が発生した際には、ノードが異常を検出することができず、異常個所の発見および予備系経路への切り替え実施に大幅な時間を要して、長期間にわたってユーザ通信断が発生する場合がある。
著者らはネットワークの1か所から試験パケットを流入させることにより、任意区間の遅延量をμ秒オーダーの精度で測定する方式を提案している。本稿では、本方式を拡張することにより、全ルータ間のパケットロス発生状況の把握及び転送処理に異常が発生したノードを特定する方式を提案する。

ネットワーク多様化，構成の複雑化に伴い，アクセス制御ポリシー（以下，ポリシー）の設計が高度化している．デバイス位置やユーザ認証情報などのデータが収集できる一方，それらを反映した人手でのポリシー設計は困難である．そこで，Machine Learning（ML）によるポリシー設計の自動化を目指し，その課題を考察する．

キャリア網で提供している各サービスは，IPv4，IPv6，MAP-E，IPsec，L2TP等，様々なプロトコルスタックが用いられている．これらに柔軟に対応するため，適切なフロー統計情報を可視化する必要がある．本研究は，著者らが研究開発を進めているxFlow変換装置にて，フロー統計を集計する際に指定するkey情報を汎用化する方式を提案する．

マルチパストポロジにおける帯域の有効活用や障害時のトラヒック影響を小さくするために複数パスに対してトラヒックを分散させて転送する方式を採るが、IPトラヒック分散にはトラヒックが特定のリンクに偏るという課題がある。そこで本稿では、本課題に対して、ハッシュキーとアルゴリズムを動的に切り替えることで、より偏りの少ない分散制御を実現する方式を提案する。

複数の県間などのエリアに跨る大規模なネットワークにおいて，各エリアに網間接続点するための装置が配置されていることを前提に，NW品質を担保する通信経路の選択のための接続点の配置位置の選択方法を提案・評価する．

モバイル端末活用型インタラクティブサービスでセキュアな低遅延通信を導入する方法としてモバイルアクセ
スエッジクラウド(MEC) と仮想プライベート網(VPN)の活用が注目を集めている．本システムの主要課題は通
信の暗号化やトラヒックの転送先決定を担当するVPNゲートウェイ(VPN GW)[1] の電力コスト削減である．
本稿ではVPN ユーザ向けMEC 間ハンドオーバ導入時にユーザの増減に応じてGW を起動停止する，VPN GW 稼働電力削減方法と性能評価法を提案する．

近年，低遅延通信への要求からMEC[Mobile Edge Computing]の活用など，より低い階梯で通信を実施したいという需要が高まっている．より良い低遅延特性の実現には最短経路で通信を行うことが望ましいため，アクセス網での通信制御が重要であると著者らは考える．本稿ではアクセス網端のルータでパケット処理を行い，低階梯で異種網間通信を実現する方式を提案する．

OpenFlow によるクライアントネットワーク単位での切替手法を検討し、簡単な動作検証を行う。

ネットワーク技術の発展とともに高精細映像と対応する音情報を利活用する Virtual Reality (VR) に対する需要が娯楽，教育，医療などの分野において高まっている．多様な分野への VR サービス展開が進むにつれて，映像情報や音情報から得られる視覚情報・聴覚情報だけでなく，触覚情報・味覚情報・嗅覚情報に挙げられる Multiple SensorialMedia (MulseMedia) を効率的に圧縮・伝送する技術が注目を集めている．本稿では MulseMedia の一種である触覚情報の無線伝送に向けた手法について検討する．

点群は 3 次元空間上の点を多数用いて 3 次元情報を表現する．点群を無線路を介して伝送する場合，伝送中に発生する雑音の影響を低減しつつ，3 次元情報をより正確に表現できることが重要となる．本稿では，点群伝送に要するデータ量の削減と，無線伝送路において生じる雑音に起因する品質低下に対処するために，グラフニューラルネットワーク (Graph Neural Networks: GNN) に基づいて点群情報を潜在変数に圧縮して無線伝送路上で伝送するとともに，受信側では得られた潜在変数を点群情報に復元することで両課題を解決する新たな点群伝送手法を提案する．

近年, コンピュータ性能や通信速度の向上に伴い高性能なモバイル端末が普及しており, 新旧多種多様な端末が混在している. しかし, MANETにおける既存ルーチングプロトコルの大部分は全ての端末が同一性能であると仮定している．そのため，端末処理性能が不均一である現実環境における既存ルーチングプロトコルの性能は十分には検証されていない．本稿では, 中継端末の処理性能差を考慮した環境で, 中継端末を選択する指標として端末の処理性能を用いた新たなGreedy Forwardingルーチングプロトコルを提案する. 計算機シミュレーションによる実験の結果, ノードの性能差が広がるほど, 既存手法と比較して提案手法は遅延時間を減少できることを示した.

モバイルアドホックネットワーク(MANET)における脅威の1つとしてブラックホール（BH）攻撃がある．MANETのルーチングプロトコルであるAODVでは通信経路構築のためにシーケンス番号とホップ数を用いる．AODVにおけるBH攻撃はシーケンス番号とホップ数の値を詐称することで良い経路であるように振る舞い，攻撃を行う．本稿ではシーケンス番号の単位時間あたりの増加量と宛先ノードまでのホップ数をロジスティック回帰分析の説明変数として用いることで，BH攻撃の検知を行う防御方法を提案する．シミュレーション実験を行い，提案手法のBHノード誤検知率が既存手法よりも低いことを示し，提案手法の有効性を評価した．

筆者らは，機械学習を活用し，移動体向けに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，安定通信を目指すうえでの課題となる，移動体の位置変動以外の無線品質変動要因を考慮するために，時間帯情報・受信電力情報も特徴量へ加えた結果を報告する．

基地局側での集中制御を行うことなく，多数のIoT 端末を収容する目的で，電力領域非直交多元接続（Power-Domain Non-Orthogonal Multiple Access：PD-NOMA）をslotted ALOHA 方式に適用する提案が行われている．本稿では，PD-NOMA をslotted ALOHA 方式に適用した際の達成可能なスループットを理論的に評価する．

Internet of things（IoT） やセンシング技術の発達により，センサを搭載したデバイスが急速に普及している．
このセンサで収集したデータを分析するために機械学習が用いられる．
しかし，機械学習を実行する上で，計算施設に対して負荷が増大する問題や，計算施設までの通信量が増大する問題がある．
そこで，分散機械学習に着目する．
分散機械学習において，複数のデバイス間の通信にローカルネットワークを用いることで計算量と通信量を分散できる．
本稿では，無線マルチホップ通信を用いた連合学習（FL）を実装してホップ数に応じた学習効率を評価した．

本研究室では過去に様々な製造メーカのIEEE802.11ac規格の無線LANを使用して性能評価を行った結果，通信手順や発生する制御フレーム，フレーム集約方法が異なることに起因して，通信性能も異なることを明らかにした．本研究では11ax準拠の各種メーカの無線LAN機器においても同じ問題が生じるかを検証するため，11ax準拠無線LAN単体におけるダウンリンク通信に関する実験を通して，機器の実機による通信手順と通信性能に関する調査を行った.その結果，MAC制御，チャネルボンディング手法，エアタイムは共通化されていることがわかり，通信性能はフレーム集約手法，データフレームの転送レート制御に依存していることを明らかにした．

5Gネットワークスライスの運用に向け、ネットワーク品質を確保する為に、 E2Eでのネットワークトポロジの一元的な管理が必要とされている。5Gネットワークは多種のリソースによって構成されており煩雑である。そこで、汎用的なデータ形式でネットワーク情報を管理できるネットワークリソース管理技術(NOIM)が5Gアーキテクチャのリソース管理に活用できると考え、考察した結果を示す。

現場データを活用したDX化を推進する技術としてローカル5Gが注目を集めている。ローカル5Gは内部の脆弱なIoT機器が影響を与えることを防ぐために孤立ネットワークとして敷設されるケースが多い。一方で、既設ネットワーク内には様々なシステムが稼働しているため、今後はローカル5Gと既設ネットワークを相互接続する需要が増加すると考えられる。本稿では、ローカル5Gと企業ネットワークの接続課題としてセキュリティに着目し、モバイルルータ利用時のIoT機器識別技術を提案する。

現在、固定電話網のIP網移行が進捗しており、2024年度末に完了の計画である。現在の加入者交換機は、移行後もメタル加入者収容装置として継続使用する。加入者交換機は1996年に導入開始し、約20年以上運用されている。特に屋外設置の遠隔加入者収容装置（RSBM）は、局舎内設置よりも劣化し易いと想定される。加入者増減に伴う装置転用等の利活用も含め、今後の継続使用には整備や点検が必要である。転用等の利活用での装置点検作業は、商用局舎から点検部門の別スペースへ搬出して実施される。点検作業の効率化を実現するため、試験方法と試験ツールを検討した。

Torに代表される匿名通信プロトコルは，ユーザのプライバシーを保護するための有望な手段であるが，低速なホスト上で行われる暗号処理のためにパフォーマンスの悪化が著しい．高速化のためには，ASICによる高速なパケット転送と柔軟なプログラマビリティを同時に実現するプログラマブルスイッチの活用が期待される．しかし，プログラマブルスイッチのASICが持つ制約を満たしながら，通信の匿名化を実装するためには，スイッチの限られた計算能力を有効に活用する工夫が必要となる．本稿では，ワンタイムパッドによる暗号方式と，転送状態のリングバッファに基づくデータ構造を用いて，プログラマブルスイッチ上でテラビットの通信速度を実現する軽量匿名通信プロトコルの設計と実装を示す．

カプセル化技術の用いられているNWから得たパケットについて，カプセルヘッダを除去しinnerのパケットを分析可能にしつつ，事業者等の属性ごとに異なった複雑な処理・分析を実現するFast xFlow Proxyにおいて，複数ヘッダサンプル分割の機能をハードウェア(HW)へオフロードすることでさらなる高速化を実現するアーキテクチャを提案する．

P4スイッチと計算機で構成する Content-Centric Network (CCN) ルータは TBのキャッシュ容量とTbps のパケット転送を両立するための有望な基盤である。しかし、パケット転送が ASIC や CPU の演算、スイッチと計算機間のデータ伝送などの処理から複合的に構築されるため、高速化にはパケット転送を律速する処理を正確に特定しその負荷を削減する必要がある。本稿では、スイッチのASIC、計算機のCPU、双方を繋ぐポートの負荷より推定したパケット転送速度を比較し律速要因を分析する。

5G通信サービス開始を好機に，移動固定混在収容の検討が加速している．
移行過渡期には，1BNG配下に5Gコア経由と非5G経由のユーザの同時収容が想定される．
一方，PPPoEセッションIDの固定移動分割管理では分割損によるスケーラビリティに課題がある．
本稿では，移動固定混在収容下における最適なPPPoEセッションIDの割当方式について検討し，試算結果を報告する．

第5世代移動通信システムでは，モバイル網のコアネットワークから外部のアプリケーションに対して，APIを使ってネットワーク情報を提供する機能であるNEFが標準化されている．この機能の利用用途として，モバイル網の情報を使ったふるまい検知アプリケーションなどの利用が見込まれている．本発表では，5Gのコアネットワークと外部APLの接続についてMECを活用することで消費リソースを低減する方式を提案する．

センサネットワークにおけるルーチングプロトコルであるRPLでは, 低性能なセンサ同士でネットワークを構築することが可能である反面, センサの計算リソースが少ないことから従来のセキュリティ技術をそのまま適用できないという問題がある. RPLに存在する脅威の一つとして, ランク攻撃がある. 本研究では, 各ノードが隣接ノードのランク値を用いて, 親選択の際のランク閾値を算出することで, ランク攻撃を回避する手法を提案する. シミュレーションによる実験の結果, 提案手法は攻撃ノードの位置に影響を受けず攻撃を回避できることを示した.

Cyber Physical Systems (CPS) in the Beyond 5G networks, enable smart services where many IT/OT/IoT devices connect on the same network. In such a massive, interconnected network, without well-managed security functions, the malware can intrude through endless possibilities. The Zero Trust (ZT) assumes ever-presence of attack in the network. In ZT, malicious activities are continuously monitored, evaluated, and are restricted to prevent spread of the threats. Such an access control is performed according to thoughtfully designed access control policies. We proposed a novel architecture design delivering efficient ZT access control on CPS. Notably, our design contains automatic policy generation mechanism.

コンテンツ配信を効率的に行う情報指向ネットワーク (ICN: information-centric networking)が注目を集めている．しかし，悪意を持ったユーザが不当なコンテンツをNWに展開することでキャッシュの効果を低下させるコンテンツポイズニング攻撃 (CPA: content poisoning attack)の問題が指摘されている．
本稿では，攻撃者の配置方式，ICNのキャッシュ方式，NWトポロジが，独自fake型CPAのキャッシュヒット率の低減効果に与える影響を分析する．

網運用におけるサービスの障害や異常検知のために，フロー毎の帯域値データを収集する技術がある．本発表では，転送装置のインタフェース単位の統計情報を取得可能なStreaming Telemetryを用いて，パケットサンプリングによりデータが欠落したフローデータを推定する手法を提案する．さらに，本手法の適用前後の推定精度と収集情報量の比較評価結果について報告する．

モバイルデータトラフィックは急速に増え続けており、中でもビデオトラフィックが占める割合が大きくなっている。そこで近年、ビデオ視聴中のユーザーの体感品質向上を目的として、ビットレート制御に強化学習が用いられる。本研究では、Q学習を用いたビットレート制御をdash.js上で実装し、QoEによる性能評価を行う。

IPネットワークのトラヒックロードバランスにおいては、特定のリンクにトラヒックが偏ってしまうという課題がある。これに対して、転送リンクを決定するハッシュ計算方法を切り替える事でトラヒックの分散率を向上させる方式が提案されている。本稿では、当該方式の特性をシミュレーションによって解析した。その結果、本方式を導入することで最もトラヒックが集中しているリンクの帯域を1割以上削減する事が可能であることを確認した。

HD-PLCは，電力線を用いて最大PHYレート240Mbit/sの高速通信を実現する通信技術である．長距離通信を可能にする手段として，マルチホップ技術を搭載したHD-PLCが開発されている．マルチホップHD-PLCの用途の一つとして，ブロードキャスト通信によって工場の機器やビル管理を行うアプリケーションが存在する．しかし，マルチホップ網でブロードキャスト通信を行うとパケットの衝突が発生し，性能が低下するという問題点がある．本研究ではこの問題の解決のためブロードキャスト通信時にRTS/CTS交換を用いる送信制御手法を提案し，シミュレータを用いてその評価を行った．シミュレーション結果から，提案手法によりパケットロス率を改善しつつ全体の遅延時間を削減することに成功した．

SDNの柔軟性を活かしたサービスの一つにオンデマンド帯域予約サービスがある．機械学習（ML）を用いたリクエスト受付判定方法を用いることで，速やかなレスポンスと高いリクエスト受付率が可能となるが，誤判定が発生することからネットワークの利用率を低下させる恐れがある．本稿では，誤判定を削減し判定精度を向上するために，CNNの適用とリクエスト帯域の粒度に着目した方法を提案し，その効果をシミュレーションにより評価した．

情報指向ネットワーク(Information Centric Network, ICN)では, ルータのコンテンツキャッシングにより要求者の受信性能の向上が可能となる.しかし, 膨大な要求に対して輻輳発生が予想される場合, 点在するソース/キャッシュノードの位置を意識した輻輳制御が必要であり, 中継ルータにおいて迅速に対応可能なステートフルフォワーディング輻輳制御方式が有効と考えられる.本研究では, ステートフルフォワーディング輻輳制御手法の問題点を示し, 改善手法を検討する.

ネットワークにおいて，ユーザを収容するエッジルータのユーザの収容位置を，各エッジのリソース状況や故障状態に応じて変更する集中管理サーバが検討されている．本稿では，集中管理サーバがユーザ収容替えで他エッジを選定する際に，空きリソースに加え，様々なパラメータによる条件付けを多段に設けることにより選定先を柔軟に制御する方法を論じる．

近年クラウドコンピューティングが登場し、コンピューティングリソースを自身で管理する必要がない商用インフラとして利用されている。Scientific Workflowsのクラウド環境での実行はオンプレミス環境での実行より性能は良いと分かってきたが、クラウド環境の特性である、リソースを共有するという観点からリソースの要求を行ってから即座にリソースの開放が行われる保証はない。本研究では、Amazon Elastic Compute Cloud(Amazon EC2)を用いて1つのインスタンスで数分間リソースの要求と開放を繰り返しその所要時間を評価する。それによってクラウド環境での効率的な実行について確認する。

近年，モバイル端末の増加やモバイルトラフィックの増加は著しく，これらのデバイスは複数の通信IFを備え，異なるネットワークを切り替えながら通信をする．筆者らはIPモビリティ方式の1つであるMATを提案しており，本研究ではモバイル端末であるAndroid OSへMATを実装し，その通信性能について評価を行った．これによって，Android MATの実装に通信スループットへの影響はほとんどないことを示した．

宇宙や地上など多様な領域について3次元空間上でネットワークノードのモビリティや天候等による環境変化の通信品質への影響の解析や、ルーティング方式によるネットワーク性能の評価を行うための評価手法を提案する。

災害発生などの緊急時は, 通信インフラが損壊している中でも情報のやり取りを行う必要がある. そこで, 時刻表や広告の掲示のためにバス停で利用されているデジタルサイネージに注目した.具体的には, デジタルサイネージを起点とした遅延耐性ネットワーク(DTN: Delay Tolerant Networking)を検討する. 本研究では, バス停を想定した発信者から, 地域住民を想定した宛先者までの転送の実現を考え, 発信者における適切な転送相手選択手法に着目する. 転送ノードの移動方向を考慮した転送相手選択の重要性を検討する.

災害発生時，早急な対応をするために被災者や災害対応者間で安否情報などのやり取りを行う必要があるが，基地局などの通信インフラが損壊している可能性がある．そのような状況下でデータ転送を行う方法として遅延耐性ネットワーク(DTN：Delay Tolerant Networking)を用いることが考えられている．本研究では，DTNを用いてデータ発信者から宛先までのデータ転送を実現することを考え，発信者におけるデータ転送相手選択に着目する．そして，その方法が宛先までのデータ到達確率に与える影響について解析を行い，発信者における通信相手の選択方法を検討することの重要性を示す．

本稿では，広域グリッドを用いたLocation Based Multicast　によりコア網を転送し，広域グリッド内ではパケットヘッダに組み込んだ配信先車両リスト情報を参照することで配信先車両を識別して転送する2段階のマルチキャスト配信方式を提案する．

モバイル端末の普及に伴い位置情報を活用したサービスの需要が高まっている．
屋内での位置推定にはGPSなどが利用できないため多くの研究でBLEビーコンが用
いられている．
本研究では，障害物等によりBLEビーコンの電波強度が減衰した場合にも位置推
定を行うため，障害物の影響を受けているBLE ビーコンを判別し，そのビーコン
の観測値を除いて他のビーコンのみで位置推定を行う手法を提案した．シミュ
レーションによる評価を行った結果，障害物により一部のビーコンが減衰した環
境では，減衰を考慮しない手法に比べ1/10程度の誤差に抑えることができた．

This report enhances the shortest path-based routing by restricting access to a base station BS in a wireless sensor network WSN. Suppose that each node regularly collects and transmits sensed data toward a BS. By a newly defined sink which is a little different from a usual one, we propose a novel routing via sink-relay on a WSN. Simulation experiments show its validity in terms of one lifetime LDN when the last node dries out its energy.

無線LANをはじめとする高速無線環境の普及に伴い，TCPを利用した高レートのアプリケーションの利用が増加している．しかし，リアルタイムアプリケーションは遅延に敏感であり，過剰なバッファリングによる大きな遅延を意味するバッファブロートの影響を大きく受けやすい．この状況を改善する為に，TCP輻輳制御を改良する様々な検討が行われている．その中でも，既存のTCP輻輳制御における輻輳ウィンドウサイズなどのパラメータを機械学習に基づいて調整するDeepCCと呼ばれるプラグイン型のツールが提案されている．しかし，DeepCCはモバイル回線における評価が行われているだけで，無線LANなどの異なる高速無線環境における性能は不明である．そこで本研究では，様々な無線環境において既存のTCP輻輳制御にDeepCCを適用した際の通信特性を実機を用いて評価した．その結果，特定の条件下においてDeepCCを利用すると大きくスループットが改善することが分かった．

The resource management methods in the 5G network based on RL being actively studied recently. In RL, an agent can effectively increase the reward by learning important experience with high expected learning progress. To use important experience, prioritized experience replay (PER) based on the TD error was proposed. However, the TD error-based PER can’t respond to change in a dynamic environment. Because the existing TD error-based PER does not update the priority of the previously set experience data even current environment is changed. In this paper, we propose the similarity-based PER method that responds to changes in the environment.

再エネが大量導入される世界においては地域間での電力不足・余剰の混在を解消するためマイクログリッド間の電力融通が有効となる．本稿ではマイクログリッド連携型需給制御について考慮すべき要件を提起のうえ，計算時間短縮を考慮したアプローチを示す．

本発表では，トラヒック量と再生可能エネルギーの不確かさに対するロバストな仮想ネットワーク割当手法について性能解析を行う．
特に，トラヒック量と再生可能エネルギー発電量の不確かさに関するパラメータを様々なパターンで変化させ，統計的な指標を用いて性能評価を行う．不確かさを考慮しない場合既存手法と比較して，不確かさ集合が大きいときにロバスト仮想ネットワー割当手法の平均的な性能が優れる傾向にあることを確認した．

オンラインソーシャルネットワークでは，対立する意見を持つ複数の集団が形成される分極化が社会的問題となっている．
分極化メカニズムを解明するための意見形成モデルが提案されているが，複数の話題を扱う多次元意見形成モデルでは高次元の状態空間で発生するいわゆる次元の呪いが考慮されていない．
これに対して我々は次元の呪いを回避可能なユーザ間相互作用の低次元部分空間の構成方法を過去に提案した．
本稿では，具体的な相互作用規則を提案し，ある部分空間での意見形成が別の部分空間の意見に与える影響を評価した．

Twitter には他のユーザの投稿の再投稿を許すリツイートと呼ばれる機能がある．各ツイートの獲得リツイート数には大きな偏りがあり，裾の長い分布に従うことやべき分布で近似した際のべき指数は2 未満であることが知られる．以前，我々は，オリジナルツイート数に対するリツイート数の比が時間とともに増加する仮定を用いたツイート投稿モデルを提案した．しかし，現実は必ずしもモデルの仮定に従わない．そこで，前述の仮定を用いることなく現実のリツイート数分布を比較的良く再現する改良モデルを提案する．

移動通信システムにおける上りリンク信号のジッタを低減するため，光無線連携制御によるシェーピングをモバイルバックホールのルータで行う手法を提案し、ns-3によるシミュレーション評価を行った結果を報告する。

テラヘルツ通信において，光コムを用いてTHz信号を発生させる方式では，ヘテロダイン受信にて128 Gbit/s伝送が報告されている．本検討では必要な電気帯域が半分にできるイントラダイン受信器の構成において128 Gbit/sのテラヘルツ無線伝送を達成した．また，光コムによって周波数を安定化した場合には，周波数オフセット補償回路の削減による消費電力の低減をBER劣化なく実現可能であることを明らかにした．

今後，Beyond 5G 等の需要予測が困難な心線需要に対応できる多段ループ型光アクセス網が提案されている．我々はこの網内に光給電駆動で心線切替を行い，屋外設置の遠隔光路切替ノード（以下，所外ノード）を検討している．この所外ノードを通信ビルから遠隔操作するコントローラ（以下，所内ノード）が不可欠であり，その機能検討が必要である．また，所内ノードには所外ノードを管理・保守する機能も求められる．本稿では所内ノードが所外ノードを遠隔操作，管理保守するための機能を提案する．またそれらの機能の実行後に，複数の所外ノードの畜電量を一定以上に保ち，安定動作させるための条件を報告する．

多段ループ型光アクセス網に適用する遠隔光路切替ノードを検討している。本ノードのネットワーク装置としての運用には、管理・保守機能が必要であり、ファームウェア（F/W）更改機能はそのうちの一つである。ノードの不具合修正、新機能追加を目的とし、通信ビルの制御装置（所内ノード）から所外設置の遠隔光路切替ノード（所外ノード）に対してF/Wファイルを送信する。今回、複数台のノード構成にて安定動作可能なF/Wファイルサイズの算出方法を検討したので報告する。

フォトニクス技術をベースに、大容量・低遅延なサービスを提供するAll-Photonic Network (APN) の実現が目指されている。またAPNのアクセスノードとして、Photonic Gateway (Ph-GW) が提案されている。Ph-GWの機能の一つに、同一Ph-GWで収容されるユーザ間を最短経路でつなぐための、折り返し機能がある。従来文献では、Ph-GW内の光スイッチ（SW）の2ポートを直接配線する折返し構成が検討されている。ここで、収容ユーザ数拡張のためにPh-GWで光SWを複数台用いることが考えられるが、光SW間に必要な折返し用配線数が光SWの台数に比例するため、Ph-GW規模が大きくなるほどPh-GWあたりの収容可能ユーザ数は減少する。本稿では、Ph-GWの規模に対する収容可能ユーザ数を向上する新たな折り返し構成を提案し、理論評価により向上効果を示す。

近年，CPS/AICによる，新たなサービスの実現が期待されており，これらを提供する大容量・低遅延の通信基盤としてAPNが検討されている． APNでは，光送受信器間は任意の光波長を占有しEnd to End でPtP通信を行う．特に，CPS/AICではデータ収集と処理・分析を行うデータセンタ(DC)にトラフィックが集中するため，PtP接続では波長リソースの枯渇や，ファイバ数増加，機器数増加に伴うネットワークコストの増加が懸念される．これらはアクセス区間の光集線を伴うPtMP接続で解決が見込まれるが，具体的なコスト削減効果が明らかになっていない．本稿ではAPNにおけるPtMP適用時のコスト計算モデルを決定し，コスト削減効果の定量評価を実施した．

単ポートのOSU を多ポートOSU に移行することで収容率の向上と併せて，CPU などの部品共有により省電力化も実現できる．PON プロテクションを用いてサービス断を回避しながら，OSU 交換で多ポートOSU へ移行できるが，そのコスト評価は明らかでない．そこで本稿は，Type X’ での多ポートOSU への移行がType B よりも経済的になる条件を示す．

IoT端末は，屋外，山中などのさまざまな設置場所が想定される．我々は，その中でも電源確保が困難な場所へのIoT端末設置を想定し，シングルモードファイバ(SMF)を介しての光給電システムを検討してきた．我々のシステムでは光給電を連続動作/IoT端末を間欠動作とし電力収支を均衡させることが特徴である．今回，給電光電力を変化させてシステム評価を行ったので，報告する．

これまで、大容量化に対応する光NWの経済性と低遅延性を両立するため、トラヒックの予測に基づき輻輳発生前に光経路を切り替える方式を提案し、計算時間と予測精度の観点から高い有効性が期待できる時系列予測手法を明らかにした 。本発表では、予測時間（計算時間）+切替時間を考慮したトラヒック予測を行い、その予測精度と計算時間を評価することで、予測に基づく事前輻輳制御が可能かを明らかにした。

高精度な時刻同期を実現する方法の1 つとしてPrecision Time Protocol (PTP) が有効であるが，PTP は使用する分野によって方式(プロファイル)が異なるため，分野ごとに時刻配信のネットワークが必要で高コストな配信形態となっている．本稿では，プロファイルを用途に応じて変換し，単一のネットワークで様々な分野に高精度な時刻を配信する方式を提案する．

本稿では，全チャンネル位相変調技術を活用したFM 一括変換方式において，従来の放送信号とローカル5G 信号との多重伝送が可能であることを実験的に示した．

深層学習に基づく情報源・通信路結合符号化変調 (Deep JSCCM) は，極限的な通信環境における効率的な通信方式として近年活発に研究され始めている．先行研究では，畳み込みニューラルネットワーク (CNN) に基づく Deep JSCCM 方式が考案されており，情報源・通信路符号化および変調を別個に行う場合と比べて効率的かつロバストな画像伝送が可能であると示されている．本研究では新たに，自己注意機構 (SA) に基づく Deep JSCCM 方式を提案する．SA は系列データを扱う深層ニューラルネットワークにおいて優れた性能を示すことが知られており，最近多数の研究がなされている．本研究ではDeep JSCCM に SA モジュールを組み込むことで， CNN に基づく従来方式と比べて高い性能を発揮することができることを示す．

無線LANの規格は、主にスループット増大を目的として進化し続けており、1999年〜2019年までの間にスループットは約900倍となっている。近年では、発展が目覚ましいディープラーニングを無線LANに応用することで更なるスループット増大を目指す研究が多く開始されている。本稿ではディープラーニングを用いて予測したパケット数を元に無線LANを制御することでスプープットを増大させる新たな手法を提案し評価したので報告する。

現在、IoTネットワークにInformation Centric Network(ICN)技術を適用することが検討されている。その中で筆者等は災害情報の収集にICN技術を適用することを検討している。そのために、シミュレータを用いてネットワーク構成毎の災害情報に関するトラヒック量の比較を行う。石川県金沢市をモデルにして模擬環境上で水位情報の収集を行うことを想定して実験を行う。トラヒック量の比較はリング構成とツリー構成で行う。実験の結果、リングと比較してツリーはトラヒック量が少ないという結果になった。今回の実験では災害情報の収集に適しているのはツリー構成であることが明らかになった。

水中無線通信には、超音波や可視光、電波が使われているが、管のような複雑形状での閉空間での上記の通信は難しい。そのため、発電所や海水淡水化プラント内の海水管の保守点検用ロボットに海水管内での無線通信が求められている。本研究で我々は、海水管内という特殊環境で、従来方式に代わって、パイプ内海水中の電解質を媒介とした新方式の水中無線通信、海水管通信を提案する。本研究では、パイプ内海水の濃度やパイプ径や距離を変化させ、塩濃度（導電率σ） に対する搬送波の伝送特性を評価した。その結果、距離25 m程度で1 Mbps以上のデータ伝送を行えると期待できることを明らかにした。

MIMOシステムの送信技術として空間時間ブロック符号(STBC)や準直交STBC(QO-STBC)がある．STBCはフルレートとフルダイバーシティを実現できるが，送信アンテナが2本の時に限られる．一方で，QO-STBCは送信アンテナが2本以上の時のフルレートを実現できるが，準直交となるためフルダイバーシティを実現できない．この問題を解決するために，本論文はヌル信号を用いた空間変調(SM)を適応したQO-STBC-MIMOを提案する．

直交周波数分割多元接続 (OFDMA) では，ユーザ毎のチャネル状態に応じた割当によりマルチユーザダイバーシティ(MUDiv) 効果を得ることができ，さらに DFT による周波数シンボル拡散によりチャネル歪みによる通信品質の劣化を軽減できる．また，マルチパスフェージングによるシンボル間干渉 (ISI) を防ぐために，ガードインターバル (GI) を挿入する．しかし，GI は冗長であるため，送信電力の増加が問題である．本論文はユーザ割当に用いるチャネル状態を利用し，閾値を用いて判定するゼロハイブリッドガードインターバルを適応した MUDiv-DFTs-OFDMA を提案する．

無線通信では，マルチパスによるシンボル間干渉(ISI)とキャリア間干渉(ICI)を防ぐためにガードインターバル(GI)を付加する．これはマルチユーザダイバーシティ(MUDiv)を得られる様にユーザ割当を行う直交周波数分割多重アクセス(OFDMA)でも同様である．しかし，GIの付加は送信レートを劣化される．GIを付加しない時の干渉除去に深層学習を用いる方法が提案されているが，ISIとICIの影響が分かる前提で学習が行われている．本論文はこの様な前提のない深層学習を用いたGIを付加しないMUDiv-OFDMAの干渉除去を提案する．

本報告では、オン-オフグリッド間の電力融通に送電損失が及ぼす影響について、送電電圧と送電電力の両者に着目してシミュレーションを行い、解析した。その結果、一定な負荷の規模に応じて、送電電圧と電力とを適切に選択することが重要となることが分かった

近年、再生可能エネルギーの普及に伴いAC-DC変換技術が必要不可欠となる。また、太陽光発電はさらに増加が見込まれるが，太陽光発電の発電量は気象状況により大きく変化するため，発電した電力の効率的な活用が課題となっている。そこで、本検討では太陽光発電の出力を変圧器の二次側に接続した際の直流負荷と系統への影響を計測し、検討を行った。これにより、太陽光発電の出力を直流負荷に、変換による損失がなく供給することが可能となる。また，余剰分の発電量を系統へ供給できることで発電した電力を効率的に活用できることを把握できた。

本研究では，直流給電システムにて，トランス方式を用いて直流バスを敷設した場合とスイッチング方式を用いて直流バスを敷設した場合のPLC通信特性の違いに関して検討を行った。その結果、トランス方式ではエアコン負荷が接続された場合にLQI値の減少は僅かであるが、スイッチング方式では、エアコン負荷が接続された際にLQI値が大きく減少することを確認した。

SDGsの7番目の目標にあたる「エネルギーをみんなに，そしてクリーンに」を念頭に，筆者らは小形風力発電機に関する研究開発を進めている。本報告では，風力発電システム導入に伴い発生する問題，騒音及び振動に関する解析を行った。上述の問題は，システム内の制御コントローラやPWM変換器等の使用により，出力電圧波形にひずみが発生することで，共振現象が発生することが原因と考えられる。本報告では，小形風力発電機の共振現象の解析を目的として，各相にリアクトルを導入し意図的に波形にひずみを発生させて解析を行った。結果として，電圧・電流波形のゆがみ，FFT解析時の特定の周波数帯域における共振現象の発生を確認した。

第五世代(5G)以降の移動通信システムにおいては、SDGsの観点から、グリーンでレジリエントなシステムが求められる。また、上記の移動通信システムでは、分散アンテナシステム(DAS)方式が主流となり、CU/DUが設置された仮想基地局とフロントホールによって結ばれた複数の分散アンテナで構成される。本研究ではDASにおける分散アンテナに電力供給をする自立電源の構成について検討したので報告する。

車の自動運転や街角での防犯対策等、限られたエリヤにおいてリアルタイムの情報提供が求められるようなアプリケーションにおいては、直近のクライアントへ低遅延のサービス提供を可能とするエッジコンピューティングが不可欠となる。それを実現するためには、例えば道路の交差点やビルの屋上などに設置可能な超小型のマイクロデータセンター (MDC)を開発する必要がある。
本報告では、そのような屋外設置可能なMDCを実現するための設計検討と、さらにそれらを100%再エネ発電によって駆動する試みについて紹介する。

光ファイバの低損失化には，ガラスが凍結する時の温度
である仮想温度𝑇𝑓の低減が有効である．光ファイバの𝑇𝑓
は，ラマン散乱スペクトルのピーク強度と関連を有するこ
とが知られている．ピーク強度の絶対値は背景光の影響
で変動するため、相対変化に換算して解析する必要があ
る．今回，2 種類の解析手法における𝑇𝑓の評価精度につい
て考察を行ったので報告する．

近年，単一モードファイバ（SMF）における伝送容量の物理的限界を打破する技術として，マルチコアファイバ（MCF）を用いた空間分割多重（SDM）技術が注目されている．中でも125 umの標準外径を持つMCFは，従来のSMFと同等の優れた機械的強度が見込め，従来型のケーブル構造も適用可能であるため，SDMシステムの実現に向けたファーストステップとして有望視されている．本研究では，高い生産性が期待できるステップインデックス型の4コアファイバ（4CF）と長距離伝送に向けてコア間クロストーク（XT）を抑圧したトレンチ型の4CFの2種類のMCFを用いて，SCコネクタによりそれぞれ多段接続した際の，挿入損失及びコア間XT特性について評価を行った．

近年、マルチコアファイバ（MCF）を用いた空間多重伝送技術の開発が盛んに行われており、特に早期の実用化を目指して、クラッド径125µmのMCFの開発が進められている。MCFを使用した伝送システムを実現するためにはMCFの実使用環境での融着接続技術が必要である。フィールドでの使用に適した市販の側方観察型の融着機を使用してMCFの融着接続を行った事例が報告されている。この報告では、1本の4コアファイバを使用し、同一方向端面の融着において、低損失で融着可能であることが示されている。実使用環境においては端面方向の異なるファイバの接続が想定される。本報告では、端面方向の異なるMCFの融着接続に対する検討を実施したため、その結果を報告する。

海底光ケーブルシステムの伝送容量拡大に向けた空間分割多重技術のうちの非結合マルチコアファイバを用いた伝送システムについて報告する。マルチコア中の単一方向伝送からコア毎の伝搬方向を互い違いに配置する双方向伝送を利用した際のケーブルシステムについて評価し、伝送容量拡大について示す。

マルチコア光ファイバ(MCF)のクロストーク(XT)はファイバの曲げ径に依存するため，ケーブル敷設後のXT評価が必要であり，片端入出射のXT測定方法として多ch OTDRを用いた手法が提案されている．また，MCFの限られた断面の中で，XTを抑制するために，隣接コア間で信号の逆方向に伝搬する双方向MCF伝送も有力な信号伝送手法として期待されている．
本研究では，SMF用の市販の1ch OTDRを用いた系でMCFのXT分布測定を実現し，OTDRによるXT測定の簡便さを示すとともに，正方配置4コアファイバの対角コア間のXT分布測定により，双方向伝搬時に考慮が必要となる「隣接コアを介した間接XT」のファイバ長依存性について，理論予測の実験的検証を行ったことを報告する．

既存の光ファイバ伝送路の容量限界を超える技術として、マルチコアファイバ（MCF）を用いた空間分割多重が期待されている。MCFの実用化には、入出力デバイスであるファンイン・ファンアウト（FIFO）が不可欠であり、我々はファイババンドル型FIFOの開発を進め、挿入損失は0.4dB/pairを達成した。FIFOを屋外で使用する場合、クロージャ内に収納されることが想定され、クロージャ内の環境に耐えうる構造である必要がある。本検討では、4コアMCF用FIFOの機械試験を実施し、機械特性を確認したため、報告する。

機械学習、特に機械学習の手法であるニューラルネットワークによる分析手法を拡張した深層学習は、近年、急激な進化を遂げ、様々な分野で応用されている。光ファイバ通信の技術分野でも、通信性能の監視、SDNを通じた多階層ネットワークの最適化、非線形補償などへの応用が試みられている[1]。本研究では、深層学習により、変調方式におけるI/Q2次元平面上のコンスタレーション設計を行い、その性能の評価結果を報告する。

光ファイバ伝送で発生する光学非線形歪みを、ニューラルネットワーク（ANN）を用いた非線形イコライザにより補償する方式が検討されている。ANNの層数を4層以上にしたディープニューラルネットワーク（DNN)を用いた方式も検討されている。しかし、DNNとANNによる非線形イコライザの詳細な比較は行われていない。我々は、これまで過学習の比較評価について報告を行った。今回は、3層ANNと4層DNNの学習速度及び補償能力の比較検討を行ったので報告する。

近年，人工ニューラルネットワーク(ANN: Artificial Neural Network)を用いた光ファイバ非線形補償方式は，省電力の観点で注目を集めている．本報告では，短距離用途IM/DD PAM-n変調向けに検討を進めているANN型非線形補償器の活性化関数と非線形補償ゲインの関係について述べ，従来のボルテラ型非線形補償器との比較を行う．

データセンタトラフィックの急増に対し、短距離高速光ファイバインタフェースの開発が急速に進められている。400GbEでは53GBaudPAM4変調が採用され、現在も800G化などさらなる高速・大容量化の検討が進められている。PAM信号は波形劣化に弱く、ノイズ等による劣化対策が重要となる。本稿で取り扱うレーザ相対強度雑音(RIN)はレーザ光源の持つ強度揺らぎであり、PAM信号はRIN耐力が低いことが指摘され、従来は送信機内でRIN波形を実測し変調波形から差し引く光学的補償方式等が提案されていた。本稿では受信側デジタル信号処理によるレーザRINの影響緩和方式を提案し原理実証実験を行った。

低帯域光受信器（10G APD）を搭載した光トランシーバに信号処理（DFE）を適用して，伝送距離30 kmにおける10/25 GbpsマルチレートO-band WDM通信実験を行った．25 Gbps動作時において、IEEE 802.3 cc 25GbEでの規定値（20.7 dB）を5.7 dB上回る26.4 dBのロスバジェットを実現した．これより，DFEの適用で10G APDを25 Gbps動作O-band WDM通信へ適用可能であることを明らかにした．

アナログ光ファイバ無線 (A-RoF) は，光変調器の非線形性による変調歪の影響を受けやすい．本稿では，A-RoFで伝送する無線信号に予め歪を付与してマッハツェンダ変調器の変調歪を等化した光信号を生成し，その波長分散に対する応答を実験的に調べた．その結果，予歪付与はback-to-backにおける変調歪を抑制するとともに，波長分散による変調歪の変化を小さくすることを明らかにした．

スマートフォンやパソコンなどインターネット技術が発達したことで、通信基地局のモバイルネットワークやWi-Fiの回線では混雑が発生している。回線の混雑を解決する手段として、光無線通信技術が研究されている。光無線通信技術に、一度に複数ビットを伝送する多値変調方式を用いることで伝送速度を向上させることができる。これまで、多値変調方式を用いた光無線通信技術に関する検討は行われているが、256QAM以上の変調方式では十分に検討が行われていない。本論文では、PLLを使用せず、ディジタル信号処理で位相補正を行い、64QAMと256QAMを用いた光無線通信技術の実験、通信品質の比較検討を行った。

アナログ光ファイバ無線をマイクロ波・ミリ波帯信号に用いる場合には，波長分散によるフェージングが問題となる．変調側波帯の一方のみを伝送する搬送波付き光単側波帯 (OSSB+C) 信号を用いるとフェージングが回避できるが，変調側波帯の高調波も同時に伝送すると，光変調器の非線形性による歪が波長分散によって緩和されることが知られている．本稿では，変調信号に予め電気的に歪を付与して変調歪を等化したOSSB+C 信号に対する波長分散の影響について調べた．数値シミュレーションの結果，予歪付与による変調歪の改善は，波長分散の存在下でも有効であることを予見した．

無人潜水艇（UUV）から洋上等の基地艇へ高精細な水中動画像等のリアルタイム無線伝送が望まれている.水中では, 狭拡がり角の可視光ビーム(ナロービーム)を用いることにより, 長距離・高速伝送の実現可能性がある. 長距離伝搬の際, 水中での光吸収/散乱による伝搬損失以外に回折と, 光ビーム角度ずれも受光パワの減少要因となる. 本稿では, 光強度変調―直接検波(IM-DD)方式を想定し, 水中伝搬損失と回折拡がり及び光ビーム角度ずれを考慮した伝送速度の伝送距離依存性を理論的に求め, BER=10^-3で光送信ビーム角度ずれφ=0.02degを許容する場合, 70m（損失係数0.4dB/m）で約１Gbit/sの伝送速度を達成する等の結果を得た.

水中ワイヤレス光伝送では, マルチビーム構成によって浮遊物による特性劣化が改善される. しかしながら, 水中伝送路での光散乱等の影響によって光ビームが大きく拡がると, 光ビーム間でクロストークが発生する. 本稿では2ビーム間のクロストークに起因する光強度ゆらぎについて検討を行ない, クロストーク量と確率密度関数の関係を明確にした.

本稿では，標準化候補として現在選定中のPQCで鍵共有するY-00暗号通信システムを実証したので報告する．公衆回線を通して遠隔地のユーザをPQCで認証後，鍵共有を行い，共有した秘密鍵を用いてリアルタイムのY-00暗号通信を，敷設光ファイバ通信回線で行った．

Y-00 量子ストリーム暗号（光通信量子暗号）は、2000年のDARPAプロジェクトにおいて、 Northwestern 大学のH.P.Yuen によって提案された共通鍵暗号のプロトコルである。その開発の動機は、Shannonが無条件安全な暗号として証明した鍵使い捨て暗号(OTP)の欠陥を解決することが可能かと言う命題が提示されたことによる。具体的には、Shannonが考察した時代には暗号文単独攻撃しか存在せず、OTPは暗号文単独攻撃に対して完全な情報理論的安全性が保証されたが、暗号学の発展によって、暗号技術には改ざん攻撃や既知平文攻撃など、様々な攻撃に対して安全性の定量的な評価が求められるようになった。その結果、OTPは改ざん攻撃には安全性を保証できず（非展性がない）、また平文に対する部分既知平文攻撃に対しては、平文の残りの情報が漏れることが指摘された。このようなShannon流の暗号が持つ欠陥は、盗聴者が正確な暗号文を入手することができるために生ずるものである事より、その解決策として暗号文自体を正確に取らせないY-00量子ストリーム暗号が提唱された。本稿では、この新量子暗号に関する中国の最新の成果を分析する。

光固有値変調方式は光ファイバの分散性および非線形性による自己位相変調(SPM)の影響を受けない変調方式である。一方、波長分割多重(WDM)方式による長距離光ファイバ通信の大容量化を実現するうえで、分散マネージメント(DM)技術は有望な技術の一つである。本稿では、DM伝送路を伝搬する周期的に定常なパルスのうち、２つのメインローブを持つパルスである双峰ソリトンの固有値解析を行った結果を示す。双峰ソリトンは、離散固有値を持つ場合、２つの離散固有値と実軸上の連続固有値を持つ。また、伝送路のパラメータによって、双峰ソリトンは離散固有値を持つ場合、離散固有値を持たない場合、存在しない場合があることが分かった。

光ファイバ通信における伝送容量は非線形シャノン限界によって制限されることが知られている.そこでファイバの非線形性および分散性による信号歪みの影響を受けない理想的な情報キャリアである光固有値を用いる光固有値変調方式が提案されている.しかし,信号に付加される雑音の影響により固有値の値が変動する.本稿では,1-ソリトン解について摂動逆散乱変換に基づく,白色ガウス雑音(WGN)が固有値に与える影響の理論解析結果を,実験的に検証した結果について報告する.

マルチコアファイバ（MCF:Multi Core Fiber）を光通信システムに導入するためには高効率な光結合デバイスが必要になる。本研究ではMCFとシリコン光回路間の新しい光結合構造を提案する。構造は斜めに研磨された光ファイバと逆テーパー導波路を有するシリコン光回路から構成される。基板の上面から光を結合させるので、基板上のどこにでも配置できる結合構造となっている。3D-FDTD法を用いてテーパ幅wの最適化を行った結果、TE波はw = 0.16 µmのとき最小損失3.74 dB、TM波はw = 0.11 µmのとき最小損失3.28 dBとなった。また、w = 0.14 µmのときTE波とTM波の損失が最も近い値となり、このときの偏波依存損失は0.08 dBであった。

近年、通信トラフィック増加の影響により、光パケット交換技術の研究が盛んに行われている。一方で高度自動運転に向けた車載光ネットワークにおいても、光パケットを利用する。これらの光パケットを用いた通信では、低域から高域までをカバーする広帯域な光変調回路が必要である。そこで本研究では、Bias Teeを用いた低周波信号と高周波信号の多重化によって光変調器を駆動する構成を検討した。ガードタイムや間隔の異なる光パケット列に対して、アイ開口ペナルティの観点からBias Teeのカットオフ周波数を最適化する光パケット生成シミュレーションを行い、広帯域な光パケット生成を実現した。

For the next generation of 400G, 800G or higher bitrate network, a new type of optical tunable filter (TOF) with higher Gaussian order than 1st and better noise cancelation is required. In this research, we succeeded in assembling a miniature TOF within a package size of 7.5x5.5x3.5mm and with a Gaussian order of 1.5th. The new TOF is promising for the next generation of high-speed transceivers for the 5G network and beyond.

光パスのQ値の劣化情報に加え、中継部位に追加モニタを導入しOptical Signal to Noise Ratio(OSNR)および光スペクトル形状を取得することで、異常部位の特定をパッケージ部位単位で実現できる方式を提案し、伝送装置を用いて実現性の確認を行った。

5Gに向けて多様な要件に迅速かつ柔軟に対応できるネットワークの提供が課題となっている。そこで、大容量ブロードバンドや超低遅延高品質など、幅広い要件に対応できる技術としてネットワークスライシングが期待されている。これらのサービスを支える仮想化ネットワークでは、スライス間の影響を押さえたハードスライスが求められている。本稿では、マルチコアファイバを用いてハードスライスを実現する手法を提案し、基本的収容設計とコスト評価を行った。

2-LPモードEDFAについて，励起エルビウム分布が利得制御性に与える影響をシミュレーションにより調べた結果を報告する．

近年、通信トラフィックの増大に伴って、光通信の大容量化が求められている。通信帯域の拡大にむけて、我々は周期分極反転LiNbO3導波路を用いた光パラメトリック増幅(OPA)を利用した、C/Lバンド以外での光増幅を試みている。先行研究において、複数の擬似位相整合(QPM)条件を満たすマルチQPM素子を往復で用い、第二高調波発生(SHG)過程及び差周波発生(DFG)過程を行うことで単一の素子による波長変換の検討を行った。本研究ではSH光のみを反射するミラーを内蔵したマルチQPMモジュールを用い、SHG過程及びDFG/OPA過程による波長変換・増幅の検討を行った。その結果、1.48μm帯信号光の増幅と、1.63μm帯アイドラ光への変換を実現した。また、従来の素子と比較して変換効率が向上し、単一の素子を用いた構成としては初めて信号光の増幅が実現された。

PPLN導波路による光パラメトリック増幅 (PPLN-OPA) は、光ファイバ通信における広帯域光増幅中継器としての応用が期待されている技術である。本稿では、PPLN-OPAのさらなる広帯域化に向け、2つのPPLN導波路を縦続接続した構成を提案する。2つのPPLNはそれぞれ相補的な利得スペクトルとなるように導波路温度が調整される。また、初段のPPLNで使用した励起光は後段のPPLNで再利用される。このような構成によって、従来構成と比較して励起光の増加無しに約0.9 THzの増幅帯域の拡張が可能であることを実験的に確認した。一方で、提案構成の利得飽和特性を数値解析によって調査し、縮退波長近傍での増幅特性が課題となり得ることを確認した。

マルチコアファイバ(MCF)においてコア毎に伝送方向を切り替えられればトラフィック需要に応じた伝送路が提供できる。しかし、光増幅器にはアイソレータが存在するため、自在に伝送方向を切り替えることができない。そこで最も単純な解決手段としてアイソレータレス光増幅器を検討した。本研究ではMCF伝送方向切り替えシステムの実現に向け、アイソレータレス光増幅器の課題をシングルコアファイバで検討した。今回の報告ではアイソレータレス光増幅器で生じるレーザー発振を抑えるための条件と、その時に得られるゲインとNFについて検討した結果を報告する。

ファイバあたりの伝送容量拡大に向けて空間多重技術が注目されているが、そのうちマルチコアファイバ（MCF）を用いた伝送路では、コア間クロストーク（XT）が主要な伝送制限要因となる。XTには波長依存性が存在するため、広帯域を用いたMCF伝送においては、信号処理を含むシステム設計が複雑化するという課題がある。本報告では、XTの波長依存性を、伝送路途中でのスペクトル反転により低減させる手法について提案する。提案手法の有効性を実証するため、PPLN素子を用いた位相共役変換によりスペクトル反転を行う伝送実験を行い、4コアMCF敷設ケーブルを用いて、C帯についてXTスペクトルの傾きの低減効果、およびPDM-QPSK信号のQ値の波長依存性低減を確認した。

デジタルコヒーレント光通信は，線形な光電気変換後のデジタル信号処理（DSP）によりさまざまな信号品質劣化の補償が可能であり，長距離大容量光ファイバ通信のみならず，短距離光ファイバ通信や衛星間光通信への応用も検討されている．従来，デジタルコヒーレント光通信用DSPは専用の大規模集積回路に実装されてきたが，Field Programmable Gate Array（FPGA）の活用により，より広範な用途への展開が期待される．一方で，変調速度が数Gaudに制限され，光源の周波数ドリフトや位相雑音が性能劣化要因となることに加えて，高速な周波数変動を生じるドップラーシフトの影響も課題である．本稿では，FPGAを用いたコヒーレント光送受信試作機を用いて，2.5Gbaud 2値位相変調及び4値位相変調信号に対して，リアルタイムに送信搬送波周波数を変化させることでドップラーシフトを模擬し，光源位相雑音を含めた耐性を評価したので報告する．

光送受信機の最大容量増加やフレキシブルな距離・容量設定を可能とするため、光送受信機の100 Gbaud超級の高シンボルレート化が近年実用化に向けて検討されている。高シンボルレート化の制限要因の一つが、送受信機内のIQ波形歪み、すなわち送受信機のIn-phaseレーンとQuadratureレーンとの間に生じる相対的な特性差(IQスキューなど)やクロストークである。
本研究では、先行研究では扱うのが難しかった偏波間IQクロストークを含めた四次元IQ波形歪みをモデル化し、理論的に扱う方法を示す。また、その応用として、複素8×2 MIMO適応等化器を用いて、送受信機のIQ波形歪み特性を分離推定する方法を示す。

光伝送システムにおいて，光送信機中のアナログデバイスにおける帯域制限は信号の伝送性能に大きく影響する．そのため，伝送レートの最大化には，予め送信側で帯域制限を補償するDPD: Digital Predistortionを行うことが必要である．ここで，伝送路雑音量に応じて，送信側の帯域制限の最適な補償量は変化することが先行研究より明らかになっている．本研究では，64QAM 100 GBaudの信号に対する，伝送路雑音量に依存した最適補償量を実験的に評価し、雑音耐力の向上を確認したので報告する．

光ナイキストパルスを用いたコヒーレント多値OTDM伝送は、超高速かつ高効率な光伝送方式である。我々はこれまでに本方式を用いて単一チャネル15.3 Tbit/s-150 km伝送を8.3 bit/s/Hzの周波数利用効率で実現している。しかしながら、シンボルレートが1.28 Tbaudと高いため、伝送距離は150 kmに制限されていた。このシンボルレートを低速化させWDM波長数を増やすことにより、総伝送容量を保ちながら伝送距離の拡大が期待できる。例えば160 Gbaudまで低速化した場合にも、16 QAM変調方式を用いて1.28 Tbit/s/chの高い伝送速度を実現できる。
このシンボルレートの低速化に伴い、高速DSPを用いたデジタル信号処理によるOTDM信号の多重分離（DEMUX）が可能となり、復調回路を簡素化できる。今回、このデジタルDEMUX方式による復調特性を評価するために、これまでに採用してきたナイキストLOパルスを用いたアナログ方式による復調特性との性能比較を行ったので報告する。

ディジタルコヒーレント伝送システムにおいて、確率的整形符号化技術により伝送システム性能を最大化する技術が活発に検討されている。この方式は従来の一様確率分布のQAM変調方式に比べファイバ非線形雑音が大きく、それは信号確率分布の4次モーメントに依存することが解析的に示されている。今回我々は数値計算により信号対ファイバ非線形雑音比の4次モーメント依存性、及びその伝送距離による変化について調査した。結果として、その依存性は伝送距離が短いと大きく、距離とともに減少することを示した。

PAPRの増加なしにデバイス帯域補償が可能な光領域等化(OEQ)について、補償する周波数帯域を考慮したOEQを提案し、提案方式を用いることで所要OSNR(Optical Signal Noise Ratio)耐力の改善を確認した。

本検討では，ゲーム内の操作の違いが評価に与える影響について確認する．具体的には，複数パターンの遅延を混入させた際の操作性に関する主観評価実験を実施し，ゲームの難易度が異なる3種類のゲームに対する評価特性，およびその考察について述べる．

Web会議サービスのパラメトリック品質推定技術の構築に向けて，符号化開始時変動や，品質上昇，品質下降といった品質変動がWeb会議映像品質に与える影響を明らかにするために主観品質評価実験を実施した．その結果，平均ビットレートが同程度であっても品質要因によって主観品質は異なり，品質変動時には安定時に比べて主観品質が低下する特性を確認した．

複数サービスのユーザ体感品質に基づいた品質設計の実現をめざし，複数サービスの品質推定値を同一尺度上で比較可能とするために，Webブラウジングと映像配信を対象に，比較品質推定モデルを構築した．両サービスの品質比較を行う主観品質評価実験を実施し，その結果から精度確認を行ったところ，提案モデルは高い精度で推定可能であることを確認した．

自動運転において監視カメラで車外映像を撮影し，遠隔で運転に支障となる物体を検知する際，撮影した映像が物体検知可能な品質でエンコードされる必要がある．本検討では物体検知率モデルの構築に向けた初期検討として，映像のビットレートと主観実験で確認された物体の検知率との特性について報告する．

筆者らは，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無線通信実現に向けたマルチ無線プロアクティブ制御技術の研究開発において，無線エリア動的設計・制御技術の検討を進めている．本稿では，Beyond5G/6G 時代に増加が見込まれる高密度な無線基地局配置環境における無線基地局の稼働状態制御に着目し，通信要求を満たしつつ余剰な無線基地局稼働を削減して電力消費を抑えるための制御技術を提案し，計算機シミュレーション評価により有効性を示す．

筆者らは，端末の要求を満たしつつ端末・基地局の省電力化を実現するため，制御サーバから基地局-端末間の通信を行う時間を制御する無線システムとアルゴリズムを提案し，計算機シミュレーション評価によりその効果を示す．

通信事業者はユーザの通信品質向上の観点から無線区間のスループットの改善に取り組んでいる．一例として，オペレータの経験則に基づき基地局のチルト角を変更することでユーザ全体の平均スループットを向上させる取り組みがあるが，平均スループットをより向上させるには，ユーザ数とスループットの関係を適切にモデル化し，そのモデルに基づきチルト角を変更することが望ましい．特に，ユーザ数が同じでも周波数帯等の設定の違いにより基地局ごとにスループットが異なることから，基地局ごとにモデルを構築する必要がある．本稿では従来手法の問題点を鑑み，観測数を考慮した階層ベイズモデルに基づくスループット推定モデルの構築手法を提案し，実データを用いてその有効性を評価する．

6Gでは，エッジコンピューティングの適用が想定されている．高いQoEを得るため，通信事業者以外に，ローカル5Gのような自営基地局とサーバを利用することが考えられる．また，自営網を一般にも解放して，運営者がビジネスを行うことも考えられる．ただし，管理者によりメンテナンス状況が異なるため，高いQoEが十分に得られない可能性がある． そこで，本研究では，評判（レピュテーション）システムにより，管理者の信頼性を確認して，高い性能が得られる見込みがあるローカルサーバを利用するアプローチを考える．評判システムを用いることで，多様な運営者が混在する環境において，運営者間の合意や中央集権的なシステムなしに，信頼管理を実現できる．

ICN (Information Centric Networking)が，コンテンツを効率よく転送されるネットワークとして着目されている．ICNのアーキテクチャの一つであるNDNでは，コンテンツを要求する際に要求コンテンツ名で配信要求 (Interest)を送信する．そのため攻撃者がスニッフィングにより，Interestの情報からどのコンテンツを取得しているのかを盗聴できる問題がある．この問題を回避するために，コンテンツ名を暗号化するといった対策をとることが考えられる．しかしコンテンツ名を暗号化するだけでは，暗号化コンテンツ名を収集し，コンテンツ名を特定する頻度攻撃が可能である．そこで著者らはNDN上での具体的な動作を考慮したコンテンツ名の暗号化や頻度攻撃の問題を減少させる方式を提案する．

これまでにCDN をICN のオリジナル提供プラットフォームとして位置づけ，URL の最初のコンポーネントであるTLD(top level domain) とURL の2 番目のコンポーネントであるSLD (second level domain)の各々に対し，該当Web オブジェクトの個数の降順に同一のCDN のキャッシュサーバに割り当て，Webオブジェクトを再配置することで，ICN ルータのFIB サイズを効果的に削減することを提案した．本稿ではこれを拡張し，高人気コンテンツを多く含むドメイン名のURLをネットワークの中心に配置することで，FIBサイズだけなく平均リンク負荷の低減を同時に考慮する方式を提案する．

検索サイトやソーシャルネットワークサービスの機能等により，関心のない/不快な情報がいつの間にか遮断され，（バブルに包まれたかのように）関心のある/心地良い情報しか入らなくなることをフィルターバブルと呼ぶ．本研究では，フィルターバブルのある合意形成モデルを考察し，フィルターバブルが合意形成や多数派の形成を阻害することを示す．

現在，犯罪行動の自動検知に関する研究が多数行われている。その多くは機械学習を用いた手法であるが，犯罪検知の分野では教師データが集めにくく，犯罪パターンも多様であり，機械学習の適用が難しい.板野らは犯罪行動の一つとして万引きを対象とし，クラウドソーシングを用いたリアルタイム万引き検知システムを提案した。この先行システムに残された課題の一つがコスト問題である．
本稿では，より低コストでクラウドソーシングを用いたリアルタイム万引き検知システムを実現する手法の検討を目的とし，タスクの回答の正解率およびコストを実験により評価する.

マルチコアファイバ(MCF)などの空間分割多重伝送技術が研究されている．MCFの各コアを個別にスイッチング可能とする構成の場合，経路内で使用するMCFのコア組み合わせは膨大となり，リソース探索の処理時間が課題となる．これまで光NWリソース全探索の高速化はあまり議論がなされていなかった．周波数帯域を探索する処理は離散畳み込み積分としきい値判定とみなすことができる．要素数が多い場合，一般的に離散畳み込み積分は高速フーリエ変換(FFT)を用いることで高速化可能である．そこで，今回N次元FFTを用いてコアなども含めた光NWリソースの全探索を高速化する手法を検討したため報告する．

光ネットワーク上での様々なサービスを実現するためには、迅速な光パス生成と、信頼性を確保するための冗長経路の設定が必要になる。本稿では指定された始終点間に k本の経路を経路コスト順に算出する k-SPF アルゴリズムを適用し、指定された始終点ノード間に 1 系、2 系の光パスを設定する手法を提案する。

通信量の継続的かつ指数関数的な増大に伴い，光ネットワークの飛躍的な容量拡大が必要とされている．更なる容量拡大手法として，空間多重度の向上や，S/L帯等を用いるマルチバンド伝送が検討されているが，これらの導入は多大なコストと時間を必要とする．
本稿ではネットワークの一部にマルチバンド伝送を導入して既設光ファイバを最大限に活用する，費用対効果の高い光ネットワーク容量拡大法を提案する．提案法では最も混雑が見込まれるリンクの周辺のみでのマルチバンド伝送と，そこで追加的に用いられる帯域への波長変換機能を導入する．JPN25トポロジにおいて混雑すると想定される，連続する2リンクで周波数帯域を拡大することでネットワーク容量が増加することを示した．

光ファイバ網は所与とされることが多いが，光網システムの重要な構成要素であり，それ自体が研究／設計対象である．ファイバ敷設の敷居の高さを考えると，短期的みれば柔軟性に欠けるものの，長期的にはシステム性能を左右し続ける．実際，光ファイバ網の物理トポロジに依存して，ネットワーク全体の通信容量，コスト，堅牢性などのシステム性能の上限は大きく変わる．本講演では，光ファイバ網の特徴量を網羅的に調べるための相関解析手法を紹介し，特にグラフスペクトルの観点を中心に，光ファイバ網の設計において重要なグラフ指標について述べる．

Beyond 5G実現に向けて，ネットワーク機器の再構成を利用してIn-Networkでのデジタルツイン型セキュリティ防御網の提案を行っている．提案防御網における攻撃トラヒックに対する網の反応を検証するための疑似攻撃用トラヒック作成を目的として，実網からのデータ収集を行うためのユーザプライバシに配慮した収集機器の開発を行った．本稿では，機器の評価実験を行った結果を報告する．

マルチバンド伝送を適応したネットワークにおいて、我々は、各波長チャネルに対して任意の波長帯および方路を選択して伝送することが可能なマルチバンド光クロスコネコネクト(MB-OXC)構成を提案している。これにより、波長帯を跨った信号のクロスコネクトが可能になり、波長リソース使用率の向上が期待される。本報告では、PPLN型全光波長帯変換装置を使用した場合のMB-OXCの雑音特性を評価し、このMB-OXCが長距離伝送を行う中継ノードシステムに適用可能であることが示唆された。

柔軟で効率的なネットワークの実現には、ROADMが不可欠である。ROADMの高機能化のために波長選択光スイッチ(WSS : Wavelength Selective Switch)が重要な役割を担う。導波路型 WSSは多ポート化・多チャネル化が困難で、自由空間光学型WSSはスイッチング速度がミリ秒と低速である。本研究では、シリコン光回路を用い、波長合分波を自由空間光学系で行う多ポート・多チャネルが可能でスイッチング速度がマイクロ秒のハイブリッド型 Wavelength Selective Crossconnect (WXC)を提案する。また、回折格子・レンズのパラメータを最適化した。

急増するデータセンタ通信トラフィックを効率よく処理するために，光スイッチのデータセンタへの導入が期待されている．空間スイッチと波長ルーティングスイッチを組み合わせることで，低コストかつ大規模な光スイッチ構成が実現可能である．しかし，波長ルーティングスイッチ部に用いられるエルビウム添加ファイバ増幅器(EDFA)が故障すると複数のポートが同時に利用不可能になる．これを避けるために，EDFAの故障に備えた設計が必要である．本稿では，損失の増加を抑圧しつつ，信頼性を向上する光スイッチ構成を提案する．計算機シミュレーションにより，96ポート当たり1つのEDFAを追加することで，EDFAの故障による光スイッチの年間故障時間が0.0014%まで減少することを確認した．伝送実験により，本光スイッチ構成の実現可能性を確認した．

メトロ網への光TDM技術の適用において，EDFAを用いたオーバーシュート抑制可能なバースト光増幅技術が必須となり，我々は過去複数のアプローチを報告しているが，これらは光TDM信号の使用波長帯として全てC帯を用いた評価を行っている．
そこで，本論文では，光TDM技術を適用する波長帯の選択肢を広げるために，C帯と同様にトランスポート網で使用されているL帯を用いた評価を行う．つまり，C帯・L帯それぞれメトロ網相当の長距離バースト光伝送を行い，オーバーシュート量を比較し，C帯よりL帯の方がオーバーシュートが起きにくいことを確認したので報告する．

結合型マルチコアファイバ (MCF) は優れたモード分散特性を有するため長距離大容量伝送に適した空間分割多重伝送用光ファイバとして期待されている．これまで我々は，結合型MCFにおける曲げ損失のコア数および曲げ方向依存性について計算検討を行ってきた．本稿では試作した4, 8, 12コアファイバを用いて，曲げ損失特性を実験的に検証したので報告する．

モード間遅延差(DMD)を抑制するGI型数モードファイバ(FMF)では, シングルモードファイバ(SMF)相当の損失が報告されている. レイリー散乱損失の低減には, 一般的に純石英コアファイバが適用されるが, その製造過程において, 複雑な屈折率分布の制御が困難であることが知られており, GI型純石英コアファイバの報告例はない. 本検討では, FMFの更なる低損失化のため, 3モード階段型純石英コアファイバにおける損失特性を計算検討したので報告する.

標準クラッド径数モードマルチコア光ファイバでは光の漏洩損失とXTの設計が難しく、数100 km以上の伝送路に適用可能な設計は明らかにされていない。本稿では今日ディプレスト層を有するマルチコア構造を用いることで、漏洩損失とXTの設計が可能であることを計算で明らかにしたので、報告する。

低損失かつ小型のPLC 型可変モード依存損失等化器を提案した．提案デバイスを用いることで2 LP モード光増幅器のモード間利得差について，励起条件に依らずC 帯全域で0.5 dB 以下に低減できた．モード依存損失を最小化したモード多重伝送リンクの実現が期待できる．

本論文では、装置内での高密度配線に適した19コアMCFの設計について報告する。ファイバ設計の最適化により，コア間XT及び曲げ損失双方が小さい設計を検討した。製造性に優れた単峰コアと低XT、低曲げ損失に有効なトレンチコアをMCFに使用する場合を比較検討した。その結果、トレンチコアを使用することでMCFの細径化と低XT、低曲げ損失の両立が可能となり、装置内での高密度配線に適したMCFを実現可能なことが示された。

低曲げ損失光ファイバを用いた間欠接着型光ファイバテープ（以下，間欠テープ）を高密度に実装した細径高密度光ケーブルがアクセスネットワークを中心に広く実用化されている．
特に中継区間に適したカットオフシフト光ファイバ（以下、CSF）等のマイクロベンディング損失の生じやすい光ファイバを細径高密度ケーブルに実装する場合、実装密度を複数水準試作し，損失を抑制可能な範囲を見極める必要がある．
そこで，任意の光ファイバに対してケーブル化時のマイクロベンディング損失を簡易に再現し適切な設計範囲を推定する三層巻ボビン法を提案してきた．本稿では，三層巻ボビン法をCSFに適用し，ケーブル実装した場合と比較したので報告する．

これまでにシングルモード光ファイバ(SMF)を短時間に水素へ暴露した際の光損失特性の変化について報告した。一方、今後の陸上幹線ネットワークにはカットオフシフトファイバ(CSF)と呼ばれる低損失の純シリカコアファイバが用いられる可能性がある。CSFはSMFとコア・クラッドの組成が異なり、クラッド部にフッ素ドープの石英が用いられている。石英への水素の拡散は、フッ素ドープにより拡散係数が上がることが知られており、CSFはSMFより短時間水素暴露による影響が大きいと想定されるが、定量的に明らかにされていない。そのため本検討では、CSFに短時間水素を暴露した際の、暴露時間と損失増加量の関係を測定した結果について報告する。

数モードファイバ（FMF）を用いたモード分割多重（MDM）伝送は，従来の光通信システムの伝送容量の限界を打破する有力な手段として注目されている．我々は容易に測定可能なファイバパラメータを用いてDMDを推定する方法について検討してきた．FMFにおける伝搬モードのMFD値はその定義式によって異なるため，DMDを正しく推定するためのMFD定義式について検討する必要がある．本稿では，MFDの定義式とDMDの推定結果の関係について基礎検討を行ったので報告する．

4コアマルチコアファイバと4心シングルコアファイババンドルをフィジカルコンタクト接続することで低ILと高RLを実現したバンドル型ファンインファンアウトに関して、その設計と共に諸光学特性と温度特性の評価結果について報告する。

マルチコアファイバ(MCF)は，次世代の大容量通信を実現する候補の一つである．MCF用光コネクタの接続特性を測定するには個別のコアに光信号を入射するためのファンイン・ファンアウト(Fan-in/Fan-out: FIFO)部品が必須である．MCF用光コネクタの反射減衰量を測定するためにはFIFO自体およびFIFOとの接続点における反射の影響を取り除かなくてはならない．
そこで我々は，FIFOを用いずに，MCF用光コネクタ1接続点の反射減衰量を簡易的に測定する方法を検討した．

遠隔光路切替ノードに適応可能な省電力な光スイッチ(OSW)として検討してきたマルチコアファイバを用いたOSWでは，フェルール端面での反射を抑制するために，端面に低反射フィルタを取り付けたが，反射減衰量は一般的な光コネクタの規格値を達成しなかった．このため，フェルール端面に円周上にSMFを配置し，斜め端面とすることにより反射特性を向上するマルチファイバフェルール構造について検討したので報告する．

MPOコネクタは、斜めに研磨したMTフェルール端面同士をバネで押圧することで低反射接続を実現しているが、接続心数の増加に比例して押圧力が増加しており、この傾向は低損失なコネクタ設計・製造の難易度を上げる。そこで、接続心数が増加してもフェルールへの押圧力を増加させる必要がない多心光コネクタの構造として、直角研磨したMTフェルール端面に固形屈折率整合材を成膜させることを提案した。今回は、MTフェルールに成膜させた固形屈折率整合材のフェルール端面への接着力を評価した結果を報告する。

現状，光ファイバを分岐するためには心線を切断し光分岐デバイスを挿入しなければならないため，既設光ファイバを通信断なく分岐することは困難である．この問題解決に向け，通信断なく既設光ファイバ側面を研磨し光分岐カプラを挿入する方法を提案した．提案方法ではコアから研磨面までの残存クラッド厚(RCT: remaining cladding thickness)が小さくなるに伴い損失が増加することを利用し，目標のRCTになるように研磨を終了する損失値を設定する．しかし，RCTと研磨損失の関係性についてはこれまで理論的な検討がなく，実験的に導出する必要があった．本報告では，RCTと研磨損失の関係性の計算方法を提案し，実験結果と一致することを確認する．

柔軟な光通信網として，光のバス型ネットワークが検討されている。しかし，既設の光通信網に後付けで光カプラを接続する場合，一度光ファイバを切断し，光カプラを接続する必要がある．そこで，通信中の光ファイバの側面を研磨し，通信断なく光カプラを後付けする方法を提案している．提案方法では，光ファイバ側面研磨により，伝搬損失を発生させ，その損失を検知することで，研磨完了を判断している．そのため，光ファイバ側面研磨時の研磨条件の伝搬損失への影響が懸念される．そこで，本報告では，提案方法にて作製した光カプラの光ファイバ側面研磨時の荷重と最大分岐比の関係を報告する．

我々が検討する光信号の一部をフレネル反射により抽出して強度測定する方法は，幅広い通信帯域の光抽出が可能な点で有利であるが，フレネル反射率に偏波依存性があるため抽出光量がファイバ伝搬光の偏波状態によって変化するという問題点がある．そこで，本検討では２つの光抽出部を用いて偏波に依らない光強度測定を行なう方法について検討した．

光サービス需要に柔軟に対応可能な多段ループ網構成と遠隔での心線切替機能を持った遠隔光路切替ノードを提案している．ノードの接続方式の一つとして提案した直列接続方式において，接続可能なノード台数を明らかにするために，所外区間の光損失を損失設計モデルを用いて検討したので報告する．

我々は，遠隔からの光路切替を実現するため，光ファイバ給電で駆動する遠隔光路切替ノードを検討している．本稿では，複数のノードを1台のレーザで動作させる場合に必要な光給電量とノード搭載のマイコン(MPU)待機時間について考案した電力モデルを基に検討したので報告する．検討結果より，遠隔光路切替ノードの光給電駆動条件を検討し，KiとKrの関係について明らかにした．また，提案モデルから制御ノード台数に対する光給電量およびMPU待機時間比の設計指針を明らかにした．

光ファイバセンシング技術は，高安定，高感度，遠隔計測といったさまざまな特長を有し，これまでに数多くの研究が報告されている．我々はこれまでに，励起されたエルビウム添加ファイバ（EDF）からの増幅自然放出光（ASE）のパワーを受光することによる温度センシングに関する検討を行っている．後方向励起のEDFからのASE光パワーの計測を行い，感度の励起光パワー依存性の明確化を行った．励起光パワーが3.6 mWのとき感度が最大となり，波長1532 nmで0.043 dB/℃であった．

光ファイバを用いた温度センシング技術は多数の研究が成され，その温度感度および分解能，および安定性などの優位性から環境・工業分野で実用化されている．我々が提案している増幅自然放出光帰還回路(ASEFC)は光強度のみでの温度センシング技術であり，容易な設計である．ASEFCの特性の明確化のため，フィードバック回路を介さないASECと比較したときに，最大感度が約6.4倍という優位性を持つことが確認された．また，入力パワーを5.81[dBm]に設定することにより今回の構成において感度を最大化できることも確認した．

we proposed an experimental study on the wavelength-division-multiplexing (WDM) based multipoint sensing application that measures amplified spontaneous emission power generated from a spool of long EDF. We experimentally investigated the characteristics of the output ASE spectra in the cases of 10 and 5 wavelength channels for a multipoint sensing system. We design that a spectrally sliced ASE light is used as an output light from one sensing point for the multipoint sensing system.

呼気中の揮発性有機化合物などの微小濃度のガス分析には，長光路ガスセルが有効であり，中空光ファイバを用いたガスセルは，微小容量かつ長光路ガスセルとして期待できる．我々のグループでは，肝臓や腎機能の状態を反映するバイオマーカーとされるアンモニアガスを対象に，分布帰還型量子カスケードレーザ(DFB-QCL)と中空光ファイバガスセルの組み合わせによる高感度検出について検討している[1]．本報告では，中空光ファイバの長尺化による低濃度アンモニアガス検知について検討を行った．

日本では社会インフラの老朽化問題が顕在化しており2011年に発生した東日本大震災での電柱倒壊による道路寸断、大規模停電、および緊急車両の通行が困難となる等の問題が発生した。以降、無給電かつ完全リモートによる電柱等社会インフラの状態を把握可能とする技術が必要とされている。本研究ではマルチモード光ファイバを利用した電柱倒壊方向予測技術の提案を行う。また、提案手法の評価検証の第1段階として、FD-BPM、FDTD法を利用した光伝搬特性を示すとともに、人工知能（AI）を用いた状態把握分類技術を示す。

ブリルアン散乱を利用したBOTDRは、光ファイバ上の歪みや温度を数十kmにわたり分布的に測定できるために、橋梁などの大型建造物のヘルスモニタリングへの利用が進められている。一方で、SmARTストランドを用いたPC橋梁やグラウンドアンカーの張力モニタリングも近年注目されており、数十m程度の短距離分布計測の需要も増えている。このような中小規模の現場で光ファイバセンサを広く普及させていくには、計測装置の大幅な低コスト化が重要となる。
我々はこれまでに受光系のコスト圧縮が見込める自己遅延ホモダインBOTDRを開発しているが、今回、送信系の低コスト化を目指して直接変調レーザを用いた光パルスを採用し、空間分解能1 m、ファイバ長1 kmの分布測定を実証したので報告する。

光ファイバセンサは、IoTとの組み合わせにより社会インフラ向けだけでなく飛躍的に活躍の場を広げられる可能性が期待でき、我々は次世代火力発電プラントや化学プラントなどの超高温設備のリアルタイム異常検知システムを提案している。次世代火力発電プラントでは、プラント内のボイラ配管や伝熱管が常時750℃に達するため、局部的に加熱されるホットスポットや、溶接部の破損に伴うエネルギーロスが課題となっている。この異常加熱部を早期に発見するためには、10 cm間隔かつリアルタイムな光ファイバ分布温度測定が必要となる。
今回、我々は空間分解能10 cm、測定時間1秒の性能をもつ自己遅延ホモダインBOTDRを用いて最大950℃までのリアルタイム超高温測定を実証したので報告する。

位相OTDR分布振動計測では，サンプリングレートの制限やフェーディング雑音によるSN比劣化が問題である．これらを克服し，測定波形歪みも抑える手法として，補償光周波数を用いた光周波数多重がある．ここにさらに高分解能な測定を実現するため，チャープパルスによるパルス圧縮が考えられる．本検討では，パルス圧縮を組み合わせた系でも振動波形の歪みが発生すること，それに対して補償光周波数の手法が有効なこと，を確認した．

光音響(PA)センシングにおいて，検体表面の微小変位に基づくPA信号を検出することで，検体の内部構造のイメージングを行うPAイメージング(PAI)が可能となる．非接触で光学的な検体表面のサブマイクロメートルの微小変位の検知のため，高速光通信用ディジタルコヒーレント検出技術による疑似PA信号検出の実証実験を行った．疑似PA信号生成のため実験ではナノメートルオーダーの微小移動が可能なピエゾステージを用いた．ステージの移動に伴う位相変化波形に周波数領域でのくし形フィルタを適用し，位相変化量が読み取れることを確認した．さらに位相変化から変位を求め，ナノメートルオーダーの微小変位の計測が可能であることを実証した．

A suppressing method to reduce the effect of delayed caching in ICN router by modifying the replacement algorithm in Content Store (CS). The method uses burst score aggregation to identify which content should be evicted in CS when it is full. The confirmation result shows that the proposing methods can effectively reduce the delayed caching effect about 40%.

This paper proposes to adapt IEEE 802.1Time Sensitive Networking (TSN) standards to wired home networks for QoS improvement. Thus, this paper evaluates the effect of CBS and SPQ over home networks. As the results, they confirm the effectiveness of the proposal by experiment.

本稿では，E2Eスライス管理におけるドメイン間での情報流通を実現する方式を提案する．

Ｗｅｂ会議に参加するユーザのきちんと見えているかどうかのようなインテントに対して、
ユーザ端末側での体感品質、ネットワークのイベント／アラーム情報、サーバの性能情報を
総合的に活用し、エンドＴｏエンドでの品質が満たされているかを判断する方法と、この
結果を受けてエンドＴｏエンドでの会議参加者間の品質レポート作成方法を提案する。
これにより、Ｗｅｂ会議に参加中の品質劣化などのトラブル発生時の原因究明や対処方法
の検討に役立てる。

ネットワークサービスの機能とユーザーの要求との間にはギャップが存在するため、ユーザーの意図を実現するリソース制御にはサービス提供者の知識やスキルが必要である。そのようなコストを削減するため、自然文で記述されたユーザーのインテントに基づくリソース制御の要素技術として意味解析に着目した。リソース制御に適用する上では手法の頑健性が課題となるため、機械学習モデルの解釈手法を利用して意味解析モデルの入出力関係を対応付け、意味解析モデルの振る舞いから出力の妥当性を判定する方法を提案し、意味解析を用いたリソース制御の頑健性の向上を目指す。

ユーザのQoEやパフォーマンスに関する意図(Intent)を汲み取り、サーバリソースを最適に制御する技術を提案した。Web会議サービスに適用し、サーバリソース制御技術がIntentを満たすために、会議サーバを収容するクラウドインスタンスの追加/減少をレコメンドし、Web会議を各インスタンスに適切に振り分けるロジックとその高速化手法を提案し、高速化の効果を検証した。

インターネット上ではコンテンツの多くが, 遅延時間とトラヒック量を削減するため, CDN（Content Delivery
Network）を用いて配信されている. 一方で近年, ネットワーク上に広く存在するボットから大量のパケットをターゲットホストに送信することで、ターゲットサーバを機能不全とするDDoS（Distributed Denial of Service）攻撃が頻繁に発生している. そのような攻撃に対して, ボットが OS の IP アドレス宛てに直接パケットを送信した場合は，OS に対しCS から要求が届くことから，CS 以外からの配信要求をファイアウォールで棄却することで対処できる . しかし, ボットがキャッシュサーバ (CS)のIPアドレスを発アドレスとして偽り, 標的オリジンサーバ（OS）へパケットを送信した場合に, ファイヤーウォールで検知ができない問題がある. それに対して著者らは，DDoS 攻撃が短い時間間隔で多数のCS から発生することに着目し, 要求発生の違いを利用した, CDN を騙ったDDoS 攻撃の二段階検知法を提案した．本稿では本方式の, 最適な閾値の設定法を提案する.

ICTサービスを保守運用していくためには，基盤となっている様々なリソースの継続的な監視，及びリソースに起きた変化の検出が重要なタスクとなる．監視間隔調整手法により監視にかかる計算資源や通信料、デバイスの電力を節約しちつメトリクスの平均値の変化を検出する方式を提案する。