屋内環境において人体遮蔽測定を行う場合壁面からの反射波の影響が無視できない．本報告では，人体遮蔽特性測定における，測定系位置の複数化およびそれに伴う平均処理による壁面反射波の影響の低減を目的とする．今回はFDTD法による計算結果を対象とした．定量的評価の結果，平均処理によって壁面からの反射波の影響を相対的に低減した人体遮蔽特性測定が可能となった．

近年28 GHz 帯など既存の移動通信システムより高い周波数帯域を候補とする5G への取り組みが加速しており，工場の遠隔監視などの利用シーンが想定されている．本稿では
上記に向けた基礎検討として伝搬損失をITU-R のInH (Indoor Hotspot)と比較，適用可能性や差異について考察した．

IoT（Internet of Things）化に伴い製造や物流現場においても無線システムの導入が進んでいる．無線システムを導入する際には，通信トラブルの未然防止のために，実験やシミュレーションによる無線環境の事前評価を行うことが重要である．本研究では，既設建屋にも簡単に設置でき，製品受入から出荷までの一連の流れをコンピュータで一元管理するシステムが導入された自動倉庫において，無線システムの受信レベル改善検討を行った．

920MHz帯無線通信を用いたIoTの実現のためには，機器間の回線設計が重要である．特に屋内空間では，さまざまな躯体構造があるとともに什器などもあり伝搬環境は複雑となる．本稿では，大規模な屋内空間をモデル化して伝搬環境を明らかとするべく，電磁解析と実測を行った結果を報告する．数値解析値と実測値の信号強度を比較し，実測を基準にした時の実測値の差の平均値は11.04dBで，これは再現しきれていないモデルの構造体によるフェージングの影響と思われる．そのため，フェージングの深い落ち込みを再現できなく信号強度に差が発生したと考える．

工場を想定した狭空間における電波伝播を把握するためのシミュレーションを
高速化するための手法を述べる．具体的には光線追跡法で低解像度で取得した
受信電力値から，InDoorHotSpotシナリオに定義された伝播式を利用して高速化を
図り，その精度を評価した．

市街地や住宅地における電波伝搬損失モデルとしてITU-R 勧告P.1410-5がある。また、地物による損失であるクラッター損失のモデルとしてITU-R 勧告P.2108 がある。ITU-R 勧告P.1410-5 では移動局近傍の都市構造が考慮されており、直接波が主体な領域、反射が主体な領域及び回折が主体な領域に分割して伝搬損失を推定できるのが特徴である。ただし、基地局高の適用範囲が70m までである。著者等は基地局高150mにおける電波伝搬損失測定を行い、ITU-R 勧告P.1410-5 と比較して、回折が主体な領域では推定式は良く一致しているが反射が主体な領域では推定誤差が大きくなる場合があることを報告した。本稿ではITU-R 勧告P.1410-5 の反射係数を評価する。また、併せてITU-R 勧告P.2108 とも比較する。

近年中高層ビルの屋内オフィスで使用される移動端末が急増しており、それらの屋内での通信トラフィックを効率よく運ぶ手段が求められている。その手段として、中高層ビルの屋内にスモールセルを構成する“三次元空間セル構成”が有効である。同一周波数を使用する三次元空間セル構成を効率よく設計するには、中高層ビル内のスモールセル間の干渉を考慮する必要あり、その推定技術が不可欠である。本稿では、中高層ビル内に設置したスモールセルと異なる中高層ビル内に設置したスモールセル間の伝搬損失を高精度に推定できる伝搬損失推定式を提案する。

第5世代移動通信システム(5G)に向けた開発が進められており、多数のIoT端末が存在する環境での基礎検討として，端末側の伝搬特性を把握するための検討が行われている。本稿では市街地における周辺が比較的高い建物が多数存在するストリートセル環境にあるIoT端末を想定し，全方向からの電波を取得可能な六面体アンテナを用いて測定した各面毎の受信データを用いて2.4GHz帯における伝搬損失特性の評価結果について述べる

本報告では、車車間通信環境における遮蔽車両を考慮する場合の伝搬損失を簡易に計算する手法として、第1フレネルゾーンの遮蔽割合を用いる方法を提案し、交差点十字路を想定した2次元モデルをを用いて、その特性をUTD計算と比較した。

完全自律制御型ドローンを用い、今回、5.7GHzの電波伝搬特性を調べた。前回行ったドローン高度30ｍでの920MHzと5.7GHzの測定結果を比較すると、5.7GHzの伝搬特性は著しく地上からの干渉を受け、急激に減衰する場所が非常に多い。そのため、必然的に送信電力は920MHzより大きく成らざる得ないことが分かった。

合成開口レーダ(SAR: Synthetic Aperture Radar)は，昼夜を問わない全天候型の地表イメージング技術として有用である．近年，圧縮センシング(CS: Compressed Sensing)技術を用いたSAR画像再生が注目されている．この方法では，例えば，電波法で周波数帯域が制限されるような状況においても高分解能画像再生が可能である．しかし，CS画像再生では，目標が疎であることが必要であり，その応用範囲が限られる．本研究では画像を低分解能モードと高分解能モードの2段階で再生することで疎でない目標輪郭の高分解能画像を再生する圧縮センシング法を提案する．

航空機の運用コスト低減を目的として非常用照明や気圧センサーといった装置への通信を担うワイヤハーネスを無線代替するシステムが提案されている．このシステムに用いられる無線通信規格WAICは，4.2 GHzから4.4 GHzの周波数帯の利用が提唱されている．高速・高信頼な無線通信を実現するためには，航空機内外における電波伝搬特性を考慮した無線回線設計が重要となるが，送受信アンテナの設置位置など複数の条件を考慮した実測定の実施は，コストなどの面から困難である．当研究グループでは，大規模FDTD解析の適用を提案し，WAICシステムを想定した機内外の電波伝搬特性について報告している．本稿では，WAICシステムと周波数帯が近接する電波高度計を対象とした与干渉推定を目的に伝搬損失特性について評価する.

全球降水観測（GPM）主衛星に搭載されている2周波降水レーダ（DPR）の標準アルゴリズムV6（バージョン6）による処理データは2018年10月に一般公開された。GPM DPRのレベル2（物理量算出）標準処理アルゴリズムの一つである降水タイプ分類アルゴリズムのV6における大きな変更点は、ワシントン州立大学が開発したスロープ法による対流性降雨タイプの層状性降雨タイプへの再分類を導入したことであるが、既に不具合が見つかっている。ここでは、この不具合の解消を中心に、降雨タイプ分類アルゴリズムの次期バージョンでの改善に向けた取り組みについて述べる。

工場における802.11adの伝送実験を題材に、レイトレース法によるビームフォーミングの伝搬経路再現を試み、工作機械と仕掛品を直方体の金属ブロックでモデル化する比較的簡単な方法で、実験結果と良い相関が取れることを確認できた。

基地局への到来波の角度広がりは，スペースダイバーシチ，ＭＩＭＯ，アンテナの実照射エリアの検討等に重要な伝搬特性の一つであり，これまでにもＵＨＦ帯／低マイクロ波帯における検討が行われている．近年アセス区間にも高マイクロ波帯からミリ波帯を適用する検討が進められているが，到来角度広がりの検討は少ない．そこで本稿では，郊外地における実測結果から２６ＧＨｚ帯の基地局到来角度広がり特性について述べ，４ＧＨｚ帯との比較結果について述べる．

移動体通信においてMIMO等の空間処理アルゴリズムを精度良く評価するためには，電波到来角プロファイル推定が重要である[1]．基地局側及び移動局側の水平面電波到来角プロファイルについては，様々な環境における測定結果を基にした推定法が提案されている[2]．一方，基地局側の垂直面電波到来角プロファイルについては，市街地における測定結果が[3][4]に報告されているが，移動局側の垂直面到来角プロファイルに関する報告は少ない．市街地における移動局側の垂直面電波到来角プロファイルに関する測定結果は以前報告している[5]．また，植生環境における伝搬特性は[6]に報告されている．
本稿では，[6]と異なる植生環境における移動局側電波到来角プロファイルを測定したので，その結果について報告する．

第5世代移動通信システム(5G)では，ミリ波帯の使用が想定されている [1]．5GではMassive MIMOの使用が想定されるため，ミリ波帯での到来方向の把握は重要である．本稿では，新潟市の市街地において19GHz帯の48素子円形アレーを用いた場合の電力・遅延時間・到来方向の関係を明らかにする．また，Beam former (BF) [2]による到来方向の推定結果を示す．

第5世代移動体通信では伝送効率を一層向上させるために、基地局アンテナとして素子を水平方向のみではなく垂直方向にも配置するMassive MIMOのような多素子2次元配置アンテナが検討されている。このようなアンテナを効率よく設計するには水平面内及び垂直面内の電波到来角プロファイルが重要である。
本稿では、筆者らが提案した散乱体モデルを拡張し、基地局側の電波到来角度特性に加えて基地局側の垂直面内電波到来角度特性を同時に扱える伝搬モデルを提案する。

試作した28GHz帯中継器における基地局から端末への系統で中継アンプとアンテナビーム指向性特性を測定した結果について報告する．

近年，IoT(Internet of Things)が急速に普及しており，宅内やビル管理，スマートタウン等で省配線化などを目的とした無線導入が期待されている．IoT無線機器の通信距離を適切に把握するために，電波伝搬解析技術が重要となる．著者らはこれまで屋内環境において統計モデル及び回線設計マージンについて検討してきたが，受信電力のばらつきが大きく，通信品質を維持するためにはマージンを大きくとる必要があった．そこで本報告では，屋内環境において2素子ダイバーシチアンテナを用いた電波伝搬特性評価と回線設計マージンの低減効果について検証する．

移動体通信において、人体による電波伝搬遮蔽損失の検討は重要であり、単純な直接波の遮蔽損失量だけでなく、水平面および垂直面の到来角度特性を考慮した損失モデルを検討する必要がある[1]。
高基地局、市街地環境における移動局側の水平面及び垂直面の電波到来角度は、周辺の建物の影響で建物方向からも道路方向からも高い角度(大きい仰角)から到来することが一例として報告されている[2]。また、開放地においては基地局・移動局間の仰角が大きい場合には、水平面及び垂直面の電波到来角度はいずれも基地局方向からの到来波が主となる[3]。
本稿では、仰角の異なる環境における人体遮蔽損失測定を行い、その特性を解析し、実環境での人体遮蔽損失の扱い方について検討を行う。

移動体通信のエリア設計には地形，建物等のクラッター，植生，人体による影響など基地局から移動局に電波が到達するまでの環境による影響を精度よく推定・評価する必要がある．
特に郊外地で建物が少なく直接波が建物，樹木，人体等で遮られたときに周辺からの反射波が存在しないと考えられる．このような環境では孤立した建物, 植生, または人体による回折・散乱波が主波となりこれらの特性を明確化する必要がある．植生による損失については, ITU-R勧告P.833として標準化されているが地域・樹種が限定的であり地域・樹種が異なる場合には別途検討が必要である．
本稿では植生による損失およびその季節特性について測定を行ったのでその結果について報告する．

本研究では，農場センサネットワーク構築に必要なリンクバジェットを算出するために，一例として桑農場を取り上げ，920 MHz帯で電波伝搬特性を測定した．送受信アンテナの高さを1波長（約0.32m）に固定し，アンテナ間距離を変えてRSSI（受信信号強度）の測定を行った．その際，桑の高さが0.8から3.0 mに成長する間の6通りの高さで測定した．その結果，水平偏波は，桑が成長するにつれて上部に葉が多くなると回り込む波の成分が小さくなり，伝搬損失の変化が桑の成長に対して小さくなる．一方，垂直偏波では，桑の成長に対して伝搬損失の変化が少ないことがわかった．得られた電波伝搬特性は農場センサネットワーク構築に有用である．

樹木中の920MHz帯電波伝搬特性を2次元FDTD解析し，葉の集合を2通りにモデル化したものでその損失特性を比較している．モデル1はn個のセルのうち1個を葉，(n-1)個を空気と考え，そのパターンの集合を樹木とする．またモデル2は樹木全体を葉と空気の中間の電気特性をもつ媒質と考え，葉の誘電率・導電率を1/nにしたものとする．解析領域は大地を含めた樹木を横から見た領域で行った．計算の結果，励振から70波長離れた観測点での伝搬特性を両モデルで比べてみたところ，水平偏波ではモデル1とモデル2は同等の伝搬特性が得られた．一方，垂直偏波ではモデル2の密度を4倍にしたものとモデル1とで同等の伝搬特性が得られた．

正確な時刻は、デジタル機器の同期や電子取引の時刻決定において重要な役割を果たしている。正確な時刻を保つためには、正確な周波数を得ることが重要である。現在、正確な周波数は、ルビジウム原子発振器やセシウム原子発振器といった原子発振器から得ることができる。しかし、原子発振器は高価であり、安価な発振器が望まれている。その1つとして、地上デジタル放送波を利用した発振器が考えられる。我々の研究室では既に、地上デジタル放送波に同期した水晶発振器を作成し、地上デジタル放送波と同等の短期安定度を得ることができている。本研究では、地上デジタル放送波に同期した水晶発振器をGPSに同期させ、長期安定度を向上させた発振器について検討している。

長波JJY信号より時刻情報を得るには，0秒から59秒までの連続した情報を正しく受信する必要がある．夜間において，長波JJY信号は電離層で反射し，受信電界強度は電離層の影響を受け，昼間より受信電界強度が高くなるため，夜間の方が時刻校正しやすいと考えられている．本研究では，電波時計の安定した時刻校正にむけて，長波JJY信号の電界強度を測定し，受信C/Nを求めた．結果，季節によっては昼間に時刻校正しやすいことが明らかになった．

水中での電波を用いた無線通信は新たな水中開発技術として注目されており，この技術を利用した水中ロボット間通信等の実現が期待されている．
そこで今回，淡水を想定した10 MHz帯水中アンテナの試作をし，所望の周波数で動作することを確認した．またこの水中アンテナを用いて淡水中での電波伝搬特性を測定し，測定値と理論値は近似するとともに，伝搬損失がおよそ61 dB/mとなる結果を得た．

薄型電波吸収体として、誘電体基板一枚による周波数選択板（FSS: Frequency Selective Surface）を用いたものが提案されている．本稿ではFSSの形状と偏波特性の関係性を明らかにするため，筆者らが以前提案していたノッチ入り円形パッチFSSを元に反射特性の解析をした．
その結果，ノッチの数が増えると偏波による影響を抑えられることを確認した．ノッチが8本の場合が二重共振となるため-10dBの帯域幅が広くなった．以上のことから，円形パッチFSS吸収体ではノッチが8本の場合が最適であると言える．

第5 世代移動通信システムの実現に向け国内外問わず多くの研究が行われている．5Gでは現行の第4世代移動通信システムより高い周波数帯(6 GHz以上)も利用されるため，セル設計やシステム設計のための伝搬環境推定 では，人体による遮蔽や壁面粗さなどを考慮した評価が重要である．著者らはこれまで，大規模FDTD解析を用いた26 GHz帯屋内電波伝搬特性推定法について検討し，什器や人体による遮蔽影響などを含む損失推定モデルの構築を行っている．本稿では，これら大規模解析結果の妥当性検証を目的として実施した，数値解析と同一条件での小規模オフィス内における伝搬損失特性の測定結果を報告する．

近年のモバイルトラフィックの急増を受け，最大30Gbpsでの超高速無線通信が可能であるミリ波帯（60~GHz帯）の無線LANシステムが開発されている．IEEE802.11ayの伝搬経路モデルでは，既存のIEEE802.11adの伝搬経路モデルの効率と性能の向上のために準決定論的(Quasi-Deterministic: Q-D）伝搬経路モデルが採用されている．
Q-D伝搬経路モデルでは，多重波クラスタを決定論的成分（強電力をもつ正規反射成分:D-ray）と確率論的成分（散乱や多反射成分:R-ray）に分けて，伝搬経路のインパルス応答を表現する．D-ray は周囲環境により決定されるため，正規反射成分がレイトレーシング（RT）法などにより幾何光学的に生成される．一方で，R-rayは測定から得られたInter-cluster特性から確率論的に生成される．本稿では，超分解能伝搬経路推定手法\cite{subgrid}を用いた測定結果を解析し，RTの結果を照らし合わせて支配的な成分が決定論的手法により正確に予測できることを確認した．さらに，壁面反射成分のIntra-clusterパラメータを算出し，会議室環境におけるQ-Dモデルを構築した．

次世代移動通信システムに向けて6GHz以上の高周波数帯の利用が検討されており，電波伝搬特性の解明とモデル化が課題となっている．ミリ波帯においては，波長が散乱体の大きさに比べて十分短いことから，正規反射が支配的な伝搬メカニズムとなる．しかし，その正規反射において，表面の粗さが波長に比べて無視できないため，正規反射に伴う拡散散乱を考慮する必要がある． IEEE802.11ad/ayの通信路モデルでは，壁や地面の正規反射パスを複数の素波で構成されたイントラクラスタ特性として表わしている．本研究では，定速移動測定により観測した正規反射成分のフェージング特性からイントラクラスタ特性の検証を行った．

光無線通信の高速・大容量が注目されており，さまざまな環境で実証されている．しかし，室内短距離通信を目的とする光アンテナの性能については詳細な検討が少ないため，本稿では回線設計を行い光無線通信で求められるアンテナの性能を明らかにした．自由空間での光無線通信における光アンテナの性能を求めるため，回線設計を行った．これら結果より，室内での光無線通信における光アンテナのパラメータを特定することが可能になる．

近年のスマートフォン普及に伴い，内蔵型アンテナが主流になると，筐体を含めたアンテナの共振を利用することで，計算時間の効率化が図れる．そこで本報告は，モード解析の一種であるCM (Characteristic Mode)法を用いて，筐体のモード解析による諸特性について述べる．

反射鏡アンテナの一次放射器として用いる円偏波給電回路は、低軸比であることが求められることが多く、軸比を精度良く測定する必要がある。一般的に軸比を測定する場合、給電回路の通過特性の直交する２つの成分を測定して円偏波合成する手法を用いる。特に周波数の高いKa帯等では正確に測定することが課題となる。本稿では、通過特性を測定することなく、比較的測定が容易である反射特性のみを用いて、軸比を精度よく測定することを目的とする。

近年の情報通信社会の発展にともない,アンテナに対する要求が厳しくなっている.
その1つにアンテナの遠方界特性を高精度かつ簡易的に求める測定法の要求がある.しかし,アンテナの遠方界測定において,送受信アンテナを互いの遠方界領域に置くために十分に距離を大きくする必要があること,また屋外で行う場合は理想的な実験環境の構築は難しいことなどから,実験的に測定するのは困難である.本研究ではアンテナの近傍界を円筒走査によって測定し,円筒座標系におけるダイアディックグリーン関数と近傍電界を用いて,遠方界推定を行う手法の有用性を確認し,各種走査パラメータが遠方界推定に与える影響を明らかにした.

電波の偏波状態は，旋回方向を符号で考慮した軸比とチルト角，あるいは偏波比で表現され，幾何的表現としてポアンカレ球上の一点として表される．これらは確立されたものであるが，文献によって定義が異なったり，同一の文献中でも整合しない場合があるように見受けられ，混乱を生んでいるように感じられた．本稿では，筆者の理解に基づく表現を示し，いくつかの文献と比較した結果を報告する．

将来の衛星搭載用アンテナの高機能化，高性能化の要求に対して，情報通信研究機構(NICT)ではDBF/チャネライザとアレー素子を組み合わせたアンテナの研究開発を進めている．しかし機能・性能確認はDBF/チャネライザ自身の機能・性能のみであった．今回DBF/チャネライザの総合評価として放射素子と組み合わせたアレーアンテナの放射パターン測定を実施した．ここではその結果について報告する．

A method based on NNs is designed for diagnosis of antenna arrays in this report. The near-field works as the input and the current of an antenna under test is the output in this model. The effect of size of the training dataset and the number of sampling points are investigated. The result of numerical simulation shows that the proposed model can estimate the current distribution correctly. As a result, defective elements are detected.

The intersymbol interference (ISI) in 60GHz-band l28x64-slot array antennas in non-far region transmission [1] was evaluated and compared with experimental data in [2], [4]. The ISI level, however, was high due to the non-uniformity in the antenna excitation caused by fabrication problems. In this paper, a new 64x32-slot array antenna in 30-GHz band with better performance is introduced and ISI is then evaluated.

In the 5th generation mobile communication system, it is assumed that multiple cells with different frequency bands are used for further improving the frequency utilization efficiency. In this report, we measure and evaluate the received power and channel capacity in the microwave and millimeter wave bands (5.12 and 19.55GHz).

This study investigates the frequency offset elimination technique suitable for the living-body MIMO radar in unsynchronized conditions. The phase error due to the frequency offset is successfully eliminated by using the direct path between the transmitter and receiver.The experimental results indicate that the 50-percentile of distance error was decreased from 3.5 m to 0.3 m. The result demonstrated that the proposed method can estimate living-body locations with a high accuracy even when the system has a frequency difference between the transmitter and receiver.

Previously, we developed visualization system for continuous wave in the THz band [1]. In this presentation, we demonstrate a measurement system for the experimental investigation of propagation dynamics of wave packet in terahertz (THz) frequency region based on electrooptic (EO) sensing. The wave packets are modeled by superposition of harmonic continuous wave frequencies in THz frequency. The amplitude and phase distributions of electromagnetic (EM) wave at every sequence frequency is measured then summed up to visualize the wave packet propagation dynamics in free space.

A polarization switchable active integrated array antenna (AIAA) using a PSK modulator and single-lambda slot-ring Gunn oscillator for polarization switching is newly proposed for spatial modulation applications. Employing a PSK modulator in the
horizontal feed line, it is possible to flip the horizontal polarization of the antenna and hence the polarization can be switched between ±45.

This paper proposes a new circularly polarized microstrip array antenna integrating four circularly polarized antenna elements and a dual-feed network. The proposed antenna provides the pencil and conical-beam radiation patterns in the x-z and y-z planes by effectively using the planar magic-Ts. The performances of the array antenna are experimentally confirmed to highlight its features. The proposed antenna can be used in many kinds of advanced antennas such as a beam steering antenna and wide-angle rectenna.

Flat lens antenna known as the transmittarray antenna is a solution to bulky and heavy dielectric lenses. The antenna consists of a feeding antenna and planar array as phase delay or tuner. Due to the low profile, high gain, and lightweight, also effective in two frequency bands without changing the structure array, a flat lens antenna still attracted much attention for recent years. In this research, the lens antenna for dual-band and circular polarized application is proposed.

A parallel plate antenna is attractive for millimeter-wave application due to its high antenna efficiency, light weight, and simple structure. It is truncated by hard walls at the edges. This paper aims to analyze and design the matching coupling slot by HFSS.

This paper conducts the analysis of a novel 2 × 2 radiating slots sub array with the perpendicular corporate-feed based on method of moments.

電気自動車やドローンへの無線給電としてマイクロ波によるビーム型無線電力伝送が検討されている．電波型無は近距離から長距離までの無線電力伝送を実現できる．筆者らはラジアルラインスロットアンテナによるビーム型無線電力伝送系の基礎検討をした．本稿ではラジアルラインスロットアンテナを設計し，電磁界解析により送受信アンテナ間の伝送量を検討する．

同一周波数同一偏波で送受信を同時に行う空間分割複信では十分な送受間アイソレーションが必要である。導波管スロットアレーを用いた場合、素子指向性からH面配列ではアイソレーションは確保できるが、E面配列ではできない。二層構造導波管並列給電スロットアレーの上にE面方向に半波長間隔のスロットのペアを設けてエンドファイア方向の放射を抑圧したが、スロットの周波数特性により動作帯域が狭かった。本稿では、スロット層をスリット層に置き換えて検討を行った。

ラジアルラインスロットアレーアンテナ(RLSA)とは，高利得・高効率の平面薄型アンテナである．衛星放送受信用アンテナや，金星探査機あかつき，小惑星探査機はやぶさ2 などに使用されている．
本報告では，放射スロットの最外周部に非共振クロススロットを用いることで反射を抑圧し，内周部にTの字型スロットを必要な周配列することで，最少1周から任意の周にかけて，反射が少なく所望の利得を実現する同心円状ラジアルラインスロットアレーアンテナを提案する．

　導波管スロットアレーアンテナの課題であるコスト・重量を解決するため，樹脂導波管スロットアレーアンテナを開発している．樹脂導波管を加工する場合，ネジ締結部が必要となる．放射導波管を幅方向へ密に配列させるためには，ネジ締結部を導波管内部に設ける必要があるが，ネジ締結部の影響により放射パターンが劣化する．
　本稿では，放射パターン劣化を低減させるために，導波管内に突起部を設けた，目標サイドローブレベル（以下SLL）-32 dB以下の直交二偏波樹脂導波管スロットアレーアンテナの垂直偏波アンテナについて報告する．

2×2素子を放射単位する並列給電導波管スロットアレーアンテナの開口分布にテイラー分布を適用すると，1.66波長周期の放射単位内一様励振に起因するグレーティングローブが30-40度方向に生じる．これまでに，著者らはスリット層を装荷し，E面とH面それぞれでグレーティングローブを抑圧するアンテナを設計した．これらをふまえて，本稿ではEH両面においてグレーティングローブを抑圧するアンテナを設計した．

フェーズドアレーは，周波数帯域の上限周波数で覆域端ビーム走査時にグレーティングローブが出ないように素子間隔を決定する．したがって，広帯域フェーズドアレーでは下限周波数においては波長オーダでの素子間隔が特に密となる．素子間隔が狭いと，素子間相互結合が大きくなり，広角方向ビーム走査時のアクティブ反射が劣化するといった課題があった．本稿では，平行平板装荷シングルテーパスロットアレーアンテナにおいて，下限周波数におけるE面ビーム走査時の利得低下を改善する構造を提案し，電磁界解析により有効性を検討した結果を示す．

ミリ波帯用の空間分割多重伝送方式の一種であるOAMと等価な方式として直角座標系直交多重（ROM）方式が提案されている．著者らは，ビーム切換え回路を用いたアンテナ系を実現するために，2面結合器とコルゲート移相器を用いた4モードROM多重伝送用ビーム切換え回路を66.5GHz帯で設計した．コルゲート移相器は64-68GHzでVSWR1.1以下，移相誤差7.1°以下の結果を得た．ビーム切換え回路全体を解析し，比帯域4.6%，移相誤差15°以下の結果を得た．

ミリ波レーダアンテナ等の給電部に用いられる、導波管からプリント基板上のマイクロストリップ線路(MSL)への変換については、これまで種々の手法が提案されている。筆者らは基板集積導波路(SIW)を用いることで、広帯域な導波管-MSL変換回路を実現した。本稿ではその検討内容について報告する。

方形導波管を狭壁面からプローブで給電する場合，磁界結合をするためにプローブをＬ字にし，先端を方形導波管の広壁面に短絡する方法がとられる．しかしながら，プローブの加工や方形導波管との導通が必要であることから製造性に課題がある．本稿では，上記課題を解決するために方形導波管にアイリス構造を設け，方形導波管狭壁面から直線状プローブを挿入する給電構造を提案する．

大容量の移動通信を実現する伝送方法として， Multiple Input Multiple Output (MIMO)がある．見通しでのMIMO伝送は，直接波の影響が支配的となる．よって，アンテナ素子間隔を適切に設定し設置することが重要である．この問題を回避するために，メタ表面反射板を用いたLOS-MIMOの構成を提案した．
本報告では，縁端部を中心部とは異なる反射位相特性を持つメタ表面を用いることで，縁端の影響をチャネル容量改善に寄与させる構成を提案する．

本研究報告では広帯域な直交偏波変換機能を有するボウタイ型メタ表面について提案を行う．
このメタ表面はグラウンド板を含む誘電体上にボウタイ型の金属パターンの層を単位セルとして周期的に配列されており，その単位セルは縦が1/3波長，横が1/4波長，厚みが1/8波長程度の大きさである．
具体的な性能については12x8配列の周期構造では中心周波数8.5GHz，比帯域36.4%の範囲において入射波の95%以上を偏波面を直交させて反射する．

アンテナを小型化していくと，電磁蓄積エネルギが大きくなることで帯域幅が小さくなってしまうことが知られている．従来の帯域幅限界に関する研究はアンテナが単一共振であるという前提条件に基づいていた．しかし，アンテナが異なる周波数で複数の共振を持つ場合についての理論限界は知られていない．さらに，アンテナを複共振させるための条件も明らかでない．そこで，本報告では単純な形状で解析的取扱いが可能な球面アンテナを対象にして，２つの共振を可能にする励振電磁界の満たすべき条件を求めた．

給電部に誘電体小球を有するチューブアンテナを取り上げ, 開口面効率と伝搬界分布との関係を議論する. さらに, これまで未検討であった, 円偏波励振時の交差偏波特性も検討する.

事務所や工場等において、無線LANに代表される近距離無線は、AP同士の干渉が発生する。通常は、CHを変更して干渉を低減させるが、他の通信システムが乱立する場合、CH数に限界が生じ、通信速度の低下を招くことになる。そこで、APからのビームを絞ることができ、かつ、不要なエリアまで電波を飛ばさない角状エリアを形成することの可能なウエーブ型電磁波フィルタを開発した。複数のλ/2長スロットの入った複数の金属板を所定の角度で交互に並べることで構成される。従来のモノポール式に比べ、ガードエリアを約1/10に狭くすることができ、隣接した通信エリアを構築することができる。

ビームチルト特性を有する偏心スパイラルアンテナは，メインビーム方向が周波数に依存する課題を有する．本課題を回避するため、キャビティに内蔵した電波吸収体をアンテナパターン面に近接させることが有効である．これにより，所望の覆域内での最小利得を向上できる．更に，電波吸収体とアンテナパターン面の間隔（空気層）には最適値があることが報告されている．本稿では，この間隔を最適値で設計したキャビティ装荷楕円型偏心スパイラルアンテナの測定結果を示し，設計結果の妥当性を実証する．

コニカルスパイラルアンテナは入力インピーダンスが周波数に依存せず，円偏波を放射する超広帯域アンテナとして広く知られている．このようなコニカルスパイラルアンテナにおいて，軸比と構造との関係はあまり明らかにされているとは言えない．そこで本研究ではコニカルスパイラルアンテナの構造の特徴を示しつつ，どのような構造の時に良好な軸比である円偏波を放射するのかを明らかにする．

海中通信はダイバーや潜水機との通信，センサーネットワークの構築などに期待されている．本報告では， 海中においてkHz帯の電波を伝送するアンテナの特性と，伝搬特性との関係を数値的に解析した結果を報告する．本稿ではアンテナ構造を変化させたときのSパラメータをFDTD(Finite Difference Time Domain)法解析により求め，最大伝送係数τを評価した．海中における送受ダイポールおよび送受ループの最大伝送係数について，偏波及びシースの有無に対して評価した．その結果，近距離通信ではループアンテナの偏波依存性がダイポールアンテナに比べて小さく，100 kHz以下における最大伝送係数はループアンテナがダイポールアンテナに比べて高いことがわかった．

モノコーンアンテナは無指向で広帯域の特性を有するが，動作帯域の下限周波数はアンテナ寸法に依存する．本稿では，地上デジタル放送（470～700 MHz）と携帯電話（700～3600 MHz）の周波数帯をカバーする広帯域アンテナとして， 3本の傾斜した短絡素子の装荷によるモノコーンアンテナの小型化を検討する．

自動車に設置されるアンテナは意匠の観点よりガラスに直接取り付けられるオングラスアンテナを用いることが多くなっている．車載用アンテナ設計では，アンテナ単体の特性と自動車搭載時の特性が大きく異なるため，アンテナ単体だけでの評価ができない．しかし，車体を含むモデルのシミュレーションは，膨大な解析時間とメモリが必要になるという問題がある．本報告では，車載アンテナ設計に必要な計算機資源の削減を図るために，自動車の車体全体モデルから一部を省いたモデルを用いて，アンテナ特性の評価を行い，車体の影響について明らかにする．

著者らは，表面が金メッキされたシリコンウェハを拡散接合した350GHz帯で並列給電導波管スロットアレーアンテナを試作し，ピーク利得29.5dBi、利得3dB低下帯域幅12.7%を実現した。従来は試作のやりやすさのため厚さが200μmの1種類のウェハ5枚を使用していたが，さらなる広帯域化のため厚さの異なるウェハを用い、ウェハの枚数を増やして6枚とした。本稿では、使用するウェハの厚さを考慮して放射単位である2x2スロットサブアレーを設計した。板厚を固定とし、その他の11のパラメータを調整した。反射が-15dB以下の比帯域が最大化されるように設計した結果、従来の比帯域9.1%(332.5GHz～364.2GHz)に対して、本モデルでは比帯域20.7%(326.5GHz～398.9GHz)を得られた。

300 GHz帯グーボー線路を作製・励振する新しい方法を提案する。グーボー線路とは、単一導体層およびそれを取り囲む誘電体層からなる伝送線路である。二つの導体間に電磁界を閉じ込めて伝送するマイクロストリップ線路と比べて電磁界の閉じ込めが弱いため、金属損失、誘電損失の低い伝送を実現できる。本発表では、300 GHz帯で用いられるWR3.4矩形導波管と結合したグーボー線路を設計、実装した結果を述べる。グーボー線路による低損失な伝送が可能になることで、近接する対象物のセンシングや、漏れ波アンテナの実装などに応用することができ、テラヘルツセンシングシステムの実現に資するものと考えられる。

3次元螺旋形状を有する藻類スピルリナを鋳型として、テラヘルツ光の波長程度のサイズスケールを有する微小金属コイルを製作した。このコイルを、次世代超高速テラヘルツ無線通信用ヘリカルアンテナとして応用できると考え、テラヘルツ近接場顕微鏡を用いてテラヘルツ放射パターンを高空間・時間分解能で計測した。エンドファイヤーモード及びノーマルモード放射ともに、広帯域で放射している様子が確認できた。

3Dプリンタを用いて構築する誘電体アンテナは，ミリ波レーダ等に適用して，高利得かつ低コストでアンテナを実現できる可能性がある．筆者らは民間航空用ミリ波レーダの研究開発を実施しているが，3Dプリンタ製アンテナは，上記利点のためミリ波用途に適したアンテナの一つである．一方，3Dプリンタ材料として多く用いられるABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂は非常に低コストである利点があるが，従来のミリ波用誘電体に比較して誘電正接が大きい課題がある．本稿では，ABS樹脂製高利得アンテナを実現するための基本検討として，反射型フレネルレンズアンテナを設計および解析し，アンテナ特性と材料定数との関係を議論する．

無線通信の高速化・大容量化のニーズに応えるために、高いキャリア周波数であるミリ波・テラヘルツ波通信に関する研究が多く進められている。中でも、アンテナは送受信におけるキーデバイスであり、ミリ波・テラヘルツ波帯では広帯域性、導波管への接続性、取り回しの良さなどの観点からホーンアンテナが多く使われれているが、アンテナの小型化が課題となっている。本発表では、波長程度の大きさでありながら、同じ大きさのホーンアンテナと比較して指向性が鋭く、構造が簡単な誘電体キューブアンテナ（dielectric cuboid antenna(DCA)）を提案する。

テーパスロットアンテナを用いたSFCW(Stepped Frequency Continuous Wave)方式による地中探査レーダ(Ground Penetrating Radar: GPR)は、広帯域での測定を行うことにより深さ方向の解像度を向上させることができ、パルス波を用いた計測よりもSN比を高く保てる利点がある。また、密に並べられたそれぞれのテーパスロットアンテナで独立に一点を観測することで、合成開口処理を行わずに高い空間分解能を実現する。しかしこの時、テーパスロットアンテナ間の直接結合が問題となる。
本発表は、電磁バンドギャップ構造(Electromagnetic Band Gap: EBG)を用いた広帯域かつ低直接結合なテーパスロットアンテナを提案し、その特性の評価を行う。

進行波型直列給電型ダイポールアレーアンテナを設計法を確立した。ダイポール素子中央部を横断するように幅狭のマイクロストリップラインを配置し、変成器により各素子への電力分配およびインピーダンス整合を図ることで、ブロードサイド方向に直線偏波を放射する4素子ダイポールアレーアンテナを実現できることをシミュレーションにより確認した。

近年, 円偏波パッチアンテナを用いて広角方向にビーム走査するフェーズドアレーが検討されている. しかし, 広角ビーム走査時において, 利得低下が大きく軸比特性が劣化する課題がある. 一方, パッチアンテナを形成する基板の等価比誘電率を1.2～1.7とすることで, 広角方向の軸比特性が改善することが知られている. 本稿では, 広角ビーム走査時の軸比特性改善及び放射効率改善のため, パッチアンテナ素子を形成する基板内部に導体柱を用いて中空構造を設けたクロススロット結合パッチアンテナ素子方式を提案する.

異なる軌道角運動量を有するOAM波（高次磁気量数モード）の直交性を活用し、これを直接放射するループアンテナアレイを用いたOAM多重通信方式が提案され有用性が示されている。ここではループアンテナの磁気量子数高次モードへの感度を活用した、センサーへの応用のための基礎検討として、ループアレイに平面波が入射した場合の受信電流を解析した

高効率・高利得な平面アレーとして，ラジアルライン給電アレーがある．筆者らはこれまで，同アンテナにおいて，動的なビーム走査を実現すべく，ラジアルライン給電された各ヘリカル素子の回転角をモーターにより個別制御し，ビーム走査を実現するラジアルライン給電ヘリカルフェーズドアレーを提案している．本稿では，提案アンテナの試作検証結果を示す．試作検証の結果，良好なビーム走査特性を確認するととともに，正面方向での中心周波数におけるアンテナ利得は30.2 dBi（効率77%）で，軸比1.1 dBの良好な放射特性を確認した．

高誘電率の誘電体板を平面アンテナ上に配置し，アンテナ素子と誘電体板との間隔を適切に設定することで，アンテナ単体の場合に比べて高利得化及び狭ビーム化が可能である．本稿では，本手法を用いることで，葉状ボウタイスロットアレーアンテナの高利得化及び狭ビーム化が可能であることをFDTD法による数値シミュレーションによって示す．

無線IoT技術によって製造現場の生産性向上を目指す際，管理者の異なる無線からの電波干渉が問題になる．本干渉を低減する一手法として，利得が高い指向性アンテナを用いて，限られた領域に電磁波を放射する方法が考えられる．このような目的で利用するため，電磁結合を利用した直列給電アレーアンテナを設計し，電磁界シミュレーションと実測により5GHz帯無線LANの動作周波数帯で，動作利得10dBi以上の良好な特性が得られることを確認した．

本稿では、ヌル制御範囲を-60°から60°の制約下に置くことにより、簡易的なヌル制御を可能にするアンテナを提案する。製作が容易であるプリントモノポールアンテナを2素子同一平板上に設計し、ストリップ線路を同一平面上に配置してシミュレーションによる検討を行う。また、アンテナ背面に反射板を配置したときの指向性の変化についても検討する。

マルチパス環境に設置される小形無線端末用アンテナにおいては，ダイバーシチ方式が有効であり，ブランチ数を増やすほどフェージングによる受信電力低下を低減できる．しかし，小形端末に複数のアンテナを搭載する場合にはアンテナ間の相互結合が強くなるため，多数のアンテナを用いるのは困難である．そこで，先に，1個の方向性結合器と3個の移相器を組み合わせることにより2素子アレーで4ブランチ切替ダイバーシチを実現する小形アンテナを検討したが，回路サイズが大きく損失が増大するという課題があった．ここでは，より簡易な回路構成の4ブランチ切替ダイバーシチアンテナを提案する．提案アンテナは，2素子アンテナアレー，4個のサセプタンス素子，2個の移相器から構成される．計算により低相関の4ブランチダイバーシチが実現できることを確認する．

寄生素子付きメタサーフェスを反射板として使用することで，アレーアンテナの薄型化および低結合化が可能であることが明らかとなっている．また，メタサーフェスを反射板として利用する場合，天頂方向の利得を考慮した最適素子数があることがわかっている．
本研究では，結合低減効果の広帯域化のため，板状寄生素子を提案している．板状ダイポールアンテナの結合を低減するため，反射板として用いたパッチ型メタサーフェスに板状C字型寄生素子を組み込んでいる．解析の結果，板状C字型寄生素子を用いることで，8％の比帯域幅において5dB以上の結合低減効果が得られた．

リフレクトアレーアンテナは，金属板装荷FSRの反射位相制御機能を適用している．FSRの素子の形状や寸法を適切に選ぶことで，一次放射器から発せられた球面波を平面波に形成する．本報告では，これらの機能を応用して，偏波により独立した位相制御を行い，各偏波で異なる方向にビームを放射するリフレクトアレーアンテナの素子について検討する。

収差を球面波に近似することで簡易的な残留収差の評価が可能であることを示した．本報告では，より厳密な残留収差を評価することで，収差が回転楕円面の一部であることを示す

角型メタループアンテナおよび円型メタループアンテナを解析してきた. 本稿では円型ループアンテナを試作し, アンテナ特性の解析結果を検証する.

円偏波を放射するヌルステアリングアンテナが報告されている. このアンテナの高さは約0.07波長となっている. 本稿では, 更なる低姿勢化を行うために, メタラインを用いた円偏波ヌルステアリングアンテナを提案する.

回転対称構造からなるフォトニックバンドギャップアンテナをBOR-FDTD法を用いて解析する．出力開口部で半径方向への界の振幅と位相変化が緩やかになり，高利得な漏れ波アンテナとして動作することを明らかにする．

本稿では直交偏波変換板として有用な新たな素子を提案する．提案素子はGAなどの複雑な設計法を用いることなく，簡易なステップ形状で広帯域にわたって直交偏波変換が可能なことを交差偏波の反射振幅特性の計算値を示して明らかにしたので報告する

近年，等価的に負の誘電率，負の透磁率を同時に示す人工媒質であるメタマテリアルが注目されており，今までに左手系導波管を提案してきた[1][2]．本稿では，円筒導波管の仕切り壁とリッジ装荷を設けた遮断TEモードと遮断TM01モードで構成された円筒導波管の伝搬軸に沿ってスリットを設けた場合の放射特性について数値的検討を行ったので報告する．

CRLH伝送線路で構成した漏れ波アンテナが提案されている。このアンテナは周波数の変化により主ビーム方向が変化する問題がある。そこで、本報告ではCRLH伝送線路の等価回路を用い、主ビーム方向の周波数変動を低減するパラメータを検討した結果について述べる。無損失対称T型等価回路を用い、各パラメータをランダム探索し伝達移送分散特性について検討した。検討周波数は3.5[GHz]と3.8[GHz]に着目し、両周波数間の伝達位相差で評価を行った。結果、右手系パラメータの値を小さくする必要があることがわかった。

近年，メタマテリアルの一つである右手/左手系複合伝送線路を用いて，電磁界分布が一様となる0次共振器を応用したマイクロ波回路・アンテナに関する研究が行われている．0次共振アンテナの構造を，平面化・小型化することはできるが，狭帯域動作となる問題があり，広帯域化が望まれる．そこで本稿では，金属細線において周期的に容量素子が装荷されたV字型0次共振器を基にして小型で広帯域に亘り動作する線状メタアンテナを提案した．提案構造では， 0次共振およびモノポールアンテナと類似した複数の共振モードを利用することにより，動作周波数の広帯域化を図った．数値計算により，動作比帯域幅70％以上の広帯域化が可能であることを確認した．

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を可能とする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．アンテナは様々な通信機器への導入のために小形な形状が求められている．本稿では，筆者らが以前に提案したショートスタブを装荷したハーフ形状平面型UWBモノポールアンテナの試作アンテナの実測を行った結果について報告する．

BOR(回転対称体)アンテナ及びミアンダアームからなるアンテナは178%の超広帯域特性を有する. 本稿では, このアンテナのBORのみに注目し, その特性を再検討する.さらに, 本アンテナの特性を平面ファンアンテナの特性と比較する.

板状ボウタイアンテナは広帯域特性を持つため，地下探査レーダなどに広く利用されている．電流が板状に広げて流れるため，板状アンテナは一般に線状アンテナより広帯域性になることは知られている．ボウタイアンテナの小型化と広帯域化のため，終端に負荷を取り付けるなどの工夫がされている．
ボウタイアンテナの両サイドにエッジ構造を持っているため，電流が面上に均一に分布しないと考える．また，終端は直線に切断しているため，反射が大きくなる．本研究ではボウタイアンテナの終端を円形や，楕円形にし，また，ボウタイ全体にある程度の厚みを持たせ，板状の構造を3次元にして，両サイドのエッジを緩やかにする試みをした．このアンテナのインピーダンス特性や，指向性などについて検討する．

近年，電波監視や通信等の用途で広帯域・無指向性のアンテナが多用されている．広帯域のアンテナにおいては，垂直面の放射パタ－ンが周波数により変動するが，この変動が小さいことが望ましい．前回，垂直面の放射パタ－ンの主ビ－ム方向が水平方向に維持され，かつ，主ビ－ムにヌルが発生しない双円錐の素子を用いたアンテナを提案した．今回，双円錐の素子を用いたアンテンの試作・測定を実施し，0.8～10GHzでVSWR＜2.1，かつ，広い帯域にわたって，垂直面の放射パタ－ンで水平方向を主ビ－ムとし，主ビームにヌルが発生しないことを確認した．今後は，双円錐の形状に対する最適化手法を検討していく予定である．

920MHz帯の特定小電力無線局において、2素子アレーアンテナの励振分布を制御可能な、4つの集中定数素子で構成された簡易な減結合回路を用いた適用事例の一検討について示す。

これまでの検討で，電流源と磁流源を組み合わせることでバックローブの抑圧が可能な小形円偏波アンテナに関して述べた．本稿では，提案手法を適用した小形円偏波アンテナの試作評価結果について述べる．

近年通信機器の小型化が進むとともに，MIMOなどアンテナを複数使用するシステムの普及が進み，アンテナを置くスペースを確保することが困難になりつつある．この問題を解決する方法として，透明導電性材料を使ってディスプレーの上に構成する薄型アンテナの実現が考えられる．透明デバイスの材料は透明性および導電性を備えている必要がある．そこで本研究で用いるのが金属メッシュである．金属メッシュとは正方格子状に十分に細い導線を配置し，開口部の面積で透明性と導電性を調節して低い抵抗率と高い透過性を得る．この金属メッシュを用いて目に見えない透明なモノポールアンテナの実現可能性を検討した．

携帯端末への搭載を考慮した折返しダイポールを給電点から1/8波長で折り曲げコンパクトな構造とした折返しループアンテナが検討されている．本稿では，920MHz帯小型無線機としてグランド板のまわりに折返しダイポールアンテナを配置した構成を検討する．アンテナ構造としては，基板上に構成することから，アンテナは誘電体上の同一平面もしくは裏面を利用した折返し構造が考えられる．グランド板を正方形状とし，ここではグランド板の大きさについて検討する．

近年，Massive MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）が次世代通信の要素技術として検討されており，アンテナの素子間相互結合の低減が重要となっている．素子間相互結合の低減には，ブリッジ素子や回路素子を用いた手法が提案されている．本稿では，より多くのアンテナ素子に対応できるよう，無給電素子のみの調整による素子間相互結合低減手法について検討する.

無線機器に実装する小形アンテナはアンテナの周囲構造の影響を受けるため，これらを含めた最適設計が必要である．これに対し本報告では，品質工学（タグチメソッド）におけるロバスト設計の考え方を小形アンテナ設計に取り入れ，小形アンテナの設置条件に対するばらつきを低減する検討を行った結果を示す．小形基板に実装したモノポールアンテナに対して電磁界シミュレーションによる数値実験を行い，地板からの距離やケーブルを模擬した導体の長さを変化させた場合のばらつき（3σ）を26%から15%に低減でき，本手法の有効性を示している．

アンテナのインピーダンス特性は近接物体の影響を強く受けることが知られている．この問題に対し，入力インピーダンスを適切に選択し，金属板近接時の影響を低減できることが報告されている．しかし，報告された方式では入力インピーダンスはアンテナの素子幅に依存しており，アンテナの作成後に入力インピーダンスの調整が行えない．また，アンテナ形状に依存せず入力インピーダンスを調整する方法としては外部に整合回路を用いる方法があるが，部品点数の増加による高コスト化といった問題がある．本稿では，アンテナ素子形状をスイッチング素子のみで変化させる簡易な構成で，入力インピーダンス制御の可能性を検討する．

筆者らは先に，円筒形を4分の1にした形の空洞共振器 (キャビティ)の上面にV字形の放射スロットを設けたアンテナを設計し，920 MHz 帯において複素インピーダンスをもつRFIDチップと整合を取れるよう同調スタブとして機能するスロットを付け加えたアンテナについて報告している．本報告では，このアンテナにRFIDチップを装荷し，リーダとアンテナ間の最大通信距離の測定を行った．測定は水を入れた容器にアンテナを貼り付けた状態と水の無い状態の2通りで，測定結果から計算した距離の減衰率をダイポールアンテナと比較した．これにより，作製したキャビティ付きアンテナはキャビティが無いものに比べ，キャビティ側にあるものの影響を受けにくいと評価できる．

近年，RFID技術は非接触で多角的な検品・認証が可能な認証システムとして注目されており，物流や在庫管理等の分野において広く活用されている．さらに，リーダライタの取得情報から物品の位置を検出可能なシステムが実用化されれば，物品管理業務の精度と安全性が向上する．これまでに，UHF-RFIDを用いて密集・静止したタグの精密監視が可能となる近接型リーダライタユニットは提案されている．そこで，このユニットをマトリクス状に組み合わせることで，タグ位置検出が可能なユニットの実用化を試みた．具体的には，医薬品等の試験管を想定し，UHF-RFID技術を用いた位置検出システムの開発を行う．

近年，RFIDはバーコードにかわる認証技術として物流管理等の分野で注目されている．RFIDシステムは，電磁誘導方式（HF帯）と電波方式（UHF帯）の2系統のシステムが存在する．電磁誘導方式は，密集したタグの読み取りに適している．一方，電波方式は十数メートルの読み取りが可能である．物流の綿密な管理においてこれらを合わせ持つリーダライタが存在すれば，シームレスな管理が可能となり利便性の高いシステム構築が実現できる．しかしながら，周波数が異なるこれらのシステムの統合は困難である．そこで本稿では，UHF-RFID技術を用いて2次元的に散在するタグの識別を可能にするユニットを提案し，出入庫管理ゲート及び作業台での継ぎ目の無い物品管理を目指す．

OAM通信は, 電磁界の軌道角運動量を利用して固有モード伝送を行い, 高い周波数利用効率を可能としている. ループアレイを用いたOAM通信方式において端子方位を制御することでループ半径が同じであっても偏波を用いて多重度を2倍にする方法が提案されている. この手法は同じループ半径を用いるので異なる面にアンテナを設置する必要があり, 給電するためのケーブルはループアンテナアレイを貫く形で設置している. しかし, この場合は異なるループ半径のアンテナ間でも, 通過が大幅に増大する現象が観測され, その原因を解析した.

近年, Medical body area network (MBAN)は，無線端末やセンサーを体や服に装着させ，体温・心電図等の生体情報の取得及び管理を含めた健康管理システムへの応用として注目されている．MBANでは安定な信号レベルを確保するために，人体の影響を受けないアンテナが要求される．本研究では，人体影響の少ないMBAN用平面アンテナの設計を行っている．

本稿ではパッチ素子を用いて間隙付ループを励振する円偏波アンテナの放射効率の円偏波放射特性に対する依存性を評価している. 本アンテナの円偏波動作周波数は間隙付ループの寸法に依存している. アンテナの放射効率と円偏波の軸比特性との相関を2通りの寸法において評価し，軸比条件を緩和することで放射効率が改善することを確認した．

安価なプリント基板で容易に作成できる構造で，円偏波特性が期待できる摂動給電に着目した平面アンテナを提案する． シミュレーションおよび測定の結果，ボアサイト方向において軸比が下がり所望の円偏波特性が得られた．また，基板広がり方向への直線偏波も得られた．

第5世代移動通信システムの一要素技術であるフェーズドアレイアンテナでは、一般に平面基板上に多数のアンテナ素子とその位相振幅制御を行う集積回路を実装する。平面基板の端部において基板に垂直な偏波を無調整で実現できれば、比較的実現が容易な基板に平行な偏波と組み合わせることによりビーム多重化の設計自由度向上が期待できる。本稿では、まず基板端で基板に垂直な偏波を励振する28GHz一波長矩形ループアンテナの構成を述べ、次にその入力反射特性および動作利得の測定値を計算値と比較して示し、本アンテナを用いることにより基板に垂直な偏波が無調整で得られることを述べる。

バラクタダイオードを装荷したリング形マイクロストリップアンテナ(MSA)の周波数制御については、種々の研究が成されている。本稿では周波数制御マルチバンド平面アンテナの小形化を目的として、リング形素子の片側を短絡した周波数制御MSAの素子面積をさらに半分としたバラクタ装荷2周波動作一層構造多リング形MSAの周波数制御特性につき実験により検討を加えたので、ここに報告する。

可変リアクタンス素子を用いたマイクロストリップアンテナ（MSA）の周波数制御については、種々の研究が成されている[1]-[4]。方形リング形素子の各頂点にバラクタダイオードを装荷したLプローブ給電円偏波リング形MSAでは軸比が最良となる周波数において反射特性が劣化する課題があった[5], [6]。本稿では、スタブが装荷されたLプローブにより給電される二層構造バラクタ装荷円偏波平面アンテナの周波数制御法につき、実験により検討を加えたので、ここに報告する。

マイクロストリップアンテナ（以後、MSA）の広帯域化については、種々の研究が行われている[1][3]。また、Lプローブにより給電された多リング形MSA[4]広帯域化の基礎検討として、比誘電率2.6、中心周波数の約0.12波長程度の厚さを有する誘電体基板を使用したLプローブ給電リング形MSAは比帯域約28%を示すことが報告されている[5]。本稿では、厚さの大きい誘電体基板を使用したLプローブ給電リング形MSAの試作したので、ここに報告する。

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

　SMPMコネクタからLプローブを経由してパッチに給電する偏波共用円形パッチアンテナについて検討を行った．シミュレーションによる検討の結果，厚さ約0.05波長の単層基板で約9.6%の帯域を得ることができる．この帯域でポート間アイソレーション20 dB以上を確保することができる．

リフレクトアレーについては、種々の研究が成されている。また、素子内側のマイクロストリップラインにより放射位相を制御する一層構造のリング形マイクロストリップアンテナをリフレクトアレーの素子アンテナとして用いた場合の反射特性について検討されている。本稿では、この素子アンテナを用いたリフレクトアレーの平面波入射時の特性についてシミュレーションにより検討を加えた。

現在，筆者等は携帯端末から収集されるビックデータの利用を想定した深層学習による電波伝搬推定法の検討を進めており，これまでに畳み込みニューラルネットワーク（Convolutional Neural Network: CNN）をベースとする伝搬損推定モデルを提案した．しかし，その評価は議論を簡単にするため“送受信間が見通し外かつ送受信間距離50m以上”のデータを対象としていた．本稿では提案モデルの性能を“送受信間が見通し内および送受信間距離50m以下”となるデータも含めて評価したので報告する．

第5世代移動通信システムでは，Masssive MIMOがキー技術の一つとなっており，次世代システムでもこれらの技術は基盤技術として重要となると考えられる．本稿では，最近著者がMassive array伝送の信号処理部として注目しているブラインド信号処理を取り上げ，適用領域と今後の可能性について述べる．

無線電力伝送技術の実用化に伴い，著者らはkHz帯からMHz帯における当該機器の比吸収率（SAR）測定の可能性について検討を行っている．SAR測定では，プローブによりSAR測定用液剤内に生じた電界強度を測定する．このプローブの出力電圧と実際のプローブ先端における電界強度との関連付けをプローブ較正という．本稿では，著者らがこれまでに開発を行ってきたMHz帯における送信アンテナ係数を利用したプローブ較正法を拡張し，kHz帯において適用できることを明らかにする．すなわち，簡単な数式を用いて液剤内における電界強度の距離特性についての知見を得るとともに，生体等価食塩水内における伝達係数測定によりその知見の妥当性を確認した．

近年，自動車による自動運転や危険回避システムの実現のため，高性能なレーダの開発が急務である．特に送信と受信にそれぞれ複数のアンテナを用いるMIMO(Multiple-Input and Multiple-Output) 通信技術をレーダ分野に適用したMIMO レーダは，従来のレーダと比べて高精度，高分解能を有するため注目されている．しかし，同一信号切替方式を用いたMIMO レーダでは送信信号に位相誤差，振幅誤差が発生する．本研究では，仮想アレーの一部をオーバーラップさせ，重なった素子の受信信号を含む固有ベクトルを利用して信号の補正を行うことで，ターゲット方向推定の精度の向上を図る．

送受積パターンで等価的に大きなアンテナ開口を実現するMIMOレーダ方式が注目されている．この方式は受信側で送信素子毎の信号を分離抽出するので，最適な送受信ビーム形成を行うことができ，高い角度分解能が得られる．本報告では，RF部のコスト最小化の観点からアンテナ開口（送受信素子数）の導出法を検討する．

筆者らは，コヒーレントMIMOレーダにおいて，マルチパスクラッタ低減のための窓関数を提案した．この窓関数は，送出角DOD（Direction-Of-Departure）および到来角DOA（Direction-Of-Arrival）による２次元ビームパターンとなる双方向ビームパターンにて，マルチパスクラッタを捉えるサイドローブ領域に対応するDODおよびDOAにヌルを形成するMIMOビームウェイトから導出される．
上記の双方向ビームパターンにてDOD=DOAを満たすサイドローブ領域の低減を行うことで，従来送受積ビームパターン の改善が可能である．本稿は改善検討の結果を，従来窓関数であるHamming関数を用いた場合と比較する．

近年，一人暮らしの高齢者が増加しており，高齢者見守りシステムの需要が増加している．高齢者見守りシステムの一環として生体の位置推定が検討されている．文献[1]ではOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 信号をMIMO (Multiple-Input Multiple-Output) レーダに適用した高速生体位置推定法が提案されている．しかし，同報告では対象の位置が推定範囲の中心の1点のみに限定されており，対象が複数の位置に配置されている場合の検討がなされていない．
本報告では，MIMO-OFDM レーダを用いて1人の対象の位置推定精度を面的にシミュレーション評価した結果について述べる．
シミュレーション結果より，位置推定誤差の90%値を比較すると使用サブキャリア数1のときは6.0 mであったが，使用サブキャリア数30以上では0.1 m 以下となり使用サブキャリア数を増加することで位置推定誤差が改善することを明らかとした．

本稿では，少数のアンテナで仮想的にアンテナを構成するVirtual Massive MIMO(VM-MIMO)を提案し，その有効性を実験結果から明らかにする．

5Gシステムのキー技術であるMassive MIMOでは，アンテナ数の増加に伴いハードウェア規模が大きくなることが課題となる．本稿では，Virtual Massive (VM)-MIMOをベースとして，高速にA/D変換を行い1シンボル内で複数のアンテナパターンを形成し，仮想Massiveアレーを実現する伝搬環境制御法を提案する．また，提案方法の基本性能と有効性を明らかにする．

我々は，車両の激しい動的変動に対してロバストな特性を具備し，全アジマス方向に対して数十ギガビットの伝送容量を達成するデイジーチェーンMIMOアンテナの開発を行っている．本稿では，2次元フェージングエミュレータOTA装置によって，32 × 32デイジーチェーンMIMOアンテナのアジマス方位－伝送容量特性を実験的に解明した．さらに固有値分布により高い伝送容量を生むメカニズムを明らかにした．

我々は，100Gbps Beyond V2X（次世代型超高速V2X）の実現に向けて，車両の激しい動的変動に対してロバストな特性を具備し，全アジマス方位に対して100Gbpsの伝送容量を達成するデイジーチェーンMIMOアンテナの開発を行っている．本稿ではデイジーチェーンアレー構造による128×128大規模MIMOシステムの構成法と伝送容量特性について述べる．

マルチユーザMIMO(MU-MIMO)通信の下り回線の線形制御技術として，BD(Block Diagonalization）法，MMSE-CI（Minimum Mean Square Error Channel Inversion）法及びブロック最大SNR（BMSN:Block Maximum Signal-to-Noise ratio）法が提案されている．本研究では，BMSN法に着目し，ライスフェージング環境下での特性をシミュレーションにより評価する．

5Gではミリ波による大容量，超低遅延の無線伝送が期待されている．無線のバックホールは様々な場所へ誰でも簡単に設置できることが求められる．一方で，ミリ波のアンテナは高利得であるが故にビーム幅が細く，作業者による物理的な方向調整が難しいことが課題である．
筆者らはＥ帯のビーム制御機能つきミリ波伝送ユニット（以下，検証機）を試作し，自動的にビームを対向局へ指向させるための屋外検証実験を実施したので，その結果について報告する．

ワイヤレス電力伝送法の一種であるマイクロ波方式では，アンテナを用いて広範囲のデバイスに対して送電することが可能である．送電効率を向上するため，アレーアンテナによるビームフォーミングを用いる方法が検討されている[1]．しかし，放射された電力が人体にも照射されるという問題もある[2]．
本研究では，伝搬チャネルの時間応答から人体に対応する成分を抽出することで，ヒトに対してヌルビームフォーミングを行うマイクロ波方式の送電について検討する．実験により得られた伝搬チャネル情報を用い，PIAA (Power Inversion Adaptive Array) に基づきヌル形成を行った場合の曝露電力の改善効果について明らかにした．実験により，人体への照射電力が10 dB程度低減され，また送信電力を1 W，距離を1 mとしたときの人体曝露電力は平均で -40.0 dBWであることを確認した．

フルデジタルビームフォーミング方式を採用した超多素子アクティブアンテナシステム(AAS)内にDigital Predistortion（DPD）を搭載した4.65GHz帯AASを2台水平方向に連結し、水平方向の空間分解能を1AAS時に比して高めた結果、高出力域での非線形歪補償によるDownlink（DL）放射SINR改善と併せて、空間多重性能を維持･改善する事ができたため報告する。

通信領域を限定する指向性変調アレーアンテナにおいて，通信シンボル送信用の和パターンと干渉シンボル送信用の差パターンを同時形成する方式が検討されている．著者らは，送信機構成の簡素化を目的として，励振振幅制御を不要とする励振分布算出法を示した．一方で，通信方向外のコンステレーションを時間と共に変化させる指向性変調の動的励振分布制御が検討されている．本稿では，QAM（Quadrature Amplitude Modulation）の動的励振分布制御を実現する励振振幅一様化のための符号設定条件を明らかにする．

　アレーアンテナでは，各素子の信号の振幅・位相を調整することで干渉波を抑圧することが可能である．しかし，ディジタル振幅調整器・移相器を使用する場合，量子化誤差の影響によってヌル形成の精度が劣化し，干渉抑圧性能が低下する．そこで，筆者らは補助アンテナおよび減衰器を用いた量子化誤差低減法を提案した．
　本報告では，減衰量の効果についてシミュレーションおよび理論的に検討し，高い量子化誤補正効果を得るための減衰量を示している．

コネクテッドカーなどで移動通信を行う際, 周りの電波伝搬環境によって伝送品質が変動する. 特に見通し外環境では, マルチパスの影響が大きく, 遅延時間・角度・周波数の広がり(スプレッド)が大きくなる. スプレッドは伝搬環境以外にもアンテナ指向性などでも変化するため, 状況に応じた対応が必要となる.
本稿では, 複数の交差点がある見通し外環境において,スプレッドを低減し, 高い伝送品質が得られるビーム幅を明らかにする.

MIMO端末は，端末に到来する素波の相関が無相関，端末アンテナが有相関としてモデル化し，2×2MIMO伝送容量解析を行っている．しかしながら，素波間の相関が無相関とは限らない．本研究では，素波間の相関を有相関としたときの2×2MIMO伝送容量解析を実施したので報告する．

　高速かつ広帯域な通信を行うため，5Gでは同一キャリアで動的に上下リンクを切り替えるDynamic TDDの導入が検討されている．しかし基地局が密集した状態でDynamic TDDを適用した場合，様々な干渉が発生する．
　本報告では上り回線MIMO 基地局が干渉を受ける伝搬環境において，低演算量で干渉を低減する手法を提案する．

近年スマートフォンなどのモバイル端末の増加によってNFC (Near-Field Communication) と呼ばれる近距離通信の利用が増加しつつある．昨今の通信速度向上と周波数資源不足を考慮するとより周波数利用効率の高い通信方式が必要である．MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 方式はアンテナ数に比例して周波数利用効率を向上可能であるが，小型端末では限界がある．そこで，本報告ではアンテナ配置を工夫した近距離無線通信用IBFD (In-Band Full-Duplex) MIMO方式を提案する．IBFD通信では同時に同一周波数で送受信を行うことで周波数利用効率を最大で2倍に高められる．IBFD通信では局内の強力な自己干渉によりSINR (Signal to Interference plus noise ratio) が劣化するが，送受アンテナを十字配置とし，BF (Beamforming) を利用することでSINRを抑圧する．数値解析によって他のアンテナ配置と比較を行った結果，提案法が最も良く自己干渉を抑圧でき，20 bits/s/Hz 以上高い伝送レートを達成することができた．

近年，大容量無線伝送を実現する手段として，電磁界の軌道角運動量（OAM：Orbital Angular Momentum）による多重無線伝送方式が注目されている．そこで我々は，リングアレーアンテナを用いてミリ波におけるOAMモード多重無線伝送の検討を行ってきた．本報告では，E帯におけるOAMモード多重無線屋外伝送実験で256QAM×8モード多重伝送を実現したので報告する．

本報告では，4素子の両円偏波円形アレーおよびDFT回路を試作し，OAMモード選択による伝送レート改善効果を実験的に評価した結果について述べる．提案モード選択法によって，送受信距離が5波長以上の場合に，注水定理と同等の伝送レートが得られることが明らかになった．

無線ビーコンを用いた屋内向け位置推定法として，信号強度情報であるRSSIを用いたRSSI Rangingや，RSSIからDODを推定する手法などが検討されている．本研究では，RSSIに基づいたDOD位置推定方式に対してRSSI Rangingを組み合わせることで，装置を拡張せずに位置推定精度を向上する方法を提案する．実験より提案法は従来法であるDODのみを用いた手法と比較し，位置推定誤差の平均値を0.57 m,中央値を0.60 m改善することを明らかにした．

　近年，急速な高齢化社会に伴い，高齢者の単独世帯が増加しており，孤立死や家庭内事故の問題が年々深刻化している．そのため，高齢者の行動パターンを把握し，転倒や，トイレ・浴室から長時間出てこないなどの異常事態を検出できるシステムの開発が重要となっている．本稿では，通信路の時空間特徴量を用いることで，プライバシー面にも配慮した屋内測位を可能にする手法を検討する．マルチパス成分の変化を捉え，機械学習法で判定することにより，簡易な構成で高精度な屋内測位が可能になることをレイトレーシングシミュレーションにより示す．

本稿では，近年注目を集めているミリ波通信システムで得られる高分解能通信路特性から抽出された多重波伝搬経路を用いる多重波RTI 法を提案し，各経路の遮蔽損失の変化を個
別に扱うことにより，少ないノードで高分解能RTI が実現できることを示す．

電波の到来方向推定において波源が近傍にある場合は,波面が球面となるため遠方界到来方向推定とは異なる推定法が必要となる. 一方, 遠方界到来方向推定のアルゴリズムで圧縮センシングが注目されている. 本研究では, 近傍波源位置推定に圧縮センシングを導入する. その一つの手法として, 前回推定値を用いて角度と距離を順に求める反復推定方法を提案し, その性能を検討する.

電波により人体などを検出する技術としてMIMOセンサを利用した手法がある．従来研究では，人体の有無により伝搬環境が異なることを利用したMIMO伝搬チャネルの相関値を用いて人体検出を行っていたが，本報告では，この相関値の時間変動を方向指紋とすることにより人体の移動方向の推定を行った． FDTD法による伝搬特性解析により三次元空間を模擬し，2×2のMIMOアンテナを用いた人体の移動方向推定について評価を行った．

近年，野生動物による農作物被害が増加しており，その対策としてデバイスフリーな位置推定法の需要がたかまっている．本稿では，検出エリアに置かれた複数アンテナ間の伝搬路の変化を検出し，圧縮センシングにより対象の位置を推定する方法を提案する．フレネルゾーンに対象が侵入すると，伝搬路が変化することを利用する．提案法は，5×5のマルチアンテナを用いることで平均誤差0.22mの精度で位置推定が可能であることを示した．

MIMOアンテナを用いて時変動チャネルを観測し，教師データとの相関を計算することによりバイタルサイン等の特徴から個人を識別する手法において，アンテナ配置を変更することでアンテナから離れた被験者に対して個人識別評価を行った．アレーアンテナを用いた位置推定を用いることで，被験者が環境中央以外であっても被験者6名を80%の識別率で識別可能であることを示した．

実環境における生体位置推定法として，MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) レーダを用いた手法が提案されている．同手法ではMUSIC (MUltiple SIgnal Classification) 法を用いて生体位置推定をするが，到来波数 (生体数) が既知である必要があった．一方，圧縮センシングを用いることで到来波数情報なしに到来波方向を推定することが可能となる．しかし，圧縮センシングに瞬時の生体周波数信号を用いると，複数対象全てを検出できない場合がある．
本稿ではチャネル行列周波数応答から求めた相関行列を用いた，圧縮センシングに基づく生体位置推定法を提案する．提案法はチャネル行列の周波数応答から求めた相関行列を用いることで，到来波数情報がなくても複数対象の位置を推定する．実験により，提案法は対象数が未知であっても位置推定が可能であることを明らかとした．

著者らは転倒検知による見守りシステムのための屋内環境における生体行動識別法を提案している．同手法は2次元MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) アレーを使用し，推定した生体の高さと生体活動に対応する反射断面積 (RCS: Radar Cross Section) の軌跡を用いて行動を識別する．本稿では，対象が教師データの位置と異なる場合およびアンテナ・対象間に障害物がある環境を想定し，生体行動識別法の性能評価を行った結果について報告する．実験結果より，同手法は対象の位置によらず行動を識別可能であることを明らかとした．また，障害物によって環境が変化した場合においても，電波を透過する石膏ボードの裏では識別精度がほぼ変わらないことを明らかとした．

　第5世代移動通信システムでは，システム容量増大のために，Massive-MIMOが検討されており，垂直・水平方向の到来波の情報が必要となる．また，近年では，圧縮センシングを用いた到来方向推定法が注目されており，その中でISTAと呼ばれる手法が提案されている．
　本報告では，20GHz帯チャネルサウンダにより取得された実測定データに対しISTAを適用し，垂直・水平方向の二次元到来方向推定を行い，Beamformerによる推定結果と比較する．

我々は，全アジマス方向に対して超高速通信を実現できるデイジーチェーンMIMOアンテナの開発を行っている．本研究では，32×32デイジーチェーンMIMOアンテナのAOA機能について，ライス伝搬環境下における到来波推定精度を改善したので報告する．

近年の無線通信の急速な普及により，無線通信品質の保証が重要視されるようになった。
通信品質を改善する方法として，信号の周期定常性を利用し電波の到来方向を推定する手法が現在検討されている。
一方，現在主流の多元接続方式として，直交周波数分割多元接続（以下OFDMAと呼ぶ）が利用されている。
本研究では，OFDMA上り回線における所望波到来方向推定法を提案し，有効性を評価する。

電波を用いた無線局の位置推定法としてTOF (Time Of Flight) を用いた方法が検討されている．TOFを用いて位置推定を行う場合，複数のアンテナ素子を基準として算出した電波伝搬距離から位置推定を行う．しかし，TOFで高精度に位置推定を行うためには，素子間隔以上の分解能が必要になり，小形アレーアンテナでは精度が劣化する．TOFの他に電波を使った位置推定法としてDOA (Direction Of Arrival) を用いた方法が挙げられるが，広帯域を必要としない代わりに2つの異なる観測点が必要であった．
本報告では，cm級の位置推定の実現に向けて，TOFにDOAを組み合わせた手法について，実環境におけるポテンシャルを評価し，TOFにDOAを組み合わせた位置推定を行う方法について検討し，実験によりその有効性の評価を行った．TOFと5 GHzで求めたDOAを組み合わせることで，位置誤差の平均値は8.9cmに改善され，TOFのみを用いた場合よりも精度が高いことが明らかとなった．

近年の高速大容量移動体通信システムの需要増加に伴い、ミリ波帯のアンテナの研究が盛んに行われている。だがミリ波帯は波長が短い為、アンテナ測定には遠方界ではなく 近傍や極近傍での測定が必要となる。そこで、極近傍や近傍での測定を簡易的な構造かつ非共振性の高い、同軸型非共振電界プローブを提案している。本プローブの特性を微小ダイポールアンテナや微小ループアンテナと比較して波長に対して大きな構造で同様の特性が得られることを示した。そこで本稿では、実験とシミュレーションを用いた複素アンテナ係数でのプローブ構造に対する特性の比較検討を行う。

第5世代移動通信システム（5G）は従来に比べて広帯域な信号を用いることが予定されている．またMassiveMIMOなど，より多くのアンテナを用いた高速通信の技術が開発され，導入が想定されている．
RFの入力端子がある場合，測定はVNA（ベクトルネットワークアナライザ）を用いる方法が取られるが，この場合アンテナ側に入力する必要がある．しかしアクティブアンテナ等の単体で波形を出力するアンテナを通常の運用形態や動作状態において測定する必要が生じている．また5Gでは電波を任意の方向に集中させるビームフォーミング技術を活用するため，動作状態での測定が必要となる．そのため我々は近傍界でタイムドメインでの測定を行い，被測定アンテナへの信号入力を必要としない遠方界推定システムの提案を行う．

金属筐体にアンテナを接続すると筐体全体がアンテナとして動作するため筐体サイズによっては、遠方界の測定に広大なスペースを要する場合がある。また、筐体に重量がある場合、測定のための台座の取り外しが不可能となる。本報告では筐体重量が大きいことを前提とし、さらに測定時間の低減という観点から、筐体の半球面近傍電界を利用し、さらに筐体を線状要素を用いて近似して、近傍界電界と各線状要素の間に逆問題を定義し、これを解くことで得られた、筐体表面電流分布を利用して遠方界を推定する手法について述べる。

Fiberglass Reinforced Plastics Mortar (FRPM) で構成された地中埋設パイプラインを非破壊で効率よく検査・診断する技術が求められている．我々はFRPMが1-10 GHzのマイクロ波に対して比較的低損失であることに着目し，マイクロ波を用いた非破壊検査法を提案している．本研究では，管路の軸方向・周方向の2次元情報を簡便に一括して取得するため，FRPM管壁を伝搬するマイクロ波の信号に対してタイムドメイン解析を行った．その結果，マイクロ波は円筒形の管壁に沿って広がって周回しながら伝搬していることがわかり，管路の軸方向・周方向の2次元情報を信号の時間軸 (1次元) と測定アンテナ位置(1次元) に対応させて計測・診断することできた．これは，地中埋設FRPM管における欠陥・異物の有無を非破壊で検査・診断する手法として有用と考える．

本発表ではHAPSのサービスリンクアンテナに関する基礎検討として、各セルを構成するアンテナは平面アレイアンテナを仮定、その水平面を構成するリニアアレイアンテナに着目し、水平方向のビームパターン特性を確認する。まず所望のビームパターンとしてビーム幅とサイドローブレベルを規定し、それを達成するための各素子に与えるウェイトを一般逆行列から求める。その際、一般逆行列および所望パターンを表す行列のサンプリングは、任意の間隔で実施しても所望の値を満足するビームパターンが得られることをシミュレーション評価により明らかにする。
また、実際の設計を考慮し、ウェイトにランダムの位相が加算された場合でも所望の値を満足するビームパターンが得られることを確認する。

次世代の無線通信（5G）ではアレーアンテナを用いた近傍界高速通信が検討されているが，アレーアンテナによる近傍界分布制御法については，十分に検討されていない．
本稿では，過去に提案したニューラルネットワークを用いて近傍界分布からアレーアンテナの励振係数を推定する方法を用いて，ある平面における任意の近傍界分布を実現する方法について検討した．

アレイアンテナの校正評価には素子毎に位相を回転させて評価する手法があるが,製品検査などを目的として開口面電界分布の対称性を利用し，直交する二軸走査のみ,でアンテナ素子欠損を検出する手法について検討した。

近年，移動通信トラフィックの増加に伴い，大容量かつ高速な通信が求められており，多素子アレーアンテナの需要が高まりつつある．それに伴い，アレーアンテナの校正法について様々な検討が行われている．本稿では，アレーアンテナの近傍界振幅情報を用いて校正を行う方法を検討する．
4素子ダイポールアレーアンテナにおいて，近傍界に生じるヌル点に着目した時，素子に位相誤差がない場合では測定位置におけるヌル点の位置とその励振位相の組み合わせが確認できる．この情報を利用して素子の位相誤差を検出できることを明らかにした．今後の課題は複数の素子に位相誤差がある場合に拡張することである．

先進国の高齢化に伴い，健康寿命が重要視されている．健康寿命延伸のためには疾患の早期発見が重要であり，例えば心拍計測による疾患検出が報告されている．心拍の測定には脈波計や心電計が広く使われてきたが，センサ装着の不快感などが課題であった．近年，MIMO(multiple-input and multiple-output)アレイレーダを用いた非接触での心拍測定が注目されている．これまで，MIMOアレイには比較的単純な素子配置が用いられており，最適とはいえなかった．本研究では，近傍イメージングに焦点を絞り，遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm; GA) を用いたMIMOアレイ素子配置の最適化手法を開発する．

　５Ｇ（NR）システムでは、高速・大容量通信を実現するため、
28GHz帯を活用するが、電波伝搬を考慮して、アレイアンテナ
構成を取る必要が生じている。その結果、端末がアンテナ指向性
を有する仕様となっており、周囲方向に対する指向性を含む送信
特性を定義するため、新たに球面カバレッジという概念が導入さ
れた。
　車載用途を考えた場合、一般的な携帯端末と異なり、通信機の
姿勢が限定されるため、カバレッジエリアを狭め、アンテナ利得
を高く設定することが可能であると考えられる。
　そこで、シミュレーションにて、車載用のアンテナ配置方法と
その結果得られる球面カバレッジのの性能について検討を実施し
たので、その結果を報告する。

アップチャープFMCWレーダでの速度推定は，スロウタイムの位相シフトを利用してドップラ周波数を推定する手法が良く用いられる．しかし，サンプリング定理の観点から推定可能なドップラ周波数はパルス送信間隔によって制限され，上限を超えたドップラ周波数は折り返しが生じることによる誤推定が発生する．筆者らはこの問題に関して，受信パルスのファストタイム信号の全位相情報を利用して折り返し数を推定する手法を提案している. 本稿では，複数ターゲットがレンジ方向で互いに近距離に位置している条件において，提案手法の有効性を実験により評価したので，それを報告する．

近年，レーダを用いた交通監視システムが注目を集めており，ターゲットの識別と識別に必要とするレーダの観測時間は重要な研究課題となっている．本稿では，ミリ波FM-CWレーダを屋外に設置し，人間と自動車の移動している様子を観測する実験を行う．そして，取得したデータを解析することでターゲットによってドップラ周波数の時間変化に違いが生じるか検証し，観測時間を長くしたとき，人間の場合はドップラ周波数分布が広範囲になり，自動車の場合は局所的で変化がないことを示す．また，ドップラ周波数によって人間と自動車の識別を行う場合に必要とする観測時間も検討し，約0.2秒の観測時間があれば識別できることを示す．

ミリ波レーダは，光学センサが適用困難な状況(粉塵，
見通し外等) でもセンシングが可能であるため，車両衝
突防止センサや災害現場での救助センサとして有望であ
る．レーダによる3 次元画像化法として，合成開口処理
等のコヒーレント処理に基づく各種の方法が提案されて
いるが，位相不確定性や干渉性ノイズによる虚像等が問
題となる．一方，RPM(Range Points Migration) 法は，
各素子で観測される距離点群を目標境界上の散乱中心点
群に写像する方法であり，共焦点法の種々の問題を解決
する[1]．また，ドップラ速度の統合とデータクラスタ
リングによる高速化・高精度化等が進められている[2]．
一方，同手法はインコヒーレントな処理に基づき，角度
分解能は基本的に距離分解能で決定されるため，比帯域
幅が小さいミリ波レーダ等の信号モデルでは精度が劣化
する．本稿では同問題を解決するため，波数空間変換に
基づく距離分解法及びクラスタリング処理を導入する．
幾何光学近似に基づく数値計算データにより，本手法の
有効性を示す．

自動運転社会において，より精度の高い車両・歩行者検出用インフラセンサの要求が増している．その中で，ミリ波レーダは屋外のロバスト性が高いことから，次世代インフラセンサとして期待されている．本稿では，ミリ波レーダを車両の検知に適用した場合，車両の分離が難しい同距離同速度で並走するシーンに対して検討を行った．車両を分離する手段として，高分解能アルゴリズムであるMUSIC法を適用し，結果として，近距離(30m)において並走車両が分離されていることを確認した．今後は，遠距離での分離および，歩行者の分離について検討する．

水難事故の発生件数はここ数年ほぼ一定で、ほとんど減少が見られない。水難事故の際に救助活動を行うのはダイバーであるが、海中には様々な漂流物が存在し、救助中のダイバーに常に危険が伴う。本研究では、水中におけるダイバーの位置の特定により、救助活動を支援することを想定し、中波以下の低周波数帯の電波を用いた海中位置推定システムの検討を行う。先行研究において、10kHzの超長波電波は、理論上1mあたり3.5dB減衰し、30m以上の距離を伝送できる。また、深さ方向における2次元の位置推定についてはすでに報告されている。本研究では、10kHzの電磁波を用いた海中位置推定システムにおける受信電力強度(RSS)使用の優位性について述べる。また、RSSを用いた深さ2mから8mまでの３次元位置推定シミュレーションを行ったので、併せて報告する。

本研究では，水棲生物の位置をリアルタイムで測定するためにレーザ光源，再帰性反射シートを用いたシステムを提案する．このシステムは，水棲生物に取り付けられた再帰性反射シートが緑色レーザ光源から照射される光を反射し，レーザ光源の検出システムがその反射光を検出する．航空レーザ測深（ALB）を用いて実験を行い，高度約500mから緑色レーザを照射して，カプセルレンズ型再帰性反射シート取り付けたイサキの位置を推定した．ALB測定を用いてリアルタイムで水棲生物を追跡する方法を実証した．

衛星測位の精度は，衛星数，衛星配置と観測情報の品質に大きく依存する，衛星毎の観測情報の品質は，衛星-受信機間を信号が伝搬する経路に存在する電離層，大気圏，建物，樹木などの影響を受ける．
樹木の遮蔽がある場合，信号強度の低下やマルチパス誤差が発生すると言われており，無線通信向けにはITU-R 勧告P.833の植生による信号の減衰式があるが，マルチパス誤差や測位にどのような影響が出るかについては不明である．
本稿では樹木に遮蔽される環境と遮蔽されない環境において，GNSS信号を同時に取得し，信号強度とマルチパス誤差について分析を行った．

衛星通信に生じるアップリンク干渉の電波源を追尾する方法として，3衛星間の到来時間差（TDOA: Time Difference of Arrival）が知られている．一方，地上受信局数が2局しかない場合，衛星へのアンテナ指向を切り替えてTDOAを非同期計測する必要がある．この計測値に対し，従来の同期計測を仮定した追尾方式を適用すると，切り替えに要する時間に移動体が移動するため，追尾誤差が生じる．本稿では、非同期追尾方式を提案する．

　受信局と目標間の距離観測値を使用したTaylor級数推定法による目標位置推定（TS法と呼ぶ）について述べる．TS法は，距離の線形近似のため目標位置初期値を設定する必要がある．このTS法では，受信局と目標位置初期値を結ぶ直線上のベクトルのうちいずれか３個が１次独立なら解が存在する．従って，TS法で解を求めるには，最低３個の受信局が必要である．一方，目標位置初期値なしで，距離観測値自乗の受信局間の差より作成した連立方程式を直接解いて目標位置を推定する方法が報告されている（D法と呼ぶ）．D法では，最低３個の距離自乗差，従って４個以上の受信局が必要である．本稿では，同一平面上にない４個の受信局が存在する場合，D法で解が一意的に求まるとともに，TS法でも解が求まることを示した．従って，同一平面上にない４個以上の受信局で求めたD法の解を初期値にして，TS法で目標位置が推定可能である．さらに，この場合，TS法の推定精度は，D法以上であることを示した

航空機は着陸の許可が得られるまで管制官の指示にてホールディングを行い，場合に応じてTime Approachと呼ばれる縦に積み重なる形をとる．
上下方向に他の機体が存在する状態は，機体部品の落下やエンジントラブル等が生じた際に，他機を巻き込む事故に発展する可能性がある．
従って，管制官だけでなくパイロット自身も他機とのクリアランスを意識できるような情報提供が必要であると考えた．
本研究では，ホールディングポイントにおける変則的飛行を検出するシステムの基礎研究を行い，ホールディングが安全に実行できているという判断基準の明確化とホールディングポイントを大きく外れた変則的飛行の挙動を検出することを試みた．

日本国内には空港，原子力施設，石油基地，重要通信施設，自衛隊基地，米軍基地など多くの重要施設が存在する．現在，航空機や人工衛星およびスペースデブリはその重要施設のほぼ真上を通過する時刻も存在する．宙空を飛行する物体から，一部の部品またはその全部が自由落下運動を経て地上に到達することは確率的に表現することが可能である．これまでは，落下物体が地上に到達する確率は非常に小さな値として認識され，めったに起こらない事象として理解されていたが，近年，航空機からの落下物の問題が浮上し，その対策が急務となっている本研究では，日本における重要施設と航空機やデブリなど宙空の飛行物体からの落下物の関係性に着目し，大局的な衝突の影響評価を行うことを目指した．

計器着陸システム（ILS）の一つであるローカライザー（LOC）は，航空機に着陸コースの水平方向の位置を知らせる重要な役割を担っている．しかし，建物や航空機からの散乱波が誤差要因としてしばしば問題となっている．本研究は，ILSの電波干渉を数値解析するための計算アルゴリズムの開発を進めている．本稿は，計算結果の検証用として，実環境で発生する干渉波について，仙台空港内で実験を行ったのでその結果を紹介する．実験から建物からの干渉波と見られる信号を得られることが分かった．

UAVに搭載した920MHz帯無線機と地上局との電波伝搬特性を評価した。

本稿は，固定翼UAV用の映像無線伝送システムの開発について紹介する。

マイクロ波・ミリ波レーダは，粉塵，濃煙及び悪天候下でも測定可能であるため，自動車の衝突回避センサ等に有用である．レーダによる画像化法として，RPM(Range Points Migration)法が提案されている\cite{RPM}．RPM法は，各素子位置の距離データから抽出される距離点と呼ばれる離散点の集合から，到来方向分布をカーネル密度推定で推定する手法であり，多数の散乱点が混在する場合でも高精度な画像化を実現する．しかし，同手法ではカーネル密度推定のパラメータを事前に決定する必要がある．本稿では，RPM法の分布推定においてガウス混合基底(GMM:Gaussian Mixture Model)を導入し，EM(Expectation Maximization)アルゴリズムで各パラメータを自動的に決定する手法を導入する．数値計算に基づく性能評価により，本手法の有効性を示す．

マイクロ波・ミリ波帯の電磁波を用いた近距離レーダシステムは，光学センサ等の適用が困難な，壁越し・粉塵・見通し外環境等での目標探知が可能であり，自動車の突防止センサとして有望である．
上記応用に資する画像化法の一つとして，目標境界抽出に特化した高精度画像化法であるRPM 法(Range Points Migration) が提案されている.
車載レーダ応用においては，ultiple Input Multiple Output)レーダ側が走行に従って移動することが想定され，同開口面積の増大により更なる高精度化が望める．
各アレイでのデータ統合及び実空間上での連続的なクラスタリング効果を新たにRPM 法の評価値に組み込むことで精度改善を図る．
精緻な車両モデルを用いたFDTD(Finite　ifference Time Domain)法により，本手法の有効性を示す．

自動車用ミリ波FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)レーダでは、近接した複数ターゲットを分離するため20[cm]程度の分解能が必要で、これらを自動で分離・検出する必要がある。ターゲット検出には、ターゲット周囲の平均値を基準に検出しきい値を設定するCFAR(Constant False Alarm Rate)法がある。しかし、近接の複数ターゲットを分離する場合、レーダ断面積の大きなターゲットによりCFARの設定しきい値が大きくなり、レーダ断面積の小さなターゲットの検出率が低下する問題がある。レーダ用として、クラッタの影響を低減する改良CFAR方式等が提案されているが、今回の問題には適用できない。本稿では、しきい値設定とターゲット検出を反復して実施する反復CFARターゲット検出法を提案し、計算機シミュレーションにより有効性を確認したので報告する。

Chirp Sequenceレーダで折り返しによる速度曖昧さの解法として，送信周波数差を利用する方法を提案しており，シミュレーションによる性能評価結果を示す．

レーダの低S/N目標検出について，目標の動きを補償しながら信号を積分する方式が知られている．しかしながら全積分時間に渡る信号の蓄積が必要なため，HPRF(High Pulse Repetition Frequency)パルスドップラレーダに適用する場合には装置規模の拡大が課題である．本稿ではより簡易な処理での目標検出を目的とし，低検出閾値で一旦仮検出した信号群から，多目標追尾アルゴリズムで目標信号のみを抽出する方式を提案する．

レーダーシステムから発射される不要発射を測定するためのサイトを構築する技術を開発するため、サイト候補地を決定し、サイト候補地における伝搬特性の評価を行った。評価はサイトの電波伝搬特性（サイト挿入損（Site Insertion Loss））を測定値と理論値（自由空間伝搬損失）を比較することにより実施した。今回実施した測定では、受信アンテナの高さを変えた時のSILの変化を確認する目的で実施したが、測定中のサイトの状態（表面の状態）の変化による影響も測定結果に含まれていると考えられる。今後は、サイトの状態は可能な限り同条件下で測定を実施する必要がある。

レーダースプリアス測定用オープンサイトのマルパス対策として草地のみと多重金属フェンスを追加した場合について通路利得係数の周波数特性を評価した。測定の結果、送受信間が20m程度の距離に対して周波数帯域7-25GHzでは、草地のみの方が通路利得係数の周波数変動が小さく優れていた。

レーダースプリアス測定用オープンサイトのマルチパス対策として、草地のみと多重金属フェンスを追加した場合のハイトパタンの測定を行った。測定の結果、送受信間距離20ｍ及び周波数帯域7～25GHzにおいてはハイトパタンの測定においても草地による効果のほうが多重金属フェンス設置による効果よりもすぐれていた。

合成開口レーダ(Synthetic Aperture Radar; SAR）システムにおける、高分解能化と広域化のトレードオフの緩和を狙う方式として、アジマス(Az)方向のDBF (Digital Beam Forming)を応用した方式(アジマスマルチビーム形成)や、エレベーション（El）方向のDBFと可変PRF（Pulse Repetition Frequency）を組み合わせた方式が提案されている。本稿では、上記トレードオフの更なる緩和を狙い、El方向のDBFおよびアジマスマルチビーム形成と可変PRFを全て組み合わせる方式を提案する。特に、Az方向に不等間隔なサンプル位置を等間隔にリサンプルする際の誤差を低減する画像再生方式に焦点を絞って報告する。

衛星に搭載されたSAR（Synthetic Aperture Radar）で撮像されたSAR画像中の散乱体を高さ方向に分離するため，異なる軌道で複数のベースラインのSAR画像の位相差を組み合わせた方式を提案している．本発表では，この提案方式を情報通信研究機構が運用するPiSAR-X2により撮像されたSAR画像に適用し方式を評価した．その結果，衛星搭載SARと同様に，SAR画像中の散乱体を高さ方向に分離することが明らかになった．

地球観測の分野において災害観測などの様々な用途に航空SAR(Synthetic Aperture Radar) が活用されており，特にSAR を用いた三次元イメージング手法の1つであるTomoSAR(SAR Tomography)は近年注目を集めている．TomoSAR ではマルチベースライン観測データをアレー受信信号と見なし，到来方向推定手法を適用することで仰角，すなわち高さ方向に重畳した信号を分離する．しかし建築物や植物の大きさに対し，TomoSARの分解能は不十分である．本稿ではこの問題を改善するためにESPRIT法を利用し高精度かつ高分解能な高さ方向イメージングが実現可能であることを示す．

本稿では，都市部における建設物や道路監視のために，PS (Persistent Scatterer) 点クラスタリングと地図データに基づく合成開口レーダを用いた2 次元変位解析手法を提案する．提案手法は，時間的に反射強度が安定した反射点"PS 点" に対して， PS クラスタリングを利用することで同一構造物からの反射によるPS 点をひとつのクラスタにまとめ，各クラスタを地図データ上の適切な構造物と対応付ける．そして，異なる観測方向ごとに，対応付けられたPS 点を統合解析することで，構造物単位で2 次元変位を得る．解析結果から，都市部の構造物の変位解析に本手法が有効であることを確認する．

1970年代から継続的に行われてきた人工衛星搭載型マイクロ波放射計による観測により，現在では30〜40年規模のデータが蓄積され，ようやく気候変動の一端を捉えることができるようになった．近年様々な分野で用いられる機械学習的なアプローチは，このような人工衛星データ解析にも有用と考えられる．本報告では，熱帯太平洋域におけるマイクロ波放射計AMSR-Eによる海面水温データに対して自己組織化マップ（SOM）を適用することにより，代表的な気候変動パターンとしてエルニーニョ現象の解析を試行し，監視海域におけるインデックス等との比較を行った．

近年，情報通信技術が発展する一方，無線LANの不正利用や，サイバー犯罪等の事件に巻き込まれるといった情報セキュリティに係る問題が増加してきている．
本稿では，特定電波源識別技術が新しいセキュリティの一手法に成りうる可能性を提示する．
特定電波源識別(Specific Emitter Identification : SEI)とは，電波に含まれている,発信者が意図しない変調成分等を無線通信機器固有の特徴とみなし，無線通信機器の個体を特定する技術である．

特定電波源識別技術確立のための基礎検証を受信波形の振幅位相特性に着目して行ったところ，各無線機器に固有の特徴があることが判明した．

現在，心拍測定には脈波計や心電計などの接触型デバイスが用いられているが，不快感や皮膚アレルギー等の問題が指摘されている．一方，レーダを用いた非接触心拍測定が注目を集めているが，姿勢や体動による精度低下が報告されており，測定された心拍数の精度を推定する手法が不可欠である．本研究では，受信信号の特徴を用いた心拍測定精度の推定法を提案し，その性能を評価する．

無線通信用の鉄塔の点検の安全性向上に向けた取り組みとして，ドローンを利用した撮影映像による点検の実施方式および実地検証結果について述べる

これまで地上/UAV共用携帯電話システムの伝送スループットを計算機シミュレーションにより算出し，十分な性能が得られていることを明らかにしてきた．さらに，code division multiplexing (CDM) 適用によるダイバーシチ効果を得る手法，及びOFDMAのリソース割り当てスケジューリングによる性能改善について検討を行った．しかしながらその伝送特性にはまだ改善の余地があった．そこで本稿では，地上/UAV共用携帯電話システムにおいて，space-time block code (STBC) を適用し，送信ダイバーシチ効果による伝送性能改善が可能であることを示す．

無人航空機システム（UAS: Unmanned Aircraft System）では，時速40～100km/hで高度150～1,000mの上空を無人航空機（UAV: Unmanned Aerial Vehicle）が旋回飛行することを想定していることから，UAV－送受信機間の視線速度の変化によって生じるドップラーシフトを複数のUAVに対して観測することにより，ユーザの位置検出が可能となる．これまで，最小二乗法の初期値を選定するアルゴリズムである，初期値選択アルゴリズムを提案し，評価解析を行ってきた．同提案アルゴリズムでは，複数ある候補の中から適切な初期値を選択できないケースが生じる．
　そこで，本研究では，アルゴリズムの拡張を図り，円旋回する2機のUAVによる飛行モデルで評価したのでその結果を報告する．

無人航空機（UAV：Unmanned Aerial Vehicle）と地上制御局等から構成される無人航空機システム（UAS：Unmanned Aircraft System）では，UAVが周回飛行することによりUAV－ユーザ端末間の送受信信号の周波数にドップラーシフトが生じる．このドップラーシフト量を観測することで，ユーザ端末の位置を検出することが可能である．我々はこれまで，ドップラーシフトに基づく測位精度指標，並びに，測位精度指標に基づく最大・最小位置検出誤差推定方式を提案した．
本研究では，2機のUAVが円旋回するモデルにおいて，最小2乗法による位置検出誤差特性と，位置検出誤差推定方式により導出した最大推定誤差との関係を評価・解析し，同推定方式の有効性を検証したので，その結果を報告する．

近年,携帯端末などの位置情報を取得する手段としてGPS(Global Positioning System)が広く普及しているが, 都市環境においては障害物によって測位に必要な4機以上のGPS衛星からGPS信号を受信できずに測位が不可能になる場合がある.この問題を解決する手法としてリレー型GPSが提案されている.しかし, リレー型GPSの擬似衛星携帯端末はスマートフォンなどの携帯端末を使用することを想定しているため,バッテリーの消費電力の問題上GPS衛星のように常時GPS信号を送信するわけにはいかない.本稿では,目標のGPS受信機の直接波測位時間率と擬似衛星携帯端末のGPS信号送信周期との関係をシミュレーションにより明らかにしたので報告する.

近年GPS衛星を使った測位が広く普及をしている.しかし高層ビル群環境では多数反射波を受信する.反射波の擬似距離をそのまま測位演算に利用した場合,測位精度が劣化する問題がある.そこでGPS受信信号電力から反射回数を推定し,反射回数ごとに反射波の擬似距離から直接波の擬似距離へ近似を行う擬似距離制御法を提案する.本稿では,擬似距離近似制御法の測位誤差改善効果を従来のGPS測位と比較して計算機シミュレーションによって評価する.

衛星通信では回線交換ベースの要求多元接続方式によって生じる未使用帯域が散在することで，周波数の有効利用が実現できない問題がある．これを解決する方法として帯域分解合成伝送が検討され，その有効性が示されている．さらに，サブスペクトラムへの分解数に伴い増大するPAPR をクリッピングにより低減させる方式が提案され，その特性も評価されている．本稿では，クリッピングを適用した帯域分解合成伝送信号が隣接チャネルに与える影響を計算機シミュレーションにより評価する．

近年，周波数帯域の枯渇が深刻化しているため，「スループット／所要帯域幅[bps/Hz]」で定義される周波数利用効率を向上させる技術が必要となっている．そこで，スループットを出来るだけ維持したまま，変調スペクトラムの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周波数利用効率を向上させるスペクトラム圧縮伝送が提案され，その有効性が示されている．しかし，圧縮伝送ではISIの影響により伝送品質が劣化してしまう．そこで，伝送品質改善のために，圧縮伝送にMLD(Maximum Likelihood Detection)の適用を検討してきた．本稿では，MLDを適用した場合のマルチチャネル環境下におけるシステムスループット向上効果を定量評価したので報告する．

大容量化と周波数割当のフレキシビリティを主眼とする衛星通信技術の確立を目的とした「ニーズに合わせて通信容量や利用地域を柔軟に変更可能なハイスループット衛星通信システム技術の研究開発」の詳細設計を実施した。平成28年度に研究開発を開始し概念設計・基本設計を実施し、平成30年度は詳細設計フェーズである。設計進捗に伴う中継器構成の見直しと最終化、解析モデルの環境軸変化に関する検討や制御システムの時間変化に対する動的性能の検証、最終年度に行う総合評価の詳細検討を進めている。またチャネライザとアンテナ／給電部の開発では衛星搭載用試作モデルの基本設計を完了し基本設計審査を受審し、詳細設計を行っている。

今日，航空機インターネットや海底資源調査船での通信といった地上通信網の届かない地域などに通信環境を提供する衛星通信に注目が集まっている．近年では，高速・大容量通信を実現するHTSの研究・開発が進んでいる．しかし，現在のHTSでは各ビームへの周波数リソース割当が固定であり，通信リソースの有効利用ができていないのが現状である．そのため、HTSのフレキシビリティ性を付与する技術の研究・開発が進んでいる．本研究グループでは，これまでにHTSのフレキシビリティ性の定量的な評価を可能とするシステム解析モデルの構築に取り組んできた．本研究では，これまでのシステム解析モデルを拡張させた上で，デジタルチャネライザを用いた周波数リソース割当手法のフレキシビリティ性の評価を実施する.

近年, ハイスループット衛星通信（HTS）システムにおいて，多値変調方式を用いた適応通信（ACM: Adaptive Coding and Modulation）が使用され，周波数利用効率の向上が図られている．ヨーロッパ(ETSI)で規格化されたDVB-S2XはBPSKから256APSKまでの変調方式が設定され，種々の性能評価が行われている．中継器の非線形歪みの影響もその一つであるが，多値数が多くなると非線形歪みによりBER特性が劣化する．また，複数波が共通増幅された場合，相互変調干渉の影響を受ける．ACMの前処理で非線形特性を理想的に補償する技術が有効であるが，ボルテラフィルタを用いた非線形歪補償の効果および相互変調雑音（IM）を低減する周波数チャネル配列について検討した．

近年，ブロードバンド衛星通信の需要増加に伴い，大容量なハイスループット衛星が求められている．さらに，通信トラヒックの変動に合わせて柔軟に割り当て帯域を変更できる周波数フレキシビリティ機能も重要である．これまで，航空機トラヒックや災害時トラヒックの時間変動の解析や周波数フレキシビリティの評価が行われてきた．本稿では，着目すべきトラヒック変動の特徴量を検討し，シミュレーションによってその特徴量と周波数帯域割り当てアルゴリズムの性能指標を比較する．

技術試験衛星9号機では、Ka帯のHTS衛星に向け利用周波数帯域のフレキシビリティ化による周波数利用効率向上と空間的変動に対応したフレキシビリティ（エリアフレキシビリティ）の実現を目指した研究開発を行っており、採用を検討しているモジュールについて評価結果を報告する．

平成33年度に打ち上げ予定の技術試験衛星9号機の開発に関し，平成29 年度～平成31年度(予定)にて，総務省委託研究「Ka帯広帯域デジタルビームフォーミング機能による周波数利用高効率化技術の研究開発」を受託した.ディジタル回路を利用し振幅位相を制御することで可変ビームを生成し，空間的変動に対応したフレキシビリティ（エリアフレキシビリティ）を実現できる中継器等を開発中である．本稿では搭載用に開発している，可変ビーム用アンテナの基本設計の結果を報告する．

衛星通信ネットワークにおける利用用途の多様化に伴い，衛星通信システムにおける通信需要が年々増加している状況下で，大容量通信を可能とするHTS(High Throughput Satellite)の研究開発が進んでいる．しかしながら，現行のHTSではマルチビームへの電力リソース割当が固定であり，通信需要の変動に対応不可能である点が課題である．近年では，通信需要の変動に合わせて各ビームの電波を柔軟に制御可能な機能としてビームフォーミングが注目を集めている．本稿では，ビームフォーミング機能を持つマルチポート増幅器が搭載されたHTSから地上へ複数のビームが照射される状況を想定し，通信需要の地理的偏りに応じた柔軟性の高い電力リソース割当手法を提案する．

静止通信衛星システムにおけるニーズに応じたリソース配分のエリアフレキシビリティ向上に向けて，DBF (Digital Beam Forming)技術の開発を行っている．DBFはデジタル移送器を用いたAPAA(Active Phased Array Antenna)に比べてより細かな位相制御が可能なため，ビーム形状のフレキシビリティの向上が見込める．今回，DBFとAPAA方式との比較として，特定規定点利得の最適化をした理想的な励振位相と，特定のビット数で量子化した励振位相とで，ビームの形状や利得の比較を行った．これにより，量子化ビットの精度向上による利得向上を確認した．

DBF アレー給電反射鏡アンテナにおいて所望の指向性を精度良く形成するためには給電部の系統誤差の校正が重要であることから，軌道上において系統誤差を衛星内で直接測定，校正する自己校正技術の確立を目指している．これまでに，ピックアップアンテナを用いてアレー給電部との結合特性を測定し，ゲーティング処理により給電部の各素子の振幅及び位相を推定し，あらかじめ取得した基準値との差分から校正係数を算出する手法を提案している．本報告では，ゲーティング処理における時間幅の変化に対するピックアップアンテナの検出量の変化を明らかにし，時間幅が0.05 µs以下で振幅は0.5 dB以内，位相は2 deg.程度の差で変化量を検出可能であると確認できた．

スペクトラム分解伝送を干渉波回避に適用した検討結果を報告する。

本稿では,複数の低軌道(LEO)衛星を用いたMIMO通信(LEO-MIMO方式)において,伝送容量向上の為に衛星間の全信号を重畳させ,端末では深層学習によるドップラー周波数推定を行う手法を提案する.衛星の様なチャネルモデルや通信状況が地上に比べてシンプルな環境では,ある程度受信パターンが制限されるため,機械学習によるブラインド推定で検出できる可能性がある.本稿ではそれぞれ異なるドップラー周波数が発生する2衛星の重畳信号の受信波形情報から,深層学習によるドップラー周波数推定を行うことを検討する.

筆者らは，低軌道衛星(LEO)システムにMIMO技術を適用するLEO-MIMOの検討を行っている．本システムはLEOが複数衛星を用いる特徴を生かし，複数アンテナを所有した端末局が複数のLEO衛星と同時に通信を行うMIMO伝送を行うものである．本稿では，複数衛星からの同時伝送を考慮した帯域割当を想定した伝送容量評価を報告する.

　本稿では、複数の小型アンテナを連携させる分散アレーアンテナ技術及び，高出力増幅器を冗長構成にした適応冗長HPA構成技術を組み合わせた、高可用基地局構成を提案する。

NTTでは，これまで地球局の可搬性の観点から，Ku帯を用いた災害対策用衛星通信システムと，サービスエリアの広域性の観点から，C帯を用いた離島衛星通信システムを開発してきた．一方で，近年船舶や航空機でのKu帯の利用が進み，Ku帯のサービスエリアが拡大傾向にあることから，現在C帯でサービス提供している離島衛星通信をKu帯に統合化する検討を開始した．
本稿では，離島地域でのKu帯の通信品質を把握するための初期検討状況を報告する．

衛星搭載向け増幅器では，その動作点を低バックオフに設定することが一般的である。しかし、増幅器の非線形性により歪みが発生するため、歪み補償（DPD）の適用が有効である．DPDの方式は多項式型が一般的であるが、多項式型DPDは低バックオフ領域での補償精度が悪い。
本発表では、多項式型とは動作原理が異なるニューラルネットワーク型DPDを用いて低バックオフ領域における補償精度をシミュレーションにより求め、多項式型より補償精度が良いことを示す。

NICT and the University of Tokyo are preparing an experiment to demonstrate the technologies needed to perform LEO-GEO intersatellite lasercom links by using a CubeSat as the LEO terminal for the first time with the goal to achieve datarates as high as 10 Gbit/s to communicate with the ETS-IX GEO satellite. Some of the biggest challenges of this mission are the extremely low size, weight and power available in the CubeSat, the accurate pointing precision required for the lasercom link, and the difficulties of closing the link at such a high speed as 10 Gbit/s.

近年，衛星機器に搭載されるセンサ類の高性能化に伴い，衛星通信における通信速度の向上が求められている．現在，宇宙通信で広く使われている電波通信においては，電波干渉問題やキャリア周波数の制限などから，通信速度の高速化は困難である．そのため，解決策の一つとして衛星光通信が注目されている．
衛星光通信では，地表における大気ゆらぎの影響により，受信光強度が時々刻々とランダムに変化し，通信品質を著しく劣化させる．しかし，この受信光強度の変化は完全にランダムな現象では無く，これまでの時系列情報と相関を持っている．そのため，この相関を利用することで受信強度の予測が可能になると考えられる．
本講演ではこの点に着目し，機械学習を用いた受信光強度の予測法の検討について述べる．また，機械学習結果からある一定時間経過した場合の入力データでの予測と比較し，当該手法の拡張性を検討する．

衛星通信システムの高速化・大容量化への需要の高まりに伴い，ハイスループット衛星 (HTS: High Throughput Satellite) の開発が進んでいる．またHTS実現のための技術の一つとしてビームホッピング技術に注目が集まっている．ビームホッピング技術ではHTSが有する複数ビームの照射位置を一定時間毎に切り替えて利用することで衛星に搭載する信号増幅器数を削減可能となり，システムのコスト削減につながる．本稿ではこのビームホッピング技術を搭載したHTSの性能評価として，我々の研究グループがこれまで評価モデルの構築に取り組んできたフレキシビリティ性[1]に与える影響について検証した結果について報告する．

Satellite laser communications, especially the optical feeder link possibilities between ground and geostationary (GEO) satellites, are gaining popularity because of the low size, weight and power consumption together with much higher possible data rates compared to radio-frequency-based solutions. For efficient uplinks, however, uplink beam pre-compensation technique is required and different solutions are investigated. In this paper we discuss the current available solutions and their problems and propose our simple solution that we are developing at the moment.

衛星通信の大容量化のニーズが高まる中、衛星搭載用10 Gbit/s級光空間通信コンポーネントの開発を進めている。この開発にあたり、衛星搭載向けに製造された光通信デバイスは無く、品質保証されたデバイスの入手が課題であった。今回、開発中のコンポーネントに地上用光通信デバイスを使用するべく、宇宙環境耐性を確認・確保するためのスクリーニング手法を検討したので報告する。

将来の10Gbps超級の光衛星通信や衛星搭載光ビームフォーミングには、高感度な光コヒーレント送受信技術が有効である。ここでは地上用の光コンポーネントによる実現に向け、キーコンポーネントである狭線幅基準光源の放射線耐性評価を行ったので報告する。

多値度が高い変調方式ではシンボル間のSN比確保の為，狭線幅，高安定な光源が求められている．また，衛星間光通信に用いられるようなアナログコヒーレント光通信や，光位相同期による光周波数変換では，光位相雑音の特性が重要なパラメータとなる．ここでは光源の線幅狭窄化を例として，光周波数雑音の特性を用いたアナログ光位相制御回路の設計結果について述べる．

IEEE802.11n等のWi-Fi通信規格においては、複数のチャネルを束ねて通信するチャネルボンディング等により高速化が図られている。NTT東日本においても、それらの高速化技術を採用したギガらくWi-Fi等の通信サービスを提供しており、円滑なサービス運用に務めている。近年は、Wi-Fi利用者の急増に伴うアクセスポイント（AP）の増加により、電波干渉が発生しやすい状況となっている。本稿では、混雑した環境においても電波干渉が少なく、高いスループットが得られるチャネルを決定するチャネルボンディングを考慮したアルゴリズムを提案する。

　次世代通信規格5Gではミリ波帯の採用が決定されたが，イントラEMCで問題となる既存の無線通信から発生するスプリアスの影響が明らかとなっていない．そこで，本稿では外来ノイズとして5Gの信号周波数に近接するノイズがミリ波回路に結合した際の影響を評価した．結果，LO信号にノイズが結合することで5Gの通信特性に影響を与えるスプリアスが発生することを確認した．

筆者らは，伝導ノイズによるL2スイッチ（L2SW）等のネットワーク機器の通信品質劣化の予測に向け，伝導イミュニティ評価法や，通信品質劣化メカニズムの解明について検討している[1]．本稿では，L2SWの動作に基づいて伝導ノイズによる通信品質劣化メカニズムを推定し，実験により検証した結果を報告する．

近年，生体情報のセンシングから診断・治療までを統合するインプラント通信が期待され，その実現には微弱無線周波数帯の活用が注目される．インプラント通信では，人体内の電波伝搬により信号に歪みが生じ，符号間干渉が発生するため，信頼性の高い高速伝送の実現には符号間干渉の影響を除去することが不可欠である．先行研究においては、10-50MHz帯IR(Impulse Radio)方式での波形等化を適用することで通信特性の改善が確認されている．本研究では，更なる高速な20Mbpsの伝送速度において波形等化による通信特性の改善効果について検討し，その有効性を示す．

電磁界攪拌機は，電波の反射方向及び反射量を変化させ，空間に均一な電磁界を発生させる装置であり，その小型化が要求されている．
筆者らは小型な電磁界攪拌機として一列に並べた金属平板をスイッチで接続し，スイッチのON，OFFによりRCS(Rader Cross Section)を変化させる構造について検討している．
本研究では動作周波数の広帯域化を目的として，電界方向の金属平板寸法の変化によるRCSの周波数特性を電磁界解析により評価した．

kHz帯からMHz帯における近傍界の漏洩磁界を遮蔽する方法として金属製のメッシュ材料が用いられており，その寸法と磁界シールド効果の関係が報告されている．しかし，漏洩磁界を遮蔽したい周波数とメッシュ材料の寸法の関係についての報告は少ない．本稿では，文献で表される理論式を応用し，メッシュ材料の近傍界における磁界シールド効果を計算し，任意の磁界シールド効果が得られる設計チャートについて検討した．

磁性膜の強磁性共鳴(Ferromagnetic resonance, FMR)損失を用いて電磁ノイズエネルギーを制御する手法が提案されているが，設計指針は確立されていない。本研究では，伝導ノイズ抑制を目的として信号線幅8 um，線路長2 mmのコプレーナ線路(CPW)上に膜厚0.5 umのCo₈₅Zr₃Nb₁₂(Co-Zr-Nb)膜を配置した場合について，CPWの配線抵抗への影響を磁気回路を用いて定量的に導出した。配線抵抗の解析値は実験値とおおよそ一致し，実効的なFMR周波数6.7 GHzにおいて約35 Ωの極大値を得た。さらに，FMR損失による配線抵抗の増加が極大となる周波数およびその極大値の膜厚依存性を磁気回路により導出し，電磁ノイズ抑制体の設計パラメータを考察した。以上の結果より，本研究で提案する磁気回路が設計に有用であることを示した。

液体の濃度を，試料のサンプリング不要で非接触で推定するために，マイクロ波の散乱強度と高周波誘電率の関係を利用する手法を検討した．食塩濃度を変えた実験の結果，散乱波電力スペクトラムの中で，電力が大きい２ＧＨｚ帯の成分における塩分濃度と受信電力の関係は塩分濃度の上昇に対して受信電力が単調に減少し，報告されている電解質溶液の誘電率の濃度変化と傾向一致した．このことから，あらかじめ濃度が分かる試料を測定してリファレンスとすることで，塩分濃度と散乱波受信電力から濃度推定が可能であることが示された．

電子機器の筐体に用いるパンチングメタル構造には十分な電磁シールド性能と放熱性能が同時に求められる．このような構造の設計を目的として，本報告では理論式から，パンチングメタルの形状に対する漏えい磁界および圧力損失の関係を求め，電磁シールド性能と放熱性能を両立するための形状を検討した．圧力損失係数がパンチングメタルの開口率に依存し絶対的な孔半径の影響は小さいのに対し，漏えい磁界の方は孔半径の値が大きく影響するため，シールド性能と放熱性能を両立させるためには孔半径を極力小さく，かつ開口率が大きくなるような形状にする必要がある．

静電気放電（ESD）現象とは，ある物体の電荷が突然他の物体に向けて激しく放たれる現象である．このような静電気放電は電子回路に誤作動を引き起こしたり，回復不能な損傷を与えたりする可能性がある．シミュレーションはESD対策を見つけることに役立つ．
ESDガン等価回路と連携し，3 次元電磁界フルウェーブ解析シミュレータを用いたシミュレーションはESDガンの製品の質，特性，使い方によっては試験に影響を及ぼすことの影響を考慮しなくて済み，また試験場を構築する必要もなく試験できるため有効である．
本研究では，ISO規格に従ってハーネスのESD耐性のシミュレーションにESDガン等価回路と連携する方法を検討することである。

近年，ウェアラブル製品が急速に普及してる．ウェアラブル機器が人体装着するとき，静電気放電（ESD: Electrostatic discharge）より，他の電子機器に損傷を与えたり, 他の電気製品の影響を受けるという問題がよくある. この潜在的リスクを考慮し，ウェアラブル機器のESD耐性を検証する必要がある.シミュレーションよりESD耐性を検証するとき，電流波形が模擬的に発生できる等価回路モデルを設計する必要がある．
本研究では，先行研究の実測されたウェアラブル機器の放電電流波形より,人体の異なる位置に装着しているウェアラブル機器の静電気放電の等価回路を求めることを目的とする．

近年普及しているウェアラブル機器に対し，国際電気標準会議規定のIEC 61000-4-2に準拠した静電気放電 のイミュニティ試験を行うことで，外部電磁界に対するイミュニティ性能を確認する必要がある．しかし，IEC61000-4-2 では試験対象の詳細な位置が規定されていないことに加え，垂直結合板から発生する電界が一様でない場合，試験配置によってEUT が受ける影響が異なると考えられる．そこで本研究ではイミュニティ試験結果の試験対象配置位置依存性を検討することを目的として垂直結合板近傍での電界分布の測定を行った．

本発表では，ESD試験を模擬した電磁界解析モデルを構築し，製品を想定した評価基板に生じるノイズ電圧が定量的に評価可能となったことを示す．

本稿では，多線条線路系でのクロストーク現象の解析理論によって，周期構造を有する隣接差動線路間におけるこれらディファレンシャルモードクロストークの低減メカニズムを調べたので報告する.ディファレンシャルモードのみに着目した理論式から得られた結果は，3次元電磁界シミュレータANSYS HFSSで得られた結果と概ね一致した. まだ，周期構造を有する場合，ディファレンシャルモードにおける偶モードと奇モードの特性インピーダンスと位相定数の値の差は通常構造の場合に比べて小さくなっており，クロストークが低減したことが理論式より見て取れる．以上により，ディファレンシャルモードにおける偶モードと奇モードの特性インピーダンスと位相定数に着目することで周期構造導入によるクロストーク低減メカニズムを説明できた．

差動伝送用ケーブルでは，２芯の線路間に製造上のばらつきに起因する僅かな伝搬時間差（対内スキュー）がある．近年のデータ伝送速度の高速化に伴い，僅かな時間差でも信号品質に与える影響が無視できなくなっており，対内スキューの低減が課題となっている．本報告では，差動伝送用ケーブルのＳパラメータを使って対内スキューの導出を実施，対内スキューの劣化要因について分析した．その結果，対内スキューは，ケーブル２芯の対称性に関係するパラメータと，差動モードと同相モードの伝搬時間差の関係するパラメータの積に関係していることを明らかにした．

信号伝送において、クロストークや多チャンネル化による信号本数の増加などの課題がある。本報告では伝送線路の固有モードに着目しクロストークを抑制する伝送方式について検討しており、今回は4線の信号線を用いた１０ｍケーブルをモデルにシミュレーションを行った。その結果、これまでの信号伝送においてクロストークによりアイパターンが閉じているのに対して、提案法についてアイパターンの開口は十分であった。

コモンモードノイズにより誤動作した電子機器の対策として、コモンモードノイズを直接低減する方法が一般的に用いられている。しかし、低減するレベルの具体的な指標が示せないことが課題である。この課題を解決する方法として、コモンモードノイズによる誤動作時のIC端に発生するディファレンシャルモードノイズの周波数成分に着目し、誤動作との関係を調査した。また、パルスノイズに対しても同様の結果が得られることを確認した。

大規模構造物であるPLC回路網の電磁特性を評価するためにスケールモデルを構築した。このモデルの実測とシミュレーション、および実スケールモデル(実モデル)の実測の結果を比較したところ、傾向はよく一致したが、スケールモデルの実測が大きくなるという結果が得られた。これは周波数が高くなることで無視できなくなった、終端や始端の寄生容量の影響をシミュレーションで再現しきれていないことが原因だと考えられる。

現在，LCLは通信機器の試験時に使用されるISN (Impedance Stabilization Network)の平衡度を評価するための指標として広く使用されている．平衡度は，グラウンドを含む被測定機器の通信ポートを見たT型の回路で表す事により理論値を求めることができるが．異なる方法で求められた２つの式があり，これが同一のものであるのか不明であった．今回，2つの式の同一性について検証を行ったので報告する．

我々の研究グループでは、これまでにマクスウェル方程式とオームの法則、連続の式から導出した電位と電流に関する伝送方程式を用い、2次元平面回路における数値計算を実現した。
数値計算では、FDTD(Finite-Difference Time-Domain)法を用いて時間領域で数値計算を行う。
一般的に、分布定数回路理論を用いた計算ではグランド導体は無限の大きさを持つ導体として見なされているため、その形状による影響を考慮することができない。そこで本報告では、有限な大きさを持つグランド平面内の電位変動が及ぼす電磁ノイズ現象を一般的な2本線回路と我々がこれまで提案してきた3本線対称化回路を用いて定量化した。

これまで、シャントコンデンサで構成されるノイズフィルタの高周波領域の性能向上のため、両側磁気結合フィルタを提案した。本稿では、IC搭載の評価基板を作成し、実使用条件と同等のIC動作状態における、両側磁気結合フィルタのフィルタ性能を実測評価した。その結果、両側磁気結合フィルタは、IC動作状態における実機と同等の負荷インピーダンス条件においても、従来の磁気結合の無いフィルタよりフィルタ性能が向上することを明らかにした。

層間ズレによる特性変動を抑制可能なESLキャンセル回路について検討した。直交配置型矩形結合ループを用いると，垂直積層型矩形結合ループを用いる場合よりも100kHz～1GHzにおけるSdd21のばらつきが抑えられるとともに，最大劣化量も約22dBから約5dBに低減できることがわかった。また，設計結果と実測結果もよく一致した。

多層プリント回路基板に実装された部品や回路間で電磁干渉が発生するイントラEMCで問題となっているGHz帯のノイズ対策として電源とグラウンド層の2層で構成できるビアレス・オープンスタブ型EBG構造を我々は提案している．
ビアレス・オープンスタブ型EBG構造の実用化に向け，PSD手法を用いて阻止域の拡大と阻止量(減衰定数)の増加を解析的に検討した．阻止域を拡大すると減衰定数が小さくなるというトレードオフの関係がある場合において，複数の構造パラメータw_b，w_s，aを同時に設計できる．
結果として，PSD手法で得られた構造パラメータの範囲解は従来設計で得られた値を含んでいる．そして，要求性能を厳しくした条件では，従来設計で得られたw_s = 0.2 mmを含まない範囲解が得られた．これにより従来設計の妥当性を確認するとともに，PSD手法によるEBG設計の有効性を確認した．

近年、無線通信の通信量は急増すると予測されており、無線通信に用いられる周波数はますます拡大される。一方で高速パワーデバイスやそれを用いたインバータ機器や無線電力給電(WPT)などの新たな電波利用機器の普及が見込まれており、これらの機器の近傍における不要電波が移動通信等の無線信号に及ぼすノイズ干渉が顕在化する恐れがある。
本研究では、WPT用インバータ電源装置から放射される不要電波のLTE移動通信への干渉を評価するとともに、磁性扁平粉がポリマー中に分散された複合構造のノイズ抑制シート(NSS)によるノイズ低減効果をLTE移動通信性能を指標として評価した。

伝導性妨害波の評価方法であるISO11452-7の高周波化を行うにあたり，従来のBANでは低周波帯域および高周波帯域では規定を満たせないものであった．本研究では，低周波帯域と高周波帯域それぞれに対応したBANを製作することで解決を試みた．その結果，低周波帯域の規定値を満たすBANを構築でき，高周波帯域も1GHz周辺まで規定値と同等の性能を有するBANを実現した．

自動車内の通信ネットワークには高速・大容量・低遅延・高信頼性が要求されており, これらの実現には通信機器のEMC性能の向上は不可欠であるため, EMC試験法が注目されている. 従来のBCI法や高周波(RF)電力の直接注入法は, 再現性の不十分さや周波数帯域の不足が課題として挙げられる. 本報告では車載機器のイミュニティ試験法として, 再現性が高く, 高周波領域にも応用が期待される新たなコモンモード妨害波注入法を提案する.

複数のアンテナを規則的に配列，配線することで電波に対する再帰反射性が得られるVan Attaアレーの応用により，レーダに検出されやすい薄型小型な再帰反射体の実現を目指して試作・評価を行ってきた．Van Attaアレーの伝送線路上に付加した電子スイッチを制御することで反射波に変調をかけ，制御信号としてPN系列を使用することで高い検出性能を得る方法を検討している．本報告では，電子スイッチによって2つの経路長を切り替えることでBPSK変調が可能な再帰反射体を試作し，コンスタレーションにおけるシンボル間距離の入射角度特性の改善を確認した．

本研究では，交流磁界とセシウム原子の相互作用を利用する次世代型の交流電磁界センサの実現に関する研究を行っている．本報告では，対象周波数帯の低周波化に向けてゼーマン副準位間のエネルギー差に着目し，低周波帯用の磁界センサの実現に向けた研究開発に関する初期検討を行ったので報告する．

電力設備や配電線設備の故障・停電は社会の経済的損失・生活の不安等につながる．
これらを未然に防ぐために先行事例として，故障の前兆現象である部分放電の箇所同定技術が報告されている[1]．
しかし，現有の測定方法には測定時間や装置の大きさ，使用者のスキルに依存することなどの課題が残っている．
本研究では地上からの巡視・点検が可能なポータブル型計測装置の設計，及び部分放電発生箇所の可視化ツールの構築・評価を行う．

[背景]災害により水道管が破損した場合，迅速な破損個所を特定する方法として水道管を通信経路とした水道電界通信を考案している．
[目的]過去研究で水道電界通信は断水箇所の検出が可能であることが得られたため，本研究では，断水個所から土砂が流入したとき，断水箇所を検出することが可能であるか調査することを目的としている．
[方法]水道管を砂利で満たし，電極を用いて電界を印加させ距離ごとの出力電圧を測定する．
[結果]砂利を入れた状態，水で満たした状態，空気で満たした状態とで出力電圧に顕著な差が現れた．
[結論]水道電界通信は土砂が流入した場合でも断水箇所を検出することが可能である．

生体組織の実質的な電気定数のデータベースとなっているGabrielらの測定において，同軸プローブを用いた測定が行われている．しかしながら，この測定において50 MHz以下において不確かさ評価を含む詳細な議論が行われておらず測定結果の妥当性検証が十分とは言えない．また，既存の反射係数を用いた同軸プローブ測定では100 MHz以下の測定が困難である．そこで，本研究ではMHz帯における電気定数測定精度向上のための基礎検討として，2種類の同軸プローブを試作し，それらを用いた測定システムの不確かさ評価を行った。その結果、測定精度向上のためには同軸プローブの内導体及び外導体の直径を大きくすることが有効であることが示された。

ICNIRPガイドラインの次期改定案では，6 GHz以上の周波数において，人体へ透過する電力密度（以下，透過電力密度）が新たな電波ばく露への人体防護のための評価指標として提案されている．そこで，本稿では散乱電界測定に基づいた透過電力密度の測定法を提案し，2次元FDTD法を用いて提案手法の有効性を検証した．
有効性検証の結果，提案手法による透過電力密度の推定結果は散乱体への入射角が0°および45°の場合において，それぞれ-2.9 %および0.3 %で理論値と一致した．

マンホール型基地局について，計算に基づく適合性評価に適用すべき係数の検討のため，設置環境の異なる実証実験局にて複数の周波数帯の評価を行った結果について報告する．設置環境や周波数帯の異なる基地局であっても，報告済みの評価結果と同様に，電力密度の測定値は係数4を乗じた計算値以下であった．

近年，マイクロ波帯を利用したWireless Power Transfer (WPT)システムの検討が進められている．このシステムの特徴は，EV (Electric Vehicle)等で用いられる非放射型のWPTシステムと違い，アンテナで電力の電力伝送を行うことである．電波防護指針では，周波数100 kHz以上の局所ばく露 (波源からの距離20 cm以下)に対して，局所10 g平均SAR (Specic Absorption Rate)の指針値が示されている．非放射型のWPTシステムでは，既に人体ばく露に対する評価方法が検討されている. しかしマイクロ波帯WPTシステムに対しては，電波防護指針に対する適合性評価手法が十分確立しているとは言えない．そのため本研究では，マイクロ波帯WPTに対するばく露評価手法を確立することを目的として，近傍に配置された場合を想定した局所SARの評価方法について検討した．

スマートフォンの普及に伴い、ワイヤレス充電が普及しつつある。そのためのQi規格[1]が策定されている。Qiのシステムでは、送受電間の距離が数mm以内と短いことが課題である。その解決のため、ISM(Industry-Science-Medical)バンドの6.78MHz帯の磁気結合を用いるシステムが検討されている。磁気結合方式を用いたシステムでは、磁界漏えいによる人体ばく露が懸念されることから、ICNIRPガイドラインに対する評価が不可欠である。そこで、車内におけるコイル近傍の人体の電磁ばく露についてシミュレーションにより評価した。ICNIRPガイドラインでは、刺激作用を示す体内誘導電界と、熱作用を示すSAR(Specific Absorption Rate)の両方の評価が必要である。体内誘導電界については基本制限以下であることをシミュレーションで確認している。本発表では、SARの評価結果を示す。

体内に金属を埋め込んでいる場合，指針値以下でも局所的なばく露量増加(温度上昇)の可能性が示唆されている．医療用金属プレート等の装着者が該当し，指針適用性の検討が重要となっている．筆者らの研究グループではこれまでに，数値解析によるSARの推定を行い，金属製プレートが2枚平行に埋め込まれた場合に，その空隙部においてSAR 値が上昇する可能性があることを明らかにしている．本稿では，新たに開発された半透明ファントム材料を用いて，骨折治療用金属プレートが埋めこまれた人体下顎部を再現したファントムを作成し，骨に近接して平行に埋め込まれた2枚の金属プレート空隙部における温度上昇特性を実験的に評価する．

Transcatheter renal denervation (RDN) is a treatment to reduce hypertension by using a catheter inserted through an artery and ablates a specific area of nerve outside the blood vessel. The method is based on a concept by ablating specific renal nerves around blood wall using radiofrequency current (500 kHz). To understand the heating depth and temperature distribution of the RF current, similar dielectric properties conditions between simulation and real experiment is necessary. A phantom that matches in term of dielectric properties is essential for the RDN evaluation.

スマートフォン等の普及に伴い、モバイル端末の顔面前方における使用機会が増加している。第5世代移動通信システムでは、これまでより高い6 GHz超の電波も使用予定であるため、新たな周波数帯の電波による眼の影響が懸念される。先行研究によると、電波ばく露に起因した眼球温度上昇を推定する際に用いる熱伝達率に幅があるため、本稿では眼球温度上昇に対する角膜の熱伝達率の依存性について検討した。その結果、熱伝達率を変化させた際の角膜の最大温度上昇は、熱伝達率が60 W/m²・℃に対して定常時では69.8%以上、短時間ばく露では84.2%高くなったことから、熱伝達率の変化による眼球の温度上昇変化は無視できないことが示唆された．

筆者らは，広帯域な電磁波に対応する小型な到来方向推定システムの実現のため，散乱体周期構造を介した電磁波の重ね合わせによって形成される定在波分布（散乱パターン）を用いて，周波数帯を限定しない到来波の方向・周波数を推定する手法を提案してきた．到来波の方向及び周波数により散乱パターンが変化することを確認していたが，得られた散乱パターンから散乱原理に基づいて到来方向を推定するモデル式の導出は難しい．
そこで本稿では，機械学習手法の一つであるニューラルネットワーク(NN)の適用について検討した．散乱パターンを入力として，到来方向と周波数を出力するNNを作成し，電磁界シミュレータHFSSを用いて取得した様々な散乱パターンを学習させた後，推定精度を評価した．

電磁波における測定場の一種であるリバブレーションチャンバー(Reverberation Chamber, RC) 内の電磁界分布は，実験や数値計算による評価が必要であり，設計のためには多量の計算が必要となる．そこで，本研究では，計算時間の低減とスターラーによる効果のモデル化を目指し，その影響を分離(De-embed) するための円筒波展開を用いた手法について基本的な検討を行った．その結果，2次元RCにDe-embedding 手法を適用した場合に，電界分布を直接モーメント法で計算する場合と同程度の精度で計算することができた．

電子機器が放出する不要な電磁波ノイズが他の機器に悪影響を与えるEMC問題が深刻となっている．この対策として，電磁波ノイズを計測し電磁波源を特定することが有効である．我々は，低周波帯(100 kHz～10 MHz)において電界3成分と磁界3成分の両方を同時に計測可能な小型電磁界センサを開発し，平面電磁波の計測が可能であることを確認した．本研究では，電磁界センサを用いて，低周波帯における球面電磁波の計測及び評価を行った．

Due to the nonlinear characteristics of the electric field probe, the electric field measurement of communication signals using this type of the probe calibrated with the unmodulated signal may cause a measurement deviation, especially in the high-electric-field-strength region. In this paper, the deviation factor of the measured value of the communication signal is investigated by using the electric field probe with diodes. The AM signal is chosen as an example of the communication signal.

電磁雑音によるデジタル通信への電磁干渉を統計的かつ定量的に評価するためには，電磁雑音のモデル化が有効と考えられる．これまでに，Middleton class A モデルやMarkov-Middleton モデルによるLED雑音のモデル化を報告したが，パルス雑音の継続特性を表現することが困難であった．本稿では，状態継続特性を柔軟に扱うことのできる準マルコフ過程を従来のMiddleton class A モデルに適用し，本提案モデルから生成される模擬雑音を用いてデジタル通信へ与える影響を検討した

筆者らは，電磁ノイズの測定の際に測定器のグラウンドと大地間に生じる静電容量を見積もる事で，測定器で測定された電圧を正確なノイズの電圧に補正する測定手法を検討している．本報告では，その際に必要となる，静電容量の見積もり手法に関する提案と，実験と回路解析を行った結果について報告する．

IEC規格で規定される近接放射イミュニティ試験に用いるアンテナとして、短縮指数関数テーパーTEMホーンのプロトタイプを作製した．プロトタイプについて実験および数値シミュレーションによる評価結果から，試験周波数をカバーできる広帯域性，試験基準を十分に満足する反射特性．また，高周波数域においても偏りの少ない電界均一領域を維持できることを示した．

試作したモノコーンアンテナを送信アンテナとして用いた「標準アンテナ法」により，バイコニカルアンテナの校正を行った．産業技術総合研究所による校正結果と比較したところ，±0.6 dB以内の差で一致する結果だった．

高速，広帯域化を目的として高周波数帯を利用する移動通信の研究が盛んである．特に，第5世代移動通信システム（5G）においては，28GHz帯の利用が想定されている．しかしながら，28 GHz帯はこれまでの周波数帯に比べ伝搬損失が大きいため，システム設計が難しいという問題点がある．
本稿では，送信パラメータをもとにセルレイアウトすなわち基地局間距離（ISD; Inter-site distance）を決定し，そのシステムパラメータを用いて28 GHz帯スモールセルシステムのユーザスループット特性を明らかにする．

次世代移動通信システムでは，セル端も含めてシステム全体の通信品質を向上することが重要である．それを実現する方法として，基地局eNBとユーザ端末UEとの間にリレー基地局RNを設置しリンクバジェットを改善する技術がある．また，電波のビーム幅を鋭くしかつその指向性を制御できるビームフォーミングBFがある．これまで筆者らはバックホールリンク（eNB－RN）及びアクセスリンク（RN－UE）に3D-BFを適用した場合の特性評価を行ってきたが，eNBとそのeNBに接続するUE（eNB－UE）には3D-BFを適用していない．本稿では，時分割リレー通信においてバックホール，アクセスリンクに加え，eNB－UEに3D-BFを適用した場合のユーザスループット特性を明らかにする．

システム全体の通信容量を増加させるためには，基地局近傍UE（ユーザ端末）に無線リソースを多く割り当てる必要がある．本稿では，UEを位置に応じてグループに分類し，グループごとに通信品質を制御するために，各グループに所属するUEの平均通信容量比に対応するWeightを指定し，システム全体の通信容量を増加させるスケジューリング方式としてWSPF-MIMO（Weighted Stochastic Proportional Fair for MIMO）を提案する．提案方式により，基地局近傍UEの通信容量を増加させつつ，基地局遠方UEに対してWeightに基づく通信容量を確保する．単位時間当たりのシステム全体の通信容量及び各UEの通信容量の標準偏差により提案方式の有効性を示す．

第5世代移動通信システム（5G）の自営利用を目的としたローカル5Gの検討が始まっている．そこで筆者らは，独立した自営スモールセル（ローカルスポットセル）のサービスを移動端末に効率的に提供するための事前仮想接続技術が提案している．しかし，この技術は，ローカルスポットセルでスムーズにサービスを享受できるが，ローカルスポットセル外における公衆網等を利用するアシストセルでのデータ通信をシームレスにハンドオーバできない．本稿では，アシストセルとローカルスポットセル間でシームレスハンドオーバを実現するための事前仮想接続技術を提案する。

RoF (Radio over Fiber)はDU (Distributed Unit)において無線信号と光信号を変換してアナログ中継することにより，ユーザ端末と遠隔地にあるCU (Central Unit)の間で通信を行う技術である．MU-MIMO (Multi-UserMulti-Input Multi-Output)を行うRoF伝送システムを介した上りリンクは，ユーザ端末とDU間の無線通信路と，DUとCU間の光ファイバ通信路が複合された通信路行列によって表される．本検討では，ユーザ数に対してDUのアンテナ数が十分に大きいシステムを想定し，大システム極限を利用したRoFにおける信号検出を提案する．

近年大容量通信のためにミリ波帯による広帯域伝送が注目されている。
しかし,Spatial-Wideband effectにより,MIMO合成時に無雑音下でも受信信号の分散が生じるという課題がある。高品質伝送のため、規定された分散値以下となるアンテナ素子の選択が必要となるが、本稿ではこれを目的としてアンテナ素子数により分散値を多項式回帰により表現したので報告する。

近年，Multiple-Input Multiple-Output（MIMO）伝送技術の研究が行われている．MIMO伝送技術は送信側と受信側で複数のアンテナを用い, 移動体通信の大容量化・高速化を実現する. Gibbs Sampling（GS）を用いたMIMO復調方式は, より少ない計算量で最尤復調に近い特性を得ることができる. 本稿では，GSで計算されるメトリックの値に応じて送信シンボル候補をランダムに選択する方法を検討する.

The low-resolution analog-to-digital converters (ADCs) have been commonly applied in a massive MIMO base station (BS). In our proposed system, the quantization range is specified based on the mean power of received signals and the span of the input amplitude is bound to eliminate thermal noise. Numerical results illustrate that the performance with low-resolution ADCs can be better than that with an infinite-resolution case.

This manuscript describes a simplified stochastic model based on queueing networks focusing on the effect of edge caching for the analysis of wirelss systems equipped with edge cloud (EC).
Through computer simulations, the effectiveness and problems of the proposed model are presented.

In this report, we work on the convergence and asymptotic analysis of the separation approach, where the nonlinearity of the mixture function is extracted by the flexible approximation and the nonlinear problem is solved linearly in the feature space. The analysis stems from the performance of a mismatched estimator that accesses the finite sample size. By providing a closed-form expression of the mean squared error (MSE), we can present a novel algebraic formalization as well as derive an upper bound on the estimation error. The simulation results show that if the nonlinearity of mixing functions can be extracted by the flexible approximation, the consistency of numerical MSE and analytical MSE can be achieved as the sample size tends to be infinity.

Polar符号は符号器の構造上，符号長が2の乗数に制限される。この問題を解決するために，符号語の中から所定数の箇所を間引きして送信することで上記の制限を取り払うとともに，符号化率を上げることで伝送効率を高めるパンクチャリングと呼ばれる手法がある。しかし，一般にはパンクチャリングでは，BER特性が劣化してしまう。本研究では，組織的Polar符号の特徴に注目し，BER特性の劣化を抑え，スループットを改善可能とするパイロット伝送及びパンクチャリング手法を提案する。また，チャネル推定法として，MIMO-OFDM伝送において複数のパスのチャネル推定を1シンボルで実現可能とするHTRCIによるパイロットを用いることで，さらなる伝送効率の改善を図る。

周波数変調を用いたブロック伝送は，低PAPRという特徴から電力制約が厳しい環境に適した方式である．M値FSKと2値畳込み符号を連接した場合の復号方法として，シンボル単位で遷移するトレリス線図を用いたシンボル復号法が知られているが，適用可能な符号化率Rに関して，シンボル当たりのビット数と1/R が公倍数の関係になる構成に限定されるという制約があった．本稿では，シンボル復号器をパンクチャ周期と整合させたトレリス構造を用いて動作させることで上記制約を緩和し，良好なビット誤り率特性と高い伝送速度を両立することを示す．

近年，スマートフォンなどのスピーカ・マイクを装備し，信号処理能力を有する電子機器を活用した陸上音響通信が検討されている．現在の陸上音響通信の主流は下り回線のみを用いた放送モードである．本稿では，陸上音響通信において上り回線を実現するために，直交Gold系列によりCDMA (code division multiple access) を実現する，音響スペクトル拡散 (SS) 通信方式を提案する．

高速フェージングには，差動符号化PSKに伝送路予測のPer-Survivor Processingによる多重遅延検波 (PSP-MDD) を適用することが有効である．しかし，予測形PSP-MDDは受信感度が劣化するという課題がある．本稿では，受信感度の劣化を抑圧するために，差動トレリス符号化変調 (DTCM) に予測形PSP-MDDを適用する方式を提案する．次に，計算機シミュレーション結果から，提案する予測形PSP-MDDを用いたDTCMは，従来の差動符号化PSKによる手法に対して，受信感度を改善するのみでなく，伝送路変動に対する追随性も改善可能であることを明らかにする．

現在，放送波にはOFDM伝送が利用されており，中継放送などで番組素材を伝送する際のFPUでも利用されているが，FPUの伝送帯域には複数システムの信号が混在する．このような環境を想定し，我々は干渉信号を検出・推定する手法の1 つとして，OFDM伝送におけるチャネル及び干渉信号電力結合最大事後確率推定法を提案した．同手法では送受信機で周波数同期が取れている場合を想定しており，キャリア間干渉は考慮されていない．一方，キャリア間干渉を考慮したチャネル推定では干渉信号が存在しない環境での推定法が提案されている．本稿では，キャリア間干渉及び干渉信号が存在する環境下でのチャネル及び干渉信号電力の推定法を提案する．

中継局を用いた通信において，高効率な伝送技術である物理層ネットワークコーディング（PLNC:Physical Layer Network Coding）では，中継局において二つの信号が混信するため，一方の信号を復調する際にもう一方の信号が干渉となることで所要の信号電力対干渉雑音比（SINR:Signal to Interference and Noise Ratio）を満たさなくなる．その結果，復調が困難になり情報漏洩の抑制が可能となる．しかし，二つの信号が同時に中継局にアクセスする際に各信号で電力差が生じるキャプチャ効果により各信号の復調が可能になってしまう．そこで，中継局から各送信局へ通信路状態情報（CSI:Channel State Information）を定期的に通知することによって送信電力制御を行うことでキャプチャ効果の抑制を可能にする．ここで中継局が低信頼である場合，中継局が盗聴に優位になるようにCSIを偽装し情報を搾取する可能性がある．本稿では，二つの正規通信局と低信頼中継局から構成されるPLNCにおいて，低信頼中継局の位置を変えたときのシステムの安全性への影響を評価した．

複数アンテナを有する中継局を経由して，複数端末間で情報交換をするWireless MIMO Switchingが提案されている．しかし，中継局のアンテナ数が$N$のとき，交換可能な端末数は$N$に限られていた．非再生中継と干渉キャンセラを利用して，自局が発した信号を除去し，他局の発した信号を受信する物理層ネットワークコーディング（PLNC）が提案されている．PLNCは，アンテナ数より1つ多い端末での情報交換を可能にし，時間効率に優れ，さらに過負荷状態を確立できるため，中継局での情報漏洩を抑制できる．本稿では，Wireless MIMO SwitchingとPLNCを融合した情報交換法を提案する．

第5世代移動通信システム（5G）において，より大容量かつ高速な通信を行う手法の一つとして非直交多元接続手法（non-orthogonal multiple access: NOMA）が検討されている．我々はその検討の一つとして，物理層秘匿性と高信頼な通信を実現する手法としてカオスNOMA伝送手法[1]を提案し，検討を行ってきた． しかし，これまでの検討においては，重畳全ユーザの信号を同時に推定し復号を行う統合的な最尤系列推定（maximum likelihood sequential estimation: MLSE）を用いて復号を行っており，復号演算量が重畳ユーザ数に対して指数関数的に大きくなるという問題があった．そこで，本稿ではNOMAの代表的な復号手法である逐次干渉除去（succesive interference cancelation: SIC）とMLSEを組み合わせることで，カオスNOMA伝送における復号演算量の削減を行い，その際の演算量とビット誤り特性を示す．

我々は，電波そのものを暗号化することで対象者以外が復調することを困難にするカオスMIMO（multiple-input multiple-output）伝送方式を提案している[2]．この手法は伝送ビット系列に相関を持つカオス信号と送受信側で共有する共通鍵から生成したガウス信号を送信信号として伝送する方式である．送信側における伝送ビット系列の畳み込みと共通鍵により，カオスMIMO伝送方式は符号化率1の通信路符号化効果と物理層における秘匿性を有する．カオスMIMO伝送方式では，送信シンボル生成のためにビットの畳み込みを用いているため，受信側ではMLSE（maximum likelihood sequence estimation）による最尤系列探査を行う必要がある．そのため，復調における演算量はカオスの変調ブロックに対し2のべき乗に比例して増加する．そこで，本稿では新たにリスト型の系列探査により，既存手法に対し演算量を削減したMLSE手法を提案する．

第5世代（5G）や次世代の移動通信システムのmassive machine type communications（mMTC）シナリオを実現する手法の一つとして，非直交多元接続手法が提案されている．我々は物理層秘匿性を有する電波暗号化即時送信型非直交多元接続手法（grant-free sparse chaos code multiple access: GF-SCCMA）を提案した[1]．この手法はInternet of things（IoT）端末上りリンク伝送などに適用することを考えているため，省電力化のためにpeak to average power ratio（PAPR）を低減させることが重要である．しかしこれまでの検討では，送信コードブックは振幅変動を伴う擬似ガウス分布信号であったため，PAPRはorthogonal frequency division multiplexing（OFDM）と同様で大きくなっていた．そこで生成した既存手法コードブックの位相情報のみを用いて振幅を一定にする手法を提案し，その伝送性能を計算機シミュレーションにより評価する．

公海等遠洋でもAIS (Automatic Identification System) を利用可能とする，衛星を用いたAIS通信システムは，複数のパケットが衝突し伝送特性が大幅に劣化する．このため，SIC (Successive Interference Cancellation) による衝突パケットの分離検出が検討されてきたが，伝送路パラメータの推定精度が不十分で，所望のビット誤り率を達成できないという問題があった．そこで本稿では，判定信号を使ってパラメータの推定精度を高め，遅延検波ではなく多シンボル遅延検波を導入してBER特性を更に改善する．

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固定設置されたゲートウェイ局とHAPS 間を結ぶフィーダリンク，HAPS とUser Equipment間を結ぶサービスリンクから成る．HAPS は飛行に応じて，回転や傾きが生じる．そのため，HAPSに搭載するフィーダリンク用アンテナでは，GW 局とのリンクを維持するためのビーム方向制御が必要不可欠である．そこで本稿では，HAPSの姿勢変化に耐性のあるFL アンテナのアンテナ構成及びビームフォーミング制御を提案する．

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（携帯端末）との直接通信サービスは、サービスエリアの拡大、災害対策として非常に魅力的である。HAPS通信システムは, HAPSと携帯端末間の通信であるサービスリンクと HAPSと地上基地局（ゲートウエイ）間の通信であるフィーダリンクで構成される. HAPSのサービスリンクの通信容量はその中継周波数であるフィーダリンクの通信容量で決まることから、フィーダリンクの周波数有効利用技術が不可欠である。本稿では,フィーダリンクの周波数有効利用技術について検討を行った

HAPS（High-Altitude Platform Station）では高度20kmの成層圏で運用される飛行船等から超広域の移動通信サービスを提供できる。また、LTE等の地上移動通信網と同じシステムを適用可能であることから、日常使用する端末で直接接続可能であり、災害に強いネットワークを実現できる。HAPSモバイル通信においては機体に搭載可能なセル数によって様々なセル構成が考えられるが、搭載可能なセル数に応じた最適なセル構成についてはこれまで検討が十分に行われていない。本稿では、任意のセル数に適用可能なセル構成の最適化手法を提案する。

An unmanned aerial vehicle (UAV) with a uniform linear array antenna (ULA) has been proposed to tackle the high outage probability due to the low transmit power of sensor node (SN) and the existence of interfering SNs [1]. The purpose of this manuscript is to analytically evaluate its effectiveness.

マクロセル内部に同一周波数を用いた複数スモールセルを設置した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。HetNet構成では干渉除去技術が不可欠である。筆者等はマクロセルの下り回線の干渉除去技術として、SISO(Single-Input Single-Output)を対象として、各スモールセル基地局が、端末が受信するマクロセル信号をキャンセルするための干渉除去信号を自セルの送信信号に重畳して送信する“スモールセル送信干渉キャンセラー”を提案し、自セル信号と干渉除去信号の送信電力の最適分配について検討した。本稿では、2×2 MIMO(Multi-Input Multi-Output)を対象として、送信干渉キャンセラーを適用した場合の自セル信号と干渉除去信号の送信電力の最適分配制御を検討する。

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。この構成では同一周波数を用いることから干渉回避(除去)が不可欠である。スモールセルにおけるマクロセルからの干渉除去技術として、下り回線を対象に協調制御ネットワークを用いた“スモールセル送信干渉キャンセラー”が提案されている[1],[2]。しかし、上り回線の干渉除去技術に関しては殆ど検討されていない。本稿では下り回線と同様に、協調制御ネットワークを介して上り回線の干渉を除去する“上り回線干渉キャンセラー”を提案する。

In this article, we propose a novel interference management technique in terms of power and resource block (RB) allocation for heterogeneous networks (HetNets) based on compressive sensing (CS) theory. In HetNet, the same RB (i.e., frequency or time) is sparsely reused among all base stations (BSs). In other words, a limited, i.e., `sparse', number of BSs should be active in a dedicated RB. Based on this idea, we propose to relax the NP-hard problem of the power and RB allocation in HetNet into a sparse l1-norm problem that gives a near-optimum solution.

移動通信システムでは，システム容量を増大するためにヘテロジーニアスネットワークHetNetの積極的な導入が検討されている．また，データ通信の高速化を目的として256-QAM, 1024-QAMの研究開発も盛んである．HetNetにおいては，マクロセルからピコセルに負荷分散するCRE技術が重要であり，筆者らは，パーソナルセルを指向する適応制御型CREを提案し，その特性評価を行ってきた．
本稿では，2GHzで動作するマクロセルと3.4GHzで動作するピコセルから成る異周波HetNetにおいて， 256-QAMを適用した場合の適応制御型CREのユーザスループット特性を明らかにする．

次世代の移動通信システムではシステム容量を増大するためにヘテロジーニアスネットワークHetNetの研究が盛んである．また，さらなる高速化を目的として広い帯域幅を利用出来る高周波帯の利用も注目されている．しかしながら，帯域幅の異なる異周波HetNetの検討は十分行われていない．本稿では，2GHzで動作するマクロセルと28GHzで動作しマクロセルの10倍の帯域幅を有するピコセルのHetNetについて検討する．特に，ピコセルへの負荷分散を促進するCell Range Expansion (CRE)技術に対するユーザスループット特性を明らかにする．

本稿ではNTTドコモが実施主体となり総務省より請負った，平成30年度「屋外において平均4-8 Gbpsの超高速通信を可能とする第5世代移動通信システム（5G）の技術的条件等に関する調査検討の請負」における試験の一部として，観光産業への5G活用を想定し東武鉄道，日本電気，シャープ，インフォシティの協力のもと2018年11月に実施された，SL（Steam Locomotive：蒸気機関車）列車への5G 無線伝送実証試験について報告する．

本稿では，5G移動通信環境を想定した8K映像無線伝送に関し，観光産業への活用を想定した5Gのユースケースの実証試験として，2018年11月に実施した，地方観光資源として復刻運行されているSL（Steam Locomotive：蒸気機関車）の乗車体験を向上させるための8Kライブ映像無線伝送試験について報告する．

筆者らはデジタルビームフォーミング（BF）方式を採用した超多素子アクティブアンテナシステム（AAS）に着目しており、国土交通省国土技術政策総合研究所の試験走路で移動端末に対するデジタルBFの有用性を検証してきた。本稿では東武鬼怒川線SL鉄道に端末を載せて移動させた場合のデジタルBF追従性能を評価したので報告する。

第5世代移動通信システム（5G）では，超広帯域を利用できる可能性がある高周波数帯の活用が期待されるが，その際には高周波数帯の伝搬損失を補償する超多素子アンテナによるビームフォーミングが必須となる．このとき，移動するユーザに対しては，ユーザ方向にビームを適応的に切り替えるビーム追従が求められる．筆者らは，これまでにビーム追従機能を備えた28 GHz帯5G伝送装置を用いて，郊外の鉄道環境において直線の線路上を走行する列車に対する伝送実験を行ってきた．本稿では，都市部の鉄道環境でカーブする線路沿いに28 GHz帯5G基地局を配置した伝送実験を実施したので，実験で得られた下り伝送特性について報告する．

OFDM方式において，伝搬路推定は多値化を施す際に不可欠となるだけでなく，その精度の向上は，周波数有効利用の観点から重要な課題である．本稿では，通常適用されるLS (Least Square)の特性向上をねらいとして，圧縮センシング(CS : Compressed Sensing)による外挿を用いた伝搬路推定法を提案する．具体的には，LSにより得られた周波数応答に対して，CSにより得られたガードバンド部分の周波数応答を外挿し，時間領域の雑音軽減を実現するものである．また，雑音軽減効果を高めるべく，CSとLSにより得られた有効サブキャリヤ内の周波数応答の相関によりCS外挿の可否判断を行うことを特色としている．さらに，提案方式の有効性を，LSを比較対象にとってBERの観点から計算機シミュレーションにより検証する．

マルチパス伝搬環境に対しては，複数のサブキャリアを用いるOrthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) が有効である．しかし，OFDMではサブキャリア間隔が狭くなり，移動環境においてドップラーシフトに起因するキャリア間干渉 (ICI) への対応が課題となる．本稿では，大きなドップラーシフトが存在する下で，ICIの影響を低減するために，OFDMにintercarrier interference self-canseller (ICISC) と2重差動符号化を用いる方式を提案する．

本稿では，時間的に変動する周波数オフセットに有効な，1つのサブキャリアをトーンとした差動OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) のためのAFC (automatic frequency control) 方式を提案する．周波数オフセットが時間的に変動する場合，短いトーン観測時間にて周波数オフセットを推定する必要がある．しかし，短いトーン観測時間では，周波数オフセットの推定精度が低下する．この問題を解決するために，本稿では，広いカバレッジと高い推定精度を両立する多重開ループ周波数オフセット推定 (MOLFE)によるAFCを用いた差動OFDMを提案する．次に，計算機シミュレーションにより，提案するMOLFEを用いたAFCにより，短いトーン観測時間にて，良好なBER (bit error rate) 特性を実現できることを示す．

次世代無線通信システム(5G)の実現に向け，限られた周波数資源を有効に活用することは重要な課題であると考えられる．現在広く採用されているOFDM変調方式では，高い帯域外放射電力が問題視されており，各々のOFDMシンボルに窓関数処理を行うWindowed-OFDM(W-OFDM)方式が提案されている[1]．しかしながら，窓処理によってCP(Cyclic Prefix)の一部に不完全な巡回性が生じ，有効なCP長が短くなるため長い遅延パスに対してブロック間干渉(IBI)を引き起こすことが考えられる．本稿では，W-OFDM方式における遅延パスに対する性能をBERの観点から評価するとともに， IBIの影響を軽減するために時間領域等化FIRフィルタ(TEQ)を用いた場合の検討を行う．

5G/B5GではeMBB（enhanced Mobile Broadband）に加え、mMTC（massive Machine Type Communications）によるIoT(Internet of Things)サービスが期待されている。mMTCでは、非同期通信のための低ACLP（Adjacent Channel Leakage Power）、端末低消費電力化のための低PAPR(Peak to Average Power Ratio)が要求される。本文では、低ACLP・低PAPRを達成するため、筆者らが提案しているOQAM (Offset Quadrature Amplitude Modulation)-DFTs-OFDM(Discrete Fourier Transform spreading Orthogonal Frequency Division Multiplexing)にオーバーラップウィンドウ処理を適用したOverlap-Windowed-OQAM-DFTs-OFDM方式を提案し、計算機シミュレーションにより基本特性を評価したので報告する。

VP (Vector Perturbation)に基づくプリコーディングを採用したMU-MIMO (Multi User-Multiple Input Multiple Output)において，所要送信電力を最小化する最適摂動ベクトルを検出するLR-SE-VP (Lattice Reduction-Sphere Encoding-VP)の摂動ベクトル探索へ，最深部までの予想メトリックを用いるAアルゴリズムを適用した際の特性を明らかにする．計算機シミュレーションによる特性評価の結果として，基地局アンテナ数が4，8，16のとき，Aアルゴリズムを適用することによる基準BER=10^(-3)と10^(-6)を達成する所要SNRの劣化量は0.5[dB]以内であり，摂動項の探索回数の削減効果は送信アンテナ数の増加に伴い大きくなることを明らかにする．

Massive MIMOは多数の送信アンテナを持つことにより，ヌル制御をしないMatched-Filter(MF)プリコーディングを適用しても，ユーザの増加による干渉の影響を抑え通信品質を向上させることができる．これまでの研究では，ユーザあたり1つの受信アンテナを持つ場合におけるアウテージ確率に関する数式モデルが提案されている．本稿ではこれを拡張し，ユーザが複数の受信アンテナを持つ場合について性能評価および定式化をする．

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，チャネル推定値に基づくウェイトを初期値としたセミブラインド(SB)定包絡線及アルゴリズム(CMA)及び判定帰還型チャネル推定(DFCE)を用いたアップリンク干渉抑圧方式を提案した．CMAはその特徴から複数の振幅を持つQAM信号への対応が課題であった．本稿では，セミブラインド多値定包絡線アルゴリズム(SBMMA)及びデータ部を利用したMMSE-SMIを適用することによるQAM信号への適用領域の拡大を図る．

MU-MIMOの非線形プレコーディングの一つであるTHPは，線形プレコーディング(LP)と比較して雑音強調を抑圧できることから，より一層の大容量化が実現できる．特に，THPでは，LPと異なり，modulo lossの影響が生じることから，その影響を考慮した上で，上位のユーザスケジューリングを含めた特性をシステムレベルで評価することが重要と考えられる．THPのシステムレベル評価では，modulo lossの影響を0.5dBの固定劣化として算入したものがあるが，その影響を正確に考慮したものは見当たらない．本稿では，ユーザスケジューリングとしてProportional Fairness(PF)が適用されたときのTHPのシステム容量をmod-Λチャネルを用いて正確に算定する．また，PFのメトリックの算出に対して，mod-Λチャネルに基づく正確な方法とシャノン・ハートレーの定理に基づく簡易な方法が与える影響についても考察する．

Massive MIMOにおいて，BB回路およびRF回路の数を大幅に削減できるアナログ・デジタルハイブリッド型構成が検討されている．しかしながら，受信信号の自由度が大幅に減少するため精度良くインパルス応答が推定できず，送信ウェイトを制御することが困難となっていた．そこで本稿では，上り回線でチャネル推定を行い，下り回線では推定したチャネルインパルス応答を用いて，AB（Analog Beamforming）行列を推定する．その後，等価チャネル行列を基に，ブロック対角化を実現するようDB（Digital Beamforming）のプリコーディング行列を制御する方法を提案する．

OFDM では, ピーク電力対平均電力比(PAPR) の低減が課題となる. 著者等は帯域外輻射および帯域内歪み電力を許容値以下に抑えながらOFDM のPAPR を低減させるピークキャンセラ方式を提案した. 本稿では, 多素子MIMO-OFDMシステムにピークキャンセラを適用した場合に, 余剰のアンテナ自由度を活用した歪み補償技術を検討する. 計算機シミュレーションにより帯域外輻射電力(ACLR) およびビット誤り率(BER) 特性を評価し, その有効性を示す.

ビームフォーミングを行うアダプティブアレーアンテナの重み推定法としてSMI(Sample Matrix Inversion)法がある．これまでSMI法の改善として共通共分散行列を用いる手法が提案されてきたが，重み推定精度の向上とパイロットシンボル数増加による伝送効率の低下はトレードオフの関係にある．そこで本稿では，パイロットシンボル数を増加させることなく重み推定精度を向上させることを目的とし，従来の共通共分散行列を用いたSMI法で判定した初期解を用いた判定帰還による重み推定を行う手法を提案する．

無線通信における自システム内の同一チャネル干渉は受信性能低下を引き起こす．そこで，既知系列により推定したSINR を用いて複数の固定ビームを選択・合成することで干渉を抑圧する方式が検討されている．また，差動時空間ブロック符号（DSTBC）方式は高速移動環境で安定した通信に有効な方式である．しかし，高速移動によるチャネル推定精度の劣化で，差動復号前のSINR を用いるとビームを選択・合成できない課題があった．そこで，既知系列を用いてDSTBC 復号後のSINR を推定し，ビームを選択・合成する方式を提案する．本稿では，計算機シミュレーションにより，提案方式の受信性能を評価し，提案手法の有効性を示す．

OFDMは，ガードインターバルの挿入により，マルチパスフェージングを1タップの等化処理で克服できるものの，方形波伝送の適用により，帯域外輻射が大きくなることから，非同期システム間の隣接チャネル干渉問題が特に深刻となる．一方，FBMCは，波形整形された波形の適用により，帯域外輻射を抑圧できることから，システム間干渉の軽減に有効となる．本稿では，FBMCあるいはOFDMからなる非同期システムを対象として，隣接チャネル干渉を考慮したシステム容量を隣接システム間のD/Uやガードバンドをパラメータにとって評価する．

近年自動運転の研究開発が盛んに行われている．面的最適化を伴う自動運転システムの実現には無線通信が不可欠であり，その無線通信リンクは高速に移動する移動体のための伝搬路変動による劣化が大きく，また制御信号の遅れが事故にもつながることから，さらなる高品質低遅延伝送の実現が求められている．我々のグループでは，これに対し，車車間通信リレー協調伝送を活用した基地局遠方車両の高品質化手法をこれまで提案してきた[1]．本稿では，より実際的な環境における伝送性能改善を目指し，SUMO (Simulation of Urban MObility)移動シミュレータを用いて車両の動きを模擬し，道路ネットワークにおける車車間協調通信のペアリング確率を算出した．そして道路上の車両数を増やし，多元接続を行いつつ信頼性を確保するようなスケジューリング手法の適用を行った際の提案手法の有効性をシミュレーション解析により明らかにした．

無線帯域資源不足への対策として, LTE の周波数帯域を免許不要帯域に拡張するLTE-LAA (LTE-Licensed Assisted Access) が検討されている．しかし，免許不要帯域は主にWi-Fi が使用しているため，干渉制御が必要となる．LTE-LAAでは，干渉制御としてLBT (Listen Before Talk) が用いられる．LBT において，LTE-LAA BS (Base Station) は, まずキャリアセンス(CCA : Clear Channel Assessment) を行い，キャリアを検知した場合はランダム時間待機(バックオフ) し，再度キャリアセンスする．一方，キャリアが検知されなければ，パケットを送信する．しかし, これだけでは，もしWi-FiユーザがLTE-LAA ユーザに比べて多い場合に，Wi-Fi ユーザのスループットが大きく低下するなど，WAP (Wi-Fi Access Point) の送信が妨げられる．本稿では, WAP の送信を妨げず，LTE のスループットを上げるようなLTE-LAA の干渉制御を目的として，Q 学習を用いたLTE-LAA BS の送信待機時間と送信時間の制御法を提案する．

現在，IoT デバイスの需要が増加するにつれ，低コスト長バッテリー寿命の端末が求められている．その解決策の一つとしてLPWA(Low Power Wide Area:低電力広域)の活用が考えられている．多くのLPWAではSub-GHz帯でスペクトラム拡散技術や超狭帯域技術を用いて通信を行うことで長距離通信を可能にし，単純なプロトコルとトポロジを用いることで消費電力や端末コストを削減している．その中でも特に注目されているのがオープンスタンダードであるLoRaWANである．しかし，既存のLoRaWANでは各LoRa端末のDutyCycleを1\%の固定値としており，周辺システムの影響やLora端末数の変化に対応したデータレートが得られないという課題があった．そこで本稿では，許容干渉時間比率と許容パケットロス率に応じてDutyCycleを設定するアルゴリズムを提案し，その有効性について検討する．

C-V2X(cellular vehicle to everything)の内，車両同士が直接通信するV2V(vehicle-to-vehicle)ではmulticastやbroadcastで隊列走行や事故防止等に用いる通信が想定されており，99.999%以上のPRR(packet reception rate)が要求されている．筆者らは高信頼性を満たすためにBi-modeを検討し，本稿はその評価結果を報告する．

伝送遅延時間に厳しい制約のあるIoTシステムにおいて，アンライセンス帯でCSMA/CAにより通信する場合，端末（UT）数の増加に伴いパケット衝突が多頻度で発生し，伝送遅延時間が非常に長くなる．この問題を解決するため，本稿では，RTS および拡張CTS（eCTS）を用いたメトリック合成型マルチユーザ検出（MUD）を提案し，その伝送遅延時間特性を明らかにする．

包絡線変動量が小さく優れた電力効率を特長とするFSK（Frequency Shift Keying）方式により変調された信号に対し，更なる信頼性向上のために送信ダイバーシチとしてSTBC（Space-Time Block Code）方式を適用した場合，STBC符号の影響により一方の送信アンテナにおける信号では周期的に振幅値0への落ち込みが生じ，包絡線変動量増大による送信電力効率の低下を招く．そこで、本稿ではSTBC符号へ位相回転処理を付加することでアンテナ間の包絡線変動を一定とし，さらに，振幅値0への落ち込みを抑止することで包絡線変動量の増大を抑圧する，FSK用位相回転送信ダイバーシチ方式を提案する．

NRのアップリンクでは，信頼性確保のため，PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)の繰り返し送信が仕様化されおり，符号化利得獲得のため，繰り返し毎にリダンダンシーバージョン(RV)の変更が可能となっている．加えて，周波数ダイバーシチ効果獲得のため，送信スロット間の周波数ホッピング(FH)も適用可能である．
本稿では，繰り返し送信におけるRVパターンとFHパターンについて検討し，伝送特性を計算機シミュレーションにより評価する．

本稿では，Full Duplex (FD)[1]における自己干渉(SI: Self-Interference)と希望波信号の推定値を生成して交互に受信信号から差し引く繰り返しディジタル自己干渉キャンセラ(DSIC: Digital Self-Interference Canceller)[2]を用いたときの平均ブロック誤り率(BLER: Block Error Rate)の観点から，変調方式に対するSIの推定精度を評価する．

本稿では，5G New Radio (NR)の同期信号を用いたときの，Precoding Vector Switching (PVS)送信ダイバーシチを適用した場合の物理セルID (PCID: Physical Cell Identity)検出確率を計算機シミュレーションにより評価する

本稿では，5G New Radio (NR)の同期信号を用いたときの，同期信号を含む同期信号バーストセット (SSBS: Synchronization Signal Burst Set)の多重間隔に対する物理セルID (PCID: Physical Cell Identity)検出確率を計算機シミュレーションにより評価する．

現在，IoTなどのデバイス間通信に向けて超多数の多元接続方式が検討されている．その一つとして，SCMA (sparse code multiple access)がある．SCMAは0を含む変調信号点とスパースな周波数拡散行列を用い，多数端末の同時接続を実現する手法である．本稿では，複素信号点を有する16点SCMAを用いた100端末の同時接続を想定し，周波数相関性が異なる伝送路において，ガウス確率伝搬法 (GaBP) による検出性能評価を行った．

大規模MIMOシステムの信号分離では，演算量を削減できるGaBP法が有効である．しかし，多値化への対応は簡単ではなく，16-QAM信号をQPSK信号の重畳表現することを提案した．
このとき，送信アンテナ数と受信アンテナ数が同程度の場合，重畳により実際上は過負荷となるため特性が劣化する恐れがある．これに対し，DAMPが提案されている．本稿ではGaBPとDAMPを用いた検出特性の比較を行う．

本稿では，軟入力の振幅制限を行う過負荷繰返し線形MIMO受信機を提案する．私たちがこれまで検討してきた過負荷MIMO通信路における繰返し軟判定復号によって，MLDを上回るBER特性を得ることができたが，BER特性がフロアを引いてしまうという問題があった．そこで，軟判定信号値が閾値を超える場合に信号値の入力制限を行うことで，誤った尤度をもつ信号の影響を低減する方法を提案し，そのBER特性を計算機シミュレーションにより評価する．

マルチユーザMIMOシステムでは，事前に干渉を除去するプリコーディングを行うために下り回線のチャネル情報 (CSI)を必要とする．しかし，チャネルは時変動するため，その追従には頻繁にパイロットシンボルを送信する必要がある．未来のチャネルを予測することで，その送信頻度を抑えることができる．チャネル予測手法として，マルチパスの分離・予測・再合成を行うSOS法は予測範囲を広げることが期待できる．本稿では，OFDM信号において各サブキャリアのCSIを用いて連立方程式を立て，それらの近似解を求める手法と圧縮センシングを適用する手法のそれぞれについてマルチパス分離を行い，チャネル予測精度を評価する．さらに従来のIDFTを用いた手法との特性の比較を行う．

電波の到来方向推定は，無線通信端末の位置推定や各種レーダに応用される技術である．計算資源が発展した近年では，計算量が多いものの従来手法より高い精度で推定できる圧縮センシングを用いた手法が提案されている．筆者らは，Hintonらの研究を皮切りに画像，音声，言語などの分野で盛んに研究されるようになった深層学習を用いた推定手法を提案し，整数角度条件での検討を行った．本項では実数角度に拡張し，性能評価を行う．

周波数領域等化(FDE: Frequency Domain Equalizer)を用いるLine-of-sight (LOS)-Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)の受信機構成が提案されている[1]．本稿では，FDEを用いるLOS-MIMOにおけるCode Division Multiplexing (CDM)パイロット信号多重を用いたときのビット誤り率(BER: Bit Error Rate)に対する周波数領域のチャネル応答の平均化効果を計算機シミュレーションにより評価する．

移動体通信において高速フェージングによる時間変動するチャネルを推定する方法として、受信信号を判定帰還し繰り返しチャネル推定を行う方法(ICE)がある。 この方式にブロック符号を用いると、受信側での復号の際、全てのデータの受信を待つ必要がありブロックサイズが大きい場合遅延が大きくなる。この問題を解決するため、本研究ではデータを分割しブロックサイズを小さくすることで処理遅延を低減しつつ、性能の改善を可能にするチャネル推定法を提案する。

移動体通信において，所望のセルの基地局からのパイロット信号と同じ信号を他のセルが使用し，パイロット信号が混信してしまいチャネル推定精度が落ちるパイロットコンタミネーション（pilot contamination）が生じる．またチャネル推定法の一つであるHTRCI（High Time Resolution Channel Interferometry）は，MIMO伝送において複数パスのチャネル推定を1シンボルで実現可能であり，受信側で観測されるインパルス応答を加算することで雑音の低減されたチャネル情報を推定できる．本研究ではこのHTRCIを改良し，パイロットコンタミネーションを除去する手法を提案する．これにより複数セル間に亘るチャネル推定を行い，端末局においてMLDを適用し，セル間干渉を除去する．

MIMO SC-FDE では，空間多重による高速伝送を実現可能であるが，受信側で伝送路等化と信号分離の両方を実現するウェイトを計算する必要がある．送受信アンテナ数と周波数ポイント数が多くなると，その演算量が増加してしまう．逆行列演算を含む最適なウェイトを求める周波数ポイントをに減らし，その間を補間することによって演算量を削減することが可能である．また，受信アンテナ数の多いシステムでは，最大比合成ダイバーシチ (MRC)のウェイトを用いることも有効である．筆者らはこれまで，主に平均誤り率の観点から特性評価を行ってきたが，特定の変調方式と誤り率訂正に限定される．
本稿では，達成可能スループットを用いて演算量削減の評価を行う．

4K・8K映像の伝送が可能なミリ波SHVワイヤレスカメラの伝送方式として一般的に電力増幅器の歪の影響を受けにくく電力効率に優れたSingle-Carrier – Frequency Domain Equalization (SC-FDE)方式の適用を検討している．SC-FDE方式では，パイロット信号のUnique Word (UW)を挿入し，データシンボルの平均電力よりもUWの平均電力を大きく(ブースト)することでチャネル推定精度を高める伝送特性の改善を進めている．本報告では，UWをブーストした時のMMSE基準等化における信号対雑音電力比の補正，及びチャネル推定の精度を向上する手法を提案し，シミュレーションにより所要C/Nが低減することを確認したので報告する．

The energy efficiency should be a main design target for 5G RF front-ends (RFFEs) in order to achieve a low network operation cost. In this work we investigated the effect of the Tx signal processing architecture on RFFE total DC power consumption and the quality of the transmitted signal in terms of ACLR and EVM. We show that crest factor reduction can be successively excluded from the Tx signal processing chain in order to increase RFFE efficiency and simplify the hardware design.

Using our Waseda 5G hardware design equipment, we explored the transmission performance in the environment of indoor and outdoor at the Waseda campus. The experiment frequency is 28GHz band and the specification for conducting the 5G trial is corresponding to 3GPP documents based on Verizon specifications. The evaluation is achieved on the conditions of long-distance transmission experiment in the courtyard and short transmission experiment in the hall.

第5世代移動通信システム(5G)における大容量通信実現のため，超高密度分散アンテナシステムが提案されている．本システムでは多数のアンテナ素子を多数の送信点（Transmission Points: TPs）に分散し，TPを超高密度に分散配置することで，端末基準の仮想的なセルを構築・動的制御することで各端末の受信電力を向上させ大容量化を図る．従来検討では，屋内外実験による分散配置による容量向上効果の検証や集中配置と分散配置の比較，送信点の素子選択などのアルゴリズム検討がされている．本稿では，送信電力の観点も含め，屋内環境で最適なエリア構築に資する送信点設計指針を屋内伝送実験により導く．

アクセスポイント間協調ビームフォーミング (CB)DL伝送実験結果について報告し，CB効果によりオフィス環境にて多重端末数15UEまでは多重端末数に比例した推定DLシステムスループットが得られることを確認した。

第5世代移動通信システムでは，送信アンテナを超高密度に配置し，それらの無線送信を協調制御することにより，システム容量の向上を図る超高密度分散アンテナシステムが検討されている．本システムでは，電波干渉を考慮しながら，全送信アンテナと端末とを対象に，最適な送信組合せを決める協調無線リソーススケジューリングを行う．この処理では大量の計算を行うのに対し，処理に費やせるスケジューリング周期は最短数百マイクロ秒程度にまで短縮されることが検討されている．本稿は，スケジューリング周期が短縮され，1 端末あたりの計算時間が十分に確保できない場合において，無線スループットを改善する手法を提案する．

本稿では，Ericsson社・Intel社との実験協力による基地局・移動局のビームフォーミング・ビームトラッキング技術について報告する．これまで，準ミリ波（28 GHz）を用い，超多素子アンテナ（Massive MIMO）を用いた移動局・基地局ビームフォーミングを実装した5G伝送実験を用いて，屋内外伝送評価を実施した．本稿では，お台場に構築した5Gトライアルエリアにおけるモビリティ検証を基地局ベースバンドユニットを跨いだハンドオーバー機能（Inter-BBU HO）を実装した5G伝送実験装置を用いて実施し，実験結果について報告する．

本報告では見通し外環境における通信品質の改善に向けて，反射波の伝搬方向およびビーム幅を反射板の設置方法によらずに自由に設計可能なメタマテリアル技術を適用した反射板による5Gエリア補間技術を検討した結果について報告する．

5G では，28 GHz 帯が有力な候補バンドとして検討されており，高周波数帯を用いた伝送実験としてセルラーV2X の検証が進められている．5G では高い伝搬損失を補うため超多素子アンテナを用いたビームフォーミングの利用が想定されているが，車両の走行位置に応じて適切にビームを受信するため，車両に設置するアンテナは無指向性かつ，車両による侵入損失を抑制できることが望ましい． 本稿では28GHz 帯車両ガラス設置型アンテナを用いた下り伝送特性を報告する．

第5世代移動通信システム(5G) の実現のために，高SHF帯においてハイブリッドビームフォーミング(BF)を用いるマルチユーザ Massive MIMO 技術を用いたFBCP (Fixed analog BF and CSI-based Precoding)の検討を行われている．マルチユーザMIMOではスループットを向上するにはユーザ間のチャネルの直交性が高いユーザを選択する必要があるが，演算量の削減が課題となる．本稿では，低演算量ながら，ユーザ間の公平性を考慮しつつ高いシステム効率を実現するユーザ選択法を提案する．

第5世代移動通信システム（5G）の実現に向け，著者らは高SHF帯におけるActive Phased Array Antenna（APAA）によるアナログビームフォーミングと，Multiple-Input Multiple-Output（MIMO）におけるディジタルプリコーディング処理を組み合わせたハイブリッド・ビームフォーミング技術の検討を行い，28GHz帯APAA-MIMOシステムを開発し，これまでに，電波暗室におけるシングルユーザMIMO（SU-MIMO）16ストリーム空間多重伝送実験を行っている．本稿では，屋外環境における28GHz帯500MHz帯域幅APAA-MIMOシステムを用いたSU-MIMO16ストリーム空間多重伝送実験結果を報告する．

第5世代移動通信(5G)における空間利用の高度化に向けて，Massive MIMO(multiple-input multiple-output)を用いたマルチユーザMIMO(MU-MIMO)が盛んに検討されている．5Gでは高SHF(super high frequency)帯等の高周波数帯の利用が見込まれており，適用シナリオの1つとして端末が密集する稠密環境も想定されている．本稿では，超稠密環境における高周波数帯Massive MIMO下りリンク伝送について，基地局アンテナ配置及びプリコーディング手法による特性比較を行う．評価結果から，基地局アンテナを集中配置させ，更に非線形プリコーディングを適用することで良好な特性となることを明らかにする．

近年急増しているトラヒック量に対応するために，5Gでは，大規模MIMOシステムにおける分散アンテナシステムの研究が盛んに行なわれている．著者らはこれまで，ユーザ端末 (UE)が一つのアンテナ素子を有する場合の分散アンテナシステムについて検討してきた．本稿ではUEが二つのアンテナ素子を有する場合について，ブロック対角化 (Block Diagonalization, BD)法，ブロック最大SNR (Block SNR Maximization, BSM)法の二つによりプリコーディングを行った際の集中配置と分散配置のチャネル容量特性の比較を行う．

近年，第5世代移動通信システム実現に向けた検討が盛んに行われており，無線バックホールへの期待も高まっている．我々は伝送距離5km，伝送速度20Gbpsを目標に，広帯域が確保可能なEバンドをターゲットとして試作機開発を行ってきた．本報告では，試作機を用いて900mの伝送距離で行ったフィールド試験結果を示す．

軌道角運動量(Orbital Angular Momentum: OAM)モード多重では，等間隔円アレー（Uniform Circular Array: UCA）を送受信側にそれぞれ配置することを前提として，チャネルを離散フーリエ変換/逆変換行列によって固有値分解する．一方，固有ビーム空間分割多重 (Eigenbeam-Space Division Multiplexing: E-SDM）はチャネルの特異値分解によって直交ビームを生成する．本稿では，レイトレーシングで取得したチャネル情報を用いて，既に他の文献でも述べられている両者の等価性の確認を行う．さらに，大地反射波が存在することでOAMモード多重の直交性が崩れる場合での通信容量の評価を行う．

近年，電磁波の角運動量をベースとした直交モードを用いて情報伝送を行うための研究が行われている．このモードの生成法には，ループアンテナを用いる方法と，円形アレーアンテナを用いる方法が知られてる．これらの方法の球座標系におけるベクトルポテンシャルを求め，両者の関係について述べる．

無線通信の大容量化の実現手段として電磁波の軌道角運動量(OAM: Orbital Angular Momentum)を用いた空間多重伝送方式が注目されている．OAM多重伝送はOAMモードの直交性を利用した空間多重伝送方式であり，円形に配置したアレーアンテナ(UCA: Uniform Circular Array)を用いることでOAMビームを生成することができる．これまでに，複数のUCAを用いたOAM-MIMO多重伝送技術により28GHz帯・10mで100Gbps超の伝送に成功しており，さらなる伝送容量の増大には偏波を用いて空間多重数を倍増させることが考えられる．本稿では，OAM-MIMO多重において交差偏波の干渉を加えた状態で，各偏波100Gbps超の伝送実験結果を報告する．

現在，交通事故の解消を達成することを目的として自動運転技術の開発が進められている．自動運転車の代表例であるコネクテッドカーは歩行者の位置情報をLTE（Long Term Evolution）セルラシステムで取得し，近距離を前提とした通信では通信不可能な離れた他車と共有することができる．本稿では，車道に近く飛び出す危険性が高いと判断される歩行者のみ位置情報を送信することで，コネクテッドカーが送信する情報量を抑える手法を提案する．また，複数のコネクテッドカーが同じ歩行者を検知している場合，その歩行者と最短距離であるコネクテッドカーのみにその位置情報の送信を担当させることで，歩行者の位置情報の重複を防ぐ手法も提案する．

コネクテッドカーの普及期でも手動運転車が一定量は存在すると予想されるので，コネクティドカーの制御に際しては手動運転車の情報収集も必要である．提案方式では，手動運転車はコネクテッドカーに検知され，その位置情報が運行管理システムに送信されるが，その効率的運用のためには無線リソースの効率的利用が必要である．提案方式では複数のコネクテッドカーが同じ手動運転車を検知している場合，その手動運転車と最短距離であるコネクテッドカーのみにその位置情報の送信を担当させるとともに，担当している手動運転車が検出範囲外に出た場合における当該手動運転車の位置情報取得を他のコネクテッドカーに引き継ぐハンドオーバ処理を行う

本研究では，屋内空間内における自動運搬車の軌道計画に用いる動態情報取得のためのセンサを屋内空間に設置するシステムを想定し，センサとして周辺物体との距離を広範囲で正確に把握できる測域センサ(LiDAR)を用いる．LiDARは最も近い物体しか計測できず，不検出領域が存在するため，複数地点にLiDARを設置し多方向から取得した情報を統合することでLiDARの不検出領域を少なくすることを検討する．また，LiDARの計測データは点群であり，そのままでは動態情報として使用できないため，統合情報を基にしたクラスタリング及びID送受信による移動体のトラッキング，移動の有無に基づいた物体の種別による，動態情報の位置精度を向上させる物体認識手法を提案する．

本研究では，屋内空間に複数のLiDARを設置し，取得した動態情報を各運搬車へブロードキャストすることで各運搬車の自律走行を実現するシステムを想定する．LiDARは最も近い物体しか計測できないため，どのLiDARからも計測不可能な遮蔽空間が存在する可能性があり，遮蔽空間内では運搬車は自己位置と不可視エリア内に存在する他の運搬車の位置の把握ができないため自律走行が不可能となる．そこで，各運搬車が遮蔽空間内では自己位置を推定し，その情報を管理システムにアップロードすることで遮蔽空間内においても各運搬車が互いの位置を把握する手法を提案する．また，推定位置の誤差による影響を抑制することについても検討する．

交通事故防止のために，ミリ波レーダを使用した車外物体識別の需要が高まっている．レーダを用いた方法では，電波を物体に照射し，反射波を解析して得られる物体との相対速度・相対距離・信号強度といった情報に基づいて，教師あり機械学習を用いて識別する．しかし，従来手法では，1サンプル時間ごとに特徴量を抽出しており，抽出した特徴量の時系列的な変化を捉えられない．本稿では，算出した特徴量の時間変化を，時間窓を設定し，その中の平均および分散を算出することで，物体の動きをより正確に捉える手法を提案する．実際に歩行者，自転車，缶，ボールなどを車両前方で横断させた実験を行い，提案法によって識別精度が向上することを確認した．

近年，位置情報を利用したサービスの需要が拡大している．屋外での位置推定には GPS (Global Positioning System) の利用が一般的であるが，屋内では NLOS (Non Line of Sight) 環境となり推定精度が低下する．そのため，屋内位置推定では，小型かつ省電力で普及率の高い BLE (Bluetooth Low Energy) の RSSI (Received Signal Strength Indicator) を用いた位置推定手法などが提案されている．本稿でもこれを用いてRSSIのフィンガープリントを多クラスSVM (Support Vector Machine) により判別し位置推定を行う．さらにSVMにより得られた時系列の位置情報を事前情報とし，これに対して推定対象の運動モデルに基づくカルマンフィルタを適用することで推定および追跡能力の向上を目指す．以上を市販のBLEドングルを装着した送受信機を用いて屋内位置推定実験により実証する．

近年，位置情報を利用したサービスが拡大している．屋外での位置推定には全球測位衛星システムの利用が一般的であるのに対し，屋内では NLOS (Non Line Of Sight) 環境となり推定精度は低下する．屋内位置推定の一種として，小型で省電力かつ普及率の高い BLE (Bluetooth Low Energy)の RSSI (Received Signal Strength Indicator) を用いたフィンガープリントによる位置推定手法が提案されている．観測した RSSI の分布を解析的にとらえることは困難であることから，本稿では機械学習を用いた試行的手法を利用することで推定を行う．送信機が無指向性であっても，屋内環境では送信機の微妙な位置や向きの違いで RSSI 分布の特性が変化する．また，スマートフォンのような多機能端末にはジャイロセンサも標準搭載されていることが多いことから，本稿では，BLE の RSSI を用いた多数の受信機による大規模観測に加え，ジャイロセンサによる角度情報を利用して，推定精度をより向上させる手法を検討する．

Wireless Sensor Networkは，広範囲な領域に多数の無線センサを配置し，無線センサからの情報を伝送及び収集する通信ネットワークであるが，電力供給困難な場所に配置されるため，省電力化が求められる．
従来のパケット伝送方式では，送信誤りが生じるとNAKを返送しパケット再送を行っていたが，伝搬環境が劣悪な場合には，頻繁に送信誤りが生じるため，再送回数の増加に伴い消費電力が増大するという問題があった．
この問題を解決するため本稿では，再送を行わず，レートレス(LT)符号を適用して誤りに耐性のあるパケット伝送及び収集法を提案する．計算機シミュレーションにより，提案方式のパケット誤り率特性を明らかにする．

近年、インフラの老朽化や自然災害による事故の予防手段として無線センサネットワークが注目されている。本稿では、様々な環境でロバストに活用できるよう、時変動の速さが異なる伝搬路でも適切に無線通信先を管理しセンサネットワークを維持する通信方式を提案する。

An important goal of robotic wireless networks
(RWNs) is to successfully accommodate a number of
robots in resource-constraint wireless networks such as
wireless LANs (WLANs). This paper proposes a clustering
scheme based on available radio resources in order to
increase the number of operatable robots.

Massive MIMO (multiple-input multiple-output) では，その膨大なアンテナ数ゆえ，チャネル推定に利用するパイロット信号や，チャネル状態情報（CSI）のフィードバック量が問題となる．この削減法の一つとして，一部のアンテナからのみパイロット信号を送信し，残りのアンテナのチャネルを，空間相関に基づき補間する手法が存在する．また，補間に必要な計算量を減らすため，平面アンテナ配列全体を線形方向に分割して補間する方法がある．しかし，この方法ではチャネル推定精度がある一定以上に改善されない．本稿では，全体をいくつかの小さい平面に分割して補間する方法を提案する．シミュレーションにより，提案法は分割しない場合に比べアンテナ数の増加に伴う計算量の増加を抑えつつ，線形分割法よりチャネル補間精度が改善することを示す．

Massive multi-user MIMO (MU-MIMO) systems are regarded as a promising technique to satisfy high speed, low delay, and high capacity demand for wireless communications. MU-MIMO system requires accurate channel state information (CSI) to exploit spatial diversity. However, accuracy of CSI is usually degraded by pilot contamination. The MMSE estimation is a good method to mitigate pilot contamination, however, with high computational complexity. In this report, we propose a low-complexity MMSE channel estimation method which restricts the dimensions of long-term channel covariance matrices in MMSE estima-tion and share simulation results.

TDDに基づくMassive MIMOでは, チャネル推定のため, ユーザから基地局にパイロット信号を送信する. パイロット信号の長さはチャネルの時変性に制限され, 直交パイロット信号の数は有限個となる. それゆえ, 近接セルでは共通のパイロット信号が再利用される. そのため, 近接セルからの干渉を受けてチャネル推定精度が劣化するパイロット汚染が生じる. 本稿では, ニューラルネットワークを用いて, パイロット汚染発生時の受信信号に対応する所望チャネルを学習することで, パイロット汚染の影響を低減するチャネル推定法を提案する. 計算機シミュレーションにより, 提案法が従来法と比較してチャネルのMSE特性を改善することを示す.

Massive MIMO では，送信側のチャネル状態情報(CSI) 等を用いてプリコーディングを行うが，その計算量はチャネル数の増加と共に増大する．最適な線形プリコーダの1 つにRegularized Zero Forcing (RZF) があるが，逆行列計算のため計算量が多い．そこで，プリコーディングの計算量削減を目的として，逆行列を行列多項式で近似するTPE (Truncated Polynomial Expansion) が提案されている．しかし，TPE では近似行列多項式の項数が増えると，計算量がRZF 以上に増える問題点がある．本稿では，ノイマン級数(NEU)を用いた逆行列近似を用いて，より少ない計算量で同等のレートを達成できるプリコーディング法を提案する．

5GではDCをサポートしており、Massive MIMOによる狭域ビームを用いるときに、SgNB候補の切替に失敗する場合がある。その解決一手法として複数ビーム利用接続確立方式を提案している。
本発表ではフィールド試験で測定したRSSI値を用いて上述の方式におけるSgNB切替失敗率をシミュレーションにて評価した。

ミリ波通信における通信路遮蔽への対策として，カメラ画像から抽出される遮蔽者の位置，速度を用いて遮蔽を予測し，事前にハンドオーバ制御を行う，プロアクティブハンドオーバを検討してきた．本研究では，カメラ画像からハンドオーバの意思決定を直接下すフレームワークを提案する．画像には遮蔽者の位置，速度はもちろんのこと，遮蔽者の数，体格などの情報が含まれている．本フレームワークは，制御に必要な情報の抽出からハンドオーバの方策の獲得までを自動的に行える．ハンドオーバの方策の獲得には，画像を制御情報とする他のタスクでの方策獲得に成功している深層強化学習を用いる．2人の遮蔽者が歩行する状況で得たカメラ画像と受信電力に基づく評価において，1人の遮蔽者に対して行った先行研究と同様のスループット特性を示すことで，本フレームワークの実現可能性を示す．

Millimeter-Wave (mmWave) technology has been showing big promise for 5G. However, mmWave frequencies experience large propagation path loss and are very sensitive to blockages like human bodies and buildings. In this report, we propose a Multi Armed Bandit (MAB) based User Association (MBUA) for a typical user equipment (UE) in mmWave networks to reduce the number of blockages experienced by UE. We consider a mmWave network where base stations(BSs) are distributed in the landscape such that each UE will be served by secondary beam once the UE experiences blockage in the initial beam.

帯域内全二重では同一周波数で同時に送受信するため，既存の複信方式と比べ，周波数利用効率の向上が期待される．しかし，端末が自身の送信信号を強い自己干渉と して受信してしまうため，所望信号の復調を困難にする．本研究では，深層学習により送受信機全体の非線形性を考慮した自己干渉除去ができる可能性があると考え，深層学習のみによる自己干渉除去手法と，線形自己干渉キャンセラを組み合わせた自己干渉除去手法の有効性について確認する．

同一周波数で同時に送受信する帯域内全二重は既存の複信方式と比較して周波数利用効率の向上が期待される．しかし，自端末の送信信号が自己干渉として受信され，相手端末からの所望信号の復調を困難にする．自己干渉除去の手法として，線形自己干渉キャンセラがあるが，自己干渉が非線形歪みを有する場合は除去性能が劣化する．
本研究では，USRPで帯域内全二重の端末を構成し，ディジタルプリディストーションを用いて電力増幅器の特性を線形化することによって線形自己干渉キャンセラにおける除去量の改善を図る．

近年，マルチユーザMIMO技術と基地局アンテナ数を超えたユーザと同時通信する技術を併用し，Successive Interference Canceller (SIC) を用いた非直交多元接続 (Non Orthogonal Multiple Access : NOMA)とZero Forcing (ZF) による指向性形成を併用した多元接続が提案されている．しかしながら，NOMAでは選択したユーザによって通信の成否が決定される．本報告では，屋外実環境のデータを用いてNOMAとZFの併用伝送の性能を評価する．さらに，この併用伝送の成功確率を高めるためのユーザ選択法を新たに提案し，その効果を検証する．

長遅延波環境における広帯域シングルキャリアMIMOシステムでは，シンボル間干渉とストリーム間干渉を抑制する必要がある．これに対し，筆者らはCIR伝達関数行列の逆行列を送信ウェイトとして干渉を抑制するFIR型送信ビーム形成法を提案した．しかしながら，CIR行列の行列式が非最小位相の場合，送信ウェイトのタップ係数が発散する課題があった．
本稿では，CIR行列の逆行列を随伴行列と行列式の逆応答に分離し，それぞれ送信ウェイトと受信等化ウェイトに用いるシングルキャリアMIMOシステムを提案する．提案法では，受信側で双方向等化を行うことで，行列式が非最小位相の場合もタップ係数の発散を回避する．

UCAアンテナによるOAM伝送では，搬送波周波数，アンテナ素子数やアンテナ径といったパラメータにより，送信信号の空間的な電力分布及び位相分布が大きく変化し，通信距離により，受信特性が大きく変動することから,UCAの各種パラメータと通信距離を考慮した通信方式設計は極めて重要である．これまでに，複数のUCA を同心円状に多重させて，アンテナ径に冗長性を与える方式が提案されており，OAM信号の受信特性の安定化に極めて有効と考えられる．本稿では，アンテナ軸ずれといった現実的な条件が複数のUCAを用いたOAM多重伝送のシステム容量に与える影響を，UCA多重数をパラメータにとって取得・評価する．

This report first devises a correlated generalized SM-MIMO (GSM-MIMO) system with transmit antenna groups (TAGs). To alleviate the influence caused by channel correlations, we consider the interleaved grouping that provides an important insight for conceiving the proposed transmit antenna grouping. Finally, Monte-Carlo simulations are conducted to verify the analysis and reveal the performance gain of the proposed scheme.

近年，ケーブルの制約を受けずにメートルオーダで電力を送電可能なマイクロ波給電が注目を集めている．マイクロ波給電は，ITU-Rにおいても標準化に向けた取り組みがなされており，送電用周波数として5GHz帯が候補に挙げられている．5GHz帯を利用することでアンテナ素子を小型化することができ，狭ビーム生成・制御によって高効率な給電が期待できるが，一方で既存の無線LAN（WLAN）との適切な共存が求められる．そこでマイクロ波給電とWLANとの共存方式の検討を行った．

Massive MIMO (Multiple Input Multiple Output)伝送は，次世代無線通信において重要な技術として注目されており，既存のMU (Multi User)-MIMO伝送などと比較して飛躍的な通信速度の向上が期待されている．本研究では，CSI (Channel State Information)推定が不要となるマルチビームMassive MIMOのアクセス制御を考案し，ユーザの公平性を保つ手法の検討を行った．本報告では，ユーザの公平性を考慮した方式において高い伝送効率が得られることを確認したため報告する．

Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA
(CRDSA)は，時分割送信される複数の同一パケッ
ト（レプリカ）を逐次干渉除去により受信し，高いス
ループットを達成するメディアアクセス制御である．し
かし，マルチセル環境において，周辺セルからの干渉を
受けると，逐次干渉除去ができずにスループットが低下
することが予期される．
本稿ではCRDSA における評価セルのスループット
を向上させるために，評価
セルの端末数に対する周辺セルの端末数の比に応じ
て評価セルのレプリカ数とフレーム長を制御した．
その結果対策手法を用いてレプリカ数とフレーム長を制御するこ
とで評価セルの端末数に対する周辺セルの端末数の比が0.3 の
ときスループットを1.6 倍向上させることができた．

ローカル無線ネットワークにおいて，無線を用いる無線機間の同期確立手法が検討されている．遮蔽物によって経路が分断すると，無線を活用した同期制御では，各経路で同期誤差が蓄積し，TDMA ベースの無線ネットワークの場合，局間でフレームタイミング差が発生し，干渉の原因となる．
本稿では，3 つに分断した経路において，経路間のフレームタイミング差の縮小する同期制御方式を提案する．

近年，海外を中心にアンライセンス帯ミリ波を用いた大容量伝送システムを光NW未提供エリアへのインフラ用途（アクセス／エントランス）に用いる検討が行われている．本検討では，ユーザを収容する無線基地局の設置性向上・設備の収容効率向上を図るため，基地局の信号処理機能と送受信機能を分離しRoF(Radio over Fiber)を介して配置する方法を提案する．本稿では，従来の課題とそれに対する提案システムの概要を示す．

ミリ波RoF-FWA (radio over fiber – fixed wireless access) システムでは，BS (base station) の構成を簡易化してCS (central station) でビーム制御を行うことが望ましい．本稿では，BSの各アンテナに入力する波長を固定し，CSで位相制御を行うビームフォーミング手法を提案する．この手法ではファイバ長情報が必要であるが，ひとつのCSに複数のBSが接続されているミリ波RoF-FWAシステムに既存のファイバ長推定方法をそのまま適用することは難しい．そこで，時刻同期によりCSからWT (wireless terminal) が接続するBSまでのファイバ長を推定する方法を提案し，その性能を評価する．

著者らはミリ波RoF-FWA (Radio over Fiber – Fixed Wireless Access) システムを提案している．本システムはミリ波を使用するため，利得確保のためのビームフォーミングが必須となる．RoFにおけるビームフォーミング手法として，波長分散を利用し，波長を調整してRF位相を調整する手法が提案されている．しかし，これらの手法には波長利用効率が悪い，光ファイバの距離情報が必要，BS (Base Station) を制御不要としたときのBS構成が複雑，光ファイバが長い・RF周波数が高いときの波長調整量が小さく高精度化が必要といった課題が存在し，ミリ波RoF-FWAシステムへの適用は困難である．本稿では，上記課題を解決する新たな波長固定ビームフォーミング手法を提案し，その性能評価を行う．

筆者らは，ミリ波RoF-FWA（Radio over Fiber – Fixed Wireless Access）システムを提案している．RoF-FWAシステムでは，光ファイバと無線を介して接続されるCS（Central Station）とWT（Wireless Terminal）間の距離は数km以上離れることがある．この場合，伝搬遅延が増大し，伝送特性が劣化することが問題である．当該問題に対して，増大した伝搬遅延に起因して発生する衝突を回避することで伝送特性を改善する方法は提案されているが，長遅延に伴い発生する無線帯域の空き時間を有効活用することはできない．
そこで本稿では，当該空き時間を有効活用することで，伝送特性を改善する方法を提案し，その性能を評価する．

NHKでは次世代の地上放送の実現に向けて、地上放送高度化方式を検討している。この中で、より大容量化を実現する手段の一つに水平偏波と垂直偏波を用いる偏波MIMO伝送方式がある。今回、名古屋地区に整備した親局規模の実験試験局から水平・垂直両偏波の電波を同時に発射し、移動受信による電界強度測定を行った。

2018年12月より衛星による4K8K放送が始まり，次世代の地上放送への取り組みが注目されている．これまで筆者らは，現行の地上テレビジョン放送よりも周波数利用効率が高い伝送方式（以下，地上放送高度化方式）の検討を進めてきた．今回，野外実験により，地上放送高度化方式の移動受信特性を評価したので，その結果を報告する．

第5世代移動通信システム(5G)において，都心部の市街地環境にスモールセル基地局を設置する際に，光回線に加え，ミリ波帯の無線装置等も活用することで，フロントホールを効率的に構築することが期待されている．こうした無線装置は設置容易性を確保するため，アンテナの小型化が望ましく，比較的に小型なアレーアンテナ等の利用が想定される．しかしながら，アンテナの小型化に伴い指向性が広がり，ミリ波帯においても環境に起因する遅延波の影響が無視できなくなる．本稿では，10Gbps程度の伝送レートを有するフロントホールインタフェースを想定し，市販ミリ波無線装置と小型アンテナを使用し，アンテナの指向性と設置条件に対して遅延波の影響を実験的に評価し，その適用領域を明確化する．

2020年以降の5G商用サービス開始／拡大を目指した研究開発が急ピッチで進められている．本検討では，フロントホールの集約基地局(CS)―アクセスポイント(AP)間の一部区間を無線化する適用例において，CS配下に複数APを収容する形態を想定して装置・アンテナの小型化に起因する課題について設置条件の一例について検討し，アンテナ半値幅が7～8deg以下であれば，干渉の影響は軽微であることを確認した．

今後増大が見込まれる無線トラヒック，および無線端末を効率的に収容するため，アンライセンス無線システムのさらなる活用が重要となる．筆者らは，自律分散制御と集中制御を組み合わせ，全体最適化を行いつつ環境変動への追従性を高めることでアンライセンス無線の無線リソース利用効率向上を目指した制御方式として，WiSMAを提案している．本稿ではWiSMAを活用し，次世代無線LAN規格802.11ax (以後11ax）で採用予定であるSR (spatial reuse)の効果を引き出すため，AP (access point)のマルチインタフェースに対する動的制御法を提案し，その効果を計算機シミュレーションにより明らかにする．

5G時代のマルチアクセス環境において、筆者らはモバイル回線と連携した制御により、高密度環境下でのシステム容量を増大させる無線LANシステムを提案している．本稿では、IEEE 802.11axを想定し、上りマルチユーザ伝送制御の隣接セル間で階層クラスタリングを用いた協調制御を行い、通信品質を改善する手法を提案する．

モバイル端末の爆発的な普及に従い，モバイルのトラヒック量も増加し続けている．これまで，既存無線局に支障を来さない範囲で空き周波数を再利用することで高速化を実現するコグニティブ無線の検討が進められてきた．本稿では空き周波数再利用技術の無線LANへの適用を検討する．空き周波数の効率的な再利用には広帯域かつ複数方向のキャリアセンスが必要だが，これらを規定時間内に行うのは難しい．そこで本稿では，事前に取得した統計情報から各端末でキャリアセンスを実施する際の周波数チャネルおよび3次元空間の方向を指定し，即座にその結果を共有することで，高効率かつ複数方向の周波数チャネルの空き状況を検出する手法を提案する．

高密度な無線LAN利用環境下においては，効率的な周波数利用を促す無線リソース制御が重要である．特に無線LANのアクセスポイント（AP）は，近傍の同一帯域を用いるAPと時分割的に動作するため，これを考慮したチャネル制御がスループットの改善に有効である．
本稿では，強化学習を用いて，実際の経験をもとに，スループットを改善するチャネル選択則を獲得する方法を検討する．その際，スループットの経験を紐付ける要素として，AP同士のキャリアセンス関係の利用を提案しており，特徴抽出器としてグラフ畳込み層を用いることによって，無線LANに適した学習系の構築を目指している．

With small cell densification and service diversification, smart distributed optimization methods will become ever more important to ensure robustness to dynamic environment changes and to core network failures in future wireless access networks. This paper investigates the issue of user-to-multiple AP association, where a user requiring several applications may be served by several APs simultaneously. The problem is formulated as a network sum-rate maximization subject to the required QoS constraints for each user and application, and AP load constraints. We propose a distributed user-to-multiple AP association method, where each user takes an optimized decision locally, leveraging reinforcement learning techniques. Simulation results show the effectiveness of proposed method.

筆者らはISM 帯の周波数利用効率の向上を目指し，単一端末で複数周波数帯を同時利用する複数周波数帯同時利用無線LAN システムを検討してきた．本システムでは，符号化後のデータを同時利用可能な周波数帯（空きチャネル）に分割・同時送信するため，復号系列に対する誤り検出結果（FCS）でレート制御を行うARF（Auto Rate Fallback）では各周波数帯で最適な変調方式を選択できない．そこで本稿では，既存無線LAN装置との後方互換性を維持しつつ，複数周波数帯に対する変調方式と符号化率の最適な組合せを選択可能なレート制御手法を提案する．

筆者らはISM帯の周波数利用効率の向上を目指し，単一端末で複数の周波数帯を同時利用する無線LANシステムを検討し，周波数帯間の伝搬損失差を有効活用して特性の改善を図ってきた．今回，本技術を搭載した試作装置を開発し，920MHz帯の活用について実証実験により評価した結果について報告する．

不特定多数のBSS(Basic Service Set)が同一周波数チャネルを共有する無線LANでは，個々のBSSの伝送性能を保証することはできない．この問題に対し，我々は，比較的広域なプライベート空間を対象とし，空間内に分散配置した端末から外来者が運用するBSSに対して媒体予約期間を周期的に通知することで，空間所有者専用チャネルを仮想的に構築する手法を提案した．本稿では，媒体予約期間を通知するNAVフレーム送信電力の設計指針の確立を目的として，NAVフレーム送信電力と飽和スループットの関係の理論解析を行う．

不特定多数のBSS (Basic Service Set) で周波数資源を共用する無線LANでは，個々のBSSの伝送性能を保証することは不可能である．この問題に対し，これまで我々は，比較的広域なプライベート空間を対象とし，エリアオーナによって設置された端末（守衛端末）から継続的に媒体予約期間を報知することで，外来者のBSS（外来BSS）の割り込みを排除する仮想専用チャネル構築法を提案した．本稿では，仮想専用チャネル構築法を導入した場合の周波数資源の有効利用を目的として，エリアオーナが運用するBSSの位置に応じて媒体予約期間を通知する領域を動的に制御する手法を提案し，その有効性を明らかにする．

An efficient way of improving spatial channel reuse in dense wireless local area networks (WLANs) is facilitating concurrent transmissions among overlapping basic service sets (OBSSs), i.e., co-located WLANs that operate in the same frequency channel. In this work, we propose a Q-learning based concurrent transmissions for WLANs, where a transmitter identifies the interfering transmitter before exploiting concurrent transmissions.

第5世代移動通信(5G)の特徴の1つは低遅延性であり、5G時代にはIoT用途を中心に低遅延な無線サービスが拡大することが予想され、無線LANに代表される自律的な無線アクセスにおいても、低遅延・低ジッタな品質を必要とする用途への要望が拡大することが予想される。しかしながら、無線LANの通信品質は、環境によっては周囲からの干渉等により安定しない点が課題である。本稿では、周囲の無線LANからの干渉をCTS(Clear to Send)信号の送信により抑制することで、保護すべき通信を優先制御する方式を提案し、遅延の改善効果を評価した結果を報告する。

近年, VRなどのサービスの普及につき, 無線LANにも低遅延通信収容の需要が高まっている. 無線LANの低遅延通信収容においては, 複雑な無線干渉環境の中で, 従来の非低遅延通信の帯域を犠牲にし過ぎることなくいかに低遅延通信の輻輳を回避するかが重要となる. 本発表では, 制御サーバーによるEDCAパラメータの集中制御により, 低遅延/非低遅延通信共存を指向した無線LANシステムを提案する．

多数の無線LAN端末向けに同報的な通信を可能にする新たな通信規格の策定のためIEEE 802.11ではTGbcが設立された．BCSではAPとSTAとの間で接続処理を実行しないで無線フレームを受信させることから、大多数のSTAが宛先となる場合にユニキャストと比較して無線リソースを非常に高効率で使用できると考えられる．しかしながら，ブロードキャストはユニキャストが使用する応答フレームを使用しないため，ユニキャストと比較して通信の信頼性が低くなってしまうことが課題となっている．本稿では，複数APからのブロードキャスト通信時に欠損したフレームを補償する技術としてフレーム間LDPCを採用し，その効果を理論計算により明確にする．

マルチアクセスエッジコンピューティング（MEC）環境では，端末に近接配置されたサーバ（MECサーバ）により，低遅延／大容量通信が要求されるようなMEC特有のサービス（MECサービス）が提供される．本稿では，MECサービスの要件充足とリソースの効率的な利用を両立するために，地理的に階層構造をとるMECサーバのリージョンとして，MECサーバやネットワーク（NW）といったNW事業者のリソース状況を考慮してMECサービスの要件毎に設定される可変の仮想リージョンを提案し，MECサービス提供者がMECサーバのリージョンを直接指定する方法とNW事業者が定義する仮想リージョンを指定する方法について，MECサービスの要件充足とリソースの効率的な利用の両立の観点で定性的に比較評価した．

ネットワーク上に点在する多数のデバイスをサービスに関わらず利用できるOpen IoTの将来では、NW上のどのマシンでデバイスデータを処理するアプリケーションを実行するかだけではなく、サービスに有効な意味データを持つデバイスの選択もトラヒックやサービスにかかる時間に大きな影響を与える。本稿では、サービス達成時間およびTR量の削減を目的に、あるデバイスのあるサービスにとってのデバイスデータ有効度合(以下サービス有効度)を用いた、デバイスとAPL実行マシンの組み合わせを求める方式を提案する。

現状のIoTサービスはサービス利用者の所有するIoTデバイスからデータを取得し, クラウドサーバでデータ収集・解析を行なっている. 将来, 多様なIoTサービスを低コストで開発, 運用するには, IoTデバイスとサービスを分離し, 水平分離的に相互利用できることが必要になる. しかしながら, 相互利用による通信トラヒックの増大が懸念される. 通信トラヒックの低減に向けて, IoTデバイスの全てのデータをクラウドサーバで処理するのではなく, IoTデバイスとネットワーク上の距離が近いサーバで処理させることが求められる. 本稿は, IoTデバイスからのデータを処理するアプリをネットワーク上に分散されたリソースに最適配置する手法を提案する.

移動体通信分野では仮想化システムへの移行が進んでいる.仮想化のメリットとして,専用ハードで実現していたシステム構成を汎用サーバで実現する事によるCAPEXの低減が挙げられる. そこで,汎用サーバ上へ効率的にVMを配置することによって,CAPEXを低減させることを目指し,物理CPUへの効率的なVM配置条件を考察した.

IaaS型クラウドサービスで稼働するネットワークアプリケーション(NW-App)の通信品質を改善するためにサーバ移動サービスが提案されている．このサービスではNW-Appのサーバが稼働できる計算機(WP)がネットワーク(NW)内に分散配置されており，サーバはより良い通信品質が得られるWPへ移動できる． サーバ移動サービスプロバイダの経済性を高めるためには，NW内の各WPに割り当てられるリソース量を必要最小限に抑えつつ，NW-Appに対して良好な通信品質を提供することが重要である． 本研究では，最小支配集合問題に帰着して解く従来法に対して，配置されるWPの間でのサーバの移動可能性を考慮するように拡張を施すことにより，その性能改善を図る．

DPDK（Data Plane Development Kit）を用いて高速に物理NIC・VM間やVM・VM間を接続するSPP（Soft Patch Panel）に関して、FPGA（Field Programmable Gate Array）を活用してスケール性を向上する検討を行っている。
本稿では先行研究の方式検討結果に基づき、Layer-2振分け機能を含むFPGA内機能の実装を行い、FPGA搭載NICを2つ用いて性能検証を行った結果について述べる。

通信ネットワークの高速障害復旧を実現するために，予備のルーティング構成を事前に用意する複数ルーティング構成法（Multiple Routing Configurations: MRC）が提案されている．本構成法では，障害が発生すると障害発生箇所を使用しないルーティング構成に切り替えることで，高速な障害復旧を実現する．本稿では，複数ルーティング構成法の新たな実現例として，ネットワーク機器のデータプレーンプログラミングが可能なP4を用いた実装について検討する．実装結果から，P4によって予備ルーティング構成の切り替えを実現できることが示された．

通信ネットワークにおいて高い可用性を提供するためには，障害発生時において迅速な障害復旧が必要である．このような通信ネットワークの高速障害復旧を実現するために，これまでに複数ルーティング構成法（Multiple Routing Configurations: MRC）が提案されている．本稿では，Software-Defined Networking（SDN）においてネットワーク機器のデータプレーンのプログラミングを可能とする言語であるP4を用いて，このMRCをMininet上に実装し，その検証を行う．

データ完全同期による仮想化ネットワーク機能実行ソフトウェア(VNFI) サーバ間移行方式では, VNFIのデータ更新によるサーバ間データ不整合状態継続解消のためVNFIを停止する．停止中の転送データ量削減が可能な場合,VNFI 停止時間を短縮できる．移行VNFI が大容量トラヒックを処理する場合, 既存転送技術を用いたVNFI停止時間短縮が困難になり, フローの要求転送断時間を実現できない状況が生じる．
本稿では,VNFI 同期用帯域によるVNFI 停止時間短縮が可能な量までVNFI 入力トラヒックを制限し, 転送断時間短縮要求フローを優先的に処理することで, 要求フロー転送断時間を実現する手法を提案する．

DPDKとRSS(Receive Side Scaling)と呼ばれるハードウェアアクセラレーション技術を組み合わせて数百Gbpsクラスのスループットを出した仮想スイッチが報告されている。一方、データセンタで頻出するネットワーク設計パターンにおいてRSSとVXLAN等レイヤ3をアンダーレイとする仮想ネットワークの組み合わせはスケールしない課題がある。本稿は左記課題と対応策について検討した結果を述べる。

近年，複数のサービスファンクション (SF) 間でトラヒックを柔軟に転送し，多様なネットワークサービスを実現するサービスチェイニング技術の検討が行われている．本稿では，BGP FlowspecおよびVirtual Routing and Forwarding (VRF) 機能を用いたサービスチェイニングの実現方式を提案し，従来方式との定性的な比較評価を行う．

近年，複数のサービスファンクション (SF) 間でトラヒックを柔軟に転送し，多様なネットワークサービスを実現するサービスチェイニング(SC)技術の検討が行われている[1]．我々はBGP Flowspec および Virtual Routing and Forwarding (VRF) 機能を用いたSCの実現方式を提案してきたが，本稿では，上記SC実現方式における導通確認試験においての方式を提案し，考察と評価を実施した．

3GPPにおいて標準化が進められている次世代移動体通信規格(5G)では，Network Slice (NS)を用いることで通信要求の異なる複数のサービスを同一の物理ネットワークに収容可能となる．しかしながら3GPP標準規格では5Gノード間のIPトランスポートネットワークにおいて，各NSの通信要求を保証するための機構は規定されていない．
本稿では，現状の5Gの標準規格を変更せずに，Segment RoutingとBGP flowspecを用い， 5Gのユーザプレーンを構築する5Gノード間のIPトランスポートネットワークにおいて，NSの通信要求を満たすTraffic Engineering (TE)を実現する手法を提案する．

複数のVNFを適切な順序で使用するサービスチェイニングの研究開発が盛んに行われている．ここで，VNFのデータ処理能力はVNFインスタンス数に依存するため．トラヒックの変動に応じて適切にVNFインスタンス数を管理する必要がある．しかし，VNFインスタンスの増減には時間ががかるため，トラヒックが急増した場合にはデータの棄却が発生する可能性がある．そこで本稿では，複数サービスチェインに対するモデル予測制御に基づくVNF管理法を提案する．数値例から，モデル予測制御を用いて将来のバッファの状態を予測してVNFインスタンス数を管理することで，データの棄却を抑制できることが分かった．

サービスチェイニングにおいて、これまでに提案した方法によりパス帯域を決めた場合に、要求するリソース使用率とパス帯域の関係について評価した結果について報告する。

大規模な都市災害時において，災害対策本部からユーザに対して，災害情報の収集・配信が必要である．そこで，自立移動式災害対策支援ユニット（D-ZEV：Disaster-robust Zero Energy Vehicle）およびD-ZEV miniを開発している．本研究では，D-ZEV miniに車載する通信システムとして，DTN機能を実装した無線LANアクセスポイントを構築した．また，通信システムの実験を行い，送信する適切なデータサイズを決定した．実験結果より，10～20MBのデータサイズを送信することで，通信システムを有効に使用できることを確認した．

Device-to-device (D2D) 型ソーシャルネットワークサービス(D2D 型SNS) は，D2D 通信を行う物理網とユーザが交流するソーシャルネットワークで構成され，両階層の接続状況に応じてデータ通信が行われる．このような2 階層構造のデータ通信では，一方の階層で発生した障害がもう一方の階層にも影響し，障害が連鎖して大規模化するカスケード障害が発生する．本稿では，D2D 型SNS に対して，カスケード障害を低減する自律分散制御法を検討する．提案法では，ソーシャルネットワーク内のユーザに対して新たな交友関係を自律分散的に追加する．また，提案法の性能を数値シミュレーションで評価する．数値例において，自律分散制御を適用することで，カスケード障害に強いD2D 型SNS を運用できることを示す．

大規模なネットワーク故障が発生した際にネットワークを効率的に回復するためには,設備の復旧順序が重要である.しかし,大規模ネットワークの復旧順序決定には多大な時間を要する.本検討では,ネットワーク規模を縮退することで,大規模ネットワークの故障においても適切な復旧順序を現実的な時間で決定する方法を提案する.

大規模電話系システムに適用する基幹系SIPサーバは従来，専用サーバによって構成されてきたが，仮想化技術の普及により将来は汎用サーバ上に構成されると考える．また，激甚災害に対応するために，二重化激甚構成や現用局から遠隔の激甚局へ定期的にバックアップファイルを転送する方式を採用している．本研究では，仮想環境でバックアップサイズや転送量，リストア時間を減少できる効率的な部分バックアップとリストア方式を検討する．

ネットワークを構成する装置について、新プロトコル対応やバグ改修のためにソフトウェア更新作業が必要になった際、特段のポリシを設定せずに更新処理を行う装置を選択するのではなく、必要な信頼性要件を満足しながら更新する装置を選択してスケジューリングする手法について提案する.

　情報銀行や PDS(Personal Data Store)といった個人のパーソナルデータを管理し，個人の同意の上，第三者の事業者(利用者)にパーソナルデータを提供する仕組みの構築が進んでいる．現在検討されている情報銀行は，パーソナルデータを，個人の同意を得た上で，集約して管理し，利用者に提供する形態をとっている．本形態では，パーソナルデータ管理のために，大容量のストレージが必要なだけでなく，最新データへの更新の対応といった運用のコストも大きい．そこで，筆者らは，現状の情報銀行の形態をベースに，各種パーソナルデータの特性から，情報銀行に集約するデータの管理と，保有者の拠点にデータ本体を残し，そのデータ本体の概要を示すメタデータのみの管理を行うハイブリッドな形態での基盤を提案する．

ネットワーク機能の仮想化がNFV を中心に進められている．NFV のアーキテクチャは図1 に示す通り，VNF，NFVI，VNFM，VIM といった機能部が定義さ
れている．一方で，クラウドネイティブとよばれる技術革新がWeb 系の領域を中心に進められている．それに伴い，NFVのアーキテクチャには状況の変化に対応できていない点が出てきているため，本稿では，クラウドネイティブなネットワーク機能アーキテクチャの在り方について検討する．

3GPP では，5G時代の多種多様なサービスの実現に向けて，5G Core Network (5GC)をRelease 15仕様として策定した．サービスを迅速かつ柔軟に提供するために，5GCのControl-Planeにマイクロサービスアーキテクチャを適用したサービスベースアーキテク
チャ(SBA)が採用されており，Network Function (NF)間ではサービスベースインターフェース(SBI)と呼ばれるインターフェースを介して接続される．本稿では，OpenAPI　Generatorを活用したSBIの実装方法について述べる．

現在の通信システムにおいては，サービス提供の信頼性確保のためのACT/SBY構成によるサーバ二重化に加え，故障検知時の自動復旧機能では故障の影響範囲の局所化および復旧にかかる時間短縮のために再開範囲を少しずつ拡大するエスカレーションの機構を取り入れている等の工夫をしている．また近年，通信システムの低コスト化を目的として，IAサーバを用いた仮想環境への移行が提案されており，これによってハードウェア（HW）そのものに加え維持管理コストの低減が期待される．本稿では，コスト面だけでなくサービス提供の面からも，仮想化の活用によって現行のシステムから更に信頼性を高める方式を提案する．

デジタル処理を行うエコーキャンセル機能を持つ通信系伝送装置において、装置内での演算処理誤りによる雑音等の音声系障害の発生時に音声データのみが異常となった場合は、エコーキャンセル機能の動作特性から異常の検出が難しく、障害が継続してしまう懸念がある。今回提案する障害検出方式を採用することで、エコーキャンセルを含む音声処理前後での音声データの変化によらず該当の通話チャネルの正常性の確認が可能となる。

デジタル処理を行うエコーキャンセル機能を持つ通信系伝送装置において、装置内での演算処理誤りによる雑音等の音声系障害の発生時に音声データのみが異常となった場合は、エコーキャンセル機能の動作特性から異常の検出が難しく、障害が継続してしまう懸念がある。今回提案する障害検出方式を採用することで、異常の検出のみでなく装置の機能停止が可能となる。

ネットワーク機器の管理プロトコルとして従来からのSNMPやNETCONFが存在している。
これらは管理システムから機器情報のデータモデルに対する要求を発行し、その応答を受信することで情報取得を行う。
一方、機器から管理システムへ定期的に情報発信するStreaming Telemetry技術(以下、Telemetryと略)が昨今注目されており、機器情報をリアルタイムに収集し、状態変化に応じた自律的機器制御を実現する要素として期待されている。
本報告では、光アクセス装置へTelemetryを導入し、従来方式との性能比較、及びTelemetry方式の考察を行う。

通信事業者間のIP相互接続後の接続構成において、新しく導入されるENUMサーバを利用し、企画型輻輳に対する輻輳制御方式を提案し、提案方式による効果を評価する。

クラウドサービスの登場、サーバ仮想化、携帯端末とコンテンツの爆発的増加などの要因により、ネットワーク業界ではSDN (Software Defined Network) が注目されている。
SDNの代表的なプロトコルであるOpenFlowでは、従来のネットワークスイッチの管理・制御処理をOpenFlowコントローラが、転送処理をOpenFlowスイッチが行うことで、ネットワークを一元的に管理・制御できる。
OpenFlowスイッチにおいてパケット転送時に行われるテーブル検索処理が性能上のボトルネックとなっていることから、本研究ではその性能を改善する。

近年，HTTP FloodやSlow DoS等の，低いレートでもWebサーバをサービス不能にできる攻撃が脅威となっている．これら攻撃は，ルータの従来の情報取得技術であるNetFlowがパケットサンプリングを伴うため，ルータを用いた網での検知が困難だった．一方，ルータからパケットのL3，L4ヘッダ(以降，ヘッダと呼ぶ)の一部をサンプリング無しで容易に送出することが期待できる技術が昨今現れ始めている．本稿では，ヘッダ情報から算出可能かつ低レートDoS検知が可能な特徴量計算法の確立に向け，検知におけるヘッダ内の重要変数の選定とその考察を行う．

　制御システムにおけるマスタ・スレーブ間の通信では，産業用Ethernet上の通信プロトコルの導入が進んでいるが，通信フレームのセキュリティに関しては規定されていない場合が多い．通信フレームのセキュリティ対策の1つとして，成りすましや改竄の防止を目的としたメッセージ認証符号の導入が挙げられるが，演算負荷の増大が課題となる．
　本稿では，制御システムで一般に用いられる，マスタとN個のスレーブがライン接続されたネットワーク構成において，通信フレームにメッセージ認証符号を導入した場合を想定し，その際に生じる演算負荷を削減する手法を検討する．

標的型攻撃による情報漏洩は，セキュリティ脅威の一つとして恐れられている．また，多くの企業はDNSプロトコルの利用制限を行っていないため，DNSトンネリング経由の標的型攻撃が近年確認されてきている．本研究では，従来にない新たな視点として，一般的なクライアントアプリケーションに基づく正常DNSトラヒックとDNSトンネリングに基づく異常DNSトラヒックのキャッシュ特性の違いに注目し，キャッシュヒット率の時系列データからDNSトンネリングの検知を目指す．

Bitcoin以降に登場した仮想通貨には，送金取引だけではなく，スマートコントラクトの機能を持つものが存在し，メッセージのやりとりなどにも利用されている．スマートコントラクトによるメッセージのやり取りがメジャーになるにつれて，メールやSNSと同様にスパムメッセージが現れるようになった．これに対して，現状では主要な仮想通貨においてスパムフィルタのような機能が存在しない．また，現在までブロックチェーン上におけるスパムメッセージの実態調査は行われておらず，どれぐらいの数のスパムメッセージが存在しているのかも未知数である．本研究ではブロックチェーンに汎用的に適用できるスパムメッセージ判別法を提案し，提案手法を用いてNEMにおけるスパムメッセージの分析を行う．

災害時に災害救援組織は、正確な情報を収集する必要であるが、信頼性が不明なボランティアや被災者からSocial Networking Service (SNS) を用いて発信された情報を、そのまま利用することは望ましくない。これに対して、本稿では、これらのメンバが協力して、信頼性の高いボランティアや被災者からのメッセージだけを災害救援組織に送信するフレームワークを提案する。

人工知能 (AI)や機械学習 (ML)を用いた情報通信ネットワ ーク制御・管理技術に関して、欧州の電気通信標準化機構である ETSIのISG (Industry Specification Group)にて、議論が進められている ENI(Experiential Networked Intelligence)の最新の活動状況と、今後の展開課題に関して報告する。

近年，動画利用者数の増加に伴い，P2P（Peer-to-peer）方式の映像配信サービス（P2PTV）が注目されている．P2PTVではコンテンツごとにピア数やスループットが大きく変動するため，トラヒックの制御が困難である．そこで，ピア数とスループットに着目してP2PTVトラヒックを分類し，モデル化する手法が提案されている．しかし，これらの手法では分析者の主観によってトラヒックを分類しており，分類の基準が曖昧である．本稿では，特徴量に基づいてデータを分類するクラスタリングによって，P2PTVトラヒックの分類を行う手法を検討した．また，約400本のP2PTVトラヒックを用いて分類を行った結果，4つのクラスタに分類されることが分かった．

近年，ユーザ端末（ピア）間で直接通信する P2P（Peer-topeer）方式を利用した動画配信サービス（P2PTV）が注目され ている．P2PTV ユーザの参加・離脱は変動するため，動画視聴 中にトラヒックが変化する可能性がある．P2PTV のネットワー ク品質を維持するためには，トラヒック特性の分析が重要な課題 である．本稿では，機械学習を用いて P2PTV トラヒック特性の 変動に対応できる時系列分類手法について検討する．

今日，IoT(Internet of Things)が急速に拡大を続けており，ネットワーク管理者には，多様多数のデバイスの性質や状態を把握して適切かつ安全に管理することが求められている．我々は，これまでに多種多様なデバイスの種類や個体を識別して自動で管理する手法を提案した．本稿は，先行研究における通信データの特徴量化処理と，特徴量を用いた類似性算出処理への改善を提案し，ネットワークカメラを用いた実験により識別正解率向上への効果を示した．

昨今、ネットワーク分析やセキュリティ分析にて、ネットワークデータ（以下、NWデータ）を用いて機械学習を行う事例が増えている。しかしNWデータの特徴量が膨大になると、学習に大量のリソースが必要となり、計算時間も増大する。その解決策の1つとして、次元圧縮手法を用いて、事前に特徴量を削減する方法がある。本論文では複数の次元圧縮手法をNWデータに適用し、その有用性について考察する。

Bitcoinは，銀行の口座番号に相当するBitcoinアドレス間で送金を行う仮想通貨の一つであるが，その匿名性ゆえに，違法薬物や武器を扱うダークマーケット (DNM: Darknet Market) の決済手段に用いられている．本稿では，科学捜査の観点から，未知のDNM運営者によって所有されるBitcoinアドレスの識別手法を提案する．一般に，DNMは複数のBitcoinアドレスを所有しており，それらの取引の特徴は類似していると考えられる．提案法では，識別対象のBitcoinアドレスから，同一ユーザによって所有される複数のBitcoinアドレスを推定する手法であるアドレスクラスタリングを用いる．同一ユーザが所有する複数のBitcoinアドレス毎に送受金額，送受頻度といった特徴量を抽出し，それぞれ教師あり分類器を用いてラベル付けし，最も多く分類されたラベルを分類結果とする．複数のBitcoinアドレスの分類結果を利用するため，従来法と比較して高い精度で識別できる．提案法の有効性を実データを用いたシミュレーションにより示す.

ネットワークをホテル予約のように利用者が使いたいときに使いたい分だけ予約できるサービス(NW予約サービスと呼ぶ)はさらなる普及が期待されている．NW予約サービスでは予約受付率の向上と素早いレスポンスタイムが求められる．本稿では，高速なレスポンスとリクエストされた時間での受付率向上を可能とする機械学習による予約判定方法を提案し，一次評価を通しその有効性を確認した．

　近年，IoT（Internet of Things）機器の数は著しい増加傾向にあり，2017年に世界で流通しているIoT機器の数は約275億台に及び，2020年までに403億台まで増加すると予想されている．一方，既に流通しているIoT機器においては脆弱なものも数多く存在し，IoT機器の脆弱性を狙ったサイバー攻撃が急増，DDoS攻撃により大量の不正通信が発生した例もある．そのようなサイバー攻撃に対する対策として，広域ネットワークスキャン（以下，NWスキャン）技術を用いて，サイバー攻撃の標的となる脆弱なIoT機器を特定し，対策を講じる手段が有効と考えられる．一方，今後増加が容易に予想される無線接続されるIoT機器（以下，IoTワイヤレス機器）に対して，既存のNWスキャン技術をそのまま適用すると，大量の無線通信を伴い周波数の逼迫を惹起するおそれがある．
　本稿は，IoTワイヤレス機器に対して，既存の通信への影響を与えることなく，効率的にNWスキャンを実現するための研究開発について概説し，研究計画を述べる.

筆者らは大量のIoTワイヤレス機器に対して，既存の通信への影響を与えることなく効率的にネットワークスキャンを実現するための研究開発を実施している．本稿では筆者らが検討を行っている，所要のスキャン頻度を充足しつつネットワークスキャンに必要な無線トラヒック量や無線リソース量を削減する技術について概説する．

筆者らは，無線接続される大量のIoT（Internet of Things）機器に対して，既存の通信への影響を与えることなく効率的に広域ネットワークスキャン（NWスキャン）を実現するための研究開発を実施している．所要のNWスキャン頻度を充足しつつNWスキャンに必要な無線トラヒック量や無線リソース量を削減するには，NWスキャン対象となる無線端末が存在するネットワークを特定し，当該無線端末の通信環境が良好な状況を狙ってNWスキャンを実施することが重要である．そのためには，当該端末の属性（有線・無線の判別，無線システムの種類等）をNWスキャン結果から把握する必要がある．本稿では，無線端末属性把握技術について説明し，実験による検証結果について報告する．予備実験結果から平均遅延によって有線・無線接続を区別可能な見通しを得た．

　IoT機器の普及が進む中，そのセキュリティ対策としてネットワークスキャン(NS)が注目を集めている．NSでは短時間に多くのprobeパケットを送信することになるため，ネットワークの輻輳を惹起する恐れがある．そのため，輻輳を低減するためのスキャン制御をすることが求められる．しかし，NSでは膨大な数のIoT機器が対象となるため，端末ごとにスキャン制御を行うことは非現実的である．そこで本研究グループは，スキャン制御区分が同一であるネットワークをひとまとめにするクラスタリング手法の開発を行っている．
　本稿では，クラスタリング手法における初期検討として，個々のネットワークにおけるNSによる通常通信スループットへの影響について検討を行う．通常通信スループットとは，NSにより発生するトラフィックを除く，データ通信のスループットのことを指す．

著者らは，大量のIoTワイヤレス機器に対して，既存の通信への影響が小さい，効率的なネットワークスキャン技術の研究開発を実施している．これを実現するためには，スキャン対象無線機器及びその周辺の無線通信状況を推定し，その情報をもとに無線通信の少ないタイミングを選ぶようなスキャンタイミングスケジューリングを実施する必要がある．本稿ではそれを実現するための枠組みとして，スキャンスケジューラ，スキャン解析マネージャ，クラスタリングマネージャから成るスキャン制御フレームワークと，整数計画法を用いたスキャンタイミングスケジューリング手法を提案する．

近年、IoT機器の数は著しく増加しており、これらのIoT機器に対するサイバー攻撃も増加している。このようなサイバー攻撃を防ぐためにも、国内のIoT機器に対して網羅的にポートスキャンを実施してセキュリティ設定を調査する広域ネットワークスキャンの実施が不可欠な状況となってきている。
本研究では、広域ネットワークスキャンにおいて、スキャン対象とするポート数およびスキャン頻度の最適化を図ることにより、スキャンに係る通信量の削減を目指す。今回は、最適化の効果を検証する前段の調査として、IoTを含む全ての機器を対象としてポートスキャンを実施し、機器が使用しているポートおよびスキャン頻度の標準的な値の調査を検討する。

本研究は、5G時代のIoTサービスを見据え、移動／固定マルチアクセスを実現することで、IoTサービス提供形態とIoTサービスそのものの多様化を促進することを目的としている。特に、固定網に接続する固定端末が移動網へ接続し、移動網独自のIoTサービスを受ける形態を想定し、その実現方式の検討を行った。実現方式として、移動網での認証に用いるIMSI情報及び認証情報の機能配備箇所毎に固定網内（案1）、移動網内（案2）、固定端末（案3）の3案を仮定し、それぞれの接続手順を検討した。さらに、移動／固定網とユーザへのへのインパクトの観点から、各案の比較評価を行った。

近年のIoTデバイスの多様化に伴い，ポリシー制御によるデバイス種別に応じた柔軟な通信サービスの制御が求められている．各デバイスに対する複数のポリシールール間で要求帯域のリソース競合が発生した場合，PCRFは書くルールを適切に調停し，帯域を最大限に活用した上で優先度の高いルールを選択する必要がある．本発表では，調停方式を提案し，アプリケーション用途に応じたパラメータを考慮した評価結果を示す．

転送システムにおけるルール検索において、ハッシュ法は、すぐれた高速検索手法であるが、ハッシュ衝突がその課題の１つであった。本稿では、検索データ空間を分割して木構造を構成することにより、ハッシュ衝突を回避する手法について提案している。

移動体通信網や高性能な携帯端末の普及より，位置情報を用いて特定の情報を必要とする人へ配信する様々なサービスが提供されている．このようなサービスでは，サービスを享受したいユーザに位置情報に応じて情報を配信する．その１つとして，位置情報に基づいたP2P（Peer-to-peer）方式を用いて近隣端末間でデータの送受信を行うシステムや，通信設備を介さず近隣端末間で直接データの送受信を行う，端末間通信方式が提案されている．本稿では，位置依存形P2P と端末間通信を併用した情報配信方式を検討する．

交通事故による死者数は歩行者が36.5%と最も高く，脇見運転や安全不確認といった運転者による不注意が原因で発生する場合が多い．そこで，従来手法では，GPSとLTEを用いて位置情報に基づくP2Pネットワークを構築し，周辺の自動車と位置情報を共有することで交通事故を予防する車車間通信方式が提案されている．しかし，本方式では，スマートフォンによる実装が検討されているものの，歩行者への情報通知に関してはまだ考慮されていない．本稿では，自動車と歩行者事故の削減を目的とし，位置依存形P2Pネットワークを用いた歩車間通信を検討する．

近年，情報化社会の発展により，クラウドコンピューティングやeコマースなどの重要性が増している．今後，さらなる需要の増加が予想されるため，それらのサービスを支えるサーバシステムの高可用性は非常に重要となる．そこで，特定の管理サーバを必要としないPeer-to-Peer（P2P）方式サーバ管理システムが提案されている．P2P方式では管理対象サーバを管理する上で必要となる管理ファイル等を各管理サーバが共有する必要がある．そのため，Fileサーバが重要な役割を果たす．そこで，本報告ではFileサーバを使用せずにファイル共有を可能とするファイル管理方式について検討を行う．

公衆無線LANが普及し，さらにモバイルデータオフロードのための無線LANも敷設されているため，市街地や公共交通機関などユーザが多く集まる場所において無線LANが多く利用されている．我々は2013年1月，2016年12月に市街地において無線LANの普及／利用状況を定量的に評価するための調査を行った．本研究では，市街地とは異なる利用目的で人々が集まる公共交通機関のひとつである福岡空港においてこれまでと同様の調査を行い，無線LANの普及／利用状況について過去の実験結果と比較し，無線LAN技術に関する課題について議論する．

電子レンジ漏洩電波は2.4 GHz帯無線LAN通信に影響を与えるが、各無線LANCh.に対して与える影響はわかっていない。そこで、まず著者らは電子レンジ漏洩電波の周波数スペクトラムの時間領域特性をCh.1,5,13相当の帯域毎に測定し、漏洩電波をパターン毎に分類し、発生確率を算出した。結果、電子レンジ干渉下において、漏洩電波が存在しない時間帯があることから、通信可能な時間帯が存在すると考えられる。この割合を通信可能時間率とすると、Ch.1では37.6 % 、Ch.5では23.5 %、Ch.13は32.8 %となり、Ch.毎に漏洩電波が異なる時間領域特性をもつことが考えられる。

近年，スマートフォンなどの普及により無線LANに接続する端末局数が増加しており，端末局あたりのスループットが低下するなどの問題が生じている．多くの端末局を無線LANに効率的に収容するための一手法として，IEEE 802.11axではOFDMA伝送が規定されている．本稿では，基地局と端末局から発生するフローに対して十分な通信帯域を全局に割り当てるための上りOFDMA伝送法を検討，提案する.

無線LANのエリア設計では, Access Point (AP) のカバレッジ・接続ユーザ数・隣接APからの干渉等を総合的に考慮し, ユーザ体感品質の向上を図る必要がある. 特に, 人口密度の高い集客施設等においては, APを高密度に設置する高密度Wi-Fiと呼ばれる運用形態がとられている. 高密度Wi-Fiでは, エリア設計時の課題が多いことから, 様々な技術が検討されている. 本稿では, 高密度Wi-Fiにおける各APの周波数チャネルの時間占有率の低減に向けた周波数チャネル割当手法を提案する. また, 実環境での評価を行い, 従来の手法と比較してエリア全体の周波数チャネルの時間占有率が12.6%改善できることを示す.

無線LANのインタフェースを持つ端末を個人が複数持つ時代が到来し，人口密集地でのユーザ体感品質向上は喫緊の課題となりつつある．特に，人口密集地でのユーザ体感品質向上に向けては，周波数チャネルを適切に割当て高品質な通信エリアを形成することが望ましいものの，現在では人の手の介在なく自動で周波数チャネルを適切に割当てることは難しい．APの位置を推定できれば，周波数チャネルの自動割当が可能となるものの，現在検討されているAccess Point（AP）情報のみを用いたAPの位置推定では精度が不十分である．本稿では，端末（STA）情報を用いて位置推定を行うことで，約72.6%の推定誤差低減が見込めることをシミュレーションにより示す．