衛星や航空機による通信と携帯電話システム等の陸上移動通信との共用を図るために、地物による損失（クラッター損失）の検討がITU-R SG3で進められている。クラッター損失の仰角特性を元にマイクロセルの伝搬損失の物理モデルを検討したので報告する。

次世代移動通信ではより大容量の通信を可能となるミリ波帯の活用が想定されている．Walfisch-Ikegamiモデル(WIモデル)は屋根越え伝搬環境で広く使われているモデルであるが，適用可能周波数は800MHzから2GHzまでであり，5GHzまでの周波数拡張検討が報告されているものの，ミリ波帯への拡張検討は行われていない．そこで本稿ではWIモデルについて，ミリ波帯への周波数拡張検討を行ったので報告する．

　多数接続IoT通信 (mMTC) をサポートする第5世代移動通信システム (5G) のユースケースとして，道路付帯設備 (橋梁，トンネル，高架橋) の劣化状態や通行する車の監視を行う高速道路IoTへの活用が検討されている [1]．
　本稿では， 橋梁の劣化監視を想定し，基本特性である電波伝搬損失特性ついて，実環境での測定結果をITU-Rモデルと比較評価したため報告する．

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いる．5G導入後は4Gまでの端末が多数存在するが，管理下の無線ノードの干渉を制御し，ネットワーク全体の通信量を最大化するコンセプトが提案されている．このような多数の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を進めている．本稿ではIoT端末を想定して，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，2.4GHz帯における伝搬損失特性を評価した結果について述べる．

増大する無線通信トラヒックを収容するため，第5世代移動通信システム（5G）ではセル密度向上や6～100GHzの周波数帯開拓が検討されており，様々な形態での基地局の設置が予想される．しかし，3GPP の都市部マクロセルモデルでは，基地局は周辺建物よりも高く，端末の高さは22.5mまでに限定される．本稿では筆者らが構築したドローン系を用い，地上から約40mまで連続的な測定結果を基に学習した，機械学習を活用した鉛直方向の伝搬損失特性推定モデルについて報告する．

multiple-input and multiple-output (MIMO)伝送は今日の無線通信システムの通信容量増大や信頼性向上のための必須技術となっているが，その性能は伝搬チャネル特性に依存しているため，様々な環境において電波伝搬測定とチャネルモデリングが行われてきた．MIMOチャネルモデリングでは，測定データより到来波の伝搬遅延や到来方位角等の伝搬パラメータを推定する必要がある．MUSIC法は実装が簡易で高速な推定を行う事ができるという利点があり広く用いられてきたが，測定に用いたアレーアンテナ応答特性の考慮や，高相関・近接波の分離・推定が難しい等の問題点もある．本研究では，MUSIC法において信号周波数領域で平均化を行う周波数平均手法を適用する事で，高相関波の推定精度を向上する手法を新規に提案する．66GHz帯チャネルサウンダに本手法を実装し，電波暗室における実験で有効性の検証を行った．

第5世代移動通信システムでは，低基地局アンテナを利用したスモールセル導入が検討されている．スモールセルは，移動体が密集する市街地ストリートセル環境に導入される．高周波数帯におけるチャネルモデルは3GPPやITU-Rにおいて標準化されたが，これらは実際の街構造と伝搬経路の関係について，把握することはできない．
本稿では，20GHzチャネルサウンダにより測定されたデータに対し，SAGEアルゴリズムによる到来方向推定を行い，平均到来角度・角度スプレッドを求める．また，レイトレースの結果とともにLOS環境における到来方向特性について検討を行う．

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]。また、昨今基地局アンテナ高を平均建物高よりも低く設置する屋外スモールセル構成が注目されているため、低基地局環境における電波到来角プロファイル推定が求められている。著者らは、基地局高15mの低基地局環境における垂直面電波到来角プロファイルを測定した[2]。本稿では、低基地局環境において基地局高を変化させて基地局高と平均建物高の関係について検討する。また、高基地局における測定結果と比較する。

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、電波到来角度プロファイル推定が重要である。著者らは、道路際に設置した低基地局における基地局側電波到来角プロファイルを測定し、その特性は周波数に依存しないことを明らかにした。また、移動局が道路を越えて向かいの建物群の方向にある場合の道路際に設置した低基地局における実験式を提案している。本稿では、測定結果から、移動局が向かいの建物群の角の延長線上の見通し外環境にある場合の道路際に設置した低基地局における実験式を提案する。

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]．移動局側の水平面電波到来角プロファイルは，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，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．本稿では，市街地と郊外地が混在する環境において移動局側の垂直面電波到来角プロファイルを測定し水平方向も考慮した垂直面電波到来角特性を明らかにする．

大規模領域の電磁解析において，電磁界数値解析手法であるFDTD法での解析は大きなリソースを必要とするため適用方法に検討が必要である． 本研究では，FDTD法とレイトレース法の併用のための初期検討として累積確率分布について比較評価を行なった．レイトレース法は1回反射と9回反射についてプロットした．レイトレース法の1回反射はFDTD法に近い特性になり，9回反射はレイリーに近い特性になった．9回反射はパスの反射による減衰が十分でない可能性がある．他の領域でも同様の結果を得られた．よってFDTD法とレイトレース法の累積確率分布が異なるため，領域ごとに計算条件を合わせる必要があるとわかった．

近年, IoT(Internet of things)化の波により屋内で利用される照明や空調などの設備機器においても無線システム化され, 伝搬性能の観点から920MHz帯が利用されるケースが増えている. 無線システムを利用する際には適切な置局設計が必要である. 特に設備機器は天井などの建材近傍に固定設置されるため, 建材からの無線機に与える影響を含めた電波伝搬特性(平均的なパスロスやフェージングによる瞬時変動幅)の把握が必要になる. 本稿では建材の中でも特に無線機のアンテナ性能に影響を与える金属製の天井近傍に設置した場合を想定した電波伝搬特性についてFDTD　(Finite Difference Time Domain) 法とRay tracing法にて解析的に求めたので報告する．

ミリ波レーダーや5Gといった技術では24 GHz以上の周波数が利用されている．各製品の開発には実測と電磁界解析の両面からの特性評価が必要である．しかしながら，特に電磁界解析（FDTD法や有限要素法等）では波長とメッシュサイズの関係上，24 GHz以上では膨大なメモリ量が必要となり，解析が現実的ではない場合も多い．これに対して，高周波数でも比較的高速に計算ができるレイトレース法による解析もよく用いられているが，こちらは解析精度が電磁界解析に比べて低い．本稿ではレイトレース法に物理光学（Physical Optics:PO）を組み合わせた解析手法とFDTD法を比較しその有効性を検証する．

アンテナ間に配置された導体壁は干渉に影響を与えることが知られている．本稿では，アンテナ設置部の比較的近傍に厚みのある導体壁が存在する場合の回折波について検討し，一様幾何光学的回折理論(UTD: Uniform geometrical Theory of Diffraction)を用いたアンテナ間透過量の計算結果と測定結果を比較することで計算の妥当性を評価する．

電磁波を利用した非破壊あるいは非侵襲診断装置の開発を目指して，電磁波逆散乱問題の解析法の一つであるFBTS法を用いて層状媒質中の比誘電率分布の再構成を検討している．FBTS法とは探査領域に電磁波パルスを照射し，その散乱界を観測することで探査領域の媒質定数を推定して，探査領域内に存在する物体の大きさ，位置，種類を推定するための手法である．しかし，FBTS法には莫大な計算時間を必要とする欠点がある．そこで，入射電流源をタイムシフトして連続的に印加し，計算時間を短縮させるタイムシフトFBTS法を提案した．本研究ではノイズを考慮し，タイムシフトFBTS法の再構成像の精度について議論している．

我々は5Gの特徴の1つである「高信頼・低遅延」に注目し，ユースケースとしてトラックの隊列走行への適用を検討している．隊列走行時のV2V直接通信では路面を含む静止地物による散乱波に起因するスペクトルの広がりがあり，最大ドップラー周波数(fD)の2倍となるドップラーシフトが観測される．本稿では，路面散乱波に着目し，各種実験によりその原理を明らかにする．

隊列走行V2V直接通信[1]におけるドップラースペクトルに関して，路面反射・散乱波に着目し正規反射波はドップラーシフトしないこと，および正規反射ではない散乱波はドップラーシフトすることを示す．さらに，散乱波の出射角および入射角に着目しスペクトル広がりの要因を明らかにする．

移動通信ではドップラー効果による周波数シフトが生じ, 伝送品質の劣化が生じる. 通常, 最大ドップラー周波数は移動局の移動速度により算出される. しかし, 実際に測定を行うと最大ドップラー周波数を超える周波数シフトが観測される. 　
本稿では, 受信局への到来波の到来角度・反射回数情報を用いて他の移動体での反射時に生じるドップラーシフトを考慮に入れたシミュレーションを行い, 実測結果との比較を行う.

RFID(radio frequency identification)は流通等での使用が期待されている．しかしながら通信の信頼性が課題である．特にRFIDを使用する周囲環境によって発生する定在波はRFIDの通信に大きな影響を与える．本稿では定在波の影響を軽減する方法としてビーム制御と繰返し送信の併用を提案した．提案法はR/Wアンテナ近傍に可動金属体を設置し，金属体を変位させつつ繰返し送信を行う．複数の変位に渡って繰返し送信を行うことで定在波の分布を変化させ，間接的に定在波の影響を軽減できる．金属棚環境でのRFIDの使用を想定し，FDTD法を用いた電磁界解析によって効果の分析を行った．提案法は金属棚内の電界強度分布がRFタグの動作閾値（-30dBV/m）を下回る確率を約3％まで軽減した．

これまでに，球技の試合におけるボールの運動の解析高度化の為に，レーダやカメラが用いられてきた．一方で，ボールの角速度ベクトルを3次元ベクトルとして測定する方法は現在確立されていない．これを達成することによりボールの回転運動についてより詳細な測定が実現する．ボール表面上の任意の点の円弧接線方向の並進速度は，角速度ベクトルと常に直交している．並進速度についてはドップラレーダによって捉えることが可能であり，並進速度が分かれば外積によって角速度ベクトル測定に繋がる．並進速度は回転運動によって向きが変化する為，得られた結果は周期波形となるが，今回の実験によってこれを確認することができた．

近年，衛星測位信号を用いた大気や波浪，土壌などのリモートセンシングが広く活用されており．特に低仰角衛星からの信号を利用することにより，ダクト（大気屈折率分布の部分的な逆転）現象を含む海上の大気分布を推定することができる[1]．ダクト現象により電波伝搬の様態が大きく変化する一方で，該現象の発生を予測することは困難である．従って，高精度な無線システムの開発には，常時測定可能な測位信号を利用することで周囲の大気分布をリアルタイムに推定し，システムにフィードバックすることが求められる．本稿では，海面インピーダンス，波浪，ダクト現象を含む大気屈折率分布を考慮した 測位（GPS）信号の伝搬解析手法及び伝搬特性について報告する．

海上における無線システムでは海面からの反射波の影響を考慮して設計する必要がある．送受信間距離が十分離れていればグレージング角度が小さくなるため，海面からのフレネル反射係数は-1で近似でき電波伝搬解析は容易であるが，送受信間距離が近く，アンテナの高さが高い場合，波浪の影響によりマルチパス波がばらつき，無線システムに影響を与える．そこで本報告ではUAV（Unmanned Aerial Vehicle）を活用した海面散乱マルチパス波の電波伝搬特性評価結果と波浪の影響を考慮した電波伝搬解析結果について示す．

近年、地球温暖化が与える北極圏への影響の調査や北極海の豊富な海底資源の探索に使用するための無線通信技術が求められ，その技術に使用する無線通信媒体として、電磁波が注目されている。本報告では、海表面が氷結した環境における電波を利用した海中測位システムの基礎検討として、冬のサロマ湖における海中電波の伝搬試験結果とシミュレーション結果を比較し、同環境における電波の伝搬に対する考察を述べる。

近年， IoT技術を活用し，様々な社会課題の解決を目指す取り組みが進められている．その一つに老朽化が進む水道管の維持管理がある．地中に埋設された水道管バルブボックスに設置した音響センサのデータを，地上のアクセスポイントに無線伝送する漏水検出システムについて，その電波伝搬特性を解明するための実験結果が報告されている．本研究では，電磁界シミュレーションによりこの実験結果の検証を行い，伝搬メカニズムを解明し，伝送路のモデル化を目指す．

第5世代移動通信システムのためのチャネルモデルとして3GPPやITU-R SG5では周波数上限100GHzを適用範囲としたモデルが提案されている．これらのモデルにおいて屋内の見通し(LoS)環境では距離減衰特性を周波数にかかわらず17.3log(d)としている．
一方，屋内環境の距離減衰特性は環境や周波数によって様々なものが報告されており，屋内環境の伝搬推定法をまとめたITU-R 勧告では0.7～70GHzで距離減衰の係数は13～44と幅広い値となっている．
周波数ごとに適切なセル設計・干渉検討を実施するためには適切な伝搬特性を把握する必要がある．そこで本稿では，2つの屋内オフィス環境における0.8～66GHzでの伝搬損失特性について報告する．

近年のスマートフォンの普及・動画等コンテンツの爆発的な増加に伴い移動通信の大容量化及び広帯域化が必修となっているが，既存周波数帯は既に稠密に使われており，ミリ波帯の開拓が注目されている．無線通信システムの設計・開発には電波伝搬特性を表現した伝搬路モデルが必要とされ，ミリ波帯無線LAN のための標準規格であるIEEE 802.11ayでは，準決定論的手法に基づいた伝搬路モデルが提案されている．これは多重波クラスタを決定論的成分と確率論的成分に分けて扱い，ミリ波帯伝搬路の環境依存性を考慮したものである．本稿では，屋内エントランスホール環境での伝搬路測定を行い，準決定論的 モデルに基き確率論的成分を表現するためのパラメータを抽出した．

次世代移動通信システムの実現のために，高周波数帯による伝搬特性の把握が重要とされている．28 GHz帯におけるアンテナ指向性による伝搬特性について考察するために，屋内環境下にて受信レベルの測定を行った．送信アンテナは無指向性アンテナと導波管スロットアレーアンテナを使用した．本稿では，送信アンテナからの距離が異なる見通し内（LOS： Line Of Sight）環境の2地点で，受信アンテナを約 1mm（約 0.1波長）間隔で移動させ，各位置においての受信レベルを測定した内容について報告する．受信レベルおよびKファクタについて，各地点での特性を示し，アンテナ指向性によって受信レベル変動と多重波の影響が異なることを示す．

六面体アンテナで取得した受信電力とエンドユーザの指標であるスループットとの評価結果について述べる．

ミリ波60GHz帯を用いる次世代屋内高速無線LANが一般市場にも販売が開始されてきている。アクセスポイントとして、家庭用無線LANルーターNETGEAR NIGHTHAWK X10 R9000があり、パソコンのUSB3.0端子に接続するミリ波帯無線送受信ドングルMillitronic MG360が2019年04月より国内で販売されている。両者共にIEEE 802.11ad 規格に準拠しており、広帯域を利用したチャンネルで超高速無線伝送が可能である。Wi-Fiのラインナップとして、比較的近距離エリアでの通信エリアとなるため、実伝搬環境で実測データがどれぐらいになるか、通信可能範囲について測定結果が報告されている。
本報告では、更に実際に設置される環境を想定して、大部屋の天井にアクセスポイントとなる無線装置を設置して、下方に向けて放射したさいに、通信相手方となる無線装置を場所及び距離を変化させることで、通信可能範囲を実験した結果を示す。

第5世代移動通信システム(5G)では高周波数を使用するため，回折波が弱くなり，散乱物体による電波遮蔽が伝搬チャネルに大きな影響を与え，通信が不安定になることが予想される．散乱体の形状により伝搬チャネルにどの程度影響が出るかを定量化するために，遮蔽損失の予測手法が必要である．本研究では，遮蔽損失の予測手法の構築を研究目的とする．暗室環境における66.5 GHz 帯において形状の異なる複数の障害物を見通しパス上に複数の場所に置いて電波遮蔽を実測し，ナイフエッジ回折モデル(KEDM)と物理光学(PO)の予測手法について検討した．

混雑環境で低アンテナ高の指向性アンテナを使うためには，指向性アンテナの利得が高い角度の範囲に，どれだけの強さの電波が到来するかという情報が重要である．しかし，混雑環境において，到来波の方向と強さに関する検討は十分に進められていない．そこで本稿では，混雑環境における到来波の方向と強さをシミュレーションにより検討した結果について報告する．

周囲を壁面などで囲まれた室内環境において人体遮蔽特性を測定する場合，室内反射波の影響が避けられない．なお，人体が送受信アンテナ間を横切った際の送受信アンテナ間のチャネル特性の変化を人体遮蔽特性と呼ぶ．本報告では空間領域と周波数領域における平均処理による室内反射波の影響低減を目的とした．今回は実験による測定結果を対象とした．空間領域，周波数領域での平均処理によって室内反射波の影響を低減することができた。

大容量無線伝送を実現するために100GHz帯超のテラヘルツ波帯の利用が注目されている。そこで我々は、D帯屋外伝搬実験のための予備実験として、電波暗室内にて10Gbps双方向伝搬実験を行い、D帯における減衰特性ならびに伝搬特性の指標であるMSE(Mean Squared Error)特性を実測し、計算値と実測値との比較を行ったので報告する。

ミリ波帯ではレドームなどの誘電体厚が波長と匹敵する ため，反射損失が大きくなる．そこで，メタサーフェスを 誘電体に装荷することで反射損失を低減でする．多層構造 の誘電体板として合わせガラスを想定した 3 層構造の誘電 体を対象として広い入射角で反射を低減できる周期構造か らなるメタサーフェスを設計した．

陸上から海面に電波を照射し，その散乱波を測定する．散乱波は海面の動きによってドップラー効果が生じる．よって散乱波を周波数解析することによって海流の速度を求めることが出来る．これが海洋レーダの原理である．海流の速度を利用し，漂流体の追尾，潮目の検出，流氷監視，津波の警報などの応用等が考えられ，研究が進められているが，実測による実験検証は環境の変化，条件の設定にかかる費用等，問題点がある．そこで，本研究では シミュレーションを用いて海洋レーダの解析を行い，これらの問題を解決することを目的とする．

機械学習の手法の一つである人工ニューラルネットワーク（Artificial Neural Network : ANN）は，大量のラベル付きデータを与えることで時には人間よりも上手くその特徴量を見つけ出し，データを分類することが可能になっている．一方，マックスウェル方程式を離散化して時間領域で解くFDTD法は，ハードウェアの進歩により高速な計算が可能となっている．このため，FDTD法によって機械学習に必要な大量のデータを準備する環境は整っているといえる．そこで本稿では，任意の放射パターンを持つアンテナを機械学習によって設計するという目標への第一歩として，ANN を使用して8 素子のパッチアンテナアレイの放射パターンから，各素子の位相を予測することを試みた.

高周波 (HF) 帯域 (3 ～ 30 MHz) は様々な用途に使用されている. HF帯域は波長が長いために, 電気的に小さいアンテナは狭帯域特性を有する. そこでCharacteristic Mode (CM) 法を用いてアンテナ設計を行い, プラットフォームに流れる電流を利用することで, 帯域が増加する. 先行研究では, プラットフォーム搭載用として逆Fアンテナ (IFA) を使用し11.9 MHzで設計を行っている. IFAは整合回路を使用せずに, 筐体モードと同様な特性アンテナを持つアンテナ特性を実現することができる. しかし, サイズが大きいために, HF帯で製作して実験結果を得ることは困難である. 本稿では実験結果が容易に得られるように, 860 MHzでのスケールモデルを提案する.

筐体モードを励振するために非共振素子を用いる場合が一般的で，整合回路を付加して共振を取る必要がある。そこで本報告では，モード解析の一種であるCM(Characteristic Mode) 法を用いて，整合回路不要な逆Fアンテナ(IFA) による筐体の励振について述べる。

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，アンテナの入力インピーダンスを適切に選択し，アンテナに近接する金属体の影響を低減できることが報告されている．本研究では，特性モード解析を用いて，アンテナに対して金属が近接した際のアンテナ特性の変化について，モードの観点から考察を行う．

充填型BORアンテナは無指向性放射特性を有する. このアンテナは164%にわたって動作する. 本稿では新たに, 充填型BORの内部を中空とした構造を検討する. 凹型BORアンテナは充填型BORアンテナの特性を維持することを明らかにしている.

先に，電波監視等で用いられる広帯域・無指向性のアンテナの垂直面の放射パタ－ンの周波数特性について課題があリ，これを改善するアンテナを提案した．提案の双円錐の素子を用いたアンテナは，広い周波数帯域で垂直面放射パタ－ンの主ビ－ムが水平方向に維持され，かつ，主ビ－ムにヌルが発生しない良好な特性を示す．今回，上記の観点で，このアンテナの寸法の最適化を検討したので報告する．

バラクタダイオードを装荷した周波数制御多リング形マイクロストリップアンテナ（MSA）の小型化については、種々の研究が成されている。この小型化された周波数制御MSAを2周波動作とした場合、2つの素子を接近して配置すると高周波側の周波数制御特性に若干の影響が生じる。そこで、本稿ではマルチバンド平面アンテナの共振周波数を独立に制御することを目的として、素子面積を半分としたバラクタ装荷2周波片側短絡一層構造多リング形MSAの周波数制御特性の改善につき実験により検討を加えたので、ここに報告する。

近年，人体近傍における小型で薄型のアンテナが，研究されている．また，IoT に向けたヘルスケアへの活用を目的とするRFID のシステムも研究されている．ここでは，ヘルスケアを目的に人体密着アンテナの基礎検討を行っている．人体近傍におけるマイクロスト
リップアンテナ(MSA) の利得向上効果について示す．

自動車には快適かつ安全な運転を行うために様々なアンテナが取り付けられている．近年、自動車に設置されているアンテナは，デザインの観点よりガラスに直接取りついているオングラスアンテナが用いられている．それら車載用アンテナ設計においては，アンテナ単体の特性と自動車搭載時の特性が大きく異なってきて，さらにここに地面の影響なども考慮しなければならない．
そのためアンテナ設計のためには車体全体と地面を考慮したシミュレーションが必要になる．本研究ではグリーン関数を用いて遠方界の計算を行い，車載用アンテナの車体と地面における影響を検討する．

　レーダ観測精度向上に向け，著者らは，直交二偏波樹脂導波管スロットアレーアンテナを開発している．低損失化のため，導波管スロットアレーアンテナの分配回路として導波管を使用した場合，大型となり重量が課題となる．そこで，本開発では，分配回路に低損失化と小形化を両立するサスペンデッド線路を用いた構造を採用する．
　本稿では，直交二偏波導波管スロットアレーアンテナの給電に適した導波管－サスペンデッド線路変換器の設計結果について述べる．

導波管スロットアレーアンテナにおいて、スロットを1管内波長間隔で配列するとグレーティングローブが発生する。そこで、導波管の管内波長を短縮するために導波管内部に誘電体や遅波構造を装荷する方法やリッジ導波管にT形のスロットを配列する方法が提案されている。これらに対して、1管内波長（λg）間隔で配列された方形導波管の広壁面または狭壁面のスロット上にマイクロストリップアンテナ（MSA）を配置してグレーティングローブを抑制する平面アレーアンテナが提案されている。方形導波管狭壁面のスロットアレー上に周長を3波長とするリング形MSAを配列すると、対角面内の交差偏波が増大する問題がある。そこで本稿では周長を5波長とするリング形MSAを用いた管軸に垂直な偏波を放射する平面アレーアンテナの構成法について検討を加えたので報告する。

広角一次元ビーム走査用サブアレーに，一列進行波励振導波管アレーが必要とされている．広壁中央で張り合わすことで低損失に製作できる狭壁スロット導波管アンテナが望ましいが，管軸方向に向いたスロットの間隔が1管内波長となり，グレーティングローブが発生する．そこで，スロットを半波長間隔で同相励振させるため，キャビティ装荷2スロットサブアレーからなるリニアアレーアンテナを設計した．設計周波数を79GHzとし測定結果を示す．

積層薄板導波管スロットアレーはミリ波帯でも高効率な特性が実現できる．積層薄板導波管は厚さ0.1～0.3mm程度の金属薄板をエッチングしパターンを構成し，拡散接合して作られる．そのため導波管の側壁が荒く，等価的な導電率が低下しアンテナ利得低下の原因となり得る．本稿では測定した導電率を用い16×16素子スロットアレーの利得を評価する．

同心円状配列ラジアルラインスロットアレーアンテナは、スロット配列を簡便にするためにラジアルラインへの給電は回転モードとしている。本報告での場合、給電導波管とラジアルラインの結合部分に非共振クロススロットを用いている。また、高利得から低利得まで要求に応じて周の数を増やすことで対応可能になるように、少ない周でもアンテナとして動作するよう、ハの字またはTの字型スロットペアを内周とし、最後の外周には、非共振クロススロットを終端整合放射素子としている。
本報告では、上述の構造をもとに少ない周から多くの複数周において励振振幅を制御する目的として、ラジアルライン内部に階段状段差構造を用いてラジアルラインの高さを変化させることで放射素子ペアからの放射量を制御する基礎的な解析結果を示す。

東海道新幹線の先頭車屋根上に設置されているアンテナは架線電圧の有無を検知する機能と、無線通信を行う機能の双方を具備している。このアンテナ形状が騒音減の一つであり、低騒音化の為、形状円滑化、小型化する必要がある。今回、電気的特性を満足するアンテナ（新型静電アンテナ）を開発したので、その試験結果について報告する。

新幹線用の架線電圧検知／無線通信共用アンテナは，交流60Hzの架線電圧の検知機能とVHF帯の業務無線通信機能を有したアンテナである．本アンテナは，車両の屋根から突起しているため騒音源となっており，新幹線の高速化に伴い低騒音化が要求されている．低騒音化のためには，特に，検知棒と呼ばれる円筒導体の短縮が必要である．ここでは，折り返しモノポール構造の採用と並列共振回路の付加により，検知棒の長さを現行アンテナの0.6倍に短縮し小形化した共用アンテナ構成を提案し，計算により良好なVHF帯特性が得られることを確認する．

第5世代移動通信システム(5G)へ周波数割り当てが4月に総務省から発表され，超高速，超低遅延等の特徴を持つ移動通信実現への期待が高まっている．車で5Gを利用するためには，車載の通信端末やアンテナには5Gの標準規格を満足することが求められる．4G用車載アンテナは使用する周波数に適した設計や設置がされているが，5Gでも従来のアンテナ設置位置が適しているか明らかでなく，5G用車載アンテナの課題となる．本稿では，5G用周波数として割り当てられた28GHz帯を対象として，車載アンテナを車に設置して測定実験を行い，車載アンテナの設置位置を評価したので報告する．

2020年の実装に向けて研究が進められている第五世代移動通信では，28GHz帯という既存システムよりも高い周波数帯域での活用が予定されている．28GHz帯については4キャリア各社に400MHz幅で割り当てられており，周波数帯域の合計は2.5GHzで，27GHz~29.5GHzとなり，比帯域は11.2％になる．端末や共用型基地局を想定すると，上記条件を満たす広帯域なアンテナが必要である．また広帯域アンテナでは群遅延特性が重要となる．帯域内遅延に差があると変調信号に歪みが生じる．
本稿では3つのアンテナを用いて，群遅延を評価し，広帯域に適したアンテナを検討する．本稿では，5Gに向けた28GHz帯アンテナとして，三つのアンテナの群遅延特性を測定し比較した．群遅延特性の最大値と最小値の差を比較した結果，円形導波管アンテナが最も小さいことを確認した．

第5世代移動通信システム(5G)で使用される3.7GHz帯の周波数では，車載アンテナの設置方法が明らかとなっていない．このため，車両のルーフ上や車室内にモノポールアンテナを設置し，電波暗室内で半球面でのアンテナ指向性を測定して，3.7GHz帯車載アンテナの設置による放射特性への影響を評価した．その結果，Null点の発生や偏波面の変化といった，車体による放射への影響の発生が確認できた．

環状パッチを放射導体とするマイクロストリップパッチアンテナを作製し、その軸部に導体突起物がある場合の特性を調べた。動作周波数は2.4GHz帯付近とし、環状パッチに2つのスリットを設け、給電位置との関係により円偏波を放射する。シミュレーションによりパッチ導体の外径、くり抜く円環部の径、スリット大きさ、給電線などの設計を行い、FR-4を基板として試作した。反射特性、軸比、放射パターン等を測定し、40MHz程度の帯域で軸比が3dB以下の円偏波を放射できることを確かめた。次に、環状パッチの内側に接地導体が突き出す形の突起部がある場合の特性の変化を調べた。このアンテナは例えば歯車のような機械部品に取り付ける無線モジュールのアンテナに応用できる。

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. 一方で, 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しられている. 本稿では, ミリ波帯に適した円偏波広角ビーム走査特性を有する中空構造を内部に形成したキャビティ付きパッチアンテナの構成を示す.

摂動給電法による平面アンテナの提案を以前に行った．その報告では，円偏波特性が得られる周波数が狭帯域だったため，本検討では軸比の周波数特性を改善するための検討を行った．

円偏波ビームの走査を検討してきた. このとき, 給電点の個数を4つとしていた. 本稿では, 給電点を2つにする. このために, 二線アルキメデススパイラルアンテナに注目し, 円偏波ビーム走査特性を検討する. 円偏波ビームは給電電圧Vの変化に伴い, アンテナ軸の周りを回転することを明らかにした.

アンテナ内部に設置される導体に対してロバストな構成を提案する. 有限寸法を持つ帯状導体の形状変化に対する影響を有限地板を有するモデルと比較することによって検討を行った.

山岳領域での伝搬特性に優れており，位置情報伝達が可能である150MHz帯電波を用い，登山者の位置情報を共有することができるネットワークシステムの開発を進められている．このネットワーク内を移動する登山者が携帯する端末からの位置情報を得るためのアンテナが重要である．そこで，登山者携帯端末に接続することができる150MHz帯用小型アンテナについて試作し，アンテナの特性を測定した結果について報告する．

地中探査レーダ用のアンテナとして小型であること及び広帯域特性を有することが求められる．小型で広帯域なアンテナの一つとして折返し構造ボウタイアンテナが報告されているが，入力インピーダンスが200 Ωで整合するよう設計されている．本稿では，折返し構造ボウタイアンテナを地板上に設置し，給電部の形状を変更することで一般的なレーダで使用される入力インピーダンス50 Ωの給電線路と整合するための検討を行う．さらに，スリットを装荷することでアンテナの小型化について検討する．

アンテナと信号を接続するために、バランが用いられるが、実際のバランでは利得と位相差が理想バランと異なるため、アンテナのメインローブ方向に補角 (Y軸方向とのずれ) を生じる。本報告では、生じさせる補角が少ない平面バランについて考察する。補角が少ないバランとは、理想バランに近いバランであるが、無線通信ではチャネル毎に中心周波数が異なるため、全てのチャネルを含む帯域で、理想バランに近い必要がある。アンテナ利得の他に、給電系損失 (FL) も実効等方放射電力 (EIRP) に影響を与えるため、挿入損の低いバランが望ましい。ラットレース型バランはフットプリントが大きい欠点があるが、2.4 GHz 帯のCH1, CH6, CH11及びCH14において少ない挿入損、理想バランに近い特性が得られることを電磁界解析により確認できた。ラットレース型バランの各CHにおける利得と位相差をもとに半波長ダイポールアンテナの遠方放射電界パタンを計算した。計算結果からCH1, CH6, CH11におけるパタンは補角を生じず、日本固有のCH14においても補角はごくわずかである。これらの結果より、アンテナと信号を接続するバランには、ラットレース型バランが適していると考察する。

ミリ波モジュールを構成する伝送線路として，低コス トに製造でき，低損失で集積化に適した基板内導波路 （SIW）がある．積層した基板の各層への給電用に， 導波管との変換器が必要となる．そこで，バックショー トと開口部の寸法を最適化することでインピーダンス整 合した，多層基板内各層の金属導波管変換器を設計し， その解析結果を示す．

IoT機器においては耐熱性等の観点から，アンテナを金属筐体内部へ配置する場合がある．アンテナを金属で覆った場合，電波は放射しないため，通信の確保が困難となる．金属筐体にスロットを設けることで，電波を放射する手法が報告されているが，VSWR等の周波数特性が述べられていない，共振周波数が単一などの問題点がある．多共振化したアンテナについても報告されているが，共振周波数を変化させるために，内部のアンテナ及びスロットのサイズを変化させる必要がある．ここでは，内部アンテナ及び金属筐体の形状を維持したまま，2つのスロットを有する金属筐体に設置した折返しダイポールアンテナの位置を変化させた場合の共振周波数の調整について検討する．

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，スイッチング素子により入力インピーダンスを可変し，近接物体からの影響の低減を狙ったアンテナが報告されている．本検討では，従来のステップアップ比を利用したインピーダンスの可変手法との比較により，スイッチング素子を用いた素子幅の制御による入力インピーダンス可変手法の妥当性を検討する.

長さの異なる分岐素子によるマルチバンドアンテナが知られている．本アンテナにおいて，分岐素子が波長比で近接する場合は特定周波数での素子間結合が大きく，インピーダンスが狭帯域化する．そこで本稿では，屋外設置を想定した低周波帯のアンテナを前提に，分岐素子が近接したマルチバンドアンテナにおいて，インピーダンスの狭帯域化を改善させる手法を提案し，その有効性を計算により確認する．

UWBシステムは，低消費電力で高速な無線通信を可能とするシステムとして注目を集め，このシステムで動作するアンテナが広く検討されている．FCCは，UWBシステムの使用周波数として3.1GHzから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型な形状が求められている．本稿では電磁結合構造とショートスタブ構造をアンテナに付加することでアンテナのインピーダンス整合を取り，小型な形状で所望特性を満足するアンテナを実現したので報告する．

リアクタンス素子が装荷された無給電素子を用いて、マイクロストリップアンテナ（以後、MSA）の指向性を制御する平面アンテナについて種々の研究が行われている。本稿では、可変リアクタンス素子を用いた一次元ビーム成形平面アレーアンテナ（BA-MSAA）に用いる放射素子として、素子内側のマイクロストリップ線路に接続された可変リアクタンス素子により放射位相を制御する一層構造のリング形MSAに着目し、この素子の構成法と放射特性について検討を加えたので、ここに報告する。

近年、衣類に装着して使用されるテキスタイルデバイスが普及している。特に導電性繊維を用いて形成されるテキスタイルアンテナは柔軟性や軽量性を持つため、人体近傍で使用する際には、撓みによるアンテナ特性の変化を把握しておくことが望ましい。本報告では、導電性繊維を用いて電磁結合給電方式を採用したマイクロストリップパッチアンテナを作製し、アンテナの撓みが放射特性に与える影響について試作アンテナを円柱型発泡スチロールに装着することで基礎的実験を行った。その結果、撓みによる正面方向利得の変化は撓み方向によらず2.0dB程度である測定結果が得られた。

近年, 導電性繊維で形成されたテキスタイルアンテナの研究が注目されている. 特に, コスト削減や柔軟性向上を目的として導電性繊維の使用量削減の検討が行われている. 一方, 導電性繊維の使用量削減によりアンテナ特性が劣化してしまうため, 使用量削減を行った際の安定性をあらかじめ把握しておくことが望ましい. 本報告では, 導電性繊維で形成された 2.45 GHz 帯用テキスタイルパッチアンテナを異なる刺繍密度で複数個試作し, 電気的特性の実験的評価を行った. その結果, 導電性繊維の使用量削減を行わないモデルに比べて約 1.5 倍の使用量を用いる事により, 安定した電気的特性を示した.

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0.15波長程度の厚さを有する二層の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40%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一層構造のLプローブ給電リング形MSAを試作したので、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ことにより広帯域特性が得られ、さらに2個のリング形MSAを配置すると2周波帯において広帯域特性が得られる 。そこで、本稿では2周波広帯域2リング形MSAに2個のLプローブを直交する位置に配置することで直交偏波共用化を行い、各種特性について評価を行った。

反射器側に給電端子を有する単方向指向性帯状ループアンテナを提案している。マイクロストリップ線路に接続可能かつ誘電体表面にパターン形成が可能なアンテナ構成をしている。また、FDTD法を用いた計算により, プリント基板上での単方向指向性アンテナとしての動作を示す。

Ku帯衛星通信システムでは一般に直線偏波が用いられるため，移動体地球局のアンテナには主ビーム方向と偏波面の高精度な制御が要求される．本稿では，偏波面可変
アンテナをアレー化することで，可変移相器により主ビーム方向と偏波面を電子的に可変できることを示す．

筆者らは，高効率・高利得な平面アレーであるラジアルライン給電アレーにおいて，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をモーターにより回転させ，位相制御を行う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，実験によりその実現性を確認してきた．本稿では，提案アンテナ試作品のアレー校正による性能向上に関する検証結果を示す．
素子電界ベクトル回転法を利用して励振振幅・位相を測定し，測定された励振位相誤差を補正した．これにより正面方向利得が0.2dB改善し，アンテナ効率が80%に向上するとともに，交差偏波レベルも約10dB低減することが確認できた．

第5世代移動通信(5G)やミリ波センシングにおいて，二次元指向性走査が必要とされている．本研究では，誘電体基板を重ねて多層構造とし，ロットマンレンズの原理を従来の水平方向に加えて垂直方向にも適用することで，二次元指向性走査を可能とするロットマンレンズを提案する．放射部で基板を階段状にすることで，二次元指向性を天頂方向へ持たせる構造とし、その特性を評価した．

本稿ではMagic-Tをスイッチング回路に用いた十字スロットダイオード装荷型円偏波切り替えマイクロストリップアレーアンテナを提案する。本アンテナは4つの円偏波切り替えアンテナ素子と2つの平面型Magic-Tを含む給電回路で構成されている。各アンテナ素子は、マイクロストリップアンテナの中央に十字形スロットを設け、そこにスイッチとして機能する4つのダイオードを配置している。本アンテナはダイオードのON/OFFにより方向の違う縮退分離モードをもち、これにより円偏波切り替えを可能にしている。RF給電回路と切り替え信号回路はMagic-Tにより電気的に独立しており、単層の平面構造で実現している。このため、設計が単純で大規模アレーが容易である。

進行波型直列給電型ダイポールアレーアンテナの設計法について実験検証を行ったので報告する。本アンテナは、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である。実験の結果、反射特性・放射特性ともに計算値と測定値が対応することを確認し、設計法の妥当性が示された。

　Ka帯衛星通信では,受信と送信の使用周波数帯域が大きく離れているため,送受共用平面アレーアンテナを構成する場合,送受信の素子間隔を同じにしなければならないという制約から最良の素子間隔を受信(低い周波数側)に合わせると,送信(高い周波数側)で素子間隔が1λを超えるためグレーティングローブが発生する.一般にグレーティングローブの抑圧には,誘電体やフレア等による素子指向性の狭ビーム化が有効であるが,重量や大きさの問題がある.本稿では,グレーティングローブ抑圧のため給電素子アレーの素子と素子の中間に無給電素子(素子間無給電素子)を配置することを提案する.また,32x32素子アレーの実測により素子間無給電素子によるグレーティングローブ抑圧が可能であることを示す.

コムラインアンテナは放射素子の角度を変えることで，様々な偏波を実現可能である．そこで，30度，45度，60度で放射素子を接続したコムラインアンテナから成る，二次元アレーを設計した．設計周波数を79GHzとして設計した構造と特性を示す．

　多重折り畳みアレーアンテナは簡単な機械構造により，極めて大きいアンテナも小さく収納でき，かつ2次元の展開もできる．ただしパネル間に段差が生じるため，アンテナとしては位相的に補正する必要がある．
　位相補正はアンテナ正面方向では正しいが，角度がずれると誤差が生じる．その誤差の影響はパネル数が多くなると，顕著になると予想される．本論文では，パネル数すなわちアンテナ寸法と放射特性の関係を，定量的に検討する．
　その結果，3パネルから15パネルまで増加させた際には，ビーム幅は鋭くなり，精密なビーム放射が可能になると考えられる．SLLに大きな変化も確認できないため，多重折り畳みアレーアンテナは 有用である．

間隔制御アレーアンテナは，放射素子を一様に励振する代わりに，その装着密度を変えることにより，アンテナ上の励振分布を実効的に変えるものである．この構成により，任意のアンテナ放射特性を実現でき，かつ放射素子に付随する増幅器などが単一仕様で済むという利点がある．その特性は1次元のアレーアンテナで検討されてきた．本論文では，2次元の面的展開の方法を提案し，数値計算によりその有効性の検討をおこなう．その結果，今回作成したアレーアンテナにおいて，振幅制御アレーアンテナと放射パターンがおおむね一致した．したがって間隔制御法の有効性が，確認された．

A parallel plate slot array antenna truncated by hard walls [1] is attractive for millimeter-wave application due to its light weight, simple structure and high antenna efficiency. This paper aims to analyze and design coupling slots of the feeder network by method of moments (MoM). The feeder network is designed by MoM. The maximum coupling difference among all slots is less than 2.5%. It is shown that the reflection below -28dB is achieved in the target bandwidth for each coupling slot.

A closed structure of finline in multilayer dielectric
substrate was proposed to design the beamforming circuit
of Butler Matrix [1]. In this paper, to simplify the structure,
the finline is composed of double layer dielectric substrate
with via-hole arrangements along both sides of the finline.
A finline 4x4 Butler Matrix in double layer dielectric is
designed at 79 GHz and its characteristics are confirmed
by electromagnetic simulation.

A performance of the human-body localization using unsynchronized MIMO radar has been studied.It proposed a frequency offset elimination technique suitable for the human-body in unsynchronized condition, by utilizing the direct path between the transmitter and receiver, the phase error due to the frequency offset is eliminated, and the location of the target is successfully estimated. However, the experiment was carried out only with the single target. This paper investigates the performance of the frequency offset elimination technique under the condition that the multiple targets up to six exist. The results confirm that the fairly good the localization accuracy is realized even when the number of the targets is increased

Millimeter wave massive multiple-input multiple-output (MIMO) has a huge potential to provide a much higher data rate at the expense of increased hardware complexity. Beam selection is critical to reduce hardware, power consumption and improve system performance as not all beams contribute to the system performance. We used Wiener filter (WF) as the digital precoder and beam selection is considered as the traveling salesman problem and Ant colony algorithm (ACO) is used to maximize the sum rate. The result has shown a performance near to the Full dimension counterpart with extremely reduce complexity.

A planar polarization switchable self-oscillating active integrated 2x2 array antenna with a microstrip Gunn oscillator and PSK modulators is newly proposed.The antenna consists of a microstrip Gunn oscillator, two PSK modulators and antennas for both horizontal and vertical polarizations. The proposed AIAA has a planar structure as all the elements are integrated on a single substrate. By changing the bias condition of the diode D1 and D2 in the PSK modulators, it is possible to realize +/-45-deg. linear polarization.

超広域のカバーエリア、災害に強いネットワークなどを実現する新たな移動通信プラットフォームとして成層圏プラットフォーム（HAPS: High-Altitude Platform Station）への期待が高まっている。また、ITU-R （International Telecommunication Union Radio Sector）では、HAPS対応の電波伝搬モデルの検討が開始されている。本稿では、HAPS対応電波伝搬モデルの国際標準化状況について報告する。

右手/左手系複合同軸線路（CRLH CL）の電磁バンドギャップ特性をチョークに利用したアンテナが報告されており，広帯域に漏れ電流の阻止が可能である．しかしながら，放射素子としてモノポールアンテナを使用しており，周波数に合わせて放射素子を交換する必要がある．本稿では，CRLH CLを用いたチョーク構造にモノコーン素子及び短絡素子を装荷することで，広帯域に亘り漏れ電流を抑制可能なアンテナについて検討する．

第5世代携帯電話通信では， 28 GHz帯を用いたサービスが検討されている．28 GHz帯で用いられるアンテナのアンテナ利得や放射パターンの測定に用いられる、アンテナ近傍界測定では、ベクトルネットワークアナライザ (VNA)、切り離し導波管(OEWG: Open Ended Waveguide Probe)、同軸ケーブルが用いられる。同軸ケーブルを用いた測定では、その測定結果への影響が懸念されることから、OEWGと同軸ケーブルの代わりに用いるアンテナ電極電気光学変調器(EO変調器)を開発した。本報告では、アンテナ電極として、1，4，8素子のグランド板付きアレイアンテナを開発したので、その受信パターン測定結果を報告する。

一次元不均質のダイアディックグリーン関数とその直角座標表現を導出した

本論文では、ステップ状ストリップ素子をクロス配置にすることにより、広帯域な直交偏波変換リフレクトアレー素子として、直交偏波変換反射板に有用な新たな形状を提案し、数値的な検討を行った．結果として、14.7 GHz~ 43.9 GHz(比帯域105%)にわたって高い変換効率を実現し、提案素子の有用性を示している．また、本形状ではステップ状ストリップ素子では得られなかった反射位相量を得ることができ、新たな形状素子とステップ状ストリップ素子を組み合わせることで、360° の反射位相量が得られた．

薄型電波吸収体としてFSS(Frequency Selective Surface) を用いたものが提案されている．本稿では筆者らが提案しているノッチ入り円形パッチFSS 吸収体を元に平面波が吸収体に斜めから入射した場合の反射特性を解析した．入射平面波の偏波方向に対して回転軸が垂直か水平かに関わらず回転角が25◦ 以下であれば，反射量が－10 dB 以下となる帯域幅が正面から入射した場合と同等に得られることが分かった．

積層セラミックコンデンサ(Multi-Layer Ceramic Capacitors: MLCCs)には負透磁率を示す周波数帯域が存在することが確認されている．また、MLCCの内部構造を調整することで，MLCCを用いた円筒クローキングが提案されている．しかし，この方法では内部構造が異なる複数のMLCCを用意する必要がある．そこで，本稿では，一種類のMLCCを使用し，MLCCの配置密度を制御した円筒クローキングについて検討した．単位セル構造の周期長を調整することで，所望の実効比透磁率・比透磁率を設計し，円筒クローキングを設計できる可能性があることがわかった．

筆者らは所望の周波数で反射位相量を制御できるΩ型リフレクト共振素子を用いたカーペットクローキングについて報告してきた．本稿では，より広帯域で動作するスパイラル型共振素子を用いてカーペットクロークを設計し，その放射特性を数値的に検討したので報告する．

AESA (Active Electronically Scanned Array) 用レドームは，アンテナとレドームとの距離が近く，アンテナとほぼ平行な平板形状となるため，ビーム走査角とレドーム入射角が等しくなる．そのため，従来の機械駆動式や機械駆動と電子ビーム走査を組み合わせたアンテナ方式用のレドームよりも，より広い入射角に対して低損失な特性が求められる．しかし，従来の厚さが均一なレドームでは，設計した入射角以外では透過特性が劣化するという課題がある．そこで本稿では，広覆域にビーム走査するAESA用に，広い入射角に対して低損失となる多層平板レドームを提案する．

側面に傾けたリムを設けたフォトニックバンドギャップ（PBG）アンテナを提案する．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．

周囲の金属における影響を受けない小型アンテナとしてMACKEY(Meta-surface inspired Antenna Chip developed by KIT EOE Labo-ratory, 以下：基本型)について考案し，自由空間および金属上でも動作可能なことを示した．本報告ではMACKEYの小型化を目的とし，基本型に短絡板を設けた2つのモデルを提案する．

周囲の金属による影響を受けにくい小型アンテナとして
MACKEY（Meta-surface inspired Antenna Chip developed by KIT EOE Labo-ratory,以下,基本型）[1]について考案し，自由空間および金属上でも動作可能なことを示した．本報告では，アンテナ基板をAMC基板内に入れることによって薄型化したMACKEY Ⅱについて報告する．

　これまで，金属上でも利用可能な小型アンテナを開発するためにAMCに着目し，数単位セルAMCの小型化と，それを用いた小型アンテナ：Amcennaを提案した．このアンテナは，対向する1対の側壁に電気壁を形成したことに特徴を持つ．これにより小型化が可能となったが，アンテナの偏波は電気壁と垂直な方向に限定された．そこで，コーナーショートAmcennaを提案した．この構造によれば，x（y）方向に流れる電流に対して，y-z（z-x）面に平行なアンテナの側面は電気壁となる．これにより偏波共用となった．サイズは0.054λ×0.054λ×0.012λと小型であり，GPSやMIMOアンテナとして利用可能であることを示した．

携帯端末Wi-Fi 用アンテナの周波数(2.45 GHz 帯) および5G 通信に向けた周波数(3.5 GHz 帯) で放射するデュアルバンドSIW (Substarated Integrated Waveguide) キャビティ裏付けクロススロットアンテナを提案する．SIW キャビティにより二つの電気壁と二つの磁気壁を実現し，簡易な構造となり安価に設計できる．これに加えてクロススロットを用いることによって，デュアルバンドアンテナを設計する．結果，それぞれ比帯域は0.486%，0.780%となり，最大利得8.28 dBi，7.31 dBi を達成した．

円形導波管TM01モード励振のステップ反射鏡アンテナにグリッドを装荷して、直線偏波を円偏波合成することで原理的に偏波損を3dB低減し利得改善した、グリッド装荷ステップ反射鏡アンテナを提案し、従来法に対する有効性を示した。

本研究では，リング状の銅箔パターンを階段状に層構造で配置したパラボラアンテナの検討を行った．その結果，電磁界解析および実測によって，良好な結果が得られることを確認した．

無線通信システムは所望エリアを高利得・低損失で照射できる小型アンテナが必要である．先に，ビームチルトを可能とするために，誘電体レンズを用いたアンテナを提案してきた．本稿では，ペンシルビームの高利得特性を維持しつつ，ビームチルト角を40°とした小型アンテナを設計し、その放射特性の検討を数値的に行ったので報告する．

リフレクトアレーアンテナにおいて、残留収差を球面波で近似すると波面の曲率半径がリフレクトアレーアンテナの幾何学的な数値で計算できることを示した[1]。本報告では、開口分布法を用い、残留収差による利得低下量を評価できることを示す。

リフレクトアレーは共振素子を用いることで反射位相を制御し，球面波を平面波に補正している[1]．これらの機能を応用したマルチビーム方式では偏波と周波数によってビーム方向を変化させることで，少ない鏡面でサービスエリアをカバーする方式が提案されている[2]．本報告では，前回の報告[3] では実現できなかった偏波によって独立した位相制御を可能とする素子の再検討を行った．

著者らはこれまで，アナログマルチビームとConstant Modulous Algorithm (CMA)によって干渉除去を行い，伝搬チャネル応答(Channel State Information : CSI)推定を不要とすることで，通信効率を改善するマルチビームMassive MIMO 伝送法を提案した．本報告では，アナログビーム形成およびブラインド信号処理による屋内実環境における干渉除去の効果について述べる．IEEE802.11ac信号における従来手法に対する効果を明らかにする．

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最適に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を考慮した設計が不可欠である。
本稿では、水平面内及び垂直面内の電波到来角プロファイルを同時に考慮して、2次元に配置されたM×N素子アンテナの最適合成方法について検討する。

大規模MIMOアンテナ（Large-Scale MIMO）をモンテカルロ法により解析する場合チャネル行列ランク落ちにより問題が生じる．本論文では，大規模MIMOアンテナのモンテカルロ法を実行するために，円周上の散乱体をランダム配置することでチャネル行列がフルランクとなる解析方法を提案する．

現在導入が検討されている8K放送では従来のフルハイ
ビジョン放送よりさらに大容量の通信が必要となる．伝送
方法として偏波MIMO伝送が検討されている．MIMO伝
送は同一周波数で複数の伝送路を用い，伝送速度と信頼度
を向上させ，より高速かつ大容量の通信を可能とする．市
街地の直接波が届かない場所で地上波放送を行うためには
中継局を設置する必要がある．
本研究では地上波放送で偏波MIMO伝送を用いる場合に
ついて，中継伝送の必要性とその効果を明らかにする．

　高速かつ広帯域な通信を実現するため，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，基地局で上りの伝搬チャネルを推定する際，他の下り基地局(干渉局)から干渉を受ける伝搬環境において，その干渉を低減する下りのMU-MIMO 手法を提案する．

無線通信システムに適した干渉波抑圧方法の１つに，アレーアンテナを用いるシャハラン法がある．同法は方向拘束の際ステアリングベクトルの代わりに所望波の先行情報（電力，角度分布及びステアリングベクトル）から算出した所望波相関行列を用いることが特徴であり，MVDR（Minimum Variance Distortionless Response）法と比べ拘束条件の誤差に対してロバストである．しかし先行情報の誤差が著しく大きい場合，干渉波だけではなく所望波も抑圧される．所望波抑圧を回避する方法の１つとして，干渉波のみの受信信号から所望波相関行列を求める方法が考えられるが，スループットの低下が生じる課題がある．上記の課題に対し本稿では，スロット間の相関行列の差から所望波相関行列を算出し，所望波抑圧を回避しつつ干渉波抑圧とスループット維持を両立する方法を提案する．

本研究では，MIMO受信に用いるアンテナとして，3素子ESPARアンテナを用いる．2本の寄生素子についてリアクタンス時系列の周期をTsおよびTs/2とし，時間差（位相差）をTs/4とする周期関数を用いた．これにより得られるアンテナ出力をサンプリング周期Ts/8と設定した．これらの設定により，エイリアシングを積極的に利用することができ，結果として5種類の異なる方位角特性を持つ多重化アンテナパターンが得られた．提案手法により，素子数3，給電線1本で5出力が得られるMIMO受信アンテナが得られることを示す．

著者らは，近距離Full-Duplex MIMOにおける自己干渉除去に適したアンテナ素子配置を提案している．本方式では，十字配置した送受信アレーの素子間隔を最適化することで自己干渉行列の固有値を縮退させ，主要な固有モードに対しヌルを形成することで，アレー間の自己干渉を一挙に抑圧する．これまでの検討では，本アンテナ配置において自己干渉行列の固有値が縮退する最適素子間隔の存在を数値解析的に確認している．本報告では，位相のみを考慮した幾何光学モデルに基づく自己干渉行列の固有値解析により最適素子間隔の理論式を導出した結果について述べる．

著者らは基地局でアナログマルチビームを形成し，受信信号にディジタル信号処理としてConstant Modulus Algorithm (CMA)を適用するマルチビームMassive MIMOを提案し，評価した．CMA適用後のマルチビームMassive MIMOの受信信号は位相が回転し，その補正にはパイロット及び受信信号の変調方式に関する情報が必要となる．本報告では，畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を用いて，マルチビームMassive MIMOの受信信号の変調方式推定を行い，その基本性能を検証する．

これまで著者らは，アナログマルチビームとIndependent Component Analysis (ICA) を用いることで，Channel State Information (CSI) 推定を不要とするマルチビームMassive MIMO伝送法を提案した[1]．本検討では，マルチビームMassive MIMOに最適なマルチビームパターンの決定手法を提案し，マルチビームの違いによる性能差を明らかにする．

ミリ波帯では，伝搬損失や遠方界距離の関係からコンパクトな測定環境かつOver-The-Air(OTA)テストが望まれている．そこで，通信の変調及び復調の精度を示すError VectorMagnitude(EVM)の近傍界と遠方界で同様の特性が得られるか検討を行った．本稿では，基礎検討としてIEEE802.11ac 標準規格の20 MHzのOFDM信号を4系統生成し，19.55GHz 帯で伝送実験を行い，測定距離や同一測定面内の位置によるEVMの検討を行った．

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。こういったアンテナにおいて半球面走査による近傍界測定を用いた電流分布推定法が提案されている。この方法では位相情報が必要であるが実測において位相を正確に測定することは難しい。そこで本報告では2面の半球面近傍電界振幅から電流分布を最適化し，遠方界推定を行う手法について述べる。

都市部において電波はビルに囲まれた道路に沿って伝搬するので，ストリートマイクロセル環境であることが知られている．本研究では，2次元OTA装置の低コスト化のため，クラスター伝搬環境を実現する散乱体の配置について検討した．

方形導波管を狭壁面からプローブで給電する場合，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．これまで筆者らは，方形導波管に台形状アイリスを設け，狭壁面から直線状プローブを挿入する給電構造を提案し，電磁界解析により良好な特性が得られることを示した．本稿では，試作評価結果を報告する．

合成開口アンテナ技術を利用して長尺アンテナ遠方界測定や到来方向高分解能測定ができる。本稿では、回転測定と仮想アレーアンテナを組合せたた共通原理でこれらの異なる測定ができることを示し、遠方界測定の物理モデルとしてソフトウェアコンパクトレンジを概説する。

本稿では，4素子アレーアンテナの合成電界における振幅情報を用いて校正を行う方法を検討する.1つの素子の位相を変化させ，それ以外の位相をアンテナ配列の垂直方向に固定した場合の合成電界は，遠方界と近接した位置にヌル点が生じ，素子によって2種類に分けられる．各素子に-5度から5度までの誤差をランダムに与え，それぞれの位置で値の変化に着目したとき，2素子の位相変化によってその位置にヌル点を乗じない2素子の相対誤差が求められ，式の導出により4素子の相対誤差の推定が可能となる．今後の課題は最小値の変化で求まる相対誤差の推定精度の向上と推定可能な誤差の拡張である．

民生応用のため提案している到来方向推定用アレーアンテナの簡易校正法は低コストな一方、新たに追加したダミーポートの測定に手間がかかる。今回は、実使用ポートの測定のみで済む手法を適用し、到来方向推定精度を評価した結果を報告する。

5G，B5Gに向けて100Gbpsクラスの無線バックホール，フロントホールの要求が高まっており，我々はその実現現方法の1つとしてOAMモード多重無線伝送の研究開発を進めている．フルデジタル方式の円形アレーアンテナによるOAMモード多重無線伝送の屋外実験を進めているが，OAMモードを正確に生成するためにはアレーアンテナを構成するアンテナ素子間の特性ばらつきを補正するためにキャリブレーションが必要となる．高速な変調信号においては遅延時間のばらつきも考慮する必要があり，本報告では遅延時間まで考慮したキャリブレーション方法を提案し，実験結果を報告する

平面アレイアンテナは,その開口面電界分布の対称性を利用して直交する二軸走査のみで遠方界推定や校正評価が行える．本論文では製品検査などを目的として、直交二軸の少ない走査点からアンテナ素子欠損を検出する手法について検討する．

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，IEEE 802.11nに準拠する市販の無線LANを用いて，多重波成分を角度領域と遅延時間において分離し，機械学習法により判定することで屋内測位を評価した結果を報告する．

本研究では，BLE (Bluetooth Low Energy) ビーコンのRSSI (Received Signal Strength Indicator) による測距結果と端末センサの情報によるPDR (Pedestrian Dead Reckoning) の結果を組み合わせた位置推定法を提案する．従来検討では，送受信機間距離を比較することで，2つの技術を融合していた．本提案法では，距離の逆数の領域で比較することで，高精度に位置推定を行う方法を提案する．加えて，ビーコン信号の周波数ダイバーシチを利用することで，位置推定精度向上を図る．屋内環境での実験結果より，従来のハイブリット方式に比べ，0.55 m精度が改善できることが分かった．

本報告では， MUSIC法に実際の人数よりも大きい波数情報を与えてスペクトルを計算し，そこから虚像を排除することで人数を推定する方法について検討する．バイタルサインを考慮した数値解析を行い，仮想アレー自由度より少ない値に仮定人数を設定し虚像を排除することで，人数推定が可能であることが分かった．

CW (Continuous Wave) 信号を用いた屋内生体位置推定法を提案しているが，同手法は，CW信号を用いて測定を行い，到来波方向推定法の１つであるMUSIC (MUltiple Signal Classification) 法を用いて生体位置を推定する．しかし同手法は被験者が複数存在する場合は，被験者数が既知である必要があった．本報告ではMIMO (Multiple-Input Multiple-Output) レーダにおいて，MUSIC法の設定人数を実際の生体人数以上に設定し，虚像を排除することで生体人数を推定する方法を提案する．以下では，提案する生体数推定法の原理について示し，実験により提案法の有効性を明らかとする．

将来，空飛ぶ車が増加した実用成熟期には衝突防止が安心安全を得る優先的課題になる．一方，旅客航空機ではTCAS IIが衝突防止システムとして実用化されており，空間分割モノパルス法の有効性が実証されている．本論文では空飛ぶ車の衝突防止を目的としたモノパルスアンテナについて述べる．

固有ベクトルを用いて複数人の信号を分離し，疑似逆正接復調を適用することで心拍を同時に検出する方法を提案する．従来は利用されなかった振幅相当成分に着目することで呼吸と心拍成分を分離する．心電計を用いて実際の心拍を同時に測定し比較を行い，提案法によって複数人の心拍応答を同時に検出する．実験結果より分離信号の時間応答と心電図のピークが良く一致することを確認した．また心電図のR-R間隔と分離信号のピーク間隔の平均誤差はTarget Aでは0.0625 s，Target Bでは0.0225 sとなり，呼吸成分の影響を低減しながら複数人の心拍成分を正確に分離できることを明らかとした．

送信信号に周波数チャープ信号を使用するFMCWレーダ方式は，利便性やコストのメリットがある．しかし，周波数推定にフーリエ変換を用いる従来手法では，距離分解能が使用可能帯域幅に制限される．
本稿では，周波数推定に局所線形予測法を適用することで，使用帯域幅によらず高い距離分解能と精度を得る手法を提案する．FMCWレーダの受信信号を模擬し提案手法を適用した結果，従来のフーリエ変換を用いた距離推定よりも精度が大幅に増加することを確認した．

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．著者らは，サブアレー方式におけるRF部コスト最小化の観点の送受信素子数最適化を提案した．本報告では，送受積パターンの設計について報告する．

Bluetooth5.1では，取得される位相情報を用いたAOA (Angle of Arrival) 位置推定法が利用可能になる．この手法は，複数局により得られるAOAを用いることで位置推定を行う．しかし，この方法では送信機が複数台必要となるという問題があった．本報告では，得られる位相情報を活用しTOF (Time of Flight) を求める方法を提案する．AOAと組み合わせることで，単一送信機のみを用いた位置推定に拡張可能となる． BluetoothのAdvertising channel (3周波) は不等間隔でありこの位相情報に対して仮想アレー処理を行い，MUSIC法によりTOF推定を行う．実験を行い，提案法により，距離推定誤差の中央値が0.24 m改善し，極端に大きな推定誤差を低減することを明らかにした．

無線通信品質を改善するために，DOAおよびTOAの様々な推定法が提案されている．特に圧縮センシング(CS)を用いた手法は，従来法と比べ1サンプリングで推定が可能であり，注目されている．しかし，CSは，推定に多くの計算時間を必要とする．そのため，2次元以上のプロファイル推定を行う場合，計算時間が膨大となる．本項では，CSのアルゴリズムの一つであるFISTA(Fast Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm)の切り替えにより，DOAとTOAの同時推定において，計算時間を短縮するための高速化手法を提案する．

通信目標が実質的に水平面に限られている地上の自動車とは対照的に飛翔車両では自由な飛行経路を持つため全立体角での通信が不可欠である．従来研究[1]では地上の自動車を対象としており天頂方向の高仰角における到来波方向推定が困難であった．本稿では飛翔車両を対象として，全立体角で到来波方向推定を可能とする位相反転重み付け法を提案する．

我々は，全アジマス方向のみならず全エレベーション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，3次元到来波方向の推定方法について検討したので報告する．

アレーアンテナを用いて電波の到来方向や到来波数を推定する場合，各アンテナ素子における受信信号の振幅，位相などで構成される受信ベクトルを一般に用いる．また近年，機械学習を用いた到来方向推定や電波伝搬推定などの応用研究が行われている．
本稿では，より簡単なアンテナ回路構成で得られる受信電力を入力データとし機械学習を用いて到来波数を推定する手法を提案する．また，推定精度に対する各パラメータの影響を明らかにする．

本稿では，Annihilating Filter(AF)を用いた1次元
到来方向(DOA)推定手法を，2次元DOA推定に拡張
する．文献[1],[2]では，AFを用いた1次元DOA推定
手法が提案されている．これらの手法を単純に2次元ア
レーに適用すると2変数多項式の求解が必要になり，一
般には推定が困難である．提案手法では，x,y方向の1
次元DOAをそれぞれ独立に推定し，得られた複数の推
定値（AF出力情報）から適切な組み合わせを決定する．

我々は素子数を削減した高測角精度AOAアンテナを開発した．しかし，円周上の素子の半径については検討しなかった．本研究では円の半径について検討し，従来のAOAアンテナを小形化したので報告する．

本稿では，2次元スパースアレーの仮想拡張アレーを用いたビームフォーミングを提案する．著者らは以前に，2次元スパースアレーの最適素子配置を提案し，到来方向(DOA)推定精度の向上を確認している．そこで，DOA推定に次ぎ，スパースアレーおよびその拡張アレーによるビームフォーミング性能を評価する．

無線IoT (Internet of Things) デバイスの電源確保手段としてマイクロ波電力伝送技術が注目されている．本技術では，送受電機間のCSI (Channel State Information) に基づきBF (Beam Forming) を行うことで高効率な遠隔給電を実現する．一方，受電機においてもCSI推定用信号の送受信が必要なため受電機のハード規模および消費電力の増大は不可避である．そこで本報告では，簡易な受電機構成でCSI推定を可能とする負荷変調CSI推定方式に着目し，後述する本方式固有の課題を克服する新たなシステム構成および制御方法を提案する．

In this paper, an RFID tag that can change color, referred to as a color-change tag, is proposed, and preliminary experimental results are presented to validate the proposed color-change tag. The proposed color-change tags, for example, remove the work of staff who put discount stickers on specific items among those on shelves in convenience stores that are approaching their expiration dates.

光を無線通信に用いる場合，自由空間伝搬損が大きいため，高利得なアンテナが望ましい．そのような高利得アンテナとして光漏れ波アンテナが考えられており， 40dBを超える高い利得が得られている．本稿では，回線設計により所望の通信距離（5ｍ）を確保するために必要な基地局側と端末側それぞれのアンテナ利得を算出して，基地局アンテナを高利得アンテナと想定した場合の適する端末アンテナの構造を提案し，その解析上の特性を示す．

著者らは，小型自立無人航空機 (ドローン) 間の通信にミリ波と LOS-MIMO (LOS: line-of-sight) 伝送を用いたシステムを提案した．本報告では，素子間隔の異なる複数の正方アレーアンテナ (サブアレー) を切り替えることで，ドローンの移動で送受信距離が変化した場合にも理論上限値に近いチャネル容量が得られることを明らかにする．

現在，飛翔車両間通信の実現に多くの関心が集まっている．飛翔車両では3次元空間内の全立体角にわたって通信ターゲットが広がるため，全立体角にわたる放射特性を有するアンテナが必要となる．本稿では，飛翔車両における車車間通信を実現する上下半球空間を指向性走査により全照射することのできる，指向性走査MIMOサンドイッチアレーを提案する．

5Gの普及に向けて，無線バックホール，フロントホールの大容量化が求められており，ミリ波利用による広帯域化，空間多重伝送技術による周波数利用効率向上が検討されている．その一つとしてOAM (Orbital Angular Momentum) モード多重伝送が注目されているが，アンテナ軸ずれによる特性劣化が一つの課題とされている．本報告では，適応制御型OAMモード分離によりアンテナ軸ズレによる特性劣化が抑圧できることを，シミュレーション，及び実験装置により評価した結果を報告する．

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や災害対策として非常に魅力的である。
一方、HAPSは上空で移動および姿勢の変化から、多数の地上セルラ端末がハンドオーバを起こす。そのため、機体の動きに合わせて地上のフットプリントを固定するアンテナビーム制御技術が重要である。
本発表では、シリンダアレイアンテナを試作し、一般逆行列によるウェイト計算手法を用いた測定結果とシミュレーション結果とを比較する。その結果から、HAPSの位置および姿勢の変化によるフットプリント固定制御を実現するにあたり、提案手法が有効であることを明らかにする。

現在，ハッピーサイエンスユニバーシティ（HSU）及び未来科学研究所（FSI）では本学初の人工衛星“HSU-SAT1”の開発を進めている．HSU-SAT1は1UのCubeSatであり，2020年末に国際宇宙ステーション（ISS）の日本実験棟「きぼう」の小型衛星放出機構”J-SSOD”から放出予定である．メインミッションは2号機以降に搭載予定のバスシステムの実証実験と，光通信の基礎実験である．レーザーダイオードで自己発光を行うことで，肉眼で見える眼視可能な衛星を目指す．1号機の概要と開発状況について報告する．

2020年下半期に打ち上げ予定のHSU-SAT1の姿勢制御系について、姿勢制御の概要、搭載機器、予定している実験、地上での予備実験の結果などについて解説する。

　衛星を用いた干渉源位置標定システムでは，干渉源のUPLINK信号が複数の衛星を経由する際に，各衛星の位置の差によって生じる時間差（TDOA:Time Difference Of Arrival）と，各衛星の移動ベクトルの差によって生じるドップラー周波数差（FDOA:Frequency Difference Of Arrival）から，干渉源の位置を標定する．これらの位置標定結果には複数の干渉源が含まれるため，干渉源毎に自動で分類（クラスタリング）することが求められている．
　本研究では，干渉源位置標定システムにおいて，衛星位置と干渉局位置で決まるDOP（Dilution Of Precision, 誤差増倍率）に応じて位置標定結果に重み付けをして，クラスタリングを行う方式を提案する．

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，筆者らは，これまでに，3衛星間の到来時間差（TDOA: Time Difference of Arrival）を２受信局で非同期に計測し，得られたTDOAを入力値とした非同期追尾方式を提案している．本稿では，提案方式の性能評価を行う．

複数目標が縮退して検出される状況を考慮した多重仮説追尾手法の高速化を目的に、小サイズ
・多量のK最小コスト問題に適したGPU向けソルバを検討した。検討した手法を試作した結果、従来手法に比べて21～59倍の高速化効果が確認できた。

近年，衛星測位技術を利用した都市型のサービスが増えているが，依然としてマルチパス誤差による精度劣化の対策は必須である．任意の時刻における都市部の衛星信号を高い精度で模擬することができれば，実測のコストを削減する上でも有用であると思われる．本稿では，レイトレース-SDR法を用いて生成した都市部における模擬衛星信号，および実測との比較結果について報告する．

我々は， GPS (Global Positioning System) に代表される NSS (Navigation Satellite System) を用いた防災情報報知システムを提案している ．このとき，複数の測位システムを複合して利用することで，測位機会の増大と測位精度の向上が可能となる． 2017 年 10 月に準天頂衛星システム (QZSS:Quazi-Zenith Satellite System) の衛星 4 号機が打ち上げられ， 2018 年 11 月にサービスが開始された．本稿では，市街地を想定した，GPS/QZSS の複合測位を行った測定結果を報告する．

準天頂衛星(QZSS)は測位精度を高める補強信号を提供している.この補強信号の 1 つである MADOCA(Multi-GNSS Advanced Demonstration tool for Orbit and Clock Analysis)の補強効果を確認するため単独測位とMADOCA測位に比較をした。車の走行実験で測位に必要なデータを収集して後処理解析により測位を行った。比較した結果、単独測位と比べてMADOCA測位は車線スケールで信頼性の高い結果が継続的に得られることがわかった。

近距離レーダ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，自動車における衝突防止センサとして有望である．特に人体各部のマイクロドップラー成分を抽出することで，同識別性能が向上すると予測される．一方，壁透過や見通し外での検知を想定する場合，中心周波数を低く比帯域を大きく設定することが必要となり，十分なドップラー速度分解能が得られない．上記の問題を解決するため，我々はガウスカーネル密度推定に基づくドップラー速度推定法を提案している．本稿では，先行研究の方法における多数目標の場合でのドップラー速度推定精度を向上させるため，本稿ではRPM法で推定される実空間上での推定点に対してソフトクラスタリング処理を適用することで，速度推定精度を改善させる

マイクロ波，ミリ波近距離レーダは，悪天候，見通し
外，壁透過等の環境下でも計測が可能であり，自動運転
時の衝突回避センサ及び災害現場での生存者検出センサ
等に有望である．特に人体各部位の動きに起因するマイ
クロドップラと呼ばれる成分を正確に抽出することで，
高精度な人体識別が可能となる．従来のドップラ速度推
定法は，フーリエ変換等のコヒーレント積分処理に基づ
き，特に比帯域幅が広い超広帯域パルス等では，反射パル
スが同一レンジゲートに存在しない，RW(Range Walk)
問題が生じる．また時間分解能と速度分解能にはトレー
ドオフが存在するという問題がある．同問題に対して，
我々は既にカーネル密度推定に基づくドップラ速度推定
法を提案しており，RW 問題を回避し，また時間分
解能と速度分解能のトレードオフも本質的に解決できる
ことを数値計算等により示している．本稿は，X-band
レーダを用いた実機実験による，同手法の有効性の検証
結果を示す．

本稿では、正確な位相アンラップのための、クラスタリングを用いたPersistent Scatterer (PS) 抽出法を提案する。合成開口レーダ（ＳＡＲ）の干渉処理における位相アンラップでは、位相ノイズによって不正確な結果になるのを避けるため、処理対象の画素として位相のノイズ量が少ない画素であるPSを抽出することが重要である。提案法では、ＳＡＲ画像の画素を位相が相関したクラスタに分割し、クラスタ内の平均的な位相変化との相関の強さに基づいてPSを抽出する。実データを用いた実験により、強度に注目した抽出法よりも、PSの数とアンラップ結果が改善されることを確認する。

航空機SAR(Synthetic Aperture Radar) は災害観測など多岐にわたる用途に活用されており，特に近年，並列する複数パスから観測されたSARデータ(マルチベースラインSAR データ) を用いて高さ方向に合成開口処理を行うSAR Tomography (TomoSAR) が大きな注目を集めている．TomoSAR は三次元空間の観測データを三次元再構成するため，従来のSAR におけるジオメトリック歪みを解決可能である．しかし高さ分解能が低いという問題があり，著者らはMUSIC法などの高分解能信号分離手法を適用することでこの問題の解決法を提案してきた．これらの手法は高い分解能を実現できるが，ハイパーパラメータとして信号数が必要であり，その推定が課題となっていた．本稿ではMDLと平行分析の2手法によるマルチベースラインSARデータの信号数推定を行い，結果の比較と検証を行う．

レーダで観測可能な物量の中で，森林バイオマスは地球環境を把握する上で，重要な情報である．特に，森林バイオマスは樹木の体積と関係する物理量であるため，三次元的な分布に関する情報が重要である．森林バイオマスの推定方法として，同一領域を高さを変えた複数の軌道から観測を行い，三次元の後方散乱分布が推定可能なTomoSAR（SAR TomoGraphy）が有効であると考えられる．本稿では，TomoSARを用いた森林バイオマス推定の実現に向け，簡易的な森林モデルを作成し，電波暗室内に設置した森林モデルに対してTomoSAR測定・偏波解析を行った結果を示す．

東北大学では地上型合成開口レーダ（GB-SAR）による差分干渉処理技術を熊本県南阿蘇村立野地区における地滑り斜面に応用し，災害防止を目的とした社会実装を2017年から継続して行っている．単偏波での観測がGB-SARでは一般的であり，衛星搭載SARなどで広く利用されている多偏波情報がGB-SARに適用された例は少ない．今回立野地区の斜面に実装されたGB-SARは送受信合わせて計４つのアンテナを保有しており，一回の観測で全偏波（HH, HV, VH, VV）の観測が可能である．本報告では，高精度に変位情報を得るための前処理である大気補正，また，本プロジェクトにおける偏波情報利用について述べる．

現在，24GHzレーダは移動体検知センサー用特定小電力無線局として安価に入手できる．主な用途しては，CWモードやFM-CWモードを利用したドップラーや位置の情報を利用した移動体検知である．周波数帯域は200MHzのため，レーダの分解能は75cm程度であり，あまり高くない．近年の動向としては，77GHz帯への移行や更なる広帯域化が進んでいる．しかし，波長が4mm程度となると計測時の振動などによる影響も大きくなり，用途によっては取り扱い難い．この発表では，市販の安価な24GHz FM-CWレーダを合成開口処理レーダとして用い，位相変化による物体の微小変位の検出を試みた結果を報告する．

自動車用FMCWレーダが高密度利用されるとレーダ間干渉が問題になる。本文では、FMCWレーダにおけるLPF特性を考慮した広帯域干渉の解析を示し、干渉電力が大きく、フィルタ次数が小さくなると干渉継続時間が長くなることを明らかにした。

高度運転支援システムや自動運転技術の普及に伴い、車載FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)レーダ間干渉によるターゲットの不検出や誤検出が問題となる。筆者らは、レーダ間干渉により発生する干渉信号を時間領域で検出し抑圧する反復干渉抑圧法を提案している。提案方式ではターゲットからの受信電力に応じて干渉検出閾値を適応的に設定するが、抑圧窓長が検出性能に与える影響の評価は行われていない。本文では、反復干渉抑圧法を用いたFMCWレーダの抑圧窓長が検出性能に与える影響を評価したので報告する。

様々な航空機の中でもヘリコプタは，比較的離着陸場所等の条件に柔軟に対応可能であり，空中での静止ができることから，災害救助・救急医療などで活躍している．一方，ヘリコプタは航空機の中でも比較的低高度を有視界飛行するため，気象や周囲構造物の影響で障害物等の発見に支障が生じ，事故等のリスクが発生する恐れがある．著者らは，これまでミリ波レーダを中心とした様々なセンサからなる監視システムの研究を行い，実機試験等を実施している．本稿では，航空機前方監視用レーダの応用の一つとして開発した，ヘリコプタ前方障害物監視用76 GHz小電力ミリ波レーダを用い，機体搭載時のレドーム影響測定評価を実施した結果を議論する．

空港面および空港近傍における航空機監視において，航空機搭載のトランスポンダを活用した二次監視レーダ(SSR)やマルチラテレーション(MLAT)が主流となりつつある．しかし監視対象にトランスポンダを必要とし，トランスポンダを搭載しない航空機や車両，もしくは正常に動作しない場合の監視機能の補完として，Multi-Static Primary Surveillance Radar (MSPSR)技術を用いた独立非協調監視システムについて検討している．
本稿では，周波数の有効利用の観点から既存一次監視レーダの周波数帯を利用し，MSPSRの一形態である光ファイバ接続型受動型一次監視レーダOptical Fiber Connected– Passive Primary Surveillance Radar (OFC-PPSR)の空港面及び空港近傍を想定した覆域拡張検討のための実験システムおよびそのフィールド実験結果について紹介する．

Sバンドレーダによりクラッタに埋もれたタグボートを観測した．部分的Q-Q確率プロットにより分布推定を行い，観測データがワイブル分布に従うことがわかった．Cell-Averaging (CA) LOG/CFAR回路を改良したワイブルCFAR回路に，観測データを通し，クラッタに埋もれたタグボートを検出することができた．

近年，趣味としてドローンを保有するユーザーが増えており，免許不用で多種多様なドローンを誰でも気軽に入手できる．一方，ドローンの落下，接近事故の発生や空港等への侵入による航空法違反も発生しており，ドローンによる事故やテロへの懸念が高まっている．このようなドローンを早期発見する手法の確立は，喫緊の課題といえる．これまでに，筆者らは超広帯域（UWB）レーダによるドローンの遠隔検出について検討しており，飛行するドローンから特徴的な反射信号（本体とローター部からの反射波の分離）が得られ，鳥などの他の飛翔体との分離識別への有効な特徴として期待できることを報告している．ここでは，典型的なタイプのドローンに対して検討してきたが，ドローンは形状や大きさ，ローターの数が多種多様である．そこで，本稿ではタイプの異なる5種のドローンに対して上述した特徴的な反射信号が得られるかについて実験的に検討した．

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，Ka帯DBF(Digital Beam Forming)技術の開発を行っている．DBFはビーム形成機能のデジタルプロセッサへの集積化によるビーム数の拡大と，振幅・位相制御のデジタル化によるビーム形状のフレキシビリティ向上が見込まれる．ビーム形成において，各給電素子で送受信する通信信号に振幅・位相(励振係数)の重み付けをし，素子信号の合成を行うが，素子間の通過特性について校正が取れていることが重要である．開発中のDBF中継器は技術試験衛星9号機での軌道上技術検証をめざしており，今回DBF中継器の受信系に対する軌道上校正手法の初期検討を行ったため報告を行う．

2021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．本稿では可変ビーム用アンテナについて，励振素子の素子間結合を考慮した場合の設計結果を示す．

技術試験衛星9号機ではKa帯のHTS衛星に向けた主要機器としてデジタルチャネライザの搭載を予定している．今回低消費電力とスイッチについて新しい方式を提案している．広帯域チャネライザの分波合波部(DXMX)について電気試験評価をおこなった．評価結果を報告する．

技術試験衛星9号機ではKa帯のHTS衛星実現に向けた研究開発を行っており，利用周波数帯域のフレキシビリティ化に加え，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）の実現による周波数利用効率向上を目指した研究開発を行っている．今回採用を検討しているKa-LNA RFモジュールについて，衛星に搭載可能か評価を実施したので報告する．

C帯衛星通信用RF装置の保守性向上を目的として、窒化ガリウムを採用した２００W固体電力増幅器（GaN-SSPA）及び、GaN-SSPAを備えたRF装置を開発した。本稿では、RF装置の構成及び評価結果を示す。

マルチビーム衛星通信におけるコスト削減手段の一つとして，ビーム配置最適化によるビーム数の削減が有効である．従来のビーム配置手法は衛星から端末への下り回線情報(トラヒック分布と回線品質)に応じてビーム配置を最適化することで等間隔ビーム配置と比較してビーム数を削減可能だが，端末から衛星への上りリンクの回線品質が最適化されておらず，結果，システムスループットが低下するという課題がある．また，ビーム配置と周波数配置は相互に回線品質へ影響を及ぼすが，これまで両者の配置手法は独立に検討されており，必ずしも最適とは言えない．そこで，本稿では上下両リンクの回線情報から遺伝的アルゴリズムを用いて上り回線と下り回線の平均スループットを最大化するようにビーム配置とチャネル配置を同時に最適化する手法を提案する．

2018年12月に開始された新4K8K衛星放送では，様々な伝送パラメータの使用が可能なISDB-S3方式が採用されている．本稿では0dB以下の低C/Nで受信できる放送サービスを想定し，簡単に受信が可能な小型受信アンテナを試作するとともに，回線設計と伝送パラメータを検討した．受信アンテナはユーザが簡単に設置できるように，仰角方向が無調整の平面形状とした．また，ビーム傾斜角を水平から39°，ビーム幅を18°となるよう設計し，シミュレーションと試作でほぼ同等の指向性を得た．試作結果を元に回線設計を行い，π/2 BPSK(1/3)の伝送パラメータで，約11Mbpsの伝送レートが得られることがわかった．

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，事前に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[1]．本報告では，結合特性を測定する際の周波数点数の放射パターン校正への影響について検討を行い，周波数点数を削減しても放射パターンの校正にはほぼ影響しないことが明らかとなった．

21GHz帯衛星放送の降雨減衰補償として、降雨減衰で受信不可となったサービスエリアに対して、晴天エリアで受信した信号を降雨時のみIP回線によりバックアップするシステムについて研究を進めている。21GHz帯衛星放送をIP回線によりシームレスにバックアップするためには、衛星放送で用いる誤り訂正符号が通信路で生じるパケット消失においても十分な訂正能力を有する必要がある。また、放送とIP回線で共通の誤り訂正符号を用いることで、復号アルゴリズムを共通化することができ、放送と通信の親和性の高いシステムを実現可能である。本検討では、21GHz帯衛星放送の誤り訂正符号の一例として、ARIB STD B44記載のLDPC符号を利用してIP回線における消失訂正を行う。21GHz帯衛星伝送で用いるLDPC符号がIP回線における消失訂正にも適用可能なことを示し、その訂正能力について述べる。

21GHz帯衛星放送ではIP回線を利用した通信補完による降雨減衰補償を検討している．本稿では，2元消失通信路上の連続消失に耐性を持ち，かつ送信装置に組み込みやすいパケット生成手法を提案し，計算機シミュレーションにより評価した．

大阪電気通信大学（OECU、大阪府寝屋川市）で、2011年から2017年にかけて過去7年間測定されたKu帯BS電波（11.84GHz、仰角41.4°、右旋円偏波）の受信レベルの降雨減衰変動特性について、特に台風襲来時に注目して解析を行った。台風接近に伴って数回にわたり数時間程度のあいだに降雨強度と降雨減衰が特に大きくなる時間帯が示された。また、降雨強度と降雨減衰は１時間単位でよく対応する事例とあまり対応しない事例があった。8月と9月の台風襲来時の降雨減衰特性を比較すると、8月の方が9月に比べて降雨減衰の降雨強度に対する等価通路長が長くなる傾向があり、夏季と秋季の地上気温の差が関係していることが分かった。

大阪電気通信大学（OECU、大阪府寝屋川市）で、1989年から2018年にかけて過去30間測定されたKu帯BS電波（11.84GHz、仰角41.4°、右旋円偏波）の受信レベルの降雨減衰変動特性について、降雨強度の年間累積時間率分布0.01%値に用いて算出されるITU-R勧告値との比較検討を行った。過去20年間にさかのぼって比較すると、前半の10年間では降雨減衰累積時間率0.01％の測定値と推定値の差は2dB程度に止まるが、後半の10年間では5dB程度にまで広がることが示された。さらに過去30年間にさかのぼると、前半の15年間は6月における両者の値は差がないが後半の15年間は差が増大することが分った。

ひまわり衛星で得られた雲データと光衛星通信のための環境データ情報「OBSOC」で観測された日本全国10局の雲量データを比較し，高い相関が得られたためその結果報告

近年、高速通信の需要はますます高まっているが、この高速通信を実現するインフラストラクチャの1つに光衛星通信がある。しかし、空間光通信においては大気を通過する際にシンチレーションの影響でバースト誤りが発生するため、強力な通信路符号化の適用が必要となる。強力な通信路符号化の一つにpolar符号が提案されており、我々の研究室ではこれまでに空間光通信への適応についてシミュレーション上での検討を行ってきた。しかし、実際の環境におけるpolar符号の空間光伝送実験はこれまで短距離かつ室内環境のものに限られていた。そこで本稿では、polar符号の地上空間光伝送を実験により実証し、その特性を評価する。

宇宙航空研究開発機構（JAXA）では,2020年度打上予定の地球観測衛星からのミッションデータの受信用に周波数としてKa帯（25.5GHz～27.0GHz）を用い,最大4Gbpsまで受信可能なKa帯受信システムを開発中である.
本受信システムは今後高性能化が進む衛星からの観測データの高速化の為に従来利用されていたX帯（8GHz帯）から新たにKa帯の周波数を採用することで,広帯域化に伴うデータ伝送の高速化を可能にし,併せて,可搬性を考慮したコンパクトなシステム構成としている.
本稿は、現在開発中の地球観測衛星用Ka帯受信システムの概要と開発状況の報告を行うものである.

近年，衛星通信システムは空海域や災害時における通信手段に限らず，IoT端末との連携も加速しており，その通信手段の多様化に伴う大容量衛星通信への需要の高まりからハイスループット衛星(HTS)の研究開発が進んでいる．また，複数のビームの電波を柔軟に制御できるデジタルビームフォーミング(DBF)が注目を集めており，トラヒック要求の発生分布に合わせて通信リソースを柔軟に配分できるフレキシビリティ性の向上が求められている．本稿では，このDBFを搭載したHTSの性能評価として，本研究グループが構築したシステム解析モデルによるフレキシビリティ性の定量評価を実施し，電力リソース割当方法がフレキシビリティ性に与える影響について検証する．

衛星通信サービスエリアを柔軟に変更可能なエリアフレキシビリティを実現するため，総務省委託研究にて衛星搭載広帯域DBFを開発している．ビーム形状・位置を変える可変ビームを実現する技術として，アナログのAPAAやデジタルのDBFが知られているが，本委託研究では衛星搭載用の広帯域なDBFの実用化を目指して開発を行っている．本稿ではアレー給電反射鏡方式の可変ビームのアンテナパターン形成において，励振係数の量子化の制約があるAPAAとDBFを比較した結果を報告する．

発展途上国や貨物船、航空機向けのインターネット回線の整備を目的として、高速で低コストな衛星通信システムの要求が高まっている。本論文では妨害波抑圧回路を用いたCMOSダイレクトコンバージョン受信機を提案する。ミキサでダウンコンバートされた信号をバンドパスフィルタに通し、アップコンバートして搬送波の周波数帯域に戻すことで、受信信号の妨害波のみを打ち消すことができる。シミュレーションの結果、妨害波を18dB抑圧できることを確認した。本技術を用いることで、CMOSダイレクトコンバージョン受信機でも十分な妨害波耐性を持つ受信機を実現することが可能となる。

衛星打ち上げ後の各地域における通信需要の変化への対応や設計・製造の効率化を実現する手段の一つとして，衛星が中継する信号の周波数や送信先をデジタル信号処理で自由に操作することでフレキシビリティを向上するデジタルペイロード型の衛星が注目されている．本稿では，宇宙用と比較して放射線耐性は低いものの微細化により高性能且つ低コストに入手可能な民生デバイスを宇宙用途に利用するため，ソフトエラー耐性の向上が期待できる確率的信号処理を用いた通信ペイロードの初期検討結果を示す．

複数衛星中継器を跨いだスペクトラム分解伝送技術の衛星実験結果を報告する．

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．本稿では，シングルキャリア変調スペクトラムをサブスペクトラムに分解する数に伴い増大するPAPRを改善する方式としてサブスペクトラムローテーションを提案し，計算機シミュレーションにより特性評価を行った．

近年,無線通信の発展とともに,無線通信の高速化に対する要求が高まっているが,周波数資源は逼迫している状況にあるため,新規の無線通信システムに対して新たな周波数帯域を割り当てや既存の無線通信システムの高速化が困難である.これを解決するため,送信スペクトラムの所要帯域幅を削減し,周波数利用効率を向上させるスペクトラム圧縮伝送が検討され,その有効性が示されている.
従来のスペクトラム圧縮伝送では,離島のような固定衛星通信でのAWGN(Additive white Gaussian noise:加算性白色ガウス雑音)環境を想定していたが,船舶のような移動衛星通信環境では,ライスフェージングを考慮する必要がある.そこで本稿では,ライスフェージング環境下でのスペクトラム圧縮伝送のBER(Bit Error Rate:ビット誤り率)特性と周波数利用効率を評価し,その有効性を確認した.

This work describes specification decision flow for analog blocks of a K a band earth station receiver used in satellite communication.

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下において反射波の受信によって測位精度が劣化する問題がある.この問題を解決する既存技術として仰角マスクがあるが,高層ビル群環境下においては測位に利用できる衛星数が4機未満(測位不能)となる可能性がある.そこでこれまで仰角マスクによって測位演算から排除されていた反射波の擬似距離を水平方向と仰角方向で直接波の擬似距離に近似する方式が提案されている.本稿ではGPS衛星からの信号をX-Y平面においてアジマス角による擬似距離近似制御法を提案する.提案方式の測位誤差改善効果を計算機シミュレーションによって評価する.

無線中継機能を有する無人航空機(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)が上空を周回飛行することを想定する無人航空機システム(UAS: Unmanned Aircrat System)では，UAV－ユーザ端末間における送受信信号のドップラーシフトを観測することでユーザの位置検出が可能である．我々はこれまで無人航空機を用いた位置検出手法について，測位精度指標に基づく最大・最小推定位置検出誤差推定方式を提案し，その有効性を検証してきた．本研究では，飛行高度の異なる2機のUAVが円旋回飛行するモデルについて，測位精度の特性評価を最大誤差推定方式に基づき実施したので，その結果を報告する．

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

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，LEO-MIMOの特性をより向上させるためのシステム構成として，衛星間の送信ビームを重畳させ，各受信端末局は多素子アンテナを所有する場合を検討し，単一衛星と通信を行う既存のLEOシステムとの伝送容量比較を行ったので報告する．

近年，航空機内でのブロードバンドアクセス需要が高まっており、今後更に需要は高まっていくことが予想される．そのような背景から衛星通信を利用した航空機向けブロードバンドアクセスの高速化および大容量化が求められている．
本研究では上記を実現する衛星通信のアクセス方式提案を目的としており，周波数利用効率が高く，かつ，3GPPにおいても検討が開始している5G RAN NTN適用とも親和性が高いことから，地上系アクセス方式である4G，5Gをベースとすることを検討，課題の抽出および対応策の検討を行っている．本稿ではその中からGEOマルチビームを想定した場合のLTEハンドオーバに注目し，検討を行った結果を示す．

リバブレーションチャンバーはEMC測定やアンテナ測定等の分野で注目されているが，設計法が確立されていない．また，構成要素の1つであるスターラーが与える影響も十分に解明されていない．
先行研究において筆者らは，スターラーの影響を分離するDe-embedding手法の原理確認を2次元問題の円形導体を対象に行った．
本検討では，より一般的なモデルである長方形スターラーを使用した場合における電界分布の数値計算を行い，従来の計算手法と比較して同程度の精度で計算ができることを確認した．

規格書で定義される電界均一性は、スターラーステップ数を増やすことにより改善する．ここで、電界均一性は各測定位置における電界強度の標準偏差から求めるため、測定位置数を増やすことによりその改善が見込まれる．本検討では、測定位置数による電界均一性への効果を確認する目的で、実験的な解析を実施した．

本検討では、配置数及び形状の異なるスターラー条件、すなわち容積比が異なる条件で電界均一性を測定し容積比に対する標準偏差の平均値を求め、その効果を実験的に把握した．

反射箱は、金属箱内部に設置した攪拌機により壁面の境界条件を変化させ、統計的に均一な電界分布を発生させる装置である[1]．本検討では、反射箱の測定パラメーターである撹拌機ステップ数、測定位置数、周波数ステップ数に対する電界均一性への影響を把握することを目的に、モンテカルロ法によるシミュレーション解析を実施した．

電磁界攪拌機は反射箱内の電磁界を均一にするために使用されており，その小型化が要求されている．これまでに筆者らは，小型な電磁界攪拌機として金属平板をスイッチで接続し，スイッチのON/OFFによりRCS(Radar Cross Section)を変化させる構造について検討してきた．本研究では，一例として0.45GHz～1GHzにおいてRCSの変化が大きい攪拌機を設計し，スイッチON/OFFによるRCSの変化と反射箱内の電界分布の変化との関係を評価した．

　近年，情報通信技術の発達により，スマ－トフォン，ETCなどの電磁波を利用した機器が普及している．さらに，自動車衝突防止レ－ダ－に代表されるように使用周波数帯もミリ波を含む高周波帯に移行してきている．また，様々な周波数の電磁波が混在しているため，使用用途で特定の周波数を選択する必要性が求められる．
　本研究では，周期的に円形穴のあいた金属板と誘電体を組み合わせた構造の空間フィルタ－を設計し，この構造が透過制御材として機能することを理論的に確認した．

近年，スマートフォンや無線LANなどの電磁波を利用した電子機器が増加している．それに伴い，それらの機器から生じる不要電磁波が他の機器に電波干渉等を引き起こすことが問題視されており，その対策として電波吸収体が種々の箇所で利用されている．本研究では，従来から設計しているメタマテリアル電波吸収体の構成パラメータである，誘電体層の厚みdを変化させた場合の電波吸収特性を実験により評価した．

車載インバータから漏洩するkHz帯のノイズを抑制するための手法として，金属筐体を用いたシールドが挙げられる．この筐体には排熱性及び透視性が要求されており，この要求を満たすために開孔を設けた場合シールド効果が低下する．本研究では開孔を設けた銅筐体に円筒を装荷することによる，kHz帯におけるシールド効果特性改善について検討する．

本検討では、Co系アモルファス磁性箔帯に磁気シェイキングを施した条件で、シールドすべき磁界の強度を変化させた場合の磁気シールド効果について実験的に把握した．

各種Co系アモルファスとPCパーマロイの強磁性金属箔帯で構成した両端開口の円筒形構造体に、磁気シェイキングを施した場合の磁気シールド性能について評価を実施したので、その結果について報告する．

生体材料の電気的特性をよく表せるCole-Cole分散モデルを複数のデバイ分散の和で表現するためのパラメータを抽出する手法を新に提案する．本手法では，まず数値逆ラプラス変換及びProny法を組み合わせて複素誘電率のz領域での表現を求める．z領域での表現から周波数領域へ変換し，デバイ式のパラメータである比誘電率の変化分及び緩和時間を求める．一例として，筋肉の複素誘電率の分散特性からデバイパラメータを求め，数値計算結果と理論値との比較を行い，抽出パラメータの妥当性を検討した．

第5 世代移動通信システム(5G) やWiGigなど，ミリ波帯電波の利用拡大が始まり，これら周波数帯電波の人体への安全性に関する研究が国内外で実施されている．本稿では，電波の植込み型医療機器等への影響調査において疑似人体に用いられる0.18 重量%の塩水の電気定数を測定により取得し，5G候補周波数帯である28 GHzにおける浸透深さを数値シミュレーションにより評価する．解析には有限要素法を用いる．

体内に金属を埋め込んでいる場合，電波防護指針値以下でも局所的な比吸収率(SAR : Specific Absorption Rate)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．先行研究において著者らは，平行に埋め込まれた2枚の金属プレートの空隙部においてSAR 値が上昇する可能性があることを数値シミュレーションおよび物理ファントムを用いた温度測定などにより明らかにしている．本稿では，スクリュー固定のための複雑な構造を有する顔面骨折治療用埋込み金属プレートに起因するSAR上昇について数値シミュレーションを用いて評価する．

マイクロ波帯を利用したWPT(Wireless Power Transfer)システムの検討が進められている．しかし，適合性評価手法については十分確立されているとは言えない．マイクロ波帯においては，人体ばく露時に熱作用が支配的となるため，熱的影響を評価するSAR(Specic Absorption Rate)による評価が必要となる．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，アレーアンテナを用いたWPTシステムのSARの評価について検討した．

近年，ミリ波帯の電波利用を想定した第5世代移動通信方式への関心が高まっている．高周波数帯の電波ばく露による人体への影響は，電力吸収により生ずる熱作用が支配的である．国際規格やガイドラインでは，電波ばく露による過度な温度上昇から人体を防護することを目的に策定されている．局所的な電波ばく露における熱作用の評価指標は，現在改訂中であり，新たに吸収電力密度が用いられる予定である．第5世代移動体通信システムの研究開発や標準化が推進されており，携帯端末から放射された電波が任意の方向にビームを形成することが見込まれる．本稿では，高周波ばく露による入射角度依存性について検討する．

近年，スマートフォンを始めとする情報通信端末が急速に普及している．それに伴い，我々が電磁波ばく露される機会も増加・多様化し，その生体影響についての詳細な評価が必要とされている．電磁波ばく露による熱的作用の指標には単位質量当たりの吸収電力を表すSAR(Rpecific Absorption Rate:比吸収率)が用いられる．しかし実人体による測定は倫理的に困難であるため，数値解析による評価が有効である．簡易波源とスマートフォン実機では電磁波ばく露状況が異なるため，詳細なSAR評価を行うためには実機を高精細に再現した数値スマートフォンモデルの開発が必要である．本研究では人体内SAR評価に用いるための数値スマートフォンモデルの開発とその妥当性の評価を行った．

空間伝送型WPT（Wireless Power Transmission：無線電力伝送）には，ワイヤレスで比較的遠方まで電力伝送できるという特長がある．しかしながら，他の方式と比較して送電電力が小さく，効率が低いといったデメリットもあるため，送電経路上の人体を検出し，送電方向を変更するといった技術が必須である．この人体検出技術の開発には，ファントムの使用が不可欠である．ここで使用するファントムは，人体の形状や物性定数を精緻に模擬する必要はなく，単に，人体と同等のRCS（Radar Cross Section：レーダー反射断面積）をもつ物体であればよい．RCSは，物体が電波をどの程度反射するかを表した指標で，物体を完全導体球に置き換えその断面積に換算した値である．
　本研究では，人体と同等のRCSをもつ“簡易ファントム”を開発するに先立ち，数値計算で人体のRCSを算出した．

　電子商品監視（EAS）機器は，日常環境下で注目される中間周波帯（WHOの定義では，300 Hz ~ 10 MHz）磁界発生源の1つである．本研究は，測定した図書館の磁気式EASゲートから発生する不均一な回転磁界における人体誘導電界の検討を行った．この磁界データを使用し，複素変数のインピーダンス法を用いて人体誘導電界を求めた．その結果，EASゲート内の磁束密度は，ICNIRPガイドラインの参考レベル(200 μT)を局所的に上回るが，人体内誘導電界は基本制限(0.4 V/m-1 )より十分下回ることがわかった．この発生源では，回転磁界を考慮しても誘導電界の大きさはほとんど変わらず，また人体内入射磁束密度の平均値が参考レベルと比較する際の良い指標であることがわかった．

日常生活環境下における中間周波帯の磁界のばく露を把握するため，携行型個人ばく露計を用いて長時間測定を行った結果，IH調理器やEAS機器等の比較的強い発生源の近傍を除き，中間周波数帯の全体的ばく露レベルは，極めて低いことが示された．日常で使われる機器の中間周波帯の磁界は通常の使用距離では十分に低いが，機器近傍では比較的強い中間周波磁界が生じることが報告されている．
今回、家庭内で使用する機器近傍での磁界の測定を行った結果，機器から1cm以内を除きICNIRP2010の一般公衆ばく露の参考レベルを十分に下回っているが，充電器は中間周波磁界の発生源として，条件によってはIH調理器等からのばく露に比べても無視できないことがわかった．

Multi-antenna technology is one of the core developments for the next generations of wireless communication systems. In our previous studies, we introduced several estimation techniques to determine the maximum SAR of multi-antenna transmitters. So far, they have been validated in homogeneous phantoms for different frequencies, antenna configurations, or so on. Here, we extend the studies to validate the performances of the estimations in heterogeneous human models.

近年，自動車に搭載される電子機器の増加に伴い，それに接続されるワイヤーハーネスも増加している．ワイヤーハーネスに流れるコモンモード電流から発生する電磁放射ノイズは，車載電子機器の誤作動を引き起こす原因となることから，ワイヤーハーネスからの放射電界の事前予測はEMC設計の立場から求められている．これまでに等価アンテナの考え方を適用することにより，電子機器が接続されたワイヤーハーネスを非対称ダイポールアンテナとみなすことで，ワイヤーハーネス上でのコモンモード電流の定点測定を行い測定結果から等価アンテナの電流分布を推定する手法を検討してきた．本研究では，その手法を金属板上に配置されたワイヤーハーネスに適用し，電気映像法を利用してそこからの放射電界を予測する手法を検討し，実験により，その有効性を検証する．

簡易な装置で複数のインパルス性磁気雑音源位置を同時推定する手法を検討した．ノイズ波源として垂直磁気ダイポールを仮定し，回転台と2つのループアンテナで雑音波形を同時記録し，ピーク電圧の比(V₁-V₂)/(V₁+V₂)をとることで位置推定を行う．その際使用する対数尤度関数に対し複数の波源を同時推定できるよう拡張を施し，本手法によって複数波源の同時推定が可能である見通しを得た．

Van Attaアレーはアンテナをアレー配置し，伝送線路網でアンテナ同士を結線することで，入射した電波を到来方向へ反射する再帰反射を実現する．アレーアンテナにおいて素子間近接による結合および不完全整合による反射は理想動作を妨げる要因となるため定量的な評価が必要となる．本稿では，6素子アレーアンテナをモデリングし，アンテナアレーの散乱行列を考慮したRCS（レーダ断面積）の計算を行った．バイスタティックRCSの計算結果では，結合と反射の有無でメインローブに大きな違いは見られず，結合と反射による再帰反射特性への影響は小さいことが分かった．モノスタティックRCSの計算結果からは，±32度間において良好な再帰反射特性を示すことが分かった．

アンテナ素子を規則的に配列, 配線することにより, 電波に対して再帰反射性を示すVan Atta アレーの構造を有する, 4×3素子Van Atta アレーをスイッチングすることで, ASK変調反射波による通信実験を行い, BERを評価してきた. その後の検討により, 通信速度を律速する要因のいくつかが明らかになった. 本報告では, 先の実験に用いた, BER増大の要因であるDCアンプを高速コンパレータに変更することにより, 2値化後の波形のジッタやオーバーシュート, アンダーシュートの改善, 及びBERの改善を確認した.

電磁両立性(EMC)の重要性の高まりに伴い，各所でEMC試験が盛んに実施されている．EMC試験の一つに電子機器から放出された電磁妨害(EMI)波を測定する妨害波電界強度測定がある．各測定サイトでは，測定系に故障などの障害が無いことを確認するためにEMI測定前の点検として，モノポールアンテナ等を備えた送信機を使用し，受信レベルを確認することが行われている．しかし，モノポールアンテナは無指向性アンテナであるため被測定装置などによる反射の影響を受け易く，再現性が低い問題があった．測定前点検送信機用の指向性アンテナとして楕円パッチアンテナを使用することを提案し，測定の再現性が改善されることを確認した．

電子機器において不要電磁波の発生や機器間に発生する電磁干渉が問題とされており、通信機器ではアンテナへのノイズカップリングや受信感度の低下が問題として報告されている．それらの問題の解析・対策のためには広いダイナミックレンジかつ広い周波数帯域で低擾乱な計測を特長とする電気光学(Electrooptic: EO)計測法が有用である．我々は非偏光変調電気光学周波数変換技術に基づくEO計測システムを開発し、主にミリ波・テラヘルツ波の可視化を行ってきた．本発表では、本システムが1 GHz以下のマイクロ波計測にも適用可能であることを実証する。

半導体を散乱体とした光学的変調散乱素子を用い，光走査で電界分布を計測可能な高周波電界計測システムにおいて，光走査時の測定値の定量性を評価するため，光，機械両走査方式で電界分布計測可能なシステムを構築した．整合終端したマイクロストリップラインを電磁波源とし，7114 MHzの信号を給電した．波源直上に設置したシリコン基板を散乱体とし，これにダイオードレーザの出力光を照射して変調散乱素子とした．角度可変ミラーで散乱体上の光照射位置を走査して得られた高周波電界の強度および位相分布と，電磁波源を機械的に走査して得られた電界強度および位相分布を比較した結果，測定値の差異は光走査に伴う散乱波の伝播距離変化と定性的に一致した．この結果，走査方式の違いによる測定結果の差異を評価できた．

This study presents an experimental evaluation of power density in proximity to the antenna in mobile device to assess compliant with radio-frequency exposure limits. We investigated the impact of beam steering angles to the accuracy of the power density when employing a near-field reconstruction technique [1] using an 8-element phased patch array antenna at 28 GHz. The required scan area of E-field for ensuring the accuracy of the power density estimated by the near-field reconstruction was discussed.

30 MHz 以下の妨害波測定に用いるモノポールアンテナの校正法の1 つである等価容量置換法について、校正精度を改善するために、校正に用いるダミーアンテナの改良について検討する。

次世代高速大容量通信(5G)では，28GHz帯の電波を利用する．この周波数帯の電波は高い直進性を有し，壁面からの反射波は鏡面方向にしか生じない．そのため室内に遮蔽物がある場合，直接波も反射波も届かない領域が生じ通信品質が劣化することが考えられる．そこで本研究では，28 GHz帯における室内での通信品質を改善させるため，電波散乱壁をアレーアンテナ理論に基づき設計し，その性能を評価する．2種類の金属平板を用いて，電波散乱壁は指向性拡散度が最大となるように組み合わせを決定し構成する．設計した電波散乱壁の散乱特性を明らかにし，設計法の有効性を示す．

筆者らはこれまでに，誘電体基板の表層に複数の金属パッチを周期配列することによって，多周波の電波吸収特性を実現可能であることを示した．本研究では同一層上に共振周波数の近い2種のパッチを配列することにより，広帯域化を実現し，無線LAN用の周波数帯域において吸収特性を持つ誘電体基板での薄型電波吸収体を提案する．ターゲット周波数は，2.45 GHz帯と5.2 GHz帯の2帯域とし，2層のパターンを設けた薄型電波吸収体を試作し，無線通信の品質に相関を持つ遅延スプレッドの改善を実験により確認した．

　5G以降の携帯無線端末では，アンテナ特性も含めた総合無線性能として，OTA（Over The Air）評価が求められている．これまで，その評価環境を，安価で利便性がある電波暗箱に求め，適用の可能性を検討してきた．本報告では，既に報告を行った受信評価対象物である携帯端末を電波暗箱内に設置したことによる電磁界分布への影響に関連して，その影響によるBER（Bit Error Ratio）特性の誤差に関して検討を行った．

電波暗室よりも小型で内部の空間が狭い電波暗箱では，送信アンテナからの電波伝搬が，反射波により自由空間と異なり，無線携帯端末の受信特性評価への問題が考えられたが，暗箱の寸法形状を変化させることで測定誤差が小さくなる受信評価領域を得ることができると確認されている．5Gシステム以降における無線携帯端末の受信特性評価にあたり，広帯域に周波数をカバーする必要が考えられるため，送信アンテナに広帯域アンテナを用いた有限要素法による電磁界シミュレーションを行い，ホーンアンテナ適用時と比較検討を行った．その結果，放射パターンにより受信評価領域への影響があることを確認した．

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(EUT: Equipment Under Test) 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(VCP: Vertical Coupling Plane) から発生する電磁界が一様でなく，EUT の位置によって受ける影響が異なることが考えられる．本研究では，筋電義手を対象にESDイミュニティ試験[1]を行い，そのESDによる電界パルスの諸パラメータと筋電義手の誤動作率との相関関係を検討する．

本発表では，ESD解析技術を用いて，GND分離基板内におけるESDノイズ対策（GND間のキャパシタ接続）の効果を検証した結果について報告する．

To achieve higher accuracy of measurement for low-loss materials, a method to excite electromagnetic resonance inside the waveguide by attaching narrowed waveguide irises at both ends of the waveguide was been proposed.　Both practical experiment and finite element method were carried out to validate the performance of the proposed structure. The waveguide used in experiment is EIA Standard WR90 waveguide, which showed much higher unloaded Q-factor than conventional method using coupling aperture to excite resonance. After loading a low-loss material, the shift of resonance frequency is very noticeable. FEM simulation was applied in COMSOL, which present relatively good agreement with the experimental data.

ICチップ内で電源ノイズや、外部の電子機器による放射ノイズの干渉は電子機器の動作不良や誤作動の要因となる。電子機器の正常な動作を担保するには EMI対策が必須である。ICチップが発生させる放射従来のノイズ対策としては物理的に電子部品同士の距離をとる、ノイズ抑制シートや金属シールドの利用などがある。現在もノイズ対策手法の開発が進められており、ICチップの電源ノイズに起因する不要ノイズ放射の低減に向けて、磁性薄膜やノイズ吸収構造等の導入が提案されている。本研究では、ICチップ内部のノイズ観測 及びICチップ搭載ボード上のノイズ測定により、これらのノイズ低減対策技術の有効性の定量的な評価に取り組んでいる。

通信装置に電力を供給する電源装置から発生する電磁ノイズは，通信装置の内部にケーブルを介して侵入し，通信断や通信速度の劣化などの障害を引き起こす．電磁ノイズにより通信障害が発生した場合，トラブル原因の切り分けのため，その周波数特性やノイズ強度などの特性を把握することが大切となるので，障害現場では電磁ノイズの電流や対地電圧が測定される．本報告では，測定の簡易化のため，接地しない電圧測定装置を用いて対地電圧を測定する手法を提案し，提案手法の評価を実験的に行った結果を報告する．

直線のマイクロストリップ線路を検討モデルとして，均一な間隔で計算した理論結果とシーケンシャルサンプリングによって求めた推定結果を比較し，どのくらいの測定点で再現することができるのかを検討した．

1度のノイズ印加で, プリント基板全体のノイズ伝搬経路を観測するのに, 磁界プローブをアレー状に配置する方式の場合, 基板上に存在する様々な配線の方向から発生する磁界成分に感度を有するプローブが必要であり, プローブの角度依存性の改善が課題である. これまでに, 筆者らはこの課題を解決するためのプローブ構造として, バタフライ型プローブを提案し, 評価を行った. 本研究では, 直交する2つのループ面を有する, 新たな磁界プローブの構造を考案し, 評価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等の課題が残っている．本研究では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を行う． また，部分放電の方向推定では大地からの反射による測定誤差への影響の除去を試み，その除去効果を検討する．

本研究では，交流磁界及びレーザーとセシウム原子の間の相互作用を利用する次世代型の交流磁界センサに関する研究を行っている．これまで，ゼーマン副準位間のエネル
ギー差に着目し，対象の磁界センサの実現に向けた初期検討をkHz の周波数帯域で行って来た．本報告では，対象周波数帯の高周波化を目指した検討を行ったので報告する．

暗号モジュールの動作時に発生する物理的な現象を利用して秘密鍵を解析するサイドチャネル攻撃がある．暗号処理時に発生する電圧変化の解析から情報漏えいを評価するが，解析対象となる電圧波形に誤差があると，解析に必要なデータ数，時間が増大することが知られている．また，信号の測定にはA/D変換による量子化誤差が必ず含まれるが，波形測定の計測分解能による量子化誤差について，解析によって秘密鍵の取得性に与える影響は十分検討されていない．本実験では測定機器の計測分解能の操作で量子化誤差を変化させ，解析結果について検討する．実験の結果，計測分解能の低下によって秘密鍵の取得が困難になることを示した．

PLCは電力線を通信線としても用いる通信方式であるが、通信により発生する妨害電磁波がほかの無線通信に与える影響について懸念がある。これを評価するためには大規模な系でPLCを利用した場合の放射電磁波を測定する必要がある。本報告では放射電磁波と相関のあるコモンモード電流の測定を小さな系で行うためのスケールモデルについて検討した。その結果、終端の平衡度など重要なパラメータについてスケーリングが成立していれば、スケーリングが不完全な値があっても有用な測定結果が得られることが分かった。

高速デジタル伝送では、広い周波数範囲かつ周波数ごとに異なる反射規定値をクリアすることが要求される事がある。伝送路中にコネクタ等インピーダンス不整合区間があると反射特性が悪化し規定値を満たすことが困難になるため反射を低減する手法が必要となる。
低減手法としてよく知られているλ/4 変成器を利用する手法は、その長さが四分の一波長となる周波数とその近傍でしか機能せず，デジタル伝送では適用が難しい。
そこでフーリエ反復法によって設計した不均一線路利用することで、広帯域に反射を低減できる方式を検討したので報告する．

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と集中定数回路を組み合わせた数値計算を実現し、2次元平面回路へと拡張し、グランド平面内の電位変動によって発生する電磁ノイズ現象を定量化した。
今回は、これまでに実現した数値計算手法を任意形状導体へと応用するために、数値計算の妥当性について検討する。具体的にはTime Domain Reflectometry(TDR)測定を用いて平面回路の不連続によって生じる反射波を時間領域で測定し、本研究手法で得られた数値結果と比較した。

本稿では周期構造線路の二次定数の設計の簡易化のために，縦続接続した2つの伝送線路をそれと等価な特性となる1本の線路で表現した場合の二次定数の近似式を提案し，その有効性を示した．

本検討では、電源・グラウンド層間で配線する構造で，信号ヴィアが層を貫通しているモデルに関して，電磁気学的観点から伝送特性を計算する手法を検討する．

現在GHz帯信号伝送において，基板誘電材料の複素誘電率が分散性やクロストークや自家中毒によるシグナルインテグリティ（SI）の低下が問題となっている．本研究では，基板設計時におけるSIやノイズ放射の影響が少なく，かつ効率的な最適設計法を確立することを目的としている．その基礎検討として，基板設計時に必要な線路幅や線路間隔などを入力のパラメータとして用い，ニューラルネットワーク(Neural Network: NN)によりFR-4基板および高周波対応基板の差動線路の伝送特性S_dd211の予測を試みた．
NNモデルを用いた伝送特性S_dd21の予測は，基板設計における様々なパラメータの中から重要なパラメータを抽出し，実測と近い予測が可能なことがわかった．

本稿では差動伝送線路を等価電源回路と等価負荷回路で表現することにより伝送線路上の任意の点の電圧電流を理論的に解析する手法を提案する．

ノイズフィルタとしてデカップリングコンデンサを用いる場合，シャント経路のESL(Equivalent Series Inductance，等価直列インダクタンス)により，高周波領域ではフィルタ性能が低下する問題がある．この問題に対してこれまで，コンデンサ前後のパターンにループを形成し，電磁結合させることでフィルタ性能を改善する構造が多数報告されている．
今回，ループを形成せず，平行に近接させた2 本の電源パターン間の電磁結合による相互インダクタンスを利用し，フィルタ性能の改善方法を検討した．電磁界計算の結果，コンデンサのフィルタ性能改善を確認でき提案構造の有効性を示した．本構造は，ループを形成しないため，従来構造と比較して，小型化できる可能性がある．

電源設計において電圧変動を抑制するために，少ない数で，どのくらいの値のデカップリングキャパシタを，どの位置に実装するかの決定が要求されており，
ベテラン設計者でも試行錯誤的な設計を行っている．
筆者らは試行錯誤的な電源設計からの脱却を目標に，初期設計・多目的満足化設計手法である選好度付セットベース設計(PSD:Preference Set-Based Design)手法の適用を検討している．
本発表では，電源‐グラウンドプレーン間のポートの電圧変動が一定値以下になるように放射基底関数(RBF:Radial Basis Function)補間を用いた近似式を使ったPSD手法の適用を図った．

スイッチング電源によるノイズを除去するためのEMIフィルタ設計には,トレードオフの関係にあるディファレンシャルモード(DM)・コモンモード(CM)両方の挿入損失について要求性能を満足する必要があるため,煩雑な試行錯誤が必要であった.本研究では可変な素子値をパラメータとして挿入損失の数理的な最適化を行い, 試行錯誤なしでDM・CM 両成分のノイズの抑制に有効なフィルタを設計することを試みる.

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、磁気結合を利用した両側磁気結合フィルタを提案した。一方で、本フィルタ性能の定式化は未検討であり、定式化にはフィルタ構造のインダクタンスの導出が必要となる。そこで、本稿ではフィルタ構造の磁気結合に起因する相互インダクタンスを対象とした計算式を導出する。検討の結果、フィルタ性能の定式化に必要となる相互インダクタンスの計算式を導出し、実機適用の設計範囲となる電流経路の寸法に比べてGapが狭い領域での有効性を明らかにした。

先行研究では，100BASE-TX 通信に悪影響を与える 妨害波の性質を調査するため，通信ケーブルにパルス性 妨害波を印加する試験を実施した．その結果，1bit 送信に かかる時間と同等のパルス幅の妨害波が印加された場合 にフレームロス率が上昇することを示した．本研究では， 車載 Ethernetである1000BASE-T1 (IEEE 802.3bv)の通信品質に 悪影響を与える妨害波の性質について調査する．

電磁波曝露により電子装置から発生する不要IMノイズが問題となっており，その発生源の特定やノイズ抑制が必要となっている．そのような電子装置のIM特性評価には，電子装置稼働時のバイアス条件を考慮した測定が必要となる．これに対し筆者らは，機器内半導体素子の個別IM特性評価について検討をすすめ，これまでにダイオードを試料とした非接触測定法を提案し，印加バイアスに対するIM特性の依存性を評価した．本稿では電子装置の一例としてDCファンを扱い，電波吸収体によって装置のIM抑制化について検討した結果を報告している．

LEDのインバータ回路から発生している電流ノイズが、他の通信機器に影響を与えていることが問題となっている。LED電球を複数個接続した際の電流増加のメカニズムが明らかとなっていない。本研究では、電流ノイズの発生頻度と個数に対する電流増加量について検討を行った。電流波形の周波数分布では共振周波数において電流が大きくなった。共振周波数である40MHz付近における電流振幅の発生頻度分布はLEDの個数増加に伴い、正規分布に近づいた。また、それら発生頻度分布から実効値を求め、真値に直して個数に対する電流の増加量を求めた。電流値は0.68μA/個で増加していくことが明らかとなった。

5G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，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，帯域幅の異なるマルチキャリアHetNetの性能評価は十分行われていない．本稿では，下りリンクの適応変調符号化セットMCSにおいて，広帯域幅を有する28GHz帯ピコセルに低次の変調方式を優先する方法を提案し，そのユーザスループット特性を明らかにする．また，マクロとピコセルに同じMCSを使用した場合との特性比較を行い，提案方式の優位性を示す．

5Gでは，データ通信速度を向上させる技術として1024-QAMなどの多値変調方式が検討されている．これまでに筆者らは，フェージング環境下での1024-QAMの伝送特性を示してきた．本稿では，マクロセル，ピコセルにそれぞれ2.0GHz，3.4GHz帯を用いたマルチキャリアHetNet環境下において下り回線のMCSに1024-QAM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．

5Gでは4Gに引き続き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の導入が検討されている．また，伝送速度の高速化を目的として1024-QAM等の高次変調方式を利用した研究も盛んである．HetNetにおいて，筆者らは，各UEに最適なパーソナルセルを指向する適応制御型Cell Range Expansion (CRE)を提案し，その特性評価を行ってきた．
本稿では，2.0GHz帯，3.4GHz帯を用いたマルチキャリアHetNetにおいて， 下り回線のMCSに1024-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．

本稿では，UEをグループに分類し，グループごとの平均通信容量比に対応するWeightに応じて無線リソース割り当てを制御することで，各UEの優先度に応じた通信容量を確保するスケジューリング方式であるAWSPF-MIMO（Advanced Weighted Stochastic Proportional Fair for MIMO）を提案する．

確率幾何学は，無線送受信局の配置が確率的に定まる状況を想定し，対象の通信組におけるSINRの分布の解析式を与える．確率幾何による解析は，モンテカルロシミュレーションの結果とよく一致するため，煩雑なシミュレーションを効率化することが期待される．また，結果が数式という客観性のある形で与えられる点でも望ましい．著者らはこれまでに，上り回線セルラにおいてユーザスケジューリングが適用される場合の確率幾何解析を行ってきた．ただし，チャネル推定に誤差がない環境を想定しており，通信品質が最大でないユーザが選択されるケースを想定していなかった．本稿では，チャネル推定誤差が存在する場合にも確率幾何解析が適用可能であることを示した後，結果がモンテカルロシミュレーションに近いことを確認している．

　M2Mの長距離通信実現には，耐干渉や耐妨害性に優れる直接スペクトル拡散(DS-SS)通信が有効である．DS-SS受信機では，逆拡散を行うために，信号に拡散符号を乗じたタイミングを初期捕捉によって粗同期する．伝送効率向上のため，初期捕捉は短時間で精度良く行うことが求められている．
　筆者らは，整合フィルタ(MF)の拡散符号周期を分割した分割整合フィルタ(SMF)を併用し重み付け合成する初期捕捉方式を提案した．本方式は広い範囲の周波数偏差量に対応可能であるが，その性能はMFとSMFの中間的な振る舞いを示すため，それぞれを単体で用いた場合と比べて検出時間が増加する場合がある．本稿では，MFとSMFの出力される電力値の波形から周波数偏差量を粗く判断し，周波数偏差の大小に従ってMFの分割数を切り替える方式を提案する．

M2M通信のための長距離高信頼無線通信システムとして筆者らは，FSK(Frequency Shift Keying)信号を位相回転系列で直接拡散することで高い電力効率を達成し，更にインターリーブ型スペクトル拡散によってユーザを直交周波数多重する方式を検討している．代表的な送信ダイバーシチ手法であるSTBC(Space-Time Block Codes)は，原理的にはフルダイバーシチを達成可能だが，2 つの時間スロットに亘って符号化するため，通信路の時変動により直交性が崩れ性能が劣化する．この性能劣化は，特に拡散率が高くシンボルレートが長い場合に問題となる．そこで本稿では、FSKブロック伝送におけるキャリア直交性を利用した新たな送信ダイバーシチ手法を提案し，時変動通信路においてSTBCよりも優れた特性を持つことを示す．

FDDを用いた通信システムの下り回線チャネルの推定は，通常，下り回線のパイロット信号により得られるチャネル情報を端末から基地局にフィードバックすることにより行われる．しかし，伝送効率が著しく低下することから，大規模MIMOシステムへのFDDの適用は極めて難しい問題と考えられている．一方，マルチパス通信路のインパルス応答は上下回線で同一と考えられる．本稿では，FDDを用いたOFDM伝送系における上り回線の各サブキャリアのチャネルに圧縮センシングを適用してインパルス応答を求め，それを基に下り回線チャネルを推定する手法を提案する．ここでは，基本特性の評価を行うため，SISO通信路を扱う．

筆者らは，広帯域OFDM通信の各サブキャリアのCSIを用いてマルチパスの遅延推定を行い，それらの分離・予測・再合成によるチャネルの予測手法を提案した．その結果，チャネルのスパース性に基づくFISTA (Fast Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm) を用いた手法が良好な特性を示すことが明らかになった．本稿では，観測雑音が存在する環境でのチャネル予測精度を明らかにする．なお，チャネル予測の基本特性の評価を行うため，基地局と端末にアンテナが1本ずつ搭載されているSISOについて考察する．

無線通信において，受信信号から送信信号を推定するには，チャネル推定が不可欠である.現状では Zadoff-Chu系列など，定振幅かつ自己相関関数がインパルス (周波数領域の電力スペクトル密度が一定値) となる直交パイロット信号を用いて線形演算により推定することが一般的である.しかし，直交する系列数は系列長に一致するため，パイロット信号長より多数のパイロット信号を必要とする場合は直交性が崩れてしまう.そこで，多数生成可能な非直交パイロット信号を用意し，線形演算によるチャネル推定精度の劣化を深層学習により改善できるか検討する.本稿では，SISO (Single-Input Single-Output) マルチパス環境下で， 非直交系列とし て Gold 系列，深層学習モデルとして敵対的生成ネットワーク (GAN: Generative Adversarial Network)を用いてチャネル推定を行う．

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一方で、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、2×2 MIMOを対象として、スモールセル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、各スモールセル基地局が自セル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、最適分配を解析的に検討する。

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。この構成ではマクロセル、スモールセルが共に同一周波数を用いることから干渉回避または抑圧が不可欠である。筆者らは上り回線を対象として、マクロ基地局のスモール端末からの干渉信号を除去するSIMO対応“上り回線干渉キャンセラー”を提案した。本稿では上り回線の送受信に
MIMO(Multi-Input-Multi-Output)を適用した場合のマクロセル基地局におけるMIMO干渉キャンセラーを提案し、それによる通信品質及び通信容量を評価する。

マクロセル(MC)とスモールセル(SC)が同一周波数帯域を利用する2層ヘテロジニアスネットワーク（HetNet)では, MC とSC 間の干渉（異層間干渉）の軽減が重要な課題となる. 本稿では, 多素子アンテナを備えたMC 基地局(MBS) と複数のSC 基地局(SBS) からなる時分割復信(TDD) HetNet において, 下り回線の異層間干渉の軽減手法について検討する. 検討方式では, 上り回線において各ユーザが送信する直交パイロットから干渉チャネル状態を推定し, 下り回線における異層間干渉の軽減を行う. 本稿では, 2 層TDD-HetNet におけるパイロットオーバーヘッドを考慮したセル間干渉軽減について検討し, その効果を示す.

スマートフォンなどのモバイル端末が爆発的に普及するとともに，モバイルのトラヒック量は増加し続けている．無線トラヒックと端末を収容するために，既存の一次無線局に支障を来さない範囲で「空き周波数」を検出し，二次的に周波数を利用する周波数共用技術は，有力なアプローチの一つである．従来研究では，全二重中継機を組み合わせて用いることで，既存無線局に対する干渉電力を一定値以下に抑えながらも，二次利用する無線局のSNRを改善できる手法が提案されているが，評価に用いている中継方式が計算コストのかかるDecode-and-Forward形である．将来的にIoTなどが普及し，計算能力が高くない端末も中継機として利用していくためには，より低負荷な中継方式での特性を明らかにする必要がある．そこで本稿では，最も計算コストが低い中継方式であるAmplify-and-Forward型の全二重中継機を組合せることで，既存無線局への干渉電力をノイズと同レベルまで低減でき，かつ二次利用する無線局の伝送容量を増大できることを示す．

近年のセルラーネットワークでは，増大するモバイルトラフィック量に対応するためスモールセル基地局(SBS)を高密度に配置している．しかし全時間帯において全てのSBSを稼働させることはエネルギー効率の低下を招く．本研究では，ネットワークのエネルギー消費量を削減できる基地局スリープ技術およびSBS間のクラスタリング手法にAffinity Propagation (AP)を用いて，UEの観点から最適なSBSの動作を決定することを目的とする．

次世代移動通信システム5Gではシステム容量を改善する技術として非直交多元接続NOMAが検討されている．また，伝送速度を向上する技術として256-QAM, 1024-QAMなどの超多値変調技術の検討も進んでいる．これまで筆者らは，においてQPSKと256-QAMの重畳変調を提案し，その基本特性を示した．本稿では，下り回線におけるQPSKと1024-QAMの重畳変調の基本伝送特性を明らかにする．

We propose a non-binary convolutional coded modulation system for M-QAM with high spectral efficiency for Rayleigh fading channels, which employs super-
position scheme. In particuler, we focuses on the superposed non-binary convolutional codes with one memory register for 16-QAM. The proposed codes cannot improve the bit error rate (BER) for additive white Gaussian noise (AWGN) channels because they offer no large Euclidean distances. However, the code is effective for Rayleigh fading channels. New good non-binary convolutional codes for 16-QAM are proposed and their bit error rates are evaluated for Rayleigh fading channels.

受信機において伝搬路推定を必要としない差動符号化MIMO伝送の一手法としてDifferential Space-Time Shift Keying using Diagonal Algebraic Space-Time (DSTSK-DAST) が提案されている. DSTSK-DASTは固定の信号点を維持しながら高い性能を実現できる．また，Faster-Than-Nyquist (FTN) 信号伝送はシンボル間干渉を許容することでナイキスト第一基準の限界以上のシンボルを伝送することができる. 特にFrequency-Domain Equalization (FDE) を利用した低演算量FTN復調や, 差動符号化FTNが考案されている. 本研究では，DSTSK-DASTを利用した差動符号化FTN-MIMO伝送を提案する.

本検討では、筆者らがこれまで提案してきた長距離高信頼通信を実現するFSK(Frequency Shift Keying)用位相回転送信ダイバーシチ方式に対し、更なる高信頼化の実現に向け、3ブランチ以上の送信アンテナを適用した場合における包絡線変動量増大の抑圧を検討し、その改善効果を明らかにする。

近年，高速・大容量の通信を可能にする第5世代移動通信システム (5G) の研究開発が進められている．5Gでは，より高い伝送精度が必要な高次の多値変調が多用されると考えられ，送受信機での非線形の影響が問題となる．非線形補償法として，送信機側ではディジタルプリディストーション，受信機側ではブラインド非線形補償が検討されているが，送受信機双方で補償回路が必要となるため，回路の規模が増加する．そこで本稿では，送信機側と受信機側で発生する非線形歪を受信機で一括補償する効率的な非線形補償法を提案し，計算機シミュレーションによってEVM 1% 以下を達成できることを確認した．

In this article, we propose a novel low-complexity user pairing (UP) and power allocation technique (PA) scheme based on compressive sensing (CS) theory for NOMA systems. In the proposed scheme, we formulate joint UP and PA optimization problem in non-orthogonal multiple access (NOMA) systems as an equivalent sparse l1-norm problem, based on the fact that a limited, i.e., ‘sparse,’ number of users will be paired among a large number of users in a dedicated resource block (RB). Based on this inherent sparsity property, we can obtain a near-optimum solution by relaxing the original NP-hard problem of joint UP and PA.

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，カオスNOMA（C-NOMA）伝送手法[1]を提案している．この伝送方式は，カオスMIMO（multiple-input multiple-output）伝送の原理をNOMA伝送の変調部に適用することでNOMA伝送の伝送効率向上と，C-MIMO伝送の物理層秘匿性と符号化利得を同時に獲得することができる手法である．そして我々は計算量を削減したSIC（succesive interference cancelation）適用C-NOMA伝送を提案した[2]．しかしこれまでの検討では，セル環境とスケジューリングの要素を含めた包括的なシステム性能評価のみを行っており，リンクレベルでの既存手法に対する優位性が明らかではなかった．そこで，本稿では1リンクに注目したC-NOMA伝送方式の伝送特性をBit Error Rate（BER）を指標として算出し，既存手法に対する優位性を明らかにする．

周波数の有効利用技術として第5世代移動通信システム (5G) では非直交多元接続 (NOMA : Non-Orthogonal Multiple Access)の導入が検討されている．NOMAは1つの無線リソース上に複数ユーザへの信号を重畳するため，電力増幅器 (PA : Power Amplifier) やLNA (Low Noise Amplifier)，受信ミクサ等による非線形歪の影響が顕著になる問題がある．そこで，本研究では受信機側でブラインド非線形補償を用いることによって，これらの非線形歪の影響を緩和することを提案する．その改善効果を受信後の信号の変調精度 (EVM : Error Vector Magnitude)で評価する．この結果， 非線形によるNOMAの受信特性劣化を受信ブラインド非線形補償によって軽減できることを示した．

非直交多元接続（NOMA）は高い周波数利用効率が得られるため，次世代移動通信（5G）のマルチアクセス方式の有望な候補として，近年注目されている．しかしながら，下り回線において，重畳された信号点間の最小距離が短い場合，ビット誤り率（BER）特性が劣化するという問題がある．この問題を解決するため，2ユーザ信号を位相回転した後重畳する位相回転NOMAが提案され，その位相最適化が先行研究に検討された．本稿では3ユーザ信号の場合の位相最適化を行う．さらに，受信側ではMUD（Multi-User Detection）とSIC（Successive Interference Cancellation）を併用することでBER特性の改善を図る．

第5世代移動通信システム(5G)やそれ以降の移動通信システムにおける大容量・高速通信の実現のため，筆者らは高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Massive MIMOを検討してきた[1]．高速移動時には搬送波周波数に比例して最大ドップラー周波数が大きくなるため，高周波数帯では特性劣化が大きくなる可能性がある．その一方で，直接波が支配的な高SHF帯では、AFC(Automatic Frequency Control)がドップラー周波数シフトの補償に有効となる可能性がある．そこで本稿では，角度広がりのある見通し環境のチャネルモデルを用いて，時速90 kmの高速移動環境における高SHF帯Massive MIMOハイブリッドBFへのAFC適用の効果を検証する．

第5世代移動通信システム(5G)における大容量・高速通信の実現のため，高周波数帯利用による広帯域伝送や超多素子アンテナによるビームフォーミング(BF: Beamforming)が検討されている．28 GHz帯等の高SHF帯では，アナログBFとデジタルプリコーディングの結合処理であるハイブリッドBFが研究されている．また，端末が高速移動する際には，移動に伴うドップラー周波数シフトにより伝送特性が劣化するが，AFC (Automatic Frequency Control) によりドップラー周波数シフトを補償する検討が進められており，1台の基地局アンテナで構成される1セル環境でAFCの有効性が示されている．しかし，高速移動する端末に対して広範囲に高速通信を提供するためには，複数セル環境においてセル間干渉を緩和しセル境界付近での通信速度の向上も必要である．そこで本稿では，AFC適用を前提に，2セル環境において，隣接セルに所属するユーザも直交化する拡張プリコーディング法を用いたセル間協調制御技術を適用する．そして，計算機シミュレーションにより，セル境界付近のスループットを向上可能であることを明らかにする．

MU-MIMOをベースとしたネットワークMIMO-OFDMでは，複数ユーザの同時伝送が必須となることから，シンボル間干渉 (ISI) の影響を回避すべく，全ユーザのマルチパス遅延を超えるガードインターバル (GI) 長の設定が必要となる．ところが，セル半径が大きいネットワークMIMO-OFDMでは，同時送信する複数のユーザ間で，信号の到着時間差 (TDOA) に差異が生じることから，TDOAが小さいユーザにおいて実効的にオーバーヘッドが増加し，伝送効率が低下する問題がある．本稿では，ネットワークMIMO-OFDMの伝送効率の向上を目的として，全ユーザの伝搬路情報 (CSI) を用いて，GI長を変化させたときのシステム容量を相関演算により理論的に把握するとともに，システム容量が最大となるようGI長を制御する方式を提案する．提案方式は，通常のISIの影響を完全に抑圧することを目的としたアプローチとは異なり，ISIの影響を一部許容した上で，システム容量が最大となるGI長を選択することを特色としている．また，提案方式の有効性を，最大マルチパス遅延をベースとした通常方式を比較対象にとって，システム容量の観点から計算機シミュレーションにより評価する．

MU-MIMO における CSI フィードバック量を削減する手法として，受信側で複数の周波数領域 CSI に対して緩衝帯を挟んで結合し，時間領域に変換した後，凸射影法に基づく繰り返し処理により，精度を高めたCSI情報を圧縮フィードバックする方式が提案されている．本稿では，凸射影処理前の初回の補間方法に関して，従来方式である適応フィルタを用いたガードバンド外挿処理による補間方法を改良し，外挿結果に対して平均化を適用する手法を提案する．提案方式が従来方式と比較して非常に高いCSIの復元精度を示し，初回の補間法として極めて有効であることを定量的に明らかにする．

MU-MIMO LP (Multi User – Multiple Input Multiple Output Linear Precoding) ダウンリンクシステムでは，ユーザ間の直交性が低い場合，非ユニタリ行列で表現される線形フィルタを所望送信信号に乗積することによって，所要送信電力が増大し電力効率が大きく低下するという問題を有する．本稿では，複数の周波数帯域を共有するMU-MIMO LP システムにおいて，ユーザの組み合わせを固定した場合 (以下，固定クラスタリングと呼ぶ．) に対して，伝搬路状況に応じてユーザの組み合わせを変化させる方式 (以下，適応的クラスタリングと呼ぶ．) を提案し，計算機シミュレーションにより基準BER対所要SNR特性を取得し，総送信電力の改善量を評価する．適応的クラスタリングを適用した場合，固定クラスタリングと比較して，基準BERを満足するための総送信電力が大幅に低減されることを定量的に明らかにする．

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5Gの技術的条件等に関する調査検討の請負」の一部として実施された，5Gを活用した遠隔診療高度化に関する実証試験について報告する．

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5G の技術的条件等に関する調査検討の請負」の一部として実施された，5G を活用した救急搬送ソリューション高度化に関する実証試験について報告する．

5Gの発展もしくはBeyond 5Gに向けて，5Gよりもさらに広域な利用用途およびさらに高い周波数帯を開拓していく必要があると考えられる[1]．昨今，90GHzを超えるミリ波～テラヘルツ波の飛躍的に広い周波数帯域幅を無線通信へ利用する検討も開始されつつある[2, 3]．本稿では，ノキアが開発した93GHz帯のフェーズドアレイアンテナを用いる伝送実験装置を用い，反射物が存在する環境でのビームフォーミングによる無線伝送特性を評価したので報告する．

5Gを超える伝送速度が要求される未来を想定し，筆者らはミリ波～テラヘルツ波の飛躍的に広い周波数帯域幅を無線通信へ利用する検討を進めている．これら高周波帯域の移動端末への利用においては，カバレッジや端末移動を考慮するとビームフォーミング技術が不可欠となる．本稿では，ノキアが開発した93GHz帯のフェーズドアレイアンテナを用いる伝送実験装置を用いて，シールドルーム環境におけるビーム追従特性を評価した結果を報告する．

5G(第五世代移動通信システム)の要求シナリオに，自動運転などを目的としたURLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications)がある．URLLCでは無線伝送における高信頼性と超低遅延性を同時に実現する技術が求められている．無線伝送で従来用いられてきた，高信頼化技術であるACK/NACK (Acknowledgement /Negative ACK)フィードバックに基づくHARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)再送制御を用いた場合，伝送遅延が大きくURLLCへの適用には課題を有する．そこで本研究ではURLLCにおける無線アクセスへHARQ再送制御を適用することを前提とした上で，URLLCに適した無線フレーム構成を検討し，その特性を明らかにする．

郊外地域などの基地局，車両の過疎地域においては，通信車両が基地局に対して遠方となる場合の通信特性が劣化することが課題である．本稿ではその解決策として，異なるチャネルを用いて伝送することによって得られるチャネルダイバーシチ方式を用いた車車間協調伝送手法を提案する．具体的にはLTE V2XのSL(Side Link)通信を用いた車車間通信（V2V: Vehicle to Vehicle）を利用する協調V2I上り伝送方式に対する多元接続方式を提案し，リソースを効率的に用いた伝送方法を確立する．またこれまでの提案手法[1]に加えて基地局遠方の伝送車両に対する特性改善効果を明らかにするために，郊外地域のフィールドを模擬したネットワークシミュレーションを行い，車両が提案協調多元接続伝送によって信号を伝送し，特性評価を行う．

筆者らはこれまでに，モバイルトラフィックの時空間的な変動を効率的に収容可能な適応的 ネットワークを提案している．この一形態として， 自家用車等にスモールセル基地局を搭載することでモバイルネットワーク構築をクラウドソースし，より効率的な C-RAN(Centralized Radio Access Network)を構成する車載スモールセルを提案した．本検討では，クラウドソース基地局(CRU; Crowd- sourced Radio Unit)を，より簡易な制御かつトラフィック収容効果が見込める駐車車両へ搭載することを提案する．本システム構成において，数理モデル化による所要CRU搭載率の定式化を行った．本稿では，同モデルにおけるパラメータを用いたシステムレベルシミュレーションによりその妥当性を示すとともに，システムスループットの改善効果を明らかにする．

我が国におけるITS(高度道路交通システム)では，事故，渋滞等の交通情報，信号情報等を車両に配信することで運転の快適性や利便性の向上を図ることが期待されている．これらの情報は，広いエリアの多数の車両へ情報を配信する必要があるため，モバイル基地局を経由して配信する方法が検討されている．配信方式には，ユニキャスト，マルチキャストの2通りが存在するが，一長一短がある．本稿では，車両台数等の条件に応じて，リソース使用効率の観点で効果的な配信方法を選択することを目的とし，シミュレーションにより，各方式の無線周波数リソース使用率から通信完了時間を算出する．

本稿では，28GHz帯のキャリア周波数におけるNarrowband (NB)-Internet-of-Things (IoT)無線インタフェースの同期信号を用いたときの物理レイヤセルID (PCID: Physical-layer Cell ID)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，28 GHz帯のキャリア周波数における5G New Radio (NR)の同期信号(SS: Synchronization Signals)を用いたときの物理レイヤセルID (PCID: Physical-layer Cell ID)検出確率を計算機シミュレーションにより評価する．

移動通信システムにおいて，ライセンスドバンドに加え てアンライセンスドバンドを活用する技術は，通信容量の 拡大のために有用である．現在，3GPP では 5G NR（New Radio）の機能拡張が議論されている．その中で，5GHz 帯， 6GHz 帯のアンライセンスドバンド活用のための，NR の拡 張方法についても検討が進められている．本稿では，NR のランダムアクセスチャネル（PRACH: Physical Random Access CHannel）のアンライセンスドバンド向け拡張方法 についてシミュレーション評価を基に検討したので結果を 報告する．

3GPPでは，第5世代移動通信システムの実現に向けて，NR(New radio)のRelease 15仕様策定が完了した．Release 16における高信頼低遅延通信(URLLC)では，上りリンクにおいて基地局からのリソース割当のためのレイヤ1制御信号(Grant)を不要とするGrant-free伝送の機能拡張に関する議論が行われている．本稿では，基地局におけるGrant-free伝送の検出性能検証，および基地局が端末に対してACKを送信するExplicit ACK方式の導入可否を検討した結果を報告する．

3GPP (3rd Generation Partnership Project) において，1ms以下の低遅延性やブロック誤り率 (BLER) 10^−5をターゲットとするURLLC (Ultra Reliable and Low Latency Communication) の検討が行われている．
URLLCのアップリンクでは，信頼性確保のためにPUSCH (Physical Uplink Shared Channel) の繰り返し送信が仕様化されている．繰り返し送信に対する最適受信は，計算量および処理遅延が増大する問題がある．そこで3GPPでは，繰り返し送信された信号に対し，受信機で繰り返し毎にビットLLR (Log Likelihood Ratio) を合成することを前提とした評価がなされている．
本稿では，従来の繰り返し毎のLLR合成から処理遅延を増大させずに，干渉キャンセラを適用する方法を提案し，その受信特性を計算機シミュレーションにより評価する．

第5世代移動通信システム(5G)において高速通信実現が期待されている．上りリンクにおいて高速化を図るためには，マルチユーザMIMO（MU-MIMO: Multi-user Multiple-Input Multiple Output）伝送において，基地局で複数ストリームを検出する必要がある．そこで，整合フィルタ（MF: Matched Filter）に基づくGaBP（Gaussian Belief Propagation）が提案されている．また， MMSE（Minimum Mean Square Error）をMF-GaBPの前段に活用し，有相関チャネルにおいても高い伝送特性を得られることが明らかにされている．統計的なチャネルモデルに基づく計算機シミュレーションによる伝送特性評価は行われているが，実環境における有効性は明らかにされていない．そこで本稿では，伝搬実験により得た伝搬データを用いたシミュレーションを行い，MMSEによる信号検出結果をMF-GaBPの繰り返し一回目のソフト干渉キャンセルのレプリカとして利用する手法を適用し，実環境でのGaBPの有効性を明らかにする．

本稿では，大規模同時接続を目的としたLOS (Line-of-Sight) 環境における過負荷マルチユーザMIMO信号検出を扱う．信念伝搬法 (BP: Belief Propagation) は低演算量・高精度なマルチユーザ検出器として知られるが，ミリ波帯通信・近距離MIMOでみられるLOS環境では，フェージング通信路の強い空間相関性に起因して収束特性が著しく劣化する．特に，同時接続端末数が受信アンテナ数より大きい過負荷MIMO 構成では，深刻な性能低下が避けられない．この不都合を緩和するため，受信ビーム形成器による領域変換と部分空間周辺化をBP検出器に導入し，過負荷LOS-MIMO検出の実現を図る．

SISO環境Polar符号化伝送においてガウス確率伝搬法（GaBP)による適応等化を行う．GaBPを用いる場合，復号器において信頼度情報を生成する必要がある．Polar符号に逐次除去復号法を適用した場合，硬判定が行われるため軟値再符号化を行うことが困難である．そこで本稿ではリスト復号の際に求められるメトリックを用いる軟値生成法であるSSCL復号を用いてLLRを生成するのに加え，二つの変形手法について検討し，その特性を評価する．

本稿では， Polar 符号の復号処理において，近似処理を用いる場合の通信路に与える影響について評価する．

第5世代（5G）移動通信システムの実現に向け，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）によ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システムを開発し，屋外環境におけるシングルユーザMIMO16ストリーム空間多重伝送実験において最大27 Gbps の下りリンクスループットを達成している．本稿では，同システムを用いたマルチユーザMIMO（MU-MIMO）屋外伝送実験の結果を報告する．

第5世代移動通信システム(5G)の実現に向け，28GHz帯APAA-MIMOシステムを開発した．本発表では屋内端末における28GHz帯を用いた伝送課題となる窓ガラスによる減衰を，APAAからなる16台のサブアレーを用いたSU-MIMO 2ストリーム空間多重伝送を行うことで送信利得を向上させ下りスループットの改善を確認したので報告する．

急増するモバイルトラヒックに対応するため，高速通信が可能なミリ波小セル基地局の高密度配置が想定されているが，大容量光ファイバーによるバックホール回線の敷設コストが課題として挙げられている．そこで，ミリ波バックホールおよびMECが低コスト化を実現する技術として提案されている．また，SDN制御を導入することにより，MECやミリ波バックホールを用いたネットワークの動的構築が実現可能となる．そこで本稿では，バックホールおよびMECをSDN制御するミリ波エッジクラウドについて PoCアーキテクチャを構築し，バックホール経路多重化による局所的なトラヒックへの処理能力について，通信速度の観点での実験を行い、有効性を確認した．

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す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が必要であるのに対して，費やせる時間は限られるので，我々はこの処理を高速化するアクセラレータを提案してきた．本稿では，NFV等の基地局装置汎用化・仮想化を想定して，提案アクセラレータを基地局装置に搭載する構成を提案する．

近年の急激なトラフィックの増加に対応するため，基地局に100素子規模のアンテナを配置する大規模MIMOシステムの実装が提案されている．現在，この大規模MIMOシステムにおいて基地局アンテナを分散して配置する分散アンテナシステムが検討されている．分散配置では，UE の位置によっては基地局アンテナからのチャネルの品質に差が出るため，いくつかの基地局アンテナを使用せず，その分の電力を他の基地局アンテナに分配することで有効に電力を利用できる可能性がある．また，将来的には，使用しないアンテナ素子を設けることで，システム内の消費電力の低減を期待している．本稿では屋内環境における分散アンテナシステムを想定し，アンテナ選択の効果・影響を評価する．

多素子MIMO-OFDMでは, 送信信号の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, 帯域内歪み(EVM) と帯域外輻射(ACLR) を許容値以下に抑えながらOFDM信号のPAPR を低減する適応ピークキャンセラ(PC) を提案した. 適応ピークキャンセラを多素子MIMO-OFDM に適用する場合, 余剰の空間自由度を活用することで受信機側で特別な信号処理を行うことなくピークキャンセルにより生じた帯域内歪みを補償できる[1] [2].この方式では, 多素子MIMO の空間自由度を消費するため, 所要EVM 値に応じて歪み補償量を最小に抑えることで総合的な更なる特性向上を期待できる. 本稿では, 適応PC とその歪み補償を適用した多素子MIMO-OFDMにおいて, 変調方式毎のEVM 許容量に応じて各送信ストリームの歪み補償量を制御する方式を提案する. 計算機シミュレーションにより提案方式の有効性を示す.

多素子MIMO-OFDMではピーク対平均電力比(PAPR)の低減が課題となる. 本稿では, 非線形プリコーディングとしてTHP (Tomlinson-Harashima pre-coding) を用いる多素子MIMO-OFDM を対象として, ピークリミタの代表的な手法であるC&F (Clipping & filtering) と帯域内歪み補償技術[1] を併用する場合のピーク電力特性およびビット誤り率(BER) 特性を評価する. また, 余剰アンテナから送信する誤差信号にTHP における摂動ベクトルを重畳することでmodulo 演算を不要とする方式を提案する. 提案方式では, 摂動ベクトルを任意に構成できるため,modulo 演算の代わりにサブキャリア毎の電力制御を適用する. 摂動ベクトルを適切に構成することで所望のPAPR特性を得ながら受信BER 特性を従来方式に比べて大きく改善できることを計算機シミュレーションにより示す.

近年モバイルトラヒックの急増により，さらなる通信容量への要求が見込まれている．そこで，通信路容量を増やす重要な技術の一つとしてMassive MIMO(Multi-Input Multi-Output)伝送がある．数十，数百以上の多数のアンテナ素子を用いてMIMO伝送を行う技術である．因みにミリ波帯の利用により，アンテナの小型化が可能になり，自動車などの移動体にも多素子アンテナを備え付けることが出来ると考えられる．マルチユーザMassive MIMOの場合，空間上で十分に離れた複数の端末と基地局との間でMIMO伝送を行うことでアンテナ数に比例して通信路容量を向上させることが出来る．一方でシングルユーザMassive-MIMOでは，複数のビームを一つの端末へ向けてしまうため伝搬路相関が高くなり，MIMO伝送を有効に活用出来ない．そこで本稿では多数のAF(Amplify and Forward) 中継ノードを協調させることにより低遅延で受信電力を増幅し，シングルユーザMassive MIMOでも伝搬路相関を低減させMIMO伝送することにより通信路容量を大幅に向上できるシステムを提案した．

An unmanned aerial vehicle (UAV) with a uniform linear array antenna (ULA) has been proposed to tackle the high outage probability due to low transmit power of sensor node (SN) and the existence of interfering SNs. The purpose of this manuscript is to analytically compare the performance of ULA to that of selection diversity (SD) technique.

IoT社会となりモバイル端末が急激に普及し, 災害時の救護や通信サービスの発展のために位置情報が利用されている。代表的な位置推定のアプリケーションの一つとしてGPSが挙げられる。GPSは4つ以上の複数センサのTOAによって位置推定を行う。本研究では2.5GHz帯の電波をターゲットとし, 位置指紋法を用いた検討を行う。RFパラメータにはRSSIおよびAOA, パターンマッチングにはRMSEの最近傍近似を利用する。二次元でのRxセンサ配置およびドローンを想定した三次元配置を検討し, 各手法の電波発信源に対する位置推定精度をレイトレースシミュレーションにより比較評価を行ったので報告する。

IoT化が進む中で，山間部や河川に設置されたIoT端末は人力でのデータ収集が困難であり，基地局から遠いため十分な品質で通信を行うことができない課題が存在する．そこで無人航空機（Unmanned Aerial Vehicle: UAV）を一時的な基地局として用い，複数のIoT端末からの上りリンク情報を収集するシステムが検討されている．これまでの検討においては時分割多元接続を用い，UAVとの距離が一番近いIoT端末と1対1で通信を行っていた．しかしIoT端末の増加に伴い，広範囲に多数存在するIoT端末と効率的に通信を行うことが必要である．そこで本稿では複数のIoT端末から同時にデータを収集することが可能である，周波数分割多元接続を用いたスケジューリングを提案する．そして計算機シミュレーションによりその特性を評価する．

近年Unmanned Air Vehicle (UAV) の活用が注目されている．UAVの活用方法は多岐にわたり，インフラ点検や軽量な荷物の運搬，農業，被災地での状況確認や空撮などに用いられている．そこで，筆者らはドローンの災害地における運用に着目をし，携帯電話に対して通信サービスを行う基地局としての役割を持たせることを考え，これまでは複数UAVの高度を固定し，検討を行ってきた．しかしこれまでの提案ではUAVの高度に関する検討を行ってこなかった．そこで，本提案ではSpace Time Block Code (STBC) 符号を適用した複数UAVからのMulti Input Multi Output (MIMO) 下りリンク伝送方式において，UAVの飛行高度に対する伝送品質の変化について検討を行う．

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、筆者らはこれまでに7セル程度を対象にセル構成の最適化手法を提案した。しかし、近年のモバイルブロードバンドの普及を考慮すると、将来的には多数のセルを搭載したHAPSによるギガビットクラスの大容量通信の実現が求められると考えられる。本稿では、ギガビットクラスの通信を実現するためのシステム設計手法を提案し、最適なセル構成を明らかにする。また、多数のセルの搭載は搭載可能な重量や消費電力などの機体の制約を受けることから、消費電力の低減に向けて送信電力の影響についても明らかにする。

成層圏プラットホーム(HAPS)を用いて地上のセルラ携帯端末（携帯端末）と直接通信する携帯通信サービスは,サービスエリアの拡大,災害時の通信手段として非常に魅力的である[1].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.筆者等はフィーダリンクの周波数有効利用を目的として,同一周波数を空間分割多重する“複数ゲートウェイ(GW)システム”を提案し,フォワードリンク(FL)を対象として干渉キャンセル技術を適用することで通信品質を大幅に改善できることを示した.本稿では,複数GWシステムのリバースリンク(RL)を対象とした新たな送信干渉キャンセル技術を提案し,通信品質の改善効果を明らかにする.

成層圏プラットフォーム（HAPS）を用いた地上のセルラ携帯端末と直接通信する携帯通信サービスは，サービスエリアの拡大，災害時の通信手段として非常に魅力的である．HAPSの通信回線は地上に設置されたゲートウェイ（GW）局とHAPS間を結ぶフィーダリンク，HAPSとユーザ端末間を結ぶサービスリンクから成る．また，フィーダリンクアンテナでは，GW局とのリンクだけではなくHAPS間通信や航空機向けのバックホール等としての利用も想定される．そのため，目標物との高度差やHAPSの姿勢変化を考慮した，より高精度なビーム方向制御が必要となる．そこで本稿では，従来提案していたロール角によるBF角度補正に加え，ピッチ角及び目標物との高度差を考慮したフィーダリンク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．

本稿では，FIR (finite impulse response) 型送信ビーム形成を適用したマルチユーザ MIMO-SC (single carrier)-FDE (frequency domain equalization) 系を検討する．FCP (cyclic prefix) を適応的に変化させ，SC-FDE シンボル間干渉を抑制する技術を提案する．計算機シミュレーションにより，提案法がCP 長固定の従来法と比較してBER 特性を改善することを示す．

広帯域シングルキャリアMIMO (multiple-input multiple-output) システムでは，時間方向の伝搬遅延によるISI (inter-symbol interference) と空間方向のIAI (inter-antenna interference) を抑制する必要がある．これに対し，筆者らはFIR (finite impulse response) 型送信ビーム形成と波形等化により，時間領域信号処理でISIとIAIを抑制する手法を提案した．一方，時変動チャネル環境において送信ビーム形成を行う場合，送信ウェイト算出に使用される推定CIR（channel impulse response）伝達関数行列と実際のCIR行列が一致せず，残留IAIが生じる．本稿では，FIR型受信ビーム形成を用いて残留IAIを抑制する手法を提案する．シミュレーションにより従来法と比較して提案法の特性が優れることを示す．

モバイルトラフィックの増加により無線基地局の増設が進んでいる。社会が必要とする設置しやすい5G無線装置を提供するため、我々は無線装置の小型化・省電力技術の研究を進めている。近年の無線基地局の構成はCU（Central Unit）とRU（Radio Unit）に機能分離されている。CU-RU間インタフェースにΔΣ変換を用いた1ビットデジタルRoF方式を用いることで部品点数を削減し、小型RUを実現できる可能性がある。本稿では、無線基地局に求められる無線信号の規格値を満足するΔΣ変換の所定パラメータや光トランシーバに求められる性能要求値を実測評価に基づき検討したので報告する。

ミリ波RoF-FWAシステムではCSでビーム制御を行うためにファイバ長の情報が必要となる．しかし既存のファイバ長推定手法を適用することは困難であるため，我々は時刻同期を利用したファイバ長推定手法を提案した．しかし，素子数が増加し使用する波長の帯域幅が広がると，ビームが崩れ所望のアレー利得が得られないという課題があった．本稿では任意の波長割り当てが可能なビームフォーミング手法において，時刻同期誤差に起因するファイバ長推定誤差によるビームの崩れを引き起こさないような波長配置について検討する．

著者らの提案するミリ波RoF-FWA (Radio over Fiber – Fixed Wireless Access) システムは，利得確保のためビームフォーミングが必須となる．そこで著者らは，波長を制御してビームを制御する既存のRoFビームフォーミング手法よりも，波長利用効率が良く，ファイバ長情報が不要で，適用範囲も広い，新たな波長固定のRoFビームフォーミング手法を提案し，線形アレーによる評価を行ってきた．本稿では，提案する波長固定RoFビームフォーミング手法を平面アレーに適用し，その性能評価を行う．

筆者らは，ミリ波RoF-FWAシステムを提案している．本システムは，CSと複数のBS間を最大10km程度の光ファイバで接続し，BSを介してWTと無線接続する．IEEE802.11規格をRoFに適用する従来方法では，遅延のばらつきが大きくかつ長遅延が発生する場合，スループット特性が劣化する．
そこで，本稿では，長遅延に起因して発生する無線帯域の空き時間を有効活用できる送信順序制御方法に対して，BSとWTの配置パターンを考慮したシミュレーション評価を実施し，送信順序制御方法の有効性を明らかにする．

本稿では，5G向けの無線フロントホールにおける同一周波数干渉について実験的評価を行う．具体的に，10Gbps程度の伝送レートを有する市販装置を用い，複数無線フロントホールが密に設置された環境を模擬し，アンテナ指向性により干渉を抑制可能な設置例を実機により明確化する．

災害対策用加入者系無線システムは災害発生時に基地局から避難所等に設置された端末局へ通信手段を提供するもので，400MHz帯を使用し，長距離通信が可能である．本稿では海上における長距離通信実験を行い，通信品質および伝搬損を評価したので報告する．

無線通信技術の発展により、様々なコネクテッドデバイスによるサービス創出が期待されている。本検討では、屋外の実環境において、数10m先のオブジェクトの認識まで可能となるHDカメラを用い、電波伝搬に影響があるオブジェクトの種類、位置、サイズを認識し、機械学習により未来の通信品質を予測した結果を示す

IoT時代に位置推定/測距技術が求められている。測距技術に対応すべく、ARIB STD-T108に準拠したSub-GHz帯の測距システムのプロトタイプを試作・評価した。本プロトタイプは対向する2台の送受信機を用いた非同期システムであり、非同期で課題となる周波数オフセット、初期位相の課題を、交番シーケンスの対向通信により克服した。マルチパスの無い環境にて、試作したプロトタイプで実測を行い各測定点において測距誤差+/-25cm以内の高い精度が得られた。

無線通信における盗聴対策として電波伝搬特性を用いた秘密鍵共有方式が注目されている．従来の方式ではRSSIを量子化し鍵候補とすることが多い．RSSIを量子化する際，閾値付近で雑音によって鍵不一致が発生する問題がある．本研究では量子化を行わず，一定時間内のRSSI系列を昇順に並べたときのその順序を鍵候補とする大小順序情報を用いた秘密鍵共有方式を提案し，従来方式との比較により評価を行った．

広帯域な周期性干渉信号による無線システムの特性劣化を補償するベクトル型適応周期性干渉除去法を提案する．提案法は所望変調信号以外の複数の周波数領域信号を用いて所望信号のSINR(Signal to Interference and Noise power Ratio)を改善する．提案法が従来法のスカラー型よりも高い干渉補償特性をもつか測るために，周期性干渉信号のモデルとして矩形波パルスを用いてシミュレーションを行った．シミュレーション結果より，周波数領域信号の数が多いほどSINR特性は良くなり，提案法が従来法のスカラー型よりも高い干渉補償特性をもつことを確認できた．

Inter-operator BS sharing provides a great potential for the cost-efficient deployment of the next-generation mmWave access networks. In this paper, we consider a game where multiple MNOs offload user traffic from sub-6 GHz access networks to a commonly shared mmWave access networks. At the beginning of each time slot, each MNO reports its user traffic condition to a third-party game manager. Then, the game manager gives recommended action profile to each MNO. Our main contribution is to optimize the product of utilities under coarse correlated equilibrium (CCE) constraints, which guarantees that MNOs do not deviate from the recommended action profiles.

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．マイクロ波給電向け周波数帯として5GHz帯が知られているが，近傍の周波数帯を使う無線LAN（WLAN）に与える干渉が課題となる．著者らはこれまでにマイクロ波給電装置（WPT）にCCA（Clear Channel Assessment）を導入することで干渉を軽減可能であることを示してきた．本稿では，CCA導入時のスループット評価を行い，WLANとの共存環境下においてWPTが備えるべきキャリアセンシング時間の条件について検討する．

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について、実験機によるパラメータ制御による遅延抑制効果、および周囲の干渉との公平性を維持した制御について検討した結果を報告する。

無線LANの低遅延性の実現においては, 爆発的な普及に伴う機器の高密度化により, チャネルの重複が避けられない無線通信同士が干渉し合ってスループットが劣化し輻輳によるリンク遅延が生じやすいことが課題である. 本報告では,無線LANアクセスポイント(AP)の送信パラメータを遺伝的アルゴリズムにより最適化することで,遅延の改善効果が得られることを実験により評価したので報告する.

筆者らは，集中制御が持つ全体最適化と，自律分散制御が持つ動的追従性の利点を組み合わせた新たな無線リソース制御方式としてWiSMA (Strategy Management Architecture for Wireless Resource Optimization) を提案し，検討を進めている．本稿では，複数のAP (access point) が高密度に配置された環境において，端末の
接続先AP が意図せず切り替わってしまう課題に対してWiSMA を活用した新たな接続安定化制御法を提案し，簡易的な実験評価により提案法の効果を示す．

無線LAN は広く普及しているが、今後もさらにユースケースは増えると予想される．例えば、多数ユーザへの複数言語通訳サービスや同期コンテンツの送信など、同報サービスの創出が期待される．しかしながら、重複した内容を多数の端末に向けてユニキャストで無線送信する場合、互いに無線リソースを取り合い通信品質を低下させてしまう．本稿では無線LAN を利用したエリア内端末に対する同報送信方法としてブロードキャスト技術[1] に注目し、さらにこのブロードキャストを高い通信品質で効率よく高信頼エリア拡大する技術を提案する．また、提案方式の効果を計算機を使用したシステムレベルシミュレーションで明らかにする．

多数の無線端末が自立分散的に周波数資源を共用する環境において，端末間干渉の軽減は重要である．本稿では筆者らが以前提案した，CSMA/CA を適用したLoRaWAN システムにおける深層強化学習を用いたリソース割り当て手法において，より優れた特性を得るための新たな報酬関数を検討し，その特性をより現実的なトラフィックモデル環境下で評価する．

近年, モノのインターネット(IoT: Internet of Things) への関心が高まる中, ランダムアクセス制御方式(RA: Random Access) の研究が活発に行われている. しかしRA において, 送信端末数の増加はパケット衝突の要因となる. パケット衝突の影響を緩和する手法として逐次干渉除去 (SIC: Successive Interference Cancellation)が注目されている.
本論文では, RAにおける既存手法であるIRSAに対して受信電力に基づくSICを適用した場合のモデルについて, 送信レプリカ数の最適化を行い, 達成可能なスループットを求めた.

次世代移動通信においては，M2M（Machine to Machine）通信を広範囲で行う必要がある．
M2M通信は短い遅延時間と高い信頼性が求められるが，1送信あたりのペイロードが小さいため，LTEシステムの無線リソース割り当ての最小単位であるRB（Resource Block）を有効に利用できないという問題がある．この問題を解決するするため，基地局を介さずに通信を可能とするD2D（Device to Device）通信を利用し，未使用の無線チャネルを再利用する手法（Subgrant法）が提案された．しかしながら，この手法では，再利用のためのスケジューリングに伴う処理コストや多数のデバイスの探索に伴う負荷の問題が発生する．そこで本稿では，M2M通信を局所的に管理するFog Nodeを導入し，新たなチャネル再利用法を提案する．Fog Nodeにより無線リソース再利用のスケジューリングや端末探索が比較的容易になり，さらに効率の良いリソース再利用が可能となる．この提案手法のスペクトル効率と遅延時間を計算機シミュレーションで求め，Fog Nodeを導入したチャネル再利用法の有効性を明らかにする．

高信頼低遅延が要求される IoT システムは伝送遅延時間に厳しい制約があるが，アンライセンス帯で CSMA/CA による通信を行うと，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.パケット衝突数を低減するため，コン テンションウィンドウ(CW)の制御法 [1] が提案され ているが，CW を大きくすると送信待機時間の増加や同 一周波数帯を用いる他システムの割込送信により，伝送 遅延時間が長くなるという問題がある.この問題を解決 するため，本稿では，他システムの帯域時間占有率およ びパケット送信時間に基づく適応 CW 制御法を提案し， その伝送遅延時間特性を明らかにする.

帯域内全二重では同一周波数で同時に送受信できるが，自端末の送信信号を受信してしまう自己干渉が問題となる．自端末の送信信号は既知であるが，高周波回路の不完全性によって歪みが生じるため，自己干渉信号を完全に除去することは困難である．本研究では位相雑音を発生させる局部発振器（Local Oscillator：LO）に着目し，LOにFree running（FR）とPhase Locked Loop（PLL）を用いたときの性能を自己干渉除去の観点で比較する．シミュレーション評価では，送受信機間の直接波の伝搬遅延時間が0.2 ns以下のときFRの方がPLLよりも自己干渉除去量が大きくなることを示す．

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．自己干渉が送信機で非線形増幅されることを考慮した自己干渉除去手法としてハマーシュタイン型キャンセラがある．先行研究で線形な電力増幅器よりも非線形増幅するRappモデルの方が自己干渉除去量が高い場合があることが報告されているが，Rappモデルのパラメータを変更した際の自己干渉除去量に関する検討がなされていない．本稿では非線形特性に影響を与えるRappモデルのスムースネスファクタとバックオフと，キャンセラで自己干渉を除去した後の残留電力の関係を明らかにする.

送信元端末から複数の半二重中継端末を利用してあて先端末へパケットを転送する場合，中継端末群があたかも全二重通信を行う中継端末のように振る舞う技術がある.これを仮想全二重 (Virtual Full-Duplex: VFD) と呼ぶ．VFDには干渉除去が必須であり，信号電力差を用いて干渉除去する手法が存在する．本稿では残留干渉を考慮したoutage確率を基に電力制御することで，意図的に信号電力差を作りoutage確率を抑制する．シミュレーションと理論式より，送信電力を制御することでエラーフロアを解消できることを示した．

筆者らは，これまでセンサネットワークにおいて深層学習の中間層を分割する分散実装方式について検討してきた．これによりセンサ間の通信量の削減とクラウドの負荷軽減の実現を目指している．本稿では，この分散実装方式を有効に実行するために，センサノードの処理能力に応じて深層学習の中間層を分割する方式について提案する．

モバイルアドホックネットワーク（MANET）においてマルチキャストやブロードキャストを効率的に実現する方法として，ネットワーク負荷を削減する技術であるネットワークコーディング（NC）を用いる方法がある．NCは，ネットワーク内で符号化を行いながらパケットを転送するため，ノードの接続関係の変化が性能に大きく影響する．このため，NCをMANETに適用する場合，その有用性はノードの移動性に依存する．本稿では，MANETにおいてNCを適切に運用するために，隣接ノードの移動性推定法を提案する．ネットワークシミュレータを用いて評価を行い，提案手法は約70%で隣接ノードの移動性を正しく推定することができることを示した．

東日本大震災のような大規模災害時,通信回線や基地局が被災し,大規模な通信の途絶が発生する場合がある.そこで,既存の通信インフラが使用不能になった時の代用として,基地局を不要とし,通信端末同士の相互通信で通信を行うアドホックネットワークの活用が注目されている.アドホックネットワークを構成するためにはルーチングプロトコルが必要になり,Proactive型,Reactive型の2種類が存在する.本論文では,2種類のプロトコルをハイブリッドに使用し,災害時における被災者同士の通信インフラを確保するためのアドホックネットワークの構成方法を提案する.

光伝送ネットワークの高速大容量化が進む一方で、波長リソースを効率的に利用する運用が求められている。本発表では、実運用への導入を考慮した、局所的な波長最適化手法を提案する。波長パスの波長再割当においては，波長パスの長さに加え、退去時期を考慮する。

大規模音声系システムで使用されるSIPサーバは，ミッションクリティカルゆえ専用サーバによるACT/SBY構成をとっているが，将来的には汎用サーバでステートレス化されたN-ACTなVNF（Virtual Network Function）とセッション情報を持つ分散DBで構成されるシステムに推移していくと考える．このようなクラウドネイティブな環境において，APL内のセッション情報は外部の分散DBへ移行することが必要となる．本稿では，SIPサーバへ分散DBを適用する時の課題について検討し，分散DBのCassandra[1]を例として，課題を解決する最適な整合性の選定方式について述べる．

著者らは，大量のIoTワイヤレス機器に対する，既存通信への影響が小さいネットワークスキャンの実現に向けて，整数計画法によるスケジューリングを提案している．このスケジューリングはスキャン対象機器の数が膨大であるため，その計算時間も相応に長い．計算時間の短縮の方法として，似た無線環境を持つと推定される端末をクラスタ化することによる，設計変数量の削減がある．本稿では，クラスタ化による計算量削減効果について主に述べる．

著者らは，大量のIoTワイヤレス機器に対する，既存通信への影響が小さいネットワークスキャンの実現に向けて，整数計画法によるスキャンタイミングのスケジューリングを提案している[1]．加えて，スキャン対象端末をクラスタリングしてスケジューリングの計算量を削減する手法も提案している[2]．無線ネットワークでは混雑がスキャン失敗を引き起こし，スキャン通信もまた混雑度を上昇させる．そのため，所望のスキャン成功率を達成できるスキャン通信量になるように，スキャンを実施する端末の数を適切に制御する必要がある．その初期検討として，本稿では，スキャン対象端末におけるチャネルの混雑度がスキャン成功率に与える影響について計算機シミュレーションにより評価する．

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スキャンパケットを送信するため，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クラスタリングする手法の開発を行っている．本稿では初期検討として，NSによる正規通信スループットへの影響を定量化するモデルの検討を行う．また，実機を用いた実験を行い，理論値との比較を行う．ここで，正規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．

昨今IoTサービスが普及，今後も市場拡大する見込みである．この大量のIoTデバイス各々をサービスへの効果が高いロケーションへ重複なく設置するには，論理・物理のチューニングに膨大なコストがかかり，IoTデータの重複を考慮せず大量に設置する場合，重複するデータに埋もれ重要データのヒーリングが後回しになることでサービス障害からサービス回復までの時間が延びるなど，可用性の低下を招く．本稿では，デバイス間の距離とデータ重複に関係があると仮定し，デバイスが得るデータの量に基づく効果の大きさや効果の重複を元に，デバイスの処理に優先度を付けることで可用性の向上を図り，シミュレーションによりその効果を確認した．

本稿では，IPv6での通信時に必要となるICMPv6 Router Advertisementが携帯電話ネットワークに接続されたIoTデバイスに及ぼす影響を明らかにし，その削減手法を提案する．

複数のアプライアンス機器を利用して高信頼製を保ちつつネットワーク機能を提供する方法としてN+m冗長化方式やN-Act方式がある。
N-Act方式では装置故障時に予備系機器を現用化した際に故障が顕在化するリスクが小さい一方、ハッシュによる負荷分散時に再ハッシュにより多数のセッションが断となる懸念がある。今回、既存機能を活用して低コストで、既存セッションへの影響を抑止し、短時間で切り替える技術を提案する。

セッション情報を持つネットワーク機能の場合、上下通信で同じ装置を経由する必要があり，ネットワーク設計が複雑になる．上下通信のセッション情報を保持し、対称化を保証する仕組みが提案されているが、故障時にセッション断が発生する場合がある.本稿ではセッション情報を保持しない冗長系装置で対称通信を保証しセッション断を削減する方式を提案・評価した．

　近年，ファクトリーオートメーション(FA)や車載システムなどで使用されている産業用ネットワークにおいて、IEEE802.1 TSN(Time-Sensitive Networking)の適用が検討されている。
　TSNの規格の一つとして時刻同期プロトコルを定義したIEEE 802.1ASがある。IEEE 802.1ASでは、同一ドメイン内で時刻配信を配信するグランドマスタ局から中継段数256段を超えると時刻同期の対象外となる仕様制約がある。
本発表は、IEEE 802.1ASおいて、最大中継段数を超えたネットワークにおいても、時刻同期を実現するための方式を提案するものである。

NHKでは番組制作設備のさらなる利便性向上のため、SDIに代わりIP接続を基本としたIPリモート制作設備の研究を進めている。メディアデータのパケットフォーマットや機器制御方式の規格化は進んでいる一方、高トラフィックのマルチキャストシステムを適切に動作させるためのネットワーク設計や運用監視には課題がある。これまで行った実験では、SNMPでスイッチからトラフィック情報を取得したり、制作機器のWebステータス画面をスクレイプすることで監視できるようにしてきた。今回、2018 NHK杯 国際フィギュアスケート競技大会の8K番組制作において、3拠点間でIPリモート制作実験を行うに当たり、SNMPに加えて、TelemetryとsFlowを併用したネットワークの監視を行ったので報告する。

現在，企業やキャリアのネットワーク内の通信機器からネットワーク統計量を取得し，機械学習を用いて機器異常を検知する可視化や異常検知を行うサービスが提供されてきている。このようなサービスでは，価格を抑えて製品競争力を向上させるため，サーバ単体で高い受信性能を実現することが課題となった。本報告では OSS 等をベースとし独自の作り込みを減らし，製品競争力を維持する通信の負荷分散方式を示し，実装の性能測定により有効性を検証した。

光伝送網において、故障発生時に警報が発出されない故障（サイレント故障）は、被疑個所の特定に、非常に高いスキルが求められる上、大きな稼働を要するため、保守運用上の課題の 1 つである。本稿では、パスの物理距離の変化を観測することで、パスの経路を推定し、被疑個所の特定を迅速化する方式を提案し、フィールドファイバを用いた実験を通して、パスの距離測定の精度を検証し、実現可能性を検討した。

無線全二重(FD:Full Duplex)通信とは, 同一周波数上でデータの送受信を可能にする技術であり, FD通信を無線マルチホップネットワークに適用することで, スループット向上や隠れ端末による衝突の軽減が期待されている. このFD通信を行う際に用いられるMACプロトコル(FD MAC)は, 端末間での送受信のタイミング調整に制御フレームを用いない非同期型と用いる同期型に大別される. これまで, 非同期型FD MACを用いた無線マルチホップネットワークにおけるスループット解析手法が提案されている. しかし, 同期型FD MACを用いたネットワークにおける理論解析手法は得られていない. 本稿では, 同期型FD MACを用いた無線マルチホップネットワークにおけるスループット解析手法を提案する.

Segment Routing等を使用する網で，当該技術に非対応な分析装置を用いてパケット分析を行うには，outerヘッダを事前に除去する必要がある．一方，outerヘッダ除去後のパケット(以降，innerパケットと呼ぶ)に関する分析結果を基に，網内のルータにてトラヒック制御を行うには，innerパケットに付与されていたouterヘッダの情報が必要となる．
本稿では，outerヘッダを除去する際に，innerヘッダとouterヘッダの対応付けを行う簡易な方式を提案する．更に，その設定値について検討を行ったので報告する．

本稿では，TCP BBRとLoss-based輻輳制御のTCPアルゴリズムが共存するときの性能を評価し，TCP BBRとの公平性を調査する．また，調査をもとにTCP BBRとの共存時における公平性の改善案を提案する．調査にはネットワークシミュレータns3を用い，TCP BBRとTCP BICが共存する環境で評価を行う．この調査から，キューサイズが大きい場合に公平性が崩れることが確認された．本稿では，公平性を改善するために，キューをフローごとに分け，ラウンドロビン方式で管理することを提案する．実験から，キューをラウンドロビン方式で管理することで，キューサイズが大きい場合の不公平性の改善を確認できた．さらに，分割したキューサイズを適切に設定することで，より公平性が改善することが考えられる．

高速packet検索技術としてHash法があるが，その適用は，原則として各ruleの検索field長が固定である場合に限られ，検索fieldがany値を含む場合は，二分木法が用いられるのが一般である．筆者らは，検索field長が固定で無い場合にHash法を適用する手法を提案しているが，本稿では，any値を展開する事によってHash法を適用する手法と，その改善案について考察する．

　企業の組織構造やタスク依存関係など、多くのデータは木構造を持つ。木構造データをデータベース上でモデル化する最も単純なものとして、直近の親を参照する隣接リストが挙げられる。直近のノードの情報を得るのに最適であり、木構造の更新も少ないレコードの変更で済む。一方、入れ子集合はノードを左右端の座標で表し、階層関係を包含関係と捉えるモデルである。隣接リストでは部分木情報を得るのにテーブル探索が複数回必要であるのに対し、入れ子集合ではテーブル探索が一度で済むのが特徴である。
　本発表では、両モデルを相補的に使用することで操作性と高速性を両立するハイブリッドシステムを提案し、その評価結果を示す。

近年，SNSやクラウドコンピューティングは我々の生活に欠かせない存在となっている．そのため，それらを支えるサーバシステムの高可用性が非常に重要となる．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方式ではサーバを管理する上で必要となる管理ファイルやサーバ故障時にその機能を復旧する仮想サーバのシステムデータをFileサーバ上に保存している．そのため，P2P方式ではFileサーバの性能に依存する．そこで，本報告ではFileサーバを使用しないP2P方式について検討を行う．管理ファイルの共有に関しては，同期的編集方式（SEM）を採用し，ファイルの共有時間を調査する．また，仮想サーバの起動に関しては，オリジナルサーバ方式を提案する．

家庭へのブロードバンドネットワークの普及によって，e-Sports に挙げられるネットワークを介したオンラインゲームへの需要が増加している．オンラインゲームでは，一般的にネットワーク中で生じる遅延がプレイヤのパフォーマンスに影響を与える．本稿では，ネットワーク遅延とプレイヤのパフォーマンスとの関係について実験を通して評価する．

高い専門技術を必要とする現場において，ノウハウを蓄えた熟練技術者が長期間にわたって活躍している．一方，熟練技術者の高齢化や熟練技術者数の減少にともない，作業に不慣れな多数の若手技術者に対して熟練技術者が持つノウハウを伝えていくことが多くの企業や組織において課題となっている．このような背景のもと，筆者らは，ウェアラブルカメラなどで撮影した熟練技術者によるリアルタイムの作業映像を用いて，作業に不慣れな技術者への円滑な技能伝承を目指している．しかしながら，映像情報を用いた熟練技術の遠隔指導は，高解像度の映像情報に起因して高トラヒックが発生する．本稿では，映像情報を遠隔指導にとって重要な情報と重要でない情報とに分類するとともに，それぞれの映像情報に対して異なる映像符号化方法を用いたトラヒック削減手法を提案する．

ネットワーク（NW）エッジに配備されたサーバリソース（エッジリソース）によりサービスが提供されるエッジコンピューティング環境では、低遅延性などのサービス要件を充足するため、端末移動に伴ってサービスを提供するエッジリソースが代わる場合が想定される。本稿では、端末の移動先地域をNW情報の活用により推定し、エッジリソース配備地域の在圏端末数期待値を算出した上で、その結果を基にエッジリソースの割り当てを制御する方式を提案した。シミュレーション評価により、端末移動の推定ミスを考慮した場合においても、提案方式によるエッジリソースの割り当て効率化を確認した。今後は提案方式の実装およびより実用を意識した条件下での評価を進める。

通信に対する多様な要求条件を持つサービスを効率的に提供する技術として，仮想資源（仮想サーバ，仮想リンク， 仮想ネットワーク機能等）を組合せた仮想網を共通物理基盤上に構成するネットワークスライス技術（以下，スライス）がある．サービス提供者が求める多様な要件のスライスを提供するためには， End-to-End（E2E）で一定の通信品質の確保が可能なE2E スライスが必要となる．本稿では，このようなE2E スライス実現に向けて必要となるE2E の品質測定方式について検討した結果を報告する．

従来の音声通信システムのNFV化に際して障害監視制御方式に着目し、従来のベアメタル構成で実施していたワンストップな障害監視制御ができなくなることを課題として、VNFとNFV基盤に分散した場合の機能配備方式について議論する。
障害制御をVNFとNFV基盤で独立に判断する案と、NFV基盤側で集約して判断する案の２方式について提案し、各案についての定性的な比較評価を行った。

音声通信サービスを提供するSIPサーバは，専用ハードウェア（HW）の採用やクラスタ構成（ACT/SBY）によるサーバ二重化等により，サービス提供の信頼性を確保している．また，近年では通信システムの低コスト化を目的として，汎用HW（IAサーバ）を用いた仮想環境への移行が提案されており，HWおよび維持管理コスト低減の機運が高まっている．
前述の状況を踏まえ，本稿では，仮想環境に移行したSIPサーバにおけるファイル更新の方式を提案する．

従来型のステートフル仮想ネットワーク機能インスタンス(VNFI) のサーバ間移行方法ではプログラマブルなSDN スイッチを用いて転送断などの影響を軽減していた．このとき, データパケットを移行先サーバに転送させるためのSDN スイッチ経路変更用メッセージ生成により,SDN コントローラの負荷がネットワーク規模に応
じて増大するという課題が存在する．
本稿ではVNFI サーバ間移行における経路変更時にイーサネットのMAC 学習を利用した, スケーラブルな経路切り替え手法を提案する．

キャリア回線によるセルラ通信が可能なモバイル端末においても，利用者はできるだけWi-Fiによる通信をしたいだろう．公衆のAP端末は事業者ごとに提供されており，設備費がかかったり，状況によっては使われないAPが出てきたりする．本研究ではAPのSSIDごとに帯域を柔軟に割当てることにより，リソースの有効利用の実現を目指す．今回は，その実験環境の構築について報告する．4台のAPを利用することで，Multi SSIDを模擬し，OpenFlowの統計情報を基に，チャネル割当てを行う．2台を同一無線チャネルかつ異なるSSIDに設定することで，PoE給電の制御によりSSIDごとの無線チャネル割当てを再現した．

近年、各国におけるインダストリ4.0やロボット新戦略といった動向の中で、企業における働き方改革、デジタルトランスフォーメーション（DX）推進や、IoT/M2M需要の増大に伴い、提供する通信キャリアのネットワークスケールは爆発的な増加傾向にある。これに対し、品質の見える化、運用自動化などを通して従来、手作業や電話対応に頼つた業務スキムをAPI公開機能実装しサービス提供することで、情報開示精度や可用性、スケーラビリティに関する企業間ネットワークの相互運用品質向上を図ることができる。
本稿において、回線利用者の故障問合せ対応におけるオペレータのネットワーク調査対応プロセスを、API(Application Programming Interface)として実装し、回線利用顧客企業のシステムと直接相互運用連携を可能とする公開インタフェース開発を行ったので報告する。

電子レンジは日常生活で頻繁に使用される機器である。この電子レンジはISMバンドと呼ばれる様々な分野で利用するために割り当てられた2.4 GHz周波数帯域を使用しており、同様の周波数帯域を使用している2.4 GHz帯無線LANへの干渉が問題になっている。
そこで、本稿では無線LANへの干渉問題を改善のため、電源周波数がヘルツフリーのインバータ式電子レンジ2台の漏洩電波をダウンコンバータで無線LANのチャネル1、5、9、13相当の20 MHz帯域幅の時間領域特性を5 sec間測定した。漏洩電波は約10 msec周期のパルス状で、チャネルによってパルス時間領域特性が異なる。また、漏洩電波の長時間領域特性からパルスの間隙時間長が時間変化することや機種依存性を確認した。

電子レンジは日常生活で頻繁に使用される機器である。この電子レンジはISMバンドと呼ばれる様々な分野で利用するために割り当てられた2.4 GHz周波数帯域を使用しており、同一の周波数帯域を使用している2.4 GHz帯無線LANへの干渉が問題になっている。
そこで、本稿では無線LANへの干渉問題を改善のため、電源周波数が固定のトランス式電子レンジ2台の漏洩電波をダウンコンバータで無線LANのチャネル1、5、9、13相当の20 MHz帯域幅の時間領域特性を5 sec間測定した。漏洩電波は約20 msec周期のパルス状で、長時間領域特性からパルスの間隙時間長が変化することや機種依存性を確認した。

無線全二重(FD:Full Duplex)通信は半二重通信に比べてスループットを理論上二倍にできる. また, CSMA/CA方式に基いたMACプロトコルのFD MACが提案されている. しかし, FD MACでは従来型のバックオフ手法によって, 端末の送信機会が増加し, 衝突が誘発される. これに対し, 我々はこれまでに衝突を抑制するバックオフ手法を提案し, シミュレーション評価によりその有効性を確認した. 本稿では, マルコフ連鎖モデルを用いて提案手法の動作をモデル化し, 飽和スループットを導出する. 解析結果から, 任意の端末数に対する提案手法の有効性を理論的に示す.

無線ネットワークのテストを目的として，複数のトラフィック生成ノード間をGeneral-Purpose Input/Output（GPIO）を用いて高精度に同期させたうえで所望のパターンのトラフィックを生成するトラフィックエミュレータを提案する．

　近年、多くの通信端末が複数の通信インターフェース（光回線、セルラ無線、WiMAX、無線LAN等）を利用して通信可能となっている。加えて、将来の端末はより多くのアクセス手段を利用可能となることが予想される。このように利用可能アクセス手段が多数存在するマルチアクセス環境では、それらのアクセス手段を適切に使い分けることでユーザ体感品質（QoE: Quality of Experience）の向上が見込める一方で、その使い分けの難易度も増加する。本講演ではNW全体の混雑度や複数ユーザのバランスを加味した全体最適化が可能なNW主導の最適アクセス選択方式について、各端末の接続先最適化手法を提案する。

Web 閲覧や動画配信サービスを快適に行うため 5G セルラー
ネットワークの基地局にキャッシュサーバを設置することでバッ
クホールのトラヒック負荷を低減することが検討されている [1]．
しかし悪意を持ったユーザが意図的に低人気のコンテンツに多
数の要求を行うことでキャッシュの効果を低下させるキャッシュ
ポリューション攻撃 (CPA: cache pollution attack) の問題が指
摘されている.CPA 発生時にはできるだけ迅速に攻撃ホストを特
定し, キャッシュを保護することが重要である．そこで限られた
メモリ量で高精度に攻撃ホストを特定するため, 本稿ではブルー
ムフィルタを用い CPA を行う端末を検出し防御する方法を提
案する．

本稿では， EPCにおいて，IPv6利用率を向上させるためのPDN選択方式を検討する．

MNOのEPCにおけるDCN導入時の複数NWに関する輻輳制御に関する考察を行った。

現状HLR/HSSに収容されている契約者の加入者プロファイルデータについて、イベント情報や過去のトラヒックデータを基に、システムが自動で収容先を決定する方式案を提案する。

　近年，法人からの広告配信や2段階認証等，SMS（ショートメッセージサービス）を利用したシーンが拡大している．一般的に，受信したSMSの内容を分析する技術はUE(User Equipment：ユーザ端末)のアプリケーションにより行われており，着側の通信事業者のコアネットワーク上で，受信したメッセージを分析・制御する技術は，積極的に行われていない．
　そこで本稿では，SMSとUSSD/USSIの機能を組み合わせ，コアネットワーク(交換機)上でSMSを一時的に蓄積し，生成した通知用SMSにより，ユーザが任意のタイミングでメッセージを受信できる方式を提案する．

NFVによるファンクションチェイニングを行うにあたっての、ファンクション配置に手法に関する一検討

近年，高画質の動画配信やOSアップデート等により，トラヒックやサーバのリソース需要変動が激化している．一定期間内の最大値で需要量を見積もる静的仮想リソース割当ではリソースの利用効率が低下してしまうことから，リソースの需要変動に追従した動的仮想リソース割当手法が求められている．しかし，既存研究の多くは静的仮想リソース割当を対象としており，動的仮想リソース割当の実現は重要な未解決問題の一つとされている．本稿では，動的仮想リソース割当手法に関する課題を整理し，解くべき課題とアプローチ案について述べる．

近年の仮想ネットワーク（NW）技術の普及拡大により，ソフトウェア制御による柔軟なNW制御が可能となってきている．仮想NW制御における従来検討は主に，トラヒックの変化や仮想NW要求等（需要要件）を仮想NWとして構成し，これをどのように物理リソースに埋め込むかが取り組まれてきた．これに対し筆者らは，電気料金単価やCO2排出係数等，物理NW側の適用条件（供給要件）の変動を考慮した仮想NW制御の検討を行っている．本稿では需要要件と供給要件の複合変化に対する検討の一例として，電気料金単価の変動に加えてトラヒックが変動した場合における制御結果への影響について検証した．

5Gモバイルでは，ネットワークに対する要求が多種多様化し，高速大容量化や低遅延化に加え，単一通信基盤上に，複数の品質要件のサービスを同時収容するネットワーク・スライシング技術[1]と，スライス資源の効率活用ための動的リソース制御・管理及び品質監視が検討されている．
本稿では，モバイルバックホールにおいて，スライシングされたサービス・トラフィック毎の品質監視を行うため、プログラマブル・データプレーンへのトラフィック監視機能実装について検討する。今回は、品質監視機能として，スライス内での遅延計測の実装について述べる．

　「Link Flooding Attack」という攻撃対象のホストを直接攻撃せずに，途中の経路を輻輳させることで攻撃対象のホストにパケットが全く届かない状態を作りだす攻
撃が存在する．
　一般的には複数の計測ノードを分散配置し，ネットワーク全体を計測し，ボトルネックリンクを監視することが有効であるとされている．一方で，複
数のノードを必要とせず，単一ノードで攻撃を受けるボトルネックリンクを検出する手法が検討されている．
　本稿では，本手法をトポロジージェネレータで擬似的に生成したネットワークトポロジに適用することで，ボトルネックリンクの検出精度の評価を行う．

インターネットでのGAFAを中心とする中央集権的なID管理にもとづいたWebサービス間のID連携が普及している中で、ユーザ自身がIDを管理してWebサービスを利用するための技術検討がW3C等で進められている。ユーザ自身がIDを管理するというコンセプトはSSI(Self -Sovereign Identity,自己主権型アイデンティティ)と呼ばれ、DID(Decentralized ID,分散型ID)を用いたID管理基盤をユーザに提供する。本稿では、SSIやDIDによって実現されるユーザ主導のID管理において、ユーザのプライバシーの観点から課題を抽出し、課題解決に向けたID管理方法を提案する。

位置ベースの群衆ソーシングでは、ワーカーが申告する位置の検証が重要であり、グラフを用いた位置検証法が検討されている。位置ベースの群衆ソーシングにおけるタスクは、ある位置のドライブレコーダーの画像収集など、位置を指定してワーカーにタスクを依頼する依頼型のタスクと、ユーザ参加型地図情報生成など、ワーカーが位置を選択する選択型タスクがある。本稿では、2 種類のタスクにおける位置検証への攻撃を想定し、その攻撃が位置検証法に与える影響を評価する。

あるプログラムを実行したいノード (要求ノード) は自身で実行する代わりに遠隔にあるノード (計算ノード) が実行し実行結果を要求ノードへ返送する計算モデルがある。計算ノードが信頼されていない場合、返送された実行結果が要求ノードが依頼したプログラムの実行結果であることを検証する必要がある。本稿では、Remote Attestation (RA) を拡張したプログラムの実行検証法を示す。

企業情報通信システムへの標的型攻撃が頻発している。この攻撃では、マルウェアと呼ばれる悪性ソフトウェアが利用される。将来的には、プロバイダネットワークのルータにこのような攻撃が起こる可能性がある。その結果、盗聴やトラフィックの誘導といった被害がネットワーク規模で発生する。
この問題を解決するアプローチの1つとして、本稿では仮想ルータの更新方式を提案する。

将来的に、通信ネットワークのルータへの標的型攻撃が懸念される。この対策として、ルータを仮想ルータ化し、逐次的に新規の仮想ルータに切り替えていく手法が有効と考えられる[1]。ここで、仮想ルータの切り替え頻度とマルウェアの攻撃可能時間は密接に関係している。そのため、切り替え頻度の縮小により、ネットワーク利用者がマルウェア攻撃の被害を受けるリスクを抑制することにつながると考えられる。しかし、この実現には、ルーチングプロトコルで自律生成される動的経路の継承の効率化が課題となる。

計算資源に余裕のある近傍エッジノードに計算タスクを譲渡するタスクオフローディングの研究が注目されている．本研究は，路肩に設置されている路側機(RSU:Road Side Unit)に計算タスクをオフロードする路車間通信環境において，適切なタスクオフローディング先の選択手法の確立を目的とする．本稿では，路車間通信環境における課題を示し，その1つであるRSUリソース割当方法について検討すると伴に，許容遅延時間を考慮したタスクオフローディング手法を提案した．

計算タスクを物理的に近接する計算資源に余裕のあるエッジノードにオフロードする，タスクオフローディングの研究が注目されている．これにより，計算能力の限られたノードにおいても許容計算遅延を満たす結果を得ることが可能となる．本稿では，ノードが高速に移動する環境において，適切なENにタスクを割り当てる手法の確立を目的に，タスクを分散するオフローディング手法を提案し，その評価を行ったので報告する．タスクオフローディングを行う前にENとの通信可能時間を算出し，タスクの処理時間および伝送時間が通信可能時間以内に収まるように分散することで通信の切断により計算結果が得られない問題を解決する．

無線LAN環境において，データフレームの衝突を回避することで合計スループットの
向上を目指した結合振動子の同期現象に基づくメディアアクセス制御(以降，SP-MACと呼ぶ)が提案されている.
また，走行する自動車を高速無線LANのAPとして用いて継続した通信を行う方式が提案されている.
車載APを用いた際もSP-MACを使用することでスループットの向上が期待されるが，SP-MACの移動通信特性は明らかではない.
そこで本稿では，APが移動する環境においてSP-MAC適用時の基本的なスループット特性を評価する.

軍艦島モニタリングにおいて大量の加速度データ，映像データ，音声データを蓄積・管理する必要性が生じたため，筆者らは複数Network Attached Storage (NAS)統合型ファイルシステム「SDFS (Sensor Data Filesystem)」を開発してきた．
本稿では，SDFSを用いてrsyncで遠隔からセンサデータを同期する時のオーバヘッドの要因と，そのオーバヘッドを解決する方法について述べる．

現在，コンテンツ配信に適した新たなネットワークアーキテクチャとしてICN(Information-Centric Networking)が注目されている．ICN[1]は，Pull型の通信方式を基本としているが，Push型の通信は有効となると考えられる．そこで，著者らは，ノードの持つ経路情報数を可能な限り削減し，かつ，ネットワーク負荷を可能な限り抑制しながらPush配信するために，Interestによる経路形成方式を提案した[3]．しかし，異なるトポロジへの適用や特別な処理を行わずにPush配信することができるフラッディングとの比較を行っていない.そこで，シミュレーションを用いて，提案方式を異なるトポロジに適用した場合やフラッディング，従来方式と比較することで，提案方式の有効性を確認した．

ICTサービスの普及により，通信トラフィックの増加が予想されるなど多くの課題が存在する．そのため，近年のインターネット利用形態の変化に適した情報のネットワーク技術であるコンテンツ指向ネットワークが注目されている．ICNでは，各ルータ内のCSにコンテンツキャッシュを蓄積することにより，データアクセスを分散化する．しかしながらもしCSが溢れた場合，どのキャッシュと置換すべきかといった基準が必要となる．また，CSの容量が各ルータ間で不均一である場合，置換されるキャッシュにより，ネットワーク全体としてのキャッシュヒット率に影響する．
本稿では，各ルータのCS容量に応じてキャッシュ置換の振る舞いを切り替えるAdaptive Cache Replacement with CS-Awarenes (ACR-CSA)を提案する．

Information centric Networkingにおいて，ルータにキャッシュされたコンテンツを効率的に利用する手法にBreadCrumbs(BC)がある．既存のBCには頻繁に参照されないBC列の残存，キャッシュ消失に伴うBC列による参照ループ現象，BC列削除のため該当ルータから信号を送る必要があった．本稿では各ルータの自律的なBC削除によってInterestパケットのキャッシュ到達率の低下を防ぐことを目的としたAutonomous BreadCrumbs for Cache Routing (ABCCR)を提案する．ABCCRでは削除条件としてBCの参照回数と最終参照時刻からの経過時間を用いて，各ルータにBCの削除を管理させる．結果,キャッシュ消失ルータからのBC列削除信号が不要になり，頻繁には参照されないBC列の削除，参照ループ現象の低減，BC列によるキャッシュの効率的利用が期待できる．

複数のM2Mサービスを実現するネットワークについて，情報指向型センサネットワーク(ICSN : Information-Centric Networking-based Wireless Sensor Network)を提案している．ICSNには複数のサービスが存在し，サービスは様々な要求をしている．それぞれのサービスには目的である個別の要件があり，個別の要件を満たすための手法を提案している．さらに，サービスの目的に合った手法を実行する情報指向型センサネットワークプラットフォーム(ICSNP : ICSN Platform)の設計を行っている．ICSNPを介してICSNへ要求が伝達される．そこで，ICSNPの有効性を評価することを目的として環境の構築を行う．本報告ではICSNPの実現に必要な機能であるICSNP機能とICSN機能のうち，ICSN機能の実現方法を述べる．

多数のスマートフォンから収集したセンサデータを活用するクラウドセンシングが普及している。一方、 センサデータをクラウドに収集して計算すると、画像のような大容量なセンサデータを対象とした場合、データと計算の集中による処理遅延の増大が課題となる。これに対して、本稿では、Information Centric Network(ICN) ネットワークにおいて、エッジのデバイスやルータでセンサデータを計算することによる、処理遅延低減の効果を実験により検証する。

グローバルIPトラフィックの増加へ対応するために，ICN（Information-Centric Networking)が注目されている．ICNでは，各ルータがキャッシュ機能を有しており，コンテンツの複製をネットワーク内に分散して保持できる．ユーザ所望のコンテンツが，ユーザ‐サーバ間の中継ルータで発見された場合は，複製されたコンテンツが返送される．このようにコンテンツの取得場所がサーバに縛られないため，サーバ負荷の軽減やトラフィックの分散，コンテンツ取得時間の短縮といった効果を得られる．一方でICNは，IPネットワークと異なる機能を持つため，IPネットワークで提供されているサービスをICN上で実現する方法を検討する必要がある．特に，災害情報を含む緊急情報の配信は，ICNにおいても重要な機能である．筆者はこれまでに，ICNにおける緊急情報の配信方式を提案している．本稿では，上記の2手法に対し，シミュレーションによる性能評価を行った結果を報告する．

筆者らは、Named Data Networking (NDN)ベースのアドホック網において、DoS耐性のあるPublish/Subscribe通信プロトコルを提案している。本稿では、このプロトコルのビザンチン攻撃に対する耐性を評価する。

マルチコア Named Data Networking (NDN) ルータでは パケット到着のたびに、Pending Interest Table (PIT) に対して書き込み、読み込みを実行するため、PIT の処理に対して排他制御を施す必要がある。しかし、排他制御の際に、CPU コアの処理が停止してしまうことによるパケット転送処理速度の低下が課題となっている。本稿では、2つのスレッドが同時にアクセスする可能性のある共有メモリに配置された PIT を排他制御なしに操作する環境を想定し、2 つのスレッドの PIT への全ての参照順を網羅的に検証することで、正しい処理、正しくない処理を定義したうえで、排他制御が不要な PIT 処理を明らかにする。

近年，発展途上国における教育欠如は深刻な問題である．2017年の学校に通えない子供は1憶2300万人である．その問題を解決するために，NGO(Non-governmental Organization)などが無償で教育の機会を提供するノンフォーマル教育やWebコンテンツなどを用いて学習するeラーニングが存在するが，インターネット環境が整備されておらず，有効な解決手段になっていない．上記のような教育環境を支援するため，筆者らは，遅延更新許容型Webキャッシュサーバを既に提案している．そのサーバはeラーニングなどのWebコンテンツをキャッシュとして保存・運搬し，オフライン環境でも学習できるシステムである．本稿では，そのサーバに取得されたキャッシュの学生毎の保留要望を反映した削除法を提案する．

A network restoration system based on local clouds, enables prompt and conventional networking service
restoration in disaster environment without the Internet
connectivity. This paper examines in detail the
service availability of the system. The evaluation result
shows the local cloud system significantly improves the
overall service availability.

災害時にSNS上で流れる記事にはフェイクニュースが多数あることがある。そのため、SNS上の記事を災害ボランティアの力で検証し、誤っていない情報を災害司令官に転送する方法を提案する。検証方法としてクラウドソーシングによる共同作業を利用し、記事の真偽を多数決によって評価する。それとともに、災害ボランティアの中に悪意ある振る舞いをするボランティアの投票への影響を抑えるために信頼管理を導入する。最後に、提案手法をシミュレーションにより評価する。

オンライン社会ネットワークのユーザダイナミクスを記述するネットワークの振動モデルは，ネット炎上のような爆発的ダイナミクスの発生とネットワーク構造の関係を明らかにしてきた．具体的には，社会ネットワーク構造を表すラプラシアン行列 L が実数でない固有値を持つと，外部からの刺激がなくてもネットワークの構造自体からユーザダイナミクスの発散が生み出されることがわかっている．本稿では，ラプラシアン行列 L の全ての固有値が実数であっても，外部から社会ネットワークに加わる周期的な刺激に反応する形でユーザダイナミクスが発散する新しいネット炎上モデルを提案する.

社会ネットワーク上のユーザダイナミクスを記述する振動モデルでは，社会ネットワーク構造を表すラプラシアン行列が重要な役割を演じる．一方，ネットワーク構造がユーザダイナミクスに与える影響の因果関係を記述するためには，ラプラシアン行列の平方根行列が必要である．どちらの行列も，非対角成分がユーザ間のリンク構造を表すが，リンクの有無が一致しない場合には無関係のユーザ同士にリンクが張られるなどの矛盾が起きる．このため，両者のリンクの有無の関係を一致させることが重要な課題である．

送受信ノード間のトラヒック要求が既知という条件のもと、TE（トラヒックエンジニアリング）を行う手法として、我々は文献[1][2]においてフロー配置アルゴリズムを提案している。そこでは、最大リンク利用率を改善するように再配置を行うが、そのような輻輳リンクをトポロジ情報に基づき事前に推定できればアルゴリズムの改善に寄与するものと考えられる。そこで本稿ではその手法を検討する。

非常時における輻輳対策として，回線交換網の一部を優先通話専用として留保する回線留保制御が存在するが，優先通話を呼損させず多くの一般通話を収容するためには適切に留保回線数を設定する必要がある．既存研究では，一般通話を待時呼として扱い，一般通話の呼損率を低減させたが，優先，一般通話の呼量を予測し，待時キューを持たない場合の閾値設定手法を用いた．本稿では，一般通話の待時を考慮した回線留保制御における，待ち行列理論を用いた数値解析により，最低限優先通話が収容可能な閾値を求めた．そして，優先通話における呼損率を要求値以下に保ちつつ，提案方式により設定された閾値の有効性を明らかにした．

ネットワークを構築する際には，実際にトラヒックを生成するトラヒックジェネレータを使用し，サーバーなどのネットワーク機器の負荷テストを行うことは重要である．
しかし，トラヒックジェネレータで実際のトラヒックの特性を多面的に再現した疑似トラヒックを生成することは困難である．
一方で，敵対的生成ネットワーク(Generative Adversarial Networks;GAN) という画像などのデータを模倣して生成する機械学習の研究が発展してきている．
本稿では，GAN と次元圧縮手法であるEncoder を用いて疑似トラヒックデータ生成手法を提案する．提案手法は，任意の長さのトラヒックデータを学習させ，疑似トラヒックデータを生成する．
評価として，二つの確率分布が一致していないかを検定するコルモゴロフ-スミルノフ検定を用いて，生成手法の妥当性を検証する．
そして，提案した疑似トラヒックデータが実際のトラヒックデータの分布とかけ離れた分布ではないことを確認した．

近年、機械学習の実システムへの導入検討が進められており、機械学習を用いたICTシステムの監視もその一例である。
機械学習による異常検知では、異常検知モデルの学習／学習したモデルによる異常検知の2タームが存在するが，両タームで入力として用いる数値ベクトルの次元数は変動しないという制約が存在する．一方で大規模なICTシステムでは，機器の交換や増設，撤去などによって取得可能なログの種類が変化し，結果として異常検知の入力となる数値ベクトルの構造が変化しうる．
本発表では，入力の相関関係に基づき異常検知モデルを分割することで，数値ベクトルの構造が変化した際に，その影響を一部の分割された異常検知モデルのみに留める方法を提案し，異常検知モデルを分割した際の異常検知精度をベンチマークで評価した結果を示す．

スマートフォンゲームの特徴として，サーバのメンテナンスやアクセス集中などによって，しばしばアプリを利用できないことが挙げられる． これらの課題に対し，筆者らはクライアントサーバモデルとP2Pモデルを組み合わせたStandby P2Pモデルを提案した．サーバダウン時にサーバ機能をP2P型分散処理モデルによって代替する方式であり，シミュレーションによりノード数100以下においての有効性を示した．しかし，実ネットワークで運用させるためには，端末の処理能力と端末間の通信遅延時間のばらつきを考慮する必要がある．本稿では，そのような実環境において実装するために，P2Pネットワークのクラスタ化とクラスタ内のマスタノード選択手法を提案する．

パケット解析に基づく IPフローからのサービス同定手法と して，複数 TLSセッションクラス タリングに基づくサービス同定手法[1]が提案されている． 当該手法では，HTTPS通信を行うためのプロトコルである TLS のセッション確立時のダウンロードフローの非暗号部の n-gram の出現頻度によりセッシ ョンのクラスタリングを行う．n-gram の違いは解析対象が 持つフィールド値の違いにより生じている．しかし，当該 手法は，TLS セッションのバイトストリームのプロトコル 解析を行っておらず，同定に重要なバイト群とそれ以外を 区別せずに頻度の集計を行っている．よって，同定精度に 改善の余地があると考えられる．本稿では，SNIの解析に基づくサービス同定手法を提案し， 既存手法と同定精度の比較を行い，その有効性を評価する．

将来モバイルフロントホール（MFH）やIoT（Internet of Things）等の多様なサービスを、1つのレイヤ2-NW（L2-NW）で収容することが検討されている。我々はこれまでに、IEEE802.1Qbv TAS（Time Aware Shaper）技術[1]を改良したGS（Gate Shrunk）-TAS方式により、MFHの要求遅延を担保しつつIoTサービスの帯域利用効率を向上することを検討してきた[2]。本稿では、IoTサービスのさらなる帯域利用効率向上のため動的経路変更を提案する。

Internet of Things（IoT）ネットワークにおいて、IoT端末は接続リクエストやセンシングデータ送信等、IoT-Gateway（GW）を介してIoTサーバと通信する。各IoT端末からの通信が同時生起すると、ミリ秒単位のトラヒック急増によるマイクロバーストが発生する。マイクロバーストがIoTサーバの処理レートを上回るとIoTサーバでのデータ廃棄が生じてしまう。本稿では、IoTサーバへのマイクロバーストによる過剰トラヒック流入を抑制するために、レイヤ2スイッチ（L2SW）間で連携するトラヒックシェーピングについて報告する。

本稿では、仮想PON形成時にタイムスロットの割り当てを計算することで、帯域と遅延クラスの両要求を満たすネットワークリソース割り当て方式を提案した。

近年、第5世代移動通信システム（5G）の研究開発や標準化が盛んに進められている。5Gでは、高精細動画配信や車両の自動運転、Internet of Things (IoT)などの様々なユースケースが提案されている。単一のネットワーク基盤上でこれらのサービス要件を満たすため、無線アクセスネットワーク（RAN: Radio Access Network）において、物理ネットワークを用途に応じて論理ネットワーク（スライス）に分割するRANスライシングが検討されてきた。著者らは、同一セルで基地局機能の配置が異なるサービスを提供可能なマルチCU/DU構成のRANスライシングを提案した。本稿では、提案構成の実現性を検証するため、プロトタイプを試作したのでその詳細を述べる。

5Gの多様化するサービスの要求を満たすため，筆者らはRAN（Radio Access Network）スライシングを検討しており，サービス要求に応じて最適に基地局の機能を配置することを提案してきた．1つのRUに基地局機能配置の異なる複数のCU/DUが接続するマルチCU/DU構成ではスケジューリング機能を持つDUが物理的に離れた場所に配置されることになり，各DUに一定の割合の無線リソースを固定的に割り当てる必要がある．固定的な割当ではリソースの利用効率が悪化するため，一定間隔ごとにスライスに対応したDUへのリソースの配分比率を更新する機能が必要である．本稿では，スライスのIsolationを確保しつつ，SLA保証を考慮した無線リソース割当手法を提案する．

ユーザが波長チャネルを占有するWDM-PONシステムでは，使用可能な波長チャネル数に上限があり，収容可能なONU数が制限される．著者らは，ONUの収容効率を改善するために，一波長双方向伝送型WDM-PONの検討を行ってきた．一波長双方向伝送では，上下リンクで同一波長を各ユーザへ割り当てる．この方式では，反射光が信号光へ干渉するため，リンクバジェットが制限される．そこで，本稿では，2台のONUに2波長を上下リンク入れ替えて割り当てることで，ONU の収容効率を改善しつつリンクバジェットの制限を緩和可能であることを示す．

無中継構成による光アクセスネットワークの伝送距離の拡大に向けて，光信号対雑音比(OSNR)の改善による抜本的な伝送距離の拡大効果が見込まれる分布ラマン増幅(DRA)技術を用いた手法が提案されている．一方，DRAの10G-EPON上り方向通信(10 Gb/s)への適用はこれまでに検討されていない．本検討では，10G-EPON上り方向通信(10 Gb/s)の伝送距離拡大に向けて，半導体光増幅器にDRAをカスケード接続した構成を提案し，その伝送距離拡大効果を伝送シミュレーションにて明らかにした．

これまで筆者らは，偏りあるユーザ分布に対し，アクティブ装置を必要としないFTTHのエリア拡大を目的とした不等分岐光スプリッタの検討を進めてきた．我々が提案する不等分岐光スプリッタは分岐構成を非対称構造にし，分岐比率を受信信号の最小受信感度付近に調整することで，伝送距離の拡大が可能である．
本稿では，不等分岐光スプリッタを試作し，提案する不等分岐光スプリッタの実現性，及び伝送距離拡大の定量的評価，更にはサービス選択の有効性を確認したので報告する．

本稿では，駆動ステージにより光学的距離を制御し，エバネッセント結合場の結合効率を変えることで，分岐比率を制御可能な分岐比可変光カプラに注目し，数値計算と実験の双方から不等分岐光スプリッタへの拡張，及び光アクセスネットワークへの適用可能性を評価したので報告する．

本研究では、低遅延ネットワークをPONを含んだネットワークに展開する場合において、低ジッタ転送を実現するための下り転送方法について比較・検討している。

TWDM-PONはトラヒックが少ない時，ONUを特定のOSUに片寄せ収容して一部のOSUを休止させ，省電力に運用する事ができる．その波長変更頻度は数分に一度以下を想定していたが，本稿ではDBA周
期と同頻度で，ONUの波長割当計算と切替，OSUの立上げが可能な装置を仮定し，更なる省電力化の可能性を検討する．従来の装置では，輻輳を防ぐため早めに稼働OSU数を増やす必要があるが，仮定
する装置なら負荷が100%を超えるまで稼働OSU数を絞れる．しかし負荷が大きいと上り遅延(ONUでの待ち)が大きくなる．そこで1波長多い従来の装置の遅延を許容遅延とし，仮定する装置が運用可能な負荷を見積もる．

高密度に配置される子局（RU）と親局（CU/DU）を光ファイバで接続するMobile Fronthaul（MFH）向けのPONが検討されている．著者らは，段階的に増加するMFHの速度需要に応じてPON区間の波長を追加し，並列転送することで段階的にPONを速度アップグレード（増速）する方法を提案した．本稿では，複数波長を用いた並列転送時に最大遅延を低減するフレーム振り分け手法を提案する．

FTTHに用いられる光アクセスシステムであるPONでは，TDMAを用いており，局側装置OLT が新規接続される宅内装置ONUを発見するために，定期的に送信停止期間QW(quiet window)を設ける．収容するトラフィックが到着するタイミングによっては，最大でQW分の遅延が増加してしまい，低遅延性を保証する際の課題となる．
NG-PON2では，低遅延化を実現できるように，PONのスケジューリングを司るDBAに対して，収容トラフィックの到着時刻や量を事前に通知する連携インタフェースについて記述している．本稿では，この連携インタフェースを用いて動的にQWを開くことで，ONU Activationによる遅延を低減する手法を提案し，適用可能な領域を見積もった．

著者らは電力線通信(PLC)において、特定の電気機器を電力線に接続するとバースト信号を正常受信できない通信禁止時間が発生することを明らかにし、コンピュータ間通信状況を可視化する解析手法として瞬時電源周波数同期重畳図を提案した。本稿では瞬時電源周波数同期重畳図の詳細な解析手法としてバースト信号分布図を提案する。提案図は重畳図だけでは分からなかった内包パケット数毎のバースト信号分布を可視化することが可能である。これを用いて携帯電話の充電器を電力線接続時のPLCを介したコンピュータ間通信状況の詳細な解析例を示す。

電力線通信(PLC)システムにおいてUDP通信時システム固有周期探索アルゴリズムを提案し、第二世代HD-PLC(第二世代)を用いたパケット捕捉データに同アルゴリズムを適用し、システム固有周期重畳図(重畳図)を作図、解析した。重畳図は縦軸を実時間、横軸をシステム固有周期重畳時間とし、1つの受信時刻を2軸に対応させて決定したシステム固有周期を超えた時点で再び0から描画する手法である。本稿では第二世代と第三世代HD-PLC(第三世代)の重畳図を作成、比較を行う。また、第三世代の重畳図を区間分けして区間毎にシステム固有周期を探索、解析を行い、第二世代と第三世代の通信状況の違いを明らかにした。

電力線通信(PLC)の課題の一つとして伝送路が通信を想定して設計されていないことが挙げられる。電力線は屋内配線や電源タップの使用により多数の分岐が存在し、分岐による反射や損失等が伝送特性に悪影響を与えてPLCの通信品質を低下させる要因となっている。本稿では、分岐のある電力線の伝送特性について解析結果を報告する。VVFケーブル100 mに電源タップを接続して分岐を作り、電源タップの長さと振幅、群遅延周波数特性の関係や100 Vを印加するためのノイズゼロトランスの接続の有無による伝送特性の変化について解析した。

近年，通信機器間のメタル線による信号伝送の伝送レートはGbps級まで高速化されている．デジタル信号は，伝送路の損失による高周波減衰に起因してHighとLowの遷移時間が増加する．それに伴い信号間干渉量が大きくなる結果，ビット誤りが増加する．そこで信号間の干渉低減を図るため，パルス波形による伝送方式が検討されており，筆者らは先にショートスタブによる矩形波信号を狭パルス信号へ波形整形する方式を検討した．しかしショートスタブ付与のみでは，生成したパルス信号の立下りの収束時間が立ち上がり時間と比較して長くなる課題があった．本稿ではショートスタブとオープンスタブを併用した波形整形の検討結果について報告する．

基礎科学実験や金融、移動通信など幅広い分野において遠隔装置間で時刻を高精度に同期する技術が求められている。本稿では、時刻同期技術の適用領域拡大に向けて、光信号における安定性と無線接続による経済性に着目し、光無線時刻伝送方式を検討したので報告する。

電波とは異なる光の特性を利用し、初期検討として、Wi-Fiの制御プレーンとして光無線を活用する場合の、システムアーキテクチャと、それを実現する光送受信方式について提案する。

大容量性と低遅延性を兼ね備えたワイヤレスアクセスネットワークを実現することを目的として，筆者らは光と無線を密結合したアーキテクチャ「ソフトウェア定義光ファイバ無線(SD-RoF: Software Defined Radio-on-Fiber)」を用いたワイヤレスアクセスネットワークの実現を目指している．SD-RoF とは，既存のRoF において固定的であったアンテナと無線送受信器との関係をソフトウェア的に自由自在に制御可能としたものである．本稿では，光スイッチと電気合波回路を組み合わせたRoFネットワークにおいて複数の電波空間の相互接続の実現可能性について検討する．

DECT（Digital Enhanced Cordless Telecommunications）準拠方式を用いた家庭用電話機の普及に合わせ、自営PHS（Personal Handy phone System）端末との電波干渉による音途切れ、雑音等の事象が報告されている。本稿では、PHS-DECT端末間の電波干渉を機械学習により簡易に検出するシステムを提案し、シミュレーションにより稼働削減に対する有効性を確認する。

ISDB-Tテレビ放送信号に重畳される緊急警報用の自動起動信号は，約0.2秒ごとにくり返し放送さえる制御信号TMCC上にある．ここでは，受信機において連続する過去の複数TMCCを観測し，一定数以上の起動信号を検出したときに起動することを提案する．受信機が誤って起動信号ありと判断する誤警報確率，誤って起動信号を見逃す見逃し確率，および起動信号放送確率を仮定して，受信機が得られるであろう相互情報量を求めた．その結果，起動信号のより長い期間の観測により高い相互情報量が得られることが明らかになった．

分解能が最低である1bitのアナログ-ディジタル変換器(1bit ADC)は消費電力が低い・高速化が容易である・構成が簡易で回路面積が小さい等の利点を持つ一方で，その非線形性による入出力間の歪みが大きいという欠点を持つ．ところが，低SNR環境においては確率共鳴と呼ばれる非線形系が線形化される効果がはたらき，線形系に対する劣化が小さくなる．
1bit ADCと雑音を組み合わせることで，振幅が変動する信号をも正しく復調できる．一方で，1bit ADCを用いた受信機をどのような通信路として扱うかは，理論的に確立されていない．本研究では，1bit ADCを用いた受信機について，雑音分布と入出力特性に着目した解析を行い,1bit ADCを線形系とみなせる条件・範囲を示す．

多素子MIMO-OFDM (Multi-input multi-output orthogonal frequency division multiplexing) では, 送信信号のピーク電力対平均電力比(PAPR: Peak-to-average power ratio) の低減が重要な課題となる. 従来, PAPR の制約の下でユーザの直交多重を実現する手法として, FITRA (Fast iterative truncation algorithm) と呼ばれる反復アルゴリズムが提案されている. 本稿では, 多素子MIMO-OFDM システムにおいて, 代表的なリミタ手法であるClipping & Filtering (C&F) とFITRA を併用する場合の有相関チャネル下でのPAPR 抑圧特性を評価し, その効果を示す.

直交周波数分割多重方式(OFDM)は周波数利用効率が高く，無線LANや移動体通信などの通信システムにおいて広く採用されている．一方，OFDMにおける送信信号はシンボル間が不連続に接続されるため高い帯域外漏洩電力(Out-of-Band Emission, OOBE)が生じる問題がある．Orthogonal Precoding(OP)法は，特定の周波数における電力を0にするような制約によりスペクトルノッチを形成し，OFDM信号の高いOOBEを抑圧するプリコーディング手法であり，優れたOOBE抑圧性能を有しつつ理想的な誤り率性能を実現する．しかし，制約条件を設定しない周波数では電力が穏やかに減衰し，フロアを形成する問題がある．
そこで本研究では，OP法と同等の急峻なノッチを形成しつつOOBEを速やかに減衰させる手法を提案する．

現在，2020年の実用化に向け，第五世代移動通信 (5G) に関する実証実験が盛んに行われている．特に，5G要件の一つである高速大容量化を実現する要素技術として，ミリ波帯通信が注目されている．本稿では，羽田空港国際線ターミナル駅で屋内環境における5Gの通信実験を実施 したので，その結果について報告する．実験では，28GHz帯通信におけるSINR，Modulation and Coding Scheme (MCS)，物理層のスループット，およびトランスポート層のTCPスループットを実測評価した．さらに，実測されたMCS等を入力とし，MATLAB 5G Toolbox によるシミュレーションによるスループットも評価した．

Distributed collaborative interference canceller (DCIC) has been developed to enhance receiving antenna diversity even when the destination terminal (DT) has fewer antennas than the base station (BS) with the help of relay stations (RSs). RSs forward the received MIMO-OFDM signals through the higher-frequency radio (HR) band with the Lloyd-Max quantization. In this manuscript, we evaluate the performances of the DCIC systems for given numbers of quantization bits.

IoTの普及により，インターネットは今後膨大な電力を消費すると考えられる．ネットワークの省力化は喫緊の課題である．本稿は，通信機器のスリープ機能を効率的に利用する新しい超低消費電力ネットワーク制御の提案と性能評価を目的とする．本稿が提案する手法は，複数パケットを「コンテンツ」として集約し，スリープ機能における起動状態への遷移回数を減少させ省電力化を図る．待ち行列理論に基づく解析モデルを用いて計算すると，従来手法と比較し消費電力が削減された．また，シミュレーション実験においても同様の傾向が得られた．

近年，国内では，大地震などの大規模災害が多発しており，大規模災害時においても確実な通信を確保するためのネットワーク環境を整備することが強く望まれている．災害時にも柔軟に機能する分散型ネットワークとして，NerveNetがあり，基地局同士が自動的に相互接続する機能を持つことで災害時に一部のルートで障害が発生しても直ちに別のルートに切り替え，通信を確保する無線マルチホップ技術を用いた分散ネットワークである.本稿では，Linux Kernel上に実装された16種類のTCP輻輳制御について，NerveNet環境上での実機実験を行い，その性能を比較評価する．実験を行った結果，CUBIC，HighSpeed，CDG，Vegasが比較的良い性能を示す傾向があることが分かった．

2016年にGoogle社が発表したBBRは輻輳に基づく輻輳制御と呼ばれ，Bufferbloat問題を改善することができると期待されている．しかし，深いバッファを持つボトルネックリンクにおいてパケットロスに基づく輻輳制御と共存すると性能的に劣ってしまう傾向がある．本稿ではこの課題を改善するためにBBRのアルゴリズムを改良し，パケットロスに基づく輻輳制御であるCUBICと共存させることでその性能を評価する．本稿で提案する手法では最小RTTの更新頻度を高めウインドウサイズの低下を防ぐことで，深いバッファにおいてもパケットロスに基づく輻輳制御フローに圧迫されにくいスループット性能を実現できることを確認した．

衛星ネットワークは，耐災害性に優れているが，伝搬遅延時間が非常に大きいため，衛星ネットワークにおいて遅延時間をできるだけ小さくすることが望まれる．エンドツーエンドの遅延時間を抑える輻輳制御として，BBRが2016年に発表されたがウィンドウサイズを帯域遅延積の2倍まで大きくすることがあり，衛星ネットワークでのリアルタイム性を大きく阻害してしまう．また，スループットを最大化しつつ，バッファリング遅延時間を最小化する新たなエンドツーエンド輻輳制御として，Copaが2018年に発表された．本稿では，Dummynetを用いた衛星ネットワーク環境下でのCopaとBBR性能評価を行った．

Federated Learning is one kind of distributed machine learning technique. In each round, each UEs independently computes the gradient based on its local data, then delivers to a central server. After that, a central server updates training model based on aggregated information from each UEs. In this paper, we present a Federated Learning based User Association scheme for QoE optimization in Heterogeneous Network.

筆者らはこれまでエッジコンピューティングを活用したIoTデバイス仮想化技術として，デバイスの処理機能をマイクロサービスとして分割定義し，ネットワーク上の計算資源に分散配備する仕組みを提案してきた．より柔軟な資源運用のためには，アプリケーションの要求条件やネットワークの状況によって，マイクロサービスの分散割り当てを最適化するアルゴリズムの構築が課題と言える．本稿では，その構築に向けて，IoTデバイスとIoTゲートウェイのみに着目し，通信資源を他のデバイスが共有している環境下において，マイクロサービスの遅延特性がどう変化するか評価する．

IEEE 802.11ac 規格では超高速伝送が実現されているが，フレーム効率化や上りフレーム伝送などフレームに関する課題が挙げられている．これまで，802.11acのフレーム集約 (Frame Aggregation: FA) に着目し，スループットを最大化する，A-MSDU(Aggregate MAC Protocol Data Unit)およびA-MPDU(A-MAC Service DU)サブフレーム数の最適組を理論的に検討してきた．本稿では，スループット値を決定付ける重要なパラメータであるMSDU (MAC Service Data Unit) データサイズの上下限値に着目し，理論スループット上限値と準最適組の数がトレードオフになることを数値計算により示す．

VoIPやVideo upload等の要求遅延時間の異なるアプリケーションの混在WLAN環境において,CSMA/CAではVoIPパケットより長パケットとなるVideo パケットの時間占有率が長いためVoIPパケットの遅延が増加する.そこで, AIFSN制御によりVideo 端末(Video-STA)のAIFSをVoIP端末(VoIP-STA)のAIFSより長くし,VoIP-STAの送信権獲得確率を増加できるが, Video uploadスループットがAIFSの増加に伴い劣化する.この問題に対し筆者らはCSMA/CAでは均一なバックオフ値の確率密度を不均一とし,VoIPパケットが低遅延を保持しつつ,Video uploadスループットを改善する手法を提案した.これまでの評価は,Video-STAが飽和状態の場合にとどまっているため,本稿ではVoIP-STAとVideo-STAの混在環境下で, Videoパケットがポアソン分布に従い生起する場合でのVideo uploadスループット改善効果を定量的に示す.

　筆者等は，高齢化やIoT社会に向けた信頼ある自立電源の確保を目指し，人の日常の生活行動から比較的大きな電力を連続的に自然に取り出す方法を研究してきた。今回ウェアラブル発電を目的として，小型軽量の振り子アーム式ギアード発電機の着想を得た。この着想による試作機を人の歩行運動に適用した結果，無理なく大きな電力を連続で取り出せることを実証した。さらに日常の普段の単発の挙動から発電できることも分かった。多くの用途や利用シーンが想定され，このための新たなエネルギー源、自立電源として期待している。

我々は，富山高専に設置した太陽光発電・蓄電システムをSPICE (Simulation Program with Integrated CircuitEmphasis)モデル化し，EMS (Energy Management System) の構築へ展開している．先行研究では，共用で所有する蓄電池容量に注目しCEMS を行った場合の電力自給率を評価したところ，夏については共用する蓄電池容量を70kWh とすることで電力自給率95%以上を確保できたものの, 冬については, 100kWh の蓄電池を持たせても約60%の電力自給率に留まった．本稿では, 共用太陽電池の出力に着目して電力自給率の評価を行ったので報告する．

本研究では、熱電変換素子の最大電力を求める方法として熱電変換素子からの電圧を出力開放電圧の半分に制御する方法への適応を狙いに、スイッチを休止したときの開放電圧が短期的に約0.4 msで飽和するが、さらにゆっくりとした変化が続き約3ｓで再度飽和する2段階変化があることを明らかにした。この特性を基に熱電変換素子の内部電気モデルを解明し、短期間のスイッチ休止でも開放電圧を補正することで正しい開放電圧を求めることができるようにした。

2018年12月より開始した新4K/8K衛星本放送の一般配信に伴い，光ファイバを用いてTV放送信号を伝送するRadio over fiber（RoF）の利用が検討されている．屋内でのRoF敷設には，切って挿すだけの簡単施工（DIY）が求められるが，そのような状況下では，光ファイバ後方からの反射に起因した光リンク特有の雑音がTV放送信号の伝送品質低下の大きな要因となる．本報告では，我々が新たに開発した低雑音性屈折率分布型プラスチック光ファイバ（GI型POF）が，従来のマルチモード光ファイバと比べてTV放送信号伝送における反射戻り光耐性を大きく増大することを実証した．低雑音性GI型POFが屋内DIYを実現する4K/8K時代のRoFとして極めて有用であることを明らかとした．

4K/8K端末の普及に伴い，大容量伝送に対応可能な一般消費者向け光ケーブルの開発が求められている．民生用の光ケーブルは短距離区間で利用され，また一般消費者によって頻繁に抜き差しが行われる．このような条件下では，雑音による信号品質の劣化が問題となる．最近，屈折率分布型プラスチック光ファイバが光リンクにおける雑音を低減することが報告された．この雑音低減効果は，ポリマーの密度揺らぎによって生じるミクロな不均一構造に起因することが明らかになってきている．本報告では，ポリマーの不均一構造を積極的に利用することで，雑音低減効果が向上し，伝送品質の軸ずれ依存性が大きく低減することを示す．

5G通信における屋内の電波不感地帯の対策のために，Radio over fiber（RoF）技術が注目されてきている．しかし，RoF伝送では光伝送路で生じる非線形歪みによる信号劣化が大きな問題となる．本研究では，GI型プラスチック光ファイバ（POF）がポリマー材料特性由来の強いモード結合に起因した非線形歪み低減効果を持ち，従来のマルチモード光ファイバに比べて信号対歪み比の高い伝送を可能とすることを実証した．さらに，光伝送路の長さに応じてGI型POFのモード結合強度を制御することで，光伝送システムの信号対歪み特性を最適化できることを示唆する結果を得た．GI型POFによる高品質な屋内RoFシステムの実現が期待される．

近年，我々は，屈折率分布型プラスチック光ファイバ（GI型POF）が，従来のマルチモードファイバに比べて反射雑音を低減するため多値伝送に有用な伝送媒体であることを実証した．多値伝送では信号レベル差の減少により低雑音性が要求される一方，信号レベル数が増加するため雑音や歪みの光出力レベル依存性が重要な指標となる．本研究では，低雑音性GI型POFを用いた光リンクにおける伝送品質のレーザ駆動電流依存性を評価し，低雑音性GI型POFを用いることで，全駆動電流において伝送品質が改善することを報告する．さらに，その改善効果が，低雑音性GI型POFのモード結合強度の増大に伴い顕著化することを実証する．

高速データ伝送が要求されるデータセンタでは，複数の光ファイバを一括接続するMPOコネクタが使用されている．MPOコネクタは，フェルールから突出したファイバ端面同士を物理的に接触させることでコネクタ間の空隙発生を防いでいるが，全ての光ファイバを高精度に接続することは難しく，空隙からの反射は雑音源になる．データ伝送の高速化のために利用が検討されている多値変調方式では雑音耐性が低下するため，MPOコネクタ接続部からの反射が問題となる可能性がある．本報告では，MPOコネクタを用いた低雑音性屈折率分布型プラスチック光ファイバの多芯光インターコネクトにより，精密な端面処理なしに従来のマルチモード光ファイバに比べて伝送品質が向上することを明らかにする．