| 児島 史秀
（こじま ふみひで） 無線通信部門 新世代モバイル研究開発 プロジェクト推進室 研究員 1999年大阪大学大学院博士後期課程修了。同年入所。以来、384kbps高速PHS、低レート動画像リアルタイム伝送、ROFマルチサービス路車間通信等の研究開発に従事。現在、VHF帯等を利用した自営用移動通信の高度化に関する研究開発に従事。博士（工学）。 |
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現在、VHF帯（30〜300MHz）等を用いる自営用移動通信システムは、ARIB STD T-79 (市町村デジタル移動通信システム) に代表されるように防災無線としても極めて重要な用途に用いられています。その一方、現状のシステムでは伝送帯域幅は非常に狭く制限され、音声伝送が主要な通信メディアとなっています。また、通信のトポロジ（通信網の構成）についても、無線基地局の存在を前提とした中継通信が中心となっています。CRL横須賀無線通信研究センターでは、平成14年度より、こうした自営用無線通信システムの高度化を目指した検討を行っています。具体的には、以下のような二つの要素技術の実現を目標としています（図1）。
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| 図1 提案システムのイメージ |
私たちは、信号の広帯域化や、多値変調等による伝送速度の向上を図るとともに、OFDM（直交周波数分割多重）等の導入による耐マルチパス性の確立等について検討を行います。本技術は移動通信環境下における通信品質の向上をもたらします。本検討方式では、特に防災無線において効果が期待されることから動画像伝送の実現を目指しています。
自律分散的な制御は、端末間の干渉抑制等に有効に応用することができ、また高度変調方式は通信効率の向上につながります。従って、以上の要素技術は、いずれも
VHF帯等において深刻な問題である周波数資源の有効利用といえます。
ホップ通信と呼び、具体的にこれを実現するための効果的なアルゴリズムを提案しています。このようなアルゴリズムについては、現在多くの検討・方式提案がなされています。しかし、本検討で想定するようなVHF帯通信環境の場合、無線 LAN 環境と比べると通信距離が比較的長く、かつ不安定であることから、既存のものとは異なり、より効果的なアルゴリズムが存在すると考えられます。
提案する動的マルチホップ通信のアルゴリズムの概要を図2に示します。各端末は、他の端末からの受信電力を測定することで、スター形の端末グループを作ります。スター形のトポロジを形成する各端末間リンク（図中の実線）は一定以上の通信品質が保証され、同一グループ内では、各端末がそのトポロジに基づく中継テーブルを保持しています。パケット送信時、宛先端末が同一グループであった場合にはテーブルに従い中心の端末（リレー役端末）を介するグループ内中継によって信頼度の高い通信が達成されます。さらに、宛先端末が同一グループでない場合には、そのパケットは宛先端末と同じグループに属する端末によっても受信され、前記のグループ内中継によって宛先に送られるようになっています。
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| 図2 動的マルチホップ通信アルゴリズム |
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| 表1 試作機の諸元 |
現在、本装置を用いて基本的な特性の取得を開始した段階です。前節において述べた動的マルチホップ通信については機能モ
ジュールがようやく完成した状況であり、これまでは手動で通信経路等を設定しながら静的な評価試験を行ってきました。現在の取得済データによると、マルチホップ通信を行うことなく端末同士で直接通信しか行わない場合に比べ、本検討にて仮定するアドホックネットワークの形態は、パケットの誤り率を低減し、システム全体として通信効率を向上させることが確認できています。
また冒頭で述べたように、広帯域伝送のみならず、OFDMの適用についても並行して評価を行っており、詳細なパラメータ策定の後に、本装置の変調方式として組み入れていくことも検討しています。
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| 図3 試作機外観 |
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＜独立行政法人 通信総合研究所ホームページ ITS無線システムプロジェクト＞
http://www2.crl.go.jp/mt/b183/index.html |