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の導入が検討されている．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，これらを用いて実際の街構造と伝搬経路の関係を把握することはできない．
本稿では，送信局移動時における20GHzチャネルサウンダにより測定されたデータを解析し，LOS市街地ストリートセル環境の伝搬経路について検討する．

近年，IoT(Internet of Things)やローカル5Gが普及しており，宅内やビル，製造工場，商業施設などで省配線化などを目的とした無線導入が始まっている．無線機器の通信距離を適切に把握するために，電波伝搬解析技術が重要となる．無線環境の周囲構造物の影響でマルチパス波が発生し，電波伝搬特性がばらつくため，適切な電波伝搬モデルにより回線設計する必要がある．著者らはこれまで複数の屋内環境における電波伝搬統計モデルについて検討してきた[1]が，オフィス，工場，住宅の評価にとどまっていた．そこで本報告では，商業施設における電波伝搬特性評価と提案する統計モデルの有効性について検証する．

移動体通信において、無人航空機やドローンなどの機体に無線機を搭載して移動通信サービスを提供する通信プラットフォームが検討されており[1]、高基地局環境における効率的なセル設計を実現するためには、地形、植生、都市部、郊外地、建物の侵入などを考慮した電波伝搬モデルの開発が必要不可欠である。建物によるクラッター損失において、高仰角基地局環境では移動局および移動局周辺の建物への入射角がほぼ同じ角度になることから、より高い基地局環境における伝搬損失特性を解明することが重要となる。本稿では有人ヘリコプターを用いた高仰角基地局環境におけるクラッター損失の測定解析を行う。

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．また，ドローンなどの機体に無線機を搭載し，移動通信サービスを提供する，通信プラットフォームが検討されており，実用化に向け，高基地局環境での電波伝搬モデルが必要となる．本稿では，ヘリコプターを用いた上空からの到来波における移動局側電波到来角プロファイルを測定し，その測定結果について述べる．

5Gシステムでは超多素子アンテナを用いたビームフォーミング(BF)技術によりセル内のスループットの向上が図られている。エリア内の全ての場所で一定のスループットを提供するためにはセル境界のスループット改善が必須である。この課題に対し、セル境界のスループットを改善するように、各基地局が連携して各基地局アンテナを最適にBF制御する“基地局間連携BF制御”は有効である。本稿では、各基地局を高度に連携させてBF制御を行うことで、セル全体のスループットを劣化させずにセル境界のスループットを改善する方式を提案し、その適用効果を明らかにする。

近年，事故防止や自動運転支援を目的にした車車間通信の実現に向けた取り組みが行われている．車車間通信は，携帯電話などの移動体通信と異なり，無線基地局を介さずに移動体である各車両が直接通信する．このような車車間の電波伝搬については，測定の困難さもあり，十分に明らかにされていない．
本報告では，車車間通信における電波伝搬解析の一手法として，市街地環境モデリングとレイトレーシング法を用い，実測値を基にしたITUの伝搬モデル等と比較する．

近年，IoTサービスやローカル5Gに代表される自営通信網の普及に伴い，様々なユーザーが無線ネットワークを構築・運用するようになってきている．従来から無線ネットワークのエリア設計には電波伝搬解析が広く活用されているが，自営通信網の導入が検討されるオフィスや工場内等の屋内環境を解析する場合，解析モデルの作成には人手と時間がかかる．そこで，本研究ではレーザースキャナにより計測したオフィスビルの1フロアの3次元構造の点群データから平面モデルを自動で作成するアルゴリズムを検討し，モデルを作成した．また，作成したモデルがレイトレース法による電波伝搬解析へ適用できることを確認した．

近年, あらゆる機器が相互に接続されるIoT (Internet of　things)の普及に伴い, 屋内で利用される家電や設備機器においても無線システム化されてきている. 特に照明や空調などの設備機器においては, 伝搬性能の観点から920MHz 帯が利用されるケースが多く, 接続される親局と共に建材近傍に固定設置される場合がある. 無線システムを利用する際には利用環境毎の伝搬特性の把握が必要になるが, 建材の種類によりその特性が変わるものと推測される.
本稿では, 均一素材のコンクリートを想定して, その電気定数により, 伝搬特性がどのように変化するのかを伝搬シミュレーションにより求めたので報告する. 尚, 伝搬シミュレーションは, FDTD (Finite Difference Time Domain)法とRay tracing (以下, RT)法を用いた．

レイトレーシングはサイトスペシフィック電波伝搬モデルとして広く使われているが、大規模な伝搬環境では計算コストが非常に大きく高速化が重要である。コンピュータグラフィックスにおいてフェイスに対するBVHは広く研究がなされている。一方で、電磁界レイトレーシングでは、光線とエッジ/観測点に対する交差判定に無視できないコストが発生するが、これらに対するBVHにはあまり注意が払われてこなかった。本稿では、エッジや観測点とレイチューブの交差判定に適用可能なBVHを提案する。計算時間は、フェイスのみに適用した場合の63%に対して、エッジと観測点にも適用すると2.8%となり、計算コスト削減に有効であることを示す。

アンテナ近傍に存在する物体のセンシングを，アンテナの特性変化を用いて実現する技術の検討が進められている．この方式の実現可能性を示すことを目的として，人体または紙が近接するアンテナの共振特性をFDTD (Finite Difference Time Domain) 法および実測により示す．

将来の300 GHz帯無線通信システムのアプリケーションの一つとして，KIOSK端末から携帯端末への高速データダウンロードが想定されており，本報告ではシステム検討に必要な干渉電力を見積もるため，端末周囲への漏洩電力を測定した結果を報告する．

電波伝搬解析では電波を光と見立てて，送受信点間に存在する障害物との相互作用・減衰等をシミュレーションするレイトレーシングが広く使われている．レイトレーシングでは，送信点から射出されたレイが受信点に到達するすべてのパスを計算するため一般的にシミュレーションに長い時間を要する．基地局のカバレッジの計算等，信号強度計算の対象となる受信点が3次元空間的に存在する場合，レイトレーシングに要する計算時間はさらに膨大になる．そこで，計算対象の受信点の数を減らし，計算を行わない受信点における信号強度値についてはテンソル補間により推定することで計算時間を短縮する手法について検討を行った．

MIMOアンテナやビームフォーミングアンテナを設計するために時空間伝搬モデルを活用することは重要であり，そのようなモデル構築には実伝搬環境特性を把握する必要がある．そのため，簡易かつ高精度な時空間伝搬測定法が求められている．その中で，我々は合成開口アンテナを用いた測定法を提案している[1]．本稿では，測定比帯域による測定精度への影響を確認する．そのため，シミュレーションより得られた周波数特性データに対し，2種類のアレーウェイトにより得られた到来方向(DOA)スペクトラムの比較を行う．その結果，得られた周波数特性データに対し，中心周波数に設定したアレーウェイトを使用しても，実用上問題とならないことを示す．

複数のアンテナから構成されるシステムにおいてアンテナ間の干渉が問題となることがある．本稿では，2つのアンテナ間に導体壁が配置された系における電磁バンドギャップ（EBG: Electromagnetic Band Gap）構造の設置面積による干渉抑圧特性について検討する．

近年，多数同時接続をサポートする5Gの検討が行われている。ユースケースとして，トンネル内にセンサ等が設置され事故や災害の発生状況をリアルタイムに監視し、安全を確保することが期待される．本稿では，トンネル内におけ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ので報告する．

近年，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．本報告では，多数のIoT 機器の使用が想定される0.9/2.4/5.1 [GHz] 帯において, 屋外から窓を経由して屋内に電波が侵入する際の損失（屋内侵入損）に関する特性を比較した．すでに垂直方向に対するモデルは提案しているが，垂直・水平面を考慮した屋外から屋内への入射角の違いによる，屋内侵入損特性を示す．

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の環境では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端末の利用を想定して，実際に測定した結果をもとに予想される920MHz帯における伝搬損失の推定式を提案する．

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６面体アンテナを用いて，920MHz帯における伝搬特性を評価した. 6面体アンテナで取得した伝搬のデータより最大値の受信面を評価し各測定地点での到来を６方向として解析しその結果，上部から到来する比率が高い事を確認した.

近年注目を集めているCNNを活用した伝搬損失推定モデルは，複雑な関数形および入力パラメータの導出を不要とする．一方で，入力パラメータ導出を必要するが，同じく関数形導出を不要とするNNを活用したモデルも注目されているが，両モデルの推定傾向の違いなどは検証されていない．そこで本稿では，伝搬コンペティションにおけるNNモデルと同様の考え方を用いたCNNモデルを構築し，各々の推定誤差と傾向を比較および検証する．

近年では電波伝搬の分野において，深層学習を伝搬特性推定に適用した事例はいくつかあり，精度の良い推定結果を示している．本研究では，小規模な部屋内を一人の人が移動する単純なシナリオについて，受信電力変動と電力遅延プロファイル（PDP: Power Delay Profile）を深層学習により推定する．深層学習の学習用データにはレイトレース計算結果を使用する．また，別途実施するレイトレース計算結果と比較することで推定結果の妥当性を検証する．

レイトレース法は，対象環境に含まれる面数およびエッジ数の増加とともに，解析時間が増大することが知られている．
本稿では，画像処理技術による解析対象市街地の簡易化で面数およびエッジ数の削減を図り，
レイトレース法の高速化検討と実測結果との比較を行ったので報告する．

近年， VHF帯の電磁波の異常伝搬現象が地震の発生と関連している可能性が報告されている．本研究では，FMラジオ波の受信強度を継続的に観測し，地震に関連する可能性のある異常信号を学習データとして収集し，深層機械学習を用いて解析した．必要となる学習データは，観測者の経験に基づく判断により，地震に関連する異常信号と地震に関連しない正常信号とに区別し，それらのデータをAlexNetを利用して深層学習しネットワークを生成した．これをもとに観測信号について正常か異常かの自動判定が可能であることを示した．さらに異常信号を検知した後に地震が発生している状況を確認した．

次世代移動通信，Internet of Things，コネクテッドカーなど，高速かつ高品質な無線通信環境を実現するには複雑な電波環境の理解が不可欠であり，その実用化においては電波伝搬特性の的確なモデリングが極めて重要である．近年では，目覚ましい発展を遂げている機械学習を活用した電波環境モデリングに関する研究が報告されている．本稿では，複数枚の画像を入力とし，畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を用いて構築した伝搬損失推定モデルとその推定結果について報告する．

円形導波管で給電された回転対称構造からなるフォトニックバンドギャップ(PBG)アンテナが提案されている。本稿では、欠陥部を伝搬する界分布と放射界との関係を、回転対称FDTD法により明らかにする。

開口端面をレンズ化したフォトニックバンドギャップ（PBG）アンテナを提案する．レンズの形状を最適化することで，より広帯域な漏れ波アンテナとして動作することを明らかにする．

9 dBi以上の高利得ビームを放射する特性再生可能アンテナを提案してきた. このとき, 動作帯域幅は約6%であった. 本稿では, 給電素子として回転対称体(BOR)素子を使用し, 広帯域にわたって高利得ビームを放射する特性再生可能アンテナを検討する.

左手系無給電素子を用いると，アンテナの動作周波数近傍においてアンテナ間の相互結合を急峻に低減できる．しかし，動作周波数における放射特性への影響が問題となる．一方，電磁波を制御するマントルクローク技術を用いることで，アンテナ特性を維持できる可能性がある．動作周波数720 MHzのダイポールアンテナに対し，750 MHzにおいて帯域阻止特性が得られるように，表面リアクタンス値が設計されたマントルクロークが報告されている．本稿では，ストリップ導体を用いたマントルクロークアンテナについて検討した．アンテナ長および誘電体厚を調整することで，動作周波数720 MHz，阻止周波数750 MHzのマントルクロークアンテナを設計した．

本論文では，波長より極めて小形の人工磁気導体（AMC：Artificial Magnetic Conductor）を920 MHz帯単一指向性アンテナへ応用した．AMCを集中定数素子による二次元LC回路網で構成することによりAMC全体の大きさを波長の1 / 5から1 / 10に小形化し，このようなサブ波長AMCがアンテナからの電磁波を効果的に同相反射することを示した．基本形アンテナとして試作したアンテナの寸法は，50 mm × 50 mm × 12.8 mmであり，一辺の長さが1 / 6波長以下，高さが約1 / 25波長と小型化・低背化が可能であった．本研究で製作した小形指向性アンテナは波長に比べて極めて小形であるにも関わらず，放射前後比10 dBから15 dBを達成し，RFIDへの応用など情報通信技術の発展に貢献することが期待される．

アンテナの低姿勢化や電波伝搬制御の手段として反射波の位相制御が可能なメタ表面反射板が知られているが，メタ表面は周期構造であるため，十分なユニット数を配置できない場合，設計通りの反射位相とならない場合がある．
本報告では，メタ表面の背面板の縁端に切り欠きを設けることで，端部の影響を改善できることを明らかにする．

高周波帯における電波環境改善方法の一つとして，メタサーフェスを用いた反射器が提案されている．我々は過去の研究において，インターディジタル構造を導入したメタサーフェス反射器を提案した．インターディジタル構造は，等ピッチのマッシュルーム構造を基本構造とするため設計が容易となる特長がある．しかし，180°付近の反射位相が得難い課題があった．今回，マルチビア構造により180°付近の反射位相を実現し，インターディジタル構造との併用で指向性の良い反射特性が得られることを電磁界シミュレーションにより確認したので報告する．

任意形状素子によるリフレクトアレーについて検討を行ってきた．本稿では，ひとつの広帯域なものではカバーできない大きく離れた周波数帯においても所望の特性を得る2帯域共用単層リフレクトアレー素子の設計の素子配置について検討したので報告する．

クロスダイポール素子とパッチ素子を積層した単位セル構造からなる2周波偏波共用リフレクトアレーが提案されている．本リフレクトアレーは，28GHzと39GHzの2周波数において，TE波及びTM波入射時に概ね45°方向に反射するように，電磁界シミュレーションにより設計されている．本稿では，本リフレクトアレーのバイスタティックRCSパターンを測定することで，シミュレーション結果の妥当性を確認した．

本研究ではFSSで特定の周波数帯のみを反射し，それ以外の周波数帯を透過させる帯域阻止型のフィルタを設計する．帯域阻止型の代表的なFSSに正方形ループ型の2次元周期構造があるが，このFSSは阻止できる周波数帯域が狭いという問題がある． そこで本研究では，正方形ループを2層構造にすることで，遮断する周波数帯域を広くすることを目的とする．FSSの設計には等価回路を利用し，遮断する周波数帯は利用機器の多い2.45GHz帯を想定する．特性は2.45GHz付近で透過率を-30dB以下とし，その他の帯域は透過率を0dBから-10dB程度に抑えることを目標とする．

リフレクトアレーアンテナにおける残留収差の周波数特性は球面波で近似できることを示した。本報告では、写像公式を用いることで周波数特性は、一次放射器を前後することで変えられるっことを示す。

リフレクトアレーにおいて、一般的には自由空間でのグレーティングローブを抑えるための共振素子間隔を用いて設計を行っている．一方この条件では不十分だと考え、我々は誘電体内でのグレーティングローブを抑えるための共振素子間隔を用いて設計を行っている．本論文では、この2つの条件を比較し、能率・サイドローブ特性を比較する。

移動体衛星通信用の反射鏡アンテナでは，オフセット反射鏡や軸対称反射鏡が主に用いられている[1][2]．これらのアンテナは，持ち運び時には曲率のある鏡面を分割して収納するため，サイズが大きく，組立/分解に時間を要することが課題である．そこで本稿では，コンパクトな収納性と，短時間での組立/分解を実現する展開式リフレクトアレーを提案する．

膜面展開アンテナ等の膜構造は軽量で高い収納効率と広面積を実現できる．一方で高い平面度を実現するための展開・支持構造が硬く重いため，アンテナ全体としての重量や体積が増加してしまう．低い平面度を許容し柔らかく軽量な展開・支持構造を用いれば，軽量かつ広面積なアンテナを実現できる．しかし平面度の劣化により開口面位相分布が乱れ，指向性利得が低下する．本稿ではこの平面度の劣化を電気的に補償するリフレクトアレーアンテナを検討する．面外変形を与えた素子の反射位相を制御し，変形無しの場合と同程度の指向性利得が得られることを示す．

筆者らは，任意形状素子によるリフレクトアレーについて検討を行ってきた．多くのリフレクトアレーは、素子の共振現象を利用しているため，周波数帯域幅が狭くなってしまうという欠点を持っているが，任意形状の素子を使用することにより、単層構造の広帯域リフレクトアレーを実現している．本稿では、ひとつの広帯域なリフレクトアレーではカバーできない，大きく離れた周波数帯域でも所望の特性を得るための単層リフレクトアレー素子群の設計法を提案する．そして、設計例として、13GHzおよび30GHz帯において必要となる様々な反射位相特性を実現する素子を用いて，2帯域共用リフレクトアレーの設計をし，放射特性の評価も行い，提案する設計手法の有効性を示す．

IoTを用いたサービスの発展に伴い，方向探知アンテナの需要が高まっている.　ヌルを用いた推定は高分解能であるため，古くからループアンテナ等を用いた方向推定に使用される.移相器を用いてヌルを任意方向に形成するヌルステアリングアンテナは高速な方向探知に望まれる.しかし，小型なアレーアンテナは相互結合や端部効果の影響を受け，各素子は本来と異なる振る舞いをする.その結果，ヌル精度は走査角度によって劣化する.本稿では，この問題に対して無給電素子を用いた改善手法を報告する.

間隔制御アレーアンテナは放射素子を一様な振幅で励振し，代わりに素子アンテナの間隔をアレー上で変化させるものである．これにより，励振分布を実効的に振幅制御アレーに合わせ，所望の放射パターンを実現する．これまでに1次元アレーを放射状に2次元配列した場合について，アレー面内における放射パターンを明らかにした．しかし全方向の放射パターンは検討されていない．本稿では，観測面の方位角を変化させつつ，1次元と2次元アレーの放射パターンを解析し比較する．
さらに間隔制御と振幅制御の2次元アレーについてそれぞれの放射パターンを比較することにより，間隔制御アレーアンテナの有効性を検証する．

本稿では、低サイドローブ化されたスーパーゲインアンテナにおける誤差耐性の実験検討結果を報告する。8素子円形アレーアンテナに対し、実験により得られた励振振幅位相誤差を与えたシミュレーションを実施した結果、第１サイドローブレベルが-10dB以下になることを確認した。

広角走査のため方形同軸線路を用いたマイクロストリップアンテナアレー構造は、素子間隔が小さく近接アンテナ間相互結合が-19dB程度となる。本稿では素子間や給電線路間に大きな構造を必要としないアンテナ間減結合表面を用いて、設計周波数で-30dB以下に結合を抑圧した。

　本稿では，2周波共用ディファレンシャルレクテナのためのアレーアンテナの構成について提案し，その実現性をシミュレーションにより検討した．本アレーアンテナは2.45GHzと5.8GHzの2つの周波数で動作し，アンテナ単体に比べて利得が約3dB向上することを確認した．本アンテナは簡易な構成のため大規模アレーの実現に適している．

　製造ライン等にて、微小な異物の混入を検知する装置が必要とされている。レーザー・赤外線・超音波・電波等を用いる方式があり、用途に応じて使い分けられている。
　現在、極めて微小な金属片またはプラスチック等の異物が製品材料に紛れ込んだ場合に発見するため、極めて高い分解能を備えた異物識別用センサが求められている。FMCWレーダーを用いて高分解能を実現するために十分な帯域を使用可能なアンテナを調査した。
　本報告は、40.0 - 80.0 GHz のオクターブバンドをカバーする自己補対アンテナを実現するアンテナへの切り抜き同軸給電構造を提案する。

平面アレーアンテナのための給電回路の一つとして，マイクロストリップ線路とスロット線路からなる両平面給電回路がある．本給電回路の利点として，交差偏波ナ抑制性能および多素子化の容易さが挙げられる．本稿では，葉状ボウタイスロットアンテナと両平面給電回路で構成される広帯域アレーアンテナについて，FDTD法による数値シミュレーションを行った結果を報告する．

軸対称反射鏡アンテナにおいて、既存の主鏡形状を用いた場合に、光路長を一定とする条件で副鏡形状を設計する方法を提案し、既存の鏡面系と同程度の利得が得られ、本設計法の有効性を確認した。

方形開口で，低交差偏波かつ直交偏波でビーム形状の一致するホーンの提案をしてきた．本稿では，グルーブ装荷ホーンの軸長の短縮を図るため，偏波ごとに独立してモードを制御する構造について検討したので報告する．

アンテナを小型化していくと，放射効率や帯域幅などの性能が劣化してしまうので，理論的最大放射効率に近い性能を目指した球ヘリカルアンテナが提案されている．より小型化を進めていくと放射抵抗が小さくマッチング機構の設計が必要となるので，本報告では球ヘリカルアンテナの放射抵抗を球面波展開の近似計算から求めることによって，単純な数式として表現する．結果として得られた近似式では，電流のθ成分とφ成分の比及びアンテナサイズによって放射抵抗が決まる．モーメント法によるシミュレーション結果との比較から，どちらの放射抵抗もアンテナサイズによって増大する傾向を示すことがわかった．

現代の生活に必要不可欠なスマートフォンやタブレットなどの情報端末には，電磁波によってデータの送受信を行っている．しかしながら，電磁波が人体にばく露されると，吸収されたエネルギーによる熱作用で体温上昇などの影響が現れる．そのため，電磁波の安全性を検証する必要があり，安全性の評価には主にSAR(specific absorption rate)が用いられている．SARの測定にはファントム内部の電界の値が必要である.ファントム周辺の電界を計測し,その結果からモーメント法を用いて内部の電界の計算を行う手法がある.[1]この手法の利点は非侵襲に内部の電界の計算を行う事が出来る点である.この手法は平板や球といった簡単なモデルについて有効性は確認されているが,複雑なモデルに関しては有効性が確認されていない.そのため本稿ではより複雑なモデルに関して検討を行った.

現在，電波が用いられている製品は広汎に使用されており，電子機器から漏れた電波による他の電子機器への干渉も懸念されている．このような問題を解決するため，電子機器等で用いられているアンテナの動作の解明や，電子機器が放射する不要電磁波の位置の特定・低減・除去を行う必要がある．測定においてプローブが波源の近傍に近づくことでプローブと波源がカップリングし，実際の電磁波の振る舞いを妨害する恐れがある．そのため，構造内部の電磁界分布を非侵襲で推定する技術が求められている．本研究では，積分方程式を立式してアンテナの放射電界から波源の電流分布を推定することを目的とする．

低周波問題, 伝搬モデリング, レーダーモデリングなど様々な数値電磁界解析においてFDTD法が広く使用されている. FDTD法は, アルゴリズムが単純であり実用的な精度が得られる一方で, 複雑なモデルを扱う場合は膨大な計算が必要となる. これまで, 計算量を削減するために, 自己回帰移動平均(ARMA, autoregressive moving average)モデルを用いて収束値を推定する手法が提案され, 有効性が確認されている. しかし, 遠方界解析では時間－空間の多次元データが必要となることから, ARMAは適用されていない. 本研究では, 二次元ARMAをFDTD法遠方界解析に適用し, 通常のFDTD法との比較を行うことで, 計算コスト, 精度の面から有効性を確認した.

深層学習の手法の一つである畳み込みニューラルネットワーク（Convolutional Neural Network : CNN）は，大量のラベル付きデータを与えることで空間的な相関を持つ特徴量を見つけ出し，データを分類することが可能にする．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法によって深層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深層学習によって設計するという目標へ，CNN 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.

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．本稿では，金属平板間に設置した折り返しモノポールアンテナに対して，金属平板が与える影響について検討する．

内部に折返しダイポールアンテナを設置した2つのスロットを有する金属筐体について検討がなされており，2つの共振が発生しどちらも同様の放射特性が得られることがわかっている．本稿では，スロットを片面のみとし，内部アンテナの位置等の調整によるスロット付き金属筐体の小型化に関する検討を行う．

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)[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，920MHz帯MACKEYの小型化を目的とする．グリッド基板をH文字にすることによって電流経路を長くし，小型化したH型について検討する．

周囲の金属による影響を受けにくい機能的小型アンテナとしてMACKEY(Meta-surface inspired Antenna Chip developed by KIT EOE Labo-ratory)を考案し，自由空間と金属上の両方で動作することを示した．本検討では，給電素子に逆L型アンテナを用いることによって，給電点を一つにした不平衡型MACKEYを提案する．不平衡型にすることによって，従来の平衡系のMACKEYよりも測定時間を短縮することができる．また，RFIDタグやアレー化への応用にも繋がると考えられる．

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．また片側を短絡させたMACKEY S1 typeを考案し，小型化可能なことを示した．本報告では，S1 typeの広帯域化を目的としたS1type Lについて検討を行う．

人体に設置する有指向性の小形アンテナとして電気磁気共振アンテナを扱い，メアンダ状素子による小型化を検討している．アンテナは3つの素子から成り，2本のメアンダ状の電気型無給電素子とループ状の磁気型無給電素子，およびそれらを励振させるための直線状無給電素子で構成した．各素子のパラメータが及ぼすアンテナ特性について解析している．

近年，様々な形状や大きさの金属体を無線で管理するため，小型で金属に取り付け可能なRFIDタグ用アンテナが検討されている．また，金属円筒内に配置されたRFIDタグ用アンテナの放射特性についても検討されている．しかし，金属閉空間かつ金属円柱上部へ設置可能なアンテナに関する検討はない．本稿では，自動車のオイルタンク内で用いる消耗部品をRFIDシステムで管理することを想定し，金属円筒内に設置された容量装荷モノポールアンテナの放射特性について検討した．

低姿勢で垂直偏波・無指向性の放射パターンを有するアンテナとして，容量装荷モノポールアンテナが広く使用されている．本稿では，容量装荷モノポールアンテナをヘルメットアンテナに適用することで，垂直偏波で無指向性の放射パターンを有するVHF帯のヘルメットアンテナについて検討した．さらに，スリットを装荷し，縁を短絡することで頭部方向への放射の低減を検討したので報告する．

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．折返し構造ボウタイアンテナは，地板上に設置し，給電部の形状を変更することで，50 の給電線路に整合させることが可能である．また，折返し構造ボウタイアンテナに水平なスリットを装荷するとで，アンテナの小型化が可能である．本稿では，折返し構造ボウタイアンテナに装荷するスリット形状を変更することによる，更なる小型化及び広帯域化について検討する．

アンテナの小型化に伴う放射効率低下や狭帯域化を改善するために，特性モード解析(Characteristics Mode Analysis)による金属筐体の特性モード励振法が検討されている．筐体上の所望の電流分布を励振する励振素子としては逆Fアンテナが採用されている．本稿では，直方導体上に折返しダイポールアンテナを配置したときの放射特性を検討する．直方導体上にて折返しダイポールを折曲げたとき，放射パターンが変化して直方導体からの放射が主となることが解析結果から得られた．また，放射効率は無限地板上から48%改善した．特性モード解析の結果より，アンテナを折曲げたときに直方導体が持つ特性モードが強く励振され，直方導体が放射器として働いていると考えられる．

近年の電子決済の普及に伴いNFC(Near field communication)が携帯端末に広く搭載されている．一方端末の小形かつ高機能化に伴い部品の小型化が求められており，NFC用小形アンテナとしてソレノイドアンテナが開発されている．しかしこのアンテナを携帯端末に内蔵してNFCで広く用いられるループアンテナにかざす場合，ソレノイドがループ面に平行になるため伝送特性が劣化する．本報告では，小形ソレノイドをループアンテナの線路の直下に直交に配置することにより，ループ面に平行に配置してかざした場合でも伝送特性を改善できることを有限要素法解析により示す．

これまでの発表では，電流源と磁流源を組み合わせることでバックローブの抑圧が可能な小形円偏波アンテナに関して述べた．本発表では，提案手法を2周波に拡張した小形円偏波アンテナの検討結果について述べる．

近年，Massive MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）が次世代通信の要素技術として検討されており，アンテナの素子間相互結合の低減 (以下，デカップリングと呼ぶ) が重要となっている．デカップリングには，ブリッジ素子や回路素子を用いた手法が提案されている．本稿では，より多くのアンテナ素子に対応できるようにアンテナ素子の寸法を変更せず，無給電素子のみの調整によるデカップリング手法を提案した．また特性モード解析を用いて定量的に考察した．

近年、IoTを想定した多元接続が規格化され、その普及が進んできている。IoTのセンサーデバイス用のアンテナとして、金属上へのアンテナ設置を目的としたAMC (Artificial Magnetic Conductor) を放射体とした低背な小形アンテナを提案してきた。一方、センサーデバイスを近接配置させる状況では、アンテナ素子間相互結合の低減が課題となる。本報告では、提案したAMCアンテナの素子間相互結合と相関係数について検討を行う。

2素子モノポールアンテナ間の結合低減の設計手法に偶奇モード解析を取り入れることで，集中定数部品を用いなくても整合条件が得られる低結合アンテナの構造を求める．偶モード解析により整合に必要なアンテナ長を求めた後，奇モード解析によりbridge line接続の構造を求めることで，アンテナ間の低結合化のための構造検討と，整合を確保するための構造を独立して設計可能である．

著者らは，導波管スロットアレーアンテナの並列給電回路におけるH面T分岐の形状最適化手法を提案した。この研究は350 GHz帯で設計しており、エッチング精度の高いシリコンウエハを用いた製作を想定していた。本稿では他の周波数帯への適応を目的として、60GHz帯導波管スロットアレーにおけるH面T分岐の広帯域化設計を行った。この周波数帯では従来の銅板エッチングを用いているため、エッチング精度を考慮して形状を調整する必要がある。管幅の長さを変化させて形状を最適化した結果、管幅3.0 mm のときに比帯域24.3%を実現した。従来構造よりも比帯域が6.6%広がった。

本稿では，短絡終端方形導波管広壁上直線スロットより，2層の縮退分離型六角形スロット層を励振させ，最後に円形スロット層で4素子に電力を分配して円偏波を放射させる構造を60GHz帯において設計した．縮退分離型六角形断面の導波管構造で円偏波を放射させた場合，（直交する2モードの位相定数の差）×（導波管長）が位相量の差となるため，広帯域の軸比を得るためには，導波管長を大きくしなければならない．本稿では，六角形スロットを2層用いて，高さの小さい素子で広帯域の軸比を得たことを報告する．結果，軸比が3.0以下の帯域は，56.9―64.2GHz（比帯域12.1％），VSWRが2.0以下の帯域は，58.0―63.6GHz (比帯域9.2%)が得た．

管軸方向に垂直なスロットを導波管狭壁に設けた導波管狭壁スロットでは，従来，スロット近傍にワイヤやア
イリスを設ける構造がとられるが，製造性に課題がある．筆者らは，製造性向上のため，基板上に形成したダイ
ポール状寄生素子を用いてスロットを励振する方法を提案している．本稿では，本提案スロットを複数配列し，ス
ロットアレーとしての実現性を検証した結果について示す．

レーダ分野や通信分野の高性能化に伴い，高効率かつ低サイドローブ，低交差偏波特性を持つ二重偏波のフェーズ
ドアレーアンテナが求められている．筆者らは，それらの特性を有するアンテナとして，樹脂導波管スロットアレー
アンテナを開発しており，高性能かつ軽量，低コストを目指している．本アンテナは複数のアンテナユニットを配列することで構成される．アンテナユニットの間には隙間が存在し，水平偏波アンテナにおいて，隙間から電波が再放射されためサイドローブレベルが上昇するという課題がある．本稿では，チョーク構造を利用して隙間からの再放射を抑圧する検討について報告する．

　従来の導波管スロットアレーに比べて，低コスト・軽量な射出成型による直交二偏波樹脂導波管スロットアレーを開発している．樹脂導波管は，金属導波管より熱収縮が大きいため，歪みによる電気特性の劣化が顕著になる．本稿では，樹脂導波管の歪みで生じる間隙からの再放射によるパターン劣化を低減する樹脂導波管底面構造を提案する．目標サイドローブレベル-30 dB以下の直交二偏波樹脂導波管スロットアレーの垂直偏波アンテナに提案構造を適用し，本構造の有効性を示す．

筆者らは，高次モードを抑圧するためにフィルタを装荷し，水平面前方方向における利得の安定化を図った低周波帯（MF～VHF帯）向け4周波共用分岐モノポールアンテナを提案している．本稿では，提案アンテナの有効性及び設計の妥当性を確認するため，スケールモデルの解析と測定を行い，解析値と測定値を比較した結果を報告する．

筆者らは，低放射効率のVHF帯小形ループアンテナを人体に近接設置することで周囲物体からの電波の反射の影響を低減し，かつ，可変整合回路を適応的に制御して人体を含む周囲物体の影響を低減した非接触心拍センサを提案してきたが，心臓の拍動位置とアンテナ位置がずれると心拍検知精度が大幅に低下する問題があった．本発表では，検知範囲拡大を目的とした，アンテナ素子形状および給電方法の基礎検討結果を報告する．

本研究では，地中に埋めた無線センサノード用の 920MHz帯軸モードヘリカルアンテナを設計し，まず自由空間と地中における放射特性について，解析を行い比較した．地中でのアンテナの放射特性から，自由空間に比べて地上方向への放射が全体的に弱くなり，放射が大きく減少する角度が複数現れた．その結果を基に，アンテナの地導体板に壁を加えて誘電体内に設置した．得られた放射特性を見ると，地上方向へほぼ一様に放射され，放射量も大きくなった．本アンテナは，地中内部で環境データを測定するようなセンサを無線ネットワークに接続する際に役立ち，センサと一括で地中に設置することで，農作業を妨げることなく測定が可能となる．

新幹線用の架線電圧検知／無線通信共用アンテナは， 車両の屋根から突起しているため騒音源となっており，低騒音化が要求されている．低騒音化のためには低背化が有効である．低背化に適したアンテナ構成として，放射導体の先端を切り欠いた逆Fアンテナを提案し，その有効性を計算により確認した結果を報告する．

本報告では，ウェアラブルデバイスのアンテナに適した基板材料を用いてデュアルバンドで動作するアンテナを設計し，作製，および測定を行っている．本報告で取り扱うアンテナは，動作周波数として，特定小電力無線に割り当たられた920 MHz帯、ならびにGPS帯として使用されている1575 MHzの2つの周波数帯を選択したデュアルバンド板状逆Fアンテナである．シミュレーションソフトを使用して設計し，実際にシリコンゴムシートを用いてアンテナを作製している．そして，反射特性，および放射パターンを測定し，シミュレーション結果と比較して，2つの周波数帯において動作することを確認している．

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）については、種々の研究が成されている[1][2]。また、この周波数制御MSAの小型化を目的として、片側短絡によるリング形素子の小型化が検討されている[3][5]。そこで、本稿ではバラクタ装荷平面アンテナの更なる小型化を目的として、MSA素子とLプローブを折り曲げ構造としたバラクタ装荷片側短絡MSAにつき実験により検討を加えたので、ここに報告する。

マイクロストリップアンテナ（MSA）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。Lプローブにより給電される多リング形MSAはマルチバンド特性を有するMSAとして良好な特性を示す 。このLプローブ給電リング形MSAに中心周波数の約0.1波長程度の厚さを有する誘電体基板を用いると広帯域特性が得られ、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。さらに、2個のLプローブを直交する位置に配置すると直交偏波共用化が可能となり、放射素子中央にビアを装荷することにより2ポート間のアイソレーション特性を改善することが可能である。本稿では、このポート間のアイソレーション特性を改善した直交偏波共用2周波広帯域MSAを素子配列した場合の素子間相互結合について述べる。

導電性繊維を用いて形成する電磁結合給電型マイクロストリップパッチアンテナの放射素子について, 電流方向にのみ刺繍形成することで約75% 導電性繊維を削減しても放射特性への影響が少ないことを明らかにした. 本報告では, 最適な刺繍量削減検討のため同アンテナの放射素子及び地板について, FDTD 法を用い導電率を変更し計算を行うことで, 隣接する導電性繊維の接続必要性の検討を行ったため報告する.

近年, 衣類に装着して使用されることを想定したウェアラブルデバイスの構成素材として導電性繊維が注目されている. また, 導電性繊維で形成されたテキスタイルアンテナとして, 電磁結合給電型マイクロストリップパッチアンテナが研究されている. テキスタイルアンテナでは, 柔軟性やコスト面から刺繍量を削減することが望まれており, マイクロストリップパッチアンテナの地板刺繍量を削減し, 全体で約65%削減したモデルが提案されている. 本報告では, 地板刺繍量削減モデルを模擬した構造をFDTD 法を用いて解析し, 計算面から反射特性評価を行った.

導波管の管軸に対して垂直な偏波を放射するスロットアレーを構成するため、方形導波管の狭壁面上に管軸に対して平行なスロットを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。これに対して、1管内波長間隔で配列された方形導波管の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。その構成法を用いた3素子定在波励振アレーアンテナは、グレーティングローブが抑制された良好な放射パターンを示すことが報告されている。そこで、本稿ではこの構成法を用いた進行波励振アレーアンテナの設計について検討を加えたので、ここに報告する。

マイクロストリップアンテナ(MSA)の近傍に置かれた金属ポストが放射特性に与える影響についての検討を以前に行った.
その報告ではE面における調査を中心に行い報告した.
本報告ではH面における金属ポストの影響について述べる.

移動体衛星通信において，将来的にミリ波帯電子走査アレーアンテナの利用が計画されている．素子アンテナ方式の候補としてキャビティ付きパッチアンテナが挙げられるが，大規模アレーを構成した場合，製造工数が増大するだけでなく，波長に対する基板固定用のねじの大きさが無視できず，広角ビーム走査時にアンテナ特性が劣化するという課題があった．これに対し，筆者らは，アンテナ構成要素をはんだ接合により一体化することで，ねじ止めを不要としたアンテナ素子を提案している．本稿では，当該アンテナを試作・評価した結果を報告する．

直交直線偏波共用パッチアンテナは4点給電することでポート間アイソレーションおよび交さ偏波識別度を向上できるが，給電回路が大きいためアレー化すると素子間隔が広くなるという欠点がある．本稿では，2入力・4出力の小型な6ポート電力分配器を用いて給電した小型な直交直線偏波共用パッチアンテナの設計結果を示す．

本報告では，920 MHz帯環状パッチ円偏波アンテナを設計・解析および作製した．このアンテナは，FR-4基板上の円形パッチ導体から同心円状に導体を取り去ってリング状にしたものを放射導体とし，設けたスリットにより円偏波が放射される．測定結果として，反射係数及び軸比を示し，作製したアンテナは960 MHz ~ 975 MHzの範囲で左旋円偏波が放射されることを確認した．また，有限要素法に基づくシミュレーション結果と比較すると，作製したアンテナの動作帯域は30 MHz ~ 40 MHz程高いことが分かった．本アンテナは円環内部に導体突起物が存在するような応用を念頭に置いている．

2巻先端開放ループアンテナ（Haloアンテナ）は，1波長方形ループアンテナを円筒状に折り曲げたもので，水平偏波で無指向性の特性を有する．このHaloアンテナの鉛直方向に2個の無給電素子を装荷することで，細径で広帯域のアンテナが報告されている．ここでは，4個の無給電素子を装荷することで，アンテナ素子径の更なる細径化について検討する．

移動通信の基地局において，FDD-LTEとTDD-NRを周波数共用する場合，相互変調歪み (PIM:Passive Inter Modulation ) が発生し，上り受信レベルを劣化させることから，微弱なレベルのPIM測定が必要となる．そこで，エラーベクトル振幅(EVM: Error Vector Magnitude)測定値からPIMを検出する手法が提案されているが，微弱なPIMを測定する際に，参照信号源である信号発生器や測定器の内部で生じる波形歪みが深刻な誤差を生じるという課題があった。本検討では、上記の波形歪みを補正する方法を提案し，検証試験を行う．

無線通信システムの高速化，高品質化に伴って，MIMOやダイバーシチを適用するために，相互結合の低い複数のアンテナ素子を小さい領域に配置する技術への要求が高まっている．また，複数の周波数帯への対応も求められており，2素子アンテナ用の2周波低結合化方法が検討されているが，任意の2素子アンテナに適用できない，伝送線路を組み合わせているため回路サイズが大きいという課題があった．ここでは，任意の2素子アンテナに適用可能な，集中定数素子のみから構成された2周波共用減結合回路を提案し，計算により有効性を確認した結果を示す．

従来の2面ハイブリッド結合器の結合領域断面形状に2次元の任意形状を適用し、結合領域内における伝搬するモードを制御することによって、現在の２面ハイブリッド結合器の比帯域は 7.2%になった。本報告は、2面ハイブリッド結合器の結合領域を二つの領域に分割し、主に用いる伝搬モードが現在の帯域より高い周波側における結合量を向上させ、高次側に第２の帯域を設計する方法を提案し、設計した結果を示す。

A dipole array as the parasitic element, as shown in Fig. 1 is targeted in the antenna design. The data of the elements are set by the simulation. An electromagnetic field analysis software can analyze the effect of the design of dipole elements (parasitic elements) on the radiation characteristics. We select Bayesian optimization with a small amount of data in the Gaussian process (GP) part. The learning data created by the simulator and the Bayesian optimization and simulation are alternately used for optimization.

In this paper, design of a beam switchable self-oscillating active integrated array antenna(AIAA) is proposed for X-band applications. The proposed AIAA consists of four linearly polarized microstrip antenna elements, a dual-feed network using two planar magic-Ts, two single-pole single-throw (SPST) switches and a Gunn oscillator. The proposed antenna can switch beam between sum and difference pattern by using SPST switches.

In the fifth-generation (5G) wireless communications, the frequency band is divided into Sub6 and millimeter wave bands. Compared with millimeter wave, sub6 has some advantages such as wide coverage, and low cost. It is a challenge to develop the antennas for sub6 base stations, which are wide-band, high gain and compact. In this report, a series fed dual-polarized omni base station antenna with a compact size is presented. By implementing 3 planar antenna arrays in 3 sectional directions, omni radiation pattern in horizontal plane is obtained.

Patch antenna is one of the most common directional antennas in wireless communications. Moreover, the performance of patch antennas can be varied in accordance with the combination of reflectors and directors. However, as we know the dielectric substrate and the presence of ground plane affect the antenna performance and resonant frequency is shifted. In this report, we introduce two-pairs slots to embed into the ground plane for improving the antenna performance, the simulated results are presented and discussed.

In this paper, the eigenmode analysis is conducted on a triple-layer 2×2-element slot antenna. By applying Galerkin’s method of moments, the solution of the antenna characteristic is acquired faster than in a commercial electromagnetic software. Combined with a genetic algorithm, the dimension of the model is optimized and a wide refection bandwidth is obtained.

Near-field communication using a radial line slot array (RLSA) antenna is presented in [1]. The antennas suffer from the reduction in transmission power due to the multiple reflection in near-field region [2]. This study investigates the effect of RLSA antenna rotation on its transmission characteristics

To increase the transmission rate, various multiplexing techniques such as MIMO using millimeter-wave are being widely researched as well as two-dimensional rectangular-coordinate orthogonal multiplexing (ROM) antenna system for non-far region communication. Transmission enhancement for a given propagation distance by excitation optimization was proposed. However, the system was analyzed by replacing the array elements with infinitesimal small dipoles, and the effect of the mutual coupling among these dipoles was not considered. This paper presents a new method to get the best excitation distribution by using the scattering parameters including the mutual coupling.

電波監視等に用いる広帯域・高利得のパラボラアンテナを実現するために，周波数変化に対するビーム幅変化の少ない一次放射器が必要になる．先に，広帯域な入力インピ－ダンス特性を有するテーパスロットアンテナを幅広構造とすることで，ビーム幅変化を緩和できることを示した．今回，実験により良好な結果が得られたので報告する．

ニュートン・ラフソン法を用いた3次元到来波方向の推定方法について検討している．本研究では複数の波源が存在する際の推定方法について検討したので報告する．

我々は，大容量無線伝送を実現する手段として，電磁界の軌道角運動量（OAM：Orbital Angular Momentum）による多重無線伝送方式の検討を行い，これまで円形アレーアンテナを用いたミリ波におけるOAMモード多重無線伝送の開発を行ってきた．今回，D帯におけるOAMモード・偏波多重無線屋外伝送実験で256QAMの16多重による100m伝送を実現したので報告する．

次世代移動通信ではより大容量の通信を可能となる300GHzまでの活用が想定されている．筆者らはこれまでに屋根越え伝搬環境で広く使われているWalfisch-Ikegamiモデルの周波数拡張について取り組んできた．本報告では．WIモデルやWalfisch-Bertoniモデルを周波数拡張する際に問題となる距離適用時の課題を解決するモデルについて報告する．

5Gでは，従来と同様に，6GHz以下の電波が利用される．移動通信システムのエリア設計には、多様な環境をカバーするパスロスモデルが必要である．マクロセル環境において，高精度にパスロス推定を行うためには，基準となる市街地用モデルに建物占有率を用いた補正式を適用する手法が有効である．本稿では，5Gにおけるマクロセル環境用の一般的なモデルであるITU-R M. 2412のベースであるITU-R M. 2135記載のパスロスモデルに対する建物占有面積率を用いた補正式について，測定データをもとに検討した．

OTA評価装置を用いて車載アンテナの性能評価を行うには市街地における伝搬環境をエミュレータに実装する必要がある．本研究では，市街地をモデル化して電波伝搬シミュレーションを行い，必要な到来波特性を導出し，MIMO伝送容量解析を行った．

少ない散乱体をランダム配置することによってチャネル応答行列をフルランクにし，計算時間を大幅に短縮できるモンテカルロ解析法が提案されている．しかし提案法は伝搬環境に応じたパス数を設定することができなかった．本論文では，乱数の相関制御によるパス数の設定方法について述べる．

マルチユーザMIMO通信の下り回線の線形制御技術として，BD(Block Diagonalization)法及びブロック最大SNR(BMSN:Block Maximum Signal-to-Noise ration)法が提案されている．本研究では，これらのブロックビームフォーミング機能をもつ線形制御法に対する素子指向性の影響を検討する．

衛星4K,8K放送の実用化に伴い,地上波放送による4K,8K放送が検討されている．地上波4K,8K放送の実現に向けて,MIMO伝送と偏波の直交性を用いた偏波MIMO伝送の導入が検討されている.しかし,偏波MIMOは見通し外環境で伝送品質が低下する.そこで,中継器を用いて伝送特性を改善する図1のような偏波MIMOギャップフィラーが検討されている.
本報告では中継器から再送信を行う際の,効率的な指向性について検討する.

著者らは移相器による送受積時間変調アレーアンテナを提案している．これは送信側と受信側で協調して各素子アンテナに与える位相分布を時分割で切り替え，時間平均により等価的に振幅制御を実現する技術である．本報告では，位相切替の効率化方法を提案する．

本報告では位相再構成法を行う際の位相分布の初期解を適切に設定することで，極近傍界の振幅分布を用いて高利得ビームチルトアンテナの遠方界が推定できることを示す．

市街地伝搬環境での ITS通信におけるアダプティブアレーの効果評価をした. その結果, 見通し内(LoS)伝搬環境と見通し外(NLoS)伝搬環境のいずれにおいても，干渉端末数が素子数-1(アレーの自由度)未満であるときに安定して通信が行えることが確認できた．一方で, アレーの自由度を超えると，LoSよりもNLoSのSINRの方が高くなるということが確認できた．

近年広く利用されているスイッチング電源にはスイッチングノイズと呼ばれる人工雑音を発生させる性質があり，この人工雑音が様々なワイヤレス通信システムに干渉する可能性が懸念されている．この人工雑音を抑圧する手法として周波数シフトを用いた抑圧システムが提案されているが，所望信号が1波の場合のみ抑圧効果が確認されている．そこで本報告では複数のAM信号が到来する環境における抑圧システムの効果を確認する．

地上の携帯端末と直接通信する成層圏プラットフォーム(HAPS: High-Altitude Platform Station)において、十分な通信容量を確保するためにはサービスエリア内を複数セルで構成するマルチセル構成が必要である。ソーラープレーン等の無人航空機を用いたHAPSでは上空での旋回飛行により、地上に形成される複数セル(フットプリント(FP))が変動し多数の端末がハンドオーバを起こすことが課題である。この課題に対し筆者等はシリンダ型多素子アクティブフェーズドアレイアンテナを用いたFP固定制御方式を提案している。
本稿では上記提案方式の有効性を確認するため、提案方式の試作装置開発を行った。また、試作装置を用いた基礎実験評価結果よりFP固定制御が実装置で実現できることを示す。

筆者らは先に短時間で簡易的にアクティブフェーズドアレーアンテナ(以下、APAA)を校正する手法として、送受信系を利用した自己校正法を検討した。しかしながら、本自己校正法で素子間相互結合を取得する際の基準とする参照素子の校正ができないことや校正精度の改善が課題であった。 本稿では、APAAの自己校正法に関して素子間相互結合を取得する際の参照素子を複数回切り替えてそれぞれの校正値を算出し、これらの校正値を平均化した値で校正を行うことで上記課題を改善した結果を示す。

車両・産業機械内端末の電源配線レス化に向け，寄生アンテナ(Px)の負荷制御により金属筐体内の共振状態を変化させ，送受電アンテナ(Tx/Rx)間の伝達特性を改善する空洞共振無線電力伝送法(CRWPT)が提案されている．ただし従来法は，負荷最適化にRxの受信電力やSパラメータの情報を必要とし，端末が電池切れの場合，これらの情報をフィードバック不能となり適用不可となる．そこで著者らは，Rxフィードバック不要なCRWPTを提案し，その伝達特性改善効果を電磁界解析により明らかとしている．本論文では，提案法の有効性を実験的に評価した結果について報告する．

無線機からの到来波を受信し，その到来方向と電界強度を推定するためには，到来波と受信アンテナの偏波を一致させる必要がある．偏波が異なっている場合は，到来波の一部電力のみを受信することになり，受信地点の電界強度を正確に知ることが困難となる．このため，到来波の偏波が未知である場合は，直交する3偏波を受信可能なアンテナを用いる必要がある．偏波の異なる複数本のアンテナを用いる方法もあるが，同一地点に複数のアンテナを設置することは困難である．本稿では，偏波の直交する3本のアンテナを同心円上に並べたアンテナシステムを用い，各アンテナが同一位置の時の受信データを加算することにより3偏波の電力を受信することが可能となることを実証した．

本研究室では2次元クラスター伝搬環境をOTA装置で実現するための散乱体配置について検討してきた．本論文では3次元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する．

著者らは，電池切れ端末への高効率マイクロ波電力伝送に向け，送受電機間の受動伝搬路推定法を提案している．本手法では，入射電力に対し，レクテナの反射係数が非線形に変化することを利用し，送信電力を変化させたときにレクテナで生じる散乱波の変化を観測することにより伝搬路を推定する．これによりレクテナにおいてチャネル推定のための能動的な処理及び特別なシステムを必要としない伝搬路推定が可能となる．本報告では，電波伝搬路を模擬した有線接続評価系を用い，提案法の有効性を実験的に評価した結果を示す．実験結果から，提案法適用時，約96 %の推定精度を達成し，提案法の有効性を確認した．

アンテナのPIM評価手法として，非接触PIM測定が提案されている．この手法を用いることにより，簡易なアレーアンテナ内のPIM源の位置特定手法の実現が期待できる．本稿ではT型分配器を使用した2素子のアレーアンテナをモデルとして，非接触PIM測定における観測PIMレベルの計算を行い，PIM源の位置推定に関して評価を行った．

農業における土壌や木の幹の水分量等は，生産品に大きな影響を与える重要な要素である．また水分量の変化に伴い誘電率も変化するため，農業における誘電率測定には大きな意味がある．本検討では，可変負荷付き無給電アンテナ（タグアンテナ）を測定対象に装荷することで，複素誘電率を遠隔で推定する方法について提案する．数値解析により，誘電率実部と誘電正接それぞれで定義した複素誘電率を推定した．結果として送信電力比－120 dBの雑音を与えた場合，誘電率実部と誘電正接とも平均推定誤差率5 %以下で推定が可能であることを示した．

海中疑似スケールモデルを用いて，実験的に海中動作ループアンテナ間の伝送特性に関する基礎的な検討を行った．シールデッドループアンテナを利用した際の問題点，すなわち，実験系に生じる不平衡電流による影響について，1) 時間領域ゲーティング機能を利用し，多重反射の影響を取り除く, 2) 配線同軸ケーブルにフェライトをビーズ状に取り付けることにより確認した．直接波領域では不平衡電流の影響は観測されなかったが，ラテラル波領域ではその影響が観測された．不平衡電流の影響の有無で10dB程度のレベル差が生じること，この影響は1), 2)の手法で低減できることを確認した．

長尺水槽（幅：1200 mm）に満たされた組織等価液剤（0.074 mol/l食塩水）において，基準アンテナであるダイポールアンテナを対向させ，伝送特性および送信アンテナ係数の距離特性を測定した．不平衡電流電流による大きな寄与は見られないが，純粋に入射波のみで構成された距離特性ではなかった．今後，入射波以外の要因を分析するとともに，送信アンテナ係数を用いた電界プローブの修正を検討する．

近年，電波センサを用いた屋内位置推定に関する研究が盛んに行われている．しかし，電波の利用需要が急速に増加しており，割り当て可能な周波数が枯渇しつつある．この問題の解決策として，一般的なレーダのように自ら電波を放射する必要の無い，既存の電波源を利用するパッシブレーダに着目した．このレーダは特別な周波数の割り当て及び無線局免許の申請が不要であるといった利点を持つ．本稿では，無線LANを用いたパッシブマルチスタティックレーダの実験データに対してスパース再構成による距離推定を行い，複数の距離推定結果から求めた人物の屋内位置推定結果について報告する．

近年，ドローンの利用増加に伴い重要施設への侵入検知技術が求められている．著者らは，小型無人航空機の運用に関わっていない第三者が，機体とオペレータ間のテレメトリ通信波を受信して到来時間差より機体の位置を推定する手法について検討した．市販のマルチコプタを用い電波無響室内において到来波を測定し，位置を推定できることを明らかにした．

本報告ではV-matrixを用いた屋内位置推定法を提案した．提案法により，得られた推定誤差平均値が0.84 mとなり，等間隔配置の場合と比較して推定誤差平均値が1.58 m改善することを明らかにした．

近年，ミリ波レーダを用いたセキュリティシステムが期待されている．既存のシステムでは，危険物の高精度イメージングのために，合成開口レーダ(SAR)方式が一般に用いられる．SAR方式は，大量の送受信アンテナ数が必要，または，少ないアンテナ数で機械走査が必要，という課題がある．本稿では，少ないアンテナ数で機械走査が不要な方式として，Khatri-Rao(KR)積拡張アレー処理を利用するMIMOレーダ方式を検討し，シミュレーションによりSAR方式とイメージング精度の比較を行った．

筆者らの研究グループではPassive アレーにおける仮想アレー技術をMIMO アレーに拡張し，少ない素子数でより大規模な仮想アレーの実現を可能とするMIMO仮想アレー手法を提案し，最小冗長アレー(MRA)を用いることにより飛躍的に仮想素子数を増加できることを示した．従来の検討は，1次元リニアアレーであったが，人物等のより詳細なイメージングでは2次元平面アレーによる3次元推定が望まれる．本稿では等間隔2次元平面アレーを実現する不等間隔2次元MIMO アレーの素子配置を提案し，その有効性を示す．

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．また，2次元以上のプロファイル推定を行う場合，CSのアルゴリズムは，一般に1次元に次元を下げて(ベクトル化して)推定を行う．そのため，計算時間が膨大となってしまう． 本稿では，CSのアルゴリズムであるISTA(Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm)，FISTA(Fast ISTA)において，DOAとTOAを2次元のマトリックスで同時推定するアルゴリズムを提案する．提案法において，DOAはTOAに比べ推定成功率の高いエリアが広いこと確認した。

観測空間にスパース性を仮定し線形式の求解を行うスパース再構成は様々な信号処理に利用されている．特にL1 ノルム再構成に基づくスパース再構成法の一種であるISTA(Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm)，およびその派生アルゴリズム群は高い汎用性と実装の簡便性から大きな注目を集めている．ISTA による再構成は正則化パラメータによって再構成結果が左右され，正則化パラメータを大きくすれば解のスパース度が高くなり，反対に小さくすれば最小自乗解に近づく．そのため適切なパラメータを用いて再構成を行うことで高精度かつスパースな解を得ることができる．しかし最適なパラメータは問題によって異なるため，その探索は大きな負担となっており，また不適切なパラメータを用いた場合は推定性能が大幅に劣化する．
本稿では複素ガウス分布に従う付加雑音，すなわちAWGN(Additive White Gaussian Noise)環境下の観測信号を想定しISTAの正則化パラメータの最適値について考察する．

本報告ではマイクロ波生体センサ実現に必要となる人数推定法の実現を目的として、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)レーダにおける雑音電力を用いた対象数推定法を提案し，実験によりその有効性を検証する．本手法では無人状態の雑音特性を用い，MUSIC(MUltiple Signal　Classification)法で設定する到来波数を決定するし，得られたMUSICスペクトル図における虚像成分を排除し，極大数を数えることにより人数を推定する．屋内環境において 4×4MIMOレーダを用いて実験を行い，被験者数が1～3人の場合 において平均64.4％の正答率で正しい被験者数を推定できることを明らかにした．

第5世代移動通信方で用いられるSHF波帯では，伝搬特性がi.i.d.レイリーフェージングとは大きく異なり，Massive MIMOの伝送レート評価のためには厳密なクラスタ数の把握が必要である．そこで実環境に即した伝搬モデルを提案したが，クラスタ数の評価は十分ではなかった．これまで，SHF帯におけるクラスタス数が2から3個程度であることを示した．本報告ではIterative Shrinkage-Thresholding Algorithm (ISTA) を用い，シミュレーションと実測によるクラスタの数推定と，クラスタ数推定に必要な受信アンテナ数を明らかにする．

携帯電話・無線LAN等の1次システムが使用していない帯域を2次利用するため，1次システムからの信号波源の位置を無人飛行機で推定する手法が検討されている．本稿では，圧縮センシングの中でL1ノルムを利用した ISTAによる到来方向推定法を用いて，周辺の建物高よりも高い場所に配置された無人飛行機から信号波源の位置推定を行う手法を提案する．提案法に対し，レイトレースを用いたシミュレーションにより．無人飛行機の高度とアレー素子数の違いによる波源推定精度を明らかにする

近年，一人暮らしの高齢者数の増加に伴い，様々な高齢者の見守りシステムの研究や開発が行われている．見守りシステムの一環としてMIMO (Multiple-Input Multiple-Output)レーダを部屋の複数個所に配置し，連携させることで生体位置推定精度の向上を図る手法が提案されている．しかし，同文献で用いられているMUSIC (MUltiple SIgnal Classification)法は高精度に位置を推定することが可能であるが事前に人数(到来波数)情報が必須である．本報告では，複数局協調型MIMOレーダに適した，重み付け固有ベクトルを用いた位置推定法を提案する．実験結果より，固有ベクトル番号に対応した重みづけを行うことにより複数人時に位置推定精度が大きく向上することを確認した．

近年，見守りシステムやホームセキュリティシステムに電波を用いたセンシング技術が注目されている．これらは人間の動作を認識することが求められ，現在多くの研究で検証されている．本稿では，ミリ波レーダを用いた畳み込みニューラルネットワーク(CNN)による人間動作の分類について検討する．筆者らは，屋内で10種類の人間動作の観測実験を行い，時間-ドップラ周波数，時間-レンジ，レンジ-ドップラ周波数の3つの2次元領域を用いて各動作の特性を確認した．また，CNNを用いた各動作の分類結果から，ミリ波レーダを用いたCNNによる動作認識の有効性を評価した．10種類の動作として本稿では，椅子に座る，椅子から立つ，しゃがむ，立ち上がる，物を拾う，手を挙げる，手を下げる，転倒，歩く，走るを取り上げる．

完全自動運転実現までは，依然として人間の介入が必要であるため，運転がシステムから人に引き継がれる際に運転手が安全に運転できる状態であるか監視する必要がある．運転手の監視法として電波を用いたバイタルセンシングが検討されているが，走行時は車体の振動などの外乱が存在し，非接触で観測することは困難である．本報告では，MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) レーダにおいて，レイリー商を用いて生体信号が含まれる周波数成分を強調させることで，心拍推定精度を向上させる方法について述べ，実験に基づく評価結果を示す．結果は，走行時に呼吸成分高調波が含まれる帯域を含めて解析することで心拍推定精度を改善できた．

脈波は動脈に沿って伝搬する弾性波であり，その伝搬速度は動脈硬化や高血圧などの疾患と関係するため，長期連続的なモニタリングが望ましい．著者らは，ミリ波帯の12チャネルMIMO (Multiple-Input and Multiple-Output)アレーレーダを用いて人体の複数部位を同時に計測するシステムを提案してきた．本稿ではビームフォーマ法によってレーダで計測された脈波による皮膚変位をレーザ変位計の変位データと比較することで精度を定量評価する．特に，レーダのビーム幅の影響を考慮して両者の波形の違いについて議論する．

第5世代移動通信システム(5G)では，28GHz帯が使用されている．5Gでは，Massive MIMOの導入が検討されており，ミリ波のような伝搬損失が大きい環境において，Massive MIMOは端末の位置に応じて，ビームフォーミングを実現できる ．ミリ波帯での到来方向の把握は重要である．本報告では，新潟市の市街地において20GHz帯の48素子のMassive Arrayを用いて，水平方向に注目した場合の電力・遅延時間・到来方向の関係を明らかにする．また，Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm(ISTA)による到来方向の推定結果を示し，さらにレイトレースで示された結果を加えて20GHz帯における伝搬環境特性を考察し，同時にISTAの性能評価も行う．

本研究では，近年注目されている圧縮センシング技術の一つであるM-FOCUSS(Multiple Focal Undetermined System Solver )をMIMO(Multiple Input and Multiple Output) レーダに用いた場合の複数ターゲットに対する推定精度について検討する．

レーダによる人物検出を精度よくおこなうためには，到来方向推定における角度分解能を高めることが有効である．角度分解能はアレー開口長に依存するため，従来の等間隔リニアアレーで高い角度分解能を実現するには多くの素子が必要になる．そこで，本研究では最小冗長リニアアレーを送受信で直交配置してMIMOによる仮想最小冗長平面アレーを構成し，さらにKR変換によるアレー拡張を適用する．これによりアレー開口長を拡大し角度分解能を高めたミリ波レーダを用いて，屋外の複数人物を対象とした分離検出に関する評価実験をおこなったので，その結果について報告する．

近年，増大する通信トラヒックに対しさらなる周波数利用効率向上を目指し，マイクロ波帯以上の周波数を用いたシステムが研究対象となっている．本研究は，小型自律無人航空機（ドローン）を用いて，建物が多く存在する環境において伝搬損失の低減と中継局伝送の実現を目指す．本報告では，レイトレースで得たアンテナ高さによる伝搬損失をモデル化し，その結果を用いた中継システムの基本特性を計算機シミュレーションにより評価する．

衛星通信に生じるアップリンク干渉の電波源を測位する方法として，3衛星間の到来時間差（TDOA: Time Difference of Arrival）が知られている．しかしながら，測位精度に係る諸性質は明らかでない．本稿では，日本及びその近海における当該測位方式の精度評価を行う．

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，複数の周波数を用いることで，測位機会の増大と測位
精度の向上が可能となると言われている．本稿では，L1 波 (1575.42MHz) と L2 波 (1227.60MHz) を用いたGPS/QZSS の複合測位を行った測定結果を報告する．

電波環境データベースを活用することでUAVの飛行空域において最適な通信方式を特定して地上とUAVの間の高信頼な無線通信を確保できる，UAV目視外飛行支援通信システムを提案

小型無人航空機が無線通信に利用する周波数は，920 MHz帯，2.4 GHz帯，5.7 GHz帯などのUnlicensed Bandであるため，既存の無線システムとの被干渉，与干渉が懸念されている．我々は，総務省の「無人航空機の目視外飛行における周波数の有効利用技術の研究開発」を受託しており，小型無人航空機が第三者上空を飛行する際に課題となる電波環境を定量的に評価するために研究を進めている．今回，都市部等の上空での電波環境調査のため、高層建築物を用いた測定結果を基に、定量的な解析をしたので報告する．

2015年世界無線通信会議（WRC-15）において，航空機電波高度計に配分されている4 GHz帯（4.2 GHz-4.4 GHz）が航空機内データ通信（Wireless Avionics Intra-Communications, WAIC）にも配分されることが決議された．現在，電波高度計とWAIC機器間およびWAIC機器間の周波数共用が可能となるよう，国際民間航空機関，欧州民間航空電子装置機関および航空無線技術委員会等で，2021年10月を目標にWAIC機器の国際規格化が進められており，著者らはその活動に参加している．本稿では，航空機電波高度計とWAIC機器の周波数共用検討を実施するための基礎データとして，小型航空機を用いて実施した，WAIC機器を想定した地上放射特性測定の結果について議論する．

国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 電子航法研究所では国土交通省航空局の要望に基づいて、航空管制に関わる研究を行っている。実際の航空交通状況を把握するために航空交通管制情報処理システムから出力される様々なデータから航空交通状況を把握している。このシステムが統合管制情報処理システム（新航空管制システム）へ順次導入・移行されている。
新航空管制システムへの移行にあたり、そのシステムから出力される各データの特性を把握することは重要である。そこで新航空管制システム移行後のデータを解析する手法を検討するために既存の航空管制システムから出力されたレーダデータと比較したので、報告する。

電磁波レーダは入射した数百MHz～数GHz帯の電波の反射波から非破壊に内部を推定する技術であり，近年問題になっている道路空洞やコンクリート亀裂など社会インフラ点検に有効である．特に，空洞や亀裂は重大な故に繋がるもので，早期発見と補修が求められている．このような空洞や亀裂は，周囲の土壌やコンクリートの比誘電率との差が大きいほど検出されやすいため，より比誘電率差を大きくする造影剤が有効である．このような造影剤はX 線用は存在するが，X線では撮影フィルムが必要なことなど制限が多いため，取り扱いが容易な電磁波レーダ用が有効である．本研究では，補修も可能な電磁波レーダ用造影剤の開発を目的に，ここでは既存の補修剤の比誘電率の基礎特性を調べる．

近年，ADAS(Advanced Driver Assistance System)等の自動車運転支援のための技術が研究されている．筆者らのグループの先行研究では車載ミリ波レーダを用いた2次元のターゲットイメージングが行われてきたが，実際に観測しているターゲットは3次元空間に分布しており，より精密なターゲット検知には3次元でのイメージングが必要になると考えられる．本稿では，実験による3次元イメージングすなわち高さ方向のイメージングについて検討する．

　観測時期の異なる衛星SAR画像から変化検出結果を迅速に得る手段として、局所ヒストグラム解析に基づく変化検出処理の演算量削減法およびGPU向け並列化手法を開発した。27K×37K画素のALOS2画像×2枚に対する従来手法と提案手法の処理時間を実測した結果、GPU利用時、従来手法は35秒程度の処理時間を要したが、提案手法は3秒で処理を完了することができた。

将来，線路に隣接した法面が経年劣化により崩壊し，交通機関に影響を及ぼす可能性があるため，今後法面の崩壊の前兆を監視する必要がある．筆者らはこの問題の対処法として，ミリ波レーダを用いたSAR(Synthetic Aperture Radar)による二次元イメージングにより観測対象の変動を監視する方法を提案している．SARとは，レーダを移動させながら観測を行う事で仮想的に大開口アンテナを実現させる技術である．SARを用いる利点として，高分解能かつ広範囲な2次元イメージングが可能である点が挙げられる．本稿では，屋外に存在する法面に対して変化をつけSARによる観測を行い，その変化を相関画像により確認できる事を示す．

従来, 海洋レーダは波浪情報のみの観測に用いられてきたが, 波浪情報だけでなく船舶や航空機などの位置や速度といった情報も海洋レーダで観測できる可能性を有している. 現在は海洋レーダの高機能化実現のため, 多偏波海洋レーダの開発を進めている. 昨年度試作を終え, 垂直偏波におけるキャリブレーションも含めた初期実験を行ったのでその結果を報告する.

HFレーダは数十km先の海面流況を観測可能な装置であり，広範囲にわたる不審船監視等に利用される．一方で，シークラッタや電離層クラッタといった不要波は，HFレーダの目標検出性能を低下させる要因として知られている．本稿では，機械学習技術を応用することで性質の異なるクラッタを同時に検出する技術を提案する．

低高度におけるレーダの観測距離は，地球の丸みのためレーダの設置高度により制限される．HF(High Frequecny)レーダは，表面波と呼ばれる海面上を伝搬する特性を利用し，見通し外の船舶等の目標を探知すること
ができる．しかし，航空機のRCS(Radar Cross Section)は大きく，その反射波はHF レーダでも受信されるため，船舶目標を目的とした場合，これらはクラッタとなり抑圧する必要がある．本稿では，短時間フーリエ変換を用いた航空機クラッタの抑圧方法を示し，その効果を数値シミュレーションで確認する。

ウィンドプロファイラ（WPR）は、晴天域における風速の高度プロファイルを連続計測するレーダーである。WPRによる風速の観測データは、気象状態の把握と気象予報に利用されている。さらなる観測性能の向上を目指した、1.3GHz帯WPRの高度化に取り組んでいる。アダプティブアレイ技術を応用することで、1.3GHz帯WPRの観測性能を向上させる。送信毎の周波数切り替えと適応信号を用いるレンジイメージングにより、高度（レンジ）分解能が向上できる。サブアレイアンテナと適応信号処理を用いたアダプティブクラッタ抑圧により、非所望エコー（クラッタ）が低減できる。情報通信研究機構が有する1.3GHz帯WPRであるLQ-13を用いて、観測実験を実施している。発表では、1.3GHz帯WPRの高度化に向けた取り組みを紹介する。

国内の治療対象の睡眠時無呼吸症候群の患者数は300万人を超え，早期発見の重要性が指摘されている．睡眠ポリグラフ検査(polysomnography: PSG)に代わり，レーダによる睡眠時無呼吸(sleep apnea: SA)の非接触検出の試みが報告されている．本研究では，SAの症状が認められる患者に対してPSGと24GHz帯ミリ波レーダ計測を同時に実施し，レーダ信号とSAの対応関係を機械学習の一種であるサポートベクターマシン(SVM)で学習し，SAイベントの非接触検出の可能性を調べる．

無線通信の送信波を用いてレーダセンシングを同時に行う無線通信・レーダ統合システムが研究されている．既提案のOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 通信・レーダ統合システムでは，ミスマッチドフィルタ(Mismatched Filter; MMF) 受信がレーダのダイナミックレンジ拡大に有効であることを確認した．しかし，送信機や物標が移動する場合に発生するドップラーシフトがレーダ検知性能に与える影響は不明であった．そこで本稿では，計算機シミュレーションによって，ドップラーシフトがレーダ性能に与える影響を確認し，この影響はサブキャリア間隔に依存することを示した．

近年，複数のサブアレーアンテナを分散配置し，高い角度分解能を得る分散アレーレーダの研究が進められている．分散アレーレーダのビーム形成には、サブアレー内間の振幅位相の校正が必須である。アレーアンテナの校正方式として校正行列を用いる方式(行列型校正方式)が提案されている．校正行列算出のために必要な校正用データ数は素子数によって決まる．そのため，総素子数が多い分散アレーレーダでは，多く校正用データが必要となり，校正用データ取得コストが高くなる課題がある．そこで本稿では，データ取得コストを低減するために，分散アレーレーダが大開口であることに着目した校正用データ取得回数の低減方式を提案する．

近年，衛星通信分野ではハイスループット衛星（HTS）によるKa帯を利用した衛星通信の大容量化が進み，また，最近は次世代HTS技術として技術試験衛星9号機での計画等で衛星通信機器のフレキシブル化技術の開発が進んでいる．本研究開発では，こうしたフレキシブルな衛星通信機器の通信リソース配分を最適化するための制御技術を確立し，限られた周波数で多様なサービスへの対応や大容量通信を可能とすることを目的とした地上システムの研究開発を実施する．本稿では，研究課題と今後の計画を述べる．

近年，フレキシビリティ機能を有するハイスループット衛星（High Throughput Satellite：HTS）の研究開発や，衛星通信システムと5G（第5世代移動通信システム）を含む地上システムの連携に関する検討が進められている．本稿では，衛星地上連接システムの概要と，本システムの実現に向けた研究開発項目について述べる．

モバイルネットワークでは、高速大容量、多接続及び低遅延など多種多様な通信に対し品質確保されたサービス提供を可能とする5Gシステムの導入が進められている。しかし、サービス展開は、人口密度の高い地域に限られ、過疎地や船舶又は航空機での利用にサービス提供が望まれる。一方、衛星津信を利用した3次元空間利用による5Gシステムのカバレッジ拡大の技術検討が行われている。
静止衛星通信では、約500msecの往復遅延、伝送速度が最大100Mbps程度など、陸上系システムの伝送特性と大きく違う。本稿では，このような違いにも対応可能な静止衛星通信と5Gシステムの接続構成方法につぃて検討する。

2022年に打ち上げ予定である次世代HTSに向けた技術試験衛星9号機を利用した、地上システム技術の研究開発の概要を示す。本研究開発では、衛星通信のユーザリンク及びフィーダリンクにおいて、ユーザの通信需要や分布、気象条件による回線品質を把握し予測することにより、衛星回線の利用効率を向上させることを目的としている。本稿では、その研究開発の概要及び今後の予定などを示す。

本稿ではAI技術によるデータ解析・学習及びそれに基づいた衛星通信リソースの最適制御により衛星通信システムの運用計画を立案するための研究開発の計画について述べる．

ユーザリンク、フィーダリンクに関する衛星リソースの制御においてユーザを適切に収容するためには、フレキシビリティを有する衛星リソースを適切なタイミングで割り当てていくことが必要である。そのためには、衛星リソースを時間軸上で適切に割り当てる運用計画立案が必要である。本研究開発では、運用計画立案のために通信需要や回線条件の変化を最新のデータ解析により予測する。具体的には、ユーザリンクでは移動体の需要予測を行い、フィーダリンクでは気象状況の予測を行う。各予測システムの構成要素であるデータベース並びに解析アルゴリズムについては、最新の機械学習・確率推論等の手法を適用することを検討する。

近年の社会経済活動のグローバル化・多様化に伴い，空や海，ルーラルエリア等，広範な活動領域においてブロードバンド環境を提供すべく，「超カバレッジ拡張」の議論がBeyond 5G / 6G向けに開始されている状況であり，衛星通信への期待が増大しつつある．日本においては令和4年度打ち上げ予定の技術試験衛星9号機（ETS-IX）を用いた実証実験を通して，フレキシビリティ機能を有する次世代HTS (High Throughput Satellite) 実現に向けた衛星リソース配分最適化のための制御技術を確立する．この中で当社は衛星通信システム制御技術の実装開発，ETS-IXに搭載予定のデジタルチャネライザ，DBF (Digital Beam Forming) 機能（固定／可変ミッション）に対する衛星リソース制御システム開発，実証環境構築，及び機器実証を担当する．本発表では，当社担当研究開発課題と計画を述べる．

技術試験衛星9号機等次世代のハイスループット衛星においては利用周波数帯域幅やユーザビームの形状・位置，ゲートウェイ局（RF系及び光）の変更が可能となっている．こうしたフレキシブルな衛星リソース制御のための方式を検討し、リソース制御システムの設計・製作・評価を行う計画について報告する．

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およびHAPSやATG:Air To Groundなど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，地上系ネットワークとも親和性の高い4G，5Gをベースとしたアクセス方式を衛星通信へ適用することを検討，課題の抽出および対応策の検討を行っている．なお5G RAN のNTNへの適用は3GPPにおいても検討されている．　
本稿では衛星5G統合としてネットワークスライシングに注目し，スライスごとに異なるスケジューリング方式を適用する衛星RANスライシング方式の提案を行う

著者らは、低軌道周回(LEO)衛星システムに複数アンテナを用いたLEO-MIMO技術を用い大容量化したフィーダリンクを活用し、地上通信網ではカバーできない超広域エリアでのセンサデータの収集・伝送を実現する、衛星IoTプラットフォームについて検討している。本報告では、市販の安価なIoT端末からのセンサデータ収集を想定し、920MHz帯特定小電力無線局を用いる場合の通信エリアの評価として、低軌道衛星の位置とSNRの関係を計算機シミュレーションにより評価したので報告する。

低速離島衛星専用線のパケット化のシステム構成検討を行った。衛星回線で中継することによる通信用パケットのタイミングの変動を抑えるため、衛星回線に送信タイミング制御パケットを挿入する方法を提案し、効果を理論的に考察した。

低軌道周回(LEO)衛星システムに複数アンテナを用いたLEO-MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 技術を用い，大容量化したフィーダリンクを活用し， 衛星地上通信網ではカバーできない超広域エリアでのセンサデータの収集・伝送を実現する，衛星IoT(Internet of Things)プラットフォームについて検討している．本稿ではそのコンセプトと要素技術について紹介する．

著者らは，低軌道周回(LEO)衛星システムに複数アンテナを用いたLEO-MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 技術を用い大容量化したフィーダリンクを活用し，地上通信網ではカバーできない超広域エリアでのセンサデータの収集・伝送を実現する，衛星IoT (Internet of Things)プラットフォームについて検討している．LEO-MIMOではドップラーシフトが生じるため，基地局は常時同期を確立しながらMIMO復調を行う必要がある．本稿では，2基の受信アンテナ局において異なるドップラーシフトを受けた場合の追従精度を検証する．

本研究では、遭難者探索を目的とする１機のUAVを用いた位置検出手法において、曲線飛行を行うモデルを対象とし、最大位置検出誤差推定方式に基づくシミュレーション評価を実施するとともに、評価対象エリア内で測位精度が良好となる飛行経路について新たに検討している。具体的には、曲線飛行の経路である弧の大きさ、すなわち、無人航空機の速度ベクトルの変化率が異なる4種類の飛行モデルを対象とする計算機シミュレーションを行なっている。シミュレーションの結果、速度ベクトルの変化率が最大となる飛行モデルが最良な飛行経路となることを確認するとともに、ドップラーシフトの観測時間間隔が短いほど、速度ベクトルの変化率の違いによる特性差が顕著となることを報告する。

現在，GPS(Global Positioning System)が様々な場面で利用されているが，高層ビルなどの障害物が存在する都市部環境下では，GPS受信機が測位に必要な4機以上のGPS衛星からGPS信号を受信することができず測位不能となる場合がある．これを解決する方法として，擬似衛星ドローンを使用したリレー型GPSが提案されている．リレー型GPSでは，擬似衛星ドローンの測位精度が目標のターゲット受信機の測位精度に影響する．そこで本稿では，複数の擬似衛星ドローンを使用したリレー型GPSにおいて，擬似衛星ドローン間でGPS信号を相互に受信することで擬似衛星ドローンの測位精度を向上する方法を提案し，ターゲット受信機の測位精度向上効果をシミュレーションにより明らかにしたので報告する．

限られた周波数帯域幅の中で高い容量の通信を行うために多値変調を用いた信号狭帯域化の技術を使用する必要がある．電子走査アレイアンテナ(AESA)は，航空機への搭載性を考慮した平面アンテナであり，スケーラブルにアンテナ開口サイズを変更することで従来の機械駆動のアンテナよりG/T,EIRPを改善できる．そのため，電力的な改善量を多値変調方式による信号帯域幅の狭帯域化に充てることで周波数利用効率の改善が図れる．本稿では，Ka帯航空機衛星通信システムにおいて従来アンテナと開発平面アンテナを使用した回線に対して開発平面アンテナの狭帯域化のメリットを検討した．

衛星中継器に散在する周波数資源の有効利用を目的とし，これまで既存衛星モデムにアダプタを外付けし，所定の帯域に信号を分散配置するスペクトラム分解合成伝送技術の研究を推進してきた．本発表では，これまで課題であったスペクトラム分解合成アダプタで生じる符号間干渉を解決する手法を報告する．

時間分割を用いたΔΣDACの並列化手法は、ポリフェーズ分解を用いる方式と比較して次数やフィルタ特性を柔軟に決定することができるといったメリットがある。一方で分割したブロック間に生じる不連続性により信号が劣化する。本稿は時間分割した信号境界でオーバーラップ区間を設けたうえで、出力の差分が連続して小さくなるタイミングで出力信号を切り替えることでブロック間の不連続性を緩和する手法を提案、実験評価により変調信号のEVM改善効果を確認したので報告する。

量子化誤差をフィードバックすることで信号帯域内の量子化雑音を抑圧するデルタシグマDAC(Digital Analog Converter)は従来構成で必要だった多ビットDACと周波数コンバータが不要であり，機器の小型化が可能であるため小型無線通信機器として注目されている．しかし，従来のデルタシグマDACでは通過帯域内の雑音形状が信号配置に対して最適化されておらず，信号のSNRが低下するという課題があった．そこで，本稿ではデルタシグマDACの零点配置を信号配置に従って最適化することにより信号のSNRを最大化する手法を提案する．また，提案した零点配置手法に関してシミュレーション評価を実施し，従来の零点配置と比較を行う．

筆者らは，デジタルペイロード型の衛星に安価で高性能な民生デバイスを利用するために，ソフトエラー耐性を向上させる確率的信号処理を用いた通信ペイロードを検討している．本稿では，回路規模と中継性能を考慮して確率的信号処理を用いた衛星搭載通信ペイロードを設計し，性能評価の結果を示す．

近年，Wi-Fi通信を活用した機内でのインターネット接続サービスの普及等，小型・中型航空機向けの衛星通信を用いたブロードバンドサービスの需要が高まっている．情報通信研究機構(NICT)では，Ka帯において航空機への搭載性を損なわず，開口サイズをスケーラブルに変更でき，広範囲のビーム走査を有する電子走査アレイアンテナ（AESA）の研究開発を行っている[1]．今年度試作する航空機搭載用送信用512素子薄型電子走査アレイアンテナの性能評価の為，実際に航空機にアンテナを搭載し，飛行しながらの測定実験を計画している．本稿では，飛行実験の概要について報告する．

近年，ワイヤレス電力伝送（WPT）や第5世代移動通信システム（5G）等の実用化により，様々な無線装置より低周波から高周波帯まで広範囲な周波数帯の電波にばく露する機会が増大している．従来，一部の諸外国では携帯電話からの電波ばく露レベルのモニタリングを行い，結果を公表している[1]．我々は，これらの背景を踏まえて昨年度より日常生活における電波ばく露の実態について定量的に把握するとともに，リスクコミュニケーションの在り方を検討することを主な目的に研究を行っている．本稿では，携帯電話基地局からの電波ばく露レベルを市街及び郊外にて測定を行ったので報告する．

米国国家毒性プログラム（NTP）研究による電波ばく露の長期発がん性試験により，雄ラットは2G及び3G携帯電話で用いられているような無線周波放射を通常より遥かに高いレベルでばく露した際にがん性の心臓腫瘍を発症した．これを受けて検証試験が本年度から日本と韓国で実施される．本研究では，検証試験の前段階として解剖学的ラットモデルを用いたFDTD (Finite Difference Time Domain)法による電磁界解析を行う．本稿ではばく露実験に使用されるリバブレーションチャンバー内のラットに対する全身平均比吸収率(SAR)のFDTD (Finite Difference Time Domain)計算法を比較検証する．

携帯電話等の移動無線端末の人体ばく露に対する適合性評価にはSAR (Specific Absorption Rate)を指針値として用い，SAR測定には人体と電気的に等価な液剤が用いられ，SAR測定前に生体等価液剤の電気定数（比誘電率，導電率）がIEC規格値を満たしているか確認する必要がある．一般的に，この電気定数は同軸プローブ法を用いたプローブ端面の反射特性測定によって得られる．しかしながら，同軸プローブ法は反射特性のわずかな変動を測定するため不確かさが大きくなる．そこで，著者らは伝送特性測定によるSARプローブ較正用の導波管を流用した電気定数測定システムを提案している．具体的には導波管中に挿入されたダイポールアンテナと同軸導波管変換器の間の伝送特性の距離特性を測定することで電気定数を得る．本報告では，このアンテナ引き上げの際のアンテナ引き上げ角度の誤差が電気定数測定に与える影響について検討した．

体内埋め込み金属に起因して指針値以下のばく露でも局所的なSAR上昇の可能性が示唆されている．現在，様々な形状の医療用金属プレートが開発されており，これら器具等装着者に対する指針適用性の検討が重要となっている．これまで，体内に平行に埋め込まれた2枚の金属プレート空隙部におけるSAR上昇について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検討している．本稿では，スクリューホールを有する下顎骨骨折治療用埋込み金属プレートに起因するSAR上昇について周波数特性の評価を行う．

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おり，スマートフォン端末を詳細に模擬したモデルと高精細数値人体モデルを用いて，スマートフォンの実使用環境を想定したSAR解析が行われてきている．スマートフォンを使用する際の人体に対するスマートフォンの配置は一定とは限らず，様々な位置や角度で利用される．そこで本研究では，筆者らがこれまでに作製した高精細数値スマートフォンモデルを用い，成人男性・成人女性モデルのそれぞれに対し，人体との距離および人体に相対する傾き角度を変化させてSAR解析を行った．

本稿では，青年層の被験者人体の近傍に配置されるばく露測定装置の受信特性を評価するため、5G周波数帯域での人体遮蔽影響について数値シミュレーションにより推定する。

本取り組みでは総務省の生体電磁環境に関する研究戦略検討会・第一 次報告書で示されている研究の優先順位を踏まえ，優先順位順に超高周波， 中間周波，高周波それぞれについて in vitro(動物実験) 及び in vivo(細胞実験)に関して標準的な研究手法を 提案することを目的とする．プロジェクトにおいては幅広く工学的・生物学的プロ トコルについて検討を行う計画である．講演では研究プロジェクトの構成の概要と2019 年度から開始した現在進行中の国際意識調査の概要について述べる．国際意識調査に関しては，国内外の研究者等 377 名に調査の依頼を行 い，期間内に 74 件の回答があり，有効回答率は 19.0% であった.講演においては国際意識調査の結果の予備的な結果を示す予定である.

軽量かつ安価な広帯域電波吸収体として，CA（Circuit analog）電波吸収体が注目されている．本検討では，基板上に実装する抵抗素子数を削減し，製造コストを低減する手法を検討した．提案構造は，非対称構造を有するFSS（Frequency selective surface）からなり，抵抗素子数を従来の4分の1以下に削減することができる．今回は，試作品の測定結果を報告する．

第5世代移動通信システム(5G)では，28 GHz帯の電波を利用する．この周波数帯では，高利得アンテナが使用され，壁面からの電磁波は主に鏡面方向に反射する．そのため，送受信アンテナ間に遮蔽物がある場合は，受信機に直接波も反射波も届かない領域が生じると考えられる．そこで通信品質を改善させるために，反射波を広角に散乱させる電波散乱壁を設計してきた[1]．本報告では，メタマテリアルで構成する電波散乱壁の設計を行い，その性能を評価する

近年，5Gシステム，スマートフォン等に代表されるように様々な無線通信機器が急速に普及している．その一方で，それらから発生する不要電磁波による機器間の電磁干渉等が問題となっている．これらに対処するために従来から種々の電磁遮へい材が使用されている．本研究では，導電膜をハニカム状に周期配列した構造のシートを作製し，その両側を誘電体で挟んだ空間フィルターを設計した．次に，そのフィルターの透過特性を実験的に評価した．

広帯域に45dB以上の近傍磁界シールド効果を持つ銅と磁性体の二層シートが報告されている．本研究では，二層シートの放熱性と視認性を向上させるため，開口を設けた二層シートのシールド材について検討している．本検討では，開口形状が近傍磁界シールド効果に与える影響について検討するため，形状の異なる開口を設けた銅と磁性体の二層シートの近傍磁界シールド効果をKEC法を用いて評価した．その結果，二層シートのシールド効果は低周波においては磁性体層の開口形状が支配的になり，高周波においては銅層の開口形状が支配的になる事を実験的に確認した．

反射・透過制御素子への適用を目的として人工磁性体の開発を進めている．今回，生産性の高い加工技術であるめっきと印刷技術を用いて、単位構造が小型なブロードサイド結合型スプリットリング共振器からなる人工磁性体を試作し，複素比透磁率を測定した．同軸導波管法を用いて0.5 ～4.0 GHzにおける複素比透磁率を測定した結果，構造中の誘電体層の材料（SiO2およびBaTiO3）や層厚（およそ20 um～60 um）を制御することで複素比透磁率のピークが制御できることを確認した．

近接放射イミュニティ試験に用いるハイブリッドテーパーTEMホーンアンテナを設計し、アンテナ特性および電界均一性について評価を行った。数値シミュレーションによる検討結果から、提案したアンテナは、小型化を実現しつつ広帯域放射特性を有し、良好な均一領域場を生成することを示す。

近年，無線電力伝送装置をはじめとした30 MHz以下の電波利用機器の開発が行なわれている．しかしながら，30 MHz以下の電磁波の精密な測定法は未だ確立されておらず，放射妨害波の影響を定量的に評価することができない．本研究では，ループアンテナを用いて30 MHz以下の放射妨害波を測定した場合について，モーメント法を用いた数値解析を行なった．その結果，ループアンテナの給電点の位置について，測定誤差が大きくなる位置や精密な測定が可能になる位置があることを明らかにした．また，測定誤差の大きさは，ループアンテナの半径に比例することや，測定誤差が極大となる放射妨害波源からループアンテナまでの距離は，放射妨害波の波長に比例することを明らかにした．

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[1] に準拠した静電気放電(ESD:Electrostatic Discharge) のイミュニティ試験を行うことで，外部電磁界に対するイミュニティ性能を確認する必要がある．今回は，ESD 環境下における筋電義手のイミュニティ性能の評価を目的として垂直VCP近傍での磁界分布の測定を行った，また観測電圧から，ピーク値およびゼロクロッシング，エネルギーの算出を
行った．これにより，磁界の観測電圧はVCP の左端に近づくほど大きくなる事、およびVCPの下部ほど大きくなる事が確認された．今後は，今回算出した磁界波形の各パラメータと筋電義手の誤動作率の関連性を検討していく予定である．

無人航空機(以下、ドローン)の産業用途に向けた研究開発が進められている。小型化・軽量化が求められるドローン内部には自律飛行のためのセンサや電源回路等が密接して配置されている。これらから生じる不要電波がドローンの制御に用いられる無線通信信号と干渉し、安全性に影響を及ぼすことが懸念されている。本稿では、基本的な機能を実装した小型ドローンの放射不要電波を近傍(1 cm)かつ広帯域(6 GHz)において測定した。無線通信に利用される高周波帯域においてもドローンによる不要電波成分が観測でき、無線通信との干渉の恐れが十分にあることを確認した。

本発表では，FMCWにおける電磁ノイズ起因の誤検出対策として提案した受信信号比較手法について，実証実験による有効性を示す．

撚り線は電磁干渉の影響を軽減するためによく使われるが，実際の撚り線はグラウンドに近接していることが多く，外部電磁界にさらされているときの誘導電流を求める際は，電界によってライザーや撚り線に発生する等価電圧源を別々に計算している．一方，撚り線とライザー，グラウンドはループを形成しており，撚り線自体をコイルとみなすこともできるので，それらに鎖交する磁界の時間変化からも等価電圧源を計算できる．そこでこの研究では磁界とループからCMとDMの誘導電流を計算するための，電気的に短い撚り線を対象にした等価回路を作成する．

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、時間領域における回路導体内の物理現象を定量化することを可能にした。
しかし、これまでの数値計算は、安定性の理由から遠方からの作用が遅れて生じる遅延時間を考慮しない近似を用いて計算を行なってきた。この近似は、外部放射が考慮されていないことを意味している。最近、遅延時間を考慮して安定に計算できる手法を構築することができた。今回は、数値計算における遅延時間の有無によるグランド平面内の基準電位の変動を比較し、考察した。

DM，CM 両モードに減衰極をもつ EMI フィル タと PSD による設計手法を提案した.車載 LAN を想定した事 例に適用した結果，試行錯誤を行うことなく全ての要求性能を 満足する設計変数範囲が得られており，提案手法の有効性，妥 当性が確認できた.

大容量データの高速処理のため，プリント基板の配線にはパラレル伝送方式が用いられている．パラレル伝送線路は，データ伝送を一致させるために等長配線にする必要があり，ミアンダ配線が用いられる．配線パターンによりミアンダ配線構造が異なるが，様々な構造と伝送特性との関係性については明らかになっていない．本報告では，等長配線長におけるミアンダの折り曲げ回数，折り曲げ長を変えたミアンダパターンモデルについて，FDTD解析により伝送特性を求めた．その結果，ミアンダ折り曲げ回数を増やすと，特定の周波数で共振が発生し信号が低下する．等長配線を行う場合は，折り曲げの長さを変えた方が信号伝送の低下を防ぐことが出来ることが明らかとなった．

近年のスイッチング素子の高速動作化に伴って，高周波帯電磁ノイズの顕在化が懸念される．
フィルタに用いるコア付きトロイダルコイルのインピーダンスは透磁率の周波数特性などのコアの材料定数により大きく変化するため，フィルタの帯域設計に支障が生じる．
これまでに，コイルの使用周波数帯域やインピーダンスの推定を目的としたコイルの等価回路モデルについて報告されているが，回路構造が複雑であるためフィルタ設計への適用が困難であった．
そこで本研究ではフィルタの帯域設計のため，コイルの一次共振特性と複素透磁率の周波数特性を高精度にモデリングし，構造が簡易で複数のコアに対応した回路モデルを提案する．

本稿ではレーダーアプリケーションにおける再帰反射体の検出性能向上を目的として，アンテナ感度が姿勢に依存しない円偏波に対応し，かつ背景散乱と区別するため円偏波の主偏波を再帰反射する1次元Van Attaアレーを設計した．電磁界シミュレーションによるモノスタティックRCSの計算結果から，設計したVan Attaアレーが効率的に主偏波を再帰反射し，検出上優位に動作していることを確認した．

今後、益々増えるインバータ機器から放射される不要電波により第5世代移動通信システム(以下5G)等の無線機器の受信感度が劣化しうる[1],[2]。本研究では、電波暗室と異なり実使用に近い環境として、Microwave Workshops & Exhibition (MWE 2018)会場において、無線電力伝送(以下WPT)用7 kW級インバータ機器からの不要電波がLTE受信周波数帯に干渉することを公開実験にて示した。その抑制法を開発する端緒としてGHz帯における磁性体の損失特性を計測したので報告する。

IoT（Internet of Things）などの超多数端末が存在する無線通信システムでは、周波数利用効率の観点から、高度な周波数共用技術が求められており、著者らはこれまでにシンボル間欠送信型干渉除去法を提案している。一方で、IoT向け送受信機では低消費電力であることが求められるため、送信信号のピーク対平均電力比（Peak-to-Average Power Ratio：PAPR）は可能な限り抑圧する必要がある。本稿では、シンボル間欠送信型干渉除去法において、送信信号のPAPRを低減させる手法を提案し、同手法の有効性を計算機シミュレーションにより評価する。

5Gでは高速，大容量化の要求条件を満たすため，高周波数帯の利用が検討されている．高周波数帯を用いて広帯域伝送する場合，OFDM信号において複数のサブキャリア間隔をサポートすることが求められており，特に高周波発信機の位相雑音の影響が大きい場合，サブキャリア間隔は拡げる必要がある．筆者らはこれまでLTEベースのサブキャリア間隔の条件で256/1024/4096-QAMの伝送特性の評価を行ってきた.
本稿では,3種類のサブキャリア間隔に対してマルチパスフェージング環境下における256-QAM を用いたOFDM信号の伝送特性について考察する.

SC-FDEは，PAPRを低く抑えつつマルチパスフェージングを克服できることから，送信側を低コストに抑えたまま広帯域無線通信を実現できる．これまでに，我々は，SC-FDEの時間選択性フェージング対策として判定帰還型伝搬路推定 (DFCE) を採り上げ，移動速度情報により決定づけられる端末移動性が既知となることを前提に伝搬路への追従を図る方式を提案してきた．本稿では，移動速度情報を必要とすることなく，DFCEの誤り訂正復号時に得られる尤度を比較することにより，伝搬路への追従を図る方式を提案する．具体的には，雑音軽減効果と伝搬路への追従効果の優先度合いを決定づける各々の忘却係数を適用したときの誤り訂正における尤度を比較することにより，端末移動性に適応したDFCEの忘却係数を選択するものである．また，提案方式の有効性を，忘却係数を固定した通常のDFCEと従来の移動速度情報を既知としたDFCEを比較対象にとって，計算機シミュレーションにより評価する．

本稿では，空間変調マルチアンテナ方式を対象として，時変チャネル (channel state information: CSI) とデータの繰り返し推定方式を提案する．空間変調は送信機で必要な高周波回路が一系統であるため電力効率が高い．空間変調のプリアンブルオーバヘッドを低減する技術として，joint channel estimation and data detection (JED) や非正方差動符号化空間変調が提案されている．しかし JED は時不変チャネルを想定しているため，時変チャネルでは CSI 推定誤差が大きくなる．そこで，提案手法は送信フレームを複数のブロックに分け，ブロックごとに JED 方式に基づいて CSI を更新することにより時変チャネルに対応する．これにより，従来方式よりも高い通信品質を達成する．

本稿では，上り回線の有相関大規模マルチユーザMIMO (Multi-Input Multi-Output)のための，低処理量な通信路とデータの同時推定(JCDE: JointChannel and Data Estimation)手法を検討する．ガウス信念伝搬法(GaBP: Gaussian Belief Propagation)に基づく低処理量なJCDEとして提案されたBiGaBP (Bi-linear GaBP)は，フェージング空間相関下では収束特性が著しく劣化する[1]．この問題を改善するため，本稿ではBiGaBPにPDA (Probabilistic Data Association)に基づくデータ検出を導入し，逆行列演算により空間相関の悪影響を抑圧できる新たなJCDEを提案する．

Recently, it has been reported that small-scale spatial fading of millimeter waves is modeled as Rician fading even in non-line-of-sight; however, most multiple-input multiple-output (MIMO) transmission techniques are suitable for Rayleigh fading. This letter proposes a novel MIMO transmission method for Rician fading channels. An analytical error rate is derived, and the bit error rate is compared with that of spatial modulation (SM) schemes over Rician fading via computer simulation. The results show that the proposed method outperforms SM schemes and provides robustness against variations in Rician fading channels.

第5世代移動通信（5G）で導入されるMassive MIMOでは，BB回路およびRF回路の数を大幅に削減できるアナログ・デジタル-ハイブリッド型（HB: Hybrid Beamforming）が注目を集め検討されている．本稿では，TDD（Time Division Duplex）マルチユーザMIMO通信を想定し，時変動チャネル条件において，上り回線でのチャネル推定値を用いて下り回線時の全アンテナ素子のチャネルインパルス応答を予測する手法を提案する．計算機シミュレーションでは，適応チャネル予測選択を行うことで最大ドップラー周波数が比較的低い領域において予測精度が向上することを示す．

さらなる大容量化が求められる今後のモバイルネットワークのバックホール回線の拡充に，OAM伝送の適用が一候補として期待されている．OAM 伝送では，モード多重に加えて偏波多重が可能となることから，さらなる大容量化が期待できる．本稿では，OAM多重伝送への偏波多重の適用効果を明確化すべく，全アンテナ素子数と総送信電力を一定に設定し，偏波多重を適用する場合と適用しない場合のシステム容量を計算機シミュレーションにより比較・評価する．

自動車における通信にはこれまでDedicated Short Range Communications（DSRC）が主に用いられてきたが，第5世代移動通信システム（5G）の利用も検討されている．現在，5Gを用いた自動運転実現への取り組みとして，トラックの隊列走行などが検討されている[1]が，この実現には超高信頼・低遅延（Ultra-Reliable and Low Latency Communications: URLLC）な通信システムが必要となる[2]．さらに今後はURLLCにおいても車車間での映像伝送の実装などスループットの向上が必要になると考えられる．そこで本稿では，スループット向上を目的としたURLLC向け適応Multiple-Input Multiple-Output（MIMO）モード切替手法を提案し，その特性改善を計算機シミュレーションにより明らかにする．

To improve the spectrum efficiency and to mitigate the computational complexity problem of ultra-dense radio access network (RAN), we have been studying ZF-based cluster-wise MU-MIMO. Users do not exist densely everywhere. In this paper, we examine how the non-uniform user distribution impacts the achievable capacity of ZF-based cluster-wise MU-MIMO and then, discuss about a possible deployment of distributed antennas.

ロボットや自動車の無線制御といったアプリケーションでは，高信頼・多接続・低遅延といった要求を同時に満たす必要がある．これらの要求を満たす新たな物理層技術として，グラントフリー非直交多元接続（GF-NOMA: Grant-Free Non-Orthogonal Multiple Access）方式が活発に研究されている．従来研究の多くは，時間方向に信号を拡散し，ユーザの信号を重畳している．このためユーザ数の増加に伴い，より長い信号時間が必要となる．そこで本稿では，周波数方向への拡散を用いたGF-NOMAを検討し，既存手法とは異なり，事前情報やハイパーパラメータなどを必要としない受信機を提案する．

第5世代移動体通信（5G）のさらなる高度化に向け，ミリ波帯のさらなる活用は急務である．ミリ波帯では，車や人体によって，通信路の見通し経路が遮蔽され，これが受信電力の低下を引き起こし，通信の安定性を著しく損なってしまうことが知られている．この問題に対し，遮蔽の発生を予測し，この発生確率を考慮することで安定した多地点協調伝送を行う手法が提案されている．しかしこの手法では，遮蔽の有無に伴う通信路状態を全て考慮することから，連携基地局数とユーザ数に応じて，設計に伴う計算量が指数的に増加してしまう．本稿では，遮蔽予測に基づく複数基地局ビームフォーミング設計を，重み付け総和レート最大化の問題として定式化することで，低演算量で安定した多地点協調伝送を実現する．

ミリ波により実現されるナノエリアにおいて，ミリ波の遮蔽特性により，通信の継続性および通信品質が損なわれる場面を想定し，DU配下の複数RUを協調させてその影響を最小化する研究を行っている．今回，28GHzの5G信号を複数のRUにより協調送受信させる実験を行い，得られた特性について報告する．

本稿では，通信品質の要求として「多接続」かつ「低遅延」を仮定し，これらの要求を同時に満たすと期待される上り回線グラントフリー非直行多元接続(GF-NOMA: Grant-Free Non-Orthogonal Multiple Access)方式の，SDR基盤上へのプロトタイプ実装について報告する．

5G無線アクセスネットワーク（RAN）を実現する技術として知られるのが，制御データとユーザデータの送受信を分離するC/U分離アーキテクチャである．本稿では，ユーザクラスタ毎MU-MIMOを並列実行する超高密度RANにおけるC/U分離アーキテクチャを提案している．ユーザデータ（U-Plane）の送受信はユーザクラスタ毎に行うが，制御データについては全ての分散アンテナを仮想的に一本のBSマクロセルアンテナと見做して送受信することで高信頼な制御データ送受信を実現できる．

第 5世代移動通信システムの普及が進み，通信トラヒックの増加に加えてサービスの多様化に伴い通信品質への要求が複雑になると想定される．筆者らは，多数且つ多様な通信サービスが同時に発生する状況においても通信品質要求を満たす高信頼なシステムの実現を目的に，適応型RAN(Radio Access Network)技術の研究開発を進めている．適応型RANでは，仮想化技術を用いて無線基地局の機能配置を適応的に制御する．そして，無線基地局の機能配置に応じて光フロントホール(FH)の伝送方式を切り替える光・無線統合制御によりFH伝送効率を向上することができる．本稿では，提案技術の実証実験に向けた実機開発の取り組みについて述べる.

次世代型RAN用Mobile Fronthaul (MFH)として大容量PONの研究開発が進められてきている。双方向伝送を行うPONにおいては､光ファイバ伝送路で生じるBackward Rayleigh Scattering (BRS)が伝送性能を劣化させる。特に上り・下り信号を同一周波数で伝送するノンコヒーレントPONではBRSによってデータ信号の光S/Nが劣化する。また、コヒーレントPONでは、データ信号とBRSとの干渉を防ぐため、両信号の周波数を離して伝送している。一方、我々は大容量MFHを実現するため、超多値QAM信号を用いた双方向コヒーレント伝送を提案してきている。本方式では光注入同期によってデータとLOとの位相同期を行うため、上り・下り信号の周波数が等しくなる。このため、データ信号とBRSとの干渉によって伝送性能が大きく劣化することが明らかとなっていた。本報告ではBRSとデータ信号との干渉を防ぐため、上り・下り信号の周波数をシフトする方法を提案し、その有効性について報告する。

2025年ごろの5G高度化時代には，大容量，超低遅延，超多接続などの多様な要求品質の通信トラヒックが発生することが想定される．これらの要求品質を満足するため，基地局機能を通信サービスに応じて最適に配置する適応型RAN（Radio Access Network）を提案し，その基地局機能の配置手法を検討した．しかし，基地局機能の配置制御よりも細かい時間粒度のユーザートラヒックの変動を考慮しておらず，光伝送路において輻輳が生じる可能性がある．本稿では，提案手法の高度化に向けて，上述のユーザートラヒック変動を考慮した際の光伝送路におけるトラヒック量と，リソース最適化という観点で重要な計算機リソース量を評価する．

The advanced 5G system is expected to support further diverse services with the performance targets of low-latency, high-reliability or high-capacity. In advanced 5G system, we have proposed an adaptive Radio Access Network (RAN) system [1]. In the Adaptive RAN, an efficient slice admission control (SAC) scheme for RAN slices with machine learning (ML) is required. Because the RAN resources are limited and need to manage efficiently by the SAC scheme in order to satisfy various requirements from users. We introduced the EML-based SAC in adaptive RAN to solve the above problem in [2], where we formulated the SAC problem in Adaptive RAN to maximize the utility of RB. In this paper, we model the MDP to solve the formulated SAC problem using the ML approach, to find the optimal policy that can be described as a probability distribution. The policy vector θ in the SAC problem is to make a decision for an action a_t at a state s_t to maximize the reward r_t in the environment.

ミリ波帯は6GHz以下の周波数帯と比べて直進性が高く，遮蔽の影響により無線リンクの切断が発生して，通信品質が劣化する問題がある．そこで，遮蔽の無線伝搬に対する影響を事前に予測して通信を制御する手法を検討している[1]．制御のためには遮蔽による無線信号の時間変動の特性を把握し，遮蔽発生モデルを確立する必要がある．
遮蔽発生モデルとして，歩行者の遮蔽によるミリ波受信信号電力の時間変化モデルの検討例が報告されている[2]．実際には歩行者や自動車が存在する．本稿では，自動車による遮蔽の影響に対して文献[2]のモデルが適用できるか評価した結果を報告する．

本稿では，インテリジェント空間形成を構成する技術の一例として，1本のアンテナで仮想的にMIMO受信を実現するVM-MIMO伝送法を紹介し，実伝搬試験による評価結果からその有効性を示す．

無線通信システムの発展のため，実空間の把握とそれに基づく高度な無線制御を実現するインテリジェント空間形成という概念を提案する．本稿では，インテリジェント空間形成を構成する伝搬路制御技術について述べる．伝搬路制御技術は，送受信局間の空間上に多種多様な中継器を展開し制御することにより，伝搬路そのものの性質を改善する．近年注目を集める中継デバイスの1つであるIntelligent reflecting surfaceに着目し，伝搬路制御技術により得られる効果の初期評価を紹介する．

筆者らは，これまで制御対象とされてこなかった電波伝搬路を，複数の中継器を用いて能動的に制御する，インテリジェント空間形成というコンセプトを提唱している．その一例として，パッシブな中継器のOn/Off制御(反射の有無)の組合せのみで，セル間干渉電力を能動的に抑制できる技術の提案を行ってきた．しかし，最適な中継器の組合せ探索はNP困難な問題であり，中継器数の増加に応じて指数関数的に計算コストが増大する．そこで本稿では，最適化問題として定式化し，汎用ソルバにより最適な組合せを計算可能にした．また中継器クラスタリングにより選んだ代表値のみを組合せ探索候補とすることで，性能を大きく劣化させずに計算量を削減する手法を提案した．

本稿では，IOWNや6G等将来NWに向けて検討がされているインテリジェント空間形成の構成技術の１つである無線センシングについて，複数の端末の制御信号を用いることによる精度の向上の可能性について実験的評価を行ったのでその結果を報告する．

テラヘルツ帯(0.1～10THz)の広帯域信号により，極めて高速な通信が可能となるが，その大きな減衰を補償するため，送受信側に超多素子から成るフェーズドアレーを設置したUltra-Massive MIMOが提案されている．このようなフェーズドアレーはビーム幅が狭いため，送受信側でビームを対向するための制御に時間を要することが懸念される．本稿では，その操作を速やかに行う方法について基礎的な検討を行った結果を報告する．

無線通信における自システム内の同一チャネル干渉は受信性能低下を引き起こす．筆者らは，差動時空間ブロック符号（DSTBC）方式にて，既知系列により推定したDSTBC復号後の推定SINRを用いて複数の固定ビームを選択・合成することで高速移動環境に適応可能な干渉抑圧方式を検討している．しかし，従来方式では干渉信号に対しビームが最適化されておらず，到来方向次第で劣化する課題があった．そこで，固定ビームと適応ビームを併用し， DSTBC復号後のSINRを基準にビームを選択する方式を提案する．本稿では，計算機シミュレーションにより，提案方式の受信性能を評価し，提案手法の有効性を示した．

M2M 通信のための長距離高信頼無線通信システムに適した送信ダイバーシチ手法として，筆者らは空間・周波数直交マッピング(SFM: Space-Frequency Mapping) に基づくFSK(Frequency Shift Keying) のための送信ダイバーシチ手法を提案し，移動環境においてSTBC(Space-Time Block Codes) [1] よりも優れた性能を持つことを示した[2]．本稿では当手法に対して誤り率の解析を行うとともに，UEP(Unequal Error Protection) を利用したビットラベリングを適用することでBER(Bit Error Rate) が0.5 dB 改善することを示す．

近年，多数の Internet of Things （IoT）端末の通信方式と して高いスペクトル効率を持ち，非同期通信に強いインタ ーリーブ分割多元接続（Interleave Division Multiple Access: IDMA）手法の適用が見込まれている．一方で，通信に 関する安全性の確保の需要も継続的に増加している．この 問題を解決するため，我々は過去に IDMA に対して電波暗 号化技術としてカオス変調を適用し，物理層秘匿性及び通 信の高品質化を実現する手法を提案したが，1 ユーザのみ が秘匿される状態であった．そこで本稿では，全ユーザ カオス IDMA（All User Chaos-IDMA: AUC-IDMA）を提案 する．そして，計算機シミュレーションにより通信の品質 を評価することで提案手法の有効性を明らかにする．

無線移動通信システムにおける暗号化変調方式としてカオス符号化変調が提案されている．しかし既存手法では伝送効率の向上が課題であった．そこで本稿ではQAMを併用することで伝送効率を向上させる手法を提案する．カオス変調は疑似雑音信号であり受信側で波形からQAM信号と区別が可能であるため，カオス変調信号とQAM信号の伝送順を操作することで，index変調の原理により追加の情報ビット伝送が可能となる．そして計算機シミュレーションにより，提案手法が比較的良好な伝送誤り特性を保ちつつ，伝送効率が向上していることを示す．

電波の重畳を利用し，各無線端末やセンサの持つデータの収集と集約を一度に行うOTA(Over-the-Air)演算が，とりわけ機械学習の分野で注目を集めている．OTA演算では，受信時に付与される雑音により，データの集約結果にランダムな歪みを生じる.この課題に対し，歪みを軽減してデータを精度よく集約するシステム設計が従来なされてきた.一方で，集約結果にランダムに生じる歪みは，各無線端末の持つデータが集約結果に与える影響の特定を困難にするという点で，無線端末の所有者のプライバシを守ることに貢献する.本発表では，我々がこのことに着眼して提案した，所望のプライバシレベルを達成するための送信電力制御について紹介する.プライバシの定量化には，データ集約結果の公開方法のプライバシ指標として近年注目を集めている差分プライバシを使用する.

本論文では、IoTデバイスのセキュリティ向上を目的として、新しい物理層での無線機端末の識別を提案する。既存の物理層無線機端末識別技術の持つ、大規模なニューラルネットワークを必要する点および、攻撃端末への対応を考慮していないという問題を解決するために、入力を信号軌跡の画像とし、出力に対してしきい値を設けることで解決を図る。また、過学習を抑制することが必須となるため、IQ信号軌跡の画像でのみ活用可能なアンサンブル学習手法としてIQ軌跡画像4分割法を提案する。

In this article, we propose a neural network-based clipping and filtering approach for peak-to-average power ratio
(PAPR) reduction of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signals. The neural network (NN) module is
trained offline using target data generated by running the simplified clipping and filtering (SCF) algorithm [1].
The goal is to achieve higher PAPR reduction performance with lower computational complexity.

5Gの利用シナリオの1つであるmMTCでは，多数の端末が同時接続することが想定され，符号領域で非直交多元接続を行うSCMAの適用が有望視されている．SCMAの特徴として，高CNR帯では，高い容量拡大を達成できるものの，低CNR帯においては，各ユーザの信号分離が困難となることから，OFDMAよりも容量が小さくなる問題がある．我々は，SCMAのこのような容量低下の問題に着目して，SCMAとOFDMAの同時利用の有効性を明らかにしてきた．本稿では，SCMA，OFDMA及び両者の同時利用といったアプローチの中からユーザ位置情報に基づく深層学習により，システムスループットが最良となるアプローチを選択する方式を提案する．また，提案方式の有効性を，SCMAのみ，OFDMAのみ及び両者を同時利用する場合を比較対象にとって，システムスループットの観点から計算機シミュレーションにより評価する．

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

セルラー網を利用したドローンの飛行制御や撮影した映像データの転送が期待されている。しかしながら、現在のセルラー網で上空端末が通信を行えば、広範囲に干渉を及ぼすことから、地上端末の通信品質劣化が避けられない。筆者らは、5Gのビームフォーミング技術を活用して、アンテナ指向性により各基地局が地上セルと上空セルを空間分割することにより同一周波数を共用する“３次元空間セル構成”を提案し、検討している。本稿では、従来の地上システムで上空端末が通信を行う場合と比較して、提案システムの有効性を評価する。

携帯端末との直接通信を行う成層圏プラットフォーム（HAPS: high-altitude platform station）が災害時等における新たな通信手段として期待されている．これまでに筆者等は，半径100 kmの超広域をカバーすると同時に，セル単位のビームフォーミングにより地上セルの固定を実現するシリンダ型アレーを提案した．同方式では，ビームの最大利得から外れるセル境界の利得低下が課題である．本稿では，5Gを意識したユーザ単位のビーム制御を行うことでスループットの向上を実現するシリンダmMIMO (massive MIMO)システムを提案する．計算機シミュレーションにより，提案方式はセル単位のビーム制御を行う従来方式に対して，セル境界で約6倍のチャネル容量を達成することを示す．

高度20kmの成層圏から直接地上の携帯端末に超広域の移動通信サービスを提供できるHAPS（High-Altitude Platform Station）システムは大規模災害等を用途とした新たな通信プラットホームとして注目されている。筆者らはこれまでセル構成の最適化検討を行ってきたが、実際のユーザ分布は考慮せず、ビーム幅や指向方向などのアンテナパラメータは固定としてきた。しかし、HAPSによるカバーエリアの半径は数10kmから100kmと広いため、ユーザの地理的分布は必ずしも一様ではない。また、ユーザの移動により時間帯に応じてユーザ分布が変化することも考えられる。筆者らはこれまでビーム幅およびビーム方向を動的に変えることが可能なアクティブフェーズドアレイアンテナを検討してきた。本アンテナを用いることで、このような地域や時間帯によって偏在するトラフィック需要を考慮し、動的にセルの場所や大きさを制御することでこれまで地上基地局システムでは不可能であった高度なセル制御が可能である。本稿では広域カバレッジを確保しつつ、ユーザ分布に応じた動的セル制御を行うアルゴリズムを提案し、その効果を明らかにする。

成層圏プラットフォーム(HAPS)を用いて地上のセルラ携帯端末（携帯端末）と直接通信する携帯通信サービスにおいて,HAPSと地上基地局（ゲートウェイ）間の通信であるフィーダリンクの周波数有効利用を目的に,同一周波数を空間分割多重する“複数ゲートウェイ(GW)システム”を提案した.提案システムでは上下回線共に同一周波数干渉が課題であり,それを抑圧する干渉キャンセル技術を提案し,計算機シミュレーションで適用効果を明らかにした.
本稿では,提案した受信干渉/送信キャンセラーを理論解析し,シミュレーションの妥当性を示す.

セルラー網を活用して，雪中などの遭難者の携帯端末のGPS情報を取得してその位置特定を行うドローン無線中継システムを提案し，開発した．本システムはドローンにセルラー対応の通信装置を搭載し，ドローンの操縦や無線中継システムの運用・監視をセルラー網を介して遠隔地及び現地で適宜切り替えることが可能であり，運用に関して一層の迅速化や効率化，安全性の確保が図っている．また，本システムは移動通信網圏外エリアにおいても，衛星バックホールの利用で運用可能である．提案システムを使ったフィールド実証実験を実施した．本稿では，フィールド実証実験の内容を説明する．

現在，地理的デジタルディバイドの解消と災害時の安定した通信手段確保のために大容量衛星通信の需要が高まっている．これを実現する手段の一つとして，低軌道衛星での複数衛星 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 伝送が検討されているが，衛星毎のサービスエリアが常に移動するため，継続的な通信を行うには多数の衛星が必要となり，コスト面，スペースデブリや衛星同士の衝突事故増加を引き起こすことが危惧されている．そこで本稿では，所要低軌道衛星数を抑えつつ通信路容量の拡大を図ることのできる低軌道衛星-静止衛星 MIMO (Low Earth Orbit-Geostationary Orbit MIMO: LEO-GEO MIMO) 伝送システムを提案する．そして計算機シミュレーションにて，少ないLEO衛星数においても高スループットを実現できることを示す．

近年，日本の領海において，全ての大型船舶に対してAutomatic Identification System (AIS) の搭載が義務付けられており，航海安全にある程度の成果を上げている．公海等遠洋でもAISを利用可能とするSpace-based AIS Experiment (SPAISE)では，衛星を用いた通信システムが検討されているが，受信範囲が広くなるため複数パケットが衝突し伝送特性が大幅に劣化するので，衝突パケットの分離検出が必要となる．分離検出法として，主にSuccessive Interference Cancellation（SIC）及びParallel Interference Cancellation（PIC）が挙げられる．伝送路推定が理想の場合PICはSICに較べ平均ビット誤り率（BER）特性を大幅に改善できるが，相関検出による伝送路推定を行った場合PICの性能は，SICよりも劣化することが示されている．相関検出におけるドップラ周波数の推定誤差が特性劣化の大きな要因と考えられるため，本稿ではドップラ周波数推定誤差の範囲を考慮したPICを提案し，BER特性の改善を図る．計算機シミュレーションを行い，提案手法の有効性を明らかにする．

航空基地局は, 高度 17〜20 km で動作する HAPs (High-Altitude Platforms) と，1〜12 km で動作する LAPs (Low-Altitude Platforms) の 2 種類存在する．
HAPs はビームフォーミングによりマルチセルを構成する．
一方, LAPs は HAPs よりも小さい範囲のシングルセルを構成する．
これらの, 異なる高度の 2 種類の航空基地局を利用した HetNet (Heterogeneous Network) が考えられている．
本研究では，ユーザトラヒックに加え，HAPs マルチセルにおけるセル間干渉を考慮して LAPs 配置及びユーザ接続を制御する．

通信端末との見通し内(LoS: Line of Sight) となる確率が上がることや固定基地局(BS: Base Station) とは異なり動的配置が可能となることから，無線通信機能を搭載した無人航空機(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)が注目されている．UAVそのものが通信端末となる場合及びUAVが中継局として動作する場合には，地上BSとの高品質な通信リンクの確立が必要となる．しかしながら，UAVと各BS間の良好なチャネルによって接続BS 以外からの干渉が大きくなり，通信品質が劣化して通信可能エリアが制限される．そこで本稿では，UAVに線形アレイアンテナ(ULA:Uniform Linear Array) を具備し，さらに複数BSが協調してUAVと通信を行うCoMP(Coordinated MultiPoint)を適用することで，UAVの通信可能エリアを拡大する検討を行う．

3GPPでは，第5世代移動通信システム(5G)の無線インタフェースの1つであるNR (New Radio)を拡張し，アンライセンスバンドに対応したNR-U (NR-Unlicensed)が標準化された．欧州では，5GHz帯のアンライセンスバンドにおいて，送信電力帯域密度が制限され，かつ，占有する帯域幅(OCB: Occupied Channel Bandwidth)が使用するシステム帯域の80%以上であることが規定されている．この条件下でNR-U上りリンク制御チャネル(PUCCH: Physical Uplink Control Channel)を高電力送信する手法を筆者らは提案し合意された．本手法では，等間隔インターレース状に配置した各リソースブロック(RB: Resource Block)に異なる巡回シフト(CS: Cyclic Shift)量を適用した従来規定(NR Rel.15)のPUCCH送信系列を割り当て，送信信号のピーク対平均電力比(PAPR)を低減する．また，各RBへ適用するCS量のパターンで上りリンクのリソース割当要求(SR: Scheduling Request)を伝送することで無線リソース利用効率を向上させる手法も提案し，シングルユーザ時の伝送特性を評価した．本稿では，複数端末多重の性能を評価する．

3GPP (3rd Generation Partnership Project) において，NR (New Radio) Rel-16までの仕様策定が完了している．Rel-16までに，通信信頼性向上のため，スロット間繰り返し送信，およびスロット内繰り返し送信が仕様化された．スロット間/スロット内繰り返し送信では，NR Rel-16では，スロット/繰り返し毎にDMRS (Demodulation Reference Signal) が挿入されるが，各スロット/繰り返し毎にチャネル推定を行う必要がある．
NR Rel-17では，PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) のカバレッジ拡張のための技術として，スロット間/スロット内繰り返し送信において，他のスロット/繰り返しに含まれるDMRSを使用したチャネル推定を行えるようにする，DMRS共有の導入が検討されている．
しかしながら，スロット内繰り返し送信において低MCS (Modulation and Coding Scheme) が使用される場合には，必要なチャネル推定精度に対して，DMRSが余剰に送信される可能性がある．本稿では，DMRS共有が適用された場合におけるDMRSを削減した送信スロット構成について検討し，計算機シミュレーションによる特性評価を行う．

企業や自治体が自営で構築可能な無線ネットワークとしてローカル5Gが注目されている．ローカル5Gは，運用者または土地・建物所有者が免許を受けて個々に運用する．使用する周波数帯は，運用者ごとに占有的に割り当てるのではなく，同じ周波数帯を共用する．よって，将来的にローカル5Gの利用が増加し，高密度に独立したシステムが構築されると，システム間干渉が生じ伝送特性が劣化する．本稿では，ローカル5G向けに，独立システム間での電波干渉耐性を向上する方法を提案し，その効果を評価したので報告する．

2025年頃をターゲットとした5G Evolution では，通信品質を保証するギャランティ型の無線通信サービスの提供について検討されている．著者らは，これまでギャランティ型通信の実現に向けた初期検討として，ターゲットスループットを保証するサービスに加入した優先ユーザが存在する場合について，Massive MIMOハイブリッドビームフォーミング（BF: Beamforming）における優先適応制御として，ランクアダプテーション（RA: Rank Adaptation）と適応変調符号化（AMC: Adaptive Modulation and Coding）に関する検討を行ってきた．一方で，優先ユーザがターゲットスループットより高いスループットを必要としない場合も想定される．そこで，本稿では，優先ユーザのスループットをターゲットスループット程度まで抑えるようなリソース制御規範におけるスループット特性を評価する．

2025年頃をターゲットとした5G Evolutionでは，28 GHzを筆頭としたミリ波帯の活用により，通信速度のさらなる高速化が求められている．そのためには，現在のアナログビームフォーミング（BF: Beamforming）から，より信号多重が可能なデジタルBFやハイブリッドBFに移行すると考えられる．また，端末（MS: Mobile Station）の高速移動時にもミリ波帯を活用した安定的通信の提供をめざし，著者らは基地局（BS: Base Station）連携技術の検討を進め，シミュレーションによりその有効性を示してきた．本稿では，28 GHz帯に対応したデジタルBF装置を開発し，その装置を用いた屋外伝送実験によりBS連携技術の有効性を示す．

近年，無線通信の更なる大容量化のために，GHz以上の広帯域信号が確保できるミリ波帯/テラヘルツ帯などの高周波数帯活用と，遮蔽環境下での見通し確保と空間相関低減により空間多重伝送数を向上させる分散MIMOの組合せが注目されている．分散MIMOは多数アンテナを経済的に分散配置する実装方法が課だが，その実現手段の一つに非再生無線中継局の活用が検討されている．ただし，従来の非再生無線中継局は固定ビームのため，短距離通信または固定通信に限定されていた．そこで本稿では，非再生中継局を分散MIMOの長距離移動通信へも対応させるために，非再生中継無線中継局でビーム選択を実現する手法を提案する．

In this paper, antenna and user-based clustering methods jointly used with graph coloring algorithm are compared in terms of link capacity in ultra-dense radio access network (RAN) with distributed antennas. It is shown that the user clustering method is more stable and less sensitive to antennas’ locations.

高周波数帯を利用する移動通信システムでは，電波の高い直進性などに起因するカバレッジエリアの狭小化が課題となっている．そのような課題を解決するために，Intelligent Reflecting Surface(IRS)により人工的に良好な伝搬パスを形成する方法を検討している．遮蔽物を迂回するルートを確保するためには複数のIRSを分散的に設置することが求められるが，全ての反射素子に対する伝搬チャネルを測定し反射制御を行うことは現実的ではなく，環境変化に応じて使用するIRSを選択する必要がある．そこで本研究グループでは，直接パス(BS-UE)および反射パス(BS-IRS-UE)の伝搬パス損失を基に，各UEに対して反射制御を行うIRSを決定するIRS割当手法に関する研究を行っている．本稿では，計算機シミュレーションにより直接パスと反射パスの伝搬損失とIRSによるUEの平均受信SINR向上率の関係を解析した結果を報告する．

移動通信システムではシステム容量を増大するためにヘテロジーニアスネットワークHetNetの研究が盛んである．特に，広い帯域幅を有し高周波帯で動作するピコセルを用いたHetNetが注目されている．我々は，2GHz帯マクロセルと28GHz帯ピコセルから成るマルチバンドHetNetにおいて，ピコセルを3セクター化する方法を提案し，そのユーザスループット特性を評価してきた．本稿では，ピコセル近傍に分布するUEの受信SINRを向上するために，3セクターピコセルに3Dビームフォーミング（3D-BF）を適用した場合のユーザスループット特性を明らかにする．また，従来のオムニピコセルとの特性比較を行う．

ヘテロジーニアスネットワークHetNetはシステム容量を増大するためのキー技術であり，5Gにおいても重要な位置づけにある． 筆者らは，各ユーザ端末UEにとって最適なパーソナルセルを形成する適応制御型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 GHz帯マクロセルと3.4 GHz帯ピコセルから成るマルチバンドHetNetにおいて，UE分布におけるクラスターサイズのパラメータを拡張し，それらに対する適応制御型CREのユーザスループット特性を明らかにする．

本稿では，高精度に位置を指定することができる3Dプリンタを用いて室内伝搬を測定する．

高周波数帯の無線通信は，1GHz以上の広帯域信号と指向性制御を有する狭ビームアンテナを使用するため，高速無線伝送をしながら，通信相手との距離と方位推定を同時に行うことが可能である．本稿では，60GHz帯IEEE802.11ad規格の通信信号を用い，移動端末への距離推定について，屋外実験により検証した測距の結果を報告する．

本稿では，自動車走行環境において，高周波数帯無線通信システムの一例である60GHz帯無線通信システム(IEEE802.11ad)を用いて，センシングの一つである測距性能を評価するとともに，それが無線伝送区間のハンドオーバ制御に適用できることを明らかにする．

5G New Radio (NR)無線インタフェースでは，物理セルID (PCID)検出のための第1同期信号 (PSS: Primary Synchronization Signal)及び第2同期信号 (SSS: Secondary Synchronization Signal)が規定されている．本稿では，周波数オフセットとSSS系列のジョイント推定を用いるPCID検出法を提案し，PCID検出確率を計算機シミュレーションにより評価する．

　筆者らは，M2Mの長距離通信実現を目的に，直接スペクトル拡散(DS-SS)通信に用いるタイミング同期の検討を行っている．DS-SS通信の拡散符号タイミング粗同期(初期捕捉)の方法として，周波数が時間とともに増加・減少する2つのチャープ信号を用いてプリアンブルを拡散し，受信側で2つのチャープ信号の推定タイミングの中間値を求めることで，周波数オフセット耐性を向上する方式を提案した．本稿では，計算機シミュレーションにより，提案した初期捕捉方式のマルチパスフェージング環境下の特性を示す．

近年、IoT やM2Mの分野では低消費電力かつ長距離無線通信を実現するLPWA が注目されている．LPWA は耐干渉性や耐妨害性、通信の秘匿性から、チャープ信号を拡散符号に用いる直接スペクトル拡散(DS-SS)方式が有効である．チャープ信号を拡散符号に用いるDS-SS 方式では拡散利得を得るために高精度なタイミング推定が要求される．本稿では拡散符号にアップチャープおよびダウンチャープを用いた精同期および周波数オフセット推定法を提案する．

分散MIMOシステムでマルチユーザ伝送を行う場合、ユーザ間干渉を抑えるため直交度の高いユーザ組を適切に選択することが必要である。全ユーザ間のMIMOチャネルが推定できる場合は、MIMOチャネルからユーザ間空間相関を算出し、直交度の高いユーザ組を選択することが可能だが、分散アンテナ間のpre-codingが1/0ウェイトのON/OFF制御の時、MIMOチャネル推定自体が困難である。本稿では、このON/OFF制御時でも直交度の高いユーザ組を選択できるように、各分散アンテナのビーム方向から各ユーザ位置を推定し、ビーム方向と各ユーザ推定方向の角度差をユーザ間直交度を見なしてユーザ選択する手法を提案し、シミュレーション評価した結果について報告する。

移動通信システムの高速大容量化を実現するために、基地局送受信点 (TRP) の高密度配置と複数TRP間の協調送受信が検討されている。協調送信方式の1つであるNCJT (Non-Coherent Joint Transmission) は、複数のTRPからある端末へ異なるレイヤを同時に送信する。しかしながら、異なるTRPから送信されるレイヤ間の干渉により、1 TRP送信と比べてスループット特性を改善できない場合がある。本稿では、異なるTRPから送信されるレイヤ間の干渉を緩和するNCJT方式を提案する。計算機シミュレーションを行い、スループット特性の改善効果を示す。

マクロセル内部に同一周波数を用いた複数のスモールセルを設置して構成するHetNet (Heterogeneous Network) 構成は、周波数利用効率を向上させる技術として期待されている。この構成ではマクロセル、スモールセルが共に同一周波数を用いることから干渉抑圧が不可欠である。筆者らは上り回線を対象として、各セルが連携することにより、スモールセル端末からマクロセル基地局への干渉信号をマクロ基地局で抑圧する”ネットワーク連携上り回線受信干渉キャンセラー”を提案した。一方、マクロセル端末からスモールセル基地局への干渉信号により通信品質が劣化する。本稿では、同様の干渉キャンセラー技術を用いてスモールセルへのマクロセル、他スモールセル干渉を抑圧するネットワーク連携上り回線干渉キャンセラーを提案する。

Inter-cell interference coordination (ICIC) can mitigate inter-cell interference in small cell multiple-input multiple-output (MIMO) systems. As such an ICIC scheme, the exhaustive search (ES) can find the optimal combination of transmit power levels and beamforming vectors in their set (codebook). However, the computational complexity of ES grows exponentially with the number of base stations (BS). To reduce such complexity, this paper proposes a neural network (NN) based ICIC scheme for small cell 3-dimensional (3D) MIMO systems. Computer simulations demonstrate effectiveness of the proposed scheme.

OFDM, which is widely used in wireless communications, suffers from high out-of band emission (OOBE). To suppress such OOBE, windowed OFDM (w-OFDM) multiplies multicarrier signals by time- domain window [1]. However, the multiplication causes sig- nal distortion, which induces inter-carrier interference (ICI) and inter-symbol interference (ISI) especially over severe frequency selective fading channels. In addition, the ICI and ISI degrade the bit error rate (BER) performance se- riously when high-order modulation schemes are employed for each subcarrier. To alleviate ICI and ISI, this paper proposes a low-complexity cancellation scheme, that also performs channel estimation by considering effects of the time-domain window. Computer simulations demonstrate that the proposed scheme can drastically improve the BER performance of w-OFDM.

フェージングによるダイナミックな無線環境変動や設備起因のノイズ等のために、工場内の通信環境は不安定であることが知られており、各種システムの無線化は容易ではない。筆者らは、パラメータの一つであるMCSの制御に着目し、遅延時間を低減するようなMCS選択を、強化学習を用いて自動的に学習する手法を検討してきた。本検討では１対１通信環境を仮定し、工場内の様々な場所で観測されたRSSIデータを用いて提案手法の有効性を評価するとともに、報酬パラメータ調整による性能変化についても考察する。

IoT (Internet-of-Things) 端末の小型化に伴い計算能力の制約ならびに充電管理が重要な検討事項となっている.
MEC (Mobile Edge Computing) と, 無線電力伝送 (WPT: Wireless Power Transfer) を組み合わせたWireless Powered-MEC (WP-MEC) システムによって2つの問題を解決することが期待されている.
筆者らは, 自律分散型の確率的制御によってオフロードとローカル計算の2つのモードを選択する確率的バイナリーオフロード(PBO: Probabilistic Binary Offloading) システムを提案した.
本稿では，通信品質の低下を避けるためのモード切替方式に関する詳細な検討を，パケット配信率(PDR: Packet Delivery Rate)とバッテリ寿命の観点から行う．

無線通信を利用した物体検知手法として, IEEE802.11acにおけるCSI(伝搬チャネル情報)を利用する方式が検討されている. この方式は, 無線局間で伝搬される圧縮CSIを特徴量として機械学習による物体検知を行うものであり, その検知精度はアンテナ配置やアンテナ本数に依存する. 本稿では, 検討システムを対象として, 送受信アンテナの配置や本数が検知率に与える影響をシミュレーションにより評価した. 結果として, アンテナ本数の増加, およびアンテナを分散配置させることで物体の検知精度を向上できることをシミュレーション評価により確認した.

Wi-Fi通信では，直交周波数分割多重方式(OFDM)と呼ばれる帯域をサブキャリアに分割する通信技術を利用している．このサブキャリアごとの振幅や位相の情報であるチャネル状態情報(CSI)をセンシングに応用する研究が行われている．本研究ではFPGAとソフトウェア無線(SDR)を用いた新たなWi-Fiセンシングの実装を行い，その応用であるデバイスフリーな人物検出システムの実現性を検討した．
実験結果から，検出アルゴリズムを適切に選択することで，デバイスフリーな人物検出が十分に達成可能であると考えられる．また，送受信機の複数化やMIMO通信，ノイズ除去や機械学習の利用といったハード・ソフトの両面からのさらなる発展や位置測位・追跡などの技術への応用が望める．

Radar and Communication（RadCom）は無線通信用機器をレーダとして用いる技術であり，
専用機器を使わずに対象の距離と速さの検知ができる．
RadComにおける検知対象以外で反射した信号（自己干渉信号）が，
静的な線形チャネルを伝搬する場合，検知対象を移動物体に限定することで，容易に検知できる．
実際には，自己干渉信号はRF不完全性の影響を受けるため，検知精度が劣化する．
本研究ではOFDM信号を用いたRadComにおいて，RF不完全性を考慮した検知手法を提案し，シミュレーションで有効性を評価する．
その結果，提案手法は既存手法に比べ，高い検知精度を示した．

工場のように多くの製造システムが密に配置され複数の無線機器が同時に通信を試みる環境においては，パケット衝突が頻発し，パケットロスや遅延が発生するといった問題がある．この問題に対して我々は複数の無線LANシステムの送信タイミングを制御し協調動作させる時分割通信システムの研究を進めている．本稿では，時分割通信による遅延増加の影響を考慮し，トラヒックの許容遅延を考慮した割当アルゴリズムとそのパラメータである割当タイムスロット長に関する評価を行った．その結果，チャネル占有率が低い、または100%を超える条件では，コーディネータ配下の端末数の増加によりトラヒックが高密度になる場合に許容遅延を考慮した時分割通信システムを適用すると逆効果になる可能性が示唆された．そのため，各端末のトラヒック量から推定されるチャネル占有率に応じて割当タイムスロット長もしくは割り当てるスロット数を設計、設定する必要があると考えている．

筆者らは、分散制御で動作する一般的な端末に対して、疑似的に集中制御を実現する方法を提案する。このうち、下り遅延特性の改善を実機測定により確認したので報告する。

ドローンやロボットなどの可動機器にAP(access point)を搭載し通信状態に応じてAP配置を制御する適応可動AP制御と無線パラメータの動的制御を組み合わせた適応可動無線制御法の検討を進めている．本稿では，固定APと可動APを連携させて適応制御するハイブリッド型適応可動無線制御を提案し，計算機シミュレーション評価によりスループット改善効果を示す．

無線LANマルチホップネットワークにおいて、無線LAN端末（STA）が複数のBSS (Basic Service Set)をまたいでパケットを中継する場合、STAは接続先となる無線LANアクセスポイント（AP）を切り替える必要があるため、中継に時間がかかる。この問題の解決には、装置内でAPやSTAを複数持ち常時リンクを確保することが有効であるが、APやSTA毎に異なるネットワークに属してしまうため、パケット中継が複雑になる。そこで本稿では、統合MAC層を設けることで、単一ネットワークで複数BSSをまたぐパケット中継の経路制御を提案する。

近年，モノのインターネット(IoT) や機械(M2M) 通 信などの普及により，LoRaWAN に代表される省電力広 域ネットワーク(LPWAN) が注目を集めている．これ らの規格において端末は純ALOHA プロトコルをMAC 層のアクセスプロトコルとしている．そのため，イベン ト観測により複数端末が同時にパケット送信を行った場 合，通信品質が激しく低下する．筆者らは以前，強 化学習と送信確率を用いた自律分散型のパケット送信制 御法により，イベント発生時における通信品質の向上が 可能であることを示した．本稿では，自律分散型パ ケット送信制御法において，遅延時間の選択法が特性に 与える影響を計算機シミュレーションにより評価する．

LoRaWANに代表されるLPWAでは，端末が自律分散的にパケットを情報集約局(GW)に送信することで，多数端末通信を可能とする．しかしながら，各端末には送信比率(DC)の遵守が課せられているため，単純に送信パケット数を増やすことで伝送容量を増大させることは不可能である．本稿では，LoRaWANにおいて，1)各端末が送信するパケットの時間間隔が一般的に大きいこと，2) LoRaWANでは複数の周波数チャネルを用いた通信が可能であることに着目して，パケット型インデックス変調を提案する．提案法では，パケットを送信する周波数チャネル・時間スロットを用いて情報を伝送することで，既存の通信規格を変更せずに伝送容量を拡大できることを示す．

長距離走者の位置・生体情報収集には、走者に取り付け可能な軽量端末での無線伝送に適したLPWAが有用と考える。基地局設置コストの制約により競技時沿道に臨時基地局を設置する場合が想定される。100km以上の無線伝送実績があるLPWAといえども、アンテナ設置高が1m程度の場合は通信可能距離1km以下となる場合もあり、長いコースに多数の基地局が必要となる。試合時走者の隊列長はある長さ以下となる場合が多く、固定基地局でのコース全域カバーではなく、伴走する基地局が経済的置局に有効と考えられる。本稿では、約10kmのコースでLoRa基地局を伴走させる置局方法を検討し、固定基地局の併用を提案して設計例と効果を示す。

インターネットの新しい利用形態に適したネットワーク技術であるICN(Information Centric Network=情報中心ネットワーク)を用いることで、ネットワーク負荷の低減などのメリットがあることが知られているが、筆者らは、ICNに対してLPWA(Low Power Wide Area)を組み合わせることにより、更に広域の不特定多数のデバイスに対して同時にインタレストを送信することで、効率の良いデータ収集を行うことを考えた。しかしながら、LPWAは通信速度が低いため、ファイルサイズの大きいデータを扱うことが難しい。そこで、移動体に情報を運んでもらうことで、LPWAの特徴を活かしながら、ファイルサイズの大きいデータも扱える、効率的情報収集方法について検討した。

インターネットの新しい利用形態に適したネットワーク技術であるICN(Information Centric Network)を用いることで、ネットワーク負荷の低減などのメリットがあることが知られているが、筆者らは、位置ベースのパケットフォワーディングを行うICNに対してLPWA(Low Power Wide Area)の1つであるLoRaを組み合わせることにより、指定地域内の不特定多数のデバイスに対してデータ要求メッセージをワイヤレス同時配信することで、効率の良いデータ収集を行うことを考えた。本稿では、その一例として、宅配ソリューションにおける配送先ユーザの在否情報収集を想定したプロトコルを設計し、それに基づく小規模テストベッドを実現したので、その結果について報告する。

RoF (Radio over Fiber) を用いた無線基地局構成において，BS (Base Station) のビーム制御をCS (Central Station) から遠隔で行う波長固定ビームフォーミング (BF) 手法を提案している．本BF手法は，BSの各アンテナ素子に対して異なる波長を割り当てるが，波長間隔を十分に狭くして配置する必要がある．本稿では，その波長配置における制約の緩和による適用領域の拡大を目的として，波長固定BF手法をIFoF (Intermediate Frequency over Fiber) システムへ適用し，評価を行う．

RoF (Radio over Fiber) を用いた無線基地局構成において張出局(BS)で形成するビームを集約局(CS)で遠隔に制御する波長固定ビームフォーミング (BF) 手法の検討を進めている．本BF手法は光ファイバの波長分散や素子間の経路長差などが原因で生じる位相誤差を低減することで適用可能な波長間隔や素子数を拡張できる．そこで本稿では，本BF手法において位相誤差を補償する方法を提案し，その評価を行う．

ミリ波RoF-FWAシステムでは伝搬遅延の増大に伴う伝送特性劣化が問題となる．ポーリングに基づく集中制御により衝突を回避することで伝送特性を改善するアップリンク用アクセス制御方法が提案されている．しかし，当該方法は長遅延に起因する無線帯域の空き時間を有効活用できない．本稿では，伝搬遅延時間差を考慮して送信順序を制御するアップリンク用アクセス制御方法を提案し，シミュレーション評価によって有効性を示す．

近年の頻発する災害に対しては避難所等へ固定無線回線の活用が有用である．また，スマートフォンによる通話アプリは，普及とともに通話手段としてだけでなく緊急連絡手段としての利用要望が高い．緊急時にはなるべく多くの通話を収容することが重要であるが，一人あたりの通話時間が長くなると比較的小容量の固定無線回線ではパケット廃棄率が高くなる．その結果，新たに発呼した通話は開始されず呼損になり，通話収容数を増やすことができない．本稿では緊急時での呼損率増加の抑制を目的に固定無線回線における輻輳制御技術について報告する．

本発表では，下りリンク非直交多元接続において，クラスタ間干渉 (ICI) と符号間干渉 (ISI) を抑圧する基地局 (BS) の時間領域フィルタの設計法を提案している.BS の各アンテナには FIR フィルタが設置され，ICI と ISI を 抑圧する制約の元，各受信 SINR を最大化する問題を解くことで最適なフィルタ係数を決定する.提案法とフィル タを用いないシステムの平均受信 SINR を比較することで，提案法が ICI と ISI を抑圧し，受信 SINR を改善する ことを示す.

ブラインドアダプティブアレー(BAA)は事前情報を用いることなく同一チャネル干渉を抑圧する手段として有効であるが，希望信号を捕捉し，干渉信号を抑圧の対象とするためには信号対干渉電力比(SIR)を事前に取得する必要があるこれまでに，受信コンスタレーション画像を用いた深層学習によりSIRを推定する手法を提案した．本稿では，固有ベクトルビームスペースアダプティブアレー(EBAA)を初期ウェイトとした低包絡線アルゴリズム(CMA)を用い，上記SIR推定結果を基にEBAAウェイトの選択を行った際の干渉抑圧効果を明らかにする．

Massive MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)の基地局は，ユーザに対する正確なCSI (Channel State Information)を必要とする．しかし，パイロット汚染が生じると，チャネル推定精度が劣化する．深層学習を用いた手法は，その影響を低減できるが，学習時と運用時で同じチャネルモデルが適用されることを想定している．そのため，運用時のチャネルモデルがトレーニング時のものと異なる場合，チャネル推定精度が劣化する可能性がある．本稿では，この問題を解決するため，モデルミスマッチに対してロバストなメタ学習を用いたチャネル推定法を提案する．運用時の環境に応じて，パイロット信号を介してNN (Neural Network)の重みパラメータが更新される．計算機シミュレーションを通して，提案法は通常学習と比べてオンラインの更新により，モデルミスマッチに対して適応性が高いことを示す．

全二重無線通信を実現するにあたって，自己干渉キャンセルの実現は重要かつ必須の課題となっている．これまでは，アンテナアイソレーション・アナログキャンセリング・ディジタルキャンセリングの3つの手法を用いて自己干渉をキャンセルするするのが一般的であった．本研究では新たな手法として，MIMO技術を応用したNull Beamforming to Selfを提案し，その理論と実機システムによる実証を行った．その結果，提案手法単体で30 [dB]の自己干渉キャンセルを達成した．従来の3手法と提案手法は併用可能なため，併用することで合計110 [dB]以上の自己干渉キャンセルを達成することが今後の課題である．

IPネットワークにおけるエッジルータ（以下，エッジ）では，収容されるユーザ毎のプロファイル情報に基づき，様々なサービスの提供に必要な制御をユーザ毎に実施している．エッジには帯域やセッション数等の同時提供可能なリソースに上限があり，ユーザの収容状況や各ユーザの利用サービスによっては，サービス提供に必要なエッジのリソースが不足しサービス品質が維持できない可能性がある．本稿ではリソース状況に応じた柔軟なユーザ収容システムについて，性能要件や変更容易性等の課題を解決可能な機能分散構成を提案する．

FaaS ( Function as a Service ) における仮想マシン(VM) 等のタスクリソース配置では，配置計算が使用するインフラリソース状況が測定時点と配置時点で乖離することで最適解からの誤差が生じる．本稿では待ち行列モデルを用いて両者の乖離を補正する手法を提案する．

Internet Protocol (IP)は，IoTシステムを実現するための基本的な通信技術である．　しかし，IPはIPv4の枯渇や接続ネットワークの切り替えによる切断の問題がある．　これらの問題を解決するための手法として，本研究室では，CYber PHysical Overlay Network over Internet Communication (CYPHONIC)と呼ばれる技術が提案されている．　CYPHONICは事前にクラウドサービスと通信することで，デバイス間の直接通信を実現する．　そのため，各デバイスからクラウドサービスへのトラフィックは増加する．　ただし，各サービスは，単一スレッドで処理する設計になっているため，複数スレッドの処理に対応する必要がある．　しかし，マルチスレッド環境において，サービスへのリクエストが増加すると，スレッド生成に多くの時間がかかり，スレッド待機にもオーバーヘッドが発生する問題がある．　したがって，本論文では，上記の問題に対応可能なクラウドサービスを提案する．　本提案システムでは，リクエストを受け取るスレッドと処理を行うワーカースレッドを分離することで，スレッドのオーバーヘッドを抑えることが可能である．

ICN (Information-Centric Networking)が広く検討されている．ICNの導入に伴い，ISP間のトラヒックの交流パタンが変化するが，トランジットISPは交流トラヒック量に基づきトランジット費を得ているため，ICNの導入がISPの利益に影響を与えることが予想される．そのためICNの普及可能性を明らかにするには，ICNの導入がISPの利益に与える影響を分析する必要がある．そこで本稿では，階層的なAS間トポロジを対象に，一部のISPのみがICNを導入した状態において，ICNの導入がISPの利益に与える影響について分析する．

クラウドサービスの利用はここ数年で急激に成長し，提供されるサービスも多様化している．本研究では商用クラウドサービスの一つである AmazonEC2が提供するスポットインスタンスを対象とする．2017年11月Amazonはスポット価格の需給の長期的な傾向に基づいて価格変化がより緩やかになるよう価格対策を導入した．本研究ではAWSスポットインスタンスにおける価格対策導入の影響を分析することを目的とした．価格対策導入前後のスポットインスタンス価格傾向を比較し,価格対策導入後はスポット価格の変化は見られないことを明らかにした．

トラフィックの状況により変化するネットワークのパフォーマンスに対し、SLA要件を維持しつつサービス提供するためには、ネットワークの品質測定及び測定結果を元にした経路制御のサイクルを定期的に回す必要がある。本検討では広域ネットワークにおいても品質測定、経路制御を効率的に実現するための機能配備方式に関して提案する。

5Gやe-sports等のSLAとして想定される遅延に着目したVPNへのリソース割当の最適化問題を定義し、数理計画問題として定式化を行った結果を報告する。

ユーザの収容位置が可変な固定IP網における，ユーザへの割当リソースを動的に変更する手法について検討した．従来の回線単位での静的なリソース割当てではなく，ユーザからの申告や通信状況の変化などを契機とした，ユーザの収容位置変更やQoS制御をエッジに対して動的に実施することで，ユーザのネットワーク利用の実態に則した柔軟なリソース割当てを可能とする．

通信に対する多様な要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)を組み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．通信の多くはアクセスNWからDCまで複数のNW ドメインを跨ることから，単一ドメインに限定することなく End-to-End(E2E)で一貫してサービス要件を満足するE2E スライスが必要となる．本稿では， E2E スライス実現に向けて必要となるD-Plane 構成方式について検討する．

通信断を発生させず、TCPプロトコルにも限定されない、サービスサーバへの実装も必要ない方式として、IPレイヤで行う異種NW切替技術を提案する。
通信サービス利用者がセルラ回線無線LANや有線など複数の回線を選択できる環境下にあるときに，アクセス手段の特徴を意識することなく、自動で異種のアクセス手段を切り替え、通信が途切れることなく利用サービスを継続させるための切替技術について検討した。この技術を検討する上で、既存NWへの適用性を考慮する。

本稿では低遅延映像配信における再生開始のレスポンス性と視聴安定性を高める手法としてIフレームを適応的に置換する方式を提案する。本方式はMPEG-DASHによる映像配信方式をベースとしており、映像のエンコード時にすべてIフレームで構成されるストリームを追加で生成し、配信サーバ上でクライアント間のネットワーク状況に応じて任意の位置でIフレーム置換を行う。これにより、レスポンス性と視聴安定性を向上を図ることができ、試作システムの動作検証により、従来の方式と比べ各性能を向上できることを確認した。

映像配信サービスでは，クライアントが複数のビットレートの中から，回線帯域の状況に応じて動的に映像データを選択するABR（Adaptive Bit Rate）が広く利用されている．筆者らは，これまでに視聴セッション毎に適切な帯域を割り当てることで，ABR配信を安定化する手法について検討を進めてきた．本稿では，ABRの動作フェーズに応じて動的に必要な帯域を算出することで，安定的な配信を実現する制御手法を提案する．

近年，インターネットを利用したサービスの需要が非常に高まっている．このようなサービスを効率的に提供するためには，サーバの最適な運用が必要不可欠である．そのため，サーバシステムの高可用性と省電力化の実現は非常に重要となる．一般的な省電力サーバシステム（PSS）は特定の管理サーバがシステム全体の監視を行い，サーバシステムの構成を変更することで省電力化を実現する．しかしながら，管理サーバが故障した場合，システム管理が困難となる．そこで，本報告では特定の管理サーバを必要としないPSSについて，サーバシステムの構成変更の判断処理やサーバ故障時の対処法について示す．

インターネットサービスへの要求が高まり，IT技術は更なる発展が予想される．しかし，それらを支えるIT人材の不足が問題となっている．そのため，エンジニアの育成が急務となる．そこで，サーバエンジニアの育成に関して，重要となるサーバ構築を目的としたサーバシステム構築トレーニングシステム（SSCTS）の開発が行われている．SSCTSではサーバ仮想化技術としてKVM（Kernel-based Virtual Machine）を採用し，1台のサーバで複数ユーザが同時にトレーニングを行うことを可能としている．本報告では，SSCTSのトレーニングメニューの詳細を示すとともに，同時利用ユーザ数の増加における問題点の解決方法を示す．

通信事業者・通信サービス事業者は，多様な通信サービスを提供するために，お客様の要望に応じた通信サービスの開発を継続的に実施している．通信サービスを実現する通信システムの提供サイクルを短くできることが，事業継続・発展に不可欠になっている．
本稿では，通信システムを短期間で開発できるよう，開発内容の共通となる処理をパッケージ化することで，開発工数削減のアプローチを検討した．
複数の通信システムを分析・整理することにより，基本処理をモデル化して，共通処理のパッケージを試作した．また，通信システムの一例を基に，その一部処理の開発に適用し，工数削減が可能な見通しを得た．

ローカル5Gの免許申請受付が19年12月に始まった。モノづくりノウハウのデジタル化や製造ラインのフレキシブル化への期待が高い製造現場ではローカル5Gの早期導入検討が進められている。とりわけ，製品に応じて製造手順や製造ラインを柔軟に変更するフレキシブル製造の実現には製造現場の無線化が極めて重要である。製造現場の無線化には，工場ネットワーク(NW)の特性を理解した上でのNWアーキテクチャ設計が不可欠である。本稿ではローカル５Gの工場適用する上でのネットワークアーキテクチャについて検討したのでその結果を報告する。

日本は「地震大国」と形容されるほどに地震が頻発しており, 既存の研究にてすれちがい通信によって
情報共有をしながら避難を行うシステムが提案されている.
しかし, 災害下では避難所の倒壊によって安全な避難が行えない可能性が高い.
そこで, 本研究では稼働中のAP(Access Point)への誘導を目的とした, すれちがい通信による自律的避難誘導システムを提案し,
環境変動が発生しない場合と発生した場合における提案手法の有効性をシミュレーションによって評価した.
結果として, 環境変動の有無に関わらず提案手法が高い避難成功率を示した.

交通情報といったデータコンテンツが生成場所に強く依存する時空間データは，データの生成場所周辺で活用することが有益だと考えられる．
そこで私たちは時空間データを生成場所周辺に滞留させ，その場にいるユーザに向けて配信する時空間データ滞留システムを提案してきた．
本研究では，この先行研究における送信ポイントの適切な位置決定手法を提案し，その有効性をシミュレーションにて検証する．

近年，データを送受信するホストではなくデータそのものを中心としたネットワークである情報指向ネットワーク (ICN: Information-Centric Networking) が注目を浴びている．本稿では，ICN におけるネットワーク障害時の高可用性を実現する，ルータにおけるキャッシュ制御方式 CDO (Caching based on Distance to Originals) を対象とし、AMDC (Average Maximum hop Distance to Caching copies) およびネットワーク全体の平均キャッシュヒット率と，CDO の最適なキャッシング閾値の関係を明らかにすることを目指す．

様々なモノがインターネットにつながるInternet of Things(IoT)が注目され，センサデータをはじめとするデータの収集や活用が重要視されている．しかし，IoTにおけるモノにあたるIoTデバイスには故障や盗難などの異常により，システムの信頼性が低下する恐れがある．そこで，本報告では受信したセンサデータを用いてデバイスの異常を検知できる方式を提案し，シミュレーションによって評価した．シミュレーション評価より，データが異常値を出力する箇所で高い変化点らしさを示し，異常箇所を異常とみなす正答率は92.8%であった．

　著者らは大量のIoTワイヤレス機器に対する，背景通信（ユーザが行っている通信）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，スキャン対象ネットワーク内の混雑状況を考慮したスキャンスケジューリング手法を提案している[1]．通信速度が遅い無線ネットワークではスキャン通信自体が混雑を引き起こし，背景通信の通信品質劣化の原因となり得る[2]．このため，スキャン対象ネットワークに対して印可可能なトラヒック量を事前に把握する必要があるが，スキャン対象ネットワークの外部からネットワークスキャンを行う場合，スキャン通信が背景通信に与える影響を直接把握できない．そこで，スキャナで把握可能なスキャン通信品質から背景通信の通信品質を推定することを考える．本稿ではスキャン対象ネットワークとして通信速度が遅くスキャン通信自体が混雑の原因となる可能性があるWi-SUNを用い，スキャンパケットの送出レートとスキャン通信の応答遅延ならびに背景通信の再送回数との関係性を計算機シミュレーションにより評価し，スキャン通信が背景通信に与える影響の把握可能性について検討する．

近年の通信端末はセルラ回線や無線LANのような、複数の通信回線から選択して通信が可能であり、端末は高品質な回線に接続することで、体感品質（QoE）を向上させることができる。また、端末が接続する回線をネットワーク上のサーバが一括して制御することにより、ネットワークの全体最適化が可能となる。我々は、端末群と基地局群の接続パターンの最適制御に向けた最適化ループを高速に実行するべく、ある接続パターンに対して数理モデルによる近似やシミュレーションと比べ高速性と精度を両立した実現品質予測手法を考案した。本発表では、畳み込みニューラルネットワークを用いた深層学習による実現手法の提案を行う。

IoTシステムの適用先の1つに製造工場があり、生産工程最適化に向け設備の稼働情報収集等に適用される。しかしIoTシステムは多種多様な装置で構成されるため、従来の各構成装置毎のログ監視では装置毎に健全か不健全かを示す指標が様々であり、IoTシステム全体の稼働状態を評価することが困難であった。本稿では装置毎の性能計測値に基づくIoTシステムの稼働状態監視方法を提案する。

通信機器の小型化に伴う半導体デバイスの小型化、高性能化により、宇宙線由来の中性子線等が引き起こすソフトエラーが課題となっている。中性子線によるメモリの１ビットエラーはECCによる修正が可能である。しかし、FPGAのCRAMのエラーは訂正される前に、FPGAにて情報処理が行われ、故障に波及しうることが予想される。本研究では、通信機器のソフトエラー試験を行い、CRAMの１ビットエラーがECCにより訂正されたこと、ECCによる事後的な訂正にも関わらずCRAMにおけるソフトエラーが原因だと考えられる故障が発生したことを観測した。

5Gやe-sportsといった既存サービスよりも低遅延性を求める新サービスの登場により、サービスに影響を与える要素としてネットワークの遅延への注目が高まっている。ネットワーク遅延を計測する手法としてpingやTWAMPが一般的だが、ルータ内部のCPU処理負荷の影響で計測精度が悪くなるといった問題があったことから、タイムスタンプ処理をハードウェア化した新たな遅延測定技術が提案されている。本発表ではハードウェア化による精度向上の計測遅延量への依存性を定量的に評価した結果を報告する。

5Gの低遅延や広帯域等の特性を活用したサービスを利用する上では，必要な特性の品質保証(SLA)が重要となるが，SLAの実現には通信品質の確認を行うためのテレメトリ情報の測定が必要となる．本稿では，運用情報に基づいてテレメトリ情報測定・通知頻度を調整することで，効率化する手法を提案する．

産業、車載ネットワーク向けに規格化中の時刻同期プロファイルであるIEEE P802.1AS-Revをレイヤ2スイッチに実装し、時刻同期精度を評価した結果を報告する。IEEE P802.1AS-Revの時刻同期プロトコル概要を紹介し、ハードウェア処理した場合の利点等を述べる。評価結果として、スイッチを10段構成にしたネットワークにおいて、エンドツーエンドで-57ns～+3nsの同期精度を実現したことを報告する。

本稿では，ユーザ拠点間やデータセンタへ接続をするVPNサービスをエッジを用いて実現することを想定し，エッジ故障時において主要サービスを早期に復旧する冗長化方法の提案・評価を実施した。

Deadly diseases and terrorism attacks are greatly threatening human safety, which challenges global security. In the following parts of this paper, we will briefly introduce the overall system design of Suspicious Object Network System (SONS) and show the partially finished User Interface (UI).

交換機の維持限界等の理由からIP網への円滑な移行の検討が進められている．移行後の形態では，メタル回線を維持し，メタルからIPへの変換装置を介して電話端末をIP網に収容する方式が考えられている．本稿では，制御信号となる共通線に着目し，共通線をIP網に移行を行う際のリンク割り当て方法に関する課題を挙げ，効率的に移行を進めるための方式について提案を行う．

従来，商用IP電話網におけるサーバ運用において異常・エラーが発生すると，アラームやログ等を分析することで，障害原因を特定する．しかし，SIPサーバの台数が多く，SIP系障害は多種多様のため，障害SIPサーバ推定が難しい．先行技術では，過去のアラーム・ログ情報等をデータ入力として、予め生成・登録されたルールに基づき，障害箇所を推定する．しがしながら，複数の関連アラームを結び付けて一つの障害原因を特定することが難しい．
本研究では，この課題を解決するために，複数の関連アラームを組み合わせたルール生成手法を提案する．

音声通信サービスを提供する呼制御サーバは，専用ハードウェア（HW）の採用やクラスタ構成（ACT/SBY）によるサーバ二重化等により，サービス提供の信頼性を確保している．
また，昨今の市販HW（IAサーバ）の高性能化やシステム仮想化の流行を受けて，呼制御サーバも仮想環境への移行が検討されている．
仮想化した呼制御サーバは，ファイル更新手続きを新たな仮想マシンの起動・切り替えで行うことが考えられるが，この際に片系運転時間が長期化するおそれがあるという課題がある．
前述の状況を踏まえ，本稿では，仮想環境上の呼制御サーバについて片系運転時間が短縮されるようなファイル更新方式を提案する．

SIP電話を例にとり電話に個人認証機能を付ける方法を考える。SIPを拡張してINVITE信号に認証に関する情報を追加する方法だとSIPサーバの負荷が大きくなる課題がある。そこで本研究ではSIPを拡張せずSIPサーバの負荷を抑えた実現方法を提案する。提案手法の主な構成要素は、利用者を認証するPKIサーバ、認証結果保管サーバ、SIPサーバ、個人番号カードであり、発信前に発信者を認証する場合を対象とした。PKIサーバによる認証結果をSIPサーバと円滑に共有するため、SIPのURIを利用者と紐づけるように認証プロセスを実行することを提案する。これにより、SIPサーバには認証結果問合せの処理１つを追加するだけで、個人認証機能付きSIP電話を実現できる。

ユーザの通信帯域を保証する中継ネットワークの帯域設計において，機械学習によるトラヒック推定に基づいた必要帯域算出手法を提案する．従来のON-OFF モデルに基づく手法と比較して，提案手法は高い回線稼働率を保ちつつ帯域利用効率の向上を達成することを示す．

近年,デジタルトランスフォーメーション（以下，DX）が注目され企業で導入が進んでいる．DX実現に当り，計算リソースを容易に提供するクラウサービス（以下，クラウド）は有用である．またクラウドの負荷を分散するため，現場に近い計算リソースを活用するエッジコンピューティング（以下，エッジ）も検討され，クラウドとエッジを連携して活用するには課題がある。本稿では，エッジ・クラウド連携時における課題の解決を目指し，エッジ・クラウド連携コンピューティング技術を提案した．提案技術は，エッジの中継サーバでAI解析の応答時間を計測し，クラウドの管理サーバで方針策定するシステムであり．方針から中継サーバはシステムの系を切替え，AIモデルの置き換えや削減を行う．提案技術を試作，評価した結果，約136[sec]でシステムの系が切替り，正常動作を確認した．

特徴量エンジニアリングの中でも，複数の特徴量を組み合わせることで生成される交互作用特徴量に焦点を当て，AutoML サービスをはじめとする機械学習ワークフローがブラックボックス化された環境下において，外形的な情報のみからサービス内部で利用されている交互作用特徴量を明らかにする手法を提案する．

IP におけるパケット転送は、IP プレフィクスをキー、値としてインターフェース ID が格納された Forwarding Information Base (FIB) から、パケットの宛先 IP アドレスに対して最長一致する IP プレフィクスを探索することである。本稿では、Key-Value ストア (KVS) におけるキーと値の格納位置の関係を機械学習のモデルで再現する学習型インデックス [1] の FIB への適用が可能である。最長一致検索では、FIB に格納されているキー（IP プレフィクス）と検索に使用するキー（IP アドレス）が異なるため、学習型インデックスの格納位置の予測に誤差が生じる。本稿では、学習型インデックスを FIB に適用するための学習方法について議論する。

制御システムを適切に運用するため，高精度な異常検知システムを短期間で導入することが望まれるが，運用者は要求される学習期間に対して不足しているデータの用意に時間がかかるという課題に直面する．本研究では制御システムで観測されるデータを長周期ごとの周期変動成分と短周期ごとの周期変動成分の合成にゆらぎが加わったものとしてモデル化した．また、1週間分の観測データをSeasonal-Trend decomposition using LOESSにより構成要素分解し、モデルに従い機械学習用に要求される期間のデータを生成するデータ期間拡張手法を提案した．データ期間の短縮における提案手法の効果を検証し，提案手法により生成したデータで学習した異常検知モデルが、単純なデータ複製によるものよりも誤検知率が小さくなることを確認した．

無線通信は必要不可欠な公共サービスであり，高い可用性を維持する必要がある．そのため，迅速な故障復旧が求められる一方で，基地局故障の復旧に数時間から数日かかるケースも存在する．これに対して，復旧までの間，周辺の基地局アンテナの俯角（チルト角）を一時的に変更し，通信断エリアのトラヒックを収容するという救済措置（チルト救済）が検討されている．現状のチルト救済は人手による判断で行われており，運用コスト削減のためチルト救済の自動化が求められている．そこで本稿では，短時間で適切な救済担当の基地局とそのチルト角を算出する手法を提案する．評価の結果，目標時間以内にチルト救済が可能であることを示した．

著者らは，大規模災害時にローカルなネット環境を即時構築可能な可搬型通信方式LACS(Locally Accessible Cloud System)を提案している．本稿では，通信インフラが整備されていない発展途上国地域へのLACS適用可能性について検討を行ったので報告する．

災害時の通信としてDTNが注目されている．DTNにおいて，限られた条件で効率のよい情報伝達の実現を目的にデータの持つ重要度を考慮した重要度別データ送信制御方式の方が有利であると考えられる．我々は，データの重要度に応じた送信制御方式を提案し，高重要度データが常に作成されている条件で有効性を示した．発災前から発災後を考えると，一定期間のみ高重要度データが作成されるシナリオでの評価が必要である．本報告では，高重要度データが常に作成される場合と一定期間のみ高重要度データが作成される場合の2つのシナリオでシミュレーションを行い，高重要度データのデータ伝搬率を確認する．

IoT技術の発展に伴い，時間や場所に依存するIoTデータ(時空間データ：STD)が生成される．このSTDを特定の時間・場所で地産地消するために，車両を用いた時空間データ滞留システム(STD-RS)を提案してきた．先行研究では，滞留期間と滞留完了時間を新たに考慮し，滞留完了までの送信間隔決定手法を提案した．しかし，情報発信源が自身の周囲の車両台数に応じてSTDの送信間隔を決定するため，車両密度が変化する際のデータ拡散効率に課題があった．そこで本研究では，この問題を改善する新たな手法を提案する．

　完全自動運転を実現するためには，膨大なデータを車載ネットワーク上で送信できなければならない．そこで，高速車載Ethernetの採用が検討されている．
　一方，車載 Ethernet 上では様々な種類のトラヒック が伝送されることになるため，安全に関わる重要なトラヒックを優先的に送信する制御が必要である．このような制御として，IEEE 802.1TSN が検討されている．IEEE 802.1TSNには多くの標準が含まれるが，この中でもCredit Based Shaper (CBS) は実装が容易であり次世代車載ネットワークに必要とされている．
　CBSはクレジットという変数を持ち，クレジットは待ち行列からフレームを取り出す時に消費される．また，CBSはIdleSlopeと呼ばれる変数を持ち，その値はQoSに影響を与えるが，最適なIdleSlopeの値は明らかではない．
　本論文では，シミュレーションによるQoS評価に基づいて最適なIdleSlopeの値を検討する．

Named Data Networking (NDN) ルータは、Pending Interest Table (PIT) に記録したパケット転送情報を、パケット転送ごとに書き換えるため、転送処理の並列化には、排他制御が必要であるが、排他制御を実現する処理が転送速度向上を阻害すると指摘されている。これに対して設計された、排他制御を必要としないPITを用いたNDNルータでは、プログラムを停止させる致命的なエラーは発生させず、NDNプロトコルで回復可能なエラーを許容するが実際に回復可能であるか検証する必要がある。本稿では、提案したPIT を用いたNDN ルータにおいて発生するエラーがすべてNDN プロトコルで回復可能であることを検証する手法について議論する。

筆者らは、Named Data Networking (NDN) ベースのアドホック網において、Rendezvous Point (RP) を根とするコアベース木を用いて非同期グループ通信を実現するPublish/Subscribe 通信プロトコルを提案してきた。本稿では、ノードの移動や障害で分断された網へ、移動するノードがメッセージをプロアクティブにキャッシュすることで、メッセージを配達する方式を設計する。

これまでに，位置ベースサービスにおいてユーザの興味のある位置 (目的位置) を隠蔽するプロキシとしてアノニマイザが提案されているが，既存のアノニマイザは信頼できるノードで動作することを仮定している.本稿では，Intel SGX が提供する，盗聴や改ざんに対して耐性をもつ安全なメモリ領域を利用し，信頼できないノード上でも動作可能なアノニマイザを設計する.

IoTでのエンドツーエンドのコミュニケーションは、相互通信や継続的な通信が重要になる。
著者らは、インターネット通信（CYPHONIC）を介したCYber PHysical Overlay Networkと呼ばれるオーバーレイネットワークプロトコルを開発をした。
CYPHONICの現在の実装は、LinuxベースのOSをサポートしている。
したがって、スマートフォンやIoTデバイスの実用的な実装を実現するには、マルチプラットフォームのサポートが必要である。
本論では、CYPHONICエンドノード関数を処理するC言語ベースの共有ライブラリを設計および開発する。

加入者密度が低いエリアにおける光アクセスネットワーク(NW)の収容に向けて，不等分岐光スプリッタを活用したバス型NWが提案されている．一方，装置の運用コスト削減に向けた無中継でのロスバジェット拡大に向けて，上り信号の分布ラマン増幅(DRA)が提案されている．上記のバス型NWに対してDRAを適用する場合，スプリッタの位置や分岐比によって，発生するASE雑音の量や利得が異なるため，ロスバジェットの拡大効果を明らかにすることが重要である．本稿では，不等分岐光スプリッタを用いたバス型の光アクセスNWに対してDRAを適用した場合の最大分岐数や，DRAによるロスバジェットの改善効果を数値シミュレーションにて検討した結果について述べる．

マルチサービスを一括して収容するために，波長分割多重型PON(WDM-PON)の導入が検討されている．しかし，WDM-PONでは上下リンクに異なる波長を割り当てるため，収容ONU数の増加に伴い異なる波長で動作するトランシーバが多数必要となり，システム導入時における設備投資費用の上昇が懸念される．我々は，一波長双方向伝送方式を適用したWDM-PON(一波長双方向WDM-PON)について検討を行うとともに，その導入に向けた技術課題である反射光の影響を抑圧する干渉抑圧型適応等化器を提案する．本稿では，原理確認実験によりその有効性を報告する．

ONUのような小型装置のソフトエラー対策の必要性や、どのように対策を施すべきかを検討するにあたり、その評価のための最新の半導体を搭載した10G-ONUを試作し、加速器中性子源を用いたソフトエラー試験を実施したので、その内容について報告する。

昨今，リモートワークやオンライン授業の機会が増えている．ビデオ通話のような，継続的に大きな通信帯域を要するサービスの利用が増加すると，光アクセスサービスに大きな通信帯域が要求される．本稿では，送信要求量のゆらぎが小さいONUのReport送信頻度を削減し，PONの上り帯域利用効率を向上する動的帯域割当アルゴリズムを提案する．また，理論計算により，64台のONUを接続時に，最大帯域利用効率が11.6% 向上することを示す．

Internet of Things（IoT）端末はセンシングデータ等の信号を、無線通信によりIoT Gateway（GW）に送信し、IoT GWはレイヤ2ネットワーク等を介してIoTサーバに送信する。多数のIoT端末による同時接続により、レイヤ2ネットワークではミリ秒長のトラヒック急増によるマイクロバーストが発生する。そこで我々は、周期的に生起するIoTトラヒックを想定し、レイヤ2スイッチ（L2SW）間連携シェーピングを検討してきた。本報告では、L2SW間連携シェーピングにおけるシェーピングレート計算手法を提案し、バースト耐性の増大効果について述べる。

第5世代移動通信(5G)サービスが開始される中、次世代の6Gに関する技術展望イメージの検討が始まっている[1]。本稿では、6Gの光アクセスに対する自由空間通信（FSO: Free Space Optics）の適用性について述べる。また、複数送受信組を用いた並列伝送における所要設置スペースを評価し、設置スペースの削減方法についても提案する。

第5世代モバイルシステム（5G）の商用サービス導入が世界各地で進む中，2030年頃をターゲットとする第6世代モバイルシステム（6G）の研究が開始されている．6Gでは，これまで困難であった新幹線や航空機などの高速移動体への高速無線通信の提供が検討されており，高速移動体に設置された移動基地局に対する回線が必要となる．本稿では，この実現に向けて光空間通信（FSO）を適用する場合に必要となる指向性制御方式を提案する．

流星バースト通信 (Meteor Burst Communication : MBC)は，宇宙の塵が大気圏に突入する際に生じる電離気体柱を低VHF帯電波の反射体とした見通し外通信である[1]．
本報告ではOFDMを用いたマルチキャリア伝送実験としてマスター局（産技高専）,リモート局（北海道大学）を想定した構成によるデータ伝送実験を行った.
原信号の場合,平均して5.5個受信でき,クリッピング信号は平均して6.7個とクリッピング信号の方が安定してデータを受信できた.これはクリッピングによりスパイク状のピークが抑圧され,信号成分の平均電力が大きくなったからだと考えられる.
今後は長期的なデータを元に通信方式等を最適化し,流星バースト通信システムのさらなる効率化を検討する.

Polar符号は，2 元対称通信路において通信路容量を達成する符号として注目を集めている．Polar 符号の符号構成では，凍結ビットの選択が復号特性に大きな影響を与える．既存のPolar 符号構成法の多くはSC復号を想定しており，その他の復号法では復号特性が劣化してしまう．従来の研究として，遺伝的アルゴリズムを使用した復号器に依らないPolar符号構成法があるが，ランダムに初期集団を生成しているため，復号特性が改善するような符号探索に時間がかかる．本稿では，初期集団の生成をBhattacharyya boundsに基づき行うことで，符号探索時間が改善できることを計算機シミュレーションにより示す．

近年の映像配信で主流のABR(Adaptive Bit-rate)を用いた配信方式は、視聴端末ごとの自律制御のため、輻輳時に視聴品質のばらつきが発生する課題がある。そこで筆者らはITU-T SG12のQoE推定モデルを基に目標品質(目標QoE)を定め、配信系全体の協調制御により視聴品質のばらつきを抑制し、目標QoEを満たす視聴端末数を最大化するABR配信方式を提案し、実機による評価実験を行った。実験の結果、単純なMPEG-DASH配信方式と比較し、視聴品質の変動抑制効果と、全端末が目標QoEを満たす収容台数を50%程度増加できる効果を確認し、本方式の有効性を示した。

VoIPやVideo upload等,要求遅延時間の異なるアプリケーションが混在する家庭内WLAN環境において, VoIPパケット遅延の増大を回避するためにAIFSN制御[1]を適用するとVideoパケットのスループットが大きく劣化してしまう.そこで筆者らはVoIPパケット遅延とVideoパケットスループットの双方に着目し,VoIP-STAとVideo-STAそれぞれで偶数/奇数番バックオフ値の確率密度を0として優先制御を行う偶奇選択型バックオフを提案した[2].これまでの評価は初期検討としてVoIP-STA1台時のみであったが,本稿では実際の家庭環境を想定して複数のVoIP-STAが混在する場合の特性を示す.

IoTデータ信頼性向上を目的として、無線LAN環境を想定した低レイヤメタデータ収集方式を提案・実装し、低リソース端末において実機動作確認を行った結果を報告する。

これまでA-MPDUを含む送信フレーム全体のビット誤りを考慮したスループット理論式を導出し，802.11acにおける規格下で理論スループットを最大化する，最適なサブフレーム数の組を全探索により求める手法を提案した．
さらに，理論解析と計算機シミュレーションにより提案手法の妥当性を示した．
具体的には，送信フレーム中におけるビット誤り率をパラメータとして，A-MSDUとA-MPDUサブフレーム数の組を適切に設定することで，スループット特性が大幅に改善されることを示した．
本稿では提案手法の性能をより詳細に把握すべく，各種パラメータを変化させたときのスループット性能やサブフレーム数の変化について数値計算により評価する．

IoT機器を対象としたマルウェア感染等による外部への不正通信の対策として，機器の正常通信パターンを基に宛先ドメイン，IPアドレス，ポート番号等の通信先ホワイトリスト（WL）を生成して通信異常検知や通信制御を行う方式が提案されている．正常な通信先を異常と誤判定してしまう「過検知」のないWLを生成するためにはすべての正常通信パターンを学習する必要があるが，学習時にすべての正常通信パターンを網羅できたか判断することは困難である．WLを早期に生成し，通信を保護するため学習期間を切ってWLを生成する手法が用いられるが，学習期間中に観測されない正常通信がある場合，過検知が発生する．また，WL生成後にファームアップデート等で機器の通信先が変更される場合も同様の問題が生じるため，WLの適切な運用は課題であった．
本稿では，各ゲートウェイ（GW）で生成したIoT機器の通信先WL及び関連情報をサーバでリアルタイムに収集し，GW間で共有することで，WLの生成，運用に関する課題を解消する手法を提案する．

近年、IoTサービスについて様々な分野でユースケースが議論され、新たなサービスが数多く生み出されている。IoTサービスが社会問題の解決にも一役買っているケースも多くある。本稿では、IoTのひとつのサービスとして、電柱を用いたオンデマンド路上監視システムについて検討し、画像解析機能とAIプラットフォームを活用したオンデマンド路上監視サービスについての試作システムについて報告する。筆者等の試作したオンデマンド路上監視システムを活用することで路上通行や路上作業の効率化が期待できると考えられる。

5Gの普及と自動車の自動運転化が近づき、移動体が収集したローカル情報をそのエリアで利用する“情報データの地産地消”のための新しい収集・蓄積・配信システムの実現性が増してきた。例えば従来は、移動車両で収集したデータを別の車に送るのに、基地局に送信して、次にクラウドに送信・蓄積し、それから基地局に送信、別の車両に送信している。クラウドを介さずに車から基地局にデータを送信、蓄積し、そこから車に送信することができれば通信遅れ時間低減や通信コスト・エネルギー低減の可能性がある。さらには、車・車間で直接通信することでさらなる通信遅れ時間低減、通信コスト・エネルギー低減の可能性がある．このようなデータ通信コンセプトが有用であってかつ成立する条件を明確にし、現状の技術の利活用条件下で実現性があることが分かった。

前報 [1] では、自動車の自動運転化などに資する情報データの配信コンセプトとして、地産地消データ配信システムの実現性について述べた。 従来は移動車両で収集した高精度道路データを別の車に送るのに、基地局を介してクラウドに蓄積し、それから基地局を介して別の車両に送信している．車からデータを基地局に送信、基地局で蓄積し、そこから車に送信するシステムを提案し、このシステムで車・車間で直接通信することでさらなる通信遅れ時間低減、通信コスト・エネルギー低減の可能性があるため、本稿ではこのデータ通信システムにおいて車・車間通信を用いる場合の評価指標と性能評価ケースについて検討し、有効性と実現性を確認した。．

太陽光発電の電力を蓄電して利用するオフグリッド電源システムにおいて、複数の電源システム間で電力を融通し合うことにより電力供給の安定化を図ることが可能となるが、電力融通を行う電力ケーブルの許容電流容量が小さい場合には、十分な電力融通を行えないことが予想される。そこで今回我々は、融通を行う電力ケーブルの電流容量をパラメータとした電力供給の安定性の検討を行った結果、400 Vでの電力融通を行う場合においては、電力ケーブルの許容電流容量は少なくとも50A程度あれば良いことが分かった。

直流マイクログリッドにおいて、EVの急速充電を行うなどした時に、基線電圧の急激な低下が生じるが、基線上に小さな蓄電池を分散装荷装荷することによってそれを提言する方法を提案し、その効果について検討した。

本研究では，エナジーハーベスト技術により環境中に偏在するエネルギー利用したIoTセンサ給電法の研究を推進する．この給電システムは，室内環境における照明光から得られる光エネルギーを用いて電力を生成し，確実に増大するIoTセンサへの給電技術確立を目的としている．
　本報告では，まず，用いる光発電素子の発電特性評価行い，エナジーハーベスト技術による給電法の適用領域拡大のための高効率発電素子について検討を実施した．
　その後，特性評価実験により得られた発電特性を基に光発電素子の発電効率最大化のための制御回路を試作，実験を行った結果，電力効率約81%を達成することができた．

現在,光通信システムにおいて,非線形歪の課題解決に開発されているDBPの性能は，改善効果が認められるものの飽和傾向が残り,計算複雑性が課題となっている.また,ANNなどの機械学習を用いた補償方法による性能改善も期待されており,我々もANN・CNNによる性能比較を報告してきたが,一方で汎化性能を得られる学習データの検討が必要である.今回,RZ-16QAM信号の非線形歪補償に用いる3層ANNにおけるハイパーパラメータの探索・異なる学習データ間の補償性能比較を行った.その結果,中間層ニューロン数300,500エポックのときに最もEVMの改善効果が得られ,画像のRGB値をbitに変換した符号を学習データに用いることで汎化性能が得られることが分かった.

シングルモードのマルチコアファイバ(MCF)を用いた空間多重技術は，既存の光通信システムと親和性が高く，トラフィックが増え続けるデータセンタにおける通信容量を大幅に向上させる技術として期待されている．MCFを用いて伝送を行う際、スキューの考慮が必要である．スキューは各コアを伝搬する光の伝搬時間差であり，通信距離の長尺化や高ボーレート化の観点から小さいことが望ましい．本稿では，2種類の4コアファイバを用いてスキュー特性を調査した結果を報告する

マルチコアファイバの製造法の１つにクラッド一括形成法(OBR法)がある．この製法では，コア変形が大きいという課題がある．そこで今回，OBR法を用いてクラッド外径125 μm，コア間距離40 μmの 4コアファイバ作製を考えたときにコア変形を抑制することが可能なロッド形状の検討を行った．バンドル化したときにクローバ形状になるように研削したロッドとスペーサを用いることで研削によるガラス廃棄率を少なくしつつ，充填率を88%まで大きくすることが可能であることが分かった．

近年、マルチコアファイバ（MCF）を用いた空間多重伝送技術の開発が盛んに行われており、特に早期の実用化を目指して、クラッド径125µmのMCFの開発が進められている。MCFを使用した伝送システムを実現するためにはMCFのフィールドでの融着接続技術が必要である。本報告ではフィールドでの使用に適した小型、軽量でバッテリー駆動可能な融着接続機を用いて、標準外径の５コアMCFの融着接続を実施した。MCFの自動調心に要する時間は1回当たりおよそ3分間であり、外周コアの番号が同一のコアどうしを融着した場合に平均で0.12dBの融着損失であった。マーカーを認識する機能を実装する必要があるが、これ以外の点においてMCF融着機の実用化の可能性を示した。

大規模データセンター等のネットワークスイッチ入出力部での帯域幅改善にあたり，マルチコアファイバ(MCF)を用いた単心MCFコネクタは有望である．MCFはクラッドの中心以外にもコアを有するので，低接続損失実現のためには，コネクタ間でMCFの回転角度を合わせる必要がある．その際，単心MCFコネクタでは，フェルールのフローティングと回転角度の制御という，相反する機能を両立する必要がある．我々は当課題を解決する，高精度な部品や追加部品が不要な新規コネクタ構造を考案し，これまでに低接続損失と機械的信頼性を確認している．今回，当コネクタの環境試験特性を評価し，良好な特性を確認したので報告する．

近年，単一モードファイバ（SMF）における伝送容量の物理的限界を打破する技術として，マルチコアファイバ（MCF）を用いた空間分割多重（SDM）技術が注目されている．中でも125umの標準クラッド外径を持つMCFは，従来のSMFと同等の優れた機械的強度が見込め，さらに従来型のケーブル構造も適用可能であるため，SDMシステムの実現に向けたファーストステップとして有望視されている．本稿では，ステップインデックス（SI）型MCFの実システムでの利用を想定して，異ベンダ製のSI型4コアファイバをコネクタ接続した際の，挿入損失及びコア間クロストーク特性について評価を行った．

マルチコアファイバ（MCF）を用いた伝送路の各コアの光量をモニタするには、Fan-outデバイスにてSMFに変換した後にTAPカプラによりモニタ光を分岐し、信号光はFan-inデバイスにより再度MCFへ入力する必要がある。そのためデバイス数が増加することで実装スペースが大きくなり、経路損失が悪化する。我々はFan-outとTAP機能をもつデバイスを実現するべく、レンズによる空間結合技術を用いて試作・評価を行った。
結果、モニタポート、信号光ポートともに低損失であり、コア間のバラつきも少ないデバイスを実現できた。しかし、製造上の誤差も多く、今後の低損失化にはまだ課題がある結果となった。

電気ICとシリコンフォトニクスを一体実装するCo-packaged optics(CPO)技術の重要性が高まっている。
CPOでは、光接続部品にも高密度性と耐リフロー性が求められるため、これらの性能を満たす2次元ファイバアレイを開発した。

我々はマルチコアファイバ(MCF)伝送路に使用される光機能デバイスとして，単レンズを用いた空間結合を利用したTAPモニタデバイスを検討している．しかし，これまでスはMCFでモニタ光を取り出す構成となっており，個々の伝搬コアの光量をモニタするためにはMCFからSMFへ変換するFan-outデバイスを用いてO/E変換デバイスであるフォトディテクタ(PD)に接続する必要があった．我々は，非結合型4コアMCFの個々のコアより出射した空間ビームをレンズにより分離させて直接PDにモニタ光を入力させることで，Fan-outデバイスが不要となるMCF用モニタデバイスを検討し、試作評価した結果を報告する．

光ファイバ断面内に生じる熱音響振動モード（R0mおよびTR2mモード）とコア中を伝搬する光電界との相互作用により、導波音響波型ブリルアン散乱(GAWBS: Guided Acoustic-Wave Brillouin Scattering)と呼ばれる光位相・偏波変調雑音が誘起される。前回我々は様々な種類の単一モードファイバ中のGAWBS位相雑音特性を解析し、そのデジタルコヒーレント伝送への影響について明らかにした。今回、空間多重伝送に用いられるマルチコアファイバ中で生じるGAWBS位相雑音特性を実験および理論解析し、ファイバ断面内のコア配置の違いによるその雑音スペクトルの差異を明らかにしたので報告する。

近年，トラフィックの急激な増加に対応するため，大容量光通信技術の実現への要求が高まっている．伝送容量増加の要求に対応するための周波数利用効率の向上に対して非線形歪が技術的課題であり，この課題を解決するため我々は，非線形歪みであるSPMをシンボル系列ごとに線形近似し、その逆伝達関数を作用させることで，歪みを軽減しDBP法などに対して計算負荷を低減する予等化手法についての検討を行っている．今回は多値度・伝送速度を上げ，100Gbaud DP-16QAM信号に対し逆伝達関数法を適用する際のサンプリング数・量子化ビット数の最低条件，および補償可能範囲の検討を行ったため，その結果について報告する．

本研究は，デジタルコヒーレント光伝送システムにおけるマルチスパン光ファイバ伝送路の損失分布や分散分布を，OTDR等の専用機器を用いずに受信信号のみから推定することに成功した．特に分散分布の光ファイバ長軸方向の分布を取得したのは本研究が初と思われる．Digital Backpropagationで用いられる非線形定数と分散係数の最適値を逆問題として求めることで，光ファイバ中の光パワーと分散分布と同時に推定することが可能である．これにより，光送受信機を接続するだけで光ファイバ伝送路の基本特性を取得することができ，オペレーションコストの削減につながるほか， ユーザフレンドリな光通信システムを実現することができる．

2次励起光を後方のみから入力する分布ラマンリングレーザ増幅中継伝送系を提案した。提案構成を用いてDP-QPSK信号の長距離伝送実験を行い、良好な伝送特性が得られることを確認した。

我々は、非線形イコライザとして用いられるニューラルネットワーク（Artificial Neural Network: ANN）がバタフライ構成のFIRフィルタを内包し、それによって偏波追尾が可能であることを明らかにしてきた[1,2]。今回、ANN単体の場合と、ANNとバタフライ構成FIRフィルタをタンデム接続した場合とで、偏波追尾・非線形補償特性の比較検討を行ったので報告する。

我々は、光ファイバ通信における非線形波形歪みをニューラルネットワーク（ANN）で補償する方法について検討を進めているが[1,2]、PRBSで学習を行った場合に過学習が起こる問題が議論されるようになった[3]。それに対し我々は、ボルテラフィルタ（VSTF）でも同様の過学習が発生することを示し、過学習がANNだけの問題ではない事を明らかにした[4,5]。今回さらに、PRBSではなく有限長のランダムビットパターンを繰り返し用いて学習を行った場合、ANNよりもVSTFの方が強く過学習を起こすことを明らかにしたので報告する。

送信器・受信器を同時に最適化できるという利点から機械学習の手法の一つであるオートエンコーダのコヒーレント光通信システムへの適用が検討されている．本稿では伝送路条件を実際の伝送路モデルに近づけて数値シミュレーションを行い，非線形光学効果と波長分散が適切に現れる状況にてオートエンコーダによって信号点配置と信号判別領域を獲得した．

近年，光伝送等の分野において，伝送容量を向上させるために，シンボル振幅の生起確率を通信路に適した分布に変換する確率振幅整形が注目されている．確率振幅整形のための分布整合器（Distribution Matcher）であるConstant Composition Distribution Matching （CCDM）では逐次的な計算を必要とするため，ブロック長の増加に対して遅延が増大する．本研究では，疎行列を用いた分布整合器を提案する．提案法はブロック長に依存せず並列計算できることから低遅延化が期待できる．

非グレイ符号である自然二進符号をマッピングしたPAS方式にBICM-ID の適用により、グレイ符号のPAS方式と比較して良好なBER特性が得られることを示した。

近年、水中ワイヤレス光通信の高速・大容量化に向けた研究が活発に行われている。本研究では光ビームの一部を遮蔽するような比較的大きな水中浮遊物が伝送特性に与える影響を明確にすることを目的とし、これまでに受信光強度ゆらぎについての報告を行ってきた。本稿は浮遊物の存在が符号誤り率に与える影響に関する一検討である。伝送実験およびシミュレーションの結果により、水中ワイヤレス光通信システムにおける浮遊物による符号誤り率特性の劣化について議論する。その結果、浮遊物のある伝送路に対して光ビーム径を大きくすることの有効性が示された。

短距離光伝送を想定した直接検波システムにおいて、帯域制限耐力を向上させる非線形最尤系列推定の演算量を削減する手法を提案し、提案手法による225-Gbps PAM-8の20-km伝送を実証する。

データセンタトラフィックの急増に伴い、PAM変調を用いる短距離向け高速光ファイバ伝送方式の開発が急ピッチで進められている。PAM変調のパワーバジェットや部品帯域の不足に対して我々はPAM伝送へのTHPの適用を報告したが、さらなる性能向上には光変調器などの送信側デバイスの非線形補償(NLC)が有効である。が、受信側NLCは回路規模大きく、また従来のTHP向け送信側NLCではTHPの制約（チャネル応答H(z)は因果性関数に限定）からプリカーサの影響を考慮できないという問題点があった。本報告ではプリカーサ成分の補正が可能なルックアップテーブル(LUT)型NLCの提案と検証を行う。

400ZRを適用したコヒーレントPONシステムを提案し，8波長100GHz間隔でWDMした場合の下り回線の受信感度をリアルタイムに測定した．その結果，8波長WDM時の受信感度は-21.0dBとなり，400GではWDMによって1.7dBのパワーペナルティを確認した．また，システムの消費電力100GコヒーレントPONシステムと比較した．その結果，ビット当たり84%のシステム消費電力削減効果を確認した．

光加入者網の大容量化のため，デジタルコヒーレント技術を用いた波長当り100 Gb/s級の光送受信器を開発している．低コスト化のため既存デバイスを活用するという観点から変調速度を10 Gbaud程度として検討を進めている．本稿では，光源位相雑音に対する耐性を向上させるため，スター型16相APSKの光変復調フォーマットを提案する．実験により提案フォーマットで100 Gb/s（12.5 Gbaud-DP-16APSK）信号の良好な受信波形が得られたので，その結果を報告する．

変調フォーマットが異なるネットワークを低遅延で効率良く接続するための技術として，全光変調フォーマット変換が提案されている．我々は，データセンターを接続するネットワーク向けに，非線形光ループミラー(NOLM) を用いた全光PAM4/16QAM 変換を提案している．本稿では，変換後の16QAM 信号の伝送特性を計算機シミュレーションにより調査した結果について報告する．

光A/D変換や光スイッチなど，様々な光信号処理において用いられている超短光パルスには，高い信号品質が求められる．信号品質だけでなく，光信号処理において用いられる非線形光学効果誘起の観点からも，光パルスには高いパワーが必要であり，増幅が行われる．これまで，増幅による信号品質向上の制限要因となる自然放射増幅光（ASE）雑音の抑制を行ってきたが，パルスと重なっている部分の雑音（強度ゆらぎ）は依然として残っており，その抑制が重要となる．本研究では，低雑音パルス列生成のために，最適化アルゴリズムを用いた強度ゆらぎ抑制手法を提案し，その効果を検討した．

光ファイバの分散性および非線形性の影響を受けない理想的な情報キャリアとして，光固有値変調方式が注目されている．受信器において信号波形から光固有値を検出するためには，非線形シュレディンガー方程式に逆散乱変換(IST)を適用する必要がある．しかし，ISTにより光固有値を求めるために，1パルスあたりのサンプル数xIQチャネル数nに対してO(n³)の計算量が必要となる．本稿では，並列演算が可能な複素平面上の指定した領域の固有値を抽出する複素モーメント型固有値解法(CME)の光固有値検出への応用を検討する．計算機シミュレーションにより，従来法と遜色なく光固有値が検出できることを示す．

光固有値変調において，時間領域における受信波形と逆散乱変換により計算された候補波形をもとに送信シンボルを判定する復調方式では，候補シンボルに対応した時間波形は伝送距離によって変化するため，雑音耐力の向上には各伝送距離において波形間のユークリッド距離を拡大する変調フォーマットの設計が必要となる．本研究では，各シンボルに対応した時間領域波形のユークリッド距離に着目し，伝送距離に応じた光固有値変調のシンボル設計法を提案する．さらに数値シミュレーションにより，提案手法による雑音耐力の改善を示す．

空間光通信(FSO)は自由空間を伝送路として光を用いて通信する技術で，光ファイバ通信と比較すると敷設が容易，無線電波通信と比較するとより大容量通信が可能などの特徴があり利用分野が広がっている．無線通信の課題の一つにセキュリティがあるが，光は指向性が高くFSOでは，一般に盗聴のリスクが低く安全性が高いといわれている．しかし，長い距離の通信時に受信機での光軸調整を容易にするために大きなビーム径の光が用いられると，光の一部を盗み取られる危険がある．その場合でも，暗号を利用すればデータを守れる．データを多値変調信号に変換し暗号化するY-00光通信量子暗号(以下，Y-00暗号)には，雑音により生じる暗号信号のマスキングに基づくランダム性により，高い安全性や暗号処理負荷低減などの特徴がある．
本稿では，FSOシステムの安全性を高めることを目的に，強度変調型Y-00暗号と長距離化のために新たに光アンテナを付加したFSOとを組み合わせたセキュア空間光通信実験の結果を報告する．

Webブラウジングにおける待ち時間と閲覧離脱行動との関係性を，Webページのカテゴリ別に分析した結果について述べる．

インターネットを用いたクラウドソーシングを音声／映像メディアを対象とした主観品質評価に用いる取り組みが行われている．クラウドソーシングを用いる主観品質評価は，評価データの信憑性が低くなることが懸念されているため，信憑性が低い評価データをスクリーニングして分析することが望まれる．本稿では，クラウドソーシングにより取得した映像の主観品質評価データに対し，スクリーニングを適用した場合の効果を分析した．具体的には，評価者全員で得た平均評点と各評価者の評点の相関係数を算出し，その値を閾値として分析対象から除外するか否かを判断した．その結果，相関係数0.1未満のデータをスクリーニングするだけでも誤差を減らす効果が見られた．

クラウドソーシングはタスクを不特定多数のユーザに向けて発注することで，短時間に大量のデータを取得することができるが，いい加減にタスクに取り組むユーザの存在によって，得られるデータの信頼性が問題となる．本稿では，クラウドソーシングで主観評価実験を行うことを前提に，アンカリング効果，社会規範，一貫性の原理を利用して，行動経済学の効果を検証する実験システムの構築について述べている．

学術研究においてオープンサイエンスが導入されているにも関わらず専門家が単純なタスクを行っていることを背景に，非専門家が正しいデータを作成できるタスクの特性を明らかにする．オープンサイエンスが広く導入されていて，かつデータセットにアクセスが容易な生物学分野を対象とする．実験としては，Amazon　Mechanical Turkのワーカーに鳥類画像のオスメス分類タスクを行ってもらい正解率と類似度という独自の観点との相関から，非専門家が正しいデータを作成できるタスクの特性を示した．類似度とはオスメスの色のヒストグラムの一致している割合である．「オスメスが同系色でない場合」と，「オスメスが同系色の濃色，淡色である場合のオスに光が当たっている場合以外」で，非専門家が正しいデータを作成できるということを示した．

筆者らはこれまで，広帯域および超広帯域音声のパケット損失の連続長に加え，パケット損失の密集度が音声品質に影響することを確認してきた．本稿では電話帯域音声を対象に，様々なパケット損失パタン音声を用いて実施した主観品質評価実験の概要と結果について報告する．

大規模な地震などでは、安否確認のために電話の需要が急増し、電話が繋がりにくくなる災害型輻輳が発生する。
既存の輻輳制御方式では被災地域への発信が規制され、直接会話をしたいというユーザのニーズを満たしていない。これに対し、先行研究として予約型輻輳制御方式と最短通話優先方式が提案されている。しかしながら先行研究の課題として、平均待ち時間の評価に留まり、予約待ち状況の過渡特性が明確にされておらず、条件によっては予約待ち行列が発散する場合がある。
そこで本稿では、これらの課題を解決する最短通話優先方式の過渡特性の検証と予約待ち行列の発散を抑制する改良方式の検証を実施した結果を報告する。

NW品質とWebブラウジングQoEとの関係について，特定の品質条件（固定遅延，遅延変動，パケット損失率）を有するNW経由時の，Webサイト閲覧時のQoEを繰り返し測定し，各品質条件の変動がQoEに与える影響について確認する．

タイルベース型VR映像配信に対して複数の符号化設定を行った主観品質評価実験を行い，符号化設定が主観品質に与える影響について述べる．

4種類のコーデック (H.264/AVC(Advanced Video Coding), H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding), VP9, AV1(AO Media Video1))を対象に3840x2160/60fpsを含む主観評価データを取得し，3種類の品質指標VMAF(Video Multimethod Assessment Fusion), PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio),SSIM(Structural SIMilarity)の品質推定精度を明らかにする．

海中ドローンとAIを組み合わせ、ダイバーに頼らずに海中生物の育成状況や分布状況をデータベース化する海洋調査システムの研究開発を行なっている。海中ドローンは海上ブイと通信ケーブルまたは音波/光通信で接続し、海上ブイと地上のセンター局は無線通信で接続する。海上ブイのカメラから得た画像と海中ドローンのカメラから得た画像は、陸上のディープラーニングサーバーに送信する。ディープラーニングサーバーは、ドローンのカメラの画像から海中生物の情報として魚やサンゴの種類・数・密度を画像から検出し、クラウドサーバに蓄積する。さらに、ディープラーニングサーバーは、海上ブイのカメラの画像から自動的にドローンの位置を推定しながら、調査ルートに沿ってドローンを運行させる。本稿では、魚の画像検出技術とシステム実証実験の結果について報告する。

国内外において工場の生産性向上に向けた製造デジタルソリューションの検討が盛んである。特に近年のAI技術の高度化に伴い，AI活用型の画像解析が工場最適化に取り込まれつつある。本稿では、製造現場へのAI導入の課題のひとつである，AIモデルの学習方法について言及し，AI最適化技術である学習モデルブレンダの提案と初期検討について報告する

防犯用，リテール向けにAIを用いた監視カメラの映像解析の普及が進んでいる．特に，広域の空間内で人物追跡を行う人物識別(ReID)や，年齢・性別などの情報を抽出する属性認識が主に行われている．しかしながら，実環境では照明やカメラの向きなど条件が大きく変化するため，AIの学習時に用いたデータと性質が異なり，認識精度が劣化するという課題がある．このため，より環境変化に頑健なモデルを構築する必要がある．本研究では，異なる複数のデータセットを用いて，より頑健なモデルを構築する学習方法と，これを実現する木構造DNNを提案する．

近年，情報端末の普及によりFull HD，4K，8Kに代表される高解像度な動画像コンテンツの無線伝送に対する需要が高まっており，複数のユーザに同時に伝送するMU-MIMOシステムを用いた動画像伝送が注目されている．本稿では，MU-MIMOシステムを用いた動画像伝送のための画質を規範としたユーザ間の公平性を保つ電力割り当て手法を提案する．提案手法では，各ユーザの通信状況に応じて電力を分配し，ユーザ間の公平性を保ちつつ，各ユーザにおいてストリームに電力を割り当てる際，貪欲法を用いることで高画質化も図る．シミュレーションにより，提案手法は，ユーザが二人存在するとき，従来手法に比べてユーザ間のPSNRの差を最大30 dB抑えることを示す．

近年，映像ストリーミングの品質を評価する際の指標としてユーザ体感品質（QoE：Quality of Experience）が注目されている．ユーザの嗜好には個人差があるため，複数のユーザに対して同様の映像ストリーミング手法を用いてしまうとユーザ間のQoEに差が生じてしまう．本研究では，ユーザの嗜好に合わせて帯域制御を行うことでユーザ間のQoE公平性を向上させ，かつ過剰な帯域利用を防ぐ動的帯域制御手法を提案する．

近年，インターネットを流れるトラヒック量や利用するユーザが急増している．多くのユーザに快適な通信を提供するためには，通信中のユーザの体感品質(QoE: Quality of Experience)を一定以上に保つことが重要となる．しかしながら，アクセスの集中により輻輳が発生すると通信品質が劣化するため，QoEも劣化する可能性がある．こうした輻輳は相互接続点などのボトルネック区間で発生することが多いため，この区間において帯域を適切に制御することが重要となる．本稿では，映像およびWebのアプリケーションを利用するユーザを対象とし，ボトルネック区間を共有するこれらユーザのQoEのうち最も低いQoEの向上を目指した帯域制御方式を提案し，シミュレーションによる評価結果を報告する．

故障などによるリンクの障害は正常なネットワークの利用を妨げる恐れがある．このようなリンクの障害に対する経路やネットワークの頑健性を示す指標として，経路到達確率やネットワーク信頼性が提案されている．本稿では，無線マルチホップ通信など，通信途中のリンクで障害が発生した際，始点ノードから再送するよりも，障害発生地点から終点まで迂回により到達を目指すことで，ネットワーク資源の有効活用が期待できる状況を想定する．特に，通信遅延の増大を抑えるために一定の距離制約下での迂回を想定した，距離制約付き迂回可能性という新たな指標を提案する．数値実験より，距離制約付き迂回可能性の基本特性を明らかにする．

現在の大規模かつ複雑なネットワークを支えるために， SDNが登場した.SDNは，制御機能に特化したコントロールプレーンと，パケットやフレーム転送するデータプレーンに分け，システム全体を集中管理する．
しかし，コントローラに障害が発生すると，管理しているスイッチ含め，システム全体に甚大な被害を及ぼしうる．
この問題に対し，複数のコントローラを用いた分散制御によって，コントローラへの負荷を低減する方法が提案されている.本研究では，フローエントリを変更する際の負荷を低減するため，複数のグラフクラスタリングアルゴリズムを用いてネットワーク分割し，各コントローラの管理領域を決定する手法を提案する.

DDoS (distributed denial of service)と呼ばれる，特定のサーバに大量のパケットを送り付けてサーバを機能不全とする攻撃が頻繁に発生している．DDoS攻撃は攻撃ターゲットとなるサーバで到着パケットを観測することで検知・防御が可能である．しかし近年，特定のサーバではなく，複数のターゲットホスト(TH)を含むターゲットエリア(TA）に至るネットワークのリンクを高負荷とすることで，THへパケット到達不能とするCrossfire Attack (CFA)の問題が指摘されている[1][2]．CFAでは攻撃対象がリンクであるためサーバにおける検知が困難であり，効率的・効果的な検知・防御方式の実現が課題である．CFAでは攻撃対象リンクを選定するため攻撃に先立ち，攻撃に用いる大量のボットからTHに対し大量のtracerouteが発生する特徴がある．そこで本稿では，tracerouteの発生間隔からCFAの攻撃に用いるボットを特定する方式を提案する．

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の問題が指摘されている．本論文では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，ホストIDとコンテンツIDの組をキーとするブルームフィルタを用いCPA ホストを検出し防御する方式を提案する．

　精度の高い位置情報取得方法としてGPSによる測位があるが、携帯端末が測位した位置情報をサーバ等に伝えるためには認証設備が必要なことなどの制約がある。災害や山岳遭難の現場などにおいては、必ずしも被災者や遭難者が携帯端末を利用できる訳ではなく、また、認証設備を事前に準備できないことが想定されるため、携帯端末の位置特定のためにその位置情報を利用できない場合がある。
　そこで、携帯端末の位置特定のために携帯端末が基地局とやり取りする接続信号を用いる。ヘリコプターやドローンなどの飛行体に基地局機能を搭載（以後、飛行体基地局と呼ぶ）させ、空中から移動しながら電波を発射して携帯端末を探索する。携帯端末からの応答を受信した際に、その電波範囲内に携帯端末が存在するとみなせる。
しかし、携帯端末にはバッテリー消費を軽減するために基地局電波を検知するためのインターバルが設定されている。そのため、そのインターバルの時間内では基地局電波に応答できるが、それ以外の時間では携帯端末は応答できない。本稿では、携帯端末のインターバル設定を考慮したときに探索時間が最小となる飛行体の飛行速度を導出する。

災害時や山岳遭難時において，行方不明者の早急な発見は人命救助に繋がり，非常に重要である．携帯電話は広く普及している通信機器であるため、行方不明者の捜索に携帯電話を活用できると，早急な発見に繋げることができる．しかしながら，災害時には無線基地局が停止する場合が，山岳遭難時には山岳地帯が無線基地局の圏外である場合があることから，携帯電話を活用することが難しい．これに対して，我々は飛行体に搭載可能な携帯電話向け小型通信システムを試作しており，1 つの機能として位置推定機能を検討している．本稿では，ヘリコプターを用いたLTE（Long Term Evolution）での位置推定機能の実験結果を報告する．

災害時，通信システムの障害よって電話・通信が利用できないエリアが発生すると，そのエリアに残された被災者は救助要請や外部との安否連絡ができなくなる．被災エリアにおける携帯電話への期待は大変大きく，基地局が利用できなくなった際の一時的な通信エリアの復旧には，車載型基地局や船舶型基地局が用いられる．しかし，車載型基地局が立ち入れない山間部などでは電波が届かない．そこで我々は，ヘリコプターに搭載可能な携帯電話向け小型通信システムの開発を進めている．本稿では，ヘリコプターの高度に対する通信エリアの変化を調査したので，その結果を報告する．

災害や山岳遭難の現場において，被災者や遭難者に災害情報やコミュニケーション手段を提供することは，被害の最小化や被災状況の把握，捜索活動の支援を行う上で重要である．しかしながら，一般にも広く普及している携帯電話であっても，災害現場や山岳地帯では圏外となることがある．そこで我々は，商用電波が届かない場所で携帯電話の通話やメッセージの送受信を可能とする飛行体搭載型の小型通信システムの開発を進めている．本稿では，飛行体として災害現場で使用されるヘリコプターを想定し，実際にヘリコプターに上記の小型通信システムを搭載したときに形成される通信エリアを調査した結果を報告する．

本稿では, 対等な関係ン位ある二つの遠隔ロボットシステムで物体を一緒に運ぶ作業を扱っている. このシステムに適応型Δ因果順序制御とフィルタによる安定化制御を適用し, 実験によってその効果を示している. しかし, 操作方向を反転する際に物体に大きな力が加わっている. この問題は, 力情報を用いたロボット位置制御を適用することで解決できる可能性がある. しかし, その制御の効果は定量的には明らかにされていない. そこで, 本稿では, システムに力情報を用いたロボット位置制御も適用する. そして, 実験によって, その効果を調査する.

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，数100m～数kmの範囲で多数の車両へ配信する必要があるため，
モバイル基地局を利用したマルチキャスト配信が効果的である．
筆者らは，これまでにマルチキャスト配信方式の一つであるeMBMSとユニキャスト配信の比較評価を行い，
車両数が一定数以上の場合にeMBMSの方が全車両への配信完了までの時間が短いことを確認した．
しかしながらeMBMSは車両数が少ない場合も一定のリソースブロックを確保する方式であるため，
その欠点を補うSC-PTMも含め，リソースブロック使用率，遅延時間の比較評価を行うこととした．
本稿では，実施したシミュレーションの内容を示し，その結果について考察する．

V2X 通信の応用の一つとして，車両が位置や速度情報などを含むメッセージを周囲に絶えず同報することで，事故を防止し，交通の安全性を高める技術（SafetyCommunication）が注目されている．本稿では，本技術の都市部での適用を想定して車両が2次元平面内に一定の密度でランダムに存在すると仮定した場合，本技術の信頼性の代表的な性能指標（メッセージ受信確率，平均メッセージ受信間隔，情報伝達率）が単純な閉形式で導出できることを示す．

インターネットを介して制御サーバにより遠隔地の走行車を制御する方法として，状態予測制御器の有効性を評価した．具体的には，伝送遅延状況下における走行車遠隔制御シミュレーションにおいて，走行速度及び伝送遅延をパラメータとした場合の走行軌跡を記録した．さらに記録した走行軌跡を基準とする走行軌跡と比較し，その差異を数値化することで，速度及び伝送遅延による走行制御の影響を定量的に評価した．その結果，シミュレーションにおいて，片側伝送遅延500msの場合は，走行速度11m/s(約40km/h)までで良好な走行制御ができた．

著者らは，高速でA/D変換を行い1シンボル内で複数のアンテナパターンを形成するVirtual Massive (VM)-MIMOを提案した．その中で，VM-MIMOを実現する伝搬環境制御法として，ブラインドアルゴリズムを用いた方法を提案した．本稿では，QPSKやQAMでも適用可能なサンプリング方法を提案し，その効果を示す．

5Gシステムで使用される高周波数帯の電波は遮蔽物により伝搬損失が大きくなる．地上付近では，建物の影響で，距離の3～4乗に比例して伝搬損失するのに対して，上空では距離の2乗程度に収まる ．この特性を利用した無人飛行機間で見通し内(LoS) MIMO伝送を実現する手法を提案している [1]．本稿では，無人飛行機を無人飛行機の揺れが及ぼすチャネル容量への影響を計算により算出した．無人飛行機の揺れが存在したほうが，LoS-MIMO固有の特性劣化を抑えることができることを明らかにした．

全二重通信を適用した可視光無線通信では，コーディネータがデータを受信しながらビジートーン信号の送信を行うことで，隠れ端末による衝突を軽減している．しかし，その副作用として, 最大再送回数超過によるパケット破棄が頻繁に生じる問題が起きる．これに対し我々は，端末がCCA時にチャネルビジーを検出した場合，バックオフ指数(BE)とバックオフステージ数(NB)を維持する手法を提案し，パケット破棄が著しく改善されることをシミュレーションおよび理論解析の両面で示している．しかし，常に端末のバッファに送信データが存在する飽和状態での評価のみで，非飽和状態での評価はなされてない．そこで本稿では，改良型バックオフ手法の非飽和状態を考慮した性能解析を行い, その有効性を理論的に示す．

本稿では，GCR Block Ackにおいて送達確認を行う前に同じフレームを2回送信する方式を使用し，
ns-3によるコンピュータデータ伝送シミュレーションを行う．
欠落なく送信できた際の送信に要した時間を通常のGCR Block Ack方式と比較する．

無線LAN の新たな活用方法として検討されている無線LAN ブロードキャストについて、シームレスかつ高品質な伝送を可能とする広域化のためにAP連携技術を提案した．実験の結果から、AP 連携技術を利用することで複数AP でカバーできるエリアを拡張できるほか、セルエッジとなるＳＴＡに対して複数ＡＰからの無線ＬＡＮフレームを復号化することで転送完了時間を約1/2 に短縮できる品質向上効果を確認できた．

デッドラインアウェアなジョブのスケジューリング問題は，データセンタ広域ネットワーク(DC-WAN)などの応用分野で注目されている．本研究はジョブスケジューリングに深層強化学習を適用し，デッドラインを満たせるジョブを最大にすることを目的とする．深層強化学習をジョブスケジューリングに適用するにあたり，どの程度学習時間が必要なのかを明らかにする．深層学習を適用したPolicy Gradientを用いたジョブスケジューリング手法において，適切な学習時間を明らかにし，トラフィック負荷が大きい場合にEDFを上回る性能を発揮することを示した．

アクセス・メトロ網に設置される機器のホワイトボックス化が進展し，将来的には網内機器の制御用CPUリソースの余剰資源を汎用計算資源プールとしてユーザに提供することが期待される．網が提供する計算資源プール活用をアクセスメトロエッジコンピューティング(AMec)と名付けた．本稿では，AMec実現の基盤として Block-stream as a Service (BaaS) を適用することを提案する．

コアネットワークの周波数資源を効率よく利用することができるエラスティック光ネットワーク(EON; ElasticOptical Networks) に空間分割多重技術(SDM; Space DivisionMultiplexing) を適用したSDM-EON が注目されている．大量の通信トラフィックが伝送されるSDM-EONにおいては，リンク障害などに対する影響が大きいことからプライマリパスとは別にバックアップパスを用意することが考えられる．EON において，占有バックアップパスおよび共有バックアップパスによるパスプロテクションを考慮した研究がある．本稿では，SDM-EON において共有バックアップパス設定手法を提案する。バックアップパスのスロットを共有することにより呼損率を低減させる．

近年，増加するトラフィックを効率よくコアネットワークに収容する技術としてエラスティック光ネットワーク(EON)の研究が活発に行われている．
EONにおいて，周波数利用効率を向上させる様々な研究が行われており，無線領域で研究されている重畳符号化をEONに適用する手法もそのひとつである．
重畳符号化では2つの信号を単一の信号として伝送するため，周波数スロットの共有を可能にし，周波数スロットの節約が可能となる．
本稿では，周波数資源の利用効率を向上させることを目的とし，重畳符号化を用いて動的要求に応じた経路制御ならびにパス設定を行う手法を提案した．
シミュレーション結果により要求棄却率の低減を確認した．

本稿では，光伝送装置の実機を用いて，Telemetryのための統一管理プロトコルとして検討が進められているgNMI（gRPC Network Management Interface）を活用した場合の監視情報量と情報転送完了時間について， NETCONF（Network configuration protocol）を用いた場合との比較検討結果について報告する．

筆者らは，メトロ網の低コスト化に向けて光TDMネットワークについて検討しており，その要素技術としてクランプ光を用いて過渡応答抑制を可能とするバースト光増幅技術の検討を進めてきた．システム内に配備されているバーストトラポンから連続信号を送信しクランプ光とする方式において，GATEを使用し他系のバーストトラポンをクランプ光として用いる手法を提案し，既存検討を適用した構成と比較して不稼働時間が1/4以下になることを示した．本論文では， GATEを用いない簡易な構成を提案する．2つの構成の故障時の動作とその影響，ネットワークのCAPEXについて比較し，提案方式が有効であることを示したので報告する．

増加を続けるデータセンタ通信トラフィックを効率よく処理するために，光スイッチの導入が期待されている．波長ルーティングスイッチとポート選択スイッチを組み合わせたスイッチ構成は，低コストかつ高スループットのスイッチングが実現可能である．我々は光スイッチの更なる高スループット化を目指して，空間スーパーチャネルを活用したスイッチ構成を提案した．
本稿では，空間スーパーチャネルを用いた大容量光スイッチについて更なる検討を行った．シミュレーションにより，設計パラメータとスループットおよび素子コストの関係を明らかにした．また，伝送実験により，本スイッチ構成を用いて2.15 Pbpsのスループットを実現できることを確認した．

モバイルデータトラフィックの急増に伴い，光ファイバ無線(RoF)技術が重要になっている．一般的にRoFは基地局に外部電源が必要であるが，構成の簡素化などを目的に同一光ファイバで制御局から基地局に電力を伝送する光給電(PWoF)型RoFが検討されている．マルチモードファイバ(MMF)を用いたPWoF型RoFでは，信号光と給電光のクロストークにより信号が劣化するため，実用化に向けては信号劣化の抑制が重要になる．そこで本研究では，MMFを用いたPWoFにおける信号劣化の要因である給電光の相対強度雑音(RIN)評価を行い，給電光のRINが入力パワーと伝送距離に強く依存することを明らかにした．

近年，災害時に迅速かつ持続可能な通信サービスを提供する手段として空中基地局が注目されている．光ファイバの有線給電により駆動するドローンを光ファイバ給電式ドローンと呼び，ドローンに基地局設備を搭載した空中基地局の実用化を目指し研究が行われている．この論文では，空中基地局用の光ファイバ給電式ドローンの有線による飛行制御を紹介する． 光ファイバ給電式ドローンの飛行制御の可能性を示すために，消費電力15W未満のエントリー型ドローンとフライトコントローラーを10 mの光ファイバーで接続し，フライトコントローラーからの制御信号を無線を使用せずに有線のみでドローンを制御し飛行の実験を行う．

無線通信における基地局の構成簡素化と敷設・管理の容易化を目的として，光給電型光ファイバ無線システムが提案されている．本研究では，長距離の光ファイバ伝送路による高強度な光給電と高品質な信号伝送の実現に向け，ダブルクラッド光ファイバを用いて1.55 μm帯の信号光と給電光の同時伝送実験を行い，その下り/上りアナログ信号の伝送特性をエラーベクトル振幅の測定により評価した．結果として信号光と給電光の波長を僅かにずらすだけで高品質な信号伝送を行えたことから，ダブルクラッド光ファイバ伝送路では信号光と給電光の波長間隔によらず，クロストークを抑制できることを明らかにした．

信号の多重化や解析に最も汎用的に使われているフーリエ変換を一般化したフラクショナルフーリエ変換を用いることにより，時間-周波数領域で信号の解析を行うことができる．我々はこれまでにこのフラクショナルフーリエ変換の特徴を利用して、時間領域と周波数領域の多重化方式の間の変換などを提案してきている。本研究では、時間領域の位相情報を多重化に利用した信号をフラクショナルフーリエ変換領域で受信することにより分類できるかについて検討を行った。

安価な汎用光ファイバテープ心線を用いたねじれセンシング方法を提案し，その原理確認実験を行った結果について報告する．

我々はこれまでに受光素子の二光子吸収応答を利用したファイバ内反射点測定, 及びその技術を応用した多点FBGの位置・スペクトル同時測定の研究を行ってきた. 提案手法は反射中心波長が等しいFBGの縦続接続による多点センシングが可能である. 一方，FBG間の多重反射の影響を抑圧するために低反射率のFBGを使う必要がある. しかし, FBGからの反射光が微弱になると検出信号のSN比が劣化し距離測定が困難になる. プローブ光の高強度化も考えられるが, 光学部品の損傷の問題を含め, 限界がある. 今回, 二光子吸収応答を利用した距離測定において, 参照光にパルス光を導入することで測定光の平均光パワーを抑えつつ距離測定が可能な手法を考案し, 原理確認に成功したので報告する.

光ファイバセンサは小型，細径，軽量な光ファイバの構造的な特徴と耐電磁誘導性を有しており，産業用機械に対する健全性モニタリングシステムでの活用にも期待される．本研究では，ヘテロコア光ファイバを用いた加速度センサの提案をしており，ヘテロコア光ファイバを半円状にしたまま土台に固定することで，ファイバ自体を両端固定支持の曲がった振子として見なすことができる．この構造で，振動が与えられた際にわずかに生じるヘテロコア光ファイバの曲率変化から加速度を検出することができる．本稿では，ヘテロコア光ファイバ加速度センサに定常的な正弦波振動を与え，加速度に対する振幅応答特性について評価を行ったので報告する．

光周波数領域反射計測技術を用いた振動分布測定において、振動解析長さと振動感度がトレードオフであることを示し，OFDR-DASの適用領域を示す．OFDR-DASを適用する際は，測定対象の振動特性に応じて，相反する振動解析長さと振動感度を最適化する必要があり，最適化の例として，敷設架空ケーブルの振動分布測定結果の最適化を示す。

光ファイバそのものをセンサとして用いる分布振動計測(DVS)について，多様な応用が盛んに検討される一方，ファイバ上各地点で高感度かつ振動波形に忠実な測定が可能なDVS自体の研究開発も継続して進められている．著者らのグループでも，DVSの一つである位相OTDRに関し，高感度化を行う複数の手法を提案してきた．本稿では，それら提案手法を統合的に用いて振動検出の感度を向上させる方法について検討した．

従来の後方散乱光測定技術では、一定時間間隔のパルスを用いるため、光伝送路上で起きる高速な変動について測定をおこなうことができなかった。そこで我々は光ファイバ後方散乱光の時間軸での連続的測定方法を提案し、周波数領域での光位相雑音スペクトル測定を行った。本論文では、上記測定法を改良し、検証実験として光ファイバを振動させ光信号の位相変動を起こし、時間領域で連続的に後方散乱光の位相変動を測定した結果について述べる。本実験の結果、提案方法により、ファイバ内部の任意箇所において、時間領域で連続的に位相変動が測定できることを確認した。

The resolution in optical power, which is expressed in dB or % in most cases, is one of the most important parameters of photodetectors in optical communication/measurement systems. The typical resolution in some conventional schemes reported to date is around 0.01 dB. We proposed a novel optical power sensing scheme that significantly improves the resolution by using an amplified-spontaneous-emission feedback circuit (ASEFC) in front of a conventional photodetector. In this paper, we demonstrate for the first time an optical loss measurement of an optical component, a variable optical attenuator (VOA), with a significant improvement of about 100 times in the resolution using the ASEFC scheme.

以前に提案したべき乗間隔で配置されたパルス列を用いる新しいブリルアン相関領域解析法により、5cm分解能で距離25mに渡るブリルアン利得スペクトルの測定を報告する。本方式で得られる利得スペクトルは狭帯域のスペクトルピーク幅と広い自由スペクトルレンジを有し,高精度かつ広いレンジでのひずみまたは温度の計測に有用であると考えられる．

線形サンプリング法(LOS)は, 超高速な複素変調信号を測定可能な手法であり, 単一波長の位相変位変調(PSK)信号などの測定に使用されているが，広帯域サンプリング パルスを用いることにより，広い波長での変調器の評価を行うことが出来る. 今回我々は, 信号光に波長掃引光源(SWL)を備えた振幅 平均 LOSを用いて, 擬似ランダム2値電気信号列により駆動されたマッハツェンダー型ニオブ酸リチウム(𝐿𝑖𝑁𝑏𝑂3)強度変調器(LN変調器)の変調波形を広波長帯域で測定したので報告する.

既存光ファイバの伝送容量を拡大する空間分割多重光ファイバ技術が提案されている．これまでに，結合型のマルチコア光ファイバの空間モード分散（以下，SMD）を抑制するため，光ケーブルの構造パラメータによってケーブル内の光ファイバの曲がりや捩じれを制御した光ケーブルについて検討した．この光ケーブルにおいては，ケーブル内の光ファイバ心線を束ねるバンドルテープに張力を加えることによって光ファイバの曲がりや捻じれの状態を制御し，SMDを抑制できているが，機械的なひずみ特性に与える影響は明らかでない．本稿では，ひずみ特性を測定した結果を報告する．

次世代大容量光通信基盤として、マルチコアファイバを使った空間分割多重伝送技術が注目されている。マルチコアファイバのコア間XTはコア間特性偏差によって設計値から変動する。本稿ではコア間損失偏差に起因するXT変動を双方向分布ラマン増幅器によって抑制できることを見出したので、報告する。

標準外径4コアMCF用のファンイン・ファンアウトの広帯域光学特性として、挿入損失およびクロストークを波長1310nm、1550nm、1625nmで評価した。ファンイン・ファンアウトの合計で、挿入損失＜0.7dB、クロストーク＜-52dBと広帯域で良好な特性を確認した。

矩形中空導波路における多モード干渉を利用した中赤外光用光分岐素子を開発した．さらに分岐素子として機能する波長領域を拡大させるための構造としてテーパ型導波路の導入を検討した．本発表では金属で構成された導波路を用いて各種の波長で測定した伝送効率および分岐比について考察する．また金属導波路の内面に誘電体薄膜を装荷することにより伝送効率を改善させた結果についても報告する．

中赤外領域の光の伝送に利用される金属中空光ファイバは低温化することで，金属の導電率が向上し，それに伴って反射率が増加する。この反射率の増加を利用して，金属中空光ファイバの伝送損失の低減を試みた．今回は，室温から液体窒素温度へ冷却した際のファイバの伝送損失の変化について，実験的に検討した結果を報告する．

FMFでは，高次モードの電界分布が変化しながら伝搬し，また電界分布によって損失やXT等の伝搬特性が異なるため，FMF中の電界分布を把握した上でこれらの伝搬特性を把握できることが望ましい．本稿では，FMF中の高次モードの電界分布を取得する方法の確立に向け，基礎検討としてBOTDAにおけるポンプ光およびプローブ光間の電界分布の組み合わせとブリルアン利得スペクトル（BGS）の関係について調査した結果を報告する．

モード分割多重伝送の長距離化には数モード光増幅器が必須となるが，モード間利得差による伝送特性の劣化が課題となる．これまで我々は，2モードEDF内に空洞を付与することで，モード間利得差を低減できることを明らかにした．本稿では，空洞の挿入位置が，利得および雑音指数に及ぼす影響を評価したので報告する．

モード多重伝送ではモード間特性差の低減が重要であり，例えば，長周期ファイバグレーティング(Long period fiber
grating: LPFG）型モードスクランブラの利用が提案されている．LPFG によるモードスクランブルでは，クラッド
モードへの結合により過剰な挿入損失が生じる．本検討では，LPFG 型モードスクランブラにおいてより高次のモードの伝搬を許容することで，挿入損失の低減が可能であることを示した．

通信機械室及びデータセンタ内のサーバ類の高性能化により，発熱容量も増加しており，空調コストの抑制が大きな課題となっている．フロア構造として多い二重床下構造における空調効率への影響要因の一つとして，床下配線光ケーブルの積み上げ量が，空調気流に大きく影響を与えることが分かっている．
本稿では，どれだけの高さの光ケーブルが積み上げられているか直接計測せずに推測できるようにするため，光ケーブル積み上げ量をモデル化し，その推定式を実験的に求めた．

細径高密度光ファイバケーブルの凍結対策エリアへの適用のため，凍結対策条件について検討してきた．これまで，ケーブルの耐圧性を簡易に評価して凍結対策条件を求める手法を検討し，ケーブルの耐圧性はケーブルの外被厚や剛性などの幾何学/材料パラメータのみによって算出していたが，光損失特性については考慮していない．光損失特性が異なる光ファイバ種別ごとに凍結対策条件が異なるため、この条件を求める手法が必要である．本稿では，光損失特性を考慮したケーブル耐圧性の評価と管路内凍結対策条件を決定する手法を明らかにした．

我々は初期傷と応力を一定とするため，砥粒刃（樹脂に砥粒が付着した刃）と引張応力を用いたファイバ切断方法を検討してきた．初期傷は砥粒の形状を一定とすることで制御し，応力はバネで加えることで一定とした．本検討ではこの切断方法を用い，カッタが異常な場合はファイバが切れない（切断失敗）という挙動をするフェールセーフファイバカッタを開発したので報告する．

近年，Internet of Things(IoT)の注目により，インターネットに接続される端末が急速に増加している．
Internet Protocol(IP)が用いられるインターネット上の通信では，端末間の相互通信が不可能な場合の存在やネットワーク移動による端末間通信の切断といった問題がある．
そこで，IPが抱える諸問題を同時に解決する技術として，CYber PHysical Overlay Network over Internet Communication(CYPHONIC)が提案されている．
現状，CYPHONICは，端末間通信の中継を行うTunnel Relay Service(TRS)が未実装である．
TRSは，Internet Protocol version 4(IPv4)パケットやInternet Protocol version 6(IPv6)パケットを転送先に応じて変換する機能をもち，直接通信が困難な端末間の中継を行う役割をもつ．
本研究では，CYPHONICにおいて未実装である通信中継サービスのシステム提案および実装を行う．

NWトポロジ情報とアラーム情報を元に故障箇所をルールベースで推定する手法において、アラーム（イベント）を外部定義化し、推定精度の向上させるための手法について提案する。

本稿では，連携サービスの構築システムと，連携サービス提供システム，および保全システムを連携させて，サービス情報をシステム間で自動流通させる方式を提案する．

本稿では，各部品が自律的に動作するシステムの挙動を把握するために，自律制御ループ方式の運用部品に対して，Service Meshアーキテクチャを適用して，可観測性の情報を取得する方式を提案する．

ネットワーク(NW)の保全業務において，サービス故障の原因特定の迅速化には正しいトポロジ情報が必要となる．
筆者らはこれまで，NW装置のIFに流れる送受信トラヒック量からトポロジ情報を取得する，トポロジ推定技術を提案してきた．しかし，キャリアNWにおいては，レイヤ・ベンダ毎に異なる管理システムを導入していることが一般的であり，仕様が異なる複数システムで取得されたデータを組み合わせた解析が必要である．その結果，異なるシステムで取得されたデータ間にタイムスタンプずれが存在し，正しい分析ができない課題があった．
本稿では，波形の類似度を利用した時系列データの時間補正手法を提案する．

装置状態によって分岐処理が発生した場合でも，装置の状態を取得しPad 図の分岐要素を判別して装置の状態に応じたカスタマイズされた手順書を生成する方法を提案し、実際に使用されているソフトウエアの設定手順書にてきようし、評価を行った。

本稿では，バージョン管理システムのコミットログを解析することで，開発サイクル毎の開発安定性を測定する手法を提案する．

本稿では，API項目とCLI項目が混在する試験を包括的に自動化する方式を提案し，OSSを組み合わせて実装し，提案方式の実現性を確認した．

災害時にガソリン等の物資を被災地に車で供給する時には, 供給地点で物資が途切れてしまう時間(遅延時間) を最小限に抑える経路が必要になる. 例えば通信会社では広域停電が発生した場合電源車を配備するのだが, 通信ビルが電源枯渇によりサービス断になる時間を最小にするような経路が必要がある. しかし経路の設定には供給地点に残っている物資量や住所等の多様な情報を加味する必要があり,設定を手動で行う場合多大なスキルと時間を要する. 従来の最適経路探索手法では移動コストを最小化することに対して活発な議論がなされてきたが, 遅延時間を最小化する問題に対しては有効な手段が無かった。そこで本研究では分枝限定法を用いた最小化する問題に取り組んだ。

災害時において燃料や食料等の物資を車で配送する際，被災地で物資が枯渇する時間を最小限に抑える配送計画を立案することが求められる．この配送計画は，物資の量や交通状況等，様々な環境情報を考慮して決定する必要があり，人手での検討にはスキルと時間を要することから，自動かつ短時間 で立案する技術が必要となる．そこで本稿は，比較的少ない計算量で高い精度の解が得られることで知られる強化学習を活用し，物資の枯渇を防ぐための最適経路を探索する手法を検討する

通信サービスの提供には正確なデータ管理が不可欠であり、データ登録時の誤り軽減が重要である。そのためにはシステムに入力チェック機能を具備するのが一般的であるが、入力チェックルール(以下ルール)の変化バリエーションへの対応が困難である。そのため、システムでの入力チェックは最低限の共通的ルールに留まっているケースがある。その結果、システム外のチェックが必要となり、有識者の多くの稼働が必要となる。そこで、現場間でルールの一部が異なることを許容し、チェックを自動化する仕組みが検討されている。本稿では、有識者の稼働をかけずに、異なる現場で作成したルールを活用できるかどうか自動で判断する仕組みを提案する。

本稿では, オペレーション対象に,モノ(ネットワークなど)だけでなく組織構造や人の振る舞いも含めた改善方針を自動提案する技術について考察する.