| 講演抄録/キーワード |
| 講演名 |
2025-08-29 17:00
衛星と地上間通信の模擬評価に向けたワイヤレスエミュレータ拡張と擬似衛星局による検証 ○松村 武・沢田浩和・菅 智茂・鄭 炳表・辻 宏之(NICT) RCS2025-122 |
| 抄録 |
(和) |
Beyond 5G(B5G)時代に向けて,衛星,上空,低空,地上を統合する多層モビリティネットワークの研究開発が進展している.中でも,LEO(Low Earth Orbit)衛星は,災害時の通信確保や山間部・離島へのカバレッジ提供の手段として注目されている.一方で,衛星通信特有の課題も抱えている.静止衛星-地上間の最大500 msの超長遅延,LEO衛星の高速移動に起因する最大50 kHz程度のドップラシフト,都市構造物による遮蔽・反射・回折による通信品質劣化が挙げられる.これらの複合的な伝搬環境に対する評価の必要性は国際的にも認識されており,ITU-RにおいてはHAPSや衛星通信を対象とした伝搬損失モデルに関する勧告の整備が進められている.しかしながら,これらの条件を実衛星や都市環境において直接検証することは,コスト・時間・再現性の面で大きな制約がある.そこで本研究では,著者らがこれまで地上系通信を対象に開発してきたワイヤレスエミュレータを拡張し,衛星通信特有の長遅延及びドップラシフトに対応させるための設計及び実装について述べる.また,実測に基づいた電波伝搬特性を再現し,擬似衛星-地上局通信システムを用いた検証実験を通じて,本評価環境により実環境と同等の通信特性が再現可能であることを示す. |
| (英) |
Toward the Beyond 5G (B5G) era, efforts are advancing to realize multilayer mobility networks that integrate satellite, aerial, low-altitude, and terrestrial communication systems. Among various non-terrestrial network (NTN) technologies, low earth orbit (LEO) satellites have gained particular attention as a promising solution for providing communication coverage in re-mote islands, mountainous regions, and during natural disasters. However, satellite communication also presents inherent technical challenges. These include ultra-long latency of up to 500 ms, Doppler shift of up to about 50 kHz due to high or-bital velocity., and significant signal degradation caused by urban structures such as buildings and trees through shadowing, reflection, and diffraction. The need to evaluate these complex propagation environments has been internationally recog-nized, as reflected in ITU-R recommendations, which continue to be developed for path loss models involving HAPS and sat-ellite communications. Nevertheless, directly evaluating such conditions using actual satellites and urban environments en-tails considerable limitations in terms of cost, time, and reproducibility. To address this, the authors extend their previously developed wireless emulator that is originally designed for terrestrial communication systems to support satellite-specific characteristics such as long delays and Doppler shifts. This paper describes the design and implementation of the extended emulator. Furthermore, by incorporating empirically measured satellite-to-ground propagation characteristics and conducting verification experiments using emulated satellite station and ground station, this study demonstrates that the proposed emu-lation environment can accurately reproduce communication behaviors equivalent to those observed in real-world scenario. |
| キーワード |
(和) |
ワイヤレスエミュレータ / Cyber Physical System(CPS) / 仮想空間 / 電波模擬 / 非地上系ネットワーク(NTN) / Beyond 5G / / |
| (英) |
Wireless emulator / Cyber physical system (CPS) / Cyberspace / Radio emulation / Non-terrestrial network (NTN) / Beyond 5G / / |
| 文献情報 |
信学技報, vol. 125, no. 163, RCS2025-122, pp. 117-122, 2025年8月. |
| 資料番号 |
RCS2025-122 |
| 発行日 |
2025-08-21 (RCS) |
| ISSN |
Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) |
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RCS2025-122 |
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