非直交アクセスのためのサイクリックプレフィックスの周期性を用いた自律端末間同期手法に関する一検討

摘要

本稿では，OFDMシンボルが有するサイクリックプレフィックス（CP：Cyclic Prefix）の周期性を利用し，複数の送信端末が自律的に送信タイミングの同期を図る手法を提案する．複数の無線リンクが無線リソースを共用するM2M（Machine to Machine）通信において，制御対象の安定動作を保証するためにはユーザデータレートの最大化より，むしろ通信の即応性が要求される．また，M2M通信では自律分散的にアドホックネットワークを構築する形態が望ましい．そして，複数リンク共用時には1リンクが帯域を占有することは効率的ではない．そこで本稿では，非直交多重アクセス（NOMA：Non-Orthogonal Multiple Access）を利用した周波数共用を行う．このとき，アドホック通信では管理局が基本的には存在しないため，端末間で自律的に時間同期を図る必要がある．本稿では，CPの周期性を利用し，各送信端末は送信前に他端未の信号を観測し相関値を計算することで，その信号の相関値の大きさから自律的に時間同期を図る．また，このとき問題となる周波数選択性フェージングの対策として，重み行列により到来する複数パスを独立して相関値を計算する手法を提案する．そして，提案手法により短時間で自律的な時間同期が可能であることを計算機シミュレーションにより確認する．