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Channel: 極東極楽 ごくとうごくらく
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エネルギーと環境 190

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彦根市ひこにゃんイラスト に対する画像結果
根藩の当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと
伝えられる招き猫と井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時代
の井伊軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)
と兜(かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ-。

            

【季語と短歌:3月27日】
   
          春霞 霞ゝて 吹く黄砂 
                      
                高山  宇(赤鬼)  

✳️140Gbps 時代 ②
日本電信電話株式会社(NTT)、株式会社NTTドコモ、日本電気株式
会社(NEC)は3月24日、71GHzから86GHzのミリ波帯において140
Gbpsのリアルタイム無線伝送に成功したと発表した。3社によれば、
これは従来技術の2倍以上の速度であり、100GHz未満の周波数におい
て世界最速となる。3社は6G時代の無線需要に備えた大容量無線伝送
の実現を目指した取り組みを進めており、今回の成果は、軌道角運動
量(OAM)を用いた新しい空間多重方式を用いた取り組みにより得ら
れた。

1️⃣ 特開2024-123353  無線通信システム、制御装置、無線通信方法及
      びプログラム 日本電信電話株式会社
【要約】第1無線通信装置は、ビームを形成して第2無線通信装置と
無線通信する無線通信部と、ビームを制御するビーム制御部と、自装
置の周囲を収音した音情報を取得する取得部とを備える。第2無線通
信装置は、ビーム制御部の制御により無線通信部が複数種類のビーム
それぞれにより送信した参照信号を受信し、受信した参照信号の無線
伝送に関する情報を示す伝送情報を通知する。第1無線通信装置又は
制御装置は、伝送情報及び音情報を用いて第1無線通信装置と第2無
線通信装置との間の伝搬環境や将来の通信品質、第2無線通信装置の
在圏確率を推定又は予測する推定予測部と、推定又は予測の結果に基
づいて第1無線通信装置と第2無線通信装置との間の無線通信を制御
する制御部とを備える。下図1のごとく、無線通信装置の周囲の見通し
環境と見通し外環境の双方に基づいて、無線通信の品質を改善する。


図1.無線通信システムの構成を示す図
【発明の効果】
 本発明により、無線通信装置の周囲の見通し環境と見通し外環境の双
方に基づいて、無線通信の品質の改善が可能となる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】  1以上の第1無線通信装置と、1以上の第2無線通信装
置とを有する無線通信システムであって、  前記第1無線通信装置は、
  ビームを形成して前記第2無線通信装置と無線通信する無線通信部と、
  前記無線通信部が形成するビームを制御するビーム制御部と、
  自装置の周囲を収音した音情報を取得する取得部と、を備え、
  前記第2無線通信装置は、前記ビーム制御部の制御により前記無線
通信部が複数種類のビームそれぞれにより送信した参照信号を受信し
、受信した前記参照信号の無線伝送に関する情報を示す伝送情報を通
知する通知部を備え、
  前記第1無線通信装置又は前記第1無線通信装置と接続される制御装
置は、 前記通知部から通知された前記伝送情報と前記取得部が取得し
た前記音情報とを用いて前記第1無線通信装置と前記第2無線通信装
置との間の伝搬環境、前記第1無線通信装置と前記第2無線通信装置
との間の将来の通信品質、又は、第2無線通信装置が第1無線通信装
置の通信エリア内に在圏する確率を推定又は予測する推定予測部と、
  前記推定予測部による推定又は予測の結果に基づいて、前記第1無線
通信装置と前記第2無線通信装置との間の無線通信を制御する制御部
とを備える、 無線通信システム。
【請求項2】  前記制御部は、前記推定予測部による推定又は予測の
結果に基づいて、前記第1無線通信装置が形成するビーム、前記第1
無線通信装置のスリープ、前記第1無線通信装置におけるビームサー
チ範囲、又は、前記第2無線通信装置が接続する前記第1無線通信装
置の切り替えを指示する、
  請求項1に記載の無線通信システム。
【請求項3】  前記伝送情報は、前記参照信号を伝送した無線の受信
電力、通信品質、通信距離及び伝送路情報のうち一以上と、前記参照
信号の受信タイミング及び前記参照信号の伝送に用いられた前記ビー
ムの識別情報のうち一以上とを含む、請求項1又は請求項2に記載の
無線通信システム。
【請求項4】前記伝搬環境は、前記第1無線通信装置と前記第2無線
通信装置との間における無線信号の遮蔽又は反射を含む、
  請求項1又は請求項2のいずれか一項に記載の無線通信システム。
【請求項5】  1以上の第1無線通信装置と、1以上の第2無線通信
装置と、前記第1無線通信装置を制御する制御装置とを有する無線通
信システムにおける前記制御装置であって、複数種類のビームそれぞ
れにより前記第1無線通信装置から送信された参照信号を前記第2無
線通信装置が受信した際の無線伝送に関する情報を示す伝送情報と前
記第1無線通信装置の周囲を収音した音情報とを取得し、取得した前
記伝送情報及び前記音情報を用いて前記第1無線通信装置と前記第2
無線通信装置との間の伝搬環境、前記第1無線通信装置と前記第2無
線通信装置との間の将来の通信品質、又は、第2無線通信装置が第1
無線通信装置の通信エリア内に在圏する確率を推定又は予測する推定
予測部と、
  前記推定予測部による推定又は予測の結果に基づいて、前記第1無
線通信装置と前記第2無線通信装置との間の無線通信を制御する制御
部と、  を備える制御装置。
【請求項6】  1以上の第1無線通信装置と、1以上の第2無線通信装
置とを有する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
  前記第1無線通信装置が、複数種類のビームそれぞれにより無線の
参照信号を送信する送信ステップと、
  自装置の周囲を収音した音情報を取得する取得ステップと、
  前記第2無線通信装置が、
  複数種類のビームそれぞれにより前記第1無線通信装置から送信さ
れた参照信号を受信し、受信した前記参照信号の無線伝送に関する情
報を示す伝送情報を通知する通知ステップと、
  前記第1無線通信装置又は前記第1無線通信装置と接続される制御
装置が、
  前記通知ステップにおいて通知された前記伝送情報と前記取得ステッ
プにおいて取得された前記音情報とを用いて、前記第1無線通信装置
と前記第2無線通信装置との間の伝搬環境、前記第1無線通信装置と
前記第2無線通信装置との間の将来の通信品質、又は、第2無線通信装
置が第1無線通信装置の通信エリア内に在圏する確率を推定又は予測
する推定予測ステップと、
  前記第1無線通信装置又は前記制御装置が、前記推定予測ステップに
おける推定又は予測の結果に基づいて、前記第1無線通信装置と前記
第2無線通信装置との間の無線通信を制御する制御ステップと、
  を有する無線通信方法。
【請求項7】  コンピュータを、  請求項5の制御装置として機能させ
るためのプログラム。

【詳細説明】
【背景技術】
  5G(第5世代移動通信システム)等のシステムにおいては、ミリ波
帯の高周波数帯が使用されている。加えて、6G(第6世代移動通信
システム)等の将来の無線通信システムにおいて更なる高速・大容量
化を実現していくために、より広い帯域幅を確保可能な更なる高周波
数帯の使用が想定されている(例えば、非特許文献1参照)。しかし
ながら、高周波数帯は、伝搬損失が大きい上に、直進性が高くて透過
性も低い。そのため、高周波数帯は、遮蔽による通信品質の劣化の影
響が顕著である(例えば、非特許文献2参照)。【0003】  
通信品質の劣化の回避には、通信品質の変動を検知して無線局切替制
御を行う手段の利用が一般的である。加えて、カメラを用いた予測に基
づき通信品質劣化前に無線局切替制御を行うことが提案されている(
例えば、非特許文献3参照)。この技術によれば、見通し通信路が遮
蔽されることによる通信品質の低下を回避できる可能性が示されてい
る。また、外部センシング機器を用いずにビームスイープを用いた通
信電波センシングも提案されており(例えば、非特許文献4参照)、
無線通信装置のサイズやコストの増加を抑えつつ、効率的に通信品質
の改善を図ることができる可能性が示されている。
【非特許文献3】Y. Koda, K. Nakashima, K. Yamamoto, T. Nishio,
and M. Morikura, "Handover Management for mmWave Networks
With Proactive Performance Prediction Using Camera Images and
Deep Reinforcement Learning," IEEE Transactions on Cognitive
Communications and Networking, vol. 6, no. 2, June 2020.
【非特許文献4】米村樹他,"ミリ波通信におけるビームペアスキャン
を用いた遮蔽予測",2022年電子情報通信学会通信ソサイエティ
大会,B-15-3,2022年(中略)。
【図面の簡単な説明】
【図2】同実施形態による無線通信装置及び制御装置の機能ブロック図


【図3】同実施形態による無線通信装置及び制御装置の無線制御を示
                          すフロー図

【図4】同実施形態による無線通信システムの動作例を示すシーケンス図

【図5】同実施形態による制御装置のハードウェア構成を示す図

【符号の説明】【0061】
1…無線通信システム、2…対向無線通信装置、3、3-1、3-2…
無線通信装置、4…制御装置、5…固定遮蔽物、6…変動遮蔽物、
31…伝送部、32…信号処理部、33…ビーム制御部、34…送受
信部、35…アンテナ素子、36…マイク、37…収集部、41…伝
送部、42…信号処理部、43…記憶部、44…推定/予測部、45…
制御部、71…プロセッサ、72…記憶部、73…通信インタフェー
ス、74…ユーザインタフェース

2️⃣  特許7626294 送信装置および送信方法 日本電信電話株式会社}
【要約】基幹回線にOAM多重伝送を用い、端末回線にMIMO多重
伝送を用いるようにPtMP伝送の信号を処理する信号処理部と、前
記基幹回線あての信号と、前記端末回線あての信号とを送信する送信
部と、を備える送信装置である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】  基幹回線にOAM多重伝送を用い、端末回線にMIMO
多重伝送を用いるようにPtMP伝送の信号を処理する信号処理部と、
  前記基幹回線あての信号と、前記端末回線あての信号とを送信する送
信部と、を備える、  送信装置。
【請求項2】  前記信号処理部は、前記基幹回線の容量を担保しながら
余剰の電力を前記端末回線へと分配するように送信電力を制御する、
  請求項1に記載の送信装置。
【請求項3】  前記信号処理部は、前記基幹回線の送信先である受信局
と、前記端末回線の送信先である受信端末とから取得した受信SINR
のフィードバック情報に基づいて、前記端末回線に使用するOAMモ
ードを選択する、  請求項1または2に記載の送信装置。
【請求項4】  前記信号処理部は、前記受信SINRのフィードバック
情報に基づいて、前記基幹回線の通信容量を保証しつつ前記端末回線
の通信容量を最大化させるように、前記端末回線に使用するOAMモ
ードを選択する、  請求項3に記載の送信装置。
【請求項5】  前記信号処理部は、前記受信SINRのフィードバック
情報に基づいて、前記基幹回線の通信容量を保証しつつ前記端末回線
の通信容量を最大化させるように、送信電力を制御する、  請求項3
または4に記載の送信装置。
【請求項6】  基幹回線にOAM多重伝送を用い、端末回線にMIMO
多重伝送を用いるようにPtMP伝送の信号を処理するステップと、
  前記基幹回線あての信号と、前記端末回線あての信号とを送信するス
テップと、を備える、  送信装置が実行する送信方法。
【明細】
【技術分野】【0001】
  本発明は、電磁波の軌道角運動量(Orbital Angular Momentum:
OAM)を用いて無線信号を空間多重伝送する技術に関連するもので
ある。
【背景技術】【0002】
  近年、伝送容量向上のため、OAMを用いた無線信号の空間多重伝
送技術の検討が進められている。(例えば、非特許文献1)。OAM
を持つ電磁波は、伝搬軸を中心に伝搬方向にそって等位相面がらせん
状に分布する。異なるOAMモードを持ち、同一方向に伝搬する電磁
波は、回転軸方向において空間位相分布が直交するため、異なる信号
系列で変調された各OAMモードの信号を受信装置において分離する
ことにより、信号を多重伝送することが可能である。【0003】
  このOAM多重技術を用いた無線通信システムでは、複数のアンテ
ナ素子を等間隔に円形配置した等間隔円形アレーアンテナ(以下、U
CA(Uniform Circular Array)と称する。)を用い、複数のOAM
モードを生成・合成して送信することにより、異なる信号系列の空間
多重伝送を実現できる(例えば、非特許文献2)。複数のOAMモー
ドの信号生成及び信号分離には、例えば、バトラー回路(バトラーマ
トリクス回路)が使用される。【0004】
  また、将来的な無線通信におけるPtMP(Point-to-MultiPoint
)伝送の一形態として、FPU(Field Pickup Unit)またはIAB
(Integrated access and backhaul)等の、大容量の通信を行う主回
線(基幹回線)と、ベストエフォート型の副回線(端末回線)を同時
収容する技術が提案されている。例えば、非特許文献3、非特許文献
4等には、一般的なMIMO技術を用いてPtMP伝送を実現するた
め、送信局におけるプリコーディング等の処理を用いてユーザ間の干
渉を除去あるいは低減する技術が開示されている。
【非特許文献】【0005】
【非特許文献1】J.Wang et al., "Terabit free-space data transmission
employing orbital angular momentum multiplexing," Nature Photonics,
Vol.6, pp.488-496, July 2012.
【非特許文献2】Y.Yan et al., "High-capacity millimeter-wave
communications with orbital angular momentum multiplexing,"
Nature Commun., vol.5, p.4876, Sep. 2014.
【非特許文献3】Quentin H. Spencer et al., "Zero-Forcing Methods
for Downlink Spatial Multiplexing in Multiuser MIMO Channels,"
IEEE TRANSACTIONS ON SIGNAL PROCESSING, VOL. 52, NO. 2,
FEBRUARY 2004
【非特許文献4】Wen-Xuan Long et al., "Joint Spatial Division and
Coaxial Multiplexing for Downlink Multi-User OAM Wireless
Backhaul," IEEE TRANSACTIONS ON BROADCASTING, pp.1-15
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】【0006】上記のように、UCA
とバトラー回路を用いた送信装置により、大容量の通信が可能になる
が、今後は、多方向またはモビリティへの対応が望まれている。しかし
、従来の無線伝送技術では、MIMO技術を用いてPtMP伝送を実
現させるためのプリコーダ導出の演算の負荷が大きいという問題がある。
【0007】  開示の技術は、PtMP伝送を実現させるための演算の
負荷を軽減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】【0008】
  開示の技術は、基幹回線にOAM多重伝送を用い、端末回線にMIM
O多重伝送を用いるようにPtMP伝送の信号を処理する信号処理部と
、前記基幹回線あての信号と、前記端末回線あての信号とを送信する
送信部と、を備える送信装置である。
【発明の効果】【0009】
  PtMP伝送を実現させるための演算の負荷を軽減させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】【0010】
【図1】OAMモードの信号を生成するためのUCAの位相設定例を
示す図である。
【図2】OAM多重信号の位相分布と信号強度分布の例を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る各装置の位置関係について説明す
るための図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る通信処理の流れの一例を示すシー
ケンス図である。
【図6】本発明の実施の形態に係るモード毎の受信電力特性の一例を
示す第一の図である。
【図7】本発明の実施の形態に係るモード毎の受信電力特性の一例を
示す第二の図である。
【図8】本発明の実施の形態に係る電力制御の一例を示す図である。
【図9】従来の通信処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
                         この項つづく



✳️ 金属をぶつけて大量水素

「メカノケミカル触媒」騒動?過去にもあったね「常温核融合」騒動。
1月17日、広島大学の研究チームは、メカノケミカル法と熱化学サイ
クルに関する2つの発見に基づいて、究極の水素製造プロセスを構築
したという。、局所的な超臨界水の生成により、水素生成速度を300
倍に加速できることが確認された。総じて、高温・広大な敷地を必要
とする製造プロセスの革新につながる成果で、大幅なエネルギー効率
の向上が期待されている。
第1の発見は、ボールミルを用いて多様な金属ナノ粒子を合成する過程
で、反応容器の材料が助触媒として機能し、偶発的に大量の水素生成
が進行。第2の発見は、粉砕ボールが衝突する際に瞬間的・局所的な高
温・高圧状態(ホットスポット)が生成し、そこで熱化学サイクルに
よる水素生成反応が繰り返し起きるということである。一連のプロセ
スは、金属がメカノ触媒、反応容器の材料が助触媒として機能するメ
カノケミカル法を用いた熱化学サイクルによる世界初の水素生成技術
と騒がれている。(環境展望台 2025、1.17より)

高温いらず金属・水から水素生成…広島大、ボールミル衝撃利用で実現
遊星型ボールミルを用いたメカノケミカル反応による水素生成の模式図。
右は水の相図(状態図)(広島大学提供)



【掲載誌】
論文題目:Room-temperature thermochemical water splitting:
efficient mechanocatalytic hydrogen production
掲載雑誌: Journal of Materials Chemistry A, 2024, 12, 30906-30918
(IF=10.7)
DOI: https://doi.org/10.1039/d4ta04650a
🪄早速、特許情報を検索したが、該当(破棄・棄却案件ばかり)す
るものはなかった。

✳️ 再生可能エネルギーによる安価な水素製造に
                                                    必要な技術レベルを試算

 国立研究開発法人 物質・材料研究機構(NIMS)は東京大学、広島大学
と共同で、太陽光発電と蓄電池を組み合わせた水素製造システムの技
術経済性評価を実施し、国際的に価格競争力を持った安価な水素製造
に必要な技術レベルを明らかにした。本成果は、再生可能エネルギー
の主力電源化に向けた技術開発の重要な指針となる。 2014年9月の再
生可能エネルギーの新規申し込み保留問題や、2018年10月に九州電力
管内で実施された太陽光発電の出力制御など、再生可能エネルギーの
不安定な出力や低い年間稼働率が課題となっています。その対策とし
て、再生可能エネルギーの電力から水素を製造し、貯蔵・利用する「
P2G(Power to Gas)システム」や、余剰電力を蓄電池にためるシス
テムが検討されてきました。しかし、そのほとんどはコスト高につな
がると結論され、国内の再生可能エネルギーをさらに活用し、将来の
主力電源化を目指すための技術開発の方向性が不透明。

概要3の図
今後、提案するシステムに求められる要素技術のレベルを、研究開発
の目標値としてフィードバックするとともに、大規模な出力制御を受
けたり電力網に接続できなかったりしても成立する太陽光発電システ
ムの可能性を検討するなど、社会実装に向けた取り組みを加速させる。
【論文情報】
題目: Battery-assisted low-cost hydrogen production from solar energy: Rational
   target setting for future technology systems
著者: Yasunori Kikuchi, Takayuki Ichikawa, Masakazu Sugiyama, Michihisa Koyama
雑誌: International Journal of Hydrogen Energy
報道発表資料(534.71 KB)

      『工藤静香 / 黄砂に吹かれて』 1989年
          作詞:中島みゆき 作曲:後藤次利
                   J-POP歌謡曲 

 

高砂に吹かれてきこえる歌は
忘れたくて忘れた
なくしかくてなくしたつらい恋の歌
眠りを破って含こえる款は
わかってるつもりの
紛らせてるつもりのひとつだけの歌
もう蜃気楼なのかもしれない
片思いかもしれない
あなたに似てる人もいるのに
あなたよりやさしい男も


● 
今日の言葉:

         春が来ても、鳥たちは姿を消し鳴き声も聞こえない。
                春だというのに自然は沈黙している。

                        レイチェル・カーソン 『沈黙の春』

                       



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