移動無線通信システム

Wireless Communication Systems

997C203

73ICCEN502

樋口　健一

Kenichi Higuchi

2024年度後期

2024 Second Semester

火曜2限

Tuesday 2nd Period

創域理工学研究科　電気電子情報工学専攻

Department of Electrical Engineering, Graduate School of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

前半では，無線通信システムの重要な構成技術である，ディジタル変復調，ダイバーシチ，マルチアンテナ伝送(MIMO)，OFDMについて学ぶ．後半では，無線チャネルの容量について学び，チャネル容量の観点から多元接続や無線リソース割り当てに関するシステム設計について議論する．

The first part of this course focuses on the lecture of the fundamental component techniques in wireless communication systems, such as digital modulation/demodulation, diversity, multiple-antenna transmission technique (MIMO), and OFDM. In the latter part of this course, the capacity theory of the wireless channels is introduced and the system deployments regarding the multiple access and radio resource assignment are discussed.

ディジタル変復調，ダイバーシチ，OFDM，マルチアンテナ伝送(MIMO)，多元接続，無線リソース割り当て等の移動無線通信を構成する要素技術について基礎理論と応用の理解を深める．
なお，本講義は当専攻のディプロマポリシーに定める「電気電子情報工学専攻における電気工学、電子工学、情報通信工学の３つの専門分野のうち少なくとも１つの専門分野についての極めて高度な専門知識」を実現するための科目である．

The objective of this course is to deeply understand the fundamental theories and its applications to the real system regarding the component technologies of mobile wireless communications such as digital modulation/demodulation, diversity, OFDM, multiple-antenna transmission technique (MIMO), multiple access, and radio resource assignment strategy.
We aim to acquire "high-level expertise on at least one special field in the three specialized fields of electrical engineering, electronic engineering, information and communication engineering in Department of Electrical Engineering" described in the diploma policy of the Department.

1. ディジタル変復調を用いた無線チャネルの等価低域系入出力モデルを理解する．
2. 無線通信システムの理解・設計に不可欠な確率論を理解する．
3. フェージングチャネルにおける誤り率とその改善技術であるダイバーシチについて理解する．
4. マルチアンテナ伝送(MIMO)について理解し，無線チャネルの自由度に対する理解を深める．
5. 周波数選択性チャネルにおけるOFDM伝送，チャネル等化について理解する．
6. 様々な無線チャネルの容量を理解する．
7. 無線チャネルの容量の観点から，与えられた無線チャネルでの理想的な特性とそのような特性を実現する伝送法について，特に多元接続，無線リソース割り当てについて理解する．

1. Understand the baseband input-output model of wireless channel assuming digital modulation/demodulation.
2. Understand the basic probability theory which is indispensable to design and analyze the wireless communication systems.
3. Understand the error rate performance in fading channel and the diversity techniques which improve the error rate in fading channel.
4. Understand the multiple-antenna transmission technique (MIMO) and deepen the understandings of the degree of freedom in the wireless channel.
5. Understand the OFDM signaling in frequency-selective channel and channel equalization.
6. Understand the capacity theory of various wireless channels.
7. Understand the optimal strategies in the multiple access and radio resource assignment from the viewpoint of the achievable channel capacity.

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

輪講の班分けを行うので，履修する者は必ず第1回授業に出席すること．やむを得ない理由があって事前に教員に第1回授業欠席の連絡があった場合を除き，第1回授業に出席しなかった者は成績評価において大幅な減点があるとともに最悪の場合は履修できないことがある．

Because we will organize lecture-groups for lectures in turn, those who take the course must attend the first class. Those who did not attend the 1st class have significant penalty points in the grade evaluation and cannot be taken in the worst case, unless there is an unavoidable reason and that is informed to the teacher in advance.

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation

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（準備学習）発表担当以外の受講者は，各回の授業前に2時間程度指定したテキストの内容を読んでおくこと．発表担当者については特に入念に調査し，わかりやすい発表資料の作成を心がけること．
（復習）各回の講義内容を2時間程度復習し、説明された内容について理解の定着を図ること．

(Preparation) Read lecture materials before each class, spending about 2 hours. As for the lecturers in turn, prepare a well-organized presentation materials based on the detailed understanding of the lecture material.
(Review) Review the contents of each class about 2 hours, and try to understand the contents explained in each class.

輪講で使用した発表資料，質疑応答の内容により評価する．
To be evaluated in taking account of the presentation’s performance level and positiveness of participation in discussion.

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

講義資料はLETUSで配布する。Lecture materials are distributed via LETUS.

David Tse and Pramod Viswanath, Fundamentals of Wireless Communication,
Cambridge University Press, 2005, 978-0521845274

1. 本講義で学ぶ無線通信システムの要素技術の概要，講義の方針と範囲などについて説明する．

2~15. ディジタル変復調，ダイバーシチ，マルチアンテナ伝送(MIMO)，OFDM，多元接続，無線リソース割り当て等の移動無線通信を構成する要素技術について概要を解説するとともに，配布する教科書の輪講を行う．

1. Explain the overview of the component technologies of wireless communication systems and guideline to the lecture of this course.

2~15. Perform lectures in turn regarding the component technologies of mobile wireless communications such as digital modulation/demodulation, diversity, multiple-antenna transmission technique (MIMO), OFDM, multiple access, and radio resource assignment based on the lecture materials.

無線通信事業企業の研究員としての実務経験を活かし，移動無線通信システムに関する講義を行う．
Lectures on Wireless Communication Systems will be based on the instructor's experience as a researcher at a mobile communication operator company.

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