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2018/3/30 10:00 · 技術動向

質問たくさんいただいています。

高校生の発明した新方式「MARIA」について、あれって本当に実用化できるの? 本当にすごい効果があるの?

えー、元の論文を読めてないので、なんともいえません。さらに正直に言うと、論文を読んでもなんともいえないと思います(笑)。ざっくりニュースを流し読みしてその上で方式を想像してみたところ、何しろ高度な数学の素養が必要っぽいですから。自慢じゃないですが、私は数学が大嫌いです。無線なんて直感です(コラ)。

で、ニュースを見た感じ、変調方式そのものに色付けしておいて空間多重をする方式のように見えます。OFDMの発展方式として、各サブキャリアをさらにCDMAで拡散処理することで電力多重する方式ってのがありましたが、なんだか、それに近い方式のように思えます。

空間多重をした後、それを復調するとき、時間方向、周波数方向に広がった伝送波全体を見渡してみると、全体的にうすぼんやりとしているんですよね(イメージの話)。で、よーく目を凝らしてみるとどうやらいくつかのパターンが重なっているらしい。ってことで、特定のパターンに着目して復調パラメータをいじくるとあら不思議、きれいな伝送波が取り出せちゃう。別のパターンに着目するとまた別の伝送波が取り出せちゃう。これが、MIMOの基本。

その「着目するパターン」をどのように定義するか、ってのはそれこそ無限に考えられ、たとえば、LTEでは、広い伝送波の極一部のブロックに「既知の信号を埋め込んでおく」という方法を取っています。MIMOの多重数が増えるごとに、その「既知の信号(を埋め込んだブロック)」を増やしていく、ということで、多重数を増していく方式です。

MARIAが何をしているのかよくわからんのですが、伝送波全体にわたって、変調方式(位相差)のパターンを施すようなものなんじゃないかな、と思います。その位相差パターンは既知のものとして送信側と受信側で共有しておく前提で。すると、位相差パターンが一致しない伝送波は全体として相殺されて薄まり、一致するパターンが浮き出してくる。これを全部のパターンでやっていけば、定義したパターンの数だけ多重化できる。そんな感じかなーと思うんです。

MIMOは、各アンテナから別のストリームを送信してそれが反射などなどで別経路を通ることで既知信号の位相ズレを起こす、それを上手く受信側で取り出すわけですが、MARIAは、意図的に最初から位相ズレを埋め込んでおくわけですね。ということは、アンテナが複数である必要もありません。だから、MIMOよりはCDMAに近い概念なんだろうな、と。アナログレベルでコードを埋め込んじゃうわけです。

ってことで、そうなれば、効能も限界もCDMAと同じ。同時接続数とエリア半径を犠牲にすればいくらでも性能を向上させられるという恐ろしい方式になるわけです。最後期のCDMAもとにかく束ねるコード数を増やしまくってカタログスペックを上げまくっていましたよね。あれと同じことが出来るようになります。ただ、当然ですが、それを処理しきるだけのアナログデバイスの線形性とデジタルデバイスのパワーが必要になります。

デバイスが無茶だからといっても、CDMAでさえ登場当時は「そんな無茶な方式が成り立つものか」と言われていたくらいですから、今現在そんな無茶なデバイスが存在しないからといって将来的にMARIAが成り立たないとはいえません。似たような候補がいくつかある中で、候補として取り上げられる可能性はゼロではないだろうなー、と言っておきます。

もうちょっと詳しい解説記事とかないかなあ。

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2018/3/30 10:00 · 技術動向 · (No comments)
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