異なる通信システムは同じ周波数上に入れない？

無線通信は電波を使って行われます。その電波には“周波数”と“帯域幅”という概念があります。両者はそれぞれ、道路を敷設する“場所”と“車線”として置き換えて考えることができます。帯域幅（車線）は大きいほど多くのデータトラフィックを送ることができ、つまり高速な通信が可能となります。

例えば、携帯電話システムをある周波数（場所）と帯域幅（車線）の上でサービスを展開すれば、他のシステム（無線LANなど）を同じ周波数上に導入することはできません。電波が混信するためです。

電波干渉をいかに除去するか

電波の混信を克服することができれば、システム間の周波数の棲み分けを考える必要がなくなり、周波数資源を使いたいだけ使えるようになります。この世界の実現に向けて、無線機に複数のアンテナを備えたアレーアンテナを活用した電波干渉除去技術の研究に取り組んでいます。

システム間の電波干渉をいかに抑圧するか、という点が問題になりますが、受信機において複数のアンテナを備え、それらの受信信号をうまく合成することで欲しい信号を取り出し、不要な信号を除去する学習型のアルゴリズムが存在します。

機械学習を応用、アルゴリズムを改良

しかし、異なるシステムでは干渉信号がどのようなものかを知ることはできません。いつ、どこから、どれぐらいの大きさで干渉信号が到来するのかを知る必要があります。そこで、機械学習を応用した干渉推定の方法や、アレーアンテナのアルゴリズムそのものへの改良など、様々なアプローチから研究を行っています。

難しい問題のように見えますが、この研究を始めたときに、ひとつのアイデアが浮かび、解決に向けた見通しを得ることができました。このアイデアが浮かび、うまくいったときのワクワク感が私の研究に対するモチベーションとも言えます。