マルチメディア無線ネットワークのための空間・時間領域信号処理とプロトコルの研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455176
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 河野 隆二 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (90170208)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): ASANO David 横浜国立大学, 工学部, 客員講師
• Keywords: マルチメディア無線ネットワーク / マルチメディア情報源符号化 / 空間・時間領域信号処理 / アダプティブアレーアンテナ / 移動無線通信 / パ-シャルレスポンス符号化 / トラヒック解析 / 最適送受信システム

Research Abstract

国内外の研究機関が行っているマルチメディア無線ネットワークの高速化、高信頼化のための空間・時間領域の信号処理ならびに、アクセス制御・トラヒック解析などのプロトコルに関する研究動向を調査した。次に、マルチメディア無線ネットワークの実用化が期待される応用分野で解決すべき問題を調査し、理論的な問題整理、その対策技術を検討した。具体的には、
(1)マルチメディア情報源のモデル化;音声、画像、コンピュータデータなどの異なるメディア情報が複合的に出力されるマルチメディア情報源を数学的に定式化、モデル化を行なった。
(2)マルチメディア通信品質の評価基準の導出;伝送速度、信号相関特性、プライオリティなど異なる各種情報メディアに固有な通信品質と共通な通信品質の評価基準を導出した。
(3)移動無線通信路の空間・時間特性のモデル化;アレーアンテナに基づく空間・時間領域における信号処理の解析や最適化の準備として移動無線通信路を指向性などの空間特性も考慮してモデル化を行なった。
(4)移動無線通信路における干渉・妨害、雑音、フェージングなどの定式化;移動無線通信路に共存する各種の干渉・妨害、雑音、フェージングなどの空間・時間的な影響を理論的に定式化を行なった。
(5)トラヒック解析に必要なマルチメディア無線ネットワークに固有な問題の抽出;待ち行列理論によるトラヒック解析を行う場合、占有帯域、パケット長、発呼率などの異なるマルチメディア情報が混在する無線ネットワークに固有な問題や拘束条件を整理し、最適化などの準備を行なった。
(6)マルチメディア情報源のメディア識別法に基づくユニバーサル圧縮方式の考案と性能解析;マルチメディア情報源の数学的モデル化に基づくメディア識別法の考案、算術符号化・LZW符号化の改良方式の考案と性能解析を行なった。
(7)アダプティブアレーアンテナを用いた空間・時間領域の最適送受信機の導出;アレーアンテナによる空間・時間領域のマッチドフィルタの導出と、送信機受信機の統合的な最適設計を行なった。
(8)アダプティブアレーアンテナを用いた空間・時間領域送受信機のための適応アルゴリズムの考案;アレーアンテナによる空間・時間領域の送信機受信機を前提とし、未知かつ時変の通信路に適応するためのアンテナ重み係数・フィルタ係数の適応アルゴリズムを考案した。
(9)アダプティブアレーアンテナを用いた空間・時間領域の通信路符号化の考案と最適化;アダプティブアレーアンテナを用いた空間・時間領域のパ-シャルレスポンス符号化とその最尤復号法を考案した。
(10)実験的解析;コンピュータ、通信路シミュレータを用いて、アダプティブアレーアンテナを含む空間・時間領域の信号処理を記述できる実験系を構築し、理論的に導出された各種の提案方式の性能を定量的に評価、解析した。
(11)総合評価と研究発表;上記(1)〜(10)に基づき、各種提案方式の特長と問題点を明確にし、次年度の研究課題として整理した。また、本研究を通じて得られた成果をまとめ、学会において報告した。

Research Products

• [Publications] N.Ishii and R.Kohno: "Spatially and Temporally Joint Transmitter-Receiver Using an Array Antenna" IEICE Transactions on Communications. E79-B No.3. 361-367 (1996)
• [Publications] K.Wang and R.Kohno: "Compression Coding Using an Optical Model for Pair of Range and Grey-Scale Images of 3D Objects" IEICE Transactions on Fundamentals. 79-A No.9. 1330-1337 (1996)
• [Publications] A.Saifuddin and R.Kohno: "Performance Evaluation of DS/CDMA Scheme with Diversity Coding and MUI Cancellation over Fading Multipath Channel" IEICE Transactions on Fundamentals. 79-A No.12. 1994-2001 (1996)
• [Publications] Uwe-Carsten G.Fiebig R.Kohno: "An Algorithm for Joint Detection in Fast Frequency Hopping Systems" IEICE Transactions on Fundamentals. 79-A No.12. 2010-2017 (1996)
• [Publications] J.Wu and R.Kohno: "A Wireless Multi-Media CDMA System Based on Processing Gain Control" IEICE Transactions on Fundamentals. 79-A No.12. 2018-2027 (1996)
• [Publications] D.Jitsukawa and R.Kohno: "Adaptive Multi-User Equalizer Using Multi-Dimensional Lattice Filters for DS-CDMA" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences. E79-A no.9. 1464-1470 (1996)
• [Publications] Isamu Yoshii,Ryuji Kohno: "Bearing Estimation for Wideband Signals in a Multipath Channel" VTC'96 (46th IEEE VEHICULAR TECHNOLOGY CONFERENCE). (1996)
• [Publications] Pieter van Rooyen,M.Lotter Francis Swarts,Ryuji Kohno: "Markov Channel Model for DS/SSMA Communications" International Conference on Telecommunications (ICT96) Conference. 253-258 (1996)
• [Publications] I.Oppermann,L.Norris,B.S.Vucetic,P.V.Rooyen,R.Kohno: "Performance of a CDMA Correlator Receiver With a New Family of Complex Valued Spreading Sequences" International Conference on Telecommunications (ICT96). 691-695 (1996)
• [Publications] S.H.Cho,J.H.Park and R.Kohno: "Non-proper Varialb-to-Fixed Length Arithmetic Coding" 1996 IEEE International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA'96). 304-307 (1996)
• [Publications] S.Kang,Y.Hasuka and R.Kohno: "Multiuser Detection System for MFSK/FH-CDMA in a Multi-Cellular Environment" 1996 IEEE International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA'96). 538-541 (1996)
• [Publications] P.v.Rooyen and R.Kohno: "DS-CDMA Performance with Maximum Ratio Combining and Antenna Arrays in Nakagami Multipath Fading" IEEE 4th International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications (ISSSTA'96). 292-296 (1996)
• [Publications] A.Saifuddin and R.Kohno: "Performance Evaluation of DS/CDMA Scheme with Diversity Coding and MUI Cancellation over Fading Multipath Channel" IEEE 4th International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications (ISSSTA'96). 308-312 (1996)
• [Publications] R.Kohno: "Spatially and Temporally Joint Optimum Transmitter-Receiver Based on Adaptive Array Antenna for Multi-User Detection in DS/CDMA" IEEE 4th International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications (ISSSTA'96). 365-369 (1996)
• [Publications] D.Jitsukawa and R.Kohno: "Adaptive Multi-User Equalizer Using Multi-Dimensional Lattice Filters for DS-CDMA" IEEE 4th International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications (ISSSTA'96). 536-540 (1996)
• [Publications] J.S.Yamamoto and R.Kohno: "Dynamic Digital Matched Filter Acquisition of DS Receiver" IEEE 4th International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications (ISSSTA'96). 751-755 (1996)
• [Publications] Y.Ozawa and R.Kohno: "Spread Spectrum Data Transmission System Using the Earth Returning Circuit on Low-voltage Distribution Line" IEEE 4th International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications (ISSSTA'96). 1097-1101 (1996)
• [Publications] N.Ishii and R.Kohno: "Adaptive Array Antenna for Joint Optimizing Spatial and Temporal Equalization in Both Transmitter and Receiver for DS/CDMA Systems" International Symposium on Antenna and Propagation (ISAP'96). 781-784 (1996)
• [Publications] Y.Hanada and R.Kohno: "Multi-target Detection for Vehicular Spread Spectrum Radar" IEEE ICCS/ISPACS'96 Conference vol.2. No.32.4. 1083-1087 (1996)
• [Publications] Yasuhiko YAMAMOTO,N.ISHII,Ryuji KOHNO: "2-Dimensional Partial Response with Maximum-Likelihood Estimation for Digital Magnetic Recording" IEEE ICCS/ISPACS'96 Conference. 1359-1363 (1996)
• [Publications] N.Ishii and R.Kohno: "Multiuser Equalization using Partial Response based on Adaptive Array Antenna for DS/CDMA" The 1996 Seventh International Symposium on Personal,Indoor and Mobile Communications (PIMRC'96). 555-559 (1996)
• [Publications] N.Ishii and R.Kohno: "Joint Optimization of Spatial and Temporal Multi-User Equalization in Both Transmitter and Receiver Using Adaptive Array Antennas for DS/CDMA" The 1996 IEEE Global Telecommunications Conference (Globecom'96),. 137-141 (1996)
• [Publications] D.Jitsukawa and R.Kohno: "Steady Characteristic of Multi-user Equalization Using Multi-dimensional Lattice Filter for DS/CDMA" 2nd International Conference on Personal,Mobile and Spread Spectrum Communications (ICPMSC'96). 302-305 (1996)
• [Publications] Y.YAMAMOTO and R.KOHNO: "2-Dimensional Partial Response Maximum Likelihood System for Higher-Density Magnetic Recording" International Conference on Telecommunications (ICT97). (1997)
• [Publications] N.Ishii and R.Kohno: "Performance of Joint Spatial and Temporal Multiuser Detection Using Adaptive Array Antenna in both Transmitter and Receiver for DS/CDMA" :The 1997 IEEE International Symposium on Information Theory. (1997)
• [Publications] 河野隆二,実川大介: "多次元ラティスフィルタによるDS/CDMA適応マルチユーザ等化器" 電子情報通信学会技術報告. RCS95-115. 23-30 (1996)
• [Publications] 実川大介,河野隆二: "多次元ラティスフィルタによるDS/CDMA適応等化方式の最適係数と性能解析" 電子情報通信学会技術報告. IT96-14. 25-30 (1996)
• [Publications] 山本泰彦,石井直人,河野隆二: "高密度ディジタル磁気記録のためのMulti-track Viterbi等化器の一検討" 電子情報通信学会技術報告. CAS95-119 DSP95-174. 73-78 (1996)
• [Publications] 野尻 夏樹,藤岡 真悟,河野 隆二: "マルチメディア情報源のためのMDL基準を導入した算術符号化の一検討" 電子情報通信学会技術報告. IT95-79. 59-64 (1996)
• [Publications] 鈴木 美紀,河野 隆二: "低軌道衛星通信システムのための送信・再送制御を行うSpread-Slotted ALOHA方式の一検討" 電子情報通信学会技術報告. SST95-143. 77-82 (1996)
• [Publications] 石井 宏之,河野 隆二: "セルラCDMAシステムのための移動局分布に応じた適応セル構成法の一検討" 電子情報通信学会技術報告. SST95-144. 83-88 (1996)
• [Publications] 蓮香 芳信,河野 隆二: "マルチセルMFSK/FH-CDMAシステムにおけるマルチユーザ受信機の一検討" 電子情報通信学会技術報告. SST95-146. 95-100 (1996)
• [Publications] 花田由紀子,河野隆二: "自動車用SSレーダのマルチターゲット検出方式の一検討" 電子情報通信学会技術報告. SST95-149. 113-118 (1996)
• [Publications] S.H.Cho,J.H.Park and R.Kohno: "A study on Non-proper Varialb-to-Fixed Length Arithmetic Coding" 電子情報通信学会技術報告. IT96-1. 49-54 (1996)
• [Publications] I.Yoshii and R.Kohno: "Bearing Estimation for Wideband Signals in a Multipath Channel" 電子情報通信学会技術報告. SST96-27. 69-74 (1996)
• [Publications] 花田由紀子,河野隆二: "自動車用SSレーダのマルチターゲット検出方式の一検討(2)" 電子情報通信学会技術報告. SST96-35. 43-48 (1996)
• [Publications] 山本泰彦,石井直人,河野隆二: "高密度マルチトラック磁気記録における非対称ITIを考慮した2次元等化・復号法に対する一検討" 電子情報通信学会技術報告. IT96-12. 13-18 (1996)
• [Publications] 花田由紀子,河野隆二: "自動車用SSレーダのマルチターゲット検出方式の一検討(3)" 電子情報通信学会技術報告. SST96-49. 1-6 (1996)
• [Publications] Meizhong Wang and R.Kohno: "A study of Wireless Multi-media CDMA System Based on Both Power and Processing Gain Control" 第19回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 69-72 (1996)
• [Publications] S.Kang,Y.Hasuka and R.Kohno: "A Study on Multiuser detection scheme for Multi-Cellular MFSK/FH-CDMA System" 第19回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 141-144 (1996)
• [Publications] N.Ishii and R.Kohno: "A Study on Path Combining for Joint Transitter and Receiver System by Using Array Antenna for DS/CDMA" 第19回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 149-152 (1996)
• [Publications] 花田由紀子,河野隆二: "SSレーダのマルチターゲット距離・速度・角度検出方式" 第19回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 153-156 (1996)
• [Publications] S.Fujioka and R.Kohno: "The Performance of a Combined Source and Channel Coding System Using Different Importance of Multi-Media Information" 第19回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 477-480 (1996)
• [Publications] S.H.Cho,J.H.Park and R.Kohno: "Non-proper Varialb-to-Fixed Length Arithmentic Coding for Gray-level Image" 第19回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 633-636 (1996)
• [Publications] I.Yoshii and R.Kohno: "Combining Array Antenna and Diversity Antenna" 第19回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 693-696 (1996)
• [Publications] 山本泰彦,石井直人,河野隆二: "ディジタル磁気記録のための2次元PRMLシステム" 第19回情報理論とその応用シンポジウム(SITA96). 697-700 (1996)
• [Publications] N.Ishii and R.Kohno: "A Study of Path Combining Scheme on Joint Transmitter and Receiver System based on Array Antenna for DS/CDMA" 電子情報通信学会技術報告. SST96-53. 25-30 (1996)
• [Publications] 実川大介,河野隆二: "DS/CDMAのためのラティスフィルタによるシングルユーザ型干渉キャンセラの一検討" 電子情報通信学会技術報告. SST96-55. 37-41 (1996)
• [Publications] S.Kang,Y.Hasuka and R.Kohno: "A Study on Multiuser detection scheme for Multi-Cellular MFSK/FH-CDMA System" TECHNICAL REPORT OF IEICE. SST96-56. 43-48 (1996)
• [Publications] I.Yoshii and R.Kohno: "Combining Array Antenna and Diversity Antenna for Wideband Signals" 電子情報通信学会技術報告. SST96-60. 7-11 (1996)
• [Publications] 玉 梅忠,河野 隆二: "伝送電力制御とプロセスガイン制御を併用した無線マルチメディアCDMA通信の一検討" 電子情報通信学会技術報告. SST96-67. 47-52 (1996)
• [Publications] 実川大介,河野隆二: "多次元ラティスフィルタによるDS/CDMA適応マルチユーザ等化器" 1996電子情報通信学会全国総合大会. 239- (1996)
• [Publications] N.Ishii and R.Kohno: "DS/CDMAにおける下り回線の送受信等化に関する一検討" 1996電子情報通信学会全国総合大会. SA5-5. 473- (1996)
• [Publications] S.Fujioka and R.Kohno: "Compression and Frame length for Multimedia Information Source" 1996電子情報通信学会全国総合大会. 257- (1996)
• [Publications] 山本泰彦,石井直人,河野隆二: "高密度ディジタル磁気記録のための2次元PRMLに関する一検討" 1996電子情報通信学会全国総合大会. C-395. 53- (1996)
• [Publications] 花田由紀子,河野隆二: "SSレーダを用いたマルチターゲット距離・角度検出方式" 1996年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会講演論文集. B-173. 173- (1996)
• [Publications] N.Ishii and R.Kohno: "Multi-user Equalization Using Partial Response Maximum Likelihood Detection Based on Adaptive Array Antenna for DS/CDMA" 1996年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会講演論文集. SA3-3. 262-263 (1996)
• [Publications] R.Kohno and J.Wu: "Wireless Multi-media CDMA Systems with Various Traffic Control" 第4回COMETSワークショップ. 60-75 (1996)
• [Publications] 実川大介,河野隆二: "多次元ラティスフィルタによるDS/CDMA適応マルチユーザ等化方式の研究" 第4回COMETSワークショップ. 78-83 (1996)
• [Publications] I.Yoshii and R.Kohno: "Bearing Estimation for Wideband Signals in a Multipath Channel" 第4回COMETSワークショップ. 95-101 (1996)
• [Publications] N.Ishii and R.Kohno: "Optimal Joint Transmitter--Receiver System for DS/CDMA by Using an Adaptive Array Antenna" 第4回COMETSワークショップ. 103-111 (1996)
• [Publications] 河野隆二,山本泰彦,石井直人: "長高密度記録のためのアレーヘッドによる多次元符号化・等化・復号統合信号処理システムの研究" 第2回SRC技術報告会. (1996)
• [Publications] 実川大介,花田由紀子,王梅忠,河野隆二: "COMETS衛星のためのスペクトル拡散通信方式を用いたマルチメディア通信システム" 第5回COMETSワークショップ. (1996)
• [Publications] N.Ishii,I.Yoshii,R.Kohno: "Joint Transmitter and Receiver in Spatial and Temporal Domains Using an Array Antenna for COMETS" 第5回COMETSワークショップ. (1996)
• [Publications] K.Wang and R.Kohno: "Compression Coding Using an Optical Model for a Pair of Range and Grey-scale Images of Three Dimensional Objects" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences. E79-1 No.9. 1330-1337 (1996)
• [Publications] N.Morinaga,M.Nakagawa and R.Kohno: "New Concepts and Technologies for Achieving Highly Reliable and High-Capacity Multimedia Wireless Communication Systems" IEEE Communications Magazine. Vol.35 No.1. 34-40 (1997)
• [Publications] R.Kohno and M.Nakagawa: "International Cooperative Research and Development of Wireless Personal Communications in Asian-Pacific Countries" IEEE Personal Communications Magazine. (1996)
• [Publications] David K.Asano and R.Kohno: "Serial Unequal Error Protection Codes Based on Trellis Coded Modulations" IEEE Trans actions on Communications. (1996)
• [Publications] R.Kohno and N.Ishii: "Spatially and Temporally Joint Optimum Transmitter-Receiver Based on Adaptive Array Antenna for Mobile radio Communications" 1996 International Conference on Telecommunications. 671-674 (1996)
• [Publications] Ryuji Kohno: "Wireless Multi-media CDMA Systems with Various Traffic Control" 1996 Japan-Canada International Workshop on Multimedia Wireless Communications and Computing (WMWCC'96). (1996)
• [Publications] Ryuji Kohno: "Spatial and Temporal Communication Theory Based on Adaptive Array Antenna for Mobile Radio Communications" The Seventh IEEE International Symposium on Personal,Indoor and Mobile Radio Communication (PIMRC'96). (1996)
• [Publications] 橋本,遠藤,青柳,石津,河野: "60GHz帯SS方式自動車用レーダの基本性能の評価" 電子情報通信学会春季大会. (1996)
• [Publications] Ryuji Kohno: "Spatial and Temporal Signal Processing Based on Adaptive Array Antenna for Mobile Radio Communications" The Japan-Korea Joint Symposium on Advanced Technology and Science. (1996)
• [Publications] 河野隆二: "アダプティブアレーアンテナを用いた空間・時間領域の信号処理と通信理論" 技術雑誌「TELECOM FRONTIER」. (1996)
• [Publications] D.K.Asano and Ryuji Kohno: "A TCM-based Unequal Error Protection Scheme for Intelligent Communication" 1996 IEEE International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA'96). 203-206 (1996)
• [Publications] S.Fujioka,D.K.Asano and R.Kohno,: "Combined Source and Channel Coding System Using Different Importance of Multi-Media Information" 1996 IEEE International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA'96). 472-475 (1996)
• [Publications] M.Matsunaga,D.K.Asano and R.Kohno: "Unequal Error Protection Based on Multidimensional Coded Modulation Using Several Convolutional Encoders" IEEE ICCS/ISPACS'96 Conference vol.3. 1658-1662 (1996)
• [Publications] M.Matsunaga,D.K.Asano and R.Kohno: "Unequal Error Protection Scheme Using Several Convolutional Codes" The 1997 IEEE International Symposium on Information Theory. (1997)
• [Publications] 松永麻里,D.K.Asano,河野隆二: "複数の畳込み符号を用いた不均一誤り保護符号の一検討" 電子情報通信学会技術報告. IT95-75. 37-42 (1996)
• [Publications] 松永麻里,D.K.Asano,河野隆二: "複数の畳込み符号を用いた不均一誤り保護符号化変調方式の一検討" 電子情報通信学会技術報告. IT96-13. 19-24 (1996)
• [Publications] D.K.Asano,河野隆二: "知的通信における不均一誤り訂正符号化変調方式の一検討" 電子情報通信学会技術報告. IT96-13. (1996)
• [Publications] 松永麻里,D.K.Asano 河野隆二: "複数の畳込み符号を用いた不均一な誤り保護能力を持つ多次元符号化変調方式" 第19回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 209-212 (1996)
• [Publications] 松永麻里,D.K.Asano 河野隆二: "複数の畳込み符号と信号点配置を用いた不均一誤り保護符号化方式の一検討" 1996年電子情報通信学会基礎・境界ソサイエティ大会講演論文集1. A-145. 146 (1996)
• [Publications] D.K.Asano and R.Kohno: "Intelligent Communication for Low Bit Rate Channel" 第4回COMETSワークショップ. 86-93 (1996)
• [Publications] 河野隆二,山本泰彦,石井直人,David K.Asano,Pieter van Rooyen: "超高密度記録のためのアレーヘッドによる多次元符号化・等化・復号統合信号処理システムの研究" 第1回SRC技術報告会. 7-12 (1996)
• [Publications] D.K.Asano,S.Fujioka,M.Matsunaga,R.Kohno: "Coding Techniques for Intelligent Communication over a Satellite Link" 第5回COMETSワークショップ. (1996)
• [Publications] 丸林元、中川正雄、河野隆二: "電子情報通信学会出版" スペクトル拡散通信方式, (1996)
• [Publications] 河野隆二: "コロナ社" 情報通信とディジタル信号処理, (1996)