2019 Fiscal Year Research-status Report
Research on grant-free massive IoT multiple access scheme using physical layer security
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18K04136
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
岡本 英二 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10358963)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | IoT通信 / 非直交多元接続手法 / 電波暗号化 / 大規模化 / 電波暗号化検出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き，電波暗号化即時送信型超多数IoT端末接続非直交多元接続手法の所要計算量削減手法の構築を行った．第5世代移動通信システム（5G）の大容量IoT伝送向けに規格化された非直交多元接続手法（NOMA）において，これまでは重畳全ユーザの信号を同時に推定し復号を行う統合的な最尤系列推定（MLSE）を用いて復号を行っており，復号演算量が重畳ユーザ数に対して指数関数的に大きくなるという問題があった．そこで，NOMAの代表的な復号手法である逐次干渉除去（SIC）と部分的MLSEを組み合わせることで，低演算量な復号手法の提案を行った．そして計算機シミュレーションにより，既存電波暗号化NOMA復号法に対する低演算量化と，非秘匿NOMA伝送に対して伝送効率を低下させることなく符号化利得が得られることを示した．この成果は学術論文投稿中で，条件付採録判定となっている．
さらに高速通信を実現するための変調多値化の技術を構築した．多値変調に対して電波暗号化を行ったときの課題はMLSEの所要計算量が増大してしまうことであったため，伝送情報の所要秘匿性能に対する階層化を行い，秘匿性を軽減させる代わりに所要計算量を低減する手法を構築した．本手法はまだ基礎検討段階であり，性能改善を現在継続的に行っている．
また，多数IoT端末通信時にまず必要となる，送信しているIoT端末の受信側での特定・検出手法において，通信手法と同様に電波暗号化技術を適用し，これまでのように通信信号が秘匿化されているだけでなく，そもそもターゲットIoT端末が信号を送信しているかどうかを正常にする機構を電波暗号化することができた．こちらも検討を進めている段階であり，特性解析と同時に5Gの標準化技術提案ができないかどうかも検討している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
提案技術の計算量削減手法が計画通りに実施できているため．実用化に向けて必要な技術や標準技術への適用へ向け，さらなる改善を行っている．
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| Strategy for Future Research Activity |
学術論文として出版し技術を社会に還元するとともに，パートナー企業とともに5G標準化技術への提案について模索を行う．変調多値化と電波暗号化アクティブ送信端末検出技術について技術のブラッシュアップを行う．
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| Causes of Carryover |
物品費と英文校閲費の一部を別予算により実施したため．また論文掲載費について論文投稿が年度をまたいで後ろ倒ししているため．学術論文出版や国際会議発表により成果発表を行うために次年度すべて使用する予定．
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