2016 Fiscal Year Annual Research Report
Research on chaos coded modulation scheme achieving channel coding gain and physical layer security
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26420355
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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) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | カオス通信 / MIMO / 電波暗号化変調方式 / 5G / IoT |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カオスMIMO（multiple-input multiple-output）伝送手法は，カオス変調に基づくガウス信号伝送により物理層秘匿性と通信路符号化機能を持たせることのできる伝送方式である．今年度はこれまでの成果をさらに発展させ，カオスMIMO手法の性能改善，第5世代移動通信システム（5G）における上りリンクIoT（Internet of things）通信への適用，下りリンクマルチユーザ伝送の特性改善を行った．
カオスMIMOにBox-Muller法と呼ばれるガウス分布生成手法を導入することで，統計的性質を向上させ，1系統のカオス信号で通信路符号化の特性を向上させることができる手法，及び最大事後確率復号であるシンボルMAP（maximum a posteriori）復号方法をカオスMIMO手法に適用する方法につき，学術論文発表を行った．
5Gにおいて非直交多元接続手法を導入することで，システム容量をさらに増加させることが検討されている．その代表的な手法の一つにlow-density signature （LDS）とsparse code multiple access （SCMA）が提案されている．この手法にカオスMIMOの原理を導入することで，新しい電波暗号化即時送信的多数IoT接続手法を構成した．
同じく5Gにおいても導入が予定されている下りリンクマルチユーザMIMOにカオス信号を適用して電波暗号化機能を付加するマルチユーザカオスMIMO手法について，これまでの線形プリコーディング手法から新たに非線形プリコーディング手法に変更することで，伝送品質をこれまでよりも向上させる手法の構築を行った．
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