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干渉抑圧機能とセキュリティ機能を有する全光CDMA

研究課題

研究課題/領域番号 17K06443
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関東京理科大学

研究代表者

八嶋 弘幸  東京理科大学, 工学部情報工学科, 教授 (30230197)

研究分担者 細谷 剛  東京理科大学, 工学部情報工学科, 講師 (60514403)
五十嵐 保隆  東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 講師 (80434025)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード光CDMA / 量子ドット半導体光増幅器 / セキュリティ / 光論理回路 / 情報セキュリティ / 量子ドット光増幅器 / 光CDMA / 全光信号処理 / 量子ドット / 通信方式(無線、有線、衛星、光、移動)
研究成果の概要

本論文では,SSFBGを用いたOCDMAシステムにおいて,相関値出力における干渉抑圧を目的とした,QD-SOA based MZIで構成する干渉抑圧器を提案した.提案デバイスにより,他ユーザからの干渉や自己相関のピーク強度以外の光が混在している相関器の出力光から,ピーク強度の光のみを抽出し,さらに干渉を抑圧した.また提案デバイスが全光CDMAに適用可能か検証するた め、光CDMAのクロックと信号のタイミングのずれの影響も評価した.
一方、セキュリティ対策として、暗号分野で注目を集めている超軽量暗号に 着目し、超軽量ブロック暗号QTL-64の不能差分攻撃耐性の評価を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

量子ドット半導体のような小型・省電力・低雑音の素子で構成され、かつ全光処理が可能な干渉 抑圧機能を備えた全光 CDMA はこれまでになく、本研究は独創性の高いものである。これによ り、小型、低消費電力な素子で干渉を抑圧し、高速・高多重度の全光 CDMA システムの構築が 可能となるという意義がある。また、通常の暗号とセキュリティ機能を持つ全光 CDMA との併用という選択肢が生じ、提案する全光CDMAは、超高速で高いセキュリティ機能を有する通信方式として安心・安全な情報化社 会を支える手段として考えられ、大きな意義を有する。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Protograph-Based LDPC Coded System for Position Errors in Racetrack Memories2019

    • 著者名/発表者名
      SHIBATA Ryo、HOSOYA Gou、YASHIMA Hiroyuki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E102.A 号: 10 ページ: 1340-1350

    • DOI

      10.1587/transfun.E102.A.1340

    • NAID

      130007721955

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2019-10-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast all-optical digital comparator using quantum-dot semiconductor optical amplifiers2019

    • 著者名/発表者名
      Komatsu K.、Hosoya G.、Yashima H.
    • 雑誌名

      Optical and Quantum Electronics

      巻: 51 号: 2 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1007/s11082-019-1756-5

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Joint Iterative Decoding of Spatially Coupled Low-Density Parity-Check Codes for Position Errors in Racetrack Memories2018

    • 著者名/発表者名
      SHIBATA Ryo、HOSOYA Gou、YASHIMA Hiroyuki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E101.A 号: 12 ページ: 2055-2063

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.2055

    • NAID

      130007539025

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2018-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MILP-Aided Bit-Based Division Property for M6 and M82018

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Sasaki, Yasutaka Igarashi, and Toshinobu Kaneko
    • 雑誌名

      Advanced Science Letters

      巻: 24.3 ページ: 1571-1574

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance of all-optical AND gate using photonic-crystal QDSOA at 160 Gb/s2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T.、Komatsu K.、Hosoya G.、Yashima H.
    • 雑誌名

      Electronics Letters

      巻: 54.9 号: 9 ページ: 580-582

    • DOI

      10.1049/el.2018.0371

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] All-Optical Logic NOR Gate Using a Single Quantum-Dot SOA-Assisted an Optical Filter2018

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu, G. Hosoya, and H. Yashima
    • 雑誌名

      Optical and Quantum Electronics

      巻: 50-131 号: 3 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1007/s11082-018-1384-5

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ブロック暗号SITに対する差分攻撃2020

    • 著者名/発表者名
      西山隆一朗、五十嵐保隆、金子敏信
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ブロック暗号BIGの高階差分特性(II)2020

    • 著者名/発表者名
      芝山直喜、五十嵐保隆、金子敏信
    • 学会等名
      暗号と情報セキュリティシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Differential Attack using MILP against Block Cipher PAGES-2020

    • 著者名/発表者名
      Sojiro Kanagawa, Hiromoto Shi, Yasutaka Igarashi, and Toshinobu Kaneko
    • 学会等名
      TICEAS The International Conference on Engineering and Applied Sciences
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] The Security Evaluation of Impossible Differential Attack on Block Cipher PICO2020

    • 著者名/発表者名
      Saki Hiromi, Kai Yokoyama, Yasutaka Igarashi, and Toshinobu Kaneko
    • 学会等名
      TICEAS The International Conference on Engineering and Applied Sciences
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Design of irregular LDPC codes without markers for insertion/deletion channels2019

    • 著者名/発表者名
      R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashim
    • 学会等名
      IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Probabilistic shaping for BICM with pseudorandom sequence2018

    • 著者名/発表者名
      M. Yuri, R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashima
    • 学会等名
      Proc. 2018 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple-input all-optical OR gate by cascaded logic gates based on quantum-dot semiconductor optical amplifier2018

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu, G. Hosoya, and H. Yashima
    • 学会等名
      Latin America & Optics and Photonics Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] All-optical two-bit magnitude comparator using quantum-dot semiconductor optical amplifier2018

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu, G. Hosoya, and H. Yashima
    • 学会等名
      Proc. Asia Communications and Photonics Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] All-optical AND gate with photonic crystal quantum-dot semiconductor optical amplifiers2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto, G. Hosoya, and H. Yashima
    • 学会等名
      2018 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance analysis of spatially-coupled low-density parity-check codes based on reading ratio in racetrack memory2018

    • 著者名/発表者名
      R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashima
    • 学会等名
      2018 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatially-coupled LDPC codes for two dimensional erasure channel2017

    • 著者名/発表者名
      G. Hosoya and H. Yashima
    • 学会等名
      2017 IEEE Information Theory Workshop (ITW2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation of All-Optical NOR Gate Using Single Quantum-Dot And Optical Filter2017

    • 著者名/発表者名
      K. Komatsu, G. Hosoya, and H. Yashima
    • 学会等名
      CLEO PR, OECC & PGC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent Studies on Error Correction for Insertion/Deletion/Substitution Channels2017

    • 著者名/発表者名
      Gou Hosoya
    • 学会等名
      2017 Society Symposium, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers , AT-1-4
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ブロック暗号Fewの高階差分特性2017

    • 著者名/発表者名
      芝山直喜, 五十嵐保隆, 金子敏信
    • 学会等名
      電子情報通信学会、技術報告
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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