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複数セル複数ユーザー可視光通信システムのデザイン及びパフォーマンス分析

研究課題

研究課題/領域番号 18J14290
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関会津大学

研究代表者

PHAM Van Thanh  会津大学, コンピュータ理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード可視光通信 / 物理層セキュリティ / 人工雑音 / プリコーディング / 複数セル複数ユーザー
研究実績の概要

二年目はマルチユーザーVLCシステムの物理層セキュリティの研究に焦点を当てた。特に、エネルギー効率の観点から人工雑音支援プリコーディングの設計を目指した。このシステムでは、正当な送信者(LED送信機)はEvesの存在下でBobに機密メッセージを送信しようとする。そうするために、Bobの意図したデータに加えて、送信者はプリコーディングされた人工ノイズ信号を送信する。送信者でのEvesのチャネル状態情報(Channel state information - CSI)の可用性に応じて, 人工ノイズを構築する方法は一般に二つある。
1.CSI不明の場合: 送信者がEvesのCSIを知らない場合、人工ノイズはBobのチャネルの零空間の上に位置するように設計されている。そうすることによって、人工ノイズはBobのチャネルに干渉しないが、Evesのチャネルを低下させる可能性がある。デザイン目的はBobの信号対干渉及雑音比(SINR)が特定の閾値を超えることを保証しながら総送信電力を最小化することである。
2.CSI既知の場合: 送信者がEveのCSIを知る場合、人工ノイズの設計方法はEvesのSINRを考慮に入れている。具体的に、上記のBobのSINR要件に加えて、EvesのSINRは特定のしきい値を超えないように制限されている。ただし、この場合の設計問題は凸ではないため、正確な解決策を見つけることは困難である。したがって、私たちの目的は準最適だが複雑性の低いソリューションを見つけることである。
上記の人工ノイズのデザインはBob及/又はEvesのCSIが送信者で完全に知られているという仮定に基づいて
いる。実際には、CSI推定エラーのためこの仮定は一般に現実的ではない。その結果、完璧なCSIを備えた設計に加えて、BobとEvesのCSIの不確実性を考慮に入れてロバスト設計を研究している。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Design and Performance Evaluation of Large-Scale VLC-Based Indoor Positioning Systems Under Impact of Receiver Orientation2020

    • 著者名/発表者名
      Duc H. Mai, Hoang D. Le, Thanh V. Pham, and Anh T. Pham
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 61891-61904

    • DOI

      10.1109/access.2020.2984027

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coordination/Cooperation Strategies and Optimal Zero-Forcing Precoding Design for Multi-User Multi-Cell VLC Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Thanh V. Pham、Anh T. Pham
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Communications

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 4240-4251

    • DOI

      10.1109/tcomm.2019.2900675

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Artificial-Noise-Aided Precoding Design for Multi-User Visible Light Communication Channels2019

    • 著者名/発表者名
      Thanh V. Pham、Takafumi Hayashi、Anh T. Pham
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 3767-3777

    • DOI

      10.1109/access.2018.2889119

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Average Achievable Rate of Spatial Diversity MIMO-FSO Over Correlated Gamma?Gamma Fading Channels2018

    • 著者名/発表者名
      Thanh V. Pham、Truong C. Thang、Anh T. Pham
    • 雑誌名

      Journal of Optical Communications and Networking

      巻: 10 号: 8 ページ: 662-662

    • DOI

      10.1364/jocn.10.000662

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Energy Efficient Artificial Noise-Aided Precoding Design for Visible Light Communication Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Thanh V. Pham
    • 学会等名
      International Conference on Computing, Networking and Communications
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Artificial-Noise-Aided Precoding Design for Multi-User Visible Light Communication Channels2018

    • 著者名/発表者名
      Thanh V. Pham
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Communications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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