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無線セキュリティを有する即時送信可能なIoT超多数端末接続方式の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K04136
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

岡本 英二  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10358963)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード無線通信方式 / 非直交多元接続手法 / 電波暗号化 / 物理層秘匿性 / IoT / カオス / IoT通信 / 大規模化 / 電波暗号化検出 / 超多数端末非直交多元接続手法 / 即時送信型 / ioT / 超スマート社会
研究成果の概要

本研究では5Gの多数端末接続シナリオにも即している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構築を行った.GaBP(Gaussian belief propagation)アルゴリズムを大規模伝送時の受信機の復号に適用することにより,100台程度までの同時通信の信号検出が妥当な計算量で行えることを明らかにした.さらに提案手法の理論的性能を通信路容量を導出することで明らかにし,準ランダム信号の伝送でありつつ,完全ランダムな信号伝送よりも大容量化が実現できることを示した.また安全性についても,共有鍵の許容類似度の条件が厳しく,同一鍵を有しない場合は秘匿性が保てることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

今後構築が進む超スマート社会においては,多数のIoT端末からの情報を収集して活用することになる.このとき,IoT端末において無線通信のもつ役割は大きい.電源供給の無い環境下の端末や,移動体である人,車,ロボット,ドローン等の移動体からのモバイル情報伝送は有線では実現できず,無線の役割は超スマート社会においてますます重要になっている.このような多数のIoT端末からの同時情報伝送を安全にかつ高品質省電力で実現できる技術となる.今後提案技術の標準化提案を図る.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] [Invited paper] Overview of nonlinear signal processing in 5G and 6G access technologies2021

    • 著者名/発表者名
      E. Okamoto
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: E12-N ページ: 1-18

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chaos-Based Interleave Division Multiple Access Scheme with Physical Layer Security2021

    • 著者名/発表者名
      Okumura Mamoru、Tomoki Kaga、Okamoto Eiji、Yamamoto Tetsuya
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Consumer Communications and Networking Conference (CCNC2021)

      巻: 1 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1109/ccnc49032.2021.9369489

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 電波暗号化変調におけるロジスティックマップを用いた符号化利得の改善2021

    • 著者名/発表者名
      奥村守,加賀有貴,岡本英二,山本哲矢
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 120 ページ: 52-57

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of Radio-Wave Encryption to Interleave-Division Multiple-Access Scheme2020

    • 著者名/発表者名
      M. Okumura, E. Okamoto, Y. Masuda, T. Kaga, T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc. International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA 2020)

      巻: 1 ページ: 350-353

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] [Requested Talk] Study on secure user detection and channel estimation scheme in grant-free massive machine type communications2020

    • 著者名/発表者名
      E. Okamoto, Y. Masuda, T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc. International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC2020)

      巻: 1 ページ: 1-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複数ユーザ電波暗号化インターリーブ分割多元接続手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      奥村守,加賀有貴,岡本英二,山本哲矢
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 120 ページ: 73-78

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] インターリーブ分割多元接続手法への電波暗号化の適用の検討2020

    • 著者名/発表者名
      奥村守,加賀有貴,岡本英二,山本哲矢
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 120 ページ: 43-48

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Low Complexity Decoding of Downlink Chaos NOMA Scheme with Physical Layer Security2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Masuda, E. Okamoto, and T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc. IEEE Consumer Communications and Networking Conference (CCNC2020)

      巻: 1 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 低演算量カオスNOMA-SIC復号手法の上りリンクへの適用検討2020

    • 著者名/発表者名
      枡田佳大,岡本英二,山本哲矢
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 119 ページ: 155-160

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 上りリンク大規模カオスMIMO伝送方式の性能改善手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      加賀有貴,枡田佳大,岡本英二,山本哲矢
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 119 ページ: 67-72

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Uplink Large-Scale Chaos MIMO Transmission Scheme Using Gaussian Belief Propagation2018

    • 著者名/発表者名
      N. Horiike, E. Okamoto, and T. Yamamoto
    • 雑誌名

      信号処理

      巻: 22 号: 4 ページ: 169-173

    • DOI

      10.2299/jsp.22.169

    • NAID

      130007418804

    • ISSN
      1342-6230, 1880-1013
    • 年月日
      2018-07-25
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A downlink non-orthogonal multiple access scheme having physical layer security2018

    • 著者名/発表者名
      N. Horiike, E. Okamoto, and T. Yamamoto
    • 雑誌名

      EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking

      巻: 2018 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1186/s13638-018-1156-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 電波暗号化変調におけるロジスティックマップを用いた性能改善の検討2021

    • 著者名/発表者名
      奥村守,加賀有貴,岡本英二,山本哲矢
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] インターリーブ分割多元接続手法に対する複数ユーザ電波暗号化の検討2020

    • 著者名/発表者名
      奥村守,加賀有貴,岡本英二,山本哲矢
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 第5世代移動通信システム(5G)の概説と6Gの展望2020

    • 著者名/発表者名
      岡本英二
    • 学会等名
      令和2年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 第5世代移動通信システムの概要と動向2020

    • 著者名/発表者名
      岡本英二
    • 学会等名
      一般社団法人電気設備学会中部支部フォーラム21第82回例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グラントフリーmMTCにおける物理層秘匿性を有するユーザ検出及びチャネル推定手法の一検討2020

    • 著者名/発表者名
      岡本英二,枡田佳大,山本哲矢
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 5G IoT通信における非線形信号処理を用いた性能改善2019

    • 著者名/発表者名
      岡本英二
    • 学会等名
      電子情報通信学会革新的無線通信技術に関する横断型研究会(MIKA2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A chaos modulation-based secure non-orthgonal multiple access scheme for 5G IoT2019

    • 著者名/発表者名
      E. Okamoto
    • 学会等名
      2019 Russia-Japan Joint Microwave and Telecommunication Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] SICを用いた下りリンクカオスNOMA伝送手法の特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      枡田佳大,岡本英二,山本哲矢
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A Study on Efficient Decoder Design Using EXIT Chart for Polar Code Concatenated Chaos-MIMO Transmission Scheme2019

    • 著者名/発表者名
      K. Ito, E. Okamoto, Y. Masuda, and T. Yamamoto
    • 学会等名
      RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Uplink Non-Orthogonal Multiple Access Scheme Having Physical Layer Security Based on Chaos Modulation2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Masuda, E. Okamoto, T. Yamamoto, and K. Ito
    • 学会等名
      Int'l Conf. on Information Networking (ICOIN2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Chaos MIMO-based Polar Concatenation Code for Secure Channel Coding2019

    • 著者名/発表者名
      K. Ito, Y. Masuda, and E. Okamoto
    • 学会等名
      Int'l Conf. on Information Networking (ICOIN2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 奨励講演]カオスMIMO伝送方式へのPolar符号連接に関する検討,2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤啓太,岡本英二,枡田佳大,山本哲矢
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 下りリンクカオスNOMA伝送手法における復号演算量削減の検討2019

    • 著者名/発表者名
      枡田佳大,岡本英二,山本哲矢,伊藤啓太
    • 学会等名
      2019年信学総大
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カオス畳み込み変調における演算量削減に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤啓太,枡田佳大,岡本英二,山本哲矢
    • 学会等名
      2019年信学総大
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 電波暗号化非直交多元接続手法のコードブック定振幅化の検討2019

    • 著者名/発表者名
      岡本英二,枡田佳大,伊藤啓太,山本哲矢
    • 学会等名
      2019年信学総大
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 上りリンク電波暗号化大規模MIMO伝送系の性能改善に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      加賀有貴,岡本英二
    • 学会等名
      信学会東海支部卒業研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Large-Scale Grant-Free Sparse Chaos Code Multiple Access Scheme for 5G IoT2018

    • 著者名/発表者名
      E. Okamoto, N. Horiike, and T. Yamamoto
    • 学会等名
      IEEE Vehicular Technology Conference 2018 Fall
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] [依頼講演]GaBPを用いた大規模電波暗号化非直交多元接続方式の性能解析2018

    • 著者名/発表者名
      岡本英二,枡田佳大,伊藤啓太,山本哲矢
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カオスMIMO伝送方式へのSoft Successive Cancellation List Decodingを用いるPolar符号連接に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤啓太,岡本英二
    • 学会等名
      信学会2018年ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 電波暗号化非直交多元接続手法の通信路容量に基づく性能比較2018

    • 著者名/発表者名
      岡本英二,枡田佳大,伊藤啓太,山本哲矢
    • 学会等名
      信学会2018年ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 上りリンクカオスNOMA伝送方式における公平性とスループット改善のためのスケジューリング手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      枡田佳大,岡本英二
    • 学会等名
      H30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カオスMIMO伝送方式へのSoft Cancellation Decodingを用いるPolar符号連接に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤啓太,岡本英二
    • 学会等名
      H30年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 電波暗号化非直交多元接続手法の相互情報量に基づく性能解析2018

    • 著者名/発表者名
      岡本英二,枡田佳大,伊藤啓太,山本哲矢
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理層秘匿性を有する上りリンク非直交多元接続手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      枡田佳大,岡本英二,山本哲矢,伊藤啓太
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 名古屋工大、5Gに適用できるIoT無線通信手法を開発2018

    • 著者名/発表者名
      岡本英二
    • 学会等名
      日刊工業新聞
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 岡本英二研究室ホー ムペー ジ

    • URL

      https://okamoto.web.nitech.ac.jp/wordpress/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 岡本英二研究室ホームページ

    • URL

      https://okamoto.web.nitech.ac.jp

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 岡本英二研究室

    • URL

      https://okamoto.web.nitech.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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