• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

Lattice Codes for Gaussian Wireless Networks Beyond 5G

研究課題

研究課題/領域番号 19H02137
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

KURKOSKI Brian  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (80444123)

研究分担者 落合 秀樹  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (20334576)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード情報理論 / 符号理論 / 格子 / 無線通信 / lattices / information theory / coding theory / wireless networks / wireless communications / lattice / network codes / Information theory
研究開始時の研究の概要

While wireless 5G networks are moving towards deployment, there is an ever-increasing demand for increased spectrum efficiency, reduced latency for IoT and massive connectivity. In "Wireless Networks Beyond 5G" we use lattice codes to achieve these goals. Theoretical results have shown that lattice codes can significantly improve spectrum efficiency, but few practical codes exist. This research provides practical and explicit lattice code constructions to achieve these goals. Another goal is to evaluate these lattice codes on various mathematical models of wireless communication networks.

研究成果の概要

新しい格子符号を開発し、無線通信ネットワークへの適合性を評価した。(1)高い符号化利得(2)既知の中で最高の1.25dBのシェーピング利得(3)効率的なシェーピングアルゴリズムを持つLDPC符号に基づく実用的な新しい格子符号を設計した。我々は、最もよく知られたBCH格子符号に近い誤り率を持ちながら、より低い復号複雑度を持つ極符号格子を128次元で設計した。 格子に対するretry復号の概念を導入し、境界を開発することにより、0.5dBの誤り率改善の可能性を示した。整数強制MIMOにおいて、直交プリコーディングが従来のユニタリープリコーディングよりも低い誤り率を与えることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、社会は広く無線通信に依存している。ワイヤレス・ネットワークのさらなる改善を達成するために、情報理論に基づく格子ベースの結果は非常に有望であるが、無限次元格子を前提としていた。本研究は、有限長の格子符号を開発することにより、「理論」を「実践」に移す重要なステップである。本研究で開発した格子は、研究者や産業界が実用的なシステムを設計するために利用することができる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 9件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Algebra of L-Banded Matrices2023

    • 著者名/発表者名
      Huang Shunqi、Liu Lei、Kurkoski Brian M.
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 11 ページ: 17658-17664

    • DOI

      10.1109/access.2023.3244780

    • 関連する報告書
      2022 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] Construction D’ Lattices for Power-Constrained Communications2022

    • 著者名/発表者名
      Zhou Fan、Kurkoski Brian M.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Communications

      巻: 70 号: 4 ページ: 2200-2212

    • DOI

      10.1109/tcomm.2022.3147235

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Memory AMP2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Lei、Huang Shunqi、Kurkoski Brian M.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 68 号: 12 ページ: 8015-8039

    • DOI

      10.1109/tit.2022.3186166

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design of Polar Code Lattices of Small Dimension2021

    • 著者名/発表者名
      Obed Rhesa Ludwiniananda, Ning Liu, Khoirul Anwar, Brian M. Kurkoski
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 2102.03998 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Encoding and Decoding Construction D' Lattices for Power-Constrained Communications2021

    • 著者名/発表者名
      Fan Zhou, Arini Fitri, Khoirul Anwar, Brian M. Kurkoski
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 2102.04741 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Capacity-Approaching Polar Codes With Long Codewords and Successive Cancellation Decoding Based on Improved Gaussian Approximation2021

    • 著者名/発表者名
      Ochiai Hideki, Mitran Patrick, H. Vincent Poor
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Communications

      巻: 69 号: 1 ページ: 31-43

    • DOI

      10.1109/tcomm.2020.3030057

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Steepest Gradient-Based Orthogonal Precoder for Integer-Forcing MIMO2020

    • 著者名/発表者名
      Hasan Mohammad Nur、Kurkoski Brian M.、Sakzad Amin、Viterbo Emanuele
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Wireless Communications

      巻: 19 号: 2 ページ: 942-955

    • DOI

      10.1109/twc.2019.2950010

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Novel PAPR Reduction Scheme for Polar-Coded OFDM Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumine Toshiki、Ochiai Hideki
    • 雑誌名

      IEEE Communications Letters

      巻: 23 号: 12 ページ: 2372-2375

    • DOI

      10.1109/lcomm.2019.2943334

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] CRC-Enabled Lattices for Multiuser Communication2023

    • 著者名/発表者名
      Xue Jiajie、Kurkoski Brian M.
    • 学会等名
      Information Theory and Applications Workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lower Bound on the Error Rate of Genie-Aided Lattice Decoding2022

    • 著者名/発表者名
      Xue Jiajie、Kurkoski Brian M.
    • 学会等名
      2022 IEEE International Symposium on Information Theory
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sufficient Statistic Memory Approximate Message Passing2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Lei、Huang Shunqi、Kurkoski Brian M.
    • 学会等名
      2022 IEEE International Symposium on Information Theory
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lattice decoding based on exhaustive search over scaling factor2022

    • 著者名/発表者名
      Xue Jiajie、Kurkoski Brian M.
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Reliability-Based Decoding of Complex Low-Density Lattice Codes2021

    • 著者名/発表者名
      Wiriya Warangrat、Kurkoski Brian M.
    • 学会等名
      Proceedings of the IEEE Information Theory Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Irregularly Clipped Sparse Regression Codes2021

    • 著者名/発表者名
      Li Wencong、Liu Lei、Kurkoski Brian M.
    • 学会等名
      Proceedings of the IEEE Information Theory Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Zhou Fan、Fitri Arini、Anwar Khoirul、Kurkoski Brian M.2021

    • 著者名/発表者名
      Encoding and Decoding Construction D' Lattices for Power-Constrained Communications
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Symposium on Information Theory
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of Polar Code Lattices of Finite Dimension2021

    • 著者名/発表者名
      Ludwiniananda Obed Rhesa、Liu Ning、Anwar Khoirul、Kurkoski Brian M.
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Symposium on Information Theory
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Memory Approximate Message Passing2021

    • 著者名/発表者名
      Liu Lei、Huang Shunqi、Kurkoski Brian M.
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Symposium on Information Theory
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On Design of Multilevel Coded Modulation Based on CRC-Concatenated Polar Codes2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Yajima and H. Ochiai
    • 学会等名
      2020 IEEE 17th Annual Consumer Communications & Networking Conference (CCNC)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orthogonal Precoder for Integer-Forcing MIMO2019

    • 著者名/発表者名
      Hasan Mohammad Nur、Kurkoski Brian M.、Sakzad Amin、Viterbo Emanuele
    • 学会等名
      2019 IEEE International Symposium on Information Theory
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] From classification to quantization: Machine learning for communications2019

    • 著者名/発表者名
      Brian M. Kurkoski
    • 学会等名
      Symposium on Future of Telecommunication Technologies (Kuala Lumpur, Malaysia)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Introduction to lattice coding theory2019

    • 著者名/発表者名
      Brian M. Kurkoski
    • 学会等名
      Studium Generale at Telkom University (Bandung, Indonesia)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi