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2017 年度 実績報告書

次世代移動通信の大容量化実現のための格子構造に基づく新しい情報伝送方式の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16H02345
研究機関横浜国立大学

研究代表者

落合 秀樹  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (20334576)

研究分担者 KURKOSKI Brian  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (80444123)
石橋 功至  電気通信大学, 先端ワイヤレス・コミュニケーション研究センター, 准教授 (80452176)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード格子符号 / 誤り訂正符号 / 符号化変調
研究実績の概要

平成29年度の主要な研究実績は以下の通りである。1) 前年度提案した縦続接続型信号符号は、その信号のピーク対平均電力比が大きいため、送信時の線形増幅が困難であるという実用上の観点からの欠点を有する。そこで本年度は、非線形伝搬路に対してロバストにするための信号点制御手法を新たに同符号へ導入するとともに、ピーク電力の理論解析および誤り率特性のシミュレーション解析によりその優位性を明らかにした。2) 前年度に引き続き、5Gで検討されているCRCとポーラ符号の連接システムおよびそのリスト復号において、最適なCRC長に対する理論解析を行うとともに、組織ポーラ符号および非組織ポーラ符号のそれぞれに対して、求められるCRC多項式の性質が異なることを明らかにした。3) 有限体に基づく多元ターボ符号において、改良型EXITチャートとユニオンバウンドを効果的に導入することで高効率な最適化設計を導入した。その結果、提案多元ターボ符号が従来の多元LDPCよりも復号演算量とフレーム誤り率特性の点でより優れたトレードオフを達成できることを示した。4) 格子構造を用いた新たな信号符号として、Repeat-Accumulate信号符号(RASC)を提案した。これは信号点に環構造を導入するとともにパリティ検査式の制約を課すことで低演算で積和復号を可能とする手法であり、また計算機シミュレーションにより優れたシンボル誤り率特性を達成できることを明らかにした。5) BCH符号を要素符号としたConstruction Dに基づく格子符号を提案するとともに、受信側でマルチレベル復号および順序統計復号を組み合わせることで、実用的な演算量において優れた誤り率特性が達成できることを示した。
以上の成果は現在、IEEE論文誌等に投稿中および投稿準備中であり、また1)、2)については既にIEEE論文誌等に採択されるに至っている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初計画を上回るペースで研究成果が得られているため。

今後の研究の推進方策

共同研究者間の連携を強め、ノウハウを共有することで、より高い研究成果が継続的に得られるようにしたい。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Decision Region Optimization and Metric-Based Compensation of Memoryless Nonlinearity for APSK Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Yoda Daiki, Ochiai Hideki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Broadcasting

      巻: - ページ: 1-12

    • DOI

      10.1109/TBC.2017.2781128

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance Analysis of CRC Codes for Systematic and Nonsystematic Polar Codes with List Decoding2018

    • 著者名/発表者名
      Murata Takumi, Ochiai Hideki
    • 雑誌名

      Wireless Communications and Mobile Computing

      巻: 2018 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1155/2018/7286909

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Serial Concatenation of Binary-Input Nonbinary-Output Convolutional Code and Recursive Convolutional Lattice Code2018

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

      IEEE Access

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2018.2831255

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exploiting variable-length padding bits for decoder performance improvement with its application to compressed video transmission2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Yoshito, Ochiai Hideki
    • 雑誌名

      Signal Processing: Image Communication

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.image.2018.05.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Data sharing among wireless client devices in cooperative manner with minimum transmissions2018

    • 著者名/発表者名
      Lin Nyan、Kurkoski Brian M.、TAN Yasuo、LIM Yuto
    • 雑誌名

      Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s12652-018-0764-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Shaping LDLC Lattices Using Convolutional Code Lattices2017

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

      IEEE Communications Letters

      巻: 21 ページ: 730~733

    • DOI

      10.1109/LCOMM.2017.2647922

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Practical Green Information Delivery Protocol for Sensor-to-Vehicle Communications2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Goto and K. Ishibashi
    • 学会等名
      IEEE CCNC 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] On the decoding of construction D' lattices2018

    • 著者名/発表者名
      Kurkoski Brian M.
    • 学会等名
      Japan-Singapore Workshop on Coding and Information Theory
  • [学会発表] 密度発展法に基づくRepeat-Accumulate信号符号の符号設計と評価2018

    • 著者名/発表者名
      高井真人, 石橋功至
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • [学会発表] On design of CRC codes for polar codes with successive cancellation list2017

    • 著者名/発表者名
      T. Murata and H. Ochiai
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Triple parallel concatenated trellis coded modulation2017

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumine and H. Ochiai
    • 学会等名
      2017 IEEE 28th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance analysis of matched filter detector for MIMO systems in Rayleigh fading channels2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Hama and H. Ochiai
    • 学会等名
      2017 IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Random linear network coding over compute-and-forward in multi-source multi-relay networks2017

    • 著者名/発表者名
      Ngeth Rithea、Kurkoski Brian M.、Lim Yuto、Tan Yasuo
    • 学会等名
      IWCMC 2017 Wireless Networking Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Single-bit quantization of binary-input, continuous-output channels2017

    • 著者名/発表者名
      Kurkoski Brian M.、Yagi Hideki
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Practical compute-and-forward approaches for the multiple access relay channel2017

    • 著者名/発表者名
      Hasan Mohammad Nur、Kurkoski Brian M.
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Communications (ICC2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] ガウス近似法とユニオンバウンドに基づく非2元ターボ符号の設計に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      松峯利樹、落合秀樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • [学会発表] パケット共有を考慮した路車間通信のための省電力分散ランダムスリープ方式2017

    • 著者名/発表者名
      後藤勇輝, 石橋功至
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線通信システム研究会

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公開日: 2018-12-17  

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