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2018 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
キーワード符号化変調 / 格子符号 / 誤り訂正符号
研究実績の概要

平成30年度の主要な研究実績は以下の通りである。1) 前年度に提案した有限体に基づく多元ターボ符号の設計手法を改良することで、より理論限界に近接するフレーム誤り率を達成できることを明らかにした。さらに、多元ターボ符号を多値変調信号へ応用することで、フレーム誤り率特性を犠牲にすることなく高い周波数利用効率も達成できることを示した。2) 複数の送受信アンテナを用いることで高いスループットを達成するMIMO通信システムにおいて、Matched Filterに基づく簡易な信号検出法をビット誤り率特性および通信路容量の観点から理論解析するとともに、Matched Filterに適した最適なメトリックを導出した。さらに、同メトリックを用いたLDPC符号を大規模MIMOへ適用することで、低演算量かつより高い周波数利用効率を達成できることを示した。3) 誤り訂正能力を高める符号化と平均電力を低減するシェイピングのそれぞれに対して異なる格子構造を導入する手法を提案し、それにより高い符号化利得とシェイピング利得を同時に達成できることを示した。4) 新たな信号符号として前年度に提案したRepeat-Accumulate Signal Codes (RASC) の解析手法を構築するとともに、符号設計を最適化することで、短符号長においても高い特性を達成できることを示した。
1)~4)の研究成果は、いずれも当該年度にIEEE論文誌へフルペーパとして採択済みまたは採択決定済みである。

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を得るとともに、投稿論文がいずれも高インパクトファクタのIEEE論文誌に採択されるに至っているため。

今後の研究の推進方策

最終年度を迎えるにあたり、共同研究者間の連携をより一層強めて相乗効果を得ることで、より高い研究成果の獲得を目指す。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 16件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Performance Analysis of Matched-Filter Detector for MIMO Spatial Multiplexing over Rayleigh Fading Channels with Imperfect Channel Estimation2019

    • 著者名/発表者名
      Hama Yuto、Ochiai Hideki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Communications

      巻: - ページ: 1~1

    • DOI

      10.1109/TCOMM.2019.2892758

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PAPR Reduction of OFDM with Trellis Shaping based on p-Norm Minimization2019

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Shun、Ochiai Hideki
    • 雑誌名

      IEEE Wireless Communications Letters

      巻: - ページ: 1~1

    • DOI

      10.1109/LWC.2019.2903247

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Repeat-Accumulate Signal Codes2019

    • 著者名/発表者名
      Takai Manato、Ishibashi Koji
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Communications

      巻: 67 ページ: 2607~2619

    • DOI

      10.1109/TCOMM.2018.2889066

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capacity-Approaching Non-Binary Turbo Codes: A Hybrid Design Based on EXIT Charts and Union Bounds2018

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

      IEEE Access

      巻: 6 ページ: 70952~70963

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2018.2881243

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Encoding and Indexing of Lattice Codes2018

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

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 64 ページ: 6320~6332

    • DOI

      10.1109/TIT.2018.2839181

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Design of Overlapped Chunked Code over Compute-and-Forward for Multi-Source Multi-Relay Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Ngeth Rithea、Kurkoski Brian、Lim Yuto、Tan Yasuo
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 18 ページ: 3225~3225

    • DOI

      10.3390/s18103225

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A UAV-aided data collection for wireless powered sensor network over Rician fading channels2019

    • 著者名/発表者名
      T. Shen and H. Ochiai
    • 学会等名
      IEEE Consumer Communications & Networking Conference, (CCNC2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Trellis shaping using clipping-based metric with improved PAPR reduction for OFDM signals2019

    • 著者名/発表者名
      S. Takizawa and H. Ochiai
    • 学会等名
      Radio & Wireless Symposium (RWS2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatially Coupled Repeat-Accumulate Signal Codes2019

    • 著者名/発表者名
      M. Takai, and K. Ishibashi
    • 学会等名
      Radio & Wireless Symposium (RWS2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] 超直交畳み込み符号化OFDMシステムのソフトウェア無線機による実装とフェージング環境下における特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      横川朋樹、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] A new low-complexity trellis shaping design based on clipping for PAPR reduction in BICM-OFDM system2018

    • 著者名/発表者名
      J. Watanabe and H. Ochiai
    • 学会等名
      IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Uplink multiple access based on MIMO-OFDM with adaptive super-orthogonal convolutional codes for ultra reliable and low latency communications2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Hori and H. Ochiai
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference on Communications (ICC 2018 Workshops)
    • 国際学会
  • [学会発表] Software defined radio implementation of SOCC-based OFDM system with low PAPR2018

    • 著者名/発表者名
      T. Yokokawa and H. Ochiai
    • 学会等名
      2018 IEEE Vehicular Technology Conference Spring (VTC2018-Spring)
    • 国際学会
  • [学会発表] A design of non-binary turbo codes over finite fields based on Gaussian approximation and union bounds2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumine and H. Ochiai
    • 学会等名
      2018 IEEE Vehicular Technology Conference Spring (VTC2018-Spring)
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance comparison of low-complexity MIMO system with matched-filter detector and interference cancellation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Hama and H. Ochiai
    • 学会等名
      25th International Conference on Telecommunications (ICT2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] A coded MIMO spatial multiplexing approach with low-complexity matched-filter detector and CRC-assisted interference cancellation2018

    • 著者名/発表者名
      K. Masukawa and H. Ochiai
    • 学会等名
      IEEE Military Communications Conference (MILCOM'18)
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction D lattice decoding and its application to BCH code lattices2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumine, B. M. Kurkoski, and H. Ochiai
    • 学会等名
      IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] A design of overlapped chunked code over compute-and-forward in multi-source multi-relay networks2018

    • 著者名/発表者名
      R. Ngeth, Y. Lim, B. M. Kurkoski, and Y. Tan
    • 学会等名
      IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction D' lattices from quasi-cyclic low-density parity-check codes2018

    • 著者名/発表者名
      S. Chen, B. M. Kurkoski, and E. Rosnes
    • 学会等名
      10th International Symposium on Turbo Codes & Iterative Information Processing (ISTC'18)
    • 国際学会
  • [学会発表] Shaping gain of lattices based on convolutional codes and construction A2018

    • 著者名/発表者名
      F. Zhou and B. M. Kurkoski
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Information Theory and Its Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Reliability-based parametric LDLC decoding2018

    • 著者名/発表者名
      W. Wiriya and B. M. Kurkoski
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Information Theory and Its Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] An efficient strategy for applying compute-and-forward to the MARC2018

    • 著者名/発表者名
      M. N. Hasan and B. M. Kurkoski
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Information Theory and Its Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Aggregate-Compression-Aided Subcarrier IQ Index Modulation2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ohira, T. Hara, and K. Ishibashi
    • 学会等名
      2018 15th Workshop on Positioning, Navigation and Communications (WPNC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Lattices and their applications to wireless communications2018

    • 著者名/発表者名
      B. M. Kurkoski
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報理論研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 高次モーメントに基づいたトレリスシェイピングによるOFDM信号のピーク電力低減の検討2018

    • 著者名/発表者名
      瀧澤峻、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] 超直交畳み込み符号化OFDMに適したHARQ方式に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      兼山紀章、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] Matched Filter検出法と干渉除去を併用した符号化MIMO空間多重システムの特性改善に関する一検討2018

    • 著者名/発表者名
      枡川健太郎、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] 可変Cyclic Prefix長に基づくOFDMシステムの2パスモデルにおけるスループットに関する理論的検討2018

    • 著者名/発表者名
      荒川雅矢、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] 異なるメトリックに基づくトレリスシェイピングによるOFDM信号のピーク電力低減特性の比較2018

    • 著者名/発表者名
      瀧澤峻、落合秀樹
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] Reed-Muller符号を用いた低PAPR重畳変調OFDMの設計2018

    • 著者名/発表者名
      阿部隆一、落合秀樹
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] Construction D' lattices based on QC-LDPC codes2018

    • 著者名/発表者名
      S. Chen, B. M. Kurkoski, and E. Rosnes
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] Shuffled belief propagation parametric LDLC decoding2018

    • 著者名/発表者名
      W. Wiriya and B. M. Kurkoski
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] Study of retransmission protocol with compute-and-forward in multi-source multi-relay network2018

    • 著者名/発表者名
      R. Ngeth, Y. Lim, B. M. Kurkoski, and Y. Tan
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] シンボルベースEXITチャートを用いたターボトレリス符号化空間変調の低演算符号探索法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      原郁紀、石橋功至、Lajos Hanzo
    • 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] 離散値ベクトル再構成のための高速反復縮退アルゴリズムを用いた圧縮サブキャリアIQインデックス変調2018

    • 著者名/発表者名
      大比良和哉、石橋功至、Lajos Hanzo
    • 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: 2019-12-27  

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