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2010 年度 実績報告書

ターボ原理に基づく分散ワイヤレスネットワーク構成法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20360168
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

松本 正  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (40452114)

研究分担者 村田 英一  京都大学, 大学院・情報学研究科, 准教授 (60252475)
井坂 元彦  関西学院大学, 理工学部, 准教授 (50351739)
衣斐 信介  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10448087)
キーワードShannon限界 / Slepian Wolf/Shannon限界 / EXITチャート / ターボ等化 / 中継ネットワーク / 相関のある情報源 / BICM-ID
研究概要

●加法的白色ガウス通信路の通信路容量に迫る符号化と変調の方式(BICM-ID)の検討を行った.従来広く用いられているPAMと比して電力効率に優れる方式を提案した。また、拡張マッピングを用いるBICM-IDに対してEXITチャート上に相互情報量の値を拘束条件とする、重み分布とラベリングパターンの最適化手法を提案し、Shannon限界に漸近する最適解を与えるアルゴリズムを導出した。シミュレーションにより特性を実証した。
●「分散無線ネットワークにおける効率的伝送の一手法として,復号側で補助情報が得られる場合の情報源符号化に関して検討を行った.先行研究よりも広いクラスの情報源アルファベットに対して適用可能であること、理論限界に近い性能を発揮し得ることを計算機実験により示した。また、Multiple Access Relay伝送技術に関して中継リンクに誤りがある場合に対応できる、誤り確率に関する補助情報を用いたネットワーク・チャネル符号の繰り返し復号法を提案し、Slepian Wolf/Shannon限界に漸近することをEXIT解析によって明らかにした。
●中継器マルチホップ分散ネットワークにおいてターボ原理を適用し,EXIT特性に基づく中継器選択,及び中継器における信号多重方法の動的切り替えを提案し,フェージングとシャドーイングの影響を受ける通信路においてスループットを大幅に改善可能であることを示した。上記システムのEXIT特性を実時間評価できるように定式化し,妥当性を確認した。さらに、双方向中継ネットワークを対象に,Traffic量が非対称性な場合におけるScheduling方式について検討を行った。シミュレーションにより,ネットワーク符号化を協力中継をチャネルの状況とトラヒック履歴に基づいて変化させる方式の有効性を示した
●シングルおよびマルチユーザMIMO通信に対する送信側プリコーダ設計を、ターボ等化EXITチャート上の相互情報量の値を拘束条件とする最適化問題としてとらえ、厳密解を与えることに成功した。
●Subspace Trackingターボチャネル推定に、EXIT解析から得られる相互情報量を忘却係数制御に取り込むことで大幅な推定精度改善が可能なことを示し、実伝搬データを用いた評価により実証した

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] AWGN通信路の通信路容量に迫る符号化変調に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      小川陽平、進藤篤史、井坂元彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: vol.94J-B ページ: 74-84

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 無線メッシュネットワークにおける2ホップ並列協力中継伝送方式2011

    • 著者名/発表者名
      畑本浩伸, 衣斐信介, 三瓶政一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: Vol.J94-B, No.4(採録決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Joint Channel-and-Network Coding Using EXIT Chart Aided Relay Activation2011

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Ibi, Seiichi Sampei, LajosHanzo
    • 雑誌名

      Proc.of WCNC 2011, Cancun, Maxico, March

      巻: CD-ROM

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hybrid network coding and cooperative relaying schemes for bi-directionalcommunication systems2011

    • 著者名/発表者名
      Lin Shan, Hidekazu Murata, SoniaAissa, Susumu Yoshida
    • 雑誌名

      Proc.Of IEEE Vehicular Technology Conference(VTC2011-Spring)Budapest, May

      巻: CD-ROM

    • 査読あり
  • [雑誌論文] EXIT Chart-Based Power Allocation for Iterative Frequency Domain MIMO Detector2011

    • 著者名/発表者名
      Juha Karjalainen, Marian Codreanu, Antti- TOlli, MarkkuJuntti, Tad Matsumoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: VOL.59 ページ: 1624-1641

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Complexity Strategies for Multiple Access Relaying2011

    • 著者名/発表者名
      Pen Shun Lu, Valtteri Tervo, Tad Matsumoto
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Vehicular TechnologyConference-Spring, Budapest

      巻: CD-ROM(採録決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple Coded Amplify-and-Forward Two-Way Relay Systems with Imperfect Side Information2011

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Xuan Quy, KhoirulAnwar, Tad Matsumoto
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Vehicular TechnologyConference-Spring, Budapest

      巻: CD-ROM(採録決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Space-Time Channel Estimation Using Signal Subspace Projection and Soft Information2011

    • 著者名/発表者名
      Shu Caiy, Tad Matsumotoz, Kehu Yang
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Conference onAcoustics, speech, and signal processing, Prague, Czech Republic, May

      巻: CD-ROM(採録決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lossy coding of binary sources with short linear codes2010

    • 著者名/発表者名
      M.Kotani, M.Isaka
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals

      巻: vol.93E-A ページ: 2074-2076

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On coding for nonbinary sources with side information at the decoder2010

    • 著者名/発表者名
      S.Iwata, T.Hattori, M.Isaka
    • 雑誌名

      Proc.Of International Symposium on Inform.Theory and its Applications(ISITA2010)

      巻: CD-ROM ページ: 74-84

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wireless Distributed Network : For Flexible Networking and Radio Resource Management2010

    • 著者名/発表者名
      Seiichi SAMPEI, Kei SAKAGUCHI, Shinsuke IBI, Koji YAMAMOTO
    • 雑誌名

      MICE TRANSACTIONS on Communications

      巻: Vol.E93-BNo.12 ページ: 3218-3227

    • 査読あり
  • [雑誌論文] IIrregular Repetition and Single Parity Check Coded BICM-ID Using Extended Mapping-Optimal Node Degree Allocation2010

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto, K.Fukawa, D.Zhao, A.Tolli
    • 雑誌名

      Proceedings of Proc.of China COM, Beijing, August

      巻: CD-ROM(Invited Paper)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Joint Source-Channel Coding Using Multiple Label Mapping2010

    • 著者名/発表者名
      V.Tervo, T.Matsumoto, J.Karjalaine
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Vehicular Technology Conference-Fall, Ottawa, Spring

      巻: CD-ROM

    • 査読あり
  • [学会発表] Space-Time Channel Estimation Using Signal Subspace Projection and Soft Information2011

    • 著者名/発表者名
      Shu Caiy, Tad Matsumotoz, Kehu Yang
    • 学会等名
      IEEE ICASSP 2011
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      20110522-20110527
  • [学会発表] Hybrid network coding and cooperative relaying schemes for bi-directionalcommunication systems2011

    • 著者名/発表者名
      Lin Shan, Hidekazu Murata, Sonia Aissa, Susumu Yoshida
    • 学会等名
      IEEE VTC2011-Spring
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      20110515-20110518
  • [学会発表] Low-Complexity Strategies for Multiple Access Relaying2011

    • 著者名/発表者名
      Pen Shun Lu, Valtteri Tervo, Tad Matsumoto
    • 学会等名
      IEEE VTC 2011 Spring
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      20110515-20110518
  • [学会発表] Simple Coded Amplify-and-Forward Two-Way Relay Systems withImperfect Side Information2011

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Xuan Quy, KhoirulAnwar, Tad Matsumoto
    • 学会等名
      IEEE VTC 2011-Spring
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      20110515-20110518
  • [学会発表] 繰り返し検出を用いた局間キャリア位相非同期型の基地局連携方式に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      原泳, 衣斐信介, 三瓶政一
    • 学会等名
      電子情報通信学会2011年総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学東京都世田谷区, Japa(東北大震災のため中止)
    • 年月日
      20110314-20110317
  • [学会発表] Verification of Subspace Based Channel Estimation for Turbo Equalization withMeasurement Data2011

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Takano, Tad Matsumoto
    • 学会等名
      電子情報通信学会2011年総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学, Japan.(東北大震災のため中止)
    • 年月日
      20110314-20110317
  • [学会発表] シャノン限界に漸近する簡素なBICM-IDの設計法2011

    • 著者名/発表者名
      府川輝翔、Khoirul Anwar Antti Tolli, Tad Matsumoto
    • 学会等名
      電子情報通信学会2011年総合大会
    • 発表場所
      東京都市大学,Japan(東北大震災のため中止)
    • 年月日
      20110314-20110317
  • [学会発表] 重畳符号化変調を用いた適応無線分散符号化方式に関する-検討2011

    • 著者名/発表者名
      高田直幸, 衣斐信介, 三瓶政一
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
    • 発表場所
      京都大学京都市左京区,Japan.
    • 年月日
      2011-06-18
  • [学会発表] 上り回線マルチプルアクセスリレー通信路における通信路・乗積連接符号化方式に関する-検討2011

    • 著者名/発表者名
      高由直幸, 衣斐信介, 三瓶政一
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
    • 発表場所
      YRP神奈川県横須賀市,Japan
    • 年月日
      2011-03-04
  • [学会発表] Joint Source-Channel Coding Using Multiple Label Mapping2010

    • 著者名/発表者名
      V.Tervo, T.Matsumoto, J.Karjalaine
    • 学会等名
      IEEE VTC10-Fall
    • 発表場所
      Calgary, Canada
    • 年月日
      20100906-20100909
  • [学会発表] Irregular Repetition and Single Parity Check Coded BICM-ID UsingExtended Mapping-Optimal Node Degree Allocation2010

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumoto, K.Fukawa, D.Zhao, A.Tolli
    • 学会等名
      China COM 2010
    • 発表場所
      Beijing, China(Invited)
    • 年月日
      20100825-20100827
  • [学会発表] On coding for nonbinary sources with side information at the decoder2010

    • 著者名/発表者名
      S.Iwata, T.Hattori, M.Isaka
    • 学会等名
      International Symposium on Inform.Theory andits Applications(ISITA2010)
    • 発表場所
      Taichung, Taiwan
    • 年月日
      2010-10-18
  • [備考]

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/is/labs/matsumoto-lab/en/projects/coatnet.html

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公開日: 2012-07-19  

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