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2013 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築法~相関ネットワークへの展開

研究課題

研究課題/領域番号 23360170
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 衣斐 信介  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10448087)
KHOIRUL Anwar  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (20535372)
井坂 元彦  関西学院大学, 理工学部, 教授 (50351739)
村田 英一  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (60252475)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード分散協調通信 / Slepian Wolf/Shannon 限界 / ターボ原理 / レート最大化問題 / 適応的スケジューリング / 順序付確率変数情報源 / ヘルパー付情報源符号化
研究概要

研究計画書に記載されたワークパッケージに従って重点的に研究を継続した。平成25年度の重点課題であるWP2、WP3に関して、以下に成果をまとめて示す。
WP2: グラフ表現された分散ネットワークのための適応的スケジューリングにおいて、分散ネットワーク中の中継器処理として2ビット量子化の適用を検討した。このとき,量子化処理を一種の符号器として捉え、量子化しきい値をネットワークの伝搬路状態に応じて適応的に最適化することで,通信宛先におけるビット誤り率特性を大幅に低減可能であることを明らかにした。また、適応しきい値制御に係る演算量の削減も実現した。
WP3: OFDMAに基づくマルチユーザMIMO携帯電話システムを対象に、特に基地局間の干渉を考慮したマルチセルシナリオについて重点的に検討を進めた。伝送速度の要求はユーザごとに異なるため、基地局毎の送信電力制限下の重み付き総和レート最大化問題が重要課題となる。この最適化問題は非凸であり,求解は容易ではない。この問題を解決するための効率的なアルゴリズムを提案した。このアルゴリズムは,従来の他の解法と比較してより速く準最適解に収束する。計算機シミュレーションにより提案アルゴリズムの効果と優位性を示した。
また、WP1に関しても前年度までの成果を継続して更なる見識を得た。
WP1: 無線分散ネットワークの高度化に向けて重要な課題となる相関情報源に対する符号化に関して検討を行った.特に情報源の出力が順序つき確率変数列である場合の性能解析を行い,誤り確率の正確な上界を導出した.
WP1: 中継局で誤りを検出しても中継を継続するリレー方式を、ヘルパー付情報源符号化の問題として定式化し、レイリーフェージング下におけるアウテージ確率の精密な理論限界を導出した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] XOR符号化パリティ圧縮を用いた高符号化率ターボ符号2014

    • 著者名/発表者名
      北村康裕, 衣斐信介,三瓶政一
    • 雑誌名

      信学論(B)

      巻: Vol.J97-B ページ: 151-161

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An efficient algorithm for weighted sum-rate maximization in multicell OFDMA downlink2014

    • 著者名/発表者名
      Mirza Golam Kibria, Hidekazu Murata, Susumu Yoshida
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals

      巻: Vol.E97-A, No.1 ページ: 69--77

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performance of partitioned vector quantization with optimized feedback budget allocation2014

    • 著者名/発表者名
      Mirza Golam Kibria, Hidekazu Murata
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Commun.

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectrally Efficient Frame Format-Aided Turbo Equalization with Channel Estimation2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Takano, K. Anwar and T. Matsumoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Vehicular Technology

      巻: Vol. 62, No. 4 ページ: 1635-1645

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combining-after-Decoding Turbo Hybrid ARQ by Utilizing Doped-Accumulator2013

    • 著者名/発表者名
      A. Irawan, K. Anwar, and T. Matsumoto
    • 雑誌名

      IEEE Communications Letters

      巻: Vol. 17, No. 6 ページ: 1212-1215

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Observation Error Probability in Wireless Sensor Networks2013

    • 著者名/発表者名
      X. He, X. Zhou, K. Anwar, and T. Matsumoto
    • 雑誌名

      IEEE Communications Letters

      巻: Vol. 17, No. 6 ページ: 1073-1076

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlated Sources Transmission in Orthogonal Multiple Access Relay Channel: Theoretical Analysis and Performance Evaluation2013

    • 著者名/発表者名
      X. Zhou, P.-S. Lu, K. Anwar and T. Matsumoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Wireless Communications

      巻: Vol. 13, No. 3 ページ: 1424 - 1435

    • DOI

      10.1109/TW.2014.011614.130598

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Joint Adaptive Network-Channel Coding for Energy-Efficient Multiple Access Relaying

    • 著者名/発表者名
      P.-S. Lu, X. Zhou, K. Anwar and T. Matsumoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Vehicular Technology

    • DOI

      10.1109/TVT.2013.2292508

    • 査読あり
  • [学会発表] LDPC Code Optimization with Joint Source-Channel Decoding of Quantized Gauss-Markov Signals2014

    • 著者名/発表者名
      Reza Asvadi, Tad Matsumoto, and Markku Juntti
    • 学会等名
      IEEE ICC 2014
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      20140610-20140614
  • [学会発表] PAPR Constrained Power Allocation for Iterative Frequency Domain Multiuser SIMO Detector2014

    • 著者名/発表者名
      Valtteri T Tervo, Antti Tölli, Juha Karjalainen, Tad Matsumoto
    • 学会等名
      IEEE ICC 2014
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      20140610-20140614
  • [学会発表] Derivation of Outage Probability Expression for Decode-and-Forward Relaying System Allowing Intra-link Errors2014

    • 著者名/発表者名
      X. Zhou, M. Cheng, X. He and T. Matsumoto
    • 学会等名
      European Wireless 2014
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      20140514-20140516
  • [学会発表] Transmission Power Variance Constrained Power Allocation for Iterative Frequency Domain Multiuser SIMO Detector2014

    • 著者名/発表者名
      Valtteri T Tervo, Antti Tolli, Juha Karjalainen, Tad Matsumoto
    • 学会等名
      IEEE ICCASP 2014
    • 発表場所
      Florence, Italy
    • 年月日
      20140504-20140509
  • [学会発表] Outage Based Power Allocation: Slepian-Wolf Relaying Viewpoint2013

    • 著者名/発表者名
      M. Cheng, K. Anwar and T. Matsumoto
    • 学会等名
      IEEE Globecom 2013
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 年月日
      20131209-20131213
  • [学会発表] Network Coding-Based Turbo HARQ for Unicast Transmission2013

    • 著者名/発表者名
      A. Irawan, K. Anwar, and T. Matsumoto
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Electronic Technology and Industrial Development
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 年月日
      20131023-20131024
  • [学会発表] Feedback budget allocation optimization for P-VQ in downlink beamforming2013

    • 著者名/発表者名
      Mirza Golam Kibria, Hidekazu Murata, Susumu Yoshida
    • 学会等名
      IEEE 24th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC 2013)
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      20130908-20130911
  • [学会発表] Outage Probability Analysis for Correlated Sources Transmission over Rician Fading Channels2013

    • 著者名/発表者名
      S. Qian, M. Cheng, K. Anwar and T. Matsumoto
    • 学会等名
      IEEE 24th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC 2013)
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      20130908-20130911
  • [学会発表] Joint Distributed Source-Channel Decoding for LDPC-Coded Binary Markov Sources2013

    • 著者名/発表者名
      R. Asvadi, T. Matsumoto and M. Juntti
    • 学会等名
      IEEE 24th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC 2013)
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      20130908-20130911
  • [学会発表] Coordinated linear precoding in downlink multicell MU-MISO OFDMA networks2013

    • 著者名/発表者名
      Mirza Golam Kibria, Hidekazu Murata, Susumu Yoshida
    • 学会等名
      IEEE VTC 2013 Fall
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20130902-20130905
  • [学会発表] Adaptive feedback reduction for P-VQ in MU-MISO downlink precoding2013

    • 著者名/発表者名
      Mirza Golam Kibria, Hidekazu Murata, Susumu Yoshida
    • 学会等名
      IEEE VTC 2013 Fall
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20130902-20130905
  • [学会発表] Distributed Joint Source-Channel-Network Coding Exploiting Source Correlation for Multiple Access Relay Channel2013

    • 著者名/発表者名
      X. Zhou, A. O. Lim, K. Anwar and T. Matsumoto
    • 学会等名
      European Wireless 2013
    • 発表場所
      Guildford, UK
    • 年月日
      20130416-20130418
  • [学会発表] Paradigm Shift in Turbo Processing: Point-to-Point to Network2013

    • 著者名/発表者名
      T. Matsumoto
    • 学会等名
      European Wireless 2013
    • 発表場所
      Guildford, UK
    • 年月日
      20130416-20130418
    • 招待講演
  • [学会発表] 再生量子化中継伝送におけるLLR適応量子化に関する一検討

    • 著者名/発表者名
      野川裕一朗, 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
      松江テルサ
  • [学会発表] 再生量子化中継伝送における量子化しきい値の最適化に関する一検討

    • 著者名/発表者名
      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
      早稲田大学
  • [学会発表] 順序つき確率変数列に対する符号化の性能解析

    • 著者名/発表者名
      出口佳奈,井坂元彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報理論研究会
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] Coordinated linear precoding in downlink multicell MU-MISO OFDMA networks

    • 著者名/発表者名
      Mirza Golam Kibria, Hidekazu Murata
    • 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
      長野
  • [図書] 情報・符号理論2014

    • 著者名/発表者名
      楫勇一(編著),岩田賢一,葛岡成晃,井坂元彦
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      オーム社
  • [備考] COATNET-2 Steering Committee Meeting Results

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/is/labs/matsumoto-lab/en/projects/coatnet2.htm

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公開日: 2015-05-28  

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