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

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360170
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 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: コイル アンワル 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (20535372) ; 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, 教授 (50351739) ; 衣斐 信介 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10448087)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 相関情報源 / 低密度パリティ検査符号 / リンク間相関 / 時間相関 / EXIT 解析 / ターボ原理 / 協調通信 / ネットワーク符号

研究概要

本研究課題は、先行プロジェクトCOATNET（2010年3月に終了）における成果と方法論を協調通信ネットワークに展開した。特に、ネットワーク上で伝送される信号列の間に存在する相関をターボ原理により積極的に利用することで、ネットワーク全体の効率を大幅に改善するための各種技術を提案した。以下の3種のワークパッケージ：
WP1: リレー協調通信、WP2: グラフ表現を用いた分散ネットワークの構成法、WP3: 具体的なシグナリング・信号処理方式の検討から成り、後述するようにそれぞれ大きな成果を上げた。

研究成果

• [雑誌論文] XOR符号化パリティを用いたこう符号化率ターボ符号 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北村康裕, 衣斐伸介, 三瓶誠一
  • 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 Downlink (2014)
  • 著者名/発表者名: Mirza Golam Kibria, Hidekazu Murata, and Susumu Yoshida
  • 雑誌名: IEICE Trans. Fundamentals 巻: Vol. E97-A, No1 ページ: 69-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectrally Efficient Frame Format-Aided Turbo Equalization with Channel Estimation (2013)
  • 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-Accumulator (2013)
  • 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 Networks (2013)
  • 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] Spatially Concatenated Codes with Turbo Equalization for Correlated Sources (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Anwar and T. Matsumoto
  • 雑誌名: IEEE Transaction Signal Processing 巻: VOL. 60, NO. 10 ページ: 5572-5577
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distributed Joint Source-Channel Coding for Correlated Sources Using Non-systematic Repeat-Accumulate Based Codes (2012)
  • 著者名/発表者名: V. Tervo, T. Matsumoto, and P. S. Lu
  • 雑誌名: Wireless Personal Communications, Springer
  • DOI: 10.1007/s11277-012-0579-5
  • 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: 信学論 巻: vol.J94-B,no.4 ページ: 601-614
  • 査読あり
• [雑誌論文] EXIT Chart-Based Power Allocation for Iterative. Frequency Domain MIMO Detector (2011)
  • 著者名/発表者名: Juha Karjalainen, Antti Tolli, Marian Codreanu, Markku Juntti, and Tad Matsumoto
  • 雑誌名: IEEE Transaction Signal Processing 巻: VOL. 59, NO. 4 ページ: 1624-1641
  • 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: 信学論(B) 巻: vol.J94-B,no.4 ページ: 601-614
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlated Sources Transmission in Orthogonal Multiple Access Relay Channel : Theoretical Analysis and Performance Evaluation
  • 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
  • DOI: 10.1109/TW.2014.130598
  • 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
• [雑誌論文] BICM-ID-Based IDMA using Extended Mapping
  • 著者名/発表者名: K. Wu, K. Anwar and T. Matsumoto
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] On Outage Probability of Correlated Sources Transmission over Nakagami Fading Channels
  • 著者名/発表者名: S. Qian, M. Cheng, K. Anwar and T.Matsumoto
  • 雑誌名: IEE Electronics Letters 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance of Partitioned Vector Quantization with Optimal Feedback Budget Allocation
  • 著者名/発表者名: Mirza Golam Kibria, Hidekazu Murata
  • 雑誌名: IEICE Trans. Communications 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Granular gain of low-dimensional lattices from linear block codes
  • 著者名/発表者名: M. Kotani, S. Kawamoto, M. Isaka
  • 雑誌名: 信学論 (B) 巻: vol. 95E-A ページ: 2168-2170
  • 査読あり
• [雑誌論文] EXIT-constrained BICM-ID Design using Extended Mapping
  • 著者名/発表者名: K. Fukawa, S. Ormsub, A. Tolli, K. Anwar, and T. Matsumoto
  • 雑誌名: EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking 巻: Vol.1, No. 40
  • DOI: 10.1186/1687-1499-2012-40
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simple Relay Systems with BICM-ID Allowing Intra-link Errors
  • 著者名/発表者名: M. Cheng, X. Zhou, K. Anwar and T. Matsumoto
  • 雑誌名: IEICE Transaction on Communications 巻: Vol.E95, (B12) ページ: 3671-3678
  • 査読あり
• [雑誌論文] GREAT-CEO : larGe scale distRibuted dEcision mAking Technique for Wireless Chief Executive Officer problems
  • 著者名/発表者名: X. Zhou, X. He, K. Anwar and T. Matsumoto
  • 雑誌名: IEICE Transaction on Communications 巻: vol. E95, B(12) ページ: 3654-3662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distributed Joint Source-Channel Coding for Relay Systems Exploiting Source-Relay Correlation and Source Memory
  • 著者名/発表者名: X. Zhou, M. Cheng, K. Anwar and T. Matsumoto
  • 雑誌名: EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking
  • DOI: 10.1186/1687-1499-2012-260
  • 査読あり
• [雑誌論文] 相関のある多元情報源に対する二元線形符号による符号化
  • 著者名/発表者名: 岩田翔兵, 井坂元彦
  • 雑誌名: 信学論(B) 巻: vol. 95J-B ページ: 100-109
  • 査読あり
• [学会発表] Coordinated Linear Precoding in Down Link Multicell MU MISO Network (2013)
  • 著者名/発表者名: Mirza Golam Kibria, Hidekazu Murata and Susumu Yoshida
  • 学会等名: IEEE VTC 2013 Fall
  • 発表場所: Las Vegas (USA)
  • 年月日: 20130902-05
• [学会発表] Paradigm Shift in Turbo Processing : from Point-to-Point to Network (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto
  • 学会等名: Keynote Speech, European Wireless 2013
  • 発表場所: Guildford, UK
  • 年月日: 20130416-18
• [学会発表] Outage Analysis of Correlated Source Transmission in Block Rayleigh Fading Channels (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Cheng, K. Anwar and T. Matsumoto
  • 学会等名: IEEE Vehicular Technology Conference (VTC)-Fall 2012
  • 発表場所: Canada
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] Hybrid network coding and cooperative relaying schemes for bi-directional communication systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Lin Shan, Hidekazu Murata, Sonia Aissa, Susumu Yoshida
  • 学会等名: Proc. the 73rd IEEE Vehicular Technology Conference (VTC 2011-Spring)
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 2011-05-18
• [図書] 情報・符号理論 (2014)
  • 著者名/発表者名: 楫勇一, 岩田賢一, 葛岡成晃, 井坂元彦
  • 出版者: オーム社
• [図書] 数理工学事典 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井坂 元彦
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考]
  • URL: http://www.jaist.ac.jp/is/labs/matsumoto-lab/en/projects/coatnet.html