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2014 年度 実績報告書

学習を活用した物理層セキュリティ技術によるセキュアコグニティブ無線

研究課題

研究課題/領域番号 24360147
研究機関電気通信大学

研究代表者

藤井 威生  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, 教授 (10327710)

研究分担者 大槻 知明  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10277288)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード通信方式 / コグニティブ無線 / 物理層セキュリティ
研究実績の概要

本研究課題は、多様な無線資源をダイナミックに活用し、周波数の有効利用を図るコグニティブ無線において、物理層セキュリティ技術を核とした通信セキュリティの向上を目指し、理論から実装までの研究活動を行った。本年度は以下に示す3つの課題について研究活動を進めた。
課題1.ノード機能選択技術およびチャネル推定技術の確立と干渉および秘匿性性能の評価:セキュリティ性能を向上しつつ、セカンダリネットワークの性能高度化をめざし、周囲の無線環境の統計量情報に基づく協調ノードとの連係動作により、干渉アライメント技術と周辺端末へのジャミング機能を活用した秘匿性向上法の検討を行った。
課題2.統計量情報に基づき干渉及び秘匿性保護基準を満たす学習アルゴリズムの確立:盗聴が容易な無線通信でセキュリティを実現する手法として、計算量的安全性ではなく、情報理論的安全性に基づく物理層セキュリティに注目する。従来の物理層セキュリティ技術は、盗聴者や他システムへの情報漏洩のみを考慮していた。しかし、周波数共用環境では、単に情報漏洩のみでなく、干渉保護についても検討する必要がある。ここでは、統計量に基づき干渉および秘匿性保護基準を満足するチャネル及びアクセス時の電力・タイミングを決定する学習アルゴリズムについて検討した。
課題3.試作機を使った実証試験:干渉および秘匿性保護を実現するための機能実装の拡張を行う。実装プラットフォームとして、汎用ソフトウェア無線プラットフォームであるUSRPを導入し、Gnu Radioにより無線機能を実装する。本年度は既存システムとの周波数共用の実現を目指して、実装した無線機を活用して周辺無線環境の統計化の観測実験を行い、周辺の無線LAN環境を正確に把握する技術の確立を行うことができた。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (13件)

  • [学会発表] セキュリティ保護エリアを利用したセキュアマルチホップ通信に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      塚田健一, 藤井威生
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      滋賀県草津市
    • 年月日
      2015-03-10
  • [学会発表] 複数アンテナを有する低信頼中継局を利用した物理層ネットワークコーディングにお ける物理層セキュリティを高める準最適送信電力制御2015

    • 著者名/発表者名
      山口和馬、田久修、藤井威生、大槻知明、笹森文仁、半田志郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2015-03-10
  • [学会発表] 秘密保持容量を考慮したUCBアルゴ リズムを用いたセキュアチャネル選択法2015

    • 著者名/発表者名
      遠藤雅大, 大槻知明, 藤井威生, 田久修
    • 学会等名
      電子情報通信学会RCS研究会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-03-06
  • [学会発表] 低信頼中継局における情報搾取量を最大にするCSI偽装の最適設計2015

    • 著者名/発表者名
      松本健吾,田久 修,藤井威生,大槻知明,笹森文仁,半田志郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会RCS研究会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-03-04
  • [学会発表] Evaluation of Information Leak by Ipersonated CSI in PLNC considering physical layer security2015

    • 著者名/発表者名
      Kengo Matsumoto, Osamu Takyu, Takeo Fujii, Tomoaki Ohtsuki, Fumihito Sasamori, Shiro Handa
    • 学会等名
      IEEE RWS 2015
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2015-01-25 – 2015-01-28
  • [学会発表] Spectrum Sharing Method to Form Bundle of White Space in Cognitive Radio2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kosugi, Takeo Fujii
    • 学会等名
      IEEE CCNC 2015
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      2015-01-11
  • [学会発表] Physical Layer Security Using Multi-band Transmission Considering Channel Selection for Cognitive Radio Network2014

    • 著者名/発表者名
      Akinari Ida, Takeo Fujii
    • 学会等名
      APSIPA ASC 2014
    • 発表場所
      Siem Reap, Cambodia
    • 年月日
      2014-12-10
  • [学会発表] Physical Layer Network Coding with Multiple Untrusted Relays for Physical Layer Security2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Yamaguchi, Osamu Takyu, Tomoaki Ohtsuki, Fumihito Sasamori, Shiro Handa
    • 学会等名
      APSIPA ASC 2014
    • 発表場所
      Siem Reap, Cambodia
    • 年月日
      2014-12-10
  • [学会発表] Channel Assignment Method for Effective Entry of New Secondary Users in Cognitive Radio2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kosugi, Takeo Fujii
    • 学会等名
      SmartCom2014
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2014-10-30
  • [学会発表] Identified Primary Sensing using Energy Detection with Radio Environment Information2014

    • 著者名/発表者名
      Vannapha Southivong, Takeo Fujii
    • 学会等名
      SmartCom2014
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2014-10-30
  • [学会発表] Secondary Transmit Beamformings for Spectrum Leasing in CRNs in the Presence of Eavesdropper2014

    • 著者名/発表者名
      M. Endo, T. Ohtsuki, T. Fujii, and O. Takyu
    • 学会等名
      PIMRC 2014
    • 発表場所
      Washington D.C., USA
    • 年月日
      2014-09-02 – 2014-09-05
  • [学会発表] 中継局と 人工雑音を用いた物理層セキュリティの評価2014

    • 著者名/発表者名
      壁谷淳一、田久修、藤井威生、大槻知明、笹森文仁、半田志郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会RCS研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-07-31
  • [学会発表] 物理層セ キュリティを考慮した物理層ネットワークコーディングにおける通信路状態情報 が偽装されたときの情報漏洩量の評価2014

    • 著者名/発表者名
      松本健吾、田久修、藤井威生、大槻知明、笹森文仁、半田志郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会RCS研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-07-31

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公開日: 2016-06-01  

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