2018 Fiscal Year Annual Research Report
Design and Performance Evaluation of Multi-cell Multi-user Visible Light Communications
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18J14290
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| Research Institution | The University of Aizu |
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Principal Investigator |
PHAM Van Thanh 会津大学, コンピュータ理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2020-03-31
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| Keywords | 可視光通信 / 複数セル複数ユーザー / プリコーディング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度は主に複数セル複数ユーザーVLCネットワークのためのセル協調/調整の設計戦略に関する研究の実施に焦点を当てた。具体的には「per-cell coordinated precoding」、「coordinated precoding」、「partial cooperative precoding with data sharing」という３つの異なる戦略が提案された。これらの戦略のそれぞれについて、最適なプリコーディングはユーザーの合計容量を最大にするように設計された。シミュレーション結果を通して、「Coordinated precoding」と「Partial cooperative precoding with data sharing」が「Per-cell coordinated precoding」よりも優れていることがわかった。さらに、セル間干渉はＬEＤ送信電力に比例するので、これらの改善はＬＥＤの増加に従って増加する。「Partial cooperative precoding with data sharing」は「Coordinated precoding」と比較してパフォマンスをあまり向上させず、したがってデータ共有なしのセル調整はセル間干渉の影響を低減するのに十分であることを明らかにしていることに留意されたい。この研究の結果は通信工学の分野で最も重要なジャーナルである「IEEE Transaction on Communications」に掲載された。この研究とは別に、我々は情報セキュリティの観点から複数ユーザVLCネットワークの設計も研究した。我々の目的はVLCの物理層セキュリティを強化するために効率的な人工雑音支援プリコーディング方式を設計することだった。 この研究の結果は「IEEE Access Journal」に掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画に書かれた全ての課題を解決した。得られた結果は「IEEE Transaction on Communications」に掲載された。
1. Thanh V. Pham and Anh T. Pham, “Coordination/Cooperation Strategies and Optimal Zero-Forcing Precoding Design for Multi-User Multi-Cell VLC Networks”, IEEE Transactions on Communications, Feb.2019. DOI: 10.1109/TCOMM.2019.2900675
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、ユーザーVLCシステムにおける物理層セキュリティの課題をさらに検討する予定である。特に、シングルセル及びマルチセルの２つのシステム構成に焦点を当てている。
1. シングルセルの場合、エネルギー効率のための人工雑音支援プリコーディング設計を目指す。具体的に、盗聴者の固定とランダム位置の2つの設計を考えている。それぞれのシナリオごとに、設定戦略は正規のユーザーと盗聴者の信号対干渉雑音比（Signal-to-interference-plus-noise ratio: SINR）に対する特定の制約により合計送信電力を最小限に抑えることである。
2. マルチセルの場合は、当初の計画で提案されたセル協調/調整戦略によるユーザーの秘密合計レートを最大化することを目指している。さらに、プリコーディング設計による提案されたセル協調/調整戦略と同様に、秘密性能を改善するために人工雑音設計のための異なる調整/協調戦略を研究する。
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