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講演抄録/キーワード
講演名 2022-01-20 09:55
凍結ビット多用途化によるpolar符号連接カオス変調の復号演算量削減と性能改善の検討
浅野敬祐奥村 守阿部拓実岡本英二名工大)・山本哲矢パナソニックIT2021-29 SIP2021-37 RCS2021-197
抄録 (和) 近年,第5世代移動通信システム (5G) の商用化が始まり,無線通信技術が急速に発展している一方で,機密情報を扱う通信が増加している.それに伴い5Gネットワークにおいて通信の秘匿性を強化することが重要視されており,その解決策の1つとして物理層秘匿性 (physical layer security: PLS) が注目されている.我々は過去に,PLS技術の1つであるカオス変調にpolar符号を組み込むことで,高品質伝送と変調信号を含む安全性向上が実現できるシステムを提案した.しかし,受信側においてカオス復調に最尤系列推定を行う必要があるため,既存手法では演算量の増加と通信路状態が悪い環境下での特性劣化が課題となっていた.そこで本稿では,polar符号器の性質を利用して符号語の一部を受信側で既知とすることで,凍結ビットを「誤り訂正」に加えて,「最尤系列推定の候補数削減」にも活用する多用途化手法を提案する.この凍結ビット多用途化により,最尤系列推定の推定精度を向上させることで,符号長512で既存手法と比較して,ブロック誤り率{10}^{-5}で1.2 dBの特性改善および復調演算量を約1/4に削減できることを示す. 
(英) In recent years, fifth-generation mobile communications system (5G) has been deployed, and the communications of confidential information in 5G are increasing. Thus, it is important to enhance the 5G network security. As one of the solutions, physical layer security (PLS) is currently attracting attention. We have proposed a PLS system that can achieve high quality transmission and improved security including modulated signals by applying polar codes to chaos modulation. However, because maximum likelihood sequence estimation (MLSE) is required in the chaos demodulation, the conventional method suffers from an increase in the amount of computation and the degradation of characteristics under poor channels. To tackle this problem, in this paper, we propose a new polar-code transmission method that reduces the number of candidates of MLSE by making a part of codeword known at the receiver using frozen bits. By improving the estimation accuracy of MLSE, we show that proposed method improves the performance compared to the conventional method by 1.2 dB at block error rate of {10}^{-5} with a code length of 512, and that the complexity of demodulation can be reduced to about 1/4.
キーワード (和) 5G / 物理層秘匿性 / カオス変調 / polar符号 / 凍結ビット / / /  
(英) 5G / physical layer security / chaos modulation / polar codes / frozen bits / / /  
文献情報 信学技報, vol. 121, no. 329, RCS2021-197, pp. 7-12, 2022年1月.
資料番号 RCS2021-197 
発行日 2022-01-13 (IT, SIP, RCS) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード IT2021-29 SIP2021-37 RCS2021-197

研究会情報
研究会 RCS SIP IT  
開催期間 2022-01-20 - 2022-01-21 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) 無線通信のための信号処理,学習,数理,情報理論および一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RCS 
会議コード 2022-01-RCS-SIP-IT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 凍結ビット多用途化によるpolar符号連接カオス変調の復号演算量削減と性能改善の検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) A study on Complexity Reduction and Performance Improvement of Polar Coded Chaos Modulation Utilizing Multi-purpose Frozen Bits 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 5G / 5G  
キーワード(2)(和/英) 物理層秘匿性 / physical layer security  
キーワード(3)(和/英) カオス変調 / chaos modulation  
キーワード(4)(和/英) polar符号 / polar codes  
キーワード(5)(和/英) 凍結ビット / frozen bits  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 浅野 敬祐 / Keisuke Asano / アサノ ケイスケ
第1著者 所属(和/英) 名古屋工業大学 (略称: 名工大)
Nagoya Institute of Technology (略称: NIT)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 奥村 守 / Mamoru Okumura / オクムラ マモル
第2著者 所属(和/英) 名古屋工業大学 (略称: 名工大)
Nagoya Institute of Technology (略称: NIT)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 阿部 拓実 / Takumi Abe / アベ タクミ
第3著者 所属(和/英) 名古屋工業大学 (略称: 名工大)
Nagoya Institute of Technology (略称: NIT)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 岡本 英二 / Eiji Okamoto / オカモト エイジ
第4著者 所属(和/英) 名古屋工業大学 (略称: 名工大)
Nagoya Institute of Technology (略称: NIT)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 山本 哲矢 / Tetsuya Yamamoto /
第5著者 所属(和/英) パナソニック株式会社 (略称: パナソニック)
Panasonic (略称: Panasonic)
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講演者 第1著者 
発表日時 2022-01-20 09:55:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 RCS 
資料番号 IT2021-29, SIP2021-37, RCS2021-197 
巻番号(vol) vol.121 
号番号(no) no.327(IT), no.328(SIP), no.329(RCS) 
ページ範囲 pp.7-12 
ページ数
発行日 2022-01-13 (IT, SIP, RCS) 


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