A Coding Design Paradigm for IoT Network with Scalable Realization of High Reliability and Low Latency

一种可扩展实现高可靠性和低延迟的物联网网络编码设计范式

基本信息

批准号：
21H04873
负责人：
落合秀樹
金额：
$ 26.79万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04873/
关键词：
誤り訂正符号 IoT Polar符号 LDPC符号符号理論無線通信システム OFDM

项目摘要

本年度は、前年度より提案しているPolar符号のReciprocal Channel Approximation（RCA）の概念に基づく設計手法の有効性を示した。特に1万ビット以上の符号長に対して低演算のSC符号を適用する場合に、ガウス近似法などの従来手法と比較して高精度な設計が可能となることを示した。本研究成果は、IEEE Transactions on Communicationsに掲載されるに至っている。一方、Polar符号に対してセグメント化したCRCを連接し、受信側でCA-SCL復号を適用することにより、レイテンシと信頼性の観点からよりよいトレードオフが達成できることを計算機シミュレーションにより確認した。今後、この方式の理論的な裏付けを行う予定である。さらに、システムの大容量化および高周波数利用効率化に鑑み、多値QAM信号へのPolar符号の適用を想定し、適した凍結ビットの設計手法を示した（IEEE MILCOM2022において発表済み）。また、ガウス分布に基づくビットインタリーブ符号化変調（BICM)に適した簡易な幾何学シェイピングの提案を行った（IEEE CCNC 2023において発表済み）。これらに加え、三値PSKに適したターボ符号の設計（IEEE Communications Letters）、時間・周波数領域変換に基づく高電力効率の非直交マルチアクセス（NOMA）方式の提案（IEEE Transactions on Wireless Communications）、OFDM方式のスペクトル効率の理論的な解析結果（IEICE Transactions on Fundamentals, 招待論文）など、次世代の低消費電力IoT無線通信技術に貢献する一連の成果を得た。

今年，我们根据上一年以来提出的基于相互通道近似（RCA）的概念来证明设计方法的有效性。已经表明，特别是，在将低收入的SC代码应用于10,000位或更多位的代码长度时，与常规方法（例如高斯近似方法）相比，可以使用更高的精度设计。这项研究的结果已发表在IEEE通信交易中。另一方面，通过将分段的CRC连接到极地代码并在接收器端应用CA-SCL解码，可以通过计算机模拟确认，从延迟和可靠性的角度可以实现更好的权衡。我们计划将来为此方法提供理论支持。此外，鉴于高频利用率的能力和效率的提高，我们提出了一种设计冷冻位的适当方法，希望将极地代码应用于多价值QAM信号（在IEEE MILCOM2022上提供）。我们还提出了一个简单的几何形状，适用于基于高斯分布（在IEEE CCNC 2023）的位置上插入的编码调制（BICM）。 In addition to these, we have achieved a series of results that contribute to the next generation of low power IoT wireless communication technology, including designing turbo codes suitable for ternary PSKs (IEEE Communications Letters), proposals for high power efficiency non-orthogonal multi-access (NOMA) methods based on time-to-frequency domain conversion (IEEE Transactions on Wireless Communications), and theoretical analysis of the spectral efficiency of OFDM方法（基本面的IEICE交易，受邀论文）。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Matched-Filter Detector with Quadrature Interference Cancellation for Coded Uplink Multiuser MIMO Systems with Massive IoT Devices

用于具有大规模 IoT 设备的编码上行链路多用户 MIMO 系统的具有正交干扰消除功能的匹配滤波器检测器

DOI：
10.1109/twc.2021.3126373
发表时间：
2021
期刊：
IEEE Transactions on Wireless Communications
影响因子：
10.4
作者：
Hama Yuto;Ochiai Hideki
通讯作者：
Ochiai Hideki

A New Low-Complexity Polar Code Construction for BICM Over AWGN Channels

AWGN 信道上 BICM 的新型低复杂度极性码构造

DOI：
10.1109/milcom55135.2022.10017798
发表时间：
2022
期刊：
Proc. IEEE MILCOM
影响因子：
0
作者：
Kaneko Masayuki;Ochiai Hideki
通讯作者：
Ochiai Hideki

A Systematic Constellation Design for BICM Systems With Geometric Shaping

具有几何形状的 BICM 系统的系统星座设计

DOI：
10.1109/ccnc51644.2023.10060754
发表时间：
2023
期刊：
Proc. IEEE CCNC
影响因子：
0
作者：
Kurihara Eito;Ochiai Hideki
通讯作者：
Ochiai Hideki

On Spectral Efficiency of OFDM Signals Based on Windowing

基于加窗的正交频分复用信号频谱效率研究

DOI：
10.1587/transfun.2022wbi0002
发表时间：
2023
期刊：
IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences
影响因子：
0
作者：
桑水隆多;征矢英昭;OCHIAI Hideki
通讯作者：
OCHIAI Hideki

A Low-Complexity Probabilistic Amplitude Shaping With Short Linear Block Codes

一种具有短线性分组码的低复杂度概率幅度整形