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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2022-03-02 10:25 MIMO無線通信におけるチャネル時間変動に耐性のあるランダム位相・物理層暗号 ○松本侑里香・張 裕淵・府川和彦（東工大）  RCS2021-252 |
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| 抄録 | （和） | 無線通信の物理層暗号方式として，AN (Artificial Noise) やAFF (Artificial Fast Fading) 等の従来技術は送信電力が大幅に増加するという問題があった．この送信電力増加を抑えるために，RP (Random Phase) が提案されている．RPは各送信信号の位相をランダムに設定し，正規受信機が所望信号を正しく受信するという条件下で送信電力が最小となるよう，チャネル情報(CSI: Channel State Information)を用いて各送信信号の振幅を制御する．TDD (Time Division Duplex) システムにおいて，RPはチャネルの相反性により下り回線のCSIを推定できるが，時変チャネルの場合，送受信タイミングの時間差のため実際のCSIが推定値から大きく外れ，RPの正規受信機の伝送特性が大幅に劣化してしまう．この問題を解決するため，本報告ではまず送信機側にチャネル予測を導入する．さらに，RPをMISO (Multiple-Input Single-Output) からMIMO (Multiple-Input Multiple-Output) へ拡張し，受信機側にチャネル予測誤差の補償技術と受信ダイバーシティ合成を導入する．計算機シミュレーションにより，送信側のチャネル予測と受信側のチャネル予測誤差の補償技術により，時変フェージングチャネルにおける正規受信機の平均BLER (Block Error Rate) 特性が劇的に改善することを示す． |
| （英） | As conventional physical layer security schemes for wireless communications, artificial noise (AN) and artificial fast fading (AFF) suffer from significant increase in the transmit power. To drastically reduce the amount of the transmit power, the random phase (RP) has been proposed. RP randomly sets the phase of each transmitted signal, and controls the amplitude using channel state information (CSI), so that it can minimize the transmit power under the constraint that the legitimate receiver should correctly receive the desired signal. Due to the channel reciprocity of the time division duplex (TDD), the RP transmitter can estimate the CSI of the downlink, which should be equal to that of the uplink. When the channel is time variant, however, a large difference between the estimated and true values of CSI at the transmission timing can deteriorate the transmission performance of the legitimate receiver. To alleviate the degradation, this report firstly introduces channel prediction schemes into the RP transmitter. Furthermore, RP is extended from MISO (Multiple-Input Single-Output) to MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), whereas both compensation techniques for the channel prediction error and receive diversity combining are employed by the legitimate receiver. Computer simulations demonstrate that the channel prediction by the transmitter and the compensation for the channel prediction error on the receiver side can improve the average block error rate (BLER) performance more significantly than the conventional RP. | |
| キーワード | （和） | MIMO / 物理層暗号方式 / ランダム位相 / チャネル予測 / 繰り返し受信処理 / / / |
| （英） | MIMO / physical layer security scheme / random phase / channel prediction / iterative reception processing / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 121, no. 391, RCS2021-252, pp. 7-12, 2022年3月. | |
| 資料番号 | RCS2021-252 | |
| 発行日 | 2022-02-23 (RCS) | |
| ISSN | 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 | RCS2021-252 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS SR SRW |
| 開催期間 | 2022-03-02 - 2022-03-04 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 移動通信ワークショップ |
| テーマ（英） | Mobile Communication Workshop |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RCS |
| 会議コード | 2022-03-RCS-SR-SRW |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | MIMO無線通信におけるチャネル時間変動に耐性のあるランダム位相・物理層暗号 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Random-Phase based Physical-Layer Security Scheme Robust against Time-Variant MIMO Channels |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | MIMO / MIMO |
| キーワード(2)（和/英） | 物理層暗号方式 / physical layer security scheme |
| キーワード(3)（和/英） | ランダム位相 / random phase |
| キーワード(4)（和/英） | チャネル予測 / channel prediction |
| キーワード(5)（和/英） | 繰り返し受信処理 / iterative reception processing |
| 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） | 松本 侑里香 / Yurika Matsumoto / マツモト ユリカ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 張 裕淵 / Yuyuan Chang / チョウ ユウエン |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 府川 和彦 / Kazuhiko Fukawa / フカワ カズヒコ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京工業大学 (略称： 東工大) Tokyo Institute of Technology (略称： Tokyo Tech) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2022-03-02 10:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RCS |
| 資料番号 | RCS2021-252 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | no.391 |
| ページ範囲 | pp.7-12 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-02-23 (RCS) |
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