| 講演名 | 2023-03-03 衛星搭載AISにおける多数衝突パケットの低演算量マルチユーザ検出 野﨑 航平(東工大), 張 裕淵(東工大), 府川 和彦(東工大), 平原 大地(JAXA), |
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| 抄録(和) | 公海等遠洋上を航行する船舶が送信するAIS（Automatic Identification System）パケットを受信するため，衛星搭載AISが検討されている．しかしながら，衛星搭載AISはその受信可能領域の広さから，受信時に複数のパケットが衝突し，平均BER（Bit Error Rate）特性が著しく劣化する問題がある．精度良く衝突パケットの分離検出を行うため，従来からPIC（Parallel Interference Cancellation）によるマルチユーザ検出が検討されているが，PICはビタビアルゴリズム（VA: Viterbi Algorithm）を用いているため，その演算量が衝突パケット数に対して指数関数的に増加する問題があった．本報告では，多数パケットの信号検出に要する演算量を抑えるため，SIC（Successive Interference Cancellation）とPICとを組み合わせた検出器と，M-algorithmを導入したPICによるパケットの同時検出器を提案する．各種検出器の演算量を複素乗算回数で評価した後，仲上ライスフェージング条件下で衝突パケット数3の場合の計算機シミュレーションを行い，提案手法の伝送特性を比較検討する． |
| 抄録(英) | Space-based automatic identification system (AIS) is employed to receive the AIS packets from ships on the high seas. However, since the satellite can receive the signals from a wide area, multiple packets collide with each other and then the packet collision causes significant degradation of the average bit error rate (BER) characteristics. To cope with this problem, multiuser detection using parallel interference cancellation (PIC) based on the Viterbi algorithm (VA) has been applied. Although PIC shows excellent detection performance, its complexity increases exponentially with the number of collided packets. To detect multiple packets with low computational complexity, this report proposes both joint successive interference cancellation (SIC) and PIC, and PIC employing M-algorithm. Amounts of computational complexity for the conventional and proposed signal detectors are evaluated in terms of the number of complex multiplications. When the number of collided packets is set equal to three under Rician fading conditions, computer simulations are conducted to compare the BER performance between those proposed schemes. |
| キーワード(和) | 船舶自動識別システム / 衛星搭載AIS / パケット衝突 / SIC / PIC / ビタビアルゴリズム / M-algorithm |
| キーワード(英) | Automatic identification system / space-based AIS / packet collision / SIC / PIC / Viterbi algorithm / M-algorithm |
| 資料番号 | SAT2022-71 |
| 発行日 | 2023-02-23 (SAT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SANE / SAT |
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| 開催期間 | 2023/3/2(から2日開催) |
| 開催地（和） | 宮古島市中央公民館 |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 衛星応用技術及び一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 森山 敏文(長崎大) / 井家上 哲史(明大) |
| 委員長氏名（英） | Toshifumi Moriyama(Nagasaki Univ.) / Tetsushi Ikegami(Meiji Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 田中 真(東海大) / 網嶋 武(明大) / 亀井 雅(NHK) / 加保 貴奈(湘南工科大) |
| 副委員長氏名（英） | Makoto Tanaka(Tokai Univ.) / Takeshi Amishima(Meiji Univ.) / Masashi Kamei(NHK) / Takana Kaho(Shonan Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 二ッ森 俊一(電子航法研) / 北村 尭之(三菱電機) / 阿部 順一(NTT) / 大倉 拓也(NICT) |
| 幹事氏名（英） | Shunichi Futatsumori(ENRI) / Takayuki Kitamura(Mitsubishi Electric) / Junichi Abe(NTT) / Takuya Okura(NICT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 尚 方(電通大) / 流田 理一郎(KDDI総合研究所) / 小泉 雄貴(NHK) |
| 幹事補佐氏名（英） | Shang Fang(Univ. of Electro-Comm) / Riichiro Nagareda(KDDI Research) / Yuuki Koizumi(NHK) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Space, Aeronautical and Navigational Electronics / Technical Committee on Satellite Telecommunications |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 衛星搭載AISにおける多数衝突パケットの低演算量マルチユーザ検出 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Low-Complexity Multiuser Detection of Multiple Collided Packets in Space-based AIS Experiments |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 船舶自動識別システム / Automatic identification system |
| キーワード(2)（和/英） | 衛星搭載AIS / space-based AIS |
| キーワード(3)（和/英） | パケット衝突 / packet collision |
| キーワード(4)（和/英） | SIC / SIC |
| キーワード(5)（和/英） | PIC / PIC |
| キーワード(6)（和/英） | ビタビアルゴリズム / Viterbi algorithm |
| キーワード(7)（和/英） | M-algorithm / M-algorithm |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 野﨑 航平 / Kohei Nozaki |
| 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） | 張 裕淵 / Yuyuan Chang |
| 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） | 府川 和彦 / Kazuhiko Fukawa |
| 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) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 平原 大地 / Daichi Hirahara |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構(略称：JAXA) Japan Aerospace Exploration Agency(略称：JAXA) |
| 発表年月日 | 2023-03-03 |
| 資料番号 | SAT2022-71 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | SAT-409 |
| ページ範囲 | pp.87-92(SAT), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-02-23 (SAT) |