2024/05/20 更新

写真a

シマモト シゲル
嶋本 薫
所属
理工学術院 基幹理工学部
職名
教授
学位
工学修士 ( 電気通信大学 )
Master of Electro Engineering
工学博士 ( 東北大学 )
Doctor of Engineering
博士(工学) ( 東北大学 )

経歴

  • 2020年10月
    -
    継続中

    早稲田大学国際情報通信研究センター   所長

  • 2014年04月
    -
    継続中

    早稲田大学基幹理工学部情報通信学科   教授

  • 2002年04月
    -
    2014年03月

    早稲田大学大学院国際情報通信研究科   教授

  • 2008年07月
    -
    2008年12月

    (米)スタンフォード大学   電気工学科   客員教授

  • 2000年04月
    -
    2002年03月

    早稲田大学大学院国際情報通信研究科   助教授

  • 1994年
    -
    2000年

    群馬大学 助教授

  • 1992年
    -
    1994年

    群馬大学 助手

  • 1990年
    -
    1992年

    電気通信大学 助手

  • 1987年
    -
    1990年

    日本電気(株)

▼全件表示

学歴

  •  
    -
    1987年

    電気通信大学   電気通信学研究科   通信工学  

  •  
    -
    1985年

    電気通信大学   電気通信学部   通信工学  

所属学協会

  •  
     
     

    電子情報通信学会

  •  
     
     

    IEEE

  •  
     
     

    情報処理学会

  •  
     
     

    電子情報通信学会

研究分野

  • 情報ネットワーク

研究キーワード

  • 超音波通信

  • バイタルセンシング

  • 光無線通信

  • 航空通信

  • 衛星通信

  • 無線通信

▼全件表示

 

論文

  • A Lightweight Integrated Narrowband Interference Detection and Suppression Scheme for OTFS

    Yuchen Wu, Zhenni Pan, Shigeru Shimamoto

    IEEE Vehicular Technology Conference   2023-June  2023年

     概要を見る

    Orthogonal Time Frequency Space (OTFS) has been proven to have strong robustness to Doppler shifts and is regarded as a potential candidate for Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) in the next generation wireless communication. However, narrowband interference (NBI) may become a headache for OTFS-based wireless systems. In OTFS, NBI will be spread over the whole delay-Doppler (DD) domain, and thus cause serious interference. Such interference is very dangerous in OTFS-based high-mobility communication for it will let the fast-moving user equipment (UE) in danger of losing control. Previous work infers OTFS to have natural robustness to NBI. In this work, we conduct further analysis and come to the conclusion that such robustness is only capable when NBI is weak, but when NBI gets stronger, OTFS exhibits vulnerability to it. Then we propose an NBI suppression scheme for OTFS to detect and eliminate NBI with a low computation load. Simulation results prove our analysis and indicate the proposed scheme can prevent serious interference resulting from NBI to some extent.

    DOI

    Scopus

  • Joint Active and Passive Beamforming Optimization in Self-sustainable RIS-aided NOMA Networks

    Yiding Li, Zhenni Pan, Shigeru Shimamoto

    IEEE Vehicular Technology Conference    2023年

     概要を見る

    Reconfigurable Intelligent Surface (RIS) is a competitive technology for future communication systems owning its capability of artificially manipulating the Electro-Magnetic (EM) environment at a low energy cost. Self-sustainable RIS, as a practical design, further enhance the ease of deploying and maintaining the devices. In this paper, we discuss the joint active and passive beamforming design of a Wireless Power Transfer (WPT) powered self-sustainable RIS aided Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) system. An RIS-NOMA transmission scheme and a corresponding min-max fairness problem are proposed. To address the problem and tackle the non-convexity caused by the coupling of active and passive beamforming parameters, we discuss an Alternating Optimization (AO) based solution. Results show the tradeoff between self-sustainability and Spectrum Efficiency (SE) under different RIS settings. It is also determined that self-sustainable RIS and NOMA are mutual beneficial and allow higher SE compared with the combination with traditional OMA schemes.

    DOI

    Scopus

  • Non-contact Blood Pressure Prediction Employing Microwave Reflection based on Machine Learning

    Hinako Ochi, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    Proceedings - IEEE Consumer Communications and Networking Conference, CCNC   2023-January   696 - 697  2023年

     概要を見る

    The typical measurement method using a cuff is physiologically stressful for many, especially the elderly people. In order to eliminate the burden and realize comfortable measurements, a non-contact method for monitoring blood pressure is necessary. This paper proposes a non-contact method to detect the human pulse, acceleration pulse waveform and in turn, predict blood pressure. In the experiment, microwave signals were transmitted against, and reflected from the chest and wrist, upon which the time-varying Insertion loss of Scattering parameter(S21) was acquired. Pulse, respiration rate and Augmentation Index(AIx) are first estimated via postprocessing of acquired raw data. Further signal processing also detects the acceleration pulse waveform. Blood pressure is then predicted via Machine Learning (ML) methods with parameter values derived from the detected pulse waveform, respiration waveform and acceleration waveform. Our works indicate that our proposed non-contact method is practical and has great potential for future smart health solutions.

    DOI

    Scopus

    1
    被引用数
    (Scopus)
  • Machine Learning based on Air-writing Recognition System

    Yuao Ye, Jiang Liu, Wen Zhao, Peng Liu, Shigeru Shimamoto

    Proceedings - 2023 International Conference on Intelligent Computing and Control, IC and C 2023     13 - 18  2023年

     概要を見る

    With the development of the Internet of Things, new devices need more diversified input methods. Gesture recognition has become a hot research field, and air-writing [1] is a significant part of the field of gesture recognition. In our previous air writing recognition system, we proposed an input system that measures dynamic data based on an inertial measurement unit that uses a dynamic time warping (DTW) algorithm for recognition. In this paper, cDTWw algorithm, KNN & DTW classification algorithm and fastDTW algorithm are used for comparative experiments. In order to improve the actual recognition ability of the air writing system, save the recognition time as much as possible , and optimize the recognition accuracy. We found that the cDTW w algorithm has a faster recognition speed than the fastdtw algorithm in the air writing recognition system. KNN & DTW class fication algorithm significantly improves the recognition accuracy in the air writing recognition system.

    DOI

    Scopus

  • D2D Communication-Based Salvage Transmission Scheme for Communication Disturbance in 5G Networks

    Megumi Saito, Liu Jiang, Pan Zhenni, Shigeru Shimamoto

    Proceedings - IEEE Consumer Communications and Networking Conference, CCNC   2023-January   997 - 998  2023年

     概要を見る

    This study proposes a salvage transmission (ST) scheme for 5G networks using device-to-device (D2D) communication. In mobile networks, communication is disabled when issues emerge in the core network or base station of the operator. To address this problem, the proposed scheme provides mobile communication services via D2D communication to user equipment (UE) that cannot use cellular networks. The users of an operator that is unable to provide service due to communication failure transmit signal using D2D communication with the closest UE of another operator. This ST scheme enables the mitigation of communication failures. In addition, this study introduced the basic protocols of ST with Wi-Fi Direct (IEEE 802.11) and 5G networks. Furthermore, we verified the effectiveness of the ST scheme in the case of communication failures via a simulation study.

    DOI

    Scopus

  • Performance Analysis of DSSS-PDMA with SIC in GEO Satellite-Terrestrial Uplink Networks

    Yosuke Higasa, Kazutoshi Yoshii, Megumi Saito, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto, Takuya Okura, Naoko Yoshimura, Amane Miura, Hiroyuki Tsuji, Morio Toyoshima

    International Conference on Advanced Communication Technology, ICACT   2022-February   1 - 6  2022年

     概要を見る

    There is a growing trend to utilize satellite networks for the construction of 5G and Beyond 5G high-capacity systems. The power division scheme used in non-orthogonal multiple access (NOMA), which is a key technology for terrestrial networks, can contribute to improving the system capacity of satellite networks. In this paper, we propose a direct sequence spread spectrum-power level division multiple access (DSSS-PDMA) scheme that combines non-orthogonal PDMA with DSSS technology to mitigate the depletion of communication resources and interference to terrestrial terminals. Finally, simulation results with ETS-9 as the high throughput satellite (HTS) and active electronically scanned array (AESA) antenna as the earth station validate the effectiveness and superiority of the proposed schemes as compared with several existing schemes.

    DOI

    Scopus

    1
    被引用数
    (Scopus)
  • Multi-layer Constellation based Is-OWC employing NOMA

    Wataru Tachikawa, Ajgaonkar Swarali Ashish, Kazutoshi Yoshii, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    2022 IEEE International Conference on Space Optical Systems and Applications, ICSOS 2022     100 - 106  2022年

     概要を見る

    Inter-Satellite Optical Wireless Communication (Is-OWC) is regarded as the best choice for satellite communication because of its large throughput, low transmission power and high immunity to interference. To increase the availability of Is-OWC, it is required to implement a communication scheme that realizes lower latency and handles more traffic. In this paper, we propose a new Is-OWC system that uses multi-layer satellite constellation that applies uplink Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) to achieve delay suppression and increased throughput. In our proposed scheme, to distribute packets and reduce queue delay in each satellite, each communication path is adapted to the distance between the terrestrial transmitter and receiver. Simulation results validate the performance of our NOMA model is better than that of the conventional OMA model. Furthermore, the results showed that the BER of our model is improved by introducing the original algorithm to optimize the transmission power and the allocated sub-band of each satellite for the NOMA transmission. As a result, comparison of the latency between the proposed model using LEO and MEO satellites and the conventional model using only LEO satellites, the proposed model realizes delay suppression. The difference between the two models becomes more significant as the number of sessions in the entire network increases.

    DOI

    Scopus

    2
    被引用数
    (Scopus)
  • Recognition of Japanese Sign Language by Sensor-Based Data Glove Employing Machine Learning

    Li Ji, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    LifeTech 2022 - 2022 IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies     256 - 258  2022年

     概要を見る

    This paper presents a sensor-based data acquisition glove for gesture recognition in Japanese Sign Language (JSL), which uses five flex sensors and an inertial measurement unit (IMU) to detect finger flexion and hand motion information. The detected data is sent from the Arduino Micro to a computer. We collected data from the "A"to "Ta"lines of the Japanese (kana) syllabary and using four different machine learning algorithms: Support Vector Machine (SVM), Decision Tree (DT), Random Forest (RF), and K-Nearest Neighbor (KNN) to recognize them. RF and KNN have the highest average accuracy, reaching 99.75%. Also, SVM and DT had an average accuracy of 99% and 94.25% respectively. The experimental results show that the proposed system has great potential for gesture recognition in Japanese Sign Language.

    DOI

    Scopus

    5
    被引用数
    (Scopus)
  • Radio and Power over Double Clad Fiber System for 4K/8K Satellite Broadcasting

    Zixuan Guo, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    Proceedings - IEEE Consumer Communications and Networking Conference, CCNC     507 - 508  2022年

     概要を見る

    With the increasing number of 4K/8K channels and the development of broadcasting technology, the frequency used for the intermediate frequency (IF) signal keeps increasing. Using fiber to replace cable is proved to achieve lower signal loss and reduces the noise sensitivity in 4k/8k broadcasting systems. Power-over-fiber (PoF) is chosen for the power supply. In this research, a 4K/8K broadcasting system using double-clad fiber (DCF) to maintain power and signal transfer simultaneously is proposed. DCF has three layers and can achieve Single-Mode and Multi-Mode transmission simultaneously. The breakthrough we make is using HPLD for energy supply to combine RoF and PoF together.

    DOI

    Scopus

  • Non-contact Blood Pressure Estimation By Microwave Reflection Employing Machine Learning

    Hinako Ochi, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    Proceedings - IEEE Consumer Communications and Networking Conference, CCNC     889 - 892  2022年

     概要を見る

    In recent years, hypertension has become a leading cause of diseases worldwide. Despite the recommendation from medical experts to measure blood pressure on a daily basis, only a small few do so. The main reason for this is that the typical measurement method using a cuff is physiologically stressful for many, especially for physically handicapped people, and the elderly. In order to eliminate the burden during measurement, a non-contact method for monitoring blood pressure is necessary. This paper proposes a non-contact method to detect the human pulse and in turn, estimate blood pressure. In the experiment, 2.4GHz microwave signals were transmitted against, and reflected from the body, upon which the time-varying reflection intensity was acquired. Pulse rates are first estimated via post-processing of acquired raw data. Blood pressure is then estimated via Machine Learning (ML) methods with parameter values derived from the detected pulse waveform. Experiments indicate that our proposed method is practical and has great potential for future smart health solutions.

    DOI

    Scopus

    3
    被引用数
    (Scopus)
  • A Lightweight Network Slicing Scheme for 5G Coexistence Network in Multitenant and Services

    Tianshun Fang, Hao Xue, Zhenni Pan, Shigeru Shimamoto

    2022 International Symposium on Networks, Computers and Communications, ISNCC 2022    2022年

     概要を見る

    Resource allocation of 5G cellular network slicing has been gaining huge interest recently. However, it is not well-explored under the Multi-tenant and Multi-service Coexistence Network scenario. This paper proposes a dynamic network slicing scheme for the 5G Coexistence Network, which considers tenants, priority, baseband resources, slice granularity, service characteristics, quality of service (QoS), and fairness index. The framework of the network slicing scheme consists of a group-level, which performs clustering preprocessing, setting the priority of service, and filtering the desired characteristic service groups; and a slice-level, which performs radio resource allocation among services and follows the changes in the network environment closely. The simulation results show that the proposed scheme can achieve higher goal service group QoS, fairness, and overall QoS compared with three kinds of baseline schemes.

    DOI

    Scopus

  • Performance Analysis of Intelligent Reflecting Surface-Assisted Orbital Angular Momentum-Based Communication Systems

    Kosei Ono, Kazutoshi Yoshii, Megumi Saito, Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    International Conference on Advanced Communication Technology, ICACT   2022-February   7 - 12  2022年

     概要を見る

    Uniformed circular array antenna (UCA) based orbital angular momentum (OAM) communication system has some disadvantages, such as not being suitable for long-distance multiplexing and requiring a high degree of synchronization between the transmitting and receiving antennas. To achieve non-line-of-sight (NLoS) communication using OAM radio waves, we propose an inter-mode interference (IMI) cancellation method for intelligent reflecting surface (IRS)-Assisted OAM multiplexing to eliminate the IMI from all OAM modes. We also propose a L2-ba11 projection method to optimize the transmit power allocation for OAM modes to increase the system capacity of IRS-assisted OAM communication systems. The IMI cancellation method and the L2-ball projection method are shown to achieve increasing the maximum system capacity as compared to the L1-ball projection method when the IRS is located closer to the middle between the transmitter UCA and receiver UCA.

    DOI

    Scopus

    2
    被引用数
    (Scopus)
  • Sign language estimation scheme employing Wi-Fi signal

    Changhao Liu, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    2021 IEEE Sensors Applications Symposium, SAS 2021 - Proceedings    2021年08月

     概要を見る

    The sign language recognition system plays an important role in the field of human-computer interaction. In the daily life of hearing-impaired people, sign language is used as the main tool to communicate with the world. Although sign language can satisfy simple conversation, it is difficult to deal with in some situations where a lot of conversation is required such as medical emergencies or educational consultation. This paper proposes a sign language recognition system based on Wi-Fi to improve the life of the disabled The proposed system collects the Channel State Information (CSI) due to the change of hand movement. Through the analysis of all subcarriers, the amplitude of CSI is determined to reflect the characteristics of different sign languages, some high-frequency noise is removed in the amplitude of CSI to obtain a smoother signal Gesture feature. We propose a gesture feature extraction method based on the variance of time series and DTW algorithm is used to recognize nine common Japanese sign language gestures. We set two daily conditions to test the system, and the experimental results show that the system performs well in different conditions.

    DOI

    Scopus

    2
    被引用数
    (Scopus)
  • Non-contact Blood Pressure Estimation with Pulse Wave employing Microwave Reflection

    Hinako Ochi, Shigeru Shimamoto, Jiang Liu, Yukino Yamaoka

    2021 IEEE International Conference on Communications Workshops, ICC Workshops 2021 - Proceedings    2021年06月

     概要を見る

    Nowadays it is recommended to do blood pressure measurements on a daily basis at home to prevent diseases caused by high blood pressure. Blood pressure measurements methods using a cuff is most commonly used. However, it is a burden for hypertensive patients and the elderly to put on a blood pressure cuff repeatedly for the multi-metering of blood pressure. Non-contact measurement will provide a comfortable and easy method to monitor blood pressure and pulse rates continuously. This paper proposes a non-contact method to measure both pulse rates and blood pressure simultaneously. In the experiment, microwave signals were transmitted to the body and the reception intensity was measured. The microwave frequencies used in this experiment were 2.4GHz and 5.6GHz. The pulse rates and the blood pressure can be estimated by processing the data obtained from microwave reflection. The experiment results show that the 2.4GHz microwave signals have better estimation accuracy. It indicates that our proposed system is practical and has great potential for the future smart health monitoring system.

    DOI

    Scopus

    4
    被引用数
    (Scopus)
  • A sensor-based hand gesture recognition system for Japanese sign language

    Xianzhi Chu, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    LifeTech 2021 - 2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Sciences and Technologies     311 - 312  2021年03月

     概要を見る

    In this paper, we propose a sensor-based data acquisition glove for Japanese Sign Language (JSL) hand gesture recognition. Five flex sensors, an Inertial Measurement Unit (IMU), and three Force Sensing Resistors (FSRs) are used to detect the bending degree of fingers and hand movement information. The detected data are transmitted to the computer by an Arduino Micro. The average accuracy of the hand gesture recognition for a single subject, using the Support Vector Machine (SVM) based and the Dynamic Time Wrapping (DTW) based algorithm are 96.9% and 94.5%, respectively. Our proposed system also achieves an average recognition accuracy of about 82.5% for the cross-recognition among three subjects. The experimental results indicate that our proposed system has great potential for JSL hand gesture recognition.

    DOI

    Scopus

    20
    被引用数
    (Scopus)
  • Wearable Air-Writing Recognition System employing Dynamic Time Warping

    Yuqi Luo, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    2021 IEEE 18th Annual Consumer Communications & Networking Conference (CCNC)    2021年01月

    DOI

  • Wireless Power Transmission Scheme Employing Phase Control for WSN

    Genta Ishii, Megumi Saito, Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    2021 IEEE 18th Annual Consumer Communications & Networking Conference (CCNC)    2021年01月

    DOI

  • Value Estimation of SpO2 Using a Non-Contact Method

    NAGAO Yoshimitsu, GAO Yanan, LIU Jiang, SHIMAMOTO Shigeru

    The Journal of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan   50 ( 3 ) 439 - 443  2021年

    DOI

  • Energy Borrowing Transmission Scheme Based on D2D Communication for 5G Networks

    Megumi Saito, Takashi Koshimizu, Zhenni Pan, Jiang Liu, Hayato Nakazawa, Shigeru Shimamoto

    IEEE ACCESS   9   165841 - 165853  2021年

     概要を見る

    In our paper, we proposed an Energy Borrowing (EB) transmission scheme which is used to conserve the battery life of user equipment (UE), such as a mobile phone. EB is based on device-to-device (D2D) communication and cellular networks, particularly, on out-band D2D (Wi-Fi Direct, IEEE 802.11) and 5G networks. Since D2D offers higher energy efficiency than cellular networks, in this scheme, a UE with low remaining battery power establishes a D2D connection with a nearby UE, and the nearby UE transfers the low remaining battery UE's packets to/from gNB (5G-base station). As nearby UE plays an active role in the low remaining battery UE's connection with gNB. Therefore, we can rephrase that a UE with low battery power is virtually borrowing the battery resources of a nearby UE. This paper introduces the operation protocol and procedure followed by EB with the use of Wi-Fi Direct and 5G networks. Experiments and simulations demonstrate that EB can extend terminal battery lifetime (a valuable characteristic for long-lasting batteries), and it is more effective as compared with the existing scheme that uses only the cellular network.

    DOI

    Scopus

    1
    被引用数
    (Scopus)
  • Radio and Power over Fiber System for 4K/8K Satellite Antenna

    Ziyu Guo, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    2020 IEEE International Conference on Communication, Networks and Satellite (Comnetsat)    2020年12月

    DOI

  • Robotic inner signal propagation and random access over hybrid access scheme

    Md Abir Hossain, Zhenni Pan, Megumi Saito, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    International Journal of Computer Networks and Communications   12 ( 4 ) 71 - 89  2020年07月

     概要を見る

    This paper proposes a Hybrid Access Scheme (HAS) aiming to convert a future robot's backend communication system by a finite number of sensors instead of using a lot of wires. To replace this communication, the HAS needs to assure higher reliability within stringent low latency packet transmission. In this paper, the HAS utilizes the packet diversity principle and forward multiple copies of the same packet over the massive number of subcarrier channels. The HAS assigns the random accessing to select a subcarrier channel for general packet transmitting sensors. The audio and video sensors transmit packets over the dedicated channels to avoid collisions. The HAS system allows transmitting audio, video and general sensors simultaneously. The minimum number of subcarriers to satisfy the URLLC reliability requirement of 99.999% is evaluated for different packet duplications over different arrival condition. The HAS system's reliability and collision probability are evaluated in MATLAB simulator for different packet duplication over different arrival condition. Moreover, the signal propagation expressions are captured using ANSYS HFSS software for rectangular and circular transmission medium over the 900 MHz, 2.4 GHz, 24 GHz, and 55 GHz frequency bands for different structural configurations.

    DOI

    Scopus

    1
    被引用数
    (Scopus)
  • Power Control Based on Multi-Agent Deep Q Network for D2D Communication

    Shi Gengtian, Takashi Koshimizu, Megumi Saito, Pan Zhenni, Liu Jiang, Shigeru Shimamoto

    2020 International Conference on Artificial Intelligence in Information and Communication (ICAIIC)    2020年02月

    DOI

  • Phase Control Scheme to Reduce Ionospheric Fading for Long Distance HF Communication

    Kazutoshi Yoshii, Megumi Saito, Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    12TH WIRELESS DAYS CONFERENCE (WD 2021)    2020年

     概要を見る

    The dynamic phase control system for the stable long distance high frequency (HF) communication is evaluated in this paper by the ionospheric propagation simulations. The radio wave in HF band reaches to the very far side on the Earth by ionospheric propagation. It is efficacious to low latency long distance communication and emergency communication, but the ionospheric propagation is the cause of a phase fluctuation and power attenuation, the affects lead to ionospheric fading that is the sharp drop of the received power. We have reproduced the HF band propagation in a computer simulation and calculated the received power at the receiving station. The results show the improvement of the received power and fading reduction by the appropriate phase control at transmission station.

    DOI

    Scopus

  • A Triple-Band Antenna Loaded with Reflector Surface for WLAN and 5G Applications

    Tengfei Hu, Zhenni Pan, Megumi Saitou, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    Journal of Communications     729 - 734  2020年

     概要を見る

    In this paper, a novel triple-band antenna with reflector surface which has the property of both artificial magnetic conductor (AMC) surface and perfect electric conductor (PEC) for WLAN and Sub-6G 5G applications is proposed. The presented antenna is composed of two parts: the AMC surface and the microstrip-fed printed dipole. Baluns are used to excite the dipoles. This antenna design combines the advantages of AMC and PEC. In lower band and middle band, the inserted board works as AMC surface. This AMC surface can help the antenna to achieve unidirectional radiation pattern and low-profile characteristics. While at upper band the antenna works as PEC surface. PEC surface increases the gain of the antenna in upper band. As a result, the proposed antenna can offer an impedance band from 2.39 GHz to 2.63 GHz and from 3.61 GHz to 3.72 GHz and from 5.61 GHz to 5.84 GHz when the S11 is less than - 10dB. Stable radiation patterns with peak gain of 5.6 dBi, 6.5 dBi and 9.6 dBi are obtained in lower band, middle band and upper band, respectively. The proposed antenna can be used for multiband base stations for WLAN and 5G applications.

    DOI

    Scopus

    7
    被引用数
    (Scopus)
  • Multi-Dimensional Affinity Propagation Clustering Applying a Machine Learning in 5G-Cellular V2X

    Takashi Koshimizu, Shi Gengtian, Huan Wang, Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    IEEE Access   8   94560 - 94574  2020年

    DOI

  • Multiband Massive Channel Random Access in Ultra-Reliable Low-Latency Communication

    Abir Hossain, Zhenni Pan, Megumi Saito, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    IEEE Access   8   81492 - 81505  2020年

    DOI

  • Value Estimation of SpO2 Using a Non-Contact Method : Comparison with a Contact Method

    IIEEJ Transactions on Image Electronics and Visual Computing   7 ( 2 ) 142 - 150  2019年12月

    DOI CiNii

  • Design of Ultrasonic Wireless Power Transfer System

    Kensuke Nagaya, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    2019 IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps)    2019年12月

    DOI

  • Prediction of Ionospheric Fading for Long Distance Emergency Communication

    Kazutoshi Yoshii, Megumi Saitou, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    2019 IEEE International Conference on Communications Workshops (ICC Workshops)    2019年05月

    DOI

  • MMLPA: Multilayered Metamaterial Low Profile Antenna for IoT Applications

    Rakotoaritina Tojoarisoa, Saito Megumi, Pan Zhenni, Liu Jiang, Shimamoto Shigeru

    Journal of Advanced Simulation in Science and Engineering   6 ( 1 ) 273 - 281  2019年

     概要を見る

    Nowadays, within the concept of Internet of Things (IoT), smart homes, smart factory, intelligent transportation among others are infrastructure systems that connect our world to the Internet. However, wireless communications technology are considerably constrained by complicated structures, and lossy media in complex environments. Fundamental limitations on the transmission range have been treated to connect IoT devices in such Radio Frequency (RF) challenging environments. In order to extend the transmission range in complex environments, Magnetic Induction (MI) communication has been proved to be an efficient solution. In this paper, a Multilayered Metamaterial low profile antenna (MMLPA) using Magnetic Induction communication scheme is proposed for IoT applications. The system model of the MMLPA is analyzed. Then an MMLPA system is designed by using a circular loop antenna backed with isotropic metamaterial which is considered as a Defected Ground Structure (DGS) as well as with anisotropic metamaterial for the purpose of a dielectric uniaxial metamaterial. By using a full-wave finite-element method, the proposed analysis is supported with simulation results where good agreement is achieved compared to the measurement results after realizing four prototypes of the MMLPA antennas. The effect of the presence of metal in the vicinity of the transceivers is also analyzed.

    DOI CiNii

  • Non-invasive Glucose Measurement Based on Ultrasonic Transducer and Near IR Spectrometer

    Yanan Gao, Yukino Yamaoka, Yoshimitsu Nagao, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    Lecture Notes in Electrical Engineering     33 - 40  2019年

    DOI

    Scopus

    1
    被引用数
    (Scopus)
  • $P$ -Persistent Energy-Aware Handover Decisions Employing RF Fingerprint for Adaptive-Sized Heterogeneous Cellular Networks

    Zhenni Pan, Megumi Saito, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    IEEE Access   7   52929 - 52944  2019年

    DOI

  • Energy splitting for swipt in Qos-constraint MTC network: A non-cooperative game theoretic approach

    Kang Kang, Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    International Journal of Computer Networks and Communications   10 ( 5 ) 105 - 116  2018年09月

     概要を見る

    This paper studies the emerging wireless energy harvesting algorithm dedicated for machine type communication (MTC) in a typical cellular network where one transmitter (e.g. the base station, a hybrid access point) with constant power supply communicates with a set of users (e.g. wearable devices, sensors). In the downlink direction, the information transmission and power transfer are conducted simultaneously by the base station. Since MTC only transmits several bits control signal in the downlink direction, the received signal power can be split into two parts at the receiver side. One is used for information decoding and the other part is used for energy harvesting. Since we assume that the users are without power supply or battery, the uplink transmission power is totally from the energy harvesting. Then, the users are able to transmit their measured or collected data to the base station in the uplink direction. Game theory is used in this paper to exploit the optimal ratio for energy harvesting of each user since power splitting scheme is adopted. The results show that this proposed algorithm is capable of modifying dynamically to achieve the prescribed target downlink decoding signal-to-noise plus interference ratio (SINR) which ensures the high reliability of MTC while maximizing the uplink throughput.

    DOI

    Scopus

  • Traffic-Aware Energy Optimizing Strategies for Multi-Cell Coordinated Green Cellular Networks

    Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    IEEE Transactions on Green Communications and Networking   2 ( 2 ) 418 - 431  2018年06月

    DOI

  • Fairness-aware hybrid resource allocation with cross-carrier scheduling for LTE-U system

    Yupu Dong, Zhenni Pan, Kang Kang, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto, Ragil Putro Wicaksono, Seiji Kunishige, Kwangrok Chang

    Lecture Notes in Electrical Engineering   425   114 - 128  2018年

     概要を見る

    Recently, the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) proposes to extend the Long Term Evolution Advanced (LTE-A) to the unlicensed spectrum, named Long Term Evolution Unlicensed (LTE-U), which enables LTE to operate in both the licensed band and the unlicensed band. In this paper, we consider how to make LTE-U get even higher throughput in the high traffic unlicensed band. In order to achieve this target, there is a big challenge to make LTE-U a good neighbor to the existing wireless communication technologies in the unlicensed band, such as WIFI system in the 5 GHz band. In our research, we assume two carriers aggregated, one is from licensed band, and the other is from unlicensed. We also define two kinds of frequency resources in the unlicensed band. One is the normal frequency resource that has not been utilized by the WIFI systems, and the other is the special frequency resource that has been utilized by the WIFI systems already. We propose a novel hybrid resource allocation algorithm by combining two different frequency sharing schemes (Underlay and Interweave) and apply different resource allocation algorithm to achieve higher throughput for all kinds of user equipment (UE) from LTE-U when the WIFI system’s traffic is heavy. We also consider the fairness for all UEs from LTE-U system and guarantee that the interference to the WIFI UEs (WUEs) is acceptable.

    DOI

    Scopus

    1
    被引用数
    (Scopus)
  • Novel UE RF condition estimation algorithm by integrating machine learning

    Yupu Dong, Zhenni Pan, Mohamad Erick Ernawan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto, Ragil Putro Wicaksono, Seiji Kunishige, Kwangrok Chang

    Lecture Notes in Electrical Engineering   425   102 - 113  2018年

     概要を見る

    By 2020, 5G era will be commercially available. The smart city construction will also make great progress. Compared to current situation, more than thousand times of devices will connect to the cellular networks. For the operators, in order to analyze overall network performance, it is a key factor to estimate the user equipment (UE) radio frequency (RF) condition. However, practical RF estimation scheme is based on UE data log which can only observe UE that is at the top-serving cell with good RF condition. However, according to the comparison of actual UE data log and the scanner data log, potential RF problems may still exist since the UE will not always be served by the top-1 cell. In this paper, we propose a novel estimation scheme by integrating machine learning (ML) algorithm to analyze the scanner data logs from the target estimation zones where the mobility problems may occur. A hypothesis is obtained from learning step by various kinds of RF condition as input features. The numerical results show that the proposed estimation algorithm integrated ML can estimate probability of the potential mobility problems accurately.

    DOI

    Scopus

  • Full-Duplex Wireless Powered IoT Networks

    Kang Kang, Rong Ye, Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    IEEE ACCESS   6   53546 - 53556  2018年

     概要を見る

    This paper studies the emerging wireless power transfer for the Internet-of-Things (IoT) network, where one hybrid access point (H-AP) with constant power supply communicates with a set of IoT devices. This H-AP is assumed to work in a full-duplex mode, which transmits/receives signals to/from these IoT devices simultaneously during the whole frame. The IoT devices are capable of harvesting energy from the received signals broadcast by the H-AP. And the harvested energy is used to support the uplink transmission. Since time-division multiple access is used in uplink transmission, one IoT device keeps harvesting energy till its own uplink time slot. The objective of this paper is to maximize the total surplus energy, which is defined as the gap between available energy and consumed energy for uplink transmissions, by exploiting the optimal time allocation scheme for each device. A distributed non-cooperative and a bargaining cooperative game-based algorithms are proposed to solve this problem. In addition, the well-known KKT condition approach is adopted as a comparison. The numerical results show that the bargaining cooperative algorithm outperforms the distributed non-cooperative algorithm (DNCA) and KKT algorithm (KKTA) in terms of total surplus energy and fairness index. The performance of DNCA is better than that of KKTA in terms of total surplus energy while KKTA is fairer than DNCA.

    DOI

    Scopus

    4
    被引用数
    (Scopus)
  • 3D radio signal visualization employing drone

    Ryota Hagiwara, Hikari Inata, Yukihiko Okouchi, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    2018 15th IEEE Annual Consumer Communications & Networking Conference (CCNC)    2018年01月

    DOI

  • A Game Theory Based Power Control Algorithm for Future MTC NOMA Networks

    Kang Kang, Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    2017 14TH IEEE ANNUAL CONSUMER COMMUNICATIONS & NETWORKING CONFERENCE (CCNC)     203 - 208  2017年

     概要を見る

    In this paper, we propose a power control algorithm dedicated for machine type communications (MTC) in future non-orthogonal multiple access (NOMA) networks employing game theory. In MTC networks, communication reliability should be considered prior to power consumption or energy efficiency. Once the reliability is satisfied, discussions about power consumption makes sense. We build a cost function for each device based on a non-cooperative game model. The cost function reflects the power consumption as well as received signal-to-interference plus noise ratio (SINR) of each device. Since we assume the devices are battery-driven, the objective is to minimize the power consumption as much as possible provided that the received SINR of each device is kept beyond an acceptable level so that the reliability can be guaranteed. We derive the power control algorithm function and prove the convergence of this iteration algorithm and the unique existence of Nash equilibrium as well. The simulation results show that under the same constraints of maximum power consumption and minimum acceptable SINR, the proposed algorithm outperforms the conventional algorithms in terms of power consumption and power efficiency.

  • Game-Theory-Based Distributed Power Splitting for Future Wireless Powered MTC Networks

    Kang Kang, Rong Ye, Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    IEEE ACCESS   5   20124 - 20134  2017年

     概要を見る

    This paper studies the emerging wireless power transfer for machine type communication (MTC) network, where one hybrid access point (AP) with constant power supply communicates with a set of users (i.e., wearable devices and sensors) without power supply. The information and energy are transferred simultaneously in downlink direction. For MTC networks, most devices only receive several bits control data from AP in downlink transmission. So it is possible to utilize part of the received power to execute energy harvesting provided that the transmission reliability is guaranteed. Since we assume that all devices are without power supply or battery, the power of uplink transmission is entirely from energy harvesting. After converting electromagnetic wave to electricity, the devices are able to transmit their measured and collected data in uplink. Based on these considerations, a non-cooperative game model is formulated and a utility function involving both downlink decoding signal to noise ratio (SNR) and uplink throughput is established. The existence of Nash equilibrium (NE) in the formulated game model is proved. The uniqueness of NE is discussed and the expected NE is selected based on fairness equilibrium selection mechanism. The optimal splitting ratio within the feasible set, which maximizes the utility function, is obtained by an iterative function derived from this utility function. The numerical results show that in addition to ensuring the downlink decoding SNR and maximizing uplink throughput of an individual device, our proposed algorithm outperforms the conventional algorithm in terms of system performance.

    DOI

    Scopus

    5
    被引用数
    (Scopus)
  • Partnership and Data Forwarding Model for Data Acquisition in UAV-aided Sensor Networks

    Sotheara Say, Hikari Inata, Mohamad Erick Ernawan, Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    2017 14TH IEEE ANNUAL CONSUMER COMMUNICATIONS & NETWORKING CONFERENCE (CCNC)     933 - 938  2017年

     概要を見る

    This paper explores a cooperative partnership and data forwarding model in wireless sensor networks using unmanned aerial vehicle (UAV) with the goal of enhancing the data collection efforts. A UAV-based data acquisition architecture is presented to suppress the limitations of the traditional wireless sensor network. For this, we introduce a flexible and fast approach to collect data by taking into consideration the mobility of the mobile sink (UAV) and sensor nodes in the network. In other words, leveraging the mobility of the UAV and the location of sensor nodes, we adopt a novel frame selection technique that classifies sensor nodes into different frames. Then we present a cooperative partnership model that allows sensor nodes in the network to individually pair with their peers and thus transmitting data simultaneously. We also aim to alleviate the packet loss originated from certain sensor nodes located in the rear edge-side of the UAV's coverage area. This situation happens when the UAV is moving in the forward direction while collecting data. Thus, to alleviate these packet losses while guaranteeing a higher success rate of packet reception ratio, we propose a novel data forwarding scheme to closely integrate with the aforementioned partnership model. We conduct simulations to verify our proposed framework, and results show huge performance gain is obtained over the traditional data collection technique.

  • Adjustable Energy Consumption Access Scheme for Satellite Cluster Networks

    Lilian del Consuelo Hernandez Ruiz Gaytan, Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    IEICE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS   E98B ( 5 ) 949 - 961  2015年05月

     概要を見る

    Satellite clusters have been satisfactorily implemented in a number of applications, such as positioning and sensor networks, with the purpose of improving communication system capabilities. However, because the use of clusters requires good management of the resources, those solutions imply new challenges for communication systems. This paper focuses on improving the data management between network elements by considering a network formed by satellite clusters. Satellite clusters work in cooperation to provide real-time and non-real-time services in different footprint areas. This study proposes the adjustable energy consumption access scheme (AECS) as one possible solution response to particular necessities of communication and at the same time, as a way of decreasing the system energy consumption. Energy consumption is a key issue that concerns green network operations and it is directly linked to the cooperation and coordination between network elements. On the other hand, we support the implementation of Optical Inter-Satellite Links (OISL) for communication between cluster elements. The analysis involves the study of energy consumption, transmission delay, specific link margins, bit error rate (BER) and QoS.

    DOI

    Scopus

  • Dynamic Scheduling for High Throughput Satellites Employing Priority Code Scheme

    Lilian Del Consuelo Hernandez Ruiz Gaytan, Zhenni Pan, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    IEEE ACCESS   3   2044 - 2054  2015年

     概要を見る

    Based on the use of multi-beams, high throughput satellites (HTSs) provide high data rates to a large number of users. In this context, the distribution of frequency resources among multi-beams plays an important role. This is because unsuitable distributions might cause the wastage or the starvation of frequencies and bring about low throughput rates. This paper proposes a solution to mitigate the unsuitable allocations of frequency resources in an HTS. The solution is the priority code scheme (PCS), which seeks to respond to users' demands by dynamically scheduling frequency resources for precise satellite footprint areas. The key is to assign a priority code and an efficiency indicator to every multi-beam deployed on the system. The PCS algorithm involves the association of the efficiency indicator with the bandwidth utilization per beam to detect and correct arbitrary bandwidth allocations among the beams. Due to the PCS's cyclical repetition of its algorithm, the concurrence time of the scheme and the tardiness of the algorithm form part of the evaluation of the PCS. Furthermore, we support the implementation of the frequency-reuse process to enhance the exploitation of frequency resources. To evaluate the PCS performance, the analysis delves into the study of the bandwidth utilization, the interference among beams, the concurrence time, and the algorithm tardiness.

    DOI

    Scopus

    14
    被引用数
    (Scopus)
  • Cooperative Access among UEs in Cellular Networks

    Megumi Saito, Li Xiwen, Zhenni Pan, Liu Jiang, Shigeru Shimamoto

    PROCEEDINGS OF THE 2015 INTERNATIONAL CONFERENCE ON COLLABORATION TECHNOLOGIES AND SYSTEMS     434 - 440  2015年

     概要を見る

    This paper proposes the Piggyback schemes between each User Equipment (UE) in cellular networks. This scheme is able to reduce a communication traffic volume of base station by each UE cooperates with other one. Therefore, it can make a smaller load in base station. Each UE establishes an independent connection and communication in current mobile network. When a UE accesses a base station, the UE receive data from other UEs nearby by device-to-device communication and the UE sends its own uplink data with the received data in this proposed method. We name the method a "Piggyback scheme". Here we introduce two methods; one is "real-time active calling based piggyback scheme". The calling UE receives uplink data from other UEs and the UE sends the data in free white space of its own real-time active call channel while using call function in this scheme. The second one is "Data aggregation piggyback scheme". In this scheme, when the UE sends its own uplink data to base station, the UE informs that it can piggyback execute for nearby UEs, and the UE receives data from the nearby UEs. And the UE sends data that includes its own and other's data. And piggyback request UEs use broadcast scheme in searching piggyback execution UE and it choice the best condition piggyback execution UE every time with plural evaluation criteria. In this paper, we confirm that performances of the proposed schemes have an effect on the load reduction of cellular network as it has been shown in the simulations.

  • Neuron Control-Based Power Adjustment Scheme for Sleep Two-tier Cellular Networks

    Zhenni Pan, Megumi Saitou, Jiang Liu, Shigeru Shimamoto

    2014 IEEE WIRELESS COMMUNICATIONS AND NETWORKING CONFERENCE (WCNC)     3201 - 3206  2014年

     概要を見る

    This paper proposes a self-optimizing based energy efficient scheme with a dynamic coverage expansion of femtocells in the macro-femto two-tier networks. High SINR and low power consumption can be benefited by coordinating downlink cross tier interference and intra-interference with a neuron control based adaptive power adjustment when sleep mode is involved in the macro base station (MBS). Moreover, by allowing open access in the hybrid femtocells, more near-indoor macro user equipments (MUEs), especially located around the edge of the macrocell can be served by indoor femto access point (FAP), which results in MBS having more of a probability to maintain sleep mode when the traffic is low. Many related performances are evaluated with a comparison of utility-based power control (UBPC) scheme, the energy impact of both MBS and FAP can be largely improved with optimal transmit power, which means the sleep mode technology can be enhanced, as shown in the simulation.

  • Impact of Light Reflection on Indoor Wireless Optical CDMA Systems

    Jiang Liu, Zhenni Pan, Wasinee Noonpakdee, Shigeru Shimamoto

    JOURNAL OF OPTICAL COMMUNICATIONS AND NETWORKING   4 ( 12 ) 989 - 996  2012年12月

     概要を見る

    We present a study on evaluating the effects of multipath dispersion on indoor optical code division multiple access (CDMA) systems over optical wireless communication. The indoor propagation channel model which takes multiple reflecting surfaces into account is addressed. Theoretical analysis of the pulse response of direct light and reflected light is given. The bit error rate (BER) of this system is analyzed considering reflected light, background light, avalanche photo-diode noise, thermal noise, and multi-user interference. The results prove that the BER of the system is influenced by reflected light and that the effect of reflected light is related to room size and receiver position. With an increase in the number of users, the effect of reflected light becomes stronger and is a significant source of inter-symbol interference. It becomes clear that when optical CDMA is used in an indoor optical wireless system, the effect of reflected light is a key issue to be considered.

    DOI

    Scopus

    10
    被引用数
    (Scopus)
  • Impact of light reflection on indoor wireless optical CDMA systems

    Jiang Liu, Zhenni Pan, Wasinee Noonpakdee, Shigeru Shimamoto

    Journal of Optical Communications and Networking   4 ( 12 ) 989 - 996  2012年

     概要を見る

    We present a study on evaluating the effects of multipath dispersion on indoor optical code division multiple access (CDMA) systems over optical wireless communication. The indoor propagation channel model which takes multiple reflecting surfaces into account is addressed. Theoretical analysis of the pulse response of direct light and reflected light is given. The bit error rate (BER) of this system is analyzed considering reflected light, background light, avalanche photo-diode noise, thermal noise, and multi-user interference. The results prove that the BER of the system is influenced by reflected light and that the effect of reflected light is related to room size and receiver position. With an increase in the number of users, the effect of reflected light becomes stronger and is a significant source of inter-symbol interference. It becomes clear that when optical CDMA is used in an indoor optical wireless system, the effect of reflected light is a key issue to be considered. © 2009-2012 OSA.

    DOI

    Scopus

    10
    被引用数
    (Scopus)
  • Performance analysis of image sensor communication over free space optical channel

    Jiang Liu, Zhenni Pan, Shigeru Shimamoto

    IST 2012 - 2012 IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques, Proceedings     627 - 632  2012年

     概要を見る

    This paper presents a free space visible light communication (VLC) system using an image sensor as a receiver to acquire position related timely information. Since the atmospheric turbulence affects the communication quality, the analysis of atmospheric turbulence is very important for designing a practical communication system. In this paper, the atmospheric turbulence channel is analyzed. The method of characterizing and quantifying the influence of atmospheric effect to image sensor communication is presented. The noise model of the system using CMOS image sensor as a receiver is given. Furthermore, the bit error probability of the system using OOK modulation considering atmospheric turbulence is studied. © 2012 IEEE.

    DOI

    Scopus

    4
    被引用数
    (Scopus)
  • Experiment on space and time division multiple access scheme over free space optical communication

    Jiang Liu, Jin Sando, Shigeru Shimamoto, Chiemi Fujikawa, Kashiko Kodate

    IEEE Transactions on Consumer Electronics   57 ( 4 ) 1571 - 1578  2011年11月

     概要を見る

    Developments in outdoor free space optical (FSO) communication between buildings using rooftopmounted units are limited by Point-to-Point wireless links. We propose a space and time division multiple access scheme to perform Point-to-Multi-Point communication employing reflectors. A single reflector controlled by a stepping motor and an array of fixed reflectors are used. The reflection characteristics of the reflector are measured. The relationship characteristics between the static angle error of the stepping motor, the beam fluctuation, and the communication distance are demonstrated. The received optical powers are compared on using one or two reflectors while considering the angle of incidence at the surface of the reflector. Moreover, the received power, the bit error rate and the throughput of the experiment system are measured. In addition, the throughput characteristics of the proposal scheme are made clear by experiments. The result of the experiment shows that the new scheme can provide a low-cost and efficient method for Point-to-Multi-Point FSO communication 1. © 2006 IEEE.

    DOI

    Scopus

    9
    被引用数
    (Scopus)
  • Performance Evaluation of Multi Hop Relay Network for Oceanic Air Traffic Control Communication

    HO Dac-Tu, PARK Jingyu, SHIMAMOTO Shigeru, KITAORI Jun

    IEICE transactions on communications   94 ( 1 ) 86 - 96  2011年01月

     概要を見る

    This paper proposes a new kind of communication system for air traffic control over the oceans; it is particularly effective at handling high air traffic loads due to many oceanic flights. In this system, each aircraft position report is sent to its relevant ground station by forwardly relaying them via a multi hop ad-hoc network that is formed by the aircraft between this aircraft and the ground station. In addition, an effective multiple access scheme with optimal values is also proposed. This scheme enables the various aircraft involved in relaying the signal to operate autonomously in a flight-route airspace. Furthermore, two useful schemes are proposed for efficient timeslot reuse and timeslot assignment in cases of low aircraft densities: the position aided timeslot reuse (PATR) and distance based timeslot assignment (DBTA), respectively. Finally, another scheme is proposed to improve the achievable relayed packet rate under low aircraft densities, which is called interference-based node selection (IB-NS). In all, the proposed system combined with those three schemes show the availability to utilize this system for air traffic control communications, specifically on high traffic ocean routes.

    DOI CiNii

    Scopus

    5
    被引用数
    (Scopus)
  • Long distance optical wireless network employing multiple access scheme

    Jiang Liu, Jin Sando, Wei Li, Hiroshi Takano, Shigeru Shimamoto, Chiemi Fujikawa, Kashiko Kodate

    GLOBECOM - IEEE Global Telecommunications Conference     2258 - 2262  2007年

     概要を見る

    There has been many developments in long distance optical wireless communication between buildings using rooftop-mounted units over Point-to-Point wireless links. We propose an Angle Division/Time Division Multiple Access scheme to perform Point-to-Multi-Point communication employing reflectors. A single reflector controlled by a stepping motor and an array of fixed reflectors were used. The width of the beam of the infrared rays is measured and the relationship between the width and the stepping angle deviation of the motor are demonstrated. Moreover, the received power, the bit error rate, and throughput of the proposal scheme are measured. The angle of the reflector and the reflection characteristics when using one or two reflectors were compared. In addition, the throughput characteristics of the proposal scheme were made clear by experiments.

    DOI

    Scopus

    3
    被引用数
    (Scopus)
  • Proposal and Evaluation of 8-array Elliptical Phase Shift Keying

    IEEE ICC2005     598 - 602  2005年

  • 中継局選択型マルチホップモバイル通信に関する研究

    那須 有希子, 嶋本 薫

    電子情報通信学会   vol.J88-B ( 1 ) 234 - 224  2005年01月

     概要を見る

    本論文では,端末にルータの機能をもたせるマルチホップ無線ネットワークに着目し,圏外エリアに所在する端末がマルチホップを用いてネットワークを構築し,基地局にアクセスを行うモバイル通信モデルについて考察する.マルチホップのルーチングアルゴリズムにAODV方式を適用し,モバイル通信を計算機シミュレーションにより評価した結果,通話可能エリアの拡大が図れることが示されたが,一方でパケット衝突や中継端末数の増加,チャネル負荷等,マルチホップ特有の問題が生じることも明らかとなった.そこで,このような問題を解決すべく,新たにグルーピングという概念を提案し,これに基づきルーチングを行うことで,より効果的にルートを形成できるようなモバイル通信モデルの構築を行う.結果として,本論文が提案するバーチャルマップモデルは,既存のAODV型モデルに比べ同等の通信性能を維持しつつ,パケット衝突,端末の負担増加等の問題を改善できることを示す.

    CiNii

  • 光無線通信を用いた車両内データアクセス方式の提案及び光伝搬モデルに関する考察

    高野 洋, 二木 康則, 嶋本 薫, 関 清隆

    電子情報通信学会   Vol.J87-B ( 7 ) 950 - 962  2004年07月

     概要を見る

    一般的に,電車車内では医療機器への影響があるため,携帯電話の使用は控えることが望ましいとされているが,筆者らが行ったアンケートによれば,電車車内でデータ通信を利用したいという意見が大半を占めており,電車車内では他の電気機器に対して安全な無線通信が期待されると考えられる.そこで,光無線通信が電波を利用せず車湾内の通信インフラに適している点に着目して,本論文では光無線通信を用いた車両内データアクセスシステムを提案する.また,電車車内で多く用いられているステンレス面やガラス面のような反射面による伝搬特性は,これまで光無線通信の伝搬特性に用いられてきたLambertian反射パターンではモデル化が困難なため,本論文ではステンレス面やガラス面についてモデル化された反射パターンを提案し,更に,提案する反射パターンのモデルを用いて車両内の遅延プロファイルを算出して,実際に車両内で測定した遅延プロファイルと比較検討する.

    CiNii

  • A study of optical wireless mobile communications with movable cells employing cycle emissions

    H Takano, S Shimamoto

    ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS IN JAPAN PART I-COMMUNICATIONS   87 ( 10 ) 45 - 57  2004年  [査読有り]

     概要を見る

    This paper considers the application of optical wireless Communications to mobile communications. We consider an optical mobile communications system using cycle emission cells and allowing a reduction of the shadowing effect, which is a problem in optical wireless communications. The proposed system uses multiple transmitters with cycle emissions (DTCE). By varying the number of transmitters, the error rate performance is compared via computer simulation. It is anticipated in particular that when the proposed method is applied to mobile communications, multiple transmitters will be placed in the service area, and the distance between the transmitters and the synchronization among the transmitters will greatly affect the error rate performance. The performance is calculated by varying these parameters via computer simulation, and the results are evaluated. Furthermore, the result is compared to other models which have been proposed in order to reduce the shadowing effect, and the effectiveness of the DTCE system regarding optical wireless mobile communications is demonstrated. (C) 2004 Wiley Periodicals, Inc.

  • Analysis and Practical Countermeasures for Adjacent Channel Interferences of an Airbone VHF Communications System

    津田 良雄, 嶋本 薫

    IEICE Transactions on Communications   VOl,J86-B, No.7 ( 7 ) 1126 - 1138  2003年07月

     概要を見る

    3系統送受信同時運用を行う航空機搭載VHF通信システムの干渉障害発生メカニズムを検証した.低位相雑音VCOを用いて搬送波の純度を改善し,隣接チャネル漏れ電力(ACP:Adjacent Channel Leakage Power)に起因する干渉障害を減少させることを提案する.加えて,希望波をバスバンド内に保ち,干渉障害を与える非希望波をパスバンド外に排除する電子式自動同調回路とRF増幅段専用のAGC回路を備える強電界干渉対策電子同調プリセレクタを用いて干渉障害を減少させることを提案し,航空無線システムの信頼性向上を図る.

    CiNii

  • 航空機搭載VHF通信システムの干渉障害の検証及び対策

    津田 良雄, 嶋本 薫

    電子情報通信学会論文誌B   Vol.J86-B, No.7 ( 7 ) 1126 - 1138  2003年07月

     概要を見る

    3系統送受信同時運用を行う航空機搭載VHF通信システムの干渉障害発生メカニズムを検証した.低位相雑音VCOを用いて搬送波の純度を改善し,隣接チャネル漏れ電力(ACP:Adjacent Channel Leakage Power)に起因する干渉障害を減少させることを提案する.加えて,希望波をバスバンド内に保ち,干渉障害を与える非希望波をパスバンド外に排除する電子式自動同調回路とRF増幅段専用のAGC回路を備える強電界干渉対策電子同調プリセレクタを用いて干渉障害を減少させることを提案し,航空無線システムの信頼性向上を図る.

    CiNii

  • 巡回発行セルを用いた光移動体通信に関する研究

    高野 洋, 嶋本 薫

    電子情報通信学会論文誌B   Vol.J86-B, No.4 ( 4 ) 659 - 670  2003年04月

     概要を見る

    本論文では光無線通信を移動体通信に適用した場合について考察を行った.本論文では,光無線通信で問題となるしゃへいを軽減可能な巡回発光セルによる光移動体通信のシステムについて検討した.提案方式は巡回発光する複数の送信器を用いる方式であるため,本論文ではその送信器数を変化させた場合について計算機シミュレーションにより誤り率特性の比較を行った.特に,提案方式を移動体通信に適用する場合にはサービスエリア内に複数の送信器が配置され,それぞれの送信器間の距離,送信器間の同期の状態が誤り率特性に大きく影響を及ぼすと考えられるため,これらパラメータの変化に応じた特性を計算機シミュレーションにより算出して評価を行った.更に,しゃへいを軽減する方式としてほかに提案されたモデルとの比較を行い,光無線移動体通信におけるDTCE方式の有効性を示した.

    CiNii

  • Poposals of New Modulation Schemes employing Elliptical Cirlce

    IEEE WCNC2003   TS-8-004  2003年03月

  • A variable gain amplifier using a photo coupler for a low frequency IF amplifier stage

    Y Tsuda, S Shimamoto

    IEICE TRANSACTIONS ON FUNDAMENTALS OF ELECTRONICS COMMUNICATIONS AND COMPUTER SCIENCES   E86A ( 2 ) 280 - 287  2003年02月  [査読有り]

     概要を見る

    This paper presents a practical implementation scheme of the variable gain amplifier (VGA) using a Cds photo coupler (Cds PC) as a variable resister at the feedback loop. The fundamental design policies of IF amplifier stage in super-heterodyne receiver were described. We demonstrated the VGA's experimental results. The results indicated the excellent IIP3 of +25 dBm achieved by a gain of 15 dB, and the reasonable thermal stability and variable gain range. Third-order intermodulation distortion (IMD3) comparison between the proposed VGA and conventional PIN diode attenuation type VGA was evaluated and the result indicated that the proposed VGA surpassed the PIN VGA. The proposed VGA was practically fabricated in 455 kHz IF amplifier stage for an airborne VHF communication receiver in order to improve the large signal handling capability to eliminate numerous interferences resulting from the collocated airborne VHF communication systems on the aircraft.

  • A variable gain amplifier using a photo coupler for a low frequency IF amplifier stage

    Y Tsuda, S Shimamoto

    IEICE TRANSACTIONS ON FUNDAMENTALS OF ELECTRONICS COMMUNICATIONS AND COMPUTER SCIENCES   E86A ( 2 ) 280 - 287  2003年02月  [査読有り]

     概要を見る

    This paper presents a practical implementation scheme of the variable gain amplifier (VGA) using a Cds photo coupler (Cds PC) as a variable resister at the feedback loop. The fundamental design policies of IF amplifier stage in super-heterodyne receiver were described. We demonstrated the VGA's experimental results. The results indicated the excellent IIP3 of +25 dBm achieved by a gain of 15 dB, and the reasonable thermal stability and variable gain range. Third-order intermodulation distortion (IMD3) comparison between the proposed VGA and conventional PIN diode attenuation type VGA was evaluated and the result indicated that the proposed VGA surpassed the PIN VGA. The proposed VGA was practically fabricated in 455 kHz IF amplifier stage for an airborne VHF communication receiver in order to improve the large signal handling capability to eliminate numerous interferences resulting from the collocated airborne VHF communication systems on the aircraft.

  • デジタル放送教科書

    IDG    2003年01月

  • Proposals of new modulation schemes employing elliptical circle

    S Shimamoto

    WCNC 2003: IEEE WIRELESS COMMUNICATIONS AND NETWORKING CONFERENCE RECORD, VOLS 1-3   TS-8-004   223 - 226  2003年  [査読有り]

     概要を見る

    Most of current wireless communications take sinusoidal waveforms derived from circles. In this paper, new modulation schemes using elliptical circles, in stead of usual circles, are proposed. Several schemes proposed in this paper can be described as "Elliptical Modulation" which modulates signals by varying the geometrical characteristics of ellipses. The elliptical modulation method involves variables such as eccentricity, rotation, revolution frequencies and offset inclination angles. In this paper, several schemes. based upon elliptical modulation have proposed. A performance evaluation of the proposed scheme is shown as well. The proposed schemes seem to open up a new research area of telecommunication field in the future.

  • Proposals of new modulation schemes employing elliptical circle

    Shigeru Shimamoto

    IEEE Wireless Communications and Networking Conference, WCNC   1   223 - 226  2003年

     概要を見る

    Most of current wireless communications take sinusoidal waveforms derived from circles. In this paper, new modulation schemes using elliptical circles, instead of usual circles, are proposed. Several schemes proposed in this paper can be described as "elliptical modulation" which modulates the signals by varying the geometrical characteristics of ellipses. The elliptical modulation method involves variables such as eccentricity, rotation, revolution frequencies and offset inclination angles. In this paper, several schemes based upon elliptical modulation have been proposed. A performance evaluation of the proposed scheme is shown as well. The proposed schemes seem to open up a new research area of telecommunication field in the future.

    DOI

    Scopus

    5
    被引用数
    (Scopus)
  • 洋上航空路アドホックネットワークの提案

    津田 良雄, 宋 春毅, 嶋本 薫, 松下 征二, 北折 潤, 加藤 敏

    電子情報通信学会論文誌   Vol.ZJ85-B, No12 ( 12 ) 2054 - 2062  2002年12月  [査読有り]

     概要を見る

    HF通信とSATCOMに次ぐ第3の洋上航空路通信手段として,自律分散型アドホック無線による単一チャネルVHF空対空無線中継通信システムを提案する.経路情報は航空機がもつ位置情報を利用し,すべての航空機は決まった間隔で航空機識別符号と現在位置をブロードキャストする.また,広大な空域(Area)における無線アクセス方式は,隠れ端末に対して耐性を有する使用フレーム時間を航空路上の空域ごとに分ける空間時分割多重アクセス方式を用いる.飛行実験によりディジタルデータ伝搬特性及び空対空伝搬特性を取得し,実用的な1ホップの最大有効中継距離を検証した.

    CiNii

  • A proposal of an Ad-Hoc Network on Oceanic Flight Route

    津田 良雄, 宋 春毅, 嶋本 薫, 松下 征二, 北折 潤, 加藤 敏

    IEICE Transactions on Communications   Vol.J85-B, No.12 ( 12 ) 2054 - 2062  2002年12月

     概要を見る

    HF通信とSATCOMに次ぐ第3の洋上航空路通信手段として,自律分散型アドホック無線による単一チャネルVHF空対空無線中継通信システムを提案する.経路情報は航空機がもつ位置情報を利用し,すべての航空機は決まった間隔で航空機識別符号と現在位置をブロードキャストする.また,広大な空域(Area)における無線アクセス方式は,隠れ端末に対して耐性を有する使用フレーム時間を航空路上の空域ごとに分ける空間時分割多重アクセス方式を用いる.飛行実験によりディジタルデータ伝搬特性及び空対空伝搬特性を取得し,実用的な1ホップの最大有効中継距離を検証した.

    CiNii

  • 洋上航空路アドホックネットワークの提案

    津田 良雄, 宋 春毅, 嶋本 薫, 松下 征二, 北折 潤, 加藤 敏

    電子情報通信学会論文誌   Vol.ZJ85-B, No12 ( 12 ) 2054 - 2062  2002年12月

     概要を見る

    HF通信とSATCOMに次ぐ第3の洋上航空路通信手段として,自律分散型アドホック無線による単一チャネルVHF空対空無線中継通信システムを提案する.経路情報は航空機がもつ位置情報を利用し,すべての航空機は決まった間隔で航空機識別符号と現在位置をブロードキャストする.また,広大な空域(Area)における無線アクセス方式は,隠れ端末に対して耐性を有する使用フレーム時間を航空路上の空域ごとに分ける空間時分割多重アクセス方式を用いる.飛行実験によりディジタルデータ伝搬特性及び空対空伝搬特性を取得し,実用的な1ホップの最大有効中継距離を検証した.

    CiNii

  • 仰角別電波伝搬特性を考慮した成層圏飛翔体通信に関する研究

    石島 祥有, 嶋本 薫

    電子情報通信学会 無線通信システム研究会   RCS2001-133 ( 370 ) 21 - 28  2001年10月

     概要を見る

    成層圏飛翔体のような高高度基地局と地上移動局間の通信では、相互の距離や相対的な仰角といったものが重要な要素となる.反射角入射角の性質により高仰角状況では直接波に対する散乱波の影響が少なく, 逆に低仰角状況では散乱波の影響を受けやすく, 伝搬特性も異なることが考えられる.そのため本稿では仰角の違いにより多重波電波伝搬が具体的にどの程度変動するかを, 飛翔体試作機を飛行させ, 様々な条件で実測実験を行った.また実測実験データを計算機シミュレーション上に導入し, 都市別, 仰角別の特性評価を行った.

    CiNii

  • 可変長フレームを用いたアクセス制御方式に関する研究

    電子情報通信学会 ソサイエティ大会   B-7-16  2001年09月

  • 多段位相変位を用いた位相ダイバーシチ方式に関する考察

    電子情報通信学会 ソサイエティ大会   B-8-25  2001年09月

  • A Study of New Modulation Dimension Employing Geomrtrical Characteristics of the Ellips

    LEE Ileana

    電子情報通信学会 ソサイエティ大会   B-8-26  2001年09月

    CiNii

  • 都市規模に基づく仰角別見通し状況に関する研究

    小林弘典, 石島 祥有, 嶋本 薫

    電子情報通信学会総合大会   SB-2-6   759 - 760  2001年03月

    CiNii

  • 位相ダイバーシチを用いた多重アクセス方式に関する考察

    電子情報通信学会総合大会   B-8-21  2001年03月

  • 多偏波適応型ワイヤレスアクセス方式に関する考察

    電子情報通信学会総合大会   B-5-324  2001年03月

  • 電車車両内における光無線通信の適用に関する研究

    岩崎大地, 嶋本 薫

    電子情報通信学会総合大会   Bー5ー306   704 - 704  2001年03月

    CiNii

  • 成層圏飛翔体を用いた移動体通信システムにおける通信方式の提案及びその性能評価

    電子情報通信学会論文誌   B Vol.J83-B, No.5,  2000年05月

  • 仰角別電波伝搬特性の測定

    小林弘典, 石島 祥有, 嶋本 薫

    電子情報通信学会総合大会   B-3-39   295 - 295  2000年03月

    CiNii

  • 成層圏飛翔体を用いた移動体通信システムにおける通信方式の提案及びその評価

    電子情報通信学会論文誌   J83-B/5,666-676  2000年

  • 低軌道衛星移動体におけるシャドウイング状況を考慮したデータ転送方式の検討

    石島 祥有, 嶋本 薫

    電子情報通信学会衛星通信研究会   SAT99-95 ( 367 ) 31 - 36  1999年10月

    CiNii

  • 遠隔医療に関する研究

    小型衛星研究会   E-F-07  1999年10月

  • 巡回発行セルを用いた光移動体通信に関する一考察

    大森崇光

    電子情報通信学会ソサエティイ大会   Bー5ー157  1999年09月

    CiNii

  • 電子情報通信用語辞典

    コロナ社    1999年06月

  • Performance evaluations of communication systems employing stratospheric aircrafts and LEO satellites

    S Shimamoto, T Mikoshiba, S Takakusagi, M Hayashi, H Shiba

    IEICE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS   E81B ( 12 ) 2343 - 2350  1998年12月  [査読有り]

     概要を見る

    In recent years, several global network systems using non-stationary satellites have been proposed. Some of them are announced to start services within years. We also have several experimental systems with stratospheric aircrafts. In the future, the radio communication system using stratospheric aircrafts will be one of the promising media for personal communications. The question of how to establish the optimal communication under such circumstance seems to be still open. In this paper, performance evaluations of wireless communication systems using LEO satellites and stratospheric aircrafts are proposed. We will show some proper communication parameters to improve competence of mobile communication in the such systems as well.

  • 送信電力制御を用いた衛星通信網制御に関する研究

    嶋本 薫, 久保田 英樹, 桑原 洋昌, 小野里 好邦

    電子情報通信学会論文誌   Vol.81-B-II, No.5 ( 5 ) 409 - 418  1998年05月

     概要を見る

    本論文では, 地上局の送信電力を制御し複数局間で受信電力差をつけることで捕捉効果を発生させ, 衛星通信網構成制御を行う制御方式を提案し, その性能評価を行った.まず, 使用した実験システムの機器概要と, 本研究で構築した衛星回線監視/制御システム, インバウンド衛星通信網制御システムおよびアウトバウンド衛星通信網制御システムの概要を示す.つぎに, 実衛星を用いた捕捉効果に関する実験結果を示し, 衛星回線における捕捉効果利用の可能性について考察する.また, 衛星通信網構成制御を行ううえで必要な捕捉効果を利用した局切換え方式を提案し, その性能評価を示す.更に, 捕捉効果の新たなる利用法として内送という概念を構築し, 内送を用いた方式として送出要求内送付衛星回線切換え方式を提案し, その可能性を検証する.

    CiNii

  • 捕捉効果を利用した可変長データ転送方式

    菊池 恵子, 嶋本 薫

    電子情報通信学会論文誌   Vol.81-B-I, No.3 ( 3 ) 152 - 161  1998年03月

     概要を見る

    複数メディアを組み合わせたマルチメディア通信への需要が高まり, さまざまな情報源から送出される多様な性質のデータを同一チャネル上で通信するネットワークシステムの構築が重要視されている.可変長データを分割して転送する方式はチャネル有効利用率に関して有効である反面, 分割されたブロックごとに付加されるオーバーヘッドが増大するといった問題等が残されている.本論文では, 分割転送を行わず簡易な制御システムにおいてチャネルの有効利用を図るため, 可変長データを固定長スロットに送出した場合に生じる空白区間を有効活用し, 広い負荷領域において優れた特性を示す捕捉効果を利用した可変長データ転送方式(VDAC方式:Variable length Data Access with Capture)を提案する.再送を行う際のデータ長分布の変化を考慮した理論解析による性能評価の結果, 従来方式より特性が向上することを示す.

    CiNii

  • 捕捉効果を利用した可変長データ転送方式

    菊池 恵子, 嶋本 薫

    電子情報通信学会論文誌   Vol.81-B-I, No.3 ( 3 ) 152 - 161  1998年03月

     概要を見る

    複数メディアを組み合わせたマルチメディア通信への需要が高まり, さまざまな情報源から送出される多様な性質のデータを同一チャネル上で通信するネットワークシステムの構築が重要視されている.可変長データを分割して転送する方式はチャネル有効利用率に関して有効である反面, 分割されたブロックごとに付加されるオーバーヘッドが増大するといった問題等が残されている.本論文では, 分割転送を行わず簡易な制御システムにおいてチャネルの有効利用を図るため, 可変長データを固定長スロットに送出した場合に生じる空白区間を有効活用し, 広い負荷領域において優れた特性を示す捕捉効果を利用した可変長データ転送方式(VDAC方式:Variable length Data Access with Capture)を提案する.再送を行う際のデータ長分布の変化を考慮した理論解析による性能評価の結果, 従来方式より特性が向上することを示す.

    CiNii

  • 送信電力制御を用いた衛星通信網制御に関する研究

    嶋本 薫, 久保田 英樹, 桑原 洋昌, 小野里 好邦

    電子情報通信学会論文誌B-II   J.81-B-II/5,409-418 ( 5 ) 409 - 418  1998年

     概要を見る

    本論文では, 地上局の送信電力を制御し複数局間で受信電力差をつけることで捕捉効果を発生させ, 衛星通信網構成制御を行う制御方式を提案し, その性能評価を行った.まず, 使用した実験システムの機器概要と, 本研究で構築した衛星回線監視/制御システム, インバウンド衛星通信網制御システムおよびアウトバウンド衛星通信網制御システムの概要を示す.つぎに, 実衛星を用いた捕捉効果に関する実験結果を示し, 衛星回線における捕捉効果利用の可能性について考察する.また, 衛星通信網構成制御を行ううえで必要な捕捉効果を利用した局切換え方式を提案し, その性能評価を示す.更に, 捕捉効果の新たなる利用法として内送という概念を構築し, 内送を用いた方式として送出要求内送付衛星回線切換え方式を提案し, その可能性を検証する.

    CiNii

  • 大学間共同衛星通信実験

    高畑文雄

    電子情報通信学会誌   80/5,435-456 ( 5 ) 435 - 456  1997年

    CiNii

  • トラヒック集中を考慮した完全結合型網におけるネットワークの安定性

    金澤 亜美, 嶋本 薫, 小野里 好邦, 照屋 健

    電子情報通信学会論文誌B-I   J79-B-I/6,415-423 ( 6 ) 415 - 423  1996年

     概要を見る

    通信系における安定性を解明することは重要であり,さまざまなシステムについて研究がなされている. しかし今までの研究の大部分は,システムに均一な負荷がかかる場合についてのみ行われており,不均一な負荷がかかる場合についての研究は不十分である. しかし,実際のネットワークでは負荷が均一に加わることはまれであり,不均一に負荷が加わる場合の解析が必要である.本論文では,不均一な負荷がかかるシステム解析の一手法を示す.情報ネットワークにおける情報の流れに着目し,状態方程式を求めリヤプノフ関数を用いて安定性を議論する.本解析手法の適用例として完全結合型網を取り上げ,トラヒック集中が起こる場合について平衡状態の安定性を検討し,ふくそうを起こさないための呼の発生率のしきい値を示す.

    CiNii

  • 捕捉効果を用いた割当ウンドウアクセス方式

    斉藤 美貴, 嶋本 薫, 工藤 光, 小野里 好邦

    電子情報通信学会論文誌   J79-B-I/3,90-97 ( 3 ) 90 - 97  1996年

     概要を見る

    いかなるネットワーク利用状態においても優れた特性を示すアクセス方式を開発することは,今後ますます多様化するネットワーク状況に対応するうえで重要である.先に筆者らが提案した割当ウィンドウアクセス方式(FAWA方式 : Fixed Assignment based Window Access)は,ウィンドウ値を変えることで, ALOHA 方式に近い性質をもつ方式から固定割当方式に近い性質をもつ方式まで設定可能である.FAWA方式を使用した場合, ALOHA方式と固定割当方式の中間の特性が得られるが,両方式より優れた特性を示す負荷領域は狭い.本論文では,スループット・平均遅延特性の向上を目指し,FAWA人方式より有効となる負荷範囲を拡大するために,送信電力制御により発生する捕捉効果を用いた割当ウィンドウアクセス方式(FAWA方式 : Fixed Assignment based Window Access with Capture)を提案する.理論解析による性能評価の結果,FAWA方式は中負荷から高負荷の負荷範囲でALOHA方式,固定割当方式, FAWA人方式より良好な特性が得られることを示す.

    CiNii

  • 通信衛星を用いた医学画像通信の検討〜骨シンチグラムをモデルとして〜

    核医学   32/10,1073-1077  1995年

  • Assigned power level and assigned slot‐based multiple‐access scheme by capture effect

    Shigeru Shimamoto, Yoshikuni Onozato, Yoshimi Teshigawara

    Electronics and Communications in Japan (Part I: Communications)   76 ( 11 ) 48 - 58  1993年

     概要を見る

    The TDMA scheme, a typical multiple‐access scheme, can provide secure transmission
    but its efficiency is poor under low traffic conditions. By contrast, the random access scheme, represented by the ALOHA scheme, has a small‐delay characteristic under low traffic conditions but a stability problem under heavy traffic conditions. This paper presents a new multiple‐access scheme in which each station is assigned a slot in every frame and stations are assigned to a slot at different power levels to obtain the capture effect. Therefore, the proposed scheme can adapt itself under various traffic conditions with channel status monitoring based control. Different models of capture effect are proposed, and the performance of the models is analyzed both by theory and by computer simulation. Copyright © 1993 Wiley Periodicals, Inc., A Wiley Company

    DOI

    Scopus

  • 小型周回衛星を用いた情報ネットワークシステムの一検討

    電子情報通信学会   B-II/J76-B-II,773-774  1993年

  • スロット内分割使用可能なスロット付きアロハ方式

    電子情報通信学会   B-I/J76-B-I,129-137  1993年

  • 捕そく効果を利用した送出レベルおよび送出スロット割当て方式

    嶋本 薫, 小野里 好邦, 勅使河原 可海

    電子情報通信学会   J75-B-I/12,773-781 ( 12 ) 773 - 781  1992年

    CiNii

  • Combined ALOHA/TDMA Access Scheme with TDMA Window Control

    稲田 竜也, 嶋本 薫, 小野里 好邦

    IEICE   J73-B-II/8,444-448 ( 8 ) p444 - 448  1990年

    CiNii

  • TDMAウィンドウ制御を用いたアロハ/TDMA複合アクセス方式

    稲田 竜也, 嶋本 薫, 小野里 好邦

    電子情報通信学会   J73-B-II/8,444-448 ( 8 ) p444 - 448  1990年

    CiNii

  • Evaluation of Channel Partition Methods for Combined ALOHA/Reseruation Access Schemes

    IEICE   J70-B/11,1360-1366  1987年

  • アロハ・予約複合アクセス方式における容量配分方式の評価

    嶋本 薫, 小野里 好邦

    電子情報通信学会   J70-B/11,1360-1366 ( 11 ) p1360 - 1366  1987年

    CiNii

▼全件表示

書籍等出版物

  • 電子情報通信用語辞典

    コロナ社  1999年

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 超低遅延、高信頼ワイヤレスアクセス方式の提案及びその評価

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2019年04月
    -
    2022年03月
     

    嶋本 薫, 齋藤 恵, PAN ZHENNI, 劉 江

     概要を見る

    2足歩行ロボット等の開発が進み具体的なUSE CASEも出てきている状況ではあるが、現状ではその設計には各種の制限があり、本格的な利用には解決すべき課題がいくつか存在する。そのうちの一つがハーネスの問題である。研究ではそのようなハーネスを無線化することで、それらの課題の解決を図るものである。元々有線接続であったものを無線化することになるので、品質としては無線でありながら有線の品質や遅延、信頼性が求められる。研究では超低遅延、超高信頼を実現する無線通信方式の開発と、電力伝送方式を開発し、自由度と信頼性の高いロボット構築技術の確立を目指す。研究ではロボット筐体内のハーネスを無線化することで、より柔軟性の高いロボットを構築するもので元々有線接続であったものを無線化することになるので、品質としては無線でありながら有線の品質や遅延、信頼性が求められる。研究では超低遅延、超高信頼を実現する無線通信方式の開発と、電力伝送方式を開発し、自由度と信頼性の高いロボット構築技術の確立を目指している。これまでの成果としてOFDMのサブキャリアを個別にフレーム単位でのアクセスを行うMassive Channel Accessととらえ、周波数軸でのダイバーシチ化を図るOrthogonal Frequency subcarrier-based Multiple Access(OFSMA)方式を考案した。方式に基づくシミュレーション結果により99.999%の信頼性と、0.1msecの遅延時間を達成することが確認できた。その成果の一部でIEEEの上位国際会議であるCCNC2020で採択され発表を行うとともに、IEEEジャーナルへの投稿を行っている。また、ロボット筐体内での伝搬伝搬という観点で多様な周波数のなか筐体内での電波伝搬を視覚化しその特性を取得する研究を行っており、近い将来国際会議や論文誌で発表可能である。さらに電力伝送に関しても検討は行っており、筐体内伝搬に即した形の効率的なワイヤレス電力伝送方式にも着手し、詳細なシミュレーションと共に、実験でもその効果を調査している。アクセス方式の構築に関してはOFDMのサブキャリア各々にフレームを重ねるOrthogonal Frequency subcarrier-based Multiple Access(OFSMA)方式を考案し、そのの基本的特性の取得に成功している。この成果はIEEEの上位国際会議であるCCNC2020によって採択されさらに論文誌に投稿している。また、ロボット筐体内における電波伝搬の精密なシミュレーションによって行い評価を行っており、これにより周波数別の筐体における伝搬の様子がよりリアルに把握でき、方式の結果をより具体的に明確に把握できるようになった。すでにその新しい成果はまとめており、投稿準備が行われている。電波伝搬を含めた形でのアクセス方式の構築をより行うほか、電力伝送など多くの視点でロボット筐体内のハーネスの無線化に取り組む。さらに、方式のより具体的なパラメターに基づくチューニングなど、新たな観点での取り組みを行っていく

  • 世界最高水準のモバイルICT環境を実現する次世代情報通信基盤と応用実証

    研究期間:

    2015年04月
    -
    2019年03月
     

     概要を見る

    本申請の研究開発項目として以下を設定している。基盤技術として、(1) 無線通信履歴の取得、(2) 無線通信履歴を活用した通信品質予測、(3) 品質予測に基づく適応配信制御と最適経路探索。拡張技術として、(4) クラウド拡張、セキュリティ、センサー活用、新無線技術、QoE評価、(5) アプリケーションの具体化とプロトタイプ実装。(1)では、初年度に開発したスマートフォンアプリを使用し、大学周辺の無線通信品質計測を進めている。この時、移動手段や時間情報による場合分けも進めている。(2)では、初年度から継続して隠れマルコフモデルと線形予測分析を併用したスループット予測の検討を進めており、国際学会発表を行うと共に、論文誌投稿を準備している。(3)では、通信品質履歴を活用し、スループットを最大化、もしくは消費電力を最小化する移動経路を提示し、実機実験によって有効性を実証し、国際学会で成果発表を行った。(4)でば、クラウド拡張として、研究室内にパーソナルクラウド、学外に商用クラウドを配し、携帯端末情報をエッジ処理する階層化クラウド環境を整備した。セキュリティに関しては、マルウェア対策のためのトラヒック分析に関する成果発表を行った。センサー活用に関しては、可視光カメラ、赤外線カメラ、測距センサーなどを配した実験環境を構築し、イベント検知に基づく適応配信制御に関する成果発表を行った。無線技術に関しては、5Gを想定した実験環境の情報収集と整備を開始した。QoE評価に関しては、新指標の構築を目指した注視点計測等の成果発表を行った。(5)では、高効率・省電力映像配信アプリケーション、家庭内の8K映像再配信、各種IoTデバイスを用いたセンサーアプリケーション、などのプロトタイプ実装を進めた。これらに加え、次世代ネットワークや無線LANの効率的な制御技術に関する招待講演も行った。本研究課題はおおむね順調に進展している。また、昨年度は研究費の前倒し申請を行い、研究開発の加速に役立てた。(1)では、初年度に開発したスマートフォンアプリを活用し、大学周辺の無線通信品質の計測を進めている。また、アプリ拡張として、ダウンロードに加えてアップロード時の省電力化を図る工夫を加えている。(2)では、現状の隠れマルコフモデルと線形予測分析によるアプローチに加え、機械学習を活用した方式検討の準備を進めている。(3)では、実機実験評価として提案方式の有効性を確認し、論文誌投稿の準備を開始した。(4)では、クラウド拡張では、OpenStackによるパーソナルクラウド構築をほぼ完了し、次年度以降の通信実験、ならびに応用実験の目途を付けた。セキュリティでは、研究成果の論文誌投稿の準備を進めている。センサー活用では、上記クラウド拡張と連携し、エッジコンピューティングも活用した効率的かつ柔軟な応用開発を目指している。無線技術は2020年の5G実用化を想定した実験準備を開始し、シミュレーション評価、実機評価実験の二面から準備を進めている。QoE評価に関しては、観測可能な変数(瞬断時間など)からのQoE推定式も活用した評価実験を進めている。(5)のアプリケーション開発では、各種のプロトタイプ実装と評価に加え、上記クラウド拡張とセンサー活用を統合した今後の新規なプロトタイプ実装の準備を進めている。(1)の通信履歴取得では、スマートフォンアプリの開発・改良を進め、試験的な公開を目指す。ユーザに不要なストレスを与えないインライン計測は昨年度からの継続課題であり、今後も継続する。(2)の通信品質予測では、国際学会の動向も踏まえ、深層学習の導入が緊急の課題であり、新規課題としての検討を進める。このとき、(4)のクラウド拡張を踏まえた深層学習の計算環境整備も課題になる。(3)の適応配信制御と最適経路探索に関しては、プロトタイプ実装も含めた評価として、基礎検討に関しては一通りの目途を付けた。今後は、規模の拡大や無線通信環境の動的な変化への対応など、実用的な課題検討にシフトする。(4)の拡張技術に関しては、まずクラウド拡張とセンサー活用を統合し、各種の通信実験と応用実験への拡張を図る。具体的には、SDN拡張やビッグデータ拡張が可能であり、必要に応じて拡張テーマを設定し、外部資金による新規の研究費申請も検討する。また、(1)の通信履歴取得とセンサー活用の統合も図り、通信履歴取得に加え、人間の行動分析等への拡張を図る。また、新無線技術は5Gへの対応を図り、4K/8K映像配信のシミュレータ・エミュレータ評価を開始し、今後の実機評価に向けた準備を進める。QoEに関しては、人間の知覚特性の計測と反映を継続すると共に、客観指標の活用によるプロトタイプ実装評価への適用を図る。(5)のアプリケーション開発に関しては、最終年度も想定し、各種のプロトタイプ実装を開始する

  • 超多人数の接続率満足度を最大化する災害環境適応型省エネ指向ネバーダイネットワーク

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2014年04月
    -
    2017年03月
     

    白鳥 則郎, 嶋本 薫, 菅沼 拓夫, 柴田 義孝, 和田 友孝, JIANG Xiaohong

     概要を見る

    「大災害」と「温暖化」の2つの課題の解決へ向けて、災害時に不通となった超多人数(100万人以上)の利用者の「接続率満足度」を最大にする「災害環境適応型省エネ指向ネバーダイ・ネットワーク」を提案し、その基盤技術を確立した。具体的には、消費電力を最小限にしつつ、災害時には災害状況を自律的に把握し、多人数が安否確認できるICT技術を研究開発し、プロトタイプによる実験からその有効性を示した

  • 超音波を用いた通信に関する多角的な研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2014年04月
    -
    2017年03月
     

    嶋本 薫

     概要を見る

    WHOより電磁波の人体への影響が発がんの観点で3bという十分に関連性があるものとの評価が2011年に正式に出された。 研究では超音波を用いた安全な無線通信方式を確立し、無線LAN等の身近な通信に用いるための研究を行った。低速度のものは存在するが空間伝送において高速なものは殆ど存在しない。研究では特に空間伝送に着目し高速な通信を行う手法の確立や、空間に超音波伝送する際の伝送可能速度の指標を実験式の観点で構築した。30cm,60cm,120cm,240cmの距離に於いて200k-1000kspsの伝送実験を行い、実用的には60cmでは1000kspが可能であることなどを明らかにした

  • UAVを用いた広域通信網に関する多角的な研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2011年04月
    -
    2014年03月
     

    嶋本 薫

     概要を見る

    本研究では,危険区域でも飛行可能な無人機(UAV)を利用することで,現場上空を飛行させ,空中映像だけでなく,センサ技術を用いた行方不明者探索を可能にさせる。主に,UAVはアメリカや中国のように偵察機として一般的に用いられているが,本稿ではセンサ技術を用いた探索機として利用するモデルを提案した。提案モデルとして,腕時計型トランスポンダとUAVとの信号やりとりから行方不明者位置特定システム構築を行った。実際に,腕時計型トランスポンダアンテナ製作評価をはじめ,UAV-センサ間における伝送成功率,平均伝送遅延,ビット誤り率,パケット誤り率といった通信品質評価を行った

  • 人体内、人体間の通信におけるアクセス方式及びその応用に関する研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2008年
    -
    2010年
     

    嶋本 薫

     概要を見る

    本研究では人体通信技術を用いて,人体手部における指の識別や掌上の場所の特定を行う検討を行った.指識別方式では周波数,受信電力差,位相差等の識別情報と装着箇所を組み合わせた実験を行い,少ない識別情報で,より高精度の指の識別率を得る最適な組合せを求めた.掌識別方式では,掌上に複数の観測点を設け,観測点を正しく識別可能であるか求めた.更に,掌上に記述した文字を認識する技術の提案及び実験を行った.結果として,人体通信を用いて指識別及び掌識別方式が実現可能であることを示した.また、腕の動きや手首の動き等の検出を行い、ジャンケンを識別することに成功したほか、医療応用に関しても通信方式を提案した

  • 楕円変調方式に基づく変調方式、アクセス方式に関する多角的な研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2005年
    -
    2007年
     

    嶋本 薫, QIAO Y, YANTAO Qiao, QIAO Yantao

     概要を見る

    1 楕円変調方式に関する研究
    Rate2/3Trellis-Coded 8-ary Elliptical Phase Shift Keying Modulationというタイトルで国際的にも認知度が高く難関国際会議として知られるIEEE International Symposium on Wireless Communication Systems 2007(ISWCS'07)において採録、発表された上記の論文は、楕円変調方式を用いて8相の変調行う場合の具体的なデータ転送方式についてその手法、並びに性能評価を述べている。トレリス符号はBS放送等でも用いられる誤り特性の優れた手法であり、その組み合わせにより新変調方式の具体的なアプリケーション開発に向けた設計が確立された。オックスフォード大学を始めとする海外の研究者が多数本研究に興味を持っており、ISWCS'07のノルウエーでの発表もわざわざオックスフォードから聴講に来るぼどであった。それ以外にも海外からの問い合わせは多く、早稲田発のこの方式がYantao氏の努力で世界に広まりつつある
    2 符号化方式に関する研究
    A Study on Iterative ULS(Unequal Length Search)Syndrome Decoding for Product Codes無線通信分野では世界最高峰の難易度を誇るIEEE Wireless Communications and Networking Conference(WCNC2008)において採録され、発表される上記の研究はこれまでの研究の過程において派生した符号化方式に関するものであり、反復不均一長検索シンドロームに基づく復号方式(Iterative Unequal Length Search(ULS)syndrome decoding)は従来方式と比べた場合、処理負担の軽減が可能なうえに検出能力が高いという優れた特徴を備えている。

  • HF帯を用いた広域マルチホップネットワーク構築に関する多角的研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2005年
    -
    2006年
     

    嶋本 薫

     概要を見る

    本研究では、非常災害への対応として、キャリアにHF帯(短波)を用い、マルチホップ無線ネットワークを適用した「広域マルチホップネットワーク」を提案しその可能性を評価した。HFは低電力で簡易かつ低コストのシステムで長距離の伝搬が可能であり、マルチホップ無線ネットワークは、通信の際にインフラを必要とせず、ノードを持ち寄れば即座にネットワークを構築できる特性がある。本研究において近隣にある局間の通信に、インフラを必要としないマルチホップ無線ネットワークを用い、長距離端末間の通信は、HF帯の電離層反射波を用いてネットワークを構築する新たな通信システムを検討した。実現性を高めるため、受信電力レベルに応じてパケットの送信タイミングを変化させるタイミング選択式アクセス方式の提案や、HFの特性であるスキップゾーンへの対応として新たなスキップゾーン解消方式、更には打ち上げ仰角を制御可能な位相差を用いたアレイアンテナを構築し、スキップゾーンの解消や到達距離の制御などを行いその効果を評価した。研究の成果によりHFを用いたマルチホップネットワークが実現可能であり、その有効利用を行うための各種制御方式が確立できた

  • 光無線通信を用いた移動体通信に関する多角的研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    2001年
    -
    2002年
     

    嶋本 薫

     概要を見る

    電車内における電磁波の人体や医用電気機器に悪影響を及ぼす可能性のない光を適用した新しい通信方式と巡回発光型セルを用いた光移動体通信方式を提案しその評価を行った,主な成果を以下に列挙する。(1)電磁波の人体や医用電気機器に対する弊害を示し,列車内における人にやさしい光無線通信の必要性について論じた.列車内光無線通信想定モデルの内容について明記し,システム的な観点から想定しているアクセス方式を提案した.(2)デバイスの選定や高周波回路技術の適用など,ハードウェアの要素技術の確立を含めた広帯域光送信器,受信器の設計,開発,評価を行った,遅延プロファイル計測システムを構築し,計測システムが有効であることを示した.(3)ガラス面及びステンレス面における光の入射角度別反射パターンの測定実験を行い,反射素材ごとの入射角度別の反射強度を明らかにした.実験結果から,光の入射角度が小さいときと比較し,入射角度が大きくなるにつれて反射強度も大きくなることを示した.(4)実際の列車車両内において光の伝搬特性を把握するための実験を実施し,伝搬特性を窓ガラス,ステンレス壁および人体を考慮した光送信器角度別遅延プロファイルとして明らかにした.座席部付近における光送信器の使用を想定した実験では,直接変調光に対して反射変調光は約1.5nsの遅延光となり,壁がステンレスの場合の反射変調光は直接変調光の約20%,窓ガラスの場合約7.3%という結果を得た.また,人体の反射を考慮した混雑時の車両内中央部における実験より.衣類からの反射変調光が認められ,その光電力は直接変調光の約6.2%という結果を得た.(5)光無線通信におけるガラス面,ステンレス面の反射光を考慮したディジタル変復調方式の空間光伝送実験を実施し,通信品質の特性を取得した.(6)巡回発光型セル方式(DTCE方式)を移動体受信に適用した具体的モデルについて検討し、各種モデルの伝送特性について検討した。また、移動体無線通信にDTCE方式を適用したモデルとサイトダイバーシチ方式を適用したモデルとを比較検討し、移動体無線通信で各送信器間の同期ずれの問題を考慮した場合には、DTCE方式では同期ずれの影響を受けにくく、より簡易なシステム構成が可能であることを示し

  • 次世代VHF Digital Linkの研究

    研究期間:

    2001年
    -
     
     

  • 衛星通信ネットワークの研究

    研究期間:

    2000年
    -
     
     

  • ソフト無線技術を適用する時間・周波数同時拡散方式に関する研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    1999年
    -
    2000年
     

    岡 育生, 嶋本 薫

     概要を見る

    ソフト無線技術を適用する時間・周波数同時拡散方式について研究を行い,以下の研究成果を得た.(1)周波数拡散FSK波形の時間軸の位置に情報を乗せて時間拡散を行う時間・周波数同時拡散PPM方式を開発した.(2)同時拡散式の時間波形,周波数スペクトル,及び,誤り率をシミュレーションを用いて明らかにした.また,解析的にその通信路容量を導出し,時間拡散PPM,周波数拡散FSK,及び,同時拡散方式が等しい通信路容量を持つことを示した.(3)同時拡散方式は,ソフトウェアにより帯域幅と時間の積からなる次元の配分を,時間拡散PPMと周波数拡散FSKに対して通信路に適応して変化させることができ,通信路におけるCW干渉およびインパルス干渉の両方に対して耐性を有することを示した.(4)DSPボード上で,時間・周波数同時拡散PPM方式をソフトウェアで製作し,ソフトウェアによる送信機の実現可能性を明らかにした.(5)時間・周波数同時拡散方式の誤り率を改善する方法として,PPMのセパレート符号化と反復復号の提案を行った.これは,セパレート符号化における各部分符号器の相関をスロット確率情報の受け渡しにより利用するものである.提案した復号法は,符号器の全状態を利用する方法とほぼ同等の符号化利得が得られることを明らかにした.更にターボ符号の適用による誤り率の改善を明らかにした.(6)時間拡散PPM方式における周波数有効利用技術として,帯域幅を削減して伝送し,受信側で削減スペクトルを再生する新たな変調方式を開発し,その誤り率評価を行った

  • FWAアクセス方式の研究

    研究期間:

    1999年
    -
     
     

  • 可変転送レート機能を用いた多元接続方式の構築に関する多角的研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    1994年
     
     
     

    嶋本 薫

  • グローバル通信ネットワークを介したグループ作業に関する研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業

    研究期間:

    1992年
    -
    1993年
     

    小野里 好邦, 嶋本 薫

     概要を見る

    1)多数の低軌道衛星を用いたグローバル通信ネットワークの構成論低軌道を周回する複数の衛星を用いたグローバル通信ネットワークの構築について提案、検討を行った。本研究では衛星、軌道の配置法として対称軌道を用いた。地球を1つの球とみなし、5回対象軸に衛星を均等に配置したネットワークを仮定し検討を進めた。このネットワークについてアドレス方式及びルーチング方式を提案した。これらの方式について、理論解析と計算機シミュレーションにより、通信回線のスループット、遅延特性を求めた。その結果、低軌道衛星を用いたグローバル通信ネットワークのトラヒック特性を明らかにすることができた。2)グローバル通信ネットワークを介したグループ作業特有の通信機構の解明 2.1)同報通信サービスの効率化:超大規模マルチキャスト交換網の将来有望なコピー網として再起的コピー網(Recursive Copy Network以下RCN)を提案した。本研究では、シミュレーションにより、RCNのセル損失率が低いこと、遅延特性は負荷の増加にあまり関係しないことを示した。さらに、RCNのバッファを大きくすることなくバッファオーバーフロー確率を低く抑えるフロー制御法を提案した。本フロー制御法は簡単に実現化でき、制御オーバーヘッドが小さいので高速ネットワーク環境に対応させるのは容易であることを示した。 2.2)並列処理を活用した多元接続アルゴリズム:4チャネル以上の場合でもスループットが低下せず、効率的にチャネルを利用できる並列衝突解消アルゴリズム(PCRA)を提案し性能評価を行った。PCRAはチャネル数が多い場合でも高スループットが維持できることを示した。 3)グローバル通信ネットワークを介したグループ作業における動的情報処理のモデル化とその解明 低軌道衛星を用いてコーザからの情報を収集するシステムの制御方式について検討した

  • 高性能多元接続方式の構築に関する多角的研究

     概要を見る

    本研究では実衛星を用いた実験を元に、様々な高性能多元接続方式の構築を行った。その概要を以下に示す。(1)実衛星を用いた捕捉効果実験本研究では実衛星(JC-SAT1)を用い、複数キャリアを同一周波数で、異なる電力レベルによるアクセスを行ない、捕捉効果の存在を確認した。実験の結果、実用衛星並びに地球局設備を用い、2レベルの場合は2局間では約5dB、3局間では約9dBで、それぞれ捕捉効果の得られることが明らかになった。更に、3レベルを用いた捕捉も実現可能であることを定量的に示した。捕捉効果という新たななる次元での可能性を示したものとして、高い評価を受けた。(2)捕捉効果を用いた高性能多元接続方式の構築実験により得られた、捕捉効果を用いた多元接続方式としてFAWAC(Fixed Assingment based Window Aucsess)を考案し、その理論解析を行なった。FAWACは低電力で即時送信を行ない、割り当て送信を高電力で行なうもので、低負荷から高負荷までその適用範囲が広く、捕捉効果により遅延特性の優れた方式である。解析では各局が異なったトラヒックを持つ場合など、多様で不均一な環境を想定しその特性を評価した。また、発生データ長が一定でない場合のアクセス方式として、長いデータを高電力で送出することで転送成功率が向上可能な長データ優先送出方式を提案し、その評価を理論解析で行ない、スループット特性が向上することを示した。(3)マルチメディア衛星通信システムの構築多数局が参加する会議を衛星の同報性を利用して行なう場合、新規に発言を要求する場合、その発言要求を伝送するためのチャネルを使用せず、捕捉効果を用い回線交換のイメージで順次切りかえていく切替え方式を提案した

  • 周回衛星を用いた移動体通信網に関する多角的研究

     概要を見る

    本研究では周回衛星を用いた移動体通信の可能性を高めるため、実測に基づく測定パラメータを元にシミュレーションモデルを新たに構築し、移動体周回衛星通信の環境を正確にさせることに成功した。更にその再現モデルに基づき有効なアクセス方式などを提案し、その有効性を示した。具体的には以下の成果が挙げられる。1: 周回衛星を用いた移動体通信路モデルの確立従来の周回衛星に関する研究は断片的なものが多く、例えばシャドウイングの影響に関しても見通し率に基づく簡単な通信モデルが用いられている。本研究ではシャドウイングの継続の度合を継続分布の観点で仰角別に正確に求め、また見通し継続分布も合わせて求めることで、より具体的な通信モデルの構築を行なった。また、道路上では進行方向方面と建物方向方面ではシャドウイングの状況は大きくことなることが考えられるため、本研究では道路方向を0度として30度、60度、90度における各継続分布を個別に測定した。更に、樹木、電信柱、看板等の遮弊小物体に関してもその存在確率の観点から測定を行ない。それぞれ、仰角別に、方向別での通信路状況を正確にモデル化した。また、ライス分布とレイリー分布により具体的な通信特性が得られるシミュレーションを完成した。2: 周回衛星を用いた移動体通信方式の確立予定されるアプリケーションの許容遅延時間によって、構築するシステムは大きく異なる。音声通話、TV会議等の即時性の要求される場合は、衛星ダイバーシチを用い途切れない通信を行ない、即時性が重要でない電子メール等のデータアプリケーションではビル影等の障害物を初めて通信方式として有効活用するDAS(Directional Access using Shadowing)方式を提案し、建物による不要電波発射を押え、周波数の有効利用可能な方式であることを示した。3: 様々な軌道の周回衛星及び成層圏飛翔体との比較周回衛星の軌道は極軌道や傾斜角を持つ軌道など様々であり、また、その高度によっても通信特性は大きく異なる。本研究では成層圏飛翔体を含め、多様な周回衛星を用いた場合の特性を求め、その性能比較を行なった

  • 成層圏飛翔体を用いた移動体通信に関する多角的研究

     概要を見る

    1:見通し継続角度分布、遮弊継続角度分布の取得飛翔体との通信を行なう場合、ビル等の構造物による遮弊が問題となる。研究では道路上を移動する車両との通信を想定し、道路方向に対し飛翔体が0°、30°、60°、90°に位置する場合の、各相対角における見通し状況を市街地における実測によって求めた。その際、各相対角度において、仰角で10°毎に水平方向に見通し可能な継続角度である見通し継続角度分布とシャドウイングである遮弊継続角度分布を都市規模別に大都市(新宿,渋谷)、中都市(浅草)、小都市(桐生)においてそれぞれ求めた。更に,各都市規模における建築物の高さ,幅の分布と道路からの距離に基づくモデル化を行ない,実測データに基づく値に近い特性が得られる通信路遮弊理論モデルを構築した.2:仰角別多重伝搬特性取得ビルの屋上にバルーンを上げそこから送信された信号を地上移動体で受信し,その受信電力レベルの変動を仰角別に調べた.実験の結果,低仰角では変動幅が大きく,高仰角では変動幅が小さく信号レベルと散乱波レベルの差であるC/M比では,低仰角で3dBから高仰角で24dBと大きく異なることが分かった.3:成層圏飛翔体通信路モデルの構築上記の2実験により、成層圏飛翔体通信路モデルを構築し,シミュレーションを行ない,都市別の通信状況をパケット欠損率の観点で表現した.その結果,大都市部と小都市部では欠損率が約3倍程度異なることなどを明らかにした.これらの成果は更に論文として発表予定である

  • 楕円変調方式の提案および実用化を目指した多角的研究

     概要を見る

    本研究は楕円を用いた新しい変調方式を提案するものであるが、本研究期間内での成果として振幅、周波数、位相の各次元における楕円の変調方式を具体的なパラメータを用いて実現し、その性能評価を行った。まず長軸固定モードにおける、軸角度に基づく各種変調方式の確立、離心率の変化に基づく変調方式の確立と、位相変調との組み合わせであるEPSK方式を提案、構築を行い、各方式に関してはDSPによる実波形の生成、復調、周波数スペクトラムの測定、BER特性取得などを行った。具体的には、長軸固定モード、長軸回転モードにおける波形の導出は楕円信号処理装置、ならびに楕円信号処理システムで行いその基礎特性を取得した。長軸固定モードでは、オフセット長軸角度と離心率の組み合わせで各種伝送情報を表現した他、更に、振幅、位相、周波数での変調を組み合わせて、その特性を周波数スペクトラムの観点と、BER特性の観点で性能評価を行った。位相変調との組み合わせであるEPSK(Elliptical Phase Shift Keying)では4array,8arrayでの位相楕円変調方式を提案し、その特性を解析したほか、DS-CDMAとの組み合わせなど、様々な切り口で評価を行った。理論解析結果より従来方式と比べて信号対雑音特性など、高い性能が得られることが明らかになった

▼全件表示

Misc

  • 移動車両基地局と信号機基地局による中継を用いた衛星-地上連携システム

    松藤謙太, LIU Xuanning, 吉井一駿, ZHENNI Pan, 齋藤恵, LIU Jiang, 嶋本薫, 大倉拓也, 三浦周, 辻宏之, 吉村直子, 豊嶋守生

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)   120 ( 404(RCS2020 203-261) )  2021年

    J-GLOBAL

  • NOMAに基づく並列干渉キャンセルにおける動的電力配置

    DAWADI Bikash, ERNAWAN Mohamad Erick, PAN Zhenni, LIU Jiang, SHIMAMOTO Shigeru

    電子情報通信学会技術研究報告   117 ( 456(RCS2017 317-406) )  2018年

    J-GLOBAL

  • V2Iネットワークのトラフィック輻輳軽減のための協調トラフィック軽量化制御アプローチ

    WANG Huan, LIU Jiang, PAN Zhenni, KOSHIMIZU Takashi, SHIMAMOTO Shigeru

    電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM)   2017  2017年

    J-GLOBAL

  • BS-6-24 POSITION ACCURACY FOR INDOOR LOCALIZATION SYSTEM EMPLOYING VISIBLE LIGHT COMMUNICATION(BS-6.Network and service Design, Control and Management)

    Khourn Khemry, Liu Jiang, Shimamoto Shigeru

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集   2015 ( 2 ) "S - 61"-"S-62"  2015年08月

    CiNii

  • BS-3-34 Off Loading based Global LEO Satellite Network employing Adaptive Beam Forming(BS-3. Advanced Technologies in the Design, Management and Control for Future Innovative Communication Network)

    Numakami Akira, Gaytan Lilian del Consuelo Hernandez Ruiz, Nuon Chandarong, Liu Jiang, Shimamoto Shigeru

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2015 ( 2 ) "S - 72"-"S-73"  2015年02月

    CiNii

  • BS-1-4 フェーズドアレイアンテナを用いたUAV行方不明者探索システム(BS-1.アンテナ・レーダ・センシングシステムを支えるアレー信号処理技術,シンポジウムセッション)

    安藤 太裕, 青海 尚登, 稲田 輝, 劉 江, 嶋本 薫

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2015 ( 1 ) "S - 7"-"S-8"  2015年02月

    CiNii

  • UAVを用いた災害用ネットワークシステムにおけるアクセス方式に関する研究 (無線通信システム)

    麻生 健斗, 青海 尚登, Sotheara Say, 嶋本 薫

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   113 ( 456 ) 527 - 532  2014年03月

     概要を見る

    現在,大規模震災の影響を受けた多大な行方不明者問題がある。今後起こりうる災害現場での迅速な救助体制の確立が重要となる。本研究では,危険区域でも飛行可能な無人機(UAV)を利用することで,現場上空を飛行させ,空中映像だけでなく,センサ技術を用いた行方不明者探索を可能にさせる。主に,UAVはアメリカや中国のように偵察機として一般的に用いられているが,本稿ではセンサ技術を用いた探索機として利用するモデルを提案する。提案モデルとして,腕時計型トランスポンダとUAVとの信号やりとりから行方不明者位置特定システム構築を目指す。実際に,腕時計型トランスポンダアンテナ製作評価をはじめ,UAV-センサ間における伝送成功率,平均伝送遅延,ビット誤り率,パケット誤り率といった通信品質評価も行う。

    CiNii

  • Energy-sensitive Handoff Scheme Employing RF Fingerprint For Cell Sizing Based Heterogeneous Cellular Networks (無線通信システム)

    潘 珍妮, 斎藤 恵, 劉 江, 嶋本 薫

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   113 ( 456 ) 145 - 150  2014年03月

     概要を見る

    異質ネットワークにおけるエネルギー最適化は、消費電力とキャパシティとの間のバランスを取ることができる緊急のトピックである。本論文では、スリープモードを用いたセルサイズに基づくマクロ-フェムト二層ネットワークにおける電力消費に敏感なハンドオフ手法を提案する。提案手法は、拡張可能な室内フェムトアクセスポイント(FAP)、またはアクティブマクロ基地局(MBS)へ動的な確率で接続に、ユーザ端末(MUE)のハンドオーバを動的スケジューリングすることによって、モバイルユーザ端末の消費電力の削減と共にハンドオフの高安定性を実現することを狙いとする。無線指紋に基づいて位置測定を用いる、柔軟に変更できるマッチング領域付きエネルギー効率なスモールセル検知手法を提供する。FAP感知のために、MUE送信電力はトラフィックの負荷と位置関連性を参考にして適応的に調節されることができる。その上、トレードオフと共に総合的に評価し、提案したハンドオフ手法はマクロ-フェムト二層シナリオにおいてエネルギー効率化かつQoSの実現にポジティブな影響があることを示す。

    CiNii

  • BI-2-13 UAVを用いた行方不明者探索システムに関する考察(BI-2.無人航空システム(UAS)の応用とUAS通信技術,依頼シンポジウム,ソサイエティ企画)

    呉 宇鎮, 麻生 健斗, 周 牧野, David Donald Mrema, 劉 江, 嶋本 薫

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2013 ( 1 ) "SS - 83"-"SS-84"  2013年03月

    CiNii

  • BS-1-7 ENERGY HARVESTING BASED OPTICAL WIRELESS IDENTIFICATION SCHEME EMPLOYING THINFILM CORNER CUBE RETROREFLECTOR

    Khoum Khemry, Liu Jiang, Noonpakdee Wasinee, Shimamoto Shigeru

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2013 ( 2 ) "S - 13"-"S-14"  2013年03月

    CiNii

  • A Study on RF Signal Relay System employing Optical Wireless Communication

    LIU Jiang, TAKANO Hiroshi, SHIMAMOTO Shigeru

    電子情報通信学会技術研究報告. LQE, レーザ・量子エレクトロニクス   108 ( 261 ) 23 - 28  2008年10月

     概要を見る

    This paper studies an effective relay system based on optical wireless communication between the mobile terminal (MT) and the relay station to eliminate the drawback of electromagnetic wave interference to electro-medical apparatus in indoor communication system. RF subcarrier optical communication system using Intensity-modulated Direct-detection (IM/DD) is adopted and its transmission performance is evaluated by simulation. Moreover, optical signal and RF signal diversity receiving method is proposed and quantitatively evaluated in downlink. An optical spatial transmit diversity scheme based on subcarrier phase control is also studied in downlink.

    CiNii

  • B-5-2 A Proposal of Interference Cancellation Scheme Based on IQ-Balanced Transmission

    Liu Jiang, Shimamoto Shigeru

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2006 ( 1 ) 354 - 354  2006年03月

    CiNii

  • B-10-68 反射鏡を用いた中長距離光無線通信ネットワーク構築に関する研究(B-10.光通信システムB(光通信), 通信2)

    劉 江, 李 イ, 山東 仁, 嶋本 薫, 清水 賀代, 藤川 知栄美, 小舘 香椎子

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集   2005 ( 2 ) 286 - 286  2005年09月

    CiNii

  • 5GHz帯を用いた航空機用ディジタルデータ通信に関する研究

    関 旭, HoDacTu, 津田 良雄, 嶋本 薫, 北折 潤, 中谷 泰欣, 加藤 敏

    電子情報通信学会技術研究報告. SANE, 宇宙・航行エレクトロニクス   104 ( 237 ) 1 - 6  2004年07月

     概要を見る

    航空交通業務の通信量の増加により,航空無線向けのVHF帯電波のチャネル割り当ては限界に近づいている.一方で,航空無線航行用に割り当てられている5GHz周波数帯は日本国内では現在本目的のために運用されていない.この5GHz帯を航空移動体通信に転用すれば今後の航空通信量の増加に対応でき,新しいデータ通信の方式を実現できると考えられる.データ通信を航空無線で実現する方法として,5GHz帯の周波数を使用した場合にどのような問題があるかを研究する必要がある.本橋では実験用航空機を使用した飛行実験を行い,5GHz帯の電波伝搬特性等の基礎データを取得し,その結果について考察した.

    CiNii

  • 異種スロットを混在させた可変長パケット通信方式

    嶋本薫

    信学技報     IN91 - 197  1992年

    CiNii

▼全件表示

 

現在担当している科目

▼全件表示

 

特別研究期間制度(学内資金)

  • 次世代ワイヤレスネットワークに関する多角的な研究

    2008年07月
    -
    2008年12月

    アメリカ   スタンフォード大学

他学部・他研究科等兼任情報

  • 理工学術院   大学院基幹理工学研究科

  • 附属機関・学校   グローバルエデュケーションセンター

学内研究所・附属機関兼任歴

  • 2022年
    -
    2024年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

  • 2022年
    -
    2024年

    国際情報通信研究センター   兼任研究員

特定課題制度(学内資金)

  • 楕円変調方式の提案及び実用化を目差した多角的研究

    2003年  

     概要を見る

    本研究は楕円を用いた新しい変調方式を提案するものであるが、本研究期間内での成果として振幅、周波数、位相の各次元における楕円の変調方式を具体的なパラメータを用いて実現し、その性能評価を行った。 まず長軸固定モードにおける、軸角度に基づく各種変調方式の確立、離心率の変化に基づく変調方式の確立と、位相変調との組み合わせであるEPSK方式を提案、構築を行い、各方式に関してはDSPによる実波形の生成、復調、周波数スペクトラムの測定、BER特性取得などを行った。 具体的には、長軸固定モード、長軸回転モードにおける波形の導出は楕円信号処理装置、ならびに楕円信号処理システムで行いその基礎特性を取得した。長軸固定モードでは、オフセット長軸角度と離心率の組み合わせで各種伝送情報を表現した他、更に、振幅、位相、周波数での変調を組み合わせて、その特性を周波数スペクトラムの観点と、BER特性の観点で性能評価を行った。 長軸回転モードでは、長軸の回転速度、回転方向(右回転、左回転)、あるいは回転速度、回転方向の変化のさせ方、離心率のパラメータを各種組み合わせ、それぞれの周波数スペクトラムと、BER特性の関係について調べた。 更に、振幅、位相、周波数変調と組み合わせ、それぞれの特性も導出する。 また、同時に理論モデルの構築も行い、BER等の理論式の検討を行った。また、受信に関してはコリレイターを用いた方式で従来方式よりも優れた特性が得られているので、具体的なシステムとして検討を行った  楕円変調波形は全て楕円信号処理システムおよび楕円信号処理装置で生成され、現有設備であるオシロスコープにより波形を解析した。 

  • 成層圏飛翔体を用いた移動体通信における電波伝搬特性の取得に関する研究

    2000年  

     概要を見る

     成層圏飛翔体や低軌道衛星などを用いた通信システムでは、構造物による反射の影響により電波伝播は到来方向の仰角別に異なる. 本研究では仰角別に異なると考えられるそれら多重伝搬特性を、実測実験に基づいて測定し、更に様々な周波数で測定し、その比較を行った。まず、送受信用アンテナとして2.4GHz,および1.2GHzでの極力指向性特性をもたないループ型のターンスタイルアンテナ、スリーブアンテナ更には折り曲げタイプのスリーブアンテナをを作成し、その性能を実測実験において測定した。その際、市販のモノポールアンテナとの比較を行い、指向性特性や定在波を測定し、定在波では概ね2.0以下であり、アンテナ利得もほぼ所定の値を示すことを確認した。 次にビルの屋上からアンテナを迫り出させて測定実験を行うため、アルミ性ポールにアンテナ所持機構を持たせるためのボックスを作成し、位相差給電機構が問題なく収納でき、かつ強風にも耐えられるよう強固に固定する支持機構を作成した。また、移動車両においては車両の頂上に受信アンテナを設置するための所持機構を作成し振動等にも耐えられる様工夫を行った。測定データはスペクトラムアナライザにGPIBインターフェイスを持たせたノート型パーソナルコンピュータで取得し、ワークステーションでデータの解析を行った。実験結果は仰角が大きくなるにつれ直接波と間接波の比率における直接波の成分が相対的に大きくなることから受信信号レベルの変動幅が小さくなることが定量的に得られた。今後の課題はこれらのデータをまとめて飛翔体通信のシミュレーションを作成し、通信方式提案やその性能評価を行うことである。これらの成果は電子情報通信学会研究会、論文誌等において発表を行う予定である。