北陸先端科学技術大学院大学 [JAIST] - 研究者総覧
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松本 正 (マツモト タダシ) 教授
情報科学系、セキュリティ・ネットワーク領域

■学位

慶應義塾大学工学士(1978)、慶應義塾大学工学修士(1980)、慶應義塾大学工学博士(1991)

■職歴

日本電信電話公社(NTT)(1980)、NTTドコモ(1992)、オウル大学無線通信研究所教授(2002)、イルメナウ工科大学客員教授(2006)

■専門分野

ワイヤレス通信、情報理論、符号理論、繰り返し(ターボ)アルゴリズム、ネットワーク情報理論、リレー/センサーネットワークの情報理論的解析及び符号化、多次元無線チャネル解析、など

■研究テーマのキーワード

ターボ符号、ターボ等化、ネットワーク情報理論、相互情報量伝達チャート

■研究課題

情報源符号とチャネル符号のメッセージパッシングアルゴリズム(ターボ原理)による復号
情報源符号の復号とチャネル符号の復号をターボ原理を用いて復号することで、相互にロスのない適応符号化を目指す。相互情報量の伝達特性を評価することで、ロスの最小化を図る。
複数ターボループのActivation Control
複数のターボループが存在する信号受信システムでは、最短時間で復号処理を終わらせるために、送信情報に関する相互情報量を最大にするための最短ルートを検索しなければならない。このためには、ターボループのActivation Controlをどのように行うためのアルゴリズム開発が必要となる。
MAC Region とSlepian Wolf Regionの統合とその応用
Multiple Access Channel におけるrate regionと相関のある複数情報源の符号化に必要なRate Regionを統合的に解析する手法を確立する。さらに、その結果をセンサーネットワークやリレーネットワークにおける協調符号化に応用することで、MACチャネルにおける情報源符号化とチャネル符号化の最適設計法を明らかにする。
センサーネットワークのための情報源圧縮
センサーネットワークにおけるバッテリーライフタイムを長期化させるという要求を満たすためには、センサーから送信される信号のビットレートを下げることが最も有効と考えられる。この研究の目的は、相関のある複数の情報源間の相関を隠れマルコフモデルで表現できることに着目し、その情報を受信機が知ることで、複数ターボループを持つ受信システムを構築し、各センサーからの送信ビットレートを極限まで下げることにある。
マルチホップネットワークのための協調符号化
ワイヤレスマルチホップネットワークでは、複数のリレー端末での協調符号化を行うことが、スループット特性の改善と符号化利得やダイバーシティ利得を得る上で有効なことが知られている。この研究では、送信者やリレー端末から送信される信号に相関があることに着目し、協調符号化伝送のためのチャネル符号を相関の情報を用いたターボ復号することで、特性の更なる改善を図る。
ワイヤレスネットワークにおけるクロスレイヤー問題(適応資源配分、適応符号化、など)
適応資源配分や適応符号化はクロスレイヤー問題と呼ばれ、周波数利用効率やパワー効率に優れたユビキタスワイヤレスネットワークを構築する上で最も重要な課題のひとつといえる。この研究では、ワイヤレスネットワークにおけるクロスレイヤー問題をネットワーク自身が自律的に解決するためのアルゴリズム構築を目標にする。複数のネットワークノード間でメッセージパッシングを行うことによる、ターボアルゴリズムによる解決を目指す。
ターボアルゴリズムによる言語のセマンティック解析
意味レベルでの言語解析システムは、複数の異なるレベルにおける判断が結合された分散Decision Making Systemと見ることができる。このシステムにメッセージパッシングによるターボアルゴリズムを適用することで、高ノイズ環境における意味レベル解析システムの構築を目指す。
ターボ推定アルゴリズム(ターボチャネル推定、ターボ同期、など)
この研究では、ワイヤレス通信における種々の推定問題(チャネル推定、予測、及び同期など)の解決のために、ターボ技術を用いたアルゴリズムを開発することを目的とする。推定のための機能図をファクターグラフで表現することで、この上でのメッセージパッシングによる推定が可能となる。

■研究業績

◇著書

  • Chapter: "Equalization" in "Mobile Broadband Multimedia Networks: Techniques, Models and Tools for 4th Generation Communication Networks",Tadashi Matsumoto,Elsevier,2006,pp. 51-65
  • Chapter: "Iterative (Turbo) Signal Processing Techniques for MIMO Signal Detection and Equalization" in "Smart Antenna; State-Of-the-Art",Tadashi Matsumoto,EURASIP Book Series on Signal Processing and Communications: Hindawi,2005,pp.119-146

◇発表論文

  • Feedback-Assisted Correlated Packet Transmissionwith A Helper,Ade Irawan and Tad Matsumoto,IEEE Transaction Vehicular Technology. Current Status: submitted, under review
  • Performance Analysis of OSTBC Transmission inLossy Forward MIMO Relay Networks,J. He, Q. Shen, V. Tervo, J. Markku, and T. Matsumoto,IEEE Communications Letters, Resubmission Allowed with Revisions (currently under revision)
  • Cooperative Techniques and Outage Performance for Relay Networks: Diversity and Coding Gains, and Fading Correlations,Q. Shen, J. He, M. Juntti, and T. Matsumoto,Submitted to IEEE Access. Currently under review.

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◇講演発表

  • Lossy Forwarding Relay System: Rate Region and Outage Analyses - Can Shannon meet Erlang in the Air?-,Tad Matsumoto,IEEE ICC 2016 Workshop: Cooperative Communications for Future Super Dense Wireless Networks, May 27, Kuala Lumpure,Kuala Lumpure
  • Links-on-the-fly technologies: from the correlated source coding theorem viewpoint,Tad Matsumoto,International Conference on Telematics and Future Generation Networks,Kuala Lumpur, Malaysia,May 26-28, 2015
  • Distributed Decision Making for Future Wireless Communication Systems (DIDES): Project Summary,Tad Matsumoto,DIDES Project, TEKES and University of Oulu,Oulu, Finland,January 17, 2014

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■担当講義

情報セキュリティと符号理論,情報理論

■学外活動

◇所属学会

  • 電気電子学会,Vehicular Technology ソサイエティ理事 (2001-2010)、フェロー、Distinguished Lecturer (DL),2002-
  • 電子情報通信学会,メンバー,1978-

◇国際会議主催状況

  • International Workshop on Advanced PHY and MAC Techniques for Super Dense Wireless Networks, in conjunction with IEEE ICC 2015(開催済),General Chair: Prof. Rahim Tafazori, University of Surrey, UKICCはIEEEにおける通信関係のソサエティComSocのフラグシップ国際会議で、高品質な論文と厳しい採択基準で知られる。ICCは、レギュラー論文の他に、ある限定したトピックの論文を集めたWorkshopを開催し、Workshopは提案に基づく審査を経て採択が決定される。,June 8-12, 2015,本WorkshopはJAISTが正式メンバーであるEU FP7 RESCUE Projectが母体になって提案されたもので、厳しい競争を勝ち抜いて採択された。
  • Wireless Personal Multimedia Communications Symposium (WPMC) 2008,Center for Wireless Communications, University of Oulu, Finland,September 8-11, 2008,Lapland, Finland

◇審議会等への参画状況

  • EU FP7 DIWINE Project(Official Appointment),External Advisory Board,2013-2015
  • IEEE 名古屋支部,Member Advancement and Nomination Committee Chair,2013-2014
  • Deutsche Forschungsgemeinschaft,Project Evaluation Committee Board,Cluster of Excellence, Information Technology Sector

◇その他の国際・国内貢献等

  • EU FP7 RESCUR Project 研究科主催サマースクール,講師,2015/08/24 - 2015/08/17
  • 10th International Conference on Information, Communications and Signal Processing,テクニカルプログラム委員,2015/07/01 - 2015/12/04
  • 電気電子学会 移動体技術ソサエティ,特別招聘講師,2015/07/01 - 2020/06/30

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■賞等

  • 電気電子学会 移動体技術ソサエティ Recognition of Outstanding Distinguished Lecturer for 2011-2015,電気電子学会
  • IEEE PIMRC 2013 功労賞
  • 日経エレクトロニクスジャパン・ワイヤレステクノロジーアワード優秀賞,日経BP社、Rohde&Schwarz社,2013

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■共同研究等希望テーマ

  • 意味レベルでの言語解析システムは、複数の異なるレベルにおける判断が結合された分散Decision Making Systemと見ることができる。このシステムにメッセージパッシングによるターボアルゴリズムを適用することで、高ノイズ環境における意味レベル解析システムの構築を目指す。関連するテーマを有する研究室・研究機関との共同研究を希望したい。