2023/03/25 更新

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ベン ナイラ シャドリア
BEN NAILA Chedlia
BEN NAILA Chedlia
所属
未来材料・システム研究所 システム創成部門 助教
大学院担当
大学院工学研究科
職名
助教
連絡先
メールアドレス
外部リンク

学位 1

  1. 工学博士 ( 2012年3月   早稲田大学 ) 

研究分野 3

  1. ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 通信工学  / 光無線通信

  2. 情報通信 / 情報ネットワーク  / 無線通信ネットワーク

  3. フロンティア(航空・船舶) / 船舶海洋工学  / 水中無線通信システム

現在の研究課題とSDGs 4

  1. 光無線通信による情報提供システム

  2. 知能反射面利用の自由空間光通信システム

  3. 産業機器の高信頼遠隔制御

  4. 水中無線通信システム

経歴 4

  1. 名古屋大学   未来材料・システム研究所   助教

    2020年4月 - 現在

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    国名:日本国

  2. 名古屋大学   未来材料・システム研究所   研究員

    2019年10月 - 2020年3月

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    国名:日本国

  3. 早稲田大学   基幹理工学部 G30   非常勤講師

    2014年10月 - 2019年9月

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    国名:日本国

  4. ITU-T, Geneve, Switzerland   Focus Group on Smart Grid

    2012年5月 - 2012年6月

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    国名:スイス連邦

学歴 2

  1. 早稲田大学   工学研究科   通信工学

    - 2012年3月

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    国名: 日本国

  2. Ecole Supérieure des Communications de Tunis (Sup'Com)   通信工学

    - 2005年7月

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    国名: チュニジア共和国

所属学協会 3

  1. Optica (formerly OSA)

    2022年 - 現在

  2. 電子情報通信学会 [Member]

    2008年 - 現在

  3. 米国電気電子学会(IEEE)

    2005年 - 現在

委員歴 1

  1. IEEE Communications Society   Transmission, Access, and Optical Systems (TAOS)  

    2020年 - 現在   

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    団体区分:学協会

受賞 4

  1. 画像電子学会優秀論文賞

    2012年5月   画像電子学会  

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  2. 早稲田大学小野梓記念学術賞

    2012年3月   早稲田大学  

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    受賞国:日本国

  3. ITU-T Kaleidoscope First Best Paper Award

    2011年12月   International Telecommunication Union (ITU-T)  

    Chedlia Ben Naila, Kazuhiko Wakamori and Mitsuji Matsumoto (Waseda University, Japan); Katsutoshi Tsukamoto (Osaka University, Japan)

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:スイス連邦

  4. 弟26回電気通信普及財団賞テレコムシステム技術賞

    2011年3月   電気通信普及財団  

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

 

論文 42

  1. Design and Analysis of A Multi-Rate Multiple-Access Differential Chaos Shift Keying System 査読有り

    M. Miao, C. Ben Naila, H. Okada, M. Katayama

    IEICE Transactions on Communications   E106-B 巻 ( 10 )   2023年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEICE Transactions on Communications  

    This letter proposes a new asynchronous multiple- access (MA) scheme using differential chaos-shift-keying(DCSK), ensuring higher data rates for all users. This scheme assigns an unique chaos sequence with a different length to each user. Each user transmits the chaos sequence as the reference signal at the first data transmission period, then multiple data bits sharing the same reference signal follow in the successive periods. The simulation results show that the proposed scheme achieves higher data rates (from 1/2 to L/L + 1) than a conventional scheme keeping the same or better bit-error-rate (BER) performance. It is also shown that the proposed scheme achieves superiority in BER performance when the number of users increases.

  2. Performance Analysis of Intelligent Reflecting Surface Assisted-FSO System over Turbulent Channels with Pointing Errors 査読有り

    T. Ishida, C. Ben Naila, H. Okada, M. Katayama

    IEEE Vehicular Technology Conference (VTC)     2023年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    In free space optics (FSO) communication, one of the main challenges consists in ensuring a line of sight (LOS) link be- tween the transmitter and the receiver. To overcome this stringent requirement, intelligent reflecting surfaces (IRSs) are considered as a promising solution to provide more controllable links and increase communication coverage. In this paper, we investigate the performance of an IRS-assisted FSO system considering the most degrading factors, including atmospheric turbulence and pointing error induced fading due to both the transmitter jitter and the IRS jitter angles. A closed-form expression of outage probability has been derived. Based on the obtained results, it is shown that the system performance depends on the placement of the IRS and the atmospheric turbulence. Furthermore, we show that it is possible to determine the optimal link distance depending on the placement of the IRS.

  3. Mitigation of Vessel Motion Effects for MIMO Underwater Optical Wireless Communication System using Spatial Coding 査読有り

    H. Ando, C. Ben Naila, H. Okada, M. Katayama

    IEEE International Conference on Communications (ICC)     2023年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    Fluctuations in the transceiver positions due to wa- ter motion may significantly affect the performance of underwa- ter optical wireless communication (UOWC). This paper investi- gates the uplink transmission of a multiple-input multiple-output (MIMO)-UOWC system. To mitigate the induced performance degradation by the fluctuations, we propose a method based on coding that takes into account the spatial arrangement of MIMO transceivers. The relationship between the arrangement of each pair of transceivers and the fluctuations in their position is numerically evaluated. Our results show that an appropriate arrangement can reduce degradation. Furthermore, the use of coding techniques can further improve the performance of the MIMO-UOWC system.

  4. Evaluation of Conventional and Imaging MIMO OWC Systems Using Linear Array Design 査読有り 国際誌

    Ben Naila Chedlia, Nakamura Tetsuya, Okada Hiraku, Katayama Masaaki

    IEEE Photonics Journal   14 巻 ( 5 )   2022年10月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    Multiple-input-multiple-output (MIMO) optical wireless communication systems are potential candidates for high-speed data transmission in indoor environments. In this work, we present an experimental evaluation of two different MIMO systems, i.e., conventional-MIMO (c-MIMO) and imaging-MIMO (i-MIMO) in terms of design considerations. Both systems use the same transmitter configuration featuring a one-dimensional (light-emitting diode) LED transmitting array. On the receiver side, the c-MIMO system employs a similar one-dimensional receiving avalanche photodetector (APD)-based array, whereas the i-MIMO system uses a customized imaging camera-based receiver design. To assess the performance of the two systems, the channel matrix and the bit-error rate are calculated based on the experimental data. At distances shorter than 50 m, the proposed c-MIMO system demonstrates a good transmission performance, particularly when the maximum likelihood detection (MLD) technique is applied. Whereas, at long distances ranging from 40 m to 65 m, the proposed i-MIMO system can ensure an error-free transmission due to the efficient spatial separation between the emitted optical beams. Furthermore, the experimental results confirm that our systems have the potential for high data rates over longer distances in indoor environments.

    DOI: 10.1109/JPHOT.2022.3203424

    Web of Science

  5. Spatial Diversity for Mitigating Near-far Problem in Wireless Optical CDMA Systems 査読有り

    Kasukabe T., Ben Naila C., Okada H., Katayama M.

    IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, PIMRC     頁: 1197 - 1202   2022年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, PIMRC  

    This paper discusses the uplink performance of an indoor data collection system. A base station (BS) collects information sent asynchronously from multiple transmitters using the optical code division multiple access (CDMA) technique. The communication performance may degrade because of the near-far problem caused by variations in the propagation path length between each transmitter and the BS receiver. We apply spatial diversity to mitigate the interference and improve the error rate performance. In our proposed method, the correlation values are normalized at each photodetector, and the largest value is selected for symbol estimation. The obtained results show that a performance improvement can be achieved using the proposed method for a small number of users.

    DOI: 10.1109/PIMRC54779.2022.9977953

    Scopus

  6. Experimental Evaluation of Indoor Optical Wireless MIMO Systems With Square and Linear Array Constellations 査読有り 国際誌

    Nakamura Tetsuya, Ben Naila Chedlia, Kobayashi Kentaro, Okada Hiraku, Katayama Masaaki

    IEEE Photonics Journal   13 巻 ( 1 )   2021年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE  

    In this article, we investigate the performance of the newly designed 4 × 4 optical wireless multiple-input-multiple-output (MIMO-OWC) system based on a linearly-shaped arrangement of transmitters and receivers, to achieve long-distance and high data rate transmission. To highlight the importance of selecting an appropriate arrangement for the optical elements, we carried on a comparative study, considering both the conventional square and the proposed horizontal linear constellation of optical modems. The performance of the bit error rate (BER) is experimentally evaluated at distances up to 65 m, using two important metrics inherent to the MIMO transmission channel matrix, i.e., the Frobenius norm and the condition number. The results show that the channel matrix shape characterized by the condition number dominates the BER if the Frobenius norm is smaller than 1. Furthermore, the proposed MIMO-OWC system employing a linearly-shaped arrangement of transmitters and receivers, shows to be more immune to the calibration error rather than the conventional square constellation optical modems. Moreover, the transmission of 100 Mbps data-rate and a BER lower than 10 -4 could be successfully achieved at a 65 m communication range.

    DOI: 10.1109/JPHOT.2021.3050499

    Web of Science

  7. ドローンを用いた送電設備巡視のための地理情報システムによるネットワーク構成検討手法

    奥田 哲款, 岡田 啓, 田中 弘生, 藤原 稔弘, ベンナイラ シャドリア, 片山 正昭

    電子情報通信学会論文誌B 通信   J106-B 巻 ( 3 ) 頁: 237 - 241   2023年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会  

    本研究では,ドローンと自営無線を用いた送電設備巡視システムを考える.山間部の地形の影響を考慮しつつ,基地局-巡視ドローン間で安定した通信を実現するために,鉄塔やドローンを用いた中継によるマルチホップ伝送を考え,地理情報システムを用いたネットワークの構成手法を提案する.

    DOI: 10.14923/transcomj.2022gwl0001

    CiNii Research

  8. Voronoi-Based UAV Flight Method for Non-Uniform User Distribution in Delay-Tolerant Aerial Networks 査読有り

    Asano H., Okada H., Ben Naila C., Katayama M.

    IEICE Transactions on Communications   E105B 巻 ( 11 ) 頁: 1414 - 1423   2022年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEICE Transactions on Communications  

    This paper considers an emergency communication system controlling multiple unmanned aerial vehicles (UAVs) in the sky over a large-scale disaster-affected area. This system is based on delay-tolerant networking, and information from ground users is relayed by the UAVs through wireless transmission and the movement of UAVs in a store-and-forward manner. Each UAV moves autonomously according to a predetermined flight method, which uses the positions of other UAVs through communication. In this paper, we propose a new method for UAV flight considering the non-uniformity of user distributions. The method is based on the Voronoi cell using the predicted locations of other UAVs. We evaluate the performance of the proposed method through computer simulations with a non-uniform user distribution generated by a general cluster point process. The simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed method.

    DOI: 10.1587/transcom.2022EBP3017

    Web of Science

    Scopus

    CiNii Research

  9. Design and Evaluation of Optimum Receiver for Turbulent Underwater Optical Wireless Channel 査読有り

    K. Yamada, C. Ben Naila, H. Okada, M. Katayama

    IEEE Vehicular Technology Conference (VTC)     2022年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    This paper investigates underwater optical wireless communication (UOWC) systems. We introduce a system model including the main factors impairing the optical signal intensity, i.e., light absorption, scattering, together with water turbulence, which have not been thoroughly investigated in other UOWC studies. The optimal receiver design is based on maximum a posteriori (MAP) estimation while considering not only thermal noise but also shot noise. In addition to the MAP-based receiver, a simplified configuration of the receiver is also examined. The symbol error rate (SER) is analytically calculated for 3 different modulation schemes, i.e., pulse-position modulation (PPM), pulse- amplitude modulation (PAM), and pulse-amplitude-and-position modulation (PAPM). The obtained results show that a SER of 10−3 is achieved at a distance of 20 m for all the modulation schemes. The superiority of PPM over PAM and PAPM in terms of the SER is also shown. We demonstrate that the simplified receiver obtains almost the same SER performance as the MAP receiver.

  10. 深層学習深度推定モデルへの敵対的攻撃を用いたディスプレイ-カメラ可視光通信方式の初期検討 査読有り

    イチャンソク, 岡田啓, 和田忠浩, ベンナイラ シャドリア, 片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告, SeMI2022-5     2022年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  11. データの高速切替によって視覚情報の劣化を軽減するディスプレイ-カメラ可視光通信システム〜視覚品質と通信品質による評価〜 査読有り

    林大雅,岡田啓,小林健太郎,和田忠浩,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告, WBS2021-101     頁: 289 - 294   2022年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  12. 揺動を伴う対船舶水中光無線通信の複数送受光器と空間次元符号化による特性改善手法

    安藤仁志, ベンナイラシャドリア, 岡田啓, 片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告, WBS2021-103     頁: 301 - 306   2022年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  13. Bit-error rate Performance of Indoor Long-Distance High-Speed Imaging MIMO System

    C. Ben Naila, H. Okada, M. Katayama

    IEICE General Conference, A-9-5, p.81     頁: 81   2022年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  14. Propagation Characteristics of 920 MHz band LPWA for Inspections of Power Transmission Lines Using UAVs 査読有り

    T. Okuda, H. Okada, H. Tanaka, T. Fujiwara, N. Matsui, C. Ben Naila, M. katayama

    IEEE Consumer Communications and Networking Conference (CCNC)     頁: 713 - 714   2022年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: doi.org/10.1109/CCNC49033.2022.9700578

  15. ドローンを用いた送電設備巡視のためのGISによるシステム構成法の検討

    奥田哲款,岡田啓,田中弘生,藤原稔弘,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告, SeMI2021-67     頁: 55 - 58   2022年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  16. A UAV flight method for non-uniform user distributions in aerial wireless relay networks 査読有り

    H. Asano, H. Okada, C. Ben Naila, M. Katayama

    IEEE Consumer Communications and Networking Conference (CCNC)     頁: 169 - 174   2022年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: doi.org/10.1109/CCNC49033.2022.9700615

  17. A UAV Flight Method for Non-Uniform User Distributions in Aerial Wireless Relay Networks 査読有り

    Asano H., Okada H., Ben Naila C., Katayama M.

    IEEE Consumer Communications and Networking Conference, CCNC     頁: 169 - 174   2022年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    A wireless relay network using unmanned aerial vehicles (UAVs) to deliver messages, such as damage reports and safety confirmation, in wide areas affected by large-scale disasters is proposed. In this system, UAVs move autonomously following a predetermined flight method and deliver a message in a delay-tolerant manner by transmitting it hop by hop to other UAVs within the communication range. In this study, we propose a UAV flight method for non-uniform-user-distribution environments. The proposed method is based on coverage control and utilizes the Voronoi cell with a density function. We considered cases where the user distribution was available in advance and also where it was not. Simulation results showed that the proposed method could improve effectiveness in terms of average message delivery delay, especially when the user distribution was considerably non-uniform.

    DOI: 10.1109/CCNC49033.2022.9700615

    Scopus

  18. Design and Evaluation of Optimum Receiver for Turbulent Underwater Optical Wireless Channel 査読有り

    Yamada Kenzo, Ben Naila Chedlia, Okada Hiraku, Katayama Masaaki

    2022 IEEE 95TH VEHICULAR TECHNOLOGY CONFERENCE (VTC2022-SPRING)     2022年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    This paper investigates underwater optical wireless communication (UOWC) systems. We introduce a system model including the main factors impairing the optical signal intensity, i.e., light absorption, scattering, together with water turbulence, which have not been thoroughly investigated in other UOWC studies. The optimal receiver design is based on maximum a posteriori (MAP) estimation while considering not only thermal noise but also shot noise. In addition to the MAP-based receiver, a simplified configuration of the receiver is also examined. The symbol error rate (SER) is analytically calculated for 3 different modulation schemes, i.e., pulse-position modulation (PPM), pulse-amplitude modulation (PAM), and pulse-amplitude-and-position modulation (PAPM). The obtained results show that a SER of 10−3 is achieved at a distance of 20 m for all the modulation schemes. The superiority of PPM over PAM and PAPM in terms of the SER is also shown. We demonstrate that the simplified receiver obtains almost the same SER performance as the MAP receiver.

    DOI: 10.1109/VTC2022-Spring54318.2022.9860647

    Web of Science

  19. 乱流を伴う水中光無線通信システムにおけるショット雑音を考慮した最適受信機の性能評価

    山田憲蔵, ベンナイラシャドリア, 岡田啓, 片山正昭

    情報理論とその応用シンポジウム     2021年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  20. Comparison of Intensity Modulation Schemes for Turbulent Underwater Optical Wireless Communication Links

    K. Yamada, C. Ben Naila, H. Okada, M. Katayama

    International Conference on Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS)     2021年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  21. Valueput Evaluation and Improvement of a Sensor Network with Periodic and Sporadic Traffic

    R. Tanahashi, C. Ben Naila, H. Okada, M. Katayama

    International Conference on Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS)     2021年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  22. Radio Propagation Characteristics between a UAV and Power Transmission Tower for Autonomous Inspections of Power Transmission Lines

    T. Okuda, H. Okada, H. Tanaka, F. Toshihiro, C. Ben Naila, M. katayama

    International Conference on Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS)     2021年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  23. Performance Comparison of Two Different Receiver Configurations for Indoor Long Distance High-Speed Optical MIMO Systems

    C. Ben Naila, T. Nakamura, H. Okada, M. Katayama

    International Conference on Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS)     2021年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  24. Selection Diversity for Near-far Problem Mitigation in Optical Wireless CDMA Systems

    T. Kasukabe, C. Ben Naila, H. Okada, M. Katayama

    International Conference on Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS)     2021年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  25. A Voronoi-Based Flight Method of UAVs in Delay-Tolerant Aerial Networks

    H. Asano, H. Okada, C. Ben Naila, M. Katayama

    International Conference on Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS)     2021年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  26. Evaluation and Mitigation of Vessel Motion Effects on MIMO-UOWC Systems

    H. Ando, C. Ben Naila, H.Okada, M. Katayama

    International Conference on Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS)     2021年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  27. ドローンを用いた災害時向け遅延耐性ネットワークのための粒子群最適化に基づく移動方式

    浅野博之,岡田啓,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告,SeMI2021-11     2021年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  28. 単眼深度推定と敵対的サンプルを用いたディスプレイ−カメラ可視光通信

    岡田啓,Lee ChangSeok,和田忠浩,小林健太郎,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告, RCS2021-140     頁: 120 - 121   2021年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  29. [ポスター講演]ドローンを用いた遅延耐性ネットワークのための粒子群最適化に基づく移動方式の一検討

    革新的無線通信技術に関する横断型研究会(MIKA)

    革新的無線通信技術に関する横断型研究会(MIKA)     2021年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  30. 送受光器位置ずれを伴う水中光無線通信システムのMIMO技術による特性改善

    安藤仁志, ベンナイラシャドリア, 岡田啓, 片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告 2021-10-RCS     2021年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  31. 視覚情報へ埋め込まれたデータの高速表示に対応したディスプレイ-カメラ可視光通信の通信品質評価

    林大雅,岡田啓,小林健太郎,和田忠浩,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会 通信ソサイエティ大会, B15-29     頁: 310   2021年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  32. デジタルサイネージ・イメージセンサ可視光通信のための機械学習による物体検出を用いた信号復調手法に関する一検討

    柴田直樹,小林健太郎,ベンナイラシャドリア,岡田啓,片山正昭

    電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会, D5-6     2021年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  33. 複数レート多元接続差動符号化カオスシフト変調システム

    苗 美媛,ベンナイラ シャドリア,岡田 啓,片山 正昭

    電子情報通信学会技術研究報告, RCS2021-86, pp.45-48     頁: 45 - 48   2021年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  34. 光無線符号分割多元接続システムにおける複数受光器による特性改善手法

    春日部大雅,ベンナイラシャドリア,岡田啓,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告,RCS2021-59     頁: 180 - 185   2021年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  35. マルチコプタを用いた送電鉄塔巡視における電波伝搬特性の測定

    奥田哲款,岡田啓,田中弘生,藤原稔弘,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告,RCS2021-61     頁: 187 - 192   2021年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  36. 光無線MIMOのためのサイクリックプレフィクスを用いた空間周波数領域信号検出法

    中井彩乃,林和則,中村哲也,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    第65回システム制御情報学会研究発表講演会, TS07-03-3     頁: 369 - 376   2021年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  37. ドローンを用いた無線リレーネットワークにおける不均一なユーザ分布を考慮した飛行方式

    浅野博之,岡田啓,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告,SeMI2021-7     頁: 33 - 38   2021年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  38. 無線LANにおける競合・隠れ端末存在下での機械学習を用いた送信レート選択手法の性能評価

    渡邊壮輝,岡田啓,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告, RCS2020-203     頁: 1 - 6   2021年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  39. Indoor Long Distance High Speed Imaging MIMO System with Linear Transmitting Element Array Authority

        頁: 171 - 175   2021年3月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(研究会,シンポジウム資料等)  

  40. Flight Model Using Voronoi Tessellation for a Delay-Tolerant Wireless Relay Network Using Drones 査読有り 国際誌

    Asano Hiroyuki, Okada Hiraku, Ben Naila Chedlia, Katayama Masaaki

    IEEE ACCESS   9 巻   頁: 13064 - 13075   2021年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEEE Access  

    In this article, we consider a wireless relay network using drones as a temporary communication system in a large-scale disaster area. We assume that insufficient drones are present to maintain a wireless connection, and we apply a delay-tolerant network to this system. In this system, information is transmitted by wireless transmission between drones and their movement, and as the delivery delay mainly depends on the latter, the movement pattern of the drones, which we call a flight model, is of great importance. We utilize coverage control to handle the deployment of multiple drones and propose a novel flight model of drones using Voronoi tessellation. In the proposed model, we calculate the Voronoi cell using the predicted positions of some drones, and we associate weights with those positions to utilize the weighted Voronoi cell. Through simulation, we evaluate the relationship among the weight decay method, distribution and movement of drones, and delay characteristics. Simulation results demonstrate that the proposed flight model achieves better delay characteristics by setting appropriate weights compared to a previous flight model.

    DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3051913

    Web of Science

  41. Experimental Evaluation of an Indoor Long Distance High Speed Imaging MIMO System 査読有り

    Authors A. Iwasa, C. Ben Naila, K. Kobayashi, H. Okada, M. Katayama

    IEEE Global Communications Conference 2020 (GLOBECOM)     2020年12月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    In a large-scale indoor environment such as an industrial one, a multiple-input-multiple-output optical wireless communication (MIMO-OWC) system represents a flexible and easy-to-deploy solution to achieve point-to-point long-distance and high-speed data transmission. The majority of imaging MIMO-OWC systems have mainly targeted high data rate communication over short distances, not exceeding 10 m. In this work, on the contrary, we focus on longer-distance links providing high- speed transmission data rate. For this purpose, we propose an imaging MIMO-OWC system that features an improved optical modulator array with a one-dimensional element arrangement, and a new imaging receiver using long focal length lenses placed in front of the receiving photo-detector array. The performance of the proposed system is then experimentally evaluated. The obtained results show that the measured MIMO channel matrices have sparse patterns, which means that the elements not corresponding to the emitted beams are nearly zero. We successfully demonstrate the transmission at a high data rate of 100 Mbps over a long distance of 50 m. This result surpasses the achieved distance corresponding to the conventional MIMO-OWC system using an independent optical system for each light-receiving element. Consequently, the experimental results confirm that our proposed system has the potential for higher speed with longer distances.

    DOI: 10.1109/GLOBECOM42002.2020.9322574

  42. ドローンを用いた無線リレーネットワークにおける反発率を導入した反発飛行 査読有り

    浅野博之,岡田啓,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会論文誌 B   J103-B 巻 ( 12 ) 頁: 679 - 683   2020年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:電子情報通信学会  

    広域災害被災地における臨時通信システムとして,ドローンを用いた無線リレーネットワークを考える.ドローンの飛行モデルである反発飛行について,どの程度離れた位置を目的地とするかを決める反発率を導入し,反発率を変化させた場合の遅延特性を評価する.

    DOI: 10.14923/transcomj.2020JBL4004

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講演・口頭発表等 10

  1. Bit-error rate Performance of Indoor Long-Distance High-Speed Imaging MIMO System

    C. Ben Naila, H. Okada, M. Katayama

    IEICE General Conference  2022年3月16日  IEICE General Conference, A-9-5, p.81

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    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online   国名:日本国  

    Multiple-input-multiple-output optical wireless communication (MIMO-OWC) systems can be considered as a potential candidate to ensure better capacity for indoor industrial applications. To achieve higher data rate communication at longer distances, we propose an imaging MIMO-OWC system that features an improved optical linear transmitting array and a new imaging receiver using a telephoto lens placed in front of the receiving photo-detector array. The performance of our imaging MIMO system is evaluated in terms of the bit-error rate (BER). The results show that error-free transmission can be achieved at a high data rate of 200 Mbps over 65 m distance even without performing any equalization at the receiver.

  2. Performance Comparison of Two Different Receiver Configurations for Indoor Long Distance High-Speed Optical MIMO Systems 国際会議

    C. Ben Naila, H. Okada, M. Katayama

    International Conference on Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS)  2021年11月5日  International Conference on Materials and Systems for Sustainability (ICMaSS)

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    開催年月日: 2021年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online   国名:日本国  

    Driven by the ever-increasing demand for higher capacity for indoor industrial applications, multiple-input-multiple-output optical wireless communication (MIMO-OWC) systems can be considered as a potential candidate to ensure better reliability and flexibility in such challenging and harsh environments. Most of the MIMO-OWC systems have mainly targeted high data rate communication over short distances, not exceeding 10 m. In this research, we aim to further speed up the communication while increasing the link range. We thus elaborate a comparative study on the application of a newly proposed optical linear transmitting array with two new receiver configurations, i.e., a one-dimensional receiving arrangement and an imaging receiver design using a telephoto lens placed in front of the receiving element array. The performance of the two proposed systems is then analytically and experimentally evaluated. We demonstrate that the MIMO-OWC system using an imaging receiver can ensure better performance at longer distances surpassing the conventional MIMO-OWC system with the linear arrangement, whereas at shorter distances the latter demonstrates a better transmission quality. Furthermore, the experimental results confirm that our proposed systems have the potential for higher data rates over longer distances and can be used as a hybrid solution.

  3. 確認応答のあるセンサネットワークにおけるバリュープット向上手法の検討

    棚橋亮太, ベンナイラシャドリア, 岡田啓, 片山正昭

    電子情報通信学会 総合大会  2021年3月  電子情報通信学会 総合大会

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    センサネットワークでは,収集された情報の量だけでなく,情報発生からの経過時間・情報鮮度が重要である.そこで本稿は,確認応答のあるセンサネットワークを例として,情報量と情報鮮度を共に考慮した評価尺度バリュープットを向上する手法を検討し,情報鮮度を評価尺度に導入する意味を明らかにする.そのために,パケット再送と初回送信タイミングシフトの二つの手法を提案し,それぞれがバリュープットに与える影響をシミュレーションにより評価する.結果から,パケット再送はスループット向上には有効だが,バリュープット向上には必ずしも効果的でないこと,初回送信タイミングシフトは,バリュープット向上が大きいことなどを示す.

  4. 長距離高速8×8光無線MIMO通信システムの実験的評価

    中村哲也, ベンナイラシャドリア, 小林健太郎, 岡田啓, 片山正昭

    電子情報通信学会 総合大会  2021年3月  電子情報通信学会

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    本研究では,屋内環境で長距離光無線MIMO通信システムを構築することを考える.光無線MIMO通信システムでは伝搬路行列の形は光学系の素子配置に強く依存している.著者らは,光素子を横一列に配置する線形アレイ配置の方が正方形アレイ配置より優れていることを理論と実験によって示している.そこで本研究では,通信速度の向上を目的に,線形アレイ配置の8×8光無線MIMOについて通信実験を実施し,BERの測定から通信距離特性を評価した.結果として,通信速度200Mbpsにおいて60mで2.8×10^-3以下,65mで1.0×10^-2以下のBERを達成した.

  5. Indoor Long Distance High Speed Imaging MIMO System with Linear Transmitting Element Array

    C. Ben Naila, H. Okada, M. Katayama

    2021年3月5日  IEICE Technical Report, WBS2020-59

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Online   国名:日本国  

    Multiple-input-multiple-output optical wireless communication (MIMO-OWC) system is considered asa potential candidate to meet the ever-increasing demand for higher capacity, better reliability, and flexibility inchallenging industrial environments. In order to further speeding up the communication at a longer distance, wepropose an imaging MIMO-OWC system that features an improved optical transmitting array with a one-dimen-sional element arrangement, and a new imaging receiver using long focal length lenses placed in front of the receivingphoto-detector array. We successfully demonstrate an error-free transmission at a high data rate of 200 Mbps overa long distance of 65 m.

  6. 無線LANにおける競合・隠れ端末存在下での機械学習を用いた送信レート選択手法の性能評価

    渡邊壮輝,岡田啓,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告  2021年3月  電子情報通信学会

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    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    IEEE802.11 には変調方式,符号化率の組み合わせをインデックス化したModulation and Coding Scheme (MCS) により,多段階で送信レートが規定されている.通信環境に対して適切な送信レートを選択することがスルー プット最大化のために必要である.しかし,実際の通信環境はフェージングの影響や他の通信による競合・隠れ端末 問題など,複雑な要因が絡み合っており,従来手法では適切な送信レートを選択することは難しい.先行研究では, 機械学習を適用することで複雑な通信環境に対応した送信レート選択手法を検討した.しかし,1 対1 の通信実験の みで,従来手法との比較が十分になされていない.本研究では,LightGBM を適用した送信レート選択と従来手法を, 競合する通信の存在下にて比較検証を行うことで提案手法の優位性を示す.

  7. 広域災害被災地におけるドローンを用いた無線リレーネットワーク ~ ボロノイ分割を利用した飛行モデルの一検討 ~

    浅野博之,岡田啓,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告  2020年11月  電子情報通信学会

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    開催年月日: 2020年11月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    国名:日本国  

    広域災害被災地における臨時通信システムとしてドローンを用いた無線リレーネットワークを考える.マルチエージェントの配置を扱う被覆制御に注目し,ボロノイ分割を利用した新たなドローンの飛行モデルを提案する.提案飛行モデルでは通常の被覆制御の拡張として,通信範囲外となったドローンの位置を通信時の目的地から予測してボロノイ領域を計算する.また,通信外のドローンの予測位置に重みを設定することで,通常のボロノイ領域の代わりに重み付きボロノイ領域を用いる.シミュレーション結果から,提案飛行モデルは予測位置の重みを適切に設定することでネットワークの遅延特性を改善できることを示す.

  8. 無線分散ネットワークにおける機械学習を用いた送信レート選択手法

    渡邊壮輝,岡田啓,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告  2020年10月  電子情報通信学会

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    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    IEEE 802.11無線LANを用いた分散ネットワークでは,各ノードは,変調方式と符号化率の組み合わせにより定められた,複数の送信レートを利用することができる.スループットを最大化するためには,通信環境の変化に合わせた適切な送信レートを選択する必要がある.従来のアルゴリズムでは,Received Signal Strength Indication(RSSI)や通信成功率,確認応答フレームを参照することでスループットの最大化を目指している.しかし,RSSIとスループットが1対1対応しないことや,隠れ端末問題による不必要な送信レート制御,さらには,複数のアンテナが存在する場合,RSSIも複数取得できることなど,様々な要因により実環境におけるスループットの最大化は実現することが難しい.そこで本研究では,実験により収集されたRSSI等の通信品質情報やスループットをデータセットとした教師あり学習を行い,通信品質情報を入力とし,送信レートを出力とするモデルを作成する.提案手法としてGradient boosting regressorを使用したレート選択モデルを作成し,従来手法とスループットの比較実験を行った結果.一部従来手法を上回る結果を達成出来たことを報告する.

  9. ドローンを用いたリレーネットワークにおける被覆制御に注目した飛行モデルの一検討

    浅野博之,岡田啓,ベンナイラシャドリア,片山正昭

    電子情報通信学会 通信ソサイエティ大会  2020年9月  電子情報通信学会

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    開催年月日: 2020年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    広域災害被災地における臨時通信システムとして,ドローンが移動しながら情報を中継するリレーネットワークを考える.本研究では,情報が送信元から宛先に伝達するまでにかかる遅延時間を短縮することを目指す.その実現のため,マルチエージェントシステムの被覆制御に注目し,それを利用した新たな飛行モデルとして,被覆飛行,目的地維持型被覆飛行を提案,及びシミュレーションにより性能を評価する.シミュレーションから得られた遅延時間とドローンの飛行軌跡を考察し,ドローンの台数が多い場合に目的地維持型被覆飛行が既存の飛行モデルより低遅延なリレーネットワークを構築できることを示す.

  10. 光無線MIMOシステムの通信性能に及ぼす光素子配置の影響

    中村哲也,ベンナイラシャドリア,小林健太郎,岡田啓,片山正昭

    電子情報通信学会技術研究報告  2020年7月  電子情報通信学会

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    開催年月日: 2020年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

    高速通信用の4×4 光無線MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 通信システムの送受信光アレイにおいて,線形の素子配置の適用を考える.さらに実験により従来の正方形光アレイとの通信性能の比較・検討を行った.具体的には,距離65m までの範囲通信を行い,伝搬路行列のフロベニウスノルムおよび条件数とビット誤り率との関係を評価した.その結果,BER は,フロベニウスノルムが1以下となるような領域では,伝搬路行列の条件数がビット誤り率を支配することを示した.さらに,従来の正方形アレイと比べ,線形アレイを用いる方が,通信性能に与える設置誤差の影響が小さいことなどを明らかにした.また,通信距離速度の点では,65m・100Mpbs において10^−4以下の誤り率を実現した.

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担当経験のある科目 (本学) 10

  1. G30学生実験

    2022

  2. 学生実験

    2022

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    「C4 計算機間データ通信とプロトコル」という実験では,LAN(Local Area Network)やインターネットの標準ネットワークアーキテクチャであるTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)スイートを理解することを目的として,ネットワークに接続されたコンピュータ間のデータ通信実験を行います.

  3. 大実験

    2022

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    実験:「イメージベースドモーションコントロール」 
    「モーションコントロール」とは、アクチュエータを用いた高度な運動制御技術の総称であり、電気機械工学、パワーエレクトロニクス、センサー工学、制御工学、マイクロコンピュータ技術の融合からなる技術分野である。本実験では、カメラを備えるロボットカーの構築、ならびにカメラで獲得した画像から物体を認識します。 ロボットカーは、いわゆる画像工学的アプローチによってプログラムおよび制御され、実験の最後にグループコンテストが開催されました。

  4. 物理学実験

    2022

  5. G30学生実験

    2021

  6. 学生実験

    2021

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    「C4 計算機間データ通信とプロトコル」という実験では,LAN(Local Area Network)やインターネットの標準ネットワークアーキテクチャであるTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)スイートを理解することを目的として,ネットワークに接続されたコンピュータ間のデータ通信実験を行います.

  7. 大実験

    2021

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    実験:「イメージベースドモーションコントロール」 
    「モーションコントロール」とは、アクチュエータを用いた高度な運動制御技術の総称であり、電気機械工学、パワーエレクトロニクス、センサー工学、制御工学、マイクロコンピュータ技術の融合からなる技術分野である。本実験では、カメラを備えるロボットカーの構築、ならびにカメラで獲得した画像から物体を認識します。 ロボットカーは、いわゆる画像工学的アプローチによってプログラムおよび制御され、実験の最後にグループコンテストが開催されました。

  8. 大実験

    2020

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    実験:「イメージベースドモーションコントロール」 
    「モーションコントロール」とは、アクチュエータを用いた高度な運動制御技術の総称であり、電気機械工学、パワーエレクトロニクス、センサー工学、制御工学、マイクロコンピュータ技術の融合からなる技術分野である。本実験では、カメラを備えるロボットカーの構築、ならびにカメラで獲得した画像から物体を認識します。 ロボットカーは、いわゆる画像工学的アプローチによってプログラムおよび制御され、実験の最後にグループコンテストが開催されました。

  9. G30学生実験

    2020

  10. 学生実験

    2020

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    「C4 計算機間データ通信とプロトコル」という実験では,LAN(Local Area Network)やインターネットの標準ネットワークアーキテクチャであるTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)スイートを理解することを目的として,ネットワークに接続されたコンピュータ間のデータ通信実験を行います.

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担当経験のある科目 (本学以外) 6

  1. (学実験) Basic Experiments in Science and Engineering 1A V

    2014年10月 - 2019年9月 早稲田大学)

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

  2. (学実験) Science and Engineering 2A

    2014年10月 - 2019年9月 早稲田大学)

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

  3. (学実験) Basic Experiments in Science and Engineering 1B V

    2014年10月 - 2019年9月 早稲田大学)

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

  4. (講義) Research Presentation Skills

    2014年10月 - 2018年9月 早稲田大学)

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

  5. (講義) Writing and Presentation for Scientists and Engineers

    2014年10月 - 2018年9月 早稲田大学)

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

  6. (講義) Fundamentals of Electromagnetism

    2014年10月 - 2016年9月 早稲田大学)

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    科目区分:学部専門科目  国名:日本国

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