研究者詳細 - 宮本　伸一

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山中仁昭, 三瓶政一, 宮本伸一, 森永規彦

電子情報通信学会論文誌. B, 通信 = The transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. B ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 92 ( 9 ) 1487 - 1499 2009年09月

ユビキタス通信を実現するための様々なプライベート無線通信システムが普及する中,無線通信ゆえのセキュリティの低さが指摘され,セキュアな無線通信への要求が高まっている.このような要求に対し,送信指向性を制御し,盗聴等のおそれのある方向に対しては情報が含まれる電波の放射を抑制することが有効である.本論文においては,盗聴等のおそれのある方向にあらかじめ放射電力を検出する電波センサノードを配置し,これら電波センサノードからのセンサ応答をもとに,各端末局において放射を抑制する必要のあるエリアへの放射方向を探索する,自律分散的な探索法を提案する.更に,探索した抑制の必要のある放射方向をもとに,電波放射に制約のあるエリアへの放射レベルを一定レベル以下に制御するアダプティブアレーアンテナを用いた送信指向性制御法について提案し,室内環境を対象として通信エリア外への情報の漏えいを防ぐセキュアな無線通信環境の構築法について示す.

マルチホップ伝送を用いた復調可能領域の空間分散化による情報漏洩リスク低減法の提案

平井聡, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会技術研究報告. RCS, 無線通信システム ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 109 ( 105 ) 43 - 48 2009年06月

家庭やオフィス等の室内を伝送空間とするプライベート無線ネットワークでは,限られた空間のみを伝送空間とする無線伝送が実現されれば十分であるものの,無線信号の伝搬の特徴から,伝送すべき情報を含む無線信号はユーザの意図する伝送空間を超えて伝搬する.第三者が存在する可能性の高い伝送空間外への無線信号の伝搬は,ネットワークを通じて伝送される情報が漏洩するリスクを高めることとなり,ネットワークを通じて伝送される情報の秘匿性の確保は極めて重要な課題である.プライベート無線ネットワークでの伝送空間外への情報漏洩リスク低減手法として,秘匿化して伝送すべき情報の生起ノードおよび宛先ノードと空間的に異なる位置に存在するノードから,情報の秘匿化および抽出に必要となる補助情報を伝送することにより,秘匿化された情報が復調可能となる領域と補助情報が復調可能となる領域を空間的に分散させることで,元の情報の抽出が可能となる漏洩領域の狭小化を図る手法が提案されている.しかしながら,この手法の場合,ノード配置によっては,個々の領域の狭小化ならびに空間的分散化が不十分となり,漏洩領域を狭小化できない場合がある.そこで,本稿では,プライベート無線ネットワークにおける伝送空間外での情報漏洩リスク低減手法として,秘匿化された情報が復調可能な領域と補助情報が復調可能な領域の空間的分散化に加え,補助情報をマルチホップ伝送することにより,秘匿化された情報と補助情報の双方が得られる領域の更なる狭小化を図る手法を提案し,情報漏洩リスク低減法としての提案手法の有効性を検討する.

B-5-121 復調可能領域の空間的分散化による情報漏洩リスク低減法における補助情報のマルチホップ伝送に関する一検討(B-5.無線通信システムB(ワイヤレスアクセス),一般セッション)

平井聡, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 2009 ( 1 ) 554 - 554 2009年03月

B-21-26 ネットワークコーディングを利用した双方向トラヒック一括伝送方式におけるPSK多重と送信機会制御の提案(B-21.アドホックネットワーク,一般セッション)

佐藤達也, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 2009 ( 2 ) 682 - 682 2009年03月

B-5-120 サブキャリア選択型CSMA/CA方式を用いたマルチホップ無線ネットワークにおける複数経路伝送方式に関する一検討(B-5.無線通信システムB(ワイヤレスアクセス),一般セッション)

尾上愛実, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 2009 ( 1 ) 553 - 553 2009年03月

無線メッシュネットワークにおける伝搬領域の分散化による情報漏洩リスク低減法に関する検討

荒木真敬, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会技術研究報告. EMCJ, 環境電磁工学 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 108 ( 222 ) 43 - 48 2008年09月

信号の伝搬領域が陽に限定される有線系ネットワークと比較して,開空間を伝搬路としユーザの意図しない地点にまで面的に信号が伝搬する無線ネットワークでは,伝搬路を通じて伝送される情報の秘匿性の確保は極めて重要な課題である.伝送される情報の秘匿性を守る仕組みとして,送信側では暗号化鍵などの補助情報を用いて伝送されるべき情報を秘匿化して伝送し,受信側では補助情報を用いて元の情報を抽出する方法が考えられる.無線信号による秘匿化された情報および補助情報の伝送を考えた場合,ユーザの意図しない地点にまで伝搬する可能性はあるものの,それらの復調は確率的であり,ある程度の受信電力が得られる領域でのみ伝送された情報の復調が可能となる.本稿では,新たな情報漏洩リスクの低減手法として,秘匿化された情報の復調可能となる領域と補助情報の復調可能となる領域を空間的に分散させる手法を提案する.提案手法では,秘匿化された情報の送受信ノードと異なる位置に存在するノードが補助情報を生成し伝送することで,秘匿化された情報が伝搬する領域と補助情報が伝搬する領域が空間的に異なり,元の情報の抽出が可能となる領域を狭小化することができる.また,補助情報生成ノードが空間的に十分に異なる地点に位置する状況であれば,補助情報生成ノードが増えるに従い,秘匿化された情報と全ての補助情報が得られる領域はさらに狭小化され,情報漏洩リスクのさらなる低減が可能となる.

ハイブリッド直射型室内光無線通信システムにおける強度分布を用いた空間分割/時分割多元接続方式の提案

河本健二, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会技術研究報告. RCS, 無線通信システム ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 108 ( 188 ) 121 - 126 2008年08月

ハイブリッド直射型室内光無線通信システムは,1対複数の光無線通信を実現し,端末の配置替えや増減に柔軟に対応し得るシステムである.ハイブリッド直射型室内光無線通信システムにおける多元接続方式としては,これまで,時間,符号,空間を利用する手法が考えられている.しかしながら,いずれの手法においても,同時接続端末数が増えるに従い,個々の端末のスループットが低下する,もしくは,同時接続可能な端末数が制限されるといった問題を招く.光搬送波の特長を活かした高速な無線伝送が求められる中,同時接続端末数の増加によるスループットの低下は深刻な問題であり,スループットの低下のより少ない多元接続方式の導入が望まれる.本稿では,各端末から送信される信号光は空間的な広がりがあり,光無線基地局近傍で観測される信号光の強度分布は各端末の位置によって異なることに着目し,ハイブリッド直射方式の新たな多元接続方式として,強度分布の形状を基にしたスケジューリングおよび各端末からの送信データの判定を行う空間分割多元接続と,時分割多元接続を併用した多元接続方式を提案し,その有効性について検討する.

C-14-7 光無線メッシュネットワークにおけるルーティングアルゴリズムに関する一検討(C-14. マイクロ波フォトニクス,一般セッション)

大坪佑輔, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 2008 ( 1 ) 325 - 325 2008年03月

B-5-185 双方向トラヒック一括伝送方式を適用したクラスタ間無線通信に関する一検討(B-5. 無線通信システムB(ワイヤレスアクセス),一般セッション)

和田哲英, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 2008 ( 1 ) 571 - 571 2008年03月

B-21-21 双方向トラヒック一括伝送方式を用いた無線メッシュネットワークにおける伝送経路選択に関する一検討(B-21. アドホックネットワーク,一般セッション)

原田諭, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 2008 ( 2 ) 622 - 622 2008年03月

B-4-72 無線メッシュネットワークを用いた周波数帯域分割伝送による電波環境制御技術に関する一検討(B-4. 環境電磁工学,一般セッション)

渡部進一, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 2008 ( 1 ) 381 - 381 2008年03月

マルチホップ無線ネットワークによる電波環境制御技術

宮本伸一

環境電磁工学情報 EMC 231 90 - 105 2008年03月

ユビキタス通信環境における与干渉抑圧のための送信指向性制御法に関する検討

山中仁昭, 森永規彦, 三瓶政一, 宮本伸一

電気学会研究会資料. IS, 情報システム研究会 2007 ( 32 ) 1 - 6 2007年09月

無線メッシュネットワークを用いた電波環境制御による電波漏洩低減法に関する検討

宮本伸一, 荒木真敬, 三瓶政一

電子情報通信学会技術研究報告. EMCJ, 環境電磁工学 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 107 ( 226 ) 43 - 48 2007年09月

第三世代携帯電話システムやIEEE802.11系無線LANシステムの普及,WiMAXの標準化,あるいは,Bluetooth,ZigBeeなど多様な無線デバイスの出現に伴い,我々の生活を取り巻くネットワーク環境は異種ネットワークが組織的に融合されたユビキタスネットワークの時代へと向かっている.そのような時代を電波環境の観点から考えると,空間内に無線通信機能を装備した多数のノードが存在し,必ずしも有効に利用されるとも限らない電波が空間に満ち溢れた状況に至るものと予想される.過剰な電波環境は,周波数有効利用の観点のみならず,電磁共存性(EMC),情報漏洩(セキュリティ)など安全性に基づく観点からも決して望ましい状況ではない.無線信号による情報伝送では,ユーザが意図しない地点にまで信号が伝搬する可能性はあるものの,その復調は確率的であり,復調が可能となる受信SNRが得られない地点では伝送された情報を復号できないことに着目すると,空間に形成される無線信号の電界強度分布を制御することにより,伝送される情報の漏洩量・漏洩範囲を制御できるものと期待される.そこで,本稿では,電波漏洩の低減を目的として,無線メッシュネットワークにおけるホップ数制御,伝送経路制御ならびに送信電力制御を駆使した面的な電界強度分布制御技術を導入し,情報セキュリティに関する要求に応じて空間に形成される電界強度分布を適応的に制御する手法を提案し,その伝送特性および電波漏洩について検討する.

ユビキタス通信環境における与干渉低減型送信指向性制御法の提案

山中仁昭, 三瓶政一, 宮本伸一, 森永規彦

電子情報通信学会技術研究報告. RCS, 無線通信システム ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 107 ( 192 ) 63 - 68 2007年08月

ユビキタス通信環境下における自律分散的な与干渉抑圧技術として,不必要な方向に対して不要な電波の輻射を抑圧しつつ,必要な方向に対しては可能な限り高い電力を供給することが可能な送信指向性制御方式を提案する.提案方式では,通信エリア内に想定したセンサーネットワークを用いることにより,各端末局において自律分散的に与干渉方向を探索し,探索した方向に対して与干渉を抑圧するよう送信指向性を制御する.計算機シミュレーションを用いた検討により提案方式の有効性を確認した.

B-5-194 ユビキタス通信環境における与干渉低減型送信指向性制御を用いた最大伝送レートの改善に関する検討(B-5.無線通信システムB(ワイヤレスアクセス),一般講演)

山中仁昭, 三瓶政一, 宮本伸一, 森永規彦

電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 2007 ( 1 ) 608 - 608 2007年03月

B-21-10 マルチホップ無線ネットワークにおけるアナログ変調信号多重化を用いた双方向トラヒック一括伝送に関する一検討(B-21.アドホックネットワーク,一般講演)

原田諭, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 2007 ( 2 ) 599 - 599 2007年03月

双方向トラヒックの一括伝送方式を適用したマルチホップ無線ネットワークの伝送特性に関する検討

原田諭, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会技術研究報告. MoMuC, モバイルマルチメディア通信 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 106 ( 559 ) 17 - 22 2007年03月

近年,その利便性からマルチホップ無線ネットワークが注目を集めている.マルチホップ無線ネットワークでは,ネットワークのトポロジーにより,ネットワークの一部に双方向のトラヒックが発生する.そして,双方向のトラヒックが発生した場所においては,特定のノートにトラヒックが集中し,そのノードがボトルネックとなるためネットワーク全体としてみるとデータパケットの伝送が円滑に行なわれていない状況に陥る.そこで本稿では,双方向トラヒックの効率的な中継を目的として,ディジタル情報多重化ならびにアナログ変調信号多重化を用いた双方向トラヒックの一括伝送方式を提案する.ディジタル情報多重化では,双方向へ伝送するデータパケットの情報ビット毎の排他的論理和を計算することによりデータパケットの多重化を行なう.また,アナログ変調信号多重化では,変調後のアナログ信号波形を多重化することにより双方向へ伝送するデータパケットの多重化を行なう.最後に,それらの双方向トラヒックの一括伝送方式を用いた場合の伝送特性について検討を行なう.

マルチホップ無線ネットワークにおける双方向トラヒックのネットワークコーディング適用による伝送特性の改善効果に関する検討

原田諭, 宮本伸一, 三瓶政一

電子情報通信学会技術研究報告. IN, 情報ネットワーク ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 106 ( 420 ) 7 - 12 2006年12月

近年,カバレッジやノード配置の柔軟性の観点から,生起ノードから宛先ノードまでデータを伝送する際に他のノードを中継ノードとして利用するマルチホップ無線ネットワークが注目を集めている.マルチホップ無線ネットワークでは,ネットワークのトポロジーにより,ネットワークの一部に双方向のトラヒックが発生する.そして,双方向のトラヒックが発生した場所においては,特定のノードにトラヒックが集中し,そのノードがボトルネックとなってネットワーク全体としてみるとデータパケットの伝送が円滑に行なわれていない状況に陥る.そこで本稿では,ネットワークコーディングを適用することにより双方向のトラヒックを一括して伝送する手法を提案し,提案方式を用いた場合の伝送特性について検討を行なう.また,各リンクの利用可能な伝送速度が異なる場合においてはネットワークコーディングを適用した双方向トラヒックの一括伝送が必ずしもボトルネックの解消に対して有効な手法であるとは限らない.そこで,各リンクの利用可能な伝送速度が異なる場合においても効率的に双方向のトラヒックを中継可能とするアナログ変調信号多重化を提案し,BER(Bit Error Rate)特性からアナログ変調信号多重化の実現性について検討する.

電磁環境を考慮した無線ネットワークにおける光無線リンクの導入に関する一検討

田村尚志, 宮本伸一

電子情報通信学会技術研究報告. EMCJ, 環境電磁工学 ( 一般社団法人電子情報通信学会 ) 106 ( 224 ) 19 - 24 2006年08月

プライベートな空間に無線ノードが遍在し,それらの無線ノードを相互接続することにより,時間と場所に拘束されることなくネットワークにアクセスし,多様な情報を得ることが可能となるユビキタスネットワーク社会の実現が期待されている.しかしながら,閉空間において,多数の無線ノードが遍在する場合,それらのノードが無線通信を行う際に無秩序に電波を放射すると,空間の電磁環境は混沌とした状況に陥るものと予想される.その一方で,ネットワークを介して得る情報には様々な種類があり,ユーザが要求する通信状況にできる限り柔軟に応じることのできる通信環境を構築するのが望ましいと考えられる.そこで,電磁環境を考慮した無線ネットワークを構築し,その中でもより良い通信環境を得ることができるネットワークの構築が必要である.本稿では,電磁環境を考慮した無線ネットワークをマルチホップ無線ネットワークを導入することにより構築し,さらに,光無線リンクを導入することにより,電磁環境と通信環境の双方を改善できることを明らかにする.

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