氏名

リュウ コウ

劉 江

職名

准教授 (https://researchmap.jp/read0144833/)

所属

(国際理工学センター)

連絡先

メールアドレス

メールアドレス
liujiang@aoni.waseda.jp

URL等

研究者番号
50546851

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院(大学院基幹理工学研究科)

学内研究所等

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2018年-

学歴・学位

学歴

-2006年 早稲田大学 国際情報通信研究科 通信

学位

修士学位(国際情報通信学) 課程 早稲田大学 通信・ネットワーク工学

博士学位(国際情報通信) 課程 早稲田大学

所属学協会

電子情報通信学会 一般会員

IEEE

研究分野

キーワード

無線通信

科研費分類

工学 / 電気電子工学 / 通信・ネットワーク工学

研究テーマ履歴

光無線通信

個人研究

論文

Position-Based Diversity Transmission Scheme Employing Optical Wireless Communication

Noonpakdee, Wasinee;Liu, Jiang;Shimamoto, Shigeru

IEEE TRANSACTIONS ON CONSUMER ELECTRONICS57(3)p.1071 - 10782011年-2011年

WoS

詳細

ISSN:0098-3063

Experiment on Space and Time Division Multiple Access Scheme over Free Space Optical Communication

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

IEEE TRANSACTIONS ON CONSUMER ELECTRONICS57(4)p.1571 - 15782011年-2011年

WoS

詳細

ISSN:0098-3063

A Cross-Layer Security Scheme of Web-Services-Based Communications for IEEE 1451 Sensor and Actuator Networks

Wu, Jun;Zhan, Ming;Duan, Bin;Liu, Jiang

INTERNATIONAL JOURNAL OF DISTRIBUTED SENSOR NETWORKS2013年-2013年

DOIWoS

詳細

ISSN:1550-1329

A subcarrier modulation based optical wireless communication system employing transmission diversity

Liu, Jiang;Dong, Mianxiong;Yang, Laurence T.;Shimamoto, Shigeru

JOURNAL OF SUPERCOMPUTING66(3)p.1306 - 13192013年-2013年

DOIWoS

詳細

ISSN:0920-8542

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)p."SS - 83"-"SS-84"2013年03月-2013年03月 

CiNii

Adjustable Energy Consumption Access Scheme for Satellite Cluster Networks

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

IEICE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONSE98B(5)p.949 - 9612015年-2015年

DOIWoS

詳細

ISSN:1745-1345

自律分散協調M2Mシステムのためのイベント駆動データ収集方式に関する研究

薛 浩;劉 江;北上 眞二;宮西 洋太郎;浦野 義頼;白鳥 則郎

情報処理学会研究報告. マルチメディア通信と分散処理研究会報告2015(35)p.1 - 52015年02月-2015年02月 

CiNii

詳細

概要:サーバ集中型の大規模な M2M システムにおけるデータ収集は,ネットワーク負荷やデータ蓄積コストの増大という課題がある.また,複数の異なるアプリケーションが同一のセンサからデータ収集を行う場合,競合が発生する.本稿では,これらの問題を解決するためのイベント駆動データ収集方式を提案する.提案方式は,M2M ゲートウェイにおいて,閾値,外れ値および変化率の変化をイベントとして,必要最小限のデータを M2M サーバに送信する.また,複数のデータ収集の条件を統合することにより,データ収集の競合を回避する.本研究では,提案方式に基づく自律分散協調 M2M システムのプロトタイプを構築し,提案方式の有効性についての評価を行った.

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)p."S - 7"-"S-8"2015年02月-2015年02月 

CiNii

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)p."S - 61"-"S-62"2015年08月-2015年08月 

CiNii

(第21回)故郷から3,600km離れた日本にて研究者になるまで(輝け! リケジョ(理系女子))

劉 江

映像情報メディア学会誌 : 映像情報メディア69(5)p.462 - 4632015年05月-2015年05月 

CiNii

詳細

ISSN:18816908

Adjustable Energy Consumption Access Scheme for Satellite Cluster Networks

HERNANDEZ RUIZ GAYTAN Lilian del Consuelo;PAN Zhenni;LIU Jiang;SHIMAMOTO Shigeru

IEICE Transactions on Communications98(5)p.949 - 9612015年-2015年

CiNii

詳細

ISSN:0916-8516

概要: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.

127.5 kbps Transmission using OLED with 7 kHz 3dB modulation bandwidth in visible light communication system

Thai, Pham Quang; Thanh, Nguyen Trung; Shigeru, Shimamoto; Liu, Jiang; Wende, Zhong

International Conference on Advanced Technologies for Communications2016-Januaryp.389 - 3932016年01月-2016年01月 

DOIScopus

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ISSN:21621039

概要:© 2015 IEEE. In this paper, a visible light communications (VLC) system prototype using OLED was realized and tested. Using simple DPPM technique and comparator, our prototype was able to transmit up to 127.5 kbps data rate using an OLED with only 7 kHz 3 dB modulation bandwidth. Exploiting the frequency response of OLED, we were able to achieve a better data rate to modulation bandwidth ratio than other recent reports using OLED for VLC.

Investigation on visible light communication system using OLED with dimming support

Thai, Pham Quang; Lin, Nguyen Xu; Shigeru, Shimamoto; Liu, Jiang; Wende, Zhong

International Conference on Advanced Technologies for Communications2016-Januaryp.434 - 4382016年01月-2016年01月 

DOIScopus

詳細

ISSN:21621039

概要:© 2015 IEEE. In this paper, a visible light communications (VLC) system prototype using organic light emitting diode (OLED) with dimming support was realized and tested. Frequency response and driving range of OLED were measured and discussed. Considering practical applications of OLED, variable pulse position modulation (VPPM) signal was used to support data transmission under dimming condition. Our prototype was able to transmit up to 85 kbps data rate using an OLED with only 7 kHz 3 dB modulation bandwidth. For the target BER=10-3 with FEC, the luminous flux could be varied within 5-8 lm.

Impact of Light Reflection on Indoor Wireless Optical CDMA Systems

Liu, Jiang;Pan, Zhenni;Noonpakdee, Wasinee;Shimamoto, Shigeru

JOURNAL OF OPTICAL COMMUNICATIONS AND NETWORKING4(12)p.989 - 9962012年-2012年

DOIWoS

詳細

ISSN:1943-0620

自律分散協調M2Mシステムのためのルールベース自律制御方式に関する研究

李 斌;劉 江;北上 眞二;宮西 洋太郎;浦野 義頼;白鳥 則郎

情報処理学会研究報告. マルチメディア通信と分散処理研究会報告2015(36)p.1 - 52015年02月-2015年02月 

CiNii

詳細

概要:多数のセンサやアクチュエータを接続したサーバ集中型の M2M システムのフィードバック制御では,制御遅延および制御競合の課題がある.本稿では,これらの問題を解決するためのルールベース自律制御方式を提案する.提案方式は,トリガとアクションから構成される制御ルールに基づいて,M2M ゲートウェイが自律的にアクチュエータを制御することにより,制御遅延および制御競合を回避する.また,本方式を採用することにより,サーバを経由せずに M2M ゲートウェイ間を自律的に連携させることができる.本稿では,提案方式に基づく自律分散協調 M2M システムのプロトタイプを構築して,その動作検証を行うことにより,その有効性を示す.

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)p."S - 72"-"S-73"2015年02月-2015年02月 

CiNii

無線指紋を用いたセルサイズに基づく異質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(移動通信ワークショップ)

潘 珍〓;斎藤 恵;劉 江;嶋本 薫

電子情報通信学会技術研究報告. RCS, 無線通信システム113(456)p.145 - 1502014年02月-2014年02月 

CiNii

詳細

ISSN:0913-5685

概要: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。

学内研究制度

特定課題研究

Hybrid Visible Light and Radio Communication for Location-specific Services in Intelligent Transportation System

2014年度

研究成果概要:  In this research project, a hybridvisible light and radio communication for location-specific services inint...  In this research project, a hybridvisible light and radio communication for location-specific services inintelligent transportation system is studied. This location-specificcommunication using visible light allows the receiver at the vehicle to displayto the driver only that traffic information which is relevant to the location, whichthe vehicle is. Moreover, the drivers will not be bothered with trafficinformation irrelevant to them (e.g. those only relevant to neighboring lanes)and the user experience is improved. Nevertheless, it is well known that VLCcannot compete with radio frequency (RF) systems when it comes to long-distancetransmission. A hybrid system that makes use of VLC and RF communication is proposedto solve the above problem. In the proposed hybrid system, the transmittedinformation is divided between the VLC channel and the RF channel. VLC channelis used to maintain the positioning capability and RF channel is used to sendmost of the information. The theoretical work and simulation have been done toshow the effective communication area and the receivable information can beincreased by using the proposed system compared with a pure VLC system. 

Hybrid RF and Optical Wireless Access System

2015年度

研究成果概要: This research project aims to provide an indoor service using hybrid optical wireless and radio communication. In... This research project aims to provide an indoor service using hybrid optical wireless and radio communication. In this project, the optical communication is used to get the position information and control channel signal of the mobile terminal. Normally, photo diode is used for VLC system. In this project, instead of using photo diode, image sensor is chosen for receiving light signal since image sensor is able to spatially separate optical signals and other light noise. LED arrays, which can enable optical MIMO schemes, are used to increase the data rate. Experiments are carried out to demonstrate this MIMO system using 6×6 LEDS and COMS image sensor as a receiver. In order to detect LED array from the serial photos taken by image sensor, two algorithms are proposed: Connected Component Labeling based LED array detection (CCLD) and Hough Transform based LED array Detection (HTD). In the LED array, 4 LEDs are Flag-LEDs, which are used for finding the start LED and decoding the LED array. CCLD and HTD algorithms are compared and the results show that CCLD is more suitable for our system. Moreover, an efficient data-traffic scheduling and radio resource allocation scheme is studied in this project. 

RF and OWC access system empowered heterogeneous network

2016年度

研究成果概要:  The mobile terminal has become anintegral device to society, enabling nearly ubiquitous communication of voi...  The mobile terminal has become anintegral device to society, enabling nearly ubiquitous communication of voiceand data. However, in some densely area, the limited bandwidth of radiocommunication can not satisfy each user with the increasing needs of amounts ofdata. In densely populated areas such as railway stations, current wirelesssystems such as Wi-Fi and LTE networks face great challenges or even fail todeliver high capacity and high quality-of-experience (QoE) broadband servicesto mobile users. This is mainly because current systems on one side are shortof radio bandwidth and lacking of synergy when conducting radio resourceoptimization. Optical wireless communication (OWC) can provide a high-speedcommunication. It combines the large bandwidth of optical fiber and themobility of current wireless communications using radio waves. However, opticalwireless communication also has some drawback such as the shadow issues. On theother hand, radio has the advantage of being available ubiquitously indoors andoutdoors, with the possibility of a seamless system infrastructure that allowsusers to move. This project is to design a hybrid radio frequency (RF) OWCsystem for providing high-speed broadband multimedia services in denselypopulated local areas.

Indoor Positioning System Utilizing Visible Light Communication

2017年度

研究成果概要:Indoor positioning system has gaining lots of attention forindoor navigation recently since the GlobalPositioning S...Indoor positioning system has gaining lots of attention forindoor navigation recently since the GlobalPositioning System (GPS) hasvery low accuracy indoor. In the same time, Light-emitting Diodes (LEDs) havebecome the future generation of light source over the traditional one becauseof its various promising advantages such as low energy consumption,environmental friendliness, high luminous efficiency, low cost etc. Thisproject studied a positioningsystem utilizing Visible Light Communication (VLC). There are several otherexisting technologies which have been studied and used for indoor position suchas ultrasound, magnetic, Wi-Fi, Blue tooth technology and so on. However, thereare still have some problems related to the accuracy and high cost. In thisproject, an indoor positioning system using VLC is proposed. It provides higherposition accuracy within centimeter in low cost. Received Signal StrengthIndicator (RSSI) algorithm is used to estimate the coordination of the receiver.The position accuracy is analyzed by using a derived Cramer-Rao Bound (CRB).Moreover, several important factors for indoor localization such as incidentangles, LEDs layouts (square and triangular LED arrays), LEDs numbers and totalnoise has been considered.

光無線通信における副搬送波ビームフォーミングに関する研究

2009年度

研究成果概要:光無線通信は,低コスト,電波と干渉しない、法規制を受けにくい,低消費電力を実現可能といった特徴から,データ通信の一手法として注目されてきた。一方で、電波通信とは異なる、いくつの技術的な困難を伴う。その中でも特に困難な問題として、ビ...光無線通信は,低コスト,電波と干渉しない、法規制を受けにくい,低消費電力を実現可能といった特徴から,データ通信の一手法として注目されてきた。一方で、電波通信とは異なる、いくつの技術的な困難を伴う。その中でも特に困難な問題として、ビームの幅と到達距離のトレードオフが挙げられる。具体的には、光ビームの幅を狭めることにより電力を集中すれば、伝播損失が少なくなり、誤り率特性の劣化を小さくできる。しかし、光は直線で伝搬するため、送信器ビームと受信器の位置を合わせなければ通信ができないため、ビームが狭くなればなるほど、通信可能な範囲が狭くなる。最も容易な解決方法はビームフォーミング方式を利用することであるが、光は周波数が非常に高いため、RFと同様に光信号の位相を調整する方法を用いたビームフォーミング方式は適さない。この問題を解消するため、著者らは、拡散した光ビームを使いながら移動端末が存在する場所に目的とする副搬送波のみをビームフォーミングにより効率良く伝送する、RF副搬送波ビームフォーミング方式を提案する。本研究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。著者は以下の手順で進んでいた。まず、光チャンネルとして、外部の背景光雑音やその他のノイズの影響を考慮し、シミュレーションを行い、通信BER(Bit error rate)と光受信電力の関係を明らかにした。結果から、光受信電力が一定の閾値を超えると、良い性能の光無線通信ができることを証明した。次に、閾値以上の電力を達するため、送信機の配置位置、距離などをシミュレーションで考察した。また、ビームパターンを設計し、ビームの電力分布様子を明らかにした。ビームの電力分布を分析した結果、RF副搬送波ビームフォーミング方式が有効であると証明した。

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
Linear Algebra A 01政治経済学部2019冬クォーター
Linear Algebra A 02政治経済学部2019冬クォーター
Linear Algebra B 01政治経済学部2019春クォーター
Linear Algebra B 02政治経済学部2019春クォーター
Research Project B基幹理工学部2019春学期
Research Project B基幹理工学部2019春学期
Research Project B 【前年度成績S評価者用】基幹理工学部2019春学期
Research Project B 【S Grade】基幹理工学部2019春学期
Research Project C基幹理工学部2019秋学期
Research Project C基幹理工学部2019秋学期
Research Project C 【前年度成績S評価者用】基幹理工学部2019秋学期
Research Project C 【S Grade】基幹理工学部2019秋学期
Information Network Systems基幹理工学部2019秋学期
Information Network Systems基幹理工学部2019秋学期
Information Network Systems基幹理工学部2019秋学期
Research Project A基幹理工学部2019秋学期
Research Project A基幹理工学部2019秋学期
Research Project D基幹理工学部2019春学期
Research Project D基幹理工学部2019春学期
Communications and Computer Engineering Laboratory基幹理工学部2019秋学期
Linear Algebra A (1)基幹理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra A (1)基幹理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra A (1)創造理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra A (1)創造理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra A (1)先進理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra A (1)先進理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra A (2)基幹理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra A (2)基幹理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra A (2)創造理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra A (2)創造理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra A (2)先進理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra A (2)先進理工学部2019冬クォーター
Linear Algebra B (1)基幹理工学部2019春クォーター
Linear Algebra B (1)基幹理工学部2019春クォーター
Linear Algebra B (1)創造理工学部2019春クォーター
Linear Algebra B (1)創造理工学部2019春クォーター
Linear Algebra B (1)先進理工学部2019春クォーター
Linear Algebra B (1)先進理工学部2019春クォーター
Linear Algebra B (2)基幹理工学部2019春クォーター
Linear Algebra B (2)基幹理工学部2019春クォーター
Linear Algebra B (2)創造理工学部2019春クォーター
Linear Algebra B (2)創造理工学部2019春クォーター
Linear Algebra B (2)先進理工学部2019春クォーター
Linear Algebra B (2)先進理工学部2019春クォーター
Computer Science and Communications Engineering Laboratory A基幹理工学部2019秋学期
Computer Science and Engineering Laboratory基幹理工学部2019秋学期
Computer Science and Engineering Laboratory基幹理工学部2019秋学期
Computer Science and Communications Engineering Laboratory A [S Grade]基幹理工学部2019秋学期
Introduction to Computers and Networks基幹理工学部2019春学期
Special Laboratory A in Computer Science and Communications Engineering大学院基幹理工学研究科2019春学期
情報理工・情報通信特別実験A大学院基幹理工学研究科2019春学期
Special Laboratory B in Computer Science and Communications Engineering大学院基幹理工学研究科2019秋学期
情報理工・情報通信特別実験B大学院基幹理工学研究科2019秋学期
Master's Thesis (Department of Computer Science and Communications Engineering)大学院基幹理工学研究科2019通年
Research on Wireless Network Systems大学院基幹理工学研究科2019通年
Seminar on Wireless Network Systems A大学院基幹理工学研究科2019春学期
Seminar on Wireless Network Systems B大学院基幹理工学研究科2019秋学期
Seminar on Wireless Network Systems C大学院基幹理工学研究科2019春学期
Seminar on Wireless Network Systems D大学院基幹理工学研究科2019秋学期