研究室紹介

石川研とは?

 石川研は2020年4月に誕生した新しい研究室です。研究テーマとして「次世代無線通信」を掲げ、無線通信全般に関して萌芽的な技術を中心に探求しています。高速移動体通信や省電力技術に一定の実績があり、新しいアイディアの提案とその解析により積極的な論文発表を目指しています。

 主要研究分野:移動体通信, 無線信号処理, 時空間符号化, ミリ波・可視光通信.

配属・進学希望の方へ

 2020年度の学内プレ配属では3名を、学外からの進学者は最大1名を受け入れます。 基本的には「無線通信技術」を強みとしている研究室ですが、石川は通信工学と情報工学の両方にバックグラウンドを持つため、比較的柔軟なテーマ設定が可能です。一緒にYNU WIRELESS、横国の無線分野を盛り上げませんか?

 研究キーワード:大規模MIMO, ミリ波移動体通信, Wi-Fiモニタリング, 無線可視化, テンソル無線, オープンイノベーション.

よくある質問集

ニュース

  • 2020/04/01 横浜国立大学石川研究室が誕生しました。新B4生3人が配属されました。

高速移動環境に適した無線通信技術

 バス、電車、新幹線や、飛行機、ドローンなどで無線端末が速く動くと、電波伝搬環境の急速な変化やドップラー効果が通信品質に悪影響を及ぼします。これらの課題を緩和するため、石川研では「非正方差動符号化」という独自技術について研究しています。5Gにも採用されたミリ波通信の性能改善が期待されている一方で、エラー伝搬などの課題を抱えており、なかなか一筋縄では行かないのがこの研究のおもしろい所です。

省電力インデックス変調

 一般に通信方式の演算量と性能はトレードオフの関係にあります。二兎を追う者は一兎をも得ず。しかし、二兎を追って二兎を得ることは本当に不可能なのでしょうか?無線通信分野では、演算量を減らせるにも関わらず性能を改善可能な(場合がある)新方式が国際的に大きな注目を集めています。石川研では数理最適化や機械学習の分野で培われた技術を活用し、一定制約下での達成性能限界を解明、二兎を得ようと試行錯誤しています。

機械学習によるWi-Fiモニタリング

 Wi-Fiネットワークでは周囲に飛び交っているフレーム情報を第三者が容易に観測できます。これを利用し、多数あるアクセスポイントそれぞれについてその通信品質を高精度に推定する方式について研究しています。

超並列無線信号処理

 最新のGPUでは100 TFLOPSを超える高速なテンソル演算が可能となっています。この特性を活かし、基地局やアクセスポイントで動く新しい通信ソフトウェアの開発を目指しています。

オープンソースソフトウェア

 Clarivate Analyticsの調査によると「世界で最も引用された平成時代の日本の論文」上位20編にソフトウェアおよびデータベースに関する論文が7編ランクインしています。石川研では論文中の結果を再現するために必要なソースコードやデータベースを可能な限り公開しオープンイノベーションを推進します。石川研の公式GitHubアカウントはこちら。

WiPhy(開発中)

 無線通信分野で注目を集めている様々な最新技術を再現・検証できるPythonパッケージです。GNU Radio等とは異なり、多くの処理がテンソル演算として記述されているため、実行速度の点で不利なPythonでも高速な動作を実現しています。MIMO/OFDMに関連する代表的手法の実装例を多く収録しています。

IMToolkit(英語版のみ)

 インデックス変調に特化したPythonパッケージです。同方式ではMある要素からK個を選ぶパターンによって性能が大きく変わりますが、その最適解を560MB分収録しています。現時点でMが20以下の場合は100%、Mが32以下の場合は75.5%のパラメータに対応しています。

アクセス

 教員室は電子情報工学棟3階の309号室、学生居室は304号室です。 電子情報工学棟の入り口はこちらです。入ってすぐのところに案内板があります。
 公共交通機関をご利用の場合は横浜駅西口発のバスに乗るのが最も楽です。相鉄バスの「浜11」は比較的本数が多く、横浜駅西口9番乗場から横浜国立大学北門近くのバス停「ひじりが丘」まで約15分です。その他、本数は少ないですが、相鉄バス浜10(横浜駅西口10番乗場)および横浜市営バス201/329系統(横浜駅西口14番乗場)は電子情報工学棟の真北にあるバス停「国大北」まで行くため最も歩行時間が短くなります。お帰りの際はキャンパス内にある「国大西」の始発もしくは「ひじりが丘」発の浜11が便利です。バスの現在位置は相鉄バスナビ横浜市交通局運行・接近情報でリアルタイムに更新されます。
 タクシーをご利用の場合は「横浜国立大学の正門から入って二つ目のバス停まで」とお伝えください。「京王タクシー」と「メトロタクシー」の営業所が正門近くにあります。「平和タクシー」も多く見かけます。キャンパス周辺に流しのタクシーが多く走っているため、配車アプリを使うとすぐに来てくれます。

連絡先

所属:横浜国立大学大学院 工学研究院 知的構造の創生部門
担当:理工学府 数物・電子情報系理工学専攻 電子情報システムユニット
兼務:理工学部 数物・電子情報系学科 電子情報システム教育プログラム
住所:〒240-8501 神奈川県横浜市保土ケ谷区常盤台79-5 電子情報工学棟 教員室309号室 / 研究室304号室
氏名:石川 直樹
メールアドレス:ishikawa-naoki-fr [at] ynu.ac.jp