全二重伝送における干渉抑圧法の高度化と非直交多元接続への応用
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20K04479
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
宮嶋 照行 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (00261743)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
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| Keywords | 無線通信システム / 信号処理 / 非直交多元接続 / ビームフォーミング / 全二重伝送 / 干渉抑圧 / ニューラルネット / マルチユーザMIMO / 自己干渉 / ブラインド干渉抑圧 / 全二重中継 / 適応フィルタ / ブラインド信号処理 / 無線通信 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，移動通信システムの周波数利用効率向上のために有効な技術である全二重伝送に着目し，以下の2項目について検討する．(1)全二重伝送の性能劣化要因である自己干渉を抑圧する手法の高度化：特に現実的な通信環境における性能劣化を防ぎ，効率的に干渉を抑圧する線形および非線形手法の検討．(2)全二重伝送の非直交多元接続(NOMA)への応用：特にNOMA中継伝送とNOMAマルチユーザ通信において，種々の干渉を同時に効率的に抑圧する手法の検討．時間領域ブラインド処理による干渉抑圧手法を考案し，理論解析およびシミュレーションによる性能評価を行う．簡易で周波数利用効率の高い全二重伝送技術の確立を目指す.
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，移動通信システムの周波数利用効率向上のために有効な技術である全二重伝送に着目し，全二重伝送の性能劣化要因である自己干渉を抑圧する手法の高度化，及び，全二重伝送の非直交多元接続(NOMA)への応用を検討するものである．令和4年度は，(1)ニューラルネットによる非線形干渉抑圧法，(2)全二重伝送のNOMAへの応用について検討した．
(1)について，全二重動作する通信端末における自己干渉と符号間干渉の問題に対して，ニューラルネットを用いる干渉抑圧法について国内学会にて発表した．提案法の利点として，ニューラルネットの非線形性によって効果的に自己干渉と符号間干渉を同時に抑圧できることと，学習にトレーニング信号を必要としないブラインド型であることが挙げられる．シミュレーションにより，線形の最大比合成より優れた性能が得られることを明らかにした．
(2)について，全二重中継機によるリレーアシストNOMA，及び，全二重基地局によるNOMAマルチユーザ通信について検討した．前者について，中継局で自己干渉が発生する状況下で伝送レートを向上するような基地局のビームフォーミング手法を提案した．提案法は計算量が低いという特長を有する．シミュレーションによりほぼ最適な結果が得られることを明らかにした．この成果を論文として投稿し採録が決定した．後者について，上りと下りユーザを収容する基地局において自己干渉が発生する状況下で，サムレートを大きくするようなアンテナ選択法を検討し，国内学会にて発表した．提案法は利用するアンテナ数を制限することでRF回路を少なくできる利点がある．シミュレーションにより提案法の効果を確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
投稿した論文が採録されたが掲載までに時間がかかり，その掲載料の支払いが年度をまたぐこととなったため．また，ニューラルネットによる全二重伝送の干渉抑圧と全二重基地局によるNOMAマルチユーザ通信について，更なるシミュレーションが必要であり，それらの成果を論文としてまとめる作業が遅れているため．
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| Strategy for Future Research Activity |
ニューラルネットによる全二重伝送の干渉抑圧と全二重基地局によるNOMAマルチユーザ通信について，追加のシミュレーションを行う．特に，前者については，装置の不整合性や効率の良い受信機構成について検討を行う．後者については，大規模な問題設定やより効率の良い最適化手法の適用について検討を行う．それらの成果を論文としてまとめて投稿する．
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Report
(3 results)
Research Products
(29 results)
