2018 Fiscal Year Annual Research Report
高精度チャネル推定を用いたマルチユーザMIMOシステムのユーザ間干渉除去
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17H01735
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
尾知 博 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50185617)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
レオナルドジュニア ラナンテ 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 助教 (10649833)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | MIMO無線システム / チャンネル推定 / プチコーダ / 動画像伝送 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、端末の稠密環境下における無線ネットワークの接続性改善に関する内容である。具体的には、平成２９年度では、マルチユーザMIMO無線システムにおける高精度チャネル推定機能を備えたユーザ間干渉の効率的な除去アルゴリズムの開発と、そのLSI化設計まで実施する。平成３０年度では、干渉原因の一つであるチャネル情報（CSI）の推定精度の改善のため、チャネル行列の特異値打ち切りによる高精度チャネル推定法の利用を提案する。平成３１年度では、上記のアルゴリズムのLSI化設計を実施し、工学的な価値を高める。また、これらの研究成果をIEEE802.11無線LAN国際標準化委員会に提案を行い、日本の技術のグローバルスタンダード化を通して、通信容量の高いマルチユーザMIMO無線システムの実現に寄与する。平成30年度の研究実績は、マルチユーザシステムにおいて、複数台端末にユーザ間干渉が生じている場合に、効率的に干渉除去する前年度に開発した新しい干渉除去手法を利用した送信側のプリコーダの設計法を提案した。このプリコーダを使用することで、マルチストリーム伝送に対応するスケーラブルな動画像伝送に応用し、有効に動作していることを計算機シミュレーションで確認した。これにより等価的にチャネル情報（CSI）の推定精度の改善を図るプリコーダの設計が可能であることが確認できた。工学的な価値としては、同じ送信電力で、一般のＭＩＭＯ無線システムと比較して、通信距離が約１．４倍延びる高画質な無線動画像伝送が実現できる。以上の成果を国際会議ISPACS 2018で発表し，Best Paper Awardを受賞した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年度の計画は、ダウンリンクマルチユーザMIMOシステムにおいて、干渉原因の一つであるチャネル情報（CSI）の推定精度の改善のため、チャネル行列の特異値打ち切りによる高精度チャネル推定法の利用を提案し、その有効性を計算機シミュレーションで実施することであった。
これに対し、マルチストリームMIMOシステムにおけるプリコーディングおよびSN比の劣化しているストリームのチャネル行列の特異値打ち切り法を検討し，その評価を行った結果、等価的に高精度チャネル推定法が確立できた。以上により，「おおむね順調に進展している」と評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成３１年度では、これまで開発してきた高精度チャネル推定法を用いたダウンリンクマルチユーザMIMOシステムのLSI化設計を実施し、工学的な価値を高める。また、これらの研究成果をIEEE802.11無線LAN国際標準化委員会に提案を行い、日本の技術のグローバルスタンダード化を通して、通信容量の高いマルチユーザMIMO無線システムの実現に寄与する。
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