Beam control by antenna selection on massive MIMO system

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K06413
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Communication/Network engineering
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Nishimura Toshihiko 北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (70301934)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大鐘 武雄 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (10271636)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 簡易ビーム形成 / 大規模MIMO / マルチユーザMIMO / 遺伝的アルゴリズム / 圧縮センシング / レイトレーシング

Outline of Final Research Achievements

A massive Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) system, which is an MIMO system evolution with multiple antenna elements on both sides of the transmitter and receiver, has been studied. In this study, a new signal processing method called compressed sensing is used to realize the multi-user access at low cost. In order to improve the user separation, we have investigated a method of distributing the antenna elements in a massive MIMO system. The experimental environment for estimating the direction of arrival of radio waves implementing compressed sensing was prepared. In addition, a method to introduce deep learning for estimating the direction of arrival is also investigated.

Free Research Field

無線通信

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在、無線通信の社会的な需要は非常に大きい。スマートフォンなどが一人平均一台以上所有するようになっただけでなく、IoTと呼ばれる無線通信機能を備えたものが急激に増加しているためである。この要求に応えるべく、大規模MIMOに代表される、新しい無線通信システムのコンセプトをいち早く実現することが必要である。本研究の成果は、低コストで大規模MIMOによるマルチユーザ分離することを実現するための基礎的検討であり、5G無線通信システム等、次世代のICT技術を支える技術の一つとなる可能性がある。