2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of adaptive signal processing utilizing massive antennas for power-efficient wireless communications
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17K06427
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
牟田 修 九州大学, 日本エジプト科学技術連携センター, 准教授 (80336065)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 無線通信 / 多素子MIMO / 適応信号処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今後増加する大容量無線トラフィックに対処するには、小型基地局を面的に多数設置する小セル無線網と多素子アンテナ(MIMO)による空間信号処理を併用することが有効である。本研究では多素子MIMO無線通信基地局の小型・低消費電力化のための適応信号処理技術の開発を目的とする。
多素子MIMOのアンテナ素子あたりのピーク電力の抑制技術（適応ピークキャンセラ）について前年に続き検討した。また、多素子アンテナシステムの余剰の空間自由度を活用することで受信機側において特別な信号処理を行うことなく帯域内歪みを除去できる方式について提案し、適応ピークキャンセラのピーク電力低減効果を大きく改善できることを示した。さらに、1ビットA/D変換器を用いたチャネル推定器の構成について検討し、その有効性を示した。フィルタバンクマルチキャリア変調用のピーク電力抑圧技術（部分スクランブル技術）を提案し、その有効性を示した。
多素子MIMOの指向性制御・空間信号処理を行うにはチャネル情報を正確に推定する必要がある。疎な構造を有するパイロット信号を用いた多素子MIMO用チャネル推定手法、および多素子MIMOのプリコーディング演算を高速に実行する手法を提案し、その有効性を示した。
多素子MIMOを用いる異種無線（ヘテロジニアス）網において、層間干渉（大セルと小セル間の干渉）を抑制する方式の検討を前年に続き実施した。多素子アンテナの指向性を適切に制御することで層間干渉を軽減する技術を提案し、アンテナ素子数がシステム全体のユーザー数に比べて十分に多い場合，自セルのユーザーの通信品質を維持しながら，他セルへの与干渉を効果的に抑圧できることを示した。また、各基地局の送信電力・通信資源割当を最適化することで層間干渉を低減する技術を提案し、基地局のアンテナ素子数が少ない場合でも異種無線網の層間干渉を効果的に抑圧できることを示した。
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