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2010 Fiscal Year Annual Research Report

移動通信におけるベイズ推定を用いた信号伝送システムの研究

Research Project

Project/Area Number 19360169
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

鈴木 博  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00282864)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 府川 和彦  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00323775)
須山 聡  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70334505)
KeywordsMIMO-OFDM / IDMA / 最小BERプリコーディング / Zadoff-Chu系列 / マルチユーザ検出 / ミリ波帯通信 / MAP推定 / 位相雑音
Research Abstract

本年度は,(1)同一チャネル干渉条件におけるMIMO-OFDM送信技術(2)室内実験系の構築(3)演算量の削減,並列化による高速化,について研究を行った.主な内容は以下の通りである.
(1)については,まず,準最適検波方式について研究を行った.ML検出は検波性能が優れているが,検出アルゴリズムの演算量が多く実用化が難しいことが知られている.そこで,線形フィルタにより抽出された受信信号の判定を雑音強調を考慮して最適化する検波方式を検討し,ML検出とほぼ同等の特性を少ない演算量で実現する方法を明らかにした.次に,パケット伝送において衝突する干渉は上り信号においては希望信号の一つであることから,これらを同時受信する効率のよいARQを検討した.メトリック合成とパケット再送制御を組み合わせることにより,伝送効率を高めることができることを明らかにした.
(2)については,OFDMにおけるPAPRを抑えて,歪みによる信号検出特性の劣化を抑えた信号生成方法の研究,周波数シンセサイザからの位相雑音による信号検出の劣化を抑えるOFDM信号検出方法の研究,同様な位相雑音環境におけるシングルキャリア周波数領域等化方式に関する研究を行った.また,IQインバランス,キャリアリークを抑えるアルゴリズムの研究を行った.これらに関するFPGAによる実験結果は計算機シミュレーションによる良好な結果とほぼ一致した.
(3)については,検波アルゴリズムにより厳密な確率的信号処理を導入するために変分ベイズの方法を導入する検討を行った.理論的な導出まで行ったが,その性能をフェージング伝送路で確認するまでには至らなかった.また,移動フェージング伝送路のシミュレーションの規模が24x24MIMOの数十Gbit/s伝送では非常に増大するためGP-GPUによる並列処理を検討し,シミュレーション時間を大幅に短縮できることを明らかにした.

  • Research Products

    (39 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (19 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (17 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Low-complexity Algorithm for Log Likelihood Ratio in Coded MIMO-OFDM Communications2011

    • Author(s)
      L.Zheng, J.Woo, K.Fukawa, H.Suzuki, S.Suyama
    • Journal Title

      IEICE Transactions. On Communication

      Volume: E94-B Pages: 183-193

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Joint Signal Detection and Channel Estimation Using Differential Models via EM Algorithm for OFDM Mobile Communications2011

    • Author(s)
      K.Muraoka, K.Fukawa, H.Suzuki, S.Suyama
    • Journal Title

      IEICE Transactions. On Communication

      Volume: E94-B Pages: 533-545

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 超高速ビットレート移動通信用ベースバンド伝送実験系の構築と特性評価 ~4×4 MIMOにらる5 Gbps伝送系~2011

    • Author(s)
      加藤俊介, 須山聡, 府川和彦, 鈴木博
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告 無線通信システム研究会

      Pages: RCS2010-209

  • [Journal Article] ミリ波60GHz帯OFDM伝送における判定指向形位相雑音補償の実験による評価2011

    • Author(s)
      橋山裕樹, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告 短距離無線通信研究会

      Pages: RCW2010-209

  • [Journal Article] 再送制御を行う OFDMA上りパケット伝送におけるターボマルチューザ検出と適応多重制御2011

    • Author(s)
      宗秀哉, 須山聡, 府川和彦, 鈴木博
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告 無線通信システム研究会

      Pages: RCS2010-309

  • [Journal Article] インターリーブ分割多重と適応リソース割り当てを用いるMIMO-OFDM IDMA2011

    • Author(s)
      式田潤, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告 無線通信システム研究会

      Pages: RCS2010-310

  • [Journal Article] ミリ波帯シングルキャリア周波数領域等化における判定指向形位相雑音補償のFPGA実装と伝送実験2011

    • Author(s)
      石橋洋輝, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告 無線通信システム研究会

      Pages: RCS2010-314

  • [Journal Article] Iterative Receiver Employing Multiuser Detection and Channel Estimation for MIMO-OFDM IDMA2010

    • Author(s)
      J.Shikida, S.Suyama, H.Suzuki, K.Fukawa
    • Journal Title

      IEEE Vehicular Technology Conference in Taipei

      Pages: 1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PAPR Reduction Method for Block Diagonalization in Multiuser MIMO-OFDM Systems2010

    • Author(s)
      S.Umeda, S.Suyama, H.Suzuki, K.Fukawa
    • Journal Title

      IEEE Vehicular Technology Conference in Taipei

      Pages: 1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decision-directed phase noise compensation for millimeterwave single carrier systems with iterative frequency-domain equalization2010

    • Author(s)
      S.Suyama, J.Onodera, H.Suzuki, K.Fukawa
    • Journal Title

      Inter.Journ.of Microwave and Wireless Technologies

      Pages: 399-408

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Low Complexity PAPR Reduction Method for Multiuser MIMO-OFDM Systems with Block Diagonalization2010

    • Author(s)
      S.Umeda, S.Suyama, H.Suzuki, K.Fukawa
    • Journal Title

      International OFDM-Workshop 2010

      Pages: 11-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Channel Estimation for MIMO-OFDM Systems Employing Minimum BER Precoding under Co-Channel Interference2010

    • Author(s)
      H.So, K.Fukawa, S.Suyama, H.Suzuki
    • Journal Title

      International OFDM-Workshop 2010

      Pages: 36-40

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robust Precoding Scheme in Downlink Multiuser MIMO-OFDM Systems with Imperfect CSI2010

    • Author(s)
      L.Chang, K.Fukawa, H.Suzuki, S.Suyama
    • Journal Title

      IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communication(PIMRC)

      Pages: 436-441

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of Real Zero Concept to Coherent Detector for Quadrature Amplitude Modulation2010

    • Author(s)
      H.Ishibashi, H.Suzuki, K.Fukawa, S.Suyama
    • Journal Title

      IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communication(PIMRC)

      Pages: 596-601

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental evaluatiion of phase noise compernsation for 60GHz single carrier systems2010

    • Author(s)
      S.Suyama, Y.Miyai, H.Suzuki, K.Fukawa
    • Journal Title

      European Wireless Technology Conference (EuWiT)(EuMW2010)

      Pages: 289-292

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 再送スケジューリング制御を行うOFDMA上り回線におけるハイブリッド合成型マルチューザ検出2010

    • Author(s)
      宗秀哉, 府川和彦, 須山聡, 鈴木博
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告 無線通信システム研究会

      Pages: RCS2010-65

  • [Journal Article] Suboptimal Signal Detection for Spatially-Correlated MIMO Channels2010

    • Author(s)
      L.Zheng, K.Fukawa, H.Suzuki, S.Suyama
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告 無線通信システム研究会

      Pages: RCS2010-76

  • [Journal Article] マルチューザMIMO-OFDM下り回線におけるチャネル情報誤差に耐性がプリコーディング方式2010

    • Author(s)
      張林丞, 府川和彦, 鈴木博, 須山聡
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告 無線通信システム研究会

      Pages: RCS2010-94

  • [Journal Article] 再送制御を行うOFDMA上りパケット伝送におけるキャンセラ付きメトリック合成型マルチューザ検出2010

    • Author(s)
      宗秀哉, 須山聡, 府川和彦, 鈴木博
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告 無線通信システム研究会

      Pages: RCS2010-158

  • [Presentation] Keynote Speech : Advanced signal processing for future high bit-rate wireless communication systems2011

    • Author(s)
      H.Suzuki
    • Organizer
      The International Communication Technology for Embedded Systems (ICTES 2011)
    • Place of Presentation
      Amari Orchid Pattaya
    • Year and Date
      2011-01-27
  • [Presentation] Phase Noise Compensation by Digital signal processing for millimeter-Wave Multi-Gbps Systems2010

    • Author(s)
      S.Suyama, H.Suzuki, K.Fukawa
    • Organizer
      The International Workshop on Millimeter Wave Wireless Technology and Applications
    • Place of Presentation
      蔵前ホール
    • Year and Date
      2010-12-06
  • [Presentation] Channel Estimation for MIMO-OFDM Systems Employing Minimum BER-Based Precoding under Co-Channel Interference2010

    • Author(s)
      H.So, K.Fukawa, S.Suyama, H.Suzuki
    • Organizer
      The International Workshop on Millimeter Wave Wireless Technology and Applications
    • Place of Presentation
      蔵前ホール
    • Year and Date
      2010-12-06
  • [Presentation] Low Complexity PAPR Reduction Method for Block Diagonalization in Multiuser MIMO-OFDM2010

    • Author(s)
      S.Umeda, S.Suyama, H.Suzuki, K.Fukawa
    • Organizer
      The International Workshop on Millimeter Wave Wireless Technology and Applications
    • Place of Presentation
      蔵前ホール
    • Year and Date
      2010-12-06
  • [Presentation] Iterative Receiver Employing Multiuser Detection and Soft Decision-Directed Channel Estimation for MIMO-OFDM IDMA2010

    • Author(s)
      J.Shikida, S.Suyama, H.Suzuki, K.Fukawa
    • Organizer
      The International Workshop on Millimeter Wave Wireless Technology and Applications
    • Place of Presentation
      蔵前ホール
    • Year and Date
      2010-12-06
  • [Presentation] Low-Complexity Soft Detector in Coded MIMO-OFDM Communications2010

    • Author(s)
      L.Zheng, K.Fukawa, H.Suzuki, S.Suyama
    • Organizer
      The International Workshop on Millimeter Wave Wireless Technology and Applications
    • Place of Presentation
      蔵前ホール
    • Year and Date
      2010-12-06
  • [Presentation] Application of Real Zero Concept to Coherent Detector for Quadrature Amplitude Modulation Systems2010

    • Author(s)
      H.Ishibashi, H.Suzuki, K.Fukawa, S.Suyama
    • Organizer
      The International Workshop on Millimeter Wave Wireless Technology and Applications
    • Place of Presentation
      蔵前ホール
    • Year and Date
      2010-12-06
  • [Presentation] ミリ波帯シングルキャリア伝送系における判定指向形位相雑音補償法のFPGAシミュレータ2010

    • Author(s)
      石橋洋輝, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-17
  • [Presentation] ミリ波帯シングルキャリア周波数領域等化における位相雑音補償実験2010

    • Author(s)
      橋山裕樹, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-17
  • [Presentation] OFDMA 上り回線における再送制御をいたハイブリッド合成型マルチューザ検出2010

    • Author(s)
      宗秀哉, 府川和彦, 須山聡, 鈴木博
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-17
  • [Presentation] 超高速ビットレート移動通信におけるOFDMとSC-FDMAのPAPR低減効果2010

    • Author(s)
      梅田周作, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-15
  • [Presentation] 超高速ビットレート移動通信用チャネルサウンダの開発2010

    • Author(s)
      小西洋平, 金シンソク, 須山聡, ゴレイシ ミール, 高田潤一, 鈴木博
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] 超高速ビットレート移動通信方式の研究課題2010

    • Author(s)
      鈴木博, 須山聡, 府川和彦
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] 超高速ビットレート移動通信方式の伝送方式2010

    • Author(s)
      須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] 超高速ビットレート移動通信用ベースバンドの伝送実験系2010

    • Author(s)
      加藤俊介, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] OFDM-IDMA におけるユーザ数と畳み込み符号の拘束長との関係2010

    • Author(s)
      式田潤, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] 超高速無線通信を実現するための高度信号処理2010

    • Author(s)
      須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • Organizer
      ワイヤレス・テクノロジー・パーク
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2010-05-13
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.radio.ss.titech.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 受信装置及び受信方法2010

    • Inventor(s)
      山田良太, 加藤勝也, 吉本貴司, 鈴木博, 府川和彦, 須山聡
    • Industrial Property Rights Holder
      シャープ株式会社, 国立大学法人東京工業大学
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2010/058802
    • Filing Date
      2010-05-25
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 無線通信装置及び無線通信方法2010

    • Inventor(s)
      三木信彦, 白壁将成, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ, 国立大学法人東京工業大学
    • Industrial Property Number
      特願2010-245408
    • Filing Date
      2010-11-01

URL: 

Published: 2012-07-19  

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