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2012 Fiscal Year Annual Research Report

移動通信における最適クロスレイヤー技術の研究

Research Project

Project/Area Number 20560347
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

府川 和彦  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (00323775)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鈴木 博  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00282864)
須山 聡  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (70334505)
Project Period (FY) 2008-04-08 – 2013-03-31
KeywordsマルチユーザMIMO / ブロック対角化 / 2次統計量 / CSIフィードバック / OFDM / SIMO / EMアルゴリズム / ファクターグラフ
Research Abstract

本年度は,(1)マルチユーザMIMO通信チャネルの2次統計量を用いるブロック対角化近似,及び(2)SIMO-OFDM伝送の逐次受信処理におけるファクターグラフに基づく信号検出,に焦点を絞り研究を行った.具体的な研究内容は以下の通りである.
(1)マルチユーザ MIMO において,CSI のフィードバックを必要とせず,パスの到来角の平均値と分散からチャネルの2次統計量を推定し,これを用いてブロック対角化(BD) 近似を行う方法を提案した.具体的には FDD 方式においても上り回線のパスの到来角分布と下り回線のパスの放射角分布は一致すると仮定し,上り回線の到来角の平均値と分散を上り回線の受信信号から求め,下り回線チャネルの2次統計量である自己相関行列を推定する.この自己相関行列を用いるために,従来の BD がチャネル行列を特異値分解するのに対し,チャネルの自己相関行列を固有値分解する.本提案方式の特性を評価するため計算機シミュレーションを行い,CSI フィードバックが不要にもかかわらず,CSI 既知の従来の BD に較べ,通信路容量の劣化が小さいことを明らかにした.
(2) OFDM受信機に複数の受信アンテナを備えた SIMO 伝送を対象として,EM アルゴリズムを用いてチャネル推定と信号検出を繰り返す逐次処理が検討されている.この処理に対し,ファクターグラフの観点から,逐次処理に適した信号検出である空間リムーバルを提案した.空間リムーバルは,信頼度の低い受信信号が信号検出,チャネル推定に繰り返し使用されることを回避した信号検出である.さらに,リムーバルの効果と空間ダイバーシチ効果を両立することを目的とし,空間リムーバルの適用方法を検討した.計算機シミュレーションにより,空間リムーバルを適切な回数行うことで,高速フェージング環境下でのエラーフロアを改善できることを示した.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (28 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (16 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 10 Gbps millimeter-wave OFDM experimental system with iterative phase noise compensation2013

    • Author(s)
      D. Shin, S. Suyama, H. Suzuki, and K. Fukawa
    • Journal Title

      2013 IEEE Radio and Wireless Week (Radio and Wireless Symposium)

      Volume: 1 Pages: 184-186

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 10 Gbpsミリ波OFDM伝送における判定指向形位相雑音補償の並列処理化2013

    • Author(s)
      申 東訓,須山 聡,鈴木 博,府川 和彦
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告

      Volume: RCS2012 Pages: RCS2012-267

  • [Journal Article] 10 Gbps超高速ビットレート移動通信を実現するための屋内8×16 MIMO-OFDM伝送実験2013

    • Author(s)
      福田 裕之,須山 聡,鈴木 博,府川 和彦
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告

      Volume: RCS2012 Pages: RCS2012-279

  • [Journal Article] 超高速ビットレート移動通信を実現するための10 Gbps MIMO-OFDM屋外伝送実験2013

    • Author(s)
      須山 聡,シン キユン,小田 恭弘,鈴木 博,府川 和彦
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告

      Volume: RCS2012 Pages: RCS2012-327

  • [Journal Article] Iterative MAP receiver employing forward channel estimation via message passing for OFDM over fast fading channels2012

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

      IEICE Trans. on Communi.

      Volume: E95-B Pages: 1770-1783

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Packet-error-rate analysis using Markov models of signal-to-interference ratio for mobile packet systems2012

    • Author(s)
      K. Fukawa, H. Suzuki, and Y. Tateishi
    • Journal Title

      IEEE Trans. on Vehic. Technol.

      Volume: 61 Pages: 2517-2530

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 11 GHz band 4 x 4 MIMO-OFDM broadband experimental system for 5 Gbps super high bit-rate mobile communications2012

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

      IEEE 75th Vehic. Tech. Conf. in Yokohama, Japan

      Volume: 1 Pages: 1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Iterative MAP channel estimation based on factor graph for OFDM mobile communications2012

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

      IEEE 75th Vehic. Tech. Conf. in Yokohama, Japan

      Volume: 1 Pages: 1-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 10 Gbps 8x8 MIMO-OFDM broadband experimental system for 11 GHz band super high bit-rate mobile communications2012

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

      Inter. OFDM-Workshop 2012

      Volume: 1 Pages: 115-120

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 10 Gbps超高速ビットレート移動通信用8x8 MIMO-OFDM伝送実験系における送受信処理のFPGA設計2012

    • Author(s)
      高橋 満,須山 聡,鈴木 博,府川 和彦
    • Journal Title

      DSPS教育会議

      Volume: 1 Pages: 59-60

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] スロッテッドノンパーシステントCSMAにおけるハイブリッドバックオフ再送制御2012

    • Author(s)
      旦代 智哉,鈴木 博,府川 和彦,須山 聡
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告

      Volume: RCS2012 Pages: RCS2012-34

  • [Journal Article] マルチユーザMIMO通信におけるチャネルの2次統計量を用いたMMSEプリコーディング2012

    • Author(s)
      原田 将如,府川 和彦,鈴木 博,須山 聡
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告

      Volume: RCS2012 Pages: RCS2012-38

  • [Journal Article] マルチユーザMIMO通信チャネルの2次統計量を用いるブロック対角化2012

    • Author(s)
      原田 将如,府川 和彦,鈴木 博,須山 聡
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告

      Volume: RCS2012 Pages: RCS2012-39

  • [Journal Article] 超高速ビットレート移動通信用10 Gbps 8x8 MIMO-OFDM RF/BB伝送実験系2012

    • Author(s)
      須山 聡,福田 裕之,鈴木 博,府川和彦
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告

      Volume: RCS2012 Pages: RCS2012-40

  • [Journal Article] ソフトウェア無線機構成による超高速ビットレート移動通信用8x8 MIMO-OFDM伝送実験系2012

    • Author(s)
      須山 聡,福田 裕之,鈴木 博,府川和彦
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告

      Volume: SR2012 Pages: SR2012-7

  • [Journal Article] 判定指向形位相雑音補償を用いる10Gbpsミリ波OFDM伝送実験系の構成と特性2012

    • Author(s)
      申 東訓,須山 聡,鈴木 博,府川 和彦
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術報告

      Volume: RCS2012 Pages: RCS2012-62

  • [Presentation] 超高速ビットレート移動通信用11 GHz帯10 Gbps 8x8 MIMO-OFDM伝送実験系

    • Author(s)
      須山 聡,福田 裕之,鈴木 博,府川 和彦
    • Organizer
      2012年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
  • [Presentation] 超高速ビットレート移動通信用10 Gbps 8x8 MIMO-OFDM送信処理のFPGA設計

    • Author(s)
      高橋 満,須山 聡,鈴木 博,府川 和彦
    • Organizer
      2012年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
  • [Presentation] 超高速ビットレート移動通信における簡略化ターボ検出器のFPGA設計

    • Author(s)
      市原 光,須山 聡,鈴木 博,府川 和彦
    • Organizer
      2012年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
  • [Presentation] マルチユーザMIMO通信におけるCSIフィードバックを不要とするMMSEプリコーディング

    • Author(s)
      原田 将如,府川 和彦,鈴木 博,須山 聡
    • Organizer
      2012年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
  • [Presentation] マルチユーザMIMO通信におけるCSIフィードバックを不要とするブロック対角化

    • Author(s)
      原田 将如,府川 和彦,鈴木 博,須山 聡
    • Organizer
      2012年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
  • [Presentation] 判定指向形位相雑音補償を用いるミリ波60 GHz帯10 Gbps OFDM伝送実験系

    • Author(s)
      申 東訓,須山 聡,鈴木 博,府川 和彦
    • Organizer
      2012年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
  • [Presentation] マルチユーザMIMO通信における共分散行列の推定値を用いたオープンループ・ブロック対角化近似

    • Author(s)
      原田 将如,府川 和彦,鈴木 博,須山 聡
    • Organizer
      2013年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県)
  • [Presentation] 10 Gbps超高速ビットレート移動通信を実現するための屋内伝送実験

    • Author(s)
      福田 裕之,須山 聡,鈴木 博,府川 和彦
    • Organizer
      2013年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県)
  • [Presentation] 10 Gbps超高速ビットレート移動通信を実現するための屋外伝送実験

    • Author(s)
      須山 聡,シン キユン,小田 恭弘,鈴木 博,府川 和彦
    • Organizer
      2013年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県)
  • [Presentation] 10 Gbps超高速ビットレート移動通信を実現するための屋外伝送実験

    • Author(s)
      高橋 満,須山 聡,シン キユン,小田 恭弘,鈴木 博,府川 和彦
    • Organizer
      2013年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県)
  • [Remarks] 鈴木・府川研究室

    • URL

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

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 受信装置,受信方法及びプログラム2012

    • Inventor(s)
      府川和彦,鈴木博,須山聡,山田良太,加藤勝也,吉本貴司
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東京工業大学,シャープ株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2012-189135
    • Filing Date
      2012-08-29

URL: 

Published: 2014-07-24  

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