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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Establishment of Cell-Free Network Architecture for User-Centric Communications

Research Project

Project/Area Number 22H01483
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

石橋 功至  電気通信大学, 先端ワイヤレス・コミュニケーション研究センター, 教授 (80452176)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 衣斐 信介  同志社大学, 理工学部, 教授 (10448087)
高橋 拓海  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (40844204)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Keywords移動体通信 / 無線通信 / セルフリーネットワーク / ユーザセントリック通信
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、ユーザの通信品質要求を常に満たすユーザセントリックな通信の実現を目指し、同期などの物理的制約を踏まえた上で、実現可能なセルフリーネットワークの設計を確立することである。本研究は3つの課題により構成され、2023年度は、2022年度に引き続いて課題1: 複数CPU・AP・端末間における時間・周波数同期技術の開発と、課題2: フロントホール・バックホール容量を考慮した信号圧縮・復調技術の開発を中心に研究を実施した。今年度の研究成果として、論文誌2編、国際会議3編、国内会議13件を発表した。これらの研究成果に関連して1件の教員の受賞、4件の学生の受賞があった。各成果の具体的な内容としては、まず低分解能なAD変換器を前提とした信号復調技術を開発した。また、多数のユーザの収容において重要となる非直交パイロットによる通信路推定技術を考案した。さらに、上り・下りリンクの同時収容技術として、スケーラブルなネットワーク全二重通信の提案と、その設計法について検討し、国際会議にて発表を行った。さらにフロントホールに加えて、CPU間のバックホールの容量制約についても議論を行い、その設計についても明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初計画にあげた2つの課題について、当初期待していたよりも優れた結果がでており、複数論文のIEEE論文誌への掲載など、当初の計画以上に進展している。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り、2023年度までに得られた成果を発展させ、2024年度ではこれらの要素技術を統合し、実用的なセルフリーネットワークの理論を確立を目指す。

  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Bilinear Gaussian Belief Propagation for Massive MIMO Detection With Non-Orthogonal Pilots2024

    • Author(s)
      Ito Kenta、Takahashi Takumi、Ibi Shinsuke、Sampei Seiichi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Communications

      Volume: 72 Pages: 1045~1061

    • DOI

      10.1109/TCOMM.2023.3325479

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Bayesian Receiver Design via Bilinear Inference for Cell-Free Massive MIMO With Low-Resolution ADCs2023

    • Author(s)
      Takahashi Takumi、Iimori Hiroki、Ando Kengo、Ishibashi Koji、Ibi Shinsuke、de Abreu Giuseppe Thadeu Freitas
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Wireless Communications

      Volume: 22 Pages: 4756~4772

    • DOI

      10.1109/TWC.2022.3228326

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Wireless Location Tracking via Complex-Domain Super MDS with Time Series Self-Localization Information2023

    • Author(s)
      Nishi Yuya、Takahashi Takumi、Iimori Hiroki、Abreu Giuseppe、Ibi Shinsuke、Sampei Seiichi
    • Journal Title

      Proc. of 2023 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1109/ICASSP49357.2023.10097271

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Scalable Network-Assisted Full-Duplex Cell-Free Massive MIMO With Limited Fronthaul Capacity2023

    • Author(s)
      Okui Koushi、Ando Kengo、Abreu Giuseppe、Ishibashi Koji
    • Journal Title

      Proc. of 2023 IEEE 98th Vehicular Technology Conference (VTC2023-Fall)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1109/VTC2023-Fall60731.2023.10333717

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Practical Grant-Free NOMA Based on Low-Density Structured OFDM2023

    • Author(s)
      Kohei Ueda, Takanori Hara, Koji Ishibashi
    • Journal Title

      2023 IEEE Communication Theory Workshop (CTW2023)

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 自己符号化器を用いた線形分散符号のデータ駆動最適化に関する一検討2024

    • Author(s)
      亀田 新, 衣斐 信介, 高橋 拓海, 岩井 誠人
    • Organizer
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • [Presentation] 帯域内全二重通信のための適応差動遅延を用いたブラインド自己干渉除去の繰り返し検出に関する一検討2024

    • Author(s)
      西川 幸市, 衣斐 信介, 高橋 拓海, 岩井 誠人
    • Organizer
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • [Presentation] MIMO通信路における繰り返し信号検出のための自己符号化器に関する一検討2024

    • Author(s)
      古田健悟, 高橋拓海, 伊藤賢太, 衣斐信介
    • Organizer
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • [Presentation] Distortion-Aware Clustering for Cell-Free Massive MIMO Under Backhaul Capacity Limitation2024

    • Author(s)
      Faurdoir Ndimumahoro, Koji Ishibashi
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
  • [Presentation] 帯域内全二重通信におけるディジタルRFを用いた適応差動遅延によるブラインド自己干渉除去に関する一検討2023

    • Author(s)
      下村 南夏, 衣斐 信介, 高橋 拓海, 岩井 誠人
    • Organizer
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • [Presentation] 周波数選択性環境におけるCFOを考慮したマルチユーザMIMOのための双線形推論に基づくベイジアン受信機設計2023

    • Author(s)
      伊藤 賢太, 高橋 拓海, 五十嵐 浩司, 石橋 功至, 衣斐 信介
    • Organizer
      SITA2023
  • [Presentation] 周波数選択性フェージング環境における帯域内全二重通信のための適応差動遅延を用いたブラインド自己干渉除去に関する一検討2023

    • Author(s)
      西川 幸市, 衣斐 信介, 高橋 拓海, 岩井 誠人
    • Organizer
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • [Presentation] 独立成分分析に基づくMIMOブラインド信号分離における自己符号化器に関する一検討2023

    • Author(s)
      亀田 新, 衣斐 信介, 高橋 拓海, 岩井 誠人
    • Organizer
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • [Presentation] QAM-FTN伝送におけるPDA繰り返し受信機の適応スケールビリーフに関する一検討2023

    • Author(s)
      梶田 怜, 衣斐 信介, 高橋 拓海, 岩井 誠人
    • Organizer
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • [Presentation] 低密度構造化OFDMに基づいたグラントフリー非直交多元接続のためのベイズ受信機設計2023

    • Author(s)
      上田康平,原 郁紀,石橋功至
    • Organizer
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • [Presentation] 有限フロントホール容量を考慮したスケーラブルネットワーク全二重セルフリー大規模MIMOシステム2023

    • Author(s)
      奥井滉史,安藤研吾,石橋功至
    • Organizer
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • [Presentation] クラスタリング・ビームフォーミング同時設計に基づくスケーラブルネットワーク全二重通信セルフリー大規模MIMO2023

    • Author(s)
      奥井滉史,安藤研吾,石橋功至
    • Organizer
      SITA2023

URL: 

Published: 2024-12-25  

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