2013 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamic Resource Allocation for 5G Green HetNet
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25889004
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Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
メホボドニヤ アボルファズル 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80700210)
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| Project Period (FY) |
2013-08-30 – 2015-03-31
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| Keywords | resource allocation / 5G / SC-FDMA / Uplink |
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| Research Abstract |
本年度は、上りリンクSIMO SC-FDMAシステムにおけるユーザースケジューリングとリソースブロック割り当てについて研究を行った。まず，送信機と受信機におけるSIMO SC-FDMA信号処理のための解析モデルについて提案した。次に，提案したモデルを用いてユーザーのSINRを導出し、システムの周波数利用効率を明らかにした。また、低演算量のユーザースケジューリングアルゴリズムを設計するため、各ユーザーからの受信信号の相関と上りリンクSIMO SC-FDMAシステムの周波数利用効率との関係を明らかにした。そして、受信信号の相関に基づくユーザーグルーピング法を提案し、提案法が全探索を必要せず低演算量で、システム全体の周波数利用効率を向上させることができることを示した。例えば、8つのリソースブロックと低速送信電力制御（TPC）の適用を考慮し、16ユーザーが同時に上りリンクアクセスをする場合、提案スケジューリング法は、システム全体の周波数利用効率を約10％改善できる。
また、SIMO SC-FDMAにおける公平性問題での公平性の改善・制御法について，初期の文献調査を行った。
検討は，各リソースブロックに割り当てられるユーザが複数いる場合と各リソースブロックに割り当てられるユーザが1人のみの場合の2つを仮定した．
上記の2つの場合について，それぞれ以下の3つの公平性を制御可能な手法を用いてアルゴリズムを設計した．(1) max-mapスケジューリング (2) Proportional fair(PF)-mapスケジューリング (3) max-minスケジューリング
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
計画通りに研究が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は以下に記す3つを目的として設定する．
(1) 昨年度に引き続き，ユーザの公平性を制御可能なリソース割り当て(RA)アルゴリズムの開発を行う．特に，上りリンクシングルキャリア周波数空間分割マルチアクセス(SC-FDMA/SDMA)において，ユーザの公平性を制御可能なRAアルゴリズムおよびユーザスケジューリング法を提案する．周波数利用効率の向上とユーザの公平性の制御を同時に達成するために，ユーザ間の空間相関を用いる準最適電力予測法を用いて各リソースブロック(RB)へ割り当てるユーザを選択する．そのため，受信アンテナ間に相関のあるsingle-input multiple-output (SIMO)モデルを想定する．最大同時アクセスユーザ数を可変とすることで，周波数利用効率とユーザの公平性の目標値を同時に達成する．RBサイズや受信アンテナ本数などの設計パラメータを種々変更させて公平性の変化を明らかにする．
(2) これまでの検討ではチャネル推定が理想的に行えるものと仮定していたが，本検討では現実的なチャネル推定を導入したときの推定誤差を考慮して周波数利用効率に関する最適化問題を再定式化する．計算機シミュレーションにより周波数利用効率を明らかにし，チャネル推定を用いた時の提案無線リソース管理による改善効果を従来法と比較する．
(3) 上記の(1)および(2)では低速送信電力制御(TPC)を仮定している．本検討ではRAアルゴリズムを用いるときのTPCを提案し，エネルギー利用効率に及ぼす効果を明らかにする．
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