大規模MIMOのためのブラインド通信路推定法の構築

• 研究課題/領域番号: 15K13987
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 竹内 啓悟 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30549697)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 情報通信工学 / 情報理論 / 大規模MIMO / 通信路推定 / 圧縮センシング

研究成果の概要

大規模MIMOとは，ユーザ数に比べて多数のアンテナを基地局に備えることで高速通信を実現するシステムである．大規模MIMOの性能を劣化させる要因として，ユーザから基地局に情報を伝送する上り回線における通信路推定で，パイロット汚染問題が生じることが指摘されていた．この問題を解決するために，圧縮センシングの分野で提案された近似的メッセージ伝播法に基づいて，ブラインド反復通信路推定法を構築した．初期化方法を工夫することで，システムの負荷が高い場合にも同反復法の収束特性を改善することに成功した．

研究成果

• [国際共同研究] National Sun Yat-sen University(台湾)
• [雑誌論文] Rigorous Dynamics of Expectation-Propagation Signal Detection via the Conjugate Gradient Method (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Takeuchi and C.-K. Wen
  • 雑誌名: Proc. 18th IEEE Int. Workshop Sig. Process. Advances Wirel. Commun. 巻: - ページ: 88-92
  • DOI: 10.1109/spawc.2017.8227654
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Orthogonal Approximate Message Passing for GFDM Detection (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Zhang, C.-K. Wen, K. Takeuchi, and S. Jin
  • 雑誌名: Proc. 18th IEEE Int. Workshop Sig. Process. Advances Wirel. Commun. 巻: - ページ: 695-699
  • DOI: 10.1109/spawc.2017.8227773
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Rigorous Dynamics of Expectation-Propagation-Based Signal Recovery from Unitarily Invariant Measurements (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Takeuchi
  • 雑誌名: Proc. 2017 IEEE Int. Symp. Inf. Theory 巻: - ページ: 501-505
  • DOI: 10.1109/isit.2017.8006578
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymptotic Optimality of QPSK Faster-than-Nyquist Signaling in Massive MIMO Systems (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Takeuchi
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E99.A 号: 12 ページ: 2192-2201
  • DOI: 10.1587/transfun.E99.A.2192
  • NAID: 130005170500
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spatial Modulation Achieves Information-Theoretically Optimal Energy Efficiency (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Takeuchi
  • 雑誌名: IEEE Commun. Lett. 巻: 19 号: 7 ページ: 1133-1136
  • DOI: 10.1109/lcomm.2015.2433271
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Second-Order Optimality of Generalized Spatial Modulation for MIMO Channels with No CSI (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Takeuchi
  • 雑誌名: IEEE Wireless Commun. Lett. 巻: 4 号: 6 ページ: 613-616
  • DOI: 10.1109/lwc.2015.2475742
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] メッセージ伝播復調法の新展開：期待値伝播法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 竹内啓悟
  • 学会等名: 電子情報通信学会情報理論/信号処理/無線通信システム研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Rigorous Dynamics of Expectation-Propagation Signal Detection via the Conjugate Gradient Method (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Takeuchi and C.-K. Wen
  • 学会等名: 18th IEEE Int. Workshop Sig. Process. Advances Wirel. Commun.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Orthogonal Approximate Message Passing for GFDM Detection (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Zhang, C.-K. Wen, K. Takeuchi, and S. Jin
  • 学会等名: 18th IEEE Int. Workshop Sig. Process. Advances Wirel. Commun.
  • 国際学会
• [学会発表] Rigorous Dynamics of Expectation-Propagation-Based Signal Recovery from Unitarily Invariant Measurements (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Takeuchi
  • 学会等名: 2017 IEEE Int. Symp. Inf. Theory
  • 国際学会
• [学会発表] 近似的期待値伝播法による超ナイキストレート信号の反復等化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 竹内啓悟，C.-K. Wen
  • 学会等名: 第39回情報理論とその応用シンポジウム
  • 発表場所: 岐阜県高山市
  • 年月日: 2016-12-13
• [学会発表] 大規模MIMOに対する超ナイキストレートQPSK信号伝送の漸近最適性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹内啓悟
  • 学会等名: 第38回情報理論とその応用シンポジウム
  • 発表場所: 岡山県倉敷市
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] MIMO通信路に対する空間変調の2次最適性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 竹内啓悟
  • 学会等名: 第38回情報理論とその応用シンポジウム
  • 発表場所: 岡山県倉敷市
  • 年月日: 2015-11-24
• [学会発表] AMPアルゴリズムに基づく大規模MIMOのデータと通信路の反復推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林裕和，竹内啓悟
  • 学会等名: 第38回情報理論とその応用シンポジウム
  • 発表場所: 岡山県倉敷市
  • 年月日: 2015-11-24