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マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いた多信号復調方式の検討

研究課題

研究課題/領域番号 19K04396
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

眞田 幸俊  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (90293042)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード5G / マルコフ連鎖モンテカルロ法 / 多信号復調 / 大規模MIMO / 格子基底縮小 / チャネル推定 / 超多素子アンテナ / Gibbsサンプリング / 分散アンテナ / ターボ復調 / MIMO
研究開始時の研究の概要

第5世代移動通信システムでは多数のセンサデバイスからの情報を収容し,従来とは違ったアプリケーションのプラットフォームになることが期待されている.そのため基地局では超多素子アンテナを実装し,同時に100以上の信号を受信,復調することが必要である.従来の復調アルゴリズムでは計算量的に同時受信することができる信号数が10程度に限られてしまう.そこで本研究ではマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて100を超える信号を同時に受信し復調するアルゴリズムを検討する.提案アルゴリズムは確率分布の期待値を簡易的に求める手法であるが,これを信号復調に適用する.

研究成果の概要

第5世代移動通信システムでは多数のセンサデバイスからの情報を収容し,従来とは違ったアプリケーションのプラットフォームになることが期待されている.第5世代移動通信で実用化された超多素子アンテナ基地局を用いれば,同時に100以上の信号を受信,復調することができる.しかし従来の復調方式では,復調のための計算量が膨大なものになる.そこで本研究ではマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて100を超える信号を同時に受信し復調するアルゴリズムを検討した.特に新しい選択確率分布曲線の提案を行い,復調特性を改善した.また強制的に送信信号ベクトルの要素を変更する方式を提案し,特性を改善した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

これらの研究成果は従来とは違った多数接続アプリケーションのプラットフォームに適用することが期待できる.その例としては工場内の機器を無線でつなぎ,遠隔から工場を制御するスマート工場などが考えられる.このようなプラットフォームに第5世代移動通信で実用化された超多素子アンテナ基地局を用いれば,同時に100以上の信号を受信,復調することができる.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Reduction of Out-of-Band Radiation with Quantized Precoding Using Gibbs Sampling in Massive MU-MIMO-OFDM2022

    • 著者名/発表者名
      YAMAKADO Taichi、OKAWA Riki、SANADA Yukitoshi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E105.B 号: 10 ページ: 1240-1248

    • DOI

      10.1587/transcom.2021EBP3172

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2022-10-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Likelihood-Based Metric for Gibbs Sampling Turbo MIMO Detection2021

    • 著者名/発表者名
      KOBAYASHI Yutaro、SANADA Yukitoshi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E104.B 号: 9 ページ: 1046-1053

    • DOI

      10.1587/transcom.2020FGT0001

    • NAID

      130008082065

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2021-09-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Forcible Search Scheme for Mixed Gibbs Sampling Massive MIMO Detection2021

    • 著者名/発表者名
      YAMAZAKI Kenji、SANADA Yukitoshi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E104.B 号: 4 ページ: 419-427

    • DOI

      10.1587/transcom.2020EBP3030

    • NAID

      130008014010

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2021-04-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase Selection in Round-Robin Scheduling Sequence for Distributed Antenna System2020

    • 著者名/発表者名
      G. Otsuru and Y. Sanada
    • 雑誌名

      IEICE Trans. on Communications

      巻: E103-B

    • NAID

      130007920561

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Gibbs サンプリングによるMIMO復調への格子基底縮小の適用2022

    • 著者名/発表者名
      戸村宏輔,眞田幸俊,小林佑太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] User Set Elimination in Allocation Sequences of RR Scheduling for Distributed Antenna Transmission2021

    • 著者名/発表者名
      Go Otsuru, Yukitoshi Sanada
    • 学会等名
      TPoC5GE in conjunction with IEEE 93th Vehicular Technology Conference 2021 Spring
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantized Precoding for Out-of-Band Radiation Reduction in Massive MU-MIMO-OFDM2021

    • 著者名/発表者名
      Taichi Yamakado, Riki Okawa, Yukitoshi Sanada
    • 学会等名
      IEEE 94th Vehicular Technology Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Weight Adjustment in Channel Estimation using Gibbs Sampling for MIMO Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Kenshiro Chuman, Yukitoshi Sanada
    • 学会等名
      IEEE 94th Vehicular Technology Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gibbs サンプリングを用いたMIMOチャネル推定における重み最適化2021

    • 著者名/発表者名
      中馬健士郎 眞田幸俊
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Forcible Search with Mixed Gibbs Sampling Massive MIMO Detection2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Kenji、Sanada Yukitoshi
    • 学会等名
      2020 IEEE Region 10 Conference
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MIMO Detection with Block Parallel Gibbs Sampling and Maximum Ratio Combining2020

    • 著者名/発表者名
      K. Tomura, Y. Sanada, and K. Yutaro
    • 学会等名
      2020 IEEE Region 10 Conference
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GibbsサンプリングターボMIMO復調における尤度を用いたメトリックの適用2020

    • 著者名/発表者名
      小林佑太郎,眞田幸俊
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告,RCS2019-388
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Gibbs Samplingを用いた大規模 MIMO復調方式における強制的シンボル探索の検討2020

    • 著者名/発表者名
      山崎健司,眞田幸俊
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 最大比合成を用いた混合ブロック並列GibbsサンプリングによるMIMO復調の検討2020

    • 著者名/発表者名
      戸村宏輔,眞田幸俊
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] User Allocation with Round-Robin Scheduling Sequence for Distributed Antenna System2019

    • 著者名/発表者名
      G. Otsuru and Y. Sanada
    • 学会等名
      IEEE Vehicular Technology Conference 2019 Fall
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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