誤り訂正符号を用いた過負荷MIMOシステムの低演算量信号分離法の研究

• 研究課題/領域番号: 25420382
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 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, 教授 (90293042)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 過負荷MIMO / 非直交多元接続 / OFDM / 最尤推定復号 / 統合最尤復調 / 統合最尤復号 / 誤り訂正符号 / 最尤復号 / 過負荷ＭＩＭＯ / トレリス符号化変調 / Ｈａｍｍｉｎｇ符号 / 反復符号

研究成果の概要

本研究では，誤り訂正符号を用いた過負荷ＭＩＭＯ－ＯＦＤＭ伝送方式を検討した． 検討の結果，提案方式は誤り訂正符号にブロック符号を用いた場合，誤り率特性を維持しながら統合最尤復号の復号演算量を1/40に低減した．さらに誤り訂正符号にTrellis符号を用い，スループットを維持したまま特性を改善するシステムも提案し，受信信号電力が高い領域で特性を維持しつつ計算量を約 1/16に低減した．また非直交多元接続システムにおいて統合最尤復調により信号分離処理を行うシステムを検討した．基地局近傍端末および基地局から遠方の端末両方において統合最尤復調を適用することによって全体のスループットが改善した．

研究成果

• [雑誌論文] Pseudo Distance for Trellis Coded Modulation in Overloaded MIMO OFDM with Sphere Decoding (2016)
  • 著者名/発表者名: I. Shubhi and Y. Sanada
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E99.B 号: 3 ページ: 723-731
  • DOI: 10.1587/transcom.2015EBP3218
  • NAID: 130005131772
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of Signal Cancelation in Far User on Non-orthogonal Multiple Access Downlink' (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Yazaki and Y. Sanada
  • 雑誌名: Wireless Personal Communications 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Codeword Metric Calculation Scheme for Outer Code in Overloaded MIMO-OFDM System (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Doi and Y. Sanada
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E98.B 号: 8 ページ: 1598-1605
  • DOI: 10.1587/transcom.E98.B.1598
  • NAID: 130005090357
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Complexity Reduction in Joint Decoding of Block Coded Signals in Overloaded MIMO-OFDM System (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Doi, M. Inamori, and Y. Sanada
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Communications 巻: E97-B ページ: 905-914
  • NAID: 130003394687
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Investigation of Joint Decoding in Overloaded MIMO-OFDM System (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yabe, M. Inamori, and Y. Sanada
  • 雑誌名: IEICE Trans. on Communications 巻: E96-B ページ: 3101-3107
  • NAID: 130003385155
  • 査読あり
• [学会発表] Joint ML Detection for Overloaded MIMO and Its Application to Non-orthogonal Multiple Access (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Sanada
  • 学会等名: SmartComm 2016
  • 発表場所: Oulu(Finland)
  • 年月日: 2016-05-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ヘテロジニアスネットワークにおける統合復調を用いた非直交多元接続の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柏葉夏実，矢崎貴大，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 星と森のロマントピア（青森県・弘前市）
  • 年月日: 2016-04-21
• [学会発表] 加減算メトリックの回転座標を用いた計算量削減法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池内尚史，松岡暉，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] ビットシフトを用いた近似尤度計算の低演算量化の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 青木貴孔，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都・目黒区）
  • 年月日: 2016-03-02
• [学会発表] 準直交および非直交多元接続における統合復調方式のスループット特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢崎貴大，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都・目黒区）
  • 年月日: 2016-03-02
• [学会発表] 低演算量メトリックを用いた過負荷MIMOシステムの統合最尤復号特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池内尚史，松岡暉，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県・仙台市）
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] Joint Maximum Likelihood Detection in Far User of Non-orthogonal Multiple Access (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ando, Y. Sanada, and T. Saba
  • 学会等名: 12th IEEE Asia Pacific Wireless Communications Symposium
  • 発表場所: Singapore(Singapore)
  • 年月日: 2015-08-19
  • 国際学会
• [学会発表] 非直交多元接続の遠方ユーザにおける統合最尤復調の効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安藤健二，眞田幸俊，佐波孝彦
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2015-06-24
• [学会発表] Codeword Metric Calculation Scheme for Outer Code in Overloaded MIMO-OFDM System (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Doi and Y. Sanada
  • 学会等名: IEEE Vehicular Technology Conference 2015 Spring
  • 発表場所: Glasgow(イギリス)
  • 年月日: 2015-05-11 – 2015-05-14
• [学会発表] Candidate Codeword Selection Scheme with Bit Flipping for Outer Code in Overloaded MIMO-OFDM System (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Doi and Y. Sanada
  • 学会等名: International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems 2014
  • 発表場所: Kuching(マレーシア)
  • 年月日: 2014-12-01 – 2014-12-04
• [学会発表] 過負荷MIMOシステムにおける外符号のための符号語メトリック計算法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土井寿人，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会通信方式研究会
  • 発表場所: 知床グランドホテル北こぶし（斜里郡斜里町・北海道）
  • 年月日: 2014-11-06 – 2014-11-07
• [学会発表] LLR Calculation based on Interference Cancelation with Channel Estimation Error for Non-orthogonal Multiple Access (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Chida and Y. Sanada
  • 学会等名: IEEE Vehicular Technology Conference 2014 Fall
  • 発表場所: Vancouver(カナダ)
  • 年月日: 2014-09-14 – 2014-09-17
• [学会発表] 過負荷MIMOシステムにおける外符号のためのビット反転を用いた符号語選択法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土井寿人，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市・京都府）
  • 年月日: 2014-07-30 – 2014-08-01
• [学会発表] 見通し環境における過負荷MIMO-OFDMシステムのブロック符号化信号統合復号のための相関低減プレコーディング (2014)
  • 著者名/発表者名: 矢部達郎，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 京都テルサ（京都市・京都府）
  • 年月日: 2014-07-30 – 2014-08-01
• [学会発表] 非直交多元接続における統合復調に関する検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 矢崎貴大，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 沖縄県青年会館 （那覇市・沖縄県）
  • 年月日: 2014-06-17 – 2014-06-19
• [学会発表] LLR Calculation based on Interference Cancelation for Non-orthogonal Multiple Access (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Chida and Y. Sanada
  • 学会等名: IEEE Vehicular Technology Conference 2014 Spring
  • 発表場所: Seoul（韓国)
  • 年月日: 2014-05-18 – 2014-05-21
• [学会発表] Joint Maximum Likelihood Decoding with Limited Number of Receive Antennas in Overloaded MIMO-OFDM System (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sanada
  • 学会等名: The 2013 International Conference on Advanced Technologies for Communications
  • 発表場所: Hochiminh City
  • 招待講演
• [学会発表] Performance of Joint Maximum-Likelihood Decoding for Block Coded Signal Streams in Overloaded MIMO-OFDM System (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sanada
  • 学会等名: International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems 2013
  • 発表場所: Naha
  • 招待講演
• [学会発表] Complexity Reduction in Joint Decoding of Block Coded Signals in Overloaded MIMO-OFDM System (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Doi, M. Inamori, and Y. Sanada
  • 学会等名: International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems 2013
  • 発表場所: Naha
• [学会発表] Experimental Investigation of Joint Decoding in Overloaded MIMO-OFDM System (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yabe, M. Inamori, and Y. Sanada
  • 学会等名: International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems 2013
  • 発表場所: Naha
• [学会発表] Trellis Coded Modulation With Pseudo Distance in Overloaded MIMO OFDM With Sphere Decoding (2013)
  • 著者名/発表者名: I. Shubhi and Y. Sanada
  • 学会等名: International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems 2013
  • 発表場所: Naha
• [学会発表] 過負荷MIMO-OFDMシステムのブロック符号化信号の統合復号に関する実験的検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢部達郎，稲森真美子，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 過負荷MIMO-OFDMシステムにおけるブロック符号化信号の統合復号時計算量削減法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土井寿人，稲森真美子，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 干渉キャンセラとLLR重み付けを用いたLDPC符号化信号の非直交多元接続の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 千田悠司，稲森真美子，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] Trellis Coded Modulation with Psuedo Distance in Overloaded MIMO OFDM System with Sphere Decoding (2013)
  • 著者名/発表者名: Ilmiawan Shubhi，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡工業大学
• [学会発表] 過負荷MIMOにおけるトレリス符号化変調信号のスフィア復号と疑似距離を用いた統合復号方式 (2013)
  • 著者名/発表者名: イルミワン シュビヒ，眞田幸俊
  • 学会等名: 電子情報通信学会無線通信システム研究会
  • 発表場所: 高松市文化芸術ホール