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2019 年度 実績報告書

Massive MIMOを用いた双方向アナログビームスケジューリングに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H03262
研究機関新潟大学

研究代表者

西森 健太郎  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (90500611)

研究分担者 廣川 二郎  東京工業大学, 工学院, 教授 (00228826)
平栗 健史  日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (90582817)
本間 尚樹  岩手大学, 理工学部, 教授 (70500718)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードMassive MIMO / CSI / Robust ICA
研究実績の概要

第5世代移動通信システム等の高速伝送が要求されるシステムでは,多ユーザ収容能力を有する無線基地局として有望な技術がMassive Multiple Input Multiple Output (MIMO)である.その実現のカギは伝搬チャネル応答情報 (CSI)の基地局へのフィードバックの削減である.本課題では,アナログマルチビームによりCSI推定なしで上り・下り回線の双方向のユーザスケジューリングを実現可能なMassive MIMOシステムを提案することを目的として検討を進めた.2019年度の主な研究実績として,2018年度に提案したアナログビームのみを用いてユーザ選択とRobust ICAと呼ばれる,4次モーメントを用いて尖度を最大化することで残留干渉を低減する手法に関し,実際のシステムを用いた評価を行うことでその有効性を確認した.具体的には,LTEベースの通信効率を評価したところ,64素子のDigital Beam Formingの通信効率は50%程度しか得られないに対し,提案システムでは90%近くの通信効率を実現できることを示した.また,64ビームのマルチビーム回路の試作も実現でき,そのビーム構成の最適化も実現した.さらに,通常から提案されているサブアレー型の構成よりも物理層での伝送レート,スループットの両方の観点から有効であることを示した.これらの成果は,査読付論文6件,査読付国際会議6件,口頭発表37件という形でアウトプットを出している.また,国内の展示会等で提案システムの効果をデモンストレーションに関するデモンストレーションを行った.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (48件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (42件)

  • [雑誌論文] Novel Unmanned Aerial Vehicle Based Line-of-Sight MIMO Configuration Independent of Transmitted Distance Using Millimeter Wave,2020

    • 著者名/発表者名
      N. Matsumura, K. Nishimori, R. Taniguchi, T. Hiraguri, T. Tomura and J. Hirokawa,
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 2169-3536

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2020.2965584

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Cooperative Transmission Scheme in Drone-based Networks2020

    • 著者名/発表者名
      Takefumi Hiraguri,Kentaro Nishimori, Isamu Shitara, Tsutomu Mitsui,Takuya Shindo, Tomotaka Kimura,Takahiro Matsuda, Hideaki Yoshino
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Vehicular Technology

      巻: 69 ページ: 2905-2914

    • DOI

      10.1109/TVT.2020.2965597

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of SNR and channel capacity with micro and milli-meter wave bands based on outdoor propagation measurement2020

    • 著者名/発表者名
      R. Taniguchi and K. Nishimori
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 9 ページ: 153-158

    • DOI

      https://doi.org/10.1587/comex.2019SPL0002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] WPT端末のための隣接チャネル与干渉回避FDD下りビームフォーミング法2020

    • 著者名/発表者名
      五十嵐正樹, 西森健太郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌B

      巻: J103-B ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 線形制御型Massive MIMO における受信アンテナ選択数に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      八九勇樹,西森健太郎,谷口諒太郎,平栗健史,満井勉,
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌B

      巻: J102-B ページ: 834-843

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2019.2952933

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 20-GHz-Band 64×64 Hollow Waveguide Two-Dimensional Butler Matrix,2019

    • 著者名/発表者名
      Tomura, D.-H. Kim, M. Wakasa, Y. Sunaguchi, J. Hirokawa, and K. Nishimori,
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 164080-164088

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2019.2952933

    • 査読あり
  • [学会発表] 送受信距離に依存しない66GHz帯LoS-MIMO構成の効果2020

    • 著者名/発表者名
      西森健太郎 松村尚輝 谷口諒太郎 平栗健史 戸村崇 広川二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] IEEE 802.11axにおけるDL MU-MIMOの簡易スループット評価2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤宏紀 西森健太郎 八九勇樹 平栗健史
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] SHF帯における受信感度とクラスタ数の関係に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      谷口諒太郎 西森健太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] 広帯域信号に対するISTAを用いた圧縮センシングによる DoA推定2020

    • 著者名/発表者名
      西森健太郎 上村早紀 谷口諒太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会  AP研究会
  • [学会発表] ドローン搭載を目指した66GHz帯4x4LoS-MIMOの提案2020

    • 著者名/発表者名
      西森健太郎  松村尚輝 八九勇樹  谷口諒太郎  平栗健文 戸村崇
    • 学会等名
      電子情報通信学会 RCS研究会
  • [学会発表] 送受信距離に依存しないLoS-MIMO構成を用いた66GHz帯屋外実験評価2020

    • 著者名/発表者名
      西森健太郎  松村尚輝  谷口諒太郎  平栗健文 戸村崇
    • 学会等名
      電子情報通信学会  AP研究会
  • [学会発表] 仮想Massiveアレーを用いた伝搬環境制御法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      渡部 一聖 西森健太郎 谷口諒太郎 村上友規
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ研究会
  • [学会発表] WPT端末のためのFDDに適したビームフォーミング法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      五十嵐正樹 西森健太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ研究会
  • [学会発表] 複数周波数帯における伝搬損失の比較検討2019

    • 著者名/発表者名
      谷口諒太郎 西森健太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ研究会
  • [学会発表] ブラインド信号処理によるマルチビームMassive Array2019

    • 著者名/発表者名
      西森健太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 AP研究会
  • [学会発表] マルチビームMassive MIMOにおける 最適ビームパターンに関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      工藤明紀 西森健太郎 谷口諒太郎 小川翔太 村松郁也 平栗健史 広川二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 AP研究会
  • [学会発表] 64ビームMassive MIMOの屋内実環境における効果2019

    • 著者名/発表者名
      西森健太郎 工藤明紀 谷口諒太郎 平栗健史 広川二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 AP研究会
  • [学会発表] マルチビームMassive MIMOにおける ディープラーニングを用いた変調方式推定2019

    • 著者名/発表者名
      谷口諒太郎 西森健太郎 太田剛史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 AP研究会
  • [学会発表] 広帯域信号に対するISTAを用いた圧縮センシングによる DoA推定2019

    • 著者名/発表者名
      西森健太郎 上村早紀 谷口諒太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 AP研究会
  • [学会発表] 送受信距離に依存しないLOS-MIMOのアンテナ構成2019

    • 著者名/発表者名
      松村尚輝 西森健太郎 谷口諒太郎 平栗健史 戸村崇 広川二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 AP研究会
  • [学会発表] LTEベース信号の線形制御型MassiveMIMO簡易スループット評価2019

    • 著者名/発表者名
      八九勇樹 西森健太郎 戸部英彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会  AP研究会
  • [学会発表] [ポスター講演] Massive MIMO の構成の違いによる通信効率の考察2019

    • 著者名/発表者名
      岡田陸 西森健太郎 工藤明紀 丸山隆希 平栗健史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ学生ワークショップ
  • [学会発表] [ポスター講演] 高速パターン切替とブラインドアルゴリズムを用いた 伝搬環境制御2019

    • 著者名/発表者名
      髙橋 草太 西森 健太郎 渡部 一聖 谷口 諒太郎 村上 友規
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ学生ワークショップ
  • [学会発表] [ポスター講演] ドローンを用いた仮想アレー到来方向推定の検討2019

    • 著者名/発表者名
      高世 駿 西森健太郎  工藤明紀  丸山隆希 平栗健史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ学生ワークショップ
  • [学会発表] [ポスター講演] 機械学習を用いたミリ波帯における伝搬損失モデル2019

    • 著者名/発表者名
      太田剛史 谷口諒太郎 西森 健太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ学生ワークショップ
  • [学会発表] [ポスター講演]ドローンと MU-MIMO を利用した中継特性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      土肥駿  松村尚輝  西森 健太郎  谷口諒太郎  平栗健史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ学生ワークショップ
  • [学会発表] [ポスター講演]LOS-MIMO 伝送と 66GHz 帯による ドローン間通信の検討2019

    • 著者名/発表者名
      松村尚輝 西森健太郎 谷口諒太郎 平栗健史  戸村崇  広川二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ学生ワークショップ
  • [学会発表] [招待講演]ディープラーニングの通信システムへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      谷口諒太郎 西森健太郎 太田剛史 平栗健史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ学生ワークショップ
  • [学会発表] [ポスター講演] アンテナ選択型 BD 法を用いた Massive MIMO に関する検討2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤宏紀 西森健太郎  八九勇樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ学生ワークショップ
  • [学会発表] [ポスター講演] LTE における線形制御型 Massive MIMO の スループット特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      八九勇樹 西森健太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会 CQ学生ワークショップ
  • [学会発表] CSI Estimation by Beamforming and Blind Algorithm for WPT Terminal Stations2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Igarashi Kentaro Nishimori
    • 学会等名
      2019 International Symposium on Antennas and Propagation
  • [学会発表] Study toward multi-beam patterns suitable for multi-beam massive MIMO2019

    • 著者名/発表者名
      Akinori Kudo Kentaro Nishimori Ryotaro Taniguchi Shota Ogawa Fumiya Muramatsu Takefumi Hiraguri Jiro Hirokawa
    • 学会等名
      2019 International Symposium on Antennas and Propagation
  • [学会発表] A simple model for outdoor to indoor penetration loss considering vertical incident angle at 5 GHz band2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Mizuno Kentaro Nishimori Ryotaro Taniguchi
    • 学会等名
      2019 International Symposium on Antennas and Propagation
  • [学会発表] Modulation scheme estimation using convolutional neural network for multi-beam Massive MIMO2019

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro TANIGUCHI Kentaro NISHIMORI
    • 学会等名
      2019 International Symposium on Antennas and Propagation
  • [学会発表] A proposal on propagation environmental control by a virtual massive array2019

    • 著者名/発表者名
      Issei Watanabe Kentaro Nishimori Ryotaro Taniguchi Tomoki Murakami
    • 学会等名
      2019 International Symposium on Antennas and Propagation
  • [学会発表] Modulation scheme estimation using convolutional neural network for multi-beam Massive2019

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro TANIGUCHI and Kentaro NISHIMORI
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサエティ大会
  • [学会発表] ドローン間通信におけるアンテナ切替型ミリ波 LOS-MIMO の提案2019

    • 著者名/発表者名
      松村尚輝, 西森健太郎, 谷口諒太郎, 平栗健史,戸村崇, 広川二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] MIMO干渉評価用SDR送受信装置の特性2019

    • 著者名/発表者名
      八九勇樹,西森健太郎,戸部英彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] マルチビームMassive MIMOにおけるCNNを用いた変調方式推定2019

    • 著者名/発表者名
      谷口諒太郎,西森健太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] マルチビーム Massive MIMOに適したマルチビームパターンの検討2019

    • 著者名/発表者名
      工藤明紀 西森健太郎 谷口諒太郎 平栗健史 広川二郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] マルチビーム Massive MIMOにおける 畳み込みニューラルネットワークを用いた変調方式推定2019

    • 著者名/発表者名
      谷口諒太郎,西森健太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] ブラインドアルゴリズムを用いたMassive MIMO2019

    • 著者名/発表者名
      西森 健太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会九州支部大会
  • [学会発表] マルチビーム Massive MIMO における 畳み込みニューラルネットワークを用いた変調方式推定2019

    • 著者名/発表者名
      谷口諒太郎 西森 健太郎 太田 剛史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 RISING2019
  • [学会発表] ドローン中継局と MU-MIMO による複数ユーザ下り回線の基礎評価2019

    • 著者名/発表者名
      松村尚輝 西森健太郎 谷口諒太郎 平栗健史
    • 学会等名
      電子情報学会信越支部大会
  • [学会発表] 64マルチビーム Massive MIMOのマルチパス環境における簡易評価2019

    • 著者名/発表者名
      工藤明紀  西森健太郎  谷口諒太郎  平栗健史  広川二郎
    • 学会等名
      電子情報学通信会信越支部大会
  • [学会発表] 仮想Massiveアレーのニームパターンと通信品質の関係2019

    • 著者名/発表者名
      渡部一聖 西森健太郎 谷口諒太郎 村上友規
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
  • [学会発表] 複数ユーザのヌルを利用したFDD下りビームフォーミング法2019

    • 著者名/発表者名
      五十嵐正樹 西森健太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会

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公開日: 2021-01-27  

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