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2011 年度 実績報告書

移動通信における最適クロスレイヤー技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20560347
研究機関東京工業大学

研究代表者

府川 和彦  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (00323775)

研究分担者 鈴木 博  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00282864)
須山 聡  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70334505)
キーワードMIMO / ラティス・リダクション / MMSE / 多次元探索 / OFDM / EMアルゴリズム / ファクターグラフ / メッセージ・パッシング
研究概要

本年度は(1)ラティス・リダクションによる量子化を用いた多次元探索によるMIMO信号検出,及び(2)OFDM移動通信におけるファクターグラフに基づくチャネル推定を用いた逐次MAP受信,に焦点を絞り研究を行った.具体的な研究内容は以下の通りである.
(1)MIMO通信における準最適信号検出の一つとして,MMSEの検出結果を起点にMMSEの雑音強調の方向へ信号候補を多次元探索する方法が提案されている.しかしながら,MIMOチャネルに非常に強い空間相関がある場合,ビット誤り率特性が著しく劣化するという問題があった.そこで,多次元探索で求めた信号候補を量子化する際,ラティス・リダクションを用いて空間相関による劣化を軽減する方法を提案した.計算機シミュレーションにより,提案方式は非常に強い空間相関を有するMIMOチャネルにおいても,良好なビット誤り率特性を維持できることを明らかにした.
(2)OFDM移動通信では従来,チャネル推定の追従性能を高めるため,カルマンフィルタでチャネル推定を行い,インパルス応答の時間微分を含む微分モデルを生成過程として用いる方法が検討されてきた.このチャネル推定は,EMアルゴリズムに基づき,チャネル推定と信号検出を交互に逐次的に行うMAP受信へ適用されている.このMAP受信の伝送路への追従特性をさらに改善するため,ファクターグラフ上でのメッセージ・パッシングアルゴリズムを考察することで,サブキャリア・リムービング処理を行うチャネル推定を導出した.サブキャリア・リムービング処理では,該当するサブキャリアを除く全てのサブキャリアにおける検出信号を用いて伝送路の周波数応答を推定し,信頼度が低い検出信号をチャネル推定に繰り返し使用することを避ける.計算機シミュレーションにより,提案方式は高速フェージング環境下での平均パケット誤り率を大幅に改善できることを明らかにした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

チャネル情報フィードバック方式として当初想定したものは,アナログフィードバック方式であった.しかしながら,よりフィードバック情報量を減らせる方式を新たに考案し,これに基づくマルチユーザ通信へ研究の方向修正を行ったため.

今後の研究の推進方策

上記のフィードバック情報量を大幅に減らせるフィードバック方式について,重点的に研究検討を進め,問題点を明確にすることで,マルチユーザ通信へ早期に導入できるようにする.

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (15件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 60 GHz OFDM experimental system employing decision-directed phase noise compensation2012

    • 著者名/発表者名
      S.Suyama, Y.Hashimoto, H.Suzuki, K.Fukawa
    • 雑誌名

      IEEE Radio and Wireless Sympo.(RWS)

      ページ: 191-194

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-complexity signal detection by multi-dimensional search for correlated MIMO channels2011

    • 著者名/発表者名
      L.Zheng, K.Fukawa, H.Suzuki, S.Suyama
    • 雑誌名

      IEEE International Conference on Communications ICC 2011

      ページ: 1-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near-optimal signal detection based on the MMSE detection using multi-dimensional search for correlated MIMO channels2011

    • 著者名/発表者名
      L.Zheng, K.Fukawa, H.Suzuki, S.Suyama
    • 雑誌名

      IEICE Trans on Communi

      巻: E94-B ページ: 2346-2356

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precoding scheme robust to imperfect CSI in downlink multiuser MIMO-OFDM system2011

    • 著者名/発表者名
      L.Chang, K.Fukawa, H.Suzuki, S.Suyama
    • 雑誌名

      IEICE Trans on Communi

      巻: E94-B ページ: 3515-3524

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental evaluation of phase noise compensation for 60-GHz OFDM systems2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Hashimoto, S.Suyama, H.Suzuki, K.Fukawa
    • 雑誌名

      Inter.OFDM-Workshop 2011

      ページ: 61-65

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 5 Gbps MIMO-OFDM experimental system for super high bitrate mobile communications2011

    • 著者名/発表者名
      S.Suyama, S.Kato, H.Suzuki, K. Fukawa
    • 雑誌名

      Inter.OFDM-Workshop 2011

      ページ: 66-70

    • 査読あり
  • [学会発表] 超高速ビットレート移動通信におけるMIMO-OFDM伝送用FFTタイミング再生2012

    • 著者名/発表者名
      清水翔貴, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • 学会等名
      2012年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2012-03-23
  • [学会発表] 10Gbpsミリ波OFDMベースバンド伝送実験系による位相雑音補償の評価2012

    • 著者名/発表者名
      申東訓, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • 学会等名
      2012年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2012-03-23
  • [学会発表] 64QAMを用いる60GHz帯ミリ波OFDM伝送における位相雑音補償実験2012

    • 著者名/発表者名
      橋本裕樹, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • 学会等名
      2012年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2012-03-23
  • [学会発表] 超高速ビットレート移動通信用10Gbps 8×8MIMO-OFDM BB伝送実験系2012

    • 著者名/発表者名
      須山聡, 高田裕之, 鈴木博,府川和彦
    • 学会等名
      2012年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2012-03-20
  • [学会発表] 包絡線検波器を用いた直交変調器のIQインバランス補償2012

    • 著者名/発表者名
      水越裕也, 鈴木博, 須山聡, 府川和彦
    • 学会等名
      2012年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2012-03-20
  • [学会発表] OFDM移動通信におけるファクターグラフに基づくチャネル推定を用いた逐次MAP受信2011

    • 著者名/発表者名
      村岡一志, 府川和彦, 鈴木博, 須山聡
    • 学会等名
      無線通信システム研究会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2011-11-18
  • [学会発表] 超高速ビットレート移動通信用広帯域MIMO伝送系2011

    • 著者名/発表者名
      須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • 学会等名
      無線通信システム研究会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2011-11-17
  • [学会発表] LDPC符号を用い10Gbpsミリ波OFDM伝送における位相雑音補償2011

    • 著者名/発表者名
      橋本裕樹, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • 学会等名
      2011年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-09-14
  • [学会発表] 5Gbps超高速ビットレート移動通信用広帯域RF/BB伝送実験系2011

    • 著者名/発表者名
      福田裕之, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • 学会等名
      2011年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-09-13
  • [学会発表] ラティスリダクションを用いた多次元探索によるMIMO信号検出2011

    • 著者名/発表者名
      小林謙吾, 府川和彦, 鄭黎明, 鈴木博, 須山聡
    • 学会等名
      2011年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2011-09-13
  • [学会発表] ラティス・リダクションによる量子化を用いた多次元探索によるMIMO信号検出2011

    • 著者名/発表者名
      小林謙吾, 府川和彦, 鄭黎明, 鈴本博, 須山聡
    • 学会等名
      無線通信システム研究会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-08-26
  • [学会発表] 超高速ビットレート移動通信用伝送実験系のソフトウェア無線機構成2011

    • 著者名/発表者名
      須山聡, 福田裕之, 鈴木博, 府川和彦
    • 学会等名
      ソフトウェア無線研究会
    • 発表場所
      横須賀テレコムリサーチパーク
    • 年月日
      2011-07-28
  • [学会発表] 高符号化率LDPC符号を用いた10Gbpsミリ波OFDM伝送における判定指向形位相雑音補償2011

    • 著者名/発表者名
      橋本裕樹, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • 学会等名
      無線通信システム研究会
    • 発表場所
      旭川市民文化会館
    • 年月日
      2011-07-22
  • [学会発表] 5Gbps超高速ビットレート移動通信用4x4MIMO-OFDM広帯域RF/BB伝送実験系2011

    • 著者名/発表者名
      福田裕之, 須山聡, 鈴木博, 府川和彦
    • 学会等名
      無線通信システム研究会
    • 発表場所
      旭川市民文化会館
    • 年月日
      2011-07-22
  • [学会発表] MIMO通信における準最適信号検出2011

    • 著者名/発表者名
      府川和彦, 鄭黎明, 鈴木博, 須山聡
    • 学会等名
      無線通信システム研究会
    • 発表場所
      琉球大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-23
  • [備考]

    • URL

      http://www.radio.ss.titech.ac.jp/

  • [産業財産権] 受信装置,受信方法,及び受信プログラム2011

    • 発明者名
      府川和彦, 鈴木博, 須山聡, 山田良太, 吉本貴司, 岡本直樹
    • 権利者名
      国立大学法人東京工業大学, シャープ株式会社
    • 産業財産権番号
      特願2011-174700
    • 出願年月日
      2011-08-10

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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