2018 Fiscal Year Annual Research Report
多素子ＭＩＭＯシステムのためのピーク電力制御および適応信号処理技術の研究
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17J04710
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
景山 知哉 九州大学, システム情報科学府, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | 多素子MIMO / 適応信号処理技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
送信基地局に多数のアンテナ素子を有する多素子MIMOシステムでは、アンテナ毎に設置された電力増幅器の効率改善が重要となる。特に、多素子MIMOにおいてマ
ルチキャリア変調方式を用いる場合、信号の高いピーク振幅値が増幅器の効率を大きく低下させる要因となる。本研究の目的は、多素子MIMOの通信品質を保ちな
がら送信信号のピーク振幅値を制御可能な信号処理技術の開発である。
本年度はまず、昨年度提案した多素子MIMO用のピーク振幅制御技術の理論特性解析を行った。理論解析では、MIMOにおけるユーザ間の干渉およびピーク振幅制御による歪みをガウス分布に従う確率変数で近似することで、通信品質の指標であるビット誤り率特性を導出した。
次に、提案技術の性能改善手法について検討を行った。検討方式は、余剰のアンテナ自由度を活用してピーク振幅制御による歪みを補償するものである。これにより、歪みの許容値が極めて厳しい変調方式に提案技術を適用する場合においても、受信信号の品質を保ちながらピーク振幅の制御特性を向上できることを示した。
ところで、多素子MIMOを屋内に展開する場合、屋内の既存通信網との連携することで効率的にトラフィックを収容できる。そこで、屋内通信技術としてマルチキャリア電力線通信に着目し、その課題を解決する手法について検討した。報告者は昨年度、電力線通信における送信ピーク振幅制御と伝送路で発生するインパルス性雑音の影響軽減を共に達成可能な方式として、修正選択マッピング方式を提案した。本年度は、屋内で測定された電力線伝送路データを用いて、提案方式の実伝送路上での有効性を示した。また、インパルス性雑音抑圧技術を用いた場合の性能(検出率・誤警報率・ビット誤り率)の理論解析を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2年度は、初年度に提案した多素子MIMOにおけるピーク振幅制御技術の理論特性の解析手法および改良方式を検討した。改良方式では、多素子MIMOの余剰のアンテナ自由度を活用した歪み補償と併用することで、ピーク振幅制御による通信品質の劣化を軽減しながら、ピーク抑圧特性を向上できることを示した。また、多素子MIMOとの連携システムとして、マルチキャリア伝送を用いる電力線通信を検討した。昨年度の結果に基づき、屋内電力線伝送路の実測値を用いて検討方式の特性を評価し、有効性を示した。
本研究の成果は、論文誌、国際会議および国内の研究会にて発表済みである
以上の通り、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
余剰のアンテナ自由度を活用した多素子MIMOシステムにおけるピーク振幅値制御技術について、2年度の得られた特性評価結果および解析結果に基づき、改良手法を検討するとともに、簡易なモデルを構築して提案手法の実機評価を行う。実機上での問題点を明らかにし、その対処法および改善手法を検討する。得られた結果について、成果の発表を行い、博士論文を執筆する。
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