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講演抄録/キーワード
講演名 2017-01-19 11:15
アンテナ毎送信電力制限下におけるホタルアルゴリズムを用いたMassive MIMOビームフォーミング制御の一検討
山中貴司樋口健一東京理科大IT2016-49 SIP2016-87 RCS2016-239
抄録 (和) Massive MIMO (multiple-input multiple-output)では,チャネル状態情報に基づくビームフォーミング(BF: beamforming)制御が多数のアンテナの使用による電力利得や空間多重されたストリーム間の干渉抑圧のために必須である.Massive MIMOでは,多数の送信アンテナ毎に用意される電力増幅器の能力は限定的となると想定され,送信アンテナ毎の送信電力の最大値には厳しい制限が設けられると考えられる.従って,アンテナ毎の送信電力の制限を考慮した送信BFの重要性がMassive MIMOでは非常に高くなる.そこで本稿では,主としてアンテナ毎の送信電力に制限がある場合において,ホタルアルゴリズム(FA: firefly algorithm)を用いたBF制御について検討する.FAは群知能の一種であり,群の中の各ホタルが自分より明るいすべてのホタルに引かれて移動する様子を模擬することにより,多峰性関数の最適解を効率よく求めることが可能となるアルゴリズムである.ホタルの位置をBF行列に,BF行列から計算されるシステムスループット最大化のためのメトリックをホタルの明るさと見立てることにより,FAをBF制御に適用する.計算機シミュレーションにより,幾何平均ユーザスループット最大化規準に基づくFAを用いたBF制御の特性を評価する. 
(英) In massive multiple-input multiple-output (MIMO) downlink, the transmitter beamforming (BF) to achieve the beamforming (power) gain and/or reduction in inter-user interference in multiuser MIMO case based on the channel state information (CSI)-feedback from the user terminals is essential. Massive MIMO requires large number of transmitter power amplifiers dedicated to each of transmitter antennas and allowable transmission power per power amplifiers (thus per transmitter antenna) is to be severely limited. Therefore, it is necessary to perform transmission BF in consideration of the limitation on the transmission power per antenna. In this paper, we consider the BF control using the firefly algorithm (FA) when there is a per-antenna transmission power constraint. FA is a kind of swarm intelligence and by mimicking the behavior of fireflies which moves toward neighbor fireflies based on distance and brightness of the neighbor fireflies, the solution to the multimodal optimization is obtained efficiently. By setting the BF matrix as a position of the firefly and the obtainable metric for the system throughput maximization as a brightness of the firefly, we apply the FA to the BF control. We evaluate the performance of BF control using FA from the viewpoint of the geometric mean user throughput by using computer simulations.
キーワード (和) Massive MIMO / ビームフォーミング / ホタルアルゴリズム / / / / /  
(英) Massive MIMO / beamforming / firefly algorithm / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 116, no. 396, RCS2016-239, pp. 19-24, 2017年1月.
資料番号 RCS2016-239 
発行日 2017-01-12 (IT, SIP, RCS) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード IT2016-49 SIP2016-87 RCS2016-239

研究会情報
研究会 IT SIP RCS  
開催期間 2017-01-19 - 2017-01-20 
開催地(和) 大阪市立大学(杉本キャンパス) 
開催地(英) Osaka City Univ. 
テーマ(和) 無線通信のための信号処理,学習,数理,情報理論および一般 
テーマ(英) Signal Processing for Wireless Communications, Learning, Mathematical Science, Communication Theory, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RCS 
会議コード 2017-01-IT-SIP-RCS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) アンテナ毎送信電力制限下におけるホタルアルゴリズムを用いたMassive MIMOビームフォーミング制御の一検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) A Study on Transmitter Beamforming Control Based on Firefly Algorithm for Massive MIMO Systems with Per-Antenna Power Constraint 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) Massive MIMO / Massive MIMO  
キーワード(2)(和/英) ビームフォーミング / beamforming  
キーワード(3)(和/英) ホタルアルゴリズム / firefly algorithm  
キーワード(4)(和/英) /  
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キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 山中 貴司 / Takashi Yamanaka / ヤマナカ タカシ
第1著者 所属(和/英) 東京理科大学 (略称: 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称: Tokyo Univ. of Science)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 樋口 健一 / Kenichi Higuchi / ヒグチ ケンイチ
第2著者 所属(和/英) 東京理科大学 (略称: 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称: Tokyo Univ. of Science)
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講演者
発表日時 2017-01-19 11:15:00 
発表時間 25 
申込先研究会 RCS 
資料番号 IEICE-IT2016-49,IEICE-SIP2016-87,IEICE-RCS2016-239 
巻番号(vol) IEICE-116 
号番号(no) no.394(IT), no.395(SIP), no.396(RCS) 
ページ範囲 pp.19-24 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-IT-2017-01-12,IEICE-SIP-2017-01-12,IEICE-RCS-2017-01-12 


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