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講演抄録/キーワード
講演名 2019-03-07 09:25
ハイブリッド型Massive MIMOにおけるブロック対角化ビームフォーミングのためのパラメータ推定
柘植健太張 裕淵府川和彦東工大)・須山 聡奥村幸彦NTTドコモ
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抄録 (和) 第5世代移動通信(5G)で導入予定のMassive MIMOにおいて,ベースバンド回路とRF回路の数を大幅に削減できる構成として,アナログビームフォーミング(AB)とデジタルビームフォーミング(DB)を組み合わせたハイブリッドビームフォーミング(HB)が検討されており,アンテナ素子全てにRF回路を取り付けるフルDB(FD)と比べ,コストと消費電力を大幅に抑えることができる.本報告では,HBにおけるABの移相器に設定する位相及びDBのプリコーディング行列を,ブロック対角化(BD: Block Diagonalization)が実現できるよう推定する手法を提案する.BDを実現することで,他ユーザへ干渉となる信号に送信ビームのヌルを向けることができ,少ない演算量で効率の良いビーム形成を行うことができる.提案手法では,TDD(Time Division Duplex)マルチユーザMIMO通信を想定し,上り回線からFDのときのチャネル行列と,下り回線におけるABの位相を推定する.その後,ABを含めた等価チャネル行列を基にBDを実現できる下り回線DBのプリコーディング行列を求める.
計算機シミュレーションにより,FDに比べて劣化の少ない下り回線の平均ビット誤り率(BER)特性が得られることを明らかにする. 
(英) For massive MIMO systems to be employed in the 5th generation mobile communications (5G), hybrid beamforming (HB), which is composed of the analog beamforming (AB) and the digital beamforming (DB), has been investigated because HB can decrease the number of baseband and RF circuits significantly and thus can reduce a much larger amount of the cost and power consumption than the full DB (FD) configuration, which requires one baseband and RF circuits for each antenna element. This report proposes a scheme to estimate both phases for phase rotators in AB and a precoding matrix for DB so that they can realize the block diagonalization (BD). Due to BD, HB can null interference from the undesired users and can form efficient transmit beams with low computational complexity.For time division duplex (TDD) multiuser MIMO communications, the proposed scheme estimates the FD channel matrix in the uplink (UL) and the phase for the phase rotators of AB in the downlink (DL).After obtaining an equivalent channel matrix from the estimated FD channel matrix and AB precoding matrix, the scheme estimates the DB precoding matrix in DL from the equivalent channel matrix so that HB can achieve BD in DL.Computer simulations demonstrate that the proposed scheme can achieve DL average bit error rate (BER) performances that are little inferior to those of FD.
キーワード (和) 5G / Massive MIMO / ハイブリッドビームフォーミング / チャネル推定 / ブロック対角化 / / /  
(英) 5G / massive MIMO / hybrid beamforming / channel estimation / block diagonalization / / /  
文献情報 信学技報, vol. 118, no. 474, RCS2018-312, pp. 157-162, 2019年3月.
資料番号 RCS2018-312 
発行日 2019-02-27 (RCS) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 RCS SR SRW  
開催期間 2019-03-06 - 2019-03-08 
開催地(和) YRP 横須賀リサーチパーク 
開催地(英) YRP 
テーマ(和) 移動通信ワークショップ 
テーマ(英) Mobile Communication Workshop 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RCS 
会議コード 2019-03-RCS-SR-SRW 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) ハイブリッド型Massive MIMOにおけるブロック対角化ビームフォーミングのためのパラメータ推定 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Parameter Estimation for Block Diagonalization based Beamforming in Analog-Digital-Hybrid Massive MIMO Systems 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 5G / 5G  
キーワード(2)(和/英) Massive MIMO / massive MIMO  
キーワード(3)(和/英) ハイブリッドビームフォーミング / hybrid beamforming  
キーワード(4)(和/英) チャネル推定 / channel estimation  
キーワード(5)(和/英) ブロック対角化 / block diagonalization  
キーワード(6)(和/英) /  
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) 柘植 健太 / Kenta Tsuge / ツゲ ケンタ
第1著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 張 裕淵 / Yuyuan Chang / チョウ ユウエン
第2著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 府川 和彦 / Kazuhiko Fukawa / フカワ カズヒコ
第3著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 須山 聡 / Satoshi Suyama / スヤマ サトシ
第4著者 所属(和/英) 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (略称: NTTドコモ)
NTT DOCOMO,INC. (略称: NTT DOCOMO)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 奥村 幸彦 / Yukihiko Okumura / オクムラ ユキヒコ
第5著者 所属(和/英) 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (略称: NTTドコモ)
NTT DOCOMO,INC. (略称: NTT DOCOMO)
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講演者
発表日時 2019-03-07 09:25:00 
発表時間 25 
申込先研究会 RCS 
資料番号 IEICE-RCS2018-312 
巻番号(vol) IEICE-118 
号番号(no) no.474 
ページ範囲 pp.157-162 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-RCS-2019-02-27 


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