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| 講演名 | 2022-03-03 09:30 ハイブリッド型Massive MIMOにおけるパイロット汚染に耐性の有るチャネル推定法 ○小野佑貴・張 裕淵・府川和彦（東工大）・須山 聡・浅井孝浩（NTTドコモ）  RCS2021-270 |
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| 抄録 | （和） | 第5世代移動通信（5G）で導入される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）が検討されている． このHB構成でも，同一パイロット信号を複数ユーザ端末で共有することで起こるパイロット汚染の問題が有り，所望ユーザのチャネル推定精度が大きく劣化してしまう．そこで本報告では，TDD（Time Division Duplex）マルチユーザMIMO通信において，HB構成でパイロット汚染に耐性のあるチャネル推定法を提案する． 提案手法では，まず受信パイロット信号に対して空間スムージングとMUSIC（Multiple Signal Classification）を適用することで所望ユーザと干渉ユーザのクラスター平均到来角を推定する．次に，平均到来角を中心としたアレイ応答の線型結合を所望ユーザと干渉ユーザの合成チャネルインパルス応答として推定する．最後に，干渉ユーザの平均到来角を中心とするアレイ応答の線型結合を合成チャネルインパルス応答から差し引いて，所望ユーザのチャネルインパルス応答として推定する． 計算機シミュレーションにより，パイロット汚染による下り回線の平均ビット誤り率（BER）特性の劣化を提案手法によって低減できることを明らかにする． |
| （英） | In 5G massive MIMO systems, hybrid beamforming (HB), which is composed of the analog beamforming (AB) and the digital beamforming (DB), has been investigated to reduce the number of baseband and RF circuits. Even HB still has a serious problem of the pilot contamination caused by sharing the same pilot signals among multiple user terminals, and the channel estimation accuracy of the desired user is severely degraded. To fix such a problem, this report proposes a channel estimation scheme for HB that is robust against the pilot contamination in TDD (Time Division Duplex) multiuser MIMO communications. First, the proposed scheme estimates an average angle of arrival (AoA) for each cluster of the desired and interfering users' propagation paths by applying the spatial smoothing and multiple signal classification (MUSIC) to received pilot signals. Next, a linear combination of the array response vectors corresponding to the estimated average and its neighboring AoAs is estimated as the whole channel impulse response of the desired and interfering users. Finally, the linear combination of the array response vectors centered on the AoAs of the interfering users is subtracted from the whole channel impulse response and then, the result can be regarded as the channel impulse response of the desired user. Computer simulations demonstrate that the proposed scheme can alleviate the degradation of the average bit error rate (BER) performance of the HB downlink beamforming caused by the pilot contamination. |
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| キーワード | （和） | Massive MIMO / ハイブリッドビームフォーミング / パイロット汚染 / チャネル推定 / MUSIC / / / |
| （英） | Massive MIMO / hybrid beamforming / pilot contamination / channel estimation / MUSIC / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 121, no. 391, RCS2021-270, pp. 102-107, 2022年3月. | |
| 資料番号 | RCS2021-270 | |
| 発行日 | 2022-02-23 (RCS) | |
| ISSN | 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 | RCS2021-270 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS SR SRW |
| 開催期間 | 2022-03-02 - 2022-03-04 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| 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 | 2022-03-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におけるパイロット汚染に耐性の有るチャネル推定法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Channel Estimation Scheme Robust against Pilot Contamination for Hybrid Beamforming Massive MIMO Systems |
| 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） | ハイブリッドビームフォーミング / hybrid beamforming |
| キーワード(3)（和/英） | パイロット汚染 / pilot contamination |
| キーワード(4)（和/英） | チャネル推定 / channel estimation |
| キーワード(5)（和/英） | MUSIC / MUSIC |
| 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） | 小野 佑貴 / Yuki Ono / オノ ユウキ |
| 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） | 浅井 孝浩 / Takahiro Asai / アサイ タカヒロ |
| 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 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2022-03-03 09:30:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RCS |
| 資料番号 | RCS2021-270 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | no.391 |
| ページ範囲 | pp.102-107 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-02-23 (RCS) |
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