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| 講演名 | 2022-06-17 09:30 OTFS伝送のためのパラメトリック双線形推論に基づく通信路とデータの同時推定に関する一検討 ○古田健悟・伊藤賢太・高橋拓海（阪大）・衣斐信介（同志社大）・三瓶政一（阪大）  RCS2022-56 |
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| 抄録 | （和） | 高速移動体通信の環境下では，周波数選択性と時間選択性による二重選択性フェージング通信路により，従来のOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) では安定した通信を行うことが困難となる．この問題を解決するため，時間--周波数 (FT: Frequency--Time) 領域でシンボル拡散を行うことにより，時間選択性への堅牢性を有するOTFS (Orthogonal Time Frequency Space) 伝送が注目を集めている．しかし，高精度な通信路状態情報 (CSI: Channel State Information) を取得・維持するためには長大なパイロット伝送が必要な上，大規模なOTFS等価通信路サイズに応じた逆行列演算も問題となる．そこで本稿では，遅延--ドップラー (DD: Delay--Doppler) 領域における通信路とデータの同時推定が大規模なパラメトリック双線形推論 (PBI: Parametric Bilinear Inference) 問題として定式化可能なことに着目し，ガウス信念伝搬法 (GaBP: Gaussian Belief Propagation) を用いてこの問題を解くことで，比較的少ないパイロット数で低計算量かつ高精度な同時推定が可能となることを明らかにする．シミュレーションにより，提案法は従来の通信路とデータの二段階推定手法を上回る伝送特性を達成し，完全なCSIを与えた下限特性に漸近することを示す． |
| （英） | In high-speed mobile communication environments, an orthogonal time frequency space (OTFS) scheme with robustness to doubly-selective fading channels by spreading symbols in the frequency--time (FT) domain has attracted much attention.However, typical pilot-based channel estimation schemes cause system performance degradation due to the increased overhead of channel state information (CSI) acquisition, and inverse matrix operations based on the size of large OTFS equivalent channels are also problematic in terms of the computational cost.To address this issue, in this paper, we focus on the fact that joint channel and data estimation (JCDE) in the delay--Doppler (DD) domain OTFS systems can be formulated as a large-scale parametric bilinear inference problem, and solve it via Gaussian belief propagation (GaBP) to design a novel low-complexity and high-accuracy JCDE algorithm with the use of relatively short pilot sequences.From computer simulations, we confirm that the proposed method significantly outperforms the conventional two-stage channel and data estimation scheme, and asymptotically approaches the lower bound given perfect CSI knowledge. | |
| キーワード | （和） | OTFS変調 / 高速移動体通信 / パラメトリック双線形推論 / ガウス信念伝搬法 / / / / |
| （英） | OTFS modulation / high mobility communication / parametric bilinear inference / Gaussian belief propagation / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 122, no. 73, RCS2022-56, pp. 188-193, 2022年6月. | |
| 資料番号 | RCS2022-56 | |
| 発行日 | 2022-06-08 (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 | RCS2022-56 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
| 開催期間 | 2022-06-15 - 2022-06-17 |
| 開催地（和） | 琉球大学 千原キャンパス＋オンライン開催 |
| 開催地（英） | University of the Ryukyus, Senbaru Campus and online |
| テーマ（和） | 初めての研究会，リソース制御，スケジューリング，無線通信一般 |
| テーマ（英） | First Presentation in IEICE Technical Committee, Resource Control, Scheduling, Wireless Communications, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RCS |
| 会議コード | 2022-06-RCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | OTFS伝送のためのパラメトリック双線形推論に基づく通信路とデータの同時推定に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A study on Joint Channel and Data Estimation via Parametric Bilinear Inference for OTFS Transmission |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | OTFS変調 / OTFS modulation |
| キーワード(2)（和/英） | 高速移動体通信 / high mobility communication |
| キーワード(3)（和/英） | パラメトリック双線形推論 / parametric bilinear inference |
| キーワード(4)（和/英） | ガウス信念伝搬法 / Gaussian belief propagation |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| 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） | 古田 健悟 / Kengo Furuta / フルタ ケンゴ |
| 第1著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 伊藤 賢太 / Kenta Ito / イトウ ケンタ |
| 第2著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 高橋 拓海 / Takumi Takahashi / タカハシ タクミ |
| 第3著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 衣斐 信介 / Shinsuke Ibi / |
| 第4著者 所属（和/英） | 同志社大学 (略称： 同志社大) Doshisha University (略称： Doshisha Univ) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 三瓶 政一 / Seiichi Sampei / サンペイ セイイチ |
| 第5著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2022-06-17 09:30:00 |
| 発表時間 | 10分 |
| 申込先研究会 | RCS |
| 資料番号 | RCS2022-56 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | no.73 |
| ページ範囲 | pp.188-193 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-06-08 (RCS) |
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