| 講演名 | 2019-08-22 下り回線MIMO-NOMAにおけるマルチユーザ検出に基づく信号検出 大川 貴之(東工大), 張 裕淵(東工大), 府川 和彦(東工大), |
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| 抄録(和) | 次世代移動通信では，増大するトラフィックに対応するため，MIMOと非直交多元接続（NOMA）を組み合わせたMIMO-NOMAの導入が検討されている．しかしながら，MIMOの送受信アンテナ数とNOMAの多重ユーザ数の増加に伴い，最適信号検出の演算量は指数関数的に増加するという問題がある．従来のNOMAは逐次干渉除去（SIC）によって計算量を抑えながら，信号検出を行っていた．一方，MIMOの信号検出では，最適信号検出である最尤検出（MLD）並びに線形受信であるMMSEによるデータストリーム分離がよく知られている．本稿では，i) ストリームを分離せずそのまま信号検出を行うMLD法，ii) ストリーム分離して演算量を抑えるMMSEとSICとの縦続構成，iii) チャネル行列のQR分解とMLDを組み合わせたQR-MLDに，空間多重信号に関するMアルゴリズムを導入したQRM-MLDについて検討する．さらにiv) QRM-MLDに導入したMアルゴリズムをNOMAで多重したユーザ信号に拡張したQRM-MLDMも合わせて検討する．なお，iv) QRM-MLDMはiii) QRM-MLDと比べて演算量を抑えつつ信号検出の精度を維持することを目的としている. 信号検出の演算量は理論的に算出し，各種信号検出の平均ビット誤り率（BER）特性は計算機シミュレーションにより明らかにする． |
| 抄録(英) | For the next generation mobile communication, a combination of MIMO and NOMA is referred to as MIMO-NOMA and has been investigated in order to meet a demand for rapidly growing throughput. As the number of transmit/receive antennas of MIMO and the number of multiple users of NOMA increase, however, a amount of computational complexity of the optimum signal detection grows exponentially. In the conventional NOMA system, successive interference cancellation (SIC) is employed as its signal detection and can reduce the complexity drastically. As well-known signal detection schemes of MIMO, the maximum likelihood detection (MLD) is the optimal signal detection, while MMSE is classified into the linear detection and can separate data streams with low complexity. In this report, the following schemes are considered signal detection schemes of MIMO-NOMA: i) The MLD method, which detects the signals without separating data streams, ii) concatenation of SIC and MMSE, which separates the data streams and can reduce the complexity, iii) QRM-MLD, which combines the MLD with the QR decomposition of the channel matrix and applies the M-algorithm to spatially multiplexed signals, and iv) QRM-MLDM, which extends the M-algorithm of QRM- MLD to the signal detection for NOMA. Compared with iii) QRM-MLD, iv) QRM-MLDM aims to reduce the complexity while keeping the accuracy of signal detection. While the complexity of the above signal detection schemes is theoretically analyzed, their average bit error rate (BER) performances are evaluated by computer simulation. |
| キーワード(和) | MIMO / NOMA / SIC / QR-MLD / QRM-MLD / Mアルゴリズム |
| キーワード(英) | MIMO / NOMA / SIC / QR-MLD / QRM-MLD / M-algorithm |
| 資料番号 | RCS2019-146 |
| 発行日 | 2019-08-15 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS / SAT |
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| 開催期間 | 2019/8/22(から2日開催) |
| 開催地（和） | 名古屋大学 |
| 開催地（英） | Nagoya University |
| テーマ（和） | 移動衛星通信，放送，誤り訂正，無線通信一般 |
| テーマ（英） | Satellite Communications, Broadcasting, Forward Error Correction, Wireless Communications, etc. |
| 委員長氏名（和） | 大槻 知明(慶大) / 山下 史洋(NTT) |
| 委員長氏名（英） | Tomoaki Otsuki(Keio Univ.) / Fumihiro Yamashita(NTT) |
| 副委員長氏名（和） | 須山 聡(NTTドコモ) / 前原 文明(早大) / 西村 寿彦(北大) / 筋誡 久(NHK) / 石川 博康(日大) |
| 副委員長氏名（英） | Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) / Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Hisashi Sujikai(NHK) / Hiroyasu Ishikawa(Nihon Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 石原 浩一(NTT) / 牟田 修(九大) / 柴山 大樹(NTT) / 小島 政明(NHK) |
| 幹事氏名（英） | Koichi Ishihara(NTT) / Osamu Muta(Kyushu Univ.) / Hiroki Shibayama(NTT) / Masaaki Kojima(NHK) |
| 幹事補佐氏名（和） | 村岡 一志(ＮＴＴドコモ) / 衣斐 信介(同志社大) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 熊谷 慎也(富士通) / 難波 忍(KDDI総合研究所) / 大倉 拓也(NICT) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kazushi Muraoka(NTT DOCOMO) / Shinsuke Ibi(Doshisha Univ.) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Shinya Kumagai(Fujitsu) / Shinobu Nanba(KDDI Research) / Takuya Okura(NICT) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Satellite Telecommunications |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 下り回線MIMO-NOMAにおけるマルチユーザ検出に基づく信号検出 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Signal Detection Schemes based on Multiuser Detection for Downlink MIMO-NOMA Systems |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | MIMO / MIMO |
| キーワード(2)（和/英） | NOMA / NOMA |
| キーワード(3)（和/英） | SIC / SIC |
| キーワード(4)（和/英） | QR-MLD / QR-MLD |
| キーワード(5)（和/英） | QRM-MLD / QRM-MLD |
| キーワード(6)（和/英） | Mアルゴリズム / M-algorithm |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 大川 貴之 / Takayuki Okawa |
| 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） | 張 裕淵 / Yuyuan Chang |
| 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） | 府川 和彦 / Kazuhiko Fukawa |
| 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.) |
| 発表年月日 | 2019-08-22 |
| 資料番号 | RCS2019-146 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | RCS-176 |
| ページ範囲 | pp.1-6(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-08-15 (RCS) |