| 講演名 | 2019-11-20 ［奨励講演］ハイブリッドビームフォーミングを用いる高SHF帯マルチユーザMassive MIMOにおける低演算ユーザ選択法 野中 信秀(NTTドコモ), 村岡 一志(NTTドコモ), 須山 聡(NTTドコモ), 増野 淳(NTTドコモ), 奥村 幸彦(NTTドコモ), |
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| 抄録(和) | 超高速・大容量を実現する第5世代（5G）無線アクセスネットワークでは，広い帯域幅が確保可能な高SHF帯などでのMassive MIMO技術の導入が検討されている．筆者らはこれまで，アナログ固定ビームフォーミング（BF）とチャネル情報に基づくデジタルプリコーディングの結合処理（FBCP）を用いるマルチユーザMassive MIMO技術について検討を行ってきた．マルチユーザMIMOでは，ユーザ間干渉の低い，直交性の高いユーザを選択する必要がある．一方で，Massive MIMOではアンテナ素子数の増大に伴い大きくなる演算量の削減が課題となる．そこで筆者らはこれまで，低演算量ながらユーザの直交度を基にユーザを選択する，2段階ユーザ選択法を提案した．しかし，先の提案法ではユーザ間の公平性については考慮されていなかった．そこで本稿では，ユーザ間の公平性を考慮しつつ高いシステム効率を実現するユーザ選択法を提案する．提案法は初めに，最後にユーザ選択された時のスループットを用いてプロポーショナルフェア型のメトリックを基に仮ユーザ選択する．次に，仮ユーザに対してCSIに基づくCDUS (Chordal Distance User Selection)型のユーザ選択を行う．提案法を導入したFBCPを用いる高SHF帯マルチユーザMassive MIMOにおけるスループット特性を計算機シミュレーションにより求め，提案法の有効性を明らかにする． |
| 抄録(英) | The 5th Generation (5G) radio access network will introduce Massive MIMO technology at higher frequency bands with wider bandwidth and Massive MIMO technology for realizing super high bit rate. As a practical method of multi-user Massive MIMO at such higher frequency bands, joint processing of fixed analog beamforming and channel state information-based precoding (FBCP) has been studied. In the multiuser Massive MIMO, a user selection algorithm for spatial multiplexing is important to avoid inter-user interference. On the other hand, computational complexity of the user selection algorithm becomes prohibitively high when the number of antenna elements increases. To lower the complexity, 2-step user selection algorithm based on chordal distance user selection (CDUS) has been proposed. However, the user selection algorithm could not take into account user fairness. Therefore, this report proposes user selection algorithm to achieve both the high system capacity and user fairness. In the first step, the proposed method selects users based on proportional fairness metric using the latest throughput when the users were selected in the scheduling. Then CDUS is applied to the firstly selected users as the second step of user selection. Computer simulations for multiuser Massive MIMO verify that the proposed algorithm can achieve user fairness and high throughput performance. |
| キーワード(和) | 5G / 高SHF帯 / マルチユーザ Massive MIMO / ハイブリッドビームフォーミング / ユーザ選択 |
| キーワード(英) | 5G / high SHF band / multi-user Massive MIMO, / hybrid beamforming / user selection |
| 資料番号 | RCS2019-205 |
| 発行日 | 2019-11-13 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | AP / RCS |
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| 開催期間 | 2019/11/20(から3日開催) |
| 開催地（和） | 佐賀大学 |
| 開催地（英） | Saga Univ. |
| テーマ（和） | アダプティブアンテナ，等化，干渉キャンセラ，MIMO，無線通信，一般 |
| テーマ（英） | Adaptive Antenna, Equalization, Interference Canceler, MIMO, Wireless Communications, etc. |
| 委員長氏名（和） | 陳 強(東北大) / 大槻 知明(慶大) |
| 委員長氏名（英） | Qiang Chen(Tohoku Univ.) / Tomoaki Otsuki(Keio Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 黒川 悟(産総研) / 須山 聡(NTTドコモ) / 前原 文明(早大) / 西村 寿彦(北大) |
| 副委員長氏名（英） | Satoru Kurokawa(AIST) / Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) / Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 深沢 徹(三菱電機) / 有馬 卓司(東京農工大) / 石原 浩一(NTT) / 牟田 修(九大) |
| 幹事氏名（英） | Toru Fukasawa(Mitsubishi Electric) / Takuji Arima(Tokyo Univ. of Agric. & Tech.) / Koichi Ishihara(NTT) / Osamu Muta(Kyushu Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 飴谷 充隆(産総研) / 村岡 一志(NEC) / 衣斐 信介(同志社大) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 酒井 学(三菱電機) |
| 幹事補佐氏名（英） | Michitaka Ameya(AIST) / Kazushi Muraoka(NEC) / Shinsuke Ibi(Doshisha Univ.) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Antennas and Propagation / Technical Committee on Radio Communication Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［奨励講演］ハイブリッドビームフォーミングを用いる高SHF帯マルチユーザMassive MIMOにおける低演算ユーザ選択法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Encouragement Talk] Low-Complexity User Selection Algorithm for High SHF-Band Multi-User Massive MIMO Using Hybrid Beamforming |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 5G / 5G |
| キーワード(2)（和/英） | 高SHF帯 / high SHF band |
| キーワード(3)（和/英） | マルチユーザ Massive MIMO / multi-user Massive MIMO, |
| キーワード(4)（和/英） | ハイブリッドビームフォーミング / hybrid beamforming |
| キーワード(5)（和/英） | ユーザ選択 / user selection |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 野中 信秀 / Nobuhide Nonaka |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 株式会社NTTドコモ(略称：NTTドコモ) NTT DOCOMO, INC(略称：NTT DOCOMO) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 村岡 一志 / Kazushi Muraoka |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 株式会社NTTドコモ(略称：NTTドコモ) NTT DOCOMO, INC(略称：NTT DOCOMO) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 須山 聡 / Satoshi Suyama |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 株式会社NTTドコモ(略称：NTTドコモ) NTT DOCOMO, INC(略称：NTT DOCOMO) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 増野 淳 / Jun Mashino |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 株式会社NTTドコモ(略称：NTTドコモ) NTT DOCOMO, INC(略称：NTT DOCOMO) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 奥村 幸彦 / Yukihiko Okumura |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 株式会社NTTドコモ(略称：NTTドコモ) NTT DOCOMO, INC(略称：NTT DOCOMO) |
| 発表年月日 | 2019-11-20 |
| 資料番号 | RCS2019-205 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | RCS-296 |
| ページ範囲 | pp.13-18(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-11-13 (RCS) |