| 講演名 | 2021-01-22 Intelligent Reflecting Surfaceを用いた無線通信システムにおけるチャネル推定のオーバーヘッド削減方法 大山 貴博(パナソニックSN開発研), 川本 雄一(東北大), 加藤 寧(東北大), |
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| 抄録(和) | 第5世代移動通信システム(5G)以降で利用される高周波数帯は直進性が高く，遮蔽によって通信品質が大きく劣化する．これを解決する技術としてIRSを用いた反射制御が注目されている．IRSは位相制御が可能な複数のリフレクタエレメントをアレー配置した反射板で，各エレメントの位相を適切に制御することにより，入射した電波を任意の方向へ反射することができる．位相制御を実現するためには，エレメント毎にチャネル情報を得る必要があるが，エレメント数が多い場合にはチャネル推定のオーバーヘッドが大きくなってしまう．本稿ではチャネル推定のオーバーヘッドを削減する方法として，位相補間と圧縮センシングの2つの手法により，少数エレメントにおけるチャネル推定値から，全エレメントのチャネル情報を推定する方法を提案する．また，チャネル推定の対象とするエレメントの選択数が最小となる組合せを量子アニーリングで解くためのQUBO式を定式化する．シミュレーションの結果，伝搬路の状況に応じて位相補間と圧縮センシングの2つの手法を切り替えることで，チャネル推定精度が改善することを確認した． |
| 抄録(英) | The high frequency band used for 5th generation (5G) mobile communication system has a high straightness, and the communication quality deteriorates significantly due to the shielding. Reflection control using IRS is drawing attention as a technique for solving this problem. The IRS is a reflector in which multiple reflector elements with phase control are arranged in an array. By controlling the phase of each element, incident radio waves can be reflected in any direction. In order to realize phase control, it is necessary to obtain channel information for each element, but when the number of elements is large, the channel estimation overhead becomes large. In this paper, we propose a method of estimating the channel information of all elements from the channel estimation values of a small number of elements by two methods, phase interpolation and compressed sensing, as a method of reducing the channel estimation overhead. We also formulate the QUBO equation for solving the combination that minimizes the number of selected elements for channel estimation by quantum annealing. As a result of the simulation, it was confirmed that the channel estimation accuracy was improved by switching between the two methods of interpolation and compressed sensing according to the state of the propagation path. |
| キーワード(和) | Intelligent Reflecting Surface (IRS) / チャネル推定 / 位相補間 / 圧縮センシング / 量子アニーリング |
| キーワード(英) | Intelligent Reflecting Surface (IRS) / Channel Estimation / Phase Interpolation / Compressed Sensing / Quantum Annealing |
| 資料番号 | IT2020-95,SIP2020-73,RCS2020-186 |
| 発行日 | 2021-01-14 (IT, SIP, RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SIP / IT / RCS |
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| 開催期間 | 2021/1/21(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 無線通信のための信号処理，学習，数理，情報理論および一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 林 和則(京大) / 和田山 正(名工大) / 岡本 英二(名工大) |
| 委員長氏名（英） | Kazunori Hayashi(Kyoto Univ.) / Tadashi Wadayama(Nagoya Inst. of Tech.) / Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 坂東 幸浩(NTT) / 田中 聡久(東京農工大) / 小嶋 徹也(東京高専) / 前原 文明(早大) / 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) |
| 副委員長氏名（英） | Yukihiro Bandou(NTT) / Toshihisa Tanaka(Tokyo Univ. Agri.&Tech.) / Tetsuya Kojima(Tokyo Kosen) / Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) |
| 幹事氏名（和） | 小西 克巳(法政大) / 杉本 憲治郎(早大) / 野崎 隆之(山口大) / 廣友 雅徳(佐賀大) / 牟田 修(九大) / 村岡 一志(NEC) |
| 幹事氏名（英） | Katsumi Konishi(Hosei Univ.) / Kenjiro Sugimoto(Waseda Univ.) / Takayuki Nozaki(Yamaguchi Univ.) / Masanori Hirotomo(Saga Univ.) / Osamu Muta(Kyushu Univ.) / Kazushi Muraoka(NEC) |
| 幹事補佐氏名（和） | 田中 雄一(東京農工大) / 太田 隆博(専修大) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 奥山 達樹(NTTドコモ) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yuichi Tanaka(Tokyo Univ. Agri.&Tech.) / Takahiro Ohta(Senshu Univ.) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Tatsuki Okuyama(NTT DOCOMO) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Signal Processing / Technical Committee on Information Theory / Technical Committee on Radio Communication Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | Intelligent Reflecting Surfaceを用いた無線通信システムにおけるチャネル推定のオーバーヘッド削減方法 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Cascaded Channel Estimation for Wireless Communications using Intelligent Reflecting Surface |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | Intelligent Reflecting Surface (IRS) / Intelligent Reflecting Surface (IRS) |
| キーワード(2)（和/英） | チャネル推定 / Channel Estimation |
| キーワード(3)（和/英） | 位相補間 / Phase Interpolation |
| キーワード(4)（和/英） | 圧縮センシング / Compressed Sensing |
| キーワード(5)（和/英） | 量子アニーリング / Quantum Annealing |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 大山 貴博 / Takahiro Ohyama |
| 第 1 著者 所属（和/英） | パナソニック システムネットワークス開発研究所(略称：パナソニックSN開発研) Panasonic System Networks R&D Lab. Co., Ltd.(略称：PSNRD) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 川本 雄一 / Yuichi Kawamoto |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 加藤 寧 / Nei Kato |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-01-22 |
| 資料番号 | IT2020-95,SIP2020-73,RCS2020-186 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | IT-320,SIP-321,RCS-322 |
| ページ範囲 | pp.176-181(IT), pp.176-181(SIP), pp.176-181(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-01-14 (IT, SIP, RCS) |