| 講演名 | 2021-06-23 周波数選択性チャネルにおけるMIMO-OFDM伝送のピークキャンセル信号に基づくヌル空間を活用したPAPR抑圧法の演算量削減に関する一検討 細井 健多(東京理科大), 野中 信秀(NTTドコモ), 樋口 健一(東京理科大), |
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| 抄録(和) | 本稿では，筆者らが先に報告した周波数選択性チャネルにおけるMIMO (multiple-input multiple-output)-OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)伝送のピークキャンセル(PC: peak cancellation)信号に基づくピーク対平均電力比(PAPR: peak-to-average power ratio)抑圧法について，演算処理量をさらに低減する方法を提案する．先の検討では，周波数ブロック毎にそのチャネルのヌル空間を指向するPC信号を生成し，同一ピークを抑圧するように加算平均することにより，チャネルに周波数選択性がない場合と同様の広帯域PC信号に基づくPAPR抑圧を実現していた．しかし，1つのピーク抑圧に対してPC信号のチャネルのヌル空間への射影計算を周波数ブロック数分行うため演算処理量対PAPR抑圧特性には改善の余地があった．そこで提案法では，周波数ブロック毎に異なるタイミングのピーク信号を抑圧することにより，演算処理量対PAPR抑圧特性の改善を目指す．しかしこの場合，各周波数ブロックのPC信号は狭帯域となるため，時間領域で見たメインローブの広がりの影響で，ピークの再発生が起こりうる．そこで，提案法に繰り返し数に応じてPC信号の加算重みを適切に制御する構成を設ける．これにより各周波数ブロックの狭帯域PC信号同士の重ね合わせによる予期せぬタイミングでのピークの再発生を抑え，同一の繰り返し数，言い換えると同一の演算処理量でのPAPR抑圧量を改善できることを示す． |
| 抄録(英) | In this paper, we propose an algorithm to further reduce the computational complexity of the peak-to-average power ratio (PAPR) reduction method using the null space in a multiple-input multiple-output (MIMO) channel for MIMO-orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signals under frequency-selective fading channel. In the previously reported conventional method, the peak cancellation (PC) signal vector is generated by multiplying basic time-domain pulse signal, which is designed to reduce the same peak signal and whose transmission band is limited to the respective frequency blocks, with a beamforming (BF) vector directed at the null space of the MIMO channel in each frequency block. By averaging the PC signals of all frequency blocks, the wideband PC signal is equivalently generated. However, the conventional method requires the calculation of the projection of the PC signal into the null space of the MIMO channel at all the frequency blocks to suppress single peak per iteration. This leads to the deterioration of the computational complexity-vs.-PAPR reduction performance. The proposed method suppresses multiple peaks simultaneously using the PC signal at each frequency block. In this case, since the PC signal of each frequency block has a narrow band, the peak may regrowth due to the influence of the main lobe spread in the time domain. Therefore, the proposed method adopts a weight control when adding the PC signal to the transmission signal according to the number of repetitions. This weight control successfully suppresses the recurrence of peaks at unexpected timings due to the superposition of narrowband PC signals in each frequency block, and to improve the computational complexity-vs.-PAPR reduction performance. |
| キーワード(和) | PAPR / OFDM / MIMO / ヌル空間 / ピークキャンセル / 演算量低減 |
| キーワード(英) | PAPR / OFDM / MIMO / null space / peak cancellation / computational complexity reduction |
| 資料番号 | RCS2021-38 |
| 発行日 | 2021-06-16 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
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| 開催期間 | 2021/6/23(から3日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | 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. |
| 委員長氏名（和） | 岡本 英二(名工大) |
| 委員長氏名（英） | Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 児島 史秀(NICT) / 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) |
| 副委員長氏名（英） | Fumihide Kojima(NICT) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) |
| 幹事氏名（和） | 山本 哲矢(パナソニック) / 村岡 一志(NEC) |
| 幹事氏名（英） | Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Kazushi Muraoka(NEC) |
| 幹事補佐氏名（和） | 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） | 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 Radio Communication Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 周波数選択性チャネルにおけるMIMO-OFDM伝送のピークキャンセル信号に基づくヌル空間を活用したPAPR抑圧法の演算量削減に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Investigation on Complexity Reduction in Peak Cancellation Signal-Based PAPR Reduction Method Using Null Space in MIMO Channel |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | PAPR / PAPR |
| キーワード(2)（和/英） | OFDM / OFDM |
| キーワード(3)（和/英） | MIMO / MIMO |
| キーワード(4)（和/英） | ヌル空間 / null space |
| キーワード(5)（和/英） | ピークキャンセル / peak cancellation |
| キーワード(6)（和/英） | 演算量低減 / computational complexity reduction |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 細井 健多 / Kenta Hosoi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京理科大学(略称：東京理科大) Tokyo University of Science(略称：Tokyo Univ. of Science) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 野中 信秀 / Nobuhide Nonaka |
| 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） | 樋口 健一 / Kenichi Higuchi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京理科大学(略称：東京理科大) Tokyo University of Science(略称：Tokyo Univ. of Science) |
| 発表年月日 | 2021-06-23 |
| 資料番号 | RCS2021-38 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | RCS-72 |
| ページ範囲 | pp.56-61(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-06-16 (RCS) |