| 講演名 | 2021-07-14 量子コンピューティングを用いた分散アンテナネットワークにおけるクラスタ間干渉制御の一検討 花篭 慶史(PSNRD), 高橋 領(PSNRD), 大山 貴博(PSNRD), 安達 文幸(東北大), |
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| 抄録(和) | 基地局エリア（セル）内に多数のアンテナを分散配置する分散アンテナネットワークでは，マルチユーザMIMO(MU-MIMO)の演算量が膨大となる．基地局エリア内に存在するユーザを小規模な複数のクラスタに分類し，クラスタ毎に小規模MU-MIMOを並列に実行することにより演算量の削減が可能だが，強いクラスタ間干渉が発生してリンク容量が劣化する．クラスタ間干渉を低減するクラスタリングやアンテナ選択が必要となるが，これらは組合せ最適化問題となり，将来的に無線アクセスネットワークをさらに高密度化すると，有限時間内での求解が困難になることが予想される．そこで本報告では，近年着目されている量子コンピューティングの中でも組合せ最適化問題に特化した量子アニーリングを用いた干渉制御手法を提案する．ユーザおよびアンテナ位置情報に基づいたユーザクラスタリングおよびアンテナ選択を行うQUBOを定式化し，量子アニーリングによる求解を行う．リンク容量および公平性を計算機シミュレーションにより評価し，提案手法の有効性を示す． |
| 抄録(英) | In a large-scale distributed antenna network, where a large number of antennas are deployed over a base station coverage area (cell), the computational complexity of MU-MIMO becomes prohibitively high. By grouping users in a cell into clusters and by performing cluster-wise small-scale MU-MIMO in parallel, the computational complexity can be reduced, but in return strong inter-cluster interference is produced and accordingly, the user/sum capacity degrades. An efficient method of user clustering and antenna association which can effectively mitigate the strong inter-cluster interference is necessary. However, considering that radio access network will become even more dense in the future, user clustering and antenna association, which is a combinational optimization problem, will be difficult to solve in finite time. In this paper, we propose quantum annealing-based interference coordination. Quantum annealing is specialized in combinational optimization problem among quantum computing that have been attracting attention in recent years. We formulate QUBO for user clustering and antenna association based on location information. We evaluate the user capacity, the sum capacity, and the fairness among users by computer simulation to show the effectiveness of interference coordination by quantum computing. |
| キーワード(和) | 分散アンテナネットワーク / 干渉制御 / ユーザクラスタリング / アンテナ選択 / 量子コンピューティング |
| キーワード(英) | distributed antenna network / interference coordination / user clustering / antenna association / quantum computing |
| 資料番号 | RCS2021-77 |
| 発行日 | 2021-07-07 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS / SR / NS / SeMI / RCC |
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| 開催期間 | 2021/7/14(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） | 機械学習とAIを応用した通信・ネットワーク技術，M2M (Machine-to-Machine)，D2D (Device-to-Device)，IoT（Internet of Things），一般 |
| テーマ（英） | Communication and Network Technology of the AI Age, M2M (Machine-to-Machine)，D2D (Device-to-Device)，IoT（Internet of Things）, etc |
| 委員長氏名（和） | 岡本 英二(名工大) / 亀田 卓(広島大) / 中尾 彰宏(東大) / 山本 高至(京大) / 李 還幇(NICT) |
| 委員長氏名（英） | Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) / Suguru Kameda(Hiroshima Univ.) / Akihiro Nakao(Univ. of Tokyo) / Koji Yamamoto(Kyoto Univ.) / HUAN-BANG LI(NICT) |
| 副委員長氏名（和） | 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) / 児島 史秀(NICT) / 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) / 矢野 一人(ATR) / 大石 哲矢(NTT) / 門田 和也(日立) / 大和田 泰伯(NICT) / 東 俊一(名大) / 石井 光治(香川大) |
| 副委員長氏名（英） | Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Fumihide Kojima(NICT) / Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Kazuto Yano(ATR) / Tetsuya Oishi(NTT) / Kazuya Monden(Hitachi) / Yasunori Owada(NICT) / Shunichi Azuma(Nagoya Univ.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 村岡 一志(NEC) / 山本 哲矢(パナソニック) / 成枝 秀介(三重大) / 稲森 真美子(東海大) / 李 斗煥(NTT) / 池邉 隆(NTT) / 吉田 雅裕(中大) / 橋本 匡史(サイバー大) / 金井 謙治(早大) / 内山 彰(阪大) / 加川 敏規(電中研) / 林 直樹(阪大) |
| 幹事氏名（英） | Kazushi Muraoka(NEC) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Mamiko Inamori(Tokai Univ.) / Doohwan Lee(NTT) / Takashi Ikebe(NTT) / Masahiro Yoshida(Chuo Univ.) / Masafumi Hashimoto(Cyber Univ.) / Kenji Kanai(Waseda Univ.) / Akira Uchiyama(Osaka Univ.) / Toshinori Kagawa(CRIEPI) / Naoki Hayashi(Osaka Univ.) |
| 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) / 太田 真衣(福岡大) / 大辻 太一(NEC) / 王 瀟岩(茨城大) / 田中 明美(MathWorks) / 三原 孝太郎(NTT) / 勝間田 優樹(NTTドコモ) / 田谷 昭仁(青学大) / 中山 悠(東京農工大) / 単 麟(NICT) / 小蔵 正輝(阪大) |
| 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) / Mai Ohta(Fukuoka Univ.) / Taichi Ohtsuji(NEC) / WANG Xiaoyan(Ibaraki Univ.) / Akemi Tanaka(MathWorks) / Kotaro Mihara(NTT) / Yuki Katsumata(NTT DOCOMO) / Akihito Taya(Aoyama Gakuin Univ.) / Yu Nakayama(Tokyo Univ. of Agri. and Tech.) / SHAN LIN(NICT) / Masaki Ogura(Osaka Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Smart Radio / Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Sensor Network and Mobile Intelligence / Technical Committee on Reliable Communication and Control |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 量子コンピューティングを用いた分散アンテナネットワークにおけるクラスタ間干渉制御の一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Inter-Cluster Interference Coordination for Distributed Antenna Network Using Quantum Computing |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 分散アンテナネットワーク / distributed antenna network |
| キーワード(2)（和/英） | 干渉制御 / interference coordination |
| キーワード(3)（和/英） | ユーザクラスタリング / user clustering |
| キーワード(4)（和/英） | アンテナ選択 / antenna association |
| キーワード(5)（和/英） | 量子コンピューティング / quantum computing |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 花篭 慶史 / Keishi Hanakago |
| 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：PSNRD) Panasonic System Networks R&D Lab. Co., Ltd.(略称：PSNRD) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 高橋 領 / Ryo Takahashi |
| 第 2 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：PSNRD) Panasonic System Networks R&D Lab. Co., Ltd.(略称：PSNRD) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 大山 貴博 / Takahiro Ohyama |
| 第 3 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：PSNRD) Panasonic System Networks R&D Lab. Co., Ltd.(略称：PSNRD) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 安達 文幸 / Fumiyuki Adachi |
| 第 4 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 | 2021-07-14 |
| 資料番号 | RCS2021-77 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | RCS-103 |
| ページ範囲 | pp.1-6(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-07-07 (RCS) |