| 講演名 | 2022-01-21 ［奨励講演］HAPS向けMassive MIMOシステムにおける超広域化・大容量化に関する基礎検討 田代 晃司(ソフトバンク), 星野 兼次(ソフトバンク), 長手 厚史(ソフトバンク), |
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| 抄録(和) | 空・海・山へ向けた大幅なカバレッジ拡張は次世代モバイル通信規格6G における重要なコンセプトのひとつであり，これを実現する有力な技術候補として成層圏プラットフォーム(HAPS: high-altitude platform station)が注目されている．これまでに，平面型の超多素子アレーアンテナを用いたmassive MIMO (mMIMO) 伝送によるサービスリンクの大容量化が検討されているが，下向きの平面アレーでカバーできるエリアは高々半径数十キロメートルが限界である．本稿では，半径100 kmの超広域・大容量通信を可能とするシリンダmMIMOシステムを提案する．半径100 kmのエリアを想定した計算機シミュレーションにより，平面アレーを搭載する従来方式に対して，提案方式はエリア境界におけるSINR (signal-to-interference-plus-noise ratio)を9 dB程度改善すると同時に，累積分布の50%値において約1.5倍に相当するキャパシティの改善が得られることを示す．また，ユーザの角度情報に基づいて効率的に空間相関の低いユーザをグループ化することにより，高い空間多重効果を発揮する低演算量型のユーザ選択方式についても検討を行い，関東地方における実際のユーザ分布を用いて同方式の性能を評価する． |
| 抄録(英) | Coverage extension to the sky, seas, and elsewhere is one of the important concepts of the 6th generation (6G) mobile communications. High-altitude platform stations (HAPS) have attracted much attention as a leading candidate for the coverage extension. Service link capacity can be increased by using massive MIMO (mMIMO) systems with a large number of antenna elements. However, the coverage radius achieved by a conventional planar array antenna is limited to only tens of kilometers. This paper proposes a cylindrical mMIMO system that achieves ultra-wide coverage of a radius 100 km as well as high capacity. Assuming the service area with a radius 100 km, simulation results demonstrate that the proposed system improves the signal-to-interference-plus-noise ratio around the boundaries of the area by about 9 dB, and it achieves around 1.5 times as high capacity as a conventional mMIMO system with the planar array antenna. In addition, a low-complexity user selection algorithm is also proposed, which can efficiently group the users with low spatial correlations based on their angle information. The proposed algorithm is evaluated under real-world population distribution scenarios in Kanto region. |
| キーワード(和) | 成層圏プラットフォーム(HAPS) / シリンダ型アレーアンテナ / massive MIMO / ユーザ選択 / 6G |
| キーワード(英) | high-altitude platform station (HAPS) / cylindrical array antenna / massive MIMO / user selection / 6G |
| 資料番号 | IT2021-79,SIP2021-87,RCS2021-247 |
| 発行日 | 2022-01-13 (IT, SIP, RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS / SIP / IT |
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| 開催期間 | 2022/1/20(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） | 岡本 英二(名工大) / 坂東 幸浩(NTT) / 和田山 正(名工大) |
| 委員長氏名（英） | Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) / Yukihiro Bandou(NTT) / Tadashi Wadayama(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) / 児島 史秀(NICT) / 田中 聡久(東京農工大) / 仲地 孝之(琉球大学) / 小嶋 徹也(東京高専) |
| 副委員長氏名（英） | Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Fumihide Kojima(NICT) / Toshihisa Tanaka(Tokyo Univ. Agri.&Tech.) / Takayuki Nakachi(Ryukyu Univ.) / Tetsuya Kojima(Tokyo Kosen) |
| 幹事氏名（和） | 村岡 一志(NEC) / 山本 哲矢(パナソニック) / 杉本 憲治郎(Xiaomi) / 渡辺 修(拓殖大) / 田中 雄一(東京農工大) / 松田 哲直(埼玉大) / 野崎 隆之(山口大) |
| 幹事氏名（英） | Kazushi Muraoka(NEC) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Kenjiro Sugimoto(Xiaomi) / Osamu Watanabe(Takushoku Univ.) / Yuichi Tanaka(Tokyo Univ. Agri.&Tech.) / Tetsunao Matsuta(Saitamai Univ.) / Takayuki Nozaki(Yamaguchi 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) / 吉田 太一(電通大) / 京地 清介(北九州市立大) / 廣友 雅徳(佐賀大) |
| 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) / Taichi Yoshida(UEC) / Seisuke Kyochi(Univ. of Kitakyushu) / Masanori Hirotomo(Saga Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Signal Processing / Technical Committee on Information Theory |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［奨励講演］HAPS向けMassive MIMOシステムにおける超広域化・大容量化に関する基礎検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Encouragement Talk] Ultra-Wide Coverage and High-Capacity Massive MIMO System for High-Altitude Platform Stations |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 成層圏プラットフォーム(HAPS) / high-altitude platform station (HAPS) |
| キーワード(2)（和/英） | シリンダ型アレーアンテナ / cylindrical array antenna |
| キーワード(3)（和/英） | massive MIMO / massive MIMO |
| キーワード(4)（和/英） | ユーザ選択 / user selection |
| キーワード(5)（和/英） | 6G / 6G |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 田代 晃司 / Koji Tashiro |
| 第 1 著者 所属（和/英） | ソフトバンク株式会社(略称：ソフトバンク) SoftBank Corp.(略称：SoftBank) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 星野 兼次 / Kenji Hoshino |
| 第 2 著者 所属（和/英） | ソフトバンク株式会社(略称：ソフトバンク) SoftBank Corp.(略称：SoftBank) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 長手 厚史 / Atsushi Nagate |
| 第 3 著者 所属（和/英） | ソフトバンク株式会社(略称：ソフトバンク) SoftBank Corp.(略称：SoftBank) |
| 発表年月日 | 2022-01-21 |
| 資料番号 | IT2021-79,SIP2021-87,RCS2021-247 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | IT-327,SIP-328,RCS-329 |
| ページ範囲 | pp.288-288(IT), pp.288-288(SIP), pp.288-288(RCS), |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2022-01-13 (IT, SIP, RCS) |