| 講演名 | 2022-01-21 マルチパスの遅延と到来方向推定に基づくミリ波帯チャネル予測に関する研究 望月 大瑚(北大), 西村 寿彦(北大), 大鐘 武雄(北大), 小川 恭孝(北大), 萩原 淳一郎(北大), 佐藤 孝憲(北大), |
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| 抄録(和) | 基地局で下り回線のチャネル情報を用いることにより，マルチユーザMIMO システムを実現して大容量の通信を行うことが可能である．時変動する環境では，実際のチャネルは，時間の経過とともにパイロットシンボルを用いて得られたチャネル情報と乖離してしまい，特性の劣化をきたす可能性がある．そのため，未来の時刻におけるチャネルを予測することが有効であると期待される．到来するマルチパスを分離して，それらの予測を行い再合成するSOS (sum-of-sinusoids)法は予測範囲を広げる手法である．圧縮センシングのアルゴリズムであるFISTAと最小二乗法を用いて遅延領域でマルチパスを分離することによって，SOS法に基づくチャネル予測を実現する手法が筆者らによって提案されている．本稿では，ミリ波帯におけるマルチパスの遅延と到来方向を推定することによって，各マルチパスの分離を行い，それらの未来の時刻における複素振幅を求めた後に合成してチャネルを予測することを提案する．この手法によって，多くのマルチパスが存在する，現実に近い伝搬環境において，範囲は限定されるが，規格化平均二乗誤差が $-20$ dB 以下のチャネル予測が可能であることが確認できた． |
| 抄録(英) | A multi-user MIMO system can achieve high-capacity communication using downlink channel state information (CSI) for each user. In a time-varying environment, however, the actual channel may deviate from the CSI obtained using pilot symbols over time, resulting in degradation of performance. Thus, prediction of CSI at a future time is expected to be effective. The sum-of-sinusoids (SOS) method, which resolves an arrival signal into individual multipath components and recombines them, can extend the prediction range. The authors of this paper have recently presented the SOS method, which resolves the signal in the delay domain using FISTA, a compressed sensing algorithm, and the least-squares method. In this paper, we propose the extended SOS method that resolves the millimeter-wideband signal in the delay-and-angle domain using an array antenna at a base station. This method is expected to enable channel prediction in real propagation environments with many multipath components. |
| キーワード(和) | チャネル予測 / マルチパス / SOS 法 / 圧縮センシング / FISTA |
| キーワード(英) | channel prediction / multipath / SOS method / compressed sensing / FISTA |
| 資料番号 | IT2021-63,SIP2021-71,RCS2021-231 |
| 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） | マルチパスの遅延と到来方向推定に基づくミリ波帯チャネル予測に関する研究 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Studies on Channel Prediction in a Millimeter-Wave Band Based on Multipath Delay and Angle-of-Arrival Estimation |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | チャネル予測 / channel prediction |
| キーワード(2)（和/英） | マルチパス / multipath |
| キーワード(3)（和/英） | SOS 法 / SOS method |
| 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） | FISTA / FISTA |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 望月 大瑚 / Daigo Mochizuki |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 西村 寿彦 / Toshihiko Nishimura |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 大鐘 武雄 / Takeo Ohgane |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 小川 恭孝 / Yasutaka Ogawa |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 萩原 淳一郎 / Junichiro Hagiwara |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 佐藤 孝憲 / Takanori Sato |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 発表年月日 | 2022-01-21 |
| 資料番号 | IT2021-63,SIP2021-71,RCS2021-231 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | IT-327,SIP-328,RCS-329 |
| ページ範囲 | pp.195-200(IT), pp.195-200(SIP), pp.195-200(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-01-13 (IT, SIP, RCS) |