| 講演名 | 2022-08-25 ユーザクラスタセントリックCF-mMIMOにおけるプリ／ポストコーディングの演算量削減に関する一考察 高橋 領(東北大), 松尾 英範(東北大), 夏 斯傑(東北大), 陳 強(東北大), 安達 文幸(東北大), |
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| 抄録(和) | Beyond 5G以降の重要技術として，広い通信エリアに多数配置したアンテナを協調利用するCell-Free massive MIMO（CF-mMIMO）が注目されている．これまでに著者らは，システムのスケーラビリティ確保と，高密度ユーザ環境におけるシステム容量増大の両方を達成可能なユーザクラスタセントリックCF-mMIMO（UCC-CF-mMIMO）を提案してきた．UCC-CF-mMIMOでは，近接するユーザをユーザクラスタとしてまとめた上で，クラスタ内ユーザ共通のアンテナを複数選択して，マルチユーザMIMO（MU-MIMO）空間多重を行う．また，ユーザクラスタ毎のMU-MIMOプリ／ポストコーディングに，そのクラスタ内のアンテナと干渉クラスタ内ユーザ間のMIMOチャネルの相関行列を直接考慮することでクラスタ間干渉を軽減する．チャネル相関行列を用いることで干渉信号の到来方向にヌルを形成できるため干渉抑圧効果は向上するが，干渉ユーザ数の増加に伴い演算量も大きくなる．本稿では，プリ／ポストコーディングの演算量削減手法として，主要な干渉ユーザについては従来通りチャネル相関行列を直接考慮し，それ以外の干渉ユーザについては等価雑音と見なすことを提案する．従来手法と提案手法により達成可能なユーザリンク容量を計算機シミュレーションにより求め，干渉低減効果および演算量について考察する． |
| 抄録(英) | Cell-Free massive MIMO (CF-mMIMO), which cooperatively utilizes a large number of antennas deployed over a wide communication area, has been attracting attention as a key technology for Beyond 5G systems. Previously, we have proposed a user-cluster-centric CF-mMIMO (UCC-CF-mMIMO) which can both ensure the system scalability and improve the system capacity in a high user density environment. UCC-CF-mMIMO performs multi-user MIMO (MU-MIMO) spatial multiplexing by grouping neighboring users into user clusters and selecting multiple antennas common to all users in each cluster. Inter-cluster interference can be reduced by directly considering the correlation matrix of the MIMO channel between the selected antennas of user-cluster of interest and the users in the interfering clusters in the MU-MIMO pre/postcoding of user cluster of interest. The use of channel correlation matrix makes it possible to form nulls toward interfering users, thereby improving the interference suppression effect, however, the computational complexity of pre/postcoding increases as the number of interfering users increases. In this paper, we propose a low-complexity pre/postcoding in which the channel correlation matrix is directly used for the predominant interfering users, while the sum of other inter-cluster interfering signals is approximated as an equivalent Gaussian noise (therefore, the measurement of interference power is only necessary for other interfering users). The interference reduction and the computational complexity are discussed by evaluating the user link capacities achievable with the conventional and proposed pre/postcoding schemes through computer simulation. |
| キーワード(和) | CF-mMIMO / ユーザクラスタセントリック / プリ／ポストコーディング / 低演算量 |
| キーワード(英) | CF-mMIMO / user-cluster-centric / pre/postcoding / low complexity |
| 資料番号 | RCS2022-101 |
| 発行日 | 2022-08-18 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SAT / RCS |
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| 開催期間 | 2022/8/25(から2日開催) |
| 開催地（和） | 函館市亀田交流プラザ |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 移動衛星通信，放送，誤り訂正，無線通信一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 井家上 哲史(明大) / 樋口 健一(東京理科大) |
| 委員長氏名（英） | Tetsushi Ikegami(Meiji Univ.) / Kenichi Higuchi(Tokyo Univ. of Science) |
| 副委員長氏名（和） | 亀井 雅(NHK) / 加保 貴奈(湘南工科大) / 旦代 智哉(東芝) / 児島 史秀(NICT) / 牟田 修(九大) |
| 副委員長氏名（英） | Masashi Kamei(NHK) / Takana Kaho(Shonan Inst. of Tech.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Fumihide Kojima(NICT) / Osamu Muta(Kyushu Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 阿部 順一(NTT) / 大倉 拓也(NICT) / 山本 哲矢(パナソニック) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) |
| 幹事氏名（英） | Junichi Abe(NTT) / Takuya Okura(NICT) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm) / Osamu Nakamura(Sharp) |
| 幹事補佐氏名（和） | 流田 理一郎(KDDI総合研究所) / 小泉 雄貴(NHK) / 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 菅野 一生(KDDI総合研究所) / 張 裕淵(東工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Riichiro Nagareda(KDDI Research) / Yuuki Koizumi(NHK) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Issei Kanno(KDDI Research) / Yuyuan Chang(Tokyo Inst. of Tech) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Satellite Telecommunications / Technical Committee on Radio Communication Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ユーザクラスタセントリックCF-mMIMOにおけるプリ／ポストコーディングの演算量削減に関する一考察 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Computational Complexity Reduction of Pre/Postcoding in User-Cluster-Centric CF-mMIMO |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | CF-mMIMO / CF-mMIMO |
| キーワード(2)（和/英） | ユーザクラスタセントリック / user-cluster-centric |
| キーワード(3)（和/英） | プリ／ポストコーディング / pre/postcoding |
| キーワード(4)（和/英） | 低演算量 / low complexity |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 高橋 領 / Ryo Takahashi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 松尾 英範 / Hidenori Matsuo |
| 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） | 夏 斯傑 / Sijie Xia |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 陳 強 / Qiang Chen |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 安達 文幸 / Fumiyuki Adachi |
| 第 5 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 | 2022-08-25 |
| 資料番号 | RCS2022-101 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | RCS-164 |
| ページ範囲 | pp.24-29(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-08-18 (RCS) |