| 講演名 | 2017-06-23 チャネル復号前情報を用いた低遅延ハイブリッドARQ法の一検討 今村 優太(東京理科大), 村松 大陸(東京理科大), 岸山 祥久(NTTドコモ), 樋口 健一(東京理科大), |
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| 抄録(和) | 第5世代移動通信システムでは，拡張されたモバイルブロードバンド(eMBB: enhanced mobile broadband)に加えて非常に高い同時接続性を有するマシン型通信(mMTC: massive machine-type communications)や超高品質低遅延通信(URLLC: ultra-reliable low latency communications)といった幅広い種別の無線通信サービスのサポートが期待されている．本稿では，URLLCのような無線通信サービスへの適用を想定して，ハイブリッド自動再送要求(HARQ：hybrid automatic repeat request)の低伝送遅延化について検討する．誤り検出とターボ符号やLDPC (low density parity check)符号のような強力な誤り訂正符号化を組み合わせたHARQは高効率に低誤り率の伝送を実現できるが，主にチャネル復号に要する時間に起因した伝送遅延が課題となる．そこで本稿では，チャネル復号前情報を用いた低遅延HARQ法を提案する．提案法は，チャネル復号完了を待たずに早期の再送要求を行えるために伝送遅延を低減できる．早期再送判断のためのメトリックとしては，信号対雑音比(SNR: signal-to-noise ratio)から計算される相互情報量(MI: mutual information)に基づく方法と受信パケットの信号検出により得られる符号化ビットの事前対数尤度比(LLR: log-likelihood ratio)に基づく方法の2つを評価した．計算機シミュレーション結果より，提案法がHARQの伝送遅延時間を低減できることを示す．また，早期再送要求に起因したスループットの劣化を抑えるには事前LLRに基づく方法が，極限まで伝送遅延を低減させるにはMIに基づく方法が優れることを示す． |
| 抄録(英) | The 5G wireless communication system is expected to support a wider range of wireless communication services such as massive machine-type communications (mMTC) and ultra-reliable low latency communications (URLLC) in addition to the enhanced mobile broadband (eMBB). This paper focuses on the reduction in latency of the hybrid automatic repeat request (HARQ) aiming at the application to the URLLC. Although the HARQ using error detection coding and powerful error correction coding such as turbo code and low density parity check (LDPC) code achieves low error rate transmission efficiently, drawback to this protocol is increased transmission latency mainly due to the delay time required for the channel decoding. This paper proposes a low latency HARQ method using the channel state information before the channel decoding. The proposed method can reduce the transmission latency by early retransmission request before the channel decoding process is completed. We consider two metrics for the decision on the early retransmission request: (1) mutual information (MI) calculated from the signal-to-noise ratio (SNR) of the received packet and (2) log-likelihood ratio (LLR) of the coded bits obtained from the signal detection result of the received packet. Simulation results show that the proposed method successfully reduces the transmission latency at the cost of very small throughput loss. Among two metrics, the LLR-based method is effective for reducing the throughput loss due to unnecessary retransmission request before channel decoding. Meanwhile, the MI-based method is effective in further reduction in the transmission latency. |
| キーワード(和) | 5G / ハイブリッドARQ / URLLC / 再送 / 相互情報量 / LLR |
| キーワード(英) | 5G / HARQ / URLLC / retransmission / mutual information / LLR |
| 資料番号 | RCS2017-83 |
| 発行日 | 2017-06-14 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
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| 開催期間 | 2017/6/21(から3日開催) |
| 開催地（和） | 石垣商工会館 |
| 開催地（英） | Ishigaki Shoukou Kaikan |
| 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, Railroad Communications, Inter-Vehicle Communications, Road to Vehicle Communications, Resource Control, Scheduling, Wireless Communication Systems, etc. |
| 委員長氏名（和） | 大槻 知明(慶大) |
| 委員長氏名（英） | Tomoaki Otsuki(Keio Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 福田 英輔(富士通研) / 須山 聡(NTTドコモ) / 前原 文明(早大) |
| 副委員長氏名（英） | Eisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) / Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) / Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 西村 寿彦(北大) / 石原 浩一(NTT) |
| 幹事氏名（英） | Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Koichi Ishihara(NTT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 村岡 一志(ＮＴＴドコモ) / 衣斐 信介(阪大) / 西本 浩(三菱電機) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) |
| 幹事補佐氏名（英） | Kazushi Muraoka(NTT DOCOMO) / Shinsuke Ibi(Osaka Univ.) / Hiroshi Nishimoto(Mitsubishi Electric) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) |
| 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） | チャネル復号前情報を用いた低遅延ハイブリッドARQ法の一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Low Latency Hybrid ARQ Method Using Channel State Information Before Channel Decoding |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 5G / 5G |
| キーワード(2)（和/英） | ハイブリッドARQ / HARQ |
| キーワード(3)（和/英） | URLLC / URLLC |
| キーワード(4)（和/英） | 再送 / retransmission |
| キーワード(5)（和/英） | 相互情報量 / mutual information |
| キーワード(6)（和/英） | LLR / LLR |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 今村 優太 / Yuta Imamura |
| 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） | 村松 大陸 / Dairoku Muramatsu |
| 第 2 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 3 著者 氏名（和/英） | 岸山 祥久 / Yoshihisa Kishiyama |
| 第 3 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 4 著者 氏名（和/英） | 樋口 健一 / Kenichi Higuchi |
| 第 4 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 | 2017-06-23 |
| 資料番号 | RCS2017-83 |
| 巻番号（vol） | vol.117 |
| 号番号（no） | RCS-103 |
| ページ範囲 | pp.197-202(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-06-14 (RCS) |