| 講演名 | 2017-06-23 固有モードMassive MIMO-OFDM伝送におけるチャネルのヌル空間を用いた適応PAPR抑圧法の評価 松本 裕貴(東京理科大), 立石 貴一(NTTドコモ), 樋口 健一(東京理科大), |
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| 抄録(和) | ビームフォーミング(BF: beamforming)を用いたMassive MIMO (multiple-input multiple-output)とOFDM (orthogonal frequency division multiplexing)伝送の組み合わせは，高い電力利得により広帯域高速伝送を広いカバレッジで実現できる．しかし，OFDM信号の高いピーク電力対平均電力比(PAPR: peak-to-average power ratio)は，送信アンテナ数が非常に大きいMassive MIMOではBF処理によるアンテナ間の送信電力配分のばらつきによってさらに増大しうるため，PAPRの抑圧が重要な課題となる．本稿では，最適なBFである固有モードMIMO伝送を想定し，筆者らが先に提案した固有モードMIMO-OFDM 伝送におけるチャネルのヌル空間を活用した適応PAPR抑圧法をMassive MIMOに適用した場合の効果を検証する．MIMOチャネルのヌル空間を活用した適応PAPR抑圧法は，クリッピング・フィルタリング(CF: clipping and filtering)法に基づいて生成されたPAPR抑圧信号をMIMOチャネルのヌル空間に限定して送信することにより，干渉となるPAPR抑圧信号による伝送品質の劣化を抑えることができる．Massive MIMOでは，送信アンテナ数に比較して送信ストリーム数が少ないため，MIMOチャネルのヌル空間の次元数が増大することに伴い，適応PAPR抑圧法の効果が増大する．計算機シミュレーションにより，適応PAPR抑圧法の効果が，送信アンテナ数が多いほど，所要のPAPR値が小さいほど，および信号対雑音比(SNR: signal-to-noise ratio)が高いほど大きいことを示す． |
| 抄録(英) | The combination of massive multiple-input multiple-output (MIMO) with beamforming (BF) and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signaling can achieve high-rate data transmission with wide coverage area thanks to the high BF gain. The drawback to this transmission scheme is its high peak-to-average power ratio (PAPR). High PAPR is due to the transmission power variation among transmission antennas due to BF in addition to the multicarrier-based OFDM signaling. This paper investigates the performance of our previously reported adaptive PAPR reduction method using null space of MIMO channel in the eigenmode massive MIMO-OFDM signals. The adaptive PAPR reduction method using null space of MIMO channel can mitigate the data throughput degradation due to the interference from the PAPR reduction signal generated by the clipping and filtering (CF) algorithm, by restricting the transmission of PAPR reduction signal only to the null space of MIMO channel. In the massive MIMO scenario, since the number of spatial streams is in general much less than that of the transmitter antennas, the effect of the adaptive PAPR reduction method is expected to be enhanced due to the increase in dimension of the null space of MIMO channel. Computer simulation results show that the adaptive PAPR reduction method is effective especially when (i) the number of the transmitter antennas is large, (ii) the required PAPR is low, and (iii) the signal-to-noise ratio (SNR) is high. |
| キーワード(和) | PAPR / OFDM / MIMO / Massive MIMO / ビームフォーミング / クリッピング・フィルタリング |
| キーワード(英) | PAPR / OFDM / MIMO / Massive MIMO / Beamforming / Clipping and filtering |
| 資料番号 | RCS2017-85 |
| 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） | 固有モードMassive MIMO-OFDM伝送におけるチャネルのヌル空間を用いた適応PAPR抑圧法の評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Performance Evaluations on Adaptive PAPR Reduction Method Using Null Space of MIMO Channel for Eigenmode Massive MIMO-OFDM Signals |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | PAPR / PAPR |
| キーワード(2)（和/英） | OFDM / OFDM |
| キーワード(3)（和/英） | MIMO / MIMO |
| キーワード(4)（和/英） | Massive MIMO / Massive MIMO |
| キーワード(5)（和/英） | ビームフォーミング / Beamforming |
| キーワード(6)（和/英） | クリッピング・フィルタリング / Clipping and filtering |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 松本 裕貴 / Yuki Matsumoto |
| 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） | 立石 貴一 / Kiichi Tateishi |
| 第 2 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 3 著者 氏名（和/英） | 樋口 健一 / Kenichi Higuchi |
| 第 3 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 | RCS2017-85 |
| 巻番号（vol） | vol.117 |
| 号番号（no） | RCS-103 |
| ページ範囲 | pp.209-214(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-06-14 (RCS) |