| 講演名 | 2018-06-21 受信信号予測を用いたMassive MIMO向け送信ビーム選択アルゴリズムの検討 久保 慶仁(慶大), 眞田 幸俊(慶大), |
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| 抄録(和) | 近年，第５世代移動体通信（5G）の主要技術の１つとして，基地局と多数ユーザ間の多元接続や周波数利用効率の更なる向上を実現するMassive Multiple-Input Multiple-Output（MIMO）技術の利用が検討されている．5Gにおいて，Massive MIMOは高周波帯無線での利用が想定されており，伝搬損失を補償するためにアンテナ指向性を制御するBeam Forming（BF）技術を併用する．従来のBFでは，送信ビームパターンは指向性の異なる各サブキャリアの受信信号電力に基づいて選択された．本研究では，ビーム選択精度の向上を目的としMassive MIMOにて用いる新しい送信ビーム選択方式を提案する．提案方式では，基地局はユーザ端末との間の相対指向性より，各サブキャリアの受信信号の予測値を計算する．ユーザ端末では，受信した信号と予測値の相関計算を行い，最後に相関値が最も高いビームを選択する．シミュレーションの結果，提案方式では受信信号電力を用いた従来方式と比べ平均受信SNRを約1.5dB上回る結果となった．また本研究では，提案方式において受信信号の予測値を削減した場合の特性についても検討した．相関の計算量を$1/100$削減した場合でも，従来方式と比べ平均受信SNRは約1.0dB上回る結果となった． |
| 抄録(英) | Massive multiple-input multiple-output (MIMO) realizes simultaneous transmission to a large number of mobile stations (MSs) and improves frequency utilization efficiency. It is drawing attention as one of the key technologies of the fifth-generation (5G) mobile communication systems. The 5G system is going to be implemented in a high frequency band and beamforming (BF) with the massive MIMO is applied to compensate propagation loss. In a conventional BF scheme, a transmit beam is selected based on the power of received signals over subcarriers. The signal on a different subcarrier is transmitted with a different directivity. To improve the accuracy of beam selection, this paper proposes a transmit beam selection scheme for the massive MIMO. The proposed scheme calculates the expected responses of the signals over the subcarriers based on the relative directivity between a base station (BS) and a MS. The MS calculates correlation between the received signals and each of the expected response sequences. It then selects the beam with the highest correlation value. It is shown in this report that the proposed scheme can improve the average signal-to-noise ratio of a received signal by about 1.5dB as compared with that of the power based search scheme. It is also shown that the proposed scheme with limited response coefficients can reduce computational complexity by a factor of $1/100$ while it still increases the average SNR by about 1.0dB. |
| キーワード(和) | 5G / Massive MIMO / ビームフォーミング / 送信ビーム選択 |
| キーワード(英) | 5G / Massive MIMO / Beamforming / Transmit Beam Selection |
| 資料番号 | RCS2018-55 |
| 発行日 | 2018-06-13 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
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| 開催期間 | 2018/6/20(から3日開催) |
| 開催地（和） | 長崎大学 |
| 開催地（英） | Nagasaki University |
| 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） | 受信信号予測を用いたMassive MIMO向け送信ビーム選択アルゴリズムの検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Transmit Beam Selection Scheme for Massive MIMO using Expected Beam Responses |
| 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） | Massive MIMO / Massive MIMO |
| キーワード(3)（和/英） | ビームフォーミング / Beamforming |
| キーワード(4)（和/英） | 送信ビーム選択 / Transmit Beam Selection |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 久保 慶仁 / Yoshihito Kubo |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 眞田 幸俊 / Yukitoshi Sanada |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 発表年月日 | 2018-06-21 |
| 資料番号 | RCS2018-55 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | RCS-101 |
| ページ範囲 | pp.119-124(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2018-06-13 (RCS) |