| 講演名 | 2011-06-09 大規模MIMO無線システムにおけるASIPアーキテクチャを用いた特異値分解プロセッサの設計開発(スマートパーソナルシステム,一般) 加地 貴也, 吉澤 真吾, 宮永 喜一, |
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| 抄録(和) | SVD-MIMOによるビームフォーミングはアンテナ間の信号干渉を抑え,MIMO通信の品質を大幅に向上できる.本稿では,送受信アンテナ最大数16の大規模MIMOを扱うSVD-MIMOシステムを想定した特異値分解プロセッサの設計及びその回路評価について述べる.提案プロセッサはASIP(特定応用分野向きプロセッサ)アーキテクチャに基づいて設計している.MIMO構成に応じたQR法の最小反復回数をシミュレーションによって求め,アルゴリズムの最適化を行い,4個の浮動小数点演算器とノルム計算に特化した専用命令を組み合わせて並列計算させることで効率化している.回路評価ではプロセッサ1個に対して面積は2.7万ゲート,最大動作クロック周波数は400MHz、消費電力は最大で17.5mWとなった. |
| 抄録(英) | Beamforming using SVD-MIMO suppresses signal interference among antennas, and improves MIMO communication quality. In this paper, we describe a hardware design of singular value decomposition processor for SVD-MIMO systems dealing with maximum 16 transmission antennas, and report evaluation. The proposed processor based on ASIP(Application Specific Instruction-set Processor) architecture. We optimize the algorithm by determining the minimum number of QR method iterations by the simulations according to the MIMO configurations, and make efficient by using 4 floating-point units and some dedicated instructions specialized in norm computations. In the result, the circuit area was 27 kgates, the maximum clock frequency was 400 MHz, and the maximum power consumption was 17.5 mW. |
| キーワード(和) | SVD-MIMO / ビームフォーミング / 特異値分解 / ASIP |
| キーワード(英) | SVD-MIMO / Beamforming / Singular value decomposition / ASIP |
| 資料番号 | SIS2011-10 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SIS |
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| 開催期間 | 2011/6/2(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
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| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Smart Info-Media Systems (SIS) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 大規模MIMO無線システムにおけるASIPアーキテクチャを用いた特異値分解プロセッサの設計開発(スマートパーソナルシステム,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Development of a Singular Value Decomposition Processor Using ASIP Architecture for Large MIMO Wireless Systems |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | SVD-MIMO / SVD-MIMO |
| キーワード(2)（和/英） | ビームフォーミング / Beamforming |
| キーワード(3)（和/英） | 特異値分解 / Singular value decomposition |
| キーワード(4)（和/英） | ASIP / ASIP |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 加地 貴也 / Takaya KAJI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 吉澤 真吾 / Shingo YOSHIZAWA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 宮永 喜一 / Yoshikazu MIYANAGA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海道大学大学院情報科学研究科 Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University |
| 発表年月日 | 2011-06-09 |
| 資料番号 | SIS2011-10 |
| 巻番号（vol） | vol.111 |
| 号番号（no） | 78 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |