| 講演名 | 2014-12-19 Mアルゴリズムによる摂動ベクトル探索を適用した時間領域送信等化THPを行うシングルキャリアMU-MIMO(一般,マルチホップ/リレー/協調,耐災害無線ネットワーク,センサ・メッシュネットワーク,アドホックネットワーク,D2D・M2M,無線ネットワークコーディング,ハンドオーバ/AP切替/接続セル制御/基地局間負荷分散/モバイルNW動的再構成,QoS・QoE保証/無線VoLP,一般) 吉岡 翔平, 熊谷 慎也, 安達 文幸, |
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| 抄録(和) | 送信等化(TE)を用いる広帯域シシグルキャリア(SC)下りリンクブロック伝送とマルチユーザ(MU)マルチアンテナ送受信(MIMO)を組み合わせると,基地局(BS)は同一周波数を用いて同時に複数のユーザと通信しつつ周波数ダイバーシチ利得を獲得できる.TEは,周波数選択性フェージングに起因する符号間干渉(ISI)の除去と,受信信号の振幅変動除去を同時に行っていると考えることができ,電力を大きく増大させてしまう.以前筆者らは,TEのうちのISI除去をユーザ間干渉(IUI)除去とまとめて時間領域Tomlinson-Harashima Precoding(THP)により行い,その後,振幅変動除去を適用するSC-MU-MIMO(TD-SC-TETHP)を提案した.TD-SC-TETHPでは,IUIだけでなくISIも干渉減算によって除去するため,ISI除去に起因する電力増大をModulo演算により抑圧できる.THP後では振幅変動除去のみを行うので電力の大幅な増加を避けることができ,受信信号対雑音電力比(SNR)の劣化を小さくできる.しかし,Modulo演算はそれ以前の信号処理による電力増大のみを考慮するため,最適な電力抑圧手法ではない.ここで,Modulo演算は干渉減算後の信号に補助的信号ベクトルを加えて,元の信号点付近へ移動させる操作である.このベクトルは,Vector Perturbation(VP)における摂動ベタトルの一種とみなすことができる.TD-SC-TETHPにおいて,Modulo演算ではなく最適な摂動ベクトルを探索し加算することで,電力増大をさらに抑圧し,受信SNRの大きな改善が期待できる.そこで本報告では,Mアルゴリズムによる摂動ベクトル探索を適用したTD-SC-TETHPを提案する.Mアルゴリズムによる摂動ベクトル探索の精度を向上させるためのオーダリングを適用している.計算機シミュレーションにより,提案法が従来のTD-SC-TETHPおよびSC-MU-MIMOにおいてQR分解およびMアルゴリズム(QRM)に基づく摂動ベクトル探索法を用いたVP(SC-VP)より,優れた平均ビット誤り率(BER)特性を示すことを明らかにする.また,提案法の演算量を従来のTD-SC-TETHPおよびSC-VPの演算量と比較する. |
| 抄録(英) | In a combination of broadband single-carrier (SC) block transmission with transmit equalization (TE) and multi-user (MU) multiple-input multiple-output (MIMO), frequency diversity gain can be obtained while a base station (BS) communicates simultaneously with multiple users using the same frequency. TE is considered as removing both inter-symbol interference (ISI) caused by the frequency-selective fading and amplitude variation in received signals, and consequently, increases signal power significantly. Recently, we proposed SC-MU-MIMO with time-domain TE and Tomlinson-Harashima preceding (TD-SC-TETHP), where TD-THP removes ISI as well as inter-user interference (IUI), and then the amplitude variation is removed. Modulo operation in TD-SC-TETHP can suppress the signal power increase caused by ISI removal. Performing only the amplitude variation removal after THP can avoid increasing the signal power significantly. As a result, the received signal-to-noise power ratio (SNR) improves. However, modulo operation takes into account the power increase caused by the former signal processings, and thereby is not the optimal scheme for signal power suppression. Modulo operation shifts the desired signal after the interference subtraction near the original constellation by adding a auxiliary signal vector. The vector can be regarded as a kind of perturbation vector in vector perturbation (VP). It is expected that finding and adding the optimal perturbation vector in TD-SC-TETHP suppress the signal power increase more and improve the received SNR. In this paper, we propose TD-SC-TETHP applying M algorithm based perturbation vector search. An ordering is performed to improve the accuracy of M algorithm based perturbation vector search. We show, by computer simulation, the proposed TD-SC-TETHP provides better average bit error rate (BER) performance than conventional TD-SC-TETHP and VP applying QR decomposition and M algorithm based perturbation vector search for SC-MU-MIMO (SC-VP). Computational complexity of the proposed TD-SC-TETHP is compared to those of the conventional TD-SC-TETHP and SC-VP. |
| キーワード(和) | SC-MU-MIMO / Tomlinson-Harashima Preceding / 送信等化 / 時間領域 / Mアルゴリズム |
| キーワード(英) | SC-MU-MIMO / Tomlinson-Harashima Preceding / Transmit equalization / Time-domain / M algorithm |
| 資料番号 | RCS2014-253 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
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| 開催期間 | 2014/12/11(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 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 | Radio Communication Systems (RCS) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | Mアルゴリズムによる摂動ベクトル探索を適用した時間領域送信等化THPを行うシングルキャリアMU-MIMO(一般,マルチホップ/リレー/協調,耐災害無線ネットワーク,センサ・メッシュネットワーク,アドホックネットワーク,D2D・M2M,無線ネットワークコーディング,ハンドオーバ/AP切替/接続セル制御/基地局間負荷分散/モバイルNW動的再構成,QoS・QoE保証/無線VoLP,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Single-Carrier Multi-User MIMO with Time-Domain Transmit Equalization and THP Applying M Algorithm Based Perturbation Vector Search |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | SC-MU-MIMO / SC-MU-MIMO |
| キーワード(2)（和/英） | Tomlinson-Harashima Preceding / Tomlinson-Harashima Preceding |
| キーワード(3)（和/英） | 送信等化 / Transmit equalization |
| キーワード(4)（和/英） | 時間領域 / Time-domain |
| キーワード(5)（和/英） | Mアルゴリズム / M algorithm |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 吉岡 翔平 / Shohei YOSHIOKA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院工学研究科通信工学専攻 Dept. of Communications Engineering, Graduate School of Engineering, Tohoku University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 熊谷 慎也 / Shinya KUMAGAI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院工学研究科通信工学専攻 Dept. of Communications Engineering, Graduate School of Engineering, Tohoku University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 安達 文幸 / Fumiyuki ADACHI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東北大学大学院工学研究科通信工学専攻 Dept. of Communications Engineering, Graduate School of Engineering, Tohoku University |
| 発表年月日 | 2014-12-19 |
| 資料番号 | RCS2014-253 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 372 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |