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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2021-01-21 14:00 大規模マルチユーザMIMOのための統計ビーム選択に基づくパイロット割当の最適化に関する一検討 ○越智雄市・高橋拓海（阪大）・衣斐信介（同志社大）・三瓶政一（阪大）  IT2020-78 SIP2020-56 RCS2020-169 |
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| 抄録 | （和） | 上り回線の大規模マルチユーザMIMOにおいて，空間多重された信号を受信機で分離する上で，高精度なMIMO通信路推定は重要な役割を担う．しかし，直交パイロットによる通信路推定を仮定すると，多数端末の収容を目的としたとき，同時接続端末数の増加に伴うオーバヘッド増大に起因した伝送効率の低下が問題となる．ここで，受信ビームフォーミングを前提とした場合には，受信信号の到来角度広がりの制限に応じてビーム領域通信路の疑似的なスパース性が生じることが知られている．通信路の共分散行列などの長期統計情報が利用可能でであれば，このスパース性に基づいて通信路推定に利用するべき統計ビームの選択基準を設計できる．このとき，選択されなかったビーム空間を利用することで，空間的に離れた干渉の少ないユーザ端末に対して同一パイロットを割り当てることが可能となる．そこで本稿では，ビーム選択行列に基づくパイロット割り当ての離散最適化問題を解くことで，高精度な通信路推定精度を維持しながら必要パイロット長を大幅に削減する手法を提案する． |
| （英） | We propose a novel pilot assignment optimization scheme based on statistical beam selection for significant pilot overhead reduction in large multi-user multi-input multi-output (MU-MIMO) systems. In the uplink large MU-MIMO scenarios, accurate channel estimation plays a vital role in separating the multiplexed signals at the receiver. However, the use of orthogonal pilots induces an increase of channel acquisition overhead with the increase in the number of simultaneously connected user terminals, resulting in the reduced data transmission efficiency. To address this issue, we focus on the pseudo-sparsity of beam-domain channels, which is caused by the limited angler spread of received signals when the receive fully-digital beamforming is used at the base station (BS). When the long-term channel statistics are available at the BS, the selection criterion for statistical beams to be used for channel estimation can be designed based on the sparsity. By leveraging the signal space consists of non-selected beams, the same pilots can be assigned to spatially separated user terminals while maintaining high channel estimation accuracy. Computer simulations demonstrate the validity of our proposed method in terms of mean square error (MSE) performance in large multi-user MIMO systems with short non-orthogonal pilots. |
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| キーワード | （和） | 大規模マルチユーザMIMO / 通信路推定 / 統計ビームフォーミング / 非直交パイロット / 離散最適化 / / / |
| （英） | Large multi-user MIMO / Channel estimation / Outer beamforming / Non-orthogonal pilot / Discrete optimization / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 120, no. 322, RCS2020-169, pp. 87-92, 2021年1月. | |
| 資料番号 | RCS2020-169 | |
| 発行日 | 2021-01-14 (IT, SIP, RCS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | IT2020-78 SIP2020-56 RCS2020-169 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SIP IT RCS |
| 開催期間 | 2021-01-21 - 2021-01-22 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 無線通信のための信号処理，学習，数理，情報理論および一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RCS |
| 会議コード | 2021-01-SIP-IT-RCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 大規模マルチユーザMIMOのための統計ビーム選択に基づくパイロット割当の最適化に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study of Pilot Assignment Optimization Based on Statistical Beam Selection for Large Multi-User MIMO |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 大規模マルチユーザMIMO / Large multi-user MIMO |
| キーワード(2)（和/英） | 通信路推定 / Channel estimation |
| キーワード(3)（和/英） | 統計ビームフォーミング / Outer beamforming |
| キーワード(4)（和/英） | 非直交パイロット / Non-orthogonal pilot |
| キーワード(5)（和/英） | 離散最適化 / Discrete optimization |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 越智 雄市 / Yuichi Ochi / オチ ユウイチ |
| 第1著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 高橋 拓海 / Takumi Takahashi / タカハシ タクミ |
| 第2著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 衣斐 信介 / Shinsuke Ibi / イビ シンスケ |
| 第3著者 所属（和/英） | 同志社大学 (略称： 同志社大) Doshisha University (略称： Doshisha Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 三瓶 政一 / Seiichi Sampei / サンペイ セイイチ |
| 第4著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2021-01-21 14:00:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RCS |
| 資料番号 | IT2020-78, SIP2020-56, RCS2020-169 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | no.320(IT), no.321(SIP), no.322(RCS) |
| ページ範囲 | pp.87-92 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-01-14 (IT, SIP, RCS) |
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