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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-03-07 15:15 ［招待講演］大規模マルチユーザMIMO-OFDMシステムにおけるベクトル類似度探索を用いた相互情報量に基づくMCS選択 ○高橋拓海（阪大）・衣斐信介（同志社大）・落合秀樹（阪大）・村岡一志・土井隆暢（NEC）  RCS2024-296 SR2024-129 SRW2024-75 |
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| 抄録 | （和） | マルチユーザMIMO-OFDMシステムの上り回線スループットを最大化するためには，推定されたCSI (Channel State Information) に基づいて，各ユーザ回線がMUD後に達成可能な通信品質を正確に予測し，適切なMCS (Modulation and Coding Scheme) を割り当てる必要がある．この理論的予測を高精度を行うことは困難であり，特にマルチユーザ検出 (MUD:Multi-User Detection) に繰り返し信号検出などの非線形検出を用いる場合には，通信環境に応じて予測と実際が大きく乖離する．本発表では，相互情報量 (MI: Mutual Information) に基づく高精度な通信品質の評価手法を解説した上で，オフライン学習アプローチの一種であるベクトル類似度探索（VSS: Vector Similarity Search）を用いたMCS選択手法を提案する．提案法では，CSIから計算された特徴ベクトル（キー）とMUD後に実際に達成された測定MI (バリュー) を格納するベクトルデータベース (VDB: Vector DataBase) をオフラインで作成し，このVDBをオンラインで近似最近傍探索することにより，理論的予測と実際の乖離を補正する．MIMO-OFDMシステムの上り回線シミュレーションにおいて，提案手法は従来の方式よりも高いスループットを達成することが示された． |
| （英） | To maximize the uplink throughput of multi-user multiple-input multiple-output orthogonal frequency-division multiplexing (MIMO-OFDM) systems, it is necessary to assign a carefully selected modulation and coding scheme (MCS) to each user according to an accurate prediction of the mutual information (MI) that can be achieved with multi-user detection (MUD) based on the knowledge of the estimated channel state information (CSI). However, since the detection accuracy of iterative MUDs varies depending on the convergence characteristics, it is challenging to analytically predict the achievable MI in the presence of MUD. To address this difficulty, we propose a novel method for predicting the achievable MI by creating a vector database (VDB) offline that stores feature vectors (keys) computed from CSI and the actual MI (values) achieved with iterative MUD, and then searching this VDB online using approximate nearest neighbors (ANN) search, which enables VSS at ultra-high speed. Simulation results demonstrate the validity of the proposed method in terms of the uplink throughput. | |
| キーワード | （和） | マルチユーザMIMO-OFDM / MCS選択 / ベクトル類似度検索 / ベクトルデータベース / 相互情報量 / / / |
| （英） | multi-user MIMO-OFDM / MCS selection / vector similarity search / vector database / mutual information / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 410, SR2024-129, pp. 131-131, 2025年3月. | |
| 資料番号 | SR2024-129 | |
| 発行日 | 2025-02-26 (RCS, SR, SRW) | |
| 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 | RCS2024-296 SR2024-129 SRW2024-75 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS SR SRW |
| 開催期間 | 2025-03-05 - 2025-03-07 |
| 開催地（和） | 京都工芸繊維大学 |
| 開催地（英） | Kyoto Institute of Technology |
| テーマ（和） | 移動通信ワークショップ |
| テーマ（英） | Mobile Communication Workshop |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SR |
| 会議コード | 2025-03-RCS-SR-SRW |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 大規模マルチユーザMIMO-OFDMシステムにおけるベクトル類似度探索を用いた相互情報量に基づくMCS選択 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | MCS Selection Based on Mutual Information Using Vector Similarity Search in Massive Multi-User MIMO-OFDM Systems |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | マルチユーザMIMO-OFDM / multi-user MIMO-OFDM |
| キーワード(2)（和/英） | MCS選択 / MCS selection |
| キーワード(3)（和/英） | ベクトル類似度検索 / vector similarity search |
| キーワード(4)（和/英） | ベクトルデータベース / vector database |
| キーワード(5)（和/英） | 相互情報量 / mutual information |
| 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） | 高橋 拓海 / Takumi Takahashi / タカハシ タクミ |
| 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） | 衣斐 信介 / Shinsuke Ibi / イビ シンスケ |
| 第2著者 所属（和/英） | 同志社大学 (略称： 同志社大) Doshisha University (略称： Doshisha Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 落合 秀樹 / Hideki Ochiai / オチアイ ヒデキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 村岡 一志 / Kazushi Muraoka / ムラオカ カズシ |
| 第4著者 所属（和/英） | 日本電気株式会社 アドバンストネットワーク研究所 (略称： NEC) NEC Corporation (略称： NEC) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 土井 隆暢 / Takanobu Doi / ドイ タカノブ |
| 第5著者 所属（和/英） | 日本電気株式会社 アドバンストネットワーク研究所 (略称： NEC) NEC Corporation (略称： NEC) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-03-07 15:15:00 |
| 発表時間 | 50分 |
| 申込先研究会 | SR |
| 資料番号 | RCS2024-296, SR2024-129, SRW2024-75 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.409(RCS), no.410(SR), no.411(SRW) |
| ページ範囲 | p.193(RCS), p.131(SR), p.74(SRW) |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2025-02-26 (RCS, SR, SRW) |
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