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| 講演名 | 2025-10-23 16:05 時間・周波数領域におけるヌル空間拡張法を用いたチャネル変動耐性を有するビームフォーミング方式に関する一検討 ○土井隆暢・白瀬大地・梯 明日翔・村岡一志（NEC）  RCS2025-133 |
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| 抄録 | （和） | Beyond 5G では，Multi-User Multiple-Input Multiple-Output（MU-MIMO）は通信容量拡大のために不可欠である．MU-MIMO におけるビームフォーミング (BF: Beamforming) ウェイトは参照信号から取得したチャネル推定値に基づいて行われる．しかし，オーバーヘッドの制約によりユーザー機器（UE: User Equipment）に割り当てられる参照信号の数が制限され，かつ，演算量の低減のために複数のサブキャリアで共通の BF ウェイトを適用する場合，チャネルの時間領域の変動と周波数選択性の両方の影響により伝送性能が低下する．そこで本研究では，実用的なサブキャリア割当を想定したチャネル情報を活用し，複数のサブキャリアに共通してウェイトを適用することを前提としたうえで伝送特性を改善するために，ヌル空間拡張（NSE: Null Space Expansion）を発展させたビームフォーミング方式を提案する．提案方式は，OFDM シンボルとサブキャリアがともに異なるように複数の参照信号で推定された複数のチャネル応答に対して NSE を適用することで，チャネルの時間変動だけでなく，周波数選択性に対しても耐性を持つビームフォーミングを実現する．計算機シミュレーションにより，従来の NSE および MMSE (Minimum Mean Square Error) と比較して，提案方式は平均ユーザー容量をそれぞれ最大 33% および 41% 改善することを示す． |
| （英） | In beyond fifth-generation mobile communication systems (Beyond 5G), multi-user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) performing beamforming based on channel estimates obtained from reference signals is essential. However, due to overhead constraints, the number of reference signals allocated for a user equipment device is limited, and a common BF weight is applied across multiple subcarriers to reduce computational load. These result in transmission performance degradation by channel variations in both time and frequency domains. In this study, we propose a robust beamforming method that extends null space expansion (NSE). Our proposed method is resilient to both time and frequency variations of the channel by employing NSE for multiple channel responses estimated at different orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols and subcarriers. Computer simulations demonstrate that, compared to conventional NSE and minimum mean square error (MMSE)-based beamforming, the proposed method improves average user capacity by up to 33% and 41%, respectively. | |
| キーワード | （和） | ヌル空間拡張 / MIMO / ビームフォーミング / チャネル変動 / OFDM / / / |
| （英） | null space expansion / MIMO / beamforming / channel variation / OFDM / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 214, RCS2025-133, pp. 59-64, 2025年10月. | |
| 資料番号 | RCS2025-133 | |
| 発行日 | 2025-10-16 (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 | RCS2025-133 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
| 開催期間 | 2025-10-23 - 2025-10-24 |
| 開催地（和） | 伊東市観光会館 |
| 開催地（英） | Ito-shi-Kanko-Kaikan |
| テーマ（和） | 無線通信方式，無線通信システム，標準化，将来システムおよび一般 |
| テーマ（英） | Wireless Communication Schemes, Wireless Communication Systems, Wireless Standards, Future Wireless Systems, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RCS |
| 会議コード | 2025-10-RCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 時間・周波数領域におけるヌル空間拡張法を用いたチャネル変動耐性を有するビームフォーミング方式に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Robust Beamforming Against Channel Variations Using Null-space Expansion in Time and Frequency Domains |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | ヌル空間拡張 / null space expansion |
| キーワード(2)（和/英） | MIMO / 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） | チャネル変動 / channel variation |
| キーワード(5)（和/英） | OFDM / OFDM |
| 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） | 土井 隆暢 / Takanobu Doi / ドイ タカノブ |
| 第1著者 所属（和/英） | 日本電気株式会社 (略称： NEC) NEC Corporation (略称： NEC) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 白瀬 大地 / Daichi Shirase / シラセ ダイチ |
| 第2著者 所属（和/英） | 日本電気株式会社 (略称： NEC) NEC Corporation (略称： NEC) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 梯 明日翔 / Asuka Kakehashi / カケハシ アスカ |
| 第3著者 所属（和/英） | 日本電気株式会社 (略称： NEC) NEC Corporation (略称： NEC) |
| 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 (略称： NEC) NEC Corporation (略称： NEC) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-10-23 16:05:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RCS |
| 資料番号 | RCS2025-133 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.214 |
| ページ範囲 | pp.59-64 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-10-16 (RCS) |
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