IRS assisted system におけるセミブラインド伝搬路推定

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本課題では、IRS (intelligent reflecting surface) と呼ばれる電磁波反射体を用いる無線通信システムにおいて、伝搬路推定のオーバーヘッドを劇的に改善するセミブランド伝搬路推定技術の確立を目的としている。2022年度は、当初の予定の通り、パイロット信号による粗い伝搬路推定値に対して、部分空間法による推定誤差の抑圧手法について検討を行った。部分空間法は、送信側から送られた信号が受信側で観測された際の信号の空間に注目し、その空間を構成する固有ベクトルを利用して伝搬路推定を実現するものであるが、IRSを用いる通信システムを想定すると、各反射素子を経由する伝搬路が受信側で合成されるため、個々の伝搬路の推定が困難になる。そこで、本検討では各伝搬路の合成された空間を部分空間法により抽出し、その空間の情報を推定誤差の抑圧に利用することでより高精度な伝搬路推定を実現する技術について検討を行った。シミュレーション評価の結果、提案手法により既存手法による伝搬路推定値の推定誤差を抑圧できることを確認した。また、パイロット信号を全く用いずに伝搬路推定を実現するブラインド手法についても検討を行い、データ伝送中にIRS の反射パターンを切り替えることで各反射素子に対応する伝搬路の推定が可能となることが明らかとなった。さらに、部分的に得られた伝搬路情報から IRS の反射特性を決定する技術についても検討を行い、伝搬路推定値の時系列データと最適な反射特性の関係を Long Short-Term Memory (LSTM) により学習することで、効率的な IRS 制御を実現する技術についても検討を行った。