大容量・低消費電力通信システムを達成するための符号化・信号処理に関する研究

大容量伝送を行う上で欠かせないMIMO(multiple-input multiple-output)伝送の受信法(信号分離処理)について検討し、新しく画期的な受信法を発案した。その概要は以下の通りである。本分野では代表的な受信手法として、線形MMSE検出やML検出を高速化したスフィア検出が知られている。提案法はこれら従来法と全く異なる着想に基づいている。具体的には、MMSE検出の(処理を線形演算に限定しない)一般化形式に着目している。これは、定義式のまま実行するとML検出とほぼ同じ特性を達成できるが、同等の計算量も必要とする。しかし、この一般化MMSE検出は興味深いことに、検出式において全てのシンボルが仮想的にガウス分布に従うと仮定すると、線形MMSE検出に帰着する。この振る舞いに着想を得て、(全部ではなく)選ばれた1シンボルについて、その確率分布を(ガウス分布に限定せず)ある適当な連続関数で近似する。ここで用いる連続関数は、元の信号点配置を再現していることが好ましい。特にPSK変調に対して有効な近似関数を発見し、それをまとめた論文が現在条件付き採録となっている。変調多値数をMとすると、本手法によって、処理に要する計算量は1/Mに低減できる。そのため、送信アンテナ数が2の場合はMに対し線形オーダの計算量で処理が可能であり、極めて有用である。なお、PSK変調と送信アンテナ数が2という設定は、アンテナ搭載数に制限がありピーク電力の低さを重要視する移動体端末で一般的に考えられるパラメータである。

大容量伝送を行う上で欠かせないMIMO(multiple-input multiple-output)伝送の受信法(信号分離処理)について検討し、新しく画期的な受信法を発案した。その概要は以下の通りである。本分野では代表的な受信手法として、線形MMSE検出やML検出を高速化したスフィア検出が知られている。提案法はこれら従来法と全く異なる着想に基づいている。具体的には、MMSE検出の(処理を線形演算に限定しない)一般化形式に着目している。これは、定義式のまま実行するとML検出とほぼ同じ特性を達成できるが、同等の計算量も必要とする。しかし、この一般化MMSE検出は興味深いことに、検出式において全てのシンボルが仮想的にガウス分布に従うと仮定すると、線形MMSE検出に帰着する。この振る舞いに着想を得て、(全部ではなく)選ばれた1シンボルについて、その確率分布を(ガウス分布に限定せず)ある適当な連続関数で近似する。ここで用いる連続関数は、元の信号点配置を再現していることが好ましい。特にPSK変調に対して有効な近似関数を発見し、それをまとめた論文が現在条件付き採録となっている。変調多値数をMとすると、本手法によって、処理に要する計算量は1/Mに低減できる。そのため、送信アンテナ数が2の場合はMに対し線形オーダの計算量で処理が可能であり、極めて有用である。なお、PSK変調と送信アンテナ数が2という設定は、アンテナ搭載数に制限がありピーク電力の低さを重要視する移動体端末で一般的に考えられるパラメータである。