Low-Complexity Coded Modulation for Massive MIMO Systems

本研究では高速大容量・低遅延高信頼・多端末接続を実現する複数アンテナ(MIMO)システム技術を確立すべく，低演算符号化変調方式の検討を実施した．本年度の主な研究成果は以下の通りである．1. MIMO空間変調システムでは，アンテナのインデックスに一部の符号語が割り当てられることに起因して，符号化誤り率特性が空間多重システムに劣るという問題に着目し，優れた符号化誤り率を達成可能な符号化変調技術を検討した．空間変調におけるアンテナ選択を信号点空間における原点に置き換え，原点を含んだ従来の空間多重システムとみなすことで，符号語すべてが変調信号に割り当てられるnull-assisted空間多重を提案した．このシステムに適した非2元出力のターボ符号を提案し，IEEE Communications Lettersに採択され掲載された．またこの符号を用いた提案システムが従来の空間多重および空間変調と比較して優れた誤り率特性が達成できることを明らかにした．この成果は現在IEEE論文誌に投稿済みである．2. 低消費電力デバイスの多端末接続に適した非直交多元接続方式について検討を行った．従来のOFDM信号をベースとした電力領域非直交多元接続では，優れた周波数利用効率および誤り率特性が達成可能な一方で，OFDM信号の重畳による高いピーク対平均電力比が電力効率の劣化を招く要因となっていた．本研究では高い周波数利用効率を実現するOFDM信号と，ピーク対平均電力比に優れたDFT-s-OFDM信号を組み合わせた時間周波数領域非直交多元接続を確立した．計算機シミュレーション結果から，提案手法が従来手法と同程度の誤り率特性を維持しつつ，大幅な電力増幅器効率を達成可能であることを明らかにした．この成果はIEEE Transactions on Wireless Communicationsに採択され掲載された．

本研究では高速大容量・低遅延高信頼・多端末接続を実現する複数アンテナ(MIMO)システム技術を確立すべく，低演算符号化変調方式の検討を実施した．本年度の主な研究成果は以下の通りである．1. MIMO空間変調システムでは，アンテナのインデックスに一部の符号語が割り当てられることに起因して，符号化誤り率特性が空間多重システムに劣るという問題に着目し，優れた符号化誤り率を達成可能な符号化変調技術を検討した．空間変調におけるアンテナ選択を信号点空間における原点に置き換え，原点を含んだ従来の空間多重システムとみなすことで，符号語すべてが変調信号に割り当てられるnull-assisted空間多重を提案した．このシステムに適した非2元出力のターボ符号を提案し，IEEE Communications Lettersに採択され掲載された．またこの符号を用いた提案システムが従来の空間多重および空間変調と比較して優れた誤り率特性が達成できることを明らかにした．この成果は現在IEEE論文誌に投稿済みである．2. 低消費電力デバイスの多端末接続に適した非直交多元接続方式について検討を行った．従来のOFDM信号をベースとした電力領域非直交多元接続では，優れた周波数利用効率および誤り率特性が達成可能な一方で，OFDM信号の重畳による高いピーク対平均電力比が電力効率の劣化を招く要因となっていた．本研究では高い周波数利用効率を実現するOFDM信号と，ピーク対平均電力比に優れたDFT-s-OFDM信号を組み合わせた時間周波数領域非直交多元接続を確立した．計算機シミュレーション結果から，提案手法が従来手法と同程度の誤り率特性を維持しつつ，大幅な電力増幅器効率を達成可能であることを明らかにした．この成果はIEEE Transactions on Wireless Communicationsに採択され掲載された．