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J-GLOBAL ID：201702260255430702   整理番号：17A0777142

不完全チャネル状態情報を有する一般的なMIMO中継放送チャネルのための結合情報源と中継ビームフォーマ設計

Joint Source and Relay Beamformer Design for General MIMO Relaying Broadcast Channel with Imperfect Channel State Information

著者 (4件)： LI Yun (Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo) ,  WAN Haibin (School of Computer, Electronics and Information, Guangxi University, and also with Guangxi Key Laboratory of Multimedia Communications and Network Technology, Guangxi University) ,  CHEN Wen (Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University) ,  ASAMI Tohru (Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo)
資料名： IEICE Transactions on Communications (Web)  (IEICE Transactions on Communications (Web))
巻： E100.B  号： 5  ページ： 852-864(J-STAGE)  発行年： 2017年 
JST資料番号： U0467A  ISSN： 1745-1345  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 適切に設計した情報源予符号化マトリクス(PM)と適切に設計した中継ビーム形成マトリクス(BM)との有効な通信方策は,多入力多出力(MIMO)中継放送チャネル(RBC)のスペクトル効率を大幅に改善することができた。本稿では,著者らは,一般的なMIMO-RBCの半二重中継制約を克服することができる非回生中継を用いた一般的な通信方式を提案した。提案した方式に基づいて,ロバストな情報源PMおよび中継BMを,送信機(CSIT)における不完全なチャネル状態情報のために設計した。MIMO-RBCのための従来の非再生中継通信方式とは対照的に,提案した方式では,送信元は,2つのフェーズの間に中継及びユーザに情報を連続的に送信することができた。さらに,高度な予符号化方策と関連して,提案した方式は,関連したチャネル行列の各エントリがi.i.d.複素ガウス変数とみなす完全自由度(DoF)MIMO-RBCを実現することができた。ロバストな情報源PMおよび中継BM設計を,不完全なCSITを伴うスループットおよび公平性基準に基づいて検討した。しかしながら,ロバストな情報源PMおよび中継BM設計のスループットおよび公平性基準に関連する問題を解決することは,これらの基準が非線形で非凸であるため計算上難しかった。これらの問題に対処するために,著者らは,実現可能な率の厳しい下界に基づいて,同等の最適化問題を最初に設定した。その後,同等のスループット問題を,扱いやすい解を持ついくつかの分離した部分問題に分解した。最終的には,著者らは,スループット問題の準最適解を交互最適化手法で得た。著者らは,スループット問題に応じて調整したアルゴリズムを導入することによって公平問題を解決した。最終的には,スループットと公平性の基準の両方において,予符号化アルゴリズムを用いて,提案した中継通信方式が既存の方式を上回るということを示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 情報 ,  *通信中継 ,  *通信チャネル ,  *ビーム成形 ,  中継装置 ,  符号化 ,  アルゴリズム ,  スループット ,  行列
準シソーラス用語： 不完全チャネル状態情報 ,  *MIMO中継 ,  *放送チャネル ,  *ビームフォーマ ,  予符号化 ,  チャネル行列

著者キーワード (6件)： MIMO ,  source precoding ,  relay beamforming matrices ,  degree of freedom ,  relay half-duplex constraint ,  imperfect channel state information

分類 (2件)： 通信網  (ND07030A) ,  アンテナ  (ND06000M)

引用文献 (30件)：

• [1] R. Pabst, B.H. Walke, D.C. Schultz, S. Mukherjee, H. Viswanathan, D.D. Falconer, and G.P. Fettweis, “Relay-based deployment concepts for wireless and mobile broadband radio,” IEEE Commun. Mag., vol.42, no.9, pp.80-89, Sept. 2004.
• [2] Z. Ding, I. Krikidis, B. Rong, J.S. Thompson, C. Wang, and S. Yang, “On combating the half-duplex constraint in modern cooperative networks: Protocols and techniques,” IEEE Wireless Commun., vol.12, no.12, pp.20-27, Dec. 2012.
• [3] I. Krikidis, H.A. Suraweera, S. Yang, and K. Berberidis, “Full-duplex relaying over block fading channel: A diversity perspective,” IEEE Trans. Wireless Commun., vol.11, no.12, pp.4524-4535, Dec. 2012.
• [4] B. Yu, L. Yang, X. Cheng, and R. Cao, “Power and location optimization for full-duplex decode-and-forward relaying,” IEEE Trans. Commun., vol.63, no.12, pp.4743-4753, Dec. 2015.
• [5] G. Liu, F.R. Yu, H. Ji, V.C.M. Leung, and X. Li, “In-band full-duplex relaying: A survey,research issues and challenges,” IEEE Commun. Surveys Tuts., vol.17, no.2, pp.500-524, sec. 2015.

タイトルに関連する用語 (7件)： 不完全チャネル状態情報 ,  MIMO中継 ,  放送チャネル ,  情報源 ,  中継 ,  ビームフォーマ ,  設計