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IEICE Trans - Intelligent Reflecting Surface (IRS)を用いた無線通信システムにおけるチャネル推定処理のオーバーヘッド削減方法

Intelligent Reflecting Surface (IRS)を用いた無線通信システムにおけるチャネル推定処理のオーバーヘッド削減方法

大山　貴博
川本　雄一

（無線通信システム研究専門委員会推薦論文）

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J105-B    No.3    pp.345-354
発行日: 2022/03/01
早期公開日: 2021/11/08
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 10.14923/transcomj.2021JBT0001
論文種別: 論文
専門分野: 無線通信技術
キーワード: 
Intelligent Reflecting Surface (IRS),  チャネル推定,  位相補間,  圧縮センシング,  量子コンピューティング,  

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あらまし: 
第6世代移動通信システムにおいてエネルギー利用効率を大きく改善する技術として，IRS（Intelligent Reflecting Surface）が注目されている．IRSは複数のリフレクタエレメントをアレー配置した反射板であり，各エレメントの反射位相を調整することで伝搬特性を制御できる．適切な位相調整を実現するにはエレメントごとにチャネル情報を得る必要があるが，エレメント数の増加とともにチャネル推定処理のオーバーヘッドも大きくなる．本論文では，位相補間と圧縮センシングの二つの手法を用い，一部のエレメントにおけるチャネル推定値から全エレメントのチャネル情報を復元することで，チャネル推定処理のオーバーヘッドを削減する手法を提案する．また，チャネル推定の対象とするエレメントの選択数が最小となる組合せを量子コンピューティングで解くためのQuadratic Unconstrained Binary Optimizationの定式化を行う．シミュレーションの結果から，伝搬路の状況に応じて位相補間と圧縮センシングを切り替えることで，チャネル推定精度を改善できることを示す．