光ファイバ無線伝送システムにおける無線信号圧縮法に関する研究

光纤无线传输系统中无线信号压缩方法的研究

基本信息

批准号：
22K14257
负责人：
久野大介
金额：
$ 3万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

5Gおよび6G時代のセルラー基地局では、LTEや4G時代の基地局を細分化し、複数の場所に配備する構成が取られる。無線のRF部を切り出したRadio Unit (RU)はアンテナサイトに配備され、変調や符号化を担うDistributed Unit (DU)はモバイルオペレータの持つ通信ビルなどに配備される。このRUとDUの間は光ファイバで接続され、フロントホールと呼ばれる。近年は、このフロントホールに要求される通信容量の増大が懸念されている。本助成では、このフロントホールの効率的な信号圧縮法を検討する。2022年度には、提案方式である深層学習を用いた無線信号圧縮に関して、もっとも簡易な構成である２層のニューラルネットワークを用いた圧縮を解析した。圧縮時に信号を２値のオンオフ信号に変換する必要があるが、その際に離散化処理を行うため、微分不可となる。これに対して、Skip connectionを導入することにより、良好な特性が得られた。また、本方式と従来手法である線形量子化器および非線形量子化器と特性比較を実施した。提案方式と非線形量子化器の特性はほぼ同性能であったが、今後、通信路から受ける波長分散などの信号歪みを考慮することで、提案手法の有効性を調査していく。また、並行して、FPGAを用いたハードウェア実装を開始している。来年度には、ハードウェア実装の本格化および新たな層構造の設計を予定している。

5G和6G时代中的蜂窝基站配置为LTE和4G时代的细分基站，并将其部署在多个位置。剪切无线电部分的无线电单元（RUS）部署在天线站点，并在移动运营商拥有的通信建筑物中部署了负责调制和编码的分布式单元（DU）。 RU和DU通过光纤连接，称为Fronthaul。近年来，人们一直担心这一领先的沟通能力将增加。该赠款检查了该领域的有效信号压缩方法。在2022年，我们使用建议的方法，深入学习，使用两层神经网络对无线信号压缩的简化配置进行了分析。在压缩过程中，有必要将信号转换为二进制开/关信号，但是在此期间，执行离散处理，使其无法区分。相反，通过引入跳过连接，获得了良好的特性。此外，比较了该方法的特征以及常规的线性量化器和非线性量化器。提出的方法和非线性量化器的特征在性能上几乎相同，但是将来，我们将通过考虑信号扭曲（例如从通信路径中收到的色度分散体）来研究所提出的方法的有效性。此外，使用FPGA的硬件实现已开始并行。明年，我们计划完全实施硬件并设计新的分层结构。