Sanada, Yukitoshi

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Affiliation

Faculty of Science and Technology, Department of Electronics and Electrical Engineering （Yagami）

Position

Professor

External Links
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Career 【 Display / hide 】

  • 1995.04
    -
    1997.03

    日本学術振興会 ,特別研究員

  • 1997.04
    -
    2000.03

    東京工業大学（工学部電気・電子工学科） ,助手

  • 2000.04
    -
    2001.03

    株式会社ソニーコンピュータサイエンス研究所 ,アシスタントリサーチャー

  • 2001.04
    -
    2004.03

    慶應義塾先端科学技術研究センターリエゾン委員会委員

  • 2001.04
    -
    2004.03

    慶應義塾大学専任講師（理工学部電子工学科）

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Academic Background 【 Display / hide 】

  • 1992.03

    Keio University, Faculty of Science and Engineering, 電気工学科

    University, Graduated

  • 1995.03

    Other, 工学部電気・計算機工学専修

    Canada, Graduate School, Completed, Master's course

  • 1997.03

    Keio University, Graduate School, Division of Science and Engineeri, 電気工学専攻

    Graduate School, Completed, Doctoral course

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Academic Degrees 【 Display / hide 】

  • 工学, Keio University, 1997.03

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Books 【 Display / hide 】

  • ソフトウェアで作る無線機の設計法担当

    SANADA YUKITOSHI, 科学情報出版, 2016.09

    Scope: ３章３－７節

  • 4G Mobile and Wireless Communications Technologies

    Y. Imaoka, H. Obata, Y. Suzuki, Y. Sanada, River Publishers, 2008.09

    Scope: Chapter entitled "Experimental Investigation of Channel Estimation for IEEE802.11b WLAN System"

  • MATLABマルチメディア信号処理

    IKEHARA MASAAKI, SHIMAMURA TETSUYA, SANADA YUKITOSHI, 2004.12

    Scope: 193-276

  • マルチメディア通信

    IKEHARA MASAAKI, SANADA YUKITOSHI, 培風館, 2002.12

  • Software Radio: Technologies and Services

    R.Kohno, R.Miura, H.Harada, S.Haruyama, Y.Sanada, and L.B.Michael, 2001

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Papers 【 Display / hide 】

  • 【続編】Raspberry PiとSCRATCHでロボットを動かそう（3） Scratch プログラミング編

    Sanada Yukitoshi

    IEICE Communications Society Magazine （The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers)  17 （ 1 ） 6 - 10 2023

  • User Scheduling at Base Station Cluster Boundary for Massive MIMO Downlink Transmission

    YATA Masahito, SANADA Yukitoshi

    IEICE Transactions on Communications （The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers)  advpub （ 0 ）  2023

    ISSN  09168516

    　View Summary

    <p>One of the key technologies for the fifth-generation (5G) mobile communication system is massive multiple-input multiple-output (MIMO) that applies beamforming in order to effectively compensate for large propagation losses in high frequency bands and enable the spatial multiplexing of a large number of signal streams over multiple users. To further improve a system throughput, a coordinated cluster system in which a large number of massive MIMO base stations are deployed in high density has been investigated. The dense deployment greatly improves the system capacity by controlling base stations from a centralized base band unit. However, when clusters are closely located in order to serve densely populated areas, inter-beam interference between adjacent clusters becomes more severe. To suppress the interference to adjacent clusters, only a simple beam switch control scheme at a cluster boundary has been investigated as a conventional scheme. In this paper, the scheduling algorithm for massive MIMO downlink transmission near cluster boundaries, which combines two scheduling algorithms, has been proposed. In the proposed scheme, each base station divides its own cell to multiple areas, switches supporting areas sequentially, and serves users in those areas. The numerical results show that the throughputs improve with a little reduction in a fairness index (FI) when the number of users per resource block is one. The FI reaches the highest when the number of users per cell is equal to the number of divided areas. The proposed scheme reduces computational complexity as compared with those of conventional two schemes.</p>

  • UE Set Selection for RR Scheduling in Distributed Antenna Transmission with Reinforcement Learning

    OTSURU Go, SANADA Yukitoshi

    IEICE Transactions on Communications （The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers)  advpub （ 0 ）  2023

    ISSN  09168516

    　View Summary

    <p>In this paper, user set selection in the allocation sequences of round-robin (RR) scheduling for distributed antenna transmission with block diagonalization (BD) pre-coding is proposed. In prior research, the initial phase selection of user equipment allocation sequences in RR scheduling has been investigated. The performance of the proposed RR scheduling is inferior to that of proportional fair (PF) scheduling under severe intra-cell interference. In this paper, the multi-input multi-output technology with BD pre-coding is applied. Furthermore, the user equipment (UE) sets in the allocation sequences are eliminated with reinforcement learning. After the modification of a RR allocation sequence, no estimated throughput calculation for UE set selection is required. Numerical results obtained through computer simulation show that the maximum selection, one of the criteria for initial phase selection, outperforms the weighted PF scheduling in a restricted realm in terms of the computational complexity, fairness, and throughput.</p>

  • Gradient Descent Direction Random Walk MIMO Detection using Intermediate Search Point

    ITO Naoki, SANADA Yukitoshi

    （ICETC 2022)   2022.11

    Last author

  • Reduction of Out-of-Band Radiation with Quantized Precoding using Gibbs Sampling in Massive MU-MIMO-OFDM

    YAMAKADO Taichi, OKAWA Riki, SANADA Yukitoshi

    IEICE Transactions on Communications （The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers)   2022.10

    ISSN  0916-8516

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Papers, etc., Registered in KOARA 【 Display / hide 】

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Reviews, Commentaries, etc. 【 Display / hide 】

  • Special section on communication quality in wireless networks

    Sanada Y.

    IEICE Transactions on Communications (IEICE Transactions on Communications)  E101B ( 7 )  2018.07

    ISSN  09168516

  • 次世代ワイヤレス通信技術　UWBの魅力

    SANADA YUKITOSHI

    Computerworld    pp. 130-133 2004.02

    Article, review, commentary, editorial, etc. (trade magazine, newspaper, online media), Single Work

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Presentations 【 Display / hide 】

  • Complexity Reduction Schemes for Gibbs Sampling MIMO Detection with Maximum Ratio Combining

    Y. Sanada

    IEEE 87th Vehicular Technology Conference, 

    2018.06
    , 

    Oral presentation (general)

  • Throughput Performance of Adaptive Frequency Offset Selection for Amplify-and-Forward Relay in Multiuser Environment

    T. Shiba and Y. Sanada

    IEEE Vehicular Technology Conference 2018 Spring Workshop: TPoC5G 2018, 

    2018.06
    , 

    Oral presentation (general)

  • Offloading Effect of Heterogeneous Network with Non-orthogonal Multiple Access

    T. Yukawa and Y. Sanada

    The 23rd Asia-Pasific Conference on Communications, 

    2017.12
    , 

    Oral presentation (general)

  • MMSE Interference Rejection Followed by Joint Maximum Likelihood Detection for Distributed Antenna Network

    H. Miyagi and Y. Sanada

    The 23rd Asia-Pasific Conference on Communications, 

    2017.12
    , 

    Oral presentation (general)

  • Cyclic Shift Resolution Effects on OFDM System Employing Cyclic-SLM with Delayed Correlation and Matched Filter

    P. Pamungkasari and Y. Sanada

    IEEE TENCON 2017, 

    2017.11
    , 

    Oral presentation (general)

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Research Projects of Competitive Funds, etc. 【 Display / hide 】

  • 大規模MIMOのためのマルコフ連鎖モンテカルロ法の並列多次元最適化法の研究

    2022.04
    -
    2025.03

    Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), No Setting

    　View Summary

    本研究では第６世代移動通信に用いられる大規模MIMO技術のための復調アルゴリズムとして，解候補ベクトルの複数の要素を並列に最適化するアルゴリズムを提案し，その収束特性ならびに計算量を評価する．提案方式は最適化アルゴリズムとして最小２乗アルゴリズムをメトロポリス・ヘイスティングス法と組み合わせることにより，解候補ベクトルの複数の要素を並列に最適化し，高速かつ比較的低演算量でMIMO復調を実現する．そして，大規模MIMOの通信環境において，収束特性の改善を目指す．さらに大規模MIMOに用いられるビームフォーミングを提案手法に組み合わせて適用した場合の収束特性を評価し，同時に計算量の低減を検討する．

  • Multiuser Detection based on Markov chain Monte Carlo Methods

    2019.04
    -
    2022.03

    MEXT,JSPS, Grant-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Principal investigator

    　View Summary

    第５世代移動通信システムでは多数のセンサデバイスからの情報を収容し，従来とは違ったアプリケーションのプラットフォームになることが期待されている．そのため基地局では超多素子アンテナを実装し，同時に100以上の信号を受信，復調することが必要である．従来の復調アルゴリズムでは計算量的に同時受信することができる信号数が10程度に限られてしまう．そこで本研究ではマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて100を超える信号を同時に受信し復調するアルゴリズムを検討する．提案アルゴリズムは確率分布の期待値を簡易的に求める手法であるが，これを信号復調に適用する．
    第５世代移動通信システムでは多数のデバイスからの情報を収容し，従来とは違ったアプリケーションのプラットフォームになることが期待されている．基地局では超多素子アンテナを実装し，同時に100以上の信号を受信，復調することが必要である．従来の復調アルゴリズムでは計算量的に同時受信することができる信号数が10程度に限られる．そこで本研究ではマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて100を超える信号を同時に受信し復調するアルゴリズムを検討する．提案アルゴリズムは確率分布の期待値を簡易的に求める手法であるが，これを信号復調に適用する．具体的には(1)提案アルゴリズムによる計算量の削減，(2)想定するチャネルモデルによる復調特性の評価，(3)誤り訂正符号と組み合わせた提案アルゴリズムの特性評価を計算機シミュレーションにより評価する．
    2019年度の研究成果として(1)に関してはマルコフ連鎖モンテカルロ法に並列信号処理を用いた方式を提案した．複数の受信信号間は相互依存しているが，これを無視し並列に処理することにより単位時間当たりの復調回数を増加し，受信特性を改善する．計算機シミュレーションの結果並列数が３のとき最も良い特性を示した．またアルゴリズムが特定のローカルミニマムに停留した場合に強制的に移動させる式も提案した．さらに(3)については１回目の多信号復調のみ受信信号を用いるが，２回目以降誤り訂正後の繰り返し復調に関してはマルコフ連鎖モンテカルロ法の出力のみを用いる方式を提案した．これにより受信信号を用いた復調処理部分の計算量を削減し，従来方式と同等の誤り率を達成できた．
    またマルコフ連鎖モンテカルロ法を超多素子アンテナの別の形態である分散アンテナに用い，ユーザに対するアンテナと周波数リソース割り当て最適化も検討し，少ない計算量で最適手法に近い周波数利用効率を実現できることを明らかにした．
    当初の研究計画では(1)提案アルゴリズムによる計算量の削減，(2)想定するチャネルモデルによる復調特性の評価，(3)誤り訂正符号と組み合わせた提案アルゴリズムの特性評価を検討項目に挙げた．このうち(1)および(3)に関しては想定通りの計算量削減効果を得られた．これに対して(2)に関しては，受信アンテナ間の相関のあるチャネル応答を想定したマルコフ連鎖モンテカルロ法による受信信号の復調を試みたが，想定以上に特性が劣化した．
    当初計画(2)想定するチャネルモデルによる復調特性の評価に関して，2020年度においては格子基底縮小を用いてアンテナ間の相関を低減し，マルコフ連鎖モンテカルロ法を適用することを検討する．この組み合わせによる復調方式はすでに提案されているが本研究では特に並列信号処理を用いて等価的にマルコフ連鎖モンテカルロ法の繰り返し処理回数を増加した場合の特性について検討する予定である．また通信路応答の大小により受信アンテナをグループ化し，それぞれのグループに対して個別の拡張係数を適応することによる効果を検討する．さらにマルコフ連鎖モンテカルロ法をチャネル推定にも適用し信号復調と同時にチャネル推定精度を改善する方法を検討する．

  • 非直交多元接続を用いたヘテロジニアスネットワークのスループット特性

    2016.04
    -
    2019.03

    MEXT,JSPS, Grant-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Principal investigator

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Intellectual Property Rights, etc. 【 Display / hide 】

  • 通信装置、復調方法及びプログラム

    Date applied： 特願2015－49558  2015.03 

    Patent, Single

  • マルチキャリアシステム

    Date applied： 2008－176119  2008.07 

    Date issued： 5305305  2013.07

    Patent, Joint

  • ＯＦＤＭ受信装置

    Date applied： 特願2008－053847  2008.03 

    Date announced： 特開2009-212835  2009.09 

    Patent, Joint

  • ＯＦＤＭ受信装置

    Date applied： 特願2008ー045323  2008.02 

    Date announced： 特開2009-206668  2009.09 

    Patent, Joint

  • 無線通信装置

    Date applied： 特願2007-108046  2007.03 

    Date announced： 特開2008-219671  2008.09 

    Patent, Joint

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Awards 【 Display / hide 】

  • IEICE Paper of the Year

    Yoshihiro Matsumura, Takeshi Nishiyama, Eishi Sasaki, Kengo Nishimoto, Hiroyuki Akutsu, Yukitoshi Sanada, 2022.06, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Miniaturization and Test Results of Shinkansen Antenna for Overhead Line Voltage Detection and Wireless Communication

    Type of Award： Honored in official journal of a scientific society, scientific journal

  • 通信ソサイエティ功労顕彰状

    2021.09, 電子情報通信学会

  • 通信ソサイエティ活動功労賞

    2018.09, 電子情報通信学会

  • 通信ソサイエティ活動功労賞

    2018.09, 電子情報通信学会

  • 通信ソサイエティ活動功労賞

    2017.09, 電子情報通信学会

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Courses Taught 【 Display / hide 】

  • WIRELESS COMMUNICATIONS

    2024

  • SEMINOR IN ELECTRONICS AND INFOTMATION ENGINEERING(2)

    2024

  • RECITATION IN ELECTRONICS AND INFORMATION ENGINEERING

    2024

  • LABORATORIES IN ELECTRONICS AND INFORMATION ENGINEERING(2)

    2024

  • INFORMATION ENGINEERING

    2024

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Social Activities 【 Display / hide 】

  • 株式会社トランザクション・メディア・ネットワークス

    2020.06
    -
    Present

    　View Summary

    社外取締役

  • ARIB

    2013.05
    -
    2014.05

    　View Summary

    MMAC部会委員長
    UWB-WG主任
    UWB作業班主任

  • 総務省情報通信審議会UWB無線システム作業班携帯電話アドホック委員会

    2012.12
    -
    2013.05

  • 自営無線ブロードバンドシステム導入のための周波数共用に関する調査検討会

    2011.05
    -
    2012.03

  • 独立行政法人情報通信研究機構研究活動に関する外部評価委員会

    2008.10
    -
    2011.03

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Memberships in Academic Societies 【 Display / hide 】

  • IEICE, 

    1995
    -
    Present

  • The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.

    　
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Committee Experiences 【 Display / hide 】

  • 2022.06
    -
    2024.06

    副会長, 電子情報通信学会

  • 2022.01
    -
    2022.06

    Keynote Co-Chairs, IEEE VTC 2022 Spring WS: TPoC6G 2022

  • 2022.01
    -
    2022.06

    Technical Program Committee, IEEE VTC 2022 Spring

  • 2021.10
    -
    2021.12

    Technical Program Committee, WPMC 2021

  • 2021.09
    -
    2122.04

    Technical Program Committee, IEEE WCNC 2022

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