移動通信環境におけるアレーアンテナを用いた干渉除去技術の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11750312
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 高田 潤一 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (90222083)
• Keywords: 移動通信 / アダプティブアレーアンテナ / 線形干渉キャンセラ / MMSE合成 / 3次元ユニタリESPRIT / レイトレース法 / 時空間チャネルモデル

Research Abstract

本研究は,アレーアンテナで受信した信号を平均最小2乗誤差(MMSE)規範で合成する線形干渉キャンセラに関するものである.本年度は下記の研究成果を得た.
1.移動通信用基地局においてMMSE合成を行った場合の信号電力対干渉および雑音電力比(SINR)特性の理論解析手法を確立した.既に提案されている,モンテカルロ・シミュレーションにより一般化固有値の統計的平均値を求め,この一般化固有値を等価ブランチ電力として最大比合成を行う方法を拡張し,従来は評価が不可能であった相関行列が階数不足の場合にも適用する計算法を提案し,その有効性を純粋なモンテカルロ・シミュレーション結果と比較することで有効性を証明した.
2.アレーアンテナを実際に動作させる環境の特性を明らかにすべく,レイトレースおよびランダム位相合成法を用いた伝搬シミュレーションソフトウェアおよび3次元ユニタリESPRIT法を用いた高分解能チャネルサウンダの開発を昨年度に引続き行った.シミュレーションソフトウェア関しては,一部制約条件はあるものの,市街地および郊外地マイクロセル環境における時空間チャネル特性を非常に正確に評価できることを示した.チャネルサウンダに関しては,ダイナミックレンジ向上のためのディジタル利得コントローラおよびDSPを用いた3次元ESPRITアルゴリズムの準実時間処理システムの実装を行った.また,電波暗室において疑似多重波を発生させるシステムを開発し,多重波分離性能の評価を行い,フーリエ限界に対して3倍以上の高い分解能が得られることを示した.

Research Products

• [Publications] 小川晃一: "人体の頭,手及び肩の影響を考慮した携帯端末ダイバーシチアンテナの実効性能解析"電子情報通信学会論文誌(B). J83-B. 852-865 (2000)
• [Publications] K.Sakaguchi: "An Optimization of Smoothing Preprocessing for Correlated Signal Parameter Estimation"IEICE Transactions on Communications. E83-B. 2117-2123 (2000)
• [Publications] H.Zhu: "A Random-Phase-Assisted Ray-Tracing Technique for Wireless Channel Modeling"ACES Journal. 15. 126-134 (2000)
• [Publications] H.Zhu: "Verification of a Two-Dimensional/Three-Dimensional Hybrid Ray-Tracing Method for Spatiotemporal Channel Modeling"Radio Science. 36. 53-66 (2001)
• [Publications] H.Zhu: "A Ray-Tracing-Based Charactarization and Verification of the Spatio-Temporal Channel Model for Future Wideband Wireless Systems"IEICE Transactions on Communications. E84-B. 644-652 (2001)
• [Publications] K.Meksamoot: "Evaluation of Polarization Diversity PIFA on Portable Telephone in Multipath Environment"AP2000 Millennium Conference on Antennas & Propagation. 1100 (2000)
• [Publications] J.Takada: "Extension of the Multipath Performance Estimation of MMSE Diversity to the Rank-Deficient Case"IEEE Vehicular Technology conference 2000-Spring. 182-185 (2000)
• [Publications] K.Sivasondhiwat: "A Base Station MMSE Combining Performance Evaluation Using G Distribution Function"IEEE Vehicular Technology Conference 2000-Spring. 351-354 (2000)
• [Publications] K.Ogawa: "An Analysis of the Effective Performance of a Handset Diversity Antenna-Proposal for the Diversity Antenna Gain Based on a Signal Bit-Error Rate"2000 IEEE AP-S International Conference. 294-297 (2000)
• [Publications] H.Zhu: "A Spatio-Temporal Channel Measurement and Ray-Tracing Validation in Suburban Microcell Environments"2000 IEEE AP-S International Conference. 1138-1141 (2000)
• [Publications] H.Zhu: "Application of a Deconvolution Technique in a Spatio-Temporal Channel Measurement to Validate a Ray-Tracing Simulator"2000 International Symposium on Antennas and Propagation. 1D3-3 (2000)
• [Publications] K.Ogawa: "An Analysis of the Diversity Antenna Gain of a Handset Diversity Antenna Close to the Human Operator"2000 International Symposium on Antennas and Propagation. 3F4-3 (2000)
• [Publications] K.Meksamoot: "Effect of Human Interaction on Diversity Performance of Polarization Diversity PIFA on Portable Telephone"2000 International Symposium on Antennas and Propagation. 3F4-5 (2000)
• [Publications] H.Zhu: "A Random-Phase-Assisted Ray-Tracing Model and Its Validation with a Spatio-Temporal Channel Measurement in Suburban Micro-Cellular Environments"2000 IEEE Radio and Wireless Conference. 111-114 (2000)
• [Publications] J.S.Jeong: "Joint Estimation of Nominal DOA and Angular Spread via Extension of Array Mode Vector"2000 International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications. 300-305 (2000)
• [Publications] H.Zhu: "Prediction and Investigation of Angular-Fading in the Urban Mobile Radio Environments for 4G Systems"2000 International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications. 625-630 (2000)
• [Publications] H.Budiarto: "Numerical Estimation of the Electromagnetic Wave Scattering from Building Surfaces for the Mobile Propagation Modeling"2001 International Conference on Electrical,Electronics,Communication,and Information. (2001)
• [Publications] 阪口啓: "3-D Unitary ESPRIT法を用いた時空間チャネルサウンダの製作"電子情報通信学会技術研究報告. AP2000-2 (2000)
• [Publications] 阪口啓: "高分解能時空間チャネルサウンダの製作"電波科学研究連絡委員会F分科会. 443. (2000)
• [Publications] J.S.Jeong: "A Consideration on Signal Parameters Estimation by Continuous Hopfield Model with Array Antennas"電子情報通信学会技術研究報告. AP2000-30 (2000)
• [Publications] 阪口啓: "超分解能時空間チャネルサウンダの製作"電子情報通信学会通信ソサイエティ大会. B-1-28 (2000)
• [Publications] 朱厚涛: "デコンボリューションを用いた正確な角度プロファイルの測定法についての-検討"電子情報通信学会通信ソサイエティ大会. B-1-29 (2000)
• [Publications] 朱厚涛: "レイトレース法を用いた市街地ピコセル環境における時空間チャネルモデルの検証"電子情報通信学会通信ソサイエティ大会. B-1-30 (2000)
• [Publications] N.Shahida M.S.: "MUSICアルゴリズムを用いた到来方向と角度広がりの同時推定"電子情報通信学会通信ソサイエティ大会. B-1-31 (2000)
• [Publications] 鄭重植: "ESPRITアルゴリズムを用いた主到来・角度広がりの同時推定"電子情報通信学会通信ソサイエティ大会. B-1-34 (2000)
• [Publications] 荒木純道: "角度広がりを考慮したアレーモードベクトルの一般化"電子情報通信学会通信ソサイエティ大会. B-1-35 (2000)
• [Publications] 傅継業: "郊外地マイクロセル環境における時空間チャネルモデルの構築"電波科学研究連絡委員会F分科会. 452. (2001)
• [Publications] 鄭重植: "Extension of Root-MUSIC for DOA and Angular Spread Estimation of Multiple Scattered Signals"電子情報通信学会総合大会. B-1-41 (2001)
• [Publications] 阪口啓: "放射方向と到来方向を同時に測定する時空間チャネルサウンダ"電子情報通信学会総合大会. B-1-42 (2001)
• [Publications] U.Bayansan: "DoA-Based Optimum Combining in Adaptive Array Using Extended Array Mode Vector"電子情報通信学会総合大会. SB-13-4 (2001)