MIMO-OFDM(多入力多出力-直交周波数分割多重)を用いた高速無線通信の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360198
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小川 恭孝 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70125293)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西村 寿彦 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70301934) ; 大鐘 武雄 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10271636)
• Keywords: MIMO / OFDM / 空間分割多重 / 干渉 / 空間フィルタ / アダプティブアンテナ / フェージング / チャネル推定

Research Abstract

MIMO-OFDMにおける空間分割多重方式につき,平成15年度は以下の研究成果を得た.
1.MIMO-OFDMにおけるチャネルと周波数オフセット推定
高速無線LAN等に用いられるMIMO-OFDM空間分割多重方式においては,データ区間の前に置かれるプリアンブル信号により,タイミング同期を確立し,チャネルと周波数オフセットを推定しなければならない.4OFDMシンボル区間の短時間にチャネルと周波数オフセットの推定を行う次の提案を行った.
(1)3サイクルのショートトレーニング系列により,周波数オフセットの粗推定を行い,これに基づき位相回転を補償する.
(2)2OFDMロングトレーニング区間それぞれにおいて周波数オフセットがないものと仮定して時間領域のチャネル推定を行う.
(3)上記2個のチャネル推定値の位相回転量から周波数オフセットの精密推定を行う.
(4)精密な周波数オフセット推定値に基づき,位相回転量を更に補償し,チャネルの精密推定を行う.
2.MIMO伝搬特性の評価
MIMO-OFDMの特性は使用環境の伝搬特性に依存する.送受信間に見通しがある場合・ない場合のそれぞれについて伝搬実験を行い,フェージングの空間相関等の諸データを取得した.これはフェージングシミュレータを用いたMIMO-OFDMの特性評価を行う際のパラメータとして利用可能である.
3.実験システムの構築
DSPボードを用いたOFDM復調系を作成し,最小自乗法に基づく時間応答のFFTによるチャネル推定,および,それを用いたデータ復調をSISO(Single-Input Single-Output)環境で基本動作の確認を行った.次年度においてMIMO環境での空間分割多重信号の分離回路を実現する.

Research Products

• [Publications] Yasutaka OGAWA: "A MIMO-OFDM System for High-Speed Transmission"CD-ROM of IEEE VTC 2003-Fall. (CD-ROM). (2003)
• [Publications] 西尾敬介: "OFDM方式におけるMIMO空間分割多重に関する検討"電子情報通信学会技術研究報告. 103・66. 83-90 (2003)
• [Publications] 西本 浩: "実伝搬路におけるMIMO空間分割多重方式の特性評価"電子情報通信学会技術研究報告. 103・460. 139-144 (2003)
• [Publications] 松野下 昌弘: "高速AD・DSP搭載PCIカードを用いたディジタル復調器の試作"平成15年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 193-193 (2003)
• [Publications] 西尾敬介: "MIMO-OFDMにおける周波数オフセットとチャネル推定の検討"2004年電子情報通信学会総合大会通信講演論文集. 1(未定). (2004)
• [Publications] 西本 浩: "屋内見通し環境におけるMIMO-SDMの有効性"2004年電子情報通信学会総合大会通信講演論文集. 1(未定). (2004)