2016 Fiscal Year Research-status Report
移動通信のためのネットワークMIMO-OFDMによる通信容量拡大に関する研究
| Project/Area Number |
16K06369
|
|---|
| Research Institution | Waseda University |
|---|
Principal Investigator |
前原 文明 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80329101)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | ネットワークMIMO / OFDM / シンボル間干渉 / 干渉抑圧 / 周期信号 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，高速・大容量の移動通信ネットワークを実現すべく，システム全体の周波数利用効率向上の観点からネットワークMIMOを採り上げ，それに端末の小型化と広帯域無線通信を同時に実現できるMU-MIMO-OFDMを適用したときの問題点を明らかにするとともに，それを克服できる伝送方式を確立することをねらいとするものである．
本年度は，研究の第一段階として，ネットワークMIMOにMU-MIMO-OFDMを適用した際に生じるシンボル間干渉(ISI)の発生機構を把握することを目的として，連携した複数のセルを想定し，それらの基地局から送信されたOFDM信号の受信タイミング差を，端末位置をパラメータにとって計算機シミュレーションにより検証した．特性評価の結果，3セルにより基地局間連携を行い，基地局間距離を5000mと比較的大きくとると，セルの中心部分以外の端末位置では，伝搬路の経路長差が増加することから，受信タイミング差が極めて大きくなり，それが，ISIを引き起こす要因となることがわかった．さらに，特定のユーザのISIが複数ユーザからなるMU-MIMOの伝送特性に与える影響を把握すべく，ユーザ間で受信タイミングに差異を与えたときのBER特性を畳み込み符号による誤り訂正も考慮してユーザ毎に取得・評価した．特性評価の結果，特定のユーザにより引き起こされたISIは，当該ユーザのみに影響を与え，同時送信する他のユーザには全く影響を与えないことが明らかとなった．この結果は， MU-MIMO-OFDMにおけるISIの問題が各ユーザのISIの有無に基づき個別に対処できることを示唆しており．今後の検討に向けて，極めて重要な示唆を与えるものと考えられる．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題は，研究実績報告に記載した通り，現在まで研究計画書に記載した通りに進捗しており，概ね順調に進展しているものと判断できる．特に，本年度，本研究課題を進めていく上で最も基盤となる，複数セルで複数ユーザが同時に送受信を行うことを想定したネットワークMIMO-OFDMの信号処理シミュレータを構築できたことが最大の成果であり，これは今後の技術提案を含めた検討を加速させる上で大きな意義を有するものと考えられる．
|
| Strategy for Future Research Activity |
本年度の検討により明らかとなった，ネットワークMIMO-OFDMにおけるISIの発生機構と各ユーザの伝送特性に与える影響に関する知見をベースとして，ISIの問題を効果的に抑圧できる技術提案を行うとともに，その有効性を計算機シミュレーションにより評価する．具体的には，以下の項目について研究を進める．
(1) ISIが生じるユーザへの周期信号を用いたISI抑圧法の適用
ネットワークMIMO-OFDMにおいて，特定のユーザにISIが生じても，同時送信する他ユーザに影響を与えないといった，本年度の検討により得られた重要な知見に着目し，ISIが生じるユーザのみに対して，周期信号を用いたISI抑圧法を適用する方式を提案する．MU-MIMOでは，そもそも送信側で各ユーザの伝搬路情報を事前に確保していることに注目すれば，伝搬路情報に基づき各ユーザのISIの有無を判断した上で，ユーザ毎にISI抑圧を図る本アプローチは極めて有効になるものと考えられる．
(2) ISI環境下における伝送特性評価手法の確立とそれに基づく伝送モード選択法の提案
(1)の検討では，ISIの有無を伝搬路情報により判断し，ISIがない場合には，通常の信号伝送モードを適用し，ISIがある場合には，周期信号による信号伝送モードを適用するものとしている．ところが，実際には，擾乱要因として，伝搬路情報の他，雑音も存在することから，伝送モードの選択は，ISIと雑音の両方の影響を加味して行うことが望ましい．そこで，ISIに加えて，雑音の影響も考慮した各伝送モードにおける伝送特性の評価手法を確立するとともに，それに基づく伝送モード選択法を提案する．また，提案方式の有効性は，通常のBERをベースとしたリンクレベルに加えて，通信路容量を尺度としたシステムレベルで評価する．
|
Research Products
(3 results)
