直交多元接続との連携による非直交多元接続方式の特性改善に関する研究

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本研究課題は，第5世代移動通信システム(5G)の高速・大容量化の鍵を握る非直交多元接続(NOMA)を採り上げ，NOMAと直交多元接続(OMA)の組み合わせにより，システム容量の向上を図る方式を提案し，その有効性を明らかにするものである．昨年度は，提案するNOMAとOMAとが同一帯域内で共存する多元接続方式を高度化すべく，5G以降のモバイルネットワークで想定されるユーザ要求スループットを考慮したリソース割当て法を適用し，その有効性をユーザ分布に偏りのある現実的な場合について明らかにした．本年度は，提案方式のさらなる高度化を図るべく，複数のアンテナによる送信ダイバーシチを適用したときの提案方式の有効性を均一なユーザ分布だけでなく，ユーザ分布が不均一となる現実的な条件下において評価した．具体的には，Thomas cluster 過程に基づく不均一なユーザ分布と maximum ratio transmission による送信ダイバーシチを適用した場合の本提案方式の有効性をNOMAあるいはOMAのみの場合を比較対象にとって検証した．特性評価の結果，提案方式は，送信アンテナ数やユーザ分布の広がりの度合いに関わらず，NOMA 単独やOMA 単独よりも良好なシステムスループットを達成できることがわかった．また，単一の送信アンテナの場合，提案方式においてNOMA が有用となる一方で，複数の送信アンテナになると，ユーザ間干渉に起因したNOMAの特性劣化が深刻となることから，OMAの有用性が高まることがわかった．