トライポールアンテナを用いたMIMOチャネル通信の実現

1.昨年度は、市販のオムニアンテナによりトライポールアンテナを構成したが、指向性や物理的大きさに制限があり、本研究の目的を遂行するには十分でない部分があった。そこで、本年度は、小型のオムニアンテナを製作し、理想的なトライポールアンテナを試作した。さらに、比較のため、トライポールアンテナと同じ素子で構成した3素子リニアアレーアンテナ、3素子円アレーアンテナも試作した。2.前述の3種類のアレーアンテナによるMIMOチャネル通信がどのような環境で有効に働くかに重点を置き、周囲の散乱状況の異なる環境で複数の測定を行って伝搬データを取得した。取得したデータを用いて、フェージング相関、平均ビット誤り率特性、チャネルによって生成される行列の固有値分布、および、通信容量について計算機による数値解析を行い、その結果を比較した。その結果、トライポールアンテナは低いフェージング相関を与えること、ビット誤り率等では同等の特性を示すことがわかった。実験環境のような見通し内環境では、フェージング相関よりも受信電力の絶対値がその特性に大きく作用するためと結論付けられる。反射による偏波回転の多い環境が存在すればトライポールアンテナの使用が効果的であると予想される。3.MIMOチャネル通信を実現する有効な方式として注目されているE-SDM(Eigenbeam-Space Division Multiplexing)方式を実装したテストベットを構築した。さらに、本テストベットを使用してフェージングシミュレータを用いた3×2MIMOチャネル実験を行い、提案アルゴリズムのリアルタイム動作を検証した。また、前年度に、送信リソース制御による計算負荷を軽減する方法を提案したが、今年度は素子数(ストリーム数)の制限のない方式を提案し、更なる計算負荷の軽減に成功した。

1.昨年度は、市販のオムニアンテナによりトライポールアンテナを構成したが、指向性や物理的大きさに制限があり、本研究の目的を遂行するには十分でない部分があった。そこで、本年度は、小型のオムニアンテナを製作し、理想的なトライポールアンテナを試作した。さらに、比較のため、トライポールアンテナと同じ素子で構成した3素子リニアアレーアンテナ、3素子円アレーアンテナも試作した。2.前述の3種類のアレーアンテナによるMIMOチャネル通信がどのような環境で有効に働くかに重点を置き、周囲の散乱状況の異なる環境で複数の測定を行って伝搬データを取得した。取得したデータを用いて、フェージング相関、平均ビット誤り率特性、チャネルによって生成される行列の固有値分布、および、通信容量について計算機による数値解析を行い、その結果を比較した。その結果、トライポールアンテナは低いフェージング相関を与えること、ビット誤り率等では同等の特性を示すことがわかった。実験環境のような見通し内環境では、フェージング相関よりも受信電力の絶対値がその特性に大きく作用するためと結論付けられる。反射による偏波回転の多い環境が存在すればトライポールアンテナの使用が効果的であると予想される。3.MIMOチャネル通信を実現する有効な方式として注目されているE-SDM(Eigenbeam-Space Division Multiplexing)方式を実装したテストベットを構築した。さらに、本テストベットを使用してフェージングシミュレータを用いた3×2MIMOチャネル実験を行い、提案アルゴリズムのリアルタイム動作を検証した。また、前年度に、送信リソース制御による計算負荷を軽減する方法を提案したが、今年度は素子数(ストリーム数)の制限のない方式を提案し、更なる計算負荷の軽減に成功した。