実伝搬路において高速無線伝送を実現するMIMOシステムに関する研究

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送受信機の双方に複数のアンテナ素子を搭載したMIMOシステムは,無線通信の大容量化を実現する技術として盛んに研究が行われている.送信側で伝送路情報が得られるとき,高速無線伝送を可能にする固有ビーム空間分割多重(Eigenbeam-Space Division Multiplexing: E-SDM)方式を適用することが可能となる.ブロードバンド伝送とE-SDMを組み合わせることにより,Gbpsオーダーの超高速無線伝送の実現が期待できる.しかし,ブロードバンドに起因する周波数選択性フェージング環境では,帯域全体に渡るウェイトの算出は非常に多くの演算を要し,更に通常の特異値分解により求めたウェイトでは伝送路のエネルギーが時空間に分散してしまう.そこで,当研究グループは演算量の軽減と同時に伝送路の時空間スペクトルの集中化を実現する疑似固有ベクトルを提案した.また,これを用いた疑似固有ビーム空間分割多重(Pseudo E-SDM: PE-SDM)の伝送特性を評価し,極めて低演算量でありながら通常のE-SDMよりも良好な通信特性を得ることを確認した.また,MIMOをマルチユーザ環境へ応用させたマルチユーザMIMOシステムが近年大きな注目を浴びている.マルチユーザMIMO下り回線で問題となるユーザ間干渉に対して,基地局でヌル空間を形成し干渉を抑圧するブロック対角化法が提案されているが,演算負荷が大きく,更に完全なヌル形成により伝送エネルギーが損なわれてしまう.そこで,伝送エネルギーをユーザに集中させつつ,ユーザ間干渉を低減する不完全ブロック対角化法を提案し,その優れた特性を確認した.