チャネル状態情報が一部欠損したときのチャネル行列のミューティングに基づく部分的非直交ブロック対角化マルチユーザMIMO伝送法

摘要

This paper investigates a precoding method in downlink multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) transmission with multiple base station (BS) cooperation where some of the instantaneous channel state information (CSI) is not available at the BSs. The proposed precoding method is based on block diagonalization of the channel matrix. However, since some elements of the channel matrix are unknown, we allow inter-user interference to users with limited instantaneous CSI feedback. More specifically, in the proposed method, the elements corresponding to the unknown instantaneous CSI in the overall channel matrix are muted by setting these elements to zero, and the standard generation procedure of the block diagonalization precoding matrix is performed on the muted channel matrix. The proposed method efficiently uses the degree of freedom of the spatial channel compared to the case with full orthogonal transmission at the cost of increased inter-user interference. Furthermore, the proposed muting-based method can be more flexibly applicable to various user location scenarios than the previously proposed method in [11]. Simulation results show that the proposed method decreases the transmission power for a given capacity requirement compared to the case with full orthogonal transmission.%本稿では，下りリンク基地局（BS：base station）聞達携マルチユーザMIMO（multi-input multi-output）において，一部の受信ユーザの瞬時のMIMOチャネル状態情報（CSI：Chamels tatein formation）が不明な場合の伝送法を検討する．具体的には，CSIに基づくプリコーディング法として，チャネル行列のミューティングに基づく部分的非直交型ブロック対角化法を提案する．提案法はCSIの一部が不明なユーザへの干渉を許容し，その他のユーザ間の干渉はブロック対角化を用いてヌリングすることにより，完全直交性を確保する場合に比較してMIMOチャネルの自由度をより多く活用できる．また，今回提案するミューティングに基づく部分的非直交型ブロック対角化法は先に提案した部分チャネル行列に基づく部分的非直交型ブロック対角化法【11】に比較してより広範な連携セル内のユーザ位置分布に対応できる特徴がある．シミュレーション結果から，提案法はMIMOチャネルの自由度をより活用できるため，完全直交性を確保する場合に比較して所要の伝送容量を実現するのに必要な送信電力を低減できることを示す．