下りリンクセルラに適した適応Amplify－and－Forward型リレー伝送法

摘要

本稿では，筆者らが先に提案した上りリンクセルラ通信において他セル干渉の増幅とリレー伝送を行うことによる周波数利用効率損の課題を軽減する適応Amplify－and－Forward（AF）型リレー伝送法を下りリンクセルラ通信に適用する効果を検証する．適応AF型リレー伝送では，基地局と端末間および各リレー局間と端末のパスロスの大きさに基づいてリレー伝送の適用および使用するリレー局を適応選択することにより，他セル干渉の増大を抑えつつセル端ユーザのスループットとカバレッジの劣化を改善する．計算機シミュレーションにより，セル当たりのリレー局数，リレー局の配置位置，リレー局の指向性ビーム送信のビーム幅をパラメータとして，従来のリレー伝送無し，全てのリレー局が固定増幅転送する従来のAF型リレー伝送（リピータ）に比較した適応AF型リレー伝送のスループット増大効果を示す．シミュレーション結果から，提案適応AF型リレー伝送は，従来のAF型リレー伝送法およびリレー伝送無しの場合に比較して，セル平均ユーザスループットを増大した上で，セル端ユーザスループットをそれぞれ約2.3倍，17.5倍に増大できることを示す．%This paper investigates an adaptive amplify-and-forward (AF)-type relaying method for the multiuser cellular downlink. The adaptive AF relaying method adaptively selects the active relay stations (RSs) based on the path loss between each mobile terminal and the base station (BS) and that between each RS in order to mitigate the enhancement of inter-cell interference due to the AF-type relaying. In the paper, the throughput enhancement by using the proposed method especially for the user at cell edge is evaluated with the number of RSs, position of RS, and beam width of the antennas of the RS as parameters. The computer simulations show that the proposed adaptive AF-type relaying achieves approximately 17.5 times and 2.3 times higher cell edge throughput than the case without relaying and that with conventional AF-type relaying, respectively, while achieving higher average throughput.