指向性を有効に利用したマルチアンテナシステム

摘要

本報告では，屋内基地局をアプリケーションとして考え，指向性の有効利用によりマルチアンテナの伝送特性を改善する技術に関して述べる．筆者らはこれまでに，SNRの増加によるMIMOチャネル容量改善を狙い検討を行ってきた．本報告では指向性アンテナのMIMOシステムへの適用を考えるが，まずその元になる理論を述べ，伝搬解析により指向性の半値角，メインビーム方向，チルト角を設定する．そして，指針に基づいたアンテナを用いて，実環境下でのチャネル容量改善効果を示す．更に上記の指針を考慮した新たな指向性切り替え技術を示し，そのダイバーシティ効果及びMIMO伝送への適用可能性に関して述べる．%This report presents a technique to enhance transmission characteristics of multi-antenna systems using radiation pattern wisely in indoor base stations. Previously, we have studied enhancement effects of MIMO channel capacity by SNR increment, and in this report, we apply directional antennas to MIMO systems. First, this report describes basic theory of our target, and set the specific parameters for HPBW, main beam direction, and tilt angle of the radiation patterns, using ray-tracing propagation analysis. Then, we show the enhancement effects of channel capacity in an actual environment using the antenna fabricated on the basis of above design guidelines. Furthermore, this report shows a novel switched beam technique considering above design guidelines and describes the diversity effects and the possible application to MIMO systems.