MIMOを用いた下りリンクセルラにおける直交多元接続と重畳符号化およびSICを用いる非直交多元接続のユーザスループット特性評価

摘要

This paper compares average and cell-edge user throughput between orthogonal access and non-orthogonal access with successive interference canceller (SIC) in MIMO cellular downlink. Since both the average and cell-edge user throughput are important in the real system, we compare the cell-edge user throughput assuming the same average user throughput. We apply fractional transmit power control (TPC) which is widely used in LTE cellular uplink to control the transmit power allocation to respective users. Transmit covariance matrices (thus the precoding matrices) are given by sequential water-filling method. From the simulation results, we demonstrate that the non-orthogonal access with SIC can significantly enhance the cell-edge throughput compared to orthogonal access while achieving approximately the same average user throughput.%本稿では，MIMOを用いた下りリンクセルラにおける重畳符号化およびSIC（Successive interference canceller）を用いる非直交多元接続の平均およびセル端ユーザスループット特性を比較評価する.実際の無線通信システムでは，平均スループットとセル端スループットの両方の増大が重要である.そこで，本稿ではSICを用いた非直交多元接続と直交多元接続がほぼ同一の平均スループットを実現する条件下で，セル端ユーザスループットを比較評価する.各ユーザへの送信電力の割り当ては，上りリンクで用いられているフラクショナル送信電力制御（TPC：tranSmission power control）法の下りリンクへの応用により決定し，送信共分散行列（すなわちプリコーディング行列）は注水定理により逐次的に決定した.計算機シミュレーション結果から，SICを用いた非直交多元接続は，直交多元接続に比較してほぼ同一の平均スループットを実現する条件下で，セル端ユーザスループットを大幅に改善できることを示す.