MIMO-OFDM 移動通信における通信路情報アナログフィードバック方式

摘要

送信プリコーディングを行うMIMO－OFDM 移動通信システムでは一般的に，チャネル情報（CSI）をディジタル方式で移動局から基地局へフィードバックしているが，本報告では，より少ないシンボル数でフィードバックできるアナログ方式を検討する．提案するアナログ・フィードバック方式は，移動局で推定した下り回線のチャネル周波数応答を，従来のアナログ・フィードバック方式と異なり，（ⅰ）多重せずにアナログ信号として送信する．さらに（ⅱ）推定精度を向上させるためlog 圧縮を導入し，（ⅲ）送信プリコーディングに必要なSNR も合わせてフィードバックする．基地局では，まず上り回線のパイロット信号を用いて上り回線のチャネる．インパルス応答を最小2 乗法で推定し，この推定値とフィードバック信号から下り回線のチャネる．インパルス応答とSNR を最小2 乗推定する．提案方式の有効性を明らかにするため，2×2 MIMO－OFDM についてマルチパス条件で計算機シミュレーションを行い，従来のアナログ・フィードバック方式と較べて，フィードバックされたCSI の誤差が大幅に軽減できることを示す．%In MIMO-OFDM mobile communications using precoding schemes, channel state information (CSI) should be fed back from mobile stations (MSs) to base stations (BSs). This report proposes an analog feedback scheme that requires less OFDM symbols for the feedback by sending CSI in a form of analog signals. In contrast with a conventional analog feedback scheme, the proposed scheme sends estimated channel frequency responses (i) not in a linear combination form. In addition, (ii) a log compression technique of CSI is introduced to improve robustness against noise, and (iii) estimated signal-to-noise-ratio (SNR), which some precoding schemes require, is fed back. In the proposed scheme, BS estimates impulse responses of the uplink channel using pilot signals under the minimum mean square error (MMSE) criterion. Then, the MMSE estimation at BS obtains both impulse responses and SNR of the down link channel from the estimated uplink channel responses and feedback signals. Computer simulations of 2 x 2 MIMO-OFDM under a multipath fading condition are conducted to evaluate effectiveness of the proposed scheme, and show that the proposed scheme can drastically reduce errors of CSI in comparison with the conventional feedback scheme.