3GHz帯マクロセルシステムにおける屋外MIMO電波伝搬測定

摘要

MIMO伝送は高速かつ大容量な通信が期待でき，第4世代移動通信システムを実現する手段として有効である．しかしながら，MIMO伝送の電波伝搬に関しては計算機シミュレーションまたは屋内における伝搬測定実験が主であり，屋外に関する検討についても，2GHz帯のものが多く，特に第4世代移動通信システムの周波数帯3．4-3．6GHzにおける屋外での検討は少ない．著者らは当該周波数帯における屋外MIMO電波伝搬特性を明らかにするため，3．35GHzの中心周波数を用いて市街地環境で2×2MIMOの屋外電波伝搬測定実験を行った．本実験では，送信局においては9段のPN系列信号の発生タイミングを制御することでMIMO伝送を行い，受信局においては各アンテナで受信した信号に対して送信信号と同じPN系列の相関を取ることにより複素インパルス応答を取得した．さらに複素インパルス応答から得られたMIMOチャネル応答行列を特異債分解することで，等価MIMOチャネルの各固有パスの固有値を求め，チャネル容量を検討した．また本実験はMIMOのアンテナ間隔を変化させた場合について見通し（LOS）環境と見通し外（NLOS）環境で行い，各条件でのチャネル容量についての比較を行っている．%Multi-Input-Multi-Output (MIMO) is an emerging technology for the 4th-generation mobile communication systems due to the capability of high-speed data transmission. There have been only a few literatures regarding MIMO propagation characteristics under outdoor condition, and most of which have focused only on 2 GHz bands for existing cellular systems. However, since 3.4-3.6GHz band has been allocated as one of frequency bands for the 4th-generation mobile communication systems, the channel characteristics at this band should be carefully considered. This report presents the outdoor MIMO channel characteristics measured by a 2×2 MIMO channel sounding system at the center frequency of 3.35GHz in urban environment. In this measurement system, the 9-stage PN signals are transmitted by controlling the transmission timing in each transmitter, and hence, the complex MIMO channel impulse responses can be obtained by same PN sequence. We computed the channel capacity based on each eigenvalue that was obtained through singular value decomposition (SVD). Again, we compared the channel capacity for line-of-site (LOS) and non-line-of-site (NLOS) environments varying the distance between antennas.