第1固有モードの並列伝送を用いた見通し環境ミリ波帯空間多重伝送技術～方式提案と基本特性評価結果

摘要

Massive MIMO技術を採用した第5世代移動通信（5G）用スモールセル基地局の構築技術の確立に向けて，本稿では，超多素子アンテナ全体でのアンテナ開口長が狭く，且つ見通し環境である条件下での超高次空間多重伝送に適した通信方式について議論する．著者らはこれまで，大規模アンテナシステムの空間自由度の有効利用について議論し，5Gスモールセル基地局をビルの壁面等の高所に設置する有効性を示してきた．この様なケースでは，伝搬条件は概ね見通し環境になり，更にMassive MIMOではアンテナ素子間隔を狭めてアレーアンテナを構築するため，そのアンテナ開口長は狭くなる傾向にある．しかしながら，MIMOチャネルの固有値解析によれば，その様な環境では第1固有値と第2固有値の間のギャップを増大させ，第2固有値以降の固有値の指向性利得を低下させ，高次の空間多重伝送に適さない環境となる．本稿では，基地局が大きな間隔で配置される複数のサブアレーを実装し，且つそのサブアレーは第1固有モード伝送のみの送受信を行う第1固有モード並列伝送方式を提案し，シミュレーションによりその様な環境での有効性を示した．