マルチユーザ検出により衝突解決を行う予約型ランダムアクセス方式

摘要

本報告では，マルチユーザ検出（MUD）により衝突解決を行う予約型ランダムアクセスプロトコルの提案を行う．提案プロトコルでは，各端末がデータパケットの送信を行う前に，直交プリアンブル系列と端末IDのみから構成されるアクセス要求パケット（AP）を，予め割り当てられた短いアクセス要求送信期間のランダムに選択したミニスロットで送信する．幾つかのAPは衝突する可能性があるが，基地局はプリアンブル部に対するマッチトフィルタによりそれぞれのプリアンブルを検出し，MUDにより分離した後に端末IDを抽出する．基地局が割り当て情報を送信した後に，APの送信に失敗した端末に対し幾つかのミニスロットを付加的に用意し，それらの端末はAPの再送を行う．このように，短い期間に多くのAPが送信される状況において，MUDを用いることにより最大限にアクセス要求を取得することが可能となり，即ち，時間的オーバーヘッドを削減できる．さらに，データスロットの割り当てにおいて，基地局は効率向上を図るため複数の端末を1つのデータスロットに割り当て，受信時にMUDによりそれらを分離する．このように，MUDによるアクセス要求の短期間での最大限の取得と，MUDにより分離可能な端末の効率の高い多重割り当ての効果により，システムスループットが向上すると考えられる．提案プロトコルのスループットと送信遅延特性について計算機シミュレーションによる評価を行い，有効性を示す．