無線バックホールにおける直交偏波を用いたマルチアンテナ無線中継伝送に関する検討

摘要

次世代モバイルブロードバンドを実現する形態の1つとして無線バックホールシステムが検討されている．中継回線品質はアンテナ配置やアンテナ素子の指向性に依存する．無線中継システムにおいて，設置形態やアンテナの向きに依存せず安定した中継回線品質を維持するには，設置形態などに応じてアンテナ指向性を自動調整することが有効である．本論文では，IEEE802.11a/b/gに準拠した既存の無線中継局のアンテナの機能を拡張する手段として，直交偏波を用いるマルチアンテナシステムと中継パケットを利用したアンテナ制御手法を提案する．提案システムでは中継パケット長の長短に対応づけられたアンテナ制御情報を検出することによりアンテナ制御を行う．これにより，既存のハードウェアシステムに大きな変更を加えることなくマルチアンテナ化することができる．まず，マルチアンテナシステムの試作機を用いて，提案アンテナ制御方式の有効性を実験的に確認した．次に，本論文で仮定するマルチアンテナシステムを無線バックホールに適用した場合の中継伝送特性を計算機シミュレーションにより評価した．マルチアンテナ用のパケット転送プトロコルを用いる提案アンテナシステムは無指向性シングルアンテナシステムと比べてスループット特性を約24％改善できることを示した．