リレー通信における3Dビームフォーミングのバックホールリンクへの適用効果

摘要

第5世代移動体通信システム5Gでは，データレートのさらなる高速化や通信性能の向上が求められている.その要求を実現する技術としてMassive MIMOによる3Dビームフォーミングは特に注目されている.筆者らは，セルエッジあるいは電波の不感地帯へのエリア拡張を目的に時分割リレー通信の研究を進めてきた.本稿では，リレー局に接続するユーザ端末への無線リソース割当てを改善することを目的として，下り回線のバックホールリンクに3Dビームフォーミンダを適用する時分割リレー通信を提案する.また，システムレベルシミュレーションにより，本提案方式を用いた場合の平均および下位5ユーザスループット特性を明らかにする.具体的には，1無線フレームに対して無線基地局(eNB)からリレーノード(RN)への信号を停波するサブフレーム数の比率(ABS 比率）をパラメータとして特性評価を行い，最適なABS比率を求める.さらに，セクタあたりのRNの数，eNBとRN間の距離，RNの送信電力をパラメータとして特性評価を行う.これらの結果から，本提案方式の妥当性を示すとともに，従来方式に対するユーザスループット特性の改善効果を明らかにする.