Zero-Forcing Beamformingを用いたマルチユーザMIMOにおけるフィードバック情報の信頼性を考慮したユーザ選択手法

摘要

本稿では，Zero-Forcing Beamforming (ZFBF)を用いたマルチユーザMIMO (MU-MIMO: Multi-User Multiple-Input Multiple-Output)下り通信のユーザ選択手法を提案する．ZFBFでは，基地局において送信ウェイトを決定するために，基地局のアンテナと端末のアンテナ間のチャネル応答を用いる．基地局は下りチャネルのチャネル応答を，たとえば端末からのフィードバックにより入手する．しかし，チャネル応答は時変であるため，フィードバック情報受信からの時間経過にともない，その信頼性は低下する．誤差を含んだチャネル応答を用いて基地局が送信ユーザを選択し送信ウェイトを決定すると，チャネル間の直交性が得られず，相互に干渉し，チャネル品質が低下する．チャネル応答に含まれる誤差を小さくするためには，フィードバックを頻繁におこなえばよいが，上りチャネルの制御オーバーヘッドを増加させることになる．そこで，本研究では，チャネル応答の自己相関係数とフィードバックの遅延量を用いて信頼度指数という尺度を定義し，ユーザ選択に利用する手法を提案する．計算機シミュレーションにより，提案手法は既存手法と比べ，フィードバックの頻度を減らしつつも，通信容量の低下を抑えていることを示す．