MIMO-OFDMに関する研究名古屋工業大学電気電子工学科岩波・岡本研究室野々村嘉人 • 背景近年の高度情報化社会においてディジタル無線通信は広く普及している。また、それに伴って高速大容量通信の需要は高まっている。現在、大伝送容量のOFDMと、高速通信のMIMOアンテナ技術を用いた MIMO-OFDM技術が注目され、検討されている。 • 目的 OFDM方式に於けるマルチパスフェージング、またパイロット信号によるチャネル推定についての検討。 MIMO-OFDM通信方式に於ける信号分離の検討。 OFDM通信方式 OFDM方式は以下に示すように多数の搬送波をディジタル変調して多重化する方式である。 power B  Nf ・・・・・・・・・・・・・ 0 f 0 2 f 03 f 0 1 f  T N 1 f0 f ガードインターバルマルチパス伝送により符号間干渉が発生するとサブキャリアの直交性が乱れるため、以下のようなガードインターバルという技術を用いる。 GI Tg  データ GI コピーデータマルチパス通信路マルチパスとは図のように直接波以外にも反射や回折による遅延波が受信される現象。これらがお互い干渉し合うことで受信の精度が劣化してしまう。 1 s(t ) 直接波 g・ r (t ) s(t ) 遅延波 g 2・ s(t ) 送信機反射受信機シミュレーション条件通信路静的２パス通信路サブキャリア数 128 ガードインターバル長 32 遅延時間 16 変調方式位相のずれ QPSK変調方式なし 1.E+00 1.E-01 DU=5、QPSK DU=10、QPSK DU=20、QPSK D/U=5,OFDM D/U=10,OFDM D/U=20,OFDM BER 1.E-02 1.E-03 1.E-04 1.E-05 1.E-06 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Eb/No[dB] ２パス伝送路でのシングルキャリアとOFDMキャリアの違いパイロット信号伝送路の特性を推定するために、送受信側で共に既知な信号（パイロット信号）を送る。パイロット信号を複数送り、推定した伝送路の特性を平均することにより雑音の影響を軽減する。Ｐ１Ｐ１Ｐ2 データ・・・Ｐｎデータシミュレーション条件通信路静的２パス通信路サブキャリア数 128 ガードインターバル長 32 遅延時間 16 変調方式 QPSK変調方式 DU比 20[dB] 位相のずれ 4点で平均化 1.0E+00 カンニング pilot symbol…1 pilot symbol…2 pilot symbol…10 1.0E-01 BER 1.0E-02 1.0E-03 1.0E-04 1.0E-05 1.0E-06 1.0E-07 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Eb/No[dB] MMSE等化の時のpilot symbolの数による比較(D/U=20) MIMO 送信機、受信機に複数のアンテナを用いる空間多重伝送方式。別々の情報を同一の周波数を使い、同時に複数のアンテナから送信し、複数のアンテナで受信し情報を分離する。データ送信機受信機データ送信機受信機データ送信機受信機データ送信機受信機信号分離シミュレーション条件通信路サブキャリア数周波数非選択性高速レイリーフェージング 128 ガードインターバル長 32 遅延時間 16 変調方式 QPSK変調方式 DU比 10[dB] 位相のずれランダムで平均化 1.E+00 ２×２、MMSE基準４×４、MMSE基準 1.E-01 BER 1.E-02 1.E-03 1.E-04 1.E-05 0 5 10 15 20 Eb/No[dB] 25 MIMO（周波数非選択性高速レイリーフェージング） 30 35 まとめ • マルチパス通信路に於いてOFDM方式のほうがシングルキャリアの伝送に比べBER特性が良いことがわかった。 • パイロット信号を多く送ったほうが伝送路の推定がより正確にできることがわかった。今後の課題 • MIMO-OFDMのPIC（並列干渉除去法）を用いたときのプログラムを完成させる。 • MIMO-OFDMにパイロット信号をいれチャネル推定を行う。 END