高いシステム容量と公平性を両立するMU-MIMO THPとユーザスケジューリングの効率的な連携法

新保 薫子  菅沼 碩文  留場 宏道  小野寺 毅  前原 文明  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J103-B   No.9   pp.418-426
発行日: 2020/09/01
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 10.14923/transcomj.2020JBP3010
論文種別: 論文
専門分野: 無線通信技術
キーワード: 
MU-MIMO THP,  semi-orthogonal user selection (SUS),  proportional fairness (PF),  システム容量,  fairness index (FI),  

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あらまし: 
今後のモバイルネットワークでは,MU-MIMOをベースとした大容量化だけでなく,それとユーザスケジューリングとの連携により,公平性の担保も含めた多様なニーズを効率的に実現することが期待される.本論文では,線形プレコーディング(LP)よりも高いシステム容量を実現できるMU-MIMO THPをベースとして,システム容量とユーザ間の公平性を柔軟かつ効率的に両立させる方式を提案する.具体的には,時間スロットを二つに分けて,まず,Semi-orthogonal User Selection (SUS)により簡易にシステム容量最大化を図った後,残りのユーザに対してProportional Fairness (PF) による公平性の担保を行い,ユーザスケジューリングにかかる計算コストを低減する方式を提案する.また,PF適用時において,THPとLPがおおむね同等のシステム容量となることに着目して,THPの代わりに,より計算コストの小さいLPによりプレコーディングを行い,更なる計算コストの削減を図る方式を提案する.更に,提案方式の有効性を常にTHPでプレコーディングする場合を比較対象にとって,システム容量,公平性及び計算コストの観点から計算機シミュレーションにより評価する.