3G MIMO

3G MIMO は、3G標準技術として考えられているMIMO技術について説明します。

MIMO は、最先端のインテリジェントアンテナ(IA) であり、電子インテリジェンスを空間処理ユニットに組み込むことで無線システムのパフォーマンスを向上させます。空間処理には、送信機での空間プリコーディングと受信機での空間ポストコーディングが含まれます。これらは、情報信号処理の理論的観点からは互いに二重です。インテリジェントアンテナは、スマートアンテナ、マルチアンテナ( MIMO )、自己追跡指向性アンテナ、協調仮想アンテナなどを表すテクノロジーです。

テクノロジー

インテリジェントアンテナの空間プリコーディングには、空間ビームフォーミングと空間コーディングが含まれます。無線通信では、次の表に示すように、高い信頼性、高いレート、および低い干渉を実現するために、空間プリコーディングが開発されてきました。

3G MIMOの概要

この表は、3G 標準の候補となっている 3G MIMO 技術の履歴をまとめたものです。この表には将来の部分も含まれていますが、将来を正確に予測することはできないため、内容は明確に記入されていません。

アドホックネットワークにおけるIA

IA 技術により、複数のアンテナまたは自己追跡指向性アンテナのいずれかを備えたクライアント端末は、可能な限り高い信号対干渉雑音比 (SINR) で相互に通信できるようになります。送信元端末、宛先端末、およびいくつかの候補干渉端末があると仮定します。従来のアプローチと比較して、高度な IA ベースの端末は、空間プリコーディング (空間ビームフォーミングおよび/または空間コーディング) を実行して、宛先端末での信号電力を強化するだけでなく、干渉端末での干渉電力を減少させます。人間と同様に、高度な IA 端末は、他の端末への高い干渉が発生すると、関連するワイヤレスネットワークのパフォーマンスが最終的に低下することを認識しています。

主な研究テーマ

無線通信の性能向上を目的とした複数アンテナ研究の課題を以下に列挙する。

主な定義

定義

ここでは、インテリジェントアンテナの目的と動作を明確にするための主要なキーワードの定義を示します。

参考ウェブサイト

以下に、複数アンテナ研究に関連する Web サイトの一覧を示します。

MARS、ベル研究所 — ^[1]
- マルチアンテナ研究とソリューション（MARS）は、マルチアンテナと空間時間符号化に関する研究グループです。
ルーセント — ^[2]
- インテリジェントアンテナの目標は、高度なソリューションが基本的なソリューションよりも高い容量を提供することに留意し、より高い容量を実現することです。

IMEC — ^[3]
- 複数のアンテナシステムは、大容量のワイヤレスユニバースの鍵となります。実際に、複数のアンテナシステムは、速度の向上、堅牢性の向上、またはセル内のより多くのユーザーへの対応を可能にします。
ジョージア工科大学 — ^[4]
- スマートアンテナは、デジタル信号プロセッサに接続されたアンテナ要素のアレイです。
IEC — ^[5]
- スマートアンテナシステムは、複数のアンテナ要素と信号処理機能を組み合わせて、信号環境に応じて放射や受信パターンを自動的に最適化します。
- 空間分割多重アクセス (SDMA) — スマートアンテナテクノロジの最も高度な利用法の 1 つが SDMA です。SDMA は、高度な処理技術を使用して、固定端末またはモバイル端末の位置を特定して追跡し、送信信号をユーザーに向けて干渉源から遠ざけるように適応的に誘導します。
SearchMobileComputing.com — ^[6]
- スマートアンテナは、送信元 (送信機)、送信先 (受信機)、またはその両方でダイバーシティ効果を活用するデジタルワイヤレス通信アンテナシステムです。
- MIMO は、送信元 (送信機) と送信先 (受信機) の両方で複数のアンテナを使用する無線通信用のアンテナ技術です。
スタンフォード大学スマートアンテナ研究グループ — ^[7]
- 私たちの研究目標は、モバイル無線ネットワークにおける複数のアンテナと時空間信号処理の応用における最先端の技術を進歩させ、ネットワークのパフォーマンスと経済性を向上させることです。
CDG — ^[8]
- スマートアンテナは、ワイヤレスネットワークのトラフィック状況に一致するアンテナカバレッジパターンや、複雑な無線周波数 (RF) 環境に適したアンテナカバレッジパターンをカスタマイズおよび微調整できるため、標準アンテナよりも容量とパフォーマンスのメリットが大きくなります。
- MIMO は、空間的に分離された複数のアンテナ (TX と RX の両方) を採用し、これらの「仮想ワイヤ」を活用して、より多くのデータを転送します。
ノーテル — ^[9]
- MIMO は、無線通信の送信装置と受信装置の両方で使用されるアンテナ技術です。
- MIMOは、低コストで高帯域幅、範囲の改善、高いモビリティを同時に提供する唯一の高度なアンテナテクノロジーです。
ヴィザント・ストラテジーズ — ^[10]
- インテリジェントアンテナは、何らかの計算リソースまたは電子リソースを使用してシステムパフォーマンスを向上させるアンテナシステムです。
- 使用されるインテリジェンスの量に応じて、アンテナダイバーシティは、漸進的な複雑さのチェーンの中で最も単純な形式を表し、次に放射エネルギーを狭めるプロセスである基本的なビームフォーミングが続き、その後にさらに複雑な空間時間処理が続き、最後に MIMO が続きます。
磁気科学 — ^[11]
- 衛星追跡システムと自己操縦アンテナは、衛星との連絡を維持するために船舶、車両、航空機に搭載されて使用されます。

参照

アンテナダイバーシティ
スマートアンテナ
複数アンテナの研究
複数入力複数出力通信
協調無線通信
プリコーディングには空間コーディング（SC）と空間ビームフォーミング（SB）が含まれる。
ワズマ
3G MIMO のメリットを実現するスマートアンテナ

参考文献

^ 「MARS@Lucent Multiple Antenna Research and Solutions」。2007年10月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ Polakos, Paul (2002 年 10 月 1 日)。「cdma2000 ネットワーク向けインテリジェントアンテナとブラスト」(PDF)。
^ 「複数のアンテナの研究」。imec.be。2007年10月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年6月29日閲覧。
^ Li, Kuo-Hui. 「スマートアンテナとは何か？」。2007年6月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年6月29日閲覧。
^ https://web.archive.org/web/20070928011627/http://www.iec.org/online/tutorials/smart_ant/index.html、https://web.archive.org/web/20070928011846/http ://www.iec.org/online/tutorials/acrobat/smart_ant.pdf
^ 「MIMO（複数入力、複数出力）とは何ですか？」
^ 「スマートアンテナ研究グループ」スタンフォード大学。2013年10月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年10月3日閲覧。
^ http://www.cdg.org/technology/cdma_technology/smart_antennas/index.asp、http://www.cdmatech.com/products/how_mimo_works.jsp
^ 「MIMOテクノロジー：概要」。ノーテル。2007年5月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月12日閲覧。
^ https://web.archive.org/web/20070928045359/http://www.visantstrategies.com/market_research/mimo_intelligent_antenna.html、http://www.researchandmarkets.com/reports/c21454
^ 「アンテナダイバーシティとセルフステアリングアンテナのための衛星追跡ユニット」。Magnetic Sciences。2007年10月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月12日閲覧。

Erik Dahlman 博士、LTE、3G Long Term Evolution 2016-03-03 にWayback Machineでアーカイブ
「WINNER II エアインターフェース: 改良された空間的および時間的処理ソリューション」(PDF)。WINNER II。2006 年 11 月 30 日。2009 年 7 月 30 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2008年 9 月 6 日に取得。

外部リンク

ベル研究所、ルーセントテクノロジーズが発行したスマートアンテナおよび関連技術ブリーフィング

[1] 「MARS@Lucent Multiple Antenna Research and Solutions」。2007年10月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[2] Polakos, Paul (2002 年 10 月 1 日)。「cdma2000 ネットワーク向けインテリジェントアンテナとブラスト」(PDF)。

[3] 「複数のアンテナの研究」。imec.be。2007年10月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2021年6月29日閲覧。

[4] Li, Kuo-Hui. 「スマートアンテナとは何か？」。2007年6月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年6月29日閲覧。

[5] ttps://web.archive.org/web/20070928011627/http://www.iec.org/online/tutorials/smart_ant/index.html、https://web.archive.org/web/20070928011846/http ://www.iec.org/online/tutorials/acrobat/smart_ant.pdf

[6] 「MIMO（複数入力、複数出力）とは何ですか？」

[7] 「スマートアンテナ研究グループ」スタンフォード大学。2013年10月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年10月3日閲覧。

[8] ttp://www.cdg.org/technology/cdma_technology/smart_antennas/index.asp、http://www.cdmatech.com/products/how_mimo_works.jsp

[9] 「MIMOテクノロジー：概要」。ノーテル。2007年5月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月12日閲覧。

[10] ttps://web.archive.org/web/20070928045359/http://www.visantstrategies.com/market_research/mimo_intelligent_antenna.html、http://www.researchandmarkets.com/reports/c21454

[11] 「アンテナダイバーシティとセルフステアリングアンテナのための衛星追跡ユニット」。Magnetic Sciences。2007年10月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年1月12日閲覧。