​O-RANおよびMassive MIMOセルフリー探索

Dr. ルーヴェン・カトリック大学、ネットワーク化システムグループ助教、Sofie Pollin博士
Dr. ルーヴェン・カトリック大学、ネットワーク化システムグループ研究員、Andrea P. Guevara博士
ルーヴェン・カトリック大学、ネットワーク化システムグループ研究員、Robert Beerten理学修士

MIMOテストベッドラボのセットアップ

「ルーヴェン・カトリック大学分散Massive MIMOテストベッド機能分散させることで、O-RANアーキテクチャ柔軟性セルフリーMassive MIMOシステム容量増加メリット得ることできます。」

ルーヴェン・カトリック大学、ネットワークシステムグループ、Sofie Pollin教授

課題:

​セルフリーとO-RANの統合が注目されていますが、現時点ではまだ実験結果は出ていません。​

ソリューション:

​ルーヴェン・カトリック大学は、NIの機器を使用して、選択したアンテナに異なるプリコーディング行列を適用することで、アンテナエレメントの分散が可能になるMassive MIMOテストベッドを開発しました。

O-RANビジョン

O-RANのビジョンでは、RANを集中型ユニット (O-CU)、分散ユニット (O-DU)、無線ユニット (O-RU) などの異なる機能ノードに分割します。これらのノードは複数のベンダによって提供され、それぞれの機能はシームレスかつ安全に統合されます。

 

​並行して、スケーラブルなセルフリーMassive MIMOアーキテクチャにより、分散型の協調的信号処理技術を利用することで伝送速度の向上が期待されています。セルフリーとO-RANの統合が注目されていますが、現時点ではまだ実験結果は出ていません。

 

​NIルーヴェン・カトリック大学Massive MIMOテストベッド

​柔軟性に優れたNIとルーヴェン・カトリック大学のMassive MIMOテストベッドにより、アンテナエレメントの分散が可能になります。選択したアンテナに異なるプリコーディング行列を適用することで、仮想DU (vDU) と仮想RU (vRU) をエミュレートできます。さらに、テストベッドの64パッチアンテナを複数のアレイに展開および分散することで、小型セルフリーシナリオをエミュレートできます。 ​

​O-RANとセルフリーシステムを仮想的に統合する最初の試みとして、デコーダを1つのvDUまたは2つのvRUに分割する研究を検討します。この場合、vRUは8つのアンテナの信号をコヒーレントに結合します。 

 

 

​柔軟性に優れたNIとルーヴェン・カトリック大学のMassive MIMOテストベッドにより、アンテナエレメントの分散が可能になります。選択したアンテナに異なるプリコーディング行列を適用することで、仮想DU (vDU) と仮想RU (vRU) をエミュレートできます。さらに、テストベッドの64パッチアンテナを複数のアレイに展開および分散することで、小型セルフリーシナリオをエミュレートできます。 ​

​O-RANとセルフリーシステムを仮想的に統合する最初の試みとして、デコーダを1つのvDUまたは2つのvRUに分割する研究を検討します。この場合、vRUは8つのアンテナの信号をコヒーレントに結合します。 

 

 

​図2では、DUのゲインが大きいため、信号振幅も大きくなります。

​これらの最初の結果は、複数のO-RAN分岐を検証し、APIを制御するリアルタイムの実験が可能であることを示しています。次のステップでは、より多くのRU、より高い周波数、帯域幅でO-RANのセルフリー実験をスケールアップする必要があります。この実験は、Horizon Europeのプロジェクトである6G-BRICKSでの取り組みとなります。​

ルーヴェン・カトリック大学のアップリンクデータ伝送用Massive MIMOシステムにおける仮想機能実装のブロック図
図1. ルーヴェン・カトリック大学のMassive MIMOシステムでのアップリンクデータ送信用仮想機能の実装。
仮想分散ユニットおよび仮想無線ユニットのプロット
図2. vRUおよびvDUでのOFDMシンボル