5G研究向けのシミュレーション・リファレンス・ライブラリのp3)。beamforming(デジタル・ビームフォーミング)は、DBFと略されることが多い。携帯電話などの移動体無線では、基地局と移動局との間の見通し線路が確保されることは少なく、周囲の多数の建物、看板、樹木などにより電波が反射、回折、散乱されて、多数の経路を通って複雑に重なり合い(パルチパス伝搬と呼ばれる)、受信強度が激しく変動(フェージング)し、符号間干渉が生じ、信号品質の劣化につながる。このような状況では、送信アンテナから特定の方向のみに電波を送信(その他の方向への電波を抑圧)したり、受信アンテナで特定の方向のみの電波を受信(その他の方向からくる電波を抑圧)するように、アンテナの指向性を変化させることができれば、受信強度の激しい変動がなくなり、良好な信号品質を確保できる。このようにアンテナの指向性を特定の方向にだけ強くすることをビームフォーミングと呼ぶ。移動体無線では、移動局が時々刻々に移動したり、天候も変化するので、パルチパスの伝搬状況も時々刻々と複雑に変化する。このような変化に適応するためには、アンテナの指向性も高速かつ複雑に変化させる必要がある。送信アンテナのビームフォーミングでは、移動局が受信した振幅や位相などの伝搬路情報をフィードバックして高速にデジタル信号処理を行ってビームフォーミングを行なう必要がある。これを機械的にアンテナを回転させて行なうのは困難なので、複数のアンテナ素子を並べて配置したアレーアンテナが用いられる。伝搬路情報のフィードバックに基づいて、アレーアンテナの各アンテナ素子から放射させる電波が受信位置で強め合うように高速にデジタル信号処理を行い、それをD/A変換して各アンテナ素子に給電する振幅と位相を調整して、ビームフォーミングを行なう。これが、デジタル・ビームフォーミングである。デジタル・ビームフォーミングでは、デジタル信号処理により複数の特定の方向に指向性を持たせることも可能なので、同じ空間を同じ周波数で同時に複数の送受信が可能(空間多重化が可能)になり周波数利用効率も向上する。デジタル・ビームフォーミングについては、以下を参照。投稿者:S.Y.コメントは受け付けていません。