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講演抄録/キーワード
講演名 2017-01-19 15:45
確率的一般化確率伝播法を用いた低演算量MIMO復調法に関する一検討
執行デイビッド彬秀田邉将吾・○石橋功至電通大IT2016-75 SIP2016-113 RCS2016-265
抄録 (和) MIMO(Multi-Input Multi-Output)伝送における効率的復調法として,通信路行列で定義されるファクターグラフ上でのメッセージ交換により復調を行う確率伝播(BP: Belief Propagation)法がある.通信路行列により定義されるファクターグラフには多数のショートループが存在するため,その復調特性には高いエラーフロアが現れ,最尤復調(MLD: Maximum Likelihood Detection)に遠く及ばないことが知られている.この問題に対して,ファクターグラフ上の複数の変数ノードと観測ノードの集合から構成される領域グラフ上でメッセージ交換を行うことで,ショートループの影響を緩和し,優れた復調特性を実現するQR分解付き一般化確率伝播法(QR-GBP: QR-Decomposed Generalized Belief Propagation)が提案されている.QR-GBPはMLDに漸近する復調特性を示すものの,各メッセージの計算に要する演算量は,アンテナ数と変調多値数に対して指数的に増加してしまう.そこで本稿では,メッセージ計算の一部をモンテカルロ積分に置き換えることで計算量の削減を可能とする確率的一般化確率伝播法をQR-GBPに適用し,QR-GBPと同等の性能を保ちながら,演算量が低減可能であることを示す. 
(英) As an efficient multi-input multi-output (MIMO) detection, a belief propagation (BP) has been actively studied. BP-based MIMO detection can efficiently estimate transmitted signals by passing messages (beliefs) on a factor graph defined by MIMO channel matrix. Because of existence of many loops in factor graph, its detection performance is even worse than maximum-likelihood detection (MLD) and exhibits the error floor. QR-decomposed generalized BP (QR-GBP) enables to calculate nearly-exact marginal probabilities on a valid region graph consisting of sets of multiple nodes in a factor graph. However, its computational complexity increases exponentially as the number of antennas and/or modulation level. In this paper, we apply stochastic approach to message-updates of QR-GBP to reduce its computational complexity. Numerical results show that our proposed MIMO detection based on QR-decomposed stochastic GBP (QR-SGBP) can achieve the same performance with QR-GBP while reducing the complexity.
キーワード (和) MIMOシステム / 確率伝播法 / 一般化確率伝播法 / 確率的一般化確率伝播法 / 領域グラフ / / /  
(英) MIMO systems / belief propagation (BP) / generalized belief propagation (GBP) / stochastic generalized belief propagation (SGBP) / region graph / / /  
文献情報 信学技報, vol. 116, no. 396, RCS2016-265, pp. 171-176, 2017年1月.
資料番号 RCS2016-265 
発行日 2017-01-12 (IT, SIP, RCS) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード IT2016-75 SIP2016-113 RCS2016-265

研究会情報
研究会 IT SIP RCS  
開催期間 2017-01-19 - 2017-01-20 
開催地(和) 大阪市立大学(杉本キャンパス) 
開催地(英) Osaka City Univ. 
テーマ(和) 無線通信のための信号処理,学習,数理,情報理論および一般 
テーマ(英) Signal Processing for Wireless Communications, Learning, Mathematical Science, Communication Theory, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RCS 
会議コード 2017-01-IT-SIP-RCS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 確率的一般化確率伝播法を用いた低演算量MIMO復調法に関する一検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) A Study on Low-Complexity MIMO Detection Based on Stochastic Generalized Belief Propagation 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) MIMOシステム / MIMO systems  
キーワード(2)(和/英) 確率伝播法 / belief propagation (BP)  
キーワード(3)(和/英) 一般化確率伝播法 / generalized belief propagation (GBP)  
キーワード(4)(和/英) 確率的一般化確率伝播法 / stochastic generalized belief propagation (SGBP)  
キーワード(5)(和/英) 領域グラフ / region graph  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 執行デイビッド 彬秀 / Akihide David Shigyo / シギョウデイビッド アキヒデ
第1著者 所属(和/英) 電気通信大学 (略称: 電通大)
University of Electro-Communications (略称: Univ. of Electro-Communications)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 田邉 将吾 / Shogo Tanabe / タナベ ショウゴ
第2著者 所属(和/英) 電気通信大学 (略称: 電通大)
University of Electro-Communications (略称: Univ. of Electro-Communications)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 石橋 功至 / Koji Ishibashi / イシバシ コウジ
第3著者 所属(和/英) 電気通信大学 (略称: 電通大)
University of Electro-Communications (略称: Univ. of Electro-Communications)
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講演者
発表日時 2017-01-19 15:45:00 
発表時間 25 
申込先研究会 RCS 
資料番号 IEICE-IT2016-75,IEICE-SIP2016-113,IEICE-RCS2016-265 
巻番号(vol) IEICE-116 
号番号(no) no.394(IT), no.395(SIP), no.396(RCS) 
ページ範囲 pp.171-176 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-IT-2017-01-12,IEICE-SIP-2017-01-12,IEICE-RCS-2017-01-12 


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