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講演抄録/キーワード
講演名 2019-01-31 09:25
MF-GaBPによる大規模MIMO検出のための情報ボトルネックに基づく多層LUTを用いたレプリカ生成に関する一検討
王 櫟ブン高橋拓海衣斐信介三瓶政一阪大
抄録 (和) 本稿では,MF-GaBP (Mached Filter Gaussian Belief Propagation) による大規模MIMO繰り返し信号検出を前提に,情報ボトルネック理論に基づき生成された多層ルックアップテーブル(LUT: Look-Up Table) によるシンボルレプリカ生成手法を提案する.MF-GaBPは,大規模化によるMIMO通信路の統計的性質の変化を巧みに利用することで低演算量な信号検出を実現するが,倍精度複素数を用いた内部演算を前提とした場合,深刻な処理遅延が避けられない. この問題を改善するため,大規模化を前提に,整合フィルタ出力からレプリカ生成までの信号処理を数ビット程度の量子化ビットとLUTにより実現する手法を検討する.さらに,LUTの多層化と情報ボトルネック理論を用いた量子化しきい値の設計手法を提案し,計算機シミュレーションによりその有効性を評価する. 
(英) This paper proposes a symbol replica generation method using multi-layer look-up table (LUT) designed based on the information bottleneck (IB) theory in matched filter Gaussian belief propagation (MF-GaBP) for massive MIMO detection. MF-GaBP serves as an iterative signal detection scheme with low computational complexity by utilizing the stochastic property of massive MIMO channels. However, when the internal mathematical processes in MF-GaBP are conducted in double precision, a severe processing delay is inevitable. To avoid the impairment, we propose a quantized MF-GaBP detection scheme using a predesigned LUT with a multi-layered structure. The quantization threshold is designed based on the IB method for minimizing the mutual information loss. Finally, computer simulations demonstrate that the proposed method suppresses error floor level of bit error rate (BER) performance significantly within limited memory occupancy.
キーワード (和) ガウス確率伝搬法 / ソフト干渉キャンセル / 大規模MIMO / 量子化 / ルックアップテーブル / 情報ボトルネック / /  
(英) GaBP / Soft Interference Cancellation / Massive MIMO / Quantization / Look-up Table / Information Bottleneck / /  
文献情報 信学技報, vol. 118, no. 435, RCS2018-243, pp. 7-12, 2019年1月.
資料番号 RCS2018-243 
発行日 2019-01-24 (IT, SIP, RCS) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 RCS SIP IT  
開催期間 2019-01-31 - 2019-02-01 
開催地(和) 大阪大学 中之島センター 
開催地(英) Osaka University 
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)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RCS 
会議コード 2019-01-RCS-SIP-IT 
本文の言語 英語(日本語タイトルあり) 
タイトル(和) MF-GaBPによる大規模MIMO検出のための情報ボトルネックに基づく多層LUTを用いたレプリカ生成に関する一検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) A Study on Replica Generation Using Multi-layer LUT based on Information Bottleneck for MF-GaBP in Massive MIMO Detection 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) ガウス確率伝搬法 / GaBP  
キーワード(2)(和/英) ソフト干渉キャンセル / Soft Interference Cancellation  
キーワード(3)(和/英) 大規模MIMO / Massive MIMO  
キーワード(4)(和/英) 量子化 / Quantization  
キーワード(5)(和/英) ルックアップテーブル / Look-up Table  
キーワード(6)(和/英) 情報ボトルネック / Information Bottleneck  
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) 王 櫟ブン / Liwen Wang / オウ レキブン
第1著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 高橋 拓海 / Takumi Takahashi / タカハシ タクミ
第2著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 衣斐 信介 / Shinsuke Ibi / イビ シンスケ
第3著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 三瓶 政一 / Seiichi Sampei / サンペイ セイイチ
第4著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
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講演者
発表日時 2019-01-31 09:25:00 
発表時間 25 
申込先研究会 RCS 
資料番号 IEICE-IT2018-36,IEICE-SIP2018-66,IEICE-RCS2018-243 
巻番号(vol) IEICE-118 
号番号(no) no.433(IT), no.434(SIP), no.435(RCS) 
ページ範囲 pp.7-12 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-IT-2019-01-24,IEICE-SIP-2019-01-24,IEICE-RCS-2019-01-24 


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