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講演抄録/キーワード
講演名 2019-07-10 15:20
大規模MIMO信号検出のためのビーム--アンテナ領域階層型信念伝搬法に関する一検討
高橋拓海阪大)・Antti Tölliオウル大)・衣斐信介同志社大)・三瓶政一阪大
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抄録 (和) 本稿では,低演算量と高検出精度を両立する大規模マルチユーザMIMO (Multi-Input Multi-Output) 信号検出器を実現するため,ビーム領域信念伝搬法 (BP: Belief Propagation) とアンテナ領域BPの階層型連接構造を提案する.通信路の長期統計情報に基づくデジタルビームフォーミング (OBF: Outer Beamforming) は,ビーム領域通信路の次元縮小を可能とし,後段の空間フィルタ算出に必要な演算量を大幅に削減できる.一方,通信路の次元縮小は,空間フィルタリング検出の深刻な性能劣化を引き起こすため,BPに基づく繰り返し検出器の導入による性能補償が検討されている.しかし,ビーム領域でBPを動作させた場合,OBFによって誘発されるビリーフ間の相関により,繰り返し収束特性が著しく低下する問題がある.この問題を解決するため,アンテナ領域/ビーム領域信号処理の利点のみを享受することを目的とした階層型BPを提案し,計算機シミュレーションから領域変換の有効性を明らかにする. 
(英) This paper proposes a concatenated beam- and antenna-domain belief propagation (BP) for realizing low-complexity large multi-user MIMO detection. As a low-complexity strategy for large-scale multi-user detection (MUD), group-specific signal detection in the beam domain has been proposed, where user equipments (UEs) are grouped based on the long-term channel statistics at a base station (BS) to design outer beamformer (OBF). In this case, the BP-based algorithm is effective as the subsequent signal detector to compensate for the performance degradation due to the dimensionality reduction caused by the OBF. However, the convergence characteristics of beam-domain BP is degraded as compared to the antenna-domain BP due to an increased correlation between the beliefs. To avoid the impairments, we propose a novel concatenated structure of beam- and antenna-domain BP layers, which allows us to benefit from the advantages of both domains while maintaining low signal processing complexity. Numerical results show the validity of our proposed method in terms of the bit error rate (BER) performance both in the coded and uncoded cases and the computational complexity.
キーワード (和) 大規模MIMO / 信念伝搬法 / ビーム領域信号処理 / 低演算量 / 領域変換 / / /  
(英) Large MIMO / Belief propagation / Beam-domain processing / Low complexity / Domain conversion / / /  
文献情報 信学技報, vol. 119, no. 108, RCS2019-105, pp. 25-30, 2019年7月.
資料番号 RCS2019-105 
発行日 2019-07-03 (RCC, NS, RCS, SR, SeMI) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 SeMI RCS NS SR RCC  
開催期間 2019-07-10 - 2019-07-12 
開催地(和) I-Siteなんば(大阪) 
開催地(英) I-Site Nanba(Osaka) 
テーマ(和) 特集セッション「AI時代の将来無線に向けた通信・ネットワーク制御」 ,一般 
テーマ(英) Communication and Networked Control for the Future Radio of the AI Age, etc 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RCS 
会議コード 2019-07-SeMI-RCS-NS-SR-RCC 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 大規模MIMO信号検出のためのビーム--アンテナ領域階層型信念伝搬法に関する一検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) A Study on Concatenated Beam- and Antenna- domain Layered BP for Large MIMO Detection 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 大規模MIMO / Large MIMO  
キーワード(2)(和/英) 信念伝搬法 / Belief propagation  
キーワード(3)(和/英) ビーム領域信号処理 / Beam-domain processing  
キーワード(4)(和/英) 低演算量 / Low complexity  
キーワード(5)(和/英) 領域変換 / Domain conversion  
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) 高橋 拓海 / Takumi Takahashi / タカハシ タックミ
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) Antti Tölli / Antti Tolli /
第2著者 所属(和/英) オウル大学 (略称: オウル大)
University of Oulu (略称: Univ. of Oulu)
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) 同志社大学 (略称: 同志社大)
Doshisha University (略称: Doshisha 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 2019-07-10 15:20:00 
発表時間 25 
申込先研究会 RCS 
資料番号 IEICE-RCC2019-15,IEICE-NS2019-48,IEICE-RCS2019-105,IEICE-SR2019-24,IEICE-SeMI2019-24 
巻番号(vol) IEICE-119 
号番号(no) no.106(RCC), no.107(NS), no.108(RCS), no.109(SR), no.110(SeMI) 
ページ範囲 pp.21-26(RCC), pp.31-36(NS), pp.25-30(RCS), pp.31-36(SR), pp.35-40(SeMI) 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-RCC-2019-07-03,IEICE-NS-2019-07-03,IEICE-RCS-2019-07-03,IEICE-SR-2019-07-03,IEICE-SeMI-2019-07-03 


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