| 講演名 | 2019-07-10 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 T?lli(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． |
| 抄録(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 |
| キーワード(英) | Large MIMO / Belief propagation / Beam-domain processing / Low complexity / Domain conversion |
| 資料番号 | RCC2019-15,NS2019-48,RCS2019-105,SR2019-24,SeMI2019-24 |
| 発行日 | 2019-07-03 (RCC, NS, RCS, SR, SeMI) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SeMI / RCS / NS / SR / RCC |
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| 開催期間 | 2019/7/10(から3日開催) |
| 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 |
| 委員長氏名（和） | 石原 進(静岡大) / 大槻 知明(慶大) / 岡崎 義勝(NTT) / 有吉 正行(NEC) / 林 和則(阪市大) |
| 委員長氏名（英） | Susumu Ishihara(Shizuoka Univ.) / Tomoaki Otsuki(Keio Univ.) / Yoshikatsu Okazaki(NTT) / Masayuki Ariyoshi(NEC) / Kazunori Hayashi(Osaka City Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 門田 和也(日立) / 山本 高至(京大) / 須山 聡(NTTドコモ) / 前原 文明(早大) / 西村 寿彦(北大) / 中尾 彰宏(東大) / 亀田 卓(東北大) / 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) / 東 俊一(名大) / 李 還幇(NICT) |
| 副委員長氏名（英） | Kazuya Monden(Hitachi) / Koji Yamamoto(Kyoto Univ.) / Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) / Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Akihiro Nakao(Univ. of Tokyo) / Suguru Kameda(Tohoku Univ.) / Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Shunichi Azuma(Nagoya Univ.) / HUAN-BANG LI(NICT) |
| 幹事氏名（和） | 西尾 理志(京大) / 齊藤 隆仁(NTTドコモ) / 五十嵐 悠一(日立) / 石原 浩一(NTT) / 牟田 修(九大) / 谷川 陽祐(阪府大) / 水野 志郎(NTT) / 矢野 一人(ATR) / 石橋 功至(電通大) / 成枝 秀介(三重大) / 石井 光治(香川大) / 林 直樹(阪大) |
| 幹事氏名（英） | Takayuki Nishio(Kyoto Univ.) / Takato Saitou(NTT DOCOMO) / Yuichi Igarashi(Hitachi) / Koichi Ishihara(NTT) / Osamu Muta(Kyushu Univ.) / Yosuke tanigawa(Osaka Pref Univ.) / Shiro Mizuno(NTT) / Kazuto Yano(ATR) / Koji Ishibashi(Univ. of Electro-Comm.) / Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.) / Naoki Hayashi(Osaka Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 内山 彰(阪大) / 金井 謙治(早大) / 橋本 匡史(阪大) / 村岡 一志(ＮＴＴドコモ) / 衣斐 信介(同志社大) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 熊谷 慎也(富士通) / 河野 伸也(NTT) / 太田 真衣(福岡大) / 大山 哲平(富士通) / 小林 健太郎(名大) / 加川 敏規(NICT) / 小蔵 正輝(奈良先端大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Akira Uchiyama(Osaka Univ.) / Kenji Kanai(Waseda Univ.) / Masafumi Hashimoto(Osaka Univ.) / Kazushi Muraoka(NTT DOCOMO) / Shinsuke Ibi(Doshisha Univ.) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Shinya Kumagai(Fujitsu) / Shinya Kawano(NTT) / Mai Ohta(Fukuoka Univ.) / Teppei Oyama(Fujitsu) / Kentaro Kobayashi(Nagoya Univ.) / Toshinori Kagawa(NICT) / Masateru Ogura(NAIST) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Sensor Network and Mobile Intelligence / Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Smart Radio / Technical Committee on Reliable Communication and Control |
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| 本文の言語 | JPN |
| 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（和） | |
| 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 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 高橋 拓海 / Takumi Takahashi |
| 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） | Antti T?lli / 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） | 衣斐 信介 / Shinsuke Ibi |
| 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） | 三瓶 政一 / Seiichi Sampei |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 発表年月日 | 2019-07-10 |
| 資料番号 | RCC2019-15,NS2019-48,RCS2019-105,SR2019-24,SeMI2019-24 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | RCC-106,NS-107,RCS-108,SR-109,SeMI-110 |
| 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 | 6 |
| 発行日 | 2019-07-03 (RCC, NS, RCS, SR, SeMI) |