| 講演名 | 2020-06-24 過負荷MIMOのためのMMSE等化を用いた低計算量信念伝搬信号検出アルゴリズム 今村 崇(慶大), 眞田 幸俊(慶大), |
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| 抄録(和) | 本研究では過負荷Multiple Input Multiple Output (MIMO)の復号方式として，Minimum Mean Square Error (MMSE)アルゴリズムを適用した信念伝搬法（Belief Propagation：BP）を提案した．従来の過負荷MIMOをBPで復調すると，ファクターグラフ上のループが特性の劣化要因となる．そこで提案方式ではMMSEアルゴリズムを適用してループを削減したのちBPを適用した．さらに提案方式ではMMSEアルゴリズムでの残余干渉を最小化するため，MMSEウェイト行列の条件数が最小となるようにMMSE等化の対象を選択した．計算機シミュレーションの結果，提案方式のビット誤り率（Bit Error Rate：BER）特性はMMSEアルゴリズムを適用していないBPのBER特性に比べて優れていることが示されている．提案方式は従来のBPに比べて$rm{BER}=5.0times{10^{-3}}$において4.6-5.0dB特性を改善した．また，MMSEアルゴリズムによりBPにおける乗算回数を1/896に削減した． |
| 抄録(英) | In this paper, the application of minimum mean square error (MMSE) pre-cancellation prior to belief propagation (BP) is proposed as a detection scheme for overloaded multiple-input multiple-output (MIMO). In overloaded MIMO, the loops in a factor graph deteriorate the demodulation performance with BP. Therefore, the proposed scheme applies the MMSE pre-cancellation prior to BP and reduces the number of the loops. Furthermore, it is applied to the selected transmit and receive nodes so that the condition number of an inverse matrix in the MMSE weight matrix is minimized in order to suppress the residual interference and the noise after the MMSE pre-cancellation. It is shown by numerical results obtained through computer simulation that the proposed scheme achieves better bit error rate (BER) performance than BP without the MMSE pre-cancellation. The proposed scheme improves the BER performance by 4.6-5.0 dB at a BER of $5.0times{10^{-3}}$ as compared with conventional BP. Numerical results also shows that the MMSE pre-cancellation reduces the complexity in BP by a factor of $1/896$ in terms of the number of multiplication operations. |
| キーワード(和) | BP / MMSE / 過負荷MIMO |
| キーワード(英) | BP / MMSE / overloaded MIMO detection |
| 資料番号 | RCS2020-57 |
| 発行日 | 2020-06-17 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
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| 開催期間 | 2020/6/24(から3日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 初めての研究会，リソース制御，スケジューリング，無線通信一般 |
| テーマ（英） | First Presentation in IEICE Technical Committee, Resource Control, Scheduling, Wireless Communications, etc. |
| 委員長氏名（和） | 岡本 英二(名工大) |
| 委員長氏名（英） | Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 前原 文明(早大) / 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) |
| 副委員長氏名（英） | Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) |
| 幹事氏名（和） | 牟田 修(九大) / 村岡 一志(NEC) |
| 幹事氏名（英） | Osamu Muta(Kyushu Univ.) / Kazushi Muraoka(NEC) |
| 幹事補佐氏名（和） | 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 奥山 達樹(NTTドコモ) |
| 幹事補佐氏名（英） | Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Tatsuki Okuyama(NTT DOCOMO) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 過負荷MIMOのためのMMSE等化を用いた低計算量信念伝搬信号検出アルゴリズム |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Low Complexity Signal Detection based on Belief Propagation with MMSE Pre-cancellation for Overloaded MIMO systems |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | BP / BP |
| キーワード(2)（和/英） | MMSE / MMSE |
| キーワード(3)（和/英） | 過負荷MIMO / overloaded MIMO detection |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 今村 崇 / Takashi Imamura |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 慶応義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 眞田 幸俊 / Yukitoshi Sanada |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 慶応義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 発表年月日 | 2020-06-24 |
| 資料番号 | RCS2020-57 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | RCS-74 |
| ページ範囲 | pp.205-210(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-06-17 (RCS) |