| 講演名 | 2021-06-23 大規模MIMO信号検出における変分ベイズ法と期待値伝播法の比較 阿隅 大輝(北大), 萩原 淳一郎(北大), 西村 寿彦(北大), 大鐘 武雄(北大), 小川 恭孝(北大), 佐藤 孝憲(北大), |
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| 抄録(和) | 大規模MIMOにおける信号検出の課題として，アンテナ数の増加につれて計算量が増大する問題がある．特に最尤復号法を単純に適用した場合，計算量が現実的ではなくなってしまう．そこで本研究では計算量を低減するアプローチとして，確率・統計的な手法である変分ベイズ法の適用を検討した．変分ベイズ法はカルバック・ライブラーダイバージェンスを最小化する事で目的とする分布を近似する手法であるが，既存法の一つである期待値伝播法も類似の解釈ができるため，両者の計算量と信号検出特性について比較を行った．その結果，変分ベイズ法は期待値伝播法に比べて計算量は多い一方で，多項式オーダの計算量で期待値伝播法を上回る信号検出特性を達成できる場合があることがわかった． |
| 抄録(英) | Signal detection in massive MIMO has difficulty in reducing computational complexity as the number of antennas increases.It is well known that naive application of maximum likelihood decoding causes unrealistic complexity.This report studies the applicability of the stochastic variational Bayesian method as an approach to reduce computational complexity.While the variational Bayesian method approximates the target distribution by minimizing the Kullback-Leibler divergence, the existing expectation propagation method can also be interpreted similarly.We have compared the detection performance and computational complexity between both methods．As a result, we have found that the variational Bayesian method achieves better detection performance in many cases than the expectation propagation method with a polynomial order complexity, while it is computationally more expensive than the expectation propagation method. |
| キーワード(和) | 大規模MIMO / 信号検出 / 期待値伝播法 / 変分ベイズ法 |
| キーワード(英) | Massive MIMO / Signal Detection / Expectation Propagation Method / Variational Bayesian Method |
| 資料番号 | RCS2021-30 |
| 発行日 | 2021-06-16 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
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| 開催期間 | 2021/6/23(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） | 児島 史秀(NICT) / 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) |
| 副委員長氏名（英） | Fumihide Kojima(NICT) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) |
| 幹事氏名（和） | 山本 哲矢(パナソニック) / 村岡 一志(NEC) |
| 幹事氏名（英） | Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / 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） | 大規模MIMO信号検出における変分ベイズ法と期待値伝播法の比較 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Comparison of Variational Bayesian and Expectation Propagation Methods for Massive MIMO Signal Detection |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 大規模MIMO / Massive MIMO |
| キーワード(2)（和/英） | 信号検出 / Signal Detection |
| キーワード(3)（和/英） | 期待値伝播法 / Expectation Propagation Method |
| キーワード(4)（和/英） | 変分ベイズ法 / Variational Bayesian Method |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 阿隅 大輝 / Hiroki Asumi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 萩原 淳一郎 / Junichiro Hagiwara |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 西村 寿彦 / Toshihiko Nishimura |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 大鐘 武雄 / Takeo Ohgane |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 小川 恭孝 / Yasutaka Ogawa |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 佐藤 孝憲 / Takanori Sato |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-06-23 |
| 資料番号 | RCS2021-30 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | RCS-72 |
| ページ範囲 | pp.7-12(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-06-16 (RCS) |