| 講演名 | 2022-03-02 過負荷MIMOにおけるMMSEプレキャンセルを用いた信念伝搬法のためのMMSE適用行列切替アルゴリズム 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) システムにおいて，Minimum Mean Square Error (MMSE) プレキャンセルを用いる信念伝搬（Belief Propagation：BP）法による信号検出に適用行列を切り替える方式を提案する．BPではファクターグラフ上のループが特性の劣化要因となるため，ループの影響を抑える方式が研究されている．その一つとして，MMSEプレキャンセル後にBPを適用する方式が提案されている．この方式では，MMSEプレキャンセルによってループの影響が抑えられる．しかしプレキャンセルを適用しても，ファクターグラフには多数のループが残存している．MMSEプレキャンセルにより抑えられるループはそれらの一部であるため，残ったループが特性の劣化要因となる．そこで提案方式では，ファクターグラフ全体においてループの影響を抑えるため，BPの一定反復ごとにMMSE適用行列の切り替えを行った．この方式では，MMSEプレキャンセルの対象をBP復調の途中でランダムに変更する．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）は従来のMMSEプレキャンセルを用いたBPのBERに比べてBER$=10^{-3}$において0.7dB特性を改善した． |
| 抄録(英) | In this report, BP MIMO detection with MMSE pre-cancellation matrix switching in overloaded MIMO systems is proposed. The loops in the factor graph degrade the demodulation performance of the BP scheme. Therefore, several schemes that suppresses the negative impact of loopy BP have been investigated. Among them, the application of MMSE pre-cancellation prior to BP has been proposed. In the scheme, the effects of loops in the factor graph is suppressed by MMSE pre-cancellation, however many loops with large coefficients remains in the factor graph even after MMSE pre-cancellation because the factor graph for overloaded MIMO systems includes many loops. Therefore, the proposed scheme applies MMSE pre-cancellation matrix switching every after a preset number of BP iterations in order to suppress the occurrence of large beliefs in the loops. Numerical results obtained through computer simulation show that the proposed scheme outperforms that by 0.7 dB at BER$=10^{-3}$. |
| 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 | RCS2021-257 |
| 発行日 | 2022-02-23 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS / SR / SRW |
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| 開催期間 | 2022/3/2(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） | 移動通信ワークショップ |
| テーマ（英） | Mobile Communication Workshop |
| 委員長氏名（和） | 岡本 英二(名工大) / 亀田 卓(広島大) / 野田 華子(アンリツ) |
| 委員長氏名（英） | Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) / Suguru Kameda(Hiroshima Univ.) / Hanako Noda(Anritsu) |
| 副委員長氏名（和） | 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) / 児島 史秀(NICT) / 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) / 矢野 一人(ATR) / 水谷 圭一(京大) / 斎藤 健太郎(東京電機大) / 沢田 浩和(NICT) |
| 副委員長氏名（英） | Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Fumihide Kojima(NICT) / Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Kazuto Yano(ATR) / Keiichi Mizutani(Kyoto Univ.) / Kentaro Saito(Tokyo Denki Univ.) / Hirokazu Sawada(NICT) |
| 幹事氏名（和） | 村岡 一志(NEC) / 山本 哲矢(パナソニック) / 成枝 秀介(三重大) / 稲森 真美子(東海大) / 李 斗煥(NTT) / 村上 友規(NTT) / 佐々木 重信(新潟大) |
| 幹事氏名（英） | Kazushi Muraoka(NEC) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Mamiko Inamori(Tokai Univ.) / Doohwan Lee(NTT) / Tomoki Murakami(NTT) / Shigenobu Sasaki(NIigata Univ.) |
| 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) / 太田 真衣(福岡大) / 大辻 太一(NEC) / 王 瀟岩(茨城大) / 田中 明美(MathWorks) / 野田 聡人(南山大) |
| 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) / Mai Ohta(Fukuoka Univ.) / Taichi Ohtsuji(NEC) / WANG Xiaoyan(Ibaraki Univ.) / Akemi Tanaka(MathWorks) / Akihito Noda(Nanzan Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Smart Radio / Technical Committee on Short Range Wireless Communications |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 過負荷MIMOにおけるMMSEプレキャンセルを用いた信念伝搬法のためのMMSE適用行列切替アルゴリズム |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | MMSE Pre-cancellation Matrix Switching for BP MIMO Detection in 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） | 慶應義塾大学(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） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ) |
| 発表年月日 | 2022-03-02 |
| 資料番号 | RCS2021-257 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | RCS-391 |
| ページ範囲 | pp.37-42(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-02-23 (RCS) |