| 講演名 | 2017-01-19 確率的一般化確率伝播法を用いた低演算量MIMO復調法に関する一検討 執行デイビッド 彬秀(電通大), 田邉 将吾(電通大), 石橋 功至(電通大), |
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| 抄録(和) | MIMO(Multi-Input Multi-Output)伝送における効率的復調法として，通信路行列で定義されるファクターグラフ上でのメッセージ交換により復調を行う確率伝播(BP: Belief Propagation)法がある．通信路行列により定義されるファクターグラフには多数のショートループが存在するため，その復調特性には高いエラーフロアが現れ，最尤復調(MLD: Maximum Likelihood Detection)に遠く及ばないことが知られている．この問題に対して，ファクターグラフ上の複数の変数ノードと観測ノードの集合から構成される領域グラフ上でメッセージ交換を行うことで，ショートループの影響を緩和し，優れた復調特性を実現するQR分解付き一般化確率伝播法(QR-GBP: QR-Decomposed Generalized Belief Propagation)が提案されている．QR-GBPはMLDに漸近する復調特性を示すものの，各メッセージの計算に要する演算量は，アンテナ数と変調多値数に対して指数的に増加してしまう．そこで本稿では，メッセージ計算の一部をモンテカルロ積分に置き換えることで計算量の削減を可能とする確率的一般化確率伝播法をQR-GBPに適用し，QR-GBPと同等の性能を保ちながら，演算量が低減可能であることを示す． |
| 抄録(英) | As an efficient multi-input multi-output (MIMO) detection, a belief propagation (BP) has been actively studied. BP-based MIMO detection can efficiently estimate transmitted signals by passing messages (beliefs) on a factor graph defined by MIMO channel matrix. Because of existence of many loops in factor graph, its detection performance is even worse than maximum-likelihood detection (MLD) and exhibits the error floor. QR-decomposed generalized BP (QR-GBP) enables to calculate nearly-exact marginal probabilities on a valid region graph consisting of sets of multiple nodes in a factor graph. However, its computational complexity increases exponentially as the number of antennas and/or modulation level. In this paper, we apply stochastic approach to message-updates of QR-GBP to reduce its computational complexity. Numerical results show that our proposed MIMO detection based on QR-decomposed stochastic GBP (QR-SGBP) can achieve the same performance with QR-GBP while reducing the complexity. |
| キーワード(和) | MIMOシステム / 確率伝播法 / 一般化確率伝播法 / 確率的一般化確率伝播法 / 領域グラフ |
| キーワード(英) | MIMO systems / belief propagation (BP) / generalized belief propagation (GBP) / stochastic generalized belief propagation (SGBP) / region graph |
| 資料番号 | IT2016-75,SIP2016-113,RCS2016-265 |
| 発行日 | 2017-01-12 (IT, SIP, RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | IT / SIP / RCS |
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| 開催期間 | 2017/1/19(から2日開催) |
| 開催地（和） | 大阪市立大学（杉本キャンパス） |
| 開催地（英） | Osaka City Univ. |
| テーマ（和） | 無線通信のための信号処理，学習，数理，情報理論および一般 |
| テーマ（英） | Signal Processing for Wireless Communications, Learning, Mathematical Science, Communication Theory, etc. |
| 委員長氏名（和） | 大橋 正良(福岡大) / 中静 真(千葉工大) / 村田 英一(京大) |
| 委員長氏名（英） | Masayoshi Ohashi(Fukuoka Univ.) / Makoto Nakashizuka(Chiba Inst. of Tech.) / Hidekazu Murata(Kyoto Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 村松 純(NTT) / 奥田 正浩(北九州市大) / 村松 正吾(新潟大) / 田野 哲(岡山大) / 眞田 幸俊(慶大) / 福田 英輔(富士通研) |
| 副委員長氏名（英） | Jun Muramatsu(NTT) / Masahiro Okuda(Univ. of Kitakyushu) / Shogo Muramatsu(Niigata Univ.) / Satoshi Denno(Okayama Univ.) / Yukitoshi Sanada(Keio Univ.) / Eisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) |
| 幹事氏名（和） | 葛岡 成晃(和歌山大) / 吉田 隆弘(横浜商科大) / 平林 晃(立命館大) / 宮田 高道(千葉工大) / 旦代 智哉(東芝) / 須山 聡(NTTドコモ) |
| 幹事氏名（英） | Shigeaki Kuzuoka(Wakayama Univ.) / Takahiro Yoshida(Yokohama College of Commerce) / Akira Hirabayashi(Ritsumeikan Univ.) / Takamichi Miyata(Chiba Inst. of Tech.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) |
| 幹事補佐氏名（和） | 岩本 貢(電通大) / 渡邊 修(拓殖大) / 山本 哲矢(パナソニック) / 西村 寿彦(北大) / 石原 浩一(NTT) / 村岡 一志(NEC) / 衣斐 信介(阪大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Mitsugu Iwamoto(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Watanabe(Takushoku Univ.) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Koichi Ishihara(NTT) / Kazushi Muraoka(NEC) / Shinsuke Ibi(Osaka Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Information Theory / Technical Committee on Signal Processing / Technical Committee on Radio Communication Systems |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 確率的一般化確率伝播法を用いた低演算量MIMO復調法に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Low-Complexity MIMO Detection Based on Stochastic Generalized Belief Propagation |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | MIMOシステム / MIMO systems |
| キーワード(2)（和/英） | 確率伝播法 / belief propagation (BP) |
| キーワード(3)（和/英） | 一般化確率伝播法 / generalized belief propagation (GBP) |
| キーワード(4)（和/英） | 確率的一般化確率伝播法 / stochastic generalized belief propagation (SGBP) |
| キーワード(5)（和/英） | 領域グラフ / region graph |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 執行デイビッド 彬秀 / Akihide David Shigyo |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) University of Electro-Communications(略称：Univ. of Electro-Communications) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 田邉 将吾 / Shogo Tanabe |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) University of Electro-Communications(略称：Univ. of Electro-Communications) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 石橋 功至 / Koji Ishibashi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 電気通信大学(略称：電通大) University of Electro-Communications(略称：Univ. of Electro-Communications) |
| 発表年月日 | 2017-01-19 |
| 資料番号 | IT2016-75,SIP2016-113,RCS2016-265 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | IT-394,SIP-395,RCS-396 |
| ページ範囲 | pp.171-176(IT), pp.171-176(SIP), pp.171-176(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2017-01-12 (IT, SIP, RCS) |