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J-GLOBAL ID：202202249224483360   整理番号：22A1009549

有相関大規模MIMO検出のための離散分布追跡に基づくロバストな参照型AMPに関する一検討

A Study on Robust Referential AMP via Discrete Distribution Tracking for Correlated Large MIMO Detection

著者 (4件)： 島村篤典 (大阪大 大学院工学研究科) ,  高橋拓海 (大阪大 大学院工学研究科) ,  衣斐信介 (同志社大 理工) ,  三瓶政一 (大阪大 大学院工学研究科)
資料名： 電子情報通信学会技術研究報告(Web)  (IEICE Technical Report (Web))
巻： 121  号： 327(IT2021 28-82)  ページ： 213-218 (WEB ONLY)  発行年： 2022年01月13日 
JST資料番号： U2030A  ISSN： 2432-6380  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 近似メッセージ伝搬法(AMP:Approximate Message Passing)は非常に低演算量な大規模MIMO(Multi-Input Multi-Output)信号検出手法として知られているが,内部処理を倍精度演算で行う場合,システム規模の増大に応じて消費電力の増大と大規模なメモリ占有が問題となる.この問題に対し,倍精度AMPの内部処理で扱われる変数の分布に基づいて,倍精度演算をLUT(Look-Up Table)を用いた整数精度の参照操作に置き換える参照型AMP検出器が提案されている.しかし,実際に動作させた場合の内部挙動と倍精度AMP内部の変数分布の乖離によって深刻な特性の劣化が避けられない.そこで本稿では,参照型AMPが多数の小さなLUTを積み重ねた多層構造を有していることに着目し,各階層での離散出力の分布を追跡することで,特性劣化を最小限に抑制する手法を提案する.提案法では,各演算のテーブル化において離散出力変数のヒストグラムを作成し,これに対して量子化操作前後のMSEを最小化するLloyd-Max法を使用してLUTを設計する.このとき,k-means++法による初期値選択を行い初期値依存性を補償する.最後に,計算機シミュレーションにより,提案法がビット誤り率(BER:Bit Error Rate)特性の観点から相関の有無に関わらず良好な特性を達成できることを示す.さらに,無相関通信路で作成した参照型AMPが異なる通信環境でも良好な特性を達成できることを明らかにし,その原因についても考察する.(著者抄録)

シソーラス用語： *MIMOシステム ,  *マルチユーザ検出 ,  フェージング【通信】 ,  相関 ,  メッセージ伝送 ,  確率分布 ,  離散系 ,  ロバスト性 ,  通信路モデル ,  ルックアップテーブル ,  誤り率 ,  通信設計
準シソーラス用語： BER【誤り率】 ,  空間相関 ,  相関フェージング ,  *大規模MIMO

分類 (1件)： 移動通信  (ND08030H)

引用文献 (22件)：

• W. Saad, M. Bennis, and M. Chen, “A vision of 6G wireless systems: Applications, trends, technologies, and open research problems,” IEEE Network, vol.34, no.3, pp.134-142, May 2020.
• A. Chockalingam and B.S. Rajan, Large MIMO Systems, Cambridge University Press, 2014.
• S. Yang and L. Hanzo, “Fifty years of MIMO detection: The road to large-scale MIMOs,” IEEE Commun. Surveys Tutorials, vol.17, no.4, pp.1941-1988, Fourthquarter 2015.
• C. Bockelmann, N. Pratas, H. Nikopour, K. Au, T. Svensson, C. Stefanovic, P. Popovski, and A. Dekorsy, “Massive machine-type communications in 5G: physical and MAC-layer solutions,” IEEE Commun. Magazine, vol.54, no.9, pp.59-65, Sep. 2016.
• Y. Kabashima, “A CDMA multiuser detection algorithm on the basis of belief propagation,” J.Phy. A: Math. Gen., vol.36, no.43, p.11111, Oct. 2003.

タイトルに関連する用語 (7件)： 相関 ,  大規模MIMO ,  分布 ,  追跡 ,  ロバスト ,  参照 ,  AMP