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講演抄録/キーワード
講演名 2007-01-26 13:20
MIMO無線通信システムにおけるモンテカルロ法を用いた近似MLD検出
禹 周仁鈴木 博府川和彦東工大SIP2006-168 RCS2006-226
抄録 (和) MIMO 無線通信システムにおける信号検出において,最尤検出 (MLD) とほぼ同等な特性を線形検出とモンテカルロ法により実現する方法を提案する.一般に,MIMOの最適受信方式としてMLDが知られているが,その演算量は送信ストリーム数や変調多値数に関して指数関数的に増大し,回路規模が膨大になるという問題がある.一方,演算量がストリーム数のほぼ2乗に比例する線形受信方式では,雑音強調による平均ビット誤り率 (BER) 特性の劣化が生じる.これらの問題に対し本報告では,線形受信の結果を初期値とし,これを雑音強調の方向に移動させ,それらの硬判定により得られた複数の送信信号候補の中で最も尤度の大きい候補を選ぶことによりBER特性を改善し,MLDより演算量を大幅に削減できる方法を提案する.計算機シミュレーションにより,16QAM変調の$4\times 4$ MIMOの場合,提案手法はMLDの $3.6/10^3$ の演算量で,$10^{-4}$の平均BERを達成する$E_b/N_0$をMLDに対して 5 dB の劣化に抑え,かつMMSEに対して 17 dB 改善できることを示す. 
(英) This paper proposes a signal detection algorithm which approximately performs the maximum likelihood detection (MLD) by employing linear detection and a Monte Carlo method for multiple-input multiple-output (MIMO) communication systems. Although MLD is the optimal signal detection for the MIMO system,MLD requires an enormously large amount of computational complexity that exponentially increases with both the number of data streams and that of constellations.On the other hand,the linear detection of which complexity is almost proportional to the square of the number of data streams cannot achieve sufficient bit error rate (BER) performance owing to the noise enhancement.
Thus,this paper proposes a detection algorithm that can achieve sufficient BER while requiring much less complexity than MLD. The proposed scheme finds signal candidates by properly moving an output of the linear detection in the direction of the noise enhancement and performing hard decision of the results, and then selects the candidate having the largest likelihood function. Computer simulations with $4\times4$ MIMO and 16QAM demonstrate that the proposed method requires 17 dB less $E_b/N_0$ than the minimum mean squared error (MMSE) and 5 dB more $E_b/N_0$ than MLD in order to achieve BER of $10^{-4}$, while reducing the complexity to about 0.36\% of the MLD's one.
キーワード (和) MIMO / MLD / 線形受信方式 / MMSE / 尤度 / 雑音強調 / 演算量 /  
(英) MIMO / MLD / linear detection / MMSE / likelihood / noise enhancement / complexity /  
文献情報 信学技報, vol. 106, no. 480, RCS2006-226, pp. 57-62, 2007年1月.
資料番号 RCS2006-226 
発行日 2007-01-19 (SIP, RCS) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード SIP2006-168 RCS2006-226

研究会情報
研究会 RCS SIP  
開催期間 2007-01-24 - 2007-01-26 
開催地(和) NICT沖縄亜熱帯計測技術センター 
開催地(英) NICT Okinawa 
テーマ(和) ブロードバンド無線アクセス技術,無線信号処理,無線通信,一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 RCS 
会議コード 2007-01-RCS-SIP 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) MIMO無線通信システムにおけるモンテカルロ法を用いた近似MLD検出 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Approximate ML Detection by Using Monte Carlo Method in MIMO Radio Communication Systems 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) MIMO / MIMO  
キーワード(2)(和/英) MLD / MLD  
キーワード(3)(和/英) 線形受信方式 / linear detection  
キーワード(4)(和/英) MMSE / MMSE  
キーワード(5)(和/英) 尤度 / likelihood  
キーワード(6)(和/英) 雑音強調 / noise enhancement  
キーワード(7)(和/英) 演算量 / complexity  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 禹 周仁 / Jooin Woo / ウー ジュイン
第1著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 鈴木 博 / Hiroshi Suzuki / スズキ ヒロシ
第2著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 府川 和彦 / Kazuhiko Fukawa / フカワ カズヒコ
第3著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
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講演者 第1著者 
発表日時 2007-01-26 13:20:00 
発表時間 20分 
申込先研究会 RCS 
資料番号 SIP2006-168, RCS2006-226 
巻番号(vol) vol.106 
号番号(no) no.477(SIP), no.480(RCS) 
ページ範囲 pp.57-62 
ページ数
発行日 2007-01-19 (SIP, RCS) 


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