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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-03-05 10:15 高多値QAMを用いた符号化MIMOシステムのための繰り返し信号検出における外部値生成法に関する一検討 ○小林楓賀・高橋拓海（阪大）・衣斐信介（同志社大）・落合秀樹（阪大）  IT2024-82 ISEC2024-96 WBS2024-79 RCC2024-84 |
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| 抄録 | （和） | 大規模マルチユーザMIMO (Multi-Input Multi-Output) システムの上り回線において，基地局受信機で高精度なマルチユーザ検出を実現する手法として，シンボル検出器と通信路復号器の間で外部値を交換することで徐々に検出精度を向上させるIDD (Iterative Detection and Decoding) が知られている．IDDの設計では，繰り返し処理における自己雑音伝搬を抑制するための外部値生成が重要となる．本稿では，復号器出力の対数尤度比 (LLR: Log-likelihood Ratio) から検出器出力のLLRを差し引くことでLLR次元での外部値生成を行う従来のターボ等化と，積率一致 (MM: Moment Matching) を用いてシンボル次元での外部値生成を行う期待値伝搬法 (EP: Expectation Propagation) に基づくIDDの比較を行う．計算機シミュレーションより，特に高多値変調を用いた場合，EPに基づくIDDが従来のターボ等化よりも優れたビット誤り率 (BER: Bit Error Rate) を達成できることを明らかにする．また，MMを用いたシンボル次元の外部値交換に対しても適用できるようにEXIT (EXtrinsic Information Transfer) 解析の枠組みを拡張し，EPに基づくIDDアルゴリズムの繰り返し収束特性を従来のターボ等化と比較検証する． |
| （英） | Iterative detection and decoding (IDD) is a powerful uplink signal detection scheme for large multiple-input multiple-output (MIMO) systems. It gradually improves detection accuracy by exchanging extrinsic values between the symbol detector and channel decoder. In the design of IDD, the extrinsic value generation is the key mechanism to suppress self-noise regression during iterative processing. In this paper, we present the comparison of two IDD algorithms: SC/MMSE turbo equalization, which generates the extrinsic value in the log-likelihood ratio (LLR) domain by subtracting the detector output LLR from the decoder output LLR, and expectation propagation (EP)-based IDD, which generates the extrinsic value in the symbol domain by moment matching (MM) based on the EP. Computer simulations show that EP-based IDD can achieve a better bit error rate (BER) performance than turbo equalization, especially when using higher-order modulation. In addition, the extrinsic information transfer (EXIT) analysis framework is extended for application to symbol-domain extrinsic value exchange using MM, and the convergence behavior of EP-based IDD is compared with conventional turbo equalization. | |
| キーワード | （和） | マルチユーザMIMOシステム / 期待値伝搬法 / ターボ等化 / 高多値変調 / EXIT解析 / / / |
| （英） | Multi-user MIMO systems / expectation propagation / turbo equalization / higher-order modulation / EXIT chart / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 398, WBS2024-79, pp. 62-67, 2025年3月. | |
| 資料番号 | WBS2024-79 | |
| 発行日 | 2025-02-26 (IT, ISEC, WBS, RCC) | |
| ISSN | 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) | |
| 査読に ついて |
本技術報告は査読を経ていない技術報告であり，推敲を加えられていずれかの場に発表されることがあります． | |
| PDFダウンロード | IT2024-82 ISEC2024-96 WBS2024-79 RCC2024-84 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | WBS ISEC IT RCC |
| 開催期間 | 2025-03-05 - 2025-03-06 |
| 開催地（和） | 大阪大学中之島センター |
| 開催地（英） | Nakanoshima Center, Osaka University |
| テーマ（和） | ISEC/IT/RCC/WBS合同研究会 |
| テーマ（英） | Joint Workshop of ISEC, IT, RCC, and WBS |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | WBS |
| 会議コード | 2025-03-WBS-ISEC-IT-RCC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 高多値QAMを用いた符号化MIMOシステムのための繰り返し信号検出における外部値生成法に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Extrinsic Value Generation of Iterative Signal Detection for Coded MIMO Systems With High-Order QAM |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | マルチユーザMIMOシステム / Multi-user MIMO systems |
| キーワード(2)（和/英） | 期待値伝搬法 / expectation propagation |
| キーワード(3)（和/英） | ターボ等化 / turbo equalization |
| キーワード(4)（和/英） | 高多値変調 / higher-order modulation |
| キーワード(5)（和/英） | EXIT解析 / EXIT chart |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 小林 楓賀 / Fuga Kobayashi / コバヤシ フウガ |
| 第1著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ,) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 高橋 拓海 / Takahashi Takumi / タカハシ タクミ |
| 第2著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ,) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 衣斐 信介 / Shinsuke Ibi / イビ シンスケ |
| 第3著者 所属（和/英） | 同志社大学 (略称： 同志社大) Doshisya University (略称： Doshisya Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 落合 秀樹 / Ochiai Hideki / オチアイ ヒデキ |
| 第4著者 所属（和/英） | 大阪大学 (略称： 阪大) Osaka University (略称： Osaka Univ,) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-03-05 10:15:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | WBS |
| 資料番号 | IT2024-82, ISEC2024-96, WBS2024-79, RCC2024-84 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.396(IT), no.397(ISEC), no.398(WBS), no.399(RCC) |
| ページ範囲 | pp.62-67 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2025-02-26 (IT, ISEC, WBS, RCC) |
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