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2005 年度 実績報告書

統計力学にもとづくCDMAマルチユーザ復調方式の解析

研究課題

研究課題/領域番号 14084209
研究機関京都大学

研究代表者

田中 利幸  京都大学, 大学院・情報学研究科, 教授 (10254153)

キーワード統計神経力学 / CDMA / マルチユーザ復調 / レプリカ法 / 確率伝搬法
研究概要

本年度当初の研究実施計画では,昨年度までに得られた解析的結果の検証のための数値シミュレーションの実施に重点をおくものとしていたが,本年度になってアメリカ合衆国のGuoとVerduによって本計画研究ですでに得ていた解析的結果を大きく拡張する研究成果が報告された.彼らの結果は,ガウス通信路を仮定するものの,任意の情報シンボル事前分布に対して統計力学的な解析結果を与える強力な研究成果である.このことを受けて,本年度は彼らの解析結果をさらに一般化することができるかどうかをまず検討し,ユーザ間で情報シンボルに統計的相関を許容し,さらに一般の非ガウス形通信路ノイズを想定した極めて一般的な条件の下で統計力学的解析を実施し解析結果を得,これにより,GuoとVerduが得た結果をさらに拡張することに成功した.続いて,フェーディング通信路モデル(無線通信路にランダムな伝搬遅延があるため受信信号の振幅がランダムに変動するモデル)に対する性能評価を実施し,情報シンボルと信号振幅との同時推定による性能改善について議論した.さらに,周波数ホッピング方式の拡散変調方式を想定したモデルの解析的性能評価を実施し,解析結果を得た.
並行して,CDMAマルチユーザ復調のアルゴリズムに関しても検討を進めたが,本年度の中途で計画研究代表者が研究機関を異動したこともあって当初の計画通りの成果を得るには至っていない.具体的な研究成果としては,Onsager反跳項の補正にもとづく我々の提案手法にDivsalarらにより提案されている部分干渉除去法を組み合わせたものが,確率伝搬法にもとづいて樺島により提案されている復調アルゴリズムと等価になるという知見にもとづき,ユーザ間で信号振幅にばらつきがある場合について確率伝搬法にもとづくアルゴリズムにストリッピング(信号振幅が大きいユーザ集団についての復調を先に行い,多元接続干渉の影響の低減を試みる手法)を適用した場合の性能改善効果について検討し,この問題に関して解析的な性能評価結果がアルゴリズムの性能の推定に有効であることを数値シミュレーションにより確認した.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] 連想記憶と携帯電話との意外な関係(解説論文)2005

    • 著者名/発表者名
      田中利幸
    • 雑誌名

      電子情報通信学会誌 88・9

      ページ: 708-713

  • [雑誌論文] Statistical physics of information processing in mobile communications2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 157

      ページ: 176-183

  • [雑誌論文] Statistical mechanical analysis of CDMA multiuser detectors-AT stability and entropy of the RS solution, and 1RSB solution-2005

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Uezu
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 157

      ページ: 254-257

  • [雑誌論文] Linear CDMA detection algorithm based on statistical neurodynamics and belief propagation and the stability conditions2005

    • 著者名/発表者名
      Akira Shojiguchi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 157

      ページ: 258-261

  • [雑誌論文] Structure of replica-symmetric solutions for randomly-spread CDMA2005

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2005 IEEE International Symposium on Information Theory

      ページ: 194-198

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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