Thesis or Dissertation Group Shuffled BP復号法の新しいグループ分割手法について

吉田, 恭平  ,  ヨシダ, キョウヘイ  ,  Yoshida, Kyohei

pp.1 - 53 , 2016-03-25 , The University of Electro-Communications
Description
近年,誤り訂正符号として低密度パリティ検査(LDPC)符号が注目されている.LDPC符号の代表的な復号法であるBelief Propagation(BP)復号法では,タナーグラフのノード間で確率の計算をメッセージ交換の形で行っている.BP復号法では,各変数ノードが並列にメッセージの交換を行う.一方で,Group ShuffledBP(GSBP)復号法では,変数ノード集合を複数のグループに分割し,グループ間で逐次的にメッセージ交換を行う.これにより,前のグループ内で更新したメッセージを以降のグループで利用し,より信頼性の高いメッセージを得ることができ,少ない反復回数で正確な復号が可能となる.GSBP復号法では,受信語のビットを受信した順にグループに振り分けているが,どのビットから更新を行うかで性能に差が生まれるため,次数を考慮したグループ分割手法などが提案されている.本論文では,各変数ノードの局所的内径に注目してグループ分割を行うことを提案する.BP復号法では,タナーグラフ上に短い閉路があると,確率計算が正確に行えず,性能が悪化することが知られている.そこで,局所的内径(その変数ノードを含む最小の閉路の長さ)の大きい変数ノードからグループに振り分けて誤りの伝播を防ぐことを図る.評価実験により,最大反復回数5回では,提案法は既存法に比べ少ないグループ数で優れた訂正能力を示した.例として,SNR=4.5[dB]のグループ数が16では,提案法によりビット誤り率が36%改善した.また,既存法と提案法の平均反復回数を比較し,提案法により収束速度の向上したことを示した.一方で,最大反復回数10回の提案法では,SNRが小さい場合は訂正能力の改善が見られたが,SNRが高い場合,既存法の方に比べ劣化した.これは,提案法では,同じチェックノードと隣接する変数ノードが同じグループの振り分けられやすくなるため,更新メッセージの利用回数が既存法より少なくなるためと考えられる.論文の構成は以下の通りである.2章では,論文構成の上での諸準備を行う.3章では,LDPC符号の検査行列の構成法と,既存の復号法であるBP復号法とGSBP復号法について述べる.4章では,局所的内径を元にしたグループ分割手法を提案し,5章でその性能評価を行う.6章では,本論文のまとめと今後の課題について述べる.

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