研究発表

マルチキャリアトレリス符号化変調方式は、インターリーブを用いることなく一種の周波数ダイバーシチ効果を得ることができ、遅延時間に制限のある陸上移動音声通信などに適した変調方式である。しかしながら、マルチキャリアトレリス符号化した低速周波数ホッピング(SFH)を用いた16QAM方式は、耐干渉性に乏しいため、セルラシステムなどに適用する際には、何らかの方策が必要とされる。ここでは、重み付けユーなどに適用する際には、何らかの方策が必要とされる。ここでは、重み付けユー法を改良した耐干渉復号法を提案した。

陸上移動体通信においてはマルチフェージングに加えて、同一無線チャネルが空間的に離れた他のセル内でも用いられることに起因する同一チャネル干渉の影響が大きい。ここでは、フェージング及びマルチプル同一チャネル干渉依存下において、干渉波信号はレイリーフェージング、送信信号はライス分布(もしくは仲上分布)であると仮定した場合の、トレリス符号化8PSKの誤り率特性の理論解析を行った。

情報変調にM-ary 周波数シフトキーイング(FSK)を用いた光符号分割多元接続(CDMA)方式のための干渉キャンセラを提案した。M-ary FSKとはM個の波長を$M$種類のシンボルに割り当てる方式であり、干渉キャンセラは、各波長の参照信号として1グループ内の拡張Prime系列符号の一つを用いる。解析は光検出過程をポアソン過程として行ない、提案する干渉キャンセラを適用したFSK/CDMA方式との比較は、干渉キャンセラの無いFSK/CDMA方式と行なった。その結果、従来の干渉キャンセラが無い場合の方式に比べ、特性改善を図る事ができることが示された。

光マイクロセル移動通信網の制御局ー基地局回線や広帯域分配網への適用に向けて、より多くのチャネル数をより柔軟に収容できるコヒーレンス多重化副搬送波光伝送方式が提案されているが、送受信機間の２本の光ファイバの光路長を精密に制御する必要がある。ここでは、コヒーレンス多重を用いた副搬送波光伝送方式における光路長誤差の影響について理論的な解析を行った。その結果、任意の光路長誤差に対してCNRを最大とするレーザの最適なスペクトル線幅が存在することを明らかにし、その時の1チャネル当たりの最大帯域幅とシステム容量の関係を示した。

衛星通信環境下では、 位相同期ループ(PLL)は、 ステップ状に変化する信号だけでなく、 ランプ状に変化する信号に追随しなくてはならない。 このような場合2次PLLでは定常位相誤差を抑圧できないので、3次PLLが必要とされる。しかしながら、 3次PLLでは系のゲインによっては、不安定領域が存在するという問題がある。 ここでは2重ループを用いたアナログ3次 PLLを提案し、定常位相誤差を抑圧でき、 なおかつどのような場合においても安定であることを示した。

Discarding Policyを適用したモデルに、Backpressure(BP)モードを用いることにより、即時性と確実性の異なる要求を持つ2種のパケットを交換する入出力バッファ型交換機モデルを提案した。提案モデルは、即時パケットを入力側及び出力側で優先的に処理することにより、即時パケットの平均系内時間を減らし、待時パケットに対してBPモードを用いることにより、待時パケットのパケット棄却率を低減させることができる。平均系内時間およびパケット棄却率特性を、理論解析と計算機シミュレーションにより評価した結果、提案方式の有効性を示した。

未知データから逐次入力されるパターンに対して、 教師なしクラスタリングを行い、 未知データの階層的なクラスタ構造を推定することを目的とする競合モデルを提案した。 提案モデルは、 ベイズ決定のゆう度を距離尺度に用いたLBQ(Learning Bayesian Quantization)モデルを多層構造にしたMLBQ(Multi-layer LBQ)モデルである。 二層MLBQでは、第一層は一つのLBQからなり、 入力データの大まかなクラスタを学習し、第二層は第一層のニューロンの受容野に対応したLBQからなり、入力データの大まかなクラスタを学習し、第二層は第一層のニューロンの受容野に対応したＬＢＱからなり未知データから逐次入力されるパターンに対して、教師なしクラスタリングを行った。

クラッタ環境下において少数の走査で目標物体の初期追尾形成を行う手法として、修正Hough変換が提案されている。修正Hough変換は、クラッタによる観測ベクトルと目標物体の航跡を少数の走査で判別することができるが、目標物体が旋回運動する場合、航跡の検出確率が劣化してしまうという問題点がある。ここでは、修正Hough変換に新たな２つの航跡判定の基準を加えることにより、クラッタ環境下において旋回運動する目標物体を少数の走査により初期追尾形成可能な手法を提案した。計算機シミュレ少数の走査により初期追尾形成可能な手

拡散反射通信路を利用した室内無線赤外線通信では、マルチパスによる遅延歪みが生じ、そのため符号間干渉(ISI)の影響によりビット誤り率(BER)特性が劣化する。従来の研究では、送信パルス波形として矩形波のみを用いた研究がなされているが、孤立矩形パルスの周波数分布はsinc関数で表され、 拡散反射赤外線通信路は低周波数帯域通過特性を有するため、矩形パルスは大きなISIを生じるという問題がある。ここでは、拡散反射通信路を利用した室内赤外線無線通信方式において、二乗余弦波パルス、半波余弦波パルス、オフセット余弦波を用いた場合のマルチパス歪の影響を示した。

異なる通信品質要求を持つ情報として音声などの即時性を求められる即時セル (Real-Time Cell : RTC) と、 データ情報等の即時性より確実性が求められる待時セル (Non Real-Time Cell : NTC) の混在トラヒックを想定し、 それぞれの通信品質要求に応えることを可能にするため、 RTCを即時ルート(R-route)に、 NTCを待時ルート(N-route)に分離入力させるATMマルチキャスト交換機を提案した。

階層多重共有バッファ型ATMスイッチは複数の入力を多重化することで共有バッファ型の問題点であるメモリへのアクセス速度を改善できるスイッチであり、 遅延プッシュアウト方式はこのスイッチにおけるセル棄却率を小さくできる方式である。ここでは、ホットスポットが存在するトラヒックにおける遅延プッシュアウト方式の特性を評価し、 ホットスポットトラヒックに有効な方式について考察を行なった。

波長分割多重(WDM)方式を用いた可変長パケット対応型交換システムにおいて、制御チャネルの競合に勝ったユーザに対するチャネル割当を、パケット長の短いものを優先的に行なうことにより、システム全体の平均遅延特性を改善するモデルを提案し、その特性を評価した。

未知データから逐次入力されるパターンに対して、 教師なしクラスタリングを行い、 未知データの階層的なクラスタ構造を推定することを目的とする競合モデルを提案した。 提案モデルは、 ベイズ決定のゆう度を距離尺度に用いたLBQ(Learning Bayesian Quantization)モデルを多層構造にしたMLBQ(Multi-layer LBQ)モデルである。 二層MLBQでは、 第一層は一つのLBQからなり、 入力データの大まかなクラスタを学習し、第二層は第一層のニューロンの受容野に対応したLBQからなる。

発振器の結合系に関する研究は、 数多く行われているが、その中でも、周期解の4 相同期は様々な結合系において、ほとんど確認されていない同期現象として関心が持たれている。 結合する発振器の発振周波数が誤差を持つ場合には 4 相同期が安定に存在することが確認されているが、 結合する発振器の発振周波数が同じ場合に 4 相同期が安定に存在する例は報告されていない。ここでは、ある３次元発振器をキャパシタで完全結合した系において発振周波数が同じ場合でも 4 相同期が安定に存在することを示した。さらに電圧制御形非線形抵抗を持つ３次元回路と４相同期の関係について考察した。

レーダの利用が可能な航空機対地上基地局間通信に直接拡散スペクトル拡散(DS/SS)方式を適用することを想定して、位置推定のためのカルマンフィルタにより、PN系列の伝搬遅延を推定する機能と、遅延ロックループとして修正符号追跡ループを結合した、同期追跡性能の高い符号追跡ループを提案し、計算機シミュレーションで有効性を示した。

異なる通信品質要求を持つ情報として音声などの即時性を求められる即時セル (Real-Time Cell : RTC) と、 データ情報等の即時性より確実性が求められる待時セル (Non Real-Time Cell : NTC) の混在トラヒックを想定し、 それぞれの通信品質要求に応えることを可能にするため、 RTCを即時ルート(R-route)に、 NTCを待時ルート(N-route)に分離入力させるATMマルチキャスト交換機を提案した。 提案方式では、R-routeではバッファを持たず、 到着したRTCのコピー要求をCNの出力ポート数セルコピーし、 残ったコピー要求数は棄却する。 また、 N-routeでは、 CNの入力側にポート毎に入力バッファを持ち、 到着したNTCのコピー要求のうち、 応えることの出来ない超過コピー要求を入力バッファに格納することにより、NTCの棄却を低減させることが可能となる。セル棄却率、 平均システム遅延を、計算機シミュレーションおよび理論解析により評価した結果、 提案モデルは、 RTCの平均システム遅延が1タイムスロットになることで即時性を満たし、また、NTCの棄却率がRTCの棄却率より小さく抑えられ、異なる通信品質要求に対応できることが示された。

既存のメタル回線を使用した高速データ伝送技術として、非対称ディジタル加入者ループ(ADSL)が期待されている。しかし、ADSLを日本で用いられているAMI方式ISDNと同一ケーブルに収容した場合、近端漏話の影響により、伝送特性が大きく劣化してしまう。ここでは、パンクチャド畳込み符号を用いた方式を提案し、伝送路のSNRに応じて、符号化率とQAM多値数を適当に選ぶことにより、伝送特性を改善できることを理論的に示した。

非線形性が5次多項式で表わされる硬発振器の格子状ネットワークにおける、初期状態と定常状態の関係を考察した。また、定常状態の評価法として各発振器の位相状態だけでなく振幅に基づいたパターンに関しても考察し、ある入力パターンに対し特定の発振器の初期状態を徐々に変化させたときのパターンの変化を数値計算によって確認した。その結果、パターンは初期状態が発振器の不安定周期解の振幅付近で変化し、また回路パラメータが異なるシステムでは同じ初期状態でも異なるパターンがみられ、また位相パターンが異なっても振幅パターンは同じであるような場合もみられることが示された。

フェージングチャネルにおけるDS-CDMAアダプティブMLSEダイバシテ受信機に併用することにより、新しいアダプティブMLSEの方式を提案し、そのBER特性について考察した。提案方式は、RAKE受信機とMRCダイバシテを用いてマルチユーザー干渉とマルチパスフェージング による特性の劣化を防ぎ、さらに、MLSE受信機においてRLSアルゴリズムを用いて適応的にチャネルの推定と予測を行う。その結果、提案方式では、マルチパスフェージングと マルチユーザーによる干渉をより抑圧することができ、ユーザー数も増加できることが示された。また、MLSEの判断遅延が小さい場合、チャネル推定アルゴリズムを使うことによって、チャネル推定時間が軽減できることが示された。

ハイブリッド直射通信路を用いた室内赤外線無線通信は、送受信機の光軸合わせに要求される精度が指向性方式に比べ低く、また電力効率も無指向性に比べ高いなどの利点を有する。 室内赤外線無線通信方式では、送受信機間距離が長くなると光路損失のため， 所望の誤り率特性の達成は困難になる。ここでは、誤り訂正符号としてパンクチャド畳み込み符号を用い、送受信機間距離に応じて符号化率，すなわち誤り訂正能力および伝送速度を適応的に変化させることにより、送受信機間距離によらず所望の誤り率特性を達成可能な室内赤外無線通信方式を提案した。