研究発表

無線パケット通信において、無衝突パケット予約多元接続(NC-PRMA)方式に関する研究は、音声端末のみを考慮した場合しかなされていない。ここでは、データパケットも考慮した、音声・データ統合トラヒック下におけるNC-PRMA方式の特性を、データ端末を考慮する際に、全データ端末が持つデータパケット数が時間的に平衡状態になるように、1フレーム中で送信可能なデータパケット数を、あらかじめ確保することによって、平衡点解析を用いて求めた。

フェージングチャネルにおいて、シンボルインターリーブよりも時間ダイバーシチが得られる、同相直交成分に異なるインターリーブを用いたQPSK方式が提案されており、ビット誤り率(BER)特性を改善できることが報告されているが、同一チャネル干渉波を考慮した解析はなされていない。ここでは、同一チャネル干渉波を考慮して、二乗ユークリッド距離が最大となるように初期位相を設定し、同相直交成分に異なるインターリーブを施すことにより、パイロットシンボルを用いた干渉除去方式において、低速フェージングチャネルにおけるQPSK方式の特性を明らかにした。

近年のインターネットの急速な普及に伴い、ネットワークにおけるセキュリティの保持が重要な課題となっている。パケットの暗号化技術により、 インターネットや企業ネットワーク上で安全な通信を実現する方式として、仮想私設網(VPN:Virtual Private Network)が用いられている。VPNを実現するには、利用者が鍵をどのように共有するかを定義する必要があり、企業ネットワークに適した暗号グループの定義方式として、 エリア定義方式が提案されている。ここでは、エリア定義方式における安全なリモートアクセス方式を提案した。

パンクチャド畳込み符号を、DMT(Discrete Multitone) ADSL(AsymmetricDigital Subscriber Line）システムに適応することを提案した。理論解析により、全サブチャネルに同じ符号化率を与えた場合の伝送特性、および、各サブチャネルに最適な符号化率を与えた場合の伝送特性を求め、パンクチャド畳込み符号を用いたADSLシステムの伝送特性を改善できることを示した。

狭い方向にビームを放射できるビーム切替アンテナは、チャネルのCIRを増加させ、多くの加入者を収容できることが知られているが、ビーム幅が狭いため,、サービスエリア内に高速移動体が存在する場合、チャネル切替が増大するという問題があった。ここでは、チャネル切替の原因の1つである基地局切替を減少させるために、希望波と干渉波の比によってセルをいくつかのゾーンに定義し、各ゾーンにおいてチャネル割り当ての際の、基地局の選択順の最適な組み合わせを、計算機シミュレーションにより示した。

DE級電力同調発振器を用いた AC/AC コンバータを提案した。提案回路は 高周波領域において高効率動作が可能で、MOSFETを動作させるための駆動回路を必要とせず、DE級電力同調発振器を発振させるために必要であったスタートアップ回路を必要としないという利点がある。回路実験の結果、1MHzで4.6 W の動作環境のもとで、70% の電力変換効率を達成した。

イントラネット内において業務グループに応じた木目細かい閉域通信グループ(CCG)を構築したいという要求が高まっている．しかしCCGの構成が複雑になると，暗号化エレメント(EE)に対する動作指示が煩雑になる．この課題を解決するため，通信に先立ちEEがCCGの構成を学習することにより，動作指示情報を自律的に生成することができる，グループ探索プロトコル(GSP)を提案した．GSPを用いると，イントラネット内を動き回っても, CCGの定義変更を行う必要がないことが特徴である．

4 個の恒等な 3 次元発振器の結合系を対象とし, 発生する非同相同期現象について検討した. 各発振器が直流成分を持って振動し, かつ直流成分を持つ変数が結合項に含まれ, さらに逆相の関係にある発振器の直流成分が等しいとき, 独立逆相同期の発生条件の 1 つである系の対称性が崩れ, 安定な 4 相同期, 安定な交互逆相同期が発生することが明らかになった.

レーダによる目標追随において, カルマンフィルタが計算機の高速化に伴い可能となっている. しかしカルマンフィルタは, 目標の直線飛行に対して良好な追随精度を得ることができるが, 線形フィルタを用いている場合には旋回目標に対する追随精度に問題がある. そこで, 本研究では最近提唱されているH∞フィルタに着目し, 目標の急旋回(マニューバ)に対処するため, マニューバを状態の大きな外乱とみなして目標のマニューバが検出されると,γ値を小さくして急激な状態変化に速やかに対応し,それ以外はγ値を大きくしてカルマンフィルタとして振る舞うγ可変型H∞フィルタを提案し, 計算機シミュレーションにより提案方式の有効性を明らかにした。

異なる複数のセル到着を想定し優先クラスを設け, バッチャ網により出力アドレス，かつ優先クラスの順に並び替え，優先クラス毎のバンヤン網に転送することにより，異なるセル棄却率特性を独立に得ることが可能な共有集線網型スイッチを提案した．提案モデルについて，計算機シミュレーション及び理論解析によりセル棄却率の特性評価を行い，さらに計算機シミュレーションにより出力バッファでの平均遅延特性の評価を行なった結果，最大セル転送個数であるスピードアップファクタを優先クラスの高い順に大きい値に設定することにより，独立な異なる優先性御ができることが示された。

拡散反射通信路を用いた室内赤外線無線通信は,光路遮蔽の影響を受けにくく,見通し内通信路を必要としないが,マルチパスチャネルによる符号間干渉(ISI)の影響が大きい.室内赤外線無線通信において多元接続を実現する方式として, CDMA方式が提案され,これまでに拡散反射通信路において遅延スプレッドの幅を送信パルス幅と等しいと仮定してISIを考慮したBER特性のみ報告されている. 本論文では, 拡散反射通信路におけるオンオフキーイング(OOK) CDMA室内赤外線無線通信方式のBER特性を, ISIによる影響が及ぼす影響も含めて考慮した。

無線パケット通信において, パケット予約多元接続(PRMA)方式は音声の無音区間を有効に利用できる効率の高い方式として知られている. 捕捉効果を考慮した場合、スループットの向上は図れるが, 基地局から遠い端末ほど特性が劣化してしまう遠近問題が生じてしまう. 本論文では、PRMA方式において, 高負荷におけるスループットの劣化, 及び遠近問題たアダプティブアレーを用いたPRMA方式を提案し, 計算機シミュレーションによりによる端末間の不公平性を改善するために, 捕捉効果を適用し, 提案方式の有効性を示した。

近年, スペクトルの位相に対して符号化を行う光周波数領域符号化符号分割多元接続(FE-CDMA)方式が注目されている. 本研究では, ビット誤り率(BER)の改善を目的として, 時間領域符号化を適用したFE-CDMA方式を提案した. 提案方式では, 多元接続のために周波数領域で符号化するFE-CDMA方式において、多元接続干渉を低減させるために, 時間領域においても符号化を行う. 時間領域の拡散符号に光直交符号(OOC)を用いて, 干渉確率と干渉電力から提案方式のBER特性を理論解析により評価した結果,提案方式の有効性が示された。

マルチレイヤセルラシステムにおけるマイクロセルにRP再構成型ARP法を用いるシステムを提案した. 計算機シミュレーションにより呼損率, 強制切断率,ハンドオーバー回数の特性を評価した結果, 本提案方式は, マイクロセルのチャネル割当にARP法を使用した場合に比べ, ハンドオーバー回数を最大2倍程度に抑え, 呼損率,強制切断率を改善できることが示された.

大規模化が可能なマルチキャストATMスイッチとしてこれまで, 小モジュール化したノックアウト集線網を拡張バンヤン網を用いて多段接続したスイッチモデルが提案されているが, 優先権の異なるトラヒックに対応できないという問題点がある. そこで本研究では, 小モジュール化したノックアウト集線網において, 優先権の高いセルから順に処理することにより, 優先権に従った相対的なセル棄却率特性が得られる大規模ノックアウト拡張バンヤンマルチキャストATMスイッチを提案した.

遅延に対する要求に厳しい情報(即時セル)と棄却に対する要求に厳しい情報(待時セル)の異なる通信品質(QoS)要求を満たし, Tb/s級のスループットを持つ多段ステージ共有バッファ型マルチキャストATMスイッチが提案されており,全てのセル到着がベルヌーイ過程に従う均一トラヒック下における特性が明らかにされている. しかし, 実際のマルチメディア通信におけるセル到着はバースト性を持ち, 平均バースト長の増大に伴う特性劣化が予想される. そこで本論文では, 即時セルと待時セルが混在したバーストトラヒックを考慮したバックプレッシャ制御を適用した多段ステージ共有バッファ型マルチキャストATMスイッチを提案した。

フェージングチャネルにおいて、シンボルインターリーブよりも時間ダイバーシチが得られる、同相直交成分に異なるインターリーブを用いたQPSK方式が提案されており、ビット誤り率(BER)特性を改善できることが報告されているが、同一チャネル干渉波を考慮した解析はなされていない。ここでは、同一チャネル干渉波を考慮して、二乗ユークリッド距離が最大となるように初期位相を設定し、同相直交成分に異なるインターリーブを施すことにより、パイロットシンボルを用いた干渉除去方式において、低速フェージングチャネルにおけるQPSK方式の特性改善を図った。

拡散反射通信路を用いた室内赤外線無線通信は,光路遮蔽の影響を受けにくく,見通し内通信路を必要としないが,マルチパスチャネルによる符号間干渉(ISI)の影響が大きい.室内赤外線無線通信において多元接続を実現する方式として,符号分割多元接続(CDMA)方式が提案されているが,拡散反射通信路においての特性は明らかでない.ここでは,拡散反射通信路におけるオンオフキーイング(OOK) CDMA室内赤外線無線通信方式の特性を,ISIの影響を考慮した理論解析により評価した。

符号化率の可変なパンクチャド畳込み符号と、適応L値パルス位置変調(PPM)を用いて、ハイブリッド直射通信路の状態に応じて、適応的に伝送レートを変える、室内赤外線無線通信方式において、拡散反射通信路の符号間干渉(ISI)の影響を考察し、ISI存在時でも、適応的に伝送レートを変えた通信ができることを示した.

フェーズドアレーアンテナを用いた目標追随において、 カルマンフィルタの実装が、近年の計算機の高速化に伴い可能となっている。 カルマンフィルタは、目標の直線飛行に対して良好な追随精度を得ることができるが、目標の加速度を白色ガウス雑音と仮定しているため、 旋回目標に対する追随精度に問題がある。旋回目標の追随には、 入力推定を行うカルマンフィルタや2段カルマンフィルタが提案されているが、予測誤差を用いて加速度推定を行うため、予測誤差の増減が大きい目標の急旋回に対しては良好な追随精度を得ることができない。ここでは旋回加速度推定を行うカルマンフィルタを提案した。