研究発表

DE級インバータに対する新しい制御方法を提案し、厳密解析と実験によって、その有効性を確認した。提案方式は、外部の駆動信号を変化させることにより、出力を制御するものであり、回路規模が小さい、固定周波数で制御が可能、低出力での効率の劣化が従来の制御方法より抑制される等の特徴を持つ。

D-E級共振型dc/dcコンバータは、D級インバータとE級整流器から構成される小型高効率電源である。近年、このコンバータを、動作周波数を固定したまま、整流器側のダイオード電圧を並列スイッチにより強制的に零とし出力を制御する間引き制御方式が提案されたが、解析は簡易な仮定に基づいており、間引き率が低い場合のみ有効であった。本研究では、より正確な解析を与え、全ての間引き率に対し有効な解析を与える。解析に基づく計算値は、実験結果と良く一致した。

移動体通信システムの加入者容量を増加させる技術として、自律分散型ダイナミックチャネル割当(DDCA)法が提案されているが、従来のDDCAは、オムニアンテナを念頭におかれて考えられたものであるため、ビーム切替アンテナシステムに適用した場合、同一チャネル干渉が増大してしまうという問題があった。ここでは、ビーム切替アンテナに適したDDCAとして、まず、同一チャネル干渉を減少させるために, 干渉エリアにおけるチャネル使用状況を考慮したDDCAを提案した。

セルのマイクロ化に適したチャネル割当法として、端末の移動による影響を受けない、RP再構成型ARP法が提案されているが、1通話あたりのハンドオーバー回数が増加するという問題点がある。ここでは、RP再構成型ARP法における、ハンドオーバー回数の増加を抑制する方法を提案し、計算機シミュレーションにより、呼損率特性、強制切断率特性、ハンドオーバー回数特性を評価し、呼損率、強制切断率の改善度を、大幅に劣化させることなく、ハンドオーバー回数を制御できることを示した。

カオス発振器を一つの抵抗で結合した系において、領域の切り替わりについて詳しく調べた。その結果、領域の切り替わりが結合されている各発振器において、同時に起きるという現象を初めて確認した。さらに、領域の切り替わりの同時性は、結合の強さに依存することを示した。

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、バースト性を持つことが予想されるため、バーストトラヒック下における特性評価は極めて重要である。ここでは、即時セルと待時セルが混在したバーストトラヒック下における、多段ステージ共有バッファ型マルチキャストＡＴＭスイッチの特性評価を行った。

大規模化が可能なマルチキャストATMスイッチとして、小モジュール化したノックアウト集線網を、拡張バンヤン網により多段接続したスイッチモデルが提案されており、ノックアウト集線網とセルフィルタのオーダがO(Nlog_{2} N)と小さく抑えられ、セルコピーとセルルーチングが高効率に行える。一方、マルチメディア通信においては、様々な通信品質を考慮し, セルの持つ異なる優先権に従ったスイッチングが必要になる。ここでは、小モジュール化したノックアウト集線網において、同タイムスロットに複数の優先権を持つセルが到着した際に優先権を考慮したマルチキャストスイッチの特性評価を行った。

本研究では、複数の可変ホットスポットポートが存在する環境下において, ２つのスピードアップファクタを用いることにより, ホットスポットポートを目指すセルの棄却率を低減できるノックアウトATMスイッチを提案し, 計算機シミュレーションにより, 提案モデルの有効性を示した.

M-ary PPM/光同期CDMA方式において, 従来, 干渉を平均量として見積もっていたために生じていた干渉の過剰見積もりにより, 所望信号成分の一部を除去してしまうことによる誤り率特性の劣化を緩和することを目的として, 各光相関器の後にOptical Clipper(OC)を設けた干渉除去器を提案した. OCを設けた干渉除去器を適用したM-ary PPM/光同期CDMA方式におけるビット誤り率を理論解析により導出した。

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)方式は、ミニスロットを使用して予約を割り当てるため, パケット予約多元接続(PRMA)方式より高いスループットが得られる方式として知られている. 従来のNC-PRMA方式では, 新しく有音区間に入った音声端末は予約要求ミニパケットを送信するために, 必ず次フレームまで待たなくてはならず, 予約獲得までの時間(平均アクセス遅延)が必要以上に大きくなってしまうという問題点があった.そこで本論文では, ランダムパケット送信を併用したNC-PRMAを提案し、有効性を示した。

ターボ符号の繰返し復号処理過程において, 各要素復号結果の硬判定比較に基づき尤度値及び通信路値を更新する, ターボ復号アルゴリズムを提案した. 従来の復号アルゴリズムでは, 各要素復号器で扱う尤度値と通信路値に含まれる誤りの影響は考慮されていなかったが, 提案アルゴリズムでは各要素復号器出力を硬判定比較することにより誤りを判定し, 尤度値及び通信路値に含まれる誤りの影響を低減するよう逐次更新しながら繰返し復号処理を行うことができる.計算機シミュレーションにより, BER特性及び達成できるBER限界を改善できることを示された。

本研究では,下りチャネルの受信機における計算量を削減することを目的として,パイロットチャネルのみに直交化フィルタ(COF)を用いるパイロット参照型マルチコードDS-CDMA受信機を提案した. 計算機シミュレーションを用いて,提案方式のBER特性を評価した結果, 提案方式はパイロットチャネルと全所望拡散コードチャネルにCOFを用いた方式と比べて, BER特性をあまり劣化させることなく, 適応化に必要な計算量を大幅に削減できることが示された.

擬似雑音系列(PN系列)を用いた拡散反射通信路における, DS-CDMA室内赤外線通信方式の特性を解析した. また, 線形予測器を用いたDS-CDMA室内赤外線通信方式を提案し評価した. 理論解析により評価した結果, 線形予測器を用いることで符号間干渉の影響を低減できることを示した. また, 線形予測器を用いない場合に比べて, 線形予測器を用いることでユーザ数を増やせることを示した.

送受信機のチューニング時間を考慮したWDMシングルホップネットワークにおいて, 送受信機のチューニング時間による遅延特性の劣化を改善するために, あるタイムスロットにおいて送信あるいは受信を行なうノードが,次のタイムスロットにおいても送信あるいは受信を行なう場合, そのノードに対して同じ波長を割り当てる波長割当てアルゴリズムを提案した. 計算機シミュレーションによる遅延特性の評価を行い, 提案方式は従来方式と比較して遅延特性を改善できることを示した.

伝搬遅延の異なるWDMシングルホップネットワークにおいて, 制御パケットがスターカプラから最も遠いノードに到着した時点で各ノードが制御パケットの衝突の有無を調べることにより, 伝搬遅延の小さいノードから送信された制御パケットに対する衝突の有無が調べられるまでの待ち時間を低減できるプロトコルを提案した. 提案プロトコルと従来プロトコルについて平均メッセージ遅延特性及びスループット特性の比較を計算機シミュレーションにより行なった結果, 提案プロトコルは従来プロトコルと比較して, 平均メッセージ遅延特性を改善できることが示された。