論文

拡張prime系列符号を用いた光同期PPM/CDMA方式において、干渉キャンセラを提案した。提案方式では、同一グループ内のユーザに対する参照信号として1グループ内の拡張prime系列符号一つを用いるため、干渉キャンセラの無い方式と比べ総ユーザ数は$P^2$から$P$だけ減少してしまうが、干渉除去は所望信号から参照信号を引くことで達成される。キャンセラ付き光同期PPM/CDMA方式について、光検出器の入出力特性をポアソン過程と仮定して、ビット誤り率の上界を求めた結果、提案する干渉キャンセラはキャンセラがない方式に比べ、ビット誤り率特性を改善でき、同じ誤り率に対するユーザ数をprime系列長の増加に伴い増やすことができることが示された。

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アクセス方式として知られている。 しかしながら、 この方式はチャネル共有型のアクセス方式であるので、 同時に複数のパケットが送信された場合には基地局でパケットの衝突が起こり、 負荷の高い状況では特性が劣化してしまうという問題がある。 ここでは、 この問題を解決するために PRMA 方式の基地局にアダプティブアレーを使用することを提案する。 提案方式では、 パケットの衝突が起こった場合、 アダプティブアレーが衝突したパケットの中の一つのパケットの方向にピークアンテナパターンを、 それ以外のパケットの方向にヌルアンテナパターンを与えることにより、 衝突したパケットの中から一つのパケットを受信し、 その他のパケットを破棄することができる。 提案方式の特性をマルコフ解析および計算機シミュレーションにより評価した結果、 提案方式は従来の PRMA 方式よりも、高いスループットおよび低いパケット棄却率が得られることを示された。

直接拡散スペクトル拡散(DS/SS)方式の逆拡散段においては割り当てられたPN拡散系列の同期をとる必要がある。 ここでは、従来の遅延ロックループにフィルタリングによる位相推定項を付加した新しい推定符号追跡ループ(PCTL)を提案した。 PCTLの状態方程式を導出し、 AWGNの影響を無視できる場合の追跡位相誤差の軌跡を求め、 ドップラー効果の影響を調べた。 その結果、 平均同期保持時間の観点において提案方式は従来の遅延ロックループより優れていることが確認された。

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、オフセット余弦波パルス、三角波パルス、ノコギリ波パルスの送信パルスを用いたときのBER特性を数値解析により求め、ISIの影響を考察した。その結果、送信パルス波形の高周波成分が少ないほどISIの影響が抑えられ、二乗余弦波パルスが最も良い特性となることが示された。

トラヒック変動に柔軟に対応するため従来の$RMAV$(可変フレーム予約多元接続)方式を拡張した2種類の方式を提案した。まずフレーム長が長くなる場合に1スロット分ではなく端末が要求するだけのスロット分だけフレーム長を長くすることができる方式を提案し、提案方式は従来方式に比べて通報遅延を小さくでき、またシステムの安定状態への収束速度が速くなることを計算機シミュレーションによって示し安定状態への収束速度が速くなることを計算機シミュレーションによって示し及び計算機シミュレーションの結果、複数の優先権を考え、クラスiの1つの端末が1フレーム中で予約できるスロットの最大数R{max,i}を、クラスごとに差を付けることによりクラスの高い方が優先的に処理され、優れた特性を示すことが示された。

キーデバイスの不十分性によってユーザ数が少なくなってしまうWDMの問題点、また、用いる拡散符号によりユーザ数が制限されてしまう周波数領域符号化を用いた符号分割多元接続(FE-CDMA)の問題点の改善を目的として、周波数分割多重技術を用いた光周波数領域符号化符号分割多元接続を提案した。提案システムでは、全光帯域をいくつかの光帯域に分けさらに各帯域をPN系列で符号化することによって、ほぼ完全な直交伝送を可能となり、そのシステム容量は両方式の多重度の積で与えれる容量を持つようにする．また、全ての処理を光学段で処理することが可能となる全光ネットワークが構築されるため、電気的なボトルネックで制限されることなく、高速・大容量伝送が期待できる。ビット誤り率を解析した結果、一定の誤り率に対して、提案システムがWDMの干渉の影響をFE-CDMAによって緩和でき、かつ、単にFE-CDMAを用いたシステムよりも同時ユーザ数が格段に増大できることを示した。

光符号分割接続システムにおける２つの光ハードリミッタを用いた光受信機を提案した. 提案する受信機においては, ２つの光ハードリミッタによって光強度を制限した後に, 所望ユーザの拡散系列の重み位置における光子計数を用いて尤度比判定を行い信号判定を行うが, 他ユーザに関する情報を受信側でなんら利用することなく多元接続干渉の影響を緩和することができるため, ブラインド型受信機となることを理論的に明らかにした. よって, 多ユーザに関する情報を得て信号判定を行うマルチユーザ型受信機と比較して, 簡易な構成となるという利点がある. さらに, 光直交符号を用いた光CDMAシステムにおいて, 提案する受信機が, マルチユーザ型受信機のうちで最も簡易な構成であるDeccolating受信機と比較して, ビット誤り率特性の観点からも優れることを明らかにした.

小モジュール化させたノックアウト集線網を拡張バンヤン網を用いて, 多段接続することにより大規模化が可能な拡張ノックアウトバンヤンマルチキャストATMスイッチを提案した. 提案モデルは小モジュール化させ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ているため, スイッチ構成要素を大幅に削減できる. 提案モデルのセル棄却率特性, および, 遅延特性の評価を計算機シミュレーションにより行い, さらにハードウェア量の評価を行い, 提案モデルの有効性を明らかにした.