研究者詳細 - 笹瀬　巌

論文 - 笹瀬　巌

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プレディストーション及び部分系列伝送を用いたOFDM非線形ひずみ補償法の特性評価

堀内隆明, 揚偉祖, 大槻知明, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.85-B （ No.11 ） 1865-1873 2002年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

従来，OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の非線形歪みを補償する方法として、プレディストーションを用いるLCP-COFDM(Linearized constant peak power coded OFDM)方式が提案されている。しかし、LCP-COFDMでは、線形縮小操作により信号振幅を小さくするため、雑音に対する耐性が弱まりBER特性が劣化する。そこで、LCP-COFDMにピーク電力低減法である部分系列伝送(PTS)を併用することで、BERを改善することが可能な非線形歪み補償方式を提案し、計算機シミュレーションによる特性評価を行った。その結果、提案方式は、従来のLCP-COFDMと比較して、帯域外輻射抑圧効果が同程度で、BER特性が改善できることが示された。

Multiple subcarrier modulation for infrared wireless systems using punctured convolutional codes and variable amplitude block codes

笹瀬巌

IEEE 2002 Global Telecommunications Conference(GLOBECOM2002) 2031-2035 2002年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

パンクチャドパターンに対応したサブキャリアの振幅値を適切に割り当てることにより、平均光パワーを低減する、副搬送波多重赤外線無線通信方式を提案した。提案方式は、符号化率可変パンクチャド畳込み符号を用いた方式のように送信ビットを間引き消去することによって伝送レートを可変とする代わりに、伝送レートは固定であるが、対応するビットをダミー情報に置換し、サブキャリアの振幅値を適切に選択して割り当てることにより、全サブキャリアの振幅値の和を低減する。置換する振幅値を選択する方法として、必ず振幅値0を用いる提案方式1、振幅値0, ±1のうちで最適なものを用いる提案方式2の2つの方法を検討し、特性解析を行った結果、送信光パワーを一定とした場合に,提案方式2は最も良いBER特性となることを示した。また、サブキャリア数を一定とした場合に、提案方式2が最も良い所要SNR特性を得られることを示した。

複数の強度の光パルスを送信することによる光ハードリミッタを用いた OOK-CDMA方式のMAIの緩和

宮澤高也, 岩田綾子, 笹瀬巌

電子情報通信学会通信方式研究会 CS2002 （ 101 ） 1-6 2002年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

OOK-CDMA方式において、複数の強度の光パルスを送信することで、光ハードリミッタ(OHL)の干渉除去能力を高める方式を提案した。提案方式では、拡散符号の重み位置に光パルスを時間拡散させる際に、送信機側において可変スプリッタを適用し、光源で励起した光パルスを複数の強度のパルスに分岐させる。高い光強度レベルの重み位置では、OHLが強度の低いMAIを除去しやすくなるので、OHLの干渉除去能力を高めること
ができる。アバランシェフォトダイオード(APD)の出力がガウス分布に従うとし、提案方式のビット誤り率を理論解析により導出し、理論解析を行った結果、提案方式は従来方式と比較して、OHLの干渉除去能力が高まり、優れたビット誤り率特性が得られることが示された。

IP網においてMPLSを考慮したマルチキャスト光パケットスイッチ

岡崎浩平, 佐久田誠, 笹瀬巌

電子情報通信学会ネットワークシステム研究会 NS2002 （ 168 ） 45-48 2002年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

IPネットワークにおいてMPLSを考慮し、マルチキャストパケットに対応した光パケットスイッチを提案した。提案モデルは各入力ポートにスターカプラを用いることで、波長変換器を用いることなく、マルチキャストパケットを転送することができる。計算機シミュレーションにより、従来の光パケットスイッチと比較して、パケット棄却率特性、平均遅延特性を劣化させることなく、マルチキャストパケットを転送する
ことができることを示した。

Convolutional coded coherent and differential unitary space-time modulated OFDM with bit interleaving for multiple antennas system

安昌俊, 笹瀬巌

電子情報通信学会スペクトル拡散通信研究会 SST2002 （ 47 ） 75-80 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

周波数選択性フェ―ジングチャネル上において、フルダイバーシチ利得と高速ディジタル伝送を実現するために、複数のアンテナシステムでビットインタリーブを用いた畳み込み符号によるコヒーレントおよび差動USTM/OFDM伝送方式を提案した。計算機シミュレーション結果より、提案方式は、USTMとOFDM組み合わせ、さらに誤り訂正符号を適用することにより、従来方式に比べて符号化利得およびダイバーシチ利得を十分に
得ることができ、大きな特性改善を得ることが示された。

he improvement of bit error probability by threshold detection in Reed-Solomon coded PPM-OCDMA systems

笹瀬巌

2002 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA2002) 335-338 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

PPM-OCDMA方式において、PPMシンボルの判定をしきい値検出とすることで、リードソ
ロモン(RS)符号の訂正効果を高める方式を提案した。提案方式では、各PPMスロット
ごとにしきい値判定を行うことにより、しきい値以上となるスロットが2つ以上、も
しくは1つも存在しない場合を「シンボル消失」と判定する。そのため、光電力が
十分に大きいとき、従来の最大値検出によるシンボル判定では誤りとして受信して
いたシンボルを消失として復号でき、訂正可能なシンボル数が増加し、MAIの影響を
軽減することができる。理論解析の結果、提案方式は従来方式と比較して、優れた
ビット誤り率特性を得ることができることを示した。

A scheduling algorithm minimizing voids generated by arriving bursts in optical burst switched WDM network

笹瀬巌

IEEE 2002 Global Telecommunications Conference (GLOBECOM2002) 2736-2740 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 単著, 査読有り

光バースト交換網において、バーストを送信することによって生成されるデータチャネルの未使用容量(Void)を最小にするスケジューリングアルゴリズムを提案しら。提案するスケジューリングアルゴリズムは、ある時刻にコアルータに到着したバーストがデータチャネルの未使用容量(Void)を利用して送信可能な場合、それらのデータチャネルの中でバーストを送信することによって新たに生成されるVoidが最も小さくなるチャネルを選択する。計算
機シミュレーションによる特性評価の結果、提案スケジューリングアルゴリズムは、従来方式と比較してバースト棄却率特性を改善できることが示された。

Performance of TC 8PSK with Combination of transmit SC and receive MRC on Nakagami fading channel

笹瀬巌

2002 International Symposium on Antennas and Propagation 69-72 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

OBSネットワークにおけるIPパケット長を考慮したバースト生成方式

荒川豊，佐久田誠，笹瀬巌

電子情報通信学会通信方式研究会 CS2002 （ 99 ） 89-94 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

バーストの前方が棄却されるOCBSにおいて、バーストの前方に大きなパケットを配置することにより、ブロッキングによるIPパケットの損失を最小にできるIPパケット長を考慮したバースト生成方式を提案した。提案方式では、パケットの並び順にクラスをマッピングすることでQoS制御も可能となる。計算機シミュレーションにより評価し、従来方式と比較して、IPパケット棄却率特性が改善するとともに、QoS制御が可能となることを示した。

Video transmission with variable video coding rate and copy data transmission over Wireless 1394 in wireless high bit-rate home network

笹瀬巌

2002 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA2002) 527-530 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

無線家庭内ネットワークのインタフェースであるWireless 1394のIsochronous転送において、誤り訂正のためのReed-Solomon符号の冗長度を増大することなく動画像品質を向上させるために、チャネル状態が悪化した場合に動画像符号化レートを下げて画像データ量を削減し、空いた帯域を用いてコピーデータを元のデータの送信後、一定の時間間隔を空けてから送信する動画像通信方式を提案した。計算機シミュレーションによって，提案方式のPSNR (Peak Signal to Noise Ratio)特性を求め，さらに視覚評価を行い，従来方式と比較して提案方式の動画像品質が向上することを示した。

2-PPMとBCH誤り訂正符号化を用いた光直交符号によるタイムホッピング型光符号分割多元接続方式

岩田綾子, 澤頭寛, 鎌倉功弘, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.85-B （ No.10 ） 1693-1705 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 単著, 査読有り

伝送するビットを拡散符号系列の重み位置へ埋め込むエンベッド伝送方式において、マンチェスタ符号化を適用した光符号分割多元接続システムを提案した。マンチェスタ符号化を用いたシステムでは,2スロットから構成される重み位置に対して、いずれかのスロットへ伝送ビットに従って光パルスを送信する。受信側でしきい値判定することで,多元接続干渉(MAI)の影響を、前後スロットが共にしきい値を超える消失ビットとして受信することができ、消失ビットの復号処理の過程で、MAIの影響をBCH符号の訂正能力の範囲で除去できる。また,拡大BCH(eBCH)符号の利用によりさらにMAIの影響を除去でき、優れた誤り率特性を得られることを示した。

トークンパッシングとハブステーションによる代理パケット再送信を適用したWireless 1394方式

高橋道人, 小森谷陽太, 萬代雅希, 笹瀬巌, 有田武美

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.85-B （ No.10 ） 1706-1718 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

Wireless1394 方式のAsynchronous 転送におけるデータパケットの送信待ち時間特性と再送効率特性を改善するために、トークンパッシングとハブステーションによるパケット再送信を適用したWireless1394 方式を提案した。提案方式では、送信権の受け渡しにトークンパッシング方式を用いることで、ポーリングを用いることによるタイムアウトを削減する。これに加えて、人体によ
る遮へいにより、トークンパケットやデータパケットの受信誤りが発生した場合、再送回数の増大を抑制するためにハブステーションから再送すべきパケットを送る。計算機シミュレーションによって提案方式の特性評価を行い、提案方式は従来方式と比較して、データパケットの送信待ち時間特性と再送効率特性を改善で
きることを示した。

Multiple pre-Rake filtering based on the predicted channel impulse response in the transmitter and a Rake combiner in the receiver for TDD/DS-CDMA mobile communication systems

笹瀬巌

IEICE Trans. on Communications Vol. E85-B （ No.10 ） .2282-2291 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 単著, 査読有り

DD-DS/DCMAの技術として知られているPre-Rakeシステムは、移動体の複雑さを減らし、Rake受信機のようなBER特性を得ることができる。TDDシステムのup-linkとdown-linkのチャネルインパルス応答はわずかに異なっており、SNRはRake受信機でのマッチドフィルタで最大化されているためPre-Rakeシステム自体は最適ではい。しかし、従来のシステムではこの点が考慮されていなかった。また、Pre-Rakeシステムはドップラー周波数に対して敏感であるため、他ユーザ干渉を抑える能力はあるが、高いドップラー周波数で受信された信号を最大化するために有効ではない。そこで、提案システムにおいて、Rakeコンバイナを検波方法として用いることにより、最大化された信号はPre-Rakeシステムより直交性を保ち、ドップラー周波数の影響を補正することを可能にする。結果として、提案システムは高ドップラー周波数においてユーザ数を
増加した場合、Pre-RakeシステムのBER特性より特性改善を図ることが示された。

Equalization for infrared wireless systems using OOK-CDMA

笹瀬巌

IEICE Trans. on Communications Vol. E85-B （ No.10 ） 2292-2299 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

オンオフキーイング符号分割多元接続(OOK-CDMA)室内赤外線無線方式において、判定帰還型等化器(DFE)、判定フィードフォワード・フィードバック型等化器(DFFE)、フィードフォワード型等化器(FE)の3つの等化器用いた場合の特性を評価し比較した。インパルス応答の推定は、送信開始時に`1'、`0'を繰り返すトレーニング系列を送信することにより行う。計算機シミュレーションの結果、高ビットレート時には、3つの等化器のうちDFFEが最も良い特性であることが示された。一方、低ビットレート時および送信光電力が低い場合には、FEの方が良い特性を得られることが示された。

A Kalman filter merging CV and acceleration estimation model using mode probabilities

笹瀬巌

IEE Radar 2002 334-338 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

近年, 異なる運動モデルを持つ複数のカルマンフィルタを併用したIMM(Interactive Multiple Model)が注目されている。IMMは直進目標に対してだけではなく, 旋回目標についても追随精度の劣化を抑える効果が期待されているが、複数のカルマンフィルタを用いるため, 計算負荷が大きいという問題がある。一方, 旋回目標に対処する追随フィルタとして、旋回航跡の形状を円弧とみなしてその向心加速度を推定し、加速度項により位置、速度を考慮した線形フィルタの出力を補正する旋回加速度推定を行うカルマンフィルタが提案されているが、マニューバ検出により出力の補正を行うため、スレッショルドの設定の問題がある。ここでは、線形フィルタと旋回加速度推定フィルタをマニューバ検出を行わずに各運動モデルの信頼度を用いて統合する旋回加速度推定を行うカルマンフィルタを提案した。提案方式は、マニューバ検出を行わないことで、目標の直線飛行時におけるマニューバの誤検出及び旋回開始時の検出遅延による追随精度の劣化を防ぐことができる。簡単な目標の運動モデルを用いて計算機シミュレーションを行なった結果、提案方式を従来のカルマンフィルタやTwo-Stageカルマンフィルタと比べて有効性が示された。

VBR video transmission with isochronous and asynchronous transfer mode over wireless 1394

笹瀬巌

2002 International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications 1088-1092 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

W1394方式のIso転送を用いてMPEG-2などのVBR(Variable Bit Rate)動画像データを伝送する場合、帯域を予約した端末はピークレートに相当する帯域を固定で割り当てられるため、トラヒック量が少ない場合に空きの帯域が生じてしまい、チャネル利用率特性が劣化する問題がある。そこで、ここではW1394方式のIso転送においてVBR動画像データを転送する際に生じる空きの帯域を動画像の品質を劣化させずに有効利用するため、Iso転送に割当てる帯域を削減し、送りきれない動画像のデータをAsync転送するVBR動画像伝送方式を提案し、チャネル利用効率を改善できることを示した。

An efficient MAC protocol in wireless ad-hoc networks with heterogeneous power nodes

笹瀬巌

2002 International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications 776-780 2002年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

アドホックネットワークでは、ネットワークを構成する端末の種類は様々であり、消費電力の制約により送信範囲の異なる端末でネットワークが構成されるため、従来のIEEE 802.11では十分に隠れ端末問題を回避できないという問題がある。ここでは、送信範囲の小さい端末によるRTS/CTSの送信範囲を広げることにより、
送信範囲の大きい端末による干渉を防ぐMACプロトコルを提案した。計算機シミュレーションによりスループット特性を評価した結果、提案方式の有効性が示された。

Adaptive array antenna based on radial basis function network as multiuser detection for WCDMA

笹瀬巌

Electronics Letters Vol.38 （ No.20 ） 2002年09月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 単著, 査読有り

W-CDMAシステムにおいて、マルチユーザ検波を行うためのRBF( Radical Basis
Function)ネットワークを利用したアダプティブアレーアンテナを提案した。従来の
アレーアンテナシステムはマッチドフィルタ出力信号を利用して重みを計算するが、提案方式では、RBFネットワーク出力信号を利用して重みの計算を行う。RBFはニューラルネットワークの一種であり、並列操作を行う比較的簡単な演算処理装置で相互に接続されたネットワーク構成のため、簡単な非線形演算処理で高いコンピュータ演算処理ができる。よって、提案方式は、出力信号を利用して、マッチドフィルタを利用した従来のCCM-SMIより正確なチャネル応答を得ることが可能となる。シミュレーション結果より、優れた誤り率特性が示され、特性改善を図ることができることが示された。

Adaptive array antenna based on radial basis function network as a multi-user detection for WCDMA systems

笹瀬巌

International Conference on Communication Systems and Networks (CSN 2002) 230-233 2002年09月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

W-CDMAシステムにおいて、マルチユーザ検波を行うためのRBF( Radical Basis Function)ネットワークを利用したアダプティブアレーアンテナを提案した。従来のアレーアンテナシステムはマッチドフィルタ出力信号を利用して重みを計算するが、提案方式では、RBFネットワーク出力信号を利用して重みの計算を行う。RBFはニューラルネットワークの一種であり、並列操作を行う比較的簡単な演算処理装置で相互に接続されたネットワーク構成のため、簡単な非線形演算処理で高いコンピュータ演算処理ができる。よって、提案方式は、出力信号を利用して、マッチドフィルタを利用した従来のCCM-SMIより正確なチャネル応答を得ることが可能となる。シミュレーション結果より、優れた誤り率特性が示され、特性改善を図ることができることが示された。

可変長パケットを考慮した入力バッファ型ATMスイッチのスケジューリング方式

中木陽介, 岡崎浩平, 坂本憲司, 西野嘉之, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol.J.85-B （ No.9 ） 1583-1595 2002年09月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 単著, 査読有り

ATM(Asynchronous Transfer Mode)において、HoL(Head of Line)ブロッキングを回避する入力バッファ型スイッチとして、各入力ポートに出力ポート数のバッファを設けるVOQ(Virtual Output Queuing)スイッチが提案されている。一方、近年のIPトラヒックの増加により、可変長パケットを考慮したVOQスイッチのスケジューリング方式としてIP-PIM(IP - Parallel Iterative Matching)が提案されている。しかし、IP-PIM方式では同パケットを構成するセルを必ず連続してスイッチングするため、他のバッファの待ち行列長が増加してしまい, 棄却率特性が劣化してしまうという問題点がある。そこで、パケットを構成するセルが到着しているバッファをアクティブバッファとし、アクティブバッファを優先したスケジューリング方式を提案した。提案方式ではアクティブバッファを優先することで待ち行列長をあまり増加させることなく、効率よくスイッチングを行うことができる。計算機シミュレーションによりパケット棄却率と平均パケット遅延を評価した結果、提案方式が従来方式と比較して、平均パケット遅延をあまり劣化させることなく、パケット棄却率を大幅に改善できることを示した。

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