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Papers - Sasase, Iwao

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Improvement of packet loss probability by complementer in dilated banyan switch under hot-spot traffic

Jaewan Choi and Iwao Sasase

IEICE Trans. on Communications Vol. E82-B （ No.4 ） 608-617 1999.04

Joint Work

ATMスイッチ網として用いられている多段相互結合網の代表的なバンヤン網は, その規則正しい相互接続パターンのため, VLSIへの実用化及び大容量化が容易である. しかし, 拡張バンヤン網にホットスポット型不均一トラヒックが与えられると, 各入力ポートからホットスポットポートに至るリンク上にセルが集中し, リンクが飽和してセル棄却が著しくなり, ホットスポット近傍の出力ポートにおいて高いセル棄却率が観測されるという問題があった. 本論文では, 入力セルがスイッチ網のバンヤン網に入る前段で, 全入力ポートの半分に設置されている補数機によってセルの出力先を書き換え, バンヤン網の最終段に設けられた分別機および連結ルートにより, 元の出力先に送る方式を提案した. 解析の結果, ホットスポット出力ポートに向かうセルを離れた二つの経路に分散することで, リンクの飽和による競合を減少させ, ホットスポットポートで観測されるセル棄却率の劣化が緩和できることが示された. また, 補数機の配置がセル棄却率に及ぼす影響についても考察を行った.

Class DE current-source parallel-resonant inverter

Mitsuhiro Matsuo, Tadashi Suetsugu, Iwao Sasase, and Shinsaku Mori

IEEE Transactions on Industrial Electronics Vol6 （ No.2 ） 242-248 1999.04

Joint Work

電流源入力並列共振型DE級インバータを提案した。提案回路は、電圧源型のインバータに比べて、入力電流の高調波成分を抑制できる。また、MOSFETがソース接地されているために、複雑なゲート励振回路が不用になり、零電流スイッチングを実現するために、回路中に含まれる寄生インダクタによる電流サージを抑え、スイッチング損失を低減できる。実験により、 500KHz、3.5Wの条件下で効率91%のDC/RF変換を実現した。

Class DE current-source parallel-resonant inverter

Mitsuhiro Matsuo, Tadashi Suetsugu, Iwao Sasase, and Shinsaku Mori

IEEE Transactions on Industrial Electronics Vol.46 （ No.2 ） 242-248 1999.04

Joint Work

電流源入力並列共振型DE級インバータを提案した. 提案回路は, 電圧源型のインバータに比べて, 入力電流の高調波成分を抑制できる. また, MOSFETがソース接地されているために, 複雑なゲート励振回路が不要になり, 零電流スイッチングを実現するために, 回路中に含まれる寄生インダクタによる電流サージを抑え, スイッチング損失を低減できる. 実験により, 500KHz, 3.5Wの条件下で効率91のDC/RF変換を実現した.。

４つのカオス発振器をキャパシタで完全結合した系に生ずる同期現象

関屋大雄，茂呂征一郎，森真作，笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.82-A （ No.3 ） 375-385 1999.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

2種類の優先権を考慮したバッチャ網によるノックアウトパケットスイッチ

西野嘉之, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.82-B （ No.2 ） 225-235 1999.02

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

パケット棄却率に対する要求が異なる2種類の優先クラスのパケットの要求に応じたパケットの棄却率を得ることができる、バッチャー網を用いたノックアウトスイッチを提案した。提案モデルは、N個のモジュールより構成され、各モジュールはフィルタ、バッチャー網、シフタ、出力バッファによって構成される。モジュール内のバッチャー網を用いたスイッチングによって棄却に対する要求が厳しいクラス1パケットを優先的に処理することで、クラス1パケットの棄却率を低減できる。提案モデルのパケット棄却率について計算機シミュレーション及び理論解析により特性評価を行い、また、クラス1パケットを優先的に処理した時の各クラスの平均待ち時間について計算機シミュレーションにより、特性評価を行った。さらに、総平均待ち時間について理論解析を行った。その結果、提案モデルではスイッチ全体のクラス1パケットとクラス2パケットの総パケット棄却率及び出力バッファでの平均待ち時間を低下させることなく、優先度に応じたパケット棄却率特性が得られることが示された。

2重ループの第2ループにアクティィブフィルタを挿入することにより安定性を改善した3次位相同期ループ

鎌田実、庄納崇, 佐波孝彦, 森真作, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.81-A （ No.2 ） 273-282 1999.02

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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、安定に動作することを示した。

マルチキャストパケット混在トラヒックでのシングルホップネットワークにおけるチャネル予約プロトコルの特性解析

萬代雅希, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.81-B-I J.82-B （ No.2 ） 236-250 1999.02

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

波長分割多重を用いた光ネットワークにおけるチャネル予約プロトコルの一つであるSlotted Unbuffered Reservation Protocol (SURP)方式は、良好な特性が得られることに加え、受送信機の両方に可変波長素子を用いたシステムに対応したプロトコルであるため注目を集めている。しかしSURP方式は、近年要求されている一対多通信に対応していない。ここでは、 SURP方式を、全トラヒックがマルチキャストであるトラヒックを扱えるよう修正し、その特性を理論解析した。さらに、マルチキャストトラヒックにおける特性を改善するプロトコルを新たに提案し、その有効性を示した。

異なったカオス発振器の結合系に生ずる同期現象と分岐現象

宮林直樹, 茂呂征一郎, 森真作, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.82-A （ No.2 ） 289-293 1999.02

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

近年、カオスシステムに存在する不安定軌道を安定化するカオス制御問題が盛んに報告されている。自励回路の結合系においては、Chua回路にRLC回路を抵抗で並列接続することで、RLC回路が衝撃吸収の役目を果たし、カオス抑制ができる知られている。また、発振現象に関しては、2つのノイズを含む発振器を抵抗またはキャパシタで相互結合するときノイズが除去されることが報告されている。ここでは、2つの異なるカオス発振器の中心発振周波数を一致させこれらを相互結合するとき、ノイズが相互除去されたように互いのカオス振動が抑制し合うかどうかを考察した。数値計算の結果、結合前の発振器にカオス振動と周期振動が生じているときより両方の発振器ともにカオス振動が生じているとき相互結合した方がよりカオス抑制されやすことが示された。

干渉キャンセラを適用した光同期M-ary FSK/CDMA

蒲池嘉展,, 大槻知明, 上原秀幸, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.82-B （ No.1 ） 43-55 1999.01

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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。

即時セル,待時セル混在トラヒックにおけるATMマルチキャスト交換機

遠藤俊樹, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.82-B （ No.1 ） 1-8 1999.01

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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。

拡散反射通信路を利用した室内赤外線無線通信における送信パルス波形の検討

佐藤章博, 大槻知明, 上原秀幸, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.81-B-I （ No.12 ） 861-871 1998.12

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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。

DS/SS方式におけるカルマンフィルタを用いた推定符号追跡ループ

庄納崇, 佐波孝彦, 森真作, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.81-B-II （ No.12 ） 1103-1115 1998.12

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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。

アダプティブアレーを用いたパケット予約多元接続方式の特性評価

小林嗣直, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.81-B-II （ No.12 ） 1089-1102 1998.12

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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。

トラヒック変動に柔軟に対応できる可変フレーム予約多元接続方式の特性評価

荒川修, 小林嗣直, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.81-B-II （ No.11 ） 993-1004 1998.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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。

マルチキャリアトレリス符号化SFH/16QAM方式における耐干渉復号法

篠井健一郎, 佐波孝彦, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.81-B-II （ No.9 ） 835-845 1998.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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、重み付けユークリッド距離最小復号を行なうことにより、耐干渉性を向上させる耐干渉復号法を改良した耐干渉復号法を提案し、マルチキャリアトレリス符号化SFH/16QAM方式の耐干渉特性について検討した。

Performance analysis of optical frequency-domain encoding CDMA enhancement of frequency division multiplexing

Katsuhiro Kamakura, Yoshinobu Gamachi, Hideyuki Uehara, Tomoaki Ohtsuki, Iwao Sasase

IEICE Trans. on Communications Vol. E.81-B （ No.9 ） 1749-1757 1998.09

Joint Work

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。

優先権を考慮した多重自己ルーティングスイッチモデル

竹森敬祐，塩川茂樹，笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J81-BI （ No.8 ） 507-518 1998.08

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

優先順位の存在するトラヒックに対応できるスイッチモデルとして、スイッチ内部における経路設定の競合が発生した場合、優先順位の高いセルに対して出力側への経路を優先的に割り当てる経路優先設定方式と、スイッチの外部装置である入力バッファにおいて、優先順位ごとに専用バッファを設けて、高い優先順位のバッファ内にあるセルから順に処理を行う優先権考慮型入力バッファ方式の２つのセル転送方式を提案し、多種のトラヒックに対して有効であることを示した。

教師なしクラスタリングによって未知データの階層的なクラスタ構造を推定する競合モデル

目木義久，金道敏樹，黒川弘章，笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J81-DII （ No.8 ） 507-518 1998.08

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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、第一層で学習された大まかなクラスタを構成するサブクラスタを学習する。そして学習が十分に進んだ状態において、 MLBQにより得られるデータの階層構造は、クラスタの入れ子構造で表現される。このモデルに対して、２次元の入力パターンの確率密度関数が正規分布の和となる乱数を用いて数値実験を行い、モデルが入力データに自然な階層的表現を与えていることを確認した。

4相同期発振器を用いた結合発振器ネットワーク

茂呂征一郎，森真作，笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.81-A （ No.6 ） 996-998 1998.06

Joint Work

原点に対し非対称な非線形特性をもつ発振器の、抵抗による結合ネットワークに見られる同期現象について考察した。対称な非線形特性をもつ発振器の結合系においては、システムの対称性から4相同期現象は見られないことが証明されているが、非線形特性を非対称にし、系の対称性を崩すことで、4相同期現象が見られるため、このような発振器を用いて、格子状のネットワークを構成することにより、従来では非同期な位相パターンしか見られなかったネットワークにおいて、常に同期した位相パターンを見ることができることを数値計算によって示した。

硬い発振器の結合ネットワークにみられる準周期振動

茂呂征一郎, 森真作, 笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.81-A （ No.6 ） 999-1002 1998.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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