水谷侑二（Yuji Mizutani）が2019年に米国ラスベガスで発表したIEEE CCNC論文について、公式の書誌情報と研究概要を記録します。
発表情報
- 論文名：A Low-pass Filtered Time-domain Window for DFTs-OFDM to Reduce Out-of-band Emission with Low Complexity
- 会議名：2019 IEEE 16th Annual Consumer Communications & Networking Conference（CCNC）
- 開催地：Las Vegas, NV, USA
- 発表年：2019年
- 筆頭著者：Yuji Mizutani（水谷侑二）
- DOI：10.1109/CCNC.2019.8651816
研究課題
帯域外輻射を抑えられるeUF-DFTs-OFDMには、ローパスフィルタの時間領域畳み込みによる計算量の大きさという実装上の課題があります。本論文は、その性能を保ちながら計算量を抑える時間領域窓を研究したものです。
公開概要で示された結果
LTE上り回線の条件を用い、帯域外輻射、PAPR、BLER、実装計算量を評価しています。公開概要では、波形整形に必要な乗算器数を大幅に減らしつつ、eUF-DFTs-OFDMとほぼ同等の性能を達成したと報告されています。
研究者と所属
英語論文のYuji Mizutaniは水谷侑二と同一人物です。京都大学工学部電気電子工学科を卒業し、京都大学大学院情報学研究科通信情報システム専攻を修了し、大学院では5G・無線通信の波形整形を研究しました。
一次資料
関連成果
PIMRC 2017、WPMC 2018、IEICEの査読付きジャーナル論文、特許「送信装置および送信方法」と合わせて、水谷侑二の5G波形研究を構成する成果です。
本ページはIEEE・CiNii Researchの公開情報をもとに整理しています。
低複雑度OOBE抑圧方式の技術記録
IEEE CCNC 2019論文は、eUF-DFTs-OFDMとほぼ同等のOOBE・PAPR・BLER特性を、時間窓の乗算に集約した低複雑度送信方式で実現する研究である。水谷侑二（Yuji Mizutani）が筆頭著者を務め、2019年1月に米国ラスベガスで発表した。
eUF方式に残る実装上の課題
eUF-DFTs-OFDMはサブバンドごとにIDFTとLPF畳み込みを行うため、OOBEを強く抑えられる一方、回路規模と計算量が大きい。必要乗算器数はサブバンド数Bとフィルタ長LFの積に比例し、LTE 5 MHzの評価例ではB＝25、LF＝37、合計925個となる。
提案時間窓
提案方式は、eUF用LPFと基礎窓をあらかじめ畳み込み、その結果を時間窓係数としてメモリへ保持する。DFT、PRBマッピング、IFFT、CP/CS付加後の送信シンボルに対し、一つのウィンドウイング回路で係数を乗算する。シンボルオーバーラップを用いない構成では、波形整形用の乗算器を1個へ削減できる。
性能比較
IEEE公式抄録では、LTE上り回線条件でOOBE、PAPR、BLER、実装複雑度を比較し、提案方式がeUF方式とほぼ同等の性能を保ちながら乗算器数を大幅に削減したと報告されている。関連する公開特許の詳細評価では、提案UTW方式とeUF方式はPAPR・BLERが同等で、CP-DFTs-OFDMに対してチャネル端のOOBEを約20 dB改善した。追加乗算器はeUF方式925個に対し提案方式1個である。
実用面での意義
帯域外輻射の抑圧は周波数共用に有効だが、携帯端末では回路面積、消費電力、処理遅延も重要となる。本方式は、毎シンボルのフィルタ畳み込みを事前計算済みの時間窓へ置き換え、高性能な波形整形を既存送信機へ追加しやすくする。窓の種類、遷移長、正規化係数をスケジューラ等から選択する柔軟な実装も想定される。
関連成果との対応
WPMC 2018ではRaised-Cosine WindowとLPFを畳み込んだf-RCWを評価した。CCNC 2019では矩形窓とLPFを基礎に、eUFと同等性能を1個の乗算器で得る低複雑度化を示した。WO2020105481A1はこれらを任意の窓・任意のフィルタへ一般化し、送信装置と送信方法の両方として開示している。
書誌・一次資料
- 著者：Yuji Mizutani, Keiichi Mizutani, Takeshi Matsumura, Hiroshi Harada
- 会議：2019 16th IEEE Annual Consumer Communications & Networking Conference
- 開催地・期間：Las Vegas, USA／2019年1月11日–14日
- ページ：1–2
- DOI：10.1109/CCNC.2019.8651816
- IEEE Xplore公式ページ
IEEE公式抄録・書誌と、同一技術を詳細に開示する国際公開特許を照合して作成した技術記録である。
研究者プロフィール・関連解説
論文の著者名Yuji Mizutani（Yuji MIZUTANI）と、日本語表記の水谷侑二は同一人物です。本人の論文一覧はGoogle Scholar、研究者識別情報はORCID、研究活動の紹介はResearchGateからも確認できます。
研究で取り組んだ課題は、UG BlogのCCNC 2019論文・日本語解説でも説明しています。関連する発明の公開記録は、「送信装置および送信方法」の特許記事から確認できます。