本ページは、水谷侑二（Yuji Mizutani）がタイ・チェンライで発表したWPMC 2018論文の書誌情報と研究上の位置づけをまとめた公式記録です。
発表情報
- 論文名：A Low Pass Filtered-Raised-Cosine Window for UTW-DFTs-OFDM
- 会議名：21st International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications（WPMC 2018）
- 開催地：Chiang Rai, Thailand
- 発表年：2018年
- 掲載ページ：641–646
- 筆頭著者：Yuji Mizutani（水谷侑二）
- DOI：10.1109/WPMC.2018.8713090
研究テーマ
本論文は、UTW-DFTs-OFDMへ適用するローパスフィルタ型Raised-Cosine窓を扱っています。時間領域の窓関数を設計することで、無線信号の帯域外輻射を抑える波形整形技術に関する研究です。
研究経歴における位置づけ
水谷侑二は京都大学大学院情報学研究科通信情報システム専攻で5G物理層を研究しました。本発表は、2017年のカナダ、2018年のタイ、2019年の米国で行った3件の査読付き国際会議発表の中央に位置する成果です。
氏名の名寄せ
WPMCおよびIEEEの記録ではYuji Mizutani、日本語資料では水谷侑二と表記されています。正式な論文タイトルとDOIを併記し、英語名・漢字名の両方から同じ成果を確認できるようにしています。
一次資料
本ページは公式書誌情報を基礎に作成しています。
f-RCW方式の技術記録
WPMC 2018論文は、Universal Time-domain Windowed DFT-spread OFDM（UTW-DFTs-OFDM）へ、ローパスフィルタとRaised-Cosine Windowを組み合わせたfiltered-RCW（f-RCW）を導入した研究である。目的は、従来RCWと同等の通信品質を維持しつつ、さらに強いOOBE抑圧を得ることにある。
従来RCWの課題
時間窓はシンボル境界の不連続性を滑らかにするため、OOBEを減らせる。従来RCWでは遷移長を延ばすほど抑圧効果が高まるが、窓処理による波形歪みも増え、BLERが悪化する。将来の周波数共用環境でより厳しい帯域制限を実現するには、長い遷移区間へ依存しない設計が必要であった。
f-RCWの生成
提案窓は、RCWへDolph–Chebyshev型LPFを時間軸上で事前に畳み込んで生成する。RCWによる境界平滑化に加え、LPFの周波数特性が従来RCWのサイドローブを直接抑える。送信時は計算済みの窓係数を乗算するため、サブバンドごとのフィルタ畳み込みを必要としない。
評価環境
LTE上り回線パラメータを用い、最大遅延5.0マイクロ秒の3GPP ETUモデルと拡張CPを適用した。比較対象はCP-DFTs-OFDM、従来RCWを使うUTW-DFTs-OFDM、提案f-RCW方式であり、OOBE、PAPR、BLERを評価した。
結果
提案f-RCWは従来RCWに対し、チャネル端で約12 dB、中心周波数から2.65 MHzより外側で約40 dBのOOBE追加抑圧を示した。CP-DFTs-OFDMとの比較では、設定条件によりチャネル端で最大82 dB、外側領域で最大150 dBの改善が示されている。
PAPRは同じ窓遷移長の従来RCWとほぼ同等であった。窓遷移長が有効シンボル長の4分の1以下では、QPSK・16QAM・64QAMの各変調方式で従来RCWと同等の通信品質を維持しながら、チャネル端のOOBEを約12 dB改善できた。
BLER＝10−3に必要なEs/N0の劣化をQPSKで0.8 dB、16QAMで0.1 dB、64QAMで0.2 dBまで許容する条件では、CP-DFTs-OFDMに対してチャネル端のOOBEを約90 dB、75 dB、65 dB改善し、従来RCWに対してはいずれも約12 dB改善する結果となった。
研究上の意味
本研究は、時間領域の窓設計と周波数領域のフィルタ設計を事前畳み込みによって統合した。OOBEとBLERのトレードオフを緩和するとともに、同じ設計思想がCCNC 2019の低複雑度方式、国際公開特許WO2020105481A1へ展開された。
書誌・一次資料
- 著者：Yuji Mizutani, Keiichi Mizutani, Takeshi Matsumura, Hiroshi Harada
- 会議：21st International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications
- 開催地：Chiang Rai, Thailand
- ページ：641–646
- DOI：10.1109/WPMC.2018.8713090
- IEEE Xplore公式ページ
IEEE本文の公開アクセス範囲が限定されるため、公式抄録・書誌と同一技術を詳述する公開特許を照合した技術記録である。