超高速多値伝送に向けた統計的伝送歪み評価技術を駆使した多値符号判定手法の開発
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21K11819
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 60040:Computer system-related
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| Research Institution | Oyama National College of Technology |
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Principal Investigator |
飯島 洋祐 小山工業高等専門学校, 電気電子創造工学科, 准教授 (90565441)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 高速ディジタル伝送 / 多値伝送方式 / 伝送歪み / 多値符号判定 / 統計的評価 / ２次元マッピング / Linear mixture model |
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| Outline of Research at the Start |
半導体素子の高性能化に伴い、大規模集積回路システム内の電気配線上での通信の高速化の要求が増している。これの要求に対して、通信の大容量化に向けた多値伝送方式の採用が進む一方で、雑音耐性の低下や符号間干渉の影響が複雑化してきている。本研究では、計算機システムにおける更なる通信の大容量化や低消費電力化などの要求に対応するためには、受信端でのシンボル分布推定に基づく多値符号判定を新提案し、その符号判定の有効性と回路実装方法を検討し、新概念での高速多値伝送に向けた要素技術の確立を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、大規模集積回路システム内の電気配線上などでの高速伝送手法として採用されるPAM-4(Pulse amplitude modulation-4)などの多値伝送方式に対して、新概念での多値符号判定方式の構築を目指している。
令和３年度では、多値伝送特有のシンボル遷移パターン毎の符号間干渉の影響を可視化するために、XY平面に受信信号をプロットする２次元マッピングによる新しい評価方法を提案した。２次元マッピングによって、従来のEyeパターン評価では完全にEyeが閉じて定量的な評価が難しい状況においても、受信信号の符号間干渉等の影響を可視化でき、伝送特性が評価可能である事を示した。令和４年度には、２次元マッピングにて2次元平面にプロットした受信信号を、Linear mixture model（LMM）にてモデル化することによる定量的な評価手法を新提案した。
最終年度では、LMMに基づく符号判定手法を開発し、２次元マッピング上でのシンボル分布整形を主目的とした新たな波形整形手法を提案した。具体的には、アイパターンにてアイが完全に閉じた状況でも、２次元マッピング上では受信シンボルの特徴を可視化できる点に着目し、２次元マッピングでシンボルを分離、判定する。本研究では、２次元マッピングでより正確にシンボルを分離するための波形整形を新提案し、Feed Forward Equalizer（FFE）での係数設定で実現可能なことを示した。受信端アイパターンの改善を目的する従来手法では、送信側での波形整形の出力の高周波数成分が強調され、送信信号が増加する傾向にある。一方で、新提案したシンボル分布整形を目的とした波形整形では、波形整形無しの場合と比較して送信スペクトルが大きく変化せず、高周波数成分の増加を抑えてられる事を明らかいにし、そのハードウェア実装方法について基礎的検証を実施した。
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Report
(3 results)
Research Products
(19 results)
