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Application of interference canceling technique using correlation property of spreading codes to optical wireless relay transmission

Research Project

Project/Area Number 22K04113
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
Research InstitutionYokohama College of Commerce

Principal Investigator

松嶋 智子  横浜商科大学, 商学部, 教授 (30648902)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 宏和  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (40551388)
山嵜 彰一郎  広島市立大学, 情報科学研究科, 客員研究員 (60648963)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords光無線通信 / 可視光通信 / 符号分割多元接続 / 拡散符号 / 中継伝送 / 干渉除去
Outline of Research at the Start

本研究では,複数のノードから構成される光無線中継伝送方式に関する研究を行う.光無線通信は,電波や光ファイバによる通信を補完または代替する通信手段として空間伝送への応用が注目されている.また,海洋資源探査等のための海中伝送においても,低伝送速度の音波に代わる通信手段として可視光無線通信が期待されている.本研究では,符号分割多元接続(CDMA)技術を用いて他の中継ノードからの干渉光と太陽光等の背景光雑音を除去し,伝送距離や伝送品質を改善する光無線中継伝送方式を提案し評価する.

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題の目的は,空間や海中において複数の中継ノードを使用して見通し外や長距離の伝送を行う光無線中継伝送方式を提案し,評価することである.このような条件下では,太陽光などの背景光雑音とともに他の中継ノードからの干渉光を除去する必要がある.本研究のポイントは,一般化拡張プライム系列符号を用いた光符号分割多元接続技術を用いて背景光と干渉光を同時に除去し,光無線通信の長距離化や見通し外通信を実現することである.
2024年度は,一般化拡張プライム系列符号の部分符号であるチップペア符号について詳細に検討を行った.一般化拡張プライム系列符号を用いた光符号分割多元接続方式は背景光と干渉光を同時に除去することが示されているが,チップペア符号を用いた光符号分割多元接続方式は,一般化拡張プライム系列符号と同じ特性を有する上に,より短い周期で変動する背景光を除去する特性を有する.連続的にかつ周期的に強度が変動する背景光に対しても,チップペア符号を用いた光符号分割多元接続方式が有効であることを計算機シミュレーションにより確認した.また,陪直交符号に一般化拡張プライム系列符号を重畳して伝送容量を増大させる光符号分割多元接続方式についても研究を行った.2024年度の研究成果は,海外の学術論文誌であるIEEE Accessに論文(査読有)として掲載された.他に,電子情報通信学会論文誌Bに研究速報2件(査読有)が掲載され,電子情報通信学会RCS研究会で口頭発表1件を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2023年度に研究代表者が病気療養のため研究を計画通りに進めることができず,研究の一部が遅延した.

Strategy for Future Research Activity

2025年度は本研究課題の最終年度になるため,遅延した研究項目を実施するとともに,得られた研究成果を学会等で発表する予定である.具体的には,一般化拡張プライム系列符号やチップペア符号を拡散符号とする光符号分割多元接続方式の定性的および定量的な評価をさまざまな条件下で行い,光無線中継伝送システムの構成を検討する予定である.また,一般化拡張プライム系列符号やチップペア符号を用いた光符号分割多元接続方式の新たな応用分野についても検討する予定である.

Report

(3 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2025 2024 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Codeword Assignment for Optical Code Division Multiple Access Using Level Division Multiplexing with Arbitrary Number of Layers2025

    • Author(s)
      松永 龍真、宮崎 真一郎、大村 光徳、山嵜 彰一郎、松嶋 智子
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      Volume: J108-B Issue: 3 Pages: 191-194

    • DOI

      10.14923/transcomj.2024GWL0002

    • ISSN
      1881-0209
    • Year and Date
      2025-03-01
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Codeword Assignment Method for Optical Code Division Multiple Access Using Level Division Multiplexing2024

    • Author(s)
      松永 龍真、宮崎 真一郎、大村 光徳、大野 成義、山嵜 彰一郎、松嶋 智子
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      Volume: J107-B Issue: 7 Pages: 349-351

    • DOI

      10.14923/transcomj.2023BLL0002

    • ISSN
      1881-0209
    • Year and Date
      2024-07-01
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variable-Length Orthogonal Codes over Finite Fields Realizing Data Multiplexing and Error Correction Coding Simultaneously2024

    • Author(s)
      YAMASAKI Shoichiro, MATSUSHIMA Tomoko K., ONO Kyohei, TANAKA Hirokazu
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E107.A Issue: 3 Pages: 373-383

    • DOI

      10.1587/transfun.2023TAP0012

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Year and Date
      2024-03-01
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multirate Optical CDMA Systems Combining Generalized Modified Prime Sequence Code and Bi-Orthogonal Code2024

    • Author(s)
      Ono Kyohei、Matsushima Tomoko K.、Yamasaki Shoichiro、Tanaka Hirokazu
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 12 Pages: 56789-56798

    • DOI

      10.1109/access.2024.3385376

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Orthogonal Variable Spreading Factor Codes Suppressing Signal-Envelope Fluctuation2023

    • Author(s)
      Tomoko K. Matsushima, Shoichiro Yamasaki, Hirokazu Tanaka
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E106.A Issue: 3 Pages: 445-449

    • DOI

      10.1587/transfun.2022TAL0003

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Year and Date
      2023-03-01
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visible-Light CDMA Communications Using Inverted Spread Sequences2022

    • Author(s)
      Tomoko K. Matsushima, Shoichiro Yamasaki, Kyohei Ono, Hirokazu Tanaka
    • Journal Title

      Electronics

      Volume: 11 Issue: 12 Pages: 1823-1839

    • DOI

      10.3390/electronics11121823

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] レベル分割多重を用いた同期光符号分割多元接続の符号語割当法の適用範囲拡大の検討2024

    • Author(s)
      松永龍真,宮崎真一郎,大村光徳,山嵜彰一郎,松嶋智子
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告, RCS2024-133, vol.124, no.216, pp.1-5, Oct. 2024.
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 任意の階層数のレベル分割多重を用いた光符号分割多元接続の符号語割当法の検討2024

    • Author(s)
      松永龍真,宮崎真一郎,大村光徳,大野成義,山嵜彰一郎,松嶋智子
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告, RCS2023-221
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 光符号分割多元接続を用いた可視光通信における調光制御方式に関する検討2023

    • Author(s)
      小野恭平,山嵜彰一郎,松嶋智子,田中宏和
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告, MICT2023-16
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] A Study on Coding Scheme Superposing Multiplexed Signals over Optical Wireless Channel2023

    • Author(s)
      Shoichiro YAMASAKI, Tomoko K. MATSUSHIMA, Kyohei ONO, Hirokazu TANAKA
    • Organizer
      The 46th Symposium on Information Theory and its Applications, 6-1-3
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] A Study on Secure Coded Communications Using Discrete Fourier Transform over Finite Fields2023

    • Author(s)
      Shoichiro Yamasaki, Tomoko K. Matsushima, Hirokazu Tanaka
    • Organizer
      IEICE Technical Report, IT2022-79, vol. 122, no. 427, IT2022-79, pp. 74-79, March 2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] A Security Enhanced Data Transmission Scheme Using Sequences Generated by Non-Systematic Reed-Solomon Coding2022

    • Author(s)
      Shoichiro Yamasaki, Tomoko K. Matsushima, Hirokazu Tanaka
    • Organizer
      International Symposium on Information Theory and Its Applications, W-1-102-3, pp.173-177, Oct. 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Study on Multiplexing Scheme for Multi-Rate Information in Visible-Light Communications2022

    • Author(s)
      Shoichiro Yamasaki, Tomoko K. Matsushima, Kyohei Ono, Hirokazu Tanaka
    • Organizer
      IEICE Technical Report, vol. 122, no. 132, MICT2022-31, pp. 82-87, July 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] レベル分割多重を用いた光符号分割多元接続の符号割当の検討2022

    • Author(s)
      宮崎真一郎,山嵜彰一郎,松嶋智子
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集, BS-5-1, Sept. 2022(依頼講演)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 反転符号と非反転符号を組み合わせた光CDMA調光方式の特性評価2022

    • Author(s)
      小野恭平,松嶋智子,山嵜彰一郎,田中宏和
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集, BS-5-4, Sept. 2022(依頼講演)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] A Study on Orthogonal Variable Length Sequences over Finite Fields Applied to Reed-Solomon Coding and Multi-Rate Communications2022

    • Author(s)
      Shoichiro Yamasaki, Tomoko K. Matsushima, Hirokazu Tanaka, Kyohei Ono
    • Organizer
      The 45th Symposium on Information Theory and its Applications, 3.3.2, pp. 271-276, Dec. 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2025-12-26  

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