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2020 Fiscal Year Annual Research Report

ソフトウェア定義光ファイバ無線を用いたワイヤレスアクセスネットワークの基礎的研究

Research Project

Project/Area Number 18H03231
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

猿渡 俊介  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (50507811)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 五十嵐 浩司  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (80436534)
衣斐 信介  同志社大学, 理工学部, 准教授 (10448087)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
KeywordsSDN / RoF / 無線通信 / 光ファイバ伝送 / SDR
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、 8K映像伝送やIoTなど大容量さと多様さをが求められる将来において、広帯域大容量伝送と狭帯域低遅延伝送を同時に実現可能なワイヤレスアクセスネットワークアーキテクチャを実現することである。これに向けて、本研究では、ソフトウェア定義光ファイバ無線 (SD-RoF: Software Defined Radio-on-Fiber)を用いたワイヤレスアクセスネットワークの実現を目指している。 SD-RoFとは、既存のRoFにおいて固定的であったアンテナと無線送受信器との関係をソフトウェア的に自由自在に制御可能としたものである。これに向けて本研究では1. SD-RoFを用いたワイヤレスアクセスネットワーク基盤、2. SD-RoFを用いた光無線統合MIMO伝送、3. SD-RoFを用いた光無線信号パススルーの3つに取り組んでいる。2020年度は、1. SD-RoFを用いたワイヤレスアクセスネットワーク基盤、3. SD-RoFを用いた光無線信号パススルーまでの実証が完了した。特にSD-RoFをSD-RoF switchとSD-RoF edgeから構成されるネットワークとして定義し、Elastic RoF moduleという電気領域のアナログ信号で周波数変換と合波を行う仕組みを実現することで、安価で柔軟なSD-RoFネットワークが実現できることを実機を用いて示した。実証実験では、SD-RoFを用いることで遠隔地に存在する端末同士が広帯域の通信をあたかも直接行っているかのような環境を構築することにも成功した。SD-RoFのコンセプトとしては、有効性が確認できたと言える。また、ここまでの研究成果は国際ジャーナルであるIEEE Access (IF 3.745)に採択された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初目的としていた部分は概ね終了し、研究成果は国際ジャーナルであるIEEE Access (IF 3.745)にも採択されたため。

Strategy for Future Research Activity

実証の段階でいくつかの解決可能な課題が出てきたため、その部分をブラッシュアップして研究発表する予定である。また、現状での限界も見えてきているため、新たな研究テーマ発掘のために整理・議論を行っていきたい。

  • Research Products

    (15 results)

All 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Design and Prototype Implementation of Software-Defined Radio Over Fiber2021

    • Author(s)
      Takumasa Ishioka, Kazuki Aiura, Ryota Shiina, Tatsuya Fukui, Tomohiro Taniguchi, Satochi Narikawa, Katsuya Minami, Kazuhiro Kizaki, Takuya Fujihashi, Takashi Watanabe, Shunsuke Saruwatari
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: PP Pages: 1-16

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Measuring complex field waveforms of quadrature amplitude modulation optical signals using a spectrally slicing-and-synthesizing coherent optical spectrum analyzer2020

    • Author(s)
      Igarashi Koji、Kawabata Yasuhiro、Urakawa Naoki
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 28 Pages: 21560~21560

    • DOI

      10.1364/OE.396874

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Weakly coupled 10-mode-division multiplexed transmission over 48-km few-mode fibers with real-time coherent MIMO receivers2020

    • Author(s)
      Beppu Shohei、Igarashi Koji、Kikuta Masahiro、Soma Daiki、Nagai Tomoyuki、Saito Yasuo、Takahashi Hidenori、Tsuritani Takehiro、Morita Itsuro、Suzuki Masatoshi
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 28 Pages: 19655~19655

    • DOI

      10.1364/OE.395415

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光スペクトル分割合成コヒーレント光スペクト ラムアナライザを用いた広帯域光複素電界振幅波形測定2021

    • Author(s)
      五十嵐浩司
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Invited
  • [Presentation] パイロット汚染環境におけるソフトウェア無線機を用いた帯域内全二重通信の自己干渉キャンセラに関する一検討2021

    • Author(s)
      冨田健介, 衣斐信介, 高橋拓海, 岩井誠人
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] 有相関MIMO通信路行列のベクトル量子化に基づく秘密鍵共有方式に関する一検討2021

    • Author(s)
      東出朋之, 衣斐信介, 高橋拓海, 岩井誠人
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] LoRa変調における繰り返し信号検出のための対数尤度比に関する一検討2021

    • Author(s)
      三原拓也, 衣斐信介, 高橋拓海, 岩井誠人
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] GNSS位置推定における大規模ダイバーシチ信号処理に関する一検討2021

    • Author(s)
      木山滉介, 衣斐信介, 高橋拓海, 岩井誠人
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] ソフトウェア定義光ファイバ無線を用いた複数電波空間の 相互接続に関する一検討2020

    • Author(s)
      相浦 一樹, 福井 達也, 成川 聖, 南 勝也, 椎名 亮太, 石岡 卓将, 藤橋 卓也, 猿渡 俊介, 渡辺 尚
    • Organizer
      マルチメディア、分散、協調とモバイル(DICOMO2020)シンポジウム
  • [Presentation] Recent Progress of Real-time Space Division Multiplexed Techniques in Optical Fiber Transmission2020

    • Author(s)
      K. Igarashi
    • Organizer
      International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC2020),
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ultra-long-time (0.8 s) characterization of laser phase noise with high temporal resolution (800 ps) based on heterodyne reception with FPGA data acquisition2020

    • Author(s)
      H. Kiwata, M. Kikuta, M. Shigihara, and K. Igarashi
    • Organizer
      46th European Conference on Optical Communication (ECOC2020)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Real-Time Implementation of Adaptive MIMO Equalization with Fast Carrier-Phase Tracking2020

    • Author(s)
      K. Igarashi, S. Beppu, M. Kikuta, D. Soma, Y. Saito, and T. Tsuritani
    • Organizer
      Signal Processing to Photonics Communications (SPPCom2020)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-speed (800 ps) and ultra-long-period (0.8 sec) characterization of laser phase noise by heterodyne detection with FPGA-implemented data acquisition2020

    • Author(s)
      H. Kiwata, M. Kikuta, M. Shigihara, and K. Igarashi
    • Organizer
      Signal Processing to Photonics Communications (SPPCom2020)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] パイロット汚染環境における帯域内全二重通信における差動符号化に基づく自己干渉キャンセラの一検討2020

    • Author(s)
      冨田健介, 衣斐信介, 高橋拓海, 岩井誠人
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] 光・無線統合通信路におけるDLDCを用いた一括信号処理に関する一検討2020

    • Author(s)
      若林祐克, 衣斐信介, 高橋拓海, 岩井誠人
    • Organizer
      信学技報

URL: 

Published: 2021-12-27  

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