Advanced illumination light communications using amplitude-level restricted optical pseudo-noise codes

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04367
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: Habuchi Hiromasa 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (90241744)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 照明光通信 / 可視光通信 / 光無線通信 / 多値変調方式 / 疑似雑音符号 / 光フィンガープリント法 / 秘密分散法 / シームレス通信

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to realize an intelligent lighting optical communication network using pseudo-noise codes. Particularly, indoor communication systems using illumination light embedded with information data are addressed. Consequently, the proposed variable-N parallel code shift keying (VN-CSK) system using extended prime codes is enhanced for RGB-LED lighting communication. This enhanced system combines dimming, positioning, and communication capabilities. As a method for improving the optical fingerprint positioning method, a multi-stage search method capable of reducing the amount of calculation and a method using non-uniform grid points based on the μ-law are investigated. Furthermore, as a method for improving communication functions in areas where illumination light overlaps, a system that fuses the secret sharing method is proposed.

Free Research Field

通信ネットワーク

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は、将来の照明可視光通信を支える基盤技術になるものと考えられる。また、本方式は、電波無線通信の搬送波を単に可視光に置き換えたものではなく、照明可視光ならではの特長を活かしたシステムであり、これまでに無いシステムへの挑戦であるため学術的意義が大きい。
本研究は生活空間に無くてはならない照明を利用する通信であり、ネットワークに接続できるエリアが分かるため、生活ストレスが大きく軽減できると考えられる。さらに、照明LEDは交通信号機やデジタルサイネージなど屋外にも存在し、それらを電源線ネットワークで繋ぐことにより、屋内外シームレス通信の実現が期待できる。そのため社会的意義も大きい。