2021 Fiscal Year Research-status Report
Evaluation and Implementation of Parallel Optical Wireless Communication System Resistant to Beam Spreading
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21K04062
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
松元 隆博 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (10304495)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井田 悠太 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (20711229)
小嶋 徹也 東京工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (20293136)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 光無線通信 / 水中通信 / 散乱 / ビーム広がり / 光CDMA / 光ZCZ系列 / 光OFDM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，海中で光を伝送するときに生じる散乱によって生じる光ビームの広がりによる干渉を抑圧し，かつ複数機器による同時通信が可能な高速光無線通信方式の実現を目指す．これは複数の送信局の識別と光の散乱によるビーム広がりの干渉を抑圧するための空間軸方向に施した符号分割多元接続（CDMA；Code Division Multiple Access）技術と時間軸方向に施した光無線通信に適した直交周波数分割多重（OFDM；Orthogonal Frequency Division Multiple Access）技術によって実現する．なお，ここでは電波による場合と異なり，負の振幅が使用出来ないことを考慮した方式を考える．CDMAで用いる系列は系列数が数学的上界を満たした上で，系列間で直交し，かつ光通信のために正の値のみを要素とし，また空間軸方向への拡散に使用するために2次元の系列を設計する．また，OFDMでは，その基底帯域信号が実信号でかつ正の値のみになるような新しい直交変換を適用することを検討する．また，その際に信号処理の複雑化による回路規模と電力の増大が問題になるが，その小規模化と省電力化についても検討し，実用的なシステムの実現を目指す．
令和3年度は，海中での光の散乱や吸収を含む伝送特性に関する文献調査を行ない，海中無線通信での問題点を明らかにした。また，海中通信での性能評価を行うために，伝送路のモデルを調査した．それらの調査によって明らかになった問題点を考慮して，光の散乱に適した光CDMA方式で用いる系列の検討した．ここでは光の散乱によるビーム広がりの影響を抑圧する相関特性を有し，かつ系列数が数学的上界を満たす系列を設計した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナの影響で対面による研究について議論する時間が制限されたことと，研究代表者の大学異動により研究室の立ち上げがスムーズにいっていないため．
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは新しい大学での研究体制を整えることに注力する．また，新型コロナの影響により，対面で研究について議論する時間が制限されているが，オンライン会議システムを有効に利用して研究の推進に努める．
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| Causes of Carryover |
新型コロナの影響で，学外発表の機会が制限されたために今年度の使用額が少なかった．
次年度は学会で発表を行うために研究費を使用する予定である．
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