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Research & Development of High-Speed and Long-Range Optical Wireless Communication System for Underwater Exploration

Research Project

Project/Area Number 17K06962
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Naval and maritime engineering
Research InstitutionUniversity of Yamanashi

Principal Investigator

NAKAMURA Kazuhiko  山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (40402086)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords水中光無線 / 可視光レーザ / 多元接続 / 水中通信 / 可視光LD / 波長分割多重 / シングルビーム / 可視光通信
Outline of Final Research Achievements

In this research project, novel underwater wireless optical communication (UWOC) systems that can achieve higher speed and extension distance have been considered. In this study, (1) an UWOC system with multiple LDs, Blue (405 nm) and green (532 nm) lasers for robust long distance transmission in underwater, (2) Effects of suspended solids on long-distance transmission, (3) Performance evaluation of the application of Wideband PMT for distance extension, (4) OFDM/SBMA method with multiple LDs for large capacity transmission were discussed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

海中探査では水中探査機による調査が積極的に行われている.しかしながら,水中探査機の移動自由度を確保するためには取得した動画像やセンシング情報などを無線で通信することが望まれているが,従来の音響波通信ではフルHDや4K等の高精細動画を送ることは困難である.
可視光を利用した光無線通信システムであれば,今後の高速水中光無線通信システムの発展に大きく寄与するものと考えている.本システムにより,広大な海洋の資源探査だけでなく,地震関連の調査に大きく寄与する高精細動画像の水中伝送システムの実現が期待できる.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Over 1 Gbit/s NRZ-OOK Underwater Wireless Optical Transmission Experiment Using Wideband PMT2019

    • Author(s)
      Kazuhiko Nakamura, Kenichi Nagaoka, Daisuke Matsuo, Takahiro Kodama, and Masanori Hanawa
    • Journal Title

      technical digest of OECC/PSC2019

      Volume: 1 Pages: 1-2

    • DOI

      10.23919/ps.2019.8817830

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Underwater Wireless Optical Access Network with OFDM/SBMA System: Concept and Demonstration2019

    • Author(s)
      Takahiro Kodama, Koki Arai, Kota Nagata, Kazuhiko Nakamura, and Masanori Hanawa
    • Journal Title

      technical digest of OECC/PSC2019

      Volume: 1 Pages: 1-2

    • DOI

      10.23919/ps.2019.8817754

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ディジタルマッチトフィルタを適用したIM/DD-OFDM水中光無線伝送実験2019

    • Author(s)
      中村一彦,塙 雅典
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 広帯域PMTを用いた1Gbit/s超NRZ-OOK水中光無線伝送実験2019

    • Author(s)
      中村一彦(山梨大)・長岡賢一・松尾大輔(浜松ホトニクス)・小玉崇宏・塙 雅典(山梨大)
    • Organizer
      2019年電子情報通信学会総合大会講演論文集
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 微小生物が浮遊する水中伝送路における高速光無線通信の実験的検討2018

    • Author(s)
      塙雅典,中村一彦,小玉崇宏
    • Organizer
      OPIE’18 (OPTICS & PHOTONICS International Exhibition)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 微小生物が浮遊する水中通信路における光無線伝送でのビーム径拡大の効果2018

    • Author(s)
      中村一彦,小玉崇宏,塙雅典
    • Organizer
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 高精細リアルタイム動画転送に向けた高速水中光無線通信2018

    • Author(s)
      中村一彦
    • Organizer
      CEATEC JAPAN 2018 特別シンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 高精細リアルタイム動画転送に向けたギガビット級水中光無線通信2018

    • Author(s)
      中村 一彦
    • Organizer
      アクアフォーラム~次世代水中ネットワーク~
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 山梨大学 研究者総覧 中村一彦

    • URL

      http://nerdb-re.yamanashi.ac.jp/Profiles/337/0033631/profile.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究者総覧(山梨大学 大学院総合研究部 工学域 電気電子情報工学系(電気電子工学)中村 一彦)

    • URL

      http://nerdb-re.yamanashi.ac.jp/Profiles/337/0033631/profile.html

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 研究者総覧(山梨大学 大学院総合研究部 工学域 電気電子情報工学系(電気電子工学)中村 一彦)

    • URL

      http://nerdb-re.yamanashi.ac.jp/Profiles/337/0033631/profile.html

    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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