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ガロア体上の演算による多重化技術を用いた光無線通信方式に関する研究

Research Project

Project/Area Number 23K11085
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionHiroshima City University

Principal Investigator

田中 宏和  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (40551388)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松嶋 智子  横浜商科大学, 商学部, 教授 (30648902)
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) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords光無線 / ガロア体 / 光CDMA方式 / 多重化
Outline of Research at the Start

陪直交符号を用いたCDMAによる高速光無線通信技術においてガロア体上の演算によるマルチユーザ多重化方式を提案し,その特性に関する評価検討を行う.Beyond5G/6G通信システムの研究開発が加速する中,医療機関など電波の使用に制限が多い環境における次世代高速通信システムとして光無線通信が注目を集めている.強度変調を行う光無線通信では単極性の拡散符号を使う必要があるため,CDMAで広く用いられているWH符号のような直交符号をそのまま用いることが困難である.本研究ではWH符号による符号選択CDMAにおいてガロア体上の演算によるマルチユーザ多重化方式を提案し,屋内の伝送特性について定量的に評価する.

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,陪直交符号を用いたCDMAによる高速光無線通信技術においてガロア体上の演算によるマルチユーザ多重化方式を提案し,その特性に関する評価検討を行うものである.Beyond 5G/6G通信システムの研究開発が加速する中,医療機関など電波の使用に制限が多い環境における次世代高速通信システムとして光無線通信が注目を集めている.強度変調を行う光無線通信では単極性の拡散符号を使う必要があるため,CDMAで広く用いられているWalsh-Hadamard符号(WH符号)のような直交符号をそのまま用いることが困難である.本研究ではWH符号による符号選択(Code Selection)CDMAにおいてガロア体上の演算によるマルチユーザ多重化方式を提案し,屋内の伝送特性について定量的に評価を行う.
光無線におけるマルチユーザ多重化技術は光OFDM方式等が検討されているが,Peak to Average Power Ratio(PAPR)問題等が課題となる.本研究では,これらの課題を解決するため,ガロア体上の演算を利用して複数ユーザの信号を多重化するマルチユーザ多重化方式を提案している.
R6年度は,ガロア体上の演算によるマルチユーザ多重化方式の検討として,本多重化方式による特性解析を理論式による導出を行い,計算機シミュレーション評価をおこなうことで,理論式とシミュレーション結果が一致していることを確認した.また,関連研究成果として,マルチレート伝送に関するIEEE論文誌が1件採録された.本論文では,同期光符号分割多元接続(SOCDM)システムのためのマルチレートデータ伝送をサポートする方式を提案した.この方式は,一般化修正プライム系列符号と複数の拡張陪直交符号を組み合わせて適用し,異なる符号長の拡散符号を重畳することで、任意の数のデータレートレベルでのマルチレート伝送を実現する.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上記研究成果により研究の基本となる多重化方式の理論式及びシミュレーションによる特性評価ができた

Strategy for Future Research Activity

今後は,屋内光無線の雑音の定義を最適化し,伝送特性について評価検討を行う予定.

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [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] 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 Pages: 373-383

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [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 MICT研究会 MICT2023-16
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] A Study on Coding Scheme Superposing Multiplexed Signals over Optical Wireless Channel2023

    • Author(s)
      YAMASAKI Shoichiro, MATSUSHIMA Tomoko K., ONO Kyohei, TANAKA Hirokazu
    • Organizer
      第46回 情報理論とその応用シンポジウム 6-1-3
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2025-12-26  

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