| 研究課題/領域番号 |
19K04367
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
羽渕 裕真 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (90241744)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 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 / ターボ符号 / 多値変調法 / 階層化変調 / 強度変調/直接検波 / 強度変調／直接検波 / 階層化変調法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、情報通信ネットワーク、照明ネットワーク、信号現示ネットワークを統合する光無線通信ネットワークの構築にチャレンジするものである。照明機能や信号現示機能を損なわずに通信機能・測位機能を付加し、１つのネットワークシステムとして実現できれば、これまでの無線通信や有線通信を補完するばかりでなく、屋内外をシームレスに繋ぐことができ、あらゆる通信のラスト10m問題を解決することができる。本研究では、同一種類の光疑似雑音符号系列を利用することによって屋内照明ネットワークの機能（照明機能・高信頼化通信機能・測位機能・物理層セキュリティ機能）を実現する。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は屋内外をシームレスにつなぐ『疑似雑音符号系列による知的照明光通信ネットワーク』の実現である。本研究では、情報を埋め込んだ照明光による屋内通信システムを構築することを検討した。その結果、拡張プライム符号を用いる可変Nパラレルコードシフトキーイング（VN-CSK）システムをRGB-LEDに拡張し、調光制御機能、測位機能、通信機能を併せ持つシステムを提案した。光フィンガープリント測位法を検討し、計算量を低減できる多段階探索法、床面の参照信号点配置をμ法則に従う不等間隔格子状配置にする方法を考案した。照明光重複エリアにおける通信機能強化法として、秘密分散号を融合する方式を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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。
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