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逐次干渉キャンセラマルチアクセス可視光通信における照明環境とユーザ品質最適化

研究課題

研究課題/領域番号 19K04375
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

大柴 小枝子  京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (90372599)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード可視光通信 / MIMO / 逐次干渉キャンセラ / ユーザ品質 / 照明光通信 / ユーザ体感品質QoE / 色多重マルチアクセスネットワーク / ニューラルネットワーク / 光無線通信 / ユーザ体感品質 / マルチアクセス
研究開始時の研究の概要

本研究では、病院内等の電磁波通信が制限されているような場所で、多数のIoT(
Internet of Things)機器が利用されているような環境でも、安定した通信を実現するために、複数のLED( Light emitting diode)チップから構成される照明からの目に見える可視光域(波長:380 nm~ 780 nm)の光を用いた可視光マルチアクセス通信を実現し、また、通信環境と照明環境の両方のユーザ品質の最適化を確立することを目的とする。

研究成果の概要

本研究では、病院内等の電磁波通信が制限されているような環境で、複数のIoT機器が利用されているような環境でも、安定した通信を実現するため、複数の発光ダイオード
(LED: Light emitting diode)チップから構成される照明からの目に見える可視光域(波長:380nm~ 780 nm)の光を用いた近距離光無線通信に色多重マルチアクセス技術を導入し、通信環境と照明環境の両方のユーザ品質の最適化の確立を目的とする。
波長多重信号の分離に機械学習を用いることで、各波長(色)の強度をより柔軟に設計することが可能になることを明らかにした

研究成果の学術的意義や社会的意義

無線インターネットやスマートフォン等の普及による情報伝送需要の急増やIoTによる無線利用の拡大により、既存の無線通信に割り当てられている周波数帯以外の未利用周波数帯の研究が求められている。光波を用いた通信は、ミリ波帯やテラヘルツ波帯などに比べて、高帯域幅を確保できる特徴を持つ。LEDを光源とした可視光通信については、近距離光無線(LiFi)やカメラ通信の研究が中心になされている中で、本研究のようにQoEの確保とマルチアクセス数の拡大を行う研究は独創的であり、将来、可視光通信技術の実用化のブレークスルーとなる可能性を持つ。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] MIMO Systems with Neural Networks in OFDM-Based WDM Visible Light Communications2023

    • 著者名/発表者名
      UMEZAWA Naoki、OSHIBA Saeko
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E106.C 号: 11 ページ: 727-730

    • DOI

      10.1587/transele.2023MMS0003

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 年月日
      2023-11-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光無線通信が作る新たな世界:1.Beyond 5G時代を拓く光無線通信技術 -超高速化・省電力化,陸海空の通信カバレッジ拡張を目指して-2023

    • 著者名/発表者名
      大柴 小枝子
    • 雑誌名

      情報処理

      巻: 64 号: 3 ページ: e1-e6

    • DOI

      10.20729/00224174

    • 年月日
      2023-02-15
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] SIC-MIMO Systems with Neural Networks in OFDM-Based WDM VLCs2022

    • 著者名/発表者名
      Umezawa Naoki、Oshiba Saeko
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2022 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC)

      巻: 1 ページ: 490-492

    • DOI

      10.23919/apmc55665.2022.9999949

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Self-position Estimation Using Illumination and Image Sensors2022

    • 著者名/発表者名
      Ryunosuke Inoshita , Saeko Oshiba
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th Asia Lighting Conference

      巻: 1 ページ: 37-44

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of LED Irradiation on the Locomotive Activity of Wild-type Fly and ASD Model Fly2021

    • 著者名/発表者名
      Kei-ichi Ideguchi, Masaru Hasegawa, Yuki Yamashita, Hideki Yoshida, Saeko Oshiba, Masamitsu Yamaguchi
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE ILLUMINATING ENGINEERING INSTITUTE OF JAPAN

      巻: Article ID: 20000593

    • NAID

      130008039162

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 波長多重可視光無線通信におけるニューラルネットワークの適応の検討2022

    • 著者名/発表者名
      梅澤 直輝, 大柴 小枝子
    • 学会等名
      FIT2022 情報科学技術フォーラム講演論文集 CL(002) 2022年9月
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 公開 照明とイメージセンサを用いたドローンの3次元自己位置推定手法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      井下 竜之介, 大柴 小枝子
    • 学会等名
      FIT2022 情報科学技術フォーラム講演論文集 CL(002) 2022年9月
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The control of melanopic illuminance in LED lighting considering circadian rhythm2022

    • 著者名/発表者名
      Akane AOKI, Saeko OSHIBA
    • 学会等名
      ICETC 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] メラノピック照度制御によるサーカディアンリズムを考慮した LED 照明2022

    • 著者名/発表者名
      青木 茜, 大柴 小枝子
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告 CS2022(35) 98-99 2022年7月
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] WDM-OWCにおける LSTM層を持つニューラルネットワークを用いた 信号分離性能の評価2022

    • 著者名/発表者名
      猪俣 政貴, 大柴, 小枝子, 岩松 隆則
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告 CS2021(83) 41-45 2022年3月
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] メラノピック照度制御によるサーカディアンリズムを考慮したLED照明の評価2022

    • 著者名/発表者名
      青木 茜・大柴小枝子
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いた波長多重光無線におけるMIMO伝搬チャネル行列推定の提案2021

    • 著者名/発表者名
      猪俣政貴・柴田咲葵・岩松隆則・大柴小枝子
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 波長多重光無線通信におけるLSTMを用いた信号分離の提案2021

    • 著者名/発表者名
      猪俣政貴・岩松隆則・大柴小枝子
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] WDM-OWCにおけるLSTM層を持つニューラルネットワークを用いた信号分離性能の評価2021

    • 著者名/発表者名
      猪俣政貴・大柴小枝子・岩松隆則
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The control of melanopic illuminance in LED lighting considering circadian rhythm2021

    • 著者名/発表者名
      A. Aoki, S.Oshiba
    • 学会等名
      Asia Lighting Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 波長多重可視光通信システムにおける ニューラルネットワークを用いたチャネル推定手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      柴田 咲葵、 大柴小枝子
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 超スマート社会に向けた可視光通信技術の展望2020

    • 著者名/発表者名
      大柴小枝子
    • 学会等名
      電子情報通信学会無線通信システム研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超スマート社会に向けた光無線通信技術の展望2020

    • 著者名/発表者名
      大柴小枝子
    • 学会等名
      IEEE Sapporo Section
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] OFDM光無線通信の帯域利用効率改善の検討2020

    • 著者名/発表者名
      網代雄太・猪俣政貴・大柴小枝子
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] OFDM水中可視光通信の伝送特性の検討2020

    • 著者名/発表者名
      猪俣政貴・網代雄太・大柴小枝子
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 可視光通信の現状と展望2019

    • 著者名/発表者名
      大柴小枝子
    • 学会等名
      京都府中小企業技術センター光ものづくりセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 6G/7Gのキーデバイス 第6節 LED照明光通信と移動体位置認識への応用2023

    • 著者名/発表者名
      大柴小枝子、井下竜之介、青木茜
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      S&T出版
    • ISBN
      9784907002978
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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