マルチビット符号を用いた高多重度光CDMA通信方式

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09650397
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 八嶋 弘幸 埼玉大学, 工学部, 助教授 (30230197)
• キーワード: 光通信 / 多重通信 / 光CDMA / PPM

研究概要

本研究では、大容量の光通信において、マルチメディアサービス等に柔軟に対応でき、簡単な多重アクセスがい可能な、高多重度で信号伝送速度の速い新しい光CDMAを提案することを目的としている。
本研究では従来の光直交符号を巡回シフトさせることにより、各シフト量に対応した情報をのせた新しいマルチビット識別符号を提案し、この符号をM値PPM方式に適用し、その諸特性を求めた。PPM方式を用いることにより、他ユーザーからの信号の干渉が小さくなり、多重度を高めることができる。ここでは多重度(ユーザー数)とビット誤り率の関係を理論解析、およびシミュレーションにより求める。
検討の結果、スループットを一定としたとき、PPMの相数および、シーケンス長が大きいほど、ビット誤り率が低くなることがわかった。また、従来法であるPPM/OCDMA方式と比較し、パワー効率と優れたビット誤り率特性を維持したまま、スループットを高めることができることを示し、提案法の有効性を明らかにした。
次に、プライム符号を用いた光CDMAシステムのビット誤り率を解析した。これまで,プライム符号の相互相関特性はかなりルーズな上限が示されていたが,それを用いた誤り率の理論値は実際の値から大きく離れている.そこで、まずプライム符号の相互相関特性を詳細に解析し、相互相関値の確率密度関数を符号の組み合わせが最悪の場合と平均の場合で求め、ビット誤り率の近似式を導出した。得られた理論値をシミュレーションの結果と比較し、良好な近似であることを示した。また、光直交符号を用いたシステムと比較し、プライム符号がビットの誤り率の低い優れた符号であることを示した。

研究成果

• [文献書誌] T.Nishioka, H.Yashima, J.Suzuki and T.Ohtsuki: "PPM Multibits/Sequence-Period Optical Orthogonal CDMA Systems" Proc.IEEE International Symposium on Information Theory(ISIT). 1997. 482 (1997)
• [文献書誌] S.Nanao, H.Yashima, J.Suzuki and T.Ohtsuki: "Optical PPM-CDMA Systems Using EWOC" 1997 IEEE Pacific Rim Conference on Communications,Computers and Signal Processing(PACRIM‘97). Vol.1. 14-17 (1997)
• [文献書誌] J.Suzuki, B.Xingdi, and H.Yasgima: "Transmission of Data on Analog Speech Channel by Spread Spectrum Modulation" Proc.IEEE Pacific Rim Conf. Communications, Computers and Signal Processing. Vol.2. 697-700 (1997)
• [文献書誌] Y.Shimura, H.Yashima, and J.Suzuki: "Bit Error Rate of RCPC Coded Optical PPM with Diversity Combining" Proc. Inter. Symp. Nonlinear Theory and Its Applications. Vol.1. 109-112 (1997)
• [文献書誌] 白遠超、八嶋弘幸、鈴木誠史: "マルチビットシーケンスを用いたコヒーレント光BFSKシステムの特性解析" 電子情報通信学会東京支部学生会講演論文集. 第3回. 34 (1998)
• [文献書誌] M.Zeng, H.Yashima, J.Suzuki and Q.Wang: "Multiple Symbol Detection of MPSK in Narrowband Interference and AWGN" IEEE Transactions on Communications. Vol.46, No.6. (1998)