| 研究概要 |
情報基盤整備に伴い、安価に光ファイバを埋設することが大きな社会的需要となっている。特に末端需要者への配線が最も大きな課題であり、地下を水平に掘り進む水平ドリリング工法が有望視されている。しかしわが国においては、都市部における人工雑音の影響で正確なドリルヘッドの位置決定が行えず、この工法の普及の障害となっている。
本研究では、高電磁雑音環境のもとで光ファイバを正確に埋設するため、地下掘削機のドリルヘッドから送信する位置決定のための信号を、外部電磁雑音に対して適応的に変化させ、高精度の位置決定を可能とする手法を開発・実用化することを目的とする。
第2年度となる本年度は、主に以下の分野の技術の開発・検討を行った。
(1)適応的ドリルヘッド通信方式の開発(佐藤)
都市環境で支配的となる人工雑音の時間・周波数変動特性を考慮し、OFDMを基本とする適応的通信方式を開発した。特に、ドリルヘッドからの通信は500bit/s程度の伝送速度であるが、信号線を設置することが困難であるため、片方向通信とする必要があるなどの特殊な事情がある。これを考慮し、QPSK方式において選択チャネルと伝送情報をI, Q両チャネルに異なる振幅で配置するUQPSK方式を開発し、その特性を実測により得た人工雑音データに適用して最適な特性を持つ伝送方式を決定した。
(2)数値シミュレーションによる雑音信号の地中伝搬特性解析(笠原)
本研究では、ドリルヘッド内で雑音を検出し、適応的に送信信号の変調方式を変更するので、地表と地下で受信される信号の関係を知る必要がある。強い不均一性を持つ媒質中の電磁波伝搬に対して、レイトレーシング法を基礎とする伝搬特性評価法を開発し、その性能を数値シミュレーションにより評価した。
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