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2013 年度 実施状況報告書

MPS符号を用いた光CDMA方式の提案と照明光通信システムへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 25420397
研究種目

基盤研究(C)

研究機関独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基

研究代表者

松嶋 智子  独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基, その他部局等, 准教授 (30648902)

研究分担者 山嵜 彰一郎  独立行政法人高齢・障害・求職者雇用支援機構職業能力開発総合大学校(能力開発院、基, その他部局等, 教授 (60648963)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード可視光通信 / 光CDMA / シグネチャ符号 / 多重化 / MPS符号 / EWO方式
研究概要

本研究では,MPS(拡張プライム系列)符号を用いた光CDMA方式の提案と,その照明光通信への応用に関する研究を行う.照明光通信において多元接続を行う場合には,伝送情報の信頼性を高めるために多重ユーザ干渉や雑音に対して耐性のある伝送方式を採用するとともに,安定した照度を保つために光信号強度の変動が小さい多重化方式が望まれる.本研究では,MPS符号に適切な情報変調方式を組み合わせ,さらに復号方式を工夫することで,①干渉や雑音に強くかつ光信号強度の変動が小さい光CDMA方式を提案し,②照明光通信システムへ応用することを目的とする.
平成25年度は,まず従来発表されているシグネチャ符号や多重化方式の調査と事前検討を行った.特に,光CDMAのためのシグネチャ符号の一つで,特殊な相関特性を持つことが知られているMPS(拡張プライム系列)符号について,符号構成や特徴を詳しく調べた.次に,上述の調査および事前検討をもとに,目的とする光CDMA方式,すなわちMUIを除去しつつ多重化された光信号強度の変動が小さいCDMA方式を提案した.シグネチャ符号としてはMPS符号と一般化MPS符号の反転符号を用い,情報変調方式としてはEWO(CSK)方式,Shalaby方式,Liu方式の各方式を適用した.また,各方式について,受信多重化信号の復号方式についても検討を行い,基本的な特性を計算機シミュレーションにより評価した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成25年度は,従来研究の調査と事前検討,照明光通信に適した光CDMA方式の提案,計算機シミュレーションによる基本特性の評価を行う予定であった.実際に予定していた作業をすべて実施することができた.照明光通信に適した3つの光CDMA方式を提案し,それぞれの定性的な特徴を明らかにした.また,単純化した通信路モデルの下で計算機シミュレーションを行い,各方式のビット誤り率特性を評価した.

今後の研究の推進方策

今後は,平成25年度に提案した光CDMA方式について,より詳細な性能評価と実験装置による検証を行う.まず,理論解析および計算機シミュレーションにより,提案方式の誤り率特性を詳細に評価するとともに,平均光信号強度と信号強度変動を定量的に求める.従来の代表的な光CDMA方式と比較して,提案方式の有効性を確認する.また,光CDMAのMUIキャンセラの新しい評価尺度の理論的な検討を行う.
さらに,提案方式の有効性を実証するため,照明光CDMAシステムの実験装置の設計を行い,実際に複数の白色LED光源を用いて多重化通信を行うシステムの実験装置を開発する.デジタル処理部はFPGAで実装し,多元接続の状況が確認できるように複数チャネルのデータ伝送が容易に確認できるシステムにする予定である.また,これらの成果を学会等で公表する予定である.

次年度の研究費の使用計画

平成25年度中に論文掲載料の支出を予定していたが,投稿が遅れたため,約10万円を次年度に利用することになった.
平成26年度に,これまでに得られた研究成果を論文として投稿する予定であり,繰り越した金額はその掲載料として使用する予定である.また,その他の研究費は当初計画した通りに使用する予定である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (9件)

  • [学会発表] 反転MPSCによるMUIキャンセラの可視光CDMAシステムへの応用2014

    • 著者名/発表者名
      松嶋智子,佐々木詩歩,角山正樹,山嵜彰一郎,村田悠也,寺町康昌
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ワイドバンドシステム研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20140310-20140311
  • [学会発表] A Study on Multi-User Interference Cancellers for Synchronous Optical CDMA Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoko K. Matsushima, Masaki Kakuyama, Shoichiro Yamasaki and Yasuaki Teramachi
    • 学会等名
      第36回情報理論とその応用シンポジウム
    • 発表場所
      伊東
    • 年月日
      20131126-20131129
  • [学会発表] Error Resilient 3D DWT Video Transmission Using Invertible Codes2013

    • 著者名/発表者名
      Kotoku Omura, Shoichiro Yamasaki, Tomoko K. Matsushima, Hirokazu Tanaka and Miki Haseyama
    • 学会等名
      2013 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems
    • 発表場所
      那覇
    • 年月日
      20131112-20131115
  • [学会発表] A Visible-Light Communication System Using Optical CDMA with Inverted MPSC2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoko K. Matsushima, Shiho Sasaki, Masaki Kakuyama, Shoichiro Yamasaki, Yuya Murata and Yasuaki Teramachi
    • 学会等名
      The Sixth International Workshop on Signal Design and Its Applications in Communications
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131027-20131101
  • [学会発表] Performance Comparisons of Interference Cancellers for Synchronous Optical CDMA Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Masaki Kakuyama, Shiho Sasaki, Tomoko K. Matsushima, Shoichiro Yamasaki and Yasuaki Teramachi
    • 学会等名
      2013 International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130930-20131002
  • [学会発表] An Optical CDMA Scheme Using Inverted MPSC for Visible-Light Communication2013

    • 著者名/発表者名
      Shiho Sasaki, Masaki Kakuyama, Tomoko K. Matsushima, Shoichiro Yamasaki, Yuya Murata and Yasuaki Teramachi
    • 学会等名
      2013 International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130930-20131002
  • [学会発表] 3D DWTビデオ伝送のビット誤り耐性の強化2013

    • 著者名/発表者名
      大村光徳,山嵜彰一郎,松嶋智子,田中宏和,長谷山美紀
    • 学会等名
      電子情報通信学会 スマートインフォメディア研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130912-20130913
  • [学会発表] インバーティブル誤り訂正符号を利用した3D DWTビデオ伝送の誤り耐性強化2013

    • 著者名/発表者名
      大村光徳,山嵜彰一郎,松嶋智子,田中宏和,長谷山美紀
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報理論研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130725-20130726
  • [学会発表] 反転MPSC系列を用いた照明光CDMA通信システムの評価2013

    • 著者名/発表者名
      松嶋智子,角山正樹,大村光徳,山嵜彰一郎,村田悠也,寺町康昌
    • 学会等名
      電子情報通信学会 スマートインフォメディア研究会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      20130613-20130614

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公開日: 2015-05-28  

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