Evaluation and Implementation of Parallel Optical Wireless Communication System Resistant to Beam Spreading

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では，海中で光を伝送するときに生じる散乱によって生じる光ビームの広がりによる干渉を抑圧し，かつ複数機器による同時通信が可能な高速光無線通信方式の実現を目指す．これは複数の送信局の識別と光の散乱によるビーム広がりの干渉を抑圧するための空間軸方向に施した符号分割多元接続（CDMA；Code Division Multiple Access）技術と時間軸方向に施した光無線通信に適した直交周波数分割多重（OFDM；Orthogonal Frequency Division Multiple Access）技術によって実現する．なお，ここでは電波による場合と異なり，負の振幅が使用出来ないことを考慮した方式を考える．CDMAで用いる系列は系列数が数学的上界を満たした上で，系列間で直交し，かつ光通信のために正の値のみを要素とし，また空間軸方向への拡散に使用するために2次元の系列を設計する．また，OFDMでは，その基底帯域信号が実信号でかつ正の値のみになるような新しい直交変換を適用することを検討する．また，その際に信号処理の複雑化による回路規模と電力の増大が問題になるが，その小規模化と省電力化についても検討し，実用的なシステムの実現を目指す．令和4年度は，光無線通信に適したOFDM方式の検討とその方式のBER（Bit Error Rate）特性を計算機シミュレーションによって評価した．光無線通信で光の強度で変調するために，まず基底帯域信号が実数値となる新しい直交変換を提案した．但し，この直交変換は負値をとるためにバイアス信号を与える必要がある．それとは別に，基底帯域信号が1と0の2値となる新しい直交変換を提案した．これは非負値であるためにバイアスが必要ない．これらの方式のBER特性を計算機シミュレーションによって比較した．これらは国内のシンポジウムや国際会議で今後発表予定である．