広帯域CDMA併用によるマルチメディア通信用LANプロトコルに関する研究

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マルチメディア通信を実現するためには、伝送帯域の確保の方法と、ネットワークのレスポンス特性が重要である。従来のイーサネット等に代表される競合型の通信プロトコルに基づくLAN(Local Area Network)では、ビット当たりの伝送速度は高速である反面、伝送帯域の確保の手段がなく、また1局しか同時接続できないため輻輳時には急速にレスポンス特性が劣化してしまう欠点がある。本研究では、従来LANの例として、CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)プロトコルをとりあげ、以下の点を解析的に明らかにした。・CDMA(符号分割多元接続)技術を適用し、同時接続局数を複数とすることで伝送帯域を確保し、輻輳時のレスポンス特性を本質的に改善できる。・ただし、ネットワークが低負荷のときの特性は相対的に低くなるため、低負荷のときはCSMAを使用し、高負荷になるとCDMAに切替えるという、CDMA併用型のプロトコルが有効である。提案するプロトコルは直接拡散型のスペクトル拡散変調を用いるため、適用線路としては雑音や線路の伝達特性の劣悪な電力線が有効である。本研究では、・日本の電力線線路の特性を調べ、1M〜30MHz帯で10Mbps程度の高速通信実現の可能性があること・より線路特性が劣悪な10k〜450kHz帯でも、キャリアあたり5kHz程度の帯域に分割すれば、OFDMと呼ばれる(広義の)スペクトル拡散変調方式が適用可能であることを実験的に明らかにした。こうした検討を踏まえ、本研究で提案する通信プロトコルは、キャリア数をネットワーク負荷に応じて変えるOFDM方式にも適用できることが明らかになった。