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| 講演名 | 2019-11-22 15:05 ［依頼講演］Time Reversal DFEによる水中音響通信の研究 ～ MIMO通信、マルチユーザ通信への応用 ～ ○志村拓也・出口充康・樹田行弘・渡邊佳孝（海洋研究開発機構）  AP2019-139 RCS2019-234 |
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| 抄録 | （和） | 水中の音響通信では、空中の電波通信と比べて、マルチパス波による干渉やドップラーシフトの影響が桁違いに大きく、利用可能な周波数帯域幅は桁違いに狭い。こうした問題に対し、水平方向の通信においては、マルチパス波を収束させることで逆に利用するTime-Reversal DFEが有効である。さらに、その収束効果は、空間多重化された信号を分離する方法としても有効で、Adaptive Time-Reversal DFEという手法を用いれば、マルチパス干渉と同時に、チャネル間干渉ないしはユーザ間干渉を抑圧することが可能である。著者らは、このAdaptive Time-Reversal DFEによるMultiple-input/Multiple-Output (MIMO)通信やマルチユーザ通信の研究を進めている。本稿では、MIMO通信に関するシミュレーションと水槽試験による検証結果、マルチユーザ通信に関する実海域試験による検証結果を報告する。MIMO通信の水槽試験では、Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)によるMIMO通信の場合には、送信チャネル数を増やすと復調成績が低下するのに対して、Adaptive Time-Reversal DFEによるMIMO通信では、チャネルあたりの周波数利用効率が低下せず、16.7bps/Hzで5×12のMIMO通信を達成することができた。また、マルチユーザ通信の実海域試験では、送波器のうち1台を移動させ、約2ノットまでの通信試験を行い、Adaptive Time-Reversal DFEによって、移動速度に影響されずに、マルチユーザ通信が可能となることを示すことができた。 |
| （英） | In underwater acoustic communication, effects of multipath interferences and Doppler shift are much larger than those in radio communication in air, and available bandwidth is much narrower. To overcome these problems, time-reversal decision feedback equalizer (DFE) is effective especially in horizontal communication because multipath signals are collected and utilized. Additionally, adaptive time reversal was proposed to suppress co-channel or multiuser interference as well as multipath interference by using the focusing effect. In this study, adaptive passive time-reversal DFE is applied to multiple-input/multiple-output (MIMO) communication and multiuser communication, and its effectiveness is investigated in simulation, tank experiment, and at-sea experiment. As results, in tank experiment of MIMO communication, in case of using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), it is impossible to increase the number of MIMO transmitter channels. In the meantime, in case of using adaptive passive time-reversal DFE, the spectral efficiency is not degraded as increasing the number of channel and it is possible to achieve 5×12 MIMO communication at the efficiency of 16.7bps/Hz. In at-sea experiment for multiuser communication, it was demonstrated that adaptive passive time-reversal DFE can realize multiuser communication with a transmitter moving at the velocity of 2 knots. | |
| キーワード | （和） | 水中音響通信 / 時間反転 / 位相共役 / 多入力多出力通信 / マルチユーザ通信 / 判定帰還型等化器 / 空間多重通信 / OFDM |
| （英） | underwater acoustic communication / time reversal / phase conjugate / adaptive time reversal / decision feedback equalizer (DFE) / multiple-input/multiple-output (MIMO) / orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) / spatial division multiplexing (SDM) | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 119, no. 296, RCS2019-234, pp. 175-180, 2019年11月. | |
| 資料番号 | RCS2019-234 | |
| 発行日 | 2019-11-13 (AP, RCS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | AP2019-139 RCS2019-234 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | AP RCS |
| 開催期間 | 2019-11-20 - 2019-11-22 |
| 開催地（和） | 佐賀大学 |
| 開催地（英） | Saga Univ. |
| テーマ（和） | アダプティブアンテナ，等化，干渉キャンセラ，MIMO，無線通信，一般 |
| テーマ（英） | Adaptive Antenna, Equalization, Interference Canceler, MIMO, Wireless Communications, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RCS |
| 会議コード | 2019-11-AP-RCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | Time Reversal DFEによる水中音響通信の研究 |
| サブタイトル（和） | MIMO通信、マルチユーザ通信への応用 |
| タイトル（英） | Study on Underwater Acoustic Communication using Time-Reversal DFE |
| サブタイトル（英） | Application for MIMO and Multiuser Communication |
| キーワード(1)（和/英） | 水中音響通信 / underwater acoustic communication |
| キーワード(2)（和/英） | 時間反転 / time reversal |
| キーワード(3)（和/英） | 位相共役 / phase conjugate |
| キーワード(4)（和/英） | 多入力多出力通信 / adaptive time reversal |
| キーワード(5)（和/英） | マルチユーザ通信 / decision feedback equalizer (DFE) |
| キーワード(6)（和/英） | 判定帰還型等化器 / multiple-input/multiple-output (MIMO) |
| キーワード(7)（和/英） | 空間多重通信 / orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) |
| キーワード(8)（和/英） | OFDM / spatial division multiplexing (SDM) |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 志村 拓也 / Takuya Shimura / シムラ タクヤ |
| 第1著者 所属（和/英） | 海洋研究開発機構 (略称： 海洋研究開発機構) Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (略称： JAMSTEC) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 出口 充康 / Mitsuyasu Deguchi / デグチ ミツヤス |
| 第2著者 所属（和/英） | 海洋研究開発機構 (略称： 海洋研究開発機構) Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (略称： JAMSTEC) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 樹田 行弘 / Yukihiro Kida / キダ ユキヒロ |
| 第3著者 所属（和/英） | 海洋研究開発機構 (略称： 海洋研究開発機構) Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (略称： JAMSTEC) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 渡邊 佳孝 / Yoshitakawa Watanabe / ワタナベ ヨシタカ |
| 第4著者 所属（和/英） | 海洋研究開発機構 (略称： 海洋研究開発機構) Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (略称： JAMSTEC) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2019-11-22 15:05:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RCS |
| 資料番号 | AP2019-139, RCS2019-234 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | no.295(AP), no.296(RCS) |
| ページ範囲 | pp.181-186(AP), pp.175-180(RCS) |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-11-13 (AP, RCS) |
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