| 講演名 | 2019-03-07 ［奨励講演］光無線通信ターボ符号システムにおける信号伝送形式の一検討 孫 冉(茨城大), 羽渕 裕真(茨城大), 小澤 佑介(茨城大), |
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| 抄録(和) | 光無線通信の信頼性向上のため、誤り訂正符号の導入が検討されている。誤り訂正符号の一つであるターボ符号における代表的な光無線変調方式として、パルス位置変調(PPM)とオンオフ変調(OOK)が知られている。OOKは優れた伝送効率をもつが、しきい値判定で復調するため、背景光雑音や信号減衰により、誤り率性能が大きく劣化してしまう。また、オンまたはオフ信号を連続送信すると、同期スリップ問題が生じる。PPMは最大値判定復調するため、背景光雑音などに強く、良好な誤り性能を示すが、伝送効率がOOKの半分になってしまう。OOKとPPMそれぞれの欠点を解決するため、高信頼度かつ高伝送効率を持つ信号伝送形式として、差分により背景光雑音を取り除くフレーム化差分オンオフ変調(Framed-DOOK)方式、振幅偏移変調(ASK)とPPMを融合するAPPM方式、PPMとOOKを同時伝送するハイブリッドPPM－OOK(HPOS)が提案されている。本発表では、光無線通信路における各提案システムの有効情報レート(通信路容量)がコンピュータシミュレーションにより評価されている。結果、HPOS, APPMシステムが従来のPPMシステムと比べ、同程度のビット誤り率性能を持ちながら、1.5倍の最大有効情報レートを達成できる。背景光雑音耐性において、 APPMシステムが一番良好な性能を示されている。信号減衰耐性において、 HPOSシステムが一番良好な性能を示されている。また、通信環境が良好な場合(高送信光パワー、低背景光雑音、低減衰)、Framed-DOOKは一番高い有効情報レートが示されている。 |
| 抄録(英) | For improving the reliability of optical wireless communications, the implementations of error correcting codes are investigated. As the typical modulation schemes used in optical wireless system using turbo code, which is one of the error correcting codes, pulse position modulation (PPM) and on-off keying (OOK) are well known. Although the transmission efficiency of OOK system is excellent, this system has an optimum decision level adjustment problem and a bit-slip problem. The PPM system does not have those problems, but the transmission efficiency becomes half of that of the OOK system. For solving the respective issues of OOK and PPM, Framed-DOOK, which can reduce background noise by taking difference, APPM, which combines amplitude shift keying (ASK) with OOK, and Hybrid PPM-OOK, which transmits signal using PPM and OOK simultaneously, have been proposed. In this presentation, the effective information rate (capacity) performances of the proposed systems are evaluated by computer simulation. As results, HPOS system, APPM system present the same bit error rate performance of the conventional PPM system, and have 1.5 times larger capacity than that of the conventional PPM system. For the tolerance to background noise, APPM system is the best of the 3 proposed systems. HPOS system shows the best performance at the tolerance to attenuation. In good communication environments (high transmitted power, low background noise, low attenuation), Framed-DOOK can achieve the highest effective information rate. |
| キーワード(和) | 光無線通信 / ターボ符号 / フレーム化DOOK / APPM / ハイブリッドPPM-OOK / 有効情報レート / 通信路容量 |
| キーワード(英) | Optical wireless communication / Turbo code / Framed-DOOK / APPM / Hybrid PPM-OOK / Effective information rate / Capacity |
| 資料番号 | IT2018-96,ISEC2018-102,WBS2018-97 |
| 発行日 | 2019-02-28 (IT, ISEC, WBS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | IT / ISEC / WBS |
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| 開催期間 | 2019/3/7(から2日開催) |
| 開催地（和） | 電気通信大学 |
| 開催地（英） | University of Electro-Communications |
| テーマ（和） | IT・ISEC・WBS合同研究会 |
| テーマ（英） | joint meeting of IT, ISEC, and WBS |
| 委員長氏名（和） | 村松 純(NTT) / 藤岡 淳(神奈川大) / 岡田 実(奈良先端大) |
| 委員長氏名（英） | Jun Muramatsu(NTT) / Atsushi Fujioka(Kanagawa Univ.) / Minoru Okada(NAIST) |
| 副委員長氏名（和） | 和田山 正(名工大) / 盛合 志帆(NICT) / 廣瀬 勝一(福井大) / 大内 浩司(静岡大) / 滝沢 賢一(NICT) |
| 副委員長氏名（英） | Tadashi Wadayama(Nagoya Inst. of Tech.) / Shiho Moriai(NICT) / Shoichi Hirose(Univ. of Fukui) / Koji Ohuchi(Shizuoka Univ.) / Kenichi Takizawa(NICT) |
| 幹事氏名（和） | 太田 隆博(長野県工科短大) / 八木 秀樹(電通大) / 大東 俊博(東海大) / 江村 恵太(NICT) / 小澤 佑介(茨城大) / 中村 聡(東京理科大) |
| 幹事氏名（英） | Takahiro Ohta(Nagano Pref Inst. of Tech.) / Hideki Yagi(UEC) / Toshihiro Ohigashi(Tokai Univ.) / Keita Emura(NICT) / Yusuke Kozawa(Ibaraki Univ.) / Akira Nakamura(Tokyo Univ. of Science) |
| 幹事補佐氏名（和） | 吉田 隆弘(横浜商科大) / 面 和成(筑波大) / 須賀 祐治(インターネットイニシアティブ) / 中村 僚兵(防衛大) / Duong Quang Thang(奈良先端大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takahiro Yoshida(Yokohama College of Commerce) / Kazunari Omote(Tsukuba Univ.) / Yuuji Suga(IIJ) / Ryohei Nakamura(National Defense Academy) / Duong Quang Thang(NAIST) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Information Theory / Technical Committee on Information Security / Technical Committee on Wideband System |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［奨励講演］光無線通信ターボ符号システムにおける信号伝送形式の一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Encouragement Talk] A Study of Signal Transmission Forms of Optical Wireless turbo Code system |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 光無線通信 / Optical wireless communication |
| キーワード(2)（和/英） | ターボ符号 / Turbo code |
| キーワード(3)（和/英） | フレーム化DOOK / Framed-DOOK |
| キーワード(4)（和/英） | APPM / APPM |
| キーワード(5)（和/英） | ハイブリッドPPM-OOK / Hybrid PPM-OOK |
| キーワード(6)（和/英） | 有効情報レート / Effective information rate |
| キーワード(7)（和/英） | 通信路容量 / Capacity |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 孫 冉 / Ran Sun |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 茨城大学(略称：茨城大) Ibaraki University(略称：Ibaraki Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 羽渕 裕真 / Hiromasa Habuchi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 茨城大学(略称：茨城大) Ibaraki University(略称：Ibaraki Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 小澤 佑介 / Yusuke Kozawa |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 茨城大学(略称：茨城大) Ibaraki University(略称：Ibaraki Univ.) |
| 発表年月日 | 2019-03-07 |
| 資料番号 | IT2018-96,ISEC2018-102,WBS2018-97 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | IT-477,ISEC-478,WBS-479 |
| ページ範囲 | pp.127-130(IT), pp.127-130(ISEC), pp.127-130(WBS), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2019-02-28 (IT, ISEC, WBS) |