講演名 2017-07-20
汎用動画カメラを用いたOFDM可視光通信
嶋田 祥太(北大), 秋山 尚之(総研大), 橋爪 宏達(NII), 杉本 雅則(北大),
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抄録(和) 汎用動画カメラを用いた可視光通信は,スマートフォン等の携帯端末で手軽に見通し距離の通信が可能 である.しかし,従来手法は得られる通信速度が 1-2kbps 程度で,かつ高速通信のためには露光時間を極力短くす る必要があった.本稿では,任意の露光時間での撮影が可能で,従来手法を上回る速度の可視光通信手法を提案す る.提案手法では,LED 面光源を直交周波数分割多重 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 化し た直行振幅変調 (Quadrature Amplitude Modulation: QAM) により発光させる.そして,ローリングシャッタ方式 の動画カメラでこれを撮影し復調する.理論的には,10Mbps 以上を受信可能であることを明らかにした.カメラの 露光時間により,搬送波の位相振幅特性に変化があることを理論式で示し,シミュレーションと計測実験によりそ の整合性を確認した.今後は,通信パラメータの最適化により通信距離の延伸とさらなる通信速度を計る.
抄録(英) Visible Light Communication (VLC) is one of the communication technologies which can control commu- nication areas because of the directivity of light. Challenges of VLC using off-the-shelf video cameras mounted on smartphones are related to its low communication speeds (a couple of kbps at maximum) and short exposure time setting for decoding on-off keying signals. In this paper, we propose a novel VLC method which works at an arbitrary exposure time value and achieves higher communication speeds than conventional methods. In the proposed method, symbols encoded by Quadrature Amplitude Modulation (QAM) and modulated by Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) are transmitted from LED surface illuminations. Transmitted symbols are captured by sensors of a rolling-shutter video camera. We revealed that our method can communicate more than 10Mbps ideally. The theoretical formula shows that there is a change in the phase amplitude characteristic of the carrier wave depending on the exposure time of the camera, and its consistency was confirmed by simulation and measurement experiment. We plan to improve the communication speed and extend the communication distance of the proposed method in ourfuture work.
キーワード(和) 可視光通信 / QAM / OFDM / CMOS型イメージセンサ
キーワード(英) Visible Light Communication / QAM / OFDM / CMOS image sensors
資料番号 RCC2017-35,NS2017-56,RCS2017-127,SR2017-50,ASN2017-44
発行日 2017-07-12 (RCC, NS, RCS, SR, ASN)

研究会情報
研究会 NS / ASN / RCC / RCS / SR
開催期間 2017/7/19(から3日開催)
開催地(和) 北海道大学
開催地(英) Hokkaido Univ.
テーマ(和) 無線分散ネットワーク,M2M (Machine-to-Machine),D2D (Device-to-Device),一般
テーマ(英) Wireless Distributed Network, M2M (Machine-to-Machine), D2D (Device-to-Device),etc.
委員長氏名(和) 戸出 英樹(阪府大) / 岡田 啓(名大) / 原 晋介(阪市大) / 村田 英一(京大) / 梅林 健太(東京農工大)
委員長氏名(英) Hideki Tode(Osaka Pref. Univ.) / Hiraku Okada(Nagoya Univ.) / Shinsuke Hara(Osaka City Univ.) / Hidekazu Murata(Kyoto Univ.) / Kenta Umebayashi(Tokyo Univ. of Agric. and Tech.)
副委員長氏名(和) 岡崎 義勝(NTT) / 塩川 茂樹(神奈川工科大) / 中澤 仁(慶大) / 山野 悟(NEC) / 林 和則(阪市大) / 三浦 龍(NICT) / 眞田 幸俊(慶大) / 福田 英輔(富士通研) / 須山 聡(NTTドコモ) / 有吉 正行(NEC) / 亀田 卓(東北大)
副委員長氏名(英) Yoshikatsu Okazaki(NTT) / Shigeki Shiokawa(KAIT) / Jin Nakazawa(Keio Univ.) / Satoru Yamano(NEC) / Kazunori Hayashi(Osaka City Univ.) / Ryu Miura(NICT) / Yukitoshi Sanada(Keio Univ.) / Eisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) / Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) / Masayuki Ariyoshi(NEC) / Suguru Kameda(Tohoku Univ.)
幹事氏名(和) 塚本 和也(九工大) / 松井 健一(NTT) / 大和田 泰伯(NICT) / 萬代 雅希(上智大) / 石井 光治(香川大) / 小林 孝一(北大) / 旦代 智哉(東芝) / 西村 寿彦(北大) / 石津 健太郎(NICT) / 矢野 一人(ATR)
幹事氏名(英) Kazuya Tsukamoto(Kyushu Inst. of Tech.) / Kenichi Matsui(NTT) / Yasunori Owada(NICT) / Masaki Bandai(Sophia Univ.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.) / Koichi Kobayashi(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Kazuto Yano(ATR)
幹事補佐氏名(和) 橿渕 健一(NTT) / 間 博人(同志社大) / 大田 知行(広島市立大) / 菊月 達也(富士通研) / 中野 亮(日立) / 堀田 善文(三菱電機) / 加川 敏規(NICT) / 小林 健太郎(名大) / 山本 哲矢(パナソニック) / 石原 浩一(NTT) / 村岡 一志(NEC) / 衣斐 信介(阪大) / 西本 浩(三菱電機) / 稲森 真美子(東海大) / 芝 宏礼(NTT) / Gia Khanh Tran(東工大) / 成枝 秀介(明石高専)
幹事補佐氏名(英) Kenichi Kashibuchi(NTT) / Hiroto Aida(Doshisha Univ.) / Tomoyuki Ota(Hiroshima City Univ.) / Tatsuya Kikuzuki(Fujitu Lab.) / Ryo Nakano(HITACHI) / Yoshifumi Hotta(Mitsubishi Electric) / Toshinori Kagawa(NICT) / Kentaro Kobayashi(Nagoya Univ.) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Koichi Ishihara(NTT) / Kazushi Muraoka(NEC) / Shinsuke Ibi(Osaka Univ.) / Hiroshi Nishimoto(Mitsubishi Electric) / Mamiko Inamori(Tokai Univ.) / Hiroyuki Shiba(NTT) / Gia Khanh Tran(Tokyo Inst. of Tech.) / Syusuke Narieda(NIT, Akashi College)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Ambient intelligence and Sensor Networks / Technical Committee on Reliable Communication and Control / Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Smart Radio
本文の言語 JPN
タイトル(和) 汎用動画カメラを用いたOFDM可視光通信
サブタイトル(和)
タイトル(英) OFDM Visible Light Communication using off-the-shelf video camera
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 可視光通信 / Visible Light Communication
キーワード(2)(和/英) QAM / QAM
キーワード(3)(和/英) OFDM / OFDM
キーワード(4)(和/英) CMOS型イメージセンサ / CMOS image sensors
第 1 著者 氏名(和/英) 嶋田 祥太 / Shota Shimada
第 1 著者 所属(和/英) 北海道大学(略称:北大)
Hokkaido University(略称:Hokkaido Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 秋山 尚之 / Takayuki Akiyama
第 2 著者 所属(和/英) 総合研究大学院大学(略称:総研大)
The Graduate University for Advanced Studies(略称:SOKENDAI)
第 3 著者 氏名(和/英) 橋爪 宏達 / Hiromichi Hashizume
第 3 著者 所属(和/英) 国立情報学研究所(略称:NII)
National Institute of Informatics(略称:NII)
第 4 著者 氏名(和/英) 杉本 雅則 / Masanori Sugimoto
第 4 著者 所属(和/英) 北海道大学(略称:北大)
Hokkaido University(略称:Hokkaido Univ.)
発表年月日 2017-07-20
資料番号 RCC2017-35,NS2017-56,RCS2017-127,SR2017-50,ASN2017-44
巻番号(vol) vol.117
号番号(no) RCC-130,NS-131,RCS-132,SR-133,ASN-134
ページ範囲 pp.121-126(RCC), pp.135-140(NS), pp.175-180(RCS), pp.133-138(SR), pp.153-158(ASN),
ページ数 6
発行日 2017-07-12 (RCC, NS, RCS, SR, ASN)