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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2022-03-11 11:10 時間分割型USLIPTにおける最適CSK信号点空間拡張に関する検討 ○向後拓磨・小澤佑介・羽渕裕真（茨城大）  IT2021-117 ISEC2021-82 WBS2021-85 RCC2021-92 |
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| 抄録 | （和） | 近年，柔軟な海中ネットワーク網構築のため，水中可視光通信による無線通信及び無線給電を実現する水中可視光ワイヤレス給電通信システム（USLIPT：Underwater simultaneous light wave information and power transfer）が注目されている．この水中光通信路ではクロロフィル濃度変動（水質変化）により通信に適した波長が変化し，単色では限界がある．そこで複数色ベースの変調方式としてカラーシフトキーイング（CSK：Color shift keying）に着目し，水質変化に適応可能かつ複数色の総受信電流を一定にすることで安定給電を実現するCSK（OCSK：Optimized CSK）が検討されている．しかしながらこのOCSKでは，総受信電流一定の制約により誤り率性能が劣化してしまう．そこで本稿では，総受信電流を一定にする制約を緩和することで受信信号点空間を拡張するOCSK（EOCSK：Enhanced OCSK）を提案する．EOCSKでは空間を拡張する尺度として信号空間拡張係数$alpha (0leqalphaleq 1)$を設定し，$alpha$に応じた空間内で最小受信信号点間距離が最大になるようにM個の送信信号点配置を導出している．また，USLIPTの受信機設計法に時間分割法を採用した場合のEOCSKシステム及び従来OOKシステムの総受信電流の変動係数及びビット誤り率（BER）の評価を行った．その結果，Mが4値，送受信機間距離が50mの場合，水質が変化した際も$alpha$を0.5に設定することで提案方式はOOK方式の2分の1以下の総受信電流の変動に抑えつつ優れたBER性能を達成している． |
| （英） | In recent years, underwater simultaneous light wave information and power transfer (USLIPT) has been attracting attenuation as wireless communication and power supply system using underwater visible light communication (UVLC) for the construction of flexible underwater wireless networks. In this paper, color shift keying (CSK) is considered as a modulation method for USLIPT. Also, optimized CSK (OCSK) constellation is considered for UVLC channel and power supply control. OCSK can achieve stable power supply by placing received constellation points so that total received current was always constant. However, the minimum distance between constellation points becomes shorter, resulting in worse BER performance. In this paper, EOCSK is proposed, which expands the signal constellation space by allowing the difference in the total received current value at each constellation point using the signal space enhancement coefficient $alpha (0leqalphaleq 1)$. We applied the EOCSK to USLIPT using time splitting (TS) receiver. In addition, we evaluated the BER performance and a coefficient of variation of the total received current (CV) in the USLIPT with EOCSK and USLIPT with an on-off keying (OOK) using TS receiver. As a result, the EOCSK can achieve better BER performance than the OOK and reduce the CV to less than one-half of that of OOK in case of $alpha$ is 0.5, the EOCSK symbol number M is 4, and the distance between transmitter and receiver is 50m. |
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| キーワード | （和） | 水中可視光通信ワイヤレス給電通信システム / カラーシフトキーイング / 時間分割 / ビット誤り率 / 変動係数 / / / |
| （英） | Underwater simultaneous lightwave information and power transfer (USLIPT) / Color shift keying (CSK) / Time splitting (TS) / Bit error rate (BER) / Coefficient of variation (CV) / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 121, no. 430, WBS2021-85, pp. 204-209, 2022年3月. | |
| 資料番号 | WBS2021-85 | |
| 発行日 | 2022-03-03 (IT, ISEC, WBS, RCC) | |
| 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 | IT2021-117 ISEC2021-82 WBS2021-85 RCC2021-92 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | IT ISEC RCC WBS |
| 開催期間 | 2022-03-10 - 2022-03-11 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | ISEC・IT・RCC・WBS合同研究会 |
| テーマ（英） | Joint Meeting of ISEC, IT, RCC, and WBS |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | WBS |
| 会議コード | 2022-03-IT-ISEC-RCC-WBS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 時間分割型USLIPTにおける最適CSK信号点空間拡張に関する検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A study of Enhanced CSK constellation optimization in Underwater SLIPT using Time splitting receiver |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 水中可視光通信ワイヤレス給電通信システム / Underwater simultaneous lightwave information and power transfer (USLIPT) |
| キーワード(2)（和/英） | カラーシフトキーイング / Color shift keying (CSK) |
| キーワード(3)（和/英） | 時間分割 / Time splitting (TS) |
| キーワード(4)（和/英） | ビット誤り率 / Bit error rate (BER) |
| キーワード(5)（和/英） | 変動係数 / Coefficient of variation (CV) |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 向後 拓磨 / Takuma Kogo / コウゴ タクマ |
| 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/ヨミ） | 小澤 佑介 / Yusuke Kozawa / コザワ ユウスケ |
| 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/ヨミ） | 羽渕 裕真 / Hiromasa Habuchi / ハブチ ヒロマサ |
| 第3著者 所属（和/英） | 茨城大学 (略称： 茨城大) Ibaraki University (略称： Ibaraki Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2022-03-11 11:10:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | WBS |
| 資料番号 | IT2021-117, ISEC2021-82, WBS2021-85, RCC2021-92 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | no.428(IT), no.429(ISEC), no.430(WBS), no.431(RCC) |
| ページ範囲 | pp.204-209 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-03-03 (IT, ISEC, WBS, RCC) |
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