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| 講演名 | 2023-03-15 13:25 角度ダイバーシティ受信機を用いた海中可視光通信のためのPD配置に応じたFOV個別最適化に関する一検討 ○松永彗吾・小澤佑介・羽渕裕真（茨城大）  IT2022-121 ISEC2022-100 WBS2022-118 RCC2022-118 |
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| 抄録 | （和） | 近年、海底資源の効率的な開発発掘作業のため、水中可視光通信（UVLC: Underwater visible light communications）が注目されている。このUVLCは、太陽光雑音の影響を大きく受けるため、その通信領域は、深海などの太陽光雑音が届かない場所に限られていた。そこで、浅瀬での水中可視光通信を実現するために、複数のフォトダイオード（PD: Photodiode）を異なる角度で設置した角度ダイバーシティ受信機（ADR: Angle diversity receiver）に最大比合成を適用したUVLCシステムが検討されてきた。特に、PDの配置方法に関する最適化が検討されてきたが、各PDの視野角（FOV: Field of view）は90度に固定されており、その最適化に関しては検討されていなかった。そこで、本研究では、エリアカバレッジ（AC: Area coverage ratio）を最大化させるPDの最適な視野角について調査している。さらに、特定の時間で最適化したADRの堅牢性を調べるために、24時間平均AC（AC_{ave}）を調査している。結果として、すべてのPDのFOVを一律の値で最適化した場合、背景光雑音が最も大きい13時において最適化したADRを用いると、AC_{ave}が他の時間で最適化した場合と比べて、劣化することが分かった。一方で、受信機の頂点に設置してあるPDのFOVと側面に設置してあるPDを個別に最適化した場合、13時で最適化したADRを用いた際のAC_{ave}は一律で最適化した場合と比べて10%以上向上しており、個別に最適化した際の有効性を確認することが出来た。 |
| （英） | Recently, underwater visible light communications (UVLC) have attracted much attention for searching and excavating underwater resources effectively. While UVLC suffers from background noise from sunlight, and solar noise, its communication area has been limited to deep water. Therefore, to realize the UVLC in shallow water, UVLC with the maximal-ratio combining scheme applied to angle diversity receiver with multiple photo-diodes (PD: Photo-diode) at different angles, was proposed and, in particular, optimization of the PD placement method has been studied. However, as each PD's field of view (FOV) was fixed at 90 degrees, its optimization has not been studied. Therefore, this study investigates the optimal FOV of PDs that maximizes area coverage (AC). Furthermore, we also evaluate the 24-hour averaged AC (AC_{ave}) to investigate performance stability. The results show that when the FOV of all PDs is optimized at the same value, the AC_{ave} is degraded when we use ADR optimized at 13:00, when the background light noise is the highest, compared to when it is optimized at other times. On the other hand, when the FOV of the PD arranged at the top of the receiver and the PDs on the sides were optimized separately, the AC_{ave} was improved by more than 10% when using the ADR optimized at 13:00 compared to when optimized uniformly, confirming the effectiveness of the individual optimization. | |
| キーワード | （和） | 水中可視光通信 / 角度ダイバーシティ / 最大比合成 / 太陽光雑音 / FOV最適化 / / / |
| （英） | Underwater visible light communication / Angle diversity / Maximal Ratio Combining / Solar noise / FOV optimizaiton / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 122, no. 429, WBS2022-118, pp. 337-342, 2023年3月. | |
| 資料番号 | WBS2022-118 | |
| 発行日 | 2023-03-07 (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 | IT2022-121 ISEC2022-100 WBS2022-118 RCC2022-118 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCC ISEC IT WBS |
| 開催期間 | 2023-03-14 - 2023-03-15 |
| 開催地（和） | 山口大学常盤キャンパス |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | RCC・ISEC・IT・WBS合同研究会 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | WBS |
| 会議コード | 2023-03-RCC-ISEC-IT-WBS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 角度ダイバーシティ受信機を用いた海中可視光通信のためのPD配置に応じたFOV個別最適化に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study of Individual FOV Optimization according to the placement of PDs for Underwater VLC using Angular Diversity Receiver |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 水中可視光通信 / Underwater visible light communication |
| キーワード(2)（和/英） | 角度ダイバーシティ / Angle diversity |
| キーワード(3)（和/英） | 最大比合成 / Maximal Ratio Combining |
| キーワード(4)（和/英） | 太陽光雑音 / Solar noise |
| キーワード(5)（和/英） | FOV最適化 / FOV optimizaiton |
| 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） | 松永 彗吾 / Keigo Matsunaga / マツナガ ケイゴ |
| 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) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2023-03-15 13:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | WBS |
| 資料番号 | IT2022-121, ISEC2022-100, WBS2022-118, RCC2022-118 |
| 巻番号（vol） | vol.122 |
| 号番号（no） | no.427(IT), no.428(ISEC), no.429(WBS), no.430(RCC) |
| ページ範囲 | pp.337-342 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-03-07 (IT, ISEC, WBS, RCC) |
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