| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2024-11-19 14:10
水中音響通信に向けた情報源通信路深層結合符号化MIMO伝送の性能評価
○猪熊偲音・池田晴哉・澤田強希（東京理科大）・久野大介（阪大）・丸田一輝（東京理科大） |
| 抄録 |
（和） |
Beyond 5G/6Gに向け，拡張性の一環として陸上以外（宇宙，水中など）での無線通信の研究が進められている．
水中無線では，電波の減衰が大きいことから光や音が主流となっており，本研究では水中で音を使用した水中音響通信を検討する．
海底の調査には画像や映像伝送が必要となるが，水中音響通信は周波数に制限があることからスループットも向上が困難である．
また，通信距離が長くなるほど音波も減衰するので信号対雑音電力比（SNR）が低くなる．
著者らは映像や画像データを効率的に伝送可能な情報源通信路深層結合符号化方式（Deep JSCC）を検討しており，SNRが極めて低い場合においても, 画像のピーク信号対雑音電力比（PSNR）を良好に保てることを確認している．
また大容量化に向けたMultiple Input Multiple Output (MIMO)伝送方式の適用を提案している．
本稿では水中音響通信への応用に向け，4×4 MIMO Deep JSCCにおける水中画像データセットの伝送品質を評価する．
MSEとSSIMベースの学習を行い，MIMOウェイトの違いによるそれぞれの性能を明らかにする． |
| （英） |
Toward Beyond 5G/6G, research is extending wireless communications beyond terrestrial environments to include underwater scenarios. Due to significant attenuation of radio waves underwater, we focus on underwater acoustic communications (UWAC) using sound.
Seafloor surveys require image and video transmission, but UWAC faces frequency limitations and reduced Signal-to-Noise Ratios (SNR) over longer distances. To address these challenges, we are investigating Deep Joint Source-Channel Coding (Deep JSCC) for efficient image and video transmission, confirming that image quality (PSNR) remains high even at extremely low SNRs. We also propose applying Multiple Input Multiple Output (MIMO) schemes to increase capacity.
We evaluate the transmission quality of underwater image datasets using 4×4 MIMO Deep JSCC for UWAC applications. By training based on Mean Squared Error (MSE) and Structural Similarity Index Measure (SSIM), we clarify performance differences due to variations in MIMO weights. |
| キーワード |
（和） |
情報源通信路深層結合符号化 / 深層学習 / MIMO / 水中音響通信 / / / / |
| （英） |
Joint Source-Channel Coding / Deep Learning / MIMO / Underwater Acoustic Communication / / / / |
| 文献情報 |
信学技報 |
| 資料番号 |
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| 発行日 |
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| ISSN |
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| PDFダウンロード |
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| 研究会情報 |
| 研究会 |
UWT |
| 開催期間 |
2024-11-19 - 2024-11-19 |
| 開催地（和） |
勤労者交流センター(鹿児島) |
| 開催地（英） |
|
| テーマ（和） |
水中無線技術，水中音響通信，一般 |
| テーマ（英） |
Underwater Wireless Technology |
| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
UWT |
| 会議コード |
2024-11-UWT |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル（和） |
水中音響通信に向けた情報源通信路深層結合符号化MIMO伝送の性能評価 |
| サブタイトル（和） |
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| タイトル（英） |
Performance evaluation of Deep Joint Source-Channel Coding MIMO transmission for Underwater Acoustic Communication |
| サブタイトル（英） |
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| キーワード(1)（和/英） |
情報源通信路深層結合符号化 / Joint Source-Channel Coding |
| キーワード(2)（和/英） |
深層学習 / Deep Learning |
| キーワード(3)（和/英） |
MIMO / MIMO |
| キーワード(4)（和/英） |
水中音響通信 / Underwater Acoustic Communication |
| キーワード(5)（和/英） |
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| キーワード(6)（和/英） |
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| キーワード(7)（和/英） |
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| キーワード(8)（和/英） |
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| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） |
猪熊 偲音 / Shion Inokuma / イノクマ シオン |
| 第1著者 所属（和/英） |
東京理科大学 (略称： 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称： Tokyo Univ. of Science) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） |
池田 晴哉 / Haruya Ikeda / イケダ ハルヤ |
| 第2著者 所属（和/英） |
東京理科大学 (略称： 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称： Tokyo Univ. of Science) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） |
澤田 強希 / Goki Sawada / サワダ ゴウキ |
| 第3著者 所属（和/英） |
東京理科大学 (略称： 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称： Tokyo Univ. of Science) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） |
久野 大介 / Hisano Daisuke / ヒサノ ダイスケ |
| 第4著者 所属（和/英） |
大阪大学 (略称： 阪大)
Osaka University (略称： Osaka Univ) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） |
丸田 一輝 / Kazuki Maruta / マルタ カズキ |
| 第5著者 所属（和/英） |
東京理科大学 (略称： 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称： Tokyo Univ. of Science) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 講演者 |
第1著者 |
| 発表日時 |
2024-11-19 14:10:00 |
| 発表時間 |
25分 |
| 申込先研究会 |
UWT |
| 資料番号 |
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| 巻番号（vol） |
vol. |
| 号番号（no） |
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| ページ範囲 |
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| ページ数 |
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| 発行日 |
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