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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2024-12-04 10:15 太陽光雑音を考慮した際の複数色送信機を用いた電力分割型海中SLIPTの性能評価 ○吉永帆花・小澤佑介・羽渕裕真（茨城大）  WBS2024-31 ITS2024-12 RCC2024-36 |
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| 抄録 | （和） | 近年，海底資源探索や発掘のための海中ドローンに対する，通信と給電の同時確立技術である，海中無線給電通信(USLIPT)システムが注目されている．このUSLIPTの海中通信路では，送信光色に依存して光減衰量が異なるため，送信光波長帯の選択が重要な構成要素の1つとなる．特に，赤緑-レーザーダイオード(LD)の選択により，幅広い水質で給電の増大/維持が可能と分かっている． また受信機では，通信と給電の比率を最適化する事(受信機最適化)で，所望の通信性能を満たしつつ給電量を増大可能となる． 一方で，近年では太陽光雑音を受ける浅海環境においても，水中環境センシングのために水中無線通信の利用が検討されているが，太陽光雑音下におけるUSLIPTの送信光波長帯選択や受信機最適化の影響は評価がなされていない． そこで本稿では，太陽光雑音下のUSLIPTに関して，変調方式として複数色LDを用いる最適Color shift keying方式，受信機として電力分割型を採用し，送信光波長帯選択と受信機最適化が給電性能へ与える影響をシミュレーションにより評価する． その結果，水深20 m，伝送距離10 m，クロロフィル濃度$2.0 mathrm{mg/m^3}$の時，RGB-LDを用いる事で赤緑-LDと比較して所望の通信性能を達成する受信SNRを約2 dB改善でき，これにより太陽光雑音を考慮した際にRGB-LDの給電量の増加率が大きくなる事が示されている．また，太陽光雑音の影響が強まると受信機最適化により給電が途切れてしまうが，送信波長帯の数を単色から3色まで増加させると，給電停止が発生しにくくなる事が示されている． |
| （英） | In recent years, underwater simultaneous lightwave information and power transfer (USLIPT) systems have been attracted attention as a technology that enables wireless power transfer and communication using visible light for underwater drones. In underwater communication channels, the selection of the transmitted light wavelength band is crucial, as optical attenuation depends on light color, and using red-green laser diodes (LDs) can increase and maintain harvested energy across various water qualities. At the USLIPT receiver, the harvested energy can be increased while maintaining communication performance by optimizing the ratio of communication to power supply (receiver optimization). However, for shallow water sensing, the impact of transmitted optical wavelength band selection and receiver optimization in USLIPT under solar noise has not been evaluated. Specifically, an optimal color shift keying scheme using multi-color LDs as the modulation scheme and a power-split receiver were adopted to evaluate the impact of the transmitted optical wavelength band selection and receiver optimization on the power supply performance of the USLIPT under solar noise. As a result, RGB-LD improves communication performance by about 2 dB over red-green-LD, so rate of increase of RGB-LD harvested energy under solar noise can be increased when water depth is 20 m, transmission distance is 10 m, and chlorophyll concentration is $2.0 mathrm{mg/m^3}$. Increasing the number of transmit wavelength bands from one to three is less likely to cause a power feed outage due to receiver optimization. |
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| キーワード | （和） | 水中可視光通信 / 水中可視光ワイヤレス給電通信システム / 太陽光雑音 / マルチカラー / 電力分割 / / / |
| （英） | Underwater visual light communication / Underwater simultaneous lightwave information and power transfer / Solar noise / Multi-color / Power splitting / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 124, no. 283, WBS2024-31, pp. 7-12, 2024年12月. | |
| 資料番号 | WBS2024-31 | |
| 発行日 | 2024-11-27 (WBS, ITS, 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 | WBS2024-31 ITS2024-12 RCC2024-36 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | WBS ITS RCC |
| 開催期間 | 2024-12-04 - 2024-12-05 |
| 開催地（和） | 宝山ホール（鹿児島県文化センター） |
| 開催地（英） | Kagoshima Prefectural Culture Center |
| テーマ（和） | ITS通信，高信頼制御通信，レーダ・センシング技術及び一般 |
| 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 | 2024-12-WBS-ITS-RCC |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 太陽光雑音を考慮した際の複数色送信機を用いた電力分割型海中SLIPTの性能評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Performance Analysis of a Multi-Color Transmitter Based Power Splitting Underwater SLIPT Considering Solar Noise |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 水中可視光通信 / Underwater visual light communication |
| キーワード(2)（和/英） | 水中可視光ワイヤレス給電通信システム / Underwater simultaneous lightwave information and power transfer |
| キーワード(3)（和/英） | 太陽光雑音 / Solar noise |
| キーワード(4)（和/英） | マルチカラー / Multi-color |
| キーワード(5)（和/英） | 電力分割 / Power splitting |
| 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） | 吉永 帆花 / Honoka Yoshinaga / ヨシナガ ホノカ |
| 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 | 2024-12-04 10:15:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | WBS |
| 資料番号 | WBS2024-31, ITS2024-12, RCC2024-36 |
| 巻番号（vol） | vol.124 |
| 号番号（no） | no.283(WBS), no.284(ITS), no.285(RCC) |
| ページ範囲 | pp.7-12 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2024-11-27 (WBS, ITS, RCC) |
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