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| 講演名 |
2026-10-26 16:40
［ポスター講演］水中通信を想定したVLF帯APCMA中継の実験的評価
○岩花亮祐・堀内真佑・大内 容・藤原琢也・川上順也（東京理科大）・ペパー フェルディナンド（MassioTN）・ライプニッツ賢治（NICT）・若宮直紀（阪大）・新井麻希（芝浦工大）・江川 潔（共和電業）・中里 仁・長谷川幹雄（東京理科大） |
| 抄録 |
（和） |
水中の多数のセンサからデータを収集するため，高い周波数帯に比べて海水中での減衰が小さい超長波(VLF: Very Low Frequency)帯を用いた通信が検討されている．非同期パルス符号多重通信(APCMA: Asynchronous Pulse Code Multiple Access)は，情報をパルスの間隔として送信する方式であり，時間的に重なる複数の信号を分離・復調できるため，1チャネルで多数端末の通信が可能である．しかし，VLF帯でも通信距離は限られるため，通信範囲の拡張には中継が有効と考えられる．本稿では，メッセージを受信・復調して再送するDecode-and-Forward(DF)方式の中継器を実装し，水中伝搬の減衰を模擬した有線環境で初期評価を行う．直接通信と1中継通信を比較した結果，直接通信では復調できない減衰条件でも，想定距離を二分した1中継通信では復調でき，DF中継による通信範囲拡張の可能性を示す．さらに，複数の送信機を模擬した合成信号を用いて，一定時間受信後に一括中継する際の受信期間とEnd-to-End復調率及びスループットの関係を評価する．今回の送信時刻配置において，受信期間が短い条件では最終受信機での復調率が低下した一方，全メッセージを復調できる条件でも，受信期間の延長によってスループットが低下した．これらの結果から，中継器の受信期間を設定する際には，メッセージ損失だけでなく，スループットへの影響も考慮する必要がある． |
| （英） |
Very low frequency (VLF) radio communication is being studied for collecting data from many underwater sensors because attenuation in seawater is lower than at higher frequencies. Asynchronous Pulse Code Multiple Access (APCMA) encodes information in pulse intervals and allows overlapping signals to be separated and decoded, enabling many terminals to share a single channel. However, the limited communication range in the VLF band motivates the use of relays. We implement a Decode-and-Forward (DF) relay that receives, decodes, and retransmits messages, and conduct an initial evaluation in a wired setup with attenuation emulating underwater propagation. Under attenuation conditions where direct communication fails, communication via a single relay succeeds when each hop represents half the assumed distance. This demonstrates the potential of DF relaying to extend communication range. We also use a composite signal representing multiple transmitters to evaluate how the reception period affects the end-to-end decoding success rate and throughput when the relay forwards decoded messages in batches after that period. For the tested transmission schedule, shorter reception periods reduce the decoding success rate at the final receiver. Even when all messages are decoded, extending the reception period reduces throughput. These results show that both message loss and throughput should be considered when setting the relay reception period. |
| キーワード |
（和） |
APCMA / VLF / 水中電磁通信 / DF中継 / 半二重中継 / / / |
| （英） |
APCMA / VLF / Underwater Electromagnetic Communication / DF Relaying / Half-Duplex Relaying / / / |
| 文献情報 |
信学技報 |
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