SAB-1-1 PPM/CDMA方式を用いた無指向直射室内赤外線無信システムのゾーン構成に関する一検討

概要

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小型情報処理端末やディジタル音響映像(AV)機器の急速な普及に伴い, ディジタル情報の伝達ならびに共有を目的として, それらの機器を相互に接続するオフィス/ホームネットワークの構築が注目されている。室内においてネットワークを構築する場合, その接続形態としては有線方式と無線方式に大別することができる。この内, 有線方式では高速かつ大容量・高品質なネットワークを実現できるため, トラヒックの集中するネットワークの基幹部分に適用するには適した方式であるが, 新規構築や端末の追加・再配置には柔軟に対処することはできない。それに対し, 無線方式の場合は, 伝送速度や品質の面では有線方式に劣るものの, 端末の増減や再配置に対しても柔軟に対応でき, システム構成の柔軟性・拡張性に優れることから, ネットワークにおけるEnd-to-Userの箇所に適用するには適した方式である。中でも, 伝送媒体に赤外線領域の光搬送波を用いる室内光無線通信システムは, 光搬送波の有する広帯域性ならびに伝搬路制御の容易性を活かした高速かつ大容量高密度な室内無線通信システムとして注目されている。室内光無線通信システムにおける多元接続方式としては, 電波を用いたシステムと同様に, 副搬送波による多重化, 波長分割(WDMA), 時分割(TDMA)などの多元接続方式が考えられるが, 出力電力の限界・光源の波長の不安定性・受光素子の低い波長選択性・同期確保の必要性などの理由により, それらの適用は困難であると考えられる。一方, 符号分割多元接続(CDMA)方式は, 光源の変調速度の限界により拡散帯域が制限されるものの, 上記の多元接続方式よりも比較的容易に実現できること, ならびにad-hocなネットワークでの適用が可能であることなどから注目される方式である。しかしながら, 無指向直射室内光無線通信システムの多元接続方式としてCDMA方式を適用した場合は, 干渉端末からの干渉光の影響による特性劣化が生じる。特に, Uplink(端末→サテライト)においては, 端末がゾーン中心から離れるに従い受信光電力が大きく減少するため, Uplinkにおける各端末からの受信光電力差が大きくなり, 遠近問題が顕著に現れるものと考えられる。そこで, 本稿では, 無指向直射方式を用いた室内光無線通信システムにおいて, 多元接続方式としてCDMA方式を適用した場合のUplinkにおける誤り率特性を評価するとともに, 収容端末の増加ならびにUplinkでのD/U比(希望波対干渉波電力比)の補償を目的として, 光搬送波の有する高指向性・集光性を利用したゾーン構成を提案する。さらに, 提案ゾーン構成において, アクセス制御方式としてスロット付きALOHA方式を用いた場合の特性を評価し, スループットならびにパケット誤り率の観点から提案ゾーン構成の有効性について検証する。
1999-03-08

SAB-1-1 PPM/CDMA方式を用いた無指向直射室内赤外線無信システムのゾーン構成に関する一検討

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