ハイブリッド直射型室内光無線通信システムにおける強度分布を用いた空間分割/時分割多元接続方式の提案

摘要

This paper proposes a signal discrimination technique for multiple optical signal streams using an spatial power distribution detection technique and applies it to the spatial division and time division multiple access (SD/TDMA) for the hybrid-line of sight (LOS) indoor optical wireless communication systems. In the proposed SDMA scheme, each terminal simultaneously transmits its data stream, and the signals are detected by plural receivers, where the receivers are located in different positions so that the spatial intensity distribution of the combined optical received signals can be detected. Because the spatial intensity distribution is subject to the data pattern of the transmitted signals from the terminals, the data streams can be discriminated by the observation of the spatial intensity distribution. When the proposed SDMA is further combined with TDMA, a slot scheduling process is further employed in which user signals with high signal discriminatory for the spatial intensity distribution are allocated to the same time slot to enhance system throughput.%ハイブリッド直射型室内光無線通信システムは，1対複数の光無線通信を実現し，端末の配置替えや増減に柔軟に対応し得るシステムである．ハイブリッド直射型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，これまで，時間，符号，空間を利用する手法が考えられている．しかしながら，いずれの手法においても，同時接続端末数が増えるに従い，個々の端末のスループットが低下する，もしくは，同時接続可能な端末数が制限されるといった問題を招く．光搬送波の特長を活かした高速な無線伝送が求められる中，同時接続端末数の増加によるスループットの低下は深刻な問題であり，スループットの低下のより少ない多元接続方式の導入が望まれる．本稿では，各端末から送信される信号光は空間的な広がりがあり，光無線基地局近傍で観測される信号光の強度分布は各端末の位置によって異なることに着目し，ハイブリッド直射方式の新たな多元接続方式として，強度分布の形状を基にしたスケジューリングおよび各端末からの送信データの判定を行う空間分割多元接続と，時分割多元接続を併用した多元接続方式を提案し，その有効性について検討する．