直射型室内光無線通信システムの下りリンクにおける強度分布多重方式の提案

摘要

直射型光無線通信システムにおいて伝送速度の高速化を図る手法の一つとして，複数の光源および光検波器対により構築される複数の光無線チャネルを用いた空間多重伝送が検討されている．空間多重伝送に関する既存の検討の多くでは，一対の送受信機間でのP-P（Point-to-Point）伝送を対象とし，狭指向の光源を用いて空間的に広がりの少ない信号光を送信することで与干渉を抑圧するとともに，狭視野の光検波器を用いることで被干渉を抑圧し，空間多重伝送時でも高品質な伝送を可能とする.一方，単一の送信機と複数の受信機との間のP-MP（Point-to-Multipoint）伝送の場合は，元来，空間的広がりを有するチャネルを用いた光無線伝送が必須であるため，空間多重伝送を行う場合，チャネル間の相互干渉による伝送特性の劣化が懸念される．本稿では，単一の光無線基地局と複数の端末とで構成されるP-MP直射型光無線通信システムにおいて空間多重伝送を可能とする手法として強度分布多重方式を提案し，P-MP直射型光無線通信システムにおける空間多重伝送の有効性について検討する．次いで，提案方式における伝送特性の改善を目的として，端末側での指向制御を導入し，その効果を検討する．%This paper proposes a novel spatial division multiplexing (SDM) scheme for line-of-sight (LOS) point-to-multi point (P-MP) indoor optical wireless system. Point-to-point (P-P) transmission system allows the usage of a narrow optical signal and the transmitted signal is detected by a photodetector with a narrow field of view (FOV). P-MP transmission, on the other hand, inherently requires the usage of a spatially widespread optical signal, which makes difficult to enable SDM due to the interference between spatially multiplexed optical signals. In the proposed scheme, optical intensity distribution created by superimposed optical signals is transmitted from the transmitter and detected by the receiver with photodetectors array, where multiple photodetectors are disposed to observe the spatial intensity distribution of optical signals. Numerical results show that the SDM can be performed in LOS P-MP indoor optical wireless communication system.