ラゲールガウシアンビームを適用した光無線通信システムの特性評価

齊藤 彩  小川 賀代  前原 文明  

誌名
電子情報通信学会論文誌 B   Vol.J102-B   No.2   pp.80-89
発行日: 2019/02/01
Online ISSN: 1881-0209
DOI: 10.14923/transcomj.2018GTP0007
論文種別: 特集論文 (新たな技術領域を開拓する学生論文特集)
専門分野: 無線通信技術
キーワード: 
ラゲールガウシアンビーム,  光波伝搬,  シンチレーション,  大気乱流,  

本文: FreePDF(1.5MB)


あらまし: 
光無線通信では,シンチレーションと呼ばれる大気の屈折率変化による受信強度揺らぎの影響を受け,通信品質が劣化するという問題がある.これまで,これを回避するために,送受信機の機械的な改良が図られてきたが,これらの手法は制御が難しく高コストなため,信号波そのものの特長を活かした手法による実現が望まれている.本論文では,既存の搬送波であるガウシアンビームに比べ,シンチレーションの影響が軽減可能との報告が得られているラゲールガウシアンビームを搬送波として,光無線通信へ適用した際の有効性を検討する.特に,これまでのラゲールガウシアンビームのシンチレーション特性の評価では,実際のビル間通信に即した大気乱流モデル及び光無線装置を想定した条件下で行われていなかった.そこで,大気乱流の内部スケールと外部スケールが考慮可能な大気乱流モデルとしてvon Karmanモデルを取り上げ,市販の光無線装置に即した送信ビーム径,受信機開口径で変化させたときのシンチレーション及び通信特性を評価する.その結果,高次のラジアル次数を有するLGビームの適用により,シンチレーションの影響を軽減し,通信特性が改善されることがわかった.