光/無線境界領域通信システムに関する研究

本研究の目的は、光/無線境界領域通信システムとしてマイクロセル移動通信の狭域化と光通信による広域化をうまく組み合わせた光マイクロセル通信システムを提案し、通信の柔軟性と高機能性を実現するための最適信号処理を明らかにし、その実現を目指すことである。まず平成5年度において、無線リンク・光リンクの各種妨害要因を考慮して、無線・光ファイバリンク通じての信号伝送解析モデルとシミュレータを構築した。次に、無線区間の信号形式のまま光強度変調をかけて光伝送した場合の伝送特性を評価し、最適多値変調方式と総合伝送容量の関係を明らかにした。また、光リンクの非線形性に起因する相互変調歪を抑圧して最高の伝送品質が得られる適応用無線周波数配置抑制法、制御局において無線リンクの集中回線制御が可能という本システムの特徴を活かしたセル間ダイバーシティ法、光リンクの伝送品質を改善する一括FA変調方法を提案し、それらの改善効果について理論解析を行った。加えて、膨大な数のマイクロセル基地局を高効率接続できるバス型・スター型光ファイバリンクとコヒーレント検波方式を含む種々の光伝送方式の伝送品質について理論解析を行った。平成6年度においては、光マイクロセル通信システムへのコヒーレント検波方式、バス型光ファイバネットワークの適用、セル間ダイバーシチスシステムの構成、トラフィック・伝送路特性に適応した可変容量無線伝送方式の適用について検討し、総合的な伝送特性解析を行ってきた。その結果、まず光ファイバネットワークを無線システムにとっての仮想的な自由空間とみなすVirtual Free Spaceの概念を確立し、マイクロセル無線通信と低損失・広域光ファイバネットワークを、無線信号を無線形態のまま光伝送することによって高度に融合して、遠隔にある多数の無線システム間を広域に接続できる無線ハイウエーシステムの提案を行った。その中には、できるだけ無線信号の変調形式、多重形式、速度、周波数等にたいして汎用性と柔軟性をもたせるように、無線通信をそのまま標本化して光時分割多重伝送するという新しい伝送方式も提案し、その適用効果について理論解析を行った。また、コヒーレント検波方式による長距離大容量無線ハイウエーの提案、セル間ダイバーシティへのマルチキャリア変調方式の適用、無線区間の妨害要因に強く高速伝送を可能とする適応変調方式、情報源・通信路統合符号化方式、衛星間光通信への適用効果の高い偏光変調コヒーレント検波方式の提案を行い、そらの適用効果について理論検討を行った。これらの成果は全て国内外の国際会議、学会論文、及び電子情報通信学会研究会において報告を行っている。以上のように光/無線境界領域通信システムにおいて多伎にわたる成果を上げることができ、当初に計画された研究目的をほぼ達成しており、将来のマルチメディアパーソナルテレコミュニケーションの実現を目指した通信技術に大いに貢献できたものと信ずる。