松本 充司 (マツモト ミツジ)

写真a

所属

理工学術院

職名

名誉教授

ホームページ

http://www.giti.waseda.ac.jp/GITS/index_jp.php?href=02faculty/jp_area01.html

学位 【 表示 / 非表示

  • 早稲田大学   博士(工学)

所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    画像電子学会(IIEEJ)

  •  
     
     

    情報処理学会(IPSJ)

  •  
     
     

    電子情報通信学会(IEICE)

  •  
     
     

    ACM

  •  
     
     

    IEEE Computer Science

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研究分野 【 表示 / 非表示

  • 通信工学

  • 安全工学

  • 社会システム工学

  • 教育工学

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 緊急情報通信システム

  • コンピュータベース電子講義システム

  • ワイヤレスパーソナルエリヤネットワーク

  • 光・無線アクセス技術

  • 情報通信プロトコル

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Misc 【 表示 / 非表示

  • IrDA Key issue in Asia Region

    IrDA Leadership meeting, 2005.03.02 San Francisco    2005年

  • Summary ofFinal version of IrBurst profile

    IrDA General Meeting, 2005.03.02 San Francisco    2005年

  • IrBurst Channel Management Protocol Specification Version 0.2

    IrDA General Meeting, 2005.03.27    2005年

  • Ubiquitous services and applications: needs of mobile users

    ITU-T Workshop on Networked Vihecle, 2005.3.2-4, Geneva    2005年

  • 実写・アニメーション映像を用いた手話適正速度に関する一検討

    画像電子学会研究会 第216回研究会, Vol.04-07-15(東工大)     89 - 94  2005年

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産業財産権 【 表示 / 非表示

  • 光通信装置

    特許権

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    特開2000-244409

共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • モバイル環境(光無線メディア利用)おけるマルチメディア通信システムの研究

  • -

特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 自由空間光通信システムにおける伝送特性の研究

    2013年  

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    インターネットによる情報流通の増大,特に3次元映像を中心とする高速大容量画像情報転送の増大により,光ファイバを中心とする超高速ブロードバンドネットワークの建設が急ピッチで行われている.この光ファイバとシームレスに接続できるアクセス系ワイヤレスネットワークとして光通信システムが要望され,赤外線通信システム(IRC:Infrared Communication), 可視光通信システム(VLC: Visible Light Communication),ビル間通信等に適用される自由空間光無線通信(FSO :Free-Space Optics)などのシステムが注目されている.本研究では光無線環境において,位置づけられる各種通信システムについて使用可能条件について整理した. 主な結果は以下の通りである.光無線通信の特徴は・放射ビームの広/狭で使用分野が分類できる(直進,遮蔽物)・送受光素子や光学部品,光波伝搬等の更なる研究が不可欠であること光無線通信の適用分野,・光ワイヤレス通信では根幹と補完の両方で使われる・Best effort 通信に基づき,規格を大幅に緩めてよい分野・通信網全体あるいは携帯電話の呼損率(3%)と近い値で良いという分野・地上通信網,宇宙通信,水中通信等の分野で応用されるFSOにおいては以下の検討を行った.(1)自由空間光通信システムでのアンテナ設計,大気擾乱の影響および信号品質評価(2)自由空間光通信システムにおけるIEEE802.11n信号伝送のシミュレーション(3)自由空間光通信における反射通信の実験的評価(4)自由空間光通信におけるMillimeter-waveシステムの伝送・主な結果は,WDM技術を用いて,複数のRF信号の同時伝送が可能なRoFSOシステムの設計コンセプトと性能特性を示した.・大雨,濃霧,雪や嵐のような厳しい気象条件ではない場合,RoFSOシステムを用いてISDB-TおよびW-CDMA信号の伝送を行い良好な性能が実証された.・1kmの距離の区間でRoFSOシステムの動作には,21dBのリンクマージンが必要である.・RoFSOシステムはユビキタス無線サービスの普遍的なプラットフォームとしての展開に適している.研究成果発表・国際会議発表,Mitsuji Matsumoto (KeyNote), “Overview for Next Generation FSO link for Ultrahigh Speed Communication”, IEEE Globecom 4th Workshop on Optical Wireless Communications Workshop 8, Atlanta, USA, December 2013・国際会議発表,M. Matsumoto, S.Hotta, K. Wakamori,“The effects of the Earthquake to Free Space Optical Tracking system”, 2nd International Workshop on OWC- IWOW2013, Newcastle, UK, October 2013・国際会議発表,Mitsuji Matsumoto(Invited speech),“Research and Development of Next-generation Optical Wireless System - Experimental Study towards the Seamless Connection of a Fiber Network”, International Symposium on Optical Wireless Communications, Beijing China, June 2013・国際会議発表,松本充司(招待講演), “FSO通信システムの設計に関する検討 ~ FSOシステムの実験的アプローチ ~”, 信学会,MWP特別企画「光・無線技術の融合による新たなアクセスネットワーク構築を目指して」, 同志社大学, 京都, January 2014・国内大会発表,松本充司, 林 新(招待講演]“光無線通信の展開”, 第131回微小光学研究会, 早大,March 2014 ・国内大会発表,神部光,松本充司, 若森和彦;“屋外自由空間光通信におけるIEEE802.11n信号伝送のシミュレーション,2014信学会総合大会予稿,C-14-4,新潟大,March 2014・国内大会発表,松本雄輔, 松本充司, 若森和彦;“自由空間光通信における反射通信の実験的評価”, 2014信学会総合大会予稿,C-14-5, 新潟大,March 2014・国内大会発表,Dayong Kou, Fan Bai, Yuwei Su, Mitsuj Matsumoto;“Performance Analysis of DC-biased Optical OFDM for Indoor Visible Light Wireless Communication System Based on White LEDs”, 2014信学会総合大会予稿,BS-1-20, 新潟大,March 2014・国際会議発表,Tam Hoang Thi, Mitsuji Matsumoto; “A Study on OFDM Millimeter-wave Radio over Fiber System”, PIERS 2013 (Progress in Electromagnetics Research Symposium)The 34th PIERS, Stockholm, Sweden, 12-15 August, 2013

  • 10ギガビット次世代空間光通信システムの伝送特性評価

    2009年  

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    大気中を伝搬路として通信する光無線システムには,さまざまな伝送損失の要因が存在する.まず問題になるのは,伝搬路上に生じる霧や降雨等による減衰である.さらに,レーザ光が大気中を伝搬する際には,大気の局所的な屈折率変化によって位相ゆらぎを受け,これが受信レーザ光の強度変化(シンチレーション)や到来角変動となって現れる.安定した全光接続を実現するためには,これらの結果として生じる受信信号光の変動を抑圧することが重要となる. 大気温度の時間変動は数10Hzの比較的早い変動成分を持っており,この温度変化に伴う屈折率の変動は3×10-4程度の小さなものであるが,屈折率揺らぎの中を透過してきたレーザ光には数波長程度の波面(位相)揺らぎが生じる場合があり,ビーム遠方界では大きなシンチレーションが発生する.このランダムな屈折率ゆらぎの分散を決めるパラメータを屈折率構造関数Cn2と呼ぶ.この屈折率構造関数Cn2値をもとに,波長1.55μm,直径4cmのガウスビームを距離1kmにわたって伝送したときのビーム軸上でのシンチレーションインデックスの最大値と最小値を,大気ゆらぎが小さいとした摂動関数による近似理論で計算した.ここでシンチレーションインデックスとは,規格化された変動の分散を示す量である. 大気ゆらぎの影響を補償するための精追尾機構を用いたフル光接続光無線装置は,従来の光無線装置では実現できなかった10Gbps伝送やWDM伝送を安定的に実現できることを示した.しかし,強いゆらぎが生じている環境下では,本装置で想定した以上のフェージングが生じている状況があり,その場合,受信信号光強度の低下によるバーストエラーの発生増加が計測結果に現れた.今後このような強いゆらぎの環境下でも安定な信号伝送を実現するためには,追尾サーボ系について,より一層の性能向上が必要となる.また,大気揺らぎと適用距離に関する回線設計手法の検討も重要となる. 自由空間と光ファイバ網との間で光信号を何ら変換すること無く透過的に接続する次世代の光無線システム技術について検討し,空間光をSMFへ安定して導光するため重要となる大気ゆらぎの特性とそれによる影響を抑圧するための高速高精度追尾システムを搭載した光無線装置を開発し,長期フィールド実験によって評価した.従来実用化されている光無線システムでは実現できなかったDWDM通信や10Gbps通信が実現可能であることを示し,基礎的実験レベルに留まっていた空間とSMFを直接接続する,光・電気変換を伴わない光無線システムを安定的に動作させることができることを示した.長期実験を通じて得られた結果は,フル光接続による次世代光無線システムがビットレートや伝送プロトコルに依存しないファイバと等価な伝送路の提供を可能とし,さらに,種々の無線サービスの提供も可能とする,統合型光無線(Radio on FSO)システムの実現の可能性を示すことができた.

  • 近距離可視光ポイント高速通信システムの実用化研究

    2005年   鈴木 敏司, 吉田 靖幸

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     本研究の目的は約1m位の範囲を通信エリアとする近距離光無線通信としては,最近デジタルカメラや携帯電話に導入されている赤外線を使ったIrDA(Infrared Data Association)が規格化したものが使われている.しかしながら,赤外線は視覚的に捉えることが出来ないためマンマシン・インタフェースとしては限定された使い方となる.最近,青色LEDやLDが開発されたことから,半導体における白色光源が利用できるようになった.白色光やフルカラーの可視光は視認することが出来ることから多彩なマンマシン・インタフェースを提供できる可能性を有している.これらのLEDやLDは簡単に変調をかけることが可能であり,照明用光源やディスプレイの画素としての利用に加えて,光無線用光源としての可能性に期待が集まっている.また,可視光通信は目に見えることから光軸合せ等も視覚的に捉えて行うことができ,優れたマンマシン・インタフェースを提供できる. しかし,可視光通信で利用することを目的としたLEDやLDの開発はまだ本格に着手されておらず,現在はまだ白色光通信の基本特性について検討を開始したばかりであり,白色光特性ではまだまだ超高速通信の域に達していないが,光はRGBの三原色にも分解でき,これらを組み合わせれば高速通信の可能性が向上する. このため,本研究では,既存の赤外線通信プロトコルの基本検討を行い,赤外線の高速高信頼化および可視光線通信との相互接続のための問題点を明らかにし,ついで基礎特性測定として送受光素子の測定を行い,システムの基本動作検証のデータを測定した.このデータを基に,IrDA通信のスループットをシミュレーションにより求めた.更に,理論検討によりシステムとしての性能限界,外乱光の影響等を算出し,測定データとの比較検証を行った.プロトコルの検討では,IrDAのプロトコルを基本に可視光通信に必要な機能の実装を図った.

  • マルチキャストインターネット接続による遠隔教育システムの研究開発

    2000年   安吉 逸季, EDUARDO VERA, Jose Migel Piquer, Nelson Baloian, 若原 俊彦

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     本研究は、MBone(Multicast Backbone on the Internet)技術を利用し、インターネット上でバーチャル講義システム(マルチメディア通信会議システム)を構築し、実用的な遠隔教育の実現を目指すものである。また、遠隔講義をより充実させるため、コンピュータ支援による教材の再利用に基づく学習方法についても検討を行った。すなわち、コンピュータ支援により coursewareを構造化し、レッスンユニットが異なった状況におけるユニットの使用を容易にするための方法を検討するものである。このため、本研究では本件の取組みを進めているチリ大学アクセスノバプロジェクトと共同で実験を中心に研究を進めた。Multicast によるオンラインマルチポイントマルチメディア通信システムは実用的な遠隔講義システムを提供し、低価格でサービスの提供が可能であるが、現在のInternetではマルチキャストルータを具備していないことから、サービスの実現にはトンネリング技術を利用して直接対象区間を論理的に接続して実現した。この際に生じるオーディオビジュアルメディアコンポーネントの持つ性能パラメータ(速度、フレーム数、画素密度等)の選択、データ転送遅延と通信品質の関係(例;音声と映像の相関、同期等)を調べた。また実際に構築したシステムを利用して、チリ大学からのオンライン講義を行った。これらの結果を論文にまとめ、各学会に発表ならびに投稿した。また,コンピュータ支援によるcoursewareを開発では,各レッスンをコンピュータベースの学習材料の構造化を行った。これらの部品レベルの教材を機能的に結び意味ネットワークを構築し、異なる現場においても再利用可能なネットワークを実現した。ここでは各学習教材のユニット化が重要となる。このためのシステムのモデル化と意味ネットワークシナリオに関してまとめ、これらを国際学会で発表すると共に、論文としてまとめ投稿した。本研究では、研究の促進を図るため、本学よりチリ大学へ、またその逆にチリ大学から本学への教員間の人事交流を行った。

  • モバイル環境におけるヒューマン/ネットワークインタフェースに関する研究

    1997年  

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    本年度は、研究計画のうち製品のソフトウエア品質レベルを維持、向上するための試験方法論を明確にした。本検討は製品が普及する前の段階ですることが有効であることから、優先して取り組むこととした。本製品試験では、より簡便な仕組みでより多くのエラーを発見できる方法の確立が必要である。ここでは主に2つのアプローチがある。個々の製品のソフトウエア仕様のチェックを行なうコンプライアンス試験と、他のベンダーによる同種の製品との相互通信を実現するインタオペラビリティ試験がある。これらの試験を可能とするため以下の検討を行なった。 第一段階として、各種赤外線デバイスの通信プロトコルを関連団体、学会、コンピュータネットワーク等により調査を行なった。ここではポイントポイント間の赤外線通信プロトコルの開発を進めているIrDA(Infrared Data Association)と呼ばれる標準規格化団体の規格を対象に取り上げた。このIrDA規格のなかでもデジタルカメラを中心に導入が進められていIrTran_P規格を取り上げた。ついで上記の検討結果に基づき、試験設計書に基づき試験プログラムを作成し、これを試験機に導入して、開発された製品間の実際の試験を行い試験データを集めた。これらの製品のコンプライアンス試験およびインタオペラビリティ試験を通じて、これまで各社で開発された11製品で本試験を実施した結果、製品間の不整合を発見することが出来ると共に、これらの不整合を修正することにより相互接続性を確認することができた。これらの試験では共通の試験パタンの導入が有効であることが確認され、本試験を実施するため、カラーバーチャート、解像度確認チャート、キャンパス風景の3種類のチャートを共通の試験パタンとして行い、その有効性が確認できた。 以上の研究のため、平成 9年度には試験検証用ソフトウエア開発のためのデスクトップコンピュータを中心に、赤外線通信アプリケーションソフトの購入、試験環境ソフトウエアの整備を行った。研究成果の発表(予定も含む)1997.2 M. Matsumoto, Scripta Technica,Inc. U.S.A., Ryuichi Saito: “Acableless Connection to a Public Network Using Infrared Media for Lightweight Portable Devices”, Electronics and Communications in Japan, Vol.80, No.21997.5 松本:“赤外線通信インタフェースの標準規格”、電子情報通信学会誌、Vol.80, No. 5, pp. 461-469 1997.5 松本:“赤外線通信インタフェース”、映像情報メディア学会誌、Vol.51,No.5, pp647‐654, 1997.9 大西、松本他:“赤外線通信におけるプロトコルアーキテクチャの一検討”、電子情報通信学会通信ソサエティ大会1997.9松本、大西、富永:“赤外線マルチメディア通信試験システムに関する一提案”、IEEE Mobile Multimedia Communication (MoMuC) Workshop, Korea 1997.9松本:“テストラボの意義と意味”、エレクトロニクス、 pp8‐10 1997.12陳、伊、菊地、小松、松本:“PPM/CDMA方式における帯域割当て制御に関する一検討”、 情報理論とその応用シンポジウム(SITA)

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海外研究活動 【 表示 / 非表示

  • 光無線通信技術の研究

    2008年03月
    -
    2008年09月

    イタリア   ホトニクス研究センター 他

 

委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2005年
    -
     

    画像電子学会(IIEEJ)  モバイル画像研究委員会

  • 2005年
    -
     

    画像電子学会(IIEEJ)  事業企画室長

  • 2005年
    -
     

    The Institute of Image Electronics Engineers of Japan  委員長

  • 2005年
    -
     

    The Institute of Image Electronics Engineers of Japan  Manager for Scheme Planning

  • 2004年
    -
    2005年

    画像電子学会(IIEEJ)  企画委員長

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