일본, 바다 물 속에서 1Mbps/300m의 통신에 성공, 도코모 등의 실험

일본의 NTT 도코모는 바닷속 음향 통신 기술에 관한 공동 실험으로 얕은 해역(수심 30m 정도)에서의 전송 속도 1 Mbps/300m를 달성했다고 합니다.
이 실험에는, 바닷 속 음향 통신의 고속화를 실현하는 기술과, 안정화를 실현하며 환경 잡음 내성 향상 기술이 이용되고 있다고 합니다.

그리고, 이러한 기술에 대응하는 완전 원격 무선 제어형 수중 드론도 개발되었습니다.

이러한 기술의 발전으로 앞으로는 통신의 고속화와 장거리화, 수산 분야의 실용화 등이 기대된다고 합니다.

 

 

수중 드론의 시스템 구성

이번 실험에서는 바다에 고정된 공진 주파수가 다른 5 소자의 송파기 어레이와 해상의 음향 통신 장치로 구성된 송신기를 활용하며, 광대역 변조 신호는 총 10 요소 송신기에서 바다로 전송됩니다.
이에 수신기는 16개의 수신기 어레이와 해상 음향 통신 장치로 구성되며, 수신기 어레이에서 수신한 변조 신호를 음향 통신 장치에 의한 신호 처리로 복조 시키는 구조입니다.

전송 실험 시스템의 구성

지금까지 바닷 속에서의 무선 통신에 대해서는 육상에 비해 20만 배 저속이 되는 지연파의 영향으로 정상적인 통신이 어려웠다고 합니다.

 

또한 해양 생물이 발하는 임펄스성 잡음의 영향이나 해면의 반사파에 의한 도플러 시프트도 통신의 고속화나 안정화를 방해하는 요인으로 되어 있었습니다.

이번에는, 수신기의 음향 통신 장치의 수신 회로에 있어서, 지연파의 영향을 제거하는 시공간 등화 기술과, 환경 잡음 내성 향상 기술을 조합했다고 합니다. 이로써 얕은 해역에서 전송 속도 1 Mbps의 300m 무선 전송 실험에 성공했다고 하네요.

전송 속도는 종래의 10배 이상 고속이 되어, SD 화질(압축 방식 H.264·480p·30fps) 영상의 스트리밍 재생에 필요한 전송 속도에 해당된다고 합니다.

해중의 설비나 안벽을 촬영한 영상을 전송함으로써 실시간 열화 진단 등에의 활용이 전망된다고 합니다.

 

여기에 더하여, 완전 원격 무선 제어형 수중 드론」도 개발
새롭게 개발된 「완전 원격 무선 제어형 수중 드론」은, 해상에서는 수중의 영상을 확인하면서 수중 드론을 조작할 수 있다고 합니다.  해상에 있는 음향 통신 장치가 수중 드론에 제어 신호를 송신하며, 수중 드론은 제어 신호에 따라 이동·촬영을 실시하고, 촬영한 영상의 스트리밍 데이터를 해상의 음향 통신 장치에 송신하여 종전보다 좋은 화면을 볼 수 있다고 합니다.
종래의 유선 제어형의 수중 드론에서는 항주가 곤란했던 좁은 지역에서도, 수중 드론의 원격 조작이 실현되어, 해중 설비 점검의 작업성의 향상 등으로 이어진다고 하니 활용도가 훨씬 더 많을 것입니다.

출처: NTT 도코모