第8章 結論
8.2. 今後の課題
本研究において，高速通信の実現に向けて，実用的な送波器を開発したことにより，実海域で提案 した通信方式の有用性を実証できた。今後，復調処理の部分をハードウェアに実装して実時間での高 速通信の実現に向けた研究開発が必要である。また，本研究では，ドップラ補償が可能な範囲が限ら れるので，移動しながらの通信へ発展させるためには，この部分の研究を進めていく必要がある。電波 の伝搬速度に比べて音速が約20万分の1と遅いので，送受波器の移動速度との比が小さくなり，水中 音響通信におけるドップラ効果の影響は，大きいものとなる。これに対処することは難しいものとなるこ とが容易に予想されるが，実用化に向けて避けて通ることのできない課題である。さらに運用面から考 えると，送信機と受信機の位置関係に制限がないことが望ましいので，ビーム幅が広く，感度のよい送 波器の開発が急務である。多素子のアレイを構築し，位置関係に合わせて適応的なビームフォーミン グを行う方式も考えられるが，ハードウェアのコストがかかりすぎることが懸念される。海底側への放射を 抑えて，上側半球の指向性を持つ，感度のよい送波器を開発することが最も低コストと思われるが，そ のような広い指向性をもち，広帯域，高出力の送波器の開発は現在の技術では大変困難であるので，
できるだけ広いビーム幅を持った送波器をできるだけ少ない数を組み合わせることで，上側半球の内 のできるだけ広い範囲をカバーしていくことを検討することが妥当であろう。また，深海において効率的 に送受波器を利用するために，これまで構造的な圧壊以外にあまり考慮されてこなかった，送受波器 の圧力に対する感度，周波数特性を明らかにする必要もある。
また，ROVの他に，海中を自律航走するAUVが取得した海底のマッピングデータ等を，短時間で回 収するアプリケーションなどに適用するため，さらに高速なデータ伝送能力の研究が必要になっている。
伝送距離を維持したまま，伝送速度を高速化するための手法の研究を行っていく用意がある。多値化 の他に，MIMO手法の導入により，伝送路容量の向上の検討を行っていくことも視野に入れている。さ らに高解像度の画像をモニタするという要求も依然強いため，解像度を上げても伝送に要する時間を 遅くしないために，画像の圧縮率を上げて伝送する容量を減らすことも考慮しなければならない。
音響通信へのもう一つの重要な要求として，超長距離の通信がある。地球温暖化の問題に対し，海 洋が与える要因が非常に大きいと言われている。そのため，様々な観測が行われているが，海中に係 留した観測機器は，ほとんどが単独で係留されており，1年或いはそれ以上の長期観測を行った後に
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きず，音響技術を用いて流れの速い海域の外まで伝送し，そこから海面ブイ，通信衛星等を経由して データを回収することが考えられる。この場合には，SNRの確保とたくさんのマルチパス波を制御する ために，位相共役波を用いるなどまったく異なる手法を用いる必要がある。この際の復調の手法につ いては，本研究で行った方式が適用できるので，周波数，マルチパス環境の全く異なる領域への適用 を今後検討していくことが望まれる。
また，対象とする海域としてもう一つの大きな領域に浅海域が挙げられる。特に，海外では，石油掘 削リグや石油パイプラインのメンテナンス，機雷掃海などに，浅海域の通信の研究開発が行われてい る。このような環境下においては，海底，海面からの大きな反射波の混入に加え，その通信路特性が 数秒というオーダーで変化するという特性がある。日本においても，浅海域の環境モニタや港湾のセキ ュリティー監視等のアプリケーションが考えられるので，このような劣悪な環境下における音響通信につ いても，チャレンジしていくべき分野であると考える。
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謝辞
本研究に関して，終始熱心なご指導とご鞭撻を賜った電気通信大学電子工学科鎌倉友男教授に心 から厚く御礼申し上げます。
本論文の作成に際し，多くのご教示を賜った電気通信大学電子工学科早川正士教授，橋本猛教授，
田中久陽准教授，同大学情報通信工学科三橋渉教授に深く感謝いたします。
本研究の遂行にあたり，入所以来，常に温かいご配慮とご指導をいただいた，故中西俊之博士，海 洋研究開発機構海洋地球情報部部長土屋利雄博士，同機構応用技術部部長網谷泰孝氏，同機構 先端技術研究プログラムプログラムディレクター青木太郎氏に深く感謝いたします。
本研究の遂行，特に海域実験の実施に当たって，様々な議論や準備など常にサポートをしていただ いた海洋研究開発機構先端技術研究プログラム海洋観測技術研究グループ研究員志村拓也氏，渡 邊佳孝氏，日本海洋事業株式会社服部岳人氏に深謝いたします。
また，第6章の実用機開発に当たって，青木太郎氏，網谷泰孝氏とともに海洋研究開発機構応用技 術部月岡哲博士，防衛大学校地球海洋学科中村敏明教授にも，プロジェクトの進行，海域試験等 様々な面で支援をいただいたことをここに記して謝意を表します。
海域実験において，様々なサポートをいただいた，株式会社日本海洋事業の調査船乗組員の皆様，
同技術部の皆様，株式会社マリン・ワーク・ジャパン観測支援員の皆様に深く感謝いたします。
また，常に友人として温かく筆者を叱咤していただいたシステムインテック新家富雄博士に深謝いた します。
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