Nova Patents
JP2002152191A

Data transmitting device, and system and method for radio communication

Abstract

[Task] When transmitting confidential information to a specific wireless station via a wireless line, transmit the confidential information with high security.

Solution.The propagation environment estimation unit 101c estimates the radio propagation path environment shared only with the receiving station 102, which is the transmission target of the transmission data including the confidential information, and considers this wireless propagation path environment to transmit the transmission data including the confidential information. To send. As a result, the confidential information cannot be received or restored by other wireless stations having different radio propagation path environments, so that the confidential information can be transmitted with high security.

JP2002152191A, drawing sheet 1
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36 claims: 9 independent, 27 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 秘匿情報を含む送信データを無線により無線局に伝送するデータ伝送装置であって、 前記無線局により発信された信号を受信する受信手段と、 前記受信手段により得られた受信信号に基づいて前記無線局との間の無線伝搬路環境を推定する推定手段と、 前記推定手段により得られた無線伝搬路環境を考慮して、前記秘匿情報を含む送信データを前記無線局に送信する送信手段とを具備するデータ伝送装置。
  2. 2
    【請求項2】 前記推定手段は、前記受信信号に基づいて前記無線局との間の信号伝搬時間を前記無線伝搬環境として推定し、 前記送信手段は、前記送信データが所望の受信時刻に前記無線局に到達するように、前記信号伝搬時間を考慮したタイミングで、前記送信データを送信する請求項1に記載のデータ伝送装置。
  3. 3
    【請求項3】 前記秘匿情報を含む送信データ中の、前記無線局との間で予め決められた位置に、擬似シンボルを付加する擬似シンボル付加手段を具備し、 前記送信手段は、擬似シンボルが付加された送信データを前記無線局に送信する請求項2に記載のデータ伝送装置。
  4. 4
    【請求項4】 前記秘匿情報を含む送信データ中の、前記無線局との間で予め決められた位置に、互いに同期関係にある同期系列信号を付加する同期信号付加手段と、 前記同期系列信号についての擬似同期信号であり、互いに同期関係にある擬似同期系列信号を付加する擬似同期信号付加手段とを具備する請求項2又は請求項3に記載のデータ伝送装置。
  5. 5
    【請求項5】 秘匿情報を含む送信データを無線により無線局に伝送するデータ伝送装置であって、 互いに異なる位置に配置され、前記無線局により発信された信号を受信する第1及び第2の受信手段と、 前記第1の受信手段により得られた受信信号に基づいて当該第1の受信手段と前記無線局との間の第1の無線伝搬路環境を推定すると共に、前記第2の受信手段により得られた受信信号に基づいて当該第2の受信手段と前記無線局との間の第2の無線伝搬路環境を推定する推定手段と、 それぞれ前記第1及び第2の受信手段と同じ位置に配置され、前記推定手段により得られた前記第1及び第2の無線伝搬路環境を考慮して、前記秘匿情報を含む送信データを前記無線局に送信する第1及び第2の送信手段とを具備するデータ伝送装置。
  6. 6
    【請求項6】 前記推定手段は、前記各受信信号に基づいて、前記無線局と前記第1の受信手段との間の第1の無線伝搬路における信号伝搬時間及び前記無線局と前記第2の受信手段との間の第2の無線伝搬路における信号伝搬時間を前記第1及び第2の無線伝搬環境として推定し、 前記第1及び第2の送信手段は、前記送信データが予め前記無線局との間で設定された時刻に前記無線局に到達するように、前記各信号伝搬時間を考慮したタイミングで、前記送信データを前記無線局に送信する請求項5に記載のデータ伝送装置。
  7. 7
    【請求項7】 前記第1及び第2の送信手段は、第1及び第2の送信データがそれぞれ異なる時刻に前記無線局に到達するタイミングで各送信データを送信する請求項6に記載のデータ伝送装置。
  8. 8
    【請求項8】 前記第1及び第2の送信データは、互いに同一のフォーマットで形成されており、 前記第1及び第2の送信手段は、第1及び第2の送信データが同時刻に前記無線局に到達するタイミングで各送信データを送信する請求項6に記載のデータ伝送装置。
  9. 9
    【請求項9】 前記秘匿情報を含む送信データ中の、前記無線局との間で予め決められた位置に、擬似シンボルを付加する擬似シンボル付加手段を具備し、 前記送信手段は、擬似シンボルが付加された送信データを前記無線局に送信する請求項6から請求項8のいずれかに記載のデータ伝送装置。
  10. 10
    【請求項10】 前記秘匿情報を含む送信データ中の、前記無線局との間で予め決められた位置に、互いに同期関係にある同期系列信号を付加する同期信号付加手段と、 前記同期系列信号についての擬似同期信号であり、互いに同期関係にある擬似同期系列信号を付加する擬似同期信号付加手段とを具備する請求項6から請求項9のいずれかに記載のデータ伝送装置。
  11. 11
    【請求項11】 前記第1及び第2の送信データの単位通信フレームを並べたときに、前記秘匿情報を形成する秘匿シンボル同士が重ならないように、前記第1及び第2の各送信データ中に、秘匿シンボルに対して電力が非常に小さい擬似シンボルを付加する擬似シンボル付加手段を具備し、 前記第1及び第2の送信手段は、第1及び第2の送信データが同時刻に前記無線局に到達するタイミングで各送信データを送信する請求項6に記載のデータ伝送装置。
  12. 12
    【請求項12】 前記推定手段は、前記信号伝搬時間に加えて、前記無線局と前記第1の受信手段との間の第1の無線伝搬路における信号電力減衰量、及び、前記無線局と前記第2の受信手段との間の第2の無線伝搬路における信号電力減衰量を推定し、 前記第1及び第2の送信手段は、それぞれ前記第1及び第2の無線伝搬路における信号電力減衰量を考慮した送信電力で、前記秘匿情報を含む送信データを前記無線局に送信する請求項6に記載のデータ伝送装置。
  13. 13
    【請求項13】 前記第1及び第2の送信データは、互いに同一のフォーマットで形成されており、 前記第1及び第2の送信手段は、第1及び第2の送信データが同時刻に前記無線局に到達するタイミングで各送信データを送信すると共に、前記信号電力減衰量に基づいて、前記無線局が各送信データを合成受信した際に復調し得る最低レベルに近い送信電力で前記送信データを送信する請求項12に記載のデータ伝送装置。
  14. 14
    【請求項14】 前記推定手段は、前記受信手段により得られた受信信号に基づいて受信波の偏波面を検出することにより前記無線伝搬路環境を推定し、 前記送信手段は、前記推定手段によって検出された前記偏波面と同じ偏波面を有する送信波により、前記秘匿情報を含む送信データを前記無線局に送信する請求項1に記載のデータ伝送装置。
  15. 15
    【請求項15】 前記送信手段は、前記受信手段により得られた受信信号に基づいて受信波の偏波面を検出することにより前記無線伝搬路環境を推定し、 前記送信手段は、前記推定手段によって検出された前記偏波面と同じ偏波面を有する送信波に前記秘匿情報を含む送信データを重畳して送信すると共に、前記推定手段によって検出された前記偏波面に直交する偏波面を有する送信波に擬似データを重畳して送信する請求項1に記載のデータ伝送装置。
  16. 16
    【請求項16】 前記推定手段は、前記受信手段により得られた受信信号に基づいて受信波の偏波面を検出することにより前記無線伝搬路環境を推定し、 前記送信手段は、前記推定手段によって検出された前記偏波面に対して、前記無線局の間で予め決められた量だけ前記偏波面を回転させた送信波により、前記秘匿情報を含む送信データを前記無線局に送信する請求項1に記載のデータ伝送装置。
  17. 17
    【請求項17】 前記推定手段は、さらに、前記受信信号の到来方向を推定し、 前記送信手段は、前記到来方向を考慮した方向に前記秘匿情報を含む送信データを送信する請求項2から請求項16のいずれかに記載のデータ伝送装置。
  18. 18
    【請求項18】 前記送信手段は、前記推定手段により推定された到来方向に基づいて、前記秘匿情報を含む送信データを前記無線局の方向に向けて送信すると共に、擬似データを前記無線局とは異なる方向に向けて送信する請求項17に記載のデータ伝送装置。
  19. 19
    【請求項19】 前記送信手段は、アダプティブアレーアンテナを有し、前記秘匿情報を含む送信データを送信する際には、前記到来方向に指向性が向くように各アレーアンテナを重み付けすると共に、前記擬似データを送信する際には、前記到来方向以外の方向に指向性が向くように各アレーアンテナを重み付けする請求項18に記載のデータ伝送装置。
  20. 20
    【請求項20】 所定の拡散符号を使って前記秘匿情報を拡散処理し、これにより得た第1の拡散信号を前記第1の送信手段に供給する第1の拡散手段と、前記拡散符号とは異なる拡散符号を使ってかつ前記第1の拡散手段による拡散ゲインと同程度の拡散ゲインが得られるように擬似情報を拡散処理し、これにより得た第2の拡散信号を前記第2の送信手段に供給する第2の拡散手段とを具備し、 前記第1及び第2の送信手段は、前記推定手段により推定された信号電力減衰量に基づき、前記第1及び第2の拡散信号が前記無線局に到達したときに、前記第1の拡散信号の受信電力値と前記第2の拡散信号の受信電力値に一定以上の差が生じるように送信電力を制御する請求項12に記載のデータ伝送装置。
  21. 21
    【請求項21】 所定の拡散符号を使って前記秘匿情報を拡散処理することにより第1の拡散信号を形成する第1の拡散手段と、前記拡散符号とは異なる拡散符号を使ってかつ前記第1の拡散手段による拡散ゲインと同程度の拡散ゲインが得られるように擬似情報を拡散処理することにより第2の拡散信号を形成する第2の拡散手段とを具備し、 前記第1及び第2の送信手段は、前記推定手段により推定された到来方向に基づいて、前記第1の拡散信号の受信電力値と前記第2の拡散信号の受信電力値に一定以上の差が生じる方向に、前記第1及び第2の拡散信号を送信する請求項18に記載のデータ伝送装置。
  22. 22
    【請求項22】 前記秘匿情報を含む送信データを、前記無線局との間で予め決められた順序で並べ換えるデータ並べ換え手段を具備し、 前記送信手段は、当該データ並べ換え手段により並べ換えられた送信データを前記無線局に送信する請求項2から請求項21のいずれかに記載のデータ伝送装置。
  23. 23
    【請求項23】 秘匿情報を含む送信データを第1の無線局から第2の無線局に無線により送信する無線通信システムであって、 前記第1の無線局は、前記第2の無線局により発信された信号を受信する受信手段と、前記受信手段により得られた受信信号に基づいて前記無線局との間の信号伝搬時間を推定する推定手段と、前記送信データが所望の受信時刻に前記無線局に到達するように、前記信号伝搬時間を考慮したタイミングで、前記送信データを送信する送信手段とを具備し、 前記第2の無線局は、前記第1の無線局に前記信号伝搬時間を推定するための信号を送信する送信手段と、前記秘匿情報を含む送信データを受信して復調する受信手段と、前記第1の無線局との間で予め設定した受信時刻に同期するように当該受信手段の受信復調動作を制御する受信制御手段とを具備する無線通信システム。
  24. 24
    【請求項24】 前記第1の無線局は、前記秘匿情報を含む送信データ中の、前記無線局との間で予め決められた位置に、互いに同期関係にある同期系列信号を付加すると共に、前記同期系列信号についての擬似同期信号であり互いに同期関係にある擬似同期系列信号を付加し、 前記第2の無線局は、前記予め設定した受信時刻を基準にして前記同期系列信号を抽出し、当該同期系列信号に基づいて、受信した前記秘匿情報を含む送信データを補正する請求項23に記載の無線通信システム。
  25. 25
    【請求項25】 前記第1の無線局は、前記第2の無線局との間で予め設定した前記受信時刻から所定時間だけずれた時刻に前記送信データが到達するタイミングで前記送信データを送信し、 前記第2の無線局は、所定時間ずれて到達する前記送信データに対して前記同期系列信号を用いて同期処理を行って前記送信データを復調する請求項24に記載の無線通信システム。
  26. 26
    【請求項26】 前記第1の無線局は、前記所定時間のずれ量に関連付けて前記秘匿情報を送信し、 前記第2の無線局は、前記所定時間のずれ量を前記秘匿情報についての認識情報として用いて復調処理を行う請求項25に記載の無線通信システム。
  27. 27
    【請求項27】 前記第2の無線局は、 前記受信時刻を基準にして所定の探索範囲を設定する探索範囲設定手段と、 前記探索範囲設定手段により設定した範囲内で前記受信信号のピークを探索することにより前記同期系列信号を抽出する同期信号抽出手段と、 抽出された同期系列信号に基づいて、受信した前記秘匿情報を含む送信データを補正する補正手段とを具備する請求項24に記載の無線通信システム。
  28. 28
    【請求項28】 秘匿情報を含む送信データを第1の無線局から第2の無線局に無線により送信する無線通信システムであって、 前記第1の無線局は、前記第2の無線局により発信された信号を受信する受信手段と、前記受信手段により得られた受信信号に基づいて受信波の偏波面を検出する偏波面検出手段と、検出された偏波面に対して、前記第1及び第2の無線局間で予め決められた量だけ前記偏波面を回転させた送信波により、前記秘匿情報を含む送信データを前記第2の無線局に送信する送信手段とを具備し、 前記第2の無線局は、前記第1の無線局に前記偏波面検出用の信号を出力すると共に前記第1の無線局が送信した前記秘匿情報を含む送信データを受信するアンテナの偏波面特性を、前記偏波面検出用の信号を出力してから前記秘匿情報を含む送信データを受信する迄の間に、前記第1及び第2の無線局間で予め決められた量だけ回転させる無線通信システム。
  29. 29
    【請求項29】 前記第1及び第2の無線局は、前記第1及び第2の無線局間で予め決められた量だけ偏波面を回転させる処理を、前記第1及び第2の無線局間で予め決められた間隔で繰り返して行う請求項28に記載の無線通信システム。
  30. 30
    【請求項30】 秘匿情報を含む送信データを第1の無線局から第2の無線局に無線により送信する無線通信システムであって、 前記第1の無線局は、前記第2の無線局から発信された信号に基づいて無線伝搬時間及び信号電力減衰量を推定する推定手段と、所定の拡散符号を使って前記秘匿情報を拡散処理することにより第1の拡散信号を形成すると共に、前記拡散符号とは異なる拡散符号を使ってかつ前記第1の拡散信号の拡散ゲインと同程度の拡散ゲインが得られるように擬似情報を拡散処理することにより第2の拡散信号を形成する拡散手段と、前記推定手段により推定された信号電力減衰量に基づき、前記第1及び第2の拡散信号が前記第2の無線局に到達したときに、前記第1の拡散信号の受信電力値と前記第2の拡散信号の受信電力値に一定以上の差が生じるように送信電力を制御して前記第1及び第2の拡散信号を送信する送信手段とを具備し、 前記第2の無線局は、前記第1及び第2の拡散信号を逆拡散する逆拡散手段と、逆拡散された信号の信号レベルに基づいて前記秘匿情報を抽出する秘匿情報抽出手段とを具備する無線通信システム。
  31. 31
    【請求項31】 秘匿情報を含む送信データを第1の無線局から第2の無線局に無線により送信する無線通信システムであって、 前記第1の無線局は、前記第2の無線局から発信された信号に基づいて無線伝搬時間及び信号到来方向を推定する推定手段と、所定の拡散符号を使って前記秘匿情報を拡散処理することにより第1の拡散信号を形成すると共に、前記拡散符号とは異なる拡散符号を使ってかつ前記第1の拡散信号の拡散ゲインと同程度の拡散ゲインが得られるように擬似情報を拡散処理することにより第2の拡散信号を形成する拡散手段と、前記推定手段により推定された到来方向に基づき、前記第1及び第2の拡散信号が前記第2の無線局に到達したときに、前記第1の拡散信号の受信電力値と前記第2の拡散信号の受信電力値に一定以上の差が生じる方向に前記第1及び第2の拡散信号を送信する送信手段とを具備し、 前記第2の無線局は、前記第1及び第2の拡散信号を逆拡散する逆拡散手段と、逆拡散された信号の信号レベルに基づいて前記秘匿情報を抽出する秘匿情報抽出手段とを具備する無線通信システム。
  32. 32
    【請求項32】 秘匿情報を含む送信データを第1及び第2の無線局から第3の無線局に無線により送信する無線通信システムであって、 前記第1及び第2の無線局はそれぞれ、有線ネットワークに接続され当該ネットワークから前記秘匿情報を取得するためのネットワーク接続手段と、前記第3の無線局により発信された信号を受信する受信手段と、前記受信手段により得られた受信信号に基づいて前記第3の無線局との間の信号伝搬時間を推定する推定手段と、前記送信データが所望の受信時刻に前記第3の無線局に到達するように、前記信号伝搬時間を考慮したタイミングで、前記送信データを送信する送信手段とを具備し、 前記第3の無線局は、前記第1の無線局に前記信号伝搬時間を推定するための信号を送信する送信手段と、前記秘匿情報を含む送信データを受信して復調する受信手段と、前記第1及び第2の無線局との間で予め設定した受信時刻に同期するように当該受信手段の受信復調動作を制御する受信制御手段とを具備する無線通信システム。
  33. 33
    【請求項33】 秘匿情報を含む送信データを第1の無線局から第2の無線局に無線により送信する無線通信方法であって、 前記第2の無線局から前記第1の無線局に信号を送信し、 前記第1の無線局が、受信した信号に基づいて前記第1及び第2の無線局間での信号伝搬時間を推定し、 前記第1の無線局は、前記送信データが所望の受信時刻に前記無線局に到達するように、前記信号伝搬時間を考慮したタイミングで、前記秘匿情報を含む送信データを送信する無線通信方法。
  34. 34
    【請求項34】 前記所望の受信時刻は、前記第1の無線局から前記秘匿情報を含む送信データを送信する前に、前記第1及び第2の無線局との間で少なくとも1往復分の信号の送受信を行うことにより推定した前記信号伝搬時間に基づいて前記第1及び第2の無線局間で設定されたものである請求項33に記載の無線通信方法。
  35. 35
    【請求項35】 前記秘匿情報を含む送信データ中の、前記無線局との間で予め決められた位置には擬似シンボルが付加されている 請求項33又は請求項34に記載の無線通信方法。
  36. 36
    【請求項36】 前記秘匿情報を含む送信データ中の、前記無線局との間で予め決められた位置には互いに同期関係にある同期系列信号が付加されていると共に、互いに同期関係にある擬似同期系列信号が付加されている請求項33又は請求項34に記載の無線通信方法。
Independent claims36