CN100588131C - 发送装置及无线通信方法 - Google Patents
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Abstract
具有阵列天线的无线站(101)在向特定的无线站(102)发送信息符号序列时,用根据所述无线站间的传播信道特性(103)所生成的多个矢量,通过矢量复用同时发送包含所述信息符号序列的多个符号序列,由此,在所述特定的无线站(102)中控制为接收所述信息符号序列,再者,在传播信道不同的其它无线站(200)中,控制为同时接收所述多个符号序列的一部分或全部,所以,在经无线线路向特定的无线站传送数据的情况下,可以高安全性地确保信息的秘密性。
Description
技术领域
本发明,涉及在特定的无线站之间,经无线线路传送要求保密的信息的发送装置及无线通信方法。
背景技术
近年来,数字无线通信,由于传送速度和传送品质快速地提高,越来越占据通信领域的重要位置。另一方面,由于无线通信利用作为公共财产的电波空间,所以如果从保密性角度考虑,存在着可能由第三者接收的根本缺点。即,经常存在通信内容被第三者窃听、信息被泄漏的危险。
因此,在现有的无线通信中,通过使信息加密,例如想方设法做到通信数据即使被第三者窃听也使第三者不明白信息的内容等。加密在各种领域中被研究且被应用于各种领域。这是由于在加密中具有不改变通信系统也能确保一定安全性的长处。
然而,在信息加密中存在着这样的问题:如果弄清了用来加密的代码或其过程,就能比较容易地解读信息了。尤其,在高速的计算机一般已经普及的现状下,如果不进行相当复杂的加密处理,就不能确保安全性。
对于这样的加密技术所具有的课题,提出了关注作为电波传输媒体的传播信道的物理特征的、保密性高的无线传送方式(例如,特开2002-152191号公报)。利用这种方式,通过考虑在特定的无线站之间共有的传播信道的特性来收发通信数据,由于在传播信道不同的其它无线站中不能接收或复原数据,故可以确保在无线通信的物理层中的安全性。另外,根据在特定的无线站之间成为固有特性的传播信道,共有用于数据加密的密钥,也可以防止第三者的盗听(例如,堀池元樹及其他3人、“基于陆地移动通信路径的不规则变动的密钥共有方式”、信学技报、RCS2002-173、2002年10月)。
利用无线传送路径的随机性的这些无线传送方式,在第三者窃听时通过使得传送路径的错误发生概率变高,可以防止要求保密的通信数据被窃听。为此,通过与一般所利用的信息源的密钥加密的技术组合,可以以更高的安全性进行通信。
通常,在便携式电话和WLAN等的移动通信系统中,两个无线站之间的传播信道特性随无线站的空间位置而具有不同的特征。作为表示传播信道特性的参数,使用振幅·位相、来波的方向和延迟时间、偏振波等。假设,可以用这些参数使特定的无线站之间的传播信道独自地具有特征,通过考虑传播信道,可以实现保密性高的通信。进一步增加参数数目且若由多元参数来表现传播信道的特性,可以认为会进一步加强这种独自性。
然而,有如下问题:在进行考虑了从无线站之间的传播信道所估计的传播参数的无线通信的情况下,为了提高保密性,如果要增加参数数目或提高参数的估计精度,则不仅使信号处理量增加,而且对于硬件要求高精度。
另外,在根据上述传播参数生成用于加密的共通密钥的情况下,必须在2个无线站的各自中执行传播参数的估计与密钥生成的处理,例如,如果假设要在基站与终端之间通信,尤其对于应用和接口向高功能化前进的通信终端,为了确保信号处理量的增加和估计精度,存在必须要求提高硬件精度的问题。
发明内容
本发明,是为了解决这些现有技术的问题的,其目的是提供一种发送装置及无线通信方法,其对赋予进行通信的特定无线站之间的传播信道以特征的传播参数进行了估计之后,不进行使用了该传播参数的加密等的处理,而可以防止在通信路径中要求保密的数据泄漏给第三者。
有关本发明的无线通信方法,在具有阵列天线的无线站通过无线向想要通信的特定无线站传送数据时,使用使无线站之间的传播信道带有特征的矢量空间,除想要通知的数据外通过矢量多重(multiplexing)同时发送多个数据。在通信对方的特定的无线站中只有所希望的要通知的数据序列通过阵列天线增益确保一定的线路品质而被接收,而且在作为第三者的其它无线站中,除了想要通知的数据可同时接收多个数据。由此,作为第三者的其它无线站,包含成为干涉信号成分的多个数据,亦即由于要接收SINR(Signal toInterference and Noise Radio)劣化了的信号,所以被解调的信号序列的错误发生概率变高,难以提取在特定的无线站之间所传送的特定的数据来正确地进行复原。
这样,在对使进行通信的特定无线站之间的传播信道具有特征的传播参数进行了估计之后,不进行使用了该传播参数的加密等处理,就可以防止在无线通信的传播路径中要求保密的数据序列泄漏给第三者。
有关本发明的发送装置,是用于从具有M(M>1)单元的阵列天线的第1无线站向第2无线站传送信息符号序列的发送装置,其特征在于,具有:矢量控制单元,其根据赋予所述第1无线站与所述第2无线站之间的传播信道以特征的传播参数,生成多个N(N<=M)维矢量;和矢量多重化单元,其用于生成对包含所述信息符号序列的多个符号序列乘以所述多个N维矢量而被多重化的N个矢量多重符号序列;所述矢量控制单元,由所述阵列天线发送设定成仅接收在第2无线站中多个所述符号序列内、特定的符号序列而消去其它的符号序列的所述矢量多重符号序列。
由此,在存在传送所述信息符号序列的所述第1无线站与不是所述第2无线站的其它的无线站的情况下,在所述其它的无线站中要接收所述多个符号的一部分或全部,而所述其它的无线站难以复原所述信息符号序列,所以能防止信息的泄漏可以确保通信的安全性。
另外,有关本发明的发送装置,其特征在于,还具有传播信道分析单元,其作为所述传播参数生成传播信道矩阵,所述矢量控制单元用通过特征值分解所述传播信道矩阵所得到结果生成的多个N维矢量。
由此,由于所述第2无线站可以不受其它符号序列的干扰地接收所述信息符号序列,所以可以改善无线线路的通信品质。
另外,有关本发明的发送装置,其特征在于,还具有传播信道分析单元,其作为所述传播参数生成传播信道矩阵,所述矢量控制单元用通过本征值分解所述传播信道矩阵的相关矩阵所得到的结果生成多个N维矢量。
由此,由于可以使所述第1无线站具有的所述M单元阵列天线的增益在所述传播信道中为最大,所以可以改善无线线路的链路预算。
另外,有关本发明的发送装置,其特征在于,还具有:基准符号生成单元,其生成所述通信终端也已知的基准符号;传播信道信息接收单元,其接收从所述通信终端所发送的关于传播参数的信息,并求出所述传播参数。关于所述传播参数的信息,是由所述通信终端从由该基站发送来的所述基准符号求得的传播参数所生成的信息。
由此,由于能够正确地得到针对从基站阵列天线所看到的通信终端的天线的传播信道的信息,所以即使在下行线路与上行线路的非对称性不能忽视的条件下也能够维持性能。
另外,有关本发明的发送装置,其特征在于,所述多个符号序列的一部分或全部由相互不同的调制方式进行符号映射。
由此,在所述第1无线站与不是所述第2无线站的其它无线站中,由于受到与所述信息符号序列不同的调制的其它的符号序列的一部分或全部被接收,所以降低了所述信息符号序列与其它符号序列之间的信号相关,可以降低所述信息符号序列在所述其它的无线局中被解调的概率。
另外,有关本发明的发送装置,其特征在于,所述多个符号序列的一部分或全部由相互不同的代码序列进行代码扩频。
由此,由于是可易于进行可改变代码序列的结构,所以即使假定存在所述传播信道对于所述第1无线站和其它的无线站之间的传播信道具有高相关性的传播路径状况,通过适当地可改变在所述信息符号序列中所用的代码序列,能够控制为所述信息符号序列在所述其它无线站中不被解调。
有关本发明的无线通信方法,其包括如下步骤:从通信终端对于具有M单元的阵列天线的基站,发送由当前基站已知的基准符号组成的基准信号的步骤;所述基站,从接收到的所述M个基准符号算出所述通信终端与该基站之间的传播参数,用其生成多个N维矢量的步骤;所述基站,对于包含欲通知的信息符号序列的多个符号序列,乘以设定成在通信终端中仅接收所述欲通知的信息符号序列并消去其它的符号序列的所述多个N维矢量,生成多重化的N个矢量多重符号序列的步骤;从所述基站向所述通信终端发送所述矢量多重符号序列的步骤。
由此,在便携电话或WLAN所代表的移动通信系统中,为了追随所述通信终端的位置、周围的环境等随着时间一起变动而产生的所述传播信道的特性的时间变化,所述基站用从所述通信终端所发送的所述基准信号分析使所述传播信道具有特征的传播参数,由于使用通过根据其分析结果的矢量多重化处理的所得到的所述矢量多重符号序列,向所述通信终端发送特定的符号序列,所以在所述传播信道的特性变化的移动通信系统中,所述其它无线站要复原所述信息符号序列是困难的,所以可以防止信息的泄漏从而可以确保通信的安全性。
另外,有关本发明的通信方法,其包括:从具有M单元的阵列天线的基站向通信终端发送由该通信终端已知的基准符号组成的基准信号的步骤;所述通信终端,从接收到的所述基准信号生成包含该通信终端与所述基站之间的传播参数的传播信道信息符号序列的步骤;从所述通信终端向所述通信终端发送所述传播信道信息符号序列的步骤;所述基站,从接收到的所述传播信道信息符号序列算出所述传播参数,使用其分析结果、生成多个N维矢量的步骤;所述基站,对于包含欲通知的信息符号序列的多个符号序列,乘以设定成在通信终端中仅接收所述欲通知的信息符号序列并消去其它的符号序列的所述多个N维矢量,生成多重化的N个矢量多重符号序列的步骤;从所述基站向所述通信终端发送所述矢量多重符号序列的步骤。
由此,由于所述第2无线站将赋予所述传播信道以特征的所述传播参数的分析结果反馈给所述第1无线站,所以,作为所述传播信道在收发时是非对称性的情况,例如,即使在收发时利用不同的频率无线通信系统中,也可以确保高安全性地进行通信。
利用如上所述的有关本发明的无线通信方法,在特定的无线站之间,确保一定的线路品质来仅收发所希望的数据序列,在作为第三者的其它无线站中,除了所希望的数据序列外还同时重叠接收多个数据序列并。由此,可以防止在通信路线中要求秘密性的数据序列被第三者接收,可以确保在无线通信路线中的高度的安全性。
另外,对于在特定的无线站间所确立的无线线路,从可成为干涉的其它无线站可以分离为所想要的数据序列后来发送数据序列,故此,可以提高容许多用户的访问的无线通信系统中耐干涉性能。
另外,本发明,在进行了使进行通信的特定无线站间的传播信道具有特征的多元传播参数的估计之后,由于不进行使用了该传播参数的加密等的处理,所以,不要求增加信号处理量,对硬件也不要求高精度。
附图说明
图1是表示有关本发明的实施方式1的无线通信系统的构成的方框图;
图2是表示有关本发明的实施方式1的无线通信系统的特长的概念图;
图3是表示有关本发明的实施方式1的基站的构成的方框图;
图4是表示有关本发明的实施方式1的通信终端的构成的方框图;
图5是表示有关本发明的实施方式1的基准符号的发送帧的构成的图示;
图6是表示有关本发明的实施方式1的多符号生成单元的构成的图示;
图7是表示有关本发明的实施方式1的通信帧构成的图示;
图8是表示有关本发明的实施方式1的通信帧构成的图示;
图9(a)至(c)是表示有关本发明的实施方式1的接收信号波形的图示;
图10是表示有关本发明的实施方式1的通信数据的泄漏率的图示;
图11是表示有关本发明的实施方式1的通信的过程的图示;
图12是表示有关本发明的实施方式2的基站的构成的方框图;
图13是表示有关本发明的实施方式2的通信终端的构成的方框图;
图14是表示有关本发明的实施方式2的通信的帧构成的方框图;
图15是表示有关本发明的实施方式2的通信的帧构成的方框图;
图16是表示有关本发明的实施方式2的通信的帧构成的方框图;
图17是表示有关本发明的实施方式2的通信的过程的图示。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图1是表示有关本发明的无线通信系统100的全部构成的方框图。在图中,无线通信系统100,包括基站101、通信终端102及基站101与通信终端102之间的传播信道103。另外,基站101,具有基站收发部104与基站阵列天线105,而通信终端102,具有终端天线106与终端收发部107。而且,由基站101所发送的K个数据序列D1~DK,作为该数据序列D1~DK的矢量化信号x1~xK从基站阵列天线105发送到通信终端102。
图2表示在无线通信系统100中实现确保传送数据安全的系统的工作原理。在图2中,基站101,经传播信道103向通信终端102发送矢量化信号x1-xK,而非通信终端200是欲要防止来自其基站101的数据的泄漏的对象,相对于基站空间位置与通信终端102不同。另外,传播信道201表示基站101与非通信终端间的传播信道。一般,在建筑物密集的都市内或被墙壁所围的屋内的电波传播环境下,由于多径传播,相对于基站空间位置不同的多个通信终端之间的传播信道表示出相互不同的特性。特别地,众所周知随着通信终端的场所移动或时间的经过所产生的接收信号的复数包络线变动的概率分布可以用瑞利分布来模型化,在不同的通信终端之间接收信号的变化特性变得不相关。
在本实施形态的无线通信系统100中,基站101根据传播信道103将数据序列D1~DK由基站阵列天线105复用后同时进行发送。现在,在该被矢量复用的发送信号经传播信道103向通信终端102发送了时,在控制成通信终端102以高灵敏度接收数据序列D1的矢量化信号x1时,在非通信终端200中,除了数据序列D1的矢量化信号x1,数据序列D2~DK的矢量化信号x2~xK的一部分或全部同时被接收。由于传播信道201表示出与传播信道103基本上不相关的特性,通过通信终端102预先控制x1为相对于传播信道103相关性变高,而另一方面,控制矢量化信号x2~xK为相对于传播信道103相关性变低,控制矢量化信号x2~xK为比矢量化信号x1相对于传播信道201的相关性统计上还高。从而,当基站要将数据序列D1信息传送给通信终端102时,如果对于数据序列D2~DK预先提供与数据序列D1不同的信息,那么在非通信终端200中仅接收数据序列D1并将该信息复原会变得很困难。
下面用图3~图11详细说明无线通信系统100,该无线通信系统100,通过基站101将多个数据序列矢量复用后进行发送,可以防止对非通信终端200的信息的泄露、确保基站101与通信终端102之间的无线线路中的通信安全性。
图3示出了基站101中基站收发部104与基站阵列天线105的构成。在图中,基站收发部104,包括多符号生成单元300、矢量复用单元301、基站RF部302、传播信道分析单元303、发送矢量控制单元304、及阵列合成接收单元305。另外,基站阵列天线105,包括M个天线单元A1-AM。
图4表示在通信终端102、200中终端收发部107的构成。在图4中,终端收发部107,包括基准符号生成单元400、符号生成单元401、终端RF部402、及解码单元403。
在本实施方式中,首先,从通信终端102由终端天线106发送基准信号x0。该基准信号x0,被接收用来在基站101中分析传播信道103,所以包含有基站101与通信终端102之间预先所共有的参照信号。
首先,用图4说明通信终端102的发送动作。
在图4中,基准符号生成单元400,生成基站101与通信终端102之间预先所确定的特定的基准符号R0,并向符号生成部401送出。符号生成单元401,构成接收到的基准符号R0、和发送帧500,该发送帧500,需要的话根据在图5所示的导频符号P0、地址符号A0、调制方式将帧检测符号FC0附加到了被符号映射过的数据序列D0上,作为符号序列S0输出给终端RF部402。终端RF部402将符号序列S0变换为无线频带的信号,作为基准信号x0由终端天线106发送给基站101。
另外,在图5中,在接收时主要地,是将基准符号R0作为基准符号使用,将导频符号P0作为帧同步的确立使用,将地址符号A0作为终端的验证使用,将帧检验符号FC0作为接收时的误码率检测使用。另外,假定符号映射了的数据序列D0根据发送时的需要被插入。但是,在符号序列S0仅被用作传播信道103的分析的目的的情况下,可以作为仅发送基准符号R0的结构。另外,在基站101从在基站阵列天线105中的各天线单元A1~AM的接收信号估计来波的方向和偏振波,并根据其结果算出传播信道103的情况下,不一定要从通信终端102发送基准符号R0。
其次,用图3说明基站101的接收动作。
在图3中,从终端天线106发送的基准信号x0,经传播信道103由基站阵列天线105接收。基站阵列天线105的各天线单元A1~AM的接收信号在基站RF部302中分别变换成作为基带信号的接收符号序列Y1~YM,并被输出至传播信道分析单元303。传播信道分析单元303将该接收符号序列Y1~YM作为输入,作为使传播信道103具有特征的传播参数生成传播信道矩阵H。构成该传播信道矩阵H的各要素是由包含于接收符号序列Y1~YM的基准符号R0成分的振幅和相位所算出的复数通道系数h1~hM。将传播信道矩阵H表述为式(1)。
H=[h1 h2…hM] (1)
还有,作为传播信道矩阵H的算法,这里说明了使用作为已知信号的基准符号R0的方法,但也可以根据基站阵列天线105的各天线单元A1~AM的接收信号估计来波的频率、延迟时间、入射方向、偏振波中的任何一个或全部,根据其结果来估计传播信道矩阵H。
其次,矢量控制单元304,通过将该传播信道矩阵H作为输入、对传播信道矩阵H进行奇异值分解或本征值分解,来生成发送时的矢量空间V和接收时的矢量空间V′。这里,由H求得的矢量空间V,如式2所示,是由M行(M维)、K(K<=M)列的矢量组成的矩阵空间。另外,假定矢量空间V′如式3中所示是由M行(M维)、L(L<=M)列的矢量组成的矩阵空间构成的。
其中,T表示对矩阵的转置的作用。
下面说明矢量空间V的算出过程。首先,说明基于奇异值分解的算出过程。
式4表示出了式1所示的传播信道矩阵H的奇异值分解。
H=U·Δ·VS H (4)
其中,式4的右边,Δ是在矩阵要素中具有H的奇异值的1行M列的矩阵;另外VS是由M行(M维)M个相互正交的列矢量vs1~vsM构成的矢量空间,可以分别表示成式(5)~(7)。
另外,VS H表示取了矩阵VS的复数共轭转置的矩阵。再者,因为H为1行M列的矩阵所以只求得1个奇异值,这里,假设其为δ。
U=1 (5)
Δ=[δ 0…0]T (6)
VS=[vs1 vs2…vsm] (7)
接下来,说明使用本征值分解的情况。矢量控制单元304,首先用式8算出(式1)的传播信道矩阵H的相关矩阵R。
R=H*·H (8)
其中,*表示对矩阵的复数共轭转置的作用。如式9所示,对相关矩阵R进行本征值分解,算出在对角项具有本征值的M行M列的正方形矩阵λ与矢量空间Ve。
R·Ve=λ·Ve (9)
这里,Ve是由M行(M元)M个相互正交的列矢量ve1-veM构成的矢量空间。λ是在对角项具有将所述的Δ的各要素平方后的值而其它要素全部为0的M行M列矩阵。
而且,矢量控制单元304,从构成由奇异值分解得到的VS或由本征值分解得到的Ve的M个列矢量中选择K个列矢量,作为发送时的矢量空间V输出,或选择L个列矢量作为接收时的矢量空间V′输出。
接下来,说明基站101中数据序列D1~DK的发送动作。
如图6所示,基站收发部104的多符号生成单元300,由K个编码单元600-1~600-K、及帧生成单元601-1~601-K构成。首先,编码单元600-1~600-K将数据序列D1-DK作为输入,根据调制方式在复平面上进行符号映射处理。而后,帧生成单元601-1~601-K,如图7所示,在符号映射了的数据序列D1-DK中,附加帧同步用的导频符号P1-PK、用于识别信息源的地址符号A1-AK、及接收时的误码检测用的帧检测符号FC1-FCK,生成发送帧700-1~700-K,并输出到矢量复用单元。
矢量复用单元301,将由该发送帧700-1~700-K组成的符号序列S1~SK作为输入,用由矢量控制单元304所生成的矢量v1~vK构成的矢量空间V,执行式10所示的矢量复用处理,生成矢量复用符号序列X1~XM。
[X1 X2…XM]T=[S1 S2…SK]·V (10)
该矢量复用符号序列X1~XM,由图8所示的M个被矢量复用过的发送帧800-1~800-M构成,将其中的每一个与构成基站阵列天线105的天线单元A1~AM对应起来而被发送。
基站RF部302,将矢量复用符号序列X1~XM变换成各无线频带的信号,将被变换的发送信号由构成基站阵列天线105的天线单元A1~AM发送给通信终端102。
其次,下面用图4说明通信终端102的接收动作。
首先,在通信终端102的终端收发部107中,终端RF部402将终端天线106的接收信号变换成作为基带信号的接收符号序列Y0,输出给解码单元403。解码单元403,接收了发送帧700-1,将接收符号序列Y0作为输入,进行帧同步、信息源的验证、根据数据序列D1的调制方式的解调、及帧错误检测的处理,并复原数据序列D1后作为接收数据序列输出。
这里,设作为非通信终端200的接收信号的接收符号序列为Y1,设使在基站101与非通信终端200之间具有特征的传播信道矩阵为H1时,作为通信终端102的接收信号的接收符号序列Y0与Y1,可以分别由下式表示。
Y0-H·X+N0 (11)
Y1=H1·X+N1 (12)
其中,X是矢量复用符号序列X1~XM的矢量表述,用式10表述为下式。
X=[S1 S2…SK]V
=[S1·v1 S2·v2…SK·vK] (13)
另外,N0及N1分别表示接收符号序列Y0与Y1所包含的噪音成分。因此,根据式11及式13Y0为下式。
Y0=H·(v1·S1+v2·S2+…+vK·SK)+N0 (14)
另外,传播信道矩阵H,由于被特征值分解为式4,所以根据式(5)、(6)及(7)所表示的特性,被表示成下式。
H·vK=δ,k=1=0,K≠1 (15)
而且,如果在式(14)中考虑式(15)的条件,Y0则可表示成下式。
Y0=δ·S1+N0 (16)
这里,假设作为噪音成分的N0的平均功率为Pn0,通信终端10中接收的SINR为SINR0,则SINR0可以表示成下式。
SINR0=(δ·S1)2/Pn0 (17)
由此,表示了SINR0通过控制对S1的发送功率即v1的定额可以设定成适当的值。
同样,用式(12)及式(13)则Y1变成下式。
Y1=H1·(v1·S1+v2·S2+…+vK·SK)+N1 (18)
另外,设传播信道矩阵H1与矢量v1~vK的积为γk时,下式的关系成立。
H1·vk=γk (19)
而且,由式(18)及式(19),将Y1表示成下式。
Y1=γ1·S1+γ2·S2+…γK·SK+N1 (20)
这里,设作为噪音成分的N1的平均功率为Pn1,设符号序列S1的接收信号功率为非通信终端200中的所希望的信号成分。
这时,设非通信终端200中接收的SINR为SINR1,则SINR1可以表示成下式。
SINR1=(γ1·S1)2/{(γ2·S2)2+…(γK·SK)2+Pn1}
(21)
在移动通信环境中,一般来说,众所周知,如果终端间的距离是相距载波频率的波长程度,那么就接近于传播信道的不相关。特别是,在利用了载波频率的波长为数十厘米以下的微波频带的便携电话和无线LAN等的系统中,在终端间所观测的传播信道可以近似为相互不相关。例如假定这样的移动通信的传播环境,对于在本实施方式中的传播信道矩阵H正交的矢量v2~vK,就变得对于传播信道矩阵H1具有相关。即由于γ1~γK变得不为零,所以统计地来看,SINR0>SINR1成立。从而,由于(在通信终端102中的传送路径误码率)<(非通信终端200的传送路径误码率),所以,与通信终端102相比较,非通信终端200没有错误地解调符号序列S1并能复原数据序列D1的概率降低。
在以上说明中,描述了矢量控制单元304算出通过对M行M列的传播信道矩阵H进行奇异值分解或本征值分解所得到的矢量空间V或V′的情况,但这不过是表示了用于得到对于构成矢量空间V的列矢量v1为低相关的v2~vM的处理的一个例子。即,由于矢量控制单元304,可以从传播信道矩阵H算出对于列矢量v1列矢量v2~vM为线性独立的矢量空间V,或者算出对于列矢量v1列矢量v2~vM正交的矢量空间,所以并不限定其算出方法。
接下来,用图9说明作为通信终端102与非通信终端200中的解调特性的分析例子,作为对数据序列D1~DK的调制方式使用BPSK的情况。
图9(a)至(c)表示出了基站100与通信终端102及非通信终端200存在的情况下的仿真分析结果。
图9(a)是在基站101中所生成的数据序列D1的信号波形;图9(b)是作为通信终端102中的解调结果所得到的接收数据序列的信号波形;图9(c)是作为在非通信终端200中的解调结果所得到的接收数据序列的信号波形。作为该仿真的条件,构成基站阵列天线105的天线单元数M是8,数据序列D1的数据数是100,由基站101矢量复用后所发送的数据序列数与天线单元数相同,为8,另外,作为传播信道矩阵H的各要素的h1~h8按照瑞利概率分布用式(22)来生成。
Hm=N(0、1/2)+j*N(0、1/2),m=1,…,8 (22)
其中,N(0、1/2)是生成按照平均为0、标准偏差为1/2的正态概率分布的随机数的函数。
如前面所述,在基站101中在矢量复用单元301中,用矢量v1~v8复用发送针对数据序列D1~D8的符号序列S1~S8。矢量v1~v8,具有这样的特征:由表示基站101与通信终端102之间的传播信道103的特性的传播信道矩阵H算出,并相互正交,只有矢量v1对传播信道矩阵H具有高的相关。因此,如图9(b)所示,由矢量v1矢量化的数据序列D1,在通信终端102中能被正确地解调。
另一方面,非通信终端200与基站101之间的传播信道201,对于矢量v2~v8也具有相关,所以在接收相对于数据序列D1的符号序列S 1的同时也接收符号序列S2~SK。因此,如图9(c)所示,在非通信终端200中检测数据序列D1并正确地将其恢复变得困难,所以可防止向通信终端102欲传送的数据序列D1对非通信终端200的泄漏。
接下来,用图10说明统计评价对上述非通信终端200的数据序列D1的泄漏率的模拟结果。传播信道矩阵H与图9的情况相同用基于瑞利概率分布的(式22)来生成。图10的横轴表示基站阵列天线105的天线单元数M,纵轴表示数据的泄漏率。这里的泄漏率Z用在N次更新了对传播信道201的传播信道矩阵H时被认为数据泄漏的次数L,由式(23)来定义。这里,在非通信终端200中,假定在数据数128个的数据序列D1被正确无误地解调的情况下,认为数据泄漏了。
Z=(L/N)×100[%] (23)
其中,在基站101中,被矢量复用后所发送的数据序列数K与天线单元数M一致,即在K=M的条件下下,算出由式(23)所定义的泄漏率。
如图10所示,随着天线单元数M的增加,数据的泄漏率Z下降,M=8即基站阵列天线105的天线单元数为8个时能够确保数据的泄漏率为0.1%。即,通过用根据本实施方式的无线通信系统100的构成,能够得到对通信数据即使不进行加密处理也可以提高通信数据的秘密性的效果。
另外,在便携电话或WLAN等的移动通信系统中利用无线通信系统的情况下,传播信道103的特性,由于通信终端移动随着时间一起变动,所以假设在非通信终端200所在的场所中,即使一定时间内可以接受对通信终端102的通信数据,连续地持续接收通信数据也非常困难。
另外,在基站101中编码单元600-1~600-K,用相同的调制方式对数据序列D1~DK进行符号映射处理,但也可以做成对数据序列D1~DK用不同的调制方式进行符号映射处理,并生成符号信息不同的多个符号序列S1~SK。另外,也可以做成在编码单元600-1~600-K中,通过对数据序列D1~DK用不同的符号序列进行代码扩频处理,来生成符号信息不同的多个符号序列S1~SK。
这样,用不同的调制方式和扩频码生成符号序列S1~SK的情况下,在通信终端102中解码单元403从接收符号序列Y0估计调制方式或扩频码,或预先共有调制方式或扩频码,由此,可以进行通信终端102中的解调处理。另外,通过做成解码单元403可以估计调制方式或扩频码,在基站101中使调制方式或扩频码与经过的时间一起变化,由此,就可以在不增加基站阵列天线105的天线单元数M的情况下,可以使向非通信终端200的数据泄漏率下降。
另外,下面是关于基站101接收从通信终端102所发送的数据序列D0时的处理。
即,阵列合成接收单元305,将接收符号序列Y1~YM和在矢量控制单元304中算出的矢量空间V′作为输入,用式(24)进行对接收符号序列Y1~YM的矢量空间V′的加权合成处理并得到矢量合成信号C1~CL。这里,假定作为矢量空间V′是选择所述的Vs或Ve的列矢量来使用的。
[C1 C2…CL]=[Y1 Y2…YM]·V′ (24)
由式(24)所得到的矢量合成信号C1是将从通信终端102所发送的基准信号x0进行基站阵列天线105的定向合成所得到的接收信号。另外,在矢量合成信号C2~CM中有包含来自非通信终端200的干涉信号成分的可能性,从矢量合成信号C1与矢量合成信号C2~CM的信号功率可以估计所希望的信号功率与干涉信号功率比。而且,在阵列合成接收单元305,对该矢量合成信号C1进行帧同步、终端的认证、根据数据序列D0的调制方式的解调、及帧错误检测的处理,将数据序列D0恢复作为接收数据序列输出。
另外,作为在接收时使用的矢量空间V′不使用通过如所述的H的奇异值分解或本征值分解得到的Vs或Ve,也可以进行使用MMSE(Minimum MeanSquare Error)法[1]的接收处理。
[1]B.Window,P.E.Mantey,L.J.Griffiths,and B.B.Goode,“AdaptiveAntenna Systems”,Proc.IEEE,vol.55,no.12,pp.2143-2158,Dec.1967.
这时,传播信道分析单元303,将接收符号序列Y1~YM作为输入,根据式(25)生成作为参考信号的基准符号R0的复数共轭值R0′与Y1~YM的相关矢量r,由式(8)求取传播信道矩阵H的相关矩阵R,向矢量控制单元304输出。
r=[Y1 Y2…YM]TX R0′ (25)
于是,矢量控制单元304使用相关矢量r与相关矩阵R,用式(26)算出矢量v1,用最快下降法等更新该值。
v r=R-1·r (26)
其中,R-1表示R的逆矩阵。而且,这种情况下,阵列合成接受单元305将接收符号序列Y1~YM与矢量v r作为输入,用式(27)通过对Y1~YM的v r的加权合成处理生成矢量合成信号C1。
C1=[Y1 Y2…YM]·v r (27)
而后,对该矢量合成信号C1,进行帧同步、终端的认证、根据数据序列D0的调制方式的解调以及帧错误检测的处理,将数据序列D0恢复作为接收数据序列输出。
对从具有由以上所构成并动作的基站101与通信终端102的无线通信系统100中的无线线路的同步确立到结束数据传送的流程,用图11从通信过程的观点来进行说明。
处理0:基站101与通信终端102的初始化
基站101与通信终端102都接通电源后,或接收特定的信号被设定为初始状态。同时,频率和时间同步等的状态按照事先所决定的顺序来设定(步骤S1101)。
这些初始动作结束了的一定时间之后,基站101每隔一定时间将控制信号附载在控制信号上进行发送(步骤S1102)。
另一方面,通信终端102在初始动作(步骤S1101)结束后,开始控制信号的搜索。通信终端一接收由基站发送的控制信号,通信终端检测其时刻和频率等并与系统保持的时刻和频率同步(以下,称其为“系统同步”。)(步骤S1102)。系统同步正常结束后,通信终端为了将其存在通知给基站,发送登录请求信号(步骤S1103)。基站101,对于来自通信终端102的登录请求,通过发送登录许可信号进行终端的登录许可(步骤S1104)。
处理1:通信终端102的基准符号发送
通信终端102,如前所述,输出包含基准符号R0的基准符号X0,所述基准符号R0在基站101中用于分析传播信道103(步骤S1105)。具体地说,通信终端102的基准符号生成单元400,生成被预先决定的特定的基准符号R0,而后,形成发送帧F0,作为符号序列S0输出。终端RF部402,将符号序列S0变换成无线频带的信号,作为基准信号x0由终端天线106发送(步骤S1105)。
在基站101中,等待从通信终端102经传播信道103、由基站矩阵天线105所接收的基准信号x0(步骤S1105),各天线单元A1~AM的接收信号在基站RF部302中分别变换为作为基带信号的接收符号序列Y1~YM。传播信道分析单元303,将接收符号序列Y1~YM作为输入,作为使传播信道103具有特征的传播参数生成传播信道矩阵H。然后,矢量控制单元304算出H的矢量空间V,生成构成该矢量空间V的列矢量v1~vK。
处理2:由基站101的矢量化信号发送
基站101,用基站阵列天线105向通信终端102发送矢量信号x1~xK(步骤S1106)。具体地说,将数据序列D1~DK作为输入,多符号生成单元300根据调制方式在复平面上进行符号映射处理,来构成发送帧700-1~700-K,并作为符号序列S1~SK输出。矢量复用单元301,将符号序列S1~SK作为输入,进行用矢量v1~vK的矢量复用处理,生成矢量复用符号序列X1~XM。矢量复用符号序列X1~XM,将其与构成基站阵列天线105的天线单元A1~AM对应起来发送。基站RF部302,将该矢量复用符号序列X1~XM变换成各无线频带信号,作为矢量信号x1~xK由基站阵列天线105发送。
下面,反复处理2的矢量复用通信和通常的通信。
在以上的说明中,对于作为初始化作业的处理0进行了说明,这是假定为一般的运用,不是本发明必要的过程。
另外,假定是通过在处理1中发送基准信号,来分析传播信道,这是由于一般地使用了已知信号能够高精度地估计传播参数,而传播信道的分析也可以不特别地使用基准信号。换言之,例如,利用在处理0中进行的控制信号、登录请求信号和登录许可信号等也可以进行传播参数的估计。
另外,本发明,利用特定的通信终端102与基站101之间的传播信道103的特性,以将多个数据序列矢量复用来发送作为特征,所以,如果基站或通信终端发生移动,则有时会出现问题。然而,这种情况如图11所示的步骤S1107、步骤S1108,通过在移动后反复进行基准信号的收发,可以回避这个问题。
如上所述,本发明的无线通信方法,通过控制决定无线传送路径的错误率特性的传播信道的SINR,在相互发送数据的特定的无线站间在确保一定以上的接收SINR,同时,使第三者的接收SINR劣化,这样,来提高第三者解调的信号序列的错误发生概率,由此,就可以防止在无线的通信路线中要求秘密性的数据向第三者泄漏。
另外,本发明的发送装置,如果传播信道矩阵H的估计精度劣化,则产生对通信终端的SINR的劣化,但不改变对非通信终端的SINR的概率的分布特性。即,如果保证对通信终端102的SINR为接收灵敏度点以上的条件,就不会使数据的泄漏率增加。由此,如果与关于基于传播参数的加密密钥生成的现有技术直接依存于传播参数的估计精度的这点相比较,在象移动通信环境的复杂且总是有时间变动的电波传播环境中,本发明的发送装置在确保数据传送的鲁棒性之后,在通信的物理层能够防止数据的泄漏,其结果就能够确保高的安全性。
而且,这些处理基本上、可以与使用现有的算术手法的加密、解密独立地来进行。由此,通过在现有技术之上实施本发明,能够期望更高的安全性。
(实施方式2)
用图1及图12~图16对本实施方式进行说明。
本实施方式的系统全体结构,是与实施方式1相同地、图1中所示的无线通信系统100。图12是表示基站101的构成的方框图,与实施方式1不同的是具有基准符号生成单元1200、及传播信道信息接收单元1201。该基准符号生成单元1200生成包含有在基站101与通信终端102之间预先共有的参照信号、用于算出传播参数的基准符号;传播信道信息接收单元1201将来自基站RF部302的接收符号序列作为输入,进行帧同步、信息源的认证、传播信道信息符号序列的解调以及帧错误检测的处理,并生成传播信道矩阵。
图13是表示通信终端102的构成的方框图,与实施方式1不同的地方在于具有传播信道分析单元1300、以及编码单元1301。该传播信道分析单元1300,用接收符号作为传播参数生成传播信道矩阵H,编码单元1301,为了无线传送传播信道矩阵的数据进行必要的符号映射处理后生成传播信道信息符号序列。
就其如上构成的无线通信系统100,以下,用图1、图12、及图13主要详细说明与实施方式1的不同点。
首先,从基站101由基站阵列天线105的各天线单元A1~AM发送包含基准符号的发送信号x′1~x′M。包含该基准符号的发送信号x′1~x′M,是在通信终端102中为了分析传播信道103被接收的,包含在基站101与通信终端102之间预先共有的参照信号。
在图12中,基准符号生成单元1200,生成在基站101与通信终端102之间预先确定的特定的基准符号R1~RM,并输出给矢量复用单元301。矢量复用单元301,对于在符号序列S1~SK中用矢量空间V进行了矢量复用处理的矢量复用符号序列X1~XM,生成插入了该基准符号R1~RM的矢量复用符号序列x′1~x′M。这里,假定基准符号R1~RM是由相互正交或相关变得低的不同的代码序列所生成的。另外,在图14中表示矢量复用单元301对于矢量复用符号序列X1~XM插入了相互不同的基准符号R1~RM的发送帧1400-1~1400-M的构成例。
这里,由于数据序列D1~DK根据需要被插入,所以在矢量复用符号序列仅被用于传播信道103的分析的目的的情况下,也可以作成仅发送基准符号R1~RM的帧结构。
另外,在图15中,表示了矢量复用单元301对于矢量复用符号序列X1~XM、仅插入了基准符号R1的发送帧1500-1~1500-M的构成例。相对于使用由相互不同的符号序列生成了发送帧1400-1~1400-M的基准符号R1~RM,图15中所示的帧构成是在各个帧中时间上移动了的位置插入基准符号R1,不需要使用与天线单元数M相同数目的符号序列来生成基准符号R1~RM。
这样一来,由在矢量复用单元301中所生成的发送帧1400-1~1400-M或者1500-1~M构成的矢量复用符号序列x′1~x′M,在基站RF部302中将符号序列S1~SM变换为无线频带的信号,作为包含基准符号R1~RM的发送信号x′1~x′M,使其与构成基站阵列天线105的天线单元A1~AM对应起来而被发送。
接下来,在通信终端102中,根据包含所接收到的基准符号的信号,分析传播信道103。其后,通信终端102,向基站101发送其结果。下面说明将该分析方法与将其分析结果反馈给基站101的步骤。
由基站阵列天线105所发送的发送信号x′1~x′M,经传播信道103传播,并在终端天线106的接收端中被合成接收。终端RF部402,将该接收信号变换成作为基带信号的接收符号序列Y′0。传播信道分析单元1300,用接收符号Y′0,作为使传播信道103具有特征的传播参数生成用式(1)所表示的传播信道矩阵H。具体地说,在基站101的矢量复用单元301中所生成的发送帧,用象1400-1~1400-M这样相互不同的M个基准符号所构成的情况下,在通信终端102中传播信道分析单元1300,用预先已知的基准符号R1~RM,进行使R1~RM分别与接收信号Y′0相乘的相关演算处理,从由此得到的信号的振幅及相位信息求得作为传播信道矩阵H的各要素的H1~HM。由此,将基站阵列天线105的各天线单元A1~AM与终端天线106之间的各传播信道系数分别与H1~HM对应起来。
另一方面,在采用在基站101的矢量复用单元301中所生成的发送帧象图5所示的1500-1~1500-M那样地、在时间上所移动了的位置配置了基准符号的构成的情况下,在通信终端102中传播信道分析单元也用预先已知的基准符号,在使取样时序移动的同时求出接收符号Y′0的振幅及相位信息。由此,可以算出构成传播信道矩阵H的各要素h1~hM。
编码单元1300,将由传播信道分析单元1300所生成的传播信道矩阵H的数据作为输入,进行为了无线传送所需的符号映射处理后生成传播信道信息符号序列C0。如图16所示,符号生成单元401生成插入了传播信道信息符号序列C0的发送帧1600,作为符号序列S′0输出。终端RF部402,将符号序列S′0变换成无线频带的信号,作为发送信号x′0由终端天线106发送。
接下来,基站101由基站阵列天线105接收包含传播信道信息的发送信号x′0,其接收信号在基站RF部302中变换为作为基带信号的接收符号序列Y′0~Y′M。传播信道信息接收单元1201,将接收符号序列Y′0~Y′M的一部分或全部作为输入,进行帧同步、信息源的认证、传播信道信息符号序列C0的解调及帧错误检测的处理,输出传播信道矩阵H。矢量控制单元304,用由传播信道信息接收单元1201所生成的传播信道矩阵H,生成在对基站101中的通信终端102发送及接收时所用的发送用矢量空间V及接收用矢量空间V′。
通过如上所述的构成,在通信终端102中传播信道分析单元1300,通过将所求得的传播信道矩阵H反馈给基站101,在基站101中能够正确地得到针对从基站阵列天线105来看的终端天线106的传播信道的信息。由此,基站101用从基站101来看的下行线路的传播信道矩阵H算出矢量空间,进行矢量复用发送,所以即使在不可忽视下行线路与上行线路的非对称性的条件下也能维持系统性能。
另外,虽然做成了通信终端102将传播信道H反馈给基站101的结构,但也可以做成作为该反馈信息通知由传播信道矩阵H所估计的其它的传播参数和矢量空间等的结构。这种情况下,通信终端102,具有如下的功能:在图13中的传播信道分析单元1300使用传播信道矩阵H估计传播参数和矢量空间,并将其结果反馈给基站101。
用图17从通信步骤的角度来说明从具有如上构成且动作的基站101与通信终端102的、在本实施方式的无线通信系统100中的无线线路的同步确立到数据传送结束的流程。
处理10:基站101与通信终端102的初始化
该初始化动作与实施方式1相同。
处理11:从基站101的基准符号的发送
基站101,输出包含在通信终端102中用于分析传播信道103的基准符号R1~RM的发送信号X′1~X′M(步骤S1701)。具体地说,基准符号生成单元1200生成基准符号R1~RM,矢量复用单元301构成插入了其基准符号R1~RM的发送帧,输出矢量复用符号序列X′1~X′M。该矢量复用符号序列X′1~X′M,在基站RF部302中变换成无线频带的信号,包含基准符号R1~RM的发送信号x′1~x′M,与构成基站阵列天线105的天线单元A1~AM对应起来进行发送。
处理12:从通信终端的传播信道信息的发送
通信终端102,等待由基站101的各天线单元A1~AM所发送、并经过传播信道103由终端天线106所接收的发送信号x′1~x′M。而后,在通信终端102的终端天线106已接收的情况下、其接收信号在终端RF部402中被变换成作为基带信号的接收符号序列Y′0。传播信道分析单元1300,将该接收符号序列Y′0作为输入,根据发送帧构成并根据基准符号R1~RM的振幅及相位信息,作为使传播信道103具有特征的传播参数生成传播信道矩阵H。
接下来,传播信道矩阵H的数据,在编码单元1301中为了无线传送而被符号映射处理之后,在符号生成单元401中作为构成发送帧的数据序列的一部分被插入来生成符号序列X′0。该符号序列X′0被输出到终端RF部402,并在此被变换成无线频带的信号,作为发送信号x′0,由终端天线106向基站101发送(步骤S1702)。
处理13:从基站101的矢量化信号的发送
在基站101中,传播信道信息接收单元1201,解调由通信终端102所发送的x′0的接收信号,生成作为使传播信道103具有特征的传播参数的传播信道H。接下来,矢量控制单元304,算出传播信道矩阵H的矢量空间V,生成构成该矢量空间V的列矢量v1~vK。
其后,基站101,想要向通信终端102发送的数据序列D1~DK已生成的情况下,多符号生成单元300根据调制方式将这些数据序列D1~DK在复平面上进行符号映射处理并构成发送帧700-1~700-K,将符号序列S1~SK向矢量复用单元301输出。矢量复用单元301,将符号序列S1~SK作为输入,进行使用了列矢量v1~vK的矢量复用处理,生成矢量复用符号序列X1~XM。该矢量复用符号序列X1~XM,将这些中每个与构成基站阵列天线105的天线单元A1~AM对应起来进行发送。另外,基站RF部302将该矢量复用符号序列X1~XM变换成各无线频带的信号,作为矢量化信号x1~xK由基站阵列天线105发送(步骤S1703)。
其后,基站101与通信终端102,反复处理13的矢量复用通信和通常的通信。
在以上的说明中,作为初始化作业的处理10是假设为一般的运用,不是本发明所必要的过程。
另外,通过在处理11中发送基准信号,分析了传播信道,这是由于一般来说采用已知信号就能够高精度地估计传播参数,传播信道分析即使不特别使用基准信号也可以。换言之,利用例如在处理10中进行的控制信号、登录请求信号和登录许可信号等也可以进行传播参数的估计。
另外,由于本发明也具有这样的特征,即与实施方式相同,利用特定的通信终端102与基站101之间的传播信道103的特性将多个数据序列矢量复用后发送,所以如果发生基站和通信终端的移动时,有时就会产生问题。然而,这种情形,通过象图17所示的步骤1704、步骤1705步骤1705那样反复进行基准信号的收发,就可以回避该问题。
在以上说明的本发明的发送装置中,产生传播信道矩阵H的估计精度的劣化与对通信终端102的SINR的劣化,但没有改变对非通信终端200的SINR的概率的分布特性。即,如果保证针对通信终端102的SINR为接收灵敏度点以上的条件,就不会使数据泄漏率增加。
因此,与关于基于传播参数的加密密钥生成的现有技术直接取决于传播参数的估计精度的这点相比较,在象移动通信环境的复杂且经常存在时间变动的电波传播环境中,在本发明的发送装置确保了数据传送的鲁棒性之后,能够在通信的物理层中防止数据的泄漏、结果可以确保高安全性。
另外,这些处理,基本上、可以与使用了现有的算术的方法的加密、解密独立地进行。由此,通过在现有技术基础上实施本发明,可以期望更高的安全性。
产业上的实用化前景
本发明,用于在特定的无线站间传送信息的发送装置中,在无线通信线路中,适用于防止信息泄漏给第三者。
Claims (10)
1.一种发送装置,其用于从具有由M个天线单元构成的阵列天线的第1无线站向第2无线站传送信息符号序列,其中M>1,该发送装置的特征在于,具有:
矢量控制单元,其生成多个N维矢量,N为正整数;
矢量多重化单元,其用于生成对包含所述信息符号序列的多个符号序列乘以所述多个N维矢量而被多重化的N个矢量多重符号序列,并将其从所述M单元的阵列天线发送;
所述矢量控制单元生成所述多个N维矢量,所述多个N维矢量设定使得:接收在所述第2无线站中所述多个符号序列内所包含的所述信息符号序列的至少一个符号序列,消去其它的符号序列。
2.根据权利要求1所述的发送装置,其特征在于,所述矢量控制单元,根据赋予所述第1无线站与所述第2无线站之间的传播信道以特征的传播参数,生成所述多个N维矢量。
3.根据权利要求2所述的发送装置,其特征在于,还包括传播信道分析单元,其作为所述传播参数生成传播信道矩阵,
所述矢量控制单元用通过特征值分解所述传播信道矩阵得到的结果生成多个N维矢量。
4.根据权利要求2所述的发送装置,其特征在于,还包括传播信道分析单元,其作为所述传播参数生成传播信道矩阵,
所述矢量控制单元,用通过本征值分解所述传播信道矩阵的相关矩阵得到的结果生成多个N维矢量。
5.根据权利要求2所述的发送装置,其特征在于,还包括:
基准符号生成单元,其生成所述第2无线站也已知的基准符号;和
传播信道信息接收单元,其接收从所述第2无线站发送的关于传播参数的信息,求出所述传播参数;
所述关于传播参数的信息是由传播参数生成的信息,该传播参数是所述第2无线站从该第1无线站发送的所述基准符号求出的。
6.根据权利要求1所述的发送装置,其特征在于,所述多个符号序列的一部分或全部通过相互不同的调制方式来进行符号映射。
7.根据权利要求1所述的发送装置,其特征在于,所述多个符号序列的一部分或全部通过相互不同的代码序列进行代码扩频。
8.一种无线通信方法,其是用于从具有由M个天线单元构成的阵列天线的第1无线站向第2无线站传送信息符号序列的发送方法,包括如下步骤:
所述第1无线站生成多个N维矢量的N维矢量生成步骤,所述多个N维矢量设定使得:接收在所述第2无线站中包含多个所述信息符号序列的多个符号序列内至少一个包含所述信息符号序列的符号序列,并消去其它的信息符号序列;
生成N个矢量多重符号序列的步骤,所述N个矢量多重符号序列由包含所述信息符号序列的多个符号序列乘以所述多个N维矢量而被多重化,N为正整数;和
由所述M单元的阵列天线从所述第1无线站向所述第2无线站发送所述矢量多重符号序列的步骤。
9.根据权利要求8所述的无线通信方法,其特征在于,
从所述第2无线站向具有由M个天线单元构成的阵列天线的所述第1无线站发送包括所述第1无线站已知的基准符号的基准信号的步骤;
在所述N维矢量生成步骤中,从所述第1无线站接收了的所述M个基准符号算出赋予所述第2无线站与该第1无线站之间的传播信道以特征的传播参数,用其生成所述多个N维矢量。
10.一种无线通信方法,其用于从具有由M个天线单元构成的阵列天线的第1无线站向第2无线站传送信息符号序列的发送方法,包括如下步骤:
从所述第1无线站向所述第2无线站发送包含所述第2无线站已知的基准符号的基准信号的步骤;
所述第2无线站,从接收到的所述基准信号生成包含赋予所述第2无线站与所述第1无线站之间的传播信道以特征的传播参数的信道信息符号序列的步骤;
从所述第2无线站向所述第1无线站发送所述信道信息符号序列的步骤;
所述第1无线站使用从接收到的所述信道信息符号序列提取的所述传播参数生成多个N维矢量的步骤,N为正整数,所述多个N维矢量设定使得:接收在所述第2无线站中包含所述信息符号序列的多个符号序列内至少一个包含所述信息符号序列的符号序列,消去其它的信息符号序列;
生成N个矢量多重符号序列的步骤,所述N个矢量多重符号序列由包含所述信息符号序列的多个符号序列乘以所述多个N维矢量而被多重化;和
由所述M单元的阵列天线从所述第1无线站向所述第2无线站发送所述矢量多重符号序列的步骤。
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JP5349261B2 (ja) * | 2009-04-23 | 2013-11-20 | 三菱電機株式会社 | 暗号処理システム、鍵生成装置、鍵委譲装置、暗号化装置、復号装置、暗号処理方法及び暗号処理プログラム |
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