JP2002152191A - データ伝送装置、無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

データ伝送装置、無線通信システム及び無線通信方法

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JP2002152191A JP2001258837A JP2001258837A JP2002152191A JP 2002152191 A JP2002152191 A JP 2002152191A JP 2001258837 A JP2001258837 A JP 2001258837A JP 2001258837 A JP2001258837 A JP 2001258837A JP 2002152191 A JP2002152191 A JP 2002152191A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線回線を介して特定の無線局に秘匿情
報を伝送する場合に、高いセキュリティで秘匿情報を伝
送すること。 【解決手段】 伝搬環境推定部１０１ｃにより秘匿情報
を含む送信データの送信対象である受信局１０２との間
でのみ共有する無線伝搬路環境を推定し、この無線伝搬
路環境を考慮して秘匿情報を含む送信データを送信す
る。この結果無線伝搬路環境が異なる他の無線局では秘
匿情報を受信又は復元できないので、高いセキュリティ
で秘匿情報を伝送し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はデータ伝送装置、無
線通信システム及び無線通信方法に関し、特に無線回線
を介して特定の無線局に秘匿情報を伝送する場合に適用
して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディジタル無線通信は、伝送速度
や伝送品質が飛躍的に向上したことにより、通信分野の
重要な位置を占めるようになってきている。一方、無線
通信では、公共財である電波空間を利用しているため、
秘匿性の点から考えると、第３者による受信が可能であ
るといった根本的な欠点がある。すなわち、通信内容が
第３者に傍受され、情報が漏洩するおそれが常にある。
【０００３】そこで従来の無線通信では、秘匿情報を暗
号化することにより、伝送データが第３者に傍受された
としても秘匿情報の内容が第３者に分からないようにす
るなどの工夫がなされている。暗号化は、様々な分野で
研究され、また様々な分野で応用されている。これは、
暗号化には、無線通信システムを変更しなくても一定セ
キュリティが確保できるといった長所があるからであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、情報の
暗号化では、暗号化するためのコードや暗号化の手順が
分かれば、比較的容易に情報が解読されてしまう問題が
ある。特に高速のコンピュータが一般的に普及している
現状では、かなり複雑な暗号化処理を行わないとセキュ
リティが確保できなくなる。
【０００５】特に算術的な暗号化では、暗号化された情
報を復号するためには、暗号化と復号化の共通情報であ
る暗号キーが必要となる。この暗号キーの授受が必要で
ある場合、暗号キーが第３者に傍受されると、暗号キー
と暗文とから容易に秘匿情報が解読されるおそれが常に
あった。特に上述したように無線回線を介して暗号キー
や暗号化情報を伝送する場合には、その危険性が一層大
きくなる。
【０００６】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、無線回線を介して特定の無線局に秘匿情報を伝送
する場合に、高いセキュリティで秘匿情報を伝送し得る
データ伝送装置、無線通信システム及び無線通信方法を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明のデータ伝送装置は、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、無線局により発信された信号を受信する受信手段
と、受信手段により得られた受信信号に基づいて無線局
との間の無線伝搬路環境を推定する推定手段と、推定手
段により得られた無線伝搬路環境を考慮して、秘匿情報
を含む送信データを無線局に送信する送信手段とを具備
する構成を採る。
【０００８】この構成によれば、推定手段により秘匿情
報を含む送信データの送信対象である無線局と間でのみ
共有する無線伝搬路環境を推定し、この無線伝搬路環境
を考慮して秘匿情報を含む送信データを送信するので、
無線伝搬路環境が異なる他の無線局では秘匿情報を受信
又は復元できない。この結果、高いセキュリティで秘匿
情報を伝送し得る。
【０００９】また本発明のデータ伝送装置は、推定手段
は、受信信号に基づいて無線局との間の信号伝搬時間を
無線伝搬環境として推定し、送信手段は、送信データが
所望の受信時刻に無線局に到達するように、信号伝搬時
間を考慮したタイミングで、送信データを送信する構成
を採る。
【００１０】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局では、予め定められた受信時刻に秘匿情報を
含む送信データが到達するので、その時刻に同期させて
信号を復調することで、秘匿情報を復元することができ
る。これに対して、秘匿情報の送信対象である無線局以
外の無線局では、秘匿情報を復元できない。何故なら受
信及び復調開始時刻を示す基準時間情報は、データ伝送
装置と送信対象である無線局と間でのみ共有する信号伝
搬時間に基づいて決められているので、他の無線局は受
信及び復調開始時刻を示す基準時間を知ることはできな
いからである。この結果、他の無線局は秘匿情報を復元
できず、セキュリティが確保される。
【００１１】また本発明のデータ伝送装置は、秘匿情報
を含む送信データ中の、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
を備え、送信手段は、擬似シンボルが付加された送信デ
ータを無線局に送信する構成を採る。
【００１２】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局は、擬似シンボルの位置が分かっているの
で、送信データを受信復調後に擬似シンボルのみを除去
して容易に秘匿情報を抽出できる。これに対して他の無
線局は、万一、送信データを復調し得たとしても、擬似
シンボルが存在するために、秘匿情報を抽出することが
できない。この結果一段とセキュリティが向上する。
【００１３】また本発明のデータ伝送装置は、秘匿情報
を含む送信データ中の、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、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構成を採
る。
【００１４】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局は、同期信号の位置が分かっているので、同
期信号を容易に抽出できる。無線局は、抽出した同期信
号を使って時間同期や、位相変動の検出、利得変動の検
出等ができるようになる。この結果、受信品質を向上し
得る。これに対して他の無線局では、秘匿情報を復元す
ることもできなく、擬似同期信号と同期信号を区別する
こともできない。かくして、セキュリティが高くかつ無
線局での受信品質を向上し得るデータ伝送装置を得るこ
とができる。
【００１５】また本発明のデータ伝送装置は、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、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、第１の受信手段により得られた受信信号に基づ
いて第１の受信手段と無線局との間の第１の無線伝搬路
環境を推定すると共に、第２の受信手段により得られた
受信信号に基づいて第２の受信手段と無線局との間の第
２の無線伝搬路環境を推定する推定手段と、それぞれ第
１及び第２の受信手段と同じ位置に配置され、推定手段
により得られた第１及び第２の無線伝搬路環境を考慮し
て、秘匿情報を含む送信データを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構成を採る。
【００１６】この構成によれば、推定手段により秘匿情
報を含む送信データの送信対象である無線局と間でのみ
共有する複数の無線伝搬路環境を推定し、この複数の無
線伝搬路環境を考慮して秘匿情報を含む送信データを送
信するので、無線伝搬路環境が異なる他の無線局では秘
匿情報を受信又は復元できない。また他の無線局が秘匿
情報を傍受しようとした場合には、複数の無線伝搬環境
を推定しなければならず、１つの無線伝搬環境を推定す
る場合よりも困難となる。この結果、一段と高いセキュ
リティで秘匿情報を伝送し得る。
【００１７】また本発明のデータ伝送装置は、推定手段
は、各受信信号に基づいて、無線局と第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無線
局と第２の受信手段との間の第２の無線伝搬路における
信号伝搬時間を第１及び第２の無線伝搬環境として推定
し、第１及び第２の送信手段は、送信データが予め無線
局との間で設定された時刻に無線局に到達するように、
各信号伝搬時間を考慮したタイミングで、送信データを
無線局に送信する構成を採る。
【００１８】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局では、予め定められた受信時刻に秘匿情報を
含む送信データが到達するので、その時刻に同期させて
信号を復調することで、秘匿情報を復元することができ
る。これに対して、秘匿情報の送信対象である無線局以
外の無線局では、秘匿情報を復元できない。何故なら受
信及び復調開始時刻を示す基準時間情報は、データ伝送
装置と送信対象である無線局との間でのみ共有する複数
の信号伝搬時間に基づいて決められているので、他の無
線局は受信及び復調開始時刻を示す基準時間を知ること
はできないからである。この結果、他の無線局は秘匿情
報を復元できず、セキュリティが確保される。
【００１９】また本発明のデータ伝送装置は、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
ータを送信する構成を採る。
【００２０】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ない他の無線局は、秘匿情報を傍受しようとした場合、
それぞれ異なる到達時刻を推定しなければならない。し
かしこの到達時刻は、秘匿情報の送信対象である無線局
のみが知り得る時刻なので、他の無線局は秘匿情報を復
元できない。この結果、例えば秘匿情報を分割して第１
及び第２の送信手段に振り分け、上記異なる時刻に無線
局に到達するようすれば、他の無線局による秘匿情報の
復元は一段と困難になる。
【００２１】また本発明のデータ伝送装置は、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、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構成を採る。
【００２２】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局では、受信時に、同一フォーマットの送信デ
ータが合成されることにより受信信号レベルが高くな
る。この結果、高品質の秘匿情報を得ることができる。
これに対して他の無線局では、受信時に、異なるシンボ
ル同士が干渉し合うことにより信号が劣化する。この結
果一層秘匿情報を得ることが困難となる。
【００２３】また本発明のデータ伝送装置は、秘匿情報
を含む送信データ中の、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
を備え、送信手段は、擬似シンボルが付加された送信デ
ータを無線局に送信する構成を採る。
【００２４】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局は、擬似シンボルの位置が分かっているの
で、送信データを受信復調後に擬似シンボルのみを除去
して容易に秘匿情報を抽出できる。これに対して他の無
線局は、万一、送信データを復調し得たとしても、擬似
シンボルが存在するために、秘匿情報を抽出することが
できない。この結果一段とセキュリティが向上する。
【００２５】また本発明のデータ伝送装置は、秘匿情報
を含む送信データ中の、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、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構成を採
る。
【００２６】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局は、同期信号の位置が分かっているので、同
期信号を容易に抽出できる。無線局は、抽出した同期信
号を使って時間同期や、位相変動の検出、利得変動の検
出等ができるようになる。この結果、受信品質を向上し
得る。これに対して他の無線局では、秘匿情報を復元す
ることもできなく、擬似同期信号と同期信号を区別する
こともできない。かくして、セキュリティが高くかつ無
線局での受信品質を向上し得るデータ伝送装置を得るこ
とができる。
【００２７】また本発明のデータ伝送装置は、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、
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、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備え、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構成を採る。
【００２８】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局では、同時刻に第１及び第２の送信データを
受信した際、秘匿シンボル同士が干渉し合わないので、
秘匿情報を高品質な状態で受信できる。これに対して他
の無線局では、第１及び第２の送信データを同時刻に受
信できないので、秘匿シンボル同士が干渉し合うことに
より秘匿情報が劣化する。また擬似シンボルが付加され
ているので秘匿情報を抽出できない。
【００２９】また本発明のデータ伝送装置は、推定手段
は、信号伝搬時間に加えて、無線局と第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、無線局と第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、第１及び第２の送信
手段は、それぞれ第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、秘匿情報を含む送
信データを無線局に送信する構成を採る。
【００３０】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局は、第１及び第２の送信手段から、受信レベ
ルが第１及び第２の無線伝搬路に適応して最適で、かつ
受信動作に同期した送信データを得ることができる。こ
の結果、秘匿情報の送信対象である無線局は秘匿情報を
確実に復元することができる。これに対して他の無線局
は、秘匿情報の送信対象である無線局と異なる場所でデ
ータ伝送装置からの送信データを受信するので、その信
号を復調するのに適切な受信レベル及び適切な受信タイ
ミングを得ることが困難になるので、秘匿情報の復元も
困難となる。
【００３１】また本発明のデータ伝送装置は、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、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、信号電力減衰量に基づ
いて、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送信データを送信する
構成を採る。
【００３２】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局は、第１及び第２の送信データの互いに同じ
シンボル同士を合成して受信できるので、復調に十分な
信号レベルを得ることができる。これに対して秘匿情報
の送信対象である無線局とは異なる場所に位置する他の
受信局では、復調に必要な信号レベルを得ることはでき
ない。この結果秘匿情報の送信対象である無線局は高品
質の秘匿情報を得ることができるのに対して、他の無線
局は秘匿情報を得ることはできない。
【００３３】また本発明のデータ伝送装置は、推定手段
は、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無線伝搬路環境を推定
し、送信手段は、推定手段によって検出された偏波面と
同じ偏波面を有する送信波により、秘匿情報を含む送信
データを無線局に送信する構成を採る。
【００３４】この構成によれば、送信手段が無線局の偏
波面と同じになるように送信波を制御するため、送信側
と受信側の偏波面を調整することなく安定した通信を行
うことができる。この結果秘匿情報の送信対象である無
線局は、送信手段から送信された秘匿情報を含む送信デ
ータを偏波面の回転位相が最適な状態で受信できる。こ
の結果、無線局は高品質の秘匿情報を得ることができ
る。これに対して秘匿情報の送信対象である無線局とは
異なる場所に位置する他の無線局では、伝搬路環境が異
なるため秘匿情報を含む送信データの偏波面に対して最
適にアンテナ放射特性を合わせることができないので受
信品質が低下し、秘匿情報を復元することが一層困難に
なる。
【００３５】また本発明のデータ伝送装置は、送信手段
は、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無線伝搬路環境を推定
し、送信手段は、推定手段によって検出された偏波面と
同じ偏波面を有する送信波に秘匿情報を含む送信データ
を重畳して送信すると共に、推定手段によって検出され
た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構成を採る。
【００３６】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局では、アンテナの特性により秘匿情報は正常
に受信されるが、疑似情報は受信されない。これにより
複雑な構成を用いることなく、秘匿情報のみを容易に抽
出できる。これに対して他の無線局では、秘匿情報と擬
似データが混ざり合って受信される。また最悪の場合に
は、擬似データのみが受信される。この結果秘匿情報を
復元することはできない。
【００３７】また本発明のデータ伝送装置は、推定手段
は、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無線伝搬路環境を推定
し、送信手段は、推定手段によって検出された偏波面に
対して、無線局の間で予め決められた量だけ偏波面を回
転させた送信波により、秘匿情報を含む送信データを無
線局に送信する構成を採る。
【００３８】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ない無線局では、データ伝送装置と秘匿情報の送信対象
である無線局の間で予め決められた偏波面の回転情報を
知ることができない。これにより送信手段により送信さ
れた秘匿情報を含む送信データの偏波面の推定が一層困
難になる。この結果、秘匿情報のセキュリティを一段と
向上し得る。
【００３９】また本発明のデータ伝送装置は、推定手段
は、さらに、受信信号の到来方向を推定し、送信手段
は、推定手段による推定結果に基づいて、到来方向を考
慮した方向に秘匿情報を含む送信データを送信する構成
を採る。
【００４０】この構成によれば、データ伝送装置と秘匿
情報の送信対象である無線局との間でのみ共有できる伝
搬路環境として、信号の到来方向を加えることで、一段
と他の無線局への秘匿情報の漏洩のおそれは小さくな
る。
【００４１】また本発明のデータ伝送装置は、送信手段
は、推定手段により推定された到来方向に基づいて、秘
匿情報を含む送信データを無線局の方向に向けて送信す
ると共に、擬似データを無線局とは異なる方向に向けて
送信する構成を採る。
【００４２】この構成によれば、他の無線局では、擬似
データが受信されることにより、秘匿情報の復元が一層
困難となる。
【００４３】また本発明のデータ伝送装置は、送信手段
は、アダプティブアレーアンテナを有し、秘匿情報を含
む送信データを送信する際には、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、擬似
データを送信する際には、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構成を採
る。
【００４４】この構成によれば、アダプティブアレーア
ンテナを用いたことにより、推定した到来方向に高精度
かつ高速で指向性を向けることができる。
【００４５】また本発明のデータ伝送装置は、所定の拡
散符号を使って秘匿情報を拡散処理し、これにより得た
第１の拡散信号を第１の送信手段に供給する第１の拡散
手段と、拡散符号とは異なる拡散符号を使ってかつ第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の拡散信号を第２の送信手段に供給する第２の拡散手
段とを備え、第１及び第２の送信手段は、推定手段によ
り推定された信号電力減衰量に基づき、第１及び第２の
拡散信号が無線局に到達したときに、第１の拡散信号の
受信電力値と第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構成を採る。
【００４６】この構成によれば、第１の拡散信号と第２
の拡散信号は互いに干渉し合わずに送信対象である無線
局に到達する。そして当該無線局では、拡散された秘匿
情報及び拡散された擬似情報を逆拡散したときに、秘匿
情報の信号レベルと擬似情報の信号レベルに一定以上の
差が生じる。これにより無線局は、信号レベルを判別す
ることにより秘匿情報と擬似情報を選別して、秘匿情報
を得ることができる。これに対して上記無線局とは異な
る場所に位置する他の無線局では、無線伝搬路が異なる
ので、逆拡散後の秘匿情報と擬似情報の信号レベル差は
規則的とはならない。この結果、秘匿情報と擬似情報を
選別して秘匿情報を得ることはできず、秘匿情報の復元
が一層困難となる。
【００４７】また本発明のデータ伝送装置は、所定の拡
散符号を使って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、拡散符号とは
異なる拡散符号を使ってかつ第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の拡散手段とを備え、第１及び第２の送信手段は、推
定手段により推定された到来方向に基づいて、第１の拡
散信号の受信電力値と第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、第１及び第２の拡散信号を
送信する構成を採る。
【００４８】この構成によれば、第１の拡散信号と第２
の拡散信号は互いに干渉し合わずに送信対象である無線
局に到達する。そして当該無線局では、拡散された秘匿
情報及び拡散された擬似情報を逆拡散したときに、秘匿
情報の信号レベルと擬似情報の信号レベルに一定以上の
差が生じる。これにより無線局は、信号レベルを判別す
ることにより秘匿情報と擬似情報を選別して、秘匿情報
を得ることができる。これに対して上記無線局とは異な
る場所に位置する他の無線局では、無線伝搬路が異なる
ので、逆拡散後の秘匿情報と擬似情報の信号レベル差は
規則的とはならない。この結果、秘匿情報と擬似情報を
選別して秘匿情報を得ることはできず、秘匿情報の復元
が一層困難となる。
【００４９】また本発明のデータ伝送装置は、秘匿情報
を含む送信データを、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備え、送信手段
は、データ並べ換え手段により並べ換えられた送信デー
タを無線局に送信する構成を採る。
【００５０】この構成によれば、秘匿情報の送信対象で
ある無線局は、データの並べ換え順序を知っているの
で、容易に秘匿情報を復元できる。これに対して他の無
線局は、データの並べ換え順序が分からないので、秘匿
情報の復元が一層困難となる。
【００５１】また本発明の無線通信システムは、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、第１の
無線局は、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、受信手段により得られた受信信号に基づ
いて無線局との間の信号伝搬時間を推定する推定手段
と、送信データが所望の受信時刻に無線局に到達するよ
うに、信号伝搬時間を考慮したタイミングで、送信デー
タを送信する送信手段とを具備し、第２の無線局は、第
１の無線局に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、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、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構成を採る。
【００５２】この構成によれば、第２の無線局では、予
め定められた受信時刻に秘匿情報を含む送信データが到
達するので、その時刻に同期させて信号を復調すること
で、秘匿情報を復元することができる。これに対して他
の無線局では、秘匿情報を復元できない。何故なら受信
及び復調開始時刻を示す基準時間情報は、第１の無線局
と第２の無線局と間でのみ共有する信号伝搬時間に基づ
いて決められているので、他の無線局は受信及び復調開
始時刻を示す基準時間を知ることはできないからであ
る。この結果、他の無線局は秘匿情報を復元できず、セ
キュリティが確保される。
【００５３】また本発明の無線通信システムは、第１の
無線局は、秘匿情報を含む送信データ中の、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、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、第２の無線局は、予め設定した受信時刻を
基準にして同期系列信号を抽出し、同期系列信号に基づ
いて、受信した秘匿情報を含む送信データを補正する構
成を採る。
【００５４】この構成によれば、第２の無線局は、同期
信号の位置が分かっているので、同期信号を容易に抽出
できる。また第２の無線局は、抽出した同期信号を使っ
て時間同期や、位相変動、利得変動の補正ができるよう
になる。この結果、受信品質を向上し得る。これに対し
て他の無線局では、秘匿情報を復元することもできな
く、擬似同期信号と同期信号を区別することもできな
い。かくして、セキュリティが高くかつ無線局での受信
品質を向上し得る無線通信システムを得ることができ
る。
【００５５】また本発明の無線通信システムは、第１の
無線局は、第２の無線局との間で予め設定した受信時刻
から所定時間だけずれた時刻に送信データが到達するタ
イミングで送信データを送信し、第２の無線局は、所定
時間ずれて到達する送信データに対して同期系列信号を
用いて同期処理を行って送信データを復調する構成を採
る。
【００５６】この構成によれば、他の受信局では、一層
秘匿情報を復元することが困難となる。また秘匿情報の
送受信を行っている送信局と受信局では、予め設定した
受信時刻丁度でなくても、秘匿情報を復元できるように
なるので、設計の自由度が増す。
【００５７】また本発明の無線通信システムは、第１の
無線局は、所定時間のずれ量に関連付けて秘匿情報を送
信し、第２の無線局は、所定時間のずれ量を秘匿情報に
ついての認識情報として用いて復調処理を行う構成を採
る。
【００５８】この構成によれば、他の無線局への秘匿情
報の漏洩のおそれが一層小さくなる。
【００５９】また本発明の無線通信システムは、第２の
無線局は、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、探索範囲設定手段により設定
した範囲内で受信信号のピークを探索することにより同
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構成を採る。
【００６０】この構成によれば、探索範囲設定手段にお
いて第２の無線局しか知り得ない受信時刻を中心とした
狭い時間幅の探索範囲を設定することにより、時間同
期、位相変動の補正及び利得変動の補正の基になる同期
系列信号を的確に抽出することができる。この結果第２
の無線局は高品質の秘匿情報を得ることができる。これ
に対して他の受信局は、同期系列信号と等レベルの疑似
同期系列信号が存在しているために、同期系列信号と疑
似同期系列信号との区別が付かないので、時間同期、位
相変動の補正及び利得の補正が非常に困難となり、秘匿
情報の復元が一層困難となる。
【００６１】また本発明の無線通信システムは、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、第１の
無線局は、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、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、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た送信波により、秘
匿情報を含む送信データを第２の無線局に送信する送信
手段とを具備し、第２の無線局は、第１の無線局に偏波
面検出用の信号を出力すると共に第１の無線局が送信し
た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、偏波面検出用の信号を出力してから秘匿情報
を含む送信データを受信する迄の間に、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構成を採
る。
【００６２】この構成によれば、他の無線局では、第１
の無線局と第２無線局の間で予め決められた偏波面の回
転情報を知ることができない。これにより他の無線局で
は、第１の無線局から送信された秘匿情報を含む送信デ
ータの偏波面の推定が非常に困難となる。この結果、他
の無線局が秘匿情報を受信し復元することは非常に困難
となる。
【００６３】また本発明の無線通信システムは、第１及
び第２の無線局は、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、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構成
を採る。
【００６４】この構成によれば、他の無線局では、第１
の無線局から送信された秘匿情報を含む送信データの偏
波面の推定が一層困難となる。この結果、他の無線局が
秘匿情報を受信し復元することも一層困難となる。
【００６５】また本発明の無線通信システムは、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、第１の
無線局は、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、拡散符号と
は異なる拡散符号を使ってかつ第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、推定手段により推定された信号電力減衰量に基
づき、第１及び第２の拡散信号が第２の無線局に到達し
たときに、第１の拡散信号の受信電力値と第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、第２の無線局は、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
ベルに基づいて秘匿情報を抽出する秘匿情報抽出手段と
を具備する構成を採る。
【００６６】この構成によれば、第２の無線局では、拡
散された秘匿情報及び拡散された擬似情報を逆拡散した
ときに、秘匿情報の信号レベルと擬似情報の信号レベル
に一定以上の差が生じる。これにより第２の無線局は、
秘匿情報抽出手段により秘匿情報のレベルを判別するこ
とにより秘匿情報と擬似情報を選別して、秘匿情報を抽
出できる。これに対して第２の無線局とは異なる場所に
位置する他の無線局では、無線伝搬路が異なるので、逆
拡散後の秘匿情報と擬似情報の信号レベル差は規則的と
はならない。この結果、秘匿情報と擬似情報を選別して
秘匿情報を得ることはできず、秘匿情報を復元できな
い。
【００６７】また本発明の無線通信システムは、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、第１の
無線局は、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、拡散符号とは異
なる拡散符号を使ってかつ第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、推定手段により推定された到来方向に基づき、第１
及び第２の拡散信号が第２の無線局に到達したときに、
第１の拡散信号の受信電力値と第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、第２の無線局は、
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構成を採る。
【００６８】この構成によれば、第２の無線局では、拡
散された秘匿情報及び拡散された擬似情報を逆拡散した
ときに、秘匿情報の信号レベルと擬似情報の信号レベル
に一定以上の差が生じる。これにより第２の無線局は、
信号レベルを判別することにより秘匿情報と擬似情報を
選別して、秘匿情報を抽出できる。これに対して第２の
無線局とは異なる場所に位置する他の無線局では、無線
伝搬路が異なるので、逆拡散後の秘匿情報と擬似情報の
信号レベル差は規則的とはならない。この結果、秘匿情
報と擬似情報を選別して秘匿情報を得ることはできず、
秘匿情報を復元できない。
【００６９】また本発明の無線通信システムは、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、第１及び第２の無線局はそれぞれ、有線ネットワー
クに接続されネットワークから秘匿情報を取得するため
のネットワーク接続手段と、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、受信手段により得られ
た受信信号に基づいて第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、送信データが所望の受信時刻
に第３の無線局に到達するように、信号伝搬時間を考慮
したタイミングで、送信データを送信する送信手段とを
具備し、第３の無線局は、第１の無線局に信号伝搬時間
を推定するための信号を送信する送信手段と、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、第１
及び第２の無線局の間で予め設定した受信時刻に同期す
るように受信手段の受信復調動作を制御する受信制御手
段とを具備する構成を採る。
【００７０】この構成によれば、第１及び第２の無線局
はネットワーク接続手段を介して有線ネットワークから
秘匿情報を取得できる。そして例えば取得した秘匿情報
を第１の無線局と第２の無線局で分担して第３の無線局
に送信すれば、第３の無線局はこれら分割された秘匿情
報を受信後に合成することにより、秘匿情報を復元でき
る。これに対して他の無線局は、受信時刻を知り得ない
ので秘匿情報を復元できない。また譬え一方の受信時刻
を知り得たとしても、秘匿情報は分割されているので、
完全には復元することはできない。
【００７１】また本発明の無線通信方法は、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、第２の無線局か
ら第１の無線局に信号を送信し、第１の無線局が、受信
した信号に基づいて第１及び第２の無線局間での信号伝
搬時間を推定し、第１の無線局は、送信データが所望の
受信時刻に無線局に到達するように、信号伝搬時間を考
慮したタイミングで、秘匿情報を含む送信データを送信
する。
【００７２】この方法によれば、第２の無線局では、予
め定められた受信時刻に秘匿情報を含む送信データが到
達するので、その時刻に同期させて信号を復調すること
で、秘匿情報を復元することができる。これに対して他
の無線局では、秘匿情報を復元できない。何故なら受信
及び復調開始時刻を示す基準時間情報は、第１の無線局
と第２の無線局と間でのみ共有する信号伝搬時間に基づ
いて決められているので、他の無線局は受信及び復調復
調開始時刻を示す基準時間を知ることはできないからで
ある。この結果、他の無線局は秘匿情報を復元できず、
セキュリティが確保される。
【００７３】また本発明の無線通信方法は、所望の受信
時刻は、第１の無線局から秘匿情報を含む送信データを
送信する前に、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、信号伝搬
時間に基づいて第１及び第２の無線局間で設定されたも
のである。
【００７４】この方法によれば、信号伝搬時間は完全に
第１の無線局と第２の無線局のみで共有できる情報とな
るので、他の無線局はこの時間情報を知ることが不可能
となる。この結果他の無線局が秘匿情報を得ることは不
可能となる。
【００７５】また本発明の無線通信方法は、秘匿情報を
含む送信データ中の、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。
【００７６】この方法によれば、第２の無線局は、擬似
シンボルの位置が分かっているので、送信データを受信
復調後に擬似シンボルのみを除去して容易に秘匿情報を
抽出できる。これに対して他の無線局は、万一、送信デ
ータを復調し得たとしても、擬似シンボルが存在するた
めに、秘匿情報を抽出することができない。
【００７７】また本発明の無線通信方法は、秘匿情報を
含む送信データ中の、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。
【００７８】この方法によれば、第２の無線局は、同期
信号の位置が分かっているので、同期信号を容易に抽出
できる。第２の無線局は、抽出した同期信号を使って時
間同期や、位相変動の補正、利得変動の補正等ができる
ようになる。この結果、受信品質を向上し得る。これに
対して他の無線局では、秘匿情報を復元することもでき
なく、擬似同期信号と同期信号を区別することもできな
い。かくして、セキュリティが高くかつ第２の無線局で
の受信品質を向上し得る。
【００７９】
【発明の実施の形態】本発明の骨子は、第１の無線局か
ら第２の無線局に秘匿情報を含む送信データを無線伝送
する場合、当該秘匿情報を伝送する前に、第１の無線局
と第２の無線局の間で信号の送受信を行うことにより、
第１の無線局と第２の無線局の間でのみ共有する無線伝
搬路環境を推定し、推定した無線伝搬路環境を考慮し
て、第１の無線局から第２の無線局に秘匿情報を伝送す
るようにしたことである。この結果、無線伝搬路環境が
異なる他の無線局では、上記秘匿情報を復元することが
できなくなる。
【００８０】以下、本発明の実施形態について図面を参
照して詳細に説明する。
【００８１】（実施の形態１）図１において、１００は
全体として本発明の実施の形態１に係る無線通信システ
ムを示す。無線通信システム１００は送信局１０１及び
受信局１０２を有する。ここで送信局１０１及び受信局
１０２とは、単に秘匿情報を送信する側を送信局１０１
と呼び、その秘匿情報を受信する側を受信局１０２と呼
んでいるだけであって、それぞれは互いに送受信部を有
する。
【００８２】送信局１０１は送信部１０１ａ及び受信部
１０１ｂに加えて、伝搬環境推定部１０１ｃ及び伝搬環
境適応部１０１ｄを有する。伝搬環境推定部１０１ｃは
受信信号に基づいて伝送路１０３の伝搬環境を推定す
る。伝搬環境適応部１０１ｄは伝搬環境推定部１０１ｃ
により得られた推定結果に応じて送信部１０１ａの送信
動作を制御する。
【００８３】受信局１０２は送信部１０２ａ及び受信部
１０２ｂに加えて時間制御部１０２ｃを有する。時間制
御部１０２ｃは受信部１０２ｂの受信時点を基準にし
て、送信に所定の遅延時間を与えると共に受信動作を時
間的に制御する。
【００８４】ここで送信局１０１の具体的構成を図２に
示すと共に、受信局１０２の具体的構成を図３に示す。
送信局１０１は、図２に示すように、ユーザデータＤ１
を暗号化部１１１に入力する。また暗号化部１１１に
は、暗号キー生成部１１２により生成された暗号キーが
入力されると共に、基準クロック発生部１１３により発
生された基準クロックがコントロールチャネル部１１４
を介して入力される。暗号化部１１１は暗号キーを用い
てユーザデータＤ１を暗号化することにより暗号化デー
タを形成し、これをバースト信号形成部１１５に送出す
る。
【００８５】またバースト信号形成部１１５には、暗号
キー及びコントロールチャネル信号が入力される。バー
スト信号形成部１１５により形成されたバースト信号は
変調部１１６に入力される。変調部１１６は入力信号に
対して例えばＴＤＭＡ（TimeDivision Multiple Acces
s)変調等の所定のディジタル変調処理を施し、処理後の
信号をバッファ１１７に送出する。
【００８６】バッファ１１７は一旦格納した送信信号を
タイミングコントロール部１１８から入力される出力制
御信号のタイミングで続く無線送信部（送信ＲＦ）１１
９に出力する。無線送信部１１９は送信信号に対してデ
ィジタルアナログ変換処理やアップコンバート等の無線
送信処理を施し、処理後の信号をアンテナにＡＮ１１供
給する。
【００８７】ここでタイミングコントロール部１１８
は、図１の伝搬環境適応部１０１ｄに相当し、基準クロ
ック発生部１１３からネットワーク基準時間を入力する
と共に、遅延量推定部１２０から伝送遅延量を入力す
る。ここで遅延量推定部１２０は、図１の伝搬環境推定
部１０１ｃに相当する。
【００８８】そしてタイミングコントロール部１１８
は、ネットワーク基準時間と伝送遅延量を考慮して、受
信局１０２が予め両局間で設定されるネットワーク基準
時間に秘匿情報信号を受信できるようにバッファ１１７
の出力タイミングを制御する。
【００８９】送信局１０１は、秘匿情報を送信する前に
ネットワーク基準時間を送信し、次に、暗号化されたユ
ーザデータと暗号キーとでなる秘匿情報を、伝送路１０
３での信号伝搬時間を考慮したタイミングで送信するよ
うになっている。
【００９０】送信局１０１の受信部１０１ｂは、アンテ
ナＡＮ１１により得られた受信信号を無線受信部（受信
ＲＦ）１２１に入力する。無線受信部１２１は受信信号
に対してダウンコンバートやアナログディジタル変換処
理等の無線処理を施し、処理後の信号を復調部１２２に
送出する。復調部１２２は入力信号に対して例えばＴＤ
ＭＡ復調等の所定のディジタル復調処理を施し、処理後
の信号をストリーム形成部１２３及び遅延量推定部１２
０に送出する。
【００９１】ストリーム形成部１２３は上述したバース
ト信号形成部１１５と逆の処理を行うことにより、バー
スト信号を元のデータストリームに変換する。復号部１
２４はデータストリームを入力すると共に暗号キー生成
部１１２から暗号キーを入力し、暗号キーを使って暗号
化されたデータストリームを復号する。
【００９２】次に受信局１０２の具体的構成を、図３を
用いて説明する。受信局１０２は上述したように、送信
部１０２ａと受信部１０２ｂと時間制御部１０２ｃとに
より構成されている。送信部１０２ａは、ユーザデータ
Ｄ２を暗号化部１３０に入力する。また暗号化部１３０
には受信部１０２ｂの暗号キー抽出部１３１により抽出
された暗号キーが入力される。これにより暗号化部１３
０はユーザデータＤ２を送信局１０１と共通の暗号キー
を用いて暗号化する。
【００９３】バースト信号形成部１３２には、暗号化さ
れたユーザデータに加えて、同期コード生成部１３３に
より生成された同期コードが入力される。バースト信号
形成部１３２は暗号化データ及び同期コードをバースト
状の送信信号に変換して変調部１３４に送出する。変調
部１３４は入力信号に対して例えばＴＤＭＡ変調等の所
定のディジタル変調を施し、変調後の信号をバッファ１
３５に送出する。
【００９４】バッファ１３５は一旦格納した送信信号を
時間制御部１０２ｃのタイミングコントロール部１３７
から入力される出力制御信号のタイミングで続く無線送
信部（送信ＲＦ）１３６に出力する。無線送信部１３６
は送信信号に対してディジタルアナログ変換処理やアッ
プコンバート等の無線送信処理を施し、処理後の信号を
アンテナＡＮ１２に供給する。
【００９５】受信局１０２の受信部１０２ｂは、アンテ
ナＡＮ１２により得られた受信信号を無線受信部（受信
ＲＦ）１４０に入力する。無線受信部１４０は受信信号
に対してダウンコンバートやアナログディジタル変換処
理等の無線処理を施し、処理後の信号を復調部１４１に
送出する。復調部１４１は入力信号に対して例えばＴＤ
ＭＡ復調等の所定のディジタル復調処理を施し、処理後
の信号をストリーム形成部１４２に送出する。
【００９６】ストリーム形成部１４２は上述したバース
ト信号形成部１３２と逆の処理を行うことにより、バー
スト状の信号を元のデータストリームに変換する。復号
部１４３はデータストリームを入力すると共に暗号キー
抽出部１３１により抽出された暗号キーを入力し、暗号
キーを使って暗号化されたデータストリームを復号す
る。
【００９７】ここで無線受信部１４０の出力は基準クロ
ック抽出部１４４にも出力される。基準クロック抽出部
１４４は受信信号からコントロールチャネル信号及びネ
ットワーク基準時間を抽出し、これをタイミングコント
ロール部１３７及びタイマ１４５に送出する。タイミン
グコントロール部１３７は、先ずコントロールチャネル
信号に動作タイミングを同期させる。次にタイミングコ
ントロール部１３７は、ネットワーク基準時間を基準に
して予め定められた時間Ｔｄの後にバッファ１３５に対
して出力制御信号を送出することにより、送信信号を発
信させるようになされている。因みに時間Ｔｄにより受
信局１０２で発生する処理遅延分が調整される。
【００９８】これにより、送信局１０１では、ネットワ
ーク基準時間と遅延時間Ｔｄと同期コードの受信時刻と
から伝送路における信号伝搬時間を算出することができ
るようになる。
【００９９】タイマ１４５は先ずコントロールチャネル
信号に動作タイミングを同期させる。次にタイマ１４５
はネットワーク時刻Ｔｋに復調部１４１に復調動作を開
始させるための制御信号を送出する。このように受信局
１０２は、時間同期をせずに（或いは狭い範囲の同期範
囲に限定するなどして）、ネットワーク時刻Ｔｋに受信
復調を行うようになっている。
【０１００】ここで同期は既に送信局１０１側で行われ
ているので（すなわちネットワーク時刻Ｔｋそのものが
同期がとれた時刻となっている）、受信局はネットワー
ク時刻Ｔｋで正常な復調処理を行うことができる。
【０１０１】また暗号キー抽出部１３１は、ストリーム
形成部１４２からデータストリームを入力すると共にタ
イマ１４５からネットワーク時刻情報を入力し、ネット
ワーク時刻Ｔｋでデータストリームから暗号キーを抽出
するようになっている。
【０１０２】実際上、送信局１０１は、先ずコントロー
ルチャネル部１１４により形成されたネットワーク基準
時間を含んだ情報を送信する。場合によってはこの送信
を複数回行う。この結果、受信局１０２はネットワーク
基準時間に対して高精度に同期した受信動作を行うこと
ができるようになる。
【０１０３】送信局１０１は、受信局１０２から応答信
号が到来すると、遅延量推定部１２０において、その受
信時刻とネットワーク基準時間とから伝送路１０３にお
ける信号伝搬時間を推定する。送信局１０１では、推定
精度を高めるため（例えば誤差が１シンボル時間以下）
に、受信局１０２からの応答信号を複数回受信してもよ
い。
【０１０４】また送信局１０１は、暗号キーを送信する
際に、受信局が受信動作を開始するネットワーク時刻Ｔ
ｋと伝搬遅延とから、受信局１０２にネットワーク時刻
Ｔｋ丁度に到達するようにタイミングコントロール部１
１８によって送信タイミングを制御する。これにより、
受信局１０２では、予め定められたネットワーク時刻Ｔ
ｋに暗号キーが到達するので、その時刻に同期させて信
号を復調することで、暗号キーを入手することができる
ようになる。以降、送信局１０１は暗号キーを用いて、
順次受信する暗号化データを復号すると共に、ユーザデ
ータＤ２に暗号化を行いながらこれを送信する。
【０１０５】次に、この実施の形態の無線通信システム
１００の動作について説明する。無線通信システム１０
０の通信は、図４のような手順で行われる。
【０１０６】先ず、送信局１０１が受信局１０２との同
期をとるための信号（通信１）としてネットワーク基準
時間を含む制御信号を発信（送信１Ｂ）する。受信局１
０２は通信１を受信（受信１Ｔ）すると、その時刻と与
えられたネットワーク基準時間とを基準にして、次の送
信（送信２Ｔ）までの遅延時間（Ｔ１）と、一定時間
（Ｔ２）後の次の通信３の受信端末基準時間（すなわち
上述したネットワーク時刻Ｔｋ）とを設定する。受信局
１０２は受信１Ｔから遅延時間（Ｔ１）だけ経過した
後、送信局１０１に対して応答信号（通信２）を送信
（送信２Ｔ）する。
【０１０７】因みに、送信局１０１と受信局１０２は、
上記遅延時間Ｔ１と一定時間Ｔ２の情報を、予め共有情
報として互いに保持している。
【０１０８】送信局１０１は通信２を受信（受信２Ｂ）
すると同時に、送信１Ｂで出力した制御信号と受信２Ｂ
で受信した応答信号とから伝搬環境推定部１０１ｃが伝
搬路１０３を推定する。具体的には、送信局１０１に設
けられた遅延量推定部１２０が送信１Ｂと受信２Ｂの時
間と、受信局での遅延時間（Ｔ１）と、各装置内で発生
する処理遅延等とから伝搬路１０３における信号伝搬時
間を算出する。
【０１０９】ここで送信局１０１及び受信局１０２にお
ける装置内の処理遅延は、その装置の構成によってほぼ
一定であり、システム運用時には既知情報として扱うこ
とができる。送信局１０１の伝搬環境適応部１０１ｄ
（すなわちタイミングコントロール部１１８）は信号伝
搬時間と処理遅延とから、受信局１０２の受信端末基準
時間（すなわちネットワーク時刻Ｔｋ）に同期するよう
なタイミングで信号（通信３）を送信（送信３Ｂ）す
る。
【０１１０】通信３には、受信局１０２以外には漏洩さ
せたくない秘匿情報（この実施の形態の場合、暗号キ
ー）が含まれている。通信３の情報は、送信局１０１の
処理遅延に伝搬路１０３の信号伝搬時間を加えた時間だ
け遅延して、受信局１０２で受信（受信３Ｔ）される。
受信局１０２は受信１Ｔで設定した受信端末基準時間を
基準にして受信３Ｔを開始し復調を行う。以後、送信局
１０１と受信局１０２は、通信３で伝達した暗号キーを
使って情報の暗号化及び復号を行いながら、通信４以降
の通信を行う。
【０１１１】ここで通信３について、図５を用いてさら
に詳しく説明する。図５において、受信端末１は送信局
１０１による秘匿情報の送信先の受信局１０２であり、
受信端末２はその他の端末である。
【０１１２】通信１から通信３までの時間が十分に短い
とすると、受信局（受信端末１）１０２の移動速度に対
して電波の伝送速度は非常に高速なので、送信局１０１
と受信局１０２の位置関係に変化があっても、伝搬路１
０３の環境、特に信号伝搬時間（伝搬路遅延１）には大
きな変化がない。
【０１１３】例えば通信１から通信３まで１秒かかるも
のとし、受信局１０２が毎時１００［ｋｍ］で移動して
いると仮定すると、伝搬路遅延１の変化は１００［ｎ
ｓ］程度である。このため、受信局（受信端末１）１０
２が受信１Ｔで設定した受信端末基準時間１と、送信局
１０１の伝搬環境適応部１０１ｄによって調整した送信
３Ｂが、伝搬路１０３を経由して受信局１０２で受信さ
れる受信３Ｔの時刻はほぼ同期がとれており、時間調整
を行う必要がない。
【０１１４】これにより、受信端末１は受信端末基準時
間１で受信及び復調を開始して、受信した受信端１通信
信号を順次復調していくことで、通信情報を復元するこ
とができる。
【０１１５】一方、この通信３を受信局（受信端末１）
１０２以外の第３者（受信端末２）が傍受し、情報を復
元しようとした場合を考える。受信端末２では、通信１
から通信２間での情報を受け取ることはできるが、通信
３の信号には受信及び復調開始時刻を示す基準時間情報
（ネットワーク時刻Ｔｋ）がその中には含まれていない
ため、情報を復元できない。
【０１１６】この基準時間情報は受信端末１が受信１Ｔ
を基準にして算出し、送信局１０１が通信１及び通信２
によって伝搬路１０３の信号伝搬時間（伝搬路遅延１）
を推定して当該基準時間に信号が到達するように送信制
御するための目標時間である。この基準時間は伝搬路環
境（すなわち伝搬路）によって異なる。この結果、正し
い伝搬路遅延時間２を受信端末２が予め、或いは計測し
て知ることは不可能である。
【０１１７】このように、受信端末２は通信３が送られ
てくる時間を知り得ない。従って受信端２通信信号に対
して正しい受信端末基準時間２を設定できない。この結
果、通信３の情報を正しく復元できない。これにより通
信３は高いセキュリティを確保することが可能となる。
【０１１８】以上の構成によれば、送信局１０１と受信
局１０２間で同じ基準時間（ネットワーク基準時間）を
共有すると共に送信局１０１と受信局１０２間での信号
伝搬時間を推定し、送信局１０１がネットワーク時刻Ｔ
ｋに受信局１０２で信号が受信されるように信号伝搬時
間を考慮したタイミングで送信信号を発信し、受信局１
０２ではネットワーク時刻Ｔｋで送られてきた信号を受
信及び復調するようにしたことにより、セキュリティの
高い無線通信システム１００を実現できる。
【０１１９】（実施の形態２）この実施の形態の無線通
信システムは、秘匿情報を予め定められたフォーマット
に従って、情報の順序を並べ換える点を除いて、実施の
形態１の無線通信システム１００と同様の構成でなる。
これによりこの実施の形態の無線通信システムは、一段
とセキュリティが高い通信を行うことができる。
【０１２０】実際上、この情報順序の並べ換えは、送信
局１０１のバースト信号形成部１１５（図２）で行うよ
うにすればよい。そして順序の並べ換えられた信号を元
に戻す処理は、受信局１０２のストリーム形成部１４２
（図３）で行うようにすればよい。ここで順序の並べ換
え規則は予め送信局１０１と受信局１０２との間だけで
決められたものとする。
【０１２１】かくして、この実施の形態の無線通信シス
テムにおいては、送信局１０１と受信局１０２で同じ基
準時間を共有すると共に、伝送路１０３における信号伝
搬時間を推定し、送信局１０１では信号伝搬時間を考慮
したタイミングで送信信号を発信し、受信局１０２では
ネットワーク時刻Ｔｋ丁度に受信した信号を復調するの
に加えて、互いに通信を行っている局同士でのみ既知の
フォーマットで送信データを並べ換えるようにしたこと
により、実施の形態１の効果に加えて、一段とセキュリ
ティの高い無線通信システムを実現できる。
【０１２２】因みに、情報の順序を定めたフォーマット
を１つに限定する必要はなく、複数種類のフォーマット
を用意すれば、第３者に対するセキュリティを一段と向
上させることもできる。
【０１２３】（実施の形態３）この実施の形態の無線通
信システムは、上述した実施の形態１の構成に加えて、
秘匿情報シンボルに疑似シンボルを混合させて送信する
構成を有する。実際上、秘匿情報シンボルに疑似シンボ
ルを混合する処理はバースト信号形成部１１５、１３２
（図２、図３）で行う。また受信信号から疑似シンボル
を除去する処理はストリーム形成部１２３、１４２（図
２、図３）で行う。これにより、この実施の形態の無線
通信システムは、実施の形態１の無線通信システム１０
０よりも一段とセキュリティを向上させることができ
る。
【０１２４】この実施の形態の無線通信システムの動作
について、実施の形態１で用いた図４及び図５を再び用
いて説明する。
【０１２５】この実施の形態の無線通信システムでは、
通信３（図４）には、秘匿情報と疑似情報とが予め定め
られたフォーマットに従い配置される。ここで予め定め
られたフォーマットが、図５中のシンボル０、２、５、
９が疑似シンボル、その他が秘匿シンボルであるとす
る。このとき、送信局は秘匿シンボルに正規の情報を、
疑似シンボルに疑似情報を設定して通信３を送信（送信
３Ｔ）する。
【０１２６】通信３の情報は、送信局１０１の処理遅延
に伝搬路１０３の信号伝搬時間を加えた時間だけ遅延し
て、受信局１０２で受信（受信３Ｔ）される。受信局１
０２は、受信１Ｔで設定した受信端末基準時間（ネット
ワーク時刻Ｔｋ）を基準にして受信３Ｔを開始する。
【０１２７】受信端末１では、受信端１通信信号のシン
ボル０が、受信端末基準時間１と同時刻であるため、前
記フォーマットに従い疑似シンボルを選択、除去するこ
とで秘匿シンボルのみを抽出し、復調及び復号すること
ができる。以後、送信局１０１と受信局１０２は、通信
３で伝達した情報を基に暗号化を行いながら、通信４以
降の通信を行う。
【０１２８】受信端末２では、受信端２通信信号のシン
ボル０と受信端末基準信号２とが同時刻でないため、復
調に必要な同期をとることができない。この結果受信信
号を復調できない。
【０１２９】これに加えて、受信信号を復調及び復号し
得たとしても、正規の秘匿データを得ることは不可能と
なる。例えばバースト通信を行っている場合、受信電力
の波形から同期時刻を推定することは可能であるが、こ
の実施の形態のように疑似シンボルを挿入することによ
って、第３者が同期を行うことは非常に困難となる。こ
れにより通信３は一段と高いセキュリティを確保するこ
とが可能となる。
【０１３０】かくして以上の構成によれば、実施の形態
１の構成に加えて、秘匿情報に擬似情報を混入させて送
信するようにしたことにより、一段とセキュリティの高
い通信システムを実現できる。
【０１３１】（実施の形態４）この実施の形態では、秘
匿情報に擬似情報を混入するのに加えて、さらに同期系
列を混入させて送信する。これにより、秘匿情報の送信
対象外の受信局では一段と秘匿情報の復元が困難になる
のに対して、秘匿情報の送信対象である受信局では同期
系列を利用して受信品質のよい秘匿情報を得ることがで
きる。
【０１３２】実際上、この実施の形態の無線通信システ
ムは、図２のバースト信号形成部１１５を図６に示すよ
うに構成すると共に、図３に示す復調部１４１及びスト
リーム形成部１４２を図７に示すように構成すること
で、疑似信号の混合及び疑似信号の除去を実現してい
る。またこの実施の形態では、説明を簡単化するため
に、暗号化データを秘匿情報として伝送する場合につい
てのみ説明する。
【０１３３】図６に示すように、この実施の形態のバー
スト信号形成部３００は暗号化されたユーザデータＤ３
をバースト信号生成回路３０１に入力する。またバース
ト信号生成回路３０１にはユニークワード生成回路３０
２により生成されたユニークワード系列が入力されると
共に疑似信号生成回路３０３により生成された疑似信号
系列が入力される。バースト信号生成回路３０１はユー
ザデータ系列、ユニークワード系列及び疑似信号系列を
バースト状の信号に変換し、変換後の信号をスクランブ
ル回路３０４に送出する。
【０１３４】スクランブル回路３０４は、バースト信号
をスクランブルパターン生成回路３０６により生成され
たスクランブルパターンでスクランブルし、スクランブ
ル処理後の信号をパンクチュア回路３０５に送出する。
パンクチュア回路３０５は、スクランブル信号をパンク
チュアパターン生成回路３０７により生成されたパンク
チュアパターンでパンクチュア処理する。これによりパ
ンクチュア処理後の信号Ｄ４は、図６に示すように、ユ
ーザデータに疑似信号及びユニークワードがランダムに
混入され、かつ歯抜けの状態とされる。そしてこのパン
クチュア処理後の信号Ｄ４は変調回路１１６（図２）に
送出される。なおパンクチュア処理としては、歯抜けの
状態とするのではなく、特定のシンボルを挿入してもよ
い。
【０１３５】次に図７を用いて、スクランブル及びパン
クチュア処理された信号Ｄ４からユーザデータＤ３のみ
を抽出する受信局の構成について説明する。復調回路３
１０は無線受信部（受信ＲＦ）１４０（図３）から出力
されたスクランブル処理及びパンクチュア処理が施され
た受信信号Ｄ４を、位相及び利得調整回路（位相／利得
調整）３１１に入力すると共に、時間同期及びユニーク
ワード抽出回路（時間同期／ユニークワード抽出）３１
２に入力する。
【０１３６】時間同期／ユニークワード抽出回路３１２
は、タイマ１４５から上述の実施の形態１で説明したネ
ットワーク時刻Ｔｋを入力し、このネットワーク時刻Ｔ
ｋのタイミングに基づき、受信信号Ｄ４からユニークワ
ード系列を抽出する。そして抽出したユニークワード系
列を周波数同期回路３１３に送出すると共に、位相及び
利得検出回路（位相／利得検出）３１４に送出する。
【０１３７】周波数同期回路３１３は抽出したユニーク
ワード系列から周波数誤差を検出し、周波数情報を位相
及び利得調整回路（位相／利得調整）３１１に送出す
る。位相／利得検出回路３１４は、ユニークワード系列
から位相回転量及び利得を検出し、当該検出結果を位相
／利得調整回路３１１に送出する。因みに、周波数同期
回路３１３で検出された周波数情報は他の回路の同期信
号としても使われる。
【０１３８】これにより位相／利得調整回路３１１で
は、ユニークワード系列に基づいて正確に検出した位相
回転量及び利得を使って位相調整及び利得調整ができる
ので、伝送時の位相変動及び利得変動を含んだスクラン
ブルパンクチュアデータＤ４を的確に補正できるように
なる。
【０１３９】位相及び利得調整がなされたスクランブル
パンクチュアデータは、ストリーム形成部３２０のデー
タセレクタ３２１に送出される。データセレクタ３２１
は、タイマ１４５からネットワーク時刻Ｔｋを入力する
と共に、位相／利得検出回路３１４から位相情報及び信
号振幅情報を入力する。そしてこれらの情報に基づいて
バースト状の信号を元のデータストリームに戻すと共
に、パンクチュア処理により形成された信号間の隙間を
埋める。このデータストリームはデスクランブル回路３
２２に送出される。
【０１４０】デスクランブル回路３２２はタイマ１４５
からネットワーク時刻Ｔｋを入力すると共に、スクラン
ブルパターン生成回路３２３からスクランブルパターン
を入力する。スクランブルパターン生成回路３２３は、
送信局のスクランブルパターン生成回路３０６（図６）
と同じスクランブルパターンを生成する。これによりデ
スクランブル回路３２２は、データストリームから疑似
信号系列及びユニークワード系列を除去して、ユーザデ
ータＤ３のみを出力することができる。
【０１４１】ここで図８に、時間同期／ユニークワード
抽出回路３１２の詳細構成を示す。時間同期／ユニーク
ワード抽出回路３１２はスクランブルパンクチュアデー
タＤ４をコンボルバ回路３３０に入力する。またタイマ
１４５（図７）からのネットワーク時刻Ｔｋがコントロ
ーラ３３１に入力される。コンボルバ回路３３０はコン
トローラ３３１により時間制御される。そしてネットワ
ーク時刻Ｔｋを基準とした一定時間の間、スクランブル
パンクチュアデータからフォーマットに従って抽出した
ユニークワード系列とユニークワード生成回路３３２に
より生成されたユニークワード系列との間の相関値をと
る。因みに、ユニークワード生成回路３３２は送信局側
と同一のユニークワード系列を生成する。コンボルバ回
路３３０はこれにより得た相関値をピーク探索回路３３
３に送出する。
【０１４２】ピーク探索回路３３３は、探索範囲設定回
路３３４により設定された探索範囲内で相関値のピーク
を探索する。探索範囲設定回路３３４は、コントローラ
３３１から出力されたネットワーク時刻Ｔｋから所定時
間分だけ後の時点を中心として所定の時間幅をもった探
索範囲を設定する。ここで受信局は、ユニークワード系
列と擬似信号系列の配置を予め知っているので、ネット
ワーク時刻Ｔｋからどの程度遅れた時点でユニークワー
ド系列のデータが復調されるかも大体知ることができ
る。従って、探索範囲設定回路３３４では、このおおよ
その時点を中心とした探索範囲が設定される。
【０１４３】ピーク探索回路３３３は、上記探索範囲内
での相関値のピークを探索する。ピーク探索結果はユニ
ークワード選択回路３３５に送られる。ユニークワード
選択回路３３５は相関値のピークに対応する信号系列を
ユニークワードとして選択する。
【０１４４】図９に、コンボルバ回路３３０により得ら
れる相関値とユニークワード（同期ワード）との関係を
示す。図９（ａ）はユニークワードが１つのときであり
（図中Ａがユニークワードである）、例えばネットワー
ク基準時間を伝送する場合などの例である。このような
場合には、大きなピークは１つしか現れず、例えば時間
幅Ｔ１０のように広い範囲に亘って時間同期のための探
索を行うことができる。すなわち、第３者が通信傍受の
目的で同期信号を得ようとした場合、比較的容易に同期
信号を検出されるおそれがある。
【０１４５】これに対して、この実施の形態のように、
ユニークワード系列と疑似信号系列が混合された信号を
受信した場合の、コンボルバ回路３３０により得られる
相関積分値とユニークワードとの関係を、図９（ｂ）に
示す。ここで擬似信号系列はユニークワード系列に対し
て一定時間ずらして配置され、さらに擬似信号系列はユ
ニークワード系列と相関が高い信号系列であるとする。
図６について上述したように、ユニークワード系列と疑
似信号系列とは高い相関があるため、コンボルバ回路３
３０が出力する相関値はユニークワード系列と擬似信号
系列とで高い値を示す。例えば１つのユニークワード系
列と４つの擬似信号系列がスクランブリングパンクチュ
アデータに存在すると、相関値には複数のピーク（図で
はＡ〜Ｅの５つ）がほぼ等レベルで出現する。ユニーク
ワードのピークがＣである場合（Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅは疑似
信号によるもの）、図中の狭い時間幅Ｔ１１のみでピー
ク探索を行うことにより、時間同期のためのユニークワ
ードを検出することができる。
【０１４６】すなわちこの実施の形態の受信局では、探
索範囲設定部３３４においてこの受信局しか知り得ない
ネットワーク時刻Ｔｋを中心とした狭い時間幅の探索範
囲Ｔ１１を設定することにより、時間同期、位相変動の
検出及び利得変動の検出の基になるユニークワードを的
確に抽出することができる。因みに、他の受信局では、
ユニークワードと相関の高い擬似信号が存在しているた
めに、ユニークワードと疑似信号との区別が付かないの
で、時間同期、位相変動の補正及び利得の補正が正しく
行えず、一段と通信を傍受することが困難となる。なお
この実施の形態では、複数シンボルで構成されるユニー
クワード系列を例に挙げたが、１シンボル単位で構成さ
れるパイロット信号に置き換えるようにしてもよい。
【０１４７】次に、この実施の形態の無線通信システム
の動作について、受信局１０２側での同期動作に焦点を
絞って、図１０を用いて説明する。つまり、通信１及び
通信２は上述した実施の形態１と同様の動作を行うの
で、ここではその説明を省略する。
【０１４８】送信局１０１の伝搬環境適応部１０１ｄ
は、伝搬環境推定部１０１ｃで推定した信号伝搬時間
と、処理遅延とに基づいて受信局１０２の受信端末基準
時間（ネットワーク時刻Ｔｋ）に同期するタイミングで
信号（通信３）を送信（送信３Ｂ）する。通信３では、
予め設定されたフォーマットに基づき同期系列、疑似同
期系列（上述した擬似信号系列であるが、この実施の形
態では秘匿情報に対する擬似信号というよりも同期系列
に対する擬似信号として機能するので、以下このように
呼ぶ）、秘匿情報が配列されて送信される。
【０１４９】通信３の情報は、送信局１０１の処理遅延
時間に信号伝搬時間を加えた時間だけ遅延して、受信端
末基準時間に受信局１０２で受信（受信３Ｔ）される。
受信局１０２は、受信１Ｔで設定した受信端末基準時間
を基準に受信３Ｔを開始し、この受信信号から前記フォ
ーマットに基づき同期系列（ユニークワード系列）を抽
出する。そしてこれを用いて時間、周波数、位相などの
同期を行う。この後、受信３Ｔで受信した受信信号から
秘匿情報を分離し、当該情報の復調及び復号を行う。以
後、送信局１０１と受信局１０２は、通信３で伝達した
情報（例えば暗号キー）を基に暗号化を行いながら通信
４以降の通信を行う。
【０１５０】ここで通信３を、図１０を用いてさらに詳
しく説明する。図１０において、シンボル４、８、Ｆを
同期系列、シンボル３、７、Ｅを疑似同期系列とする。
また送信局１０１は受信端末１を送信先の受信局１０２
としており、受信端末２はその他の端末としている。
【０１５１】図１０のように配置されたフレームが伝送
された場合、受信端末１では同期系列がほぼ受信端末基
準時間１に同期して受信されるため、予め設定されたフ
ォーマットに従うことで同期系列（シンボル４、８、
Ｆ）と疑似同期系列（シンボル３、７、Ｅ）を容易に選
別、選択することができる。
【０１５２】受信局１０２では、この同期系列を用い
て、時間、周波数、位相の同期を行う。受信端末１が受
信した信号（受信端１通信信号）が受信端末基準時間１
に対して誤差が生じていても、疑似同期系列を誤選択し
ない程度の誤差であれば、この同期系列によって補正す
ることができる。これにより受信品質を向上させること
ができる。
【０１５３】また同期系列によって位相情報が変調され
ているような場合、位相同期をも行うことができること
により、同時に伝達された通信３の情報に対して同期検
波やそれに準ずる検波が行えるため、例えば実施の形態
１で説明した通信方法よりも高い品質の通信を行うこと
ができる。
【０１５４】一方、受信端末２は通信３が送られてくる
時間を知ることができず、受信端２通信信号に対して正
しい同期系列を検出できない。例えば疑似同期系列に同
期系列と類似した、或いは同一の系列を用いると、受信
端末２は、受信端末基準時間２に近い疑似同期系列（シ
ンボル３、７、Ｅ）を用いて同期をとることになる。こ
の結果、通信３で伝送された情報を正しく復調及び復号
できない。これにより、通信３は高いセキュリティを確
保することができる。
【０１５５】かくして以上の構成によれば、実施の形態
１の構成に加えて、送信側で秘匿情報に同期系列及び擬
似同期系列を混入するようにしたことにより、一段とセ
キュリティの高くかつ受信品質を向上し得る無線通信シ
ステムを実現できる。
【０１５６】因みに、この実施の形態では、受信局１０
２は受信端末基準時間１を基準にして、受信信号の復調
及び復号を開始するため、送信局１０１はフレームフォ
ーマットなどを予め設定されていなくても、シンボル０
以前や、シンボル９以降に任意に疑似シンボルを追加す
ることもできる。このようにすることで、バーストの長
さが可変となるため、信号振幅の形状から同期系列の位
置を推定することが困難となり、第３者からの秘匿性を
さらに高めることができる。さらにパンクチュア回路３
０５にて挿入するシンボルの振幅を変更すれば、信号振
幅の形状からの推定を一層困難にすることもできる。
【０１５７】（実施の形態５）図１との対応部分に同一
符号を付して示す図１１において、５００は全体とし
て、本発明の実施の形態５に係る無線通信システムを示
す。無線通信システム５００は送信局５０１に２つの送
信部５０２、５０３を有することを除いて、上述した実
施の形態１の無線通信システム１００とほぼ同様の構成
でなる。
【０１５８】すなわち無線通信システム５００の送信局
５０１は伝搬環境推定部１０１ｃ、伝搬環境適応部１０
１ｄ、第１送信部５０２、第２送信部５０３、受信部１
０１ｂで構成されている。実際上、第１送信部５０２、
第２送信部５０３は、図２に示すような送信部１０１ａ
をそれぞれ有するのではなく、異なる位置にアンテナが
２つ配置され、信号処理は送信部１０１ａと同様の構成
でなる１つの処理部で行うようになっている。受信局１
０２は送信部１０２ａ、受信部１０２ｂ、時間制御部１
０２ｃで構成されている。通信は第１伝送路５０４及び
第２伝送路５０５を経由して、図１２に示す通信手順で
行われる。
【０１５９】先ず送信局５０１が第１送信部５０２か
ら、第１伝搬路５０４を経由するように出力を制御しな
がら、ネットワーク基準時間を含む制御信号（通信１
０）を発信（送信１０Ｂ）する。受信局１０２は通信１
０を受信（受信１０Ｔ）すると、その時間を基準にし
て、次の送信（送信２０Ｔ）までの遅延時間（Ｔ１０）
と、一定時間（Ｔ２０）後の次の通信３０の受信端末基
準時間１０とを設定する。受信局１０２は受信１０Ｔか
ら遅延時間（Ｔ１０）だけ経過した後、送信局５０１に
対して応答信号（通信２０）を送信（送信２０Ｔ）す
る。
【０１６０】因みに、送信局５０１と受信局１０２は、
上記遅延時間Ｔ１０と一定時間Ｔ２０の情報及び後述す
る遅延時間Ｔ１１と一定時間Ｔ２１の情報を予め共有情
報として互いに保持している。
【０１６１】送信局５０１は通信２０を受信（受信２０
Ｂ）すると同時に、送信１０Ｂで送信した制御信号と受
信２０Ｂで受信した応答信号とから伝搬環境推定部１０
１ｃが第１伝搬路５０４の状態を推定する。具体的に
は、送信局５０１に設けられた遅延量推定部が送信１０
Ｂと受信２０Ｂの時間と、受信局１０２での遅延時間
（Ｔ１０）と、各装置内で発生する処理遅延等とから伝
搬路５０４における信号伝搬時間を算出する。因みに、
ここまでの処理は、実施の形態１で上述した処理と同じ
である。
【０１６２】同様に、送信局５０１は第２送信部５０３
から、第２伝搬路５０５を経由するように出力を制御し
ながら、信号（通信１１）を発信（送信１１Ｂ）する。
受信局１０２は通信１１を受信（受信１１Ｔ）すると、
その時間を基準にして、次の送信（送信２１Ｔ）までの
遅延時間（Ｔ１１）と、一定時間（Ｔ２１）後の次の通
信３１の受信端末基準時間２０とを設定する。受信局１
０２は受信２０Ｔから遅延時間（Ｔ１１）だけ経過した
後、送信局５０１に対して応答信号（通信２１）を送信
（送信２１Ｔ）する。
【０１６３】送信局５０１は通信２１を受信（受信２１
Ｂ）すると同時に、送信１１Ｂで送信した信号（通信１
１）と受信２１Ｂで受信した応答信号（通信２１）とか
ら伝搬環境推定部１０１ｃが第２伝搬路５０５の状態を
推定する。具体的には、送信局５０１に設けられた遅延
量推定部が送信１１Ｂと受信２１Ｂの時間と、受信局１
０２での遅延時間（Ｔ１１）と、各装置内で発生する処
理遅延等とから伝搬路５０５における信号伝搬時間を算
出する。
【０１６４】送信局５０１の伝搬環境適応部１０１ｄは
第１伝搬路５０４の信号伝搬時間と処理遅延とから、受
信局１０２の受信端末基準時間１０に同期するように信
号（通信３０）を第１送信部５０２から第１伝搬路５０
４を経由するように出力を制御しながら送信（送信３０
Ｂ）する。
【０１６５】同様にして、送信局５０１の伝搬環境適応
部１０１ｄは第２伝搬路５０５の信号伝搬時間と処理遅
延とから、受信局１０２の受信端末基準時間２０に同期
するように信号（通信３１）を第２送信部５０３から第
２伝搬路５０５を経由するように出力を制御しながら送
信（送信３１Ｂ）する。
【０１６６】ここで通信３０、通信３１には、例えば暗
号キー等のような秘匿情報が含まれている。通信３０の
情報は、送信局５０１の処理遅延に第１伝搬路５０４で
の信号伝搬時間を加えた時間だけ遅延して、受信局１０
２で受信（受信３０Ｔ）される。同様に通信３１の情報
も処理遅延に第２伝搬路５０５での信号伝搬時間を加え
た時間だけ遅延して、受信局１０２で受信（受信３１
Ｔ）される。
【０１６７】受信局１０２は、受信１０Ｔ及び受信１１
Ｔで設定した各々の受信端末基準時間１０、受信端末基
準時間２０を基準にして受信３０Ｔ、受信３１Ｔを開始
し、受信データを復調及び復号する。以後、送信局５０
１と受信局１０２は、通信３０及び通信３１で伝送した
情報（暗号キー）を基に暗号化及び復号を行いながら、
通信４以降の通信を行う。
【０１６８】通信３０、通信３１について、図１３を用
いてさらに詳しく説明する。図１３では、送信局５０１
は受信端末１を送信先の受信局１０２としており、受信
端末２をその他の端末としている。
【０１６９】通信１０、通信１１から通信３０、通信３
１までの時間が十分に短いとすると、受信局（受信端末
１）１０２の移動速度に対して電波の伝搬速度は非常に
高速なので、送信局５０１と受信局１０２の位置関係に
変化があっても、伝搬路の環境、特に第１伝搬路５０４
及び第２伝搬路５０５の遅延（伝搬路遅延１０、伝搬路
遅延２０）に大きな変化はない。
【０１７０】このため、受信局（受信端末１）１０２が
受信１０Ｔ、受信１１Ｔでそれぞれ設定した受信端末基
準時間１０、受信端末基準時間２０と、送信局５０１の
伝搬環境適応部１０１ｄによって調整された送信３０
Ｂ、送信３１Ｂが各伝搬路５０４、５０５を経由して受
信局２０１で受信される受信端末基準時間１０、２０と
はほぼ同期がとれており、時間調整を行う必要がない。
【０１７１】このため、受信端末１は、通信３０につい
ては受信端末基準時間１０を基準にして、通信３１につ
いては受信端末基準時間２０を基準にして、受信した受
信端１通信信号を順次復調していくことで、秘匿情報を
復元できる。
【０１７２】一方、この通信３０、通信３１を送信先で
ない第３者（受信端末２）が傍受して情報を復元しよう
とした場合を考える。受信端末２は通信１０、通信１
１、通信２０、通信２１の情報を受信することはできる
が、通信３０、通信３１の信号には通信開始を示す受信
端末基準時間１０、２０がその中には含まれていないた
め、秘匿情報を復元できない。
【０１７３】この基準時間情報は、受信端末１が受信１
０Ｔ、１１Ｔを基準にして算出し、送信局５０１が通信
１０、１１、２０、２１によって第１及び第２の伝搬路
５０４、５０５信号伝搬時間（伝搬路遅延１０、２０）
を推定して当該基準時間に信号が到達するように送信制
御するための目標時間である。この基準時間は伝搬路環
境（すなわち伝搬路）によって異なる。この結果、正し
い伝搬路遅延時間１０、２０を受信端末２が予め、或い
は計測して知ることはできない。
【０１７４】従って、受信端末１が受信する受信端１通
信信号は、通信３０、通信３１ともに受信端末１で設定
された予定時刻に到達するので、受信端末１は受信端１
通信信号を復元できる。これに対して、第１伝搬路５０
４、第２伝搬路５０５とは共に異なる伝搬路を介して送
信局５０１からの信号を受信する受信端末２では、受信
端２通信信号を同期受信できない。
【０１７５】その上、正しい伝搬路遅延時間１１、伝搬
路遅延時間２１を受信端末２が予め、或いは計測して知
ることはできない。これにより、受信端末２は通信３
０、通信３１の到達時間を知り得ない。この結果、受信
端２通信信号に対して正しい受信端末基準時間１１、受
信端末基準時間２１を設定できず、通信３０、通信３１
を正しく受信することはほぼ不可能である。
【０１７６】特に秘匿情報を送信部５０２、送信部５０
３に分散させて送信すれば、セキュリティの点で顕著な
効果を得ることができる。
【０１７７】かくして以上の構成によれば、実施の形態
１の構成に加えて、送信側に複数の送信部５０２、５０
３を複数設けることにより複数の伝搬路５０４、５０５
を形成し、それぞれの伝搬路５０４、５０５を介して秘
匿情報が受信局２０１の決められた時間（受信端末基準
時間１０、２０）に到達するようにしたことにより、一
段とセキュリティの高い無線通信システム５００を実現
できる。
【０１７８】（実施の形態６）この実施の形態では、実
施の形態１で提案した互いに通信を行っている局同士で
のみで知り得るタイミングで送信データの送受信を行う
構成と、実施の形態２で提案した互いに通信を行ってい
る局同士でのみ既知のフォーマットで送信データを並べ
換える構成と、実施の形態３で提案した通信情報に疑似
シンボルを混入する構成と、実施の形態５で提案した複
数の伝搬路を経由して通信を行う構成とを組み合わせた
無線通信システムを提案する。かかる構成に加えて、こ
の実施の形態の無線通信システムでは、実施の形態５と
は異なり、２つの伝搬路を経由した信号を同時刻に受信
して合成するようになされている。以下、この実施の形
態の通信方法について、図１２及び図１４を用いて説明
する。
【０１７９】ここで図１２の通信１０から通信２１まで
の概要は、実施の形態５で説明した内容と同じである。
すなわち通信１０から通信２１までの通信により、送信
局５０１と受信局１０２は、第１及び第２伝搬路５０
４、５０５での信号伝搬時間を推定すると共に、両局間
の動作を同期させるためのネットワーク基準時間及び受
信端末基準時間を設定する。
【０１８０】すなわち、先ず送信局５０１が第１送信部
５０２から、第１伝搬路５０４を経由するように出力を
制御しながら、ネットワーク基準時間を含む制御信号
（通信１０）を発信（送信１０Ｂ）する。受信局１０２
は通信１０を受信（受信１０Ｔ）すると、その時間を基
準にして、次の送信（送信２０Ｔ）までの遅延時間（Ｔ
１０）と、一定時間（Ｔ２０）後の次の通信３０の受信
端末基準時間１０とを設定する。受信局１０２は受信１
０Ｔから遅延時間（Ｔ１０）だけ経過した後、送信局５
０１に対して応答信号（通信２０）を送信（送信２０
Ｔ）する。
【０１８１】送信局５０１は通信２０を受信（受信２０
Ｂ）すると同時に、送信１０Ｂで送信した制御信号と受
信２０Ｂで受信した応答信号とから伝搬環境推定部１０
１ｃが第１伝搬路５０４の状態を推定する。具体的に
は、送信局５０１に設けられた遅延量推定部が送信１０
Ｂと受信２０Ｂの時間と、受信局１０２での遅延時間
（Ｔ１０）と、各装置内で発生する処理遅延等とから伝
搬路５０４における信号伝搬時間を算出する。
【０１８２】同様に、送信局５０１は第２送信部５０３
から、第２伝搬路５０５を経由するように出力を制御し
ながら、信号（通信１１）を発信（送信１１Ｂ）する。
受信局１０２は通信１１を受信（受信１１Ｔ）すると、
その時間を基準にして、次の送信（送信２１Ｔ）までの
遅延時間（Ｔ１１）と、一定時間（Ｔ２１）後の次の通
信３１の受信端末基準時間２０とを設定する。
【０１８３】この実施の形態の場合、上述した実施の形
態５と異なり、この受信端末基準時間２０を受信端末基
準時間１０と同一時刻に設定する。
【０１８４】受信局１０２は受信２０Ｔから遅延時間
（Ｔ１１）だけ経過した後、送信局５０１に対して応答
信号（通信２１）を送信（送信２１Ｔ）する。
【０１８５】送信局５０１は通信２１を受信（受信２１
Ｂ）すると同時に、送信１１Ｂで送信した制御信号（通
信１１）と受信２１Ｂで受信した応答信号（通信２１）
とから伝搬環境推定部１０１ｃが第２伝搬路５０５の状
態を推定する。具体的には、送信局５０１に設けられた
遅延量推定部が送信１１Ｂと受信２１Ｂの時間と、受信
局１０２での遅延時間（Ｔ１１）と、各装置内で発生す
る処理遅延等とから伝搬路５０５における信号伝搬時間
を算出する。
【０１８６】送信局５０１の伝搬環境適応部１０１ｄは
第１伝搬路５０４の信号伝搬時間と処理遅延とから、受
信局１０２の受信端末基準時間１０に同期するように信
号（通信３０）を第１送信部５０２から第１伝搬路５０
４を経由するように出力を制御しながら送信（送信３０
Ｂ）する。
【０１８７】同様にして、送信局５０１の伝搬環境適応
部１０１ｄは第２伝搬路５０５の信号伝搬時間と処理遅
延とから、受信局１０２の受信端末基準時間２０に同期
するように信号（通信３１）を第２送信部５０３から第
２伝搬路５０５を経由するように出力を制御しながら送
信（送信３１Ｂ）する。
【０１８８】ここで通信３０、通信３１には、例えば暗
号キー等のような秘匿情報が含まれている。通信３０の
情報は、送信局５０１の処理遅延に第１伝搬路５０４で
の信号伝搬時間を加えた時間だけ遅延して、受信局１０
２で受信（受信３０Ｔ）される。同様に通信３１の情報
も処理遅延に第２伝搬路５０５での信号伝搬時間を加え
た時間だけ遅延して、受信局１０２で受信（受信３１
Ｔ）される。
【０１８９】受信局１０２は、受信端末基準時間１０、
２０を基準にして受信３０Ｔ、３１Ｔを開始する。この
とき、通信３０、通信３１の受信端末基準時間１０、２
０は同時刻に設定されているため、送信局５０１からの
送信データは同一時刻に受信局１０２により受信され
る。
【０１９０】この結果、受信局１０２では通信３０及び
通信３１は互いに干渉を起こし、それらの合成結果が受
信局１０２で受信される。ここで、通信３０、通信３１
の通信情報は、予め設定されたフォーマットに従い情報
シンボル（秘匿情報）と疑似シンボルが混合されて構成
されている。
【０１９１】まず、説明を簡単にするために疑似シンボ
ルが全て電力０のシンボルであると仮定する。受信局１
０２の受信端末基準時間１０を基準として、通信３０の
全シンボルのうち、通信３１の疑似シンボルが重なる時
刻のシンボルだけが通信３１の干渉を受けない。逆に通
信３１の全シンボルのうち、通信３０の疑似シンボルが
重なる時刻のシンボルだけが通信３０の干渉を受けな
い。
【０１９２】従って、予め両者の情報シンボルが互いに
干渉しないようなフォーマットを設定しておけば、通信
３０及び通信３１の両者から干渉による劣化の無い信号
を受信できる。受信局１０２は、このように合成された
受信信号を復調及び復号する。
【０１９３】この実施の形態の通信３０、通信３１につ
いて、図１４を用いてさらに詳しく説明する。図１４で
は、シンボル０、３、６、７、９と、シンボルＢ、Ｃ、
Ｅ、Ｆ、Ｉを疑似シンボルとする。また送信局５０１は
受信端末１を送信先の受信局１０２としており、受信端
末２はその他の端末としている。
【０１９４】ここで受信局（受信端末１）１０２が受信
１０Ｔ、受信１１Ｔで設定した受信端末基準時間１０
と、送信局５０１の伝搬環境適応部１０１ｄによってタ
イミング調整された送信３０Ｂ、送信３１Ｂが各伝搬路
５０４、５０５を経由して受信局１０２で受信される時
刻とはほぼ同期がとれており、かつ通信３０、通信３１
は同時刻に受信されるため、受信端１通信信号はそれぞ
れが干渉する。
【０１９５】図１４では、シンボル１、２、４、５、８
とそれぞれシンボルＢ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｉが合成され、シ
ンボルＡ、Ｄ、Ｇ、Ｈ、Ｊとシンボル０、３、６、７、
９が合成される。しかし、シンボル０、３、６、７、９
とシンボルＢ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｉは疑似シンボルであり、
その電力は０であるため、合成された受信端１通信信号
は、Ａ、１、２、Ｄ、４、５、Ｇ、Ｈ、８、Ｊとなる。
【０１９６】これら全ての情報シンボルは互いに通信に
よっては干渉されないため、受信した受信端１通信信号
を順次復調していくことで、通信情報（秘匿情報）を獲
得できる。
【０１９７】一方、この通信３０、通信３１を送信先で
ない第３者（受信端末２）が傍受して情報を復元しよう
とした場合を考える。受信端末２は、通信１０、通信１
１、通信２０、通信２１を受信することはできるが、通
信３０、通信３１は受信端末１に対して同時刻に受信さ
れるように制御されており、受信端末２ではそれぞれ異
なったタイミングで受信される。従って受信端末２は通
信開始を示す受信端末基準時間１０が分からない上に、
情報シンボル同士が干渉し合うことにより、秘匿情報を
復元できない。
【０１９８】この基準時間情報は、受信端末１が受信１
０Ｔ、１１Ｔを基準にして算出し、送信局５０１が通信
１０、１１、２０、２１によって第１及び第２の伝搬路
５０４、５０５信号伝搬時間（伝搬路遅延１０、２０）
を推定して当該基準時間に信号が到達するように送信制
御するための目標時間である。この基準時間は伝搬路環
境（すなわち伝搬路）によって異なる。この結果、正し
い伝搬路遅延時間１０を受信端末２が予め、或いは計測
して知ることはできない。
【０１９９】従って、受信端末１が受信する受信端１通
信信号は、通信３０、通信３１ともに受信端末１で設定
された予定時刻に到達するので、受信端末１は受信端１
通信信号を復元できる。これに対して、第１伝搬路５０
４、第２伝搬路５０５とは共に異なる伝搬路を介して送
信局５０１からの信号を受信する受信端末２では、受信
端２通信信号を同期受信できない。
【０２００】その上、正しい伝搬路遅延時間１１、伝搬
路遅延時間２１を受信端末２が予め、或いは計測して知
ることはできない。これにより、受信端末２は通信３
０、通信３１の到達時間を知り得ない。この結果、受信
端２通信信号に対して正しい受信端末基準時間１１を設
定できず、通信３０、通信３１を正しく受信することは
ほぼ不可能である。
【０２０１】またこの実施の形態の通信方法においては
万一、受信端末２（第３者）により正しい伝搬路遅延時
間１１を計測でき、通信３０に対して正しい受信端末基
準時間１１を設定できたとしても、秘匿情報の復元はで
きない。何故なら、受信端末１と異なる場所に位置する
受信端末２では、通信３１は受信端末基準時間１１とは
異なる時刻に受信端末２に到達する。この結果、受信時
に通信３０の信号と通信３１の信号が干渉を起こし、信
号が劣化するからである。
【０２０２】この実施の形態では、通信３０と通信３１
が同時刻に受信局に到達することを前提として、通信３
０の信号の先頭と通信３１の信号の先頭が一致したと
き、情報シンボル同士が重ならないフォーマットで情報
シンボルと擬似シンボルを配置している。この結果、通
信３０と通信３１が同時刻に受信できない受信局では、
シンボル間干渉が生じて信号が劣化する。
【０２０３】具体的には、図１４の受信端２通信信号で
は通信３０と通信３１の情報シンボル２とＡ、５とＤ、
８とＧ等が互いに干渉を起こす。この結果、シンボルの
相互干渉により信号が劣化し、情報シンボルを復元でき
なくなる。
【０２０４】かくして以上の構成によれば、２つの信号
が受信局１０２により同時刻に受信されるように送信局
５０１の２つの送信部５０２、５０３の送信タイミング
を制御すると共に、同時刻に受信されなかった２つの信
号の情報シンボル（秘匿情報）については相互干渉によ
り劣化するようなフォーマットで２つの送信信号を配列
して送信したことにより、秘匿情報の送信対象である受
信局１０２の場所以外の場所に位置する受信局では秘匿
情報の復元が不可能となる。この結果、一段とセキュリ
ティの向上した無線通信システムを実現できる。
【０２０５】（実施の形態７）この実施の形態では、実
施の形態６の構成に加えて、秘匿情報に同期系列データ
を混入して送信する構成を有する。この同期系列データ
としては、例えば実施の形態１で説明したユニークワー
ドなどがある。これにより、この実施の形態では、実施
の形態６の効果に加えて、秘匿情報の送信対象である受
信局での受信品質を向上させることができる。
【０２０６】この実施の形態を、図１１、図１２及び図
１４を用いて説明する。通信３０、通信３１で送信され
るデータは秘匿情報の送信対象である受信局１０２以外
の受信局には漏洩させたくない秘匿データであり、予め
所定のフォーマットに従い、情報シンボル、疑似シンボ
ル及び同期系列シンボルが配置されて構成されている。
【０２０７】通信３０の情報は、送信局５０１の処理遅
延に第１伝搬路５０４の信号伝搬時間を加えた時間だけ
遅延して、受信端末基準時間１０に受信局１０２で受信
（受信３０Ｔ）される。同様に通信３１の情報も、送信
局５０１の処理遅延に第２伝搬路５０５の信号伝搬時間
を加えた時間だけ遅延して、受信端末基準時間１０に受
信局１０２で受信される。受信局１０２は、受信端末基
準時間１０を基準にして受信３０Ｔを開始する。
【０２０８】このとき、通信３０、通信３１の受信端末
基準時間１０は同時刻に設定されているため、受信局１
０２では通信３０及び通信３１は同時の受信となる。従
って、両者は空間上で合成されて受信局１０２で受信さ
れる。
【０２０９】一方、通信３０、通信３１のデータは、情
報シンボルと疑似シンボルと同期系列とが予め設定され
たフォーマットに従って配置された構成となっている。
ここで説明を簡単にするために疑似シンボルが全て電力
０のシンボルであると仮定する。受信局１０２の受信端
末基準時間１０を基準として、通信３０の全シンボルの
うち、通信３１の疑似シンボルが重なる時刻のシンボル
だけが通信３１の干渉を受けない。逆に通信３１の全シ
ンボルのうち、通信３０の疑似シンボルが重なる時刻の
シンボルだけが通信３０の干渉を受けない。
【０２１０】このように、予め送信局５０１により通信
３０、通信３１による２つの信号が同時刻に受信される
ことを想定して、両者が互いに干渉しないようなフォー
マットを設定したことにより、通信３０及び通信３１を
同時刻に受信する受信局１０２では両信号の干渉による
劣化の無い信号を受信できるようになる。
【０２１１】これらの信号を受信すると，受信局１０２
は、先ず、通信３０の同期系列を用いて通信３０のシン
ボルに対して時間、周波数、位相などを同期させ、通信
３０の情報シンボルを復調する。同様に受信局１０２
は、通信３１の同期系列を用いて通信３１のシンボルに
対して時間、周波数、位相などを同期させ、通信３１の
情報シンボルを復調する。
【０２１２】次に、それぞれ復調された２つの情報シン
ボルを合成し、復号する。以後、送信局５０１と受信局
１０２は、通信３０及び通信３１で伝達した情報（例え
ば暗号キー）を基に暗号化及び暗号復号化を行いなが
ら、通信４以降の通信を行う。
【０２１３】この実施の形態の通信３０、通信３１につ
いて、図１４を用いてさらに詳しく説明する。図１４で
は、シンボル０、３、６、７、９と、シンボルＢ、Ｃ、
Ｅ、Ｆ、Ｉを疑似シンボルとし、シンボル１、８と、シ
ンボルＡ、Ｇを同期系列とし、シンボル２、４、５、
Ｄ、Ｈ、Ｊを情報シンボルとする。
【０２１４】ここで受信局（受信端末１）１０２が受信
１０Ｔ、受信１１Ｔで設定した受信端末基準時間１０
と、送信局５０１の伝搬環境適応部１０１ｄによって調
整された送信３０Ｂ、送信３１Ｂが各伝搬路５０４、５
０５を経由して受信局１０２で受信される受信３０Ｔ、
受信３１Ｔの時刻とはほぼ同期がとれている。この結
果、通信３０、通信３１は同時刻に受信されるので、受
信端１通信信号ではそれぞれが干渉する。
【０２１５】図１４では、前記フォーマットによってシ
ンボル１、２、４、５、８とそれぞれシンボルＢ、Ｃ、
Ｅ、Ｆ、Ｉが合成され、シンボルＡ、Ｄ、Ｇ、Ｈ、Ｊと
シンボル０、３、６、７、９が合成されるが、シンボル
０、３、６、７、９とシンボルＢ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｉは疑
似シンボルであり、その電力は０であるため、合成され
た受信端１通信信号は、Ａ、１、２、Ｄ、４、５、Ｇ、
Ｈ、８、Ｊとなる。
【０２１６】このように全ての情報シンボルと同期系列
は互いの通信により干渉されないため、受信した受信端
１通信信号を順次復調していくことで、秘匿情報を含む
通信情報を復元することができる。
【０２１７】かくして以上の構成によれば、実施の形態
６の構成に加えて、秘匿情報を含む送信データの中に同
期系列データを混入させるようにしたことにより、実施
の形態６の効果に加えて、受信局１０２では受信品質を
一段と向上し得る無線通信システムを実現できる。
【０２１８】（実施の形態８）図１５において、８００
は全体として、本発明の実施の形態８に係る無線通信シ
ステムを示す。無線通信システム８００は第１及び第２
の送信局８０１、８０２を有し、各送信局８０１、８０
２が網接続部８０３、８０４を介してネットワーク８０
５に接続されている。また第１送信局８０１は第１伝搬
路８０６を介して受信局１０２と通信すると共に、第２
送信局８０２は第２伝搬路８０７を介して受信局１０２
と通信するようになっている。
【０２１９】ここで第１及び第２送信局８０１、８０２
のそれぞれの構成は、網接続部８０３、８０４を有する
ことを除いて実施の形態１で説明した送信局１０１とほ
ぼ同様の構成でなる。また受信局１０２は第１送信局８
０１に加えて、第２送信局８０２と通信することを除い
て実施の形態１で説明した受信局１０２とほぼ同様の構
成でなる。
【０２２０】さらに第１及び第２の送信局８０１、８０
２は、秘匿情報を含む伝送データを受信局で設定された
受信端末基準時間に到達するタイミングで送信すると共
に、実施の形態６で述べたように互いの伝送データが同
一の受信端末基準時間に到達するようにタイミングで送
信するようになっている。
【０２２１】つまり、この実施の形態の無線通信システ
ム８００を、実施の形態６で述べた無線通信システムと
比較すると、実施の形態６の無線通信システムは同一の
送信局から異なる伝搬路を介して受信局１０２に情報を
送信するのに対して、無線通信システム８００は異なる
送信局８０１、８０２から異なる伝搬路８０６、８０７
を介して受信局１０２に情報を送信する点で異なる。
【０２２２】ここで無線通信システムの通信８００は、
第１伝搬路８０６及び第２伝搬路８０７を経由して、図
１６に示すような通信手順で行われる。
【０２２３】第１送信局８０１は送信部１０１ａから、
第１伝搬路８０６を経由するように出力を制御しなが
ら、ネットワーク基準時間を含む制御信号（通信１０）
を発信（送信１０Ｂ）する。受信局１０２は通信１０を
受信（受信１０Ｔ）すると、時間制御部１０２ｃで制御
された所定の遅延時間（Ｔ１０）を設定する。受信局１
０２は受信１０Ｔから遅延時間（Ｔ１０）だけ経過した
後、第１送信局８０１に対して応答信号（通信２０）を
送信（送信２０Ｔ）する。
【０２２４】因みに、送信局８０１と受信局１０２は、
予め共有情報として互いに上記遅延時間Ｔ１０を保持し
ている。
【０２２５】第１送信局８０１は通信２０を受信（受信
２０Ｂ）すると同時に、送信１０Ｂで送信した制御信号
（通信１０）と受信２０Ｂで受信した応答信号とから伝
搬環境推定部１０１ｃが第１伝搬路８０６の状態を推定
する。具体的には、送信局８０１に設けられた伝搬環境
推定部１０１ｃが送信１０Ｂと受信２０Ｂの時間と、受
信局１０２での遅延時間（Ｔ１０）と、各装置内で発生
する処理遅延等とから第１伝搬路８０６における信号伝
搬時間を算出する。
【０２２６】同様に、第２送信局８０２は送信部１０１
ａから、第２伝搬路８０７を経由するように出力を制御
しながら、ネットワーク基準時間を含む制御信号（通信
１１）を発信（送信１１Ｂ）する。受信局１０２は通信
１１を受信（受信１１Ｔ）すると、時間制御部１０２ｃ
で制御された所定の遅延時間（Ｔ１１）を設定する。受
信局１０２は受信１１Ｔから遅延時間（Ｔ１１）だけ経
過した後、第２送信局８０２に対して応答信号（通信２
１）を送信（送信２１Ｔ）する。
【０２２７】因みに、送信局８０２と受信局１０２は、
予め共有情報として互いに上記遅延時間Ｔ１１を保持し
ている。
【０２２８】第２送信局８０２は通信２１を受信（受信
２１Ｂ）すると同時に、送信１１Ｂで送信した制御信号
（通信１１）と受信２１Ｂで受信した応答信号とから伝
搬環境推定部１０１ｃが第２伝搬路８０７の状態を推定
する。具体的には、送信局８０２に設けられた伝搬環境
推定部１０１ｃが送信１１Ｂと受信２１Ｂの時間と、受
信局１０２での遅延時間（Ｔ１１）と、各装置内で発生
する処理遅延等とから第２伝搬路８０７における信号伝
搬時間を算出する。
【０２２９】以上のように、第１送信局８０１と受信局
１０２間の信号伝搬時間、第２送信局８０２と受信局１
０２間の信号伝搬時間の推定が終わると、次に受信局１
０２は時間制御部１０２ｃを用いて一定の時間（Ｔ２
０）後に受信端末基準信号１０を設定すると共に、第１
送信局８０１及び第２送信局８０２に対して、基準時刻
通知信号（通信３０）を送信（送信３０Ｔ）する。
【０２３０】第１送信局８０１は受信局１０２に送信す
る秘匿情報を、ネットワーク８０５から網接続部８０３
を介して取得する。同様に、第２送信局８０２は受信局
１０２に送信する秘匿情報を、ネットワーク８０５から
網接続部８０４を介して取得する。
【０２３１】第１送信局８０１は通信３０を受信（受信
３０Ｂ）すると、第１送信局８０１の伝搬環境適応部１
０１ｄが第１伝搬路８０６の信号伝搬時間と、処理遅延
と受信３０Ｂの時刻とから、受信局１０２の受信端末基
準時間１０に到達するように通信４０の送信タイミング
を制御する。そして第１送信局８０１は信号（通信４
０）を送信部１０１ａから第１伝搬路８０６を経由する
ように送信（送信４０Ｂ）する。
【０２３２】同様に、第２送信局８０２は通信３０を受
信（受信３１Ｂ）すると、第２送信局８０２の伝搬環境
適応部１０１ｄが第２伝搬路８０７の信号伝搬時間と、
処理遅延と受信３１Ｂの時刻とから、受信局１０２の受
信端末基準時間１０に到達するように通信４０の送信タ
イミングを制御する。そして第２送信局８０２は信号
（通信４１）を送信部１０１ａから第２伝搬路８０７を
経由するように送信（送信４１Ｂ）する。
【０２３３】通信４０の情報は、第１送信局８０１の処
理遅延に第１伝搬路８０６の信号伝搬時間を加えた時間
だけ遅延して、受信端末基準時間１０に受信局１０２で
受信（受信４０Ｔ）される。同様に通信４１の情報も、
第２送信局８０２の処理遅延に第２伝搬路８０７の信号
伝搬時間を加えた時間だけ遅延して、受信端末基準時間
１０に受信局１０２で受信される。受信局１０２は、受
信端末基準時間１０を基準にして受信４０Ｔを開始す
る。
【０２３４】このとき、通信４０、通信４１の受信端末
基準時間１０は同時刻に設定されているため、受信局１
０２では通信４０及び通信４１は同時に受信される。す
なわち、両者は合成された結果として受信局１０２で受
信される。
【０２３５】ここで通信４０及び通信４１で送信される
データは、実施の形態７の送信データと同様に、同一時
刻に受信されたときに、情報シンボル、疑似シンボル及
び同期系列シンボルが、情報シンボル同士で干渉し合わ
ないように配列されている。これにより、実施の形態７
と同様に、通信４０、通信４１の内容は受信局１０２の
みで復調及び復号できるようになる。因みに、通信４０
の前半部を擬似シンボルとし、同様に通信４１の後半部
を擬似シンボルに設定すれば（あるいは、通信４０、通
信４１の到達時刻に一定間隔で設ける）、受信局１０２
は第１及び第２の受信局８０１、８０２からの情報を連
続して受け取ることができるようになる。
【０２３６】かくして以上の構成によれば、秘匿情報を
複数の情報ブロックに分割し、分割した秘匿情報を専用
回線などのセキュリティの高い通信回線を用いて複数の
送信局に分配し、分配された秘匿情報を受信局に送信す
るようにしたことにより、一段と高いセキュリティをも
って秘匿情報を送信し得る無線通信システム８００を実
現できる。
【０２３７】（実施の形態９）図１との対応部分に同一
符号を付して示す図１７において、９００は全体として
本発明の実施の形態９に係る無線通信システムを示す。
無線通信システム９００は、それぞれ、図１で上述した
送信部１０１ａ及び受信部１０１ｂからなる第１及び第
２送受信部９０２、９０３を有する。そして第１送受信
部９０２は第１伝搬路９０６を経由して受信局１０２と
通信すると共に、第２送受信部９０３は第２伝搬路９０
７を経由して受信局１０２と通信する。
【０２３８】ここで送信局９０１と受信局１０２との通
信動作は、後述するように、送信局９０１が第１及び第
２伝搬路９０６、９０７を経由して受信する受信電力を
推定すると共に、推定した電力に応じて送信電力を制御
して受信局１０２に対して信号を発信する点を除いて、
図１１を用いて説明した実施の形態５の無線通信システ
ム５００と同様である。
【０２３９】ここで図１８に、この実施の形態による送
信局９０１の詳細構成を示す。図１８では、図２と対応
する部分に同一符号を付してある。この実施の形態の場
合、伝搬環境推定部９０４は遅延量推定部９０４ａ及び
電力測定部９０４ｂにより構成されている。また伝搬環
境適応部９０５はタイミングコントロール部９０５ａ及
び電力制御部９０５ｂにより構成されている。
【０２４０】そして第１送受信部９０２の復調部１２２
により抽出された例えばユニークワード等の既知信号が
遅延量推定部９０４ａに入力されると共に、第２送受信
部９０３の復調部（図示せず）により抽出されたユニー
クワード等の既知信号が遅延量推定部９０４ａに入力さ
れる。遅延量推定部９０４ａは、実施の形態１でも述べ
たように、ネットワーク時刻と既知信号とから信号伝搬
時間を推定する。この実施の形態の場合には、第１及び
第２の伝搬路９０６、９０７それぞれの信号伝搬時間を
推定する。
【０２４１】そしてタイミングコントロール部９０５ａ
が遅延量推定部９０４ａにより得られた第１伝搬路９０
６の信号伝搬時間を考慮して、第１送受信部９０２から
の信号が第１伝搬路９０６を経由して予め決められたネ
ットワーク時刻に受信局１０２に到達するようにバッフ
ァ１１７の出力タイミングを調整する。
【０２４２】同様にタイミングコントロール部９０５ａ
は遅延量推定部９０４ａにより得られた第２伝搬路９０
７の信号伝搬時間を考慮して、第２送受信部９０３から
の信号が第２伝搬路９０７を経由して予め決められたネ
ットワーク時刻に受信局１０２に到達するようにバッフ
ァ（図示せず）の出力タイミングを調整する。
【０２４３】伝搬環境推定部９０４の電力測定部９０４
ｂは、第１送受信部９０２の無線受信部（受信ＲＦ）１
２１の出力を入力し、第１送受信部９０２で受信した受
信信号の電力を測定する。同様に電力測定部９０４ｂ
は、第２送受信部９０３の無線受信部（図示せず）の出
力を入力し、第２送受信部９０３で受信した受信信号の
電力を測定する。
【０２４４】伝搬環境適応部９０５の電力制御部９０５
ｂは、予め設定された電力値と電力測定部９０４ｂで得
られた受信電力測定結果とを比較し、当該比較結果に基
づいて、第１及び第２送受信局９０２、９０３の送信電
力を制御する。具体的には、第１又は第２送受信部９０
２、９０３で受信した受信電力が所定値より小さい場合
には、各送信部１０１ａの無線送信部（送信ＲＦ）１１
９を制御することにより送信電力が大きくなるように制
御する。これとは逆に、第１又は第２送受信部９０２、
９０３で受信した受信電力が所定値より大きい場合に
は、各送信部１０１ａの無線送信部（送信ＲＦ）１１９
を制御することにより、送信電力が小さくなるように制
御する。
【０２４５】これにより無線通信システム９００におい
ては、秘匿情報の送信対象である受信局１０２のみが送
信局９０１の第１送受信部９０２及び第２送受信部９０
３から受信レベルの最適な受信信号を受信できるように
なる。
【０２４６】この結果、受信局１０２では、受信レベル
が伝搬路９０６、９０６に適応して最適で、かつ受信動
作に同期した同一時刻に到達する２つの信号の合成結果
を得ることができる。これにより受信局１０２では、秘
匿情報を確実に復調することができる。
【０２４７】これに対して、第３者は、受信局１０２と
異なる場所で送信局９０１からの情報を受信するので、
その信号を復調するのに適切な受信レベル及び適切な受
信タイミングを得ることが困難になるので、受信信号の
復調も困難となる。
【０２４８】次に、図１４及び図１６を再び用いて、無
線通信システム９００の動作について説明する。
【０２４９】先ず送信局９０１が第１送信部９０２か
ら、第１伝搬路９０６を経由するように出力を制御しな
がら、ネットワーク基準時間を含む信号（通信１０）を
発信（送信１０Ｂ）する。受信局１０２は通信１０を受
信（受信１０Ｔ）すると、時間制御部１０２ｃで制御さ
れた所定の遅延時間（Ｔ１０）を設定する。受信局１０
２は受信１０Ｔから遅延時間（Ｔ１０）だけ経過した
後、送信局９０１に対して応答信号（通信２０）を予め
定められた電力で送信（送信２０Ｔ）する。因みに、送
信局９０１と受信局１０２は、予め共有情報として互い
に上記遅延時間Ｔ１０を保持している。
【０２５０】送信局９０１は通信２０を受信（受信２０
Ｂ）すると同時に、送信１０Ｂで送信した伝搬路推定用
信号（通信１０）と受信２０Ｂで受信した応答信号（通
信２０）とから伝搬環境推定部９０４が第１伝搬路９０
６の状態を推定する。具体的には、第１伝搬路９０６で
の信号伝搬時間と電力減衰量を推定する。伝搬路９０６
での電力減衰量の推定は、受信２０Ｂの電力を測定し、
その値と予め定められた応答信号（通信２０）の出力電
力との差に基づいて行う。
【０２５１】同様に送信局９０１は第２送信部９０３か
ら、第２伝搬路９０７を経由するように出力を制御しな
がら、ネットワーク基準時間を含む信号（通信１１）を
発信（送信１１Ｂ）する。受信局１０２は通信１１を受
信（受信１１Ｔ）すると、時間制御部１０２ｃで制御さ
れた所定の遅延時間（Ｔ１１）を設定する。受信局１０
２は受信１１Ｔから遅延時間（Ｔ１１）だけ経過した
後、送信局９０１に対して応答信号（通信２１）を予め
定められた電力で送信（送信２１Ｔ）する。因みに、送
信局９０１と受信局１０２は、予め共有情報として互い
に上記遅延時間Ｔ１１を保持している。
【０２５２】送信局９０１は通信２１を受信（受信２１
Ｂ）すると同時に、送信１１Ｂで送信した伝搬路推定用
信号（通信１１）と受信２１Ｂで受信した応答信号（通
信２１）とから伝搬環境推定部９０４が第２伝搬路９０
７の状態を推定する。具体的には、第２伝搬路９０７で
の信号伝搬時間と電力減衰量を推定する。伝搬路９０７
での電力減衰量の推定は、受信２１Ｂの電力を測定し、
その値と予め定められた応答信号（通信２１）の出力電
力との差に基づいて行う。
【０２５３】このように送信局９０１は、通信３０、通
信３１に基づいて、第１及び第２伝搬路９０６、９０７
における信号伝搬時間及び信号電力減衰量を推定する。
【０２５４】受信局１０２は時間制御部１０２ｃを用い
て一定の時間（Ｔ２０）後に受信端末基準信号１０を設
定すると共に、送信局９０１に対して基準時刻通知信号
（通信３０）を送信（送信３０Ｔ）する。
【０２５５】次に、送信局９０１は第１送受信部９０２
から秘匿情報を含む信号を通信４０で送信（送信４０
Ｂ）すると共に、第２送受信部９０３から秘匿情報を含
む信号を通信４１で送信（送信４１Ｂ）する。このとき
送信局９０１は、受信局１０２で設定された受信端末基
準時間１０に２つの信号が同時に到達するように送信タ
イミングを制御すると共に、受信局１０２が最適な電力
で２つの信号を受信できるように送信電力を制御する。
【０２５６】受信局１０２は、受信端末基準時間１０を
基準にして受信４０Ｔを開始する。このとき通信４０、
通信４１の受信端末基準時間１０は同時刻に設定されて
いるため、受信局１０２では通信４０及び通信４１は同
時に受信される。すなわち、両者は合成された結果とし
て受信局１０２で受信される。
【０２５７】この実施の形態の場合、通信４０、通信４
１において同一の情報を送信するようになされている。
これにより受信局１０２では、パスダイバーシティ効果
を得ることができる。またこの実施の形態の場合、送信
局９０１は通信４０、通信４１を非常に低い電力で送信
するようになっている。これにより２つの信号の互いに
同じシンボル同士を合成して受信できる受信局１０２で
は復調に十分な信号レベルを得ることができるのに対し
て、受信局１０２とは異なる場所に位置する他の受信局
では、通信４０、通信４１からは復調に必要な信号レベ
ルを得ることはできない。
【０２５８】かくして以上の構成によれば、送信局９０
１に複数の送受信部９０２、９０３を設けることにより
送信局９０１と受信局１０２との間に複数の伝搬路９０
６、９０７を形成し、各伝搬路９０６、９０７で通信を
行った場合の電力減衰量を推定し、受信局１０２が複数
の伝搬路９０６、９０７を介して到達する各受信信号を
合成して受信したときに復調し得る最低レベルの送信電
力で上記複数の送受信部９０２、９０３から秘匿情報を
送信したことにより、受信局１０２以外の場所に位置す
る他の受信局では当該秘匿情報を復調することが困難に
なる。この結果、一段とセキュリティの高い通信を行う
ことができる無線通信システム９００を実現し得る。
【０２５９】（実施の形態１０）図１９において、１０
００は全体として本発明の実施の形態１０に係る無線通
信システムを示す。無線通信システム１０００の送信局
１００１は、偏波面の直交した２つの直線偏波のアンテ
ナＡＮ２０、ＡＮ２１からなるアンテナ部１００３を有
する。また受信局１００２のアンテナ部１００４は１つ
の直線偏波のアンテナＡＮ３０を有する。
【０２６０】これにより、無線通信システム１０００に
おいては、受信局１００２のアンテナＡＮ３０の偏波面
を、送信局１００１と受信局１００２のみが共有する伝
搬路環境として、この伝搬路環境を考慮して送信局１０
０１から受信局１００２に秘匿情報を伝送するようにな
されている。
【０２６１】すなわち、先ず、受信局１００２から送ら
れてくる伝送波に基づいて、送信局１００１の伝搬環境
推定部１００６が受信局１００２のアンテナＡＮ３０の
偏波面を推定する。次に伝搬環境推定部１００６により
求めた推定結果に基づいて、送信局１００１の放射特性
制御部１００８が受信局１００２でのみ受信できるよう
な放射特性を形成するようにアンテナ部１００３を制御
するようになっている。
【０２６２】また無線通信システム１０００の送信局１
００１及び受信局１００２には時間制御部１００７、１
０１０が設けられており、当該時間制御部１００７、１
０１０によって実施の形態１と同様に、送信局１００１
と受信局１００２のみで共有できる伝搬路１０１１での
信号伝搬時間を考慮した送信タイミングで、送信局１０
０１から受信局１００２に秘匿情報を送信する。これに
より受信局１００２のみが秘匿情報を受信して復元でき
るようになっている。
【０２６３】従って、図１９の時間制御部１００７は、
図１の伝搬環境推定部１０１ｃ及び伝搬環境適応部１０
１ｄに相当する。受信局１００２は、図３と同様の構成
なので、ここでは詳細な説明を省略する。簡単に説明す
ると、アンテナＡＮ３０はアンテナＡＮ１２に相当し、
送受信部１００９は送信部１０２ａ及び受信部１０２ｂ
に相当し、時間制御部１０１０は時間制御部１０２ｃに
相当する。
【０２６４】送信局１００１の具体的構成を図２０に示
す。図２との対応部分に同一符号を付して示す図２０に
おいて、送信局１００１は、大きく分けて、送信部１０
１２、受信部１０１３、伝搬環境推定部１００６及び時
間制御部１００７により構成されている。ここで図１９
の送受信部１００５は、送信部１０１２及び受信部１０
１３に相当する。
【０２６５】送信局１００１は、受信局１００２からの
電波を、互いの偏波面が直交するように設けられた２つ
の直線偏波アンテナＡＮ２０、ＡＮ２１で受信する。そ
してそれぞれのアンテナ出力を無線受信部（受信ＲＦ）
１２１に入力する。無線受信部１２１はそれぞれのアン
テナ出力に対してダウンコンバートやアナログディジタ
ル変換処理等の無線処理を施し、処理後の信号を復調部
１２２及び伝搬環境推定部１００６に送出する。
【０２６６】伝搬環境推定部１００６は無線通信処理さ
れた２つのアンテナ出力に基づいて、受信局１００２の
アンテナの偏波面を推定し、推定結果を放射特性制御部
１００８に送出する。放射特性制御部１００８は推定結
果に基づいて、受信局１００２での受信電力が最大にな
るように無線送信部（送信ＲＦ）１１９を制御する。
【０２６７】伝搬環境推定部１００６は、図２１に示す
ように構成されている。また放射特性制御部１００８
は、図２２に示すように構成されている。
【０２６８】伝搬環境推定部１００６は電界強度検出部
１０２０及び位相差検出部１０２１を有する。電界強度
検出部１０２０は２つのアンテナ出力に基づいて、それ
ぞれのアンテナ出力の電界強度を検出する。また位相差
検出部１０２１は２つのアンテナ出力に基づいて、それ
ぞれのアンテナ出力の位相差を求める。偏波推定部１０
２２は２つのアンテナ出力の電界強度と位相差から受信
信号の偏波状態を推定する。
【０２６９】一般に偏波面の直交する２つのアンテナ
（Ｖ、Ｈ）を用いると、図２３で示すように、電磁波の
偏波（図中のｐ）は、アンテナの放射特性で与えられる
偏波面（図中のＶ、Ｈ）上に投影した電界強度（図中の
Ｅｖ、Ｅｈ）と両受信信号の位相差で求めることができ
る。例えば偏波ｐを楕円偏波として、その長軸とアンテ
ナ（Ｖ、Ｈ）からなる角度や扁平率は電界強度（Ｅｖ、
Ｅｈ）及び位相差φを用いて求めることができる。また
角度については、Ｅｖ、Ｅｈから近似することもでき
る。
【０２７０】この実施の形態の伝搬環境推定部１００６
では、このことを利用して、偏波ｐの長軸とアンテナと
からなる角度や、扁平率などの情報からなる偏波状態を
推定するようになっている。
【０２７１】放射特性制御部１００８は、図２２に示す
ように、送信信号及び偏波推定部１０２２により得られ
た推定値信号を、電界強度制御部１０３０及び位相制御
部１０３１にそれぞれ入力する。合成部１０３２は電界
強度と位相とから直交するアンテナＡＮ２０、ＡＮ２１
に対応する信号ベクトル（Ｖベクトル、Ｈベクトル）を
生成する。そしてＶ方向ベクトルの振幅、位相に応じた
送信信号を無線送信部１１９を介してＶ方向アンテナＡ
Ｎ２１に出力すると共に、Ｈ方向ベクトルの振幅、位相
に応じた送信信号を無線送信部１１９を介してＨ方向ア
ンテナＡＮ２０に出力する。
【０２７２】これにより、伝搬環境推定部１０２０が推
定した偏波状態に基づいて、受信局１００２のアンテナ
部１００４での受信電力が最大になるように、すわわち
偏波ｐの長軸とアンテナの放射特性で与えられる偏波面
の軸とが一致するように、送信信号の偏波面を制御し得
るようになっている。
【０２７３】次に、図２４を参照して、無線通信システ
ム１０００の動作について説明する。なおここでは送信
局１００１と受信局１００２間での送受信タイミングは
実施の形態１と同様なので、電波の偏波面を調整する点
のみに着目して説明する。
【０２７４】先ず、受信局１００２が偏波推定用信号
（通信１）を発信（送信１Ｔ）する。ここで受信局１０
０２のアンテナ部１００４は放射特性として直線偏波の
特性を有するアンテナＡＮ３０で構成されているため、
当該アンテナＡＮ３０が送信する電磁波はある特定の偏
波面を有している。
【０２７５】この送信信号は、伝搬路１０１１上におけ
る反射や回折などにより、偏波面が回転し、遅延が加わ
った状態で送信局１００１のアンテナ部１００３で受信
される。送信局１００１のアンテナ部１００３には、放
射特性が直線偏波のアンテナＡＮ２０、ＡＮ２１が、偏
波面が互いに直交するように配置されているので、受信
信号の偏波面に依らず安定した受信を行うことができ
る。
【０２７６】送信局１００１はアンテナ部１００３によ
り通信１を受信（受信１Ｂ）すると、伝搬環境推定部１
００６ａが２つのアンテナＡＮ２０、ＡＮ２１で受信し
た各受信信号を演算処理することで受信信号の偏波状態
を推定する。
【０２７７】次に放射特性制御部１００８は伝搬環境推
定部１００６が推定した偏波状態に基づいて、受信局１
００２のアンテナ部１００４での受信電力が最大になる
ように、すなわち偏波ｐの長軸とアンテナＡＮ３０の放
射特性で与えられる偏波面の軸とが一致するように、送
信信号の偏波面を制御して通信２を送信（送信２Ｂ）す
る。この偏波面の制御は、受信時の推定方法とは逆の演
算を行うことで実現できる。
【０２７８】このようにして偏波面を制御して送信信号
を出力すると、受信局１００２のアンテナ部１００４で
は送信局１００１からの通信２の信号を最適な偏波面で
受信できる。受信局１００２はアンテナ部１００４で通
信２を受信（受信２Ｔ）する。因みに、送信局１００１
は通信２により秘匿情報を含む伝送データを受信局１０
０２に送信する。無線通信システム１００は以後、同様
にして送信局１００１と受信局１００２間で通信３以降
の通信を行う。
【０２７９】ここで送信局１００１と受信局１００２が
見通しの良い環境で通信を行う場合、偏波面は安定的に
保たれているため、この実施の形態による通信は安定し
て行うことができる。一方、両者の通信路間に障害物が
あり、直接波のみで通信が行えないような環境では、周
囲の状況により影響を受け偏波面は乱れる。しかし、伝
搬路環境（この実施の形態では偏波面にあたる）を推定
した時刻と、その伝搬路環境を用いて通信を実際に行う
時刻との間隔が十分に短ければ、伝搬路環境は準静的で
あると見なすことができるので問題はない。
【０２８０】例えば、送信局１００１と受信局１００２
の双方が固定されており、両者の通信路上に人のように
移動速度が低速の障害物が存在する場合がこれに相当す
る。また例えば送信局１００１が道路上に配置され、受
信局１００２が自動車に搭載された場合のように、送信
局１００１と受信局１００２の通信路間に障害物がなく
ても、状況の変化により偏波面が乱れるため、これに相
当する。
【０２８１】これらの場合、送信局１００１、受信局１
００２の一方、或いは両方が移動していても、伝搬路環
境を推定した時刻と、その伝搬路環境を用いて通信を実
際に行う時刻との間隔が十分に短いと考えることができ
るので、伝搬路環境は準静的であると見なすことができ
る。
【０２８２】これに対して、通信１及び通信２を正当な
通信相手でない第３者が傍受し、情報を引き出そうとし
た場合を考える。この場合、不当な受信端末が通信２の
情報を受け取るためには、偏波面を適当に合わせる必要
がある。
【０２８３】送信局１００１と受信局１００２は、偏波
面の軸合わせを通信１によって行っているが、通信１は
受信局１００２からの出力信号であるため、不当な受信
端末が送信局１００１からの偏波面を推定することはで
きない。つまり受信局１００２のアンテナ端における通
信２の偏波状態を事前に知ることはできないため、これ
を傍受することは不可能となる。
【０２８４】この結果、不当な受信局が譬え通信１を傍
受することができたとしても、通信２は通信１における
偏波面に適応して制御されて送られるため、不当な受信
局は送信局１００１から出力される電磁波の偏波面を事
前に知ることはできない。
【０２８５】図２５を用いて詳しく説明する。図２５の
通信１、通信２は図２４中のそれと同一である。また図
２５において、受信局１０４０は、秘匿情報の送信対象
ではない不当な受信局を示す。
【０２８６】ここで送信局１００１及び受信局１００２
は通信１及び通信２を伝搬路１０１１を介して行う。不
当な受信局１０４０がこれらの通信１及び通信２を受信
する場合を考える。送信局１００１と受信局１００２間
では通信１及び通信２は共に伝搬路１０１１を介して行
われる。これに対して、受信局１０４０では、通信１は
伝搬路１０４１を介して受信し、通信２は伝搬路１０４
２を介して受信することになる。
【０２８７】このように、受信局１０４０が受信局１０
０２の出力する通信１を受信する際の伝搬路１０４１
と、受信局１０４０が送信局１００１の出力する通信２
を受信する際の伝搬路１０４２は、伝搬路１０１１と異
なる。この結果、受信局１０４０は、通信１を傍受する
ことにより、受信局１００２との間で形成される伝搬路
１０４１を推定できたとしても、この伝搬路１０４１は
送信局１００１との間で形成される伝搬路１０４２とは
異なるため、通信２を正しく受信することはできない。
そのため、不当な受信局１０４０が通信１や通信２のう
ちのいずれかの情報、または両方の情報を安定して入手
することは不可能である。
【０２８８】一般に電磁波を用いた無線通信システムに
おいては、送信側と受信側との間でアンテナなどの偏波
特性を合わせる必要があり、これを正しく行わないと通
信品質などの特性劣化を招く。例えば、アンテナの放射
特性のうち偏波特性が水平方向に対して一様であれば、
送信局、受信局ともにアンテナの放射特性の偏波面を接
地面に対して垂直になるように偏波面の調整を行えばよ
い。偏波面を地表面に対して垂直とした垂直偏波の場合
などは、水平方向に対して放射特性を一様に設計するこ
とが容易である。
【０２８９】一方、アンテナの放射特性が水平方向に対
して一様でない場合、送信局、受信局の間で偏波面の調
整を行うことが必要となる。これを図２６、図２７を用
いて具体的に説明する。電磁波が地表面方向と平行な方
向に伝搬するような無線通信システムでは、図２６
（ａ）に示すように、送信装置や受信装置のアンテナＡ
Ｎを接地面に対して垂直に配置することにより、アンテ
ナＡＮの放射特性を垂直偏波に設定できる。ここでは接
地面がほぼ水平に保たれることを想定しており、また水
平方向に対しての放射特性が一様であること想定してい
る。
【０２９０】次に図２６（ｂ）に示すように、アンテナ
ＡＮを水平方向に設置した場合の具体例を考える。図中
のアンテナがダイポールアンテナであるとすると、水平
方向に対して放射特性が一様ではなく、偏波面も装置本
体１０５０との位置関係によって異なる。このような構
成で、高さ方向へ電波を発信するようなシステムを例に
考える。
【０２９１】図２７の１０５０を送信装置、１０５１、
１０５２を受信装置であるとし、各装置１０５０、１０
５１、１０５２のアンテナの放射特性はその偏波面が図
中の矢印方向であると仮定する。ここで送信装置１０５
０を送信局１００１に、受信装置１０５２を受信局１０
０２に置き換えて、送信装置１０５０が受信装置１０５
２の偏波面を推定し、推定結果より送信装置１０５０の
偏波面を制御した状態が、この実施の形態の無線通信シ
ステム１０００に当てはまる。
【０２９２】図２７のように、送信装置１０５０の偏波
面に対して、受信装置１０５２の接地面を水平に保って
設置した場合でも、偏波面から見た自由度があるため、
状況によって通信環境が大きく異なってくる。
【０２９３】従って、送信装置１０５０、受信装置１０
５２のように偏波面が同一軸上に揃っている場合、受信
装置１０５２は感度よく受信できるが、受信装置１０５
１のように偏波面が送信装置１０５０と直交して配置さ
れている場合には、アンテナの放射特性により受信電力
が十分でなくなるため、受信品質が悪くなる。
【０２９４】ここでは送受信間の無線伝搬路において偏
波面が回転しないことを仮定して説明したが、偏波面は
反射などによりその軸が変化することが知られている。
そのような場合でも各装置のアンテナ端における偏波面
については同様のことが言える。このような状態におい
ても、この実施の形態の構成によれば、送信装置１１０
１が受信装置１１０２の偏波面と同じになるように送信
波を制御するため、送信側と受信側の偏波面を調整する
ことなく安定した通信を行うことができる。
【０２９５】さらに送信装置１０５０と受信装置１０５
２の通信を第３者が受信装置１０５１を用いて傍受しよ
うとする場合について説明する。上述の通り、受信装置
１０５１の偏波面を受信状況が良くなるように送信装置
１０５０から送信される偏波面に合わせて設置する必要
がある。しかし、送信波の偏波面は受信装置１０５２の
偏波面に適応して制御されているので、受信装置１０５
１から知ることはできない。
【０２９６】また前述の通り、受信装置１０５２の設置
方向により偏波面が異なるため、それを常時知ることは
不可能である。また譬え受信装置１０５２の設置状況な
どから偏波面の状態を推測しても、送信装置１０５０と
受信装置１０５２間の伝搬路と、送信装置１０５０と受
信装置１０５１間の伝搬路は異なるため、この実際に正
しい状態を知ることは不可能である。従って第３者が送
信装置１０５０と受信装置１０５２の通信を傍受するこ
とは不可能である。
【０２９７】さらに上述した通り、伝搬路上で反射や回
折などの現象が起こると、電磁波の偏波面が変化するの
で、第３者が偏波面を推定することは困難である。反射
や回折が多発する環境は屋内や室内、またパーティショ
ンのように障害物が多くあるオフィスのような場所が良
く知られている。
【０２９８】因みに、この実施の形態の場合、送信局１
００１が受信局１００２のアンテナＡＮ３０に対して最
適な偏波面を有する直線偏波の電磁波に秘匿情報を含む
真の情報を重畳させて送信すると共に、それに直交する
軸に平行な偏波面を有する直線偏波の電磁波に疑似情報
を重畳させて送信することも考えられる。
【０２９９】これにより無線通信システム１０００にお
いては、受信局１００２ではアンテナＡＮ３０の特性に
より真の情報は正常に受信されるのに対して、疑似情報
は受信されない。これにより複雑な構成を用いることな
く、真の情報のみを選択的に受信できる。
【０３００】つまり受信局１００２は、どの信号が秘匿
情報で、どの信号が擬似情報かを予め知る必要はない。
また送信局１００１では、受信側でのデータの分離を考
慮したデータ配列を行うことなく、自由に秘匿化を施す
ことができるようになる。さらに第３者は原理的に秘匿
情報と疑似情報とを分離することができないので、高い
セキュリティを確保できるようになる。
【０３０１】無線通信システム１０００は、通信３以降
の通信を、上述した通信１、通信２と同様に偏波面を合
わせながら行う。因みに、通信３以降で、全ての送信デ
ータに対して偏波面を合わせて伝送してもよいが、暗号
キーのような特に重要な秘匿情報のみを偏波面を合わせ
て伝送した後は、通常の暗号化処理のみを施して伝送す
るようにしてもよい。
【０３０２】かくして以上の構成によれば、実施の形態
１の構成に加えて、受信局１００２から送られてくる伝
送波に基づいて送信局１００１の伝搬環境推定部１００
６により受信局１００２のアンテナＡＮ３０の偏波面を
推定し、送信局１００１が当該推定結果に基づいて受信
局１００２でのみ受信できるような放射特性を有する伝
送波を形成し、当該伝送波に秘匿情報を重畳して受信局
１００２に伝送するようにしたことにより、実施の形態
１の効果に加えて、一段とセキュリティの高い無線通信
システム１０００を実現できる。
【０３０３】因みにこの実施の形態では垂直偏波、水平
偏波を例に挙げたが、地表面に対して一定の角度傾いた
偏波面を考えると第３者による秘匿情報の受信は一層困
難になる。例えば直線偏波特性を持つダイポールアンテ
ナを地表面に対してある角度をつけて設置する場合は、
上述の通り水平方向に対してアンテナの放射特性が異な
り、放射特性はアンテナの見かけの角度によって変化す
る。すなわち放射特性は、図２７に示す送信装置１０５
０と受信装置１０５２との相対的な位置関係により変化
する。この結果、第３者から偏波面を推定することは一
層に困難となる。
【０３０４】また直交する偏波面特性を有するヘリカル
アンテナなどのアンテナを用いて、直交偏波面への放射
信号の振幅、位相を制御すれば、電気的に偏波面を制御
することもできる。このような構成をとることで、視覚
的に偏波面を推定することが困難となり、一段とセキュ
リティの高いシステムを実現できる。
【０３０５】さらに以上の説明では、送信局１００１が
最初から受信局１００２のアンテナＡＮ３０に対して最
適な偏波面を有する直線偏波の電磁波を出力する場合に
ついて述べたが、電源投入時のように受信局１００２の
アンテナＡＮ３０の特性を推定するまでは、送信局１０
０１から円偏波である電磁波を放射してもよい。このよ
うにすれば、受信局１００２はアンテナＡＮ３０の放射
特性に関わらず、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）
等の無線リンクを確立するための信号を安定して受信で
きるようになる。
【０３０６】またこの実施の形態においては、時間的に
シンボルが独立している変調方式を用いた場合、シンボ
ル毎に上述した偏波面の制御による情報の秘匿化を実施
するかしないかを設定することもできる。これによりシ
ンボルの一部に対して秘匿化を施すことでより安定した
通信を行うことができるようになる。
【０３０７】（実施の形態１１）図１９との対応部分に
同一符号を付して示す図２８において、１１００は全体
として、本発明の実施の形態１１に係る無線通信システ
ムを示す。無線通信システム１１００は、受信局１１０
１のアンテナ部１１０２が偏波面の直交した２つの直線
偏波のアンテナＡＮ６０、ＡＮ６１からなると共に、受
信局１１０１にアンテナ部１１０２の放射特性を制御す
る放射特性制御部１１０４が設けられている点を除い
て、図１９の無線通信システムと同様の構成でなる。
【０３０８】次に、図２４を用いて、無線通信システム
１１００の動作について説明する。なおここでは送信局
１００１と受信局１１０１間での送受信タイミングは実
施の形態１と同様なので、電波の偏波面を調整する点の
みに着目して説明する。
【０３０９】先ず、受信局１１０１が偏波推定用信号
（通信１）を発信（送信１Ｔ）する。このとき放射特性
制御部１１０４はアンテナ部１１０２から基準となる偏
波面が出力されるように送受信部１１０３を介してアン
テナ部１１０２の放射特性を制御する。この送信信号は
伝搬路１０１１上における反射や回折などにより、偏波
面が回転し、遅延が加わった状態で送信局１００１のア
ンテナ部１００３で受信される。
【０３１０】送信局１００１は伝搬環境推定部１００６
において通信１の受信（受信１Ｂ）信号から、受信局１
１０１が基準とする偏波面を推定し、推定結果を保持す
る。次に放射特性制御部１００８は伝搬環境推定部１０
０６が推定した基準とする偏波面に対して予め設定して
ある角度だけ偏波面を回転させるよう制御し、通信２を
送信（送信２Ｂ）する。
【０３１１】受信局１１０１は放射特性制御部１１０４
によりアンテナ部１１０２の放射特性を、基準とする偏
波面から放射特性制御部１００８が偏波面を回転させた
上記角度だけ回転させるように制御して、通信２を受信
（受信２Ｔ）する。
【０３１２】すなわち、送信局１００１の放射特性制御
部１００８と受信局１１０１の放射特性制御部１１０４
には、予め互いの局のみで共有する偏波面の回転情報が
記憶されている。従って、送信局１００１からの通信２
の偏波面と、受信局１１０１が制御した放射特性の偏波
面は基準偏波面から同一角度だけ回転しているため、受
信局１１０１は最適な放射特性で通信２を受信（受信２
Ｔ）することができる。以後、同様にして送信局１００
１と受信局１１０１は通信を行う。
【０３１３】かくして以上の構成によれば、実施の形態
１０の構成に加えて、受信局１１０１側でも放射特性を
適応的に変化し得るように受信局１１０１を構成すると
共に、送信局１００１と受信局１１０１とで偏波面の回
転情報を共有して互いの偏波面を合わせて通信を行うよ
うにしたことにより、実施の形態１０により得られる効
果に加えて、一段とセキュリティの高い無線通信システ
ム１１００を実現できる。
【０３１４】すなわち、譬え第３者が通信１での偏波面
を知り得たとしても、通信２では偏波面が変更されるた
め、この変更された偏波面を知ることは困難となる。ま
た通信毎に偏波面を回転させれば、よりセキュリティを
向上させることもできる。
【０３１５】さらに直交する２つの偏波面に各々独立し
た情報を付加し、通信１で与えられる偏波面を基準にし
て、各情報を分離することもできる。このようにすれ
ば、伝送量を２倍にでき、かつ第３者からはそれらを推
定できない極めて秘匿性の高い通信が実現可能となる。
【０３１６】一般に、送信局１００１は受信局１１０１
に対して通信に使用可能な周波数や時刻を通知し、受信
局１１０１はそれらのリソースを用いて通信を行う。ま
た一般に、受信局１１０１はそれらのリソースを用いて
キャリアの状態を監視してキャリアが空いている時刻に
通信を開始する。これらの条件としては、周波数と時刻
の２つが大きな要素であったが、この実施の形態では、
これらに偏波を加えることで、通信自体の容量を最大２
倍まで増加させることもできる。
【０３１７】但しこの場合、周波数や時間は空間同一性
を有しているが、偏波状況は伝搬路によって変化するた
め場所によってその環境が異なる。そのため偏波干渉状
況は送信局１００１と受信局１１０１では、その位置が
異なることが問題となる。しかし、送信局１００１と受
信局１１０１との伝搬路１０１１における偏波状態がほ
ぼ同一であるような環境、例えば送信局１００１と受信
局１１０１とが見通しできる環境やそれに近い環境にお
かれている場合には、上述したような偏波による多重化
も可能となる。
【０３１８】このように、送信局１００１と受信局１１
０１間での通信、送信局１００１と他受信局間での通信
の２つの通信が同時刻、同周波数で偏波多重しているよ
うな場合には、２つの通信を同期させて偏波面をある時
間毎に切り換えるようにすれば、第３者からは２つの通
信を分離することが困難となるため、セキュリティを高
めることができる。
【０３１９】一方、見通しができないような環境では、
互いの通信の干渉を避けるために受信局１１０１により
周囲の他受信局から発せられる通信状況を監視し、監視
情報を送信局１００１に通知し、互いに干渉しない条件
が整ったときに送信を行えば、見通しができる条件の場
合と同様の通信が可能となる。
【０３２０】またマルチパス環境を考えた場合、各々の
パスの偏波面の回転方向や角度が異なるため、各パスか
らの偏波面はそれぞれ異なる。この実施の形態において
は、受信局１１０１では偏波面の状況に応じて選択的に
特定のパスを受信することになる。これは結果として、
送信局１００１から受信局１１０１への伝搬路１０１１
を制限することになるので、マルチパスによる影響を軽
減する効果を得ることができる。
【０３２１】（実施の形態１２）この実施の形態の無線
通信システム１２００は、図２９に示すように、秘匿情
報を送信する送信局１２０１が異なる位置に配置された
２つの送受信部１２０３、１２０４を有する。また２つ
の送受信部１２０３、１２０４からそれぞれ異なる伝搬
路１２０７、１２０８を介して受信局１２０２のみが秘
匿情報を得ることができる最適な送信電力及び指向性送
信を行う。
【０３２２】送受信部１２０３、１２０４により受信さ
れた受信信号は伝搬環境推定部１２０５に送出される。
伝搬環境推定部１２０５は２つの受信信号に基づいて２
つの伝搬路１２０７、１２０８の環境を推定する。具体
的には、各伝搬路１２０７、１２０８での信号伝搬時間
と信号の到来方向を推定する。
【０３２３】伝搬環境適応部１２０６は伝搬環境推定部
１２０５の推定結果に基づいて、送受信部１２０３、１
２０４が受信局１２０２に秘匿情報を送信する際の送信
動作を制御する。具体的には、第１に、各送受信部１２
０３、１２０８から発信された信号が予め設定された受
信時刻に受信局１２０２に受信されるように各送受信部
１２０３、１２０４の送信タイミングを制御する。また
第２に、各送受信部１２０３、１２０４での送信時の指
向性が受信局１２０２に向くように指向性送信を行う。
【０３２４】図２との対応部分に同一符号を付して示す
図３０は、送信局１２０１の詳細構成を示す。図３０か
らも分かるように、図２９で示した２つの送受信部１２
０３、１２０４は、単に、異なる位置にアレイアンテナ
ＡＮ７０、ＡＮ７１が２つ設けられているだけであり、
信号処理部分は同一のものとなっている。そして図３０
の到来方向推定部１２１０及び遅延量推定部１２０が図
２９の伝搬環境推定部１２０５に相当すると共に、図３
０のビームフォーマ１２２２及びタイミングコントロー
ル部１１８が図２９の伝搬環境適応部１２０６に相当す
る。
【０３２５】ここで送信局１２０１による秘匿情報の送
信タイミングについては、上述の実施の形態で詳述した
ので、この実施の形態では、秘匿情報の指向性送信につ
いて重点的に説明する。
【０３２６】到来方向推定部１２１０は、無線受信部
（受信ＲＦ）１２１を介して２つのアレイアンテナ出力
を入力すると、それらの受信信号の振幅と位相に基づい
て受信局１２０２により発信された信号の到来方向を推
定する。具体的には、２つのアレイアンテナＡＮ７０、
ＡＮ７１の受信信号にそれぞれ乗じる重み係数を順次変
更し、重み付け加算値が最大となる重み係数を求めるこ
とで到来方向を推定する。そして到来方向推定部１２１
０により推定された推定結果（すなわち各アレイアンテ
ナＡＮ７０、ＡＮ７１に対する重み係数）は送信部１２
２０のビームフォーマ１２２２に送出される。
【０３２７】ここで送信部１２２０のバースト信号形成
部１２２１、ビームフォーマ１２２２及び変調部１２２
３は、図３１に示すように構成されている。因みに、こ
の実施の形態の送信部１２２０は、送信データを符号拡
散すると共に多重化するようになっている。
【０３２８】バースト信号形成部１２２１は、データ分
割回路１２３０に暗号キーや暗号化されたユーザデータ
を入力する。データ分割回路１２３０は入力したデータ
を複数のデータに分割（この実施の形態の場合には２
つ）して続くコンボルバ回路１２３１ａ、１２３１ｂに
送出する。実際上、データ分割回路１２３０は入力した
データを複数のデータＤ１２ａ、Ｄ１２ｂに分割して続
くコンボルバ回路１２３１ａ、１２３１ｂに送出する。
ここで送受信間では拡散符号は共有するが、分割された
データＤ１２ａ、Ｄ１２ｂがそれぞれどの符号に対応す
るかを事前に共有する必要はない。但し、受信電力の大
きい信号がデータＤ１２ａ、他がデータＤ１２ｂといっ
たように定めておく。ここでは暗号キーや暗号化データ
等の秘匿データがデータＤ１２ａであり、他の情報デー
タがデータＤ１２ｂである。
【０３２９】コンボルバ回路１２３１ａ、１２３１ｂ
は、入力されたデータと符号生成回路１２３２により生
成された符号とを使って畳み込み演算を行うことによ
り、入力データを符号拡散する。符号拡散された各デー
タはビームフォーマ１２２２の利得制御（ＧＣ）回路１
２３４ｂ、１２３４ｃに入力される。また利得制御回路
１２３４ａには擬似信号生成回路１２３３により生成さ
れた擬似信号が入力される。
【０３３０】利得制御回路１２３４ａ〜１２３４ｃは、
到来方向推定部１２１０からの推定値に基づいて各入力
データの利得を制御する。各利得制御回路１２３４ａ〜
１２３４ｃの出力は、アンテナマトリクス回路１２３５
ａ〜１２３５ｃに入力される。アンテナマトリクス回路
１２３５ａ〜１２３５ｃには到来方向推定部１２１０か
らの推定値も入力される。
【０３３１】各アンテナマトリクス回路１２３５ａ〜１
２３５ｃは、対応する利得制御回路１２３４ａ〜１２３
４ｃの出力に、到来方向推定部１２１０からの推定値
（最適重み係数）と受信局１２０２における受信状態
（受信電力や遅延分散など）とに基づくベクトル値を乗
算する。具体的には、推定した伝搬路環境に基づき、受
信局１２０２において受信電力を最大にしたり、最小に
する信号電力制御を行う。
【０３３２】ここで秘匿情報が入力されるアンテナマト
リクス回路１２３５ｂでは、到来方向推定部１２１０で
求められた推定値に基づき、データＤ１２ａが受信局１
２０２において受信レベルが最大となるように設定され
る。同様にデータＤ１２ｂが入力されるアンテナマトリ
クス回路１２３５ｃでは、推定値に基づき、データＤ１
２ｂが受信局１２０２においてその受信レベルが十分大
きく、かつデータＤ１２ａより小さくなるように設定さ
れる。これにより分割された秘匿情報は、受信局１２０
２において異なる受信レベルで受信される。
【０３３３】これに対して、擬似情報が入力されるアン
テナマトリクス回路１２３５ａでは、到来方向推定部１
２１０で求められた推定結果に基づいて、受信局１２０
２においてヌル（波の干渉によって電力が０となる箇
所）を形成するように制御する。これにより受信局１２
０２では擬似信号は受信されず、受信局１２０２とは異
なる位置の他の受信局では擬似信号が受信されるように
なる。
【０３３４】アンテナマトリクス回路１２３５ａ〜１２
３５ｃによりベクトル化された各送信データは、変調部
１２２３の合成／周波数変換回路１２３７でベクトル加
算され、これにより得られた各エレメント値はローカル
発振器１２３６により得られた周波数で周波数変換され
る。周波数変換されたエレメント信号はアレイアンテナ
ＡＮ７０、ＡＮ７１の対応するエレメントアンテナから
出力される。
【０３３５】上述したように送信局１２０１は、データ
Ｄ１２をアンテナの放射特性のメインローブに割り当
て、データＤ１２ｂをサイドローブに割り当て、擬似情
報をヌルに割り当てることにより、受信局１２０２での
受信状態を制御する。これにより、秘匿情報の送信対象
である受信局１２０２は分割された秘匿情報であるデー
タＤ１２ａ、Ｄ１２ｂを各々電力差をもった状態で良好
に受信できるが、他の受信局では各データＤ１２ａ、Ｄ
１２ｂの電力差が逆転したり、擬似情報が妨害するなど
して秘匿情報の受信ができなくなる。
【０３３６】図３２に、受信局１２０２の受信部１２４
０内の復調部１２４１とストリーム形成部１２４２の構
成を示す。因みに、受信局１２０２の他の構成は、図３
に示す受信局１０２の構成と同様である。復調部１２４
１は受信ＲＦ部１４０（図３）の出力をコンボルバ回路
１２４３に入力する。各コンボルバ回路１２４３には、
送信局１２０１で用いられた拡散符号と同一の符号が符
号生成回路１２４４から入力される。
【０３３７】コンボルバ回路１２４３はタイマ１４５に
より指定されたタイミングで畳み込み演算する。これに
より、各コンボルバ回路１２４３からは拡散符号に対応
したデータＤ１２ａ、Ｄ１２ｂが各受信レベル情報と共
に出力される。例えばあるコンボルバ回路１２４３から
は秘匿情報が出力され、別のコンボルバ回路１２４３か
らは秘匿情報以外の有意情報が出力され、さらに別のコ
ンボルバ回路１２４３からは擬似情報が出力される。こ
れらの出力データと受信レベルを用いて、各データが選
択／分離される。因みに、他の受信局では、拡散符号に
より畳み込み演算する最適なタイミングを知ることが困
難な上、譬え知り得たとしても異なった受信レベルで受
信されるため、これらの各データが選択／分離し得な
い。
【０３３８】コンボルバ回路１２４３から出力された各
データは検波器１２４５を介してストリーム形成回路１
２４２のデータ並べ換え／選択回路１２４７に送出され
ると共に、振幅検出回路１２４６に送出される。振幅検
出回路１２４６は各データの振幅を検出する。ここで送
信局１２０１は、受信局１２０２に対して、データ１２
ａが最大レベルで、データＤ１２ｂがそれより小さなレ
ベルで、擬似情報が最小の受信レベルとなるように送信
を制御しているので、振幅検出回路１２４６から各デー
タに対応した受信レベルの情報が出力される。
【０３３９】振幅検出回路１２４６により得られた検出
結果は、データ並べ換え／選択回路１２４７に送出され
る。データ並べ換え／選択回路１２４７は、振幅検出回
路１２４６により得られた検出結果に基づいて、振幅値
の大小に応じて検波器１２４５から出力されたデータを
並べ換える。そして振幅値の最大のデータをＤ１２ａ、
２番目のデータをＤ１２ｂとしてデータ列を出力する。
【０３４０】次に、この実施の形態の無線通信システム
１２００の動作を、図３３を用いて説明する。
【０３４１】まず、受信局１２０２は送信局１２０１に
対して、予め定められた伝搬路推定用信号を通信１によ
り出力（送信１Ｔ）する。送信局１２０１は、第１伝搬
路１２０７を経由した信号を第１送受信部１２０３（図
３０のアレイアンテナＡＮ７０）で、第２伝搬路１２０
８を経由した信号を第２送受信部１２０４（図３０のア
レイアンテナＡＮ７１）で受信する。
【０３４２】このとき送信局１２０１は、既知信号とし
ての伝搬路推定用信号を、第１送受信部１２０３と第２
送受信部１２０４とで受信することにより、第１伝搬路
１２０７と第２伝搬路１２０８の伝搬路環境を推定す
る。
【０３４３】送信局１２０１は、受信局１２０２から出
力された信号から推定した伝搬路環境を逆に利用して、
第１送受信部１２０３と第２送受信部１２０４から出力
する信号を制御する。具体的には、送信局１２０１の伝
搬環境適応部１２０６が推定された伝搬路環境（受信波
の到来方向）に応じて、受信局１２０２の受信端におけ
る秘匿情報の信号電力が高くなるように、第１送受信部
１２０３及び第２送受信部１２０４を制御して信号（通
信２）を出力（送信２Ｂ）する。その後、同様にして通
信３以降を行う。
【０３４４】通信２では、送信局１２０１から受信局１
２０２に秘匿情報が送信される。通信２の情報は、送信
局１２０１の第１送受信部１２０３から第１伝搬路１２
０７を経由したものと、第２送受信部１２０４から第２
伝搬路１２０８を経由したものとの合成結果として、受
信局１２０２で受信（受信２Ｔ）される。上述した通
り、通信２は受信局１２０２の受信端における信号電力
が高くなるように制御されているため、受信局１２０２
は安定して受信２Ｔを行うことができ、秘匿情報を復調
できる。
【０３４５】またこのようにして出力された信号（通信
２）は、第１送受信部１２０３と第２送受信部１２０４
の２カ所で出力されるため、空間合成された結果として
の信号は受信する場所によって異なってくる。上記説明
によると、受信局１２０２の受信端における受信電力が
最大になるように送信制御したが、通信品質の高くなる
ように制御することが重要なので、遅延波などによって
通信品質が低下するような場合には、受信電力を下げて
マルチパス成分を低減することも有効である。
【０３４６】一方、秘匿情報を含む通信２を送信先でな
い第３者が傍受し、情報を引き出そうとした場合、通信
１により情報の傍受が行えたとしても、通信２では受信
局１２０２の受信端で最適な受信信号が空間合成される
ように送信制御されているため、第３者がこの信号を受
信してもその受信レベルが異なっており、情報を入手す
ることは困難である。
【０３４７】またこの実施の形態の場合、通信２におい
て、同時刻に、秘匿情報に加えて擬似情報を符号分割多
重して送信するようになっている。そして受信局１２０
２では、送信局１２０１と同じ拡散符号を使って各情報
データを復元する。ここで実施の形態のようにデータ毎
に符号系列を変えた場合、その符号系列の有する周波数
要素が異なるため伝搬路環境で受ける影響も異なる。
【０３４８】これにより、この実施の形態のように多重
したチャネルに秘匿情報を分散させることによって、チ
ャネル同士の伝搬状況による影響が異なってくるため、
第３者は秘匿情報を入手することが一段と困難になる。
【０３４９】なおここまでの説明では、受信局１２０２
の受信端に最適な受信信号が到達するように、第１送受
信部１２０３と第２送受信部１２０４の送信信号を制御
する点に着目した。以下では、同時刻、同周波数に２つ
のチャネル（秘匿情報、擬似情報）を重畳し、２以上か
らなる送信信号を用いて空間的に合成し、受信局１２０
２の受信端においての受信電力を各チャネルに対して独
立に制御する点に着目して説明する。
【０３５０】送信局１２０１は受信局１２０２から受信
（受信１Ｂ）した既知信号である伝搬路推定用信号に基
づいて、第１伝搬路１２０７と第２伝搬路１２０８とを
推定する。次に送信局１２０１は２種類の情報を２チャ
ネル分符号分割多重して受信局１２０２に対して送信す
る。
【０３５１】ここでそれぞれに割り当てるチャネルは、
拡散ゲインが等しくなるように、かつ直交した関係であ
るものを選択する。このとき第１情報として、秘匿情報
を、推定した伝搬路状況に基づき受信局１２０２の受信
端で最適な受信状況になるように送信する。ここでは最
適な受信状況として受信電力が最大になるように制御す
る。第２情報として、疑似情報を、推定した伝搬路状況
に基づき受信局１２０２の受信端で受信電力が第１情報
より小さくなるように制御して送信する。
【０３５２】このようにして放射された通信２は、空間
的に合成され受信局１２０２で受信される。空間的に合
成された結果として、受信端において、第１情報は電力
の大きい信号として、第２情報は電力の小さい信号とし
て、符号分割多重された状態で受信される。受信された
信号系列は拡散符号を用いて逆拡散することにより、互
いの信号を取り出すことができるが、拡散ゲインは等し
く設定されているため、各情報の受信電力に応じて一方
は電力が大きく他方は電力が小さくなる。受信局１２０
２ではこの受信電力の大きなチャネルの情報を秘匿情報
として選択し、他方のチャネルの情報を疑似情報として
扱うことで、秘匿情報を容易に選択できる。
【０３５３】一方、この情報を第３者が傍受し復元しよ
うとしても、第１情報の受信状態と第２情報の受信状態
は受信する場所によって異なってくるため、事前に知る
こともできなければ、受信信号系列から知ることは不可
能である。このため、通信２を第３者が知ることができ
ない。
【０３５４】このように周波数拡散を行うことにより、
ノイズへの耐性が高まるため通信品質を高めることがで
きるといった効果も得られる。
【０３５５】因みに、疑似情報を重畳したチャネルにつ
いて、各伝搬路１２０７、１２０８を通じて合成受信し
た電力が小さくなるように制御する場合について述べた
が、疑似情報を重畳したチャネルの受信電力を０とす
る、つまり互いにキャンセルさせるように制御する場
合、キャンセルされる空間領域は極めて狭域であるとい
った特長がある。
【０３５６】ここで電磁波が空間合成される様子を図３
４に示す。図３４は、２波による定在波の様子を示した
ものである。横軸は位置、縦軸は電力を示している。こ
の図からも分かるとおり、最大レベルを０ｄＢに正規化
したとき、ほとんどの位置が−１０ｄＢ以上である。ま
た−２０ｄＢ以下となるような空間合成により、電波が
互いにキャンセルされて電力の低い箇所は鋭いピークを
有しており、位置が少しずれただけで急激に電力が上昇
する。
【０３５７】この特性を利用して、例えば第１情報の信
号電力を−１０ｄＢｍ程度に設定し、第２情報を受信端
においてキャンセルされるように送信制御すると、第２
情報の妨害が無視できる領域は限られた領域しかなく、
ほとんどの領域において第１情報を正しく受信できない
ことが分かる。つまり通信ターゲットである受信局１２
０２が位置する場所以外の場所では、第１情報が第２情
報によって妨害される。これにより第３者が第１情報を
入手することは非常に困難となる。
【０３５８】かくして以上の構成によれば、秘匿情報
を、複数の伝搬路１２０７、１２０８を介して設定され
た時刻に受信局１２０２で受信されるタイミングで送信
するのに加えて、秘匿情報の送信先である受信局１２０
２で当該秘匿情報の受信電力が最大となるように送信局
１２０１での指向性を制御したことにより、第３者によ
る秘匿情報の入手を一段と困難にすると共に、受信局１
２０２において通信品質の良い秘匿情報を得ることがで
きる無線通信システム１２００を実現できる。
【０３５９】またこの実施の形態では、アレイアンテナ
技術と高い親和性がある。この技術は、電気的に放射特
性を制御できると言った大きな特長を有しており、この
実施の形態ではそれを積極的に応用している。
【０３６０】そのためアレイアンテナ自体が有している
特長をそのまま活用することができ、例えば説明中にあ
る通信２を行っている際に、受信局１２０２との通信に
は関係ない方向に向けて別チャネルの通信を実施するこ
ともでき、あるいはマルチパス環境下での通信において
放射特性を制御することもできる。これらを行うことに
よって、通信容量の増加させることができ、あるいはマ
ルチパスの影響を低減することもできる。
【０３６１】（他の実施の形態） （１）なお上述の実施の形態では、受信端末基準時間の
基準となる時刻を、送信局が通信１により受信局に送信
するネットワーク基準時間とした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、要は送信局と受信局との間
で一致した時刻を有していればよい。例えば予め設定し
てある時刻を基準とすることもできる。また受信局から
基準時刻通知信号を送信局に送信すれば、伝送路遅延を
推定できている送信局は、基準時刻通知信号の受信時刻
から、受信局に対して基準時刻を合わせることもでき
る。
【０３６２】（２）また上述の実施の形態４では、送信
局が受信局で設定した受信端末基準時間に秘匿情報を含
む送信データが到達するような送信タイミングで送信を
行う場合について述べたが、本発明はこれに限らず、送
信局が受信局で設定した受信端末基準時間に対して、所
定時間分だけ時間をずらした送信タイミングで秘匿情報
を含む送信データを送信するようにしてもよい。この場
合、受信局は、実施の形態４で上述したように、秘匿情
報の送信対象である受信局のみが抽出し得る同期系列信
号を使って受信処理を行う。
【０３６３】具体的に、図４を用いて説明する。先ず送
信局が受信局に対してネットワーク基準時間を含む制御
信号を送信する（通信１）。次に受信局は一定時間（Ｔ
１）後に送信局に対して応答信号を送信する（通信２）
と共に、受信端基準時刻（Ｔｋ）を設定する。次に送信
局は通信１及び通信２から伝搬路の状態を推定する。具
体的には、信号伝搬時間（Ｔｄ）を推定する。
【０３６４】次に送信局は受信局に対して通信３を行な
う。このとき送信局は推定した信号伝搬時間（Ｔｄ）や
装置で発生する処理遅延時間から送信時刻を算出し、送
信タイミングを制御する。送信局は通信３が受信局に受
信端基準時刻（Ｔｋ）に到達するように時間制御する
が、この際、追加情報に従って定められる遅延量（Ｔ
ｓ）を受信端基準時刻（Ｔｋ）に加えて通信３を送信す
る。この結果、受信局では、通信３が時刻（Ｔｋ＋Ｔ
ｓ）に受信される。受信局では、時刻（Ｔｋ）を中心と
して数シンボルにわたって通信３に対する受信処理を行
うことにより時間同期を行う。ここで時間同期を行うこ
とができるのは、送信信号中に送信局と受信局の間だけ
で分かっているフォーマットで同期系列信号が配置され
ているためである。すなわち実施の形態４で上述した構
成の受信局では、受信端基準時刻（Ｔｋ）丁度に送信デ
ータが到達しなくても、同期系列信号を利用して受信処
理を行うことができる。
【０３６５】そして時間同期の結果と、時刻（Ｔｋ）の
差（Ｔｓ）を追加情報として、別途処理系に渡す。この
とき、追加情報を用いて以下の応用が考えられる。
【０３６６】第１に、送受信局間で複数のスクランブル
フォーマットを定めておき、追加情報によってこれらを
切り替えることである。第２に、秘匿情報を複数に分割
し、追加情報によってその種別を伝達することである。
つまり、送信局が秘匿情報を第１及び第２の情報に分割
して送信し、受信局では追加情報（Ｔｓ）がプラスの場
合には第１の分割秘匿情報を復調し、マイナスの場合に
は第２の分割秘匿情報を復調する。さらに第３に、暗号
化パターンを複数用意しておき、追加情報（Ｔｓ）によ
ってそれらを切り替えることである。
【０３６７】かくするにつき、他の受信局では、一層秘
匿情報を復元することが困難となる。また秘匿情報の送
受信を行っている送信局と受信局では、受信端基準時刻
（Ｔｋ）丁度でなくても、秘匿情報を復元できるように
なるので、設計の自由度が増す。
【０３６８】（３）また上述の実施の形態では、全情報
に対して、受信局で設定された受信端末基準時間に送信
局から送信された信号が到達するように、送信局による
送信タイミングを制御する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、暗号キーのように特に重要な秘匿情
報の伝送に対してのみこのような送受信を行い、他の情
報に対しては、パイロット信号のような同期信号を付加
して通常のタイミングで送信を行うようにしてもよい。
このようにすることで同期信号を付加せず、同期復調処
理を行わないことにより生じる復調時の不安定さを最小
限に抑制することができ、全体としての通信品質を向上
させることができる。
【０３６９】（４）また上述の実施の形態では、同期系
列、疑似同期系列を複数シンボルにより構成する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、それぞれを１
シンボルで構成するようにしてもよい。また疑似同期系
列は疑似シンボルや情報シンボルや同期系列の一部とし
て兼用するようにしてもよい。
【０３７０】また同期系列として、例えばｓｉｎ波のよ
うに単調なパターンの繰り返しを用いるようにしてもよ
い。この場合、秘匿情報の送信対象である受信端末１は
その同期系列の開始時間を推定することができるのに対
して、受信端末２はどのパターンが同期系列の開始時間
かを推定できない。従って同期系列の一部を疑似同期系
列にしても、同期系列から得られる基準位相がタイミン
グによって変化（回転）すろため、上述の実施の形態と
同様の効果を得ることができる。
【０３７１】また同期系列を１種類に限定する必要はな
く、複数種類の同期系列を用いるようにしてもよい。こ
のようにすれば、第３者による秘匿情報の復調及び復号
は一層と困難となる。さらに同期系列の種類によって情
報シンボルと疑似シンボルの配置を示したフォーマット
を変更すれば、一段と高いセキュリティを確保できる。
【０３７２】（５）また上述の実施の形態では、疑似シ
ンボルに疑似情報を載せる場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、疑似シンボルに、第１正規情報に対
する誤り検出機能や誤り訂正機能を、第２正規情報とし
て載せるようにしてもよい。また畳込符号系列や、ブロ
ック符号系列に代表される情報系列と、その疑似情報系
列に置き換えることもできる。
【０３７３】（６）また上述の実施の形態では、送信局
に送信部を２つ設けることにより、第１伝搬路及び第２
伝搬路の２つの伝搬路を経由した通信を行う場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、送信部を３つ以上
設けることにより通信を行う伝搬路を３つ以上にしても
よい。
【０３７４】さらに上述の実施の形態では、送信局に送
信部を２つ設けることにより２つの伝搬路通信を実現す
る場合について述べたが、複数の伝搬路通信を実現する
方法はこれに限らず、例えば各送信部を別々の位置に配
置することでも異なる伝搬路通信を実現できる。また送
信部は同位置に設置して、各送信部の指向性を狭めたア
ンテナを適用してもよい。また送信部は１つとすると共
に送信部にアダプティブアレイアンテナを適用し、電波
の反射や回折などの特性を利用することにより異なる通
信伝搬路を形成するようにしてもよい。要は、互いに秘
匿情報を通信し合っている無線通信局間のみが共有でき
る複数の伝搬路を形成すればよい。
【０３７５】（７）また上述の実施の形態では、説明を
簡単化するために、疑似シンボルの電力を０と仮定して
説明したが、疑似シンボルの電力は０である必要はな
い。有意シンボルとの干渉を小さくするには、疑似シン
ボル電力を十分に小さくすればよい。またベクトル合成
した結果の電力が十分に小さくなるように疑似シンボル
を複数部分に分割してもよい。
【０３７６】（８）上述の実施の形態では、偏波状態の
推定として、楕円偏波ｐの長軸とアンテナからなる角度
と、扁平率を求める例を挙げたが、図２１及び図２２で
示した構成のうち、電界強度検出部１０２０や電界強度
制御部１０２１のみを用いることで、おおよその長軸角
度のみを求めて偏波面を制御してもよく、偏波面を制御
する方法としては、このような簡易な構成に換えてもよ
い。
【０３７７】また上述の実施の形態では、直線偏波を用
いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、円
偏波についても同様の効果を得ることができる。この場
合は、垂直偏波や水平偏波が右旋偏波、左旋偏波に置き
換わる。
【０３７８】（９）また上述の実施の形態１０、１１で
は、送信局と受信局間で１つの伝搬路を用いて通信する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、複数の
伝搬路についても同様の通信を達成することができるの
は明らかである。
【０３７９】この場合、第１伝搬路を用いた通信と第２
伝搬路を用いた通信を、時刻をずらして行えば、時間ダ
イバーシチ効果を得ることができる。逆に、両通信を同
時刻に行えば、パスダイバーシチ効果と得ることができ
る。当然、２つ以上の伝搬路を第３者が推定することは
１つの伝搬路を推定することよりも困難となるので、複
数の伝搬路に情報を分散させれば、秘匿情報のセキュリ
ティを飛躍的に高くすることができる。
【０３８０】（１０）また上述の実施の形態１０では、
アンテナとしてダイポールアンテナを例に挙げたが、ア
ンテナの種類には限定されず、ヘリカルアンテナや平面
アンテナ、パラボラアンテナ、八木アンテナ、その他全
てのアンテナを用いた場合も同様の効果を得ることがで
きる。さらに複数のアンテナを用いて指向性を電気的に
制御するアダプティブアレイアンテナ技術を用いて、通
信に関係ない方向に対して疑似情報を放射すれば、第３
者による秘匿情報の傍受を一層困難にすることができ
る。また放射特性と共に偏波面の角度を変更できるよう
になる。またアレイアンテナのような電気的に指向性を
制御し得るアンテナを用いれば、複数の伝搬路を用いた
通信方法への適用も容易となる。
【０３８１】（１１）また上述の実施の形態では、秘匿
情報のセキュリティに着目して説明したが、上述した秘
匿情報の通信時に行った伝搬環境推定に加え、その後の
通信でも伝搬環境の推定を行い、両方の推定結果を比較
すれば、送信局において受信局が秘匿情報の通信相手で
あるか否かを認証することもできる。
【０３８２】（１２）また上述の実施の形態１０、１１
では、伝搬環境推定用に偏波推定用信号を出力する場合
について述べたが、この偏波推定用信号としては正弦波
でもよく、１シンボル以上で構成される信号系列であっ
てもよい。
【０３８３】さらに上述の実施の形態１０、１１では、
偏波推定用信号を直線偏波とすることで、伝搬路におけ
る偏波面の回転角と振幅を検出する場合について述べた
が、ある偏波面の信号とそれに直交する偏波面の信号と
を分離できるように、例えば時刻をずらして偏波推定用
信号を送信したり、互いに直交する偏波推定用信号を割
り当てて多重送信すれば、偏波推定用信号の送信側と受
信側とで偏波の回転や位相差までも検出できる。
【０３８４】（１３）また上述の実施の形態１２では、
拡散符号を用いて秘匿情報に加えて、擬似情報を符号分
割多重して受信局に送信する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、例えば各データを周波数分割多重
したり直交周波数分割多重して送信してもよい。
【０３８５】（１４）また上述の実施の形態１２では、
第１情報（秘匿情報）と第２情報（擬似情報）に用いる
符号系列の拡散ゲインを等しくする場合について述べた
が、必ずしも等しくする必要はない。また直交性につい
ても必ずしも必要ではなく、受信局の受信端において受
信電力に十分な差が出るよう制御すれば、全く同一の符
号系列を第１情報と第２情報とに与えて拡散した場合で
も、あるいは符号長が１（すなわち拡散をしない）であ
るような構成でも実現できる。この場合、第３者が傍受
した受信信号では疑似情報を重畳した第２情報の信号が
妨害波となるので、第３者は第１情報を入手できない。
【０３８６】またここでは、第１情報と第２情報に同一
符号を割り当てても本発明が実施できることを説明した
が、第２情報が受信端において空間合成されたときの受
信電力が十分小さくなるように制御すれば、受信信号は
ほぼ第１情報のみとなり多重された信号を分離する必要
がなくなる。つまり、多重の段階で符号拡散を行わなく
ても同様の効果を得ることができる。
【０３８７】従って、第１情報と第２情報については、
推定した伝搬路状況に基づき、受信局の受信端での受信
電力を、一方を大きく、他方の電力をそれに対して十分
小さく制御することによってのみ重畳させるだけでよ
い。このようにすれば、伝送効率を落とすことなく通信
２で秘匿情報を伝送できる。この場合、小さい信号の総
合電力が大きい信号の電力に対して１ｄＢ程度以上の電
力差がつけば受信側でこれらを分離できる。
【０３８８】（１５）また上記説明では、多重方式とし
て各キャリアに対して拡散符号を割り当てる符号分割多
重（ＣＤＭＡ）方式について述べたが、ＯＦＤＭ多重を
用いても同様の効果を得ることができる。すなわちＣＤ
ＭＡの場合は、拡散符号毎の合成電力を制御したが、Ｏ
ＦＤＭを適用する場合は、サブキャリア毎の合成電力を
制御すればよい。例えばサブキャリアを複数グループ
（例えば奇数サブキャリアと偶数サブキャリア）に分割
し、サブキャリアグループ毎の合成電力を制御すればよ
い。
【０３８９】（１６）また実施の形態１２では、多重し
た第２情報を疑似情報とした場合について述べたが、第
２情報は擬似情報に限らず、例えば他チャネルの情報で
もよい。このようにすれば、伝送効率を高めることがで
きる。また第１情報、第２情報共に秘匿情報として送信
し、受信局において受信電力の大きさに応じて第１情報
と第２情報とを分離し、復号することもできる。
【０３９０】さらに送信局から送信する第１情報、第２
情報に加えて、両者の電力値やその大きさの順番、或い
は両者の電力比等の情報を重畳して送信してもよい。ま
た通信２で送信するデータの多重数は２つや３つに限ら
ず、４以上の情報を多重して送信してもよい。この場
合、受信局では、それらの信号を受信電力の大きさに準
じて、第１から第ｎ（ｎは２以上の自然数）の情報に分
離し、復号できる。このようにすれば、第３者が傍受し
ようとしても、伝搬路が異なるため、正しい受信電力の
大きさの順番が得られないため、情報の秘匿性が高ま
る。
【０３９１】（１７）また上述の実施の形態１２では、
送信局が送受信部を２つ有する場合について述べたが、
送受信部の数は２つに限定されない。またアレイアンテ
ナを用いて放射特性を制御する場合、アンテナ素子をＮ
とすると空間合成により信号がキャンセルされて信号電
力が０になるようなヌル特性をＮ−１個だけ作れること
が知られている。この特長を用いた方法について、図３
５を用いて説明する。
【０３９２】図２９との対応部分に同一符号を付した図
３５に示すように、無線通信システム１３００は、送信
局１３０１に第３送受信部１３０２が加えられ、伝搬路
として第３伝搬路１３０７が新たに形成される。
【０３９３】上述の実施の形態１２と同様に、送信局１
３０１は受信局１２０２から既知信号としての伝搬路推
定用信号を受信することにより、伝搬環境推定部１３０
３によって第１伝搬路１３０５、第２伝搬路１３０６、
第３伝搬路１３０７の伝搬環境を推定する。
【０３９４】次に送信局１３０１は３種類の情報を３チ
ャネル分符号分割多重して受信局１２０２に送信する。
それぞれに割り当てるチャネルは、拡散ゲインが等しく
なるように、かつ直交した関係のものを選択する。
【０３９５】このとき、第１情報として秘匿情報を、推
定した伝搬路環境のうち、第１伝搬路１３０５、第２伝
搬路１３０６、第３伝搬路１３０７の推定結果に基づ
き、受信局１２０２の受+信端で最適な受信状況になる
ように送信する。ここでは、最適な受信状況として受信
電力が最大となるように制御する。第２情報として疑似
情報を、推定した伝搬路環境のうち、第１伝搬路１３０
５、第２伝搬路１３０６、第３伝搬路１３０７の推定結
果に基づき、受信局１２０２の受信端で受信電力が最小
になるようにヌル制御を行い送信する。
【０３９６】このとき制御可能な２つのヌル特性のう
ち、一方を用いることとし、他方のヌル特性は通信が適
当な状態を保てるように設定する。さらに第３情報とし
て疑似情報を、推定した伝搬環境のうち、第１伝搬路１
３０５、第２伝搬路１３０６、第３伝搬路１３０７の推
定結果に基づき、受信局１２０２の受信端で受信電力が
最小になるようなヌル制御を行い送信する。このとき２
つのヌル特性のうち、一方のヌル特性は第２情報と同様
の特性とするが、他方のヌル特性は第２情報とは異なる
状態となるようにヌル制御して送信する。
【０３９７】このようにして放射された３つの情報信号
は、空間的に合成され受信局１２０２で受信される。空
間的に合成された結果として、受信端において、第１情
報は電力の大きい信号として、第２情報及び第３情報は
電力の小さい信号として、符号分割多重された状態で受
信される。
【０３９８】受信された信号系列は拡散符号を用いて逆
拡散することにより、互いの信号を取り出すことができ
る。ここで拡散ゲインは等しく設定してあるため、各情
報の受信電力に応じて１つは電力が大きく他は電力が小
さくなる。受信局１２０２では電力の大きなチャネルの
情報を秘匿情報として選択し、他方のチャネルの情報を
疑似情報として扱うことで、容易に秘匿情報のみを抽出
できる。
【０３９９】ここで、秘匿情報を第３者が傍受し復元し
ようとした場合を考える。この場合、第１情報の受信状
態と第２、第３情報の受信状態は受信する場所によって
異なってくる。この受信状態は事前に知ることもできな
ければ、受信信号系列から知ることは不可能である。
【０４００】さらに多重された第３情報の放射特性は第
２情報と同じく、受信局１２０２の受信端ではヌルが形
成されるように制御されているが、ヌルの状態が互いに
異なるように制御されている。ここでヌルを制御する場
合でも、条件によりその制御箇所以外にもヌルは形成さ
れることがあり、例えば第３者の受信位置で、第２情報
がヌル付近であったとしても、第３情報が同様の状態で
あることは少ない。この結果、第３者に秘匿情報の内容
が漏洩する確率は大幅に減る。かくして、送受信部を３
つ設けた構成では、２つの送受信部を用いたよりも秘匿
性を大幅に高めることができる。
【０４０１】同様にして、送信局の送受信部の数を４、
５、６と増加させることで、多重数を増加させて一段と
秘匿性を高めることもできる。また送受信部の数に対し
て多重数を抑え、多重する１情報あたりのヌル制御の自
由度を向上させれば、精度の向上させることもでき、制
御を高度化することもできる。またシンボル毎にヌル制
御に用いるパラメータ設定を変更し、制御外で形成され
るヌルの箇所が重ならないようにすれば、第３者に秘匿
情報が漏洩する可能性を一段と抑制し得る。
【０４０２】また第２情報及び第３情報をヌル制御する
ことにより、受信局で第２情報及び第３情報の受信電力
が小さくなるように制御した場合について述べたが、第
２情報及び第３情報の受信電力を第１情報とは異なる様
に制御し、第１から第３情報にそれぞれの受信電力の大
きさ情報を付加すれば、更に高い秘匿性を持たせること
ができる。さらにシンボル毎にその制御を刻々と変化さ
せれば、一層漏洩を防止できる。
【０４０３】（１８）また以上の説明では、秘匿情報で
なる第１情報の送信電力と、それに多重された他の情報
との送信電力は等しい場合について述べた。しかし、必
ずしもこれらは等しい必要はなく、例えば第１情報の送
信電力を他情報より低く設定すれば、秘匿性を向上させ
ることができる。逆に第１情報の送信電力を他情報より
高く設定すれば、秘匿情報の通信の安定させることがで
きる。これらは、提供する無線通信システムの環境など
に応じて適宜調整すればよい。
【０４０４】（１９）上述の実施の形態では、説明上、
伝搬路推定用信号を既知信号としたが、既知信号でなく
ても伝搬路を推定できる。但し、既知信号であれば推定
が容易になり、ノイズの影響を軽減できるといった利点
がある。また包絡線が一定の信号であればアダプティブ
アレイアンテナの推定アルゴリズムであるＣＭＡ方式が
適用できる。さらに伝搬路推定用信号は伝搬環境が変化
する場合に必要なのであって、送信局と受信局の間で形
成される伝搬路が固定であれば、予めその特性を計測し
ておくことによって秘匿通信を行うことができる。
【０４０５】（２０）また複数の送受信部を設ける場合
のアンテナとして、アレイアンテナを例に挙げて説明し
たが、アレイアンテナの構成を限定するものではない。
変調波のコヒーレンシが制御可能であれば２つ以上の送
信局を用いて同等の制御を行うことができる。またアレ
イアンテナのように電気的に放射特性を制御できるアン
テナを用いれば、送信局は秘匿情報を伝送している受信
局との通信とは独立して別の無線局との通信を行うこと
もできる。この場合、それぞれの受信局に対して同時
刻、同周波数に通信信号を多重して送信できることは上
述した通りである。このように多重数を増やすことで第
３者への秘匿情報の漏洩を防止する効果はさらに高ま
る。別の受信局がなく、通信が一対の送信局と受信局の
みで行われている場合は、上述したように疑似情報を多
重すれば、秘匿情報のセキュリティを保つことができ
る。
【０４０６】（２１）また上述の実施の形態では、秘匿
情報に複数種類の情報を多重する多重方式として符号分
割多重を例に挙げて説明したが、アレイアンテナの放射
特性制御を用いて各情報を選択できるため、とくに多重
方式に限定されない。
【０４０７】（２２）また本発明は変調方式や多重方式
を限定することなく利用できる。例えば実施の形態１〜
実施の形態４で上述した通信１、通信２、通信３、通信
４、……毎、及び実施の形態５、６、７で上述した通信
１０、通信１１、通信２０、通信２１、通信３０、通信
３１、通信４、……毎に別々の変調方式や多重方式を適
用することもできる。特に伝搬環境を推定する場合、通
信１には実施の形態１のようにスペクトル拡散を適用す
ることで、フェージングに強くなり推定精度の良い推定
処理を行うことができる。
【０４０８】またＡＳＫ変調方式、ＦＳＫ変調方式、差
分符号変調方式やＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Divi
sion Multiplexing)方式を適用してもよい。これらの変
調方式を用いる場合は、特に位相の同期を行う必要がな
いといった長所がある。
【０４０９】またＰＳＫ変調やＱＡＭ変調、パルス変調
等も適用し得る。さらに多重方式にも依存しないため、
ＦＤＭＡ多重波、ＣＤＭＡ多重波、ＯＦＤＭ多重波等も
適用し得る。
【０４１０】すなわち上述の実施の形態では、秘匿情報
の送信を時間やチャネル単位で制御する場合について述
べたが、ＣＤＭＡ多重波やＯＦＤＭ多重波などのような
マルチキャリア変調方式を用いれば、キャリア毎に偏波
面の制御を行うことができる。従って時間別、チャネル
別での制御に加えてキャリア別での制御を行うことによ
り、より高度な制御を行うことができるようになる。こ
の結果第３者に対する秘匿性を飛躍的に向上させること
ができる。
【０４１１】また実施の形態１の通信３におけるシンボ
ルレートを通信１、通信２のシンボルレートに対して低
く設定すれば、相対的に伝搬路遅延の精度を向上させる
ことができる。このとき通信３のシンボルレートと、通
信１から通信３までの処理時間とによって、送信局と受
信局との位置関係の精度が決まってくるので、システム
設計に応じて個々の値を設定すればよい。
【０４１２】同様に、実施の形態５、６、７における通
信３０、通信３１のシンボルレートと、通信１０から通
信３０、或いは通信１１から通信３１までの処理時間と
によって、送信局と受信局との位置関係の精度が決まっ
てくるので、システム設計に応じて個々の値を設定すれ
ばよい。
【０４１３】このように、本発明は変調方式、多重方式
に限定されず、他の情報レイヤに影響を及ぼすものでは
ないため、従来のシステムと高い親和性を有している。
また暗号化技術と組み合わせることでより高いセキュリ
ティを実現できるため、個人情報、金融情報、機密情報
など高いセキュリティが必要とされる情報通信分野に広
く適用し得る。
【０４１４】（２３）また上述の実施の形態では、伝搬
路での信号伝搬時間を推定し、この信号伝搬時間を使っ
て送受信間の送受信同期をとることにより、他のユーザ
が秘匿情報を復元できないようにした場合について述べ
たが、通信を行っている無線局同士のみが共有できるよ
うな他の伝搬路環境を利用しても上述の実施の形態と同
様の効果を得ることができる。この伝搬環境には、例え
ばマルチパス環境やフェージング環境等があり、これら
を複合的に活用するようにしてもよい。また送信局と受
信局との装置差（例えば基準周波数の差など）までも含
めて、通信に応用することでさらに高いセキュリティを
実現することもできる。
【０４１５】（２４）また上述の実施の形態では、説明
を簡単化するため、秘匿情報を含む情報を送信する無線
局を送信局とし、それを受信する無線局を受信局として
説明したが、本発明はこれに限らず、相互に秘匿情報の
送受信を行うようにしてもよい。
【０４１６】（２５）さらに上述の実施の形態では、送
信局が受信局との同期をとるための信号としてネットワ
ーク基準時間を含む制御信号を発信することにより、送
信局と受信局で同一の基準期間を共有し、ネットワーク
時刻Ｔｋを秘匿情報の到達時刻とする場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、同一の基準時刻を共有し
なくても上述の実施の形態と同様に、受信局で設定した
時点に秘匿情報を到達させることができる。
【０４１７】これを、図３６を用いて説明する。送信局
は時点ｔ１で通信１を送信する。この通信１には、実施
の形態と異なり基準時間情報が含まれていないものとす
る。受信局は時点ｔ２で通信１を受信する。そして時間
Ｔ１が経過した時点ｔ３で受信局が通信２を送信する。
送信局は通信２を時点ｔ４で受信する。さらに受信局は
ある時間経過の後（この時間は送受間で共有する必要は
ない）、時点ｔ５で通信２'を送信する。送信局は時点
ｔ６で通信２'を受信する。送信局は時点ｔ６から時間
Ｔｄ経過した後の時点ｔ７で通信３を送信する。ここ
で、送信局と受信局は受信１Ｔしてから送信２Ｔするま
での時間Ｔ１と、送信２'Ｔしてから受信３Ｔするまで
の時間Ｔ２を共有情報として保持している。
【０４１８】ここで信号伝搬時間Ｔｗとすると、次式の
関係が成り立つ。 ｔ４−ｔ１ ＝ ２×Ｔｗ＋Ｔ１ ……… （１） 従って信号伝搬時間Ｔｗは、次式 Ｔｗ ＝ （ｔ４−ｔ１−Ｔ１）／２ ……… （２） と表すことができる。受信端基準時間１（時点ｔ８）に
到達するように、送信局が送信すべき時点ｔ７は、時点
ｔ５、ｔ６及びＴ２との関係から ｔ７ ＝ ｔ８−Ｔｗ ＝ （ｔ５＋Ｔ２）−Ｔｗ ＝ ｔ６＋Ｔ２−２×Ｔｗ ……… （３） すなわち、調整時間Ｔｄ（＝ｔ７−ｔ６）は次式 Ｔｄ＝Ｔ２−２×Ｔｗ ＝ Ｔ２−（ｔ４−ｔ１−Ｔ１）……… （４） と表すことができる。
【０４１９】このように、送信局の送信タイミングのた
めの調整時間Ｔｄは、送信局にとって既知の時点ｔ１、
ｔ４と共有時間情報Ｔ１、Ｔ２で表すことができるので
送信局は（４）式に基づいて時点ｔ８に受信局に秘匿情
報が到達するような送信タイミングで秘匿情報を含む送
信データを送出できる。
【０４２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１の無線局から第２の無線局に秘匿情報を含む送信デ
ータを無線伝送する場合、当該秘匿情報を伝送する前
に、第１の無線局と第２の無線局の間で信号の送受信を
行うことにより、第１の無線局と第２の無線局の間での
み共有する無線伝搬路環境を推定し、推定した無線伝搬
路環境を考慮して、第１の無線局から第２の無線局に秘
匿情報を伝送するようにしたことにより、無線回線を介
して特定の無線局に秘匿情報を伝送する場合に、高いセ
キュリティで秘匿情報を伝送し得るデータ伝送装置、無
線通信システム及び無線通信方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信システム
の構成を示すブロック図
【図２】図１の送信局の構成を示すブロック図
【図３】図１の受信局の構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１、３の無線通信システムにおける
通信手順を示すシーケンス図
【図５】実施の形態１、３の通信信号の伝搬状態を示す
図
【図６】実施の形態４のバースト信号形成部の構成を示
すブロック図
【図７】実施の形態４の復調部及びストリーム形成部の
構成を示すブロック図
【図８】実施の形態４の時間同期／ユニークワード抽出
回路の構成を示すブロック図
【図９】図８の時間同期／ユニークワード抽出回路の動
作の説明に供する信号波形図
【図１０】実施の形態４の通信信号の伝搬状態を示す図
【図１１】実施の形態５の無線通信システムの構成を示
すブロック図
【図１２】実施の形態５、６、７の無線通信システムに
おける通信手順を示すシーケンス図
【図１３】実施の形態５の通信信号の伝搬状態を示す図
【図１４】実施の形態６、７，９の通信信号の伝搬状態
を示す図
【図１５】実施の形態８の無線通信システムの構成を示
すブロック図
【図１６】実施の形態８、９の無線通信システムにおけ
る通信手順を示すシーケンス図
【図１７】実施の形態９の無線通信システムの構成を示
すブロック図
【図１８】図１７の送信局の構成を示すブロック図
【図１９】実施の形態１０の無線通信システムの構成を
示すブロック図
【図２０】図１９の送信局の構成を示すブロック図
【図２１】図２０の伝搬環境推定部の構成を示すブロッ
ク図
【図２２】図２０の放射特性制御部の構成を示すブロッ
ク図
【図２３】偏波面と電界強度、位相差の説明に供する図
【図２４】実施の形態１０、１１の無線通信システムに
おける通信手順を示すシーケンス図
【図２５】実施の形態１０の動作の説明に供する図
【図２６】アンテナの位置と偏波面との説明に供する図
【図２７】アンテナの位置と偏波面との説明に供する図
【図２８】実施の形態１１の無線通信システムの構成を
示すブロック図
【図２９】実施の形態１２の無線通信システムの構成を
示すブロック図
【図３０】図２９の送信局の構成を示すブロック図
【図３１】図３０のバースト信号形成部、ビームフォー
マ、変調部の構成を示すブロック図
【図３２】図３０の復調部及びストリーム形成部の構成
を示すブロック図
【図３３】実施の形態１２の無線通信システムにおける
通信手順を示すシーケンス図
【図３４】電磁波の空間合成の説明に供する図
【図３５】他の実施の形態に係る無線通信システムの構
成を示すブロック図
【図３６】他の実施の形態に係る通信手順を示すシーケ
ンス図
【符号の説明】
１００、５００、８００、９００、１０００、１１０
０、１２００、１３００無線通信システム １０１、５０１、８０１、８０２、９０１、１００１、
１２０１、１３０１送信局 １０１ａ、１０２ａ、５０２、５０３、１０１２、１２
２０ 送信部 １０１ｂ、１０２ｂ、１０１３、１２４０ 受信部 １０１ｃ、９０４、１００６、１２０５、１３０３ 伝
搬環境推定部 １０１ｄ、９０５、１２０６、１３０４ 伝搬環境適応
部 １０２、１００２、１０４０、１１０１、１２０２ 受
信局 １０２ｃ、１００７、１０１０ 時間制御部 １０３、５０４、５０５、８０６、８０７、９０６、９
０７、１０４１、１０４２、１２０７、１２０８、１３
０５、１３０６、１３０７ 伝搬路 １１５、１３２、３００、１２２１ バースト信号形成
部 １１６、１３４、１２２３ 変調部 １１８、９０５ａ タイミングコントロール部 １２０、９０４ａ 遅延量推定部 １２２、１４１、３１０ 復調部 １２３、１４２、３２０ ストリーム形成部 ３３０ コンボルバ回路 ３１２ 時間同期／ユニークワード抽出回路 ３３３ ピーク探索回路 ３３４ 探索範囲設定回路 ３３５ ユニークワード選択回路 ８０３、８０４ 網接続部 ８０５ ネットワーク ９０２、９０３、１００５、１００９、１２０３、１２
０４、１３０２ 送受信部 ９０４ｂ 電力測定部 ９０５ｂ 電力制御部 １００３、１００４、１１０２、１１０３ アンテナ部 １００８、１１０４ 放射特性制御部 １２１０ 到来方向推定部 １２２２ ビームフォーマ ＡＮ、ＡＮ１１、ＡＮ１２、ＡＮ１３、ＡＮ２０、ＡＮ
２１、ＡＮ３０、ＡＮ６０、ＡＮ６１ アンテナ Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ ユーザデータ Ｄ４ スクランブルパンクチュアデータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安倍 克明 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 松岡 昭彦 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 Ｆターム(参考） 5J104 AA16 BA06 EA13 EA16 NA02 NA07 5K047 AA11 BB01 HH01 HH12 HH44 JJ02 JJ06 MM02 MM12 5K067 AA30 BB21 EE02 EE12

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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. 【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。
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