JP2761281B2 - マルチキャリア通信システムの暗号化通信方式 - Google Patents
マルチキャリア通信システムの暗号化通信方式Info
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
- H04L1/0003—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes
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- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
- H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
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- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/44—Secrecy systems
- H04N1/448—Rendering the image unintelligible, e.g. scrambling
- H04N1/4486—Rendering the image unintelligible, e.g. scrambling using digital data encryption
Description
【発明の詳細な説明】 ［概要］ 伝送帯域に多数のキャリアを配置し、キャリア毎のビ
ット割当数に従ったビットデータで同時変調して高速伝
送するマルチキャリア通信システムの暗号化通信方式に
関し、 簡単に伝送データを暗号化して守秘性を確保すること
を目的とし、 トレーニング受信により各キャリア毎の割当ビット数
を決定して相手方に送信する際に、割当ビット情報に暗
号コードを加算する暗号化を施すことで、第３者による
受信を不能にするように構成する。
ット割当数に従ったビットデータで同時変調して高速伝
送するマルチキャリア通信システムの暗号化通信方式に
関し、 簡単に伝送データを暗号化して守秘性を確保すること
を目的とし、 トレーニング受信により各キャリア毎の割当ビット数
を決定して相手方に送信する際に、割当ビット情報に暗
号コードを加算する暗号化を施すことで、第３者による
受信を不能にするように構成する。
［産業上の利用分野］ 本発明は、伝送帯域に多数のキャリアを配置し、キャ
リア毎のビット割当数に従ったビットデータで同時変調
して高速伝送するマルチキャリア通信システムの暗号化
通信方式に関する。
リア毎のビット割当数に従ったビットデータで同時変調
して高速伝送するマルチキャリア通信システムの暗号化
通信方式に関する。
近年、データ伝送は日常茶飯事に行われているが、近
年になってデータ（情報）の盗聴問題がクローズアップ
されている。
年になってデータ（情報）の盗聴問題がクローズアップ
されている。
例えばファクシミリ装置の普及により重要な書類をフ
ァクシミリ伝送する機会も増えているが、産業スパイ等
がこれを盗聴し、さらにファクシミリ装置により電文を
出力させることが比較的容易にできることが知れらてい
る。
ァクシミリ伝送する機会も増えているが、産業スパイ等
がこれを盗聴し、さらにファクシミリ装置により電文を
出力させることが比較的容易にできることが知れらてい
る。
このような場合に、何らかの秘話対策が必要となる。
［従来技術］ 従来、電話回線を使用したデータ伝送システムにあっ
ては、モデムに１本のキャリア（半二重通信）又は２本
のキャリア（全二重通信）を割当て、このキャリアを送
信データに基づく例えばQAM方式により変調して送信
し、受信側で復調している。データ伝送速度は変調速度
を一定とすると１変調当りのビット数で決まり、ビット
数を増加させるためにはQAM変調の信号点の数を増加し
なければなない。しかし、実用可能な信号点数には限界
があり、高速伝送のネックとなっている。
ては、モデムに１本のキャリア（半二重通信）又は２本
のキャリア（全二重通信）を割当て、このキャリアを送
信データに基づく例えばQAM方式により変調して送信
し、受信側で復調している。データ伝送速度は変調速度
を一定とすると１変調当りのビット数で決まり、ビット
数を増加させるためにはQAM変調の信号点の数を増加し
なければなない。しかし、実用可能な信号点数には限界
があり、高速伝送のネックとなっている。
このような従来のモデムを使用したデータ伝送におけ
る秘話対策としては、高価な暗号機を購入するか、ある
いは重要な書類は郵送や人の手によって運ぶといった方
法が取られている。
る秘話対策としては、高価な暗号機を購入するか、ある
いは重要な書類は郵送や人の手によって運ぶといった方
法が取られている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、暗号機の使用は極めて専用的且つ特殊
な用途であり、重要な情報だからといってファクシミリ
伝送等の日常的なデータ通信に使用することは事実上不
可能である。
な用途であり、重要な情報だからといってファクシミリ
伝送等の日常的なデータ通信に使用することは事実上不
可能である。
一方、近年においてマルチキャリア通信システムとし
て知られた高速通信方式が知られている。
て知られた高速通信方式が知られている。
このマルチキャリア通信システムに使用するモデム
は、伝送帯域に多数のキャリアを配置し、キャリア毎に
回線品質に応じたビット数を割当て、各キャリアをビッ
トデータで同時にQAM変調して伝送回線に送出する。
は、伝送帯域に多数のキャリアを配置し、キャリア毎に
回線品質に応じたビット数を割当て、各キャリアをビッ
トデータで同時にQAM変調して伝送回線に送出する。
例えば０〜4000Hzの伝送帯域に512本のキャリアを配
置し、実用伝送帯域300〜3400Hzでは400本程度のキャリ
アを確保でき、理想的な状態では18Kビット／秒の高速
通信速度が得られる。
置し、実用伝送帯域300〜3400Hzでは400本程度のキャリ
アを確保でき、理想的な状態では18Kビット／秒の高速
通信速度が得られる。
このマルチキャリアモデムでは、受信側でキャリア毎
の回線品質を監視して伝送可能なキャリアビット数を決
め、このキャリアビット数を送信側に送ってキャリア毎
のビット割当数を設定するようにしている。
の回線品質を監視して伝送可能なキャリアビット数を決
め、このキャリアビット数を送信側に送ってキャリア毎
のビット割当数を設定するようにしている。
従って、受信側で決定したビット数割当て情報が分か
らなければ正常なデータ通信はできない。
らなければ正常なデータ通信はできない。
本発明は、このようなマルチキャリア通信システムに
着目して成されたもので、マルチキャリア通信システム
の技術を利用して解読困難な暗号化を安価に実現できる
マルチキャリア通信システムの暗号化通信方式を提供す
ることを目的とする。
着目して成されたもので、マルチキャリア通信システム
の技術を利用して解読困難な暗号化を安価に実現できる
マルチキャリア通信システムの暗号化通信方式を提供す
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。
まず本発明は、マルチキャリアモデム10−1,10−２を
伝送回線12を介して接続したマルチキャリア通信システ
ムを対象とする。
伝送回線12を介して接続したマルチキャリア通信システ
ムを対象とする。
このようなマルチキャリア通信システムのマルチキャ
リアモデム10−1,10−２は、伝送帯域内に複数のキャリ
ア周波数を配置し、送信データをキャリア毎に定められ
たビット数に区切って同時変調して前記伝送回線12に送
出する変調手段14と、伝送回線12から受信した変調キャ
リアから各キャリア毎のビットデータを復調して出力す
る復調手段16と、トレーニング信号を受信した際に復調
手段16の復調信号に基づいて各キャリア毎のキャリアビ
ット数を決定して相手方に通知するキャリアビット数判
定手段18とを備える。
リアモデム10−1,10−２は、伝送帯域内に複数のキャリ
ア周波数を配置し、送信データをキャリア毎に定められ
たビット数に区切って同時変調して前記伝送回線12に送
出する変調手段14と、伝送回線12から受信した変調キャ
リアから各キャリア毎のビットデータを復調して出力す
る復調手段16と、トレーニング信号を受信した際に復調
手段16の復調信号に基づいて各キャリア毎のキャリアビ
ット数を決定して相手方に通知するキャリアビット数判
定手段18とを備える。
このようなマルチキャリア通信システムに対し本発明
にあっては、マルチキャリアモデム10−1,10−２のキャ
リアビット数判定手段18で決定したキャリア毎のビット
数情報について予め定められた特定数のキャリアを暗号
化して変調手段14によりトレーニング信号送信側に通知
させると共に、復調手段16で復調された暗号化ビット数
情報を解読してキャリア毎のビット数を変調手段14に設
定する暗号化手段20を新たに設けたものである。
にあっては、マルチキャリアモデム10−1,10−２のキャ
リアビット数判定手段18で決定したキャリア毎のビット
数情報について予め定められた特定数のキャリアを暗号
化して変調手段14によりトレーニング信号送信側に通知
させると共に、復調手段16で復調された暗号化ビット数
情報を解読してキャリア毎のビット数を変調手段14に設
定する暗号化手段20を新たに設けたものである。
マルチキャリアモデム10−1,10−２に設けられる暗号
化手段20は、各キャリア毎に割当てられるビット数をｎ
とした時、予め定めた暗号コードにより該ビット数ｎに
（ｎ＋１）進数の加算を施して加算結果を相手型に通知
させる暗号変換手段と、受信した（ｎ＋１）進数の暗号
化ビット数から前記暗号コードのビット数を減算して各
キャリア毎のビット数ｎを復元する暗号復元手段とを備
える。
化手段20は、各キャリア毎に割当てられるビット数をｎ
とした時、予め定めた暗号コードにより該ビット数ｎに
（ｎ＋１）進数の加算を施して加算結果を相手型に通知
させる暗号変換手段と、受信した（ｎ＋１）進数の暗号
化ビット数から前記暗号コードのビット数を減算して各
キャリア毎のビット数ｎを復元する暗号復元手段とを備
える。
例えば暗号化手段20は、各キャリア毎に割当てられる
最大ビット数を７ビットとした時、同じく最大ビット数
が７ビットとなる予め定めた暗号コードのビット数に加
算を施して８進数の加算結果を相手方に通知させる暗号
変換手段と、受信した８進数の暗号化ビット数から前記
暗号コードのビット数を減算して最大７ビットとなる各
キャリア毎のビット数を復元する暗号復元手段とを備え
る。
最大ビット数を７ビットとした時、同じく最大ビット数
が７ビットとなる予め定めた暗号コードのビット数に加
算を施して８進数の加算結果を相手方に通知させる暗号
変換手段と、受信した８進数の暗号化ビット数から前記
暗号コードのビット数を減算して最大７ビットとなる各
キャリア毎のビット数を復元する暗号復元手段とを備え
る。
更に暗号化手段20は、予め定めた特定数のキャリアに
対しビット数の暗号化と暗号解読を行なえばよい。具体
的には暗号コードを０とすることで暗号化と解読を不要
にできる。
対しビット数の暗号化と暗号解読を行なえばよい。具体
的には暗号コードを０とすることで暗号化と解読を不要
にできる。
更にまた、暗号化手段（20）は、暗号化されたキャリ
アビット数情報を（ｎ＋１）進数で表現し、且つ該暗号
化を施すキャリアの本数をＸとした場合に、 1/（ｎ＋１）Ｘ として定義される暗号化率が規定値以下となるように暗
号化を施すキャリア本数Ｘを決定する。
アビット数情報を（ｎ＋１）進数で表現し、且つ該暗号
化を施すキャリアの本数をＸとした場合に、 1/（ｎ＋１）Ｘ として定義される暗号化率が規定値以下となるように暗
号化を施すキャリア本数Ｘを決定する。
一方、マルチキャリアモデム10−1,10−２の変調手段
14は、キャリア毎の割当ビット数に区切られた送信デー
タをQAM変調の信号点座標（Xn,Yn）に変換した後に、各
キャリア周波数に基づく逆フーリエ変換を行って得た１
周期分の時系列信号を送信する。
14は、キャリア毎の割当ビット数に区切られた送信デー
タをQAM変調の信号点座標（Xn,Yn）に変換した後に、各
キャリア周波数に基づく逆フーリエ変換を行って得た１
周期分の時系列信号を送信する。
更にマルチキャリアモデム10−1,10−２の復調手段16
は、伝送回線12から受信したの１周期分の受信信号系列
をフーリエ変換して各キャリア毎のQAM変調の信号点座
標（Xn,Yn）を復元し、該信号点座標（Xn,Yn）からビッ
トデータを復元する。
は、伝送回線12から受信したの１周期分の受信信号系列
をフーリエ変換して各キャリア毎のQAM変調の信号点座
標（Xn,Yn）を復元し、該信号点座標（Xn,Yn）からビッ
トデータを復元する。
［作用］ このような構成を備えた本発明によるマルチキャリア
通信システムの暗号化通信方式によれば、第１図（ｂ）
のように、暗号化された伝送コードを（ｎ＋１）進数で
表現しているため、暗号化を行うキャリアの本数をＸ本
とした場合、無作為に試行した時の暗号が解ける確率と
して定義される暗号化率は、 1/（ｎ＋１）Ｘ となる。
通信システムの暗号化通信方式によれば、第１図（ｂ）
のように、暗号化された伝送コードを（ｎ＋１）進数で
表現しているため、暗号化を行うキャリアの本数をＸ本
とした場合、無作為に試行した時の暗号が解ける確率と
して定義される暗号化率は、 1/（ｎ＋１）Ｘ となる。
例えばキャリアビット数ｎをｎ＝７ビット、キャリア
本数ＸをＸ＝12本とした場合、暗号化率は、約0.15×10
-12となる。この数値は、事実上、解読負荷可能な十分
に暗号化を達成しており、略完全な守秘対策を実現でき
る。
本数ＸをＸ＝12本とした場合、暗号化率は、約0.15×10
-12となる。この数値は、事実上、解読負荷可能な十分
に暗号化を達成しており、略完全な守秘対策を実現でき
る。
［実施例］ 第２図は本発明の一実施例を示した実施例構成図であ
る。
る。
第２図において、10−1,10−２はマルチキャリアモデ
ムであり、アナログ公衆電話回線12を介して接続され
る。公衆電話回線12は30〜3400Hzの伝送帯域をもつ。
ムであり、アナログ公衆電話回線12を介して接続され
る。公衆電話回線12は30〜3400Hzの伝送帯域をもつ。
マルチキャリアモデム10−1,10−２には変調部14と復
調部16が設けられ、変調部14の出力と復調部16の入力は
ハイブリッドトランス等を用いた切替器22を介して公衆
電話回線12に接続される。
調部16が設けられ、変調部14の出力と復調部16の入力は
ハイブリッドトランス等を用いた切替器22を介して公衆
電話回線12に接続される。
変調部14は第３図に示すように公衆電話回線12の伝送
回線300Hz〜3.4KHz内に複数のキャリア（搬送波）を配
置し、送信データSDをキャリアビットアサイメントによ
りキャリア毎に定められたビット割当て数に区切ってQA
M方式（直交振幅変調方式）により同時変調して伝送回
線12に送出する。この変調部12によるマルチキャリア変
調は、後の説明で明らかにするように、フーリエ逆変換
により実現される。
回線300Hz〜3.4KHz内に複数のキャリア（搬送波）を配
置し、送信データSDをキャリアビットアサイメントによ
りキャリア毎に定められたビット割当て数に区切ってQA
M方式（直交振幅変調方式）により同時変調して伝送回
線12に送出する。この変調部12によるマルチキャリア変
調は、後の説明で明らかにするように、フーリエ逆変換
により実現される。
復調部16は切替器22を介して公衆電話回線12から受信
した変調キャリアから各キャリア毎のビットデータを復
調して受信データRDとして出力する。この復調部16にも
第３図（ｂ）に示すように、同図（ａ）に示す送信側と
同じキャリアビットアサイメントによるキャリア毎のビ
ット割当て数が設定されおり、このビット割当て数に基
づいて受信した変調キャリアを復調することができる。
した変調キャリアから各キャリア毎のビットデータを復
調して受信データRDとして出力する。この復調部16にも
第３図（ｂ）に示すように、同図（ａ）に示す送信側と
同じキャリアビットアサイメントによるキャリア毎のビ
ット割当て数が設定されおり、このビット割当て数に基
づいて受信した変調キャリアを復調することができる。
更に、マルチキャリアモデム10−1,10−２にはキャリ
アビットアサイメント判定部18が設けられる。キャリア
ビットアサイメント判定部18は通信開始時に受信側に位
置するキャリアビットアサイメント判定部18が機能し、
送信側から最初に送られてくるトレーニング信号を受信
した際の復調部16からの復調出力に基づき、各キャリア
毎の伝送ビット数を決定するキャリアビット数判定手段
としての機能を有する。
アビットアサイメント判定部18が設けられる。キャリア
ビットアサイメント判定部18は通信開始時に受信側に位
置するキャリアビットアサイメント判定部18が機能し、
送信側から最初に送られてくるトレーニング信号を受信
した際の復調部16からの復調出力に基づき、各キャリア
毎の伝送ビット数を決定するキャリアビット数判定手段
としての機能を有する。
例えば第２図において、マルチキャリアモデム10−１
を送信側、マルチキャリアモデム10−２を受信側とする
と、通信開始時にマルチキャリアモデム10−１からまず
トレーニング信号が送出されて受信側のマルチキャリア
モデム10−２で受信され、このトレーニング信号の復調
部16からの復調出力に基づき、キャリアビットアサイメ
ント判定部18で伝送品質に基づいてキャリア毎のビット
割当て数を判定し、変調部14によりキャリアビットアサ
イメント情報を変調して送信側のマルチキャリアモデム
10−１に通知してくる。
を送信側、マルチキャリアモデム10−２を受信側とする
と、通信開始時にマルチキャリアモデム10−１からまず
トレーニング信号が送出されて受信側のマルチキャリア
モデム10−２で受信され、このトレーニング信号の復調
部16からの復調出力に基づき、キャリアビットアサイメ
ント判定部18で伝送品質に基づいてキャリア毎のビット
割当て数を判定し、変調部14によりキャリアビットアサ
イメント情報を変調して送信側のマルチキャリアモデム
10−１に通知してくる。
本発明にあっては、この受信側から送信側に対するキ
ャリアビットアサイメント情報の通知について暗号化を
施すことを特徴とする。
ャリアビットアサイメント情報の通知について暗号化を
施すことを特徴とする。
即ち、マルチキャリアモデム10−1,10−２のキャリア
ビットアサイメント判定部18の出力は暗号化部20に与え
られ、暗号化部20において外部設定された暗号コードCD
により暗号化され、暗号化されたキャリアビットアサイ
メント情報を変調部14よりトレーニング信号送信側に通
知するようになる。
ビットアサイメント判定部18の出力は暗号化部20に与え
られ、暗号化部20において外部設定された暗号コードCD
により暗号化され、暗号化されたキャリアビットアサイ
メント情報を変調部14よりトレーニング信号送信側に通
知するようになる。
同時に、暗号化部20は相手側から暗号化されて送られ
てきたキャリアビットアサイメント情報を解読する暗号
解読機能を有する。
てきたキャリアビットアサイメント情報を解読する暗号
解読機能を有する。
暗号化部20による暗号化及び暗号解読を、第４図を参
照して説明すると次のようになる。
照して説明すると次のようになる。
第４図（ａ）キャリアビットアサイメント情報の送信
側、即ちトレーニング信号の受信側で行なわれる暗号化
処理を示す。
側、即ちトレーニング信号の受信側で行なわれる暗号化
処理を示す。
今、図示のように伝送帯域300Hz〜3.4KHzに所定周波
数間隔で１〜ｎ本のキャリアが配置されており、トレー
ニング信号の受信に基づきキャリアビットアサイメント
判定部18で各キャリア毎のビットアサイメントBN1〜BNn
として図示のように「5,6,7,・・・,7,7,3」が決定され
たとする。
数間隔で１〜ｎ本のキャリアが配置されており、トレー
ニング信号の受信に基づきキャリアビットアサイメント
判定部18で各キャリア毎のビットアサイメントBN1〜BNn
として図示のように「5,6,7,・・・,7,7,3」が決定され
たとする。
このキャリアビットアサイメントBN1〜BNnに対し同じ
最大ビット数７をもつ数値０〜７を使用した暗号コード
CD1〜CDnが予め設定されている。
最大ビット数７をもつ数値０〜７を使用した暗号コード
CD1〜CDnが予め設定されている。
暗号化部20はキャリアビットアサイメントBN1〜BNnに
暗号コードCD1〜CDnを加算する暗号化処理を施し、最大
ビット数７に１を加えた８進数の暗号化されたキャリア
ビットアサイメント、即ち伝送コードCBN1〜CBNnを生成
し、これを相手先に送信する。具体的には、暗号コード
CD1〜CDnとして「4,5,2,・・・,0,7,1」が設定されてい
たとすると、キャリアビットアサイメントBN1〜BNnの各
キャリア毎のビット数値とコード数値の加算によりCBN1
〜CBNnとして「1,3,1,・・・,7,6,4」を得ることができ
る。
暗号コードCD1〜CDnを加算する暗号化処理を施し、最大
ビット数７に１を加えた８進数の暗号化されたキャリア
ビットアサイメント、即ち伝送コードCBN1〜CBNnを生成
し、これを相手先に送信する。具体的には、暗号コード
CD1〜CDnとして「4,5,2,・・・,0,7,1」が設定されてい
たとすると、キャリアビットアサイメントBN1〜BNnの各
キャリア毎のビット数値とコード数値の加算によりCBN1
〜CBNnとして「1,3,1,・・・,7,6,4」を得ることができ
る。
一方、第４図（ｂ）の受信側にあっては、送信側と同
じ暗号コードCD1〜CDnとして「4,5,2,・・・,0,7,1」が
設定されており、受信した伝送コードCBN1〜CBNn「1,3,
1,・・・,7,6,4」に対し暗号コードCD1〜CDnによる逆
算、即ち減算を施すことにより解読し、正しいキャリア
ビットアサイメントBN1〜BNnとして「5,6,7,・・・,7,
7,3」を再現することができる。
じ暗号コードCD1〜CDnとして「4,5,2,・・・,0,7,1」が
設定されており、受信した伝送コードCBN1〜CBNn「1,3,
1,・・・,7,6,4」に対し暗号コードCD1〜CDnによる逆
算、即ち減算を施すことにより解読し、正しいキャリア
ビットアサイメントBN1〜BNnとして「5,6,7,・・・,7,
7,3」を再現することができる。
この第４図に示す暗号化及び暗号解読を更に一般的に
述べるならば、各キャリア毎に割り当てられるキャリア
ビットアサイメントのビット数をｎとしたとき、予め定
めた暗号コードのビット数によりキャリアビットアサイ
メントのビット数ｎに（ｎ＋１）進数の加算を施して加
算結果を相手方に通知させる暗号変換を行なう。一方、
暗号復元（暗号解読）については、受信した（ｎ＋１）
進数の暗号化ビット数から送信側と同じ暗号コードのビ
ット数を減算して各キャリア毎のビット数ｎを復元する
ことになる。
述べるならば、各キャリア毎に割り当てられるキャリア
ビットアサイメントのビット数をｎとしたとき、予め定
めた暗号コードのビット数によりキャリアビットアサイ
メントのビット数ｎに（ｎ＋１）進数の加算を施して加
算結果を相手方に通知させる暗号変換を行なう。一方、
暗号復元（暗号解読）については、受信した（ｎ＋１）
進数の暗号化ビット数から送信側と同じ暗号コードのビ
ット数を減算して各キャリア毎のビット数ｎを復元する
ことになる。
このように、キャリアビットアサイメントのビット数
ｎに暗号コードによる加算を施して（ｎ＋１）進数で表
現する暗号化にあっては、暗号化を行なうキャリアの本
数をＸとした場合、暗号化率（無作為に試行したときの
暗号が解ける確率）は、 1/（ｎ＋１）Ｘ となる。
ｎに暗号コードによる加算を施して（ｎ＋１）進数で表
現する暗号化にあっては、暗号化を行なうキャリアの本
数をＸとした場合、暗号化率（無作為に試行したときの
暗号が解ける確率）は、 1/（ｎ＋１）Ｘ となる。
例えば、キャリアビットアサイメントのビット数ｎを
ｎ＝７ビット、暗号化を行なうキャリアの本数ＸをＸ＝
12本としたときの暗号化率は約0.15×10-12となる。こ
の暗号化率の数値は実用上解読不可能といえる十分な暗
号化を達成した数値といえる。
ｎ＝７ビット、暗号化を行なうキャリアの本数ＸをＸ＝
12本としたときの暗号化率は約0.15×10-12となる。こ
の暗号化率の数値は実用上解読不可能といえる十分な暗
号化を達成した数値といえる。
ここで、第４図に示す暗号コードの中の数値０につい
ては、キャリアビットアサイメントに暗号コードを加算
しても、結果として得られる暗号コードは同じ値であ
り、従って暗号コード０については暗号化が行なわれて
いないことを意味する。
ては、キャリアビットアサイメントに暗号コードを加算
しても、結果として得られる暗号コードは同じ値であ
り、従って暗号コード０については暗号化が行なわれて
いないことを意味する。
従って、例えば前述したようにキャリアビット数ｎ＝
７ビット、暗号化を行なうキャリア本数Ｘ＝12とした場
合には、キャリアビットアサイメントの中の割当てビッ
ト数が７となる12本のキャリアを選択し、選択した12本
のキャリアに対応する暗号コードの値として１〜７の数
値を割り当て、選択した12本以外のキャリアについては
暗号コード０を設定するようにしてもよい。このような
特定のキャリアについてのみ有効暗号数値１〜７を加え
られることで、暗号化のための加算、及び暗号解読のた
めの減算処理量を低減して高速処理を図ることができ
る。即ち、暗号化及び暗号解読において暗号コードが無
効数値０となる部分については加算または減算を行なわ
させずにキャリアビットアサイメントをそのまま暗号コ
ードまたは解読コードとして使用できるからである。
７ビット、暗号化を行なうキャリア本数Ｘ＝12とした場
合には、キャリアビットアサイメントの中の割当てビッ
ト数が７となる12本のキャリアを選択し、選択した12本
のキャリアに対応する暗号コードの値として１〜７の数
値を割り当て、選択した12本以外のキャリアについては
暗号コード０を設定するようにしてもよい。このような
特定のキャリアについてのみ有効暗号数値１〜７を加え
られることで、暗号化のための加算、及び暗号解読のた
めの減算処理量を低減して高速処理を図ることができ
る。即ち、暗号化及び暗号解読において暗号コードが無
効数値０となる部分については加算または減算を行なわ
させずにキャリアビットアサイメントをそのまま暗号コ
ードまたは解読コードとして使用できるからである。
勿論、キャリアビットアサイメントの全てについて有
効暗号数値１〜７を割り当てるようにしてもよいことは
勿論である。
効暗号数値１〜７を割り当てるようにしてもよいことは
勿論である。
次に、第２図の実施例における通信処理を第５図のタ
イミングチャートを参照して説明する。
イミングチャートを参照して説明する。
今、マルチキャリアモデム10−１からマルチキャリア
モデム10−２に、ある送信データSDを送信するものとす
る。送信側のマルチキャリアモデム10−１からの呼出し
により受信側のマルチキャリアモデム10−２の公衆電話
回線12に対する接続が確立すると、送信側のマルチキャ
リアモデム10−１はまずトレーニング信号を送信する。
このトレーニング信号は複数のキャリアを配置した300H
z〜3.4KHzの全域に亘ってフラットな信号となる。尚、
トレーニング信号送出時の各キャリア毎のキャリアビッ
トアサイメントの値は、例えば全てのキャリアについて
最大ビット数７が割り当てられている。
モデム10−２に、ある送信データSDを送信するものとす
る。送信側のマルチキャリアモデム10−１からの呼出し
により受信側のマルチキャリアモデム10−２の公衆電話
回線12に対する接続が確立すると、送信側のマルチキャ
リアモデム10−１はまずトレーニング信号を送信する。
このトレーニング信号は複数のキャリアを配置した300H
z〜3.4KHzの全域に亘ってフラットな信号となる。尚、
トレーニング信号送出時の各キャリア毎のキャリアビッ
トアサイメントの値は、例えば全てのキャリアについて
最大ビット数７が割り当てられている。
モデム10−１からのトレーニング信号TRNは受信側の
マルチキャリアモデム10−２の復調部16で復調され、各
キャリア毎の復調出力、具体的にはQAM方式の信号点座
標を示すベクトル成分（Xi,Yi）がキャリアビットアサ
イメント判定部18に与えらえる。但し、ｉ＝１〜ｎでキ
ャリア番号を示す。キャリアビットアサイメント判定部
18はキャリア毎のトレーニング信号復調出力から伝送劣
化の度合いを判断し、伝送品質に応じたビット割当て
数、即ちキャリアビットアサイメントBN1〜BNnを設定す
る。尚、割当てビット数が０となるキャリアは使用され
ないことを意味する。
マルチキャリアモデム10−２の復調部16で復調され、各
キャリア毎の復調出力、具体的にはQAM方式の信号点座
標を示すベクトル成分（Xi,Yi）がキャリアビットアサ
イメント判定部18に与えらえる。但し、ｉ＝１〜ｎでキ
ャリア番号を示す。キャリアビットアサイメント判定部
18はキャリア毎のトレーニング信号復調出力から伝送劣
化の度合いを判断し、伝送品質に応じたビット割当て
数、即ちキャリアビットアサイメントBN1〜BNnを設定す
る。尚、割当てビット数が０となるキャリアは使用され
ないことを意味する。
キャリアビットアサイメント判定部18で決定されたキ
ャリアビットアサイメント情報BN1〜BNnは暗号化部20に
与えられ、第４図（ａ）に示したように予め設定された
暗号コードCD1〜CDnによる加算が施され、（ｎ＋１）進
数としての加算結果が暗号化コードCBN1〜CBNnとして変
調部14に与えられ、変調部14で変調してキャリアビット
アサイメントCAとしてトレーニング信号を送信したマル
チキャリアモデム10−１に通知する。受信側からのキャ
リアビットアサイメントCAはマルチキャリアモデム10−
１の復調部16で受信データRDとして復調され、暗号化部
20に与えられる。暗号化部20は受信したキャリアビット
アサイメント情報CBN1〜CBNnに対し、第４図（ｂ）に示
すように、文字暗号コードCD1〜CDnを使用した減算を施
すことで、正しいキャリアビットアサイメントBN1〜BNn
を解読し、この解読結果を変調部14及び復調部16に設定
する。
ャリアビットアサイメント情報BN1〜BNnは暗号化部20に
与えられ、第４図（ａ）に示したように予め設定された
暗号コードCD1〜CDnによる加算が施され、（ｎ＋１）進
数としての加算結果が暗号化コードCBN1〜CBNnとして変
調部14に与えられ、変調部14で変調してキャリアビット
アサイメントCAとしてトレーニング信号を送信したマル
チキャリアモデム10−１に通知する。受信側からのキャ
リアビットアサイメントCAはマルチキャリアモデム10−
１の復調部16で受信データRDとして復調され、暗号化部
20に与えられる。暗号化部20は受信したキャリアビット
アサイメント情報CBN1〜CBNnに対し、第４図（ｂ）に示
すように、文字暗号コードCD1〜CDnを使用した減算を施
すことで、正しいキャリアビットアサイメントBN1〜BNn
を解読し、この解読結果を変調部14及び復調部16に設定
する。
尚、受信側のマルチキャリアモデム10−２のキャリア
ビットアサイメント判定部18は、決定したキャリアビッ
トアサイメント情報BN1〜BNnを暗号化して、トレーニン
グ信号送信先に通知した後、自らの変調部14及び復調部
16に対しても決定したキャリアビットアサイメント情報
BN1〜BNnを設定する。
ビットアサイメント判定部18は、決定したキャリアビッ
トアサイメント情報BN1〜BNnを暗号化して、トレーニン
グ信号送信先に通知した後、自らの変調部14及び復調部
16に対しても決定したキャリアビットアサイメント情報
BN1〜BNnを設定する。
このようなトレーニング信号TRNに対するキャリアビ
ットアサイメントCAの応答によりモデム10−1,10−２の
変調部14及び復調部16にはそのときの公衆電話回線12の
伝送品質に基づくキャリア毎の割当てビット数BN1〜BNn
が共通に設定された通信可能状態となる。続いて、送信
側のマルチキャリアモデム10−１の変調部14は同期信号
SYNを送信して受信側のマルチキャリアモデム10−２と
の同期を確立し、同期信号SYNに続いて送信データSDで
マルチキャリア変調を行なって、マルチキャリアモデム
10−２側に送信するようになる。
ットアサイメントCAの応答によりモデム10−1,10−２の
変調部14及び復調部16にはそのときの公衆電話回線12の
伝送品質に基づくキャリア毎の割当てビット数BN1〜BNn
が共通に設定された通信可能状態となる。続いて、送信
側のマルチキャリアモデム10−１の変調部14は同期信号
SYNを送信して受信側のマルチキャリアモデム10−２と
の同期を確立し、同期信号SYNに続いて送信データSDで
マルチキャリア変調を行なって、マルチキャリアモデム
10−２側に送信するようになる。
第６図は第２図のモデム10−1,10−２に設けられた変
調部14の実施例構成図である。
調部14の実施例構成図である。
第６図において、変調部14の入力側には切替スイッチ
24が設けられ、切替スイッチ24の切替端子Ａには外部か
ら送信データSDが与えられ、切替端子Ｂには同期信号発
生器26から同期信号SYNが与えられ、切替端子Ｃには暗
号化部20より暗号化されたキャリアビットアサイメント
情報CBN1〜CBNnが与えられている。切替スイッチ24はト
レーニング信号受信時に切替端子Ｃに切り替わって暗号
化部20からの暗号化されたキャリアビットアサイメント
情報CBN1〜CBNnを入力する。また、送信開始時に切替端
子Ｂに切り替わって同期信号発生器26からの同期信号SY
Nを入力する。同期信号SYNの送信が終了すると切替端子
Ａに切り替わって送信データSDを取り込む。
24が設けられ、切替スイッチ24の切替端子Ａには外部か
ら送信データSDが与えられ、切替端子Ｂには同期信号発
生器26から同期信号SYNが与えられ、切替端子Ｃには暗
号化部20より暗号化されたキャリアビットアサイメント
情報CBN1〜CBNnが与えられている。切替スイッチ24はト
レーニング信号受信時に切替端子Ｃに切り替わって暗号
化部20からの暗号化されたキャリアビットアサイメント
情報CBN1〜CBNnを入力する。また、送信開始時に切替端
子Ｂに切り替わって同期信号発生器26からの同期信号SY
Nを入力する。同期信号SYNの送信が終了すると切替端子
Ａに切り替わって送信データSDを取り込む。
切替スイッチ24に続いてはバッファメモリ（以下単に
「バッファ」という）28が設けられ、１回の送信分の送
信データSDの送信ビットb1〜bnが格納される。バッファ
28に続いては信号点ベクトル発生部30が設けられる。信
号点ベクトル発生部30に対してはキャリアビットアサイ
メント判定部18（受信側モデムの場合）、または暗号化
部20（送信側モデムの場合）からキャリアビットアサイ
メント情報BN1〜BNnが与えられている。信号点ベクトル
発生部30はキャリアビットアサイメント情報BN1〜BNnに
基づく各キャリア毎の割当てビット数に従ってQAM方式
における信号点数を判別し、信号点数に対応して予め準
備されているマッピング回路を選択し、割当てビット数
分の送信データビットをバッファ28から引き出してマッ
ピング回路により信号点座標（Xi,Yi）で成るベクトル
成分を発生する。
「バッファ」という）28が設けられ、１回の送信分の送
信データSDの送信ビットb1〜bnが格納される。バッファ
28に続いては信号点ベクトル発生部30が設けられる。信
号点ベクトル発生部30に対してはキャリアビットアサイ
メント判定部18（受信側モデムの場合）、または暗号化
部20（送信側モデムの場合）からキャリアビットアサイ
メント情報BN1〜BNnが与えられている。信号点ベクトル
発生部30はキャリアビットアサイメント情報BN1〜BNnに
基づく各キャリア毎の割当てビット数に従ってQAM方式
における信号点数を判別し、信号点数に対応して予め準
備されているマッピング回路を選択し、割当てビット数
分の送信データビットをバッファ28から引き出してマッ
ピング回路により信号点座標（Xi,Yi）で成るベクトル
成分を発生する。
例えば、割当てビット数０については使用しないキャ
リアと判別し、ビット数２では信号点数４のマッピング
回路を選択し、割当てビット数３では信号点数16のマッ
ピング回路を選択し、割当てビット数４では信号点数32
のマッピング回路を選択し、ビット数５では信号点数64
のマッピング回路を選択し、ビット数６では信号点数12
8のマッピング回路を選択し、更に割当てビット数７で
は信号点数256のマッピング回路を選択する。
リアと判別し、ビット数２では信号点数４のマッピング
回路を選択し、割当てビット数３では信号点数16のマッ
ピング回路を選択し、割当てビット数４では信号点数32
のマッピング回路を選択し、ビット数５では信号点数64
のマッピング回路を選択し、ビット数６では信号点数12
8のマッピング回路を選択し、更に割当てビット数７で
は信号点数256のマッピング回路を選択する。
信号点ベクトル発生部30で各キャリア毎に発生された
信号点ベクトル成分（X1,Y1）〜（Xn,Yn）はベクトルテ
ーブルバッファ32に格納される。ベクトルテーブルバッ
ファ32に続いては切替スイッチ34が設けられ、切替スイ
ッチ34はトレーニング信号発生器36の出力とベクトルテ
ーブルバッファ32の出力を替える。即ち、送信側モデム
の最初の送信開始時に切替スイッチ34を切替端子Ａに切
り替えてトレーニング信号発生器36からのトレーニング
信号TRNを選択する。トレーニング信号発生器36からの
トレーニング信号TRNは信号点座標の特定の信号点（Xo,
Yo）に固定したベクトル成分であり、全てのキャリアに
ついて同じ信号点ベクトルによる変調を行なうことにな
る。
信号点ベクトル成分（X1,Y1）〜（Xn,Yn）はベクトルテ
ーブルバッファ32に格納される。ベクトルテーブルバッ
ファ32に続いては切替スイッチ34が設けられ、切替スイ
ッチ34はトレーニング信号発生器36の出力とベクトルテ
ーブルバッファ32の出力を替える。即ち、送信側モデム
の最初の送信開始時に切替スイッチ34を切替端子Ａに切
り替えてトレーニング信号発生器36からのトレーニング
信号TRNを選択する。トレーニング信号発生器36からの
トレーニング信号TRNは信号点座標の特定の信号点（Xo,
Yo）に固定したベクトル成分であり、全てのキャリアに
ついて同じ信号点ベクトルによる変調を行なうことにな
る。
トレーニング信号の送出により相手先からキャリアビ
ットアサイメントが受信されて信号点ベクトル発生部30
に対し正しいキャリアビットアサイメント情報BN1〜BNn
が設定された後の送信時には、切替スイッチ34は切替端
子Ｂ側に切り替えられ、ベクトルテーブルバッファ32に
格納された各キャリア毎の信号点ベクトル成分（X1,
Y1）〜（Xn,Yn）を順次取り出す。
ットアサイメントが受信されて信号点ベクトル発生部30
に対し正しいキャリアビットアサイメント情報BN1〜BNn
が設定された後の送信時には、切替スイッチ34は切替端
子Ｂ側に切り替えられ、ベクトルテーブルバッファ32に
格納された各キャリア毎の信号点ベクトル成分（X1,
Y1）〜（Xn,Yn）を順次取り出す。
切替スイッチ34の出力は逆フーリエ変換部38に与えら
れる。
れる。
逆フーリエ変換部38は伝送帯域に設定されたキャリア
周波数と各キャリア毎のベクトル成分、即ち実数成分Xi
と虚数成分Yiとに基づく逆フーリエ変換を行なって１周
期分の時系列信号を発生する。
周波数と各キャリア毎のベクトル成分、即ち実数成分Xi
と虚数成分Yiとに基づく逆フーリエ変換を行なって１周
期分の時系列信号を発生する。
具体的に説明すると、逆フーリエ変換のために０〜4K
Hzの伝送帯域に例えば7.8125Hz間隔で512本のキャリア
を配置し、基本周波数を7.8125Hzとして残り511本のキ
ャリアを２次〜512次の高次周波数とし、１次から512次
の実数成分X1〜Xnと虚数成分Y1〜Ynとに基づく逆フーリ
エ変換により例えば1024のフーリエ変換ポイントを示す
時系列データを作り出す。
Hzの伝送帯域に例えば7.8125Hz間隔で512本のキャリア
を配置し、基本周波数を7.8125Hzとして残り511本のキ
ャリアを２次〜512次の高次周波数とし、１次から512次
の実数成分X1〜Xnと虚数成分Y1〜Ynとに基づく逆フーリ
エ変換により例えば1024のフーリエ変換ポイントを示す
時系列データを作り出す。
逆フーリエ変換部38で生成された時系列データD1〜D2
nは時系列バッファ40に格納される。そして、最終的にD
/Aコンバータ42により１周期分のアナログQAM信号波形
に変換して公衆電話回線に送出するようになる。
nは時系列バッファ40に格納される。そして、最終的にD
/Aコンバータ42により１周期分のアナログQAM信号波形
に変換して公衆電話回線に送出するようになる。
第７図は第２図のマルチキャリアモデム10−1,10−２
に設けられた復調部16の実施例構成図である。
に設けられた復調部16の実施例構成図である。
第７図において、復調部16はD/Aコンバータ44、受信
時系列バッファ46、フーリエ変換部48、受信ベクトルテ
ーブルバッファ50、ビット列発生部52及び受信バッファ
54で構成される。
時系列バッファ46、フーリエ変換部48、受信ベクトルテ
ーブルバッファ50、ビット列発生部52及び受信バッファ
54で構成される。
即ち、公衆電話回線52から受信されたアナログ波形は
D/Aコンバータ44に与えられ、D/Aコンバータ44は入力し
たアナログ波形をフーリエ変換のピッチ周期を1024点に
分けてサンプリングしてデジタルデータに変換し、1024
点の時系列データD1〜D2nとして受信時系列バッファ46
に格納する。受信時系列バッファ46に格納された1024点
のサンプリングデータはフーリエ変換部48によるフーリ
エ変換で各キャリア周波数毎のベクトル成分（X1,Y1）
〜（Xn,Yn）に変換されて受信ベクトルテーブルバッフ
ァ50に格納される。
D/Aコンバータ44に与えられ、D/Aコンバータ44は入力し
たアナログ波形をフーリエ変換のピッチ周期を1024点に
分けてサンプリングしてデジタルデータに変換し、1024
点の時系列データD1〜D2nとして受信時系列バッファ46
に格納する。受信時系列バッファ46に格納された1024点
のサンプリングデータはフーリエ変換部48によるフーリ
エ変換で各キャリア周波数毎のベクトル成分（X1,Y1）
〜（Xn,Yn）に変換されて受信ベクトルテーブルバッフ
ァ50に格納される。
受信ベクトルテーブルバッファ50の格納データは順次
ビット列発生部52に与えられ、ビット列の復調が行なわ
れる。即ち、ビット列発生部52に対しては各キャリア毎
のビット数を示すキャリアビットアサイメント情報BN1
〜BNnがキャリアビットアサイメント判定部18（受信側
の場合）または暗号化部20（送信側の場合）から設定さ
れており、例えば最初の信号点ベクトル成分（X1,Y1）
のビット割当て数がBN1＝４ビットであったとすると、
信号点数16の逆ビットマッピング変換回路を選択し、４
ビットデータを復元して受信バッファ54に格納する。受
信バッファ54に１回のマルチキャリア通信で得られたベ
クトル分のビットデータが格納されるか、ある所定量の
ビットデータが格納されると、順次受信データRDとして
出力される。
ビット列発生部52に与えられ、ビット列の復調が行なわ
れる。即ち、ビット列発生部52に対しては各キャリア毎
のビット数を示すキャリアビットアサイメント情報BN1
〜BNnがキャリアビットアサイメント判定部18（受信側
の場合）または暗号化部20（送信側の場合）から設定さ
れており、例えば最初の信号点ベクトル成分（X1,Y1）
のビット割当て数がBN1＝４ビットであったとすると、
信号点数16の逆ビットマッピング変換回路を選択し、４
ビットデータを復元して受信バッファ54に格納する。受
信バッファ54に１回のマルチキャリア通信で得られたベ
クトル分のビットデータが格納されるか、ある所定量の
ビットデータが格納されると、順次受信データRDとして
出力される。
第８図は第２図のマルチキャリアモデム10−1,10−２
に設けられキャリアビットアサイメント判定部18の実施
例構成図である。
に設けられキャリアビットアサイメント判定部18の実施
例構成図である。
第８図において、キャリアビットアサイメント判定部
18は基準ベクトル発生器56、割算器58,60、ビット数判
定部62及びビットアサイメントバッファ64で構成され
る。
18は基準ベクトル発生器56、割算器58,60、ビット数判
定部62及びビットアサイメントバッファ64で構成され
る。
基準ベクトル発生器56はトレーニング信号の信号点座
標（Xo,Yo）を発生して割算器58,60に出力する。割算器
58は実数ベクトル成分Xi用に設けられ、また割算器60は
ベクトル虚数成分Yi用に設けられている。割算器58,60
に対しては第７図の復調部16に設けられた受信ベクトル
テーブルバッファ50に格納されたトレーニング信号受信
時の信号点ベクトル成分（X1,Y1）〜（Xn,Yn）が順次与
えられる。
標（Xo,Yo）を発生して割算器58,60に出力する。割算器
58は実数ベクトル成分Xi用に設けられ、また割算器60は
ベクトル虚数成分Yi用に設けられている。割算器58,60
に対しては第７図の復調部16に設けられた受信ベクトル
テーブルバッファ50に格納されたトレーニング信号受信
時の信号点ベクトル成分（X1,Y1）〜（Xn,Yn）が順次与
えられる。
このようなトレーニング信号の受信に基づく信号点ベ
クトル成分（Xi,Yi）を基準ベクトル発生部56からの基
準ベクトル成分（Xo,Yo）のそれぞれで割ることによ
り、割算器58,60から正規化されたベクトル成分をビッ
ト数判定部62に出力する。
クトル成分（Xi,Yi）を基準ベクトル発生部56からの基
準ベクトル成分（Xo,Yo）のそれぞれで割ることによ
り、割算器58,60から正規化されたベクトル成分をビッ
ト数判定部62に出力する。
ビット数判定部62は、例えば第９図に示すような判定
処理に基づいて各キャリア毎の割当てビット数BNiを決
定する。
処理に基づいて各キャリア毎の割当てビット数BNiを決
定する。
第９図において、ベクトル66は基準ベクトル成分（X
o,Yo）で定まる正規化された基準ベクトルであり、基準
ベクトル66の先端で決まる信号点68を中心に各ビット毎
に許容エラー領域を設定している。即ち、信号点数が25
6となる７ビット領域が最も狭く、６ビット領域、５ビ
ット領域、４ビット領域と順次領域が広がっている。
o,Yo）で定まる正規化された基準ベクトルであり、基準
ベクトル66の先端で決まる信号点68を中心に各ビット毎
に許容エラー領域を設定している。即ち、信号点数が25
6となる７ビット領域が最も狭く、６ビット領域、５ビ
ット領域、４ビット領域と順次領域が広がっている。
今、任意のキャリアに対応したトレーニング信号の受
信ベクトル成分（Xi,Yi）の基準ベクトルに基づく正規
化ベクトルが破線のベクトル70であり、図示のように信
号点72が６ビット領域と５ビット領域の間に位置した場
合、このベクトル70が得られたキャリアについてはビッ
ト数５を割り当てる。具体的には、基準ベクトル66に対
する受信ベクトル70の距離差で与えられる硬判定エラー
を求め、この硬判定エラーが１〜７ビットの許容エラー
範囲に収まるか否かでキャリア毎のビット割当て数を決
定する。
信ベクトル成分（Xi,Yi）の基準ベクトルに基づく正規
化ベクトルが破線のベクトル70であり、図示のように信
号点72が６ビット領域と５ビット領域の間に位置した場
合、このベクトル70が得られたキャリアについてはビッ
ト数５を割り当てる。具体的には、基準ベクトル66に対
する受信ベクトル70の距離差で与えられる硬判定エラー
を求め、この硬判定エラーが１〜７ビットの許容エラー
範囲に収まるか否かでキャリア毎のビット割当て数を決
定する。
尚、第９図の場合には信号点座標の特定信号点（Xo,Y
o）についてのみトレーニング信号を送ってキャリアビ
ットアサイメントを決定しているが、信号点座標の各象
現について定められた信号点A,B,C,Dを順次トレーニン
グ信号として送り、各象現で決定された割当てビット数
を総合的に判断してキャリア毎の割当てビット数を決め
るようにしてもよい。
o）についてのみトレーニング信号を送ってキャリアビ
ットアサイメントを決定しているが、信号点座標の各象
現について定められた信号点A,B,C,Dを順次トレーニン
グ信号として送り、各象現で決定された割当てビット数
を総合的に判断してキャリア毎の割当てビット数を決め
るようにしてもよい。
第10図は第２図のマルチキャリアモデム10−1,10−２
に設けられた暗号化部20の実施例構成図である。
に設けられた暗号化部20の実施例構成図である。
第10図において、暗号化部20には加算器74と減算器76
が設けられる。加算器74及び減算器76に対しては、予め
設定したキャリア本数分の暗号データCD1〜CDnが与えら
れている。加算器74は暗号変換手段としての機能をも
ち、トレーニング信号の受信側のキャリアビットアサイ
メント判定部18で得られた送信キャリアビットアサイメ
ント信号BN1〜BNnを入力して、第４図（ａ）に示した加
算処理結果を変調部14に出力してトレーニング信号送信
側に通知する。
が設けられる。加算器74及び減算器76に対しては、予め
設定したキャリア本数分の暗号データCD1〜CDnが与えら
れている。加算器74は暗号変換手段としての機能をも
ち、トレーニング信号の受信側のキャリアビットアサイ
メント判定部18で得られた送信キャリアビットアサイメ
ント信号BN1〜BNnを入力して、第４図（ａ）に示した加
算処理結果を変調部14に出力してトレーニング信号送信
側に通知する。
一方、減算器76は暗号解読手段としての機能を有し、
トレーニング信号の送出に対し相手方から通知されてき
た受信キャリアビットアサイメント信号CBN1〜CBNnを入
力して第４図（ｂ）に示すように暗号データCD1〜CDnに
よる減算を施して正しいキャリアビットアサイメント情
報を復元して復調部16及び変調部14に設定する。このよ
うに、本発明におけるキャリアビットアサイメントの暗
号化及び暗号解読は暗号データの加算または減算である
ことから、ハード構成及び処理が極めて簡単にできる。
トレーニング信号の送出に対し相手方から通知されてき
た受信キャリアビットアサイメント信号CBN1〜CBNnを入
力して第４図（ｂ）に示すように暗号データCD1〜CDnに
よる減算を施して正しいキャリアビットアサイメント情
報を復元して復調部16及び変調部14に設定する。このよ
うに、本発明におけるキャリアビットアサイメントの暗
号化及び暗号解読は暗号データの加算または減算である
ことから、ハード構成及び処理が極めて簡単にできる。
［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、トレーニ
ング信号に基づいて決定されるキャリアビットアサイメ
ント情報を暗号化して相手先に送って暗号解読により送
信側及び受信側で回線品質に応じた各キャリア毎のビッ
ト数割当てを行なっているため、暗号コードが分からな
い第３者がキャリアビットアサイメントを受信してビッ
ト割当て数を設定しても、割当てビット数自体が暗号化
されているため、その後に送信されるデータを受信復調
しても有効な受信データは得られず、データ伝送の発展
に伴い増大する秘話性の要求に大きく寄与することがで
きる。
ング信号に基づいて決定されるキャリアビットアサイメ
ント情報を暗号化して相手先に送って暗号解読により送
信側及び受信側で回線品質に応じた各キャリア毎のビッ
ト数割当てを行なっているため、暗号コードが分からな
い第３者がキャリアビットアサイメントを受信してビッ
ト割当て数を設定しても、割当てビット数自体が暗号化
されているため、その後に送信されるデータを受信復調
しても有効な受信データは得られず、データ伝送の発展
に伴い増大する秘話性の要求に大きく寄与することがで
きる。
また、キャリアビットアサイメントの暗号化は暗号コ
ードの加算、解読は暗号コードの減算という簡単な処理
で済み、暗号化を行なうキャリアの本数を増やすことに
より解読不能な暗号化を簡単に実現することができる。
ードの加算、解読は暗号コードの減算という簡単な処理
で済み、暗号化を行なうキャリアの本数を増やすことに
より解読不能な暗号化を簡単に実現することができる。
第１図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明の実施例構成図； 第３図は本発明のマルチキャリア通信の説明図； 第４図は本発明の暗号化及び暗号解読説明図； 第５図は本発明の通信タイミングチャート； 第６図は本発明の変調部実施例構成図； 第７図は本発明の復調部実施例構成図； 第８図は本発明のキャリアビットアサイメント判定部の
実施例構成図； 第９図は第８図のビット数判定処理の説明図； 第10図は本発明の暗号化部実施例構成図である。 図中、 10−1,10−2:マルチキャリアモデム 12:伝送回線（公衆電話回線） 14:変調手段（変調部） 16:復調手段（復調部） 18:キャリアビット数判定手段（キャリアビットアサイ
メント判定部） 20:暗号化手段（暗号化部） 22:切替器 24,34:切替スイッチ 26:同期信号発生器 28:バッファ 30:信号点ベクトル発生部 32:ベクトルバッファ 36:トレーニング信号発生器 38:逆フーリエ変換部 40:時系列バッファ 42:D/Aコンバータ 44:A/Dコンバータ 46:受信時系列バッファ 48:フーリエ変換部 50:受信ベクトルバッファ 52:ビット列発生部 54:受信バッファ 56:基準ベクトル発生器 58,60:割算器 62:ビット数判定部 64:ビットキャリアアサイメント・バッファ 66:基準ベクトル 70:受信ベクトル 74:加算器 76:減算器
実施例構成図； 第９図は第８図のビット数判定処理の説明図； 第10図は本発明の暗号化部実施例構成図である。 図中、 10−1,10−2:マルチキャリアモデム 12:伝送回線（公衆電話回線） 14:変調手段（変調部） 16:復調手段（復調部） 18:キャリアビット数判定手段（キャリアビットアサイ
メント判定部） 20:暗号化手段（暗号化部） 22:切替器 24,34:切替スイッチ 26:同期信号発生器 28:バッファ 30:信号点ベクトル発生部 32:ベクトルバッファ 36:トレーニング信号発生器 38:逆フーリエ変換部 40:時系列バッファ 42:D/Aコンバータ 44:A/Dコンバータ 46:受信時系列バッファ 48:フーリエ変換部 50:受信ベクトルバッファ 52:ビット列発生部 54:受信バッファ 56:基準ベクトル発生器 58,60:割算器 62:ビット数判定部 64:ビットキャリアアサイメント・バッファ 66:基準ベクトル 70:受信ベクトル 74:加算器 76:減算器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−253738（ＪＰ，Ａ) Ｂｏｔａｒｏ ＨＩＲＯＳＡＫＩ，Ｓ ａｔｏｓｈｉ ＨＡＳＥＧＡＷＡ，Ａｋ ｉｏ ＳＡＢＡＴＯ“Ａｄｒａｎｃｅｄ Ｇｒｏｕｐｂａｎｄ Ｄａｔａ Ｍｏ ｄｅｍ Ｕｓｉｎｇ Ｏｒｔｈｏｇｏｎ ａｌｌｙ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ Ｑ ＡＭ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，” ＩＥＥ Ｅ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｖｏ ｌ．ＣＯＭ−34，Ｎｏ．６，（1986）, ｐ．587〜592 Ｂｅｒｎａｒｄ Ｌｅ Ｆｌｏｃｈ, Ｒｏｓｅｌｙｎｅ Ｈａｌｂｅｒｔ−Ｌ ａｓｓａｌｌｅ，Ｄａｍｉｅｎ Ｃａｓ ｔｅｌａｉｎ，“ＤＩＧＩＴＡＬ ＳＯ ＵＮＤ ＢＲＯＡＤＣＡＳＴＩＮＧ Ｔ Ｏ ＭＯＢＩＬＥ ＲＥＣＥＩＶＥＲ Ｓ，”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏ ｎｓ ｏｎ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅ ｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｖｏｌ．35，Ｎｏ. ３，（1989），Ｐ．493〜503 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04L 9/00 - 9/38 H04K 1/00 - 3/00 G09C 1/00 - 5/00 H04J 11/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】マルチキャリアモデム（10−1,10−２）を
伝送回線（12）を介して接続したマルチキャリア通信シ
ステムに於いて、 前記マルチキャリアモデム（10−1,10−２）の各々に、 伝送帯域内に複数のキャリアを配置し、送信データをキ
ャリア毎に定められたビット数に区切って同時変調して
前記伝送回線（12）に送出する変調手段（14）と； 前記伝送回線（12）から受信した変調キャリアから前記
各キャリア毎のビットデータを復調して出力する復調手
段（16）と； トレーニング信号を受信した際に前記復調手段（16）の
復調出力に基づいて各キャリア毎の伝送ビット数を決定
するキャリアビット数判定手段（18）と； 該キャリアビット数判定手段（18）で決定したキャリア
毎のビット数情報について予め定められた特定数のキャ
リアを暗号化して前記変調手段（14）によりトレーニン
グ信号送信側に送信させると共に、前記復調手段（16）
で復調された暗号化ビット数情報を解読してキャリア毎
のビット数を前記変調部（14）に設定する暗号化手段
（20）,; を備えたことを特徴とするマルチキャリア通信システム
の暗号化通信方式。 - 【請求項２】請求項１記載のマルチキャリア通信システ
ムの暗号化通信方式に於いて、 前記暗号化手段（20）は、 前記各キャリア毎に割当てられるビット数をｎとした
時、予め定めた暗号コードのビット数により該ビット数
ｎに（ｎ＋１）進数の加算を施して加算結果を相手方に
通知させる暗号変換手段と； 受信した（ｎ＋１）進数の暗号化ビット数から前記暗号
コードのビット数を減算して各キャリア毎のビット数ｎ
を復元する暗号復元手段と； を備えたことを特徴とする通信システムの暗号化通信方
式。 - 【請求項３】請求項２記載のマルチキャリア通信システ
ムに於いて、 前記暗号化手段（20）は、暗号化されたキャリアビット
数情報を（ｎ＋１）進数で表現し、且つ該暗号化を施す
キャリアの本数をＸとした場合に、 1/（ｎ＋１）Ｘ として定義される暗号化率が規定値以下となるように暗
号化を施すキャリア本数Ｘを決定することを特徴とする
マルチキャリア通信システムの暗号化方式。 - 【請求項４】請求項１記載のマルチキャリア通信システ
ムの暗号化通信方式に於いて、 前記変調手段（14）は、キャリア毎のビット数に区切ら
れた送信データをQAM変調の信号点座標（Xn,Yn）に変換
した後に、各キャリア周波数に基づく逆フーリエ変換を
行って得た１周期分の時系列信号を送信することを特徴
とするマルチキャリア通信システムの暗号化通信方式。 - 【請求項５】請求項１記載のマルチキャリア通信システ
ムの暗号化通信方式に於いて、 前記復調手段（16）は、前記伝送回線（12）から受信し
た１周期分の受信信号系列をフーリエ変換して各キャリ
ア毎のQAM変調の信号点座標（Xn,Yn）を復元し、該信号
点座標（Xn,Yn）からビットデータを復元することを特
徴とするマルチキャリア通信システムの暗号化通信方
式。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP2127606A JP2761281B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | マルチキャリア通信システムの暗号化通信方式 |
| US07/700,029 US5226081A (en) | 1990-05-17 | 1991-05-14 | Multi-carrier communication system using ciphered carrier bit assignment information |
| AU77058/91A AU628739B2 (en) | 1990-05-17 | 1991-05-16 | Multi-carrier communication system using ciphered carrier bit assignment information |
| DE69127023T DE69127023T2 (de) | 1990-05-17 | 1991-05-17 | Datensicherheit in Mehrträger-Nachrichtensystemen |
| EP91304443A EP0457602B1 (en) | 1990-05-17 | 1991-05-17 | Data security in multi-carrier communication systems |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2127606A JP2761281B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | マルチキャリア通信システムの暗号化通信方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0422235A JPH0422235A (ja) | 1992-01-27 |
| JP2761281B2 true JP2761281B2 (ja) | 1998-06-04 |
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ID=14964250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2127606A Expired - Lifetime JP2761281B2 (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | マルチキャリア通信システムの暗号化通信方式 |
Country Status (5)
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| EP (1) | EP0457602B1 (ja) |
| JP (1) | JP2761281B2 (ja) |
| AU (1) | AU628739B2 (ja) |
| DE (1) | DE69127023T2 (ja) |
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- 1991-05-17 EP EP91304443A patent/EP0457602B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-17 DE DE69127023T patent/DE69127023T2/de not_active Expired - Fee Related
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| DE69127023D1 (de) | 1997-09-04 |
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