WO2023203608A1 - 無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents

無線通信システムおよび無線通信方法 Download PDF

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WO2023203608A1
WO2023203608A1 PCT/JP2022/018050 JP2022018050W WO2023203608A1 WO 2023203608 A1 WO2023203608 A1 WO 2023203608A1 JP 2022018050 W JP2022018050 W JP 2022018050W WO 2023203608 A1 WO2023203608 A1 WO 2023203608A1
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WO
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radio wave
regular
dummy
wireless communication
authorized
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PCT/JP2022/018050
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English (en)
French (fr)
Inventor
功平 千賀
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures

Definitions

  • the present disclosure relates to wireless communication under communication interference.
  • wireless communication As long as the radio waves reach, an unspecified number of terminals can access it from a distance. Therefore, wireless communication is more susceptible to communication interference due to jamming radio waves than wired communication, and the influence of communication interference is large. Therefore, in wireless communications, countermeasures against communication interference become more important. In particular, use cases that require high communication availability require technology that not only detects communication interference, but also maintains communication as much as possible even under communication interference.
  • Non-Patent Document 1 discloses a method for maintaining communication under communication interference in a MIMO communication system using a plurality of antennas. Specifically, the following methods are disclosed. First, by the MMSE method, a component due to communication radio waves from a legitimate terminal and a component due to jamming radio waves from an unauthorized terminal are estimated from channel information of a received radio signal.
  • the MMSE method is one of the estimation methods in the MIMO system.
  • the received radio wave signal is the sum of the communication radio waves from the authorized terminal, the jamming radio waves from the unauthorized terminal, and other noise.
  • Channel information is a matrix having complex numbers as components, and expresses how the amplitude and phase of radio waves propagated on a certain path change.
  • Non-Patent Document 1 assumes that communications of authorized terminals are randomly stopped for signal separation. In other words, it is assumed that only jamming waves from unauthorized terminals can be received.
  • MIMO is an abbreviation for Multiple-Input and Multiple-Output.
  • MMSE is an abbreviation for Minimum Mean Square Error.
  • Non-Patent Document 1 In the method of Non-Patent Document 1, it is necessary to be able to receive only the interfering radio waves for signal separation. Therefore, the method of Non-Patent Document 1 cannot deal with communication interference using a reactive method that can follow and stop even if the communication of a legitimate terminal randomly stops.
  • the present disclosure aims to enable wireless communication even when there is communication interference by reactive methods.
  • a wireless communication system uses a digital filter to perform wireless communication.
  • the digital filter is a filter for extracting the regular radio waves from received radio waves that include regular radio waves transmitted from authorized devices and interfering radio waves transmitted from unauthorized devices.
  • the wireless communication system includes: a first authorized device that transmits two first dummy radio waves at different timings; a second authorized device that transmits a second dummy radio wave at the same timing as the transmission of one of the first dummy radio waves, and transmits the second dummy radio wave at a different timing from the transmission of the other first dummy radio wave; receiving a received radio wave that is the sum of the first dummy radio wave, the second dummy radio wave, and the jamming radio wave; receiving a received radio wave that is the sum of the first dummy radio wave and the jamming radio wave; a first filter that is the digital filter for receiving a received radio wave that is the sum of the interfering radio waves, and based on the three received radio waves that is the digital filter for communicating with the first authorized
  • wireless communication is possible even when there is communication interference by a reactive method.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a wireless communication system 100 in Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a configuration diagram of a partner device 200 in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a functional configuration diagram of partner device 200 in Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of a regular device 300 in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a functional configuration diagram of the authorized device 300 in the first embodiment.
  • 1 is a flowchart of a wireless communication method in Embodiment 1.
  • 5 is a flowchart of step S110 in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a sequence diagram of step S110 in the first embodiment.
  • 5 is a flowchart of step S120 in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a sequence diagram of step S120 in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a sequence diagram of step S120 in the first embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a wireless communication system 100 in a first embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a counterpart device 200 in a second embodiment.
  • 5 is a flowchart of a wireless communication method in a second embodiment.
  • 10 is a flowchart of a wireless communication method in a third embodiment.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a wireless communication system 100 in a fourth embodiment. Flowchart of step S110 in the fourth embodiment. Flowchart of step S110 in the fifth embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a wireless communication system 100 according to a second embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a counterpart device 200 in a second embodiment.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a regular device 300 in Embodiment 2.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a wireless communication system 100 in a first embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a counterpart device 200 in a second embodiment.
  • 5 is a flow
  • FIG. 10 is a flowchart of a wireless communication method in Embodiment 2.
  • FIG. 3 is a relationship diagram between a partner device 200 and a regular device 300 in Embodiment 2.
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram of a partner device 200 in the embodiment.
  • FIG. 3 is a hardware configuration diagram of a regular device 300 in an embodiment.
  • Embodiment 1 The wireless communication system 100 will be explained based on FIGS. 1 to 17.
  • the wireless communication system 100 is a system that performs wireless communication using a digital filter.
  • the wireless communication system 100 includes a partner device 200 and two authorized devices 300.
  • the partner device 200 is a receiving side wireless device. However, the destination device 200 may have a transmission function.
  • a specific example of the partner device 200 is a base station. The location of the base station is fixed.
  • the authorized device 300 is a transmitting side wireless device. However, the authorized device 300 may have a receiving function.
  • a specific example of the authorized device 300 is a mobile terminal.
  • the radio waves transmitted from the authorized device 300 are referred to as communication radio waves 101.
  • a wireless device is a device that communicates wirelessly.
  • the unauthorized device 110 is a wireless device that interferes with wireless communication of the wireless communication system 100.
  • the radio waves transmitted from the unauthorized device 110 are referred to as jamming radio waves 111.
  • the configuration of the partner device 200 will be explained based on FIG. 2.
  • the counterpart device 200 is a computer that includes hardware such as a processor 201 , a memory 202 , a storage 203 , and a wireless communication interface 204 . These pieces of hardware are connected to each other via signal lines.
  • the processor 201 is an IC that performs arithmetic processing and controls other hardware.
  • processor 201 is a CPU.
  • IC is an abbreviation for Integrated Circuit.
  • CPU is an abbreviation for Central Processing Unit.
  • Memory 202 is a volatile or non-volatile storage device. Memory 202 is also called main storage or main memory. For example, memory 202 is a RAM. The data stored in memory 202 is saved in storage 203 as needed. RAM is an abbreviation for Random Access Memory.
  • Storage 203 is a nonvolatile storage device.
  • storage 203 is a ROM, HDD, flash memory, or a combination thereof. Data stored in storage 203 is loaded into memory 202 as needed.
  • ROM is an abbreviation for Read Only Memory.
  • HDD is an abbreviation for Hard Disk Drive.
  • Wireless communication interface 204 has multiple antennas 205.
  • Wireless communication interface 204 is a receiver and transmitter.
  • wireless communication interface 204 is a communication chip or NIC. Communication with the other device 200 is performed using a wireless communication interface 204.
  • NIC is an abbreviation for Network Interface Card.
  • the counterpart device 200 includes elements such as a receiving section 210, a creating section 220, and an applying section 230. These elements are implemented in software.
  • the storage 203 stores a wireless communication program for causing the computer to function as a receiving section 210, a creating section 220, and an applying section 230.
  • the wireless communication program is loaded into memory 202 and executed by processor 201.
  • the storage 203 further stores an OS. At least a portion of the OS is loaded into memory 202 and executed by processor 201.
  • Processor 201 executes a wireless communication program while executing the OS.
  • OS is an abbreviation for Operating System.
  • Input/output data of the wireless communication program is stored in the storage section 290.
  • the storage 203 functions as a storage unit 290.
  • a storage device such as the memory 202, a register in the processor 201, and a cache memory in the processor 201 may function as the storage unit 290 instead of or together with the storage 203.
  • the partner device 200 may include multiple processors that replace the processor 201.
  • the wireless communication program can be recorded (stored) in a computer-readable manner on a nonvolatile recording medium such as an optical disk or a flash memory.
  • the functional configuration of the partner device 200 will be explained based on FIG. 3.
  • the receiving section 210 includes a radio wave receiving section 211, a digital converting section 212, and a Fourier transforming section 213.
  • the creation section 220 includes a channel estimation section 221 and a filter creation section 222.
  • the application section 230 includes a filtering section 231 and a frame processing section 232. Data such as the filter 291 and radio wave information 292 are stored in the storage section 290. These data will be described later.
  • the configuration of the authorized device 300 will be explained based on FIG. 4.
  • the authorized device 300 is a computer that includes hardware such as a transmitter 310 and a controller 320. These pieces of hardware are connected to each other via signal lines.
  • a processor 301 is an IC that performs arithmetic processing and controls other hardware.
  • processor 301 is a CPU.
  • Memory 302 is a volatile or non-volatile storage device. Memory 302 is also called main storage or main memory.
  • memory 302 is a RAM. Data stored in memory 302 is saved in storage 303 as needed.
  • Storage 303 is a nonvolatile storage device.
  • storage 303 is a ROM, HDD, flash memory, or a combination thereof. Data stored in storage 303 is loaded into memory 302 as needed.
  • Wireless communication interface 304 has an antenna 305.
  • Wireless communication interface 304 is a receiver and transmitter.
  • wireless communication interface 304 is a communication chip or NIC. Communication between the authorized device 300 is performed using a wireless communication interface 304.
  • the authorized device 300 includes elements such as a transmitter 310 and a controller 320. These elements are implemented in software.
  • the storage 303 stores a wireless communication program for causing the computer to function as the transmitter 310 and the controller 320.
  • the wireless communication program is loaded into memory 302 and executed by processor 301.
  • the storage 303 further stores an OS. At least a portion of the OS is loaded into memory 302 and executed by processor 301.
  • Processor 301 executes a wireless communication program while executing the OS.
  • Input/output data of the wireless communication program is stored in the storage section 390.
  • the storage 303 functions as a storage unit 390.
  • a storage device such as the memory 302, a register in the processor 301, and a cache memory in the processor 301 may function as the storage unit 390 instead of or together with the storage 303.
  • the authorized device 300 may include a plurality of processors that replace the processor 301.
  • the wireless communication program can be recorded (stored) in a computer-readable manner on a nonvolatile recording medium such as an optical disk or a flash memory.
  • the functional configuration of the authorized device 300 will be explained based on FIG. 5.
  • the transmitter 310 includes a radio wave transmitter 311, an analog converter 312, and an inverse Fourier transformer 313.
  • the control unit 320 includes a communication control unit 321 and a frame processing unit 322. Data such as time slot information 391 and distribution information 392 are stored in the storage unit 390. These data will be described later. Note that the time slot information 391 and distribution information 392 are also stored in the storage unit 290 of the partner device 200.
  • the operation procedure of the wireless communication system 100 corresponds to a wireless communication method.
  • the partner device 200 is capable of MIMO communication.
  • the partner device 200 and the two authorized devices 300 are time-synchronized.
  • the unauthorized device 110 uses a reactive method to interfere with communication. In the reactive method, communication of communication radio waves 101 is monitored, and when communication radio waves 101 are detected, jamming radio waves 111 are transmitted.
  • One authorized device 300 is referred to as a first authorized device 300, and the other authorized device 300 is referred to as a second authorized device 300.
  • the partner device 200 creates a first filter 291 and a second filter 291.
  • the first filter 291 is a filter 291 for communication with the first authorized device 300.
  • the second filter 291 is a filter 291 for communication with the second authorized device 300.
  • the filter 291 is a digital filter for extracting regular radio waves from the received radio waves that include the regular radio waves and the jamming radio waves 111.
  • the regular radio wave is a communication radio wave 101 that includes a regular frame.
  • a regular frame is a communication frame that is the purpose of communication.
  • step S111 the two authorized devices 300 simultaneously transmit dummy radio waves. Specifically, the first authorized device 300 transmits a first dummy radio wave, and the second authorized device 300 transmits a second dummy radio wave at the same timing as the transmission of the first dummy radio wave.
  • the dummy radio wave is a communication radio wave 101 that includes a dummy frame.
  • a dummy frame is a dummy communication frame.
  • the dummy radio waves are transmitted as follows. First, the frame processing unit 322 generates a dummy frame. Next, the inverse Fourier transform unit 313 uses the dummy frame as a dummy signal and processes the dummy signal by inverse fast Fourier transform. Next, the analog converter 312 converts the processed dummy signal from a digital signal to an analog signal. Then, the radio wave transmitter 311 emits the converted dummy signal from the antenna 305 as a dummy radio wave.
  • the unauthorized device 110 detects the first dummy radio wave and the second dummy radio wave, and transmits the jamming radio wave 111.
  • the counterpart device 200 receives a received radio wave that is the sum of the first dummy radio wave, the second dummy radio wave, and the jamming radio wave 111.
  • the received radio waves are processed as follows. First, the radio wave receiving section 211 receives received radio waves. Next, the digital converter 212 uses the received radio wave as a received signal and converts the received signal from an analog signal to a digital signal. Next, the Fourier transform unit 213 processes the received signal by fast Fourier transform. Then, the Fourier transform unit 213 uses the processed received signal as radio wave information 292 and stores the radio wave information 292 in the storage unit 290.
  • each authorized device 300 transmits a new dummy radio wave in its own time slot.
  • Own time slot means an assigned time slot.
  • the first authorized device 300 transmits a new first dummy radio wave in the first time slot
  • the second authorized device 300 transmits a new second dummy radio wave in the second time slot.
  • the first time slot is a time slot assigned to the first authorized device 300.
  • the second time slot is a time slot assigned to the second authorized device 300, and has a different timing from the first time slot.
  • the own time slot is determined by the communication control unit 321.
  • the communication control unit 321 determines its own time slot based on the time slot information 391 and the distribution information 392.
  • Time slot information 391 indicates the timing of each time slot.
  • the distribution information 392 indicates the number of time slots assigned to each authorized device 300.
  • the unauthorized device 110 detects a new first dummy radio wave and transmits a jamming radio wave 111.
  • the unauthorized device 110 detects a new second dummy radio wave and transmits a jamming radio wave 111.
  • the counterpart device 200 receives a received radio wave that is the sum of the new first dummy radio wave and the interfering radio wave 111.
  • the counterpart device 200 receives a received radio wave that is the sum of the new second dummy radio wave and the interfering radio wave 111.
  • Each received radio wave is processed in the same way as in step S111.
  • Step S111 and Step S112 may be performed in the reverse order.
  • step S113 the counterpart device 200 creates a filter 291 for communication with each authorized device 300 based on the three received radio waves in steps S111 and S112. Specifically, a first filter 291 and a second filter 291 are created.
  • the channel estimation section 221 estimates channel information of each of the first authorized device 300 and the second authorized device 300 based on the three pieces of radio wave information 292 stored in the storage section 290.
  • Channel information is a matrix having complex numbers as components, and expresses how the amplitude and phase of the communicated radio waves have changed.
  • a specific example of the estimation method is the MMSE method.
  • the MMSE method is one of the estimation methods in the MIMO system, and is disclosed in Non-Patent Document 1.
  • Non-Patent Document 1 channel information of each of the legitimate terminal and the unauthorized device is estimated based on the sum of the radio waves transmitted from the authorized terminal and the radio wave transmitted from the unauthorized device, and the radio waves transmitted from the unauthorized device. be done.
  • the channel estimation unit 221 estimates the channel information of each of the first authorized device 300 and the second authorized device 300 as follows.
  • the channel estimation unit 221 estimates the channel information of the first legitimate device 300 and the channel information of the pair of the second legitimate device 300 and the unauthorized device 110 based on the 0th radio wave information 292 and the second radio wave information 292. .
  • the channel estimation unit 221 estimates the channel information of the second legitimate device 300 and the channel information of the pair of the first legitimate device 300 and the unauthorized device 110 based on the 0th radio wave information 292 and the first radio wave information 292.
  • the 0th radio wave information 292 is radio wave information 292 of a received radio wave that is the sum of the first dummy radio wave, the second dummy radio wave, and the interfering radio wave 111.
  • the first radio wave information 292 is radio wave information 292 of a received radio wave that is the sum of the first dummy radio wave and the interfering radio wave 111.
  • the second radio wave information 292 is radio wave information 292 of a received radio wave that is the sum of the second dummy radio wave and the interfering radio wave 111.
  • the filter creation unit 222 creates the first filter 291 based on the channel information of the first authorized device 300. Furthermore, the filter creation unit 222 creates the second filter 291 based on the channel information of the second authorized device 300.
  • a specific example of the creation method is the method disclosed in Non-Patent Document 1. This method uses an RZF filter. RZF is an abbreviation for Regularized Zero-Forcing.
  • the filter creation unit 222 stores the first filter 291 and the second filter 291 in the storage unit 290.
  • step S120 the partner device 200 uses the first filter 291 and the second filter 291 to perform wireless communication.
  • step S120 The procedure of step S120 will be explained based on FIGS. 9 and 10.
  • step S121 the two authorized devices 300 simultaneously transmit communication radio waves 101.
  • the first authorized device 300 transmits the first authorized radio wave, and the second authorized device 300 transmits the second dummy radio wave.
  • the first authorized device 300 transmits the first communication radio wave 101 in the second time slot, and the second authorized device 300 transmits the second dummy radio wave.
  • Regular radio waves are transmitted as follows. First, the upper layer generates normal data and transmits the normal data to the frame processing unit 322. Next, the frame processing unit 322 receives the normal data and generates a normal frame including the normal data. Next, the inverse Fourier transform unit 313 uses the normal frame as a normal signal and processes the normal signal by inverse fast Fourier transform. Next, the analog converter 312 converts the processed regular signal from a digital signal to an analog signal. Then, the radio wave transmitter 311 emits the converted regular signal from the antenna 305 as a regular radio wave.
  • the unauthorized device 110 detects the first regular radio wave and the second dummy radio wave, and transmits the jamming radio wave 111.
  • the unauthorized device 110 detects the first dummy radio wave and the second regular radio wave, and transmits the jamming radio wave 111.
  • the counterpart device 200 receives a received radio wave that is the sum of the first regular radio wave, the second dummy radio wave, and the jamming radio wave 111 .
  • the counterpart device 200 receives a received radio wave that is the sum of the first dummy radio wave, the second regular radio wave, and the jamming radio wave 111.
  • Each received radio wave is processed in the same way as in step S111.
  • step S122 the partner device 200 uses the filter 291 to extract regular radio waves from the received radio waves.
  • the counterpart device 200 uses the first filter 291 to extract the first regular radio wave from the received radio wave. Specifically, the filtering unit 231 uses the first filter 291 to extract the first regular signal from the radio wave information 292 of the received radio wave.
  • the first regular signal is a first regular radio wave signal.
  • the counterpart device 200 uses the second filter 291 to extract the second regular radio wave from the received radio wave. Specifically, the filtering unit 231 uses the second filter 291 to extract the second regular signal from the radio wave information 292 of the received radio wave.
  • the second regular signal is a second regular radio wave signal.
  • step S123 the partner device 200 processes the communication frame. Specifically, the frame processing unit 232 decodes the communication frame using the regular radio wave as a communication frame, and transmits the decoded communication frame to the upper layer. The upper layer then receives the decoded communication frame and processes the received communication frame.
  • the counterpart device 200 when the counterpart device 200 has a transmitter like the authorized device 300, the counterpart device 200 operates as follows.
  • the upper layer generates communication data according to the processing result and transmits the communication data to the frame processing unit 232.
  • the frame processing unit 232 receives communication data and creates a communication frame including the communication data.
  • the transmitter emits communication radio waves containing communication frames from the antenna 205.
  • step S130 the counterpart device 200 and each authorized device 300 determine whether the update cycle has arrived. Specifically, the creation unit 220 determines whether a certain amount of time has elapsed since the previous update cycle. Furthermore, the control unit 320 determines whether a certain period of time has passed since the previous update cycle.
  • the fixed time is a time having a predetermined length. For example, the fixed time is 1 second.
  • step S110 the filter 291 is updated regularly. If the update cycle has not come, the process advances to step S120.
  • the wireless communication system 100 extends the method of Non-Patent Document 1 by deliberately considering the communication radio waves 101 of one of the authorized devices 300 as an interfering radio wave. Then, the wireless communication system 100 uses the signal of the entire received radio wave (the sum of the first dummy radio wave, the second dummy radio wave, and the jamming radio wave 111) and the signal of the jamming radio wave (the sum of the second dummy radio wave and the jamming radio wave 111). The channel information of the signal of the radio wave (first regular radio wave) to be received is estimated. With this, a digital filter can be created. By applying a digital filter, even if there is reactive communication interference by the unauthorized device 110, only the radio wave signal from the legitimate device 300 can be obtained.
  • the wireless communication system 100 includes a wireless device 120.
  • the wireless device 120 includes two authorized devices 300.
  • the configuration of the partner device 200 will be explained based on FIG. 12.
  • the partner device 200 further includes an element called a control section 240.
  • the wireless communication program of the partner device 200 further causes the computer to function as the control unit 240.
  • the wireless communication method will be explained based on FIG. 13.
  • the partner device 200 performs normal wireless communication while detecting communication interference.
  • Normal wireless communication is wireless communication performed without using filter 291.
  • Detection of communication interference is performed by the control unit 240.
  • the control unit 240 inspects communication frames and detects communication interference when reception errors in communication frames occur continuously for a number of times equal to or greater than a threshold value.
  • a specific example of inspection is error detection using CRC.
  • the number of times threshold is, for example, 10 times.
  • CRC Cyclic Redundancy Code
  • the control unit 240 measures the strength of the received radio waves, and detects communication interference when the increase in the strength of the received radio waves is equal to or greater than the increase threshold.
  • the increase threshold is, for example, 10 dBm.
  • the control unit 240 measures the arrival direction of the radio waves, and detects communication interference when the change in the arrival direction is equal to or greater than a change threshold.
  • the change threshold is, for example, 30 degrees. If communication interference is detected, the control unit 240 notifies the two authorized devices 300 of the communication method switching timing. For example, the control unit 240 transmits a pulse train corresponding to a code string shared in advance to the two authorized devices 300.
  • This notification method is a method of temporarily changing the modulation method to intensity modulation.
  • the communication bit rate is significantly lower than that of widely used modulation methods such as OFDM. Therefore, this notification method is used only at the timing of switching communication methods.
  • OFDM is an abbreviation for Orthogonal Frequency Division Multiplexing.
  • a third embodiment will be explained.
  • the third embodiment is a modification of the second embodiment.
  • the configuration of the counterpart device 200 is the same as the configuration in the second embodiment.
  • the wireless communication method will be explained based on FIG. 14.
  • step S110 the process proceeds to step S140.
  • the partner device 200 performs normal wireless communication while detecting communication interference. Detection of communication interference is the same as that in the second embodiment. If communication interference is detected, the process proceeds to step S120.
  • the partner device 200 determines whether or not to apply the filter 291 depending on the communication quality. Therefore, there is no need to notify each authorized device 300 of the communication method switching timing.
  • the configuration of the wireless communication system 100 will be explained based on FIG. 15.
  • the wireless communication system 100 includes a plurality of authorized devices 300.
  • the wireless communication system 100 includes N authorized devices 300.
  • “N” is an integer of 3 or more.
  • the configuration of the counterpart device 200 is the same as the configuration in the second embodiment.
  • the procedure of step S110 will be explained based on FIG. 16.
  • the control unit 240 selects a regular device pair including the unselected regular device 300 from the regular device list.
  • a regular device pair consists of two regular devices 300.
  • the authorized device list indicates a plurality of authorized devices 300 and is stored in the storage unit 290. Then, the control unit 240 notifies each authorized device 300 of the selected authorized device pair.
  • step S111 Steps S111 to S113 are executed for the selected regular device pair. That is, steps S111 to S113 are executed with one authorized device 300 being the first authorized device 300 and the other authorized device 300 being the second authorized device 300.
  • step S114 the control unit 240 determines whether there is any unselected regular device 300. If there is an unselected regular device 300, the process advances to step S114. If there is no unselected regular device 300, the process ends. As a result, digital filters for N units are created.
  • a fifth embodiment will be explained.
  • the fifth embodiment is a modification of the fourth embodiment.
  • the configuration of the wireless communication system 100 is the same as the configuration in the fourth embodiment.
  • Each authorized device 300 is given a priority.
  • the procedure of step S110 will be explained based on FIG. 17.
  • the control unit 240 selects two or more authorized devices 300 from the authorized device list based on the priority.
  • the authorized device list shows a plurality of authorized devices 300 and the priority of each authorized device 300.
  • the control unit 240 selects K authorized devices 300 from N authorized devices 300.
  • K is an integer greater than or equal to 2 and less than N.
  • the control unit 240 selects a regular device pair from the selected two or more regular devices 300.
  • Step S117 the process proceeds to step S111.
  • Steps S111 to S114 are the same as the steps in the fourth embodiment.
  • digital filters are created for each of the K authorized devices 300 with high priority.
  • the digital filter creation conditions are shared in advance by the partner device 200 and the plurality of authorized devices 300 together with the time slot information 391.
  • Embodiment 2 Regarding the mode in which the partner device 200 moves and the position of the authorized device 300 is fixed, the main differences from the first embodiment will be explained based on FIGS. 18 to 23.
  • the wireless communication system 100 includes a regular device 300 and one or more counterpart devices 200.
  • the position of the authorized device 300 is fixed.
  • a specific example of the authorized device 300 is a base station.
  • the partner device 200 performs positioning while moving.
  • a specific example of the partner device 200 is a mobile terminal.
  • the configuration of the partner device 200 will be explained based on FIG. 19.
  • the partner device 200 further includes elements such as a positioning section 250 and a calculation section 260.
  • the wireless communication program of the partner device 200 further functions as a positioning section 250 and a calculation section 260 with a computer.
  • the configuration of the authorized device 300 will be explained based on FIG. 20.
  • the authorized device 300 includes a plurality of antennas 305.
  • the location information of the authorized device 300 is stored in the storage unit 290. Furthermore, the positioning unit 250 periodically obtains position information of the partner device 200 through positioning.
  • a specific example of the positioning method is a method using GPS. GPS is an abbreviation for Global Positioning System.
  • step S210 the partner device 200 creates a filter 291.
  • Step S220 and Step S230 are the same as Step S120 and Step S130 in the first embodiment.
  • step S210 the procedure of step S210 will be explained based on FIG. 22.
  • the authorized device 300 transmits a dummy radio wave.
  • the unauthorized device 110 detects the dummy radio wave and transmits the jamming radio wave 111.
  • the counterpart device 200 receives received radio waves that are the sum of the dummy radio waves and the jamming radio waves 111.
  • step S212 the calculation unit 260 calculates the relative direction of the legal device 300 based on the position information of the partner device 200 and the position information of the legal device 300.
  • the relative direction of the authorized device 300 is the direction in which the authorized device 300 is located with the partner device 200 as the base point.
  • step S213 the creation unit 220 creates a filter 291 for communication with the authorized device 300 based on the relative direction and the received radio waves.
  • Filter 291 is created using the following procedure. First, the channel estimation unit 221 estimates the channel information of the authorized device 300 based on the relative direction and the radio wave information 292. The estimation method will be described later. Then, the filter creation unit 222 creates a filter 291 based on the channel information of the authorized device 300.
  • a method for estimating the channel information of the authorized device 300 will be described based on FIG. 23.
  • the counterpart device 200 includes two antennas 205.
  • “Rx1” means the first antenna 205.
  • “Rx2” means the second antenna 205.
  • the authorized device 300 includes two antennas 205.
  • “Tx1” means the first antenna 305.
  • “Tx2” means the second antenna 205.
  • “L” means the distance between antennas. The distance L is known. “ ⁇ ” means an angle indicating the relative direction of the authorized device 300.
  • the distance between the partner device 200 and the authorized device 300 is sufficiently longer than the distance L. Therefore, when the communication radio wave 101 is approximated by a plane wave, the channel information for the angle ⁇ is expressed by equation (1).
  • "j" represents an imaginary unit.
  • "f” represents frequency.
  • "c” represents the speed of light.
  • " ⁇ ” is a complex number representing the attenuation rate and phase change due to propagation.
  • the channel estimation unit 221 calculates the channel information h of the authorized device 300 by calculating equation (2). ⁇ is 1.
  • the counterpart device 200 includes a processing circuit 209 .
  • the processing circuit 209 is hardware that implements the receiving section 210, the creating section 220, the applying section 230, the controlling section 240, the positioning section 250, and the calculating section 260.
  • the processing circuit 209 may be dedicated hardware or may be the processor 201 that executes a program stored in the memory 202.
  • processing circuit 209 is dedicated hardware, processing circuit 209 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof.
  • ASIC is an abbreviation for Application Specific Integrated Circuit.
  • FPGA is an abbreviation for Field Programmable Gate Array.
  • the partner device 200 may include a plurality of processing circuits that replace the processing circuit 209.
  • processing circuit 209 some functions may be realized by dedicated hardware, and the remaining functions may be realized by software or firmware.
  • the functions of the counterpart device 200 can be realized by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • the authorized device 300 includes a processing circuit 309 .
  • the processing circuit 309 is hardware that implements the transmitter 310 and the controller 320.
  • the processing circuit 309 may be dedicated hardware or may be the processor 301 that executes a program stored in the memory 302.
  • the processing circuit 309 is dedicated hardware, the processing circuit 309 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or a combination thereof.
  • the authorized device 300 may include a plurality of processing circuits that replace the processing circuit 309.
  • processing circuit 309 some functions may be realized by dedicated hardware, and the remaining functions may be realized by software or firmware.
  • the functions of the authorized device 300 can be realized by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • the "unit" of each element of the partner device 200 and the authorized device 300 may be read as “process”, “process”, “circuit”, or “circuitry”.
  • 100 wireless communication systems 101 communication radio waves, 110 fraudulent devices, 111 obstruction radio waves, 120 wireless devices, 200 opponent devices, 201 processors, 202 memory, 203 storage, 204 wireless communication interface, 205 antenna, 209 processing circuits, 210 receiving department, 211 Radio wave reception unit, 212 Digital conversion unit, 213 Fourier transform unit, 220 Creation unit, 221 Channel estimation unit, 222 Filter creation unit, 230 Application unit, 231 Filtering unit, 232 Frame processing unit, 240 Control unit, 250 Positioning unit, 260 calculation unit, 290 storage unit, 291 filter, 292 radio wave information, 300 regular equipment, 301 processor, 302 memory, 303 storage, 304 wireless communication interface, 305 antenna, 309 processing circuit, 310 transmission unit, 311 radio wave transmission unit, 3 12 Analog conversion unit, 313 inverse Fourier transform unit, 320 control unit, 321 communication control unit, 322 frame processing unit, 390 storage unit, 391 time slot information, 392 distribution information.

Landscapes

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Abstract

第１正規機器（３００）は、２つの第１ダミー電波を異なるタイミングで送信する。第２正規機器（３００）は、一方の前記第１ダミー電波の送信と同じタイミングで第２ダミー電波を送信し、他方の前記第１ダミー電波の送信と異なるタイミングで前記第２ダミー電波を送信する。相手機器（２００）は、前記第１ダミー電波と前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、前記第１ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、受信された３つの前記受信電波に基づいて前記第１正規機器との通信のための第１フィルタと前記第２正規機器との通信のための第２フィルタを作成する。

Description

無線通信システムおよび無線通信方法
　本開示は、通信妨害下での無線通信に関するものである。
　無線通信では、電波が届けば、離れた場所から不特定多数の端末がアクセスできる。そのため、無線通信は有線通信に比べて妨害電波による通信妨害を受けやすく、通信妨害の影響が大きい。したがって、無線通信では通信妨害への対策がより重要となる。
　特に、通信の可用性が求められるユースケースでは、通信妨害を検知するだけではなく通信妨害下でも可能な限り通信を維持する技術が求められる。
　非特許文献１は、通信妨害下での通信維持に関して、複数のアンテナを用いたＭＩＭＯ通信システムにおける手法を開示している。具体的には以下のような手法が開示されている。
　まず、ＭＭＳＥ法により、受信電波信号のチャネル情報から、正規端末からの通信電波による成分と不正端末からの妨害電波による成分がそれぞれ推定される。
　ＭＭＳＥ法はＭＩＭＯシステムにおける推定手法の一つである。
　受信電波信号は、正規端末からの通信電波と不正端末からの妨害電波とその他ノイズの和である。
　チャネル情報は、複素数を成分に持つ行列であり、ある経路で伝搬された電波について振幅および位相がどのように変化したかを表現する。
　そして、推定された２つのチャネル情報を用いて、正規端末からの通信電波の信号を受信電波信号から分離するデジタルフィルタが作成される。このデジタルフィルタの適用により、通信妨害下でも正規端末からの信号のみを受信できる。
　なお、非特許文献１では、信号分離のために正規端末の通信をランダムに停止させることが仮定されている。つまり、不正端末からの妨害電波だけを受信できることが仮定されている。
　ＭＩＭＯは、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｉｎｐｕｔ　ａｎｄ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－Ｏｕｔｐｕｔの略称である。
　ＭＭＳＥは、Ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ　Ｅｒｒｏｒの略称である。
　妨害電波による通信妨害に関して、無差別に妨害電波を出し続ける手法がある。この手法は通常用いられる手法である。
　また、正規端末の通信を監視して通信電波を検知したときのみ妨害電波を出すリアクティブな手法がある。
Ｔ．　Ｔ．　Ｄｏ　ｅｔ　ａｌ．，　"Ｊａｍｍｉｎｇ－Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｍａｓｓｉｖｅ　ＭＩＭＯ　Ｕｐｌｉｎｋ"，　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｆｏｒｅｎｓｉｃｓ　ａｎｄ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　（Ｖｏｌｕｍｅ：　１３，　Ｉｓｓｕｅ：　１，　Ｊａｎ．　２０１８）
　非特許文献１の手法では、信号分離のために妨害電波だけを受信できることが必要である。そのため、非特許文献１の手法では、正規端末の通信がランダムに停止しても追随して停止できるリアクティブな手法による通信妨害には対応できない。
　本開示は、リアクティブな手法による通信妨害がある場合であっても無線通信を可能にすることを目的とする。
　本開示の無線通信システムは、デジタルフィルタを使用して無線通信を行う。
　前記デジタルフィルタは、正規機器から送信される正規電波と不正機器から送信される妨害電波が含まれる受信電波から前記正規電波を抽出するためのフィルタである。
　前記無線通信システムは、
　２つの第１ダミー電波を異なるタイミングで送信する第１正規機器と、
　一方の前記第１ダミー電波の送信と同じタイミングで第２ダミー電波を送信し、他方の前記第１ダミー電波の送信と異なるタイミングで前記第２ダミー電波を送信する第２正規機器と、
　前記第１ダミー電波と前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、前記第１ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、受信された３つの前記受信電波に基づいて前記第１正規機器との通信のための前記デジタルフィルタである第１フィルタと前記第２正規機器との通信のための前記デジタルフィルタである第２フィルタを作成する相手機器と、を備える。
　本開示によれば、リアクティブな手法による通信妨害がある場合であっても無線通信が可能になる。
実施の形態１における無線通信システム１００の構成図。 実施の形態１における相手機器２００の構成図。 実施の形態１における相手機器２００の機能構成図。 実施の形態１における正規機器３００の構成図。 実施の形態１における正規機器３００の機能構成図。 実施の形態１における無線通信方法のフローチャート。 実施の形態１におけるステップＳ１１０のフローチャート。 実施の形態１におけるステップＳ１１０のシーケンス図。 実施の形態１におけるステップＳ１２０のフローチャート。 実施の形態１におけるステップＳ１２０のシーケンス図。 第１実施例における無線通信システム１００の構成図。 第２実施例における相手機器２００の構成図。 第２実施例における無線通信方法のフローチャート。 第３実施例における無線通信方法のフローチャート。 第４実施例における無線通信システム１００の構成図。 第４実施例におけるステップＳ１１０のフローチャート。 第５実施例におけるステップＳ１１０のフローチャート。 実施の形態２における無線通信システム１００の構成図。 実施の形態２における相手機器２００の構成図。 実施の形態２における正規機器３００の構成図。 実施の形態２における無線通信方法のフローチャート。 実施の形態２におけるステップＳ２１０のフローチャート。 実施の形態２における相手機器２００および正規機器３００の関係図。 実施の形態における相手機器２００のハードウェア構成図。 実施の形態における正規機器３００のハードウェア構成図。
　実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。
　実施の形態１．
　無線通信システム１００について、図１から図１７に基づいて説明する。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１に基づいて、無線通信システム１００の構成を説明する。
　無線通信システム１００は、デジタルフィルタを使用して無線通信を行うシステムである。
　無線通信システム１００は、相手機器２００と、２台の正規機器３００と、を備える。
　相手機器２００は、受信側の無線機器である。但し、相手機器２００が送信機能を有しても構わない。相手機器２００の具体例は基地局である。基地局の位置は固定される。
　正規機器３００は、送信側の無線機器である。但し、正規機器３００が受信機能を有しても構わない。正規機器３００の具体例は移動端末である。
　正規機器３００から送信される電波を、通信電波１０１と称する。
　無線機器は、無線で通信を行う機器である。
　不正機器１１０は、無線通信システム１００の無線通信を妨害する無線機器である。
　不正機器１１０から送信される電波を、妨害電波１１１と称する。
　図２に基づいて、相手機器２００の構成を説明する。
　相手機器２００は、プロセッサ２０１とメモリ２０２とストレージ２０３と無線通信インタフェース２０４といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。
　プロセッサ２０１は、演算処理を行うＩＣであり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ２０１はＣＰＵである。
　ＩＣは、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
　ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔの略称である。
　メモリ２０２は揮発性または不揮発性の記憶装置である。メモリ２０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ２０２はＲＡＭである。メモリ２０２に記憶されたデータは必要に応じてストレージ２０３に保存される。
　ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙの略称である。
　ストレージ２０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、ストレージ２０３は、ＲＯＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリまたはこれらの組み合わせである。ストレージ２０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ２０２にロードされる。
　ＲＯＭは、Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙの略称である。
　ＨＤＤは、Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅの略称である。
　無線通信インタフェース２０４は、複数のアンテナ２０５を有する。
　無線通信インタフェース２０４はレシーバ及びトランスミッタである。例えば、無線通信インタフェース２０４は通信チップまたはＮＩＣである。相手機器２００の通信は無線通信インタフェース２０４を用いて行われる。
　ＮＩＣは、Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄの略称である。
　相手機器２００は、受信部２１０と作成部２２０と適用部２３０といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。
　ストレージ２０３には、受信部２１０と作成部２２０と適用部２３０としてコンピュータを機能させるための無線通信プログラムが記憶されている。無線通信プログラムは、メモリ２０２にロードされて、プロセッサ２０１によって実行される。
　ストレージ２０３には、さらに、ＯＳが記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ２０２にロードされて、プロセッサ２０１によって実行される。
　プロセッサ２０１は、ＯＳを実行しながら、無線通信プログラムを実行する。
　ＯＳは、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍの略称である。
　無線通信プログラムの入出力データは記憶部２９０に記憶される。
　ストレージ２０３は記憶部２９０として機能する。但し、メモリ２０２、プロセッサ２０１内のレジスタおよびプロセッサ２０１内のキャッシュメモリなどの記憶装置が、ストレージ２０３の代わりに、又は、ストレージ２０３と共に、記憶部２９０として機能してもよい。
　相手機器２００は、プロセッサ２０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。
　無線通信プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。
　図３に基づいて、相手機器２００の機能構成を説明する。
　受信部２１０は、電波受信部２１１と、デジタル変換部２１２と、フーリエ変換部２１３と、を備える。
　作成部２２０は、チャネル推定部２２１と、フィルタ作成部２２２と、を備える。
　適用部２３０は、フィルタリング部２３１と、フレーム処理部２３２と、を備える。
　フィルタ２９１と電波情報２９２といったデータは、記憶部２９０に記憶される。これらのデータについて後述する。
　図４に基づいて、正規機器３００の構成を説明する。
　正規機器３００は、送信部３１０と制御部３２０といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。
　プロセッサ３０１は、演算処理を行うＩＣであり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ３０１はＣＰＵである。
　メモリ３０２は揮発性または不揮発性の記憶装置である。メモリ３０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ３０２はＲＡＭである。メモリ３０２に記憶されたデータは必要に応じてストレージ３０３に保存される。
　ストレージ３０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、ストレージ３０３は、ＲＯＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリまたはこれらの組み合わせである。ストレージ３０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ３０２にロードされる。
　無線通信インタフェース３０４はアンテナ３０５を有する。無線通信インタフェース３０４はレシーバ及びトランスミッタである。例えば、無線通信インタフェース３０４は通信チップまたはＮＩＣである。正規機器３００の通信は無線通信インタフェース３０４を用いて行われる。
　正規機器３００は、送信部３１０と制御部３２０といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。
　ストレージ３０３には、送信部３１０と制御部３２０としてコンピュータを機能させるための無線通信プログラムが記憶されている。無線通信プログラムは、メモリ３０２にロードされて、プロセッサ３０１によって実行される。
　ストレージ３０３には、さらに、ＯＳが記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ３０２にロードされて、プロセッサ３０１によって実行される。
　プロセッサ３０１は、ＯＳを実行しながら、無線通信プログラムを実行する。
　無線通信プログラムの入出力データは記憶部３９０に記憶される。
　ストレージ３０３は記憶部３９０として機能する。但し、メモリ３０２、プロセッサ３０１内のレジスタおよびプロセッサ３０１内のキャッシュメモリなどの記憶装置が、ストレージ３０３の代わりに、又は、ストレージ３０３と共に、記憶部３９０として機能してもよい。
　正規機器３００は、プロセッサ３０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。
　無線通信プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。
　図５に基づいて、正規機器３００の機能構成を説明する。
　送信部３１０は、電波送信部３１１と、アナログ変換部３１２と、逆フーリエ変換部３１３と、を備える。
　制御部３２０は、通信制御部３２１と、フレーム処理部３２２と、を備える。
　タイムスロット情報３９１と振り分け情報３９２といったデータは、記憶部３９０に記憶される。これらのデータについて後述する。
　なお、タイムスロット情報３９１および振り分け情報３９２は、相手機器２００の記憶部２９０にも記憶される。
＊＊＊動作の説明＊＊＊
　無線通信システム１００の動作の手順は無線通信方法に相当する。
　相手機器２００は、ＭＩＭＯ通信が可能である。
　相手機器２００および２台の正規機器３００は、時刻同期している。
　不正機器１１０は、リアクティブな手法で通信妨害を行う。リアクティブな手法では、通信電波１０１の通信が監視され、通信電波１０１が検知されたときに妨害電波１１１が送信される。
　図６に基づいて、無線通信方法を説明する。
　一方の正規機器３００を第１正規機器３００と称し、他方の正規機器３００を第２正規機器３００と称する。
　ステップＳ１１０において、相手機器２００は、第１フィルタ２９１および第２フィルタ２９１を作成する。
　第１フィルタ２９１は、第１正規機器３００との通信のためのフィルタ２９１である。
　第２フィルタ２９１は、第２正規機器３００との通信のためのフィルタ２９１である。
　フィルタ２９１は、正規電波と妨害電波１１１が含まれる受信電波から正規電波を抽出するためのデジタルフィルタである。
　正規電波は、正規フレームが含まれる通信電波１０１である。
　正規フレームは、通信の目的となる通信フレームである。
　図７および図８に基づいて、ステップＳ１１０の手順を説明する。
　ステップＳ１１１において、２台の正規機器３００は同時にダミー電波を送信する。
　具体的には、第１正規機器３００は第１ダミー電波を送信し、第２正規機器３００は第１ダミー電波の送信と同じタイミングで第２ダミー電波を送信する。
　ダミー電波は、ダミーフレームが含まれる通信電波１０１である。
　ダミーフレームは、ダミーの通信フレームである。
　ダミー電波は、以下のように送信される。
　まず、フレーム処理部３２２は、ダミーフレームを生成する。
　次に、逆フーリエ変換部３１３は、ダミーフレームをダミー信号として、ダミー信号を逆高速フーリエ変換で処理する。
　次に、アナログ変換部３１２は、処理されたダミー信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。
　そして、電波送信部３１１は、変換されたダミー信号をダミー電波としてアンテナ３０５から放出する。
　不正機器１１０は、第１ダミー電波および第２ダミー電波を検出し、妨害電波１１１を送信する。
　相手機器２００は、第１ダミー電波と第２ダミー電波と妨害電波１１１の和である受信電波を受信する。
　受信電波は、以下のように処理される。
　まず、電波受信部２１１は、受信電波を受信する。
　次に、デジタル変換部２１２は、受信電波を受信信号として、受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。
　次に、フーリエ変換部２１３は、受信信号を高速フーリエ変換で処理する。
　そして、フーリエ変換部２１３は、処理された受信信号を電波情報２９２として、電波情報２９２を記憶部２９０に記憶する。
　Ｓ１１２において、各正規機器３００は、自己のタイムスロットで新たなダミー電波を送信する。自己のタイムスロットは、割り当てられたタイムスロットを意味する。
　具体的には、第１正規機器３００は第１タイムスロットで新たな第１ダミー電波を送信し、第２正規機器３００は第２タイムスロットで新たな第２ダミー電波を送信する。
　第１タイムスロットは、第１正規機器３００に割り当てられたタイムスロットである。
　第２タイムスロットは、第２正規機器３００に割り当てられたタイムスロットであり、第１タイムスロットとタイミングが異なる。
　自己のタイムスロットは、通信制御部３２１によって判断される。
　通信制御部３２１は、タイムスロット情報３９１および振り分け情報３９２に基づいて、自己のタイムスロットを判断する。
　タイムスロット情報３９１は、各タイムスロットのタイミングを示す。
　振り分け情報３９２は、各正規機器３００に割り当てられたタイムスロットの番号を示す。
　第１タイムスロットで、不正機器１１０は、新たな第１ダミー電波を検知し、妨害電波１１１を送信する。
　第２タイムスロットで、不正機器１１０は、新たな第２ダミー電波を検知し、妨害電波１１１を送信する。
　第１タイムスロットで、相手機器２００は、新たな第１ダミー電波と妨害電波１１１の和である受信電波を受信する。
　第２タイムスロットで、相手機器２００は、新たな第２ダミー電波と妨害電波１１１の和である受信電波を受信する。
　各受信電波は、ステップＳ１１１と同じく処理される。
　ステップＳ１１１とステップＳ１１２は、逆の順番で実行されてもよい。
　ステップＳ１１３において、相手機器２００は、ステップＳ１１１とステップＳ１１２の３つの受信電波に基づいて、各正規機器３００との通信のためのフィルタ２９１を作成する。具体的には、第１フィルタ２９１と第２フィルタ２９１が作成される。
　フィルタ２９１は、以下のような手順で作成される。
　まず、チャネル推定部２２１は、記憶部２９０に記憶された３つの電波情報２９２に基づいて、第１正規機器３００と第２正規機器３００のそれぞれのチャネル情報を推定する。
　チャネル情報は、複素数を成分に持つ行列であり、通信された電波について振幅および位相がどのように変化したかを表現する。
　推定手法の具体例はＭＭＳＥ法である。ＭＭＳＥ法は、ＭＩＭＯシステムにおける推定手法の一つであり、非特許文献１に開示されている。
　非特許文献１では、正規端末から送信された電波と不正機器から送信された電波の和と、不正機器から送信された電波と、に基づいて、正規端末と不正機器のそれぞれのチャネル情報が推定される。
　一方、チャネル推定部２２１は、第１正規機器３００と第２正規機器３００のそれぞれのチャネル情報を以下のように推定する。
　チャネル推定部２２１は、第０電波情報２９２と第２電波情報２９２に基づいて、第１正規機器３００のチャネル情報と、第２正規機器３００と不正機器１１０の組のチャネル情報と、を推定する。
　チャネル推定部２２１は、第０電波情報２９２と第１電波情報２９２に基づいて、第２正規機器３００のチャネル情報と、第１正規機器３００と不正機器１１０の組のチャネル情報と、を推定する。
　第０電波情報２９２は、第１ダミー電波と第２ダミー電波と妨害電波１１１の和である受信電波の電波情報２９２である。
　第１電波情報２９２は、第１ダミー電波と妨害電波１１１の和である受信電波の電波情報２９２である。
　第２電波情報２９２は、第２ダミー電波と妨害電波１１１の和である受信電波の電波情報２９２である。
　次に、フィルタ作成部２２２は、第１正規機器３００のチャネル情報に基づいて、第１フィルタ２９１を作成する。
　また、フィルタ作成部２２２は、第２正規機器３００のチャネル情報に基づいて、第２フィルタ２９１を作成する。
　作成方法の具体例は、非特許文献１に開示された方法である。この方法では、ＲＺＦフィルタが用いられる。
　ＲＺＦは、Ｒｅｇｕｌａｒｉｚｅｄ　Ｚｅｒｏ－Ｆｏｒｃｉｎｇの略称である。
　そして、フィルタ作成部２２２は、第１フィルタ２９１と第２フィルタ２９１を記憶部２９０に記憶する。
　図６に戻り、ステップＳ１２０から説明を続ける。
　ステップＳ１２０において、相手機器２００は、第１フィルタ２９１および第２フィルタ２９１を使って無線通信を行う。
　図９および図１０に基づいて、ステップＳ１２０の手順を説明する。
　ステップＳ１２１において、２台の正規機器３００は、同時に通信電波１０１を送信する。
　第１タイムスロットの場合、第１正規機器３００は第１正規電波を送信し、第２正規機器３００は第２ダミー電波を送信する。
　第２タイムスロットの場合、第１正規機器３００は第２タイムスロットで第１通信電波１０１を送信し、第２正規機器３００は第２ダミー電波を送信する。
　正規電波は、以下のように送信される。
　まず、上位レイヤは、正規データを生成し、正規データをフレーム処理部３２２へ送信する。
　次に、フレーム処理部３２２は、正規データを受け取り、正規データを含んだ正規フレームを生成する。
　次に、逆フーリエ変換部３１３は、正規フレームを正規信号として、正規信号を逆高速フーリエ変換で処理する。
　次に、アナログ変換部３１２は、処理された正規信号をデジタル信号からアナログ信号に変換する。
　そして、電波送信部３１１は、変換された正規信号を正規電波としてアンテナ３０５から放出する。
　第１タイムスロットの場合、不正機器１１０は、第１正規電波と第２ダミー電波を検知し、妨害電波１１１を送信する。
　第２タイムスロットの場合、不正機器１１０は、第１ダミー電波と第２正規電波を検知し、妨害電波１１１を送信する。
　第１タイムスロットの場合、相手機器２００は、第１正規電波と第２ダミー電波と妨害電波１１１の和である受信電波を受信する。
　第２タイムスロットの場合、相手機器２００は、第１ダミー電波と第２正規電波と妨害電波１１１の和である受信電波を受信する。
　各受信電波は、ステップＳ１１１と同じく処理される。
　ステップＳ１２２において、相手機器２００は、フィルタ２９１を使って受信電波から正規電波を抽出する。
　第１タイムスロットの場合、相手機器２００は、第１フィルタ２９１を使って受信電波から第１正規電波を抽出する。具体的には、フィルタリング部２３１は、第１フィルタ２９１を使って受信電波の電波情報２９２から第１正規信号を抽出する。第１正規信号は第１正規電波の信号である。
　第２タイムスロットの場合、相手機器２００は、第２フィルタ２９１を使って受信電波から第２正規電波を抽出する。具体的には、フィルタリング部２３１は、第２フィルタ２９１を使って受信電波の電波情報２９２から第２正規信号を抽出する。第２正規信号は第２正規電波の信号である。
　ステップＳ１２３において、相手機器２００は、通信フレームを処理する。
　具体的には、フレーム処理部２３２は、正規電波を通信フレームとして通信フレームをデコードし、デコードされた通信フレームを上位レイヤへ送信する。そして、上位レイヤは、デコードされた通信フレームを受け取り、受け取った通信フレームを処理する。
　また、相手機器２００が正規機器３００と同様に送信部を有する場合、相手機器２００は以下のように動作する。
　上位レイヤは、処理結果に応じて通信データを生成し、通信データをフレーム処理部２３２に送信する。
　フレーム処理部２３２は、通信データを受け取り、通信データを含む通信フレームを作成する。
　送信部は、通信フレームを含んだ通信電波をアンテナ２０５から放出する。
　図６に戻り、ステップＳ１３０を説明する。
　ステップＳ１３０において、相手機器２００および各正規機器３００は、更新周期が来たか判定する。
　具体的には、作成部２２０は、前回の更新周期から一定時間が経過したか判定する。また、また、制御部３２０は、前回の更新周期から一定時間が経過したか判定する。一定時間は、予め決められた長さを有する時間である。例えば、一定時間は１秒である。
　更新周期が来た場合、処理はステップＳ１１０に進む。これにより、フィルタ２９１が定期的に更新される。
　更新周期が来ていない場合、処理はステップＳ１２０に進む。
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
　無線通信システム１００は、片方の正規機器３００の通信電波１０１をあえて妨害電波とみなすことで、非特許文献１の手法を拡張する。そして、無線通信システム１００は、受信電波全体（第１ダミー電波と第２ダミー電波と妨害電波１１１の和）の信号と妨害電波（第２ダミー電波と妨害電波１１１の和）の信号を使って受信したい電波（第１正規電波）の信号のチャネル情報を推定する。
　これにより、デジタルフィルタを作成することができる。そして、デジタルフィルタを適用することで、不正機器１１０によるリアクティブな通信妨害があっても正規機器３００からの電波の信号のみを得ることができる。
＊＊＊実施例の説明＊＊＊
　図１１に基づいて、第１実施例を説明する。
　無線通信システム１００は、無線装置１２０を備える。
　無線装置１２０は、２台の正規機器３００を備える。
　第２実施例を説明する。
　図１２に基づいて、相手機器２００の構成を説明する。
　相手機器２００は、さらに制御部２４０という要素を備える。
　相手機器２００の無線通信プログラムは、さらに制御部２４０としてコンピュータを機能させる。
　図１３に基づいて、無線通信方法を説明する。
　ステップＳ１０１において、相手機器２００は、通信妨害の検知を行いながら通常の無線通信を行う。通常の無線通信は、フィルタ２９１を使わずに行われる無線通信である。
　通信妨害の検知は、制御部２４０によって行われる。例えば、制御部２４０は、通信フレームを検査し、通信フレームの受信エラーが回数閾値以上連続した場合に通信妨害を検知する。検査の具体例はＣＲＣによる誤り検出である。回数閾値は例えば１０回である。ＣＲＣはＣｙｃｌｉｃ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｃｏｄｅの略称である。または、制御部２４０は、受信電波の強度を測定し、受信電波の強度の増大が増大閾値以上である場合に通信妨害を検知する。増大閾値は例えば１０ｄＢｍである。または、制御部２４０は、電波の到来方向を測定し、到来方向の変化が変化閾値以上である場合に通信妨害を検知する。変化閾値は例えば３０度である。
　通信妨害が検知された場合、制御部２４０は、通信手法の切り替えタイミングを２台の正規機器３００に通知する。例えば、制御部２４０は、事前に共有された符号列に対応したパルス列を２台の正規機器３００へ送信する。この通知手法は、変調方式を一時的に強度変調に変更する手法である。この通知手法では、ＯＦＤＭなどの広く使われている変調方式に比べて通信ビットレートが著しく下がる。そのため、この通知手法は通信手法の切り替えタイミングでのみ利用される。ＯＦＤＭはＯｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇの略称である。
　通知の後、処理はステップＳ１１０に進む。
　第３実施例を説明する。第３実施例は第２実施例の変形である。
　相手機器２００の構成は、第２実施例における構成と同じである。
　図１４に基づいて、無線通信方法を説明する。
　ステップＳ１１０の後、処理はステップＳ１４０に進む。
　ステップＳ１４０において、相手機器２００は、通信妨害の検知を行いながら通常の無線通信を行う。通信妨害の検知は第２実施例における検知と同じである。
　通信妨害が検知された場合、処理はステップＳ１２０に進む。
　第３実施例では、相手機器２００は、通信品質に応じてフィルタ２９１の適用の要否を判断する。そのため、通信手法の切り替えタイミングを各正規機器３００に通知する必要はない。
　第４実施例を説明する。
　図１５に基づいて、無線通信システム１００の構成を説明する。
　無線通信システム１００は、複数の正規機器３００を備える。具体的には、無線通信システム１００はＮ台の正規機器３００を備える。「Ｎ」は３以上の整数である。
　相手機器２００の構成は、第２実施例における構成と同じである。
　図１６に基づいて、ステップＳ１１０の手順を説明する。
　ステップＳ１１５において、制御部２４０は、正規機器リストから未選択の正規機器３００を含む正規機器ペアを選択する。正規機器ペアは、２台の正規機器３００から成る。正規機器リストは、複数の正規機器３００を示し、記憶部２９０に記憶される。
　そして、制御部２４０は、選択された正規機器ペアの各正規機器３００への通知を行う。
　ステップＳ１１５の後、処理はステップＳ１１１に進む。
　ステップＳ１１１からステップＳ１１３は選択された正規機器ペアを対象にして実行される。つまり、一方の正規機器３００を第１正規機器３００にして他方の正規機器３００を第２正規機器３００にしてステップＳ１１１からステップＳ１１３が実行される。
　ステップＳ１１３の後、処理はステップＳ１１４に進む。
　ステップＳ１１４において、制御部２４０は、未選択の正規機器３００があるか判定する。
　未選択の正規機器３００がある場合、処理はステップＳ１１４に進む。
　未選択の正規機器３００がない場合、処理は終了する。
　これにより、Ｎ台分のデジタルフィルタが作成される。
　第５実施例を説明する。第５実施例は第４実施例の変形である。
　無線通信システム１００の構成は、第４実施例における構成と同じである。各正規機器３００には、優先度が与えられている。
　図１７に基づいて、ステップＳ１１０の手順を説明する。
　ステップＳ１１６において、制御部２４０は、優先度に基づいて正規機器リストから２台以上の正規機器３００を選択する。正規機器リストは、複数の正規機器３００と各正規機器３００の優先度を示す。
　具体的には、制御部２４０は、Ｎ台の正規機器３００からＫ台の正規機器３００を選択する。「Ｋ」は２以上のＮ未満の整数である。
　ステップＳ１１７において、制御部２４０は、選択された２台以上の正規機器３００から正規機器ペアを選択する。そして、制御部２４０は、選択された正規機器ペアの各正規機器３００への通知を行う。
　ステップＳ１１７の後、処理はステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１からステップＳ１１４は第４実施例におけるステップと同じである。
　第５実施例では、優先度が高いＫ台の正規機器３００のそれぞれのデジタルフィルタが作成される。デジタルフィルタの作成条件は、タイムスロット情報３９１と共に相手機器２００および複数の正規機器３００において事前に共有される。
　各実施例は、単独で実施されてもよいし、他の実施例と組み合わせて実施されてもよい。
　実施の形態２．
　相手機器２００が移動し、正規機器３００の位置が固定される形態について、主に実施の形態１と異なる点を図１８から図２３に基づいて説明する。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１８に基づいて、無線通信システム１００の構成を説明する。
　無線通信システム１００は、正規機器３００と１台以上の相手機器２００を備える。
　正規機器３００の位置は固定されている。正規機器３００の具体例は基地局である。
　相手機器２００は移動しながら測位を行う。相手機器２００の具体例は移動端末である。
　図１９に基づいて、相手機器２００の構成を説明する。
　相手機器２００は、さらに測位部２５０と算出部２６０といった要素を備える。
　相手機器２００の無線通信プログラムは、さらに測位部２５０と算出部２６０としてコンピュータと機能させる。
　図２０に基づいて、正規機器３００の構成を説明する。
　正規機器３００は、複数のアンテナ３０５を備える。
＊＊＊動作の説明＊＊＊
　相手機器２００において、正規機器３００の位置情報が記憶部２９０に記憶されている。また、測位部２５０は、定期的に、測位によって相手機器２００の位置情報を得る。測位手法の具体例は、ＧＰＳを利用した手法である。ＧＰＳはＧｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍの略称である。
　図２１に基づいて、無線通信方法を説明する。
　ステップＳ２１０において、相手機器２００はフィルタ２９１を作成する。
　ステップＳ２２０およびステップＳ２３０は、実施の形態１のステップＳ１２０およびステップＳ１３０と同じである。
　図２２に基づいて、ステップＳ２１０の手順を説明する。
　ステップＳ２１１において、正規機器３００はダミー電波を送信する。
　不正機器１１０は、ダミー電波を検出し、妨害電波１１１を送信する。
　相手機器２００は、ダミー電波と妨害電波１１１の和である受信電波を受信する。
　ステップＳ２１２において、算出部２６０は、相手機器２００の位置情報と正規機器３００の位置情報に基づいて、正規機器３００の相対方向を算出る。正規機器３００の相対方向は、相手機器２００を基点にして正規機器３００が位置する方向である。
　ステップＳ２１３において、作成部２２０は、相対方向と受信電波に基づいて、正規機器３００との通信のためのフィルタ２９１を作成する。
　フィルタ２９１は、以下のような手順で作成される。
　まず、チャネル推定部２２１は、相対方向と電波情報２９２に基づいて、正規機器３００のチャネル情報を推定する。推定手法について後述する。
　そして、フィルタ作成部２２２は、正規機器３００のチャネル情報に基づいて、フィルタ２９１を作成する。
　図２３に基づいて、正規機器３００のチャネル情報の推定手法を説明する。
　相手機器２００と正規機器３００の間には、障害物は無い。
　相手機器２００は２本のアンテナ２０５を備える。「Ｒｘ１」は１本目のアンテナ２０５を意味する。「Ｒｘ２」は２本目のアンテナ２０５を意味する。
　正規機器３００は２本のアンテナ２０５を備える。「Ｔｘ１」は１本目のアンテナ３０５を意味する。「Ｔｘ２」は２本目のアンテナ２０５を意味する。
　「Ｌ」は、アンテナ間の距離を意味する。距離Ｌは既知である。
　「θ」は、正規機器３００の相対方向を示す角度を意味する。
　相手機器２００と正規機器３００の距離は距離Ｌに比べて十分に長い。そのため、通信電波１０１を平面波で近似すると、角度θの場合のチャネル情報は式（１）で表される。
　「ｊ」は、虚数単位を表す。
　「ｆ」は、周波数を表す。
　「ｃ」は、光速を表す。
　「α」は、減衰率及び伝搬による位相変化を表す複素数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　チャネル推定部２２１は、式（２）を計算することによって、正規機器３００のチャネル情報ｈを算出する。αは１である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　これは、ダミー信号と妨害電波１１１の和のチャネル情報が成す線形空間のうちチャネル情報ｈと直交する部分空間すべてを妨害電波１１１のチャネル情報として扱うことを意味する。
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
　実施の形態２により、不正機器１１０によるリアクティブな通信妨害（ジャミング）があっても、複数の正規機器３００を用意せずに、正規機器３００からの電波の信号のみを得ることができる。
＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
　図２４に基づいて、相手機器２００のハードウェア構成を説明する。
　相手機器２００は処理回路２０９を備える。
　処理回路２０９は、受信部２１０と作成部２２０と適用部２３０と制御部２４０と測位部２５０と算出部２６０を実現するハードウェアである。
　処理回路２０９は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ２０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ２０１であってもよい。
　処理回路２０９が専用のハードウェアである場合、処理回路２０９は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
　ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。
　ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙの略称である。
　相手機器２００は、処理回路２０９を代替する複数の処理回路を備えてもよい。
　処理回路２０９において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。
　このように、相手機器２００の機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。
　図２５に基づいて、正規機器３００のハードウェア構成を説明する。
　正規機器３００は処理回路３０９を備える。
　処理回路３０９は、送信部３１０と制御部３２０を実現するハードウェアである。
　処理回路３０９は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリ３０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ３０１であってもよい。
　処理回路３０９が専用のハードウェアである場合、処理回路３０９は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。
　正規機器３００は、処理回路３０９を代替する複数の処理回路を備えてもよい。
　処理回路３０９において、一部の機能が専用のハードウェアで実現されて、残りの機能がソフトウェアまたはファームウェアで実現されてもよい。
　このように、正規機器３００の機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせで実現することができる。
　各実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本開示の技術的範囲を制限することを意図するものではない。各実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。
　相手機器２００および正規機器３００の各要素の「部」は、「処理」、「工程」、「回路」または「サーキットリ」と読み替えてもよい。
　１００　無線通信システム、１０１　通信電波、１１０　不正機器、１１１　妨害電波、１２０　無線装置、２００　相手機器、２０１　プロセッサ、２０２　メモリ、２０３　ストレージ、２０４　無線通信インタフェース、２０５　アンテナ、２０９　処理回路、２１０　受信部、２１１　電波受信部、２１２　デジタル変換部、２１３　フーリエ変換部、２２０　作成部、２２１　チャネル推定部、２２２　フィルタ作成部、２３０　適用部、２３１　フィルタリング部、２３２　フレーム処理部、２４０　制御部、２５０　測位部、２６０　算出部、２９０　記憶部、２９１　フィルタ、２９２　電波情報、３００　正規機器、３０１　プロセッサ、３０２　メモリ、３０３　ストレージ、３０４　無線通信インタフェース、３０５　アンテナ、３０９　処理回路、３１０　送信部、３１１　電波送信部、３１２　アナログ変換部、３１３　逆フーリエ変換部、３２０　制御部、３２１　通信制御部、３２２　フレーム処理部、３９０　記憶部、３９１　タイムスロット情報、３９２　振り分け情報。

Claims (14)

  1. 　デジタルフィルタを使用して無線通信を行う無線通信システムであり、
    　前記デジタルフィルタは、正規機器から送信される正規電波と不正機器から送信される妨害電波が含まれる受信電波から前記正規電波を抽出するためのフィルタであり、
    　２つの第１ダミー電波を異なるタイミングで送信する第１正規機器と、
    　一方の前記第１ダミー電波の送信と同じタイミングで第２ダミー電波を送信し、他方の前記第１ダミー電波の送信と異なるタイミングで前記第２ダミー電波を送信する第２正規機器と、
    　前記第１ダミー電波と前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、前記第１ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、受信された３つの前記受信電波に基づいて前記第１正規機器との通信のための前記デジタルフィルタである第１フィルタと前記第２正規機器との通信のための前記デジタルフィルタである第２フィルタを作成する相手機器と、
    を備える無線通信システム。
  2. 　前記第１正規機器は、第１タイムスロットで第１正規電波を送信し、第２タイムスロットで前記第１ダミー電波を送信し、
    　前記第２正規機器は、前記第１タイムスロットで前記第２ダミー電波を送信し、前記第２タイムスロットで第２正規電波を送信し、
    　前記相手機器は、
    　前記第１タイムスロットで、前記第１フィルタを使って、前記第１正規電波と前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波から前記第１正規電波を抽出し、
    　前記第２タイムスロットで、前記第２フィルタを使って、前記第１ダミー電波と前記第２正規電波と前記妨害電波の和である受信電波から前記第２正規電波を抽出する
    請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 　前記相手機器は、
    　前記第１ダミー電波と前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である前記受信電波と前記第１ダミー電波と前記妨害電波の和である前記受信電波に基づいて前記第２正規機器のチャネル情報を推定し、推定されたチャネル情報に基づいて前記第２フィルタを作成し、
    　前記第１ダミー電波と前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である前記受信電波と前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である前記受信電波に基づいて前記第１正規機器のチャネル情報を推定し、推定されたチャネル情報に基づいて前記第１フィルタを作成する
    請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
  4. 　前記第１正規機器と前記第２正規機器が、移動する無線機器であり、
    　前記相手機器は、更新周期ごとに前記第１フィルタと第２フィルタを更新する
    請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  5. 　前記無線通信システムは、無線装置を備え、
    　前記無線装置が、前記第１正規機器と前記第２正規機器を備える
    請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  6. 　前記相手機器は、通信妨害の検知を行い、前記通信妨害が検知されたときに前記第１フィルタと前記第２フィルタを作成するために前記第１正規機器と前記第２正規機器への通知を行う
    請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  7. 　前記相手機器は、通信妨害の検知を行い、前記通信妨害が検知されたときに前記第１フィルタと前記第２フィルタを使用した通信を行う
    請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  8. 　前記無線通信システムは、複数の正規機器を備え、
    　前記相手機器は、前記複数の正規機器から２台の正規機器から成る正規機器ペアを順に選択し、前記正規機器ペアごとに一方の前記正規機器を前記第１正規機器にして他方の前記正規機器を前記第２正規機器にして前記第１フィルタと前記第２フィルタを作成する
    請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  9. 　前記無線通信システムは、優先度が与えられた複数の正規機器を備え、
    　前記相手機器は、前記複数の正規機器のそれぞれの優先度に基づいて前記複数の正規機器から２台以上の正規機器を選択し、前記２台以上の正規機器から２台の正規機器から成る正規機器ペアを順に選択し、前記正規機器ペアごとに一方の前記正規機器を前記第１正規機器にして他方の前記正規機器を前記第２正規機器にして前記第１フィルタと前記第２フィルタを作成する
    請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
  10. 　デジタルフィルタを使用して無線通信を行う無線通信方法であり、
    　前記デジタルフィルタは、正規機器から送信される正規電波と不正機器から送信される妨害電波が含まれる受信電波から前記正規電波を抽出するためのフィルタであり、
    　第１正規機器が、２つの第１ダミー電波を異なるタイミングで送信し、
    　第２正規機器が、一方の前記第１ダミー電波の送信と同じタイミングで第２ダミー電波を送信し、他方の前記第１ダミー電波の送信と異なるタイミングで前記第２ダミー電波を送信し、
    　相手機器が、前記第１ダミー電波と前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、前記第１ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、前記第２ダミー電波と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、受信された３つの前記受信電波に基づいて前記第１正規機器との通信のための前記デジタルフィルタである第１フィルタと前記第２正規機器との通信のための前記デジタルフィルタである第２フィルタを作成する
    無線通信方法。
  11. 　デジタルフィルタを使用して無線通信を行う無線通信システムであり、
    　前記デジタルフィルタは、正規機器から送信される正規電波と不正機器から送信される妨害電波の和である受信電波から前記正規電波を抽出するためのフィルタであり、
    　前記無線通信システムは、
    　位置が固定されている正規機器と、
    　移動しながら測位を行う相手機器と、
    を備え、
    　前記正規機器は、ダミー信号を送信し、
    　前記相手機器は、前記ダミー信号と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、自己の位置情報と前記正規機器の位置情報に基づいて前記正規機器の相対方向を算出し、算出された相対方向と受信された受信電波に基づいて前記デジタルフィルタを作成する
    無線通信システム。
  12. 　前記正規機器は、正規電波を送信し、
    　前記相手機器は、前記デジタルフィルタを使って、前記正規電波と前記妨害電波の和である受信電波から前記正規電波を抽出する
    請求項１１に記載の無線通信システム。
  13. 　前記相手機器は、前記ダミー信号と前記妨害電波の和である前記受信電波と前記相対方向に基づいて前記正規機器のチャネル情報を推定し、推定されたチャネル情報に基づいて前記デジタルフィルタを作成する
    請求項１１または請求項１２に記載の無線通信システム。
  14. 　デジタルフィルタを使用して無線通信を行う無線通信システムの無線通信方法であり、
    　前記デジタルフィルタは、正規機器から送信される正規電波と不正機器から送信される妨害電波の和である受信電波から前記正規電波を抽出するためのフィルタであり、
    　前記無線通信システムは、
    　位置が固定されている正規機器と、
    　移動しながら測位を行う相手機器と、
    を備え、
    　前記正規機器が、ダミー信号を送信し、
    　前記相手機器が、前記ダミー信号と前記妨害電波の和である受信電波を受信し、自己の位置情報と前記正規機器の位置情報に基づいて前記正規機器の相対方向を算出し、算出された相対方向と受信された受信電波に基づいて前記デジタルフィルタを作成する
    無線通信方法。
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