JP5254820B2 - COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, AND COMMUNICATION METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、通信システムや通信方法に関し、特に、効果的に傍受を防止する技術に関する。 The present invention relates to a communication system and a communication method, and particularly to a technique for effectively preventing interception.
例えば、無線を使用した耐傍受対策としては、音声通信と情報通信とで若干異なる。しかしながら、音声通信をディジタル化した場合には、その方法は一般的に同じになる。すなわち、音声の場合には、音声をディジタル化して、そのディジタルデータに暗号を掛けて、通信方式によって決まる変調方式により変調し、受信では、その変調方式に対応した復調方式を用いて復調し、暗号同期をもとに、決められたアルゴリズムに従って暗号を解くことができる。なお、この場合、通信速度も決められているため、シンボルレートは送受信で同じである。
このような処理においては、傍受が可能であるか否かは、暗号器の暗号強度に依存する。
For example, measures against anti-interception using radio are slightly different between voice communication and information communication. However, when voice communication is digitized, the method is generally the same. That is, in the case of voice, the voice is digitized, the digital data is encrypted, and modulated by a modulation method determined by the communication method, and at reception, it is demodulated using a demodulation method corresponding to the modulation method, Based on cryptographic synchronization, the cipher can be broken according to a predetermined algorithm. In this case, since the communication speed is also determined, the symbol rate is the same for transmission and reception.
In such processing, whether or not interception is possible depends on the encryption strength of the encryptor.
また、耐傍受対策の他の方式としては、例えば、スペクトラム拡散方式がある。すなわち、一次変調(データの変調)及び二次変調(拡散変調)を行うことにより、耐妨害、耐傍受を行うことができる。 Further, as another method of anti-interception measures, for example, there is a spread spectrum method. That is, by performing primary modulation (data modulation) and secondary modulation (spreading modulation), interference resistance and interception resistance can be achieved.
しかしながら、耐傍受対策に関しては、未だに不十分なところもあり、更なる開発が要求されていた。
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、効果的に傍受を防止することができる通信システムや通信方法を提供することを目的とする。
However, with regard to anti-interception measures, there are still insufficient points, and further development has been required.
The present invention has been made in view of such a conventional situation, and an object thereof is to provide a communication system and a communication method that can effectively prevent interception.
上記目的を達成するため、本発明では、複数のサブキャリアにデータを割り付けて伝送する通信装置において、次のような構成とした。
すなわち、複数のサブキャリアにデータを割り付けて伝送する通信装置において、ランダムな符号系列を発生する第1の符号系列発生手段と、前記第1の符号系列発生手段により発生させられた符号系列に基づいて前記サブキャリアへのデータの割り付け順序を変更する順序変更手段と、を備える。
また、本発明では、複数のサブキャリアにデータを割り付けて伝送する通信システムにおいて、次のような構成とした。
すなわち、複数のサブキャリアにデータを割り付けて伝送する通信システムにおいて、送信側は、ランダムな符号系列を発生する送信側符号系列発生手段と、前記送信側符号系列発生手段により発生させられた符号系列に基づいて前記サブキャリアへのデータの割り付け順序を変更する送信側順序変更手段と、を備え、受信側は、前記送信側符号系列発生手段と同一の受信側符合系列発生手段と、前記サブキャリアに割り付けされたデータを前記受信側符号系列発生手段により発生させられた符号系列に基づいて元の配列に戻す受信側順序変更手段と、を備える。
In order to achieve the above object, in the present invention, a communication apparatus that allocates and transmits data to a plurality of subcarriers has the following configuration.
That is, in a communication apparatus that allocates and transmits data to a plurality of subcarriers, first code sequence generation means for generating a random code sequence and a code sequence generated by the first code sequence generation means And an order changing means for changing an order of assigning data to the subcarriers.
In the present invention, the following configuration is adopted in a communication system that allocates and transmits data to a plurality of subcarriers.
That is, in a communication system in which data is allocated to a plurality of subcarriers and transmitted, a transmission side generates a random code sequence, a transmission side code sequence generation unit, and a code sequence generated by the transmission side code sequence generation unit Transmitting side order changing means for changing the data allocation order to the subcarrier based on the receiving side, the receiving side code sequence generating means identical to the transmitting side code sequence generating means, and the subcarrier Receiving side sequence changing means for returning the data allocated to the original sequence based on the code sequence generated by the receiving side code series generating means.
ここで、複数のサブキャリアの数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、ランダムな符号系列としては、種々なものが用いられてもよい。
また、1シンボル長を整数倍した値について、整数倍としては種々な倍率が用いられてもよい。
また、サブキャリアへのデータの割り付け順序の変更時間としては、例えば、シンボル長を単位として算出等される。
また、複数のサブキャリアにデータを割り付ける順序(割り付け順序)やその変更の方法としては、種々なものが用いられてもよい。
Here, various numbers may be used as the number of the plurality of subcarriers.
Various random code sequences may be used.
In addition, for a value obtained by multiplying one symbol length by an integer, various magnifications may be used as an integer multiple.
Further, the change time of the data allocation order to the subcarriers is calculated, for example, in units of symbol length.
In addition, various methods may be used as an order of assigning data to a plurality of subcarriers (assignment order) and a method for changing the order.
また、サブキャリアへのデータの割り付け順序の変更時間を算出するときに用いられるランダムな符号系列と、サブキャリアへのデータの割り付け順序を変更するときに用いられるランダムな符号系列としては、一例として、共通のものが用いられるが、他の例として、異なるものが用いられてもよい。 Moreover, as a random code sequence used when calculating the change time of the allocation order of data to subcarriers and a random code sequence used when changing the allocation order of data to subcarriers, as an example A common one is used, but a different one may be used as another example.
また、本発明では、複数のサブキャリアにデータを割り付けて伝送する通信方法において、次のような構成とした。
すなわち、複数のサブキャリアにデータを割り付けて伝送する通信方法において、送信側において、ランダムな符号系列を発生し、当該符号系列に基づいて前記サブキャリアへのデータの割り付け順序を変更し、受信側において、前記送信側と同一のランダムな符号系列を発生し、前記サブキャリアに割り付けされたデータを当該符号系列に基づいて元の配列に戻す。
Also, in the present invention, the following configuration is adopted in the communication method for allocating and transmitting data to a plurality of subcarriers.
That is, in a communication method for allocating and transmitting data to a plurality of subcarriers, a random code sequence is generated on the transmission side, the data allocation order to the subcarriers is changed based on the code sequence, and the reception side The same random code sequence as that on the transmission side is generated, and the data allocated to the subcarriers is returned to the original arrangement based on the code sequence.
以上説明したように、本発明によると、複数のサブキャリアにデータを割り付けて伝送するに際して、ランダムな符号系列に基づいて、サブキャリアへのデータの割り付け順序を変更するとともに、その割り付け順序を変更する時間(変更時間)を制御するようにしたため、効果的に傍受を防止することができる。 As described above, according to the present invention, when data is allocated to a plurality of subcarriers and transmitted, the data allocation order to the subcarriers is changed and the allocation order is changed based on a random code sequence. Since the time (change time) to control is controlled, interception can be effectively prevented.
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
まず、図6〜図8を参照して、背景技術について説明する。
図6には、一般的な通信系の一例を示してある。
本例の通信系では、2個の送/受信局21、22と、2個の傍受局31、32を示してある。2個の送/受信局21、22が本来の送信及び受信の相手(通信相手)であり、その通信の内容を傍受局31、32によって取得されたくない。ここで、各送/受信局21、22は、送信機能や受信機能を有している。
Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the background art will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 shows an example of a general communication system.
In the communication system of this example, two transmitting /
しかしながら、電波の周波数を探知することは可能であり、その周波数に合わせて、その通信内容を取得する局(傍受局31、32)が発生し得る。このような局は、本来の通信相手ではないため、傍受者の局であると表現する。
通常、周波数や変調方式は、分析することにより、復調方式を合わせて受信することが可能である。このため、傍受を不可能にするためには、ディジタルデータで暗号を掛けるしかなく、傍受可能であるか否かは暗号強度に依存する。
However, it is possible to detect the frequency of the radio wave, and stations (
Usually, the frequency and modulation method can be received together with the demodulation method by analyzing. For this reason, in order to make the interception impossible, the digital data must be encrypted, and whether or not the interception is possible depends on the encryption strength.
図7には、ディジタル通信の送信系(送信機)の構成例(送信系統の例)を示してある。
本例の送信系は、符号器41、変調部(本例では、ディジタル変調器からなる)42、送信部43を備えている。
送りたいディジタル情報c1が符号器41に入力される。符号器41は、入力されたディジタル情報c1について、誤り訂正符号化、インターリーブ、フレーム同期用符号の付加、その他通信系の制御に必要な制御符号の付加、等を行い、これらが行われたディジタル信号c2を変調部42へ出力する。
FIG. 7 shows a configuration example (an example of a transmission system) of a digital communication transmission system (transmitter).
The transmission system of this example includes an encoder 41, a modulation unit (in this example, a digital modulator) 42, and a
The digital information c1 to be sent is input to the encoder 41. The encoder 41 performs error correction coding, interleaving, addition of a frame synchronization code, addition of a control code necessary for control of the communication system, and the like on the input digital information c1, and the digital information on which these are performed. The signal c2 is output to the
変調部42は、変調を行うことにより、入力されたディジタル信号c2をアナログ信号へ変換して、変調信号c3を送信部43へ出力する。ここで、ディジタル通信系では、変調部42は、ディジタル変調器を用いて構成される。このような変調器の変調方式としては、PSK(Phase Shift Keying)、FSK(Frequency Shift Keying)、QAM(Qadrature Amplitude Modulation)などがある。
送信部43は、入力された変調信号c3を送信周波数の信号へ変換するとともに、所要の電力まで増幅し、その後、アンテナ(図示せず)から電波として放射する。
The
The
図8には、ディジタル通信の受信系(受信機)の構成例(受信系統の例)を示してある。
本例の受信系は、受信部51、復調部(本例では、ディジタル復調器からなる)52、復号器53を備えている。
受信部51には、受信した電波(受信信号)が入力される。受信部51は、受信信号を所要のレベルにまで増幅して、増幅信号d1を復調部52へ出力する。
FIG. 8 shows a configuration example (reception system example) of a digital communication reception system (receiver).
The receiving system of this example includes a receiving unit 51, a demodulating unit (in this example, consisting of a digital demodulator) 52, and a decoder 53.
Received radio waves (received signals) are input to the receiving unit 51. The receiving unit 51 amplifies the received signal to a required level and outputs the amplified signal d1 to the demodulating
復調部52は、復調を行うことにより、入力された増幅信号d1をディジタル信号へ変換して、当該ディジタル信号d2を復号器53へ出力する。ここで、ディジタル通信系では、復調部52は、ディジタル復調器を用いて構成される。
復号器53は、入力されたディジタル信号d2について、制御に必要な制御符号を検出し、通信系の制御に必要な制御を行い、その後、同期符号の検出、デインターリーブ、誤り訂正等の処理を行った後に、最終の受信処理を行って、ディジタル情報d3として出力する。
The
The decoder 53 detects a control code necessary for control of the input digital signal d2, performs control necessary for control of the communication system, and thereafter performs processing such as synchronization code detection, deinterleaving, and error correction. After that, the final reception process is performed and output as digital information d3.
次に、本例に特徴的な構成について説明する。
図1には、本発明の一実施例に係るディジタル通信システムにおける送/受信局の構成例(通信系統の例)として、送信系(送信機)の構成例と、受信系(受信機)の構成例を示してある。
本例の送信系は、符号器1、変調部(本例では、ディジタル変調器からなる)2、送信部3、ランダム符号発生部F4、ランダム符号発生部T5を備えている。
本例の受信系は、受信部11、復調部(本例では、ディジタル復調器からなる)12、復号器13、ランダム符号発生部F14、ランダム符号発生部T15を備えている。
Next, a configuration characteristic of this example will be described.
FIG. 1 shows a configuration example of a transmission system (transmitter) and a configuration example of a reception system (receiver) as a configuration example (an example of a communication system) of a transmission / reception station in a digital communication system according to an embodiment of the present invention. A configuration example is shown.
The transmission system of this example includes an
The reception system of this example includes a
ここで、本例では、変調部2の変調器や復調部12の復調器として、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)−2相、4相、8相他、16QAM、32QAM、64QAM等のディジタル変調器やディジタル復調器を使用する。
なお、本例では、OFDM−2相、4相、8相他、16QAM、32QAM、64QAM等のディジタル変調やディジタル復調とは、OFDM変調方式における複数のキャリア(サブキャリア)のそれぞれにおいて、2相、4相、8相他、16QAM、32QAM、64QAM等の変調方式が使用されることである。また、送信系、受信系に必要なランダム符号発生部F、ランダム符号発生部Tは本発明に使用されるもので、OFDMの周波数軸割り当て、時間軸変更に使用される符号で送信用のFと、受信用のFは同じ構成のもので、送信用のTと受信用のTは同じ構成である。
Here, in this example, as a modulator of the
In this example, digital modulation and digital demodulation such as OFDM-2 phase, 4 phase, 8 phase, etc., 16QAM, 32QAM, 64QAM, etc. are 2 phases in each of a plurality of carriers (subcarriers) in the OFDM modulation system. Modulation schemes such as 4-phase, 8-phase, 16QAM, 32QAM, and 64QAM are used. A random code generator F and a random code generator T necessary for the transmission system and the reception system are used in the present invention. The codes used for OFDM frequency axis allocation and time axis change are F for transmission. And F for reception have the same configuration, and T for transmission and T for reception have the same configuration.
本例の送信系で行われる動作の一例を示す。
送りたいディジタル情報a1が符号器1に入力される。符号器1は、入力されたディジタル情報a1について、誤り訂正符号化、インターリーブ、フレーム同期用符号の付加、その他通信系の制御に必要な制御符号の付加、などを行い、これらが行われたディジタル信号a2を変調部2へ出力する。
An example of the operation performed in the transmission system of this example is shown.
The digital information a1 to be sent is input to the
変調部2は、OFDMとPSK、FSK、QAMなどのディジタル変調器で構成される。通常、ディジタル信号a2(信号列)の各サブキャリア(OFDM)の割り当て順序は一定であるが、本発明の場合はランダム符号発生部F4からの信号により決定する。また、そのランダム符号系列を時間軸(シンボルの適当な倍数)上でも変更するためにランダム符号発生部T5を使用し、時間軸、周波数軸の両方でディジタル情報の入れ替えを行う。変調部2は、入力信号a2を変調して、その変調信号a3を送信部3へ出力する。
送信部3は、入力された変調信号a3を送信周波数の信号へ変換するとともに、所要の電力まで増幅し、その後、アンテナ(図示せず)から電波として放射する。
The
The
本例の受信系で行われる動作の一例を示す。
受信部11には、受信した電波(受信信号)が入力される。受信部11は、受信信号を所要のレベルまで増幅して、増幅信号b1を復調部12へ出力する。
復調部12は、受信信号をサブキャリア毎に復調した後、ランダム符号発生部F14の順序とランダム符号発生部T15で指定された順序で入れ替え、これにより得られたディジタル信号b2を復号器13へ出力する。その後、復号器13は、誤り訂正符号化、デインターリーブ、フレーム同期検出、その他通信系の制御に必要な制御符号の検出、除去を行った後、受信データb3を出力する。
この際、送信用ランダム符号発生部F4と受信用ランダム符号発生部F14、及び送信用ランダム符号発生部T5と受信用ランダム符号発生部T15は、通信に先立ち、別の信号の授受により同期を取ることとする。
An example of the operation performed in the receiving system of this example will be shown.
Received radio waves (received signals) are input to the receiving
After demodulating the received signal for each subcarrier, the
At this time, the transmission random code generation unit F4 and the reception random code generation unit F14, and the transmission random code generation unit T5 and the reception random code generation unit T15 are synchronized by transmission / reception of other signals prior to communication. I will do it.
なお、復号器13は、入力されたディジタル信号b2について、制御に必要な制御符号を検出し、通信系の制御に必要な制御を行い、その後、同期符号の検出、デインターリーブ、誤り訂正等の処理を行った後に、最終の受信処理を行って、ディジタル情報b3として出力する。
The
図2〜図5を参照して、本例の送/受信局において、傍受を防止する方法について説明する。
本例では、時間軸の発生、周波数軸の発生に、系列長6ビットのOCC(One Coincidence Code)を使用した場合を示す。
With reference to FIG. 2 to FIG. 5, a method for preventing interception in the transmission / reception station of this example will be described.
In this example, a case where OCC (One Coincidence Code) having a sequence length of 6 bits is used for generation of a time axis and generation of a frequency axis is shown.
ここで、本例では、時間軸と周波数軸の両方について、共通のOCCで発生した符号を用いるが、同じ符号を同時に時間軸と周波数軸の両方に適用するのではなく、全体としては同じ符号系列であるが各符号を時間軸と周波数軸にそれぞれ別々に適用する。
具体的には、周波数軸については、n(nは複数である数値)個のキャリアのそれぞれにどのような情報を割り当てるかをOCCの符号に基づいて決定し、本例では、6個のキャリアのそれぞれに対して、6ビットのOCCに対応するように、割り当てる情報(例えば、対象となるデータ系列の各データ値を割り当てる順序)を切り替える。また、時間軸については、前記した周波数軸に対する同一の情報割り当て状態を継続させる時間(本例では、シンボル単位の時間とする)をOCCの符号に基づいて決定し、OCCの各値毎にその値に対応した時間(本例では、その値から定められるシンボルの数)を決定する。
本例では、このような周波数軸及び時間軸に関する情報割り当ての操作を送信側で行い、受信側では送信側の当該操作に合わせて受信した信号から元の情報(送信側で当該操作が行われる前の情報)を取得する。本例では、受信側は、送信側と同じOCCの機能を備えており、例えば、送信側と同期して発生させられるOCCの符号を用いて、送信側とは逆の操作を行って元の情報を取得することができる。
Here, in this example, the code generated in the common OCC is used for both the time axis and the frequency axis. However, the same code is not applied to both the time axis and the frequency axis at the same time, but the same code as a whole. Although it is a series, each code is applied separately to the time axis and the frequency axis.
Specifically, with respect to the frequency axis, information to be assigned to each of n (n is a numerical value) is determined based on the OCC code. In this example, six carriers are determined. The information to be assigned (for example, the order in which each data value of the target data series is assigned) is switched so as to correspond to 6-bit OCC. Also, for the time axis, the time for continuing the same information allocation state for the frequency axis described above (in this example, the time in symbol units) is determined based on the OCC code, and for each OCC value, The time corresponding to the value (in this example, the number of symbols determined from the value) is determined.
In this example, the information allocation operation regarding the frequency axis and the time axis is performed on the transmission side, and the reception side performs original information (the operation is performed on the transmission side from the received signal in accordance with the operation on the transmission side. Get previous information). In this example, the receiving side has the same OCC function as that of the transmitting side. For example, using the OCC code generated in synchronization with the transmitting side, the receiving side performs the reverse operation of the transmitting side. Information can be acquired.
図2(A)〜図2(D)を参照して、時間軸の発生方法について説明する。
本例では、時間軸の長さを決めるコードとして、特殊なランダム符号系列であるOCCを使用する。
図2(A)には、発生コードの一例を示してある。本例では、符号語の長さとして、6ビットを使用している。
図2(B)には、時間軸の倍数Mを示してある。本例では、Mは、1以上の整数である。
図2(C)には、基本単位長Bを示してある。本例では、基本単位長Bはシンボル長の倍数(N倍)であるとし、すなわち、B=(1シンボル長×N)とする。Nは1以上の整数であり、本例では、N=2とする。
図2(D)には、前記した図2(A)、(B)、(C)を使用した場合における最終の時間軸の長さ(シンボル単位、つまり、1シンボルの何倍になるか)を示してある。
A method for generating a time axis will be described with reference to FIGS.
In this example, OCC, which is a special random code sequence, is used as a code for determining the length of the time axis.
FIG. 2A shows an example of the generated code. In this example, 6 bits are used as the length of the code word.
FIG. 2B shows a multiple M of the time axis. In this example, M is an integer of 1 or more.
FIG. 2C shows the basic unit length B. In this example, the basic unit length B is a multiple of the symbol length (N times), that is, B = (1 symbol length × N). N is an integer greater than or equal to 1, and in this example, N = 2.
FIG. 2D shows the length of the final time axis when using the above-described FIGS. 2A, 2B, and 2C (in symbol units, that is, how many times one symbol) Is shown.
具体的には、図2(A)の例では、最初の系列を(1、2、3、4、5、6)とした場合に、次の系列は(5、3、1、6、4、2)になる。
また、図2(D)の例では、最終の時間軸の長さは、先頭から、2シンボル、4シンボル、6シンボル、・・・となる。つまり、M=(1、2、3、4、5、6)、(5、3、1、6、4、2)、・・・とした場合に得られる(M×B)=(M×N)[シンボル長]となる。
Specifically, in the example of FIG. 2A, when the first sequence is (1, 2, 3, 4, 5, 6), the next sequence is (5, 3, 1, 6, 4, 2).
2D, the final length of the time axis is 2 symbols, 4 symbols, 6 symbols,... From the beginning. That is, (M × B) = (M ×) obtained when M = (1, 2, 3, 4, 5, 6), (5, 3, 1, 6, 4, 2),. N) [Symbol length].
図3(A)〜図3(D)を参照して、周波数軸(サブチャネル)に対するディジタルデータの割付方法(割付状態)と復調後の情報の系列の一例について説明する。
図3(A)の例では、縦軸が周波数チャネルを表す。
通常、ディジタルデータは点線(1)で示すように割り付ける。すなわち、一列に示すように割り付ける(これの繰り返し)が、本発明の場合は2列、3列、・・・に示すように、送信用ランダム符号発生部F4の系列に従って配列する。この様子を(B)、(C)、(D)に示す。(B)は(A)の点線の順序を横に並べたもので、飛び先チャネルを示す。その結果、空間では(C)の状態になる。(C)の記号でa1、a2、・・・の数字は元のサブチャネル状態を示す。(D)は受信のランダム符号発生部F14の系列に従って、元の配列に戻す。この様子を(D)に示す。このように、受信(D)では元のサブチャネルの状態、すなわち1、2、3、・・・のように、元に戻る。
With reference to FIGS. 3A to 3D, an example of a digital data allocation method (allocation state) for a frequency axis (subchannel) and an information sequence after demodulation will be described.
In the example of FIG. 3A, the vertical axis represents the frequency channel.
Usually, digital data is allocated as shown by a dotted line (1). That is, as shown in one row (repetition of this), in the case of the present invention, as shown in two columns, three columns,... This state is shown in (B), (C), and (D). (B) shows the jump destination channel in which the dotted line order of (A) is arranged horizontally. As a result, the state (C) is obtained in the space. The numbers a1, a2,... In the symbol (C) indicate the original subchannel state. (D) returns to the original arrangement according to the sequence of the received random code generator F14. This state is shown in (D). Thus, in reception (D), the state returns to the original state as in the original subchannel state, that is, 1, 2, 3,.
また、一実施例として、使用サブチャネルの使用/不使用は受信側から指定する、具体的には、受信側でサブチャネルの品質を等化誤差に基づいて判断し、使用しないサブチャネル番号の情報を送信側へ送る。送信側は、使用しないサブチャネルでダミー信号を送り、受信側ではそのサブチャネルを除去する。これらのことで、妨害の掛かったサブチャネルは使用しないようにする。 Also, as an example, the use / non-use of the used subchannel is specified from the receiving side. Specifically, the quality of the subchannel is determined on the receiving side based on the equalization error, and the unused subchannel number is not used. Send information to the sender. The transmitting side sends a dummy signal on an unused subchannel, and the receiving side removes the subchannel. For these reasons, the subchannel that is disturbed is not used.
図4には、時間軸発生と周波数軸を組み合わせたディジタルデータの配列の一例を示してある。
横方向は時間方向を表しており、図中の(1)は時間軸の長さ(シンボル単位の長さ)を表し、(2)は周波数軸を表す。それぞれの時間軸の長さは、周波数方向の配列は同じ取り方になる。具体的には、最初は2シンボル分の長さの間は周波数方向の情報割り当ての配列は同一の状態が継続し、次に4シンボル分の長さの間、その次に6シンボル分の長さの間、・・・といったように、それぞれの継続時間において、周波数方向の情報割り当ての配列は同一の状態が継続する。
図5には、本方式のディジタルデータの配列と元のディジタルデータの配列との比較の一例を示してある。
FIG. 4 shows an example of an array of digital data in which the time axis generation and the frequency axis are combined.
The horizontal direction represents the time direction, and (1) in the drawing represents the length of the time axis (length in symbol units), and (2) represents the frequency axis. Each time axis has the same arrangement in the frequency direction. Specifically, the arrangement of the information allocation in the frequency direction continues to be the same for the length of 2 symbols at the beginning, then for the length of 4 symbols, and then for the length of 6 symbols. In the meantime, in the respective continuation times, the same information arrangement continues in the frequency direction.
FIG. 5 shows an example of comparison between the digital data array of this system and the original digital data array.
本例の方式では、仮に、周波数がわかっても、時間で変調/復調方式を変更し、電波を受信しても本来のディジタルデータに復調することができないため、暗号器の強度によらないで、傍受を不可能とすることができる。なお、通常は、ディジタルデータにも暗号を掛けた場合には、より強度な耐防受を有する通信系を構築することが可能である。 In the method of this example, even if the frequency is known, the modulation / demodulation method is changed over time, and even if the radio wave is received, it cannot be demodulated to the original digital data. , Interception can be impossible. Normally, when digital data is also encrypted, it is possible to construct a communication system having stronger protection.
本例では、具体的には、OFDM−2相、4相、8相他、16QAM、32QAM、64QAM等の変調方式を使用した通信システムにおいて、各サブキャリアの使用/不使用、及びサブキャリアを変調する場合のディジタルデータの周波数軸上での配列順序を特殊なランダム符号系列(本例では、OCCコード)に基づいて変更する。この配列順序の切り替えをシンボルレートの整数倍で行い、その整数倍の値についてもまた、前記した特殊なランダム符号系列を使用して決定する。受信側では、その時間軸上の切り替えと、周波数軸上の組み合わせの変更を行う特殊なランダム符号系列の同期を取ることにより、正しいディジタルデータを復号する。 In this example, specifically, in a communication system using modulation schemes such as OFDM-2 phase, 4 phase, 8 phase, etc., 16QAM, 32QAM, 64QAM, etc., use / nonuse of each subcarrier and subcarrier The arrangement order on the frequency axis of the digital data in the case of modulation is changed based on a special random code sequence (OCC code in this example). This arrangement order is switched at an integer multiple of the symbol rate, and the value of the integer multiple is also determined using the special random code sequence described above. On the reception side, correct digital data is decoded by synchronizing the special random code sequence for switching on the time axis and changing the combination on the frequency axis.
以上のように、本例では、複数のサブキャリアにデータを割り付けて伝送する通信システム(或いは、通信方法)において、ランダムな符号系列を発生する機能(或いは、処理ステップ)と、前記ランダムな符号系列に1シンボル長を整数倍した値を乗算してサブキャリアの切り替え時間を算出する機能(或いは、処理ステップ)と、前記ランダムな符号系列に基づいて前記サブキャリアへのデータの割り付け順序を変更する機能(或いは、処理ステップ)と、を備えた。 As described above, in this example, in a communication system (or communication method) that allocates and transmits data to a plurality of subcarriers, a function (or processing step) for generating a random code sequence, and the random code A function (or processing step) for calculating a subcarrier switching time by multiplying a sequence by a value obtained by multiplying a symbol length by an integer, and changing a data allocation order to the subcarriers based on the random code sequence Function (or processing step).
具体的には、OFDM(例えば、2相、4相、8相他、16QAM、32QAM、64QAM等の変調方式を用いたもの)の変調で時間軸上(シンボルの倍数)と周波数軸上を決められた規則に従って切り替えて送信する。
受信では、上記した規則に基づいて、時間軸、周波数軸を切り替えることにより受信する。
時間軸上の切り替えは、シンボルレートの倍数で行い、その倍数は適当な長さとする。その適当な長さを基本とし、基本の長さは規則性のあるランダム符号系列とする。
時間軸上のシンボルの切り替えには、通常のシンボルを利用する。
上記したような全体の切り替えをどのようなパターンで実施するかについては、例えば、本システムを利用する最初の送信者のユニークな同期用信号を検出した時点から対応するパターンで実施する。全ての受信者は、受信信号から抽出したクロックをもとに同期をとる。この場合における時間的なクロックは、受信信号から抽出したクロックを使用する。
なお、必要に応じて、時刻同期にGPS(Global Positioning System)などの補助手段を用いることも可能である。
Specifically, the time axis (multiple of symbols) and the frequency axis are determined by modulation of OFDM (for example, using a modulation system such as 2 phase, 4 phase, 8 phase, etc., 16QAM, 32QAM, 64QAM, etc.). Switch according to the specified rules and send.
In reception, reception is performed by switching the time axis and the frequency axis based on the rules described above.
Switching on the time axis is performed at a multiple of the symbol rate, and the multiple is set to an appropriate length. Based on the appropriate length, the basic length is a random code sequence with regularity.
Normal symbols are used for switching symbols on the time axis.
With respect to the pattern in which the entire switching as described above is performed, for example, it is performed with a corresponding pattern from the time when a unique synchronization signal of the first sender using this system is detected. All receivers are synchronized based on the clock extracted from the received signal. As a temporal clock in this case, a clock extracted from the received signal is used.
If necessary, auxiliary means such as GPS (Global Positioning System) can be used for time synchronization.
このように、本例のOFDM変調方式を使用した耐傍受通信方式では、例えば暗号による対傍受対策以外に、従来においては通信方式で決まっていた変調、復調のパラメータを変更することにより、受信を不可能にする耐傍受を実現することができる。 In this way, in the anti-interception communication method using the OFDM modulation method of this example, in addition to countermeasures against eavesdropping by encryption, for example, by changing the modulation and demodulation parameters conventionally determined by the communication method, reception is performed. Interception resistance can be realized.
具体的には、例えば、OFDM−2相、4相、8相他、16QAM、32QAM、64QAM等とサブキャリアの使用/不使用の制御、使用順序(周波数軸上)を時間(時間軸上)によって切り替えることより、不要な傍受を回避することができる。また、上記の組み合わせに、2相、4相、8相他、16QAM、32QAM、64QAM等を組み合わせることにより、傍受回避の確率をより上げる(つまり、より傍受しづらくする)ことも可能である。また、上記した周波数軸、時間軸を重ならないようにパターン化することにより、多元接続に使用することも可能である。 Specifically, for example, OFDM-2 phase, 4 phase, 8 phase, etc., 16QAM, 32QAM, 64QAM etc. and subcarrier use / non-use control, use order (on frequency axis) time (on time axis) By switching by, unnecessary interception can be avoided. Further, by combining the above combination with 2-phase, 4-phase, 8-phase, etc., 16QAM, 32QAM, 64QAM, etc., it is also possible to increase the probability of interception avoidance (that is, make interception more difficult). Moreover, it is also possible to use for multiple access by patterning the frequency axis and the time axis so as not to overlap.
なお、本例の通信システム(本例では、図1に示される送信機の変調部2)では、複数のサブキャリアにデータを割り付けて伝送する方式としてOFDM変調方式を用いており、ランダムな符号系列(本例では、OCCの符号系列)を発生する機能により符号系列発生手段が構成されており、発生させられたランダムな符号系列(本例では、その値M)に1シンボル長を整数倍(本例では、N倍)した値を乗算してサブキャリアへのデータの割り付け順序の変更時間(本例では、M×N[シンボル])を算出する機能により変更時間算出手段が構成されており、発生させられたランダムな符号系列に基づいてサブキャリアへのデータの割り付け順序(本例では、図2〜図5に示されるような順序)を変更する機能により順序変更手段が構成されている。
Note that in the communication system of this example (in this example, the
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
Here, the configuration of the system and apparatus according to the present invention is not necessarily limited to the configuration described above, and various configurations may be used. The present invention can also be provided as, for example, a method or method for executing the processing according to the present invention, a program for realizing such a method or method, or a recording medium for recording the program. It is also possible to provide various systems and devices.
The application field of the present invention is not necessarily limited to the above-described fields, and the present invention can be applied to various fields.
In addition, as various processes performed in the system and apparatus according to the present invention, for example, the processor executes a control program stored in a ROM (Read Only Memory) in hardware resources including a processor and a memory. A controlled configuration may be used, and for example, each functional unit for executing the processing may be configured as an independent hardware circuit.
The present invention can also be understood as a computer-readable recording medium such as a floppy (registered trademark) disk or a CD (Compact Disc) -ROM storing the control program, and the program (itself). The processing according to the present invention can be performed by inputting the program from the recording medium to the computer and causing the processor to execute the program.
1、41・・符号器、 2、42・・変調部、 3、43・・送信部、 4、14・・ランダム符号発生部F、 5、15・・ランダム符号発生部T、 11、51・・受信部、 12、52・・復調部、 13、53・・復号器、 21、22・・送/受信局、 31、32・・傍受局、 1, 41 .. Encoder, 2, 42 .. Modulator, 3, 43 .. Transmitter, 4, 14 .. Random code generator F, 5, 15 .. Random code generator T, 11, 51.・ Receiver, 12, 52. ・ Demodulator, 13, 53 ・ ・ Decoder, 21,22 ・ ・ Transmission / reception station, 31, 32 ・ ・ Interception station,
Claims (3)
ランダムな符号系列を発生する第1の符号系列発生手段と、
前記第1の符号系列発生手段により発生させられた符号系列に基づいて前記サブキャリアへのデータの割り付け順序を変更する順序変更手段と、
ランダムな符号系列を発生する第2の符号系列発生手段と、
前記第2の符号系列発生手段により発生させられた符号系列に基づき、前記割り付け順序の継続時間を算出する継続時間算出手段と、を備え、
前記順序変更手段は、前記継続時間に基づき、前記第1の符号系列発生手段により発生させられる符号系列を切り替えて前記サブキャリアへのデータの割り付け順序を変更することを特徴とする通信装置。 In a communication device that allocates and transmits data to a plurality of subcarriers,
First code sequence generation means for generating a random code sequence;
Order changing means for changing the order of data allocation to the subcarriers based on the code sequence generated by the first code sequence generating means;
Second code sequence generating means for generating a random code sequence;
A duration calculation unit that calculates a duration of the allocation order based on the code sequence generated by the second code sequence generation unit ;
The communication apparatus according to claim 1, wherein the order changing means changes the data assignment order to the subcarriers by switching the code series generated by the first code series generating means based on the duration .
Said first code sequence generating means, said a second code sequence generating means, the communication apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the same code sequence generating means.
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