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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024108664
(43)【公開日】2024-08-13
(54)【発明の名称】通信プログラム及びパルス符号列の割り当て方法
(51)【国際特許分類】
H04L 25/49 20060101AFI20240805BHJP
H04J 13/10 20110101ALI20240805BHJP
【ＦＩ】
H04L25/49 J
H04J13/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023013137
(22)【出願日】2023-01-31
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和４年度、総務省、戦略的情報通信研究開発推進事業「超高密度ＩｏＴを実現する非同期パルス符号多重通信の研究開発」に関する委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】301022471
【氏名又は名称】国立研究開発法人情報通信研究機構
(71)【出願人】
【識別番号】000125370
【氏名又は名称】学校法人東京理科大学
(71)【出願人】
【識別番号】504176911
【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ペパー フェルディナンド
(72)【発明者】
【氏名】ライプニッツ ケンジ
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 幹雄
(72)【発明者】
【氏名】若宮 直紀
【テーマコード（参考）】
5K029
【Ｆターム（参考）】
5K029EE12
5K029GG03
5K029HH21
(57)【要約】
【課題】多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を期待可能な通信技術を提供する。
【解決手段】本発明の一側面に係る送信機は、各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、送信情報を符号化することで、パルス符号列を生成し、生成された前記パルス符号列を送信する。前記各パルス符号列は、４つ以上のパルスを含む。前記各パルス符号列は、前記各パルス符号列のいずれのペアも、離散数のタイムスロットの全ての可能なシフト下で最大２つの共通するパルスを有するように設計されている。
【選択図】図２
【解決手段】本発明の一側面に係る送信機は、各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、送信情報を符号化することで、パルス符号列を生成し、生成された前記パルス符号列を送信する。前記各パルス符号列は、４つ以上のパルスを含む。前記各パルス符号列は、前記各パルス符号列のいずれのペアも、離散数のタイムスロットの全ての可能なシフト下で最大２つの共通するパルスを有するように設計されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンピュータに、
各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、送信情報を符号化することで、パルス符号列を生成するステップ、及び、
生成された前記パルス符号列を送信するステップ、
を実行させるための通信プログラムであって、
前記各パルス符号列は、４つ以上のパルスを含み、
前記各パルス符号列は、前記各パルス符号列のいずれのペアも、離散数のタイムスロットの全ての可能なシフト下で最大２つの共通するパルスを有するように設計されている、通信プログラム。
各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、送信情報を符号化することで、パルス符号列を生成するステップ、及び、
生成された前記パルス符号列を送信するステップ、
を実行させるための通信プログラムであって、
前記各パルス符号列は、４つ以上のパルスを含み、
前記各パルス符号列は、前記各パルス符号列のいずれのペアも、離散数のタイムスロットの全ての可能なシフト下で最大２つの共通するパルスを有するように設計されている、通信プログラム。
【請求項2】
前記各パルス符号列は、ｎ個のパルスを含み、
ｎは、４以上の自然数であり、
ペアである２つのパルス符号列について、前記タイムスロットの全ての可能なシフト下で配置の一致しない最小のパルスの数がシフト距離として定義され、
前記各パルス符号列の設計は、前記各パルス符号列のどのペアのシフト距離も２ｎ－４であるように前記各パルス符号列が設計されていることにより構成される、
請求項１に記載の通信プログラム。
ｎは、４以上の自然数であり、
ペアである２つのパルス符号列について、前記タイムスロットの全ての可能なシフト下で配置の一致しない最小のパルスの数がシフト距離として定義され、
前記各パルス符号列の設計は、前記各パルス符号列のどのペアのシフト距離も２ｎ－４であるように前記各パルス符号列が設計されていることにより構成される、
請求項１に記載の通信プログラム。
【請求項3】
前記各パルス符号列について、任意に選択された３つのパルスの間における２つのパルス間隔が特性ペアとして定義され、
前記各パルス符号列の設計は、前記各パルス符号列における全ての特性ペアが異なるように前記各パルス符号列が設計されていることにより構成される、
請求項１に記載の通信プログラム。
前記各パルス符号列の設計は、前記各パルス符号列における全ての特性ペアが異なるように前記各パルス符号列が設計されていることにより構成される、
請求項１に記載の通信プログラム。
【請求項4】
前記各パルス符号列は、前記各パルス符号列における最小のパルス間隔が所定の時間幅以上であるように更に設計されている、
請求項１に記載の通信プログラム。
請求項１に記載の通信プログラム。
【請求項5】
前記パルス符号列を生成するステップは、
前記送信情報を複数のグループに分割するステップであって、前記各グループは、１つ以上の情報ビット及び１つ以上の検査ビットにより構成され、かつ前記各グループに属するビットの数は同一である、ステップ、
前記各グループから１ビットずつ取り出すことで１つのフレームを生成することを前記各グループに属するビットが無くなるまで繰り返すことにより複数のフレームを生成するステップ、並びに
前記各フレームを符号語として取り扱うことで、前記各フレームにそれぞれ対応する複数の前記パルス符号列を生成するステップ、
により構成される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の通信プログラム。
前記送信情報を複数のグループに分割するステップであって、前記各グループは、１つ以上の情報ビット及び１つ以上の検査ビットにより構成され、かつ前記各グループに属するビットの数は同一である、ステップ、
前記各グループから１ビットずつ取り出すことで１つのフレームを生成することを前記各グループに属するビットが無くなるまで繰り返すことにより複数のフレームを生成するステップ、並びに
前記各フレームを符号語として取り扱うことで、前記各フレームにそれぞれ対応する複数の前記パルス符号列を生成するステップ、
により構成される、
請求項１から４のいずれか１項に記載の通信プログラム。
【請求項6】
前記複数のフレームは、前記情報ビットの属する１つ以上の情報フレーム及び前記検査ビットの属する１つ以上の検査フレームにより構成される、
請求項５に記載の通信プログラム。
請求項５に記載の通信プログラム。
【請求項7】
コンピュータに、
パルス符号列を受信するステップ、及び
各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、受信した前記パルス符号列を復号化することで、送信情報を取得するステップ、
を実行させるための通信プログラムであって、
前記各パルス符号列は、４つ以上のパルスを含み、
前記各パルス符号列は、前記各パルス符号列のいずれのペアも、離散数のタイムスロットの全ての可能なシフト下で最大２つの共通するパルスを有するように設計されている、通信プログラム。
パルス符号列を受信するステップ、及び
各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、受信した前記パルス符号列を復号化することで、送信情報を取得するステップ、
を実行させるための通信プログラムであって、
前記各パルス符号列は、４つ以上のパルスを含み、
前記各パルス符号列は、前記各パルス符号列のいずれのペアも、離散数のタイムスロットの全ての可能なシフト下で最大２つの共通するパルスを有するように設計されている、通信プログラム。
【請求項8】
受信するステップでは、前記コンピュータは、複数の前記パルス符号列を受信し、
受信される前記複数のパルス符号列は、
前記送信情報を複数のグループに分割するステップであって、前記各グループは、１つ以上の情報ビット及び１つ以上の検査ビットにより構成され、かつ前記各グループに属するビットの数は同一である、ステップ、
前記各グループから１ビットずつ取り出すことで１つのフレームを生成することを前記各グループに属するビットが無くなるまで繰り返すことにより複数のフレームを生成するステップ、並びに
前記各フレームを符号語として取り扱うことで、前記各フレームにそれぞれ対応する複数の前記パルス符号列を生成するステップ、
により生成されたものである、
請求項７に記載の通信プログラム。
受信される前記複数のパルス符号列は、
前記送信情報を複数のグループに分割するステップであって、前記各グループは、１つ以上の情報ビット及び１つ以上の検査ビットにより構成され、かつ前記各グループに属するビットの数は同一である、ステップ、
前記各グループから１ビットずつ取り出すことで１つのフレームを生成することを前記各グループに属するビットが無くなるまで繰り返すことにより複数のフレームを生成するステップ、並びに
前記各フレームを符号語として取り扱うことで、前記各フレームにそれぞれ対応する複数の前記パルス符号列を生成するステップ、
により生成されたものである、
請求項７に記載の通信プログラム。
【請求項9】
コンピュータが、
符号語の数Ｎｃを取得するステップと、
各符号語にそれぞれ割り当てるＮｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成するステップであって、
２つの固定ブロック及びｎ－ｋ個の自由ブロックが設けられ、
設けられる前記各ブロックは２次元配列を備え、
前記各ブロックの第１軸は、符号語に対応し、
前記各ブロックの第１軸方向における要素数は、取得された前記符号語の数Ｎｃと一致するように設定され、
前記各ブロックの第２軸は、前記パルス符号列に対応し、
前記各ブロックの前記第１軸方向の各位置に配置される第２軸方向の要素列として、前記各ブロックの前記第１軸方向の位置毎に第２軸方向に並ぶ各要素は、パルスがあることを第１の値で表現し、パルスがないことを第２の値で表現することにより、前記各符号語に割り当てられる前記パルス符号列の候補におけるパルスの有無を示し、
前記２つの固定ブロックそれぞれは、前記第２軸方向の先頭及び最後尾それぞれに配置され、
前記ｎ－ｋ個の自由ブロックは、前記２つの固定ブロックの間において、前記第２軸方向に沿って並べて配置され、
前記第２軸方向に沿って並べられた状態で前記２つの固定ブロック及び前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの前記第１軸方向の各位置から抽出される前記第２軸方向の一連の要素列が、前記パルス符号列の各候補を示し、
前記２つの固定ブロックそれぞれにおいて、前記第２軸方向の各要素列には、１つ以上の前記第１の値が配置され、
前記２つの固定ブロックにおいて、前記第２軸方向の各要素列に配置される前記第１の値の数の合計はｋ個であり、
ｎは、４以上であり、
ｋは、２以上ｎ未満であり、
前記第２軸方向の先頭に配置される固定ブロックにおける前記第２軸方向の各要素列では、前記第２軸方向の先頭に前記第１の値が配置され、
前記第２軸方向の最後尾に配置される固定ブロックにおける前記第２軸方向の各要素列では、前記第２軸方向の最後尾に前記第１の値が配置され、
各自由ブロックの第２軸方向における要素数は、取得された前記符号語の数Ｎｃ以上であり、
前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成することは、前記各自由ブロックの前記第２軸方向の各要素列において、前記第１の値の配置が前記第１軸方向に重複しないように、１つの前記第１の値を配置し、それ以外の各位置に前記第２の値を配置することにより構成される、
ステップと、
編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を検証するステップであって、
前記２つの固定ブロック及び前記ｎ－ｋ個の自由ブロックから抽出される前記第２軸方向の各一連の要素列が前記パルス符号列の各候補として取り扱われ、
前記パルス符号列の各候補について、任意に選択された３つのパルスの間における２つのパルス間隔が特性ペアとして定義され、
前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を検証することは、前記パルス符号列の各候補における全ての特性ペアにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在するか否かを判定することにより構成される、
ステップと、
を実行する、符号語に対するパルス符号列の割り当て方法であって、
前記検証するステップにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在すると判定された場合、前記コンピュータは、前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて前記第１の値の配置を変更することで、前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成し、再度編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補に対して前記検証するステップを実行し、
前記検証するステップにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在しないと判定された場合、前記コンピュータは、編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を前記Ｎｃ個の符号語に割り当てるパルス符号列として採用する、
パルス符号列の割り当て方法。
符号語の数Ｎｃを取得するステップと、
各符号語にそれぞれ割り当てるＮｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成するステップであって、
２つの固定ブロック及びｎ－ｋ個の自由ブロックが設けられ、
設けられる前記各ブロックは２次元配列を備え、
前記各ブロックの第１軸は、符号語に対応し、
前記各ブロックの第１軸方向における要素数は、取得された前記符号語の数Ｎｃと一致するように設定され、
前記各ブロックの第２軸は、前記パルス符号列に対応し、
前記各ブロックの前記第１軸方向の各位置に配置される第２軸方向の要素列として、前記各ブロックの前記第１軸方向の位置毎に第２軸方向に並ぶ各要素は、パルスがあることを第１の値で表現し、パルスがないことを第２の値で表現することにより、前記各符号語に割り当てられる前記パルス符号列の候補におけるパルスの有無を示し、
前記２つの固定ブロックそれぞれは、前記第２軸方向の先頭及び最後尾それぞれに配置され、
前記ｎ－ｋ個の自由ブロックは、前記２つの固定ブロックの間において、前記第２軸方向に沿って並べて配置され、
前記第２軸方向に沿って並べられた状態で前記２つの固定ブロック及び前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの前記第１軸方向の各位置から抽出される前記第２軸方向の一連の要素列が、前記パルス符号列の各候補を示し、
前記２つの固定ブロックそれぞれにおいて、前記第２軸方向の各要素列には、１つ以上の前記第１の値が配置され、
前記２つの固定ブロックにおいて、前記第２軸方向の各要素列に配置される前記第１の値の数の合計はｋ個であり、
ｎは、４以上であり、
ｋは、２以上ｎ未満であり、
前記第２軸方向の先頭に配置される固定ブロックにおける前記第２軸方向の各要素列では、前記第２軸方向の先頭に前記第１の値が配置され、
前記第２軸方向の最後尾に配置される固定ブロックにおける前記第２軸方向の各要素列では、前記第２軸方向の最後尾に前記第１の値が配置され、
各自由ブロックの第２軸方向における要素数は、取得された前記符号語の数Ｎｃ以上であり、
前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成することは、前記各自由ブロックの前記第２軸方向の各要素列において、前記第１の値の配置が前記第１軸方向に重複しないように、１つの前記第１の値を配置し、それ以外の各位置に前記第２の値を配置することにより構成される、
ステップと、
編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を検証するステップであって、
前記２つの固定ブロック及び前記ｎ－ｋ個の自由ブロックから抽出される前記第２軸方向の各一連の要素列が前記パルス符号列の各候補として取り扱われ、
前記パルス符号列の各候補について、任意に選択された３つのパルスの間における２つのパルス間隔が特性ペアとして定義され、
前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を検証することは、前記パルス符号列の各候補における全ての特性ペアにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在するか否かを判定することにより構成される、
ステップと、
を実行する、符号語に対するパルス符号列の割り当て方法であって、
前記検証するステップにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在すると判定された場合、前記コンピュータは、前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて前記第１の値の配置を変更することで、前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成し、再度編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補に対して前記検証するステップを実行し、
前記検証するステップにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在しないと判定された場合、前記コンピュータは、編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を前記Ｎｃ個の符号語に割り当てるパルス符号列として採用する、
パルス符号列の割り当て方法。
【請求項10】
前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成する処理を所定回数以上繰り返しても、一致する特性ペアの組み合わせが存在しないと判定されるＮｃ個のパルス符号列の候補が得られない場合、前記コンピュータは、前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて、前記第２軸方向の要素数を１つ以上増やすステップを更に実行し、
前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて、前記第２軸方向の要素数を１つ以上増やした後、前記コンピュータは、前記第１の値の配置を変更することで、前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成し、再度編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補に対して前記検証するステップを実行する、
請求項９に記載のパルス符号列の割り当て方法。
前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて、前記第２軸方向の要素数を１つ以上増やした後、前記コンピュータは、前記第１の値の配置を変更することで、前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成し、再度編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補に対して前記検証するステップを実行する、
請求項９に記載のパルス符号列の割り当て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信プログラム及びパルス符号列の割り当て方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、多数のデバイスがネットワークに接続し、データ通信を行うための通信技術の開発へのニーズが高まってきている。そのような通信技術によれば、例えば、大規模集会で各参加者の状態（例えば、体温）をセンサにより監視するケース、ＬＰＷＡＮ（Low Power Wide Area Networks）で多数のノードを接続するケース、多数のタグから情報を収集する（例えば、水中生物の生態を観察する）ケース等で、有効なデータ通信を実現することができる。ＬＰＷＡ（ＬＰＷＡＮ）通信規格の一つとして、無線変調にチャープ・スペクトラム拡散を用いることで、微弱な信号でも数ｋｍ程度の通信が可能なＬｏＲａ ＷＡＮ
規格が存在する。
規格が存在する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】「LPWA (LPWAN) とは？Low Power Wide Area」、［online］、［令和５年１月２３日検索］、インターネット＜URL: https://soracom.jp/lpwa/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のＬＰＷＡ通信規格の通信方法によれば、比較的に多数のデバイス（１０３程度）がデータ通信を行うことができる。しかしながら、従来の方法では、単位時間あたりの送信回数が少なく、データレートが低い。また、上記のようなケースで利用するには、まだまだ通信可能なデバイス数が少ない。そのため、更に多くのデバイスがある程度のデータレートでデータ通信を行うことができる通信技術の実現が望まれている。
【0005】
本発明は、一側面では、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を期待可能な通信技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。なお、以下の発明の構成は適宜組み合わせ可能である。
【0007】
本発明の一側面に係る通信プログラムは、コンピュータに、各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、送信情報を符号化することで、パルス符号列を生成するステップ、及び、生成された前記パルス符号列を送信するステップ、を実行させるためのプログラムである。前記各パルス符号列は、４つ以上のパルスを含む。前記各パルス符号列は、前記各パルス符号列のいずれのペアも、離散数のタイムスロットの全ての可能なシフト下で最大２つの共通するパルスを有するように設計されている。
【0008】
当該構成では、各デバイスが非同期にデータ通信を行っても、最大２つのパルスしか重ならない（一致しない）ため、各デバイスから送信されるパルス符号が一致しても、それぞれのパルス符号を復号化することができる。そのため、多数のデバイスが同じ周波数帯域で同時に通信を行うことができ、かつ送信回数を増やすことができる。したがって、当該構成によれば、多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を期待することができる。
【0009】
上記一側面に係る通信プログラムにおいて、前記各パルス符号列は、ｎ個のパルスを含んでよい。ｎは、４以上の自然数であってよい。ペアである２つのパルス符号列について、前記タイムスロットの全ての可能なシフト下で配置の一致しない最小のパルスの数がシフト距離として定義されてよい。前記各パルス符号列の設計は、前記各パルス符号列のどのペアのシフト距離も２ｎ－４であるように前記各パルス符号列が設計されていることにより構成されてよい。当該構成によれば、全ての可能なシフト化で最大２つの共通するパルスを有する各パルス符号列を適正に得ることができる。その結果、多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を適切に期待することができる。
【0010】
上記一側面に係る通信プログラムにおいて、前記各パルス符号列について、任意に選択された３つのパルスの間における２つのパルス間隔が特性ペアとして定義されてよい。前記各パルス符号列の設計は、前記各パルス符号列における全ての特性ペアが異なる（すなわち、重複する特性ペアが存在しない）ように前記各パルス符号列が設計されていることにより構成されてよい。当該構成によれば、全ての可能なシフト化で最大２つの共通するパルスを有する各パルス符号列を適正に得ることができる。その結果、多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を適切に期待することができる。
【0011】
上記一側面に係る通信プログラムにおいて、前記各パルス符号列は、前記各パルス符号列における最小のパルス間隔が所定の時間幅以上であるように更に設計されていてよい。例えば、電波法等の規則により、データ通信における送信時間が規定される場合がある。当該構成によれば、所定の時間幅を規則に応じて設定することで、当該規則を遵守すると共に、データ通信におけるデータレートの最適化を図ることができる。
【0012】
上記一側面に係る通信プログラムにおいて、前記各パルス符号列に割り当てられる前記各符号語は、１つ以上の情報ビット及び１つ以上の検査ビットにより構成されてよい。当該構成によれば、誤り訂正符号を採用することで、通信エラーに対するロバスト性を高めることができる。
【0013】
上記一側面に係る通信プログラムにおいて、前記パルス符号列を生成するステップは、前記送信情報を複数のグループに分割するステップであって、前記各グループは、１つ以上の情報ビット及び１つ以上の検査ビットにより構成され、かつ前記各グループに属するビットの数は同一である、ステップ、前記各グループから１ビットずつ取り出すことで１つのフレームを生成することを前記各グループに属するビットが無くなるまで繰り返すことにより複数のフレームを生成するステップ、並びに前記各フレームを符号語として取り扱うことで、前記各フレームにそれぞれ対応する複数の前記パルス符号列を生成するステップ、により構成されてよい。当該構成によれば、誤り訂正符号を採用することで、通信エラーに対するロバスト性を高めることができる。
【0014】
上記一側面に係る通信プログラムにおいて、前記複数のフレームは、前記情報ビットの属する１つ以上の情報フレーム及び前記検査ビットの属する１つ以上の検査フレームにより構成されてよい。当該構成では、検査ビットの属するフレームと情報ビットの属するフレームとが区別される。これにより、各グループの情報を復元する際に、情報の多義性に対する剪定が可能となる。
【0015】
上記各側面に係る通信プログラムは、データの送信側の情報処理に対応している。しかしながら、本発明の形態は、このような例に限定されなくてよい。他の一例では、本発明の一側面は、データの受信側の情報処理に対応してよい。この場合、上記各側面において、送信処理を受信処理に置き換え、かつ符号化を復号化に置き換える点を除き、上記各構成の全部又は一部は、データの受信側の情報処理で採用されてよい。更に他の一例では、
本発明の一側面は、符号語に対するパルス符号列の割り当て方法（情報処理方法）であってよい。
本発明の一側面は、符号語に対するパルス符号列の割り当て方法（情報処理方法）であってよい。
【0016】
例えば、本発明の一側面に係る通信プログラムは、コンピュータに、パルス符号列を受信するステップ、及び各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、受信した前記パルス符号列を復号化することで、送信情報を取得するステップ、を実行させるためのプログラムであってよい。前記各パルス符号列は、４つ以上のパルスを含み、前記各パルス符号列は、前記各パルス符号列のいずれのペアも、離散数のタイムスロットの全ての可能なシフト下で最大２つの共通するパルスを有するように設計されている。
【0017】
上記一側面に係る通信プログラムにおいて、受信するステップでは、前記コンピュータは、複数の前記パルス符号列を受信してよい。また、受信される前記複数のパルス符号列は、前記送信情報を複数のグループに分割するステップであって、前記各グループは、１つ以上の情報ビット及び１つ以上の検査ビットにより構成され、かつ前記各グループに属するビットの数は同一である、ステップ、前記各グループから１ビットずつ取り出すことで１つのフレームを生成することを前記各グループに属するビットが無くなるまで繰り返すことにより複数のフレームを生成するステップ、並びに前記各フレームを符号語として取り扱うことで、前記各フレームにそれぞれ対応する複数の前記パルス符号列を生成するステップ、により生成されたものであってよい。
【0018】
また、本発明の一側面に係る符号語に対するパルス符号列の割り当て方法は、コンピュータが、符号語の数Ｎｃを取得するステップ、各符号語にそれぞれ割り当てるＮｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成するステップ、及び編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を検証するステップを実行する情報処理方法である。編成するステップでは、２つの固定ブロック及びｎ－ｋ個の自由ブロックが設けられる。設けられる前記各ブロックは２次元配列を備える。前記各ブロックの第１軸は、符号語に対応する。前記各ブロックの第１軸方向における要素数は、取得された前記符号語の数Ｎｃと一致するように設定される。前記各ブロックの第２軸は、前記パルス符号列に対応する。前記各ブロックの前記第１軸方向の各位置に配置される第２軸方向の要素列として、前記各ブロックの前記第１軸方向の位置毎に第２軸方向に並ぶ各要素は、パルスがあることを第１の値で表現し、パルスがないことを第２の値で表現することにより、前記各符号語に割り当てられる前記パルス符号列の候補におけるパルスの有無を示す。前記２つの固定ブロックそれぞれは、前記第２軸方向の先頭及び最後尾それぞれに配置される。前記ｎ－ｋ個の自由ブロックは、前記２つの固定ブロックの間において、前記第２軸方向に沿って並べて配置される。前記第２軸方向に沿って並べられた状態で前記２つの固定ブロック及び前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの前記第１軸方向の各位置から抽出される前記第２軸方向の一連の要素列が、前記パルス符号列の各候補を示す。前記２つの固定ブロックそれぞれにおいて、前記第２軸方向の各要素列には、１つ以上の前記第１の値が配置される。前記２つの固定ブロックにおいて、前記第２軸方向の各要素列に配置される前記第１の値の数の合計はｋ個である。ｎは、４以上であり、ｋは、２以上ｎ未満である。前記第２軸方向の先頭に配置される固定ブロックにおける前記第２軸方向の各要素列では、前記第２軸方向の先頭に前記第１の値が配置される。前記第２軸方向の最後尾に配置される固定ブロックにおける前記第２軸方向の各要素列では、前記第２軸方向の最後尾に前記第１の値が配置される。各自由ブロックの第２軸方向における要素数は、取得された前記符号語の数Ｎｃ以上である。前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成することは、前記各自由ブロックの前記第２軸方向の各要素列において、前記第１の値の配置が前記第１軸方向に重複しないように、１つの前記第１の値を配置し、それ以外の各位置に前記第２の値を配置することにより構成される。また、検証するステップでは、前記２つの固定ブロック及び前記ｎ－ｋ個の自由ブロックから抽出される前記第２軸方向の各一連の要素列が前記パルス符号列の各候補として取り扱われる。前記パルス符号列の各候補について、任意に選択された３
つのパルスの間における２つのパルス間隔が特性ペアとして定義される。前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を検証することは、前記パルス符号列の各候補における全ての特性ペアにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在するか否かを判定することにより構成される。前記検証するステップにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在すると判定された場合、前記コンピュータは、前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて前記第１の値の配置を変更することで、前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成し、再度編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補に対して前記検証するステップを実行する。前記検証するステップにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在しないと判定された場合、前記コンピュータは、編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を前記Ｎｃ個の符号語に割り当てるパルス符号列として採用する。当該構成によれば、上記各側面に係る通信プログラムに使用可能なパルス符号列を適切に得ることができる。なお、上記処理手順において、最後尾の固定ブロックは省略されてよい。この場合、最後尾には自由ブロックが配置されてよく、ｋは、１以上ｎ未満であってよい。
つのパルスの間における２つのパルス間隔が特性ペアとして定義される。前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を検証することは、前記パルス符号列の各候補における全ての特性ペアにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在するか否かを判定することにより構成される。前記検証するステップにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在すると判定された場合、前記コンピュータは、前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて前記第１の値の配置を変更することで、前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成し、再度編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補に対して前記検証するステップを実行する。前記検証するステップにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在しないと判定された場合、前記コンピュータは、編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を前記Ｎｃ個の符号語に割り当てるパルス符号列として採用する。当該構成によれば、上記各側面に係る通信プログラムに使用可能なパルス符号列を適切に得ることができる。なお、上記処理手順において、最後尾の固定ブロックは省略されてよい。この場合、最後尾には自由ブロックが配置されてよく、ｋは、１以上ｎ未満であってよい。
【0019】
上記一側面に係るパルス符号列の割り当て方法において、前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成する処理を所定回数以上繰り返しても、一致する特性ペアの組み合わせが存在しないと判定されるＮｃ個のパルス符号列の候補が得られない場合、前記コンピュータは、前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて、前記第２軸方向の要素数を１つ以上増やすステップを更に実行してよい。前記ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて、前記第２軸方向の要素数を１つ以上増やした後、前記コンピュータは、前記第１の値の配置を変更することで、前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成し、再度編成された前記Ｎｃ個のパルス符号列の候補に対して前記検証するステップを実行してよい。当該構成によれば、各符号語に対するパルス符号列の割り当て（すなわち、パルス符号列の生成）を完了するまでの時間を制御することができる。
【0020】
上記各形態に係る通信プログラムの別の態様として、本発明の一側面は、以上の各構成の全部又は一部を実現する情報処理装置であってもよいし、情報処理システムであってもよいし、情報処理方法であってもよいし、プログラムを記憶した、コンピュータその他装置、機械等が読み取り可能な記憶媒体であってもよい。ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記憶媒体とは、プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的、又は、化学的作用によって蓄積する媒体である。
【0021】
同様に、上記各形態に係るパルス符号列の割り当て方法の別の態様として、本発明の一側面は、以上の各構成の全部又は一部を実現する情報処理装置であってもよいし、情報処理システムであってもよいし、プログラムであってもよいし、このようなプログラムを記憶した、コンピュータその他装置、機械等が読み取り可能な記憶媒体であってもよい。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を期待可能な通信技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良及び変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。なお、本実施形態において登場するデータを自然言語により説明しているが、より具体的には、コンピュータが認識可能な疑似言語、コマンド、パラメータ、マシン語等で指定される。
【0025】
【0026】
（送信機）
本実施形態に係る送信機１は、パルス符号列により情報を送信するように構成された１台以上のコンピュータである。送信機１は、パルス符号列の送信処理を実行するように構成される通信装置の一例である。本実施形態では、送信機１は、各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、送信情報を符号化することで、パルス符号列５を生成する。そして、送信機１は、生成されたパルス符号列５を送信する。
本実施形態に係る送信機１は、パルス符号列により情報を送信するように構成された１台以上のコンピュータである。送信機１は、パルス符号列の送信処理を実行するように構成される通信装置の一例である。本実施形態では、送信機１は、各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、送信情報を符号化することで、パルス符号列５を生成する。そして、送信機１は、生成されたパルス符号列５を送信する。
【0027】
（受信機）
本実施形態に係る受信機２は、パルス符号列の信号を受信するように構成された１台以上のコンピュータである。受信機２は、パルス符号列５の受信処理を実行するように構成される通信装置の一例である。本実施形態では、受信機２は、パルス符号列５を受信する。そして、受信機２は、各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、受信したパルス符号列５を復号化することで、送信情報を取得する。送信情報は、送信する対象となる情報である。符号語は、パルス符号列に変換される前の情報である。
本実施形態に係る受信機２は、パルス符号列の信号を受信するように構成された１台以上のコンピュータである。受信機２は、パルス符号列５の受信処理を実行するように構成される通信装置の一例である。本実施形態では、受信機２は、パルス符号列５を受信する。そして、受信機２は、各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、受信したパルス符号列５を復号化することで、送信情報を取得する。送信情報は、送信する対象となる情報である。符号語は、パルス符号列に変換される前の情報である。
【0028】
（パルス符号列の設計）
符号語は、情報を構成する各語（情報語）に対応して定義されてよい（後述する本実施形態の一例では、フレーム語に応じて符号語が定義されてよい）。本実施形態では、各符号語に応じて、各パルス符号列が割り当てられる。すなわち、パルス符号列に含まれる各パルスの配置は符号語毎に決定される。異なる符号語には、異なるパルス符号列が割り当てられる（換言すると、各パルスの配置は符号語毎に異なる）。
符号語は、情報を構成する各語（情報語）に対応して定義されてよい（後述する本実施形態の一例では、フレーム語に応じて符号語が定義されてよい）。本実施形態では、各符号語に応じて、各パルス符号列が割り当てられる。すなわち、パルス符号列に含まれる各パルスの配置は符号語毎に決定される。異なる符号語には、異なるパルス符号列が割り当てられる（換言すると、各パルスの配置は符号語毎に異なる）。
【0029】
本実施形態では、各パルス符号列は、４つ以上のパルスを含むように構成される。加えて、各パルス符号列は、各パルス符号列のいずれのペアも、離散数のタイムスロットの全ての可能なシフト下で最大２つの共通するパルスを有するように設計される。すなわち、各パルス符号列は、全ての可能なシフト下で、各パルス符号列に含まれる４つ以上のパルスのうち最大２つのパルスしか一致（重複）しないように設計される。
【0030】
各パルス符号列の時間幅（長さ）は適宜決定されてよい。一例では、各パルス符号列の時間幅は同じであってよい。他の一例では、パルス符号列の時間幅は少なくとも一部で異なっていてもよい。各パルス符号列の時間幅は、タイムスロットで区切られる。パルスの間隔は、１以上のタイムスロット幅で定義されてよい。説明の便宜のため、明示しない限り、パルスの間隔は１タイムスロットとして取り扱う。
【0031】
一例では、パルス符号列を構成する４つ以上のパルスのうち２つのパルスは、先頭のタイムスロット（最初のタイムスロット）及び最後尾のタイムスロット（最後のタイムスロット）に配置されてよい。残りの２つ以上のパルスは、先頭及び最後尾のパルスの間に配置されてよい。パルスの配置されるタイムスロット部分がパルス有りの部分（オン）に対応し、パルスの配置されないタイムスロット部分がパルスの無い部分（オフ）に対応する。
【0032】
図２は、全ての可能なシフト下で最大２つの共通するパルスを有する（最大２つのパルスしか一致しない）ように設計されたパルス符号列の具体例を示す。図２では、「１」は、対応するタイムスロットにおいてパルスがあることを示す。「１」は、第１の値の一例である。「０」は、対応するタイムスロットにおいてパルスがないことを示す。「９」は、第２の値の一例である。以下の図でも同様の表記を用いる。
【0033】
第１パルス符号列及び第２パルス符号列はそれぞれ、２９タイムスロット分の時間幅を有しており、５つのパルスを含むように構成されている。第１パルス符号列では、１番目、４番目、１３番目、２６番目、及び２９番目のタイムスロットにパルスが配置され、それ以外のタイムスロットにはパルスは配置されていない。第２パルス符号列では、１番目、７番目、１４番目、２３番目、及び２９番目のタイムスロットにパルスが配置され、それ以外のタイムスロットにはパルスは配置されていない。
【0034】
この具体例において、第１パルス符号列を固定し、第２パルス符号列を正負（図の左右）の方向にシフトすることを想定する。この場合、第１パルス符号列及び第２パルス符号列の間において、６つの条件（１２タイムスロット分だけ右にシフト、６タイムスロット分だけ右にシフト、３タイムスロット分だけ右にシフト、シフトなし、３タイムスロット分だけ左にシフト、１０タイムスロット分だけ左にシフト）下で、２つのパルスの一致が生じる。これら以外の条件下では、一致するパルスの数は１つ以下である。
【0035】
このように、符号語に割り当てられる各パルス符号列は、全ての可能なシフト下で、最大２つのパルスしか一致しないように設計される。より詳細には、例えば、図２の第１パルス符号列同士のペア、第２パルス符号列同士のペア等の自己のペア（同一のパルス符号
列同士のペア）の場合、シフト無しの条件下では、全てのパルスが一致する。一方で、例えば、図２の第１パルス符号列及び第２パルス符号列のペア等の異なるパルス符号列のペアの場合、シフト無しの条件下でも、全てのパルスが一致する訳ではない。
列同士のペア）の場合、シフト無しの条件下では、全てのパルスが一致する。一方で、例えば、図２の第１パルス符号列及び第２パルス符号列のペア等の異なるパルス符号列のペアの場合、シフト無しの条件下でも、全てのパルスが一致する訳ではない。
【0036】
そこで、各パルス符号列は、自己のペア（同一のパルス符号列同士のペア）について、シフト無しの条件を除く、全ての可能なシフトの条件下で、最大２つのパルスしか一致しないように設計されてよい。加えて、各パルス符号列は、異なるパルス符号列のペアについて、シフト無しの条件を含む、全ての可能なシフトの条件下で、最大２つのパルスしか一致しないように設計されてよい。
【0037】
本実施形態では、上記設計を満たした上で、パルス符号列は生成され、生成されたパルス符号列が符号語に割り当てられる。各符号語に対するパルス符号列の割り当ては、送信機１及び受信機２の間のデータ通信を実施する前に予め決定されてよい。一例では、割り当ては、手動で行われてよい。他の一例では、割り当ては、自動で行われてよい。本実施形態では、後述する割当装置３の処理により、割り当てを自動化することができる。
【0038】
送信機１は、所定の割り当てに従って、送信情報を構成する１つ以上の符号語を符号化することで、１つ以上のパルス符号列５を生成してよい。そして、送信機１は、生成された１つ以上のパルス符号列５を送信してよい。これに応じて、受信機２は、１つ以上のパルス符号列５を受信してよい。受信機２は、所定の割り当てに従って、受信した１つ以上のパルス符号列５それぞれを復号化することで、送信情報を取得してよい。
【0039】
（割当装置）
本実施形態に係る割当装置３は、上記設計を満たすパルス符号列を生成し、生成されたパルス符号列を符号語に対して割り当てる情報処理を実行するように構成された１台以上のコンピュータである。本実施形態では、割当装置３は、符号語の数Ｎｃを取得する。割当装置３は、各符号語にそれぞれ割り当てるＮｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成する。そして、割当装置３は、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補を検証する。
本実施形態に係る割当装置３は、上記設計を満たすパルス符号列を生成し、生成されたパルス符号列を符号語に対して割り当てる情報処理を実行するように構成された１台以上のコンピュータである。本実施形態では、割当装置３は、符号語の数Ｎｃを取得する。割当装置３は、各符号語にそれぞれ割り当てるＮｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成する。そして、割当装置３は、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補を検証する。
【0040】
検証をクリアしなかった場合、割当装置３は、編成する処理及び検証する処理を繰り返し実行する。編成する処理では、割当装置３は、パルスの配置を変更して、Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成する。検証する処理では、割当装置３は、再度編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補を検証する。一方で、検証をクリアした場合、割当装置３は、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補をＮｃ個の符号語に割り当てるパルス符号列として採用する。割当結果は、送信機１及び受信機２に適宜反映されてよい。詳細は後述する。
【0041】
（特徴）
以上のとおり、本実施形態では、送信機１及び受信機２の間のデータ通信は、パルス符号列により行われる。各パルス符号列は、上記設計を満たすように構成される。これにより、例えば、複数の送信機１が１つの受信機２に対して非同期にデータを送信する等のように、複数のデバイスが非同期にデータ通信を行っても、各パルス符号列に含まれる４つ以上のパルスのうち、最大２つのパルスしか一致しない。すなわち、残りの２つ以上のパルスは一致しない。そのため、各送信機１から送信されるパルス符号列が一致しても、それぞれのパルス符号列を復号化することができる。この結果、多数のデバイスが同じ周波数帯域で同時に通信を行うことができ、かつ送信回数を増やすことができる。したがって、本実施形態によれば、多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を期待することができる。また、割当装置３によれば、このようなデータ通信に使用可能なパルス符号列を適切に得ることができる。
以上のとおり、本実施形態では、送信機１及び受信機２の間のデータ通信は、パルス符号列により行われる。各パルス符号列は、上記設計を満たすように構成される。これにより、例えば、複数の送信機１が１つの受信機２に対して非同期にデータを送信する等のように、複数のデバイスが非同期にデータ通信を行っても、各パルス符号列に含まれる４つ以上のパルスのうち、最大２つのパルスしか一致しない。すなわち、残りの２つ以上のパルスは一致しない。そのため、各送信機１から送信されるパルス符号列が一致しても、それぞれのパルス符号列を復号化することができる。この結果、多数のデバイスが同じ周波数帯域で同時に通信を行うことができ、かつ送信回数を増やすことができる。したがって、本実施形態によれば、多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を期待することができる。また、割当装置３によれば、このようなデータ通信に使用可能なパルス符号列を適切に得ることができる。
【0042】
（設計指標）
各パルス符号列は、上記設計を満たすように適宜得られてよい。本実施形態では、各パルス符号列は、以下の２つの指標（シフト距離、特性ペア）のうちの少なくともいずれかを用いて、上記設計を満たすように生成されてよい。
各パルス符号列は、上記設計を満たすように適宜得られてよい。本実施形態では、各パルス符号列は、以下の２つの指標（シフト距離、特性ペア）のうちの少なくともいずれかを用いて、上記設計を満たすように生成されてよい。
【0043】
（１）シフト距離（shifting distance）
本実施形態では、各符号語に割り当てられる各パルス符号列は、ｎ個のパルスを含んでよい。ｎは、４以上の自然数であってよい。ペアである２つのパルス符号列について、タイムスロットの全ての可能なシフト下で配置の一致しない最小のパルスの数がシフト距離として定義されてよい。これに応じて、各パルス符号列の設計は、当該各パルス符号列のどのペアのシフト距離も２ｎ－４であるように前記各パルス符号列が設計されていることにより構成されてよい。
本実施形態では、各符号語に割り当てられる各パルス符号列は、ｎ個のパルスを含んでよい。ｎは、４以上の自然数であってよい。ペアである２つのパルス符号列について、タイムスロットの全ての可能なシフト下で配置の一致しない最小のパルスの数がシフト距離として定義されてよい。これに応じて、各パルス符号列の設計は、当該各パルス符号列のどのペアのシフト距離も２ｎ－４であるように前記各パルス符号列が設計されていることにより構成されてよい。
【0044】
具体的に、ｖ及びｗは、任意の基準時間を持つスパイク時間の集合により定義される２つの異なるパルス符号列とする。ｖは、｛Ｔｋ｜ｋ＝１，・・・，ｎ｝で表現され、ｗは、｛Ｔｌ｜ｌ＝１，・・・，ｎ｝で表現されるものとする。この場合、２つの異なるパルス符号列の間のシフト距離ｄｓ（ｖ，ｗ）は、以下の式１により定義される。まだ、同一のパルス符号列におけるシフト距離ｄｓ（ｖ）は、以下の式２により定義される。
【0045】
【数1】
【数2】
【0046】
上記定義における符号のシフト距離は、符号語に割り当てられる全てのパルス符号列に対して式１及び式２で算出されるシフト距離の最小値である。シフト距離が２ｎ－４であることで、上記設計を充足可能であることは明らかである。本実施形態では、このシフト距離を用いて、上記パルス符号列の設計が達成されてよい。この指標（シフト距離）によれば、全ての可能なシフト化で最大２つの共通するパルスを有する各パルス符号列を適正に得ることができる。その結果、多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を適切に期待することができる。
【0047】
（２）特性ペア（characteristic pair）
本実施形態では、各符号語に割り当てられる各パルス符号列について、任意に選択された３つのパルスの間における２つのパルス間隔（すなわち、第１パルス－第２パルスの間隔及び第２パルス－第３パルスの間隔）が特性ペアとして定義されてよい。これに応じて、各パルス符号列の設計は、各パルス符号列から得られる全ての特性ペアが異なる（すなわち、一致した特性ペアが生じない）ように前記各パルス符号列が設計されていることにより構成されてよい。
本実施形態では、各符号語に割り当てられる各パルス符号列について、任意に選択された３つのパルスの間における２つのパルス間隔（すなわち、第１パルス－第２パルスの間隔及び第２パルス－第３パルスの間隔）が特性ペアとして定義されてよい。これに応じて、各パルス符号列の設計は、各パルス符号列から得られる全ての特性ペアが異なる（すなわち、一致した特性ペアが生じない）ように前記各パルス符号列が設計されていることにより構成されてよい。
【0048】
まず、Ｎｃ個のパルス符号列（Ｐ１，Ｐ２，・・・，ＰＮｃ）が与えられているとする。任意のパルス符号列において、ｍ＋１個のパルスを選択する。それぞれのパルス時間は、ｐｔ１，ｐｔ２，・・・，ｐｔｍ＋１であるとする。この場合、それぞれのパルスの間隔（第１パルス－第２パルス、・・・、第ｍパルス－第ｍ＋１パルスの間隔）は、Ｉ１，
Ｉ２，・・・，Ｉｍであるとする。任意のパルス間隔Ｉｊは、「Ｉｊ＝ｐｔｊ＋１－ｐｔｊ－ｗｐ」で与えられる。ｗｐは、パルスの時間幅（タイムスロットの数）である。説明の便宜上、ｗｐは、１であるとする。この場合、汎用的な特性ｍタプル（characteristic
m-tuple）は、選択されたｍ＋１個のパルスから得られるｍ個のパルス間隔の集合（Ｉ１，Ｉ２，・・・，Ｉｍ）で定義される。ｍ＝２の場合の（Ｉ１，Ｉ２）が特性ペアと定義される。パルス符号列に含まれるパルスの数がｎ個の場合、パルス符号列から得られる特性ペアの数は、ｎＣ３個である。
Ｉ２，・・・，Ｉｍであるとする。任意のパルス間隔Ｉｊは、「Ｉｊ＝ｐｔｊ＋１－ｐｔｊ－ｗｐ」で与えられる。ｗｐは、パルスの時間幅（タイムスロットの数）である。説明の便宜上、ｗｐは、１であるとする。この場合、汎用的な特性ｍタプル（characteristic
m-tuple）は、選択されたｍ＋１個のパルスから得られるｍ個のパルス間隔の集合（Ｉ１，Ｉ２，・・・，Ｉｍ）で定義される。ｍ＝２の場合の（Ｉ１，Ｉ２）が特性ペアと定義される。パルス符号列に含まれるパルスの数がｎ個の場合、パルス符号列から得られる特性ペアの数は、ｎＣ３個である。
【0049】
図３は、８個のパルス符号列それぞれから特性ペアを算出した結果の具体例を示す。図３の具体例では、各パルス符号列は５つのパルスを含むため、各パルス符号列から１０個の特性ペアが得られている。例えば、特性ペア（１，８）が２つ以上得られる等、同一のパルス符号列又は２つ以上の異なるパルス符号列から得られた２つ以上の特性ペアが一致すると想定する。すなわち、符号語に割り当てられるパルス符号列から得られる全ての特性ペアにおいて、一意的ではない特性ペアが存在すると想定する。この場合、一意的ではない特性ペアが存在する部分で３つのパルスが一致する。そのため、各パルス符号列から得られる全ての特性ペアが異なるようにする（すなわち、全ての特性ペアが一意的である）ことで、上記パルス符号列の設計を達成可能である。図３の具体例では、各パルス符号列から得られる全ての特性ペアは一意的である。そのため、図３で示される８個のパルス符号列は、上記設計を満たしている。この指標（特性ペア）によれば、全ての可能なシフト化で最大２つの共通するパルスを有する各パルス符号列を適正に得ることができる。その結果、多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を適切に期待することができる。
【0050】
（最小パルス間隔）
本実施形態では、各符号語に割り当てられる各パルス符号列は、各パルス符号列における最小のパルス間隔（ＭＰＩ：minimum pulse interval）が所定の時間幅以上であるように更に設計されていてよい。
本実施形態では、各符号語に割り当てられる各パルス符号列は、各パルス符号列における最小のパルス間隔（ＭＰＩ：minimum pulse interval）が所定の時間幅以上であるように更に設計されていてよい。
【0051】
図４は、最小パルス間隔の具体例を示す。図４の例では、３つのパルス符号列が与えられている。第１パルス符号列（第１パルス－第２パルスの間）及び第３パルス符号列（第２パルス－第３パルスの間、第３パルス－第４パルスの間）において、最小パルス間隔が生じている。この例では、最小パルス間隔は、４タイムスロットである。
【0052】
所定の時間幅は、適宜決定されてよい。一例では、所定の時間幅は、例えば、電波法等の規則に応じて設定されてよい。具体例として、パルス送信における休止期間（パルス間隔の時間幅）が５０ミリ秒以上である（すなわち、閾値が５０ミリ秒である）との規則が与えられていると想定する。この場合、各パルス符号列は、最小パルス間隔の時間幅が５０ミリ秒以上となるように設計されてよい。図４の例では、１タイムスロットの時間幅が１２．５ミリ秒以上であることで、当該設計を満たすことができる。
【0053】
この設計によれば、所定の時間幅を規則に応じて設定することで、当該規則を遵守することができる。また、最小パルス間隔は、規則により与えられる閾値に近付くように設定されてよい。上記の例では、最小パルス間隔は、５０ミリ秒に近いほど望ましい。これにより、データ通信におけるデータレートの最適化を図ることができる。
【0054】
なお、最小パルス間隔の時間幅は、最小パルス間隔を構成するタイムスロットの数及びタイムスロットの時間幅により決定される。最小パルス間隔を構成するタイムスロットの数及びタイムスロットの時間幅を決定する順序は任意であってよい。一例では、タイムスロットの時間幅が決定された後に、最小パルス間隔が所定の時間幅以上となるように、最小パルス間隔を構成するタイムスロットの数が決定されてよい。他の一例では、最小パル
ス間隔を構成するタイムスロット数が決定された後に、最小パルス間隔が所定の時間幅以上となるように、タイムスロットの時間幅が決定されてよい。
ス間隔を構成するタイムスロット数が決定された後に、最小パルス間隔が所定の時間幅以上となるように、タイムスロットの時間幅が決定されてよい。
【0055】
（誤り訂正符号（誤り制御符号））
本実施形態では、誤り訂正符号（誤り制御符号）が採用されてよい。一例として、情報語に検査語を加えることで、符号語が得られてよい。すなわち、各パルス符号列が割り当てられる各符号語は、１つ以上の情報ビット及び１つ以上の検査ビットにより構成されてよい。例えば、検査ビットは、パリティビット、アダマール符号に関連する冗長ビット等であってよい。検査ビットの構成は、誤り訂正符号の方式に従って決定されてよい。これにより、通信エラーに対するロバスト性を高めることができる。
本実施形態では、誤り訂正符号（誤り制御符号）が採用されてよい。一例として、情報語に検査語を加えることで、符号語が得られてよい。すなわち、各パルス符号列が割り当てられる各符号語は、１つ以上の情報ビット及び１つ以上の検査ビットにより構成されてよい。例えば、検査ビットは、パリティビット、アダマール符号に関連する冗長ビット等であってよい。検査ビットの構成は、誤り訂正符号の方式に従って決定されてよい。これにより、通信エラーに対するロバスト性を高めることができる。
【0056】
送信情報から符号語を得る過程は、特に限定されなくてよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。本実施形態の一例では、送信機１におけるパルス符号列５を生成するステップは、以下の３つのステップにより構成されてよい。すなわち、送信機１は、送信情報を複数のグループに分割してよい。各グループは、１つ以上の情報ビット及び１つ以上の検査ビットにより構成される。加えて、各グループに属するビットの数は同一である。次に、送信機１は、各グループから１ビットずつ取り出すことで１つのフレームを生成することを各グループに属するビットが無くなるまで繰り返すことにより複数のフレームを生成してよい。そして、送信機１は、各フレームを符号語として取り扱うことで、各フレームにそれぞれ対応する複数のパルス符号列を生成してよい。
【0057】
図５Ａは、パルス符号列を生成する過程の一例を示す。図５Ａの例では、送信情報は、ｓ個の情報語に分割可能であると想定する。各情報語は、１つ以上の情報ビットで構成される。一例では、各情報語は、情報の内容（例えば、数字、文字、記号等の情報の単位）にそのまま対応していてもよい。他の一例では、各情報語は、情報の内容に対応していなくてもよい。すなわち、グループを得る目的のみで、ｓ個の情報語に分割されてよい。
【0058】
まず、送信機１は、送信情報をｓ個の情報語に分割し、得られた各情報語をｓ個のグループそれぞれに配分する。各情報語の長さ（情報ビットの数）は、グループ間で同一に設定される。続いて、送信機１は、各グループに検査語を追加する。検査語の構成は、誤り訂正符号の方式に応じて決定される。検査語は、１つ以上の検査ビットで構成される。各検査語の長さ（検査ビットの数）も、グループ間で同一に設定される。これにより、各グループは、１つ以上の情報ビット及び１つ以上の検査ビットにより構成される。また、各グループに属するビットの数は同一に設定される。
【0059】
情報語に対する検査語の配置は任意に決定されてよい。一例では、図５Ａに示されるとおり、検査語は、情報語の後に配置されてよい。グループ間で、検査語の配置は、同一であってもよいし、或いは異なっていてもよい。他の一例では、検査語は、各グループでバラバラに配置されてもよい。
【0060】
次に、送信機１は、各グループから１ビットずつ取り出すことで１つのフレームを生成する。送信機１は、各グループに属するビットがなくなるまでフレームの生成を繰り返す。これにより、送信機１は、複数のフレームを生成する。図５Ａの例では、各グループがｔ個のビットを含んでいると想定しているため、ｔ個のフレームが生成される。ｓ及びｔの値は任意に決定されてよい。
【0061】
各グループから取り出すビットは任意に選択されてよい。一例では、複数のフレームのうちの少なくともいずれかは、情報ビット及び検査ビットの両方を含むように構成されてよい。他の一例では、全てのフレームは、情報ビット及び検査ビットのいずれかのみ含むように構成されてよい。例えば、情報ビット及び検査ビットに分けて、各グループからビ
ットが取り出されてよい。これにより、生成される複数のフレームは、情報ビットの属する１つ以上の情報フレーム及び検査ビットの属する１つ以上の検査フレームにより構成されてよい。
ットが取り出されてよい。これにより、生成される複数のフレームは、情報ビットの属する１つ以上の情報フレーム及び検査ビットの属する１つ以上の検査フレームにより構成されてよい。
【0062】
図５Ａの例では、情報語の後に検査語が配置され、各グループは行データで示されている。この場合に、列データをフレームとして取得してよい。これにより、情報ビット及び検査ビットに分けて、各グループからビットを取り出すことができる。ただし、ビットの取り出し方は、図５Ａの例に限定されなくてよい。
【0063】
そして、送信機１は、各フレームを符号語として取り扱うことで、各フレームにそれぞれ対応する複数のパルス符号列を生成する。図５Ａの例では、ｔ個のフレームが生成されているため、ｔ個のパルス符号列が生成される。
【0064】
各グループに含まれるビット数よりも各フレームに含まれるビット数を少なくする（すなわち、ｔ＞ｓ）ことで、パルス符号列を割り当てる対象となる符号語の数を抑えることができる。これにより、パルス符号列の数を抑えることができるため、パルス符号列の長さを小さくすることができる。その結果、パルス符号列の生成にかかる計算コストを低減することができる。また、情報フレーム及び検査フレームに分けて各フレームを生成することで、検査フレームの構成に応じて、情報フレームの剪定が可能である。つまり、各グループの情報を復元する際に、情報の多義性に対する剪定が可能となる。
【0065】
図５Ｂは、パルス符号列を生成する過程の具体例を示す。図５Ｂの例では、送信情報は、３つのグループに分けられている。各情報語は、４つの情報ビット（ｄ１～ｄ４）で構成されている。誤り訂正符号（検査ビット）には、パリティビットが用いられている。各グループの検査語は、１つのパリティビット（ｐ１）により構成されている。各グループのパリティビットは、「d1^d2^d3^d4^p1=0」の関係が成立するように決定されている（「^」は、XORを示す）。この場合、送信機１は、送信情報を５つのパルス符号列に変換する。そして、送信機１は、変換された各パルス符号列を示すパルス信号を送信する。受信機２は、パリティビットを含む各グループについて、上記関係が成立しているか否かによって、パルスの解釈が成立するか否か／送信エラーが生じているか否かを検査することができる。
【0066】
図５Ｃは、パルス符号列を生成する過程の他の具体例を示す。図５Ｃの例は、検査語が、４つのパリティビット（ｐ１～ｐ４）により構成されるように図５Ｂの例を拡張することで得られる。図５Ｃの例では、各パリティビットは、「d2^d3^d4^p1=0」「d1^d3^d4^p2=0」「d1^d2^d4^p3=0」及び「d1^d2^d3^d4^p4=0」の関係が成立するように決定されてい
る（「^」は、XORを示す）。この例によれば、受信機２は、送信エラー又はパルス解釈の多義性が生じた場合に、各関係の成立の有無に応じて、情報ビットにおける誤りの位置を特定し、正しい情報ビットを復元することができる。
る（「^」は、XORを示す）。この例によれば、受信機２は、送信エラー又はパルス解釈の多義性が生じた場合に、各関係の成立の有無に応じて、情報ビットにおける誤りの位置を特定し、正しい情報ビットを復元することができる。
【0067】
以上のとおり、本実施形態の一例では、送信機１におけるパルス符号列５を生成するステップは、上記３つのステップにより構成されてよい。本実施形態の一例では、受信機２は、これらのステップで生成された複数のパルス符号列を受信してよい。この場合、受信機２は、図５Ａに示される処理手順の逆手順により、送信情報を得ることができる。
【0068】
すなわち、受信機２は、得られた各パルス符号列を復号化することで、各フレームの情報を復元してよい。続いて、受信機２は、各フレームの情報から各グループの情報を再現してよい。このとき、受信機２は、検査語に応じて、送信エラーの検査及び多義性に対する剪定を行うことができる。特に、受信機２は、検査ビットに関する上記関係が成立しないフレームの全ての組み合わせを取り除くことが可能である。この場合、誤りの位置の発
見及び再送信を求めることなく、受信機２は、検査ビットをチェックするだけで、復号化における多義性を取り除くことができる。図５Ｃに例示されるように、正しい情報ビットを復元可能に検査語が構成されている場合、受信機２は、検査語に応じて、正しい情報語を復元することができる。一方で、検査語が、正しい情報ビットを復元可能には構成されていない場合、受信機２は、受信したパルス符号列を破棄してよい。この場合、受信機２は、パルス符号列の再送を送信機１に促してもよい。そして、受信機２は、各グループの情報を連結することで、送信情報を復元することができる。
見及び再送信を求めることなく、受信機２は、検査ビットをチェックするだけで、復号化における多義性を取り除くことができる。図５Ｃに例示されるように、正しい情報ビットを復元可能に検査語が構成されている場合、受信機２は、検査語に応じて、正しい情報語を復元することができる。一方で、検査語が、正しい情報ビットを復元可能には構成されていない場合、受信機２は、受信したパルス符号列を破棄してよい。この場合、受信機２は、パルス符号列の再送を送信機１に促してもよい。そして、受信機２は、各グループの情報を連結することで、送信情報を復元することができる。
【0069】
なお、送信情報から符号語を得る過程は、このような例に限定されなくてよい。他の一例では、送信機１は、各グループを符号語として取り扱ってよい（すなわち、フレームの生成を省略してよい）。更に他の一例では、送信機１は、グループに分けることなく、符号語を決定してよい。また、誤り訂正符号は、省略されてもよい。この場合、図５Ａ～図５Ｃの例において、検査ビット（パリティビット）は省略されてよい。
【0070】
（装置構成）
図１の例では、送信機１、受信機２及び割当装置３は、それぞれ別個のコンピュータである。しかしながら、本実施形態に係るシステム構成は、このような例に限定されなくてよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。他の一例では、送信機１、受信機２及び割当装置３のうちの少なくともいずれかの組み合わせは、一体のコンピュータにより構成されてよい。例えば、通信装置は、送信機１及び受信機２を含むことで、パルス符号列の送信及び受信を実行可能に構成されてよい。
図１の例では、送信機１、受信機２及び割当装置３は、それぞれ別個のコンピュータである。しかしながら、本実施形態に係るシステム構成は、このような例に限定されなくてよく、実施の形態に応じて適宜決定されてよい。他の一例では、送信機１、受信機２及び割当装置３のうちの少なくともいずれかの組み合わせは、一体のコンピュータにより構成されてよい。例えば、通信装置は、送信機１及び受信機２を含むことで、パルス符号列の送信及び受信を実行可能に構成されてよい。
【0071】
§２ 構成例
［ハードウェア構成］
＜送信機＞
図６は、本実施形態に係る送信機１のハードウェア構成の一例を模式的に示す。図３の一例では、本実施形態に係る送信機１は、制御部１１、記憶部１２及び通信インタフェース１３が電気的に接続されたコンピュータである。
［ハードウェア構成］
＜送信機＞
図６は、本実施形態に係る送信機１のハードウェア構成の一例を模式的に示す。図３の一例では、本実施形態に係る送信機１は、制御部１１、記憶部１２及び通信インタフェース１３が電気的に接続されたコンピュータである。
【0072】
制御部１１は、ハードウェアプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、
ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、プログラム及び各種データに基づいて情報処理を実行するように構成される。制御部１１（ＣＰＵ）は、プロセッサ・リソースの一例である。なお、ハードウェアプロセッサの種類は、これに限定されなくてよい。他の一例では、ハードウェアプロセッサは、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、その他ハードウェア・デバイス等で構成されてよい。
ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、プログラム及び各種データに基づいて情報処理を実行するように構成される。制御部１１（ＣＰＵ）は、プロセッサ・リソースの一例である。なお、ハードウェアプロセッサの種類は、これに限定されなくてよい。他の一例では、ハードウェアプロセッサは、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、その他ハードウェア・デバイス等で構成されてよい。
【0073】
記憶部１２は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成される。記憶部１２は、メモリ・リソースの一例である。本実施形態では、記憶部１２は、送信プログラム８１、割当情報６０等の各種情報を記憶する。
【0074】
送信プログラム８１は、パルス符号列の送信に関する情報処理（後述の図１２）を送信機１に実行させるためのプログラムである。送信プログラム８１は、当該情報処理の一連の命令を含む。送信プログラム８１は、送信側の情報処理を実行させるための通信プログラムの一例である。割当情報６０は、各符号語に対する各パルス符号列の割り当て（すなわち、符号語－パルス符号列間の対応関係）を示すように構成される。
【0075】
通信インタフェース１３は、ネットワークを介した無線通信を行うためのインタフェースである。通信インタフェース１３は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）モジュール、光学ベースの通信モジュール、音響ベースの通信モジュール等であってよい。本
実施形態では、送信機１は、通信インタフェース１３を介して、他のコンピュータ（例えば、受信機２）にパルス符号列の信号を送信することができる。
実施形態では、送信機１は、通信インタフェース１３を介して、他のコンピュータ（例えば、受信機２）にパルス符号列の信号を送信することができる。
【0076】
送信プログラム８１及び割当情報６０の少なくともいずれかは、記憶媒体９１に記憶されていてよい。送信機１は、送信プログラム８１及び割当情報６０の少なくともいずれかを記憶媒体９１から取得してよい。記憶媒体９１は、コンピュータその他装置、機械等が、記憶されたプログラム等の各種情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的又は化学的作用によって蓄積する媒体である。送信機１は、ドライブ１６を介して、記憶媒体９１から各種情報を取得してよい。送信機１は、任意の方法で、ドライブ１６と接続されてよい。一例では、送信機１は、外部インタフェース（例えば、ＵＳＢポート等）を更に備えてよく、外部インタフェースを介して、ドライブ１６に接続されてよい。ドライブ１６の種類は、記憶媒体９１の種類に応じて任意に選択されてよい。なお、図６の例では、記憶媒体９１の一例として、ＣＤ、ＤＶＤ等のディスク型の記憶媒体を例示している。しかしながら、記憶媒体９１の種類は、ディスク型に限られなくてもよく、ディスク型以外であってもよい。ディスク型以外の記憶媒体として、例えば、フラッシュメモリ等の半導体メモリを挙げることができる。
【0077】
なお、送信機１の具体的なハードウェア構成に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が可能である。例えば、制御部１１は、複数のハードウェアプロセッサを含んでもよい。ハードウェアプロセッサの種類は、特に限定されなくてよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。記憶部１２は、制御部１１に含まれるＲＡＭ及びＲＯＭにより構成されてもよい。送信機１は、温度センサ、赤外線センサ、音センサ等のセンサを更に備えてよく、センサデータをパルス符号列の信号で送信するように構成されてよい。送信機１は、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置の他、汎用のＰＣ（Personal Computer）、タブレットＰＣ、携帯端末、センサ装置、タグ装置等で
あってよい。
あってよい。
【0078】
＜受信機＞
図７は、本実施形態に係る受信機２のハードウェア構成の一例を模式的に示す。図７の一例では、本実施形態に係る受信機２は、制御部２１、記憶部２２及び通信インタフェース２３が電気的に接続されたコンピュータである。受信機２の制御部２１、記憶部２２及び通信インタフェース２３は、上記送信機１の制御部１１、記憶部１２及び通信インタフェース１３と同様であってよい。
図７は、本実施形態に係る受信機２のハードウェア構成の一例を模式的に示す。図７の一例では、本実施形態に係る受信機２は、制御部２１、記憶部２２及び通信インタフェース２３が電気的に接続されたコンピュータである。受信機２の制御部２１、記憶部２２及び通信インタフェース２３は、上記送信機１の制御部１１、記憶部１２及び通信インタフェース１３と同様であってよい。
【0079】
本実施形態では、記憶部２２は、受信プログラム８２、割当情報６０等の各種情報を記憶する。受信プログラム８２は、パルス符号列の受信に関する情報処理（後述の図１３）を受信機２に実行させるためのプログラムである。受信プログラム８２は、当該情報処理の一連の命令を含む。受信プログラム８２は、受信側の情報処理を実行させるための通信プログラムの一例である。
【0080】
送信機１の例と同様に、受信プログラム８２及び割当情報６０の少なくともいずれかは、記憶媒体９２に記憶されていてよい。受信機２は、受信プログラム８２及び割当情報６０の少なくともいずれかを記憶媒体９２から取得してよい。受信機２は、ドライブ２６を介して、記憶媒体９２から各種情報を取得してよい。受信機２は、任意の方法で、ドライブ２６に接続されてよい。ドライブ２６及び記憶媒体９２は、上記ドライブ１６及び記憶媒体９１と同様であってよい。
【0081】
なお、受信機２の具体的なハードウェア構成に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が可能である。例えば、制御部２１は、複数のハードウェアプロセッサを含んでもよい。ハードウェアプロセッサの種類は、特に限定されなくてよく
、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。記憶部２２は、制御部２１に含まれるＲＡＭ及びＲＯＭにより構成されてもよい。また、受信機２は、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置の他、汎用のＰＣ、タブレットＰＣ、携帯端末、無線ターミナル等であってよい。
、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。記憶部２２は、制御部２１に含まれるＲＡＭ及びＲＯＭにより構成されてもよい。また、受信機２は、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置の他、汎用のＰＣ、タブレットＰＣ、携帯端末、無線ターミナル等であってよい。
【0082】
＜割当装置＞
図８は、本実施形態に係る割当装置３のハードウェア構成の一例を模式的に示す。図８の一例では、本実施形態に係る割当装置３は、制御部３１、記憶部３２、通信インタフェース３３、入力装置３４、出力装置３５、及びドライブ３６が電気的に接続されたコンピュータである。割当装置３の制御部３１、記憶部３２及び通信インタフェース３３は、上記送信機１の制御部１１、記憶部１２及び通信インタフェース１３と同様であってよい。
図８は、本実施形態に係る割当装置３のハードウェア構成の一例を模式的に示す。図８の一例では、本実施形態に係る割当装置３は、制御部３１、記憶部３２、通信インタフェース３３、入力装置３４、出力装置３５、及びドライブ３６が電気的に接続されたコンピュータである。割当装置３の制御部３１、記憶部３２及び通信インタフェース３３は、上記送信機１の制御部１１、記憶部１２及び通信インタフェース１３と同様であってよい。
【0083】
本実施形態では、記憶部３２は、割当プログラム８３、割当情報６０等の各種情報を記憶する。割当プログラム８３は、上記設計を満たすパルス符号列を生成し、生成されたパルス符号列を符号語に対して割り当てる情報処理（後述の図１４）を割当装置３に実行させるためのプログラムである。割当プログラム８３は、当該情報処理の一連の命令を含む。本実施形態では、割当情報６０は、割当プログラム８３を実行した結果として生成されてよい。
【0084】
送信機１の例と同様に、割当プログラム８３は、記憶媒体９３に記憶されていてよい。割当装置３は、ドライブ３６を介して、割当プログラム８３を記憶媒体９３から取得してよい。記憶媒体９３及びドライブ３６は、上記ドライブ１６及び記憶媒体９１と同様であってよい。割当装置３は、生成された割当情報６０を記憶媒体９３に格納してもよい。
【0085】
入力装置３４は、オペレータから情報の入力を受け付けるための装置である。入力装置３４は、例えば、マウス、キーボード等であってよい。出力装置３５は、オペレータに対して情報を出力するための装置である。出力装置３５は、例えば、ディスプレイ、スピーカ等であってよい。オペレータは、入力装置３４及び出力装置３５を利用することで、割当装置３を操作することができる。入力装置３４及び出力装置３５は、例えば、タッチパネルディスプレイ等により一体的に構成されてもよい。
【0086】
なお、割当装置３の具体的なハードウェア構成に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が可能である。例えば、制御部３１は、複数のハードウェアプロセッサを含んでもよい。ハードウェアプロセッサの種類は、特に限定されなくてよく、実施の形態に応じて適宜選択されてよい。記憶部３２は、制御部３１に含まれるＲＡＭ及びＲＯＭにより構成されてもよい。通信インタフェース３３、入力装置３４、出力装置３５、及びドライブ３６の少なくともいずれかは省略されてもよい。また、割当装置３は、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置の他、汎用のＰＣ、タブレットＰＣ、携帯端末等であってもよい。
【0087】
［ソフトウェア構成］
＜送信機＞
図９は、本実施形態に係る送信機１のソフトウェア構成の一例を模式的に示す。送信機１の制御部１１は、記憶部１２に記憶された送信プログラム８１をＲＡＭに展開する。そして、制御部１１は、ＲＡＭに展開された送信プログラム８１に含まれる命令をＣＰＵにより実行する。これにより、本実施形態に係る送信機１は、生成部１１１及び送信部１１２をソフトウェアモジュールとして備えるように構成される。すなわち、本実施形態では、送信機１の各ソフトウェアモジュールは、制御部１１（ＣＰＵ）により実現される。
＜送信機＞
図９は、本実施形態に係る送信機１のソフトウェア構成の一例を模式的に示す。送信機１の制御部１１は、記憶部１２に記憶された送信プログラム８１をＲＡＭに展開する。そして、制御部１１は、ＲＡＭに展開された送信プログラム８１に含まれる命令をＣＰＵにより実行する。これにより、本実施形態に係る送信機１は、生成部１１１及び送信部１１２をソフトウェアモジュールとして備えるように構成される。すなわち、本実施形態では、送信機１の各ソフトウェアモジュールは、制御部１１（ＣＰＵ）により実現される。
【0088】
生成部１１１は、各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、送信情報を符
号化することで、パルス符号列５を生成するように構成される。本実施形態では、生成部１１１は、割当情報６０を保持している。これにより、生成部１１１は、割当情報６０を参照することで、符号語に対するパルス符号列の所定の割り当て（符号語－パルス符号列間の対応関係）を特定することができる。送信部１１２は、生成されたパルス符号列５を送信するように構成される。
号化することで、パルス符号列５を生成するように構成される。本実施形態では、生成部１１１は、割当情報６０を保持している。これにより、生成部１１１は、割当情報６０を参照することで、符号語に対するパルス符号列の所定の割り当て（符号語－パルス符号列間の対応関係）を特定することができる。送信部１１２は、生成されたパルス符号列５を送信するように構成される。
【0089】
＜受信機＞
図１０は、本実施形態に係る受信機２のソフトウェア構成の一例を模式的に示す。受信機２の制御部２１は、記憶部２２に記憶された受信プログラム８２をＲＡＭに展開する。そして、制御部２１は、ＲＡＭに展開された受信プログラム８２に含まれる命令をＣＰＵにより実行する。これにより、本実施形態に係る受信機２は、受信部２１１及び取得部２１２をソフトウェアモジュールとして備えるように構成される。すなわち、本実施形態では、受信機２の各ソフトウェアモジュールも、制御部２１（ＣＰＵ）により実現される。
図１０は、本実施形態に係る受信機２のソフトウェア構成の一例を模式的に示す。受信機２の制御部２１は、記憶部２２に記憶された受信プログラム８２をＲＡＭに展開する。そして、制御部２１は、ＲＡＭに展開された受信プログラム８２に含まれる命令をＣＰＵにより実行する。これにより、本実施形態に係る受信機２は、受信部２１１及び取得部２１２をソフトウェアモジュールとして備えるように構成される。すなわち、本実施形態では、受信機２の各ソフトウェアモジュールも、制御部２１（ＣＰＵ）により実現される。
【0090】
受信部２１１は、パルス符号列５を受信するように構成される。取得部２１２は、各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、受信したパルス符号列５を復号化することで、送信情報を取得するように構成される。本実施形態では、取得部２１２は、割当情報６０を保持している。これにより、取得部２１２は、割当情報６０を参照することで、符号語に対するパルス符号列の所定の割り当てを特定することができる。
【0091】
＜割当装置＞
図１１は、本実施形態に係る割当装置３のソフトウェア構成の一例を模式的に示す。割当装置３の制御部３１は、記憶部３２に記憶された割当プログラム８３をＲＡＭに展開する。そして、制御部３１は、ＲＡＭに展開された割当プログラム８３に含まれる命令をＣＰＵにより実行する。これにより、本実施形態に係る割当装置３は、取得部３１１、編成部３１２、検証部３１３及び採用部３１４をソフトウェアモジュールとして備えるように構成される。すなわち、本実施形態では、割当装置３の各ソフトウェアモジュールも、制御部３１（ＣＰＵ）により実現される。
図１１は、本実施形態に係る割当装置３のソフトウェア構成の一例を模式的に示す。割当装置３の制御部３１は、記憶部３２に記憶された割当プログラム８３をＲＡＭに展開する。そして、制御部３１は、ＲＡＭに展開された割当プログラム８３に含まれる命令をＣＰＵにより実行する。これにより、本実施形態に係る割当装置３は、取得部３１１、編成部３１２、検証部３１３及び採用部３１４をソフトウェアモジュールとして備えるように構成される。すなわち、本実施形態では、割当装置３の各ソフトウェアモジュールも、制御部３１（ＣＰＵ）により実現される。
【0092】
取得部３１１は、符号語の数Ｎｃを取得するように構成される。編成部３１２は、各符号語にそれぞれ割り当てるＮｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成するように構成される。検証部３１３は、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補を検証するように構成される。検証をクリアしなかった場合、編成部３１２は、パルスの配置を変更して、Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成するように構成される。これに応じて、検証部３１３は、再度編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補を検証するように構成される。検証がクリアするまで、これらの処理は繰り返し実行されてよい。採用部３１４は、検証をクリアした場合に、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補をＮｃ個の符号語に割り当てるパルス符号列として採用するように構成される。
【0093】
＜その他＞
送信機１、受信機２及び割当装置３の各ソフトウェアモジュールに関しては後述する動作例で詳細に説明する。なお、本実施形態では、送信機１、受信機２及び割当装置３の各ソフトウェアモジュールがいずれも汎用のＣＰＵによって実現される例について説明している。しかしながら、上記ソフトウェアモジュールの一部又は全部が、１又は複数の専用のプロセッサにより実現されてもよい。上記各モジュールは、ハードウェアモジュールとして実現されてもよい。また、送信機１、受信機２及び割当装置３それぞれのソフトウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、ソフトウェアモジュールの省略、置換及び追加が行われてもよい。
送信機１、受信機２及び割当装置３の各ソフトウェアモジュールに関しては後述する動作例で詳細に説明する。なお、本実施形態では、送信機１、受信機２及び割当装置３の各ソフトウェアモジュールがいずれも汎用のＣＰＵによって実現される例について説明している。しかしながら、上記ソフトウェアモジュールの一部又は全部が、１又は複数の専用のプロセッサにより実現されてもよい。上記各モジュールは、ハードウェアモジュールとして実現されてもよい。また、送信機１、受信機２及び割当装置３それぞれのソフトウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、ソフトウェアモジュールの省略、置換及び追加が行われてもよい。
【0094】
§３ 動作例
［送信機］
図１２は、本実施形態に係る送信機１の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下で説明する送信機１の処理手順は、送信側における通信方法／送信方法（情報処理方法）の一例である。ただし、以下で説明する送信機１の処理手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてよい。また、以下の処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が行われてよい。
［送信機］
図１２は、本実施形態に係る送信機１の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下で説明する送信機１の処理手順は、送信側における通信方法／送信方法（情報処理方法）の一例である。ただし、以下で説明する送信機１の処理手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてよい。また、以下の処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が行われてよい。
【0095】
ステップＳ１０１では、制御部１１は、生成部１１１として動作し、各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、送信情報を符号化することで、パルス符号列５を生成する。本実施形態では、制御部１１は、割当情報６０を参照する。割当情報６０により示される各パルス符号列は、各パルス符号列のいずれのペアも、離散数のタイムスロットの全ての可能なシフト下で最大２つの共通するパルスを有するように設計されている。本実施形態の一例では、各パルス符号列は、最小パルス間隔が所定の時間幅以上であるように更に設計されていてもよい。制御部１１は、参照した割当情報６０により示される所定の割り当てに従って、送信情報を構成する１つ以上の符号語を符号化する。これにより、制御部１１は、１つ以上のパルス符号列５を生成する。
【0096】
なお、送信情報は任意に取得されてよい。一例では、送信機１はセンサを備えてよく、送信情報は、センサにより得られるセンサデータにより構成されてよい。また、送信情報は、送信されるデータのタイプを示す情報を含んでもよい。例えば、送信機１は、センサにより温度及び湿度の両方を収集するように構成されていると仮定する。加えて、送信機１は、一度に一つのセンサ値を送信するよう（すなわち、温度及び湿度を同時に送信不能）に構成されていると仮定する。この場合、送信機１は、センサ値と共に、センサ値のタイプ（温度又は湿度）を示す情報を送信情報として取得してよい。また、送信情報は、送信機１の識別情報（ＩＤ）を含んでもよい。特定の受信機２に送信情報を送信する場合、送信情報は、その受信機２の識別情報（ＩＤ）を含んでもよい。本実施形態がマルチホップのネットワークで使用される場合、送信情報は、ルーティング情報（すなわち、メッセージがソースから最終宛先までたどるルートに関する情報）を含んでもよい。仮想ネットワークが使用される場合、送信情報は、仮想ネットワークの構成、構成内の位置又は機能に関する情報を含んでもよい。送信情報は、時刻（例えば、タイムスタンプ）を含んでもよい。また、ステップＳ１０１では、制御部１１は、上記図５Ａ～図５Ｃで例示される方法により、複数のパルス符号列５を生成してもよい。パルス符号列５を生成すると、制御部１１は、次のステップＳ１０２に処理を進める。
【0097】
ステップＳ１０２では、制御部１１は、送信部１１２として動作し、生成されたパルス符号列５を送信する。本実施形態では、制御部１１は、通信インタフェース１３を介して、生成された１つ以上のパルス符号列５にそれぞれ対応するパルス信号を送信する。パルス符号列５の送信が完了すると、制御部１１は、本動作例に係る送信機１の処理手順を終了する。
【0098】
制御部１１は、任意のタイミングで、ステップＳ１０１～ステップＳ１０２の処理を繰り返し実行してよい。一例では、制御部１１は、送信情報を得たタイミングで、ステップＳ１０１～ステップＳ１０２の処理を実行してよい。これにより、送信機１は、継続的にパルス信号を送信するように構成されてよい。
【0099】
［受信機］
図１３は、本実施形態に係る受信機２の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下で説明する受信機２の処理手順は、受信側における通信方法／受信方法（情報処理方法）の一例である。ただし、以下で説明する受信機２の処理手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてよい。また、以下の処理手順について、実施の形態に応じて
、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が行われてよい。
図１３は、本実施形態に係る受信機２の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下で説明する受信機２の処理手順は、受信側における通信方法／受信方法（情報処理方法）の一例である。ただし、以下で説明する受信機２の処理手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてよい。また、以下の処理手順について、実施の形態に応じて
、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が行われてよい。
【0100】
ステップＳ２０１では、制御部２１は、受信部２１１として動作し、パルス符号列５を受信する。本実施形態では、制御部２１は、通信インタフェース２３を介して、１つ以上のパルス符号列５にそれぞれ対応するパルス信号を受信する。本実施形態の一例では、受信される１つ以上のパルス符号列５は、上記図５Ａ～図５Ｃで例示される方法により生成された複数のパルス符号列５であってもよい。パルス符号列５を受信すると、制御部２１は、次のステップＳ２０２に処理を進める。
【0101】
ステップＳ２０２では、制御部２１は、取得部２１２として動作し、各符号語に対する各パルス符号列の割り当てに従って、受信したパルス符号列５を復号化することで、送信情報を取得する。本実施形態では、制御部２１は、割当情報６０を参照する。制御部２１は、参照した割当情報６０により示される所定の割り当てに従って、受信したパルス符号列５を復号化する。これにより、制御部２１は、送信情報を取得する。上記図５Ａ～図５Ｃで例示される方法によりパルス符号列５が生成されている場合、制御部２１は、生成処理の手順の逆手順で送信情報を復元することができる。取得された送信情報は、例えば、ディスプレイ、任意の記憶領域等に出力されてよい。送信情報の取得が完了すると、制御部２１は、本動作例に係る受信機２の処理手順を終了する。
【0102】
制御部２１は、任意のタイミングで、ステップＳ２０１～ステップＳ２０２の処理を繰り返し実行してよい。一例では、制御部２１は、パルス信号を受信する度に、ステップＳ２０１～ステップＳ２０２の処理を実行してよい。これにより、受信機２は、継続的に受信されるパルス信号から送信情報を復元するように構成されてよい。
【0103】
［割当装置］
図１４は、本実施形態に係る割当装置３の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下で説明する割当装置３の処理手順は、符号語に対するパルス符号列の割り当て方法（情報処理方法）の一例である。ただし、以下で説明する割当装置３の処理手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてよい。また、以下の処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が行われてよい。
図１４は、本実施形態に係る割当装置３の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下で説明する割当装置３の処理手順は、符号語に対するパルス符号列の割り当て方法（情報処理方法）の一例である。ただし、以下で説明する割当装置３の処理手順は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてよい。また、以下の処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が行われてよい。
【0104】
（ステップＳ３０１）
ステップＳ３０１では、制御部３１は、取得部３１１として動作し、パルス符号列を割り当てる対象となる符号語の数Ｎｃを取得する。同一の符号語は、１つの符号語とカウントされる。符号語の数Ｎｃは任意の方法で指定されてよい。一例では、制御部３１は、入力装置３４を介したオペレータの入力に応じて、符号語の数Ｎｃを取得してよい。他の一例では、与えられた符号語をカウントすることで、符号語の数Ｎｃを取得してよい。更に他の一例では、符号語により符号化されたビットの数から符号語の数Ｎｃを取得してよい。符号語の数Ｎｃを取得すると、制御部３１は、次のステップＳ３０２に処理を進める。
ステップＳ３０１では、制御部３１は、取得部３１１として動作し、パルス符号列を割り当てる対象となる符号語の数Ｎｃを取得する。同一の符号語は、１つの符号語とカウントされる。符号語の数Ｎｃは任意の方法で指定されてよい。一例では、制御部３１は、入力装置３４を介したオペレータの入力に応じて、符号語の数Ｎｃを取得してよい。他の一例では、与えられた符号語をカウントすることで、符号語の数Ｎｃを取得してよい。更に他の一例では、符号語により符号化されたビットの数から符号語の数Ｎｃを取得してよい。符号語の数Ｎｃを取得すると、制御部３１は、次のステップＳ３０２に処理を進める。
【0105】
（ステップＳ３０２）
ステップＳ３０２では、制御部３１は、編成部３１２として動作し、各符号語にそれぞれ割り当てるＮｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成する。本実施形態では、Ｎｃ個のパルス符号列の候補は任意の方法で得られてよい。本実施形態の一例では、制御部３１は、以下の２種類のブロックを使用して、Ｎｃ個のパルス符号列の候補を編成することができる。
ステップＳ３０２では、制御部３１は、編成部３１２として動作し、各符号語にそれぞれ割り当てるＮｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成する。本実施形態では、Ｎｃ個のパルス符号列の候補は任意の方法で得られてよい。本実施形態の一例では、制御部３１は、以下の２種類のブロックを使用して、Ｎｃ個のパルス符号列の候補を編成することができる。
【0106】
図１５は、Ｎｃ個のバルス符号列の候補をブロック単位で編成する過程の一例を模式的に示す。図１５に示されるとおり、２つの固定ブロック及びｎ－ｋ個の自由ブロックが設けられる。設けられる各ブロック（固定ブロック／自由ブロック）は、２次元配列を備え
る。各ブロックの第１軸は、符号語に対応する。図１５の例では、第１軸方向は、列方向（図の上下方向）である。各ブロックの第１軸方向における要素数は、取得された符号語の数Ｎｃと一致するように設定される。
る。各ブロックの第１軸は、符号語に対応する。図１５の例では、第１軸方向は、列方向（図の上下方向）である。各ブロックの第１軸方向における要素数は、取得された符号語の数Ｎｃと一致するように設定される。
【0107】
一方、各ブロックの第２軸は、パルス符号列に対応する。図１５の例では、第２軸方向は、行方向（図の左右方向）である。なお、第１軸方向及び第２軸方向は、このような例に限られなくてよい。他の一例では、行方向が第１軸方向に設定され、列方向が第２軸方向に設定されてもよい。
【0108】
各ブロックの第１軸方向の各位置に配置される第２軸方向の要素列（図の行データ）として、各ブロックの第１軸方向の位置毎に第２軸方向に並ぶ各要素は、パルスがあることを第１の値で表現し、パルスがないことを第２の値で表現する。これにより、各ブロックの第１軸方向の位置毎に第２軸方向に並ぶ各要素は、各符号語に割り当てられるパルス符号列の候補におけるパルスの有無を示す。図１５の例では、上記のとおり、「１」が第１の値であり、「０」が第２の値である。ただし、第１の値及び第２の値は、このような例に限定されなくてよい。第１の値及び第２の値は、任意に設定されてよい。
【0109】
２つの固定ブロックそれぞれは、第２軸方向の先頭及び最後尾それぞれに配置される。ｎ－ｋ個の自由ブロックは、２つの固定ブロックの間において、第２軸方向に沿って並べて配置される。第２軸方向に沿って並べられた状態で２つの固定ブロック及びｎ－ｋ個の自由ブロックの第１軸方向の各位置から抽出される第２軸方向の一連の要素列（図の点線で示される行データ）が、パルス符号列の各候補を示す。各ブロックを並べた後の第２軸方向の要素数は、パルス符号列を構成するタイムスロットの数（パルス符号列の時間幅）に相当し得る。
【0110】
２つの固定ブロックそれぞれにおいて、第１軸方向の各位置に配置される第２軸方向の各要素列には、１つ以上の第１の値が配置される。２つの固定ブロックにおいて、第２軸方向の各要素列に配置される第１の値の数の合計はｋ個である。すなわち、２つの固定ブロックにおいて第２軸方向の各要素列（図の行データ）に配置される第１の値の数は同じであり、総数はｋ個である。ｎは、４以上であり、パルスの数を示す。パルスの数ｎは、任意の方法で与えられてよい。一例では、オペレータによる手動で、パルスの数ｎは与えられてよい。他の一例では、任意の方法で、パルスの数ｎは自動的に与えられてよい。一方で、ｋは、２以上ｎ未満である。
【0111】
第２軸方向の先頭に配置される固定ブロックにおける第２軸方向の各要素列では、第２軸方向の先頭に第１の値が配置される。一方、第２軸方向の最後尾に配置される固定ブロックにおける第２軸方向の各要素列では、第２軸方向の最後尾に前記第１の値が配置される。なお、先頭に配置される固定ブロックの第２軸方向の各要素列に含まれる第１の値の数と最後尾に配置される固定ブロックの第２軸方向の各要素列に含まれる第１の値の数とは一致していてもよいし、一致していなくてもよい。
【0112】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、各固定ブロックにおける第１の値及び第２の値の配置の具体例を示す。各固定ブロックの上記以外の範囲（すなわち、先頭の固定ブロックの先頭及び最後尾の固定ブロックの最後尾以外の範囲）では、第１の値及び第２の値のいずれかが所定の方法で配置されてよい。一例では、各値の配置は、予め指定されてよい。他の一例では、各値の配置は、オペレータにより指定されてよい。更に他の一例では、各値の配置は、ランダム等の任意のアルゴリズムにより決定されてよい。
【0113】
ｋが３以上である（すなわち、２つの固定ブロックにおける第２軸方向の各要素列が合計３つ以上の第１の値を含む）場合、第２軸方向の先頭及び最後尾以外の位置に第１の値
が配置される。この場合、図１６Ａ及び図１６Ｂに例示されるとおり、第１軸方向には第１の値の配置が重複しない（すなわち、第１軸方向には２つ以上の第１の値が存在しない）ように、第２軸方向の各要素列において第１の値が配置される。
が配置される。この場合、図１６Ａ及び図１６Ｂに例示されるとおり、第１軸方向には第１の値の配置が重複しない（すなわち、第１軸方向には２つ以上の第１の値が存在しない）ように、第２軸方向の各要素列において第１の値が配置される。
【0114】
各自由ブロックの第２軸方向における要素数は、取得された符号語の数Ｎｃ以上である。Ｎｃ個のパルス符号列の候補をブロック単位で編成することは、各自由ブロックの第２軸方向の各要素列において、第１の値の配置が第１軸方向に重複しない（すなわち、第１軸方向に２つ以上の第１の値が存在しない）ように、１つの第１の値を配置し、それ以外の各位置に第２の値を配置することにより構成される。制御部３１は、例えば、ランダム等の任意の方法で、各自由ブロックの第２軸方向の各要素列において、第１の値の配置を決定してよい。このようにブロック単位で編成することで、Ｎｃ個のパルス符号列の候補を得ると、制御部３１は、次のステップＳ３０３に処理を進める。なお、本実施形態の一例では、上記最小パルス間隔が指定されている場合、各ブロックでは、最小パルス間隔を満たすように第１の値が配置されてよい。
【0115】
（ステップＳ３０３）
図１４に戻り、ステップＳ３０３では、制御部３１は、検証部３１３として動作し、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補を検証する。すなわち、制御部３１は、得られたＮｃ個のパルス符号列の候補が、上記パルス符号列の設計を満たすか否かを検証する。本実施形態では、制御部３１は、上記２つの指標のいずれかを使用して、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補を検証してよい。
図１４に戻り、ステップＳ３０３では、制御部３１は、検証部３１３として動作し、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補を検証する。すなわち、制御部３１は、得られたＮｃ個のパルス符号列の候補が、上記パルス符号列の設計を満たすか否かを検証する。本実施形態では、制御部３１は、上記２つの指標のいずれかを使用して、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補を検証してよい。
【0116】
一例では、制御部３１は、上記特性ペアを使用して、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補を検証してよい。具体的には、２つの固定ブロック及びｎ－ｋ個の自由ブロックから抽出される第２軸方向の各一連の要素列がパルス符号列の各候補として取り扱われる。パルス符号列の各候補について、任意に選択された３つのパルスの間における２つのパルス間隔が特性ペアとして定義されてよい。Ｎｃ個のパルス符号列の候補を検証することは、パルス符号列の各候補における全ての特性ペアにおいて、一致する特性ペアの組み合わせが存在するか否かを判定することにより構成されてよい。
【0117】
すなわち、一致する特性ペアの組み合わせが存在しないと判定される場合、検証はクリアである。一方で、一致する特性ペアの組み合わせが存在すると判定される場合、検証はクリアではなく、ＮＧである。制御部３１は、一致する特性ペアの組み合わせが見つかった時点で当該検証の探索処理を打ち切ってよい。検証が完了すると、制御部３１は、次のステップＳ３０４に処理を進める。
【0118】
（ステップＳ３０４）
ステップＳ３０４では、制御部３１は、検証の結果に応じて、処理の分岐先を決定する。一致する特性ペアの組み合わせが存在すると判定された（図１４のＮＯ）場合、制御部３１は、次のステップＳ３０５に処理を進める。一方で、一致する特性ペアの組み合わせが存在しないと判定された（図１４のＹＥＳ）場合、制御部３１は、次のステップＳ３０７に処理を進める。
ステップＳ３０４では、制御部３１は、検証の結果に応じて、処理の分岐先を決定する。一致する特性ペアの組み合わせが存在すると判定された（図１４のＮＯ）場合、制御部３１は、次のステップＳ３０５に処理を進める。一方で、一致する特性ペアの組み合わせが存在しないと判定された（図１４のＹＥＳ）場合、制御部３１は、次のステップＳ３０７に処理を進める。
【0119】
（ステップＳ３０５）
ステップＳ３０５では、制御部３１は、編成部３１２として動作し、Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成する処理を所定回数以上繰り返しても、一致する特性ペアの組み合わせが存在しないと判定されるＮｃ個のパルス符号列の候補が得られていないかどうかを判定する。一例では、所定回数は、実行回数を指標に判定されてよい。他の一例では、所定回数は、実行時間を指標に判定されてよい。
ステップＳ３０５では、制御部３１は、編成部３１２として動作し、Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成する処理を所定回数以上繰り返しても、一致する特性ペアの組み合わせが存在しないと判定されるＮｃ個のパルス符号列の候補が得られていないかどうかを判定する。一例では、所定回数は、実行回数を指標に判定されてよい。他の一例では、所定回数は、実行時間を指標に判定されてよい。
【0120】
再度編成する処理を所定回数以上繰り返しても、検証クリアと判定されるＮｃ個のパルス符号列の候補が得られていないと判定された（図１４のＹＥＳ）場合、制御部３１は、次のステップＳ３０６に処理を進める。
【0121】
一方、再度編成する処理を所定回数以上繰り返していないと判定された（図１４のＮＯ）場合、制御部３１は、ステップＳ３０６の処理を省略して、ステップＳ３０２に処理を戻し、ステップＳ３０２から再度処理を実行する。この場合、ステップＳ３０２では、制御部３１は、ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて第１の値の配置を変更することで、Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成する。第１の値の配置を変更する対象となる自由ブロックは任意の方法で決定されてよい。一例では、発見された一致する特性ペアに関与する自由ブロックにおいて、第１の値の配置が変更されてよく、それ以外の自由ブロックでは、第１の値の配置は変更せずに、そのまま採用されてよい。他の一例では、全ての自由ブロックにおいて、第１の値の配置が変更されてもよい。なお、再編成の際における第１の値の配置は、例えば、ランダム等の任意の方法で決定されてよい。ステップＳ３０３では、制御部３１は、再度編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補に対して上記検証処理を実行する。
【0122】
（ステップＳ３０６）
ステップＳ３０６では、制御部３１は、編成部３１２として動作し、ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて、第２軸方向の要素数を１つ以上増やす。第２軸方向の要素数を１つ以上増やす対象となる自由ブロックは、例えば、所定の順序、ランダム等の任意の方法で決定されてよい。第２軸方向の要素数の増加量も任意の方法で決定されてよい。
ステップＳ３０６では、制御部３１は、編成部３１２として動作し、ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて、第２軸方向の要素数を１つ以上増やす。第２軸方向の要素数を１つ以上増やす対象となる自由ブロックは、例えば、所定の順序、ランダム等の任意の方法で決定されてよい。第２軸方向の要素数の増加量も任意の方法で決定されてよい。
【0123】
本実施形態では、自由ブロックの第２軸方向の要素数（幅）が小さいほど、得られるパルス符号列の時間幅は短くなる。つまり、送信効率の高いパルス符号列が得られる。一方で、自由ブロックの第２軸方向の要素数を小さくすると、上記設定を満たすパルス符号列の組み合わせの数は少なくなり、上記検証をクリアするＮｃ個のパルス符号列の探索時間が長くなる可能性がある。そこで、ステップＳ３０６の処理により、ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて、第２軸方向の要素数を１つ以上増やすことで、上記設定を満たすパルス符号列を発見しやすくする。これにより、上記検証をクリアするＮｃ個のパルス符号列の探索時間を抑えることができる。つまり、ステップＳ３０６の処理により、各符号語に対するパルス符号列の割り当て（すなわち、パルス符号列の生成）を完了するまでの時間を制御することができる。
【0124】
第２軸方向の要素数を増やす処理が完了した後、制御部３１は、ステップＳ３０２に処理を戻し、ステップＳ３０２から再度処理を実行する。この場合、上記のとおり、ステップＳ３０２では、制御部３１は、ｎ－ｋ個の自由ブロックの少なくとも１つにおいて第１の値の配置を変更することで、Ｎｃ個のパルス符号列の候補を再度編成する。ステップＳ３０３では、制御部３１は、再度編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補に対して上記検証処理を実行する。
【0125】
（ステップＳ３０７）
ステップＳ３０７では、制御部３１は、採用部３１４として動作し、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補をＮｃ個の符号語に割り当てるパルス符号列として採用する。本実施形態では、制御部３１は、採用されたＮｃ個のパルス符号列を適宜出力してよい。一例では、制御部３１は、採用されたＮｃ個のパルス符号列を符号語と共にディスプレイ（出力装置３５）に表示してよい。他の一例では、制御部３１は、採用されたＮｃ個のパルス符号列の符号語に対する割り当てを示す情報（割当情報６０）を生成してよい。制御部３１は、生成された割当情報６０を所定の記憶領域に保存してよい。所定の記憶領域は、例
えば、制御部３１のＲＡＭ、記憶部３２、記憶媒体９３、外部記憶装置等であってよい。生成された割当情報６０は、任意のタイミング及び方法で、送信機１及び受信機２に提供されてよい。一例では、割当情報６０は、予め組み込まれてもよい。他の一例では、割当情報６０は、ネットワーク、記憶媒体等を介して、送信機１及び受信機２に提供されてよい。
ステップＳ３０７では、制御部３１は、採用部３１４として動作し、編成されたＮｃ個のパルス符号列の候補をＮｃ個の符号語に割り当てるパルス符号列として採用する。本実施形態では、制御部３１は、採用されたＮｃ個のパルス符号列を適宜出力してよい。一例では、制御部３１は、採用されたＮｃ個のパルス符号列を符号語と共にディスプレイ（出力装置３５）に表示してよい。他の一例では、制御部３１は、採用されたＮｃ個のパルス符号列の符号語に対する割り当てを示す情報（割当情報６０）を生成してよい。制御部３１は、生成された割当情報６０を所定の記憶領域に保存してよい。所定の記憶領域は、例
えば、制御部３１のＲＡＭ、記憶部３２、記憶媒体９３、外部記憶装置等であってよい。生成された割当情報６０は、任意のタイミング及び方法で、送信機１及び受信機２に提供されてよい。一例では、割当情報６０は、予め組み込まれてもよい。他の一例では、割当情報６０は、ネットワーク、記憶媒体等を介して、送信機１及び受信機２に提供されてよい。
【0126】
Ｎｃ個のパルス符号列を得ると、制御部３１は、本動作例に係る割当装置３の処理手順を終了する。制御部３１は、任意のタイミングで、ステップＳ３０１～ステップＳ３０７の処理を繰り返し実行してよい。一例では、制御部３１は、オペレータからの要求に応じて、ステップＳ３０１～ステップＳ３０７の処理を実行することで、符号語に割り当てるＮｃ個のパルス符号列を生成してよい。
【0127】
［特徴］
以上のとおり、本実施形態では、上記ステップＳ１０２及びステップＳ２０１におけるデータ通信は、パルス符号列により行われる。各パルス符号列は、上記設計を満たすように構成される。これにより、例えば、複数の送信機１が１つの受信機２に対して非同期にデータを送信する等のように、複数のデバイスが非同期にデータ通信を行っても、各パルス符号列に含まれる４つ以上のパルスのうち（例えば、２つの送信機１それぞれにより送信されたパルス符号列５において）、最大２つのパルスしか一致しない。すなわち、残りの２つ以上のパルスは一致しない。そのため、各送信機１から送信されるパルス符号列が一致しても、それぞれのパルス符号列を復号化することができる。この結果、多数のデバイスが同じ周波数帯域で同時に通信を行うことができ、かつ送信回数を増やすことができる。したがって、本実施形態によれば、多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を期待することができる。また、ステップＳ３０１～ステップＳ３０７の処理によれば、このようなデータ通信に使用可能なパルス符号列を適切に得ることができる。
以上のとおり、本実施形態では、上記ステップＳ１０２及びステップＳ２０１におけるデータ通信は、パルス符号列により行われる。各パルス符号列は、上記設計を満たすように構成される。これにより、例えば、複数の送信機１が１つの受信機２に対して非同期にデータを送信する等のように、複数のデバイスが非同期にデータ通信を行っても、各パルス符号列に含まれる４つ以上のパルスのうち（例えば、２つの送信機１それぞれにより送信されたパルス符号列５において）、最大２つのパルスしか一致しない。すなわち、残りの２つ以上のパルスは一致しない。そのため、各送信機１から送信されるパルス符号列が一致しても、それぞれのパルス符号列を復号化することができる。この結果、多数のデバイスが同じ周波数帯域で同時に通信を行うことができ、かつ送信回数を増やすことができる。したがって、本実施形態によれば、多数のデバイスによるデータ通信におけるデータレートの向上を期待することができる。また、ステップＳ３０１～ステップＳ３０７の処理によれば、このようなデータ通信に使用可能なパルス符号列を適切に得ることができる。
【0128】
§４ 変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。上記実施形態において、種々の改良又は変更が適宜行われてよい。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。上記実施形態において、種々の改良又は変更が適宜行われてよい。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
【0129】
＜４．１＞
上記実施形態では、送信機１及び受信機２は、割当情報６０を参照することで、符号語－パルス符号列間の対応関係を特定可能に構成されている。すなわち、上記実施形態では、符号器（生成部１１１）及び復号器（取得部２１２）は、ソフトウェアモジュールにより構成されている。しかしながら、符号器及び復号器の構成は、このような例に限定されなくてよい。他の一例では、符号器及び復号器の少なくともいずれかは、ハードウェアモジュールにより構成されてよい。例えば、符号器及び復号器の少なくともいずれかは、論理回路（ＡＮＤ回路、ＯＲ回路等）、シフトレジスタ等の物理回路により構成されてよい。符号器及び復号器の少なくともいずれかがハードウェアモジュールとして構成される場合、送信機１及び受信機２のうちの対応する機器において、割当情報６０は省略されてよい。
上記実施形態では、送信機１及び受信機２は、割当情報６０を参照することで、符号語－パルス符号列間の対応関係を特定可能に構成されている。すなわち、上記実施形態では、符号器（生成部１１１）及び復号器（取得部２１２）は、ソフトウェアモジュールにより構成されている。しかしながら、符号器及び復号器の構成は、このような例に限定されなくてよい。他の一例では、符号器及び復号器の少なくともいずれかは、ハードウェアモジュールにより構成されてよい。例えば、符号器及び復号器の少なくともいずれかは、論理回路（ＡＮＤ回路、ＯＲ回路等）、シフトレジスタ等の物理回路により構成されてよい。符号器及び復号器の少なくともいずれかがハードウェアモジュールとして構成される場合、送信機１及び受信機２のうちの対応する機器において、割当情報６０は省略されてよい。
【0130】
＜４．２＞
上記実施形態の各処理手順について、ステップの省略、置換、及び追加の少なくともいずれかが行われてよい。例えば、上記割当装置３の処理手順（図１４）において、ステップＳ３０５及びステップＳ３０６の処理は省略されてよい。また、例えば、可変長のパル
ス符号列を生成する場合、ステップＳ３０２において、最後尾の固定ブロックは省略されてよい。この場合、ｋは、１以上ｎ未満であってよい。
上記実施形態の各処理手順について、ステップの省略、置換、及び追加の少なくともいずれかが行われてよい。例えば、上記割当装置３の処理手順（図１４）において、ステップＳ３０５及びステップＳ３０６の処理は省略されてよい。また、例えば、可変長のパル
ス符号列を生成する場合、ステップＳ３０２において、最後尾の固定ブロックは省略されてよい。この場合、ｋは、１以上ｎ未満であってよい。
【符号の説明】
【0131】
１…送信機、
１１…制御部、１２…記憶部、１３…通信インタフェース、
８１…送信プログラム（通信プログラム）、
２…受信機、
２１…制御部、２２…記憶部、２３…通信インタフェース、
８２…受信プログラム（通信プログラム）、
３…割当装置、
３１…制御部、１２…記憶部、１３…通信インタフェース、
１４…入力装置、１５…出力装置、１６…ドライブ、
８３…割当プログラム、
５…パルス符号列、６０…割当情報
１１…制御部、１２…記憶部、１３…通信インタフェース、
８１…送信プログラム（通信プログラム）、
２…受信機、
２１…制御部、２２…記憶部、２３…通信インタフェース、
８２…受信プログラム（通信プログラム）、
３…割当装置、
３１…制御部、１２…記憶部、１３…通信インタフェース、
１４…入力装置、１５…出力装置、１６…ドライブ、
８３…割当プログラム、
５…パルス符号列、６０…割当情報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】