專利名稱：在無線通信系統(tǒng)中加密空中通信的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及無線通信系統(tǒng)，且更具體地涉及在無線通信系統(tǒng)中對空中通信進行加密。
背景技術(shù)：
在通常的無線通信系統(tǒng)中，當建立通信會話時，在發(fā)射和接收通信設(shè)備之間指配會話密鑰。隨后，通過發(fā)射通信以執(zhí)行通過空中發(fā)射的數(shù)據(jù)的層2或?qū)?的加密，使用該會話密鑰。不執(zhí)行物理層(即，層1)加密，也就是說，沒有對調(diào)制波形進行加密。此外，通常僅僅加密用戶數(shù)據(jù)而不對導(dǎo)頻碼元和同步碼元進行加密，其中該碼元必須被用作定時同步和衰落恢復(fù)的參考。
層2或?qū)?加密的性能使得數(shù)據(jù)容易受到截聽通信設(shè)備進行的解密的攻擊，所述截聽通信設(shè)備截聽會話密鑰或者是通過強力應(yīng)用程序來解密數(shù)據(jù)。因此，需要存在一種方法和裝置，使得空中接口相對于無線通信系統(tǒng)中通信的不期望的截聽者來說更加安全。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的無線通信系統(tǒng)的框圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖1的無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖2的發(fā)射通信設(shè)備的操作的邏輯流程圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖2的發(fā)射通信設(shè)備的幅度和相位調(diào)節(jié)器的操作的圖示。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖2的接收通信設(shè)備的操作的邏輯流程圖。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的發(fā)射通信設(shè)備的信號處理單元的框圖。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的示例性時隙的框圖。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的接收通信設(shè)備的信號處理單元的框圖。
具體實施例方式
為了解決對于如下裝置和方法的需要，其中所述裝置和方法使得空中接口相對于無線通信系統(tǒng)中通信的不期望的截聽者所進行的解密來說更加安全，提供一種通信設(shè)備，其在物理層處對碼元進行加密，以改善在無線鏈路上發(fā)射的數(shù)據(jù)的加密。通信設(shè)備的碼元映射器接收包括多個比特的比特流，并且將多個比特映射到多個碼元。通信設(shè)備的幅度和相位調(diào)節(jié)器接收多個碼元，并通過對多個碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，對所述碼元進行加密，以產(chǎn)生了用于在無線鏈路上傳輸?shù)亩鄠€加密碼元。在本發(fā)明的另一實施例中，提供一種通信設(shè)備，其能夠通過對每個加密碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)中的至少其中之一，對加密碼元進行解密，其中所述每個加密碼元對應(yīng)于由發(fā)射通信設(shè)備施加到碼元的相移或幅度調(diào)節(jié)。
通常本發(fā)明的實施例包括一種用于加密無線傳輸?shù)姆椒?。該方法包括接收多個碼元；對多個碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，以產(chǎn)生多個調(diào)節(jié)后的碼元；以及經(jīng)由無線鏈路發(fā)射該多個調(diào)節(jié)后的碼元。
本發(fā)明的另一實施例包括一種用于接收加密無線傳輸?shù)姆椒?。該方法包括?jīng)由無線鏈路接收多個加密碼元，其中已經(jīng)通過向所述碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，對多個加密碼元的每個碼元進行了加密；以及向多個加密碼元中的每個加密碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一以，產(chǎn)生多個解密碼元。
本發(fā)明的又一實施例包括一種通信設(shè)備，其包括碼元映射器，該碼元映射器接收包括多個比特的比特流，并且將多個比特映射到多個碼元。該通信設(shè)備進一步包括幅度和相位調(diào)節(jié)器，其從碼元映射器接收多個碼元，并向多個碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，以產(chǎn)生用于經(jīng)無線鏈路傳輸?shù)亩鄠€調(diào)節(jié)后的碼元。
本發(fā)明的又一實施例包括一種通信設(shè)備，其包括幅度和相位調(diào)節(jié)器，該幅度和相位調(diào)節(jié)器接收已經(jīng)經(jīng)無線鏈路發(fā)射的多個加密碼元，其中已經(jīng)通過向多個加密碼元的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，對所述碼元進行了加密，以及向多個加密碼元中的每個加密碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，以產(chǎn)生多個解密碼元。該通信設(shè)備進一步包括反向碼元映射器，其接收多個解密碼元并將多個解密碼元的每個解密碼元映射到星座中的點，以產(chǎn)生比特流。
可以參考圖1-8更加充分地描述本發(fā)明。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的無線通信系統(tǒng)100的框圖。通信系統(tǒng)100包括基站收發(fā)信機站(BTS)102，其能夠經(jīng)由空中接口104參與同移動站(MS)110的無線通信，所述移動站例如是蜂窩電話、無線電電話、或無線數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器?？罩薪涌?04包括前向鏈路108，該前向鏈路108包括業(yè)務(wù)信道、導(dǎo)頻信道、尋呼信道和信令信道?？罩薪涌?04進一步包括反向鏈路106，該包括反向鏈路106業(yè)務(wù)信道、接入信道和信令信道。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例100的通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的框圖。在通信系統(tǒng)100的發(fā)射側(cè)，諸如BTS102的發(fā)射通信設(shè)備202接收比特流，將比特流轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的碼元流，通過對碼元流進行加密從而在物理層處提供加密，以產(chǎn)生加密碼元流，并且經(jīng)由諸如空中接口104的空中接口發(fā)射所述加密碼元流。在通信系統(tǒng)100的接收側(cè)，諸如MS110的接收通信設(shè)備250接收所發(fā)射的加密碼元流，并通過對接收碼元進行解密，從而提供物理層處的解密，以恢復(fù)與每個接接收到的數(shù)據(jù)碼元相對應(yīng)的發(fā)射比特流的比特。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到，相對于本發(fā)明的實施例而言，每個BTS102和MS110都可以被操作為發(fā)射通信設(shè)備或者接收通信設(shè)備。
每個發(fā)射通信設(shè)備202和接收通信設(shè)備250包括各自的信號處理單元204、270，例如是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的一個或多個微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、或上述其他設(shè)備的組合。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所意識到的，此處描述的信號處理單元204、270的各種功能可以可替換地以硬件電路實現(xiàn)，例如可編程邏輯陣列(PLA)或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。信號處理單元204包括前向糾錯(FEC)編碼器206、耦合到該編碼器的碼元映射器208、耦合到所述碼元映射器的幅度和相位調(diào)節(jié)器210、以及耦合到該幅度和相位調(diào)節(jié)器的碼字生成器212。信號處理單元270包括幅度和相位調(diào)節(jié)器272、每個都耦合到幅度和相位調(diào)節(jié)器的導(dǎo)頻內(nèi)插功能274以及碼字生成器280、耦合到導(dǎo)頻內(nèi)插功能的反向碼元映射器276、以及耦合到反向碼元映射器的FEC解碼器278。
每個發(fā)射通信設(shè)備202和接收通信設(shè)備250進一步包括各自的與各自的信號處理單元相關(guān)聯(lián)的至少一個存儲器設(shè)備230、290，例如隨機存取存儲器(RAM)、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、和/或只讀存儲器(ROM)或其等效物，所述存儲器設(shè)備保存可以由信號處理單元執(zhí)行且允許信號處理單元操作通信系統(tǒng)100的數(shù)據(jù)和程序。每個發(fā)射通信設(shè)備202和接收通信設(shè)備250進一步在其各自的至少一個存儲器設(shè)備230、290中保存會話密鑰，如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的，在發(fā)射和接收通信設(shè)備之間建立通信會話期間，通過這兩個通信設(shè)備交換該會話密鑰。每個發(fā)射通信設(shè)備202和接收通信設(shè)備250可以進一步在其各自的至少一個存儲器設(shè)備240、290中保存唯一地與MS110相關(guān)聯(lián)的移動序號。當通信系統(tǒng)100是時分多址通信系統(tǒng)時，每個發(fā)射通信設(shè)備202和接收通信設(shè)備250可以進一步在其各自的至少一個存儲器設(shè)備230、290中保存時隙編號，如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的，在建立通信會話期間，該時隙編號被指配給MS110。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例100的發(fā)射通信設(shè)備202的操作的邏輯流程圖300?，F(xiàn)在參考圖2和3，當數(shù)據(jù)源(未示出)向信號處理單元204提供數(shù)據(jù)流，優(yōu)選地以例如比特的二進制格式提供時，邏輯流程300開始(302)，其中所述數(shù)據(jù)流實際上可以包括任何能夠以數(shù)字格式表示的數(shù)據(jù)，包括但不限于，語音和圖像數(shù)據(jù)。信號處理單元204將該數(shù)據(jù)路由到編碼器206。編碼器206對該數(shù)據(jù)應(yīng)用糾錯碼，優(yōu)選地應(yīng)用前向糾錯碼(FEC)。例如，編碼器206可以通過利用例如Viterbi編碼算法的卷積碼對數(shù)據(jù)進行編碼，然而也可以使用分組碼(block code)。卷積碼和分組碼在現(xiàn)有技術(shù)中都是公知的，且不對其進行更詳細的描述。所使用的糾錯碼的類型并非本發(fā)明的關(guān)鍵，且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對數(shù)據(jù)應(yīng)用多種類型的糾錯碼。無論如何，編碼器206的輸出包括優(yōu)選地以二進制數(shù)據(jù)(比特)格式表示的信息。
編碼器206輸出的數(shù)據(jù)流隨后被提供至碼元映射器208。然而，在本發(fā)明的另一實施例中，數(shù)據(jù)源提供的數(shù)據(jù)流可以被直接進入到碼元映射器208。在本發(fā)明的又一實施例中，信號處理單元204可以進一步包括交織器，其在編碼器206將編碼數(shù)據(jù)傳送至碼元映射器208之前對編碼數(shù)據(jù)進行交織。
碼元映射器208將編碼數(shù)據(jù)映射(306)到被包括在碼元星座(constellation)中的多個碼元中的一個，以產(chǎn)生了包含有與該編碼數(shù)據(jù)相對應(yīng)的多個碼元的碼元流。優(yōu)選地，碼元映射器208利用正交幅度調(diào)制(QAM)映射方案對數(shù)據(jù)進行映射。然而，所使用的映射方案對于本發(fā)明而言不是關(guān)鍵點，且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道多種映射方案，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在這里可以使用諸如二進制相移鍵控(BPSK)或正交相移鍵控(QPSK)。
為了映射數(shù)據(jù)流，碼元映射器208將輸入數(shù)據(jù)流分為P二進制數(shù)據(jù)單元(例如數(shù)據(jù)比特)的組，以形成多個P元組。隨后，通過將該P元組映射到預(yù)定QAM星座中的M個可能的點中的對應(yīng)點，碼元映射器208對多個P元組中的每一個進行調(diào)制，其中，M＝2P。為此，預(yù)定的QAM星座包括在多維空間內(nèi)定義的M個可能的點，優(yōu)選地在復(fù)數(shù)的二維(I/Q)空間。在該二維空間內(nèi)的每個點可以認為是二進制基本向量的向量和。二進制基本向量分別相應(yīng)于星座點的同相(I)分量和正交(Q)分量，或相應(yīng)的數(shù)據(jù)碼元。用于定義特定點的兩個基向量的各自的幅度可以被認為是該點的二維坐標(I，Q)。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認識到，星座中的每個點可以可替換地由相應(yīng)的幅度和相位來表示。在通過碼元映射器208調(diào)制每個P元組之后，碼元映射器將所獲得的碼元傳送至幅度和相位調(diào)節(jié)器210。
隨后，通過對幅度和相位調(diào)節(jié)器接收到的每個碼元施加相移“θ”和幅度調(diào)節(jié)“A”的至少其中之一，幅度和相位調(diào)節(jié)器210對該碼元進行加密(308)，以產(chǎn)生加密的、相位和/或幅度調(diào)節(jié)過的碼元。優(yōu)選地，相位和/或幅度調(diào)節(jié)基于會話密鑰，其中所述會話密鑰是由發(fā)射通信設(shè)備202和接收通信設(shè)備250在通信會話建立期間交換的、且保存在其各自的至少一個存儲器設(shè)備230、290中。當通信系統(tǒng)100是時分多址(TDMA)通信系統(tǒng)時，相位和/或幅度調(diào)節(jié)可以進一步基于指配給MS110的時隙編號。
更具體地，由幅度和相位調(diào)節(jié)器210施加的每個相移“θ”和幅度調(diào)節(jié)“A”是基于由碼字生成器212生成的碼字。在本發(fā)明的一個實施例中，碼字生成器212包括由信號處理單元204執(zhí)行的加密算法，例如在3GPP(第三代合作伙伴計劃)TS(技術(shù)規(guī)范)55.21 6v6.2.0中描述的先進加密標準(Advanced Encryption Standard)(AES)算法、或A5/3或GEA3加密算法，該技術(shù)規(guī)范因此通過引用被完全包括于此。該算法的輸入包括會話密鑰或會話的衍生物，以及可以進一步包括時隙編號或時隙編號的衍生物，例如時隙編號的散列版本(hashedversion)。隨后，從加密算法的對應(yīng)輸出獲得相移“θ”和幅度調(diào)節(jié)“A”。例如，幅度和相位調(diào)節(jié)器210施加于碼元的相移“θ”和幅度調(diào)節(jié)“A”可以基于加密算法所輸出的最初的“n”比特，或者相移“θ”可以基于加密算法所輸出的最初的“n”比特且幅度調(diào)節(jié)“A”可以基于該算法所輸出的接下來的“m”比特。
例如，假定“n”＝4。與幅度和相位調(diào)節(jié)器210的碼元輸入相對應(yīng)地，幅度和相位調(diào)節(jié)器讀取由碼字生成器212輸出的4比特。通過一次讀取4比特，通信系統(tǒng)100可以實現(xiàn)“360°/2n”或者22.5°的相移增量。隨后，幅度和相位調(diào)節(jié)器210施加的相移“θ”可以是“N×(360°/2n)”，其中“N”是對應(yīng)于“n”比特的值。例如，假定信號處理單元204讀出的‘n’比特是‘1001’。這些比特對應(yīng)于值‘9’即，N＝9。結(jié)果，由幅度和相位調(diào)節(jié)器210施加的對應(yīng)的相移‘θ’可以是‘9×22.5’，或者202.5°。結(jié)果，如果輸入到幅度和相位調(diào)節(jié)器210的碼元具有45°的相位‘’，則幅度和相位調(diào)節(jié)器210輸出的對應(yīng)的相移碼元具有‘+θ’的相位，也就是，247.5°。類似地，當‘n’(或者‘m’)＝4時，該‘n’ (或者‘m’)比特可以用于確定碼元的幅度調(diào)節(jié)。例如，當所述比特對應(yīng)于值‘9’時，該值可以用于確定幅度變化的分數(shù)或者百分比。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到很多種根據(jù)碼字生成器212輸出的碼字調(diào)節(jié)碼元的相位或幅度的算法，且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以在這里使用上述的任何算法。
對于輸入到幅度和相位調(diào)節(jié)器210的每個相繼的碼元來說，幅度和相位調(diào)節(jié)器在任何適當?shù)奈恢米x取由碼字生成器212輸出的接下來的相繼‘n’比特或‘n+m’比特。為了實現(xiàn)該相位且幅度調(diào)節(jié)，幅度和相位調(diào)節(jié)器210可以包括緩沖器，其存儲碼字生成器212的碼字，且根據(jù)該碼字，幅度和相位調(diào)節(jié)器可以讀取‘n’或‘n+m’比特。
當在發(fā)射通信設(shè)備202和接收通信設(shè)備250之間建立通信會話時，信號處理單元204通過將會話密鑰輸入到碼字生成器212中，使碼字生成器212初始化，所述會話密鑰通常是比特串或者從會話密鑰獲得的比特串，和/或時隙編號、或者從時隙編號獲得的比特串，諸如時隙編號的散列版本。與每個輸入到幅度和相位調(diào)節(jié)器210中的碼元相對應(yīng)，幅度和相位調(diào)節(jié)器210讀取碼字生成器212的輸出的‘n’或者‘n+m’比特?！畁’和‘m’的值被保存在發(fā)射和接收通信設(shè)備202、250的每一個的至少一個存儲器設(shè)備230、290中。隨后，信號處理單元204根據(jù)所讀取的‘n’比特確定相移‘θ’或者幅度調(diào)節(jié)‘A’，或者根據(jù)該‘n’比特確定相移‘θ’以及根據(jù)碼字接下來的‘m’比特確定幅度調(diào)節(jié)‘A’。
在本發(fā)明的另一實施例中，碼字生成器212可以包括諸如線性反饋移位寄存器(LFSR)的移位寄存器，其保持于信號處理單元204中或至少一個存儲器設(shè)備230中。當在發(fā)射通信設(shè)備202和接收通信設(shè)備250之間建立通信會話時，信號處理單元204將會話密鑰或者從該會話密鑰獲得的比特串寫入移位寄存器，并且可以進一步將時隙編號或者從該時隙編號獲得的比特串寫入移位寄存器。與輸入到幅度和相位調(diào)節(jié)器210的每個碼元相對應(yīng)，信號處理單元204隨后讀取移位寄存器的‘n’或者‘n+m’比特，優(yōu)選地是移位寄存器212中的最低有效的‘n’或者‘n+m’比特。信號處理單元204每次從移位寄存器212讀取‘n’或者‘n+m’比特，信號處理單元就隨后在讀出與下個相位和/或幅度調(diào)節(jié)相對應(yīng)的值之前，在移位寄存器中移動一個或多個比特，并且寫入一個或多個新的最高有效比特。移位寄存器算法可以被保存在發(fā)射和接收通信設(shè)備202、250中的每一個的至少一個存儲器設(shè)備230、290中，所述移位寄存器算法與移位寄存器的移位相對應(yīng)，即，與每次相位和/或幅度調(diào)節(jié)被讀出時移位寄存器移位的比特的數(shù)目相對應(yīng)，以及與如何確定新的一個或多個最高有效比特相對應(yīng)。已知多種上述算法，并且此處使用的特定的算法對于本發(fā)明來說并非關(guān)鍵性的。
為了幫助讀者理解本發(fā)明，并且僅僅為了示出本發(fā)明的原理而并非意圖以任何方式限制本發(fā)明，通過圖4示出了幅度和相位調(diào)節(jié)器210施加的相移的圖解說明。輸入到幅度和相位調(diào)節(jié)器210中的碼元(I，Q)被顯示為具有幅度|R|以及相位。移位寄存器212輸出與相移‘θ’相對應(yīng)的碼字，以及將該碼字輸入到幅度和相位調(diào)節(jié)器210。隨后，幅度和相位調(diào)節(jié)器210輸出相移碼元(I’，Q’)，該相移碼元具有幅度|R|以及相位‘+θ.’。
如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的，在被稱為幀的組中空中發(fā)射數(shù)據(jù)。在建立通信會話之后，每次發(fā)射通信設(shè)備202開始新的幀時，信號處理單元204都是碼字生成器212重新初始化，從而使得及時地根據(jù)重新初始化過的碼字生成器而對被加密用于嵌入在新幀中的第一碼元進行加密。新幀的報頭包括新幀指示符(NFI)，其指出這是新的幀，以及該NFI向接收通信設(shè)備250指出接收通信設(shè)備應(yīng)該同時是其碼字生成器重新初始化。由此，在發(fā)射和接收通信設(shè)備202、250的各自的碼字生成器212、280之間保存同步。
幅度和相位調(diào)節(jié)器210將每個相位和/或幅度調(diào)節(jié)后的碼元傳送到耦合到信號處理單元204的發(fā)射通信設(shè)備202的發(fā)射機部分220。發(fā)射機部分220包括耦合到放大器224的調(diào)制器222。發(fā)射機部分220將相位和/或幅度調(diào)節(jié)后的碼元路由至調(diào)制器222。調(diào)制器222將每個加密過的、相位和/或幅度調(diào)節(jié)后的碼元調(diào)制(310)到射頻(RF)載波上，以產(chǎn)生調(diào)制載波并將調(diào)制載波傳送到放大器224。放大器224放大(312)所述調(diào)制載波，以產(chǎn)生放大信號，并隨后經(jīng)由天線226和空中接口104發(fā)射(314)該放大信號。隨后，邏輯流程300結(jié)束(316)。
現(xiàn)在參考圖5、示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的通信系統(tǒng)100的接收通信設(shè)備250的操作的邏輯流程圖500。接收通信設(shè)備250執(zhí)行了相對于發(fā)射通信設(shè)備202相反的功能。當接收通信設(shè)備250的天線252接收到發(fā)射通信設(shè)備202發(fā)射的調(diào)制載波并將接收到的調(diào)制載波路由至接收通信設(shè)備的接收機部分260時，邏輯流程500開始(502)。接收機部分260包括解調(diào)器264，并可以進一步包括耦合到解調(diào)器的低噪聲放大器(LNA)262。當接收機部分260接收到調(diào)制載波時，接收機部分將接收信號路由至LNA262，其對調(diào)制載波進行放大并將放大的接收信號路由至解調(diào)器264。解調(diào)器264通過移除載波來解調(diào)(504)該放大信號，以產(chǎn)生包括多個加密碼元的基帶的、加密的碼元流。隨后，解調(diào)器264將基帶、加密的碼元流路由至接收通信設(shè)備250的信號處理單元270。
信號處理單元270將基帶、加密的碼元流路由至幅度和相位調(diào)節(jié)器272。幅度和相位調(diào)節(jié)器272通過向加密碼元施加這樣的相位和/或幅度調(diào)節(jié)，對每個加密碼元進行解密(506)，所述相位和/或幅度調(diào)節(jié)對通過幅度和相位調(diào)節(jié)器210添加給碼元的相位和/或幅度調(diào)節(jié)進行了補償，由此產(chǎn)生了多個解密碼元。例如，在本發(fā)明的一個實施例中，幅度和相位調(diào)節(jié)器272可以從碼元的相位減去下述相移，即，該相移與幅度和相位調(diào)節(jié)器210施加到碼元的相移相等。在本發(fā)明的另一實施例中，幅度和相位調(diào)節(jié)器272可以向碼元的相位添加下述相移，即，該相移將完成碼元圍繞復(fù)平面的360°旋轉(zhuǎn)，即，可以施加近似等于‘360°-θ’的相移。例如，如果幅度和相位調(diào)節(jié)器210向碼元施加202.5°的相移，則幅度和相位調(diào)節(jié)器272可向該碼元施加約‘360°-202.5°’或者157.5°的相移。類似地，幅度和相位調(diào)節(jié)器272向加密碼元施加幅度調(diào)節(jié)，該幅度調(diào)節(jié)與幅度和相位調(diào)節(jié)器210施加的幅度調(diào)節(jié)相反。
幅度和相位調(diào)節(jié)器272實現(xiàn)的相位和/或幅度調(diào)節(jié)基于與如下所述的碼字相同的碼字，其中所述碼字是用于確定幅度和相位調(diào)節(jié)器210中的對應(yīng)相位和/或幅度調(diào)節(jié)的碼字。耦合到幅度和相位調(diào)節(jié)器272的碼字生成器280生成該碼字。碼字生成器280與碼字生成器212相類似地操作操作，并且根據(jù)會話密鑰產(chǎn)生該碼字，以及可以進一步根據(jù)時隙編號產(chǎn)生碼字，其中會話密鑰和時隙編號被保存在接收通信設(shè)備250的至少一個存儲器設(shè)備290中。
當首先在發(fā)射通信設(shè)備202和接收通信設(shè)備250之間建立通信會話時，信號處理單元270通過將會話密鑰或從該會話密鑰獲得的比特串輸入到碼字生成器中，使碼字生成器280初始化，并且可以進一步將時隙編號或者從該時隙編號獲得的比特串輸入到碼字生成器中。隨后，對于輸入到幅度和相位調(diào)節(jié)器210中的每個碼元，幅度和相位調(diào)節(jié)器隨后讀取碼字生成器280產(chǎn)生的‘n’或‘n+m’比特的碼字，該‘n’和‘m’值被保存在接收通信設(shè)備250的至少一個存儲器設(shè)備290中。隨后，幅度和相位調(diào)節(jié)器272根據(jù)該‘n’或‘n+m’比特確定相移和/或幅度調(diào)節(jié)，且將所確定的相移和/或幅度調(diào)節(jié)施加到該碼元，以產(chǎn)生解密碼元。在建立通信會話之后，每次接收通信設(shè)備250接收到新的幀時，信號處理單元270都使碼字生成器280重新初始化，從而使得及時地根據(jù)重新初始化過的碼字生成器，對自該新的幀解密的第一碼元進行解密。
與幅度和相位調(diào)節(jié)器210相類似地，幅度和相位調(diào)節(jié)器272可以包括緩沖器，其存儲碼字生成器280輸出的碼字，且幅度和相位調(diào)節(jié)器可以從該碼字讀取‘n’或‘n+m’比特。
隨后，幅度和相位調(diào)節(jié)器272將多個解密碼元路由至導(dǎo)頻內(nèi)插功能274。為了減輕衰落效果，導(dǎo)頻內(nèi)插功能274根據(jù)所接收到的先驗(apriori)信號在多個解密碼元上執(zhí)行導(dǎo)頻內(nèi)插，如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的，所述先驗信號例如是導(dǎo)頻信號和同步信號。隨后，導(dǎo)頻內(nèi)插功能274將衰落校正的多個解密碼元路由至反向碼元映射器276。反向碼元映射器276與碼元映射器208相對應(yīng)，并且執(zhí)行與碼元映射器208相反的功能。根據(jù)碼元映射器208使用的碼元映射方案，通過恢復(fù)與每個碼元相對應(yīng)的P元組，反向碼元映射器276產(chǎn)生(510)恢復(fù)比特流。隨后，反向碼元映射器276將恢復(fù)比特流傳送到解碼器278，優(yōu)選地，其為FEC解碼器。解碼器278根據(jù)編碼器206所使用的編碼算法對恢復(fù)比特流進行解碼(512)，以產(chǎn)生解碼比特流。隨后，根據(jù)公知的信號處理技術(shù)，接收通信設(shè)備250對該解碼比特流進行進一步處理(514)，且邏輯流程500結(jié)束(516)。在本發(fā)明的其他實施例中，取決于發(fā)射通信設(shè)備202的特征，接收通信設(shè)備250可能不包括解碼器或者可能進一步包括解交織器。
通過向?qū)⒈唤?jīng)由無線鏈路發(fā)射的多個碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)中的至少其中之一，發(fā)射通信設(shè)備202提供了物理層加密，其改進了現(xiàn)有技術(shù)的在無線鏈路上發(fā)射數(shù)據(jù)的加密。向現(xiàn)有技術(shù)的層2或?qū)?加密添加物理層加密，使得數(shù)據(jù)相對于通過截聽通信設(shè)備進行解密而言更加安全，其中所述通信設(shè)備或者截聽會話密鑰或者通過強力應(yīng)用程序來嘗試對數(shù)據(jù)進行解密。
在本發(fā)明的另一實施例中，時分多址(TDMA)實施例，發(fā)射通信設(shè)備的信號處理單元可以進一步包括如下組件，所述組件用于單獨地處理和在時隙中插入各種數(shù)據(jù)類型，所述數(shù)據(jù)類型例如是導(dǎo)頻數(shù)據(jù)、同步數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在參考圖6，示出了根據(jù)本發(fā)明的TDMA實施例的發(fā)射通信設(shè)備的信號處理單元600的框圖。信號處理單元600為多種數(shù)據(jù)類型提供了并行處理，所述的數(shù)據(jù)類型例如是導(dǎo)頻數(shù)據(jù)、同步數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。為了提供并行處理，信號處理單元600包括用于處理多種數(shù)據(jù)類型的多個碼元映射器、和多個幅度和相位調(diào)節(jié)器。
編碼器604，優(yōu)選地FEC編碼器，接收與用戶數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的比特流。編碼器604與編碼器206相類似地操作，且如上關(guān)于編碼器206所述地，對編碼器接收到的數(shù)據(jù)進行編碼，以產(chǎn)生編碼數(shù)據(jù)。對于本發(fā)明來說，編碼器的類型既不是關(guān)鍵的，也并不是一定需要的特定的編碼。
編碼器604將編碼器產(chǎn)生的編碼數(shù)據(jù)傳送到多個碼元映射器606-608中的一個(示出了三個)，例如碼元映射器608。例如導(dǎo)頻數(shù)據(jù)和同步數(shù)據(jù)的其他數(shù)據(jù)類型被直接傳送到多個碼元映射器606-608的其他碼元映射器，例如碼元映射器604和606。每個碼元映射器606-608與碼元映射器208相類似地操作，并且將碼元映射器接收到的數(shù)據(jù)映射到被包括在碼元星座中的多個碼元中的一個，以產(chǎn)生了對應(yīng)于該編碼數(shù)據(jù)的碼元流。在本發(fā)明的另一實施例中，進入編碼器604的數(shù)據(jù)流可以被直接輸入到碼元映射器608，而不用通過編碼器604。在本發(fā)明的又一實施例中，信號處理單元204可進一步包括多個交織器，其每一個在編碼器將編碼數(shù)據(jù)傳送至對應(yīng)的碼元映射器之前對編碼數(shù)據(jù)進行交織。
隨后，每一碼元映射器606-608將碼元映射器產(chǎn)生的碼元流傳送到幅度和相位調(diào)節(jié)器單元610。幅度和相位調(diào)節(jié)器單元610包括多個幅度和相位調(diào)節(jié)器6101-6103(示出了三個)，且幅度和相位調(diào)節(jié)器是為每個對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型和關(guān)聯(lián)的碼元映射器606-608分配的。幅度和相位調(diào)節(jié)器單元610耦合到碼字生成器612，且多個幅度和相位調(diào)節(jié)器6101-6103的每一幅度和相位調(diào)節(jié)器根據(jù)碼字生成器輸出的碼字，向幅度和相位調(diào)節(jié)器接收到的每一碼元施加相移，以產(chǎn)生加密的、相移的碼元。
優(yōu)選地，每個幅度和相位調(diào)節(jié)器6101-6103與幅度和相位調(diào)節(jié)器210相類似地操作，且碼字生成器612與碼字生成器212相類似地操作。信號處理單元600(且更加具體地，幅度和相位調(diào)節(jié)器單元610)將碼字生成器612輸出的碼字的最初‘n’比特，即‘n1’比特或者最初‘n+m’比特，即“(n+m)1”比特提供給多個幅度和相位調(diào)節(jié)器的第一幅度和相位調(diào)節(jié)器，例如是幅度和相位調(diào)節(jié)器6101。幅度和相位調(diào)節(jié)器單元610將碼字生成器612輸出的碼字的第二不同的‘n’比特，即‘n2’比特或者第二不同的‘n+m’比特，即“(n+m)2”比特提供給多個幅度和相位調(diào)節(jié)器的第二幅度和相位調(diào)節(jié)器，例如是幅度和相位調(diào)節(jié)器6102。幅度和相位調(diào)節(jié)器單元610將碼字生成器612輸出的碼字的第三不同的‘n’比特，即‘n3’比特或者第三不同的‘n+m’比特，即“(n+m)3”比特提供給多個幅度和相位調(diào)節(jié)器的第三幅度和相位調(diào)節(jié)器，例如是幅度和相位調(diào)節(jié)器6103。對于接下來輸入到相同幅度和相位調(diào)節(jié)器6101-6103的每個碼元，碼字生成器612輸出的碼字的另一不同的‘n’或者‘n+m’比特被提供至該幅度和相位調(diào)節(jié)器。然而，在本發(fā)明的另一實施例中，諸如幅度和相位調(diào)節(jié)器6102的根據(jù)同步碼元操作的幅度和相位調(diào)節(jié)器可以向所有同步碼元施加相同的相移，以便使得與接收通信設(shè)備中的同步碼元相關(guān)聯(lián)的自相關(guān)值最大化。幅度和相位調(diào)節(jié)器單元610可以進一步包括緩沖器，其存儲碼字生成器612輸出的碼字，且根據(jù)該碼字，幅度和相位調(diào)節(jié)器單元可以讀取被提供至每個幅度和相位調(diào)節(jié)器6101-6103的‘n’或者‘n+m’比特。
隨后，每個幅度和相位調(diào)節(jié)器6101-6103將幅度和相位調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的每個相位和/或幅度調(diào)節(jié)后的碼元傳送到時隙碼元映射器614。時隙碼元映射器614將從幅度和相位調(diào)節(jié)器6101-6103接收到的每個相位和/或幅度調(diào)節(jié)后的碼元映射到時隙中適當?shù)膲K。例如，圖7示出了可以在本發(fā)明TDMA實施例中使用的示例性時隙700的框圖。在時隙期間，時隙的指配用戶有權(quán)使用相關(guān)聯(lián)射頻(RF)信號的全部頻譜。如圖7所示，時隙700包括四個頻率子信道701-704，即，四個信號路徑，其每一個與單獨的偏移頻率處的信號混頻，以產(chǎn)生指定RF頻譜的頻率子信道。由于混頻信號的頻率偏移，因此每一子信道701-704偏離于其他子信道。例如，時隙700可以是可從Illinois，Schaumburg的Motorola，Inc.獲得的“iDEN”無線系統(tǒng)設(shè)備使用的“iDEN”時隙。時隙700中的每個子信道701-704可以包括整個時隙700中總共212個碼元位置中的53個碼元位置。時隙碼元映射器614可以隨后對每個子信道701-704的最初三個碼元位置中的三個同步碼元(該碼元位置在時隙700中由‘S’表示)進行交織，并且進一步在每個子信道701-704中的預(yù)定碼元位置(該碼元位置在時隙700中分別由‘P’和‘D’表示)中利用用戶數(shù)據(jù)碼元對導(dǎo)頻碼元進行交織。
隨后，時隙碼元映射器614將該時隙路由至發(fā)射機部分，在那里時隙被調(diào)制到射頻(RF)子信道上，且調(diào)制信號被放大，以產(chǎn)生被發(fā)射到接收通信設(shè)備的放大RF信號。
類似地，在TDMA實施例中，接收通信設(shè)備的信號處理單元可以對應(yīng)地包括如下組件，所述組件用于單獨地處理由對應(yīng)的發(fā)射通信設(shè)備發(fā)射的各種數(shù)據(jù)類型，所述數(shù)據(jù)類型例如是導(dǎo)頻數(shù)據(jù)、同步數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。現(xiàn)在參考圖8，示出了根據(jù)本發(fā)明的TDMA實施例的接收通信設(shè)備的信號處理單元800的框圖。信號處理單元800執(zhí)行與信號處理單元600相反的功能。更具體地，信號處理單元800包括反向時隙碼元映射器802，其對已經(jīng)被接收通信設(shè)備的接收機部分的解調(diào)器下變頻為基帶的時隙進行接收，并且對被設(shè)置在時隙的碼元位置中的碼元進行解交織。隨后，反向時隙碼元映射器802將每個碼元路由至幅度和相位調(diào)節(jié)器單元804。
幅度和相位調(diào)節(jié)器單元804包括多個幅度和相位調(diào)節(jié)器8041-8043(示出了三個)，且幅度和相位調(diào)節(jié)器被指配用于每個對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型(例如導(dǎo)頻數(shù)據(jù)、同步數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù))和相關(guān)聯(lián)的反向碼元映射器812-814。幅度和相位調(diào)節(jié)器單元804耦合到碼字生成器806，該碼字生成器與碼字生成器280相類似地操作且將一個或多個編碼字發(fā)送(source)至幅度和相位調(diào)節(jié)器單元804。隨后，根據(jù)由碼字生成器806發(fā)送的一個或多個編碼字，每個幅度和相位調(diào)節(jié)器8041-8043通過向碼元施加相移和/或幅度調(diào)節(jié)，對幅度和相位調(diào)節(jié)器接收到的每個碼元進行解密，以產(chǎn)生解密碼元。優(yōu)選地，每個幅度和相位調(diào)節(jié)器8041-8043與幅度和相位調(diào)節(jié)器272相類似地操作。此外，對于幅度和相位調(diào)節(jié)器接收到的每個不同的碼元來說，在幅度和相位調(diào)節(jié)器單元將不同的‘n’或者‘n+m’比特提供至每個不同的幅度和相位調(diào)節(jié)器8041-8043且進一步提供至每個相同的幅度和相位調(diào)節(jié)器方面，幅度和相位調(diào)節(jié)器單元804的操作與幅度和相位調(diào)節(jié)器單元610相類似。然而，在本發(fā)明的另一種實施例中，取決于發(fā)射通信設(shè)備中對應(yīng)的幅度和相位調(diào)節(jié)器施加到同步碼元的相移，諸如幅度和相位調(diào)節(jié)器8042的、對同步碼元進行操作的幅度和相位調(diào)節(jié)器可以向所有同步碼元施加相同的相移。幅度和相位調(diào)節(jié)器單元804可以進一步包括緩沖器，其存儲碼字生成器806輸出的碼字，且根據(jù)碼字，幅度和相位調(diào)節(jié)器單元可以讀取被提供至每個幅度和相位調(diào)節(jié)器8041-8043的‘n’或者‘n+m’比特。
隨后，每個幅度和相位調(diào)節(jié)器8041-8043將幅度和相位調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的每個調(diào)節(jié)后的碼元路由到導(dǎo)頻內(nèi)插功能810。與導(dǎo)頻內(nèi)插功能274相類似，導(dǎo)頻內(nèi)插功能810根據(jù)接收到的先驗數(shù)據(jù)，對導(dǎo)頻內(nèi)插功能接收到的每個調(diào)節(jié)過的用戶數(shù)據(jù)碼元進行導(dǎo)頻內(nèi)插，如在現(xiàn)有技術(shù)中已知的，所述先驗數(shù)據(jù)例如是導(dǎo)頻數(shù)據(jù)以及同步數(shù)據(jù)。導(dǎo)頻內(nèi)插功能810可以隨后丟棄(drop)接收到的導(dǎo)頻數(shù)據(jù)和同步數(shù)據(jù)，并且將對應(yīng)于接收到的用戶數(shù)據(jù)的每個衰落校正調(diào)節(jié)碼元路由至反向碼元映射器814，該反向碼元映射器814執(zhí)行由每個碼元映射器606-608執(zhí)行的功能的相反的功能。即，反向碼元映射器814與反向碼元映射器276相類似地操作，并且對對應(yīng)于解密碼元的P元組進行恢復(fù)，以產(chǎn)生對應(yīng)于接收到的用戶數(shù)據(jù)的恢復(fù)比特流。隨后，反向碼元映射器814將恢復(fù)比特流傳送到解碼器818，優(yōu)選地是FEC解碼器，該解碼器與解碼器278相類似地操作且對恢復(fù)比特流進行解碼，以產(chǎn)生解碼比特流。隨后，接收通信設(shè)備根據(jù)公知的信號處理技術(shù)對解碼比特流進行進一步處理。此外，與信號處理單元270相類似，在本發(fā)明的其他實施例中，取決于對應(yīng)的發(fā)射通信設(shè)備的特征，信號處理單元800可能不包括解碼器818或者可能進一步包括多個解交織器。
此外，通過向?qū)⒈唤?jīng)由無線鏈路發(fā)射的多個碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)中的至少其中之一，提供了一種提供物理層加密的發(fā)射通信設(shè)備202，其改進了現(xiàn)有技術(shù)中無線鏈路上發(fā)射的數(shù)據(jù)的加密。當同時發(fā)射多個數(shù)據(jù)類型時，例如導(dǎo)頻數(shù)據(jù)、同步數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)，為了定制每個數(shù)據(jù)流的加密，發(fā)射通信設(shè)備可以單獨地對每個數(shù)據(jù)流的碼元進行加密。在本發(fā)明的另一實施例中，提供一種接收通信設(shè)備，其能夠通過對每個加密碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)中的至少其中之一從而對加密碼元進行解密，其中所述加密碼元對應(yīng)于由發(fā)射接收通信設(shè)備施加到碼元的相移或幅度調(diào)節(jié)。
盡管已經(jīng)參考特定的實施例對本本發(fā)明進行了具體地闡述和顯示，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不背離由以下權(quán)利要求書所說明的本發(fā)明的精神上和范圍的情況下，可以作出各種改變和使用等價物對各部件進行替換。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識到，此處詳細說明的發(fā)射通信設(shè)備和接收通信設(shè)備的組件與操作不是排他性的，而僅僅是被提供用于幫助理解和評估本發(fā)明的創(chuàng)造性原理和優(yōu)點，而并非用于以任何方式限制本發(fā)明。因此，說明和附圖都應(yīng)該被認為是說明性的而非限制性的，且上述變化和替換都應(yīng)當被視為被包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
以上已經(jīng)參考特定實施例描述了本發(fā)明的益處、其他優(yōu)點和解決方案。然而，可以導(dǎo)致任何益處、優(yōu)點或者解決方案出現(xiàn)或變得更加明確的益處、優(yōu)點、問題的解決方案和任何部件(多個)都不應(yīng)被視為是任何或全部權(quán)利要求的關(guān)鍵性的、必須的、或本質(zhì)的特征或部件。如此處使用的，術(shù)語“包含”、“包括”或者其任何變型是指覆蓋了非排他性的包括，由此，包括一系列部件的工藝、方法、物品、或者裝置不僅僅包含那些部件，而且還可以包括沒有明確列出的或?qū)τ谏鲜龉に嚒⒎椒?、物品、或者裝置固有的其他部件。此外，除非此處另有說明，相關(guān)聯(lián)術(shù)語的使用，如果有的話，例如第一和第二、頂部和底部等等，在實體或者動作之間不必須需要或暗示任何實際的關(guān)系或順序的情況下，該相關(guān)聯(lián)術(shù)語被僅僅用來將這樣的一個實體與另一個實體或動作相區(qū)別。
權(quán)利要求
1.一種用于加密無線傳輸?shù)姆椒ǎń邮斩鄠€碼元；向所述多個碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，以產(chǎn)生多個調(diào)節(jié)后的碼元；以及經(jīng)由無線鏈路發(fā)射所述多個調(diào)節(jié)后的碼元。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中，所述相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一是基于會話密鑰和時隙編號的至少其中之一。
3.如權(quán)利要求1的方法，進一步包括生成碼字，且其中向每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一包括根據(jù)所述碼字向所述多個碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，以產(chǎn)生多個調(diào)節(jié)后的碼元。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中，施加到所述多個碼元的第一碼元的相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一不同于施加到所述多個碼元的第二碼元的相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一。
5.一種用于接收加密的無線傳輸?shù)姆椒?，包括?jīng)由無線鏈路接收多個加密碼元，其中已經(jīng)通過向所述多個加密碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)中的至少其中之一，對所述碼元進行了加密；以及向所述多個加密碼元中的每個加密碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，以產(chǎn)生多個解密碼元。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中，所述相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一是基于會話密鑰和時隙編號的至少其中之一。
7.如權(quán)利要求5的方法，進一步包括生成碼字，且其中向每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一包括根據(jù)所述碼字，向所述多個加密碼元中的每個加密碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，以產(chǎn)生多個解密碼元。
8.如權(quán)利要求5的方法，其中，施加到所述多個加密碼元中的第一加密碼元的相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一不同于施加到所述多個加密碼元中的第二加密碼元的相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一。
9.一種通信設(shè)備，包括碼元映射器，該碼元映射器接收包括多個比特的比特流，以及將所述多個比特映射到多個碼元；以及幅度和相位調(diào)節(jié)器，該幅度和相位調(diào)節(jié)器從所述碼元映射器接收多個碼元，以及通過向所述多個碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)中的至少其中之一，對每個碼元進行加密，以產(chǎn)生用于經(jīng)無線鏈路傳輸?shù)亩鄠€調(diào)節(jié)后的碼元。
10.如權(quán)利要求9的通信設(shè)備，其中，所述碼元映射器包括第一碼元映射器，且其中所述通信設(shè)備進一步包括第二碼元映射器，該第二碼元映射器接收所述多個調(diào)節(jié)后的碼元，以及將所述多個調(diào)節(jié)后的碼元中的每個調(diào)節(jié)后的碼元映射到時隙中的碼元位置；調(diào)制器，該調(diào)制器對所述時隙中的所述碼元進行調(diào)制，以產(chǎn)生調(diào)制的時隙；以及功率放大器，該功率放大器對所述調(diào)制的時隙進行放大，以產(chǎn)生用于經(jīng)無線鏈路傳輸?shù)姆糯髸r隙。
11.如權(quán)利要求9的通信設(shè)備，其中，所述通信設(shè)備進一步包括至少一個存儲器設(shè)備，該存儲器設(shè)備保存會話密鑰和時隙編號中的至少其中之一，以及其中相移和幅度調(diào)節(jié)中的所述至少其中之一是基于會話密鑰和時隙編號中的所述至少其中之一。
12.如權(quán)利要求9的通信設(shè)備，其中，所述通信設(shè)備進一步包括耦合到所述幅度和相位調(diào)節(jié)器的碼字生成器，所述碼字生成器生成碼字，且其中所述幅度和相位調(diào)節(jié)器根據(jù)所述碼字，通過向所述多個碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，向所述碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一。
13.一種通信設(shè)備，包括幅度和相位調(diào)節(jié)器，該幅度和相位調(diào)節(jié)器接收已經(jīng)在無線鏈路發(fā)射上的多個加密碼元，其中已經(jīng)通過向所述多個加密碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)中的至少其中之一，對所述碼元進行了加密，以及向所述多個加密碼元中的每個加密碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)中的至少其中之一，以產(chǎn)生多個解密碼元；以及反向碼元映射器，該反向碼元映射器接收多個解密碼元，并將所述多個解密碼元中的每個解密碼元映射到星座中的點，以產(chǎn)生比特流。
14.如權(quán)利要求13的通信設(shè)備，其中，所述碼元映射器包括第一碼元映射器，以及其中所述通信設(shè)備進一步包括解調(diào)器，該解調(diào)器接收已經(jīng)經(jīng)無線鏈路發(fā)射的時隙，以及對所述時隙進行解調(diào)，以產(chǎn)生解調(diào)時隙；以及第二碼元映射器，該第二碼元映射器接收所述解調(diào)時隙，并且對所述時隙進行解交織，以產(chǎn)生所述多個加密碼元。
15.如權(quán)利要求13的通信設(shè)備，其中，所述通信設(shè)備進一步包括至少一個存儲器設(shè)備，該存儲器設(shè)備保存會話密鑰和時隙編號中的至少其中之一，以及其中相移和幅度調(diào)節(jié)中的所述至少其中之一是基于會話密鑰和時隙編號中的所述至少其中之一。
16.如權(quán)利要求13的通信設(shè)備，其中所述通信設(shè)備進一步包括耦合到所述幅度和相位調(diào)節(jié)器的碼字生成器，所述碼字生成器生成碼字，且其中所述幅度和相位調(diào)節(jié)器根據(jù)所述碼字，通過向所述多個碼元中的每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，向所述碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一。
全文摘要
為了改善在無線鏈路上發(fā)射的數(shù)據(jù)的加密，通信設(shè)備(202)在物理層處對碼元進行加密。通信設(shè)備的碼元映射器(208)接收包括多個比特的比特流，并且將多個比特映射到多個碼元。通信設(shè)備的幅度和相位調(diào)節(jié)器(210)接收多個碼元，并通過對每個碼元施加相移和幅度調(diào)節(jié)的至少其中之一，對所述碼元進行加密，以產(chǎn)生了用于經(jīng)無線鏈路發(fā)射的多個加密碼元。在本發(fā)明的另一實施例中，提供一種通信設(shè)備(250)，其能夠通過對每個加密碼元施加對應(yīng)于由發(fā)射接收通信設(shè)備施加到碼元的相移或幅度調(diào)節(jié)的相移和幅度調(diào)節(jié)中的至少其中之一，對加密碼元進行解密。
文檔編號H04K1/04GK101053191SQ200580032011
公開日2007年10月10日 申請日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
發(fā)明者邁克爾·克洛斯 申請人:摩托羅拉公司