DE69330445T2

Multiple access coding for radio communication

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67 claims: 6 independent, 61 dependent

  1. 1
    Ein Kommunikationssystem für gleichzeitige Kommunikation von spektral überlappenden Informationssignalen, wobei das Kommunikationssystem umfasst:Mittel (50, 52, 80-86) zum Codieren individueller Informationssignale in Blocks von Codeworten;Mittel (60, 90, 98) zum Erzeugen einer Verschlüsselungsmaske für jedes Codewort aus einem Satz von Verschlüsselungsmasken, die bestimmte Korrelationseigenschaften aufweisen;Mittel (53, 88) zum Kombinieren einer jeweils unterschiedlichen Verschlüsselungsmaske mit einem jedem Codewort, um eindeutig verschlüsselte Codeworte zu erhalten;und Mittel (54-58, 92-96) zum Übermitteln der verschlüsselten Codeworte über einen Kommunikationskanal.
  2. 2
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Modulo-2 Summe einer beliebigen der Verschlüsselungsmasken mit einer beliebigen der anderen Masken in dem Satz eine Sequenz ergibt, die im Wesentlichen hinsichtlich der Größe gleichmäßig korreliert ist mit jedem der Codeworte.
  3. 3
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 2, wobei die im Wesentlichen gleichmäßige Korrelation einem im Wesentlichen flachen Walsh-Hadamard-Spektrum entspricht, so dass nach einem Entschlüsseln mit der Verschlüsselungsmaske eines erwünschten Signals interferierende Signale im Wesentlichen hinsichtlich der Größe gleichmäßig korreliert sind mit allen möglichen Walsh-Hadamard-Codeworten.
  4. 4
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Codiervorrichtung entweder orthogonale Blockcodes oder bi-orthogonale Blockcodes verwendet.
  5. 5
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die bestimmten Korrelationseigenschaften die Eigenschaften umfassen, dass eine Modulo-2 Summe beliebiger zwei der Verschlüsselungsmasken mit einer beliebigen der anderen Masken in dem Satz eine Bent-Sequenz ist.
  6. 6
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die bestimmten Korrelationseigenschaften die Eigenschaft umfassen, dass eine Modulo-2 Summe beliebiger zwei der Verschlüsselungsmasken eine teilweise Bent-Sequenz ist.
  7. 7
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei eine Modulo-2 Summe beliebiger zwei der Verschlüsselungsmasken eine Sequenz ist, die im Wesentlichen gleichmäßig größenkorreliert ist mit der Hälfte der Codeworte und im Wesentlichen eine Null- Korrelation mit der anderen Hälfte der Codeworte aufweist.
  8. 8
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 7, wobei die im Wesentlichen gleichmäßige Korrelation einem teilweise flachen und teilweise Null Walsh-Hadamard-Spektrum entspricht.
  9. 9
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei eine Modulo-2 Summe von beliebigen zwei der Verschlüsselungsmasken eine Sequenz ist, die im Wesentlichen hinsichtlich der Größe gleichmäßig korreliert ist mit einem Unter-Satz der Codeworte, und im Wesentlichen eine Null-Korrelation mit den verbleibenden Codeworten aufweist.
  10. 10
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 9, wobei die im Wesentlichen gleichmäßige Korrelation einem teilweise flachen und teilweise Null Walsh-Hadamard-Spektrum entspricht.
  11. 11
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei die Verschlüsselungsmasken gebildet sind unter Verwendung entweder von Permutationen von Walsh-Hadamard- Codeworten, Permutationen einen Satzes von Kerdock- Codeworten, oder eines Satzes von Kerdock-Codeworten.
  12. 12
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 11, wobei der Satz von Verschlüsselungsmasken eine Verschlüsselungsmaske umfasst, die durch Addieren einer Basissequenz zu einer anderen Verschlüsselungsmaske in dem Satz erzeugt ist.
  13. 13
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 11, wobei die Verschlüsselungsmaske für jedes Codewort eine jeweilige eines zweiten Satzes von Verschlüsselungsmasken ist, die bestimmte Korrelationseigenschaften aufweisen, und die Verschlüsselungsmasken in dem zweiten Satz gebildet sind, indem die letzten Hälften von Verschlüsselungsmasken weggelassen werden, die bestimmte Korrelationseigenschaften aufweisen.
  14. 14
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 13, wobei der zweite Satz von Verschlüsselungsmasken erweitert ist durch Modulo-2 Addieren einer beliebigen eines Satzes von Spezialmasken zu jeder Maske in dem zweiten Satz, so dass der erweiterte Satz von Verschlüsselungsmasken bestimmte Korrelationseigenschaften aufweist.
  15. 15
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 14, wobei die bestimmten Korrelationseigenschaften der Modulo-2 Summe von beliebigen zwei Verschlüsselungsmasken entsprechen, die im Wesentlichen hinsichtlich der Größe gleichmäßig korreliert sind zu einem Unter-Satz der Codeworte, und wobei die Summe im Wesentlichen Null-Korrelation mit den verbleibenden Codeworten aufweist.
  16. 16
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 14, wobei die Spezialmasken gebildet sind, indem kurze Sequenzen von entweder nur Nullen oder nur Einsen in Übereinstimmung mit einer Art verkettet werden, in der ein spezieller Satz von kurzen Verschlüsselungsmasken gebildet ist, indem eine kurze Sequenz von nur Nullen für jede Null in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz ersetzt wird, und indem eine kurze Länge von nur Einsen für jede Eins in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz ersetzt wird.
  17. 17
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 14, wobei die Spezialmasken gebildet sind, indem eine kurze Sequenz wiederholt wird, so dass die kürzere Sequenz eine beliebige Maske eines Spezialsatzes von kürzeren Verschlüsselungsmasken ist.
  18. 18
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 14, wobei die Spezialmasken gebildet sind, indem alle möglichen Modulo-2 Summen gebildet werden eines ersten Satzes von Spezialmasken, gebildet durch Verketten kürzerer Sequenzen von entweder nur Nullen oder nur Einsen, in Übereinstimmung mit der Weise, auf die ein Spezialsatz von kürzeren Verschlüsselungsmasken gebildet ist, indem eine kurze Sequenz von nur Nullen für jede Null in der Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz ersetzt wird, und indem eine kurze Länge von nur Einsen für jede Eins in einer Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz ersetzt wird, und eines zweiten Satzes von Spezialmasken, gebildet, indem eine kürzere Sequenz wiederholt wird, so dass die kürzere Sequenz eine beliebige Maske von einem Spezialsatz kürzerer Verschlüsselungsmasken ist.
  19. 19
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 11, wobei die Verschlüsselungsmaske für jedes Codewort eine jeweilige Maske eines zweiten Satzes von Verschlüsselungsmasken ist, die bestimmte Korrelationseigenschaften aufweisen, und die Verschlüsselungsmasken in dem zweiten Satz gebildet sind, indem jede Verschlüsselungsmaske, die bestimmte Korrelationseigenschaften aufweist, mit einer Kopie von sich selbst erweitert wird.
  20. 20
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 19, wobei der zweite Verschlüsselungsmaskensatz erweitert ist durch Modulo-2 Addieren einer beliebigen Maske eines Satzes von Spezialmasken zu jeder Maske in dem zweiten Satz, so dass der erweiterte zweite Satz von Verschlüsselungsmasken bestimmte Korrelationseigenschaften aufweist.
  21. 21
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 20, wobei die bestimmten Korrelationseigenschaften der Modulo-2 Summe von beliebigen zwei Verschlüsselungsmasken entsprechen, die im Wesentlichen gleichmäßig hinsichtlich Größe korreliert sind zu einem Unter-Satz von den zweiten Codeworten, und wobei die Summe im Wesentlichen null Korrelation mit den verbleibenden Codeworten aufweist.
  22. 22
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 20, wobei die Spezialmasken gebildet sind durch Verketten von kurzen Sequenzen von entweder nur Nullen oder nur Einsen, in Übereinstimmung mit einer Weise, gemäß der ein Spezialsatz von kürzeren Verschlüsselungsmasken gebildet ist, indem eine kurze Sequenz von nur Nullen für jede Null in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz ersetzt wird, und in dem eine kurze Länge von nur Einsen für jede Eins in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz ersetzt wird.
  23. 23
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 20, wobei die Spezialmasken gebildet sind, indem eine kürzere Sequenz wiederholt wird, so dass die kürzere Sequenz eine beliebige Maske von einem Spezialsatz von kürzeren Verschlüsselungsmasken ist.
  24. 24
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 20, wobei die Spezialmasken gebildet sind durch Bilden aller möglichen Modulo-2 Summen eines ersten Satzes von Spezialmasken, gebildet durch Verketten von kürzeren Sequenzen von entweder nur Nullen oder nur Einsen, in Übereinstimmung mit einer Weise, in der ein Spezialsatz von kürzeren Verschlüsselungsmasken gebildet ist, indem eine kurze Sequenz von nur Nullen für jede Null in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz ersetzt wird, und indem eine kurze Länge von nur Einsen für jede Eins in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz ersetzt wird, und eines zweiten Satzes von Spezialmasken, gebildet, indem eine kürzere Sequenz wiederholt wird, so dass die kürzere Sequenz eine beliebige Maske von einem Spezialsatz kürzerer Verschlüsselungsmasken ist.
  25. 25
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 11, wobei die Verschlüsselungsmaske für jedes Codewort eine jeweilige eines zweiten Satzes von Verschlüsselungsmasken ist, die bestimmte Korrelationseigenschaften aufweisen, und die Verschlüsselungsmasken in dem zweiten Satz gebildet sind durch Erweitern jeder Verschlüsselungsmaske, die bestimmte Korrelationseigenschaften aufweist, mit einer anderen Verschlüsselungsmaske, die bestimmte Korrelationseigenschaften aufweist.
  26. 26
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 25, wobei der zweite Verschlüsselungsmaskensatz erweitert ist durch Modulo-2 Addieren einer beliebigen eines Satzes von Spezialmasken zu jeder Maske in dem zweiten Satz, so dass der erweiterte zweite Satz von Verschlüsselungsmasken bestimmte Korrelationseigenschaften aufweist.
  27. 27
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 26, wobei die bestimmten Korrelationseigenschaften der Modulo-2 Summe von beliebigen zwei von Verschlüsselungsmasken entsprechen, die im Wesentlichen gleichmäßig hinsichtlich Größe korreliert sind zu einem Unter-Satz der Codeworte, und wobei die Summe im Wesentlichen null Korrelation mit den verbleibenden Codeworten aufweist.
  28. 28
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 26, wobei die Spezialmasken gebildet sind durch Verketten von kurzen Sequenzen von entweder nur Nullen oder nur Einsen, in Übereinstimmung mit der Weise, auf die ein Spezialsatz von kürzeren Verschlüsselungsmasken gebildet ist, durch Ersetzen einer kurzen Sequenz von nur Nullen für jede Null in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz, und durch Ersetzen einer kurzen Länge von nur Einsen für jede Eins in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz.
  29. 29
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 26, wobei die Spezialmasken gebildet sind, indem eine kürzere Sequenz wiederholt wird, so dass die kürzere Sequenz eine Maske aus einem Spezialsatz von kürzeren Verschlüsselungsmasken ist.
  30. 30
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 26, wobei die Spezialmasken gebildet sind durch Bilden aller möglichen Modulo-2 Summen eines ersten Satzes von Spezialmasken, gebildet durch Verketten kürzerer Sequenzen von entweder nur Nullen oder nur Einsen in Übereinstimmung mit einer Weise, auf die ein Spezialsatz von kürzeren Verschlüsselungsmasken gebildet ist, durch Ersetzen einer kurzen Sequenz von nur Nullen für jede Null in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz, und durch Ersetzen einer kurzen Länge von nur Einsen für jede Eins in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz, und eines zweiten Satzes von Spezialmasken, gebildet durch Wiederholen einer kürzeren Sequenz, so dass die kürzere Sequenz eine beliebige Maske von einem Spezialsatz kürzerer Verschlüsselungsmasken ist.
  31. 31
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 11, wobei ein ursprünglicher Verschlüsselungsmaskensatz erweitert wird durch Modulo-2 Addieren einer beliebigen Maske eines Satzes von Spezialmasken zu jeder Maske in dem ursprünglichen Satz, so dass der Gesamtsatz von Verschlüsselungsmasken bestimmte Korrelationseigenschaften aufweist.
  32. 32
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 31, wobei die bestimmten Korrelationseigenschaften der Modulo-2 Summe von beliebigen zwei Verschlüsselungsmasken entsprechen, die im Wesentlichen gleichmäßig hinsichtlich Größe korreliert sind zu einem Unter-Satz der Codeworte, und wobei die Summe im Wesentlichen null Korrelation mit den verbleibenden Codeworten aufweist.
  33. 33
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 31, wobei die Spezialmasken gebildet sind durch Verketten von kurzen Sequenzen von entweder nur Nullen oder nur Einsen in Übereinstimmung mit der Weise, auf die ein Spezialsatz von kürzeren Verschlüsselungsmasken gebildet ist, durch Ersetzen einer kurzen Sequenz von nur Nullen für jede Null in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz, und durch Ersetzen einer kurzen Sequenz von nur Einsen für eine Eins in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz.
  34. 34
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 31, wobei die Spezialmasken gebildet sind durch Wiederholen einer kürzeren Sequenz, so dass die kürzere Sequenz eine beliebige Maske eines Spezialsatzes kürzerer Verschlüsselungsmasken ist.
  35. 35
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 31, wobei die Spezialmasken gebildet sind durch Bilden aller möglichen Modulo-2 Summen eines ersten Satzes von Spezialmasken, gebildet durch Verketten kürzerer Sequenzen von entweder nur Nullen oder nur Einsen, in Übereinstimmung mit einer Weise, auf die ein Spezialsatz von kürzeren Verschlüsselungsmasken gebildet ist, durch Ersetzen einer kurzen Sequenz von nur Nullen für jede Null in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz, und durch Ersetzen einer kurzen Länge von nur Einsen für jede Eins in jeder Verschlüsselungsmaske in dem Spezialsatz, und eines zweiten Satzes von Spezialmasken, gebildet durch Wiederholen einer kürzeren Sequenz, so dass die kürzere Sequenz in eine beliebige Maske von einem Spezialsatz von kürzeren Verschlüsselungsmasken ist.
  36. 36
    Ein Empfänger in einem Kommunikationssystem für gleichzeitige Kommunikation von codierten, verschlüsselten und spektral überlagernden Informationssignalen, wobei der Empfänger umfasst:Mittel (61, 62, 102, 104) zum Empfangen eines Kompositsignals einschließlich einer Vielzahl der überlappenden Informationssignale;eine Vorrichtung (64-68, 106, 108, 112, 118) zum Kombinieren einer ausgewählten Verschlüsselungsmaske mit dem Kompositsignal, um ein entschlüsseltes Signal zu bilden;eine Vorrichtung (70-76, 110-116) zum Decodieren des entschlüsselten Signals, einschließlich Mitteln (72, 114) zum Korrelieren des entschlüsselten Signals mit einem Satz von Codeworten, um ein Korrelationsspektrum zu erzeugen;und Mittel (73, 74, 116) zum Identifizieren einer Korrelationskomponente in dem Korrelationsspektrum mit einem größten Wert, und Extrahieren der Korrelationskomponente als decodiertes Informationssignal, wobei die ausgewählte Verschlüsselungsmaske eine Bitsequenz ist, die eine Länge aufweist, die gleich der Länge der Codeworte ist.
  37. 37
    Der Empfänger nach Anspruch 36, weiter Mittel umfassend, zum Kombinieren einer Vielzahl von durch die Decodiermittel erzeugten Korrelationsspektren, um ein kombiniertes Korrelationsspektrum zu erzeugen, wobei die Identifizier- und Extrahiermittel eine Korrelationskomponente in dem kombinierten Korrelationsspektrum identifizieren, die einen größten Wert aufweist, und diese Korrelationskomponente als decodiertes Informationssignal extrahieren.
  38. 38
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 1, weiter umfassend:Mittel (61, 62, 102, 104) zum Empfangen eines Kompositsignals einschließlich einer Vielzahl von den eindeutig verschlüsselten Codeworten;Mittel (64-68, 106, 108, 112, 118) zum Kombinieren einer ausgewählten Verschlüsselungsmaske mit dem Kompositsignal, um ein entschlüsseltes Signal zu erzeugen;Mittel (70-76, 110, 116) zum Decodieren des entschlüsselten Signals einschließlich Mitteln zum Korrelieren des entschlüsselten Signals mit den Fehlerkorrekturcodeworten, um ein Korrelationsspektrum zu bilden;und Mittel (73, 74, 116) zum Identifizieren einer Korrelationskomponente in dem Korrelationsspektrum, die einen größten Wert aufweist, und Extrahieren der Korrelationskomponente als ein decodiertes Informationssignal.
  39. 39
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 38, weiter Mittel umfassend zum Kombinieren einer Vielzahl von Korrelationsspektren, erzeugt durch die Decodiermittel, um ein kombiniertes Korrelationsspektrum zu erzeugen, wobei die Identifizier- und Extrahiermittel eine Korrelationskomponente in dem kombinierten Korrelationsspektrum identifizieren, die einen größten Wert aufweist, und die Korrelationskomponente als ein decodiertes Informtionssignal extrahieren.
  40. 40
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 38, wobei die Erzeugungsmittel erste Mittel umfassen zum Erzeugen von den codierten Informationssignalen entsprechenden Pseudo-Zufallszahlen, und erste Mittel zum Erzeugen des Satzes von Verschlüsselungsmasken, basierend auf den Pseudo-Zufallszahlen, und wobei die Mittel zum Kombinieren ausgewählter Verschlüsselungsmasken zweite Mittel umfassen, um eine Pseudo-Zufallszahl entsprechend einem codierten Informationssignal zu erzeugen, und Mittel zum Erzeugen der Verschlüsselungsmasken entsprechend dem codierten Informationssignal, basierend auf der Pseudo-Zufallszahl.
  41. 41
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 40, wobei die Erzeugungsmittel angepasst sind, Sequenzen von Verschlüsselungsmasken für die codierten Informationssignale zu erzeugen, und die ersten Mittel angepasst sind, Sätze von Pseudo-Zufallszahlen zu erzeugen, wobei die Pseudo-Zufallszahlen Sätze jeweiligen codierten Informationssignalen entsprechen, und die erste Erzeugungsvorrichtung angepasst ist, die Sequenzen von Verschlüsselungsmasken zu erzeugen, wobei die Maskensequenzen jeweiligen Pseudo- Zufallszahlensätzen entsprechen und voneinander verschieden sind, und wobei die Verschlüsselungsmasken- Kombiniermittel angepasst sind, eine ausgebildete Sequenz von Verschlüsselungsmasken mit dem Kompositsignal zu kombinieren, um ein entschlüsseltes Signal zu bilden, wobei die zweiten Mittel einen Satz von Pseudo-Zufallszahlen erzeugen und die Erzeugungsmittel die ausgebildete Sequenz von Verschlüsselungsmasken, basierend auf dem Pseudo- Zufallszahlensatz, erzeugen.
  42. 42
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 41, wobei die Maskensquenzen hinsichtlich jedes Sequenzbestandteils wechselseitig verschieden sind, so dass die codierten Informationssignale für alle Zeitpunkte mit unterschiedlichen Verschlüsselungsmasken kombiniert werden.
  43. 43
    Ein Verfahren zum gleichzeitigen Kommunizieren einer Vielzahl von spektral überlappenden Informationssignalen, die Schritte umfassend:(a) Digitalisieren eines Informationssignals;(b) Codieren von Blöcken von binären Zeichen des digitalisierten Informationssignals in Codeworte;(c) Erzeugen eines Satzes von Verschlüsselungsmasken mit bestimmten Korrelationseigenschaften;(d) Kombinieren einer ausgewählten. Verschlüsselungsmaske mit einem Codewort, wobei mit einem jeden Codewort eine andere Veschlüsselungsmaske kombiniert wird, um ein eindeutiges, verschlüsseltes Codewort zu erhalten;und (e) Übermitteln der verschlüsselten Codeworte über einen Kommunikationskanal.
  44. 44
    Das Verfahren nach Anspruch 43, wobei die Codeworte orthogonale Blockcodeworte sind.
  45. 45
    Das Verfahren nach Anspruch 43, wobei der Erzeugungsschritt (c) den Schritt zum Abrufen einer Verschlüsselungsmaske von einem Speicher umfasst, die dem codierten Informationssignal zugeordnet ist.
  46. 46
    Das Verfahren nach Anspruch 45, weiter die Schritte umfassend:Erzeugen einer Pseudo-Zufallszahl;Versetzen einer Verschlüsselungsmaskenadresse mit der Pseudo-Zufallszahl;und Abrufen der ausgewählten Verschlüsselungsmaske aus dem Speicher unter Verwendung der versetzten Verschlüsselungsmaskenadresse.
  47. 47
    Das Verfahren nach Anspruch 43, weiter die Schritte umfassend:Erzeugen einer Pseudo-Zufallszahl;und Kombinieren der Pseudo-Zufallszahl mit dem digitalisierten Informationssignal, wobei jedes Informationssignal einer eindeutigen Pseudo-Zufallszahl zugeordnet ist.
  48. 48
    Das Verfahren nach Anspruch 43, wobei der Satz von Verschlüsselungsmasken gebildet ist, indem alle möglichen Modulo-2 Summen eines ersten Satzes von Verschlüsselungsmasken und eines zweiten Satzes von Verschlüsselungsmasken gebildet werden.
  49. 49
    Das Verfahren nach Anspruch 48, wobei das Erzeugen der Verschlüsselungsmasken umfasst:Speichern eines ersten und zweiten Satzes von Verschlüsselungsmasken in einem Speicher, und Abrufen aus dem Speicher von zwei Verschlüsselungsmasken, eine von jedem Satz, und Modulo-2 Summieren der zwei abgerufenen Verschlüsselungsmasken, um eine einzelne Verschlüsselungsmaske zu bilden, die dem codierten Informationssignal zugeordnet ist.
  50. 50
    Das Verfahren nach Anspruch 48, wobei geografische Gebiete in Zellen unterteilt sind, so dass naheliegende Zellen unterschiedliche Verschlüsselungsmasken verwenden, und wobei jede Zelle Verschlüsselungsmasken verwendet, die gebildet sind durch die Summe einer Maske aus dem ersten Satz von Verschlüsselungsmasken mit einer einzelnen Verschlüsselungsmaske, genommen aus dem zweiten Satz von Verschlüsselungsmasken, und wobei die einzelne Verschlüsselungsmaske für die Zelle eindeutig ist.
  51. 51
    Das Verfahren nach Anspruch 48, wobei geografische Regionen so in Zellen unterteilt sind, dass naheliegende Zellen unterschiedliche Verschlüsselungsmasken verwenden, und wobei jede Zelle Verschlüsselungsmasken verwendet, die gebildet sind durch die Summe einer Maske aus einem Verschlüsselungsmaskensatz mit einer einzelnen Verschlüsselungsmaske, genommen von einem anderen Verschlüsselungsmaskensatz, und wobei die einzelne Verschlüsselungsmaske für einen Satz von geografisch getrennten Zellen eindeutig ist.
  52. 52
    Das Verfahren nach Anspruch 43, wobei geografische Regionen in Zellen unterteilt sind, so dass naheliegende Zellen unterschiedliche Verschlüsselungsmasken verwenden.
  53. 53
    Ein Verfahren zum gleichzeitigen Empfangen einer Vielzahl von spektral überlappenden Informationssignalen, umfassend die Schritte:(a) Empfangen eines Kompositsignals einschließlich einer Vielzahl von codierten Informationasignalen;(b) Kombinieren einer ausgewählten Maske aus einer Vielzahl von Verschlüsselungsmasken mit dem Kompositsignal, um ein entschlüsseltes Signal zu bilden;und (c) Decodieren des entschlüsselten Signals durch Korrelieren des entschlüsselten Signals mit einer Vielzahl von Fehlerkorrekturcodeworten, um ein Korrelationsspektrum zu bilden;Identifizieren einer Korrelationskomponente in dem Spektrum, die einen größten Wert aufweist;Extrahieren der Korrelationskomponente als ein decodiertes Informationssignal, wobei die ausgewählte Verschlüsselungsmaske eine Bitsequenz mit einer Länge ist, die gleich der Längen der Fehlerkorrekturcodeworte ist.
  54. 54
    Das Verfahren nach Anspruch 53, wobei der Decodierschritt ein Kombinieren einer Vielzahl von Korrelationsspektren umfasst, um ein kombiniertes Korrelationsspektrum zu bilden, und eine Korrelationskomponente in dem kombinierten Korrelationsspektrum mit einem größten Wert wird identifiziert und als ein decodiertes Informationssignal extrahiert.
  55. 55
    Das Verfahren nach Anspruch 43, weiter die Schritte umfassend:(f) Empfangen eines Kompositsignals einschließlich einer Vielzahl von den verschlüsselten Codeworten;(g) Kombinieren einer ausgewählten Verschlüsselungsmaske mit dem Kompositsignal, um ein entschlüsseltes Signal zu erzeugen;und (h) Decodieren des entschlüsselten Signals durch Korrelieren des entschlüsselten Signals mit den Codeworten, um ein Korrelationsspektrum zu bilden;Identifizieren einer Korrelationskomponente in dem Spektrum mit einem größten Wert;und Extrahieren der Korrelationskomponente als ein decodiertes Informationssignal.
  56. 56
    Das Verfahren nach Anspruch 55, wobei die ausgewählte Verschlüsselungsmaske basierend auf einer Pseudo- Zufallszahl ausgewählt wird.
  57. 57
    Das Verfahren nach Anspruch 55, nach dem Identifizierungsschritt weiter den Schritt zum Addieren einer dem decodierten Signal zugeordneten Pseudo- Zufallszahl zu dem decodierten Signal umfassend, um ein erwünschtes Informationssignal zu erzeugen.
  58. 58
    Das Verfahren nach Anspruch 55, wobei der Decodierschritt ein Kombinieren einer Vielzahl von Korrelationsspektren umfasst, um ein kombiniertes Korrelationsspektrum zu erzeugen, und wobei eine Korrelationskomponente in dem kombinierten Korrelationsspektrum mit einem größten Wert identifiziert wird und als ein decodiertes Informationssignal extrahiert wird.
  59. 59
    Ein Kommunikationssystem zum gleichzeitigen Kommunizieren einer Vielzahl von spektral überlappenden Signalen, wobei das Kommunikationssystem umfasst:Mittel (80) zum Umwandeln eines Signals in Blocks von M binären Ziffern;Mittel (84) zum Erzeugen einer einem Block zugeordneten ersten Pseudo-Zufallszahl, und zum Erzeugen einer zweiten Pseudo-Zufallszahl;ersten Mitteln (82) zum Kombinieren der ersten Pseudo- Zufallszahl mit den Blocks, um ein chiffriertes Signal zu erhalten;Mittel (86) zum Codieren des chiffrierten Signals unter Verwendung von Blockcodes, um ein Codewort zu erhalten;Mittel (90) zum Speichern eines Satzes von Verschlüsselungsmasken mit bestimmten Korrelationseigenschaften;Mittel (98) zum Verschieben der zweiten Pseudo- Zufallszahl, um eine Verschlüsselungsmaskenadresse zu erhalten;Mittel (90) zum Abrufen einer Verschlüsselungsmaske aus der Speichervorrichtung basierend auf der Verschlüsselungsmaskenadresse;zweiten Mitteln (88) zum Kombinieren der abgerufenen Verschlüsselungsmaske mit dem Codewort, um ein verschlüsseltes Codewort zu erhalten;und Mittel (92-96) zum Übermitteln des verschlüsselten Codewortes über einen Kommunikationskanal.
  60. 60
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 59, wobei die Blockcodes orthogonale Blockcodes sind.
  61. 61
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 59, wobei die zweite Pseudo-Zufallszahl von dem Block und von einem digitalen Multi-Bit Steuersignal abhängt.
  62. 62
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 59, wobei die ersten und zweiten Kombiniermittel Modulo-Addierer sind.
  63. 63
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 59, wobei der Satz von Verschlüsselungsmasken der Gestalt ist, dass eine Korrelation eines der verschlüsselten Codeworte mit einem Satz von verschlüsselten Codeworten, verschlüsselt mit einer anderen Verschlüsselungsmaske, ein Korrelationsspektrum zur Folge hat, das eine im Wesentlichen gleichmäßige Energieverteilung aufweist.
  64. 64
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 63, wobei das Korrelationsspektrum mit einer im Wesentlichen glatten Verteilung ein im Wesentlichen flaches Walsh-Spektrum ist.
  65. 65
    Ein Empfänger in einem Kommunikationssystem zum gleichzeitigen Übermitteln einer Vielzahl von spektral überlappenden Signalen, wobei der Empfänger umfasst:Mittel (102, 104) zum Empfangen eines Kompositsignals einschließlich einer Vielzahl der überlappenden Informationssignale;Mittel (108, 112, 118) zum Erzeugen einer Verschlüsselungsmaskenadresse und zum Abrufen einer Verschlüsselungsmaske aus einem Speicher (108), basierend auf der Verschlüsselungsmaskenadresse;Mittel (106) zum Kombinieren der abgerufenen Verschlüsselungsmaske mit dem Kompositsignal, um ein entschlüsseltes Signal zu bilden;Mittel (110) zum Transformieren des entschlüsselten Signals unter Verwendung von Fehlerkorrekturcodeworten, um ein Korrelationsspektrum zu erzeugen;Mittel (70, 116) zum Identifizieren einer Korrelationskomponente in dem Korrelationsspektrum mit einem größten Wert als ein decodiertes Informationssignal;und Mittel (112, 114) zum Dechiffrieren des decodierten Informationssignals unter der Verwendung einer Pseudo- Zufallszahl, die dem Informationssignal zugeordnet ist, wobei die abgerufene Verschlüsselungsmaske eine Bitsequenz ist, die eine Länge aufweist, die gleich der Länge der Fehlerkorrekturcodeworte ist.
  66. 66
    Der Empfänger von Anspruch 65, weiter Mitte umfassend, um eine Vielzahl von durch die Decodiervorrichtung erzeugten Korrelationsspektren zu kombinieren, um ein kombiniertes Korrelationsspektrum zu erzeugen, wobei die Identifizier- und Extrahiermittel eine Korrelationskomponente in dem kombinierten Korrelationsspektrum identifizieren, die einen größten Wert aufweist, und diese Korrelationskomponente als ein decodiertes Informationssignal extrahieren.
  67. 67
    Das Kommunikationssystem nach Anspruch 59, weiter umfassend:Mittel (102, 104) zum Empfangen eines Kompositsignals einschließlich einer Vielzahl der überlappenden Informationssignale;Mittel (108, 112, 118) zum Erzeugen der Verschlüsselungsmaskenadresse;Mittel (106) zum Kombinieren der abgerufenen Verschlüsselungsmaske mit dem Kompositsignal, um ein entschlüsseltes Signal zu erzeugen;Mittel (110) zum Umwandeln des entschlüsselten Signals unter Verwendung von Fehlerkorrekturcodeworten, um ein Korrelationsspektrum zu erzeugen;Mittel (70, 116) zum Identifizieren einer Korrelationskomponente in dem Spektrum mit einem größten Wert als ein decodiertes Informationssignal;und Mittel (112, 114) zum Entschlüsseln des decodierten Signals unter Verwendung der ersten Pseudo-Zufallszahl. Zusammenfassung Individuellen Informationssignalen, codiert mit einem gemeinsamen Blockfehlerkorrekturcode (52), wird eine eindeutige Verschlüsselungsmaske oder Signatursequenz zugeordnet, genommen aus einem Satz von Verschlüsselungsmasken (60) mit ausgewählten Korrelationseigenschaften. Der Satz von Verschlüsselungsmasken (60) wird so ausgewählt, dass die Korrelation zwischen der Modulo-2 Summe von zwei Masken mit einem Codewort in dem Blockcode eine konstante Größe ist, unabhängig von dem Maskensatz (60) und den individuellen Masken, die verglichen werden. In einem Ausführungsbeispiel resultiert, wenn beliebige zwei Masken unter Verwendung von Modulo-2-Arithmetik aufsummiert werden, die Walsh- Transformation (72) dieser Summe in einem maximal flachen Walsh-Spektrum. Für zellulare Funktelefonsysteme unter Verwendung subtraktiver CDMA-Demodulations (62) Techniken stellt ein zweistufiges Chiffriersystem Sicherheit auf dem zellularen Systemniveau unter Verwendung eines pseudo- zufällig erzeugten Codeschlüssels bereit, um eine der Verschlüsselungsmasken (60) gemeinsam für alle der Mobilstationen in einer bestimmten Zelle auszuwählen. Auch wird eine Privatsphäre auf dem einzelnen Mobilteilnehmerniveau sichergestellt, indem ein pseudo- zufällig erzeugter Chiffrierschlüssel verwendet wird, um individuelle Informationssignale vor dem Verschlüsselungsbetrieb zu chiffrieren.
Independent claims67