Nova Patents
RU2160508C2

Multiple-access encoding using convoluted sequences for mobile communication radio networks

Abstract

computer engineering. SUBSTANCE: information characters, which are extended using orthogonal or bi- orthogonal code words, are set in correspondence to unique scrambling mask, which is chosen from set of scrambling masks, which have specific correlation properties. Set of scrambling masks corresponds to condition that correlation between modulo two sum of two scrambling masks with arbitrary code word is constant independently from code word and individual masks used for comparison. One claim of invention discloses method in which adding two masks using modulo two addition, so that Walsh transform of this sum provides maximally flat Walsh spectrum. For cellular telephone networks which use demodulation methods, the system of two-level encryption ensures protection at the level of cellular network due to use of code word, which is generated in pseudorandom fashion, for selection of one of scrambling masks, which is shared by all mobile stations in specific cell. In addition, method ensures protection of private channels at individual mobile user level due to use of encryption key, which is generated in pseudorandom fashion, for encryption of individual information signals before running scrambling operation. EFFECT: increased number of provided channels, decreased mutual noise between cells of cellular communication network. 50 cl, 9 dwg

Term

Term ended

Expired 11 August 2015, 11.1 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

50 claims: 12 independent, 38 dependent

  1. 1
    Передатчик системы связи для передачи последовательности информационных символов, содержащий средство для расширения каждого информационного символа с помощью соответствующей последовательности расширения с образованием последовательности расширенных символов, причем последовательности расширения выбираются из набора последовательностей расширения, которые взаимно ортогональны или биортогональны, средство для скремблирования каждого символа расширения с помощью общей маски скремблирования с формированием последовательности скремблированных символов, причем общая маска скремблирования выбирается из набора масок скремблирования, имеющих оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, и средство для передачи последовательности скремблированных символов по каналу связи.
  2. 2
    Передатчик по п.1, отличающийся тем, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой последовательность, которая по существу одинаково коррелирована по величине с каждой из последовательностей расширения.
  3. 3
    Передатчик по п.1, отличающийся тем, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой последовательность, которая по существу одинаково коррелирована по величине с каждой последовательностью расширения в поднаборе последовательностей расширения и имеет по существу нулевую корреляцию с остальными последовательностями расширения.
  4. 4
    Передатчик по п.1, отличающийся тем, что оптимальные корреляционные свойства включают в себя свойство, состоящее в том, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой свернутую последовательность.
  5. 5
    Передатчик по п.1, отличающийся тем, что полуоптимальные корреляционные свойства включают в себя свойство, состоящее в том, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой частично свернутую последовательность.
  6. 6
    Передатчик по п.1, отличающийся тем, что последовательности расширения представляют собой пермутации кодовых слов Уолша-Адамара.
  7. 7
    Передатчик по п.1, отличающийся тем, что упомянутое средство для передачи включает в себя средство для дополнительного скремблирования скремблированных символов, для формирования последовательности дополнительно скремблированных символов, и средство для передачи дополнительно скремблированных символов по каналу связи.
  8. 8
    Передатчик по п.1, отличающийся тем, что средство расширения предназначено для расширения каждого информационного символа множества последовательностей информационных символов с помощью соответствующей последовательности расширения для формирования множества последовательностей расширенных символов, средство скремблирования предназначено для скремблирования каждого расширенного символа в каждой последовательности расширенных символов с помощью соответствующей общей маски скремблирования для формирования множества последовательностей скремблированных символов, при этом передатчик дополнительно содержит средство для объединения множества последовательностей скремблированных символов для формирования последовательности объединенных скремблированных символов, а средство передачи обеспечивает передачу последовательности комбинированных скремблированных символов по каналу связи.
  9. 9
    Передатчик по п. 8, отличающийся тем, что множество последовательностей информационных символов соответствуют всем информационным сигналам, передаваемым в ячейке сотовой системы связи.
  10. 10
    Передатчик по п.8, отличающийся тем, что множество последовательностей информационных символов соответствуют поднабору всех информационных сигналов, передаваемых в ячейке сотовой системы связи.
  11. 11
    Передатчик по п.1, отличающийся тем, что средство расширения и средство скремблирования объединены в одно средство для расширения и скремблирования каждого информационного символа с помощью соответствующей эффективной последовательности расширения для формирования последовательности скремблированных расширенных символов, эффективные последовательности расширения выбраны из набора эффективных последовательностей расширения, при этом пары эффективных последовательностей расширения либо взаимно ортогональны, либо биортогональны или имеют оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, а средство передачи обеспечивает передачу скремблированных символов расширения по каналу связи.
  12. 12
    Передатчик по п. 11, отличающийся тем, что средство расширения и скремблирования обеспечивает расширение каждого информационного символа множества последовательностей информационных символов с помощью соответствующей эффективной последовательности расширения для формирования множества последовательностей скремблированных символов расширения, передатчик дополнительно содержит средство для объединения множества последовательностей скремблированных символов расширения для формирования последовательности комбинированных скремблированных символов расширения, а средство передачи обеспечивает передачу последовательности комбинированных скремблированных символов расширения по каналу связи.
  13. 13
    Передатчик по п.1, отличающийся тем, что средство расширения обеспечивает расширение каждого информационного символа множества последовательностей информационных символов с помощью соответствующей последовательности расширения для формирования множества последовательностей расширенных символов, передатчик дополнительно содержит средство для объединения множества последовательностей расширенных символов для формирования последовательности объединенных расширенных символов, средство скремблирования обеспечивает скремблирование каждого объединенного расширенного символа в последовательности объединенных расширенных символов с помощью общей маски скремблирования для формирования последовательности скремблированных объединенных расширенных символов, а средство передачи обеспечивает передачу последовательности скремблированных объединенных расширенных символов по каналу связи.
  14. 14
    Передатчик по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит средство для преобразования последовательности информационных символов в последовательность блоков двоичных цифр, средство для генерирования первых псевдослучайных чисел, при этом каждое первое псевдослучайное число связано с соответствующим блоком, и для генерирования второго псевдослучайного числа, средство для объединения первых псевдослучайных чисел с соответствующими блоками для формирования последовательности шифрованных символов, средство для сдвига второго псевдослучайного числа для формирования индекса маски скремблирования, при этом средство расширения обеспечивает расширение каждого шифрованного символа с помощью соответствующей последовательности расширения для формирования последовательности расширенных символов, маска скремблирования обеспечивает скремблирование каждого расширенного символа с помощью общей маски скремблирования для формирования последовательности символов скремблирования, а маска скремблирования выбрана на основе индекса маски скремблирования.
  15. 15
    Передатчик по п. 14, отличающийся тем, что второе псевдослучайное число зависит от мультибитового цифрового управляющего сигнала и от блока, соответствующего расширенному символу, скремблированному маской скремблирования, выбранной на основе индекса маски скремблирования, образованного смещением второго псевдослучайного числа.
  16. 16
    Передатчик по п. 14, отличающийся тем, что средство объединения и средство скремблирования выполнены в виде сумматоров по модулю два.
  17. 17
    Передатчик по п.14, отличающийся тем, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой последовательность, по существу одинаково коррелированную по величине с каждой из последовательностей расширения.
  18. 18
    Передатчик по п.14, отличающийся тем, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой последовательность, по существу одинакового коррелированную по величине с каждой последовательностью расширения в поднаборе последовательностей расширения и имеющую по существу нулевую корреляцию с остальными последовательностями расширения.
  19. 19
    Приемник системы связи, обеспечивающей передачу последовательностей информационных символов, содержащий средство для приема составного сигнала, включающего в себя множество спектрально перекрывающихся последовательностей расширенных скремблированных информационных символов, средство для дескремблирования составного сигнала с помощью маски скремблирования, выбранной из набора масок скремблирования, имеющих оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, для формирования последовательности дескремблированных символов, средство для сжатия последовательности дескремблированных символов с использованием последовательностей расширения, включающее в себя средство для коррелирования по меньшей мере одного сдвига каждого дескремблированного символа по меньшей мере с одной из последовательностей расширения для формирования по меньшей мере одного корреляционного значения для каждого дескремблированного символа, причем последовательности расширения взаимно ортогональны или биортогональны, средство для обработки корреляционных значений для обнаружения по меньшей мере одной последовательности информационных символов.
  20. 20
    Приемник по п.19, отличающийся тем, что средство обработки содержит когерентный сумматор RAKE для обработки многолучевого сигнала.
  21. 21
    Приемник по п.19, отличающийся тем, что средство обработки содержит некогерентный сумматор RAKE для обработки многолучевого сигнала.
  22. 22
    Приемник по п.19, отличающийся тем, что средство дескремблирования предназначено для формирования множества последовательностей дескремблированных символов, причем каждая последовательность дескремблированных символов соответствует соответствующей последовательности информационных символов, средство сжатия предназначено для формирования по меньшей мере одного корреляционного значения из каждого дескремблированного символа путем коррелирования по меньшей мере одного сдвинутого значения каждого дескремблированного символа по меньшей мере с одной соответствующей последовательностью расширения, средство обработки обеспечивает обработку корреляционных значений для обнаружения множества последовательностей информационных символов.
  23. 23
    Приемник по п.19, отличающийся тем, что средство дескремблирования и средство сжатия объединены в единое средство для дескремблирования и сжатия составного сигнала с помощью эффективной последовательности расширения, выбранной из набора эффективных последовательностей расширения, для формирования при этом корреляционных значений, пары эффективных последовательностей расширения либо имеют оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, либо взаимно ортогональны или биортогональны.
  24. 24
    Приемник по п.23, отличающийся тем, что средство дескремблирования и сжатия предназначено для дескремблирования и сжатия составного сигнала с помощью по меньшей мере одной эффективной последовательности расширения, выбранной из набора эффективных последовательностей расширения, для формирования корреляционных значений для множества последовательностей информационных символов, каждая эффективная последовательность расширения соответствует соответствующей последовательности информационных символов, пары эффективных последовательностей расширения либо имеют оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, либо взаимно ортогональны или биортогональны.
  25. 25
    Приемник по п.19, отличающийся тем, что составной сигнал включает в себя множество спектрально перекрывающихся последовательностей шифрованных расширенных скремблированных информационных символов, приемник дополнительно содержит средство для генерирования адреса маски скремблирования и для выбора на основе адреса маски скремблирования маски скремблирования из набора масок скремблирования, имеющей оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, средство дескремблирования предназначено для дескремблирования составного сигнала с использованием выбранной маски скремблирования для формирования последовательности дескремблированных символов, средство обработки предназначено для обработки корреляционных значений для обнаружения по меньшей мере одной последовательности шифрованных информационных символов, и приемник дополнительно содержит средство для дешифрования по меньшей мере одной последовательности шифрованных информационных символов, продетектированных средством обработки, с использованием псевдослучайного числа, связанного с соответствующими информационными символами.
  26. 26
    Способ передачи последовательности информационных символов, включающий следующие операции:расширение каждого информационного символа с помощью соответствующей последовательности расширения для формирования при этом последовательности расширенных символов, причем последовательности расширения выбирают из набора последовательностей расширения, которые взаимно ортогональны или биортогональны, скремблирование каждого расширенного символа с помощью общей маски скремблирования для формирования последовательности скремблированных символов, причем общая маска скремблирования выбрана из набора масок скремблирования, имеющих оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, передача последовательности скремблированных символов по каналу связи.
  27. 27
    Способ по п.26, отличающийся тем, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой последовательность, которая по существу одинаково коррелирована по величине с каждой из последовательностей расширения.
  28. 28
    Способ по п.26, отличающийся тем, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой последовательность, которая по существу одинаково коррелирована по величине с каждой последовательностью расширения в поднаборе последовательностей расширения и по существу имеет нулевую корреляцию с остальными последовательностями расширения.
  29. 29
    Способ по п. 26, отличающийся тем, что оптимальные корреляционные свойства включают свойство, состоящее в том, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой свернутую последовательность.
  30. 30
    Способ по п.26, отличающийся тем, что полуоптимальные корреляционные свойства включают свойство, состоящее в том, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой частично свернутую последовательность.
  31. 31
    Способ по п.26, отличающийся тем, что последовательности расширения получают пермутациями кодовых слов Уолша-Адамара.
  32. 32
    Способ по п.26, отличающийся тем, что операция передачи включает в себя операции дополнительного скремблирования скремблированных символов для формирования последовательности дополнительно скремблированных символов и передачи дополнительно скремблированных символов по каналу связи.
  33. 33
    Способ по п.26, отличающийся тем, что каждый информационный символ из множества последовательностей информационных символов расширяют с помощью соответствующей последовательности расширения для формирования множества последовательностей расширенных символов, каждый расширенный символ в каждой последовательности расширенных символов скремблируют с помощью соответствующей общей маски скремблирования для формирования множества последовательностей скремблированных символов, при этом способ дополнительно включает операцию объединения множества последовательностей скремблированных символов для формирования последовательности объединенных скремблированных символов, последовательность объединенных скремблированных символов передают по каналу связи.
  34. 34
    Способ по п.33, отличающийся тем, что множество последовательностей информационных символов соответствует всем информационным сигналам, передаваемым в ячейку в сотовой системе связи.
  35. 35
    Способ по п.33, отличающийся тем, что множество последовательностей информационных символов соответствует поднабору всех информационных сигналов, передаваемых в ячейку в сотовой системе связи.
  36. 36
    Способ по п.26, отличающийся тем, что операцию расширения и операцию скремблирования объединяют в операцию расширения и скремблирования каждого информационного символа с помощью соответствующей эффективной последовательности расширения для формирования при этом последовательности скремблированных расширенных символов, эффективные последовательности расширения выбираются из набора эффективных последовательностей расширения, причем пары эффективных последовательностей расширения либо взаимно ортогональны или биортогональны, либо имеют оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, скремблированные расширенные символы передают по каналу связи.
  37. 37
    Способ по п. 36, отличающийся тем, что в операции расширения и скремблирования осуществляют расширение каждого информационного символа из множества последовательностей информационных символов с помощью соответствующей эффективной последовательности расширения для формирования при этом множества последовательностей скремблированных расширенных символов, при этом способ дополнительно содержит операцию комбинирования множества последовательностей скремблированных расширенных символов для формирования последовательности объединенных скремблированных расширенных символов, последовательность объединенных скремблированных расширенных символов передают по каналу связи.
  38. 38
    Способ по п.26, отличающийся тем, что в операции расширения осуществляют расширение каждого информационного символа из множества последовательностей информационных символов с помощью соответствующей последовательности расширения для формирования множества последовательностей расширенных символов, при этом способ дополнительно включает операцию объединения множества последовательностей расширенных символов для формирования последовательности объединенных расширенных символов, каждый объединенный расширенный символ в последовательности объединенных расширенных символов скремблируют с помощью общей маски скремблирования для формирования последовательности скремблированных объединенных расширенных символов, последовательность скремблированных объединенных расширенных символов передают по каналу связи.
  39. 39
    Способ по п.26, отличающийся тем, что дополнительно содержит операции преобразования последовательности информационных символов в последовательность блоков двоичных цифр, генерирования первых псевдослучайных чисел и второго псевдослучайного числа, причем каждое первое псевдослучайное число связано с соответствующим блоком, объединения первых псевдослучайных чисел с соответствующими блоками для формирования последовательности шифрованных символов, смещения второго псевдослучайного числа для формирования индекса маски скремблирования, при этом каждый шифрованный символ расширяют с помощью соответствующей последовательности расширения для формирования последовательности расширенных символов, каждый скремблированный символ скремблируют с помощью общей маски скремблирования для формирования последовательности скремблированных символов, маску скремблирования выбирают на основе индекса маски скремблирования.
  40. 40
    Способ по п.39, отличающийся тем, что второе псевдослучайное число зависит от мультибитового цифрового управляющего сигнала и от блока, соответствующего расширенному символу, скремблированному маской скремблирования, выбранной на основе индекса маски скремблирования, образованного смещением второго псевдослучайного числа.
  41. 41
    Способ по п.39, отличающийся тем, что операцию объединения и операцию скремблирования осуществляют в виде суммирования по модулю два.
  42. 42
    Способ по п.39, отличающийся тем, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой последовательность, которая по существу одинаково коррелирована по величине с каждой из последовательностей расширения.
  43. 43
    Способ по п.39, отличающийся тем, что сумма по модулю два любых двух масок скремблирования представляет собой последовательность, которая по существу одинаково коррелирована по величине с каждой последовательностью расширения из поднабора последовательностей расширения и имеет по существу нулевую корреляцию с остальными последовательностями расширения.
  44. 44
    Способ детектирования информационных символов, включающий следующие операции:прием составного сигнала, содержащего множество спектрально перекрывающихся последовательностей расширенных скремблированных информационных символов, дескремблирование составного сигнала с помощью маски скремблирования, выбранной из набора масок скремблирования, имеющих оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, для формирования последовательности дескремблированных символов, сжатие дескремблированных символов с использованием последовательностей расширения, включающее операции коррелирования по меньшей мере одного смещенного значения каждого дескремблированного символа по меньшей мере одной последовательностью расширения для формирования по меньшей мере одного корреляционного значения для каждого дескремблированного символа, при этом последовательности расширения взаимно ортогональны или биортогональны, обработки корреляционных значений для обнаружения по меньшей мере одной последовательности информационных символов.
  45. 45
    Способ по п.44, отличающийся тем, что операция обработки включает когерентное объединение по методу RAKE обработки многолучевых сигналов.
  46. 46
    Способ по п.44, отличающийся тем, что операция обработки включает некогерентное объединение по методу RAKE обработки многолучевых сигналов.
  47. 47
    Способ по п.44, отличающийся тем, что при осуществлении операции дескремблирования формируют множество последовательностей дескремблированных символов, причем каждая последовательность дескремблированных символов соответствует соответствующей последовательности информационных символов, при осуществлении операции сжатия формируют по меньшей мере одно корреляционное значение из каждого дескремблированного символа путем коррелирования по меньшей мере одного смещенного значения каждого дескремблированного символа по меньшей мере с одной соответствующей последовательностью расширения, корреляционные значения обрабатывают для обнаружения множества последовательностей информационных символов.
  48. 48
    Способ по п.44, отличающийся тем, что операцию дескремблирования и операцию сжатия объединяют в одну операцию дискремблирования и сжатия составного сигнала с помощью эффективной последовательности расширения, выбранной из набора эффективных последовательностей расширения, для формирования при этом корреляционных значений, пары эффективных последовательностей расширения либо имеют оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, либо взаимно ортогональны или биортогональны.
  49. 49
    Способ по п.48, отличающийся тем, что в операции дескремблирования и сжатия осуществляют дескремблирование и сжатие составного сигнала по меньшей мере с помощью одной эффективной последовательности расширения, выбранной из набора эффективных последовательностей расширения, для формирования корреляционных значений для множества последовательностей информационных символов, каждая выбранная эффективная последовательность символов расширения соответствует соответствующей последовательности информационных символов, пары эффективных последовательностей расширения либо имеют оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства, либо взаимно ортогональны или биортогональны.
  50. 50
    Способ по п. 44, отличающийся тем, что составной сигнал включает множество спектрально перекрывающихся последовательностей шифрованных, расширенных, скремблированных информационных символов, при этом способ дополнительно включает операции генерирования адреса маски скремблирования и выбора на основе адреса маски скремблирования маски скремблирования из набора масок скремблирования, имеющих оптимальные или полуоптимальные корреляционные свойства;составной сигнал дескремблируют с помощью выбранной маски скремблирования для формирования последовательности дескремблированных символов, корреляционные значения обрабатывают для обнаружения по меньшей мере одной последовательности шифрованных информационных символов, причем способ дополнительно включает операцию дешифрования по меньшей мере одной обнаруженной последовательности шифрованных информационных символов с использованием псевдослучайного числа, связанного с соответствующими информационными символами.
Independent claims50