用于确定独占式联合随机性的方法和WTRU技术

本发明专利技术公开的是一种用于确定独占式联合随机性(JRNSO)的方法和WTRU。该方法包括：在第一信道频率上，从第一无线发射/接收单元(WTRU)传送第一信号至第二WTRU，该第一信号包括第一私有导频；在第二信道频率上，在第一WTRU接收来自第二WTRU的第二信号，该第二信号包括第二私有导频和第二信道效应，其中第二信道频率不同于第一信道频率；在第一信道频率上，从第一WTRU传送第三信号至第二WTRU，该第三信号包括所述第二信号；在第二信道频率上，在第一WTRU接收来自第二WTRU的第四信号，该第四信号包括第一信号、第一信道效应以及第二信道效应；在第一WTRU处理第四信号，以便确定总的信道效应；以及在第一WTRU根据总的信道效应来确定JRNSO。本发明专利技术将JRNSO扩展到更复杂的通信系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是申请日为2008年04月21日、申请号为200880018646. 5、专利技术名称为"用 于在抑D、TOD和MIMO通信中执行JRNSO的方法和设备"的中国专利技术专利申请的分案申请。
本申请设及无线通信。
技术介绍
加密理论的发展展示了如何在假设潜在攻击者/窃听者没有显著共享相同的随 机性来源的情况下从联合随机性中产生信息理论保密性。由于无线通信媒介的特性，运些 发展非常适合在无线通信系统的保密性生成处理中使用。 为了秘密地进行通信，可W使用信息理论安全性来防止攻击实体发现两个终端之 间的通信。大多数无线信道都具有不断变化的物理属性，该属性在终端的信道观测方面提 供了大量随机性。运种随机性被称为独占式联合随机性（JRNSO)，并且它是美国专利申请 11/339,958 的主题。 阳0化]在现有技术中，JRNSO通常依赖于两个终端观察基本相同的信道脉冲响应（CIR)， 运种状况是只有一个接收信道的时分双工（TDD)所固有的状况。但是，很多通信系统使用 的是频分双工（F孤)，其中两个终端通常会因为每个方向上的信号传输处于显著不同的信 道频率而没有观察到基本相同的信道脉冲响应。更进一步，在TDD应用中，基于JRNSO的加 密必须更为健壮，并且需要将JRNSO扩展到无法自然产生足够JRNSO信息的环境中。出现 运种情况有可能因为信道不如应用所需要的那样接近于真实的互反性。运些技术适用于单 输入单输出（SISO)和单输入多输出（SIMO)系统。最终，存在将JRNSO扩展到使用了多输 入多输出（MIMO)和多输出单输出（MISO)天线阵列的更复杂的通信系统中的需要。
技术实现思路
本专利技术公开的是用于确定JRNSO的方法和设备。在一个实施方式中，JRNSO是在 抑D中使用基带信号回环化及私有导频确定的。在另一个实施方式中，JRNSO是在TOD中使 用基带信号回环W及私有导频、私有增益函数与可选的卡尔曼滤波处理或类似的时间定向 处理的组合来确定的。在一个示例中，抑D和TODJRNSO实施方式是在SISO和SIMO通信 步骤中执行的。在其他示例中，抑D和TDD实施方式是在MIMO通信中实施的。JRNSO是通 过将MIMO和MISO通信降至SISO或SIMO通信来确定的。在其他实施方式中，信道测量信 令限制是通过使用诸如行列式之类的矩阵乘积的对称属性来移除的。【附图说明】 从W下描述中可W更详细地理解本专利技术，运些描述是W实例的方式给出的并且可 W结合附图加W理解，其中： 图1显示的是被配置成使用JRNSO的无线通信系统的框图示例； 图2显示的是在抑D中使用了回环方法和公共导频的JRNSO过程示例； 图3显示的是在抑D中使用了回环方法和私有导频的JRNSO过程示例； 1] 图4显示的是在抑D中作为时间函数的JRNSO信号处理示例； 阳01引 图5显示的是抑D中的JRNSO信道修改处理示例； 图6显示的是在抑D中作为时间函数的JRNSO信道修改处理示例； 图7显示的是在抑D中作为时间函数的JRNSO信道使用示例；[001引图8显示的是在抑D中作为时间函数且使用了简化假设的JRNSO信道使用示例； 图9显示的是在抑D中使用了回环信号随机时间定位的JRNSO信号处理示例； 图10显示的是信噪比与差错率的关系的示例； 图11显示的是在TOD中使用了具有公共导频的回环方法W及私有增益函数的 JRNSO过程的示例； 图12显示的是在TOD中作为时间函数的JRNSO信号处理示例； 图13显示的是在TOD中使用了类似于配对的传输的JRNSO信号处理示例； 图14显不的是在TDD中处于导频周期的JRNSOf目号处理不例； 图15显示的是在TOD中处于数据周期的JRNSO信号处理示例； 图16显示的是卡尔曼滤波器的一个示例； 图17显示的是卡尔曼滤波定向处理的示例； 阳02引 图18显示的是MIMO中的JRNSO信号处理示例； 图19显示的是MIMO中的JRNSO信号处理示例； 图20显示的是MIMO中的可导出信道乘积的示例； 阳02引图21显示的是作为时间函数的JRNSO测量示例； 图22显示的是在MIMO中使用了具有公共导频的回环方法和私有增益函数的 JRNSO过程的示例； 图23显示的是在F孤中使用方阵传输的可导出乘积的示例；W及 图24显示的是在抑D对称型MIMO中的JRNSO过程的示例。【具体实施方式】 下文引用的术语"无线发射/接收单元"包括但不局限于用户设备扣巧、移动扎、 固定或移动订户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理（PDA)、计算机或是其他任何能在无 线环境中工作的用户设备。下文引用的术语"基站"包括但不局限于节点B、站点控制器、接 入点（A巧或是其他任何能在无线环境中工作的接口设备。 图1显示的是被配置成使用JRNSO的无线通信系统100的框图示例。该图显示了 介于无线发射/接收单元（WTRU)之间的射频通信信道集合105,在运里，所述无线发射/接 收单元是Alice(艾丽斯）110和Bob(鲍勃）120。Eve(伊夫）130是一个可W监视Alice 110与Bob120之间的RF通信信道集合105的攻击实体。假设Alice110和Bob120是两 个无线终端，运两个通信彼此在无线环境中W相同的频率进行通信。由于信道互反性，如果 运两个终端在大致相同的时间观测其相互的信道105,那么它们的观测结果彼此会非常接 近。第S终端Eve130被显示成位于离开Alice110和Bob120 -个波长W上的地方，并 且Eve130得到的信道观测结果几乎必然独立于Alice110和Bob120得到的特定于信道 的观测结果。 因此，Alice110和Bob120可W根据其信道观测结果而在其间产生公共密钥。在 产生运种密钥的过程中，Alice110和Bob120有可能需要使用如下所述的回环信令过程 之一来相互通信。 图2显示的是由图1系统执行的JRNSO过程的示例。在本示例中，回环方法是在频 分双工（抑D)模式中通过使用公共导频来运用的。实线指示的是Alice110的回环处理。 虚线指示的则是Bob120的回环处理。 Alice110通过在信道GAe205上向Bob120传送公共导频P200来发起她的回环 处理，由此创建合成（resulting)信号Ga本210。Bob120接收运个信号Ga本210,并且将 运个信号变换到基带。在其他方面，Bob120不会对该信号进行处理。经由具有不同频率的 信道Gba230，Bob120将运个信号回送到Alice110,由此创建合成信号GbaGa本235。Alice 110在240接收运个回环信号GmGabP,从而完成其回环处理。 Bob120通过在信道Gm230上向Alice110传送公共导频P245来发起他的回 环处理，由此创建合成信号GbaP250。Alice110接收运个信号GbaP250,并且将运个信号 变换到基带。在其他方面，Alice110不会对该信号进行处理。经由具有不同频率的信道 Gab205，Alice110将运个信号回送到Bob120,由此创建合成信号GabGmP235。在265，Bob 120接收运个回环信号GabGmP260,从而完成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定独占式联合随机性(JRNSO)的方法，该方法包括：在第一信道频率上，从第一无线发射/接收单元(WTRU)传送第一信号至第二WTRU，该第一信号包括第一私有导频，其中所述第一私有导频仅仅为所述第一WTRU所知；在第二信道频率上，在所述第一WTRU接收来自所述第二WTRU的第二信号，该第二信号包括第二私有导频和第二信道效应，其中所述第二信道频率不同于所述第一信道频率，并且所述第二私有导频仅仅为所述第二WTRU所知；在所述第一信道频率上，从所述第一WTRU传送第三信号至所述第二WTRU，该第三信号包括所述第二信号；在所述第二信道频率上，在所述第一WTRU接收来自所述第二WTRU的第四信号，该第四信号包括所述第一信号、第一信道效应以及所述第二信道效应；在所述第一WTRU处理所述第四信号，以便确定总的信道效应；以及在所述第一WTRU根据所述总的信道效应来确定JRNSO。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S·J·戈德堡，Y·C·沙阿，A·列兹尼克，
申请(专利权)人：交互数字技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US