專利名稱：無線信道互易信息的提取和量化的相關(guān)方法、裝置及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無線信道互易信息的提取和量化的 相關(guān)方法、裝置及設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，存在一種保證通信安全的方法，主要包括以下步驟1)無線鏈路的通信雙 方分別進行無線信道估計；幻從信道估計結(jié)果中提取出預(yù)定數(shù)量的信道信息；幻對本地提 取出的信道信息進行糾錯，得到與對方一致的信道信息；4)所述通信雙方分別利用所述提 取出的信道信息和糾錯后得到的信道信息生成共享密鑰；5)利用所述共享密鑰進行加密ififn。本文主要針對上述方法中的步驟2)，目前有如下實現(xiàn)方法一、直接量化信道相位在近年的論文中，有學(xué)者提出通信雙方各自直接對本地信道值的相位進行量化， 從而獲得與對方一致的信道量化結(jié)果。如果在物理層輔助安全場景中，通信雙方直接對本地信道值進行量化，那么將存 在以下問題雖然物理信道可以具有互易性，但是實際通信系統(tǒng)中由于傳輸通道中包含天線、 中射頻等器件，所以傳輸信道是發(fā)射鏈路增益、物理信道、接收天線增益三者的乘積，而發(fā) 射天線增益與接收天線增益并不相同，因此實際通信系統(tǒng)中的傳輸信道不具有互易性。因 此，該技術(shù)方案雖然在理論上說，可以使通信雙方利用信道互易性獲得相同的信道量化結(jié) 果，但是在實際系統(tǒng)中不可行。參見圖1，其是現(xiàn)有技術(shù)中實際通信系統(tǒng)中雙向傳輸信道的構(gòu)成示意圖。如圖1所 示，雖然通信雙方A和B之間的物理信道具有互易性，收發(fā)經(jīng)歷的物理信道值都為H，但是 A的發(fā)射鏈路增益Κτχ,A和接收鏈路增益Κκχ,A并不相等，B的發(fā)射鏈路增益Κτχ,B和接收鏈路 增益Κκχ,B也不相等，所以從A到B的傳輸信道Hab = Ktx,a*H*Kkx,b與從B到A的傳輸信道Hba =Κτχ, b*H*Kkx, a并不相等，因此在實際系統(tǒng)中，A和B不能直接從各自獨立測量的傳輸信道 Hab和Hba中獲得相同的量化結(jié)果。方法二、量化編碼量化技術(shù)可以將連續(xù)值域的信號映射為離散值域的信號，包括標(biāo)量量化和矢量量 化兩大類。量化后采用編碼技術(shù)，可以有效地壓縮所需的比特數(shù)量。此類技術(shù)較多地應(yīng)用 于信源編碼?，F(xiàn)有量化技術(shù)主要針對單個信源進行量化，希望量化后能夠以一定的近似程度恢 復(fù)出原信號。而在物理層輔助安全的場景下，要求對兩個高度相關(guān)的信源分別進行量化，量 化后不再需要恢復(fù)出原信號，但是希望兩個信源產(chǎn)生的量化比特結(jié)果高度一致。如果將現(xiàn)有量化技術(shù)，直接用于物理層輔助安全的場景，那么將存在以下兩個問 題
一、盡管通信雙方可能具有互易的信道，但是雙方具有不同的接收噪聲，因此，當(dāng) 雙方各自獨立地進行量化時，如果信道值位于量化區(qū)間的邊界附近，那么雙方很容易受到 不同噪聲的影響而產(chǎn)生不同的量化比特。圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)的小誤差造成通信雙方在量化邊界處量化結(jié)果不一致的示 意圖，如圖2所示，假如通信雙方A和B之間的信道具有互易性，但某個信道值的相位在量 化區(qū)域的邊界附近，那么即使雙方的接收噪聲所造成的相位偏差S 9,和δ ΘΒ很小，A和 B也非常容易得到不一致的量化結(jié)果。二、在物理層輔助安全的應(yīng)用場景中，不希望被攻擊者獲知任何有關(guān)量化結(jié)果的 先驗信息，因此要求量化后的每一個比特等概率地取值為0或1 ；而現(xiàn)有的量化技術(shù)沒有考 慮到這一特殊需要，主要從恢復(fù)信號后用戶體驗到的失真小的角度進行設(shè)計，因此不能很 好地滿足應(yīng)用場景的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種無線信道互易信息的提取和量化的相關(guān)方法、裝置及設(shè) 備，使得通信雙方各自在本地提取出與對方一致的無線信道互易量化信息，且不被攻擊者 獲知任何有關(guān)量化結(jié)果的先驗信息。本申請實施例提供了一種無線信道互易信息提取的方法，應(yīng)用于通信雙方A、B之 間，所述方法包括通信方A、B分別在本地提取不同信道的信道估計結(jié)果，獲取所述信道估計結(jié)果的 線性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商，將所述商或者所述商的函數(shù)作為反映無線信道互易性的變 量；通信方A采用一定的映射規(guī)則，對在本地獲取的作為反映無線信道互易性的變量 的商或商的函數(shù)，對所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得無線信道互易信息，并 且，通信方A將本地觀測值與量化區(qū)域中間值之間的誤差或所述誤差的函數(shù)發(fā)送給通信方 B ；通信方B利用所述誤差或所述誤差的函數(shù)，采用與通信方A —致的映射規(guī)則對在 本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得與通信方A —致的無線信道互易息ο本申請實施例還提供一種獲取反映無線信道互易性的變量的方法，應(yīng)用于通信雙 方Α、Β之間，所述方法包括通信方A、B分別在本地提取不同信道的信道估計結(jié)果，獲取所述信道估計結(jié)果的 線性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商，將所述商或者所述商的函數(shù)作為反映無線信道互易性的變量。本發(fā)明實施例還提供了一種對反映無線信道互易性的變量進行量化的方法，應(yīng)用 于通信方A和B之間，所述方法包括通信方A采用一定的映射規(guī)則，對在本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量 進行量化，獲得無線信道互易信息，并且，通信方A將本地觀測值與量化區(qū)域中間值之間的 誤差或所述誤差的函數(shù)發(fā)送給通信方B ；通信方B利用所述誤差或所述誤差的函數(shù)，采用與通信方A —致的映射規(guī)則對在9本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得與通信方A—致的無線信道互易信息。本發(fā)明實施例還提供了一種無線信道互易信息提取的裝置，包括通信方A和通信 方B，所述通信方A和通信方B均包括變量獲取模塊，用于提取不同信道的信道估計結(jié)果，獲取所述信道估計結(jié)果的線 性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商，將所述商或者所述商的函數(shù)作為反映無線信道互易性的變 量；所述通信方A還包括第一量化模塊，用于通信方A采用一定的映射規(guī)則，對在本地獲取的所述反映無 線信道互易性的變量進行量化，獲得無線信道互易信息，并且，通信方A將本地觀測值與量 化區(qū)域中間值之間的誤差或所述誤差的函數(shù)發(fā)送給通信方B ；所述通信方B還包括
第二量化模塊，用于通信方B利用所述誤差或所述誤差的函數(shù)，采用與通信方A — 致的映射規(guī)則對在本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得與通信方A 一致的無線信道互易信息。本發(fā)明實施例還提供了一種獲取反映無線信道互易性的變量的裝置，包括變量獲取模塊，用于提取不同信道的信道估計結(jié)果，獲取所述信道估計結(jié)果的線 性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商，將所述商或者所述商的函數(shù)作為反映無線信道互易性的變量。本發(fā)明實施例還提供了一種對反映無線信道互易性的變量進行量化的裝置，包括 通信方A和B，所述通信方A包括第一量化模塊，用于通信方A采用一定的映射規(guī)則，對在本地獲取的所述反映無 線信道互易性的變量進行量化，獲得無線信道互易信息，并且，通信方A將本地觀測值與量 化區(qū)域中間值之間的誤差或所述誤差的函數(shù)發(fā)送給通信方B ；所述通信方B包括第二量化模塊，用于通信方B利用所述誤差或所述誤差的函數(shù)，采用與通信方A — 致的映射規(guī)則對在本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得與通信方A 一致的無線信道互易信息。本發(fā)明實施例還提供了 一種通信設(shè)備，包括變量獲取模塊，用于提取不同信道的信道估計結(jié)果，獲取所述信道估計結(jié)果的線 性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商，將所述商或者所述商的函數(shù)作為反映無線信道互易性的變 量；量化參數(shù)設(shè)定模塊，用于在所述通信設(shè)備作為發(fā)送方時，輸出默認缺省量化參數(shù) 給量化計算模塊，在所述通信設(shè)備作為接收方時，根據(jù)接收到的誤差或所述誤差的函數(shù)作 為輸入，輸出調(diào)整后的量化參數(shù)給量化計算模塊；量化計算模塊，用于根據(jù)接收到的默認缺省量化參數(shù)或調(diào)整后的量化參數(shù)，采用 一定的映射規(guī)則對在本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得無線信道 互易信息。
通過采用本發(fā)明技術(shù)方案，可以在實際系統(tǒng)中的通信設(shè)備不支持天線校準的情況 下，或者通信設(shè)備只具備一部分相對校準能力的情況下，讓通信雙方能夠有效地利用物理 信道的互易性，提取出相互一致的信息；由于通信雙方的量化區(qū)間位置與觀測到的樣本相 關(guān)聯(lián)，保證了發(fā)送方觀測到的樣本不在接收方的相位量化區(qū)間的邊界處，所以克服了小誤 差造成雙方在量化邊界處的量化結(jié)果不一致的問題；再有，通信雙方在空中傳輸?shù)牧炕瘏?數(shù)有關(guān)的誤差信息，與發(fā)送方觀測樣本位于哪一個量化區(qū)間無關(guān)，即該空中暴露的信息與 發(fā)送方的量化結(jié)果無關(guān)，所以不會向竊聽者暴露任何有關(guān)量化結(jié)果的信息，從而能夠保證 物理層輔助安全方案所要求的安全性。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中實際通信系統(tǒng)中雙向傳輸信道的構(gòu)成示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的小誤差造成通信雙方在量化邊界處量化結(jié)果不一致的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線信道互易信息提取的方法流程圖；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明實施例的通信雙方對互易性變量的相位量化方法示意圖， 其中，圖4(a)為發(fā)送方對互易性變量的相位量化方法示意圖，圖4(b)和圖4(c)為接收方 對互易性變量的相位量化方法示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)送方對互易性變量的幅度量化方法示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的接收方對互易性變量的幅度量化方法示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線信道互易信息提取的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的獲取反映無線信道互易性的變量的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的對反映無線信道互易性的變量進行量化的裝置結(jié)構(gòu) 示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的一種通信設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。參見圖3，其是根據(jù)本發(fā)明實施例的無線信道互易信息提取的方法流程圖，本實施 例中包括通信雙方A、B，具體步驟為步驟301，通信方A、B分別在本地提取不同信道的信道估計結(jié)果，獲取所述信道估 計結(jié)果的線性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商，將所述商或者所述商的函數(shù)作為反映無線信道互 易性的變量；步驟302，通信方A采用一定的映射規(guī)則，對在本地獲取的所述反映無線信道互易11性的變量進行量化，獲得無線信道互易信息，并且，通信方A將本地觀測值與量化區(qū)域中間 值之間的誤差或所述誤差的函數(shù)發(fā)送給通信方B ；上述本地觀測值與量化區(qū)域中間值均是對所述反映無線信道互易性的變量進行 量化，獲得無線信道互易信息的計算過程中所用到的信息。步驟303，通信方B利用所述誤差或所述誤差的函數(shù)，采用與通信方A —致的映射 規(guī)則對在本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得與通信方A —致的無 線信道互易信息。通過采用本發(fā)明技術(shù)方案，可以在實際系統(tǒng)中的通信設(shè)備不支持天線校準的情況 下，或者通信設(shè)備只具備一部分相對校準能力的情況下，讓通信雙方能夠有效地利用物理 信道的互易性，提取出相互一致的信息；由于通信雙方的量化區(qū)間位置與觀測到的樣本相 關(guān)聯(lián)，保證了發(fā)送方觀測到的樣本不在接收方的相位量化區(qū)間的邊界處，所以克服了小誤 差造成雙方在量化邊界處的量化結(jié)果不一致的問題；再有，通信雙方在空中傳輸?shù)牧炕瘏?數(shù)有關(guān)的誤差信息，與發(fā)送方觀測樣本位于哪一個量化區(qū)間無關(guān)，即該空中暴露的信息與 發(fā)送方的量化結(jié)果無關(guān)，所以不會向竊聽者暴露任何有關(guān)量化結(jié)果的信息，從而能夠保證 物理層輔助安全方案所要求的安全性。下面具體說明上述步驟的實現(xiàn)過程設(shè)通信雙方A和B分別使用M和N個天線，進行了 K次不相關(guān)信道估計，A的第m 個(1彡m彡M)天線發(fā)送，B的第η個(1彡η彡N)天線接收，第k個(1彡k彡K)時刻的 信道樣本值為Hab (m, n, k) = Ta(m) H(m, η, k) Rb (η)其中，TA(m)為A的第m個天線的發(fā)送增益，&(η)為B的第η個天線的接收增益， H(m，n，k)為相應(yīng)的具有互易性的物理信道值。A的第m個天線接收，B的第η個天線發(fā)送，第k個時刻的信道樣本值為Hba (m, n, k) = Ra(m) H(m, η, k) Tb (η)其中，I A(m)為A的第m個天線的接收增益，Tb(η)為B的第η個天線的發(fā)送增益， H(m，n，k)為相應(yīng)的具有互易性的物理信道值。下面對步驟301所涉及的各種情況分別說明1、如果通信雙方均不支持天線校準，且進行了 K次不相關(guān)信道估計，在雙方進行K 次不相關(guān)信道估計的期間，收發(fā)機的發(fā)送增益和接收增益基本沒有變化，則提取不同時刻 的信道估計結(jié)果；此時，步驟301中所述信道估計結(jié)果的線性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商為對于通信方A κλΣ a(m, η, k, j)H ΒΑ (m, η, k)xA(m,n,j) = ^f----(1)Yj b(m, η, k, j)HBA (m, η, k)k=\對于通信方B
權(quán)利要求
1.一種無線信道互易信息提取的方法，應(yīng)用于通信雙方A、B之間，其特征在于，所述方 法包括通信方A、B分別在本地提取不同信道的信道估計結(jié)果，獲取所述信道估計結(jié)果的線性 加權(quán)函數(shù)相除后所得的商，將所述商或者所述商的函數(shù)作為反映無線信道互易性的變量；通信方A采用一定的映射規(guī)則，對在本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行 量化，獲得無線信道互易信息，并且，通信方A將本地觀測值與量化區(qū)域中間值之間的誤差 或所述誤差的函數(shù)發(fā)送給通信方B ；通信方B利用所述誤差或所述誤差的函數(shù)，采用與通信方A —致的映射規(guī)則對在本地 獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得與通信方A—致的無線信道互易信 肩、ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果通信雙方均不支持天線校準，且進行 了 K次不相關(guān)信道估計，則提取不同時刻的信道估計結(jié)果；所述信道估計結(jié)果的線性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商為對于通信方A κ^Yj a{m, η, k, j)HRA (m, η, k)xA O，J) = iF---X b(m, n, k, j)HBA (m,n,k)k=\對于通信方B κ八χ a(m, η, k, j)H AR (m, η, k)Xb {m, η, j) 二 號---Σ b(m, η, k, j)HAB (m, η, k)k=\其中，通信雙方A和B分別使用M和N個天線，進行了 K次不相關(guān)信道估計，^ca(m,n, j) 和&(!11，η, j)分別為通信方A和B根據(jù)信道估計結(jié)果的線性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商，該 商是與A的第m個天線、B的第η個天線所對應(yīng)的第j個基本變量，且1 < j < K-I ；a(m, η, k，j)和b(m，η, k，j)分別為分子和分母中對K個時刻的信道估計結(jié)果進行線性組合時 所使用的加權(quán)系數(shù)；片⑽如, A:)和應(yīng)分別通信方A和B對于A的第m個天線、B的 第η個天線、第k次不相關(guān)信道估計的結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果通信雙方中的一方實現(xiàn)了天線相對 校準，則提取不同天線的信道估計值；所述信道估計結(jié)果的線性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商為對于通信方A Nλ^ d(m, η, k, )ΗBA (m, n，k)(m,k, 0 二 與-:-Σ cim, η, k, ι)ΗΒΑ (m, η, k)η=\對于通信方B
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，如果通信雙方中一方的多個天線僅實現(xiàn) 了幅度相對校準，則所述信道估計結(jié)果的線性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商的函數(shù)為對于通信方A
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，如果通信雙方中一方的多個天線僅實現(xiàn) 了相位相對校準，則所述信道估計結(jié)果的線性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商的函數(shù)為對于通信方A
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果通信雙方中的一方實現(xiàn)了天線相對 校準，且進行了 K次不相關(guān)信道估計，則提取不同時刻不同天線的信道估計值； 所述信道估計結(jié)果的線性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商為 對于通信方A
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一所述的方法，其特征在于，如果對所述反映無線信道互易 性的變量進行相位量化，則所述通信方A在本地對所述反映無線信道互易性的變量進行量 化，獲得無線信道互易信息的步驟包括通信方A將相位的值域均勻的分割為2Q個量化區(qū)間，并將這2Q個量化區(qū)間映射為20種 不同的Q比特量化結(jié)果，使得任意兩個相鄰的量化區(qū)間所映射的Q比特量化結(jié)果之間只有 一位比特不同，從而獲得Q個量化比特的無線信道互易信息；所述本地觀測值與量化區(qū)域中間值之間的誤差為角度信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 6任一所述的方法，其特征在于，如果對所述反映無線信道互易 性的變量進行幅度量化，則所述通信方A在本地對所述反映無線信道互易性的變量進行量 化，獲得無線信道互易信息的步驟包括通信方A對幅度累計概率密度函數(shù)的值域進行均勻分割，將分割所得到的函數(shù)值域區(qū) 間，映射為所述變量觀測值的量化區(qū)間，在所述變量觀測值的量化區(qū)間對幅度進行量化；使 得任意兩個相鄰的量化區(qū)間所映射的Q比特量化結(jié)果之間只有一位比特不同，從而獲得Q 個量化比特的無線信道互易信息；或者，通信方A對幅度累計概率密度函數(shù)的值域進行均勻分割，在分割所得到的函數(shù)值域區(qū) 間對幅度進行量化；使得任意兩個相鄰的量化區(qū)間所映射的Q比特量化結(jié)果之間只有一位 比特不同，從而獲得Q個量化比特的無線信道互易信息；所述本地觀測值與量化區(qū)域中間值之間的誤差為幅度信息。
9.一種獲取反映無線信道互易性的變量的方法，應(yīng)用于通信雙方A、B之間，其特征在 于，所述方法包括通信方A、B分別在本地提取不同信道的信道估計結(jié)果，獲取所述信道估計結(jié)果的線性 加權(quán)函數(shù)相除后所得的商，將所述商或者所述商的函數(shù)作為反映無線信道互易性的變量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，如果通信雙方均不支持天線校準，且進行了 K次不相關(guān)信道估計，則提取不同時刻的信道估計結(jié)果； 所述信道估計結(jié)果的線性加權(quán)函數(shù)相除后所得的商為對于通信方A
11.一種對反映無線信道互易性的變量進行量化的方法，應(yīng)用于通信方A和B之間，其 特征在于，所述方法包括通信方A采用一定的映射規(guī)則，對在本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行 量化，獲得無線信道互易信息，并且，通信方A將本地觀測值與量化區(qū)域中間值之間的誤差 或所述誤差的函數(shù)發(fā)送給通信方B ；通信方B利用所述誤差或所述誤差的函數(shù)，采用與通信方A —致的映射規(guī)則對在本地 獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得與通信方A—致的無線信道互易信 肩、ο
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述對所述反映無線信道互易性的變 量進行的量化包括相位量化，或幅度量化。
13.一種無線信道互易信息提取的裝置，包括通信方A和通信方B，其特征在于，所述通 信方A和通信方B均包括變量獲取模塊，用于提取不同信道的信道估計結(jié)果，獲取所述信道估計結(jié)果的線性加 權(quán)函數(shù)相除后所得的商，將所述商或者所述商的函數(shù)作為反映無線信道互易性的變量；所述通信方A還包括第一量化模塊，用于通信方A采用一定的映射規(guī)則，對在本地獲取的所述反映無線信 道互易性的變量進行量化，獲得無線信道互易信息，并且，通信方A將本地觀測值與量化區(qū) 域中間值之間的誤差或所述誤差的函數(shù)發(fā)送給通信方B ；所述通信方B還包括第二量化模塊，用于通信方B利用所述誤差或所述誤差的函數(shù)，采用與通信方A —致的 映射規(guī)則對在本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得與通信方A —致 的無線信道互易信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，如果對所述反映無線信道互易性的變 量進行相位量化，則所述第一量化模塊包括相位值域分割模塊，用于通信方A將相位的值域均勻的分割為2Q個量化區(qū)間， 第一映射模塊，用于將所述2Q個量化區(qū)間映射為2Q種不同的Q比特量化結(jié)果，使得任 意兩個相鄰的量化區(qū)間所映射的Q比特量化結(jié)果之間只有一位比特不同，從而獲得Q個量 化比特的無線信道互易信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，如果對所述反映無線信道互易性的變 量進行幅度量化，則所述第一量化模塊包括幅度值域分割模塊，用于通信方A對幅度累計概率密度函數(shù)的值域進行均勻分割， 第二映射模塊，用于將分割所得到的函數(shù)值域區(qū)間，映射為所述變量觀測值的量化區(qū) 間，在所述變量觀測值的量化區(qū)間對幅度進行量化；使得任意兩個相鄰的量化區(qū)間所映射 的Q比特量化結(jié)果之間只有一位比特不同，從而獲得Q個量化比特的無線信道互易信息； 或者，則所述第一量化模塊包括幅度值域分割模塊，用于通信方A對幅度累計概率密度函數(shù)的值域進行均勻分割， 第三映射模塊，用于在所述分割所得到的函數(shù)值域區(qū)間對幅度進行量化；使得任意兩 個相鄰的量化區(qū)間所映射的Q比特量化結(jié)果之間只有一位比特不同，從而獲得Q個量化比 特的無線信道互易信息。
16.一種獲取反映無線信道互易性的變量的裝置，其特征在于，包括變量獲取模塊，用于提取不同信道的信道估計結(jié)果，獲取所述信道估計結(jié)果的線性加 權(quán)函數(shù)相除后所得的商，將所述商或者所述商的函數(shù)作為反映無線信道互易性的變量。
17.一種對反映無線信道互易性的變量進行量化的裝置，包括通信方A和B，其特征在于，所述通信方A包括第一量化模塊，用于通信方A采用一定的映射規(guī)則，對在本地獲取的所述反映無線信 道互易性的變量進行量化，獲得無線信道互易信息，并且，通信方A將本地觀測值與量化區(qū) 域中間值之間的誤差或所述誤差的函數(shù)發(fā)送給通信方B ； 所述通信方B包括第二量化模塊，用于通信方B利用所述誤差或所述誤差的函數(shù)，采用與通信方A —致的 映射規(guī)則對在本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得與通信方A —致 的無線信道互易信息。
18.—種通信設(shè)備，其特征在于，包括變量獲取模塊，用于提取不同信道的信道估計結(jié)果，獲取所述信道估計結(jié)果的線性加 權(quán)函數(shù)相除后所得的商，將所述商或者所述商的函數(shù)作為反映無線信道互易性的變量；量化參數(shù)設(shè)定模塊，用于在所述通信設(shè)備作為發(fā)送方時，輸出默認缺省量化參數(shù)給量 化計算模塊，在所述通信設(shè)備作為接收方時，根據(jù)接收到的誤差或所述誤差的函數(shù)作為輸 入，輸出調(diào)整后的量化參數(shù)給量化計算模塊；量化計算模塊，用于根據(jù)接收到的默認缺省量化參數(shù)或調(diào)整后的量化參數(shù)，采用一定 的映射規(guī)則，對在本地獲取的所述反映無線信道互易性的變量進行量化，獲得無線信道互信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了無線信道互易信息的提取和量化的相關(guān)方法、裝置及設(shè)備，應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案，可以在實際系統(tǒng)中的通信設(shè)備不支持天線校準的情況下，或者通信設(shè)備只具備一部分相對校準能力的情況下，讓通信雙方能夠有效地利用物理信道的互易性，提取出相互一致的信息；由于通信雙方的量化區(qū)間位置與觀測到的樣本相關(guān)聯(lián)，保證了發(fā)送方觀測到的樣本不在接收方的相位量化區(qū)間的邊界處，所以克服了小誤差造成雙方在量化邊界處的量化結(jié)果不一致的問題；再有，通信雙方在空中傳輸?shù)牧炕瘏?shù)有關(guān)的誤差信息，該空中暴露的信息與發(fā)送方的量化結(jié)果無關(guān)，所以不會向竊聽者暴露任何有關(guān)量化結(jié)果的信息，從而能夠保證物理層輔助安全方案所要求的安全性。
文檔編號H04W28/04GK102056230SQ200910211249
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者戎璐, 梁文亮, 黃罡 申請人:華為技術(shù)有限公司