本發(fā)明涉及無線寬帶網(wǎng)與警用數(shù)字集群(PDT)系統(tǒng)融合技術(shù)，尤其涉及一種無線寬帶網(wǎng)的通信加密解密方法。

背景技術(shù)：

目前我國(guó)現(xiàn)有數(shù)字集群通信標(biāo)準(zhǔn)有四個(gè)：歐洲的陸地集群無線電系統(tǒng)(Tetra)、美國(guó)的Iden以及我國(guó)中興和華為公司的GOTA和GT800。國(guó)產(chǎn)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是在公網(wǎng)基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的，在入網(wǎng)時(shí)間及脫網(wǎng)直通等方面無法滿足專業(yè)用戶的需求。美國(guó)的Iden也是從公網(wǎng)改進(jìn)而來的，存在同樣的問題。只有Tetra能夠滿足包括公安在內(nèi)的專業(yè)用戶的需求。但歐洲Tetra標(biāo)準(zhǔn)存在覆蓋區(qū)域小、建網(wǎng)成本高、不同廠商的設(shè)備無法互聯(lián)、很難與模擬系統(tǒng)兼容、加密接口不對(duì)中國(guó)開放以及國(guó)外專利壁壘過多等問題。因此中國(guó)公共安全行業(yè)亟需一個(gè)具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并適合國(guó)內(nèi)公共安全模擬系統(tǒng)數(shù)字化改造的新數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)。

鑒于上述情況，2008年開始，由公安部科技信息化局組織國(guó)內(nèi)部分有研發(fā)能力的MPT模擬集群系統(tǒng)提供企業(yè)和研究單位，經(jīng)過兩年多的努力，參考了歐洲和美國(guó)的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，制定了一部具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，即PDT標(biāo)準(zhǔn)。PDT標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)中國(guó)的國(guó)情，注入了中國(guó)廠商自主創(chuàng)新因素的全新數(shù)字集群體制，其具有覆蓋區(qū)域大、采用國(guó)產(chǎn)加密算法加解密、廠家系統(tǒng)互聯(lián)互通、向下兼容模擬系統(tǒng)、專利共享、技術(shù)簡(jiǎn)單和造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)。PDT標(biāo)準(zhǔn)目前以公安警用需求為基礎(chǔ)，逐步擴(kuò)展到其他行業(yè)，力爭(zhēng)成為全球主流的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)之一。

但是，隨著3.3GHz頻段LTE無線寬帶網(wǎng)與PDT通信系統(tǒng)的不斷融合，對(duì)進(jìn)入該無線寬帶網(wǎng)的多模智能終端參與通信業(yè)務(wù)的過程進(jìn)行加密處理，就成了亟需解決的一大問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種無線寬帶網(wǎng)的通信加密解密方法，能夠?qū)Χ嗄Ｖ悄芙K端之間、多模智能終端與基站之間的通信過程進(jìn)行加密，保證了警用數(shù)字集群(PDT)系統(tǒng)通信的安全性，同時(shí)，滿足多模智能終端對(duì)語音業(yè)務(wù)、音視頻傳輸和數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)需求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種無線寬帶網(wǎng)的通信加密方法，包括如下步驟：

A、使用集群多模智能終端進(jìn)行按呼語音通信，在發(fā)起呼叫請(qǐng)求之前或發(fā)起呼叫請(qǐng)求的同時(shí)按下與輸入模塊相連的加密按鍵；

B、集群多模智能終端通過微處理器啟動(dòng)加密/解密模塊對(duì)所述呼叫請(qǐng)求進(jìn)行加密處理工作；

C、使用者通過送話器將語音信息發(fā)送到基帶處理模塊，將經(jīng)過基帶處理后的語音編碼數(shù)據(jù)送達(dá)射頻收發(fā)模塊；

D、利用加密/解密模塊對(duì)基帶處理后的語音編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并通過射頻收發(fā)模塊經(jīng)天線發(fā)送出去。

其中，步驟A所述集群多模智能終端進(jìn)行按呼語音通信，包括直接對(duì)其他集群多模智能終端進(jìn)行通信、通過基站對(duì)其他集群多模智能終端和調(diào)度控制中心進(jìn)行通信。

一種無線寬帶通信網(wǎng)的通信解密方法，包括如下步驟：

a、集群多模智能終端在收到按呼請(qǐng)求時(shí)，在微處理器的指令下啟動(dòng)加密/解密模塊對(duì)經(jīng)射頻收發(fā)模塊接收的被加密的語音編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解密；

b、然后通過基帶處理模塊處理將解密后的語音編碼數(shù)據(jù)恢復(fù)為語音信號(hào)；

c、通過揚(yáng)聲器播放所述的語音信號(hào)。

其中，步驟a之前進(jìn)一步包括：

當(dāng)被呼叫的集群多模智能終端在主呼的集群多模智能終端無線信號(hào)覆蓋的通信距離之外時(shí)，或位于其他基站信號(hào)覆蓋范圍之內(nèi)時(shí)，由主呼的集群多模智能終端所在的基站將該按呼請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到被呼叫的集群多模智能終端所在的基站。

所述集群多模智能終端在收到呼叫請(qǐng)求時(shí)，如果未按下加密按鍵時(shí)，則進(jìn)行信號(hào)提示，所述提示信號(hào)包括聲音提示、震動(dòng)提醒和指示燈閃爍中的至少一種。

一種無線寬帶通信網(wǎng)的通信加密方法，包括如下步驟：

A、集群多模智能終端通過輸入模塊向微處理器發(fā)送請(qǐng)求傳送數(shù)據(jù)文件或進(jìn)行視頻通信的操作指令；

B、微處理器接收到所述操作指令后，從存儲(chǔ)模塊中選擇需要發(fā)送的數(shù)據(jù)文件或調(diào)用攝像頭連接射頻收發(fā)模塊；

C、啟動(dòng)加密/解密模塊對(duì)所述數(shù)據(jù)文件或攝像頭攝錄的視頻流文件進(jìn)行加密處理；

D、通過射頻收發(fā)模塊將加密后的數(shù)據(jù)文件或視頻流文件發(fā)送出去。

其中，步驟B還包括：

B1、在微處理器調(diào)用攝像頭連接射頻收發(fā)模塊時(shí)，調(diào)用送話器的步驟。

步驟C之前進(jìn)一步包括：

C1、利用軟件編碼或硬件編碼對(duì)數(shù)據(jù)文件或視頻流文件進(jìn)行編碼的步驟。

一種無線寬帶網(wǎng)的通信解密方法，包括如下步驟：

a、集群多模智能終端接收到有數(shù)據(jù)通信呼叫請(qǐng)求時(shí)，經(jīng)射頻收發(fā)模塊接收加密的數(shù)據(jù)文件或視頻流文件；

b、微處理器啟動(dòng)加密/解密模塊對(duì)所述的數(shù)據(jù)文件或視頻流文件進(jìn)行解密和解碼的過程；

c、將所述解密后的數(shù)據(jù)文件或視頻流文件通過顯示模塊顯示出來。

其中，步驟c還包括：

c1、在微處理器的指令下啟動(dòng)揚(yáng)聲器將數(shù)據(jù)文件或視頻流文件中的聲音播放出來。

本發(fā)明所提供的無線寬帶網(wǎng)的通信加密解密方法，具有以下有益效果：

本發(fā)明能夠在集群多模智能終端之間、集群多模智能終端與基站之間，以及基于PDT、TD-LTE、WCDMA、TD-SCDMA、FDD-LTE等制式的無線通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施，不但能夠滿足警用數(shù)字集群通信對(duì)按呼業(yè)務(wù)的保密需求，同時(shí)還能夠滿足多模智能終端對(duì)音頻視頻和視頻通信等數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)對(duì)加密傳輸?shù)男枨?，豐富了集群多模智能終端的應(yīng)用方式。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的無線寬帶網(wǎng)的通信加密裝置及加密/解密過程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明無線寬帶網(wǎng)的通信加密/解密過程及相關(guān)通信業(yè)務(wù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的無線寬帶網(wǎng)的通信加密裝置及加密/解密過程示意圖。

如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施例中，所述的通信加密裝置，主要包括微處理器、基帶處理模塊、射頻收發(fā)模塊和加密/解密模塊，以及與所述射頻收發(fā)模塊和微處理器雙向電連接的加密/解密模塊。所述加密/解密模塊具體為加密芯片，較佳地，隨著集成電路(IC)技術(shù)進(jìn)步和制造工藝水平的提高，還可以與所述微處理器集成在同一芯片中，進(jìn)而減小移動(dòng)智能終端、集群多模智能終端中印刷線路板(PCB)的面積。所述的集群多模智能終端為多模、多頻段的移動(dòng)通信終端，能夠支持多種不同的無線通信網(wǎng)絡(luò)模式，如PDT、GSM、TD-SCDMA、WCDMA、FDD-LTE、TD-LTE以及3.3GHz頻段LTE等特殊工作頻段的非標(biāo)準(zhǔn)無線通信系統(tǒng)。本發(fā)明的加密/解密模塊中的加密芯片，所采用的加密方式，包括但不限于對(duì)空中接口進(jìn)行加密，還包括時(shí)隙加密和在編碼中加入偽隨機(jī)碼的加密方式。在集群多模智能終端中應(yīng)用所述加密/解密模塊對(duì)通信業(yè)務(wù)進(jìn)行加密時(shí)，在接收端能根據(jù)內(nèi)置于加密芯片的算法確定密鑰，并能準(zhǔn)確地進(jìn)行解密。

本發(fā)明實(shí)施例無線寬帶網(wǎng)的通信加密過程，在集群多模智能終端中應(yīng)用時(shí)，主要包括如下幾種基本處理方式：

一、在與其他集群多模智能終端、通過基站(對(duì)方可以是一臺(tái)或多臺(tái)集群多模智能終端，也可以是調(diào)度控制中心)進(jìn)行語音通信時(shí)，可以選擇明文通信方式即不加密方式通話，也可以選擇加密通信方式。

通常情況下，在調(diào)度控制中心授權(quán)或許可的情況下，集群多模智能終端通過核心交換網(wǎng)(以下簡(jiǎn)稱“核心網(wǎng)”)、IP網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備(或通信終端)進(jìn)行通信時(shí)，選擇不加密的方式是為了便于與公眾網(wǎng)絡(luò)的溝通，此外，這種情況下也沒必要以加密的方式進(jìn)行通信。

但集群多模智能終端與其他集群多模智能終端(可以是多臺(tái)，譬如設(shè)置同頻道進(jìn)行一對(duì)一呼叫、組呼或群呼)進(jìn)行通信，或通過基站進(jìn)行語音通信時(shí)，為了對(duì)內(nèi)容進(jìn)行保密，最好選擇加密通信。具體過程如下：

(一)發(fā)起PTT呼叫：在發(fā)起呼叫請(qǐng)求之前或在發(fā)起呼叫請(qǐng)求的同時(shí)，按下與輸入模塊相連的加密按鍵并發(fā)起按講(Push-To-Talk，PTT)呼叫，集群多模智能終端即通過微處理器啟動(dòng)加密/解密模塊進(jìn)行加密處理工作，用戶通過送話器將語音信息發(fā)送到基帶處理模塊，經(jīng)過基帶處理后送達(dá)射頻收發(fā)模塊，此時(shí)由加密/解密模塊對(duì)基帶處理后的語音編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，然后通過射頻收發(fā)模塊經(jīng)天線發(fā)送出去。

(二)接收PTT呼叫：集群多模智能終端在收到PTT呼叫時(shí)，如果沒有按下加密按鍵，只能聽到提示信號(hào)(如聲音提示、震動(dòng)提醒或指示燈閃爍提示——這取決于集群多模智能終端的使用者根據(jù)自身的喜好進(jìn)行設(shè)置)；如果集群多模智能終端此時(shí)是按下加密按鍵的，即可由加密/解密模塊默認(rèn)將經(jīng)射頻收發(fā)模塊接收的被加密的語音編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，并通過基帶處理模塊處理恢復(fù)為語音信號(hào)，再經(jīng)揚(yáng)聲器播放出來，即此時(shí)用戶可以直接聽到PTT呼叫方發(fā)送的語音內(nèi)容。

如果集群多模智能終端發(fā)起加密PTT呼叫時(shí)，被呼叫方在其無線信號(hào)覆蓋的通信距離(假設(shè)在3KM)之外，如位于其他基站下時(shí)，則PTT呼叫需通過基站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)才能到達(dá)被呼叫方，此時(shí)語音信號(hào)在集群多模智能終端中的加密處理過程與前述過程相同，這里不再贅述。區(qū)別僅在于，基站接收到該加密PTT呼叫時(shí)需要轉(zhuǎn)發(fā)到核心網(wǎng)，再轉(zhuǎn)發(fā)到其他基站、調(diào)度控制中心或衛(wèi)星地面站(與衛(wèi)星以微波通信方式相連)，最終將該P(yáng)TT呼叫轉(zhuǎn)發(fā)到被呼叫的集群多模智能終端、調(diào)度控制中心的工作客戶端(如調(diào)度臺(tái)、值班座席)或應(yīng)急通信車。

如果發(fā)起語音呼叫一方為調(diào)度控制中心，則默認(rèn)由調(diào)度控制中心發(fā)起的調(diào)度語音呼叫指令，均為加密語音。其加密的方式與由集群多模智能終端的加密處理過程基本類似，區(qū)別僅在于對(duì)該語音信號(hào)進(jìn)行加密的終端設(shè)備形式有所區(qū)別，即對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行加密的終端設(shè)備是由調(diào)度臺(tái)、值班座席的工作客戶端(如話務(wù)臺(tái)、計(jì)算機(jī)終端)來完成的。

二、在與其他集群多模智能終端、通過基站(對(duì)方可以是一臺(tái)或多臺(tái)集群多模智能終端，也可以是調(diào)度控制中心)進(jìn)行數(shù)據(jù)(如音頻視頻文件、圖像文件、文字信息)通信時(shí)，可以選擇明文通信方式即不加密方式通話，也可以選擇加密通信方式。

在調(diào)度控制中心授權(quán)或許可的情況下，集群多模智能終端通過核心網(wǎng)、IP網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備(或通信終端)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，多數(shù)情況下可以選擇不加密的方式。

但集群多模智能終端通過基站與其他多模智能終端和調(diào)度控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，為了對(duì)內(nèi)容進(jìn)行保密，最好選擇加密通信。數(shù)據(jù)通信加密/解密的具體過程如下：

(一)發(fā)起數(shù)據(jù)通信的過程：通過輸入模塊向微處理器發(fā)送操作指令(如請(qǐng)求傳輸數(shù)據(jù)文件或進(jìn)行視頻通信)，微處理器接收到所述操作指令后，即從存儲(chǔ)模塊(為使附圖簡(jiǎn)潔，圖1未示出)中選擇需要發(fā)送的數(shù)據(jù)文件或調(diào)用攝像頭(為使附圖簡(jiǎn)潔，圖1未示出)連接射頻收發(fā)模塊，此時(shí)加密/解密模塊就會(huì)被啟動(dòng)，對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)文件或音頻視頻通信信息進(jìn)行加密，再通過所述射頻收發(fā)模塊發(fā)送出去。

通常情況下，微處理器接收到進(jìn)行視頻通信的操作指令后，除了調(diào)用攝像頭(同時(shí)要對(duì)視頻信息進(jìn)行編碼)連接射頻收發(fā)模塊進(jìn)行視頻傳輸外，同時(shí)還會(huì)啟動(dòng)麥克風(fēng)(也可以是送話器)將拍攝現(xiàn)場(chǎng)的聲音信息通過基帶處理模塊進(jìn)行語音編碼處理也連接射頻收發(fā)模塊，這樣，即可將加密后的聲音和視頻通過射頻收發(fā)模塊發(fā)送出去。

(二)接收數(shù)據(jù)通信的過程：集群多模智能終端收到有數(shù)據(jù)通信呼叫請(qǐng)求接入(默認(rèn)按下加密鍵)時(shí)，經(jīng)射頻收發(fā)模塊接收加密的數(shù)據(jù)文件，并由加密/解密模塊將接收到的數(shù)據(jù)文件并進(jìn)行解密，再經(jīng)過解碼處理，然后通過顯示模塊(如液晶顯示屏)將數(shù)據(jù)文件內(nèi)容展現(xiàn)出來；如果接收到的數(shù)據(jù)通信呼叫請(qǐng)求為視頻傳輸業(yè)務(wù)，則在射頻收發(fā)模塊接收該呼叫請(qǐng)求時(shí)，即通過加密/解密模塊進(jìn)行解密，并在微處理器的支配下通過解碼處理(可以是軟件解碼也可以是硬件解碼)，然后通過顯示模塊將發(fā)送方的現(xiàn)場(chǎng)畫面實(shí)時(shí)展現(xiàn)出來。較佳地，還可以將現(xiàn)場(chǎng)聲音通過揚(yáng)聲器播放出來。

至于由調(diào)度控制中心發(fā)起和接收數(shù)據(jù)通信的過程，與上述通過集群多模智能終端的發(fā)起和接收過程類似，這里不再贅述。

最后，需要特別說明的是，上述按呼(PTT)業(yè)務(wù)，主要是集群多模智能終端(可包含基站等其他設(shè)備)在PDT警用集群通信系統(tǒng)中進(jìn)行的，而所述的數(shù)據(jù)通信，包括音頻視頻實(shí)時(shí)傳輸業(yè)務(wù)，則主要是由集群多模智能終端在基于3.3GHz頻段LTE無線寬帶網(wǎng)中進(jìn)行的。當(dāng)然，所述的無線寬帶網(wǎng)只是優(yōu)選的其中一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明所述無線寬帶通信網(wǎng)的加密方法、解密方法，包括但不限于在PDT350/800MHz、TD-LTE 2500-2690MHz、WCDMA 900/2100MHz、TD-SCDMA 1880-1920/2010-2025MHz、FDD-LTE1755-1780/1850-1875MHz等制式和頻段的無線通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。