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)：

目前我國現(xiàn)有數(shù)字集群通信標準有四個：歐洲的陸地集群無線電系統(tǒng)(Tetra)、美國的Iden以及我國中興和華為公司的GOTA和GT800。國產(chǎn)的兩個標準都是在公網(wǎng)基礎(chǔ)上改進而來的，在入網(wǎng)時間及脫網(wǎng)直通等方面無法滿足專業(yè)用戶的需求。美國的Iden也是從公網(wǎng)改進而來的，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標準存在覆蓋區(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、加密接口不對中國開放以及國外專利壁壘過多等問題。因此中國公共安全行業(yè)亟需一個具備自主知識產(chǎn)權(quán)，并適合國內(nèi)公共安全模擬系統(tǒng)數(shù)字化改造的新數(shù)字集群標準。

鑒于上述情況，2008年開始，由公安部科技信息化局組織國內(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，參考了歐洲和美國的數(shù)字集群標準，制定了一部具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字集群標準，即PDT標準。PDT標準是根據(jù)中國的國情，注入了中國廠商自主創(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)簡單和造價低等優(yōu)勢。PDT標準目前以公安警用需求為基礎(chǔ)，逐步擴展到其他行業(yè)，力爭成為全球主流的數(shù)字集群標準之一。

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，對進入該無線寬帶網(wǎng)的多模智能終端參與通信業(yè)務(wù)的過程進行加密處理，就成了亟需解決的一大問題。

技術(shù)實現(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，滿足多模智能終端對語音業(yè)務(wù)、音視頻傳輸和數(shù)據(jù)信息進行加密傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)需求。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(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行按呼語音通信，在發(fā)起呼叫請求之前或發(fā)起呼叫請求的同時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加密/解密模塊對所述呼叫請求進行加密處理工作；

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)送達射頻收發(fā)模塊；

D、利用加密/解密模塊對基帶處理后的語音編碼數(shù)據(jù)進行加密，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行按呼語音通信，包括直接對其他集群多模智能終端進行通信、通過基站對其他集群多模智能終端和調(diào)度控制中心進行通信。

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求時，在微處理器的指令下啟動加密/解密模塊對經(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)恢復為語音信號；

c、通過揚聲器播放所述的語音信號。

其中，步驟a之前進一步包括：

當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覆蓋的通信距離之外時，或位于其他基站信號覆蓋范圍之內(nèi)時，由主呼的集群多模智能終端所在的基站將該按呼請求轉(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求時，如果未按下加密按鍵時，則進行信號提示，所述提示信號包括聲音提示、震動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)送請求傳送數(shù)據(jù)文件或進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、啟動加密/解密模塊對所述數(shù)據(jù)文件或攝像頭攝錄的視頻流文件進行加密處理；

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，調(diào)用送話器的步驟。

步驟C之前進一步包括：

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

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)通信呼叫請求時，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、微處理器啟動加密/解密模塊對所述的數(shù)據(jù)文件或視頻流文件進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揚聲器將數(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)中實施，不但能夠滿足警用數(shù)字集群通信對按呼業(yè)務(wù)的保密需求，同時還能夠滿足多模智能終端對音頻視頻和視頻通信等數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)對加密傳輸?shù)男枨?，豐富了集群多模智能終端的應用方式。

附圖說明

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

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實施例對本發(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)作進一步詳細的說明。

圖1為本發(fā)明實施例的無線寬帶網(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，進而減小移動智能終端、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準無線通信系統(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，包括但不限于對空中接口進行加密，還包括時隙加密和在編碼中加入偽隨機碼的加密方式。在集群多模智能終端中應用所述加密/解密模塊對通信業(yè)務(wù)進行加密時，在接收端能根據(jù)內(nèi)置于加密芯片的算法確定密鑰，并能準確地進行解密。

本發(fā)明實施例無線寬帶網(wǎng)的通信加密過程，在集群多模智能終端中應用時，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(對方可以是一臺或多臺集群多模智能終端，也可以是調(diào)度控制中心)進行語音通信時，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)進行通信時，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，譬如設(shè)置同頻道進行一對一呼叫、組呼或群呼)進行通信，或通過基站進行語音通信時，為了對內(nèi)容進行保密，最好選擇加密通信。具體過程如下：

(一)發(fā)起PTT呼叫：在發(fā)起呼叫請求之前或在發(fā)起呼叫請求的同時，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加密/解密模塊進行加密處理工作，用戶通過送話器將語音信息發(fā)送到基帶處理模塊，經(jīng)過基帶處理后送達射頻收發(fā)模塊，此時由加密/解密模塊對基帶處理后的語音編碼數(shù)據(jù)進行加密，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，如果沒有按下加密按鍵，只能聽到提示信號(如聲音提示、震動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)自身的喜好進行設(shè)置)；如果集群多模智能終端此時是按下加密按鍵的，即可由加密/解密模塊默認將經(jīng)射頻收發(fā)模塊接收的被加密的語音編碼數(shù)據(jù)進行解密，并通過基帶處理模塊處理恢復為語音信號，再經(jīng)揚聲器播放出來，即此時用戶可以直接聽到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，被呼叫方在其無線信號覆蓋的通信距離(假設(shè)在3KM)之外，如位于其他基站下時，則PTT呼叫需通過基站進行轉(zhuǎn)發(fā)才能到達被呼叫方，此時語音信號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PTT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、值班座席)或應急通信車。

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)別僅在于對該語音信號進行加密的終端設(shè)備形式有所區(qū)別，即對語音信號進行加密的終端設(shè)備是由調(diào)度臺、值班座席的工作客戶端(如話務(wù)臺、計算機終端)來完成的。

二、在與其他集群多模智能終端、通過基站(對方可以是一臺或多臺集群多模智能終端，也可以是調(diào)度控制中心)進行數(shù)據(jù)(如音頻視頻文件、圖像文件、文字信息)通信時，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)進行數(shù)據(jù)通信時，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)度控制中心進行數(shù)據(jù)通信時，為了對內(nèi)容進行保密，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(如請求傳輸數(shù)據(jù)文件或進行視頻通信)，微處理器接收到所述操作指令后，即從存儲模塊(為使附圖簡潔，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(為使附圖簡潔，圖1未示出)連接射頻收發(fā)模塊，此時加密/解密模塊就會被啟動，對待發(fā)送的數(shù)據(jù)文件或音頻視頻通信信息進行加密，再通過所述射頻收發(fā)模塊發(fā)送出去。

通常情況下，微處理器接收到進行視頻通信的操作指令后，除了調(diào)用攝像頭(同時要對視頻信息進行編碼)連接射頻收發(fā)模塊進行視頻傳輸外，同時還會啟動麥克風(也可以是送話器)將拍攝現(xiàn)場的聲音信息通過基帶處理模塊進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)通信呼叫請求接入(默認按下加密鍵)時，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)模塊接收該呼叫請求時，即通過加密/解密模塊進行解密，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)場畫面實時展現(xiàn)出來。較佳地，還可以將現(xiàn)場聲音通過揚聲器播放出來。

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)中進行的，而所述的數(shù)據(jù)通信，包括音頻視頻實時傳輸業(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)中進行的。當然，所述的無線寬帶網(wǎng)只是優(yōu)選的其中一個實施例，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)中實施。

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