CN113329324B - 一种通信方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种通信方法及相关设备，包括：业务网元获取M个路边单元RSU中每个RSU的第一位置信息，所述M为大于等于1的整数；接收N个RSU中每个RSU发送的第一消息，所述N个RSU为所述M个RSU中接收到终端设备发送的第二消息的RSU，所述第一消息包括所述终端设备的移动位置信息，所述N为大于等于1、且小于等于M的整数；根据所述第一位置信息和所述移动位置信息，从所述M个RSU中选取向所述终端设备发送第三消息的K个RSU，所述K为大于等于1、且小于等于M的整数。采用本申请，保持通信链路的连续性，提高通信质量和通信效率。

Description

一种通信方法及相关设备
技术领域
本申请涉及无线网络技术领域，尤其涉及一种通信方法及相关设备。
背景技术
蜂窝车联网(cellular-vehicle to everything，C-V2X)系统的空口包含Uu接口和PC5 接口。其中，Uu接口为传统蜂窝通信接口，用于路边单元(road side unit，RSU)或用户设备(user equipment，UE)与蜂窝通信系统进行通信。PC5接口为RSU与UE之间直连通信接口，PC5接口直连通信支持广播模式和单播模式。业务网元可以通过RSU 与UE进行通信，在业务网元与UE通信过程中，如果UE从一个RSU的覆盖范围移动到另外一个RSU的覆盖范围，则无法保持业务的连续性，影响通信质量和通信效率。
发明内容
本申请提供了一种通信方法及相关设备，保障了通信链路的连续性，提高了通信质量和通信效率。
第一方面，本申请实施例提供了一种通信方法，包括：业务网元获取M个路边单元RSU中每个RSU的第一位置信息，M为大于等于1的整数；然后接收N个RSU中每个RSU发送的第一消息，该N个RSU为M个RSU中接收到终端设备发送的第二消息的RSU，第一消息包括终端设备的移动位置信息，N为大于等于1、且小于等于M的整数；根据第一位置信息和移动位置信息，从M个RSU中选取向终端设备发送第三消息的K个RSU，K为大于等于1、且小于等于M的整数。
在本实施例中，在终端设备从一个RSU的覆盖范围内移动到另一个RSU的覆盖范围内时，业务网元根据多个RSU的位置信息和终端设备的移动位置信息选取与终端设备进行通信的RSU，使得终端设备可以在不同的RSU之间自由切换，保持通信链路的连续性，提高通信质量和通信效率。
在一种可能的设计中，移动位置信息包括第二位置信息，业务网元根据第一位置信息和第二位置信息，确定终端设备是否在M个RSU中的目标RSU的覆盖范围内；若终端设备在目标RSU的覆盖范围内，则业务网元将目标RSU作为K个RSU中的一个。通过终端设备的位置信息和RSU的位置信息，选取与终端设备建立通信链路的RSU，提高了选取与终端设备建立通信链路的RSU的准确性。
在另一种可能的设计中，移动位置信息包括第二位置信息和移动信息，业务网元根据第二位置信息和移动信息，确定终端设备的预测位置；根据第一位置信息和预测位置，确定终端设备是否在M个RSU中的目标RSU的覆盖范围内；若终端设备在目标RSU 的覆盖范围内，则业务网元将目标RSU作为K个RSU中的一个。通过终端设备的预测位置和RSU的位置信息，选取与终端设备建立通信链路的RSU，提高了选取与终端设备建立通信链路的RSU的准确性。
在另一种可能的设计中，第一消息包括终端设备的临时标识和数据标识；业务网元根据临时标识，统计同一个终端设备发送的业务数据；根据数据标识，删除重复的业务数据。通过过滤重复业务数据，提高业务数据处理效率。
在另一种可能的设计中，业务网元向K个RSU中的每个RSU发送第四消息，第四消息用于指示K个RSU向终端设备发送第三消息。使得终端设备可以从K个RSU中选取一个或多个RSU进行通信，保障了通信链路的连续性，提高通信的效率和质量。
在另一种可能的设计中，业务网元使用共享密钥对第四消息进行加密，共享密钥为业务网元根据终端设备的第一密钥派生参数和业务网元的第二密钥派生参数生成的。通过生成的共享密钥进行加密通信，提高了通信的安全性。
第二方面，本申请实施例提供了一种通信方法，包括：终端设备接收K个RSU中每个RSU发送的第一消息，K为大于等于1的整数；然后确定K个第一消息中每个第一消息对应的空口质量；根据空口质量，从K个RSU中选取目标RSU；最后向目标RSU 发送第二消息。
在本实施例中，终端设备从一个RSU的覆盖范围内移动到另一个RSU的覆盖范围内时，业务网元根据多个RSU的位置信息和终端设备的移动位置信息选取与终端设备进行通信的K个RSU，然后终端设备从K个RSU中选取目标RSU重新建立单播链路，使得终端设备可以在不同的RSU之间自由切换，保持通信链路的连续性，提高通信质量和通信效率。
在一种可能的设计中，终端设备从K个RSU中选取出空口质量最优的RSU作为目标RSU。通过选取空口质量最优的RSU作为目标RSU建立单播链路，从而提高通信质量和效率。
在另一种可能的设计中，终端设备获取每个第一消息的信号质量和信号强度中的至少一项；根据信号质量和信号强度中的至少一项，确定每个第一消息对应的空口质量。
在另一种可能的设计中，第一消息包括RSU的标识和数据标识，终端设备根据RSU的标识，统计同一个RSU发送的业务数据；根据数据标识，删除重复的业务数据。通过过滤重复业务数据，提高业务数据处理效率。
在另一种可能的设计中，终端设备使用共享密钥对第二消息进行加密，共享密钥为终端设备根据终端设备的第一密钥派生参数和业务网元的第二密钥派生参数生成的。通过生成的共享密钥进行加密通信，提高了通信的安全性。
第三方面，本申请实施例提供了一种通信装置，该通信装置被配置为实现上述第一方面中业务网元所执行的方法和功能，由硬件/软件实现，其硬件/软件包括与上述功能相应的模块。
第四方面，本申请实施例提供了一种通信装置，该通信装置被配置为实现上述第二方面中终端设备所执行的方法和功能，由硬件/软件实现，其硬件/软件包括与上述功能相应的模块。
第五方面，本申请实施例提供了一种业务网元，包括：处理器和通信接口。可选的，该业务网元还可以包括存储器。其中，通信接口用于实现处理器和存储器之间连接通信，处理器执行存储器中存储的程序用于实现上述第一方面提供的一种通信方法中的步骤。
在一个可能的设计中，本申请提供的业务网元可以包含用于执行上述方法设计中业务网元的行为相对应的模块。模块可以是软件和/或是硬件。
第六方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括：处理器和通信接口。可选的，该终端设备还可以包括存储器。其中，通信接口用于实现处理器和存储器之间连接通信，处理器执行存储器中存储的程序用于实现上述第二方面提供的一种通信方法中的步骤。
在一个可能的设计中，本申请提供的终端设备可以包含用于执行上述方法设计中终端设备的行为相对应的模块。模块可以是软件和/或是硬件。
第七方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。
第八方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。
第九方面，本申请实施例提供了一种通信系统，该通信系统包括上述第三方面所述的业务网元和第四方面所述的终端设备。
第十方面，本申请实施例提供一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述处理器与所述通信接口耦合，用于实现上述第一方面或第二方面所提供的方法。
可选的，所述芯片还可以包括存储器，例如，所述处理器可以读取并执行所述存储器所存储的软件程序，以实现上述第一方面或第二方面所提供的方法。或者，所述存储器也可以不包括在所述芯片内，而是位于所述芯片外部，相当于，所述处理器可以读取并执行外部存储器所存储的软件程序，以实现上述第一方面或第二方面所提供的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的一种通信系统的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种C-V2X系统的示意图；
图3是本申请实施例提供的一种单播通信的示意图；
图4是本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图；
图5是本申请实施例提供的另一种通信方法的流程示意图；
图6是本申请实施例提供的另一种通信方法的流程示意图；
图7是本申请实施例提供的另一种通信方法的流程示意图；
图8是本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图；
图9是本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图；
图10是本申请实施例提出的一种业务网元的结构示意图；
图11是本申请实施例提出的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
请参见图1，图1是本申请实施例提供的一种通信系统的结构示意图，该通信系统包括全球卫星导航系统(global navigation satellite system，GNSS)、业务网元、公钥基础设施(public key infrastructure，PKI)系统、路边单元(road side unit，RSU)或用户设备(user equipment，UE)。其中，GNSS主要用于为RSU和UE提供同步源。业务网元可以是逻辑实体或者独立的单个或者多个硬件实体，用于实现车路协同系统网络侧的处理。业务网元通过传输网络与RSU连接，可以接收RSU上报的路况信息，生成车路协同信息、红绿灯等事件信息，并通过RSU向车辆广播该事件信息。RSU主要用于通过广播或者单播与UE进行通信，将业务网元下发的信息发送给UE，或者接收UE 发送的身份信息、移动位置等信息并转发给业务网元。UE可以为车基系统，通过广播方式或者单播方式与RSU或者其他UE进行通信，例如接收RSU和其他UE发送的信息，或者向RSU或者其他UE发送信息。如图1所示，UE可以从一个RSU的覆盖范围内移动到另外一个RSU的覆盖范围内。PKI系统主要用于为整个C-V2X系统提供证书管理服务器，例如提供业务网元、RSU或UE的业务证书。
如图2所示，图2是本申请实施例提供的一种C-V2X系统的示意图。该C-V2X系统的空口包含Uu接口和PC5接口。其中，Uu接口为传统蜂窝通信接口，用于路边单元(road sideunit，RSU)或用户设备(user equipment，UE)与蜂窝通信系统进行通信。 PC5接口为RSU与UE之间直连通信接口，PC5接口直连通信支持广播模式和单播模式。
如图3所示，图3是本申请实施例提供的一种单播通信的示意图。UE从左往右移动过程中，在第一时刻UE在RSU1覆盖范围内与RSU1进行单播通信，在下一个时刻 UE移动到RSU2覆盖范围内。但是，由于C-V2X的PC5接口没有测量信道，同时C-V2X 系统中没有PC5接口移动性管理相关的网元，因此无法通过类似于Uu接口业务完成移动性管理。因此，在UE从RSU1的覆盖范围内移动到一个RSU2的覆盖范围内之后， UE与业务网元的通信会出现中断，无法保持单播业务的连续性。为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了如下解决方案。
请参见图4，图4是本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图，该方法包括但不限于如下步骤：
S401，业务网元获取M个路边单元RSU中每个RSU的第一位置信息，所述M为大于等于1的整数。其中，M个路边单元可以包括但不限于图4中的RSU1和RSU2。
具体的，S401a，业务网元可以接收RSU1发送的第一注册消息(Register)，第一注册消息可以包括RSU1的第一位置信息和RSU1的标识。S401b，业务网元可以接收RSU2 发送的第二注册消息(Register)，第二注册消息可以包括RSU2的第一位置信息和RSU2 的标识，第一位置信息可以是经纬度或者其他位置标识信息。
S402，终端设备向N个RSU发送的第二消息。所述N为大于等于1、且小于等于 M的整数。
需要说明的是，在当前时刻，终端设备位于所述N个RSU的覆盖范围内，终端设备可以通过广播方式向N个RSU发送的第二消息。例如在当前时刻终端设备位于RSU1 的覆盖范围内，可以向RSU1发送第二消息。
其中，第二消息可以包括终端设备的临时标识、移动位置信息、业务数据和数据标识。进一步的，所述移动位置信息包括第二位置信息和移动信息。其中，第二位置信息可以为终端设备的经纬度或者其他位置标识信息，移动信息可以包括移动速度、方向角等等。数据标识可以为序号等等。
S403，N个RSU中每个RSU接收到第二消息之后，向业务网元发送第一消息。业务网元接收N个RSU中每个RSU发送的第一消息。
其中，所述第一消息可以包括终端设备的临时标识、移动位置信息、数据标识、以及所述N个RSU中每个RSU的标识。其中，业务数据可以包含于第一消息中一起发送。也可以与第一消息组合在一起发送。
S404，业务网元根据所述临时标识，统计同一个所述终端设备发送的业务数据；然后根据所述数据标识，删除重复的所述业务数据。
例如，UE1通过广播方式向RSU1和RSU2发送第一业务数据，RSU1和RSU2接收到第一业务数据之后，分别将第一业务数据转发给业务网元。同时，UE2通过广播方式向RSU2和RSU3发送第二业务数据，RSU2和RSU3接收到第二业务数据之后，分别将第二业务数据转发给业务网元。此时，业务网元可以首先根据UE1和UE2的临时标识，分别统计出RSU1和RSU2转发的第一业务数据、和RSU2和RSU3转发的第二业务数据。由于RSU1和RSU2转发的第一业务数据相同，RSU2和RSU3转发的第二业务数据也相同。最后需要根据数据标识，删除重复的第一业务数据和第二业务数据。
S405，业务网元根据所述第一位置信息和所述移动位置信息，从所述M个RSU中选取向所述终端设备发送第三消息的K个RSU，所述K为大于等于1、且小于等于M 的整数。
在一种实现方式中，所述移动位置信息包括第二位置信息，业务网元可以根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的目标 RSU的覆盖范围内；若所述终端设备在所述目标RSU的覆盖范围内，则所述业务网元将所述目标RSU作为所述K个RSU中的一个。若所述终端设备不在所述目标RSU的覆盖范围内，则所述业务网元将所述目标RSU排除在所述K个RSU之外。
在另一种实现方式中，所述移动位置信息包括第二位置信息和移动信息，所述业务网元根据所述第二位置信息和所述移动信息，确定所述终端设备的预测位置；然后根据所述第一位置信息和所述预测位置，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的目标 RSU的覆盖范围内；若所述终端设备在所述目标RSU的覆盖范围内，则所述业务网元将所述目标RSU作为所述K个RSU中的一个。若所述终端设备不在所述目标RSU的覆盖范围内，则所述业务网元将所述目标RSU排除在所述K个RSU之外。
例如，在第一时刻UE位于RSU1、RSU2以及RSU3覆盖范围内并开始向其他RSU 覆盖范围内移动，业务网元分别接收到RSU1、RSU2以及RSU3发送的第一消息。业务网元根据UE的当前位置信息、移动速度和方向角，确定UE在下一个时刻最有可能移动到RSU1、RSU4和RSU5的覆盖范围内。因此，业务网元可以选取RSU1、RSU4 和RSU5向UE发送第三消息。
S406，业务网元向所述K个RSU中的每个RSU发送第四消息。所述第四消息包括所述RSU的标识、终端设备的标识、数据标识和业务数据。
例如，如图4所示，业务网元选取RSU1和RSU2作为所述K个RSU中的成员，包括：S406a,业务网元向RSU1发送第四消息，该第四消息包括RSU1的标识、终端设备的标识、数据标识和业务数据。S406b，业务网元向RSU2发送第四消息，该第四消息包括RSU2的标识、终端设备的标识、数据标识和业务数据。
S407，终端设备接收K个RSU中每个RSU发送的第三消息。例如，如图4所示， S407a，RSU1向所述终端设备发送所述第三消息，该第三消息包括RSU1的标识、终端设备的标识和数据标识。S407b，RSU2向所述终端设备发送所述第三消息，该第三消息包括RSU2的标识、终端设备的标识和数据标识。其中，业务数据可以包含于第三消息中一起发送。也可以与第三消息组合在一起发送。
S408，终端设备根据所述RSU的标识，统计同一个所述RSU发送的业务数据；然后根据所述数据标识，删除重复的所述业务数据。
最后，终端设备可以向K个RSU发送广播消息，以便与业务网元进行通信。
在本申请实施例中，在PC5接口使用广播传输模式情况下，终端设备从一个RSU 的覆盖范围内移动到另一个RSU的覆盖范围内时，业务网元根据多个RSU的位置信息和终端设备的移动位置信息选取与终端设备进行通信的RSU，使得终端设备可以在不同的RSU之间自由切换，保持通信链路的连续性，提高通信质量和通信效率。
请参见图5，图5是本申请实施例提供的另一种通信方法的流程示意图，该方法包括但不限于如下步骤：
S501，业务网元获取M个路边单元RSU中每个RSU的第一位置信息，所述M为大于等于1的整数。其中，M个路边单元可以包括但不限于图5中的RSU1和RSU2。
具体的，S501a，业务网元可以接收RSU1发送的第一注册消息(Register)，第一注册消息可以包括RSU1的第一位置信息和RSU1的标识。S501b，业务网元可以接收RSU2 发送的第二注册消息(Register)，第二注册消息可以包括RSU2的第一位置信息和RSU2 的标识，第一位置信息可以是经纬度或者其他位置标识信息。
S502，在第一时刻，终端设备与RSUI建立单播链路，终端设备可以向RSU1发送的第二消息。
其中，第二消息可以包括终端设备的临时标识、移动位置信息、业务数据和数据标识。进一步的，所述移动位置信息包括第二位置信息和移动信息。其中，第二位置信息可以为终端设备的经纬度或者其他位置标识信息移动，移动信息可以包括移动速度、方向角等。数据标识可以为序号等。
S503，RSU1接收到终端设备发送的第二消息之后，向业务网元发送第一消息。业务网元接收RSU1发送的第一消息。
其中，所述第一消息可以包括终端设备的临时标识、终端设备的媒体访问控制(media access control，MAC)地址、移动位置信息、数据标识、以及所述RSU1的标识等。其中，业务数据可以包含于第一消息中一起发送。也可以与第一消息组合在一起发送。
S504，业务网元根据所述第一位置信息和所述移动位置信息，从所述M个RSU中选取向所述终端设备发送第三消息的K个RSU，所述K为大于等于1、且小于等于M 的整数。
在一种实现方式中，所述移动位置信息包括第二位置信息，业务网元可以根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的目标 RSU的覆盖范围内；若所述终端设备在所述目标RSU的覆盖范围内，则所述业务网元将所述目标RSU作为所述K个RSU中的一个。若所述终端设备不在所述目标RSU的覆盖范围内，则所述业务网元将所述目标RSU排除在所述K个RSU之外。
在另一种实现方式中，所述移动位置信息包括第二位置信息和移动信息，所述业务网元根据所述第二位置信息和所述移动信息，确定所述终端设备的预测位置；然后根据所述第一位置信息和所述预测位置，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的目标 RSU的覆盖范围内；若所述终端设备在所述目标RSU的覆盖范围内，则所述业务网元将所述目标RSU作为所述K个RSU中的一个。若所述终端设备不在所述目标RSU的覆盖范围内，则所述业务网元将所述目标RSU排除在所述K个RSU之外。
例如，在第一时刻UE位于RSU1、RSU2以及RSU3覆盖范围内并开始向其他RSU 覆盖范围内移动，业务网元分别接收到RSU1、RSU2以及RSU3发送的第一消息。业务网元根据UE的当前位置信息、移动速度和方向角，确定UE在下一个时刻最有可能移动到RSU1、RSU4和RSU5的覆盖范围内。因此，业务网元可以选取RSU1、RSU4 和RSU5向UE发送第三消息。
S505，业务网元向所述K个RSU中的每个RSU发送第四消息。所述第四消息包括所述RSU的标识、终端设备的标识、终端设备的MAC地址、数据标识和业务数据。
例如，如图5所示，业务网元选取RSU1和RSU2作为所述K个RSU中的成员，包括：S505a，业务网元向RSU1发送第四消息，该第四消息包括RSU1的标识、终端设备的标识、终端设备的MAC地址、数据标识和业务数据。S505b，业务网元向RSU2 发送第四消息，该第四消息包括RSU2的标识、终端设备的标识、终端设备的MAC地址、数据标识和业务数据。
S506，所述K个RSU中的每个RSU接收到业务网元发送的第四消息之后，向终端设备发送第三消息。终端设备接收K个RSU中每个RSU发送的第三消息。
例如，如图5所示，K个RSU包括RSU1和RSU2。S506a，在单播传输模式下， RSU1向所述终端设备发送所述第三消息，该第三消息包括RSU1的标识、终端设备的标识和数据标识。S506b，在单播传输模式下，RSU2向所述终端设备发送所述第三消息，该第三消息包括RSU2的标识、终端设备的标识和数据标识。可选的，第三消息可以包括业务数据，业务数据和第三消息也可以组合在一起发送。可选的，第三消息可以包括目的地址和源地址。其中，目的地址为终端设备的MAC地址，源地址为RSU MAC地址。
S507，终端设备确定K个所述第三消息中每个第三消息对应的空口质量；根据所述空口质量，从所述K个RSU中选取目标RSU。
具体实现中，终端设备可以获取所述每个第三消息的信号质量和信号强度中的至少一项；然后根据所述信号质量和信号强度中的至少一项，确定所述每个第三消息对应的所述空口质量。其中，每个RSU发送的第三消息携带有RSU MAC地址。最后可以根据RSU MAC地址，从所述K个RSU中选取出所述空口质量最优的RSU作为所述目标 RSU。或者从K个RSU中选取出空口质量大于预设阈值中的任何一个RSU作为目标 RSU。
例如，在200ms～1000ms时间周期内，RSU2的电平平均值持续高于RSU 1的电平平均值，则终端设备可以选取RSU2作为目标RSU。或者，RSU2的电平平均值持续优于RSU 1的电平平均值，则终端设备可以选取RSU2作为目标RSU。
S508，终端设备根据所述RSU的标识，统计同一个所述RSU发送的业务数据；然后根据所述数据标识，删除重复的所述业务数据。
S509，终端设备与目标RSU(例如RSU2)建立单播链路，向目标RSU发送第五消息。
其中，第五消息可以包括终端设备的标识、业务数据和数据标识。可选的，第五消息还可以包括源地址和目的地址。其中，源地址为终端设备的MAC地址，目的地址为目的RSUMAC地址。可选的，第五消息还可以包括终端设备的移动位置信息，该移动位置信息用于业务网元下一次预测终端设备的位置。
S510，目标RSU向业务网元发送第六消息，其中，第六消息包括终端设备的MAC 地址和标识、目标RSU的标识、业务数据和数据标识。可选的，第六消息还可以包括终端设备的移动位置信息。
应注意，RSU1如果在预设时间段内没有接收到终端设备发送的消息，则在定时器超时后释放终端设备与RSU1的单播链路。
在本申请实施例中，在PC5接口使用单播传输模式情况下，终端设备从一个RSU 的覆盖范围内移动到另一个RSU的覆盖范围内时，业务网元根据多个RSU的位置信息和终端设备的移动位置信息选取与终端设备进行通信的K个RSU，然后终端设备从K 个RSU中选取空口质量最好的目标RSU重新建立单播链路，使得终端设备可以在不同的RSU间自由切换，保持通信链路的连续性，提高通信质量和通信效率。
请参见图6，图6是本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图，该方法包括但不限于如下步骤：
S601，终端设备通过广播方式向多个RSU发送建立(setup)消息。例如，终端设备向RSU1发送建立消息。该建立消息包括终端设备的标识、终端设备的业务证书、第一秘钥派生参数和序号。其中，第一秘钥派生参数使用业务网元的业务证书公钥进行加密，PC5接口安全使用UE业务证书进行签名。
S602，RSU1向业务网元发送该建立消息，该建立消息可以包括终端设备的标识、终端设备的业务证书、第一秘钥派生参数和序号，还包括RSU1的标识。
S603，业务网元根据终端设备的标识，统计同一个终端设备发送的建立消息；然后根据所述序号，删除重复的建立消息。
S604，业务网元生成第二秘钥派生参数，并使用业务网元的业务证书私钥进行解密得到终端设备的第一秘钥派生参数，然后根据第一秘钥派生参数和第二秘钥派生参数生成共享密钥。并且业务网元为终端设备分配一个临时标识。
S605，业务网元向所述多个RSU(例如RSU1)发送建立确认(Setup Ack)消息，该建立确认消息包括RSU1的标识、终端设备的标识、终端设备的临时标识、第二秘钥派生参数和序号等等。其中，第二秘钥派生参数使用终端设备的业务证书公钥进行加密。
S606，RSU1向终端设备发送建立确认消息，该建立确认消息携带业务网元使用终端设备的业务证书公钥加密的内容、终端设备的标识、序号和终端设的临时标识，该建立确认消息使用RSU1的业务证书进行签名。
S607，终端设备接收到建立确认消息之后，首先对建立确认消息进行过滤。然后使用终端设备的业务证书私钥进行解密得到第二秘钥派生参数。最后根据第一秘钥派生参数和第二秘钥派生参数生成共享密钥。
需要说明的是，S608-S614的具体实现过程可以参考上述S402-S408的具体实现过程。此处不再赘述。其中，终端设备或业务网元发送的消息都使用共享密钥进行加密，终端设备或业务网元接收到的消息都使用共享密钥进行解密。例如，图6中终端设备发送的第二消息和业务网元发送的第四消息都使用共享密钥进行加密。
在本申请实施例中，在PC5接口使用广播传输模式情况下，终端设备从一个RSU 的覆盖范围内移动到另一个RSU的覆盖范围内时，业务网元根据多个RSU的位置信息和终端设备的移动位置信息选取与终端设备进行通信的RSU，并且UE和业务网元通过生成的共享密钥进行加密通信，不仅保障了通信链路的连续性，而且提高了通信的安全性。
请参见图7，图7是本申请实施例提供的一种通信方法的流程示意图，该方法包括但不限于如下步骤：
S701，业务网元接收M个路边单元RSU中每个RSU的注册消息(Register)。
其中，所述注册消息包括每个RSU的位置信息和标识。位置信息可以是经纬度或者其他标识位置的信息。包括：S701a，业务网元可以接收RSU1发送的第一注册消息，第一注册消息可以包括RSU1的第一位置信息和RSU1的标识。S701b，业务网元可以接收RSU2发送的第二注册消息(Register)，第二注册消息可以包括RSU2的第一位置信息和RSU2的标识。
可选的，RSU和业务网元之间的消息可以采用传输层安全(transport layersecurity， TLS)或网络协议安全(internet protocol security，IPSec)等传输安全协议保护。
S702，业务网元向RSU1发送单播支持广播消息，该单播支持广播消息包括业务网元的业务证书。
S703，RSU1向终端设备发送单播支持广播消息，该单播支持广播消息包括RSU1 的MAC地址、业务网元的业务证书、RSU的业务证书。该单播支持广播消息使用RSU 的业务证书进行签名。
S704，终端设备向RSU1发送建立(setup)消息，所述建立消息包括终端设备的标识、终端设备的业务证书和第一秘钥派生参数，其中，第一秘钥派生参数使用业务网元的业务证书公钥进行加密，所述建立消息使用终端设备的业务证书进行签名。
S705，RSU1建立单播链路，向业务网元发送建立消息，该建立消息包括上述S704中建立消息包括的所有内容和RSU1的标识。
S706，业务网元生成第二秘钥派生参数，并使用业务网元的业务证书私钥进行解密得到终端设备的第一秘钥派生参数，然后根据第一秘钥派生参数和第二秘钥派生参数生成共享密钥。并且业务网元为终端设备分配一个临时标识。
S707，业务网元向RSU1发送建立确认(Setup Ack)消息，该建立确认消息包括RSU1的标识、终端设备的标识、终端设备的临时标识和业务网元的第二秘钥派生参数。其中，第二秘钥派生参数使用终端设备的业务证书公钥进行加密。
S708，RSU1向终端设备发送建立确认消息(Setup Ack)，所述建立确认消息包括业务网元使用终端设备的业务证书公钥加密的内容、终端设备的标识和终端设备的临时标识，该建立确认消息使用RSU1的业务证书进行签名。
S709，终端设备接收到建立确认消息之后，使用终端设备的业务证书私钥进行解密得到第二秘钥派生参数。最后根据第一秘钥派生参数和第二秘钥派生参数生成共享密钥。
需要说明的是，S710-S718的具体实现过程可以参考上述S502-S510的具体实现过程。此处不再赘述。其中，终端设备或业务网元发送的消息都使用共享密钥进行加密，终端设备或业务网元接收到的消息都使用共享密钥进行解密。例如，图7中终端设备发送的第二消息和业务网元发送的第四消息都使用共享密钥进行加密。
在本申请实施例中，在PC5接口使用单播传输模式情况下，终端设备从一个RSU 的覆盖范围内移动到另一个RSU的覆盖范围内时，业务网元根据多个RSU的位置信息和终端设备的移动位置信息选取与终端设备进行通信的RSU，然后终端设备从K个RSU 中选取空口质量最好的目标RSU重新建立单播链路。并且UE和业务网元通过生成的共享密钥进行加密通信，不仅保障了通信链路的连续性，而且提高了通信的安全性。
请参见图8，图8是本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图，该通信装置可以包括获取模块801、接收模块802、处理模块803和发送模块804，其中，各个模块的详细描述如下。
获取模块801，用于获取M个路边单元RSU中每个RSU的第一位置信息，所述M 为大于等于1的整数；
接收模块802，用于接收N个RSU中每个RSU发送的第一消息，所述N个RSU 为所述M个RSU中接收到终端设备发送的第二消息的RSU，所述第一消息包括所述终端设备的移动位置信息，所述N为大于等于1、且小于等于M的整数；
处理模块803，用于根据所述第一位置信息和所述移动位置信息，从所述M个RSU中选取向所述终端设备发送第三消息的K个RSU，所述K为大于等于1、且小于等于 M的整数。
可选的，所述移动位置信息包括第二位置信息。
处理模块803，用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的目标RSU的覆盖范围内；若所述终端设备在所述目标RSU 的覆盖范围内，则将所述目标RSU作为所述K个RSU中的一个。
可选的，所述移动位置信息包括第二位置信息和移动信息；
处理模块803，用于根据所述第二位置信息和所述移动信息，确定所述终端设备的预测位置；根据所述第一位置信息和所述预测位置，确定所述终端设备是否在所述M 个RSU中的目标RSU的覆盖范围内；若所述终端设备在所述目标RSU的覆盖范围内，则将所述目标RSU作为所述K个RSU中的一个。
可选的，所述第一消息包括所述终端设备的临时标识和数据标识；
处理模块803，还用于根据所述临时标识，统计同一个所述终端设备发送的业务数据；根据所述数据标识，删除重复的所述业务数据。
可选的，所述装置还包括：
发送模块804，用于向所述K个RSU中的每个RSU发送第四消息，所述第四消息用于指示所述K个RSU向所述终端设备发送所述第三消息。
可选的，处理模块803，用于使用共享密钥对所述第四消息进行加密，所述共享密钥为所述业务网元根据所述终端设备的第一密钥派生参数和所述业务网元的第二密钥派生参数生成的。
需要说明的是，各个模块的实现还可以对应参照图4-图7所示的方法实施例的相应描述，执行上述实施例中业务网元所执行的方法和功能。
请参见图9，图9是本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图，该通信装置可以包括接收模块901、处理模块902和发送模块903，其中，各个模块的详细描述如下。
接收模块901，用于接收K个RSU中每个RSU发送的第一消息，所述K为大于等于1的整数；
处理模块902，用于确定K个所述第一消息中每个第一消息对应的空口质量；
处理模块902，还用于根据所述空口质量，从所述K个RSU中选取目标RSU；
发送模块903，用于向所述目标RSU发送第二消息。
可选的，处理模块902，还用于从所述K个RSU中选取出所述空口质量最优的RSU 作为所述目标RSU。
可选的，处理模块902，还用于获取所述每个第一消息的信号质量和信号强度中的至少一项；根据所述信号质量和信号强度中的至少一项，确定所述每个第一消息对应的所述空口质量。
可选的，所述第一消息包括所述RSU的标识和数据标识；
处理模块902，还用于根据所述RSU的标识，统计同一个所述RSU发送的业务数据；
根据所述数据标识，删除重复的所述业务数据。
可选的，处理模块902，还用于使用共享密钥对所述第二消息进行加密，所述共享密钥为所述终端设备根据所述终端设备的第一密钥派生参数和所述业务网元的第二密钥派生参数生成的。
需要说明的是，各个模块的实现还可以对应参照图4-图7所示的方法实施例的相应描述，执行上述实施例中终端设备所执行的方法和功能。
请继续参考图10，图10是本申请实施例提出的一种业务网元的结构示意图。如图10所示，该业务网元可以包括：至少一个处理器1001和至少一个通信接口1002。可选的，该业务网元还可以包括至少一个存储器1003和至少一个通信总线1004。
其中，处理器1001可以是中央处理器单元，通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路，现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。所述处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，数字信号处理器和微处理器的组合等等。通信总线1004可以是外设部件互连标准PCI总线或扩展工业标准结构EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信总线1004用于实现这些组件之间的连接通信。其中，本申请实施例中设备的通信接口1002用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。存储器1003可以包括易失性存储器，例如非挥发性动态随机存取内存(nonvolatile random access memory，NVRAM)、相变化随机存取内存(phase change RAM，PRAM)、磁阻式随机存取内存(magetoresistive RAM，MRAM)等，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、电子可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、闪存器件，例如反或闪存(NOR flash memory)或是反及闪存(NAND flash memory)、半导体器件，例如固态硬盘(solid state disk，SSD)等。存储器1003可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。存储器1003 中可选的还可以存储一组程序代码，且处理器1001可选的还可以执行存储器1003中所执行的程序。
获取M个路边单元RSU中每个RSU的第一位置信息，所述M为大于等于1的整数；
接收N个RSU中每个RSU发送的第一消息，所述N个RSU为所述M个RSU中接收到终端设备发送的第二消息的RSU，所述第一消息包括所述终端设备的移动位置信息，所述N为大于等于1、且小于等于M的整数；
根据所述第一位置信息和所述移动位置信息，从所述M个RSU中选取向所述终端设备发送第三消息的K个RSU，所述K为大于等于1、且小于等于M的整数。
可选的，处理器1001可以可用于执行如下操作步骤：
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的目标RSU的覆盖范围内；
若所述终端设备在所述目标RSU的覆盖范围内，则将所述目标RSU作为所述K个RSU中的一个。
可选的，处理器1001可以可用于执行如下操作步骤：
根据所述第二位置信息和所述移动信息，确定所述终端设备的预测位置；
根据所述第一位置信息和所述预测位置，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的目标RSU的覆盖范围内；
若所述终端设备在所述目标RSU的覆盖范围内，则将所述目标RSU作为所述K个RSU中的一个。
可选的，处理器1001可以可用于执行如下操作步骤：
根据所述临时标识，统计同一个所述终端设备发送的业务数据；
根据所述数据标识，删除重复的所述业务数据。
可选的，处理器1001可以可用于执行如下操作步骤：
向所述K个RSU中的每个RSU发送第四消息，所述第四消息用于指示所述K个 RSU向所述终端设备发送所述第三消息。
可选的，处理器1001可以可用于执行如下操作步骤：
使用共享密钥对所述第四消息进行加密，所述共享密钥为所述业务网元根据所述终端设备的第一密钥派生参数和所述业务网元的第二密钥派生参数生成的。
进一步的，处理器还可以与存储器和通信接口相配合，执行上述申请实施例中业务网元的操作。
请继续参考图11，图11是本申请实施例提出的一种终端设备的结构示意图。如图所示，该终端设备可以包括：至少一个处理器1101，至少一个通信接口1102。可选的，该终端设备还可以包括至少一个存储器1103和至少一个通信总线1104。
其中，处理器1101可以是前文提及的各种类型的处理器。通信总线1104可以是外设部件互连标准PCI总线或扩展工业标准结构EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信总线1104用于实现这些组件之间的连接通信。其中，本申请实施例中设备的通信接口1102用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。存储器1103可以是前文提及的各种类型的存储器。存储器1103可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1101的存储装置。存储器1103中存储一组程序代码，且处理器 1101执行存储器1103中上述OAM所执行的程序。
接收K个RSU中每个RSU发送的第一消息，所述K为大于等于1的整数；
确定K个所述第一消息中每个第一消息对应的空口质量；
根据所述空口质量，从所述K个RSU中选取目标RSU；
向所述目标RSU发送第二消息。
可选的，处理器1001可以可用于执行如下操作步骤：
从所述K个RSU中选取出所述空口质量最优的RSU作为所述目标RSU。
可选的，处理器1001可以可用于执行如下操作步骤：
获取所述每个第一消息的信号质量和信号强度中的至少一项；
根据所述信号质量和信号强度中的至少一项，确定所述每个第一消息对应的所述空口质量。
可选的，处理器1001可以可用于执行如下操作步骤：
根据所述RSU的标识，统计同一个所述RSU发送的业务数据；
根据所述数据标识，删除重复的所述业务数据。
可选的，处理器1001可以可用于执行如下操作步骤：
使用共享密钥对所述第二消息进行加密，所述共享密钥为所述终端设备根据所述终端设备的第一密钥派生参数和所述业务网元的第二密钥派生参数生成的。
进一步的，处理器还可以与存储器和通信接口相配合，执行上述申请实施例中终端设备的操作。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(SSD))等。
本申请实施例还提供了一种通信系统，该通信系统包括：上述至少一个终端设备，和/或，上述至少一个业务网元。
以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种通信方法，其特征在于，所述方法包括：
业务网元获取M个路边单元RSU中每个RSU的第一位置信息，所述M为大于等于1的整数；
所述业务网元接收N个RSU中每个RSU发送的第一消息，所述N个RSU为所述M个RSU中接收到终端设备发送的第二消息的RSU，所述第一消息包括所述终端设备的移动位置信息，所述N为大于等于1、且小于等于M的整数；
所述业务网元根据所述第一位置信息和所述移动位置信息，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的每个RSU的覆盖范围内，若所述终端设备在所述M个RSU中的K个RSU的覆盖范围内，从所述M个RSU中选取向所述终端设备发送第三消息的所述K个RSU，所述K为大于等于1、且小于等于M的整数；
所述业务网元向所述K个RSU中的每个RSU发送第四消息，所述第四消息用于指示所述K个RSU向所述终端设备发送所述第三消息，所述第三消息用于指示所述终端设备从所述K个RSU中选取目标RSU进行通信。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动位置信息包括第二位置信息，所述业务网元根据所述第一位置信息和所述移动位置信息，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的每个RSU的覆盖范围内包括：
所述业务网元根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的每个RSU的覆盖范围内。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动位置信息包括第二位置信息和移动信息，所述业务网元根据所述第一位置信息和所述移动位置信息，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的每个RSU的覆盖范围内包括：
所述业务网元根据所述第二位置信息和所述移动信息，确定所述终端设备的预测位置；
所述业务网元根据所述第一位置信息和所述预测位置，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的每个RSU的覆盖范围内。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述第一消息包括所述终端设备的临时标识和数据标识；所述方法还包括：
所述业务网元根据所述临时标识，统计同一个所述终端设备发送的业务数据；
所述业务网元根据所述数据标识，删除重复的所述业务数据。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述业务网元使用共享密钥对所述第四消息进行加密，所述共享密钥为所述业务网元根据所述终端设备的第一密钥派生参数和所述业务网元的第二密钥派生参数生成的。
6.一种通信方法，其特征在于，所述方法包括：
终端设备接收K个路边单元RSU中每个RSU发送的第一消息，所述K个RSU为业务网元根据M个RSU中每个RSU的第一位置信息和所述终端设备的移动位置信息从所述M个RSU中选取的，所述M为大于等于1的整数，所述K为大于等于1、且小于等于M的整数；
所述终端设备确定K个所述第一消息中每个第一消息对应的空口质量；
所述终端设备根据所述空口质量，从所述K个RSU中选取目标RSU；
所述终端设备向所述目标RSU发送第二消息。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据所述空口质量，从所述K个RSU中选取目标RSU包括：
所述终端设备从所述K个RSU中选取出所述空口质量最优的RSU作为所述目标RSU。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述终端设备确定K个所述第一消息中每个第一消息对应的空口质量包括：
所述终端设备获取所述每个第一消息的信号质量和信号强度中的至少一项；
所述终端设备根据所述信号质量和信号强度中的至少一项，确定所述每个第一消息对应的所述空口质量。
9.如权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述第一消息包括所述RSU的标识和数据标识，所述方法还包括：
所述终端设备根据所述RSU的标识，统计同一个所述RSU发送的业务数据；
所述终端设备根据所述数据标识，删除重复的所述业务数据。
10.如权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述终端设备使用共享密钥对所述第二消息进行加密，所述共享密钥为所述终端设备根据所述终端设备的第一密钥派生参数和所述业务网元的第二密钥派生参数生成的。
11.一种通信装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取M个路边单元RSU中每个RSU的第一位置信息，所述M为大于等于1的整数；
接收模块，用于接收N个RSU中每个RSU发送的第一消息，所述N个RSU为所述M个RSU中接收到终端设备发送的第二消息的RSU，所述第一消息包括所述终端设备的移动位置信息，所述N为大于等于1、且小于等于M的整数；
处理模块，用于根据所述第一位置信息和所述移动位置信息，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的每个RSU的覆盖范围内，若所述终端设备在所述M个RSU中的K个RSU的覆盖范围内，从所述M个RSU中选取向所述终端设备发送第三消息的所述K个RSU，所述K为大于等于1、且小于等于M的整数；
发送模块，用于向所述K个RSU中的每个RSU发送第四消息，所述第四消息用于指示所述K个RSU向所述终端设备发送所述第三消息，所述第三消息用于指示所述终端设备从所述K个RSU中选取目标RSU进行通信。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述移动位置信息包括第二位置信息，
所述处理模块，用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的每个RSU的覆盖范围内。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述移动位置信息包括第二位置信息和移动信息；
所述处理模块，用于根据所述第二位置信息和所述移动信息，确定所述终端设备的预测位置；根据所述第一位置信息和所述预测位置，确定所述终端设备是否在所述M个RSU中的每个RSU的覆盖范围内。
14.如权利要求11-13任一项所述的装置，其特征在于，所述第一消息包括所述终端设备的临时标识和数据标识；
所述处理模块，还用于根据所述临时标识，统计同一个所述终端设备发送的业务数据；根据所述数据标识，删除重复的所述业务数据。
15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，用于使用共享密钥对所述第四消息进行加密，所述共享密钥为业务网元根据所述终端设备的第一密钥派生参数和所述业务网元的第二密钥派生参数生成的。
16.一种通信装置，其特征在于，所述装置还包括：
接收模块，用于接收K个路边单元RSU中每个RSU发送的第一消息，所述K个RSU为业务网元根据M个RSU中每个RSU的第一位置信息和终端设备的移动位置信息从所述M个RSU中选取的，所述M为大于等于1的整数，所述K为大于等于1、且小于等于M的整数；
处理模块，用于确定K个所述第一消息中每个第一消息对应的空口质量；
所述处理模块，还用于根据所述空口质量，从所述K个RSU中选取目标RSU；
发送模块，用于向所述目标RSU发送第二消息。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于从所述K个RSU中选取出所述空口质量最优的RSU作为所述目标RSU。
18.如权利要求16所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于获取所述每个第一消息的信号质量和信号强度中的至少一项；根据所述信号质量和信号强度中的至少一项，确定所述每个第一消息对应的所述空口质量。
19.如权利要求16-18任一项所述的装置，其特征在于，所述第一消息包括所述RSU的标识和数据标识；
所述处理模块，还用于根据所述RSU的标识，统计同一个所述RSU发送的业务数据；根据所述数据标识，删除重复的所述业务数据。
20.如权利要求16-18任一项所述的装置，其特征在于，
所述处理模块，还用于使用共享密钥对所述第二消息进行加密，所述共享密钥为终端设备根据所述终端设备的第一密钥派生参数和业务网元的第二密钥派生参数生成的。
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