TW201334485A - 於網路中傳輸資料信號的系統、方法、行動傳輸裝置及網路裝置 - Google Patents

於網路中傳輸資料信號的系統、方法、行動傳輸裝置及網路裝置 Download PDF

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Abstract

提供一種傳輸資料信號的系統，其包括複數個網路裝置；基於至少第一通訊載波，連結複數個網路裝置的網路，其中第一通訊載波為有線通訊載波；網路金鑰產生器配置為產生網路金鑰；在第二通訊載波上，行動傳輸裝置配置為傳輸網路金鑰至複數個網路裝置的至少之一者，其中第二通訊載波係為無線載波，以及其中基於鏈路加密金鑰，鏈路加密金鑰為基於網路金鑰；也提供相對應的方法、行動傳輸裝置與網路裝置。

Description

於網路中傳輸資料信號的系統、方法、行動傳輸裝置及網路裝置
本發明係關於一種於網路中傳輸資料至相對應的系統、行動傳輸裝置及網路裝置的方法。
如衛星碟型天線、大門攝影機、高畫質電視機(HDTV)及個人電腦(PC)的家用網路消費性裝置，一般都固定地安裝在家中的某個位置。為了避免竊聽或資料竊取而預先加密網路。因此，安全網路金鑰必須在所有家用網路的裝置中被共享。
如今進行電源線通訊(power line communication,PLC)鏈路的加密使用PBC(按鈕式配置)。用此方法，所有PLC數據機配備有一按鈕(軟體或硬體)。若按鈕被按下，數據機將準備與其他數據機配對。若在第二數據機上給定的短時間限制之內(例如2分鐘)此按鈕被按下，第二數據機將與第一數據機配對。若在時間限制之內第三數據機的按鈕被按下，其也將被增加至網路中等。因此，通常所有被配對的數據機被連接至電源延長線或多插頭延長墊並且在給定的時間限制內被依順序按下按鈕。目前，PLC數據機是個別的小轉接器，其容易斷開連接及攜帶。然而，未來家用網路裝置將被建立成不再能容易地連接至單一的電源延長線。在給定的短時間限制內，按下例如門口攝影機、衛星碟型天線、各種電視機(TV)、數位用戶 線數據機(DSL-modem)、個人電腦(PC)及家用伺服器等的按鈕變得越來越複雜。
本發明的目的是提供一種用於傳輸資料的方法，一種用於傳輸資料的系統、行動傳輸裝置及網路裝置，其為使用者提供便捷的方式以創造家用網路及使用加密金鑰增加裝置至家用網路。
本目的是透過申請專利範圍獨立項的標的來實現。進一步的實施例分別地在申請專利範圍附屬項中所指明。本發明的細節透過下列實施例的敘述與其關連的圖式將變得更加清楚，其中各種實施例的特徵除非彼此相互排斥，否則可被結合。
圖1描繪在介於第一網路裝置104與第二網路裝置106間的網路102中，用於傳輸資料信號的系統100。有線網路102是基於為有線通訊載波的第一通訊載波，例如PLC載波、乙太網路、同軸線(例如MoCA®(同軸電纜多媒體聯盟)、雙絞線或數位用戶線(DSL)載波。第一網路裝置104包含第一傳輸器110，其在第二網路裝置106中由網路102連接至接收器112。
第一網路裝置104與第二網路裝置106可能被實現為例如固定式裝置，其由於本身的尺寸或安裝位置難以四處移動，例如高畫質電視(HDTV)機，在屋頂上的衛星碟型天線、個人電腦(PC)及家用伺服器等。儘管如此，網 路裝置104、106也可能被實現為易於隨身攜帶的行動裝置，例如平板電腦、蜂巢式電話或行動電話等。
網路基於2或更多個通訊載波，甚至例如藍芽載波、Zigbee或無線網路(WiFi)載波的無線通訊載波也是可能的。
根據使用的通訊載波，傳輸器104與接收器106包含相應的硬體或軟體以在各自的通訊載波調變或解調變資料信號以及使用各自的通訊協定。在某些實施例中，各自不同的通訊載波也可能被稱為不同的通訊技術。
一般而言，有線網路允許雙向通訊，以致於第一傳輸器110也可能包含接收器的功能以及接收器112也可能包含傳輸器的功能。因此，傳輸器110與接收器112可能被稱為“收發器”。
為了確保在有線網路102的隱私，介於第一網路裝置104與第二網路裝置106間的鏈路加密可能被建立。
根據本發明的實施例，行動傳輸裝置120包含用於儲存預先產生的網路金鑰的儲存單元122。例如在行動傳輸裝置120內或任何其他的、外部源例如第一或第二網路裝置104、106或進一步個別的網路金鑰產生器中產生網路金鑰是可能的。「行動」傳輸裝置120應該很容易透過使用者自網路裝置104攜帶至另一網路裝置106。透過相應的外部尺寸與作為電源的蓄電池這可能被實現。行動傳輸裝置120可能被具體化為例如蜂巢式電話、智慧型手機、平板電腦、個人數位助理(PDA)、筆記型電腦或遠端遙 控(RC)。
行動傳輸裝置120包含介面124，其例如用於透過第二通訊載波126傳輸網路金鑰至第一網路裝置104與第二網路裝置106的進一步的傳輸器或收發器，其中第二通訊載波126不同於第一通訊載波102。第二通訊載波126可能被實施為例如近場通訊(NFC)載波、無線射頻識別(RFID)載波或藍芽(Bluetooth®)載波。
近場通訊或NFC允許互相接近且通常不超過幾釐米的二裝置間的簡化交易、資料交換及無線連接。成立於2004年的近場通訊論壇(NFC Forum)提倡在NFC裝置間共享、配對及交易，以及開發與認證符合NFC標準的裝置。NFC是一組短程無線技術，一般需要4公分或更小的距離。NFC操作於ISO/IEC 18000-3 13.56兆赫(MHz)的空氣介面且其速率範圍從106千位元(kbit)/秒(s)至424 kbit/s。NFC總是涉及發起者(initiator)與目標(target)；發起者主動產生能驅動被動目標的RF場。這使NFC目標為採取非常簡易的外型尺寸例如不需要電池的標籤、貼紙、鑰匙圈或卡。NFC點對點通訊是可能的，提供的兩個通電的裝置。模式有兩種，被動通訊模式：發起者裝置提供載波場與目標裝置透過調變已存在的場來答覆。在此模式內，目標裝置可自發起者提供的電磁場得到本身操作的電源，因此讓目標裝置為感應器；以及主動模式：發起者與目標裝置兩者透過交替地產生各自的場來通信。當裝置正在等待資料時，停用其RF場。在此模式內 ，裝置一般皆具有電源供應。
行動傳輸裝置120的介面124透過第二通訊載波126與第一網路裝置104及第二網路裝置106之相應的介面127、128(例如進一步的接收器或收發器)分別地通信。相應的介面127、128分別地傳輸接收的網路金鑰至在第一網路裝置104與第二網路裝置106中各自的鏈路加密產生器130、132。
根據實施例，鏈路加密金鑰可能相等於網路金鑰，然而鏈路加密金鑰適配於在網路102使用的個別的通訊載波也是可能的。
鏈路加密產生器130、132基於透過介面127、128轉發的網路金鑰產生鏈路加密金鑰，並且轉發鏈路加密金鑰至傳輸器110與接收器112。基於鏈路加密金鑰，透過介於第一網路裝置104與第二網路裝置106間的網路102的通訊將發生。
行動通訊裝置120也可能包含連接或可連接至網路102的收發器，當在第一通訊載波上與其他網路裝置通訊時，以便可能與其他裝置配對及使用鏈路加密金鑰。
在圖2中，示意地描繪相應的方法。在步驟S200中，產生網路金鑰。
在步驟S202中，基於第二通訊載波自網路金鑰行動傳輸裝置傳輸網路金鑰至複數個網路裝置中的至少一者。
在步驟S204中，基於第一通訊載波的網路金鑰產生鏈路加密金鑰。
在步驟S206中，基於鏈路加密金鑰在網路中於網路裝置間傳輸資料。
網路金鑰的產生也可能在固定的裝置之一中完成並且為交換至進一步的裝置而傳輸至行動裝置。
在圖3中，示意地描繪基於第一通訊載波，使用於通信的傳輸網路金鑰之行動傳輸裝置120。其包含用於儲存網路金鑰的儲存單元122及基於配置為基於第二通訊載波而傳輸網路金鑰至網路裝置的傳輸器124，其中第二通訊載波為無線通訊載波。
在圖4中，描繪網路裝置104的示意的方塊圖。其包含基於第一通訊載波與鏈路加密金鑰在網路上傳輸資料訊號的傳輸器110、配置為基於第二通訊載波而接收網路金鑰的介面127，其中第二通訊載波為無線通訊載波，以及配置為基於網路金鑰而產生鏈路加密金鑰的鏈路加密金鑰產生器130。
在圖5中，根據本發明的實施例，描繪系統進一步的實施例。在描繪的系統中，複數個消費性裝置，例如像包含接收器的衛星碟型天線、高畫質電視機(HDTV)、WiFi路由器、嬰兒監視器、個人電腦(PC)、音頻系統，以及音頻視頻家用伺服器，透過電源線網路而連接。智慧型手機被描繪成行動傳輸裝置，其使用近場通訊(NFC)載波或無線射頻識別(RFID)載波以攜帶網路加密網路金鑰到在網狀家用網路中的多重裝置。在家用網路中多重裝置與在網狀網路中的彼此通信。廣播訊息至所有裝置或 多重廣播訊息至某些裝置是可能的。
在家用網路中的多重裝置經由其他載波通信，例如乙太網路、經由同軸電纜或其他例如HomePNA(雙絞線電纜)、WiFi、藍芽、ZigBee等的網路協定也是可能的。許多或所有的裝置配備有NFC介面。如智慧型手機、平板電腦或電視遙控器(RC)之可攜式的NFC裝置能夠在所有裝置中被使用於共享加密網路金鑰。可攜式的NFC裝置也可能被稱為行動傳輸裝置。
若二裝置內的NFC介面被帶至非常接近的距離(例如5公分)，那些裝置間的NFC傳輸即被啟動(觸動)。因此，在行動傳輸裝置近距離接觸第一裝置時，網路金鑰能夠被傳輸至第一裝置，以及在行動傳輸裝置近距離接觸第二裝置時，網路金鑰能夠被傳輸至家用網路的第二裝置。以此方法，使用者自家用網路的一裝置攜帶行動傳輸裝置至下一裝置，一個接一個的傳輸網路金鑰至各個裝置，直到家用網路的所有裝置接收了網路金鑰是可能的。家用網路的二裝置能夠同時接收網路金鑰當然是可能的，例如若二裝置皆位於相近時。
當可攜式的NFC裝置能夠產生與攜帶加密網路金鑰觸發第一固定的網路的裝置時，網路金鑰可能被產生，被轉發至固定的網路的裝置及被儲存於可攜式的NFC裝置之上。此固定的裝置應可使用此網路金鑰以產生用於在其連接的網路上通訊的鏈路加密金鑰。然而，鏈路加密金鑰相等於網路金鑰是可能的，例如若可攜式的NFC裝置能 夠產生在家用網路的固定的裝置之間通信的鏈路加密金鑰。裝置可能被連接至例如電源線通訊(PLC)與WiFi網路。若可攜式的NFC裝置觸發另外的網路裝置，網路金鑰應被傳送至此裝置以作為他網路上的未來的鏈路加密。
若二可攜式的NFC裝置彼此觸發，其可以仲裁誰將攜帶網路金鑰至其他的裝置。或者兩裝置可被使用於未來增加至網路的裝置。
若將被使用的網路金鑰應產生新的、自固定的裝置提取或自網路金鑰儲存器提取，可攜式的裝置可提供使用者選擇的可能性。若使用者希望設置新的網路，必須產生初始的網路金鑰。在增加額外的裝置時，未來增加至網路的裝置，必須儲存及使用此網路金鑰。
若已經有加密的網路及增加新的可攜式的裝置，自固定的裝置的網路金鑰應被使用於通訊至新的裝置。
根據本發明圖6示意地顯示系統進一步的實施例。
如圖6所描繪，行動或可攜式的傳輸裝置120透過NFC介面602傳輸網路金鑰至第一固定的裝置1 620、第二固定的裝置2 622及進一步的固定的裝置N 624，其配有相應的NFC介面604、606、608。每一個固定的裝置分別地包含鏈路加密金鑰產生器610、612、614，其根據各自的通訊協定自接收的網路金鑰產生特定的通訊載波之相應的鏈路加密金鑰，各自的通訊協定被那些固定的裝置604、606、608使用。例如，固定的裝置604產生各別的鏈路加密金鑰用於電源線通訊(PLC)與WiFi通訊。第二 固定的裝置產生鏈路加密金鑰用於電源線通訊與乙太網路(ETH)。
每個網路可使用其網路特有的鏈路加密金鑰。基於透過NFC接收的網路金鑰，此網路特有的鏈路加密金鑰被產生，以及在新的裝置被增加至網路之後時，此網路特有的鏈路應該是可重複的。
若非所有裝置都支援NFC介面，即可使用NFC、PPC或UCPK的混合技術。UCPK(使用者配置路徑/網路金鑰)允許進入網路金鑰至嚮導型(wizard-type)應用程式。在此實施例中，NFC裝置的觸發與按下按鈕是等效的動作。若NFC介面被觸發及在NFC啟用的裝置間加密網路金鑰被共享，網路金鑰應被使用於未來的按按鈕控制。此節點應發送(PEB)按下按鈕事件(Push-Button_Event)通知訊息。然後，或者若在給定的時間週期內此裝置接收到PB事件通知訊息，即開使網路型態特有的PBC協定。網路金鑰初始地交換應該被使用於網路加密金鑰。
電源線通訊(PLC)網路可能為多輸入多輸出(MIMO)PLC網路。
以本發明的實施例，加密金鑰能夠透過NFC裝置在有線家用網路被輸送至網路裝置，以及結合使用NFC的多重網路(多重實體層)加密是可能的。
100‧‧‧系統
102‧‧‧網路
104‧‧‧第一網路裝置
106‧‧‧第二網路裝置
110‧‧‧第一傳輸器
112‧‧‧接收器
120‧‧‧行動傳輸裝置
122‧‧‧儲存單元
124‧‧‧介面
126‧‧‧第二通訊載波
127‧‧‧介面
128‧‧‧介面
130‧‧‧鏈路加密產生器
132‧‧‧鏈路加密產生器
S200‧‧‧步驟
S202‧‧‧步驟
S204‧‧‧步驟
S206‧‧‧步驟
602‧‧‧NFC介面
604‧‧‧NFC介面
606‧‧‧NFC介面
608‧‧‧NFC介面
610‧‧‧鏈路加密金鑰產生器
612‧‧‧鏈路加密金鑰產生器
614‧‧‧鏈路加密金鑰產生器
620‧‧‧第一固定的裝置
622‧‧‧第二固定的裝置
624‧‧‧進一步的固定的裝置
圖1係為根據本發明實施例的系統示意方塊圖； 圖2係為根據本發明實施例的方法示意流程圖；圖3係為根據本發明實施例的行動傳輸裝置示意方塊圖；圖4係為根據本發明實施例的網路裝置示意方塊圖；圖5係為根據本發明進一步實施例的系統示意方塊圖；圖6係為根據本發明進一步實施例的系統示意方塊圖。
100‧‧‧系統
102‧‧‧網路
104‧‧‧第一網路裝置
106‧‧‧第二網路裝置
110‧‧‧第一傳輸器
112‧‧‧接收器
120‧‧‧行動傳輸裝置
122‧‧‧儲存單元
124‧‧‧介面
126‧‧‧第二通訊載波
127‧‧‧介面
128‧‧‧介面
130‧‧‧鏈路加密產生器
132‧‧‧鏈路加密產生器

Claims (13)

  1. 一種傳輸資料信號的系統，包括：複數個網路裝置：一網路，其基於至少一第一通訊載波連接該複數個網路裝置，其中該第一通訊載波係為一有線通訊載波；一網路金鑰產生器，其配置為產生一網路金鑰；一行動傳輸裝置，其在第二通訊載波中，配置為傳輸該網路金鑰至該複數個網路裝置的至少之一者，其中該第二通訊載波係為一無線載波，以及其中基於一鏈路加密金鑰，該網路裝置被配置為與該其他網路裝置通信，其中該鏈路加密金鑰係基於該網路金鑰。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的系統，其中該網路係更基於第三通訊載波，該系統更包括：一鏈路加密產生器，其配置為基於該網路金鑰，產生用於該第三通訊載波之進一步的鏈路加密金鑰；以及該網路裝置基於該進一步的鏈路加密金鑰，進一步配置為在該第三通訊載波上傳輸介於該網路裝置間的該資料信號。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項中任一項所述的系統，其中該第二通訊載波係為一無線射頻識別載波。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項中任一項所述的系統，其中該第二通訊載波係為一近場通訊載波。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項中任一項所述的系統，其中該第一通訊載波係為一電源線通訊載波、一數位用戶線載波、一同軸線載波、乙太網路載波或一雙絞線線 路載波。
  6. 一種基於至少第一通訊載波，於包含複數個網路裝置的網路中傳輸資料信號的方法，其中該第一通訊載波係為一有線通訊載波，該方法包括：產生一網路金鑰；在第二通訊載波上，自行動傳輸裝置傳輸該網路金鑰至該複數個網路裝置的至少之一者，其中該第二通訊載波係為一無線通訊載波；以及在基於鏈路加密金鑰之該第一通訊載波上，傳輸介於該網路裝置間的該資料信號，其中該鏈路加密金鑰係基於網路金鑰。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中該網路係進一步基於第三通訊載波，該方法更包括：產生進一步的鏈路加密金鑰，其用於基於該網路金鑰之該第三通訊載波；以及在基於該進一步的鏈路加密金鑰之該第三通訊載波上，傳輸介於該網路裝置間的該資料訊號。
  8. 如申請專利範圍第6項或第7項中任一項所述的方法，其中該第二通訊載波係為一無線射頻識別載波。
  9. 如申請專利範圍第6項或第7項中任一項所述的方法，其中該第二通訊載波係為一近場通訊載波。
  10. 如申請專利範圍第6項或第7項中任一項所述的方法，其中該第一通訊載波係為一電源線通訊載波、一數位用戶線載波、一同軸線載波、乙太網路載波或一雙絞線 線路載波。
  11. 一種行動傳輸裝置，其基於第一通訊載波傳輸用於通信的網路金鑰，其中該第一通訊載波係為一有線通訊載波，該裝置包括：一儲存單元，其配置為儲存該網路金鑰；以及一介面，其配置為基於第二通訊載波傳輸該網路金鑰，其中該第二通訊載波係為一無線通訊載波。
  12. 一種網路裝置，其在基於第一通訊載波與鏈路加密金鑰的網路上，傳輸資料信號，其中該第一通訊載波係為一有線通訊載波，該網路裝置包括：一介面，其配置為基於第二通訊載波接收網路金鑰，其中該第二通訊載波係為一無線通訊載波；以及一鏈路加密金鑰產生器，其配置為基於該網路金鑰產生該鏈路加密金鑰。
  13. 一種傳輸資料之系統，包括：複數個網路裝置；一網路，其基於至少二通訊載波，連接複數個該網路裝置，其中該至少二通訊載波係為無線通訊載波；一網路金鑰產生器，其配置為產生一網路金鑰；一行動傳輸裝置，其配置為在進一步的通訊載波上，傳輸該網路金鑰至複數個該網路裝置的至少之一者，其中該進一步的通訊載波係為一無線載波，以及其中該網路裝置係被配置為在該至少二通訊載波上，根據基於該網路金鑰的一鏈路加密金鑰，與該其他網路裝置通信。
TW101139920A 2011-12-12 2012-10-29 於網路中傳輸資料信號的系統、方法、行動傳輸裝置及網路裝置 TWI634770B (zh)

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