建立设备到设备通信会话的制作方法
【专利说明】建立设备到设备通信会话 发明领域
[0001] 本发明涉及用于在移动设备之间建立设备到设备（D2D)通信会话的方法。本发明 还涉及用于建立与另外的移动设备的D2D通信会话的移动设备。本发明还涉及包括用于在 移动设备上执行的指令的控制软件。本发明还涉及移动网。
[0002] 移动通信网，也被称为蜂窝网或移动网，在过去几十年中被广泛部署，以便满足对 于移动通信的增长的需要。被连接到这样的移动网的移动设备之间的通信典型地经由移动 网进行，即，经由移动网的一个或多个基站和核心节点进行。
【背景技术】
[0003] 使得典型地被连接到移动网的移动设备也能够互相直接通信--即，经由所谓的 设备到设备（D2D)通信来直接通信--是所希望的。
[0004] D2D通信的特征在于两个移动终端（比如移动设备）之间的直接无线通信路径，而 同时至少在某些时刻保持与/经由无线通信网（即移动网）的基站的信令连接。在移动终端 之间的直接无线通信路径允许无线通信网的基站、接入网和核心网卸载（offload)在移动 终端之间交换的大部分数据和信令。与无线通信网（的基站)的信令连接允许无线通信网控 制被指派给终端之间的直接通信路径的资源。
[0005] 在给定的时间使用D2D通信而不是经由移动网通信的移动设备可被称为工作在 直接模式操作（DMO)中。DMO提供一些优点，诸如，举例而言，使得在移动网的范围以外的用 户之间能够进行移动通彳目、减小移动网的基站和/或核心节点的负荷等等。
[0006] 使得在移动设备之间能够既经由移动网又经由上述D2D通信进行移动通信的移 动通信标准的例子是陆上集群无线电（TETRA)。
[0007] 这样的移动通信标准的另一例子是全球移动通信系统（GSM)。GSM标准包括所谓 的本地呼叫，本地交换特征，其中被连接到移动网的同一个基站的移动设备之间的移动通 信不通过移动网的核心节点来路由，而是直接从基站路由到每个相应的移动设备。
[0008] 再一个例子是长期演进（LTE)。LTE的最新进展包括在移动设备之间的D2D通信。 应当指出，在LTE的上下文中，这样的D2D通信也称为直接LTE。
【发明内容】
[0009] 以上的移动网和移动设备的问题在于，移动网的运营商对于D2D通信没有控制或 只有有限的控制。本发明人认识到，这样的控制由于各种原因是所希望的。例如，D2D通信 可能在许可给运营商的频谱上进行，因此需要由运营商进行管理，例如，以避免干扰。另一 个例子是运营商可能希望只准许特定的用户接入D2D通信，例如，应急工作者、D2D服务的 订户等等。
[0010] 对可被连接到移动网的移动设备之间的D2D通信提供更多的控制将是有利的。
[0011] 为了更好地解决这个关心的问题，本发明的第一方面提供用于在移动设备之间建 立D2D通信会话的方法，移动设备经由D2D通信信道可互相连接且可个别地连接到移动网， 该方法包括： -在移动设备中的每个上预加载启动密钥，所述启动密钥是与有效期相关联的；以及 在移动设备中的每个上： -根据当前时间来验证启动密钥的有效性； -如果启动密钥被认为是有效的，则通过在于D2D通信信道上执行移动设备之间的密 钥协议（agreement)过程时使用启动密钥,而使用启动密钥生成会话密钥,密钥协议过程在 由每个移动设备使用的启动密钥匹配的情况下产生会话密钥；以及 -根据会话密钥，在D2D通信信道上建立D2D通信会话。
[0012] 本发明的另外的方面提供控制软件，其包括指令，用于在移动设备上执行控制软 件后使得移动设备按照所阐述的方法建立D2D通信会话。
[0013] 本发明的再一个方面提供用于建立与另外的移动设备的D2D通信会话的移动设 备，该移动设备和另外的移动设备是经由D2D通信信道可互相连接且可个别地连接到移动 网的，该移动设备包括： -存储区域，用于存储在预加载过程期间提供的启动密钥，启动密钥是与有效期相关 联的，以及 -计算子系统，用于： -根据当前时间来验证启动密钥的有效性； -如果启动密钥被认为是有效的，则通过在于D2D通信信道上执行与另外的移动设备 的密钥协议过程中使用启动密钥，而使用启动密钥生成会话密钥，密钥协议过程在由该移 动设备和另外的移动设备使用的启动密钥匹配的情况下产生会话密钥；以及 一移动子系统，用于根据会话密钥，在D2D通信信道上建立D2D通信会话。
[0014] 本发明的再一个方面提供移动网，其被安排来当移动设备被连接到移动网时在该 移动设备上预加载启动密钥，启动密钥是与有效期相关联的。
[0015] 上述的措施建立或者提供手段去建立移动设备之间的D2D通信会话，移动设备经 由D2D通信信道可互相连接且可个别地连接到移动网。这里，术语"通信信道"是指用于移 动设备之间的信息交换的管道，以及术语"通信会话"是指信息交换，信息交换典型地具有 限定的开始和结束。
[0016] 移动设备是可连接到移动网的，在这一点上，当移动设备被连接到移动网时，在移 动设备间的移动通信可以经由移动网（例如，经由移动网的基站和核心节点）进行。移动设 备也被安排来建立移动设备之间的D2D通信信道，以便使得能进行直接通信。D2D通信可以 在两个移动设备之间建立。然而，D2D通信可以同等地牵涉到多于两个移动设备的多个移 动设备。
[0017] D2D通信会话按以下的方式建立，即设立。首先，启动密钥被预加载在移动设备中 的每个上。这里，术语"预加载"是指在建立D2D通信会话之前把启动密钥加载到移动设备 上。例如，启动密钥可以在接收到建立D2D通信会话的请求之前已经被加载在移动设备上。 启动密钥在建立D2D通信会话时在移动设备中的每个上被使用。因此，当例如从用户或另 一移动设备接收到对于建立D2D通信会话的请求时，不再需要为了建立D2D通信会话而得 到启动密钥，即，它在移动设备上已经可得到。
[0018] 启动密钥按以下方式在建立D2D通信会话时使用。启动密钥是与有效期相关联 的。有效期是移动设备可得到的，例如，这是通过紧接着启动密钥来提供的，或者是从启动 密钥导出的，等等。有效期指示某个时间段，其中启动密钥被认为对于在建立D2D通信会话 时的使用是有效的。在要参加D2D通信会话的每个移动设备上，根据当前时间来验证启动 密钥的有效性。这可以是响应于建立D2D通信会话的请求。当前时间因此被使用来确定启 动密钥是否被认为是有效的。如果启动密钥被认为是有效的，例如，由于当前时间是在有效 期内，则启动密钥在执行移动设备之间的密钥协议过程时被使用。
[0019]这里，术语"密钥协议过程"是指在移动设备之间执行的过程，其产生商定的会话 密钥，使移动设备的每个都能够影响该过程的结果，即，会话密钥。密钥协议过程例如通过 在移动设备之间交换消息、经由D2D通信信道被执行，使消息一起构成密钥协议过程。消息 可以作为已经在D2D通信信道上建立的初始D2D通信会话的一部分来被交换。
[0020] 密钥协议过程根据如由每个相应的移动设备在密钥协议过程中使用的启动密钥 是否匹