用于通信设备的电路和发送控制方法

专利名称：用于通信设备的电路和发送控制方法
技术领域：
本发明涉及一种用于通信设备的电路。本发明还涉及一种通信设备，其包括如前段所述的电路。本发明还涉及一种发送数据信号(transmission data signal)的发送控制方法。
背景技术：
结合国际标准ISO/IEC 18092已经知道如第二段所述的通信设 备，该通信设备包括如第一段所述的电路，该电路能够执行如第三段 所述的发送数据信号的发送控制方法。已知的通信设备包括形成传输 部件的通信线圈。该通信线圈连接至电路。该通信线圈被设计为在非 接触通信期间与另一设备的对应通信线圈建立感应耦合。该已知的通 信设备被设计为根据所述标准向所述的另一设备发送发送数据信号。 该另一设备可以是设计相同的通信设备，或者是符合国际标准 ISO/IEC 14443或ISO/IEC 15693的所谓的数据载体。该已知的通信设 备还被设计为根据所述标准从所述另一设备接收接收数据信号 (reception data signal)。所述发送数据信号和所述接收数据信号的有 效性是通过所谓的防冲突协议(anti-collision protocol)来保证的。该 防冲突协议规定当在所有涉及通信的设备上执行该协议之后，只为 与该通信设备的非接触通信选择一个单个的另一设备。己知的通信设备的问题是通过例如将一个所谓的"间谍"设备("spy" device)放在非接触通信中涉及的设备之一的附近，并观测或 分析发送数据信号和/或接收数据信号的序列或内容，可以相对容易地 观测在所选设备之间进行的发送数据信号与接收数据信号的交换。这 个事实将基本上允许执行所谓的"中间人"攻击("man in the middle" attack),该攻击允许取代两个合法涉及的设备中的一个的地位，实现 例如欺诈活动的目的。在该上下文中，与合法涉及的设备形成对比的 是，执行中间人攻击的间谍设备是"非合法"涉及的设备。发明内容本发明的目的是提供在第一段中提到的电路、在第二段中提到的 通信设备以及在第三段中提到的方法，其消除了上述缺点。为了实现上述目的，根据本发明的特征要素提供了 一种根据本发明的电路，这样，根据本发明的电路可以表征如下用于通信设备的电路，所述通信设备包括为与另一设备进行通信 而提供的传输部件，所述电路包括发射机和接收机以及控制部件，发 射机被设计为接收发送数据、与传输部件合作以及向传输部件发送表 示发送数据的发送数据信号，接收机被设计为与传输部件合作、从传 输部件接收接收数据信号以及提供表示接收数据信号的接收数据，控 制部件被设计为控制发射机，以在利用接收机接收接收数据信号的同 时，发出发送数据信号。为了实现上述目的，根据本发明的特征要素提供了 一种根据本发 明的通信设备，这样，根据本发明的通信设备包括根据本发明的电路。为了实现上述目的，根据本发明的特征要素提供了一种根据本发 明的方法，这样，根据本发明的方法可以表征如下发送数据信号的发送控制方法，该方法包括下列步骤，即从另 一设备接收接收数据信号并提供表示该接收数据信号的接收数据；以 及在接收接收数据信号的同时，发送表示发送数据的发送数据信号。根据本发明所提供的特征的优点在于与那些为了保证在一个时 刻只有一个被选设备对发送数据信息进行发送而创建的所有过去存在 的惯例和措施相反，通信设备首次能够与另一设备执行同时的双向通 信，在该双向通信中，在接收接收数据信号的同时，对发送数据信号 进行发送。这类双向的同时通信还提供优点对第三设备来说，如对 间谍设备来说，分析由通信设备发送到另一设备的发送数据信号或分
析从另一设备接收的接收数据信号将变得相对烦琐，甚至是不可能的。 这种分析的结果将是不大精确的，这是因为，依据现有技术惯例，由 间谍设备所捕获的数据信号不仅仅包含那些可以清楚区分的数据信号 单元，而且还包含被认为表示所谓的"冲突"的数据信号单元重叠，因 此，依据现有技术惯例，由间谍设备所捕获的数据信号肯定会被拒绝。 根据本发明的一些方案提供的优点是调制载波信号的信号参数 可以根据随机方案或根据预先确定的方案而改变，这将使得间谍设备 更加难以区分显示出冲突的数据信号单元发送自哪个合法涉及的设 备。根据本发朋的其它方案提供的优点是可以计算源自发送数据信 号和源自接收数据信号的数据信号单元的信号参数的差别，并且，取 决于该差别，可以修改发送数据信号的参数，以提供发送数据信号与 接收数据信号的信号参数之间的最小差别，甚至为发送数据信号和接 收数据信号提供相等的信号参数。对间谍设备的辨别各个数据单元信 号发送自哪个合法涉及的设备的任何尝试来说，这个方案将使其更加 困难和更加复杂，甚至是不可能的。本发明的其它方案提供的优点是可以在通信设备和另一设备之 间交换至少一个随机数或至少一个唯一标识数等，而不必担心这种数 被全部探出，或者，探出该数发送自哪个合法涉及的设备是非常困难 甚至是不可能的。这样的数例如可以是在通信设备与它的合法涉及的 通信伙伴之间的通信中应用密码术的基础，所述通信伙伴是通信所迫 切需要的另一设备，而非应当被排除出该通信的间谍设备。另一方面， 对发送数据信号进行发送并同时对接收数据信号进行接收的通信设备 (其当然也反映所述数据信号单元的冲突)在把一个这样的数据信号 单元与适当的值相联系时将不会出现问题，因为，对每个这样的数据 信号单元来说，该通信设备知道哪个数据信号单元是自己发送的，其 导致所述数据信号单元的冲突。


图1示出根据本发明的第一实施例的通信设备的框图。
图2示出根据图1的设备所使用的发送数据信号和接收数据信号 的副载波表示的信号图。图3用与图2 —样的方式示出根据图2的发送数据信号和接收数 据信号的重叠。图4用与图2 —样的方式示出具有固定的信号电平的接收信号和 具有变化的信号电平的发送信号。图5用与图2 —样的方式示出根据图4的发送信号和接收信号的重叠。
具体实施方式
图1示出实现所谓的近场通信(NFC)设备1的通信设备。NFC 设备1被设计为根据国际标准ISO/IEC 18092 (NFC)进行通信。通信 设备l包括为与未在图1中示出的另一NFC设备进行通信而设计和提 供的传输部件2。利用通信线圈来实现传输部件2，该通信线圈还连接 至匹配网络和并联电容器，该匹配网络和电容器并未示出，这是因为 在现有技术中它们是为人所知的。该通信线圈提供与另一NFC设备的 对应线圈的感应耦合。关于这一点，值得一提的是，在另一个实施例 中，出于非接触通信的目的，也可以实现感应耦合。然而，站的传输 部件2中也可以包括天线，例如，可以考虑单极或多极天线。NFC设备1还包括集成电路3，其连接至传输部件2。电路3包 括发射机4、接收机5、信号参数确定部件6和控制部件7。控制部件 7与发射机4、接收机5以及信号参数确定部件6耦合在一起。控制部件7被设计为向发射机5发出发送数据TD和从接收机5 接收接收数据RD。发送数据TD的数据单元是比特，并且表示第一数， 该第一数或者是逻辑一 (或'T')或者是逻辑零("0")。接收数据RD 的数据单元也是比特，并且表示第二数，该第二数或者是逻辑一或者 是逻辑零。发射机4被设计为接收发送数据TD、与传输部件2合作以及向 传输部件2发送表示发送数据TD的发送数据信号TDS。为了产生和 发出发送数据信号TDS，发射机4被设计为产生载波信号并从该载波
信号中导出副载波信号。为了产生调制载波信号，该发射机给设计为根据Manchester编码方案对表示所述数据单元的副载波信号进行编 码，如图2中所示。图2中所示的信号图包括表示发送数据信号TDS 和接收数据信号RDS的编码副载波信号的四个信号部分S1、 S2、 S3 和S4，该发送数据信号TDS表示具有二进制数值"0011"的四个比特， 该接收数据信号RDS以非干扰的形式表示具有二进制数值"0101"的 四个比特。接收数据信号RDS的表示示出了比特的副载波编码在第一 信号部分Sl和第三信号部分S3期间表示逻辑零，而信号部分S2和 S4示出了表示逻辑一的比特的副载波编码。发送数据信号TDS的表 示示出了比特的副载波编码在第一信号部分Sl和第二信号部分S2期 间表示逻辑零，而信号部分S3和S4示出了表示逻辑1的比特的副载 波编码。图2中所示的发射机4进一步被设计为向载波信号施加编码 的副载波信号，以产生取决于发送数据的载波信号的幅度调制。为了 简化起见，图2中所示的接收数据信号RDS和发送数据信号TDS的 编码副载波具有相同的幅度电平。在实际的现有通信技术中，典型地 不是这样的情况。有利地，发射机4进一步被设计为接收信号参数控制信号SPCS， 还被设计为产生取决于发送数据TD和信号参数控制信号SPCS的调 制载波信号。在这种情况下，要控制的信号参数是发送数据信号TDS 的信号电平，其由副载波信号的信号电平决定。因此，发射机4被设 计为改变引起发送数据信号TSD的副载波信号的信号幅度。这规定 了在发送数据信号TDS的功率谱中，在例如13，56MHz的频率处存 在载波信号的载波信号峰值，根据848 kHz的副载波频率，在例如 (13,56 MHz+ 848 kHz)和(13，56 MHz - 848 kHz)的位置处存在两 个另外的峰值，即副载波信号峰值，其中，副载波波峰的尺寸(高度) 是依赖于信号参数控制信号SPCS而变化的。关于这一点，值得一提 的是，除了可以控制信号电平，如果需要，信号参数控制信号SPCS还可以被用来控制载波信号的相位和/或频率。然而，在当前的情况下， 假定并不需要控制相位和频率。变化或改变信号的幅度、频率或相位 的部件对于本领域的技术人员而言是已知，因此，不再详述。
接收机5被设计为与传输部件2合作、从传输部件2接收接收数 据信号RDS以及提供表示接收数据信号RDS的接收数据RD。有利地，该控制部件进一步被设计为控制发射机4，以在利用接 收机5接收接收数据信号的同时，发出发送数据信号TDS。在本实施 例中，通过向另一设备传达命令，例如，用于请求该另一设备向NFC 设备传回一个序列号的请求命令，来启动与该另一设备的同时的双向 通信。由于该另一设备的响应特性是由上述的国际标准所规定的，因 此，如所述国际标准中所规定的那样，控制部件7按照该请求命令， 根据适合于接收响应数据信号RDS的时序，发出发送数据TD。然而， 也可以实现为具有用于缓冲发送数据TD的发送数据缓冲器，并实现 为由控制部件7向发射机4提供发送触发信号，触发发射机4从发送 数据缓冲器取回发送数据TD并在接收接收数据信号RDS的同时发出 相应的由发送触发信号锁定的发送数据信号。在本实施例中，接收数据信号RDS表示载波信号的负载调制， 该载波信号的负载调制是由另一设备在与NFC设备1的非接触通信过 程中执行的。接收数据信号RDS在电路3的某电路点处被抽取(tap)， 而且，发射机4和传输部件2也连接至此点。根据上述国际标准，接 收机5被设计为检测由接收数据信号RDS所表示的冲突信号CS，该 冲突信号CS指明该接收数据信号RDS表示两个不同的数，在本示例 中，这两个数是逻辑0和逻辑1，这两个数的第一数(例如，比特) 是由所发出的发送数据信号TDS表示的，而这两个数的第二数(例如， 比特)来源于另一设备。对于符合例如ISO/IEC 14443 (防冲突方案) 的国际标准的现有技术的射频识别(RFID)设备来说，这样的冲突信 号CS的比特定向检测基本上是已知的，但是只在与从一组射频识别 设备(也被称为标签、标记等)中选出的一个特殊的射频设备结合才 被使用。图3示出了图2的信号部分S1至S4的重叠。相应地，第一 信号部分Sl和第四信号部分S4可以识别具有逻辑值0的比特，而第 二信号部分S2和第三信号部分S3示出了冲突信号CS，对这两个信 号部分S2和S3来说，在没有更进一步的认识或假定的情况下，不能 够定义由这些信号部分所表示的逻辑值O或1。要提到的是，在任何
预防措施(precaution)的情况下，如向发射机4施加适当的信号参数 控制信号SPCS，第二信号部分S2的前半幅度(信号电平)和第二信 号部分S2的后半幅度(信号电平)可以是不同的，这一点将在下文 中详述。有利地，图3中所示的接收机5被设计为接收发送数据TD、根 据己知的由发送数据TD所表示的第一数(例如，图2中所示的第二 信号部分S2期间的逻辑0)导出源于另一设备的第二数(例如，图2 中所示的第二信号部分S2期间的逻辑1)、以及向控制部件7发送表 示所导出的第二数的接收数据RD。因此，检测到的冲突信号CS并不 会像现有技术中所已知的那样导致数据信号的接收或发送的任何中 止。而是，所述检测被用于触发基于发送数据TD而确定接收数据RD。信号参数确定部件6也连接至发射机4、接收机5与传输部件2 相连的那个电路点。这基本上允许抽取相应的单个信号或发送数据信 号TDS与接收数据信号RDS的信号组合(重叠)，该单个信号是与接 收数据信号RDS无关的发送数据信号TDS或者是与发送数据信号 TDS无关的接收数据信号RDS。信号参数确定部件6被设计为接收发 送数据信号TDS和确定发送数据信号TDS的至少一个发送信号参数。 在本实施例中，发送信号参数被定义为所述发送数据信号TDS的信号 电平。此外，也可以在其它实施例中确定所述发送数据信号TDS的频 率和/或相位。信号参数确定部件6被设计为产生和发出第一参数表示 信号R1，其表示发送数据信号TDS的信号电平。信号参数确定部件 6被设计为接收接收数据信号RDS和确定接收数据信号RDS的至少 一个接收信号参数。在本实施例中，接收信号参数被定义为所述接收 数据信号RDS的信号电平。此外，也可以在其它实施例中确定所述接 收数据信号RDS的频率和/或相位。信号参数确定部件6被设计为产 生和发出第二参数表示信号R2，其表示接收数据信号RDS的信号电 平。要提到的是，在其它实施例中，第一表示信号Rl和第二表示信 号R2也可以包括相应的数据信号TDS或RDS的相位或频率的表示。控制部件7进一步被设计为从信号参数确定部件6接收第一参 数表示信号Rl和第二参数表示信号R2，并且确定由这两个表示信号R1和R2所表示的信号参数的差别。如在前段中所述，在其它的实施 例中，不仅可以考虑发送数据信号TDS的信号电平与接收数据信号 RDS的信号电平之间的差别，而且还可以考虑这两个数据信号TDS 和RDS的频率和/或相位之间的差别。控制部件7进一步被设计为 依赖于所述参数表示信号Rl和R2 (意味着依赖于所确定的信号电平 的差别)，向发射机4发送信号参数控制信号SPCS，以将所确定的信 号电平的差别最小化。根据另一个实施例，信号参数控制信号SPCS 也可以被用于减少任何其它所确定的参数差别。这些措施的优点是发送数据信号TDS和接收数据信号RDS的 信号电平，或者，更精确地说，发送数据信号TDS和接收数据信号 RDS的边带功率谱峰值水平(level) 了。因此，对第三方来说，例如， 对间谍设备来说，确定哪个设备发出了发送数据信号TDS和接收数据 信号RDS的重叠的哪个部分，以及导出每个信号部分的合理的数据信 号内容，都将是困难甚至不可能的。尽管前面的所有描述中都只提到了用比特来表示数据单元，而且 所描述的信号也都反映了这种限制，但值得一提的是，本发明的范围 并不局限于这样的实施例，因为已知有表示多个比特的信号，例如， 正交幅度调制(QAM)中所使用的那样。在QAM的情况下，单个信 号部分表示三个或更多的号码，而且，通过知道产生冲突信号的两个 数中的一个，冲突信号CS可在本发明的范围内控制。虽然集成电路3被描述成集成电路，但值得一提的是，也可以考 虑分立电路。在前面的所有描述中，通信设备和另一设备都被描述成具有相同 实施例的NFC设备。然而， 一个通信设备l也可能足以实现本发明， 因为，另一个设备可以是射频识别(RFID)设备，射频识别(RFID) 设备被设计为响应请求NFC设备的请求命令，而不实现根据本发明的 任何其它措施，并且因此简单地忽略与发出它的唯一序列号的同时被 输送的发送数据信号TDS。此外，值得一提的是，在例如符合ISO/IEC 14443的RFID系统的所谓读取站中，可以实现根据本发明的措施。下文将描述通信设备的运行。因此，考虑NFC设备1被嵌入在
其上存储有安全敏感数据的个人电脑(PC)(图中未示出)中的情形。 另一设备具有与NFC设备1相同的类型和结构，并且被嵌入在移动电 话(图中未示出)中。借助于NFC设备1和该另一设备，将建立起安 全的非接触通信，其允许交换安全敏感数据。为了建立安全的非接触 通信，这两个设备被设置为彼此接近。根据NFC标准，这两个NFC 设备1中一个(我们假定它就是嵌入在PC中的那一个)采取主动并 作为主NFC设备1而执行，而被嵌入在移动电话中的另一设备则作为 从NFC设备1'(图中未示出)。根据这个角色定位，主NFC设备1通 过发出安全通信请求命令来启动通信，该安全通信请求命令用于请求 NFC设备1'将其唯一序列号传回主NFC设备1，在主NFC设备1中， 唯一序列号被用于对要被交换的数据进行加密。根据国际标准ISO/IEC 18092所给出的现有技术的定义，发出该 通信请求命令，这意味着通过应用100%调制方式来执行载波信号的 幅度调制。按照该通信请求命令的发送，(主)NFC设备1必须确认 在后面的通信中仅仅包含一个另一通信设备l'。为了实现这个目的， 执行现有技术的防冲突过程，以保证在通信中仅仅包含这两个NFC设 备i和r。然而，在本示例中实现了产生指明在该防冲突过程期间检测到冲突的问题指示信号，并且操作设备的用户将被警告改变那些 可以产生冲突的其它设备的场所或位置。关于怎样使该问题指示信号 变得可用的那些细节不再进一步详述了，因为这无关本发明的主旨。该防冲突过程的一个缺点是这只能排除设备在发出数据信号的 意义上扮演有效角色，而不能排除其它设备监听两个NFC设备1和r之间的通信，这两个设备是在防冲突过程期间出于其后的通信的目的而选择的。为了保证这两个"合法"选择的NFC设备1和r之间的、按照不能由被称为间谍设备的第三方设备探出的方式、通过交换唯一标识号码而进行的非接触通信的安全，由嵌入在PC中的NFC设备1 应用发送数据信号TDS的发送控制方法，该方法背离国际标准 ISO/IEC 18092所规定的协议。作为这个方法的一般规则，该方法包括以下步骤从(另一)从NFC设备l'接收接收数据信号RDS;以及借助于接收机5提供表示接
收数据信号RDS的接收数据RD，在接收接收数据信号RDS的同时， 借助于传输部件4来发送表示发送数据TD的发送数据信号TDS。在 该方法期间所应用的调制方式与100%调制方式是明显不同的，100% 调制方式典型地应用于从主NFC设备1到从NFC设备l'的通信。在 这个方法期间，所应用的调制方式是在所述标准中针对被动通信设备 所规定的调制方式，这意味着所提供的载波信号的负载调制的调制深 度小于100%。为了使得数据信号TDS和RDS的来源对间谍设备不可见，该方 法允许将所发送的发送数据信号TDS的边带的功率谱调整为接收数 据信号RDS的边带的功率谱。因此，从NFC设备l'发送表示逻辑1 的接收数据信号RDS，而在接收接收数据信号RDS的同时，主NFC 设备1发送表示逻辑0的发送数据信号TDS，如图4所示。如图4借 助于信号部分S5到S9所示，逻辑0和1的这个同步交换被重复5次。 然而重复的次数可以取决于要实现的结果而变化，该结果是如上所述 的两个功率谱的一致性。为了实现该结果，该方法包括下列步骤利用发射机4，通过取 决于发送数据TD (逻辑0)和信号参数控制信号SPCS对载波信号进 行调制，产生调制载波信号，使得调制载波信号的信号电平由信号参 数控制信号SPCS决定；以及作为发送数据信号TDS而发出该调制载 波信号。根据图4，即信号部分S5，表示预置的起始信号电平的信号 参数控制信号SPCS被用于传输部件4。因此，接收数据信号RDS和 发送数据信号TDS的副载波的信号电平是完全不同的。图5示出了这 些数据信号RDS和TDS的重叠，即信号部分S5。在信号部分S5期 间，信号部分S5的前半的边带的功率谱与信号部分S5的后半的边带 的功率谱显著不同。为了使这两个功率谱彼此相匹配，该方法包括对于图5中所示 的信号部分S5到S9的每一个前半，借助于信号参数确定部件6，确 定发送数据信号TDS的信号电平，并且发出表示发送信号电平的第一 参数表示信号R1。该方法还包括对于图5中所示的信号部分S5到 S9的每一个后半,借助于信号参数确定部件6，确定接收数据信号RDS 的接收信号电平，并且发出表示接收信号电平的第二参数表示信号R2。该方法还包括取决于信号部分(n)的所述表示信号R1和R2， 发出下一个信号部分(n+l)的信号参数控制信号SPCS，使得所确定 的信号部分(n+l)的接收信号电平与相应的发送信号电平(信号部 分(n+l)的信号电平)之间的差别被减小了。在本实施例中，如图5 所示，接收信号电平与发送信号电平之间的差别被反复地减小了。然 而，还可以考虑能够更快减小或立即减小该差别的分析方法。根据下面的描述，假定主NFC设备1与从NFC设备l'之间的距 离不变，它们位于彼此接近的稳定位置。因此，并不需要为接收信号 电平而对发送信号水平进行进一步的调整。没有这样的一个稳定结构 可能会导致在建立第一信号电平匹配之后，需要对信号电平进行动 态监视，而且，在初始信号电平匹配之后的数据信号交换期间，也必 须动态地调整产生发送数据信号TDS的副载波的信号电平。在表示冲 突信号CS的信号部分期间，可以基于确定信号电平来执行该动态调在对接收数据信号RDS和发送数据信号TDS的功率谱进行相互 调整之后，主NFC设备1的唯一标识数以逐个比特的方式被发送给从 NFC设备l'，同时从NFC设备l'也以逐个比特的方式接收该唯一标识 数。主NFC设备1的唯一标识数由发送数据TD表示。在主NFC设 备1和从NFC设备l'的唯一标识数的相应比特表示相同的逻辑值的情 况下，图3示出了发射机4所产生的发送数据信号TDS与接收机5 所接收的接收数据信号RDS的重叠，如图3所示，在所表示的逻辑值 为0的情况下该重叠为信号部分S1，如图3所示，在所表示的逻辑值 为1的情况下该重叠为信号部分S4。对这两种情况，不仅主NFC设 备1和从NFC设备l'可以无误地确定逻辑值，而且，间谍设备也可以 确定主NFC设备1和从NFC设备1'都传送了相同的逻辑值。对主NFC 设备1和从NFC设备l'的唯一标识数的对应比特表示不同的逻辑值的 情形来说，情况不是这样的。在这个情况下，图3示出了接收机5接 收的发送数据信号TDS和接收数据信号RDS的重叠，即信号部分S2 和信号部分S3。在发送信号电平和接收信号电平适当匹配的情况下， 间谍设备想要确定哪个设备发送了哪个逻辑值将是相对繁重甚至是不 可能的。为了提供有效的接收数据RD，该方法包括针对图2和图3的 对应的信号部分S2和S3中所示出的情形，检测由接收数据信号RDS 所表示的冲突信号CS。该方法还包括以来源于主NFC设备1的数 的相应的(同步的)比特的已知值为基础，导出来源于从NFC设备 l'的数的比特的值。在此情况下，由发送数据信号TDS所表示的第一 二进制值是由接收数据信号RDS所表示的第二二进制值的二进制补 码，与由发送数据信号TDS所表示的二进制值没有重叠。因此，接收 数据RD将表示产生冲突信号的发送数据TD的二进制值的二进制补 码。举例来说，可以认为主NFC设备1的唯一标识数在十六进制码中应为"c5"，即二进制码中的"iioooior。从NFC设备r的唯一标识数在十六进制码中应为"73"，即二进制码中的"Olll 0011"。根据上面 所给的描述，这两个合法涉及的NFC设备1将交换唯一标识数，并根 据上文所解释的方法，分解(解码)在通信期间在比特位置0、 2、 3、 5和6出现的冲突信号CS。另一方面，间谍设备将只能知道二进制码 中的号码"xlxxOxxl"，其中，符号"x"指示冲突信号，由此间谍设备分 不清哪个设备发送了逻辑0或逻辑1。根据这个例子，间谍设备可以 近似地检测50%的唯一标识数，但是，这些数是彼此不相关的，这对 于加密的目的来说可能是有利的。作为另外的例子，可以考虑两个合法涉及的NFC设备1删除具 有相同逻辑值的比特。为了接收具有预定长度的唯一数，必须发送建 立该唯一数所需要的更多比特。关于前段中所定义的数，新的唯一数 是"0*11*01*"，其中，符号"*"指示已经被删除的比特位置。这个方法 的缺点可能是两个合法涉及的NFC设备1和l'只知道一个唯一数，即"oiior。这个方法的优点是间谍设备并不知道这个数，因为那些明显的比特都被删除了，而那些对间谍设备来说不明显的比特的值已经在主NFC设备1和从NFC设备l'的内部被内部确定了。作为另外的例子，可以考虑在与一种标准RFID标签的通信中
仅涉及一个可以根据本发明同时接收并发送的设备，例如主NFC设备 1，所述标签并未被设计为执行根据本发明的双向同步通信。在提供如 前段中所定义的唯一标识数的情况下，可以得出结论，间谍设备将知 道数"xlxx 0xxl"，而两个设备都知道标准RFID标签所提供的整个数， 该数为"Olll 0011"。这种通信可被认为是单向的同步通信，因为标准 RFID标签不会监听由主NFC设备1所发送的、简单地被用于将从 RFID标签接收的比特尽可能地避幵间谍设备的发送数据信号TDS。 虽然，以上所给出的例子中都使用了名称"唯一标识数"，但是， 在双向的或单向的同步非接触通信期间，也可以考虑交换随机数或其 它种类的数。关于电路3的设计，值得一提的是，控制部件7可以在部分地与 发射机4和接收机5相联系，或者甚至可以被集成到发射机4和接收 机5的内部，还可以被用来相互交换数据。虽然没有详细提及在非接触通信期间在设备1之间交换的号码的 处理，因为这与本发明无关，但值得一提的是，由接收数据RD所表 示的数N1或者由发送数据TD所表示的数N2可以由电路3处理，也 可以与较高层设备进行交换，设备1被嵌入到或连接至该较高层设备。整个描述的焦点是非接触通信。然而，本发明的思想并不局限于 非接触通信，而同样可以被用于绑定接触(contact-bound)的通信设 备。值得一提的是，在借助于信号参数确定部件6建立适当的信号参 数之后，在接收接收数据信号RDS以及同步发送发送数据信号TDS 的过程中，信号参数确定部件6也可被用于检测信号电平或所关心的 各个信号参数，并在所述同步通信期间，提供表示信号R1和R2。与 控制部件7相结合，可以假定，在所述同步通信期间，也可以评估所 检测信号参数之间的差别，并且，当信号参数之间的差别超过预定的 容许值时，可以发出警报信号，或者甚至可以取消通信，因为可能已 经检测到了"中间人"攻击。最后应该注意，上述实施例说明而非限制本发明，并且，本领域 技术人员可以设计许多替代的实施方式，而不背离所附权利要求所规
定的本发明的范围。权利要求中，括号中的任何附图标记不构成对权 利要求的限制。总的来说，词语"包括"等并不排除任何权利要求或说 明书中所列出的元素或步骤之外的元素或步骤的存在。元素的单数引 用并不排除该元素的多数引用，反之亦然。在列举了若干部件的设备 中，这些部件中的一些可以由同一个硬件(或软件)项实现。 一个起 码的事实是，在相互不同的从属权利要求中所述的某些措施并不指示 这些措施的组合不能用于产生有益效果。
权利要求
1.一种用于通信设备(1)的电路(3)，该通信设备(1)包括为了与另一设备(1′)进行通信而提供的传输部件(2)，该电路(3)包括发射机(4)，该发射机(4)被设计为接收发送数据(TD)、与传输部件(2)合作以及向传输部件(2)发出表示发送数据(TD)的发送数据信号(TDS)，以及接收机(5)，该接收机(5)被设计为与传输部件(2)合作、从传输部件(2)接收接收数据信号(RDS)以及提供表示接收数据信号(RDS)的接收数据(RD)，以及控制部件(7)，该控制部件(7)被设计为控制发射机(4)，以在利用接收机(5)接收接收数据信号的同时，发出发送数据信号(TDS)。
2. 如权利要求l所述的电路(3)，其中，发射机(4)被设计为接收信号参数控制信号(SPCS);基于发 送数据(TD)和信号参数控制信号(SPCS),产生调制载波信号，使 得调制载波信号的至少一个信号参数是由信号参数控制信号(SPCS) 确定的；作为发送数据信号(TDS)而发出调制载波信号。
3. 如权利要求2所述的电路(3)，其中，提供信号参数确定部件(6)，该信号参数确定部件(6)被设计为接收发送数据信号(TDS);确定发送数据信号(TDS)的至少一个发送信号参数；产生并发出表示至少一个发送信号参数的第一参数表示信号(R1);接收接收数据信号(RDS);确定接收数据信号(RDS) 的至少一个接收信号参数；产生并发出表示至少一个接收信号参数的第二参数表示信号(R2)，以及控制部件(7)被设计为接收第一参数表示信号(Rl)和第二 参数表示信号(R2);以及基于所述参数表示信号(R1和R2)，发出 信号参数控制信号(SPCS)，从而减小所确定的至少一个接收信号参 数与对应的发送信号参数之间的差别。
4. 如权利要求l所述的电路(3)，其中， 控制部件(7)被设计为提供表示第一数的发送数据(TD);以及接收表示来源于另一设备(r)的第二数的接收数据(RD)，以及接收机(5)被设计为检测由接收数据信号(RDS)所表示的 冲突信号(CS)，该冲突信号(CS)指示该接收数据信号(RDS)表 示两个不同的数，其中，这两个数中的一个数是由发出的发送数据信 号(TDS)所表示的第一数，而这两个数中的另一个数则是来源于另 一设备Q')的第二数；接收发送数据(TD);基于已知的由发送数 据(TD)表示的第一数来导出来源于另一设备(l')的第二数；以及 发出表示所导出的第二数的接收数据(RD)。
5. —种通信设备(1)，包括为与另一设备(r)进行通信而提供的传输部件(2)，以及 根据权利要求1到4之一的电路(3)。
6. —种发送数据信号(TDS)的发送控制方法，该方法包括下列 步骤，即从另一设备(r)接收接收数据信号(RDS)，并提供表示接收数 据信号(RD)的接收数据(RD)，和在接收接收数据信号(RDS)的同时，发送表示发送数据(TD) 的发送数据信号(TDS)。
7. 如权利要求6所述的方法，其中， 发送发送数据信号(TDS)包括通过基于发送数据(TD)和信号参数控制信号(SPCS)而对载 波信号进行调制，产生调制载波信号，使得调制载波信号的至少一个 信号参数是由信号参数控制信号(SPCS)确定的，以及作为发送数据信号(TDS)而发出调制载波信号。
8. 如权利要求7所述的方法，其中，确定发送数据信号(TDS)的发送信号参数，并且发出表示至少 一个发送信号参数的第一参数表示信号(Rl)，以及确定接收数据信号(RDS)的接收信号参数，并且发出表示至少 一个接收信号参数的第二参数表示信号(R2)，以及基于所述表示信号(R1和R2)而发出信号参数控制信号(SPCS)， 从而减小所确定的至少一个接收信号参数与对应的发送信号参数之间 的差别。
9.如权利要求l所述的方法，其中， 由发送数据(TD)表示第一数，以及检测由接收数据信号(RDS)表示的冲突信号(CS)，该冲突信 号(CS)指示接收数据信号(RDS)表示两个不同的数，其中，这两 个数中的一个数是由所发送的发送数据信号(TDS)表示的第一数， 而这两个数中的另一个数是来源于另一设备(r)的第二数，以及基于已知的由发送数据(TD)表示的第一数，导出来源于另一设 备(l')的第二数，并且所导出的第二数由接收数据(RD)表示。
全文摘要
一种用于通信设备(1)的电路(3)，该通信设备(1)包括为了与另一设备(1’)进行通信而提供的传输线圈(2)，该电路(3)包括发射机(4)，该发射机(4)被设计为接收发送数据(TD)、与传输线圈(2)合作以及向传输线圈(2)发出表示发送数据(TD)的发送数据信号(TDS)；接收机(5)，该接收机(5)被设计为与传输线圈(2)合作、从传输线圈(2)接收接收数据信号(RDS)以及提供表示接收数据信号(RDS)的接收数据(RD)；以及控制级(7)，该控制级(7)被设计为控制发射机(4)，以在利用接收机(5)接收接收数据信号的同时，发出发送数据信号(TDS)。
文档编号G06K7/00GK101167083SQ200680014544
公开日2008年4月23日 申请日期2006年4月25日 优先权日2005年4月28日
发明者克莱门斯·布赖特富斯 申请人:Nxp股份有限公司