语义通信方法和装置与流程

本技术涉及通信领域，尤其涉及一种语义通信方法和装置。

背景技术：

1、语义通信泛指不同的智能体之间以“达意”为目的进行的通信。这里的“智能体”可以指人类、智能机器甚至其它生物。语义通信的根本目的在于进行信息交换,它并不追求对原始数据或信号进行保真,而是在通信双方之间进行语义的准确传递。

2、在对象化语义通信中，通信双方需要依赖共有语义库，对通信内容进行一致的压缩和还原，以降低通信带宽开销。语义库是一组参数和模型，与通信内容能够建立起一定的映射关系。通常情况下，发送端可以先基于语义库，将原始数据进行对象化处理，即语义提取，将对象化语义发送至接收端，接收端再基于语义库将对象化语义与对应模型进行渲染合并，从而获得还原后的内容。

3、在语义通信过程中，如何进行语义库的分发和获取，是一项亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种语义通信方法和装置，提供了通信双方进行语义通信所依赖的语义库的分发和获取方式，使得通信双方基于该语义库进行语义通信，从而提高通信成功率。

2、第一方面，提供了一种语义通信方法，包括：接收来自第一终端设备的语义通信请求，所述语义通信请求用于请求与第二终端设备进行通信，所述语义通信请求携带所述第一终端设备的信源信息；基于所述第一终端设备和所述第二终端设备之间的语义库，对所述信源信息进行语义提取，得到语义关键信息；发送第一密文，所述第一密文是基于第二网络设备的公钥对所述语义关键信息和所述语义库的索引信息进行加密得到的，所述第二网络设备是为所述第二终端设备提供服务的网络设备。

3、本技术实施例的语义通信方法，通过通信双方的网络设备分别进行语义通信过程中的语义提取和语义还原，无需终端设备存储该语义库，这样，能够降低终端设备的负担，降低对终端设备的处理性能的影响，从而提高通信成功率，提高用户体验。

4、在一种可能的实现方式中，该方法由第一网络设备执行。

5、上述信源信息可以理解为用于语义通信的原始信息，本技术实施例中的信源信息可以是未经语义压缩的信息，也可以是部分语义压缩过后的信息，即信源信息可以被压缩后传输，也可以不经压缩传输，本技术实施例对此不作限定。

6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述基于所述第一终端设备和所述第二终端设备之间的语义库，对所述信源信息进行语义提取，包括：基于所述第一终端设备和所述第二终端设备之间的语义库、为所述第一终端设备提供服务的第一网络设备、所述第二网络设备以及所述第二终端设备均支持的语义通信类型，对所述信源信息进行语义提取。

7、应理解，在收发两侧的设备均支持某一语义通信类型的情况下，才能够基于该语义通信类型进行语义提取，否则，发送侧的第一网络设备基于某一语义通信类型进行了语义提取，但接收侧的第二网络设备可能不支持该语义通信类型，无法对接收到的信息进行语义还原，导致语义通信失败。因此，第一网络设备在进行语义提取之前，要先确定第一网络设备、所述第二网络设备以及所述第二终端设备均支持的语义通信类型，再按照其均支持的语义通信类型进行语义提取，这样有利于提高通信成功率。

8、示例性地，语义通信类型可以包括进行信源信道联合编码、基于对象的语义提取、多媒体编解码、任务切分等多种类型。

9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：发送第一能力报告，所述第一能力报告用于指示所述第一网络设备的语义通信能力；接收第三能力报告，所述第三能力报告用于指示所述第一网络设备、所述第二网络设备以及所述第二终端设备均支持的语义通信类型。

10、示例性地，第一网络设备可以将第一能力报告发送至第二网络设备，第二网络设备还可以获取第二终端设备的语义通信能力，即由第二网络设备进行信息汇总，确定出上述第三能力报告，并将该第三能力报告发送给第一网络设备。

11、示例性地，第一网络设备可以将第一能力报告发送至其他设备(例如其他核心网设备)，其他设备还可以获取第二终端设备的语义通信能力和第二网络设备的语义通信能力，即由其他核心网设备进行信息汇总，确定出上述第三能力报告，并将该第三能力报告发送给第一网络设备。

12、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：接收第二能力报告，所述第二能力报告用于指示所述第二网络设备的语义通信能力；接收能力查询报告，所述能力查询报告用于指示所述第二终端设备的语义通信能力；基于所述第二能力报告、所述能力查询报告以及所述第一网络设备的语义通信能力，确定所述第一网络设备、所述第二网络设备以及所述第二终端设备均支持的语义通信类型。

13、上述实现方式由第一网络设备进行信息汇总，确定出所述第一网络设备、所述第二网络设备以及所述第二终端设备共同支持的语义通信类型。

14、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述能力查询报告携带所述第二终端设备所支持的语义通信类型的标识信息和所述第二终端设备所支持的语义通信类型的算力信息。

15、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：获取所述语义库和所述语义库的索引信息。

16、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述获取所述语义库和所述语义库的索引信息，包括：接收来自所述第一终端设备的语义库和所述语义库的索引信息。

17、由于本技术实施例所用到的语义库可以是第一终端设备创建的，第一网络设备是为第一终端设备提供服务的网络设备，因此，第一终端设备可以直接将第一终端设备创建的语义库和该语义库的索引信息发送至该第一网络设备。此外，第一网络设备也可以从语义库存储设备处获取该语义库，本技术实施例对此不作限定。

18、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述语义库的索引信息是利用单向衍生函数对所述语义库的加密信息进行处理得到的，所述语义库的加密信息是利用所述第二终端设备的公钥对所述语义库的信息进行加密得到的。

19、在本技术实施例中，语义库的加密信息是利用语义通信对端的终端设备的公钥对语义库的信息进行加密得到的。示例性地，第一终端设备创建上述语义库，该语义库用于第一终端设备和第二终端设备之间进行语义通信，则第一终端设备利用第二终端设备的公钥对语义库的信息进行加密，拥有第二终端设备的私钥的设备才能够对其进行解密。

20、语义库的索引信息是唯一标识该语义库的信息，上述单向衍生函数可以是哈希函数，但本技术实施例对此不作限定。

21、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法应用于设有可信执行环境(trusted execution environment，tee)的第一网络设备；所述对所述信源信息进行语义提取，包括：在所述第一网络设备的tee中，对所述信源信息进行语义提取。

22、由于tee是一块安全区域，能够保证敏感数据在隔离和可信的环境内被处理，通过在网络设备的tee中进行语义提取和语义还原，在节省了终端设备的内存的同时，能够提高语义通信的安全性，保护用户的隐私。

23、第二方面，提供了另一种语义通信方法，包括：接收第一密文，所述第一密文是基于第二网络设备的公钥对语义关键信息和所述语义库的索引信息进行加密得到的；利用所述第二网络设备的私钥，对所述第一密文进行解密，获得所述语义关键信息和所述语义库的索引信息；基于所述语义库的索引信息，获取所述语义库；基于所述语义库，对所述语义关键信息进行语义还原，得到语义还原信息；发送所述语义还原信息。

24、在一种可能的实现方式中，该方法由第二网络设备执行。

25、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述方法还包括：发送第二能力报告，所述第二能力报告用于指示所述第二网络设备的语义通信能力。

26、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第二能力报告携带所述第二网络设备所支持的语义通信能力类型的标识信息和所述第二网络设备所支持的语义通信类型的算力信息。

27、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述基于所述语义库的索引信息，获取所述语义库，包括：向语义库存储设备发送请求消息，所述请求消息用于请求所述语义库，所述请求消息携带所述语义库的索引信息；接收来自所述语义库存储设备的所述语义库的加密信息；基于所述语义库的加密信息，确定所述语义库。

28、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述语义库的加密信息是利用第二终端设备的公钥对所述语义库的信息进行加密得到的密文；所述基于所述语义库的加密信息，确定所述语义库，包括：利用所述第二终端设备的私钥对所述语义库的加密信息进行解密，得到所述语义库。

29、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述语义库的索引信息是利用单向衍生函数对所述语义库的加密信息进行处理得到的，所述语义库的加密信息是利用第二终端设备的公钥对所述语义库的信息进行加密得到的。

30、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述方法应用于设有可信执行环境tee的第二网络设备；所述基于所述语义库，对所述语义关键信息进行语义还原，包括：在所述第二网络设备的tee中，基于所述语义库，对所述语义关键信息进行语义还原。

31、第三方面，提供了又一种语义通信方法，包括：创建第一终端设备的语义库，并确定所述语义库的加密信息和所述语义库的索引信息；发送所述语义库的加密信息和所述语义库的索引信息。

32、在一种可能的实现方式中，该方法由第一终端设备执行。

33、结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述方法还包括：接收来自第二终端设备的更新请求，所述更新请求用于请求更新所述语义库；响应于所述更新请求，发送更新响应，所述更新响应携带更新后的公钥。

34、结合第三方面，在第三方面的某些实现方式中，所述方法还包括：向第三终端设备发送更新后的私钥。

35、第四方面，提供了一种语义通信装置，用于执行上述各个方面中任一种可能的实现方式中的方法。具体地，该装置包括用于执行上述各个方面中任一种可能的实现方式中的方法的模块。

36、第五方面，本技术提供了又一种语义通信装置，包括处理器，该处理器与存储器耦合，可用于执行存储器中的指令，以实现上述各个方面中任一种可能实现方式中的方法。可选地，该语义通信装置还包括存储器。可选地，该语义通信装置还包括通信接口，处理器与通信接口耦合。

37、在一种实现方式中，该语义通信装置为网络设备。当该语义通信装置为网络设备时，上述通信接口可以是收发器，或，输入/输出接口。

38、在另一种实现方式中，该语义通信装置为配置于网络设备中的芯片。当该语义通信装置为配置于网络设备中的芯片时，上述通信接口可以是输入/输出接口。

39、在一种实现方式中，该语义通信装置为终端设备。当该语义通信装置为终端设备时，上述通信接口可以是收发器，或，输入/输出接口。

40、在另一种实现方式中，该语义通信装置为配置于终端设备中的芯片。当该语义通信装置为配置于终端设备中的芯片时，上述通信接口可以是输入/输出接口。

41、第六方面，提供了一种处理器，包括：输入电路、输出电路和处理电路。所述处理电路用于通过所述输入电路接收信号，并通过所述输出电路发射信号，使得所述处理器执行上述各个方面中任一种可能实现方式中的方法。

42、在具体实现过程中，上述处理器可以为芯片，输入电路可以为输入管脚，输出电路可以为输出管脚，处理电路可以为晶体管、门电路、触发器和各种逻辑电路等。输入电路所接收的输入的信号可以是由例如但不限于接收器接收并输入的，输出电路所输出的信号可以是例如但不限于输出给发射器并由发射器发射的，且输入电路和输出电路可以是同一电路，该电路在不同的时刻分别用作输入电路和输出电路。本技术实施例对处理器及各种电路的具体实现方式不做限定。

43、第七方面，提供了一种处理装置，包括处理器和存储器。该处理器用于读取存储器中存储的指令，并可通过接收器接收信号，通过发射器发射信号，以执行上述各个方面中任一种可能实现方式中的方法。

44、可选地，所述处理器为一个或多个，所述存储器为一个或多个。

45、可选地，所述存储器可以与所述处理器集成在一起，或者所述存储器与处理器分离设置。

46、在具体实现过程中，存储器可以为非瞬时性(non-transitory)存储器，例如只读存储器(read only memory，rom)，其可以与处理器集成在同一块芯片上，也可以分别设置在不同的芯片上，本技术实施例对存储器的类型以及存储器与处理器的设置方式不做限定。

47、应理解，相关的数据交互过程例如发送指示信息可以为从处理器输出指示信息的过程，接收能力信息可以为处理器接收输入能力信息的过程。具体地，处理输出的数据可以输出给发射器，处理器接收的输入数据可以来自接收器。其中，发射器和接收器可以统称为收发器。

48、上述第七方面中的处理装置可以是一个芯片，该处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，当通过硬件实现时，该处理器可以是逻辑电路、集成电路等；当通过软件来实现时，该处理器可以是一个通用处理器，通过读取存储器中存储的软件代码来实现，该存储器可以集成在处理器中，可以位于该处理器之外，独立存在。

49、第八方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：计算机程序(也可以称为代码，或指令)，当所述计算机程序被运行时，使得计算机执行上述各个方面中任一种可能实现方式中的方法。

50、第九方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序(也可以称为代码，或指令)当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各个方面中任一种可能实现方式中的方法。