專利名稱：加密配置改變期間的不中斷傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及通信，且更具體地說涉及用于在加密配置改變期間發(fā)送信息的技術(shù)。
背景技術(shù)：
無線通信網(wǎng)絡(luò)被廣泛部署以提供各種通信服務(wù)，比如語音、視頻、包數(shù)據(jù)、消息傳 輸、廣播等。這些無線網(wǎng)絡(luò)可以是能夠通過共享可用的網(wǎng)絡(luò)資源而支持多個用戶的多址 網(wǎng)絡(luò)。此類多址網(wǎng)絡(luò)的實例包含碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)、時分多址(TDMA)網(wǎng)絡(luò)、 頻分多址(FDMA)網(wǎng)絡(luò)、正交FDMA (OFDMA)網(wǎng)絡(luò)等。
無線網(wǎng)絡(luò)可使用加密來保護在空中發(fā)送的信息。術(shù)語"加密"和"編密碼"是同義 的，且可互換使用。在呼叫開始時，可不用密碼發(fā)送信息，直到設(shè)置了加密配置為止。 加密配置可指示待用于加密的特定算法和/或相關(guān)參數(shù)(例如，安全密鑰)。在設(shè)置了加 密配置后，可發(fā)送消息以指示加密將在規(guī)定的激活時間開始?？稍诩せ顣r間后將信息利 用加密來發(fā)送。
可在呼叫期間改變加密配置。在完成了改變后，可發(fā)送消息以指示具有新配置的加 密將在規(guī)定的激活時間開始?？稍诖思せ顣r間之前使用舊的加密配置來發(fā)送信息，并在 激活時間之后使用新的加密配置。
為了確保不會因加密配置改變而丟失任何信息，可將傳輸從發(fā)送關(guān)于新加密配置的 消息的時間延緩到接收到對所述消息的確認的時間。這確保了接收器實體知道具有新加 密配置的傳入傳輸。然而，發(fā)送確認會帶來某種延遲，且在此吋間期問延緩傳輸可能會 對性能造成負面影響。舉例來說，如果在延緩周期期問無法發(fā)送對時間要求高的信息， 那么呼叫可能會掉線，或者可能會發(fā)生其它有害影響。
因此，此項技術(shù)中需要用以在加密配置改變期間發(fā)送信息的技術(shù)。 發(fā)明內(nèi)容本文中描述用于在加密配置改變期間不中斷地發(fā)送信息的技術(shù)。用戶設(shè)備(UE)與 無線通信網(wǎng)絡(luò)通信以進行呼叫。所述UE可以是蜂窩式電話或某個其它裝置。無線網(wǎng)絡(luò) 可以是全球移動電信系統(tǒng)(UMTS)網(wǎng)絡(luò)或某個其它無線網(wǎng)絡(luò)。
UE使用第一加密配置向無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送第一信息?？捎蔁o線網(wǎng)絡(luò)起始安全模式控制程 序以改變加密配置。作為此程序的一部分，UE選擇用于第二加密配置的激活時間，并將 安全消息與激活時間一起發(fā)送。此激活時間是UE向發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸應(yīng)用第二加 密配置的時間。此后，UE在發(fā)送安全消息后且在激活時間前使用第一加密配置來發(fā)送第 二信息(例如，測量報告消息)。UE可在激活時間之前從無線網(wǎng)絡(luò)接收對于安全消息的 確認。UE在激活時間之后使用第二加密配置來發(fā)送第三信息。所述第一、第二和第三信 息可包括信令消息、數(shù)據(jù)等。
UE可基于以下內(nèi)容來選擇激活時間(a)在發(fā)送安全消息之前待使用第一加密配置 來發(fā)送的任何待決消息，(b)安全消息的長度，和(c)在發(fā)送安全消息之后待使用第一 加密配置發(fā)送的一個或一個以上消息。所述第一、第二和第三信息以及所述安全消息可 在協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)中發(fā)送，所述PDU是所指派的循序序列號。UE可基于以下內(nèi) 容來選擇激活序列號待發(fā)送的下一 PDU的序列號、在安全消息之前待發(fā)送的PDU的 數(shù)目、待針對安全消息發(fā)送的PDU的數(shù)目，和在發(fā)送了安全消息之后待使用第一加密配 置發(fā)送的PDU的數(shù)目。為了確保僅在無線網(wǎng)絡(luò)已成功地接收到安全消息之后才使用第二 加密配置，UE可將具有大于或等于激活序列號的序列號的PDU的傳輸一直延緩到從無 線網(wǎng)絡(luò)接收到對于安全消息的確認時為止。
無線網(wǎng)絡(luò)也可用與用于下行鏈路上的傳輸類似的方式來應(yīng)用所述技術(shù)。這允許無線 網(wǎng)絡(luò)避免下行鏈路傳輸在加密配置改變期間延緩。下文中更詳細地描述本發(fā)明的各個方 面和特征。


圖1展示與UMTS地面無線電接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)通信的UE。 圖2展示在UE與UTRAN之間交換的用以改變加密配置的信令。 圖3展示在UE與UTRAN之間交換的用以無需延緩下行鏈路和上行鏈路傳輸而改變 加密配置的信令。
圖4展示具有延遲的上行鏈路激活吋間的用于UE的用于加密配置改變的吋間線。 圖5展示用于確定激活序列號的時間線。 圖6展示由傳輸器實體執(zhí)行的過程。圖7展示由接收器實體執(zhí)行的過程。 圖8展示UE和UTRAN的框圖。
具體實施例方式
本文中描述的技術(shù)可用于各種無線通信網(wǎng)絡(luò)。術(shù)語"網(wǎng)絡(luò)"和"系統(tǒng)"經(jīng)?？苫Q 使用。舉例來說，所述技術(shù)可用于CDMA、 TDMA、 FDMA和OFDMA網(wǎng)絡(luò)。CDMA網(wǎng) 絡(luò)可實施無線電技術(shù)，比如寬帶CDMA( W-CDMA) 、 cdma2000等，cdma2000涵蓋IS-2000、 IS-95和IS-856標(biāo)準(zhǔn)。TDMA網(wǎng)絡(luò)可實施無線電技術(shù)，比如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、 數(shù)字高級移動電話系統(tǒng)(D-AMPS)等。這些各種無線電技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)在此項技術(shù)中是已知 的。在出自名為"第三代合作伙伴計劃"(3GPP)的組織的文獻中描述了 W-CDMA和 GSM。在出自名為"第三代合作伙伴計劃2" (3GPP2)的組織的文獻中描述了 cdma2000。 3GPP和3GPP2文獻可公開獲得。為了清晰起見，針對實施W-CDMA的UMTS網(wǎng)絡(luò)描 述所述技術(shù)的特定方面。
圖1展示與3GPP中的UTRAN 120通信的UE 110。 UTRAN 120包含支持針對多個 UE的無線電通信的多個節(jié)點B。為了簡單起見，在圖1中只展示了三個節(jié)點B 130和一 個UEllO。節(jié)點B大體上是與UE通信的固定的站，且也可稱為增強節(jié)點B、基站、接 入點、基站收發(fā)器(BTS)等。每個節(jié)點B提供對特定地理區(qū)域的通信覆蓋。節(jié)點B和/ 或其覆蓋區(qū)域可稱為"小區(qū)"，這取決于使用術(shù)語的上下文。無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC) 140耦合到節(jié)點B 130且提供對于這些節(jié)點B的協(xié)調(diào)和控制。
UE IIO可以是固定的或移動的，且也可稱為移動臺、接入終端、站點、訂戶站等。 UE IIO可以是蜂窩式電話、個人數(shù)字助理(PDA)、無線裝置、調(diào)制解調(diào)卡、手持裝置、 膝上型計算機等。UE 110可在任何給定時刻在下行鏈路和/或上行鏈路上與一個或一個以 上節(jié)點B通信。下行鏈路(或前向鏈路)是指從節(jié)點B到UE的通信鏈路，且上行鏈路 (或反向鏈路)是指從UE到節(jié)點B的通信鏈路。
UE 110可使用協(xié)議堆棧與UTRAN 120通信，所述協(xié)議堆棧包含無線電資源控制 (RRC)層、無線電鏈路控制(RLC)層、媒體接入控制(MAC)層和物理層。RRC層 是第3層的一部分。RLC和MAC層是第2層的部分，第2層通常稱為數(shù)據(jù)鏈路層。RRC 層向非接入層(NAS)提供信息傳遞服務(wù)，NAS是支持UE 110與核心網(wǎng)絡(luò)(UTRAN 120 與之介接)之間的業(yè)務(wù)與信令消息的功能層。RRC層還負責(zé)控制第1層和第2層的配置。 RLC層提供傳輸信息(例如，數(shù)據(jù)和/或信令)的可靠性，且執(zhí)行對錯誤地解碼的信息的 自動重新傳輸(ARQ)。 MAC層執(zhí)行比如編碼信息等功能。物理層提供用于在空中傳輸信息的機制。在UTRAN側(cè)，物理層通常在節(jié)點B 130處實施，且通常在RNC 140處實 施RLC、 MAC禾P RRC層。
UE 110可經(jīng)由第2層處的一個或一個以上無線電承載器與UTRAN 120通信。無線 電承載器是由第2層針對UE與UTRAN之間的信息傳遞而提供的服務(wù)。信令無線電承載 器(SRB)是用于發(fā)送RRC消息的無線電承載器。SRB2是用于大多數(shù)RRC消息的信令 無線電承載器。每個無線電承載器與用于以下信道的特定配置相關(guān)聯(lián)RLC層處的邏輯 信道、MAC層處的傳送信道和物理層處的物理信道。在2006年6月的題為"無線電資 源控制(RRC);協(xié)議規(guī)范"的可公開獲得的3GPPTS 25.331中描述了無線電承載器和信 令無線電承載器。
UE 110和UTRAN 120可利用加密進行通信以保護在空中發(fā)送的信息?？捎蒛E 110 和UTRAN 120執(zhí)行安全模式控制程序以設(shè)置加密配置，所述加密配置可指示待用于加密 的特定加密算法和/或特定參數(shù)。可接著根據(jù)加密配置對在無線電承載器和信令無線電承 載器上發(fā)送的信息執(zhí)行加密。也可執(zhí)行安全模式控制程序以改變加密配置。可接著根據(jù) 新加密配置執(zhí)行加密。
圖2展示在UE 110和UTRAN 120處用于UE與UTRAN之間交換的用以改變加密 配置的信令的時間線。在呼叫開始時，設(shè)置加密配置，且UE 110和UTRAN 120兩者均 使用此加密配置發(fā)送信息。在時間TQ, UE 110和UTRAN 120參與安全模式控制程序以 改變加密配置。為了開始用新的加密配置加密，UTRAN 120在下行鏈路上發(fā)送"安全模 式命令"消息，其在時間L開始并在時間丁2完成。使用舊加密配置在RLC確認模式 (RLC-AM)中發(fā)送此消息。UE IIO接收并正確地解碼"安全模式命令"消息，并在時間 丁3發(fā)送第2層確認(L2 ACK)以指示對消息的成功接收。UE IIO還使用舊加密配置在 RLC-AM中在上行鏈路中發(fā)送"安全模式完成"消息，其在時間丁4開始并在時間丁5完 成。UTRAN 120接收并正確地解碼消息，并在時間Te發(fā)送對此消息的L2ACK。
圖2還展示何時對下行鏈路和上行鏈路傳輸應(yīng)用舊的和新的加密配置。對于下行鏈 路，由UTRAN 120發(fā)送的"安全模式命令"消息載運含有下行鏈路加密激活時間的信息 元素(IE)。此下行鏈路激活時間是UTRAN 120向下行鏈路傳輸應(yīng)用新的加密配置的時 間?？扇鐖D2所示將下行鏈路激活時間設(shè)置成"安全模式命令"消息的結(jié)束，以便向在 下行鏈路上發(fā)送的下一消息應(yīng)用新的加密配置。UTRAN 120直到下行鏈路激活時間對下 行鏈路傳輸使用舊的加密配置，且在下行鏈路激活時間之后使用新的加密配置。UTRAN 120可在發(fā)送"安全模式命令"消息之后延緩下行鏈路傳輸，且可在從UE IIO接收到對此消息的L2 ACK之后繼續(xù)進行下行鏈路傳輸，如圖2所示。
對于上行鏈路，由UE 110發(fā)送的"安全模式完成"消息載運含有上行鏈路加密激活 時間的信息元素。此上行鏈路激活時間是向上行鏈路傳輸應(yīng)用新的加密配置的時間。如 圖2所示，可將上行鏈路激活時間設(shè)置成"安全模式完成"消息的結(jié)束，以便向在上行 鏈路上發(fā)送的下一消息應(yīng)用新的加密配置。UE 110直到上行鏈路激活時間對上行鏈路傳 輸使用舊的加密配置，且在上行鏈路激活時間之后使用新的加密配置。UE110可在發(fā)送 "安全模式完成"消息之后延緩上行鏈路傳輸，且可在從UTRAN 120接收對此消息的L2 ACK之后繼續(xù)進行上行鏈路傳輸，如圖2所示。
在呼叫期間，UE IIO可周期性搜索相鄰小區(qū)，并對UE IIO檢測到的小區(qū)進行測量。 UE IIO可在由特定事件觸發(fā)時向UTRAN 120發(fā)送測量報告。舉例來說，觸發(fā)事件可對 應(yīng)于對當(dāng)前為UE IIO服務(wù)的小區(qū)的弱測量，對相鄰小區(qū)的強測量等。UTRAN 120可使 用測量報告來維持用于UE IIO的現(xiàn)用組，選擇用以為UE IIO服務(wù)的合適的小區(qū)，起始 將UE IIO越區(qū)切換到更好的小區(qū)以便維持針對UE IIO的呼叫等。所述現(xiàn)用組可包含規(guī) 定為UE IIO服務(wù)的小區(qū)(服務(wù)小區(qū))和可能能夠為UE IIO服務(wù)的小區(qū)(候選小區(qū))。 UTRAN 120可向UE 110發(fā)送現(xiàn)用組更新消息。此消息可為強的新小1K添加無線電鏈路， 且/或為弱的舊小區(qū)移除無線電鏈路。
如圖2所示，在改變加密配置時，UE IIO可延緩上行鏈路傳輸，且UTRAN可延緩 下行鏈路傳輸。上行鏈路傳輸?shù)难泳徔蓪?dǎo)致UE 110延遲向UTRAN 120發(fā)送測量報告。 這些測量報告可用于現(xiàn)用組的維持，且可能對于在不良的無線電條件下持續(xù)呼叫特別重 要。因上行鏈路傳輸延緩引起的測量報告發(fā)送的延遲可能會導(dǎo)致含有弱小區(qū)的現(xiàn)用組， 這又可能會導(dǎo)致呼叫掉線。對應(yīng)地，下行鏈路傳輸?shù)难泳徔赡軙?dǎo)致UTRAN 120延遲向 UE IIO發(fā)送現(xiàn)用組更新消息，這可能會導(dǎo)致呼叫掉線。
在加密配置改變期間延緩上行鏈路傳輸?shù)囊粋€原因是為了確保UE 110直到UTRAN 120知道應(yīng)用了新加密配置時才使用新加密配置來發(fā)送消息。對于圖2所示的實施方案， 如果UTRAN 120錯誤地解碼了 "安全模式完成"消息且未發(fā)送L2 ACK,那么UE 110 將不會使用新加密配置發(fā)送消息，因為UTRAN 120將不知道UE 110何時開始使用新加 密配置。因而，上行鏈路傳輸?shù)难泳彺_保了 UTRAN 120可為UE IIO在上行鏈路上發(fā)送 的所有消息解密。
在一方面中，UE IIO可在加密配置改變期間用使得UTRAN 120可為消息解密的方 式在上行鏈路上發(fā)送消息(例如，測量報告消息)。這可通過如下文所述選擇用于新加密配置的適當(dāng)上行鏈路激活時間來實現(xiàn)。類似地，UTRAN 120可在加密配置改變期間用使 得UE 110可為消息解密的方式在下行鏈路上發(fā)送消息(例如，現(xiàn)用組更新消息)。這可 通過選擇用于新加密配置的適當(dāng)下行鏈路激活時間來實現(xiàn)。
圖3展示UE llO禾t)UTRAN 120處用于在UE與UTRAN之間交換的用以無需延緩
下行鏈路和上行鏈路傳輸而改變加密配置的信令的時間線。在呼叫開始時，設(shè)置加密配 置，且UE 110和UTRAN 120兩者均使用此加密配置發(fā)送信息。在時間TG, UE IIO和 UTRAN 120參與安全模式控制程序以改變加密配置。為了開始用新的加密配置加密， UTRAN 120在下行鏈路上發(fā)送"安全模式命令"消息，其在時間T,開始并在時間T2完 成。UE UO接收并正確地解碼所述消息，并在時間T3發(fā)送L2ACK。 UE110還使用舊加 密配置在上行鏈路上發(fā)送"安全模式完成"消息，其在時間T4開始并在時間Ts完成。 UTRAN 120接收并正確地解碼消息，并在時間丁7發(fā)送L2 ACK。
圖3還展示了何時針對下行鏈路和上行鏈路傳輸應(yīng)用舊的和新的加密配置。對于下 行鏈路，UTRAN 120選擇下行鏈路激活時間T6,其比"安全模式命令"消息在時間T2 的結(jié)束晚某個時間量。T6與T2之間的差值是在下行鏈路上應(yīng)用新加密配置的延遲。 UTRAN 120直到T6時的下行鏈路激活時間針對下行鏈路傳輸使用舊的加密配置，且在 下行鏈路激活時間之后使用新的加密配置。如果如圖2所示UTRAN 120在下行鏈路激活 時間之前接收到L2ACK,那么UTRAN 120不延緩下行鏈路傳輸。UTRAN 120在接收到 L2 ACK之后繼續(xù)使用舊的加密配置，且在下行鏈路激活時間之后開始使用新的加密配 置。
對于上行鏈路，UE110選擇上行鏈路激活時間T8，其比"安全模式完成"消息在時
間T5的結(jié)束晚某個時間量。T8與T5之間的差值是在上行鏈路上應(yīng)用新的加密配置的延
遲。UE110直到Ts時的上行鏈路激活時間針對上行鏈路傳輸使用舊的加密配置，且在上 行鏈路激活時間之后使用新的加密配置。如果如圖2所示UE 110在上行鏈路激活時間之 前接收到L2ACK，那么UE IIO不延緩上行鏈路傳輸。UE IIO在接收到L2ACK之后繼 續(xù)使用舊的加密配置，且在上行鏈路激活時間之后開始使用新的加密配置。
如圖3所示，如果上行鏈路激活時間在來自UTRAN 120的L2ACK之后，那么當(dāng)改 變加密配置時，UE IIO不延緩上行鏈路傳輸或延遲對上行鏈路傳輸?shù)难泳彙ｎ愃频?，?果下行鏈路激活時間在來自UE 110的L2 ACK之后，那么當(dāng)改變加密配置時，UTRAN 不延緩下行鏈路傳輸或延遲對下行鏈路傳輸?shù)难泳??？苫诟鞣N因素來選擇上行鏈路和 下行鏈路激活時間，所述因素比如是接收L2 ACK的既定延遲、在切換成新加密配置之前待發(fā)送的信息量、當(dāng)前無線電條件等。通過避免或延遲對上行鏈路傳輸?shù)难泳?，可?UE 110用及時的方式來發(fā)送測量報告消息，以確保UTRAN 120恰當(dāng)?shù)鼐S持現(xiàn)用組，這 可降低呼叫掉線的可能性。通過避免或延遲對下行鏈路傳輸?shù)难泳?，可由UTRAN 120 用及時的方式來發(fā)送現(xiàn)用組更新消息，這也可降低呼叫掉線的可能性。
一般來說，可用各種方式給出用于給定鏈路的激活時間。在RLC層處，在RLC PDU 中發(fā)送信息，RLC PDU被指派得到從0到4095然后回到0并繼續(xù)的循序增加的序列號 (SN)。在用于在SRB2上發(fā)送的消息的RLC-AM中，傳輸器實體重新發(fā)送由接收器實體 錯誤地接收的RLC PDU。接收器實體因而可獲得失序的被正確解碼的RLC PDU,并可 使用每個RLC PDU的序列號將RLC PDU重新排序，且用恰當(dāng)?shù)拇涡驅(qū)⑦@些RLC PDU 提供給較高層?？梢罁?jù)RLC序列號給出激活時間。
圖4展示具有延遲的上行鏈路激活時間以避免延緩上行鏈路傳輸?shù)脑诩用芘渲酶淖?期間用于UE IIO的實例時間線?？稍谔囟〝?shù)目的RLCPDU中發(fā)送"安全模式完成"消 息?？梢罁?jù)第一 RLC PDU的序列號給出上行鏈路激活時間以使用新的加密配置來發(fā)送。 在圖3所示的實例中，在具有序列號《和"+/的兩個RLCPDU中發(fā)送"安全模式完成" 消息。如果將上行鏈路激活時間設(shè)置成下一 RLC序列號"+ 2，那么UE 110將直到接收 到對于"安全模式完成"消息的L2ACK時才能夠發(fā)送下一RLCPDU。
然而，為了避免延緩上行鏈路傳輸，可延遲上行鏈路激活時間。這可通過選擇在未 來較遠時間的RLC序列號(而不是就在"安全模式完成"消息之后的RLC序列號)作 為上行鏈路激活時間來實現(xiàn)。離未來較遠時間的時間量是應(yīng)用新加密配置的延遲量，其 可基于下文所述的各種因素來選擇。在圖3所示的實例中，可在三個RLC PDU中發(fā)送測 量報告消息，且上行鏈路激活時間延遲三個RLC PDU，以允許UE IIO發(fā)送一個測量報 告消息。在此情況下，將上行鏈路激活時間設(shè)置成RLC序列號n + 5?？蓻]有任何延遲地 在RLC PDU n + 2、n + 3和n + 4中使用舊的加密配置來發(fā)送測量報告消息。在從UTRAN 120接收到L2 ACK之后，在RLC PDU n + 5及之后使用新加密配置來發(fā)送后續(xù)的消息。 在大多數(shù)情形下，將由UTRAN 120正確地解碼在RLCPDUn和n + /中發(fā)送的"安全模 式完成"消息，UTRAN 120可接著在RLC PDU" + 4結(jié)束之前的某個時間發(fā)送L2ACK。 在這些情形下，UE 110將如圖4所示在上行鏈路激活時間之前接收L2 ACK，且可無需 對上行鏈路傳輸?shù)娜魏窝泳彾褂眯碌募用芘渲脕戆l(fā)送消息。
在一種設(shè)計中，可如下選擇上行鏈路激活時間
SN激活=SNT十N之前十Nsmc + N之后， 等式(1)其屮SN F是待在上行鏈路上發(fā)送的下 RLC PDU的序列號，
N之w是待在發(fā)送"安全模式完成"消息之前發(fā)送的RLCPDU的數(shù)目，
NsMc是待針對"安全模式完成"消息發(fā)送的RLCPDU的數(shù)目，
N之g是在發(fā)送"安全模式完成"消息之后待用舊的加密配置發(fā)送的RLC PDU的數(shù)目，
且
SN龍是用于上行鏈路激活時間的激活序列號。
每當(dāng)從UTRAN 120接收到"安全模式命令"消息時，便確定上行鏈路激活時間/序 列號。SN卜可以是在接收到"安全模式命令"消息之后待發(fā)送的下一RLCPDU的序列 號?？衫缁谕Ａ粼赨E110處的緩沖器中并準(zhǔn)備在接收到"安全模式命令"消息時發(fā) 送到UTRAN 120的待決消息來確定N^。如果在緩沖器中沒有任何待決消息，或者如 果這些消息可被延遲并稍后使用新的加密配置來發(fā)送，那么N^可以是零。Nsmc通常是 已知的值，例如，如果"安全模式完成"消息可在兩個RLCPDU中發(fā)送，那么^=2。
可基于在發(fā)送"安全模式完成"消息之后待使用舊的加密配置發(fā)送到UTRAN 120 的所有消息來確定N^，如下
M
m=i ， 等式(2)
其中，Nm是待針對消息m發(fā)送的RLCPDU的數(shù)目，且
M是在發(fā)送了 "安全模式完成"消息之后待使用舊的加密配置發(fā)送的消息的數(shù)冃。 等式(2)考慮到可在不同數(shù)目的RLC PDU中發(fā)送不同消息的事實。在圖4所示的 實例中，設(shè)置N之后二3允許UE110在三個RLCPDU中發(fā)送一個測量報告消息。也可通 過設(shè)置N^二3M來發(fā)送M個測量報告消息。可考慮到任何因素(例如處理延遲等)而 在等式(2)的求和中加上或減去增量或偏移量。 一般來說，可將N^選擇成比從UTRAN 120接收的對"安全模式完成"消息的L2 ACK的既定延遲長。這因而將在UTRAN 120 正確地解碼"安全模式完成"消息并及時地發(fā)送L2 ACK的可能情景中避免延緩上行鏈 路傳輸。
圖5展示具有延遲的上行鏈路激活時間的用于針對加密配置改變來確定激活序列號 的實例時間線。在此實例中，待在上行鏈路上發(fā)送的下一 RLC PDU的序列號是SN T =n-N a?？稍?安全模式完成"消息之前針對待決的消息發(fā)送具有序列號n-N^到n—l的N之前RLC PDU?？舍槍?安全模式完成"消息發(fā)送具有序列號n和n+l的兩個RLC PDU。 可在發(fā)送了 "安全模式完成"消息之后，使用舊的加密配置針對一個或一個以上消息發(fā) 送具有序列號n + 2至U " + N之后+1的N之后RLC PDU。在此實例中，可將激活序列號設(shè) 置成SN激.ffi = " + N之p. +2。
在發(fā)送了 "安全模式完成"消息之后使用舊加密配置發(fā)送消息可允許UTRAN 120 不論"安全模式完成"消息的狀態(tài)如何均正確地解密這些消息。在圖4所示的實例中， 如果錯誤地解碼了 "安全模式完成"消息，那么UTRAN120將不發(fā)送L2ACK，但仍可 使用舊的加密配置來對測量報告消息進行解密。UE IIO將例如在接收到對測量報告消息 的L2 ACK但未接收到對"安全模式完成"消息的L2 ACK之后重新發(fā)送"安全模式完 成"消息。在成功地解碼了 "安全模式完成"消息的第二傳輸后，UTRAN 120可將RLC PDU重新排序，并立刻向上傳遞測量報告消息。如果測量報告消息不是使用舊加密配置 發(fā)送的，那么UE IIO可在從UTRAN 120接收到對"安全模式完成"消息的第二傳輸?shù)?L2ACK之后發(fā)送此消息，這將進一步延遲UTRAN 120對測量報告消息的接收。
加密配置被認為在安全模式控制程序開始后且直到達到激活時間為止是待決的。 UTRAN 120可在存在待決的加密配置的同時起始另一安全模式控制程序。對于給定的安 全模式控制程序，UTRAN120可(i)如果不存在任何待決的加密配置則選擇合適的下行 鏈路激活時間，或(b)如果存在待決的加密配置則使用用于待決的加密配置的下行鏈路 激活時間。在存在待決的加密配置的同時，UTRAN 120可發(fā)送一個或一個以上"安全模 式命令"消息，但每個此消息將載運相同的下行鏈路激活時間。此約束避免了需要針對 重疊的安全模式控制程序維持多個激活時間。
也可對上行鏈路應(yīng)用相同操作。UE110可(i)如果不存在任何待決的加密配置則選 擇合適的上行鏈路激活時間，或(b)如果存在待決的加密配置則使用用于待決的加密配 置的上行鏈路激活時間。在存在待決的加密配置的同時，UE IIO可發(fā)送一個或一個以上 "安全模式完成"消息，但每個此消息將載運相同的上行鏈路激活時間。
UE IIO可維持待決旗標(biāo)，如果存在待決的加密配置，則可將所述待決旗標(biāo)設(shè)置成真 (或"l"),或者，如果不存在任何待決的加密配置，則可將所述待決旗標(biāo)設(shè)置成假(或 "0")。 UE IIO可使用此待決旗標(biāo)來選擇上行鏈路激活時間，例如，每當(dāng)從UTRAN 120 接收到"安全模式命令"消息時。UE 110也可存儲待決上行鏈路激活時間，其表示為SN
待決o
在一個設(shè)計中，UE IIO可如下設(shè)置上行鏈路激活時間10 如果(待決_旗標(biāo)=假)
20 那么SN激活SN下十N之jj十Nsmc + N之后
30如果(待決_旗標(biāo)=真)且 40 如果KSN待決-SN下…)2(N之前+Nsmc))
50 那么SN激活-SN待決
60 否則SN激活=SN下+ N之能+ NSMC + N之后
61
在以上偽碼中，在不存在任何待決的加密配置時，可如等式(1)所示設(shè)置上行鏈路 激活時間(線10和20)。如果存在待決的加密配置，那么如果離待決的上行鏈路激活時 間足夠遠，從而允許在"安全模式完成"消息以及用于此消息的NsmcRLC PDU之前傳 輸N^ RLCPDU,則使用待決的上行鏈路激活時間(線30、 40和50)。否則，如果無 法在待決的上行鏈路激活時間之前發(fā)送？^ + NSMCRLC PDU，那么可如等式(1)所示 設(shè)置上行鏈路激活時間(線60)。然而，直到接收到對"安全模式完成"消息的L2ACK 時，才使用新的加密配置來發(fā)送RLC PDU。
UE 110可如下在上行鏈路上發(fā)送傳輸
1. 使用舊的加密配置來發(fā)送具有小于SN 的序列號的RLC PDU，
2. 使用新的加密配置來發(fā)送具有大于或等于SN歸的序列號的RLCPDU，且
3. 將發(fā)送具有大于或等于SN涯的序列號的RLC PDU—直延緩到接收到對"安全 模式命令"消息的L2ACK時為止。
圖6展示由傳輸器實體執(zhí)行的過程600，對于上行鏈路傳輸，傳輸器實體可以是UE 110，或?qū)τ谙滦墟溌穫鬏?，傳輸器實體可以是UTRAN 120。使用第一加密配置來發(fā)送 第- 信息(框612)。例如在安全模式控制程序期間選擇用于第二加密配置的激活時間(框 614)。將安全消息連同激活時間一起發(fā)送到接收器實體(框616)。此安全消息可以是由 UE IIO在上行鏈路上發(fā)送的"安全模式完成"消息、由UTRAN 120在下行鏈路上發(fā)送 的"安全模式命令"消息，或某個其它消息。在發(fā)送安全消息之后且在激活時間之前， 使用第一加密配置來發(fā)送第二信息(框61S)。第二信息可包括測量報告消息、現(xiàn)用組更 新消息等?？稍诩せ顣r間之前接收到對安全消息的確認(框620)。在激活時間之后，使 用第二加密配置來發(fā)送第三信息(框622)。第一、第二和第三信息可包括信令、消息、 數(shù)據(jù)等或其任何組合。
對于框614，可將激活時間選擇為在安全消息結(jié)束之后某個時間量。激活時間可基 于以下因素來選擇(a)在發(fā)送安全消息之前待使用第一加密配置發(fā)送的任何待決消息，(b)安全消息的長度，和(c)在發(fā)送安全消息之后待使用第一加密配置來發(fā)送的至少一 個消息。如果存在待決的加密配置，那么可將激活時間設(shè)置成待決的激活時間，例如， 如果此待決激活時間允許使用第一加密配置來發(fā)送待決消息和安全消息。即使當(dāng)存在待 決的加密配置時，也可用普通方式來設(shè)置激活時間。
可在具有循序的序列號的PDU中發(fā)送第一、第二和第三信息以及安全消息，且可將 激活序列號用作激活時間。激活序列號可以是作為在用于安全消息的最后PDU之后特定 數(shù)目個PDU的PDU的序列號。舉例來說，可基于以下因素來確定激活序列號待發(fā)送 的下一PDU的序列號、待在安全消息之前發(fā)送的PDU的數(shù)目、待針對安全消息發(fā)送的 PDU的數(shù)目，和在發(fā)送了安全消息之后待使用第一加密配置來發(fā)送的PDU的數(shù)目，如等 式(1)所示?？裳泳弻哂写笥诨虻扔诩せ钚蛄刑柕男蛄刑柕腜DU的傳輸直到接收到 對安全消息的確認為止。
圖7展示由接收器實體執(zhí)行的過程700，對于下行鏈路傳輸，所述接收器實體可以 是UE110，或者對于上行鏈路傳輸，所述接收器實體可以是UTRAN 120。接收并基于第 一加密配置解密第一信息(框712)。例如在安全模式控制程序期間接收安全消息連同用 于第二加密配置的激活時間(框714)。所述安全消息可以是由UE 110在下行鏈路上接 收到的"安全模式命令"消息、由UTRAN 120在上行鏈路上接收到的"安全模式完成" 消息或某個其它消息?？稍诩せ顣r間之前發(fā)送對安全消息的確認(框716)。在安全消息 之后且在激活時間之前接收第二信息(框718)?；诘谝患用芘渲脕斫饷艿诙畔?框 720)，所述第二信息可包括測量報告消息、現(xiàn)用組更新消息等。在激活時間之后接收第 三信息(框722)，且基于第二加密配置來解密第三信息(框724)。
本文中描述的技術(shù)可避免延緩傳輸，同時確保接收器實體可解密使用舊的和新的加 密配置發(fā)送的信息。所述技術(shù)可改進性能，例如減少在高移動性和/或不良無線電條件下 在加密配置改變期間呼叫掉線的可能性。所述技術(shù)可提供以下優(yōu)點中的一者或一者以上: 允許UE在加密配置待決時發(fā)送測量報告消息和其它對時間敏感的消息， 允許UTRAN在加密配置待決時發(fā)送現(xiàn)用組更新消息和其它消息， 避免UE和UTRAN需要維持多個待決安全配置的情形，和 遵照3GPPTS 25.331中描述的W-CDMA安全程序。
圖8展示UE IIO和UTRAN 120的框圖。在上行鏈路上，在UE110處，數(shù)據(jù)/信令 處理器810根據(jù)無線電技術(shù)(例如，W-CDMA)處理(例如，格式化、編碼和調(diào)制)待 發(fā)送到UTRAN 120的信息，并產(chǎn)生輸出的碼片。傳輸器(TMTR) 812接著調(diào)節(jié)(例如，轉(zhuǎn)換成模擬、濾波、放大和上變頻轉(zhuǎn)換)輸出的碼片并產(chǎn)生上行鏈路信號，所述上行鏈 路信號經(jīng)由天線814傳輸。在UTRAN 120處，經(jīng)由天線830接收來自UE 110和其它UE 的反向鏈路信號，并由接收器(RCVR) 832對其進行調(diào)節(jié)(例如，濾波、放大、下變頻 轉(zhuǎn)換和數(shù)字化)以獲得樣本。數(shù)據(jù)/信令處理器834接著處理(例如，解調(diào)和解碼)所述 樣本，以獲得由UE 110和其它UE發(fā)送的信息。
在下行鏈路上，在UTRAN 120處，由數(shù)據(jù)/信令處理器834處理待發(fā)送到UE的信 息，并由傳輸器832進一步對其進行調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生下行鏈路信號，所述下行鏈路信號經(jīng) 由天線832傳輸。在UE110處，經(jīng)由天線814接收來自UTRAN 120的下行鏈路信號、 由接收器812對其進行調(diào)節(jié)，并由數(shù)據(jù)/信令處理器810對其進行處理，以便獲得由 UTRAN 120發(fā)送到UE 110的信息。
控制器/處理器820和840分別控制UE 110和UTRAN 120處的操作。處理器810、 820、 834和/或840可實施圖6中用于傳輸?shù)倪^程600、圖7中用于接收的過程700和/ 或其它用以支持利用加密的通信的過程。存儲器822和842分別存儲用于UE 110和 UTRAN 120的程序代碼和數(shù)據(jù)。存儲器822可存儲用于UE 110的加密配置。存儲器842 可存儲用于UE 110和由UTRAN 120服務(wù)的其它UE的加密配置。UTRAN 120可經(jīng)由通 信(Comm)單元844與其它網(wǎng)絡(luò)實體通信。
圖8展示UE 110和UTRAN 120的簡化框圖。 一般來說，UE 110禾卩UTRAN 120可 每一者包含任何數(shù)目的處理器、存儲器、通信單元等。
本文中描述的技術(shù)可由各種裝置實施。舉例來說，這些技術(shù)可用硬件、固件、軟件 或其組合來實施。對于硬件實施方案，可在以下裝置內(nèi)實施用于在給定實體(例如，UE 或UTRAN)處執(zhí)行所述技術(shù)的處理單元 一個或一個以上專用集成電路(ASIC)、數(shù)字 信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理裝置(DSPD)、可編程邏輯裝置(PLD)、現(xiàn)場可編程 門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子裝置、其它經(jīng)設(shè)計以執(zhí) 行本文中描述的功能的電子單元、計算機或其組合。
對于固件和/或軟件實施方案，可用執(zhí)行本文中描述的功能的模塊(例如程序、函數(shù) 等)來實施所述技術(shù)。固件和/或軟件代碼可存儲在存儲器(例如，圖8中的存儲器822 或842)中并由處理器(例如，處理器820或840)執(zhí)行。存儲器可在處理器內(nèi)或處理器 外部實施。
實施本文中描述的技術(shù)的設(shè)備可以是獨立的單元或者是裝置的一部分。所述裝置可 以是(i)獨立的集成電路(IC)， (ii) 一組可包含用于存儲數(shù)據(jù)和/或指令的存儲器IC的一個或一個以上IC， (iii)比如移動臺調(diào)制解調(diào)器(MSM)等ASIC， (iv)可嵌入于其它 裝置內(nèi)的模塊，(V)蜂窩式電話、無線裝置、手持機或移動單元，(vi)等等。
提供對本發(fā)明的以上描述是為了使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制作或使用本發(fā)明。 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易明白對本發(fā)明的各種修改，且本文中定義的一般原理可在不 偏離本發(fā)明的精神或范圍的情況下應(yīng)用于其它變化形式。因此，本發(fā)明并不意圖局限于 本文中描述的實例，而是應(yīng)被賦予與本文中揭示的原理和新穎特征一致的最廣泛范圍。
權(quán)利要求
1. 一種設(shè)備，其包括至少一個處理器，其經(jīng)配置以使用第一加密配置來發(fā)送第一信息，選擇用于第二加密配置的激活時間，將安全消息與所述激活時間一起發(fā)送，在發(fā)送所述安全消息之后且在所述激活時間之前使用所述第一加密配置來發(fā)送第二信息，并在所述激活時間之后使用所述第二加密配置來發(fā)送第三信息；以及存儲器，其耦合到所述至少一個處理器，且經(jīng)配置以存儲所述第一和第二加密配置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個處理器經(jīng)配置以將所述激活時間選 擇為所述安全消息結(jié)束后的特定時間量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個處理器經(jīng)配置以基于在發(fā)送所述安 全消息之前待使用所述第 一 加密配置發(fā)送的待決消息來選擇所述激活時間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個處理器經(jīng)配置以基于待使用所述第 一加密配置針對所述第二信息發(fā)送的至少一個消息來選擇所述激活時間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述至少一個消息包括測量報告消息。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述至少一個消息包括現(xiàn)用組更新消息。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個處現(xiàn)器經(jīng)配置以在具有循序的序列 號的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)中發(fā)送所述第一、第二和第三信息以及所述安全消息， 選擇在用于所述安全消息的最后PDU之后特定數(shù)目個PDU的一 PDU的序列號作為 激活序列號，并使用所述激活序列號作為所述激活時間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述至少一個處理器經(jīng)配置以基于以下內(nèi)容來確 定所述激活序列號待發(fā)送的下一 PDU的序列號，待在所述安全消息之前發(fā)送的 PDU的數(shù)目，待針對所述安全消息發(fā)送的PDU的數(shù)目，以及在發(fā)送所述安全消息 之后待使用所述第一加密配置發(fā)送的PDU的數(shù)目。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述至少一個處理器經(jīng)配置以暫停序列號大于或 等于所述激活序列號的PDU的傳輸直到接收到對所述安全消息的確認為止。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個處理器經(jīng)配置以在所述激活時間之 前接收對所述安全消息的確認。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個處理器經(jīng)配置以在存在待決的加密配置的情況下將所述激活時間設(shè)置成待決的激活時間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個處理器經(jīng)配置以在存在待決的加密 配置且待決的激活時間允許使用所述第一加密配置發(fā)送待決的消息和所述安全消 息的情況下將所述激活時間設(shè)置成所述待決的激活時間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述安全消息是在上行鏈路上發(fā)送的"安全模式 完成"消息。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述安全消息是在下行鏈路上發(fā)送的"安全模式 命令"消息。
15. —種方法，其包括使用第一加密配置來發(fā)送第一信息； 選擇用于第二加密配置的激活時間 將安全消息與所述激活時間一起發(fā)送；在發(fā)送所述安全消息之后且在所述激活時間之前使用所述第一加密配置來發(fā)送 第二信息；以及在所述激活時間之后使用所述第二加密配置來發(fā)送第li信息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述選擇所述激活時間包括基于待使用所述第一加密配置針對所述第二信息發(fā)送的至少一個消息來選擇所 述激活時間。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中在具有循序的序列號的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)中 發(fā)送所述第一、第一.和第三信息以及所述安全消息，且其中所述選擇所述激活時間 包括基于以下內(nèi)容確定激活序列號待發(fā)送的下一PDU的序列號，待在所述安全消息 之前發(fā)送的PDU的數(shù)目，待針對所述安全消息發(fā)送的PDU的數(shù)目，以及在發(fā)送所 述安全消息之后待使用所述第一加密配置發(fā)送的PDU的數(shù)目，以及使用所述激活序列號作為所述激活時間。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進一步包括暫停序列號大于或等于所述激活序列號的PDU的發(fā)送直到接收到對所述安全消 息的確認為止。
19. 一種設(shè)備，其包括用于使用第一加密配置來發(fā)送第一信息的裝置；用于選擇用于第二加密配置的激活時間的裝置； 用于將安全消息與所述激活時間一起發(fā)送的裝置；用于在發(fā)送所述安全消息之后且在所述激活時間之前使用所述第一加密配置來 發(fā)送第二信息的裝置；以及用于在所述激活時間之后使用所述第二加密配置來發(fā)送第二信息的裝置。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中在具有循序的序列號的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)中 發(fā)送所述第一、第二和第三信息以及所述安全消息，且其中所述用于選擇所述激活 時間的裝置包括用于基于以下內(nèi)容確定激活序列號的裝置待發(fā)送的下一PDU的序列號，待在所 述安全消息之前發(fā)送的PDU的數(shù)目，待針對所述安全消息發(fā)送的PDU的數(shù)目，以 及在發(fā)送所述安全消息之后待使用所述第一加密配置發(fā)送的PDU的數(shù)目，以及用于使用所述激活序列號作為所述激活時間的裝置。
21. —種用于存儲指令的處理器可讀媒體，所述指令可操作以使用第一加密配置來發(fā)送第一信息； 選擇用于第 一.加密配置的激活時間； 將安全消息與所述激活時間一起發(fā)送；在發(fā)送所述安全消息之后且在所述激活時間之前使用所述第一加密配置來發(fā)送 第二信息；以及在所述激活時間之后使用所述第二加密配置來發(fā)送第三信息。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理器可讀媒體，且其進一步用于存儲指令，所述指令可 操作以在具有循序的序列號的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)中發(fā)送所述第一、第二和第三信息 以及所述安全消息；基于以下內(nèi)容確定激活序列號待發(fā)送的下一PDU的序列號，待在所述安全消息 之前發(fā)送的PDU的數(shù)目，待針對所述安全消息發(fā)送的PDU的數(shù)目，以及在發(fā)送所 述安全消息之后待使用所述第一加密配置發(fā)送的PDU的數(shù)目；以及使用所述激活序列號作為所述激活時間。
23. —種設(shè)備，其包括-至少一個處理器，其經(jīng)配置以接收并基于第一加密配置來解密第一信息，接收安 全消息與用于第二加密配置的激活時間，在所述安全消息之后且在所述激活時間之前接收第二信息，基于所述第一加密配置來解密所述第二信息，在所述激活時間之 后接收第三信息，且基于所述第二加密配置來解密所述第三信息；以及存儲器，其耦合到所述至少一個處理器，且經(jīng)配置以存儲所述第一和第二加密配 置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述至少一個處理器經(jīng)配置以在所述激活時間 之前發(fā)送對所述安全消息的確認。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中所述第二信息包括測量報告消息。
26. —種方法，其包括接收第一信息；基于第一加密配置來解密所述第一信息；接收安全消息與用于第二加密配置的激活時間；在所述安全消息之后且在所述激活時間之前接收第二信息；基于所述第一加密配置來解密所述第二信息；在所述激活時間之后接收第三信息；以及基于所述第二加密配置來解密所述第二信息。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進一步包括在所述激活時間之前發(fā)送對所述安全消息的確認。
28. —種設(shè)備，其包括用于接收第一信息的裝置；用于基于第一加密配置來解密所述第一信息的裝置；用于接收安全消息與用于第二加密配置的激活時間的裝置用于在所述安全消息之后且在所述激活時間之前接收第二信息的裝置；用于基于所述第一加密配置來解密所述第二信息的裝置；用于在所述激活時間之后接收第三信息的裝置；以及用于基于所述第二加密配置來解密所述第三信息的裝置。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其進一步包括用于在所述激活時問之前發(fā)送對所述安全消息的確認的裝置。
全文摘要
本發(fā)明描述用于在加密配置改變期間不中斷地發(fā)送信息的技術(shù)。用戶設(shè)備UE(110)與無線通信網(wǎng)絡(luò)通信以進行呼叫。所述UE使用第一加密配置向所述無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送第一信息(612)。針對加密配置的改變，所述UE選擇用于第二加密配置的激活時間(614)并將安全消息與所述激活時間一起發(fā)送(616)。此激活時間是所述UE向發(fā)送到所述無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸應(yīng)用所述第二加密配置的時間。所述UE隨后在發(fā)送所述安全消息后且在所述激活時間前使用所述第一加密配置發(fā)送第二信息(例如，測量報告消息)(618)。所述UE在所述激活時間后使用所述第二加密配置發(fā)送第三信息(622)。
文檔編號H04L29/06GK101416469SQ200780012564
公開日2009年4月22日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者基蘭·齊卡帕, 沙伊萊什·馬赫什瓦里, 維韋克·拉馬錢德蘭 申請人:高通股份有限公司