一種集群通信組呼業(yè)務(wù)的空口加密方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及集群通信組呼業(yè)務(wù)的空口加密方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖1為寬帶多媒體集群網(wǎng)絡(luò)下行邏輯信道映射關(guān)系示意圖。在利用現(xiàn)有LTE邏輯 信道基礎(chǔ)上，還需增加集群專用的邏輯信道；TCCH、TTCH和TPCCH。其中，TCCH為群組用戶 傳遞控制信息的下行信道，采用點到多點模式；TCCH映射到下行共享傳輸信道值kSCH)， 進(jìn)而映射到物理下行共享信道（PDSCH)。TTCH為組內(nèi)聽用戶的共用下行業(yè)務(wù)信道，采用點 至IJ多點模式，TTCH映射到傳輸信道化-SCH，進(jìn)而映射到PDSCH物理信道；TPCCH信道用于傳 輸集群組呼和單呼的尋呼消息，TPCCH為點到多點模式的下行公共信道，TPCCH邏輯信道映 射在新增的TPCH傳輸信道。
[0003]寬帶多媒體集群網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒕哂休^高的保密性要求，送就要求寬帶多媒體集 群系統(tǒng)具有健壯的空口加密功能。在一次業(yè)務(wù)通信過程中，空口加密使用的密鑰KEY是不 變的，利用同步碼（COUNT)的變換使得密鑰流生成器生成每包的密鑰流塊不同。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，按照3GPPLTE協(xié)議的描述，同步碼COUNT為分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議 (PDCP,PacketDataConvergenceProtocol)分組數(shù)據(jù)單兀（PDU)頓計數(shù)器，由超頓號 (HFN) +序列號（SN)組成，其中SN包含在PDCPPDU數(shù)據(jù)包頭中，HFN由基站（eNB)和用戶 設(shè)備扣E)在本地維護(hù)。
[0005] 3GPP的空口加密體系針對單呼和多媒體廣播多播服務(wù)（MBMS，Multimedia BroadcastMulticastService)場景，對于一對多的組呼場景沒有考慮。圖1中TTCH,TCCH 的數(shù)據(jù)承載值RB)加密，集群組呼采用3GPP空口加密方法時，由于LTE安全加密體制要求 一次加密過程中同步碼不得重復(fù)，一旦重復(fù)則本次通話的密碼安全性將受到很大威脅。為 了保證組呼業(yè)務(wù)時效性的要求，一般在一次通話過程中不進(jìn)行密鑰回卷，也就是HFN不變。 所W按照SN取最大12bit長度，每個PDU包最長通話20ms計算，采用送種方式，每次通話 最長不得超過82S，通話時長過短，無法滿足集群通信安全的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本申請?zhí)峁┝艘环N集群通信組呼業(yè)務(wù)的空口加密方法，使集群通信組呼業(yè)務(wù)進(jìn)行 空口加密并達(dá)到LTE單播安全標(biāo)準(zhǔn)。
[0007] 本申請實施例提供的一種集群通信組呼業(yè)務(wù)的空口加密方法，包括如下步驟：
[0008]A、用戶設(shè)備判斷是否收到用于啟動空口組呼加密的控制消息，若是執(zhí)行步驟B，否 則繼續(xù)執(zhí)行本步驟；
[0009]B、用戶設(shè)備判斷所述控制消息中是否攜帶空口加密信元，若是執(zhí)行步驟C，否則執(zhí) 行步驟E;
[0010] C、判斷加密算法是否不為空，若是，執(zhí)行步驟D，否則執(zhí)行步驟E;
[0011] D、集群數(shù)據(jù)承載的分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議PDCP數(shù)據(jù)包使用擴(kuò)展的序列號長度，然后 執(zhí)行步驟F;
[0012]E、集群數(shù)據(jù)承載的PDCP數(shù)據(jù)包使用非擴(kuò)展的序列號長度，然后結(jié)束本流程；
[0013]F、根據(jù)序列號構(gòu)造同步碼，并使用所述同步碼對集群通信組呼業(yè)務(wù)的PDCP分組 數(shù)據(jù)單元進(jìn)行加密。
[0014] 較佳地，所述用于啟動空口組呼加密的控制消息為集群尋呼消息、組呼建立消息 或者集群加密消息。
[0015] 較佳地，所述用于啟動空口組呼加密的控制消息的PDCP數(shù)據(jù)包頭的保留位指示 序列號的擴(kuò)展長度；原序列號之后的凈荷數(shù)據(jù)部分字節(jié)用于擴(kuò)展序列號。
[0016] 較佳地，所述PDCP數(shù)據(jù)包頭的3個預(yù)留位組合編碼指示是否擴(kuò)展序列號長度或者 擴(kuò)展多少比特。
[0017] 較佳地，所述PDCP數(shù)據(jù)包頭的1個預(yù)留位指示是否擴(kuò)展序列號長度。
[0018] 較佳地，所述擴(kuò)展的序列號長度由基站和用戶設(shè)備雙方事先約定。
[0019] 較佳地，序列號擴(kuò)展的位數(shù)為8比特。
[0020] 從W上技術(shù)方案可W看出，通過將PDU數(shù)據(jù)包頭內(nèi)的SN位數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展，根據(jù)擴(kuò)展 的SN構(gòu)造同步碼實現(xiàn)空口加密，從而保證集群安全通信時長，基站和用戶設(shè)備無需維護(hù) HFN，從而解決了集群組呼遲后接入、切換業(yè)務(wù)的安全通信。另外由于SN變長，通信系統(tǒng)失 步概率也大大降低。本申請技術(shù)方案適用于集群通信等需要擴(kuò)展PDCP協(xié)議SN長度的通信 系統(tǒng)。此外，本申請方案還兼容LTE空口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和加密方法。
【附圖說明】
[0021] 圖1為寬帶多媒體集群網(wǎng)絡(luò)下行邏輯信道映射關(guān)系示意圖；
[0022] 圖2為3GPP標(biāo)準(zhǔn)12bitSN值的PDCPDataPDU包頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[002引 圖3為本申請實施例中集群業(yè)務(wù)空口加密20bitSN值的PDCP化taPDU包頭結(jié) 構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本申請實施例中集群組呼業(yè)務(wù)的空口加密過程示意圖；
[00巧]圖5為本申請實施例提供的集群通信組呼業(yè)務(wù)的空口加密方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 空口安全是在PDCP層進(jìn)行，其安全加密是針對H種類型的PDU;控制平面SRB數(shù) 據(jù)的PDCPDataPDU、使用 12bitSN值的PDCPDataPDU、使用化itSN值的PDCPData PDU。
[0027] 本申請的基本設(shè)計思想是；將PDU數(shù)據(jù)包頭內(nèi)SN位數(shù)擴(kuò)展N位（N的大小視組呼 單次通話限時長短而定，如果在五個小時W內(nèi)可W選擇擴(kuò)展8位）。同步碼（COUNT)由擴(kuò)展 后的SN構(gòu)成。若要保持同步碼長度與現(xiàn)有技術(shù)相同，可W在原先HFN的位置填入任意值或 者其他數(shù)值。
[0028] 較佳地，可W使用PDCP協(xié)議包的保留比特指示是否擴(kuò)展SN位數(shù)?？蒞使用1位保 留位或者3位保留位的編碼之一指示擴(kuò)展SN位數(shù)。作為一種特殊實現(xiàn)，如果SN長度擴(kuò)展 在某種通信協(xié)議是固定的，郝么也可W不用PDCP協(xié)議的保留位顯式指示，只要收發(fā)雙方采 用約定的長度即可。送是一種隱性指示SN長度擴(kuò)展的方式。隱性指示可W由啟動空口加 密的控制消息完成，啟動空口加密就使用擴(kuò)展的SN長度，不啟動空口加密就是原有的PDCP協(xié)議格式。
[0029]為使本申請技術(shù)方案的技術(shù)原理、特點W及技術(shù)效果更加清楚，W下結(jié)合具體實 施例對本申請技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0030]W下W最常用到的使用12bitSN值的PDCPDataPDU為例，其數(shù)據(jù)包頭格式如圖 2所示，其中PDCPSN的長度為12比特化it)，R表示保留位。圖3僅舉例說明SN擴(kuò)展到 2化it長度的情況下的集群組呼承載的包頭格式