CN100370873C - 解决服务无线网络系统迁移后加解密失败的方法 - Google Patents

Abstract

一种服务无线网络系统SRNS迁移后透明模式无线承载RB加解密失败的解决方法，用户设备UE、无线网络控制器RNC及核心网CN已配置加密，且无线链路控制RLC层已存在透明模式的RB，同时系统配置加密激活时间CFN_act及其对应的加密参数HFN_new，该方法包括以下步骤：A.判决触发SRNS迁移前，UE将系统配置的加密激活时间CFN_act发送给SRNC；B.在判决触发SRNS迁移时，SRNC延时等待至加密激活时间CFN_act时刻，SRNC的透明模式RB使用加密参数HFN_new后发起SRNS迁移。应用本发明，SRNS迁移完成后UE和DRNC两侧的透明模式RB能够正常加解密。

Description

解决服务无线网络系统迁移后加解密失败的方法

技术领域

本发明涉及宽带码分多址(WCDMA)系统中的迁移技术，尤其涉及一种解决服务无线网络系统(SRNS)迁移后透明模式无线承载(RB)加解密失败的方法。

背景技术

WCDMA是一种目前应用较为广泛的第三代移动通信系统技术。WCDMA作为一个开放式标准，它主要由用户设备(UE)、通用移动通信系统的陆地无线接入网(UTRAN)以及核心网(CN)组成。其中UE通过空中接口与网络设备进行数据交互，为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能，包括普通话音、数据通信、移动多媒体以及Internet应用等；UTRAN分为基站(Node B)和无线网络控制器(RNC)两个部分，Node B通过标准的Iub接口与RNC互连，主要完成空中接口物理层协议的处理，而RNC主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能；CN负责与其他网络的连接以及对UE的通信和管理。

3GPP 25.331和3GPP 25.413协议中描述了WCDMA系统中的SRNS迁移流程。其中，SRNS迁移可以为静态迁移、硬切换伴随迁移及前向切换伴随迁移等类型，而诸如无线承载(RB)建立过程以及硬切换等均能够触发相应类型的SRNS迁移。此处以硬切换流程后触发SRNS静态迁移为例进行说明。

如图1所示，该流程包括以下步骤：

步骤101～102.首先SRNC向UE发送物理信道重新配置PHYSICALCHANNEL RECONFIGURATION消息，而后UE向SRNC返回物理信道重新配置完成PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE消息。

至此，UE完成硬切换。

步骤103.SRNC通过迁移触发判决发起SRNS静态迁移。

步骤104～106.首先，SRNC向CN发送迁移请求RELOCATIONREQUIRED消息；然后，CN在接收到迁移请求RELOCATION REQUIRED消息后，向DRNC发送迁移请求RELOCATION REQUEST消息，通知DRNC准备迁移所需的资源；最后，DRNC向CN返回迁移请求确认RELOCATIONREOUEST ACKNOWLEGE消息，通知CN已经准备好所需的资源。

上述步骤中，如果UE、RNC及CN已配置了加密，并且RLC层已存在透明模式的RB，则SRNC通过迁移请求RELOCATION REQUIRED消息将透明模式RB的加密参数发送给CN，CN再通过迁移请求RELOCATIONREQUEST消息将所述加密参数发送给DRNC。

步骤107～108.CN向SRNC发送迁移命令RELOCATION COMMAND消息，通知SRNC开始进行迁移；而后，SRNC将迁移执行RELOCATIONCOMMIT消息发送给DRNC，启动SRNS迁移。

步骤109.DRNC向CN发送迁移检测RELOCATION DETECT消息，通知DRNC检测到迁移触发。

步骤110～112.DRNC向UE发送UTRAN移动信息UTRAN MOBILITYINFORMATION消息，将由于迁移而改变的UTRAN的各种参数带给UE；然后UE向DRNC返回UTRAN移动信息确认UTRAN MOBILITYINFORMATION CONFIRM消息；而后DRNC向CN发送迁移完成RELOCATION COMPLETE消息，通知CN迁移已经成功结束。

步骤113～114.CN将Iu释放命令IU RELEASE COMMAND消息发送给SRNC，通知SRNC释放Iu连接；SRNC完成释放Iu连接后，向CN返回Iu接口释放完成IU RELEASE COMPLETE消息。

至此，硬切换及SRNS静态迁移完成。

上述流程中，UE与DRNC的透明模式RB使用加密计数参数COUNT-C进行加解密。所述COUNT-C包括连接帧号(CFN)以及CFN所对应的超级帧号(HFN)两部分。在总长为32位的COUNT-C中，低8位是作为时间量使用的CFN，高24位是作为加密参数使用的HFN。其中CFN的取值范围为0～255；当CFN的取值为255时，UE将CFN重新置0、并将HFN的数值加1，而后CFN继续加1计数。(由于专利文件中最好不出现“依此类推”等词语，此处可否不加入这个词呢？)

根据3GPP协议的规定，UE所进行的硬切换包括两种类型：一种是保持定时关系类型的硬切换(Timing-maintained hard handover)，另一种是重新初始化定时关系类型的硬切换(Timing re-initial hard handover)。两者的区别在于：前者与硬切换之前的CFN保持连续；后者则是要重新初始化CFN，并且在UE、RNC和CN已配置了加密、以及RLC层已存在透明模式RB的情况下，系统会配置一个加密激活时间CFN_act、以及CFN_act所对应的加密参数HFN_new，当CFN等于CFN_act时，UE和SRNC的透明模式RB将同时使用新的加密参数HFN_new。

应用上述流程，如果UE、RNC及CN在硬切换之前已经配置了加密，同时无线链路控制(RLC)层已经存在了透明模式的RB，并且系统配置了加密激活时间CFN_act、以及CFN_act所对应的加密参数HFN_new，则按照3GPP协议的规定，UE在硬切换流程的响应消息，即步骤102的物理信道重新配置完成PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE消息中向SRNC返回加密激活时间CFN_act。当CFN等于CFN_act时，UE和SRNC的透明模式RB将同时使用新的加密参数HFN_new。

如果SRNC判决发起SRNS迁移时，未到加密激活时间CFN_act，则按照协议规定，SRNC需要在步骤104和105的迁移请求消息中将透明模式RB的加密参数HFN发送给DRNC，以保证迁移过后UE和DRNC对透明模式RB的数据进行加密和解密。但是，由于步骤104和105的迁移请求消息中没有与加密激活时间CFN_act相关的信元，即DRNC无法获取CFN_act的数值、因而不会在CFN_act时刻改变加密参数HFN。针对此种情况，在未到达CFN_act时，SRNC可以选择将透明模式RB当前使用的加密参数HFN_old发送给DRNC；或者将透明模式RB从CFN_new时刻开始使用的新加密参数HFN_new发送给DRNC。上述两种方法的缺点是：

(1)如果SRNC将透明模式RB当前使用的加密参数HFN_old发送给DRNC，则当CFN等于CFN_act时，UE侧的透明模式RB使用新的加密参数HFN_new，但是由于DRNC无法获取到CFN_act及其对应的HFN_new而不会切换加密参数，即DRNC将使用加密参数HFN_old。因此在CFN_act时刻以后，由于UE与DRNC的透明模式RB所使用的加密参数不一致，从而将导致SRNS迁移后透明模式RB自CFN_act时刻起出现数据加解密出错。

(2)如果SRNC将透明模式RB自CFN_act时刻才开始使用的加密参数HFN_new发送给DRNC，则当CFN未到达CFN_act之前，UE侧的透明模式RB使用旧的加密参数HFN_old，但是DRNC此时已经在使用新的加密参数HFN_new。因此在CFN_act时刻之前，由于UE与DRNC的透明模式RB所使用的加密参数不一致，而将导致SRNS迁移后透明模式RB在CFN_act时刻之前出现数据加解密出错。

(3)在SRNC将透明模式RB自CFN_act时刻才开始使用的加密参数HFN_new发送给DRNC的情况下，如果在未到达CFN_act之前出现了CFN等于0的情况，即CFN出现了循环转圈，则按照3GPP协议规定，应将CFN＝0所对应的HFN数值应该加1。于是，DRNC的透明模式RB所使用的加密参数为(HFN_new+1)。而当到达CFN_act后，UE的透明模式RB将加密参数更换为HFN_new，与DRNC侧仍然不一致。因此在这种情况下，CFN_act时刻之后透明模式RB也会出现数据加解密出错。

在3GPP协议中规定的不同操作后触发SRNS迁移的各种流程中，只要满足了：(1)UE、RNC及CN已经配置了加密，(2)无线链路控制(RLC)层已经存在了透明模式的RB，(3)系统配置加密激活时间CFN_act及其对应的加密参数HFN_new等三个条件，均会存在上述SRNS迁移后透明模式RB加解密失败的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种SRNS迁移后透明模式RB加解密失败的解决方法，使得SRNS迁移完成后UE和DRNC两侧的透明模式RB能够正常加解密。

为实现上述目的，本发明提供了一种SRNS迁移后透明模式RB加解密失败的解决方法，用户设备UE、无线网络控制器RNC及核心网CN已配置加密，且无线链路控制RLC层已存在透明模式的RB，同时系统配置加密激活时间CFN_act及其对应的加密参数HFN_new，该方法包括以下步骤：

A.SRNS迁移触发判决前，UE将系统配置的加密激活时间CFN_act及其对应的加密参数HFN_new发送给SRNC；

B.在SRNS迁移触发判决后，SRNC延时等待至加密激活时间CFN_act时刻，SRNC的透明模式RB使用加密参数HFN_new后发起SRNS迁移。

步骤B中所述SRNC延时等待具体包括以下步骤：

B1.SRNC计算步骤A中获取的激活时间CFN_act与当前自身的CFN之间的差值ΔCFN；

B2.SRNC设置定时时间t并开始计时，直到t时刻到达；其中所述的t大于等于ΔCFN。

步骤B所述的延时等待为用定时/计数器计时。

应用本发明，SRNC在迁移触发判决后，等待至CFN_act时刻之后再进行SRNS迁移。具体而言，本发明具有如下有益效果：

(1)SRNC等待至CFN_act时刻之后再进行SRNS迁移，则在迁移请求消息中发送给DRNC的加密参数为CFN_act时刻开始使用的HFN_new。由于此后UE不会因CFN_act的存在而切换加密参数，因此SRNS迁移流程后，UE与DRNC的透明模式RB所使用的加密参数一致，则能够保证透明模式RB的数据加解密顺利进行。

(2)本发明在现有协议的基础上只增加了一个等待的步骤，对协议的改动较小，实现较为简单，同时也保持了3GPP协议的兼容性。

附图说明

图1为现有技术中硬切换触发SRNS静态迁移的流程图。

图2为本发明硬切换触发SRNS静态迁移实施例中透明模式RB加解密失败解决方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明做进一步的详细说明。

本发明为一种SRNS迁移后透明模式RB加解密失败的解决方法，其基本思想是：在SRNS迁移之前，如果UE、RNC及CN已经配置了加密，同时RLC层已经存在了透明模式的RB，并且尚未到达透明模式RB的加密激活时间CFN_act，则SRNC在判决SRNS迁移后等待一段时间，直到CFN_act时刻之后才发起SRNS迁移流程。

本发明在不同操作触发SRNS迁移的各种流程中的应用基本相同，此处以硬切换触发SRNS静态迁移中透明模式RB加解密失败的解决方法为例进行说明。

如图2所示，硬切换触发SRNS静态迁移中透明模式RB加解密失败的解决方法包括以下步骤：

步骤201～202.首先，SRNC向UE发送物理信道重新配置PHYSICALCHANNEL RECONFIGURATION消息；而后，UE向SRNC返回物理信道重新配置完成PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION COMPLETE消息。

步骤203.SRNC进行迁移触发判决。

步骤204.SRNC等待至CFN_act时刻以后，发起SRNS静态迁移。

本步骤可以用定时/计数器实现SRNC的等待。具体过程如下：

首先，SRNC计算步骤202中获取的CFN_act与当前CFN的差值ΔCFN；

然后，SRNC设置定时/计数器的定时时间t，其中t为大于等于ΔCFN的任何整数；

最后，SRNC中的定时/计数器按照t进行计时，并在到达t后执行步骤205。

步骤205～215，SRNS进行静态迁移。此处与图1中的步骤104～114完全相同。

在其他操作触发SRNS迁移的流程中，对于SRNS迁移后透明模式的RB加解密失败的解决方法与图2所示的方法相同，均是在SRNC的迁移触发判决之后，SRNC等待至CFN_act时刻以后才开始进行SRNS迁移。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种服务无线网络系统SRNS迁移后透明模式无线承载RB加解密失败的解决方法，用户设备UE、无线网络控制器RNC及核心网CN已配置加密，且无线链路控制RLC层已存在透明模式的RB，同时系统配置加密激活时间CFN_act及其对应的加密参数HFN_new，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A.判决触发SRNS迁移前，UE将系统配置的加密激活时间CFN_act发送给SRNC；

B.在判决触发SRNS迁移时，SRNC延时等待至加密激活时间CFN_act时刻，SRNC的透明模式RB使用加密参数HFN_new后发起SRNS迁移。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中所述SRNC延时等待具体包括以下步骤：

B1.SRNC计算步骤A中获取的激活时间CFN_act与当前自身的CFN之间的差值ΔCFN；

B2.SRNC设置定时时间t并开始计时，直到t时刻到达；其中所述的t大于等于ΔCFN。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤B所述的延时等待为用定时/计数器计时。

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