CN101150866A - 参数同步方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种参数同步方法和装置，该方法包括：在UM模式下RLC进行加密的数据传输时，执行无线链路失步触发的小区更新；产生加解密参数变更消息并发送或获得加解密参数变更消息，以及根据该加解密参数变更消息调整本地RLC的加解密参数。本发明的装置包括执行本发明参数同步方法步骤的模块。本发明能够在UM模式下进行加密数传时，当因无线链路失表触发小区更新后，保证数传两端RLC的加解密参数同步，以保证加解密操作能够正常执行。

Description

参数同步方法和装置

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种通信技术领域中的参数同步方法和装置。

背景技术

通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，以下简称UMTS)是采用宽带码分多址接入(Wideband Code Division MultipleAccess，以下简称WCDMA)空中接口技术的第三代移动通信系统，通常也称为WCDMA通信系统。WCDMA通信系统包括无线接入网络(Radio AccessNetwork，以下简称RAN)和核心网络(Core Network，以下简称CN)。其中，RAN实现所有与无线有关的功能，通常也称为通用陆地无线接入网络(Universal Terrestrial Radio Access Network，以下简称UTRAN)。

UTRAN的无线接口分为物理层、数据链路层和网络层，网络层包括无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)子层，数据链路层包括媒介接入控制(Medium Access Control，以下简称MAC)子层、无线链路控制(RadioLink Control，以下简称RLC)子层、广播/组播控制(Broadcast/MulticastControl，以下简称BMC)子层和分组数据汇聚协议(Packet Data ConvergenceProtocol，以下简称PDCP)子层，物理层通过业务接入点(Service AccessPoint，以下简称SAP)与数据链路层的MAC子层和网络层的RRC子层相连。

RLC子层支持确认模式(AM)、非确认模式(UM)和透明模式(TM)三种工作模式，主要完成数据传输、流量控制、加解密等功能。现有技术中，分组业务中的会话业务以及基于IP的语音技术(Voice over IP，简称VoIP)业务通常使用RLC的UM模式来进行数据传输。

在RLC的UM模式下，两个相互通联的RLC实体之间，是以协议数据单元(Protocol Data Unit，以下简称PDU)作为数据传送的格式。传送机把接收自上层的RLC的服务数据单元(Service Data Unit，以下简称SDU)，包装为一个或多个固定大小的PDU，每个PDU仅传送一次。UM模式RLC的PDU格式如表1所示：

表1RLC PDU格式

其中：

Sequence number(以下简称SN)：为RLC PDU的序列号，SN取值范围是0-127，SN初始设置为0，每发送一个PDU，SN的数值加1；

E：有两种含义：“normal E-bit”的值为0，表示下一个字节是数据，“normal E-bit”的值为1时，表示下一个字节是长度指示字段(LengthIndicator，以下简称LI)加E个比特；“Alternative E-bit”为0，表示PDU其余的部分是一个完整的SDU，即没有经过分段、级联和填充，“Alternative E-bit”为1，表示下一个字节是LI加E比特；

Octet 1：指第一个字节；

Optional：代表该项为可选项。

当RLC在UM模式下对传输数据进行加密，即对PDU格式配置加密时，PDU的LI、Data和PAD字段都要加密，而SN和第一个E字段不加密。在RLC发送PDU加密单元时，通常还引入一个加解密参数，即超帧号(Hyper FrameNumber，以下简称HFN)，HFN在PDU序列编号完成一个周期时按照一定规定改变，通常为递增加1。HFN和PDU序列号一起构成加密算法的实际输入，又称作计数参数。增加HFN的目的是确保不在太短的时间周期内生成相同的加密掩码。在两个传输数据的RLC之中，分别存储有加解密参数，在PDU传送过程中，传送端将依序设定其SN字段，并视包装状况设定其LI字段。每个PDU被传送后，SN字段的数值会递增，SN字段的长度一般为7bit，当SN增大到最大值，即增大到127时，又回到0，相关联的HFN会被加1。HFN值是不写入PDU中的，因此不会送出，而是由传送端与接收端的RLC各自依照设定的规则进行计算和维护。若联通的RLC两端的HFN未保持同步，则加解密机制便会无法正常运作。

但是，发明人进行本发明的研究过程中发现现有技术至少存在下述问题：在采用上述RLC UM模式实现的数据传输过程中，无线链路信号不好的情况下，空口会出现大量的丢包，导致很多数据包从无线网络控制器(Radio NetworkController，以下简称RNC)发出了，但用户设备(User Equipent，以下简称UE)没有收到，在下行高速下载情况下这种情况更为突出。当UE在检测不到网络侧信号的时候，会发起原因值为无线链路失步的小区更新流程，RNC收到小区更新请求消息后，进行小区更新。在小区更新过程中，如果有连续超过128个PDU丢失，UM模式的RLC配置的HFN，在RNC和UE侧维护的值就会不一致，之后RNC发送的加密数据包UE都无法正确解密，并且因为UM模式下没有回复确认的过程，所以无法发现这种异常情况，导致数传中断。由于UM模式的RLC没有任何HFN的同步机制，使得数传永远无法恢复，现有技术中还没有能够妥善处理这一技术问题的方案。

发明内容

本发明实施例提供一种参数同步方法和装置，以解决现有UM模式下RLC执行加密的数据传输过程中，在出现小区更新流程之后，RNC和UE侧的RLC加解密参数不一致，导致加解密机制无法正常执行，数据传输中断的问题，从而提高UM模式下RLC传输数据的可靠性。

一方面，本发明实施例提供一种参数同步方法，包括如下步骤：

在UM模式下RLC进行加密的数据传输时，执行无线链路失步触发的小区更新；

产生加解密参数变更消息并发送或者获得加解密参数变更消息，以及根据该加解密参数变更消息调整本地RLC的加解密参数。

再一方面，本发明实施例提供一种参数同步装置，包括：

小区更新模块，用于在UM模式下RLC进行加密的数据传输时，执行无线链路失步触发的小区更新；

参数同步模块，用于产生加解密参数变更消息并发送或者获得加解密参数变更消息，以及根据该加解密参数变更消息调整本地RLC的加解密参数。

由以上技术方案可知，本发明实施例中RLC在UE模式下执行加密的数据传输，当出现无线链路失步而触发小区更新流程后，通过交互一加解密参数变更消息来保证接收、发送两端的RLC的加解密参数同步，以保证加解密操作能够正常执行，从而保证数据的正常传输。

附图说明

图1为本发明参数同步方法具体实施例一的流程图；

图2为本发明参数同步方法具体实施例三的流程图；

图3为本发明参数同步方法具体实施例四的流程图；

图4为本发明参数同步方法具体实施例五的流程图；

图5为本发明参数同步方法具体实施例六的流程图；

图6为本发明参数同步方法具体实施例七的流程图；

图7为本发明参数同步装置具体实施例一的结构示意图；

图8为本发明参数同步装置具体实施例二的结构示意图。

具体实施方式

本发明参数同步方法各实施例技术方案是：当出现无线链路失步触发的小区更新流程后，通过发送或接收加解密参数变更消息，来保证接收端和发送端RLC的加解密参数同步。

实现加解密参数变更消息的具体方式可以有多种，下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参数同步方法实施例一

如图1所示为本发明参数同步方法具体实施例一的流程图，该参数同步方法是通信网络中RNC侧执行的流程，具体包括如下步骤：

步骤101、在UM模式下的RNC侧RLC进行加密的数据传输时，接收到UE通过空口(UU)发送的包括标识小区更新原因的无线链路失步标识的小区更新消息，即“CELL UPDATA”消息，该小区更新消息的小区更新原因参数，即“Cell update cause”中包含无线链路失步标识，其值具体为“radio linkfailure”，即RNC执行无线链路失步触发的小区更新；

步骤102、RNC侧RLC产生加解密参数变更消息并发送，该步骤具体可以为向UE发送小区更新确认消息，即“CELL UPDATE CONFIRM”消息，并在小区更新确认消息的参数中设置RLC重建指示，具体可以将小区更新消息中的“RLC re-establish indicator”字段设置为“TRUE”，则该小区更新确认消息就作为加解密参数变更消息向UE发送，而后RNC侧根据小区更新确认消息调整本地RLC中的加解密参数。

上述步骤102中，RNC根据小区更新确认消息调整本地RLC中的加解密参数的步骤具体可以为：RNC对本地RLC执行重建流程(RLC re-establishmentfunction)，将加解密参数设置为初始化值，例如“0”。

本实施例的技术方案，在因无线链路失步而触发小区更新流程之后，通过在小区更新确定消息设置RLC重建指示，并发送给UE，来指示UE完成RLC重建流程，保证RNC侧和UE侧RLC加解密参数，具体可以为HFN的同步，从而保证加解密机制正常执行，避免数据传输中断，提高UM模式下RLC传输数据的可靠性，避免解密失败无法恢复的现象出现。

参数同步方法实施例二

本发明参数同步方法具体实施例二的技术方案与上述实施例一的区别在于：在实施例一的步骤101中，RNC侧接收到UE侧发送的小区更新消息后，是由RNC侧RLC触发RLC重建流程，而本实施例是RLC重建流程的另一种触发方式，即由UE侧触发，具体实施方式是：在上述实施例一的步骤102之前，即RLC在小区更新确认消息中设置RLC重建指示之前，还包括：RNC侧RLC检测到UE发送的小区更新消息中包含了RLC重建指示。

上述步骤说明UE侧已经触发RLC重建流程，则RLC在回复的小区更新确认消息中也需要设置RLC重建指示的字段为“TRUE”。

本实施例的技术方案同样能够实现通过在RNC侧和UE侧同时触发RLC重建流程，来保证两侧的加解密参数同步，从而保证加解密机制正常执行，避免数据传输中断，提高UM模式下RLC传输数据的可靠性。

参数同步方法实施例三

如图2所示为本发明参数同步方法具体实施例三的流程图，该参数同步方法是通信网络中RNC侧执行的流程，具体包括如下步骤：

步骤201、在UM模式下RNC侧的RLC进行加密的数据传输时，RNC侧接收到UE通过UU口发送的小区更新消息，即“CELL UPDATA”消息，且该小区更新消息的小区更新原因参数，即“Cell update cause”中包含无线链路失步标识，即“radio link failure”，则RNC侧开始执行无线链路失步触发的小区更新，向UE发送小区更新确认消息；

步骤202、RNC侧RLC在下一个待发送PDU的参数中设置一加解密参数值，将该待发送PDU作为加解密参数变更消息，并发送给UE侧RLC，以及根据加解密参数变更消息调整本地RLC中的加解密参数。

在步骤202中，RNC侧RLC在下一个待发送PDU的参数中设置一加解密参数值的一种具体实现方式可以为：下一个待发送的PDU被配置成为一个特殊的PDU，在其中新增一个特殊的LI字段，此LI字段指示剩余的PDU字段为填充字段(PADING)，所谓填充字段即当PDU实际数据长度不足时，用于填充，使PDU达到固定长度的字段，该LI字段同时还指示PADI NG区的前两个字节中设置有一加解密参数值。则RNC根据加解密参数变更消息调整本地RLC中的加解密参数的步骤具体为：RNC以PDU中设置的该加解密参数值更新本地RLC的加解密参数。

在步骤202中，RNC侧RLC在下一个待发送PDU的参数中设置一加解密参数值的另一种具体实现方式可以为：RNC的RLC采集本地的加解密参数值，并将采集到的加解密参数值设置在下一个待发送的PDU的参数中，将该待发送PDU作为加解密参数变更消息。则RNC根据加解密参数变更消息调整本地RLC中的加解密参数的步骤具体为一空操作，即不调整RNC侧RLC的加解密参数。

在本实施例的上述技术方案中，在因无线链路失步而触发小区更新流程之后，RNC通过发送设置有加解密参数的PDU来指示UE侧的RLC更新其加解密参数，保证RNC侧和UE侧RLC加解密参数的同步，从而保证加解密机制正常执行，避免数据传输中断，提高UM模式下RLC传输数据的可靠性，避免解密失败无法恢复的现象出现。

参数同步方法实施例四

如图3所示为本发明参数同步方法具体实施例四的流程图，该参数同步方法是通信网络中UE侧执行的流程，具体包括如下步骤：

步骤301、在UM模式下的UE侧RLC进行加密的数据传输时，UE监测到发生无线链路失步，则执行无线链路失步触发的小区更新，具体可以为产生小区更新消息；

步骤302、UE侧RLC在小区更新消息的参数中设置RLC重建指示，将该小区更新消息作为加解密参数变更消息，并发送给RNC侧RLC，以及UE根据该加解密变更消息调整本地RLC的加解密参数。

上述步骤302中在小区更新消息的参数中设置RLC重建指示的具体方式可以为：将小区更新消息的RLC重建字段设置为“TRUE”。UE调整本地RLC加解密参数的步骤即根据小区更新消息中设置的RLC重建指示，执行RLC重建流程，将加解密参数初始化为设定值，例如“0”。

本实施例中，当发生无线链路失步触发的小区更新时，由UE侧触发RLC重建流程，以便保证UE侧和RNC侧RLC的加解密参数同步，从而保证加解密机制正常执行，避免数据传输中断，提高UM模式下RLC传输数据的可靠性，避免解密失败无法恢复的现象出现。

参数同步方法实施例五

如图4所示为本发明参数同步方法具体实施例五的流程图，该参数同步方法是通信网络中RNC侧执行的流程，具体包括如下步骤：

步骤401、在UM模式下RNC侧的RLC进行加密的数据传输时，RNC执行无线链路失步触发的小区更新；

步骤402、RNC获取加解密参数变更消息，即UE发送的，包含RLC重建指示的小区更新消息；

步骤403、RNC解析到该小区更新消息参数中包含RLC重建指示时，将本地RLC的加解密参数设置为初始化值。

本实施例的技术方案实现了RNC根据UE发送的加解密变更消息调整本地加解密参数值，保证了RNC侧与UE侧的加解密参数保持同步，从而保证加解密数据传输机制正常执行，提高加密数据传输的可靠性，避免解密失败无法恢复的现象出现。

参数同步方法实施例六

如图5所示为本发明参数同步方法具体实施例六的流程图，该参数同步方法是通信网络中UE侧执行的流程，具体包括如下步骤：

步骤501、在UM模式下UE侧的RLC进行加密的数据传输时，UE执行无线链路失步触发的小区更新；

步骤502、UE获取加解密参数变更消息，即RNC发送的，包含RLC重建指示的小区更新确认消息；

步骤503、UE解析到该小区更新确认消息参数中包含RLC重建指示时，将本地RLC的加解密参数设置为初始化值。

本实施例的技术方案实现了UE根据RNC发送的加解密变更消息调整本地加解密参数值，保证了UE侧与RNC侧的加解密参数保持同步，从而保证加解密数据传输机制正常执行，提高加密数据传输的可靠性，避免解密失败无法恢复的现象出现。

参数同步方法实施例七

如图6所示为本发明参数同步方法具体实施例七的流程图，该参数同步方法是通信网络中UE侧执行的流程，具体包括如下步骤：

步骤601、在UM模式下UE侧的RLC进行加密的数据传输时，UE执行无线链路失步触发的小区更新；

步骤602、UE获取加解密参数变更消息，即RNC发送的，包含加解密参数值的PDU；

步骤603、UE解析到该PDU参数中包含加解密参数值时，将本地RLC的加解密参数设置为解析到的加解密参数值。

本实施例的技术方案实现了UE根据RNC发送的PDU调整本地加解密值，保证了UE侧与RNC侧的加解密参数保持同步，从而保证加解密数据传输机制正常执行，提高加密数据传输的可靠性，避免解密失败无法恢复的现象出现。

参数同步装置实施例一

如图7所示为本发明参数同步装置具体实施例一的结构示意图，该装置包括：

小区更新模块1，用于在UM模式下RLC进行加密的数据传输时，执行无线链路失步触发的小区更新；参数同步模块2，用于产生加解密参数变更消息并发送，以及根据该加解密参数变更消息调整本地RLC的加解密参数。

本实施例的技术方案可以执行本发明参数同步方法实施例一～四中任一实施例的流程，能够在因无线链路失步而触发小区更新之后，保证数据传输两端RLC的加解密参数同步，提高加密数据传输的可靠性，避免解密失败无法恢复的现象出现。

参数同步装置实施例二

如图8所示为本发明参数同步装置具体实施例二的结构示意图，该装置包括：

小区更新模块1，用于在UM模式下RLC进行加密的数据传输时，执行无线链路失步触发的小区更新；参数同步模块3，用于获得加解密参数变更消息，以及根据该加解密参数变更消息调整本地RLC的加解密参数。

本实施例的技术方案可以执行本发明参数同步方法实施例五～七中任一实施例的流程，能够在发生无线链路失步而触发小区更新之后，使接收侧RLC实时更新加解密参数，保证数据传输两端RLC的加解密参数同步，提高加密数据传输的可靠性，避免解密失败无法恢复的现象出现。。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种参数同步方法，其特征在于，包括：

在UM模式下RLC进行加密的数据传输时，执行无线链路失步触发的小区更新；

产生加解密参数变更消息并发送或者获得加解密参数变更消息，以及根据所述加解密参数变更消息调整本地RLC的加解密参数。

2.根据权利要求1所述的参数同步方法，其特征在于，所述产生加解密参数变更消息并发送具体为：

网络控制器侧RLC在小区更新确认消息的参数中设置RLC重建指示，将所述小区更新确认消息作为加解密参数变更消息，并发送给用户设备侧RLC。

3.根据权利要求2所述的参数同步方法，其特征在于，所述网络控制器侧RLC在小区更新确认消息中设置RLC重建指示之前，还包括：所述网络控制器侧RLC检测到用户设备侧RLC发送的小区更新消息中包含RLC重建指示。

4.根据权利要求1所述的参数同步方法，其特征在于，所述产生加解密参数变更消息并发送具体为：

用户设备侧RLC在小区更新消息的参数中设置RLC重建指示，将所述小区更新消息作为加解密参数变更消息，并发送给网络控制器侧RLC。

5.根据权利要求2或3或4所述的参数同步方法，其特征在于，所述根据加解密参数变更消息调整本地RLC的加解密参数具体为：

根据加解密参数变更消息，执行本地RLC重建流程，将加解密参数设置为初始化值。

6.根据权利要求1所述的参数同步方法，其特征在于，所述产生加解密参数变更消息并发送具体为：

网络控制器侧RLC在下一个待发送协议数据单元的参数中设置一加解密参数值，将该待发送协议数据单元作为加解密参数变更消息，并发送给用户设备侧RLC。

7.根据权利要求6所述的参数同步方法，其特征在于，所述根据加解密参数变更消息调整本地RLC的加解密参数具体为：

网络控制器侧RLC以设置的所述加解密参数值更新本地RLC的加解密参数。

8.根据权利要求1所述的参数同步方法，其特征在于，所述产生加解密参数变更消息并发送具体为：

网络控制器侧RLC采集本地RLC的加解密参数值，并将采集到的加解密参数值设置在下一个待发送协议数据单元的参数中，将该待发送协议数据单元作为加解密参数变更消息并发送给用户设备侧RLC。

9.根据权利要求1所述的参数同步方法，其特征在于，所述获得加解密参数变更消息，以及根据加解密参数变更消息调整本地RLC的加解密参数具体为：

获得小区更新消息或小区更新确认消息，所述小区更新消息或小区更新确认消息为所述加解密参数变更消息，解析到所述小区更新消息或所述小区更新确认消息参数中包含RLC重建指示时，将本地RLC的加解密参数设置为初始化值。

10.根据权利要求1所述的参数同步方法，其特征在于，所述获得加解密参数变更消息，以及根据加解密参数变更消息调整本地RLC的加解密参数具体为：

获得协议数据单元，所述协议数据单元为所述加解密参数变更消息，解析到所述协议数据单元参数中包含加解密参数值时，将本地RLC的加解密参数设置为解析到的加解密参数值。

11.一种参数同步装置，其特征在于，包括：

小区更新模块，用于在UM模式下RLC进行加密的数据传输时，执行无线链路失步触发的小区更新；

参数同步模块，用于产生加解密参数变更消息并发送或者获得加解密参数变更消息，以及根据所述加解密参数变更消息调整本地RLC的加解密参数。

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