CN104301911A - 纠正移动通信终端中的解译不同步 - Google Patents

纠正移动通信终端中的解译不同步 Download PDF

Info

Publication number
CN104301911A
CN104301911A CN201410436287.2A CN201410436287A CN104301911A CN 104301911 A CN104301911 A CN 104301911A CN 201410436287 A CN201410436287 A CN 201410436287A CN 104301911 A CN104301911 A CN 104301911A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parameter
frame
compression
amr
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410436287.2A
Other languages
English (en)
Inventor
A·威克斯
B·科伦菲尔德
M·阿格蒙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marvell World Trade Ltd
Mawier International Trade Co Ltd
Original Assignee
Mawier International Trade Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mawier International Trade Co Ltd filed Critical Mawier International Trade Co Ltd
Publication of CN104301911A publication Critical patent/CN104301911A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • H04L63/0457—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload wherein the sending and receiving network entities apply dynamic encryption, e.g. stream encryption
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/60—Network streaming of media packets
    • H04L65/75—Media network packet handling
    • H04L65/764—Media network packet handling at the destination 
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/12—Transmitting and receiving encryption devices synchronised or initially set up in a particular manner
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/14—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols using a plurality of keys or algorithms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/02—Protecting privacy or anonymity, e.g. protecting personally identifiable information [PII]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/03—Protecting confidentiality, e.g. by encryption
    • H04W12/033—Protecting confidentiality, e.g. by encryption of the user plane, e.g. user's traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/08—Access security
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0061—Error detection codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/30—Compression, e.g. Merkle-Damgard construction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/80—Wireless
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

一种方法，包括：在移动通信终端中，接收携带媒体内容的信号，该媒体内容在根据具有多种预定义配置的压缩协议被压缩之后已经被加密。每种配置指定该压缩协议的相应压缩模式。所接收的信号被解密，并且根据该解密的信号来一个或多个参数，该一个或多个参数定义被用于压缩该媒体内容的该压缩协议的配置。当所确定的一个或多个参数与该压缩协议的该多种预定配置中的任何预定配置都不匹配时，检测到匹配的缺失。基于检测到匹配的该缺失，来识别在解密所接收的信号中的错误。

Description

纠正移动通信终端中的解译不同步
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年7月18日提交的美国临时专利申请61/847,676的权益，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容一般性地涉及通信系统，并且特别涉及在通信接收器中用于解译的方法和系统。
背景技术
一些通信系统以压缩格式来传输话音信号。在这种系统中，话音呼叫典型地通过通信连接的无线电链路控制(RLC)层和媒体访问控制(MAC)层来传输。RLC层例如定义在“Universal MobileTelecommunications System(UMTS)；Radio Link Control(RLC)Protocol Specification”，3GPP TS25.322，版本11.2.0，发布11，2013年4月，其通过引用并入本文。MAC层例如定义在“Universal MobileTelecommunications System(UMTS)；Medium Access Control(MAC)protocol specification”，3GPP TS25.321，版本11.5.0，发布11，2014年1月，其通过引用并入本文。
可以使用语音编解码来压缩数字化的话音信号，语音编解码诸如自适应多速率(AMR)语音编解码，其例如定义在“Digital cellulartelecommunications system(Phase 2+)；Universal MobileTelecommunications System(UMTS)；LTE；Mandatory speech codecspeech processing functions；Adaptive Multi-Rate(AMR)speech codecframe structure”，3GPP TS26.101，版本11.0.0，发布11，2012年10月，其通过引用并入本文。
在UMTS中，使用AMR-WB编解码来压缩一些话音信号，AMR-WB编解码例如定义在“Digital cellular telecommunicationssystem(Phase 2+)；Universal Mobile Telecommunications System(UMTS)；LTE；Speech codec speech processing functions；AdaptiveMulti-Rate-Wideband(AMR-WB)speech codec；Frame structure”，3GPP TS 26.201，版本11.0.0，发布ll，2012年10月，其通过引用并入本文。
在本专利申请的上下文中并且在权利要求中，术语“AMR”指代根据上面所引用的AMR或AMR-WB规范的话音压缩协议。
携带数据或者话音的UMTS分组有时被加密以便于提供安全通信。UMTS中的加密码例如定义在“Digital cellular telecommunicationssystem(Phase2+)；Universal Mobile Telecommunications System(UMTS)；3G security；Security architecture”，3GPP TS33.102，版本11.5.1，发布11，2013年7月，其通过引用并入本文。
在一些通信系统中，发送端与接收端之间的分组同步的缺乏可能会导致解密错误。美国专利8,582,768(它的公开内容通过引用并入本文)描述了一种在接收器中的方法，包括从发射器接收通信分组的序列，通信分组的该序列携带了利用加密方案来加密的数据。该加密方案取决于计数器值，该计数器值由发射器和接收器中的每一个独立地来递增。做出尝试，以使用不同的相应的计数器值来多次解密所接收的分组的数据，以产生多个相应的解密输出。识别其中数据已经被正确解密的解密输出，并且从所识别的解密输出来恢复所接收的分组的数据。
上面的描述作为对这个领域中的相关技术的一般概述而被提出，并且不应当被解释为承认它包含的信息中的任何信息构成对本专利申请不利的现有技术。
发明内容
本文所描述的一个实施例提供了一种方法，该方法包括：在移动通信终端中，接收携带媒体内容的信号，该信号已经在根据具有多个预定义配置的压缩协议被压缩之后被加密。每种配置规定了该压缩协议的相应压缩模式。所接收的信号被解密，并且根据解密的信号来确定一个或多个参数，该一个或多个参数定义被用于压缩该媒体内容的该压缩协议的配置。当所确定的一个或多个参数与该压缩协议的该多个预定配置中的任何配置不匹配时，匹配的缺失被检测到。基于检测到匹配的该缺失来识别将所接收的信号解密中的错误。
在一些实施例中，该压缩协议包括自适应多速率(AMR)话音压缩协议，该自适应多速率(AMR)话音压缩协议在AMR帧中携带压缩的话音，并且通过这些AMR帧，在静音插入描述(SID)帧中携带该一个或多个参数，并且确定该一个或多个参数包括：基于这些SID帧中的SID类型指示符(STI)比特来确定该一个或多个参数。在其他实施例中，确定该一个或多个参数包括：根据STI比特的值来确定舒适噪声(CN)参数或者数据速率参数。
在更其他的实施例中，解密该信号包括：产生该压缩的媒体内容的多个媒体帧，该一个或多个参数包括预定义的数据模态，该预定义的数据模态仅当所接收的信号的解密无错误时才出现在该多个媒体帧中的至少一个媒体帧中，并且识别错误包括：检测到该多个媒体帧中没有一个媒体帧包含该预定义的数据模态。
在一个实施例中，该多个预定的配置包括：该多媒体压缩协议的一个或多个有效数据速率，并且识别错误包括：检测到所确定的一个或多个参数与该一个或多个有效数据速率中的任何一个有效数据速率不匹配。在另一个实施例中，解密该信号包括：基于第一序列号来得到解密密钥，并且包括通过根据与第一序列号不同的第二序列号来得到该解密密钥以纠正所识别的错误，并且当根据第二序列号来得到该解密密钥时检查该错误是否被解决。在又另一个实施例中，检查该错误是否被解决包括：验证该一个或多个参数中的每个参数都与该压缩协议的该多个预定配置中的至少一种预定配置相匹配。
在一些实施例中，纠正该错误包括：将第二序列号设置为以不多于预定义的整数而不同于第一序列号。在其他实施例中，该媒体内容包括音频或语音内容，并且该压缩协议包括音频或语音压缩协议。在更其他的实施例中，该媒体内容包括视频内容，并且该压缩协议包括视频压缩协议。
在一个实施例中，该多个预定义配置中的每种配置包括：该压缩协议的有效压缩模式。
根据本文所描述的一个实施例，另外提供有一种装置，该装置包括接收器和处理电路。该接收器被配置为接收包括媒体内容的信号，该信号已经在根据具有多个预定配置的压缩协议被压缩之后被加密，每种配置指定该压缩协议的相应压缩模式。该处理电路被配置为：解密所接收的信号；根据解密的信号来确定一个或多个参数，该一个或多个参数定义被用于压缩该媒体内容的该压缩协议的配置；并且通过检测到所确定的一个或多个参数与该压缩协议的该多种配置中的任何一种配置不匹配，来识别将所接收的信号解密中的错误。
在一些实施例中，一种移动通信终端包括所公开的装置。在一些实施例中，一种移动通信终端中的用于处理信号的芯片组包括所公开的装置。
根据本公开内容的实施例的下列详细描述，与附图一起来领会，将会更加完全地理解本公开内容，在附图中：
附图说明
图1是示意性地图示了根据本文所描述的一个实施例的移动通信终端的框图；
图2是示意性地图示了根据本文所描述的一个实施例的用于检测通信终端中缺乏解译同步的方法的流程图；以及
图3是示意性地图示了根据本文所描述的一个实施例的用于自动解译重新同步的方法的流程图。
具体实施方式
在一些通信协议中，利用取决于计数器值的加密方案来加密通信分组的序列。作为一种安全措施，该计数器值不通过空间发射，而是确切地说由发射器和接收器独立地来递增。为了将分组解密，接收器必须拥有正确的计数器值并且将它提供给解密电路。例如，当通过分组网络(诸如，例如UMTS网络)来传送话音呼叫时，使用这一类别的机制。然而，在一些情况中，接收器可能漏掉该序列中的未知数目的分组。在这种情况中，接收器可能失去对正确计数器值的跟踪并且因此无法解密后续的分组。
本文所描述的实施例提供了改进的方法和系统，用于在通信接收器中处理加密的分组。在所公开的技术中，发射器中的加密密钥和接收器中的解密密钥取决于本地计数器值，其被称为超帧号(HFN)。该本地HFN值在发射器处以及在接收器处独立地每分组地递增。所公开的技术识别如下的场景，在这些场景中，发射器和接收器失去与该计数器值有关的同步。
在一些实施例中，在安全话音呼叫期间，接收器接收加密的分组，这些加密的分组包括话音信号的帧，话音信号的这些帧根据AMR规范(也被称为AMR帧)而被压缩。这些AMR规范定义了压缩模式或配置的集合，其中仅一部分的子集的配置对于给定的通信会话是有效的。在一个实施例中，例如，在会话设立时，在通信各方之间协商这些有效配置。在给定的话音呼叫期间，这些AMR帧包括仅基于这些有效配置而被压缩的话音信号。
在一些实施例中，这些AMR帧中的至少一些AMR帧包括如下的参数，这些参数定义被用来压缩这些话音信号的实际AMR配置，诸如，例如静音插入描述(SID)帧。当用户正在倾听并且没有产生话音或者其他信号的对话的时刻，SID帧典型地携带舒适噪声(CN)信息。
在一个实施例中，接收器使用密钥来解密这些分组，该密钥取决于本地HFN值。如上面所解释的，如果被用于加密和解密的HFN值相匹配，则解密成功，并且这些SID帧中的这些参数应当与有效AMR配置中的至少一种有效AMR配置相匹配。另一方面，如果HFN值没有对齐，则解密很可能失败，在该情况中，接收器从这些SID帧提取出了无意义的配置参数。
在一些实施例中，一经检测到这些SID帧中的这些配置参数与有效AMR配置中的任何一种有效AMR配置都不匹配，接收器识别HFN不同步事件。下面描述用于检测HFN不同步的示例实施例。在一个实施例中，这些配置参数包括：对于某种类型的SID帧是期望被清除的舒适噪声参数(CN)。
在另一个实施例中，这些配置参数包括：所支持的压缩数据速率的集合。典型地，这些数据速率的仅小的子集被配置为对于给定通信会话是有效的。在这个实施例中，当这些SID帧中的实际数据速率参数与所配置的有效数据速率中的任何有效数据速率都不匹配时，接收器检测到HFN不同步。
在一些实施例中，当检测到不同步时，接收器自动地纠正该HFN的值。在一个实施例中，接收器迭代地搜索如下的HFN值，对于该HFN值，该解密成功。当接收器找到解决不同步的HFN值时，这个值替代导致该解密失败的HFN值。
在所公开的实施例中，当实际AMR配置无法与例如在呼叫设立时在发送器与接收器之间所协商的有效配置中的任何一种有效配置相匹配时，接收器检测到不同步。另外，当检测到不同步时，接收器匆忙(on the fly)纠正该HFN值。
例如，当所接收的媒体内容以高度紧凑的方式被压缩，并且不包含能够用作加密码不同步的指示符的任何固定数据模态时，所公开的技术是有用的。此外，当使用所公开的技术时，响应于检测到不同步，接收器使用不同的HFN值来重新尝试解译分组。作为结果，减小了计算复杂度。
图1是示意性地图示了根据本文所描述的一个实施例的移动通信终端20的框图。在各种实施例中，终端20包括：例如，蜂窝电话、启用无线的移动计算设备、或者任何其他适合类型的无线通信终端。
在本示例中，终端20包括3GPP UMTS网络中的用户设备(UE)。在备选实施例中，终端20可以操作在任何其他合适的通信网络中并且根据任何其他合适的通信标准或协议。所公开的技术可应用至，例如，在其中加密码被实施在MAC层中并且其使用RLC层透明模式(TM)的任何加密方案。例如，在上面所引用的相应规范3GPP TS25.321和3GPP TS 25.322中描述了该MAC和RLC层。尽管本文所描述的实施例主要指的是下行链路接收，即主要指的是移动通信终端中的接收器，但是所公开的技术也可应用至上行链路接收，即可应用至基站中的接收器。
在本实施例中，UE 20从基站(例如，UMTS NodeB一该图中看不到)接收射频(RF)下行链路信号。UE 20所接收的该下行链路信号携带了数据分组(也称为分组数据单元一PDU)的序列，其携带了根据UMTS规范的话音呼叫。该数据以及每个分组的头部字段中的至少一些头部字段被加密，以便提供数据安全性。
在一个实施例中，UE 20和基站递增一个计数器值，该计数器值被称为MAC-d超帧号(HFN)，或者为了简洁简单地称为HFN。根据UMTS规范，该MAC-d HFN用于被映射至透明模式RLC上的无线电承载。每有一个被加密或者被解密的MAC PDU，该HFN值都(周期地)递增一次。更具体的，在一个实施例中，每2.56秒，即当以10ms时钟速率递增的CFN(连接帧号)完成256次周期计数时，该HFN递增一次。当初始MAC HFN被协商时，例如，如果所接收的信号衰减并且对于2.56秒的时段或者更长不能被正确地解码，则HFN不同步可能发生。
该HFN的本地当前值由基站和UE使用作为用于加密和解密分组的密钥的一部分。典型地，基站使用当前的HFN值(与其他参数相结合)来加密每个所发射的分组，并且UE使用该当前的HFN值用于解密每个所接收的分组。对于从UE向基站发射的分组，在相反的方向上执行类似的过程。
作为一种安全措施，HFN值不以任何方式在分组中发射。替代地，自HFN的初始值被协商并且设置以后，基站和UE每个都通过对所发射或所接收的分组计数而独立地递增HFN值。这种机制帮助防止与基站不同步的接收器(并且因此不知道当前的HFN值)对分组的非法解密。该HFN典型地被初始化为在安全配置过程期间在终端20与基站之间所协商的初始值。
然而，在一些情况中，UE 20可能漏掉所接收的序列中的未知数目的分组。分组丢失可能，例如，由归因于UE的移动或者由于任何其他原因的通信信道的暂时衰减而导致。这种类别的事件可能引起由基站递增的HFN值与由UE 20递增的HFN值之间的失配或者不同步。
在一个实施例中，当分组接收被恢复(并且除非该失配被纠正)时，UE尝试使用不正确的HFN值(与由基站使用用于加密相应分组的那些HFN值不同的HFN值)来解密后续的分组。作为结果，该解密很可能失败并且连接或者呼叫可能掉线。在一些实施例中，UE 20使用下面更为详细描述的技术来识别这种类别的可能解密错误并且从这种类别的可能解密错误中恢复。
在图1的实施例中，UE 20包括用于接收下行链路RF信号的天线24，该下行链路RF信号携带了由基站所发射的分组的序列。下行链路接收器28典型地从天线24接收该下行链路RF信号，将该信号下变频为基带，并且将该基带信号数字化。接收器28输出加密的分组32的序列。
UE 20包括处理电路40，其执行该终端的各种数字和基带处理任务。处理电路40包括解译器44，其解密所接收的分组。解译器44接受分组32和解译密钥48，解译密钥48取决于当前的HFN值(通常与其他参数相结合)。解译器44使用密钥48来解密每个分组，并且将解译的分组输出给解复用器52。如上面所解释的，仅当被用来得到用于解译器44的解密的密钥48的HFN值与由基站使用用于加密该分组的HFN值相匹配时，分组的解密将会成功。
在一些实施例中，UE根据包括MAC层和RLC层的分层协议来处理PDU 32。MAC层定义在例如上面所引用的3GPP TS 25.321规范中。RLC层定义在例如上面所引用的3GPP TS 25.322规范中。在本示例中，解复用器52的实施是按照透明模式(TM)来操作的RLC层的实施的一部分，并且解译器44被实施为MAC层的一部分。在备选的实施例中，解译器44和解复用器52被实施为独立的单元，或者实施为任何其他合适的协议或层的一部分。
在一个实施例中，解复用器52接收可能已经通过多个无线电承载而被发射的分组(例如，以比单个无线电承载的能力更高的数据速率来传送分组)，并且将所接收的分组重新组装为数据帧。在一个实施例中，每个数据帧对应于一个或多个解密的分组。在本示例中，当传送话音呼叫时，解复用器52输出根据AMR编解码规范的数据帧，AMR编解码规范定义在例如上面所引用的3GPP TS 26.101规范中。在备选的实施例中，可以根据任何其他合适的协议(诸如，例如AMR-WB)来编码或者压缩这些数据帧。
AMR解码器56从解复用器52接受编码的AMR帧，并且根据AMR规范和AMR配置60来解码这些话音信号。AMR配置60包括用于操作该AMR解码器的有效配置，诸如，例如有效的操作的数据速率。终端20典型地在设立通信会话时与基站协商有效配置的集合。典型地，AMR配置60中的有效配置的数目小于AMR规范定义的配置的总数目。
SID帧分析器74(也称为“帧分析器”或者为了简洁而简称为“分析器”)从解复用器52接收AMR帧，并且在这些帧之中识别静音插入描述(SID)帧。在一些实施例中，这些SID帧包括定义该AMR解码器的实际操作配置的参数。
当这些分组正确地被解密时(即，使用同步的HFN值)，这些SID帧中的这些配置参数预期与AMR配置60相匹配。另一方面，当UE处的当前HFN值与基站处的当前HFN值不同步时，该解密很可能失败，并且因此从这些SID帧中所读取的这些配置参数与AMR配置60中的有效配置中的任何有效配置相匹配的概率非常低。
在一个实施例中，分析器74检查这些SID帧内所携带的这些配置参数是否与AMR配置60中的有效配置中的任何有效配置相匹配，并且将同步状况的对应指示输出给HFN纠正单元82。假设在解密给定分组时的HFN值的不同步等同于解密该分组中的失败。
当分析器74检测到HFN不同步时，HFN纠正单元82纠正该HFN值。HFN纠正单元82搜索如下的备选HFN值，对于该备选HFN值，该解密是成功的。在一些实施例中，HFN纠正单元82迭代地递增当前的HFN值，并且针对每个HFN值来重新解密其中发生了不同步的分组，并且检查对应SID帧中的配置参数。在一个实施例中，HFN纠正单元82将搜索限制于备选HFN值，这些备选HFN值与当前的HFN值的区别不大于预定义的整数。一经找到解决不同步的HFN值，HFN纠正单元82就利用这个所找到的HFN值来替代引起解密失败的HFN值。
图1中所示出的终端配置是一种示例配置，该示例配置仅为了清楚的目的而以高度简化的方式来描绘。在备选的实施例中，能够使用任何其他合适的终端配置。为了清楚的目的，已经从该图中省略了对于理解所公开的技术而言并非强制的终端元件。
在各种实施例中，终端20的元件中的一些或者全部元件(包括接收器28和处理电路40)以硬件来实施，诸如使用一个或多个射频集成电路(RFIC)来实施该接收器的元件，或者使用一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)或者专用集成电路(ASIC)来实施该处理电路。在备选的实施例中，终端20的某些元件以软件来实施，或者使用硬件元件和软件元件的组合来实施。
在一些实施例中，某些终端元件(诸如处理电路40的某些元件)以可编程处理器来实施，该可编程处理器以软件来编程以执行本文所描述的功能。例如，该软件可以整个地或者部分地以电子形式通过网络而下载到该处理器，或者它可以备选地或附加地被提供和/或存储在非瞬态有形介质(诸如磁性、光学、或者电子存储器)上。
图2是一个流程图，该流程图示意性地图示了根据本文所描述的一个实施例的用于检测终端20中的解译不同步的方法。当下行链路接收器28向处理电路40发送新的分组时，可以由该处理电路的各种元件来执行该方法。在本示例中，该处理电路中的分析器74包括保持HFN同步的状况的二元状态(未示出)，并且能够被设置为SYNC_OK或者SYNC_BAD。
该方法开始于：在状态清除操作100处，分析器74将同步状态设置为SYNC_OK以指示当前的HFN值被假设为同步。在接收操作104处，解译器44从下行链路接收器28接收加密码的MAC PDU。在一个实施例中，该解译器使用其值基于当前HFN值的密钥48来解密该MAC PDU，并且输出包括AMR帧的相应解译的PDU。在一些实施例中，在操作104处，解复用器52重新组装解译的PDU(可能与附加的解密的PDU一起)并且输出相应的AMR帧。
在分析操作108处，分析器74通过检验例如帧头部来验证该AMR帧包括SID帧。另外，分析器74例如通过验证该帧的循环冗余码(CRC)来验证该帧是有效的。在备选的实施例中，SID帧分析器74能够使用任何其他合适的方法来验证该AMR帧是有效的SID帧。
根据AMR规范，SID帧包括：SID类型指示符比特、指定八种AMR编解码模式之一的三个模式指示(MI)比特、以及舒适噪声(CN)参数的三十五比特。例如，在上面所引用的3GPP TS 26.101的相应表格1a和3中描述了MI比特的解释以及用于SID帧的比特分类。
在操作108处，如果分析器74发现该AMR帧不是有效的SID帧，则该方法循环返回至操作104来接收后续的MAC PDU。否则，分析器74通过核查该帧中的SID类型指示符(STI)比特来检查该SID帧的类型。
下面的表格1描绘了与用于来自上面所引用的3GPP TS 26.101的表格3的SID帧的比特分类有关的信息。
表格1：用于SID帧的比特分类
如在表格1的第三列的第二条目中所看到的，当STI比特被设置为“0”(在AMR规范术语中的SID_FIRST)时，所有的三十五个CN比特应当被清除。在CN验证操作112(当STI＝0时被执行)处，如果分析器74发现所有的CN比特都被归零，则该解译很可能已经成功并且该方法循环返回至上面的操作104。否则，不是所有的CN比特被清除，这指示该解译以高概率地已经失败。
另一方面，如果该STI比特等于“1”(在AMR规范术语中的SID_UPDATE)，则分析器74执行配置验证操作116。在操作116处，分析器74能够使用任何合适的方法用于验证该AMR配置。在一些实施例中，AMR配置60包括一种或多种AMR编解码模式。下面的表格2描述了MI比特的解释，该解释从上面所引用的3GPP TS26.101的表格1a中取出。AMR配置60典型地包括表格2的八种有效模式中的仅部分子集。
模式指示(ＭＩ) 帧内容(AMR模式)
0 AMR 4.75kbit/s
1 AMR 5.15kbit/s
2 AMR 5.90kbit/s
3 AMR 6.70kbit/s(PDC-EFR)
4 AMR 7.40kbit/s(TDMA-EFR)
5 AMR 7.95kbit/s
6 AMR 10.2kbit/s
7 AMR 12.2kbit/s(GSM-EFR)
表格2：MI比特解释
在操作116处，分析器74将写在该SID帧中的MI值与AMR配置60中的有效配置相比较。如果这些MI比特与有效配置中的任何有效配置相匹配，则该方法循环返回至上面的操作104。否则，该SID帧中的该MI值与AMR配置60中的参数中的任何参数都不匹配，这指示HFN不同步。
如果不是所有的CN比特在操作112处被清除，或者在操作116处没有检测到匹配，则在不同步检测操作120处，分析器74将同步状态设置为SYNC_BAD以(例如，向HFN纠正单元82)指示HFN同步问题，并且该方法然后终止。
上面的图2的该方法不保证在给定的SID帧中检测到HFN不同步。然而，如将要解释的，检测到持续不同步的概率随着所分析的SID帧的数目而增加。
例如，AMR规范定义了八个压缩数据速率，并且如果我们假设在给定的会话中这些数据速率中的仅四个数据速率充当有效数据速率，则没有检测到不同步的概率(当分析其STI比特被设置为“1”的SID帧时)是50％。
下面的表格3估计了在下列假设下的对于AMR和AMR-WB的HFN不同步的检测到和未检测到的概率，这些假设是：(i)八种配置中的四种配置在AMR中是有效的，(ii)九种配置中的五种配置在AMR-WB中是有效的，以及(iii)STI比特以相等的概率被设置为“0”或者“1”。
AMR AMR-WB
检测到的概率 75％ 84.375％
未检测到的概率 25％ 15.625％
表格3：检测到和未检测到的概率
因此，对于AMR，通过分析单个SID帧而检测到不同步的概率是75％，并且通过分析多至三个SID帧而检测到不同步的概率是大约98％。另外，使用表格3中针对AMR所给定的这些概率，为了检测到HFN不同步而应当被分析的SID帧的数目被评估为平均大约1.3个帧。
在图2的该方法中，当STI比特等于“1”时，在操作116处的检查配置参数被执行。在备选的实施例中，操作116能够独立于SID帧类型而被执行。
图3是一个流程图，该流程图示意性地图示了根据本文所描述的一个实施例的用于自动HFN重新同步的方法。例如，当HFN纠正单元82从分析器74接收到HFN同步问题的指示时，能够执行该方法。
该方法开始于：在选择操作200处，HFN纠正单元82选择HFN值。所选择的HFN值不同于引起解译失败的当前HFN值。HFN纠正单元82能够使用任何合适的方法用于选择HFN值。
在一个实施例中，假设一个或多个分组的丢失引起了HFN不同步，并且因此所选择的HFN值应当大于当前的HFN。例如，如果丢失了两个分组，则当前的HFN值在接收器处应当增加二，以便与发送器HFN值重新同步。然而，由于接收器不知道丢失分组的数目，所以如下面将要描述的，HFN纠正单元82通过迭代地递增当前的HFN值并且检查不同步是否被解决，来搜索正确的HFN。备选地或者附加地，HFN纠正单元82能够通过以任何其他合适的顺序在当前HFN值的邻近搜索，来选择该HFN值。
在解译操作204处，解译器44使用密钥48来解密与所分析的SID帧相对应的分组，密钥48的值基于所选择的HFN值。在检查不同步操作208处，分析器74检查使用所选择的HFN来解译该SID帧是否成功。在一些实施例中，分析器74在操作208处通过将状态设置为SYNC_OK并且然后执行上面图2的方法的操作112、116和120来执行该检查。
如果在同步验证操作212处，HFN纠正单元82发现解译失败，则该方法循环返回至操作200来选择另一个HFN值用于下一次迭代。否则，使用最后选择的HFN解译已经成功，并且该方法前进至纠正操作216，其中以最后迭代的HFN值来替代当前的HFN值，并且该方法然后终止。在一个实施例中，跟随着图3的方法的终止，分析器74将同步状态重置为SYNC_OK。
上面所概述的用于检测和纠正HFN不同步的技术仅通过示例的方式被描述。在备选的实施例中，UE处理电路40可以使用各种其他技术用于检测和纠正HFN不同步。例如，所公开的技术可应用至除了AMR之外的语音编解码，诸如，AMR-WB编解码，其定义在例如上面所引用的3GPP TS 26.201中。作为另一个示例，所公开的技术还可应用至除了语音之外的媒体内容，诸如，例如音频和视频内容。
尽管在上面所描述的实施例中，实际压缩配置被携带在AMR SID帧中，但是在备选的实施例中，这些实际配置能够在任何其他合适的数据帧或者分组中递送。
在一些实施例中，有效的和/或实际的AMR参数经由RLC层而被发送给终端，RLC层还将这些参数递送给MAC层(位于L2中的RLC和MAC层)和PHY(L1)层。因此，在这些实施例中，终端可以从这三个层中的任何层来获取这些参数。
尽管本文所描述的实施例主要解决在通过移动通信网络的话音呼叫期间纠正解译不同步，但是本文所描述的方法和系统还能够被使用在其他应用中，诸如被应用在使用AMR或AMR-WB协议的递送压缩的话音呼叫的任何系统中，其中压缩密钥取决于本地计数数字。
注意，上面所描述的实施例通过示例的方式而被引用，并且本发明不限制于上文已经特定示出和描述的内容。确切地说，本发明的范围包括上文所描述的各种特征的组合和子组合两者以及它们的变型和修改，本领域的技术人员一经阅读前述描述就将想到这些变型和修改，并且现有技术中没有公开这些变型和修改。通过引用并入在本专利申请中的文献将被考虑为是本申请的组成部分，除了任何术语在这些所并入的文献中以与本说明书中明确地或隐含地作出的定义相冲突的方式而被定义的程度之外，仅本说明书中的定义应当被考虑。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
在移动通信终端中，接收携带媒体内容的信号，所述媒体内容在根据具有多种预定义配置的压缩协议被压缩之后已经被加密，其中每种配置指定所述压缩协议的相应压缩模式；
解密所接收的信号并且根据解密的信号来确定一个或多个参数，所述一个或多个参数定义被用于压缩所述媒体内容的所述压缩协议的配置；
检测所确定的一个或多个参数与所述压缩协议的所述多种预定配置中的任何预定配置都不匹配；以及
基于匹配的缺失来识别在解密所接收的信号中的错误。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述压缩协议包括自适应多速率(AMR)话音压缩协议，所述自适应多速率(AMR)话音压缩协议在AMR帧中携带压缩的话音，并且通过所述AMR帧，在静音插入描述(SID)帧中携带所述一个或多个参数，并且其中确定所述一个或多个参数包括基于所述SID帧中的SID类型指示符(STI)比特来确定所述一个或多个参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述一个或多个参数包括根据所述STI比特的值来确定舒适噪声(CN)参数或者数据速率参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中解密所述信号包括产生压缩的所述媒体内容的多个媒体帧，其中所述一个或多个参数包括仅当所接收的信号的解密无误时才出现在所述多个媒体帧中的至少一个媒体帧中的预定义数据模态，并且其中识别所述错误包括检测所述多个媒体帧中没有一个媒体帧包含所述预定义数据模态。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述多种预定配置包括所述媒体压缩协议的一个或多个有效数据速率，并且其中识别所述错误包括检测所确定的一个或多个参数与所述一个或多个有效数据速率中的任何有效数据速率都不匹配。
6.根据权利要求1所述的方法，其中解密所述信号包括基于第一序列号来得到解密密钥，并且包括通过根据与所述第一序列号不同的第二序列号得到所述解密密钥来纠正所识别的错误，并且当根据所述第二序列号得到所述解密密钥时检查所述错误是否被解决。
7.根据权利要求6所述的方法，其中检查所述错误是否被解决包括验证所述一个或多个参数中的每个参数都与所述压缩协议的所述多种预定配置中的至少一种预定配置相匹配。
8.根据权利要求6所述的方法，其中纠正所述错误包括设置所述第二序列号，以使与所述第一序列号区别不大于预定义整数。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述媒体内容包括音频或语音内容，并且其中所述压缩协议包括音频或语音压缩协议。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述媒体内容包括视频内容，并且其中所述压缩协议包括视频压缩协议。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述多种预定义配置中的每种配置都包括所述压缩协议的有效压缩模式。
12.一种装置，包括：
接收器，所述接收器被配置为：接收包括媒体内容的信号，所述媒体内容在根据具有多种预定配置的压缩协议被压缩之后已经被加密，其中每种配置指定所述压缩协议的相应压缩模式；以及
处理电路，所述处理电路被配置为：解密所接收的信号；根据所解密的信号来确定一个或多个参数，所述一个或多个参数定义被用于压缩所述媒体内容的所述压缩协议的配置；并且通过检测所确定的一个或多个参数与所述压缩协议的所述多种配置中的任何配置都不匹配，来识别在解密所接收的信号中的错误。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述压缩协议包括自适应多速率(AMR)话音压缩协议，所述自适应多速率(AMR)话音压缩协议在AMR帧中携带压缩的话音，并且通过所述AMR帧，在静音插入描述(SID)帧中携带所述一个或多个参数，并且其中所述处理电路被配置为基于所述SID帧中的SID类型指示符(STI)比特来确定所述一个或多个参数。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述处电路被配置为：通过根据所述STI比特的值确定舒适噪声(CN)参数或者数据速率参数，来确定所述一个或多个参数。
15.根据权利要求12所述的装置，其中所述一个或多个参数包括仅当所接收的信号的解密无误时才出现在多个媒体帧中的至少一个媒体帧中的预定义数据模态，并且其中所述处理电路被配置为：通过产生所述压缩的媒体内容的多个媒体帧来解密所述信号，以及通过检测所述多个媒体帧中没有一个媒体帧包括所述预定义数据模态来识别所述错误。
16.根据权利要求12所述的装置，其中所述多种预定配置包括所述媒体压缩协议的一个或多个有效数据速率，并且其中所述处理电路被配置为：通过检测所确定的一个或多个参数与所述一个或多个有效数据速率中的任何有效数据速率都不匹配来识别所述错误。
17.根据权利要求12所述的装置，其中所述处理电路被配置为：基于第一序列号来得到解密密钥，并且通过根据与所述第一序列号不同的第二序列号得到所述解密密钥来纠正所识别的错误，以及当根据所述第二序列号得到所述解密密钥时检查所述错误是否被解决。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述处理电路被配置为：通过验证所述一个或多个参数中的每个参数都与所述压缩协议的所述多种配置中的至少一种配置相匹配，来检查所述错误是否被解决。
19.一种移动通信终端，包括根据权利要求12所述的装置。
20.一种在移动通信终端中用于处理信号的芯片组，包括根据权利要求12所述的装置。
CN201410436287.2A 2013-07-18 2014-07-18 纠正移动通信终端中的解译不同步 Pending CN104301911A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361847676P 2013-07-18 2013-07-18
US61/847,676 2013-07-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104301911A true CN104301911A (zh) 2015-01-21

Family

ID=51220413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410436287.2A Pending CN104301911A (zh) 2013-07-18 2014-07-18 纠正移动通信终端中的解译不同步

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9385865B2 (zh)
EP (1) EP2827554A1 (zh)
CN (1) CN104301911A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106297827A (zh) * 2015-06-02 2017-01-04 中兴通讯股份有限公司 语音加密出错的检测方法和装置
WO2022193932A1 (zh) * 2021-03-19 2022-09-22 翱捷科技股份有限公司 一种lte pdcp数据解密增强的方法及装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102202894B1 (ko) * 2014-08-28 2021-01-14 삼성전자 주식회사 이동 통신 네트워크에서 패킷 손실 관리 방법
US10560842B2 (en) 2015-01-28 2020-02-11 Verint Systems Ltd. System and method for combined network-side and off-air monitoring of wireless networks
US20160248908A1 (en) * 2015-02-24 2016-08-25 Qualcomm Incorporated Voice garbling detection using silence insertion descriptor frames
IL245299B (en) 2016-04-25 2021-05-31 Verint Systems Ltd A system and method for decoding communication transmitted in a wireless local communication network
IL248062B (en) 2016-09-26 2020-04-30 Verint Systems Ltd A system and method for associating an identifier of a mobile communication terminal with a wanted person, by means of video surveillance
IL254438B (en) 2017-09-07 2021-12-01 Verint Systems Ltd A system and method for decoding communication on the umts network
WO2021201732A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Artificial intelligence (ai) based garbled speech elimination

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1767413A (zh) * 2004-10-29 2006-05-03 腾讯科技（深圳）有限公司 一种基于即时通讯的移动通讯系统及方法
US20080123655A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting/receiving ciphered packet in mobile communication system
CN101207463A (zh) * 2006-12-19 2008-06-25 华硕电脑股份有限公司 无线通信系统修复协议错误的方法及其相关装置
CN102484585A (zh) * 2009-08-21 2012-05-30 三星电子株式会社 用于处理对于语音帧的延长的非接收时段的安全同步的方法和系统
CN105391521A (zh) * 2007-08-10 2016-03-09 Lg电子株式会社 检测移动电信系统中的安全性错误的方法和移动电信设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6643815B1 (en) * 2000-03-30 2003-11-04 International Business Machines Corporation Data compression over communications links which are exposed to occasional errors
US20050226227A1 (en) * 2004-04-12 2005-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for processing voice packet data in a mobile communication system providing voice service using packet network
DE102004022537A1 (de) 2004-05-05 2005-12-01 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung der Entschlüsselung von verschlüsselten Datenpaketen in einem Funk-Kommunikationssystem
JP2006217100A (ja) 2005-02-02 2006-08-17 Nec Corp 復号処理システム及びその方法並びにそれを用いた移動通信システム
EP1701173B1 (en) * 2005-03-11 2008-08-20 Verigy (Singapore) Pte. Ltd. Error detection in compressed data
US8898448B2 (en) 2008-06-19 2014-11-25 Qualcomm Incorporated Hardware acceleration for WWAN technologies
US9124425B2 (en) * 2009-06-30 2015-09-01 Nokia Technologies Oy Systems, methods, and apparatuses for ciphering error detection and recovery
EP2490470B1 (en) * 2011-02-16 2019-10-09 Marvell World Trade Ltd. Recovery from decryption errors in a sequence of communication packets

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1767413A (zh) * 2004-10-29 2006-05-03 腾讯科技（深圳）有限公司 一种基于即时通讯的移动通讯系统及方法
US20080123655A1 (en) * 2006-11-15 2008-05-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting/receiving ciphered packet in mobile communication system
CN101207463A (zh) * 2006-12-19 2008-06-25 华硕电脑股份有限公司 无线通信系统修复协议错误的方法及其相关装置
CN105391521A (zh) * 2007-08-10 2016-03-09 Lg电子株式会社 检测移动电信系统中的安全性错误的方法和移动电信设备
CN102484585A (zh) * 2009-08-21 2012-05-30 三星电子株式会社 用于处理对于语音帧的延长的非接收时段的安全同步的方法和系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
K. SANDLUND, G. PELLETIER, L-E. JONSSON: "The RObust Header Compression (ROHC) Framework;rfc5795.pdf", 《INTERNET ENGINEERING TASK FORCE (IETF)》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106297827A (zh) * 2015-06-02 2017-01-04 中兴通讯股份有限公司 语音加密出错的检测方法和装置
CN106297827B (zh) * 2015-06-02 2020-07-10 中兴通讯股份有限公司 语音加密出错的检测方法和装置
WO2022193932A1 (zh) * 2021-03-19 2022-09-22 翱捷科技股份有限公司 一种lte pdcp数据解密增强的方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9385865B2 (en) 2016-07-05
EP2827554A1 (en) 2015-01-21
US20150023504A1 (en) 2015-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104301911A (zh) 纠正移动通信终端中的解译不同步
US9749298B2 (en) Recovery from decryption errors in a sequence of communication packets
US20230354384A1 (en) Detecting the Number of Transmit Antennas in a Base Station
KR101016107B1 (ko) 컨텐츠 데이터 생성 방법, 송신 장치, 수신 장치 및 복호 방법
EP1755248B1 (en) Indication of lost segments across layer boundaries
US8422679B2 (en) Method and device for sending encryption parameters
EP2243229B2 (en) Method and apparatus for conveying antenna configuration information via masking
EP2160876B1 (en) Method, signal and apparatus for managing the transmission and receipt of broadcast channel information
JP5169449B2 (ja) 無線通信装置及び受信方法
US7130427B2 (en) Method for providing point-to-point encryption in a communication system
CN112689972A (zh) 发送设备和发送方法，以及接收设备和接收方法
CN104967599B (zh) 从加密码密钥失配中快速恢复
JP7228797B2 (ja) 受信装置及び受信方法
KR100644594B1 (ko) 무선 데이터 송수신 장치 및 그 방법
JP2006311394A (ja) 無線通信装置
US20130072155A1 (en) Method and apparatus for authenticating a digital certificate status and authorization credentials
TWI758636B (zh) 具有高安全性的資料傳輸系統及方法
CN100479363C (zh) 移动通信系统保密话音通信的一种密码同步快速恢复方法
TWM588406U (zh) 具有高安全性的資料傳輸系統
CN102938679B (zh) 检测无线传输差错的方法
WO2010087865A1 (en) Efficient data processing for protocols in multiple layers of a protocol stack

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150121