CN118055402A - 广播安全通信的方法和装置 - Google Patents

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CN118055402A CN202211406900.7A CN202211406900A CN118055402A CN 118055402 A CN118055402 A CN 118055402A CN 202211406900 A CN202211406900 A CN 202211406900A CN 118055402 A CN118055402 A CN 118055402A
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吴�荣
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Abstract

本申请提供了一种适用于多运营商核心网络的广播安全通信的方法和装置,该方法中,第一核心网网元不会直接将应用功能网元生成的密钥发送给终端设备,而是会根据来自接入网网元或第二核心网网元,或,预配置在第一核心网网元的第一指示信息选择广播传输密钥,并向终端设备发送广播传输密钥。其中,该广播传输密钥用于对第一核心网网元与终端设备之间传输的广播业务的第一数据进行安全保护。本申请提供的方法和装置,能够解决多运营商核心网络的数据安全保护问题,提高核心网的安全管理能力和系统的安全性能,提升用户体验。

Description

广播安全通信的方法和装置
技术领域
本申请涉及通信领域,并且,更具体地,涉及一种广播安全通信的方法和装置。
背景技术
在多播/广播业务数据传输中,对于同一个广播业务,公用陆地移动通信网络(public land mobile network,PLMN)#a和PLMN#b可以共用一个基站。具体地,应用功能(application function,AF)通过PLMN#a和PLMN#b将数据传输到该基站,该基站广播一份数据到PLMN#a的终端设备(user eqiupment,UE)和PLMN#b的UE。并且,该数据可以由PLMN#a或PLMN#b中的多播/广播服务传输功能(multicast/broadcast service transportfunction,MBSTF)对广播业务的数据进行安全保护。但是,在该过程中,可能存在UE无法对接收到的广播业务的数据进行解密和/或完整性校验的情况,导致通信受到影响,用户体验很差。
发明内容
本申请提供一种广播安全通信的方法和装置,能够提升用户体验。
第一方面,提供了一种适用于多运营商核心网络的广播安全通信的方法,该方法可以由第一核心网网元执行,或者,也可以由第一核心网网元的组成部件(例如芯片或者电路)执行,本申请对此不作限定。为了便于描述,下面以由第一核心网网元执行为例进行说明。
该方法可以包括:第一核心网网元接收来自应用功能网元的会话创建请求消息,该会话创建请求消息用于请求创建广播会话;响应于该会话创建请求消息,该第一核心网网元向该应用功能网元发送会话创建响应消息;该第一核心网网元获取第一指示信息,所述第一指示信息来自接入网网元或第二核心网网元,或,所述第一指示信息是预配置在所述第一核心网网元的;该第一核心网网元根据该第一指示信息向终端设备发送广播传输密钥,该广播传输密钥用于对该第一核心网网元与该终端设备之间传输的广播业务的第一数据进行安全保护。
相比于第一核心网网元直接将来自应用功能网元的密钥作为广播传输密钥发送给终端设备,上述方案,第一核心网网元根据第一指示信息向终端设备发送广播传输密钥,能够在核心网或接入网网元不支持由应用功能网元生成的密钥对第一数据进行安全保护的情况(例如由核心网对第一数据进行安全保护)下,减少终端设备无法对接收到的第一数据进行解安全保护的问题,提高核心网的安全管理能力和系统的安全性能,提升用户体验。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的使用状态,该使用状态包括多运营商核心网网络针对该广播业务的优化已开启或未开启;其中,该第一指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的优化已开启的情况下,该广播传输密钥为由该应用功能网元生成的第一密钥;或者,该第一指示信息指示为多运营商核心网网络针对该广播业务的优化未开启的情况下,该广播传输密钥为由该第一核心网网元生成的第二密钥。
上述方案,广播传输密钥根据多运营商核心网网络针对该广播业务的使用状态确定。在优化开启时,由应用功能网元生成的密钥对第一数据进行安全保护,从而共用一个接入网网元的多个网络的终端设备都可以基于同一个密钥对第一数据进行解安全保护。在优化不开启时,由第一核心网网元生成的密钥对第一数据进行保护,从而共用一个接入网网元的多个网络的终端设备都根据所在网络的第一核心网网元生成的密钥对接收到的数据进行解安全保护。从而,在MOCN优化开启或不开启的情况下,都能够减少由于两个网络中的MBSTF分别第一对广播业务的数据进行安全保护,而出现的终端设备无法对接收到的广播业务的数据进行解密和/或完整性校验的情况,提高用户体验。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一指示信息指示该第一核心网网元所服务的网络是否支持多运营商核心网网络架构;其中,该第一指示信息指示该网络支持多运营商核心网网络架构的情况下,该广播传输密钥为由该应用功能网元生成的第一密钥;或者,该第一指示信息指示该网络不支持多运营商核心网网络架构的情况下,该广播传输密钥为由该第一核心网网元生成的第二密钥。
上述方案,广播传输密钥根据第一核心网网元所服务的网络是否支持多运营商核心网网络架构确定。在该网络支持多运营商核心网网络架构时,由应用功能网元生成的密钥对第一数据进行安全保护,从而共用一个接入网网元的多个网络的终端设备都可以基于同一个密钥对第一数据进行解安全保护。在该网络不支持多运营商核心网网络架构时,由第一核心网网元生成的密钥对第一数据进行保护,从而共用一个接入网网元的多个网络的终端设备都根据所在网络的第一核心网网元生成的密钥对接收到的数据进行解安全保护。从而,在该网络支持或不支持多运营商核心网网络架构的情况下,都能够减少由于两个网络中的MBSTF分别第一对广播业务的数据进行安全保护,而出现的终端设备无法对接收到的广播业务的数据进行解密和/或完整性校验的情况,提高用户体验。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一核心网网元获取第一指示信息,包括:该第一核心网网元接收来自接入网网元或第二核心网网元的该第一指示信息;该第一指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的优化未开启,包括:该第一指示信息指示该接入网网元为来自至少两个网络的该广播业务分别广播该第一数据和第二数据;该第一指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的优化已开启,包括:该第一指示信息指示该接入网网元为来自至少两个网络的该广播业务广播该第一数据;其中,该至少两个网络包括该第一核心网网元服务的网络。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一核心网网元获取第一指示信息,包括:该第一核心网网元向该接入网网元或该第二核心网网元发送订阅请求消息,该订阅请求消息用于订阅该使用状态变更的事件;该第一核心网网元接收来自该接入网网元或该第二核心网网元的订阅响应消息,该订阅响应消息包括该第一指示信息。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在该第一指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的优化未开启的情况下,该方法还包括:该第一核心网网元根据该第一指示信息生成第二密钥。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:该第一核心网网元接收第二指示信息,该第二指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的使用状态,该使用状态包括多运营商核心网网络针对该广播业务的优化已开启或未开启;该第一核心网网元根据该第二指示信息确定是否更新该广播传输密钥。
上述方案,第一核心网网元根据优化是否开启以及当前的广播传输密钥确定是否更新广播传输密钥,使得广播传输密钥能够根据优化是否开启灵活变化,进一步提高安全性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一核心网网元根据该第一指示信息确定是否更新该广播传输密钥,包括:在该第二指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的优化未开启,且该广播传输密钥为第一密钥的情况下,该第一核心网网元将该广播传输密钥更新为该第二密钥;或者,在该第二指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的优化未开启,且该广播传输密钥为第二密钥的情况下,该第一核心网网元不更新该广播传输密钥;或者,在该第二指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的优化已开启,且该广播传输密钥为第一密钥的情况下,该第一核心网网元不更新该广播传输密钥;或者,在该第二指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的优化已开启,且该广播传输密钥为第二密钥的情况下,该第一核心网网元将该广播传输密钥更新为该第一密钥。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在该第一指示信息指示由该第一核心网网元生成的密钥对该第一数据进行安全保护的情况下,该广播传输密钥为由该第一核心网网元生成的第二密钥;或者,在该第一指示信息指示由该应用功能网元生成的密钥对该第一数据进行安全保护的情况下,该广播传输密钥为由该应用功能网元生成的该第一密钥。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一指示信息为本地配置或本地策略。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一核心网网元服务的网络支持多运营商网络架构。
上述方案,第一核心网网元根据本地策略或本地配置确定广播传输密钥。在本地策略或本地配置不支持使用应用功能网元生成的密钥的情况下,使得支持多运营商核心网络架构的多个网络分别使用不同的密钥,能够实现密钥隔离,提高安全性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一指示信息指示由该第一网络对该第一数据进行安全保护,包括:该第一指示信息指示不使用该应用功能网元生成的密钥或指示只使用该第一核心网网元生成的密钥;该第一指示信息指示由该应用功能网元对该数据进行安全保护,包括:该第一指示信息指示允许使用该应用功能网元生成的密钥或指示不使用该第一核心网网元生成的密钥。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在该第一指示信息指示由该第一网络对该第一数据进行安全保护的情况下,该方法还包括:该第一核心网网元根据该第一指示信息生成第二密钥。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在该第一指示信息指示由该第一网络对该第一数据进行安全保护的情况下,该方法还包括:该第一核心网网元向接入网网元发送第三指示信息,该第三指示信息指示该接入网网元为来自不同网络的该广播业务分别广播该第一数据和第二数据,或指示由该第一网络对该第一数据进行安全保护,或指示该广播传输密钥是由该第一核心网网元生成的。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一指示信息指示由该应用功能网元对该数据进行安全保护的情况下,该方法还包括:该第一核心网网元向接入网网元发送第三指示信息,该第三指示信息指示该接入网网元为来自不同网络的该广播业务广播该第一数据,或指示由该应用功能网元对该第一数据进行安全保护,或指示该广播传输密钥是由该应用功能网元生成的。
上述方案,第一核心网网元还根据广播传输密钥使用第一密钥还是第二密钥的情况,通知接入网网元是否开启多运营商核心网络优化,从而实现核心网对多运营商核心网络优化是否开启的控制。相比于由应用功能网元控制多运营商核心网络优化是否开启,进一步提高安全性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该会话创建请求消息包括该广播会话的标识和该第一密钥,其特征在于,该方法还包括:该第一核心网网元存储该广播会话的标识和该第一密钥。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一核心网网元为广播服务功能网元或广播服务传输功能网元。
第二方面,提供了一种适用于多运营商核心网络的广播安全通信的方法,该方法可以由第一核心网网元执行,或者,也可以由第一核心网网元的组成部件(例如芯片或者电路)执行,本申请对此不作限定。为了便于描述,下面以由第一核心网网元执行为例进行说明。
该方法可以包括:第一核心网网元接收来自第三核心网网元的通知消息,该通知消息包括由该第三核心网网元生成的第三密钥,该第一核心网网元属于第一网络,该第三核心网网元属于第二网络,该第三网络和该第二网络共用同一个接入网网元;该第一核心网网元获取第四指示信息,该第四指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的使用状态,该使用状态包括多运营商核心网网络针对该广播业务的优化已开启或未开启;该第一核心网网元根据该第四指示信息向终端设备发送广播传输密钥,该广播传输密钥用于对该第一核心网网元与该终端设备之间传输的广播业务的第一数据进行安全保护。
上述方案,对于共用同一个基站的多个网络,由其中一个网络生成安全数据后发送给其他网络,能够实现不同的网络使用同一个广播传输密钥对广播业务的数据进行安全保护,减少由于两个网络分别第一对广播业务的数据进行安全保护,而出现的终端设备无法对接收到的广播业务的数据进行解密和/或完整性校验的情况,提高用户体验。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:该第一核心网网元向该第二核心网网元发送请求消息,该请求消息用于请求由该第二核心网网元生成的密钥;该通知消息用于响应该请求消息。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,第一核心网网元接收来自第三核心网网元的通知消息,包括:第一核心网网元通过安全边缘保护代理网元接收来自该第二核心网网元的该通知消息。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该第四指示信息指示多运营商核心网网络针对该广播业务的优化已开启的情况下,该广播传输密钥为该第三密钥;该第四指示信息指示为多运营商核心网网络针对该广播业务的优化未开启的情况下,该广播传输密钥为由该第一核心网网元生成的第二密钥。
第三方面,提供了一种适用于多运营商核心网络的广播安全通信的方法,该方法可以由第三核心网网元执行,或者,也可以由第三核心网网元的组成部件(例如芯片或者电路)执行,本申请对此不作限定。为了便于描述,下面以由第一核心网网元执行为例进行说明。
该方法可以包括:第三核心网网元生成第三密钥;该第三核心网网元向第一核心网网元发送通知消息,该通知消息包括该第三密钥,该第一核心网网元属于第一网络,该第三核心网网元属于第二网络,该第三网络和该第二网络共用同一个接入网网元。
上述方案,对于共用同一个基站的多个网络,由其中一个网络生成安全数据后发送给其他网络,能够实现不同的网络使用同一个广播传输密钥对广播业务的数据进行安全保护,减少由于两个网络分别第一对广播业务的数据进行安全保护,而出现的终端设备无法对接收到的广播业务的数据进行解密和/或完整性校验的情况,提高用户体验。
结合第二方面或第三方面,在二方面或第三方面的某些实现方式中,该第一核心网网元为第一网络的广播服务功能网元或广播服务传输功能网元,该第三核心网网元为第二网络的广播服务功能网元或广播服务传输功能网元。
第四方面,提供了一种适用于多运营商核心网络的广播安全通信的方法,该方法可以由第一核心网网元执行,或者,也可以由第四核心网网元的组成部件(例如芯片或者电路)执行,本申请对此不作限定。为了便于描述,下面以由第四核心网网元执行为例进行说明。
该方法可以包括:应用功能网元获取第五指示信息,该第五指示信息指示第一网络是否支持多运营商核心网络的架构;该应用功能网元向该第一网络的第四核心网网元发送广播会话创建请求消息;其中,在该第五指示信息指示该第一网络支持多运营商核心网络的架构的情况下,该广播会话创建请求消息包括安全数据,该安全数据包括广播会话的标识和第一密钥,该第一密钥是该应用功能网元生成的,该安全数据指示适用该第一密钥对该广播会话对应的数据进行安全保护。
上述方案,应用功能网元在发送广播会话创建请求消息之前,根据网络是否支持多运营商核心网络架构,确定是否要在广播会话创建请求消息中携带安全数据。可以避免在网络不支持多运营商核心网络架构的情况下应用功能网元向网络发送安全数据而导致浪费信令开销的问题。并且,由应用功能网元先做判断,也可以避免在广播会话创建过程中,网络再通知应用功能网元自身不支持多运营商核心网络架构,进一步节省信令开销。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,该第四核心网网元为广播服务功能网元或广播服务传输功能网元。
第五方面,提供了一种适用于多运营商核心网络的广播安全通信的方法,该方法可以由第四核心网网元执行,或者,也可以由第四核心网网元的组成部件(例如芯片或者电路)执行,本申请对此不作限定。为了便于描述,下面以由第一核心网网元执行为例进行说明。
该方法可以包括:第四核心网网元接收来自应用功能网元的广播会话创建请求消息,该广播会话创建请求消息用于请求创建广播会话;该第四核心网网元获取第六指示信息和第七指示信息;响应于该广播会话创建请求消息,该第四核心网网元根据该第六指示信息向该应用功能网元发送广播会话创建响应消息;其中,在该第六指示信息和该第七指示信息满足下列条件的情况下,该广播会话创建响应消息指示拒绝创建广播会话的请求;第六指示信息指示由该第四核心网网元属于的第一网络对该广播会话对应的数据进行安全性保护;该第七指示信息指示该第一网络支持多运营商核心网络的架构,或指示该接入网网元为来自包括该第一网络在内的至少两个网络的广播业务广播同样的数据,或指示该第一网络只使用该第一网络的网元生成的密钥,或指示该第一网络不使用该应用功能网元生成的密钥。
上述方案,第四核心网网元根据本地策略或本地配置确定是否同意来自应用功能网元的广播会话创建请求。由于网络支持多运营商核心网络架构或多运营商核心网络优化开启的情况下,如果网络的本地策略或本地配置要求核心网对广播会话进行安全保护,第四核心网网元则会拒绝广播会话创建请求。在网络还没有开始建立广播会话之前,第四核心网网元就先判断是否要创建广播会话,相比于在广播会话创建流程中网络再确定本地策略或本地配置是否支持创建广播会话,可以节省信令开销。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,该第四核心网网元为广播服务功能网元或广播服务传输功能网元。
第六方面,提供一种通信装置,该装置包括:至少一个处理器,用于执行存储器存储的计算机程序或指令,以执行上述第一方面至第五方面中任一种可能实现方式中的方法。可选地,该装置还包括存储器,用于存储的计算机程序或指令。可选地,该装置还包括通信接口,处理器通过通信接口读取存储器存储的计算机程序或指令。
在一种实现方式中,该装置为通信设备(如第一核心网网元,又如第三核心网网元,再如应用功能网元)。
在另一种实现方式中,该装置为用于通信设备(如第一核心网网元,又如第三核心网网元,再如应用功能网元)的芯片、芯片系统或电路。
第七方面,本申请提供一种处理器,用于执行上述第一方面至第五方面提供的方法。
对于处理器所涉及的发送和获取/接收等操作,如果没有特殊说明,或者,如果未与其在相关描述中的实际作用或者内在逻辑相抵触,则可以理解为处理器输出和接收、输入等操作,也可以理解为由射频电路和天线所进行的发送和接收操作,本申请对此不做限定。
第八方面,提供了一种广播安全通信的系统,包括第一核心网网元、应用功能网元和终端设备,该第一核心网网元用于上述第一方面任一种可能实现方式中的方法。
第九方面,提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读介质存储用于设备执行的程序代码,该程序代码包括用于执行上述第一方面至第五方面任一种可能实现方式中的方法。
第十方面,提供一种包含指令的计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面至第五方面任一种可能实现方式中的方法。
附图说明
图1示出了本申请实施例适用的5G系统。
图2是适用于本申请实施例提供的方法的多播广播业务架构的示意图。
图3示出了本申请适用的一种场景示意图。
图4示出了本申请适用的另一种场景示意图。
图5示出了本申请提供的广播安全通信的方法100的示意图。
图6A示出了本申请提供的广播安全通信的方法110的示意图。
图6B示出了本申请提供的广播安全通信的方法200的示意图。
图7示出了本申请提供的广播安全通信的方法300的示意图。
图8A示出了本申请提供的广播安全通信的方法120的示意图。
图8B示出了本申请提供的广播安全通信的方法400的示意图。
图9示出了本申请提供的广播安全通信的方法500的示意图。
图10A示出了本申请提供的广播安全通信的方法130的示意图。
图10B示出了本申请提供的广播安全通信的方法600的示意图。
图11是本申请提供的通信装置的一种示意性框图。
图12是本申请提供的通信装置的另一种示意性框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。其中,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
可以理解的是,在本申请中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”以及其他各种术语标号等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请提供的技术方案可以应用于各种通信系统,例如:第五代(5thgeneration,5G)或新无线(new radio,NR)系统、长期演进(long term evolution,LTE)系统、LTE频分双工(frequency division duplex,FDD)系统、LTE时分双工(time divisionduplex,TDD)系统等。本申请提供的技术方案还可以应用于未来的通信系统,如第六代移动通信系统。本申请提供的技术方案还可以应用于设备到设备(device to device,D2D)通信,车到万物(vehicle-to-everything,V2X)通信,机器到机器(machine to machine,M2M)通信,机器类型通信(machine type communication,MTC),以及物联网(internet ofthings,IoT)通信系统或者其他通信系统。
下面将结合图1举例说明本申请实施例适用的5G系统。应理解,本文中描述的5G系统仅是示例,不应对本申请构成任何限定。
如图1所示,该网络架构例如是第三代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Project,3GPP)协议TS23.501中定义的5G系统(the 5th generationsystem,5GS)。该网络架构可以分为接入网(access network,AN)和核心网(core network,CN)两部分。其中,接入网可用于实现无线接入有关的功能,核心网主要包括以下几个关键逻辑网元:接入和移动性管理功能(access and mobility management function,AMF)、会话管理功能(session management function,SMF)、用户面功能(user plane function,UPF)、策略控制功能(policy control function,PCF)和统一数据管理(unified datamanagement,UDM)等。
下面对图1中示出的各网元进行简单介绍:
1、用户设备(user eqiupment,UE):可以称为终端设备(terminal equipment)、终端装置、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台(mobile station,MS)、移动终端(mobile terminal,MT)、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备可以是一种向用户提供语音/数据连通性的设备,例如,具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。目前,一些终端的举例可以为:手机(mobilephone)、平板电脑(pad)、带无线收发功能的电脑(如笔记本电脑、掌上电脑等)、移动互联网设备(mobile internet device,MID)、虚拟现实(virtual reality,VR)设备、增强现实(augmented reality,AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,SIP)电话、无线本地环路(wireless localloop,WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备,5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network,PLMN)中的终端设备等。
此外,终端设备还可以是物联网(Internet of things,IoT)系统中的终端设备。IoT是未来信息技术发展的重要组成部分,其主要技术特点是将物品通过通信技术与网络连接,从而实现人机互连,物-物互连的智能化网络。IoT技术可以通过例如窄带(narrowband,NB)技术,做到海量连接,深度覆盖,终端省电。
此外,终端设备还可以包括智能打印机、火车探测器等,主要功能包括收集数据(部分终端设备)、接收网络设备的控制信息与下行数据,并发送电磁波,向网络设备传输上行数据。
应理解,用户设备可以是任何可以接入网络的设备。终端设备与接入网设备之间可以采用某种空口技术相互通信。
可选地,用户设备可以用于充当基站。例如,用户设备可以充当调度实体,其在V2X或D2D等中的用户设备之间提供侧行链路信号。比如,蜂窝电话和汽车利用侧行链路信号彼此通信。蜂窝电话和智能家居设备之间通信,而无需通过基站中继通信信号。
2、(无线)接入网((radio)access network,(R)AN)设备:用于为特定区域的授权用户设备提供入网功能,并能够根据用户设备的级别,业务的需求等使用不同服务质量的传输隧道。
(R)AN能够管理无线资源,为用户设备提供接入服务,进而完成控制信号和用户设备数据在用户设备和核心网之间的转发,(R)AN也可以理解为传统网络中的基站。
示例性地,本申请实施例中的接入网设备可以是用于与用户设备通信的任意一种具有无线收发功能的通信设备。该接入网设备包括但不限为演进型节点B(evolved NodeB,eNB)或5G,如,NR,系统中的gNB,或,传输点(TRP或TP),5G系统中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板,或者,还可以为构成gNB或传输点的网络节点,如基带单元(BBU),或,分布式单元(distributed unit,DU)等。
在一些部署中,gNB可以包括集中式单元(centralized unit,CU)和DU。gNB还可以包括有源天线单元(active antenna unit,AAU)。CU实现gNB的部分功能,DU实现gNB的部分功能。比如,CU负责处理非实时协议和服务,实现无线资源控制(radio resource control,RRC),分组数据汇聚层协议(packet data convergence protocol,PDCP)层的功能。DU负责处理物理层协议和实时服务,实现无线链路控制(radio link control,RLC)层、媒体接入控制(media access control,MAC)层和物理(physical,PHY)层的功能。AAU实现部分物理层处理功能、射频处理及有源天线的相关功能。由于RRC层的信息最终会变成PHY层的信息,或者,由PHY层的信息转变而来,因而,在这种架构下,高层信令,如RRC层信令,也可以认为是由DU发送的,或者,由DU+AAU发送的。可以理解的是,接入网设备可以为包括CU节点、DU节点、AAU节点中一项或多项的设备。此外,可以将CU划分为接入网(radio access network,RAN)中的接入网设备,也可以将CU划分为核心网(core network,CN)中的接入网设备,本申请对此不做限定。
3、用户面功能(user plane function,UPF)网元:用于分组路由和转发以及用户面数据的服务质量(quality of service,QoS)处理等。为叙述方便,本申请实施例中,用户面功能网元被简称为“UPF”。
在未来通信系统中,用户面网元仍可以是UPF网元,或者,还可以有其它的名称,本申请不做限定。
4、接入和移动管理功能(access and mobility management function,AMF)网元:接入和移动管理功能网元主要用于移动性管理和接入管理等,可以用于实现MME功能中除会话管理之外的其它功能,例如,接入授权/鉴权等功能。为叙述方便,本申请实施例中,接入和移动管理功能网元被简称为“AMF”。
在未来通信系统中,接入和移动管理设备仍可以是AMF,或者,还可以有其它的名称,本申请不做限定。
5、会话管理功能(session management function,SMF)网元:主要用于会话管理、用户设备的网络互连协议(internet protocol,IP)地址分配和管理、选择可管理用户平面功能、策略控制和收费功能接口的终结点以及下行数据通知等。为叙述方便,本申请实施例中,会话管理功能网元被简称为“SMF”。
SMF为会话管理网元的一种。在未来通信系统中,会话管理网元仍可以是SMF,或者,还可以有其它的名称,本申请不做限定。
6、策略控制功能(policy control function,PCF)网元:用于指导网络行为的统一策略框架,为控制面功能网元(例如AMF,SMF等)提供策略规则信息等。
在未来通信系统中,策略控制网元仍可以是PCF网元,或者,还可以有其它的名称,本申请不做限定。
7、应用功能(application function,AF)网元:用于进行应用影响的数据路由,无线接入网络开放功能网元,与策略框架交互进行策略控制等。为叙述方便,本申请实施例中,应用功能网元被简称为“AF”。
在未来通信系统中,应用功能网元仍可以是AF网元,或者,还可以有其它的名称,本申请不做限定。
8、统一数据管理(unified data management,UDM)网元:用于处理UE标识,接入鉴权,注册以及移动性管理等。
在未来通信系统中,统一数据管理仍可以是UDM网元,或者,还可以有其它的名称,本申请不做限定。
9、认证服务器(authentication server function,AUSF)网元:用于鉴权服务、产生密钥实现对用户设备的双向鉴权,支持统一的鉴权框架。
在未来通信系统中,认证服务器功能网元仍可以是AUSF网元,或者,还可以有其它的名称,本申请不做限定。
10、网络数据分析功能(network data analytics function,NWDAF)网元:用于识别网络切片实例、加载网络切片实例的负载级别信息。网络数据分析功能可使NF消费者订阅或取消订阅定期通知,并在超过阈值的情况下,通知消费者。
在未来通信系统中,网络数据分析功能网元仍可以是NWDAF网元,或者,还可以有其它的名称,本申请不做限定。
11、数据网络(data network,DN):DN是位于运营商网络之外的网络,运营商网络可以接入多个DN,DN上可部署多种业务,可为终端设备提供数据和/或语音等服务。例如,DN是某智能工厂的私有网络,智能工厂安装在车间的传感器可为终端设备,DN中部署了传感器的控制服务器,控制服务器可为传感器提供服务。传感器可与控制服务器通信,获取控制服务器的指令,根据指令将采集的传感器数据传送给控制服务器等。又例如,DN是某公司的内部办公网络,该公司员工的手机或者电脑可为终端设备,员工的手机或者电脑可以访问公司内部办公网络上的信息、数据资源等。
在图1所示的网络架构中,各网元之间可以通过图中所示的接口通信。如图所示,UE和AMF之间可以通过N1接口进行交互,交互消息例如可以称为N1消息(N1 Message)。RAN和AMF之间可以通过N2接口进行交互,N2接口可以用于非接入层(non-access stratum,NAS)消息的发送等。RAN和UPF之间可以通过N3接口进行交互,N3接口可以用于传输用户面的数据等。SMF和UPF之间可以通过N4接口进行交互,N4接口可以用于传输例如N3连接的隧道标识信息,数据缓存指示信息,以及下行数据通知消息等信息。UPF和DN之间可以通过N6接口进行交互,N6接口可以于传输用户面的数据等。其他接口与各网元之间的关系如图1中所示,为了简洁,这里不一一详述。下面简单介绍各个网元之间的接口名称及功能如下:
1)N7:PCF与SMF之间的接口,用于下发对应协议数据单元(protocol data unit,PDU)会话或者对应业务数据流的控制策略。
2)N15:PCF与AMF之间的接口,用于下发UE策略及接入控制相关策略。
3)N5:AF与PCF之间的接口,用于应用业务请求下发以及网络事件上报。
4)N4:SMF与UPF之间的接口,用于控制面与用户面之间传递信息,包括控制面向用户面的转发规则、QoS控制规则、流量统计规则等的下发以及用户面的信息上报。
5)N11:SMF与AMF之间的接口,用于传递RAN和UPF之间的PDU会话隧道信息、传递发送给UE的控制消息、传递发送给RAN的无线资源控制信息等。
6)N2:AMF与RAN之间的接口,用于传递核心网侧至RAN的无线承载控制信息等。
7)N1:AMF与UE之间的接口,接入无关,用于向UE传递QoS控制规则等。
8)N8:AMF与UDM间的接口,用于AMF向UDM获取接入与移动性管理相关签约数据与鉴权数据,以及AMF向UDM注册UE当前移动性管理相关信息等。
9)N10:SMF与UDM间的接口,用于SMF向UDM获取会话管理相关签约数据,以及SMF向UDM注册UE当前会话相关信息等。
10)N35:UDM与UDR间的接口,用于UDM从UDR中获取用户签约数据信息。
11)N36:PCF与UDR间的接口,用于PCF从UDR中获取策略相关签约数据以及应用数据相关信息。
12)N12:AMF和AUSF间的接口,用于AMF向AUSF发起鉴权流程,其中可携带SUCI作为签约标识;
13)N13:UDM与AUSF间的接口,用于AUSF向UDM获取用户鉴权向量,以执行鉴权流程。
图2是适用于本申请实施例提供的方法的多播广播业务架构的示意图。图2所示的多播广播业务架构和功能是在单播网络架构和功能的基础上增强而定义的。下面对图2中各个网元特定于多播广播业务的功能做简单介绍。
1、UE:UE主要功能为通过PTM/PTP接收多播数据、通过PTM接收组/广播数据、处理QoS、发起会话加入(session join)和会话离开(session leave)、以及5G MBS的终端侧的资源管理。
2、RAN:RAN主要负责处理MBS QoS流、通过点到多点(point to multipoint,PTM)、点到点(point to point,PTP)向UE发送数据、配置AS层接收广播流、在PTM和PTP之间切换、支持多播会话的Xn和N2切换、处理会话信令、以及建立空口广播和多播资源等。
3、AMF:AMF主要负责信令路由(NG-RAN~MB-SMF)、以及选择广播的NG-RANs等。
4、SMF:SMF为支持5G MBS特性,单播SMF需要增强,主要体现在增加:发现MB-SMF、UE加入的认证、与MB-SMF交互管理多播会话上下文、与RAN交互建立多播传输资源等功能。
5、UPF:UPF主要负责与MB-UPF交互接收通过单独传递模式传输的多播数据、通过PDU会话向UE传输单独传递模式传输的多播数据。
6、PCF:PCF主要负责多播广播业务(multicast and broadcast service,MBS)会话的QoS处理、向多播广播SMF(multicast and broadcast SMF,MB-SMF)提供策略信息、以及与用户数据存储库(user data repository,UDR)交互获取QoS信息等。PCF是可选网元,仅在使用动态策略计费控制(policy charging control,PCC)时,才需要该功能实体。
7、多播/广播会话管理功能(multicast/broadcast-session managementfunction,MB-SMF)网元:MB-SMF是一个具备支持广播特性的实体。MB-SMF还可以同时具备单播SMF的功能。具体地,MB-SMF负责:MBS会话的管理,包括QoS控制等;配置多播广播(multicast and broadcast UPF,MB-UPF);与RAN交互控制广播流(flow)传输(广播会话特定功能);与SMF交互关联协议数据单元(protocol data unit,PDU)会话;和RAN交互控制多播流的传输(多播会话特定功能)等。为叙述方便,本申请实施例中,多播/广播会话管理功能网元被简称为多播会话管理功能网元,或“MB-SMF”。MB-SMF为多播会话管理网元中的一种,在未来通信系统中,多播会话管理网元仍可以是MB-SMF,或者,还可以有其它的名称,本申请不做限定。
8、多播/广播用户面功能(multicast/broadcast-user plane function,MB-UPF)网元:MB-UPF是5G MBS的数据面的网关,主要负责:与MB-SMF交互获取数据转发规则、向RAN通过共享传递方法(shared delivery method)传输多播数据;向UPF通过单独传递方法(individual delivery method)传输多播数据。为叙述方便,本申请实施例中,多播/广播用户面功能网元被简称为多播用户面功能网元或“MB-UPF”。
9、多播/广播服务功能(multicast and broadcast service function,MBSF):MBSF主要支持以下功能:业务层功能、与LTE MBS的互通、与AF和MB-SMF交互以支持MBS会话的操作、确定传输参数和MBS会话的类型、选择MB-SMF控制MBSTF、以及确定发送者的IP多播地址等。MBSF为可选网元。为叙述方便,本申请实施例中,多播/广播服务功能网元被简称为多播服务功能网元或“MBSF”。
10、多播/广播服务传输功能(multicast/broadcast service transportfunction,MBSTF):MBSTF主要支持以下功能:MBS数据的锚点、作为IP多播的源、支持例如帧、多流、前向纠错(forward error correction,FEC)等通用传输功能、将输入的文件作为目标(object)或目标流(object flow)以多播或广播的方式发送等。MBSTF为可选网元。为叙述方便,本申请实施例中,多播/广播服务传输功能网元被简称为多播服务传输功能网元或“MBSTF”。
11、AF:AF主要支持以下功能向5G核心网(5G core network,5GC)提供业务信息并请求多播或广播服务、以及指示(instruct)与5GC的MBS会话操作等。本申请中的AF还可以理解为内容提供者(content provider)。
12、UDM:UDM主要支持多播会话的订阅/签约管理等。
13、网络存储功能(network repository function,NRF):NRF主要是核心网网元的信息,在支持MBS特性上,主要包括以下功能:支持对服务MBS会话的MB-SMF的管理,具体包括保存MB-SMF服务的MBS会话ID。
14、网络开放功能(network exposure function,NEF):NEF在支持MBS特性上,主要负责以下功能:选择MB-SMF,与AF以及MB-SMF交互实现MBS会话操作、确定传输参数等,向AF提供5G MBS流程的接口如服务配置、MBS会话配置和QoS管理等接口。
图2中Nausf、Nnef、Npcf、Nudm、Naf、Namf、Nsmf、N1、N2、N3、N4,以及N6为接口序列号。这些接口序列号的含义可参见3GPP标准协议中定义的含义,在此不做限制。
应理解,上述应用于本申请实施例的网络架构仅是举例说明的从传统点到点的架构和服务化架构的角度描述的网络架构,适用本申请实施例的网络架构并不局限于此,任何能够实现上述各个网元的功能的网络架构都适用于本申请实施例。
还应理解,图1和图2中所示各个核心网网元可以理解为核心网中用于实现不同功能的网元,例如可以按需组合成网络切片。这些核心网网元可以各自独立的设备,也可以集成于同一设备中实现不同的功能,本申请对于上述网元的具体形态不作限定。
还应理解,上述命名仅为便于区分不同的功能而定义,不应对本申请构成任何限定。本申请并不排除在5G网络以及未来其它的网络中采用其他命名的可能。例如,在6G网络中,上述各个网元中的部分或全部可以沿用5G中的术语,也可能采用其他名称等。图1中的各个网元之间的接口名称只是一个示例,具体实现中接口的名称可能为其他的名称,本申请对此不作具体限定。此外,上述各个网元之间的所传输的消息(或信令)的名称也仅仅是一个示例,对消息本身的功能不构成任何限定。
可以理解的是,上述网元或者功能既可以是硬件设备中的网络元件,也可以是在专用硬件上运行软件功能,或者是平台(例如,云平台)上实例化的虚拟化功能。为方便说明,本申请后续,以网络设备为接入和移动管理网元AMF,基站为无线接入网络RAN为例进行说明。
本申请实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着网络架构的演变和新业务场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
本申请实施例的各个方面或特征可以用于实现成方法,或者通过装置或标准编程和/或工程技术的制品进行实现。本申请中使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读器件、载体或介质访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可以包括,但不限于:磁存储器件(例如,硬盘、软盘或磁带等),光盘(例如,压缩盘(compact disc,CD)、数字通用盘(digitalversatile disc,DVD)等),智能卡和闪存器件(例如,可擦写可编程只读存储器(erasableprogrammable read-only memory,EPROM)、卡、棒或钥匙驱动器等)。另外,本文描述的各种存储介质可代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括但不限于,无线信道和能够存储、包含和/或承载指令和/或数据的各种其它介质。
图3示出了本申请适用的一种场景示意图。通常情况下,运营商在部署网络时,为了减少部署无线接入网的成本,一般选择会在保留各自核心网的同时共享无线接入网设备(下述描述中,以基站作为无线接入网设备进行说明)。例如,TS23.501中所定义的多运营商核心网(multi-operator core network,MOCN)场景。如图3所示,假设有三个运营商,其中,运营商#A、运营商#B和运营商#C分别拥有自己的核心网,但是为了节约成本(例如,部署基站的成本),三个运营商可能会共享基站。与普通场景相比,MOCN场景的部署方式中,广播消息中包含公共陆地移动网络(public land mobile network,PLMN)的信息。例如,基站发送的小区信息中包括小区所属的PLMN的信息。
图4示出了本申请适用的另一种场景示意图。如图4所示,目前,某些广播业务(例如,天气预报,高精地图更新等)在不同运营商上传输的内容是相同的。针对这类广播业务,相同的广播业务的数据在不同运营商的核心网以及运营商所共享的基站上需要多次传输。例如,如图4所示,假设有两个运营商(记为PLMN#a和PLMN#b),多播/广播业务的内容提供商(MBS content provider)分别向PLMN#a和PLMN#b发送广播数据。由于PLMN#a和PLMN#b共享基站,相同的广播业务的数据会在基站中发送两次(也可以理解为,基站为传输不同运营商网络中的相同广播业务需要分配两次空口资源)。
为了便于理解本申请实施例的技术方案,下面介绍本申请涉及的一些技术用语。
1、多播/广播业务会话(multicast/broadcast service-session,MBS session):多播/广播会话可以为多播/广播业务提供服务。多播/广播会话包括从数据网络到核心网设备再到接入网设备的单播或组播隧道、以及接入网设备分配的用于发送该多播/广播业务的单播或多播/广播空口资源。
2、多播/广播业务数据的传输
在3GPP网络中,服务/应用存在向多个用户设备(UE)发送多播/广播业务的需求,即需要单点对多点的相同数据传输。该服务/应用包括多媒体消息服务、数据流服务、组通信服务等。通过建立多播/广播/单播会话,网络提供一条被多个接收方共享的承载,发送方仅需发送一份数据,在网络侧按需将发送数据复制并传输至多个接收方或者使用多播的传输方式发送一份数据给多个接收方。服务可以由一个或多个会话承载。一个服务标识对应1个或多个MBS会话标识。
3、第一广播业务、MBS会话标识、服务标识
至少两个网络(下面以PLMN#a和PLMN#b为例进行说明)共用一个接入网网元,分别通过该接入网网元向所在网络的终端设备发送广播业务(下面以第一广播业务为例进行说明)的数据。具体地,AF通过PLMN#a和PLMN#b将数据传输到该基站,该基站广播一份数据到PLMN#a的UE和PLMN#b的UE。
AF或服务提供商通过PLMN#a和PLMN#b分别建立MBS会话,并通过MBS会话分别向PLMN#a和/或PLMN#b发送数据。MBS会话由相应的MBS会话标识进行标识。MBS会话标识可以是特定的IP地址或者临时移动组标识(temporary mobile group identity,TMGI)。换句话说,本申请中涉及的MBS会话标识或会话标识为用于承载第一广播业务的数据的MBS会话的标识。
第一广播业务可以由服务标识进行标记,服务标识为全局唯一标识。示例性的,服务标识可以是在会话创建过程中由核心网发送给基站的,也可以是基站预配置服务标识和会话标识的对应关系,此处不做限定。
示例性的,AF或服务提供商在PLMN#a建立的MBS会话标识为TMGI x,服务标识为w。AF或服务提供商在PLMN#b建立的MBS会话标识为TMGI y,服务标识为w。基站根据服务标识确定不同的广播会话承载/传递的业务数据相同。
4、MOCN状态、MOCN优化开启、MOCN优化不开启
至少两个网络(下面以PLMN#a和PLMN#b为例进行说明)共用一个接入网网元,分别通过该接入网网元向所在网络的终端设备发送广播业务(下面以第一广播业务为例进行说明)的数据。具体地,AF通过PLMN#a和PLMN#b将数据传输到该基站,该基站广播一份或多份数据到PLMN#a的UE和PLMN#b的UE。
MOCN状态可以理解为多运营商核心网网络针对第一广播业务的使用状态,使用状态包括MOCN优化开启和MOCN优化不开启。
其中,MOCN优化开启还可以称为MOCN优化已开启或MOCN优化可以开启。MOCN优化不开启还可以称为MOCN优化未开启或MOCN优化关闭或无法开启MOCN优化。
MOCN优化开启可以理解为MOCN针对第一广播业务的优化已开启,换句话说,多个PLMN能够基于同一个基站广播第一广播业务的同一份数据。MOCN优化未开启可以理解为MOCN针对第一广播业务的优化未开启,换句话说,多个PLMN中的每个PLMN基于同一个基站分别广播第一广播业务的数据。
本申请中的第一指示信息还可以称为MOCN优化指示信息,MOCN优化指示信息可以指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化已开启或未开启。
本申请中以广播业务会话、广播业务数据的传输为例进行说明,本申请中所有实施例都可以适用于多播业务会话、多业务数据的传输的场景中。
在基站共享的场景中,PLMN#a和PLMN#b的核心网不同,但共用一个基站。在多播/广播业务数据传输中,对于同一个广播业务,AF通过PLMN#a和/或PLMN#b将数据传输到该基站,该基站广播一份数据到PLMN#a的UE和PLMN#b的UE。由于PLMN#a和PLMN#b分别独立维护自己的密钥,并提供给本网络的UE使用。在开启安全保护的情况下,PLMN#a向基站发送的数据为MBSTF#a使用PLMN#a的密钥对广播业务的数据进行处理后的数据。PLMN#b向基站发送的数据为MBSTF#b使用PLMN#b的密钥对广播业务的数据进行处理后的数据。在该过程中,如果基站只广播一份数据,存在部分UE无法对接收到的广播业务数据进行解密和/或完整性校验的情况,导致通信受到影响,用户体验很差。例如,基站广播的数据为PLMN#b安全保护的数据,PLMN#a的UE将无法解析接收的广播业务数据。
图5示出了本申请提供的广播安全通信的方法100的示意图。下面结合图5,详细介绍本申请提供的多播会话安全通信的方法100。
S101,应用功能网元向第一核心网网元发送会话创建请求消息,相应地,第一核心网网元接收来自应用功能网元的会话创建请求消息。
示例性地,第一核心网网元可以是控制面网元或用户面网元。示例性地,应用功能网元可以直接向第一核心网网元发送会话建立请求消息,应用功能网元也可以通过第一核心网网元所服务的网络中的其他网元向第一核心网网网元发送会话建立请求消息。例如,第一核心网网元可以是MBSTF,应用功能网元可以是AF。AF向MBSF/NEF发送广播会话创建请求消息,MBSF/NEF向MBSTF发送会话创建请求消息。或者,第一核心网网元可以是MBSF/NEF,应用功能网元可以是AF,该会话创建请求消息为广播会话创建请求消息。AF向MBSF/NEF发送广播会话创建请求消息。
其中,该会话创建请求消息用于请求创建广播会话。
可选地,会话创建请求消息包括广播会话的标识和第一密钥,第一核心网网元存储广播会话的标识和第一密钥。该第一密钥与该广播会话标识指示的会话对应。
S102,响应于会话创建请求消息,第一核心网网元向应用功能网元发送会话创建响应消息,相应地,应用功能网元接收来自第一核心网网元的会话创建响应消息。
S103,第一核心网网元获取第一指示信息。
其中,第一指示信息来自接入网网元或第二核心网网元,或,第一指示信息是预配置在第一核心网网元的。
例如,第二核心网网元可以是MBSF、MB-SMF、SMF、AMF或网络管理网元(例如OAM)。
S104,第一核心网网元根据第一指示信息向终端设备发送广播传输密钥,相应地,终端设备接收来自第一核心网网元的广播传输密钥。
其中,广播传输密钥用于对第一核心网网元与终端设备之间传输的广播业务的第一数据进行安全保护。
需要说明的是,本申请对S101至S104的执行顺序不做限定。
S101至S104可以有多种实现方式。下面以两种可能的实现方式为例进行介绍。
实现方式一:
第一指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的使用状态,使用状态包括多运营商核心网网络针对广播业务的优化已开启或未开启。或者,第一指示信息指示所述第一核心网网元服务的网络(为了方便说明,称为第一网络)是否支持多运营商核心网网络架构。
可选地,该使用状态开启与第一网络支持多运营商核心网网络架构对应,该使用状态关闭与第一网络不支持多运营商核心网网络架构对应。
示例1-1,第一指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的优化已开启的情况下,广播传输密钥为由应用功能网元生成的第一密钥。
示例性地,第一指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的优化已开启,可以理解为:第一指示信息指示接入网网元为来自至少两个网络的广播业务广播第一数据;其中,至少两个网络包括第一核心网网元服务的网络。
示例1-2,第一指示信息指示为多运营商核心网网络针对广播业务的优化未开启的情况下,广播传输密钥为由第一核心网网元生成的第二密钥。
一种可能的实现方式中,第一核心网网元根据第一指示信息生成第二密钥。
示例性地,第一指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的优化未开启,可以理解为:第一指示信息指示接入网网元为来自至少两个网络的广播业务分别广播第一数据和第二数据。其中,至少两个网络包括第一核心网网元服务的网络。
应理解,将第一核心网网元服务的网络成为第一网络,将与第一网络不同且与第一网络共享接入网网元的网络称为第二网络。第一数据可以理解为接入网网元从第一网络的用户面网元(例如UPF#a)接收的广播业务的数据。应理解,第一数据是由第一网络进行安全保护的广播业务的数据,或者,第一数据是由第一网络的用户面网元(例如MBSTF#a)进行安全保护的广播业务的数据,或者,第一数据是由第一网络的用户面网元(例如MBSTF#a)生成的密钥进行加密和/或完整性保护处理的广播业务的数据。例如,MBSTF#a使用密钥#a对第一数据进行加密和/或完整性保护,可以实现MBSTF#a与第一网元的终端设备之间的安全通信。第二数据可以理解为接入网网元从第二网络的用户面网元(例如UPF#b)接收的第一广播业务的数据。应理解,第二数据是由第二网络进行安全保护的第一广播业务的数据,或者,第二数据是由第二网络的用户面网元(例如MBSTF#b)进行安全保护的第一广播业务的数据,或者,第二数据是由第二网络的用户面网元(例如MBSTF#b)使用第二密钥进行加密和/或完整性保护处理的第一广播业务的数据。例如,MBSTF#b使用密钥#b对第二数据进行加密和/或完整性保护,可以实现MBSTF#b与第二网元的终端设备之间的安全通信。
还可以理解的是,第一数据在被进行加密和/或完整性保护处理之前的源数据,与,第二数据在被进行加密和/或完整性保护处理之前的源数据相同。
示例1-3,第一指示信息指示第一网络支持多运营商核心网网络架构的情况下,广播传输密钥为由应用功能网元生成的第一密钥。
示例1-4,第一指示信息指示第一网络不支持多运营商核心网网络架构的情况下,广播传输密钥为由应用功能网元生成的第二密钥。
一种可能的实现方式中,第一核心网网元根据第一指示信息生成第二密钥。
作为S103的一种具体示例,示例2-1,接入网网元或第二核心网网元向第一核心网网元发送第一指示信息,相应地,第一核心网网元接收来自接入网网元或第二核心网网元的第一指示信息。
作为S103的一种具体示例,示例2-2,第一核心网网元向接入网网元或第二核心网网元发送订阅请求消息,相应地,第二核心网网元接收来自第一核心网网元的订阅请求消息,订阅请求消息用于订阅使用状态变更的事件。响应于订阅请求消息,接入网网元或第二核心网网元向第一核心网网元发送订阅响应消息,第一核心网网元接收来自接入网网元或第二核心网网元的订阅响应消息,订阅响应消息包括第一指示信息。
一种可能的实现方式中,使用状态变更的事件为RAN粒度的变更事件,换句话说,RAN涉及的所有会话的该使用状态均发生变化。另一种可能的实现方式中,该订阅响应消息还包括广播会话标识,可以理解的是,使用状态变更的事件为会话粒度的变更事件,换句话说,该MBS会话标识指示的会话的该使用状态发生变化。
示例2-1和示例2-2中,例如,接入网网元可以直接与第一核心网网元交互,也可以通过其他核心网网元与第一核心网网元交互。
在实现方式一中,方法100还包括:
S105,第二核心网网元或接入网网元向第一核心网网元发送第二指示信息,相应地,第一核心网网元接收来自第二核心网网元或接入网网元的第二指示信息。
其中,第二指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的使用状态,使用状态包括多运营商核心网网络针对广播业务的优化已开启或未开启。类似地,对于第二指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的使用状态的理解可以参见第一指示信息相关的说明。
S106,第一核心网网元根据第二指示信息确定是否更新广播传输密钥。
一种实现方式中,广播传输密钥为第一密钥的情况下,假设第二指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的优化未开启,第一核心网网元将广播传输密钥更新为第二密钥;或者,假设第二指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的优化已开启,第一核心网网元不更新广播传输密钥。
另一种实现方式中,广播传输密钥为第二密钥的情况下,假设第二指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的优化未开启,第一核心网网元不更新广播传输密钥;或者,假设第二指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的优化已开启,第一核心网网元将广播传输密钥更新为第一密钥。
实现方式二:
第一指示信息指示对第一数据进行安全保护的密钥是由第一核心网网元或应用功能网元生成的。
示例3-1,在第一指示信息指示由第一核心网网元生成的密钥对第一数据进行安全保护的情况下,广播传输密钥为由第一核心网网元生成的第二密钥。
示例性地,第一指示信息指示由第一网络对第一数据进行安全保护,可以理解为:第一指示信息指示不使用应用功能网元生成的密钥或指示只使用第一核心网网元生成的密钥。
可选地,第一核心网网元根据第一指示信息生成第二密钥。
示例3-2,在第一指示信息指示由应用功能网元生成的密钥对第一数据进行安全保护的情况下,广播传输密钥为由应用功能网元生成的第一密钥。
示例性地,第一指示信息指示由应用功能网元对数据进行安全保护,可以理解为:第一指示信息指示允许使用应用功能网元生成的密钥或指示不使用第一核心网网元生成的密钥。
作为S103的一种具体示例,第一指示信息为本地配置或本地策略,第一核心网网元从本地获取第一指示信息。
可以理解的是,在实现方式二中,在第一核心网网元确定使用第一密钥或第二密钥作为广播传输密钥的情况下,为了使得接入网网元能够根据核心网的决策确定如何广播该广播业务的数据,从而进一步确保核心网的安全管理能力和系统的安全性能,方法100还包括步骤1或步骤1’。
步骤1,第一核心网网元确定是否向接入网网元发送多运营商核心网辅助信息。该辅助信息用于指示接入网网元确定针对所述广播业务的使用状态。
由于第一核心网网元所服务的网络支持多运营商核心网网络架构,接入网网元默认该使用状态为开启。例如,接入网网元根据默认配置确定该使用状态为开启。那么,在该使用状态开启的情况下,第一核心网网元不向接入网网元指示多运营商核心网辅助信息;在该使用状态不开启的情况下,第一核心网网元向接入网网元指示多运营商核心网辅助信息。作为一个示例,在第一指示信息指示由第一核心网网元生成的密钥对第一数据进行安全保护的情况下,第一核心网网元向接入网网元发送第三指示信息,相应地,接入网网元接收来自第一核心网网元的第三指示信息。第三指示信息指示接入网网元为来自不同网络的广播业务分别广播第一数据和第二数据,或指示由第一网络对第一数据进行安全保护,或指示广播传输密钥是由第一核心网网元生成的。
步骤1’,第一核心网网元向接入网网元发送多运营商核心网辅助信息。该辅助信息用于指示该使用状态的开启或不开启是否需要接入网网元的辅助。
作为一个示例,在第一指示信息指示由第一网络对第一数据进行安全保护的情况下,第一核心网网元向接入网网元发送第三指示信息,相应地,接入网网元接收来自第一核心网网元的第三指示信息。第三指示信息指示接入网网元为来自不同网络的广播业务分别广播第一数据和第二数据,或指示由第一网络对第一数据进行安全保护,或指示广播传输密钥是由第一核心网网元生成的。
作为另一个示例,所述第一指示信息指示由所述应用功能网元对所述数据进行安全保护的情况下,所述第一核心网网元向接入网网元发送第三指示信息,所述第三指示信息指示所述接入网网元为来自不同网络的所述广播业务广播所述第一数据,或指示由所述应用功能网元对所述第一数据进行安全保护,或指示所述广播传输密钥是由所述应用功能网元生成的。
图6A示出了本申请提供的广播安全通信的方法110的示意图。
S111,应用功能网元获取第五指示信息。
其中,第五指示信息指示第一网络是否支持多运营商核心网络的架构。
S112,应用功能网元向第一网络的第四核心网网元发送广播会话创建请求消息,相应地,第四核心网网元接收来自应用功能网元的广播会话创建请求消息。
其中,在第五指示信息指示第一网络支持多运营商核心网络的架构的情况下,广播会话创建请求消息包括安全数据,安全数据包括广播会话的标识和第一密钥,第一密钥是应用功能网元生成的,安全数据指示适用第一密钥对广播会话对应的数据进行安全保护。
下面结合图6B介绍方法110的一种具体示例。
图6B示出了本申请提供的广播安全通信的方法200的示意图。方法200中,AF根据PLMN提供的信息或预配置的信息确定该PLMN是否支持MOCN架构,并根据该PLMN是否支持MOCN架构确定是否要向PLMN发送安全数据(security data)。下面结合图6B,详细介绍本申请提供的多播会话安全通信的方法200。
作为步骤S111的一种具体示例。S201,AF确定PLMN是否支持MOCN架构。
其中,PLMN支持MOCN架构,可以理解为,该PLMN的核心网与其他PLMN的核心网不同,且,该PLMN与其他PLMN共享RAN,例如该PLMN与其他PLMN通过同一个RAN执行第一广播业务。类似地,PLMN不支持MOCN架构,可以理解为,该PLMN的核心网与其他PLMN的核心网不同,且,为该PLMN执行第一广播业务的RAN与为其他PLMN执行第一广播业务的RAN的也不同。
其中,AF根据PLMN提供的信息或预配置的信息确定该PLMN是否支持MOCN架构。示例性的,AF向MBSF/NEF发送请求消息,该请求消息或该请求消息中携带的信息用于请求PLMN是否支持MOCN架构的信息;MBSF/NEF根据配置信息或从网络管理网元获得的信息,向AF发送响应消息,该响应消息中携带PLMN是否支持MOCN架构的信息。
作为步骤S112的一种具体示例。S202,AF向MBSF/NEF发送MBS会话创建请求(Nnef_MBSSession_create request)#1消息,相应地,MBSF/NEF接收来自AF的会话创建请求#1消息。
其中,该会话创建请求#1消息用于向MBSF/NEF请求创建MBS会话。该会话创建请求#1消息中携带MBS会话标识(MBS session ID)、QoS参数和安全策略。QoS参数表示当前会话的服务质量要求,其中包括5G QoS标识符、分配保持优先级等参数。安全策略表示当前会话需要或者不需要核心网提供机密性和/或完整性保护。
在PLMN支持MOCN架构的情况下(为了方便说明,下文称为情况a),会话创建请求#1消息还携带安全数据(security data);在PLMN不支持MOCN架构的情况下,会话创建请求#1消息不携带安全数据。安全数据包括MTK#1,MTK#1ID,算法标识符。其中,MTK#1是AF生成的。MTK#1可以用于对MBSTF与UE之间传输第一广播业务的数据进行安全保护。换句话说,MBSTF可以使用MTK#1对MBSTF与UE之间传输第一广播业务的数据进行安全保护,也可以使用其他密钥对MBSTF与UE之间传输第一广播业务的数据进行安全保护。该第一广播业务的数据可以理解为MBS session ID标识的会话传输的数据。MTK#1与MBS session ID对应,可以理解为,MTK#1可以用于对MBS session ID标识的会话承载的数据进行安全保护。
上述方案,AF在发送广播会话创建请求消息之前,根据PLMN是否支持MOCN架构,确定是否要在广播会话创建请求消息中携带安全数据。可以避免在PLMN不支持MOCN架构的情况下AF向PLMN发送安全数据而导致浪费信令开销的问题。并且,由AF先做判断,也可以避免在广播会话创建过程中,PLMN再通知AF自身不支持MOCN架构,进一步节省信令开销。
图7示出了本申请提供的广播安全通信的方法300的示意图。方法300中,PLMN支持MOCN架构。下面结合图7,详细介绍本申请提供的多播会话安全通信的方法300。
S301,AF向MBSF/NEF发送MBS会话创建请求#1消息,相应地,MBSF/NEF接收来自AF的会话创建请求#1消息。
其中,该会话创建请求#1消息用于向MBSF/NEF请求创建MBS会话。该会话创建请求#1消息中携带MBS会话标识(MBS session ID)、QoS参数、安全策略和安全数据。
具体地,S301可以参照S202中相应的描述,且PLMN支持MOCN架构。
可选地,S301之前,方法300还可以包括S201。
S302,MBSF/NEF向MB-SMF发送MBS会话创建请求(Nmbsmf_MBSSession_createrequest)#2消息,相应地,MB-SMF接收来自MBSF/NEF的MBS会话创建请求#2消息。
其中,该会话创建请求#2消息用于向MB-SMF请求创建MBS会话。该会话创建请求#1消息中携带MBS会话标识(MBS session ID)、QoS参数。
S303,MB-SMF向MBSF/NEF发送MBS会话创建响应(Nmbsmf_MBSSession_createresponse)#2消息,相应地,MBSF/NEF接收来自MB-SMF的会话创建响应#2消息。
S304,MBSF/NEF向MBSTF发送会话请求消息,相应地,MBSTF接收来自MBSF/NEF的会话请求消息。
其中,该会话请求消息包括MBS会话标识、QoS参数,可选的,该会话请求消息还包括安全数据。
可选地,S305,MBSTF存储MBS会话标识和安全数据。具体地,MBSTF存储MTK#1。
S306,MBSTF向MBSF/NEF发送会话响应消息,相应地,MBSF/NEF接收来自MBSTF的会话响应消息。
S307,MBSF/NEF向AF发送MBS会话创建响应(Nnef_MBSSession_createresponse)#1消息,相应地,AF接收来自MBSF/NEF的MBS会话创建响应#1消息。
具体地,S302至S304、S306至S307可以参见TS 23.247第7.1.1章节。
S308,MB-SMF向RAN发送广播会话创建请求(Broadcast_session_create_request)消息,相应地,RAN接收来自MB-SMF的广播会话创建请求消息。
其中,广播会话创建请求消息中携带MBS会话标识、QoS参数等。RAN创建会话上下文并为第一广播业务配置空口资源。
S309,RAN向MB-SMF发送广播会话创建响应(Broadcast_session_create_response)消息,相应地,MB-SMF接收来自RAN的广播会话创建响应消息。
MB-SMF与RAN之间的消息可以是通过AMF进行透明传输。
S308和S309具体可参考TS 23.247第7.3.1章节。S308和S309在S303之后执行。S308和S309可以在S307之前执行,也可以在S307之后执行,本申请不做限制。
S310,MBSF生成服务宣告(service announcement)消息,AF/MBSF向UE发送service announcement消息,相应地,UE接收来自AF/MBSF的送service announcement消息。
其中,服务宣告包括用户服务标识(user service ID)、MBS会话标识、服务区域、开始时间、安全服务描述等参数。该消息可以是通过短信、单播会话、多播会话等形式发送给UE,此处不做限制。
S311,UE发起超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP)摘要流程(HTTP digist procedure)。
UE根据service announcement的参数向MBSTF发起服务请求。当用户服务需要进行安全保护时,UE和MBSTF利用应用的认证和密钥管理(authentication and keymanagement for applications,AKMA)/通用认证机制(general bootstrappingarchitecture,GBA),即AKMA/GBA,生成的应用密钥作为认证凭证,建立密钥传输安全通道。
S312,MBSTF向UE发送多媒体因特网密钥管理(multimedia internet keying,MIKEY)多播服务密钥(MBS service key,MSK)传输(MIKEY MSK delivery)消息。
该消息包括MSK,MSK是由应用密钥进行保护的。
下面,MBSTF将根据RAN发送的优化指示信息向UE发送多播传输密钥(MBS traffickey,MTK),例如可以按照方案a或方案b执行。其中,该MTK用于对UE和AF之间传输的数据进行安全保护。
方案a:
S313,RAN向MBSTF发送MOCN状态通知(MOCN status notification)消息,相应地,MBSTF接收来自RAN的MOCN状态通知消息。
其中,MOCN状态通知消息包括优化指示信息,该优化指示信息可以指示MOCN优化开启或不开启。MOCN优化开启可以理解为,RAN针对第一广播业务向不同核心网的UE广播相同的数据,或者,RAN为来自不同核心网的第一广播业务广播相同的数据,或者,由AF对第一广播业务的数据进行安全保护。MOCN优化不开启可以理解为,RAN针对第一广播业务向不同核心网的UE分别广播数据,或者,RAN为来自不同核心网的第一广播业务分别广播数据,或者,由核心网对第一广播业务的数据进行安全保护。
可以理解的是,PLMN支持MOCN架构时,MOCN优化可以开启,也可以不开启。
可选地,RAN可以通过多种方式确定MOCN优化是否开启。例如,RAN根据PLMN的能力确定MOCN优化是否开启。在PLMN支持MOCN架构的情况下,MOCN优化开启;在PLMN不支持MOCN架构的情况下,MOCN优化不开启。再例如,RAN根据自身的资源负载确定MOCN优化指示信息。如果RAN空闲的资源负载比较多(例如大于阈值),则MOCN优化开启;反之,MOCN优化不开启。
MOCN优化指示信息可以是由RAN直接发送给MBSTF的,还可以是由RAN通过其他核心网网元发送给MBSTF的。例如,其他核心网网元可以是MB-SMF或MBSF或SMF或AMF或网络管理网元中的一个或多个。
可选地,MBSTF可以向RAN订阅MOCN状态变更事件。在MOCN状态发生变化时,响应于该订阅请求,RAN向MBSTF发送订阅响应消息。或者,其他核心网网元向基站订阅MOCN状态变更事件。在MOCN状态发生变化时,响应于该订阅请求,RAN向其他核心网网元发送订阅响应消息,随后其他核心网网元在向MBSTF发送该订阅响应消息。其中,该订阅响应消息包括MOCN优化指示信息。可选地,该订阅响应消息还包括MBS会话标识。示例性地,一种可能的实现方式中,该订阅响应消息包括MOCN优化指示信息,可以理解的是,MOCN状态变更事件为RAN粒度的变更事件,换句话说,RAN涉及的所有会话的MOCN状态均发生变化。另一种可能的实现方式中,该订阅响应消息包括MOCN优化指示信息和MBS会话标识,可以理解的是,MOCN状态变更事件为会话粒度的变更事件,换句话说,该MBS会话标识指示的会话的MOCN状态发生变化。
或者,S313还可以替换为,MBSTF接收来自其他核心网网元的MOCN优化指示信息。其他核心网网元可以是SMF或AMF或网络管理网元(例如OAM)。示例性的,其他核心网网元可以根据预配置信息获得MOCN优化指示信息。例如,该预配置信息可以是PLMN是否支持MOCN架构。预配置信息指示PLMN支持MOCN架构的情况下,其他核心网网元可以根据预配置信息确定MOCN优化指示信息用于指示MOCN优化开启;预配置信息指示PLMN不支持MOCN架构的情况下,其他核心网网元可以根据预配置信息确定MOCN优化指示信息用于指示MOCN优化不开启。
S314,MBSTF确定是否生成MTK#2和MTK#2ID。
具体地,MBSTF根据MOCN优化指示信息和当前密钥信息确定是否生成MTK。
由上述步骤可知,当前密钥信息指示当前MTK为MBSTF存储的MTK#1。
在MOCN优化指示信息指示MOCN优化开启的情况下,MBSTF确定不生成MTK#2和MTK#2ID。在MOCN优化指示信息指示MOCN优化不开启的情况下,MBSTF确定生成MTK#2和MTK#2ID。
S315,MBSTF向UE发送MIKEY MTK传输消息,相应地,UE接收来自MBSTF的MIKEY MTK传输消息。
MBSTF确定不生成MTK#2的情况下,MIKEY MTK传输消息包括MTK#1和MTK#1ID,MTK#1是由MSK进行保护的。
MBSTF确定生成MTK#2的情况下,MIKEY MTK传输消息包括MTK#2和MTK#2ID,MTK#2是由MSK进行保护的。
方案b:
S316,MBSTF生成MTK#2和MTK#2ID。例如,MBSTF默认生成MTK#2。
S317,MBSTF向UE发送MIKEY MTK传输(MIKEY MTK delivery)消息,相应地,UE接收来自MBSTF的MIKEY MTK传输消息。
其中,MIKEY MTK传输消息包括MTK#2和MTK#2ID,MTK#2是由MSK进行保护的。
S318,具体可以参见S313的描述。
S319,MBSTF确定是否更新MTK。
具体地,MBSTF根据MOCN优化指示信息和当前密钥信息确定是否更新MTK。
在S319的第一种可能的实现方式中,当前密钥信息指示当前MTK为MBSTF生成的MTK#2。
在MOCN优化指示信息指示MOCN优化不开启的情况下,MBSTF确定不更新MTK,即,MTK仍为MTK#2。不执行S320。
在MOCN优化指示信息指示MOCN优化开启的情况下,MBSTF确定更新MTK,即将MTK#2更新为MTK#1。执行S320。
在S319的第二种可能的实现方式中,当前密钥信息指示当前MTK为MTK#1。
在MOCN优化指示信息指示MOCN优化开启的情况下,MBSTF确定不更新MTK,即,MTK仍为MTK#1。不执行S320。
在MOCN优化指示信息指示MOCN优化不开启的情况下,MBSTF确定更新MTK,即将MTK#1更新为MTK#2。执行S320。
可选地,与第二种可能的实现方式对应,S320,MBSTF向UE发送更新后的MTK传输(updated MTK delivery)消息,相应地,UE接收来自MBSTF更新后的MTK传输消息。
可选地,S320,MBSTF向UE发送更新后的MTK传输(updated MTK delivery)消息,相应地,UE接收来自MBSTF更新后的MTK传输消息。
与S319的第一种可能的实现方式对应,该消息中包括MTK#1、MBS会话标识和MTK#1ID,MTK#1是由MSK进行保护的。
与S319的第二种可能的实现方式对应,该消息中包括MTK#2、MBS会话标识和MTK#2ID,MTK#2是由MSK进行保护的。
S321a,AF向MBSTF发送第一广播业务的数据#1,相应地,MBSTF接收来自AF的第一广播业务的该数据#1。
S321b,MBSTF向UE发送对数据#1进行安全保护后的数据(称为数据#2),相应地,UE接收来自MBSTF的数据#2。
其中,数据#2由MTK进行安全保护处理。
UE根据MTK对数据#2进行解安全保护,得到第一广播业务的数据#1。
可以理解的是,安全保护可以包括加密,也可以包括完整性保护,即传输的可以是加密数据后得到的密文,也可以包括完整性保护后的得到的消息鉴别码。
上述方案,MBSTF根据MOCN优化指示信息确定用于对第一广播业务的数据进行加密的密钥。在MOCN优化开启时,使用AF生成的密钥,能够使得RAN基于同一份空口资源向不同PLMN的UE广播第一广播业务的数据,从而不同PLMN的UE均使用AF生成的密钥对接收到的数据进行解安全保护。在MOCN优化不开启时使用MBSTF生成的密钥,RAN分别基于不同的空口的资源向不同PLMN的UE分别广播第一广播业务的数据,从而一个PLMN的UE使用该PLMN的MBSTF生成的密钥对接收到的数据进行解安全保护。从而,在MOCN优化开启或不开启的情况下,都能够减少由于两个网络中的MBSTF分别第一对广播业务的数据进行安全保护,而出现的终端设备无法对接收到的广播业务的数据进行解密和/或完整性校验的情况,提高用户体验。
图8A示出了本申请提供的广播安全通信的方法120的示意图。
S121,应用功能网元向第四核心网网元发送广播会话创建请求消息,相应地,第四核心网网元接收来自应用功能网元的广播会话创建请求消息。
其中,广播会话创建请求消息用于请求创建广播会话。
S122,第四核心网网元获取第六指示信息和第七指示信息。
S123,响应于广播会话创建请求消息,第四核心网网元根据第六指示信息向应用功能网元发送广播会话创建响应消息,相应地,应用功能网元接收来自第四核心网网元的广播会话创建响应消息。
其中,在第六指示信息和第七指示信息满足下列条件的情况下,广播会话创建响应消息指示拒绝创建广播会话的请求:
第六指示信息指示由第四核心网网元属于的第一网络对广播会话对应的数据进行安全性保护。第七指示信息指示第一网络支持多运营商核心网络的架构,或指示接入网网元为来自包括第一网络在内的至少两个网络的广播业务广播同样的数据,或指示第一网络只使用第一网络的网元生成的密钥,或指示第一网络不使用应用功能网元生成的密钥。
下面结合图8B介绍方法120的一种具体示例。其中,第六指示信息以安全策略为例,第七指示信息以本地策略为例进行说明。
图8B示出了本申请提供的广播安全通信的方法400的示意图。方法400中,PLMN支持MOCN架构。下面结合图8B,详细介绍本申请提供的多播会话安全通信的方法400。
S401,AF向MBSF/NEF发送MBS会话创建请求#1消息,相应地,MBSF/NEF接收来自AF的会话创建请求#1消息。
其中,该会话创建请求#1消息用于向MBSF/NEF请求创建MBS会话。该会话创建请求#1消息中携带MBS会话标识(MBS session ID)、QoS参数、安全策略。QoS参数表示当前会话的服务质量要求,其中包括5G QoS标识符、分配保持优先级等参数。安全策略表示当前会话需要或者不需要核心网提供机密性和/或完整性保护。
S402,MBSF/NEF确定是否同意创建MBS会话。
MBSF/NEF根据本地策略和配置信息中的至少一个,以及安全策略决定是否同意会话创建请求。
例如,MBSF/NEF根据配置信息确定PLMN支持MOCN架构。配置信息为本地配置,本地配置指示PLMN支持MOCN架构。MBSF/NEF可以根据本地配置确定MOCN优化指示可以开启。或者,MBSF/NEF从网络管理网元获取配置信息,该配置信息用于指示MOCN优化是否开启。
例如,本地策略指示:PLMN是否只使用MBSTF生成的MTK#2作为MTK,或,PLMN是否使用AF提供的MTK#1作为MTK。
用于触发MBSF/NEF拒绝会话创建请求的条件包括以下(1)和(2)中的至少一个,以及(3)。
(1)PLMN只使用MBSTF生成的MTK#2作为MTK,或,PLMN不使用AF提供的MTK#1作为MTK;
(2)PLMN支持MOCN架构或MOCN优化已开启;
(3)安全策略表示当前会话需要核心网提供机密性和/或完整性保护。
具体地,在MBSF/NEF不能获取本地配置的情况下,用于触发MBSF/NEF拒绝会话创建请求的条件包括(1)和(3);在不满足条件(1)和(3)时,MBSF/NEF确定同意会话创建请求。在MBSF/NEF不能获取本地策略的情况下,用于触发MBSF/NEF拒绝会话创建请求的条件包括(2)和(3);在不满足条件(2)和(3)时,MBSF/NEF确定同意会话创建请求。在MBSF/NEF能获取本地配置和本地策略的情况下,用于触发MBSF/NEF拒绝会话创建请求的条件包括(1)、(2)和(3);在不满足条件(1)、(2)和(3)时,MBSF/NEF确定同意会话创建请求。
在MBSF/NEF确定拒绝会话创建请求的情况下,后续步骤为情况a;在MBSF/NEF确定同意会话创建请求的情况下,后续步骤为情况b。
情况a:
S403,MBSF/NEF向AF发送MBS会话创建响应#1,相应地,AF接收来自MBSF/NEF的会话创建响应#1。
其中,会话创建响应#1用于指示拒绝会话创建请求#1。
情况b:
S404至S409可以参见S302至S307的描述,区别在于:S407是可选执行的。
例如,在S401参照方法200中的S202,且,S401之前还执行S201的情况下,执行S407。
上述方案,MBSF/NEF根据本地策略或本地配置确定是否同意来自AF的广播会话创建请求。由于PLMN支持MOCN架构或MOCN优化开启的情况下,如果PLMN的本地策略或本地配置要求核心网对MBS会话进行安全保护,MBSF/NEF则会拒绝广播会话创建请求。在PLMN还没有开始建立广播会话之前,MBSF/NEF就先判断是否要创建广播会话,相比于在广播会话创建流程中PLMN再确定本地策略或本地配置是否支持创建广播会话,可以节省信令开销。
图9示出了本申请提供的广播安全通信的方法500的示意图。下面结合图9,详细介绍本申请提供的多播会话安全通信的方法500。
S501,执行方法400的情况b,即,执行S401、S402,S404至S409。
S502至S506可以参见S308至S312对应的描述。
S507,MBSTF确定是否生成MTK#2。
MBSTF根据本地策略或本地配置决定是否生成MTK#2。
示例4-1,在本地策略为不使用AF密钥或只使用MBSTK生成的密钥的情况下,MBSTF生成MTK#2。从而,不同PLMN中使用的MTK不同,实现了密钥隔离,提高了安全性;
示例4-2,在MBSTF的本地配置为MBSTF未升级或MBSTF不支持开启MOCN优化的情况下,MBSTF生成MTK#2。其中,MBSTF未升级,或,MBSTF不能感知安全参数中的MTK#1,可以理解为,MBSTF不能感知安全参数中的MTK#1。
示例4-3,本地配置指示PLMN不支持MOCN架构的情况下,MBSTF生成MTK#2。
示例4-4,在MBSTF未收到AF发送的安全参数的情况下,例如,在不执行S407的情况下,MBSTF生成MTK#2。
示例4-5,在本地配置指示PLMN支持MOCN架构,且,S501中执行S407对应的步骤的情况下,MBSTF不生成MTK#2。
S508,MBSTF向UE发送MIKEY MTK传输消息,相应地,UE接收来自MBSTF的MIKEY MTK传输消息。
MBSTF确定不生成MTK#2的情况下,MIKEY MTK传输消息包括MTK#1和MTK#1ID,MTK#1是由MSK进行保护的。
MBSTF确定生成MTK#2的情况下,MIKEY MTK传输消息包括MTK#2和MTK#2ID,MTK#2是由MSK进行保护的。
S509,MBSTF确定是否向RAN发送通知消息。
在S508中MIKEY MTK传输消息中携带的MTK为MBSTF生成的MTK#2的情况下,MBSTF确定向RAN发送通知消息,执行S510。在S508中MIKEY MTK传输消息中携带的MTK为AF生成的MTK#1的情况下,MBSTF确定不向RAN发送通知消息,不执行S510。
可以理解的是,PLMN支持MOCN架构,该PLMN对应的RAN默认使用同一份空口资源为来自不同核心网的第一广播业务广播相同的数据,并且,该相同的数据是由AF生成的MTK#1进行安全保护的。因此,在在S508中MIKEY MTK传输消息中携带的MTK为AF生成的MTK#1的情况下,可以不通知RAN。
可选地,S510,MBSTF向RAN发送通知消息,相应地,RAN接收来自MBSTF的通知消息。
其中,该通知消息包括MOCN优化辅助信息,该辅助信息用于指示以下一项或多项:MOCN优化不开启、MBS会话需要核心网提供机密性和/或完整性保护、MBS会话使用的密钥为MTK#2。
该通知消息可以是MBSTF直接向RAN发送的,也可以是通过其他核心网网元向RAN发送的。其他核心网网元可以是MB-SMF或MBSF或SMF或AMF或网络管理网元。
S509和S510的另一种实现方式,可以将S509和S510替换为S509’和S510’。
S509’,MBSTF确定通知消息。
其中,该通知消息包括MOCN优化辅助信息,该辅助信息用于指示以下一项或多项:MOCN优化是否开启、MBS会话需要或不需要核心网提供机密性和/或完整性保护、MBS会话使用的密钥。
在S508中MIKEY MTK传输消息中携带的MTK为MBSTF生成的MTK#2的情况下,该辅助信息用于指示以下一项或多项:MOCN优化不开启、MBS会话需要核心网提供机密性和/或完整性保护、MBS会话使用的密钥为MTK#2。
在S508中MIKEY MTK传输消息中携带的MTK为AF生成的MTK#1的情况下,该辅助信息用于指示以下一项或多项:MOCN优化已开启、MBS会话不需要核心网提供机密性和/或完整性保护、MBS会话使用的密钥为MTK#1。
S510’,MBSTF向RAN发送通知消息,相应地,RAN接收来自MBSTF的通知消息。
其中,该通知消息包括MOCN优化辅助信息,该辅助信息用于指示以下一项或多项:MOCN优化不开启、MBS会话需要核心网提供机密性和/或完整性保护、MBS会话使用的密钥为MTK#2。
该通知消息可以是MBSTF直接向RAN发送的,也可以是通过其他核心网网元向RAN发送的。例如,MBSTF向其他核心网网元发送通知消息#1,其他核心网网元向RAN发送通知消息#2,且通知消息#1和通知消息#2中均携带MOCN优化辅助信息。其他核心网网元可以是MB-SMF或MBSF或SMF或AMF或网络管理网元。
上述方案,在PLMN支持MOCN架构的情况下,MBSTF根据本地策略或本地配置确定PLMN是否要使用AF生成的密钥。在本地策略或本地配置不支持使用AF生成的密钥的情况下,使得支持MOCN架构的PLMN分别使用不同的密钥,能够实现密钥隔离,提高安全性能。另外,MBSTF还根据确定使用的密钥通知RAN是否开启MOCN优化,从而实现核心网对MOCN优化是否开启的控制。相比于由AF控制MOCN优化是否开启,进一步提高安全性能。
图10A示出了本申请提供的广播安全通信的方法130的示意图。
S131,第三核心网网元向第一核心网网元发送通知消息,相应地,第一核心网网元接收来自第三核心网网元的通知消息。
其中,通知消息包括由第三核心网网元生成的第三密钥,第一核心网网元属于第一网络,第三核心网网元属于第二网络,第三网络和第二网络共用同一个接入网网元。
其中,第三核心网网元与第一核心网网元之前可以直接通信,或者,也可以通过其他网元通信。例如,第一核心网网元通过安全边缘保护代理网元与第二核心网网元通信。具体实现方式可以参见方法600。
可选地,在S131之前,方法130还包括:第三核心网网元生成第三密钥。
可选地,在S131之前,方法130还包括:第一核心网网元向第二核心网网元发送请求消息,请求消息用于请求由第二核心网网元生成的密钥。该通知消息用于响应请求消息。
S132,第一核心网网元获取第四指示信息。
其中,第四指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的使用状态,使用状态包括多运营商核心网网络针对广播业务的优化已开启或未开启。
S133,第一核心网网元根据第四指示信息向终端设备发送广播传输密钥,相应地,终端设备接收来自第一核心网网元的第四指示信息。
其中,广播传输密钥用于对第一核心网网元与终端设备之间传输的广播业务的第一数据进行安全保护。
下面结合图10B介绍方法130的一种具体示例。其中,第一网络以PLMN#a为例,第二网络以PLMN#b为例,第一核心网网元以MBSTF#a为例,第二核心网网元以MBSTF#b为例进行说明。
图10B示出了本申请提供的广播安全通信的方法600的示意图。下面结合图10B,详细介绍本申请提供的多播会话安全通信的方法600。
方法600中,作为步骤S131的一种具体示例。步骤A,MBSTF#a向MBSTF#b发送安全参数,该安全参数可以用于对PLMN#b的UE与AF之间传输的数据进行安全保护。
其中,MBSTF#a可以直接向MBSTF#b发送安全参数,也可以通过其他网元发送。
示例性的,在系统中部署了归属于PLMN#a的安全边缘保护代理(security edgeprotection proxy,SEPP)#a和归属于PLMN#b的SEPP#b的情况下,MBSTF#a向SEPP#a发送安全参数,SEPP#a向SEPP#b发送安全参数,SEPP#b向MBSTF#b发送安全参数。
MBSTF#a向MBSTF#b发送安全参数的发送时机可以是MBSTF#a生成安全参数后,也可以是MBSTF#a生成MSK#b后或创建MBS会话上下文后向MBSTF#a请求安全参数,此处不做限制。
作为步骤S132的一种具体示例。步骤B,MBSTF#b确定是否更新MTK。如果要更新MTK,则更新MTK;反之,则不更新MTK。
下面针对步骤A和步骤B进一步给出具体的示例。S601至S603作为步骤A的一种可能的示例。
S601,MBSTF#a向SEPP#a发送第一通知消息,相应地,SEPP#a接收来自MBSTF#a的第一通知消息。
该第一通知消息包括MTK#a、MTK#a ID以及算法标识符中的一个或多个。
其中,MTK#a、MTK#a ID以及算法标识符中的一个或多个可以是由MBSTF#a生成的。
可选地,该第一通知消息包括安全数据,该安全数据包括MBS会话标识符、MTK#a、MTK#a ID以及算法标识符中的一个或多个。MBS会话标识符是由MBSTF#a从其他核心网网元(例如MBSF/NEF#a)获取的。作为一个示例,PLMN#a和PLMN#b可以预配置多个PLMN的分别与第一广播业务对应的多个会话标识之间的对应关系。例如,PLMN#a和PLMN#b预配置了会话标识#1与会话标识#2对应,会话标识#1是PLMN#a的与第一广播业务对应的会话标识,会话标识#2是PLMN#b的与第一广播业务对应的会话标识。安全数据中包括会话标识#1,后续步骤中MBSTF#b接收到安全数据后,可以根据会话标识#1确定MTK#a和MTK#a ID可以用于对会话标识#2指示的会话进行安全保护。作为另一个示例,方法600中的MBS会话标识还可以替换为服务标识(service ID),该服务标识可以用于指示第一广播业务。后续步骤中MBSTF#b接收到安全数据后,可以根据服务标识确定MTK#a和MTK#a ID可以用于对第一广播业务对应的会话进行安全保护。
S602,SEPP#a向SEPP#b发送第二通知消息,相应地,SEPP#b接收来自SEPP#a的第二通知消息。
其中,第二通知消息包括PLMN#b的标识信息、MTK#a、MTK#a ID以及算法标识符中的一个或多个。第二通知消息用于指示SEPP#b向PLMN#b中用于处理MBS业务的网元发送MTK#a、MTK#a ID。
可选地,第二通知消息还可以包括需求信息,例如需求信息用于显示指示处理MBS业务。
可选地,第二通知消息还可以包括PLMN#b中用于处理MBS业务的网元的标识信息,例如MBSTF#b的ID。第二通知消息具体用于指示SEPP#b向PLMN#b中的MBSTF#b发送MTK#a、MTK#a ID。
示例性地,PLMN#b的标识信息可以是预配置在MBSTF#a的。例如,MBSTF#a可以根据配置信息获知正在与PLMN#a共用同一个RAN的PLMN是哪些。MBSTF#b的ID也可以是预配置在MBSTF#a的。
S603,SEPP#b向MBSTF#b发送第三通知消息,相应地,MBSTF#b接收来自SEPP#b的第三通知消息。
其中,第三通知消息包括MTK#a、MTK#a ID以及算法标识符中的一个或多个。
可选地,第三通知消息还包括MBSTF#a的ID和PLMN#a的ID。
上述方案,通过第三通知消息中携带MBSTF#a的ID和PLMN#a的ID,可以便于MBSTF#b确定该第三通知消息中的MTK#a、MTK#a ID来自PLMN#a,从而可以确定MTK#a、MTK#a ID是否来自合作的PLMN。在MTK#a、MTK#a ID来自合作的PLMN的情况下,再进行相应的处理。进一步提高安全性能。
作为步骤B的一种可能的示例,MBSTF#b根据MOCN优化是否开启和本地策略中的一项,以及当前密钥信息确定是否更新MTK。
例如,MBSTF#b可以参照方法300中的方式确定PLMN#b对应的MOCN优化是否开启。例如,本地策略指示:PLMN#b是否只使用MBSTF生成的MTK#2作为MTK,或,PLMN#b是否使用MBSTF#a提供的MTK#1作为MTK。
示例y-1,MBSTF#b根据MOCN优化是否开启以及当前密钥信息确定是否更新。
在MOCN优化开启且当前MTK为MTK#1的情况下,MBSTF#b确定不更新MTK。在MOCN优化开启且当前MTK为MTK#2的情况下,MBSTF#b确定更新MTK,且在后续步骤中将MTK更新为MTK#1。在MOCN优化不开启且当前MTK为MTK#1的情况下,MBSTF#b确定更新MTK,且在后续步骤中将MTK更新为MTK#2。在MOCN优化不开启且当前MTK为MTK#2的情况下,MBSTF#b确定不更新MTK。
示例y-2,MBSTF#b根据本地策略以及当前密钥信息确定是否更新。
在本地策略指示PLMN只使用MBSTF生成的MTK#2或者不使用MBSTF#a提供的MTK#1作为MTK,且,当前MTK为MTK#2的情况下,MBSTF#b确定不更新MTK。在本地策略指示PLMN#b只使用MBSTF生成的MTK#2或者不使用MBSTF#a提供的MTK#1作为MTK,且,当前MTK为MTK#1的情况下,MBSTF#b确定更新MTK,且在后续步骤中将MTK更新为MTK#2。在本地策略指示PLMN#b可以使用PLMN#b以外的网元生成的密钥作为MTK或者可以使用MBSTF#a提供的MTK#1作为MTK,且,当前MTK为MTK#1的情况下,MBSTF#b确定不更新MTK。在本地策略指示PLMN#b可以使用PLMN#b以外的网元生成的密钥作为MTK或者可以使用MBSTF#a提供的MTK#1作为MTK,且,当前MTK为MTK#2的情况下,MBSTF#b确定更新MTK,且在后续步骤中将MTK更新为MTK#1。
上述方案,对于共用同一个基站的多个PLMN,由其中一个PLMN生成安全数据后发送给其他PLMN,能够实现不同的PLMN使用同一个广播传输密钥对第一广播业务的数据进行安全保护,减少由于两个网络中的MBSTF分别第一对广播业务的数据进行安全保护,而出现的终端设备无法对接收到的广播业务的数据进行解密和/或完整性校验的情况,提高用户体验。
图11和图12为本申请的实施例提供的可能的通信装置的结构示意图。这些通信装置可以用于实现上述方法实施例中第一核心网网元或第三核心网网元或应用功能网元或第四核心网网元的功能,因此也能实现上述方法实施例所具备的有益效果。在本申请的实施例中,该通信装置可以是第一核心网网元或第三核心网网元或应用功能网元或第四核心网网元,还可以是应用于第一核心网网元或第三核心网网元或应用功能网元或第四核心网网元的模块(如芯片)。
如图11所示,通信装置1200包括处理单元1210和收发单元1220。通信装置1200用于实现上述图5-图10B中所示的方法实施例中第一核心网网元或第三核心网网元或应用功能网元或第四核心网网元的功能。
当通信装置1200用于实现图5所示的方法实施例中第一核心网网元的功能时:收发单元1220,用于接收来自应用功能网元的会话创建请求消息,会话创建请求消息用于请求创建广播会话;收发单元1220,还用于向向应用功能网元发送会话创建响应消息;处理单元1210,用于获取第一指示信息,第一指示信息来自接入网网元或第二核心网网元,或,第一指示信息是预配置在第一核心网网元的;收发单元1220,还用于向终端设备发送广播传输密钥,广播传输密钥用于对第一核心网网元与终端设备之间传输的广播业务的第一数据进行安全保护。
当通信装置1200用于实现图6A所示的方法实施例中应用功能网元的功能时:处理单元1210,用于获取第五指示信息,第五指示信息指示第一网络是否支持多运营商核心网络的架构;收发单元1220,用于向第一网络的第四核心网网元发送广播会话创建请求消息;其中,在第五指示信息指示第一网络支持多运营商核心网络的架构的情况下,广播会话创建请求消息包括安全数据,安全数据包括广播会话的标识和第一密钥,第一密钥是应用功能网元生成的,安全数据指示适用第一密钥对广播会话对应的数据进行安全保护。
当通信装置1200用于实现图8A所示的方法实施例中的第四核心网网元的功能时:收发单元1220用于接收来自应用功能网元的广播会话创建请求消息,广播会话创建请求消息用于请求创建广播会话;处理单元1210,用于获取第六指示信息和第七指示信息;收发单元1220,用于根据第六指示信息向应用功能网元发送广播会话创建响应消息;其中,在第六指示信息和第七指示信息满足下列条件的情况下,广播会话创建响应消息指示拒绝创建广播会话的请求;第六指示信息指示由第四核心网网元属于的第一网络对广播会话对应的数据进行安全性保护;第七指示信息指示第一网络支持多运营商核心网络的架构,或指示接入网网元为来自包括第一网络在内的至少两个网络的广播业务广播同样的数据,或指示第一网络只使用第一网络的网元生成的密钥,或指示第一网络不使用应用功能网元生成的密钥。
当通信装置1200用于实现图10A所示的方法实施例中第一核心网网元的功能时:收发单元1220用于接收来自第三核心网网元的通知消息,通知消息包括由第三核心网网元生成的第三密钥,第一核心网网元属于第一网络,第三核心网网元属于第二网络,第三网络和第二网络共用同一个接入网网元;处理单元1210,用于获取第四指示信息,第四指示信息指示多运营商核心网网络针对广播业务的使用状态,使用状态包括多运营商核心网网络针对广播业务的优化已开启或未开启;收发单元1220,还用于根据第四指示信息向终端设备发送广播传输密钥,广播传输密钥用于对第一核心网网元与终端设备之间传输的广播业务的第一数据进行安全保护。
当通信装置1200用于实现图10A所示的方法实施例中第三核心网网元的功能时:处理单元1210,用于生成第三密钥;收发单元1220,用于向第一核心网网元发送通知消息,通知消息包括第三密钥,第一核心网网元属于第一网络,第三核心网网元属于第二网络,第三网络和第二网络共用同一个接入网网元。
有关上述处理单元1210和收发单元1220更详细的描述可以参考图5-图10B所示的方法实施例中相关描述。
如图12所示,通信装置1300包括处理器1310和接口电路1320。处理器1310和接口电路1320之间相互耦合。可以理解的是,接口电路1320可以为收发器或输入输出接口。可选的,通信装置1300还可以包括存储器1330,用于存储处理器1310执行的指令或存储处理器1310运行指令所需要的输入数据或存储处理器1310运行指令后产生的数据。
当通信装置1300用于实现图12所示的方法时,处理器1310用于实现上述处理单元1210的功能,接口电路1320用于实现上述收发单元1220的功能。
当上述通信装置为应用于第一核心网网元的芯片时,该第一核心网网元芯片实现上述方法实施例中的第一核心网网元的功能。该第一核心网网元芯片从第一核心网网元中的其它模块(如射频模块或天线)接收信息,该信息是由接入网网元或发送给第一核心网网元的;或者,该第一核心网网元芯片向第一核心网网元中的其它模块(如射频模块或天线)发送信息,该信息是第一核心网网元发送给接入网网元的。
当上述通信装置为应用于第三核心网网元的芯片时,该终端芯片实现上述方法实施例中第三核心网网元的功能。该第三核心网网元的芯片从第三核心网网元中的其它模块(如射频模块或天线)接收信息,该信息是第一核心网网元发送给第三核心网网元的;或者,该第三核心网网元的芯片向基站中的其它模块(如射频模块或天线)发送信息,该信息是第三核心网网元发送给第一核心网网元的。
可以理解的是,本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit,CPU),还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件,硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器,也可以是任何常规的处理器。
本申请的实施例中的方法步骤可以在硬件中实现,也可以在可由处理器执行的软件指令中实现。软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于随机存取存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该存储介质读取信息,且可向该存储介质写入信息。存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外,该ASIC可以位于基站或终端中。处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于基站或终端中。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时,全部或部分地执行本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,例如,软盘、硬盘、磁带;也可以是光介质,例如,数字视频光盘;还可以是半导体介质,例如,固态硬盘。该计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性存储介质,或可包括易失性和非易失性两种类型的存储介质。
在本申请的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。在本申请的文字描述中,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系;在本申请的公式中,字符“/”,表示前后关联对象是一种“相除”的关系。“包括A,B和C中的至少一个”可以表示:包括A;包括B;包括C;包括A和B;包括A和C;包括B和C;包括A、B和C。
可以理解的是,在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。

Claims (25)

1.一种适用于多运营商核心网络的广播安全通信的方法,其特征在于,包括:
第一核心网网元接收来自应用功能网元的会话创建请求消息,所述会话创建请求消息用于请求创建广播会话;
响应于所述会话创建请求消息,所述第一核心网网元向所述应用功能网元发送会话创建响应消息;
所述第一核心网网元获取第一指示信息,所述第一指示信息来自接入网网元或第二核心网网元,或,所述第一指示信息是预配置在所述第一核心网网元的;
所述第一核心网网元根据所述第一指示信息向终端设备发送广播传输密钥,所述广播传输密钥用于对所述第一核心网网元与所述终端设备之间传输的广播业务的第一数据进行安全保护。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述第一指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的使用状态,所述使用状态包括多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化已开启或未开启;其中,
所述第一指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化已开启的情况下,所述广播传输密钥为由所述应用功能网元生成的第一密钥;或者,
所述第一指示信息指示为多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化未开启的情况下,所述广播传输密钥为由所述第一核心网网元生成的第二密钥。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一核心网网元获取第一指示信息,包括:
所述第一核心网网元接收来自接入网网元或第二核心网网元的所述第一指示信息;
所述第一指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化未开启,包括:所述第一指示信息指示所述接入网网元为来自至少两个网络的所述广播业务分别广播所述第一数据和第二数据;
所述第一指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化已开启,包括:所述第一指示信息指示所述接入网网元为来自至少两个网络的所述广播业务广播所述第一数据;
其中,所述至少两个网络包括所述第一核心网网元服务的网络。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一核心网网元获取第一指示信息,包括:
所述第一核心网网元向所述接入网网元或所述第二核心网网元发送订阅请求消息,所述订阅请求消息用于订阅所述使用状态变更的事件;
所述第一核心网网元接收来自所述接入网网元或所述第二核心网网元的订阅响应消息,所述订阅响应消息包括所述第一指示信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述第一指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化未开启的情况下,所述方法还包括:
所述第一核心网网元根据所述第一指示信息生成第二密钥。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第一核心网网元接收第二指示信息,所述第二指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的使用状态,所述使用状态包括多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化已开启或未开启;
所述第一核心网网元根据所述第二指示信息确定是否更新所述广播传输密钥。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一核心网网元根据所述第一指示信息确定是否更新所述广播传输密钥,包括:
在所述第二指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化未开启,且所述广播传输密钥为第一密钥的情况下,所述第一核心网网元将所述广播传输密钥更新为所述第二密钥;或者,
在所述第二指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化未开启,且所述广播传输密钥为第二密钥的情况下,所述第一核心网网元不更新所述广播传输密钥;或者,
在所述第二指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化已开启,且所述广播传输密钥为第一密钥的情况下,所述第一核心网网元不更新所述广播传输密钥;或者,
在所述第二指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化已开启,且所述广播传输密钥为第二密钥的情况下,所述第一核心网网元将所述广播传输密钥更新为所述第一密钥。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
在所述第一指示信息指示由所述第一核心网网元生成的密钥对所述第一数据进行安全保护的情况下,所述广播传输密钥为由所述第一核心网网元生成的第二密钥;或者,
在所述第一指示信息指示由所述应用功能网元生成的密钥对所述第一数据进行安全保护的情况下,所述广播传输密钥为由所述应用功能网元生成的所述第一密钥。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一指示信息是预配置在所述第一核心网网元的,包括:所述第一指示信息为本地配置或本地策略。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,
所述第一指示信息指示由所述第一网络对所述第一数据进行安全保护,包括:所述第一指示信息指示不使用所述应用功能网元生成的密钥或指示只使用所述第一核心网网元生成的密钥;
所述第一指示信息指示由所述应用功能网元对所述数据进行安全保护,包括:所述第一指示信息指示允许使用所述应用功能网元生成的密钥或指示不使用所述第一核心网网元生成的密钥。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法,其特征在于,在所述第一指示信息指示由所述第一网络对所述第一数据进行安全保护的情况下,所述方法还包括:
所述第一核心网网元根据所述第一指示信息生成第二密钥。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法,其特征在于,在所述第一指示信息指示由所述第一网络对所述第一数据进行安全保护的情况下,所述方法还包括:
所述第一核心网网元向接入网网元发送第三指示信息,所述第三指示信息指示所述接入网网元为来自不同网络的所述广播业务分别广播所述第一数据和第二数据,或指示由所述第一网络对所述第一数据进行安全保护,或指示所述广播传输密钥是由所述第一核心网网元生成的。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一指示信息指示由所述应用功能网元对所述数据进行安全保护的情况下,所述方法还包括:
所述第一核心网网元向接入网网元发送第三指示信息,所述第三指示信息指示所述接入网网元为来自不同网络的所述广播业务广播所述第一数据,或指示由所述应用功能网元对所述第一数据进行安全保护,或指示所述广播传输密钥是由所述应用功能网元生成的。
14.根据权利要求2至13中任一项所述的方法,其特征在于,所述会话创建请求消息包括所述广播会话的标识和所述第一密钥,其特征在于,所述方法还包括:
所述第一核心网网元存储所述广播会话的标识和所述第一密钥。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一核心网网元为广播服务功能网元或广播服务传输功能网元。
16.一种适用于多运营商核心网络的广播安全通信的方法,其特征在于,包括:
第一核心网网元接收来自第三核心网网元的通知消息,所述通知消息包括由所述第三核心网网元生成的第三密钥,所述第一核心网网元属于第一网络,所述第三核心网网元属于第二网络,所述第三网络和所述第二网络共用同一个接入网网元;
所述第一核心网网元获取第四指示信息,所述第四指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的使用状态,所述使用状态包括多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化已开启或未开启;
所述第一核心网网元根据所述第四指示信息向终端设备发送广播传输密钥,所述广播传输密钥用于对所述第一核心网网元与所述终端设备之间传输的广播业务的第一数据进行安全保护。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述第一核心网网元向所述第二核心网网元发送请求消息,所述请求消息用于请求由所述第二核心网网元生成的密钥;
所述通知消息用于响应所述请求消息。
18.根据权利要求16或17所述的方法,其特征在于,第一核心网网元接收来自第三核心网网元的通知消息,包括:
第一核心网网元通过安全边缘保护代理网元接收来自所述第二核心网网元的所述通知消息。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法,其特征在于,
所述第四指示信息指示多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化已开启的情况下,所述广播传输密钥为所述第三密钥;
所述第四指示信息指示为多运营商核心网网络针对所述广播业务的优化未开启的情况下,所述广播传输密钥为由所述第一核心网网元生成的第二密钥。
20.一种适用于多运营商核心网络的广播安全通信的方法,其特征在于,包括:
第三核心网网元生成第三密钥;
所述第三核心网网元向第一核心网网元发送通知消息,所述通知消息包括所述第三密钥,所述第一核心网网元属于第一网络,所述第三核心网网元属于第二网络,所述第三网络和所述第二网络共用同一个接入网网元。
21.一种适用于多运营商核心网络的广播安全通信的方法,其特征在于,包括:
应用功能网元获取第五指示信息,所述第五指示信息指示第一网络是否支持多运营商核心网络的架构;
所述应用功能网元向所述第一网络的第四核心网网元发送广播会话创建请求消息;
其中,在所述第五指示信息指示所述第一网络支持多运营商核心网络的架构的情况下,所述广播会话创建请求消息包括安全数据,所述安全数据包括广播会话的标识和第一密钥,所述第一密钥是所述应用功能网元生成的,所述安全数据指示适用所述第一密钥对所述广播会话对应的数据进行安全保护。
22.一种适用于多运营商核心网络的广播安全通信的方法,其特征在于,包括:
第四核心网网元接收来自应用功能网元的广播会话创建请求消息,所述广播会话创建请求消息用于请求创建广播会话;
所述第四核心网网元获取第六指示信息和第七指示信息;
响应于所述广播会话创建请求消息,所述第四核心网网元根据所述第六指示信息向所述应用功能网元发送广播会话创建响应消息;
其中,在所述第六指示信息和所述第七指示信息满足下列条件的情况下,所述广播会话创建响应消息指示拒绝创建广播会话的请求;
第六指示信息指示由所述第四核心网网元属于的第一网络对所述广播会话对应的数据进行安全性保护;
所述第七指示信息指示所述第一网络支持多运营商核心网络的架构,或指示所述接入网网元为来自包括所述第一网络在内的至少两个网络的广播业务广播同样的数据,或指示所述第一网络只使用所述第一网络的网元生成的密钥,或指示所述第一网络不使用所述应用功能网元生成的密钥。
23.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行如权利要求1至15中任一项所述的方法,或者,执行如权利要求16至19中任一项所述的方法,或者,执行如权利要求20或21或22所述的方法。
24.一种芯片,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于读取并执行所述存储器中存储的所述计算机程序,当所述计算机程序被执行时,所述处理器执行如权利要求1至15中任一项所述的方法,或者,执行如权利要求16至19中任一项所述的方法,或者,执行如权利要求20或21或22所述的方法。
25.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序代码,当所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1至15中任一项所述的方法,或者,执行如权利要求16至19中任一项所述的方法,或者,执行如权利要求20或21或22所述的方法。
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