CN1585327A - 无线资源控制层中加密激活点的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线资源控制层中加密激活点的确定方法，无线资源控制层获取无线链路控制层的待分割的消息个数、每条消息的长度，以及所述无线资源控制层准备发送加密消息时，该无线链路控制层分割操作所要分配的第一个帧号的数据；所述无线资源控制层根据获取的所述数据，结合所述无线链路控制层与消息分割相关的配置，计算出最小加密延迟；所述无线资源控制层将得到的所述最小加密延迟加上所述第一个帧号，作为加密激活点。本发明方法可以减少加密时UE和UTRAN加密激活点不准确引起的问题，使加密资源利用效率提高，以最快的延迟启动新的加密参数。

Description

无线资源控制层中加密激活点的确定方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统中无线资源控制协议(RRC协议)，尤其涉及该协议中确定无线承载(RB)的加密激活点的方法。

背景技术

RRC协议中的加密流程指的是对陆地无线接入网(UTRAN：UniversalTerrestrial Radio Access Network)侧和用户装置(UE：User Equipment)侧的无线承载上的数据流进行加密处理的过程。在该流程中，对于非确认模式(UM)或确认模式(AM)的无线承载的加密，是通过UTRAN和UE侧协商出一致的加密激活点，该加密激活点的表示方式是无线链路控制层(RLC)的数据帧号(SN)。

图1是UTRAN和UE间加密信息交互的示意图。图中的上行和下行加密信息包含在UTRAN和UE接口发送的消息中。UTRAN侧通过包含下行加密信息的消息(以下称为下行加密消息)告诉UE自己这一侧从哪个SN开始加密，同样UE通过包含上行加密信息的消息(以下称为上行加密消息)告诉UTRAN自己这一侧从哪个SN开始加密。两侧互相记录对方的加密激活点，在加密激活点到达的时刻对各自发送的数据帧加密，对接收的数据帧解密。

所述下行和上行加密消息为RRC层消息，请参照图2，这些消息在RB上发送时被RLC层实体分割为一个个数据包(PDU)，每个包分配一个SN。在接收的时候，这些数据包(PDU)又被RLC层串接在一起恢复为原来的RRC层消息。

工作时，UE侧只有完全收到下行加密消息的所有数据包之后，才可以解出下行加密信息，从而知道UTRAN侧的加密激活点。所以UTRAN侧在选择加密激活点的时候，必须保证UE在收到下行加密消息的所有数据包之前的加密状态下可以解释出该条消息，即确定的加密激活点SN不能落在下行加密消息所分割成的数据包的SN中，理论上至少要比下行加密消息所分割的数据包的最高SN大1。同理，UE侧选择上行加密激活点SN的时候，也要比上行加密消息所分割成的数据包的最高SN大1。加密激活点SN与RRC发送有关加密消息时RLC层分割操作所要分配的第一个SN的偏差值就是加密延迟。

RRC协议中对于UM或AM模式的无线承载的加密激活点的确定没有提供相关的计算方式，而在保证加密激活点SN不落在下行加密消息所分割成的数据包的SN中的前提下，协议又明确规定要以最小的加密延迟启动加密。在实际的应用中，对无线承载的加密激活点的计算目前也没有统一的标准，大部分设备厂商采用估算的方式，得到的加密激活点不够准确，无法满足RRC协议中以最小的加密延迟启动加密的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无线资源控制层中加密激活点的确定方法，可以以最小的加密延迟启动加密。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无线资源控制层中加密激活点的确定方法，包括以下步骤：

(a)无线资源控制层获取无线链路控制层的待分割的消息个数、每条消息的长度，以及所述无线资源控制层准备发送加密消息时，该无线链路控制层分割操作所要分配的第一个帧号的数据；

(b)所述无线资源控制层根据获取的所述数据，结合所述无线链路控制层与消息分割相关的配置，计算出最小加密延迟；

(c)所述无线资源控制层将得到的所述最小加密延迟加上所述第一个帧号，作为加密激活点。

上述方法可具有以下特点：所述步骤(a)进一步可分为以下步骤：

无线资源控制层准备发送加密消息时，向无线链路控制层发送请求消息，要求获取所述无线链路控制层中与加密延迟相关的数据；

所述无线链路控制层返回响应，将层中待分割的消息个数、每条消息的长度，以及此时分割操作所要分配的第一个帧号的数据通知所述无线资源控制层。

上述方法可具有以下特点：所述与消息分割相关的配置包括所述无线链路控制层使用的长度指示的位数、无线承载使用的模式以及是否采用特殊长度指示。

上述方法可具有以下特点：所述步骤(b)中计算最小加密延迟时，认为所述无线链路控制层对所有待分割的消息都采用单独分割的方式。

由上可知，本发明可以以最快、最安全的延迟启动新的加密参数，减少了加密时UE和UTRAN加密激活点不准确引起的问题，使加密资源的利用效率提高。

附图说明

图1是UTRAN和UE间加密信息交互的示意图。

图2是RRC与RLC功能接口的示意图。

图3是本发明实施例确定加密激活点的流程图。

具体实施方式

根据协议对加密激活点的要求，加密激活点Sn_Active的计算方式为：

Sn_Activet＝Sn_current+Sn_offset

其中：Sn_active为加密激活点对应的帧号；Sn_current为RRC层准备发送上行或下行加密信息时，RLC分割操作所要分配的第一个帧号；Sn_offset为加密激活点相对Sn_current的帧号偏差，即要计算的最小加密延迟。

图2是RRC与RLC功能接口的示意图。如图所示，RLC在分割带有加密信息的RRC层加密消息(指包含加密信息的上行或下行加密消息)之前，可能还留有其他未分割的消息，假设RLC中还有k条待分割的消息。这些消息将和RRC层的加密消息一起被RLC层分割为多个PDU，每个PDU分配一个SN。

为了计算最小加密延迟，RRC在将加密消息发送到RLC层之前，首先要向RLC发送接口消息，要求获取RLC层与加密延迟相关的数据。RLC层向RRC返还应答消息时，将RLC层待分割的消息个数k(k＝0，1…n)，每条消息的长度Size_k(当k＝0，Size_k＝0)，此时RLC分割操作所要分配的第一个帧号Sn_current通知RRC层。那么计算最小加密延迟时，需要考虑包括RLC层待分割的k条消息和RRC准备发送的加密消息，共i＝k+1条消息，其各自的长度分别为Size_i(i＝1，2…k，k+1)，其中加密消息的长度编号为Size_k+1。

根据RLC分割的原则，若所有待分割的消息都不串接，而是单独被分割，则分割成的PDU的数目最多，相应的，最小加密延迟就越大；若所有待分割的消息全部串接在一起作为一个整体分割，则分割成的PDU的数目最少，相应的，最小加密延迟也就越小。由于RRC无法获知RLC具体的分割情况，本实施例基于单独分割的方式来计算加密延迟Sn_offset，以保证得到满足所有分割可能的最安全的最小延迟，所谓的最安全就是使下行或上行加密消息的数据包完全分布在该延迟中。

在计算最小加密延迟时，需要确定每个消息将分割成的数据包的数目，这就要考虑RB使用的是AM模式还是UM模式；是使用15-bit还是7-bit的长度指示(Length Indicators，指在一个PDU中，某个业务数据单元(SDU)在该PDU结束时占用的字节长度或者一些特定的含义，如填充指示)；若使用UM模式，还要考虑特殊长度指示(special LI，表示某个SDU的第一个字节正好在该PDU中开始。)是否使用。这些配置都会影响到消息所分割成的PDU的数目，进而影响最小加密延迟的计算。

下面将给出在各种配置下Sn_offset的具体计算公式，这些配置是由RRC指定的，RRC可以根据不同的配置选择不同的算法。各式中，k＝0，1…n；i＝1，2…k，k+1；Size_i为消息长度，单位为Byte；Size_pdu为分割的PDU的长度，单位为Byte。式中的

表示向下取整运算，例如

A)RLC层协议使用7-bit长度指示，RB使用AM模式时：

下面说明一下推导过程：由于每条消息的字节长度为Size_i，每条消息都有1字节的长度指示。所以每条消息的实际字节长度为Size_i+1。分割的PDU字节尺寸为Size_pdu，去掉2个字节的头信息，实际上只有Size_pdu-2个字节可以放要分割的消息的内容。由于实际分割的消息长度未必能被Size_pdu-2整除，所以再加上Size_pdu-3进行圆整操作。共计需对i+1条消息进行分割。累加得到以上公式。

B)RLC层协议使用7-bit长度指示，RB使用UM模式，且使用特殊长度指示时：

UM模式的RB只有1个字节的头信息，所以实际上只有Size_pdu-1个字节可以放要分割的消息的内容。由于使用特殊长度指示，则每个消息的实际字节长度就是(Size_i+1)+1，括号里面的1是消息自身的长度指示，括号外面的1是1个字节的特殊长度指示。

C)RLC层协议使用7-bit长度指示，RB使用UM模式，不使用特殊长度指示时：

这种配置下因不使用special LI，则每个消息的实际字节长度就是Size_i+1，因而可推导出上述公式。

对于15-bit“Length Indicators”。每条消息自身的长度指示和special LI都是2个字节，同样原理可以推导出以下公式。

D)RLC层协议使用15-bit长度指示，RB使用AM模式时：

E)RLC层协议使用15-bit长度指示，RB使用UM模式，且使用特殊长度指示时：

F)RLC层协议使用15-bit长度指示，RB使用UM模式，不使用特殊长度指示时：

通过以上分析，可以得出本发明实施例RRC层中加密激活点的确定方法的流程，如图3所示，包括以下步骤：

步骤110，RRC在发送加密消息之前，先向RLC发送接口消息，要求获取RLC层中与加密延迟相关的数据；

步骤120，RLC向RRC返回响应，将RLC层待分割的消息个数k、每条消息的长度Size_k以及此时RLC分割操作所要分配的第一个帧号Sn_current通知RRC层；

步骤130，RRC层根据得到的数据，结合RLC层使用的长度指示的位数、RB使用的模式以及是否采用特殊长度指示的配置，计算最小加密延迟Sn_offset，不同配置下对应的计算公式已在上文中列出；

步骤140，将得到的最小加密延迟Sn_offset加上所述第一个帧号Sn_current，即得到了要确定的加密激活点Sn_active。

需要指出的是，本发明计算最小加密延迟的方法并不局限于所列出的几个计算公式，RLC中也可能采用其它与消息分割相关的配置参数，按照本发明的构思，同样可以推导出相应的计算公式来，因此，本发明的保护范围应当以权利要求书的内容为准。

Claims (10)

1、一种无线资源控制层中加密激活点的确定方法，包括以下步骤：

(a)无线资源控制层获取无线链路控制层的待分割的消息个数、每条消息的长度，以及所述无线资源控制层准备发送加密消息时，该无线链路控制层分割操作所要分配的第一个帧号的数据；

(b)所述无线资源控制层根据获取的所述数据，结合所述无线链路控制层与消息分割相关的配置，计算出最小加密延迟；

(c)所述无线资源控制层将得到的所述最小加密延迟加上所述第一个帧号，作为加密激活点。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(a)进一步可分为以下步骤：

无线资源控制层准备发送加密消息时，向无线链路控制层发送请求消息，要求获取所述无线链路控制层中与加密延迟相关的数据；

所述无线链路控制层返回响应，将层中待分割的消息个数、每条消息的长度，以及此时分割操作所要分配的第一个帧号的数据通知所述无线资源控制层。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述无线链路控制层与消息分割相关的配置包括所述无线链路控制层使用的长度指示的位数、无线承载使用的模式以及是否采用特殊长度指示。

4、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤(b)中计算最小加密延迟时，认为所述无线链路控制层对所有待分割的消息都采用单独分割的方式。

5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无线链路控制层协议使用7位长度指示，无线承载使用确认模式，所述最小加密延迟按以下公式计算：

其中：Sn_offset表示最小加密延迟，Size_pdu表示分割的PDU的长度，单位为字节，Size_i表示消息的长度，单位为字节，k表示所述无线链路控制层中待分割的消息个数，k＝0，1…n。

6、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无线链路控制层协议使用7位长度指示，无线承载使用非确认模式且使用特殊长度指示，所述最小加密延迟按以下公式计算：

其中：Sn_offset表示最小加密延迟，Size_pdu表示分割的PDU的长度，单位为字节，Size_i表示消息的长度，单位均为字节，k表示所述无线链路控制层中待分割的消息个数，k＝0，1…n。

7、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无线链路控制层协议使用7位长度指示，无线承载使用非确认模式，不使用特殊长度指示，所述最小加密延迟按以下公式计算：

其中：Sn_offset表示最小加密延迟，Size_pdu表示分割的PDU的长度，单位为字节，Size_i表示消息的长度，单位均为字节，k表示所述无线链路控制层中待分割的消息个数，k＝0，1…n。

8、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无线链路控制层协议使用15位长度指示，无线承载使用确认模式，所述最小加密延迟按以下公式计算：

其中：Sn_offset表示最小加密延迟，Size_pdu表示分割的PDU的长度，单位为字节，Size_i表示消息的长度，单位均为字节，k表示所述无线链路控制层中待分割的消息个数，k＝0，1…n。

9、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无线链路控制层协议使用15位长度指示，无线承载使用非确认模式且使用特殊长度指示，所述最小加密延迟按以下公式计算：

其中：Sn_offset表示最小加密延迟，Size_pdu表示分割的PDU的长度，单位为字节，Size_i表示消息的长度，单位均为字节，k表示所述无线链路控制层中待分割的消息个数，k＝0，1…n。

10、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无线链路控制层协议使用15位长度指示，无线承载使用非确认模式，不使用特殊长度指示，所述最小加密延迟按以下公式计算：

其中：Sn_offset表示最小加密延迟，Size_pdu表示分割的PDU的长度，单位为字节，Size_i表示消息的长度，单位均为字节，k表示所述无线链路控制层中待分割的消息个数，k＝0，1…n。

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