CN1961598A - 在具有可重新配置的终端设备的移动无线电网络中优化重新配置过程的方法 - Google Patents

Abstract

本发明主要涉及位于运营商的网络中的、支持SDR终端的重新配置的网元上的受访问保护的存储区与用于受保护的数据传输的方法的结合，所述方法优选地涉及用于通信伙伴的鉴权和授权的方法以及用于受保护的通信的方法、特别是用于保护完整性和机密性的方法。这样的受访问保护的数据来自终端并且在协商的范围内被传输给无线电接入网(RAN)并且在那里被缓存，或者它们在涉及终端的过程的范围内直接在RAN中生成。本发明的另一个重要方面在于通过网络运营商来生成和管理受访问保护的存储区。这导致空中接口的巨大的负担减轻以及就信令而言也导致网络基础设施的明显的负担减轻。

Description

在具有可重新配置的终端设备的移动无线电网络中 优化重新配置过程的方法

本发明涉及一种用于在具有可重新配置的终端设备的移动无线电网络中优化重新配置过程的方法，在该方法的范围内移动无线电运营商的技术设备产生、总结关于移动无线电设备的行为的测量数据，并且以适当的方式提供给第三方用于分析，其中可重新配置的终端设备表示这样的移动无线电设备，在这些移动无线电设备中通过交换对该终端设备的收发机进行配置的软件来实现新的迄今不被该设备支持的无线电技术的使用。

将来的移动无线电网络将集成不同的无线电技术并且因此为用户提供针对确定的应用上下文分别选择最合适的技术的可能性。在移动无线电终端设备侧(下面也称为终端)，就所安装的所谓的无线电收发机的数目或能力而言，这与传统的技术相比需要明显更高的花费。为了将终端的电流消耗、重量、大小和制造成本保持在合理的限度内，优选唯一的、普遍地可重新配置的收发机的使用，对于该收发机来说不同的无线电技术可以以软件来实施。这种原理所基于的技术也被称为软件定义的无线电(SDR)。

SDR终端的特征没有完全被标准化，因为制造商不愿意泄露特定的技术诀窍并且对于SDR终端正确的工作来说仅仅需要遵守无线电标准以及通信协议、而不需要了解内部特征。然而，这样的特征、例如确定的无线电模式的能耗、重新配置所需要的时间或者在终端可以被重新配置之前可能必须由服务器装载到终端上的新模式所需要的软件的大小不应该对于所有参与移动无线电网络以及所提供的应用业务的运行的伙伴而言都是可访问的。特别是应该防止竞争的制造商了解到这样的信息。然而应该使确定的参与者能够实现对终端的所选择的状态和特征的受控访问。

通过使用数据加密，虽然可以保证相应的终端和授权访问者之间的可靠通信，但是这种通信连接通过无线电接口进行并且由此减小对于应用而言可用的带宽。

现在本发明所基于的任务在于，说明一种用于在具有可重新配置的终端设备的无线电网络中优化重新配置过程的方法以及一种相应的装置，在该方法中涉及可重新配置的终端设备的数据由网络运营商例如以这样的方式提供给相应的设备制造商，即能够实现无线电接口的负荷减轻以及就信令而言实现网络基础设施的负荷减轻。

该任务在方法方面通过专利权利要求1的特征、在设备方面通过专利权利要求6的特征以及在网元方面通过专利权利要求9的特征来解决。从属权利要求涉及优选的扩展方案。

本发明主要涉及位于运营商的网络中的、支持SDR终端的重新配置的网元上的受访问保护的存储区与用于受保护的数据传输的方法的结合，这些方法优选地涉及用于通信伙伴的鉴权和授权的机制以及用于受保护的通信、特别是用于保护完整性和机密性的机制。这样的受访问保护的数据来自终端并且在协商的范围内被传输给无线电接入网(Radio Access Network RAN)并且在那里被缓存，或者这些数据在涉及该终端的过程的范围内直接在RAN中被生成。本发明的另一个重要方面在于在网络中生成并管理受访问保护的存储区。这有利地导致无线电接口的负担减轻以及就信令而言也导致网络基础设施的负担减轻。

下面借助在附图中示出的实施例来进一步阐述本发明。其中：

图1示出用于说明本发明的第一实施例的图示，以及

图2示出用于说明本发明的第二实施例的图示。

在图1中示出了用于说明本发明的第一实施例的图示，该第一实施例具有在无线电网络控制器(Radio Network Controller)RNCA中的相应的受访问保护的存储区XA、YA和ZA、具有在无线电网络控制器RNCB中的相应的受访问保护的存储区XB、YB和ZB以及具有在无线电网络控制器RNCC中的相应的受访问保护的存储区XC、YC和ZC，其中在该实例中网元RNCA与两个终端T1A和T2A相连接，网元RNCB与三个终端T1B、T2B和T3B相连接，并且网元RNCB与两个终端T1C和T2C相连接。网元RNCA、RNCB和RNCC与所谓的重新配置业务网关RGS形式的另外的网元相连接或者可以与该另外的网元连接，其中该另外的网元具有访问控制装置AC并且与终端设备制造商X、Y和/或业务提供商(Service-Provider)Z相连接或者可以与他们连接。

因此，用于被授权访问者X、Y和Z的受访问保护的存储区分别被设立在无线电接入网(RAN)中的RNC上。每个RNC本地存储与向其注册的终端有关的数据。访问控制装置AC主管被授权访问者的注册以及访问请求的接受，并且执行必需的鉴权方法，并且在成功情况下将访问请求转发给RNC，该RNC负责数据的加密和将该数据发送给被授权访问者。

本发明的该第一实施形式可特别好地被升级，因为受访问保护的存储区分布式地设置并且在移动无线电网络扩展时受访问保护的存储区能够容纳的单元的数目相应地一起增长。

在图2中示出用于说明本发明的第二实施例的图示，其中该实施例与第一实施例的主要区别在于，用于被授权访问者X、Y和Z的受访问保护的存储区XZ、YZ和ZZ在此集中地被设立在所谓的核心网络(Core Network)中的RSG或(没有示出的)AC上。网元RNCA、RNCB和RNCC分别包含数据收集器DCA、DCB和DCC，并且将由数据收集器产生的或来源于终端的数据传输给访问控制装置AC。不同于第一实施例，该访问控制装置AC并不仅仅主管被授权访问者的注册以及访问请求的接受，而是也主管数据的加密以及将数据发送给被授权访问者的服务器。本发明的该实施方案建立在集中的数据保持，该集中的数据保持将所有受访问保护的存储区置于AC上。在移动无线电网络扩展时，访问控制装置AC必须因此相应地被升级，以便能够处理出现的更大的数据量。

感兴趣的数据的可观的部分不是被存储在终端上，而是出现在无线电接入网(RAN)中，例如通过测量无线电承载的质量或在两种无线电技术之间垂直切换的时间过程而获得的测量数据。此外在RAN中可能总归需要终端的在终端上生成的数据。

为了实现所要求的对数据的受控访问，在网络单元上需要特殊的技术防护措施，这些技术防护措施允许被授权访问者直接访问在那里所存储的数据，但是禁止未被授权者进行这种访问。

可有利地出现对被存储在运营商的网络中的数据的受保护的访问的情形尤其是：

a)终端制造商的读访问：在重新配置过程中在监控终端的行为的范围内所生成的数据应该被提供给终端的制造商用于分析和优化。由终端提供的数据应该对于网络运营商来说仅能有限地读取。

b)通过终端制造商的写访问：例如在固件更新之后，描述终端的当前配置以及重新配置可能性的终端配置文件应该针对一个或多个结构相同的终端被置于最新状态。网络运营商应该为了切换决定而获得对终端配置文件的确定部分的访问。

c)终端制造商的写访问：新的固件或重新配置软件应该被装载到终端上，以便代替有缺陷的软件或者能够实现新的特征、例如支持新的无线电接入技术。软件应该被认证，以便能够识别第三方的对终端的工作有危害的操纵。终端拒绝未被正确认证的软件。该认证可以可选地在技术上通过数字签名或通过密码保护的校验和来实现。此外，软件可以可选地被加密，以便防止被第三方获悉。

d)业务提供商的读访问：在监控应用业务的行为的范围内所产生的数据应该被提供给业务提供商用于分析和优化。由在终端上运行的应用所提供的数据应该对于网络运营商来说仅能有限地读取。

e)业务提供商的写访问：描述业务的当前配置以及重新配置可能性的业务配置文件应该针对业务被置于最新状态。网络运营商应该为了切换决定而获得对业务配置文件的确定部分的访问。

f)业务提供商的写访问：新的应用软件应该被装载到终端上，以便代替有缺陷的软件或者能够实现新的特征、例如支持新的多媒体标准。软件应该被认证，以便能够识别第三方的对应用的工作有危害的操纵。未被正确认证的软件被拒绝。该认证可以可选地在技术上通过数字签名或通过密码保护的校验和来实现。此外，软件可以可选地被加密，以便防止被第三方获悉。

本发明的主要部分在于结合用于受保护的数据传输的方法使用网元上的受访问保护的存储区，其中所述网元位于运营商的网络中并支持SDR终端的重新配置。这些方法优选地包括用于通信伙伴的鉴权和合法性检验或授权的方法以及用于受保护的通信、特别是保护完整性和机密性的方法。这种受访问保护的数据来源于终端并且在协商的范围内被传输给RAN并在那里被缓存，或者它们在涉及终端的过程的范围内直接在RAN中生成。

这些存储区可以在物理上是不同的，即所分配的地址范围是不同的，或者在逻辑上是不同的。特别可能的是，这些存储区中的多个逻辑存储区或部分被映射到相同的物理存储区上。换句话说，在这种情况下逻辑存储区是一个或多个物理存储区上的特殊的视域(Sicht)。

本发明的另一方面在于由网络运营商来生成和管理受访问保护的存储区。网络运营商为每个被授权访问者生成这样的受访问保护的存储区。将被授权访问者分配给每个存储区。将安全参数(凭证)分配给被授权访问者，对于所采用的用于受保护的数据传输的方法来说需要这些安全参数。特别是对于被授权访问者的鉴权以及对于数据通信的保护来说需要安全参数。因为被授权访问者想要调用的出现的数据总是来自确定的数据源、例如终端或应用业务或者至少与这些数据源有关，所以附加地需要鉴权特征，该鉴权特征能够实现将相应的源分配给受访问保护的存储区。该特征在网络运营商和被授权访问者之间被约定，并且由每个数据源在RAN中注册的范围内与对于该源来说特定的身份特征一同进行说明。该方法一方面能够实现将数据源分配给确定的被授权访问者并且由此分配给其受访问保护的存储区，另一方面该方法允许针对每个数据源将数据分开存储。

对受保护的存储区的访问以下述方式进行：

被授权访问者联系网络运营商的服务器，利用该服务器例如借助上面描述的鉴权特征来进行必需的鉴权。在鉴权结束之后，被授权访问者发送请求，该请求详细说明所希望的访问的类型、即应该传输哪些数据，数据传输应该以什么样的频率进行以及是否应该进行一次性的或周期性的传输。网络运营商于是根据该请求将被加密的数据发送给被授权访问者的服务器。以类似的方式，被授权访问者也可以可选地将数据写到受访问保护的存储区中，其中网络运营商为了重新配置而考虑这些数据，或者这些数据在需要时被传输给终端，例如软件下载。

相对于数据通过无线电接口从终端被传输到服务器的解决方案，所描述的本发明的主要优点在于减轻无线电接口的负担。这尤其是对通过测量在RAN中所生成的数据适用。这些此外大量出现的数据在传统的方法的范围内首先必须通过无线电接口被传输到终端，以便随后又通过无线电接口被传送到服务器。在本发明的范围内所描述的方法中，无线电接口的这种双重负担取消了。

另一个优点在于，要传输的数据的加密在网络中实现并且由此解除终端的该任务。从中可以推断出终端设备的内部特性的数据是特别敏感的，并且因此不允许以未被加密的形式在网络中传输，以便防止未被授权的访问。例如测量数据属于这组数据，然而描述终端硬件的特征的终端配置文件也属于这组数据。

受访问保护的存储区除了读访问也可以允许写访问。通过这种方式可以将数据从服务器加载到无线电接入网中。在此，例如可以涉及配置文件的更新，或者涉及应在适当的(也许稍后的)时刻装载到终端上的软件。在RAN中的受访问保护的存储区中的存储允许在网络中的数据传输与通过无线电接口的传输去耦。后者的机制和时刻可以由网络运营商根据RAN或终端的负荷进行适当地选择。此外，网络运营商自身也可以访问所存储的信息并且利用这些信息来优化重新配置过程。

此外，通过在分配给被授权访问者的存储区中组合来自许多不同的数据源的数据，可以从服务器侧在唯一的询问的范围内请求该数据的全部或者所选择的部分(Querschnitt)的传输。而在基于传统机制的方法中，在服务器和不同的终端之间需要许多单独的交互。因此，所描述的本发明就信令而言也导致网络基础设施的明显的负担减轻。

Claims (9)

1.用于在具有可重新配置的终端设备的移动无线电网络中优化重新配置过程的方法，其中，

至少一个受保护的存储区(XA，YA，ZA，...XZ，YZ，ZZ)被设置在所述移动无线电网络的至少一个网元(RNCA，RNCB，RNCC，RSG)中，

在所述至少一个受保护的存储区(XA，YA，ZA，...XZ，YZ，ZZ)中存储与终端设备有关的数据，以及

所述至少一个受保护的存储区仅仅对于被授权的终端设备制造商和/或业务提供商(X，Y，Z)来说是可写访问和/或读访问的。

2.根据权利要求1的方法，其中，

所述数据分别来自终端设备并且在协商的范围内受保护地传输给网络或者分别在涉及终端设备的过程的范围内直接在所述网络中生成。

3.根据权利要求1或2的方法，其中，

对所述受保护的存储区的访问这样进行，使得分别被授权的终端设备制造商和/或业务提供商(X，Y，Z)联系网元(RNCA，RNCB，RNCC，RSG)以便进行鉴权，

在鉴权结束之后，被授权的终端设备制造商和/或业务提供商(X，Y，Z)发送详细说明所希望的访问的类型的请求，以及

所述网元(RNCA，RNCB，RNCC，RSG)根据该请求将数据传输给被授权的终端设备制造商和/或业务提供商(X，Y，Z)。

4.根据权利要求3的方法，其中，

所述请求详细说明要传输的数据、数据传输的频率以及关于是否应该进行一次性的或周期性的传输的信息。

5.根据前述权利要求之一的方法，其中，

分别被授权的终端设备制造商和/或业务提供商(X，Y，Z)将数据写入至少一个受访问保护的存储区(XA，YA，ZA，...XZ，YZ，ZZ)中，这些数据被用于终端设备的重新配置或者被传输到终端设备。

6.用于在具有可重新配置的终端设备的移动无线电网络中优化重新配置过程的设备，具有：

至少一个网元(RNCA，RNCB，RNCC，RSG)，该网元具有至少一个受保护的用于存储与终端设备有关的数据的存储区(XA，YA，ZA，...XZ，YZ，ZZ)，以及

访问控制装置(AC)，用于控制对用于分别被授权的终端设备制造商和/或业务提供商(X，Y，Z)的、至少一个受保护的存储区(XA，YA，ZA，...XZ，YZ，ZZ)的写访问和/或读访问。

7.根据权利要求6的设备，其中，

所述访问控制装置(AC)附加地被构造用于对数据进行加密以及将该数据发送给分别被授权的终端设备制造商和/或业务提供商(X，Y，Z)。

8.根据权利要求6或7的设备，其中，

所述至少一个受保护的存储区(XA，YA，ZA，...XZ，YZ，ZZ)和所述访问控制装置(AC)在相同的或不同的网元(RNCA，RNCB，RNCC，RSG)上被实现。

9.具有可重新配置的终端设备的移动无线电网络的网元(RSG)，具有：

至少一个受保护的存储区(XA，YA，ZA，...XZ，YZ，ZZ)，用于存储与终端设备有关的数据，以及

访问控制装置(AC)，用于控制对用于分别被授权的终端设备制造商和/或业务提供商(X，Y，Z)的、至少一个受保护的存储区(XA，YA，ZA，...XZ，YZ，ZZ)的写访问和/或读访问。

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