TW200824340A - Method and apparatus for performing security error recovery in a wireless communications system - Google Patents

Description

200824340 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本么月制曰種無線通訊系統之安全驗證方法及其相關裝 置’尤指-種可正確回復安全驗證錯·方法及其相關裝置。 【先前技術】 ^第二代彳了動通訊技術可提供高度頻譜糊效率、無遠弗屆的 覆盍率及高品質、高速率的多媒體資料傳輸，同時更能同時滿足 各種不同的⑽服務要求，提供具彈性的多樣化雙向傳輸服務， 並提供較佳的通訊品質，有效降低通訊中斷率。根據習知第三代 灯動通訊系統之軌規範可知，第三代行動通訊系統的通訊協定 堆宜可切#彳分為接取層（Accessstratum，as)和非接取層 (Non-Access stratum，NAS)。接取層包含無線資源控制（Radi〇 KesourceContro 卜 RRC)、無線鏈結控制（RadioLinkc〇ntrd， 虹C)、媒體存取控制（Media Access Control，MAC)、封包資料 聚合協定（Packet Data Convergence Protoco卜 PDCP )、廣播及多 重播送控制（Broadcast/MulticastContro卜BMC)等數個功能不同 的子層。上述各子層的運作，係業界所習知，在此不再贅述。 然而’隨著高速資料傳輸與多媒體應用的需求不斷增加，第 三代行動通訊系統的頻譜使用效率及傳輸速率等已無法滿足市場 要求’因此’業界已開始發展下一代行動通訊技術，而相關規範 制定委員會也針對這樣的目標，不斷修訂通訊規範，以符合業界需求。 200824340 長期演進（Long Term Evolution，LTE)無線通訊系統，即是 一種建立於第三代行動通訊系統（如全球行動電信系統）之上的 先進式高速無線通訊系統，其只需支援封包交換傳輸，且無線鏈 結控制通訊協定層與媒體存取控制通訊協定層可被整合於同一通 訊網路單元，如基地台之中，而不需分開位於基地台基地台（N〇de B)及無線網路管控台（Ra(ji〇 Network Controller，RNC)之中， 因此系統架構較簡單。 根據目前長期演進無線通訊系統的部分架構，可歸納出以下 幾點： 1、 用戶層面（UserPlane)之通訊協定架構，由下至上，為 貫體層（PhysicalLayer)、媒體存取控制層、無線鏈結控制層、封 包資料聚合協定層。 2、 控制層面（Control Plane)之通訊協定架構，由下至上， 為實體層、媒體存取控制層、無線鏈結控制層、無線資源控制層、 封包負料^合協定層、非接取層。 3、 對於用戶層面，資料的加密（Ciphering)保護係由封包 資料聚合協定層所提供。 4、 對於控制層面，無線資源控制訊息的加密保護及辨證保 護（IntegrityPr〇tection)係由無線資源控制層所提供，而非接取層 訊息的加密保護及辨證保護則由封包資料聚合協定層提供。 5、 非接取層訊息可（或不）與無線資源控制訊息連結。 6、 對於未連結訊息（N〇n-concatenatedMessage)，無線資源 6 200824340 控制層不提供辨證保護。 爲担仲對於連、口戒息（C〇nCatenatedMessage)，無線資源控制 層k供辨證保護之運作尚待研究。 8無線鏈結控制層執行協定錯誤债測及回復之功能。 Γ 软、由上述可知’關於無線資源控機對連結訊息提供辨 握徂2運作方式’及無線資源控制層對未連結訊息或連結訊息 =⑴保翻運作方式，f知技術巾皆無明確的規範。此外， 偵Ji中摘〜控制層不執彳了安全驗證，因此絲麟控制層無法 ^出f全驗鱗_步（如超練_步）所導致的協定 鏈^心’在現有長_進無線通訊系、__下，無線 鏈4制層無法執行協定錯誤_相復之功能。 【發明内容】 其相關敍本么肚要提供—種無線通訊系統之安全驗證方法及 ㈣揭路—種用於—無線通訊系統之安全驗證方法，包含 統之—封包資料聚合協定層對-非接_訊息進 .不同步及回復該驗證 用:=資料聚合協定層包— b用m安全驗證參數： 參數之同步。 200824340 本 ^明另揭露—種用於—無線通訊系統之通 ^行女全驗證’該通訊裝置包含有-控制電路，用來實現= =置的魏；—巾央處理^，設於該控制電 4 11：：^ 由_裝、之-:資=:式:。該程式碼中包含有 :-安全驗_;二: 铁偵測及回復功能，用來偵 協疋錯 證參數之同步。 *王驗⑽數不同步及回復該驗 含由ΙΓΓΓ·—_於—域通㈣統之安全贿方法，包 :===::Γ源控制層對一接取層無線資源控 ::::魏’_測-—二:: 崎置的功能:一二:包::：：，該通 程式碼以絲雜㈣路；卩及 ，絲執行― ^接崎 _，_存： 由該通訊裝置之一無線資二，有 制訊息進行-安全驗證流程。;無《== 200824340 協疋錯誤偵測及回復功能，用來偵測一安全 復该驗證參數之同步。 驗證參數不同步及 回 【實施方式】 請參考第！圖，第i圖為-無線通訊系統之無線通訊裝置⑽ 之功能方顧，該無線通訊系統雛地為_長_進無 統。為求簡潔，第1圖僅綠出無線通訊裝置1〇〇之一輸入裝置⑺'、 -輸出裝置1G4、-控制電路廳、—中央處理器⑽、二儲: 置110、-程式碼112及—收發器]14。在無線通訊裝置⑽中衣 控制電路106透過中央處理器權執行儲存於儲存裝置則中的 程式碼112，從而控制無線通訊裝置1〇〇 <運作，其可透過輪入袭 置1〇2(如鍵盤）接收使用者輸入之訊號，或透過輸出裝置谢… 螢幕、.等）輸出晝面、聲音等訊號。收發器114用以接收或 發送無線訊號，並將所魏之訊麟送至控制電路娜，或將控制 電路106難生找號以無線電方式輸出。齡之，以通訊蚊 之架構而言’收發器114可視為第一層的—部分，而控制電路106 則用來實現第二層及第三層的功能。 …請繼續參考第2圖，第2圖為第1圖中程式碼m之示意圖。 程式碼112包含有—非接取層介面、-第三層介面2〇2及一第 二層介面2〇6 ’並與—第—層介面21δ連接。非接取層介面· 可產生非接取訊息’用以實現非接取應用。第三層介面202較佳 地包含一無線㈣控制層介面及—封包資料聚合協定層介面，用 9 200824340 ，貝見貝私制。第二層介面施用來實現鏈結控制，而第—層 ”面218卿來實現實體連結。 日 —』為了提高資訊安全之可靠度，程式碼112可於辨證保護或加 雄保遵參數發生錯誤時’及時侧出來並啟動錯伽復機制:以 避免貧訊之持_失崎讀靖輸失效。在輯釘，本發明 Ο 齡財碼⑽，肋正相復繼賴或加密 f蔓錯块、參考第3圖，第3圖為本發明實施例-流程30之示 二圖^ 3〇祕—無線通⑽統安全驗證參數錯誤之彳貞測 復，其可被編譯為安全驗證程式碼22G。流程3g包含以下步驟： 步驟300 :開始。 步驟302:由該躲觀纽之—封包倾聚合協定層對—非 接取層訊息進行一安全驗證流程。 步驟304 :該封包資料聚合協定層包含一齡錯誤_及回復 功能’用來侧-安全驗證參數不同步及回復該驗 證參數之同步。 步驟306 :結束。 根據流程30，當-非接取層訊息進行—安全驗證流程時，若 -安全驗證參數（如超訊框號）不同步而造成安全驗證錯誤時， 本發明實施例係由該封包資料聚合協定層來進行該安全驗_ 之個及回復。該安全驗證餘可為—驗倾流程或一加密保 護流程。 ' 200824340 因此’透過流程30，本發明實施例可及時偵測出一非接取層 訊息辨證保護或加密保護參數不同步之錯誤，並啟動錯誤回復機 制，以避免非接取層訊息之持續漏失而造成非接取層資訊傳輸失效。 請參考第4圖，第4圖為本發明實施例一流程4〇之示意圖。 /’IL私40用於一無線通訊系統安全驗證參數錯誤之偵測及回復，其 可被編譯為安全驗證程式碼220。流程40包含以下步驟·· 步驟400 ·開始。 步驟402 ·由5玄無線通訊系統之一無線資源控制層對一接取層 無線資源控制訊息進行一安全驗證流程。 步驟404 ·•該無線資源控制層包含一協定錯誤偵測及回復功 能，用來_-安全驗證參數不同步及回復該驗證 參數之同步。 步驟406 :結束。 根據_4G ’當-接取層無線資源控制訊息進行—安全驗證 流程時’若-安全驗證參數（如超訊框號）不同步而造成安全驗 加密保護流程。 2誤時’本發明實關係㈣鱗魏㈣層來進行該安全驗 祖錯误之_及回復。該安全驗證流程可為_辨證保護流程或一 200824340 魏㈤咖失而造成 資源控制触層訊息及接取層無線 回復方式，，以避免資訊之持姨、=時’提供及時之錯誤谓測及 、 寺、、，〜属失而造成資訊傳輸失效。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡 圍所做之均等變化與修飾，皆應屬她之涵酬如 【圖式簡單說明】 ^1圖為-無線通訊裝置之功能方塊圖。 第2圖為第1圖中—程式碼之示意圖。 第3圖及第4圖為本發明實施例之流程圖。

【主要元件符號說明】 無線通訊裝置 輸入裝置 輸出裝置 控制電路 中央處理器 儲存裝置 程式碼 100 102 104 106 108 110 112 12 200824340 114 收發器 200 應用程式層 202 第三層介面 206 第二層介面 218 第一層介面 220 安全驗證程式碼 30、40 流程 300、302、304、306 ’ 、400、402、404、406 步驟 13

Claims (1)

1. 200824340 、申請專利範圍： 1. Ο 2. 一種用於—無線軌祕之安全駿方法 由該無線通訊系絲夕一私七次如 匕3有· 訊 :、、W料聚合協定層對-非接取層 心進仃一安全驗證流程；以及 该封包資料聚合協定層包含 俏钏一…^ 協疋錯块偵測及回復功能，用來 、“女讀證參數不时及回復該驗證參數之同步。 岭纖转流程為- 3·如請求項1所述之安全驗说古、、1 加密保護流程。 ^ 中該安全驗證流程為- 4. ( 由：：無線通訊系統之安全驗咖^ ㈣ '統之—無線資源控制層對一接取層無線資源 士 w訊息進行一安全驗證流程；以及 4鱗==層包含—蚊錯誤_及回復魏，絲偵測 證參數不同步及回復該驗證參數之同步。 辨證保$法’其中該安全驗誠程為一 14 200824340 驗證流程為一 如請求項4所叙安全驗證村，其中該安全 加密保護流程。 一種用於一無線通訊系統 證，該姆置包含有：裝置用以正確執行安全驗 —控制電路，时實現騎崎置的功能； 路巾，_行 該控制電路；以及 私控 一儲存裝置，設_控織路+且祕_巾央處，用來 儲存該程式碼；其中該程式碼中包含有： 由該通訊裝置之-封包資料聚合協定單元對該對一非接 取層訊息進行一安全驗證流程；以及 該封包資料聚合協定層包含一協定錯誤偵測及回復功 月b ’用來偵測一安全驗證參數不同步及回復該驗證參 數之同步。 女。月求項7所述之通訊裝置，其中該安全驗證流程為一辨證 保護流程。 9. 10. 如請求項7所述之通訊裝置，其中該安全驗證流程為一加密 保護流程。 種用於一無線通訊系統之通訊裝置，用以正確執行安全驗 15 200824340 證，該通訊裝置包含有·· 一控制電路，用來實現該通訊裝置的功能； 一中央處理器，設於該控制電路中， 該控制電路；以及 用錢仃—料碼以操控 一儲存襄置’設於該控綱路巾 储存該程式瑪；其中該程式碼中包=中央處理器，用來 由該通==^3線資源控制單元對該對-接取層無 ，細」工進订—安全驗證流程；以及 ::定錯誤偵測及•力能，用 同步。 數不同步及回復驗證參數之 u·如請求項ω所述以 保護流程。 直其中邊文全驗證流程為一辨證 12. 所述之通訊裂置，其中該安全驗證流程為—加密 16