TWI413379B - 用於驗證串流資料通道中的資料封包完整性的方法和裝置 - Google Patents

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Description

用於驗證串流資料通道中的資料封包完整性的方法和裝置
本發明一般涉及無線通訊，並且更具體地涉及串流資料通道中的資料安全。
通訊領域具有許多應用，包括例如，傳呼、無線本地迴路、網際網路電話和衛星通訊系統。一個示例性應用是用於行動用戶的蜂巢式電話系統。(如本文所使用的，術語「蜂巢」系統包括蜂巢和個人通訊服務(PCS)系統頻率。)針對該蜂巢式系統已經開發了設計用於允許多個用戶存取公共通訊媒體的現代通訊系統，例如無線通訊系統。這些現代通訊系統可以是基於多工存取技術的，例如分碼多工存取(CDMA)、分時多工存取(TDMA)、分頻多工存取(FDMA)、分空間多工存取(SDMA)、分極多工存取(PDMA)或本領域已知的其他調制技術。這些調制技術對從通訊系統的多個用戶接收的信號進行解調，從而能夠增加通訊系統的容量。與此相關，建立了各種無線通訊系統，包括例如先進行動電話服務(AMPS)、行動通訊全球系統(GSM)和其他無線系統。
在FDMA系統中，將總頻譜分割成許多較小的次頻帶，並且給予每個用戶其自己的次頻帶以存取通訊媒體。可替換地，在TDMA系統中，將總頻譜分割成許多較小的次頻帶，每個次頻帶在許多用戶之間共用，並且允許每個用戶在預定的時槽使用該次頻帶進行傳輸。CDMA系統提供了相比其他類型系統的潜在優勢，包括增加了系統容量。在CDMA系統中，在全部時間內將整個頻譜分給每個用戶，但是通過使用唯一的碼來區別每個用戶的傳輸。
在低功率無線標準中，例如藍牙或者允許極低功率個人網路的其他技術，封包級的資料完整性保護是不可用的或僅僅是可選的。當封包級的完整性資訊可用時，現有方法無法提供及時安全性和即時性能的結合。
因此，在本領域中，在相對低功率的並且/或者頻寬有限的串流資料通道中需要足夠的即時性能以及有效的封包級數據完整性保護。
本發明的一個態樣涉及一種用於驗證串流資料通道中的資料封包完整性的方法。在該方法中，從串流資料通道接收資料封包。每個資料封包包括資料淨荷和對應的訊息完整性碼。在第一處理模式中，對所接收的資料封包進行處理，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查資料封包的完整性之前將所接收的資料封包轉發到應用模組。產生完整性檢查失敗測量，以用於在第一處理模式中監視完整性檢查失敗率。如果完整性檢查失敗測量超過了完整性檢查閾值，那麽該方法轉換到第二處理模式。在第二處理模式中，只有在通過完整性檢查之後，才將所接收的資料封包轉發到應用模組。
在本發明的更具體態樣中，在頻寬有限的串流資料通道上接收資料封包的接收時間可以超過可察覺的延遲時間，或者可以超過約50毫秒。在第一處理模式中消耗的功率可以小於在第二處理模式中消耗的功率。可以使用專用積體電路(ASIC)來執行第一處理模式，並且可以使用可程式處理器來執行第二處理模式。
在本發明的其他更具體態樣中，完整性檢查失敗測量可以是對在第一處理模式中完整性檢查失敗的每個資料封包的計數。完整性檢查閾值可以包括一個資料封包的完整性檢查失敗，或者其可以包括至少兩個連續的資料封包的完整性檢查失敗。在第二處理模式中，可以將完整性檢查失敗的資料封包丟棄，或者可以對完整性檢查失敗的資料封包進行分析以用於安全性評估。應用模組可以包括音頻處理電路。
此外，該方法可以包括產生完整性檢查成功測量，以用於在第二處理模式中監視完整性檢查成功率。如果完整性檢查成功測量超過了完整性檢查成功閾值，那麽該方法可以轉換到第一處理模式。
本發明的另一個態樣涉及一種用於驗證串流資料通道中的資料封包完整性的裝置，包括：接收構件，用於從串流資料通道接收資料封包，其中每個資料封包包括資料淨荷和對應的訊息完整性碼；處理構件，用於在第一處理模式中對所接收的資料封包進行處理，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查資料封包的完整性之前將所接收的資料封包轉發到應用構件；產生構件，用於產生完整性檢查失敗測量，以用於在第一處理模式中監視完整性檢查失敗率；以及轉換構件，如果完整性檢查失敗測量超過了完整性檢查閾值則用於轉換到第二處理模式，其中在第二處理模式中，只有在通過完整性檢查之後才將所接收的資料封包轉發到應用構件。該裝置可以包括用於無線通訊的手錶、頭戴式耳機或傳感設備。
本發明的另一個態樣涉及一種包括電腦可讀取媒體的電腦程式產品，該電腦可讀取媒體包括：用於使電腦從串流資料通道接收資料封包的代碼，其中每個資料封包包括資料淨荷和對應的訊息完整性碼；用於使電腦在第一處理模式中對所接收的資料封包進行處理的代碼，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查資料封包的完整性之前將所接收的資料封包轉發到應用模組；用於使電腦產生完整性檢查失敗測量以用於在第一處理模式中監視完整性檢查失敗率的代碼；以及如果完整性檢查失敗測量超過了完整性檢查閾值則用於使電腦轉換到第二處理模式的代碼，其中在第二處理模式中，只有在通過完整性檢查之後才將所接收的資料封包轉發到應用模組。
本發明的另一個態樣涉及一種用於驗證串流資料通道中的資料封包完整性的裝置，包括：接收機、第一處理器和第二處理器。該接收機被配置為從串流資料通道接收資料封包，其中每個資料封包包括資料淨荷和對應的訊息完整性碼。第一處理器被配置為：在第一處理模式中對所接收的資料封包進行處理，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查資料封包的完整性之前將所接收的資料封包轉發到應用模組；產生完整性檢查失敗測量，以用於在第一處理模式中監視完整性檢查失敗率；以及，如果完整性檢查失敗測量超過了完整性檢查閾值則轉換到第二處理模式。第二處理器被配置為在第二處理模式中只有在接收到的封包通過完整性檢查之後才將所接收的資料封包轉發到應用模組。
本文所使用的詞語「示例性的」意味著「作為實例、例子或示例」。不必將本文所描述的任意「示例性的」實施例視為優選於或者優於其他實施例。
遠端台可以是移動的或靜止的，並且可以與一或多個基地台進行通訊，其中遠端台也稱為行動站(MS)、存取終端(AT)、用戶設備或用戶單元，基地台也稱為基地台收發器(BTS)或節點B。遠端台通過一或多個基地台向基地台控制器發送和接收資料，其中基地台控制器也稱為無線網路控制器(RNC)。基地台和基地台控制器是被稱為存取網的網路的一部分。存取網在多個遠端台之間傳輸資料封包。存取網可以進一步連接到存取網外部的其他網路，例如公司內部網或網際網路，並且存取網可以在每個遠端台和該外部網路之間傳輸資料封包。將已經與一或多個基地台建立了活動訊務通道連接的遠端台稱為活動遠端台，並且稱為處於訊務狀態。將正處在與一或多個基地台建立活動訊務通道連接過程中的遠端台稱為處於連接建立狀態。遠端台可以是通過無線通道來通訊的任意資料設備。遠端台還可以是包括但不限於PC卡、CF記憶體、外部或內部數據機或者無線電話的多種類型設備中的任意設備。用於從遠端台向基地台發送信號的通訊鏈路被稱為上行鏈路，又稱為反向鏈路。用於從基地台向遠端台發送信號的通訊鏈路被稱為下行鏈路，又稱為前向鏈路。
參照圖1，無線通訊系統100包括一或多個無線行動站(MS)102、一或多個基地台(BS)104、一或多個基地台控制器(BSC)106以及核心網108。核心網可以經由合適的回程而連接到網際網路110和公用交換電話網(PSTN)112。典型的無線行動站可以包括手持電話或膝上電腦。無線通訊系統100可以應用諸如分碼多工存取(CDMA)、分時多工存取(TDMA)、分頻多工存取(FDMA)、分空間多工存取(SDMA)、分極多工存取(PDMA)或本領域已知的其他調制技術的大量多工存取技術中的任意一種技術。
參照圖2，行動站240(例如，行動電話)可以在串流資料通道210上向低功率接收RX設備250發送資料封包。該RX設備還可以包括資料儲存單元260(例如記憶體設備)和應用模組270。在其他配置中，接收RX設備可以是行動電話、音頻頭戴式耳機、視頻播放器或類似的音頻/視頻設備。此外，發送TX設備240可以是無線電、音樂播放器、個人數位助理(PDA)、行動電話等。此外，每個設備可以配置有TX設備和RX設備兩者，以便以雙工模式在獨立的串流資料通道上進行通訊。此外，無線設備240和250可以是例如低功率、低時延對等網路中的對等設備。
參照圖3和4，本發明的一態樣可以涉及一種用於驗證串流資料通道210中的資料封包完整性的方法300。在該方法中，從串流資料通道接收資料封包400(步驟310)。每個資料封包包括淨荷和對應的訊息完整性碼MIC。在第一處理模式320中處理所接收的資料封包，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查資料封包的完整性(步驟340)之前將所接收的資料封包轉發到應用模組(步驟330)。產生完整性檢查失敗測量，以用於在第一處理模式中監視完整性檢查失敗率(步驟350)。如果完整性檢查失敗測量超過完整性檢查閾值(步驟360)，那麽該方法轉換到第二處理模式370。在第二處理模式中，只有在通過完整性檢查(步驟380)之後，才將接收的資料封包轉發到應用模組(步驟390)。
在本發明的更具體態樣中，在串流資料通道210上接收資料封包400的接收時間可以超過可察覺的延遲時間，或者可以超過大約50毫秒。在第一處理模式中消耗的功率可以小於在第二處理模式中消耗的功率。舉例而言，可以使用專用硬體220，例如專用積體電路(ASIC)，來執行第一處理模式，並且可以使用可程式處理器230，例如ARM處理器，來執行第二處理模式。MIC可以基於對資料淨荷和秘密密鑰的哈希運算。
此外，該方法300可以包括產生完整性檢查成功測量，以用於在第二處理模式370中監視完整性檢查成功率。如果完整性檢查成功測量超過完整性檢查成功閾值，那麽該方法轉換到第一處理模式320。
本發明允許即時性能，同時維持資料完整性和完全性。對於具有淨荷＃N的資料封包400-N，T1是用於接收淨荷的開始時間，T2是用於接收MIC＃N的開始時間，並且T3是用於驗證MIC的開始時間。在第一處理模式320中，在T1和T2之間的時間期間而不等到時間T3，將淨荷＃N中的資料傳遞到應用層或模組270。如果MIC驗證失敗，那麽設備可以在時間T4以及接收淨荷＃N+1之前轉換到第二處理模式370。通道頻寬和封包大小的組合確定了時間T1和T3之間的延遲。
即時回應非常重要的應用的實例是連接到行動電話或行動站240的無線頭戴式耳機(RX設備250)。頭戴式耳機必須從電話獲得音頻信號並且即時地執行雜訊/回聲消除。在電話交談期間不應當察覺到由頭戴式耳機處理所導致的延遲。因此，希望降低處理和傳輸延遲。
頭戴式耳機以串流資料封包的形式從行動電話接收音頻資料。對資料封包的認證確保這些封包是來自電話而不是來自駭客等。訊息完整性碼(MIC)由行動電話產生並且被附加到各自的封包400的末尾。MIC包含全部經過認證的資料。行動電話(發射機TX)和頭戴式耳機(接收機RX)共用用於訊息認證的秘密密鑰，從而，只有行動電話能夠建立MIC並且只有頭戴式耳機能夠在從串流資料通道210上接收了資料封包之後驗證MIC。有利地，通道210的資料速率可以是頻寬有限的，以節省功率、降低時鐘漂移等。
駭客可以試圖通過另一個無線信號260來引入假冒資料封包。假設駭客可以修改淨荷但是不能控制其內容。當淨荷已被加密時，該假設有效。對於串流資料，希望使用計數器模式加密中的串流密碼或區塊密碼。
在本發明的一個態樣中，接收設備250基於前一個封包400的有效性，確定何時驗證MIC欄位。如果前一個資料封包包含有效MIC欄位，那麽在將淨荷傳遞到上層或應用層或模組270之後，驗證當前封包中的MIC。如果前一個封包包含偽MIC，那麽在將淨荷傳遞到應用模組或上層之前，驗證當前封包中的MIC。
例如，在圖4中，在處理封包＃N+1之前檢查封包＃N的MIC欄位。如果封包＃N的MIC是有效的，那麽在時間T4傳遞封包＃N+1的淨荷，因為封包＃N+1很有可能也是有效的。因此，可以避免從T4到T6的延遲以改進即時性能。但是，如果在時間T6發現封包N+1是無效的，那麽接下來的封包可能是無效的。因此，可以不傳遞封包＃N+2的淨荷，直到其MIC在時間T9得到驗證。封包＃N+2的淨荷的傳遞取決於MIC驗證結果。如果封包＃N+2在時間T9通過了MIC檢查，那麽應用模組可以跳過該特定封包以降低時延，並且準備即時處理下一個封包＃N+3(未示出)。破壞的或違法的封包＃N+1會影響性能(例如，頭戴式耳機中的雜訊)。但是，從T7到T9的延遲不會進一步影響性能，因為干擾雜訊比任何噪音都嚴重。
干擾雜訊事件可以來自於突發錯誤或偽造資料，而不是來自普通傳輸錯誤。偽造資料可以通過基於例如CRC校驗的錯誤檢查，但是它不能克服MIC驗證。但是，MIC驗證對偽造資料和傳輸錯誤兩者都進行捕獲。為了降低對於普通傳輸錯誤(例如，長封包中的少數單位元錯誤)的系統敏感性，可以採取兩種方法。在一種方法中，可以在MIC驗證之前使用糾錯技術。在另一種方法中，對於何時驗證MIC欄位的對策可以基於若干先前封包的有效性。例如，如果某個連續數目的先前封包沒有通過MIC驗證，則首先驗證MIC。
例如，完整性檢查失敗測量可以是對在第一處理模式320中完整性檢查失敗的每個資料封包400的計數。完整性檢查閾值可以包括一個資料封包的完整性檢查失敗，或者可以包括至少兩個連續的資料封包的完整性檢查失敗。
參照圖5，示出了在低功率接收設備250中進行的封包處理的流程圖500。處理器230對專用硬體220進行配置以用於自動處理(步驟510)。處理器進入睡眠狀態，從而降低低功率接收設備250的功耗(步驟520)。專用硬體對在串流資料通道210上接收的源資料封包400進行解碼(步驟530)。根據第一處理模式320，將資料封包轉發到應用模組或應用層270以用於即時播放(步驟540)。專用硬體檢查封包的末尾，並且繼續解碼和播放封包中的資料，直至到達封包末尾為止(步驟550)。在接收到全部資料淨荷和MIC之後，驗證MIC(步驟560)。如果MIC匹配(步驟570)，則設備準備接收下一個資料封包400(步驟580)。如果MIC不匹配，則設備喚醒處理器(步驟590)，並且設備進入第二處理模式370。處理器如上關於圖3所示來對MIC失敗進行處理(步驟600)。如果失敗是不可恢復的(步驟610)，則執行進一步的錯誤處理以確定例如是否存在安全威脅(步驟620)。如果失敗是可恢復的，例如一次MIC失敗，則處理器確定是否需要對資料通道進行重置(步驟630)。如果不需要，則處理器在步驟520繼續，在步驟520中處理器進入睡眠狀態，並且設備轉換回到第一處理模式320。否則，處理器通過返回步驟510來重新初始化設備。專用硬體(例如，ASIC)具有良好的功率效率。
在第二處理模式370中，可以丟棄完整性檢查失敗的資料封包，或者可以對完整性檢查失敗的資料封包進行分析以用於安全性評估。例如，一個MIC失敗可能是偶然性錯誤。兩個MIC失敗可能是巧合。但是三個MIC失敗可以表明正在受到攻擊。
應用模組可以包括音頻處理電路。可察覺的延遲時間可以取決於應用。例如，諸如聽音樂之類的活動可以比涉及電話會談的活動容忍更多的延遲。
本發明的另一態樣可以涉及一種用於驗證串流資料通道210中的資料封包完整性的裝置250。該裝置包括：接收構件，用於從串流資料通道210接收資料封包400，其中每個資料封包包括資料淨荷和對應的訊息完整性碼MIC；處理構件，用於在第一處理模式320中處理所接收的資料封包，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查資料封包的完整性之前將所接收的資料封包轉發到應用構件270；產生構件，用於產生完整性檢查失敗測量，以用於在第一處理模式中監視完整性檢查失敗率；以及轉換構件，如果完整性檢查失敗測量超過完整性檢查閾值則用於轉換到第二處理模式370，其中在第二處理模式中，只有在通過完整性檢查之後才將接收的資料封包轉發到應用模組。
本發明的另一態樣可以涉及一種包括電腦可讀取媒體(例如，資料儲存單元260)的電腦程式產品，該電腦可讀取媒體包括：接收代碼，用於使電腦(例如，記憶體230)從串流資料通道210接收資料封包400，其中每個資料封包包括資料淨荷和對應的訊息完整性碼MIC；處理代碼，用於使電腦在第一處理模式320中處理所接收的資料封包，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查資料封包的完整性之前將所接收的資料封包轉發到應用模組270；產生代碼，用於使電腦產生完整性檢查失敗測量，以用於在第一處理模式中監視完整性檢查失敗率；以及轉換代碼，用於使電腦如果完整性檢查失敗測量超過完整性檢查閾值則轉換到第二處理模式370，其中在第二處理模式中，只有在通過完整性檢查之後，才將接收的資料封包轉發到應用模組。
無線設備可以包括各種部件，這些部件基於由無線設備發送或在無線設備處接收的信號來執行功能。例如，無線頭戴式耳機可以包括變換器，用於基於經由接收機接收的信號來提供音頻輸出。無線手錶可以包括用戶介面，用於基於經由接收機接收的信號來提供指示。無線傳感設備可以包括感測器，用於提供將要發送到另一設備的資料。
無線設備可以經由一或多個無線通訊鏈路來進行通訊，這些無線通訊鏈路基於或支援任何合適的無線通訊技術。例如，在一些態樣中，無線設備可以與網路相關聯。在一些態樣中，該網路可以包括體域網或個域網(例如，超寬頻網路)。在一些態樣中，該網路可以包括區域網路或廣域網路。無線設備可以支援或使用諸如CDMA、TDMA、OFDM、OFDMA、WiMAX、和Wi-Fi的多種無線通訊技術、協定或標準中的一或多個。類似地，無線設備可以支援或使用多種對應的調制或多工方案中的一或多個。因此，無線設備可以包括合適的部件(例如，空中介面)，以便使用以上或其他無線通訊技術經由一或多個無線通訊鏈路來建立並進行通訊。例如，設備可以包括與發射機和接收機部件(例如，發射機和接收機)相關聯的無線收發器，其可以包括有助於在無線媒體上進行通訊的各種部件(例如，信號產生器和信號處理器)。
本文的教導可以併入各種裝置(例如，設備)(例如，實現在各種裝置中或者由各種裝置來執行)。例如，本文所教導的一或多個態樣可以併入電話(例如，蜂巢式電話)、個人數位助理(「PDA」)、娛樂設備(例如，音樂或視頻設備)、頭戴式耳機(例如，頭戴式電話、耳塞式耳機)、麥克風、醫療設備(例如，生物感測器、心率監視器、記步器、EKG設備等)、用戶I/O設備(例如，手錶、遙控器、電燈開關、鍵盤、滑鼠等)、胎壓監測器、電腦、銷售點設備、娛樂設備、助聽器、機上盒或任何其他合適的設備。
在一些態樣中，無線設備可以包括用於通訊系統的存取設備(例如，Wi-Fi存取點)。該存取設備可以提供例如經由有線或無線通訊鏈路到另一個網路(例如，廣域網路比如網際網路或蜂巢網路)的連接。因此，存取設備可以使另一設備(例如，Wi-Fi台)能夠存取其他網路或一些其他功能體。另外，應當理解，這些設備中的一個或兩者可以是攜帶型的，或者在一些態樣，可以是相對不可攜式的。
本領域技藝人士應當理解，可以使用多種不同的技術和方法中的任意一個來表示資訊和信號。例如，在整個說明書中提及的資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號和碼片可以用電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、光場或粒子或其任意組合來表示。
本領域技藝人士還應當注意，結合本申請公開的實施例所描述的各種示例性的邏輯區塊、模組、電路和演算法步驟可以實現為電子硬體、電腦軟體或二者的組合。為了清楚地說明硬體和軟體之間的可交換性，上文對各種示例性部件、方塊、模組、電路和步驟圍繞其功能進行了總體描述。至於這種功能是實現為硬體還是實現為軟體，取決於特定的應用和對整個系統所施加的設計約束。本領域技藝人士可以針對每個特定應用，以不同的方式實現所描述的功能，但是，不應將這種實現決策解釋為背離本發明的保護範圍。
結合本申請公開的實施例所描述的各種示例性邏輯區塊、模組和電路可以利用下列單元來實現或執行：通用處理器、數位信號處理器(DSP)、專用積體電路(ASIC)、現場可程式閘陣列(FPGA)或其他可程式邏輯器件、個別閘門或電晶體邏輯、個別硬體部件、或者其用於執行本文所述功能的任意組合。通用處理器可以是微處理器，但是可替換地，該處理器可以是任何常規處理器、控制器、微控制器或者狀態機。處理器也可以實現為計算設備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一或多個微處理器與DSP內核的結合，或者任何其他此種結構。
結合本申請公開的實施例所描述的方法或演算法的步驟可以直接體現為硬體、由處理器執行的軟體模組或這二者的組合。軟體模組可以位於RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、硬碟、可移除磁碟、CD-ROM或者本領域公知的任何其他形式的儲存媒體中。一種示例性儲存媒體耦合到處理器，從而使處理器能夠從該儲存媒體讀取資訊，並且向該儲存媒體寫入資訊。可替換地，儲存媒體可以整合到處理器。處理器和儲存媒體可以位於ASIC中。該ASIC可以位於用戶終端中。可替換地，處理器和儲存媒體可以作為個別部件存在於用戶終端中。
在一或多個示例性實施例中，可以用硬體、軟體、韌體或其任意組合來實現所述功能。如果實現在軟體用來作為電腦程式產品，則可以將這些功能作為一或多個指令或代碼而儲存在電腦可讀取媒體上或者在電腦可讀取媒體上傳輸。電腦可讀取媒體包括電腦儲存媒體和通訊媒體，包括有助於電腦程式從一個地方轉移到另一個地方的任意媒體。儲存媒體可以是電腦能夠存取的任何可用媒體。舉例而言而非限制性地，這種電腦可讀取媒體可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存、磁片儲存或其他磁性儲存設備、或者可用於攜帶或儲存指令或資料結構形式的所需程式碼並且能夠由電腦存取的任何其他媒體。並且，任何連接也被適當地稱為電腦可讀取媒體。例如，如果軟體是使用同軸線纜、光纖線纜、雙絞線對、數位用戶線(DSL)或諸如紅外線、無線電和微波之類的無線技術來從網站、伺服器或其他遠端源傳輸的，那麽同軸線纜、光纖線纜、雙絞線對、DSL或諸如紅外線、無線電和微波之類的無線技術也包括在媒體的定義中。如本申請所使用的，磁片和光碟包括壓縮光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟和藍光碟，其中磁片通常通過磁性再現資料，而光碟利用鐳射通過光學再現資料。以上內容的組合也可以包括在電腦可讀取媒體的範圍內。
通過對本公開的以上描述使得本領域技藝人士能夠實施或使用本發明。對於這些實施例的各種修改對本領域技藝人士而言將是顯而易見的，並且在不脫離本發明的精神或範圍的前提下，本文所定義的通用原理可以適用於其他實施例。因此，本發明不旨在局限於本文所示的實施例，而是要符合與本文公開的原理和新穎性特徵相一致的最寬範圍。
100．．．無線通訊系統
102．．．無線行動站
104．．．基地台
106．．．基地台控制器
108．．．核心網
110．．．網際網路
112．．．公用交換電話網
210．．．串流資料通道
220．．．專用硬體
230．．．處理器
240．．．行動站
250．．．低功率接收RX設備
260．．．資料儲存單元
270．．．應用模組
300~390．．．步驟流程
500~590．．．步驟流程
600~630．．．步驟流程
圖1是無線通訊系統的實例的方塊圖。
圖2是在串流資料通道上與低功率接收設備進行通訊的行動站的方塊圖。
圖3是用於驗證串流資料通道中的資料封包完整性的方法的流程圖。
圖4是相對於時間具有附加完整性資訊的資料封包的示意圖。
圖5是針對低功率接收設備中的完整性進行封包處理的流程圖。
300~390．．．步驟流程

Claims (49)

  1. 一種用於驗證一串流資料通道中的資料封包完整性的方法，包括以下步驟：從該串流資料通道中接收資料封包，其中每個資料封包包括一資料淨荷和一對應的訊息完整性碼；在一第一處理模式中處理所接收的資料封包，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查所接收的資料封包的完整性之前，將該接收的資料封包轉發到一應用模組，且其中該應用模組不執行對該接收的資料封包的完整性之檢查；產生一完整性檢查失敗測量，以用於在該第一處理模式中監視一完整性檢查失敗率；以及如果該完整性檢查失敗測量超過一完整性檢查閾值，則轉換到一第二處理模式，其中在該第二處理模式中，只有在通過該完整性檢查之後，才將接收的資料封包轉發到該應用模組。
  2. 如請求項1之方法，其中該串流資料通道是一頻寬有限的串流資料通道。
  3. 如請求項1之方法，其中在該串流資料通道上接收一資料封包的一接收時間超過大約50毫秒。
  4. 如請求項1之方法，其中在該第一處理模式中消耗的 功率小於在該第二處理模式中消耗的功率。
  5. 如請求項4之方法，其中使用一專用積體電路(ASIC)來執行該第一處理模式。
  6. 如請求項4之方法，其中使用一可程式處理器來執行該第二處理模式。
  7. 如請求項1之方法，其中該完整性檢查失敗測量是對在該第一處理模式中該完整性檢查失敗的每個資料封包的一計數。
  8. 如請求項7之方法，其中該完整性檢查閾值包括一個資料封包的該完整性檢查失敗。
  9. 如請求項5之方法，其中該完整性檢查閾值包括至少兩個連續的資料封包的該完整性檢查失敗。
  10. 如請求項1之方法，其中在該第二處理模式中，丟棄一完整性檢查失敗的一資料封包。
  11. 如請求項1之方法，其中在該第二處理模式中，對完整性檢查失敗的資料封包進行分析以用於一安全性評估。
  12. 如請求項1之方法，其中該應用模組包括一音頻處理電路，該音頻處理電路基於該等被轉發的資料封包來產生音頻信號。
  13. 如請求項1之方法，還包括以下步驟：產生一完整性檢查成功測量，以用於在該第二處理模式中監視一完整性檢查成功率；以及如果該完整性檢查成功測量超過一完整性檢查成功閾值，則轉換到該第一處理模式。
  14. 一種用於驗證一串流資料通道中的資料封包完整性的裝置，包括：接收構件，用於從該串流資料通道中接收一資料封包，其中每個資料封包包括一資料淨荷和一對應的訊息完整性碼；處理構件，用於在一第一處理模式中處理所接收的一資料封包，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查所接收的一資料封包的完整性之前，將該接收的資料封包轉發到一應用模組，且其中該應用模組不執行對該接收的資料封包的完整性之檢查；產生構件，用於產生一完整性檢查失敗測量，以用於在該第一處理模式中監視一完整性檢查失敗率；以及轉換構件，如果該完整性檢查失敗測量超過一完整性檢查閾值，則用於轉換到一第二處理模式，其中在該第二處理 模式中，只有在通過該完整性檢查之後，才將接收的一資料封包轉發到該應用模組。
  15. 如請求項14之裝置，其中該串流資料通道是一頻寬有限的串流資料通道。
  16. 如請求項14之裝置，其中在該串流資料通道上接收一資料封包的一接收時間超過大約50毫秒。
  17. 如請求項14之裝置，其中在該第一處理模式中消耗的功率小於在該第二處理模式中消耗的功率。
  18. 如請求項14之裝置，其中該完整性檢查失敗測量是對在該第一處理模式中該完整性檢查失敗的每個資料封包的一計數。
  19. 如請求項18之裝置，其中該完整性檢查閾值包括一個資料封包的該完整性檢查失敗。
  20. 如請求項18之裝置，其中該完整性檢查閾值包括至少兩個連續的一資料封包的該完整性檢查失敗。
  21. 如請求項14之裝置，其中在該第二處理模式中，丟棄一完整性檢查失敗的一資料封包。
  22. 如請求項14之裝置，其中在該第二處理模式中，對完整性檢查失敗的資料封包進行分析以用於一安全性評估。
  23. 如請求項14之裝置，還包括：用於產生一完整性檢查成功測量以用於在該第二處理模式中監視一完整性檢查成功率的構件；以及如果該完整性檢查成功測量超過一完整性檢查成功閾值則用於轉換到該第一處理模式的構件。
  24. 一種用於無線通訊的手錶，包括：接收構件，用於從串流資料通道中接收一資料封包，其中每個資料封包包括一資料淨荷和一對應的訊息完整性碼；處理構件，用於在一第一處理模式中處理所接收的一資料封包，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查所接收的一資料封包的完整性之前，將該接收的資料封包轉發到一應用模組，且其中該應用模組不執行對該接收的資料封包的完整性之檢查；產生構件，用於產生一完整性檢查失敗測量，以用於在該第一處理模式中監視一完整性檢查失敗率；以及轉換構件，如果該完整性檢查失敗測量超過一完整性檢查閾值，則用於轉換到一第二處理模式，其中在該第二處理模式中，只有在通過該完整性檢查之後，才將接收的一資料封包轉發到該應用模組。
  25. 一種用於無線通訊的頭戴式耳機，包括：接收構件，用於從串流資料通道中接收一資料封包，其中每個資料封包包括一資料淨荷和一對應的訊息完整性碼；處理構件，用於在一第一處理模式中處理所接收的一資料封包，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查所接收的一資料封包的完整性之前，將該接收的資料封包轉發到一應用模組，且其中該應用模組不執行對該接收的資料封包的完整性之檢查；產生構件，用於產生一完整性檢查失敗測量，以用於在該第一處理模式中監視一完整性檢查失敗率；以及轉換構件，如果該完整性檢查失敗測量超過一完整性檢查閾值，則用於轉換到一第二處理模式，其中在該第二處理模式中，只有在通過該完整性檢查之後，才將接收的一資料封包轉發到該應用模組。
  26. 一種用於無線通訊的傳感設備，包括：接收構件，用於從串流資料通道中接收一資料封包，其中每個資料封包包括一資料淨荷和一對應的訊息完整性碼；處理構件，用於在一第一處理模式中處理所接收的一資料封包，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查所接收的一資料封包的完整性之前，將該接收的資料封包轉發到一應用模組，且其中該應用模組不執行對該接收的資料封包的完整性之檢查； 產生構件，用於產生一完整性檢查失敗測量，以用於在該第一處理模式中監視一完整性檢查失敗率；以及轉換構件，如果該完整性檢查失敗測量超過一完整性檢查閾值，則用於轉換到一第二處理模式，其中在該第二處理模式中，只有在通過該完整性檢查之後，才將接收的一資料封包轉發到該應用模組。
  27. 一種電腦程式產品，包括：一非暫態性電腦可讀取媒體，該電腦可讀取媒體包括：用於使一電腦從串流資料通道接收一資料封包的代碼，其中每個資料封包包括一資料淨荷和一對應的訊息完整性碼；用於使一電腦在一第一處理模式中處理所接收的一資料封包的代碼，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查所接收的一資料封包的完整性之前，將該接收的資料封包轉發到一應用模組，且其中該應用模組不執行對該接收的資料封包的完整性之檢查；用於使一電腦產生一完整性檢查失敗測量以用於在該第一處理模式中監視一完整性檢查失敗率的代碼；以及如果該完整性檢查失敗測量超過一完整性檢查閾值則用於使一電腦轉換到一第二處理模式的代碼，其中在該第二處理模式中，只有在通過該完整性檢查之後，才將接收的一資料封包轉發到該應用模組。
  28. 如請求項27之電腦程式產品，其中該串流資料通道是一頻寬有限的串流資料通道。
  29. 如請求項27之電腦程式產品，其中在該串流資料通道上接收一資料封包的一接收時間超過大約50毫秒。
  30. 如請求項27之電腦程式產品，其中該完整性檢查失敗測量是對在該第一處理模式中該完整性檢查失敗的每個資料封包的一計數。
  31. 如請求項30之電腦程式產品，其中該完整性檢查閾值包括一個資料封包的該完整性檢查失敗。
  32. 如請求項30之電腦程式產品，其中該完整性檢查閾值包括至少兩個連續的一資料封包的該完整性檢查失敗。
  33. 如請求項27之電腦程式產品，其中在該第二處理模式中，丟棄一完整性檢查失敗的一資料封包。
  34. 如請求項27之電腦程式產品，其中在該第二處理模式中，對完整性檢查失敗的資料封包進行分析以用於一安全性評估。
  35. 如請求項27之電腦程式產品，其中該應用模組包括 一音頻處理電路，該音頻處理電路基於該等被轉發的資料封包來產生音頻信號。
  36. 如請求項27之電腦程式產品，還包括：用於使一電腦產生一完整性檢查成功測量以用於在該第二處理模式中監視一完整性檢查成功率的代碼；以及如果該完整性檢查成功測量超過一完整性檢查成功閾值則用於使一電腦轉換到該第一處理模式的代碼。
  37. 一種用於驗證一串流資料通道中的資料封包完整性的裝置，包括：一接收機，其被配置為從該串流資料通道中接收一資料封包，其中每個資料封包包括一資料淨荷和一對應的訊息完整性碼；一第一處理器，其被配置為：在一第一處理模式中處理所接收的一資料封包，其中在使用各自的訊息完整性碼來檢查所接收的一資料封包的完整性之前，將該接收的資料封包轉發到一應用模組，且其中該應用模組不執行對該接收的資料封包的完整性之檢查；產生一完整性檢查失敗測量，以用於在該第一處理模式中監視一完整性檢查失敗率；以及如果該完整性檢查失敗測量超過一完整性檢查閾值，則轉換到由第二處理器執行的第二處理模式；以及 該第二處理器被配置為，在該第二處理模式中，只有在接收的一資料封包通過一完整性檢查之後，才將所接收的一資料封包轉發到該應用模組。
  38. 如請求項37之裝置，其中該串流資料通道是一頻寬有限的串流資料通道。
  39. 如請求項37之裝置，其中在該串流資料通道上接收一資料封包的一接收時間超過大約50毫秒。
  40. 如請求項37之裝置，其中在該第一處理模式中消耗的功率小於在該第二處理模式中消耗的功率。
  41. 如請求項37之裝置，其中在專用硬體中實現該第一處理器。
  42. 如請求項37之裝置，其中該第一處理器包括一專用積體電路(ASIC)。
  43. 如請求項37之裝置，其中該第二處理器是一可程式處理器。
  44. 如請求項37之裝置，其中該完整性檢查失敗測量是對在該第一處理模式中該完整性檢查失敗的每個資料封包 的一計數。
  45. 如請求項44之裝置，其中該完整性檢查閾值包括一個資料封包的該完整性檢查失敗。
  46. 如請求項44之裝置，其中該完整性檢查閾值包括至少兩個連續的一資料封包的該完整性檢查失敗。
  47. 如請求項37之裝置，其中在該第二處理模式中，丟棄一完整性檢查失敗的一資料封包。
  48. 如請求項37之裝置，其中在該第二處理模式中，對完整性檢查失敗的資料封包進行分析以用於一安全性評估。
  49. 如請求項37之裝置，其中該第二處理器還被配置為：產生一完整性檢查成功測量，以用於在該第二處理模式中監視一完整性檢查成功率；以及如果該完整性檢查成功測量超過一完整性檢查成功閾值，則轉換到該第一處理模式。
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