TWI458289B - 無線通信系統中實施資料安全及自動重複請求方法及裝置 - Google Patents

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Description

無線通信系統中實施資料安全及自動重複請求方法及裝置
本發明係關於無線通信系統。特別地，本發明關於一種用於在無線通信系統中實施資料安全以及自動重複請求(ARQ)的方法和裝置。
目前，第三代合作夥伴專案(3GPP)已經啟動了長期演進(LTE)專案，該專案可以為無線蜂窩網路帶來全新的技術、全新的網路架構和配置以及全新的應用和服務，由此可以提高頻譜效率、縮短等待時間、加速用戶體驗並且提供費用降低且更為豐富的應用和服務。
在無線通信網路中，用戶資料隱私性和用戶資料準確度始終是主要關注的問題。資料隱私性和資料準確度是透過資料塊加密(也就是為用戶資料和控制訊息加密)以及在資料路徑實施用以恢復丟失或不準確資料的ARQ協定來解決的。
第1圖顯示的是傳統的第三代(3G)通用陸地無線存取網路(UTRAN)100。UTRAN 100包括用戶設備(UE)110、B節點(Node-B)120以及無線網路控制器(RNC)130。在UTRAN 100中，安全程序實體112、132(即加密實體)以及外部ARQ實體114、134(即無線鏈路控制(RLC)應答模式(AM)實體)全都處於UE 110和RNC 130中。加密實體112、132與外部ARQ實體114、134全都使用了 RLC協定資料單元(PDU)序列號(SN)作為資料塊加密/解密和ARQ操作的輸入。
在LTE中，UTRAN 100的架構將會發生變化。RNC 130將不復存在。演進型的Node-B(eNode-B)將會承擔媒體存取控制(MAC)和某些無線資源控制(RRC)功能。在LTE中，RNC 130中的原始RLC子層以及資料安全(或加密)實體必須重新定位，以便保持必要的資料加密和資料ARQ功能。對這種全新的LTE網路架構來說，其中存在的問題是將外部ARQ實體以及資料安全實體定位在何處，以及如何能使這兩個先前位置相同的實體在LTE系統中協同工作。
第2圖顯示的是為外部ARQ實體提出的LTE網路200。該LTE網路200包括UE 210、eNode-B 220以及存取閘道(aGW)230。在所提出的LTE網路200中，外部ARQ實體212和222分別位於UE 210以及eNode-B 220中。如果將外部ARQ實體222置入eNode-B 220中，那麽這對重傳延遲、重傳PDU大小、簡單協定複雜度、低緩衝需求以及可能的混合ARQ(H-ARQ)與外部ARQ互動而言將是最佳的。但是，這種方法並未顧及用戶資料安全處理。
出於下列原因，將用戶資料安全實體置於UE 210和作為網路錨點的aGW 230中，那麽將會是最理想的。首先，UE 210(或用戶)的安全參數(例如UE安全證書、加密密鑰集等等)可以保持在用於對UE與本地用戶伺服器(HSS)之間的認證互動進行管理的更安全的位置(即aGW 230)。其次，在從aGW 230到UE 210的整個路徑上，用戶資料始終都是受到保護的，這其中不需要借助附加的方案來實現至少與傳統UTRAN 100相同的安全等級。第三，eNode-B的實體防護可以被簡化，由此可以提升整個系統的安全防護以及系統的成本效能，並且可以簡化eNode-B的功能。第四，由於安全上下文傳輸的減少，Node-B間的切換以及aGW間的切換將會更加容易(如果資料安全實體位於eNode-B，那麽該切換是在eNode-B之間進行的)。但是，這種方法的缺點是沒有顧及外部ARQ。
簡單地將資料安全實體置入eNode-B 220或是將外部ARQ實體置入aGW 230都無法滿足LTE安全需求以及資料重傳性能需求。因此，較為理想的是提供一種架構和操作方案，以便在資料安全功能和外部ARQ功能方面為新的LTE網路架構提供盡可能最佳的性能。
本發明涉及一種用於在無線通信系統中實施資料安全和ARQ的方法和裝置。其中加密實體包含在無線發射/接收單元(WTRU)和aGW中，外部ARQ(或RLC)實體包含在WTRU和eNode-B中。每一加密實體都處於外部ARQ實體的上方。加密實體藉由使用分配給資料塊的通用SN來對資料塊執行加密和解密。外部ARQ實體可以將加密資料塊分成多個PDU，並且可以將多個加密資料塊序連成一PDU，此外其也可以從一資料塊中產生一PDU。當傳 輸失敗時，外部ARQ實體可以對PDU執行分段或再分段。
當下文引用時，術語“無線發射/接收單元(WTRU)”包括但不侷限於用戶設備(UE)、行動台、固定或行動用戶單元、傳呼機、個人數位助理(PDA)、蜂窩電話、電腦或是其他任何一種能在無線環境中運作的用戶設備。此外，當下文引用時，術語“eNode-B”包括但不侷限於基地台、Node-B、站點控制器、存取點(AP)或是無線環境中的其他任何周邊設備。
本發明的特徵既可以引入積體電路(IC)中，也可以配置在包含大量互連元件的電路中。
第3圖顯示的是依照本發明所配置的無線通信系統300。系統300包括WTRU 310、eNode-B 320以及aGW 330。WTRU 310包括RRC/非存取層(NAS)實體312、封包資料會聚協定(PDCP)實體314、加密實體316、外部ARQ(或RLC)實體318以及用戶應用層319。eNode-B 320包括外部ARQ實體322。aGW 330(也可將其稱為演進型通用封包無線服務(GPRS)服務節點(eGSN))則包括NAS實體332、PDCP實體334、加密實體336以及用戶應用層338。
依照本發明，加密實體316和336分別處於WTRU 310和aGW330中，外部ARQ實體318和322則分別處於WTRU 310以及eNode-B 320中。相對於傳統系統而言，加密操作 和外部ARQ操作順序被改變了，由此資料塊加密是在外部ARQ實體318和322執行資料塊分段或序連之前執行的。這意味著加密實體316和336是位於外部ARQ實體318和322的上方。加密實體316和336既可以分別由控制平面(C-plane)上的RRC/NAS實體312以及NAS實體332經由PDCP實體314和334直接調用，也可以由用戶平面(U-plane)上的PDCP實體314、334(處於用戶應用層319、338下方)調用。
加密實體316、336是藉由加密和解密資料塊(也就是來自RRC/NAS實體312或NAS實體332並經由PDCP實體314、334的控制訊息，或是來自PDCP實體314、334的用戶服務資料單元(SDU))來執行資料安全功能。加密實體316、336使用了通用SN來執行資料加密和解密。該通用SN是用於加密和解密資料塊的序列號。較佳地，各資料塊的通用SN是與其他加密參數(例如加密密鑰、承載ID等等)一起被用於加密和解密資料塊。
第4圖顯示的是依照本發明所配置的加密資料塊400。該加密資料塊400包括通用SN 402和加密資料部分404。資料塊是被加密實體316、336使用通用SN 402所加密。通用SN 402則是未經加密的。
通用SN 402可以由更高層實體(例如NAS實體312、332或PDCP實體314、334)進行分配。或者是，通用SN 402也可以由加密實體316、336借助種子(seed)所導出，舉例來說，該種子可以是在WTRU 310以及aGW330上已 知的必需的傳送序列號(例如用於U-plane資料的PDCP SN、RRC訊息SN或是用於C-plane資料的NAS訊息SN)。此方案的優點是可以將通用SN 402用於多個H-ARQ及/或外部ARQ傳輸，並且這樣做可以降低信傳開銷。
外部ARQ實體318、322從加密資料塊400中產生PDU，並且執行ARQ操作。外部ARQ實體318、322可以將加密資料塊400分成多個外部ARQ PDU。當加密資料塊大小超出PDU大小時，加密資料塊400將被分成多個塊。該外部ARQ實體318、322可以為每一PDU分配ARQ SN。這個ARQ SN則是用於傳輸反饋(也就是肯定應答(ACK)或否定應答(NACK))以及在兩外部ARQ實體318、322之間重傳失敗PDU的序列號。
第5A圖和第5B圖顯示的是依照本發明的兩個示範性PDU 510、520。在該實例中，加密資料塊分成了兩個加密資料部分518、528，這兩個加密資料部分分別包含在兩個PDU 510、520中。該通用SN 516可以只包含在第一個PDU 510中，而在後續PDU 520中則可以省略通用SN 526，以免重複傳送通用SN。SN欄位515、525是處於通用SN 516、526之前的1位元指示符欄位，它指示的是後續是否存在通用SN 516、526。處於ARQ SN 512、522之後的擴展欄位513、523指示的是後續是否存在分段標頭514、524。分段標頭514、524則包含了長度指示符(LI)和分段擴展指示符(SE)。如第5B圖所示，LI指示的是PDU中加密資料部分的最後位置。SE指示的則是後續是否存在別的分段標 頭。分段標頭514、524都是可選的，如第5A圖所示，當沒有填充符或者加密資料塊大小固定時，這些分段標頭是可以省略的。
或者，外部ARQ實體318、322可以將多個資料塊序連成一個PDU。當加密資料塊大小小於PDU大小時，多個加密資料塊可以序連在一個PDU中。
第6圖顯示的是依照本發明的示範性序連的PDU 600。外部ARQ實體318、322可以為PDU 600分配可選的ARQ SN 602。序連的PDU 600則是從多個加密資料塊中產生的，並且包含多個分段標頭604a~604n。每一分段標頭604a~604n指示的是PDU 600中相應加密資料塊608a~608n的結束位置。每一資料塊使用的都是不同的通用SN，並且該通用SN 606a~606n是包含在PDU 600中。處於ARQ SN 602之後的擴展欄位603指示的是後續是否存在分段標頭604a。如果該序連始終支援按序序連的SDU，那麽通用序列號可以只包含在第一個序連SDU中。
或者，外部ARQ實體318、322可以從一個加密資料塊中產生一個PDU(也就是一一映射)。當加密資料塊大小接近或等於PDU大小時，外部ARQ實體318、322可以從一個資料塊中產生一個PDU。該一一映射既可以是因為巧合實現，也可以借助配置來實現。如果配置了一一映射，那麽加密實體316、336使用的通用SN可以包括ARQ SN(處於通用SN中較高或較低的位元位置)。在這種情況下，通用SN被稱為共用SN。該共用SN是作為通用SN的 序列號，但是其內嵌了ARQ SN。在藉由配置而使一個PDU傳送一個資料塊時，這時可以使用共用SN。由於ARQ SN是內嵌在共用SN中的，因此外部ARQ實體不必分配另外的ARQ SN，並且處理開銷將會減小。
第7圖顯示的是通過一一所映射產生的示範性PDU 700。PDU 700包括內嵌了ARQ SN 701的共用SN 702。分段標頭704指示的是加密資料塊706的最後位置。資料塊的大小既可以是固定的(借助配置實現)，也可以是可變的。如果填充符為零或者資料塊大小固定，那麽分段標頭704是可以省略的。FX欄位703是跟隨在共用SN 702之後的1位元指示符欄位，其表示的是後續是否存在分段標頭704。
接收端的外部ARQ實體會就ACK或NACK而對ARQ SN進行檢查。傳送狀態反饋則會在WTRU 310與eNode-B 320之間流動，以確保在盡可能最短的時間裏具有所保證的資料服務。然後，所有正確接收的PDU都被傳遞到重組處理，以形成原始的加密資料塊，並且其中每一加密資料塊都與唯一的加密序列號相關聯。通用SN(或共用SN)則被加密實體314、334用於資料解密。
第8圖是依照本發明而在第3圖的無線通信系統300的WTRU 310與eNode-B 320之間實施分段和再分段操作的方法800的流程圖。WTRU 310和eNodeB 320實施的是用於傳送PDU的H-ARQ。在發射節點(WTRU 310或eNodeB 320)，外部ARQ實體318、322從至少一加密資料 塊中產生至少一PDU，並且將一或多個PDU傳送到接收節點(步驟802)。該一或多個PDU既可以透過對一資料塊進行分段來產生，也可以透過序連多個資料塊來產生，還可以透過一一映射而從一個資料塊中產生。接收節點將會檢查是否成功接收了PDU，並且會向發射節點發送ACK或NACK(步驟804)。
一旦接收到用以指示一或多個分段的H-ARQ傳輸失敗(包括H-ARQ重傳)的反饋，那麽發射節點可以重新發送資料塊。只要滿足重傳標準(也就是不超出最大延遲或等待時間，或者是最大重傳次數)，那麽該資料塊是可以一直重傳的。所分配的實體資源、頻道品質和/或可用傳送功率有可能產生需要為資料塊重傳使用不同分段大小的不同的可允許傳輸格式組合(TFC)子集。
在重新發送資料塊的過程中，發射節點具有三種選擇。外部ARQ實體318、322可以對資料塊執行分段或再分段處理，以用於重傳，並且該實體還可以增加用於資料塊的分段的版本識別符，其中該資料塊是用通用SN來識別的(步驟806)。如果該資料塊先前未被分段(也就是說，該資料塊是經由一一映射所產生)，那麽外部ARQ實體318、322可以對該資料塊執行分段，以用於重傳。如果該資料塊先前已被分段，那麽外部ARQ實體318、322可以將該資料塊或PDU重新分成大小不同並且數量也有可能不同的分段。對資料塊再分段而言，一旦接收到新的分段版本識別符，那麽接收節點將會丟棄先前接收的具有一或多 個舊的分段版本識別符的資料塊或PDU分段(步驟812)。或者是，對資料塊再分段而言，一旦執行了再分段並且設定了新的分段版本識別符，那麽發射節點可以終止舊分段的H-ARQ處理。
或者，發射節點的外部ARQ實體318、322可以選擇不對資料塊執行再分段，而是只重傳先前傳輸中H-ARQ處理失敗的分段(步驟808)。在這種情況下，分段版本識別符將不會增加，由此接收節點不會丟棄其在資料塊或PDU的先前傳送中成功接收的分段。
如果先前傳送的PDU是依據分配的實體資源、頻道品質和/或可用傳送功率並藉由序連多個資料塊產生的，那麽發射節點可以在不對資料塊執行分段的情況下將在先的PDU分離成多個子PDU，並且其中各子PDU都包含了一或多個資料塊(步驟810)。由於資料塊未被分段並且接收節點可以從通用SN中明確確定丟失和重複的資料塊，因此在發射節點與接收節點之間是不必借助分段版本識別符來協調傳送的。
實施例
1．一種用於實施資料安全和ARQ的無線通信系統。
2．如實施例1所述的系統，其包括一無線發射/接收單元(WTRU)、一B節點(Node-B)以及一存取閘道(aGW)。
3．如實施例2所述的系統，其中WTRU包括一第一加密實體，該第一加密實體對用於傳送的一上行鏈路資料 塊執行加密，並且對被aGW加密的一下行鏈路資料塊執行解密。
4．如實施例3所述的系統，其中WTRU包括一第一外部ARQ實體，該第一外部ARQ實體為介於WTRU與Node-B之間由該第一加密實體所加密的上行鏈路資料塊的傳送以及下行鏈路資料塊的接收執行一ARQ操作。
5．如實施例2~4中任一實施例所述的系統，其中Node-B包括一第二外部ARQ實體，該第二外部ARQ實體為WTRU與Node-B之間的上行鏈路資料塊的接收以及下行鏈路資料塊的傳送執行ARQ操作。
6．如實施例2~5中任一實施例所述的系統，其中aGW包括一第二加密實體，該第二加密實體對傳送到WREU的下行鏈路資料塊進行加密，並且對被第一加密實體加密的上行鏈路資料塊進行解密。
7．如實施例6所述的系統，其中第一加密實體和第二加密實體是使用一通用SN來加密和解密上行鏈路資料塊以及下行鏈路資料塊。
8．如實施例6~7中任一實施例所述的系統，其中第一加密實體和第二加密實體是從一種子中推導出通用SN。
9．如實施例8所述的系統，其中該種子是在aGW和WTRU上已知的一必需的傳送序列號。
10．如實施例9所述的系統，其中該必需的傳送序列號是一封包資料會聚協定序列號(PDCP SN)和一更高層訊息SN其中之一。
11．如實施例7~10中任一實施例所述的系統，其中通用SN是由一更高層實體所分配。
12．如實施例11所述的系統，其中更高層實體是一無線資源控制(RRC)實體、一非存取層(NAS)實體和一PDCP實體其中之一。
13．如實施例5~12中任一實施例所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體將一資料塊分段成多個PDU。
14．如實施例13所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體將一ARQ SN分配給每一PDU。
15．如實施例13所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體將通用SN只附加於一第一PDU。
16．如實施例13~15中任一實施例所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體將一分段標頭附加於每一PDU。
17．如實施例13~15中任一實施例所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體將一分段標頭只附加於包含填充符的一PDU。
18．如實施例13~17中任一實施例所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體被配置成在至少一先前PDU傳輸失敗時將資料塊和該PDU其中之一分段成多個尺寸小於該先前PDU的次級PDU，並且增加一分段版本識別符。
19．如實施例18所述的系統，其中用於該先前PDU 的一H-ARQ處理被終止。
20．如實施例18~19中任一實施例所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體被配置成只重新發送失敗的PDU。
21．如實施例5~12中任一實施例所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體將多個資料塊序連成一PDU。
22．如實施例21所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體將一分段標頭附加於PDU。
23．如實施例21~22中任一實施例所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體只在PDU包含填充符時才附加一分段標頭。
24．如實施例21~23中任一實施例所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體被配置成在PDU傳輸失敗時將該PDU分成多個子PDU，其中每一子PDU都包含了至少一資料塊。
25．如實施例5~12中任一實施例所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體從一個資料塊中產生一個PDU。
26．如實施例25所述的系統，其中一ARQ SN是內嵌在通用SN中。
27．如實施例25~26中任一實施例所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體藉由配置而從一個資料塊中產生一個PDU。
28．如實施例25~27中任一實施例所述的系統，其中上行鏈路資料塊和下行鏈路資料塊的大小是固定的。
29．如實施例25~27中任一實施例所述的系統，其中上行鏈路資料塊和下行鏈路資料塊的大小是可變的。
30．如實施例25~28中任一實施例所述的系統，其中第一外部ARQ實體和第二外部ARQ實體係經配置成在PDU傳輸失敗時將資料塊和該PDU其中之一分段成多個次級PDU，並且增加一分段版本識別符。
31．如實施例30所述的系統，其中用於該先前PDU的一H-ARQ處理被終止。
32．一種用於在無線通信系統中實施資料安全和ARQ的方法，其中該系統包括一WTRU、一Node-B以及一aGW。
33．如實施例32所述的方法，其包括以下步驟：加密一資料塊。
34．如實施例33所述的方法，其包括以下步驟：從加密一資料塊中產生至少一PDU。
35．如實施例34所述的方法，其包括以下步驟：將一ARQ SN分配給PDU。
36．如實施例34~35中任一實施例所述的方法，其包括以下步驟：傳送該PDU。
37．如實施例33~36中任一實施例所述的方法，更包括以下步驟：將一通用SN分配給資料塊，其中該資料塊是用通用SN加密的。
38．如實施例37所述的方法，其中通用SN是從一種 子中所導出。
39．如實施例38所述的方法，其中該種子是在aGW和WTRU上已知的一必需的傳送序列號。
40．如實施例39所述的方法，其中該必需的傳送序列號是一PDCP序列號、一RRC訊息序列號以及一NAS訊息序列號其中之一。
41．如實施例37所述的方法，其中通用SN是由一更高層實體所分配。
42．如實施例34~41中任一實施例所述的方法，其中一個加密資料塊被分段成多個PDU。
43．如實施例37~42中任一實施例所述的方法，其中通用SN只附加於一第一PDU。
44．如實施例34~43中任一實施例所述的方法，其中一分段標頭附加於每一PDU。
45．如實施例34~43中任一實施例所述的方法，其中一分段標頭只附加於包含填充符的一PDU。
46．如實施例34~45中任一實施例所述的方法，更包括以下步驟：在至少一先前PDU傳輸失敗時，將加密資料塊和PDU其中之一再分段成多個尺寸小於該先前PDU的次級PDU。
47．如實施例46所述的方法，其包括以下步驟：增加一分段版本識別符。
48．如實施例46~47中任一實施例所述的方法，其包括以下步驟：重傳多個PDU。
49．如實施例46~48中任一實施例所述的方法，更包括以下步驟：終止該先前PDU的一H-ARQ處理。
50．如實施例46~49中任一實施例所述的方法，更包括以下步驟：在至少一在先PDU傳送失敗時，重傳一失敗的PDU。
51．如實施例34~45中任一實施例所述的方法，其中多個加密資料塊係被序連成一個PDU。
52．如實施例51所述的方法，其中一分段標頭附加於PDU。
53．如實施例52所述的方法，其中，只有在PDU包含填充符的情況下才附加一分段標頭。
54．如實施例51~53中任一實施例所述的方法，更包括以下步驟：在PDU傳輸失敗時，將PDU分成多個子PDU，其中每一子PDU都包含了至少一資料塊。
55．如實施例54所述的方法，更包括以下步驟：重傳子PDU。
56．如實施例34~45中任一實施例所述的方法，其中一個PDU是從一個加密資料塊中產生。
57．如實施例56所述的方法，其中一ARQ SN是內嵌在通用SN中。
58．如實施例56~57中任一實施例所述的方法，其中資料塊的大小是可變的。
59．如實施例56~57中任一實施例所述的方法，其中資料塊的大小是靈活的。
60．如實施例56~59中任一實施例所述的方法，更包括以下步驟：在PDU傳輸失敗時，將加密資料塊和PDU其中之一分段成多個次級PDU。
61．如實施例60所述的方法，其包括以下步驟：增加一分段版本識別符。
62．如實施例60~61中任一實施例所述的方法，更包括以下步驟：重傳多個PDU。
63．如實施例56~62中任一實施例所述的方法，更包括以下步驟：終止該先前PDU的一H-ARQ處理。
64．一種用於在無線通信系統中實施資料安全和ARQ的WTRU，其中該系統包括一Node-B和一aGW。
65．如實施例64所述的WTRU，其包括：一加密實體，該加密實體對用於傳送的一上行鏈路資料塊進行加密，並對被aGW加密的一下行鏈路資料塊進行解密。
66．如實施例65所述的WTRU，其包括：外部ARQ實體，該外部ARQ實體為WTRU與B節點之間的該加密上行鏈路資料塊的傳送以及下行鏈路資料塊的接收執行一ARQ操作。
67．如實施65~66中任一實施例所述的WTRU，其中加密實體使用一通用SN來加密上行鏈路資料塊。
68．如實施例67所述的WTRU，其中該加密實體是從一種子中推導出通用SN的。
69．如實施例68所述的WTRU，其中該種子是在aGW和WTRU上已知的一必需的傳送序列號。
70．如實施例69所述的WTRU，其中該必需的傳送序列號是一PDCP SN、一RRC訊息SN以及一NAS訊息SN其中之一。
71．如實施例67所述的WTRU，其中通用SN是由一更高層實體所分配。
72．如實施例71所述的WTRU，其中更高層實體是一RRC實體、一NAS實體和一PDCP實體其中之一。
73．如實施66~72中任一實施例所述的WTRU，其中外部ARQ實體將上行鏈路資料塊分段成多個PDU。
74．如實施例73所述的WTRU，其中外部ARQ實體為每一PDU分配一ARQ SN。
75．如實施67~74中任一實施例所述的WTRU，其中外部ARQ實體將通用SN只附加於一第一PDU。
76．如實施73~75中任一實施例所述的WTRU，其中外部ARQ實體將一分段標頭附加於每一PDU。
77．如實施73~75中任一實施例所述的WTRU，其中外部ARQ實體將一分段標頭只附加於包含填充符的一PDU。
78．如實施73~77中任一實施例所述的WTRU，其中外部ARQ實體係經配置成在至少一先前PDU傳輸失敗時將上行鏈路資料塊和該PDU其中之一分段成多個尺寸小於該先前PDU的次級PDU，並且還被配置成用以增加一分段版本識別符。
79．如實施73~78中任一實施例所述的WTRU，其中 用於該先前PDU的一H-ARQ處理被終止。
80．如實施78~79中任一實施例所述的WTRU，其中外部ARQ實體係經配置成只重新發送一失敗的PDU。
81．如實施66~72中任一實施例所述的WTRU，其中外部ARQ實體將多個加密上行鏈路資料塊序連成一PDU。
82．如實施例81所述的WTRU，其中外部ARQ實體將一分段標頭附加於PDU。
83．如實施81~82中任一實施例所述的WTRU，其中外部ARQ實體只在PDU包含填充符的情況下才附加一分段標頭。
84．如實施81~83中任一實施例所述的WTRU，其中外部ARQ實體係經配置成在PDU傳輸失敗時將該PDU分成多個子PDU，其中每一子PDU都包含了至少一加密上行鏈路資料塊。
85．如實施66~72中任一實施例所述的WTRU，其中外部ARQ實體從一個加密上行鏈路資料塊中產生一個PDU。
86．如實施例85所述的WTRU，其中一ARQ SN是內嵌在通用SN中的。
87．如實施85~86中任一實施例所述的WTRU，其中上行鏈路資料塊的大小是固定的。
88．如實施85~86中任一實施例所述的WTRU，其中上行鏈路資料塊的大小是可變的。
89．如實施85~88中任一實施例所述的WTRU，其中 外部ARQ實體係經配置成在PDU傳輸失敗時將加密上行鏈路資料塊和該PDU其中之一分段成多個次級PDU，並且增加一分段版本識別符。
90．如實施85~89中任一實施例所述的WTRU，其中用於該先前PDU的一H-ARQ處理被終止。
91．一種用於實施資料安全和ARQ的PDU。
92．如實施例91所述的PDU，其包括：一ARQ SN，用於標識一資料塊的分段。
93．如實施例92所述的PDU，其包括用於指示後續是否存在一分段標頭的擴展。
94．如實施例92~93中任一實施例的PDU，其包括：用於加密資料塊的通用SN。
95．如實施例94所述的PDU，其中包括至少一資料部分，其經由使用通用SN而被加密。
96．如實施例92~95中任一實施例所述的PDU，更包括至少一分段標頭，該分段標頭包括：用於指示一相應資料部分的結束點的一長度指示符，以及用於指示後續是否存在另一分段標頭的一分段擴展。
97．如實施例92~96中任一實施例所述的PDU，更包括填充符。
98．如實施例92~97中任一實施例所述的PDU，其中ARQ SN是內嵌在通用SN中。
雖然本發明的特徵和元件在較佳的實施方式中以特定的結合進行了描述，但每個特徵或元件可以在沒有該較佳 實施方式的其他特徵和元件的情況下單獨使用，或在與或不與本發明的其他特徵和元件結合的各種情況下使用。本發明提供的方法或流程圖可以在由通用電腦或處理器執行的電腦程式、軟體或韌體中實施，其中該電腦程式、軟體或韌體是以有形的方式包含在電腦可讀儲存媒體中。關於電腦可讀儲存媒體的實例包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、暫存器、快取記憶體、半導體記憶裝置、內部硬碟和可移動磁片之類的磁性媒體、磁光媒體以及CD-ROM碟片和數位通用光碟(DVD)之類的光學媒體。
舉例來說，適當的處理器包括：通用處理器、專用處理器、習用處理器、數位信號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核心相關聯的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路(ASIC)、現場可編程閘陣列(FPGA)電路、任何一種積體電路(IC)和/或狀態機。
與軟體相關聯的處理器可以用於實現一個射頻收發機，以便在無線發射接收單元(WTRU)、用戶設備、終端、基地台、無線網路控制器或是任何主機電腦中加以使用。WTRU可以與採用硬體和/或軟體形式實施的模組結合使用，例如相機、攝像機模組、視訊電話、揚聲器電話、振動裝置、揚聲器、麥克風、電視收發機、免持耳機、鍵盤、藍牙®模組、調頻(FM)無線單元、液晶顯示器(LCD)顯示單元、有機發光二極體(OLED)顯示單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視訊遊戲機模組、網際網路瀏覽器和/或任何無線區域網路(WLAN)模組。
100‧‧‧通用陸地無線存取網路
110、210‧‧‧用戶設備
112、132、316、336‧‧‧加密實體
114、134‧‧‧無線鏈路控制應答模式實體
130‧‧‧無線網路控制器
MAC‧‧‧媒體存取控制
RRC‧‧‧無線資源控制
200‧‧‧LTE網路
212、222、318、322‧‧‧外部ARQ實體
220、320‧‧‧演進型Node-B(eNode-B)
230、330‧‧‧存取閘道(aGW)
300‧‧‧無線通信系統
310‧‧‧無線發射/接收單元(WTRU)
312‧‧‧非存取層實體(RNC/NAS)
314‧‧‧封包資料會聚協定實體(PDCP)
332‧‧‧NAS實體
334‧‧‧PDCP實體
338‧‧‧用戶應用層
400、608a~608n、706‧‧‧加密資料塊
402、516、526、606a~606n‧‧‧通用SN
404、518、528‧‧‧加密資料部分
510、520、600、700‧‧‧協定資料單元(PDU)
512、522、602、701‧‧‧ARQ SN
513、523、603‧‧‧擴展欄位
514、524、604a~604n、704‧‧‧分段標頭
515、525‧‧‧SN欄位
702‧‧‧共用SN
703‧‧‧FX欄位
第1圖顯示的是傳統的3G UTRAN。
第2圖顯示的是為外部ARQ實體提出的LTE網路架構。
第3圖顯示的是依照本發明所配置的無線通信系統。
第4圖顯示的是依照本發明所配置的加密資料塊。
第5A和5B圖顯示的是依照本發明的兩個示範性分段PDU。
第6圖顯示的是依照本發明的示範性序連的PDU。
第7圖顯示的是依照本發明並且經由一一映射所產生的示範性PDU。
第8圖是依照本發明在WTRU與eNode-B之間實施分段和再分段操作的方法的流程圖。
300‧‧‧無線通信系統
310‧‧‧無線發射/接收單元(WTRU)
312‧‧‧非存取層實體(RNC/NAS)
314‧‧‧封包資料會聚協定實體(PDCP)
318‧‧‧外部ARQ實體
320‧‧‧演進型Node-B(eNode-B)
322‧‧‧外部ARQ實體(NAS)
330‧‧‧存取閘道(aGW)
332‧‧‧NAS實體
334‧‧‧PDCP實體
338‧‧‧用戶應用層
316、336‧‧‧加密實體

Claims (23)

  1. 一種以一無線發射/接收單元(WTRU)實施的用於實施資料安全和自動重複請求(ARQ)的方法，該方法包括：分配一通用序列號(SN)給位於一無線鏈路控制(RLC)層上的一層之一資料塊；使用該SN來加密在該RLC層上的該層之該資料塊；從該加密資料塊產生至少一協定資料單元(PDU)，其中產生該至少一PDU包括至少一分段或序連該加密資料塊；分配一ARQ SN給該至少一PDU；傳送該至少一PDU至一演進型Node-B(eNB)；從該eNB中的一ARQ功能接收一否定應答(NACK)；傳送該至少一PDU的一ARQ重傳到該eNB；在至少一先前PDU傳輸失敗時，將該加密資料塊或該PDU其中之一再分段成多個尺寸小於該先前PDU的次級PDU；包括一分段識別符；以及重傳該多個PDU。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該通用SN是從一種子中所推導出且是在該WTRU上已知的一必需的傳送序列號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中該必需的傳送序列號是一封包資料會聚協定(PDCP)序列號、一無線資源控 制(RRC)訊息序列號以及一非存取層(NAS)訊息序列號其中之一。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該通用SN是由一更高層實體所分配並附加於一第一PDU。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中該更高層實體是一無線資源控制(RRC)實體、一非存取層(NAS)實體和一封包資料會聚協定(PDCP)實體其中之一。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中一分段標頭附加於每一PDU。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括：終止該先前PDU的一混合自動重複請求(H-ARQ)處理。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括：在至少一先前PDU傳送失敗時，重傳一失敗的PDU。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中多個加密資料塊係被序連成一個PDU。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中一分段標頭附加於該PDU。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中一個PDU是從一個加密資料塊中產生。
  12. 一種用於實施資料安全和自動重複請求(ARQ)的無線發射/接收單元(WTRU)，該WTRU包括：一加密實體，該加密實體被配置以分配一通用序列號(SN)給位於一無線鏈路控制(RLC)層上的一層之一資 料塊；該加密實體更被配置以使用該通用SN對該RLC層上的該層之用於傳送的一上行鏈路資料塊進行加密並對一加密的下行鏈路資料塊進行解密；以及一自動重複請求(ARQ)實體，該ARQ實體被配置以為該加密上行鏈路資料塊的傳送以及該下行鏈路資料塊的接收執行一ARQ操作，其中該上行鏈路資料塊的ARQ重傳使用一ARQ SN且以位於一eNB的一ARQ功能被執行；其中該ARQ實體被配置以在至少一先前PDU傳輸失敗時，將該上行鏈路資料塊或一協定資料單元(PDU)其中之一分段成多個尺寸小於該先前PDU的次級PDU，且該ARQ實體被配置以包括一分段識別符。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該加密實體更被配置以從一種子中推導出該通用SN，其中該通用SN是在該WTRU上已知的一必需的傳送序列號。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該必需的傳送序列號是一封包資料會聚協定(PDCP)序列號、一無線資源控制(RRC)訊息序列號以及一非存取層(NAS)訊息序列號其中之一。
  15. 如申請專利範圍第12項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該通用SN是由一更高層實體所分配。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該更高層實體是一無線資源控制(RRC) 實體、一非存取層(NAS)實體和一封包資料會聚協定(PDCP)實體其中之一。
  17. 如申請專利範圍第12項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該ARQ實體更被配置以將該ARQ SN分配給每一PDU。
  18. 如申請專利範圍第12項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該ARQ實體更被配置以將一分段標頭附加於每一PDU。
  19. 如申請專利範圍第12項所述的WTRU，其中用於該先前PDU的一混合自動重複請求(H-ARQ)處理被終止。
  20. 如申請專利範圍第12項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該ARQ實體更被配置成只重新發送失敗的PDU。
  21. 如申請專利範圍第12項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該ARQ實體更被配置成將多個加密上行鏈路資料塊序連成一個協定資料單元(PDU)。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該ARQ實體更被配置以將一分段標頭附加於該PDU。
  23. 如申請專利範圍第12項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該ARQ實體更被配置以從一個加密上行鏈路資料塊中產生一個協定資料單元(PDU)。
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