[發(fā)明專利]空口密鑰更新的方法及系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010143465.4
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN102196427A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮成燕;謝峰;劉揚(yáng);陳玉芹;陳琳;江輝;甘露
• 申請（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H04W12/04
• 分類號(hào): H04W12/04;H04W92/10
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種空口密鑰更新的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電子電機(jī)工程協(xié)會(huì)(Institute?of?Electrical?and?Electronic?Engineers，簡稱IEEE)802.16標(biāo)準(zhǔn)體系主要針對城域網(wǎng)，其主要目標(biāo)是開發(fā)工作于2～66GHz(吉赫茲)頻帶的無線接入系統(tǒng)空中接口物理層(PHY)和媒質(zhì)接入控制層(Media?Access?Control，簡稱MAC)規(guī)范，同時(shí)還涉及與空中接口協(xié)議相關(guān)的一致性測試以及不同無線接入系統(tǒng)之間的共存規(guī)范。

根據(jù)是否支持移動(dòng)特性，IEEE?802.16標(biāo)準(zhǔn)可以分為固定寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)和移動(dòng)寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)，其中802.16d是屬于固定無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)于2004年6月在IEEE?802委員會(huì)獲得通過，以IEEE?802.16-2004的名稱發(fā)布；而802.16e屬于移動(dòng)寬帶無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)，于2005年11月在IEEE?802委員會(huì)獲得通過，以IEEE802.16-2005的名稱發(fā)布。微波接入全球互操作性認(rèn)證聯(lián)盟(WorldwideInteroperability?for?Microwave?Access，簡稱WiMAX)基于IEEE?802.16空中接口規(guī)范，目前已成為國際上影響力最大的寬帶無線接入技術(shù)。

目前IEEE正在制訂802.16m標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是為了研究WiMAX下一步演進(jìn)路線，目標(biāo)是成為下一代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并最終向國際電信聯(lián)盟(International?Telecommunication?Unit，簡稱ITU)的高級(jí)國際移動(dòng)電信(International?Mobile?Telecommunications?Advanced，簡稱IMTAdvanced)的標(biāo)準(zhǔn)之一，該標(biāo)準(zhǔn)將兼容現(xiàn)有的802.16e規(guī)范。

目前，已經(jīng)出現(xiàn)了先進(jìn)基站(Advanced?Base?Station，簡稱為ABS，即支持802.16m協(xié)議的基站)，先進(jìn)基站能夠兼容傳統(tǒng)終端(Yardstick?Mobile?Station，簡稱為YMS)，同樣地，先進(jìn)終端(Advanced?Mobile?Station，以下簡稱為AMS或者終端)也應(yīng)該能夠接入傳統(tǒng)基站(Yardstick?Base?Station，簡稱為YBS，僅支持802.16e協(xié)議的基站)。先進(jìn)基站的時(shí)間區(qū)域(Time?Zone)可以分成兩個(gè)區(qū)域，即，第一區(qū)域(也稱為先進(jìn)區(qū)域，16m?Zone，與具有802.16m功能的終端進(jìn)行通信，簡稱為MZone)和第二區(qū)域(也稱為傳統(tǒng)區(qū)域，Legacy?Zone，與具有802.16e功能的終端進(jìn)行通信，簡稱為LZone)。LZone是一個(gè)正整數(shù)的連續(xù)子幀，其中ABS與具有802.16e功能的終端進(jìn)行通信；MZone是一個(gè)正整數(shù)的連續(xù)子幀，其中ABS與具有802.16m功能的終端進(jìn)行通信。

由于終端可以采用先進(jìn)通信協(xié)議或傳統(tǒng)通信協(xié)議，因此，先進(jìn)終端就可以工作在MZone或LZone。

一般來說，當(dāng)系統(tǒng)中的基站從傳統(tǒng)基站演進(jìn)到先進(jìn)基站時(shí)，基站所位于的網(wǎng)絡(luò)(也稱為接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，Access?Service?Network，簡稱ASN，包括基站和網(wǎng)關(guān)Gateway)也會(huì)相應(yīng)的從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)。但是，在實(shí)際的系統(tǒng)中，由于基站和網(wǎng)關(guān)的發(fā)展速度不一定同步，或者，市場發(fā)展要求盡快使用先進(jìn)技術(shù)，就會(huì)出現(xiàn)基站是先進(jìn)基站，而接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)是傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)，即接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的情況，這種接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)稱為傳統(tǒng)ASN網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)引入傳統(tǒng)ASN網(wǎng)絡(luò)這種網(wǎng)絡(luò)模型后，為了支持這種模型，通信安全方面需要做相應(yīng)的改動(dòng)，以使不支持802.16m安全功能的傳統(tǒng)接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)能夠使用802.16m定義的相關(guān)安全功能。

在IEEE?802.16m系統(tǒng)中定義的空口密鑰包括：主會(huì)話密鑰(MasterSession?Key，簡稱為MSK)、成對主密鑰(Pairwise?Master?Key，簡稱為PMK)、授權(quán)密鑰(Authorization?Key，簡稱為AK)、消息完整性保護(hù)密鑰(CMAC?KEYs，包括CMAC_KEY_U及CMAC_KEY_D，其中CMAC_KEY_U用于對上行鏈路管理消息進(jìn)行完整性保護(hù)，CMAC_KEY_D用于對下行鏈路管理消息進(jìn)行完整性保護(hù))、業(yè)務(wù)流加密密鑰(Traffic?Encryption?Key，簡稱TEK)。

下面具體介紹各密鑰在現(xiàn)有IEEE?802.16e標(biāo)準(zhǔn)和針對傳統(tǒng)ASN網(wǎng)絡(luò)提出的802.16m標(biāo)準(zhǔn)安全方案中的生成方法：