[發明專利]重定位過程中的完整性保護計數器同步方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 201210141471.5
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN103391612B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 林艷
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W56/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,梁麗超

技術領域

本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種重定位過程中的完整性保護計數器同步方法、系統及裝置。

背景技術

為防止非法的第三方偽造或篡改終端和網絡間的信令消息，通用移動通信系統(Universal Mobile Telecommunication System，簡稱為UMTS)通過完整性保護算法來保護信令的完整性。完整性保護分別在用戶設備(User Equipment，簡稱為UE)和無線網絡控制器(Radio Network Controller，簡稱為RNC)的無線資源控制(Radio Resource Control，簡稱為RRC)層針對每條消息執行。

根據消息需要傳輸的邏輯信道和無線鏈路控制層(Radio Link Control，簡稱為RLC)的傳輸模式的不同，RRC消息可以分別在無線承載(Signaling Radio Bearer，簡稱為SRB)的SRB0、SRB1、SRB2、SRB3、SRB4上傳輸。其中，SRB3和SRB4用于傳輸承載非接入層(Non Access Stratum，簡稱為NAS)信令。RNC和UE在每個SRB的上行和下行分別維護一個計數器(COUNT-I)，上行指UE發送及RNC接收，下行指RNC發送和UE接收，請參考圖1，圖1是根據相關技術的完整性保護計數器的結構示意圖，如圖1所示，COUNT-I由28比特(bit)的超幀號(Hyper Frame Number，簡稱為HFN)和4bit的序列號(Sequence Number，簡稱為SN)組成，其中，SN的取值范圍為0到15。以RNC發送消息，UE接收消息為例，RNC將發送消息的SRB的下行COUNT-I和消息碼流輸入到完整性保護算法中，計算得出數據完整性的消息鑒權碼(Message Authentication Code for Data Integrity，簡稱為MAC-I)，之后將MAC-I附加到消息中，發送給UE；UE收到消息后，將接收消息的SRB的下行COUNT-I和消息碼流輸入到完整性保護算法中，計算得出預期的XMAC-I(expected MAC-I)。如果XMAC-I和MAC-I相等，則表明對信令消息的完整性保護成功，信令合法。如果XMAC-I和MAC-I不相等，則表明對信令消息的完整性保護失敗，信令需要被丟棄。

發送消息前，假設RNC發送消息的SRB維護的下行COUNT-I為HFNsend和SNsend，HFNmsg和SNmsg為RNC計算MAC-I時使用的COUNT-I；HFNlocal和SNlocal為UE本地維護的下行COUNT-I，上述變量直接的關系為：

如果SNsend+1<16，SNmsg＝SNsend+1，HFNmsg＝HFNsend；

否則說明SN翻轉了，SNmsg＝0，HFNmsg＝HFNsend+1；

RNC完整性保護計算完成后，更新本地維護的下行COUNT-I，即SNsend＝SNmsg，HFNsend＝HFNmsg；

UE接收到消息后，做如下判斷：

如果SNmsg＝SNlocal，UE丟棄消息，本地維護的下行COUNT-I不變；

如果SNmsg>SNlocal，UE使用HFNlocal和SNmsg來計算XMAC-I；

如果SNmsg<SNlocal，UE使用HFNlocal+1和SNmsg來計算XMAC-I；

如果完整性保護通過，UE用計算XMAC-I的HFN和SN更新本地維護的下行COUNT-I。如果RNC和UE用于計算MAC-I的下行COUTN-I值不一致，將導致對信令消息的完整性保護失敗。

處于連接狀態時，UE只能與一個服務無線網絡控制器(Serving Radio Network Controller，簡稱為SRNC)相連，而SRNC直接和核心網(Core Network，簡稱為CN)連接，為UE提供Iu接口服務。SRNS重定位成功后，目標RNC(Target RNC，簡稱為TRNC)將取代當前的SRNC作為UE的SRNC。為了使SRNS重定位成功后，完整性保護可以在TRNC和UE之間成功執行，SRNC需要將其維護的COUNT-I信息提供給TRNC，因此，需要SRNC將其維護的每個SRB的COUNT-I都填入RRC信息容器，即：構造SRNS重定位信息(SRNS RELOCATION INFO)，然后由CN將RRC信息容器轉發給TRNC。