[發明專利]數據安全傳輸方法及LTE接入網系統

有效

• 申請號: 201310013744.2
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103929740B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 王昕;和峰
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W12/02
• 分類號: H04W12/02;H04W28/08
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心11010
• 代理人: 梁軍

技術領域

本發明涉及移動通訊領域，特別是涉及一種數據安全傳輸方法及長期演進（Long Term Evolution，簡稱為LTE）接入網系統。

背景技術

在現有技術中，隨著無線通信技術和協議標準的不斷演進，移動分組業務經歷了巨大的發展，單個終端的數據吞吐能力不斷提升。以LTE系統為例，在20M帶寬內可以支持下行最大速率為100Mbps的數據傳輸；后續的增強LTE（LTE Advanced，簡稱為LTE-A）系統中，數據的傳輸速率將進一步提升，甚至可以達到1Gbps。

終端數據業務量膨脹式的增長，使得移動網絡的服務能力和部署策略都面臨著巨大的壓力與挑戰。運營商一方面需要增強現有的網絡部署和通訊技術，另一方面希望加快新技術的推廣和網絡拓展，從而達到快速提升網絡性能的目的。而移動通信系統發展至今，僅通過對宏網絡（Macro networks）進行增強以提供經濟、靈活、高能力的服務變得越來越困難，因此，部署低功率節點（Low power Node，簡稱為LPN）提供小小區（Small cell）覆蓋的網絡策略成為了一個極具吸引力的解決方案，尤其是在數據傳輸量巨大的室內/室外熱點地區需要為用戶提供良好的用戶體驗時。

LPN部署方面的增強已經被第三代伙伴組織計劃（Third Generation Partnership Projects，簡稱為3GPP）確認為未來網絡發展中最令人感興趣的課題之一。在宏網絡的覆蓋范圍中部署LPN，其傳輸、移動、安全和干擾等方面都與傳統的宏網絡有很大不同，在各基站獨立為終端提供服務的過程中既存在諸多問題，又無法滿足大數據量及高移動性的業務需求；而因為實際限制和歷史因素等原因，LPN后向鏈路（Backhaul）的選擇也是多種多樣的，各接口的特性均有所不同，與宏網絡間的協調交互有限。因此，在部署了LPN的場景中，如何利用其特點與宏基站（Macro eNB，簡稱為MeNB）間保持良好的協作機制，從而為用戶終端（User Equipment，簡稱為UE）提供優化的通訊服務，以滿足更高帶寬、更好性能、更低成本、更安全且適用多種后向鏈路的需求，是LTE通訊系統未來發展中亟需解決一個重要議題。

因此，目前急需一種部署了宏基站與低功率節點的異構網絡為UE提供聯合傳輸服務的系統架構以及在該架構中實現安全傳輸數據的方法。

發明內容

本發明提供一種數據安全傳輸方法及LTE接入網系統，以滿足用戶更高帶寬、更好性能、更低成本、更安全且適用多種后向鏈路的需求。

本發明提供一種數據安全傳輸方法，用于基于長期演進LTE系統的異構網絡，異構網絡包括：LTE核心網、LTE接入網、以及LTE用戶設備，LTE接入網中部署有一個或多個宏基站MeNB，在MeNB的覆蓋范圍內部署有一個或多個低功率節點LPN，上述方法具體包括：在LTE用戶設備接入MeNB時，MeNB從LTE核心網獲取基站密鑰，根據基站密鑰生成第一接入層密鑰，并通過其與LTE用戶設備之間的控制面接口，使用第一接入層密鑰對相應控制面信息和用戶數據進行加密，并對相應控制面信息進行完整性保護后發送給所述LTE用戶設備；MeNB確定LTE用戶設備的用戶數據的分流策略，并通過其與LPN之間的后向鏈路接口，向相應的LPN發送為LTE用戶設備提供多流傳輸服務的請求消息、LPN所需的控制面信息、以及第二接入層密鑰；MeNB接收LPN發送的請求響應，根據分流策略將從核心網接收到的用戶數據中的一部分通過其與LTE用戶設備之間的用戶面接口，使用第一接入層密鑰對相應用戶數據進行加密后發送給LTE用戶設備，將用戶數據中的另一部分通過后向鏈路接口發送給LPN；LPN使用第二接入層密鑰對相應的用戶數據進行加密，并通過其與LTE用戶設備之間的用戶面接口將加密后的用戶數據發送給LTE用戶設備。

優選地，第一接入層密鑰包括：用于用戶面數據加密的用戶面加密密鑰，以及用于控制面信令加密的控制面加密密鑰和/或用于控制面信令完整性保護的控制面完整性保護密鑰。

優選地，上述方法還包括：LPN通過其與LTE用戶設備之間的控制面接口，接收LTE用戶設備上報的測量結果信息，并根據測量結果信息調整對LTE用戶設備的調度。