[發明專利]一種安全密鑰管理方法、裝置和系統

有效

• 申請號: 201310202007.7
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN104185177B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 和峰
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W12/04
• 分類號: H04W12/04
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 張穎玲;張振偉

本發明公開了一種安全密鑰管理方法、裝置和系統，主控基站和/或終端維護兩套主控基站的基站密鑰：當前基站密鑰和非當前基站密鑰；其中，所述非當前基站密鑰指當前沒有被主控基站和終端使用的密鑰，由當前基站密鑰或NH或舊的非當前基站密鑰派生；所述當前基站密鑰指當前被主控基站和終端使用的密鑰，用于派生其他控制面和/或用戶面密鑰，所述當前基站密鑰同時有且只有一個存在。采用本發明提供的安全密鑰管理技術，可以對終端的多連接提供足夠的安全保護，多連接下的安全性得以明顯提高，并可以防止在終端連接的微基站發生頻繁變更時，多連接的密鑰被破解或被泄露的風險隨變更成正比，即可以保證多連接的安全強度在可控的范圍之內。

技術領域

本發明涉及通信領域，具體涉及一種安全密鑰管理方法、裝置和系統。

背景技術

隨著無線通信技術和標準的不斷演進，移動分組業務得到了巨大的發展，單終端的數據吞吐能力在不斷提升。以長期演進(LTE，Long Term Evolution)系統為例，在20M帶寬內可以支持下行最大速率100Mbps的數據傳輸，后續的增強的LTE(LTE Advanced)網絡中，數據的傳輸速率將進一步提升，甚至可以達到lGbps。

現有LTE的用戶面數據協議棧如圖1所示，從核心網經用戶層面GPRS隧道協議(GTP-U，GPRS Tunnelling Protocol for the User Plane)收到的下行數據，經解包后通過分組數據匯聚協議(PDCP，Packet Data Convergence Protocol)子層、無線鏈路控制(RLC，Radio Link Control)協議子層、媒體接入控制(MAC，Medium Access Control)協議子層和物理層(PHY)處理發送給用戶設備(UE，User Equipment)；上行數據的發送與下行正好相反。目前網絡與終端之間的數據傳輸鏈路是一對一的專用鏈接，因此這條鏈路的信號質量和使用的資源大小決定了兩者間的數據傳輸性能。如果鏈路使用的資源受到限制或者信號質量比較差，則終端的用戶體驗就會下降，這就是現在移動運營商正在面臨的巨大挑戰，雖然網絡容量逐年擴增，但仍趕不上終端數量的增加和用戶對數據業務量的需求。

為了滿足數據業務量的增長需求，以及業務在地域上不平均的特點，運營商在部署新一代通信網絡(比如LTE)的過程中，也在增加低功率節點(LPN，Low Power Node)(或稱小小區(Small Cell)或微基站(Pico eNB))來進行熱點增強。隨著LPN小區的增加，網絡部署環境變得更加復雜，同時也帶來了一些問題。首先，因為LPN小區覆蓋范圍相比宏小區(Macro Cell)要小得多，容量也相對較小，某些LPN小區可能會輕易被用戶占滿而導致負荷過高，從而影響用戶數據的吞吐量，而另外一些LPN小區或宏小區會處在相對較低的負荷水平上，如果要平衡負荷，需要網絡側執行負荷均衡操作，但該過程不夠靈活，尤其當小區較多時，這種靈活性的缺乏導致的負荷不均就更嚴重；另外，由于LPN小區數量比較多，因此用戶設備(或稱為終端)在網絡內發生移動時，會導致頻繁的小區間切換(Handover)，從而導致頻繁的數據業務終端甚至是掉話等問題，這也會導致用戶的數據吞吐量和用戶體驗的下降。同時這種頻繁的切換也會導致終端與網絡，尤其是核心網會收到大量的信令沖擊，從而可能導致系統資源擁塞甚至癱瘓。隨著將來運營商以及個人部署的LPN小區數量的增加，上述情況會愈來愈嚴重，因此目前不少公司和運營商都傾向于尋求一種新的增強方案，雙連接(Dual Connectivity)就是其中之一，雙連接下終端可以同時與兩個(或兩個以上，本發明所述雙連接只是一個泛稱，并不限制連接個數)網絡節點保持連接，比如終端同時與宏小區和LPN小區保持連接，在網絡負荷不均衡時，網絡側可以實時調控終端在兩個節點上的傳輸數據量，同時如果終端移動或其他原因導致LPN小區變更時，另外一個小區還可以保持連接，且這種變更不會導致過多的信令沖擊。