[發(fā)明專利]增強(qiáng)的GPRS完整性比特和跨層指示

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680083978.6
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN109076055A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.維夫韋宋;M.瓦斯;Y.侯賽因;V.托維恩;N.約翰松;P.施利瓦-貝特林
• 申請（專利權(quán)）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/32;H04W12/06;H04W12/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 付曼;楊美靈

一種電信系統(tǒng)的電子通信裝置從另一電子通信裝置接收包含完整性模式比特和完整性保護(hù)比特的消息，以及確定完整性保護(hù)比特是否指示消息的幀校驗(yàn)序列FCS字段已被媒體接入控制MAC字段取代。響應(yīng)于確定完整性保護(hù)比特指示FCS字段已被MAC字段取代，該裝置確定MAC字段是否有效。響應(yīng)于確定MAC字段不是有效的并且完整性模式比特具有第一定義的值，丟棄該消息。響應(yīng)于確定MAC字段不是有效的并且完整性模式比特具有第二定義的值，將消息的內(nèi)容提供給更高網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層以便處理。

對相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2016年1月25日提交的美國臨時申請No. 62/286733的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其公開特此通過引用完整地結(jié)合于本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及由電信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和用戶設(shè)備執(zhí)行的方法和操作。

背景技術(shù)

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)（CIoT）是一種新的無線電技術(shù)，它能夠?yàn)榭量痰沫h(huán)境（例如建筑地下室）提供擴(kuò)展的覆蓋，并且應(yīng)該使用非常有限的帶寬（例如160bps）來服務(wù)大量的UE（用戶設(shè)備節(jié)點(diǎn)），例如每基站超過50000個UE。

3GPP標(biāo)準(zhǔn)化中的當(dāng)前設(shè)想是：當(dāng)在CIoT UE和SGSN（服務(wù)GPRS（通用分組無線電業(yè)務(wù)）支持節(jié)點(diǎn)）之間的Gb模式中為控制平面引入完整性保護(hù)時，用于基于GERAN（GSM/EDGE無線電接入網(wǎng)）的CIoT的安全機(jī)制將基于GPRS安全的增強(qiáng)。

對于CIoT的設(shè)想是：在創(chuàng)建密鑰材料的GMM/SM（GPRS移動性管理/會話管理）層運(yùn)行UMTS AKA（通用移動電信系統(tǒng)鑒權(quán)與密鑰符合），并且使用通過密鑰導(dǎo)出功能從UMTS（通用移動電信系統(tǒng)）AKA（鑒權(quán)與密鑰符合）會話密鑰創(chuàng)建的完整性密鑰（IK'），在LLC（邏輯鏈路控制）層進(jìn)行完整性保護(hù)。

圖1說明用于以Gb模式通信的CIoT UE 100和SGSN 120之間的通信的增強(qiáng)的控制平面。Gb接口將BSS（基站子系統(tǒng)）110和SGSN 120可通信地連接，以便交換信令信息和用戶數(shù)據(jù)。BSS 110作為GERAN的一部分來操作，提供用來建立UE 100和GERAN之間的通信連接的具體無線電資源的分配、釋放和管理。

自3GPP發(fā)行版99（R99）以來，在GPRS中由LLC層來支持加密，并且預(yù)期將此特征再用于CIoT。

涉及完整性算法的協(xié)議細(xì)節(jié)當(dāng)前正在3GPP工作組SA3和3GPP工作組CT1中討論。協(xié)議提議之一是要用MAC（媒體接入控制）取代當(dāng)前的FCS（幀校驗(yàn)序列）字段。然而，CT1已提出兩者應(yīng)該都被添加的意見。

在現(xiàn)有的方法中，幀校驗(yàn)序列（FCS）字段是長度為24比特的CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）。在GPRS中使用它來標(biāo)識由傳輸引起的比特錯誤。FCS字段能夠標(biāo)識比特錯誤；然而，它不能夠被用于標(biāo)識比特錯誤發(fā)生的準(zhǔn)確位置或修正錯誤。具有無效FCS字段的消息需要被重傳。要注意，在GPRS中，F(xiàn)CS不是僅有的錯誤校驗(yàn)CRC。無線電網(wǎng)絡(luò)（MS到BSS）在更低層（RLC/MAC（無線電鏈路控制/媒體接入控制））也提供錯誤校驗(yàn)和重傳功能。在更低層的CRC碼的長度為8比特。

除了正常的“保護(hù)模式”（具有重傳）之外，“未保護(hù)模式”中發(fā)送的UI幀即使FCS字段是無效的，也能夠被遞送到上層協(xié)議。這例如對于能夠處理比特錯誤的流應(yīng)用是有用的。對于被“有條件地完整性保護(hù)”的GMM（GPRS移動性管理）消息，需要這種功能性。這些消息能夠包含GMM附接請求或GMM路由區(qū)域更新請求，并且能夠經(jīng)由現(xiàn)有的安全關(guān)聯(lián)被發(fā)送，但是如果MAC驗(yàn)證失敗，則仍將需要在GMM層處理這些消息。

圖2說明遺留LLC消息中的哪些字段被用于FCS字段計(jì)算以及哪些字段受機(jī)密性保護(hù)。要注意，F(xiàn)CS字段當(dāng)前沒有被保護(hù)以防修改，并且有時被以明文發(fā)送。