用于支持雙連接的pdcp分布式結(jié)構(gòu)的安全密鑰生成和管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本公開涉及無線通信，并且更具體地，涉及在支持到一個(gè)終端的多個(gè)無線鏈路連接的無線通信系統(tǒng)中，生成并且維持用于連接到一個(gè)終端的多個(gè)基站的安全密鑰的方法和
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]為了響應(yīng)于劇增的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，正在對安裝多個(gè)小小區(qū)(small cell)進(jìn)行研究以增加宏小區(qū)(macro cell)的無線網(wǎng)絡(luò)容量。
[0003]具有小的小區(qū)覆蓋范圍的小小區(qū)可以重復(fù)利用(recycle)有限的頻率資源，并且因?yàn)樾⌒^(qū)基站位置相對地接近用戶，所以使得能夠進(jìn)行高數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)傳輸和傳送功率節(jié)約。小小區(qū)基站具有小的小區(qū)覆蓋范圍的本質(zhì)可能導(dǎo)致頻繁的移交(handover)和無線電鏈路失效。引起解決這種問題的關(guān)注的方案是雙連接，雙連接可以允許終端維持與宏小區(qū)的基站的連接，而同時(shí)以高數(shù)據(jù)速率通過小小區(qū)鏈路接收數(shù)據(jù)。
[0004]據(jù)推測，與宏小區(qū)基站相比，小小區(qū)基站可能遭受弱的安全性。這樣的假設(shè)來自于下述事實(shí):雖然宏小區(qū)基站由通信網(wǎng)絡(luò)提供商直接地管理，但是散布在室內(nèi)(或家庭中)的小小區(qū)基站面臨難以進(jìn)行用于安全維護(hù)的物理管理。
[0005]雙連接可以允許宏小區(qū)基站充當(dāng)錨點(diǎn)的角色，該錨點(diǎn)用于控制多個(gè)小小區(qū)基站。因此，如果與宏小區(qū)基站有關(guān)的安全信息通過小小區(qū)基站被暴露，則更加可能發(fā)生個(gè)人信息泄露、非法計(jì)費(fèi)或其他安全問題。
[0006]此外，假設(shè)要安裝數(shù)十個(gè)或數(shù)百個(gè)小小區(qū)以增加網(wǎng)絡(luò)小區(qū)容量，則由于諸如當(dāng)從更高網(wǎng)絡(luò)(例如，移動(dòng)性管理實(shí)體(MME))接收到小小區(qū)的相應(yīng)安全密鑰時(shí)隨之發(fā)生(ensue)的安全密鑰請求和應(yīng)答的過程，控制開銷和延遲(latency)問題可能出現(xiàn)。
[0007]因此，對于下述方案和過程存在需求:該方案和過程用于通過具有宏小區(qū)和多個(gè)小小區(qū)的分層網(wǎng)絡(luò)有效地生成并且管理獨(dú)立安全密鑰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問題
[0009]本公開提供了一種用于在無線通信系統(tǒng)中生成并且維持連接到單個(gè)終端的多個(gè)基站的安全密鑰的方法和裝置。具體地，正在考慮的(instant)公開提供了下述一種方法和裝置:該方法和裝置用于在雙連接環(huán)境下一一即，在終端同時(shí)地鏈接到宏小區(qū)基站和小小區(qū)基站的情形下一一在無線通信系統(tǒng)中生成并且維持安全密鑰。
[0010]此外，本公開描述了下述一種方案:該方案用于在終端同時(shí)鏈接到在宏小區(qū)的覆蓋范圍中共存的宏小區(qū)基站和小小區(qū)基站的網(wǎng)絡(luò)中，如果宏小區(qū)和小小區(qū)具有分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP)層，則應(yīng)用并且操作用于宏小區(qū)和小小區(qū)的相應(yīng)HXP層的單獨(dú)的安全密鑰。
[0011]此外，本公開提供了下述一種方法和裝置:該方法和裝置用于在同時(shí)地支持多個(gè)傳輸鏈路的無線通信系統(tǒng)中，在宏小區(qū)和小小區(qū)分層網(wǎng)絡(luò)之間生成并且管理獨(dú)立的安全密鑰。
[0012]此外，本公開提供了下述一種裝置和方法:該裝置和方法用于當(dāng)由于歸因于分層網(wǎng)絡(luò)中每層的(per-layer)基站之間安全容量的差異所出現(xiàn)的問題而考慮到源基站和目標(biāo)基站的網(wǎng)絡(luò)層來連接、釋放或交換基站時(shí)生成、去除或交換安全密鑰。
[0013]此外，本公開提供了下述一種處理:該處理用于，當(dāng)小小區(qū)被添加到宏小區(qū)基站并且數(shù)據(jù)無線電承載(DRB)開始被傳送時(shí)，當(dāng)小小區(qū)被改變(例如，另一個(gè)小小區(qū)被連接)時(shí)，或者當(dāng)小小區(qū)被釋放使得宏小區(qū)重新開始為相對應(yīng)的DRB服務(wù)時(shí)，生成安全密鑰并且傳送與安全密鑰有關(guān)的信息。
[0014]此外，本公開提供了下述一種裝置和方法:該裝置和方法用于，當(dāng)從更高網(wǎng)絡(luò)(移動(dòng)性管理實(shí)體(MME))獨(dú)立地生成安全密鑰時(shí)，獨(dú)立地維持宏小區(qū)和小小區(qū)的安全密鑰，同時(shí)選擇性地維持小小區(qū)之間的安全密鑰的獨(dú)立性，以便解決控制開銷和延遲問題。
[0015]此外，本公開提供了下述一種裝置和方法:該裝置和方法用于，當(dāng)從更高網(wǎng)絡(luò)(移動(dòng)性管理實(shí)體(MME))獨(dú)立地生成安全密鑰時(shí)，以同時(shí)地生成多個(gè)安全密鑰這樣的方式來解決控制開銷和延遲問題。
[0016]此外，本公開提供了下述一種裝置和方法:該裝置和方法用于，通過無線電資源控制(RRC)重新配置處理來連續(xù)地維持作為用于識(shí)別當(dāng)進(jìn)行移交時(shí)在基站之間所轉(zhuǎn)發(fā)的用戶數(shù)據(jù)的信息的計(jì)數(shù)值，并且當(dāng)改變所連接的基站(添加、釋放或交換)時(shí)使用相同的PDCP配置來防止數(shù)據(jù)丟失。
[0017]技術(shù)方案
[0018]本公開提議了一種通過用戶終端來執(zhí)行通信的方法，該用戶終端形成用于與位于通信系統(tǒng)中的宏小區(qū)基站和小小區(qū)基站的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ沛溌罚龇椒ò?對與宏小區(qū)基站的通信鏈路應(yīng)用第一基站安全密鑰;生成要被用于與小小區(qū)基站的通信鏈路的第二基站安全密鑰；對與小小區(qū)基站的通信鏈路應(yīng)用第二基站安全密鑰；以及通過對其應(yīng)用了安全密鑰的通信鏈路來傳達(dá)用戶數(shù)據(jù)。
[0019]此外，本公開提議了一種通過宏小區(qū)基站來執(zhí)行通信的方法，該宏小區(qū)基站在包括小小區(qū)基站和用戶終端的通信系統(tǒng)中形成與用戶終端的通信鏈路，所述方法包括:確定添加小小區(qū)基站以形成與用戶終端的通信鏈路；向移動(dòng)性管理實(shí)體(MME)發(fā)送用于下一跳(NH)和下一跳鏈計(jì)數(shù)器(NCC)的請求并且接收應(yīng)答;使用在所接收的應(yīng)答中所包括的NH來生成要被用于所添加的小小區(qū)基站與用戶終端之間的通信鏈路的第一基站安全密鑰；以及向所添加的基站傳送所生成的第一基站安全密鑰。
[0020]此外，本公開提議了一種形成用于與位于通信系統(tǒng)中的宏小區(qū)基站和小小區(qū)基站的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ沛溌返挠脩艚K端，所述用戶終端包括:控制器，對與宏小區(qū)基站的通信鏈路應(yīng)用第一基站安全密鑰，生成要被用于與小小區(qū)基站的通信鏈路的第二基站安全密鑰，以及對與小小區(qū)基站的通信鏈路應(yīng)用第二基站安全密鑰；以及收發(fā)器，通過對其應(yīng)用了安全密鑰的通信鏈路傳達(dá)用戶數(shù)據(jù)。
[0021]此外，本公開提議了一種在包括小小區(qū)基站和用戶終端的通信系統(tǒng)中形成與用戶終端的通信鏈路的宏小區(qū)基站，所述宏小區(qū)基站包括:控制器，確定添加小小區(qū)基站以形成與用戶終端的通信鏈路，向移動(dòng)管理實(shí)體(MME)發(fā)送用于下一跳(NH)和下一跳鏈計(jì)數(shù)器(NCC)的請求并且接收應(yīng)答，以及使用在所接收的NH來生成要被用于所添加的小小區(qū)基站與用戶終端之間的通信鏈路的第一基站安全密鑰；以及收發(fā)器，向所添加的基站傳送所生成的第一基站安全密鑰。
[0022]有利效果
[0023]根據(jù)本公開的實(shí)施例，在小小區(qū)共存于宏小區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)中，PDCP層存在于宏小區(qū)和小小區(qū)中的每個(gè)中，以及對其應(yīng)用并且操作單獨(dú)的安全密鑰，使得兩個(gè)或更多個(gè)鏈路同時(shí)地連接到終端。因此，即使當(dāng)使用與宏小區(qū)基站相比具有相對弱的安全性的小小區(qū)基站時(shí)，可以維持宏小區(qū)基站的安全性。
[0024]此外，根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供了下述一種方法:該方法用于在小小區(qū)被添加到宏小區(qū)基站使得數(shù)據(jù)無線電承載(DRB)開始被傳送或者小小區(qū)被釋放使得宏小區(qū)重新開始為相對應(yīng)的DRB服務(wù)的情形下，生成安全密鑰或傳送與安全密鑰有關(guān)的信息。因此，在針對小小區(qū)基站維持宏小區(qū)基站的安全性的同時(shí)，可以生成用于多個(gè)小小區(qū)的安全密鑰并且可以解決與控制有關(guān)的開銷問題。即，本公開的實(shí)施例在維持宏小區(qū)基站和與宏小區(qū)基站相比具有相對弱的安全性的小小區(qū)基站之間的接口(X2)的安全性的同時(shí)，可以使得與安全密鑰控制有關(guān)的開銷最小化。
【附圖說明】
[0025]圖1是示出了終端建立用于在無線通信系統(tǒng)中共存的宏小區(qū)和小小區(qū)的雙連接的情況的視圖，
[0026]圖2是示出了在無線通信系統(tǒng)中、在宏小區(qū)和小小區(qū)同時(shí)地連接到終端的雙連接的情形下的網(wǎng)絡(luò)控制平面和用戶平面的視圖，
[0027]圖3是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的支持雙連接的協(xié)議堆棧結(jié)構(gòu)的示例的視圖，
[0028]圖4是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的支持雙連接的協(xié)議堆棧結(jié)構(gòu)的另一個(gè)示例的視圖，
[0029]圖5是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的支持雙連接的協(xié)議堆棧結(jié)構(gòu)的另一個(gè)示例的視圖，
[0030]圖6是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的、在宏小區(qū)和小小區(qū)具有獨(dú)立的PDCP層的協(xié)議堆棧結(jié)構(gòu)中，宏小區(qū)基站、小小區(qū)基站以及用戶終端之間的通信的示例的視圖，
[0031]圖7是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的、在3GPPLTE系統(tǒng)中所使用的安全密鑰的結(jié)構(gòu)的視圖，
[0032]圖8是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例、在通信系統(tǒng)中當(dāng)在基站之間發(fā)生移交時(shí)生成安全密鑰并且傳送相關(guān)信息的示例的流程圖，
[0033]圖9是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例、當(dāng)小小區(qū)被添加時(shí)生成安全密鑰并且傳送相關(guān)信息以用于維持單獨(dú)的安全密鑰的示例的流程圖，
[0034]圖10是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例當(dāng)宏小區(qū)確定在控制平面上添加小小區(qū)時(shí)生成并且傳送安全密鑰的處理和小小區(qū)鏈路的初始建立處理的視圖，
[0035]圖11是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例當(dāng)宏小區(qū)確定在控制平面上釋放小小區(qū)時(shí)丟棄安全密鑰的示例性處理和終端重新開始與宏小區(qū)基站的通信的示例性處理的視圖，
[0036]圖12是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例基站從MME獲得用于生成安全密鑰的信息的示例性過程的視圖，
[0037]圖13是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例基站從MME獲得用于生成安全密鑰的信息的另一個(gè)示例性過程的視圖，
[0038]圖14是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例當(dāng)宏小區(qū)基站確定添加小小區(qū)時(shí)生成用于宏小區(qū)基站、小小區(qū)基站和用戶終端的安全密鑰并且應(yīng)用所生成的安全密鑰的示例性處理的視圖，
[0039]圖15是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例當(dāng)宏小區(qū)基站確定釋放或替換小小區(qū)時(shí)生成用于宏小區(qū)基站、小小區(qū)基站和用戶終端的安全密鑰并且應(yīng)用所生成的安全密鑰的示例性處理的視圖，
[0040]圖16a和圖16b是根據(jù)本公開的實(shí)施例示出了在宏小區(qū)和小小區(qū)使用單獨(dú)的安全密鑰的雙連接環(huán)境中，當(dāng)添加小小區(qū)基站時(shí)，當(dāng)改變小小區(qū)基站時(shí)以及當(dāng)釋放全部被鏈接的小小區(qū)時(shí)，生成并且傳輸安全密鑰的示例的視圖，
[0041]圖17a和圖17b是根據(jù)本公開的實(shí)施例示出了在宏小區(qū)和小小區(qū)使用單獨(dú)的安全密鑰的雙連接環(huán)境中，當(dāng)添加小小區(qū)基站時(shí)，當(dāng)改變小小區(qū)基站時(shí)以及當(dāng)釋放全部被鏈接的小小區(qū)時(shí)，在控制平面和用戶平面上建立DRB路徑以及生成并且傳送安全密鑰的示例的視圖，
[0042]圖18是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的用戶終端的配置的視圖，以及
[0043]圖19是示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的基站的配置的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]在下文中，參考附圖詳細(xì)地描述了本公開的實(shí)施例。當(dāng)被確定為使得本公開的主題不清楚時(shí)，已知的功能或配置的詳情可以被跳過。當(dāng)在本文中被使用時(shí)，術(shù)語考慮到本公開中的功能而被定義，并且根據(jù)用戶或操作者的意圖或?qū)嵺`可以被其他術(shù)語替換。因此，術(shù)語應(yīng)當(dāng)基于整體公開而被定義。
[0045]如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”以及“(b)”這樣的指示可以被用于描述本公開的組件。這些指示僅僅被提供為將組件彼此區(qū)分，并且組件的實(shí)質(zhì)不受指示的順序或序列的限制。當(dāng)組件被描述為“連接”、“耦接”或“鏈接”到另一個(gè)組件時(shí)，組件可以直接地連接到或鏈接到其他組件，但是還應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，其他組件可以“連接”、“耦接”或“鏈接”在組件之間。
[0046]在詳述本公開之前，提議了適用于在本公開中所使用的一些術(shù)語的含義或指示的示例。然而，應(yīng)當(dāng)注意，本公開不限于此。
[0047]本公開以無線通信網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo)。當(dāng)負(fù)責(zé)無線通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)(例如，基站)控制網(wǎng)絡(luò)并且傳送數(shù)據(jù)時(shí)，可以完成經(jīng)由無線通信網(wǎng)絡(luò)所執(zhí)行的任務(wù)，或者通過與無線網(wǎng)絡(luò)耦接的終端可以完成經(jīng)由無線通信網(wǎng)絡(luò)所執(zhí)行的任務(wù)。
[0048]無線通信系統(tǒng)包括至少一個(gè)基站(BS)。每個(gè)基站在特定的地理區(qū)