无线电信中的加密制造技术

本发明专利技术的一个例子是一种在无线电信网络中向移动终端传输加密用户数据的方法。该方法包括向移动终端发送数据分组。该数据分组包括将在恢复加密用户数据中使用的加密信息的标识符以及使用所述加密信息加密的用户数据。

【技术实现步骤摘要】
传输和接收加密用户数据的方法、无线电信基站以及无线电信终端本申请是申请日为2007年8月6日、申请号为200780036049.0的中国专利申请“无线电信中的加密”的分案申请。
本专利技术涉及电信，更具体地，涉及无线电信。
技术介绍
在已知的通用移动通信系统(UMTS)的系统中，某些消息被加密。加密通过安全模式命令发起，该命令从核心网络发送，并经由UMTS地面无线接入网络(UTRAN)由移动终端接收。接着，安全模式响应从移动终端发送，并由核心网络接收。例如，如图1所示，在接收到会话或承载建立请求1后，核心网络(CN)2向UTRAN6发送安全模式命令4。这使UTRAN6将安全模式命令4转发到移动终端(用户设备，UE8)。移动终端8通过使用特定参数值(有时称为安全上下文)初始化其加密算法而做出反应，然后通过向UTRAN6发送安全模式响应10来确认，UTRAN6将该响应10传送到核心网络2上。此后，加密非接入层(NAS)消息，诸如会话建立响应12，从核心网络2经由UTRAN6发送到移动终端8。在该已知的方法中，安全模式消息是未加密的，因为该消息提供加密后续消息所需要的加密信息。另一个背景领域是长期演进(LTE)网络。基于UMTS网络，所谓的长期演进(LTE)网络现在正在发展。对于长期演进网络的背景，读者可以参考第三代伙伴计划技术规范3GPPTS23.882。
技术实现思路
读者可参考所附的独立权利要求。某些优选特征在从属权利要求中展示。本专利技术的例子是一种在无线电信网络中向移动终端传输加密用户数据的方法。该方法包括向移动终端发送数据分组。该数据分组包括将在恢复加密用户数据中使用的加密信息的标识符以及使用所述加密信息加密的用户数据。专利技术人认识到在已知的方法中，安全模式命令和响应信令在会话建立过程中造成延迟。例如，当移动终端移动到另一个基站的覆盖区域时，所使用的加密密钥会发生变化。这需要安全模式命令和响应信令以便在使用新的密钥加密的数据被发送之前通知移动终端该新的密钥。该附加的信令可引起额外的延迟。这种延迟对于用户是厌烦的，并可对于对呼叫延迟敏感的应用，诸如一键通，带来问题。在本专利技术的某些实施例中，这种延迟可被减小。附图说明现在参照附图，通过例子描述本专利技术的实施例，其中：图1是示出已知的作为会话建立的一部分的启动加密的方法的图(现有技术)；图2是示出根据本专利技术的第一实施例的长期演进(LTE)网络的图；图3是示出在图2所示的网络中作为会话建立的一部分的启动加密的方法的图；图4是示出在会话建立中发送的NAS消息的结构的图；图5是示出如何加密NAS信令消息的图；图6是示出在LTE网络中的核心网络CN节点之间切换的图；图7是示出在LTE网络中作为无线资源控制(RRC)连接建立的一部分的启动加密的图；图8是示出根据本专利技术的第二实施例的通用移动通信(UMTS)网络的图；图9是示出在图8所示的网络中作为会话建立的一部分的启动加密的方法的图。具体实施方式首先将描述实例性的LTE网络，接着说明如何使用组合消息在会话建立中启动加密。然后说明在移动终端从与一个核心网络节点的连接切换到与另一个核心网络节点的连接时如何处理加密。然后，描述可选的组合消息。然后，描述可选的网络，即UMTS网络，接着说明如何在该网络中启动加密。长期演进网络基于通用移动通信系统(UMTS)网络的LTE网络14基本如图2所示。核心网络包括移动性管理实体(MME)。每个MME16都包括NAS消息加密阶段26。在图2中，为了简化起见，仅示出核心网络18的一个移动性管理实体(MME)16和LTE网络14的一个基站20。LTE网络包括多个基站。在图中，根据LTE术语，基站也被命名为“eNodeB”。小区，也称为扇区，是基站的对应天线所服务的无线覆盖区域。每个基站20通常具有三个小区22，每一个小区由在方位角上相互呈120度角的三个定向天线24中的一个覆盖。在使用中，移动用户终端28(在LTE/UMTS术语中通常称为用户设备(UE))通过至少一个基站20的至少一个小区22与移动性管理实体16进行通信。这样，移动用户终端与UTRAN网络2进行通信。在会话建立中启动加密专利技术者认识到可以将安全模式命令和非接入层(NAS)消息(诸如会话建立响应)组合成单个组合消息。该消息的第一部分是安全模式命令，且这部分未被加密。该消息的第二部分是NAS消息，且这部分被加密。如图3所示，在接收到会话建立请求30后，移动性管理实体16向基站20发送包括未加密安全模式命令和加密NAS信令消息的组合消息32。这使基站20将组合消息32转发到移动终端(用户设备，UE28)。移动终端28实现其安全上下文的初始化，然后通过向基站20发送安全模式响应34来确认，响应34从基站转发到移动性管理实体16。此后，加密非接入层(NAS)消息，诸如会话建立响应36，从MME16经由基站20发送到移动终端28。上面所述的组合消息32如图4所示，其包括未加密安全命令38和加密NAS消息40。安全命令38包括定义安全上下文信息的信息单元，诸如将要使用的加密密钥的标识符，例如加密开始时的标识符。NAS消息40包括构成会话建立响应的信息单元。组合消息的产生在LTE网络14中，NAS消息的加密由核心网络18的各个节点中的加密阶段26执行。NAS消息的加密独立于用户数据的加密。如图5所示，用于加密的NAS消息和诸如加密密钥的用于实现加密的信息一起被输入加密阶段26，从该加密阶段26提供加密NAS消息40。加密NAS消息40与未加密报头信息38级联。这可能是因为MME16通常允许在NAS消息的至少一部分与另一个未加密消息部分级联之前加密该NAS消息的至少一部分。切换时处理加密切换是将移动终端28从与一个基站20和核心网络18连接转移到与另一个基站(未示出)和另一个核心网络(未示出)连接的过程。切换有时被称为移交。切换过程的例子如图6所示。首先，与基站20连接，这涉及使用第一加密密钥。核心网络节点18通过基站20向移动终端28发送切换命令42，然后，实现到另一个基站20'和核心网络节点20'的呼叫连接的切换44。接着，“切换完成”消息46从移动终端28发送到新的基站18'和核心网络节点18'。此后，核心网络节点发送组合消息48，其由包括如前所述的加密密钥标识符的非加密安全模式命令50和随后的诸如NAS信令消息的用户数据的加密部分52构成。因此，例如，当核心网络进行加密变化时，来自新的核心网络节点18'的第一组合消息50在安全模式命令中指示将使用新的安全参数值，并在加密格式中包括新的NAS信令消息。在另一个类似的实施例中，如果加密和加密配置改为在用户平面中进行，则用户平面中的组合分组包括与用户数据级联的非加密安全模式命令。当然，在某些实施例中，通过发送由包括加密密钥标识符的非加密安全模式命令和随后的使用该加密密钥加密的用户数据的加密部分构成的组合消息而切换到新的加密密钥，可以在除了小区之间的切换之外的其它时间进行。例如，在另一个实施例中，旧的小区和新的小区可以是同一个小区。在该例子中，首先，小区使用旧的加密参数与移动终端进行通信。在会话过程中，小区发送包含新的加密参数和额外的用户数据的分组。移动终端接收新的加密参数。移动终端使用新的加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在无线电信网络中向移动终端传输加密用户数据的方法，所述方法包括：向所述移动终端发送数据分组，所述数据分组包括将在恢复加密用户数据中使用的加密信息的标识符以及使用所述加密信息加密的用户数据；其中，响应于接收所述数据分组，所述移动终端使用所标识的加密信息初始化其安全上下文；所述网络包括通用移动通信系统UMTS或长期演进LTE网络。

【技术特征摘要】
2006.10.03 GB 0619499.71.一种在无线电信网络中向移动终端传输加密用户数据的方法，所述方法包括：向所述移动终端发送数据分组，所述数据分组包括将在恢复加密用户数据中使用的加密信息的标识符以及使用所述加密信息加密的用户数据；其中，响应于接收所述数据分组，所述移动终端初始化其安全上下文；所述网络包括通用移动通信系统UMTS或长期演进LTE网络。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加密信息包括加密算法。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加密信息包括加密密钥。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述加密信息包括加密密钥。5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其中，所述用户数据包括用户信令数据。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述用户信令数据包括NAS消息或RRC消息。7.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其中，所述用户数据包括用户业务数据。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述移动终端使用所标识的加密信息恢复所述用户数据的步骤。9.根据权利要求8所述的方法，还包括：所述移动终端存储所标识的加密信息，用于在恢复随后接收的数据分组中的加密用户数据中使用。10.一种UMTS或LTE无线电信基站，用于在数据分组中传输加密用户数...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·卡萨蒂，S·K·帕拉特，S·塔特施，
申请(专利权)人：朗讯科技公司，
类型：发明
国别省市：