СПОСОБ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ И МОБИЛЬНАЯ СТАНЦИЯ Российский патент 2012 года по МПК H04W36/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу мобильной связи, предназначенному для осуществления связи между мобильной станцией и базовой станцией радиосвязи с использованием определенного ключа, генерируемого путем использования первого ключа, а также относится к мобильной станции.

Уровень техники

Традиционная система мобильной связи по схеме LTE (Long Term Evolution, долговременное развитие), спецификации которой разработаны организацией по стандартизации 3GPP, выполнена с возможностью осуществления связи между мобильной станцией UE и базовой станцией радиосвязи eNB с использованием определенного ключа.

Определенный ключ включает, например, ключ К_{RRC_Ciрh}, используемый для шифрования в протоколе RRC (radio resource control, уровень управления ресурсами радиосвязи), который представляет собой протокол плоскости управления (C-plane) между мобильной станцией UE и базовой станцией радиосвязи eNB (уровень, связанный с доступом, Access Stratum, AS), ключ K_{RRC_IP}, используемый для защиты целостности в протоколе RRC, и ключ K_{UP_Ciph}, используемый для шифрования в протоколе плоскости пользователя (U-plane) между мобильной станцией UE и базовой станцией радиосвязи eNB (уровень, связанный с доступом, Access Stratum, AS) и т.п. Эти ключи генерируются из первого ключа K_eNB.

Использование одного и того же ключа из числа определенных ключей, а также первого ключа К_еNB в течение длительного времени нежелательно, так как это повышает уязвимость системы. По этой причине организация 3GPP рассматривает процедуру для обновления определенного ключа или первого ключа К_еNB при осуществлении процедуры хэндовера или процедуры повторной установки радиосвязи.

Процедуры хэндовера и процедуры повторной установки радиосвязи, рассматриваемые в настоящем документе заявителем, показаны на фиг.7-9. Более конкретно, на фиг.7 показана процедура хэндовера Inter-eNB (процедура хэндовера Х2, процедура хэндовера между разными базовыми станциями радиосвязи), на фиг.8 показана процедура повторной установки радиосвязи Intra-eNB (процедура повторной установки радиосвязи в пределах одной базовой станции радиосвязи), и на фиг.9 показана процедура повторной установки радиосвязи Inter-eNB (процедура повторной установки радиосвязи между разными базовыми станциями радиосвязи).

Однако указанная выше процедура хэндовера Inter-eNB имеет следующие недостатки (см. фиг.7-10).

При осуществлении процедуры хэндовера Inter-eNB, когда используются адресные преамбулы произвольного доступа (Dedicated RA Preamble), мобильная станция UE удаляет информацию о конфигурации исходной соты хэндовера при приеме мобильной станцией UE отклика на произвольный доступ уровня MAC (MAC RA Response) (сигнал отклика на произвольный доступ) (на шагах S5012 и S6012).

То есть в этот момент (на шагах S5012 и S6012) мобильная станция UE обновляет первый ключ до ключа К_еNB[n+1] и удаляет ключ К_еNB[n].

При этом на шаге S6013, если базовой станции радиосвязи eNB#2, управляющей целевой сотой хэндовера (целевая базовая станция радиосвязи хэндовера), не удается принять сообщение завершения хэндовера (RRC НО Complete) (сигнал завершения хэндовера), целевая базовая станция радиосвязи хэндовера eNB#2 не может получить первый ключ К_еNB[n+2], так как на шаге S5015 не может быть передано сообщение коммутации тракта S1 (S1 Path Switch) (сигнал коммутации тракта).

С другой стороны, если в этот момент (на шаге S6014) обнаруживается отказ линии радиосвязи (RLF) в RRC-соединении, мобильная станция UE на шаге S6016 обновляет первый ключ до ключа К_еNB[n+2].

Затем на шаге S6020 мобильная станция UE передает запрос повторной установки RRC-соединения (RRC Re-establishment Request) (сигнал запроса повторной установки радиосвязи) в целевую базовую станцию радиосвязи хэндовера eNB#2 путем использования первого ключа К_еNB[n+2].

При этом, даже несмотря на то, что в целевой базовой станции радиосвязи хэндовера eNB#2 содержится контекст мобильной станции UE, целевой базовой станции радиосвязи хэндовера eNB#2 на шаге S6021 не удается проверить запрос повторной установки RRC-соединения и на шаге S6022 она передает в мобильную станцию UE сообщение отказа повторной установки RRC-соединения. В результате мобильная станция UE переходит в режим RRC_IDLE (режим ожидания RRC-соединения).

Подобным образом процедура повторной установки радиосвязи Intra-eNB и процедура повторной установки радиосвязи Inter-eNB также имеют следующие недостатки (см. фиг.8, 9, 11, 12 и 13).

При осуществлении процедур повторной установки радиосвязи при приеме сообщения повторной установки RRC-соединения (сигнала подтверждения повторной установки RRC-соединения) (на шагах S5112, S5215, S6112, S6215 и S6315) мобильная станция UE передает сообщение завершения повторной установки RRC-соединения (сигнал завершения повторной установки радиосвязи) (на шагах S5113, S5216, S6113, S6216 и S6316).

При этом на шагах S6113, S6216 и S6316, если базовым станциям радиосвязи eNB и eNB#2, управляющим целевой сотой для повторной установки радиосвязи (целевым базовым станциям радиосвязи для повторной установки радиосвязи) не удается принять сообщение завершения повторной установки RRC-соединения, целевая базовая станция радиосвязи для повторной установки радиосвязи eNB#2 не может получить первый ключ К_еNB[n+2], так как сообщение коммутации тракта S1 (сигнал коммутации тракта), показанное на шагах S5115 и S5218, не может быть передано.

С другой стороны, если в этот момент (на шагах S6014, S6217 и S6317) обнаруживается отказ линии радиосвязи (RLF) в RRC-соединении, мобильная станция UE на шагах S6116, S6219 и S6319 обновляет первый ключ до ключа К_еNB[n+2].

Затем на шагах S6120, S6223 и S6323 мобильная станция UE передает запрос повторной установки RRC-соединения в целевые базовые станции радиосвязи для повторной установки радиосвязи eNB и eNB#2 путем использования первого ключа К_еNB[n+2].

При этом, даже несмотря на то, что в целевых базовых станциях радиосвязи для повторной установки радиосвязи eNB и eNB#2 содержится контекст мобильной станции UE, целевым базовым станциям радиосвязи для повторной установки радиосвязи eNB и eNB#2 на шагах S6121, S6224 и S6324 не удается проверить запрос повторной установки RRC-соединения и на шагах S6122, S6225 и S6325 они передают в мобильную станцию UE сообщение отказа повторной установки RRC-соединения. В результате мобильная станция UE переходит в режим RRC_IDLE (режим ожидания RRC-соединения).

Раскрытие изобретения

Соответственно, настоящее изобретение выполнено с учетом указанных выше недостатков, и целью настоящего изобретения является предоставление способа мобильной связи и мобильной станции, с помощью которых может быть успешно выполнена процедура повторной установки радиосвязи, когда целевая базовая станция радиосвязи хэндовера содержит контекст мобильной станции UE, даже когда целевой базовой станции радиосвязи хэндовера не удается принять сообщение завершения хэндовера RRC.

Кроме того, другой целью настоящего изобретения является предоставление способа мобильной связи и мобильной станции, с помощью которых может быть успешно выполнена процедура повторной установки радиосвязи, когда целевая базовая станция радиосвязи для повторной установки радиосвязи содержит контекст мобильной станции UE, даже когда целевой базовой станции радиосвязи для повторной установки радиосвязи не удается принять сообщение завершения повторной установки RRC-соединения.

В первом аспекте настоящего изобретения предлагается способ мобильной связи, предназначенный для осуществления связи между мобильной станцией и базовой станцией радиосвязи путем использования определенного ключа, генерируемого с использованием первого ключа, включающий: шаг обновления в мобильной станции первого ключа при приеме сигнала команды хэндовера из базовой станции радиосвязи; шаг передачи из мобильной станции в базовую станцию радиосвязи сигнала завершения хэндовера путем использования определенного ключа, сгенерированного с использованием обновленного первого ключа; и шаг осуществления в мобильной станции выбора соты, когда не удается передать сигнал завершения хэндовера и определен отказ линии радиосвязи, и шаг передачи из мобильной станции в выбранную целевую соту для повторной установки радиосвязи сигнала запроса повторной установки радиосвязи путем использования первого ключа до его обновления.

В первом аспекте сигнал команды хэндовера может представлять собой команду хэндовера RRC, сигнал завершения хэндовера может представлять собой сообщение завершения хэндовера RRC, а сигнал запроса повторной установки радиосвязи может представлять собой запрос повторной установки RRC-соединения.

Во втором аспекте настоящего изобретения предлагается мобильная станция, осуществляющая связь с базовой станцией радиосвязи путем использования определенного ключа, генерируемого с использованием первого ключа, включающая модуль обновления, выполненный с возможностью обновления первого ключа при приеме сигнала команды хэндовера из базовой станции радиосвязи; модуль передачи сигнала завершения хэндовера, выполненный с возможностью передачи сигнала завершения хэндовера в базовую станцию радиосвязи с использованием определенного ключа, сгенерированного с использованием обновленного первого ключа; и модуль передачи сигнала запроса повторной установки радиосвязи, выполненный с возможностью осуществления выбора соты, когда не удается передать сигнал завершения хэндовера и определен отказ линии радиосвязи, и с возможностью последующей передачи сигнала запроса повторной установки радиосвязи в выбранную целевую соту для повторной установки радиосвязи путем использования первого ключа до его обновления.

Во втором аспекте сигнал команды хэндовера может представлять собой команду хэндовера RRC, сигнал завершения хэндовера может представлять собой сообщение завершения хэндовера RRC, а сигнал запроса повторной установки радиосвязи может представлять собой запрос повторной установки RRC-соединения.

Как описано выше, в настоящем изобретении предлагается способ мобильной связи и мобильная станция, с помощью которых может быть успешно выполнена процедура повторной установки радиосвязи, когда целевая базовая станция радиосвязи хэндовера содержит контекст мобильной станции UE, даже когда целевой базовой станции радиосвязи хэндовера не удается принять сообщение завершения хэндовера RRC.

Способ мобильной связи и мобильная станции в соответствии с настоящим изобретением позволяют успешно выполнить процедуру повторной установки радиосвязи, когда целевая базовая станция радиосвязи для повторной установки радиосвязи содержит контекст мобильной станции UE, даже когда целевой базовой станции радиосвязи повторной установки радиосвязи не удается принять сообщение завершения повторной установки RRC-соединения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой обобщенную схему конфигурации системы мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 представляет собой схему примера иерархичной структуры и процедуры вычисления ключа, используемого в системе мобильной связи в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.3 представляет собой схему последовательности операций в системе мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4 представляет собой схему последовательности операций в системе мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5 представляет собой схему последовательности операций в системе мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 представляет собой схему последовательности операций в системе мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 представляет собой схему последовательности операций в традиционной системе мобильной связи.

Фиг.8 представляет собой схему последовательности операций в традиционной системе мобильной связи.

Фиг.9 представляет собой схему последовательности операций в традиционной системе мобильной связи.

Фиг.10 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую недостатки традиционной системы мобильной связи.

Фиг.11 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую недостатки традиционной системы мобильной связи.

Фиг.12 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую недостатки традиционной системы мобильной связи.

Фиг.13 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую недостатки традиционной системы мобильной связи.

Осуществление изобретения

Система мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения

Далее со ссылкой на фиг.1-6 описана система мобильной связи в соответствии с настоящим изобретением.

Система мобильной связи в соответствии с этим вариантом осуществления представляет собой систему мобильной связи, в которой используется схема LTE, и включает множество коммутационных центров ММЕ#1, ММЕ#2,… и множество базовых станций радиосвязи eNB#11, eNB#12, eNB#21, eNB#22,…

Например, мобильная станция UE выполнена с возможностью осуществления связи в соте #111, находящейся под управлением базовой станции радиосвязи eNB#11, с базовой станцией радиосвязи eNB#11 путем использования определенного ключа, описанного выше.

Кроме того, как показано на фиг.1, мобильная станция UE включает модуль 12 обновления ключа и модуль 11 связи.

Модуль 11 связи выполнен с возможностью передачи и приема сигнала, относящегося к процедуре хэндовера и процедуре повторной установки радиосвязи (например, сигнала команды хэндовера, сигнала завершения хэндовера, сигнала запроса повторной установки радиосвязи, сигнала подтверждения повторной установки радиосвязи, сигнала завершения повторной установки радиосвязи и т.п.).

Модуль 12 обновления ключа выполнен с возможностью обновления первого ключа и определенных ключей, описанных выше, в заданный момент времени.

Например, модуль 12 обновления ключа выполнен с возможностью обновления первого ключа К_еNB, когда определен отказ линии радиосвязи после приема информации подтверждения доставки (статуса уровня управления радиосвязью (подтверждения RLC) или подтверждения HARQ) в ответ на сообщение завершения хэндовера RRC (сигнал завершения хэндовера), и с возможностью не обновлять первый ключ К_еNB, если отказ линии радиосвязи определен до приема информации подтверждения доставки (статуса линии радиосвязи (подтверждения линии радиосвязи) или подтверждения HARQ) в ответ на сообщение завершения хэндовера RRC (сигнал завершения хэндовера).

Кроме того, модуль 12 обновления ключа выполнен с возможностью обновления первого ключа К_еNB, когда определен отказ линии радиосвязи после приема информации подтверждения доставки (статуса линии радиосвязи (подтверждения линии радиосвязи) или подтверждения HARQ) в ответ на сообщение завершения повторной установки RRC-соединения (сигнал завершения повторной установки радиосвязи), и с возможностью не обновлять первый ключ К_еNB, если отказ линии радиосвязи определен до приема информации подтверждения доставки (статуса линии радиосвязи (подтверждения линии радиосвязи) или подтверждения HARQ) в ответ на сообщение завершения повторной установки RRC-соединения (сигнал завершения повторной установки радиосвязи).

Кроме того, модуль 12 обновления ключа выполнен с возможностью не обновлять первый ключ К_еNB, когда в течение заданного периода времени после начала процедуры хэндовера определен отказ линии радиосвязи.

С другой стороны, модуль 12 обновления ключа выполнен с возможностью обновления первого ключа К_еNB, когда в течение заданного периода времени после начала процедуры хэндовера не определено отказа линии радиосвязи.

Кроме того, модуль 12 обновления ключа выполнен с возможностью не обновлять первый ключ К_еNB, когда в течение заданного периода времени после начала процедуры повторной установки радиосвязи определен отказ линии радиосвязи.

С другой стороны, модуль 12 обновления ключа выполнен с возможностью обновления первого ключа К_еNB, когда в течение заданного периода времени после начала процедуры повторной установки радиосвязи отказа линии радиосвязи не определено.

При этом заданный период времени может отсчитываться счетчиком, который выполнен с возможностью начала отсчета с момента времени, когда принята команда хэндовера RRC (сигнал команды хэндовера) или сообщение повторной установки RRC-соединения (сигнал подтверждения повторной установки радиосвязи).

На фиг.2 показан пример иерархичной структуры и процедуры вычисления ключей, используемых в системе мобильной связи в соответствии с этим вариантом осуществления (то есть ключей, используемых для вычисления определенных ключей).

Как показано на фиг.2, ключ K_RRC__IP, используемый для защиты целостности в RRC-протоколе, ключ, K_RRC__Ciph, используемый для шифрования в RRC-протоколе, и ключ K_UP__Ciph, используемый для шифрования в плоскости пользователя уровня, связанного с доступом, генерируются с использованием первого ключа К_еNB[n].

Кроме того, первый ключ К_еNB[n] вычисляется по приведенным ниже формулам с использованием главного ключа K_ASME.

K_eNB[0]=KDF₀(K_ASME, NAS SN)

K_eNB[n+1]=KDF₁ (K_ASME, K_eNB[n]), (n≥0)

При этом главный ключ K_ASME известен только мобильной станции UE и коммутационному центру ММЕ и не должен быть известен базовой станции радиосвязи eNB.

Кроме того, номер NAS SN представляет собой номер последовательности (SN) протокола NAS (уровень, не связанный с доступом, Non Access Stratum, NAS), который представляет собой протокол плоскости управления между мобильной станцией UE и коммутационным центром ММЕ.

Далее со ссылкой на фиг.3-6 описана работа системы мобильной связи в соответствии с этим вариантом осуществления.

Сначала со ссылкой на фиг.3 описаны действия при осуществлении процедуры повторной установки радиосвязи после возникновения отказа линии радиосвязи в процедуре хэндовера Х2 (процедуре хэндовера между разными базовыми станциями радиосвязи) в системе мобильной связи в соответствии с этим вариантом осуществления.

Как показано на фиг.3, перед началом процедуры хэндовера Х2 (на шаге S1001) мобильная станция UE содержит ключи K_ASME, К_еNB[n] и ключ KI (=n), базовая станция радиосвязи eNB#1, управляющая исходной сотой хэндовера (исходной базовой станцией радиосвязи хэндовера) содержит ключи К_еNB[n], K_eNB[n+1] и KI (=n) (на шаге S1002), а коммутационный центр ММЕ содержит ключи K_ASME, К_еNB[n+1] и KI (=n) (на шаге S1003).

На шаге S1004, если заданные условия выполняются, мобильная станция UE передает отчет об измерении RRC (сигнал отчета об измерении) в исходную базовую станцию радиосвязи хэндовера eNB#1.

На шаге S1005 исходная базовая станция радиосвязи хэндовера eNB#1 передает в целевую базовую станцию радиосвязи хэндовера eNB#2 сообщение подготовки хэндовера Х2 (сигнал подготовки хэндовера), включающее ключи К_еNB[n+1] и KI (=n+1).

На шаге S1006 целевая базовая станция радиосвязи хэндовера eNB#2 сохраняет принятые ключи К_еNB[n+1] и KI (=n+1) и на шаге S1007 передает в исходную базовую станцию радиосвязи хэндовера eNB#1 сообщение подтверждения подготовки хэндовера (сигнал подтверждения подготовки хэндовера).

На шаге S1008 исходная базовая станция радиосвязи хэндовера eNB#1 передает в мобильную станцию UE команду хэндовера RRC (сигнал команды хэндовера).

На шаге S1009 мобильная станция UE передает в целевую базовую станцию радиосвязи хэндовера eNB#2 преамбулу произвольного доступа уровня MAC (MAC RA Preamble), и на шаге S1010 мобильная станция UE принимает из целевой базовой станции радиосвязи хэндовера еNВ#2 отклик на произвольный доступ уровня MAC.

При приеме отклика на произвольный доступ уровня MAC мобильная станция UE на шаге S1011 вычисляет ключ K_еNB[n+1] по указанной ниже формуле.

K_еNB[n+1]=KDF₁ (K_ASME, K_eNB[n])

На шаге S1012 мобильная станция UE сохраняет ключ K_eNB[n] вместе с ключами K_еNB[n+1] и KI (=n+1), так как информация подтверждения доставки RLC Status (RLC Ack) или HARQ Ack в ответ на сообщение завершения хэндовера RRC (сигнал завершения хэндовера) еще не принята, или таймер еще не остановлен.

На шаге S1013 мобильная станция UE передает сообщение завершения хэндовера RRC в целевую базовую станцию радиосвязи хэндовера eNB#2 путем использования ключа К_еNB[n+1], но сообщение завершения хэндовера RRC в целевую базовую станцию радиосвязи хэндовера eNB#2 не поступает.

На шаге S1014 мобильная станция UE определяет отказ линии радиосвязи в указанном выше RRC-соединении. Предполагается, что мобильная станция UE определяет отказ линии радиосвязи, например, в следующих случаях:

когда мощность приема опорного сигнала (RSRP, Reference Signal Received Power) в RRC-соединении остается ниже заданной пороговой величины в течение заданного периода времени;

когда процедура произвольного доступа завершена неуспешно;

когда процедура хэндовера завершена неуспешно.

После этого на шаге S1015 мобильная станция UE осуществляет выбор соты, и на шаге S1016 мобильная станция UE передает преамбулу произвольного доступа уровня MAC в выбранную целевую соту для повторной установки радиосвязи (или целевую базовую станцию радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи, управляющую выбранной целевой сотой для повторной установки радиосвязи), и на шаге S1017 мобильная станция принимает отклик на произвольный доступ уровня MAC из базовой станции радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи.

На шаге S1018 мобильная станция UE передает запрос повторной установки RRC-соединения (сигнал повторной установки радиосвязи) в целевую базовую станцию радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи путем использования первого ключа К_еND[n+1] до его обновления.

На шаге S1019 целевая базовая станция радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи, которая заранее содержит контекст мобильной станции UE, проверяет достоверность принятого запроса повторной установки RRC-соединения.

На шаге S1020 целевая базовая станция радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи передает в мобильную станцию UE сообщение повторной установки RRC-соединения (сигнал подтверждения повторной установки RRC-соединения).

На шаге S1021 мобильная станция UE передает в целевую базовую станцию радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи сообщение завершения повторной установки RRC-соединения (сигнал завершения повторной установки RRC-соединения).

На шаге S1022 целевая базовая станция радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи передает в коммутационный центр ММЕ сообщение коммутации тракта S1 (сигнал коммутации тракта). Сообщение коммутации тракта S1 (сигнал коммутации тракта) может включать ключ KI (=n+1).

На шаге S1023 целевая базовая станция радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи передает в мобильную станцию UE сообщение реконфигурации RRC-соединения.

На шаге S1024 мобильная станция UE передает в целевую базовую станцию радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи сообщение завершения реконфигурации RRC-сообщения.

На шаге S1025 коммутационный центр ММЕ вычисляет ключ К_еNB[n+2] по приведенной ниже формуле, на шаге S1025 сохраняет ключи К_ASMЕ, К_еNB[n+2] и KI (=n+1) и на шаге S1026 передает сообщение подтверждения коммутации тракта S1 (сигнал подтверждения коммутации тракта) в целевую базовую станцию радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи.

K_еNB[n+2]=KDF₁ (K_ASME, K_eNB[n+1])

На шаге S2028 целевая базовая станция радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи сохраняет ключи К_еNB[n+1], К_еNB[n+2] и KI (=n+1).

Далее со ссылкой на фиг.4 описана работа системы мобильной связи в соответствии с этим вариантом осуществления, в котором после возникновения отказа линии радиосвязи в процедуре повторной установки радиосвязи Intra-eNB выполняют процедуру повторной установки радиосвязи Intra-eNB (процедуру повторной установки радиосвязи с той же базовой станцией радиосвязи).

Как показано на фиг.4, перед началом процедуры повторной установки радиосвязи Intra-eNB (на шаге S2001) мобильная станция UE содержит ключи k_ASME, K_eNB[n] и ключ KI (=n), базовая станция радиосвязи eNB (на шаге S2002) содержит ключи K_eNB[n], K_eNB[n+1] и KI (=n), а коммутационный центр ММЕ (на шаге S2003) содержит ключи K_ASME, K_eNB[n+1] и KI (=n).

На шаге S2004, когда между мобильной станцией UE и базовой станцией радиосвязи eNB установлено RRC-соединение и между базовой станцией радиосвязи eNB и коммутационным центром ММЕ установлено соединение S1, мобильная станция UE определяет отказ линии радиосвязи в RRC-соединении, как описано выше.

Затем на шаге S2005 мобильная станция UE осуществляет выбор соты и на шаге S2006 вычисляет ключ К_еNB[n+1] по следующей формуле.

K_еNB[n+2]=KDF₁ (K_ASME, K_eNB[n])

При этом мобильная станция UE (на шаге S2007) содержит ключи K_ASME, K_eNB[n+1] И KI (=n+1).

На шаге S2008 мобильная станция UE передает преамбулу произвольного доступа уровня MAC в выбранную целевую соту для повторной установки радиосвязи (или целевую базовую станцию радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи, управляющую выбранной целевой сотой для повторной установки радиосвязи) и на шаге S2009 мобильная станция UE принимает отклик на произвольный доступ уровня MAC из целевой базовой станции радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи.

На шаге S2010 мобильная станция UE передает запрос повторной установки RRC-соединения в целевую базовую станцию радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи путем использования обновленного первого ключа К_еNB[n+1].

На шаге S2011 целевая базовая станция радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи, которая заранее содержит контекст мобильной станции, проверяет достоверность принятого запроса повторной установки RRC-соединения.

На шаге S2012 целевая базовая станция радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи передает в мобильную станцию UE сообщение повторной установки RRC-соединения.

На шаге S2013 мобильная станция UE передает сообщение завершения повторной установки RRC-соединения в целевую базовую станцию радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи, но сообщение завершения повторной установки RRC-соединения не поступает в целевую базовую станцию радиосвязи хэндовера eNB.

На шаге S2014 мобильная станция UE определяет отказ линии радиосвязи в указанном выше RRC-соединении.

После этого на шаге S2015 мобильная станция UE осуществляет выбор соты, и на шаге S2016 мобильная станция UE передает преамбулу произвольного доступа уровня MAC в выбранную целевую соту для повторной установки радиосвязи (или целевую базовую станцию радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи, управляющую выбранной целевой сотой для повторной установки радиосвязи), и на шаге S2017 мобильная станция принимает отклик на произвольный доступ уровня MAC из базовой станции радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи.

На шаге S2018 мобильная станция UE передает запрос повторной установки RRC-соединения в целевую базовую станцию радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи путем использования обновленного первого ключа К_еNB[n+1].

На шаге S2019 целевая базовая станция радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи, которая заранее содержит контекст мобильной станции UE, проверяет достоверность принятого запроса повторной установки RRC-соединения.

На шаге S2020 целевая базовая станция радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи передает в мобильную станцию UE сообщение повторной установки RRC-соединения.

На шаге S2021 мобильная станция UE передает сообщение завершения повторной установки RRC-соединения в целевую базовую станцию радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи.

На шаге S2022 целевая базовая станция радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи передает в коммутационный центр ММЕ сообщение коммутации тракта S1. Это сообщение коммутации тракта S1 может включать ключ KI (=n+1).

На шаге S2023 целевая базовая станция радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи передает сообщение реконфигурации RRC-соединения в мобильную станцию UE, и на шаге S2024 мобильная станция UE передает сообщение завершения реконфигурации RRC-соединения в целевую базовую станцию радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи.

На шаге S2025 коммутационный центр ММЕ вычисляет ключ К_еNB[n+2] по приведенной ниже формуле и на шаге S2026 коммутационный центр ММЕ передает подтверждение коммутации тракта S1, включающее ключи K_eNB[n+2] и KI (=n+1), в целевую базовую станцию радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи.

K_еNB[n+2]=KDF₁ (K_ASME, K_eNB[n+1])

При этом на шаге S2027 целевая базовая станция радиосвязи eNB для повторной установки радиосвязи содержит ключи К_eNB[n+1], К_еNB[n+2] и KI (=n+1), и на шаге S2028 коммутационный центр ММЕ содержит ключи К_ASMЕ, К_еNB[n+2] и KI (=n+1).

Далее со ссылкой на фиг.5 описана работа системы мобильной связи в соответствии с данным вариантом осуществления, в котором после возникновения отказа линии радиосвязи в процедуре повторной установки радиосвязи Inter-eNB выполняют процедуру повторной установки радиосвязи Inter-eNB (процедуру повторной установки радиосвязи с другой базовой станцией радиосвязи).

Как показано на фиг.5, перед началом процедуры повторной установки радиосвязи Inter-eNB (на шаге S3001) мобильная станция UE содержит ключи К_ASME, K_eNB[n] и ключ KI (=n), базовая станция радиосвязи eNB#1 содержит ключи К_еNB[n], К_еNB[n+1] и KI (=n) (на шаге S3002), а коммутационный центр ММЕ содержит ключи K_ASME, K_eNB[n+1] и KI (=n) (на шаге S3003).

На шаге S3004 базовая станция радиосвязи eNB#1 передает в соседнюю базовую станцию радиосвязи eNB#2 сообщение подготовки хэндовера Х2 (сигнал подготовки хэндовера), включающее ключи К_еNB[n+1] и KI (=n+1).

На шаге S3005 базовая станция радиосвязи eNB#2 сохраняет принятые ключи K_eNB[n+1] и KI (=n+1) и на шаге S3006 передает сообщение подтверждения подготовки хэндовера (сигнал подтверждения подготовки хэндовера) в базовую станцию радиосвязи eNB#1.

На шаге S3007, когда между мобильной станцией UE и базовой станцией радиосвязи eNB#1 установлено RRC-соединение и между базовой станцией радиосвязи eNB#1 и коммутационным центром ММЕ установлено соединение S1, мобильная станция UE определяет отказ линии радиосвязи в указанном выше RRC-соединении.

Затем на шаге S3008 мобильная станция UE осуществляет выбор соты и на шаге S3009 вычисляет ключ К_еNB[n+1] по следующей формуле.

K_еNB[n+1]=KDF₁ (K_ASME, K_eNB[n])

При этом мобильная станция UE содержит ключи K_ASME, К_еNB[n+1] и KI (=n+1) (на шаге S3010).

На шаге S3012 мобильная станция UE передает преамбулу произвольного доступа уровня MAC в выбранную целевую соту для повторной установки радиосвязи (или целевую базовую станцию радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи, управляющую выбранной целевой сотой для повторной установки радиосвязи) и на шаге S3013 мобильная станция UE принимает отклик на произвольный доступ уровня MAC из целевой базовой станции радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи.

На шаге S3014 мобильная станция UE передает запрос повторной установки RRC-соединения в целевую базовую станцию радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи путем использования обновленного первого ключа К_еNB[n+1].

На шаге S3015 целевая базовая станция радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи, которая заранее содержит контекст мобильной станции UE, проверяет достоверность принятого запроса повторной установки RRC-соединения.

На шаге S3016 целевая базовая станция радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи передает в мобильную станцию UE сообщение повторной установки RRC-соединения.

На шаге S3017 мобильная станция UE передает сообщение завершения повторной установки RRC-соединения в целевую базовую станцию радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи, но сообщение завершения повторной установки RRC-соединения не поступает в целевую базовую станцию радиосвязи хэндовера eNB#2.

На шаге S3018 мобильная станция UE определяет отказ линии радиосвязи в RRC-соединении, описанном выше.

Далее операции на шагах с S3019 по S3032 те же, что на шагах с S1015 по S1028, показанных на фиг.3.

Далее со ссылкой на фиг.6 описана работа системы мобильной связи в соответствии с данным вариантом осуществления, в котором после возникновения отказа линии радиосвязи в процедуре повторной установки радиосвязи Inter-eNB выполняют процедуру повторной установки радиосвязи Intra-eNB (процедуру повторной установки радиосвязи с той же базовой станцией радиосвязи).

Как показано на фиг.6, операции на шагах с S4001 по S4017 те же, что на шагах с S3001 по S3018, показанных на фиг.5.

Кроме того, операции на шагах с S4018 по S4031 те же, что на шагах с S2015 по S2018, показанных на фиг.4.

Технический результат и преимущества системы мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения

В системе мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, когда целевая базовая станция радиосвязи хэндовера eNB#2 содержит контекст мобильной станции UE, процедура повторной установки радиосвязи может быть выполнена успешно, даже когда целевой базовой станции радиосвязи хэндовера eNB#2 не удается принять сообщение завершения хэндовера RRC.

Кроме того, в системе мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения процедура повторной установки радиосвязи может быть выполнена успешно, когда целевая базовая станция радиосвязи хэндовера eNB#2 содержит конекст мобильной станции UE, даже когда целевой базовой станции радиосвязи eNB#2 для повторной установки радиосвязи не удается принять сообщение завершения повторной установки RRC-соединения.

Модификации

Следует отметить, что функции описанных выше коммутационного центра ММЕ, базовой станции радиосвязи eNB и мобильной станции UE могут быть реализованы с использованием аппаратного модуля, программного модуля, исполняемого вычислительным устройством, или их комбинации.

Программный модуль может содержаться в средстве хранения информации любого типа, например ОЗУ (оперативном запоминающем устройстве, RAM, Random Access Memory), флэш-памяти, ПЗУ (постоянном запоминающем устройстве, ROM, Read Only Memory), ЭСППЗУ (EEPROM, Electronically Erasable and Programmable ROM, электрически стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве), регистре, накопителе на жестком магнитном диске, сменном диске или CD-ROM.

Средство хранения соединено с вычислительным устройством так, что вычислительное устройство может считывать информацию из средства хранения и записывать информацию в средство хранения. Средство хранения также может быть встроено в вычислительное устройство. Средство хранения и вычислительное устройство также могут быть выполнены в специализированной интегральной схеме (ASIC). Специализированная интегральная схема может быть выполнена в коммутационном центре ММЕ, базовой станции радиосвязи eNB и мобильной станции UE. Кроме того, средство хранения и вычислительное устройство также могут быть выполнены в коммутационной станции ММЕ, базовой станции радиосвязи eNB и мобильной станции UE как отдельные элементы.

Настоящее изобретение подробно описано с использованием указанного выше варианта осуществления, однако специалисту в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается описанным вариантом осуществления. Могут быть выполнены модификации и изменения настоящего изобретения без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения, определенных в объеме формулы изобретения. Таким образом, представленное выше описание приведено с целью иллюстрации и не предназначено для ограничения каким-либо образом настоящего изобретения.

Изобретение относится к мобильной связи. Связь между мобильной станцией (UE) и базовой станцией радиосвязи (eNB) осуществляется путем использования определенного ключа, генерируемого с использованием первого ключа. Способ мобильной связи включает шаг обновления в мобильной станции (UE) первого ключа при приеме сигнала команды хэндовера из базовой станции радиосвязи (eNB), шаг передачи из мобильной станции (UE) в базовую станцию радиосвязи (eNB) сигнала завершения хэндовера путем использования определенного ключа, сгенерированного с использованием обновленного первого ключа, шаг осуществления в мобильной станции (UE) выбора соты, когда не удается передать сигнал завершения хэндовера и определен отказ линии радиосвязи, и шаг передачи из мобильной станции в выбранную целевую соту для повторной установки радиосвязи сигнала запроса повторной установки радиосвязи путем использования первого ключа до его обновления. Технический результат заключается в выполнении процедуры повторной установки радиосвязи, когда целевой базовой станции не удается принять сообщение завершения повторной установки RRC-соединения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Способ мобильной связи, предназначенный для осуществления связи между мобильной станцией и базовой станцией радиосвязи путем использования определенного ключа, генерируемого с использованием первого ключа, включающий:
шаг, на котором в мобильной станции обновляют первый ключ при приеме сигнала команды хэндовера из базовой станции радиосвязи;
шаг, на котором из мобильной станции в базовую станцию радиосвязи передают сигнал завершения хэндовера путем использования определенного ключа, сгенерированного с использованием обновленного первого ключа;
шаг, на котором в мобильной станции осуществляют выбор соты, когда не удается передать сигнал завершения хэндовера и определен отказ линии радиосвязи, и из мобильной станции в выбранную целевую соту для повторной установки радиосвязи передают сигнал запроса повторной установки радиосвязи путем использования первого ключа до его обновления.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сигнал команды хэндовера представляет собой команду хэндовера RRC; сигнал завершения хэндовера представляет собой сообщение завершения хэндовера RRC; а сигнал запроса повторной установки радиосвязи представляет собой запрос повторной установки RRC-соединения.

3. Мобильная станция, осуществляющая связь с базовой станцией радиосвязи путем использования определенного ключа, генерируемого с использованием первого ключа, содержащая модуль обновления, выполненный с возможностью обновления первого ключа при приеме сигнала команды хэндовера из базовой станции радиосвязи; модуль передачи сигнала завершения хэндовера, выполненный с возможностью передачи сигнала завершения хэндовера в базовую станцию радиосвязи путем использования определенного ключа, сгенерированного с использованием обновленного первого ключа; и модуль передачи сигнала запроса повторной установки радиосвязи, выполненный с возможностью осуществления выбора соты, когда не удается передать сигнал завершения хэндовера и определен отказ линии радиосвязи, и с возможностью последующей передачи сигнала запроса повторной установки радиосвязи в выбранную целевую соту для повторной установки радиосвязи путем использования первого ключа до его обновления.

4. Мобильная станция по п.3, отличающаяся тем, что сигнал команды хэндовера представляет собой команду хэндовера RRC; сигнал завершения хэндовера представляет собой сообщение завершения хэндовера RRC; a сигнал запроса повторной установки радиосвязи представляет собой запрос повторной установки RRC-соединения.