СПОСОБ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ, РЕТРАНСЛЯЦИОННЫЙ УЗЕЛ И БАЗОВАЯ РАДИОСТАНЦИЯ Российский патент 2016 года по МПК H04W12/08 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу мобильной связи, к ретрансляционному узлу и к базовой радиостанции.

Уровень техники

В соответствии со стандартом LTE-Advanced возможно использование ретрансляционного узла RN (relay node), подключаемого к базовой радиостанции DeNB (Doner eNB) посредством интерфейса Un.

Ретрансляционный узел RN может осуществлять радиосвязь с базовой радиостанцией DeNB посредством интерфейса Un, а с мобильной станцией UE - посредством интерфейса Uu.

Список цитируемых документов:

3GPP TS36.300 (V10.0.0), "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) Physical Channels", Июнь, 2010 (непатентная литература);

3GPP TS33.401 (V9.4.0), "3GPP System Architecture Evolution (SAE); Security architecture", Июнь, 2010 (непатентная литература).

Согласно стандарту LTE-Advanced, в радиозоне, в которой используют интерфейс Un (далее радиозона Un), сигнализацию уровня S1AP/X2AP (S1 Application Protocol, прикладной протокол интерфейса S1; Х2 Application Protocol прикладной протокол интерфейса Х2) передают по радиоканалу DRB (Data Radio Bearer, радиоканал передачи данных) в виде данных плоскости пользователя (U-plane data).

Однако, вышеописанная схема имеет следующий недостаток: из-за того, что в радиозоне Un защита целостности в отношении радиоканала DRB не осуществляется, безопасность сигнализации уровня S1AP/X2AP ослабевает в случае, если не обеспечена безопасность доменной зоны для IP-протоколов NDS/IP (Network Domain Security for IP based protocols).

Раскрытие изобретения

Таким образом, в виду вышеуказанной проблемы, предлагается изобретение, целью которого является предоставление способа мобильной связи, ретрансляционного узла и базовой радиостанции, благодаря которым можно было бы увеличить безопасность для сигнализации уровня S1AP/X2AP, которую передают и принимают в радиозоне Un.

Первая характеристика настоящего изобретения осуществления сводится к тому, что способ мобильной связи для передачи и приема сигнализации предопределенного уровня протокола в радиоканале передачи данных, установленном между базовой радиостанцией и ретрансляционным узлом, включает шаг, на котором генерируют ключ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале передачи данных во время процедуры команды режима безопасности, выполняемой при подключении ретрансляционного узла.

Вторая характеристика настоящего изобретения сводится к тому, что способ мобильной связи для передачи и приема сигнализации предопределенного уровня протокола в радиоканале передачи данных, установленном между базовой радиостанцией и ретрансляционным узлом, включает шаг, на котором генерируют ключ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале передачи данных во время процедуры команды режима безопасности, выполняемой после завершения подключения ретрансляционного узла.

Третья характеристика настоящего изобретения сводится к тому, что способ мобильной связи для передачи и приема сигнализации предопределенного уровня протокола в радиоканале передачи данных, установленном между базовой радиостанцией и ретрансляционным узлом RN, включает шаг, на котором генерируют ключ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале передачи данных во время процедуры задания подкадра, используемого между базовой радиостанцией и ретрансляционным узлом.

Четвертая характеристика настоящего изобретения сводится к тому, что ретрансляционный узел, выполненный с возможностью соединения с базовой радиостанцией, также выполнен с возможностью передачи и приема сигнализации предопределенного уровня протокола в радиоканале передачи данных, установленном с базовой радиостанцией, и генерирования ключа для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале передачи данных во время процедуры команды режима безопасности, выполняемой при подключении ретрансляционного узла.

Пятая характеристика настоящего изобретения сводится к тому, что базовая радиостанция, выполненная с возможностью соединения с ней ретрансляционного узла, также выполнена с возможностью передачи и приема сигнализации предопределенного уровня протокола в радиоканале передачи данных, установленном с ретрансляционным узлом, и генерирования ключа для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале передачи данных во время процедуры команды режима безопасности, выполняемой при подключении ретрансляционного узла.

Шестая характеристика настоящего изобретения сводится к тому, что ретрансляционный узел, выполненный с возможностью соединения с базовой радиостанцией, также выполнен с возможностью передачи и приема сигнализации предопределенного уровня протокола в радиоканале передачи данных, установленном с базовой радиостанцией, и генерирования ключа для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале передачи данных во время процедуры команды режима безопасности выполняемой после завершения подключения ретрансляционного узла.

Седьмая характеристика настоящего изобретения сводится к тому, что базовая радиостанция, выполненная с возможностью соединения с ней ретрансляционного узла, также выполнена с возможностью передачи и приема сигнализации предопределенного уровня протокола в радиоканале передачи данных, установленном с ретрансляционным узлом, и генерирования ключа для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале передачи данных во время процедуры команды режима безопасности, выполняемой после завершения подключения ретрансляционного узла.

Восьмая характеристика настоящего изобретения сводится к тому, что ретрансляционный узел, выполненный с возможностью соединения с базовой радиостанцией, выполнен с возможностью передачи и приема сигнализации предопределенного уровня протокола в радиоканале передачи данных, установленном с базовой радиостанцией, и генерирования ключа для осуществления защиты целостности на указанном радиоканале передачи данных во время процедуры задания подкадра, используемого с базовой радиостанцией.

Девятая характеристика настоящего изобретения сводится к тому, что базовая радиостанция, выполненная с возможностью соединения с ней ретрансляционного узла, также выполнена с возможностью передачи и приема сигнализации предопределенного уровня протокола в радиоканале передачи данных, установленном с ретрансляционным узлом, и генерирования ключа для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале передачи данных во время процедуры задания подкадра, используемого с ретрансляционным узлом.

Технический результат изобретения

Как описано выше, в соответствии с настоящим изобретением, возможно предоставить способ мобильной связи, ретрансляционный узел и базовую радиостанцию, благодаря которым можно увеличить безопасность для сигнализации уровня S1AP/X2AP, которую передают и принимают в радиозоне Un.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана вся схема системы мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2 показан стек протоколов базовой радиостанции в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 показана схема, объясняющая процесс генерирования ключа в системе мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4 показана схема, объясняющая процесс генерирования ключа в системе мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.5 показан один из примеров формата "Команды Режима Безопасности", используемой в системе мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6 показана диаграмма функционирования системы мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг.7 показана диаграмма функционирования системы мобильной связи в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Система мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Система мобильной связи в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения описывается со ссылкой на фигуры 1-6.

Как показано на фиг.1, система мобильной связи по первому варианту осуществления представляет собой систему мобильной связи в соответствии со стандартом LTE-Advanced, включающую сервер HSS (Home Subscriber Server, сервер абонентских данных) для управления абонентскими данными, узел ММЕ (Mobility Management Entity, устройство управления мобильностью) для управления мобильностью, базовую радиостанцию DeNB, ретрансляционный узел RN и сервер О&М (Operation and Maintenance, сервер управления и поддержки).

Ретрансляционный узел RN может осуществлять радиосвязь с базовой радиостанцией DeNB посредством интерфейса Un, а с мобильной станцией UE - посредством интерфейса Uu.

На фиг.2 показан стек протоколов, используемых в системе мобильной связи по настоящему варианту осуществления.

Как показано на фиг.2, мобильная станция UE включает в радиозоне, в которой используют интерфейс Uu (далее радиозона Uu), функциональные средства физического (PHY, сокращение от англ. physical) уровня, функциональные средства уровня MAC (Media Access Control, управление доступом к среде) в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам физического (PHY) уровня, функциональные средства уровня RLC (Radio Link Control, управление каналом радиосвязи) в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня MAC, функциональные средства уровня PDCP (Packet Data Convergence Protocol, протокол сходимости пакетных данных) в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня RLC, функциональные средства уровня RRC (Radio Resource Control, управление радиоресурсами) в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня PDCP и функциональные средства уровня NAS (Non-access stratum, уровень без доступа) в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня RRC.

Далее, ретрансляционный узел RN включает в радиозоне Uu функциональные средства физического (PHY) уровня, функциональные средства уровня MAC в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам физического (PHY) уровня, функциональные средства уровня RLC в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня MAC, функциональные средства уровня PDCP в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня RLC и функциональные средства уровня RRC в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня PDCP.

Дополнительно, ретрансляционный узел RN и базовая радиостанция DeNB включают в радиозоне Un функциональные средства физического (PHY) уровня, функциональные средства уровня MAC в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам физического (PHY) уровня, функциональные средства уровня RLC в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня MAC, функциональные средства уровня PDCP в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня RLC, функциональные средства уровня IP (Internet protocol, протокол сети Интернет) в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня PDCP, функциональные средства уровня SCTP (Stream Control Transmission Protocol, протокол передачи с управлением потоком) в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня IP и функциональные средства уровня S1AP/X2AP в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня SCTP.

Таким образом, сигнализация уровня S1AP/X2AP может быть передана и принята по радиоканалу DRB, который устанавливают между базовой радиостанцией DeNB и ретрансляционным узлом RN (т.е., в радиозоне Un).

Далее, базовая радиостанция DeNB в интерфейсе с узлом ММЕ управления мобильностью содержит функциональные средства сетевого уровня 1 (NW L1), функциональные средства сетевого уровня 2 (NW L2) в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам сетевого уровня 1, функциональные средства уровня IP в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам сетевого уровня 2, функциональные средства уровня SCTP в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня IP и функциональные средства уровня S1AP/X2AP в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня SCTP.

Аналогично, узел ММЕ управления мобильностью в интерфейсе с базовой радиостанцией DeNB содержит функциональные средства сетевого уровня 1 (NW L1), функциональные средства сетевого уровня 2 (NW L2) в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам сетевого уровня 1, функциональные средства уровня IP в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам сетевого уровня 2, функциональные средства уровня SCTP в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня IP, функциональные средства уровня S1AP/X2AP в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня SCTP и функциональные средства уровня NAS в качестве функциональных средств верхнего уровня по отношению к функциональным средствам уровня S1AP/X2AP.

NDS/IP может быть обеспечена для функциональных средств уровня IP в базовой станции DeNB и узле ММЕ управления мобильностью.

Ретрансляционный узел RN может генерировать ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ для реализации защиты целостности в радиоканале DRB, установленном в радиозоне Un для передачи сигнализации уровня S1AP/X2AP.

Например, как показано на фиг.3, ретрансляционный узел RN может генерировать ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ , подобно ключам K_eNB, $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , в соответствии со спецификациями 3GPP TS33.401 во время процедуры SMC (Security Mode Command, команда режима безопасности), выполняемой при подключении ретрансляционного узла RN.

Аналогично, как показано на фиг.4, базовая радиостанция DeNB может генерировать ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ , подобно ключам K_eNB, $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , в соответствии со спецификациями 3GPP TS33.401 во время процедуры SMC, выполняемой при подключении ретрансляционного узла RN.

Как показано на фиг.5, во время вышеуказанной процедуры SMC в соответствии со спецификациями 3GPP TS33.401 (и другими), ретрансляционный узел RN и сервер HSS управления абонентскими данными могут генерировать ключ СК (Cipher Key, ключ шифрования) и ключ IK (Integrity Key, ключ целостности) посредством алгоритма шифрования (например, ЕЕАО) и алгоритма защиты целостности (например, EIAO), которые заданы в информационном элементе "SecurityAlgoritmConfig" в команде SMC, принятой от базовой радиостанции DeNB.

Далее, со ссылкой на фиг.6, описывается функционирование системы мобильной связи в соответствии с данным вариантом осуществления

Как показано на фиг.6, на шаге S1001 ретрансляционный узел RN передает запрос соединения RRC (RRC Connection Request) в базовую радиостанцию DeNB.

На шаге S1002 базовая радиостанция DeNB передает сообщение «установление соединения RRC» (RRC Connection Setup) в ретрансляционный узел RN.

На шаге S1003 ретрансляционный узел RN передает сообщение «установление соединения RRC завершено» (RRC Connection Setup Complete), содержащее «запрос на подключение» (Attach Request) в базовую радиостанцию DeNB.

На шаге S1004 базовая радиостанция DeNB передает «первоначальное сообщение UE» (Initial UE Message) в узел ММЕ управления мобильностью.

На шаге S1005 выполняется процедура осуществления аутентификации/безопасности.

На шаге S1006 узел ММЕ управления мобильностью передает сообщение «запрос установления первоначального контекста» (Initial context setup request) вместе с сообщением «подключение принято» (Attach Accept) в базовую радиостанцию DeNB.

На шаге S1007 базовая радиостанции DeNB передает «запрос возможностей RRC UE (RN)» (RRC UE (RN) Capability Enquiry) в ретрансляционный узел RN.

На шаге S1008 ретрансляционный узел RN передает «информацию о возможностях RRC UE (RN)» (RRC UE (RN) Capability Information) в базовую радиостанцию DeNB.

На шаге S1009 базовая радиостанция DeNB передает сообщение «указание возможностей UE (RN)» (UE (RN) Capability Info Indication) в узел ММЕ управления мобильностью.

На шаге S1010 базовая радиостанция DeNB передает команду режима безопасности в ретрансляционный узел RN.

Как показано на фиг.5, базовая радиостанция DeNB оповещает ретрансляционный узел RN об алгоритме шифрования (например, ЕЕАО) и алгоритме защиты целостности (например, EIAO) для генерирования ключей СК и IK во время процедуры SMC.

В результате, как показано на фиг.3, ретрансляционный узел RN генерирует ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ , подобно ключам K_eNB, $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , на основе алгоритма шифрования (например, ЕЕАО) и алгоритма защиты целостности (например, EIAO).

Аналогично, как показано на фиг.4, базовая радиостанция DeNB генерирует ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ , подобно ключам K_eNB, $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , на основе алгоритма шифрования (например, ЕЕАО) и алгоритма защиты целостности (например, EIAO).

На шаге S1011 базовая радиостанция DeNB передает сообщение «реконфигурация соединения RCC» (RRC Connection Reconfiguration), содержащее сообщение «подключение принято».

На шаге S1012 ретрансляционный узел RN передает сообщение «режим безопасности установлен» (Security Mode Complete) в базовую радиостанцию DeNB, а на шаге S1013 передает сообщение «реконфигурация соединения RCC завершена» (RRC Connection Reconfiguration Complete) в базовую станцию DeNB.

На шаге S1014 базовая радиостанция DeNB передает сообщение «ответ на установление первоначального контекста» (Initial context setup response) в узел ММЕ управления мобильностью.

На шаге S1015 ретрансляционный узел RN передает сообщение «подключение завершено» (Attach Complete) в узел ММЕ управления мобильностью.

На шаге S1016 ретрансляционный узел RN загружает информацию о настройках ретрансляционного узла (конфигурацию узла) из сервера О&М, а на шаге S1017 ретрансляционный узел RN устанавливает интерфейс S1/X2 с базовой радиостанцией DeNB.

В соответствии с системой мобильной связи по данному варианту осуществления безопасность сигнализации уровня S1AP/X2AP может быть увеличена благодаря тому, что ретрансляционный узел RN и базовая радиостанция DeNB могут осуществлять защиту целостности в радиоканале DRB, в котором выполняется передача и прием сигнализации уровня S1AP/X2AP в радиозоне Un, с помощью использования ключа K_{S1X2_int}, сгенерированного во время вышеуказанной процедуры SMC.

Первый альтернативный вариант осуществления.

Далее описывается первый альтернативный вариант осуществления системы мобильной связи, причем обращается внимание на отличия от вышеописанного первого варианта осуществления настоящего изобретения.

В системе мобильной связи по первому альтернативному варианту осуществления определяют новую процедуру SMC для ретрансляционного узла RN, в которой, как показано на фиг.3, ретрансляционный узел RN может генерировать ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ , подобно ключам K_eNB, $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , в соответствии со спецификациями 3GPP TS33.401.

Аналогично, как показано на фиг.4, во время процедуры SMC базовая радиостанция DeNB может генерировать ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ , подобно ключам K_eNB, $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , в соответствии со спецификациями 3GPP TS33.401.

Процедуру SMC выполняют после завершения процедуры подключения ретрансляционного узла RN.

Второй альтернативный вариант осуществления.

Далее, со ссылкой на фиг.7, описывается второй альтернативный вариант осуществления системы мобильной связи, причем обращается внимание на отличия от ранее описанного первого варианта осуществления настоящего изобретения.

В системе мобильной связи по второму альтернативному варианту осуществления, как изложено в статье R1-103874 консорциума 3GPP, ретрансляционный узел RN может генерировать ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ , подобный ключу K_eNB, ключ $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , ключ $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и ключ $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , в соответствии со спецификациями 3GPP TS33.401 во время новой процедуры RRC, определенной для осуществления задания MBSFN-подкадра (Multimedia Broadcast-Multicast Service Single Frequency Network subframes, подкадры мультимедийной широковещательной службы в сети на единой частоте), используемого между базовой радиостанцией DeNB и ретрансляционным узлом RN, как показано на фиг.3.

Аналогично, как показано на фиг.4, во время процедуры RRC, базовая радиостанция DeNB может генерировать ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ , подобно ключам K_eNB, $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , в соответствии со спецификациями 3GPP TS33.401.

В частности, как показано на фиг.7, на шаге S2001 базовая радиостанция DeNB передает в ретрансляционный узел RN сообщение «конфигурация RRC RN» (RRC RN Configuration) вместе с алгоритмом шифрования (например, ЕЕАО) и алгоритмом защиты целостности (например, EIAO) для генерирования ключей СК и IK.

Как показано на фиг.3, ретрансляционный узел RN генерирует ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ , подобно ключам K_eNB, $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , на основе алгоритма шифрования (например, ЕЕАО) и алгоритма защиты целостности (например, EIAO).

Аналогично, как показано на фиг.4, базовая радиостанция DeNB генерирует ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ , подобно ключам K_eNB, $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , на основе алгоритма шифрования (например, ЕЕАО) и алгоритма защиты целостности (например, EIAO).

На шаге S2002 ретрансляционный узел RN передает сообщение «конфигурация RRC RN завершена» в базовую радиостанцию DeNB.

В соответствии с вышеуказанным данный вариант осуществления может быть охарактеризован следующим образом.

Первая характеристика данного варианта осуществления сводится к тому, что способ мобильной связи для передачи и приема сигнализации уровня S1AP/X2AP (предопределенного уровня протокола) в радиоканале DRB (радиоканале передачи данных), установленном между базовой радиостанцией DeNB и ретрансляционным узлом RN, включает шаг, на котором генерируют ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале DRB во время процедуры SMC (команды режима безопасности), выполняемой при подключении ретрансляционного узла RN.

Вторая характеристика данного варианта осуществления сводится к тому, что способ мобильной связи для передачи и приема сигнализации уровня S1AP/X2AP в радиоканале DRB, установленном между базовой радиостанцией DeNB и ретрансляционным узлом RN, включает шаг, на котором генерируют ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале DRB во время процедуры SMC, выполняемой после завершения подключения ретрансляционного узла RN.

Третья характеристика данного варианта осуществления сводится к тому, что способ мобильной связи для передачи и приема сигнализации уровня S1AP/X2AP в радиоканале DRB, установленном между базовой радиостанцией DeNB и ретрансляционным узлом RN, включает шаг, на котором генерируют ключ $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале DRB во время процедуры задания MBSFN-подкадра, используемого между базовой радиостанцией DeNB и ретрансляционным узлом RN.

Четвертая характеристика данного варианта осуществления сводится к тому, что ретрансляционный узел RN, выполненный с возможностью соединения с базовой радиостанцией DeNB, также выполнен с возможностью передачи и приема сигнализации уровня S1AP/X2AP в радиоканале DRB, установленном с базовой радиостанцией DeNB, и генерирования ключа $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале DRB во время процедуры SMC, выполняемой при подключении ретрансляционного узла RN.

Пятая характеристика данного варианта осуществления сводится к тому, что базовая радиостанция DeNB, выполненная с возможностью соединения с ней ретрансляционного узла RN, также выполнена с возможностью передачи и приема сигнализации уровня S1AP/X2AP в радиоканале DRB, установленном с ретрансляционным узлом RN, и генерирования ключа $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале DRB во время процедуры SMC, выполняемой при подключении ретрансляционного узла RN.

Шестая характеристика данного варианта осуществления сводится к тому, что ретрансляционный узел RN, выполненный с возможностью соединения с базовой радиостанцией DeNB, также выполнен с возможностью передачи и приема сигнализации уровня S1AP/X2AP в радиоканале DRB, установленном с базовой радиостанцией DeNB, и генерирования ключа $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале DRB во время процедуры SMC, выполняемой после завершения подключения ретрансляционного узла RN.

Седьмая характеристика данного варианта осуществления сводится к тому, что базовая радиостанция DeNB, выполненная с возможностью соединения с ней ретрансляционного узла RN, также выполнена с возможностью передачи и приема сигнализации уровня S1AP/X2AP в радиоканале DRB, установленном с ретрансляционным узлом RN, и генерирования ключа $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале DRB во время процедуры SMC, выполняемой после завершения подключения ретрансляционного узла RN.

Восьмая характеристика данного варианта осуществления сводится к тому, что ретрансляционный узел RN, выполненный с возможностью соединения с базовой радиостанцией DeNB, также выполнен с возможностью передачи и приема сигнализации уровня S1AP/X2AP в радиоканале DRB, установленном с базовой радиостанцией DeNB, и генерирования ключа $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале DRB во время процедуры задания MBSFN-подкадра, используемого с базовой радиостанцией DeNB.

Девятая характеристика данного варианта осуществления сводится к тому, что базовая радиостанция DeNB, выполненная с возможностью соединения с ней ретрансляционного узла RN, также выполнена с возможностью передачи и приема сигнализации уровня S1AP/X2AP в радиоканале DRB, установленном с ретрансляционным узлом RN, и генерирования ключа $${\text{K}}_{\text{S1X2\_int}}$$ для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале DRB во время процедуры задания MBSFN-подкадра, используемого с ретрансляционным узлом RN.

Следует отметить, что функционирование сервера HSS управления абонентскими данными, узла ММЕ управления мобильностью, базовой радиостанции DeNB, ретрансляционного узла RN или мобильной станции UE может быть обеспечено посредством аппаратных средств, посредством программного модуля, выполняемого процессором, или посредством комбинации перечисленного.

Программный модуль может быть расположен на носителе информации любого вида, например, в ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), в флеш-памяти, в ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), в запоминающих устройствах типа EPROM (Erasable Programmable ROM, стираемое программируемое ПЗУ) или EEPROM (Electronically Erasable and Programmable ROM, электрически стираемое программируемое ПЗУ), в регистре, на жестком диске, на съемном диске или на компакт-диске без возможности перезаписи (CD-ROM).

Носитель информации соединен с процессором так, чтобы процессор мог записывать и считывать информацию на носителе. Такой носитель может быть выполнен в процессоре. Такие носитель и процессор могут быть выполнены в интегральной схеме типа ASIC. Указанная интегральная схема может быть расположена в сервере HSS управления абонентскими данными, узле ММЕ управления мобильностью, базовой радиостанции DeNB, ретрансляционном узле RN или мобильной станции UE. Кроме этого, такие носитель и процессор могут быть расположены в сервере HSS управления абонентскими данными, узле ММЕ управления мобильностью, базовой радиостанции DeNB, ретрансляционном узле или мобильной станции UE в виде дискретных компонентов.

Таким образом, настоящее изобретение было раскрыто подробным образом с помощью вышеописанных вариантов его осуществления; однако, очевидно, что для специалиста в данной области техники настоящее изобретение не ограничено приведенными здесь вариантами его осуществления. Настоящее изобретение может быть осуществлено в скорректированном или модифицированном виде, не отходя от его сущности и объема, определенными формулой изобретения. В силу этого описание направлено только на объяснение примеров и не ограничивает ни каким образом настоящее изобретение.

Перечень обозначений:

UE… Мобильная станция

ММЕ… Узел управления мобильностью

RN… Ретрансляционный узел

DeNB… Базовая радиостанция

HSS… Сервер управления абонентскими данными.

Изобретение относится к способу мобильной связи, к ретрансляционному узлу и к базовой радиостанции. Технический результат заключается в увеличении безопасности для сигнализации уровня S1AP/X2AP, которую передают и принимают в радиозоне Un. Способ включает следующие шаги: генерирование с помощью базовой радиостанции ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и ключа $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ в радиозоне между ретрансляционных узлов; генерирование с помощью базовой радиостанции ключа, подобно ключам $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , для осуществления защиты целостности в радиоканале передачи данных в указанной радиозоне во время процедуры команды режима безопасности, выполняемой при подключении ретрансляционного узла; генерирование с помощью ретрансляционного узла ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и ключа $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ в указанной радиозоне; и генерирование с помощью ретрансляционного узла ключа, подобно ключам $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале передачи данных в указанной радиозоне во время процедуры команды режима безопасности, выполняемой при подключении ретрансляционного узла. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ мобильной связи, включающий следующие шаги:
генерирование с помощью базовой радиостанции ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и ключа $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ в радиозоне между ретрансляционных узлов;
генерирование с помощью базовой радиостанции ключа, подобно ключам $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , для осуществления защиты целостности в радиоканале передачи данных в указанной радиозоне во время процедуры команды режима безопасности, выполняемой при подключении ретрансляционного узла;
генерирование с помощью ретрансляционного узла ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и ключа $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ в указанной радиозоне; и
генерирование с помощью ретрансляционного узла ключа, подобно ключам $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , для осуществления защиты целостности в указанном радиоканале передачи данных в указанной радиозоне во время процедуры команды режима безопасности, выполняемой при подключении ретрансляционного узла.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ключи для осуществления защиты целостности в радиоканале передачи данных в радиозоне, генерируемые базовой радиостанцией и ретрансляционным узлом, генерируют посредством алгоритма защиты целостности, Alg-ID и KeNB.

3. Ретрансляционный узел, выполненный с возможностью соединения с базовой радиостанцией, причем ретрансляционный узел выполнен с возможностью генерирования в радиозоне между базовой радиостанцией и ретрансляционным узлом ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и ключа $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , и генерирования ключа, подобно ключам $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , для осуществления защиты целостности в радиоканале передачи данных в указанной радиозоне во время процедуры команды режима безопасности, выполняемой при подключении ретрансляционного узла.

4. Базовая радиостанция, выполненная с возможностью соединения с ней ретрансляционного узла, причем базовая радиостанция выполнена с возможностью генерирования в радиозоне между базовой радиостанцией и ретрансляционным узлом ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , ключа $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и ключа $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , и генерирования ключа, подобно ключам $${\text{K}}_{\text{RRC\_enc}}$$ , $${\text{K}}_{\text{RRC\_int}}$$ и $${\text{K}}_{\text{UP\_enc}}$$ , для осуществления защиты целостности в радиоканале передачи данных в указанной радиозоне во время процедуры команды режима безопасности, выполняемой при подключении ретрансляционного узла.