Способ и устройство запроса возобновления соединения

Изобретение относится к средствам запроса возобновления соединения. Генерируют, с помощью устройства, обновленный ключ уровня доступа. Технический результат – повышение защищенности соединений. Передают, с помощью устройства, на целевую базовую станцию, сообщение запроса возобновления соединения для возобновления соединения управления радиоресурсами (RRC). Принимают, с помощью устройства, сообщение отклонения возобновления соединения от целевой базовой станции, при этом сообщение отклонения возобновления соединения указывает, что возобновление RRC соединения отклонено. Удаляют, с помощью устройства, после приема сообщения отклонения возобновления соединения, обновленный ключ уровня доступа; и сохраняют, с помощью устройства, первый ключ уровня доступа в качестве текущего ключа уровня доступ. При этом первый ключ уровня доступа является ключом уровня доступа, используемым устройством связи и исходной базовой станцией, к которой получен доступ устройством, до перехода устройства связи в неактивное состояние. 5 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области технологий мобильной связи, в частности, к способу и устройству запроса возобновления соединения.

Уровень техники

В системе «Долгосрочное развитие» (long term evolution, LTE) может применяться процедура приостановки и возобновления соединения к узкополосному оконечному устройству интернета вещей (narrowband internet of things, NB-IoT), а именно, к устройству интернета вещей с относительно низкой мобильностью или низким энергопотреблением, например, «умный» счетчик воды.

Когда базовая станция дает команду приостановить работу оконечного устройства для высвобождения текущего соединения, оконечное устройство и базовая станция удаляют часть контекстов уровня доступа и дополнительно сохраняют часть контекстов уровня доступа, такую как ключ уровня доступа, возможности безопасности оконечного устройства и текущий выбранный алгоритм безопасности. Затем, оконечное устройство переходит в неактивное состояние из подключенного состояния. Когда оконечное устройство ожидает возобновления соединения с базовой станцией, оконечное устройство может быстро перейти из неактивного состояния в подключенное состояние.

В системе 5-го поколения (5^th generation, 5G) и будущей системе связи вышеупомянутая процедура обслуживания может быть расширена, и процедура приостановки и возобновления применяется к оконечное устройству расширенного мобильного широкополосного доступа (enhanced mobile broadband, eMBB), например как смартфон.

Поскольку мобильность оконечного устройства относительно высока, базовая станция, к которой обращается оконечное устройство, может измениться. Кроме того, при обслуживании оконечного устройства базовая станция рассматривает сценарий балансировки нагрузки. Например, когда оконечное устройство запрашивает возобновление переход из неактивного состояния в подключенное состояние, если загрузка базовой станции, к которой оконечное устройство в настоящее время намеревается получить доступ, является относительно большой, базовая станция отклоняет доступ с помощью оконечного устройства, то есть, отклоняет запрос возобновления соединения оконечного устройства и указывает, что оконечное устройство пытается возобновить соединение после нахождения в режиме ожидания в течение некоторого периода времени.

В вышеизложенном сценарии после того, как запрос возобновления соединения оконечного устройства сначала отклоняется, злоумышленник может получить информацию аутентификации, переданную оконечным устройством, и затем злоумышленник запрашивает, используя полученную информацию аутентификации, базовую станцию установить соединение. Кроме того, может быть вызвана атака.

Следовательно, как упомянуто в вышеприведенном сценарии, необходимо срочно решить техническую задачу по эффективной защите от атаки злоумышленника.

Раскрытие сущности изобретения

Настоящее изобретении обеспечивает способ запроса возобновления соединения, устройство связи и машиночитаемый носитель информации, для предотвращения асинхронизации ключа между оконечным устройством и исходной базовой станцией в сценарии когда целевая базовая станция отклоняет восстановление RRC соединения оконечного устройства.

Согласно первому аспекту, настоящее изобретение обеспечивает способ запроса возобновления соединения, включающий в себя: генерирование оконечным устройством сообщения кода аутентификации на основе параметра новизны и ключа защиты целостности, который является оконечным устройством, где параметры новизны, используемые для генерирования кодов аутентификации сообщений в двух последовательных моментах времени, различны; и передачу оконечным устройством сообщения запроса возобновления соединения в целевую базовую станцию, где сообщение запроса возобновления соединения включает в себя сообщение кода аутентификации, и сообщение запроса возобновления соединения используется для запроса возобновления соединения управления радиоресурсами RRC.

Сообщение кода аутентификации, сгенерированный оконечным устройством каждый раз, отличается от сообщения кода аутентификации, сгенерированного в предшествующий раз. Следовательно, даже если злоумышленник украл сообщение кода аутентификации, который использовался оконечным устройством в предшествующий раз, злоумышленнику не удастся выполнить атаку, поскольку используется сообщение кода аутентификации с «истекшим сроком действия».

В возможной реализации параметр новизны включает в себя количество раз отклонения, и количество раз отклонения используется для указания количества раз, в течение которого возобновление соединения RRC, которое пытается выполнить оконечное устройство, отклоняется. В возможной реализации сообщение запроса возобновления соединения дополнительно включает в себя параметр указания, и параметр указания используется для указания параметра новизны.

В одном примере параметр новизны включает в себя подсчет протокола конвергенции пакетных данных (PDCP count), и параметр указания включает в себя некоторые или все биты PDCP подсчета.

В возможной реализации оконечное устройство принимает ответное сообщение возобновления соединения от целевой базовой станции, где ответное сообщение возобновления соединения используется для указания оконечному устройству возобновить RRC соединение.

Согласно второму аспекту, настоящее изобретение обеспечивает способ запроса возобновления соединения, включающий в себя: прием целевой базовой станцией сообщения запроса возобновления соединения от оконечного устройства, где сообщение запроса возобновления соединения включает в себя сообщение кода аутентификации, сообщение запроса возобновления соединения используется для запроса возобновления соединения RRC управления радиоресурсами, и сообщение кода аутентификации генерируется на основе ключа защиты целостности оконечного устройства; и передачу целевой базовой станцией сообщения уведомления исходной базовой станции, если отклоняется возобновление соединения RRC, где сообщение уведомления включает в себя сообщение кода аутентификации.

Сообщение уведомления имеет одну или более из следующих функций:

сообщение уведомления используется для указания обновить контекст оконечного устройства в исходной базовой станции;

сообщение уведомления используется для уведомления, что целевая базовая станция отклоняет возобновление соединения, которое выполняется оконечным устройством;

сообщение уведомления используется для указания обновить параметр новизны в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции; и

сообщение уведомления используется для указания обновить ключ в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции.

Согласно вышеизложенному способу, при отклонении возобновления RRC соединения целевая базовая станция дополнительно инструктирует исходную базовую станцию обновить контекст оконечного устройства, так что между оконечным устройством и исходной базовой станцией может поддерживаться согласованность контекста. Это помогает снизить вероятность сбоя при переходе в подключенное состояние оконечным устройством из неактивного состояния.

В возможной реализации контекст оконечного устройства, т.е. сообщение уведомления, дает указание обновить, включает в себя ключ уровня доступа.

В возможной реализации параметр новизны включает в себя количество раз отклонения, и количество раз отклонения используется для указания количества раз, в течение которого возобновление RRC соединения, которое пытается выполнить оконечное устройство, отклоняется.

В возможной реализации сообщение кода аутентификации генерируется на основании параметра новизны и ключа защиты целостности оконечного устройства, и контекст оконечного устройства, т.е. сообщение уведомление, дает указание обновить, включает в себя параметр новизны, где параметры новизны, используемые для генерирования кодов аутентификации сообщений в два последовательных момента времени, различны.

В этой реализации сообщение запроса возобновления соединения дополнительно включает в себя параметр указания, параметр указания используется для указания параметра новизны, и сообщение уведомления дополнительно включает в себя параметр указания. В одном примере параметр новизны включает в себя PDCP подсчет, и параметр указания включает в себя некоторые или все биты PDCP подсчета.

В соответствии с третьим аспектом настоящее изобретение обеспечивает способ запроса возобновления соединения, включающий в себя: прием целевой базовой станцией сообщения запроса возобновления соединения от оконечного устройства, где сообщение запроса возобновления соединения включает в себя сообщение кода аутентификации; сообщение кода аутентификации генерируется на основе параметра новизны и ключа защиты целостности оконечного устройства, где параметры новизны, используемые для генерирования сообщений кодов аутентификации в двух последовательных моментах времени, различаются; и сообщение запроса возобновления соединения используется для запроса возобновления соединения управления радиоресурсами RRC; и передачу целевой базовой станцией сообщения запроса контекста исходной базовой станции при приеме возобновления RRC соединения, где сообщение запроса контекста включает в себя сообщение кода аутентификации, и сообщение запроса контекста используется для запроса получения контекста оконечного устройства.

В возможной реализации параметр новизны включает в себя количество раз отклонения, и количество раз отклонения используется для указания количества раз, в течение которого возобновление соединения RRC, которое пытается выполнить оконечное устройство, отклоняется.

В возможной реализации сообщение запроса возобновления соединения дополнительно включает в себя параметр указания, параметр указания используется для указания параметра новизны, и сообщение запроса контекста дополнительно включает в себя параметр указания.

В одном примере параметр новизны включает в себя подсчет протокола конвергенции пакетных данных (PDCP), и параметр указания включает в себя некоторые или все биты PDCP подсчета.

В соответствии с четвертым аспектом настоящее изобретение предоставляет способ запроса возобновления соединения, включающий в себя: прием исходной базовой станцией сообщения уведомления из целевой базовой станции, где сообщение уведомления включает в себя сообщение кода аутентификации и сообщение кода аутентификации генерируется на основании ключа защиты целостности оконечного устройства;

проверку исходной базовой станцией сообщения кода аутентификации на основании ключа защиты целостности исходной базовой станции; и

обновление исходной базовой станцией контекста оконечного устройства в исходной базовой станции, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

Согласно вышеизложенному способу, при отклонении возобновления RRC соединения, целевая базовая станция дополнительно инструктирует исходную базовую станцию обновлять контекст оконечного устройства, чтобы исходная базовая станция обновляла контекст оконечного устройства. Следовательно, между исходной базовой станцией и оконечным устройством может поддерживаться согласованность контекста. Это помогает снизить вероятность сбоя при переходе в подключенное состояние оконечным устройством из неактивного состояния.

Сообщение уведомления имеет одну или более из следующих функций:

сообщение уведомления используется для указания обновлять контекст оконечного устройства в исходной базовой станции;

сообщение уведомления используется для уведомления, что целевая базовая станция отклоняет возобновление соединения, которое выполняется оконечным устройством;

сообщение уведомления используется для указания обновить параметр новизны в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции; и

сообщение уведомления используется для указания обновить ключ в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции.

В возможной реализации параметр новизны включает в себя количество раз отклонения, и количество раз отклонения используется для указания количества раз, в течение которого возобновление соединения RRC, которое пытается выполнить оконечное устройство, отклоняется.

В одном примере, обновление исходной базовой станцией контекста оконечного устройства в исходной базовой станции включает в себя: увеличение исходной базовой станцией количества раз отклонения в контексте оконечного устройства на 1.

В возможной реализации обновление исходной базовой станцией контекста оконечного устройства в исходной базовой станции включает в себя: обновление исходной базовой станцией ключа уровня доступа в контексте оконечного устройства.

В возможной реализации сообщение кода аутентификации генерируется на основании параметра новизны и ключа защиты целостности оконечного устройства, где параметры новизны, используемые для генерирования сообщений кодов аутентификации в двух последовательных моментах времени, различаются; и проверка исходной базовой станцией сообщения кода аутентификации на основании ключа защиты целостности исходной базовой станции включает в себя: проверку исходной базовой станцией сообщения кода аутентификации на основании параметра новизны и ключа защиты целостности, который имеет исходная базовая станция.

В возможной реализации сообщение уведомления дополнительно включает в себя параметр указания, и параметр указания используется для указания параметра новизны.

В одном примере параметр новизны включает в себя подсчет протокола сходимости пакетных данных (PDCP count), и обновление исходной базовой станцией контекста оконечного устройства в исходной базовой станции включает в себя: обновление исходной базой станции, если значение PDCP подсчета больше, чем значение PDCP подсчета в контексте оконечного устройства, значение PDCP подсчета в контексте оконечного устройства равно значению PDCP подсчета, указанному параметром указания.

Согласно пятому аспекту, настоящее изобретение предоставляет способ запроса возобновления соединения, включающий в себя: прием исходной базовой станцией сообщения запроса контекста от целевой базовой станции, где сообщение запроса контекста включает в себя сообщение кода аутентификации; сообщение кода аутентификации генерируется на основе параметра новизны и ключа защиты целостности оконечного устройства, где параметры новизны, используемые для генерирования сообщений кодов аутентификации в двух последовательных моментах времени, различаются; и сообщение запроса контекста используется для запроса получения контекста оконечного устройства; проверку исходной базовой станцией сообщения кода аутентификации на основании параметра новизны и ключа защиты целостности исходной базовой станции; и обновление исходной базовой станцией параметра новизны в контексте оконечного устройства, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно, и передачу ответного сообщения контекста в целевую базовую станцию, где ответное сообщение контекста включает в себя контекст оконечного устройства.

В возможной реализации параметр новизны включает в себя количество раз отклонения, и количество раз отклонения используется для указания количества раз, в течение которого возобновление RRC соединения, которое пытается выполнить оконечное устройство, отклоняется; и обновление исходной базовой станцией контекста оконечного устройства в исходной базовой станции включает в себя: сброс исходной базовой станцией количества раз отклонения в контексте оконечного устройства на ноль.

В возможной реализации, сообщение запроса контекста дополнительно включает в себя параметр указания, параметр указания используется для указания параметра новизны, и параметр новизны включает в себя PDCP подсчет; и обновление исходной базовой станцией контекста оконечного устройства в исходной базовой станции включает в себя: обновление исходной базовой станцией, если значение PDCP подсчета больше, чем значение PDCP подсчета в контексте оконечного устройства, значения PDCP подсчета в контексте оконечного устройства к значению PDCP подсчета, указанному параметром указания.

В примере параметр указания включает в себя некоторые биты PDCP подсчета; и исходная базовая станция определяет, на основании параметра указания, PDCP подсчет, указанный параметром указания.

Согласно шестому аспекту настоящее изобретение предоставляет устройство. Устройство может быть оконечным устройством или микросхемой в оконечном устройстве. Устройство имеет функцию реализации каждого варианта осуществления первого аспекта. Функция может быть реализована аппаратными средствами или может быть реализована аппаратными средствами путем выполнения соответствующего программного обеспечения. Аппаратное или программное обеспечение включает в себя один или более модулей, соответствующих вышеуказанным функциям.

В возможной реализации, когда устройство является оконечное устройством, оконечное устройство включает в себя блок передачи и блок обработки и, в качестве варианта, дополнительно включает в себя блок приема. Блок обработки может быть, например, процессором, блок приема может быть, например, приемником и блок передачи может быть, например, передатчиком. Приемник и передатчик содержат радиочастотную схему. В качестве варианта, оконечное устройство дополнительно включает в себя блок хранения, и блок хранения может быть, например, памятью. Когда оконечное устройство включает в себя блок хранения, блок хранения сохраняет исполняемую компьютером инструкцию, блок обработки соединяется с блоком хранения, и блок обработки выполняет исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, чтобы дать возможность оконечному устройству выполнить способ запроса возобновления соединения в соответствии с любой реализацией первого аспекта.

В другой возможной реализации, когда устройство является микросхемой в оконечном устройстве, микросхема включает в себя блок передачи и блок обработки и, в качестве варианта, дополнительно включает в себя блок приема. Блок обработки может быть, например, схемой обработки, блок приема может быть, например, интерфейсом ввода, выводом, схемой или тому подобным, и блок передачи может быть, например, интерфейсом вывода, выводом, схемой или тому подобное. Блок обработки может выполнять исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, так что выполняется способ запроса возобновления соединения согласно любой реализации первого аспекта. В качестве варианта, блок хранения может быть блоком хранения в микросхеме, таким как регистр или кэш. В качестве альтернативы, блок хранения может представлять собой блок хранения в оконечном устройстве и которое расположено вне микросхемы, такое как постоянное запоминающее устройство (read-only memory, ROM), другой тип статического запоминающего устройства, которое может хранить статическую информацию и инструкцию или оперативная память (random access memory, RAM).

Процессор, упомянутый где-либо выше, может быть центральным процессором общего назначения (Central Processing Unit, CPU), микропроцессором, специализированной интегральной схемой (application-specific integrated circuit, ASIC) или одной или более интегральными схемами, выполненные с возможностью управлять выполнением программы способа запроса возобновления соединения согласно любой реализации первого аспекта.

Согласно седьмому аспекту, настоящее изобретение предоставляет устройство. Устройство может быть целевой базовой станцией или может быть микросхемой в целевой базовой станции. Устройство имеет функцию реализации каждого варианта осуществления второго аспекта. Функция может быть реализована аппаратными средствами или может быть реализована аппаратными средствами путем выполнения соответствующего программного обеспечения. Аппаратное или программное обеспечение включает в себя один или более модулей, соответствующих вышеуказанным функциям.

В возможной реализации, когда устройство является целевой базовой станцией, базовая станция включает в себя блок приема и блок передачи и, в качестве варианта, дополнительно включает в себя блок обработки. Блок обработки может быть, например, процессором, блок приема может быть, например, приемником, и блок передачи может быть, например, передатчиком. Приемник и передатчик содержат радиочастотную схему. В качестве варианта, базовая станция дополнительно включает в себя блок хранения, и блок хранения может быть, например, памятью. Когда базовая станция включает в себя блок хранения, блок хранения сохраняет исполняемую компьютером инструкцию, блок обработки соединяется с блоком хранения, и блок обработки выполняет исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, чтобы позволить базовой станции выполнять способ запроса возобновления соединения согласно любой реализации второго аспекта.

В другой возможной реализации, когда устройство является микросхемой в целевой базовой станции, микросхема включает в себя блок приема и блок передачи и, в качестве варианта, дополнительно включает в себя блок обработки. Блок обработки может быть, например, схемой обработки, блок приема может быть, например, интерфейсом ввода, выводом, схемой или тому подобным, и блок передачи может быть, например, интерфейсом вывода, выводом, схемой или тому подобное. Блок обработки может выполнять исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, так что выполняется способ запроса возобновления соединения согласно любой реализации второго аспекта. В качестве варианта, блок хранения может быть блоком хранения в микросхеме, таким как регистр или кэш. Альтернативно, блок хранения может быть блоком хранения, который находится в целевой базовой станции и который расположен вне микросхемы, такой как ROM, статическое устройство хранения другого типа, которое может хранить статическую информацию и инструкцию, или RAM.

Процессор, упомянутый где-либо выше, может быть универсальным процессором, микропроцессором, ASIC или одной или более интегральными схемами, выполненными с возможностью управлять выполнением программы способа запроса возобновления соединения согласно любой реализации второго аспекта.

Согласно восьмому аспекту настоящее изобретение предоставляет устройство. Устройство может быть целевой базовой станцией или может быть микросхемой в целевой базовой станции. Устройство имеет функцию реализации каждого варианта осуществления третьего аспекта. Функция может быть реализована аппаратными средствами или может быть реализована аппаратными средствами путем выполнения соответствующего программного обеспечения. Аппаратное или программное обеспечение включает в себя один или более модулей, соответствующих вышеуказанным функциям.

В возможной реализации, когда устройство является целевой базовой станцией, базовая станция включает в себя блок приема и блок передачи и, дополнительно, дополнительно включает в себя блок обработки. Блок обработки может быть, например, процессором, блок приема может быть, например, приемником, и блок передачи может быть, например, передатчиком. Приемник и передатчик содержат радиочастотную схему. В качестве варианта, базовая станция дополнительно включает в себя блок хранения, и блок хранения может быть, например, памятью. Когда базовая станция включает в себя блок хранения, блок хранения сохраняет исполняемую компьютером инструкцию, блок обработки соединяется с блоком хранения, и блок обработки выполняет исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, чтобы позволить базовой станции выполнять способ запроса возобновления соединения согласно любой реализации третьего аспекта.

В другой возможной реализации, когда устройство является микросхемой в целевой базовой станции, микросхема включает в себя блок приема и блок передачи и, в качестве варианта, дополнительно включает в себя блок обработки. Блок обработки может быть, например, схемой обработки, блок приема может быть, например, интерфейсом ввода, выводом, схемой или тому подобным, и блок передачи может быть, например, интерфейсом вывода, выводом, схемой или тому подобное. Блок обработки может выполнять исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, так что выполняется способ запроса возобновления соединения согласно любой реализации третьего аспекта. В качестве варианта, блок хранения может быть блоком хранения в микросхеме, таким как регистр или кэш. Альтернативно, блок хранения может быть блоком хранения, который находится в целевой базовой станции и который расположен вне микросхемы, такой как ROM, статическое устройство хранения другого типа, которое может хранить статическую информацию и инструкцию, или RAM.

Процессор, упомянутый где-либо выше, может быть универсальным процессором, микропроцессором, ASIC или одной или более интегральными схемами, выполненными с возможностью управлять выполнением программы способа запроса возобновления соединения согласно любой реализации третьего аспекта.

Согласно девятому аспекту настоящее изобретение предоставляет устройство. Устройство может быть исходной базовой станцией или может быть микросхемой в исходной базовой станции. Устройство имеет функцию реализации каждого варианта осуществления четвертого аспекта. Функция может быть реализована аппаратными средствами или может быть реализована аппаратными средствами путем выполнения соответствующего программного обеспечения. Аппаратное или программное обеспечение включает в себя один или более модулей, соответствующих вышеуказанным функциям.

В возможной реализации, когда устройство является исходной базовой станцией, базовая станция включает в себя блок приема и блок передачи и, дополнительно, дополнительно включает в себя блок обработки. Блок обработки может быть, например, процессором, блок приема может быть, например, приемником, и блок передачи может быть, например, передатчиком. Приемник и передатчик содержат радиочастотную схему. В качестве варианта, базовая станция дополнительно включает в себя блок хранения, и блок хранения может быть, например, памятью. Когда базовая станция включает в себя блок хранения, блок хранения сохраняет исполняемую компьютером инструкцию, блок обработки соединяется с блоком хранения, и блок обработки выполняет исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, чтобы позволить базовой станции выполнять способ запроса возобновления соединения согласно любой реализации четвертого аспекта.

В другой возможной реализации, когда устройство является микросхемой в исходной базовой станции, микросхема включает в себя блок приема и блок передачи и, в качестве варианта, дополнительно включает в себя блок обработки. Блок обработки может быть, например, схемой обработки, блок приема может быть, например, интерфейсом ввода, выводом, схемой или тому подобным, и блок передачи может быть, например, интерфейсом вывода, выводом, схемой или тому подобное. Блок обработки может выполнять исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, так что выполняется способ запроса возобновления соединения согласно любой реализации четвертого аспекта. В качестве варианта, блок хранения может быть блоком хранения в микросхеме, таким как регистр или кэш. Альтернативно, блок хранения может быть блоком хранения, который находится в исходной базовой станции и который расположен вне микросхемы, такой как ROM, статическое устройство хранения другого типа, которое может хранить статическую информацию и инструкцию, или RAM.

Процессор, упомянутый где-либо выше, может быть универсальным процессором, микропроцессором, ASIC или одной или более интегральными схемами, выполненными с возможностью управлять выполнением программы способа запроса возобновления соединения согласно любой реализации четвертого аспекта.

Согласно десятому аспекту настоящее изобретение обеспечивает устройство. Устройство может быть исходной базовой станцией или может быть микросхемой в исходной базовой станции. Устройство имеет функцию реализации каждого варианта осуществления пятого аспекта. Функция может быть реализована аппаратными средствами или может быть реализована аппаратными средствами путем выполнения соответствующего программного обеспечения. Аппаратное или программное обеспечение включает в себя один или более модулей, соответствующих вышеуказанным функциям.

В возможной реализации, когда устройство является исходной базовой станцией, базовая станция включает в себя блок приема и блок передачи и, в качестве варианта, дополнительно включает в себя блок обработки. Блок обработки может быть, например, процессором, блок приема может быть, например, приемником, и блок передачи может быть, например, передатчиком. Приемник и передатчик содержат радиочастотную схему. В качестве варианта, базовая станция дополнительно включает в себя блок хранения, и блок хранения может быть, например, памятью. Когда базовая станция включает в себя блок хранения, блок хранения сохраняет исполняемую компьютером инструкцию, блок обработки соединяется с блоком хранения, и блок обработки выполняет исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, чтобы позволить базовой станции выполнять способ запроса возобновления соединения согласно любой реализации пятого аспекта.

В другой возможной реализации, когда устройство является микросхемой в исходной базовой станции, микросхема включает в себя блок приема и блок передачи и, в качестве варианта, дополнительно включает в себя блок обработки. Блок обработки может быть, например, схемой обработки, блок приема может быть, например, интерфейсом ввода, выводом, схемой или тому подобным, и блок передачи может быть, например, интерфейсом вывода, выводом, схемой или тому подобное. Блок обработки может выполнять исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, так что выполняется способ запроса возобновления соединения согласно любой реализации пятого аспекта. В качестве варианта, блок хранения может быть блоком хранения в микросхеме, таким как регистр или кэш. Альтернативно, блок хранения может быть блоком хранения, который находится в исходной базовой станции и который расположен вне микросхемы, такой как ROM, статическое устройство хранения другого типа, которое может хранить статическую информацию и инструкцию, или RAM.

Процессор, упомянутый где-либо выше, может быть универсальным процессором, микропроцессором, ASIC или одной или более интегральными схемами, выполненными с возможностью управлять выполнением программы способа запроса возобновления соединения согласно любой реализации пятого аспекта.

В соответствии с одиннадцатым аспектом настоящее изобретение дополнительно предоставляет машиночитаемый носитель данных, машиночитаемый носитель данных хранит инструкцию, и когда инструкция выполняется на компьютере, компьютер выполнен с возможностью выполнять способы в соответствии с вышеизложенные аспекты.

В соответствии с двенадцатым аспектом настоящее изобретение дополнительно предоставляет компьютерный программный продукт, который включает в себя инструкцию, и когда компьютерный программный продукт работает на компьютере, компьютер выполнен с возможностью выполнять способы в соответствии с вышеупомянутыми аспектами.

В соответствии с тринадцатым аспектом настоящее изобретение предоставляет систему связи, система включает в себя устройство согласно шестому аспекту, устройство согласно седьмому аспекту и устройство согласно девятому аспекту или система включает в себя устройство в соответствии с шестым аспектом устройство в соответствии с седьмым аспектом и устройство в соответствии с десятым аспектом, или система включает в себя устройство в соответствии с шестым аспектом, устройство в соответствии с восьмым аспектом и устройство в соответствии с девятым аспектом, или система включает в себя устройство согласно шестому аспекту, устройство согласно восьмому аспекту и устройство согласно десятому аспекту.

В соответствии с четырнадцатым аспектом, настоящее изобретение дополнительно предоставляет способ запроса возобновления соединения, включающий в себя: обновление оконечное устройством ключа уровня доступа для получения обновленного ключа уровня доступа; генерирование оконечным устройством обновленного ключа защиты целостности на основании обновленного ключа уровня доступа; генерирование оконечным устройством сообщения кода аутентификации на основании обновленного ключа защиты целостности; передачу оконечным устройством сообщения запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию, где сообщение запроса возобновления соединения включает в себя сообщение кода аутентификации, и сообщение запроса возобновления соединения используется для запроса возобновления RRC соединения управления радиоресурсами; прием оконечным устройством сообщения отклонения возобновления соединения от целевой базовой станции, где сообщение отклонения возобновления соединения используется для указания, что возобновление RRC соединения, которое выполняется оконечным устройством, отклонено; и возобновление оконечным устройством ключа уровня доступа оконечного устройства к ключу уровня доступа до обновления.

Поскольку в сценарии, в котором целевая базовая станция отклоняет запрос возобновления соединения оконечного устройства, оконечное устройство уже обновляет ключ уровня доступа, чтобы поддерживать согласованность ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией, оконечное устройство может альтернативно вернуть обратно ключ для возобновления обновленного ключа уровня доступа оконечного устройства к ключу уровня доступа перед обновлением. Следовательно, могут быть выполнена задача поддержки согласованности ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией, и, кроме того, может быть эффективно решена техническая задача, заключающаяся в том, что оконечное устройство не может возобновить соединение из-за асинхронизации ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией.

Согласно пятнадцатому аспекту настоящее изобретение предоставляет устройство. Устройство может быть оконечным устройством или микросхемой в оконечном устройстве. Устройство имеет функцию реализации варианта осуществления четырнадцатого аспекта. Функция может быть реализована аппаратными средствами или может быть реализована аппаратными средствами путем выполнения соответствующего программного обеспечения. Аппаратное или программное обеспечение включает в себя один или более модулей, соответствующих вышеуказанным функциям.

В возможной реализации, когда устройство является оконечным устройством, оконечное устройство включает в себя блок передачи, блок приема и блок обработки. Блок обработки может быть, например, процессором, блок приема может быть, например, приемником, и блок передачи может быть, например, передатчиком. Приемник и передатчик содержат радиочастотную схему. В качестве варианта, оконечное устройство дополнительно включает в себя блок хранения и блок хранения может быть, например, памятью. Когда оконечное устройство включает в себя блок хранения, блок хранения сохраняет исполняемую компьютером инструкцию, блок обработки соединяется с блоком хранения, и блок обработки выполняет исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, чтобы дать возможность оконечному устройству выполнить способ запроса возобновления соединения согласно четырнадцатому аспекту.

В другой возможной реализации, когда устройство является микросхемой в оконечном устройстве, микросхема включает в себя блок передачи, блок приема и блок обработки. Блок обработки может быть, например, схемой обработки, блок приема может быть, например, интерфейсом ввода, выводом, схемой или тому подобным, и блок передачи может быть, например, интерфейсом вывода, выводом, схемой или тому подобное. Блок обработки может выполнять исполняемую компьютером инструкцию, сохраненную в блоке хранения, так что выполняется способ запроса возобновления соединения согласно четырнадцатому аспекту. В качестве варианта, блок хранения может быть блоком хранения в микросхеме, таким как регистр или кэш. Альтернативно, блок хранения может быть блоком хранения, который находится в оконечном устройстве и который расположен вне микросхемы, такой как ROM, статическое устройство хранения другого типа, которое может хранить статическую информацию и инструкцию, или RAM.

Процессор, упомянутый где-либо выше, может быть универсальным процессором, микропроцессором, ASIC или одной или более интегральными схемами, выполненными с возможностью управлять выполнением программы способа запроса возобновления соединения согласно четырнадцатому аспекту.

Эти аспекты или другие аспекты настоящего изобретения более ясны и понятны в описаниях следующих вариантов осуществления.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является схемой возможной сетевой архитектуры согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 является схемой процесса перехода в неактивное состояние из подключенного состояния оконечным устройством согласно настоящему изобретению;

Фиг.3 является блок-схемой последовательности операций способа запроса возобновления соединения согласно настоящему изобретению;

Фиг.4 является блок-схемой алгоритма другого способа запроса возобновления соединения согласно настоящему изобретению;

Фиг.5 является блок-схемой алгоритма другого способа запроса возобновления соединения согласно настоящему изобретению;

Фиг.6 является блок-схемой алгоритма другого способа запроса возобновления соединения согласно настоящему изобретению;

Фиг.7 является блок-схемой другого способа запроса возобновления соединения согласно настоящему изобретению;

Фиг.8 является схемой устройства согласно настоящему изобретению;

Фиг.9 является схемой другого устройства согласно настоящему изобретению;

Фиг.10 является схемой другого устройства согласно настоящему изобретению; и

Фиг.11 является схемой другого устройства согласно настоящему изобретению.

Осуществление изобретения

Далее дополнительно подробно описывается настоящее изобретение со ссылкой на прилагаемые чертежи. Конкретный способ работы в вариантах осуществления способа также может применяться к варианту осуществления устройства или варианту осуществления системы. В описаниях настоящего изобретения, если не указано иное, «множество» означает два или более двух.

Следует отметить, что способ запроса возобновления соединения по настоящему изобретению может выполняться устройством. Устройство может включать в себя устройство на стороне сети и/или устройство на стороне оконечного устройства. На стороне сети устройство может быть базовой станцией или микросхемой в базовой станции, другими словами, способ запроса возобновления соединения в настоящем изобретении может выполняться базовой станцией или микросхемой в базовой станции. На стороне оконечного устройства устройство может быть оконечным устройством или микросхемой в оконечном устройстве, другими словами, способ запроса возобновления соединения в настоящем изобретении может выполняться оконечным устройством или микросхемой в оконечном устройстве.

Для простоты описания в настоящем изобретении пример, в котором устройство является базовой станцией или оконечным устройством, используется для описания способа запроса возобновления соединения. Для способа реализации, в котором устройство представляет собой микросхему в базовой станции или микросхему в оконечном устройстве, см. конкретные описания способа запроса возобновления соединения базовой станции или оконечного устройства. Подробности не описаны.

Фиг.1 является схемой возможной сетевой архитектуры согласно настоящему изобретению. Сетевая архитектура включает в себя оконечное устройство, исходную базовую станцию и целевую базовую станцию. Оконечное устройство связывается с исходной базовой станцией и целевой базовой станцией с использованием беспроводного интерфейса. Исходная базовая станция и целевая базовая станция могут связываться друг с другом с помощью проводного соединения, например, обмениваться данными друг с другом с использованием интерфейса X2 или интерфейса Xn, или могут связываться друг с другом с использованием радиоинтерфейса.

В настоящем изобретении из-за причин, таких как перемещение оконечного устройства, оконечное устройство может перемещаться от исходной базовой станции к целевой базовой станции. Исходная базовая станция является базовой станцией, к которой оконечное устройство сначала осуществляет доступ, и целевая базовая станция является базовой станцией, к которой оконечное устройство позднее осуществляет доступ после перемещения.

Оконечное устройство представляет собой устройство, имеющее функцию беспроводного приемопередатчика, может быть развернуто на суше и включает в себя устройство установленное в помещении, устройство, находящееся вне помещения, карманное устройство или устройство, установленное на транспортном средстве. Альтернативно, оконечное устройство может быть развернуто на поверхности воды (например, на корабле). Альтернативно, оконечное устройство может быть развернуто в воздухе (например, на летательном аппарате, воздушном шаре и спутнике). Оконечное устройство может представлять собой мобильный телефон (mobile phone), планшет (pad), компьютер, имеющий функцию беспроводного приемопередатчика, оконечное устройство виртуальной реальности (virtual reality, VR), оконечное устройство дополненной реальности (augmented reality, AR), беспроводное оконечное устройство в системе управления промышленным предприятием (industrial control), беспроводное оконечное устройство в системе автономного вождения (self-driving), беспроводное оконечное устройство в системе дистанционного медицинского обслуживания (remote medical), беспроводное оконечное устройство в системе интеллектуальной энергосети (smart grid), беспроводное оконечное устройство в системе транспортной безопасности (transportation safety), беспроводное оконечное устройство в системе «умный город» (smart city), беспроводное оконечное устройство в системе «умной дом» (smart home) и т.п.

Базовая станция является устройством, которое обеспечивает функцию беспроводной связи для оконечного устройства и включает в себя, но не ограничивается этим, базовую станцию следующего поколения (g NodeB, gNB) в 5G, развитый NodeB (evolved Node B, eNB) контроллер радиосети (radio network controller, RNC), узел B (NodeB, NB), контроллер базовой станции (base station controller, BSC), базовая приемопередающая станция (base transceiver station, BTS), домашняя базовая станция (например, home evolved NodeB или home NodeB, HNB), блок основной полосы частот (BaseBand Unit, BBU), точка передачи (transmitting and receiving point, TRP), точка передачи (transmitting point, TP), центр коммутации мобильной связи и тому подобное.

В настоящем изобретении оконечное устройство обычно имеет три состояния, а именно: подключенное (connected) состояние, состояние ожидания (idle) и неактивное (inactive) состояние.

Когда оконечное устройство находится в подключенном состоянии, оконечное устройство находится в нормальном рабочем состоянии. Пользовательские данные могут передаваться и приниматься между стороной сети и оконечным устройством.

Когда оконечное устройство входит в состояние ожидания из подключенного состояния, оконечное устройство и базовая станция обычно удаляют все контексты уровня доступа (access stratum, AS) оконечного устройства. В особом случае в 4G, когда сетевая сторона освобождает соединение оконечного устройства по причине приостановки, оконечное устройство также переходит в состояние ожидания из подключенного состояния. Однако в этом случае оконечное устройство и базовая станция удаляют часть контекстов AS и сохраняют часть контекстов AS, например, могут сохранять ключ уровня доступа (который может называться KeNB в 4G), возможность защиты оконечного устройства и алгоритм безопасности (включающий в себя алгоритм защиты целостности и алгоритм шифрования) для связи между оконечным устройством и исходной базовой станцией, к которой осуществляет доступ оконечное устройство. Возможность безопасности оконечного устройства относится к алгоритму безопасности, поддерживаемому оконечным устройством, включающий в себя поддерживаемый алгоритм шифрования и поддерживаемый алгоритм защиты целостности. В этом случае, особое состояние ожидания, в котором находится оконечное устройство, может упоминаться как состояние приостановки.

В 5G используют неактивное состояние. Когда оконечное устройство переходит в неактивное состояние из подключенного состояния, базовая станция приостанавливает работу оконечного устройства. В этом случае, оконечное устройство и базовая станция удаляют часть контекстов AS и сохраняют часть контекстов AS, например, могут сохранять ключ уровня доступа (который может называться KgNB в 5G), возможность защиты оконечного устройства и алгоритм безопасности (включающий в себя алгоритм защиты целостности и алгоритм шифрования) для связи между оконечным устройством и исходной базовой станцией, к которой осуществляет доступ оконечное устройство. Возможность безопасности оконечного устройства относится к алгоритму безопасности, поддерживаемому оконечным устройством, включающий в себя поддерживаемый алгоритм шифрования и поддерживаемый алгоритм защиты целостности.

Для простоты описания состояние приостановки, определенное в 4G, и неактивное состояние, определенное в 5G, далее совместно называют неактивным состоянием. Когда оконечное устройство находится в неактивном состоянии, как оконечное устройство, так и базовая станция, к которой оконечное устройство осуществляет доступ до того, как оконечное устройство входит в неактивное состояние, сохраняют часть контекстов AS. За конкретным контентом обращайтесь к предшествующему описанию.

Когда оконечное устройство находится в неактивном состоянии, поскольку часть AS контекстов сохраняется на оконечном устройстве, оконечное устройство переходит в состояние соединения из неактивного состояния быстрее, чем оконечное устройство переходит в состояние соединения из состояния ожидания.

Дополнительно, с учетом мобильности оконечного устройства, когда оконечное устройство возвращается из неактивного состояния в подключенное состояние, оконечному устройству может потребоваться изменить базовую станцию. Чтобы быть конкретным, оконечное устройство сначала устанавливает соединение с исходной базовой станцией, а затем переходит в неактивное состояние в исходной базовой станции по некоторым причинам, например, уведомление на стороне сети. Когда оконечное устройство ожидает возобновления к соединенному состоянию, если оконечное устройство переместилось в зону покрытия целевой базовой станции, оконечное устройство возвращается из неактивного состояния в состояние соединения в целевой базовой станции.

Конечно, настоящее изобретение также применимо к сценарию, в котором целевая базовая станция, к которой осуществляет доступ оконечное устройство, является такой же, как исходная базовая станция, когда оконечное устройство возвращается из неактивного состояния в подключенное состояние. Другими словами, базовая станция, к которой осуществляет доступ оконечное устройство, может альтернативно не изменяться и все еще является той же самой базовой станцией.

Далее описывается процесс, в котором оконечное устройство переходит в неактивное состояние из подключенного состояния.

Фиг.2 является схемой процесса ввода неактивного состояния из подключенного состояния оконечным устройством согласно настоящему изобретению, включающего в себя следующие этапы.

Этап 201: базовая станция принимает решение приостановить соединение управления радиоресурсами (radio resource control, RRC) оконечного устройства.

Например, когда базовая станция не принимает в течение периода времени данные, отправленные оконечным устройством, базовая станция принимает решение приостановить работу оконечного устройства.

Этап 202: базовая станция передает сообщение приостановки на оконечное устройство.

Сообщение приостановки используется для указания оконечному устройству высвободить RRC соединение и войти в неактивное состояние. Сообщение приостановки может быть, например, сообщением высвобождения RRC соединения, имеющим специальное указание.

Во время конкретной реализации сообщение приостановки может содержать следующий параметр: идентификатор возобновления. В качестве варианта, сообщение приостановки может дополнительно содержать счетчик цепочки следующего перехода (next hop chaining counter, NCC) и т.п.

Идентификатор возобновления является обязательным параметром, когда оконечное устройство впоследствии входит в подключенное состояние из неактивного состояния. Идентификатор возобновления может включать в себя информацию, такую как идентификатор исходной базовой станции и идентификатор оконечного устройства. В частности, идентификатор возобновления может быть идентификатором возобновления или временным идентификатором радиосети неактивной соты (inactive-cell radio network temporary identifier, I-RNTI).

NCC является возможным параметром, и NCC также может быть обязательным параметром, когда оконечное устройство впоследствии переходит в состояние соединения из неактивного состояния. Если сообщение приостановки содержит NCC, ключ уровня доступа, впоследствии используемый оконечным устройством и базовой станцией, должен быть обновлен. NCC является параметром, необходимым для генерирования нового ключа уровня доступа. Другими словами, NCC может использоваться для генерирования нового ключа уровня доступа (в настоящем изобретении KgNB* используется для представления нового ключа уровня доступа). Если сообщение приостановки не содержит NCC, ключ уровня доступа, впоследствии используемый оконечным устройством и базовой станцией, не должен обновляться, то есть, всегда остается неизменным.

В качестве варианта, сообщение приостановки может дополнительно содержать параметр причины releaseCause, и releaseCause используется для указания оконечному устройству выполнить операцию приостановки и войти в неактивное состояние. Например, для releaseCause может быть задано значение «RRC Suspend» или «RRC Inactive». Когда оконечное устройство получает параметр releaseCause и определяет, что значением releaseCause является «RRC Suspend» или «RRC Inactive», оконечное устройство выполняет связанную операцию приостановки оконечного устройства.

В качестве варианта, базовая станция может дополнительно указать сетевому элементу плоскости управления в основной сети освободить канал, например, освободить радиоканал сигнализации (signaling radio bearer, SRB) или радиоканал данных (data radio bearer, DRB).

Этап 203: оконечное устройство входит в неактивное состояние.

Оконечное устройство удаляет часть контекстов AS и сохраняет часть контекстов AS. Оставшаяся часть контекстов AS включает в себя ключ уровня доступа, возможность защиты оконечного устройства, алгоритм защиты целостности и алгоритм шифрования для связи между оконечным устройством и исходной базовой станцией, к которой осуществляет доступ оконечное устройство, и тому подобное.

Оконечное устройство дополнительно сохраняет идентификатор возобновления, отправленный базовой станцией. В качестве варианта, оконечное устройство дополнительно сохраняет параметр, такой как NCC.

Оконечное устройство приостанавливает однонаправленный канал, например, приостанавливает однонаправленный радиоканал сигнализации или радиоканал передачи данных, а затем переходит в неактивное состояние.

Из вышеизложенного процесса, в котором оконечное устройство переходит в неактивное состояние из подключенного состояния, можно узнать, что после того, как оконечное устройство переходит в неактивное состояние, оконечное устройство сохраняет часть контекстов и параметров AS, принятых от базовой станции. Поэтому, когда оконечное устройство впоследствии ожидает возобновления из неактивного состояния в подключенное состояние, эти параметры помогают оконечному устройству быстро переходить из неактивного состояния в подключенное состояние.

Следует отметить, что базовая станция, к которой осуществляет доступ оконечное устройство, также может упоминаться как исходная базовая станция, к которой обращается оконечное устройство. Когда оконечное устройство запрашивает возобновление соединения, базовая станция, к которой оконечное устройство запрашивает доступ, может быть исходной базовой станцией или другой базовой станцией и может называться целевой базовой станцией.

Далее описывается несколько способов запроса возобновления соединения, в которых вводится сценарий, в котором базовая станция выполняет отклонение. В частности, оконечное устройство запрашивает возобновление из неактивного состояния в подключенное состояние, и оконечное устройство запрашивает в целевой базовой станции возобновление из неактивного состояния в подключенное состояние.

Целевая базовая станция и исходная базовая станция могут быть разными базовыми станциями или могут быть одной и той же базовой станцией. Далее используется пример, в котором целевая базовая станция и исходная базовая станция являются разными базовыми станциями для описания. Для случая, когда целевая базовая станция и исходная базовая станция являются одной и той же базовой станцией, должна быть исключена только операция взаимодействия между исходной базовой станцией и целевой базовой станцией.

На фиг.3 показан способ запроса возобновления соединения согласно настоящему изобретению. Способ включает в себя следующие этапы.

Этап 301: оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации (message authentication code, MAC).

Сообщение кода аутентификации используется для аутентификации действительности оконечного устройства. Во время конкретной реализации сообщение кода аутентификации генерируется, по меньшей мере, следующими двумя способами:

Способ 1: генерировать сообщение кода аутентификации на основании алгоритма защиты целостности оконечного устройства и ключа защиты целостности оконечного устройства, где ключ защиты целостности является таким же, как ключ защиты целостности, использованный в предшествующем возобновлении.

В способе 1 ключ защиты целостности, используемый оконечным устройством для генерирования сообщения кода аутентификации каждый раз, совпадает с ключом защиты целостности, использованным в предшествующем возобновлении. Соответственно, ключ защиты целостности оконечного устройства, сохраненный в исходной базовой станции, также является таким же, как ключ защиты целостности, использованный в предшествующем возобновлении.

Например, Krrc-int используется для представления ключа защиты целостности оконечного устройства. Если другие параметры для генерирования сообщения кода аутентификации также являются одинаковыми, сообщение кода аутентификации, генерируемый оконечным устройством каждый раз, является одинаковым, то есть, генерируется на основании Krrc-int и алгоритма защиты целостности оконечного устройства.

Krrc-int генерируется оконечным устройством на основании ключа уровня доступа, идентификатора алгоритма защиты целостности оконечного устройства и типа алгоритма защиты целостности оконечного устройства. Следовательно, способом 1 то, что ключ защиты целостности Krrc-int оконечного устройства является таким же, как ключ защиты целостности, использованный в предшествующем возобновлении, также может быть понято как то, что ключ уровня доступа оконечного устройства является таким же, как ключ уровня доступа, использованный в предшествующем возобновлении.

Например, если KgNB используется для представления ключа уровня доступа, то способом 1 ключ KgNB уровня доступа, используемый, когда оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации, остается таким же, как ключ уровня доступа, использованный в предшествующем возобновлении.

Способ 2. Сгенерировать сообщение кода аутентификации на основании алгоритма защиты целостности оконечного устройства и ключа защиты целостности оконечного устройства, где ключ защиты целостности регенерируется.

В способе 2 ключ защиты целостности, используемый оконечным устройством, когда оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации каждый раз, регенерируется и отличается от ключа защиты целостности, используемого оконечным устройством в предшествующий раз.

Например, если ключ защиты целостности, используемый оконечным устройством в предшествующий раз, представляет собой Krrc-int, оконечное устройство необходимо регенерировать и использовать новый ключ защиты целостности, например, использовать Krrc-int* для представления нового ключа защиты целостности.

В реализации оконечное устройство может генерировать новый ключ защиты целостности Krrc-int* с использованием следующего способа: генерирование оконечным устройством нового ключа уровня доступа и затем генерирование Krrc-int* с использованием нового ключа уровня доступа, идентификатор алгоритма защиты целостности оконечного устройства и тип алгоритма защиты целостности оконечного устройства.

Например, если KgNB используется для представления текущего ключа уровня доступа оконечного устройства, KgNB* используется для представления нового ключа уровня доступа, то способом 2 оконечное устройство генерирует Krrc-int* на основании KgNB* идентификатор алгоритма защиты целостности оконечного устройства и тип алгоритма защиты целостности оконечного устройства, и затем генерирует сообщение кода аутентификации с использованием Krrc-int* и алгоритма защиты целостности оконечного устройства.

Поскольку используется новый ключ уровня доступа KgNB*, окончательно сгенерированный сообщение кода аутентификации изменяется. То есть, каждый раз, когда оконечное устройство должно использовать сообщение кода аутентификации, сгенерированный сообщение кода аутентификации отличается от сообщения кода аутентификации, который был сгенерирован в предшествующий раз.

В одном примере ниже описан способ генерирования нового ключа уровня доступа KgNB*, и способ включает в себя следующие этапы.

Этап А1: оконечное устройство получает первый NCC и второй NCC.

Первый NCC является NCC, который передается исходной базовой станцией в оконечное устройство в процедуре приостановки оконечного устройства, и который сохраняется оконечным устройством. Подробнее см. этап 202.

Второй NCC является NCC, сохраненным до того, как оконечное устройство получает первый NCC.

Этап A2: оконечное устройство определяет, является ли первый NCC таким же, как второй NCC. Если первый NCC совпадает со вторым NCC, выполняется этап A3, или, если первый NCC отличается от второго NCC, выполняется этап A4.

Этап A3: оконечное устройство получает KgNB * на основе KgNB.

KgNB относится к старому ключу уровня доступа (old KgNB) и может также упоминаться как исходный ключ уровня доступа (original KgNB), или также может упоминаться как предыдущий ключ уровня доступа (old KgNB).

Соответственно, KgNB* представляет собой новый ключ уровня доступа (new KgNB) и может также упоминаться как обновленный ключ страты доступа (updated KgNB).

Следует отметить, что KgNB и KgNB* являются просто символизированными представлениями. Например, в приложении 4G ключ уровня доступа может быть представлен KeNB или KeNB*. Различные формы представления, используемые символом, не являются ограничением для настоящего изобретения.

В качестве варианта, в реализации, на этапе A3, оконечное устройство может получать KgNB* на основе KgNB, целевого идентификатора физической соты (physical cell identifier, PCI) и абсолютного номера радиочастотного канала нисходящей линии связи (absolute radio frequency channel number-down link, ARFCN-DL).

Конкретной реализацией получения KgNB* на основе KgNB, целевого PCI и ARFCN-DL является предшествующий уровень техники. Для этого обратитесь к соответствующим документам. Например, обратитесь к связанным описаниям в технической спецификации проекта партнерства 3-го поколения (3^rd generation partnership project, 3GPP) (technical specification, TS) 33.401 или TS 33.501 3GPP. Подробности здесь не описаны.

Этап A4: оконечное устройство получает следующий переход (next hop, NH) на основании первого NCC и второго NCC и получает KgNB * на основании NH.

NH имеет соответствие с первым NCC и вторым NCC. Оконечное устройство может определить количество N раз, для которых выполняется деривация на NH, на основе первого NCC и второго NCC, затем получить следующий NH с помощью деривации, выполненной на текущем NH, и получить другой NH с помощью деривации, выполненной с использованием следующего NH. Этот процесс повторяется до тех пор, пока деривация не будет выполнена N раз, чтобы получить окончательный NH.

В качестве варианта, в реализации, оконечное устройство может получать KgNB * на основе NH, целевого PCI и ARFCN-DL.

Конкретной реализацией генерирования KgNB* является предшествующий уровень техники. Для этого обратитесь к соответствующим документам. Например, обратитесь к связанным описаниям в 3GPP TS 33.401 или 3GPP TS 33.501. Подробности здесь не описаны.

В качестве варианта, после получения ключа защиты целостности двумя вышеупомянутыми способами оконечное устройство может генерировать сообщение кода аутентификации на основании ключа защиты целостности, исходного PCI, временного идентификатора радиосети сотовой сети исходной соты (cell radio network temporary identifier, C-RNTI), идентификатор целевой соты и константы возобновления.

В заключение, основное различие между вышеизложенным способом 1 и способом 2 заключается в том, что в способе 1 каждый раз, когда оконечное устройство использует сообщение кода аутентификации, сгенерированный сообщение кода аутентификации совпадает с кодом аутентификации сообщения, который сгенерирован в предшествующий раз, то есть, сообщение кода аутентификации остается неизменным, и в способе 2 каждый раз, когда оконечное устройство использует сообщение кода аутентификации, сгенерированный сообщение кода аутентификации отличается от сообщения кода аутентификации, сгенерированного в предшествующий раз, то есть, сообщение кода аутентификации постоянно обновляется.

Этап 302. Оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию, и целевая базовая станция принимает сообщение запроса возобновления соединения от оконечного устройства.

Сообщение запроса возобновления соединения, отправленное оконечным устройством, используется для запроса возобновления RRC соединения. То есть, оконечное устройство запрашивает возобновление из неактивного состояния в подключенное состояние.

В реализации сообщение запроса возобновления соединения содержит идентификатор возобновления. Идентификатор возобновления передается исходной базовой станцией в оконечное устройство, когда оконечное устройство переходит в неактивное состояние из подключенного состояния. Например, обратитесь к связанным описаниям этапа 202. Подробности здесь снова не описываются.

Кроме того, сообщение запроса возобновления соединения дополнительно содержит сообщение кода аутентификации, сгенерированный на этапе 301.

Этап 303: целевая базовая станция определяет, принимать ли запрос возобновления оконечного устройства.

Целевая базовая станция определяет, на основании возможности загрузки, может ли оконечное устройство получить доступ к целевой базовой станции.

В одном случае, если целевая базовая станция имеет относительно большую нагрузку и не может быть доступна для оконечного устройства, целевая базовая станция может отклонить запрос возобновления оконечного устройства, то есть, отклонить доступ оконечного устройства к целевой базовой станции. В этом случае выполняется этап 304.

В другом случае, целевая базовая станция не имеет очень большой нагрузки и может дополнительно быть доступна для оконечного устройства. В этом случае, целевая базовая станция может принять запрос возобновления оконечного устройства, то есть, согласиться на доступ оконечного устройства к целевой базовой станции. В этом случае, выполняются этапы с 305 по 308.

Этап 304: целевая базовая станция передает сообщение отклонения возобновления соединения в оконечное устройство, и оконечное устройство принимает сообщение отклонения возобновления соединения от целевой базовой станции.

Сообщение отклонения возобновления соединения используется для указания, что возобновление RRC соединения, которое выполняется оконечным устройством, отклонено.

В качестве варианта, информация о таймере ожидания (wait timer) может передаваться в сообщении отклонения возобновления соединения, где информация о таймере ожидания используется для указания времени для отклонения доступа оконечным устройством, и также может пониматься как минимальный промежуток времени, в течение которого оконечное устройство должен ждать, прежде чем повторно запрашивать возобновление RRC соединения. Например, если информация о таймере ожидания указывает 30 минут, эта информация используется, чтобы дать оконечному устройству команду ждать, как минимум 30 минут, прежде чем повторно инициировать запрос возобновления соединения. То есть, действия на этапе 301 и этапе 302 повторно выполняются, и вводится следующая процедура запроса возобновления соединения.

Этап 305. Целевая базовая станция передает сообщение запроса контекста исходной базовой станции, и исходная базовая станция принимает сообщение запроса контекста от целевой базовой станции.

Сообщение запроса контекста используется для запроса контекста оконечного устройства.

В реализации, при определении принятия запроса возобновления соединения оконечного устройства, целевая базовая станция получает идентификатор возобновления из сообщения запроса возобновления соединения. При определении на основе идентификатора исходной базовой станции, который находится в идентификаторе возобновления, того, что оконечное устройство ранее было подключено к исходной базовой станции, целевая базовая станция передает сообщение запроса контекста исходной базовой станции, где сообщение запроса контекста используется для запроса получения контекста оконечного устройства, и сообщение запроса контекста содержит идентификатор возобновления и сообщение кода аутентификации.

После приема сообщения запроса контекста, отправленного целевой базовой станцией, исходная базовая станция получает идентификатор возобновления из сообщения запроса контекста и получает контекст уровня доступа оконечного устройства на основе идентификатора оконечного устройства, который находится в идентификаторе возобновления, где контекст уровня доступа включает в себя возможность безопасности оконечного устройства. В качестве варианта, полученный контекст уровня доступа оконечного устройства дополнительно включает в себя информацию, такую как алгоритм шифрования и алгоритм защиты целостности, которые согласовываются между оконечным устройством и исходной базовой станцией.

Этап 306: исходная базовая станция получает контекст оконечного устройства, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

Способ проверки сообщения кода аутентификации исходной базовой станцией соответствует способу генерирования сообщения кода аутентификации оконечным устройством.

Если оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации вышеупомянутым способом 1, способ, которым исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации, является следующим: исходная базовая станция получает алгоритм защиты целостности (на который также можно ссылаться в качестве алгоритма защиты целостности исходной базовой станции) и ключ уровня доступа, которые находятся в контексте оконечного устройства, и затем получают ключ защиты целостности (который также может называться ключом защиты целостности исходной базовой станции) посредством деривации на основании алгоритма защиты целостности и ключа уровня доступа, или исходная базовая станция получает алгоритм защиты целостности (который также может называться алгоритмом защиты целостности исходной базовой станции) и ключ защиты целостности (который может также упоминается, как ключ защиты целостности исходной базовой станции), которые находятся в контексте оконечного устройства. Затем исходная базовая станция генерирует сообщение кода аутентификации на основе алгоритма защиты целостности исходной базовой станции и ключа защиты целостности исходной базовой станции и сравнивает сгенерированный сообщение кода аутентификации с кодом аутентификации сообщения в сообщении запроса контекста. Если сгенерированный сообщение кода аутентификации совпадает с кодом аутентификации сообщения в сообщении запроса контекста, проверка прошла успешно. Если сгенерированный сообщение кода аутентификации отличается от сообщения кода аутентификации в сообщении запроса контекста, проверка не пройдена.

Если оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации вышеупомянутым способом 2, способ, которым исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации, является следующим: исходная базовая станция определяет, используется ли NH следующего перехода; и, если NH следующего перехода не используется, исходная базовая станция получает новый ключ уровня доступа KgNB* на основе NH; или, если используется NH следующего перехода, исходная базовая станция получает новый ключ уровня доступа KgNB* на основе текущего ключа уровня доступа KgNB оконечного устройства. После получения KgNB* исходная базовая станция генерирует Krrc-int* на основании KgNB*, идентификатора алгоритма защиты целостности исходной базовой станции и типа алгоритма защиты целостности исходной базовой станции, затем генерирует сообщение код аутентификации, используя Krrc-int* и алгоритм защиты целостности исходной базовой станции, и сравнивает сгенерированный сообщение кода аутентификации с кодом аутентификации сообщения в сообщении запроса контекста. Если сгенерированный сообщение кода аутентификации совпадает с кодом аутентификации сообщения в сообщении запроса контекста, проверка прошла успешно. Если сгенерированный сообщение кода аутентификации отличается от сообщения кода аутентификации в сообщении запроса контекста, проверка не пройдена.

В качестве варианта, исходная базовая станция может альтернативно генерировать сообщение кода аутентификации на основе ключа защиты целостности, исходного PCI, временного идентификатора радиосети исходной соты (cell radio network temporary identifier, C-RNTI), идентификатора целевой соты и константы возобновления.

Этап 307. Исходная базовая станция передает сообщение с контекстным ответом целевой станции, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

Ответное сообщение контекста может включать в себя контекст оконечного устройства, например, включать в себя алгоритм защиты целостности исходной базовой станции и ключ защиты целостности исходной базовой станции. В качестве варианта, контекстное ответное сообщение дополнительно включает в себя сгенерированный KgNB*.

Этап 308: целевая базовая станция передает ответное сообщение возобновления соединения в оконечное устройство, и оконечное устройство принимает ответное сообщение возобновления соединения из целевой базовой станции.

Ответное сообщение возобновления соединения используется для указания оконечному устройству возобновить RRC соединение. В качестве варианта, шифрование и защита целостности могут соответственно выполняться в ответном сообщении возобновления соединения с использованием ключа шифрования и ключа защиты целостности, которые генерируются целевой базовой станцией на основе алгоритма защиты целостности исходной базовой станции и KgNB*. KgNB*, используемый целевой базовой станцией, может быть от исходной базовой станции. Для конкретного процесса реализации обратитесь к связанному решению в предшествующем уровне техники. Подробности не описаны.

После этапа 308 дополнительно выполняется последующая процедура перехода подключенного состояния оконечным устройством из неактивного состояния. Это содержание является предшествующим уровнем техники. Для получения подробной информации обратитесь к описаниям в связанных документах. Подробности не описаны.

В вышеупомянутом способе возобновления соединения необходимо решить следующие техническое задачи.

В одном аспекте, если способ 1 используется для генерирования сообщения кода аутентификации на этапе 301, сообщение кода аутентификации, генерируемый оконечным устройством каждый раз, является одинаковым. Когда оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения в целевую базовую станцию в первый раз, если целевая базовая станция отклоняет запрос возобновления соединения оконечного устройства, прежде чем оконечное устройство отправит сообщение запроса возобновления соединения в следующий раз (то есть, второй раз), злоумышленник может украсть сообщение кода аутентификации, передаваемый, когда оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения в первый раз. Затем злоумышленник притворяется оконечным устройством и передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию, где сообщение запроса возобновления соединения несет сообщение кода аутентификации, украденный злоумышленником. Если нагрузка на целевую базовую станцию не очень велика, выполняются этапы с 305 по 308. Следовательно, исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации на успешность, затем добавляет контекст оконечного устройства к ответному сообщению контекста и передает ответное сообщение контекста целевой базовой станции. Кроме того, исходная базовая станция удаляет контекст оконечного устройства. Кроме того, когда оконечное устройство повторно передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию во второй раз, поскольку исходная базовая станция удалила контекст оконечного устройства, оконечное устройство не может быть аутентифицировано. Следовательно, оконечное устройство не может войти в подключенное состояние из неактивного состояния. Конечно, если загрузка целевой базовой станции относительно велика, целевая базовая станция отклоняет запрос возобновления соединения атакующего, но злоумышленник может непрерывно атаковать целевую базовую станцию, пока целевая базовая станция не примет запрос возобновления соединения злоумышленника. Следовательно, способ 1 имеет вышеуказанный недостаток уязвимости для атаки и, следовательно, оконечное устройство может не войти в подключенное состояние из неактивного состояния.

В другом аспекте, если способ 2 используется для генерирования сообщения кода аутентификации на этапе 301, сообщение кода аутентификации, генерируемый оконечным устройством каждый раз, отличается. Когда оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения в целевую базовую станцию в первый раз, если целевая базовая станция отклоняет запрос возобновления соединения оконечного устройства, потому что ключ уровня доступа, сохраненный в оконечном устройстве, уже обновлен до KgNB*, в этом случае, если целевая базовая станция не уведомляет исходную базовую станцию о том, что ключ уже обновлен, ключ уровня доступа, сохраненный в исходной базовой станции, все еще является исходным ключом уровня доступа KgNB. Кроме того, когда оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию во второй раз, если целевая базовая станция принимает запрос возобновления соединения оконечного устройства, ключом уровня доступа, сохраненным в оконечном устройстве, является KgNB*, и ключ уровня доступа, хранящийся в исходной базовой станции, является KgNB. Следовательно, исходная базовая станция не может проверить сообщение кода аутентификации, отправленный оконечным устройством, и оконечное устройство не может войти в состояние соединения из неактивного состояния. Следовательно, способ 2 также может иметь недостаток, заключающийся в том, что оконечное устройство не может войти в подключенное состояние из неактивного состояния.

Для вышеупомянутой технической задачи в способе запроса возобновления соединения, показанном на фиг.3, настоящее изобретение предоставляет следующие решения. Описания приведены ниже.

Решение 1

Решение 1 может использоваться для решения технической задачи, когда способ 1 используется для генерирования сообщения кода аутентификации на этапе 301.

Фиг.4 является блок-схемой последовательности операций способа запроса возобновления соединения согласно настоящему изобретению, и способ включает в себя следующие этапы.

Этап 401: оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации на основании параметра новизны и ключа защиты целостности оконечного устройства.

Параметры новизны, используемые для генерировании сообщений кодов аутентификации в два последовательных момента времени, различны. То есть конкретное значение параметра новизны изменяется каждый раз, когда генерируется сообщение кода аутентификации. Следовательно, параметр новизны, используемый, когда в настоящее время генерируется сообщение кода аутентификации, отличается от параметра новизны, используемого, когда сообщение кода аутентификации генерируется в предшествующий раз.

В реализации параметр новизны включает в себя подсчет протокола конвергенции пакетных данных (Packet Data Convergence Protocol COUNT, PDCP count), и PDCP подсчет может включать в себя PDCP подсчет восходящей линии связи и PDCP подсчет нисходящей линии связи. PDCP подсчет восходящей линии связи увеличивается на 1 каждый раз, когда оконечное устройство передает пакет данных PDCP восходящей линии связи, и PDCP подсчет нисходящей линии связи увеличивается на 1 каждый раз, когда базовая станция передает пакет данных PDCP нисходящей линии связи. Например, PDCP подсчет может быть PDCP подсчетом восходящей линии связи радиоканала сигнализации (signaling radio bearer, SRB). В качестве варианта, PDCP подсчет может сбрасываться в ноль каждый раз, когда радиоканал восстанавливается. Поскольку PDCP подсчет постоянно меняется, сообщение кода аутентификации, генерируемый оконечным устройством каждый раз, отличается от сообщения кода аутентификации, генерируемого в предшествующий раз.

В другой реализации параметр новизны может включать в себя количество раз отклонения, и количество раз отклонения может использоваться для указания количества раз, в течение которого возобновление RRC соединения, которое пытается выполнить оконечное устройство, отклоняется сетевой стороной. Количество раз отклонения увеличивается на 1 каждый раз, когда оконечное устройство пытается выполнить восстановление, отклонен сетевой стороной. В качестве варианта, количество раз отклонения может быть сброшено до нуля каждый раз, когда RRC соединение успешно возобновлено. Поскольку количество раз отклонения постоянно меняется, сообщение кода аутентификации, сгенерированный оконечным устройством каждый раз, отличается от сообщения кода аутентификации, сгенерированного в предшествующий раз.

Во время конкретной реализации сообщение кода аутентификации может быть сгенерирован на основе параметра новизны, ключа защиты целостности оконечного устройства и алгоритма защиты целостности оконечного устройства.

Этап 402: оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию, и целевая базовая станция принимает сообщение запроса возобновления соединения от оконечного устройства.

Сообщение запроса возобновления соединения используется для запроса возобновления RRC соединения, и сообщение запроса возобновления соединения включает в себя сообщение кода аутентификации и идентификатор возобновления. В качестве варианта, сообщение запроса возобновления соединения дополнительно включает в себя параметр указания, и параметр указания используется для указания параметра новизны. В частности, параметр указания может быть параметром новизны или может быть параметром, который может указывать параметр новизны. Сообщение запроса возобновления соединения дополнительно включает в себя идентификатор возобновления.

В частности, если параметр новизны является количеством раз отклонения, сообщение запроса возобновления соединения включает в себя сообщение кода аутентификации и идентификатор возобновления. Если параметром новизны является PDCP подсчет, сообщение запроса возобновления соединения включает в себя сообщение кода аутентификации, идентификатор возобновления и параметр указания, и параметр указания используется для указания PDCP подсчета.

Если параметром новизны является PDCP подсчет, и PDCP подсчет представлен с использованием двоичного бита, параметром указания является PDCP подсчет, то есть, все биты PDCP подсчета. Альтернативно, параметр указания может представлять собой несколько битов PDCP подсчета.

Например, предполагается, что PDCP подсчет представлен с использованием 32 битов. Поскольку изменение между PDCP подсчетами, используемыми, когда коды аутентификации сообщений генерируются в два последовательных момента времени, не очень велико, изменяется только бит младшего разряда между PDCP подсчетами, используемыми в эти два последовательных момента времени, и старший бит не изменяется. Следовательно, параметр указания может быть представлен с использованием некоторых младших битов PDCP подсчета. Например, PDCP подсчет, используемый оконечным устройством для генерирования сообщения кода аутентификации в предшествующий раз, равен «00000000000011111111111100011111», и PDCP подсчет, используемый оконечным устройством для генерирования сообщения кода аутентификации, на этот раз «00000000000011111111111100100011». Может быть обнаружено, что только пять младших битов PDCP подсчета изменяются, но 27 старших битов не изменяются. Следовательно, N младших битов PDCP подсчета могут быть выбраны в качестве параметра указания, где N больше 1 и меньше 32. Разумеется, параметр указания может альтернативно быть всеми битами PDCP подсчета.

Если параметр новизны представляет собой количество раз отклонения, оконечное устройство и исходная базовая станция отдельно поддерживают количество раз, в течение которых возобновление соединения, которое выполняется оконечным устройством, отклоняется.

Согласно этапу 401 и этапу 402 сообщение кода аутентификации, сгенерированный оконечным устройством каждый раз, отличается от сообщения кода аутентификации, сгенерированного в предшествующий раз. Следовательно, даже, если злоумышленник украл сообщение кода аутентификации, который использовался оконечным устройством в предшествующий раз, злоумышленнику не удастся выполнить атаку, поскольку используется сообщение кода аутентификации с истекшим сроком действия.

Нижеследующее обеспечивает последующие способы реализации целевой базовой станции и исходной базовой станции.

В качестве варианта, после этапа 402, способ дополнительно включает в себя следующие этапы способа.

Этап 403: целевая базовая станция определяет, принимать ли запрос возобновления оконечного устройства.

Целевая базовая станция определяет, на основании возможности загрузки, может ли оконечное устройство получить доступ к целевой базовой станции.

В одном случае, если целевая базовая станция имеет относительно большую нагрузку и не может быть доступна для оконечного устройства, целевая базовая станция может отклонить запрос возобновления оконечного устройства, то есть, отклонить доступ оконечного устройства к целевой базовой станции. В этом случае, этапы с 404 по 407 выполняются.

В другом случае, целевая базовая станция не имеет очень большой нагрузки и может дополнительно быть доступна для оконечного устройства. В этом случае, целевая базовая станция может принять запрос возобновления оконечного устройства, то есть, согласиться на доступ оконечного устройства к целевой базовой станции. В этом случае, выполняются этапы с 408 по 411.

Этап 404: целевая базовая станция передает сообщение уведомления исходной базовой станции, и исходная базовая станция принимает сообщение уведомления от целевой базовой станции.

Сообщение уведомления включает в себя сообщение кода аутентификации и идентификатор возобновления, которые получены целевой базовой станцией из сообщения запроса возобновления соединения и, дополнительно, включает в себя параметр указания. Контекст оконечного устройства, который находится в исходной базовой станции и которому дано указание обновить, включает в себя параметр новизны.

Сообщение уведомления имеет одну или более из следующих функций:

сообщение уведомления используется для указания обновлять контекст оконечного устройства в исходной базовой станции;

сообщение уведомления используется для уведомления, что целевая базовая станция отклоняет возобновление соединения, которое выполняется оконечным устройством;

сообщение уведомления используется для указания обновить параметр новизны в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции; и

сообщение уведомления используется для указания обновить ключ в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции.

Этап 405. Исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации и обновляет контекст оконечного устройства, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

На этом этапе исходная базовая станция сначала получает контекст оконечного устройства в исходной базовой станции на основе идентификатора возобновления в уведомляющем сообщении.

Затем исходная базовая станция определяет параметр новизны.

В примере исходная базовая станция определяет параметр новизны на основе параметра указания. Например, когда параметром новизны является PDCP подсчет, исходная базовая станция определяет, на основании параметра указания, PDCP подсчет, указанный параметром указания. Во время конкретной реализации, если параметр указания указывает некоторые биты PDCP подсчета, исходная базовая станция может определить, на основании некоторых старших битов PDCP подсчета, которые в настоящее время хранятся в исходной базовой станции, и некоторых младших битов PDCP подсчета, которые указываются параметром указания, PDCP подсчет, указываемый параметром указания.

В другом примере исходная базовая станция напрямую определяет параметр новизны. Например, когда параметром новизны является количество раз отклонения, исходная базовая станция определяет текущее количество раз отклонения как количество раз отклонения. То есть, целевая базовая станция может непосредственно получать количество отклонений оконечного устройства локально.

Затем исходная базовая станция генерирует сообщение кода аутентификации на основании параметра новизны, ключа защиты целостности исходной базовой станции и алгоритма защиты целостности исходной базовой станции. Если сгенерированный сообщение кода аутентификации совпадает с кодом аутентификации сообщения, который генерируется оконечным устройством и передается в сообщении уведомления, проверка прошла успешно, или, если сгенерированный сообщение кода аутентификации отличается от сообщения кода аутентификации, который генерируется оконечным устройством и передается в уведомлении, проверка не пройдена.

В качестве варианта, исходная базовая станция может генерировать сообщение кода аутентификации на основании параметра новизны, ключа защиты целостности исходной базовой станции, алгоритма защиты целостности исходной базовой станции, источника PCI, временного идентификатора радиосети исходной соты (cell radio network temporary identifier, C-RNTI), идентификатора целевой соты и константы возобновления.

Исходная базовая станция обновляет параметр новизны в контексте оконечного устройства, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно. Например, когда параметром новизны является PDCP подсчет, обновление исходной базовой станцией контекста оконечного устройства в исходной базовой станции включает в себя: обновление исходной базовой станцией значения PDCP подсчета в контексте для оконечного устройства значение PDCP подсчета в сообщении уведомления, если значение PDCP подсчета в сообщении уведомления больше, чем значение PDCP подсчета в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции; или понимается как обновление значения PDCP подсчета в контексте оконечного устройства до значения PDCP подсчета, указанного параметром указания. В другом примере, когда параметром новизны является количество раз отклонения, обновляемое исходной базовой станцией, контекст оконечного устройства в исходной базовой станции на основании параметра новизны включает в себя: увеличение исходной базовой станцией количества раз отклонения на 1.

В другой реализации альтернативно исходная базовая станция может сначала определить, больше ли значение PDCP подсчета в сообщении уведомления, чем значение PDCP подсчета в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции, если значение PDCP подсчета в сообщении уведомления больше, чем значение PDCP подсчета в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции, исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации, и, если проверка сообщения кода аутентификации проходит успешно, исходная базовая станция обновляет параметр новизны в контексте оконечного устройства на основе параметра новизны. Конкретный способ обновления заключается в следующем: исходная базовая станция обновляет значение PDCP подсчета в контексте оконечного устройства до значения PDCP подсчета в сообщении уведомления.

Этап 406: исходная базовая станция передает ответное сообщение на целевую базовую станцию, и целевая базовая станция принимает ответное сообщение от исходной базовой станции.

Этап 406 является возможным этапом. Ответное сообщение используется исходной базовой станцией для уведомления целевой базовой станции после завершения обновления контекста оконечного устройства.

Этап 407: целевая базовая станция передает сообщение отклонения возобновления соединения в оконечное устройство, и оконечное устройство принимает сообщение отклонения возобновления соединения от целевой базовой станции.

Этап 407 аналогичен этапу 304. За подробностями обращайтесь к предшествующему описанию.

Когда параметр новизны представляет собой количество раз отклонения, после приема сообщения отклонения возобновления соединения оконечное устройство обновляет количество раз отклонения, включающее в себя увеличение количества раз отклонения на 1.

Следует отметить, что нет никаких ограничений на последовательность между этапом 407 и этапом 404 до этапа 406, а именно, этап 407 может выполняться перед этапом 404 или может выполняться после этапа 406 или может выполняться между этапом 404 и этапом 406.

Согласно этапам 404-407, когда целевая базовая станция решает отклонить запрос возобновления соединения оконечного устройства, в одном аспекте целевая базовая станция уведомляет оконечное устройство, что запрос возобновления соединения отклонен, и в другом аспекте целевая базовая станция дополнительно инструктирует исходную базовую станцию обновить контекст оконечного устройства и, в частности, обновить параметр новизны, сохраненный в исходной базовой станции, так чтобы согласованность параметров новизны поддерживалась между оконечным устройством и исходной базовой станцией.

Этап 408: целевая базовая станция передает сообщение запроса контекста исходной базовой станции, и исходная базовая станция принимает сообщение запроса контекста от целевой базовой станции.

Сообщение запроса контекста включает в себя сообщение кода аутентификации, сгенерированный оконечным устройством, и идентификатор возобновления, и сообщение запроса контекста используется для запроса получить контекст оконечного устройства. В качестве варианта, сообщение запроса контекста дополнительно включает в себя параметр указания.

Этап 409: исходная базовая станция обновляет параметр новизны в контексте оконечного устройства, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

Для способа, которым исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации, и для способа, которым исходная базовая станция обновляет параметр новизны в контексте оконечного устройства, см. описание на этапе 405. Подробности здесь не описываются снова.

Этап 410: исходная базовая станция передает ответное сообщение контекста на целевую базовую станцию, и целевая базовая станция принимает ответное сообщение контекста из исходной базовой станции.

Этап 411: целевая базовая станция передает ответное сообщение возобновления соединения в оконечное устройство, и оконечное устройство принимает ответное сообщение возобновления соединения от целевой базовой станции.

Этап 410 и этап 411 являются такими же, как этап 307 и этап 308. Для получения дополнительной информации см. предшествующее описание. Подробности не описаны здесь снова.

Согласно этапам с 408 по этап 411, когда целевая базовая станция решает принять возобновление соединения оконечным устройством, исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации оконечного устройства на основе параметра новизны. Когда проверка успешна, в одном аспекте исходная базовая станция обновляет параметр новизны в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции, а в другом аспекте исходная базовая станция передает полученный контекст оконечного устройства целевой базовой станции.

Согласно способу на этапах с 401 по 411, параметр новизны используют в качестве входного параметра, используемый оконечный устройством для генерирования сообщения кода аутентификации. Соответственно, параметр новизны также вводится во входной параметр, используемый исходной базовой станцией для проверки сообщения кода аутентификации. В одном аспекте, если целевая базовая станция отклоняет запрос возобновления соединения оконечного устройства, целевая базовая станция может дать указание исходной базовой станции обновить параметр новизны в контексте оконечного устройства на этапе 404, чтобы поддерживать согласованность параметра новизны между оконечным устройством и исходной базовой станцией. В другом аспекте, если целевая базовая станция принимает запрос возобновления соединения оконечного устройства, целевая базовая станция может запросить получение контекста оконечного устройства от исходной базовой станции на этапе 408, и исходная базовая станция может дополнительно обновить параметр новизны в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции в этом процессе, так что согласованность параметров новизны поддерживается между оконечным устройством и исходной базовой станцией.

Вышеупомянутое решение 1 может эффективно решить техническую задачу уязвимости для атаки, когда способ 1 используется для генерирования сообщения кода аутентификации на этапе 301. Ниже приводится описание со ссылкой на конкретный пример.

Используя пример, в котором параметром новизны является PDCP подсчет, предполагается, что значения PDCP подсчета, в настоящее время сохраненные в оконечном устройстве и исходной базовой станции, равны 5, и оконечное устройство в настоящее время находится в неактивном состоянии.

Оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию в первый раз, где сообщение запроса возобновления соединения содержит сообщение кода аутентификации, параметр указания и идентификатор возобновления, сообщение кода аутентификации генерируется на основе PDCP подсчета и ключа защиты целостности, которые принадлежат оконечному устройству, и PDCP подсчет, указанный параметром указания, например, больше 5, равен 10.

Если целевая базовая станция отклоняет запрос возобновления соединения оконечного устройства, сообщение отклонения возобновления соединения, отправленное оконечному устройству, содержит информацию о таймере ожидания, чтобы дать указание оконечному устройству попытаться повторно инициировать запрос возобновления соединения через 30 минут. Дополнительно, целевая базовая станция инструктирует исходную базовую станцию обновить PDCP подсчет в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции до 10.

Предполагается, что перед тем, как оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию во второй раз, злоумышленник крадет сообщение кода аутентификации и идентификатор возобновления из сообщения запроса возобновления соединения, отправленного оконечным устройством на целевую базовую станцию в первый раз, где PDCP подсчет, использованный для генерирования сообщения кода аутентификации, равен 10.

Затем злоумышленник передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию, где сообщение запроса возобновления соединения передает код аутентификации украденного сообщения и идентификатор возобновления. После получения сообщения запроса возобновления соединения целевая базовая станция передает сообщение запроса контекста исходной базовой станции, если целевая базовая станция принимает запрос возобновления атакующим. Затем исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации, отправленный злоумышленником. Поскольку PDCP подсчет, используемый, когда генерируется сообщение кода аутентификации, отправленный злоумышленником, равно 10, и PDCP подсчет в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции также равно 10, эти два значения равны. Поэтому проверка не пройдена. Следовательно, атака, выполняемая злоумышленником, завершается неудачей.

Используя пример, в котором параметр новизны представляет собой количество раз отклонения, предполагается, что значения количества раз отклонения, в настоящий момент сохраненные в оконечном устройстве и исходной базовой станции, равны 2, и оконечное устройство в настоящее время находится в неактивном состоянии.

Оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию в первый раз, где сообщение запроса возобновления соединения передает сообщение кода аутентификации и идентификатор возобновления. Сообщение кода аутентификации генерируется на основе количества раз отклонения и ключа защиты целостности, который относится к оконечному устройству и, в этом случае, количество раз отклонения равно 2.

Если целевая базовая станция отклоняет запрос возобновления соединения оконечного устройства, сообщение отклонения возобновления соединения, отправленное в оконечное устройство, содержит информацию о таймере ожидания, чтобы дать указание оконечному устройству попытаться повторно инициировать запрос возобновления соединения через 30 минут. В этом случае, оконечное устройство обновляет количество раз отклонения до 3. Кроме того, целевая базовая станция инструктирует исходную базовую станцию обновлять количество раз отклонения в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции до 3.

Предполагается, что перед тем, как оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию во второй раз, злоумышленник крадет сообщение кода аутентификации и идентификатор возобновления из сообщения запроса возобновления соединения, отправленного оконечным устройством на целевую базовую станцию в первый раз, где количество раз отклонения, использованное для генерирования сообщения кода аутентификации, равно 2.

Затем злоумышленник передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию, где сообщение запроса возобновления соединения передает код аутентификации украденного сообщения и идентификатор возобновления. После приема сообщения запроса возобновления соединения целевая базовая станция передает сообщение запроса контекста исходной базовой станции, если целевая базовая станция принимает запрос возобновления злоумышленника. Затем исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации, отправленный злоумышленником. Поскольку количество рази отклонения, используемого при генерировании сообщения кода аутентификации, отправленного злоумышленником, равно 2, и количество раз отклонения в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции равно 3, проверка не пройдена. Следовательно, атака, выполняемая злоумышленником, завершается неудачей.

Следовательно, вышеупомянутое решение 1, предоставленное в настоящем документе, может эффективно решить техническую задачу способа 1, в котором сообщение кода аутентификации генерируется на этапе 301, и может эффективно противостоять атаке злоумышленника.

Решение 2

Решение 2 может использоваться для решения технической задачи, когда способ 2 используется для генерирования сообщения кода аутентификации на этапе 301.

Этап 501: оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации.

Этап 501 аналогичен этапу 2 на этапе 301. Подробнее см. в предшествующем описании.

На этапе 501 при генерировании сообщения кода аутентификации оконечное устройство дополнительно обновляет ключ уровня доступа, то есть, обновляет KgNB до KgNB* и дополнительно обновляет ключ защиты целостности, то есть, обновляет Krrc-int до Krrc- int*.

Этап 502: оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию, и целевая базовая станция принимает сообщение запроса возобновления соединения от оконечного устройства.

Этап 502 аналогичен этапу 302. Подробнее см. вышеизложенное описание.

Этап 503: целевая базовая станция определяет, принимать ли запрос возобновления оконечного устройства.

Целевая базовая станция определяет, на основании возможности загрузки, может ли оконечное устройство получить доступ к целевой базовой станции.

В одном случае, если целевая базовая станция имеет относительно большую нагрузку и не может быть доступна для оконечного устройства, целевая базовая станция может отклонить запрос возобновления оконечного устройства, то есть, отклонить доступ оконечного устройства к целевой базовой станции. В этом случае, выполняются этапы с 504 по 507.

В другом случае, целевая базовая станция не имеет очень большой нагрузки и может дополнительно быть доступна для оконечного устройства. В этом случае, целевая базовая станция может принять запрос возобновления оконечного устройства, то есть, согласиться на доступ оконечного устройства к целевой базовой станции. В этом случае, выполняются этапы с 508 по 511.

Этап 504: целевая базовая станция передает сообщение уведомления исходной базовой станции, и исходная базовая станция принимает сообщение уведомления от целевой базовой станции.

Сообщение уведомления включает в себя сообщение кода аутентификации и идентификатор возобновления, которые получены целевой базовой станцией из сообщения запроса возобновления соединения.

Уведомление имеет одну или более из следующих функций:

сообщение уведомления используется для указания обновить контекст оконечного устройства в исходной базовой станции;

сообщение уведомления используется для уведомления, что целевая базовая станция отклоняет возобновление соединения, которое выполняется оконечным устройством;

сообщение уведомления используется для указания обновить параметр новизны в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции; и

сообщение уведомления используется для указания обновить ключ в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции.

Ключ может быть ключом уровня доступа и/или ключом защиты целостности.

Этап 505. Исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации и обновляет ключ в контексте оконечного устройства, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

На этом этапе исходная базовая станция сначала получает контекст оконечного устройства в исходной базовой станции на основе идентификатора возобновления в сообщении уведомления.

Затем исходная базовая станция генерирует сообщение кода аутентификации на основании алгоритма защиты целостности исходной базовой станции и ключа защиты целостности исходной базовой станции. Если сгенерированный сообщение кода аутентификации совпадает с кодом аутентификации сообщения, содержащийся в сообщении уведомления, проверка прошла успешно или, если сгенерированный сообщение кода аутентификации отличается от сообщения кода аутентификации, содержащийся в сообщении уведомления, проверка не пройдена. Ключ защиты целостности исходной базовой станции, который используется исходной базовой станцией для генерирования сообщения кода аутентификации, представляет собой новый ключ защиты целостности Krrc-int*, сгенерированный исходной базовой станцией. Для конкретного способа генерирования обратитесь к связанному описанию на этапе 306. Подробности здесь снова не описываются.

Исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации и, если проверка сообщения кода аутентификации проходит успешно, обновляет ключ уровня доступа и/или ключ защиты целостности в контексте оконечного устройства.

Этап 506: исходная базовая станция передает ответное сообщение на целевую базовую станцию, и целевая базовая станция принимает ответное сообщение от исходной базовой станции.

Этап 506 является возможным этапом. Ответное сообщение используется исходной базовой станцией для уведомления целевой базовой станции после завершения обновления контекста оконечного устройства.

Этап 507: целевая базовая станция передает сообщение отклонения возобновления соединения в оконечное устройство, и оконечное устройство принимает сообщение отклонения возобновления соединения от целевой базовой станции.

Этап 507 аналогичен этапу 304. За подробностями обращайтесь к предшествующему описанию.

Следует отметить, что нет никаких ограничений на последовательность между этапом 507 и этапом 504 до этапа 506, то есть, этап 507 может выполняться перед этапом 504, или может выполняться после этапа 506, или может выполняться между этапом 504 и этапом 506.

Согласно этапам с 504 по этап 507, когда целевая базовая станция решает отклонить запрос возобновления соединения оконечного устройства, в одном аспекте целевая базовая станция уведомляет оконечное устройство, что запрос возобновления соединения отклонен, и в другом аспекте целевая базовая станция дополнительно инструктирует исходную базовую станцию обновить контекст оконечного устройства для поддержки согласованности ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией.

Этап 508: целевая базовая станция передает сообщение запроса контекста исходной базовой станции, и исходная базовая станция принимает сообщение запроса контекста от целевой базовой станции.

Сообщение запроса контекста включает в себя сообщение кода аутентификации, сгенерированный оконечным устройством, и идентификатор возобновления, и сообщение запроса контекста используется для запроса получить контекст оконечного устройства.

Этот этап аналогичен этапу 305. Подробнее см. вышеизложенное описание.

Этап 509: исходная базовая станция получает контекст оконечного устройства, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

Для конкретного способа проверки сообщения кода аутентификации исходной базовой станцией обратитесь к способу проверки сообщения кода аутентификации, используемого исходной базовой станцией, когда оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации способом 2 на этапе 306.

Этап 510: исходная базовая станция передает ответное сообщение контекста целевой станции, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

Ответное сообщение контекста может включать в себя контекст оконечного устройства, например, включать в себя алгоритм защиты целостности исходной базовой станции и ключ защиты целостности исходной базовой станции. В качестве варианта, ответное сообщение контекста дополнительно включает в себя сгенерированный KgNB*.

Этап 511: целевая базовая станция передает ответное сообщение возобновления соединения оконечному устройству, и оконечное устройство принимает ответное сообщение возобновления соединения от целевой базовой станции.

Ответное сообщение возобновления соединения используется для указания оконечному устройству возобновить RRC соединение. В качестве варианта, шифрование и защита целостности могут соответственно выполняться в ответном сообщении возобновления соединения с использованием ключа шифрования и ключа защиты целостности, которые генерируются целевой базовой станцией на основе алгоритма защиты целостности исходной базовой станции и KgNB*. Для конкретного процесса реализации обратитесь к связанному решению в предшествующем уровне техники. Подробности здесь не описаны.

После этапа 308 дополнительно выполняется последующая процедура входа оконечного устройства в состояние соединения из неактивного состояния. Этот контент относится к предшествующему уровню техники. Для получения подробной информации обратитесь к описаниям в связанных документах. Подробности здесь не описаны.

Способ запроса возобновления соединения, показанный на этапах с 501 по 511, может эффективно решить техническую задачу, когда сообщение кода аутентификации генерируется способом 2 на этапе 301. В решении, показанном на фиг.5, когда целевая базовая станция решает отклонить запрос возобновления соединения оконечного устройства, целевая базовая станция дополнительно передает сообщение уведомления исходной базовой станции на этапе 504, чтобы дать указание исходной базовой станции обновить ключ. Следовательно, всегда поддерживается согласованность ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией, и поэтому может быть эффективно решена техническая задача, заключающаяся в том, что оконечное устройство не может возобновить соединение из-за асинхронизации ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией.

В альтернативном способе в процедуре, показанной на фиг.5, в сценарии, в котором целевая базовая станция отклоняет запрос возобновления соединения оконечного устройства, этапы 504-506 могут быть дополнительно удалены, и после этапа 507 добавляется операция оконечного устройства: возобновление оконечным устройством ключа уровня доступа оконечного устройства к ключу уровня доступа перед обновлением.

Поскольку в сценарии, в котором целевая базовая станция отклоняет запрос возобновления соединения оконечного устройства, оконечное устройство уже обновляет ключ уровня доступа, чтобы поддерживать согласованность ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией, оконечное устройство может альтернативно выполнить возврат к ключу возобновления обновления ключа уровня доступа оконечного устройства к ключу уровня доступа перед обновлением. Следовательно, может быть решена техническая задача обеспечения согласованности ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией, и, кроме того, может быть эффективно решена техническая задача, заключающаяся в том, что оконечное устройство не может возобновить соединение из-за асинхронизации ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией.

Решение 3

Решение 3 является решением, полученным путем объединения вышеупомянутого решения 1 и решения 2. В дополнение к решению вышеупомянутой технической задачи несоответствия ключей, решение 3 может дополнительно эффективно противостоять атаке злоумышленника.

Этап 601: оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации.

Здесь, сообщение кода аутентификации генерируется со ссылкой на способ генерирования сообщения кода аутентификации на этапе 401 и способ генерирования сообщения кода аутентификации на этапе 501. В частности, оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации на основании алгоритма защиты целостности оконечного устройства, ключа защиты целостности оконечного устройства и параметра новизны, где ключ защиты целостности оконечного устройства представляет собой Krrc-int*, и krrc-int* генерируется на основании обновленного ключа уровня доступа KgNB* идентификатора алгоритма защиты целостности оконечного устройства и типа алгоритма защиты целостности оконечного устройства.

Этап 602: оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию, и целевая базовая станция принимает сообщение запроса возобновления соединения от оконечного устройства.

Сообщение запроса возобновления соединения включает в себя сообщение кода аутентификации и идентификатор возобновления. В качестве варианта, запрос возобновления соединения дополнительно включает в себя параметр указания, и параметр указания используется для указания параметра новизны.

Этап 603: целевая базовая станция определяет, принимать ли запрос возобновления оконечного устройства.

Целевая базовая станция определяет, на основании возможности загрузки, может ли оконечное устройство получить доступ к целевой базовой станции.

В одном случае, если целевая базовая станция имеет относительно большую нагрузку и не может быть доступна для оконечного устройства, целевая базовая станция может отклонить запрос возобновления оконечного устройства, то есть, отклонить доступ оконечного устройства к целевой базовой станции. В этом случае, выполняются этапы с 604 по 607.

В другом случае, целевая базовая станция не имеет очень большой нагрузки и может дополнительно быть доступна для оконечного устройства. В этом случае, целевая базовая станция может принять запрос возобновления оконечного устройства, то есть, согласиться на доступ оконечного устройства к целевой базовой станции. В этом случае, выполняются этапы с 608 по 611.

Этап 604: целевая базовая станция передает сообщение уведомления исходной базовой станции, и исходная базовая станция принимает сообщение уведомления от целевой базовой станции.

Сообщение уведомления включает в себя сообщение кода аутентификации и идентификатор возобновления, которые получены целевой базовой станцией из сообщения запроса возобновления соединения. В качестве варианта, уведомление может дополнительно включать параметр указания.

Уведомление имеет одну или более из следующих функций:

сообщение уведомления используется для указания обновить контекст оконечного устройства в исходной базовой станции;

сообщение уведомления используется для уведомления, что целевая базовая станция отклоняет возобновление соединения, которое выполняется оконечным устройством;

сообщение уведомления используется для указания обновить параметр новизны в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции; и

сообщение уведомления используется для указания обновить ключ в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции.

Ключ может быть ключом уровня доступа и/или ключом защиты целостности.

Этап 605. Исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации и обновляет параметр новизны и ключ, которые находятся в контексте оконечного устройства, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

На этом этапе, исходная базовая станция сначала определяет контекст оконечного устройства в исходной базовой станции на основе идентификатора возобновления в сообщении уведомления.

Затем исходная базовая станция определяет параметр новизны. Исходная базовая станция может определять параметр новизны на основании параметра указания в сообщении уведомления. Например, когда параметром новизны является PDCP подсчет, исходная базовая станция определяет, на основании параметра указания, PDCP подсчет, указанный параметром указания. Исходная базовая станция может альтернативно напрямую определять параметр новизны. Например, когда параметр новизны представляет собой количество раз отклонения, исходная базовая станция определяет текущее количество раз отклонения, как количество раз отклонения.

Затем исходная базовая станция генерирует сообщение кода аутентификации на основании параметра новизны, ключа защиты целостности исходной базовой станции и алгоритма защиты целостности исходной базовой станции. Если сгенерированный сообщение кода аутентификации совпадает с кодом аутентификации сообщения, который генерируется оконечным устройством и передается в сообщении уведомления, проверка прошла успешно или, если сгенерированный сообщение кода аутентификации отличается от сообщения кода аутентификации, который генерируется оконечным устройством и передается в уведомлении, проверка не пройдена. Ключ защиты целостности исходной базовой станции, который используется исходной базовой станцией для генерирования сообщения кода аутентификации, представляет собой новый ключ защиты целостности Krrc-int*, сгенерированный исходной базовой станцией.

Исходная базовая станция обновляет параметр новизны в контексте оконечного устройства на основании параметра новизны, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно. Подробнее см. соответствующее описание этапа 405. Кроме того, исходная базовая станция дополнительно обновляет ключ в контексте оконечного устройства. Например, ключ защиты целостности Krrc-int в исходной базовой станции обновляется до Krrc-int*, и/или ключ уровня доступа KgNB в исходной базовой станции обновляется до KgNB*.

Этап 606: исходная базовая станция передает ответное сообщение на целевую базовую станцию, и целевая базовая станция принимает ответное сообщение от исходной базовой станции.

Этап 606 является возможным этапом. Ответное сообщение используется исходной базовой станцией для уведомления целевой базовой станции после завершения обновления контекста оконечного устройства.

Этап 607: целевая базовая станция передает сообщение отклонения возобновления соединения в оконечное устройство, и оконечное устройство принимает сообщение отклонения возобновления соединения от целевой базовой станции.

Этап 607 аналогичен этапу 404. Для получения дополнительной информации см. предшествующее описание.

Следует отметить, что нет никаких ограничений на последовательность между этапом 607 и этапом 604 до этапа 606, то есть, этап 607 может выполняться перед этапом 604, или может выполняться после этапа 606, или может выполняться между этапом 604 и этапом 606.

Согласно этапам 604-607, когда целевая базовая станция решает отклонить запрос возобновления соединения оконечного устройства, в одном аспекте целевая базовая станция уведомляет оконечное устройство, что запрос возобновления соединения отклонен, и в другом аспекте целевая базовая станция дополнительно инструктирует исходную базовую станцию обновить контекст оконечного устройства и, в частности, обновить параметр новизны и ключ, которые хранятся в исходной базовой станции, так что поддерживаются согласованность параметров новизны и согласованность ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией.

Этап 608: целевая базовая станция передает сообщение запроса контекста исходной базовой станции, и исходная базовая станция принимает сообщение запроса контекста от целевой базовой станции.

Сообщение запроса контекста включает в себя сообщение кода аутентификации, сгенерированный оконечным устройством, параметр новизны и идентификатор возобновления, и сообщение запроса контекста используется для запроса получить контекст оконечного устройства.

Этап 609: исходная базовая станция обновляет параметр новизны и ключ, которые находятся в контексте оконечного устройства, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

Для способа, которым исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации, и способа, которым исходная базовая станция обновляет параметр новизны и ключ, которые находятся в контексте оконечного устройства, обратитесь к описанию на этапе 605. Подробности не описаны здесь снова.

Этап 610: исходная базовая станция передает ответное сообщение контекста на целевую базовую станцию, и целевая базовая станция принимает ответное сообщение контекста от исходной базовой станции.

Этап 611: целевая базовая станция передает ответное сообщение возобновления соединения в оконечное устройство, и оконечное устройство принимает ответное сообщение возобновления соединения от целевой базовой станции.

Этап 610 и этап 611 являются такими же, как этап 307 и этап 308. За подробностями обращайтесь к предшествующему описанию. Подробности не описаны здесь снова.

Согласно этапам 608-611, когда целевая базовая станция решает принять возобновление соединения с оконечным устройством, исходная базовая станция проверяет сообщение кода аутентификации оконечного устройства на основании параметра новизны, ключа защиты целостности исходной базовой станции и алгоритма защиты целостности исходной базовой станции. Когда проверка выполнена успешно, в одном аспекте исходная базовая станция обновляет параметр новизны в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции на основании параметра новизны оконечного устройства и обновляет ключ в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции, и в другом аспекте исходная базовая станция передает полученный контекст оконечного устройства на целевую базовую станцию.

Согласно способу на этапах 601-611, параметр новизны вводится во входной параметр, используемый оконечным устройством для генерирования сообщения кода аутентификации. Соответственно, параметр новизны также вводится во входной параметр, используемый исходной базовой станцией для проверки сообщения кода аутентификации. Дополнительно, ключ защиты целостности, используемый для генерирования сообщения кода аутентификации, генерируется на основании обновленного ключа защиты целостности. В одном аспекте, если целевая базовая станция отклоняет запрос возобновления соединения оконечного устройства, целевая базовая станция может указать исходной базовой станции обновить параметр новизны и ключ, которые находятся в контексте оконечного устройства на этапе 604 для поддержки согласованности параметров новизны и согласованности ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией. В другом аспекте, если целевая базовая станция принимает запрос возобновления соединения оконечного устройства, целевая базовая станция может запросить получение контекста оконечного устройства от исходной базовой станции на этапе 608, и исходная базовая станция может дополнительно обновить параметр новизны и ключ, которые находятся в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции в этом процессе для поддержки согласованности параметров новизны и согласованности ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией.

Согласно способу на этапах 601-611, в одном аспекте можно поддерживать синхронизацию ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией, а в другом аспекте можно эффективно противостоять атаке со стороны злоумышленника. Следовательно, это помогает оконечному устройству плавно переходить в подключенное состояние из неактивного состояния.

Решение 4

Решение 4 может использоваться для решения технической задачи, когда способ 2 используется для генерирования сообщения кода аутентификации на этапе 301.

Этап 701: оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации.

Этап 701 аналогичен этапу 2 на этапе 301. Для получения дополнительной информации см. предшествующее описание.

На этапе 701 перед генерированием сообщения кода аутентификации оконечное устройство обновляет ключ уровня доступа, то есть, обновляет KgNB до KgNB* и дополнительно обновляет ключ защиты целостности, то есть, обновляет Krrc-int до Krrc-int*. Затем оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации на основании обновленного ключа защиты целостности.

Этап 702: оконечное устройство передает сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию, и целевая базовая станция принимает сообщение запроса возобновления соединения от оконечного устройства.

Этап 702 аналогичен этапу 302. Подробнее см. вышеизложенное описание.

Этап 703: целевая базовая станция определяет, принимать ли запрос возобновления оконечного устройства.

Целевая базовая станция определяет, на основании возможности загрузки, может ли оконечное устройство получить доступ к целевой базовой станции.

В одном случае, если целевая базовая станция имеет относительно большую нагрузку и не может быть доступна для оконечного устройства, целевая базовая станция может отклонить запрос возобновления оконечного устройства, то есть, отклонить доступ оконечного устройства к целевой базовой станции. В этом случае, выполняют этап 704 и этап 705.

В другом случае, целевая базовая станция не имеет очень большой нагрузки и может дополнительно быть доступна для оконечного устройства. В этом случае, целевая базовая станция может принять запрос возобновления оконечного устройства, то есть, согласиться на доступ оконечного устройства к целевой базовой станции. В этом случае, выполняются этапы с 706 по 709.

Этап 704: целевая базовая станция передает сообщение отклонения возобновления соединения в оконечное устройство, и оконечное устройство принимает сообщение отклонения возобновления соединения от целевой базовой станции.

Этап 704 аналогичен этапу 304. За подробностями обращайтесь к предшествующему описанию.

Этап 705: оконечное устройство возобновляет ключ уровня доступа оконечного устройства к ключу уровня доступа перед обновлением.

Реализация может состоять в том, что перед приемом сообщения отклонения оконечное устройство сохраняет ключ уровня доступа перед обновлением, например, KgNB. После того, как оконечное устройство принимает сообщение отклонения, оконечное устройство сохраняет ключ уровня доступа перед обновлением как текущий или сохраненный ключ уровня доступа. В качестве варианта, после приема сообщения отклонения, оконечное устройство может дополнительно удалить обновленный ключ уровня доступа, например, KgNB*.

Другая реализация может заключаться в том, что перед приемом сообщения отклонения оконечное устройство сохраняет контекст безопасности перед обновлением, и контекст безопасности перед обновлением включает в себя ключ уровня доступа перед обновлением, например, KgNB. После приема сообщения отклонения оконечное устройство использует контекст безопасности перед обновлением в качестве текущего или сохраненного контекста безопасности. В качестве варианта, после приема сообщения отклонения, оконечное устройство может дополнительно удалить обновленный контекст безопасности. В частности, контекст безопасности может быть контекстом безопасности AS оконечного устройства.

После возобновления ключа уровня доступа оконечного устройства к ключу уровня доступа перед обновлением оконечное устройство сохраняет ключ уровня доступа перед обновлением, и при возобновлении соединения в следующий раз оконечное устройство повторно выполняет способ 2 на этапе 701, чтобы сгенерировать сообщение кода аутентификации.

Поскольку в сценарии, в котором целевая базовая станция отклоняет запрос возобновления соединения оконечного устройства, оконечное устройство уже обновляет ключ уровня доступа, чтобы поддерживать согласованность ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией, оконечное устройство может альтернативно выполнить вернуть ключ для возобновления ключа уровня доступа оконечного устройства к ключу уровня доступа перед обновлением. Следовательно, может быть выполнена техническая задача по поддержке согласованности ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией и, кроме того, может быть эффективно решена техническая задача, заключающаяся в том, что оконечное устройство не может возобновить соединение из-за асинхронизации ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией.

Этап 706: целевая базовая станция передает сообщение запроса контекста исходной базовой станции, и исходная базовая станция принимает сообщение запроса контекста от целевой базовой станции.

Сообщение запроса контекста включает в себя сообщение кода аутентификации, сгенерированный оконечным устройством, и идентификатор возобновления, и сообщение запроса контекста используется для запроса получить контекст оконечного устройства.

Этот этап аналогичен этапу 305. Подробнее см. вышеизложенное описание.

Этап 707: исходная базовая станция получает контекст оконечного устройства, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

Для конкретного способа проверки сообщения кода аутентификации исходной базовой станцией обратитесь к способу проверки сообщения кода аутентификации, используемого исходной базовой станцией, когда оконечное устройство генерирует сообщение кода аутентификации способом 2 на этапе 306.

Этап 708: исходная базовая станция передает ответное сообщение контекста целевой станции, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

Ответное сообщение контекста может включать в себя контекст оконечного устройства, например, включать в себя алгоритм защиты целостности исходной базовой станции и ключ защиты целостности исходной базовой станции. В качестве варианта, ответное сообщение контекста дополнительно включает в себя сгенерированный KgNB*.

Этап 709: целевая базовая станция передает ответное сообщение возобновления соединения в оконечное устройство, и оконечное устройство принимает ответное сообщение возобновления соединения от целевой базовой станции.

Ответное сообщение возобновления соединения используется для указания оконечному устройству возобновить RRC соединение. В качестве варианта, шифрование и защита целостности могут соответственно выполняться в ответном сообщении возобновления соединения с использованием ключа шифрования и ключа защиты целостности, которые генерируются целевой базовой станцией на основании алгоритма защиты целостности исходной базовой станции и KgNB*. Для конкретного процесса реализации обратитесь к связанному решению в предшествующем уровне техники. Подробности здесь не описаны.

После этапа 709 дополнительно используется последующая процедура входа подключенного состояния оконечным устройством из неактивного состояния. Это содержание относится к предшествующему уровню техники. Для получения подробной информации обратитесь к описаниям в связанных документах. Подробности здесь не описаны.

Способ запроса возобновления соединения, показанный на этапах 701-709, может эффективно решить техническую задачу, когда сообщение кода аутентификации генерируется способом 2 на этапе 301. В решении, показанном на фиг.7, когда целевая базовая станция решает отклонить запрос возобновления соединения оконечного устройства, целевая базовая станция дополнительно передает сообщение отклонения возобновления соединения в оконечное устройство на этапе 704, и оконечное устройство возобновляет ключ уровня доступа оконечного устройства к ключу уровня доступа перед обновлением на этапе 705. Следовательно, всегда поддерживается согласованность ключей между оконечным устройством и исходной базовой станцией, и поэтому может эффективна решена техническая задача, заключающаяся в том, что оконечное устройство не может возобновить соединение из-за асинхронизации ключа между оконечным устройством и исходной базовой станцией.

Следует отметить, что сообщение запроса возобновления соединения, ответное сообщение возобновления соединения, сообщение завершения возобновления соединения, сообщение запроса контекста, ответное сообщение контекста или тому подобное в вышеприведенных вариантах осуществления является просто названием, и названием не является ограничением для сообщения. В 5G сети и другой будущей сети сообщение запроса возобновления соединения, ответное сообщение возобновления соединения, сообщение завершения возобновления соединения, сообщение запроса контекста или ответное сообщение контекста могут иметь другое название. Это конкретно не ограничено в вариантах осуществления настоящего изобретения. Например, сообщение запроса возобновления соединения может быть дополнительно заменено сообщением запроса, сообщением запроса возобновления, сообщением запроса соединения и т.п., ответное сообщение возобновления соединения может быть дополнительно заменено ответным сообщением, ответным сообщением возобновления, ответным сообщением соединения или тому подобное, сообщение завершения возобновления соединения может быть дополнительно заменено сообщением завершения, сообщением завершения возобновления, сообщением завершения соединения и т.п., сообщение запроса контекста может быть дополнительно заменено сообщением запроса или и т.п. ответное сообщение контекста может быть дополнительно заменено ответным сообщением и т.п.

Решения, предоставленные в настоящем изобретении, описаны выше главным образом, с точки зрения взаимодействия между сетевыми элементами. Понятно, что сетевые элементы включают в себя соответствующие аппаратные структуры и/или программные модули для выполнения вышеуказанных функций. Специалист в данной области техники должен легко понимать, что в сочетании с примерами, описанными в вариантах осуществления, раскрытыми в этом описании, этапы блоков и алгоритмов могут быть реализованы посредством аппаратного обеспечения или комбинации аппаратного и компьютерного программного обеспечения. Выполняется ли функция аппаратным или аппаратным обеспечением, управляемым компьютерным программным обеспечением, зависит от конкретных приложений и конструктивных ограничений технических решений. Специалист в данной области техники может использовать разные способы для реализации описанных функций для каждого конкретного применения, но не следует учитывать, что реализация выходит за рамки объема настоящего изобретения.

На основании той же идеи изобретения, фиг.8 является схемой устройства согласно настоящему изобретению. Устройство может быть оконечным устройством, целевой базовой станцией или исходной базовой станцией и может выполнять способ, выполняемый оконечным устройством, целевой базовой станцией или исходной базовой станцией в любом из вышеприведенных вариантов осуществления.

Устройство 800 включает в себя, по меньшей мере, один процессор 801, передатчик 802 и приемник 803 и, в качестве варианта, дополнительно включает в себя память 804. Процессор 801, передатчик 802, приемник 803 и память 804 соединены посредством линии связи.

Процессор 801 может быть общим центральным процессором (CPU), микропроцессором, специализированной интегральной схемой (application-specific integrated circuit, ASIC) или одной или более интегральными схемами, выполнены с возможностью управлять выполнением программы в решениях по настоящему изобретению.

Линия связи может включать в себя тракт для передачи информации между вышеупомянутыми блоками.

Передатчик 802 и приемник 803 выполнены с возможностью устанавливать связь с другим устройством или сетью связи. Передатчик и приемник содержат радиочастотную схему.

Память 804 может представлять собой постоянное запоминающее устройство (read-only memory, ROM) или статическое запоминающее устройство другого типа, которое может хранить статическую информацию и инструкцию, оперативное запоминающее устройство (random access memory, RAM) или другой тип динамического запоминающего устройства, которое может хранить информацию и инструкцию, или может представлять собой электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM), компактное дисковое постоянное запоминающее устройство (compact disk read-only memory, CD-ROM) или другое хранилище компакт-дисков, хранилище оптических дисков (включающий в себя сжатый оптический диск, лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск, Blu-ray оптический диск и т.п.), магнитный диск носитель данных или другое магнитное запоминающее устройство, или любой другой носитель, который может быть выполнен с возможностью переносить или хранить ожидаемый программный код в форме инструкции или структуры данных и к которому может обращаться компьютер, но не ограничивается этим. Память 804 может быть использована независимо и быть подключенной к процессору 801 с использованием линии связи. Альтернативно, память 804 может быть интегрирована с процессором. Память 804 выполнена с возможностью хранить код прикладной программы для выполнения решений в настоящем изобретении, где код прикладной программы выполняется под управлением процессора 801. Процессор 801 выполнен с возможностью выполнять код прикладной программы, хранящийся в памяти 804.

Во время конкретной реализации, в варианте осуществления, процессор 801 может включать в себя один или более CPU, например, CPU 0 и CPU 1 на фиг. 8.

Во время конкретной реализации, в варианте осуществления, устройство 800 может включать в себя множество процессоров, например, процессор 801 и процессор 808 на фиг.8. Каждый из процессоров может быть одноядерным (single-CPU) процессором или может быть многоядерным (multi-CPU) процессором. Здесь процессор может представлять собой одно или более устройств, схем и/или ядер обработки для обработки данных (например, компьютерной инструкции).

Следует понимать, что когда устройство 800 является оконечным устройством, устройство 800 может быть выполнено с возможностью реализации этапов, выполняемых оконечным устройством в способах в вариантах осуществления настоящего изобретения. Например, устройство 800 может выполнять этап 301, этап 302, этап 304 и этап 308 на фиг.3, может дополнительно выполнять этап 401, этап 402, этап 407 и этап 411 на фиг.4, может дополнительно выполнять этап 501, этап 502, этап 507 и этап 511 на фиг.5, может дополнительно выполнять этап 601, этап 602, этап 607 и этап 611 на фиг.6, и может дополнительно выполнять этап 701, этап 702, этап 704 и этап 709 на фиг.7. Для связанных функций, обратитесь к предшествующему описанию. Подробности не описаны здесь снова.

Когда устройство 800 является целевой базовой станцией, устройство 800 может быть выполнено с возможностью реализации этапов, выполняемых целевой базовой станцией в способах в вариантах осуществления настоящего изобретения. Например, устройство 800 может выполнять этап 302, этап 303, этап 304, этап 305, этап 307 и этап 308 на фиг.3, может дополнительно выполнять этап 402, этап 403, этап 404, этап 406, этап 407, этап 408, этап 410 и этап 411 на фиг.4, может дополнительно выполнять этап 502, этап 503, этап 504, этап 506, этап 507, этап 508, этап 510 и этап 511 на фиг.5, может дополнительно выполнять этап 602, этап 603, этап 604, этап 606, этап 607, этап 608, этап 610 и этап 611 на фиг.6, и может дополнительно выполнять этап 702, этап 703, этап 704, этап 706, этап 708 и этап 709 на фиг.7. Для связанных функций, обратитесь к предшествующему описанию. Подробности не описаны здесь снова.

Когда устройство 800 является исходной базовой станцией, устройство 800 может быть выполнено с возможностью реализации этапов, выполняемых исходной базовой станцией, в способах в вариантах осуществления настоящего изобретения. Например, устройство 800 может выполнять этап 305, этап 306 и этап 307 на фиг.3, может дополнительно выполнять этап 404, этап 405, этап 406, этап 408, этап 409 и этап 410 на фиг.4, может дополнительно выполнять этап 504, этап 505, этап 506, этап 508, этап 509 и этап 510 на фиг.5, может дополнительно выполнять этап 604, этап 605, этап 606, этап 608, этап 609 и этап 610 на фиг.6, и может дополнительно выполнять этап 706, этап 707 и этап 708 на фиг.7. Для связанных функций, обратитесь к предшествующему описанию. Подробности не описаны здесь снова.

В вариантах реализации изобретения функциональные модули могут быть получены посредством деления в оконечном устройстве на основе вышеупомянутого примера способа. Например, функциональные модули могут быть получены посредством деления в соответствии с функциями, или две или более функций могут быть интегрированы в один модуль обработки. Интегрированный модуль может быть реализован в виде аппаратного обеспечения или может быть реализован в виде программного функционального модуля. Следует отметить, что в настоящем изобретении разделение модулей является примером и представляет собой просто логическое разделение функций. Во время фактической реализации может использоваться другой способ разделения. Например, когда функциональные модули получены посредством деления в соответствии с функциями, фиг.9 является схемой устройства. Устройство 900 может быть оконечным устройством в вышеупомянутых вариантах осуществления. Устройство 900 включает в себя блок 901 обработки и блок 903 отправки. В качестве варианта, дополнительно может быть использован блок 902 приема.

Во время реализации способа запроса возобновления соединения,

блок 901 обработки выполнен с возможностью генерировать сообщение кода аутентификации на основании параметра новизны и ключа защиты целостности, которые есть в устройстве, где параметры новизны, используемые для генерирования сообщений кодов аутентификации в двух последовательных моментах времени, различаются; и

блок 903 отправки выполнен с возможностью передавать сообщение запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию, где сообщение запроса возобновления соединения включает в себя сообщение кода аутентификации, и сообщение запроса возобновления соединения используется для запроса возобновления RRC соединения управления радиоресурсами.

В возможной реализации, параметр новизны включает в себя количество раз отклонения, и количество раз отклонения используется для указания количества раз, в течение которого возобновляется RRC соединение, которое пытается выполнить устройство.

В возможной реализации блок 902 приема выполнен с возможностью принимать ответное сообщение возобновления соединения от целевой базовой станции, где ответное сообщение возобновления соединения используется для указания оконечному устройству возобновить RRC соединение.

В возможной реализации, сообщение запроса возобновления соединения дополнительно включает в себя параметр указания, и параметр указания используется для указания параметра новизны.

В возможной реализации, параметр новизны включает в себя подсчет протокола конвергенции пакетных данных (PDCP count), и параметр указания включает в себя некоторые или все биты PDCP подсчета.

Следует понимать, что оконечное устройство может быть выполнено с возможностью реализации этапов, выполняемых оконечным устройством в способах в вариантах осуществления настоящего изобретения. Для связанных функций, обратитесь к предшествующему описанию. Подробности не описаны здесь снова.

В вариантах реализации изобретения функциональные модули могут быть получены посредством деления в целевой базовой станции на основании вышеупомянутых примеров способа. Например, функциональные модули могут быть получены посредством деления в соответствии с функциями, или две или более функций могут быть интегрированы в один модуль обработки. Интегрированный модуль может быть реализован в виде аппаратного обеспечения или может быть реализован в виде программного функционального модуля. Следует отметить, что в настоящем изобретении разделение модулей является примером и представляет собой просто логическое разделение функций. Во время фактической реализации может использоваться другой способ разделения. Например, когда функциональные модули получены посредством деления в соответствии с функциями, фиг.10 является схемой устройства. Устройство 1000 может быть целевой базовой станцией в вышеупомянутых вариантах осуществления. Устройство 1000 включает в себя блок 1001 приема и блок 1002 передачи.

Во время реализации способа запроса возобновления соединения,

блок 1001 приема выполнен с возможностью принимать сообщение запроса возобновления соединения из оконечного устройства, где сообщение запроса возобновления соединения включает в себя сообщение кода аутентификации, сообщение запроса возобновления соединения используется для запроса возобновления соединения RRC управления радиоресурсами, и сообщение кода аутентификации генерируется на основании ключа защиты целостности оконечного устройства; и

блок 1002 передачи выполнен с возможностью передавать сообщение уведомления исходной базовой станции, если возобновление RRC соединения отклонено, где сообщение уведомления включает в себя сообщение кода аутентификации.

Уведомление имеет одну или более из следующих функций:

сообщение уведомления используется для указания обновить контекст оконечного устройства в исходной базовой станции;

сообщение уведомления используется для уведомления, что целевая базовая станция отклоняет возобновление соединения, которое выполняется оконечным устройством;

сообщение уведомления используется для указания обновить параметр новизны в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции; и

сообщение уведомления используется для указания обновить ключ в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции.

В возможной реализации контекст оконечного устройства, который посредством сообщения уведомления дает указание обновить, включает в себя ключ уровня доступа.

В возможной реализации сообщение кода аутентификации генерируется на основании параметра новизны и ключа защиты целостности оконечного устройства, и контекст оконечного устройства, который посредством сообщения уведомления дает указание обновить, включает в себя параметр новизны, где используются параметры новизны для генерирования кодов аутентификации сообщений в двух последовательных моментах времени, различаются.

В возможной реализации, сообщение запроса возобновления соединения дополнительно включает в себя параметр указания, параметр указания используется для указания параметра новизны, и сообщение уведомления дополнительно включает в себя параметр указания.

В возможной реализации, параметр новизны включает в себя PDCP подсчет, и параметр указания включает в себя некоторые или все биты PDCP подсчета.

В возможной реализации, параметр новизны включает в себя количество раз отклонения, и количество раз отклонения используется для указания количества раз, в течение которых возобновляется возобновление RRC соединения, которое пытается выполнить устройство.

Во время реализации другого способа запроса возобновления соединения,

блок 1001 приема выполнен с возможностью принимать сообщение запроса возобновления соединения из оконечного устройства, где сообщение запроса возобновления соединения включает в себя сообщение кода аутентификации; сообщение кода аутентификации генерируется на основании параметра новизны и ключа защиты целостности, который относится к оконечному устройству, где параметры новизны, используемые для генерирования сообщений кодов аутентификации в двух последовательных моментах времени, различаются; и сообщение запроса возобновления соединения используется для запроса возобновления RRC соединения управления радиоресурсами; и

блок 1002 передачи выполнен с возможностью передавать сообщение запроса контекста на исходную базовую станцию, если RRC соединение возобновляется, где сообщение запроса контекста включает в себя сообщение кода аутентификации, и сообщение запроса контекста используется для запроса получения контекста оконечного устройства.

В возможной реализации, сообщение запроса возобновления соединения дополнительно включает в себя параметр указания, параметр указания используется для указания параметра новизны, и сообщение запроса контекста дополнительно включает в себя параметр указания.

В возможной реализации, параметр новизны включает в себя подсчет протокола конвергенции пакетных данных (PDCP), и параметр указания включает в себя некоторые или все биты PDCP подсчета.

В возможной реализации, параметр новизны включает в себя количество раз отклонения, и количество раз отклонения используется для указания количества раз, в течение которого возобновление RRC соединения, которое пытается выполнить устройство, отклоняется.

Следует понимать, что целевая базовая станция может быть выполнена с возможностью реализации этапов, выполняемых целевой базовой станцией в способе в вариантах осуществления настоящего изобретения. Для связанных функций, обратитесь к предшествующему описанию. Подробности не описаны здесь снова.

В вариантах реализации изобретения функциональные модули могут быть получены посредством деления в исходной базовой станции на основании вышеупомянутых примеров способа. Например, функциональные модули могут быть получены посредством деления в соответствии с функциями, или две или более функций могут быть интегрированы в один модуль обработки. Интегрированный модуль может быть реализован в виде аппаратного обеспечения или может быть реализован в виде программного функционального модуля. Следует отметить, что в настоящем изобретении разделение модулей является примером и представляет собой просто логическое разделение функций. Во время фактической реализации может использоваться другой способ разделения. Например, когда функциональные модули получены посредством деления в соответствии с функциями, фиг.11 является принципиальной схемой устройства. Устройство 1100 может быть исходной базовой станцией в вышеупомянутых вариантах осуществления. Устройство 1100 включает в себя блок 1101 обработки, блок 1102 приема и блок 1103 передачи.

Во время реализации способа запроса возобновления соединения,

блок 1102 приема выполнен с возможностью принимать сообщение уведомления из целевой базовой станции, где сообщение уведомления включает в себя сообщение кода аутентификации, и сообщение кода аутентификации генерируется на основе ключа защиты целостности оконечного устройства; и

блок 1101 обработки выполнен с возможностью проверки сообщения кода аутентификации на основании ключа защиты целостности исходной базовой станции и выполнен с возможностью обновлять контекст оконечного устройства в исходной базовой станции, если проверка сообщения кода аутентификации прошла успешно.

Уведомление имеет одну или более из следующих функций:

сообщение уведомления используется для указания обновить контекст оконечного устройства в исходной базовой станции;

сообщение уведомления используется для уведомления, что целевая базовая станция отклоняет возобновление соединения, которое выполняется оконечным устройством;

сообщение уведомления используется для указания обновить параметр новизны в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции; и

сообщение уведомления используется для указания обновить ключ в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции.

В возможной реализации блок 1101 обработки специально выполнен с возможностью обновить ключ уровня доступа в контексте оконечного устройства в исходной базовой станции.

В возможной реализации сообщение кода аутентификации генерируется на основании параметра новизны и ключа защиты целостности, который относится к оконечному устройству, где параметры новизны, используемые для генерирования сообщений кодов аутентификации в два последовательных момента времени, различаются; и

блок 1101 обработки специально выполнен с возможностью проверять сообщение кода аутентификации на основании параметра новизны и ключа защиты целостности, который относится к исходной базовой станции.

В возможной реализации сообщение уведомления дополнительно включает в себя параметр указания, и параметр указания используется для указания параметра новизны.

В возможной реализации, параметр новизны включает в себя подсчет протокола конвергенции пакетных данных (PDCP count). То, что блок 1101 обработки выполнен с возможностью обновлять контекст оконечного устройства в исходной базовой станции, конкретно включает в себя:

обновление, если значение PDCP подсчета больше, чем значение PDCP подсчета в контексте оконечного устройства, значения PDCP подсчета в контексте оконечного устройства в значение PDCP подсчета, указанное параметром указания.

В возможной реализации параметр новизны включает в себя количество раз отклонения, и количество раз отклонения используется для указания количества раз, в течение которых возобновляется возобновление RRC соединения, которое пытается выполнить устройство.

В возможной реализации, блок 1101 обработки специально выполнен с возможностью увеличивать количество раз отклонения в контексте оконечного устройства на 1.

Во время реализации другого способа запроса возобновления соединения,

блок 1102 приема выполнен с возможностью принимать сообщение запроса контекста из целевой базовой станции, где сообщение запроса контекста включает в себя сообщение кода аутентификации; сообщение кода аутентификации генерируется на основании параметра новизны и ключа защиты целостности, который относится к оконечному устройству, где параметры новизны, используемые для генерирования сообщений кодов аутентификации в двух последовательных моментах времени, различаются; и сообщение запроса контекста используется для запроса получения контекста оконечного устройства;

блок 1101 обработки выполнен с возможностью проверять сообщение кода аутентификации на основании параметра новизны и ключа защиты целостности исходной базовой станции и выполнен с возможностью обновлять параметр новизны в контексте оконечного устройства при проверке сообщения кода аутентификации чтобы быть успешным; и

блок 1103 передачи выполнен с возможностью передавать ответное сообщение контекста в целевую базовую станцию, где ответное сообщение контекста включает в себя контекст оконечного устройства.

В возможной реализации, сообщение запроса контекста дополнительно включает в себя параметр указания, параметр указания используется для указания параметра новизны, и параметр новизны включает в себя PDCP подсчет. То, что блок 1101 обработки обновляет контекст оконечного устройства в исходной базовой станции, конкретно включает в себя:

обновление, если значение PDCP подсчета больше, чем значение PDCP подсчета в контексте оконечного устройства, значение PDCP подсчета в контексте оконечного устройства равно значению PDCP подсчета, указанному параметром указания.

В возможной реализации параметр указания включает в себя некоторые биты PDCP подсчета. Блок 1101 обработки дополнительно выполнен с возможностью определять на основании параметра указания PDCP подсчета, указанного параметром указания.

В возможной реализации, параметр новизны включает в себя количество раз отклонения, и количество раз отклонения используется для указания количества раз, в течение которого возобновляется возобновление RRC соединения, которое пытается выполнить устройство. То, что блок 1101 обработки выполнен с возможностью обновлять контекст оконечного устройства в исходной базовой станции, включает в себя: сброс количества раз отклонения в контексте оконечного устройства до нуля.

Следует понимать, что исходная базовая станция может быть выполнена с возможностью реализации этапов, выполняемых исходной базовой станцией, в способах в вариантах осуществления настоящего изобретения. Для связанных функций, обратитесь к предшествующему описанию. Подробности не описаны здесь снова.

Все или некоторые из вышеупомянутых вариантов осуществления могут быть реализованы с использованием программного обеспечения, аппаратного обеспечения, встроенного программного обеспечения или любой их комбинации. Когда программное обеспечение используется для реализации вариантов осуществления, варианты осуществления могут быть реализованы полностью или частично в форме компьютерного программного продукта. Компьютерный программный продукт включает в себя одну или более компьютерных инструкций. Когда компьютерные инструкции загружаются и выполняются на компьютере, процедура или функции в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения полностью или частично генерируются. Компьютер может быть компьютером общего назначения, компьютером специального назначения, компьютерной сетью или другим программируемым устройством. Компьютерные инструкции могут храниться на машиночитаемом носителе или могут передаваться с машиночитаемого носителя на другой машиночитаемый носитель. Например, компьютерные инструкции могут передаваться с веб-сайта, компьютера, сервера или центра обработки данных на другой веб-сайт, компьютер, сервер или центр обработки данных в проводной сети (например, коаксиальный кабель, оптоволокно или цифровая абонентская линия (DSL)) или беспроводной связи (например, инфракрасный, радио или микроволновый диапазон). Машиночитаемый носитель данных может быть любым используемым носителем данных, доступным для компьютера, или устройством хранения данных, таким как сервер или центр обработки данных, объединяющим один или более используемых носителей данных. Используемым носителем данных может быть магнитный носитель (например, гибкий диск, жесткий диск или магнитная лента), оптический носитель (например, DVD), полупроводниковый носитель (например, твердотельный накопитель (Solid State Disk, SSD)) или тому подобное.

Все или некоторые из вышеупомянутых вариантов осуществления могут быть реализованы с использованием программного обеспечения, аппаратного обеспечения, встроенного программного обеспечения или любой их комбинации. Когда программное обеспечение используется для реализации вариантов осуществления, варианты осуществления могут быть реализованы полностью или частично в форме компьютерного программного продукта. Компьютерный программный продукт включает в себя одну или более компьютерных инструкций. Когда компьютерные инструкции загружаются и выполняются на компьютере, процедура или функции в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения полностью или частично генерируются. Компьютер может быть компьютером общего назначения, компьютером специального назначения, компьютерной сетью или другим программируемым устройством. Компьютерные инструкции могут храниться на машиночитаемом носителе или могут передаваться с машиночитаемого носителя на другой машиночитаемый носитель. Например, компьютерные инструкции могут передаваться с веб-сайта, компьютера, сервера или центра обработки данных на другой веб-сайт, компьютер, сервер или центр обработки данных в проводной сети (например, коаксиальный кабель, оптоволокно или цифровая абонентская линия (DSL)) или беспроводной связи (например, инфракрасный, радио или микроволновый диапазон). Машиночитаемый носитель данных может быть любым используемым носителем, доступным для компьютера, или устройством хранения данных, таким как сервер или центр обработки данных, объединяющим один или более используемых носителей. Используемым носителем может быть магнитный носитель (например, гибкий диск, жесткий диск или магнитная лента), оптический носитель (например, DVD), полупроводниковый носитель (например, твердотельный накопитель (твердотельный накопитель (Solid State Disk, SSD)) или тому подобное.

Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на варианты осуществления, в процессе реализации настоящего изобретения, которое требует защиты, специалист в данной области техники может понять и реализовать другой вариант раскрытых вариантов осуществления, просмотрев раскрытые прилагаемые чертежи, содержание и прилагаемую формулу изобретения. В формуле изобретения «содержащий» (comprising) не исключает другого компонента или другого этапа, а «а» или «один» не исключает значения множественности. Один процессор или другой блок может реализовывать несколько функций, перечисленных в формуле изобретения. Некоторые меры отражаются в зависимых пунктах формулы изобретения, которые отличаются друг от друга, но это не означает, что эти меры не могут быть объединены для получения лучшего эффекта.

Специалист в данной области техники должен понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения могут быть предоставлены в виде способа, устройства (device), машиночитаемого носителя данных или компьютерного программного продукта. Следовательно, настоящее изобретение может использовать форму вариантов осуществления только аппаратных средств, вариантов осуществления только программных средств или вариантов осуществления с комбинацией программного обеспечения и аппаратных средств. Все вместе они называются «модулями» или «системами».

Специалист в данной области техники может также понимать, что различные иллюстративные логические блоки (illustrative logical block) и этапы (step), которые перечислены в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть реализованы с использованием электронного аппаратного обеспечения, компьютерного программного обеспечения или их комбинации. Реализация функций с использованием аппаратного или программного обеспечения зависит от конкретных приложений и требований к проектированию всей системы. Специалист в данной области техники может использовать различные способы для реализации описанных функций для каждого конкретного приложения, но следует учитывать, что реализация не должна выходить за рамки вариантов осуществления настоящего изобретения.

Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на конкретные признаки и варианты осуществления, в них могут быть сделаны различные модификации и комбинации без отклонения от объема настоящего изобретения. Соответственно, описание и сопровождающие чертежи являются просто примерами для описания настоящего изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения, и рассматриваются как любые из или все модификации, вариации, комбинации или эквиваленты, которые охватывают объем настоящего изобретения. Специалист в данной области техники может внести различные модификации и изменения в настоящее изобретение, не отступая от сущности и объема настоящего изобретения. Настоящее изобретение предназначено для охвата этих модификаций и вариантов при условии, что они находятся в рамках объема формулы изобретения настоящего изобретения и их эквивалентных технологий.

1. Способ запроса возобновления соединения, содержащий этапы, на которых:

генерируют, с помощью устройства, обновленный ключ уровня доступа;

передают, с помощью устройства, на целевую базовую станцию, сообщение запроса возобновления соединения для возобновления соединения управления радиоресурсами (RRC);

принимают, с помощью устройства, сообщение отклонения возобновления соединения от целевой базовой станции, при этом сообщение отклонения возобновления соединения указывает, что возобновление RRC соединения отклонено;

удаляют, с помощью устройства, после приема сообщения отклонения возобновления соединения, обновленный ключ уровня доступа; и сохраняют, с помощью устройства, первый ключ уровня доступа в качестве текущего ключа уровня доступа; при этом первый ключ уровня доступа является ключом уровня доступа, используемым устройством связи и исходной базовой станцией, к которой получен доступ устройством, до перехода устройства связи в неактивное состояние.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором:

генерируют, с помощью устройства, сообщение кода аутентификации на основании ключа защиты целостности и алгоритма защиты целостности, причем ключ защиты целостности и алгоритм защиты целостности являются ключом защиты целостности и алгоритмом защиты целостности, используемыми устройством и исходной базовой станцией до перехода устройства в неактивное состояние, при этом

сообщение запроса возобновления соединения дополнительно содержит сообщение кода аутентификации.

3. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

генерируют, с помощью устройства, новый ключ защиты целостности с использованием обновленного ключа уровня доступа;

генерируют, с помощью устройства, сообщение кода аутентификации на основании нового ключа защиты целостности и алгоритма защиты целостности; при этом алгоритм защиты целостности является алгоритмом защиты целостности, используемым, устройством и исходной базовой станцией, до перехода устройства в неактивное состояние; при этом

сообщение запроса возобновления соединения дополнительно содержит сообщение кода аутентификации.

4. Способ по любому из пп.1-3, дополнительно содержащий этапы, на которых:

принимают, с помощью устройства, сообщение высвобождения RRC соединения от исходной базовой станции; при этом сообщение высвобождения RRC соединения содержит указание;

осуществляют переход, с помощью устройства, в неактивное состояние в соответствии с указанием, содержащимся в сообщении высвобождения RRC соединения.

5. Способ по п.4, в котором сообщение высвобождения RRC соединения дополнительно содержит счетчик цепочки следующего перехода (NCC), при этом этап генерирования обновленного ключа уровня доступа содержит подэтап, на котором:

получают, с помощью устройства, обновленный ключ уровня доступа на основе NCC, идентификатор целевой физической соты (PCI) и абсолютный номер радиочастотного канала нисходящей линии связи (ARFCN-DL).

6. Способ по любому из пп.1-4, в котором этап генерирования обновленного ключа уровня доступа содержит подэтап, на котором:

получают, с помощью устройства, обновленный ключ уровня доступа на основе первого ключа уровня доступа, идентификатор целевой физической соты, PCI и абсолютный номер радиочастотного канала нисходящей линии связи (ARFCN-DL).

7. Способ по любому из пп.1-6, в котором этап сохранения, с помощью устройства, первого ключа уровня доступа в качестве текущего ключа уровня доступа, содержит подэтап, на котором:

используют, с помощью устройства, контекст безопасности перед обновлением в качестве текущего или сохраненного контекста безопасности, причем контекст безопасности перед обновлением содержит первый ключ уровня доступа.

8. Способ по любому из пп.1-7, в котором обновленный ключ уровня доступа представляет собой KgNB*, а ключ уровня доступа перед обновлением представляет собой KgNB.

9. Способ по любому из пп.1-8, в котором возобновление RRC соединения отклоняется при большой нагрузке на целевую базовую станцию.

10. Способ по любому из пп.1-8, в котором этап получения сообщения отказа возобновления связи от целевой базовой станции содержит подэтап, на котором:

принимают, с помощью устройства, сообщение отказа возобновления связи от целевой базовой станции в случае, когда целевая базовая станция имеет большую нагрузку.

11. Способ по любому из пп.1-10, в котором исходная базовая станция и целевая базовая станция являются одной и той же базовой станцией.

12. Способ по любому из пп.1-11, в котором устройство представляет собой оконечное устройство или микросхему в оконечном устройстве.

13. Устройство связи, содержащее: блок приема, блок передачи и блок обработки, при этом

блок обработки выполнен с возможностью генерирования обновленного ключа уровня доступа;

блок передачи выполнен с возможностью передачи сообщения запроса возобновления соединения на целевую базовую станцию для возобновления соединения управления радиоресурсами (RRC);

блок приема выполнен с возможностью приема сообщения отклонения возобновления соединения от целевой базовой станции, при этом сообщение отклонения возобновления соединения указывает, что возобновление RRС соединения отклонено; и

блок обработки дополнительно выполнен с возможностью удаления обновленного ключа уровня доступа; и сохранения первого ключа уровня доступа в качестве текущего ключа уровня доступа; при этом первый ключ уровня доступа является ключом уровня доступа, используемым устройством связи и исходной базовой станцией, к которой получен доступ устройством, до перехода устройства связи в неактивное состояние.

14. Устройство связи по п.13, в котором блок обработки дополнительно выполнен с возможностью генерирования сообщения кода аутентификации на основании ключа защиты целостности и алгоритма защиты целостности, причем ключ защиты целостности и алгоритм защиты целостности являются ключом защиты целостности и алгоритм защиты целостности, используемыми, до перехода устройства связи в неактивное состояние, устройством связи и исходной базовой станцией, при этом

сообщение запроса возобновления соединения дополнительно содержит сообщение кода аутентификации.

15. Устройство связи по п.13, в котором блок обработки дополнительно выполнен с возможностью генерирования нового ключа защиты целостности с использованием обновленного ключа уровня доступа; и генерирования сообщения кода аутентификации на основании нового ключа защиты целостности и алгоритма защиты целостности; при этом алгоритм защиты целостности является алгоритмом защиты целостности, используемым устройством связи и исходной базовой станцией, до перехода устройства связи в неактивное состояние; при этом

сообщение запроса возобновления соединения дополнительно содержит сообщение кода аутентификации.

16. Устройство связи по любому из пп.13-15, в котором блок приема выполнен с возможностью приема сообщения высвобождения RRC соединения от исходной базовой станции; причем сообщение высвобождения RRC соединения содержит указание; а

блок обработки выполнен с возможностью входа в неактивное состояние в соответствии с указанием, содержащимся в сообщении высвобождения RRC соединения.

17. Устройство связи по п.16, в котором сообщение высвобождения RRC соединения дополнительно содержит счетчик цепочки следующего перехода (NCC);

блок обработки выполнен с возможностью получения обновленного ключа уровня доступа на основании NCC, идентификатора целевой физической соты (PCI) и абсолютного номера радиочастотного канала нисходящей линии связи (ARFCN-DL).

18. Устройство связи по любому из пп.13-16, в котором блок обработки выполнен с возможностью получения обновленного ключа уровня доступа на основании первого ключа уровня доступа, идентификатора целевой физической соты (PCI) и абсолютного номера радиочастотного канала нисходящего канала (ARFCN-DL).

19. Устройство связи по любому из пп.13-18, в котором блок обработки дополнительно выполнен с возможностью использования контекста безопасности перед обновлением в качестве текущего или сохраненного контекста безопасности, причем контекст безопасности перед обновлением содержит первый ключ уровня доступа.

20. Устройство связи по любому из пп.13-19, в котором обновленный ключ уровня доступа представляет собой KgNB*, а ключ уровня доступа перед обновлением представляет собой KgNB.

21. Устройство связи по любому из пп.13-20, в котором возобновление RRC соединения отклоняется при большой нагрузке на целевую базовую станцию.

22. Устройство связи по любому из пп.13-20, в котором блок приема дополнительно выполнен с возможностью приема сообщения отказа возобновления связи от целевой базовой станции в случае, когда целевая базовая станция имеет большую нагрузку.

23. Устройство связи по любому из пп.13-22, в котором исходная базовая станция и целевая базовая станция являются одной и той же базовой станцией.

24. Устройство связи, содержащее блоки, выполненные с возможностью реализации способа по любому из пп.1-12.

25. Машиночитаемый носитель данных, хранящий инструкции, вызывающие, при исполнении компьютером, выполнение компьютером способа по любому из пп.1-12.

26. Устройство связи, содержащее память и по меньшей мере один процессор, соединенный с памятью, при этом

память хранит программные инструкции, вызывающие, при исполнении по меньшей мере одним процессором, выполнение устройством способа по любому из пп.1-12.

27. Устройство связи по п.26, представляющее собой оконечное устройство или микросхему в оконечном устройстве.