[发明专利]电信系统中一种利用软合并的重发方法

说明书

本发明涉及电信系统中尤其是无线电信系统中的利用尤其与加密有关的软合并的重发机理。

无线电信系统一般是指允许在用户与网络之间进行无线通信的任何电信系统。在移动通信系统中，用户可以在系统的服务区内移动。典型的移动通信系统是公共陆地移动网(PLMN)。

目前，正在开发第三代移动系统，诸如通用移动通信系统(UMTS)和未来公共陆地移动电信系统(FPLMTS)(后来又被更名为IMT-2000(国际移动电信2000))。UMTS正在ETSI(欧洲电信标准协会)中被标准化，而ITU(国际电信联盟)正在定义IMT-2000系统。第三代移动系统的无线接口很可能基于宽带CDMA(码分多址)，因此，第三代系统通常被称为宽带CDMA系统(WCDMA)。这些未来系统基本上很相似。

图1示出了一种可应用本发明的电信网。该电信网可以是例如第三代蜂窝移动网，比如UMTS。该电信网包括第一端节点，如移动台MS(在UMTS术语中被称为用户设备UE)，和第二端节点，如无线网控制器RNC1、RNC2。该网络还可以包括多个中间节点，如基站BS1-BS4。端节点之间所要发送的信息被格式化为帧(如RLC PDU)。通过多个中间节点，在端节点之间可以有多个(两个或两个以上)并行连接，从而可以实现宏分集、分集合并或软切换。

本申请人于1998年11月5日申请的共同未决的芬兰专利申请982399公开了一种称为“连接帧序号(CFN)方案”的新同步机理，用于避免尤其是宏分集实现方式中的同步问题。根据UMTS的现有观点，通过不在无线接口Uu上以帧(即以业务信道)发送帧序号来节省一些业务开销。代之以，在BS到UE的方向上，同时向所有移动台广播帧序号，而在BS到RNC的方向上，基站将帧序号加入到模p序列中，其中目前所推荐的p值为72。换言之，帧序号被循环重复：0,1,…,71,0,1,等等。基站彼此不同步。因此，帧序号是相对的，并且就这点而言它们实际上毫无意义，至少没有隐含的关于帧序号所基于的时间基准的信息。由于不通过无线接口发送帧序号，并由于基站采用不同的时间基准，因此，移动台发送到BS1和BS2的第N帧可能被BS1作为第N′帧转发给RNC，而BS2可能将同一帧作为第N″帧转发给RNC。结果，RNC中的分集合并失败。

在FI982399所提出的并且也为本UMTS情况所接受的新机理中，确定与特定连接相关的时间基准(称为CFN)(该时间基准对该连接中所涉及的所有节点是公用的)，以便可使任何中间节点(BS)都能确定和补偿其本地时间基准与CFN之间的偏移。端节点(RNC和UE)在连接开始时刻利用带外信令商定CFN。CFN由小区中的广播控制信道(BCCH)的时序控制，换言之，它每10ms递增1。一些RLC PDU被合并为一个较大的数据单元——传送块组(TBS)，该数据单元以某一交错周期(10ms无线帧的倍数)被发送。因此，CFN通过UE与RNC之间的传输信道“被发送”，换言之，针对每一TBS，无论在UE中还是在RNC中，CFN均本地地递增1。在大于10ms的交错周期(即TBS扩展到两个或两个以上无线帧)的情况下，CFN是指传输交错块所用的第一无线帧。

为了满足加密所用的帧序号的长度的要求，提供一种CFN的扩展——超帧序号HFN。HFN的长度至少为25比特，使得HFN+CFN的总长度至少为32比特。在UE和SRNC中，HFN被初始化为一个共同的值，然后每当完成一个CFN周期(即每72ms)它就递增1。因此，用图2中所示的配置来进行帧编号和同步。

上述芬兰专利申请FI982399还提出了(也为本UMTS情况所接受的)用UEFN(即CFN+HFN)作为密码本，因为CFN+HFN的长度足以可靠加密。加密算法的其他输入可以是加密密钥Kc、承载ID和方向，如图3中所示。Kc:s是在验证过程中在UE和SRNC中得出的。方向参数定义发送数据的方向(上行链路/下行链路)。承载ID(RAB ID)是与特定的无线接入承载或信令链路有关的参数，在一个RRC连接中是唯一的。它被作为加密的输入参数，以确保同一加密隐蔽不被应用于两个具有同一Kc并以同一UEFN发送(在L1或MAC复用情况下)的承载。加密算法产生一个加密隐蔽。UMTS中的无线接口加密很可能是一种MAC功能性，这种功能性使得可以根据与加密隐蔽的XOR合并来实现MAC SDU(RLC PDU)的加密或解密。这种加密方案的主要优点是，对于所有信道类型和承载类型都可以采用完全相同的机理。