[发明专利]LTE系统中基站eNB切换时的密钥更新方法、设备及系统有效

专利信息
申请号: 200810224772.8 申请日: 2008-12-29
公开(公告)号: CN101772100A 公开(公告)日: 2010-07-07
发明(设计)人: 朱红儒;齐旻鹏;杨笑 申请(专利权)人: 中国移动通信集团公司
主分类号: H04W36/08 分类号: H04W36/08;H04W36/30;H04W12/04
代理公司: 北京同达信恒知识产权代理有限公司 11291 代理人: 魏杉
地址: 100032 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: lte 系统 基站 enb 切换 密钥 更新 方法 设备
【说明书】:

技术领域

发明涉及通信技术领域,尤其涉及LTE系统中基站eNB切换时的密钥更新方法、设备及系统。 

背景技术

第四代移动通信LTE网络具有很好的性能(带宽和可容纳的服务等),因此具有很好的市场前景。但是该技术目前正在研发阶段,许多细节技术尚未成熟。 

在LTE网络模型中,有几个逻辑上的通信实体:终端移动用户(UE:UserEquipment,用户设备),包括移动设备和USIM(UMTS Subscriber IdentityModule,UMTS用户身份模块;UMTS:Universal Mobile TelecommunicationSystem,通用移动通信系统)卡;服务于跟用户进行无线通信的eNB(基站)站点;管理多个eNB站点并直接与归属网通信的实体MME(MobilityManagement Entity,移动管理实体);用户归属网HN(Home Network)。 

当用户在小区移动时,会从某个MME管理下的一个eNB移动到另一个eNB,这种移动需要在两个eNB之间进行切换,实现该切换的通信接口又称为X2接口。 

3GPP TR33.401中建议的机制“X2切换的密钥更新”方案流程如图1所示,其中GW(Gateway,网关)是eNB及MME与主干网连接的端口: 

步骤100a-100e、在UE建立初始化AS(Acess Stratum,接入层次)安全上下文时分别运行于UE和MME,目的是初始化下一跳密钥:NH(Next Hop,下一跳),MME通过S1-AP(S1:一种接口;AP:Application protocol,应用协议)初始化建立上下文消息将NH和NCC(NH chaining counter,下一跳链 的计数器)传送给eNB。具体包括: 

100a、MME由KASME(接入层的主密钥)和KeNB(基站的密钥)推导出初始的下一跳密钥NH。 

100b、MME设置初始的NH对应的NCC=1。 

100c、MME在AS安全性上文中提供正在服务的eNB密钥KeNB和下一跳密钥NH及其对应的序号NCC。 

100d、用户由KASME和KeNB推导出初始的下一跳密钥NH。 

100e、用户设置初始的NH对应的序号NCC=0。 

步骤101、用户向源eNB发送测量报告消息。 

步骤102a-b、源eNB进行切换决定,计算KeNB*。 

步骤103、源eNB给目标eNB发送切换请求消息,其中包含NCC,KeNB*,此外还应包含当前的RRC/UP算法标识index increase indicator(序列号增加指示符)。 

步骤104、目标eNB返回切换请求应答消息。切换请求应答消息应该包含目标eNB为用户生成的新的C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier,小区无线网络的临时标识符)及选定的RRC/UP算法和其他参数。 

步骤105、目标eNB更新KeNB并推导UP(User Plane,用户层面)、RRC(Radio Resource Control,无线资源控制)密钥。 

步骤106、源eNB收到切换请求应答消息后,向用户UE发送切换命令,消息包含NCC值和目标eNB选定的算法标识。 

步骤107a-c、UE进行NH同步处理、计算KeNB*、根据KeNB*更新KeNB并推导UE、RRC密钥。 

步骤108、UE存储新的NH值,即NH=NH*;NCC=Temp-NCC。 

步骤109、UE在产生新的eNB密钥后,向目标eNB发送切换确认消息。 

步骤110、目标eNB向MME发送路径切换消息,用于更新数据路由。路径请求信息应包含变量NCC值。 

步骤111、MME向服务网关发起用户面更新请求。 

步骤112、MME计算NCC[+1]=NCC+1;以及进行NH同步处理。 

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