[发明专利]SRB3和SRB4的完整性保护计数器同步的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及服务无线网络子系统(SRNS，Serving Radio Network Subsystem)的重定位技术，特别是指一种SRNS重定位中信令无线承载三(SRB3，Signaling Radio Bearer)和SRB4的完整性保护计数器(COUNT-I)同步的方法及系统。

背景技术

为防止非法的第三方伪造或篡改终端和网络间的信令消息，通用移动通信系统(UMTS，Universal Mobile Telecommunication System)通过完整性保护算法来保护信令的完整性。完整性保护分别在用户设备(UE，User Equipment)和无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)的无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)层执行。完整性保护的基本原理为：消息的发送端和接收端维护一组相同的COUNT-I，发送端将自身的COUNT-I和消息码流输入到完整性保护算法中，计算得出数据完整性的消息鉴权码(MAC-I，Message Authentication Code for Data Integrity)，之后将MAC-I附加到消息中，发送给接收端；接收端收到消息后，将自身维护的COUNT-I和消息码流输入到完整性保护算法中，计算得出预期的MAC-I(XMAC-I，expected MAC-I)。如果XMAC-I和MAC-I相等，则表明完整性保护成功，信令合法。如果XMAC-I和MAC-I不相等，则表明完整性保护失败，信令需要被丢弃。

图1为COUNT-I的结构示意图，从图1中可以看出，COUNT-I由28比特(bit)的超帧号(HFN，Hyper Frame Number)和4bit的序列号(SN，Sequence Number)组成；其中，SN的取值范围0x0000-0x1111，即：十进制整数0到15，当SN每进行一次翻转，即：SN+1等于16时，则HFN加1，此时将SN置为0。3GPP 25.331协议8.5.10描述了上行和下行完整性的保护方法。如果UE和RNC维护的COUNT-I不一致，则完整性保护将会失败。

SRB用于传输RRC消息，根据消息需要传输的逻辑信道和无线链路控制层(RLC，Radio Link Control)的传输模式的不同，RRC消息可以分别在SRB0、SRB1、SRB2、SRB3、SRB4上传输。其中，SRB3和SRB4用于传输承载非接入层(NAS，Non Access Stratum)信令。UE和RNC的每个SRB都维护一个上行的和下行的COUNT-I。

处于连接状态时，UE只能与一个服务无线网络控制器(SRNC，Serving Radio Network Controller)相连，而SRNC直接和核心网(CN，Core Network)连接，为UE提供Iu接口服务。SRNS重定位成功后，目标RNC(TRNC，Target RNC)将取代当前的SRNC作为UE的SRNC。为了使SRNS重定位成功后，完整性保护可以在TRNC和UE之间成功执行，SRNC需要将其维护的COUNT-I信息提供给TRNC，因此，需要SRNC将其维护的每个SRB的COUNT-I都填入RRC信息容器，即：构造SRNS重定位信息(SRNS RELOCATION INFO)，然后由CN将RRC信息容器转发给TRNC。

由于在构造SRNS RELOCATION INFO后且在SRNS重定位成功前，SRB3和SRB4还可以传输消息，因此，在3GPP 25.331协议14.12中规定：在构造SRNS RELOCATION INFO时，SRNC可以将当前维护的SRB3和SRB4的下行的SN加一个偏移值(offset)作为SRNS RELOCATION INFO中的下行的SN，相应的，将当前维护的下行的SN加一个偏移值后对应的HFN作为SRNS RELOCATION INFO中的下行的HFN。但是，只有当偏移值的取值在0到14之间取值，并且SRB3和SRB3上传输的下行消息数小于等于偏移值时，重定位完成后的完整性保护才会成功。然而，由于SRB3和SRB4上传输的信令为NAS信令，在构造SRNS RELOCATION INFO后且在SRNS重定位成功前，SRB3和SRB4上传输的信令数是无法控制的，如果SRB3和SRB4上传输的下行消息数目超过14条，或者偏移值取值超过14后，则会出现完整性保护失败的情况。