НЕПРЕРЫВНАЯ ПЕРЕДАЧА ВО ВРЕМЯ ИЗМЕНЕНИЯ КОНФИГУРАЦИИ ШИФРОВАНИЯ
CONTINUOUS TRANSMISSION WHILE CHANGING ENCRYPTION CONFIGURATION

[0001] По настоящей заявке испрашивается приоритет по дате подачи предварительной заявки на патент США № 60/795775, под названием "Performance Improvement to reduce call drops in bad radio conditions during security reconfiguration," поданной 28 апреля 2006 г., переданной ее правопреемнику и приведенной здесь в качестве ссылочного материала.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Настоящее раскрытие, в общем, относится к системам связи и, более конкретно, к технологиям передачи информации во время изменения конфигурации шифрования.
Уровень техники
[0003] Беспроводные сети передачи данных широко развернуты и обеспечивают различные услуги связи, такие как передача голоса, видеоданных, пакетных данных, обмен сообщениями, широковещательная передача и т.д. Такие беспроводные сети могут быть сетями с множественным доступом, которые позволяют поддерживать множество пользователей путем совместного использования доступных сетевых ресурсов. Примеры таких сетей множественного доступа включают в себя сети Многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA, МДКР), сети Многостанционного доступа с временным разделением каналов (TDMA, МДВР), сети Многостанционного доступа с частотным разделением каналов (FDMA, МДЧР), Ортогональные сети FDMA (OFDMA, ОМДЧР) и т.д.
[0004] В беспроводной сети может использоваться шифрование для защиты информации, переданной по радиоканалу. Термины "шифрование" и "кодирование" представляют собой синонимы и используются взаимозаменяемо. В начале вызова информация может передаваться открытой, пока не будет установлена конфигурация шифрования. Конфигурация шифрования может обозначать конкретный алгоритм и/или соответствующие параметры (например, ключи обеспечения безопасности) для использования шифрования. После установки конфигурации шифрования может быть передано сообщение, обозначающее, что шифрование начнется в заданный момент активации. Информация может быть передана с использованием шифрования после момента времени активации.
[0005] Конфигурация шифрования может меняться во время вызова. После завершения изменения может быть передано сообщение для обозначения, что начинается шифрование с новой конфигурацией в обозначенный момент времени активации. Информация может быть передана с использованием старой конфигурации шифрования перед этим моментом времени активации и с использованием новой конфигурации шифрования после момента времени активации.
[0006] Для обеспечения того, чтобы информация не была потеряна в результате изменения конфигурации шифрования, передача может быть приостановлена от момента передачи сообщения, относящегося к новой конфигурации шифрования, до момента времени, когда будет принято подтверждение приема сообщения. Это обеспечивает, что объект-приемник знает о наступающей передаче с новой конфигурацией шифрования. Однако определенная задержка связана с передачей подтверждения, и задержка передачи в течение этого времени может неблагоприятно влиять на рабочие характеристики. Например, если критическая ко времени информация не может быть передана во время периода приостановки, тогда вызов может быть потерян, или могут возникать другие отрицательные эффекты.
[0007] Таким образом, в данной области техники существует потребность в технологиях передачи информации во время изменения конфигурации шифрования.
Сущность изобретения
[0008] Технологии передачи информации без перерыва во время изменения конфигурации шифрования описаны ниже. Оборудование пользователя (UE, ОП) связывается с беспроводной сетью передачи данных для вызова. UE может представлять собой сотовый телефон или некоторое другое устройство. Беспроводная сеть может представлять собой сеть Универсальной системы мобильной связи (UMTS, УСМС) или некоторую другую беспроводную сеть.
[0009] UE передает первую информацию в беспроводную сеть, используя первую конфигурацию шифрования. Процедура управления режимом безопасности может быть инициирована беспроводной сетью, для изменения конфигурации шифрования. Как часть этой процедуры, UE выбирает время активации второй конфигурации шифрования и передает сообщение безопасности с этим временем активации. Это время активации представляет собой время, в которое UE применяет вторую конфигурацию шифрования для передачи, передаваемой в беспроводную сеть. UE после этого передает вторую информацию (например, сообщение-отчет об измерениях), используя первую конфигурацию шифрования, после передачи сообщения безопасности и перед временем активации. UE может принимать подтверждение из беспроводной сети о сообщении безопасности до времени активации. UE передает третью информацию, используя вторую конфигурацию шифрования после времени активации. Первая, вторая и третья информация может содержать сообщения - сигналы, данные и т.д.
[0010] UE может выбирать время активации на основе (a) любых ожидающих передачи сообщений, используя первую конфигурацию шифрования до передачи сообщения безопасности, (b) длины сообщения безопасности, и (c) одного или больше сообщений, предназначенных для передачи, с использованием первой конфигурации шифрования, после передачи сообщения безопасности. Первая, вторая и третья информация и сообщение безопасности могут быть переданы в модулях данных протокола (PDU, МДП), которым назначают последовательные номера последовательности. UE может выбирать последовательный номер активации на основе последовательного номера следующего PDU, предназначенного для передачи, номера PDU, предназначенного для передачи перед сообщением безопасности, номеров PDU, предназначенных для передачи для сообщения безопасности, и номера PDU для передачи с использованием первой конфигурации шифрования после передачи сообщения безопасности. Для обеспечения того, что вторая конфигурация шифрования будет использоваться только после того, как беспроводная сеть успешно примет сообщение безопасности, UE может приостановить передачу PDU с номерами последовательности большими или равными номеру последовательности активации, до тех пор, пока из беспроводной сети не будет принято подтверждение на сообщение безопасности.
[0011] Беспроводная сеть также может применять аналогичные технологии при передаче по нисходящему каналу передачи данных. Это позволяет избежать приостановления передачи по нисходящему каналу в беспроводной сети во время изменения конфигурации шифрования. Различные аспекты и свойства раскрытия более подробно описаны ниже.
Краткое описание чертежей
[0012] На фиг. 1 показано UE, осуществляющее обмен данными с наземной сетью радиодоступа UMTS (UTRAN (НСРУ, наземная сеть радиодоступа UMTS)).
[0013] На фиг. 2 показаны сигналы, которыми обмениваются UE и UTRAN для изменения конфигурации шифрования.
[0014] На фиг. 3 показаны сигналы, которыми обмениваются UE и UTRAN для изменения конфигурации шифрования, без прекращения передачи по нисходящему и восходящему каналам.
[0015] На фиг. 4 показана временная линия для UE при изменении конфигурации шифрования с задержанным временем активации восходящего канала передачи данных.
[0016] На фиг. 5 показана временная линия для определения номера последовательности активации.
[0017] На фиг. 6 показана обработка, выполняемая объектом передатчика.
[0018] На фиг. 7 показана обработка, выполняемая объектом приемника.
[0019] На фиг. 8 показана блок-схема UE и UTRAN.
Подробное описание изобретения
[0020] Описанные здесь технологии можно использовать для различных беспроводных сетей передачи данных. Термины "сеть" и "система" часто используют взаимозаменяемо. Например, могут использоваться технологии сетей CDMA, TDMA, FDMA и OFDMA. Сеть CDMA может быть воплощена с использованием такой радиотехнологии, как широкополосная CDMA (W-CDMA, Ш-МДКР), cdma2000 и т.д. Технология cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Сеть TDMA может быть воплощена с использованием такой радиотехнологии, как Глобальная система мобильной связи (GSM, ГСМ), Цифровая усовершенствованная система мобильной телефонной связи D-AMPS (Ц-УСМТ)) и т.д. Эти различные радиотехнологии и стандарты известны в данной области техники. W-CDMA и GSM описаны в документах организаций, называемых "Проектом партнерства 3-его поколения" (3GPP). cdma2000 описана в документах организации под названием "Проект 2 партнерства 3-его поколения" (3GPP2). Документы 3GPP и 3GPP2 являются общедоступными. Для ясности, некоторые аспекты этих технологий описаны для сети UMTS, в которой воплощена W-CDMA.
[0021] На фиг. 1 показано UE 110, связывающееся с UTRAN 120 в 3GPP. UTRAN 120 включает в себя множество Узлов B, которые поддерживают радиосвязь с множеством UE. Для простоты, только три Узла B 130 и одно UE 110 показаны на фиг. 1. Узел B обычно представляет собой стационарную станцию, которая связывается с UE, и также может называться улучшенным Узлом B, базовой станцией, точкой доступа, базовой станцией приемопередатчика (BTS, ВСП) и т.д. Каждый Узел B обеспечивает охват услугами связи в определенной географической области. Узел B и/или его зона обслуживания могут называться "ячейкой", в зависимости от контекста, в котором используется этот термин. Контроллер 140 Радиосети (RNC, КРС) соединяется с Узлами B 130 и обеспечивает координацию и управление этими Узлами B.
[0022] UE 110 может быть стационарным или мобильным и также может называться мобильной станцией, терминалом доступа, станцией, станцией абонента и т.д. UE 110 может представлять собой сотовый телефон, карманный персональный компьютер (PDA, КПК), беспроводное устройство, карту модема, портативное устройство, переносной компьютер и т.д. UE 110 может связываться с одним или больше Узлами B по нисходящему и/или восходящему каналам передачи данных в любой заданный момент времени. Нисходящий (или прямой канал передачи данных) относится к каналу передачи данных от Узла B к UE, и восходящий (или обратный канал передачи данных) относится к каналу передачи данных от UE ко Узлам B.
[0023] UE 110 может связываться с UTRAN 120, используя стек протокола, который включает в себя уровень управления радиоресурсом (RRC, УРР), уровень управления радиоканалом (RLC, УРК), уровень управления доступом к среде (MAC, УДС) и физический уровень. Уровень RRC представляет собой часть Уровня 3. Уровни RLC и MAC представляют собой части Уровня 2, которые обычно называются уровнем канала передачи данных. Уровень RRC обеспечивает услугу передачи информации в страту отсутствия доступа (NAS, СОД), которая представляет собой функциональный уровень, поддерживающий трафик и сигнальные сообщения между UE 110 и основной сетью, с которыми UTRAN 120 составляет интерфейс. Уровень RRC также отвечает за управление конфигурацией Уровней 1 и 2. Уровень RLC обеспечивает надежность передачи информации (например, данных и/или сигналов) и выполняет автоматическую повторную передачу (ARQ, АПП) информации, декодированной с ошибкой. Уровень MAC выполняет такие функции, как кодирование информации. Физический уровень обеспечивает механизм передачи информации по радиоканалу. На стороне UTRAN физический уровень обычно воплощен как Узлы B 130 и уровни RLC, MAC и RRC типично воплощены как RNC 140.
[0024] UE 110 может связываться с UTRAN 120 через одну или больше радионесущих на Уровне 2. Радионесущие представляют собой услугу, предоставляемую Уровнем 2 для передачи информации между UE и UTRAN. Радионесущая передачи каналов (SRB) представляет собой радионесущую, используемую для передачи сообщения RRC. SRB2 представляет собой радионесущую передачи сигналов, которые используют для большинства сообщений RRC. Каждая радионесущая ассоциирована с определенной конфигурацией для логических каналов на уровне RLC, каналов транспортирования на уровне MAC и физических каналов на физическом уровне. Радионесущие и радионесущие передачи сигналов описаны в публикации 3GPP TS 25.331, под названием "Radio Resource Control (RRC); Protocol Specification," June 2006, которая является общедоступной.
[0025] UE 110 и UTRAN 120 могут осуществлять обмен данными с использованием шифрования для защиты информации, передаваемой через радиоканал. UE 110 и UTRAN 120 могут выполнять процедуру управления режимом безопасности для установления конфигурации шифрования, которая может обозначать определенный алгоритм шифрования и/или специфичные параметры, предназначенные для использования шифрования. Шифрование может затем выполняться для информации, передаваемой на радионесущей и радионесущей передачи сигналов в соответствии с конфигурацией шифрования. Процедура управления режимом безопасности также может выполняться для изменения конфигурации шифрования. Шифрование может затем выполняться в соответствии с новой конфигурацией шифрования.
0
1
2
3
4
5
6
[0026] На фиг. 2 показаны основные моменты времени, в которые UE 110 и UTRAN 120 выполняют обмен сигналами между UE и UTRAN для изменения конфигурации шифрования. В начале вызова устанавливают конфигурацию шифрования, и как UE 110, так и UTRAN 120 передают информацию, используя эту конфигурацию шифрования. В момент времени T, UE 110 и UTRAN 120 входят в процедуру управления режимом безопасности для изменения конфигурации шифрования. Для начала шифрования с новой конфигурацией шифрования UTRAN 120 передает сообщение КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ по нисходящему каналу передачи данных, начинающееся в момент времени T и заканчивающееся в момент времени T. Это сообщение передают в режиме, подтвержденном RLC (RLC - AM), используя старую конфигурацию шифрования. UE 110 принимает и правильно декодирует сообщение КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ и, в момент времени T, передает подтверждение Уровня 2 (L2 ACK) для обозначения успешного приема сообщения. UE 110 также передает сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН по восходящему каналу передачи данных в RLC - AM, используя старую конфигурацию шифрования, начинающуюся в момент времени T и заканчивающуюся в момент времени T. UTRAN 120 принимает и правильно декодирует это сообщение и передает L2 ACK на это сообщение в момент времени T.
[0027] На фиг. 2 также показано, когда старую и новую конфигурации шифрования применяют для передачи по нисходящему и восходящему каналам передачи данных. Для нисходящего канала передачи данных сообщение КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ, переданное UTRAN 120, переносит элемент информации (IE, ЭИ), содержащий время активации шифрования по нисходящему каналу передачи данных. Время активации по нисходящему каналу передачи данных представляет собой момент времени, в который UTRAN 120 применяет новую конфигурацию шифрования для передачи по нисходящему каналу передачи данных. Время активации нисходящего канала передачи данных может быть установлено в конце сообщения КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ, как показано на фиг. 2, таким образом, что новую конфигурацию шифрования применяют к следующему сообщению, переданному по нисходящему каналу передачи данных. UTRAN 120 использует старую конфигурацию шифрования для передачи по нисходящему каналу передачи данных, вплоть до времени активации нисходящего канала передачи данных, и использует новую конфигурацию шифрования после времени активации нисходящего канала передачи данных. UTRAN 120 может приостановить передачу по нисходящему каналу передачи данных после передачи сообщения КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ и может возобновить передачу по нисходящему каналу передачи данных после приема L2 ACK на это сообщение из UE 110, как показано на фиг. 2.
[0028] Для восходящего канала передачи данных сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН, переданное UE 110, переносит элемент информации, содержащий время активации шифрования по восходящему каналу передачи данных. Это время активации по восходящему каналу передачи данных представляет собой время, в которое новую конфигурацию шифрования применяют к передаче по восходящему каналу передачи данных. Время активации восходящего канала передачи данных может быть установлено на конец сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН, как показано на фиг. 2, таким образом, что новую конфигурацию шифрования применяют к следующему сообщению, переданному восходящему каналу передачи данных. UE 110 использует старую конфигурацию шифрования для передачи по восходящему каналу передачи данных до времени активации восходящего канала передачи данных и использует новую конфигурацию шифрования после времени активации восходящего канала. UE 110 может приостановить передачу по восходящему каналу после передачи сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН и может возобновить передачу по восходящему каналу после приема L2 ACK для этого сообщения из UTRAN 120, как показано на фиг. 2.
[0029] Во время вызова UE 110 может периодически выполнять поиск соседних ячеек и может выполнять измерения для ячеек, детектируемых UE 110. UE 110 может передавать отчеты об измерениях в UTRAN 120, когда это инициируется определенными событиями. Например, инициирующие события могут соответствовать слабым результатам измерений для ячейки, обслуживающей в данный момент времени UE 110, сильные результаты измерения для соседних ячеек и т.д. UTRAN 120 может использовать отчеты об измерениях для поддержания активного набора для UE 110, для выбора соответствующей ячейки, для обслуживания UE 110, для инициирования передачи UE 110 в лучшую ячейку, для поддержания вызова для UE 110 и т.д. Активная ячейка может включать в себя ячейку, назначенную для обслуживания UE 110 (обслуживающая ячейка), и ячейки, которые имеют возможность обслуживания UE 110 (ячейки - кандидаты). UTRAN 120 может передавать сообщение обновления активного набора в UE 110. Это сообщение может добавлять радиоканалы для сильных новых ячеек и/или удалять радиоканалы для слабых старых ячеек.
[0030] Как показано на фиг. 2, UE 110 может приостанавливать передачу по восходящему каналу передачи данных, и UTRAN может приостанавливать передачу по нисходящему каналу при изменении конфигурации шифрования. Приостановление передачи по восходящему каналу может привести к тому, что UE 110 будет задерживать передачу отчетов о результатах измерений в UTRAN 120. Эти отчеты с результатами измерений могут использоваться для технического обслуживания активного набора и могут быть особенно важными для поддержания вызова в плохих радиоусловиях. Задержка при передаче отчетов с результатами измерения из-за приостановки передачи по восходящему каналу может привести к получению активного набора, содержащего слабые ячейки, что в свою очередь, может привести к потере вызова. В соответствии с этим, приостановление передачи по нисходящему каналу может привести к тому, что UTRAN 120 будет задерживать передачу сообщения обновления активного набора в UE 110, что также может привести к потере вызова.
[0031] Причина приостановки передачи по восходящему каналу во время изменения конфигурации шифрования состоит в том, что требуется обеспечить, что UE 110 не будет передавать сообщение, используя новую конфигурацию шифрования, до тех пор, пока UTRAN 120 не получит информацию о применении новой конфигурации шифрования. Для варианта воплощения, показанного на фиг. 2, если UTRAN 120 декодирует сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН с ошибкой и не передает L2 ACK, тогда UE 110 не будет передавать сообщения, используя новую конфигурацию шифрования до тех пор, пока UTRAN 120 не будет знать, когда UE 110 начнет использовать новую конфигурацию шифрования. Приостановка передачи по восходящему каналу передачи данных, таким образом, обеспечивает то, что UTRAN 120 может дешифровать все сообщения, переданные UE 110 по восходящему каналу передачи данных.
[0032] В одном аспекте UE 110 может передавать сообщения (например, сообщения-отчет о результатах измерения) по восходящему каналу во время изменения конфигурации шифрования таким образом, что UTRAN 120 может дешифровать эти сообщения. Это может быть обеспечено путем выбора соответствующего момента времени активации восходящего канала передачи данных для новой конфигурации шифрования, как описано ниже. Аналогично, UTRAN 120 может передавать сообщения (например, сообщения обновления активного набора) по нисходящему каналу во время изменения конфигурации шифрования таким образом, что UE 110 может дешифровать эти сообщения. Это может быть получено путем выбора соответствующего момента времени активации нисходящего канала для новой конфигурации шифрования.
0
1
2
3
4
5
7
[0033] На фиг. 3 показаны моменты времени в UE 110 и UTRAN 120 обмена сигналами между UE и UTRAN для изменения конфигурации шифрования, без приостановления передачи по нисходящему и восходящему каналам. В начале вызова установлена конфигурация шифрования, и как UE 110, так и UTRAN 120 передают информацию, используя эту конфигурацию шифрования. В момент времени T UE 110 и UTRAN 120 входят в процедуру управления режимом безопасности для изменения конфигурации шифрования. Для начала шифрования с новой конфигурацией шифрования UTRAN 120 передает сообщение КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ по нисходящему каналу, начинающееся в момент времени T и заканчивающееся в момент времени T. UE 110 принимает и правильно декодирует сообщение и передает L2 ACK в момент времени T. UE 110 также передает сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН по восходящему каналу, используя старую конфигурацию шифрования, начинающееся в момент времени T и заканчивающееся в момент времени T. UTRAN 120 принимает и правильно декодирует сообщение и передает L2 ACK в момент времени T.
6
2
6
2
6
[0034] На фиг. 3 также показано, когда старую и новую конфигурацию шифрования применяют для передачи по нисходящему и восходящему каналам. Для нисходящего канала, UTRAN 120 выбирает момент времени T активации нисходящего канала, который следует через некоторый период времени после окончания сообщения КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ в момент времени T. Разница между T и T представляет собой задержку применения новой конфигурации шифрования в нисходящем канале. UTRAN 120 использует старую конфигурацию шифрования для нисходящей передачи вплоть до времени активации нисходящего канала в момент времени T и использует новую конфигурацию шифрования после времени активации нисходящего канала. Если UTRAN 120 принимает L2 ACK перед временем активации нисходящего канала, как показано на фиг. 2, тогда UTRAN 120 не приостанавливает передачу по нисходящему каналу. UTRAN 120 продолжает использовать старую конфигурацию шифрования после приема L2 ACK и начинает использовать новую конфигурацию шифрования после времени активации нисходящего канала.
8
5
8
5
8
[0035] Для восходящего канала UE 110 выбирает время Tактивации восходящего канала, которое следует через некоторый период времени после окончания сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН в момент времени T. Разница между T и T представляет собой задержку применения новой конфигурации шифрования в восходящем канале. UE 110 использует старую конфигурацию шифрования для передачи по восходящему каналу вплоть до времени активации восходящего канала в момент времени T и использует новую конфигурацию шифрования после времени активации восходящего канала. Если UE 110 принимает L2 ACK перед временем активации восходящего канала, как показано на фиг. 2, тогда UE 110 не приостанавливает передачу по восходящему каналу. UE 110 продолжает использовать старую конфигурацию шифрования после приема L2 ACK и начинает использовать новую конфигурацию шифрования после времени активации восходящего канала.
[0036] Как показано на фиг. 3, UE 110 не приостанавливает передачу по восходящему каналу или задерживает остановку передачи по восходящему каналу при изменении конфигурации шифрования, если время активации восходящего канала следует после L2 ACK из UTRAN 120. Аналогично, UTRAN не приостанавливает передачу по нисходящему каналу или задерживает остановку передачи по нисходящему каналу при изменении конфигурации шифрования, если время активации нисходящего канала следует после L2 ACK из UE 110. Моменты времени активации восходящего и нисходящего каналов могут быть выбраны на основе различных факторов, таких как ожидаемая задержка при приеме L2 ACK, количество информации для передачи перед переключением на новую конфигурацию шифрования, текущие условия радиоканала и т.д. Благодаря исключению или задержке приостановки передачи по восходящему каналу, сообщения-отчеты с результатами измерений могут быть своевременно переданы UE 110 для обеспечения правильного обслуживания активного набора UTRAN 120, что может уменьшить вероятность потери вызова. Благодаря предотвращению или задержке приостановки передачи по нисходящему каналу сообщения обновления активного набора могут быть своевременно переданы UTRAN 120, что также может уменьшить вероятность потери вызова.
[0037] Обычно время активации для заданного канала может быть задано различным образом. На уровне RLC информацию передают в RLC PDU, который назначен путем последовательного увеличения номеров (SN) последовательности от 0 до 4095, затем обратно к 0 и с последующим продолжением. В RLC-AM, который используется для сообщений, переданных по SRB2, объект передатчика повторно передает RLC PDU, принятые объектом приемника с ошибкой. Объект приемника может, таким образом, получить правильно декодированные RLC PDU из последовательности и может использовать номер последовательности каждого RLC PDU, для повторного заказа RLC PDU и может предоставлять эти RLC PDU в правильном порядке в расположенный выше уровень. Время активации может быть задано с помощью номера последовательности RLC.
n
n
n
,
[0038] На фиг. 4 показан пример моментов времени для UE 110 во время изменения конфигурации шифрования с задержанным временем активации восходящего канала для исключения приостановки передачи по восходящему каналу. Сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН может быть передано в определенное количество RLC PDU. Время активации восходящего канала может быть задано в виде номера последовательности первого RLC PDU для передачи с использованием новой конфигурации шифрования. В примере, показанном на фиг. 3, сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН передают в два RLC PDU с номерами последовательности и +1. Если время активации восходящего канала установлено на следующий номер последовательности RLC +2тогда UE 110 не сможет передать следующий RLC PDU, пока не будет получено L2 ACK на сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН.
n
.
n
n
n
n
n
n
,
n
.
[0039] Однако, время активации восходящего канала может быть задержано для исключения приостановки передачи по восходящему каналу. Это может быть достигнуто путем выбора номера последовательности RLC, который находится за пределами в будущем (вместо номера последовательности RLC справа после сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН) в качестве времени активации восходящего канала. Период времени из будущего представляет собой величину задержки при применении новой конфигурации шифрования, которая может быть выбрана на основе различных факторов, описанных ниже. В примере, показанном на фиг. 3, сообщение-отчет об измерении может быть передано в три RLC PDU, и время активации восходящего канала задерживается тремя RLC PDU, что обеспечивает UE 110 возможность передачи одного сообщения с отчетом о результатах измерения. В этом случае время активации восходящего канала устанавливают в соответствии с номером последовательности RLC +5Сообщение-отчет с результатами измерения может быть передано с использованием старой конфигурации шифрования в RLC PDU +2, +3 и +4 без какой-либо задержки. Последующие сообщения могут быть переданы с использованием новой конфигурации шифрования в RLC PDU +5 и после него, после приема L2 ACK из UTRAN 120. В большинстве случаев сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН, переданное в RLC PDU и +1 будет правильно декодировано UTRAN 120, который может затем передать L2 ACK за некоторый перед времени перед окончанием RLC PDU +4В этих случаях UE 110 получает L2 ACK перед временем активации восходящего канала, как показано на фиг. 4, и может передавать сообщения, используя новую конфигурацию шифрования без какой-либо остановки передачи по восходящему каналу.
[0040] В одной конструкции время активации восходящего канала может быть выбрано следующим образом:
SN<sub>activation</sub>=SN<sub>next</sub>+N<sub>before</sub>+N<sub>SMC</sub>+N<sub>after</sub>,
Ур. (1)
next
где SN представляет собой номер последовательности старого RLC PDU для передачи по восходящему каналу,
before
Nпредставляет собой количество RLC PDU перед передачей сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН,
SMC
N представляет собой количество RLC PDU, предназначенных для передачи для сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН,
after
N представляет собой номер RLC PDU, который должен быть передан со старой конфигурацией шифрования после передачи сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН, и
activation
SN представляет собой номер последовательности активации для времени активации восходящего канала.
next
before
before
smc
smc
[0041] Время активации/номер последовательности восходящего канала может быть определено всякий раз, когда сообщение КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ принимают из UTRAN 120. SN может представлять собой номер последовательности следующего RLC PDU для передачи после приема сообщения КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ. N может быть определен, например, на основе ожидающих отправки сообщений, находящихся в буфере UE 110 и готовых к передаче в UTRAN 120, когда принимают сообщение КОМАНДА РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ. N может быть равным нулю, если отсутствуют сообщения, ожидающие в буфере или если эти сообщения могут быть задержаны и переданы позднее, используя новую конфигурацию шифрования. N обычно представляет собой известное значение, например, N=2, если сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН может быть передано в два RLC PDU.
after
[0042] N может быть определен на основе всех сообщений, предназначенных для передачи в UTRAN 120, используя старую конфигурацию шифрования, после передачи сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН, следующим образом:
<img file="00000001.tif" he="12" wi="27" img-content="undefined" img-format="tif" />
Ур. (2)
m
где N представляет собой количество RLC PDU для передачи сообщения m, и М представляет собой количество сообщений для передачи с использованием старой конфигурации шифрования после передачи сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН.
after
after
after
[0043] Уравнение (2) учитывает тот факт, что разные сообщения могут быть переданы в различном количестве RLC PDU. В примере, показанном на фиг. 4, установка N=3 позволяет UE 110 передавать одно сообщение-отчет об измерении в трех RLC PDU. М сообщений-отчетов об измерениях также могут быть переданы путем установки N= 3M. Дельта или смещение может быть добавлено к или вычтено из суммы, полученной в соответствии с уравнением (2) для учета какого-либо фактора, например, задержки при обработке и т.д. Обычно N можно выбирать так, чтобы он был длиннее, чем ожидаемая задержка для приема L2 ACK из UTRAN 120 для сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН. Это затем позволяет исключить остановку передачи по восходящему каналу в вероятном сценарии, в котором UTRAN 120 правильно декодирует сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН и своевременно передает L2 ACK.
next
before
before
before
after
after
activation
after
n
n
n+2 до
n
n
[0044] На фиг. 5 показан пример моментов времени определения номера последовательности активации для изменения конфигурации шифрования с задержанным временем активации восходящего канала. В этом примере номер последовательности следующего RLC PDU для передачи по восходящему каналу представляет собой SN=n-N. N RLC PDU с номерами последовательности от n-N до n-1 могут быть переданы для ожидающего передачи сообщения (сообщений) перед сообщением РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН. Два RLC PDU с номерами последовательности и +1 могут быть переданы для сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН. N RLC PDU с номерами последовательности от +N+1 могут быть переданы для одного или больше сообщений, используя старую конфигурацию шифрования после передачи сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН. В этом примере номер последовательности активации может быть установлен равным SN=+N+2.
[0045] Отправка сообщений с использованием старой конфигурации шифрования после передачи сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН позволяет UTRAN 120 правильно дешифровать эти сообщения, независимо от состояния сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН. В примере, показанном на фиг. 4, если сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН декодировано с ошибкой, UTRAN 120 может не передавать L2 ACK, но все еще может дешифровать сообщение-отчет об измерениях с использованием старой конфигурации шифрования. UE 110 может снова передать сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН, например, после приема L2 ACK для сообщения-отчета об измерениях, но не после сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН. После успешного декодирования второй передачи сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН UTRAN 120 может повторно заказать RLC PDU и сразу же пропустить сообщение-отчет об измерениях. Если сообщение-отчет об измерениях не было передано с использованием старой конфигурации шифрования, тогда UE 110 может передать это сообщение после приема L2 ACK из UTRAN 120 для второй передачи сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН, что может дополнительно задержать прием сообщения-отчета об измерениях UTRAN 120.
[0046] Конфигурация шифрования рассматривается как находящаяся в режиме ожидания, после начала процедуры управления режимом безопасности и до момента, когда будет достигнуто время активации. UTRAN 120 может инициировать другую процедуру управления режимом безопасности, в то время как присутствует находящаяся в режиме ожидания конфигурация шифрования. Для заданной процедуры управления режимом безопасности UTRAN 120 может (i) выбирать соответствующее время активации нисходящего канала, если находящаяся в режиме ожидания конфигурация шифрования отсутствует, или (b) использовать время активации нисходящего канала для находящейся в режиме ожидания конфигурации шифрования, если такая присутствует. UTRAN 120 может передать одно или больше сообщений КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ, в то время как присутствует находящаяся в режиме ожидания конфигурация шифрования, но каждое такое сообщение будет нести одинаковое время активации нисходящего канала. Такое ограничение исключает необходимость поддерживать множество значений времени активации для перекрывающихся процедур управления режимом безопасности.
[0047] Такая же операция также может применяться для восходящего канала. UE 110 может (i) выбирать соответствующее время активации восходящего канала, если находящаяся в режиме ожидания конфигурация шифрования отсутствует, или (b) использовать время активации восходящего канала для находящейся в режиме ожидания конфигурации шифрования, если такая присутствует. UE 110 может передавать одно или больше сообщений РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН, в то время как присутствует находящаяся в режиме ожидания конфигурация шифрования, но каждое такое сообщение будет нести одно и то же значение времени активации восходящего канала.
pending.
[0048] UE 110 может поддерживать флаг режима ожидания, который может быть установлен в значение true (или "1"), если находящаяся в режиме ожидания конфигурация шифрования присутствует, или false (или "0"), если находящаяся в режиме ожидания конфигурация шифрования отсутствует. UE 110 может использовать такой флаг ожидания для выбора времени активации восходящего канала, например, всякий раз, когда сообщение КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ принимают из UTRAN 120. UE 110 также может сохранять время активации находящегося в режиме ожидания восходящего канала, которое обозначено как SN
[0049] В одной конструкции UE 110 может устанавливать время активации восходящего канала следующим образом:
ending_
10 If (PFlag=false)
activation
next
before
SMC
after
20 Then SN=SN+N+N+N
30 If (Pending_Flag=true) and
pending
next
before
SMС
40 If {(SN _ SN)>(N+N)}
activation
pending
=
50 Then SN SN
activation
next
before
SMC
after
60 Else SN=SN+N+N+N
before
SMC
before
SMC
[0050] В приведенном выше псевдокоде время активации восходящего канала может быть установлено, как показано в уравнении (1), когда находящаяся в режиме ожидания конфигурация шифрования отсутствует (строки 10 и 20). Если находящаяся в режиме ожидания конфигурация присутствует, тогда время активации находящегося в режиме ожидания восходящего канала используется, если оно достаточно далеко, чтобы обеспечить возможность передачи N RLC PDU до сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН, а также N RLC PDU для этого сообщения (строки 30, 40 и 50). В противном случае, если N+N RLC PDU не может быть передано до времени активации находящегося в режиме ожидания восходящего канала, тогда время активации восходящего канала может быть установлено, как показано в уравнении (1) (строка 60). Однако RLC PDU не передают с использованием новой конфигурации шифрования до тех пор, пока L2 ACK не будет принято для сообщения РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН.
[0051] UE 110 может отправить передачу по восходящему каналу следующим образом.
activation
1) передать RLC PDU с номерами последовательности меньшими чем SN, используя старую конфигурацию шифрования,
activation
2) передать RLC PDU С номерами последовательности большими чем или равными SN, используя новую конфигурацию шифрования, и
activation
3) приостановить передачу RLC PDU с номерами последовательности большими чем или равными SNдо тех пор, пока не будет принято L2 ACK для сообщения КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ.
[0052] На фиг. 6 показана обработка 600, выполняемая объектом передатчика, который может представлять собой UE 110 для передачи по восходящему каналу передачи, или UTRAN 120 для передачи по нисходящему каналу. Первую информацию передают, используя первую конфигурацию шифрования (блок 612). Время активации для второй конфигурации шифрования выбирают, например, во время процедуры управления режимом безопасности (блок 614). Сообщение безопасности с временем активации передают в объект приемника (блок 616). Такое сообщение безопасности может представлять собой сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН, переданное UE 110 по восходящему каналу, сообщение КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ, переданное в UTRAN 120 по нисходящему каналу, или некоторое другое сообщение. Вторую информацию передают, используя первую конфигурацию шифрования, после передачи сообщения безопасности и перед временем активации (блок 618). Вторая информация может содержать сообщение-отчет об измерениях, сообщение обновления активного набора и т.д. Подтверждение может быть принято для сообщения безопасности перед временем активации (блок 620). Третью информацию передают, используя вторую конфигурацию шифрования, после времени активации (блок 622). Первая, вторая и третья информация может содержать сигналы, сообщения, данные и т.д. или любую их комбинацию.
[0053] Для блока 614 время активации может быть выбрано так, чтобы оно представляло некоторый период времени после окончания сообщения безопасности. Время активации можно выбирать на основе (a) любых ожидающих передачи сообщений, используя первую конфигурацию шифрования перед отправкой сообщения безопасности, (b) длины сообщения безопасности, и (c), по меньшей мере, одного сообщения для передачи с использованием первой конфигурации шифрования после передачи сообщения безопасности. Если присутствует находящаяся в режиме ожидания конфигурация шифрования, время активации может быть установлено как находящееся в режиме ожидания время активации, например, если это находящееся в режиме ожидания время активации позволяет передавать ожидающее передачи сообщение и сообщение безопасности, используя первую конфигурацию шифрования. Время активации также может быть установлено обычным образом, даже когда существует находящаяся в режиме ожидания конфигурация шифрования.
[0054] Первую, вторую и третью информацию и сообщение безопасности можно передавать в PDU с последовательными номерами последовательности, и номер последовательности активации может использоваться как время активации. Номер последовательности активации может представлять собой номер последовательности протокольного PDU, который представляет собой конкретный номер PDU после последнего PDU для сообщения безопасности. Например, номер последовательности активации может быть определен на основе номера последовательности следующего PDU, предназначенного для передачи, номеров PDU для передачи перед сообщением безопасности, номеров PDU для передачи для сообщений безопасности и номеров PDU для передачи с использованием первой конфигурации шифрования после передачи сообщения безопасности, как показано в уравнении (1). Передача PDU с номерами последовательности, большими, чем или равными номеру последовательности активации, может быть приостановлена до тех пор, пока не будет принято подтверждение сообщения безопасности.
[0055] На фиг. 7 показана обработка 700, выполняемая объектом приемника, который может представлять собой UE 110 для передачи по нисходящему каналу или UTRAN 120 для передачи по восходящему каналу. Первую информацию принимают и дешифруют на основе первой конфигурации шифрования (блок 712). Сообщение безопасности с временем активации для второй конфигурации шифрования принимают, например, во время процедуры управления режимом безопасности (блок 714). Сообщение безопасности может представлять собой сообщение КОМАНДА РЕЖИМА БЕЗОПАСНОСТИ, принятое UE 110 по нисходящему каналу, сообщение РЕЖИМ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАВЕРШЕН, принятое UTRAN 120 по восходящему каналу, или некоторое другое сообщение. Подтверждение сообщения безопасности может быть передано перед временем активации (блок 716). Вторую информацию принимают после сообщения безопасности и перед временем активации (блок 718). Вторую информацию, которая может содержать сообщение-отчет об измерениях, сообщение обновления активного набора и т.д. дешифруют на основе первой конфигурации шифрования (блок 720). Третью информацию принимают после времени активации (блок 722) и дешифруют на основе второй конфигурации шифрования (блок 724).
[0056] Технологии, описанные здесь, позволяют исключить задержки передачи при обеспечении возможности дешифрования объектов приемника информации, переданной с использованием старой и новой конфигураций шифрования. Эти технологии позволяют улучшить рабочие характеристики, например, уменьшить вероятность потери вызова во время замены конфигурации шифрования в условиях высокой подвижности и/или в плохих радиоусловиях. Такие технологии могут обеспечить одно или больше из следующих преимуществ:
• позволяют UE передавать сообщение-отчет об измерениях и другие сообщения, чувствительные к времени, когда конфигурация шифрования находится в режиме ожидания,
• позволяют UTRAN передавать сообщения обновления активного набора и другие сообщения, когда конфигурация шифрования находится в режиме ожидания,
• исключают сценарий, в котором UE и UTRAN должны поддерживать множество находящихся в режиме ожидания конфигураций безопасности, и
• соответствуют процедурам безопасности W-CDMA, описанным в 3GPP TS 25.331.
[0057] На фиг. 8 показана блок-схема UE 110 и UTRAN 120. По восходящему каналу в UE 110 процессор 810 данных/сигналов обрабатывает (например, форматирует, кодирует и модулирует) информацию для передачи в UTRAN 120 в соответствии с радиотехнологией (например, W-CDMA) и генерируют выходные элементарные сигналы. Передатчик (TMTR) 812 затем выполняет предварительную обработку (например, преобразует в аналоговую форму, фильтрует, усиливает и преобразует частоту с ее повышением) выходных элементарных сигналов и генерирует сигнал восходящего канала передачи, который передают через антенну 814. В UTRAN 120 сигналы обратного канала передачи из UE 110 и других UE принимают через антенну 830 и подвергают предварительной обработке (например, фильтруют, усиливают, преобразуют с понижением частоты и преобразуют в цифровую форму) с помощью приемника (RCVR) 832, для получения выборок. Процессор 834 данных/сигналов затем обрабатывает (например, демодулирует и декодирует) выборки для получения информации, передаваемой UE 110 и другими UE.
[0058] В нисходящем канале, в UTRAN 120 информацию для передачи в UE обрабатывают с помощью процессора 834 данных/сигналов и дополнительно подвергают обработке в передатчике 832 для генерирования сигнала, передаваемого по нисходящему каналу передачи, который передают через антенну 832. В UE 110 сигнал нисходящего канала передачи из UTRAN 120 принимают через антенну 814, подвергают предварительной обработке с помощью приемника 812 и обрабатывают с помощью процессора 810 данных/сигналов для получения информации, передаваемой UTRAN 120 в UE 110.
[0059] Контроллеры/процессоры 820 и 840 управляют работой UE 110 и UTRAN 120 соответственно. Процессоры 810, 820, 834 и/или 840 могут воплощать обработку 600 по фиг. 6 для передачи, обработку 700 по фиг. 7 для приема и/или другие обработки для поддержки передачи данных с шифрованием. Запоминающие устройства 822 и 842 сохраняют программные коды и данные для UE 110 и UTRAN 120 соответственно. Запоминающее устройство 822 может сохранить конфигурацию шифрования для UE 110. Запоминающее устройство 842 может сохранять конфигурацию шифрования для UE 110 и других UE, обслуживаемых UTRAN 120. UTRAN 120 может связываться с другими сетевыми объектами через модуль 844 передачи данных (Comm).
[0060] На фиг. 8 показана упрощенная блок-схема UE 110 и UTRAN 120. В общем, каждый из UE 110 и UTRAN 120 может включать в себя любое количество процессоров, запоминающих устройств, модулей передачи данных и т.д.
[0061] Описанные здесь технологии могут быть воплощены различным средствами. Например, эти технологии могут быть воплощены в виде аппаратных средств, встроенного программного обеспечения, в виде программных средств или их комбинации. При воплощении с использованием аппаратных средств модули обработки, используемые для выполнения методик в заданном объекте (например, в UE или UTRAN) могут быть воплощены с помощью одной или больше специализированных интегральных микросхем (ASIC, СИМС), цифровых процессоров сигналов (DSP, ЦПС), устройств цифровой обработки сигналов (DSPD, УЦОС), программируемых логических устройств (PLD, ПЛУ), программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA, ППВМ), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, электронных устройств, других электронных модулей, разработанных для выполнения описанных здесь функций, в компьютере или с использованием их комбинации.
[0062] При воплощении с использованием встроенного программного обеспечения и/или программных средств технологии могут быть воплощены в модулях (например, процедурах, функциях и так далее), которые выполняют описанные здесь функции. Коды встроенного программного обеспечения и/или программных средств могут сохраняться в запоминающих устройствах (например, в запоминающем устройстве 822 или 842 по фиг. 8), и их выполняют с помощью процессора (например, процессора 820 или 840). Запоминающее устройство может быть воплощено в процессоре или может быть внешним относительно процессора.
[0063] Устройство, воплощающее описанные здесь технологии, может представлять собой отдельный модуль или может представлять собой часть устройства. Устройство может быть выполнено как (i) отдельная интегральная схема (IC, ИС), (ii) набор из одной или больше IC, который может включать в себя IC - запоминающее устройство для сохранения данных и/или инструкций, (iii) ASIC, такая как модем мобильной станции (MSM, ММС), (iv) модуль, который может быть внедрен в другие устройства, (v) сотовый телефон, беспроводное устройство, телефонная трубка или мобильный модуль, (vi) и т.д.
[0064] Предыдущее описание раскрытия представлено для того, чтобы обеспечить возможность любому специалисту в данной области техники использовать это раскрытие. Различные модификации раскрытия будут понятны для специалиста в данной области техники, и определенные здесь обобщенные принципы можно применять в других вариантах, без выхода за пределы сущности или объема раскрытия. Таким образом, настоящее раскрытие не предназначено для ограничения примерами, описанными в нем, но его следует рассматривать в соответствии с самым широким объемом, соответствующим раскрытым здесь принципам и новым свойствам.