Способи й системи для обробки hfn при передачі обслуговування між базовими станціями в мережах мобільного зв’язку

1. Спосіб синхронізації між базовими станціями протягом передачі обслуговування в системі бездротового зв'язку стандарту LTE (Довгострокового розвитку), який включає в себе етапи, на яких: формують повідомлення, що містить сукупність з останніх номера гіперкадру (HFN) і порядкового номера (SN) протоколу конвергенції пакетних даних (PDCP); і передають це повідомлення з вихідної базової станції на цільову базову станцію, використовуючи лінію Х2 зв'язку. 2. Спосіб за п. 1, в якому вихідна і цільова базові станції являють собою вузли eNB. 3. Спосіб за п. 1, в якому повідомлення містить лічильник. 4. Спосіб за п. 3, який додатково включає в себе етап, на якому виконують підтримку лічильника на підставі щонайменше останніх HFN і SN PDCP, що стосуються шифрування, і останніх HFN і SN PDCP, що стосуються дешифрування, шляхом застосування зворотного зсуву від значення лічильника, використовуваного цільовою базовою станцією. 5. Спосіб за п. 4, в якому при передачі обслуговування скидання значень HFN і SN PDCP не здійснюється. 6. Спосіб за п. 4, в якому при передачі обслуговування генерують новий ключ. 2 (19) 1 3 96673 4 18. Пристрій за п. 14, в якому при передачі обслуговування скидання значень HFN і SN PDCP не здійснюється. 19. Пристрій за п. 17, в якому при передачі обслуговування генерується новий ключ. 20. Пристрій за п. 17, в якому ведення часу життя ключа є прозорим для термінала в системі бездротового зв'язку. 21. Пристрій за п. 17, в якому SN PDCP відповідає значенню лічильника рівня PDCP у вихідній базовій станції. 22. Пристрій за п. 21, в якому HFN відповідає стану лічильника рівня PDCP. 23. Пристрій за п. 17, в якому згаданий щонайменше один процесор додатково сконфігурований: шифрувати дані на підставі сукупності останніх HFN і SN PDCP; і передавати зашифровані дані на користувацьке обладнання. 24. Пристрій за п. 16, в якому лічильник пристосований забезпечувати безперервність HFN на цільовій базовій станції. 25. Пристрій за п. 16, в якому лічильник містить останні HFN і SN PDCP, використовувані для шифрування у вихідній базовій станції. 26. Пристрій за п. 16, в якому лічильник містить останні HFN і SN PDCP, використовувані для дешифрування у вихідній базовій станції. 27. Пристрій для синхронізації між базовими станціями протягом передачі обслуговування в системі бездротового зв'язку стандарту LTE (Довгострокового розвитку), який включає в себе: засіб для формування повідомлення, яке містить сукупність з останніх номера гіперкадру (HFN) і порядкового номера (SN) протоколу конвергенції пакетних даних (PDCP); і засіб для передачі цього повідомлення з вихідної базової станції на цільову базову станцію з використанням лінії Х2 зв'язку. 28. Машиночитаний носій, який містить: код для формування повідомлення, яке містить сукупність з останніх номера гіперкадру (HFN) і порядкового номера (SN) протоколу конвергенції пакетних даних (PDCP); і код для передачі цього повідомлення з вихідної базової станції на цільову базову станцію з використанням лінії Х2 зв'язку. 29. Машиночитаний носій за п. 28, який додатково містить код для виконання підтримки лічильника на підставі щонайменше останніх HFN і SN PDCP, що стосуються шифрування, і останніх HFN і SN PDCP, що стосуються дешифрування, шляхом застосування зворотного зсуву від значення лічильника, використовуваного цільовою базовою станцією. 30. Машиночитаний носій за п. 28, який додатково містить код для уникнення скидання значень HFN і SN PDCP. За даною заявкою на патент вимагається пріоритет попередньої заявки на патент №60/983,838, озаглавленої "HFN Handling at Interbase Station Handover", поданої 30 жовтня 2007, що переуступлена правовласнику й подана авторами даного винаходу, і яка включена в даний документ за допомогою посилання. Даний опис стосується, загалом, цілісності шифрування бездротового зв'язку й, конкретніше, обробки, пов'язаної з номером гіперкадру (HFN), протягом передачі обслуговування між базовими станціями в мобільних системах. Системи бездротового зв'язку широко застосовуються для забезпечення передачі різної інформації, такий як голос, дані й т.д. Такі системи можуть являти собою системи із множинним доступом, здатні до підтримання зв'язку з множиною користувачів шляхом спільного використання доступних системних ресурсів (наприклад, смуги частот і потужності передачі). Приклади таких систем множинного доступу включають системи множинного доступу з кодовим розділенням каналів (CDMA), системи множинного доступу з часовим розділенням каналів (TDMA), системи множинного доступу із частотним розділенням каналів (FDMA), системи довгострокового розвитку 3GPP (LTE) і системи множинного доступу з ортогональним частотним розділенням каналів (OFDMA). Як правило, система бездротового зв'язку із множинним доступом може одночасно підтримува ти взаємодію з множиною бездротових терміналів. Кожний термінал взаємодіє з однією або більше базовими станціями через передачі по прямій і зворотної лініям зв'язку. Пряма (або низхідна) лінія зв'язку стосується лінії зв'язку від базових станцій до терміналів, а зворотна (або висхідна) лінія зв'язку стосується лінії зв'язку від терміналів до базових станцій. Дана лінія зв'язку може бути організована за допомогою системи з одним входом одним виходом, множиною входів - одним виходом або множиною входів - множиною виходів (МІМО). МІМО-система використовує множину (NT) передавальних антен і множину (NR) приймальних антен для передачі даних. МІМО-Канал, утворений NT передавальними й NR приймальними антенами, може бути розбитий на NS незалежних каналів, які також називаються просторовими каналами, при цьому NS< min{NT, NR}. Кожний з NS незалежних каналів відповідає вимірюванню. МІМО-система може забезпечувати поліпшені робочі характеристики (наприклад, більш високу пропускну здатність і/або підвищену надійність) при використанні додаткових вимірювань, створених множиною передавальних і приймальних антен. МІМО-система може підтримувати дуплекс із часовим розділенням ("TDD") і дуплекс із частотним розділенням ("FDD"). У системі TDD передачі по прямій і зворотної лініям зв'язку здійснюються в одній і тій же частотній області, у результаті чого принцип взаємності дозволяє оцінити канал пря 5 мої лінії зв'язку на підставі каналу зворотної лінії зв'язку. Це дозволяє точці доступу витягати коефіцієнт підсилення для діаграми спрямованості, по прямої лінії зв'язку, у випадку, коли в точці доступу є множина антен. Даний опис стосується систем і способів для керування параметрами шифрування/дешифрування під час передачі обслуговування між базовими станціями в мобільної системи, а також їх варіацій. В одному з різних аспектів опису представлений спосіб, застосовуваний для основаної на номері гіперкадру (HFN) синхронізації між базовими станціями протягом передачі обслуговування в системі бездротового зв'язку, при цьому спосіб включає в себе: передачу щонайменше останніх HFN, що стосуються шифрування, і порядкового номера (SN) протоколу конвергенції пакетних даних (PDCP) і останніх HFN, що стосуються дешифрування, і порядкового номера PDCP від вихідної базової станції на цільову базову станцію; і передачу наступного порядкового номера PDCP, що підлягає використанню, з вихідної базової станції на цільову базову станцію, при цьому передана інформація дозволяє цільовій базовій станції забезпечити, по суті, безперервність HFN і порядкового номера(ів) PDCP для термінала, у відношенні якого здійснюється передача обслуговування від вихідної базової станції, у випадку якщо інформація про наступні HFN і порядковий номер PDCP щодо останніх HFN і порядкового номера PDCP, відправлена вихідною базовою станцією, не була прийнята цільовою базовою станцією. В одному з різних аспектів опису представлений описаний вище спосіб, що додатково включає в себе виконання підтримання лічильника на підставі щонайменше останніх HFN і SN PDCP, що стосуються шифрування, і останніх HFN і SN PDCP, що стосуються дешифрування, шляхом застосування зворотного зсуву від значення лічильника, використовуваного цільовою базовою станцією. В одному з різних аспектів опису, представлена апаратура для основаної на номері гіперкадру (HFN) синхронізації між базовими станціями протягом передачі обслуговування в системі бездротового зв'язку, що включає в себе: вихідну базову станцію; цільову базову станцію; лінію зв'язку між вихідною базовою станцією й цільовою базовою станцією; і термінал, у відношенні якого здійснюється передача обслуговування від вихідної базової станції до цільової базової станції, при цьому вихідна базова станція передає через лінію зв'язку щонайменше останні HFN, які стосуються шифрування, і порядковий номер (SN) протоколу конвергенції пакетних даних (PDCP) і останні HFN, що стосуються дешифрування, і порядковий номер PDCP на цільову базову станцію й передає через лінію зв'язку наступний SN PDCP, що підлягає використанню, на цільову базову станцію, при цьому передана інформація дозволяє цільовій базовій станції забезпечувати, по суті, безперервність HFN і порядкового номера(ів) PDCP для термінала, в відношенні якого здійснюється передача обслуговування від вихідної базової станції, у випадку 96673 6 якщо інформація про наступні HFN і порядковий номер PDCP щодо останніх HFN і порядкового номера PDCP, відправлена вихідною базовою станцією, не була принята цільовою базовою станцією. В одному з різних аспектів опису, представлена описана вище апаратура, у якій виконується підтримання лічильника на підставі щонайменше останніх HFN і SN PDCP, що стосуються шифрування, і останніх HFN і SN PDCP, що стосуються дешифрування, шляхом застосування зворотного зсуву від значення лічильника, використовуваного цільовою базовою станцією. В одному з різних аспектів опису представлена апаратура для основаної на номері гіперкадру (HFN) синхронізації між базовими станціями протягом передачі обслуговування в системі бездротового зв'язку, що включає в себе: процесор, сконфігурований для передачі щонайменше останніх HFN, що стосуються шифрування, і порядкового номера (SN) протоколу конвергенції пакетних даних (PDCP) і останніх HFN, що стосуються дешифрування, і порядкового номера PDCP від вихідної базової станції на цільову базову станцію; передачі наступного порядкового номера PDCP, що підлягає використанню, з вихідної базової станції на цільову базову станцію, при цьому передана інформація дозволяє цільовій базовій станції забезпечити, по суті, безперервність HFN і порядкового номера(ів) PDCP для термінала, у відношенні якого здійснюється передача обслуговування від вихідної базової станції, у випадку якщо інформація про наступні HFN і порядковий номер PDCP щодо останніх HFN і порядкового номера PDCP, відправлена вихідною базовою станцією, не була прийнята цільовою базовою станцією; а також пам'ять, з'єднану із процесорами й призначену для зберігання даних. В одному з різних аспектів опису представлена описана вище апаратура, у якій процесор додатково сконфігурований для виконання підтримання лічильника на підставі щонайменше останніх HFN і SN PDCP, що стосуються шифрування, і останніх HFN і SN PDCP, що стосуються дешифрування, шляхом застосування зворотного зсуву від значення лічильника, використовуваного цільовою базовою станцією. В одному з різних аспектів опису представлена апаратура для основаної на номері гіперкадру (HFN) синхронізації між базовими станціями протягом передачі обслуговування в системі бездротового зв'язку, що включає в себе: засоби для передачі щонайменше останніх HFN, що стосуються шифрування, і порядкового номера (SN) протоколу конвергенції пакетних даних (PDCP), і останніх HFN, що стосуються дешифрування, і порядкового номера PDCP від вихідної базової станції на цільову базову станцію; засоби для передачі наступного порядкового номера PDCP, що підлягає використанню, з вихідної базової станції на цільову базову станцію, при цьому передана інформація дозволяє цільовій базовій станції забезпечити, по суті, безперервність HFN і порядкового номера(ів) PDCP для термінала, у відношенні якого здійснюється передача обслуговування від вихідної базо 7 вої станції, у випадку якщо інформація про наступні HFN і порядковий номер PDCP щодо останніх HFN і порядкового номера PDCP, відправлена вихідною базовою станцією, не була прийнята цільовою базовою станцією. В одному з різних аспектів опису представлений комп'ютерний програмний продукт, що включає в себе: машиночитаний носій, що містить код для передачі щонайменше останніх шифруючого HFN і порядкового номера протоколу конвергенції пакетних даних (PDCP), що стосуються шифрування, і останніх HFN, що стосуються дешифрування, і порядкового номера PDCP від вихідної базової станції на цільову базову станцію; код для передачі наступного порядкового номера PDCP, що підлягає використанню, з вихідної базової станції на цільову базову станцію, при цьому передана інформація дозволяє цільовій базовій станції забезпечити, по суті, безперервність HFN і порядкового номера(ів) PDCP для термінала, у відношенні якого здійснюється передача обслуговування від вихідної базової станції у випадку, якщо інформація про наступні HFN і порядковий номер PDCP щодо останніх HFN і порядкового номера PDCP, відправлена вихідною базовою станцією, не була прийнята цільовою базовою станцією. В одному з різних аспектів опису представлений описаний вище комп'ютерний програмний продукт, що додатково містить код для виконання підтримання лічильника на підставі щонайменше останніх HFN і PDCP, що стосуються шифрування, і останніх HFN і PDCP, що стосуються дешифрування, шляхом застосування зворотного зсуву від значення лічильника, використовуваного цільовою базовою станцією. Фіг.1 ілюструє систему бездротового зв'язку із множинним доступом відповідно до одного з варіантів здійснення. Фіг.2 являє собою структурну схемусистеми зв'язку. Фіг.3 являє собою блокову діаграму схеми шифрування й дешифрування для мобільної системи. Фіг.4 являє собою ілюстрацію взаємозв'язку HFN і SN PDCP. Фіг.5 являє собою ілюстрацію параметрів передачі обслуговування між двома eNB. Фіг.6А-В являють собою ілюстрації схем зсуву для контролю HFN/SN PDCP. Фіг.7 являє собою блок-схему, що ілюструє типовий процес. Нижче різні варіанти здійснення будуть описані з посиланням на креслення, при цьому скрізь ідентичні цифрові позначення використовуються для посилання на подібні елементи. У наведеному нижче описі, для цілей пояснення, різні конкретні деталі викладені з метою забезпечення повного розуміння одного або більше варіантів здійснення. Однак може бути очевидним, що такі варіанти здійснення можуть застосовуватися на практиці без цих конкретних деталей. В інших випадках добре відомі структури й пристрої показані у формі блокових діаграм з метою сприяння опису одного або більше варіантів здійснення. 96673 8 При використанні в даній заявці, передбачається, що терміни "компоненти", "модуль", "система" і їм подібні стосуються пов'язаної з комп'ютером сутності, що представляє собою апаратне забезпечення, апаратно-програмне забезпечення, комбінацію апаратного забезпечення й програмного забезпечення, програмне забезпечення або виконуване програмне забезпечення. Наприклад, компонент може являти собою процес, виконуваний процесором, процесор, об'єкт, виконуваний файл, потік виконання, програму й/або комп'ютер, але не обмежується перерахованим вище. Як ілюстрація, як додаток, виконуваний на обчислювальному пристрої, так і обчислювальний пристрій, можуть бути компонентами. Один або більше компонентів можуть розміщатися в межах процесу й/або потоку виконання, і компонент може бути локалізований на одному комп'ютері й/або бути розподіленим між двома або більше комп'ютерами. Крім того, ці компоненти можуть виконуватися з різних машиночитаних носіїв, на яких зберігаються різні структури даних. Компоненти можуть взаємодіяти за допомогою локальних і/або вилучених процесів, наприклад, відповідно до сигналу, що включає в себе один або більше пакетів даних (наприклад, дані від одного компонента, взаємодіючого за допомогою сигналу з іншим компонентом у локальній системі, розподіленій системі й/або через мережу, таку як Інтернет, з іншими системами). Крім того, різні варіанти здійснення описані в даному документі у зв'язку з терміналом доступу. Термінал доступу також може називатися системою, абонентською установкою, абонентською станцією, мобільною станцією, мобільним телефоном, віддаленою станцією, віддаленим терміналом, мобільним пристроєм, користувацьким терміналом, терміналом, пристроєм бездротового зв'язку, агентом користувача, користувацьким пристроєм або користувацьким обладнанням (UE). Термінал доступу може являти собою стільниковий телефон, бездротової телефон, телефон із протоколом установлення сеансу (SIP), станцію бездротового абонентського шлейфа (WLL), кишеньковий персональний комп'ютер (КПК), портативний пристрій, що має можливість бездротового з'єднання, обчислювальний пристрій або інший пристрій обробки, з'єднаний з бездротовим модемом. Крім того, різні варіанти здійснення описані в даному документі у зв'язку з базовою станцією. Базова станція може застосовуватися для взаємодії з терміналом(ами) доступу, і також може позначатися як точка доступу, вузол В (NodeB), eNodeB(eNB) або деяким іншим терміном. Залежно від контексту наведених нижче описів, термін "Вузол В" може бути замінений eNB і/або навпаки, відповідно до застосовуваної системи зв'язку. Крім того, різні аспекти або характеристики, описані в даному документі, можуть бути реалізовані у вигляді способу, пристрою або промислового виробу із застосуванням стандартних програмістських і/або інженерних методик. Передбачається, що термін "промисловий виріб" при використанні в даному документі охоплює комп'ютерну програму, доступну з будь-якого ма 9 шиночитаного пристрою, носія або середовища. Наприклад, машиночитані носії можуть містити в собі, але не в обмежувальному змісті: магнітні запам'ятовувальні пристрої (наприклад, жорсткий диск, флоппі-диск, магнітні смужки й т.д.), оптичні диски (наприклад, компакт-диск (CD), універсальний цифровий диск (DVD) і т.д.), смарт-карти й пристрої флеш-пам'яті (наприклад, EPROM, карту, флеш-карту, ключ-накопичувач і т.д.). Крім того, різні накопичувачі, описані в даному документі, можуть являти собою один або декілька пристроїв і/або машиночитаних носіїв для зберігання інформації. Термін "машиночитаний носій" може містити в собі бездротові канали й різні інші середовища, що мають можливість запису, зберігання й/або транспортування команд і/або даних, але не обмежується перерахованим вище. Описані в даному документі методики можуть застосовуватися в різних мережах бездротового зв'язку, таких як мережі множинного доступу з кодовим розділенням каналів (CDMA), мережі множинного доступу з часовим розділенням каналів (TDMA), мережі множинного доступу із частотним розділенням каналів (FDMA), мережі ортогонального FDMA (OFDMA), мережі FDMA з однією несучою (SC-FDMA) і т.д. Терміни "мережі" і "системи" часто використовуються взаємозамінно. Мережа CDMA може реалізовувати таку технологію радіозв'язку, як універсальний наземний радіодоступ (UTRA), cdma2000 і т.д. UTRA включає широкосмуговий CDMA (W-CDMA) і технологію низької швидкості чіпів (LCR). Cdma2000 охоплює стандарти IS-2000, IS-95 і IS-856. Мережа TDMA може реалізовувати таку технологію радіозв'язку, як глобальна система мобільного зв'язку (GSM). Мережа OFDMA може реалізовувати таку технологію радіозв'язку, як розширений UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDM® і т.д. UTRA, E-UTRA і GSM є частиною універсальної системи мобільного зв'язку (UMTS). Система довгострокового розвитку (LTE) являє собою майбутню версію UMTS, що використовує E-UTRA. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS i LTE описані в документах організації, що має назва "Проект партнерства по розвитку мереж третього покоління" (3GPP). cdma2000 описаний у документах організації, що має назва "Проект партнерства по розвитку мереж третього покоління 2" (3GPP2). Дані різні технології й стандарти радіозв'язку є відомими в техніці. Для ясності, певні аспекти методик нижче описані для LTE, і в більшій частині наведеного нижче опису використовується термінологія LTE. Множинний доступ з поділом частот з однією несучою (SC-FDMA), у якому використовується модуляція по одній несучій й вирівнювання в частотній області, являє собою техніку зв'язку. SCFDMA має подібну продуктивність і, в основному, ту ж сумарну складність, що й системи OFDMA. Сигнал SC-FDMA має більш низьке відношення пікової й середньої потужностей (PAPR) через властивої йому структури з однією несучою. SCFDMA привернув велику увагу, особливо відносно зв'язку по висхідній лінії зв'язку, для якої більш низьке значення PAPR дає мобільному терміналу 96673 10 більші переваги в ефективності по потужності передачі. У цей час він є робочою гіпотезою для схеми множинного доступу по висхідній лінії зв'язку в системі довгострокового розвитку 3GPP (LTE) і розширеному UTRA. Звернемося до фіг.1, на якій система бездротового зв'язку із множинним доступом проілюстрована відповідно до одного з варіантів здійснення. Точка доступу 100 (АР), також позначувана як евузол В або eNB, містить множину груп антен, одна з яких включає у собі антени 104 і 106, інша 108 і 110, і додаткова група - 112 і 114. На фіг.1 показано тільки дві антени для кожної із груп антен, однак, у кожній із груп може бути використане менше або більше антен. Термінал доступу 116 (AT), також називаний користувацьким обладнанням (UE), перебуває у взаємодії з антенами 112 і 114, при цьому антени 112 і 114 передають інформацію на термінал доступу 116 через пряму лінію 120 зв'язку й приймають інформацію від термінала доступу 116 через зворотну лінію зв'язку 118. Термінал доступу 122 перебуває у взаємодії з антенами 106 і 108, при цьому антени 106 і 108 передають інформацію на термінал доступу 122 через пряму лінію 126 зв'язку й приймають інформацію від термінала доступу 122 через зворотну лінію 124 зв'язку. У системі FDD у лініях 118, 120, 124 і 126 зв'язку для здійснення зв'язку може використовуватися відмінний від інших частота. Наприклад, у прямої лінії 120 зв'язку може використовуватися частота, відмінна від використовуваної у зворотній лінії 118 зв'язку. Кожна група антен і/або область, у якій вони спроектовані здійснювати зв'язок, часто називається сектором точки доступу. В одному з варіантів здійснення кожна із груп антен спроектована здійснювати зв'язок з терміналами доступу в секторі областей покриття точки доступу 100. При здійсненні зв'язку через прямі лінії 120 і 126 зв'язки передавальні антени точки доступу 100 застосовують формування діаграми спрямованості з метою поліпшення відношення сигнал-шум прямих ліній зв'язку для різних терміналів доступу 116 і 124. Також застосування точкою доступу формування діаграми спрямованості для передачі на термінали доступу, випадковим чином розсіяні в її зоні покриття, викликає меншу кількість перешкод для терміналів доступу в суміжних стільниках, ніж у випадку, якщо точка доступу здійснює передачу на всі свої термінали доступу за допомогою єдиної антени. Точка доступу може являти собою нерухому станцію, використовувану для взаємодії з терміналами, і також може називатися точкою доступу, вузлом В, або деяким іншим терміном. Термінал доступу також може називатися терміналом доступу, користувацьким обладнанням (UE), пристроєм, терміналом або терміналом доступу бездротового зв'язку, або деяким іншим терміном. Фіг.2 являє собою блокову діаграму варіанта здійснення передавальної системи 210 (також відомої як точка доступу) і приймальної системи 250 (також відомої як термінал доступу) в МІМОсистемі 200. У передавальній системі 210 трафік даних для ряду потоків даних подається із джере 11 ла 212 даних на процесор 214 переданих даних (ТХ). В одному з варіантів здійснення, кожний потік даних передається через відповідну передавальну антену. Процесор 214 ТХ-даних форматує, кодує й перемежовує трафік даних для кожного потоку даних на підставі конкретної схеми кодування, обраної для цього потоку даних, з метою видачі закодованих даних. Закодовані дані для кожного потоку даних можуть бути мультиплексовані з контрольними даними з використанням методик OFDM. Контрольні дані звичайно являють собою відому комбінацію даних, що обробляється відомим способом і може бути використана в приймальній системі для оцінки канальних характеристик. Мультиплексовані контрольні й закодовані дані для кожного потоку даних потім піддаються модуляції (тобто, відображенню на символи) на підставі конкретної схеми модуляції (наприклад, BPSK, QSPK, M-PSK або МQAM), обраної для цього потоку даних з метою одержання символів модуляції. Швидкість видачі даних, кодування й модуляція даних для кожного потоку даних можуть бути визначені за допомогою команд, виконуваних процесором 230. Пам'ять 232 може бути об'єднана із процесором 230. Символи модуляції для всіх потоків даних потім подаються на ТХ МІМО-Процесор 220, що може додатково обробляти символи модуляції (наприклад, для OFDM). ТХ МІМО-процесор 220 потім видає N? потоків символів модуляції на Nt передавачів ("TMTR") 222a-222t. У деяких аспектах ТХ МІМО-процесор 220 застосовує ваги діаграми спрямованості для символів потоків даних і для антени, з якого передається символ. Кожний передавач 222a-t приймає й обробляє відповідний потік символів з метою видачі одного або більше аналогових сигналів, а також додатково регулює (наприклад, підсилює, фільтрує й перетворює із підвищенням частоти) аналогові сигнали з метою видачі модульованого сигналу, що підходить для передачі через МІМО-Канал. NT модульованих сигналів з передавачів 222a-222t потім передаються з NT антен 224a-224t, відповідно. У приймальній системі 250 передані модульовані сигнали приймаються NR антенами 252а-252r, і прийнятий сигнал з кожної з антен 252а-r передається відповідному приймачу ("RCVR") 254a-254r. Кожний приймач 254а-r регулює (наприклад, фільтрує, підсилює й перетворює зі зниженням частоти) відповідний прийнятий сигнал, оцифровує відрегульований сигнал з метою одержання дискретних відліків і додатково обробляє дискретні відліки з метою одержання відповідного "прийнятого" потоку символів. Процесор прийнятих ("RX") даних 260 потім приймає й обробляє NR прийнятих потоків символів від NR приймачів 254а-r на підставі методики обробки конкретного приймача з видачею NT "розпізнаних" потоків символів. Процесор RX-даних 260 потім виконує демодуляцію, звернене переміщення й декодування кожного розпізнаного потоку символів з метою відновлення трафіку даних для потоку даних. Обробка процесором RX-Даних 260 є комплементарною до обробки ТХ МІМО 96673 12 Процесором 220 і процесором, виконуваної ТХданих 214 у передавальній системі 210. Процесор 270 періодично визначає, яку матрицю попереднього кодування варто використовувати (обговорюється нижче). Процесор 270 формує повідомлення зворотної лінії зв'язку, що містить область індексу матриці й область значення рангу. Пам'ять 272 може бути об'єднана із процесором 270. Повідомлення зворотної лінії зв'язку може містити різні типи інформації, що стосується лінії зв'язку й/або прийнятому потоку даних. Повідомлення зворотної лінії зв'язку потім обробляється процесором ТХ-даних 238, що також приймає трафік даних для ряду потоків даних із джерела даних 236, модулюється модулятором 280, регулюється приймачами 254а-254r і передається назад на передавальну систему 210. У передавальній системі 210 модульовані сигнали від приймальної системи 250 приймаються антенами 224a-t, регулюються приймачами 222a-t, демодулюються демодулятором ("DEMOD") 240 і обробляються процесором RX-даних 242 з метою добування повідомлення зворотної лінії зв'язку, переданого приймальною системою 250. Процесор 230 потім визначає, яку матрицю попереднього кодування варто використовувати для визначення вагів діаграми спрямованості, потім обробляє витягнуте повідомлення. В одному з аспектів, логічні канали класифікуються як канали керування й канали трафіку. Логічні канали керування містять у собі широкомовний канал керування (ВССН), що являє собою канал низхідної лінії зв'язку для широкомовної передачі інформації керування системою, канал керування пейджингом (РССН), що являє собою канал низхідної лінії зв'язку, що передає інформацію персонального виклику, канал керування багатоадресною передачею (МССН), що являє собою канал низхідної лінії зв'язку вигляду "точка-множина точок", використовуваний для передачі керуючої інформації й інформації планування служби широкомовної й багатоадресної передачі мультимедіа (MBMS) для одного або декількох МТСН. Як правило, після встановлення з'єднання RRC, цей канал використовується тільки користувацьким обладнанням, що приймає MBMS (зауваження: старі MCCH+MSCH). Виділений канал керування (DCCH) являє собою двоточковий двонаправлений канал, що передає спеціалізовану інформацію керування й використовується користувацьким обладнанням, що має RRC-з'єднання. В одному з аспектів логічні канали трафіку містять у собі виділений канал трафіку (DTCH), що являє собою двоточковий двонаправлений канал, виділений для одиничного UE з метою передачі інформації користувача. Також логічні канали трафіку можуть містити в собі канал трафіку багатоадресної передачі (МТСН) для низхідної лінії зв'язку виду "точкамножина точок" для передачі даних трафіку. В одному з аспектів транспортні канали класифікуються як низхідні (DL) і висхідні (UL). DL транспортні канали містять у собі канал широкомовної передачі (ВСН), спільно використовуваний канал даних низхідної лінії зв'язку (DL-SDCH) і 13 канал пейджингу (РСН); де РСН може підтримувати функцію енергозбереження для користувацького обладнання (мережею для користувацького обладнання може бути призначений цикл дискретного прийому (DRX)), які мовляться на весь стільник й відображаються на ресурси фізичного рівня (PHY), які можуть бути використані для інших каналів керування/трафіку. UL транспортні канали можуть містити в собі канал з довільним доступом (RACH), канал запитів (REQCH), спільно використовуваний канал даних висхідної лінії зв'язку (ULSDCH) і множина PHY-каналів. PHY-канали включають множину DL-каналів і UL-каналів. DL PHY-канали включають: загальний контроль канал (СРІСН) канал синхронізації (SCH) загальний канал керування (СССН) спільно використовуваний DL-канал керування (SDCCH) багатоадресний канал керування (МССН) спільно використовуваний UL-канал призначення (SUACH) канал квітирування (АСКСН) спільно використовуваний фізичний DL-канал даних(DL-РSDСН) UL-канал керування потужністю (UPCCH) індикаторний канал пейджингу (РІСН) індикаторний канал завантаження (LICH) UL PHY-канали включають: фізичний канал з довільним доступом (PRACH) канал індикації якості каналу (CQICH) канал квітирування (АСКСН) індикаторний канал для підмножини антен (ASICH) спільно використовуваний канал запитів (SREQCH) спільно використовуваний фізичний UL-канал даних (UL-PSDCH) широкосмуговий контроль канал (ВРІСН) В одному з аспектів представлена структура каналу, що зберігає низькі характеристики PAR (у будь-який заданий момент часу канал є безперервним або організований через рівні проміжки по частоті) імпульсів з однієї несучої. Для цілей даного документа застосовуються наступні скорочення: AM квітируваний режим AMD дані квітируваного режиму ARQ автоматичний запит на повторення ВССН широкомовний канал керування ВСН широкомовний канал С- керуванняСССН загальний канал керування ССН канал керування ССТrСН кодований складовий транспортний канал СР циклічний префікс CRC контроль циклічним надлишковим кодом СТСН загальний канал трафіку DCCH виділений канал керування DCH виділений канал DL низхідна лінія зв'язку DSCH спільно використовуваний канал низхідної лінії зв'язку 96673 14 DTCH виділений канал трафіку FACH канал доступу прямої лінії зв'язку FDD дуплекс із поділом по частоті L1 рівень 1 (фізичний рівень) L2 рівень 2 (канальний рівень) L3 рівень 3 (мережний рівень) LI індикатор довжини LSB самий молодший розряд МАС керування доступом до середовища MBMS служба широкомовної й багатоадресної передачі мультимедіа МССН канал керування MBMS “точка-множина точок” MRW переміщення вікна прийому MSB самий старший розряд MSCH канал планування MBMS “точкамножина точок” МТСН канал трафіку MBMS ”точка-множина точок” РССН канал керування пейджингом РСН канал пейджингу PDU протокольний блок даних PHY фізичний рівень PhyCH фізичні канали RACH канал з довільним доступом RLC керування лінією радіозв'язку RRC керування радіоресурсами SAP сервісна точка доступу SDU сервісний блок даних SHCCH канал керування спільно використовуваним каналом SN порядковий номер SUFI супер-поле TCH канал трафіку TDD дуплекс із поділом за часом TFI індикатор формату транспорту ТМ прозорий режим TMD дані прозорого режиму ТТІ часовий інтервал передачі U- користувачUE користувацьке обладнання UL висхідна лінія зв'язку UM неквітируваний режим UMD дані неквітируваного режиму UMTS універсальна система мобільного зв'язку UTRA наземний радіодоступ UMTS UTRAN мережа наземного радіодоступу UMTS MBSFN мережа із багатоадресною широкомовною передачею на одній частоті МСЕ суб'єкт координування MBMS МСН канал багатоадресної передачі DL-SCH спільно використовуваний канал низхідної лінії зв'язку MSCH керування MBMS PDCCH фізичний канал керування низхідної лінії зв'язку PDSCH фізичний спільно використовуваний канал низхідної лінії зв'язку eNB базова станція або базова приймальнопередавальна станція PDCP протокол конвергенції пакетних даних HFN номер гіперкадру Фіг.3 являє собою блокову діаграму 300, що ілюструє схему шифрування й дешифрування, що 15 придатна для використання в мобільній системі. Верхня діаграма ілюструє загальні принципи процедури шифрування в eNB. Тут дані 310 поєднуються з вираженням криптосинхронізації, що містить HFN 320 і порядковий номер рівня (SN) протоколу конвергенції пакетних даних (PDCP) 330, і кодуються ключем 340 шифрування з використанням алгоритму 350 шифрування, у результаті чого виходять зашифровані дані 360, які передаються на UE. Нижня діаграма ілюструє загальні принципи процедури дешифрування на UE. Тут прийняті зашифровані дані 360 комбінуються з SN 330 PDCP і HFN 320 (які можуть бути отримані або згенеровані в UE у процесі ініціалізації/конфігурування), і декодуються з використанням ключа 340 шифрування (іноді називаного ключем цілісності) і алгоритму 370 дешифрування з метою відтворення вихідних даних 310. Передбачається, що фіг.3 надає загальний опис застосування HFN 320 і SN 330 PDCP для шифрування/дешифрування. Додаткові фактори або елементи, що стосуються шифрування/дешифрування, не описуються в деталях, оскільки вони не сприяють цілям пояснення різних варіантів здійснення, описаних у даному документі. У криптології відомо, що підвищений рівень безпеки може бути досягнуть шляхом об'єднання даних з більшим набором з метою збільшення кількості можливих комбінацій. У мобільному співтоваристві, такий великий набір називається параметром криптосинхронізації, що, при наявності HFN і SN PDCP, може бути послідовно впорядковане шляхом збільшення величини SN PDCP. Таке збільшення забезпечує порядок або послідовну нумерацію для значень HFN/SN PDCP з метою гарантії того, що параметр криптосинхронізації буде змінюватися для кожної множини зашифрованих/дешифрованих пакетів. Оскільки параметр криптосинхронізації може представляти більшу величину й оскільки ця величина змінюється (при послідовній нумерації SN PDCP), те вводиться певний ступінь випадковості, у результаті чого виходить більше робасна схема шифрування. Однак така робасність припускає, що та сама послідовність HFN/SN PDCP не буде використовуватися більше одного разу для заданого ключа. Це має місце через те, що методи шифрування, що використовують повторювані "кодуючи елементи", що вважаються більше чутливими до злому. Фіг.4 являє собою ілюстрацію 400, що показує взаємозв'язок HFN і SN PDCP. SN PDCP являє собою лічильник з фіксованою кількістю розрядів, показаний на фіг.4 як 12-розрядний лічильник. Слід зазначити, що в різних реалізаціях SN PDCP може являти собою 5-, 7- або 12-розрядний лічильник, або лічильник з іншою кількістю розрядів, таким чином, SN PDCP не обмежується 12- розрядною реалізацією, показаною тут. SN PDCP функціонує як циклічний лічильник, що "скидає" сам себе й вертається до свого попереднього початкового значення. Наприклад, SN PDCP (що використовує 12 розрядів) має десятковий діапазон від 1 до 4096 (або від 0 до 4095). При використанні діа 96673 16 пазону від 0 до 4095, значення 4096 еквівалентно 0, значення 4097 еквівалентно 1, 4098 еквівалентно 2, і т.д. Відповідно, значення SN PDCP, рівне 1, еквівалентно циклічно зрушеним значенням 4097, 8193, 12289 і т.д. З метою реєстрації кількості "зрушень" SN PDCP, як лічильник може використовуватися HFN. Таким чином, якщо SN PDCP "провернувся" 4 рази, HFN буде показувати значення 4 у правій частині (HFN може в деяких випадках резервувати старші розряди для іншої інформації). Очевидно, що за допомогою використання комбінації HFN/SN PDCP може бути отримане надзвичайно велика кількість значень. Як показано на фіг.3, алгоритм 370 дешифрування вимагає, щоб значення SN PDCP і HFN були тими ж, що використовуються в алгоритмі 360 шифрування. Отже, важливо, щоб суб'єкт, що дешифрує (приймальний термінал) правильно одержував ті ж значення SN PDCP і HFN, що використовуються в шифрую чому суб'єкті (передавальній станції). Протягом передачі обслуговування між двома передавальними станціями існує можливість того, що цільова передавальна станція може не прийняти правильну послідовність значень SN PDCP/HFN від вихідної передавальної станції. Щоб уникнути цього пропонується, щоб HFN, використовуваний цільовим передавачем, скидався на нуль при передачі обслуговування зі збереженням послідовності PDCP, у зв'язку із чим потрібне зміна ключа при передачі обслуговування. Однак, даний підхід уводить можливість того, що значення HFN можуть бути скинуті "достроково". Тобто, повний діапазон значень HFN може бути використаний не повністю до скидання на нуль при передачі обслуговування, у результаті чого в основному анулюється "великий" внесок параметра криптосинхронізації в алгоритм шифрування. Бажаною була б схема, що використовує більший діапазон значень HFN/SN PDCP, при цьому уникаючи невизначеностей, що виникають через "провертання" SN PDCP. Фіг.5 являє собою ілюстрацію 500 параметрів передачі обслуговування між двома eNB відповідно до типового підходу, у якому HFN також зберігається при мобільності. У цьому варіанті здійснення немає необхідності в скиданні HFN (і, отже, при передачі обслуговування немає необхідності в зміні ключа). Коли вихідний передавач 510 посилає зашифровані дані по лінії 515 зв'язку й здійснюється передача обслуговування приймача 520 (UE) на цільовий передавач 530, то "наступному підлягаючому використанню SN PDCP", а також зазначена нижче інформація, передаються з вихідного eNB 510 на цільовий eNB 530 через лінію Х2 (540) зв'язку: Останні HFN і SN PDCP, використані для шифрування в джерелі eNB 510 Останні HFN і SN PDCP, використані для дешифрування в джерелі eNB 510 Для DL-шифрування цільовий eNB 530 може виконувати звичайну підтримку лічильника COUNT для шифрування на підставі SNS DU PDCP, підмета передачі, і переданих останніх HFN і SN PDCP для шифрування. Термін COUNT являє собою сукупність HFN і SN PDCP. Нижче показаний приклад DL-шифрування відповідно до прик 17 лада варіанта здійснення відповідно до проілюстрованого на фіг. 5: Вихідний eNB 510 використовує значення HFN=x при значенні SN PDCP=4093 для шифрування до передачі обслуговування. Дану комбінацію можна символьно представити у вигляді виразу х||4093. Протягом передачі обслуговування вихідний eNB 510 передає поточне значення HFN=x і поточне значення SN PDCP=4093 (тобто, х||4093) цільовому eNB 530, і також передає "наступному підлягаючому використанню SN PDCP=2" цільовому eNB 530. Вихідний eNB 530 також передає блоки PDU PDCP з номерами SN 4094, 4095, 0, 1 цільовому eNB 530. При передачі обслуговування цільовий eNB 530 потім посилає UE 520 наступне: х||4094, х||4095, (х+1)||0 (підтримання COUNT вимагає додатка HFN), (х+1)||1 і (х+1)||2. Прийнявши початкове значення SN PDCP=4093 і значення наступного SN PDCP=2, що підлягає використанню, від вихідного eNB 510, навіть якщо SN PDCP=4094 і SN PDCP=4095 були загублені в лінії Х2 даних (540) при передачі цільовому eNB 530, цільовий eNB 530 усе ще буде мати інформацію про те, коли потрібно збільшувати HFN, оскільки йому буде відомо, що останній SN PDCP, повідомлений вихідним eNB 510, дорівнював 4093. Відповідно, як показано в каналі лінії 535 зв'язку, цільовий eNB 530 може перенаправляти на UE 520 правильну послідовність значень HFN/SN PDCP шифрування/дешифрування. Таким чином, можна уникнути необхідності примусового скидання значень HFN і/або SN PDCP при передачі обслуговування через можливість того, що вихідний і цільовий eNB можуть бути не синхронізовані при передачі. На підставі наведеного вище опису, процедура UL-дешифрування може проводитися аналогічно, з урахуванням відповідних змін. Оскільки це перебуває в галузі компетенції фахівця в даній галузі техніки, подробиці UL-процедури не викладаються, тому що звичайно їхній виклад надмірний. Фіг.6А-В являють собою ілюстрації схем зсуву для контролю HFN/SN PDCP. Якщо UE взаємодіє тільки з одною базовою станцією протягом тривалого періоду часу, то існує можливість того, що комбінація HFN/SN PDCP може пройти повний цикл. Тобто параметр криптосинхронізації (називаний у деяких випадках COUNT) може переповнитися й стартувати з нуля. Або ж у конкретній реалізації скидання на нуль може бути примусовим. Щоб уникнути повторного використання значення COUNT=0, у типових системах може використовуватися граничне значення THRESHOLD, на підставі якого змінюється ключ у випадку, якщо COUNT досягає або перевищує THRESHOLD. Даний сценарій проілюстрований на фіг.6А. Однак, як описано вище в прикладах варіантів здійснення, потреба в тригері THRESHOLD стає менш очевидною, якщо ми припустимо, що HFN зберігається при передачі обслуговування між eNB. Зокрема, циклічне повернення COUNT не обов'язково означає закінчення періоду життя ключа. Це відбувається тому, що ключ eNB зміню 96673 18 ється при передачі обслуговування між eNB, і початкове значення COUNT стає довільним. Фіг.6В ілюструє типовий підхід, оснований на наведеному вище описі. Якщо припустити, що перший ключ або новий ключ був згенерований при ініціалізації або в момент першої передачі обслуговування, значення COUNT може тривати наступної або заданої наступної послідовності (відповідно до варіантів здійснення, описаним вище), пройти через COUNT=0 і продовжувати подальше збільшення. При деякому значенні-тригері до значення, що відповідає передачі обслуговування, обумовленого зворотним зсувом OFFSET щодо точки передачі обслуговування (або прямим зсувом OFFSET, залежно від переваг реалізації) період дії ключа минає й буде згенерований новий ключ. OFFSET може, якщо буде потреба, залежати від деякого параметра мережі. Варто розуміти, що мережа може застосовувати зворотний зсув щодо вихідного значення COUNT, як показано на фіг.6В. Слід зазначити, що описана вище обробка часу життя ключа є необхідною для носія радіосигналу в мережі, що використовує RLC-AM, і може бути корисною для EUTRAN. Типова обробка COUNT не вимагає стандартизації й може бути повністю прозорою для UE. Специфікація UE повинна допускати повний оберт значення COUNT, але відсутня необхідність в оповіщенні UE про можливе повторне використання значення COUNT. З метою уникнення повторного використання значення COUNT для того ж ключа мережею може вживати необхідну дію (наприклад, повторну генерацію ключа). Даний підхід дає наступні переваги: Не потрібно стандартизації поводження мережі Відсутня ефірна передача сигналів Ведення часу життя ключа є повністю прозорим для UE Слід зазначити, що таке рішення може зажадати виконання деяких внутрішніх операцій мережі або їхніх модифікацій. Однак типові способи й системи, викладені в даному документі, демонструють переваги, щодо яких уважається, що вони виправдують зміну складності мережі. Фіг.7 являє собою блок-схему, що ілюструє типовий процес 700 відповідно до одного з варіантів здійснення даного опису. Після ініціювання 710 типовий процес 700 починається з деякого оповіщення про майбутню передачу обслуговування 720. Перед передачею обслуговування вихідна станція посилає необхідні номери HFN і наступного SN PDCP цільової станції 730. Цільова станція, прийнявши відповідну інформацію, виконує керування дешифруванням/шифруванням для UE етап 740. Після передачі обслуговування типовий процес 700 може, у необов'язковому порядку, ініціювати зворотний зсув для COUNT 750 у відповідності зі схемою(ами), описаною(ими) на фіг.6. Після завершення етапу 740 або необов'язкового етапу 750, типовий процес завершується на етапі 760. Варто розуміти, що конкретний порядок або ієрархія етапів в описаних способах є прикладами типових підходів. На підставі переваг проектуван 19 ня конкретний порядок або ієрархія етапів у способах можуть бути змінені, при цьому залишаючись у рамках даного опису. Пункти формули винаходу, що додаються, що стосуються способів, представляють елементи різних етапів у типовому порядку, і не передбачається, що вони обмежуються яким-небудь із представлених порядків або якою-небудь із ієрархій. Фахівцям також буде зрозуміло, що різні ілюстративні логічні блоки, модулі, схеми й етапи алгоритмів, описані у зв'язку з варіантами здійснення, викладеними в даному документі, можуть бути реалізовані у вигляді електронного апаратного забезпечення, комп'ютерного програмного забезпечення, включаючи комп'ютерну програму у формі машиночитаного носія, або у вигляді комбінації того й іншого. З метою явної ілюстрації цієї взаємозамінності апаратного й програмного забезпечення, різні ілюстративні компоненти, блоки, модулі, схеми й етапи були описані вище загалом щодо їхньої функціональності. Чи буде така функціональність реалізована у вигляді апаратного або програмного забезпечення, залежить від конкретного застосування й обмежень проектування, що накладаються на систему в цілому. Фахівці можуть реалізовувати описану функціональність різними способами для кожного конкретного варіанта застосування, але такі рішення по реалізації не повинні інтерпретуватися як зухвалі відхилення від обсягу даного розкриття. Різні ілюстративні логічні блоки, модулі й схеми, описані у зв'язку з варіантами здійснення, викладеними в даному документі, можуть бути реалізовані або виконані за допомогою процесора загального призначення, процесора цифрової обробки сигналів (DSP), спеціалізованої інтегральної мікросхеми (ASIC), програмувальної користувачем вентильної матриці (FPGA) або іншого програмувального логічного пристрою, логічного елемента на дискретних компонентах або транзисторній логічній схемі, дискретних апаратних компонентів, або довільної комбінації перерахованого вище, розробленою для виконання описаних у даному документі функцій. Процесор загального призна 96673 20 чення може являти собою мікропроцесор, але, як альтернатива, процесор може являти собою будьякий звичайний процесор, контролер, мікроконтролер або кінцевий автомат. Процесор також може бути реалізований у вигляді комбінації обчислювальних пристроїв, наприклад, у вигляді комбінації DSP і мікропроцесора, множини мікропроцесорів, одного або більше мікропроцесорів у сполученні з ядром DSP, або будь-якої іншої подібної конфігурації. Описане вище включає приклади одного або більше варіантів здійснення. Очевидно, що неможливо описати всі мислимі комбінації компонентів або методик з метою опису згаданих вище варіантів здійснення, але при цьому фахівець у даній галузі техніки може усвідомлювати можливість різних додаткових комбінацій і перетворення різних варіантів здійснення. Відповідно, передбачається, що описані варіанти здійснення охоплюють всі подібні зміни, модифікації й варіації, які перебувають у рамках обсягу, обумовленого прикладеною формулою винаходу. Крім того, при використанні терміна "включає" у докладному описі й формулі винаходу передбачається, що цей термін використовується в тім же значенні, що й термін "утримуючий", відповідно до інтерпретації терміна "утримуючий" при використанні як проміжне слово в пункті формули винаходу. Попередній опис викладених варіантів здійснення представлений для того, щоб фахівець у даній галузі техніки міг застосовувати або використовувати даний опис. Різні модифікації цих варіантів здійснення будуть очевидні фахівцям у даній галузі техніки, і загальні принципи, визначені в даному документі, можуть бути застосовані до інших варіантів здійснення без відхилення від форми й обсягу розкриття. Таким чином, не передбачається, що даний винахід обмежується показаними в даному документі варіантами здійснення, і при цьому йому повинен відповідати самий широкий обсяг, що погодиться із принципами й новими характеристиками, викладеними в даному документі. 21 96673 22 23 96673 24 25 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 96673 Підписне 26 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601