消息发送方法及装置 【技术领域】
本发明涉及通信领域, 具体而言, 涉及一种消息发送方法及装置。背景技术 在无线通信中, 用户设备 (User Equipment, 简称为 UE) 经常需要从基站的一个小 区移动到另一个基站的小区, 或者 UE 检查到存在比当前小区的信道质量更好的小区时, UE 需要从当前的源小区切换到目标小区。下面对相关技术中的 UE 的切换流程进行介绍。
图 1 是根据相关技术的 UE 在基站间切换过程的流程图, 如图 1 所示, 该流程包括 以下步骤 (步骤 S102- 步骤 S116) :
步骤 S102, UE 向 Source ENB(源基站) 发送 Measure Report(测量报告) 消息。
步骤 S104, Source ENB(源基站) 接收到上述 Measure Report(测量报告) 消息 后, 向 TargetENB(目标基站) 发送 HandOverRequest(切换请求) 消息。
步骤 S106, 当 TargetENB(目标基站) 完成切换准备后, 向 Source ENB(源基站) 返 回 HandOver Command(切换命令) 消息。
步骤 S108, Source ENB(源基站) 接收到上述 HandOver Command(切换命令) 消息 后, 向 UE 发送 RRC(Radio Resource Control, 无线资源控制) Reconfig(RRC 重配置) 消 息, 从而使 UE 完成空口切换的相关工作。该 RRC 重配置消息中携带有 : 目标小区使用的安 全算法、 (Next Hop Chaining Count, 简称为 NCC) 、 目标小区给 UE 分配的 new UE_Identity 以及其他消息。
步 骤 S110, 当 UE 收 到 RRC 重 配 置 消 息 后, 如 果 RRC 重 配 置 中 携 带 mobility Control Info 且 UE 遵守该 RRC 重配置消息的内容时, 会启动 T304 定时器。在 T304 定时器 的定时期间, 如果 UE 完成空口切换, 向 Target ENB (目标基站) 发送 RRC Reconfig Complete (RRC 重配置完成) 消息, 然后停止 T304 定时器。
步 骤 S112, Target ENB(目 标 基 站)向 移 动 性 管 理 实 体 (Mobile Management Entity, 简称 MME) 发送 Path Switch Request(通道转换请求) 消息。
步骤 S114, MME 向 Target ENB(目标基站) 返回 Path Switch Request Ack(通道 转换请求响应) 消息。
步骤 S116, Target ENB(目标基站)向 Source ENB(源基站)发送 Ue Context Release(用户上下文释放) 消息。
在上述 UE 的切换流程中, 如果在 T304 定时器的定时期间, UE 未完成空口切换, 或 者未成功向目标基站发送 RRC 重配置完成消息, 即随机接入过程未完成的话, UE 会在切换 失败后向源基站或目标基站发起 RRC 的重建立过程。下面对相关技术中的 RRC 的重建立过 程进行介绍。
图 2 是根据相关技术的 RRC 的重建立过程的流程图, 如图 2 所示, 该过程包括以下 步骤 (步骤 S202- 步骤 S208) :
步骤 S202, UE 向 ENB 发送 RRC Connection Reestablishment Request (RRC 连接
重建立请求) 消息。上述基站 (ENB) 可以是源基站或目标基站, 一般根据小区的信道质量决 定向源基站还是目标基站发送 RRC 重建立请求消息。RRC 重建立请求消息中一般携带有 : 源基站侧的小区的 PCI, 源基站侧的小区的 c_RNTI, 根据源基站侧完保算法生成的 short MAC_I, 重建立的原因。
步骤 S204, ENB 向 UE 发送 RRC Connection Reestablishment(RRC 连接重建立) 消息。
ENB 收到上述 RRC 连接重建立消息后, 根据上述 c_RNTI 查找对应的 UE 上下文, 并 对上述 RRC 连接重建立消息中的 shortMAC_I 进行校验, 如果校验通过的话, 会向 UE 发送 RRC 重建立消息, 要求建立 SRB1。上述 RRC 连接重建立请求消息以及上述 RRC 连接重建立 消息都是在 SRB0 上发送的, 不需要进行完整性保护和加密。
步骤 S206, UE 向 ENB 发送 RRC Connection Reestablishment Complete(RRC 连 接重建立完成) 消息。
UE 收到 RRC 重建立消息后, 执行 RRC 重建立操作, 在执行完毕后, 向 ENB 发送 RRC 连接重建立完成消息。上述 RRC 连接重建立完成消息在 SRB1 上发送, 因此需要对该消息进 行完整性保护和加密。
步骤 S208, 由于完整性保护失败, 上述 RRC 连接重建立完成消息被丢弃, RRC 重建立失败。 值得注意的是, 目前在切换失败的情况下, 对上述 RRC 连接重建立完成消息进行 完整性保护和加密的算法是使用源基站的算法进行的。 若目标基站的完整性保护和加密的 算法与源基站的算法一致, 则 RRC 连接重建立完成消息能够得到成功的解密和完保校验。 若目标基站使用的完整性保护和加密的算法与源机制的算法不一致, 则 RRC 连接重建立完 成消息会完保失败, 将被丢弃, 导致 RRC 重建立流程失败, 从而导致用户掉话, 影响用户使 用感受。
针对相关技术中由于安全算法不一致导致 RRC 重建立失败的问题, 目前尚未提出 有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中由于安全算法不一致导致 RRC 重建立失败的问题, 本发明提供了 一种消息发送方法及装置, 以至少解决上述问题。
根据本发明的一个方面, 提供了一种消息发送方法, 该方法包括 : 接收基站发送 的 RRC 重配置消息 ; 其中, 该 RRC 重配置消息中携带有安全算法 ; 根据上述 RRC 重配置消息 进行基站切换, 在基站切换失败的情况下, 执行重建立操作, 并根据上述安全算法对 RRC 重 建立完成消息执行加密和完全保护操作 ; 向上述基站发送加密后的上述 RRC 重建立完成消 息。
在上述基站切换失败的情况下, 执行重建立操作可以包括 : 向上述基站发送 RRC 重建立请求消息 ; 接收上述基站响应于上述 RRC 重建立请求消息返回的 RRC 重建立消息, 其 中, 上述 RRC 重建立消息用于指示终端执行重建立操作。
上述基站可以包括源基站和目标基站。
在上述基站为上述源基站时, 接收上述基站发送的上述 RRC 重配置消息可以包括: 接收上述源基站发送的上述 RRC 重配置消息 ; 其中, 上述 RRC 重配置消息中携带有上述 源基站的小区支持的安全算法。
在上述基站为上述源基站时, 根据上述安全算法对上述 RRC 重建立完成消息执行 上述加密和完全保护操作可以包括 : 根据上述源基站的小区支持的安全算法对上述 RRC 重 建立完成消息执行上述加密和完全保护操作。
在上述基站为上述目标基站时, 接收上述基站发送的上述 RRC 重配置消息可以包 括: 接收上述目标基站发送的上述 RRC 重配置消息 ; 其中, 上述 RRC 重配置消息中携带有上 述目标基站的小区支持的安全算法。
在上述基站为上述目标基站时, 根据上述安全算法对上述 RRC 重建立完成消息执 行上述加密和完全保护操作可以包括 : 根据上述目标基站的小区支持的安全算法对上述 RRC 重建立完成消息执行上述加密和完全保护操作。
根据本发明的另一方面, 提供了一种消息发送装置, 该装置包括 : 消息接收模块, 用于接收基站发送的 RRC 重配置消息 ; 其中, 该 RRC 重配置消息中携带有安全算法 ; 基站切 换模块, 用于根据上述消息接收模块接收的上述 RRC 重配置消息进行基站切换 ; 处理模块, 用于在上述基站切换失败的情况下, 执行重建立操作, 并根据上述安全算法对 RRC 重建立 完成消息执行加密和完全保护操作 ; 消息发送模块, 用于向上述基站发送上述处理模块加 密后的上述 RRC 重建立完成消息。
上述处理模块可以包括 : 请求发送单元, 用于向上述基站发送 RRC 重建立请求消 息; 消息接收单元, 用于接收上述基站响应于上述 RRC 重建立请求消息返回的 RRC 重建立消 息, 其中, 上述 RRC 重建立消息用于指示终端执行重建立操作。
上述基站可以包括源基站和目标基站。
在上述基站为上述源基站时, 上述消息接收模块可以包括 : 第一消息接收单元, 用 于接收上述源基站发送的上述 RRC 重配置消息 ; 其中, 上述 RRC 重配置消息中携带有上述源 基站的小区支持的安全算法。
在上述基站为上述源基站时, 上述处理模块可以包括 : 第一处理单元, 用于根据上 述源基站的小区支持的安全算法对上述 RRC 重建立完成消息执行上述加密和完全保护操 作。
在上述基站为上述目标基站时, 上述消息接收模块可以包括 : 第二消息接收单元, 用于接收上述目标基站发送的上述 RRC 重配置消息 ; 其中, 上述 RRC 重配置消息中携带有上 述目标基站的小区支持的安全算法。
在上述基站为上述目标基站时, 上述处理模块可以包括 : 第二处理单元, 用于根据 上述目标基站的小区支持的安全算法对上述 RRC 重建立完成消息执行上述加密和完全保 护操作。
通过本发明, 接收的基站发送的 RRC 重配置消息中携带有安全算法, 然后根据上 述 RRC 重配置消息进行基站切换, 在基站切换失败的情况下, 执行重建立操作, 并根据上述 安全算法对 RRC 重建立完成消息执行加密和完全保护操作, 再向上述基站发送加密后的上 述 RRC 重建立完成消息, 解决了相关技术中由于安全算法不一致导致 RRC 重建立失败的问 题, 进而提高了 RCC 重建立的成功率, 提高了用户感受度。附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解, 构成本申请的一部分, 本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明, 并不构成对本发明的不当限定。在附图中 :
图 1 是根据相关技术的 UE 在基站间切换过程的流程图 ;
图 2 是根据相关技术的 RRC 的重建立过程的流程图 ;
图 3 是根据本发明实施例的消息发送方法的流程图 ;
图 4 是根据本发明实施例的 UE 发起 RCC 重建立过程的流程图 ;
图 5 是根据本发明实施例的 RRC 的重建立过程的消息互发流程图 ;
图 6 是根据本发明实施例的消息发送装置的结构框图 ;
图 7 是根据本发明实施例的消息发送装置的第一种具体结构框图 ;
图 8 是根据本发明实施例的消息发送装置的第二种具体结构框图 ;
图 9 是根据本发明实施例的消息发送装置的第三种具体结构框图 ;
图 10 是根据本发明实施例的消息发送装置的第四种具体结构框图。
具体实施方式 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是, 在不冲突的 情况下, 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在跨 ENB 切换过程中, UE 由于切换失败发起 RRC 重建流程时, 如果在 UE 已经成功 接收到 RRC 重配置消息的情况下, UE 可以充分利用接收到的消息构造自己的 RRC 重建立请 求消息, 从而可以避免因为安全算法不一致而导致的重建立失败的情况。 基于此, 本发明实 施例提供了一种消息发送方法及装置。下面通过实施例进行详细说明。
本实施例提供了一种消息发送方法, 该方法一般可以应用在用户侧, 图 3 是根据 本发明实施例的消息发送方法的流程图, 如图 3 所示, 该方法包括以下步骤 (步骤 S302- 步 骤 S306) :
步骤 S302, 终端接收基站发送的 RRC 重配置消息 ; 其中, 该 RRC 重配置消息中携带 有安全算法 ;
步骤 S304, 终端根据上述 RRC 重配置消息进行基站切换 ;
步骤 S306, 在基站切换失败的情况下, 执行重建立操作, 并根据上述安全算法对 RRC 重建立完成消息执行加密和完全保护操作, 终端再向上述基站发送加密后的上述 RRC 重建立完成消息。
通过上述方法, 终端接收的基站发送的 RRC 重配置消息中携带有安全算法, 然后 根据上述 RRC 重配置消息进行基站切换, 在基站切换失败的情况下, 执行重建立操作, 并根 据上述安全算法对 RRC 重建立完成消息执行加密和完全保护操作, 终端再向上述基站发送 加密后的上述 RRC 重建立完成消息, 解决了相关技术中由于安全算法不一致导致 RRC 重建 立失败的问题, 进而提高了 RCC 重建立的成功率, 提高了用户感受度。
UE 在基站间切换失败, 并成功接收到基站发送的 RRC 重建立消息的情况下, UE 发 起 RRC 的重建立流程, 在 RRC 重建立完成消息中, 使用 RRC 重配置消息中携带的安全算法进 行上述完整性保护的加密操作, 从而避免了安全算法不一致的情况。
本实施例中的基站可以是源基站或目标基站, 下面通过本实施例的优选实施方式
对上述基站是源基站时的 RRC 重建立流程, 以及上述基站是目标基站时的 RRC 重建立流程 分别进行介绍。
在上述步骤 S306 中, 在基站切换失败的情况下, 执行重建立操作包括以下流程 : 向基站发送 RRC 重建立请求消息, 接收基站响应于上述 RRC 重建立请求消息返回的 RRC 重 建立消息, 其中, 该 RRC 建立消息用于指示终端执行重建立操作。
在上述基站为源基站时, 上述步骤 S302 中, 终端接收基站发送的 RRC 重配置消息 包括 : 终端接收上述源基站发送的 RRC 重配置消息 ; 其中, 该 RRC 重配置消息中携带有上述 源基站的小区支持的安全算法。上述步骤 S304 中, 终端根据安全算法对 RRC 重建立完成消 息执行加密和完全保护操作包括 : 终端根据上述源基站的小区支持的安全算法对上述 RRC 重建立完成消息执行上述加密和完全保护操作。
在终端向源基站发起 RRC 重建立请求消息时, 该消息中携带的是 : 源基站侧的小 区的 c_RNTI, 源基站侧的小区的 PCI, 根据源基站侧的小区生成的 short MAC_I, 同时在终 端发送 RRC 重建立完成消息时, 使用源基站侧的小区的完整性保护 (简称为完保) 算法和加 密算法。
在上述基站为目标基站时, 上述步骤 S302 中, 终端接收基站发送的 RRC 重配置消 息包括 : 终端接收上述目标基站发送的 RRC 重配置消息 ; 其中, 该 RRC 重配置消息中携带有 上述目标基站的小区支持的安全算法。上述步骤 S304 中, 终端根据安全算法对 RRC 重建立 完成消息执行加密和完全保护操作包括 : 终端根据上述目标基站的小区支持的安全算法对 上述 RRC 重建立完成消息执行上述加密和完全保护操作。 在终端向目标基站发起 RRC 重建立请求消息时, 该消息中携带的是 : 源基站侧的 小区的 c_RNTI, 源基站侧的小区的 PCI, 根据源基站侧的小区生产的 short MAC_I, 同时在 终端发送 RRC 重建立完成消息时, 使用目标基站侧的小区的完保算法和加密算法。其中, 目 标基站支持的完保算法和加密算法, 以及其目标基站侧的小区的 c_Rnti 从 RRC 重配置消息 中获得。
通过上述两种优选实施方式, 能够保证 UE 和相应基站的算法保持一致, 从而避免 RRC 重建立过程中由于算法不一致导致 RRC 重建立完成消息被丢弃的情况发送。 提高了 RRC 重建立流程的成功率, 提高了用户感受度。
下面结合优选实施例和附图对上述实施例的实现过程进行详细说明。
图 4 是根据本发明实施例的 UE 发起 RCC 重建立过程的流程图, 如图 4 所示, 该过 程包括以下步骤 (步骤 S402- 步骤 S414) :
步骤 S402, UE 接收 ENB 发送的 RRC 重配置消息, 其中, 该 RRC 重配置消息中携带有 安全算法。
如果上述 ENB 是源 ENB, 则上述 RRC 重配置消息中携带有源 ENB 侧的小区支持的安 全算法 ; 如果上述 ENB 是目标 ENB, 则上述 RRC 重配置消息中携带有目标 ENB 侧的小区支持 的安全算法。
步骤 S404, 当 T304 定时器超时后, UE 向源 ENB 侧的小区、 或者目标 ENB 侧的小区、 或者其他小区发起 RCC 重建立流程, 同时 UE 记录目标 ENB 配置的安全算法。
步骤 S406, UE 向源 ENB、 或者目标 ENB、 或者其他 ENB 发起重建立请求, 在重建立请 求中携带源 ENB 分配的 c_RNIT, 源基站侧的小区的 PCI, 使用源基站侧的小区支持的安全算
法生成的 short MAC_I。
步骤 S408, ENB(该 ENB 可以是源 ENB、 或者目标 ENB、 或者其他 ENB) 收到上述 RRC 重建立请求后, 使用源 ENB 侧配置给该 UE 的安全算法, 检查上述 short MAC_I, 对 shortMAC_ I 进行校验。
步骤 S410, 校验通过后, 上述 ENB 给 UE 发送 RRC 重建立消息, 要求建立 SRB1。
步骤 S412, UE 执行 RRC 重建立流程完毕后, 给上述 ENB 发送 RRC 重建立完成消息。
如果上述 ENB 是源 ENB, 则根据上述源 ENB 侧的小区支持的安全算法对 RRC 重建立 完成消息进行完保和加密操作 ; 如果上述 ENB 是目标 ENB, 则根据上述目标 ENB 侧的小区支 持的安全算法对 RRC 重建立完成消息进行完保和加密操作。
步骤 S414, 分组数据汇聚协议层 (Packet Data Convergence Protocol, 简称为 PDCP) 对上述 RRC 重建立完成消息进行解密和完保校验后发送到 RRC 层, RRC 的重建立流程 结束。
基于上述实施例介绍的 UE 发起 RCC 重建立过程, 下面对 UE 发起 RCC 重建立过程 中, UE 与 ENB 的消息互发流程进行描述。图 5 是根据本发明实施例的 RRC 的重建立过程的 消息互发流程图, 如图 5 所示, 该过程包括以下步骤 (步骤 S502- 步骤 S510) : 步骤 S502, UE 向 ENB 发送 RRC Connection Reestablishment Request (RRC 连接 重建立请求) 消息。
步骤 S504, ENB 向 UE 发送 RRC Connection Reestablishment(RRC 连接重建立) 消息。
步骤 S506, UE 向 ENB 发送 RRC Connection Reestablishment Complete(RRC 连 接重建立完成) 消息。
步骤 S508, ENB 向 UE 发送 RRC Connection Reconfiguration(RRC 连接重配置) 消息。
步骤 S510, UE 向 ENB 发送 RRC Connection Reconfiguration Complete(RRC 连 接重配置完成) 消息。
基于上述实施例, 避免了由于安全算法不一致, 导致完整性保护失败、 上述 RRC 连 接重建立完成消息被丢弃、 RRC 重建立失败的情况发生。
对应于上述消息发送方法, 本实施例提供了一种消息发送装置, 该装置一般可以 设置在终端侧, 用于实现上述实施例。图 6 是根据本发明实施例的消息发送装置的结构框 图, 如图 6 所示, 该装置包括 : 消息接收模块 10、 基站切换模块 20、 处理模块 30 和消息发送 模块 40。下面对该结构进行说明。
消息接收模块 10, 用于接收基站发送的无线资源管理 RRC 重配置消息 ; 其中, 该 RRC 重配置消息中携带有安全算法 ;
基站切换模块 20, 连接至消息接收模块 10, 用于根据上述消息接收模块 10 接收的 RRC 重配置消息进行基站切换 ;
处理模块 30, 连接至基站切换模块 20, 用于在上述基站切换失败的情况下, 执行 重建立操作, 并根据上述安全算法对 RRC 重建立完成消息执行加密和完全保护操作 ;
消息发送模块 40, 连接至处理模块 30, 用于向上述基站发送上述处理模块 30 加密 后的上述 RRC 重建立完成消息。
通过上述装置, 消息接收模块 10 接收基站发送的 RRC 重配置消息, 该 RRC 重配置 消息中携带有安全算法 ; 然后基站切换模块 20 根据上述 RRC 重配置消息进行基站切换, 处 理模块 30 在上述基站切换失败的情况下, 执行重建立操作, 并根据上述安全算法对 RRC 重 建立完成消息执行加密和完全保护操作, 消息发送模块 40 再向上述基站发送加密后的上 述 RRC 重建立完成消息, 解决了相关技术中由于安全算法不一致导致 RRC 重建立失败的问 题, 进而提高了 RCC 重建立的成功率, 提高了用户感受度。
本实施例中的基站可以是源基站或目标基站, 在上述基站为源基站时, 本实施例 提供了一种优选实施方式, 图 7 是根据本发明实施例的消息发送装置的第一种具体结构框 图, 如图 7 所示, 该装置除了包括上述图 6 中的各个模块之外, 上述消息接收模块 10 还包 括: 第一消息接收单元 12, 用于接收上述源基站发送的上述 RRC 重配置消息 ; 其中, 上述 RRC 重配置消息中携带有上述源基站的小区支持的安全算法。
图 8 是根据本发明实施例的消息发送装置的第二种具体结构框图, 如图 8 所示, 该 装置除了包括上述图 7 中的各个模块之外, 上述处理模块 30 还包括 : 第一处理单元 32, 用 于根据上述源基站的小区支持的安全算法对上述 RRC 重建立完成消息执行上述加密和完 全保护操作。
在上述基站为目标基站时, 本实施例提供了一种优选实施方式, 图 9 是根据本发 明实施例的消息发送装置的第三种具体结构框图, 如图 9 所示, 该装置除了包括上述图 6 中 的各个模块之外, 上述消息接收模块 10 还包括 : 第二消息接收单元 14, 用于接收上述目标 基站发送的上述 RRC 重配置消息 ; 其中, 该 RRC 重配置消息中携带有上述目标基站的小区支 持的安全算法。
图 10 是根据本发明实施例的消息发送装置的第四种具体结构框图, 如图 10 所示, 该装置除了包括上述图 9 中的各个模块之外, 上述处理模块 30 还包括 : 第二处理单元 34, 用于根据上述目标基站的小区支持的安全算法对上述 RRC 重建立完成消息执行上述加密 和完全保护操作。
对于在基站切换失败的情况下, 执行重建立操作的流程, 本实施例提供了一种优 选实施方式, 即上述处理模块 30 还包括 : 请求发送单元, 用于向上述基站发送 RRC 重建立请 求消息 ; 消息接收单元, 用于接收上述基站响应于上述 RRC 重建立请求消息返回的 RRC 重建 立消息, 其中, 上述 RRC 重建立消息用于指示终端执行重建立操作。
通过上述优选实施例, 能够保证 UE 和相应基站的算法保持一致, 从而避免 RRC 重 建立过程中由于算法不一致导致 RRC 重建立完成消息被丢弃的情况发送。提高了 RRC 重建 立流程的成功率, 提高了用户感受度。
从以上的描述中可以看出, 本发明针对切换场景, 在切换过程基站会向 UE 发送切 换命令, 该命令是以 RRC 重配置消息形式下发的, 该消息中携带有新的安全算法 ; 如果在收 到该消息后, 切换失败, UE 会向基站发起 RRC 重建立流程, 重建立完成消息使用 RRC 重配置 消息携带的安全算法进行加密和完保。 对于无线通信领域中, 终端在基站间切换失败后, 向 源基站或目标基站的小区发起 RRC 重建立的过程中, 终端接收的基站发送的 RRC 重建立消 息中携带安全算法, 然后终端根据上述安全算法对 RRC 重建立完成消息执行加密和完全保 护操作, 提高了 RCC 重建立的成功率, 提高了用户感受度。
显然, 本领域的技术人员应该明白, 上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现, 它们可以集中在单个的计算装置上, 或者分布在多个计算装置所组成 的网络上, 可选地, 它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现, 从而, 可以将它们存储 在存储装置中由计算装置来执行, 并且在某些情况下, 可以以不同于此处的顺序执行所示 出或描述的步骤, 或者将它们分别制作成各个集成电路模块, 或者将它们中的多个模块或 步骤制作成单个集成电路模块来实现。 这样, 本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本领域的技 术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内, 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。