[发明专利]一种小区内切换方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种小区内切换方法及装置。

背景技术

在高级长期演进(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)系统，为了增加网络覆盖引入了中继节点(Relay Node，RN)。RN以无线的方式与施主基站(Donor evolved Node B，DeNB)相连，RN可以部署在火车等交通工具内，以达到降低交通工具内用户设备(User Equipment，UE)的切换次数以及改善车厢内信号质量等目的，部署于交通工具上的RN，称为移动RN。

移动RN的引入将降低UE在空中接口的切换次数，但是不会降低UE核心网所需要执行的用户面数据路径切换(Path Switch)次数。这导致了UE的核心网和UE之间切换次数的不匹配，引起网络侧和UE侧安全密钥不同步。最终，可能使得UE在切出RN小区后，无法获得正常服务。

LTE的网络架构如图1所示，移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)与演进型基站(evolvedNode B，eNB)之间采用S1-MME接口相连；eNB完成接入网功能，与UE通过空中接口通信。对于每一个附着到网络的UE，有一个MME为其提供服务，该MME称为UE的服务MME。

LTE系统的密钥分发/推导体系如图2所示，部分密钥介绍如下：

K_ASME：MME与UE共享的密钥；通过鉴权和密钥协商(Authentication and Key Agreement，AKA)机制，UE和为其服务的MME可以获得相同的密钥。K_ASME将用于推导出其他密钥；K_ASME不会分发给eNB节点。

K_eNB：UE的服务eNB与UE共享的中间密钥，可由K_ASME推导出；UE的服务eNB可以通过以下方式获得K_eNB：

MME根据K_ASME推导出K_eNB后，再发送给UE的服务eNB；或

在切换过程中，切换的目标eNB可以将获得的K_eNB*作为K_eNB使用；

K_eNB*：在UE与切换目标eNB通信时，将K_eNB*作为K_eNB使用。目标eNB的K_eNB*有以下三种来源：

源eNB根据从MME处获得的下一跳密钥(Next Hop key，NH)推导出K_eNB*，源eNB将K_eNB*发送给目标eNB；或

源eNB根据当前使用K_eNB推导出K_eNB*，源eNB将K_eNB*发送给目标eNB；或

目标eNB根据从MME处获得的NH推导出K_eNB*。

以上三种K_eNB*的来源涉及到两种不同的K_eNB*计算输入：

根据NH计算得到K_eNB*，输入参数为：NH，目标小区的物理层小区标识(Physical Cell Identity，PCI)，目标小区的频率绝对无线频率信道号(Absolute Radio Frequency Channel Number，ARFCN)；

根据源eNB使用的K_eNB计算得到K_eNB*，输入参数为：当前K_eNB，目标小区的PCI，目标小区的频率ARFCN。

UE在源eNB时，与源eNB共享当前使用的K_eNB；同时，UE可以使用K_ASME推导出新的NH。因此，只要UE知道网络侧采用是上述两种K_eNB*计算方法的哪一种，就可以确定所需要使用的输入参数，并计算出与网络侧一致的K_eNB*。

NH：用于供UE和eNB计算获取K_eNB*，以获得前向安全。UE和MME可以根据K_ASME和K_eNB计算得到NH；或者根据K_ASME和前一个NH计算得到新的NH；