[发明专利]在双连接的通信环境下进行密钥更新的方法和装置

说明书

本发明提供了用于在双连接通信环境中进行密钥更新的方法和装置。其中在一种在MeNB中实现的方法中，UE与MeNB和一个SeNB之间存在着双连接，方法包括：在要进行密钥更新时，向UE发送第一RRC连接重配置消息以通知UE执行密钥更新并且释放与SeNB相关联的SCG；向SeNB发送SeNB释放请求消息以释放SeNB与UE之间的通信连接；接收来自SeNB的SeNB释放响应消息；在接收到来自UE的第一RRC连接重配置完成消息之后，向SeNB发送针对UE的SeNB添加请求消息，以请求SeNB建立与UE的双连接；响应于SeNB添加请求消息，从SeNB接收SeNB添加响应消息以指示SeNB接受SeNB添加请求消息；向UE发送第二RRC连接重配置消息；响应于第二RRC连接重配置消息，接收来自UE的第二RRC连接重配置完成消息。

技术领域

本发明概括而言涉及无线通信领域，更具体而言，涉及用于在双连接的通信环境下进行密钥更新的方法和装置。

背景技术

在异构的无线通信网络中，通常会有覆盖范围较大的宏基站和相对来说覆盖范围较小的微基站。图1示出了现有技术中的无线通信网络100的示意图。如图1所示，在无线通信网络100中，包含一个宏基站110，其提供基本的网络覆盖120，以及一个或多个具有较小功率的微基站132、134、136和138，其分别提供相对较小的网络覆盖142、144、146和148(图中用反斜线标出)，宏基站110与一个或多个微基站通过回程链路连接。处于宏基站和微基站的共同覆盖范围内的用户设备(UE)150能够同时与宏基站110和相应的微基站(如微基站134)建立通信连接，这种情况被称为“双连接”。

更一般性而言，双连接是指给定UE在无线资源控制(RRC)连接情况下使用以非理想回程链路连接的至少两个不同的网络点(例如两个基站)提供的无线资源的操作。这两个基站可以分别称为主基站(Master eNB，简称MeNB)和辅基站(Secondary eNB，简称SeNB)。无线接入网(RAN)已经同意双连接的控制平面架构是C1，即，在MeNB和SeNB之间的无线资源管理(RRM)功能协调之后，只有MeNB产生要发送给UE的最终的RRC消息，UE也只向MeNB发送RRC消息；用户平面架构是1A和3C，其中3C架构是指S1-U接口终结于MeNB(即MeNB从核心网接收下行数据，以及向核心网发送上行数据)，在MeNB中有承载分离，对于分离的承载(Split Bearer)使用独立的无线链路控制(RLC)实体。图2示出了当采用3C用户平面架构时MeNB和SeNB中的层2(L2)结构的示意图，可以看出，对于分离的承载，下行数据经过PDCP层加密之后，MeNB依据一定的准则将部分数据(即PDCP PDU)发送给位于SeNB的RLC实体(SeNB支路)；另一部分数据发送给位于MeNB的RLC实体(MeNB支路)。MeNB和SeNB分别将所获得的部分数据发送给UE，UE经过排序等处理后获得完整的数据。

发明内容

如图2中所示，当在双连接环境下采用3C用户平面架构时，由于仅在MeNB中存在分组数据汇聚(PDCP)层，因此仅需要一个安全密钥来对PDCP分组数据单元(PDU)进行加密。然而，由于存在两个基站(MeNB和SeNB)，因此密钥更新过程将会涉及两个基站，需要解决UE与两个基站之间的交互问题，而当前的规范仅针对密钥更新在一个基站中发生的情况。考虑到MeNB和SeNB之间的非理想回程链路可能导致长的延迟(单向2ms至60ms)，一旦MeNB需要执行密钥更新，如何处理SeNB支路，何时以新的安全密钥向SeNB发送PDCP PDU以及如何确定使用新的安全密钥的第一个PDCPPDU将是需要解决的问题，因此密钥更新过程将会比当前的单个基站的方案要复杂的多。

为了解决这些问题，本发明提供了在双连接通信环境下，在UE使用3C用户平面架构时，进行密钥更新的方案。