專利名稱：實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，特別是第三代以及LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)的非接入層。
背景技術(shù)：
未來移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將沿著寬帶化、分組化、扁平化的方向發(fā)展，在滿足多樣化通 信要求的同時(shí)，需要極大地提高移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量和降低網(wǎng)絡(luò)成本。LTE(Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn)計(jì)劃)是3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織自2004年開始實(shí)施的一個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì) 劃，其目標(biāo)是形成一個(gè)具有高數(shù)據(jù)速率、低延遲以及具有優(yōu)化的分組傳輸能力的無線接入 技術(shù)，簡(jiǎn)稱為E-UTRAN或LTE。根據(jù)LTE標(biāo)準(zhǔn)所實(shí)現(xiàn)的LTE系統(tǒng)的物理層采用基于OFDM的 0FDMA技術(shù)、MIM0技術(shù)，以使得下行數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到100Mbps的目標(biāo)值，而上行數(shù)據(jù)傳輸 速率達(dá)到50Mbps的目標(biāo)值，此外，該系統(tǒng)還應(yīng)能夠提供從1. 5Mhz到20Mhz的動(dòng)態(tài)頻譜分配 技術(shù)，使得頻譜效率提升到當(dāng)前3G系統(tǒng)的2 4倍。與此同時(shí)，LTE系統(tǒng)通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架 構(gòu)降低接入延遲，使得用戶面單向數(shù)據(jù)傳輸延遲低于10ms，控制面單向數(shù)據(jù)傳輸延遲低于 100ms。根據(jù)LTE中的相關(guān)定義，非接入層(NAS)位于諸如手機(jī)的無線用戶終端設(shè)備或MME 設(shè)備中，作為控制面的最高層，NAS層的下層包括RRC(無線資源控制)層、PDCP (分組數(shù)據(jù) 匯聚協(xié)議)層、RLC(無線鏈路控制)層、MAC(媒體接入控制)層以及物理層，NAS的上層包 括USIM卡、應(yīng)用層、IP層等。根據(jù)LTE的定義，NAS所提供的服務(wù)包括支持用戶移動(dòng)性， 例如通知網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前的位置信息以及用戶身份；為會(huì)話管理子層提供連接管理服務(wù)；為 連接管理子層SMS實(shí)體提供連接管理服務(wù)；UE與MME間的EPS bearer上下文處理，具體包 括EPS bearer上下文激活、去激活以及修改；UE資源請(qǐng)求(對(duì)PDN的IP連接或者專用承 載資源)；消息的安全性等。鑒于LTE標(biāo)準(zhǔn)較現(xiàn)有通信標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上的差別，使得現(xiàn)有通信標(biāo)準(zhǔn)中的非接入層 實(shí)現(xiàn)方法無法直接套用到LTE標(biāo)準(zhǔn)中。而LTE標(biāo)準(zhǔn)本身又是一個(gè)新生事物，因此現(xiàn)有技術(shù) 中也尚不存在關(guān)于LTE中非接入層的實(shí)現(xiàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中不存在實(shí)現(xiàn)LTE標(biāo)準(zhǔn)中的非接入層的裝置 和方法的缺陷，從而提供一種實(shí)現(xiàn)非接入層的裝置和方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的裝置， 其特征在于，包括系統(tǒng)事件控制器，事件處理器，事件管理器，數(shù)據(jù)管理器，定時(shí)器管理器， 消息構(gòu)造和解析器；其中，所述的事件管理器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述事件控制器的觸發(fā)，對(duì)所述數(shù)據(jù)管理器、定時(shí) 器管理器的初始化以及管理非接入層事件；所述的事件控制器用于對(duì)事件處理器的控制； 所述的事件處理器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)非接入層的不同的事件的處理，包括移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、 連接控制管理；所述的消息構(gòu)造和解析器用于對(duì)非接入層信息進(jìn)行解析或構(gòu)造，以提供給所述的事件控制器進(jìn)行處理；所述的定時(shí)器管理器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)非接入層中所有定時(shí)器的管 理；所述的數(shù)據(jù)管理器用于管理非接入層中的數(shù)據(jù)。上述技術(shù)方案中，還包括安全管理器，所述的安全管理器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)消息的加密 與解密，對(duì)消息的完整性保護(hù)與完整性驗(yàn)證。上述技術(shù)方案中，所述的事件處理器所完成的事件處理過程包括全球統(tǒng)一臨時(shí) 標(biāo)記重分配過程、鑒權(quán)過程、安全模式控制過程、身份識(shí)別過程、演進(jìn)的分組系統(tǒng)移動(dòng)性管 理信息過程、附著過程、去附著過程、跟蹤區(qū)位置更新過程、服務(wù)請(qǐng)求過程、尋呼過程、傳輸 非接入層消息過程、IP地址分配過程、默認(rèn)EPS承載上下文激活過程、專用EPS承載上下文 激活過程、EPS承載上下文修改過程、EPS承載上下文去激活過程、終端請(qǐng)求PDN連接過程、 終端請(qǐng)求PDN斷開過程、終端請(qǐng)求承載資源分配過程、終端請(qǐng)求承載資源修改過程、演進(jìn)的 分組系統(tǒng)會(huì)話管理信息請(qǐng)求過程。上述技術(shù)方案中，所述的系統(tǒng)事件控制器采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還提供了一種利用所述的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的裝置的方法， 包括步驟1)、啟動(dòng)事件管理器實(shí)現(xiàn)對(duì)所述的事件控制器觸發(fā)、數(shù)據(jù)管理器的初始化、定 時(shí)器管理器的初始化；步驟2)、當(dāng)上層有事件指示時(shí)，通過事件控制器查找對(duì)應(yīng)的事件處理器中的事件 處理過程；步驟3)、事件處理器調(diào)用相應(yīng)的事件處理過程處理該事件，然后通過消息構(gòu)造器 對(duì)事件處理后所得到的消息進(jìn)行構(gòu)造；步驟4)、把構(gòu)造后的消息放入無線資源控制層消息緩存隊(duì)列中；步驟5)、當(dāng)對(duì)端有消息放入非接入層消息緩存隊(duì)列中后，調(diào)用事件管理器；步驟6)、事件管理器通過消息解析器解析消息，并通過解析出的消息類型啟動(dòng)事 件控制器；步驟7)、事件控制器查找對(duì)應(yīng)的事件處理器中的事件處理過程并作相關(guān)的操作。上述技術(shù)方案中，在所述的步驟3)中，如果安全激活，則在消息構(gòu)造過程中還要 通過安全管理器對(duì)消息進(jìn)行加密和完整性保護(hù)。上述技術(shù)方案中，在所述的步驟6)中，如果安全激活，在解析過程中通過安全管 理器對(duì)消息進(jìn)行完整性驗(yàn)證和解密。上述技術(shù)方案中，所述的步驟2)包括步驟2-1)、判斷事件或者消息是否合法，不合法則丟棄，否則執(zhí)行下一步；步驟2-2)、以事件和當(dāng)前狀態(tài)為索引查找事件控制器中的狀態(tài)表；步驟2-3)、判斷所述狀態(tài)表中的表項(xiàng)是否為空，若為空則丟棄，并結(jié)束操作，否則 執(zhí)行下一步；步驟2-4)、不為空，調(diào)用對(duì)應(yīng)事件處理過程。上述技術(shù)方案中，所述的步驟3)包括步驟3-1)、在構(gòu)造消息前，首先判斷消息的類型，并根據(jù)消息的類型構(gòu)造相應(yīng)的消 息頭，如果是EMM消息，則為消息添加消息類型、安全類型以及協(xié)議頭類型，如果是ESM消 息，則為消息添加EPS承載號(hào)、程序交互號(hào)；
步驟3-2)、構(gòu)造完消息頭后，再構(gòu)造消息結(jié)構(gòu)體本身，然后對(duì)加密是否被激活加以 判斷，如果未被激活，則直接執(zhí)行步驟3-4)，否則執(zhí)行下一步；步驟3-3)、加密被激活，先對(duì)消息進(jìn)行加密，然后進(jìn)行完整性保護(hù)，最后進(jìn)入步驟 3-5)；所述的完整性保護(hù)包括把安全管理器中的序列號(hào)、完整性保護(hù)的消息鑒權(quán)碼、安全類 型、協(xié)議頭作為安全頭添加到消息的前部；步驟3-4)、加密未被激活，判斷完整性保護(hù)是否被激活，如果完整性保護(hù)被激活， 則進(jìn)行完整性保護(hù)，然后執(zhí)行下一步，如果完整性保護(hù)未被激活，則直接執(zhí)行下一步；步驟3-5)、處理完成。上述技術(shù)方案中，所述的步驟6)包括步驟6-1)、消息解析器接收到事件消息后，讀取事件消息的類型；步驟6-1-1)、若事件消息是ESM消息，則讀取EPS承載號(hào)，否則執(zhí)行步驟6_2_1)；步驟6-1-2)、讀取過程交互號(hào)，然后進(jìn)入步驟6-3)；步驟6-2-1)、若事件消息是EMM消息，則讀取安全頭的類型，并且通過判斷安全頭 類型來判斷消息是否經(jīng)過加密，若未經(jīng)過加密，執(zhí)行步驟6-3)，若經(jīng)過加密，執(zhí)行下一步； 若事件消息不是EMM消息，則丟棄該事件消息；步驟6-2-2)、讀取消息鑒別碼；步驟6-2-3)、讀取序列號(hào)；步驟6-2-4)、判斷讀取的消息鑒別碼與經(jīng)過完整性驗(yàn)證的消息鑒別碼比對(duì)是否相 同，若不同，則完整性保護(hù)驗(yàn)證失敗，丟棄該事件消息，若相同則進(jìn)行解密，然后跳轉(zhuǎn)到步驟 6-1)；步驟6-3)、讀取消息類型；步驟6-4)、解析消息結(jié)構(gòu)體；步驟6-5)、處理完成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明完成了無線用戶終端設(shè)備中非接入層的實(shí)現(xiàn)，為無線 用戶終端設(shè)備正確、高效地運(yùn)行提供了必要的保證。


圖1為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的方法在一個(gè)實(shí)施例中的流程 圖；圖3為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的方法在一個(gè)實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)事 件控制過程的流程圖；圖4為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的方法在一個(gè)實(shí)施例中消息構(gòu) 造過程的流程圖；圖5為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的方法在一個(gè)實(shí)施例中消息解 析過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的一種實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的裝置和方法做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。根據(jù)LTE中的相關(guān)定義，非接入層(NAS)位于諸如手機(jī)的無線用戶終端設(shè)備或MME 設(shè)備中，作為控制面的最高層，NAS層的下層包括RRC(無線資源控制)層、PDCP (分組數(shù)據(jù) 匯聚協(xié)議)層、RLC(無線鏈路控制)層、MAC(媒體接入控制)層以及物理層，NAS的上層包 括USIM卡、應(yīng)用層、IP層等。根據(jù)LTE的定義，NAS所提供的服務(wù)包括支持用戶移動(dòng)性， 如通知網(wǎng)絡(luò)用戶當(dāng)前的位置信息以及用戶身份；為會(huì)話管理子層提供連接管理服務(wù)；為連 接管理子層SMS實(shí)體提供連接管理服務(wù)；UE與MME間的EPS bearer上下文處理，包括EPS bearer上下文激活、去激活以及修改；UE資源請(qǐng)求(對(duì)PDN的IP連接或者專用承載資源)； 消息的安全性等?；贚TE為NAS所定義的上述服務(wù)和功能，本發(fā)明提出了一種無線通信系統(tǒng)中非 接入層實(shí)現(xiàn)方法和裝置。在圖1中給出了該非接入層實(shí)現(xiàn)裝置的系統(tǒng)架構(gòu)圖，從圖中可以 看出，該裝置包括系統(tǒng)事件控制器，事件處理器，事件管理器，數(shù)據(jù)管理器，定時(shí)器管理器， 消息構(gòu)造和解析器，安全管理器。下面對(duì)裝置中各個(gè)模塊的功能分別進(jìn)行說明。所述的系統(tǒng)事件控制器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)事件處理器的控制，系統(tǒng)事件控制器根據(jù)事件 管理器的指示觸發(fā)相應(yīng)的事件處理器。在本實(shí)施例中，系統(tǒng)事件控制器可用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)，通 過一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移表來記錄各個(gè)狀態(tài)下收到不同事件時(shí)的動(dòng)作，當(dāng)發(fā)生某個(gè)事件時(shí)，通過查 詢狀態(tài)轉(zhuǎn)移表處理對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，進(jìn)行相應(yīng)的操作。所述的事件處理器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所接收到的不同的事件的處理，所要處理的事件包 括移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、連接控制管理，具體的說，可包括如下事件處理過程。a、⑶TI (全球統(tǒng)一臨時(shí)標(biāo)記重分配)過程，該過程目的是分配一個(gè)GTUI和 TAI (Tracking Area Identity) list ；當(dāng)然 GUTI 也能夠由 ATACH(附著)過程或 TAU(跟蹤 區(qū)位置更新)分配；b、Authentication(鑒權(quán))過程，該過程目的是用戶與網(wǎng)絡(luò)的相互鑒權(quán)并商定 KASME (接入安全管理實(shí)體密鑰)；c,Security mode control (安全模式控制)過程，該過程目的是利用EPS安全上 下文，初始并啟動(dòng)NAS信令安全過程；d、Identification (身份識(shí)別)過程，該過程目的是終端向網(wǎng)絡(luò)端提供詳細(xì)的身 份參數(shù)；e、EMM information (演進(jìn)的分組系統(tǒng)移動(dòng)性管理信息)過程，該過程目的是網(wǎng)絡(luò) 端發(fā)送信息給終端；f、Attach (附著)過程，該過程目的是附著到演進(jìn)的分組核心的分組域服務(wù)；g、Detach (去附著)過程，該過程目的是斷開演進(jìn)的分組核心的分組域服務(wù)；h、TAU (跟蹤區(qū)位置更新)過程，該過程目的是更新注冊(cè)的真實(shí)的跟蹤位置區(qū)；i、Service request (服務(wù)請(qǐng)求)過程，該過程目的是改變EMM狀態(tài)，當(dāng)有上行數(shù) 據(jù)或信令發(fā)送時(shí)建立相關(guān)承載，激活電路域語音回落過程；j、Paging (尋呼)過程，Paging (尋呼)過程，該過程的目的是網(wǎng)絡(luò)端請(qǐng)求終端建 立信令連接。k,Transport of NAS messages (傳輸非接入層消息)過程，該過程目的是傳輸短消息業(yè)務(wù)；1、IP address allocation (IP地址分配)過程，該過程目的是一旦默認(rèn)EPS承載 上下文建立，就會(huì)通過因特爾工程任務(wù)組的IP地址分配機(jī)制來配置IP地址(IPV4或IPV6 前綴、IPV4V6)；m、Default EPS bearer context activation (默認(rèn) EPS 7承載上下文激活)過程， 該過程目的是建立終端與核心網(wǎng)之間的默認(rèn)EPS承載上下文；n、Dedicated EPS bearer context activation (專用 EPS 承載上下文激活)過 程，該過程目的是建立終端與核心網(wǎng)之間的EPS承載上下文，該上下文具有特定的服務(wù)質(zhì) 量、業(yè)務(wù)流模板要求；o、EPS bearer context modification (EPS承載上下文修改)過程，該過程目的 是修改特定的服務(wù)質(zhì)量、業(yè)務(wù)流模板要求；p、EPS bearer context deactivation (EPS承載上下文去激活)過程，該過程目 的是去激活EPS承載上下文；q、UE requested PDN connectivity (終端請(qǐng)求PDN連接)過程，該過程目的是請(qǐng) 求與PDN的建立一個(gè)默認(rèn)的EPS承載；r、UE requested PDN disconnect (終端請(qǐng)求PDN斷開)過程，該過程目的是請(qǐng)求 斷開與PDN的連接；s、UE requested bearer resource allocation(終端請(qǐng)求承載資源分配)過程， 該過程目的是為業(yè)務(wù)流會(huì)聚請(qǐng)求承載資源；t> UE requested bearer resource modification (^mlnMT^^WMi^^L ) J± 程，該過程目的是修改或者釋放承載資源；u、ESM information request (演進(jìn)的分組系統(tǒng)會(huì)話管理信息請(qǐng)求)過程，該過程 目的是獲取ESM信息。所述的事件管理器是整個(gè)系統(tǒng)事件管理裝置的控制中心，由事件管理器可實(shí)現(xiàn)對(duì) 事件控制器的觸發(fā)、數(shù)據(jù)管理器的初始化、定時(shí)器管理器的初始化，它還要維護(hù)一個(gè)消息事 件隊(duì)列，當(dāng)下層接收到非接入層消息后，所述的非接入層消息會(huì)被放入該隊(duì)列中，非接入層 有事件也會(huì)被放入該隊(duì)列中。所述的數(shù)據(jù)管理器用于管理非接入層的數(shù)據(jù)。所述的定時(shí)器管理器用于管理非接入層的所有定時(shí)器。所述的消息構(gòu)造和解析器用于對(duì)非接入層信息進(jìn)行解析或構(gòu)造，解析或構(gòu)造的結(jié) 果提供給所述的事件控制器進(jìn)行處理。非接入層的消息從安全的角度分為在消息構(gòu)造中， 如果安全激活，對(duì)消息進(jìn)行加密和完整性保護(hù)。在消息解析中，如果安全激活，對(duì)消息進(jìn)行 完整性驗(yàn)證和解密。所述的安全管理器包括對(duì)消息的加密與解密，對(duì)消息的完整性保護(hù)與完整性驗(yàn) 證。根據(jù)所述的事件處理器，處理安全模式控制過程時(shí)，根據(jù)消息的配置，來激活安全模塊 并配置指示相應(yīng)的加密或者完整性保護(hù)算法。通過鑒權(quán)過程來驗(yàn)證終端與核心網(wǎng)是否合法 并計(jì)算整個(gè)無線通信系統(tǒng)公共的密鑰，雙方都驗(yàn)證合法后，通過安全模式控制過程來指示 加密算法和完整性保護(hù)算法，然后計(jì)算出加密密鑰和完整性保護(hù)密鑰。如果加密和完整性 保護(hù)被激活，安全管理器對(duì)非接入層收到的消息先進(jìn)行完整性驗(yàn)證后進(jìn)行解密，對(duì)非接入
8層發(fā)送的消息先進(jìn)行加密后進(jìn)行完整性保護(hù)。在本發(fā)明的非接入層裝置的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種非接入層實(shí)現(xiàn)方法。參 考圖2，無線資源控制方法包括步驟S1、啟動(dòng)事件管理器實(shí)現(xiàn)對(duì)所述的事件控制器觸發(fā)、數(shù)據(jù)管理器的初始化、定 時(shí)器管理器的初始化；步驟S2、當(dāng)上層有事件指示時(shí)，通過事件控制器中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移表查找對(duì)應(yīng)的事件 處理器中的事件處理函數(shù)；步驟S3、事件處理器通過處理該事件，通過消息構(gòu)造器對(duì)消息進(jìn)行構(gòu)造，如果安全 激活，則通過安全管理器對(duì)消息進(jìn)行加密和完整性。步驟S4、把構(gòu)造后的消息放入RRC(無線資源控制層)消息緩存隊(duì)列中；步驟S5、當(dāng)對(duì)端有消息放入NAS(非接入層)消息緩存隊(duì)列中，事件管理器處理該 事件；步驟S6、事件管理器通過消息解析器解析消息，解析消息時(shí)，如果安全激活，則通 過安全管理器對(duì)消息進(jìn)行完整性驗(yàn)證和加密，通過解析出的消息類型啟動(dòng)事件控制器；步驟S7、事件控制器根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移表查找對(duì)應(yīng)的事件處理器中的事件處理并作相 關(guān)的操作；以上是對(duì)本發(fā)明的非接入層實(shí)現(xiàn)方法的主要實(shí)現(xiàn)步驟的說明。在下面的描述中， 將對(duì)上述某些步驟的具體實(shí)現(xiàn)過程做進(jìn)一步說明。在圖3中對(duì)步驟S2中所描述的通過系統(tǒng)事件控制器中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移表查找對(duì)應(yīng)的 事件處理器中的事件處理過程的一種具體實(shí)現(xiàn)方式做了詳細(xì)說明，它包括步驟S2. 1、判斷事件或者消息是否合法，不合法則丟棄，否則執(zhí)行下一步；步驟S2. 2、以事件和當(dāng)前狀態(tài)為索引查找狀態(tài)表；步驟S2. 3、判斷狀態(tài)表中的表項(xiàng)是否為空，若為空則丟棄，并結(jié)束操作，否則執(zhí)行 下一步；步驟S2. 4、不為空，調(diào)用對(duì)應(yīng)事件處理過程。在圖4中對(duì)步驟S3中所描述的消息構(gòu)造過程做了具體的說明，它包括步驟S3. 1、在構(gòu)造消息前，首先判斷消息的類型，并根據(jù)消息的類型構(gòu)造相應(yīng)的消 息頭，如果是EMM消息，則為消息添加消息類型、安全類型以及協(xié)議頭類型，如果是ESM消 息，則為消息添加EPS承載號(hào)、程序交互號(hào)；步驟S3. 2、構(gòu)造完消息頭后，再構(gòu)造消息結(jié)構(gòu)體本身，然后對(duì)加密是否被激活加以 判斷，如果未被激活，則直接執(zhí)行步驟S3. 4，否則執(zhí)行下一步；步驟S3. 3、若加密被激活，則完整性保護(hù)自動(dòng)被激活(對(duì)于終端)，于是對(duì)消息先 進(jìn)行加密，然后進(jìn)行完整性保護(hù)，最后進(jìn)入步驟S3. 5。所述的完整性保護(hù)包括把安全管理器 中的SN(序列號(hào))、完整性保護(hù)的MAC(消息鑒權(quán)碼)、安全類型、協(xié)議頭作為安全頭添加到 經(jīng)過安全管理器的消息前部。步驟S3. 4、若加密未被激活，則完整性保護(hù)存在被激活與未被激活的雙重可能。判 斷完整性保護(hù)是否被激活，如果完整性保護(hù)被激活，則進(jìn)行完整性保護(hù)，完整性保護(hù)通過安 全管理器進(jìn)行，包括把安全管理器中的SN(序列號(hào))、完整性保護(hù)的MAC(消息鑒權(quán)碼)、安 全類型、協(xié)議頭作為安全頭添加到經(jīng)過安全管理器的消息前部。然后執(zhí)行下一步，如果完整性保護(hù)未被激活，則直接執(zhí)行下一步步驟S3. 5、處理完成。在圖5中對(duì)步驟S6中所涉及的消息解析過程做了詳細(xì)說明，它包括步驟S6. 1、消息解析器接收到事件消息后，讀取事件消息的類型；步驟S6. 1. 1、若事件消息是ESM消息，則讀取EPS承載號(hào)，否則執(zhí)行步驟S6. 2. 1 ；步驟S6. 1. 2、讀取過程交互號(hào)，然后進(jìn)入S6. 3步驟S6. 2. 1、若事件消息是EMM消息，則讀取安全頭的類型，并且通過判斷安全頭 類型來判斷消息是否經(jīng)過加密，若未經(jīng)過加密，執(zhí)行步驟S6. 3，若經(jīng)過加密，執(zhí)行下一步； 若事件消息不是EMM消息，則丟棄該事件消息。步驟S6. 2. 2、讀取消息鑒別碼；步驟S6. 2. 3、讀取序列號(hào)；步驟S6. 2. 4、判斷讀取的消息鑒別碼與經(jīng)過完整性驗(yàn)證的消息鑒別碼比對(duì)是否相 同，若不同，則完整性保護(hù)驗(yàn)證失敗，丟棄該事件消息，若相同則進(jìn)行解密，然后跳轉(zhuǎn)到步驟 S6. 1 ；步驟S6. 3、讀取消息類型；步驟S6. 4、解析消息結(jié)構(gòu)體；步驟S6. 5、處理完成。本發(fā)明的非接入層系統(tǒng)為L(zhǎng)TE協(xié)議中的非接入層提供了一種具體的實(shí)現(xiàn)方式。通 過系統(tǒng)中各個(gè)裝置間的協(xié)同操作，完成了無線用戶終端設(shè)備中非接入層的實(shí)現(xiàn)，為無線用 戶終端設(shè)備正確高效地運(yùn)行提供了必要的保證。最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參 照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方 案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明 的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的裝置，其特征在于，包括系統(tǒng)事件控制器，事件處理器，事件管理器，數(shù)據(jù)管理器，定時(shí)器管理器，消息構(gòu)造和解析器；其中，所述的事件管理器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述事件控制器的觸發(fā)，對(duì)所述數(shù)據(jù)管理器、定時(shí)器管理器的初始化以及管理非接入層事件；所述的事件控制器用于對(duì)事件處理器的控制；所述的事件處理器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)非接入層的不同的事件的處理，包括移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、連接控制管理；所述的消息構(gòu)造和解析器用于對(duì)非接入層信息進(jìn)行解析或構(gòu)造，以提供給所述的事件控制器進(jìn)行處理；所述的定時(shí)器管理器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)非接入層中所有定時(shí)器的管理；所述的數(shù)據(jù)管理器用于管理非接入層中的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的裝置，其特征在于，還包 括安全管理器，所述的安全管理器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)消息的加密與解密，對(duì)消息的完整性保護(hù)與 完整性驗(yàn)證。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的裝置，其特征在于，所 述的事件處理器所完成的事件處理過程包括全球統(tǒng)一臨時(shí)標(biāo)記重分配過程、鑒權(quán)過程、安 全模式控制過程、身份識(shí)別過程、演進(jìn)的分組系統(tǒng)移動(dòng)性管理信息過程、附著過程、去附著 過程、跟蹤區(qū)位置更新過程、服務(wù)請(qǐng)求過程、尋呼過程、傳輸非接入層消息過程、IP地址分配 過程、默認(rèn)EPS承載上下文激活過程、專用EPS承載上下文激活過程、EPS承載上下文修改過 程、EPS承載上下文去激活過程、終端請(qǐng)求PDN連接過程、終端請(qǐng)求PDN斷開過程、終端請(qǐng)求 承載資源分配過程、終端請(qǐng)求承載資源修改過程、演進(jìn)的分組系統(tǒng)會(huì)話管理信息請(qǐng)求過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的裝置，其特征在于，所 述的系統(tǒng)事件控制器采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。
5.一種利用權(quán)利要求1-4之一的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的裝置的方法，包括步驟1)、啟動(dòng)事件管理器實(shí)現(xiàn)對(duì)所述的事件控制器觸發(fā)、數(shù)據(jù)管理器的初始化、定時(shí)器 管理器的初始化；步驟2)、當(dāng)上層有事件指示時(shí)，通過事件控制器查找對(duì)應(yīng)的事件處理器中的事件處理 過程；步驟3)、事件處理器調(diào)用相應(yīng)的事件處理過程處理該事件，然后通過消息構(gòu)造器對(duì)事 件處理后所得到的消息進(jìn)行構(gòu)造；步驟4)、把構(gòu)造后的消息放入無線資源控制層消息緩存隊(duì)列中； 步驟5)、當(dāng)對(duì)端有消息放入非接入層消息緩存隊(duì)列中后，調(diào)用事件管理器； 步驟6)、事件管理器通過消息解析器解析消息，并通過解析出的消息類型啟動(dòng)事件控 制器；步驟7)、事件控制器查找對(duì)應(yīng)的事件處理器中的事件處理過程并作相關(guān)的操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的方法，其特征在于，在所 述的步驟3)中，如果安全激活，則在消息構(gòu)造過程中還要通過安全管理器對(duì)消息進(jìn)行加密 和完整性保護(hù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的方法，其特征在于，在所 述的步驟6)中，如果安全激活，在解析過程中通過安全管理器對(duì)消息進(jìn)行完整性驗(yàn)證和解滋
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的方法，其特征在于，所述 的步驟2)包括步驟2-1)、判斷事件或者消息是否合法，不合法則丟棄，否則執(zhí)行下一步； 步驟2-2)、以事件和當(dāng)前狀態(tài)為索引查找事件控制器中的狀態(tài)表； 步驟2-3)、判斷所述狀態(tài)表中的表項(xiàng)是否為空，若為空則丟棄，并結(jié)束操作，否則執(zhí)行 下一步；步驟2-4)、不為空，調(diào)用對(duì)應(yīng)事件處理過程。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的方法，其特征在于，所述 的步驟3)包括步驟3-1)、在構(gòu)造消息前，首先判斷消息的類型，并根據(jù)消息的類型構(gòu)造相應(yīng)的消息 頭，如果是EMM消息，則為消息添加消息類型、安全類型以及協(xié)議頭類型，如果是ESM消息， 則為消息添加EPS承載號(hào)、程序交互號(hào)；步驟3-2)、構(gòu)造完消息頭后，再構(gòu)造消息結(jié)構(gòu)體本身，然后對(duì)加密是否被激活加以判 斷，如果未被激活，則直接執(zhí)行步驟3-4)，否則執(zhí)行下一步；步驟3-3)、加密被激活，先對(duì)消息進(jìn)行加密，然后進(jìn)行完整性保護(hù)，最后進(jìn)入步驟 3-5)；所述的完整性保護(hù)包括把安全管理器中的序列號(hào)、完整性保護(hù)的消息鑒權(quán)碼、安全類 型、協(xié)議頭作為安全頭添加到消息的前部；步驟3-4)、加密未被激活，判斷完整性保護(hù)是否被激活，如果完整性保護(hù)被激活，則進(jìn) 行完整性保護(hù)，然后執(zhí)行下一步，如果完整性保護(hù)未被激活，則直接執(zhí)行下一步； 步驟3-5)、處理完成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)中的非接入層的方法，其特征在于，所述 的步驟6)包括步驟6-1)、消息解析器接收到事件消息后，讀取事件消息的類型；步驟6-1-1)、若事件消息是ESM消息，則讀取EPS承載號(hào)，否則執(zhí)行步驟6-2-1)；步驟6-1-2)、讀取過程交互號(hào)，然后進(jìn)入步驟6-3)；步驟6-2-1)、若事件消息是EMM消息，則讀取安全頭的類型，并且通過判斷安全頭類型 來判斷消息是否經(jīng)過加密，若未經(jīng)過加密，執(zhí)行步驟6-3)，若經(jīng)過加密，執(zhí)行下一步；若事 件消息不是EMM消息，則丟棄該事件消息； 步驟6-2-2)、讀取消息鑒別碼； 步驟6-2-3)、讀取序列號(hào)；步驟6-2-4)、判斷讀取的消息鑒別碼與經(jīng)過完整性驗(yàn)證的消息鑒別碼比對(duì)是否相同， 若不同，則完整性保護(hù)驗(yàn)證失敗，丟棄該事件消息，若相同則進(jìn)行解密，然后跳轉(zhuǎn)到步驟 6-1)；步驟6-3)、讀取消息類型； 步驟6-4)、解析消息結(jié)構(gòu)體； 步驟6-5)、處理完成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線通信系統(tǒng)中非接入層實(shí)現(xiàn)方法和裝置，包括事件控制器，事件處理器，事件管理器，數(shù)據(jù)管理器，定時(shí)器管理器，消息構(gòu)造和解析器，安全管理器；其中，事件管理器整個(gè)系統(tǒng)事件管理裝置的控制中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述的事件控制器觸發(fā)、數(shù)據(jù)管理器、定時(shí)器管理器的初始化和管理非接入層事件；事件控制器是對(duì)事件處理器的控制；事件處理器對(duì)非接入層的不同的事件的具體處理過程，主要分為移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、連接控制管理；消息構(gòu)造和解析器非接入層信息進(jìn)行解析或構(gòu)造，提供給所述的事件控制器進(jìn)行處理；安全管理器包括對(duì)消息的加密與解密，對(duì)消息的完整性保護(hù)與完整性驗(yàn)證；定時(shí)器管理器用于提供和維護(hù)對(duì)定時(shí)器的管理；數(shù)據(jù)管理器用于維護(hù)所述非接入層系統(tǒng)中的全局信息的數(shù)據(jù)管理器。
文檔編號(hào)H04W12/06GK101867931SQ201010194610
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者張玉成, 王園園, 石晶林, 賈寶雷, 錢蔓藜, 陶濤, 黃伊 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所