[发明专利]完整性保护在无线通信网络中的应用

说明书

一种在无线通信网络的第一节点中的方法，包括：检查数据分组或消息以确定数据分组或消息的特性；以及基于所确定的特性，选择性地激活对于数据分组或消息到无线通信网络的第二节点的向前传输的完整性保护。

技术领域

本公开的实施例涉及无线通信，并且特别地，涉及用于无线通信网络中的完整性保护的方法、设备和系统。

背景技术

一般来说，本文使用的所有术语都要根据它们在相关技术领域中的普通含义来解释，除非从在其中使用的上下文中清楚地给出和/或暗示了不同的含义。对一/一个/该元件、设备、组件、部件、步骤等的所有引用都要开放式地解释为指代该元件、设备、组件、部件、步骤等的至少一个实例，除非以其它方式明确声明。本文公开的任何方法的步骤都并非必须按所公开的确切次序执行，除非步骤被明确地描述为在另一个步骤之后或之前，和/或其中暗示步骤必须在另一个步骤之后或之前。在任何适当的情况下，本文公开的实施例中的任何的任何特征都可适用于任何其它实施例。同样，实施例中的任何的任何优点都可应用于任何其它实施例，并且反之亦然。从以下描述中，所公开的实施例的其他目的、特征和优点将是清楚的。

3GPP具有标准化能，目的是保护3GPP域免受恶意入侵者的窃听（eaves-dropper）和数据操纵。

分组数据汇聚协议（PDCP）由用于LTE的3GPP TS 36.323和用于5G NR的3GPP TS38.323规定。PDCP是第2层（L2）的入口/出口协议，其提供用于控制和用户数据传递两者的数据链路层堆栈。

图1示出了3GPP数据层堆栈。注意，该图中的“MAC”是指媒体接入控制。该首字母缩略词在本文档中的其他使用是指消息认证码。

LTE的PDCP为到上层无线电资源控制（RRC）层和非接入层（NAS）层的控制平面消息提供加密和完整性保护。相同的两个功能还适用于集成接入和回程（IAB），其中IP分组在eNB型施主节点和中继节点（RN）之间发送，并且适用于携带基于接近性的服务的通信的侧链路无线电承载（SLRB）。PDCP为直接在eNB和UE之间传递的用户平面IP分组提供加密，但不提供完整性保护。

由3GPP LTE所采用的L2被设计为相对于互联网分组的大小是快的并且具有小开销。在5G NR中，LTE所采用的大部分L2被重用，其更多的重点放在以增加开销为一些小代价是更快的且是更可靠的。

在LTE标准化的早期时间期间，UE和网络供应商反对增加分组大小的开销。然而，由于技术的演进，这不再是可持续地反对用户平面分组的完整性保护。相反，运营商已经成功地辩称，5G NR和新版本的LTE必须被部署有选项，以能够实现对于用户平面连接的完整性保护。它们的原因不仅是出现了诸如IoT之类的新部署以及诸如超可靠、低时延通信（URLLC）之类的应用要求，这对它们本身就要求提高可靠性，而且对互联网和移动宽带内容窃听和操纵的兴趣和商业也是巨大增长。曾经是恶意但罕见的入侵者的隐蔽活动如今正逐渐发展成为一项拥有巨额投资的商业。

作为结果，对于5G NR安全要求的3GPP TS 33.501的版本15没有（如在LTE中）在用户平面和控制平面通信之间做出很大的区分，而是本质上强制UE和网络供应商必须为PDCP对于两者的完整性保护做准备。

用于4G安全要求的3GPP TS 33.401的版本15（例如LTE）对与UE的用户数据通信做出了例外，但存在正在进行的讨论，以在未来版本中移除该例外，并与NR类似，移除控制数据和用户数据之间的区分。

当前存在某个（某些）挑战。

移动基带分组的完整性保护不是免费的。这是计算复杂的运用（exercise），并且消耗了大部分的处理周期。它是应该预先（即，在硬件开发时）计划的那种处理并且由不可编程加速电路执行，以避免数据吞吐量的大规模降级。