专利名称：防止无线通信系统中的随机接入过程的滥用的制作方法
技术领域：
本公开一般地涉及无线通信，并且更具体地涉及防止无线通信系统中恶意用户终端对随机接入过程的滥用。
背景技术：
在3GPP LTE中，RACH过程包括UE在RACH时机向eNB发送随机接入(RA)前导， 并且接收来自eNB的随机接入响应。RA响应包括使用的RACH前导、临时C-RNTI指配以及 UL资源指配。UE在RA响应中所指配的资源上传送“消息3”。该RA响应被寻址(在PDCCH 上)到与UE用于传送RA前导所使用的RACH时机相对应的RA-RNTI。在基于竞争的RACH 过程中，消息3可以是RRC连接建立请求或RRC连接重建请求。以下示出RACH过程具有漏洞，恶意UE能够用该漏洞来拒绝对其他UE的服务。LTE随机接入过程如图1中所示。现有技术图2图示了利用RACH漏洞的已知过程。恶意UE能够简单地监听RA响应(通过在PDCCH上搜索有效的RA-RNTI)并且获取UL准许。然后，能够使用在UL准许中指配的资源来发送假消息3。例如，恶意UE将RRC连接重建请求作为在其中包括随机选择的MAC-I、任意C-RNTI和PCI的RRC消息3进行发送。eNB无法识别请求重建的UE ；因此拒绝RRC连接建立。合法UE可能已经启动了用于RRC连接重建或RRC连接建立的RACH过程。在这两种情况下，合法UE发送消息3的尝试失败并且重新尝试该过程。恶意UE重复该过程，导致拒绝对合法用户的服务。即使在非竞争RACH过程中，恶意UE也能够拒绝对合法UE的服务。例如，当UE在切换期间执行到目标小区的UL同步的RACH时，恶意UE能够捕获RA响应，并且使用在UL 准许中指示的资源来发送指示切换失败的RRC连接重建请求。这导致合法UE最终切换失败。当前的LTE MAC规范TS 36. 321列出了如图3_5中所示的随机接入响应消息的结构。示出了 UE使用的RA前导在与意在用于UE的随机接入响应PDU相对应的MAC子报头中被重复(echo)。应当注意，RA响应消息可以包含多个RA响应。也就是说，在特定的RACH 时机，该RA响应消息可以对发送RA前导的多个UE做出响应。还应当注意，该RA响应消息被寻址到“RA-RNTI”。在每个无线电帧中，RA-RNTI和RACH时机之间存在一对一关联。对于本领域的普通技术人员而言，在仔细考虑了以下本公开的详细说明和以下所描述的附图之后，本公开的不同方面、特征和优点将会变得更加显而易见。为清楚起见附图已经简化并且无需按比例绘制。
图1图示了现有技术的随机接入过程。图2图示了采用随机接入过程漏洞的现有技术过程。图 3 图示了 E/T/RAPID MAC 子报头。图4 图示了 E/T/R/R/BI MAC 子报头。
图 5 图示了 MACRAR。
具体实施例方式本公开聚焦于构建随机接入响应，使得只有期望的UE能够正确利用包括在其中的UL准许。在本公开的另一实施例中，在RA响应消息内对UL准许进行加扰，使得恶意UE无法正确地对其进行解码。根据该实施例，eNB被配置为计算MAC RAR块(如图5所示)上的CRC ；使用接收到的RA前导来对所计算的CRC进行加扰；使用接收到的RA前导来对MAC RAR块进行加扰；以及在RA响应消息中传送加扰的MAC RAR块和加扰的CRC。接收到RA响应信息和其中的MAC RAR块的UE被配置为使用其传送的RA前导来去加扰接收到的MAC RAR块和对应的接收到的CRC，以分别得到去加扰RAR和去加扰CRC ； 以及计算去加扰RAR的CRC。如果去加扰RAR的CRC等于去加扰CRC，那么UE认为该RAR 是意在用于其本身的。否则，该RAR是意在供不同UE使用的。恶意UE不知道合法UE使用的RA前导。恶意UE必须尝试所有的64个RA前导来尝试成功解码消息。在当前的PDU结构中，CRC能够取代RA前导ID( “RAPID”)被传送。根据本公开的第二个实施例，通过接收到的RA前导，eNB将RA响应消息寻址到从 (实际的)RA-RNTI偏移的RNTI。当前，在传送RACH前导之后，UE等待寻址到RA-RNTI的 RA响应消息，其中RA-RNTI是t_id+10Xf_id ；其中0彡t_id < 10并且0彡f_id < 6。 RA-RNTI的最大值为59。作为代替，UE将等待寻址到RNTI t_id+10Xf_id+(prX64)的RA 响应消息，其中，Pr是eNB接收到的RA前导。这确保了 RNTI的6个最低比特是RA-RNTI， 并且接下来的6个最低比特是前导pr。UE通过寻找正确的RNTI来接收RA响应信息，并且恶意UE由于不知道合法UE所传送的RA前导而无法确定要寻找的正确RNTI。本解决方案能够作为MAC规范中的改变而被完全实现。还消除了在RA响应消息中重复RA前导的需要，因此使得RA响应消息更小。 应当注意，MAC规范当前允许单个RA响应消息中包括多个RA响应。对于要使用的第二实施例，RA响应消息中仅能包括一个RA响应(需要对MAC规范的相应改变)。根据本公开的另一实施例，eNB传送比特串S，该比特串S是在RA前导ID上应用加扰函数SCR的结果。期望的UE能够用该比特串S来进行验证。eNB通过在UL准许中的信令资源R+f (pr)来为消息3传输指配资源R，其中pr是UE传送的RA前导，并且f是将前导映射成离散数字偏移的函数。该偏移可以是频率偏移或时间偏移。应当注意，如果使用频率偏移，则f取决于小区带宽。接收到RA响应消息的UE去加扰接收到的所有加扰前导ID，并且进行检查以查看结果是否包括其所传送的前导。如果包括它所传送的前导ID，则其从RA响应中用信号传送的RB R’将用于消息3传输的起始资源块确定为R’ -f(pr)。尽管已经以建立所有权和使得本领域技术人员能够制造和使用的方式公开了本公开及其最佳方式，但是应当理解和认识到，存在本文公开的示例性实施例的等价物，并且在不背离本发明的范围和精神的情况下可以对其做出修改和变化，本发明的范围和精神不由示例性实施例限制而由所附权利要求来限定。
权利要求
1.一种在移动站中防止随机接入过程滥用的方法，所述方法包括 传送随机接入前导；接收随机接入响应消息，所述随机接入响应消息包括加扰的随机接入响应； 检查所述随机接入响应是对所述移动站传送的所述随机接入前导的响应；以及解码所述随机接入响应。
2.根据权利要求1的所述方法，其中，所述检查所述随机接入响应是否是对所述移动站传送的所述随机接入前导的响应，包括接收与所述随机接入响应相对应的验证码； 去加扰所述验证码来得到去加扰验证码；以及确定所述去加扰验证码是正确的。
3.根据权利要求2的所述方法，其中，所述确定所述去加扰验证码是正确的，包括 去加扰所述随机接入响应以得到去加扰随机接入响应；计算所述去加扰随机接入响应的函数；以及确定所述去加扰验证码等于所计算的所述去加扰随机接入响应的函数。
4.根据权利要求3的所述方法，其中，所述去加扰所述随机接入响应以得到去加扰随机接入响应，包括在表示所述随机接入响应的比特序列和通过重复级联表示所述移动站传送的所述随机接入前导标识的比特序列所构成的比特序列之间应用异或运算。
5.根据权利要求3的所述方法，其中，所述计算所述去加扰随机接入响应的函数，包括计算所述去加扰随机接入响应的循环冗余校验码。
6.根据权利要求2的所述方法，其中，所述去加扰所述验证码以得到去加扰验证码，包括在所述验证码和所述移动站传送的所述随机接入前导标识之间应用异或运算。
7.根据权利要求1的所述方法，进一步包括检查所述随机接入响应不是对所述移动站传送的所述随机接入前导的响应，则丢弃所述随机接入响应。
8.根据权利要求1的所述方法，其中，接收包括使用所述移动站所传送的所述随机接入前导的标识进行加扰的所述随机接入响应的所述随机接入响应消息，包括接收包括至少一个加扰随机接入前导标识的随机接入响应消息。
9.根据权利要求8的所述方法，进一步包括通过下述步骤来检查所述随机接入响应是对所述移动站传送的所述随机接入前导的响应去加扰所加扰的随机接入前导标识以得到去加扰随机接入前导标识，以及确定所述移动站传送的所述随机接入前导的标识与所述去加扰随机接入前导标识相同。
10.根据权利要求8的所述方法，所述随机接入响应消息包括与所述至少一个加扰随机接入前导标识相对应的至少一个资源分配准许，通过将偏移应用于所述资源分配准许来确定用于消息传输的资源。
11.根据权利要求10的所述方法，其中，所述偏移包括频域偏移或时域偏移中的至少一个。
12.根据权利要求10的所述方法，其中，所述偏移从所述移动站传送的所述随机接入前导的标识得到。
13.根据权利要求1的所述方法，进一步包括接收对一组随机接入前导的指示，其中， 所述传送随机接入前导包括传送所述一组随机接入前导中的随机接入前导。
14.一种在基站中防止随机接入过程滥用的方法，所述方法包括 接收随机接入前导；构建对所接收到的随机接入前导进行响应的随机接入响应；加扰所述随机接入响应；以及传送包括所加扰的随机接入响应的随机接入响应消息。
15.根据权利要求14的所述方法，其中，所述随机接入响应消息进一步包括与所述随机接入响应相对应的验证码。
16.根据权利要求15的所述方法，其中，通过下述步骤来得到所述验证码 计算所述随机接入响应的函数；使用所接收到的随机接入前导的标识来加扰计算所述随机接入响应的函数的结果。
17.根据权利要求16的所述方法，其中，所述计算所述随机接入响应的函数包括计算所述随机接入响应的循环冗余校验码。
18.根据权利要求16的所述方法，其中，使用所接收到的随机接入前导的标识来加扰计算所述随机接入响应的函数的结果包括在计算所述随机接入响应的函数的结果和所接收到的随机接入前导的标识之间执行异或运算。
19.根据权利要求14的所述方法，其中，使用所接收到的随机接入前导的标识来加扰所述随机接入响应以得到所加扰的随机接入响应，包括在所述随机接入响应和通过重复级联表示所接收到的随机接入前导的标识的比特序列所得到的比特序列之间执行异或运笪弁。
20.根据权利要求14的所述方法，进一步包括传送对一组随机接入前导的指示，并且其中，接收随机接入前导包括接收所述一组随机接入前导中的随机接入前导。
21.一种无线通信设备，包括收发机，所述收发机被配置为传送随机接入前导并且接收随机接入响应消息； 控制器，所述控制器被耦合到所述收发机，所述控制器被配置为控制所述无线通信设备的操作，所述控制器包括随机接入响应处理模块和随机接入滥用防止模块， 所述随机接入响应处理模块被配置为解码所述随机接入响应消息以至少得到验证码、 与所述验证码相对应的加扰随机接入响应以及包括在所述加扰随机接入响应中的资源分配准许，以及所述随机接入滥用防止模块被配置为确定加扰随机接入响应意在用于所述移动站。
22.—种基站，包括收发机，所述收发机被配置为接收随机接入前导并且传送随机接入响应； 控制器，所述控制器被耦合到所述收发机，所述控制器被配置为向移动站分配用于消息传输的资源，所述控制器包括随机接入响应消息生成模块，所述随机接入响应消息生成模块被配置为，生成寻址到标识符的随机接入响应消息， 其中，所述标识符从移动站传送的随机接入前导中得到。
全文摘要
一种用于防止随机接入过程滥用的方法，包括传送随机接入前导；接收随机接入响应消息，随机接入响应消息包括使用移动站所传送的随机接入前导的标识进行加扰的随机接入响应；检查随机接入响应是对移动站传送的随机接入前导的响应；以及解码随机接入响应。
文档编号H04W74/08GK102204302SQ200980131521
公开日2011年9月28日 申请日期2009年8月11日 优先权日2008年8月12日
发明者帕德马贾·普查, 拉维·库奇波特拉, 穆拉利·纳拉辛哈 申请人:摩托罗拉移动公司