用于使用PC5协议的直接通信的系统、方法和设备技术方案

可以使用PC5协议(例如，PC5信令协议)用基于分组数据汇聚协议(PDCP)的封装而无需互联网协议(IP)寻址来执行设备到设备(D2D)通信。非IP D2D PDCP封装的通信还可以包括两种形式的安全数据传输。第一非IP D2D PDCP封装的通信可以是协商的非IP D2D PDCP封装的通信。第二非IP D2D PDCP封装的通信可以是非协商的非IP D2D通信。非协商的非IP D2D PDCP封装的通信可以包括共用密钥管理服务器(KMS)版本和分布式KMS版本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用PC5协议的直接通信的系统、方法和设备相关申请本申请根据35U.S.C.§119(e)要求递交于2015年1月19日的美国临时申请号62/105,000、以及递交于2015年3月31日的美国临时申请号62/140,926的权益，这两个申请通过引用整体合并于此。
本公开涉及无线通信，更具体地，涉及使用封装在设备间进行直接通信。附图说明图1是示出了与本文公开的实施例一致的直接通信系统的示意图。图2是示出了与本文公开的实施例一致的分组数据汇聚协议(PDCP)数据单元的示意图。图3是与本文公开的实施例一致的车辆环境中的无线接入(WAVE)协议栈的框图。图4是与本文公开的实施例一致的用于WAVE的逻辑链路控制/子网络接入协议(LLC/SNAP)头部的图示。图5是与本文公开的实施例一致的PC5接口和协议栈的图示。图6是示出了与本文公开的实施例一致的使用IP协议的PC5通信的过程图。图7是示出了与本文公开的实施例一致的具有安全协商的PC5通信的过程图。图8是示出了与本文公开的实施例一致的使用共用密钥管理服务器而无需安全协商的PC5通信的过程图。图9是示出了与本文公开的实施例一致的使用不同密钥管理服务器而无需安全协商的PC5通信的过程图。图10是示出了与本文公开的实施例一致的用于基于身份的加密的基于椭圆曲线的无证书签名(ECCSI)的签名方案的过程图。图11是示出了与本文公开的实施例一致的Sakai-Kasahara密钥加密(SAKKE)秘密密钥交换的过程图。图12是示出了与本文公开的实施例一致的电子设备电路的过程图。图13是示出了与本文公开的实施例一致的具有安全协商的通信方法的流程图。图14是示出了与本文公开的实施例一致的具有安全协商的接收数据的方法的流程图。图15是示出了与本文公开的实施例一致的无安全协商的通信方法的流程图。图16是示出了与本文公开的实施例一致的无安全协商地接收通信的方法的流程图。图17是与本文公开的实施例一致的计算系统的示意图。图18是与本文公开的实施例一致的移动设备的示例性图示。图19是与本文公开的实施例一致的替代的计算系统的示意图。具体实施方式以下提供对与本公开的实施例一致的系统和方法的详细描述。虽然描述了一些实施例，但应当理解本公开不限于任何一个实施例，而是包括许多替代、修改和等效。此外，虽然在下面的描述中阐述了许多具体细节以提供对本文公开的实施例的透彻理解，但可以在没有这些细节中的一些或全部的情况下实践一些实施例。此外，为清楚起见，没有详细描述相关技术中已知的某些技术材料，以避免不必要地使本公开变得模糊。公开了使用基于分组数据汇聚协议(PDCP)的封装而无需互联网协议(IP)寻址来实现设备到设备(D2D)通信的技术、装置和方法。非IPD2DPDCP封装的通信还可以包括两种形式的安全数据传输。第一非IPD2DPDCP封装的通信可以是经协商的非IPD2DPDCP封装的通信。第二非IPD2DPDCP封装的通信可以是非经协商的非IPD2D通信。非经协商的非IPD2DPDCP封装的通信可以包括共用密钥管理服务器(KMS)版本和分布式KMS版本。封装的通信可以用于各种协议，包括PC5和车辆环境中的无线接入(WAVE)协议。例如，PDCP头部包括服务数据单元类型(SDU类型)。SDU类型可以定义新的SDU类型以包括PC5协议(例如PC5信令协议)。PDCP头部可以使用新的PC5协议类型来指示将使用不需要IP地址支持的PC5协议。替代地，可以使用层2ID(例如，PC5MAC层标识符)。发送UE可以发送直接通信请求消息给接收UE。接收UE可以执行认证过程以允许PC5上的安全层2链路。随后，发送UE可以将用户数据作为有效载荷在PC5协议消息(例如，用户数据消息)内发送。在另一示例中，可以修改SDU类型以包括逻辑链路控制/子网络接入协议(LLC/SNAP)类型。随后可以使用LLC/SNAP封装来在以太类型字段中标识：将使用PC5协议(例如PC5信令协议)。发送UE和接收UE被配置为使用基于身份的密码技术并且依赖于共用信任根。发送UE获知接收UE的层2ID和公共身份信息。发送UE使用下述项来构建PC5数据报消息：公共身份信息、针对基于身份的加密的基于椭圆曲线的无证书签名(ECCSI)的签名、Sakai-Kasahara密钥加密(SAKKE)有效载荷以及以SAKKE有效载荷中的密钥加密的用户数据。发送UE通过PDCP将由LLC/SNAP封装的PC5数据报消息发送到接收UE。无线移动通信技术使用各种标准和协议在基站和无线移动设备之间传输数据。无线通信系统标准和协议可以包括：第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)；电气和电子工程师协会(IEEE)802.16标准(业界通常将其称为全球微波接入互操作性(WiMAX))；以及IEEE802.11标准(业界通常将其称为Wi-Fi)。在LTE系统中的3GPP无线电接入网络(RAN)中，基站可以包括演进通用陆地无线电接入网(E-UTRAN)节点B(通常也表示为演进节点B、增强型节点B、eNodeB或eNB)和/或E-UTRAN中的无线电网络控制器(RNC)，其与称为用户设备(UE)的无线通信设备通信。可以使用IP传输来在两个设备(两个UE)之间传输数据。3GPP设备到设备(D2D)版本12(又称临近服务-(ProSe))规范支持基于IP的通信[3GPPTR23.303,36.300]。然而在某些情况下，使用IP不是最佳方法。例如，使用小型设备来进行机器到机器通信。由于在实现方面被认为太过昂贵，小型设备可能不支持IP。在另一示例中，要发送的数据非常小，从而IP头部的开销无法被证明为合理的。非IP分组的数据传输可以例如通过用户平面传输(例如，分组在用户平面中作为PDCPSDU发送)在两个设备之间发生。此外，可以通过经由PC5协议(例如PC5信令协议)将分组背负(piggyback)到信令消息中来在两个设备之间传输数据。这种方法：1)不需要当前解决方案中所需的IP头部开销，2)不需要在PDCP中添加新的SDU类型，并且3)重复使用PC5信令协议3GPPTR23.713。在1中，在多种类型的设备之间的环境100中示出非IPD2DPDCP封装的通信。非IPD2DPDCP封装的通信可以根据通信内容进行分类。虽然D2D描述了通用系统(例如在移动设备102和移动设备104之间)，但在D2D定义下还包括其它具体实施例。例如，设备到基础设施(D2I)通信发生在移动设备102和诸如增强路标108(包括路边单元(RSU))之类的固定系统之间。在另一示例中，设备到车辆(D2V)通信发生在移动设备102和车辆106之间。在一个示例中，车辆到基础设施(V2I)通信发生在车辆106和诸如增强路标108(包括RSU)之类的固定系统之间。在示例中，非IPD2DPDCP封装的通信位于诸如控制冰箱的蜂窝电话之类的家庭传感器之间。在一个示例中，家用电器(例如，洗衣机、烘干机、空调)由用电力箱基于在电力网中的当前功率利用情况使用非IPD2DPDCP封装的通信来控制。其它互通示例是可能的和预期中的，其中一些在下面进一步描述。非IPD2DPDCP封装的通信可以再使用PC5信令协议[TR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用户设备(UE)，包括：无线接口，被配置为使用非互联网协议(非IP)通信来与接收UE直接通信；存储器，被配置为存储指令和数据；以及处理器，被配置为执行所述指令，所述指令使得所述UE执行下述操作：确定所述接收UE的身份；使用分组数据汇聚协议(PDCP)数据单元将用户数据封装在PC5协议消息中；提供使得所述接收UE能够从所述PC5协议消息中提取所述用户数据的标识符；并且使用PC5协议通过所述安全链路发送所述PC5协议消息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.19 US 62/105,000;2015.03.31 US 62/140,926;1.一种用户设备(UE)，包括：无线接口，被配置为使用非互联网协议(非IP)通信来与接收UE直接通信；存储器，被配置为存储指令和数据；以及处理器，被配置为执行所述指令，所述指令使得所述UE执行下述操作：确定所述接收UE的身份；使用分组数据汇聚协议(PDCP)数据单元将用户数据封装在PC5协议消息中；提供使得所述接收UE能够从所述PC5协议消息中提取所述用户数据的标识符；并且使用PC5协议通过所述安全链路发送所述PC5协议消息。2.如权利要求1所述的UE，其中所述处理器还配置为从分组数据汇聚协议(PDCP)中的服务数据单元(SDU)类型字段中选择非互联网协议(非IP)SDU类型。3.如权利要求2所述的UE，其中，所述SDU类型是逻辑链路控制/子网络接入协议(LLC/SNAP)。4.如权利要求3所述的UE，其中，所述LLC/SNAP还用于使用PC5信令协议来封装消息。5.如权利要求2所述的UE，其中，所述SDU类型是PC5信令协议。6.如权利要求1所述的UE，其中，所述标识符是数字签名。7.如权利要求6所述的UE，其中，所述数字签名使用用于基于身份的加密的基于椭圆曲线的无证书签名(ECCSI)签名。8.如权利要求6所述的UE，其中，将所述PC5协议消息发送到所述接收UE还包括：提供用于加密所述用户数据的加密密钥和密钥管理服务器标识符。9.如权利要求8所述的UE，其中，所述加密密钥被包括在使用所述接收UE的公开身份所编码的Sakai-Kasahara密钥加密(SAKKE)有效载荷中。10.如权利要求6所述的UE，其中，所述用户数据是非IP分组。11.如权利要求6所述的UE，其中，所述用户数据是IP分组。12.一种用于设备到设备(D2D)非互联网协议(非IP)通信的电路，所述电路被配置为：确定是否与接收设备协商安全连接；当确定协商安全连接时：使用D2D非IP协议与所述接收设备建立安全链路；将用户数据封装在D2D非IP协议消息中；并且使用所述D2D非IP协议通过所述安全链路发送所述D2D非IP协议消息；当确定在不协商安全连接的情况下进行通信时：确定与所述接收设备相关联的身份；使用使得所述接收设备能够从所述D2D非IP协议消息中提取所述用户数据的标识符来将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·斯托扬诺夫斯基，穆泰俄赫·温卡塔查拉姆，安娜·露西娅·A·宾涅洛，法里德·阿德兰吉，
申请(专利权)人：英特尔IP公司，
类型：发明
国别省市：美国,US