專利名稱：全球移動(dòng)通信系統(tǒng)用戶漫游到碼分多址網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)的鑒權(quán)技術(shù)，特別涉及一種全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)用戶漫游到碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)方法。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，移動(dòng)臺(tái)要接入系統(tǒng)，首先要進(jìn)行鑒權(quán)，通過(guò)鑒權(quán)的合法用戶才能接入網(wǎng)絡(luò)。
其中，GSM網(wǎng)絡(luò)對(duì)GSM用戶的鑒權(quán)，包括通用鑒權(quán)算法A3/A8以及對(duì)MS和網(wǎng)絡(luò)唯一的參數(shù)身份密鑰(Ki)；當(dāng)SIM卡生成時(shí)，將生成Ki并寫在卡中；在HLR/AuC中對(duì)GSM用戶開(kāi)戶時(shí)，需保存與SIM卡中保存相同的Ki；Ki不能通過(guò)空口傳遞。
網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過(guò)以下步驟對(duì)MS進(jìn)行鑒權(quán)1、HLR/AuC將生成隨機(jī)數(shù)RAND，并根據(jù)Ki和RAND經(jīng)過(guò)A3/A8算法計(jì)算出符號(hào)響應(yīng)(SRES)和密鑰C(Kc)；2、網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過(guò)鑒權(quán)請(qǐng)求消息，將隨機(jī)數(shù)RAND發(fā)送給MS；3、MS收到RAND后，同樣根據(jù)RAND和Ki經(jīng)過(guò)A3/A8算法計(jì)算出SRES和Kc，并將SRES返回給網(wǎng)絡(luò)側(cè)，Kc不需要在空口傳遞；SRES＝A3(RAND，Ki)；Kc＝A8(RAND，Ki)；其中SRES為32位(bit)，Kc為64位(bit)，RAND為128位(bit)，Ki為32位(bit)。
4、網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到MS發(fā)送的SRES后，將其與自身計(jì)算的SRES進(jìn)行比較，相同則MS為合法用戶，否則非法。
另外，CDMA網(wǎng)絡(luò)對(duì)CDMA用戶鑒權(quán)的方法，包括一個(gè)通用的用戶鑒權(quán)與語(yǔ)音加密算法(CAVE)以及對(duì)移動(dòng)臺(tái)(MS)和網(wǎng)絡(luò)唯一的參數(shù)鑒權(quán)密鑰(AKey)；當(dāng)R-UIM卡生成時(shí)，生成AKey并寫在卡中；在HLR/AC中對(duì)CDMA用戶開(kāi)戶時(shí)，需保存與R-UIM卡中保存相同的AKey；通過(guò)共享加密數(shù)據(jù)(SSD)更新流程，可根據(jù)AKey和鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(RANDSSD)生成SSD，而SSD是CDMA鑒權(quán)最重要的參數(shù)之一，只能動(dòng)態(tài)生成。AKey和SSD不能通過(guò)空口傳遞。
當(dāng)用戶第一次接入系統(tǒng)時(shí)，必須首先進(jìn)行SSD更新，以保證HLR/AC與R-UIM卡中的SSD保持一致；否則，鑒權(quán)將無(wú)法成功；在SSD更新成功之后，用戶再次接入系統(tǒng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)需對(duì)用戶進(jìn)行鑒權(quán)；由于HLR/AC與R-UIM卡中的鑒權(quán)參數(shù)完全一致，經(jīng)過(guò)同樣的算法，應(yīng)能計(jì)算出相同的結(jié)果；否則，表明該用戶為非法用戶。
網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶的鑒權(quán)有兩種方式一種是廣播查詢鑒權(quán)，該方式要求基站(BS)系統(tǒng)支持廣播查詢鑒權(quán)，其對(duì)MS進(jìn)行鑒權(quán)的過(guò)程為1、網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過(guò)控制/尋呼信道向本小區(qū)下所有MS周期性地廣播RAND。
2、MS需要接入系統(tǒng)時(shí)，如位置登記、始呼、尋呼響應(yīng)等，使用當(dāng)前控制/尋呼信道上RAND計(jì)算鑒權(quán)結(jié)果(AUTHR)，并在初始接入消息中發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)側(cè)。
3、網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)RAND計(jì)算出AUTHR，并與MS發(fā)送上來(lái)的AUTHR進(jìn)行比較，相同則MS為合法用戶，否則非法。
網(wǎng)絡(luò)側(cè)計(jì)算AUTHR的算法與MS計(jì)算AUTHR的算法相同，為AUTHR＝CAVE(RAND，SSD_A，ESN，AUTHDATA)；其中AUTHR為18位(bit)，RAND為32位(bit)，SSD_A為SSD前64位(bit)，ESN為電子序列號(hào)，AUTHDATA為鑒權(quán)數(shù)據(jù)，接入類型不同時(shí)使用的數(shù)據(jù)也不同，如在呼叫時(shí)根據(jù)移動(dòng)識(shí)別號(hào)碼(MIN)與被叫號(hào)碼計(jì)算，在位置登記或?qū)ず繇憫?yīng)時(shí)則僅根據(jù)MIN計(jì)算。
另一種是獨(dú)特查詢鑒權(quán)方式，用該方式對(duì)MS進(jìn)行鑒權(quán)的過(guò)程為1、網(wǎng)絡(luò)側(cè)生成獨(dú)特查詢隨機(jī)數(shù)(RANDU)，并用該RANDU計(jì)算出該用戶的鑒權(quán)結(jié)果(AUTHU)；并將向MS發(fā)送獨(dú)特查詢隨機(jī)數(shù)(RANDU)。
2、MS收到RANDU后也根據(jù)RANDU計(jì)算AUTHU并返回給網(wǎng)絡(luò)側(cè)。
3、最后，網(wǎng)絡(luò)側(cè)將自身計(jì)算的AUTHU與MS發(fā)送的AUTHU進(jìn)行比較，相同則MS為合法用戶，否則非法。
這種鑒權(quán)方式可由MSC在控制信道或業(yè)務(wù)信道上發(fā)起；其算法如下AUTHU＝CAVE(RANDU，SSD_A，ESN，MIN)；其中AUTHU為18位(bit)，RANDU為32位(bit)，SSD_A為SSD前64位(bit)，ESN為電子序列號(hào)，MIN為移動(dòng)識(shí)別號(hào)碼。
目前，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)增加一個(gè)互通和互操作功能實(shí)體(IIF)可以支持GSM注冊(cè)用戶使用CDMA網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)以及CDMA注冊(cè)用戶使用GSM網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)，IIF主要完成GSM網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)之間的互通和互操作功能；參見(jiàn)圖1，圖1為IIF與GSM網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，CDMA的美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)41系列協(xié)議(ANSI-41)核心網(wǎng)110中，CDMA鑒權(quán)中心(AC)111通過(guò)H接口與歸屬位置寄存器(HLR)113相連，短消息中心(MC)112通過(guò)N接口與HLR相連，MC112、HLR113、訪問(wèn)位置寄存器(VLR)114、移動(dòng)交換中心(MSC)115分別通過(guò)Q接口、D接口、D接口、和E接口與IIF相連。
GSM移動(dòng)應(yīng)用部分(MAP)核心網(wǎng)130中，GSM短消息業(yè)務(wù)中心(SMS-SC)132與GSM短消息業(yè)務(wù)-互通MSC(SMS-IWMSC)131、GSM短消息業(yè)務(wù)-關(guān)口MSC(SMS-GMSC)133分別相連，GSM鑒權(quán)中心(AuC)135通過(guò)H接口與HLR134相連，SMS-IWMS131、CSMS-GMSC133、HLR134、VLR136、MSC137、服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)138分別通過(guò)E接口、E接口、D接口、D接口、E接口、Gr接口與IIF相連。
IIF120處于GSM MAP核心網(wǎng)和ANSI-41核心網(wǎng)之間，執(zhí)行ANSI-41信令和GSM MAP信令的轉(zhuǎn)換。
當(dāng)GSM注冊(cè)用戶使用雙模終端漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)，稱GSM注冊(cè)用戶處于CDMA外地模式；此時(shí)，對(duì)于CDMA網(wǎng)絡(luò)，IIF可看作該GSM注冊(cè)用戶的CDMA HLR；而對(duì)于GSM網(wǎng)絡(luò)，IIF可看作為服務(wù)于這個(gè)GSM注冊(cè)用戶的GSM VLR。
處于CDMA外地模式的GSM用戶需要被CDMA網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)，鑒權(quán)成功后，GSM用戶才被允許接入CDMA網(wǎng)絡(luò)，獲得使用網(wǎng)絡(luò)資源的權(quán)利。對(duì)于允許GSM用戶使用CDMA網(wǎng)絡(luò)資源的業(yè)務(wù)，鑒權(quán)是最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)之一。
上述的GSM網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)方法和CDMA網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)方法，在GSM網(wǎng)絡(luò)通過(guò)IIF與CDMA網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，都不能對(duì)漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的GSM用戶進(jìn)行鑒權(quán)。因此，出現(xiàn)了GSM用戶漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)方法，該方法為由于IIF具備CDMA HLR功能，所以，需在IIF或AC上需注冊(cè)GSM用戶的CDMA鑒權(quán)簽約數(shù)據(jù)A-Key，一般通過(guò)在GSM終端上插入標(biāo)準(zhǔn)CDMA R-UIM卡，或在終端使用能同時(shí)存儲(chǔ)Ki和A-Key的新類型雙?？▉?lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，CDMA外地模式下的GSM用戶使用CDMA標(biāo)準(zhǔn)鑒權(quán)流程，包括SSD更新和鑒權(quán)；鑒權(quán)過(guò)程中不需要與歸屬網(wǎng)絡(luò)GSM HLR參與交互。
參見(jiàn)圖2，圖2為現(xiàn)有技術(shù)GSM用戶漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)的流程示意圖。GSM用戶終端插入了CDMA R-UIM卡，該用戶同時(shí)也是CDMA用戶。在HLR/AC中對(duì)CDMA用戶開(kāi)戶時(shí)，保存與R-UIM卡中保存相同的AKey；通過(guò)SSD更新流程，可根據(jù)AKey和RAND生成SSD。當(dāng)用戶第一次接入系統(tǒng)時(shí)，必須首先進(jìn)行SSD更新，以保證HLR/AC與R-UIM卡中的SSD保持一致。這樣，GSM用戶漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)時(shí)鑒權(quán)的基本流程包括以下步驟步驟201，MS根據(jù)SSD和RAND計(jì)算AUTHR；步驟202，MS將AUTHR發(fā)送給CDMA網(wǎng)絡(luò)的MSC/VLR；步驟203，MSC/VLR向IIF發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求(AUTHREQ)消息；
步驟204，IIF收到鑒權(quán)請(qǐng)求消息后，向CDMA網(wǎng)絡(luò)的AC轉(zhuǎn)發(fā)鑒權(quán)請(qǐng)求；步驟205，CDMA網(wǎng)絡(luò)的AC根據(jù)SSD、RAND計(jì)算AUTHR，并與IIF送上來(lái)的AUTHR進(jìn)行比較；若不相同，則表明為非法用戶，否則為合法用戶；步驟206，CDMA網(wǎng)絡(luò)的AC向IIF返回包含鑒權(quán)結(jié)果的鑒權(quán)響應(yīng)(authreq)消息；步驟207，IIF將鑒權(quán)結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)給CDMA網(wǎng)絡(luò)的MSC/VLR；步驟208，MSC/VLR根據(jù)鑒權(quán)結(jié)果進(jìn)行處理，將合法用戶接入，非法用戶清除。
上述GSM用戶漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)方法中，需要在GSM終端上發(fā)放新用戶識(shí)別模塊，一般通過(guò)在GSM終端上插入標(biāo)準(zhǔn)CDMA R-UIM卡，或在終端使用能同時(shí)存儲(chǔ)Ki和A-Key的新類型雙?？▉?lái)實(shí)現(xiàn)。因此，運(yùn)營(yíng)商需要再次發(fā)放用戶識(shí)別模塊給申請(qǐng)了漫游到CDMA網(wǎng)功能的GSM用戶。這種使用戶享受新業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)分發(fā)方式比較復(fù)雜，需要用戶配合，不利于業(yè)務(wù)的推廣。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)用戶漫游到碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)方法，在開(kāi)展GSM用戶漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的新業(yè)務(wù)時(shí)，避免運(yùn)營(yíng)商向GSM用戶發(fā)放新的用戶識(shí)別模塊，增強(qiáng)業(yè)務(wù)的可運(yùn)營(yíng)性。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)用戶漫游到碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)方法，該方法包括1)互通和互操作功能實(shí)體(IIF)保存需要漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的GSM用戶移動(dòng)臺(tái)(MS)的身份密鑰(Ki)；
2)廣播查詢鑒權(quán)過(guò)程，包括以下步驟21)MS接收CDMA的基站控制器(BSC)廣播的CDMA鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)，將該鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)轉(zhuǎn)換為GSM鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(G-RAND)，再根據(jù)G-RAND和MS中保存的Ki計(jì)算出符號(hào)響應(yīng)(SRES)和密鑰C(Kc)；再將SRES轉(zhuǎn)換為CDMA鑒權(quán)結(jié)果，發(fā)送給BSC；22)BSC將鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)和CDMA鑒權(quán)結(jié)果發(fā)送給CDMA的移動(dòng)交換中心(MSC)/拜訪位置寄存器(VLR)；23)MSC/VLR向IIF發(fā)送包含鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)和CDMA鑒權(quán)結(jié)果的鑒權(quán)請(qǐng)求；24)IIF將收到的鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)轉(zhuǎn)換為GSM鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(G-RAND)，再根據(jù)G-RAND和IIF中保存的該MS的Ki計(jì)算出SRES和Kc；再將SRES轉(zhuǎn)換為CDMA鑒權(quán)結(jié)果，將轉(zhuǎn)換出的CDMA鑒權(quán)結(jié)果和收到的CDMA鑒權(quán)結(jié)果進(jìn)行比較，完成廣播查詢鑒權(quán)；3)獨(dú)特查詢鑒權(quán)過(guò)程，包括以下步驟31)CDMA的MSC/VLR為沒(méi)有帶鑒權(quán)參數(shù)的GSM的MS向IIF發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求；32)IIF根據(jù)鑒權(quán)請(qǐng)求，生成鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)，并轉(zhuǎn)換為GSM鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(G-RAND)，再根據(jù)G-RAND和IIF中保存的該MS的Ki計(jì)算出SRES和Kc；再將SRES轉(zhuǎn)換為CDMA鑒權(quán)結(jié)果；33)IIF向MSC/VLR返回包含鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)和CDMA鑒權(quán)結(jié)果的鑒權(quán)響應(yīng)；34)MSC/VLR保存CDMA鑒權(quán)結(jié)果，并通過(guò)BSC向MS發(fā)送包含鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)的獨(dú)特查詢鑒權(quán)請(qǐng)求；35)MS將收到的鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)轉(zhuǎn)換為GSM鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(G-RAND)，再根據(jù)G-RAND和MS中保存的Ki計(jì)算出SRES和Kc；再將SRES轉(zhuǎn)換為CDMA鑒權(quán)結(jié)果，并將鑒權(quán)結(jié)果隨鑒權(quán)響應(yīng)通過(guò)BSC返回給MSC/VLR；36)MSC/VLR將收到的CDMA鑒權(quán)結(jié)果和步驟34)中保存的CDMA鑒權(quán)結(jié)果進(jìn)行比較，完成獨(dú)特查詢鑒權(quán)。
其中，所述的步驟34)可以進(jìn)一步包括MSC/VLR收到IIF返回的鑒權(quán)響應(yīng)后，先通過(guò)BSC指配業(yè)務(wù)信道，業(yè)務(wù)信道指配成功后，再發(fā)送獨(dú)特查詢鑒權(quán)請(qǐng)求。
所述的指配業(yè)務(wù)信道的方法可以為MSC/VLR向BSC發(fā)送指配請(qǐng)求；BSC根據(jù)該指配請(qǐng)求指配業(yè)務(wù)信道；并向MSC/VLR返回指配響應(yīng)。
步驟21)-步驟24)中所述的CDMA鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)可以為廣播鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)；步驟32)-步驟36)中所述的CDMA鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)可以為獨(dú)特查詢鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)。
所述的將C-RAND轉(zhuǎn)換為G-RAND的方法可以為將C-RAND進(jìn)行運(yùn)算后填入G-RAND；或?qū)-RAND和國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)或/和電子序列號(hào)(ESN)進(jìn)行運(yùn)算后填入G-RAND。例如，該方法可以為將C-RAND填入G-RAND的固定位置，將G-RAND剩余位置用預(yù)定數(shù)字或/和國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)填滿；或?qū)-RAND的剩余位置用預(yù)定數(shù)字或/和電子序列號(hào)(ESN)填滿。
所述的根據(jù)G-RAND和MS中保存的Ki計(jì)算出RES和Kc的方法，可以與所述的根據(jù)G-RAND和IIF中保存的該MS的Ki計(jì)算出SRES和Kc的方法相同，為用G-RAND和Ki通過(guò)A3/A8算法計(jì)算出SRES和Kc。
所述的將SRES轉(zhuǎn)換為CDMA鑒權(quán)結(jié)果的方法可以為將在SRES的固定位置取出CDMA鑒權(quán)結(jié)果；或?qū)RES進(jìn)行運(yùn)算后，在固定位置取出CDMA鑒權(quán)結(jié)果；或?qū)RES和Kc或/和國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)或/和電子序列號(hào)(ESN)進(jìn)行運(yùn)算后，在固定位置取出CDMA鑒權(quán)結(jié)果。
由本發(fā)明的技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明的這種全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)用戶漫游到碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)方法在開(kāi)展GSM用戶漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的新業(yè)務(wù)時(shí)，使用原有GSM用戶的SIM卡進(jìn)行鑒權(quán)，避免了運(yùn)營(yíng)商向GSM用戶發(fā)放新的用戶識(shí)別模塊，同時(shí)，不需要修改現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和CDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)的可運(yùn)營(yíng)性。


圖1為IIF與GSM網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)GSM用戶漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)的流程示意圖；圖3為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的廣播鑒權(quán)流程示意圖；圖4為圖3所示實(shí)施例中MS生成AUTHR的示意圖；圖5為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的獨(dú)特查詢鑒權(quán)流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明是根據(jù)GSM網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)參數(shù)與CDMA網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)參數(shù)比較的結(jié)果，通過(guò)一定算法進(jìn)行適配，將CDMA鑒權(quán)參數(shù)與GSM鑒權(quán)參數(shù)進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換，進(jìn)行鑒權(quán)。
參見(jiàn)表一，表一GSM網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)參數(shù)與CDMA網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)參數(shù)比較。

表一由表一可見(jiàn)，若使用CDMA鑒權(quán)流程，無(wú)法完全承載GSM鑒權(quán)參數(shù)；因此，可考慮通過(guò)一定算法進(jìn)行適配，通過(guò)算法Fa將CDMA的32bit的RAND或RANDU(簡(jiǎn)稱C-RAND)轉(zhuǎn)換為128bitRAND(簡(jiǎn)稱G-RAND)；并通過(guò)算法Fb將GSM的32bitSRES轉(zhuǎn)換為CDMA的18bit的AUTHR或AUTHU(簡(jiǎn)稱C-AUTH)；對(duì)應(yīng)關(guān)系表示如下G-RAND＝Fa(C-RAND)C-AUTH＝Fb(SRES)算法Fa和Fb還可以用戶信息作為入?yún)ⅲ鏜IN、ESN、被叫號(hào)碼中某幾個(gè)字節(jié)(無(wú)被叫號(hào)碼時(shí)可用全1表示)，但不僅限于這幾個(gè)參數(shù)；其中，算法Fa可以將C-RAND進(jìn)行運(yùn)算后填入G-RAND；或?qū)-RAND和國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)或/和電子序列號(hào)(ESN)進(jìn)行運(yùn)算后填入G-RAND。
例如將C-RAND填入G-RAND的固定位置，將G-RAND剩余位置用預(yù)定數(shù)字或/和國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)填滿；或?qū)-RAND的剩余位置用預(yù)定數(shù)字或/和電子序列號(hào)(ESN)填滿。
算法Fb可以將在SRES的固定位置取出CDMA鑒權(quán)結(jié)果；或?qū)RES進(jìn)行運(yùn)算后，在固定位置取出CDMA鑒權(quán)結(jié)果；或?qū)RES和Kc或/和國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)或/和電子序列號(hào)(ESN)進(jìn)行運(yùn)算后，在固定位置取出CDMA鑒權(quán)結(jié)果。
本發(fā)明中，IIF作為GSM注冊(cè)用戶在CDMA外地模式下的HLR/AC，其中保存Ki和鑒權(quán)算法A3/A8。在IIF中對(duì)需要漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的GSM用戶開(kāi)戶時(shí)，將國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)和Ki的關(guān)系保存在IIF的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
本發(fā)明的鑒權(quán)方法包括廣播查詢鑒權(quán)過(guò)程和獨(dú)特查詢鑒權(quán)過(guò)程。以下對(duì)兩個(gè)鑒權(quán)過(guò)程分別舉一個(gè)較佳實(shí) 施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
第一較佳實(shí)施例為一個(gè)廣播查詢鑒權(quán)始呼流程。本實(shí)施例在鑒權(quán)流程上與普通CDMA廣播鑒權(quán)流程沒(méi)有差別，但在鑒權(quán)算法上采用GSM的鑒權(quán)算法，并新增了Fa和Fb兩個(gè)函數(shù)。參見(jiàn)圖3，圖3為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的廣播鑒權(quán)流程示意圖；該流程包括以下步驟步驟301，BSC通過(guò)尋呼/控制信道廣播廣播鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)C-RAND。
步驟302，MS對(duì)于收到的C-RAND先通過(guò)算法Fa將C-RAND轉(zhuǎn)換為G-RAND，并用G-RAND和MS保存的Ki通過(guò)MS的SIM卡中A3/A8算法計(jì)算出SRES和Kc，然后用算法Fb將SRES轉(zhuǎn)換為鑒權(quán)結(jié)果AUTHR。
步驟303，MS向BSC發(fā)送包含AUTHR的始呼請(qǐng)求。
步驟304，BSC收到始呼請(qǐng)求后，向MSC/VLR發(fā)送業(yè)務(wù)請(qǐng)求(CM ServiceRequest)，其中包含C-RAND和AUTHR。
步驟305，MSC/VLR收到業(yè)務(wù)請(qǐng)求后，向IIF發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求AUTHREQ，其中包含C-RAND和AUTHR。
步驟306，IIF收到鑒權(quán)請(qǐng)求消息后，首先通過(guò)Fa算法將C-RAND轉(zhuǎn)換為G-RAND，并用G-RAND和IIF中保存的該MS的Ki通過(guò)A3/A8算法計(jì)算出SRES和Kc，然后通過(guò)算法Fb將SRES轉(zhuǎn)換為AUTHR，并比較計(jì)算出來(lái)的AUTHR與MSC/VLR在鑒權(quán)請(qǐng)求中送上來(lái)的AUTHR是否相等；若相等，則表明為合法用戶，允許接入；否則，為非法用戶，拒絕接入。
步驟307，IIF向MSC/VLR返回包含是否允許用戶接入信息的鑒權(quán)響應(yīng)(authreq)。
步驟308，MSC/VLR收到鑒權(quán)響應(yīng)消息后，根據(jù)是否允許用戶接入信息繼續(xù)呼叫處理或清除呼叫。
其中，步驟302是MS生成AUTHR的過(guò)程；步驟306中包含了IIF生成AUTHR的過(guò)程。圖4為圖3所示實(shí)施例中MS生成AUTHR的示意圖；其包含三個(gè)算法先在MS中的移動(dòng)設(shè)備(ME)中通過(guò)算法Fa將32位的C-RAND轉(zhuǎn)換為128位的G-RAND、然后用該G-RAND和Ki通過(guò)SIM卡中的算法A3/A8計(jì)算出32位和Kc、最后在ME中通過(guò)算法Fb將32位的SRES轉(zhuǎn)換為18位的AUTHR。IIF中生成AUTHR的算法與圖4所示相同，只是所用的Ki和A3/A8算法是預(yù)先存儲(chǔ)在IIF中的。
本實(shí)施例中Fa采用了一種較簡(jiǎn)單的算法將C-RAND填入G-RAND前32位，G-RAND其他位可填寫為全1。Fb的算法也比較簡(jiǎn)單從32位的SRES中，取出前18位作為AUTHR。在實(shí)際應(yīng)用中，算法Fa、Fb可以將MIN、ESN、被叫號(hào)碼中某幾個(gè)字節(jié)(無(wú)被叫號(hào)碼時(shí)可用全1表示)作為入?yún)?，使用較復(fù)雜的算法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
本實(shí)施例為始呼流程，位置登記、尋呼響應(yīng)的鑒權(quán)處理流程與此類似。
第二較佳實(shí)施例為一個(gè)獨(dú)特查詢鑒權(quán)始呼流程。本實(shí)施例在鑒權(quán)流程上與普通CDMA獨(dú)特鑒權(quán)流程沒(méi)有差別，但在鑒權(quán)算法上采用GSM的鑒權(quán)算法，并新增了Fa和Fb兩個(gè)函數(shù)。參見(jiàn)圖5，圖5為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的獨(dú)特鑒權(quán)流程示意圖；該流程包括以下步驟步驟501，MS接入，且未帶鑒權(quán)參數(shù)，MSC/VLR為該MS向IIF發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求(AUTHREQ)。
步驟502，IIF收到鑒權(quán)請(qǐng)求消息后，發(fā)現(xiàn)無(wú)鑒權(quán)參數(shù)，則生成隨機(jī)數(shù)RANDU(C-RAND)，并通過(guò)Fa算法將C-RAND轉(zhuǎn)換為G-RAND，用G-RAND和IIF中保存的該MS的Ki通過(guò)A3/A8算法計(jì)算出SRES和Kc；再通過(guò)Fb算法將SRES轉(zhuǎn)換為CDMA鑒權(quán)結(jié)果(AUTHU)。
步驟503，IIF向MSC/VLR返回鑒權(quán)響應(yīng)(authreq)，其中包含RANDU、AUTHU，指示MSC/VLR發(fā)起獨(dú)特查詢鑒權(quán)；步驟504，MSC/VLR收到鑒權(quán)響應(yīng)消息后，發(fā)現(xiàn)包含RANDU和AUTHU，則保存AUTHU。
步驟505，MSC/VLR向BSC發(fā)送指配請(qǐng)求(Assignment Request)指配業(yè)務(wù)信道步驟506，BSC收到指配請(qǐng)求后，指配業(yè)務(wù)信道，并返回指配響應(yīng)(Assignment Response)；步驟507，業(yè)務(wù)信道指配成功之后，MSC/VLR向BSC發(fā)送獨(dú)特查詢鑒權(quán)請(qǐng)求(Authentication Request)，其中包含RANDU。
步驟508，BSC將收到的獨(dú)特查詢鑒權(quán)請(qǐng)求(Authentication Request)發(fā)送給MS。
步驟509，MS收到獨(dú)特查詢鑒權(quán)請(qǐng)求消息后，獲得隨機(jī)數(shù)RANDU(C-RAND)，并通過(guò)算法Fa將C-RAND轉(zhuǎn)換為G-RAND，并通過(guò)SIM卡中A3/A8算法計(jì)算出SRES和Kc，然后通過(guò)算法Fb將SRES轉(zhuǎn)換為AUTHU。
步驟510，MS向BSC返回獨(dú)特鑒權(quán)響應(yīng)，其中包含AUTHU。
步驟511，BSC將收到的包含AUTHU的獨(dú)特查詢鑒權(quán)響應(yīng)返回給MSC/VLR。
步驟512，MSC/VLR收到獨(dú)特查詢鑒權(quán)請(qǐng)求響應(yīng)后，獲得AUTHU，并與在步驟504)保存的AUTHU進(jìn)行比較，判斷結(jié)果是否一致，若一致，則表明為合法用戶；否則，為非法用戶。
步驟513，MSC/VLR將判斷結(jié)果通過(guò)鑒權(quán)狀態(tài)報(bào)告(ASREPORT)上報(bào)給IIF。
步驟514，IIF收到鑒權(quán)狀態(tài)報(bào)告后，根據(jù)判斷結(jié)果決定是否允許用戶接入，并將包含是否允許接入信息的鑒權(quán)狀態(tài)報(bào)告響應(yīng)(asreport)中返回給MSC/VLR。
步驟515，MSC/VLR收到鑒權(quán)狀態(tài)報(bào)告響應(yīng)消息后，根據(jù)是否允許接入信息繼續(xù)接入處理或清除用戶接入。
其中，步驟502是IIF生成AUTHU的過(guò)程；步驟509是MS生成AUTHU的過(guò)程。本實(shí)施例中，步驟509的MS生成AUTHU的過(guò)程，與圖3中步驟302的MS生成AUTHR的過(guò)程相同；步驟502中IIF生成AUTHU的過(guò)程，與圖3中步驟306的IIF生成AUTHR的過(guò)程相同；算法Fa和Fb也可以與第一較佳實(shí)施例相同。
本實(shí)施例為始呼流程，尋呼響應(yīng)的鑒權(quán)處理流程與此相似。
上述兩個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的GSM用戶，IIF禁止進(jìn)行SSD更新操作。
另外，本發(fā)明還可以有以下的實(shí)施方法和上述兩個(gè)實(shí)施例相同，首先，IIF中保存需要漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的GSM用戶移動(dòng)臺(tái)(MS)的身份密鑰(Ki)，IIF也具備執(zhí)行GSM A3/A8算法運(yùn)算的能力。然后，在SSD更新流程中，利用Ki產(chǎn)生SSD。最后，在廣播查詢鑒權(quán)和獨(dú)特查詢鑒權(quán)流程中，GSM的MS象一個(gè)普通CDMA終端一樣被CMSC或AuC鑒權(quán)。
其中，利用Ki產(chǎn)生SSD的方法與上述兩個(gè)鑒權(quán)流程中，利用Ki產(chǎn)生AUTHR或AUTHU的方法相似。
利用Ki產(chǎn)生SSD的過(guò)程包括以下步驟1、IIF產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)RANDSSD，并通過(guò)Fa算法轉(zhuǎn)換為G-RAND，用G-RAND和IIF中保存的進(jìn)行SSD更新的GSM MS的Ki，通過(guò)A3/A8算法計(jì)算出SRES和Kc；再通過(guò)Fb算法將SRES轉(zhuǎn)換為SSD。
2、IIF將RANDSSD通過(guò)CDMA的MSC/VLR發(fā)送給GSM的MS。
3、GSM的MS用通過(guò)算法Fa將RANDSSD轉(zhuǎn)換為G-RAND，并通過(guò)SIM卡中A3/A8算法計(jì)算出SRES和Kc，然后通過(guò)算法Fb將SRES轉(zhuǎn)換為SSD。
4、GSM的MS產(chǎn)生確認(rèn)SSD更新信息通過(guò)CDMA的MSC/VLR發(fā)送給IIF。
這樣，GSM的MS就可以象一個(gè)普通CDMA終端一樣用SSD參數(shù)，被CMSC或AuC鑒權(quán)了。
由上述三個(gè)實(shí)施例可見(jiàn)，本發(fā)明的這種全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)用戶漫游到碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)方法在開(kāi)展GSM用戶漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)這個(gè)新業(yè)務(wù)時(shí)，不針對(duì)GSM外地模式用戶增加新鑒權(quán)流程，不更換或修改GSM用戶識(shí)別模塊SIM，使用原有GSM用戶的SIM卡進(jìn)行鑒權(quán)，避免了運(yùn)營(yíng)商向GSM用戶發(fā)放新的用戶識(shí)別模塊，同時(shí)，不需要修改現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和CDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)的可運(yùn)營(yíng)性。
權(quán)利要求
1.一種全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)用戶漫游到碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)方法，其特征在于，該方法包括1)互通和互操作功能實(shí)體(IIF)保存需要漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的GSM用戶移動(dòng)臺(tái)(MS)的身份密鑰(Ki)；2)廣播查詢鑒權(quán)過(guò)程，包括以下步驟21)MS接收CDMA的基站控制器(BSC)廣播的CDMA鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)，將該鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)轉(zhuǎn)換為GSM鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(G-RAND)，再根據(jù)G-RAND和MS中保存的Ki計(jì)算出符號(hào)響應(yīng)(SRES)和密鑰C(Kc)；再將SRES轉(zhuǎn)換為CDMA鑒權(quán)結(jié)果，發(fā)送給BSC；22)BSC將鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)和CDMA鑒權(quán)結(jié)果發(fā)送給CDMA的移動(dòng)交換中心(MSC)/拜訪位置寄存器(VLR)；23)MSC/VLR向IIF發(fā)送包含鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)和CDMA鑒權(quán)結(jié)果的鑒權(quán)請(qǐng)求；24)IIF將收到的鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)轉(zhuǎn)換為GSM鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(G-RAND)，再根據(jù)G-RAND和IIF中保存的該MS的Ki計(jì)算出SRES和Kc；再將SRES轉(zhuǎn)換為CDMA鑒權(quán)結(jié)果，將轉(zhuǎn)換出的CDMA鑒權(quán)結(jié)果和收到的CDMA鑒權(quán)結(jié)果進(jìn)行比較，完成廣播查詢鑒權(quán)；3)獨(dú)特查詢鑒權(quán)過(guò)程，包括以下步驟31)CDMA的MSC/VLR為沒(méi)有帶鑒權(quán)參數(shù)的GSM的MS向IIF發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求；32)IIF根據(jù)鑒權(quán)請(qǐng)求，生成鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)，并轉(zhuǎn)換為GSM鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(G-RAND)，再根據(jù)G-RAND和IIF中保存的該MS的Ki計(jì)算出SRES和Kc；再將SRES轉(zhuǎn)換為CDMA鑒權(quán)結(jié)果；33)IIF向MSC/VLR返回包含鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)和CDMA鑒權(quán)結(jié)果的鑒權(quán)響應(yīng)；34)MSC/VLR保存CDMA鑒權(quán)結(jié)果，并通過(guò)BSC向MS發(fā)送包含鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)的獨(dú)特查詢鑒權(quán)請(qǐng)求；35)MS將收到的鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(C-RAND)轉(zhuǎn)換為GSM鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)(G-RAND)，再根據(jù)G-RAND和MS中保存的Ki計(jì)算出SRES和Kc；再將SRES轉(zhuǎn)換為CDMA鑒權(quán)結(jié)果，并將鑒權(quán)結(jié)果隨鑒權(quán)響應(yīng)通過(guò)BSC返回給MSC/VLR；36)MSC/VLR將收到的CDMA鑒權(quán)結(jié)果和步驟34)中保存的CDMA鑒權(quán)結(jié)果進(jìn)行比較，完成獨(dú)特查詢鑒權(quán)。
2.如權(quán)利要求1所述的鑒權(quán)方法，其特征在于，所述的步驟34)進(jìn)一步包括MSC/VLR收到IIF返回的鑒權(quán)響應(yīng)后，先通過(guò)BSC指配業(yè)務(wù)信道，業(yè)務(wù)信道指配成功后，再發(fā)送獨(dú)特查詢鑒權(quán)請(qǐng)求。
3.如權(quán)利要求2所述的鑒權(quán)方法，其特征在于，所述的指配業(yè)務(wù)信道的方法為MSC/VLR向BSC發(fā)送指配請(qǐng)求；BSC根據(jù)該指配請(qǐng)求指配業(yè)務(wù)信道；并向MSC/VLR返回指配響應(yīng)。
4.如權(quán)利要求1所述的鑒權(quán)方法，其特征在于步驟21)-步驟24)中所述的CDMA鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)為廣播鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)；步驟32)-步驟36)中所述的CDMA鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)為獨(dú)特查詢鑒權(quán)隨機(jī)數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的鑒權(quán)方法，其特征在于所述的將C-RAND轉(zhuǎn)換為G-RAND的方法為將C-RAND進(jìn)行運(yùn)算后填入G-RAND；或?qū)-RAND和國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)或/和電子序列號(hào)(ESN)進(jìn)行運(yùn)算后填入G-RAND。
6.如權(quán)利要求5所述的鑒權(quán)方法，其特征在于所述的將C-RAND轉(zhuǎn)換為G-RAND的方法為將C-RAND填入G-RAND的固定位置，將G-RAND剩余位置用預(yù)定數(shù)字或/和國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)填滿；或?qū)-RAND的剩余位置用預(yù)定數(shù)字或/和電子序列號(hào)(ESN)填滿。
7.如權(quán)利要求1所述的鑒權(quán)方法，其特征在于所述的根據(jù)G-RAND和MS中保存的Ki計(jì)算出RES和Kc的方法，與所述的根據(jù)G-RAND和IIF中保存的該MS的Ki計(jì)算出SRES和Kc的方法相同，為用G-RAND和Ki通過(guò)A3/A8算法計(jì)算出SRES和Kc。
8.如權(quán)利要求1所述的鑒權(quán)方法，其特征在于所述的將SRES轉(zhuǎn)換為CDMA鑒權(quán)結(jié)果的方法為將在SRES的固定位置取出CDMA鑒權(quán)結(jié)果；或?qū)RES進(jìn)行運(yùn)算后，在固定位置取出CDMA鑒權(quán)結(jié)果；或?qū)RES和Kc或/和國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)或/和電子序列號(hào)(ESN)進(jìn)行運(yùn)算后，在固定位置取出CDMA鑒權(quán)結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)用戶漫游到碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)的鑒權(quán)方法，該方法中，互通和互操作功能實(shí)體(IIF)保存需要漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的GSM用戶移動(dòng)臺(tái)(MS)的身份密鑰(Ki)；通過(guò)一定算法進(jìn)行適配，將CDMA鑒權(quán)參數(shù)與GSM鑒權(quán)參數(shù)進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換，使用CDMA鑒權(quán)流程和GSM的鑒權(quán)算法進(jìn)行鑒權(quán)。本發(fā)明的鑒權(quán)方法在開(kāi)展GSM用戶漫游到CDMA網(wǎng)絡(luò)的新業(yè)務(wù)時(shí)，使用原有GSM用戶的SIM卡進(jìn)行鑒權(quán)，避免了運(yùn)營(yíng)商向GSM用戶發(fā)放新的用戶識(shí)別模塊，同時(shí)，不需要修改現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和CDMA網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)的可運(yùn)營(yíng)性。
文檔編號(hào)H04W12/06GK1568037SQ0314125
公開(kāi)日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月10日
發(fā)明者鄒鋒哨 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司