CN101365219B - 一种手机注册方法及手机端处理方法和网络侧处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了手机注册方法，解决了3GPP与加密IMSI在信令层面的不兼容。其技术方案为：该注册方法包括：(1)建立注册用的TMSI资源池；(2)是否是首次注册，若不是首次注册则进入步骤(3)，否则进入步骤(4)；(3)手机正常注册，进入步骤(12)；(4)手机随机选择TMSI资源池中的TMSI号码建立RRC；(5)手机向VLR/SGSN申请业务/附着；(6)VLR/SGSN向手机发送授权请求消息，包含授权码和随机数内容；(7)VLR/SGSN向手机发送标识请求消息；(8)手机利用授权码和随机数内容对IMSI进行加密；(9)手机发送标识应答消息，包含加密后的IMSI；(10)VLR/SGSN解密得到手机用户的IMSI；(11)VLR/SGSN分配TMSI/P-TMSI，通知对应的HLR；(12)手机获得TMSI/P-TMSI，使用其通讯。本发明应用于无线通信。
Description
技术领域
本发明涉及一种适合3GPP(3rd Generation Partnership Project)协议兼容性的手机注册方法，尤其涉及一种完成IMSI(International Mobile SubscriberIdentity，国际移动用户识别码)号码保护的手机注册方法。
背景技术
随着无线通讯技术的发展，在人们的生活变得越来越便利的同时，由于技术的缺陷，个人的隐私保护问题也面临越来越严重的挑战。手机的IMSI(International Mobile Subscriber Identity，国际移动用户识别码，国际上为唯一识别一个移动用户所分配的号码)作为手机用户的一个重要隐私信息，标记着该用户的识别标志。
第三代(3G，3rd Generation)移动通信系统是目前世界上大多数国家和地区都正在使用或者将会使用的移动通信系统。3GPP作为3G的标准组织，完成了所有有关的标准工作。
在UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)系统中，有TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity，临时移动标识)/P-TMSI(PacketTemporary Mobile Subscriber Identity，包临时移动标识)、IMSI和IMEI(International Mobile Equipment Identity，国际移动设备标识)等用户标志方法。
TMSI/P-TMSI由网络系统分配用于识别用户，并且会周期性更新。IMSI是用户独有的唯一的用户身份标记，存储在手机的SIM(Subscriber Identity Module，身份标识模块)内。IMEI用来标记手机设备，一般用于紧急呼叫时的用户识别。
用户在UMTS中的永久身份是IMSI。可是，在网络中的用户身份识别几乎在任何情况下都要借助TMSI/P-TMSI，这样用户身份的保密性就不会泄露给被动偷窃者。当然，初始注册不能使用临时身份，因为网络还不知道用户永久身份的时候，不了解用户的权限等基本情况，不会分配临时身份。初识注册之后，临时身份才可以使用。
如果手机进入新的域，那么可以通过旧的路由获得IMSI和TMSI/P-TMSI的联系。如果新的域不知道旧的域的路由，则手机必须申请新的TMSI。在一些诸如机场的场所，由于下机的人群打开手机，有大量的IMSI需要通过无线接口传递。这就意味着，窃听者可以通过了解IMSI是别用户。再加上通过观察用户的行为，可以很容易实现对用户的跟踪。
因此，为了更好地保护用户信息，需要对于用户的IMSI域进行严格的保护。
在3GPP协议中，考虑到在用户首次注册时，无法获得密钥等加密的有关信息，所以在这一过程中IMSI采用明码传输使得用户身份可能被泄漏。
一种可能的方案是在首次手机注册时，对IMSI进行加密，保护用户信息。但是，这种方法是与目前的3GPP协议不兼容的，需要花费代价改造现有设备，并且对于不同国家之间的漫游也带来了很大的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了手机注册方法，解决了3GPP与加密IMSI在信令层面的不兼容，并且达到传统不加密的手机可以漫游到新的加密网络并且达到新的加密手机可以漫游到旧的不加密网络的目标。
本发明的另一目的在于提供了手机注册过程中的手机端处理方法和网络侧处理方法，解决了3GPP与加密IMSI在信令层面的不兼容，并且达到传统不加密的手机可以漫游到新的加密网络并且达到新的加密手机可以漫游到旧的不加密网络的目标。
本发明的技术方案为：本发明提供了一种手机注册方法，用于手机的国际移动用户识别码的保护，该注册方法包括：
(1)建立一个保留的注册专用的临时移动标识资源池，其中的临时移动标识号码仅提供给手机注册时使用；
(2)手机判断是否是首次注册，如果不是首次注册则进入步骤(3)，如果是首次注册则进入步骤(4)；
(3)手机按正常注册流程处理，然后进入步骤(12)；
(4)手机随机选择该临时移动标识资源池中的一个临时移动标识号码建立无线连接信道；
(5)手机向拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点申请业务/附着；
(6)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点向手机发送授权请求消息，其中包含授权码和随机数内容；
(7)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点向手机发送标识请求消息；
(8)手机利用授权请求消息中的授权码和随机数内容，对国际移动用户识别码进行加密；
(9)手机发送标识应答消息，其中包含加密后的国际移动用户识别码；
(10)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点解密得到手机用户的国际移动用户识别码；
(11)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点分配临时移动标识/包临时移动标识给用户，并通知对应的主位置寄存器；
(12)手机获得分配的临时移动标识/包临时移动标识，开始使用临时移动标识/包临时移动标识进行通讯。
上述的手机注册方法，其中，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码预先存储在手机中。
上述的手机注册方法，其中，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码通过小区广播消息下发。
上述的手机注册方法，其中，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码与小区特征绑定。
上述的手机注册方法，其中，该小区特征包括TD-SCDMA的下行同步码或W-CDMA中的小区扰码。
本发明还提供了一种手机注册时的手机端处理方法，用于手机的国际移动用户识别码的保护，该手机端处理方法包括：
(1)建立一个保留的注册专用的临时移动标识资源池，其中的临时移动标识号码仅提供给手机注册时使用；
(2)手机判断是否是首次注册，如果不是首次注册则进入步骤(3)，如果是首次注册则进入步骤(4)；
(3)手机按正常注册流程处理，然后进入步骤(11)；
(4)手机随机选择该临时移动标识资源池中的一个临时移动标识号码建立无线连接信道；
(5)手机向拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点申请业务/附着；
(6)手机等待授权请求消息，其中包含授权码和随机数内容；
(7)手机等待标识请求消息；
(8)手机利用授权请求消息中的授权码和随机数内容对国际移动用户识别码进行加密；
(9)手机发送标识应答消息，其中包含加密后的国际移动用户识别码；
(10)手机等待分配临时移动标识/包临时移动标识；
(11)手机获得分配的临时移动标识/包临时移动标识，开始使用临时移动标识/包临时移动标识进行通讯。
上述的手机端处理方法，其中，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码预先存储在手机中。
上述的手机端处理方法，其中，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码通过小区广播消息下发。
上述的手机端处理方法，其中，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码与小区特征绑定。
上述的手机端处理方法，其中，该小区特征包括TD-SCDMA的下行同步码或W-CDMA中的小区扰码。
本发明另外提供了一种手机注册时的网络侧处理方法，用于手机的国际移动用户识别码的保护，该网络侧处理方法包括：
(1)检查申请业务申请或者附着申请中临时移动标识是否属于注册专用的临时移动标识资源池，如果不属于临时移动标识资源池则按正常注册流程进行直至结束，如果属于临时移动标识资源池则进入步骤(2)；
(2)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点向手机发送授权请求消息，其中包含授权码和随机数内容；
(3)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点向手机发送标识请求消息；
(4)等待手机发送标识应答消息，其中包含加密后的国际移动用户识别码；
(5)拜访位置寄存器/GPRS服务器支持节点解密出国际移动用户识别码；
(6)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点分配临时移动标识/包临时移动标识给手机用户，并通知对应的主位置寄存器。
本发明对比现有技术，有如下的有益效果：本发明通过建立一个保留的注册专用的临时移动标识资源池提供给手机首次注册时使用，增加了原来3GPP系统的保密性，并且保证达到传统不加密的手机可以漫游到新的加密网络并且达到新的加密的手机可以漫游到旧的不加密网络。
附图说明
图1是本发明的手机注册方法的较佳实施例的流程图。
图2是本发明的手机注册过程的信令流程图。
图3是本发明的手机注册过程中的手机端处理方法的较佳实施例的流程图。
图4是本发明的手机注册过程中的网络侧处理方法的较佳实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1示出了本发明的手机注册方法的较佳实施例的流程，结合图1，下面是对该流程步骤的详细描述。
步骤S100：建立一个保留的注册专用的临时移动标识(TMSI)资源池，其中的TMSI号码仅提供给手机注册时使用。
资源池中的TMSI号码可以预先存储在手机中，或者通过小区广播消息下发，或者与小区特征绑定。
在通过小区广播消息下发的情况中，系统广播消息结构的一个示例为：
{
TMSI资源池中的TMSI个数；
TMSI 1；
TMSI 2；
……
}
在TMSI与小区特征绑定的情况中，小区特征包括TD-SCDMA的下行同步码或W-CDMA中的小区扰码。例如，在TD-SCDMA系统中，一个小区对应一个下行同步码。对于不同的下行同步码，预先分配一组N个(N由排队论公式计算得到，保证注册的冲突率很小)TMSI号码，这些号码同时存储在手机和拜访位置寄存器(VLR，Visitor Location Register)/GPRS服务支持节点(SGSN，ServingGPRS Support Node)中。
步骤S101：判断手机是否是首次注册。如果不是首次注册则进入步骤S102，如果是首次注册则进入步骤S103。
步骤S102：手机按正常注册流程处理，然后转入步骤S111。
步骤S103：手机随机选择TMSI资源池中的一个TMSI号码建立无线连接信道。
步骤S104：手机向VLR或者SGSN申请业务或附着。
步骤S105：VLR/SGSN向手机发送授权请求消息，其中包含授权码和随机数内容。同时，VLR/SGSN向手机发送标识请求。
步骤S106：手机利用授权请求消息中的授权码和随机数内容对IMSI进行加密。
步骤S107：手机发送标识应答消息，其中包含加密后的IMSI。
步骤S108：VLR/SGSN解密出手机用户的IMSI。
步骤S109：VLR/SGSN分配TMSI/P-TMSI给用户。
步骤S110：VLR/SGSN通知HLR(Home Location Register，主位置寄存器)。
步骤S111：手机获得分配的TMSI/P-TMSI，开始使用分配到的TMSI/P-TMSI进行通讯。
图2是上述方法的信令流程图，与图1的方法流程相对应。先由手机建立一个保留的注册专用的TMSI资源池，其中的TMSI号码仅提供给手机注册时使用。手机随机选择资源池中的一个TMSI号码建立无线连接信道(RRC)。手机再向VLR/SGSN申请业务/附着。VLR/SGSN向手机发送授权请求消息，其中包含授权码AUTN和随机数内容RAND。VLR/SGSN再向手机发送标识请求消息。手机利用授权码和随机数内容，对IMSI进行加密，然后发送标识应答消息，其中包含加密后的IMSI。VLR/SGSN解密得到的IMSI，分配TMSI/P-TMSI给手机用户，并通知对应的HLR。手机获得TMSI/P-TMSI后使用其进行通讯。
相应地，本发明提出了手机注册过程中的手机端处理方法，图3示出了手机端处理方法的一个较佳实施例的流程。请参见图3，下面是对该流程步骤的详细描述。
步骤S200：手机建立一个保留的注册专用的临时移动标识(TMSI)资源池，其中的TMSI号码仅提供给手机注册时使用。
资源池中的TMSI号码可以预先存储在手机中，或者通过小区广播消息下发，或者与小区特征绑定。
在通过小区广播消息下发的情况中，系统广播消息结构的一个示例为：
{
TMSI资源池中的TMSI个数；
TMSI 1；
TMSI 2；
……
}
在TMSI与小区特征绑定的情况中，小区特征包括TD-SCDMA的下行同步码或W-CDMA中的小区扰码。例如，在TD-SCDMA系统中，一个小区对应一个下行同步码。对于不同的下行同步码，预先分配一组N个(N由排队论公式计算得到，保证注册的冲突率很小)TMSI号码，这些号码同时存储在手机和拜访位置寄存器(VLR，Visitor Location Register)/GPRS服务支持节点(SGSN，ServingGPRS Support Node)中。
步骤S201：判断手机是否是首次注册。如果不是首次注册则进入步骤S202，如果是首次注册则进入步骤S203。
步骤S202：手机按正常注册流程处理，然后转入步骤S209。
步骤S203：手机随机选择TMSI资源池中的一个TMSI号码建立无线连接信道。
步骤S204：手机向VLR或者SGSN申请业务或附着。
步骤S205：手机等待授权请求消息，其中包含授权码和随机数内容，同时等待标识请求消息。
步骤S206：手机利用授权请求消息中的授权码和随机数内容对IMSI进行加密。
步骤S207：手机发送标识应答消息，其中包含加密后的IMSI。
步骤S208：手机等待分配的TMSI/P-TMSI。
步骤S209：手机获得分配的TMSI/P-TMSI，开始使用TMSI/P-TMSI进行通讯。
相应的，本发明还提出了手机注册过程中的网络侧处理方法，请参见图4，下面是对网络侧处理方法的流程步骤的详细描述。
步骤S300：检查申请业务申请或者附着申请中TMSI是否属于注册专用的TMSI资源池，如果不属于TMSI资源池则进入步骤S301，如果属于TMSI资源池则进入步骤S302。
步骤S301：按正常注册流程进行处理，处理完成后流程结束。
步骤S302：VLR/SGSN向手机发送授权请求消息，其中包含授权码和随机数内容，同时VLR/SGSN向手机发送标识请求消息。
步骤S303：等待手机发送标识应答消息，其中包含加密后的IMSI。
步骤S304：VLR/SGSN解密IMSI。
步骤S305：VLR/SGSN向手机分配TMSI/P-TMSI。
步骤S306：VLR/SGSN通知HLR。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (11)
1.一种手机注册方法，用于手机的国际移动用户识别码的保护，该注册方法包括：
(1)建立一个保留的注册专用的临时移动标识资源池，其中的临时移动标识号码仅提供给手机注册时使用；
(2)手机判断是否是首次注册，如果不是首次注册则进入步骤(3)，如果是首次注册则进入步骤(4)；
(3)手机按正常注册流程处理，然后进入步骤(12)；
(4)手机随机选择该临时移动标识资源池中的一个临时移动标识号码建立无线连接信道；
(5)手机向拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点申请业务/附着；
(6)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点向手机发送授权请求消息，其中包含授权码和随机数内容；
(7)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点向手机发送标识请求消息；
(8)手机利用授权请求消息中的授权码和随机数内容，对国际移动用户识别码进行加密；
(9)手机发送标识应答消息，其中包含加密后的国际移动用户识别码；
(10)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点解密得到手机用户的国际移动用户识别码；
(11)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点分配临时移动标识/包临时移动标识给用户，并通知对应的主位置寄存器；
(12)手机获得分配的临时移动标识/包临时移动标识，开始使用临时移动标识/包临时移动标识进行通讯。
2.根据权利要求1所述的手机注册方法，其特征在于，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码预先存储在手机中。
3.根据权利要求1所述的手机注册方法，其特征在于，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码通过小区广播消息下发。
4.根据权利要求1所述的手机注册方法，其特征在于，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码与小区特征绑定。
5.根据权利要求4所述的手机注册方法，其特征在于，该小区特征包括TD-SCDMA的下行同步码或W-CDMA中的小区扰码。
6.一种手机注册时的手机端处理方法，用于手机的国际移动用户识别码的保护，该手机端处理方法包括：
(1)建立一个保留的注册专用的临时移动标识资源池，其中的临时移动标识号码仅提供给手机注册时使用；
(2)手机判断是否是首次注册，如果不是首次注册则进入步骤(3)，如果是首次注册则进入步骤(4)；
(3)手机按正常注册流程处理，然后进入步骤(11)；
(4)手机随机选择该临时移动标识资源池中的一个临时移动标识号码建立无线连接信道；
(5)手机向拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点申请业务/附着；
(6)手机等待授权请求消息，其中包含授权码和随机数内容；
(7)手机等待标识请求消息；
(8)手机利用授权请求消息中的授权码和随机数内容对国际移动用户识别码进行加密；
(9)手机发送标识应答消息，其中包含加密后的国际移动用户识别码；
(10)手机等待分配临时移动标识/包临时移动标识；
(11)手机获得分配的临时移动标识/包临时移动标识，开始使用临时移动标识/包临时移动标识进行通讯。
7.根据权利要求6所述的手机端处理方法，其特征在于，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码预先存储在手机中。
8.根据权利要求6所述的手机端处理方法，其特征在于，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码通过小区广播消息下发。
9.根据权利要求6所述的手机端处理方法，其特征在于，在步骤(1)中，资源池中的临时移动标识号码与小区特征绑定。
10.根据权利要求9所述的手机端处理方法，其特征在于，该小区特征包括TD-SCDMA的下行同步码或W-CDMA中的小区扰码。
11.一种手机注册时的网络侧处理方法，用于手机的国际移动用户识别码的保护，该网络侧处理方法包括：
(1)检查申请业务申请或者附着申请中临时移动标识是否属于注册专用的临时移动标识资源池，如果不属于临时移动标识资源池则按正常注册流程进行直至结束，如果属于临时移动标识资源池则进入步骤(2)；
(2)拜访位置寄存器/GPRS服务支持节点向手机发送授权请求消息，其中包含授权码和随机数内容；
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Application publication date: 20090211 Assignee: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd. Assignor: Xinji Lease (Tianjin) Co.,Ltd. Contract record no.: 2018990000196 Denomination of invention: Mobile phone register method, mobile phone teminal processing method and network side processing method Granted publication date: 20110810 License type: Exclusive License Record date: 20180801 |
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Effective date of registration: 20221021 Address after: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech park, Spreadtrum Center Building 1, Lane 2288 Patentee after: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd. Address before: 300456 1-1-1802-7, north area of financial and Trade Center, No. 6865, Asia Road, Tianjin pilot free trade zone (Dongjiang Bonded Port Area) Patentee before: Xinji Lease (Tianjin) Co.,Ltd. |