CN101674580A - 一种藉由固网接入移动核心网的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种藉由固网(包括WLAN接入网、宽带IP交换网络)接入移动核心网获得业务服务的方法：软终端获得用户身份及鉴权信息；透过固网接入层和IP交换网络向核心网接入网关发送注册请求消息一，携带用户身份及鉴权信息；核心网接入网关向移动核心网发送注册请求消息二，携带用户身份及鉴权信息；移动核心网向核心网接入网关回送包含鉴权参数二的鉴权请求消息二；核心网接入网关透过固网接入层和IP交换网络向软终端回送包含鉴权参数的鉴权请求消息一。本发明通过通用的接口使用移动用户识别卡(包括SIM卡、UIM卡、USIM卡等)可以在固定宽带IP网络中，同时实现移动网络语音、短信、数据等业务，相较于其他方案单一解决语音或者数据业务有很大优势。

Description

一种藉由固网接入移动核心网的方法

技术领域

本发明涉及电信基础网络领域，尤其涉及一种软终端藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法。

背景技术

本发明描述的软终端是指在PC、PDA、WiFi手机、电视等不同类型的硬件终端上安装的一种软件或软件和载体(包括USB读卡器、移动硬盘、无线数据卡等各种外置设备)，来实现语音、短信、数据等业务。软终端完成用户的注册接入(包括接入过程中的鉴权认证)、会话管理、媒体流传输等功能。

现有的接入移动核心网络的方式一般是由终端搜索到无线信号后，按照3GPP或3GPP2组织定义的信令标准完成注册接入、呼叫过程。移动通信的基站带宽普遍不高，而且频段受限，建设和维护成本都比较高。通过宽带网络将用户接入移动核心网正成为FMC(固移融合)的趋势，能大幅降低单位带宽的成本，弥补移动通信信号覆盖的难题，适应开展融合业务的需要。移动通信网络由于是专用网络和专用频段，而且终端设备要通过用户识别模块或用户识别卡(SIM、UIM或USIM等)完成接入时的鉴权认证，安全性很高。

宽带网络用户接入时，一般是通过用户名和密码的方式进行认证如现有的宽带城域网接入。这种的鉴权认证方式相比移动通信网络，存在安全隐患，并且由于宽带网络是一个开放的网络，容易受到攻击。

目前电脑上安装的软phone软件，如skype，只能实现基于宽带网络的IP语音业务。而在电脑上安装移动制式的无线数据卡，通过GSM/CDMA......等无线方式连接到移动网络，只能实现移动网络的低速率数据业务。中国专利申请号为200610149383的名称为“通过宽带无线接入实现移动业务的系统和方法”的专利申请，揭示了一种通过固网实现移动业务的技术方案，但是并没有解决用户鉴权注册的问题。

如果能够将固网的宽带接入优势和移动核心网的鉴权认证、移动性管理、计费和安全控制优势相接合，并提供一种简单方便和低成本的终端产品或方案，并保证用户的接入安全，实现用户的高速宽带电信业务和互联网业务，将极大改善用户的使用感受度，降低现有移动网络负荷。

因此需要有一种新的软终端，可安装在PC、PDA、WiFi手机、电视等多种硬件平台上，该软终端通过固定宽带网络(包括WLAN接入网)接入到移动核心网络，移动核心网络对其进行统一的鉴权认证，实现移动业务。

发明内容

本发明的目的是以便捷的方式使得安装在PC、PDA、电视、WiFi手机或其它硬件平台上的软终端通过固网(包括WLAN接入网、宽带IP交换网络)接入实现移动网络的语音、数据和短消息等业务，同时，软终端接入到移动核心网的鉴权方式遵从现有的移动网。

为实现上述目的，本发明提供一种藉由固网(包括WLAN接入网、宽带IP交换网络)接入移动核心网获得业务服务的方法。本发明的技术方案是，一种藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过软终端获得用户身份及鉴权信息；

所述软终端透过固网接入层和IP网络向核心网接入网关发送注册请求消息一，携带所述用户身份及鉴权信息；

所述核心网接入网关向所述的移动核心网发送注册请求消息二，携带所述用户身份及鉴权信息；

所述移动核心网向所述核心网接入网关回送包含鉴权参数二的鉴权请求消息二；

所述核心网接入网关透过所述的固网接入层和IP网络向所述的软终端回送包含鉴权参数的鉴权请求消息一；

所述软终端透过所述的固网接入层和IP网络向所述的核心网接入网关发送鉴权响应消息一，携带软终端计算得出的鉴权参数一；

所述的核心网接入网关向所述移动核心网发送鉴权响应消息二，该移动核心网比较软终端计算的鉴权参数一与移动核心网产生的鉴权参数二是否一致；

若鉴权参数一与鉴权参数二一致，则所述移动核心网向所述的核心网接入网关回送注册成功消息，否则所述移动核心网向所述的核心网接入网关回送注册失败消息；

当所述的核心网接入网关透过所述的固网接入层和IP网络向所述的软终端回送注册成功消息时，该软终端则接入所述移动核心网。

所述用户身份及鉴权信息存储于用户识别模块/卡的存储模块内。

所述用户识别模块/卡或者是SIM模块/卡，或者是USIM模块/卡，或者是UIM模块/卡。

所述软终端通过调用无线模块一提供的接口获取所述用户识别模块/卡的存储模块内的所述用户身份及鉴权信息。

所述无线模块一提供的接口支持串口AT指令。

所述用户识别模块/卡自主完成鉴权认证。

所述用户识别模块/卡通过无线模块二自主完成鉴权认证。

所述无线模块二提供的接口支持串口AT指令。

所述固网接入方式包括WLAN技术汇聚到无线接入点AP进而连接汇聚到固定宽带网络后接入的方式。

所述软终端包括PC、PDA、WiFi手机、电视、外置、内置无线数据卡。

本发明的有益效果是，可以在固定宽带IP网络中，同时实现移动网络语音、短信、数据等业务，相较于其他方案单一解决语音或者数据业务有很大优势；通过通用的接口使用移动用户识别卡(包括但不限于目前的SIM卡、UIM卡、USIM卡等)，使得业务应用的终端范围扩大，不局限在拥有移动无线模块的终端上，其它不拥有移动无线模块(指2G、3G无线接入模块，符合3GPP或3GPP2标准)的用户终端(如PC、PDA、WiFi手机、电视等)皆能使用移动业务；可利用运营商现有移动网络的鉴权认证机制以及计费系统，不需要重新开发。

附图说明

图1是本发明实施例一中软终端上发起注册和完成认证的方法流程图

图2是本发明实施例二中软终端组网模型图

图3是本发明实施例二中软终端上发起注册和完成认证的方法流程图

图4是本发明实施例三中软终端上发起注册和完成认证的方法流程图

图5是本发明实施例四中软终端上发起注册和完成认证的方法流程图

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。

本发明通过软终端藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，实现的步骤包括：

首先通过软终端获得用户身份及鉴权信息；

软终端透过固网接入层和IP交换网络(即IP网络)向核心网接入网关发送注册请求消息一，携带用户身份及鉴权信息；

核心网接入网关向的移动核心网发送注册请求消息二，携带用户身份及鉴权信息；

移动核心网向核心网接入网关回送包含鉴权参数二的鉴权请求消息二；

核心网接入网关透过的固网接入层和IP交换网络向的软终端回送包含鉴权参数的鉴权请求消息一；

软终端透过的固网接入层和IP交换网络向的核心网接入网关发送鉴权响应消息一，携带软终端计算得出的鉴权参数一；

核心网接入网关向移动核心网发送鉴权响应消息二，该移动核心网比较软终端计算的鉴权参数一与移动核心网产生的鉴权参数二是否一致；

若鉴权参数一与鉴权参数二一致，则移动核心网向的核心网接入网关回送注册成功消息，否则移动核心网向的核心网接入网关回送注册失败消息；

核心网接入网关通过固网接入层和IP交换网络向的软终端回送注册成功消息，该软终端则成功驻留到移动核心网。

用户身份及鉴权信息存储于用户识别模块/卡的存储模块内，用户识别模块/卡或者是SIM模块/卡，或者是USIM模块/卡，或者是UIM模块/卡。

软终端通过调用无线模块一提供的接口获取用户识别模块/卡的存储模块内的用户身份及鉴权信息，无线模块一提供的接口支持串口AT指令。

用户识别模块/卡自主完成鉴权认证，用户识别模块/卡通过无线模块二自主完成鉴权认证。

无线模块二提供的接口支持串口AT指令。

固网接入方式包括WLAN技术汇聚到无线接入点AP进而连接汇聚到固定宽带网络后接入的方式。

软终端包括PC、PDA、WiFi手机、电视、外置、内置无线数据卡的其它形式的终端设备。

例如，首先在用户终端上安装软终端。用户所有信息存储在一个带合法SIM卡、USIM卡、UIM卡或其他移动制式用户识别卡的USB载体、无线数据卡等外接卡，或者存储在配置文件或软件数字证书中。外接卡或USB载体通过相应接口与安装了软终端的用户终端相连，软件证书可以直接安装在安装了软终端的用户终端上。用户使用软终端软件发起相关业务，通过接入网关连接到移动核心网，获得业务服务(如语音、数据、短信等)，该接入网关完成固定宽带网络到移动核心网络的相应信令和媒体流的转换和报文路由转发等功能。在终端接入网络和发起业务以及其他过程中，与用户相关的身份数据和鉴权信息等都可通过USB载体、外接卡或者配置文件、软件数字证书获得。用户的敏感信息如配置文件等可以以加密形式存放。

用户在任何有宽带接入网的环境下如家庭、宾馆、公共场所等，使用软终端发起注册过程，通过接入网关连接到移动核心网，完成注册认证，则可以合法的使用各种移动业务如语音、短信和数据等业务。

软终端的鉴权过程主要发生在以下几种情况：

1)软终端首次开机时，通过固定宽带网络接入到移动核心网络；

2)软终端从移动网络(如GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA20001X或EVDO等)无线接入方式，切换到固定宽带网络无线接入方式(如WiFi)，接入到移动核心网络时；

3)软终端获取的IP地址发生变化时；

4)软终端发起注销或者被接入网关注销后；

5)软终端发起业务时，可能伴随鉴权过程的发生(主要由运营商定制有关业务是否触发鉴权的策略)。

对本发明技术方案还可以进行如下优化改进：

使用其他接口形式的移动用户识别卡鉴权认证，如智能卡接口、PCMCIA接口等多种接口形式；

在终端上以软件形式仿真移动用户识别卡；

软终端包括PC、PDA、电视、WiFi手机或其他硬件平台上的软终端；

终端采用其他有线形式或者通过非授权无线接入网技术(包括802.11WiFi/802.16WiMax/BLUETOOTH/RFID等技术)经由城域宽带网，通过接入网关接入移动核心网络。

如图1所示，具体的，包括以下步骤：

步骤101，所述软终端透过固网接入层和IP交换网络(即IP网络)向核心网接入网关发送注册请求消息，携带从软终端上获取的用户信息；

步骤102，所述核心网接入网关向所述的移动核心网发送注册请求消息，携带用户信息；

步骤103，所述移动核心网向所述核心网接入网关回送包含鉴权参数的鉴权请求消息；

步骤104，所述核心网接入网关透过所述的固网接入层和IP交换网络向所述的软终端回送包含鉴权参数的鉴权请求消息；

步骤105，所述软终端透过所述的固网接入层和IP网络向所述的核心网接入网关发送鉴权响应消息，携带软终端计算得出的鉴权参数；

步骤106，所述的核心网接入网关向所述移动核心网发送鉴权响应消息，移动核心网比较软终端计算的鉴权参数与移动核心网产生的鉴权参数是否一致；

步骤107，所述移动核心网向所述的核心网接入网关回送注册成功消息，鉴权参数一致则注册成功，否则注册失败；

步骤108，所述的核心网接入网关透过所述的固网接入层和IP交换网络向所述的软终端回送注册成功消息，软终端则成功接入移动核心网络中。

图2为实施例二的组网模型图，软终端安装在用户终端A和用户终端B上。其中用户终端A同时支持WLAN接入技术，通过AP接入宽带网络；用户终端B通过以太网接入宽带网络。

图3是该实施例方法流程示意图，终端搜索到WLAN信号后，首先进行无线关联，并通过WLAN空中接口的认证。终端自动向宽带接入网的DHCP服务器请求IP地址，DHCP服务器返回分配给终端用户的IP地址和DNS服务器IP地址；终端将接入网关的域名发到DNC服务器，请求解析出接入网关的IP地址。DNS查询成功后，返回接入网关的IP地址，用户接入终端向接入网关发起注册，接入网关负责进行消息信令的转换，将用户的接入请求发给移动核心网，由接入网关和移动核心网触发接入认证过程，完成对用户的鉴权。注册成功后，用户可以进行其它业务如语音或数据呼叫等。

具体的，包括以下步骤：

步骤301，用户接入终端与AP进行关联；

步骤302，用户接入终端从宽带接入网DHCP Server获取IP地址和DNSServer地址；

步骤303，用户接入终端使用接入网关的域名从DNS Server查询IP地址；

步骤304，用户接入终端对于接入网关完成注册和接入认证；

步骤305，用户接入终端对于移动核心网完成注册和接入认证。

图4是实施例三的方法流程示意图，该方法基于无线数据卡加上软终端软件的方式。用户接入终端上插入3G(cdma2000、WCDMA或TD-SCDMA等制式)无线数据卡，安装软终端软件。

软终端通过3G(cdma2000、WCDMA或TD-SCDMA)无线数据卡提供的串口AT指令取得IMSI及其它终端相关参数、完成鉴权运算，使得安装该软终端软件和无线数据卡的用户终端能够通过宽带IP交换网络接入完成到3G核心网的接入认证、移动业务和计费功能。无线数据卡上装有用户识别模块(SIM、UIM或USIM等)。该用户终端如果同时支持WLAN接入，那么安装软终端后可以通过WLAN技术接入AP，然后通过AP汇聚到连接入网关/服务器，进而接入3G核心网。该用户终端也可以通过有线(如以太网、光纤等)形式由宽带网络经过接入网关/服务器进而接入3G核心网。在安装2G或3G无线数据卡的终端上安装软终端软件，用户手动选择或自动通过宽带IP交换网络或经由WLAN网络通过宽带IP交换网络发起注册，软终端调用通过3G(cdma2000、WCDMA或TD-SCDMA)无线数据卡提供的串口AT指令，获取无线数据卡中插入的用户识别模块(SIM、UIM或USIM等)的用户ID等信息，软终端使用高层信令(如SIP Register消息)接入移动核心网。在接入过程中通过3G无线数据卡提供的串口AT指令，调用无线数据卡中内置的用户识别模块的鉴权算法完成接入认证，软终端使用接入移动核心网的高层信令(如SIP Invite)，完成到移动核心网的业务建立过程，通过安装的软终端成功接入后，终端可以使用移动业务。具体业务方法流程见图4，包括如下步骤：

步骤401，2G/3G无线模块通过与软终端之间的AT指令，使得软终端获取用户IMSI；

步骤402，软终端透过固网接入层和IP网络向核心网接入网关发送携带用户信息的注册请求，核心网接入网关向移动核心网发送携带用户信息的注册请求；

步骤403，移动核心网向核心网接入网关发送携带鉴权参数的鉴权请求，核心网接入网关透过固网接入层和IP网络向软终端发送携带鉴权参数的鉴权请求；

步骤404，软终端通过AT指令指示2G/3G无线模块调用用户识别模块或卡提供的鉴权算法接口；

步骤405，软终端透过固网接入层和IP交换网络向核心网接入网关发送携带软终端计算得出的鉴权参数的鉴权响应，核心网接入网关向移动核心网发送携带判断鉴权参数是否一致的结果的鉴权响应；

步骤406，移动核心网向核心网接入网关发送注册是否成功的响应消息，核心网接入网关透过固网接入层和IP网络向软终端发送表明注册是否成功的消息。

图5是实施例四的方法流程示意图，该方法基于USB读卡器加上软终端软件方式。用户识别模块或卡(SIM、UIM或USIM等)插入在USB读卡器上，软终端通过读卡器完成对用户识别卡的信息读取和鉴权算法调用。将软终端安装在用户接入终端如笔记本电脑上，笔记本电脑内置了WLAN接入模块。

当终端搜索到WLAN信号后，自动通过读卡器读取用户识别模块(SIM、UIM或USIM等)上保存的用户IMSI等信息，发起注册。

当接入网关下发鉴权命令后，软终端软件将鉴权参数通过读卡器接口传送给用户识别模块(SIM、UIM或USIM等)，由用户识别模块完成鉴权运算和返回运算结果。软终端将鉴权运算结果通过高层信令(如SIP Register)返回给接入网关。具体步骤包括：

步骤501，读卡器通过与软终端之间的交互，使得软终端获取用户ID信息；

步骤502，软终端透过固网接入层和IP网络向核心网接入网关发送携带用户信息的注册请求，核心网接入网关向移动核心网发送携带用户信息的注册请求；

步骤503，移动核心网向核心网接入网关发送携带鉴权参数的鉴权请求，核心网接入网关透过固网接入层和IP网络向软终端发送携带鉴权参数的鉴权请求；

步骤504，软终端指示读卡器调用用户识别卡提供的鉴权算法接口；

步骤505，软终端透过固网接入层和IP网络向核心网接入网关发送携带软终端计算得出的鉴权参数的鉴权响应，核心网接入网关向移动核心网发送携带判断鉴权参数是否一致的结果的鉴权响应；

步骤506，移动核心网向核心网接入网关发送注册是否成功的响应消息，核心网接入网关透过固网接入层和IP网络向软终端发送表明注册是否成功的消息。

Claims (10)

1、一种藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过软终端获得用户身份及鉴权信息；

所述软终端透过固网接入层和IP网络向核心网接入网关发送注册请求消息一，携带所述用户身份及鉴权信息；

所述核心网接入网关向所述的移动核心网发送注册请求消息二，携带所述用户身份及鉴权信息；

所述移动核心网向所述核心网接入网关回送包含鉴权参数二的鉴权请求消息二；

所述核心网接入网关透过所述的固网接入层和IP网络向所述的软终端回送包含鉴权参数的鉴权请求消息一；

所述软终端透过所述的固网接入层和IP网络向所述的核心网接入网关发送鉴权响应消息一，携带软终端计算得出的鉴权参数一；

所述的核心网接入网关向所述移动核心网发送鉴权响应消息二，该移动核心网比较软终端计算的鉴权参数一与移动核心网产生的鉴权参数二是否一致；

若鉴权参数一与鉴权参数二一致，则所述移动核心网向所述的核心网接入网关回送注册成功消息，否则所述移动核心网向所述的核心网接入网关回送注册失败消息；

当所述的核心网接入网关透过所述的固网接入层和IP网络向所述的软终端回送注册成功消息时，该软终端则接入所述移动核心网。

2、如权利要求1所述藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，其特征在于，所述用户身份及鉴权信息存储于用户识别模块/卡的存储模块内。

3、如权利要求2所述藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，其特征在于，所述用户识别模块/卡或者是SIM模块/卡，或者是USIM模块/卡，或者是UIM模块/卡。

4、如权利要求2所述藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，其特征在于，所述软终端通过调用无线模块一提供的接口获取所述用户识别模块/卡的存储模块内的所述用户身份及鉴权信息。

5、如权利要求4所述藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，其特征在于，所述无线模块一提供的接口支持串口AT指令。

6、如权利要求2所述藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，其特征在于，所述用户识别模块/卡自主完成鉴权认证。

7、如权利要求6所述藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，其特征在于，所述用户识别模块/卡通过无线模块二自主完成鉴权认证。

8、如权利要求7所述藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，其特征在于，所述无线模块二提供的接口支持串口AT指令。

9、如权利要求1所述藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，其特征在于，所述固网接入方式包括WLAN技术汇聚到无线接入点AP进而连接汇聚到固定宽带网络后接入的方式。

10、如权利要求1所述藉由固网接入移动核心网获得业务服务的方法，其特征在于，所述软终端包括PC、PDA、WiFi手机、电视。

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