CN104159223A - 一种中继通信的用户身份识别方法 - Google Patents

Abstract

一种中继通信的用户身份识别方法，其特征在于，在移动终端和对应的基站之间，接入与移动终端蓝牙连接、而与基站用GSM信号通信的中继装置，构成一个依次由移动终端、中继装置、基站和通信核心网无线连接而成的无线中继通信平台，执行一号一卡、一号两卡、两号两卡三种模式；在完成移动终端、基站与通信核心网的相互认证后，一号一卡或两号两卡通信模式时，移动终端在通过蓝牙连接得到中继装置对虚拟SIM卡的访问操作后，实施在自己的SIM卡上，并把响应通过中继装置发送到通信核心网进行中继用户身份识别；一号两卡时，在完成中继装置与移动终端配对后，关闭移动终端SIM卡，启动中继装置SIM卡，完成注册鉴权。本发明能在不同使用方式下保证中继通信安全。

Description

一种中继通信的用户身份识别方法

技术领域

本发明提供了一种中继通信的用户身份识别方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

随着通信技术的发展，中继通信作为一种新的通信方式具有拓展距离、提高通信质量的优点。目前，针对中继通信其研究主要集中在通信信号处理方面，对于用户身份的标识还没有完善。当无线中继工作的时候，在此中继信号覆盖的范围内，所有的终端都有可能接收到其发送的信号。这些公开的信号被某些恶意用户截获后，有可能泄露正常用户的安全信息，如账号、密码等。这些信息被非法使用则可导致用户的财产损失。当合法用户的权限无法保障的时候，无线中继通信这种方式的就很难被放心地采用。只有建立一套行之有效的安全认证方式，保证用户的信息安全，才能使得无线中继具有实际应用价值。

针对上述背景，本发明作为一种中继通信系统身份认证的方法，通过利用SIM卡本身具有的安全性、无线蓝牙系统内在的安全性能、移动无线通信网络的安全性以及本方法另采用的一些增强方法来确保无线中继通信系统的安全性。本发明覆了盖移动终端与无线中继不同的匹配模式，即一号一卡(一个号码，一个SIM卡)，一号两卡(一个号码，两个SIM卡)和两号两卡(两个号码，两个SIM卡)。

发明内容

本发明的目的是提出一种中继通信的用户身份识别方法，该方法在移动终端与中继装置之间采用无线短距离蓝牙协议分享SIM卡信息，从而实现用户的身份识别。

本发明的特征在于，是在一个无线中继通信平台中依次按以下步骤实现的：

步骤(1)，构建一个无线中继通信平台，包括通信核心网、覆盖GSM、CDMA、UMTS的移动网络的基站子系统、中继装置以及至少一个移动终端，其中：

通信核心网，与多个接入网分别无线连接，把其中任一个接入网的呼叫请求或者数据请求连接到其余的接入网，实现一对多的实时无线通信；

基站子系统，上行与所述通信核心网、下行与各基站分别实现实时无线通信；

中继装置，是基站与各移动终端间的中继，下行与各移动终端建立蓝牙连接以传送下行信令与语音，所述中继装置上行与所述对应基站之间按移动网络协议实现一对一的实时无线通信；

移动终端，通过蓝牙连接向对应的中继装置发出上行信号；

所述中继装置含有，一个移动通信模块、一个蓝牙模块、一个控制器、一个SIM卡接口和一个虚拟SIM卡接口模块，其中：

移动通信模块，设有：基站连接接口、控制器连接接口、SIM卡连接接口和虚拟SIM卡连接接口，其中：基站连接接口，与所述通信核心网的基站控制器BSC互连；控制器连接接口，输入所述控制器发出的至少包括读写、启动、停止、运行在内的状态控制信号；SIM卡连接接口，向所述SIM卡接口转发来自所述控制器的SIM读写控制命令；

蓝牙模块，与所述控制器互连，按控制命令处理蓝牙信号；

SIM卡接口，设在一个一卡一号的SIM中，还允许内置有一个能执行两号两卡，或一号两卡通信模式的SIM，操作从所述SIM卡接口输入的读写控制命令；

虚拟SIM卡接口模块，连接在所述控制器和移动通信通信模块之间，按控制命令捕获所述移动通信模块对所述SIM卡的操作信息后，产生响应信令；

步骤(2)，按照设定的移动通信模式，分别按以下步骤对中继通信用户的身份进行识别：

若为一号一卡通信模式，执行步骤(4)；

若为一号两卡通信模式，执行步骤(5)；

若为两号两卡通信模式，执行步骤(6)；

步骤(3)，按以下步骤识别一号一卡通信模式的中继通信用户身份，此时内置的执行一号一卡通信模式的SIM不启动：

步骤(3.1)，所述中继装置通过所述蓝牙模块与作为请求方的移动终端进行双向认证；

步骤(3.2)，所述中继装置通过所述移动通信模块完成与对应基站的连接，所述移动通信模块按基站指令通过以下步骤对所述移动终端进行认证与鉴权；

步骤(3.2.1)，所述虚拟SIM接口模块把从所述移动通信模块捕捉到的对虚拟SIM卡进行的访问操作送往所述控制器并通过所述蓝牙模块发给所述移动终端；

步骤(3.2.2)，所述移动终端把收到的对所述中继装置中的虚拟SIM卡的操作在所述移动终端的SIM卡上实施，把得到的响应通过蓝牙芯片转发到所述中继装置中的控制器，控制器再通过所述虚拟的SIM卡模块交给所述移动通信模块；

步骤(3.2.3)，所述移动通信模块对接收到的所述移动终端内SIM卡对所述虚拟SIM卡的操作的响应作出处理，把处理结果经对应的基站送达到所述通信核心网；

步骤(3.2.4)，所述通信核心网按照所述移动终端对内置的SIM卡的操作逐步地完成认证和鉴权，在重复步骤(3.2.2)后，把经过认证和鉴权的对所述移动终端内置SIM卡的全部操作过程通过基站送达对应所述移动通信模块，完成认证和鉴权；

步骤(4)，按以下步骤识别一号两卡通信模式的中继通信用户的身份：

步骤(4.1)，所述中继装置与移动终端在互相传递认证信息后，按步骤(3)所述方法进行配对：

若配对未完成，则关闭所述中继装置的SIM卡，启动移动终端的用于所述一号两卡通信模式的SIM卡；

若配对完成，则关闭所述移动终端的SIM卡，启动所述中继装置的SIM卡，转步骤(4.2)；

步骤(4.2)，在信息处理上，所述中继装置的SIM卡和所述移动终端的SIM两者相互同步，且有可替换性，所述中继装置启动所述移动通信模块，按一号一卡通信模式完成鉴权并注册；

步骤(4.3)，在完成配对后，所述移动终端对所述内置的SIM卡的操作都通过蓝牙对所述中继装置的重新启动后的适用于一号两卡的通信模式的SIM卡来完成；

步骤(5)，按以下步骤识别两号两卡通信模式的中继通信用户的身份：

步骤(5.1)，所述中继装置和移动终端通过蓝牙接口和传送互相认证的信息按步骤(3)所述的方法完成配对；

步骤(5.2)，所述中继装置的移动通信模块向对应的基站发出GSM信号，以通过所述基站的所述通信核心网注册；

步骤(5.3)，所述移动终端在与对应的中继装置中的移动通信模块建立蓝牙连接后，所述移动终端通过所述中继装置向所述通信核心网注册；

步骤(5.4)，所述移动终端用呼叫转移信息通知对应的基站，把呼入业务转移给所述中继装置的移动通信模块。

提出的一种中继通信的用户身份识别方法，其效果是：

(1)可提高无线中继的安全性能

用户身份识别是无线中继中的关键技术，本技术的采用将可大大提高无线通信的安全等级；

(2)能够大大推动无线中继的广泛应用

当无线中继的安全等级获得提高，并且满足用户所需要的安全水平后，无线中继方可成为用户使用的选择之一。因此，本发明的采用可推动无线中继的广泛应用。

(3)能够促进移动通信业务更广泛的应用

无线中继这种通信方式的优点之一是可以扩展用户的使用范围和加强其信号质量。当其适用面增大之后，必然会带动移动通信业务的更广泛应用。

附图说明

图1是包含中继装置的移动通信平台。

图2是中继装置的构造。

图3是用户识别方法的工作流程——一号一卡。

图4是用户识别方法的工作流程——一号两卡。

图5是用户识别方法的工作流程——两号两卡。

具体实施方式

结合附图，本发明的具体实施方式如下。

本发明所述的一种中继系统的身份识别方法，其中的包含中继装置的移动通信平台，参见图1，该基本结构有：

一个通信核心网，用于汇接多个接入网，将其中一个接入网的呼叫请求或者数据请求连接到不同的接入网上，接收接入网的上行信号并产生下行通信信号发送到接入网；

一个移动网络(GSM/CDMA/UMTS)用于接收来自中继装置上行信号，并将该信号发送给通信核心网，同时接收来自通信核心网的下行通信信号，并将该信号发送给中继装置；

一个中继装置，作为移动网络与移动终端的中继，用来改善通信效果；它与移动终端建立蓝牙联系以传送信令和语音，与移动网络连接，接收来自移动网络的下行通信信号，将接收的下行通信信号转换为符合蓝牙协议的下行通信信号，并发送给相匹配的移动终端，同时接收来自相匹配的移动终端的符合蓝牙协议的上行通信信号，将接收的上行通信信号转换为符合移动网络协议的上行通信信号，并发送给移动网络；

一个或多个移动终端，用于接收中继装置送出的符合蓝牙协议的下行信号，并向中继装置送出符合蓝牙协议的上行信号。

本发明所述的中继装置的内部结构图，参见图2，该装置中包括：

一个移动通信模块，负责收发来与移动无线网络的信号，并接收控制器的控制，与控制器之间有接口相连接；

一个蓝牙模块，负责蓝牙信号的处理，并接收控制器的控制，与控制器之间有接口连接；

一个控制器，负责整个模块的启动、停止、运行等状态控制，以及各个模块之间的数据交流；

一个SIM卡接口，当需要工作在一号两卡或者两号两卡模式的时候，这里可放置一SIM卡，由控制器读写SIM卡的内容；

一个虚拟SIM卡接口模块，连接控制器和移动通信模块，用来捕获移动通信模块对SIM卡的操作和模拟移动终端内SIM卡的响应。

本发明所述的移动终端是指具有蓝牙功能和SIM卡接口的移动终端。

本发明所述的用户识别方法的工作流程——一号一卡，参见图3，包括如下步骤：

1)中继设备与移动终端通过蓝牙接口传递双向认证信息，完成配对；

2)中继设备的通信模块启动，开始与BTS(NODE B)相连；

3)BTS发送信令给中继的移动通信模块，要求认证与鉴权；

4)中继设备中的移动通信模块开始试图对虚拟SIM卡进行访问操作，这时，中继装置中的虚拟SIM卡捕获到这些操作；

5)中继装置将捕获到的操作通过蓝牙转发给移动终端；

6)移动终端接收到通过蓝牙转发来的对虚拟SIM卡的操作，并将此操作实施到移动终端内的SIM卡上；

7)移动终端开始捕获移动终端内SIM卡此时发出的响应；

8)移动终端将捕获到的移动终端内SIM卡的响应通过蓝牙转发到中继装置；

9)中继装置将上一步接受到的响应发送给虚拟SIM卡，虚拟SIM卡提交给移动通信模块；

10)移动通信模块对响应做出处理，并将处理结果再发送给BTS,送达CN；

11)CN逐步完成认证与鉴权过程，上一步骤完成后，会发起下一步骤，把对SIM卡的操作通过BTS送达到中继装置的移动通信模块；

12)重复4，直到认证与鉴权过程完成；

13)鉴权结束后，根据不同的业务需求，CN会要求对SIM进行某种操作，包括读写、命令等，这时CN的要求会传递到移动通信模块，并由移动通信模块作用于虚拟SIM卡。虚拟SIM卡会进行类实现似于4到11的功能，将作用于虚拟SIM卡的操作通过蓝牙传递到移动终端中的SIM卡，并将移动终端中SIM卡的响应模拟，作用于移动通信模块。移动终端读出其SIM信息，通过蓝牙传递给中继设备；

14)结束

本发明所述的用户识别方法的工作流程——一号两卡，参见图4，包括如下步骤：

1)中继设备与移动终端通过蓝牙接口传递双向认证信息，进行配对；

2)若中继设备与移动终端未完成配对，则关闭中继设备的SIM卡；

3)若中继设备与移动终端完成配对，则关闭终端设备的SIM卡；

4)中继设备启动移动通信模块，完成鉴权、注册；

5)在关闭移动终端的SIM卡功能、启动中继设备SIM卡功能后，中继设备中SIM卡内信息会与移动终端的SIM卡内信息同步(如电话本、短信等)；

6)在关闭中继设备的SIM卡功能、启动移动设备SIM卡功能后，移动终端中SIM卡内信息会与中继设备的SIM卡内信息同步(如电话本、短信等)；

7)在配对完成后，移动设备对SIM卡的操作都通过蓝牙对中继设备的SIM卡来完成。

本发明所述的用户识别方法的工作流程——两号两卡，参见图5，包括如下步骤：

1)中继设备与移动终端通过蓝牙接口传递双向认证信息，完成配对；

2)中继设备与移动终端分别向通信核心网注册；

3)移动终端发现中继设备后，发送呼叫转移信息给移动网络，将呼入业务转移给中继设备，同时关闭移动通信模块；

4)实现中继设备与移动装置的相互身份认证；

5)移动终端离开中继设备后，发送呼叫转移终止信息给移动网络，恢复呼入接听，同时开启移动通信模块；

6)中继设备与移动装置的身份认证结束；

7)结束。

Claims (1)

1.一种中继通信的用户身份识别方法，其特征在于，是在一个无线中继通信平台中依次按以下步骤实现的：

步骤(1)，构建一个无线中继通信平台，包括通信核心网、覆盖GSM、CDMA、UMTS的移动网络的基站子系统、中继装置以及至少一个移动终端，其中：

通信核心网，与多个接入网分别无线连接，把其中任一个接入网的呼叫请求或者数据请求连接到其余的接入网，实现一对多的实时无线通信；

基站子系统，上行与所述通信核心网、下行与各基站分别实现实时无线通信；

中继装置，是基站与各移动终端间的中继，下行与各移动终端建立蓝牙连接以传送下行信令与语音，所述中继装置上行与所述对应基站之间按移动网络协议实现一对一的实时无线通信；

移动终端，通过蓝牙连接向对应的中继装置发出上行信号；

所述中继装置含有，一个移动通信模块、一个蓝牙模块、一个控制器、一个SIM卡接口和一个虚拟SIM卡接口模块，其中：

移动通信模块，设有：基站连接接口、控制器连接接口、SIM卡连接接口和虚拟SIM卡连接接口，其中：基站连接接口，与所述通信核心网的基站控制器BSC互连；控制器连接接口，输入所述控制器发出的至少包括读写、启动、停止、运行在内的状态控制信号；SIM卡连接接口，向所述SIM卡接口转发来自所述控制器的SIM读写控制命令；

蓝牙模块，与所述控制器互连，按控制命令处理蓝牙信号；

SIM卡接口，设在一个一卡一号的SIM中，还允许内置有一个能执行两号两卡，或一号两卡通信模式的SIM，操作从所述SIM卡接口输入的读写控制命令；

虚拟SIM卡接口模块，连接在所述控制器和移动通信通信模块之间，按控制命令捕获所述移动通信模块对所述SIM卡的操作信息后，产生响应信令；

步骤(2)，按照设定的移动通信模式，分别按以下步骤对中继通信用户的身份进行识别：

若为一号一卡通信模式，执行步骤(4)；

若为一号两卡通信模式，执行步骤(5)；

若为两号两卡通信模式，执行步骤(6)；

步骤(3)，按以下步骤识别一号一卡通信模式的中继通信用户身份，此时内置的执行一号一卡通信模式的SIM不启动：

步骤(3.1)，所述中继装置通过所述蓝牙模块与作为请求方的移动终端进行双向认证；

步骤(3.2)，所述中继装置通过所述移动通信模块完成与对应基站的连接，所述移动通信模块按基站指令通过以下步骤对所述移动终端进行认证与鉴权；

步骤(3.2.1)，所述虚拟SIM接口模块把从所述移动通信模块捕捉到的对虚拟SIM卡进行的访问操作送往所述控制器并通过所述蓝牙模块发给所述移动终端；

步骤(3.2.2)，所述移动终端把收到的对所述中继装置中的虚拟SIM卡的操作在所述移动终端的SIM卡上实施，把得到的响应通过蓝牙芯片转发到所述中继装置中的控制器，控制器再通过所述虚拟的SIM卡模块交给所述移动通信模块；

步骤(3.2.3)，所述移动通信模块对接收到的所述移动终端内SIM卡对所述虚拟SIM卡的操作的响应作出处理，把处理结果经对应的基站送达到所述通信核心网；

步骤(3.2.4)，所述通信核心网按照所述移动终端对内置的SIM卡的操作逐步地完成认证和鉴权，在重复步骤(3.2.2)后，把经过认证和鉴权的对所述移动终端内置SIM卡的全部操作过程通过基站送达对应所述移动通信模块，完成认证和鉴权；

步骤(4)，按以下步骤识别一号两卡通信模式的中继通信用户的身份：

步骤(4.1)，所述中继装置与移动终端在互相传递认证信息后，按步骤(3)所述方法进行配对：

若配对未完成，则关闭所述中继装置的SIM卡，启动移动终端的用于所述一号两卡通信模式的SIM卡；

若配对完成，则关闭所述移动终端的SIM卡，启动所述中继装置的SIM卡，转步骤(4.2)；

步骤(4.2)，在信息处理上，所述中继装置的SIM卡和所述移动终端的SIM两者相互同步，且有可替换性，所述中继装置启动所述移动通信模块，按一号一卡通信模式完成鉴权并注册；

步骤(4.3)，在完成配对后，所述移动终端对所述内置的SIM卡的操作都通过蓝牙对所述中继装置的重新启动后的适用于一号两卡的通信模式的SIM卡来完成；

步骤(5)，按以下步骤识别两号两卡通信模式的中继通信用户的身份：

步骤(5.1)，所述中继装置和移动终端通过蓝牙接口和传送互相认证的信息按步骤(3)所述的方法完成配对；

步骤(5.2)，所述中继装置的移动通信模块向对应的基站发出GSM信号，以通过所述基站的所述通信核心网注册；

步骤(5.3)，所述移动终端在与对应的中继装置中的移动通信模块建立蓝牙连接后，所述移动终端通过所述中继装置向所述通信核心网注册；

步骤(5.4)，所述移动终端用呼叫转移信息通知对应的基站，把呼入业务转移给所述中继装置的移动通信模块。