CN108260124A - 一种针对4g终端侦码及管控的方法 - Google Patents

一种针对4g终端侦码及管控的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种针对4G终端侦码及管控的方法，采用单4G基站完成，配置单4G基站携带的多个小区，针对每个小区执行如下步骤：单4G基站接收该小区内的移动终端发起的通信请求；单4G基站对该移动终端执行移动性管理过程中的侦码动作，获取该移动终端用户的身份识别信息；单4G基站对该移动终端执行管控动作，根据获取的身份识别信息区分白名单和黑名单，然后启动跟踪区域更新TAU操作，对白名单用户放行至公网进行通信，对黑名单用户控制其接入至该基站下的下一个小区，重复下一次TAU过程。本发明在4G通信基站中引入侦码和管控的功能，解决了当前由智能终端带来的安全问题。同时设计并实现了4G基站下的侦码管控设备，该设计兼容传统基站功能。

Description

一种针对4G终端侦码及管控的方法
技术领域
本发明涉及通信信息技术领域，特别涉及一种针对4G终端侦码及管控的方法。
背景技术
随着4G网络的大规模商用，智能终端将无处不在。在某些特殊场景，智能终端带来了一系列安全问题，比如密级较高的内部会议中禁止使用智能终端，反恐维稳中禁止智能终端进行信息联络及爆炸装置的引爆，重要活动中领导人的伴随通信保障等。因此如何对终端进行有效管控显得尤为重要。
4G通信系统中终端用户通过附着和安全认证等过程方可和网络建立连接并传输业务数据，用户的身份认证信息均存储在核心网上，由运营商维护，以确保用户的信息安全。对终端用户最直接的管控可在网络侧进行，通过网络区分黑白名单，但此方法需与运营商沟通，涉及因素较多，需寻求其他更加高效的管控方法。
目前主流技术中对4G终端的管控主要有两种方法：大功率抑制方法和降制管控方法，它们有各自的不足：
(1)大功率抑制方法，通过大功率干扰4G信号，致使在该制式下无法通信。该方法管控的前提是黑白名单用户需在不同的制式下通信，且大功率方式对周围人群的健康有辐射。
(2)降制管控方法，该方法通过将4G终端通信时降低到2G和3G的工作模式下，并在2G和3G制式在对终端进行侦码和管控。因此该方法需要额外的2G和3G管控设备，并且随着2G和3G逐步退网工作的推进，该方式会变得失效。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种针对4G终端侦码及管控的方法。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种针对4G终端侦码及管控的方法，采用单4G基站完成，配置单4G基站携带的多个小区，针对每个小区执行如下步骤：
步骤S1，所述单4G基站接收该小区内的移动终端发起的通信请求；
步骤S2，所述单4G基站对该移动终端执行移动性管理过程中的侦码动作，获取该移动终端用户的身份识别信息；
步骤S3，所述单4G基站对该移动终端执行管控动作，根据所述步骤S2获取的身份识别信息区分白名单和黑名单，然后启动跟踪区域更新TAU操作，对白名单用户放行至公网进行通信，对黑名单用户控制其接入至该基站下的下一个小区，重复下一次TAU过程。
进一步，在所述步骤S2中，所述身份识别信息包括：国际移动用户识别码IMSI码和/或国际移动设备识别码IMEI码。
进一步，所述步骤S2，单4G基站对该移动终端执行移动性管理过程中的侦码动作，包括如下步骤：
所述移动终端通过检测主动同步信号PSS和辅同步信号SSS，实现与单4G基站小区同步，所述单4G基站的接收信号强度指示RSSI优于公网信号，所述移动终端通过测量和小区重选，选择接入该基站小区；
基站小区广播MIB消息和SIB1消息中的跟踪区标识TAI，并实时更新TAI信息；
当所述移动终端发现服务小区TAI不在自身列表中，则触发TAU过程；
所述单4G基站向移动终端发起身份请求信息Identity request，其中，所述身份请求信息包括所请求的身份信息类别；
所述移动终端向所述单4G基站返回身份响应信息Identity response，其中，所述身份响应信息包括：移动终端的国际移动用户识别码IMSI码和/或国际移动设备识别码IMEI码。
进一步，所述步骤S3中，所述单4G基站对该移动终端执行管控动作，包括如下步骤：
当移动终端发现当前服务小区的TAI不在自身TA列表内时，发送Tracking AreaUpdate Request请求，当单4G基站接受更新请求时，则发送Tracking Area Update Accept接受响应，否则发送Tracking Area Update Reject拒绝请求；
通过终端上报的IMSI信息，区分出黑名单和白名单，启动TAU管控过程的TrackingArea Update Reject拒绝请求消息。
进一步，所述启动TAU管控过程的Tracking Area Update Reject拒绝请求消息，包括：
(1)对于白名单用户，单4G基站发送Tracking Area Update Reject拒绝请求中，设置拒绝原因为PLMN not allowed，进而终端返回公网；
(2)对于黑名单用户，基站发送Tracking Area Update Reject拒绝请求中，设置拒绝原因为Roaming not allowed in this tracking area；
(3)黑名单用户收到拒绝请求后，进行测量和小区重选，并接入该单4G基站另外的小区；
(4)该基站小区广播MIB和SIB1中的TAI信息，并实时更新TAI信息；
(5)移动终端发现服务小区TAI不在自身列表中，触发TAU过程；
(6)单4G基站发送身份请求Identity request消息，请求移动终端的身份信息；
(7)移动终端返回身份响应Identity response消息给网络，消息中含有指定的身份信息；
(8)基站发现用户为黑名单，故再次发送Tracking Area Update Reject拒绝请求中，设置拒绝原因为Roaming not allowed in this tracking area；
(9)黑名单用户收到拒绝请求后，进行测量和小区重选，并接入该基站另外的小区，进而被基站所管控。
根据本发明实施例的针对4G终端侦码及管控的方法，采用单4G基站工作可以完成终端用户的侦码，对终端信息的获取和上报，主要包括IMSI/IMEI；完成对终端用户的管控，对终端用户的黑白名单区分，对白名单用户放行至公网，对黑名单用户限制通信完全4G制式下工作及管控。本发明采用单4G基站工作模式，无需其他制式设备，无需核心网设备，并且管控模式和基站模式可切换，解决了当前技术存在的功率辐射、终端用户限制、额外的制式设备、系统演进等问题。
本发明实施例的针对4G终端侦码及管控的方法，具有以下有益效果：
(1)完全4G制式下工作及管控；
(2)单4G基站工作模式，无需其他制式设备，无需核心网设备；
(3)管控模式和基站模式可切换；
(4)SDR方式实现，扩展性移植性强；
(5)集成度高，设备体积小，功耗低，可便携。
本发明在4G通信基站中引入侦码和管控的功能，解决了当前由智能终端带来的安全问题。同时设计并实现了4G基站下的侦码管控设备，该设计兼容传统基站功能，可以无缝连接至现有网络，有效地兼顾了可移植性、灵活性，便携性特点，同时该设计有效的降低了管控设备的功耗和成本，是未来新一代安全防护设备的典型应用。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的针对4G终端侦码及管控的方法流程图；
图2为根据本发明实施例的终端管控场景的示意图；
图3为根据本发明实施例的终端侦码管控的示意图；
图4为根据本发明实施例的侦码流程图；
图5为根据本发明实施例的管控流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供一种针对4G终端侦码及管控的方法，以单个4G基站为平台，单基站下设计多个小区，利用4G网络中EMM(EPS Mobility Management，EPS移动性管理)的移动性管理过程中的Identification过程(侦码)和TAU的过程(管控)。参考图3，通过侦码过程获取终端用户的IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number，国际移动用户识别码)/IMEI(International Mobile Equipment Identity，国际移动设备识别码)信息，区分出黑白名单后，通过TAU管控过程发送不同的拒绝响应，对白名单用户放行至公网，对黑名单用户迫使其接入至该基站下的下一个小区，重复下一次TAU过程，达到乒乓接入的效果，实施管控。其中，(1)k为小区的PCI(Physical Cell Identifier，物理小区标识)标识；(2)N为基站下携带小区的总数；(3)Identification过程完成侦码功能，获取终端用户IMSI/IMEI信息，区分黑白名单用户；(4)TAU(Tracking Area Update，跟踪区更新)过程，对黑白名单用户发送不同拒绝响应，完成管控功能。
如图1和图2所示，本发明实施例的针对4G终端侦码及管控的方法，采用单4G基站完成，配置单4G基站携带的多个小区，针对每个小区执行如下步骤：
步骤S1，单4G基站接收该小区内的移动终端发起的通信请求。
步骤S2，单4G基站对该移动终端执行移动性管理过程中的侦码动作，获取该移动终端用户的身份识别信息。
在本发明的一个实施例中，身份识别信息包括：国际移动用户识别码IMSI码和/或国际移动设备识别码IMEI码。
侦码通过Identification过程完成，Identification过程用于网络侧请求某个UE提供特定的身份信息，如IMSI、IMEI等。
具体的，参考图4，单4G基站对该移动终端执行移动性管理过程中的侦码动作，包括如下步骤：
(1)移动终端通过检测主动同步信号PSS(Primary Synchronization Signal，主同步信号)和辅同步信号SSS(Secondary Synchronization Signal，辅同步信号)，实现与单4G基站小区同步，单4G基站的接收信号强度指示RSSI(Received Signal StrengthIndication，接收的信号强度指示)优于公网信号，移动终端通过测量和小区重选，选择接入该基站小区。其中，UE为终端，eNB为基站下某小区，eNB ctrl为基站控制软件。
(2)基站小区广播MIB消息和SIB1消息中的跟踪区标识TAI，并实时更新TAI信息；
(3)当移动终端发现服务小区TAI不在自身列表中，则触发TAU过程(msg1～msg5)；
(4)单4G基站向移动终端发起身份请求信息Identity request，其中，身份请求信息包括所请求的身份信息类别；
网络侧通过发送Identity request消息给UE来激活Identification过程。Identity request消息中含有所请求的身份信息类别。
(5)移动终端向单4G基站返回身份响应信息Identity response，其中，身份响应信息包括：移动终端的国际移动用户识别码IMSI码和/或国际移动设备识别码IMEI码。
移动终端UE收到该消息后会返回Identity response消息给网络，Identityresponse消息中含有指定的身份信息。
(6)名单用户控制其接入至该基站下的下一个小区，重复下一次TAU过程。
具体的，参考图5，单4G基站对该移动终端执行管控动作，包括如下步骤：
当移动终端发现当前服务小区的TAI不在自身TA列表内时，发送Tracking AreaUpdate Request请求，当单4G基站接受更新请求时，则发送Tracking Area Update Accept接受响应，否则发送Tracking Area Update Reject拒绝请求；
通过终端上报的IMSI信息，区分出黑名单和白名单，启动TAU管控过程的TrackingArea Update Reject拒绝请求消息。对于白名单用户反馈的Tracking Area UpdateReject拒绝请求中，EMM cause为PLMN(Public Land Mobile Network，公共陆地移动网络)not allowed；对于黑名单用户反馈的Tracking Area Update Reject拒绝请求中，EMMcause为Roaming not allowed in this tracking area。
具体来说，启动TAU管控过程的Tracking Area Update Reject拒绝请求消息，包括：
(1)对于白名单用户，单4G基站发送Tracking Area Update Reject拒绝请求中，设置拒绝原因EMM cause为PLMN not allowed，进而终端返回公网；
(2)对于黑名单用户，基站发送Tracking Area Update Reject拒绝请求中，设置拒绝原因EMM cause为Roaming not allowed in this tracking area；
(3)黑名单用户收到拒绝请求后，进行测量和小区重选，并接入该单4G基站另外的小区；
(4)该基站小区广播MIB和SIB1中的TAI信息，并实时更新TAI信息；
(5)移动终端发现服务小区TAI不在自身列表中，触发TAU过程(msg1～msg5)；
(6)单4G基站发送身份请求Identity request消息，请求移动终端的身份信息；
(7)移动终端返回身份响应Identity response消息给网络，消息中含有指定的身份信息；
(8)基站发现用户为黑名单，故再次发送Tracking Area Update Reject拒绝请求中，设置拒绝原因EMM cause为Roaming not allowed in this tracking area；
(9)黑名单用户收到拒绝请求后，进行测量和小区重选，并接入该基站另外的小区，进而被基站所管控。
根据本发明实施例的针对4G终端侦码及管控的方法，采用单4G基站工作可以完成终端用户的侦码，对终端信息的获取和上报，主要包括IMSI/IMEI；完成对终端用户的管控，对终端用户的黑白名单区分，对白名单用户放行至公网，对黑名单用户限制通信完全4G制式下工作及管控。本发明采用单4G基站工作模式，无需其他制式设备，无需核心网设备，并且管控模式和基站模式可切换，解决了当前技术存在的功率辐射、终端用户限制、额外的制式设备、系统演进等问题。
本发明实施例的针对4G终端侦码及管控的方法，具有以下有益效果：
(1)完全4G制式下工作及管控；
(2)单4G基站工作模式，无需其他制式设备，无需核心网设备；
(3)管控模式和基站模式可切换；
(4)SDR方式实现，扩展性移植性强；
(5)集成度高，设备体积小，功耗低，可便携
本发明在4G通信基站中引入侦码和管控的功能，解决了当前由智能终端带来的安全问题。同时设计并实现了4G基站下的侦码管控设备，该设计兼容传统基站功能，可以无缝连接至现有网络，有效地兼顾了可移植性、灵活性，便携性特点，同时该设计有效的降低了管控设备的功耗和成本，是未来新一代安全防护设备的典型应用。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (5)

1.一种针对4G终端侦码及管控的方法，其特征在于，采用单4G基站完成，配置单4G基站携带的多个小区，针对每个小区执行如下步骤：
步骤S1，所述单4G基站接收该小区内的移动终端发起的通信请求；
步骤S2，所述单4G基站对该移动终端执行移动性管理过程中的侦码动作，获取该移动终端用户的身份识别信息；
步骤S3，所述单4G基站对该移动终端执行管控动作，根据所述步骤S2获取的身份识别信息区分白名单和黑名单，然后启动跟踪区域更新TAU操作，对白名单用户放行至公网进行通信，对黑名单用户控制其接入至该基站下的下一个小区，重复下一次TAU过程。
2.如权利要求1所述的针对4G终端侦码及管控的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述身份识别信息包括：国际移动用户识别码IMSI码和/或国际移动设备识别码IMEI码。
3.如权利要求1所述的针对4G终端侦码及管控的方法，其特征在于，所述步骤S2，单4G基站对该移动终端执行移动性管理过程中的侦码动作，包括如下步骤：
所述移动终端通过检测主动同步信号PSS和辅同步信号SSS，实现与单4G基站小区同步，所述单4G基站的接收信号强度指示RSSI优于公网信号，所述移动终端通过测量和小区重选，选择接入该基站小区；
基站小区广播MIB消息和SIB1消息中的跟踪区标识TAI，并实时更新TAI信息；
当所述移动终端发现服务小区TAI不在自身列表中，则触发TAU过程；
所述单4G基站向移动终端发起身份请求信息Identity request，其中，所述身份请求信息包括所请求的身份信息类别；
所述移动终端向所述单4G基站返回身份响应信息Identity response，其中，所述身份响应信息包括：移动终端的国际移动用户识别码IMSI码和/或国际移动设备识别码IMEI码。
4.如权利要求1所述的针对4G终端侦码及管控的方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述单4G基站对该移动终端执行管控动作，包括如下步骤：
当移动终端发现当前服务小区的TAI不在自身TA列表内时，发送Tracking AreaUpdate Request请求，当单4G基站接受更新请求时，则发送Tracking Area Update Accept接受响应，否则发送Tracking Area Update Reject拒绝请求；
通过终端上报的IMSI信息，区分出黑名单和白名单，启动TAU管控过程的TrackingArea Update Reject拒绝请求消息。
5.如权利要求4所述的针对4G终端侦码及管控的方法，其特征在于，所述启动TAU管控过程的Tracking Area Update Reject拒绝请求消息，包括：
(1)对于白名单用户，单4G基站发送Tracking Area Update Reject拒绝请求中，设置拒绝原因为PLMN not allowed，进而终端返回公网；
(2)对于黑名单用户，基站发送Tracking Area Update Reject拒绝请求中，设置拒绝原因为Roaming not allowed in this tracking area；
(3)黑名单用户收到拒绝请求后，进行测量和小区重选，并接入该单4G基站另外的小区；
(4)该基站小区广播MIB和SIB1中的TAI信息，并实时更新TAI信息；
(5)移动终端发现服务小区TAI不在自身列表中，触发TAU过程；
(6)单4G基站发送身份请求Identity request消息，请求移动终端的身份信息；
(7)移动终端返回身份响应Identity response消息给网络，消息中含有指定的身份信息；
(8)基站发现用户为黑名单，故再次发送Tracking Area Update Reject拒绝请求中，设置拒绝原因为Roaming not allowed in this tracking area；
(9)黑名单用户收到拒绝请求后，进行测量和小区重选，并接入该基站另外的小区，进而被基站所管控。
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