CN109792607A - 用于中立主机网络的移动会话标识符的生成 - Google Patents

Abstract

生成用于接入在未授权无线频带中操作的网络(例如，中立主机网络)的移动设备的移动会话的标识符。生成标识符的至少一部分包括：生成随机二进制值；将随机二进制值转换为十进制值；以及将十进制值截短成多个与能够由在授权无线频带中操作的网络(例如，3GPP演进分组核心)识别的标识符一致的十进制数字。

Description

用于中立主机网络的移动会话标识符的生成

技术领域

本申请一般地涉及通信网络，更具体但非排它地，涉及在通信网络中生成移动会话标识符。

背景技术

本节介绍了可有助于更好地理解本发明的各方面。因此，本节的陈述应从这个角度来阅读，并且不应被理解为承认现有技术中的内容或现有技术中没有的内容。

MulteFire^TM Alliance(MFA)是一个致力于开发基于长期演进(LTE)的通信技术的组织，该技术用于特定在未授权频谱(例如，全球5千兆赫(GHz)未授权频带，其被称为未授权国家信息基础设施(U-NII)无线频带)中操作的小小区。

MFA定义了中立主机网络(NHN)接入模式。NHN接入模式基于来自可以或可以不是第三代合作伙伴计划(3GPP)类型的移动网络运营商的移动用户的优选参与服务提供商(PSP)的授权而被提供给移动设备(移动电话)。因此，在诸如3GPP演进分组核心(EPC)网络的授权无线频带网络中，移动用户可以或可以不被提供通常用于3GPP订阅的身份，例如，国际移动用户身份(IMSI)。IMSI用于标识蜂窝网络的用户(移动用户设备)并且是与所有蜂窝网络相关联的唯一标识。

发明内容

说明性实施例提供了用于在通信网络中生成移动会话标识符的技术，例如，根据特定格式在NHN中生成移动用户的移动会话的标识符的技术。虽然可以预期这些实施例提供例如相对于传统方法的性能改进和/或成本降低，但除非在特定权利要求中明确地叙述，否则任何实施例不要求特定结果。

例如，在一个实施例中，一种方法包括以下步骤。生成用于接入在未授权无线频带中操作的网络(例如，NHN)的移动设备的移动会话的标识符。生成标识符的至少一部分包括：生成随机二进制值；将随机二进制值转换为十进制值；以及将十进制值截短成多个与能够由在授权无线频带中操作的网络(例如，3GPP EPC)识别的标识符一致的十进制数字。

在另一个实施例中，提供了一种制品，其包括其中编码有一个或多个软件程序的可执行代码的处理器可读存储介质。一个或多个软件程序在被至少一个处理设备执行时执行上述方法的步骤。

在又一个实施例中，一种装置包括存储器和处理器，其被配置为执行上述方法的步骤。

有利地，说明性实施例提供了在NHN网络中生成用于移动用户的移动会话标识符，其与3GPP EPC网络所识别的IMSI一致。

通过附图和以下详细描述，在本文中描述的实施例的这些和其它特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1示出根据一个实施例的公共陆地移动网络、小区和中立主机网络之间的关系；

图2示出根据一个实施例的中立主机网络架构；

图3示出根据一个实施例的用于在中立主机网络架构中生成移动用户标识符的移动用户标识符格式；

图4示出根据一个实施例的用于生成在中立主机网络架构中使用的移动会话标识符的方法；

图5示出根据一个或多个实施例的在其上实现中立主机网络架构的处理平台。

具体实施方式

在本文中将参考示例性计算系统、数据存储系统、通信网络、处理平台、系统、用户设备、网络节点、网络单元、客户端、服务器和相关联的通信协议来描述说明性实施例。然而，应当理解，实施例不限于与所描述的特定布置一起使用，而是更一般地适用于需要提供用于改进通信网络中的移动会话标识符生成的机制和方法的任何环境。

如上所述，MFA正在开发用于特定在未授权频谱中操作的小小区的通信技术。对于在这种小区(被称为MF小区)中操作的移动设备，目前设想有两种接入模式：公共陆地移动网络(PLMN)接入模式；以及中立主机网络(NHN)接入模式。

PLMN接入模式提供了到特定PLMN的演进分组核心(EPC)的连接。用于PLMN接入模式的机制基于3GPP演进分组系统(EPS)规范，例如，3GPP TS 23.401，其全部公开内容通过引用并入本文。

NHN接入模式提供了到因特网协议(IP)网络的连接。用于NHN接入模式的机制通常基于3GPP EPS规范，例如，3GPP TS 23.401，其中具有一些Multefire特定的偏差。

MF小区支持用于特定PLMN的PLMN接入模式。当MF小区支持用于PLMN的PLMN接入模式时，小区广播对应的PLMN标识符(ID)。MF小区被认为是其广播的PLMN-ID的PLMN的一部分。

MF小区支持用于特定NHN的NHN接入模式。当MF小区支持用于特定NHN的NHN接入模式时，小区广播中立主机接入模式指示符(NHAMI)和可接入NHN的NHN-ID。MF小区被认为是其广播的NHN-ID的NHN的一部分。

用于NHN接入模式的NHN架构基于3GPP规范，例如，TS 23.002和TS 23.401，其全部公开内容通过引用并入本文。

如果能够维持多个活动无线资源控制(RRC)连接(例如，多个无线电)，则移动用户设备或用户设备(UE)可以使用PLMN和NHN接入模式两者同时附着到MF小区。该附着的每个实例被网络识别为单独的订阅实体，因此作为单独的UE被独立地处理。

图1示出了根据一个实施例的通信网络环境100以及多个PLMN 102-1、102-2、...102-N、MF小区104和NHN 106之间的关系。

如同PLMN一样，每个NHN是一个自包含的“独立”部署。NHN可以支持与来自远程PSP的订阅相关联的中立主机兼容UE。NHN允许设备基于由远程AAA服务器(其是PSP AAA服务器或3GPP AAA服务器)提供的认证和授权进行连接。一旦被授权，NHN就会向设备提供到外部IP网络的IP连接。NHN自己的本地AAA服务器用作对远程AAA服务器的活动单点认证、授权和计费代理。

图2示出了根据一个实施例的NHN架构200。NHN架构200是图1中所示的NHN 106的一个实现。如图所示，NHN架构200包括以下网络单元：

UE 202，其是支持在MF小区中操作的功能的3GPP UE；

MF AP 204，其是MF小区接入点；

NH MME 212，其在中立主机核心网络210内提供与EPC中的移动性管理实体(MME)类似的功能；

NH GW 214，其提供与EPC中的组合的服务网关和分组数据网络网关(SGW/PGW)类似的功能；

本地AAA代理216，其提供作为NHN的一部分的AAA代理服务器功能；

PSP AAA 220，其使用与PSP相关联的并且可以位于NHN内部或外部的非通用用户身份模块(USIM)凭据来提供AAA服务器功能。

3GPP AAA 222，其使用位于NHN外部的USIM凭据来提供AAA服务器功能，并且提供与LTE网络中的AAA类似的功能。

外部IP网络224，其是NHN 210为UE 202提供IP连接的网络。

应当理解，认证由远程PSP AAA服务器220执行。本地AAA代理服务器216是面向PSPAAA的NHN存在点。在NHN内，认证者的角色由NH MME 212执行。但由于本地AAA代理服务器216是用于NHN的认证、授权和计费的锚点，本地AAA代理服务器216在从PSP AAA服务器220接收授权(“EAP SUCCESS”)时分配用于会话的标识符(在此被称为伪IMSI或pIMSI)。

以下是在NHN架构200中示出的各种参考点的说明性描述：

S1-MME-N：MF AP 204与NH MME 212之间的控制平面协议的参考点。该参考点的功能与在3GPP TS 23.401中定义的E-UTRAN与MME之间的S1-MME参考点类似。

S1-U-N：MF AP 204与NH GW 214之间的参考点。该参考点的功能与在3GPP TS23.401中定义的E-UTRAN与服务GW之间的S1-U参考点类似。

S11-N：NH MME 212与NH GW 214之间的参考点。该参考点的功能与在3GPP TS23.401中定义的MME与服务GW之间的S11参考点类似。

SWa-N：中立主机核心网络210中的本地AAA代理216与3GPP AAA 222之间的参考点。该参考点的功能与在3GPP 23.402(其全部公开内容通过引用并入本文)中定义的不可信的非3GPP接入与3GPP AAA服务器之间的SWa参考点类似。

AAA：中立主机核心网络210中的本地AAA代理216与PSP AAA 222之间的参考点。该参考点的功能是基于位于NHN外部的非USIM凭据向MF网络提供认证、授权和计费。

AAA-MME-N：NH MME 212与本地AAA代理216之间的参考点。该参考点的功能是向MF网络提供认证和授权。

AAA-GW-N：NH GW 214与本地AAA代理216之间的参考点。该参考点的功能是向MF网络提供计费。

X2-N：两个MF AP 204之间的参考点。该参考点的功能与在3GPP TS 36.300(其全部公开内容通过引用并入本文)中定义的eNB之间的X2参考点类似。

Uu-N：MP AP 204与UE 202之间的参考点。

应当理解，由于NHN的架构是在需要IMSI以用于各种网络操作和节点间信令的3GPP演进分组核心(EPC)之后建模的，因此MFA当前广义地定义了将要被分配给NHN内的移动会话的伪IMSI(pIMSI)。然而，尚未定义NHN核心架构可接受的pIMSI的格式。

NHN架构200支持移动用户设备通过NHN附着到网络以及发起、维护和终止通信会话的若干过程和协议。虽然MFA正在定义这几个过程和协议，但是说明性实施例在此侧重于上述pIMSI的生成。回顾如上文所述，移动用户可以或可以不被提供通常用于3GPP订阅的身份，例如，IMSI。然而，NHN的架构在需要IMSI以用于各种网络操作和节点间信令的3GPP EPC之后建模。因此，在NHN内，pIMSI被分配给移动用户的通信会话。

更具体地，在成功完成认证(例如，经由可扩展认证协议)后，本地AAA代理216创建用于UE 202的通信会话的pIMSI，并将其传送到NH-MME 212。pIMSI被存储在NH-MME 212处并且被用作NHN核心网络210内的UE 202的指针。应注意，pIMSI应当在接入的NHN内是唯一的并且pIMSI通常不提供给UE 202本身。

说明性实施例提供了用于生成由NH核心网络210使用的pIMSI的方法。

在一个实施例中，由NH核心网络210中的本地AAA代理216分配的pIMSI使用15个十进制数字的格式以允许当前在3GPP EPC规范和部署中使用的协议结构、报头处理、地址映射和信息编码。

在一个实施例中，pIMSI采用以下方式来构造：

pIMSI＝NHAMI|MSPN

其中，NHAMI是指上述中立主机接入模式指示符，并且是用于代替在PLMN接入模式期间使用的PLMN-ID(3GPP EPC)的NHN接入模式的6个数字的标识符；以及

其中，MSPN是指移动会话伪Nym，并且是分配用于NHN中的移动会话的9个数字的随机组合，并计算如下：

MSPN＝截短[转换_{二进制到十进制}(RAND)]

在该计算中：RAND是由本地AAA代理服务器216为当前会话生成的随机值；“转换_{二进制到十进制}”是将计算的结果转换为十进制表示的过程；“截短”是将转换后的十进制结果截短成预期的MSPN号码的9个数字的过程。

如在全部公开内容通过引用并入本文的3GPP TS 29.274的条款8.3中所定义的，IMSI经由GTP(GPRS隧道协议)隧道传送。发送实体将IMSI的值部分复制到IMSI信息元素(IE)的值字段中。IMSI在3GPP TS 23.003(其全部公开内容通过引用并入本文)中定义。

图3在表300中示出了典型的IMSI格式。八位字节5到(n+4)表示采用在ITU-T RecE.212(其全部公开内容通过引用并入本文)中描述的国际号码格式的IMSI值，被编码为电话二进制编码的十进制(TBCD)数字，即，从0到9的数字被编码为“0000”到“1001”。当存在奇数数量的数字时，最后一个八位字节的位8到5用填充符“1111”编码。最大的数字数量是15。

因此，说明性实施例认识到有利的是，当MFA本地AAA代理216随机地创建pIMSI的MSPN时，本地AAA代理216将结果转换为十进制数字格式以匹配3GPP EPC协议元素编码的期望。

因此，根据说明性实施例，由本地AAA代理216分配的pIMSI有利地采用15个十进制数字的格式进行分配以允许当前在3GPP EPC规范和部署中使用的协议结构、报头处理、地址映射和信息编码。

图4示出了根据一个实施例的用于生成在中立主机网络架构中使用的移动会话标识符的方法。

如在方法400中所示，NHN核心网络210在步骤402中认证给定移动用户的UE 202。认证可以采用常规方式完成，例如，使用EAP认证。

在步骤404中，本地AAA代理216创建用于UE 202的通信会话的pIMSI。所创建的用于UE 202的pIMSI采用上述NHAMI|MSPN格式，其有利地转换为十进制表示以匹配3GPP EPC协议元素的期望。

在步骤406中，本地AAA代理216向NH-MME 212发送pIMSI。

在步骤408中，pIMSI被存储在NH-MME 212处并且被用作NHN核心网络210内的UE202的指针。

现在转向图5，其中示出了根据一个或多个实施例的在其上实现网络主机网络架构(例如，图2中的200)的处理平台。在该实施例中的处理平台500包括多个被表示为502-1、502-2、502-3、...502-P的处理设备，这些处理设备通过网络504彼此通信。因此，架构200的组件和/或模块(例如，UE、AP、MME、AAA、GW等)中的一个或多个可以分别在一个或多个计算机或其它处理平台元件上运行，每个计算机或其它处理平台元件可被视为在此更一般地被称为“处理设备”的示例。如图5中所示，这样的设备通常包括至少一个处理器和相关联的存储器，并且实现用于实例化和/或控制在本文中描述的系统和方法的特征的一个或多个功能模块。在给定实施例中，多个元件或模块可以由单个处理设备实现。

处理平台500中的处理设备502-1包括耦合到存储器512的处理器510。处理器510可以包括微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它类型的处理电路以及这种电路元件的部分或组合。在本文中公开的系统的组件可以至少部分地采用存储在存储器中的一个或多个软件程序的形式实现并且由诸如处理器510的处理设备的处理器执行。其中具体化有这种程序代码的存储器512(或其它存储设备)是在此更一般地被称为处理器可读存储介质的示例。包括这种处理器可读存储介质的制品被视为实施例。给定的这种制品例如可以包括存储设备，例如，存储盘、存储阵列或者包含存储器的集成电路。如在本文中所使用的，术语“制品”应被理解为不包括暂时性传播信号。

此外，存储器512可以包括任何组合的电子存储器，例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或其它类型的存储器。一个或多个软件程序在被诸如处理设备502-1的处理设备执行时使设备执行与系统200的组件和方法400的步骤中的一个或多个相关联的功能。在给出在本文中提供的教导的情况下，本领域的技术人员能够容易地实现这样的软件。具体化实施例的处理器可读存储介质的其它示例例如可以包括光盘或磁盘。

处理设备502-1中还包括网络接口电路514，其用于将处理设备与网络504和其它系统组件相连。这种电路可以包括本领域公知类型的传统收发机。

假定处理平台500的其它处理设备502采用与针对附图中的处理设备502-1所示类似的方式进行配置。

在图5中示出的处理平台500可以包括附加的已知组件，例如，批处理系统、并行处理系统、物理机、虚拟机、虚拟交换机、存储卷、逻辑单元等。此外，在图5中示出的特定处理平台仅以示例的方式呈现，并且图2的架构200可以包括附加的或替代的处理平台以及任何组合的多个不同的处理平台。

此外，服务器、计算机、存储设备或其它组件的许多其它布置也是可能的。这些组件可以通过任何类型的网络与系统的其它元件通信，例如，广域网(WAN)、局域网(LAN)、卫星网络、电话或有线网络、存储网络、融合网络或者这些和其它类型网络的各种部分或组合。

此外，应当理解，图5的处理平台500可以包括使用管理程序实现的虚拟机(VM)。管理程序是在此更一般地被称为“虚拟化基础架构”的示例。管理程序在物理基础架构上运行。处理平台500也可以包括多个管理程序，每个管理程序在其自己的物理基础架构上运行。众所周知，VM是可以在一个或多个物理处理单元(例如，服务器、计算机、处理设备)上实例化的逻辑处理单元。也即是说，VM通常是指像物理机器一样执行程序的机器(即，计算机)的软件实现。因此，不同的VM可以在同一物理计算机上运行不同的操作系统和多个应用。虚拟化由管理程序实现，其中管理程序直接插入计算机硬件之上以动态地且透明地分配物理计算机的硬件资源。管理程序提供了多个操作系统同时在单个物理计算机上运行并相互共享硬件资源的能力。作为用作虚拟处理单元的VM的替代，可以使用容器或者两种类型的虚拟处理单元的某些组合。

虽然本文在使用特定通信协议的通信网络的上下文中描述了某些说明性实施例，但在其它实施例中可以使用其它类型的网络。如上所述，在本文中使用的术语“网络”因此旨在广义地进行解释。此外，应当强调的是，上述实施例仅用于说明的目的，而不应被解释为以任何方式进行限制。其它实施例可以使用不同类型的网络、设备和模块配置以及用于实现中立主机网络架构的备选通信协议、过程步骤和操作。在其它实施例中，网络节点通信的特定方式可以改变。此外，应当理解，在描述说明性实施例的上下文中做出的特定假设不应被解释为是本发明必需的。本发明可以在其中不应用这些特定假设的其它实施例中实现。在所附权利要求的范围内的这些和许多其它替代实施例对于本领域技术人员而言将是非常显而易见的。

Claims (10)

1.一种方法，包括：

生成用于接入在未授权无线频带中操作的网络的移动设备的移动会话的标识符，其中，生成所述标识符的至少一部分包括：

生成随机二进制值；

将所述随机二进制值转换为十进制值；以及

将所述十进制值截短成多个与能够由在授权无线频带中操作的网络识别的标识符一致的十进制数字。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在未授权无线频带中操作的网络包括中立主机网络。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在授权无线频带中操作的网络包括3GPP演进分组核心网络。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述移动会话标识符还包括：附接所述标识符的至少另一部分，其唯一地标识在未授权无线频带中操作的生成了所述移动会话标识符的网络。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在用作用于所述未授权无线频带网络中的认证、授权和计费的本地锚点的网络单元中生成所述移动会话标识符。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：向执行所述未授权无线频带网络的移动性管理功能的网络单元发送所述移动会话标识符。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：在所述移动性管理网络单元处存储所述移动会话标识符以用作接入所述未授权无线频带网络的所述移动设备的指针。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：在生成所述移动会话标识符之前认证所述移动设备。

9.一种装置，包括：

存储器；以及

处理器，其可操作地耦合到所述存储器并且被配置为：

生成用于接入在未授权无线频带中操作的网络的移动设备的移动会话的标识符，其中，生成所述标识符的至少一部分包括：

生成随机二进制值；

将所述随机二进制值转换为十进制值；以及

将所述十进制值截短成多个与能够由在授权无线频带中操作的网络识别的标识符一致的十进制数字。

10.一种制品，包括其中具体化有可执行程序代码的处理器可读的非暂时性存储介质，所述可执行程序代码在被所述处理设备执行时使所述处理设备执行以下步骤：

生成用于接入在未授权无线频带中操作的网络的移动设备的移动会话的标识符，其中，生成所述标识符的至少一部分包括：

生成随机二进制值；

将所述随机二进制值转换为十进制值；以及

将所述十进制值截短成多个与能够由在授权无线频带中操作的网络识别的标识符一致的十进制数字。