CN1448016A - 授权使用由标识符指定的分组数据传输标准的会话的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
当验证了访问终端和网络访问服务器之间的安全联系之后，授权该终端使用所请求的会话的一种方法和装置，该终端用分组数据传输标准的会话来请求与网络访问服务器进行通信。
Description
(1)技术领域
本发明涉及通信。更确切地说，本发明涉及用来授权终端、通过无委托的接入网络，使用先前建立的分组数据传输标准的会话建立与网络访问服务器的通信的方法、装置和制造物品。
(2)背景技术
随着无线通信和网络-尤其是互联网-应用的不断增加，正在研制各种方法和系统以允许无线设备的用户访问电子邮件、网页以及其它网络资源。因为互联网上的信息被组织成离散的数据“包”，所以这些服务通常被称为“分组数据服务”。
设想若干多访问的通信系统技术以提供无线分组数据服务。无线通信系统的不同类型有时分多址访问(TDMA)、频分多址访问(FDMA)、像幅度压扩单边带(ACSSB)调制这样的AM调制方案、以及码分多址访问(CDMA)。这些通信系统被标准化以便于不同公司制造的设备之间的配合。特别地，CDMA通信系统由美国无线电通讯工业协会TIA/EIA/IS-95-B、题为“MOBILE STTION-BASE STATIONCOMPATIBILITY STANDARD FOR DUAL-MODE WIDEBAND SPREAD SPECTRUM CELLULARSYSTEM”的规范进行标准化，该规范在下文中被称为IS-95。
国际电信联盟最近要求提交对已提出的在无线通信信道上提供高速率数据和高质量语音服务的方法。第一个提案由电信工业协会公布，题为“The cdma2000ITU-R RTT Candidate Submission”。该提案作为工业标准2000(IS-2000)公布。第二个提案由欧洲电信标准协会(ETSI)公布，题为“The ETSI UMTS TerrestrialRadio Access(UTRA)ITU-R RTT Candidate Submission”，也被称为“宽带CDMA”，且下文中称之为W-CDMA。第三个提案由美国特别工作队(TG)8/1提交，题为“TheUWC-136 Candidate Submission”，下文中称之为EDGE。这些提案的内容是公开记录的并且在本领域中众所周知。
在无线通信系统中，提供话音和数据服务的需求之间有重大的区别。这些在本领域中众所周知的区别会导致设计混合高速率数据和高质量话音无线通信系统时的折中。因此，当只需要数据服务时，(例如，互联网或传真传输)可以使用为高数据速率(HDR)传输而最佳化的无线通信系统。示例性的HDR系统定义了数据被发送并被无线站接收时的一组数据速率，范围从38.4kbps到2.4Mbps。申请序列号为08/963386、1997年3月11日提交的题为“METHOD AND APPARATUS FOR HIGHRATE PACKET DATA TRANSMISSION”的专利中揭示了这样的一个系统，该专利被转让给本发明的受让人并且通过引用结合于此。
Internet工程任务组(IETF)开发了若干互联网协议(IP)标准来促进互联网的移动分组数据服务。移动IP是一个这样的标准，它被设计成允许具有IP地址的设备当物理上在一个网络(或多个网络)中穿行时与互联网交换数据。题为“IP Mobility Support”的IETF请求评述(RFC)中详细描述了移动IP，该请求评述通过引用结合于此。
IP数据在CDMA无线网络中的组帧和传输在本领域中是众所周知的并且在题为“DATA SERVICE OPTIONS FOR SPREAD SPECTRUM SYSTEM”的TIA/EIA/IS-707-A标准中已作描述，该标准在下文中称为IS-707。
若干其它IETF标准提出了上面提到的参考中的技术。点对点协议(PPP)在本领域中众所周知并且在题为“The Point-to-Point Protocol(PPP)”的IETF RFC1661标准中已作描述，该标准公布于1994年7月，下文中称为PPP。PPP包括链路控制协议(LCP)和若干网络控制协议(NCP)，它们用于在PPP链路上建立并配置不同的网络层协议。一个这样的NCP协议为互联网协议控制协议(IPCP)，它在本领域中众所周知并在题为“The PPP Internet Protocol ControlProtocol(IPCP)”的IETF RFC 1332标准中已作描述，该标准公布于1992年5月，下文中称为IPCP。对LCP的扩展在本领域中众所周知且在题为“PPP LCPExtensions”的IETF RFC 1570标准中已作描述，该标准公布于1994年1月，下文中称为LCP。
访问终端，例如，具有因特网连接的蜂窝或个人通信系统(PCS)电话，一般通过建立分组数据传输标准和分组网络访问服务器(NAS)(例如，分组数据服务节点(PDSN))之间的会话在网络中发送分组数据。分组数据传输标准的会话通常是一个PPP连接(或PPP事件，或PPP会话)。访问终端(T)把数据包通过像CDMA接口这样的RF接口发送到无线接入网络(RAN)。该RAN建立与PDSN的PPP事件。同时可以建立多于一个这样的PPP事件(例如，如果电话和便携式电脑各需要一个连接)。IP数据包从PDSN被路由至因特网。
当一个访问终端从连接到同一个NAS的一个RAN(例如，一个HDR系统)变为另一个RAN(例如，一个IS-2000系统)时，新的RAN建立分组数据传输标准的新的会话。这个行动是费时的，因为T必需经过会话的初始化，并且它对T是非透明的因为T必需获得一个新的IP地址。
因此，当可以验证终端和接入网络之间先前建立的安全联系时，便需要一种方法、装置和制造物品来授权一个终端通过无委托的接入网络使用由标识符指定的分组数据传输标准的会话建立与网络访问服务器的通信。
(3)发明内容
在一个方面，本发明针对的是，当验证了先前建立的访问终端和网络访问服务器之间的安全联系时，允许终端使用所请求的会话的一种方法和装置，该终端用标识符指定的分组数据传输标准的会话请求和网络访问服务器之间的通信。
在本发明的另一个方面，终端用标识符指定的分组数据传输标准的会话通过第一接入网络与网络访问服务器建立通信。然后建立该终端和该网络访问服务器之间的安全联系。当请求一个用标识符指定的分组数据传输标准的会话通过第二接入网络在网络访问服务器和终端之间的通信时，当验证安全联系后便允许使用指定的会话。
(4)附图说明
通过下面结合附图提出的详细描述，本发明的特征、目的和优点将变得更加明显，附图中相同的参考符号代表相同的元件，并且其中：
图1是无线通信系统的框图；
图2是说明根据本发明的一个实施例实施的方法步骤的流程图；以及
图3是根据本发明的一个实施例的装置。
(5)具体实施方式
图1是无线通信系统100的一个实施例的框图。
在一个实施例中，T 102是一个移动或静止的无线设备，能有利地实施一个或多个无线分组数据协议。在一个实施例中，该T 102不连接到任何外部设备，譬如便携式电脑，并且该T 102执行分组数据传输的协议，譬如PPP。在另一个实施例中，该T 102连接到一个外部设备，其中在该外部设备上执行分组数据传输的协议。该协议可以包含IS-707中描述的网络层Rm接口协议选项、上述IS-707中描述的中继层Rm接口协议选项、或者本领域的技术人员熟知的任何其它可应用的协议。
当在通信信道110上请求T 102和无线接入网络(RAN)106之间的一个通信时，该RAN 106验证该T 102。验证过程实现的方法在1999年12月3日公布的美国申请序列号为09/453612、题为“METHOD AND APPARATUS FOR AUTHENTICTIONIN A WIRELESS TELECOMMUNICATIONS SYSTEM”的专利中已作描述，该专利被转让给本发明的受让人并且通过引用结合于此。在一个特定实施例中，该RAN 106是一个HDR系统。然而，正如将会阐明的那样，也可以使用其它可选择的多址调制技术，包括TDMA、IS-2000和EDGE。
RAN 106接着激活分组控制函数(PCF)(未示出)，它请求网络访问服务器(NAS)108初始化分组数据传输标准的会话，并授权T 102使用IP地址。在一个实施例中，NAS 108是一个分组数据服务节点(PDSN)。该NAS 108接着建立RAN106和NAS 108之间的接口112。在一个实施例中，RAN 106和NAS 1008之间的接口包含A10/A11协议。
NAS 108和R 102之间已建立安全联系。在一个特定实施例中，NAS 108创建一个会话密钥(NASKey)。NAS 108也创建标识符(T_ID)来标识与T 102有关的分组数据传输标准的会话。NAS 108接着用T_ID和NASKey绑定接口112和IP地址。然后NAS 108和T 102交换NASKey。在一个实施例中，NASKey的交换是根据Diffie-Hellman密钥协定协议实施的，该协议在美国专利号为4200770、题为“CRYPTOGRAPHIC APPARATUS AND METHOD”的专利中已作揭示，该专利通过引用结合于此。T 102接着把接收到的T_ID捆绑到NASKey，并储存该T_ID和NASKey。
T 102然后通过把IP网络104的IP分组封装在指向NAS 108的帧中与IP网络进行通信，并且通过RAN 106把IP分组送到NAS 108。在一个实施例中，IP分组是用点对点协议(PPP)封装的并且所产生的PPP字节流用RAN 106使用的调制方案被发送到RAN 106。该RAN 106把接收到的帧发送到NAS 108。NAS 108用与T 102封装时所使用的相同的分组数据传输协议从数据流中提取IP分组。在NAS 108从数据流中提取IP分组之后，NAS 108把IP分组路由至IP网络104。相反地，NAS108可以从IP网络104中接收IP分组，把IP分组封装在帧中，并通过RAN 106把帧传送至T 102。
当公共交换电话网(PSTN)114的一个用户(未示出)期望与T 102进行通信时，PSTN 114通知移动交换中心(MSC)116。该MSC 116通过接口120把寻呼请求发送到RAN 118。在一个特定实施例中，RAN 118包含符合IS-2000的一个系统。从而，数据是用CDMA多址技术被无线发送的，这些技术在美国专利号为5103459、题为“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMACELLULAR TELEPHONE SYSTEM”和美国专利号为4901307、题为“SPREAD SPECTRUMMULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING STELLITE 0R TERRESTRIALREPEATERS”的专利中已作描述，这两个专利都被转让给本发明的受让人并且通过引用结合于此。然而，本领域中的技术人员认识到当RAN 106和RAN 188不具有验证T 102的公共方法时，本发明也同样可以使用。因此，可以使用其它可选择的多址调制技术，包括HDR、TDMA、W-CDMA和EDGE。
在接收到寻呼请求之后，RAN 118在通信信道112上把一个寻呼发送到T 102，并且T 102把它的通信模式改变为RAN 118的通信模式。T 102接着把寻呼应答发送到RAN 118。在接收到寻呼应答之后，RAN 118和MSC 116根据适当的协议建立通信。在一个实施例中，该协议包含IS-2000接入网络接口的可互操作性规范(IOS)。T 102和RAN 118接着建立一个话音呼叫。在一个实施例中，话音呼叫是根据IS-2000建立的。
当话音呼叫结束后，T 102和NAS 108可以通过RAN 118初始化一个数据呼叫。T 102通过把T_ID发送到RAN 118来标识其期望使用的分组数据传输的会话。RAN 118请求NAS 108把A10/A11接口124连接到与T_ID指定的T 102有关的分组数据传输标准的会话。
NAS 108可以询问T 102以确保欺骗性T(未示出)并未试图把指向T 102的业务重新指向另一个HDR RAN。总的来说，当正在建立一个新的A10/A11接口时，NAS 108自行决定初始化正在执行的询问。例如，NAS和T不需要在每次T建立话务信道时执行询问/应答。该询问-应答是用NASKey实现的，当T 102通过RAN106初始化通信时，NASKey已在NAS 108和T 102之间被交换。如果T 102成功地通过该询问，NAS 108建立从RAN 118到由T_ID指定的分组数据传输标准的会话的A10/A11接口124。如果询问失败，NAS 108根据网络中建立的安全措施进行应答。例如，NAS 108可以把询问的T(欺骗性T或T 108)看作试图访问该网络的一个新的T。NAS 108接着初始化分组数据传输标准的一个新的会话，并且创建验证被询问的T和识别会话的机制。NAS 108也可以把被询问的T看作为欺骗性T并拒绝任何通信。
T 102接着通过把IP网络104的IP分组封装在指向NAS 108的帧中来与IP网络104进行通信，并且通过RAN 118把IP分组传送到NAS 108。
本领域中的技术人员认识到T 102从RAN 106到RAN 118的改变除了像所描述的那样可由一个到来的话音呼叫引起之外，还可以由其它环境引起。例如，T 102可以从RAN 106的一个覆盖区域移动到RAN 118的一个覆盖区域。
图2是说明根据本发明的一个实施例而执行的方法步骤的流程图。
在步骤200处，通过初始化分组数据传输标准的一个会话经过第一RAN来建立T和NAS之间的通信。该会话由与T(T_ID)有关的标识符所指定。方法接着进行到步骤202。
在步骤202处，通过在NAS和T之间交换会话密钥(NASKey)来建立NAS和T之间的安全联系。T和NAS接着交换数据。方法接着进行到步骤204。
在步骤204处，做出是否需要RAN交换的决定。如果不需要RAN交换，方法返回至步骤204。如果需要改变RAN，方法进行到步骤206。
在步骤206处，T通过识别其期望使用的分组数据传输标准的会话来请求NAS建立一个通信。T通过把T_ID经由第二RAN发送到NAS来识别该会话。方法接着进行到步骤208。
在步骤208处，NAS确定是否要询问T来验证T是所请求的分组数据传输标准的会话的拥有人。如果NAS确定不需要任何询问，方法进行到步骤212。如果NAS决定询问T，方法继续到步骤210。
在步骤210处，T用NASKey应答该询问。NAS确定应答是否令人满意。如果应答是令人满意的，则方法进行到步骤212。如果应答不令人满意，则方法进行到步骤214。
在步骤212处，如果访问终端成功地通过了该询问，则NAS建立从第二RAN到T_ID指定的分组数据传输标准的会话的A10/A11接口。T和NAS接着交换数据。
在步骤214处，NAS根据网络中建立的安全措施进行应答。
图3说明按照本发明一个实施例的装置300的元件。
装置300包含一个处理器302和存储媒体304，该存储媒体304可由处理器访问并包含一组处理器302可读和可执行的指令。
尽管当描述上述实施例时是用特定的协议，然而本领域的技术人员认识到可以是用其它协议而不脱离本发明的范围。因此，例如，在一个实施例中，T 102产生IP分组，且NAS 108耦合到IP网络104。本领域的技术人员认识到其它实施例可使用除IP之外的格式和协议。此外，NAS 108可以耦合到一个能使用除IO之外的协议的网络。同样地，在一个实施例中T 102能够实现RLP、PPP、询问握手验证协议(CHAP)和移动IP。在一个特定实施例中，RAN 106用RLP与T 102进行通信。在一个实施例中，NAS 108支持PPP的功能性，包括链路控制协议(LCP)、CHAP和PPP互联网协议控制协议(IPCP)。
此外，尽管使用包含T和RAN的无线通信系统与NAS进行通信，本领域的技术人员可以认识到也可以使用其它通信系统(无论无线与否)。特别地，当T试图通过无委托的接入网络与NAS进行通信时，已描述的实施例中揭示的本发明的范围是适用的。
本领域的技术人员可以理解，结合这里揭示的实施例描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以由电子硬件、计算机软件或它们的组合来实现。这些各种说明性的组件、块、模块、电路和步骤一般是以它们的功能性来描述的。该功能由硬件或软件实现取决于影响总系统的特定应用和设计的限制。技术人员考虑这些情况下硬件和软件的互换性，以及怎样最佳地实现每个特定应用所描述的功能。
作为例子，结合这里揭示的实施例描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤的执行或实现可以用到数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、像寄存器或FIFO这样的离散硬件部件、执行一组固件指令的处理器、任意传统的可编程软件模块和处理器、或它们的任意组合。该处理器最好是一个微处理器，但作为替代，该处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器、或状态机。软件模块可驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、寄存器、硬盘、移动盘、CD-ROM或本领域中熟知的任何其它形式的存储媒体中。本领域的技术人员应进一步意识到，上面描述中提到的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可以有利地通过电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或它们的任意组合来表示。
前面对选定实施例的描述使本领域的任何技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对本领域的技术人员是显而易见的，这里定义的一般原理可以应用在其它实施例中而无需使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例而是符合与这里揭示的原理和新颖特性一致的最宽泛的范围。
Claims (30)
1.允许终端使用标识符指定的分组数据传输标准的会话的一种方法，其特征在于包括：
请求用标识符指定的分组数据传输标准的会话在终端和网络访问服务器之间建立通信；
当验证到终端和网络访问服务器之间的安全联系时授权请求。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分组数据传输标准的会话是由标识符指定的，并且当终端通过第一接入网络与网络访问服务器建立通信时建立安全联系。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，第一接入网络是一个无线接入网络。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，终端和网络访问服务器之间的通信是通过第二接入网络实现的。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，第二接入网络是一个无线接入网络。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，分组数据传输的标准包含一个点对点协议。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，网络访问服务器包含一个分组数据服务节点。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，安全联系包含一个会话密钥。
9.当终端从第一接入网络改变到第二接入网络时，允许终端使用相同的分组数据传输标准的会话的一种方法，其特征在于包括：
用分组数据传输标准的会话通过第一接入网络在网络访问服务器和终端之间建立通信，其中会话是由标识符指定的；
在终端和网络访问服务器之间建立安全联系；以及
由标识符根据安全联系指定的分组数据传输标准的会话通过第二接入网络在网络访问服务器和终端之间建立通信。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，通过第二无线接入网络在网络访问服务器和访问终端之间建立通信，包括：
用标识符指定的分组数据传输标准的会话，请求网络访问服务器通过第二无线接入网络与终端建立通信；以及
当网络访问服务器验证了终端和网络访问服务器之间的安全联系后授权该请求。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，第一接入网络是一个无线接入网络。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，第二接入网络是一个无线接入网络。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，分组数据传输的标准包含一个点对点协议。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，网络访问服务器包含一个分组数据服务节点。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，安全联系包含一个会话密钥。
16.允许终端使用标识符指定的分组数据传输标准的会话的一种装置，其特征在于包括：
一个处理器；以及
一个处理器可读的存储媒体，它可由处理器访问并且包含一组可由处理器执行的指令以：
用标识符指定的分组数据传输标准的会话，请求在终端和网络访问服务器之间建立通信；
当验证了终端和网络访问服务器之间的安全联系之后授权该请求。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，分组数据传输标准的会话是由标识符指定的并且当终端通过第一接入网络与网络访问服务器建立通信时即建立安全联系。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，第一接入网络是一个无线接入网络。
19.如权利要求16所述的装置，其特征在于，终端和网络访问服务器之间的通信是通过第二接入网络实现的。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，第二接入网络是一个无线接入网络。
21.如权利要求16所述的装置，其特征在于，分组数据传输的标准包含一个点对点协议。
22.如权利要求16所述的方法，其特征在于，网络访问服务器包含一个分组数据服务节点。
23.如权利要求16所述的方法，其特征在于，安全联系包含一个会话密钥。
24.当终端从第一接入网络变化到第二接入网络时，允许终端使用相同的分组数据传输标准的会话的一种装置，其特征在于包括：
一个处理器；以及
一个处理器可读的存储媒体，它可由处理器访问并且包含一组可由处理器执行的指令以：
用分组数据传输标准的会话，通过第一接入网络在网络访问服务器和终端之间建立通信，其中会话是由标识符指定的；
在终端和网络访问服务器之间建立安全联系；以及
用标识符根据安全联系指定的分组数据传输标准的会话，通过第二接入网络在网络访问服务器和终端之间建立通信；
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，通过第二无线接入网络在网络访问服务器和访问终端之间建立通信，包括：
用标识符指定的分组数据传输标准的会话，请求网络访问服务器通过第二无线接入网络与终端建立通信；以及
当网络访问服务器验证了终端和网络访问服务器之间的安全联系后授权该请求。
26.如权利要求24所述的方法，其特征在于，第一接入网络是一个无线接入网络。
27.如权利要求24所述的方法，其特征在于，第二接入网络是一个无线接入网络。
28.如权利要求24所述的方法，其特征在于，分组数据传输的标准包含一个点对点协议。
29.如权利要求24所述的方法，其特征在于，网络访问服务器包含一个分组数据服务节点。
30.如权利要求24所述的方法，其特征在于，安全联系包含一个会话密钥。
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