CN1692659A - 无线lan通用移动电话系统交互工作设备中的用户身份保护 - Google Patents

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Abstract

一种移动无线终端(16)，在从无线电话网络(12)转移到无限局域网络(LAN)(14)时，通过发送与用于无线电话网络中的身份识别相同的身份信息，寻求身份识别。在接收到身份信息时，无线电话网络中的无线LAN接入服务器(24)识别在转移前、在无线电话网络中最后服务于所述无线终端的通用分组无线电业务服务节点(SGSN)(18)。无线LAN接入服务器把身份信息转发给SGSN，而SGSN则提供身份识别响应，来使终端生效。

Description

无线LAN通用移动电话系统交互工作设备中的用户身份保护
相关申请的交叉引用
本申请要求2002年8月13日递交的美国临时专利申请序列号No.60/403,159在35U.S.C.119(e)下的优先权，其内容在此一并作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于在移动无线终端从一个无线网络转移到另一个无线网络时保护用户身份的技术。
背景技术
无线LAN技术领域的发展已经带来相对便宜的无线LAN设备的可用性，其又导致了休息站、咖啡馆、图书馆和类似公共设施中公共可访问无线LAN(例如，“热点”)的出现。现在，无线LAN向用户提供对专用数据网络(如企业内联网)或公共数据网络(如因特网)的接入。如果有也只是极少的公共可访问无线LAN提供某种类型的电话服务，更不用说，无线电话服务了。
现在，寻求无线电话服务的用户典型地向这种服务的众多提供商之一进行订阅。今天的无线电话服务提供商不仅提供语音呼叫，也提供通用分组无线电服务(GPRS)，以通过移动无线终端来实现交换数据分组。而GPRS存在于众多领域，数据传输率一般不超过56Kbps，并且对无线网络服务提供商来说，支持这一服务的成本仍然较高，使得GPRS比较昂贵。
为了提供增强的数据通信，正在努力建立新的无线电话标准。这种成果之一是由第3代伙伴计划(3GPP)所提出的“通用移动电信系统(UMTS)”标准，用于无线电话网络中的高级分组无线电服务。UMTS标准提出了高达2Mbps的传输速率。然而，实现和运行无线LAN相对低廉的成本，以及其可获得的高带宽(通常高于10兆比特/秒)使得无线LAN，即使与UMTS网络相比，也是优选的接入机制。有了较低成本和较高带宽的优势，当这种服务可用时，移动无线终端的用户通常会寻求转向无线LAN。当无线LAN服务不再可用时，用户将转回无线电话网络。
对无线电话网络和无线LAN的接入都需要用户身份识别和验证。从网络运营商的角度来说，收入的产生依赖于可靠的用户身份识别和验证。没有正确的用户身份识别和验证，网络运营商将不能为这些服务开出账单。从用户的角度来说，身份识别和验证必须以能够预防欺诈的安全方式来进行。所以，用户身份识别不应当以允许他人不正确地使用这些信息的方式来进行。
现在，寻求接入无线电话网络的用户接收临时身份，被称为分组临时移动订户身份(P-TMSI)。一般来说，无线电话网络中附属于服务GPRS支持节点(SGSN)的拜访位置寄存器(VLR)维护用户的P-TMSI的副本。SGSN把P-TMSI映射到永久身份，被称为国际移动订户身份(IMSI)。为了避免危及用户身份的安全，如果上次身份识别后经历了较长的时间间隔，无线电话网络将不同的P-TMSI分配给用户。
现行的无线LAN缺少安全用户身份识别和验证机制。对于寻求从无线电话网络转移到无线LAN的用户，存在潜在的安全风险。
所以，需要一种用于在从一个无线网络转到另一个无线网络时保护用户的身份的技术。
发明内容
简单来说，依照本发明的优选实施例，提供一种方法，用于在从第一无线网络转移到第二无线网络时识别移动无线终端的用户。所述方法开始于在第二网络中接收来自于用户的、在转移到该网络时的身份识别请求。身份识别请求包括先前由移动无线终端提供的、用于在第一无线网络中识别其自身的临时标识符。根据身份识别请求，对第一网络中移动无线终端最后接入的节点进行身份识别。在识别出最后接入节点时，把第二网络中所接收到的身份识别请求转发给第一网络中的最后接入节点，而该节点根据临时标识符，验证用户的永久身份。然后，把这一验证信息返回到第二网络，作为响应，在成功的用户验证时，允许用户接入。通过在第二网络中发送用于识别其自身的临时身份，用户避免了在网络转移期间发送其永久身份的必要，在网络转移期间，其永久身份可能会被侦听，并导致安全性隐患。
附图说明
图1示出了与无线LAN交互工作、以便向移动无线终端提供通信服务的无线电话网络的方框示意图。
具体实施方式
图1示出了依照本发明、与无线局域网络(LAN)14交互工作、以便为移动无线终端16提供通信服务的无线电话网络12的示例性实施例。实际上，移动无线终端16依附于无线电话网络12来获得语音和/或数据服务。可是，在进入无线LAN的覆盖区域时，由于其数据接入的较高速度、较低成本，移动无线终端16的用户通常会从无线电话网络12转向无线LAN 14。而当用户离开了无线LAN时，将发生对无线电话网络的反向转移。
在示例性实施例中，无线电话网络12具有“通用移动电信系统(UMTS)”标准针对高级分组无线电服务所提出的体系结构。因此，无线电话网络12包括至少一个服务GPRS支持节点(SGSN)18，用于验证移动无线终端16。当终端通过无线电话无线电网络20与无线电话网络12进行通信时，SGSN18还用于处理与移动无线终端交换的分组数据。虽然图1描述了一个无线电话无线电网络20，无线电话网络12可以包括多个无线电网络，每一个都由独立的SGSN管理。无线电话网络12中的归属位置寄存器(HLR)22存储当前无线电话服务订户的记录，并包含分组域订阅信息以及位置信息，其中SGSN18服务于特定的移动无线终端，而无线电话网络包括多个SGSN。
无线电话网络12还包括无线LAN(WLAN)交互工作接入服务器24，用于管理无线LAN14和无线电话网络间的接口。WLAN交互工作接入服务器24实现与SGSN18类似的功能。所以，WLAN交互工作接入服务器24验证移动无线终端。它可能处理，也可能不处理分组数据，这取决于数据连接是否需要通过无线电话网络。依据本发明，WLAN交互工作接入服务器24与SGSN 18合作，以便在从无线电话网络12转移到无线LAN 14时，使用由无线移动终端提供的P-TMSI，实现移动无线终端16的安全身份识别。如下进一步详细描述，这种身份识别避免了移动无线终端16发送永久身份的必要，从而提供了安全性。
在第一次直接接入无线电话网络12时，作为注册程序的一部分，移动无线终端16接收临时身份，通常称为分组临时移动订户身份(P-TMSI)。在每次随后直接接入无线电话网络12时，移动无线终端16通过无线电网络20把它的P-TMSI传递给相应的SGSN 18。使用拜访位置寄存器(VLR)23，SGSN 18把P-TMSI映射为用户的永久身份，称为国际移动订户身份(IMSI)，来验证终端的用户。
当接入无线电话网络12时，移动无线终端16使用其临时身份(P-TMSI)，从而其真实身份在初始注册后，不再需要越过无线电接口。在从一个SGSN切换到另一个SGSN的情况下，新SGSN从移动无线终端16接收P-TMSI。如果新SGSN当前并不服务于移动无线终端16，那么新SGSN将查询“旧”SGSN。由此，新SGSN将检索到先前服务于移动无线终端16、并最后把终端的临时身份映射到它的永久身份上的“旧”SGSN的地址。新SGSN请求“旧”SGSN发送回与先前由移动无线终端16提供的临时地址(P-TMSI)相关联的IMSI。
迄今为止，还没有安全接入设备，允许移动无线终端16从无线电话网络12转移到无线LAN14，而又保持终端的身份安全不受到可能的侦听。一般说来，移动无线终端16的用户，在转到无线LAN 14时，需要把它的永久身份(即，其IMSI)发送给无线LAN 14，因此会危及到它的身份的安全。
依据本发明，提供一种用于在从一个无线网络(无线电话网络12)转移到无线LAN 14时保护移动无线终端16的IMSI的技术。为了保护用户的身份，本发明的技术使用由最后附属的SGSN(例如，图1中的SGSN 18)所保持的用户身份信息(即，P-TMSI)来验证无线LAN 14中的用户永久身份。这一身份识别和验证如下：
1.在转移到无线LAN 14时，移动无线终端16发送与先前发送给无线电话网络12相同的身份信息。这种身份信息包括旧(即，先前发送的)P-TMSI、P-TMSI签名和路由区标识符(RAI)。如上所述，P-TMSI构成了临时用户身份。P-TMSI签名提供对P-TMSI的验证，而RAI区分可接入移动无线终端16的每个SGSN 18。每个SGSN18以及WLAN交互工作接入服务器24，都具有其自己惟一的RAI。迄今为止，RAI只识别无线电话网络12中的SGSN。依据本发明的一个方面，WLAN交互工作接入服务器24具有其自己的RAI，所以此服务器简单地作为另一个SGSN出现。这样，WLAN交互工作接入服务器24能够以从移动无线终端接收到的P-TMSI来询问旧SGSN，达到获得终端的IMSI的目的。
2.在接收到身份信息(即，P-TMSI、P-TMSI签名和RAI)时，无线LAN 14把这些信息转发给无线电话网络12中的WLAN交互工作接入服务器24。根据这些身份信息，WLAN交互工作接入服务器24先确定紧接在转入无线LAN14之前、由移动无线终端16先前接入的旧SGSN18的身份。典型地，WLAN交互工作接入服务器24通过与由移动无线终端16提供的RAI中的旧路由区的关联，找出旧SGSN的地址，来识别旧SGSN。典型地，WLAN交互工作接入服务器24通过HLR 22得知无线电话网络12中每个SGSN的地址。在WLAN交互工作接入服务器24不知道旧SGSN 18的地址的情况下，服务器可以使用由移动无线终端16提供的逻辑地址，从域名解析系统(DNS)服务器(图中未标出)中获取地址。
3.识别了旧SGSN 18后，WLAN交互工作接入服务器24把P-TMSI、P-TMSI签名和RAI发送给旧SGSN18，请求用户的IMSI。
4.响应来自WLAN交互工作接入服务器24的请求，旧SGSN 18把P-TMSI映射到IMSI上。这样，旧SGSN提供了身份识别响应，其既包括IMSI，又包括识别移动无线终端16的适当的验证矢量。如果不能识别移动无线终端16，则旧SGSN 18提供适当的错误消息。
5.在根据由旧SGSN 18执行的映射、建立起用户身份后，无线LAN 14将验证移动无线终端16的用户构成了合法用户，并有权使用无线LAN。
6.当用户离开无线LAN转回无线电话网络时，WLAN交互工作接入服务器24用作“旧”SGSN。在接到请求时，其将身份识别响应发送到用户终端将要依附的无线电话网络中的新SGSN。
本发明的身份识别和验证技术提供了以下优点：通过WLAN交互工作接入服务器24，提供安全的用户身份识别，同时最小化重复接入HLR 20的次数。本发明的身份识别技术使用了无线电话网络12的安全身份识别处理，而不是广播容易被他人侦听的永久无线LAN标识符。所以，在从无线电话网络12转移到无线LAN 14时，移动无线终端的用户的身份一直都受到保护。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种用于在终端从第一无线网络转移到第二无线网络时识别移动无线终端的方法，包括以下步骤：
在第二无线网络中，从移动无线终端接收移动无线终端先前用于接入第一无线网络的临时身份信息，临时身份信息包括分组临时移动订户身份(P-TMSI)、P-TMSI签名和路由区标识符(RAI)；
依据第二无线网络中从移动无线终端接收到的临时身份信息，识别第一无线网络中、在转移到第二无线网络前最后服务于移动无线终端的服务节点；
把移动无线终端的临时身份信息转发给第一无线网络中的最后接入服务节点，进行身份识别；
从第一无线网络中的最后接入服务节点接收表明是否已经正确识别了移动无线终端的身份识别响应；以及
依据身份识别响应，使移动终端生效。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于识别第一无线网络中的服务节点的步骤还包括依据从移动无线终端接收到的RAI来识别服务节点的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：
从移动无线终端接收逻辑地址信息；以及
接入域名解析系统(DNS)服务器，依据逻辑地址识别服务节点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括在服务节点不能根据临时身份信息识别移动无线终端时提供错误消息的步骤。
5.一种用于在终端从无线电话网络转移到无线局域网络(LAN)时识别移动无线终端的方法，包括以下步骤：
在无线LAN中，从移动无线终端接收移动无线终端先前用于接入无线电话网络的临时身份信息；
依据无线LAN中从移动无线终端接收到的临时身份信息，识别无线电话网络中、在转移到无线LAN前最后服务于移动无线终端的服务节点，临时身份信息包括分组临时移动订户身份(P-TMSI)、P-TMSI签名和路由区标识符(RAI)；
把移动无线终端的临时身份信息转发给无线电话网络中的最后接入服务节点，进行身份识别；
从无线电话网络中的最后接入服务节点接收表明是否已经正确识别了移动无线终端的身份识别响应；以及
依据身份识别响应，使移动终端生效。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于识别第一无线网络中的服务节点的步骤还包括依据从移动无线终端接收到的RAI来识别服务节点的步骤。
7.根据权利要求5所述方法，其特征在于还包括以下步骤：
从移动无线终端接收逻辑地址信息；以及
接入域名解析系统(DNS)服务器，依据逻辑地址识别服务节点。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于还包括在服务节点不能根据临时身份信息识别移动无线终端时提供错误消息的步骤。
9.一种无线电话网络，用于在终端从无线电话网络转移到无线局域网络(LAN)时识别移动无线终端，所述无线电话网络包括：
服务节点，用于在接入无线电话网络时，识别移动无线终端；以及
接入服务器，用于从无线LAN接收来自移动无线终端的、由移动无线终端先前用于接入无线电话网络的临时身份信息，并用于识别第一无线网络中、在转移到无线LAN前最后服务于移动无线终端的服务节点，通过把移动无线终端的身份信息转发给服务节点，进行身份识别，并根据身份识别响应，接入服务器表明是否已经正确识别了移动无线终端，并把该响应转发给无线LAN，临时身份信息包括分组临时移动订户身份(P-TMSI)、P-TMSI签名和路由区标识符(RAI)。
10.根据权利要求11所述的网络，其特征在于接入服务器有其自己的RAI，不同于分配给服务节点的RAI。

Claims (13)

1.一种用于在终端从第一无线网络转移到第二无线网络时识别移动无线终端的方法，包括以下步骤：
在第二无线网络中，从移动无线终端接收移动无线终端先前用于接入第一无线网络的临时身份信息；
依据第二无线网络中从移动无线终端接收到的临时身份信息，识别第一无线网络中、在转移到第二无线网络前最后服务于移动无线终端的服务节点；
把移动无线终端的临时身份信息转发给第一无线网络中的最后接入服务节点，进行身份识别；
从第一无线网络中的最后接入服务节点接收表明是否已经正确识别了移动无线终端的身份识别响应；以及
依据身份识别响应，使移动终端生效。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于接收临时身份信息的步骤还包括接收分组临时移动订户身份(P-TMSI)、P-TMSI签名和路由区标识符(RAI)的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于识别第一无线网络中的服务节点的步骤还包括依据从移动无线终端接收到的RAI来识别服务节点的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：
从移动无线终端接收逻辑地址信息；以及
接入域名解析系统(DNS)服务器，依据逻辑地址识别服务节点。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括在服务节点不能根据临时身份信息识别移动无线终端时提供错误消息的步骤。
6.一种用于在终端从无线电话网络转移到无线局域网络(LAN)时识别移动无线终端的方法，包括以下步骤：
在无线LAN中，从移动无线终端接收移动无线终端先前用于接入无线电话网络的临时身份信息；
依据无线LAN中从移动无线终端接收到的临时身份信息，识别无线电话网络中、在转移到无线LAN前最后服务于移动无线终端的服务节点；
把移动无线终端的临时身份信息转发给无线电话网络中的最后接入服务节点，进行身份识别；
从无线电话网络中的最后接入服务节点接收表明是否已经正确识别了移动无线终端的身份识别响应；以及
依据身份识别响应，使移动终端生效。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于接收临时身份信息的步骤还包括接收分组临时移动订户身份(P-TMSI)、P-TMSI签名和路由区标识符(RAI)的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于识别第一无线网络中的服务节点的步骤还包括依据从移动无线终端接收到的RAI来识别服务节点的步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于还包括以下步骤：
从移动无线终端接收逻辑地址信息；以及
接入域名解析系统(DNS)服务器，依据逻辑地址识别服务节点。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于还包括在服务节点不能根据临时身份信息识别移动无线终端时提供错误消息的步骤。
11.一种无线电话网络，用于在终端从无线电话网络转移到无线局域网络(LAN)时识别移动无线终端，所述无线电话网络包括：
服务节点，用于在接入无线电话网络时，识别移动无线终端；以及
接入服务器，用于从无线LAN接收来自移动无线终端的、由移动无线终端先前用于接入无线电话网络的临时身份信息，并用于识别第一无线网络中、在转移到无线LAN前最后服务于移动无线终端的服务节点，通过把移动无线终端的身份信息转发给服务节点，进行身份识别，并根据身份识别响应，接入服务器表明是否已经正确识别了移动无线终端，并把该响应转发给无线LAN。
12.根据权利要求11所述的网络，其特征在于身份信息还包括从移动无线终端接收到的分组临时移动订户身份(P-TMSI)、P-TMSI签名和路由区标识符(RAI)。
13.根据权利要求11所述的网络，其特征在于接入服务器具有其自己的RAI，不同于分配给服务节点的RAI。
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