專(zhuān)利名稱(chēng)：一種通信方法和系統(tǒng)、及家用基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信技術(shù)，尤其涉及一種通信方法和系統(tǒng)、及家用基站。
背景技術(shù)：
隨著Internet (互聯(lián)網(wǎng))業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，以及寬帶接入網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的 廣泛應(yīng)用，高速、便捷地接入網(wǎng)絡(luò)是人們追求的目標(biāo)。為了更好的利用現(xiàn)有網(wǎng) 絡(luò)的資源，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)營(yíng)商的成本，在3GPP (3rd Generation Partnership Project;第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織)中引入了家用基站的概念。家用基站是 指小型化的、家庭或者辦公室用的小基站，可能是完全私有的，也可以在設(shè)置 不同優(yōu)先級(jí)、權(quán)限的情況下，開(kāi)放給大眾使用，其所有權(quán)歸私人，而不是歸政 府或者運(yùn)營(yíng)商；其使用對(duì)象則可能是小范圍的用戶，也可能是大范圍的用戶。 采用家用基站來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線接入，能夠更好的利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源，更多的節(jié)約網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備運(yùn)營(yíng)商的成本，融合移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)和固定接入網(wǎng)絡(luò)的各自?xún)?yōu)點(diǎn)。
對(duì)于家用基站而言，利用家用基站的設(shè)備標(biāo)識(shí)來(lái)標(biāo)識(shí)使用該家用基站的用 戶群組，只有對(duì)使用家用基站的用戶群組進(jìn)行注冊(cè)后，該用戶群組的成員才可 使用家用基站。另外由于家用基站是用戶自己購(gòu)買(mǎi)、放置在用戶處的基站，也 就是說(shuō)家用基站是在運(yùn)營(yíng)商的控制之外，這樣當(dāng)家用基站在接入到移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中 時(shí)，就需要和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行相互鑒權(quán)，以鑒別家用基站的合法性，在鑒權(quán) 過(guò)程中，采用對(duì)稱(chēng)密鑰。
由于采用家用基站的設(shè)備標(biāo)識(shí)來(lái)標(biāo)識(shí)使用該家用基站的用戶群組，這樣， 會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題(1)由于該標(biāo)識(shí)為家用基站的標(biāo)識(shí)，是制造商提供的，如 果要修改該標(biāo)識(shí)將變得很困難；(2)當(dāng)使用該標(biāo)識(shí)來(lái)尋找網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)節(jié)點(diǎn)，因?yàn)樵O(shè)備標(biāo)識(shí)是設(shè)備商提供的，不能包含路由信息，因此，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中使用
家用基站的設(shè)備標(biāo)識(shí)來(lái)尋找相應(yīng)的HSS ( Home Subscriber Server,歸屬用戶服 務(wù)器)會(huì)比較麻煩。同時(shí)由于家用基站的用戶只能使用他所注冊(cè)的這個(gè)家用基 站提供的業(yè)務(wù)，這樣家用基站的用戶在外地時(shí)，如果享受他所注冊(cè)的這個(gè)家用 基站提供的業(yè)務(wù)，就必須隨身攜帶這個(gè)家用基站，因此，對(duì)用戶來(lái)講家用基站 的移動(dòng)性4艮差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種通信方法和系統(tǒng)、及家用基站，增強(qiáng)了用家用基 站的移動(dòng)性，并方^f更了用戶。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種通信方法，包括
通過(guò)家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行通信，所述家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼存 儲(chǔ)在家用基站身份標(biāo)識(shí)卡中，所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡可拆卸地安裝在基站主 體上。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了 一種通信系統(tǒng)，包括家用基站和網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)體， 所述家用基站，用于通過(guò)家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)體進(jìn)行通信，所 述家用基站包括基站主體和家用基站身份標(biāo)識(shí)卡，所述用戶標(biāo)識(shí)碼存儲(chǔ)在家用 基站身份標(biāo)識(shí)卡中，所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡可拆卸地安裝在基站主體上。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了 一種家用基站，包括基站主體和家用基站身份標(biāo) 識(shí)卡，
所述基站主體，其包括第一發(fā)送單元，用于向家用基站身份標(biāo)識(shí)卡發(fā)送 讀家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼請(qǐng)求，第一接收單元，用于接收家用基站身份標(biāo)識(shí)卡發(fā) 送的帶有家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼的確認(rèn)消息；通信單元，用于通過(guò)所述家用基站 用戶標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行通信；
所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡，其可拆卸地安裝在基站主體上，包括第一存儲(chǔ) 單元，用于存儲(chǔ)有家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼；第一接收單元，用于接收基站主體發(fā) 送的讀家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼請(qǐng)求消息；第一發(fā)送單元，用于向基站主體發(fā)送包含家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼的確認(rèn)消息。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)將家用基站分離為基站主體和BSIM卡，使得用戶通過(guò) BSIM卡可以使用其它任何家用基站，增強(qiáng)了家用基站的移動(dòng)性。另外，由于 BSIM卡易于攜帶，用戶到外地時(shí)，只需攜帶BSIM卡，將BSIM卡安裝在基站 主體上，就可與網(wǎng)絡(luò)側(cè)通信，接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)的業(yè)務(wù)，從而大大方便了用戶。


圖l示出了本發(fā)明實(shí)施例的BSIM ID的結(jié)構(gòu)；
圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例 一 的在PLMN ( Universal Mobile Telecommunication System,通用移動(dòng)通信系統(tǒng))網(wǎng)絡(luò)中家用基站的鑒權(quán)流程；
圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例二的在SAE/LTE SAE ( System Architecture Evolution,系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn))/LTE (Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))網(wǎng)絡(luò)中當(dāng) 家用基站由MME管理時(shí)的鑒權(quán)流程；
圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例三的在UMTS網(wǎng)絡(luò)中家用基站的鑒權(quán)流程；
圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例四的在UMTS網(wǎng)絡(luò)中家用基站的另 一種鑒權(quán)流
程；
圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例五的在SAE/LTE網(wǎng)絡(luò)中或UMTS網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)家用 基站由中間網(wǎng)關(guān)GW管理時(shí)的鑒權(quán)流程； 圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例的通信系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
為了便于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員理解和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖描述本發(fā)明 的實(shí)施例。
在本發(fā)明實(shí)施例中，整個(gè)家用基站由兩部分組成即基站主體和家用基站 身份標(biāo)識(shí)卡(即，BSIM (Base Station Identifier Module)卡)。在基站主體中存 儲(chǔ)家用基站的BS Number (家用基站主體號(hào)碼)，在BSIM卡中存儲(chǔ)家用基站 的簽約用戶標(biāo)識(shí)BSIM ID (家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼)和基本密鑰，以及一些鑒權(quán)算法和衍生密鑰生成算法(以下簡(jiǎn)稱(chēng)密鑰生成算法)，BSIM ID用于唯一標(biāo)識(shí) 使用某一基站的用戶群組。BSIM卡中還可存儲(chǔ)其它與通信相關(guān)的信息，如使 用家用基站的各個(gè)用戶的用戶數(shù)據(jù)(例如電話號(hào)碼等)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)(允許使用 該家用基站的用戶列表、最近一次登記時(shí)家用基站所在位置識(shí)別號(hào)、衍生密鑰 生命周期等)；所述其它與通信相關(guān)的信息在通信過(guò)程中可以動(dòng)態(tài)變化。
當(dāng)開(kāi)戶登記時(shí)，會(huì)獲得一個(gè)BSIM卡。當(dāng)獲得BSIM卡后，可將BSIM卡可 拆卸地安裝在任一基站主體中，基站主體在開(kāi)機(jī)時(shí)，就可利用BSIM卡的BSIM ID向移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行登記和鑒權(quán)，當(dāng)?shù)怯涜b權(quán)成功后，家用基站就可與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 各種通信。
如圖l所示，所述BSIMID可由下述三部分組成 移動(dòng)國(guó)家代碼(MCC)，唯一地標(biāo)識(shí)家用基站所在的國(guó)家； 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)代碼(MNC)，標(biāo)識(shí)家用基站的歸屬的網(wǎng)絡(luò)； 移動(dòng)家用基站識(shí)別碼(MBIN)，標(biāo)識(shí)一個(gè)歸屬網(wǎng)內(nèi)的家用基站，并且可
以標(biāo)識(shí)家用基站所屬的歸屬用戶服務(wù)器HSS。所以可以根據(jù)BSIM ID的MBIN
找到相應(yīng)的HSS。
MNC和MBIN合起來(lái)，組成國(guó)家移動(dòng)家用基站識(shí)別碼(NMBI) 。 MCC的 分配可由ITU管理。NMBI可由每個(gè)運(yùn)營(yíng)商或國(guó)家政策部門(mén)負(fù)責(zé)。
BSIMID也可按其它方式組成，只要能夠滿足唯一標(biāo)識(shí)使用某一基站的用 戶群組即可。
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種通信方法，所述方法包括家用基站通過(guò)家用基 站用戶標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行通信，所述家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼存儲(chǔ)在家用基站身 份標(biāo)識(shí)卡中，所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡可拆卸地安裝在基站主體上。所述家用 基站身份標(biāo)識(shí)卡還存儲(chǔ)基本密鑰和鑒權(quán)算法，以便家用基站與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行鑒 權(quán)。由于將家用基站分為基站主體和BSIM卡后，通信過(guò)程變化主要體在家用 基站與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行鑒權(quán)過(guò)程中，下面通過(guò)實(shí)施例一至實(shí)施例五分別描述在各種 不同網(wǎng)絡(luò)中的登記鑒權(quán)過(guò)程。實(shí)施例一
本實(shí)施例描述本發(fā)明實(shí)施例的家用基站在PLMN ( Public Land Mobile Network,公共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò))運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中的登記鑒權(quán)方法。
在圖2中，家用基站包含了基站主體和BSIM卡，如圖2所示，下面描述家 用基站的登記鑒權(quán)過(guò)程。
步驟l、家用基站開(kāi)機(jī)，向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送包含BSIMID的登記請(qǐng)求消息。
步驟2、網(wǎng)絡(luò)側(cè)接收到登記請(qǐng)求消息后，根據(jù)登記請(qǐng)求消息中的BSIM ID 找到相應(yīng)的基本密鑰，然后根據(jù)BSIMID和基本密鑰執(zhí)行鑒權(quán)算法，并向家用 基站發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求消息。
步驟3、家用基站接收到家用基站發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求消息后，使用BSIM卡中的 基本密鑰執(zhí)行鑒權(quán)算法，并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送鑒權(quán)響應(yīng)消息。
在步驟2和步驟3中，可利用基本密鑰生成衍生密鑰，該衍生密鑰可以用作 IPSec (—種網(wǎng)絡(luò)層安全協(xié)議)中IKE (Internet Key Exchange,網(wǎng)絡(luò)密鑰交換) 的預(yù)共享密鑰，用于建立IPSEC中的安全關(guān)聯(lián)(SA),該衍生密鑰也可以用作 對(duì)家用基站和網(wǎng)絡(luò)之間傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的密鑰。
步驟4、網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)家用基站進(jìn)行鑒權(quán)，如果鑒權(quán)成功，使用該家用基站的 用戶為合法的用戶，網(wǎng)絡(luò)可通過(guò)該家用基站為用戶提供簽約服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)向家用 基站發(fā)送登記響應(yīng)消息。
在步驟1至步驟4中只是簡(jiǎn)單舉出 一種鑒權(quán)方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知道 還可采用其它鑒權(quán)方法進(jìn)行鑒權(quán)。
用戶通過(guò)家用基站接受網(wǎng)絡(luò)提供的簽約服務(wù)后，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的要求， 使用BSIM卡中的BSIM ID執(zhí)行其它相應(yīng)的過(guò)程，例如增加或者刪除可以使用該 家用基站的用戶列表中的用戶等。
本發(fā)明實(shí)施例的家用基站還適合其它網(wǎng)絡(luò)，如UMTS網(wǎng)絡(luò)、SAE/LTE等網(wǎng) 絡(luò)，下面參照?qǐng)D3至圖6通過(guò)實(shí)施例二至實(shí)施例五來(lái)描述家用基站在UMTS網(wǎng)絡(luò)、 SAE/LTE等網(wǎng)絡(luò)中開(kāi)機(jī)登記時(shí)的鑒權(quán)過(guò)程，對(duì)于其它情況下的鑒權(quán)過(guò)程，與之類(lèi)似，在此不再贅述。在圖3至圖6中，BSIM表示BSIM卡，MME表示移動(dòng)性管 理實(shí)體，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)是SAE/LTE網(wǎng)絡(luò)時(shí)，采用MME節(jié)點(diǎn)；SGSN是服務(wù)GPRS 支持節(jié)點(diǎn)，當(dāng)所述網(wǎng)絡(luò)是UMTS時(shí)，采用SGSN節(jié)點(diǎn)。HSS是歸屬用戶服務(wù)器， 用于存儲(chǔ)家用基站的BSIMID其對(duì)應(yīng)的基本密鑰；在圖6中，中間網(wǎng)關(guān)(GW) 可以是一個(gè)安全網(wǎng)關(guān)或者是一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)，可以承擔(dān)部分網(wǎng)絡(luò)側(cè)和部分無(wú)線控 制節(jié)點(diǎn)的功能。 實(shí)施例二
如圖3所示，本實(shí)施例描述在SAE/LTE網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)家用基站由MME管理的情 況下開(kāi)機(jī)登記時(shí)的鑒權(quán)過(guò)程。
步驟301、基站主體開(kāi)機(jī)后，向BSIM卡發(fā)送讀取BSIMID的請(qǐng)求消息。 步驟302、 BSIM卡向基站主體發(fā)送確認(rèn)消息，消息中包含BSIM卡的BSIMID。
步驟303、基站主體向MME發(fā)送登記請(qǐng)求消息(Register)，所述登記請(qǐng)求 消息包括BSIM ID。
步驟304、 MME向HSS發(fā)送鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息(AuthlnfoReq),以便從HSS 請(qǐng)求鑒權(quán)信息，所述鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息包括BSIM ID。
步驟305、 HSS接收到鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息后，根據(jù)鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息中的 BSIMID找到相應(yīng)的基本密鑰，并根據(jù)基本密鑰產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)(Rand),以基本 密鑰和隨機(jī)數(shù)為參數(shù)，執(zhí)行鑒權(quán)算法，產(chǎn)生鑒權(quán)結(jié)果Resultl;同時(shí)HSS也可以 根據(jù)基本密鑰、隨機(jī)數(shù)和特定的密鑰產(chǎn)生算法生成衍生密鑰，然后HSS向MME 發(fā)送鑒權(quán)信息響應(yīng)消息(AuthlnfoResp)，將鑒權(quán)結(jié)果Resultl、隨機(jī)數(shù)和衍生 密鑰發(fā)送給MME,所述鑒權(quán)信息響應(yīng)消息包括鑒權(quán)結(jié)果Resultl、隨機(jī)數(shù)和衍 生密鑰。
步驟306、 MME向BSIM卡發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求消息(AuthChallenge),將隨機(jī) 數(shù)發(fā)送給BSIM卡；
步驟307、 BSIM卡根據(jù)接收到的隨機(jī)數(shù)和BSIM卡中存儲(chǔ)的基本密鑰使用與步驟305中相同的鑒權(quán)算法產(chǎn)生鑒權(quán)結(jié)果Result2，也可以根據(jù)基本密鑰和隨 機(jī)數(shù)使用與步驟305中相同的密鑰產(chǎn)生算法生成衍生密鑰，接著，BSIM卡向 MME發(fā)送鑒權(quán)響應(yīng)消息，將鑒權(quán)結(jié)果Result2發(fā)送給MME;步驟305和步驟307 中生成的衍生密鑰可以用作IPSec( —種網(wǎng)絡(luò)層安全協(xié)議)中IKE的預(yù)共享密鑰， 用于建立IPSEC中的安全關(guān)聯(lián)(SA)，也可以用作對(duì)家用基站和網(wǎng)絡(luò)之間傳輸 數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的密鑰。
步驟308、 MME將該鑒權(quán)結(jié)果Result2與HSS傳送過(guò)來(lái)的鑒權(quán)結(jié)果Resultl相 比較，如果不同則鑒權(quán)失敗，否則鑒權(quán)成功，MME將向基站主體發(fā)送登記確 認(rèn)消息RegisterAck。
在步驟301至步驟308中只是筒單舉出 一種鑒權(quán)方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 知道還可釆用其它鑒權(quán)方法進(jìn)行鑒權(quán)。
實(shí)施例三
如圖4所示，本實(shí)施例描述在UMTS網(wǎng)絡(luò)中家用基站的開(kāi)機(jī)登記時(shí)的鑒權(quán) 過(guò)程。
步驟401、基站主體開(kāi)機(jī)后，向BSIM卡發(fā)送讀取BSIMID的請(qǐng)求消息。 步驟402、 BSIM卡向基站主體發(fā)送確認(rèn)消息，消息中包含BSIM卡的BSIMID。
步驟403、基站主體向RNC發(fā)送登記請(qǐng)求消息(Register)，所述登記請(qǐng)求 消息包括BSIMID。
步驟404、 RNC向HSS發(fā)送鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息(AuthlnfoR叫)，以便從HSS 請(qǐng)求鑒權(quán)信息，所述鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息包括BSIMID。
步驟405、 HSS接收到鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息后，根據(jù)鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息中的 BSIM ID找到相應(yīng)的基本密鑰，并根據(jù)基本密鑰產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，以基本密鑰和 Rand為參數(shù)，執(zhí)行鑒權(quán)算法，產(chǎn)生鑒權(quán)結(jié)果Resultl;同時(shí)HSS也可以根據(jù)基本 密鑰、隨機(jī)數(shù)和特定的密鑰產(chǎn)生算法生成衍生密鑰，然后HSS向RNC發(fā)送鑒權(quán) 信息響應(yīng)消息(AuthlnfoResp),將鑒權(quán)結(jié)果Resultl、隨機(jī)數(shù)和衍生密鑰發(fā)送給RNC，所述鑒權(quán)信息響應(yīng)消息包括鑒權(quán)結(jié)果Resultl、隨機(jī)數(shù)和衍生密鑰。
步驟406、 RNC向BSIM卡發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求消息(AuthChallenge)，將隨機(jī)數(shù) 發(fā)送給BSIM卡；
步驟407、 BSIM卡根據(jù)隨機(jī)數(shù)和BSIM卡中存儲(chǔ)的基本密鑰使用與步驟405 中相同的鑒權(quán)算法產(chǎn)生鑒權(quán)結(jié)果Result2 ，也可以根據(jù)基本密鑰和隨機(jī)數(shù)使用與 步驟405中相同的密鑰產(chǎn)生算法生成衍生密鑰，接著，BSIM卡向RNC發(fā)送鑒權(quán) 響應(yīng)消息，將鑒權(quán)結(jié)果Result2發(fā)送給RNC;步驟405和步驟407中生成的衍生密 鑰可以用作IPSec中IKE的預(yù)共享密鑰，用于建立IPSEC中的安全關(guān)聯(lián)(SA), 也可以用作對(duì)家用基站和網(wǎng)絡(luò)之間傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的密鑰。
步驟408、 RNC將該鑒權(quán)結(jié)果Result2與HSS傳送過(guò)來(lái)的鑒權(quán)結(jié)果Resultl相 比較，如果不同則鑒權(quán)失敗，否則鑒權(quán)成功，RNC將向基站主體發(fā)送登記確認(rèn) 消息RegisterAck。
在步驟401至步驟408中只是簡(jiǎn)單舉出 一種鑒權(quán)方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 知道還可采用其它鑒權(quán)方法進(jìn)行鑒權(quán)。 實(shí)施例四
如圖5所示，本實(shí)施例描述在UMTS網(wǎng)絡(luò)中家用基站的另一種開(kāi)機(jī)登記時(shí) 的鑒權(quán)過(guò)程。
步驟501、基站主體開(kāi)機(jī)后，向BSIM卡發(fā)送讀取BSIMID的請(qǐng)求消息。 步驟502、 BSIM卡向基站主體發(fā)送確認(rèn)消息，消息中包含BSIM卡的BSIMID。
步驟503、基站主體向RNC發(fā)送登記請(qǐng)求消息(Register),所述登記請(qǐng)求 消息包括BSIM ID。
步驟504、 RNC向SGSN發(fā)送鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息(AuthlnfoReq),以便請(qǐng) 求鑒權(quán)信息，所述鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息包括BSIM ID。
步驟505、 SGSN向HSS發(fā)送鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息(AuthlnfoReq),以便從 HSS請(qǐng)求鑒權(quán)信息，所述鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息包括BSIM ID。步驟506、 HSS接收到鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息后，根據(jù)鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息中的 BSIMID找到相應(yīng)的基本密鑰，并產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，以基本密鑰和Rand為參數(shù)，執(zhí) 行鑒權(quán)算法，產(chǎn)生鑒權(quán)結(jié)果Resultl;同時(shí)HSS也可以根據(jù)基本密鑰、隨機(jī)數(shù)和 特定的密鑰產(chǎn)生算法生成衍生密鑰，然后HSS向RNC發(fā)送鑒權(quán)信息響應(yīng)消息 (AuthlnfoResp)，將鑒權(quán)結(jié)果Resultl 、隨機(jī)數(shù)和衍生密鑰發(fā)送給SGSN。
步驟507、 SGSN向RNC發(fā)送鑒權(quán)信息響應(yīng)消息(AuthlnfoResp)，將隨機(jī) 數(shù)發(fā)送給RNC。
步驟508、 RNC向BSIM卡發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求消息(AuthChallenge),將隨機(jī)數(shù) 發(fā)送給BSIM卡，所述鑒權(quán)請(qǐng)求消息包括隨機(jī)數(shù)。
步驟509、 BSIM卡收到鑒權(quán)請(qǐng)求消息后，根據(jù)鑒權(quán)請(qǐng)求消息中的隨機(jī)數(shù)和 BSIM卡中存儲(chǔ)的基本密鑰使用與步驟505中相同的鑒權(quán)算法產(chǎn)生鑒權(quán)結(jié)果 Result2,也可以根據(jù)基本密鑰、隨機(jī)數(shù)使用與步驟505中相同的密鑰產(chǎn)生算法 生成衍生密鑰，BSIM卡向RNC發(fā)送鑒權(quán)響應(yīng)消息，將鑒權(quán)結(jié)果Result2發(fā)送給 RNC;步驟506和步驟509中生成的衍生密鑰可以用作IPSec中IKE的預(yù)共享密 鑰，用于建立IPSEC中的安全關(guān)聯(lián)(SA)，也可以用作對(duì)家用基站和網(wǎng)絡(luò)之間 傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的密鑰。
步驟510、 RNC向SGSN發(fā)送鑒權(quán)結(jié)果比較請(qǐng)求(CompResultReq)，將鑒 權(quán)結(jié)果Result2發(fā)送給SGSN。
步驟511 、 SGSN將該鑒權(quán)結(jié)果Result2與HSS傳送過(guò)來(lái)的鑒權(quán)結(jié)果Resultl相 比較，如果不同則鑒權(quán)失敗，否則鑒權(quán)成功，SGSN向RNC發(fā)送鑒權(quán)結(jié)果比較 響應(yīng)(CompResultReq)。
步驟512、 RNC將向基站主體發(fā)送登記確認(rèn)消息(RegisterAck)。
在步驟501至步驟512中只是簡(jiǎn)單舉出一種鑒權(quán)方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 知道還可采用其它鑒權(quán)方法進(jìn)行鑒權(quán)。
實(shí)施例五
如圖6所示，本實(shí)施例描述在SAE/LTE網(wǎng)絡(luò)中或UMTS網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)家用基站由中間網(wǎng)關(guān)GW管理時(shí)開(kāi)機(jī)登記時(shí)的鑒權(quán)過(guò)程。
步驟601、基站主體開(kāi)機(jī)后，向BSIM卡發(fā)送讀取BSIMID的請(qǐng)求消息。 步驟602、 BSIM卡向基站主體發(fā)送確認(rèn)消息，消息中包含BSIM卡的BSIMID。
步驟603、基站主體向中間網(wǎng)關(guān)發(fā)送登記請(qǐng)求消息(Register)，所述登記 請(qǐng)求消息包括BSIM ID。
步驟604、中間網(wǎng)關(guān)向HSS發(fā)送鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息(AuthlnfoReq)，以便 從HSS請(qǐng)求鑒權(quán)信息，所述鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息包括BSIM ID。
步驟605、 HSS接收到鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息后，才艮據(jù)鑒權(quán)信息請(qǐng)求消息中的 BSIM ID找到相應(yīng)的基本密鑰，并根據(jù)基本密鑰產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，以基本密鑰和 Rand為參數(shù)，執(zhí)行鑒權(quán)算法，產(chǎn)生鑒權(quán)結(jié)果Resultl;同時(shí)HSS也可以根據(jù)基本 密鑰、隨機(jī)數(shù)和特定的密鑰產(chǎn)生算法生成衍生密鑰，然后HSS向中間網(wǎng)關(guān)發(fā)送 鑒權(quán)信息響應(yīng)消息(AuthlnfoResp),將鑒權(quán)結(jié)果Resultl、隨機(jī)數(shù)和衍生密鑰 發(fā)送給中間網(wǎng)關(guān)，所述鑒權(quán)信息響應(yīng)消息包括鑒權(quán)結(jié)果Resultl、隨機(jī)數(shù)和衍生 密鑰。
步驟606、中間網(wǎng)關(guān)向BSIM卡發(fā)送鑒權(quán)請(qǐng)求消息(AuthChallenge)，將隨 機(jī)數(shù)發(fā)送給BSIM卡。
步驟607、 BSIM卡根據(jù)隨機(jī)數(shù)和BSIM卡中存儲(chǔ)的基本密鑰使用與步驟605 中相同的鑒權(quán)算法產(chǎn)生鑒權(quán)結(jié)果Result2,也可以根據(jù)基本密鑰和隨機(jī)數(shù)使用與 步驟605中相同的密鑰產(chǎn)生算法生成衍生密鑰，接著，BSIM卡向中間網(wǎng)關(guān)發(fā)送 鑒權(quán)響應(yīng)消息，將鑒權(quán)結(jié)果Result2發(fā)送給中間網(wǎng)關(guān)；步驟605和步驟607中生成 的衍生密鑰可以用作IPSec中IKE的預(yù)共享密鑰，用于建立IPSEC中的安全關(guān)聯(lián) (SA)，也可以用作對(duì)家用基站和網(wǎng)絡(luò)之間傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的密鑰。
Resultl相比較，如果不同則鑒權(quán)失敗，否則鑒權(quán)成功，中間網(wǎng)關(guān)將向基站主體 發(fā)送登記確認(rèn)消息RegisterAck。在步驟601至步驟608中只是簡(jiǎn)單舉出 一種鑒權(quán)方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以 知道還可采用其它鑒權(quán)方法進(jìn)行鑒權(quán)。 實(shí)施例六
如圖7所示，本實(shí)施例公開(kāi)了一種通信系統(tǒng)，包括家用基站和網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)體。
所述家用基站用于通過(guò)家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)體進(jìn)行通信，所述 家用基站包括基站主體和家用基站身份標(biāo)識(shí)卡，所述用戶標(biāo)識(shí)碼存儲(chǔ)在家用基 站身份標(biāo)識(shí)卡中，所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡可拆卸地安裝在基站主體上。
所述家用基站包括基站主體和家用基站身份標(biāo)識(shí)卡。所述家用基站可以是 UMTS網(wǎng)絡(luò)中的家用基站或者AP( AccessPoint，接入點(diǎn))，也可以是SAE/LTE 網(wǎng)絡(luò)中的家用基站或者HomeeNB等。
所述基站主體包括第一發(fā)送單元，用于向家用基站身份標(biāo)識(shí)卡發(fā)送讀家 用基站用戶標(biāo)識(shí)碼請(qǐng)求，第一接收單元，用于接收家用基站身份標(biāo)識(shí)卡發(fā)送的 帶有家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼的確認(rèn)消息；通信單元，用于通過(guò)所述家用基站用戶 標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行通信，并在與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的通信過(guò)程中，從網(wǎng)絡(luò)側(cè)獲得隨機(jī)數(shù)； 第二發(fā)送單元，用于將通信單元獲得的隨機(jī)數(shù)發(fā)給家用基站身份標(biāo)識(shí)卡；第二 接收單元，用于接收家用基站身份標(biāo)識(shí)卡的鑒權(quán)結(jié)果。
所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡，其可拆卸地安裝在基站主體上，包括第一存儲(chǔ) 單元，用于存儲(chǔ)有家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼；第一接收單元，用于接收基站主體發(fā) 送的讀家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼請(qǐng)求消息；第一發(fā)送單元，用于向基站主體發(fā)送包 含家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼的確認(rèn)消息；第二接收單元，用于接收所述基站主體的 第二發(fā)送單元發(fā)送的隨機(jī)數(shù)；第二存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)基本密鑰和鑒權(quán)算法； 第三存儲(chǔ)單元(圖中未示出)，用于存儲(chǔ)衍生密鑰生成算法和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；第四 存儲(chǔ)單元(圖中未示出)，用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)；執(zhí)行單元，用于根據(jù)所述第二 接收單元接收的隨機(jī)數(shù)和所述第二存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的基本密鑰進(jìn)行鑒權(quán)，并產(chǎn)生 鑒權(quán)結(jié)果；第二發(fā)送單元，用于向基站主體發(fā)送執(zhí)行單元產(chǎn)生的鑒權(quán)結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過(guò)將家用基站分為基站主體和BSIM卡，由于在BSIM卡上存儲(chǔ)BSIM ID和基本密鑰，由于基本密鑰是存儲(chǔ)在BSIM卡上的，用 戶更換家用基站時(shí)不必重新到設(shè)備運(yùn)營(yíng)商那里燒錄密鑰，同時(shí)也給家用基站用 戶提供了更多的基站主體的選擇，這極大的方便了用戶，節(jié)省了用戶對(duì)基站主 體的投資。
當(dāng)用戶在外地使用他所注冊(cè)的這個(gè)家用基站提供的業(yè)務(wù)時(shí)，只要攜帶 BSIM卡就可以了，不必?cái)y帶基站主體，提高了用戶的移動(dòng)性，給用戶帶來(lái)了 方便。
雖然通過(guò)實(shí)施例描繪了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，在不脫離本 發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，就可使本發(fā)明有許多變形和變化，本發(fā)明的范圍 由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1、一種通信方法，其特征在于，包括通過(guò)家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行通信，所述家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼存儲(chǔ)在家用基站身份標(biāo)識(shí)卡中，所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡可拆卸地安裝在基站主體上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡還 存儲(chǔ)基本密鑰和鑒權(quán)算法，以便家用基站與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行鑒權(quán)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述家用基站與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行 鑒權(quán)具體包括向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼，網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)接收到的家用基站用戶標(biāo) 識(shí)碼和與家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼相應(yīng)的基本密鑰執(zhí)行鑒權(quán)算法，獲得第 一鑒權(quán)結(jié) 果和隨機(jī)數(shù)，并返回鑒權(quán)請(qǐng)求消息，所述鑒權(quán)請(qǐng)求消息包括隨機(jī)數(shù)； 根據(jù)隨機(jī)數(shù)和基本密鑰執(zhí)行鑒權(quán)算法，獲得第二鑒權(quán)結(jié)果； 向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送鑒權(quán)響應(yīng)消息，所述鑒權(quán)響應(yīng)消息包括第二鑒權(quán)結(jié)果；使網(wǎng) 絡(luò)側(cè)根據(jù)第 一鑒權(quán)結(jié)果和鑒權(quán)響應(yīng)消息中的第二鑒權(quán)結(jié)果進(jìn)行鑒權(quán)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送家用基站 用戶標(biāo)識(shí)碼具體包括通過(guò)登記請(qǐng)求消息向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括，所述網(wǎng)絡(luò) 側(cè)根據(jù)第一鑒權(quán)結(jié)果和鑒權(quán)響應(yīng)消息中的第二鑒權(quán)結(jié)果進(jìn)行鑒權(quán)之后，向家用 基站發(fā)送登記響應(yīng)消息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行所述向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送家 用基站用戶標(biāo)識(shí)碼之前，所述方法還包括基站主體向家用基站身份標(biāo)識(shí)卡發(fā)送讀家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼請(qǐng)求； 家用基站身份標(biāo)識(shí)卡發(fā)送包含家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼的確認(rèn)消息至基站主體。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3至6其中之一所述的方法，其特征在于，所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡還存儲(chǔ)衍生密鑰生成算法，在所述獲得第一鑒權(quán)結(jié)果和隨機(jī)數(shù)之后，及在所述獲得第二鑒權(quán)結(jié)果之后，所述方法還包括根據(jù)基本密鑰、隨機(jī) 數(shù)和衍生密鑰生成算法生成衍生密鑰。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述衍生密鑰用于建立安全 關(guān)聯(lián)，或者用于在家用基站和網(wǎng)絡(luò)之間傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)的密鑰。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至6其中之一所述的方法，其特征在于，所述家用基站 用戶標(biāo)識(shí)碼包括移動(dòng)國(guó)家代碼，唯一地標(biāo)識(shí)家用基站所在的國(guó)家； 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)代碼，標(biāo)識(shí)家用基站的歸屬的網(wǎng)絡(luò)；移動(dòng)家用基站識(shí)別碼，標(biāo)識(shí)一個(gè)歸屬網(wǎng)內(nèi)的家用基站，并且可以標(biāo)識(shí)家用 基站所屬的歸屬用戶服務(wù)器。
10、 一種通信系統(tǒng)，包括家用基站和網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)體，其特征在于， 所述家用基站，用于通過(guò)家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)體進(jìn)行通信，所述家用基站包括基站主體和家用基站身份標(biāo)識(shí)卡，所述用戶標(biāo)識(shí)碼存儲(chǔ)在家用 基站身份標(biāo)識(shí)卡中，所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡可拆卸地安裝在基站主體上。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述家用基站包括基站主 體和家用基站身份標(biāo)識(shí)卡，所述基站主體，其包括第一發(fā)送單元，用于向家用基站身份標(biāo)識(shí)卡發(fā)送 讀家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼請(qǐng)求，第一接收單元，用于接收家用基站身份標(biāo)識(shí)卡發(fā) 送的帶有家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼的確認(rèn)消息；通信單元，用于通過(guò)所述家用基站 用戶標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行通信；所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡，其可拆卸地安裝在基站主體上，包括第一存儲(chǔ) 單元，用于存儲(chǔ)有家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼；第一接收單元，用于接收基站主體發(fā) 送的讀家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼請(qǐng)求消息；第一發(fā)送單元，用于向基站主體發(fā)送包 含家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼的確認(rèn)消息。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基站主體的通信單元在與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的通信過(guò)程中，從網(wǎng)絡(luò)側(cè)獲得隨機(jī)數(shù)，所述基站還包括第二發(fā)送 單元，用于將通信單元獲得的隨機(jī)數(shù)發(fā)給家用基站身份標(biāo)識(shí)卡；第二接收單元， 用于接收家用基站身份標(biāo)識(shí)卡的鑒權(quán)結(jié)果； 所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡還包括第二接收單元，用于接收所述基站主體的第二發(fā)送單元發(fā)送的隨機(jī)數(shù)； 第二存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)基本密鑰和鑒權(quán)算法；執(zhí)行單元，用于根據(jù)所述第二接收單元接收的隨機(jī)數(shù)和所述第二存儲(chǔ)單元 存儲(chǔ)的基本密鑰進(jìn)行鑒權(quán)，并產(chǎn)生鑒權(quán)結(jié)果；第二發(fā)送單元，用于向基站主體發(fā)送執(zhí)行單元產(chǎn)生的鑒權(quán)結(jié)果。
13、 一種家用基站，其特征在于，包括基站主體和家用基站身份標(biāo)識(shí)卡， 所述基站主體，其包括第一發(fā)送單元，用于向家用基站身份標(biāo)識(shí)卡發(fā)送讀家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼請(qǐng)求，第一接收單元，用于接收家用基站身份標(biāo)識(shí)卡發(fā) 送的帶有家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼的確認(rèn)消息；通信單元，用于通過(guò)所述家用基站 用戶標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行通信；所述家用基站身傷^標(biāo)識(shí)卡，其可拆卸地安裝在基站主體上，包括第一存儲(chǔ) 單元，用于存儲(chǔ)有家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼；第一接收單元，用于接收基站主體發(fā) 送的讀家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼請(qǐng)求消息；第一發(fā)送單元，用于向基站主體發(fā)送包 含家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼的確認(rèn)消息。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的家用基站，其特征在于， 所述基站主體的通信單元在與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的通信過(guò)程中，從網(wǎng)絡(luò)側(cè)獲得隨機(jī)數(shù)，所述基站還包括第二發(fā)送單元，用于將通信單元獲得的隨機(jī)數(shù)發(fā)給家用 基站身份標(biāo)識(shí)卡；第二接收單元，用于接收家用基站身份標(biāo)識(shí)卡的鑒權(quán)結(jié)果； 所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡還包括第二接收單元，用于接收所述基站主體的第二發(fā)送單元發(fā)送的隨機(jī)數(shù)； 第二存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)基本密鑰和鑒權(quán)算法；執(zhí)行單元，用于根據(jù)所述第二接收單元接收的隨機(jī)數(shù)和所述第二存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的基本密鑰進(jìn)行鑒權(quán)，并產(chǎn)生鑒權(quán)結(jié)果；第二發(fā)送單元，用于向基站主體發(fā)送執(zhí)行單元產(chǎn)生的鑒權(quán)結(jié)果。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的家用基站，其特征在于， 所述家用基站身份標(biāo)識(shí)卡還包括第三存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)衍生密鑰生成算法和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的家用基站，其特征在于，所述家用基站身份標(biāo) 識(shí)卡還包括第四存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種通信方法和系統(tǒng)、及家用基站，增強(qiáng)了用家用基站的移動(dòng)性。所述通信方法包括通過(guò)家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行通信，所述家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼存儲(chǔ)在家用基站身份標(biāo)識(shí)卡(BSIM卡)中，所述BSIM卡可拆卸地安裝在基站主體上。所述通信系統(tǒng)包括家用基站和網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)體，所述家用基站，用于通過(guò)家用基站用戶標(biāo)識(shí)碼與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行通信，所述家用基站包括基站主體和BSIM卡，所述用戶標(biāo)識(shí)碼存儲(chǔ)在BSIM卡中，所述BSIM卡可拆卸地安裝在基站主體上。通過(guò)將家用基站分離為基站主體和BSIM卡，使得用戶通過(guò)BSIM卡可以使用其它任何家用基站，增強(qiáng)了家用基站的移動(dòng)性。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101321100SQ20071010738
公開(kāi)日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2007年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月4日
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