专利名称：在cdma移动通信网实现机卡分离的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信，尤其是涉及CDMA移动通讯网。
根据现有CDMA网络通用的ANSI-41标准，移动台在手机开机时先要执行登记、鉴权处理，成功后网络为该用户提供签约服务。网络在为该用户提供签约服务的过程中，会根据需要和要求要求用户进行鉴权。鉴权的种类包括始呼鉴权、终呼鉴权等十几种。在执行这些登记、鉴权过程中，MIN和ESN是作为配对的两个参数出现。该登记、鉴权处理过程的核心点是在网络侧比较两个处理结果，这两个结果一个是利用存储在位置归属寄存器/鉴权中心(HLR/AC)中的几个参数(其中包括MIN/ESN)，在HLR/AC中执行CAVE算法得到；另一个结果是利用存储在移动台中的几个参数(其中包括MIN/ESN)，在移动台中执行CAVE算法得到。如果这两个结果符合既定的规则，则网络确认该用户为一合法用户；否则，网络认为该用户为非法用户。
对于机卡分离型的移动台，由于手机的ESN存储在手机上，而用户的MIN号码存储在UIM卡上。如果用户更换手机则手机上与MIN相配对的ESN也随之被更换，而ESN的更改则使得鉴权出现麻烦，致使基于现有MIN/ESN配对处理的鉴权过程不能正常进行。
虽然通讯技术的发展速度很快，但截止目前，在第二代移动通信系统中IS-95A标准下实现机卡分离的实用案例还没有出现。因为该种机卡分离方法被认为是较难实现或者说实现较为麻烦，所以CDMA发展组织(CDG)原本计划在第三代移动通信系统中方能实现CDMA网络的机卡分离。但因如今CDMA移动通信网机卡不分离的现状已显示出其种种弊端，如使用不方便、不能满足市场的需要等，所以，为满足市场的需求，CDMA发展组织拟提前实现CDMA网机卡分离的方案。为此，美国电信工业协会(TIA)提出了标准PN4582阐述了其基于手机序列号(ESN)和MIN失配的机卡分离实施方案，该方案要求在每次手机关机时向网络发送去登记信号，开机时则先向网络发送登记信号，再发送鉴权信号；网络侧位置归属寄存器(HLR)存储的用户的ESN需为一动态变量，在手机的每一次登记时都检查ESN是否为一新数值，如果是新数值，则需要更改这一变量，使得用户的MIN与新的ESN配对，进而执行鉴权过程。该方案虽可实现CDMA移动通信机卡分离，但却存在有以下几点不足之处1、在每次开机时，先登记后鉴权的处理过程占用的时间较长。
2、为了达到ESN和MIN失配的目的，HLR的改动较大，其不但需要做很大的工作量，而且还需要花费较长的时间。
3、对现有的ANSI-41网络的协议修改较大，且需要对不同厂家的设备做兼容性测试，因而又造成开发费用及开发时间增加的问题。
4、对于网络运营商造成的影响非常大，网络运营商不仅要增加投资，推迟提供业务的时间，而且其后期维护的工作量也加大。
本发明的目的在于提供一种在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法，其克服了标准PN4582的不足之处，能使现有的CDMA移动通信网不做较大改动即可实现机卡分离，既实施容易，不需多增加对现有网络的开发时间和开发费用，而且方便用户，节省网络运营商成本。
为实现上述目的，本发明的在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法，其特征在于包括下列步骤(1)用户的手机开机，手机向CDMA网络侧发送登记请求；(2)手机根据CDMA网络执行鉴权处理的要求，以32比特的二进制序列的UIM ID执行鉴权过程；(3)手机鉴权成功后，网络认为该用户合法，即为该用户提供签约服务；(4)用户享有网络运营商所提供的签约服务，并根据网络侧的要求，以32比特的二进制序列的UIM ID去执行各种相应的鉴权过程。
所述的在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法，其特征在于该手机开机登记、鉴权的过程包括如下步骤(1)把R-UIM卡插入手机(ME)，手机开机，手机发送ESN至可移动的UIM；(2)R-UIM发送确认消息ACKN至手机；(3)手机从总体信息中确定已进入新的服务系统，并且所有系统接入都要求鉴权AUTH=1，用于鉴权的随机数也应在此时获得，如果没有，移动台设定为零值；(4)手机发送随机数至R-UIM,R-UIM用随机数和当前存储的SSD-A、UIM ID、MIN执行CAVE程序产生一个登记鉴权结果；(5)R-UIM发送登记鉴权结果至手机；(6)移动台(MS)在MSC-S中登记，提供它的MIN、UIM ID、登记鉴权结果、呼叫历史计数器COUNT和RANDC；(7)MSC-S核实由移动台(MS)提供的RANDC，接着向VLR-S发送鉴权申请消息，其中包括随机数；(8)VLR-S向HLR发送鉴权申请消息；(9)HLR向AC发送鉴权申请消息；(10)如果SSD目前与另一系统共享，AC将执行ANSI-41规范的共享SSD鉴权，并且直接跳转至步骤(11)；如果SSD目前与另一系统不共享，AC执行下列步骤Ⅰ、AC将核实由移动台所报告的MIN和UIM ID，然后AC用随机数和当前存储的SSD-A、UIM ID、MIN执行CAVE算法产生另一个登记、鉴权结果；Ⅱ、AC判断从移动台(MS)收到的登记鉴权结果是否符合它执行CAVE算法的该另一个登记、鉴权结果；Ⅲ、AC判断从移动台(MS)收到的呼叫历史计数器COUNT与当前的值是否一致；(11)AC向HLR发送authreq；(12)HLR向VLR-S发送authreq；(13)VLR-S向MSC-S发送authreq；(14)在移动台(MS)鉴权成功后，MSC-S向VLR-S发送REGNOT；(15)VLR-S向HLR发送REGNOT；(16)如果移动台(MS)以前在另一系统登记了，HLR向原服务VLR/VLR-O发送REGCANC；(17)VLR-O向原服务MSC/MSC-O发送REGCANC；(18)MSC-O发送regcanc至VLR-O；(19)VLR-O发送regcanc至HLR；(20)HLR在存储器中记录移动台(MS)的新位置，并且发送regnot给VLR-S，其中包括VLR需要的信息；(21)VLR-S向MSC-S发送regnot。
所述的在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法，其特征在于在步骤(4)中，R-UIM在执行CAVE算法时是根据UIM卡设置的标示位来选择输入参量是UIM ID还是ESN。
所述的在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法，其特征在于在CDMA移动通信网的HLR中加入一个便于管理用户的、并标示用户属性的标示位。
采用了上述方法后，本发明的在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法，具有下列优点和效果1、为CDMA网络运营商节省投资，节省网络改造时间。由于该方法是基于利用UIM卡的识别号(UIM ID)替代ESN去执行登记、鉴权，网络侧几乎不需要做任何改动即可实现机卡分离，所以使CDMA网络运营商既可以发展机卡分离型用户，而同时还不影响为现有的非机卡分离型用户提供正常的服务；因为网络侧几乎不需要做任何修改，使网络运营商减少了对设备供应商的依赖性，减少了日常维护工作量；而且，由于识别用户的所有信息均储存在UIM卡上，网络运营商还可以开展一些以前由于对手机ESN的依赖而不能很快就开展的业务，如预付费业务。
2、使得CDMA网络设备供应商节省开发费用及时间，可以很快为CDMA网络运营商提供设备，尽早占领市场。在本发明中，UIM卡在执行CAVE算法时可根据所设置的标示位选择UIM ID或ESN，且这一标示位由运营商写入，所以UIM卡供应商可以销售同样的卡给采用不同方案(基于PN4582标准或本发明所述的基于UIM ID的方案)实现机卡分离的CDMA运营商。
3、给CDMA用户提供更多的移动终端的选择；同时，由于市场需求的驱动，移动终端的价格必然会降低，因而又为用户节省了对移动终端的投资。
4、为CDMA移动终端供应商带来更丰厚的利润。一方面，CDMA用户对移动终端需求量的增大，必定为CDMA移动终端供应商提供更大的市场需求。另一方面，由于CDMA用户的全部个人信息存储在UIM卡上，用户可以随意更换移动终端，使得CDMA移动终端供应商不再依赖于CDMA运营商的销售网点销售移动终端，可以开拓新的销售渠道，增加销售额。
下面，结合附图和具体实施例对本发明的在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法做进一步详细的描述。
图1是本发明移动应用部分的流程示意图。
图2是本发明中UIM卡执行鉴权处理时选择参数的流程示意图。
根据现有的ANSI-41标准，在执行登记、鉴权过程中，MIN和ESN是作为配对出现的两个参数。该登记、鉴权处理过程的核心点是在网络侧比较两个处理结果，这两个结果一个是利用存储在HLR/AC中的几个参数(其中包括MIN/ESN),在HLR/AC中执行CAVA算法得到；另一个结果是利用存储在移动台中的几个参数(其中包括MIN/ESN)，在移动台中执行CAVE算法得到。如果这两个结果符合既定的规则，则网络确认该用户为一合法用户；否则，网络认为该用户为非法用户。
对于机卡分离型的移动台，由于手机的ESN存储在手机上，而用户的MIN号码存储在UIM卡上，用户更换手机时因为与MIN相配对的ESN的更改使得鉴权出现麻烦，致使现有MIN/ESN配对处理的鉴权过程不能正常进行。本发明的特征在于采用UIM ID替代ESN执行鉴权和登记，这样，因为位置归属寄存器/鉴权中心(HLR/AC)中存储的用户参数是用户的UIM ID而不是某一ESN，且UIM ID是存储在UIM卡之中，用户在更换手机的情况下是使用UIM ID执行登记、鉴权过程，所以可以实现机卡分离。
本发明中，移动用户的个人信息是存储于UIM卡上，如MIN、UIM ID等。在网络需要移动终端执行登记、鉴权时，UIM卡应用自身存储的个人用户信息参数，如MIN、UIM ID以及当前存储的SSD和从网络侧传来的随机数(RAND)执行CAVE算法，得到一鉴权结果。移动终端把这一结果随同用户信息MIN、UIM ID发送给网络。同时，网络利用HLR/AC存储的该用户的个人信息MIN、UIM ID以及当前可用的共享保密数据(SSD)、随机数(RAND)执行CAVE算法，得到一鉴权结果，在网络侧将这一结果同该用户的移动台执行的结果相比较，判定该用户的合法性，即是否为合法用户。
本发明中，在CDMA网络的位置归属寄存器(HLR)中加一标示位，以区分某一用户是机卡分离型用户或是非机卡分离型用户，以便于网络的维护工作人员知道某一用户的属性。
因为本发明是采用UIM ID替代ESN执行鉴权和登记，CDMA网络侧几乎不需要做任何改动就可以实现机卡分离，所以使采用本发明的CDMA网络运营商可以同时发展机卡分离型用户和非机卡分离型用户。如果某一用户是机卡分离型用户，则HLR/AC中存储的个人用户信息参数之一是该用户的UIM ID而非ESN；如果某一用户是非机卡分离型用户，则HLR/AC中存储的个人用户信息参数之一是该用户的ESN而非UIM ID。
因为执行CAVE算法时要求输入的ESN(对于非机卡分离型用户)是一个32比特的二进制序列，所以在本发明中，要求UIM ID也是一个32比特的二进制序列。UIM ID可以分配给CDMA运营商，具体的分配情况可根据实际需要而定。
同时考虑到PN4582标准的存在，所以应考虑到本发明中UIM卡对两方案的兼容性。为了达到UIM卡对两方案兼容的目的，本发明在UIM卡之中设置一标示位，R-UIM在执行CAVE算法时根据这一标示位来选择输入参量之一是UIM ID或是ESN，如此使其既可用于采用PN4582标准实现机卡分离的CDMA网络，又可应用于采用本发明的方法实现机卡分离的CDMA网络。这一标示位由CDMA运营商写入，因为CDMA运营商知道他所运营的网络是采用哪一种方案实现机卡分离的。
下面，以一个具体实施例，即CDMA移动用户开机登记、鉴权时的过程来更为详细地描述本发明的内容。而其它情况下的鉴权过程(如始呼鉴权，终呼鉴权等)类似于该流程，在此，不一一描述了，但需强调的是，在这些鉴权处理过程中，均需以UIM替代ESN。
如图1和图2所示，CDMA移动用户开机登记、鉴权的过程如下(1)把可移动的UIM卡(R-UIM卡)插入手机，手机开机，手机发送ESN至R-UIM。
(2)R-UIM发送确认消息ACKN至手机。
(3)手机(ME)从总体信息中确定已进入新的服务系统，并且所有系统接入都要求鉴权(AUTH=1)。用于鉴权的随机数(RAND)也应在此时获得，如果没有，移动台(MS)用零值代替。
(4)手机发送随机数(RAND)至R-UIM,R-UIM用随机数(RAND)和当前存储的SSD-A、UIM ID(根据标示位选择)、MIN执行CAVE程序产生一个登记鉴权结果(AUTHR)。
(5)R-UIM用AUTHR至手机。
(6)移动台MS在新的服务MSC(MSC-S)中登记，提供它的MIN、UIM ID、AUTHR、呼叫历史计数器COUNT和RANDC。
(7)MSC-S核实由移动台(MS)提供的RANDC，接着向新的服务VLR(VLR-S)发送鉴权申请消息(AUTHREQ)，其中包括RAND。
(8)VLR-S向位置归属寄存器(HLR)发送AUTHREQ。
(9)HLR向AC发送AUTHREQ。
(10)如果SSD目前与另一系统共享，AC将执行“共享SSD鉴权”(见ANSI-41规范)，并且直接跳转至步骤(11)；如果SSD目前与另一系统不共享，AC将执行下列步骤Ⅰ、AC核实由移动台(MS)所报告的MIN和UIM ID，然后AC用RAND和当前存储的SSD-A、UIM ID、MIN执行CAVE算法产生登记鉴权结果(AUTHR)；Ⅱ、AC判断从MS收到的AUTHR是否符合它执行CAVE的结果；Ⅲ、AC判断从MS收到的呼叫历史计数器COUNT与当前的值是否一致。
(11)AC向HLR发送authreq。
(12)HLR向VLR-S发送authreq。
(13)VLR-S向MSC-S发送authreq。
(14)在移动台(MS)鉴权成功后，MSC-S向VLR-S发送REGNOT。
(15)VLR-S向HLR发送REGNOT。
(16)如果移动台(MS)以前在另一系统登记了，HLR向原服务VLR(VLR-O)发送REGCANC。
(17)VLR-O向原服务MSC(MSC-O)发送REGCANC。
(18)MSC-O发送regcanc至VLR-O。
(19)VLR-O发送regcanc至HLR。
(20)HLR在存储器中记录移动台(MS)的新位置，并且发送regnot给VLR-S，其中包括VLR需要的信息。
(21)VLR-S向MSC-S发送regnot。
上述仅是CDMA移动用户手机开机登记、鉴权时的过程，而其它情况下的鉴权过程(如始呼鉴权，终呼鉴权等)，因其流程与手机开机登记、鉴权的流程类似，而且是由本领域普通技术人员根据本发明的方案及在本发明的范围内能够显而易见地得出的，所以不再一一描述了。
权利要求
1.一种在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法，其特征在于包括下列步骤(1)用户的手机开机，手机向CDMA网络侧发送登记请求；(2)手机根据CDMA网络执行鉴权处理的要求，以32比特的二进制序列的UIM ID执行鉴权过程；(3)手机鉴权成功后，网络认为该用户合法，即为该用户提供签约服务；(4)用户享有网络运营商所提供的签约服务，并根据网络侧的要求，以32比特的二进制序列的UIM ID去执行各种相应的鉴权过程。
2.如权利要求1所述的在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法，其特征在于该手机开机登记、鉴权的过程包括如下步骤(1)把R-UIM卡插入手机，手机开机，手机发送ESN至R-UIM；(2)R-UIM发送确认消息ACKN至手机；(3)手机从总体信息中确定已进入新的服务系统，并且所有系统接入都要求鉴权AUTH=1，用于鉴权的随机数也应在此时获得，如果没有，移动台设定为零值；(4)手机发送随机数至R-UIM，R-UIM用随机数和当前存储的SSD-A、UIM ID、MIN执行CAVE程序产生一个登记鉴权结果；(5)R-UIM发送登记鉴权结果至手机；(6)移动台在MSC-S中登记，提供它的MIN、UIM ID、登记鉴权结果、呼叫历史计数器COUNT和RANDC；(7)MSC-S核实由移动台提供的RANDC，接着向VLR-S发送鉴权申请消息，其中包括随机数；(8)VLR-S向HLR发送鉴权申请消息；(9)HLR向AC发送鉴权申请消息；(10)如果SSD目前与另一系统共享，AC将执行ANSI-41规范的共享SSD鉴权，并且直接跳转至步骤(11)；如果SSD目前与另一系统不共享，AC执行下列步骤Ⅰ、AC将核实由移动台所报告的MIN和UIM ID，然后AC用随机数和当前存储的SSD-A、UIM ID、MIN执行CAVE算法产生另一个登记、鉴权结果；Ⅱ、AC判断从移动台收到的登记鉴权结果是否符合它执行CAVE算法的该另一个登记、鉴权结果；Ⅲ、AC判断从移动台收到的呼叫历史计数器COUNT与当前的值是否一致；(11)AC向HLR发送authreq；(12)HLR向VLR-S发送authreq；(13)VLR-S向MSC-S发送authreq；(14)在移动台鉴权成功后，MSC-S向VLR-S发送REGNOT；(15)VLR-S向HLR发送REGNOT；(16)如果移动台以前在另一系统登记了，HLR向原服务VLR/VLR-O发送REGCANC；(17)VLR-O向原服务MSC/MSC-O发送REGCANC；(18)MSC-O发送regcanc至VLR-O；(19)VLR-O发送regcanc至位置归属寄存器；(20)HLR在存储器中记录移动台的新位置，并且发送regnot给VLR-S，其中包括VLR需要的信息；(21)VLR-S向MSC-S发送regnot。
3.如权利要求2所述的在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法，其特征在于在步骤(4)中，R-UIM在执行CAVE算法时是根据UIM卡设置的标示位来选择输入参量是UIM ID还是ESN。
4.如权利要求1或2或3所述的在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法，其特征在于在CDMA移动通信网的HLR中加入一个便于管理用户的并标示用户属性的标示位。
全文摘要
一种在CDMA移动通信网实现机卡分离的方法,在CDMA移动通信网中,手机用UIM ID替代ESN去执行各种登记、鉴权过程;该UIMID的数据格式同ESN的数据格式一致,也是一个32比特的二进制序列,使该CDMA网络能够同时支持机卡分离型用户和非机卡分离型用户。为使本方法同PN4582标准相兼容,UIM卡在执行CAVE算法及登记鉴权处理时,是根据标示位来选择UIM ID或ESN。为便于运营商对手机用户的管理,在HLR中还加入一标示用户属性的标示位。
文档编号H04W88/02GK1311608SQ00102890
公开日2001年9月5日 申请日期2000年3月1日 优先权日2000年3月1日
发明者于强敏, 邹欣 申请人:于强敏