Шифрование между сетью cdma и сетью gsm

Шифрование между сетью cdma и сетью gsm

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к системам беспроводной связи и, в частности, касается систем, которые разрешают шифрование между сетью CDMA и сетью GSM.

Уровень техники

Множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) является цифровой беспроводной технологией, которая по своей сути имеет относительно большую пропускную способность, то есть которая по сути разрешает обслуживание большего количества телефонных вызовов на одну частотную полосу, чем другие технологии беспроводной связи. Кроме того, принципы расширенного спектра CDMA по своей сути обеспечивают защищенную связь. В патенте США №4901307, включенном сюда по ссылке, подробно изложена система CDMA, которую можно использовать для передачи как речевых вызовов, так и неречевых компьютерных данных.

Несмотря на преимущества CDMA существуют и другие беспроводные системы, где используются другие принципы. Например, в мире широко используется система GSM, где применена версия множественного доступа с временным разделением каналов.

Независимо от того, используются ли принципы CDMA или другие принципы беспроводной связи, системы беспроводной связи могут быть представлены в виде системы с двумя основными компонентами, а именно, сетью беспроводного радиодоступа (RAN) и базовой инфраструктурой, которая имеет связь с RAN и с внешними системами, такими как коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN), Интернет (в частности, хотя не только, для вызовов, предназначенных для передачи данных) и т.д. Базовые инфраструктуры, связанные с использованием различных беспроводных технологий, могут быть весьма дорогостоящими, как с точки зрения аппаратных средств, так и с точки зрения развития протоколов связи для поддержки специализированной (обычно с учетом специфики системы) коммутации вызовов, подписки и сопутствующей аутентификации и контроля вызовов, а также выставления счетов. В этой связи протоколы связи одной беспроводной системы (в случае GSM - это протоколы GSM, а в случае CDMA - это, например, протоколы cdma2000-1х, IS-41) могут оказаться несовместимыми с протоколами другой системы без неприемлемых по затратам изменений в базовой структуре одной или другой системы.

Желательно организовать межсетевой обмен между сетью CDMA и сетью GSM, что позволит использовать RAN на основе CDMA с присущими ему преимуществами, а также позволит использовать базовую инфраструктуру на основе GSM, поскольку система GSM широко распространена по всему миру.

Таким образом, можно предложить мобильную станцию с двумя режимами работы, обеспечивающую преимущественное взаимодействие с базовой инфраструктурой GSM, когда мобильная станция находится, например, в Европе, и использовать инфраструктуру CDMA, когда она находится, например, в США.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается способ беспроводной связи между первой сетью и второй сетью, позволяющий мобильной станции (MS), подписанной в первой сети, осуществлять связь, используя вторую сеть, заключающийся в том, что запоминают идентификатор мобильной станции; получают информацию об аутентификации от первой сети на основе идентификатора мобильной станции; используют информацию об аутентификации от первой сети для создания ключа; заменяют ключ данными SSD-A, используемыми в первом алгоритме, для аутентификации мобильной станции; и заменяют ключ данными SSD-B, используемыми во втором алгоритме, для шифрования сообщений между мобильной станцией и второй сетью.

Понятно, что другие варианты настоящего изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники из последующего подробного описания, в котором различные варианты изобретения показаны и описаны в качестве иллюстраций. При реализации изобретение может быть осуществлено в других, отличных от приведенных, вариантах, и ряд его деталей может быть модифицирован согласно различным аспектам, но все это может быть реализовано, не выходя за рамки сущности и объема настоящего изобретения. Соответственно, чертежи и подробное описание следует рассматривать по существу как иллюстрации, а не как ограничения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема системной архитектуры, в которой используется узел коммутации мобильной связи (MSN) согласно варианту изобретения.

Фиг.2 - блок-схема системы беспроводной связи, содержащей сеть CDMA, сеть GSM, общий глобальный шлюз (GGG) и мобильные станции, согласно варианту изобретения.

Фиг.3А и 3B - блок-схема для аутентификации мобильной станции CDMA с подпиской в сети GSM согласно варианту изобретения без использования совместно используемых засекреченных данных (SSD).

Фиг.4 - подход к выполнению аутентификации согласно стандарту ANSI-41.

Фиг.5 - аутентификация абонента GSM в сети ANSI-41 с использованием мандатов аутентификации GSM путем применения в качестве данных SSD-A ключа Kc согласно варианту изобретения.

Фиг.6 - информационный поток для процедуры успешного обновления SSD, в которой шлюз GGG обновляет данные SSD, используемые совместно с обслуживающим MSC/VLR, согласно варианту изобретения.

Фиг.7 - сценарий начальной регистрации, модифицированный для совместного использования данных SSD, согласно варианту изобретения.

Фиг.8 - информационный поток для успешной регистрации с новым центром MSC/VLR, когда разрешается совместное использование данных SSD, согласно варианту изобретения.

Фиг.9 - структура процедуры аутентификации для мобильной станции GSM согласно варианту изобретения.

Фиг.10 - описание процесса создания ключа GSM со станцией MS сети GSM в сети GSM.

Фиг.11 - описание процесса создания ключа CDMA со станцией MS сети CDMA в сети CDMA.

Фиг.12 - поток сообщений во время регистрации согласно варианту изобретения.

Фиг.13 - поток сообщений во время вызова, исходящего из мобильной станции (MO), согласно варианту изобретения.

Фиг.14 - поток сообщений во время вызова, входящего в мобильную станцию (MT), согласно варианту изобретения.

Подробное описание изобретения

Сокращения

3GPP2 - Проект 2 партнерства 3-го поколения

Ack - Подтверждение

ACM - Сообщение о завершении передачи адреса

ANM - Ответное сообщение

Assign - Присваивание

AuC - Центр аутентификации

Auth - Аутентификация

AUTHR - Ответ об аутентификации

BS - Базовая станция

BSC - Контроллер базовой станции

BTS - Приемопередающая подсистема базовой станции

CAVE - Аутентификация и шифрование речи в системе сотовой связи

CDMA - Множественный доступ с кодовым разделением каналов

CDMA2000 - CDMA третьего поколения

CH - Канал

CM - Сообщение сотовой связи

CMEA - Алгоритм шифрования сообщений сотовой связи

ECMEA - Усовершенствованный CMEA

ESN - Электронный порядковый номер

GSM - Глобальная система мобильной связи

GSM1x - Конвергенция GSM-MAP с CDMA2000

HLR - Регистр местонахождения в пределах собственной сети (домашний регистр)

IAM - Начальное адресное сообщение

IMSI - Международный идентификатор абонента мобильной связи

ISUP - Порт пользователя ISDN (цифровой сети связи с комплексными услугами)

Info - Информация

IOS - Спецификация межсетевого взаимодействия

IP - Протокол Интернет

Kc - Шифровальный ключ

Ki - Индивидуальный ключ аутентификации абонента

MAP - Подсистема мобильной связи

MIN - Идентификационный номер мобильной связи

MO - Исходящий из мобильной станции

MS - Мобильная станция

MSN - Узел коммутации мобильной связи

MT - Входящий на мобильную станцию

PDSN - Узел обслуживания пакетных данных

PLC - Личный длинный код

PLCM - Маска PLC

Priv - Защита персональной информации

PSTN - Коммутируемая телефонная сеть общего пользования

RAN - Сеть радиодоступа

RAND - Вызываемые случайные данные

Req - Запрос

Resp - Ответ

SIM - Модуль идентификации абонента

SMS - Служба коротких сообщений

SMSC - Центр службы коротких сообщений

SRES - Подписанный ответ

SSD - Совместно используемые засекреченные данные

SS7 - Протокол SS7 (протокол общеканальной сигнализации №7)

TCH - Канал трафика

VP - Защита персональной речевой информации

VPM - Маска VP

Системные архитектуры

В одном варианте система интегрирует RAN сети CDMA с базовой сетью GSM. Это достигается путем использования мобильной станции (MS) с подпиской GSM и объекта сети GSM. Имеются две опции для объекта сети GSM:

(1) узел коммутации мобильной связи (MSN) и

(2) функция межсетевого взаимодействия и функциональной совместимости (IIF).

Узел коммутации мобильной связи (MSN) - это сетевой коммутирующий элемент, который поддерживает связь между RAN сети CDMA, соответствующей стандартной системе IOS, и базовой сетью GSM. Узел MSN сети GSM будет работать с объектами базовой сети GSM, такими как HLR, AuC и SMSC. Архитектура системы GSM, где используется узел MSN, показана на фиг.1.

Общий глобальный шлюз (GGG) реализует функцию межсетевого взаимодействия и функциональной совместимости (IIF), которая обеспечивает взаимодействие между базовыми сетями CDMA и GSM. Термины “взаимодействует” и “обеспечивает межсетевое взаимодействие” можно рассматривать как взаимозаменяемые. В одном варианте шлюзом GGG может называться глобальный шлюз GSM1x. Шлюз GGG является развитием J-STD-038 IIF, который улучшает аутентификацию и функциональные возможности SMS. В таком техническом решении для GGG вдобавок к RAN сети CDMA используется стандартный MSC/VLR сети CDMA. Шлюз GGG обеспечивает взаимодействие между этими элементами и стандартными сетевыми элементами GSM, такими как HLR, AuC, GMSC (шлюзовый центр коммутации службы мобильной связи) и SMSC. Архитектура системы GSM, использующей шлюз GGG, показана на фиг. 2.

Архитектура с узлом MSN

На фиг.1 показана блок-схема системной архитектуры 100, использующей MSN, согласно варианту изобретения. Система 100 содержит мобильные станции 102, сеть CDMA 104, сеть GSM 106, узел MSN 108, сеть PDSN 110, сеть IP 112 и сеть PSTN 114.

Сеть CDMA 104 содержит подсистемы BTS и контроллеры BSC. Сеть CDMA 104 взаимодействует с сетью PDSN 110, которая взаимодействует с сетью IP 112. В варианте изобретения взаимодействие между сетью CDMA 104 и сетью PDSN 110 осуществляется согласно спецификации IOS4.x. В одном варианте изобретения при взаимодействии между сетью PDSN 110 и сетью IP 112 используется протокол IP.

Сеть CDMA 104 взаимодействует с узлом MSN 108 сети GSM. В одном варианте взаимодействие между сетью CDMA 104 и MSN 108 сети GSM осуществляется согласно IOS 4.x.

Узел MSN 108 сети GSM взаимодействует с сетью PSTN 114. В одном варианте изобретения взаимодействие между MSN 108 сети GSM и сетью PSTN 114 осуществляется через ISUP (Подсистема пользователя сети ISDN).

Узел MSN 108 сети GSM взаимодействует с сетью GSM 14. В одном варианте сеть GSM 14 содержит систему GSM SS7 116, центр 118 коротких сообщений GSM (GSM SMSC), регистр 120 нахождения в пределах собственной сети GSM (GSM HLR) и центр 122 аутентификации сети GSM (GSM AuC).

Архитектура со шлюзом GGG

На фиг.2 показана блок-схема системы 10 беспроводной связи, содержащей сеть CDMA 12, сеть GSM 14, общий глобальный шлюз (GGG) 16 и мобильные станции 18, 20, 22, 24, согласно варианту изобретения. Мобильная станция 20 сети GSM включает в себя модуль 26 идентификации абонента (SIM). Мобильная станция 24 сети CDMA включает в себя модуль SIM 28. Модули SIM 26, 28 являются съемными, подсоединяемыми к мобильным станциям 20, 24 соответственно согласно принципам, известным специалистам в данной области техники. В одном варианте шлюз GGG является глобальным шлюзом сети GSM.

Шлюз GGG 16 обеспечивает взаимодействие между сетью CDMA 12 и сетью GSM 14. Шлюз GGG включает в себя приемопередатчик (не показан), позволяющий ему посылать и принимать сообщения в и от сети CDMA 12 и сети GSM 14.

В одном варианте сеть CDMA является сетью ANSI-41. Специалистам в данной области техники очевидно, что сеть CDMA 12 может представлять собой любую разновидность сетей CDMA, в том числе, но не только, cdma2000-1х и cdma2000-1хEV-DO. Специалистам в данной области техники также очевидно, что сеть GSM 14 может представлять собой любую разновидность сети GSM или сети - ее преемника, в том числе, но не только: систему пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS), универсальную систему мобильной связи (UMTS) и широкополосную CDMA (W-CDMA)

Сеть GSM 14 содержит ядро 30 сети GSM и сеть 32 радиодоступа GSM. Ядро 30 сети GSM содержит регистр 34 местонахождения в пределах собственной сети GSM (GSM HLR), центр 36 аутентификации GSM (GSM AuC), центр 38 коротких сообщений GSM (GSM SMSC) и шлюзовый центр 40 коммутации службы мобильной связи GSM (GSM GMSC). Сеть 12 CDMA содержит регистр 42 местонахождения в пределах собственной сети CDMA (CDMA HLR), центр 44 аутентификации CDMA (CDMA AuC), CDMA MSC 46 и связанную с ним сеть 48 радиодоступа CDMA (CDMA RAN).

Что касается мобильной станции GSM c подпиской в ядре 20 CDMA, то шлюз GGG 16 выполняет функцию регистра 50 местонахождения визитера (VLR) для сети GSM 14. Что касается мобильной станции 24 сети CDMA с подпиской в ядре 30 сети GSM, то шлюз GGG 16 выполняет функцию регистра 52 местонахождения визитера (LR визитера) для сети CDMA 12.

Необязательно, чтобы мобильные станции 18, 20, 22, 24 имели подписку в обеих базовых инфраструктурах 12, 14; они могут иметь подписку только в одной из базовых инфраструктур: 12 или 14.

Применительно к мобильной станции GSM с подпиской в ядре 20 сети CDMA и мобильной станции CDMA с подпиской в ядре 24 сети GSM, шлюз GGG 16 выполняет функцию центра 54 службы коротких сообщений (SMSC) 54. Специалистам в данной области техники очевидно, что шлюз GGG 16 может включать в себя центр SMSC 54 или осуществлять с ним связь.

Мобильные станции 18, 20 поддерживают протокол сигнализации GSM, процедуру аутентификации GSM и службу коротких сообщений GSM. Аналогичным образом, мобильные станции 22, 24 поддерживают протокол сигнализации CDMA, процедуру аутентификации CDMA и службу коротких сообщений CDMA.

Во время регистрации мобильной станции CDMA с подпиской в ядре 24 сети GSM шлюз GGG действует как контроллер аутентификации в сети CDMA, но аутентифицирует мобильную станцию 24, используя механизм аутентификации GSM. Аналогичным образом, во время регистрации мобильной станции GSM с подпиской в ядре 20 CDMA шлюз GGG действует как контроллер аутентификации в сети GSM, но аутентифицирует мобильную станцию 20, используя механизм аутентификации CDMA.

Шлюз GGG действует как центр сообщений через центр 54 службы коротких сообщений. В сети CDMA SMS-сообщения направляются на и от мобильной станции 24 с использованием механизма SMS сети CDMA. Другими словами, в сети CDMA сообщения сети GSM направляются на и от мобильной станции 24 с использованием механизма SMS сети CDMA. Сообщения GSM инкапсулированы в SMS-сообщения сети CDMA.

Аналогичным образом, в сети GSM SMS-сообщения направляются на мобильную станцию 20 и от нее с использованием механизма SMS сети GSM. Другими словами, в сети GSM сообщения CDMA проходят на мобильную станцию 20 и от нее с использованием механизма SMS сети GSM. Сообщения CDMA инкапсулированы в сообщения SMS сети GSM.

Входящий вызов к абоненту 24, зарегистрированному в сети GSM, поступает в шлюзовый центр MSC 40 сети GSM (GMSC сети GSM) в домашней сети GSM 14 абонента. Центр GMSC 40 запрашивает регистр LR 50 сети GSM, чтобы определить местоположение абонента 24, который теперь находится в сети CDMA 12. С точки зрения регистра LR 50 сети GSM местоположение абонента 24 сети GSM определяется в шлюзе GGG 16, который предстает как регистр VLR сети GSM. Когда LR 50 сети GSM запрашивает у шлюза GGG 16 информацию о маршрутизации, шлюз GGG 16 запрашивает информацию о маршрутизации у обслуживающего регистра LR 52 для CDMA, и таким образом вызов направляется в MSC 46 сети CDMA.

Аналогичным образом, входящий вызов к абоненту 20, зарегистрированному в CDMA, поступает в MSC 46 сети CDMA в домашней сети CDMA 12 абонента. Центр MSC 46 сети CDMA запрашивает регистр LR 52 сети CDMA, чтобы определить местоположение абонента 20, который находится в сети GSM 14. Местоположение абонента 20 сети CDMA с точки зрения LR 52 сети CDMA определяется в шлюзе GGG 16, который как регистр VLR сети CDMA. Когда регистр LR 50 сети CDMA запрашивает у шлюза GGG 16 информацию о маршрутизации, шлюз GGG 16 запрашивает информацию о маршрутизации у обслуживающего LR 50 сети GSM, и таким образом вызов направляется в GMSC 40 сети GSM.

Мобильные станции 22, 24, работающие на базе сети CDMA, осуществляют связь с центром 46 коммутации мобильной связи (MSC) сети CDMA, используя сеть 48 радиодоступа (RAN) сети CDMA, согласно принципам CDMA, известным специалистам в данной области техники. В одном варианте изобретения MSC 46 сети CDMA представляет собой MSC согласно стандарту IS-41.

Аналогичным образом, мобильные станции 18, 20, работающие на базе сети GSM, осуществляют связь с центром 40 коммутации мобильной связи GSM (GMSC сети GSM), используя RAN 32 сети GSM согласно принципам GSM, известным специалистам в данной области техники.

Согласно принципам CDMA, известным специалистам в данной области техники, RAN 48 сети CDMA включает в себя базовые станции и контроллеры базовых станций. В одном варианте в RAN 24 сети CDMA, показанной на фиг.2, используется стандарт cdma2000 и, в частности, используются либо стандарты cdma2000 1х или cdma2000 3х, либо принципы высокоскоростной передачи данных (HDR) стандарта cdma2000.

Согласно принципам GSM, известным специалистам в данной области техники, RAN 32 сети GSM включает в себя базовые станции и контроллеры базовых станций. В одном варианте в RAN 32 сети GSM используются либо стандарты GSM, GPRS, EDGE, UMTS, либо принципы W-CDMA.

Базовая инфраструктура CDMA, содержащая MSC 46 сети CDMA и RAN 48 сети CDMA, для аутентификации мобильной станции 22 абонента и для сбора учетной информации и информации о выставленных счетах согласно требованиям конкретной базовой инфраструктуры CDMA может включать в себя или может обращаться к центру 44 аутентификации CDMA (AUC CDMA) и регистру 42 местонахождения в пределах CDMA (HLR CDMA) согласно принципам CDMA, известным специалистам в данной области техники.

Аналогичным образом ядро 30 сети GSM для аутентификации мобильной станции 18 абонента и для сбора учетной информации и информации о выставленных счетах согласно требованиям конкретной базовой инфраструктуры GSM может включать в себя или может обращаться к центру 36 аутентификации GSM (AUC GSM) и регистру 34 местонахождения в пределах GSM (HLR GSM) согласно принципам GSM, известным специалистам в данной области техники.

Для связи с сетью 14 сети GSM центр MSC 46 сети CDMA использует шлюз GGG 16. Сеть GSM 14 может включать в себя или может обращаться к центру 36 аутентификации GSM и регистру 34 местонахождения в пределах сети GSM (HLR) согласно принципам GSM, известным специалистам в данной области техники, для аутентификации мобильной станции 24 абонента и для сбора учетной информации и информации о выставленных счетах согласно требованиям конкретного ядра 30 сети GSM.

Аналогичным образом для связи с сетью 12 сети CDMA центр GMSC 40 сети GSM использует шлюз GGG 16. Сеть CDMA 12 может включать в себя или может обращаться к центру 44 аутентификации CDMA и регистру 42 местонахождения в пределах сети CDMA (HLR) согласно принципам CDMA, известным специалистам в данной области техники, для аутентификации мобильной станции 20 абонента и для сбора учетной информации и информации о выставленных счетах согласно требованиям конкретной сети CDMA 12.

Как ядро 30 сети GSM, так и базовая инфраструктура сети CDMA могут осуществлять связь с сетью, такой как коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN), и/или сеть с протоколом Интернет (IP).

Применительно к мобильной станции 24 сети CDMA с подпиской в ядре 30 сети GSM шлюз GGG 16 функционирует как VLR 50 для сети GSM 14. Шлюз GGG удовлетворяет требованиям протокола GSM для VLR 50. Шлюз GGG взаимодействует с элементами базовой сети GSM, такими как HLR 34 сети GSM и SMSC 38 сети GSM согласно спецификациям GSM за исключением того, что шлюз GGG 16 направляет входящие вызовы в сеть CDMA 12. Регистр LR 50 сети GSM также выполняет обновление местоположения с сетью 14 GSM, когда мобильная станция регистрируется в сети 12 CDMA. В этом смысле, шлюз GGG действует как регистр VLR для всей сети CDMA 12.

Что касается мобильной станции 20 сети GSM с регистрацией в сети CDMA 12, то шлюз GGG 16 функционирует как VLR 52 для сети CDMA 14. Шлюз GGG удовлетворяет требованиям протокола CDMA для VLR 52. Шлюз GGG взаимодействует с элементами базовой сети CDMA, такими как HLR 42 сети CDMA и MSC 46 сети CDMA согласно спецификациям CDMA за исключением того, что шлюз GGG 16 направляет входящие вызовы в сеть CDMA 12. Регистр LR 52 сети CDMA также выполняет обновление местоположения с сетью CDMA 12, когда мобильная станция регистрируется в сети GSM 14. В этом смысле шлюз GGG действует как регистр VLR для всей сети GSM 14.

Когда мобильную станцию, находящуюся в сети CDMA 12, вызывают из сети GSM 14, этот вызов направляется в LR 52 сети CDMA в шлюзе GGG 16 согласно стандартным спецификациям. Шлюз GGG 16 направляет этот вызов в сеть CDMA 12. Наконец, сеть CDMA 12 направляет этот вызов в центр MSC 46 сети CDMA, обслуживающий упомянутую мобильную станцию. Аналогичным образом, если SMS направлено в сеть CDMA 12 из сети GSM 14, то шлюз GGG 16 направляет это сообщение в центр сообщений (не показан) в сети CDMA 12.

Когда мобильную станцию, находящуюся в сети GSM 14, вызывают из сети CDMA 12, этот вызов направляется в LR 50 сети GSM в шлюзе GGG 16 согласно стандартным спецификациям. Шлюз GGG 16 направляет этот вызов в сеть GSM 14. Наконец, сеть GSM 14 направляет этот вызов в центр GMSC 40 сети GSM, обслуживающий упомянутую мобильную станцию. Аналогичным образом, если SMS направлено в сеть GSM 10 из сети CDMA 12, то шлюз GGG 16 направляет это сообщение в SMSC 38 сети GSM в сети 14 GSM.

Когда мобильная станция регистрируется в сети CDMA 12, сеть CDMA 12 посылает в сеть GSM 14 индикацию об обновлении местоположения. Затем LR 50 сети GSM выполняет обновление местоположения с базовой сетью 14 GSM согласно стандартным спецификациям.

Когда мобильная станция регистрируется в сети GSM 14, сеть GSM 14 посылает в сеть CDMA 12 индикацию об обновлении местоположения. Затем LR 52 сети CDMA выполняет обновление местоположения с сетью CDMA 12 согласно стандартным спецификациям.

По отношению к мобильной станции 24 сети CDMA с подпиской в ядре 30 сети GSM шлюз GGG 16 действует как HLR 52 в сети CDMA 12. Регистр LR 52 сети CDMA должен удовлетворять требованиям протокола HLR для сети GSM, касающимся роуминга в сети CDMA. Важной частью информации, которую поддерживает HLR 50, является адрес центра MSC 46 сети CDMA, обслуживающего мобильную станцию 24. Когда LR 50 сети GSM в шлюзе GGG 16 направляет вызов на сторону CDMA 12, регистр LR 52 сети CDMA направит его далее в обслуживающий центр MSC 46.

По отношению к мобильной станции 20 сети GSM с подпиской в сети CDMA 12 шлюз GGG 16 действует как HLR 50 в сети GSM 14. Регистр LR 50 сети GSM должен удовлетворять требованиям протокола HLR для CDMA, касающимся роуминга в сети GSM. Важной частью информации, которую поддерживает HLR, является адрес центра GMSC 40 сети GSM, обслуживающего мобильную станцию 20. Когда LR 52 сети CDMA в шлюзе GGG 16 направляет вызов на сторону сети GSM 14, регистр LR 50 сети GSM направит его далее в обслуживающий центр MSC 40.

Шлюз GGG действует как контроллер аутентификации (AUC) в сети CDMA для абонентов 24 сети GSM. Контроллер AUC 44 в сети CDMA 12 отвечает за аутентификацию мобильной станции и разрешение/отказ в доступе к сетевым ресурсам. Функционирование центра AUC в шлюзе GGG не вызывает инициализацию А-ключа в GGG или MS. Вместо этого шлюз GGG использует мандаты аутентификации GSM и способ аутентификации GSM посредством передачи сигналов GSM для аутентификации мобильной станции 24. Шлюз GGG реагирует на достоверные сообщения, которые могут быть приняты контроллером AUC 44 сети CDMA.

Шлюз GGG действует как контроллер аутентификации (AUC) в сети GSM для абонентов 20 сети CDMA. Контроллер AUC 36 в сети CDMA 14 отвечает за аутентификацию мобильной станции и разрешение/отказ в доступе к сетевым ресурсам. Функционирование AUC в шлюзе GGG не вызывает инициализацию А-ключа в GGG или MS. Вместо этого шлюз GGG использует мандаты аутентификации CDMA и способ аутентификации CDMA посредством передачи сигналов CDMA для аутентификации мобильной станции 20. Шлюз GGG реагирует на достоверные сообщения, которые могут быть приняты контроллером AUC 36 GSM.

Шлюз GGG 16 действует в сети CDMA 12 как центр сообщений (MC) и направляет SMS-сообщения между мобильной станцией 24 сети CDMA и центром GMSC 40 сети GSM, используя механизм SMS для сети GSM.

Аналогичным образом шлюз GGG 16 действует в сети GSM 14 как центр сообщений (MC) и направляет SMS-сообщения между мобильной станцией GSM 20 и центром MSC 46 сети CDMA, используя механизм SMS для сети CDMA.

Необходимо, чтобы мобильная станция MS 24 сети CDMA имела достоверный идентификатор в сети CDMA. Если этот идентификатор отличается от международного идентификатора мобильного абонента (IMSI) (то есть, если сеть CDMA не использует надлежащий IMSI), то тогда шлюз GGG обеспечивает отображение между идентификатором CDMA и IMSI сети GSM. Специалистам в данной области техники очевидно, что для уникальной идентификации мобильной станции 24 можно использовать любой известный способ/метод.

Необходимо, чтобы MS 20 сети GSM имела достоверный идентификатор в сети GSM. В одном варианте этим идентификатором является IMSI сети GSM (то есть, если сеть CDMA не использует надлежащий IMSI). Если идентификатор в сети GSM отличается от идентификатора в сети CDMA, то тогда шлюз GGG обеспечивает отображение между идентификатором GSM и идентификатором CDMA. Специалистам в данной области техники очевидно, что для уникальной идентификации мобильной станции 20 можно использовать любой известный способ/метод.

В одном варианте, не претендующем на ограничение, мобильные станции 18, 20 являются мобильными телефонами, выпускаемыми Kyocera, Samsung или другим производителем, где используются принципы GSM и радиоинтерфейсы GSM для радиосвязи (OTA). В другом варианте, не претендующем на ограничение, мобильные станции 22, 24 являются мобильными телефонами, выпускаемыми Kyocera, Samsung или другим производителем, где используются принципы CDMA и радиоинтерфейсы CDMA для радиосвязи (OTA). Однако настоящее изобретение применимо и к другим мобильным станциям, таким как компьютеры-лэптопы, беспроводные телефонные трубки или телефоны, приемопередатчики данных или приемники для пейджинговой связи и определения положения. Мобильные станции могут быть карманными или портативными как в случае их монтажа на транспортном средстве (в том числе, на автомобилях, грузовиках, кораблях, самолетах, поездах), если это необходимо. Однако, хотя обычно подразумеваются, что устройства беспроводной связи являются мобильными, должно быть понятно, что настоящее изобретение может быть применено для “фиксированных” блоков в ряде вариантов реализации. Также настоящее изобретение применимо к модулям или модемам данных, используемых для пересылки речевой информации, и/или данных, включая оцифрованную видеоинформацию, и может осуществлять связь с другими устройствами, используя проводные или беспроводные линии связи. Кроме того, можно использовать команды, которые обеспечивают скоординированную или связную работу модемов или модулей заданным образом для пересылки информации по множеству каналов связи. Беспроводные устройства связи в некоторых системах связи иногда также называют пользовательскими терминалами, мобильными станциями, мобильными блоками, абонентскими блоками, мобильными радиостанциями или радиотелефонами, беспроводными блоками или просто “пользователями” и “мобильными объектами”.

Аутентификация без использования SSD

На фиг.3А и 3B показана блок-схема для аутентификации мобильной станции 24 сети CDMA с подпиской в сети GSM 14 согласно варианту, где данные SSD не используются. Описание фиг.3A и 3B дает информацию, необходимую для описания фиг.6.

На этапе 202 мобильная станция 24 (MS) перемещается в зону CDMA, и поток управления переходит к этапу 204. На этапе 204 мобильная станция 24 инициирует обращение к системе регистрации в MSC 46 сети CDMA через RAN 48 сети CDMA, и поток управления переходит к этапу 206.

Обращение к системе регистрации представляет собой сообщение для MSC 46 сети CDMA через RAN 48 сети CDMA, причем это сообщение включает в себя идентификатор мобильной станции 24. В одном варианте идентификатор мобильной станции 24 может быть обеспечен модулем SIM 28. В другом варианте идентификатор мобильной станции 24 представляет собой IMSI. В еще одном варианте идентификатор мобильной станции 24 является идентификационным номером мобильной связи (MIN).

На этапе 206 центр MSC 46 сети CDMA на основе идентификатора мобильной станции определяет, является ли мобильная станция 24 абонентом GSM. В варианте, где идентификатор мобильной станции 24 является кодом IMSI, центр MSC 46 может это определить, поскольку IMSI среди прочей информации содержит код, представляющий страну и сеть, в которой мобильная станция имеет подписку.

В случае, когда проверяемой мобильной станцией является мобильная станция 22 с подпиской в CDMA, поток управления переходит к этапу 208. На этапе 208 базовая структура CDMA выполняет аутентификацию мобильной станции 22 на основе принципов CDMA с использованием HLR 42 сети CDMA и AUC 44 сети CDMA.

В случае, когда проверяемой мобильной станцией является мобильная станция 24 сети CDMA с подпиской в сети 14 GSM, поток управления переходит к этапу 210. На этапе 210 центр MSC 46 сети CDMA обращается к шлюзу GGG 16, посылая запрос аутентификации в LR 52 сети CDMA в шлюзе GGG 16, и поток управления переходит к этапу 212 согласно одному варианту. В другом варианте поток управления переходит к этапу 214.

В одном варианте идентификатор мобильной станции 24 посылается в LR 52 сети CDMA как часть запроса аутентификации. В альтернативном варианте идентификатор мобильной станции 24 посылается в LR 52 сети CDMA вдобавок к запросу аутентификации.

В одном варианте запрос аутентификации может включать в себя параметры MIN, ESN и COUNT. ESN является электронным порядковым номером.

В одном варианте запрос аутентификации может включать в себя параметры MIN, ESN и COUNT. ESN является электронным порядковым номером. COUNT представляет результат подсчета для заданного события, которое взаимно согласовано между GGG 16 и мобильной станцией 24. В одном варианте GGG 16 использует обновление COUNT совместно с узлом, который взаимодействует с GGG 16. Совместно используя функцию обновления вместе с другим узлом, можно уменьшить трафик сообщений между GGG 16 и этим другим узлом. Например, если GGG 16 использует функцию обновления COUNT совместно с MSC 46 сети CDMA, то можно уменьшить трафик сообщений между GGG 16 и MSC 46 сети CDMA.

В одном варианте COUNT представляет количество попыток обращения мобильной станции 24 к сети GSM 14. При каждом обращении мобильной станции 24 к сети GSM шлюз GGG обновляет COUNT для конкретной мобильной станции 24. Мобильная станция 24 также обновляет собственный COUNT для числа ее обращений к сети GSM 14. Шлюз GGG 16 запоминает значение ESN. В другом варианте COUNT представляет количество запросов на аутентификацию со стороны мобильной станции. Специалистам в данной области техники очевидно, что имеется много событий, которые мобильная станция 24 и шлюз GGG 16 могут подсчитывать.

На этапе 212 шлюз GGG 16 сравнивает значение COUNT с результатом подсчета в базе данных GGG. Если значение COUNT равно результату подсчета в базе данных GGG, то поток управления переходит к этапу 214. Если значение COUNT не равно результату подсчета в базе данных GGG, то поток управления переходит к этапу 216. Специалистам в данной области техники очевидно, что в зависимости от конкретного применения для определения того, принимается ли запрос аутентификации на обработку, можно использовать множество различных критериев.

На этапе 214 возвращаемому результату запроса аутентификации (ARRR) присваивается значение “истина”, и поток управления переходит к этапу 218. Сообщение с возвращаемым результатом запроса аутентификации указывает результат запроса аутентификации.

На этапе 216 возвращаемому значению запроса аутентификации присваивается значение “ложь”, и поток управления переходит к этапу 220.

В ответ на истинное значение возвращаемого результата запроса аутентификации шлюз GGG 16 обращается к сети 14 GSM и получает от HLR 34 сети GSM и AUC 36 сети GSM необходимую информацию для аутентификации. На этапе 218 шлюз GGG 16 ищет MIN в базе данных, чтобы получить соответствующий идентификатор IMSI для GSM, и обращается к сети GSM 14, посылая сообщение для аутентификации HLR сети GSM с идентификатором IMSI мобильной станции 24 в HLR/AUC 34, 36 GSM, согласно одному варианту изобретения. Поток управления переходит к этапу 220.

Этапы способа можно менять местами, не выходя за рамки объема изобретения. Так, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что этап 218 нельзя выполнять перед этапом 220.

На этапе 220 шлюз GGG 16 посылает возвращаемый результат запроса аутентификации в MSC 46 сети CDMA, и поток переходит к этапу 222. На этапе 222 проверяется возвращаемый результат запроса аутентификации. Если возвращаемый результат запроса аутентификации имеет значение “истина”, то на этапе 224 шлюз GGG запускает таймер T_REG, и поток управления переходит к этапу 226.

Если возвращаемый результат запроса аутентификации является ложным, то поток управления переходит к этапу 228. На этапе 228 MSC 46 сети CDMA посылает на мобильную станцию 24 сообщение об аутентификации мобильной станции, указывающее, что мобильная станция 24 не аутентифицирована. Специалистам в данной области техники очевидно, что мобильная станция может предпринять повторную попытку аутентификации в зависимости от конкретного применения.

Шлюз GGG включает в себя логический блок (не показан) для выполнения запрограммированных логических операций. Специалистам в данной области техники очевидно, что этот логический блок может включать в себя процессор общего назначения, специализированный процессор и/или встроенные программные средства.

На этапе 226 центр MSC 46 сети CDMA после приема возвращаемого результата запроса аутентификации, указывающего на успешную аутентификацию, посылает в регистр LR 52 сети CDMA в шлюзе GGG 16 уведомление о регистрации. Поток управления переходит к этапу 230.

На этапе 230 выполняется проверка, чтобы определить, принял ли шлюз GGG 16 уведомление о регистрации до истечения T_REG. Если шлюз GGG 16 принял уведомление о регистрации до истечения T_REG, то поток управления переходит к этапу 232; в противном случае, поток управления переходит к этапу 234. На этапе 232 устанавливается возвращаемый результат уведомления о регистрации, указывающей, что время T_REG не истекло, и поток управления переходит к этапу 236. На этапе 234 устанавливается возвращаемый результат уведомления о регистрации, указывающий, что T_REG истекло, и поток управления переходит к этапу 236.

На этапе 236 шлюз GGG 16 реагирует на уведомление о регистрации возвращаемым результатом уведомления о регистрации, указывающим, истекло ли T_REG. Возвращаемый результат уведомления о регистрации посылается из шлюза GGG 16 в центр MSC 46 сети CDMA.

В одном варианте шлюз GGG 16 посылает сообщение вместе с (или внутри) возвращаемым результатом уведомления о регистрации, указывающим режим/состояние “только SMS”. “Только SMS” означает, что мобильная станция 24 посылает и принимает только SMS-сообщения, но не данные и/или речевые сообщения. Поток управления переходит к этапу 238.

На этапе 238 центр MSC 46 CDMA посылает сообщение, касающееся получения регистрации, на мобильную станцию 24 после приема возвращаемого результата уведомления о регистрации. По аналогии с возвращаемым результатом уведомления о регистрации сообщение, касающееся получения регистрации, указывает, истекло ли T_REG. Поток управления переходит к этапу 240.

На этапе 240 мобильная станция 24 определяет, указывает ли сообщение, касающееся получения регистрации, на полученную регистрацию, то есть, что T_REG не истекло. Если T_REG истекло, то тогда поток управления переходит к этапу 242; в противном случае поток управления переходит к этапу 244.

На этапе 242 мобильная станция 24 может вновь предпринять попытку зарегистрироваться. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что в зависимости от конкретного применения мобильной станции ей может быть, а может и не быть предоставлена возможность регистрации со второй попытки.

Этапы способа можно менять местами, не выходя за рамки объема изобретения. Так, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что этап 244 нельзя выполнять до этапа 242.

Этап 244 должен выполняться только после посылки на этапе 218 в HLR/AUC 34, 36 сети GSM сообщения об аутентификации для HLR сети GSM. На этапе 244 HLR/AUC 34, 36 сети GSM посылает в шлюз GGG 16 сообщение об аутентификации для GGG, включающее параметры аутентификации, и поток управления переходит к этапу 246.

После успешной посылки шлюзом GGG 16 возвращаемого результата уведомления о регистрации на MSC 46 сети CDMA и приема от HLR/AUC 34, 36 GSM сообщения об аутентификации для GGG, шлюз GGG 16 на этапе 246 посылает в центр MSC 46 сети CDMA сообщение с запросом аутентификации GSM. Блок управления переходит к этапу 248. На этапе 248 центр MSC 46 сети CDMA направляет на мобильную станцию 24 сообщение с запр