專利名稱：移動通信系統(tǒng)中使用移動因特網(wǎng)協(xié)議管理移動性的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)，更具體地，本發(fā)明涉及在支持移動因特網(wǎng)協(xié)議版本 4(MIPv4)的移動通信系統(tǒng)中用于管理接入終端(AT)的移動性和安全性的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在由第三代伙伴計(jì)劃2(3GPP2)標(biāo)準(zhǔn)組開發(fā)的諸如碼分多址(CDMA) lx系統(tǒng)和僅 演進(jìn)數(shù)據(jù)(EV-DO)系統(tǒng)的傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)中，接入網(wǎng)(AN)管理無線資源，而作為核心網(wǎng) (CN)的單獨(dú)實(shí)體的分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)執(zhí)行與分組數(shù)據(jù)通信關(guān)聯(lián)的過程。
在支持移動因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)的傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)中，已經(jīng)進(jìn)行關(guān)于使用移動 IPv4或IPv6向AT提供移動性的方案的研究?？墒?，傳統(tǒng)移動IPv4不適合用于設(shè)計(jì)用于 以高速傳輸大量數(shù)據(jù)的改進(jìn)的3GPP2超移動寬帶(UMB)。因此，正研究改進(jìn)移動IPv4的計(jì) 劃以作為能夠高效率地支持UMB的方案之一。當(dāng)AT在不僅支持UMB而且支持其他網(wǎng)絡(luò)接 入技術(shù)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間移動時(shí)，即，即便當(dāng)AT移動經(jīng)過例如UMB網(wǎng)絡(luò)和微波接入全球互通 (WiMAX)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要一種能夠高效率地支持AT的移動性的方案。 在傳統(tǒng)CDMA lx系統(tǒng)或EV-DO系統(tǒng)中使用的移動IPv4要求長的時(shí)間以進(jìn)行接入 和呼叫處理過程。也即，盡管和簡單IP相比移動IP能夠向AT提供移動性，但會存在由用 于移動性支持的安全(security)過程、呼叫處理過程、以及其接入、呼叫處理、和安全過程 中的數(shù)據(jù)庫管理中的一個(gè)或多個(gè)引起的時(shí)延。因此，需要一種高效率的移動性管理方案以 解決支持MIP的移動通信系統(tǒng)中的時(shí)延問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面是解決至少上述的問題和/或不足并且提供至少以下述的優(yōu)點(diǎn)。 因此，本發(fā)明的一方面是提供在使用移動IP的移動通信系統(tǒng)中用于支持AT的高移動性和 用于執(zhí)行安全和高效率的通信的方法和系統(tǒng)。 本發(fā)明的另一方面是提供在移動通信系統(tǒng)中用于因使用改進(jìn)的MIPv4而支持AT 的高移動性和執(zhí)行安全和高效率的通信的方法和系統(tǒng)。 本發(fā)明的另一方面是提供用于當(dāng)AT移動到支持另外的無線接入技術(shù)的另一AN時(shí) 通過改進(jìn)的移動IPv4支持AT的高移動性和安全性的方法和系統(tǒng)。 本發(fā)明的另一方面是提供通過在移動通信系統(tǒng)的初始呼叫建立過程中使用改進(jìn)
的MIPv4而來效率地為AT執(zhí)行地址分配、鑒權(quán)和呼叫建立的方法和系統(tǒng)。 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種在移動通信系統(tǒng)中使用移動因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)管
理接入終端(AT)的移動性的方法。該方法包括由已經(jīng)進(jìn)入新網(wǎng)絡(luò)的AT產(chǎn)生用于與新網(wǎng)
絡(luò)的歸屬代理(HA)相互鑒權(quán)的安全參數(shù)索引(SPI)和安全密鑰；由AT發(fā)送包括包含SPI
的鑒權(quán)信息的登記請求消息，該鑒權(quán)信息使用該安全密鑰產(chǎn)生；當(dāng)接收到登記請求消息時(shí)，
由HA在數(shù)據(jù)庫中搜索包含在鑒權(quán)信息中的SPI ;根據(jù)搜索結(jié)果驗(yàn)證鑒權(quán)信息；當(dāng)成功驗(yàn)證鑒權(quán)信息時(shí)，由HA產(chǎn)生AT的移動性綁定信息；以及由HA發(fā)送包括HA的IP地址的登記響 應(yīng)消息。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種使用移動因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)管理接入終端(AT) 的移動性的移動通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括AT，當(dāng)其已經(jīng)進(jìn)入新網(wǎng)絡(luò)時(shí)，產(chǎn)生用于與新網(wǎng)絡(luò)的 歸屬代理(HA)相互鑒權(quán)的安全參數(shù)索引(SPI)和安全密鑰，并且向新網(wǎng)絡(luò)發(fā)送包括包含 SPI的鑒權(quán)信息的登記請求消息，該鑒權(quán)信息使用該安全密鑰產(chǎn)生；和歸屬代理(HA)，當(dāng)接 收到登記請求消息時(shí)，其在數(shù)據(jù)庫中搜索包含在鑒權(quán)信息中的SPI，根據(jù)搜索結(jié)果驗(yàn)證鑒權(quán) 信息，并且當(dāng)成功驗(yàn)證鑒權(quán)信息時(shí)，產(chǎn)生AT的移動性綁定信息，并向AT發(fā)送包括HA的IP 地址的登記響應(yīng)消息。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在用于移動通信系統(tǒng)的歸屬代理(HA)中使用 移動因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)管理接入終端(AT)的移動性的方法。該方法包括從已經(jīng)進(jìn)入新網(wǎng) 絡(luò)的AT接收包括包含用于相互鑒權(quán)的安全參數(shù)索引(SPI)的鑒權(quán)信息的登記請求消息；在 數(shù)據(jù)庫中搜索包含在鑒權(quán)信息中的SPI，并根據(jù)搜索結(jié)果驗(yàn)證鑒權(quán)信息；當(dāng)成功驗(yàn)證鑒權(quán) 信息時(shí)，產(chǎn)生AT的移動性綁定信息，并發(fā)送包括AT的IP地址的登記響應(yīng)消息。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在移動通信系統(tǒng)的接入終端(AT)中使用移動 因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)執(zhí)行的移動性管理方法。該方法包括當(dāng)AT已經(jīng)進(jìn)入新網(wǎng)絡(luò)時(shí)，產(chǎn)生用 于與新網(wǎng)絡(luò)的歸屬代理(HA)相互鑒權(quán)的安全參數(shù)索引(SPI)和安全密鑰；向新網(wǎng)絡(luò)發(fā)送包 括第一 HA地址、和包含SPI的第一鑒權(quán)信息的登記請求消息，該第一鑒權(quán)信息使用該安全 密鑰產(chǎn)生；當(dāng)HA已經(jīng)成功驗(yàn)證第一鑒權(quán)信息時(shí)，從HA接收包括第二HA地址、和用于相互鑒 權(quán)的第二鑒權(quán)信息的登記響應(yīng)消息；以及當(dāng)?shù)谝籋A地址和第二HA地址相同時(shí)，使用該安全 密鑰驗(yàn)證第二鑒權(quán)信息。 通過結(jié)合附圖公開了本發(fā)明的示范實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他方面、 優(yōu)點(diǎn)和顯著特征對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得更加明了。


通過結(jié)合附圖的以下描述，本發(fā)明具體的示范實(shí)施例的以上和其它方面、特征和 優(yōu)點(diǎn)將變得更加明了，其中 圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的移動通信系統(tǒng)環(huán)境的框圖； 圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的AT的登記和安全過程的消息流圖； 圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的AT的登記和安全過程的消息流圖； 圖4A和4B是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的HA的操作的流程圖； 圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的AT的操作的流程圖；以及 圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的AGW的操作的流程圖。 貫穿各圖，應(yīng)當(dāng)注意相同參考數(shù)字用于說明相同或相似組件、特征和結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
提供參照附圖的以下說明以幫助充分理解由權(quán)利要求書及其等價(jià)物限定的本發(fā) 明的示例實(shí)施例。其包括各種具體的細(xì)節(jié)以助于理解，但是這應(yīng)當(dāng)被當(dāng)作僅僅是示范。因 此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，能夠?qū)@里描述的實(shí)施例進(jìn)行多種變更和修改而不背離本發(fā)明的范圍和精神。同樣，為了清楚和簡潔，略去公知的功能和配置的說明。這里使 用的術(shù)語是基于本發(fā)明的示范實(shí)施例中的功能定義，并且可以根據(jù)用戶、運(yùn)營商的意圖或 通常實(shí)踐來改變。因此，術(shù)語的定義應(yīng)當(dāng)基于說明書全文內(nèi)容做出。 本發(fā)明的示范實(shí)施例在移動通信系統(tǒng)中使用移動IPv4為AT提供地址分配、呼叫 建立、和安全性的至少一種。盡管作為示例，這里將參考基于3GPP2的UMB系統(tǒng)給出說明，本 發(fā)明也能夠在作為演進(jìn)的3GPP移動通信系統(tǒng)的演進(jìn)分組核心(EPC)、和/或演進(jìn)的WiMAX 系統(tǒng)中使用。本發(fā)明也能夠用于其中AT移動到支持其他無線接入技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)的情況。因 此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可知，本發(fā)明提出的基于移動IPv4的因特網(wǎng)通信方法稍加修改 就能夠應(yīng)用于具有相似技術(shù)基礎(chǔ)和信道格式的其他移動通信系統(tǒng)，而不脫離本發(fā)明的精神 和范圍。 本發(fā)明的示范實(shí)施例提供在移動通信系統(tǒng)中通過使用移動IPv4管理AT的地址和 移動性的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的示范實(shí)施例改進(jìn)基于移動IPv4的安全過程和登記過程，使 得即便AT在支持不同接入技術(shù)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間移動時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)迅速和有保障的移動性 支持。 圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的移動通信系統(tǒng)的框圖。在圖1中，說明具 有重疊覆蓋區(qū)域的基于3GPP2的UMB系統(tǒng)和WiMAX系統(tǒng)作為示例。 參考圖l，接入網(wǎng)(AN)108和109與位于它們的服務(wù)區(qū)或小區(qū)中的接入終端 (AT) 110建立無線連接，并且通過無線連接執(zhí)行與AT 110的通信。AN 108和109經(jīng)由信令 無線網(wǎng)絡(luò)控制器(SRNC，未示出)與接入網(wǎng)關(guān)(AGW) 105和106、或者鑒權(quán)、授權(quán)和計(jì)費(fèi)(AAA) 服務(wù)器101進(jìn)行通信。 圖1中，AT 110是指經(jīng)由AN1 108 (AN2109)禾口 AGW1 105(AGW2 106)接入諸如因 特網(wǎng)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的用戶設(shè)備。這里AGW1 105(AGW2 106)其中包括負(fù)責(zé)在以另一網(wǎng)絡(luò) 作為其家庭網(wǎng)絡(luò)的AT 110已經(jīng)移動到AGW1 105(AGW2 106)管理的網(wǎng)絡(luò)1 (麗l) 123 (或 NW2125)的服務(wù)區(qū)中時(shí)將AT110連接到分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的對外代理(FA)功能(未示出)。
這里示出歸屬代理(HA) 102和103、以及AAA服務(wù)器101作為分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò) 實(shí)體。 假設(shè)移動通信系統(tǒng)使用可擴(kuò)展鑒權(quán)協(xié)議(EAP)或用于準(zhǔn)予AT的接入的安全框架， 本發(fā)明的示范實(shí)施例提供一種準(zhǔn)予使用移動IPv4并利用諸如基于AAA的遠(yuǎn)程鑒權(quán)撥號用 戶服務(wù)(RADIUS)或Diameter AAA (其是利用MIPv4支持移動性和鑒權(quán)的系統(tǒng))的安全協(xié) 議在其上執(zhí)行安全的方法、及其地址分配方法。 在AN1 108(AN2 109)和AGW1 105(AGW2 106)之間是用于管理AT110的移動性的 接口和數(shù)據(jù)路徑。AT IIO具有移動IPv4協(xié)議棧，并且通過移動IPv4的初始呼叫建立過程 向HA1 102(HA2 103)發(fā)送其登記請求。HA1 102(HA2 103)在呼叫建立過程中響應(yīng)于AT 110的登記請求消息分配AT 110的歸屬地址(HoA)。 同時(shí)，如圖l所示，可以是WiMAX系統(tǒng)或UMB系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)3 (麗3) 121包括作為由參 考數(shù)字104表示的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的接入服務(wù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(ASN-GW)或AGW3、和作為由參考數(shù)字107表 示的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的基站(BS)或AN3。 參考圖1，在麗3 121的控制下AT 110經(jīng)過切換移動到可以是UMB網(wǎng)絡(luò)的 麗l 123 (麗2 125)。
如上所述，麗l 123(麗2125)包括AGW1 105(AGW2 106)和AN1108(AN2109)。麗l 123的AGW1 105與麗3 121共享HA1 102，而麗2 125的AGW2 106 (不 同于麗3 121)由HA2 103管理。 為了迅速地執(zhí)行登記過程同時(shí)維持會話，盡管各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的無線接入技術(shù)其中對AT 110的移動性的登記過程的實(shí)現(xiàn)是不同的，優(yōu)選的是在AT 110的登記期間在新網(wǎng)絡(luò)中維持 與初始(舊)網(wǎng)絡(luò)中使用的HA相同的HA以使得能夠共享初始網(wǎng)絡(luò)中的信息。例如，在AT 110從麗3 121移動到麗1 123的情況下，如果麗3 121禾P麗1 123共享HA1 102，則AT 110 能夠繼續(xù)使用HA1 102的HA信息(BP ， HA的IP地址)，該信息曾在麗3 121的ASN-GW104 登記期間、以及麗l 123的AGW1 105登記期間使用。 在這種情況下，AT IIO能夠在網(wǎng)絡(luò)間移動同時(shí)連續(xù)地維持在初始網(wǎng)絡(luò)中使用的 HA信息。ASN-GW 104和AGW1 105共享HA1 102，而AGW1 105能夠通過初始接入鑒權(quán)期間 的EAP過程獲得HA1 102的HA信息，或者能夠從ASN-GW 104獲得HA信息?？墒?，由于AGW1 105獲得初始網(wǎng)絡(luò)的HA信息的詳細(xì)過程脫離的本發(fā)明的范圍，這里將略去其詳細(xì)說明。
另一方面，當(dāng)AT 110從麗3 121移動到麗2 125 (如圖1所示它們不共享HA)時(shí)， 為了移動性登記，AT 110使用其已經(jīng)知道的HA地址(如，x. x. x. x)產(chǎn)生包括HA x. x. x. x 的登記請求(RRQ)消息，或者當(dāng)其沒有關(guān)于HA地址的信息時(shí)，產(chǎn)生包括例如HA 0. 0. 0. 0作 為HA地址的RRQ消息。當(dāng)在AT 110的初始鑒權(quán)期間的EAP過程中、或在其他鑒權(quán)過程中 獲得的HA地址(如，y. y. y. y)不同于在AT 110的初始網(wǎng)絡(luò)中使用的HA地址時(shí)，麗2 125 的AGW2 106向HA2 103發(fā)送包括HA y. y. y. y作為HA地址的RRQ消息。
圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的AT的登記和安全過程的消息流圖。這里 所示的過程是用于其中AT 110執(zhí)行從麗3121到麗l 123的切換的情況、或其中AT 110具 有根據(jù)服務(wù)提供商的預(yù)配置策略分配的新網(wǎng)絡(luò)的HA信息的情況。 為了方便起見，雖然這里將使用諸如AGW3 104和AN3 107的UMB網(wǎng)絡(luò)名稱，假定 麗3 121是UMB網(wǎng)絡(luò)，如果AT 110可以從ASN-GW獲得新網(wǎng)絡(luò)中的HA信息，則能夠?qū)D2的 過程應(yīng)用于WiMAX網(wǎng)絡(luò)或支持移動IP的另外的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 參考圖2，在步驟201中，AT 110從NW3 121進(jìn)入麗l 123，初始化AT 110與麗l 123的AN 108和AGW 105的基于EAP的接入鑒權(quán)過程，并且執(zhí)行鑒權(quán)過程的初始部分。接 入鑒權(quán)過程包括由多個(gè)實(shí)體執(zhí)行的幾個(gè)步驟。接入鑒權(quán)過程和這里描述的本發(fā)明的示范實(shí) 施例不是特別相關(guān)，因此將省去其詳細(xì)說明。在接入鑒權(quán)過程期間，在步驟203中，AGW 105 向AAA服務(wù)器101發(fā)送接入請求消息以通知接收到來自AT IIO的接入鑒權(quán)請求。接入請 求消息是指基于RADIUS協(xié)議或Diameter AAA協(xié)議的AAA接入請求消息。
在步驟205a和205b中，產(chǎn)生安全密鑰，其將由AT 110、 HA 102和AGW105用于相 互鑒權(quán)。由于安全密鑰的詳細(xì)產(chǎn)生方法和這里描述的本發(fā)明的示范實(shí)施例不相關(guān)，將省去 其說明。具體地，AT 110和AAA服務(wù)器101各自產(chǎn)生將用于移動IPv4的整個(gè)鑒權(quán)過程的 移動IP-根密鑰(MIP-RK) 。 MIP-RK用于產(chǎn)生諸如作為用于AT 110與HA 102之間的相互 鑒權(quán)的密鑰的移動節(jié)點(diǎn)-歸屬代理-初始(MN-HA-i)密鑰的至少一個(gè)密鑰，且該密鑰針對 MIPv4產(chǎn)生?？梢詫IP-RK產(chǎn)生為對于MIPv6和MIPv4不同的值，或者可以產(chǎn)生為相同的 值。 在步驟207， AAA服務(wù)器101響應(yīng)于接入請求消息向AGW 105發(fā)送接入接受消息。 接入接受消息其中包括用于識別HA 102的HA IP地址。接入接受消息是指基于RADIUS協(xié)議或Diameter AAA協(xié)議的響應(yīng)消息。之后，在步驟209中，執(zhí)行其中涉及AT 110、AN 108、 SRNC(未示出)和AGW 105的接入鑒權(quán)的剩余過程，由此完成接入鑒權(quán)過程。
在已經(jīng)完成接入鑒權(quán)過程之后，在步驟211中，AT 110產(chǎn)生用于選擇鑒權(quán)算法和 安全密鑰的MN-HA安全參數(shù)索引(SPI)。 MN-HA SPI是包含在用于AT 110和HA 102之間 的相互鑒權(quán)的鑒權(quán)擴(kuò)展(AE)選項(xiàng)中的值。 例如，可以使用在步驟205中產(chǎn)生的MIP-RK通過等式(1)來計(jì)算麗-HASPI。
MN-HA SPI =薩C-SHA256 (MIP-RK，"SPI-for MIPv4 MN-HA")的K個(gè)最高有效字 節(jié)......(1) 也即，將MN-HA SPI確定為以MIP-RK和預(yù)設(shè)文本(如，"SPI-for MIPv4MN_HA") 作為其輸入的散列函數(shù)的輸出值的K個(gè)最高有效位(MSB)比特，其中K是預(yù)設(shè)整數(shù)?？梢?使用作為標(biāo)準(zhǔn)安全算法之一的散列消息鑒權(quán)碼(HMAC)-安全散列算法256(SHA256)作為該 散列函數(shù)。 作為另一示例，可以通過等式(2)得到麗-HA SPI。MN-HA SPI = KDF (EMSK，"SPHor MIPv4 MN-HA")的K個(gè)最高有效字節(jié)......(2) 也即，將MN-HA SPI確定為以增強(qiáng)主會話密鑰(EMSK)和預(yù)設(shè)文本(如，"SPI-for MIPv4麗-HA")作為其輸入的密鑰導(dǎo)出函數(shù)(KDF)的輸出值的K個(gè)MSB比特，其中K是預(yù) 設(shè)整數(shù)。在接入鑒權(quán)過程中獲取EMSK，其是指增強(qiáng)主會話密鑰。 在步驟213中，AT 110產(chǎn)生用于AT 110和HA 102之間的相互鑒權(quán)的MN_HA_i密 鑰。例如，可以通過等式(3)計(jì)算麗-HA-i密鑰。MN-HA-i = KDF(MIP-RK， "CMIP MN-HA"， HA IP地址，NAI， RRQ消息ID)......(3) 也即，可以將MN-HA-i密鑰確定為以在步驟205中產(chǎn)生的MIP-RK、預(yù)設(shè)文本(如， "CMIP MN-HA")、從RRQ消息中獲得的HA的IP地址、AT的網(wǎng)絡(luò)接入標(biāo)識符(NAI)、以及RRQ 消息的消息ID作為其輸入的KDF的輸出值。可以使用HMAC-SHA1或HMAC-SHA256作為KDF。
在產(chǎn)生MN-HA-i密鑰時(shí)，可以可選地使用RRQ消息ID。也即，為了在AT IIO或AAA 服務(wù)器101產(chǎn)生麗-HA-i密鑰時(shí)使用RRQ消息ID，應(yīng)當(dāng)將RRQ消息ID包括在HA 102發(fā)送 到AAA服務(wù)器101的接入請求消息中?？墒?，當(dāng)RRQ消息ID未被包括在接入請求消息中時(shí)， AT 110或AAA服務(wù)器101使用等式(3)中除了 RRQ消息ID之外的剩余參數(shù)計(jì)算麗-HA-i 密鑰。不同于AT在具有相同特征的小區(qū)之間移動的橫向切換，當(dāng)在使用接入技術(shù)的異構(gòu)網(wǎng) 絡(luò)中AT從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向另一網(wǎng)絡(luò)移動時(shí)，做出網(wǎng)絡(luò)間切換，即縱向切換。
雖然在圖2中AT 110在接入鑒權(quán)過程已經(jīng)完成之后在步驟211和213中產(chǎn)生 MN-HA SPI和MN-HA-i密鑰，但是AT 110可以在接入鑒權(quán)過程期間在用于產(chǎn)生MN-HA SPI 或麗-HA-i密鑰所必需的參數(shù)可用的任何時(shí)候產(chǎn)生麗-HA SPI或麗-HA-i密鑰。
在步驟215中，AT 110向AGW 105發(fā)送代理征求(Agent Solicitation)消息以 尋找用于產(chǎn)生將要在新網(wǎng)絡(luò)(即，麗l 123)中使用的轉(zhuǎn)交地址(CoA)所必需的FA。當(dāng)AGW 105具有FA功能時(shí)，AGW 105在步驟217為AT 110產(chǎn)生CoA，并將CoA連同代理公告消息 一起發(fā)送給AT 110。 在步驟219中，AT 110向AGW 105發(fā)送用于在HA 102中登記指示其位于麗l 123 中的信息的RRQ消息。RRQ消息包括NAI，用于識別AT 110 ;CoA ;HoA 0. 0. 0. 0，配置為 0. 0. 0. O用于請求分配AT 110的HoA;HA x. x. x. x，其是包括AT IIO已經(jīng)知道的HA 102的IP地址的HA字段；以及MN-HAAE-初始(MN-HAAE-i)，其是用于AT 110和HA 102之間的 相互鑒權(quán)的鑒權(quán)信息。這里，CoA是AT 110將在作為外來網(wǎng)絡(luò)的麗1 123中使用的臨時(shí)地 址(CoA)，且通過將RRQ消息的HoA字段臨時(shí)設(shè)置為0. 0. 0. 0來給出HAO. 0. 0. 0。作為使用 MN-HA-i密鑰計(jì)算的AE值的MN-HAAE-i包括至少一個(gè)參數(shù)。此外，RRQ消息的MN-HA AE_i 其中包括用于尋找用于驗(yàn)證AE值所必需的密鑰的麗-HA SPI。在步驟221中，AGW 105向 HA 102轉(zhuǎn)發(fā)該RRQ消息。 在步驟223中，HA 102在HA 102的數(shù)據(jù)庫中搜索包含在RRQ消息的MN-HAAE-i中 的MN-HA SPI。由于HA 102由麗3 121禾P麗1 123共享，HA 102已經(jīng)具有AT 110已在麗3 121中登記的MN-HA SPI。因此，當(dāng)MN-HASPI被確定時(shí)，HA 102在步驟225中使用MN-HA SPI作為索引來尋找MN-HA-i密鑰。也即，由于HA 102利用MN-HA SPI作為索引存儲AT 110的已登記的MN-HA-i密鑰，使用MN-HA SPI尋找MN-HA-i密鑰。在找到MN-HA-i密鑰之 后，HA 102在步驟227中使用找到的麗-HA-i密鑰來驗(yàn)證從RRQ消息中提取的麗-HAAE-i。 也即，HA 102通過利用找到的MN-HA-i密鑰驗(yàn)證在RRQ消息中傳遞的MN-HAAE-i的AE值來 確定AT 110是否為經(jīng)鑒權(quán)的AT。當(dāng)使用找到的麗-HA-i密鑰成功驗(yàn)證麗-HAAE-i時(shí)，HA 102在步驟229中確定作為AT 110的HA操作，在步驟231中為AT 110分配HoA，并且在步 驟233中產(chǎn)生和存儲由AT 110的CoA和HoA組成的移動性綁定信息，由此管理AT 110的 移動情況。 在步驟235中，HA 102響應(yīng)于RRQ消息向AGW 105發(fā)送以AT 110為目標(biāo)的登記 響應(yīng)(RRP)消息，而RRP消息其中包括HA 102為AT 110分配的HoA、以及在來自AT 110的 RRQ消息中接收的CoA，從而通知由AT 110發(fā)送的CoA和由HA 102分配的HoA被登記在一 起。 此外，RRP消息其中包括HA字段，HA字段包括HA地址和用于AT 110和HA 102 之間的相互鑒權(quán)的MN-HAAE-i，且HA地址是已經(jīng)為AT 110分配的HA 102的IP地址。在 圖2的示范實(shí)施例中，由于AT IIO具有的HA地址是已知的，AGW 105具有的HA地址是已 知的、或者曾經(jīng)為AT IIO分配給AGW 105，而且已經(jīng)分配的HA地址全部等于x.x.x.x，。此 外，將RRP消息的HA字段設(shè)置為x. x. x. x。對于RRP消息的麗-HAAE-i， HA 102產(chǎn)生其用 于檢查AT 110和HA 102之間的相互鑒權(quán)，并且在圖2的示范實(shí)施例中，由于HA 102確定 的麗-HA-i密鑰等于AT 110在RRQ消息中發(fā)送的MN-HA-i密鑰，故包括在RRP消息中的密 鑰等于包括在RRQ消息中的密鑰。 在步驟237中，AGW 105向AT 110中繼從HA 102接收的RRP消息。在步驟239 中，AT 110使用RRP消息中的HA地址產(chǎn)生麗-HA-i密鑰，或者確認(rèn)它是否等于其已知的 MN-HA-i密鑰。也即，如果包括在RRQ消息中的HA字段的HA地址等于包括在RRP消息中的 HA字段的HA地址，則ATI 10僅只確認(rèn)在步驟213中產(chǎn)生的麗-HA-i密鑰，而不產(chǎn)生麗-HA-i 密鑰?？墒?，如果HA地址不相等，則AT llO產(chǎn)生麗-HA-i密鑰。如果產(chǎn)生或確認(rèn)了麗-HA-i 密鑰，則在步驟241中AT 110使用麗-HA-i密鑰來驗(yàn)證包括在RRP消息中的麗-HAAE-i，從 而在AT 110已被HA 102鑒權(quán)時(shí)確定其登記已經(jīng)成功完成。 圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的AT的登記和安全過程的消息流圖。這里所 示的過程是關(guān)于這樣的情況其中隨著AT 110執(zhí)行從麗3 121到麗2 125的切換，AT 110 已經(jīng)知道的HA信息不同于已經(jīng)分配給AT 110的HA 103，或者AT IIO不具有關(guān)于在作為新網(wǎng)絡(luò)的麗2 125中分配的HA的信息。 為了方便起見，雖然這里將為麗l 123和麗2 125使用諸如AGW 105和106、以及 AN 108和109的UMB網(wǎng)絡(luò)名稱，如果AT 110不具有關(guān)于新網(wǎng)絡(luò)中的HA的信息，或者如果該 HA信息不同于其已經(jīng)具有的HA信息，則能夠?qū)D3的過程不僅應(yīng)用于WiMAX網(wǎng)絡(luò)，而且應(yīng) 用于支持移動IP的另外的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 參考圖3，在步驟301中，AT 110從NW3 121進(jìn)入麗2 125，初始化AT 110與麗2 125的AN 109和AGW 106的基于EAP的接入鑒權(quán)過程，并且執(zhí)行鑒權(quán)過程的初始部分。在 接入鑒權(quán)過程期間，在步驟303中，AGW 106向AAA服務(wù)器101發(fā)送接入請求消息以通知接 收到來自AT IIO的接入鑒權(quán)請求。 在步驟305a和305b中，產(chǎn)生安全密鑰，其將由AT 110、HA 103和AGW106用于相互 鑒權(quán)。具體地，AT 110和AAA服務(wù)器101各自產(chǎn)生將用于移動IP的整個(gè)鑒權(quán)過程的MIP-RK。 MIP-RK被用于產(chǎn)生諸如作為用于AT IIO和HA 103之間的相互鑒權(quán)的密鑰的麗-HA-i密鑰 的至少一個(gè)密鑰。 在步驟307中，AAA服務(wù)器101響應(yīng)于接入請求消息向AGW 106發(fā)送接入接受消 息。接入接受消息其中包括用于識別HA 103的HAIP地址。之后，在步驟309中，執(zhí)行其中 涉及AT 110、 AN 109、SRNC(未示出)和AGW 106的接入鑒權(quán)的剩余過程，由此完成接入鑒 權(quán)過程。 在已經(jīng)完成接入鑒權(quán)過程之后，在步驟311中，AT 110產(chǎn)生用于選擇鑒權(quán)算法和 安全密鑰的MN-HA SPI。 MN-HA SPI是包含在用于AT 110和HA103之間的相互鑒權(quán)的AE 選項(xiàng)中的參數(shù)。例如，可以使用步驟305中產(chǎn)生的MIP-RK通過等式(1)或等式(2)計(jì)算 MN-HA SPI。 在步驟313中，AT IIO產(chǎn)生由AT 110和HA 103用于相互鑒權(quán)的MN-HA-i密鑰。 例如，可以通過等式(3)計(jì)算麗-HA-i密鑰。 參考圖3，雖然AT 110在接入鑒權(quán)過程已經(jīng)完成之后在步驟311和313中產(chǎn)生 MN-HA SPI和MN-HA-i密鑰，但是AT 110可以在接入鑒權(quán)過程期間在用于產(chǎn)生MN-HA SPI 或麗-HA-i密鑰所必需的參數(shù)可用的任何時(shí)候產(chǎn)生麗-HA SPI或麗-HA-i密鑰。
在步驟315中，AT 110向AGW 106發(fā)送代理征求消息以尋找用于產(chǎn)生將在新網(wǎng)絡(luò) (艮卩，麗2125)中使用的CoA所必需的FA。當(dāng)AGW 106具有FA功能時(shí)，AGW 106在步驟317 中為AT 110產(chǎn)生CoA，并且連同代理通告消息一起將CoA發(fā)送給AT 110。
在步驟319中，AT 110向AGW 106發(fā)送用于在HA 103中登記指示其位于NW2125 中的信息的RRQ消息。RRQ消息包括NAI，用于識別AT 110 ;CoA ;HoA O.O.O.O，配置為 0. 0. 0. O用于請求分配AT 110的HoA ;HA字段，配置為AT 110已經(jīng)知道的HA 102的IP地 址；以及麗-HA AE-i，用于AT IIO和HA 103之間的相互鑒權(quán)。這里，CoA是AT將在作為外來 網(wǎng)絡(luò)的麗2125中使用的臨時(shí)地址(CoA)，且通過將RRQ消息的HoA字段臨時(shí)設(shè)置為0. 0. 0. 0 來給出HA 0.0.0.0。當(dāng)AT IIO具有初始網(wǎng)絡(luò)的HA 102的HA信息時(shí)，將HA字段設(shè)置為HA 102的IP地址x.x.x.x，而當(dāng)AT IIO不具有HA信息時(shí)，將HA字段設(shè)置為O.O.O.O。作為使 用MN-HA-i密鑰計(jì)算的AE值的MN-HAAE-i包括至少一個(gè)參數(shù)。此外，RRQ消息的MN-HAAE-i 其中包括用于找到用于驗(yàn)證AE值所必需的密鑰的麗-HA SPI。在步驟321中，AGW 106向 HA 103轉(zhuǎn)發(fā)該RRQ消息。
在步驟323中，HA 103在HA 103的數(shù)據(jù)庫中搜索包含在RRQ消息的MN-HA AE_i 中的MN-HA SPI。由于HA 103不同于NW3121的HA 102， HA103不具有與AT 110關(guān)聯(lián)的 MN-HA SPI。因此，當(dāng)沒有發(fā)現(xiàn)MN-HA SPI時(shí)，HA 103在步驟325中向AAA服務(wù)器101發(fā)送 接入請求消息以請求鑒權(quán)AT110，并且即使HA 103的實(shí)際地址是y. y. y. y，接入請求消息包 括包含在RRQ消息中的MN-HA SPI、以及包含在HA字段中的地址0. 0. 0. 0或x. x. x. x。
如果確定AT 110已經(jīng)通過AAA服務(wù)器101被鑒權(quán)，則AAA服務(wù)器101為AT 110 產(chǎn)生麗-HA-i密鑰和麗-HA-新(麗-HA-n)密鑰?？梢苑謩e通過等式(3)和等式(4)產(chǎn)生 這些密鑰。當(dāng)AAA服務(wù)器101使用等式(3)產(chǎn)生麗-HA-i密鑰，并且使用RRQ消息ID作為 等式(3)的輸入?yún)?shù)時(shí)，RRQ消息ID被包括在接入請求消息中?？墒牵?dāng)AAA服務(wù)器101不 使用RRQ消息ID時(shí)，RRQ消息ID不被包括在接入請求消息中。MN-HA-n = KDF(MIP-RK， "CMIP MN-HA"， HA IP地址，NAI， RRQ消息ID)......(4) 也即，將MN-HA-n密鑰確定為以在步驟305中產(chǎn)生的MIP-RK、預(yù)設(shè)文本(如，"CMIP MN-HA")、從RRQ消息中獲得的HA的IP地址、AT的NAI、以及RRQ消息ID作為其輸入的KDF 的輸出值。可以使用HMAC-SHA1或HMAC-SHA256作為KDF。 MN-HA-i密鑰用于驗(yàn)證用于AT 110和HA 103之間的相互鑒權(quán)的MN-HAAE-i，而 MN-HA-n用于驗(yàn)證由HA 103產(chǎn)生的鑒權(quán)信息MN-HAAE-新(MN-HAAE-n)。在步驟327中， AAA服務(wù)器101響應(yīng)于接入請求消息將麗-HA-i密鑰和麗-HA-n密鑰連同接入接受消息一 起發(fā)送給HA 103。 在步驟329中，HA 103使用通過接入接受消息接收的MN_HA_i密鑰來驗(yàn)證從RRQ 消息中提取的麗-HAAE-i。也即，HA 103通過利用麗-HA-i密鑰驗(yàn)證在RRQ消息中傳遞的 麗-HAAE-i的AE值來確定AT 110是否是已鑒權(quán)的AT。當(dāng)確定AT 110已經(jīng)被鑒權(quán)時(shí)，HA 103在步驟331中為AT 110分配HoA，并且在步驟333中產(chǎn)生和存儲由AT 110的CoA和 HoA組成的移動性綁定信息，由此管理AT 110的移動情況。 在步驟335中，HA 103使用實(shí)際分配給AT 110的HA 103的IP地址產(chǎn)生 MN-HAAE-n。在步驟337中，HA 103響應(yīng)于RRQ消息向AGW 106發(fā)送以AT IIO為目標(biāo)的RRP 消息，且RRP消息其中包括HA 103為AT 110分配的HoA、和在來自AT 110的RRQ消息中傳 遞的CoA，由此通知將由AT llO發(fā)送的CoA和由HA 103分配的HoA登記在一起。
此外，RRP消息其中包括HA地址和用于AT IIO和HA 103之間的相互鑒權(quán)的 MN-HAAE-n，并且HA地址是為AT 110實(shí)際分配的HA 103的IP地址。在圖3的示范實(shí)施例 中，由于AT IIO發(fā)送RRQ消息到HA 0. 0. 0. O，由于AT 110已經(jīng)知道的HA地址x. x. x. x、AGW 106已經(jīng)知道的、或者已經(jīng)為AT 110分配給AGW 106的HA地址y. y. y. y、和已經(jīng)分配的HA 地址y. y. y. y彼此不同，或者如果AT 110不具有關(guān)于HA地址的信息，則將包括在RRP消息 中的HA字段設(shè)置為已經(jīng)分配的HA地址HA y.y.y.y。 在步驟339中，AGW 106向AT 110中繼從HA 103接收的RRP消息。在步驟341 中，AT 110使用RRP消息中的HA地址通過等式(4)產(chǎn)生MN-HA-n密鑰，并且在步驟343中 使用產(chǎn)生的MN-HA-n密鑰驗(yàn)證RRP消息中的MN-HA AE_n，從而在AT 110被HA 103鑒權(quán)時(shí) 確定其登記已經(jīng)成功完成。 圖4A是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的HA的操作的流程圖。 參考圖4A，在步驟401中HA接收從AGW中繼的AT的RRQ消息。RRQ消息其中包
12括NAI、 HoA、 HA地址、CoA、和MN-HAAE-i中的至少一個(gè)。當(dāng)RRQ消息的CoA和HoA被設(shè)置 為0. 0. 0. 0時(shí)，意味著HA能夠分配AT的HoA。當(dāng)AT知道其將被登記在其中的HA時(shí)，或當(dāng) 在確定向特定HA發(fā)送登記請求之后AT發(fā)送RRQ消息時(shí)，RRQ消息包括對應(yīng)的HA的HAx. x. x. x。當(dāng)AT不具有關(guān)于其將被登記在其中的HA的IP地址的信息時(shí)，將RRQ消息的HA字 段設(shè)置為0. 0. 0. 0。因此，HA接收的RRQ消息中的HA地址可以不同于接收該RRQ消息的HA 的IP地址。例如，雖然RRQ消息中的HA地址是x. x. x. x或0. 0. 0. 0，接收該RRQ消息的HA 的IP地址可以是x. x. x. x或y. y. y. y。此外，在RRQ消息中包括從與鑒權(quán)有關(guān)的MN_HA_i 密鑰中導(dǎo)出的將用于AT和HA之間的相互鑒權(quán)的麗-HAAE-i。 在步驟403中，HA在其數(shù)據(jù)庫中搜索為與從RRQ消息中提取的NAI對應(yīng)的AT激 活的移動性綁定信息，或者在數(shù)據(jù)庫中搜索從RRQ消息的MN-HA AE-i中提取的麗-HA SPI。 根據(jù)在步驟405中在數(shù)據(jù)庫中存在/不存在麗-HA SPI，HA前進(jìn)到步驟411至421，或者前 進(jìn)到步驟431至443。 當(dāng)確定包含在RRQ消息的MN-HA AE-i中的MN-HA SPI在數(shù)據(jù)庫中時(shí)，HA前進(jìn)到步 驟411，其中它根據(jù)MN-HA SPI尋找存儲在數(shù)據(jù)庫中的MN-HA-i密鑰。麗-HA-i密鑰是AT和 HA在初始鑒權(quán)期間為它們的相互鑒權(quán)設(shè)置的密鑰。在找到MN-HA-i密鑰之后，在步驟413 中HA根據(jù)MN-HA-i密鑰驗(yàn)證RRQ消息的MN-HAAE-i。當(dāng)成功驗(yàn)證MN-HA AE-i時(shí)，HA在步 驟415中確定作為發(fā)送RRQ消息的AT的HA而操作，在步驟417中為AT分配HoA，并且在 步驟419中產(chǎn)生和存儲AT的移動性綁定信息以管理AT的移動性。之后，在步驟421中，HA 產(chǎn)生包括CoA、 HoA、 HA地址和MN-HA AE-i中的至少一個(gè)的RRP消息，并響應(yīng)于RRQ消息通 過AGW的中繼將其發(fā)送到AT。 可是，當(dāng)未確定包含在RRQ消息的MN-HA AE-i中的MN-HA SPI在數(shù)據(jù)庫中時(shí)，HA 前進(jìn)到步驟431，其中它向AAA服務(wù)器發(fā)送用于請求AT的接入接受的接入請求消息。接入 請求消息其中包括HA字段和HA意圖找到的MN-HA SPI，且將HA字段設(shè)置為包括在RRQ消 息中的"HA字段"中的HA地址。例如，可以將HA字段設(shè)置為0. 0. 0. 0或x. x. x. x。
在步驟433中，HA通過來自AAA服務(wù)器的接入接受消息從AAA服務(wù)器接收與AT 有關(guān)的麗-HA-n密鑰和麗-HA-i密鑰。麗-HA-n密鑰是AAA服務(wù)器產(chǎn)生和發(fā)送到HA用于 AT和HA之間的相互鑒權(quán)的新密鑰，并且使用為AT分配的HA的IP地址作為輸入?yún)?shù)來產(chǎn) 生該密鑰。例如，可以使用已經(jīng)接收RRQ消息的HA的IP地址y. y. y. y作為HA的IP地址。 麗-HA-i密鑰是AAA服務(wù)器產(chǎn)生和發(fā)送到HA的密鑰，用于驗(yàn)證從AT發(fā)送的麗-HAAE-i，而 且使用從AT向HA發(fā)送的RRQ消息的"HA字段"的HA地址0. 0. 0. 0或x. x. x. x作為用于產(chǎn) 生MN-HA-i密鑰的輸入?yún)?shù)。在步驟435中，HA使用MN-HA-i密鑰驗(yàn)證從RRQ消息中提取 的麗-HAAE-i，由此確定該AT是否已經(jīng)被鑒權(quán)。 當(dāng)AT已經(jīng)被鑒權(quán)時(shí)，HA在步驟437中為AT分配HoA，并且在步驟439中產(chǎn)生和存 儲包括AT的CoA和HoA的移動性綁定信息。之后，HA在步驟441中使用麗-HA-n密鑰產(chǎn) 生用于AT和HA之間的相互鑒權(quán)的MN-HAAE-n，并且在步驟443中通過AGW的中繼將MN-HA AE-n連同RRP消息一起發(fā)送到AT。 RRP消息其中包括AT在RRQ消息中發(fā)送的CoA、以及AT 將要使用的HoA。此外，還將已經(jīng)為AT分配的HA的IP地址y. y. y. y包括在RRP消息中。
圖4B是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的HA的操作的流程圖。
參考圖4B，在步驟451中HA接收從AGW中繼的AT的RRQ消息。RRQ消息其中包
13括NAI、HoA、HA地址、CoA、和MN-HA AE_i中的至少一個(gè)。此外，將從與鑒權(quán)有關(guān)的MN-HA-i密鑰中導(dǎo)出的將被用于AT和HA之間的相互鑒權(quán)的麗-HA AE-i包括在RRQ消息中。在步驟453中，HA檢查RRQ消息的"HA字段"，并且在步驟455中確定HA字段是否包括HA的IP地址。根據(jù)HA字段中的HA地址是否等于HA的IP地址，HA前進(jìn)到步驟411或步驟431。如果HA字段包括HA的IP地址，則HA前進(jìn)到如上所述操作的步驟411到421。但是，如果HA字段不包括HA的IP地址，則HA前進(jìn)到如上對于圖4A所述操作的步驟431到443。
圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的AT的操作的流程圖。
參考圖5，在步驟501中，AT執(zhí)行接入鑒權(quán)過程的初始部分。在步驟513中，AT產(chǎn)生作為將用于MIPv4鑒權(quán)的根密鑰的MIP-RK。在步驟507中，AT完成剩余的接入鑒權(quán)過程，其中涉及諸如AT、 AGW、和AAA服務(wù)器的幾個(gè)實(shí)體。在步驟509中，AT使用MIP-RK或在接入鑒權(quán)過程中獲得的EMSK來產(chǎn)生MN-HA SPI。麗-HA SPI是包括在作為用于AT和HA之間的相互鑒權(quán)的鑒權(quán)信息的MN-HAAE(MN-HA AE-i和/或麗-HA AE_n)中的值，并且這是用于選擇用于通過鑒權(quán)算法計(jì)算鑒權(quán)值(認(rèn)證者)的密鑰。 在步驟511中，AT從MIP-RK中產(chǎn)生用于AT和HA之間的相互鑒權(quán)的MN_HA_i密鑰。同時(shí)，如果AT能夠經(jīng)過鑒權(quán)過程獲得HA的IP地址，則步驟511可以在步驟509之前執(zhí)行。在步驟513中，AT向AGW發(fā)送代理征求消息以尋找用于產(chǎn)生CoA的FA。在步驟515中，AT接收代理通告消息，其包括由具有FA功能的AGW分配的CoA。 在通過代理通告消息獲取CoA之后，在步驟517中，AT經(jīng)由AGW向HA發(fā)送RRQ消息。該RRQ消息包括CoA、HoA 0. 0. 0. 0、HA地址和MN-HAAE-i 。當(dāng)AT知道HA的IP地址時(shí)，將HA字段設(shè)置為該IP地址?？墒牵?dāng)AT不知道HA的IP地址時(shí)，將HA字段設(shè)置為0. 0. 0. 0以請求分配HA的IP地址。在步驟519， AT通過AGW的中繼從HA接收RRP消息。包含在RRP消息中的HA的IP地址可以不同于包含在RRQ消息中的HA地址，且其指示已經(jīng)分配給AT的HA。 在步驟521，AT確定在RRQ消息中發(fā)送的HA字段中的IP地址是否等于包含在RRP消息中的HA字段中的IP地址，并且根據(jù)確定結(jié)果前進(jìn)到步驟531至533、或541至543。在基于RRP消息的HA的IP地址產(chǎn)生麗-HA-n密鑰的示范實(shí)施例中，AT直接前進(jìn)到步驟541和543而無需步驟521的判定。 如果HA字段中的IP地址相等，則在步驟531中AT使用MIP-RK和HA的IP地址產(chǎn)生MN-HA-i密鑰。在示范實(shí)施例中，由于HA字段中的IP地址相等，故AT決定使用步驟511中產(chǎn)生的麗-HA-i密鑰、或通過RRP消息接收的麗-HA-i密鑰，從而確定步驟511中產(chǎn)生的麗-HA-i密鑰等于通過RRP消息接收的麗-HA-i密鑰。在另一示范實(shí)施例中，AT比較步驟511中產(chǎn)生的MN-HA-i密鑰和通過RRP消息接收的MN-HA-i密鑰，且如果它們相等，則AT確定使用步驟511中產(chǎn)生的麗-HA-i密鑰、或通過RRP消息接收的麗-HA-i密鑰。在步驟533中，AT使用所產(chǎn)生/確定的麗-HA-i密鑰來驗(yàn)證從RRP消息中提取的麗-HA AE_i。
如果HA字段中的IP地址不相等，則在步驟541中AT使用包括在RRP消息中的HA字段中的HA地址來產(chǎn)生新的麗-HA-n密鑰。在步驟543中，AT使用用于AT和HA之間的相互鑒權(quán)的麗-HA-n密鑰來驗(yàn)證從RRP消息中提取的麗-HA AE_n。
圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的AGW的操作的流程圖。
參考圖6，在步驟601中AGW從AT接收RRQ消息。RRQ消息其中包括NAI、HoA、HA地址、CoA、和MN-HA AE-i中的至少一個(gè)。在步驟603中，AGW確定是否有在接入鑒權(quán)過程中為AT分配的任何HA。在步驟605中，AGW確定在接入鑒權(quán)過程中獲得的HA信息、或根據(jù)服務(wù)提供商的預(yù)定配置策略確定的HA信息是否等于包含在RRQ消息中的HA字段中的IP地址。 如果AGW具有的HA信息等于包含在RRQ消息中的HA字段中的IP地址，則在步驟611中AGW向已知的HA信息的IP地址發(fā)送RRQ消息。在步驟613中，AGW從已知的HA接收RRP消息。RRP消息其中包括AT將使用的HoA、以及AT將在RRQ消息中發(fā)送的CoA。此外，將HA的IP地址、和由HA驗(yàn)證的MN-HA AE_i包括在RRP消息中。在步驟615 ， AGW向AT傳遞RRP消息。 可是，如果AGW具有的HA信息不同于包含在RRQ消息中的HA字段中的IP地址，
則在步驟621中，AGW向已知的HA信息的IP地址(如，HAy. y. y. y)發(fā)送RRQ消息。在步驟
623中，AGW從HA接收響應(yīng)于RRQ消息的RRP消息。RRP消息其中包括AT將使用的HoA、以
及曾在RRQ消息中發(fā)送的CoA。此外，將HA的IP地址、和HA已經(jīng)使用麗-HA-n密鑰新產(chǎn)生
的MN-HA AE-n包括在RRP消息中。在步驟625中，AGW向AT傳遞RRP消息。 從前述說明顯而易見的，本發(fā)明的示范實(shí)施例解決了當(dāng)支持移動IPv4的AT移動
時(shí)在執(zhí)行登記過程以使用移動IPv4的同時(shí)發(fā)生的數(shù)據(jù)通信的呼叫建立時(shí)延問題，并且還
解決了當(dāng)AT從一個(gè)AN移動到另一個(gè)AN(如，從UMB系統(tǒng)到WiMAX系統(tǒng))時(shí)在呼叫重新建
立過程中發(fā)生的時(shí)間延遲問題。此外，使用不同的基于移動IPv4的接入技術(shù)的移動通信系
統(tǒng)高效率地執(zhí)行呼叫建立和安全過程，從而迅速和高效率地執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。 盡管已經(jīng)參照其某些示范實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員不難
理解，可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變而不背離由所附權(quán)利要求書及其等價(jià)物限
定的本發(fā)明的精神和范圍。
1權(quán)利要求
一種在移動通信系統(tǒng)中使用移動因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)管理接入終端(AT)的移動性的方法，該方法包括由已經(jīng)進(jìn)入新網(wǎng)絡(luò)的AT產(chǎn)生用于與新網(wǎng)絡(luò)的歸屬代理(HA)相互鑒權(quán)的安全參數(shù)索引(SPI)和安全密鑰；由AT發(fā)送包括包含SPI的鑒權(quán)信息的登記請求消息，該鑒權(quán)信息使用該安全密鑰產(chǎn)生；當(dāng)接收到登記請求消息時(shí)，由HA在數(shù)據(jù)庫中搜索包含在鑒權(quán)信息中的SPI；根據(jù)搜索結(jié)果驗(yàn)證鑒權(quán)信息；當(dāng)成功驗(yàn)證鑒權(quán)信息時(shí)，由HA產(chǎn)生AT的移動性綁定信息；以及由HA發(fā)送包括HA的IP地址的登記響應(yīng)消息。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中經(jīng)由新網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)關(guān)(AGW)發(fā)送登記請求消息和 登記響應(yīng)消息。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中登記請求消息包括AT的網(wǎng)絡(luò)接入標(biāo)識符(NAI) 、 AT 在新網(wǎng)絡(luò)中使用的轉(zhuǎn)交地址(CoA)、AT知道的HA的IP地址、以及鑒權(quán)信息中的至少一個(gè)。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用MIP版本4(MIPv4)作為MIP。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中AT已經(jīng)進(jìn)入的新網(wǎng)絡(luò)和AT曾經(jīng)連接的網(wǎng)絡(luò)共享HA。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，還包括當(dāng)作為搜索的結(jié)果確定SPI存在時(shí)，由HA使用SPI尋找與該安全密鑰相同的安全密 鑰；以及使用找到的安全密鑰驗(yàn)證鑒權(quán)信息。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中登記響應(yīng)消息包括AT的NAI、AT在新網(wǎng)絡(luò)中使用的 CoA、HA分配的歸屬地址(HoA)、HA的IP地址、以及鑒權(quán)信息中的至少一個(gè)。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中AT曾經(jīng)連接的網(wǎng)絡(luò)的HA不同于新網(wǎng)絡(luò)的HA。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，還包括當(dāng)作為搜索的結(jié)果未確定SPI存在時(shí)，由HA向鑒權(quán)、授權(quán)和計(jì)費(fèi)(AAA)服務(wù)器發(fā)送用 于AT的鑒權(quán)的接入請求消息；當(dāng)AT被鑒權(quán)時(shí)，由AAA服務(wù)器產(chǎn)生與該安全密鑰相同的鑒權(quán)密鑰；以及 由AAA服務(wù)器向HA發(fā)送包括該相同的鑒權(quán)密鑰的接入接受消息。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括當(dāng)接收到接入接受消息時(shí)，由HA使用該相同的鑒權(quán)密鑰來驗(yàn)證從登記請求消息中提 取的鑒權(quán)信息。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括由HA使用HA向AT提供的HA的IP地址來產(chǎn)生用于HA和AT之間的相互鑒權(quán)的新的 鑒權(quán)信息。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中登記響應(yīng)消息包括下列至少一個(gè)AT的NAI、 AT在 新網(wǎng)絡(luò)中使用的CoA、HA分配的HoA、HA的IP地址、以及使用HA的IP地址產(chǎn)生的用于相互 鑒權(quán)的新的鑒權(quán)信息。
13. —種使用移動因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)管理接入終端(AT)的移動性的移動通信系統(tǒng)，該 系統(tǒng)包括AT，當(dāng)其已經(jīng)進(jìn)入新網(wǎng)絡(luò)時(shí)，產(chǎn)生用于與新網(wǎng)絡(luò)的歸屬代理(HA)相互鑒權(quán)的安全參數(shù) 索引(SPI)和安全密鑰，并且向新網(wǎng)絡(luò)發(fā)送包括包含SPI的鑒權(quán)信息的登記請求消息，該鑒 權(quán)信息使用該安全密鑰產(chǎn)生；以及歸屬代理(HA)，當(dāng)接收到登記請求消息時(shí)，在數(shù)據(jù)庫中搜索包含在鑒權(quán)信息中的SPI， 根據(jù)搜索結(jié)果驗(yàn)證鑒權(quán)信息，并且當(dāng)成功驗(yàn)證鑒權(quán)信息時(shí)，產(chǎn)生AT的移動性綁定信息，并 向AT發(fā)送包括HA的IP地址的登記響應(yīng)消息。
14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中登記請求消息包括AT的網(wǎng)絡(luò)接入標(biāo)識符(NAI)、AT在新網(wǎng)絡(luò)中使用的轉(zhuǎn)交地址(CoA) 、 AT知道的HA的IP地址、以及鑒權(quán)信息中的至少一 個(gè)。
15. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中使用MIP版本4(MIPv4)作為MIP。
16. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中AT已經(jīng)進(jìn)入的新網(wǎng)絡(luò)和AT曾經(jīng)連接的網(wǎng)絡(luò)共享HA。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)作為搜索的結(jié)果確定SPI存在時(shí)，HA使用SPI 尋找與該安全密鑰相同的安全密鑰，并使用找到的安全密鑰驗(yàn)證鑒權(quán)信息。
18. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中登記響應(yīng)消息包括AT的NAI、AT在新網(wǎng)絡(luò)中使用 的CoA、 HA分配的歸屬地址(HoA) 、 HA的IP地址、以及鑒權(quán)信息中的至少一個(gè)。
19. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中AT曾經(jīng)連接的網(wǎng)絡(luò)的HA不同于新網(wǎng)絡(luò)的HA。
20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)作為搜索的結(jié)果未確定SPI存在時(shí)，HA向鑒權(quán)、 授權(quán)和計(jì)費(fèi)(AAA)服務(wù)器發(fā)送用于AT的鑒權(quán)的接入請求消息，并且接收在AAA服務(wù)器中響應(yīng)于接入請求消息產(chǎn)生、且包括與該安全密鑰相同的鑒權(quán)密鑰的接入接受消息。
21. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中HA使用該相同的鑒權(quán)密鑰來驗(yàn)證從登記請求消息中提取的鑒權(quán)信息。
22. 如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中HA使用HA向AT提供的HA的IP地址來產(chǎn)生用于 HA和AT之間的相互鑒權(quán)的新的鑒權(quán)信息。
23. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中登記響應(yīng)消息包括下列至少一個(gè)AT的NAI、AT在 新網(wǎng)絡(luò)中使用的CoA、HA分配的HoA、HA的IP地址、以及使用HA的IP地址產(chǎn)生的用于相互 鑒權(quán)的新的鑒權(quán)信息。
24. —種在移動通信系統(tǒng)的歸屬代理(HA)中使用移動因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)管理接入終端 (AT)的移動性的方法，該方法包括從已經(jīng)進(jìn)入新網(wǎng)絡(luò)的AT接收包括包含用于相互鑒權(quán)的安全參數(shù)索引(SPI)的鑒權(quán)信 息的登記請求消息；在數(shù)據(jù)庫中搜索包含在鑒權(quán)信息中的SPI，并根據(jù)搜索結(jié)果驗(yàn)證該鑒權(quán)信息；以及 當(dāng)成功驗(yàn)證鑒權(quán)信息時(shí)，產(chǎn)生AT的移動性綁定信息，并發(fā)送包括AT的IP地址的登記 響應(yīng)消息。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中使用MIP版本4 (MIPv4)作為MIP。
26. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中該AT已經(jīng)進(jìn)入的新網(wǎng)絡(luò)和AT曾經(jīng)連接的網(wǎng)絡(luò)共 享HA ;其中當(dāng)作為搜索的結(jié)果確定SPI存在時(shí)，HA使用SPI尋找與該安全密鑰相同的安全密 鑰，并使用找到的安全密鑰驗(yàn)證該鑒權(quán)信息。
27. 如權(quán)利要求24所述的方法，其中AT曾經(jīng)連接的網(wǎng)絡(luò)的HA不同于新網(wǎng)絡(luò)的HA， 其中該方法還包括當(dāng)作為搜索的結(jié)果未確定SPI存在時(shí)，向鑒權(quán)、授權(quán)和計(jì)費(fèi)(AAA)服務(wù)器發(fā)送用于AT 的鑒權(quán)的接入請求消息；當(dāng)AT被鑒權(quán)時(shí)，從AAA服務(wù)器中接收包括與該安全密鑰相同的鑒權(quán)密鑰的接入接受消 息；以及使用該相同的鑒權(quán)密鑰來驗(yàn)證從登記請求消息中提取的鑒權(quán)信息。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，還包括使用HA向AT提供的HA的IP地址來產(chǎn)生用于HA和AT之間的相互鑒權(quán)的新的鑒權(quán)信 息；以及在登記響應(yīng)消息中發(fā)送該新的鑒權(quán)信息。
29. —種在移動通信系統(tǒng)的接入終端(AT)中使用移動因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)執(zhí)行的移動性 管理方法，該方法包括當(dāng)AT已經(jīng)進(jìn)入新網(wǎng)絡(luò)時(shí)，產(chǎn)生用于與新網(wǎng)絡(luò)的歸屬代理(HA)相互鑒權(quán)的安全參數(shù)索 引(SPI)和安全密鑰；向新網(wǎng)絡(luò)發(fā)送包括第一 HA地址、和包含SPI的第一鑒權(quán)信息的登記請求消息，該第一 鑒權(quán)信息使用該安全密鑰產(chǎn)生；當(dāng)HA已經(jīng)成功驗(yàn)證第一鑒權(quán)信息時(shí)，從HA接收包括第二 HA地址、和用于相互鑒權(quán)的 第二鑒權(quán)信息的登記響應(yīng)消息；以及當(dāng)?shù)谝?HA地址和第二 HA地址相同時(shí)，使用該安全密鑰驗(yàn)證第二鑒權(quán)信息。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，還包括當(dāng)?shù)谝?HA地址和第二 HA地址不相同時(shí)，使用包括在登記響應(yīng)消息中的第二 HA地址產(chǎn) 生新的安全密鑰；以及使用新的安全密鑰驗(yàn)證第二鑒權(quán)信息。
全文摘要
提供一種在移動通信系統(tǒng)中使用移動因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)管理接入終端(AT)的移動性的方法。該方法包括由已經(jīng)進(jìn)入新網(wǎng)絡(luò)的AT產(chǎn)生用于與新網(wǎng)絡(luò)的歸屬代理(HA)相互鑒權(quán)的安全參數(shù)索引(SPI)和安全密鑰；由AT發(fā)送包括包含SPI的鑒權(quán)信息的登記請求消息，該鑒權(quán)信息使用該安全密鑰產(chǎn)生；當(dāng)接收到該登記請求消息時(shí)，由HA在數(shù)據(jù)庫中搜索包含在鑒權(quán)信息中的SPI；根據(jù)搜索結(jié)果驗(yàn)證該鑒權(quán)信息；當(dāng)成功驗(yàn)證該鑒權(quán)信息時(shí)，由HA產(chǎn)生AT的移動性綁定信息；以及由HA發(fā)送包括HA的IP地址的登記響應(yīng)消息。
文檔編號H04L9/08GK101785241SQ200880104227
公開日2010年7月21日 申請日期2008年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者徐慶珠 申請人:三星電子株式會社