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在蜂窩無線系統(tǒng)中識別非法終端的方法及系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:7581105閱讀:240來源:國知局
專利名稱:在蜂窩無線系統(tǒng)中識別非法終端的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明的目的涉及蜂窩無線系統(tǒng)如何能夠識別使用偽標(biāo)識的終端。
在蜂窩無線系統(tǒng)中,存在已知的各種標(biāo)識,系統(tǒng)用它們能夠識別特定用戶或特定終端。作為具體例子,本專利申請討論用于標(biāo)識終端的設(shè)備部分所用的IMEI碼(International Mobile EquipmentIdentifier,國際移動設(shè)備標(biāo)識)、IMSI碼(International MobileSubscriber Identifier,國際移動用戶標(biāo)識)以及GSM蜂窩無線系統(tǒng)(Global System for Mobile telecommunications,移動電信全球系統(tǒng))。GSM系統(tǒng)中的終端簡稱為MS(Mobile Station移動站),它包括SIM卡(Subscriber Identity Module用戶標(biāo)識模塊),用于識別用戶以及被簡稱為ME(Mobile Equipment移動設(shè)備)的實際設(shè)備,其中每個ME有自己的IMEI碼,它被永久地存儲在設(shè)備中,作為該設(shè)備的明確標(biāo)識。IMEI碼的長度是15個字符,它包括六個字符的TypeApproval Code(TAC,類型核定碼)、兩個字符的Final Assembly Code(FAC,最終設(shè)備碼)、六個字符的設(shè)備序列號、以及一個空字符。
GSM系統(tǒng)規(guī)范GSM 02.16以及GSM 03.03定義了IMEI碼如何用于標(biāo)識終端的設(shè)備部分。其目的是單個蜂窩系統(tǒng)以及不同系統(tǒng)公用的某些寄存器可以了解哪些IMEI碼對應(yīng)于合法使用的設(shè)備,哪些設(shè)備由于其非法設(shè)備來源或由于針對特定設(shè)備類型的錯誤特征而必須拒絕服務(wù)。包含設(shè)備操作信息的寄存器通常稱為EIR(Equipment IdentityRegister,設(shè)備標(biāo)識寄存器),而且這些寄存器可以彼此處于層次結(jié)構(gòu),使得單個蜂窩無線系統(tǒng)的EIR寄存器處于最低級別,較高級別是各系統(tǒng)公用的EIR寄存器。GSM經(jīng)營者建立的合作體GSM MoU(GSMMemorandum of Under-Standing,GSM理解備忘錄)已經(jīng)發(fā)展了一個稱為CEIR(中央EIR)的中央寄存器。為了將設(shè)備劃分成合法和非法設(shè)備,一個EIR類型的寄存器包含三個列表白表、黑表和灰表。白表包含有關(guān)哪些IMEI碼對應(yīng)于合法使用的設(shè)備的信息,黑表表示哪些IMEI碼對應(yīng)于“被禁止的”設(shè)備?;冶砜梢杂糜诎妆砗秃诒碇g的過渡階段,例如如果特定設(shè)備類型在網(wǎng)絡(luò)操作中引起一些干擾,但是沒有達(dá)到這類設(shè)備應(yīng)該直接放入黑表的程度。
但是,IMEI碼的克隆已經(jīng)成為一個問題。即使已經(jīng)打算使IMEI碼的偽造更困難,但是已經(jīng)出現(xiàn)欺詐者可以將IMEI碼從一個設(shè)備拷貝到另一個。在典型情況下,合法設(shè)備的IMEI碼被拷貝或“克隆”到被竊的或可以被認(rèn)為是非法的設(shè)備中,這樣就能夠使用非法設(shè)備,因而使得其使用不可能被系統(tǒng)所阻止。GSM移動電話也可以在沒有SIM卡的情況下呼叫某些緊急號碼,這樣,一個改變IMEI碼的欺詐用戶可以確保他所進行的惡意緊急呼叫是不可能被阻止或追蹤的。
蜂窩無線系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)規(guī)范中所定義的某些例行程序檢查與基站無線連接的終端的IMEI碼。在GSM系統(tǒng)中,定義了所謂RIL3-MMIDENTITY REQUEST消息(RIL3=Radio Interface Layer 3,無線接口層3;MM=Mobility Management,移動管理),而且通過發(fā)送這條消息,系統(tǒng)可以請求終端提供它的IMEI碼或另一個相應(yīng)的標(biāo)識。終端通過發(fā)送所謂RIL3-MM INDENTITY RESPONSE(RIL3-MM標(biāo)識響應(yīng))消息來響應(yīng),該消息中包含系統(tǒng)所請求的標(biāo)識。原則上系統(tǒng)可以總是在激活操作周期或RR會話的開始處定期發(fā)送所述消息,但是實際上為了減少信令需求,因而總是進行得比較少。IMEI碼通常不用于建立呼叫或監(jiān)視用戶的移動,因為在網(wǎng)絡(luò)操作和呼叫計費方面更重要的是識別用戶(或用戶所用的署名)??梢允褂媒o予用戶的IMSI碼作為用戶標(biāo)識,但是為了保護用戶的隱私權(quán)最好使用TMSI碼(Temporary MobileSubscriber Identifier,臨時移動用戶標(biāo)識),它由用戶所操作的那部分蜂窩無線系統(tǒng)中的特定寄存器提供。
本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)方法的缺點是他們假設(shè)至少一個經(jīng)營者知道在系統(tǒng)內(nèi)操作的非法用戶的IMEI碼。由于克隆方法,非法設(shè)備在操作中可以使用合法設(shè)備的IMEI碼。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù),如果負(fù)責(zé)系統(tǒng)操作的經(jīng)營者不知道哪些IMEI碼已經(jīng)從合法設(shè)備克隆到非法設(shè)備,就不可能基于IMEI碼識別非法終端。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠識別使用克隆的IMEI碼或相應(yīng)標(biāo)識的設(shè)備的方法。本發(fā)明的目的也是提供一個可以根據(jù)發(fā)明來實現(xiàn)該方法的蜂窩無線系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是通過監(jiān)視終端在多長時間間隔內(nèi)向蜂窩無線系統(tǒng)的中心報告IMEI碼或相應(yīng)的標(biāo)識而獲得的。一個例外的短報告間隔會暴露一個克隆碼。
根據(jù)本發(fā)明,該方法的特征在于在這個方法中,從終端接收的有規(guī)律地發(fā)送的消息將被附加到描述該終端的碼之上,而且當(dāng)連續(xù)兩個附加到該描述碼的所述類型消息之間的間隔短于一個預(yù)定超時時,就認(rèn)為該終端已被識別。
本發(fā)明的目的也是這樣一種蜂窩無線系統(tǒng)以及移動電話交換機,其特征在于它們被設(shè)計為將從終端接收的有規(guī)律地發(fā)送的消息附加到描述該終端的碼之上,而且當(dāng)連續(xù)兩個附加于該描述碼的所述類型消息之間的間隔短于預(yù)定超時時,就認(rèn)為該終端已被識別。
在蜂窩系統(tǒng)中已知一種方法,其中終端有規(guī)律地向系統(tǒng)報告它們在某個位置區(qū)中的位置。根據(jù)本發(fā)明,系統(tǒng)能夠監(jiān)視自從特定終端上一次報告其位置以后經(jīng)過了多長時間。如果這些位置報告應(yīng)該以有規(guī)律的時間間隔到來,而且如果一個涉及IMEI碼或任何其它明確的標(biāo)識符的位置報告比預(yù)期到來得早,則所述標(biāo)識符被至少兩個設(shè)備所使用。在所需的識別報告沒有與有規(guī)律的位置報告建立起自動的相關(guān)性的系統(tǒng)中,可以增加一種特性,根據(jù)這種特性,系統(tǒng)可以請求終端至少結(jié)合某些位置報告來提供所述標(biāo)識。
當(dāng)基于特定終端所用的可疑IMEI碼或相應(yīng)標(biāo)識符識別出這個終端時,系統(tǒng)可以用很多不同方式來響應(yīng)。一種可能性是立即禁止所述終端得到系統(tǒng)所提供的服務(wù),這樣欺詐用戶只可能用非法設(shè)備得到最少好處。如果非法終端能夠接收文本消息(SMS,短消息業(yè)務(wù)),則可以向它發(fā)送一個消息,告知該用戶為什么這個設(shè)備不再能連接到系統(tǒng)。另一種替代辦法是向該終端發(fā)送有關(guān)所檢測的可疑標(biāo)識的信息,并相應(yīng)地要求該設(shè)備接受授權(quán)的業(yè)務(wù)機構(gòu)的檢驗。在這條消息中可以包括進行檢驗的時限,這樣就不用禁止系統(tǒng)對該設(shè)備提供服務(wù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易地提供更多的替代操作。發(fā)明不限制系統(tǒng)對可疑標(biāo)識檢測的響應(yīng)方式。
下面參考作為例子提出的優(yōu)選實施例以及所包括的圖更詳細(xì)地描述發(fā)明,其中

圖1表示已知蜂窩無線系統(tǒng)的區(qū)域劃分;圖2表示蜂窩無線系統(tǒng)的已知數(shù)據(jù)庫;圖3表示涉及本發(fā)明的消息交換;
圖4表示涉及本發(fā)明的另一種消息交換;圖5表示根據(jù)本發(fā)明的方法;以及圖6表示根據(jù)本發(fā)明的移動電話交換機的一些部分。
為了有利于理解發(fā)明,首先描述已知的本來用于GSM系統(tǒng)的位置更新方法,藉此更詳細(xì)地描述規(guī)范GSM 04.08中涉及該方法的基站和終端之間的消息。圖1示意性地表示特定公共蜂窩無線系統(tǒng)(PLMN,Public Land Mobile Network,公共陸地移動網(wǎng))的整個覆蓋區(qū)100,它通常包含幾個彼此通信的移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)101、102,以及屬于每個MSC的位置區(qū)(LA)103、104、105和106。每個位置區(qū)包括一個或多個服務(wù)小區(qū),一個服務(wù)小區(qū)意味著終端可以與某個基站進行無線通信的地理區(qū)域。為了簡單起見,服務(wù)小區(qū)和基站沒有在圖1中表示。
蜂窩無線系統(tǒng)必須至少在位置區(qū)的意義上知道一個終端的位置,這樣它就可以控制對應(yīng)于輸入呼叫的尋呼消息的發(fā)送,以便使終端可以接收到它。有兩個數(shù)據(jù)庫與每個移動電話交換機101相關(guān)聯(lián)、或者附屬于該交換機,這兩個數(shù)據(jù)庫是原籍位置寄存器(HLR)201和訪問位置寄存器(VLR)202。其中HLR包含著有關(guān)各種預(yù)約的信息和有關(guān)存儲在HLR中的每個用戶目前正在或上次曾經(jīng)在移動電話交換機的哪個區(qū)域中工作的信息。在HLR中,用戶由用戶標(biāo)識或IMSI來識別,該用戶標(biāo)識或IMSI在終端一側(cè)以物理方式存儲于用戶所用的SIM卡中,因此與用戶所用的設(shè)備部分無關(guān)。借助于VLR,每個移動電話交換機保持了在所述移動電話交換機控制之下操作的每個用戶的位置區(qū)記錄。在屬于VLR的位置區(qū)中,借助TMSI或臨時標(biāo)識來識別用戶,IMSI或臨時標(biāo)識包括位置區(qū)標(biāo)識(LAI)和TIC碼(TMSI碼),它們在位置區(qū)中是唯一的。TMSI作為臨時標(biāo)識給予某個用戶,當(dāng)用戶改變位置區(qū)時TMSI總是要改變的。
一個由終端發(fā)送的、意味著用戶開始在某個位置區(qū)中操作的消息被稱為注冊。一個由注冊終端發(fā)送的、表示這個終端處于哪個位置區(qū)的消息被稱為位置更新。注冊和位置更新利用在終端和基站之間類似的消息交換。如果由于任何原因系統(tǒng)宣布某個終端在它目前所操作的VLR內(nèi)是未知的,同樣也會出現(xiàn)位置更新。圖2也表示了蜂窩無線系統(tǒng)包含的EIR 203,但是它與終端的移動控制無關(guān),而是涉及時基于上述IMEI碼所進行的設(shè)備利用的監(jiān)視。
由于設(shè)備故障或相應(yīng)的緊急情況,HLR或VLR中的信息可能被完全或部分地毀掉。另一方面,用戶可能關(guān)閉它的終端或移動到系統(tǒng)覆蓋區(qū)之外,這樣舊位置數(shù)據(jù)是無用的而且只會占據(jù)數(shù)據(jù)庫的空間。對于這些情況,最好經(jīng)常檢查數(shù)據(jù)庫中存儲的位置數(shù)據(jù)正確與否。在GSM系統(tǒng)中,檢查以系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范GSM 03.12、GSM 03.22、GSM 04.08以及GSM 05.08中規(guī)定的方式通過周期性位置更新的形式進行。開機的終端會周期性地發(fā)送消息,藉此報告它的位置,并且導(dǎo)致至少在VLR(僅當(dāng)終端已經(jīng)移動到新移動電話交換機區(qū)域中才在HLR中)中引起位置更新。周期性位置更新的超時或有關(guān)位置更新的兩條消息之間的時間間隔,可以由操作員在規(guī)范的限度(最少6分鐘,最長24小時)內(nèi)選擇。除了周期性位置更新以外,VLR中的(以及HLR中的)位置數(shù)據(jù)的更新也與涉及到引起位置區(qū)改變的服務(wù)小區(qū)改變(“服務(wù)小區(qū)重選擇”)的位置報告相關(guān)聯(lián),而且總是當(dāng)終端發(fā)送所謂IMSI ATTACH(IMSI連接)消息時。上面提到的該消息例如是當(dāng)終端在開機后注冊到某個服務(wù)小區(qū)時進行發(fā)送的。
為了規(guī)劃周期性位置更新,根據(jù)規(guī)范GSM 04.08、4.4.2節(jié),每個GSM終端包含稱為T3212的定時器,其最大值或定時周期(從復(fù)位至達(dá)到定時器中設(shè)置的超時值之間的時間)的長度由來自蜂窩系統(tǒng)的消息來確定;系統(tǒng)指示必須用于周期性位置更新的預(yù)定周期。如果而且當(dāng)定時器達(dá)到了最大值,即當(dāng)它向終端的控制單元報告已經(jīng)超時時,終端就啟動周期性位置更新。定時器活動總是當(dāng)終端設(shè)置在所謂空閑態(tài)時才啟動,這樣它的位置可以被更新(“空閑,更新”)或不更新(“空閑,不更新”)。如果滿足如下任一條件定時器就被復(fù)位a)終端啟動任何一般定義的位置更新過程或發(fā)送IMSIATTACH消息;b)終端接收到有關(guān)特殊MM過程(Mobile Management,移動管理)的第一個MM消息,或在MM連接建立過程中完成加密模式設(shè)置;c) 終端已經(jīng)響應(yīng)了尋呼消息而且此后正確接收了屬于協(xié)議層3的消息,該消息不是RR消息(Radio Resource management,無線資源管理);
d)定時器到達(dá)最大值;或者e)終端關(guān)閉,或它的SIM卡被移走。
上面b)中提到的MM過程在規(guī)范GSM 04.08 4.3節(jié)(普通MM過程)、4.4節(jié)(特殊MM過程)以及4.5節(jié)(建立及釋放MM連接)中定義。
本發(fā)明涉及這樣一種認(rèn)識,根據(jù)它,蜂窩無線系統(tǒng)也能知道每個終端何時啟動了與周期性位置更新有關(guān)的定時器或復(fù)位了定時器。當(dāng)激活傳輸被終結(jié),或當(dāng)終端開機并與基站交換了注冊所需的那些消息時,總是進入空閑狀態(tài)。與表示定時器復(fù)位以及上面所提到的那些內(nèi)容的替代方法相結(jié)合,蜂窩無線系統(tǒng)功能如下a)基站從終端接收一個代表任何一般定義的位置更新功能的啟動的消息,或IMSI ATTACH消息;b)基站向終端發(fā)送一個有關(guān)特殊MM過程的第一個MM消息,或在MM連接過程中完成加密模式設(shè)置;c)基站從終端接收對尋呼消息的響應(yīng)而且此后發(fā)送了屬于協(xié)議層3的消息,該消息不是RR消息;d)基站接收由終端發(fā)送的周期性位置更新,更新由終端中的定時器達(dá)到其最大值而觸發(fā)(對應(yīng)于上面的a));e)到終端的連接丟失。
因此系統(tǒng)知道有關(guān)每個終端周期性位置更新的定時器上一次是在何時復(fù)位的,以及在何時達(dá)到最大值。后一個信息是建立在系統(tǒng)本身已經(jīng)指示所有終端使用某個定時器最大值的基礎(chǔ)之上的。當(dāng)從終端接收了有關(guān)周期性位置更新的消息時,系統(tǒng)可以將到達(dá)時刻與來自所述終端的消息應(yīng)該何時到達(dá)的信息相比較。如果有關(guān)周期性位置更新的消息實際上比應(yīng)該的更早到達(dá),它就是由使用了與發(fā)送前一個有關(guān)周期性位置更新消息的終端相同的標(biāo)識碼的另一個終端發(fā)送的。位置更新實際上不總是直接涉及終端的IMEI碼,但是下面描述了關(guān)于IMEI碼檢查可以與位置更新結(jié)合。
圖3表示終端300(這里是GSM移動電話)中有關(guān)周期性位置更新功能的定時。在圖中,時間從上到下進行,水平箭頭代表終端和基站之間的無線消息以及基站與包含設(shè)備數(shù)據(jù)的某個寄存器之間的消息,對于圖中所示的大部分消息,基站只是作為無線接口和系統(tǒng)的另一個固定部分之間的消息中介,而且它不主動參與消息處理,因此該圖必須理解為基站一般性地代表蜂窩無線系統(tǒng)的固定部分。圖中稱為EIR的寄存器也可以是任意其它的信息處理及存儲設(shè)備。
在步驟301,移動電話開機,因此它注冊到基站302所代表的位置區(qū),然后進入空閑態(tài)。由于注冊伴隨著引起位置更新的IMSI ATTACH消息,移動電話中的定時器303被復(fù)位而且它開始計算下一個代表周期性位置更新消息的發(fā)送時刻。在圖的左邊部分,圓圈代表定時器303激活的時間段,垂直于代表時刻的圓圈線的黑線則代表定時器303復(fù)位的時刻。該圖基于定時器303的最大值對應(yīng)于十個圓圈這樣的假設(shè)。在狀態(tài)304,用戶進行呼叫,引起從空閑態(tài)到激活態(tài)的轉(zhuǎn)變,這樣定時器303的活動就被暫時中斷,但是它沒有復(fù)位。本發(fā)明也用于用戶進行的呼叫引起定時器復(fù)位這樣的系統(tǒng)。呼叫的建立和釋放可以包括多條消息,但是為了清楚起見,圖中只提供了移動電話發(fā)送的與呼叫建立有關(guān)的所謂CC SETUP(CC建立)消息以及與呼叫釋放有關(guān)的、在移動電話交換機中發(fā)起并通過基站發(fā)送的所謂CC RELEASE COMPLETE(CC釋放完成)消息。呼叫所涉及的其它信令與本發(fā)明無關(guān),因此在圖3中沒有表示。在狀態(tài)305,呼叫結(jié)束,移動電話300再次進入空閑態(tài),定時器303的活動從它在狀態(tài)304被中斷之處繼續(xù)。
在狀態(tài)306,定時器303達(dá)到最大值,因此移動電話300發(fā)送與周期性位置更新有關(guān)的RIL3-MM LOCATION UPDATE REQUEST(RIL 3-MM位置更新請求)消息,而且定時器303被復(fù)位。在定時器303下一次到達(dá)最大值之前,在狀態(tài)307有一次到基站308的服務(wù)小區(qū)的服務(wù)小區(qū)重選擇。服務(wù)小區(qū)重選擇包括多條消息,但是為了簡單在圖中只用一個箭頭表示。服務(wù)小區(qū)重選擇包括位置信息更新,至少是在位置區(qū)同時改變的時候,此時定時器303復(fù)位。在狀態(tài)309,移動電話300應(yīng)答代表入呼叫的尋呼消息,并隨后立即收到第一條不是RR消息的層3消息,這樣定時器在到達(dá)最大值之前再次復(fù)位。在應(yīng)答尋呼消息而啟動的呼叫過程中,移動電話處于激活態(tài),即定時器303停止。當(dāng)呼叫在狀態(tài)310結(jié)束時,定時器再次恢復(fù)活動并在狀態(tài)311達(dá)到最大值,因此移動電話300再次發(fā)送有關(guān)周期性位置更新的RIL3-MM LOCATIONUPDATE REQUEST消息。在狀態(tài)312重復(fù)同樣的過程,因為在狀態(tài)311-312之間不存在位置更新或要求定時器303復(fù)位的事件。
根據(jù)本發(fā)明,可以設(shè)計使蜂窩無線系統(tǒng)的EIR寄存器313或蜂窩無線系統(tǒng)中相應(yīng)的寄存器存儲有關(guān)移動電話300所發(fā)射的涉及每個周期性位置更新的RIL3-MM LOCATION UPDATE REQUEST的接收時刻的信息、以及有關(guān)自從前一個RIL3-MM LOCATION UPDATE REQUEST消息以來是否出現(xiàn)其它可能使定時器303復(fù)位的事件的信息。只要連續(xù)的涉及周期性位置更新消息的接收時刻的相差等于被指令用于在系統(tǒng)中作為控制周期性位置更新的定時器最大值的時間量,那么有關(guān)終端的定時就是正常的。
圖3的右邊一側(cè)表示基站發(fā)送到ERI 313或相應(yīng)寄存器的消息,該消息的發(fā)送是為了產(chǎn)生有關(guān)何時從終端收到下一個周期性位置更新所關(guān)聯(lián)消息的信息。用標(biāo)識符“=0”標(biāo)志的消息表示終端300已經(jīng)執(zhí)行了引起定時器303復(fù)位的動作。如果標(biāo)識符是“=0(T)”,那么該消息意味著由于定時器303達(dá)到最大值而使該定時器303復(fù)位并觸發(fā)了周期性位置更新。標(biāo)識符“=STOP”意味著終端300進行一些引起定時器303停止的動作,而標(biāo)識符“≠STOP”意味著定時器303被重啟動。
圖3表示定時器303達(dá)到最大值所引起的周期性位置更新將不會是有規(guī)律地出現(xiàn)的,這是因為定時器可能被停止一段不確定的時間,或者可能在到達(dá)最大值之前被復(fù)位。但是,蜂窩無線系統(tǒng)能夠計算定時器達(dá)到最大值所引起的下一個周期性位置更新何時出現(xiàn),這是因為定時器的停止和重啟動、以及定時器的復(fù)位都與(除了終端被關(guān)閉)終端以某種方式與基站通信時的事件有關(guān)。
例如,在狀態(tài)306’,圖中所示的EIR 313可以檢查自從它收到有關(guān)終端300的最后一個“=0”消息(狀態(tài)301’)以來經(jīng)歷了多長時間,以及該經(jīng)歷時間中有多長的部分屬于代表停止的定時器的消息“=STOP”以及“≠STOP”(狀態(tài)304’和305’)之間的時間。為了有利于比較,圖中在代表EIR的垂直線一側(cè)也顯示了圓圈,雖然EIR沒有針對每個終端配備不同的定時器,但是EIR只是存儲不同消息的到達(dá)時刻并用它們計算時間段的長度。從這些數(shù)據(jù)中,EIR 313可以計算定時器303是否在正確時刻觸發(fā)了周期性位置更新。另一種可能性是EIR 313只處理這些情況在兩個連續(xù)的“=0(T)”消息之間沒有其它有關(guān)終端300的消息到達(dá)。在圖3中,這意味著EIR 313在狀態(tài)306’和312’不執(zhí)行檢查,因為在狀態(tài)304’、305’、307’、309’以及310’它收到了消息,因此終端300的定時器303由于其它原因被停止或復(fù)位,但是在狀態(tài)312’它檢查狀態(tài)311’和312’之間經(jīng)過的時間是否等于超時值,該超時值在系統(tǒng)中被定義為兩個連續(xù)的周期性位置更新之間的時間。
圖3沒有表示這樣的情況在此,兩個連續(xù)的代表周期性位置更新的消息之間的時間比系統(tǒng)中所用的超時值長。但是,這種情況可能是終端偶爾移動到陰影區(qū)域的結(jié)果,而且當(dāng)與基站沒有連接時它的定時器試圖觸發(fā)周期性位置更新。
圖4表示具有相同IMEI碼的兩個終端401和402工作在同一蜂窩無線系統(tǒng)的區(qū)域中。這些終端可以工作于蜂窩無線系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)的任何地方。終端401的周期性位置更新受到定時器403的控制,終端402受定時器404控制。終端401在狀態(tài)405中開機,因此它在基站420所代表的位置區(qū)中注冊,并啟動定時器403。在狀態(tài)406和407之間,終端401參與了一次呼叫,定時器403在其間停止。在狀態(tài)408、409、410和411定時器403達(dá)到最大值,因此它被復(fù)位而且終端401發(fā)送代表周期性位置更新的RIL3-MM LOCATION UPDATE REQUEST消息。終端402在狀態(tài)412中開機,因此它在基站421所代表的位置區(qū)中注冊,并啟動定時器404。在狀態(tài)413、414、417和418定時器404達(dá)到最大值,因此它被復(fù)位而且終端402發(fā)送代表周期性位置更新的RIL3-MMLOCATION UPDATE REQUEST消息。在狀態(tài)415和416之間,終端402參與了一次呼叫,定時器404在其間停止。
首先假設(shè)EIR 422總是在收到“=0(T)”類型消息時檢查有關(guān)周期性位置更新的定時,換句話說,這總是在位置更新與定時器達(dá)到最大值并觸發(fā)了周期性位置更新有關(guān)的時候。圖4中EIR 422可以檢查定時的第一個狀態(tài)是狀態(tài)408’,此時它接收有關(guān)終端401發(fā)送的RIL3-MMLOCATION UPDATE REQUEST消息的信息。EIR 422尚未知道蜂窩無線系統(tǒng)中有兩個具有相同IMEI碼的終端在工作,因此它認(rèn)為圖中所示的所有消息與同一終端有關(guān),因此與同一定時器有關(guān)。前一次它在狀態(tài)412’中收到有關(guān)定時器復(fù)位的信息,而且它知道在對應(yīng)于狀態(tài)406’和407’之間間隔的時間段內(nèi)定時器被停止了。將狀態(tài)412’和406’之間的時間段與狀態(tài)407’和408’之間的時間段求和而得到的總時間段實際上比設(shè)置成定時器的最大值的超時值短。在EIR 422檢查定時的所有狀態(tài)(狀態(tài)413’、409’、414’、410’、417’、411’以及418’)中,可以得到同樣的觀察結(jié)果。從前一次復(fù)位的時間減去終端定時器被停止所對應(yīng)的任何時間段,總是比定時器中設(shè)置的最大時間短。
在另一個實施例中,EIR 422只在這樣的情況下才檢查定時,即它收到兩個連續(xù)的“=0(T)”類型消息,而這兩個消息之間不存在著終端定時器由于另外原因被復(fù)位或被停止的時刻或時間段。這樣的檢查點是圖4中的狀態(tài)413’、414’、417’、411’和418’。在所有這些狀態(tài)中,我們可以看到從終端定時器達(dá)到最大值的時刻到觸發(fā)周期性位置更新時刻之間所經(jīng)過的時間短于為終端定時器設(shè)置的最大時間。
在圖4中,假設(shè)有關(guān)終端401和402的事件以及定時器開始、停止和復(fù)位,除了太短的定時周期以外,都是以單個終端中可能出現(xiàn)的這種相互有關(guān)的順序出現(xiàn)的。因此,涉及這些事件的消息的彼此順序是符合邏輯的;例如代表定時器停止的消息總是跟隨代表定時器開始的消息,依此類推。
特別是在一個合法標(biāo)識符被復(fù)制到幾個非法終端的情況下,有可能各個終端的活動是交叉進行的,從而,有關(guān)定時器開始、停止和復(fù)位的消息在EIR中不是按照符合邏輯的順序到達(dá)。例如,EIR可以接收到幾個連續(xù)的代表定時器停止的消息,而其間卻沒有代表定時器開始的任何消息。除了對上面提到的太短的定時器周期的反應(yīng)以外,EIR也可以對彼此之間沒有邏輯順序的消息進行反應(yīng),從而產(chǎn)生一條通告,將引起這個反應(yīng)的標(biāo)識符指示為可疑標(biāo)識符。
上面我們只討論了與周期性位置更新有關(guān)的定時器以及與該定時器的工作關(guān)聯(lián)的終端和系統(tǒng)之間的消息。蜂窩無線系統(tǒng)不一定要求涉及位置更新的消息應(yīng)該引用特殊的IMEI碼或者更一般地引用目前感興趣的那個標(biāo)識符。例如,在GSM系統(tǒng)中,在規(guī)范中定義的位置更新只基于描述用戶(或?qū)嶋H上,用戶可用的預(yù)約)的TMSI和IMSI碼而出現(xiàn)。本系統(tǒng)操作要求一些改變,以便能夠以根據(jù)本發(fā)明的方式利用周期性位置更新檢測克隆的IMEI碼。
圖5示意性地表示了一種以根據(jù)發(fā)明的方法設(shè)計蜂窩無線系統(tǒng)以及EIR或連接到系統(tǒng)的相應(yīng)寄存器的操作的替代方法。在圖中,假設(shè)系統(tǒng)為每個所監(jiān)視的終端保留兩個可以存儲時間數(shù)據(jù)的存儲位置,稱為存儲位置0和1。進一步在圖中假設(shè),只有在來自終端的涉及周期性位置更新的兩條信息到來、而且這些消息之間沒有會引起定時器停止或定時器過早復(fù)位的任何事件的時候,系統(tǒng)才會檢查與周期性位置更新有關(guān)的定時。
在狀態(tài)501,某個終端注冊到系統(tǒng)中,這是因為該終端開機或者因為它從系統(tǒng)的另一部分或從一個完全不同的系統(tǒng)移入。在上面已經(jīng)注意到,控制終端中周期性位置更新的定時器將會與該注冊相關(guān)聯(lián)地進行復(fù)位,這樣,根據(jù)注冊,系統(tǒng)在它的存儲器中存儲了注冊時間。這里時間指示被存儲在存儲位置0中。表示下一個存儲位置的變量M被給定為1值,以便下一次數(shù)據(jù)存儲在存儲位置1中。
在狀態(tài)502中,系統(tǒng)請求終端公開它的設(shè)備標(biāo)識符;在GSM系統(tǒng)中通過發(fā)送RIL3-MM IDENTITY REQUEST(RIL3-MM標(biāo)識請求)消息完成,其中代表IMEI碼的值被存放到代表所請求標(biāo)識符的IdentityType(標(biāo)識類型)域中。當(dāng)終端公開了所請求的設(shè)備標(biāo)識符時,系統(tǒng)在狀態(tài)503中將其存儲,這樣隨后它可以檢查一個使用某個設(shè)備標(biāo)識符的終端在何時注冊。變量T的值為“true(真)”,意味著可以基于存儲的時間指示實現(xiàn)檢查。然后系統(tǒng)進行到與設(shè)備標(biāo)識符的監(jiān)視和位置更新有關(guān)的空閑狀態(tài)504。
如果根據(jù)狀態(tài)505,系統(tǒng)檢測到與非位置更新的所述終端有關(guān)的呼叫或MM過程,那么在狀態(tài)506給變量T賦值“false(假)”,這是因為所檢測的呼叫或MM過程意味著終端的定時器已被停止和/或復(fù)位。在狀態(tài)506之后返回空閑態(tài)504。當(dāng)系統(tǒng)處于空閑態(tài)并根據(jù)狀態(tài)507檢測到終端發(fā)送了RIL3-MM LOCATION UPDATE REQUEST消息時,那么它首先在狀態(tài)508檢查這是否是一個代表周期性位置更新的消息。在GSM系統(tǒng)中,這將通過在消息中包括一個Location Updating Type(位置更新類型)域來表示;在該域的第一個八比特中,比特2和1構(gòu)成的值“01代表周期性位置更新。如果消息關(guān)聯(lián)其它事情,那么在狀態(tài)506變量T的值被設(shè)為“false(假)”,因為終端的定時器被復(fù)位,然后就返回狀態(tài)504。如果消息與周期性位置更新有關(guān),那么系統(tǒng)在狀態(tài)509向終端發(fā)送一個要求公開設(shè)備標(biāo)識符的新請求,并檢查設(shè)備標(biāo)識符是否與以前存儲的設(shè)備相同。如果設(shè)備標(biāo)識符不同,那么就是在什么地方已出現(xiàn)了錯誤。狀態(tài)510代表錯誤情況下實際上已知的動作。
最可能的是在狀態(tài)509檢查的設(shè)備標(biāo)識符是相同的,因此在狀態(tài)511系統(tǒng)在變量M值所示的那個存儲位置中將會存儲一個與周期性位置更新對應(yīng)的時間指示。計算公式也在狀態(tài)511提供,其意思是如果變量M的值到現(xiàn)在為止是0,那么它變成1值,如果到現(xiàn)在為止是1,那么它變成0值。在狀態(tài)512,檢查變量T的值。如果其值為“true(真)”,那么從前一次存儲操作以來沒有發(fā)生終端定時器停止或過早復(fù)位。然后系統(tǒng)在狀態(tài)513檢查存儲在存儲位置0和1中的時間指示之間的差值是否小于為周期性位置更新設(shè)置的超時值,如果是,那么根據(jù)狀態(tài)514,有關(guān)的設(shè)備標(biāo)識符被標(biāo)志為可疑。如果時間指示之間的差值可接受地接近設(shè)置的超時值,那么處理返回狀態(tài)504。考慮到不同設(shè)備之間這種定時誤差的可能性(這在有關(guān)系統(tǒng)中可接受的定時誤差的規(guī)范中定義),與所設(shè)置的超時值一樣長的時間指示之間的差值可以認(rèn)為是可接受的如果在狀態(tài)512發(fā)現(xiàn)變量T的值是“false(假)”,那么不必執(zhí)行根據(jù)狀態(tài)513的檢查,因為不知道終端定時器停止了多長時間或者何時被過早復(fù)位了。但是,因為在狀態(tài)511存儲的時間指示對應(yīng)于周期性位置更新,變量T的值在狀態(tài)515中被設(shè)置為“true(真)”,并且過程返回狀態(tài)504等待下一個來自終端的有關(guān)周期性位置更新的消息。如果終端移動到適用根據(jù)圖5方法的系統(tǒng)區(qū)域之外、或者如果終端關(guān)機(通信鏈路的丟失將引起執(zhí)行一些已知的動作,據(jù)此系統(tǒng)可以發(fā)出控制操作,以便不必為已經(jīng)移走的終端保留資源),該方法的執(zhí)行可以在任何狀態(tài)結(jié)束。
圖5中提供的方法當(dāng)然只是如何實現(xiàn)本發(fā)明思想的一個例子。圖5中提供方法的一種輕易改變是用更一般的檢查替代狀態(tài)513中的檢查,即檢查時間指示的時間差是否基本上與給出的超時不同。該方法可以被編程為在計算機中運行的程序,因此它最優(yōu)選地運行在相同設(shè)備中,該設(shè)備根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)規(guī)范產(chǎn)生并向終端發(fā)送設(shè)備標(biāo)識符請求,并處理從終端作為響應(yīng)而發(fā)送的設(shè)備標(biāo)識符以及終端用于更新其位置的消息。在GSM系統(tǒng)中,這種設(shè)備是移動電話交換機,其中VLR作為位置信息的存儲位置而工作。
圖6示意性地表示當(dāng)在典型數(shù)字蜂窩無線系統(tǒng)中使用本發(fā)明時移動電話交換機中的那些基本部分。移動電話交換機600包括傳輸系統(tǒng)接口單元601,它在移動電話交換機600和傳輸系統(tǒng)之間傳輸電信(傳輸系統(tǒng)通過控制基站的基站控制器將移動電話交換機連接到基站)。移動電話交換機600進一步包括中央處理單元602,后者產(chǎn)生所發(fā)送消息的內(nèi)容并分解接收消息。存儲器603包含所需的存儲位置,在其中存儲注冊終端的設(shè)備標(biāo)識符以及有關(guān)注冊和周期性位置更新的時間指示。代表執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的指令也存儲在存儲器603中。中央處理單元602基于存儲的時間指示執(zhí)行所需的計算和比較,而且當(dāng)需要的時候,它通過線路604向EIR或一些其它設(shè)備提供有關(guān)設(shè)備可疑標(biāo)識符的消息,通過它,負(fù)責(zé)系統(tǒng)操作的操作員監(jiān)視系統(tǒng)中終端的使用。
本發(fā)明也可以用于檢測在不同系統(tǒng)中操作并且使用相同IMEI碼或相應(yīng)標(biāo)識符的終端。根據(jù)圖6的移動電話交換機或任何其它以相同方式操作的系統(tǒng)設(shè)備,向中央寄存器同樣地發(fā)送它們存儲的設(shè)備標(biāo)識符以及以正確間隔到達(dá)的有關(guān)代表周期性位置更新消息的時間指示,這樣中央寄存器就能夠從幾個系統(tǒng)積累數(shù)據(jù)。然后中央寄存器為每個存儲的IMEI碼存儲一個記錄,不同系統(tǒng)發(fā)送的時間指示就被存儲在這些記錄中。中央寄存器可以檢查某個IMEI碼是否已經(jīng)同時用于兩個不同系統(tǒng)中。這已經(jīng)表示有一個克隆的IMEI碼。如果這些系統(tǒng)的地理位置完全或部分重疊,那么合法用戶可能會從一個系統(tǒng)移動到另一個。但是,如果中央寄存器也了解了每個系統(tǒng)用于周期性位置更新的超時信息,那么它可以基于每個記錄和所述超時來計算這些項目是否由一個或多個終端所引起。
有了本發(fā)明,可以通過主要使用已知蜂窩無線系統(tǒng)中已經(jīng)提供的裝置來檢測克隆的IMEI碼或相應(yīng)的設(shè)備標(biāo)識符。在終端的已知結(jié)構(gòu)或操作中不必進行任何改變,因為它們已經(jīng)設(shè)計為能在內(nèi)部定時器控制下發(fā)送有關(guān)周期性位置更新的消息,并能通過報告它們的設(shè)備標(biāo)識符來響應(yīng)系統(tǒng)發(fā)送的正確構(gòu)成的請求。移動電話交換機或蜂窩無線系統(tǒng)中相應(yīng)設(shè)備的功能重編程是本來已知的方法,因此也可以被重編程實現(xiàn)本申請中提供的發(fā)明思想。
本發(fā)明所需的存儲空間比較小,因為在多數(shù)優(yōu)選情況下只需要為每個所監(jiān)視的終端存儲設(shè)備標(biāo)識符、兩個時間指示以及兩個變量值。此外,所需的處理時間是最少的。例如,在另一種方法中大量的源資料要求計算機進行大量的運算,這種方法要存儲成對出現(xiàn)的IMEI和IMSI碼并將所有的存儲對彼此比較,以便找到與幾個IMSI碼的出現(xiàn)有關(guān)的這樣的IMEI碼。此外,這另一種實施例產(chǎn)生錯誤指示,因為幾個用戶使用相同的設(shè)備部件但是每個用戶有自己的SIM是非常合法而且確實十分常見的。實際上,本專利申請中提出的發(fā)明思想可以在不背離下面提出的權(quán)利要求所定義的范圍條件下通過使用不同實施例來實現(xiàn)。
在前文中,IMEI碼優(yōu)選地作為用于檢測欺詐用戶的碼。在發(fā)明的變化方案中,終端以預(yù)定間隔發(fā)送的特殊消息中IMSI碼的出現(xiàn),可以用于檢測偽造的用戶標(biāo)識符。
權(quán)利要求
1.在蜂窩無線系統(tǒng)中識別終端(401,402)的方法,該系統(tǒng)包括被設(shè)計為可至少兩次發(fā)送預(yù)定格式的特定消息的終端(408,409;413,414),從而使得在所述格式的兩個連續(xù)消息之間存在預(yù)定的超時,其特征在于,將從終端接收的所述格式的消息附加(503,507,509)到一個代表終端的碼上,而且當(dāng)被附加到代表該終端的該碼的所述格式的兩個連續(xù)消息接收之間的時間短于所述超時,則這種終端被認(rèn)為是一個被識別的終端(513,514)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于,代表所述終端的碼是用于識別終端的設(shè)備部分的IMEI碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于,預(yù)定格式的所述消息是代表周期性位置更新的消息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法,其特征在于,它包括如下狀態(tài)a)存儲(501)第一時間指示,它代表在終端中控制周期性位置更新的這種定時器(403,404)的復(fù)位時刻;b)存儲(502)第二時間指示,對應(yīng)于對終端所發(fā)送的代表周期性位置更新的消息的接收(507);c)計算(513)所存儲的第一和第二時間指示之間的第一個差值;d)比較(513)所述第一差值與所述超時。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法,其特征在于,在狀態(tài)a)和b)之間存儲第三時間指示(406’),它代表終端中所述定時器的停止,并存儲第四時間指示(407’),它代表終端中所述定時器當(dāng)其已經(jīng)停止時的重啟動,而且在狀態(tài)c)和d)之間,將所述第四和第三時間指示之間的第二差值從所述第一差值中減去。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法,其特征在于,如果在所述第一存儲時間指示之后沒有觀察到由于非周期性位置更新的其他原因而引起所述定時器停止或所述定時器復(fù)位的事實(505,506),就只執(zhí)行狀態(tài)b)、c)和d)。
7.在蜂窩無線系統(tǒng)中識別用戶的方法,該系統(tǒng)包括被設(shè)計為可至少兩次發(fā)送預(yù)定格式的特定消息的終端(408,409;413,414),從而使得在所述格式的兩個連續(xù)消息之間存在預(yù)定的超時,其特征在于,將從終端接收的所述格式的消息附加(503,507,509)到一個代表使用終端的用戶的碼上,而且當(dāng)被附加到代表該用戶的碼的所述格式的兩個連續(xù)消息接收之間的時間短于所述超時,則這種用戶被認(rèn)為是一個被識別的用戶。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法,其特征在于,代表所述用戶的碼是用于識別終端與用戶有關(guān)的部分的IMSI碼。
9.一個蜂窩無線系統(tǒng),包括被設(shè)計為可至少兩次(408,409;413,414)發(fā)送預(yù)定格式的特定消息的終端(401,402),從而使得在所述格式的兩個連續(xù)消息之間存在預(yù)定的超時,其特征在于,將從終端接收的所述格式的消息附加(503,507,509)到一個代表終端的碼上,而且當(dāng)被附加到代表該終端的碼的所述格式的兩個連續(xù)消息的接收之間的時間短于所述超時,則將該終端指示為被識別的終端(513,514)。
10.一種移動電話交換機,被設(shè)計可至少兩次(408’,409’;413’,414’)通過蜂窩無線系統(tǒng)的基站從蜂窩無線系統(tǒng)的終端(401,402)接收預(yù)定格式的特定消息,從而使得所述格式的兩個連續(xù)消息之間存在預(yù)定的超時,其特征在于,將所述格式的消息附加(503,507,509)到一個代表終端的碼上,而且當(dāng)被附加到代表該終端的碼的所述格式的兩個連續(xù)消息的接收之間的時間短于所述超時,則將該終端指示為被識別的(513,514)。
全文摘要
蜂窩無線系統(tǒng)包括被設(shè)計為可至少兩次發(fā)送預(yù)定格式的特定消息(408,409;413,414)的終端(401,402),從而使得在所述格式的兩個連續(xù)消息之間存在預(yù)定的超時??梢园褟慕K端接收的所述格式的消息附加(503,507,509)到代表該終端的碼上,以便識別非法終端。這種終端按照如下識別(513,514)而認(rèn)定:附加到代表該終端碼上的所述格式的兩個連續(xù)消息的接收之間的時間短于所述超時。
文檔編號H04W12/06GK1281624SQ98811927
公開日2001年1月24日 申請日期1998年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月8日
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