B-個(gè)新的 切換請求消息來為目的基站的切換做準(zhǔn)備，所述切換請求消息包含整個(gè)MTC切換群的所有 和JVi^ce,以及其他必要參數(shù)；其中JdW 是用于計(jì)算新的 會話密鑰1:;^的秘密參數(shù)；
[0028] S4. 3當(dāng)TeNB收到切換請求消息后，將向SMME發(fā)送切換請求確認(rèn)消息來確認(rèn)切換 并為每個(gè)MTCDi計(jì)算新的會話密鑰，其計(jì)算公式如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種機(jī)器類型通信中基于群組的匿名切換認(rèn)證方法，其包括w下步驟： S1初始認(rèn)證階段，其包括： S1. 1當(dāng)機(jī)器類型通信MTC切換群接入長期演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)LTE-A時(shí)，對機(jī)器類型通信MTC切 換群中的每一個(gè)機(jī)器類型通信設(shè)備MTCDi(i = 1?n)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)分組系統(tǒng)認(rèn)證與密鑰 協(xié)商EPS AKA過程進(jìn)行初始認(rèn)證； S1. 2初始認(rèn)證成功后，每一個(gè)機(jī)器類型通信設(shè)備MTCDi和歸屬用戶服務(wù)器HSS生成一 個(gè)共享密鑰Kasmm，然后HSS將共享密鑰Kasmm傳輸給移動管理實(shí)體MME ; S1. 3移動管理實(shí)體MME接收到共享密鑰Kasmm后根據(jù)現(xiàn)有的切換密鑰管理機(jī)制得到機(jī) 器類型通信設(shè)備MTCDi和源基站SeNB之間的會話密鑰JCvBr和下一跳參數(shù)JV辟然后計(jì) 算臨時(shí)身份信息GUTIi; 51. 4移動管理實(shí)體MME將會話密鑰和下一跳參數(shù)iV嫁w'c;發(fā)送給源基站SeNB，將 臨時(shí)身份信息GUTIi通過源基站SeNB發(fā)給機(jī)器類型通信設(shè)備MTCD S2基于組的匿名切換認(rèn)證階段，其包括， 52. 1如果MTC切換群中的第一個(gè)機(jī)器類型通信設(shè)備MTCDi第一次移動到目的基站TeNB 的覆蓋范圍，MTCDi向源基站SeNB發(fā)送一個(gè)包含TeNB物理單元ID, E-UTRAN單元綜合識別 碼和跟蹤區(qū)標(biāo)識符的測量報(bào)告消息；MTCDi是指MTC切換群中最先移動到目的基站TeNB的 機(jī)器類型通信設(shè)備； S2. 2所述源基站SeNB從MTCDi收到消息后，使用群切換分組算法對當(dāng)前SeNB范圍內(nèi) 的MTCD,進(jìn)行分類，然后源基站SeNB捜索MTCD 1所在的MTC切換群組的所有成員，根據(jù)捜索 結(jié)果，源基站SeNB將分別計(jì)算MTC切換群中每個(gè)MTCDi的新臨時(shí)身份信息Gf/r//和中間密 鑰KtvH,;其中Kf.vw被用于計(jì)算新的會話密鑰或是新的中間密鑰&巧化:和下一跳 參數(shù)iV巧m; 52. 3源基站SeNB根據(jù)不同的切換場景執(zhí)行下列操作： (1) 當(dāng)切換發(fā)生在源基站與目的基站之間且存在一個(gè)X2接口時(shí)，過程跳轉(zhuǎn)到S3 ; (2) 當(dāng)切換發(fā)生在源基站與目的基站之間不存在X2接口，并由同一個(gè)MME管理時(shí)，跳轉(zhuǎn) S4； (3) 當(dāng)切換發(fā)生在源基站與目的基站之間，并且源基站和目的基站由不同MMEs管理 時(shí)，跳轉(zhuǎn)S5 ; S3其包括； 53. ISeNB向TeNB發(fā)送一個(gè)包含整個(gè)MTC切換群組所有和耗 S3. 2TeNB接收到切換請求消息后，將向SeNB發(fā)送切換請求確認(rèn)符消息來為每個(gè)MTCDi 確認(rèn)切換并計(jì)算新的會話密鑰^式《，，其計(jì)算公式如下； /冷執(zhí)=!a)巧吟班.f/L。'/;. FWM.'w);其中邸F為密鑰生成函數(shù)，F(xiàn)RQieNB 為目標(biāo)基站的相關(guān)頻譜參數(shù)； S3. 3當(dāng)SeNB接收到切換請求確認(rèn)消息后，將向MTCDi發(fā)送一個(gè)切換命令來執(zhí)行切換， 然后跳轉(zhuǎn)步驟S6 ; S4其包括， S4. ISeNB向源移動管理實(shí)體SMME發(fā)送一個(gè)包含整個(gè)MTC切換群組所有GVri,*和 和其他必要參數(shù)的切換請求信息； S4. 2當(dāng)SMME接收到切換請求信息后，將利用/玲、.陸:為MTC切換群的每個(gè)MTCDi分別 計(jì)算新的中間密鑰if試q,:和下一跳參數(shù)同時(shí)，SMME將發(fā)送給TeNB-個(gè)新的切 換請求消息來為目的基站的切換做準(zhǔn)備，所述切換請求消息包含整個(gè)MTC切換群的所有 GL^ri;，和A'i&a, W及其他必要參數(shù)；其中巧和A'i斬、CV是用于計(jì)算新的會 話密鑰的秘密參數(shù)； S4. 3當(dāng)TeNB收到切換請求消息后，將向SMME發(fā)送切換請求確認(rèn)消息來確認(rèn)切換并為 每個(gè)MTCDi計(jì)算新的會話密鑰其計(jì)算公式如下：
54. 4當(dāng)SMME接收到切換請求確認(rèn)消息后，將通過SeNB向MTCDi發(fā)送一個(gè)切換命令消 息來執(zhí)行切換，然后，跳轉(zhuǎn)至S6 ; S5其包括， 55. ISeNB向源MME發(fā)送一個(gè)包含整個(gè)MTC切換群組所有6￡/17.^和111、^,和其他必要 參數(shù)的切換請求信息； S5. 2當(dāng)接收到切換請求消息后，源移動管理實(shí)體SMME通過將MTC切換群內(nèi)所有MTCD 的Kasme加到切換請求消息構(gòu)建一個(gè)前向遷移請求消息，并將此消息發(fā)給目的移動管理實(shí)體 TMME ； S5. 3TMME執(zhí)行與S4. 2中SMME相同的過程； S5. 4TeNB向TMME發(fā)送一個(gè)切換請求確認(rèn)消息并計(jì)算A';方 55. 5當(dāng)SMME接收到切換請求確認(rèn)消息后，將通過SeNB向MTCDi發(fā)送一個(gè)切換命令消 息來執(zhí)行切換，然后跳轉(zhuǎn)至S6 ; 56, 其包括； S6. 1當(dāng)接收到切換命令消息后，MTCDi計(jì)算出巧勵，Gl/Tif，和iV風(fēng)^c'ci并向 TeNB發(fā)送一個(gè)切換確認(rèn)消息來完成切換； S7其包括， 當(dāng)同一 MTC切換群中其余MTCDi進(jìn)入TeNB的覆蓋范圍時(shí)，切換過程如下； (1) 首先，MTCDi向SeNB發(fā)送一個(gè)測量報(bào)告消息來請求執(zhí)行切換，然后，SeNB直接向 MTCDi發(fā)送切換命令消息而不需要其他過程； (2) 最后，MTCDi與TeNB建立聯(lián)系并發(fā)送切換確認(rèn)消息來完成切換。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器類型通信中基于群組的匿名切換認(rèn)證方法，其特征在 于：所述步驟S1. 3中計(jì)算MTCDi臨時(shí)身份信息GUTI i公式如下； GUTIi= (GUMMEI，F(xiàn)euTi(IMSIi，P歷))； 其中GUMMEI是全球唯一的MME身份信息，P胃是由MME唯一設(shè)定的MME參數(shù)，F(xiàn) CUTI是 一個(gè)單向哈希函數(shù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器類型通信中基于群組的匿名切換認(rèn)證方法，其特征在
于：所述步驟S2.2中計(jì)算MTC切換群中每個(gè)MTCDi的新臨時(shí)身份信息GWr/f和中間密鑰 計(jì)算公式如下：
吟、:執(zhí)=i〇?F(J￥iy置。，GC/rir，i化州.腳)；其中IDieNB是目的基站的身份 信息。
4.如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)器類型通信中基于群組的匿名切換認(rèn)證方法，其特征在 于：所述步驟S4. 2中計(jì)算新的iv'式n;和;V鳳心.《，其計(jì)算公式如下：

【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)器類型通信中基于群組的匿名切換認(rèn)證方法。主要解決現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中大量機(jī)器類型設(shè)備進(jìn)行切換造成的擁塞狀況。其方法，過程為：當(dāng)機(jī)器類型通信設(shè)備切換群中的第一個(gè)機(jī)器類型設(shè)備從當(dāng)前基站切換到目標(biāo)基站的過程中，當(dāng)前的基站或者當(dāng)前MME傳輸所有切換群成員的安全會話信息給目標(biāo)基站或者M(jìn)ME；切換群中其余的機(jī)器類型設(shè)備可以在不接觸MME的情況下直接與目標(biāo)基站進(jìn)行切換認(rèn)證過程并分別與目標(biāo)eNB協(xié)商得到會話密鑰，從而實(shí)現(xiàn)群組中設(shè)備的快速切換認(rèn)證。該方法在確保用戶隱私的情況下大大減少信令開銷，避免信令沖突。
【IPC分類】H04W28-02, H04W12-06
【公開號】CN104602236
【申請?zhí)枴緾N201510057961
【發(fā)明人】曹進(jìn), 李暉, 賴成喆, 劉雪峰, 王子龍, 馬東旭
【申請人】西安電子科技大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月4日