无移动用户标识模块时的匿名网络接入的方法和装置

摘要

本发明提供了一种方法和装置，其使得在没有用户标识模块(SIM)卡(142)的情况下可匿名地接入网络的移动用户设备(102)，其包括位于移动用户设备中的过渡标识发生器(138)，响应没有将SIM卡放在移动用户设备中，产生过渡国际移动用户标识(IMSI)。当没有将SIM卡插入到移动用户设备中时，利用过渡IMSI来进行信号交换，信号交换要求对应SIM卡的信息。用户标识模块(152，154)检测出在信号消息中过渡IMSI的存在，且响应包括过渡IMSI的信号消息，将信号消息路由到第一本地位置寄存器(156)，然后，寄存器计算并且发送确认三元组到移动用户设备。响应不包括过渡IMSI的信号消息，用户标识模块路由信号消息到第二本地位置寄存器(150)。

说明书

技术领域

本发明总的来说涉及无线通信系统，具体地说，本发明涉及产生在没有用户标识模块时由无线移动用户传输的匿名语音和数据。

背景技术

在全球移动通信系统(GSM)和其它的电信系统中，移动设备包括特用于无线接口的硬件和软件，以及在用户标识模块或“SIM”中的用户特定数据。SIM可以是具有小于信用卡的公知尺寸的实际尺寸的智能卡，或者可以被“切成”非常小的形式，通常称为“插入式SIM”。无论哪一种情况下，SIM卡包含和组织信息，诸如识别用户为有效用户的标识信息，用户提供的信息，诸如电话号码，例如，操作特定信息，和移动管理状态信息的某些子集，诸如关于过去的移动设备在其中注册的公共陆地移动网络的信息。

特别地，国际移动用户标使(IMSI)被包含在SIM卡中，并且包括移动国家码(MCC)和移动网络码(MNC)，以及当插入SIM智能卡到移动用户设备中时用来识别移动用户的伪随机数字。这样，当被插入到蜂窝网络的移动用户设备中时，SIM卡使得移动用户设备能够被个人化，或者与用户特定信息相关，并且允许在移动用户设备和网络之间执行网络信令。

当前的GSM规范，GSM 04.08，“数字蜂窝电信系统(Phase 2+)；移动无线接口层3规范”，(欧洲电信标准协会(ETSI)；欧洲标准(电信系列))，GSM 04.18，数字蜂窝电信系统(Phase 2+)；移动无线接口层3规范，无线资源控制协议”，(欧洲电信标准协会(ETSI)；欧洲标准(电信系列))，以及第三代技术规范，3GPP 24.008，“第三代合作工程；技术规范组核心网络；移动无线接口层3规范；核心网络协议-级3”，(第三代合成工程(3GPP)；技术规范阐述了一种装置，其无需具有安装在移动设备中的用户标识模块来使移动用户进行紧急语音呼叫。然而，当前在GSM通用分组无线服务(GPRS)或通用移动电话服务(UMTS)上都没有什么方法可供给移动用户(GPRS或UMTS是第三代无线网路标准增强GSM)以进行匿名呼叫，诸如无需SIM卡而在分组交换或分组交换数据域中进行紧急呼叫。

因此，所需要的是一种方法和装置，用于增强在分组交换和分组交换域中没有用户标识模块的情况下匿名网络接入的发生。

附图说明

在权利要求书中阐述了相信具有新颖性的本发明的特征。通过参考下面的说明、结合附图，可以很好地理解本发明以及它的目的和优点，附图中，相同的参考标记代表相同的部件，其中：

图1是根据本发明的无线通信系统的原理图。

图2是根据本发明的产生的过渡国际移动用户标识(IMSI)的原理图。

图3为根据本发明的匿名网络接入的数据流图。

具体实施方式

本发明提供了一种方法和装置，其使得在没有用户标识模块(SIM)的情况下可匿名地接入一个或多个网络，而对现有的标准信令协议影响很小，并且适应在分组交换语音和分组交换数据域中的呼叫。响应没有将SIM卡放在移动用户设备中，产生过渡国际移动用户标识(IMSI)，使得利用过渡IMSI来当没有将SIM卡插入到移动用户设备中时进行对要求对应SIM卡的信息的信号交换。用户标识模块检测出在信号消息中过渡IMSI的存在，且将信号消息路由到第一本地位置寄存器，以响应包括过渡IMSI的信号消息，然后，寄存器计算并且发送确认三元组到移动用户设备。响应不包括过渡IMSI的信号消息，用户标识模块路由信号消息到第二本地位置寄存器。

过渡IMSI遵循当将SIM卡插入到移动用户设备中时使用的IMSI的已知长度特征，且包括与确定的未使用的过渡移动国家码、包含与移动用户相关的国际移动装置标识(IMEI)的一部分的伪随机相关数字。过渡IMSI的产生是使用一个或多个包含对应移动用户设备的国际移动装置(IMEI)的局部信息、包含预计算的SRES的局部信息、包含预计算的密码钥匙的信息、位于SIM卡上的标识的组合、和位于SIM卡上的标识的部分进行的。

图1是根据本发明的无线通信系统的原理图。如图1所示，根据本发明的无线通信系统100包括移动用户设备102(如无线电话设备)，其可具有第二代全球移动通信(GSM)数据交换能力或者第三代通用移动电话系统(UMTS)数据交换能力，或者具有这两种能力。例如，移动用户设备102通过空中接口106发送电路交换数据到第二代GSM通用分组无线服务(GPRS)和增强的数据的全球发展(EDGE)、GSMGPRS/EDGE无线接入网104，并且通过空中接口106从该网络接收电路交换数据。通过移动交换中心110，无线接入网104将电路交换数据从移动用户设备102发送到公共交换电话网(PSTN)108，并且从公共交换电话网108发送到移动用户设备102。

移动用户设备102通过空中接口106向/从无线接入网104发送/接收分组交换数据。无线接入网104将从移动用户设备102接收到的分组交换数据发送到服务GPRS支持节点112，该节点将分组交换数据发送到网关GPRS支持节点(GGSN)114。网关GPRS支持节点114将来自与无线接入网104相关的域的分组交换数据转换到与分组数据网络116相关的域，并且发送转换的分组交换数据到分组数据网络116。

类似地，网关GPRS将自分组数据网络116接收到的分组交换数据从与分组数据网络116相关的域转换到与无线接入网络104相关的域。然后，通过GPRS支持节点112，将转换的分组交换数据从网关GPRS支持节点114发送到无线接入网104。然后，无线接入网104沿着接口106将分组交换数据发送到移动用户设备102。

无线接入网104包括协议控制单元118，其位于服务GPRS支持节点112和基站控制器120之间，并且与后二者相连接，协议控制单元118控制在分组数据网络116和移动用户设备102之间发送的分组交换数据。基站控制器120控制一个或多个收发基站，包括位于无线接入网104中的收发基站122。收发基站122包括发射器124和接收器126，用于沿着接口106在移动用户设备102和无线接入网104之间发送和接收数据。基站控制器120将经协议控制单元118从分组数据网络116接收到的分组交换数据发送到收发基站122，收发基站122又沿着空中接口106将分组交换数据发送到移动用户设备。按照相同的方式，基站控制器120将经收发基站122从移动用户设备120接收到的分组交换数据发送到协议控制单元118。然后，通过服务GPRS支持节点112和网关GPRS支持节点114将分组交换数据从协议控制单元118发送到分组数据网络116。

除了接收在分组数据网络116和移动用户设备102之间交换的分组交换数据，基站控制器118接收通过移动交换中心110从公共交换电话网108发送到移动用户设备102的电路交换数据，并且发送电路交换数据到收发基站122。然后，沿着空中接口106将电路交换数据从收发基站122发送到移动用户设备102。

收发基站122将从移动用户设备102接收的、用于发送到公共交换电话网108的电路交换数据发送到基站控制器120，然后，电路交换数据被从基站控制器120发送到移动交换中心110，移动交换中心110发送电路交换数据到公共交换电话网108。

这样，根据本发明的第一实施例，无线通信系100包括移动用户设备102，无线接入网104和移动交换中心110，移动用户设备102能够通过移动交换中心110、无线接入网104和空中接口116，沿着移动用户设备102和公共交换电话网108之间的电路交换数据路径发送和接收电路交换数据。根据本发明的第二实施例，无线通信系统110包括移动用户设备102，无线接入网104，服务GPRS支持节点112和网关GPRS支持节点114，移动用户设备102能够通过网关GPRS支持节点114、服务GPRS支持节点112、无线接入网104和空中接口106，沿着移动用户设备102和分组数据网络116之间的分组交换数据路径发送和接收分组交换数据。

根据本发明的第三实施例，无线通信系统100包括移动用户设备102，无线接入网络104，移动交换中心110，服务GPRS支持节点112和网关GPRS支持节点114。结果，根据本发明的第三实施例，移动用户设备102能够通过移动交换中心110和无线接入网络104，沿着移动用户设备102和公共交换电话网络108之间的电路交换数据路径发送和接收电路交换数据。此外，移动用户设备102还能够通过网关GPRS支持节点114、服务GPRS支持节点112、无线接入网104和空中接口106，沿着移动用户设备102和分组数据网络116之间的分组交换数据路径发送和接收分组交换数据。

如图1所示，根据本发明，移动用户设备102通过空中接口106将电路分组数据向/从第三代UMTS无线接入网络128发送/接收电路分组数据。无线接入网络128通过移动交换中心110将从移动用户设备102接收到的电路分组数据发送到公共交换电话网络108，并且无线接入网络128将通过移动交换中心110从公共交换电话网络108接收到的电路交换数据发送到移动用户设备102。移动用户设备102通过空中接口106向/从无线接入网络128发送/接收分组交换数据。无线接入网络128将其从移动用户设备102接收到的分组交换数据发送到服务GPRS支持节点112，服务GPRS支持节点将分组交换数据发送到网关GPRS支持节点(GGSN)114。网关GPRS支持节点114将来自与无线接入网128相关的域的分组交换数据转换到与分组数据网络116相关的域，且将转换的分组交换数据发送到分组数据网络116。

类似地，网关GPRS支持节点114将从分组数据网络116接收到的分组交换数据从与分组数据网络116相关的域转换到与无线接入网104相关的域。然后，通过GPRS支持节点112将转换的分组交换数据从网关GPRS支持节点114发送到无线接入网络128。然后，无线接入网128沿着空中接口106将分组交换数据发送到移动用户设备102。

无线接入网络128包括无线网络控制器130，其能够在分组交换数据域和电路交换数据域之间进行识别，以能够在无线接入网102和分组数据网116和公共交换电话网108之间进行接口。结果，无线接入网128连接服务GPRS支持节点112和移动交换中心110，连接无线网络控制器130，无线网络控制器130控制在分组数据网116和移动用户设备102之间发送的分组交换数据以及在公共交换电话网108和移动用户设备102之间发送的电路交换数据。

特别地，无线网络控制器130与位于无线接入网128中的基站控制器132连接，基站控制器132包括发射器134和接收器136，用于沿着接口106在移动用户设备102和无线接入网128之间发送数据并且接收发送的数据。无线网络控制器130通过服务GPRS支持节点112和网关GPRS支持节点114将从分组数据网络116接收到的分组交换数据发送到基站控制器132，基站控制器132然后沿着空中接口106将分组交换数据发送到移动用户设备102。无线网络控制器130通过服务GPRS支持节点112和网关GPRS支持节点114将经基站控制器132从移动用户设备102接收到的分组交换数据发送到分组数据网络116。以相同的方式，无线网络控制器130通过移动交换中心110将从公共交换电话网108接收到的电路分组数据发送到基站控制器132，基站控制器132然后沿着空中接口105将电路交换数据发送到移动用户设备102。最后，无线网络控制器130通过移动交换中心110将经基站控制器132从移动用户设备102接收到的电路交换数据发送到公共交换电话网络108。

这样，根据本发明的第四实施例，无线通信系统100包括移动用户设备102，无线接入网络128和移动交换中心110，移动用户设备102能够通过移动交换中心110、无线接入网络128和空中接口106，沿着移动用户设备102和公共交换电话网络108之间的电路交换数据路径发送和接收电路交换数据。根据本发明的第五实施例，无线通信系统100包括移动用户设备102，无线接入网络128，服务GPRS支持节点112和网关GPRS支持节点114，移动用户设备102能够通过网关GPRS支持节点114、服务GPRS支持节点112、无线接入网络128和空中接口106，沿着移动用户设备102和分组数剧网络116之间的分组交换数据路径发送和接收分组交换数据。

根据本发明的第六实施例，无线通信系统100包括移动用户设备102，无线接入网络128，移动交换中心110，服务GPRS支持节点112和网关GPRS支持节点114。结果，根据本发明的第六实施例，移动用户设备102能够通过移动交换中心110和无线接入网络128，沿着移动用户设备102和公共交换电话网络108之间的电路交换数据路径发送和接收电路交换数据，且能够通过网关GPRS支持节点114、服务GPRS支持节点112、无线接入网络128和空中接口106，沿着移动用户设备102和分组数据网络116之间的分组交换数据路径发送和接收分组交换数据。

最后，根据本发明的第七实施例，移动通信系统100包括移动用户设备102，无线接入网络104和128，移动交换中心110，服务GPRS支持节点112和网关GPRS支持节点114。根据本发明的第七实施例，移动用户设备102能够通过移动交换中心110和无线接入网络104，沿着移动用户设备102和公共交换电话网络108之间的电路交换数据路径发送和接收电路交换数据。此外，移动用户设备102还能够通过网关GPRS支持节点114、服务GPRS支持节点112、无线接入网络104和空中接口106，沿着移动用户设备102和分组数据网络116之间的分组交换数据路径发送和接收分组交换数据。而且，根据本发明的第七实施例，移动用户设备102能够通过移动交换中心110和无线接入网络128，沿着移动用户设备102和公共交换电话网络108之间的电路交换数据路径发送和接收电路交换数据。最后，移动用户设备102还能够通过网关GPRS支持节点114、服务GPRS支持节点112、无线接入网络128和空中接口106，沿着移动用户设备102和分组数据网络116之间的分组交换数据路径发送和接收分组交换数据。

结果，本发明提供了一种对应上面介绍的第七实施例的多空中接口，其允许移动用户设备102利用本发明的匿名接入，沿着电路交换路径或分组交换路径分别从移动用户设备102到公共交换电话网108和分组数据网络116或者这二者，并且通过第二代GSM GPRS/EDGE无线接入网络104或第三代UMTS无线接入网128或者沿着这二者进行匿名网络接入，如将在下面的介绍。

特别地，根据本发明及如图1所示，移动用户设备102包括：过渡标识发生器138，用于产生过渡国际移动用户标识(IMSI)；SIM检测器，用于检测在移动用户设备102内SIM卡142的存在；存储器144，用于存储局部信息，诸如包含对应移动用户设备102的国际移动装置标识(IMEI)的局部信息、包含预计算的SRES的局部信息、包含与计算的密码钥匙的局部信息、或者可能位于过渡标识发生器138所利用的实际SIM或UMI上的标识的一些标识或部分的任何其它组合，如下文所述。

SIM检测器140检测在移动用户设备102内SIM卡142的存在，且当SIM卡142不存在于移动用户设备102内时通知过渡标识发生器138。因此，根据本发明，当没有将SIM卡142插入到移动用户设备102中时，过渡标识发生器138产生过渡国际移动用户标识(IMSI)，然后，在没有SIM卡142时将该标识用于移动用户设备的无线接口层信号堆栈146。然后，使用这种产生的过渡IMSI来执行在电路交换域中的匿名IMSI连接过程或者在分组交换域中的匿名GPRS连接过程。无线接入网络104和128的操作者将完全进行控制是否允许匿名呼叫过程，诸如用于紧急呼叫服务，这应用在管理者要求将SIM卡用于紧急呼叫的国家中。可选地，移动用户设比102可被授予特殊的匿名GPRS连接种类，这种匿名GPRS连接种类将允许移动用户设备102接收数据呼叫。

图2是根据本发明的产生的过渡国际移动用户标识(IMSI)的原理图。具体而言，产生的过渡IMSI遵循在GSM 04.18，数字蜂窝电信系统(Phase 2+)；移动无线接口层3规范，无线资源控制协议”，(欧洲电信标准协会(ETSI)；欧洲标准(电信系列))中阐述的已知的IMSI的长度特征，在此通过引用将该文献结合进来，因此，其长度多达15个数字，并且被编码为一系列4比特数量。例如，如图2所示，过渡标识发生器138产生过渡IMSI 200，其包括过渡移动国家码(MCC)202，和过渡移动网络码(MNC)204以及一组伪随机数字206。

根据本发明，过渡移动国家码202和过渡移动网络码204分别对应预确定的未使用的移动国家码和预确定的未使用移动网络码。例如，根据在此通过引用结合进来的第三代技术规范，3GPP 23.003，“第三代合作工程；技术规范组核心网络；Numbering，Addressing andIdentification”，(第三代合作工程(3GPP)；技术规范(TS))，伪随机数字206包含与移动用户设备102相关的国际移动装置标识(IMEI)的一部分，以这种方式，可以为装置所有者跟踪呼叫。

如图1所示，如果将SIM卡142插入到移动用户设备102内，在本地位置寄存器150和SIM卡142之间执行已知的IMSI连接信号。具体而言，当经在第一、第三、第四、第六和第七实施例中的无线接入网络104和无线接入网络128中的一个将电路交换数据沿着移动用户设备102和公共交换电话网络108之间的电路交换数据路径发送时，移动交换中心110的用户标识模块152将IMSI连接信号分别引导到无线接入网络104和无线接入网络128之一。当分组交换数据被经在上面介绍的第二、第三、第五、第六和第七实施例中的无线接入网络104和无线接入网络128之一，沿着移动用户设备102和分组数据网络116之间的分组交换数据路径发送时，服务GPRS支持节点112的用户标识模块154将IMSI连接信号分别引导到无线接入网络104和无线接入网络128之一。

然而，根据本发明，如果没有将SIM卡142插入到移动用户设备102内，SIM卡检测器140告知过渡标识发生器138：不存在SIM卡142，然后，过渡标识发生器138使用存储在存储器144中的局部信息来产生过渡IMSI 200，这些信息如包含对应移动用户设备102的国际移动装置标时(IMEI)的局部信息、包含预计算的SRES的局部信息、包含预计算的密码钥匙的局部信息、或者可位于实际的SIM或UIM上的标识的一些标识或部分的其它任何组合。

然后，使用过渡IMSI 200，利用在此通过引用结合进来的第三代技术规范，3GPP 24.008，“第三代合作工程；技术规范组核心网络；移动无线接口层3规范；核心网络协议-级3”，(第三代合作工程(3GPP)；技术规范(TS))中的4.4.4和4.4.4中阐述的IMSI连接/拆卸过程和在条款4.7.3和4.7.4中阐述的GPRS连接/拆卸过程。这些连接/拆卸过程进一步允许移动管理和GPRS移动管理信号过程，如在此通过引用结合进来的第三代技术规范，3GPP 24.008，“第三代合作工程；技术规范组核心网络；移动无线接口层3规范；核心网络协议-级3”，(第三代合作工程(3GPP)；技术规范(TS))中的条款4规定。

特别地，如图1所示，过渡IMSI 200被通过信号堆栈146和RF硬件层148、沿着空中接口106发送到无线接入网络104和128，并且被用户标识模块152和用户标识模块154之一分别沿着电路交换路径和分组交换路径检测到。例如，一旦在电路交换数据路径中传输期间用户标识模块152检测到过渡MCC 202、过渡MNC 204和伪随机数字206，或者在分组交换数据路径中传输期间由用户标识模块154检测到，用户标识模块152和154将过渡IMSI 200路由到过渡HLR156，然后，HLR 156发送对包含过渡MCC 202和过渡MNC 204的任何此类信号消息的要求的响应，且根据整个过渡IMSI 200计算适当的确认响应三元组，发送三元组回到移动用户设备102。然后，移动用户设备102处理正常的确认和加密过程。

图3是根据本发明的匿名网络接入的数据流程图。如图1和3所示，当使用分组交换数据时，一旦SIM检测器140告知过渡标识发生器138不存在SIM卡142，过渡标识发生器138产生并发送过渡IMSI200到信号堆栈146，IMSI200包括过渡MCC 202、过渡MNC 204和使用存储在存储器144中的局部信息来产生的伪随机标识206。然后，信号堆栈146将过渡IMSI 200用于在没有将SIM卡142插入到移动用户设备102内的任何期间要求IMSI时的任何信号交换的过渡IMSI200。然后，移动用户设备102根据现有的规范，使用过渡IMSI 200代替如果将SIM卡142插入到移动用户设备102内时提供的IMSI来给适当的无线接入网络104和128发信号。

具体地，根据本发明，当在服务GPRS支持节点112处接收到最终的信号时，服务GPRS支持节点112将包含IMSI的信号消息发送到用户标识模块154。用户标识模块154检测到过渡MNC 202和过渡MCC 204的存在，且将信号路由到过渡HLR 156，HLR 156然后计算确认响应三元组，并且通过服务GPRS支持节点112、相应的无线接入网络104和128、空中接口102将其发送到移动用户设备102。另一方面，如果SIM卡142被检测到在移动用户设备102中，将把正常的基于SIM的呼叫路由到HLR 150。

虽然图3中仅仅为分组交换数据路径示出了本发明的数据流，应当理解，电路交换路径中的数据流类似于分组交换路径中的数据流，除了信号是发生在无线接入网络104和128以及移动交换中心110之间而不是服务GPRS支持节点112之间，使得移动交换中心110将包含IMSI的信好消息发送到用户标识模块152，而不是到用户标识模块154，且过渡IMSI 200被用户标识模块152检测。因此，在电路交换数据路径中的数据流的说明可以从图1中看出，在此为了简洁将其省略掉。

因此，本发明允许在没有用户标识模块的情况下由移动设备经匿名接入进行始发信息和可能的信息接收，如由在电路交换语音和分组交换数据域中的第三代无线移动用户进行紧急语音和数据呼叫，同时对移动用户和网络装置影响最小，同时，在电路和分组域中提供了相当宽的接入和服务提供控制选项。

虽然已经参考特定的实施例示出和介绍了本发明，可以进行改变。因此，希望权利要求书覆盖落在本发明的精神和范围内的各种改变和修改。