專利名稱：移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中用戶身份標(biāo)識的重分配方法，特別涉及寬帶碼分多址分組域移動用戶臨時身份標(biāo)識重分配方法。
背景技術(shù)：
在寬帶碼分多址(Wideband Code Division Multiple Access，簡稱“WCDMA”)通信系統(tǒng)中，如何防止用戶的永久身份標(biāo)識在無線接入網(wǎng)遭到非法竊取和跟蹤，是十分重要的研究課題。
WCDMA系統(tǒng)中，每一個合法簽約用戶用一個永久而唯一的國際移動臺識別號碼(International Mobile Station Identify，簡稱“IMSI”)來標(biāo)識。但是如果在用戶每一次通信中都使用IMSI來標(biāo)識，比較容易導(dǎo)致用戶身份的泄露。因此，在目前的核心網(wǎng)(Core Net，簡稱“CN”)和移動用戶之間，為避免用戶的永久身份標(biāo)識長期暴露在空中，通過核心網(wǎng)分配一個臨時身份標(biāo)識來識別用戶。
具體地說，在電路域中，上述臨時性身份標(biāo)識是臨時移動用戶識別碼(Temperate Mobile Subscription Identity，簡稱“TMSI”)；在分組域，則是通過分組臨時移動用戶識別碼(Packet Temperate Mobile SubscriptionIdentity，簡稱“P-TMSI”)來標(biāo)識和鑒別一個合法用戶。由于P-TMSI是核心網(wǎng)的通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點(Serving GPRS Support Node，簡稱“SGSN”)臨時分配給移動用戶在分組域的身份標(biāo)識，可以不定期的重新分配，即核心網(wǎng)可以通過一個專門的P-TMSI重分配流程(以下簡稱為“顯式P-TMSI重分配”)來實現(xiàn)，也可以隱含在用戶的附著和路由更新流程中實現(xiàn)，由此保護(hù)移動用戶身份的機密性。
需要補充的是，P-TMSI只在分配該P-TMSI時用戶所在的路由區(qū)有意義，一旦離開該路由區(qū)，就必須結(jié)合路由區(qū)標(biāo)識才能準(zhǔn)確地標(biāo)識一個用戶。簡而言之，必須通過將用戶的臨時身份標(biāo)識P-TMSI與分配P-TMSI時所在的路由區(qū)標(biāo)識路由區(qū)域標(biāo)識(Routeing Area Identity，簡稱“RAI”)配對，才能準(zhǔn)確地唯一標(biāo)識用戶。
一般情況下，核心網(wǎng)SGSN在用戶附著和路由更新時，發(fā)起P-TMSI的重分配流程。其中，如圖1所示，附著的具體過程為用戶向SGSN發(fā)送“Attach Request(附著請求)”消息；SGSN向用戶反饋“Attach Accept(附著接受)”消息；最后用戶向SGSN發(fā)送“Attach Complete(附著完成)”消息。如圖2所示，路由更新的具體過程為用戶向SGSN發(fā)送“Routing AreaUpdate Request(路由更新請求)”消息；SGSN向用戶反饋“Routing AreaUpdate Accept(路由更新接受)”消息；最后用戶向SGSN發(fā)送“Routing AreaUpdate Complete(路由更新完成)”消息。
其中，在“附著接受消息”以及“路由更新接受消息”中都包含有核心網(wǎng)重新分配給用戶的P-TMSI，當(dāng)用戶收到上述消息后，通過“附著完成消息”和“路由更新完成消息”，向SGSN確認(rèn)接受新分配的P-TMSI。
另外，根據(jù)協(xié)議的規(guī)定，核心網(wǎng)的SGSN也能夠通過專門的P-TMSI重分配流程，給移動用戶重新分配新的P-TMSI。具體流程如圖3所示，SGSN向用戶發(fā)送“P-TMSI Reallocation Command(P-TMSI重分配命令)”消息，該消息中含有核心網(wǎng)重新分配給用戶的P-TMSI，此后用戶向SGSN反饋“P-TMSI Reallocation Complete(P-TMSI重分配完成)”消息，確認(rèn)接受新分配的P-TMSI。
需要說明的是，在圖1、圖2和圖3中，用戶處在移動臺(Mobile Station，簡稱“MS”)位置，通過MS和SGSN通信，通信過程中各種消息實際上都是通過通用移動通信系統(tǒng)地面無線接入網(wǎng)(UMTS Terrestrial Radio AccessNetwork，簡稱“UTRAN”)中轉(zhuǎn)的，但是從邏輯上可以看成是MS和SGSN之間的消息透明傳遞。
在實際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題第一，可能會導(dǎo)致核心網(wǎng)資源的浪費。具體的說，對于用戶由于諸如直接拔掉電池板等原因非正常關(guān)機的情況，如果RNC不具備檢測用戶活動的保護(hù)措施，或者RNC通知SGSN釋放用戶Iu(核心網(wǎng)與RNC之間的接口)連接的消息異常丟失時，SGSN側(cè)的用戶上下文仍然處于有Iu連接的狀態(tài)。此時，用戶占用的核心網(wǎng)資源有可能長期得不到釋放，導(dǎo)致核心網(wǎng)資源的浪費。
第二，對于SGSN發(fā)起P-TMSI重分配的時機，協(xié)議沒有予以明確的規(guī)定。因此除了在用戶首次附著或路由更新到本SGSN時，核心網(wǎng)通過附著和路由流程給用戶重新分配P-TMSI以外，當(dāng)用戶非首次附著或SGSN內(nèi)的路由更新時，由運營商自己配置是否進(jìn)行重分配P-TMSI，即協(xié)議上未明確說明何時進(jìn)行P-TMSI重分配。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法，使得能夠更好地避免核心網(wǎng)資源的浪費，并且明確SGSN對用戶發(fā)起P-TMSI重分配流程的時機問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法，包含以下步驟所述系統(tǒng)判斷用戶處于有連接但無活動的狀態(tài)的時間是否超過門限，如果是則重新分配該用戶的身份標(biāo)識。
其中，所述身份標(biāo)識是分組臨時移動用戶識別碼。
所述連接是無線網(wǎng)絡(luò)控制器與核心網(wǎng)之間的標(biāo)準(zhǔn)接口連接。
所述方法進(jìn)一步包含以下子步驟
當(dāng)發(fā)現(xiàn)所述用戶停止信令面和用戶面活動時，啟動定時器；在所述定時器超時前，如果檢測到所述用戶恢復(fù)信令面或用戶面活動，則停止所述定時器；當(dāng)所述定時器超時時，判斷所述用戶的分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文是否處于保留狀態(tài)，如果不是則重新分配所述用戶的分組臨時移動用戶識別碼。
所述方法進(jìn)一步包含以下子步驟A讀取一個用戶上下文，并判斷該用戶是否處于有連接但無活動的狀態(tài)，如果是則進(jìn)入步驟B；B定時器超時次數(shù)加1，并且判斷所述定時器超時次數(shù)是否達(dá)到上門限，如果是則進(jìn)入步驟C；C判斷所述用戶的分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文是否處于保留狀態(tài)，如果不是則重新分配所述用戶的身份標(biāo)識。
所述用戶上下文中包含表示所述用戶是否處于有連接但無活動的狀態(tài)的字段；所述步驟A中根據(jù)該字段判斷所述用戶是否處于有連接但無活動的狀態(tài)。
所述方法還進(jìn)一步包含以下子步驟當(dāng)系統(tǒng)定時器超時時，D1掃描次數(shù)加1；D2判斷所述掃描次數(shù)是否達(dá)到上門限，如果是則對下一條用戶上下文執(zhí)行所述步驟A，此后進(jìn)入步驟D1，如果不是則結(jié)束掃描。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，對用戶數(shù)據(jù)庫中每一條用戶上下文記錄進(jìn)行掃描，判斷用戶處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)的時間是否超過門限，如果是則發(fā)起P-TMSI重分配流程。另外，系統(tǒng)中設(shè)置一個統(tǒng)一的定時器，當(dāng)該定時器超時時，掃描固定條數(shù)的用戶上下文記錄，當(dāng)該定時器下一次超時時，從上一次掃描結(jié)束的位置之后繼續(xù)進(jìn)行掃描。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即當(dāng)用戶由于諸如直接拔掉電池板等原因非正常關(guān)機時，或者RNC通知SGSN釋放用戶Iu連接的消息異常丟失時，仍然可以在合理時間段內(nèi)釋放該用戶占用的核心網(wǎng)資源。
當(dāng)用戶處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)的時間超過門限時，明確地發(fā)起P-TMSI重分配流程。


圖1是用戶(MS)與核心網(wǎng)SGSN的附著過程示意圖；圖2是用戶(MS)與核心網(wǎng)SGSN的路由更新過程示意圖；圖3是核心網(wǎng)的SGSN對用戶的P-TMSI重分配流程示意圖；圖4是用戶狀態(tài)變化示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的P-TMSI重分配方法的流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
根據(jù)本發(fā)明的原理，對處于Iu連接狀態(tài)的用戶，啟動P-TMSI重分配定時器，同時監(jiān)控用戶是否處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)。在本發(fā)明中，系統(tǒng)監(jiān)控用戶信令和用戶面數(shù)據(jù)流量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)用戶停止信令面和用戶面活動時，判定該用戶處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)。
當(dāng)在定時器超時之前，系統(tǒng)檢測到該用戶恢復(fù)信令或數(shù)據(jù)活動，則停止該P-TMSI重分配定時器。這里說的停止是指將P-TMSI重分配定時器清零，當(dāng)再次發(fā)現(xiàn)用戶停止信令面和用戶面活動時再用P-TMSI重分配定時器從零開始計時。
當(dāng)該P-TMSI重分配定時器超時時，如果用戶還處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)，則進(jìn)一步判斷該用戶的分組數(shù)據(jù)協(xié)議(Packet Data Protocol，簡稱“PDP”)上下文是否處于保留狀態(tài)，如果是的話就不發(fā)起P-TMSI重分配流程，如果不是的話啟動P-TMSI重分配流程。
當(dāng)對用戶進(jìn)行P-TMSI重分配時，如果該用戶仍然在網(wǎng)上，則能夠通過重分配P-TMSI來保護(hù)用戶身份的機密性。另一方面，如果該用戶已經(jīng)不在網(wǎng)上，比方該用戶直接拔掉手機電池板而導(dǎo)致非正常關(guān)機時，P-TMSI重分配流程將失敗。SGSN將釋放用戶占用的Iu連接，同時啟動用戶可達(dá)定時器，繼續(xù)對該用戶進(jìn)行監(jiān)視，如果在可達(dá)定時器超時前，系統(tǒng)未檢測到用戶的信令或數(shù)據(jù)活動，則該用戶將被分離，從而釋放其占用的所有資源。參見圖4，當(dāng)用戶處于無Iu連接狀態(tài)時，SGSN可以啟動用戶可達(dá)定時器，用以監(jiān)視用戶的活動。
如果直到此定時器超時，仍然沒有用戶信令戶動，則SGSN將發(fā)起用戶分離，釋放用戶占用所有核心網(wǎng)資源；如果有信令活動，則建立Iu連接，直至SGSN或RNC釋放該Iu連接，用戶又回到無Iu連接狀態(tài)，并且SGSN啟動用戶可達(dá)定時器。
另一方面，如果由于信令活動而建立Iu連接的用戶被發(fā)現(xiàn)沒有活動，則進(jìn)入有Iu連接，無活動的狀態(tài)，并啟動P-TMSI重分配定時器，超時后如果重新分配P-TMSI失敗，則用戶回到無Iu連接狀態(tài)。
上面描述了本發(fā)明的原理以及產(chǎn)生的影響。考慮到SGSN接入的用戶數(shù)很多，無法做到對每一個用戶都啟動一個定時器，因此為節(jié)省資源，可以通過啟動一個定時器進(jìn)行定時掃描監(jiān)控。下面將描述建立在這樣一個條件下的流程。
在這個實施例中，需要在用戶的上下文中增加兩個字段。一個字段用于表示該用戶是否處于有Iu連接，但無活動的狀態(tài)。另一個字段用于表示定時器超時的次數(shù)。其中，對于占有Iu連接的用戶，通過監(jiān)控該用戶的信令和用戶面數(shù)據(jù)流量，發(fā)現(xiàn)用戶是否停止了信令面和用戶面活動，以判斷出用戶是否處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)。
下面根據(jù)圖5對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
首先啟動系統(tǒng)對用戶的掃描。在本實施例中，通過一個循環(huán)定時器的超時來啟動對用戶的掃描。循環(huán)定時器的超時時間可以預(yù)先設(shè)置，在本實施例中，設(shè)定為10秒。每當(dāng)該循環(huán)定時器超時，系統(tǒng)便逐個掃描用戶數(shù)據(jù)庫中的用戶上下文記錄。
然后進(jìn)入步驟100，在此步驟中，更新對用戶的掃描次數(shù)，即將對用戶的掃描次數(shù)加1。此步驟的意義在于對掃描的次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。需要說明的是，在本發(fā)明中，更新掃描次數(shù)的步驟可以在任何適當(dāng)?shù)奈恢?，例如在圖5的步驟200判斷為否的分支之后之后，也可以達(dá)到更新的目的。
此后進(jìn)入步驟200，判斷上述掃描次數(shù)是否大于上限。如果判定掃描次數(shù)未達(dá)到上限，則進(jìn)入步驟300，如果判定已達(dá)到上限，則結(jié)束掃描。掃描次數(shù)的上限也是預(yù)先設(shè)定的，設(shè)定的原則是系統(tǒng)能夠在下一次循環(huán)定時器超時之前達(dá)到本次掃描的上限。從理論上來說最佳的狀態(tài)是在一次循環(huán)中對用戶數(shù)據(jù)庫中所有的用戶上下文記錄都作一次掃描，但是在實際工作中，用戶數(shù)據(jù)庫中的記錄數(shù)目可能很大，可能會導(dǎo)致循環(huán)定時器下一次超時發(fā)生的時候系統(tǒng)還沒有完成上一次對所有記錄的掃描，此時系統(tǒng)可能會從頭開始掃描，導(dǎo)致部分記錄永遠(yuǎn)無法被掃描到的問題發(fā)生。為了防止這種問題發(fā)生，一種可行的方法是在每一次循環(huán)定時器發(fā)生超時的時候只對一部分記錄進(jìn)行掃描，例如每次掃描500條記錄，此后記錄下一次掃描的起點位置，在下一次循環(huán)定時器超時的時候從上次記錄的起點位置開始掃描剩余的記錄。例如當(dāng)一個數(shù)據(jù)庫中有20000條記錄時，可以每隔10秒掃描500條，分40次掃完。
在步驟300中，由于上一個步驟中判定對用戶的掃描次數(shù)未達(dá)到上限，故繼續(xù)對用戶上下文進(jìn)行掃描，即讀取下一個用戶上下文。其中，如上所述，在用戶上下文中包含表示用戶是否處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)的字段。
此后進(jìn)入步驟400，根據(jù)用戶上下文中表示用戶是否處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)的字段，判斷用戶的狀態(tài)。如果判定用戶不處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)，則返回步驟100；否則，進(jìn)入步驟500。
在步驟500中，對定時器超時的次數(shù)加1，以更新該用戶處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)的定時器超時的次數(shù)，此后進(jìn)入步驟600。
在步驟600中，由于在步驟400判定用戶處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)，因此判斷在步驟500更新的定時器超時次數(shù)是否達(dá)到上限。
需要說明的是，在本實施例中，如上所述循環(huán)定時器的時間設(shè)定為10秒，假定每10秒掃描500個用戶，而掃描次數(shù)的上限，即接入的用戶數(shù)為50000，因此掃描一遍需要50000/500*10＝1000秒。如果運營商配置P-TMSI的重分配定時器時長為5小時，則當(dāng)一個用戶上下文的定時器超時次數(shù)累計到5小時/1000秒＝18次時，系統(tǒng)將對該用戶發(fā)起P-TMSI重分配流程。其中18次即本實施例中定時器超時次數(shù)的上限。
當(dāng)在本步驟中判定用戶處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)的定時超時次數(shù)未達(dá)到上限，則返回步驟100；否則，進(jìn)入步驟700。
在步驟700中，由于在步驟600判定該用戶處于有Iu連接但無活動的狀態(tài)的定時器超時次數(shù)已經(jīng)達(dá)到上限，因此系統(tǒng)發(fā)起P-TMSI重分配流程。發(fā)起P-TMSI重分配流程之前還應(yīng)該判斷該用戶的PDP上下文是否處于保留狀態(tài)，如果是的話就不發(fā)起P-TMSI重分配流程，如果不是的話才能夠P-TMSI重分配流程。完成后返回步驟100，依次循環(huán)，直至在步驟200判定系統(tǒng)對用戶的掃描次數(shù)達(dá)到上限，則結(jié)束掃描。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法，其特征在于，包含以下步驟所述系統(tǒng)判斷用戶處于有連接但無活動的狀態(tài)的時間是否超過門限，如果是則重新分配該用戶的身份標(biāo)識。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法，其特征在于，所述身份標(biāo)識是分組臨時移動用戶識別碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法，其特征在于，所述連接是無線網(wǎng)絡(luò)控制器與核心網(wǎng)之間的標(biāo)準(zhǔn)接口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包含以下子步驟當(dāng)發(fā)現(xiàn)所述用戶停止信令面和用戶面活動時，啟動定時器；在所述定時器超時前，如果檢測到所述用戶恢復(fù)信令面或用戶面活動，則停止所述定時器；當(dāng)所述定時器超時時，判斷所述用戶的分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文是否處于保留狀態(tài)，如果不是則重新分配所述用戶的分組臨時移動用戶識別碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包含以下子步驟A讀取一個用戶上下文，并判斷該用戶是否處于有連接但無活動的狀態(tài)，如果是則進(jìn)入步驟B；B定時器超時次數(shù)加1，并且判斷所述定時器超時次數(shù)是否達(dá)到上門限，如果是則進(jìn)入步驟C；C判斷所述用戶的分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文是否處于保留狀態(tài)，如果不是則重新分配所述用戶的身份標(biāo)識。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法，其特征在于，所述用戶上下文中包含表示所述用戶是否處于有連接但無活動的狀態(tài)的字段；所述步驟A中根據(jù)該字段判斷所述用戶是否處于有連接但無活動的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法，其特征在于，所述方法還進(jìn)一步包含以下子步驟當(dāng)系統(tǒng)定時器超時時，D1掃描次數(shù)加1；D2判斷所述掃描次數(shù)是否達(dá)到上門限，如果是則對下一條用戶上下文執(zhí)行所述步驟A，此后進(jìn)入步驟D1，如果不是則結(jié)束掃描。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)中用戶身份標(biāo)識的重分配方法，公開了一種移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法，使得能夠更好地避免核心網(wǎng)資源的浪費，并且明確SGSN對用戶發(fā)起P－TMSI重分配流程的時機問題。這種移動通信系統(tǒng)用戶身份標(biāo)識更新方法包含以下步驟所述系統(tǒng)判斷用戶處于有連接無活動的狀態(tài)的時間是否超過門限，如果是則重新分配該用戶的身份標(biāo)識。
文檔編號H04W40/24GK1595859SQ0315787
公開日2005年3月16日 申請日期2003年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月13日
發(fā)明者胡偉華 申請人:華為技術(shù)有限公司