[发明专利]SIM卡用户设备接入演进网络的方法和相关设备

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种SIM卡用户设备接入演进网络的方法和相关设备。 

背景技术

现有的第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)的无线网络分为3GPP无线接入网和核心网两部分。其中3GPP无线接入网又分为3种：①全球移动通讯系统(Global System for MobileCommunications，简称GSM)边缘无线接入网(GSM/EDGE Radio AccessNetwork，简称GERAN)，该GERAN为2G接入网，其中包括基站收发台(BaseTransceiver Station，简称BTS)和基站控制器(Base Station Controller，BSC)；②全球陆上无线接入(Universal Terrestrial Radio Access，简称UTRAN)，该UTRAN为3G接入网，其中包括基站(节点B，简称NodeB)和无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)；③演进的通用陆基无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，简称EUTRAN)，该EUTRAN为长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)接入网，包括演进的基站(evoluted NodeB，简称eNB)，与未来演进的LTE接入网对应的核心网为系统架构演进(System Architecture Evolution，简称SAE)。 

未来演进网络中和安全相关的实体是eNB和SAE中的移动管理实体(Mobility Management Entity，简称MME)，其中eNB主要完成无线资源控制(Radio Resources Control，简称RRC)/用户面(User Plane，简称UP)信令的安全保护功能，MME主要完成非接入信令(Non-Access Signalling，简称NAS信令)的安全保护功能。为保证未来演进网络的通信安全，用户设备 (User Equipment，简称UE)需要和eNB共享相同的RRC加密密钥(K_RRC_enc)、RRC完整性保护密钥(K_RRC_int)和UP加密密钥(K_UP_enc)，以保护UE和eNB之间RRC/UP信令；UE还需要和MME共享相同的NAS加密密钥(K_NAS_enc)和NAS完整性保护密钥(K_NAS_int)，以保护UE和MME之间NAS信令。 

目前3GPP标准中，演进网络只支持通用用户身份模块(Universal Subscriber Identity Module，简称USIM)卡用户接入该演进网络；而对于用户身份模块(Subscriber Identity Module，SIM)卡用户，演进网络则禁止SIM卡用户接入。这样，对于很多的运营商(例如中国移动)来说，在网络升级到未来的演进网络时，势必要强制性进行用户换卡工作，即将用户的SIM卡更换为USIM卡。这样，一方面可能增加运营商的负担，另一方面也可能导致用户的转网。 

发明内容

本发明实施例提供了一种SIM卡用户设备接入演进网络的方法和相关设备，以实现SIM卡用户设备接入到演进网络/移动到演进网络/从演进网络移出时的鉴权/密钥等安全处理。 

根据本发明实施例，提供了一种用户身份模块SIM卡用户设备接入演进网络的方法，包括： 

移动管理实体MME发送鉴权数据请求消息给归属用户服务器HSS，以使所述HSS根据三元组AV生成五元组AV，并根据所述五元组AV生成与所述SIM卡用户设备对应的四元组AV；所述三元组AV包括随机数RAND、期望挑战响应SRES和加密密钥Kc，所述五元组AV包括RAND、期望挑战响应XRES、完整性保护密钥IK、加密密钥CK和鉴权参数AUTN，所述四元组AV包括RAND、AUTN、XRES和根密钥Kasme； 

MM/E接收HSS生成的与SIM卡用户设备对应的四元组鉴权矢量AV； 

MME向所述SIM卡用户设备发送鉴权请求消息，所述鉴权请求消息中包括所述四元组AV中的随机数； 

MME接收所述SIM卡用户设备根据所述四元组AV中的随机数生成的用户端挑战响应； 

若接收到的所述四元组AV中的期望挑战响应和所述用户端挑战响应一致，则鉴权成功。 

根据本发明实施例，还提供了一种用户身份模块SIM卡用户设备移动到演进网络的方法，包括：