[发明专利]认证方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种认证方法、装置及系统。

背景技术

长期演进(Long Term Evolution，简称为LTE)网络，如图1所示，由演进全球陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，简称为E-UTRAN)和演进分组交换中心(Evolved Packet Core，简称为EPC)组成，网络呈现扁平化。EUTRAN通过S1接口与EPC相连。其中，EUTRAN由多个相互连接的演进基站(Evolved NodeB，简称为eNB)组成，各个eNB之间通过X2接口连接；EPC由移动性管理实体(Mobility Management Entity，简称为MME)和服务网关实体(Serving Gateway，简称为S-GW)组成。另外，在系统架构中还有一个归属环境(Home Environment，简称为HE)，即归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称为HSS)或归属位置寄存器(Home Location Register，简称为HLR)，作为用户数据库。它包含用户配置文件，执行用户的身份验证和授权，并可提供有关用户物理位置的信息等。

为了满足日益增长的大带宽高速移动接入的需求，第三代伙伴组织计划(Third Generation Partnership Projects，简称为3GPP)推出高级长期演进(Long-Term Evolution advance，简称为LTE-Advanced)标准。LTE-Advanced对于长期演进(Long-TermEvolution，简称为LTE)系统的演进保留了LTE的核心，在此基础上采用一系列技术对频域、空域进行扩充，以达到提高频谱利用率、增加系统容量等目的。无线中继(Relay)技术即是LTE-Advanced中的核心技术之一，旨在扩展小区的覆盖范围，减少通信中的死角地区，平衡负载，转移热点地区的业务，节省用户设备(UserEquipment，简称为UE)即终端的发射功率。图2是根据相关技术的引入中继节点后的接入网络架构示意图，如图2所示，在现有的网络架构中增加一种新的中继节点(Relay-Node，简称为RN)，这种新增的RN和施主演进基站(Donor-eNB)之间使用无线连接。其中，Donor-eNB和RN之间的接口称为Un口，两者之间的无线链路称为回程链路(backhaul link)；RN和用户设备(User Equipment，简称为UE)之间的接口称为Uu口，其间的无线链路称为接入链路(access link)。下行数据先到达Donor-eNB，然后传递给RN，RN再传输至UE，上行反之。在本发明的后续描述中，施主演进基站DeNB统一描述为演进基站eNB。

在实际通信过程中，RN即可以作为一个普通的终端设备，也可以作为一个基站。当RN作为一个终端设备时，RN可以像普通UE一样接入无线网络。普通UE在接入时网络侧会对该其进行用户的鉴权认证和密钥协定(Authentication and Key Agreement，简称为AKA)，在LTE系统中该过程也称为演进分组系统(Evolved Packet System，简称为EPS)AKA，即EPS AKA，图3是根据相关技术的UE的AKA过程流程图，其大体过程为如图3所示：

步骤S301：MME向HSS发起认证数据请求消息，其中携带了UE的用户标识信息，比如UE的国际移动用户标识(International Mobile Subscriber Identity，简称为IMSI)，以及服务网络标识(SN id)和网络类型信息(Network type)。

步骤S303：HSS根据请求消息生成认证向量{RAND，XRES，Kasme，AUTN}，并通过认证数据响应消息发送给MME。其中认证向量中各个分量的意义为：RAND为HSS产生的随机数，XRES为网络侧期望的用户响应，Kasme为HSS产生的一个中间密钥，该密钥主要用于派生非接入层(Non-access stratum，NAS)和接入层(Access Stratum，AS)的安全密钥，而AUTN为网络认证标志(Authentication token)。AUTN＝SQN*AK||AMF||MAC，其中SQN*AK是指由HSS生成的序列号SQN和匿名密钥AK的异或操作，AMF是认证管理域(Authentication Management field)，MAC为消息验证码。