[发明专利]ATM移动终端以及无线ATM无线通信网的ATM接入节点之间保密通信的鉴权方法及鉴权设备

说明书

发明领域

本发明涉及在ATM移动终端和无线ATM无线通信网的ATM接入节点之间建立保密通信的方法。此外，本发明涉及这种无线ATM无线通信网的鉴权设备。本发明也涉及这种无线ATM无线通信网的ATM接入节点。此外，本发明涉及这种无线ATM无线通信网内可用的ATM移动终端。

在无线ATM无线通信网中，通常必须执行两个步骤以便将ATM移动终端连接到ATM接入节点，即：在移动终端和接入节点之间交换鉴权信息的鉴权步骤，以及建立无线连接和协商保密密钥的第二步骤(用于在加密过程中对要发送的数据加密)，从而使无线ATM连接具有高度机密性。

一些协议允许在用通话密钥建立无线连接之前交换共享的鉴权信息。但是，正如下面将要解释的，有一些协议需要首先建立通话，然后保密共享的鉴权信息才能提供。如果(例如)在移动终端和接入节点之间的无线链路上使用第一信令协议，在ATM通信网的接入节点和其它互连的固定网的接入节点之间使用另一个协议，这样的缺点是非常明显的。

本发明特别涉及当使用不同信令协议时，在ATM移动终端和ATM接入节点之间建立保密的ATM无线连接。

发明背景

无线ATM系统目前在ETSI项目BRAN和ATM论坛的无线ATM组内被标准化。这种无线ATM系统的例子(例如)有ATM无线接入通信系统(AWACS系统)、室内用户居所网的无线办公及住宅多媒体应用(MEDIAN应用)、用户居所及公共网络中的室内及室外应用的MagicWAND演示器(无线ATM网络演示器)、SAMBA系统、类似于德国研究和教育部支持的基于ATM的宽带多媒体移动通信的基于ATM移动系统、或者高性能无线局域网(HIPERLAN系统)等。

每个上述的无线ATM系统都是针对特殊的不同应用区域而定义的。其中一些(例如)为无线局域网(LAN)而设计，或为了扩展或取代固定LAN。其它系统特别为宽带接入而设计(例如，去向UMTS或去向GSM或GPRS核心网)，或者去向点到多点网络。

包括无线ATM系统的互动网络的一般配置在附图1a中表示。这种系统目前在上述标准化委员会中进行研究。如图1a所示，几种不同类型的网络通过接入节点AN(也称为接入点)互连。网络A可以为通过无线信道(例如，通过固定无线LAN和通过微波链路的网络接入)的固定无线单元通信而提供。网络B可以包括直接与固定网络交换单元(例如，数字蜂窝电话、PCS、无线LAN)通信的移动终端用户。网络C、D可以代表带有固定终端用户的移动交换机，终端用户与交换机有固定的连接(或者有线或者无线)。作为一个单元，交换机与终端用户是移动的，该交换机到固定网络交换单元(例如，到客机、军用飞机或海军舰上的固定网)具有有线或无线的连接。此外，在网络D中，可以提供带移动终端用户的移动交换机，即移动终端与那些本身能移动的交换机建立连接，后者再建立到固定网的连接，例如下面通常就是这种情况：基于LEO卫星的到移动站的交换、无线终端用户设备；到急救或军用车辆上的移动交换机的无线连接)。另一种例子在E中表示，它被概括为无线专设网络。这里，当没有接入节点可提供时(例如，膝上型电脑聚集在商业会议环境中)，则提供无线网络。也考虑接入节点不可能放置在任意位置而且即插即用和网络灵活性是重要考虑因素(例如，对于住宅用户)这样的情况。这种要求可以通过支持无线ATM网络的自动配置来满足。移动终端用户和固定无线终端用户都是可能的。专设网络也可以通过无线方式扩展现有的面向接入节点网络的覆盖，通过使用转发节点作为中间中继节点(传递节点)，将ATM包从一个WATM无线转发到另一个WATM无线。设想在最初阶段，无线ATM系统将使用5GHz的工作频率，可提供的用户数据率为25M比特/秒。估计的服务小区范围将在30-50m的室内以及200-300m的室外之间。

如图1a所示，关于移动ATM(移动传输模式)网络如何通过接入节点AN互连有几种可能性，而且由于通信连接是ATM连接而且是无线的，因此在这种网络结构中安全方面就是很重要的考虑因素。特别是，与其它网络保密机制之间的互操作性是一个重要方面。而且升级及增加新功能的简单性是非常重要的，特别是，由于数学理论的进步以及新的更有效算法的开发，不可能保证任何现有的实际密码系统在将来是不可识破的。

因此，正如上面所解释的，在无线ATM网络的保密ATM连接可以保证之前必须执行几个步骤。下面将参考图1b和图2来解释这一点。常规的鉴权过程