设备到设备限制发现业务广播、监听方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种设备到设备限制发现业务广播、监听方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002]为了保持第三代移动通信系统在通信领域的竞争力，并为用户提供速率更快、时延更低、更加个性化的移动通信服务，同时，为了降低运营商的运营成本，第三代合作伙伴计划(3GPP,3rd Generat1n Partnership Project)标准工作组正致力于演进分组系统(EPS, Evolved Packet System)的研究。整个 EPS 包括无线接入网(E-UTRAN, EvolvedUniversal Terrestrial Rad1 Access Network)和移动核心网(EPC, Evolved PacketCore Networking),其中，EPC 包含了归属用户服务器(HSS, Home Subscriber Server)、移动性管理实体(MME, Mobility Management Entity)、服务 GPRS 支持节点(SGSN, ServingGPRSSupport Node)、策略计费规则功能(PCRF, Policy and Charging Rule Funct1n)、服务网关(S-GW, Serving Gateway)、分组数据网关(P-GW, PDN Gateway)和分组数据网络(PDN, Packet Data Network)。
[0003]当两个用户设备(UE,User Equipment)通过EPS进行通信时,两个UE需要分别与EPS建立承载。但是考虑到UE以及各种移动互联网业务的快速发展，很多业务希望能够发现临近的UE并且进行通信，因此催生了设备到设备(D2D，DeviCe to Device)业务，D2D业务还被称为基于距离的业务(ProSe, Proximity-based Services)。在D2D业务中，当两个UE位置比较接近的时候，可以直接通信，其连接的数据路径可以不绕回到核心网，这样，一方面可以减少数据路由的迂回，另一方面也能够减少网络数据负荷。因此，D2D业务已得到了很多运营商的重视。
[0004]目前，常用的D2D业务有D2D发现业务，图1是现有技术中D2D发现业务的通信架构的结构框图，如图1所示，D2D接入的两个UE只能通过E-UTRAN接入EPC，两个UE可以都属于一个公用陆地移动网络(PLMN,Public Land Mobile Network)或者分属于两个PLMN ;对于一个UE，PLMN可以分为归属的PLMN(HPLMN，Home PLMN)和当该UE从其他的PLMN接入时的拜访的PLMN(VPLMN，Visited PLMN)，对于UE当前所处区域的PLMN可以统称为本地的公用陆地移动网络(LPLMN，Local PLMN)，无论该本地的PLMN是HPLMN还是VPLMN。为了实现D2D发现业务，在运营商侧不仅仅部署了 EPS，还包括部署D2D发现业务的ProSe应用服务器(ProSe Applicat1n Server), ProSe应用服务器可以由运营D2D业务的业务提供商提供，也可以由运营EPS的网络运营商提供，在不同PLMN还部署了 ProSe功能实体(ProSeFunct1n)。对于ProSe业务的两个UE,其中一个UE从ProSe功能实体获取业务标识后，再向ProSe功能实体获取能够广播的业务码，这个UE被称为广播UE (Announcing UE,简称A-UE)，而另外一个UE则接受A-UE的广播，然后与该UE的ProSe功能实体进行匹配，如果匹配成功后，则和A-UE进行ProSe业务。则这个非广播UE称为监听UE (Monitoring UE,简称 M-UE)ο
[0005]在D2D发现业务通信架构中，由于UE提供相关的ProSe应用(APP, Applicat1n),其和ProSe应用服务器的接口为PCl接口，提供相关认证功能。UE与UE之间的接口为PC5，用于UE之间的相互直接发现和通信，而UE与ProSe功能实体之间的接口是PC3，用于通过网络的发现认证。ProSe功能实体与现有EPC之间的接口是PC4，包含与P-GW的用户面接口和与HSS的控制面接口，用于D2D发现业务发现认证。ProSe功能实体与ProSe应用服务器的接口为PC2，用于D2D发现业务的应用实现。ProSe功能实体与ProSe功能实体分别有PC6和PC7接口，分别用于UE在漫游和非漫游的两种情况，UE漫游时为PC7接口，UE非漫游时是为PC6接口，这两个接口用于UE进行D2D发现业务时执行两个ProSe功能实体之间的信息交互。
[0006]另外，在移动网络中，终端通常需要与网络中的业务点建立安全连接。通用认证机制(GeneralBootstrapping Architecture,简称为GBA)就是保证建立终端与网络业务节点安全连接的认证机制，图2是现有技术中通用认证机制结构框图，如图2所示，自举服务功能(Bootstrappingserver funct1n,简称为BSF)处于用户的归属网络中。BSF可以从HSS获得GBA的用户安全向量；和UE利用认证和密钥协商(Authenticat1n andKeyAgreement,简称为AKA)协议进行相互认证，并且建立会话密钥，这个密钥将应用在UE和网络应用功能(Networkapplicat1n funct1n,简称为NAF)之间；BSF可以将该密钥和用户安全设置传递给NAF。NAF在自举结束以后，UE和NAF可以运行一些应用相关协议，在这些协议里面，消息的认证都是基于在UE和BSF相互认证过程中所产生的会话密钥。在自举过程前，UE和NAF之间以前没有安全关联。NAF从BSF获取UE和BSF达成的共享密钥，NAF应该能够定位并且能够与用户归属网络的BSF进行安全的通信。并且，NAF能够根据本地策略设置共享密钥的本地有效情况、检测共享密钥的生存期、以及与UE采取措施来保证GBA中密钥的刷新。HSS保存用户的安全变量。用户位置功能(Subscriber LocatorFunct1n,简称SLF)用于查询用户的HSS，不是必须功能单元。UE必须支持GBA的认证功倉泛。
[0007]图3为现有技术限制发现业务实现方法的流程示意图，如图3所示，该方法包括:
[0008]步骤S300 =A-UE向ProSe服务器获取配置参数，以及获得限制发现业务许可，配置参数包含限制业务ProSe应用标识；
[0009]步骤S301:当A-UE和HPLMN下的ProSe功能实体建立安全连接后，A-UE向HPLMN下的ProSe功能实体发送发现业务请求消息，消息包含限制业务ProSe应用标识，发现业务类型，以及用户标识，发现业务类型为广播业务Announce ；
[0010]步骤S302:如果ProSe功能实体无关联的UE上下文，则ProSe功能实体与HSS进行发现业务认证鉴权，并建立新的UE上下文，UE上下文中包含UE的订阅参数。如果发现请求获得认证，ProSe功能实体向VPLMN的ProSe功能实体发送广播认证请求,消息携带限制业务ProSe应用标识，用户标识，以及A-UE的HPLMN下的ProSe功能实体分配发现业务码，ProSe业务码为A-UE的广播码；
[0011 ] 步骤S303 =A-UE的VPLMN的ProSe功能实体认证广播请求后，向A-UE的HPLMN下的ProSe功能实体回送广播认证请求响应消息；
[0012]步骤S304 =HPLMN的ProSe功能实体向A-UE回送发现业务请求响应消息。消息携带发现业务码，发现密钥，当前时间，最大时长。
[0013]其中，ProSe业务码为A-UE的HPLMN的ProSe功能实体为A-UE分配的广播业务码，发现密钥一共128位(bit)，当前时间为格林威治时间，即世界统一时钟，A-UE根据当前时间，设置A-UE的ProSe时间，即同步与网络的时间，最大时长与当年时间组成本次发现的发现时隙，即发现业务码的生存周期，超过最大时长无效；
[0014]步骤S305 =A-UE通过广播信道向空中广播，广播消息携带发现业务码；
[0015]步骤S306 =M-UE向ProSe服务器获取配置参数，以及获得限制发现业务许可，配置参数包含限制业务ProSe应用标识列表；
[0016]步骤S307:当M-UE感兴趣监听至少一个限制业务ProSe应用标识，和M-UE的HPLMN下的ProSe功能实体建立安全连接后，M-UE向HPLMN下的ProSe功能实体发送发现业务请求消息，消息包含限制业务ProSe应用标识列表,发现业务类型为监听业务monitor,以及用户标识；
[0017]步骤S308:如果M-UE的HPLMN下的ProSe功能实体无关联的UE上下文，则ProSe功能实体与HSS进行发现业务认证鉴权，并建立新的UE上下文，UE上下文中包含UE的订阅参数。如果发现请求获得认证，M-UE的HPLMN下的ProSe功能实体向其他PLMN的ProSe功能实体发送监听认证请求，消息携带限制业务ProSe应用标识列表，用户标识；
[0018]其中，其他的PLMN的ProSe功能实体也包含A-UE对应的HPLMN下的ProSe功能实体，因此限制业务ProSe应用标识列表至少也包含一个A-UE限制业务ProSe应用标识；
[0019]步骤S309:其他的PLMN的Pro