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基于原語的m2m終端通信方法和系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:7897353閱讀:167來源:國知局
專利名稱:基于原語的m2m終端通信方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及基于原語的機(jī)器與機(jī)器(M2M: Machine-to-Machine)終端通信方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)
隨著近年智慧地球等無線感知網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的興起,物聯(lián)網(wǎng)在交通、電力、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。所謂物聯(lián)網(wǎng),其實質(zhì)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng),其包含兩層意思第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),其是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間,以便進(jìn)行信息交換和通信。移動業(yè)務(wù)運營商定義的M2M網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的一種業(yè)務(wù)形式。目前,M2M網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的案例比較簡單。參見圖1,圖1為現(xiàn)有M2M網(wǎng)絡(luò)的一種應(yīng)用示意圖。如圖1所示,該應(yīng)用主要包括M2M終端、M2M平臺、GGSN、短信網(wǎng)關(guān)等。M2M終端通過M2M平臺與業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行通信。在M2M網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,M2M終端與M2M平臺之間的協(xié)議為系統(tǒng)開發(fā)商自已定義的私有協(xié)議,該定義的私有協(xié)議一般多基于TCP/UDP協(xié)議,在應(yīng)用層實現(xiàn)連接管理模式,具體可如圖2所示。該私有協(xié)議中沒有涉及數(shù)據(jù)安全、會話、遠(yuǎn)程終端控制的管理,即協(xié)議層次不清晰,并且,該私有協(xié)議擴(kuò)展性較差,會導(dǎo)致M2M網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用版本升級時較大改造,加大業(yè)務(wù)運營成本等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了基于原語的M2M終端通信方法和系統(tǒng),以實現(xiàn)在版本升級時減少升級改造成本。本發(fā)明提供的技術(shù)方案包括—種基于原語的M2M終端通信方法,其關(guān)鍵在于,在TCP/UDP層和應(yīng)用層之間劃分出會話層和事務(wù)層,所述會話層用于負(fù)責(zé)M2M終端與M2M平臺之間的會話管理工作,所述事務(wù)層處于會話層之下,用于負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳送服務(wù)的可靠性,該方法包括A,M2M終端調(diào)用會話層上的服務(wù)原語來發(fā)送登錄請求報文至M2M平臺;B, M2M平臺接收到所述登錄請求報文后,對所述M2M終端進(jìn)行鑒權(quán),如果所述M2M 終端通過鑒權(quán),則允許所述M2M終端接入M2M平臺;C,M2M終端在被允許接入至M2M平臺后,使自身處于工作激活狀態(tài),利用所述事務(wù)層上的服務(wù)原語與M2M平臺通信。 一種基于原語的M2M終端通信系統(tǒng),包括M2M終端和M2M平臺;其中,所述M2M終端和所述M2M平臺按照設(shè)定通信協(xié)議通信,所述設(shè)定通信協(xié)議的TCP/UDP層和應(yīng)用層之間包含會話層和事務(wù)層,所述會話層用于負(fù)責(zé)所述M2M終端與M2M平臺之間的會話管理工作, 所述事務(wù)層處于會話層之下,用于負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳送服務(wù)的可靠性; 所述M2M終端用于調(diào)用會話層上的服務(wù)原語發(fā)送登錄請求報文至M2M平臺;以及在所述M2M平臺允許接入時,使自身處于工作激活狀態(tài),利用所述事務(wù)層上的服務(wù)原語與 M2M平臺通信;所述M2M平臺接收到所述登錄請求報文后,對所述M2M終端進(jìn)行鑒權(quán),如果所述 M2M終端通過鑒權(quán),則允許所述M2M終端接入M2M平臺。由以上技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明中,M2M終端和M2M平臺之間的通信協(xié)議均通過原語實現(xiàn),如此,當(dāng)M2M終端和M2M平臺進(jìn)行通信時,可以直接調(diào)用相應(yīng)的服務(wù)原語。其中, 通信協(xié)議中的服務(wù)原語由用戶決定,這顯然能夠提高了該通信協(xié)議的擴(kuò)展性,并且,當(dāng)版本升級時,只需用戶修改服務(wù)原語及其調(diào)用規(guī)則即可,類似于模塊化的定義是用戶根據(jù)實際情況部分進(jìn)行開發(fā),而不用大而全的修改所有規(guī)則,減少了升級改造成本。


圖1為現(xiàn)有M2M網(wǎng)絡(luò)的一種應(yīng)用示意圖;圖2為現(xiàn)有M2M終端與M2M平臺進(jìn)行通信時采用的通信協(xié)議示意圖;圖3為本發(fā)明實施例提供的M2M終端與M2M平臺之間通信所用的通信協(xié)議結(jié)構(gòu)示意圖;圖4為本發(fā)明實施例提供的M2M終端和M2M平臺進(jìn)行通信時采用的服務(wù)原語時序圖;圖5為本發(fā)明實施例提供的流程圖;圖6a為本發(fā)明實施例提供的登錄請求報文的格式第一示意圖;圖6b為本發(fā)明實施例提供的登錄請求報文的格式第二示意圖;圖6c為本發(fā)明實施例提供的登錄失敗應(yīng)答報文的格式示意6d為本發(fā)明實施例提供的登錄成功應(yīng)答報文的格式第一示意圖;圖6e為本發(fā)明實施例提供的登錄成功應(yīng)答報文的格式第二示意圖;圖7為本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明提供的方法明確了 M2M終端與M2M平臺之間通信所用的通信協(xié)議,該協(xié)議的核心是其可擴(kuò)展的協(xié)議棧和報文結(jié)構(gòu)(具體在下文中圖6a至圖6e進(jìn)行描述)。其相比于現(xiàn)有技術(shù),明確了應(yīng)用層的管理功能,并在TCP/UDP層與應(yīng)用層之間細(xì)分了以下三層會話層,事務(wù)層與安全層,其中,安全層為可選的,其根據(jù)實際情況設(shè)置。參見圖3,圖3為本發(fā)明實施例提供的M2M終端與M2M平臺之間通信所用的通信協(xié)議結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示,該通信協(xié)議采用了分層的設(shè)計架構(gòu),總共包括7層,從上至下依次為無線機(jī)器通信協(xié)議(WMMP)層(也稱為應(yīng)用層)、會話層、事物層、安全層、TCP/UDP 層、IP層和底層承載。以下對各層提供的服務(wù)進(jìn)行描述應(yīng)用層應(yīng)用層負(fù)責(zé)M2M終端的管理工作,具體為實現(xiàn)M2M終端序列號的注冊和/或分配、M2M終端登錄退出、M2M終端變更映射(具體為M2M終端上SIM卡的變更)、M2M終端鏈接檢測、M2M終端消息上報、M2M終端配置、實時監(jiān)控M2M終端狀態(tài)、M2M終端遠(yuǎn)程控制、M2M 終端軟件遠(yuǎn)程下載等。會話層會話層負(fù)責(zé)M2M平臺與M2M終端之間的會話管理工作,具體為M2M平臺與M2M終端之間可靠會話的建立和釋放、會話協(xié)商機(jī)制、消息交換、會話的掛起與恢復(fù)等。其中,會話層上的會話具體為以下兩種一種是面向連接的會話服務(wù),運行于傳輸層協(xié)議之上;另一種是面向非連接的服務(wù),運行于數(shù)據(jù)報服務(wù)層協(xié)議UDP之上。在具體實現(xiàn)時,會話層為這兩種不同的會話提供一個一致的接口,用于訪問應(yīng)用層。事務(wù)層事務(wù)層負(fù)責(zé)可靠的數(shù)據(jù)傳送工作,具體為可靠的數(shù)據(jù)傳送、支持帶寬優(yōu)化和重傳機(jī)制。在具體實現(xiàn)時,事務(wù)層負(fù)責(zé)可靠與不可靠消息傳送,單向或雙向請求及應(yīng)答,PDU串聯(lián)、拆分操作,以及支持支持異步事務(wù)處理等。安全層安全層負(fù)責(zé)安全的傳輸服務(wù),具體為提供鑒權(quán)與加密功能。其中,安全層提供的服務(wù)是可選的,可根據(jù)實際情況選擇。TCP/UDP層、IP層和底層承載,其在具體實現(xiàn)時,遵守TCP/UDP協(xié)議,其提供的服務(wù)具體均與現(xiàn)有技術(shù)類似,這里不再贅述。以上對M2M終端與M2M平臺之間通信所用的通信協(xié)議的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述。需要說明的是,上述各層提供的服務(wù)均通過原語實現(xiàn)。換言之,各層提供的服務(wù)在形式上用一組原語來描述,這些原語供用戶或其他實體訪問該服務(wù)時調(diào)用,因此,也稱為服務(wù)原語。其中,某一層提供的服務(wù)原語是該層對其相鄰的上層所提供的服務(wù)的描述形式。 由于會話層、事務(wù)層和安全層為本協(xié)議新分出來的,以下僅以這三層為例,對這三層上的服務(wù)原語進(jìn)行描述,其他各層根據(jù)其提供的服務(wù)原語均可根據(jù)其提供的服務(wù)設(shè)計,這里不再贅述。會話層基于上面對會話層提供的服務(wù)的描述,本實施例中會話層提供的服務(wù)原語具體為S-method 禾口 S-I^ply0其中,S表示會話層,method表示接入操作,relay表示應(yīng)答操作。事務(wù)層基于上面對事務(wù)層提供的服務(wù)的描述,本實施例中事務(wù)層提供的服務(wù)原語具體為TR-invoke、TR-result 禾口 TR—abort。其中,TR表示事務(wù)層,invoke表示事務(wù)調(diào)用,result表示結(jié)果調(diào)用,abort表示事務(wù)放棄。安全層基于上面對安全層提供的服務(wù)的描述,本實施例中安全層提供的服務(wù)原語具體為
重建安全連接(SEC-unidata),建立安全連接(SEC-create),認(rèn)證密鑰交換(SEC-exchange),連接終止(SEC-teminate),安全告警(SEC-exc印tion),命令執(zhí)行 (SECurity-commit)。其中,SEC表示安全層。以上對會話層、事務(wù)層和安全層提供的服務(wù)原語進(jìn)行了描述。需要說明的是,本發(fā)明實施例中,上述各個服務(wù)原語在具體實現(xiàn)時可包括以下四種類型中的至少一個請求(req request),表示實體要求服務(wù)做某項工作;指示(ind indication),表示實體被告知某事件發(fā)生;響應(yīng)(res :response),表示實體對某事件的響應(yīng);確認(rèn)(cnf confirm),標(biāo)識實體收到其發(fā)出的請求的答復(fù)。以 S-method 服務(wù)原語為例,則該 S-method 可包含S_method. req (parameters)、 S-method. cnf (parameters)兩種類型的服務(wù)原語。以會話層和事務(wù)層為例,M2M終端與M2M平臺進(jìn)行通信時的服務(wù)原語時序圖如圖4 所示。如此,當(dāng)M2M終端和M2M業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行通信時,M2M終端或者M(jìn)2M業(yè)務(wù)平臺調(diào)用對應(yīng)的服務(wù)原始即可,下面通過圖5對其進(jìn)行描述參見圖5,圖5為本發(fā)明實施例提供的流程圖。如圖5所示,該流程可包括以下步驟步驟501,M2M終端從上述通信協(xié)議中調(diào)用用于登陸至M2M平臺的服務(wù)原語來發(fā)送登陸請求報文至M2M平臺。本步驟501中的登錄請求報文具體實現(xiàn)時可為以下兩種類型一種為未采用會話密鑰的登錄請求報文,另一種為采用會話密鑰的登錄請求報文。當(dāng)本步驟501中的登錄請求報文為未采用會話密鑰的登錄請求報文時,基于上述描述的通信協(xié)議中各層之間的服務(wù)和對應(yīng)的服務(wù)原語,可以知道,本步驟501中的服務(wù)原語可為會話層上的服務(wù)原語,具體可為S-Method. req。并且,此時的登錄請求報文格式具體如圖6a所示。在圖6a中,該登錄請求報文包括登錄(login)報文頭和login報文體,其中,login報文頭字段包含以下各個字段總長度字段、命令代碼字段(圖6a以該命令代碼字段承載的參數(shù)為0x0001為例,用于表示當(dāng)前報文為登錄請求報文)、流水號字段、通信協(xié)議版本字段(圖6a以該通信協(xié)議版本字段承載的參數(shù)為0x30為例,用于表示當(dāng)前遵守的協(xié)議為圖3所示的協(xié)議)、安全等級標(biāo)識字段、保留字字段和M2M終端序列號字段。login報文體包含版本字段、校驗字段、可選的TLV字段和摘要體字段。其中,版本字段用于承載所述M2M終端的軟件版本號,校驗字段用于承載M2M終端與M2M平臺同步的配置參數(shù)的CRC32 校驗和,摘要體字段用于承載對上行數(shù)據(jù)、IMEI、IMSI和接入密碼形成的數(shù)據(jù)進(jìn)行MD5加密摘要得到的摘要體(圖6a以該摘要體為0xE021為例)。當(dāng)本步驟501中的登錄請求報文為采用會話密鑰的登錄請求報文時,基于上述描述的通信協(xié)議中各層之間的服務(wù)和對應(yīng)的服務(wù)原語,可以知道,本步驟501中的服務(wù)原語具體可為安全層的加密原語(SEC-create)和會話層中的S-Method. req,其中,該登錄請求報文的格式具體如圖6b所示。其相比于圖6a而言,在login報文體中增加了密鑰字段,所述密鑰字段用于承載與所述會話密鑰相關(guān)的信息。
步驟502,M2M平臺接收到所述登錄請求報文后,對所述M2M終端進(jìn)行鑒權(quán),在所述 M2M終端未通過鑒權(quán)時,執(zhí)行步驟503,在所述M2M終端通過鑒權(quán)時,執(zhí)行步驟505。如果登錄請求報文為未采用會話密鑰的登錄請求報文,則本步驟502中的對M2M 終端進(jìn)行鑒權(quán)為對登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均進(jìn)行鑒權(quán);如果登錄請求報文為采用會話密鑰的登錄請求報文,則本步驟502中的對M2M終端進(jìn)行鑒權(quán)為對登錄請求報文中的版本字段、校驗字段和密鑰字段承載的參數(shù)均進(jìn)行鑒權(quán)。步驟503,發(fā)送登錄失敗應(yīng)答報文至M2M終端。之后執(zhí)行步驟504。本步驟503中登錄失敗應(yīng)答報文的格式如圖6c所示。步驟504,所述M2M終端在接收的登錄失敗應(yīng)答報文滿足以下條件固定時間內(nèi)連續(xù)接收了設(shè)定閾值M個登錄失敗應(yīng)答報文時,結(jié)束當(dāng)前流程,否則,返回執(zhí)行步驟501。步驟505,發(fā)送登錄成功應(yīng)答報文至M2M終端。本步驟505是在M2M終端通過鑒權(quán)時執(zhí)行的,其中,如果登錄請求報文未采用會話密鑰,則M2M終端通過鑒權(quán)包括所述登錄請求報文中的版本字段和校驗字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán)。如果登錄請求報文采用會話密鑰,則M2M終端通過鑒權(quán)包括登錄請求報文中的版本字段和校驗字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán)。本步驟505中的登錄成功應(yīng)答報文可采用會話密鑰,具體如圖6d所示,也可不采用會話密鑰,具體如圖6e所示。圖6d和圖6e相比,圖6d增加了密鑰字段,用于承載該采用的會話密鑰相關(guān)的信息。從圖6d或者圖6e中可以看出,該登錄成功應(yīng)答報文攜帶了鑒權(quán)結(jié)果字段,其他字段都是常規(guī)字段,這里不一一贅述。其中,該鑒權(quán)結(jié)果字段在登錄請求報文未采用會話密鑰時、或者在所述登錄請求報文采用會話密鑰、且該登錄請求報文中的版本字段、校驗字段和密鑰字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán)時,設(shè)置為第一標(biāo)識、第二標(biāo)識或者第三標(biāo)識;在所述登錄請求報文采用會話密鑰、該登錄請求報文中的版本字段、校驗字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán), 但密鑰字段攜帶的參數(shù)未通過鑒權(quán)時,設(shè)置為第四標(biāo)識;其中,上述第一標(biāo)識至第四標(biāo)識均不相同,具體實現(xiàn)時,第一標(biāo)識可為0x00,第二標(biāo)識為0x01、第三標(biāo)識為0x08,第四標(biāo)識為 0x07。需要說明的是,上述登錄成功應(yīng)答報文如果采用會話密鑰,則可調(diào)用會話層和安全層中相應(yīng)的服務(wù)原語發(fā)送至M2M終端,如果未采用會話密鑰,則可調(diào)用所述通信協(xié)議中會話層上的服務(wù)原語發(fā)送至M2M終端。步驟506,M2M終端接收到所述登錄成功應(yīng)答報文后,調(diào)用所述通信協(xié)議中事務(wù)層和/或會話層上的服務(wù)原語發(fā)送驗證報文C0nfig_trap。這里,Config_trap為用于使M2M平臺驗證本次登錄是否為重放攻擊的驗證報文。 其中,在所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶的鑒權(quán)結(jié)果字段設(shè)置為第一標(biāo)識時,M2M終端不在所述 Config_trap中攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù),在所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶的鑒權(quán)結(jié)果字段設(shè)置為第二標(biāo)識時,M2M終端在ConfigJrap中攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù)。其中,與M2M平臺需要同步的參數(shù)可由TLV 0x0025定義。步驟507,M2M平臺根據(jù)Conf ig_trap驗證本次登錄是否為重放攻擊,如果是,執(zhí)行步驟508,否則,執(zhí)行步驟509。
本步驟507中,如果所述Config_trap中未攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù),則所述M2M平臺對所述Config_trap攜帶的摘要體進(jìn)行驗證,如果所述Config_trap中攜帶了與M2M平臺需要同步的參數(shù),則所述M2M平臺對所述與M2M平臺需要同步的參數(shù)和Config_ trap攜帶的摘要體進(jìn)行驗證,如果驗證通過,則確定本次登錄不為重放攻擊,否則,確定本次登錄為重放攻擊。 步驟508,拒絕所述M2M終端接入M2M平臺,并當(dāng)所述M2M終端接收到拒絕時,所述 M2M終端設(shè)置其終端為去活狀態(tài),通過指示燈告警。結(jié)束當(dāng)前流程。步驟509,允許所述M2M終端接入M2M平臺,當(dāng)M2M終端在獲知被允許接入至M2M 平臺時,使自身處于工作激活狀態(tài),并利用所述通信協(xié)議中用于進(jìn)行通信的服務(wù)原語與M2M 平臺通信。結(jié)束當(dāng)前流程。以上對圖5所示的流程進(jìn)行了描述。在上述流程中,需要說明的是,所述M2M終端在發(fā)送登錄請求報文之后,如果未在第一設(shè)定時間內(nèi)接收到M2M平臺的任何應(yīng)答,或者在發(fā)送Conf ig_trap之后,如果未在第二設(shè)定時間內(nèi)接收到M2M平臺的任何應(yīng)答,所述第一設(shè)定時間與第二設(shè)定時間無關(guān),則確定登錄失敗,返回執(zhí)行步驟504。至此,完成對本發(fā)明實施例提供的方法的描述。下面對本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)進(jìn)行描述。本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)包括M2M終端和M2M平臺;其中,所述M2M終端和所述M2M平臺按照設(shè)定通信協(xié)議通信,所述設(shè)定通信協(xié)議是對現(xiàn)有協(xié)議的改進(jìn),其在現(xiàn)有協(xié)議的TCP/UDP層和應(yīng)用層之間劃分出會話層和事務(wù)層,所述會話層用于負(fù)責(zé)所述M2M終端與M2M平臺之間的會話管理工作,所述事務(wù)層處于會話層之下,用于負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳送服務(wù)的可靠性;所述M2M終端用于調(diào)用會話層上的服務(wù)原語發(fā)送登錄請求報文至M2M平臺;以及在所述M2M平臺允許接入時,使自身處于工作激活狀態(tài),利用所述事務(wù)層上的服務(wù)原語與 M2M平臺通信;所述M2M平臺接收到所述登錄請求報文后,對所述M2M終端進(jìn)行鑒權(quán),如果所述 M2M終端通過鑒權(quán),則允許所述M2M終端接入M2M平臺。所述登錄請求報文至少包含以下字段版本字段和校驗字段,所述版本字段用于承載所述M2M終端的軟件版本號,所述校驗字段用于承載M2M終端與M2M平臺同步的配置參數(shù)的CRC32校驗和,所述M2M平臺用于對登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均進(jìn)行鑒權(quán),在所述登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均通過鑒權(quán)時,確定所述M2M終端通過鑒權(quán);或者,所述TCP/UDP層和應(yīng)用層之間進(jìn)一步劃分安全層,安全層處于所述事務(wù)層之下, 用于提供安全的傳輸層服務(wù),所述M2M終端調(diào)用安全層和會話層上的服務(wù)原語發(fā)送登錄請求報文至M2M平臺,所述登錄請求報文至少包含以下字段版本字段、校驗字段和密鑰字段,所述版本字段用于承載所述M2M終端的軟件版本號,所述校驗字段用于承載M2M終端與 M2M平臺同步的配置參數(shù)的CRC32校驗和,所述密鑰字段用于承載與所述會話密鑰相關(guān)的信息;所述M2M平臺用于對登錄請求報文中的版本字段、校驗字段和密鑰字段承載的參數(shù)均進(jìn)行鑒權(quán),在所述登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均通過鑒權(quán)時,確定所述M2M終端通過鑒權(quán)。本實施例中,所述M2M平臺進(jìn)一步用于在所述M2M終端通過鑒權(quán)之后,且在允許所述M2M終端接入M2M平臺之前發(fā)送登錄成功應(yīng)答報文至M2M終端;以及根據(jù)所述M2M終端發(fā)送的驗證報文Conf ig_trap驗證本次登錄是否為重放攻擊,如果是,則拒絕所述M2M終端接入M2M平臺,否則,繼續(xù)執(zhí)行允許所述M2M終端接入M2M平臺的操作;所述M2M終端還用于在接收到所述登錄成功應(yīng)答報文后,調(diào)用事務(wù)層上對應(yīng)的服務(wù)原語發(fā)送驗證報文Config_trap。其中,所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶鑒權(quán)結(jié)果字段;所述鑒權(quán)結(jié)果字段在登錄請求報文未采用會話密鑰時、或者在所述登錄請求報文采用會話密鑰、且該登錄請求報文中的版本字段、校驗字段和密鑰字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán)時,設(shè)置為第一標(biāo)識、第二標(biāo)識或者第三標(biāo)識;在所述登錄請求報文采用會話密鑰、該登錄請求報文中的版本字段、校驗字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán),但密鑰字段攜帶的參數(shù)未通過鑒權(quán)時,設(shè)置為第四標(biāo)識;基于此,所述M2M終端用于在所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶的鑒權(quán)結(jié)果字段設(shè)置為第一標(biāo)識時,不在所述Config_trap中攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù),在所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶的鑒權(quán)結(jié)果字段設(shè)置為第二標(biāo)識時,在ConfigJrap中攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù);所述M2M平臺根據(jù)ConfigJrap驗證本次登錄是否為重放攻擊包括如果所述Config_trap中未攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù),則所述M2M平臺對所述Config_trap 攜帶的摘要體進(jìn)行驗證,如果所述Config_trap中攜帶了與M2M平臺需要同步的參數(shù),則所述M2M平臺對所述與M2M平臺需要同步的參數(shù)和Config_trap攜帶的摘要體進(jìn)行驗證,如果驗證通過,則確定本次登錄不為重放攻擊,否則,確定本次登錄為重放攻擊。本實施例中,所述M2M平臺還用于在所述M2M終端未通過鑒權(quán)時,發(fā)送登錄失敗應(yīng)答報文至M2M終端;所述M2M終端還用于在接收的登錄失敗應(yīng)答報文滿足以下條件固定時間內(nèi)連續(xù)接收了設(shè)定閾值M個登錄失敗應(yīng)答報文時,結(jié)束當(dāng)前流程,否則,返回繼續(xù)執(zhí)行發(fā)送登錄請求報文的操作;禾口/ 或,所述M2M終端在發(fā)送登錄請求報文之后,如果未在第一設(shè)定時間內(nèi)接收到M2M平臺的任何應(yīng)答,或者在發(fā)送Conf ig_trap之后,如果未在第二設(shè)定時間內(nèi)接收到M2M平臺的任何應(yīng)答,所述第一設(shè)定時間與第二設(shè)定時間無關(guān),則確定登錄失敗,返回執(zhí)行發(fā)送登錄請求報文的操作。以上對本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)進(jìn)行了籠統(tǒng)描述。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)進(jìn)行詳述。參見圖7,圖7為本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖7所示,該系統(tǒng)包括M2M 終端和M2M平臺。其中,M2M終端具體實現(xiàn)時包括請求發(fā)送單元和通信單元;所述M2M平臺具體實現(xiàn)時可包括接收單元和鑒權(quán)單元;其中,所述請求發(fā)送單元用于從已定義的通信協(xié)議中調(diào)用用于登陸至M2M平臺的服務(wù)原語發(fā)送登陸請求報文至M2M平臺;所述接收單元用于接收到所述請求發(fā)送單元發(fā)送的登錄請求報文;所述鑒權(quán)單元用于根據(jù)所述登錄請求報文對所述M2M終端進(jìn)行鑒權(quán),如果所述 M2M終端通過鑒權(quán),則允許所述M2M終端接入M2M平臺;
所述通信單元在所述M2M終端被允許接入至M2M平臺后,使所述M2M終端處于工作激活狀態(tài),并利用所述通信協(xié)議中用于進(jìn)行通信的服務(wù)原語與M2M平臺通信。本實施例中,所述請求發(fā)送單元調(diào)用的服務(wù)原語為所述通信協(xié)議中會話層上的服務(wù)原語;所述登錄請求報文未采用會話密鑰,至少包含以下字段版本字段和校驗字段,所述版本字段用于承載所述M2M終端的軟件版本號,所述校驗字段用于承載M2M終端與M2M 平臺同步的配置參數(shù)的CRC32校驗和;基于此,所述鑒權(quán)單元用于對登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均進(jìn)行鑒權(quán),在所述登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均通過鑒權(quán)時,確定所述M2M終端通過鑒權(quán)。作為本發(fā)明實施例的一種擴(kuò)展,所述TCP/UDP層和應(yīng)用層之間進(jìn)一步劃分安全層,該安全層處于所述事務(wù)層之下,用于提供安全的傳輸層服務(wù),基于此,所述請求發(fā)送單元調(diào)用的服務(wù)原語為所述通信協(xié)議中安全層和會話層上的服務(wù)原語;所述登錄請求報文采用會話密鑰,至少包含以下字段版本字段、校驗字段和密鑰字段,所述版本字段用于承載所述M2M終端的軟件版本號,所述校驗字段用于承載M2M終端與M2M平臺同步的配置參數(shù)的CRC32校驗和,所述密鑰字段用于承載與所述會話密鑰相關(guān)的信息;基于此,鑒權(quán)單元用于對登錄請求報文中的版本字段、校驗字段和密鑰字段承載的參數(shù)均進(jìn)行鑒權(quán),在所述登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均通過鑒權(quán)時,確定所述M2M終端通過鑒權(quán)。本實施例中,如圖7所示,所述M2M平臺進(jìn)一步包括應(yīng)答發(fā)送單元和驗證單元; 所述M2M終端進(jìn)一步包括報文發(fā)送單元;其中,所述應(yīng)答發(fā)送單元用于在所述鑒權(quán)單元確定所述M2M終端通過鑒權(quán)之后, 且在允許所述M2M終端接入M2M平臺之前,發(fā)送登錄成功應(yīng)答報文至M2M終端;所述報文發(fā)送單元用于接收到所述登錄成功應(yīng)答報文后,調(diào)用所述通信協(xié)議中事務(wù)層的可靠傳送服務(wù)原語發(fā)送驗證報文ConfigJrap ;所述驗證單元用于根據(jù)所述C0nfig_trap驗證本次登錄是否為重放攻擊,如果是,則拒絕所述M2M終端接入M2M平臺,否則,觸發(fā)所述鑒權(quán)單元執(zhí)行允許所述M2M終端接入M2M平臺的操作。本實施例中,所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶鑒權(quán)結(jié)果字段;所述鑒權(quán)結(jié)果字段在登錄請求報文未采用會話密鑰時、或者在所述登錄請求報文采用會話密鑰、且該登錄請求報文中的版本字段、校驗字段和密鑰字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán)時,設(shè)置為第一標(biāo)識、第二標(biāo)識或者第三標(biāo)識;在所述登錄請求報文采用會話密鑰、該登錄請求報文中的版本字段、校驗字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán),但密鑰字段攜帶的參數(shù)未通過鑒權(quán)時,設(shè)置為第四標(biāo)識;所述報文發(fā)送單元用于在所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶的鑒權(quán)結(jié)果字段設(shè)置為第一標(biāo)識時,不在所述Conf ig_trap中攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù),在所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶的鑒權(quán)結(jié)果字段設(shè)置為第二標(biāo)識時,在Config_trap中攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù);基于此,所述驗證單元在所述Config_trap中未攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù)時,對所述Conf ig_trap攜帶的摘要體進(jìn)行驗證,在所述Conf ig_trap中攜帶了與M2M平臺需要同步的參數(shù)時,對所述與M2M平臺需要同步的參數(shù)和ConfigJrap攜帶的摘要體進(jìn)行驗證,如果驗證通過,則確定本次登錄不為重放攻擊,否則,確定本次登錄為重放攻擊。
優(yōu)選地,本實施例中,所述應(yīng)答發(fā)送單元還用于在所述鑒權(quán)單元確定出所述M2M 終端未通過鑒權(quán)時,通過調(diào)用所述通信協(xié)議中會話層上相應(yīng)的服務(wù)原語發(fā)送登錄失敗應(yīng)答報文至M2M終端;基于此,如圖7所示,所述M2M終端進(jìn)一步包括判斷單元。所述判斷單元用于接收到登錄失敗應(yīng)答報文時,判斷當(dāng)前是否滿足以下條件固定時間內(nèi)連續(xù)接收了設(shè)定閾值M個登錄失敗應(yīng)答報文時,如果是,結(jié)束當(dāng)前流程,否則,觸發(fā)所述請求發(fā)送單元執(zhí)行登錄請求報文發(fā)送操作。優(yōu)選地,本實施例中,所述判斷單元進(jìn)一步在所述請求發(fā)送單元發(fā)送登錄請求報文之后,如果未在第一設(shè)定時間內(nèi)接收到M2M平臺的任何應(yīng)答,或者在所述報文發(fā)送單元發(fā)送Conf ig_trap之后,如果未在第二設(shè)定時間內(nèi)接收到M2M平臺的任何應(yīng)答,所述第一設(shè)定時間與第二設(shè)定時間無關(guān),則確定登錄失敗,繼續(xù)執(zhí)行所述請求發(fā)送單元執(zhí)行登錄請求報文發(fā)送操作。至此,對本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)進(jìn)行了描述。由以上技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明中,M2M終端和M2M平臺之間的通信協(xié)議均通過原語實現(xiàn),如此,當(dāng)M2M終端和M2M平臺進(jìn)行通信時,可以直接調(diào)用相應(yīng)的服務(wù)原語。其中, 通信協(xié)議中的服務(wù)原語由用戶決定,這顯然能夠提高了該通信協(xié)議的擴(kuò)展性,并且,當(dāng)版本升級時,只需用戶修改服務(wù)原語及其調(diào)用規(guī)則即可,類似于模塊化的定義是用戶根據(jù)實際情況部分進(jìn)行開發(fā),而不用大而全的修改所有規(guī)則,減少了升級改造成本;進(jìn)一步地,在現(xiàn)有TCP/UDP層和應(yīng)用層之間又細(xì)分出了會話層、事務(wù)層和安全層, 以便涵蓋數(shù)據(jù)安全、會話、遠(yuǎn)程終端控制的管理,擴(kuò)展本發(fā)明的應(yīng)用,同時,通過細(xì)分出會話層、事務(wù)層和安全層,可以保留原有協(xié)議中的應(yīng)用數(shù)據(jù)結(jié)果,進(jìn)一步降低升級改造成本。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于原語的M2M終端通信方法,其特征在于,在TCP/UDP層和應(yīng)用層之間劃分出會話層和事務(wù)層,所述會話層用于負(fù)責(zé)M2M終端與M2M平臺之間的會話管理工作,所述事務(wù)層處于會話層之下,用于負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳送服務(wù)的可靠性,該方法包括A,M2M終端調(diào)用會話層上的服務(wù)原語來發(fā)送登錄請求報文至M2M平臺;B,M2M平臺接收到所述登錄請求報文后,對所述M2M終端進(jìn)行鑒權(quán),如果所述M2M終端通過鑒權(quán),則允許所述M2M終端接入M2M平臺;C,M2M終端在被允許接入至M2M平臺后,使自身處于工作激活狀態(tài),利用所述事務(wù)層上的服務(wù)原語與M2M平臺通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述登錄請求報文至少包含以下字段版本字段和校驗字段,所述版本字段用于承載所述M2M終端的軟件版本號,所述校驗字段用于承載M2M終端與M2M平臺同步的配置參數(shù)的CRC32校驗和;步驟B中,對所述M2M終端進(jìn)行鑒權(quán)包括對登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均進(jìn)行鑒權(quán);所述M2M終端通過鑒權(quán)包括所述登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均通過鑒權(quán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,該方法進(jìn)一步包括在所述TCP/UDP層和應(yīng)用層之間進(jìn)一步劃分安全層,所述安全層處于所述事務(wù)層之下,用于提供安全的傳輸服務(wù);步驟A包括M2M終端調(diào)用安全層和會話層上的服務(wù)原語發(fā)送登錄請求報文至M2M平臺;步驟A中的登錄請求報文至少包含以下字段版本字段、校驗字段和密鑰字段,所述版本字段用于承載所述M2M終端的軟件版本號,所述校驗字段用于承載M2M終端與M2M平臺同步的配置參數(shù)的CRC32校驗和,所述密鑰字段用于承載與所述會話密鑰相關(guān)的信息;步驟B中,對所述M2M終端進(jìn)行鑒權(quán)包括對登錄請求報文中的版本字段、校驗字段和密鑰字段承載的參數(shù)均進(jìn)行鑒權(quán);所述M2M終端通過鑒權(quán)包括所述登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均通過鑒權(quán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法,其特征在于,步驟B中,在所述M2M終端通過鑒權(quán)之后,且在允許所述M2M終端接入M2M平臺之前,進(jìn)一步包括D,發(fā)送登錄成功應(yīng)答報文至M2M終端;E,所述M2M終端接收到所述登錄成功應(yīng)答報文后,調(diào)用事務(wù)層上對應(yīng)的服務(wù)原語發(fā)送驗證報文Confi g_trap ;F,所述M2M平臺根據(jù)所述Conf ig_trap驗證本次登錄是否為重放攻擊,如果是,則拒絕所述M2M終端接入M2M平臺,否則,繼續(xù)執(zhí)行允許所述M2M終端接入M2M平臺的操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶鑒權(quán)結(jié)果字段;所述鑒權(quán)結(jié)果字段在登錄請求報文未采用會話密鑰時、或者在所述登錄請求報文采用會話密鑰、且該登錄請求報文中的版本字段、校驗字段和密鑰字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán)時,設(shè)置為第一標(biāo)識、第二標(biāo)識或者第三標(biāo)識;在所述登錄請求報文采用會話密鑰、該登錄請求報文中的版本字段、校驗字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán),但密鑰字段攜帶的參數(shù)未通過鑒權(quán)時,設(shè)置為第四標(biāo)識;步驟E中,所述M2M終端在所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶的鑒權(quán)結(jié)果字段設(shè)置為第一標(biāo)識時,不在所述Conf ig_trap中攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù),在所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶的鑒權(quán)結(jié)果字段設(shè)置為第二標(biāo)識時,在Config_trap中攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù);步驟F中,M2M平臺根據(jù)Config_trap驗證本次登錄是否為重放攻擊包括如果所述Config_trap中未攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù),則所述M2M平臺對所述 Conf ig_trap攜帶的摘要體進(jìn)行驗證,如果所述Conf ig_trap中攜帶了與M2M平臺需要同步的參數(shù),則所述M2M平臺對所述與M2M平臺需要同步的參數(shù)和Config_trap攜帶的摘要體進(jìn)行驗證,當(dāng)驗證通過時,則確定本次登錄不為重放攻擊,否則,確定本次登錄為重放攻擊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,步驟B進(jìn)一步包括BO,如果所述M2M終端未通過鑒權(quán),則所述M2M平臺通過發(fā)送登錄失敗應(yīng)答報文至M2M 終端;Bi,所述M2M終端在接收的登錄失敗應(yīng)答報文滿足以下條件固定時間內(nèi)連續(xù)接收了設(shè)定閾值M個登錄失敗應(yīng)答報文時,結(jié)束當(dāng)前流程,否則,返回執(zhí)行步驟A。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,該方法進(jìn)一步包括所述M2M終端在發(fā)送登錄請求報文之后,如果未在第一設(shè)定時間內(nèi)接收到M2M平臺的任何應(yīng)答,或者在發(fā)送Conf ig_trap之后,如果未在第二設(shè)定時間內(nèi)接收到M2M平臺的任何應(yīng)答,所述第一設(shè)定時間與第二設(shè)定時間無關(guān),則確定登錄失敗,返回執(zhí)行步驟A。
8.一種基于原語的M2M終端通信系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括M2M終端和M2M平臺; 所述M2M終端和所述M2M平臺按照設(shè)定通信協(xié)議通信,所述設(shè)定通信協(xié)議的TCP/UDP層和應(yīng)用層之間包含會話層和事務(wù)層,所述會話層用于負(fù)責(zé)所述M2M終端與M2M平臺之間的會話管理工作,所述事務(wù)層處于會話層之下,用于負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳送服務(wù)的可靠性;所述M2M終端用于調(diào)用會話層上的服務(wù)原語發(fā)送登錄請求報文至M2M平臺;以及在所述M2M平臺允許接入時,使自身處于工作激活狀態(tài),利用所述事務(wù)層上的服務(wù)原語與M2M平臺通信;所述M2M平臺接收到所述登錄請求報文后,對所述M2M終端進(jìn)行鑒權(quán),如果所述M2M終端通過鑒權(quán),則允許所述M2M終端接入M2M平臺。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng),其特征在于,所述登錄請求報文至少包含以下字段版本字段和校驗字段,所述版本字段用于承載所述M2M終端的軟件版本號,所述校驗字段用于承載M2M終端與M2M平臺同步的配置參數(shù)的CRC32校驗和,所述M2M平臺用于對登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均進(jìn)行鑒權(quán),在所述登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均通過鑒權(quán)時,確定所述M2M終端通過鑒權(quán);或者,所述TCP/UDP層和應(yīng)用層之間進(jìn)一步劃分安全層,安全層處于所述事務(wù)層之下,用于提供安全的傳輸服務(wù),所述M2M終端調(diào)用安全層和會話層上的服務(wù)原語發(fā)送登錄請求報文至M2M平臺,所述登錄請求報文至少包含以下字段版本字段、校驗字段和密鑰字段,所述版本字段用于承載所述M2M終端的軟件版本號,所述校驗字段用于承載M2M終端與M2M平臺同步的配置參數(shù)的CRC32校驗和,所述密鑰字段用于承載與所述會話密鑰相關(guān)的信息; 所述M2M平臺用于對登錄請求報文中的版本字段、校驗字段和密鑰字段承載的參數(shù)均進(jìn)行鑒權(quán),在所述登錄請求報文中的版本字段和校驗字段承載的參數(shù)均通過鑒權(quán)時,確定所述 M2M終端通過鑒權(quán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng),其特征在于,所述M2M平臺進(jìn)一步用于在所述M2M終端通過鑒權(quán)之后,且在允許所述M2M終端接入M2M平臺之前發(fā)送登錄成功應(yīng)答報文至M2M 終端;以及根據(jù)所述M2M終端發(fā)送的驗證報文ConfigJrap驗證本次登錄是否為重放攻擊, 如果是,則拒絕所述M2M終端接入M2M平臺,否則,繼續(xù)執(zhí)行允許所述M2M終端接入M2M平臺的操作;所述M2M終端還用于在接收到所述登錄成功應(yīng)答報文后,調(diào)用事務(wù)層上對應(yīng)的服務(wù)原語發(fā)送驗證報文Config_trap。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng),其特征在于,所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶鑒權(quán)結(jié)果字段;所述鑒權(quán)結(jié)果字段在登錄請求報文未采用會話密鑰時、或者在所述登錄請求報文采用會話密鑰、且該登錄請求報文中的版本字段、校驗字段和密鑰字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán)時,設(shè)置為第一標(biāo)識、第二標(biāo)識或者第三標(biāo)識;在所述登錄請求報文采用會話密鑰、該登錄請求報文中的版本字段、校驗字段攜帶的參數(shù)均通過鑒權(quán),但密鑰字段攜帶的參數(shù)未通過鑒權(quán)時,設(shè)置為第四標(biāo)識;所述M2M終端用于在所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶的鑒權(quán)結(jié)果字段設(shè)置為第一標(biāo)識時, 不在所述ConfigJrap中攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù),在所述登錄成功應(yīng)答報文攜帶的鑒權(quán)結(jié)果字段設(shè)置為第二標(biāo)識時,在Conf ig_trap中攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù);所述M2M平臺根據(jù)ConfigJrap驗證本次登錄是否為重放攻擊包括如果所述 Config_trap中未攜帶與M2M平臺需要同步的參數(shù),則所述M2M平臺對所述Config_trap攜帶的摘要體進(jìn)行驗證,如果所述Config_trap中攜帶了與M2M平臺需要同步的參數(shù),則所述 M2M平臺對所述與M2M平臺需要同步的參數(shù)和Conf ig_trap攜帶的摘要體進(jìn)行驗證,如果驗證通過,則確定本次登錄不為重放攻擊,否則,確定本次登錄為重放攻擊。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng),其特征在于,所述M2M平臺還用于在所述M2M終端未通過鑒權(quán)時,發(fā)送登錄失敗應(yīng)答報文至M2M終端;所述M2M終端還用于在接收的登錄失敗應(yīng)答報文滿足以下條件固定時間內(nèi)連續(xù)接收了設(shè)定閾值M個登錄失敗應(yīng)答報文時,結(jié)束當(dāng)前流程,否則,返回繼續(xù)執(zhí)行發(fā)送登錄請求報文的操作;和/或,所述M2M終端在發(fā)送登錄請求報文之后,如果未在第一設(shè)定時間內(nèi)接收到M2M平臺的任何應(yīng)答,或者在發(fā)送Conf ig_trap之后,如果未在第二設(shè)定時間內(nèi)接收到M2M平臺的任何應(yīng)答,所述第一設(shè)定時間與第二設(shè)定時間無關(guān),則確定登錄失敗,返回執(zhí)行發(fā)送登錄請求報文的操作。
全文摘要
本發(fā)明提供了基于原語的M2M終端通信方法和系統(tǒng),其中,該方法包括A,M2M終端調(diào)用會話層上的服務(wù)原語來發(fā)送登錄請求報文至M2M平臺;B,M2M平臺接收到所述登錄請求報文后,對所述M2M終端進(jìn)行鑒權(quán),如果所述M2M終端通過鑒權(quán),則允許所述M2M終端接入M2M平臺;C,M2M終端在被允許接入至M2M平臺后,使自身處于工作激活狀態(tài),利用所述事務(wù)層上的服務(wù)原語與M2M平臺通信。采用本發(fā)明,能夠?qū)崿F(xiàn)在版本升級時減少升級改造成本。
文檔編號H04L29/08GK102571717SQ20101060902
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者孫曉震, 潘嘉, 黃海輝 申請人:中國移動通信集團(tuán)福建有限公司
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