KR100765123B1

KR100765123B1 - Ｓｒｎｓ 재할당 방법

Info

Publication number: KR100765123B1
Application number: KR20020008341A
Authority: KR
Inventors: 여운영; 이승준; 이소영; 한효상
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-02-16
Filing date: 2002-02-16
Publication date: 2007-10-11
Also published as: MXPA04007854A; US7356146B2; CN1633762B; ES2578260T3; ES2373710T3; JP4269161B2; RU2004127673A; AU2003207130A1; US20100178923A1; EP1876855B1; UA77049C2; JP2008271583A; ATE532358T1; US20080293416A1; AU2003207130B2; EP1876855A2; RU2287228C2; US20030157927A1; US7706537B2; JP2005518135A

Abstract

본 발명은 비동기식 IMT2000시스템인 UMTS시스템에서 무선자원의 효율적인 이용을 위해 SRNC (Serving Radio Network Controller)를 변경하는 SRNS재할당 (Serving Radio Network Sub-system Relocation)방법에 관한 것이다.

본 발명의 SRNS재할당 방법은, 네트워크 상에서 SRNS 재할당이 결정되는 과정; 네트워크 상에서 SRNS 재할당에 필요한 자원을 예약하는 과정; SRNS재할당 과정 이후 SRNC역할을 수행하는 Target RNC가 단말(User Equipment)과의 통신을 위해 상기 Target RNC가 단말로 SRNS재할당 관련 RRC(Radio Resource Control)메시지를 전송하는 과정; 상기 단말이 이에 대한 응답으로 Target RNC에 SRNS재할당 관련 응답 RRC메시지를 전송하는 과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면, 암호화(Ciphering)된 RRC메시지들을 이용하여 SRNS 재할당절차가 진행되는 경우 발생할 수 있는 문제점을 해결하여, 성공적인 SRNS재할당을 지원한다.

Description

ＳＲＮＳ 재할당 방법 {Method for relocating SRNS}

도 1은 UMTS의 망구조

도 2는 무선접속 프로토콜의 구조

도 3은 RLC계층에서 사용하는 RLC PDU의 구조

도 4은 송신측 AM RLC버퍼의 구조 및 RLC버퍼의 상태지시자

도 5는 SRNS재할당과정의 개념적인 설명

도 6는 UMTS시스템에서 SRNS재할당 과정

도 7은 UTRAN에서 SRNS재할당 과정

도 8은 3GPP 무선구간에서 사용되는 암호화 과정

도 9은 RLC 전송 모드에 따른 COUNT-C의 구성

도 10는 UTRAN Mobility Information Confirm 메시지를 수신할 수 있도록 제안된 방법의 진행 절차

도 11은 SRB1을 통한 RRC메시지를 수신할 수 있도록 제안된 방법의 진행 절차

도 12은 SRB2을 통한 RRC메시지를 수신할 수 있도록 제안된 방법의 진행 절차.

본 발명은 비동기식 IMT 2000시스템인 UMTS시스템에서 무선자원의 효율적인 이용을 위해 SRNC (Serving Radio Network Controller)를 변경하는 SRNS재할당 (SRNS Relocation)방법에 관한 것으로, 특히 암호화(Ciphering)된 RRC(Radio Resource Control)메시지들을 이용하여 SRNS재할당절차가 진행되는 경우 발생할 수 있는 문제점을 해결하여, 성공적인 SRNS재할당을 지원하는 방법에 관한 것이다.

이하 종래기술에 대해 설명한다.

먼저, 종래 및 본 발명에 대한 일반적인 배경 설명을 한다.

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)는 유럽식 표준인 GSM(Global System for Mobile Communications)시스템으로부터 진화한 제3세대 이동통신시스템으로, GSM 핵심망(Core Network)과 WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) 접속기술을 기반으로 하여 보다 향상된 이동통신서비스의 제공을 목표로 한다.

UMTS의 표준화 작업을 위해, 1998년 12월에 유럽의 ETSI, 일본의 ARIB/TTC, 미국의 T1 및 한국의 TTA 등은 제3세대 공동프로젝트(Third Generation Partnership Project ; 이하, 3GPP라 약칭함)라는 프로젝트를 구성하였고, 현재까지 UMTS의 세부적인 표준명세서(Specification)를 작성 중에 있다.

3GPP에서는 UMTS의 신속하고 효율적인 기술개발을 위해, 망구성요소들과 이 들의 동작에 대한 독립성을 고려하여 UMTS의 표준화 작업을 5개의 기술규격그룹(Technical Specification Groups; 이하, TSG라 약칭함)으로 나누어 진행하고 있다.

각 TSG는 관련된 영역내에서 표준규격의 개발, 승인, 그리고 그 관리를 담당하는데, 이들 중에서 무선접속망(Radio Access Network : 이하 RAN이라 약칭함)그룹(TSG-RAN)은 UMTS에서 WCDMA접속기술을 지원하기 위한 새로운 무선접속망인 UMTS무선망 (Universal Mobile Telecommunications Network Terrestrial Radio Access Network;이하, UTRAN이라 약칭함)의 기능, 요구사항 및 인터페이스에 대한 규격을 개발한다.

TSG-RAN그룹은 다시 전체회의(Plenary)그룹과 4개의 운영그룹(Working Group)으로 구성되어 있다.

제1운영그룹(WG1:Working Group 1)에서는 물리계층(제1계층)에 대한 규격을 개발하고, 제2운영그룹(WG2 :Working Group 2)은 데이터링크계층(제2계층) 및 네트워크계층(제3계층)의 역할을 규정한다.

또한, 제3운영그룹에서는 UTRAN내의 기지국, 무선망제어기(Radio Network Controller; 이하, RNC라 약칭함) 및 핵심망(Core Network)간 인터페이스에 대한 규격을 정하며, 제4운영그룹에서는 무선링크성능에 관한 요구조건 및 무선자원관리에 대한 요구사항 등을 논의한다.

도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 UMTS의 망 구조를 나타낸 도면이다.

UMTS시스템은 크게 단말(UE : User Equipment)(이동국)과 UTRAN 및 핵심망으 로 이루어져 있다.

UTRAN은 한 개 이상의 무선망부시스템(Radio Network Sub-systems; 이하 RNS로 약칭함)으로 구성되며, 각 RNS는 하나의 RNC와 이 RNC에 의해서 관리되는 하나 이상의 Node B로 구성된다.

Node B는 RNC에 의해서 관리되며 상향링크로는 송신측인 단말의 물리계층에서 보내는 정보를 수신하고, 하향링크로는 데이터를 수신측인 단말로 송신하는 단말에 대한 UTRAN의 접속점(Access Point)역할을 담당한다.

RNC는 무선자원의 할당 및 관리를 담당하는데, Node B의 직접적인 관리를 맡고 있는 RNC를 CRNC(Control RNC)라고 하며, 공용무선자원의 관리를 담당한다.

각 단말에 할당된 전용무선자원(Dedicated Radio Resources)을 관리하는 곳은 SRNC(Serving RNC)라 불린다.

CRNC와 SRNC는 동일할 수 있으나, 단말이 SRNC의 영역을 벗어나 다른 RNC의 영역으로 이동하는 경우에는 CRNC와 SRNC는 다를 수 있다.

특정 단말에게 제공되는 서비스는 크게 회선교환서비스와 패킷교환서비스로 구분된다.

예를 들어, 일반적인 음성전화 서비스는 회선교환서비스에 속하고, 인터넷접속을 통한 웹브라우징(Web Browsing)서비스는 패킷교환서비스로 분류된다.

회선교환서비스를 지원하는 경우에 SRNC는 핵심망의 MSC (Mobile Switching Center)와 연결되고, 이 MSC는 외부망과의 통신을 위해 GMSC와 연결된다.

이때, GMSC(Gateway Mobile Switching Center)는 다른 망으로부터 들어오거 나 나가는 연결의 관리를 담당한다.

패킷교환서비스에 대해서는 핵심망의 SGSN과 GGSN에 의해서 서비스가 제공된다. SGSN(Serving GPRS Support Node)은 SRNC로 향하는 패킷통신을 지원하고, GGSN(Gateway GPRS Support Node)은 인터넷망과 같은 다른 패킷교환망으로의 연결을 관리한다.

다양한 망 구성요소들 사이에는 서로간의 통신을 위해 데이터를 주고 받을 수 있는 인터페이스(Interface)가 존재하는데, RNC와 핵심망과의 인터페이스를 Iu인터페이스라고 정의한다.

또한, Iu인터페이스가 패킷교환영역과 연결된 경우에는 Iu-PS라고 하고, 회선교환영역과 연결된 경우에는 Iu-CS라고 정의한다.

도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN사이의 무선접속인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다.

도 2의 무선접속인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층, 데이터링크계층 및 네트워크계층으로 이루어지며, 수직적으로는 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어평면(Control Plane)과 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)으로 구분된다.

사용자 평면은 음성이나 IP 패킷의 전송등과 같이 사용자의 트래픽정보가 전달되는 영역이고, 제어평면은 망의 인터페이스나 호의 유지 및 관리 등의 제어정보가 전달되는 영역을 나타낸다.

도 2의 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호 접속 (Open System Interface; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1, L2, L3로 구분될 수 있다.

L1은 무선인터페이스에 대한 물리계층(Physical Layer)의 역할을 수행하고, 상위에 있는 매체접속제어 (Medium Access Control; 이하 MAC이라 약칭함)계층과는 전송채널(Transport Channel)들을 통해 연결되어 있으며, 전송채널(Transport Channel)을 통해 물리계층으로 전달된 데이터를 무선환경에 맞는 다양한 코딩과 변조방식 등을 이용하여 수신측에 전달하는 역할을 담당한다.

물리계층과 MAC계층사이에 존재하는 전송채널은 단말이 독점적으로 이용할 수 있는지, 또는 여러 개의 단말이 공유해서 사용하는지에 따라 각각 전용전송채널 (Dedicated Transport Channel)과 공용전송채널 (Common Transport Channel)로 구분된다.

L2는 데이터링크계층(Data Link Layer)의 역할을 수행하고, 여러 단말들이 WCDMA망의 무선자원을 공유할 수 있도록 한다.

L2는 MAC 계층, 무선링크제어(Radio Link Control; 이하 RLC라 약칭함)계층, 패킷데이터수렴프로토콜(Packet Data Convergence Protocol; 이하 PDCP라 약칭함)계층, 그리고 방송/멀티캐스트제어(Broadcast/Multicast Control; 이하 BMC라 약칭함)계층으로 나뉘어진다.

MAC계층은 논리채널과 전송채널간의 적절한 대응 (Mapping)관계를 통해 데이터를 전달한다. 상위계층과 MAC계층을 연결시켜주는 논리채널들은 이들을 통해 전송되는 정보의 종류에 따라 크게 두 가지로 구분된다.

즉, 제어평면의 정보를 전송할 경우에는 제어채널(Control Channel)을, 사용자 평면의 정보를 전송하는 경우는 트래픽채널(Traffic Channel)을 사용한다.

RLC계층은 상위로부터 전송된 RLC SDU의 분할 및 연결 (Segmentation and Concatenation)기능에 의해 전송에 맞는 적절한 RLC PDU를 구성하고, 전송 중 소실된 RLC PDU의 재전송을 담당하는 자동반복요구 (Automatic Repeat request; ARQ)기능을 수행할 수 있다.

PDCP계층은 RLC계층의 상위에 위치하며, IPv4나 IPv6와 같은 네트워크 프로토콜을 통해 전송되는 데이터들이 RLC계층에서 전송되기에 적합하도록 만들어준다.

특히, IP패킷의 효율적인 전송을 위해 패킷의 헤더정보를 압축해서 전송하는 헤더압축(Header Compression)기법을 사용할 수 있다.

BMC계층은 CBS(Cell Broadcast Center)로부터 전달된 메시지를 무선 인터페이스를 통해 전송할 수 있도록 한다. BMC의 주된 기능은 단말로 전송되는 셀방송메시지(Cell Broadcast Message)를 스케줄링하여 전송하는 것으로, 일반적으로 UM으로 동작하는 RLC계층을 통하여 데이터를 전송한다.

참고로, PDCP계층과 BMC계층은 사용자 데이터만을 전송하므로 사용자평면에만 위치한다.

이들과는 달리, RLC계층은 상위에 연결된 계층에 따라 사용자평면에 속할 수도 있고 제어평면에 속할 수도 있다.

제어평면에 속하는 경우에는 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함)계층으로부터 데이터를 전달 받는 경우에 해당되고, 그 외의 경우는 사용자 평면에 해당한다.

L3의 가장 하부에 위치한 RRC계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선운반자들의 설정, 재설정 및 해제와 관련되어 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다.

이때, 무선운반자가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다.

RRC메시지를 통해 상위계층에서 전달되는 제어 메시지들의 전송도 가능하다.

상기 무선운반자와 RLC계층의 동작에 대하여 자세히 살펴보도록 하자.

일반적으로, 사용자 평면에서 L2계층에 의해 상위계층으로 제공되는 사용자데이터의 전송서비스를 무선운반자(Radio Bearer; RB)라고 정의하며, 제어평면에서 L2계층에 의해 상위계층으로 제공되는 제어정보의 전송서비스는 시그널링무선운반자(Signaling Radio Bearer; SRB)라고 정의한다.

각 무선운반자들은 공통적으로 RLC계층을 통해서 전송되는데, 전송 특성은 RLC계층의 동작모드에 의해 결정된다.

즉, 상위로부터 RLC계층으로 내려온 데이터들에 대해 분할 기능을 수행하는지의 여부와, 재전송을 지원하는지의 여부에 따라 RLC계층의 동작은 다음의 세가지 경우로 구분할 수 있다.

이들은 각각 투명모드(Transparent Mode; 이하 TM이라 약칭함), 무응답모드(Unacknowledged Mode; 이하 UM이라 약칭함), 그리고 응답모드(Acknowledged Mode; 이하 AM이라 약칭함)이다.

첫째로, TM으로 동작할 경우에는 상위로부터 내려온 RLC SDU에 어떤 헤더정보도 추가되지 않는다. RLC PDU에 일련번호가 첨부되지 않으며 데이터의 재전송을 지원하지 않는다. 일반적으로 TM에서는 RLC SDU의 분할 및 재조립을 사용하지 않지만, 경우에 따라 무선운반자의 설정시 분할 및 재조립 기능의 사용여부가 결정된다.

둘째로, RLC계층이 UM으로 동작하는 경우에는 RLC PDU의 전송이 실패했더라도 재전송을 지원하지 않는다. 따라서 전송 중 데이터가 소실되더라도 수신측에서는 재전송을 요구하지 않고, 관련된 데이터들은 실패로 간주한다. UM으로 동작하는 RLC계층에서는 RLC SDU를 분할하여 RLC PDU를 구성할 수 있으며, 각 RLC PDU에는 차례대로 일련번호가 첨부된다. 따라서, 수신측은 이 일련번호를 기반으로 데이터를 연결시켜 복구할 수 있다.

UM RLC를 이용하는 있는 서비스로는 셀방송서비스(Cell Broadcast Service)와 IP망을 이용한 음성서비스(Voice over IP) 등을 들 수 있다.

마지막으로, RLC가 AM으로 동작하게 되면 패킷의 전송 실패 시 재전송을 지원한다. 즉, 송신측 RLC계층은 수신측으로부터 전송의 성공여부를 판단할 수 있는 상태정보를 받아 재전송이 필요한 RLC PDU를 재전송한다. AM으로 동작하는 동안, RLC계층이 상위계층으로부터 받은 RLC SDU는 필요에 따라 분할(Segmentation)이나 연결(Concatenation)에 의해 미리 정의된 크기로 나뉘어진 후 일련번호(Sequence Number)를 포함한 헤더정보가 더해져 RLC PDU가 되고 이들은 일련번호에 따라 RLC버퍼에 저장된다.

저장된 RLC PDU들은 MAC계층이 요구한 개수만큼 MAC계층으로 전달되며, 기본적으로 일련번호순서에 따라 전송이 이루어진다.

송신측 RLC계층에서는 처음으로 송신되는 RLC PDU가 일련번호의 순서대로 전송되므로, 수신측 RLC계층에서는 수신되는 일련번호를 관찰해 전송에 실패한 데이터에 대해 송신측 RLC계층으로 재전송을 요구한다.

예를 들어, 수신된 RLC PDU의 일련번호가 #23, #24, #25, #32, #34였다면, #26~#31과 #33의 일련번호를 갖는 RLC PDU는 전송 중 소실되었다고 할 수 있다. 이와 같은 수신측 버퍼의 상태정보는 상태PDU(Status PDU)를 송신측으로 전송되는데, 송신측에서는 상태 PDU에 포함된 내용에 따라 재전송해야 할 RLC PDU 및 성공적으로 전송된 RLC PDU의 일련번호를 알 수 있다.

도 3에 RLC계층에서 전송되는 RLC PDU의 구조를 보였다. RLC PDU는 헤더정보와 패이로드(Payload)로 구성되며, 헤더정보에는 다양한 제어정보가 포함된다.

도 3의 헤더정보에는 일련번호와 길이지시자가 포함되는데, 일련번호는 순차적인 데이터의 전달을 위해서 필요한 식별정보로 사용되고, "길이지시자"(Length Indicator)는 RLC SDU의 경계를 나타낸다.

일련번호는 UM의 경우 7비트를 갖고, AM의 경우에는 12비트로 구성된다. "E"필드는 1비트로 구성된 확장비트로써, 이어질 필드가 "길이지시자"인지 혹은 데이터인지를 구분할 때 사용한다.

길이지시자는 RLC계층의 연결기능에 의해 여러 개의 RLC SDU가 하나의 RLC PDU에 포함되는 경우, 해당 RLC SDU의 경계면을 지시한다. 따라서, RLC SDU가 해당 RLC PDU내에서 끝나지 않는 경우에는 길이지시자가 존재하지 않을 수 있다.

또한, 길이지시자는 단순히 RLC SDU의 경계면을 지시하는 역할 이외에 특별한 용도로 사용되기도 한다. 대표적인 용도가 패딩(Padding)과 데이터시작지시자의 역할이다. 패딩은 해당 RLC PDU내에 추가로 연결할 RLC SDU가 없고, RLC PDU의 데이터부분이 포함할 RLC SDU의 크기보다 큰 경우에 사용한다. 즉, 패딩으로 지시된 부분은 의미 없는 데이터라는 것을 의미한다.

또한, 데이터시작지시자는 UM의 경우 1111100, AM의 경우 111111111111100으로 설정하며, 이 값이 설정되어 있는 경우에는, 길이지시자 이후에 이어질 데이터부분이 RLC SDU의 첫 부분임을 의미한다.

이는 RLC에서 추가적인 데이터의 소실을 방지하는데 사용할 수 있다.

예를 들어, 일련번호 4번의 RLC PDU가 소실되고, 일련번호 5번의 RLC PDU가 수신되는 경우를 생각해 보자. 만약, 새로운 RLC SDU가 일련번호 5번부터 시작해서 5번 내에서 끝났다면, 5번 RLC PDU에는 길이지시자 필드가 존재하게 된다.

하지만, 데이터시작지시자가 없다면, 4번 RLC PDU가 소실되었으므로 수신측 RLC계층은 5번 RLC PDU에 속한 RLC SDU가 4번 RLC PDU내의 RLC SDU와 이어진다고 가정하고 5번 RLC PDU내의 첫 RLC SDU를 폐기시킬 수 있다.

RLC계층에서는 데이터의 전송과 RLC버퍼의 효율적인 관리를 위해 상태변수(State Variable)를 정의하여 사용한다.

도 4에 송신측 AM RLC버퍼의 구조 및 RLC버퍼의 상태지시자를 나타내었다. AM RLC에서 RLC PDU들은 일련번호에 따라 차례대로 저장되어 있으며, 성공적으로 전송 된 RLC PDU들은 버퍼에서 삭제한다.

도 4에서, VT(S)라는 상태변수는 처음으로 전송될 PDU중 가장 작은 RLC PDU의 일련번호를 의미한다. 또한, VT(A)는 전송 후 수신측으로부터 긍정응답을 기다리는 PDU중에서 가장 작은 일련번호를 나타낸다.

따라서, 송신측에서는 VT(S)-1의 일련번호를 갖는 RLC PDU까지 전송했으며, VT(A)-1까지의 RLC PDU에 대해서는 수신측으로부터 긍정응답을 받았다는 것을 의미한다.

비록 도4는 AM RLC의 경우만을 보였으나, RLC계층이 UM모드로 동작하는 경우에는 AM의 VT(S) 와 비슷하게 VT(US)를 정의할 수 있다.

즉, VT(US)는 UM으로 동작하는 송신측 RLC계층에서 처음으로 전송될 RLC PDU중에서 가장 작은 일련번호를 의미한다.

하지만, UM에서는 재전송이 지원되지 않기 때문에 수신측으로부터 긍정응답이나 부정응답등의 확인을 받을 수 없으므로 VT(A)와 같은 상태변수는 정의되지 않는다.

일반적으로, 이들 상태변수들은 RLC계층이 재설정(Re-establishment)되거나 초기화(Reset)되는 경우에는 초기값인 0으로 설정된다.

상기에서 설명했듯이, 제어평면에서 L2계층에 의해 상위계층으로 제공되는 제어정보의 전송서비스는 시그널링무선운반자(Signaling Radio Bearer; SRB)라고 정의한다.

모든 RRC메시지들은 SRB들을 통하여 단말과 RNC사이에서 교환되며, 새로운 무선운반자의 설정과, 기 설정된 무선운반자들의 재설정 및 해제를 명령할 수 있다.

UMTS시스템에서는 단말과 RNC사이의 제어정보 전송을 위해 총 32개의 SRB들을 사용할 수 있다.

각 SRB의 특성들은 SRB를 지원하는 RLC의 동작모드와 사용하는 논리채널의 종류에 따라 결정된다. SRB에서 사용하는 논리채널은 제어정보의 전송을 위해 고안된 CCCH (Common Control Channel)와 DCCH (Dedicated Control Channel)의 두 가지를 사용한다.

CCCH는 단말과 UTRAN사이의 공용제어정보를 실어 나르는 논리채널이며, 여러 단말이 동시에 이용할 수 있다.

상기 CCCH는 공용 논리채널이므로, 단말의 식별정보인 U-RNTI (UTRAN Radio Network Temporary Identity)를 포함한다.

이와는 달리, DCCH는 특정 단말과 UTRAN사이의 전용제어정보를 전송하는 논리채널로 다른 단말들과 공유되지 않고 해당 단말의 전용으로 사용된다. 각 SRB들의 특성을 정리하면 다음과 같다.

- SRB0 : 상향링크로는 TM RLC를, 하향링크로 UM RLC를 통해 RRC메시지들을 전송한다. SRB0에 사용되는 논리채널은 CCCH이다.

- SRB1 : UM RLC를 이용하며 DCCH를 통해 RRC메시지들을 전송할 때 사용한다.

- SRB2 : AM RLC를 이용하며 DCCH를 통해 RRC메시지들을 전송할 때 사용한 다. 이때, RRC의 상위계층으로부터 전달된 메시지의 전송에 사용되지는 않는다.

- SRB3 : AM RLC를 이용하며 DCCH를 통해 RRC의 상위계층으로부터 전송된 메시지를 전송한다.

- SRB4 : 이 SRB는 선택사항이다. SRB3와 같이 RRC의 상위계층으로부터 전달된 메시지를 전송하지만, SRB3와의 우선순위 제어를 위해 사용한다.

즉, SRB4는 우선순위가 낮은 메시지를 포함하고, SRB3에는 우선순위가 높은 메시지를 전달할 수 있다.

- SRB5-31 : TM RLC와 연결된 DCCH를 이용해 RRC메시지들을 전송하는 모든 경우에 사용한다.

도 5에 패킷교환영역에서 수행되는 전형적인 SRNS재할당과정을 도시했으며, 회선교환영역에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

SRNS재할당은 단말의 이동에 의해 단말의 위치가 변하는 경우에, 단말과 핵심망 사이의 Iu 접속점을 보다 짧은 경로로 설정하기 위해 사용하는 방법으로, 단말과 연결된 SRNC를 기존에 사용하던 RNC가 아닌 다른 RNC로 변경해주는 과정을 의미한다.

SRNS재할당은 다양한 망 구성요소들이 관련되어 있으므로, 일반적인 핸드오버 절차보다 훨씬 복잡한 과정을 거친다.

도 5에서, 단말은 현재 RNC1과 연결되어 있고, RNC1이 해당 단말에 대한 SRNC 역할을 수행한다. RNC1은 핵심망의 SGSN1과 연결되고 외부망과의 연결을 위해 SGSN1은 GGSN과 연결되어 있다.

단말의 이동에 의해 단말이 RNC2가 관리하는 영역으로 들어가게 된다면, RNC1을 통한 SGSN1과의 연결보다는 RNC2를 통한 SGSN2와의 연결이 보다 짧은 경로라고 생각할 수 있다.

물론, RNC2를 경유하고 기존(현재)의 SRNC기능을 RNC1에 그대로 둘 수도 있으나, 이런 경우에는 RNC1과 RNC2사이의 자원을 이용하게 되어 UTRAN의 망 자원을 낭비하게 되므로, SRNS재할당과정을 통하여 낭비되는 자원을 줄일 수 있다.

SRNS재할당 절차의 완료 후에, 단말의 SRNC의 역할은 RNC2가 담당하며 핵심망과는 SGSN2를 통해 연결된다.

SRNS재할당이 수행될 수 있는 조건은 다양하겠지만, 대표적인 예로는 UTRAN과 핵심망사이의 접속점을 이동시키기 위해 망 자체적으로 SRNS재할당을 수행하는 경우 (Case I)와, 단말로부터 보고된 셀의 변경과정이나 위치등록변경과정과 동시에 SRNS재할당을 수행하는 경우 (Case II)를 들 수 있다.

SRNS재할당시 단말과의 관련성 여부가 Case I과 Case II의 차이점이라고 할 수 있지만, 두 경우 모두 SRNC재할당과 관련된 절차상에 있어서는 큰 차이가 없다.

SRNS재할당 과정이 진행되는 동안, 단말과 RNC사이, RNC와 RNC사이, 그리고 RNC와 핵심망 사이에서 다양한 시그널링 메시지들이 교환된다.

단말과 RNC 및 핵심망 사이에서 교환되는 시그널링 메시지들을 통하여 SRNS재할당절차를 이해해보도록 이해해보도록 하자.

도 6에 UMTS내에서의 SRNS재할당 과정을 나타내었다.

도6에서 원시RNC (Source RNC)는 SRNS재할당 이전에 해당 단말에 대하여 SRNC의 역할을 수행하는 RNC를 의미하며, 목표RNC (Target RNC)는 SRNS재할당 이후에 해당 단말에 대하여 SRNC의 역할을 수행하는 RNC를 나타낸다.

마찬가지로, Old SGSN과 New SGSN은 각각 SRNS재할당 이전과 이후에 해당 단말에 대하여 SGSN의 역할을 수행하는 GSN을 나타낸다.

비록, 도 6에서는 Old SGSN과 New SGSN이 서로 다른 경우를 보여주고 있으나, 경우에 따라서 Old SGSN과 New SGSN은 같을 수 있다.

또한, 도6은 Case I과 Case II 모두 적용될 수 있다.

도 6을 참고로 SRNS재할당이 수행되는 절차를 요약해 보자.

도 6에서 각 메시지들의 전송순서는 할당된 번호에 따라 순서대로 진행되지만, 이 순서를 따르지 않을 수도 있다.

1. Case I이나 Case II의 경우에 의해 SRNS재할당 여부가 결정된다.

2. Source RNC는 Old SGSN으로 Relocation Required메시지를 통해 Target RNC의 식별정보, 단말정보, 보안정보 및 RRC프로토콜 정보 등 Relocation과 관련된 정보를 전송해준다.

3. Old SGSN은 전송된 정보를 이용하여, 해당 SRNS재할당절차가 SGSN의 변경이 필요한 Inter-SRNS SRNS재할당인지,

또는 동일한 SGSN내에서 이루어지는 intra-SGSN SRNS재할당인지를 파악한다.

도면에서와 같이 SGSN이 달라지는 경우, Old SGSN은 Forward Relocation Request메시지를 New SGSN으로 전송해 재할당과 관련된 망 자원을 할당하도록 명령한다.

4. New SGSN은 Target RNC로 Relocation Request메시지를 전송해 Target RNC가 SRNC가 되는 경우에 필요한 다양한 자원을 할당하도록 한다.

이 과정에는 Source RNC에서 단말과의 통신을 위해 사용하던 다양한 무선운반자를 설정하는 과정도 포함된다. New SGSN이 Relocation Request Acknowledge메시지를 수신한 후에는 Target RNC와 New SGSN사이에는 데이터의 전달을 위한 통로도 같이 생성된다.

5. Target RNC와 New SGSN사이에서 데이터의 전송을 위한 자원이 마련되고, SRNS재할당에 대한 준비가 끝났다면, New SGSN가 Forward Relocation Response메시지를 Old SGSN으로 전송해 Target RNC가 Source RNC로부터 전송되는 하향 데이터들을 전달받을 준비가 완료되었다고 알려준다.

6. 데이터의 이동과 단말과의 통신을 위한 모든 자원이 마련되었으므로, Old SGSN은 Relocation Command메시지를 Source RNC로 전송하여, 해제시킬 무선운반자정보와 Target RNC로 데이터를 전달해야 할 무선운반자정보 등을 알려준다.

7. Relocation Command메시지를 수신한 Source RNC는 Relocation Commit메시지를 Target RNC로 전송해, SRNS의 동작과 관련된 접속정보들을 Target RNC로 전달하고, Source RNC로부터 Target RNC로 SRNC의 역할이 변경된다는 것을 알린다.

8. Source RNC는 Target RNC로의 데이터전달이 필요한 무선운반자들에 대하여 데이터를 전달하기 시작한다. 이때, 데이터의 전달통로는 Source RNC와 Target RNC간의 직접적인 데이터 전달이 아니라, 핵심망을 경유하게 된다.

9. 상기 7번 절차의 Relocation Commit메시지를 수신한 Target RNC는 Relocation Detect메시지를 New SGSN으로 전송한다.

이 Relocation Detect메시지를 전송한 후에야 비로소 Target RNC는 SRNC로써의 역할을 수행하게 된다.

10. Target RNC는 RRC메시지인 UTRAN Mobility Information (Case I) 메시지 또는 Cell/URA(UTRAN Registration Area) Update (Case II) 메시지를 단말로 전송한다.

이 메시지는 새로운 단말식별 정보인 New U-RNTI와 단말관련 정보 및 핵심망 관련 정보들을 포함한다.

단말은 이들 메시지에 대한 응답으로 UTRAN Mobility Information Confirm메시지를 Target RNC로 전송한다. 이 과정이 완료되면, 단말과 RNC에서는 PDCP와 RLC엔터티들을 재설정하고 구동시킨다.

따라서, 이 과정이 끝난 후에야 상향링크와 하향링크의 설정이 완료되어 Target RNC와 단말은 사용자 데이터를 교환할 수 있다.

11. 핵심망이 Relocation Detect메시지를 수신하면, 핵심망은 사용자평면을 Source RNC로부터 Target RNC로 전환한다. New SGSN은, Inter-SGSN Relocation인 경우, New SGSN의 주소와 기타 접속정보를 접속정보를 포함한 Update PDP Context Request메시지를 GGSN으로 전송한다.

이를 수신한 GGSN은 해당 접속과 관련된 제어정보들을 갱신하고 이에 대한 응답메시지인 Update PDP Context Response메시지를 New SGSN으로 전송한다.

12. Target RNC가 UTRAN Mobility Information Confirm메시지를 성공적으로 수신하면, Target RNC는 New SGSN으로 Relocation Complete메시지를 전송한다.

이는 Target RNC가 New SGSN으로 SRNS재할당절차가 완료되었음을 알려준다. 또한, Inter-SGSN SRNS재할당의 경우에는 New SGSN이 Old SGSN에 SRNS재할당절차가 완료되었음을 알리기 위해 Forward Relocation Complete메시지를 전송한다.

13. 모든 과정이 완료된 후에는 Old SGSN이 Iu Release Command메시지를 Source RNC로 전송하여 Source RNC와 Old SGSN사이에 존재하는 Iu접속을 해제시킨다.

상기 도 6를 통해서 SRNS재할당의 기본적인 동작과 절차를 알 수 있었다.

이번에는 UTRAN내에서 SRNS재할당과 관련하여 전송되는 RRC메시지들을 자세히 살펴보도록 한다.

도 7에 UTRAN과 단말 사이에서 SRNS재할당이 수행되는 과정을 도시하였다.

도 7에서 RRC메시지가 전송되는 경우는 1번, 7번, 8번의 경우에 해당되는데, 이들 RRC메시지들을 살펴보도록 하자.

(1) Cell Update메시지와 Cell Update Confirm메시지 : 단말의 이동에 의해 셀이 변경되는 경우, 단말이 Cell Update메시지를 보냄으로써 경우에 실행된다. Cell Update Confirm메시지는 Cell Update 메시지에 대한 UTRAN의 응답메시지로, 무선운반자의 해제/재설정, 전송채널/물리채널의 재설정 등과 같은 명령을 전송할 수 있다.

또한, 단말에 대한 New U-RNTI값도 포함할 수 있다. Cell Update메시지는 SRB0를 이용하여 전송되며, Cell Update Confirm메시지는 SRB0 또는 SRB1을 이용하 여 전송된다.

(2) URA Update 메시지와 URA Update Confirm메시지 : URA(UTRAN Registration Area)는 하나 또는 여러 개의 셀들로 이루어진 영역으로, UTRAN이 단말의 이동성을 지원하기 위한 효율적인 방법을 제공한다

URA는 UTRAN의 내부적으로 알려져 있다. 또한, 단말의 이동에 따른 핑퐁(Ping-Pong)효과를 방지하기 위해 URA들은 상호간에 겹치도록 설계된다.

따라서, 하나의 셀은 하나 또는 그 이상의 URA에 속할 수 있다. 단말은 각 셀로부터 전송되는 URA리스트로부터 최종 URA의 정보를 알 수 있고, URA가 변경될 때마다 URA Update절차를 수행한다.

URA Update절차는 단말이 URA Update메시지를 UTRAN으로 전송함으로써 실행된다. URA Update메시지의 응답신호로 UTRAN은 URA Update Confirm메시지를 단말에 전송하며, 이를 통해 특정 단말에 대해 새롭게 할당된 URA식별정보를 알려줄 수 있다.

또한, Cell Update절차와 마찬가지로 URA Update Conform메시지는 단말의 식별을 위한New U-RNTI값을 포함할 수 있다.

상기 (1)의 경우와 같이, URA Update메시지는 SRB0를 이용하여 전송되며, URA Update Confirm메시지는 SRB0 또는 SRB1을 이용하여 전송된다.

(3) UTRAN Mobility Information 메시지와 UTRAN Mobility Information Confirm메시지 : UTRAN Mobility Information메시지는 UTRAN에서 단말로 보내는 RRC메시지로 단말에 새로운 식별정보를 할당하거나 기타 단말의 이동성과 관련된 정보를 전송할 때 사용한다.

단말은 이에 대한 응답으로 단말은 UTRAN Mobility Information Confirm을 전송한다. UTRAN Mobility Information메시지는 SRB1 또는 SRB2를 통하여 전송되며, UTRAN Mobility Information Confirm메시지는 SRB2만을 이용하여 전송된다.

참고로, 상기 도56 또는 도7에서 단말이 UTRAN Mobility Information Confirm메시지를 전송한 이후에, 단말과 RNC에서는 PDCP계층과 RLC계층에 대한 재설정을 위해 각각 CPDCP-CONFIG-Req명령과 CRLC-CONFIG-Req명령을 이용해 PDCP엔터티와 RLC엔터티를 설정/재설정한다.

지금까지 SRNS재할당 과정을 살펴보았다. 상기에서 설명한 절차들은 기본적으로 단말과 RNC 및 핵심망 사이에서 교환되는 다양한 메시지들을 기반으로 하고 있다. 하지만, 이들 메시지들 중에서 단말과 RNC사이에서 교환되는 RRC메시지들은 종종 데이터의 보안을 위하여 암호화되어 전달된다.

만약, RRC메시지들이 암호화되지 않고 전달된다면 상기 SRNS재할당 과정에는 큰 문제가 없을 수 있으나, SRNS재할당과정 중에 전송되는 RRC메시지들이 암호화되어 있는 보다 현실적인 상황을 고려하면, RRC메시지의 전달시 단말과 UTRAN내에서의 암호화 파라미터가 달라 전송된 RRC메시지들이 제대로 수신되지 않는 경우가 발생할 수 있다.

이를 이해하기 위해서는 RLC계층에서 수행하는 RLC PDU의 암호화(Ciphering) 방법에 대하여 살펴볼 필요가 있다.

데이터의 암호화(Ciphering)는 공용으로 사용하는 무선자원을 통하여 원하지 않는 사용자가 자신의 통신을 의도적으로 도청하는 경우를 방지하기 위하여 사용하는 방법으로, 단말과 RNC간에 고유한 암호화 파라미터들이 있어서 이 정보를 모르는 사용자는 정상적으로 해당 데이터에 접근할 수 없도록 해주는 역할을 한다.

3GPP에서 채택하고 있는 암호화 방법은 L2계층에 대해서 수행하는데, RLC계층의 모드에 따라 RLC계층 또는 MAC계층에서 수행할 수 있다.

즉, RLC계층이 AM 또는 UM으로 동작하는 경우에는 RLC계층에서 데이터의 암호화를 수행하고, RLC계층이 TM으로 동작하는 경우에는 MAC계층에서 암호화를 수행한다. 또한, 모든 암호화는 DCCH를 통해 전달된 메시지에 대해서만 수행된다.

암호화 방법은 다양한 입력 파라미터를 기반으로 암호화에 필요한 MASK를 생성해 이를 RLC PDU또는 MAC SDU와 더하여 암호화된 데이터를 생성한다.

수신측에서는 송신측과 동일한 MASK를 자체적으로 생성하여 수신된 데이터와 덧셈연산을 수행하면 암호화 이전의 데이터를 복구할 수 있다.

이러한 암호화 과정은 도8에 나타나 있다.

여기서 PLAINTEXT BLOCK은 암호화 되기 전의 데이터이며, KEYSTREAM BLOCK은 암호화를 위한 MASK이다.

PLAINTEXT BLOCK은 KEYSTREAM BLOCK과의 비트 연산을 통해 암호화 되어 CIPHERTEXT BLOCK을 형성한다.

이렇게 암호화된 CIPHERTEXT BLOCK은 무선 구간으로 전송되며, 이를 받은 수신측은 송신측에서 암호화 시에 사용되었던 MASK와 똑같은 MASK인 KEYSTREAM BLOCK을 이용하여 CIPHERTEXT BLOCK을 복구할 수 있다.

즉, 누군가가 전송 도중의 데이터를 추출해내더라도 이는 CIPHERTEXT BLOCK이기 때문에 KEYSTREAM BLOCK을 알아내지 못한다면 PLAINTEXT BLOCK은 알아낼 수 없다는 것이다.

이와 같은 암호화의 핵심은 암호화 MASK인 KEYSTREAM BLOCK을 생성하는 데에 있으며, MASK의 조건으로 중요한 것은, 역추정을 통해 MASK를 알아낼 수 없어야 한다는 것과 각 무선운반자 마다 서로 다른 MASK를 사용하는 것, 또한 MASK 자체가 시간에 따라 계속적으로 변해야 한다는 것이다.

다양한 암호화 알고리즘 중에서 F8이라고 명명된 방법이 3GPP에서 암호화의 표준방법으로 채택되었다.

F8 알고리즘은 여러 가지 입력 인자들을 이용하여 암호화 MASK인 KEYSTREAM BLOCK을 생성하는데, 이 때 사용되는 입력 인자들은 다음과 같다.

- CK (Ciphering Key, 128bits) : 암호화 키(Key)로서, 회선교환영역에 대해 하나 (CK_CS), 패킷교환영역에 대해 하나 (CK_PS)의 암호화 키가 각각 존재한다.

- BEARER (Radio Bearer Identifier, 5bits) : 무선운반자의 판별자로서, 각 무선운반자마다 하나의 값이 존재한다.

- DIRECTION (Direction Identifier, 1bit) : 방향 판별자로서, 상향 (Uplink)인 경우 0, 하향 (Downlink)인 경우 1로 설정한다.

- LENGTH (16bits) : 길이 지시자로서, 생성하는 MASK인 KEYSTREAM BLOCK의 길이를 결정한다.

- COUNT-C (32bits) : 암호화 일련번호 (Ciphering Sequence Number) 로서, AM 또는 UM RLC를 사용하는 무선운반자에 대해서는 각 RB 당 하나 씩의 COUNT-C를 사용하며, TM RLC를 사용하는 무선운반자에 대해서는 모든 무선운반자에 대해 하나의 COUNT-C값을 사용한다.

상기의 암호화 입력 인자들 중 다른 인자들은 모두 고정된 값이나, COUNT-C 만은 시간에 따라 또는 하나의 RLC PDU가 전송될 때마다 값이 변하게 된다.

이 COUNT-C의 구성은 크게 두 가지로 이루어지는데, 앞부분은 long sequence number이고, 뒷부분은 short sequence numbe이다.

RLC 전송 모드에 따른 구체적인 COUNT-C 구조는 도9에 보였다.

각각을 설명하면 다음과 같다.

* RLC TM을 사용하는 경우,

- Long sequence number : 24bit의 MAC-d HFN (Hyperframe Number)

- Short sequence number : 8bit의 CFN (Connection Frame Number)

* RLC UM을 사용하는 경우

- Long sequence number : 25bit의 RLC HFN (Hyperframe Number)

- Short sequence number : 7bit의 RLC UM SN (Sequence Number)

* RLC AM을 사용하는 경우

- Long sequence number : 20bit의 RLC HFN (Hyperframe Number)

Short sequence number : 12bit의 RLC AM SN (Sequence Number)

상기에서 CFN은 MAC 계층의 전송 채널들에 대해 단말과 UTRAN사이의 동기를 맞추기 위해 사용하는 카운터로서, 0~255 사이의 값을 가지며, 한 무선 프레임 (Radio Frame, 길이는 10ms) 마다 1씩 증가한다.

RLC SN은 RLC에서 각 RLC PDU를 구별하기 위해 붙이는 일련번호로, UM의 경우는 0~127 사이의 값을 (7bit), AM의 경우는 0~4095 사이의 값을 (12bit) 가지며, 매 RLC PDU마다 1씩 증가한다.

이와 같은 short sequence number는 무선 접속 프로토콜에서 사용되고 있는 카운터로서 그 길이가 다소 짧다고 볼 수 있다.

따라서, 보다 긴 파라미터로 만들기 위하여 앞에 long sequence number에 해당하는 HFN을 붙이게 된다. 각 HFN은, short sequence number가 증가하여 한바퀴를 돌아 0으로 초기화될 때마다 그 값이 1씩 증가한다.

RRC메시지의 경우에 있어서도, UM 또는 AM을 이용하는 RLC계층을 통하여 전달되기 때문에 암호화가 적용될 수 있다.

즉, RLC계층으로 내려온 RRC메시지는 전송크기에 맞게 적절히 분할 또는 연결되어 RLC PDU를 구성하고, RLC PDU의 데이터 부분은 상기 도 8에서 생성된 MASK를 사용하여 암호화되는 것이다.

이때 MASK를 생성하기 위해 사용하는 다양한 암호화 파라미터들이 수신측과 송신측에서 동일해야 하는데, 정상적으로 데이터의 송수신이 이루어지고 있는 경우라 하더라도 COUNT-C값이 달라지게 되면 전혀 다른 데이터로 복구될 것이다.

이때, COUNT-C에서 Short sequence number에 해당하는 부분은 RLC PDU에 같이 실려온 헤더정보에 포함되어 있으므로, 엄밀히 말하면 단말과 RNC에서 관리하고 있는 HFN값이 일치하지 않는다면 암호화된 데이터의 복구가 실패하여 데이터를 정상적으로 수신할 수 없게 된다.

상기와 같은 암호화 방법을 토대로 하여 도7의 7번과, 8번 절차에서 발생할 수 있는 문제점을 생각해보자. 참고로, 1번 절차 역시 RRC메시지를 사용하지만, RLC PDU들이 CCCH를 이용하여 전송되어 암호화가 수행되지 않으므로 문제가 되지 않는다.

1. 7번 절차의 문제점

Case I이나 Case II의 경우, 단말로 전송되는 RRC메시지들은 적절한 SRB를 이용하여 Target RNC로부터 전송되고 있다. 하지만, Target RNC에서 생성된 RLC계층들은 SRNS재할당과정 중에 새롭게 생성되었기 때문에, 모든 상태변수값들과 타이머들은 초기화되어 있다. 예를 들어, Target RNC의 RLC계층에서 전송되는 RLC PDU의 일련번호는 초기값인 0으로 초기화되어 있다.

이로 인해 발생할 수 있는 문제점들을 각 메시지별로 살펴보도록 하자.

(1) UTRAN Mobility Information이 SRB1을 이용하여 전송되는 경우: UM RLC를 이용하는 경우로, Target RNC가 Source RNC로부터 넘겨받은 HFN을 그대로 사용하여 데이터를 전송한다면, 단말에서는 자신이 기다리고 있던 일련번호가 도착하지 않게 되므로, 중간에 여러 개의 메시지가 소실되었다고 생각한다.

이에 따라, 수신측은 일련번호가 한바퀴를 돌았다고 가정하게 되어 HFN값이 1만큼 증가하게 된다.

따라서, 송신측에서 암호화한 HFN값과 수신측에서 암호화를 복구하는데 사용 하는 HFN값이 다르게 되므로, 이 RRC메시지는 정상적으로 수신될 수 없다.

(2) UTRAN Mobility Information이 SRB2을 이용하여 전송되는 경우: AM RLC를 이용하는 경우이다.

일반적으로 수신측 AM RLC계층은 재전송에 따른 관리를 용이하게 하기 위하여 수신측 RLC계층에서 수신할 수 있는 RLC PDU들의 일련번호 범위를 설정해놓고 있다.

이를 수신윈도우라고 하는데, 수신측에서는 수신윈도우의 범위를 넘어서는 일련번호를 갖는 RLC PDU를 수신하게 되면, 이 데이터는 즉시 폐기된다.

Target RNC로부터 전송된 RLC PDU의 일련번호가 0으로 설정되므로, 이 값이 단말의 수신윈도우 범위 내에 있다면 수신이 가능하지만, 윈도우의 범위를 벗어나는 경우에는 폐기되므로, 해당 RRC메시지를 수신할 수 없게 된다.

비록, 윈도우내의 범위에 있어 성공적으로 수신된다 하더라도 상기 (1)의 경우와 같이 HFN의 차이에 의해 성공적으로 RLC PDU를 복구할 수 없게 된다.

(3) Cell/URA Update Confirm이 SRB1을 이용하여 전송되는 경우 : (1)과 동일한 문제가 발생한다.

(4) Cell/URA Update Confirm이 SRB0를 이용하여 전송되는 경우 : CCCH를 이용하므로 암호화에 따른 문제는 발생하지 않는다.

이상에서와 같이, Target RNC에서 7번 절차를 통해 전송되는 RRC메시지들은,

(4)의 경우를 제외한 모든 경우에 해당 RRC메시지를 수신하지 못하는 문제점이 발생한다. 이는 곧, SRNS재할당후에 단말과 Target RNC사이에서 더 이상의 데이 터 통신이 이루어지지 않는다는 것을 의미한다.

2. 8번 절차의 문제점

Case I과 Case II의 모든 경우에 있어서, 단말은 SRNS재할당의 최종과정으로 SRB2를 이용하여 UTRAN Mobility Information Confirm명령을 송신한다.

하지만, 7번 절차에서와 같이 Target RNC에 생성된 SRB2를 위한 RLC계층은 재설정 되었기 때문에 Target RNC에서 수신될 것으로 기대하고 있는 RLC PDU의 일련번호는 0으로 초기화되어 있다.

하지만, 단말에서는 그 동안 사용하던 SRB2를 이용하여 데이터를 전송하게 되므로, 위에서 7번 절차의 문제점을 지적한 (2)번의 경우에서와 같이 수신윈도우의 범위를 벗어나는 경우에는 해당 RLC PDU를 폐기시켜 해당 RRC메시지를 수신할 수 없게 된다.

종래의 SRNS재할당 방법에서는 데이터의 암호화와 Target RNC에 위치한 RLC계층이 재설정되는 문제로 인하여 수신측 RLC계층이 해당 RRC메시지를 제대로 수신하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 이와 같은 문제점들에 대한 해결방안을 제시한다.

본 발명은, 네트워크 상에서 SRNS 재할당이 결정되는 과정; 네트워크 상에서 SRNS 재할당에 필요한 자원을 예약하는 과정; SRNS재할당 과정 이후 SRNC역할을 수행하는 Target RNC가 단말과의 통신을 위해 상기 Target RNC가 단말로 SRNS재할당 관련 RRC(Radio Resource Control)메시지를 전송하는 과정; 상기 단말이 이에 대한 응답으로 Target RNC에 SRNS재할당 관련 응답 RRC메시지를 전송하는 과정;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 무선망 제어기가 담당무선망부시스템 재할당 관련 무선자원제어메시지를 단말기로 전송하기 이전에, 단말기가 암호화된 데이터를 성공적으로 복구할 수 있도록 상기 무선망제어기가 해당 무선링크제어계층을 설정하고 암호화에 필요한 프레임 번호를 조절하여 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 프레임 번호 값은 현재 사용하던 값보다 1만큼 증가시키고, 이 값을 이용해 상기 무선 링크 제어 계층의 단위 데이터를 암호화하여 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 무선자원제어 계층이 상기 무선링크제어계층의 설정과 프레임 번호의 설정을 위한 명령을 무선링크제어 계층으로 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 Target 무선망제어기가 담당무선망부시스템재할당 관련 무선자원제어메시지를 단말로 전송하기 이전에, 단말이 성공적으로 무선자원제어메시지를 수신할 수 있도록, 담당무선망부시스템재할당 이전에 담당 무선망제어기역할을 수행하던 원 무선망제어기가 목표 무선망제어기로 현재 사용중인 무선링크제어계층의 상태정보를 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 전달되는 상태정보는 무응답모드 (Unacknowledged Mode)로 동작하는 무선링크제어계층과 관련된 파라미터임을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 목표 무선망제어기에서 단말기로 전달되는 담당무선망부시스템재할당 관련 무선자원제어메시지를 포함한 무선 링크 제어 계층의 단위 데이터의 첫 일련번호는 상기 무응답모드로 동작하는 무선링크제어계층과 관련된 파라미터인 VT(US)로 설정하여 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 전달되는 상태정보는 응답모드 (Acknowledged Mode)로 동작하는 무선링크제어계층과 관련된 파라미터 또는 데이터임을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 목표 무선망제어기에서 단말로 전달되는 담당무선망부시스템재할당 관련 무선자원제어메시지를 포함한 무선 링크 제어 계층의 단위 데이터의 첫 일련번호는 상기 응답모드로 동작하는 무선링크제어계층과 관련된 파라미터인 VT(S)로 설정하여 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 목표 무선망제어기의 무선링크제어계층은 원 무선망제어기로부터 전달 받은 재전송중인 무선 링크 제어 계층의 단위 데이터들을 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 원 무선망제어기가 상기 응답모드로 동작하는 무선링크제어계층과 관련된 파라미터를 목표 무선망제어기로 전달하기 전에 전송중이거나 전송대기중인 무선자원제어메시지의 전송을 마무리하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 Target 무선망제어기의 무선링크제어계층은 일련번호가 VT(S)-1 이하의 일련번호를 갖는 무선 링크 제어 계층의 단위 데이터들에 대한 전 송을 실시하지 않도록 하기 위하여 단말의 무선링크제어계층으로 수신윈도우 이동명령을 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 수신윈도우 이동명령을 전송하기 위하여 Target 무선망제어기의 무선자원제어계층이 무선링크제어계층으로 상기 수신윈도우 이동명령의 개시를 지시하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 원 무선망제어기로부터 전달받은 상기 파라미터 또는 상기 데이터를 무선자원제어계층이 무선링크제어계층으로 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 담당무선망부시스템재할당 이후에 목표 무선망제어기에서 단말로 전송되는 상기 무선자원제어메시지가 포함된 첫 무선 링크 제어 계층의 단위 데이터의 길이지시자 필드의 값은 해당 무선 링크 제어 계층의 단위 데이터가 상기 무선자원제어메시지의 첫부분부터 포함하고 있다는 정보를 지시하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 목표 무선망제어기가 담당무선망부시스템재할당과 관련된 무선자원제어메시지를 단말로 전송하기 이전에, 단말이 성공적으로 상기 무선자원제어메시지를 수신할 수 있도록, 단말의 무선링크제어계층과 목표 무선망제어기의 무선링크제어계층간 상태변수 초기화와 프레임 번호의 동기화를 위해 무선링크제어계층의 초기화과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 목표 무선망제어기의 무선링크제어계층이 단말의 무선링크제어계층으로 무선링크제어의 초기화 작업을 수행하는 명령인 초기화 단위 데이터 를 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 목표 무선망제어기의 무선링크제어계층이 무선링크제어계층의 초기화 과정을 개시하도록 목표 무선망제어기의 무선자원제어계층이 상기 무선링크제어계층으로 초기화 개시 명령을 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 단말이 목표무선망제어기로 담당무선망부시스템재할당 관련 무선자원제어메시지를 전송하기 이전에, 목표무선망제어기가 성공적으로 해당 무선자원제어메시지를 수신할 수 있도록, 목표무선망제어기와 단말의 무선링크제어계층을 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 목표 무선망제어기와 단말의 무선링크제어계층의 설정 과정 중 프레임 번호 값을 동기화하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 프레임 번호 값의 설정은 상위계층으로부터 전달 받는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 프레임 번호 값의 설정은 단말과 목표 무선망제어기에서 사용하는 프레임 번호 값을 각각 1씩 증가시키는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 단말의 무선링크제어계층과 목표 무선망제어기의 무선링크제어계층에서 사용하는 프레임 번호의 설정은 단말의 무선링크제어계층과 목표 무선망제어기의 무선링크제어계층에서 사용하는 상향 및 하향 프레임 번호 값 중에서 가장 큰 값을 기준으로 이 값보다 1씩 증가시켜 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 단말과 목표 무선망제어기의 무선자원제어계층이 각각 해당 무선링크제어계층의 설정/재설정 과정을 위한 명령을 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 단말이 목표 무선망제어기에 담당무선망부시스템재할당 관련 응답 무선자원제어메시지를 전송하는 과정 이후에, 단말과 목표 무선망제어기에서의 시그널링무선운반자 (Signaling Radio Bearer) 및 무선운반자(Radio Bearer)들의 설정/재설정을 실시하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 단말과 목표 무선망제어기사이에 존재하는 시그널링무선운반자 및 무선운반자의 설정/재설정 과정에서 프레임 번호 값의 설정은 단말이 목표 무선망제어기로 전송한 담당무선망부시스템재할당 관련 응답 무선자원제어메시지에 포함된 프레임 번호초기값으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 무선자원제어메시지에 포함된 프레임 번호초기값은 비동기식 IMT2000시스템인 UMTS 표준에서 정의한 단말의 암호화 모듈에 저장되어 있는 시초 값임을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 SRNS 재할당 방법에 대해 설명한다.

본 발명은 위에서 설명한 현재의 SRNS재할당과 관련된 문제점을 해결하기 위한 것으로, 암호화에 이용되는 HFN값을 조절하거나, SRNS재할당시 이전의 SRNC에 설정되어 있던 SRB들의 정보를 알려주는 등, RLC계층의 설정/재설정과정, 암호화과정 등과 관련된 동작을 수정하여 전송된 RRC메시지를 성공적으로 수신할 수 있는 방법을 제시한다.

먼저 상기 도 7의 8번 절차에서 발생하는 문제점의 해결 방법을 설명한다.

8번 절차의 문제점은 단말에서 SRB2를 이용하여 전송된 UTRAN Mobility Information Confirm이라는 RRC메시지를 Target RNC에서 성공적으로 수신할 수 없다는 것으로, 단말과 Target RNC간의 HFN 동기를 맞춤으로써 RRC메시지를 정상적으로 수신하도록 할 수 있다.

도 10에 이를 해결할 수 있는 방법을 도시하였다. 현재와 같은 SRNS재할당방법에서 단말이 보내는 RRC메시지인 UTRAN Mobility Information Confirm메시지를 Target RNC가 정상적으로 수신할 수 있도록 양단의 RLC계층간의 동기를 맞추는 방법이다.

즉, SRNS재할당과정이 진행되는 동안, 단말과 Target RNC 양단의 RLC계층을 동시에 설정/재설정하여 상태변수들을 초기화 시키고, HFN값을 동일하게 맞추는 방법이다.

동일한 HFN값을 사용하기 위하여 다양한 방법을 사용할 수 있지만, 본 발명에서는 세 가지 방법을 제안한다.

첫번째 방법은 단말과 Target RNC의 SRB2에서 사용하는 HFN값을 각각 1씩 증가시키는 방법이다.

두번째 방법은 상위계층인 RRC계층으로부터 앞으로 사용하게 될 HFN값을 전달받는 방법이다.

마지막 방법은 SRB2가 상향 및 하향에 대하여 쌍(Pair)으로 존재한다는 점을 이용한다.

즉, SRB2를 이용해 전송되는 데이터의 암호화에 사용하는 상향 또는 하향 HFN값 중에서 가장 큰 값을 선택하여 종래의 HFN값으로 간주하는 것이다.

물론, 이전의 HFN값과는 다른 값을 사용하여야 하므로 상기 최대값에서 1씩 증가시킨 값으로 상향 및 하향 HFN값을 설정하도록 한다.

이들 명령은 RRC에서 RLC계층으로 보내는 설정 명령인 CRLC-CONFIG-Req를 사용하여 전달할 수 있다.

단말은 절차7의 RRC메시지를 성공적으로 수신한 후 해당 RLC계층을 재설정하고 HFN값을 설정하는 A1절차를 수행하고, UTRAN은 절차7의 RRC메시지를 전송한 후에, 도 10의 A2절차를 수행한다.

도10의 8번 절차이전에 A1과 A2절차를 수행하면, UTRAN RLC계층은 수신을 기대하고 있는 바로 그 일련번호를 갖는 RLC PDU를 수신하게 되고, 동일한 HFN을 이용하여 암호화되었으므로, UTRAN Mobility Information Confirm메시지는 Target RNC에서 성공적으로 수신될 수 있다.

다음으로, 도 6의 7번 절차의 문제해결 방법을 설명한다.

도 7의 7번 절차상에서의 문제점은 SRB1 또는 SRB2를 이용하여 전송되는 하향 RRC메시지를 단말이 성공적으로 수신할 수 있는지의 여부라고 할 수 있다.

SRB1과 SRB2에 대하여 서로 다른 해결책을 제시할 수 있으며, 이를 구분하여 설명하도록 한다.

(1) SRB1을 이용하여 RRC메시지를 전송하는 경우

이 경우는 UTRAN Mobility Information메시지 또는 Cell/URA Update메시지들 을 UM RLC와 DCCH를 이용하여 전송하는 경우이다.

본 발명에서는 이를 해결할 수 있는 두 가지 방법(방법 A, 방법 B)을 제안하고, 도11에 이들을 보였다.

(방법 A) RLC계층의 재설정시 단말의 HFN을 고려한 해결방법.

도11의 절차 A에서 보인 바와 같이, 7번 절차 이전에 Target RNC의 RRC에서 RLC계층으로 CRLC-CONFIG-Req명령을 전달해 Target RNC의 RLC계층을 재설정할 때 단말의 HFN을 고려하는 방법이다.

일반적으로, Target RLC계층은 SRNS재할당 과정중에 RLC계층의 설정/재설정 과정을 거치게 되는데 단순히 설정/재설정하고 상태변수를 초기화하는것 만으로 충분하지 않다.

왜냐하면, 앞에서도 지적했듯이, 단말의 RLC계층은 0인 일련번호를 갖는 RLC PDU를 수신하게 되면 HFN값을 증가시켜 암호화된 데이터를 복구하기 때문이다.

이를 해결하기 위하여, Target RNC는 SRB1의 RLC계층을 재설정할 때 HFN값을 1만큼 증가시키도록 하는 방법을 사용하면 된다. 이를 통해 단말과 Target RNC사이에는 HFN의 동기화가 이루어지므로, UTRAN Mobility Information 또는 Cell/URA Update Confirm메시지를 성공적으로 수신할 수 있게 된다.

이때, 수신된 RLC PDU의 일련번호가 연속으로 수신되지 못하게 된다면, 처음으로 수신하는 RLC PDU는 이전의 RLC PDU와 연결되는 데이터로 간주하고 폐기시킬 수 있으므로 SRNS재할당 직후에 전송되는 RLC PDU의 길이지시자필드에 데이터시작지시값을 설정하여 전송되도록 한다.

이를 위해 RRC계층이 이를 지시하는 명령을 RLC계층으로 전달할 수 있다.

(방법 B) Source RNC로부터 SRB1관련 정보를 전송 받는 방법 :

도11의 절차B1과 절차B2에서 보인 것과 같이, SRNS재할당과정 중의 UTRAN에서, Source RNC가 SRB1의 설정과 관련된 다양한 파라미터를 Target RNC로 알려주는 방법이다.

단말에서 수신된 RLC PDU가 성공적으로 복구되기 위해서는, 단말에서 사용하는 것과 동일한 HFN값을 갖으며, 일련번호가 Source RNC에서 사용하던 적절한 범위 내에 있으면 된다.

따라서, Source RNC의 RLC계층에서 사용하던 RLC PDU의 일련번호, 상태변수, 그리고 HFN 등을 Target RNC로 넘겨주고, Target RNC에서 이 값을 이용하여 RLC PDU를 전송한다면, 단말의 RLC계층은 Source RNC로부터 RLC PDU를 전송 받는 것과 동일한 상태가 된다.

한 예로써, Source RNC는 HFN값과 다음에 전송하게 될 RLC PDU의 일련번호인 VT(US)를 절차B1을 통하여 Target RNC에 알려주도록 한다.

또한, Target RNC에서는 RLC계층의 재설정과정 이후에 처음으로 전송하는 RLC PDU의 일련번호를 VT(US)부터 설정하여 전송할 수 있도록 CRLC-CONFIG-Req명령을 사용하여 VT(US)값을 알려준다. (절차 B2)

또한, 방법A의 경우와 마찬가지로, 수신된 RLC PDU의 일련번호가 연속으로 수신되지 못하게 된다면, 처음으로 수신하는 RLC PDU는 이전의 RLC PDU와 연결되는 데이터로 간주하고 폐기시킬 수 있으므로 SRNS재할당 직후에 전송되는 RLC PDU의 길이지시자필드에 데이터시작지시값을 설정하여 전송되도록 한다. 이를 위해 RRC계층이 이를 지시하는 명령을 RLC계층으로 전달할 수 있다.

(2) SRB2를 이용하여 RRC메시지를 전송하는 경우

이 경우는 UTRAN Mobility Information메시지를 AM RLC와 DCCH를 이용하여 전송하는 경우이다.

(1)의 경우와 마찬가지로 다양한 방법이 존재할 수 있으며, 본 발명에서는 Reset절차를 이용하는 방법인 (방법 A)과 Source RNC로부터 관련정보를 전송 받는 (방법 B)를 제안한다.

(방법 A) Reset절차를 수행하는 방법 :

도12의 절차 A1과 절차 A2에 Reset절차를 이용한 해결방법을 도시하였다. Reset절차는 AM모드로 동작하고 있는 단말과 UTRAN사이의 RLC계층을 초기화하는 절차로써, 이 과정이 성공적으로 끝나게 되면 두 RLC계층의 HFN은 동일한 값을 갖게 되며 상태변수들과 일련번호는 초기화된다.

따라서, SRB2를 이용하여 RRC메시지를 전송하기 전에 Target RNC와 단말의 RLC간 Reset절차가 성공적으로 끝난다면, Target RNC로부터 전송되는 RLC PDU는 초기화된 일련번호를 가지고 전송되고, 양단에서 사용하는 HFN값은 같으므로 수신된 RLC PDU는 쉽게 복구될 수 있다.

Reset절차를 위해 Target RNC의 RLC계층은 Reset PDU (절차 A1)를 단말로 전송하고, 단말의 RLC계층은 이에 대한 응답으로 Reset ACK PDU (절차 A2)를 Target RNC로 전송하여 Reset절차를 마무리하게 된다.

이때, 일반적인 RLC PDU와는 달리 Reset PDU에는 일련번호나 암호화가 되어 있지 않으므로 SRB2를 통해 전송된 Reset PDU는 단말이 성공적으로 수신할 수 있다.

특히, Reset절차를 이용하면, SRB2에 대한 상향 및 하향링크의 송수신문제가 모두 해결되므로, 상향링크를 이용한 RRC메시지의 수신도 문제가 되지 않는다.

따라서, 도10에서 제시한 해결방법을 사용할 필요 없이 8번 절차상의 문제점도 동시에 해결할 수 있다.

이때, 절차7의 수행 이전에 Target RNC에서 Reset절차를 진행시키기 위하여 RLC계층이 Reset절차를 시작하도록 명령할 필요가 있다. 이 명령은 RRC에서 RLC계층으로 CRLC-CONFIG-Req나 새로운 명령의 형태로 전송될 수 있다.

(방법 B) Source RNC로부터 관련 정보를 전송 받는 방법 :

도12의 절차B1과 절차B2에서 보인 것과 같이, SRNS재할당과정 중의 UTRAN내에서, Source RNC가 SRB2의 설정과 관련된 다양한 파라미터를 Target RNC로 알려주는 방법이다.

SRB1의 경우와 비슷한 해결 방법이지만, SRB2의 경우에는 AM RLC를 이용하고 있으므로, RLC PDU의 재전송을 고려해 주어야 한다.

즉, 단순히 전송될 RLC PDU의 일련번호와 HFN값을 맞추는 것 이외에도, 이전에 단말로 전송되었지만 긍정응답을 받지 못한 데이터들에 대한 고려가 필요할 수 있다. 이를 위해 다음의 세 가지 방법을 생각할 수 있다.

첫번째 방법은 UTRAN내의 Source RNC의 RLC계층에서 사용하던 일련번호, 상 태변수, 그리고 HFN 등과 함께 재전송과정 중에 있던 RLC PDU 또는 RRC메시지를 Target RNC로 넘겨주는 방법을 생각할 수 있다.

Target RNC가 이들 파라미터를 이용하여 RLC PDU를 전송한다면, 단말의 RLC계층은 Source RNC로부터 RLC PDU를 전송 받는 것과 동일한 경우가 된다.

한 예로써, Source RNC는 HFN값, 재전송중인 RLC PDU 및 재전송중인 RLC PDU들과 VT(S), VT(A)값을 절차B1을 통하여 Target RNC에 알려주도록 한다.

Target RNC에서는 RLC계층의 재설정과정 이후에 Source RNC로부터 수신한 RLC PDU들을 버퍼에 저장하고 UTRAN Mobility Information메시지는 VT(S)로 시작하는 PDU에 할당한다 (절차 B2).

이후에 Target RNC는 Source RNC에서와 동일한 SRB2의 버퍼상태를 유지하여 데이터를 전송할 수 있으므로, 단말은 SRB2를 통해 전송되는 데이터를 복구할 수 있다.

두번째 방법은, Source RNC가 HFN값, VT(S)를 (절차B1)을 통하여 Target RNC에 알려주고, Source RNC에서는 SRNS재할당이 수행되기 이전의 RLC PDU의 전송을 중지하는 방법이다.

이 방법에 의하면, 단말의 RLC는 이전의 RRC메시지들에 대한 처리가 완료된 상태가 되므로, SRNS재할당이후에 처음으로 수신하는 RLC PDU는 VT(S)를 갖는 UTRAN Mobility Information메시지를 포함하게 된다.

세번째 방법은, Source RNC가 HFN값, VT(S)를 (절차B1)을 통하여 Target RNC에 알려주고, Source RNC에서는 단말의 RLC계층이 이전의 데이터를 요구하지 않도록 하 기 위하여, 단말의 RLC계층으로 수신윈도우의 이동을 명령하는 방법이 있다.

이 방법은 앞의 두번째 방법과 비슷하지만, SRNS재할당이 수행되기 이전의 RRC메시지들을 제거하고 재전송 문제를 해결할 수 있는 구체적인 방법이 될 수 있다.

물론, 수신윈도우를 이동시키는 명령을 전송하기 위하여 RRC계층은 RLC계층에 이를 명령할 필요가 있다.

상기 세가지 방법중에서 두번째와 세번째 방법에서는, SRB1을 통한 하향 RRC메시지의 전송문제에서와 마찬가지로 길이지시자에 데이터시작지시자값을 설정해야하는 경우가 발생할 수 있다.

즉, VT(S)-1의 일련번호로 설정되어 전송되는 RLC PDU가 제대로 수신되지 않을 수 있으므로, SRNS재할당 직후에 전송되는 RLC PDU의 길이지시자필드에 데이터시작지시값을 설정하여 전송되도록 한다. 이를 위해 RRC계층이 이를 지시하는 명령을 RLC계층으로 전달할 수 있다.

이상에서 도7의 절차 7번과 절차 8번에서 발생할 수 있는 문제점들을 살펴보았다. 비록, RRC메시지들의 송수신에는 성공하였다 하더라도 Target RNC에서는 다양한 무선운반자들을 위한 RLC계층이 설정/재설정 되었기 때문에, 절차8의 완료 이후에 정상적인 통신이 가능하도록 하려면 Target RNC에서 설정/재설정된 RLC계층과 단말의 RLC계층이 서로 정보를 교환할 수 있는 상태가 되어야한다.

SRB들과 함께 다른 무선운반자들의 경우에도 암호화를 이용한 데이터 교환이 가능하므로 RLC계층의 설정/재설정시 암호화에 따른 연결해제를 막기 위한 노력이 필요하다. 이를 위해, 단말은 도7의 8번 절차를 통하여 HFN을 초기값인 START값을 Target RNC로 전송할 수 있다.

이를 수신한 UTRAN과 이 메시지의 긍정응답을 수신한 단말은 각 무선 운반자를 위한 RLC계층을 설정/재설정하고 HFN의 상위20비트를 START값으로 설정한다.

만약 HFN의 크기가 20비트를 넘는 경우라면 나머지 비트들은 모두 0으로 초기화 한다.

이때, START값은 3GPP의 표준안에서 정의되는 값으로 단말의 암호화 모듈에서 관리한다. 단말의 연결이 끊기거나 연결 중 HFN값의 변화에 따라 갱신될 수 있다.

물론, 이상과 같은 절차는 모든 SRB들과 일반적인 무선운반자들 모두에 해당된다. 하지만, SRB2에 대해서는 이미 8번 절차 이전에 HFN값의 동기화가 이루어졌으므로 SRB2에 대해서는 HFN값을 재설정할 필요가 없다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다.

따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 비동기식 IMT2000시스템인 UMTS시스템에서 무선자원의 효율적인 이용을 위해 SRNC (Serving Radio Network Controller)를 변경하는 SRNS재할당 (Serving Radio Network Sub-system Relocation)방법에 관한 것으로, 특히 암호화(Ciphering)된 RRC메시지들을 이용하여 SRNS재할당절차가 진행되는 경우 발생할 수 있는 문제점을 해결하여, 성공적인 SRNS재할당을 지원한다.

Claims

제1무선망 제어기에서 제2무선망 제어기로 적어도 하나의 암호화 파라미터값과 제1무선 링크 제어 프로토콜 데이터 유닛(RLC PDU)의 일련 번호를 송신하는 단계와;

상기 적어도 하나의 암호화 파라미터값과 상기 제1 일련 번호를 이용하여 상기 제2 무선 망 제어기가 단말로 보낼 제 1 데이터를 암호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 암호화 파라미터값은

상향 암호화 파라미터 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 암호화 파라미터는

하향 암호화 파라미터 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 암호화 파라미터 값은 하이퍼 프레임 번호인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 일련 번호는

단말이 하향으로 다음에 수신할 것으로 예측하는 무선 링크 제어 프로토콜 데이터 유닛의 일련 번호인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제5항에 있어서, 상기 제1 일련 번호는

무선 링크 제어 프로토콜 데이터 유닛이 전송될 때 마다 하나씩 증가되는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 일련 번호는

상태 변수 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제7항에 있어서, 상기 상태 변수는

무응답 모드 상태 변수인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제3항에 있어서, 상기 하향 암호화 파라미터 값이 1증가되며, 상기 제1 데이터를 암호화하기 위하여 상기 제1 일련 번호와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제7항에 있어서, 상기 제1 일련번호는

상태 변수 VT(S)에 포함되며, 다음으로 처음 전송될 응답 모드 무선 링크 제어 프로토콜 데이터 유닛의 일련 번호를 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제10항에 있어서, 상기 제1 무선망 제어기에서 제2 무선망 제어기로 제2일련 번호가 송신되고, 상기 제2 일련 번호는 순차적인 응답 모드 무선 링크 제어 프로토콜 데이터 유닛 중 마지막 데이터 유닛의 일련번호 다음의 일련번호이며, 상태 변수 VT(A)내에 포함되는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 암호화 파리미터값과 상기 제1 일련 번호는 상기 제2 무선망 제어기가 서빙 무선망제어기(SRNC)가 되도록 허용해주는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 무선망 제어기 내에 제1 무선 링크 제어 프로토콜 개체를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제13항에 있어서, 상기 제1 무선 링크 제어 프로토콜 개체는

무응답 모드 무슨 링크 제어 프로토콜 개체인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 제 2 무선망 제어기 내에 제1 시그널링 무선 베어러를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제15항에 있어서, 상기 제1시그널링 무선 베어러는

SRB#1인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제15항에 있어서, 상기 제1시그널링 무선 베어러는

SRB#2인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제17항에 있어서, 상기 제 2 무선망 제어기는

무선 링크 제어 재설정 절차를 시작하며, 그 후 적어도 하나의 암호화 파라미터 값은 규정된 값에 의해 증가되고, 상태 변수들은 초기값들로 설정되는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제18항에 있어서, 상기 무선 링크 제어 재설정 절차는

상기 적어도 하나의 암호화 파라미터 값과 상기 제1일련 번호를 동기화하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1데이터는

제어 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제20항에 있어서, 상기 제1데이터는

무선 자원 제어 메시지인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제21항에 있어서, 상기 무선 자원 제어 메시지는

UTRAN 이동성 정보 메시지 및 CELL/URA 업데이트 확인 메시지 중 하나인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제3항에 있어서, 상기 제1데이터는

상기 하향 암호화 파라미터값과 상기 제1일련 번호를 이용하여 암호화되는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 제 2 무선망 제어기가 암호화된 제1데이터를 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제24항에 있어서, 상기 단말은

상기 수신한 암호화된 제1데이터를 동일한 상기 적어도 하나의 암호화 파라미터 와 제1일련 번호를 이용하여 복호화하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제25항에 있어서, 상기 복호화된 제1데이터는

SRNS 재할당의 발생을 단말에게 알려주는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제18항 또는 24항에 있어서, 상기 제1데이터는

단말에 의해 재설정 절차를 갖는 SRB#2상에서 수신되는데, 상기 재설정 절차 동안 상향 및 하향 하이퍼 프레임 번호들을 포함하는 적어도 하나의 암호화 파라미터값이 동기화 되는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2무선망 제어기내에 제2 무선 링크 제어 프로토콜 개체를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제28항에 있어서, 상기 제2 무선 링크 제어 프로토콜 개체는

응답 모드 무선 링크 제어 프로토콜 개체인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 무선망 제어기 내에 제2시그널링 무선 베어러를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제30항에 있어서, 상기 제2 시그널링 무선 베어러는

SRB#2인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 암호화 파라미터 값은

상향 및 하향 암호화 파라미터 값들을 포함하며, 상기 단말과 제무선망 제어기 중의 적어도 하나가 상기 상향 암호화 파라미터값과 하향 암호화 파라미터 값을 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제32항에 있어서, 상기 단말과 제2 무선망 제어기 중의 적어도 하나가 상기 상향 암호화 파라미터값과 하향 암호화 파라미터값 중에서 더 큰 값을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제33항에 있어서, 상기 선택된 암호화 파라미터 값을 하나 만큼 증가하고, 그 증가된 암호화 파라미터값을 상기 단말과 제2 무선망 제어기 중의 적어도 하나가 상향 및 하향 암호화 파라미터 값들로 이용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 암호화 파라미터 값을 이용하여 상향 및 하향에서 사용할 규정된 암호화 파라미터 값을 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제12항 또는 35항에 있어서,

상기 제2무선망 제어기는 서빙 무선망 제어기일 수 있거나, 혹은

상기 규정된 암호화 파라미터 값을 획득하는 단계는:

제2무선망 제어기 내에 제1 무선 링크 제어 프로토콜 개체를 설정하는 단계와;

상기 제2 무선망 제어기가 암호화된 제1데이터를 단말로 전송하는 단계와;

상기 제2무선망 제어기내에 제2 무선 링크 제어 프로토콜 개체를 설정하는 단계와;

상기 단말과 제2 무선망 제어기 중의 적어도 하나가 상기 상향 암호화 파라미터값 또는 하향 암호화 파라미터값을 비교하는 단계들을 포함하며, 상기 적어도 하나의 암호화 파라미터 값은 상향 및 하향 암호화 파라미터 값들을 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제36항에 있어서, 상기 단말과 제2 무선망 제어기 중의 적어도 하나가 상기 상향 암호화 파라미터값과 하향 암호화 파라미터값 중에서 더 큰 값을 선택하는 단계와;

상기 선택된 파라미터 값을 1 만큼 증가 시키고, 상기 단말과 제2무선망 제어기 중의 적어도 하나에서 상기 증가된 암호화 파라미터 값을 규정된 암호화 파라미터값으로 사용하는 단계들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제37항에 있어서, 상기 단말이 증가된 암호화 파라미터값과 제2일련 번호를 이용하여, 상기 증가된 암호화 파라미터 값의 시작값을 포함하는 제2데이터를 암호화하는 단계와;

상기 암호화된 제2데이터를 단말로부터 제2 무선망 제어기로 전송하는 단계와;

상기 증가된 암호화 파라미터값을 이용하여 제2 무선망 제어기가 상기 암호화된 제 2 데이터를 복호화하는 단계들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제38항에 있어서, 다른 무선 베어러들을 위해 상기 단말과 제2무선망 제어기에서 상기 시작값을 기반으로 다른 암호화 파라미터값들을 변경하는 단계와;

상기 단말과 제2무선망 제어기간에 데이터를 송수신하는 단계들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제34항에 있어서, 상기 단말이 상기 증가된 암호화 파라미터값과 제2일련 번호를 이용하여, 상기 제2데이터를 암호화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제40항에 있어서, 상기 제2 데이터는

제어 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제41항에 있어서, 상기 제2데이터는

무선 자원 제어 메시지인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제42항에 있어서, 상기 무선 자원 제어 메시지는

UTRAN 이동성 정보 확인 메시지인 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제40항에 있어서, 상기 제2 일련번호는

상기 선택된 암호화 파라미터 값이 증가될 때 규정된 값으로 재설정되는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제40항 또는 제44항에 있어서, 상기 제2일련 번호는

0의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제40항에 있어서, 상기 제2데이터는

상기 증가된 암호화 파라미터 값의 시작값을 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제46항에 있어서, 상기 시작값은

상기 증가된 암호화 파라미터값의 최초 20개의 최상위 비트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제46항에 있어서, 상기 단말에서 제2 무선망 제어기로 암호화된 제2데이터를 전송하는 단계와;

상기 제2무선망 제어기가 상기 증가된 암호화 파라미터값을 이용하여 상기 암호화된 제2 데이터를 해독하는 단계들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
제48항에 있어서, 다른 무선 베어러들을 위하여 상기 단말과 제2무선망 제어기 모두 상기 시작 값들을 바탕으로 다른 암호화 파라미터 값들을 변경하는 단계와;

상기 단말과 제2무선망 제어기 간에 데이터를 송수신하는 단계들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNC 재할당 방법.
타켓 RNC(Radio Network Controller)가 RNC 및 하나 또는 그 이상의 기지국들을 포함하는 서빙(Serving) RNC(SRNC)를 재할당 방법에 있어서:

소스 RNC로부터 암호화 정보와 상태 변수값을 수신하는 단계와;

제1신호 무선 베어러를 구성하여 비확인 모드 무선링크 제어 개체를 설정하는 단계와;

상기 소스 RNC로부터 수신한 암호화 정보와 상태 변수값을 이용하여, 상기 비확인 모드 무선링크 제어 개체에서 제1데이터를 암호화하는 단계와;

상기 암호화된 제1데이터를 이동 단말에게 전송하는 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 50항에 있어서, 상기 비확인 모드 무선링크 제어 개체는

소스 RNC로부터 수신한 상태 변수값을 이용하여 VT(US)를 초기화 하는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 51항에 있어서, 상기 VT(US)는

처음으로 전송될 다음 무선링크 제어 프로토콜 데이터 유닛의 일련 번호인 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 51항에 있어서, 상기 VT(US)는

상기 이동 단말이 수신하기를 기대하는 다음의 순차적인 무선링크 제어 프로토콜 데이터 유닛의 일련 번호인 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 50항에 있어서, 상기 제1데이터는

무선 자원 제어 메시지를 포함한 무선 링크 제어 프로토콜 데이터 유닛인 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 54항에 있어서, 상기 무선링크 제어 프로토콜 데이터 유닛의 헤더에 길이 지시자가 포함된 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 55항에 있어서, 상기 길이 지시자는

서비스 데이터 유닛이 무선 링크 제어 프로토콜 데이터 유닛의 시작점에서 시작된다는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 50항에 있어서, 상기 암호화 정보는

하향 하이퍼 프레임 번호 또는 상향 하이퍼 프레임 번호를 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 57항에 있어서,

제2신호 무선 베어러를 구성하여 확인 모드 무선 링크 제어 개체를 설정하는 단계와;

상기 하향 하이퍼 프레임 번호와 상향 하이퍼 프레임 번호들 중에서 더 큰 값을 결정하여, 상기 결정된 더 큰 값을 1 만큼 증가시키는 단계들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 58항에 있어서, 상기 1 만큼 증가시킨 결정된 더 큰 값을 이용하여 시작 값을 포함하는 제 2 데이터를 해독하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 59항에 있어서, 상기 제2무선 베어러 이외에 각 무선 베어러의 적어도 하나의 하이퍼 프레임 번호를 상기 시작값으로 구성하는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 50항에 있어서, 상기 제1 신호 무선 베어러는

SRB#1인 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 58항에 있어서, 상기 제 1 신호 무선 베어러는

SRB#2인 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
이동 단말이 RNC(Radio Network Controller) 및 하나 또는 그 이상의 기지국들을 포함하는 서빙(Serving) RNS(SRNC)를 재할당 방법에 있어서:

제1암호화 정보와 소스 RNC로부터 수신한 제1상태 변수값을 이용하여 암호화된 제1데이터를 수신하는 단계와;

신호 무선 베어러를 구성하여 확인 모드 무선링크 제어 개체를 재설정하는 단계들을 포함하는 SRNS 재할당 방법.
제 63항에 있어서, 상기 제1 암호화 정보는

하향 하이퍼 프레임 번호 또는 상향 하이퍼 프레임 번호를 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 63항에 있어서, 상기 이동 단말이 가지고 있는 제2암호화 정보와 제2상태 변수값을 이용하여, 상기 수신된 제1데이터를 해독하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 65항에 있어서, 상기 제2암호화 정보는

하향 하이퍼 프레임 번호 또는 상향 하이퍼 프레임 번호를 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 66항에 있어서, 상기 하향 하이퍼 프레임 번호와 상향 하이퍼 프레임 번호중에서 더 큰 값을 결정하고, 그 결정된 더 큰 값을 1 만큼 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 67항에 있어서, 상기 1 만큼 증가시킨 결정된 더 큰 값을 이용하여, 시작 값을 포함하는 제2데이터를 암호화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.
제 68항에 있어서, 상기 제2무선 베어러 이외의 각 무선 베어러의 적어도 하나의 하이퍼 프레임 번호를 상기 시작값으로 구성하는 것을 특징으로 하는 서빙 RNS 재할당 방법.
제 63항에 있어서, 상기 신호 무선 베어러는

SRB#2인 것을 특징으로 하는 SRNS 재할당 방법.