JP5567166B2

JP5567166B2 - 次世代ネットワークでの有無線端末機のサービスネットワークとアクセスネットワークとの間のバンドル認証方法及びシステム

Info

Publication number: JP5567166B2
Application number: JP2013037864A
Authority: JP
Inventors: キム、クウィフーン; リー、ヒュン‐ウー; ジョ、セン‐キュン; アーン、ジェ‐ヤン; リュ、ウォン; リー、ビュン‐スン; ジュン、キュン‐ピョ
Original assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Current assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2028-07-04
Also published as: KR20090004123A; US8443417B2; JP2010534005A; US20100146610A1; KR100981963B1; JP2013153466A; WO2009008641A2; WO2009008641A3

Description

本発明は、バンドル（bundle）認証に係り、特に、次世代ネットワーク（ＮＧＮ：next generation network）で、加入者がサービスネットワークとアクセスネットワークとに共に加入している場合の、加入者端末機のサービスネットワークとアクセスネットワークとの間のバンドル認証方法及びシステムに関する。

既存ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector）とＴＩＳＰＡＮ（The Telecoms & Internet converged Services & Protocols for Advanced Networks）とのＮＧＮで、事前に物理的なライン（line）情報を、アクセス事業者とサービス事業者とが共有すると仮定する。この場合、加入者がアクセスネットワークに接続したとき、接続認証に成功したとするならば、同一ライン情報を有する加入者は、特別の認証キー交換メカニズムがなくとも、サービスネットワークで認証される。

現在、ＩＴＵ−ＴとＴＩＳＰＡＮとの文書を見れば、サービスレベルで、セッション（session）の制御、登録、認証及び権限付与の機能を担当するＳＣＦ（service control function）は、物理的なライン情報を得るために、ＮＧＮサービスにアクセスしようとする加入者の登録機能のために、ネットワークレベルの識別／認証機能を提供するＮＡＣＦｓ（Network Attachment Control Functions）にＩＰアドレスをキー（key）として、ライン情報を照会するようになっている。ところで、普通の場合、１個のＳＣＦにいくつかのＮＡＣＦｓがあることになるが、すなわち、多様なＮＡＣＦが存在する場合、ＳＣＦがいかなるＮＡＣＦを選択するかついて、特別の言及がない。

一方、既存のＳＣＦ−ＮＡＣＦバンドル認証によれば、固定（fixed）加入者に限って、特定ＮＡＣＦで管理するアクセス認証に成功したとき、端末機がアクセス認証に成功したＩＰアドレス及びレアルム（realm）でもって、ＳＣＦ−ＮＡＣＦバンドル認証に加入しているサービスユーザＩＤ（service user ＩＤ）、すなわちＰＵＩＤ（public user ＩＤ）、ＰＲＩＤ（private user ＩＤ）を要求するならば、このサービス認証は、成功したことになる。その理由は、次の四種の条件があるためである。

アクセス認証成功時、アクセスネットワーク接続に成功した加入者ＩＤは、ラインＩＤ当たり１つのＩＰアドレスとレアルムとが割り当てられる。Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ（proxy call session control functional entity）は、端末機からサービスユーザＩＤであるＩＰ並びにレアルムを得て、ＴＬＭ−ＦＥ（transport location management functional entity）からＩＰ並びにレアルムを利用し、ラインＩＤを得る。ＳＵＰ−ＦＥ（service user profile functional entity）に特定ＳＣＦとＮＡＣＦとがバンドルとして加入しているとき、サービスユーザＩＤについては、ＮＡＣＦのラインＩＤが事前に保存されている（固定加入者の場合、加入者に特定ラインＩＤが固定されている）。Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ（serving call session control functional entity）は、Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥから受けたラインＩＤと、ＳＵＰ−ＦＥから受けたラインＩＤとが同一であるか否かを判断して認証する。

また、ＩＴＵ−ＴとＴＩＳＰＡＮとの文書でのＮＡＣＦ−ＳＣＦバンドル認証方案は、ラインを基にするために、ｘＤＳＬのような固定網でのみ適用可能である。従って、端末機が移動する無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）またはワイブロ（ＷｉＢｒｏ）網では、使用できない。

本発明がなそうとする技術的課題は、ＮＡＣＦのＴＬＭ−ＦＥアドレスをＰ−ＣＳＣ−ＦＥに登録し、移動加入者のためのＳＣＦ−ＮＡＣＦバンドル認証を遂行する方法及びそのシステムを提供するところにある。

前記技術的課題をなすための本発明は、サービスネットワークとアクセスネットワークとの間のバンドル認証のために、サービスネットワーク内でノード（Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ（Serving Call Session Control Functional Entity／Interrogating Call Session Control Functional Entity）を認証処理する方法において、前記サービスネットワークに含まれた第１ノードから端末機のアクセス認証に係わる第１認証情報を受信する段階と、前記第１認証情報を基に、前記サービスネットワーク内の第２ノードから第２認証情報受信を要請する段階と、前記第１認証情報及び第２認証情報を比較し、前記端末機を認証する段階とを含むことを特徴とする。

前記技術的課題をなすための本発明は、サービス及びアクセスネットワーク間のバンドル認証のために、前記アクセスネットワーク内のノード（ＴＡＡ−ＦＥ（Transport Authentication & Authorization Functional Entity）／ＴＵＰ−ＦＥ（Transport User Profile Functional Entity））が動作する方法において、前記アクセスネットワークにアクセスしようとする端末機をアクセス認証する段階と、前記端末機がサービス及びアクセスネットワークにバンドル加入しているか否かを決定する段階と、前記端末機が前記サービス及びアクセスネットワークにバンドル加入しているとするならば、前記アクセス及びサービスネットワークに、第１認証情報及び第２認証情報をそれぞれ送信する段階とを含むことを特徴とする。

前記技術的課題をなすための本発明は、サービス及びアクセスネットワーク間のバンドル認証のために、前記サービスネットワーク内のノード（Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ（Proxy Call Session Control Functional Entity））が動作する方法において、前記アクセスネットワークでの端末機に対するアクセス認証がなされるときに認証情報を受信する段階と、前記端末機が前記サービスネットワークにアクセスするときに、前記端末機に対応する前記認証情報が存在するか否かを判断する段階と、前記認証情報が存在しなければ、前記アクセスネットワークに前記認証情報を要請して受信する段階とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、ＮＧＮで、有無線アクセスに関係なしに、ＮＡＣＦ−ＳＣＦバンドル認証を遂行することができる。従来の発明は、有線だけでＮＡＣＦ−ＳＣＦバンドル認証が可能である一方、本発明は、有無線加入者に関係なしに適用できる。また、本発明を利用すれば、ＮＧＮで、ＮＡＣＦ−ＳＣＦ認証に加入している場合、ＮＡＣＦで接続認証に成功すれば、ＳＣＦで追加認証手順が簡単になり、サービスユーザは、サービス認証手順が簡単になり、追加的に暗証番号を入力する過程を減らすことができる。

本発明が適用されるシステムに係わる構成図を図示した図面である。ＮＧＮで、有無線端末機（有線または無線の端末機）に対するサービスネットワークとアクセスネットワークとの間のバンドル認証方法に係わるフローチャートである。ＮＧＮで、バンドル認証管理サーバを利用し、有無線端末機のサービスネットワークとアクセスネットワークとの間のバンドル認証を遂行する方法に係わるフローチャートである。

図１は、本発明が適用されるシステムに係わる構成図を図示した図面である。

図示されたシステムは、ＮＧＮ（next generation network）端末機部１０、接続部１１、ＮＡＣＦ（network attachment control function）部１２及びＳＣＦ部１３を含む。必要によってシステムは、バンドル認証管理サーバ１４をさらに含むことができる。また、参照番号１５及び１６は、有無線通信網を示す。有無線通信網１５，１６は、複数個であり、そにより、ＮＡＣＦ部１２及びＳＣＦ部１３も複数個でありうる。

ＮＧＮ端末機部１０は、ＷＬＡＮ（wireless LAN）端末機１０１、ワイブロ（WiBro）端末機１０２、ケーブル端末機１０３及びＡＤＳＬ（asymmetric digital subscriber line）端末機１０４を含む。

接続部１１は、各ＮＧＮ端末機のパケット接続のための装置であり、ＷＬＡＮ端末機１０１に連結されるＡＰ（access point）１１１、ワイブロ端末機１０２に連結されるＲＡＳ（remote access server）１１２、ケーブル端末機１０３に連結され、ＣＭ（cable modem）とＣＭＴＳ（cable modem termination system）とからなるＣＭ部１１３を含む。ＡＤＳＬ端末機１０４は、ＡＤＳＬ回線を介して、有無線通信網１６に接続される。

アクセス制御ネットワークであるＮＡＣＦ部１２は、接続に対するＩＰアドレス割当て及び接続認証を担当し、アクセス管理を遂行するＡＭ−ＦＥ（access management functional entity）１２１、伝送位置を管理するＴＬＭ−ＦＥ（transport location management functional entity）１２２、認証を担当するＴＡＡ−ＦＥ（transport authentication & authorization functional entity）／ＴＵＰ−ＦＥ（transport user profile functional entity）１２３を含む。

サービス制御ネットワークであるＳＣＦ部１３は、サービスルーティングとサービス認証とを担当し、Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ（proxy call session control functional entity）１３１、Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ（serving call session control functional entity／interrogating call session control functional entity）１３２、ＳＡＡ−ＦＥ（service authentication & authorization functional entity）／ＳＵＰ−ＦＥ（service user profile functional entity）１３３を含む。

バンドル認証管理サーバ１４は、ＮＡＣＦ部１２及びＳＣＦ部１３間の認証情報交換を担当し、加入者のバンドル加入時に、加入者ＩＤに対応するサービスユーザＩＤを保存する。

図２は、ＮＧＮで、有無線端末機に対する、サービスネットワークとアクセスネットワークとの間のバンドル認証方法に係わるフローチャートである。

まず、ＮＧＮ端末機部１０の端末機が、ＡＭＦＥ１２１を介して、ＴＡＡ−ＦＥ／ＴＵＰＦＥ１２３からアクセス認証を受ける（段階２０）。認証に成功すれば、ＴＡＡ−ＦＥ／ＴＵＰＦＥ１２３は、当該加入者がＮＡＣＦ−ＳＣＦバンドルサービスに加入しているか否かを判断する（段階２１）。加入している場合、ＴＡＡ−ＦＥ／ＴＵＰＦＥ１２３は、グロ−バルＩＰアドレスをキーとして、認証情報をＴＬＭ−ＦＥ１２２に伝達し、ＴＬＭ−ＦＥ１２２は、認証情報と自体のアドレスとをＰ−ＣＳＣ−ＦＥ１３１に送る（段階２２）。また、ＴＡＡ−ＦＥ／ＴＵＰＦＥ１２３は、加入者ＩＤをキーとして、認証情報をＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰＦＥ１３３に送る（段階３７）。ここで、ＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰＦＥ１３３は、加入者のバンドル加入時に、加入者ＩＤに対応するサービスユーザＩＤを保存する。

加入者がＮＧＮＳＣＦにも加入しており、サービス登録認証を試みれば、加入者端末機は、接続設定プロトコル（ＳＩＰ：session initiation protocol）レジスタ（register）メッセージを、Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ１３１に伝達する（段階２３）。

Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ１３１は、サービスユーザがＮＡＣＦ−ＳＣＦバンドルに加入しているか否かを検査する（段階２４）。検査は、端末機のグロ−バルＩＰアドレスにマッピング（mapping）される有効なアクセス認証情報が存在するか否かを判断してなされる。有効なアクセス認証情報が存在しなければ、Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ１３１は、ＴＬＭ−ＦＥ１２２のアドレスを利用し、ＴＬＭ−ＦＥ１２２に認証情報を要請し（段階２５）、ＴＬＭ−ＦＥ１２２から認証情報を受ける（段階２６）。

Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ１３１は、ＳＩＰレジスタメッセージに認証情報を含んで、Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２に送る（段階２７）。このとき、ＳＩＰレジスタメッセージは、加入者がバンドル加入時に加入者から得たＰＵＩＤ（public user ＩＤ）、ＰＲＩＤ（private user ＩＤ）を含む。

Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２は、ＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰ−ＦＥ１３３に、ＳＩＰレジスタメッセージに含まれたＰＵＩＤ、ＰＲＩＤをキーとして、バンドル認証いかんと、ＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰ−ＦＥ１３３に登録されている認証情報とを要請するＭＡＲ（multimedia authentication request）メッセージを送り（段階２８）、認証情報を含むＭＡＡ（multimedia authentication answer）メッセージを得る（段階２９）。

Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２は、ＴＬＭ−ＦＥ１２２から受けた認証情報と、ＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰ−ＦＥ１３３から受けた認証情報とを比較し、同一であるか否かを判断する（段階３０）。２つの認証情報が同一ではないならば、認証が失敗したと判断し、Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ１３１を介して端末機認証が失敗したことを知らせる（段階３１）。認証に成功しているならば、Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２は、ＳＡＲ（server assignment request）メッセージを利用し、ユーザ端末が属したＳ−ＣＳＣ−ＦＥ情報を、ＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰ−ＦＥ１３３に登録し（段階３２）、ＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰ−ＦＥ１３３からＳＡＡ（server assignment answer）メッセージを利用し、サービスユーザのプロフィール及び課金情報を受信する（段階３３）。

Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２は、Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ１３１を介して、加入者端末機にＳＩＰレジスタに対するサービス登録成功メッセージを送る（段階３４）。

図３は、ＮＧＮで、バンドル認証管理サーバ１４を利用して、有無線端末機のサービスネットワークとアクセスネットワークとの間のバンドル認証を遂行する方法に係わるフローチャートを図示したものである。図３で、図２と同じ参照番号を有する段階は、その動作が同一であるので、それについての詳細な説明は省略し、異なる参照番号を有する段階についてのみ説明する。

図２に図示された段階２２で、ＴＡＡ−ＦＥ／ＴＵＰ−ＦＥ１２３は、加入者ＩＤをキーとして、認証情報をバンドル認証管理サーバ１４に伝達する（段階４５）。ＴＡＡ−ＦＥ／ＴＵＰＦＥ１２３はまた、加入者ＩＤをキーとして、認証情報をバンドル認証管理サーバ１４に送る（段階４６）。ここで、バンドル認証管理サーバ１４は、加入者のバンドル加入時に、加入者ＩＤに対応するサービスユーザＩＤを保存する。

また、図２に図示された段階２８で、Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２は、ＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰ−ＦＥ１３３にＭＡＲメッセージを利用し、バンドル認証がなされたかどうかの結果と認証情報とを要請すれば、ＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰ−ＦＥ１３３は、ＰＲＩＤ、ＰＵＩＤをバンドル認証管理サーバ１４に伝送し、認証情報を要請する（段階４０）。バンドル認証管理サーバ１４は、当該加入者についての認証情報を、ＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰ−ＦＥ１３３に伝達し、ＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰ−ＦＥ１３３は、認証情報をＭＡＡメッセージに含んでＳ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２に伝送する（段階４１）。

Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２は、ＴＬＭ−ＦＥ１２２から受けた認証情報と、バンドル認証管理サーバ１４から受けた認証情報とを比較し、同一か否かを判断する（段階４２）、２つの認証情報が同一ではないならば、認証が失敗したと判断し、Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ１３１を介して、端末機認証が失敗したことを知らせる（段階３１）。認証に成功したとするならば、Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２は、ＳＡＲメッセージを利用し、ユーザ端末が属するＳ−ＣＳＣ−ＦＥ情報を、ＳＡＡ−ＦＥ／ＳＵＰ−ＦＥ１３３に登録し（段階４３）、ＳＡＡメッセージを利用し、サービスユーザのプロフィール及び課金情報を受信する（段階４４）。

Ｓ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２は、Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ１３１を介して、加入者端末機に、ＳＩＰレジスタに対するサービス登録成功メッセージを送る（段階３４）。

次の表１は、図１のＴＡＡ−ＦＥ／ＴＵＰ−ＦＥ１２３のデータベースに、加入者ＩＤ、ＩＰアドレス、レアルム（Realm）、アクセスネットワークとサービスネットワークとの間のバンドル情報、アクセス認証方式、認証コンテクスト及びラインＩＤが保存される例を示したものである。

表１によれば、１つの加入者ＩＤと認証関連情報とがルックアップ・テーブル（look-up table）の形態でマッチングされている。

次の表２は、図１のＰ−ＣＳＣ−ＦＥ１３１のデータベースに、ＰＲＩＤ、ＰＵＩＤ、ＩＰアドレス、レアルム、アクセスネットワークとサービスネットワークとの間のバンドル情報、サービス認証方式、認証コンテクスト、ラインＩＤ及び有効時間が保存される例を示したものである。

表２では、ＰＲＩＤ及びＰＵＩＤがキーである。

次の表３は、図１のＳ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２のデータベースに、ＰＲＩＤ、ＰＵＩＤ、加入者ＩＤ、ＩＰアドレス、アクセスネットワークとサービスネットワークとの間のバンドル情報、サービス認証方式、認証コンテクスト、ラインＩＤ及び有効時間が保存される例を示したものである。

次の表４は、図１のＳ−ＣＳＣ−ＦＥ／Ｉ−ＣＳＣ−ＦＥ１３２のデータベースに、ＰＲＩＤ、ＰＵＩＤ、加入者ＩＤ、レアルム、アクセスネットワークとサービスネットワークとの間のバンドル情報、サービス認証方式、認証コンテクスト、ラインＩＤ及び有効時間が保存される例を示したものである。

次の表５は、図１のバンドル認証管理サーバ１４のデータベースに、ＰＲＩＤ、ＰＵＩＤ、加入者ＩＤ、レアルム、アクセスネットワークとサービスネットワークとの間のバンドル情報、アクセス認証方式、認証コンテクスト、ラインＩＤ及び有効時間が保存される例を示したものである。

本発明はまた、コンピュータで読み取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取り可能なデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ（read-only memory）、ＲＡＭ（random-access memory）、ＣＤ＿ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク及び光データ保存装置などがあり、またキャリアウェーブ、例えばインターネットを介した伝送の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードとして保存されて実行されうる。

以上のように、図面並びに明細書で最適実施形態が開示された。ここで、特定の用語が使われたが、それらは、単に本発明を説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。従って、本技術分野の当業者ならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解することが可能であろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まるものである。

Claims

ネットワーク接続制御(NAC)のためのエンティティと、サービス制御(SC)のためのエンティティとを含むネットワークで、
前記ＮＡＣエンティティは、前記端末機についてのアクセス認証を行い、前記アクセス認証が成功すれば認証情報を前記ＳＣエンティティのプロキシコール・セッションサービス機能エンティティ（Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥ）に伝送する段階と、
前記ＳＣエンティティのサービスユーザ・プロファイル機能エンティティ(SUP-FE)は端末機についての認証を行った前記NACエンティティから加入者ＩＤ及び認証情報を受信する段階と、
前記Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥは前記端末機からＳＩＰレジスタ・メッセージを受信する段階と、
前記Ｐ−ＣＳＣ−ＦＥは、前記ＳＩＰレジスタ・メッセージに前記ＮＡＣエンティティから受信した認証情報を含めて前記ＳＣエンティティのサービスコールセッション制御機能エンティティ(S-CSC-FE)に伝送する段階と、
前記S-CSC-FEは、前記SUP-FEに要請して受信した認証情報と前記ＳＩＰレジスタ・メッセージに含まれた認証情報とを比較して認証する段階と、
を含むことを特徴とするバンドル認証方法。
前記S-CSC-FEに伝送する段階は、
前記P-CSC-FEは前記NACエンティティに認証情報を要請して受信する段階と、
前記P-CSC-FEは前記NACエンティティから受信した認証情報を前記ＳＩＰレジスタ・メッセージに含めて前記S-CSC-FEに伝送する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のバンドル認証方法。
前記要請して受信する段階は、
ＩＰアドレスを利用して前記ＮＡＣエンティティに前記端末機についての認証情報を要請する段階を含むことを特徴とする請求項２に記載のバンドル認証方法。
前記認証する段階は、
前記S-CSC-FEは前記SUP-FEにMARメッセージを伝送する段階と、
前記S-CSC-FEは前記SUP-FEから前記端末機についての認証情報を含むＭＡＡメッセージを受信する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のバンドル認証方法。