KR101225904B1 - Ｐａｆ 장치를 갖는 ｉｍｓ 망 서버 및 이를 이용한 ｉｍｓ 망 기반의 감청 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Ｐａｆ 장치를 갖는 ｉｍｓ 망 서버 및 이를 이용한 ｉｍｓ 망 기반의 감청 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IMS 네트워크 환경에서 PAF 장치를 도입하여 기존 노드의 변경이나 추가 없이 타깃 단말에 대한 모든 트래픽을 감청할 수 있는 PAF(Packet Analysis Function) 장치를 갖는 IMS 망 서버 및 이를 이용한 IMS 망 기반의 감청 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

ＰＡＦ 장치를 갖는 ＩＭＳ 망 서버 및 이를 이용한 ＩＭＳ 망 기반의 감청 시스템 및 그 방법{IMS having Packet Analysis Function Apparatus, Lawful Interception System based on IMS using this and Method the same}
본 발명은 합법 감청 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, IMS 네트워크 환경에서 PAF 장치를 도입하여 기존 노드의 변경이나 추가 없이 타깃 단말에 대한 모든 트래픽을 감청할 수 있는 PAF(Packet Analysis Function) 장치를 갖는 IMS 망 서버 및 이를 이용한 IMS 망 기반의 감청 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
IMS 망에서 합법 감청(Lawful Interception)은 반드시 제공되어야 하는 기능으로, 합법 감청이란 법적으로 강제 구속력이 있는 기관이 공익 및 범죄자 체포 등 기타 여러 가지 이유로 정보 수집 및 파악을 위해 합법적으로 통신 대상자에 대한 통신 내용을 수집하는 것을 말한다.
대부분의 나라에서 합법적 감청을 법으로 규정하고 있으며, 국가 감청 기관이 이러한 합법적 감청을 요구할 시 통신 사업자는 합법적 감청 기능을 제공해야할 의무가 있다.
이러한 합법 감청의 지원을 위해서는 많은 노드의 추가 개발이 필요하며 이는 서비스를 제공하는 사업자측의 커다란 부담이 아닐 수 없다.
따라서 기존 노드, 예를 들어, SBC, IBCF나 C4 switch의 변경이나 추가 노드의 개발 없이 용이하게 합법 감청을 제공할 수 있는 새로운 모델을 제시할 필요가 있다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은, IMS 망에서 기존 노드의 변경이나 추가 노드의 개발 없이 간편하게 합법 감청을 제공할 수 있는 새로운 서비스 모델을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 감청대상 가입자의 단말로부터 전송된 호 데이터를 수신한 CSCF에서 상기 호 데이터에 포함된 SDP 정보를 기반으로 생성된 감청 설정 관련 정보를 상기 CSCF로부터 전달받고, 상기 감청 설정 관련 정보를 이용하여 해당하는 트래픽을 추출한 후 감청장치로 제공하는 IMS 망 서버의 PAF 장치를 제공한다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 감청대상 가입자의 단말로부터 호 데이터가 수신되면 상기 호 데이터의 SDP 정보로부터 출발지 정보와 목적지 정보를 추출하여 감청 설정 관련 정보를 생성하는 CSCF; 및 상기 CSCF로부터 감청 설정 관련 정보가 수신되면, 상기 감청 설정 관련 정보를 이용하여 해당하는 트래픽을 추출하여 감청장치로 제공하는 PAF를 포함하는 PAF 장치를 갖는 IMS 망 서버를 제공한다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 형태는, 감청요청기관으로부터 감청 대상 가입자의 단말 정보를 포함하는 감청 요청 메시지를 수신하면, 상기 감청 대상 가입자의 단말 정보를 전송하는 감청장치; 및 상기 감청장치로부터 감청 대상 가입자의 단말 정보를 수신하면, 감청대상 가입자의 단말로부터 전송되는 호 데이터의 SDP 정보로부터 출발지 정보와 목적지 정보를 추출하여 감청 설정 관련 정보를 생성하는 CSCF와, 상기 CSCF로부터 감청 설정 관련 정보가 수신되면, 상기 감청 설정 관련 정보를 이용하여 해당하는 트래픽을 추출하여 감청장치로 제공하는 PAF로 이루어진 IMS 망 서버;를 포함하는 IMS 망 기반의 감청 시스템을 제공한다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 형태는, CSCF가 적어도 하나 이상의 에지 노드를 통해 감청 대상 가입자의 단말로부터 호 데이터를 수신하는 1단계; 상기 CSCF가 상기 호 데이터에 포함된 SDP 정보를 기반으로 감청 설정 관련 정보를 생성한 후 PAF로 전송하는 2단계; 및 상기 PAF가 상기 감청 설정 관련 정보를 이용해 적어도 하나 이상의 에지 노드를 모니터링 하여 해당하는 트래픽을 추출한 후 감청장치로 제공하는 3단계;를 포함하는 IMS 망 기반의 감청 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, IMS 망 서버에서 PAF를 도입하여 감청대상단말의 통신 내용을 상기 PAF에서 수집함으로써 종래 IMS 망의 기존 노드들의 변경 또는 노드의 추가 없이 감청대상단말의 통신 내용을 효율적으로 감청할 수 있다. 이에 의해, 본 발명은 통신 내용을 감청하기 위해 관리해야 하는 노드수를 또한 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 IMS 망 기반의 감청 시스템의 네트워크 관계를 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 IMS 망 서버 기반의 감청 시스템의 구성과 각 구성 요소간 인터페이스 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 IMS 망 기반의 감청 시스템의 상세 구성을 나타내는 구성도이다.
도 4는 도 1에 도시된 IMS 망 기반의 감청 시스템에 있어서, 타깃 단말의 메시지에 대한 감청을 처리하는 과정에 따른 메시징 흐름을 나타내는 예시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 IMS 망 기반의 감청 시스템에 있어서 타깃 단말에 대한 메시지 및 통신 내용(CC)에 대한 감청을 처리하는 과정에 따른 메시징 흐름을 나타내는 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 그리고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙였다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
참고로, 본 발명의 명세서에서 감청과 합법 감청, 감청대상단말과 타깃단말은 동일한 의미로 사용되며, 혼용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 IMS 망 기반의 감청 시스템의 네트워크 관계를 개략적으로 나타내는 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 IMS 망 기반의 감청 시스템은 액세스 망(20), IMS 망 서버(30), 감청장치(Lawful Interception Function, LIF)(40) 및 감청요청기관(Law Enforcement Agency, LEA)(50)을 포함한다.
여기서, 액세스 망(20)은 무선통신망간, CS망(유선전화망(PSTN)))간, 또는 다른 IMS 네트워크간의 음성, 오디오, 비디오 및 데이터 등의 멀티미디어 서비스의 구현을 IMS 망 서버(30)에 요청한다.
그리고, IMS 망 서버(30)는 감청요청기관(50)의 호 데이터 감청 요청에 대응하여 감청대상 가입자의 단말(User Event, UE, 이하 감청대상 단말 또는 타깃 단말이라고 함)(10)에 대한 감청을 개시한다.
이러한 감청의 개시는 타깃 단말(10)에 대한 단말 정보(감청대상 식별정보)를 추출하여 상기 타깃 단말(10)에 대해 감청 대기 상태로 설정하거나, 또는 타깃 단말(10)의 단말 정보(감청대상 식별정보)를 소정의 저장 장치에 목록화하여 저장함으로써 수행될 수 있다.
이러한 IMS 망 서버(30)는 감청요청기관(50)의 호 데이터 감청 요청에 대응한 타깃 단말(10)에 대한 감청 대기 상태를 유지하며, 타깃 단말(10)이 액세스 망(20)을 통해 통신을 시작하면, 상기 타깃 단말(10)에 대한 통신 내용(CC)을 각각 적어도 하나 이상의 노드들로부터 수집하고, 수집한 통신 내용(CC)을 감청장치(40)로 전달한다. 이때, 적어도 하나 이상의 노드는 보더 게이트웨이 노드로, SBC, IBCF 및 C4 Switch 등이며, IBCF는 타 IMS 망과의 접속점 역할을 수행하는 에지 노드(Edge node)이고, C4 Switch는 기존 PSTN이나 타사의 망들과 연동하는 에지 노드이다.
동시에, IMS 망 서버(30)는 감청장치(40)로부터 감청 요청 메시지가 수신되면 해당 CSCF(Call Session Control Function)에서 감청관련정보(IRI)를 감청장치(40)로 전달한다.
여기서, 감청관련정보(IRI)는 성공적인 통화 여부를 나타내는 통신 연관 정보, 고객별 서비스 프로파일과 같은 서비스 연관정보, 그리고 사용자의 위치 정보로 구분된다.
그리고, 감청장치(LIF)(40)는 감청요청기관(LEA)(50)으로부터 타깃 단말(10)에 대한 호 데이터 감청 요청 메시지를 수신한다. 이러한 호 데이터 감청 요청에 대응하여 감청장치(40)는 IMS 망 서버(30)와의 메시지 송수신을 통해 타깃 단말(10)에 대한 호 데이터 감청 요청을 IMS 망 서버(30)로 송신할 수 있다.
그리고, 감청요청기관(LEA)(50)은 국가 감청 기관으로, 법 집행기관 등일 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 IMS 망 서버 기반의 감청 시스템의 구성과 각 구성 요소간 인터페이스 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, IMS 망 서버(30)는 타깃 단말에 대한 합법 감청을 수행하기 위해 CSCF(31), PAF(32) 및 적어도 하나 이상의 보더 게이트웨이 노드(미도시)를 포함하여 구성된다.
좀 더 구체적으로 IMS 망 서버(30)의 구성을 살펴보면, CSCF(31)는 감청기관(LIF)(40)로부터 감청대상 가입자의 단말기 정보를 포함하는 호 데이터 감청 요청 메시지를 수신하면, 적어도 하나 이상의 보더 게이트웨이 노드와 연동하여 타깃 단말에 대한 감청 관련 제어 데이터의 액세스(access)를 수행한다. 그리고, 액세스한 정보를 전달부(DF)(42)로 전달한다.
또한, CSCF(31)는 감청기관(LIF)(40)로부터 감청대상 가입자의 단말기 정보를 포함하는 호 데이터 감청 요청 메시지를 수신하면, 타깃 단말로부터 전송된 호 데이터에 포함된 SDP(Service Description Protocol) 정보를 기반으로 수신된 호 데이터에 관련한 감청 설정 관련 정보를 PAF(32)로 전송하여 PAF(32)로 하여금 상기 감청 설정 관련 정보를 이용해 타깃 단말에 대한 통신 내용(CC)을 수집하도록 한다. 여기서 호 데이터에 관련한 감청 설정 관련 정보는 SIP 메시지 내의 SDP에 포함된 음성 트래픽 관련 정보(미디어 트래픽의 출발지 및 목적지 정보)를 가공한 정보이다.
또한, CSCF(31)는 SDP의 출발지 정보 및 목적지 정보를 변경하여 PAF(32)를타깃 단말과 목적지 단말 간의 통신을 수행하기 위한 경유 노드로 설정하여 베어러 채널을 형성한다. 즉, CSCF(31)는 타깃 단말로부터 수신된 호 데이터내의 SDP의 목적지 정보를 PAF(32)로 변경한 응답 호 데이터를 상기 타깃 단말로 전송하여 호를 설정하는 동시에, 수신된 호 데이터내의 SDP의 출발지 정보를 PAF(32)로 변경한 호 데이터를 목적지 단말로 전송한 후 응답 호 데이터를 수신한 후 호를 설정함으로써 PAF(32)를 경유 노드로 설정하게 된다.
한편, CSCF(31)는 타깃 단말이 전송한 호 데이터(SIP 메시지)를 다른 IMS 망 서버를 통해 수신하면 SIP 메시지에 포함된 SDP(Service Description Protocol) 정보를 기반으로 PAF(32)를 통신 경로의 경유 노드로 설정하고, 감청기관(40)의 전달부(DF)(42)로 감청관련정보(IRI)를 전송한다.
이때, CSCF(32)가 감청기관(LIF)(40)으로 전송하는 감청관련정보(IRI)는 실시간 또는 일정한 주기로 전송한다.
그리고, PAF(32)는 적어도 하나 이상의 보더 게이트웨이 노드에 접근하여 타깃 단말의 감청 관련 제어/베어러 데이터의 액세스를 수행한다. 즉, PAF(32)는 타깃 단말에 대한 통신 내용(CC)을 타깃 단말의 통신을 방해하지 않으면서 액세스하고, 액세스한 통신 내용(CC)을 전달부(DF)(42)에서 이용 가능한 형태로 변경하여 전달부(DF)(42)로 전달한다.
여기서, PAF(32)는 타깃 단말의 통신 내용(CC)에 대한 액세스를 많이 수행하게 되면 메모리의 복사로 인해 성능저하가 발생하게 되므로, 감청시 시스템의 성능저하를 막기 위해 타깃 단말의 통신 내용(CC)에 대한 액세스는 미러링 포트(mirroring port)를 통해 수행할 수 있다.
구체적으로, PAF(32)는 CSCF(31)로부터 수신된 SIP 메시지 및 SDP 정보를 받아 베어러 채널을 형성하고, 상기 베어러 채널을 통해 해당하는 타깃 단말의 미디어 데이터를 덤프(DUPM)하거나 감청장치(LIF)(40)의 전달부(DF)(42)로 전송한다.
이때, PAF(32)가 감청기관(LIF)(40)으로 전송하는 미디어 데이터는 실시간 또는 일정한 주기로 전송한다.
그리고, 감청장치(LIF)(40)는 IMS 망 서버(30)의 CSCF(31)로 타깃 단말 정보를 포함하는 감청 요청 메시지를 전송하기 위한 제어부(ADMinistration Function, ADMF, 이하 ADMF라 함)(41)와, CSCF(31)로부터 감청관련정보(IRI)를, PAF(32)로부터 미디어 데이터를 수신하기 위한 전달부(Delivery Function, DF, 이하 DF라 함)(42)를 포함하여 구성된다.
여기서, 전달부(DF)(42)는 다수 포함되도록 구성될 수 있으며, 중개부(Mediation Function)(미도시)를 내부에 구비할 수도 있다. 상기 중개부(MF)는 IMS 망 서버(30)와 감청요청기관(LEA)(50) 사이에 위치하며, 수신된 각 타깃 단말의 제어/베어러 데이터를 미리 정해진 형태의 메시지로 변환하여 핸드오버 인터페이스(Handover Interface, HI)를 통해서 감청요청기관(LEA)(50)의 LEMF(51)로 전달한다.
이러한 감청장치(LIF)(40)는 감청요청기관(LEA)(50)과의 인터페이스를 제공하는 동시에, IMS 망 서버(30)의 CSCF(31)과 PAF(32)와의 인터페이스를 제공한다.
좀 더 구체적으로 감청장치(41)의 구성을 살펴보면, 제어부(ADMF)(41)는 합법적 감청의 관리 기능, 즉 IMS 망 서버(30)에서 감청을 위한 명령 관리를 수행하며, IMS 망 서버(30)의 CSCF(31)로 감청 관련 제어/베어러 데이터(control/bearer data) 등에 대한 감청 요구 사항을 전달한다.
전달부(DF)(42)는 IMS 망 서버(30)의 CSCF(31)로부터 입력되는 각 타깃 단말의 제어 데이터 및 IMS 망 서버(30)의 PAF(Packet Analysis Function)(32)로부터 입력되는 각 타깃 단말의 감청된 베어러 데이터를 감청요청기관(LEA)(50)로 전달한다. 여기서, 감청 관련 제어 데이터는 감청관련정보(IRI)이며, 베어러 데이터는 통신 내용(CC)이다.
그리고, 감청요청기관(LEA)(50)의 LEMF(51)는 모니터링 장비로, 수집된 제어/베어러 데이터를 처리한다.
이제 본 실시 예에 있어서 IMS 망 서버 기반의 감청 시스템의 각 구성 요소간 인터페이스 구조를 설명하면, 본 시스템에 있어서 감청장치(LIF)(40)와 감청요청기관(LEA)(50) 간의 정보 교환은 핸드오버 인터페이스(HI)를 통해 이루어진다.
HI는 감청 전보 전달을 위한 인터페이스로, 감청 요청 등의 관리 정보, 즉, 감청의 활성화를 위한 정보 교환을 위한 인터페이스(HI 1), 감청 관련 정보를 교환하기 위한 인터페이스(HI 2), 그리고 통신 내용을 전달하기 위한 인터페이스(HI 3)로 구성된다.
구체적으로, 제어부(ADMF)(41)와 LEMF(51)은 HI 1를 통해 합법 감청 요구, 감청 대상 식별정보, 감청요청기관의 식별자, 감청 시작 및 감청기간, 요구하는 감청 서비스, 감청 내용 전달 주소(LEMF의 HI 2/HI 3 목적지 주소) 등의 정보를 교환하며, 전달부(42)와 LEMF(51)은 HI 2를 통해 감청관련정보(IRI) 등 통신 서비스를 설정하기 위한 모든 데이터를 교환하며, 또한, HI 3를 통해 실제 감청된 통신 내용(CC)을 전달한다.
그리고, 본 시스템에 있어서 IMS 망 서버(30)와 감청장치(LIF)(40) 간의 정보 교환은 X1 내지 X3 인터페이스를 통해 이루어진다.
구체적으로, ADMF(41)는 X1_1 인터페이스를 통해 CSCF(31)로 감청 설정 관련 정보를 제공한다.
CSCF(31)는 X1 인터페이스를 통해 PAF(32)로 통신 내용(CC) 정보를 수집할 수 있도록 감청 설정 관련 정보를 제공하며, X2 인터페이스를 통해 전달부(DF)(42)로 감청관련정보(IRI)를 제공한다.
PAF(32)는 감청 설정 관련 정보를 받아서 해당되는 트래픽을 추출하여 덤프(Dump) 하거나, X3 인터페이스를 통해 전달부(DF)(42)로 통신 내용(CC)을 제공한다.
도 3은 도 1에 도시된 IMS 망 기반의 감청 시스템의 상세 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 IMS 망 기반의 감청 시스템은 액세스 망(20)과 연동되며, IMS 망 서버(30), 감청장치(40) 및 감청요청기관(50)을 적어도 포함한다. 여기서, 액세스 망(20)은 기존 네트워크 접속망으로 인터넷, PSTN 및 이동망일 수 있으며, 단말의 다양한 서비스 요청에 따른 데이터 트래픽을 처리한다.
그리고, IMS 망 서버(30)는 감청을 위한 CSCF(31), PAF 서버(32), 적어도 하나 이상의 보더 게이트웨이 노드 및 HSS(36)를 포함하여 이루어진다.
상기 적어도 하나 이상의 보더 게이트웨이 노드, 예를 들어, SBC(33), IBCF(34) 등은 3GPP에서 정의하고 있는 표준 규격에 따른다.
이제 상술한 각 구성들에 대한 일반적인 기능 및 각각의 상세한 동작에 대하여는 그 설명을 생략하고, 본 발명에 상응하는 동작 위주로 그 동작들을 설명하도록 한다.
먼저, CSCF(31)는 X1_1 인터페이스를 통해 감청기관(LIF)(40)으로부터 감청대상 가입자의 단말기 정보를 포함하는 호 데이터 감청 요청 메시지를 수신하면, 타깃 단말에 대한 감청을 개시한다.
그런 다음, 타깃 단말(10)이 호 접속을 위한 호 데이터인 SIP 메시지(INVITE, MESSAGE, REGISTER 또는 SUBSCRIBE)를 액세스 망(20)을 통해 IMS 망 서버(30)로 전송한다.
그러면, IMS 망 서버(30)의 CSCF(31)는 HSS(36)를 통해 가입자 정보를 확인한다. 여기서, 가입자 정보는 가입자의 부가 서비스 정보 등을 포함하고 있다.
따라서, CSCF(31)는 가입자의 부가 서비스 정보를 확인하고 그에 해당하는 서비스가 시작되도록 하는 과정을 수행한다.
만약, 호 데이터인 SIP 메시지를 전송한 가입자가 감청 대상 가입자로 설정되어 있으면, CSCF(31)는 해당 서비스를 시작하도록 하는 과정을 수행하는 동시에 호 데이터인 SIP 메시지에 포함된 SDP(Service Description Protocol) 정보를 기반으로 수신된 호 데이터 관련 정보, 즉 감청 설정 관련 정보(출발지 및 목적지 정보)를 X1 인터페이스를 통해 PAF(32)에 전송하고, 동시에 보더 게이트웨이 노드, 예를 들어, SBC(33), IBCF(34), C4 SwitcH(35) 등을 통해 타깃 단말로부터 수신된 호 데이터로부터 관련 정보(①)를 확인한다.
동시에, CSCF(31)는 타깃 단말(10)에 대한 감청 관련 정보(IRI)를 X2 인터페이스를 통해 감청장치(LIF)(40)로 전송한다.
이와 함께, CSCF(31)는 SDP 정보(출발지 및 목적지 정보)를 기반으로 PAF(32)를 타깃 단말(10)이 요청한 통신의 경유 노드로 설정한다.
이후, PAF(32)는 CSCF(31)로부터 감청 설정 관련 정보가 수신되면, 타깃 단말(10)로부터 전송되는 미디어 데이터(②)를 덤프하거나 미디어 데이터를 포함하는 통신 내용(CC)을 X3 인터페이스를 통해 감청장치(LIF)(40)로 전송한다. 여기서, 미디어 데이터는 VoIP 서비스, 멀티미디어 서비스에 따른 음성, 동영상, MP3를 예로 들 수 있으나 이로 한정하지는 않는다.
상술한 바와 같이, CSCF(31)는 타깃 단말(10)로부터 수신된 SIP 메시지의 SDP 정보를 기반으로 생성한 감청 설정 관련 정보(출발지 및 목적지 정보)를 PAF(32)로 전달하여 모든 통신 내용을 PAF(32)에서 감청하여 감청장치(LIF)(40)로 제공할 수 있도록 한다.
또한, PAF(32)는 CSCF(31)로부터 수신된 감청 설정 관련 정보(출발지 및 목적지 정보)를 통해 해당 통신의 경유 노드로써 설정되어 타깃 단말(10)의 통신 내용을 감청할 수 있다.
그러면, 감청장치(LIF)(40)는 HI2를 통해 타깃 단말(10)에 대한 감청 관련 정보(IRI)를, HI3를 통해 타깃 단말(10)에 대한 통신 내용(CC)을 감청요청기관(LEA)(50)로 전송한다.
이제까지 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에서 제안하는 IMS 망 기반의 감청 시스템의 구성 및 기능에 대해 설명하였다.
다음으로, 본 IMS 망 기반의 감청 시스템에 있어서 타깃 단말에 대한 감청을 수행하는 과정을 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
먼저, 도 4는 도 1에 도시된 IMS 망 기반의 감청 시스템에 있어서, 타깃 단말의 메시지에 대한 감청을 처리하는 과정에 따른 메시징 흐름을 나타내는 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 감청기관(LIF)(40)은 감청요청기관의 LEMF(51)으로부터 특정 타깃 단말(UE)(10)의 감청을 요청하기 위한 감청 요청 메시지를 수신하면(S401), IMS 망 서버의 P-CSCF(31a)로 타깃 단말(UE)(10)의 감청 관련 사항의 설정을 요청하는 감청 설정 요청 메시지를 전달한다(S402). 여기서, 타깃 단말(UE)(10)의 감청 설정 요청 메시지는 타깃 단말(UE)(10)에 대한 감청 관련 제반 사항의 설정을 요청하기 위한 메시지이다.
그러면, P-CSCF(31a)는 타깃 단말(UE)(10)의 가입자의 서비스 프로파일이 감청대상자로 변경될 수 있도록 HSS의 가입자 정보를 업데이트하고, 타깃 단말(UE)(10)의 감청 상태를 활성화하여 감청을 개시한다(S403).
이후, P-CSCF(31a)는 타깃 단말(UE)(10)을 계속 모니터링하고, 타깃 단말(UE)(10)이 통신을 시작하기 위해, P-CSCF(35-1)로 SIP 메시지(REGISTER)를 전송하면(S404), P-CSCF(31a)는 감청기관(LIF)(40)으로 타깃 단말(UE)(10)의 SIP 메시지(REGISTER)를 전달한다(S405).
또한, P-CSCF(31a)는 타깃 단말(UE)(10)로부터 수신된 SIP 메시지(REGISTER)를 I-CSCF(31b)로 전달하고(S406), I-CSCF(31b)는 HSS(33)로 어떤 S-CSCF로 SIP 메시지(REGISTER)를 보낼지 문의하는 UAR(User-Authorization-Request) 메시지를 보내고, 이에 대한 응답으로 UAA(User-Authorization-Answer) 메시지를 HSS(33)로부터 수신한다(S407).
그런 다음, I-CSCF(31b)는 할당된 S-CSCF(31c)로 SIP 메시지(REGISTER)를 보내고(S408), 해당 S-CSCF(31c)는 HSS(33)로 가입자 정보를 요청하는 SAR(Sever-Assignmentt-Request) 메시지를 보내고, 이에 대한 응답으로 SAA(Sever-Assignmentt-Answer) 메시지를 HSS(33)로부터 수신하여 SIP 메시지(REGISTER)를 해당 어플리케이션 서버와 연동하여 목적지 단말기로 전달한다(S409).
이후, S-CSCF(31c)는 I-CSCF(31b)로 타깃 단말(UE)(10)의 SIP 메시지(REGISTER) 전송이 완료되었음을 통지(200 OK)하고, I-CSCF(31b)는 P-CSCF(31a)로 200 OK 메시지를 통지하며, P-CSCF(31a)는 타깃 단말(UE)(10) 및 LIF(40)로 200 OK 메시지를 통지한다.
이와 같이, 타깃 단말(UE)(10)이 액세스 망을 통해 CSCF(31)로 SIP 메시지(REGISTER) 전송을 요청하면, CSCF(31)는 타깃 단말(UE)(10)의 SIP 메시지(REGISTER)의 전송을 처리한 후 감청기관(LIF)(40)으로 타깃 단말(UE)(10)의 SIP 메시지(REGISTER)를 전달한다.
도 5는 도 1에 도시된 IMS 망 기반의 감청 시스템에 있어서 타깃 단말에 대한 메시지 및 통신 내용(CC)에 대한 감청을 처리하는 과정에 따른 메시징 흐름을 나타내는 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 타깃 단말(UE)(10)에서 P-CSCF(31a)로 데이터 세션 연결을 위한 SIP 메시지(INVITE(SDP offer))를 송신하면(S501), P-CSCF(31a)는 감청장치(LIF)(40)로 SIP 메시지(INVITE)를 전송한다(S502).
그리고, P-CSCF(31a)는 PAF(32)의 베어러 채널(bearer channel)을 설립하며, SIP 메시지(INVITE(SDP offer))에서 호 데이터 관련 정보(미디어 트래픽의 출발지(source)와 목적지(destination) 정보)를 추출하여 PAF(32)로 전달한다(S503).
그런 다음, P-CSCF(31a)는 타깃 단말(UE)(10)로부터 수신된 SIP 메시지(INVITE(SDP offer))를 S-CSCF(31c)로 전달한다(S504).
그리고, S-CSCF(31c)는 HSS와 연동하여 가입자 프로파일을 수신하여 타깃 단말(UE)(10)이 요청한 서비스를 제공하는 응용 서버로 P-CSCF(31a)로부터 수신된 SIP 메시지(INVITE(SDP offer))를 전달하고(S505), 이에 대한 응답 메시지(200 OK 메시지(SDP Answer))를 수신한다(S506).
그러면, S-CSCF(31c)는 응답 메시지(200 OK 메시지(SDP Answer))를 P-CSCF(31a)로 전달하고(S507), P-CSCF(31a)는 상기 응답 메시지(200 OK 메시지(SDP Answer))를 감청장치(LIF)(40)로 전달한다(S508).
그런 다음, P-CSCF(31a)는 PAF(32)의 베어러 채널(Bearer channel)을 변경(modification)한 후(S509), 타깃 단말(UE)(10)로 응답 메시지(200 OK 메시지(SDP Answer))를 전달한다(S510).
이를 통해 타깃 단말(UE)(10)은 호 연결에 의해 착신 단말과 시그널링 세션이 설정되고 실제 데이터(음성, 영상 등)를 전송하여 통신이 이뤄진다.
이때, PAF(32)는 호 데이터 관련 정보(미디어 트래픽의 출발지(source)와 목적지(destination) 정보)를 기반으로 형성된 베어러 채널을 통해 적어도 하나 이상의 보더 게이트웨이 노드들로부터 타깃 단말(UE)(10)의 통신 내용(CC)을 캡쳐한 후 덤프하거나 감청장치(LIF)(40)로 상기 통신 내용(CC)을 전송한다(S511).
그리고, 감청장치(LIF)(40)는 PAF(32)로부터 전송된 타깃 단말(UE)(10)의 통신 내용(CC)을 감청요청기관의 LEMF(51)로 전송한다(S512). 이때, 감청기관(LIF)(40)은 PAF(32)으로부터 전달된 미디어 데이터를 LEMF(51)에서 플레이할 수 있도록 변환하여 LEMF(51)로 전달한다. 이러한 LIF는 미디어 데이터에 대한 코덱 변경 처리를 수행할 수 있다.
다시 말해, 해당 타깃 단말(UE)(10)이 호를 발신하거나 착신하는 경우 PAF(32)는 타깃 단말(UE)(10)로 지나가는 문자 메시지도 감청기관(LIF)(40)으로 전달(forwarding)하고 타깃 단말(UE)(10)에서 발생하는 통신 내용(CC), 예를 들어 음성(voice), 동영상(video) 등의 미디어 데이터, 즉 통신 내용(CC)도 감청장치(LIF)(40)로 전달한다.
한편, 타깃 단말(UE)(10)에서 발생하는 통신 내용(CC)의 경우 CSCF로는 관련 트래픽이 지나가지 않으므로, P-CSCF(31a)는 통신 내용(CC)(Media traffic) 관련 정보를 추출할 수 있도록 SDP(Session Description Protocol) 정보에서 관련 정보(미디어 트래픽의 출발지 정보와 목적지 정보)를 추출하여 PAF(32)로 전달한다.
그러면, PAF(32)는 P-CSCF(31a)로부터 SDP 정보에서 추출한 관련 정보를 받아서 해당되는 미디어 트래픽을 추출하여 덤프(Dump)하거나 감청기관(LIF)(40)으로 바로 전송한다.
이후, 타깃 단말(UE)(10)과 착신 단말 또는 수신 단말과의 호가 끊어져 BYE 메시지가 S-CSCF(31c)로 전달되면(S513), S-CSCF(31c)는 BYE 메시지를 P-CSCF(31a)로 전달한다(S514).
그러면, P-CSCF(31a)는 PAF(32)와의 베어러 채널을 해제(Release)하고(S515), PAF(32)는 관련 트래픽 캡쳐(Traffic capture)를 중지한다(S516).
이때, P-CSCF(31a)는 감청장치(LIF)(40)로 BYE 메시지를 전달한 후(S517), 타깃 단말(UE)(10)로 BYE 메시지를 전달한다(S519).
그런 다음, 감청장치(LIF)(40)는 P-CSCF(31a)로부터 BYE 메시지가 수신되면, LEMF(51)로의 통신 내용(CC)의 전송을 중지한다(S519).
이와 같이, 본 발명은 IMS 망에 PAF(Packet Analysis Funtion)를 도입하여 종래 IMS 망에서 기존 노드의 추가 없이 또는 변경을 최소화하면서 합법 감청을 더욱 효율적으로 수행할 수 있는 새로운 서비스 모델을 제공한다. 즉, 본 발명은 모든 트래픽을 놓치지 않고 감청을 수행하기 위해서 SBC, IBCF나 C4 switch 등 보더 게이트웨이 노드들과 같은 에지 노드에 X3 인터페이스를 추가할 필요가 있으나, PAF를 도입함으로써 X3 인터페이스 추가와 같은 별도의 작업 없이 타깃 단말에 대한 모든 트래픽에 대한 합법 감청이 가능하다. 이에 의해 효율적인 감청 및 감청 장비의 관리 노드가 줄어드는 효과를 얻을 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들을 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에 따른 시스템 및 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
10. 감청대상단말(타깃단말) 20. 액세스 망
30. IMS 망 서버 31. CSCF
32. PAF 40. 감청장치(LIF)
41. ADMF 42. DF
50. 감청요청기관(LEA) 51. LEMF

Claims (23)

  1. 감청대상 가입자의 단말로부터 전송된 호 데이터를 수신한 CSCF로부터 감청 설정 관련 정보가 전달되면, 상기 감청 설정 관련 정보를 수신하는 수신부-상기 감청 설정 관련 정보는 상기 CSCF에 의해 상기 호 데이터에 포함된 SDP 정보를 기반으로 생성됨-;
    수신된 감청 설정 관련 정보를 이용하여 해당하는 트래픽을 추출하는 추출부; 및
    추출한 트래픽을 감청장치로 제공하는 송신부;를 포함하며,
    상기 CSCF에 의해 상기 감청대상 가입자의 단말과 목적지 단말 간의 통신을 수행하기 위한 경유 노드로 설정되는 IMS 망 서버의 PAF 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감청 설정 관련 정보는 SDP 정보로부터 추출한 출발지 정보와 목적지 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 서버의 PAF 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 PAF 장치는 상기 출발지 정보와 목적지 정보를 이용해 적어도 하나 이상의 에지 노드들을 모니터링 하여 상기 감청대상 가입자의 단말로부터 수신 또는 송신되는 미디어 데이터를 캡쳐한 후 감청장치로 제공하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 서버의 PAF 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 PAF 장치는 상기 미디어 데이터를 실시간 또는 일정한 주기로 감청장치에 제공하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 서버의 PAF 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 CSCF는 상기 감청대상 가입자의 단말로부터 호 데이터가 수신되면 상기 호 데이터의 SDP 정보로부터 출발지 정보와 목적지 정보를 추출하여 생성한 감청 설정 관련 정보를 PAF로 전송하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 서버의 PAF 장치.
  6. 감청대상 가입자의 단말로부터 호 데이터가 수신되면 상기 호 데이터의 SDP 정보로부터 출발지 정보와 목적지 정보를 추출하여 감청 설정 관련 정보를 생성하는 CSCF; 및
    상기 CSCF로부터 감청 설정 관련 정보가 전달되면, 상기 감청 설정 관련 정보를 수신하는 수신부, 수신된 감청 설정 관련 정보를 이용하여 해당하는 트래픽을 추출하는 추출부 및 추출한 트래픽을 감청장치로 제공하는 송신부를 포함하는 PAF 장치;를 포함하며,
    상기 CSCF는 상기 PAF를 상기 감청대상 가입자의 단말과 목적지 단말 간의 통신을 수행하기 위한 경유 노드로 설정하는 PAF 장치를 갖는 IMS 망 서버.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 CSCF는 감청장치로부터 감청 대상 가입자의 단말 정보를 포함하는 감청 요청 메시지를 수신하면, HSS의 서비스 프로파일을 조회하여 상기 감청 대상자 가입자가 감청 대상자로 변경되도록 가입자 정보를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 PAF 장치를 갖는 IMS 망 서버.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 CSCF는 적어도 하나 이상의 에지 노드로부터 상기 감청 대상 가입자의 단말의 호 데이터를 수신하고, 상기 호 데이터로부터 감청 관련 정보를 추출한 후 감청장치로 제공하는 것을 특징으로 하는 PAF 장치를 갖는 IMS 망 서버.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 감청 설정 관련 정보는 SDP 정보로부터 추출한 출발지 정보와 목적지 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 PAF 장치를 갖는 IMS 망 서버.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 PAF 장치는 상기 출발지 정보와 목적지 정보를 이용해 적어도 하나 이상의 에지 노드들을 모니터링 하여 상기 감청대상 가입자의 단말로부터 수신 또는 송신되는 미디어 데이터를 캡쳐하여 감청장치로 제공하는 것을 특징으로 하는 PAF 장치를 갖는 IMS 망 서버.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 PAF 장치는 상기 미디어 데이터를 실시간 또는 일정한 주기로 감청장치에 제공하는 것을 특징으로 하는 PAF 장치를 갖는 IMS 망 서버.
  12. 감청요청기관으로부터 감청 대상 가입자의 단말 정보를 포함하는 감청 요청 메시지를 수신하면, 상기 감청 대상 가입자의 단말 정보를 전송하는 감청장치; 및
    상기 감청장치로부터 감청 대상 가입자의 단말 정보를 수신하면, 감청대상 가입자의 단말로부터 전송되는 호 데이터의 SDP 정보로부터 출발지 정보와 목적지 정보를 추출하여 감청 설정 관련 정보를 생성하는 CSCF와, 상기 CSCF로부터 감청 설정 관련 정보가 전달되면, 상기 감청 설정 관련 정보를 수신하는 수신부, 수신된 감청 설정 관련 정보를 이용하여 해당하는 트래픽을 추출하는 추출부 및 추출한 트래픽을 감청장치로 제공하는 송신부를 포함하는 PAF 장치로 이루어진 IMS 망 서버;를 포함하며,
    상기 CSCF는 상기 PAF를 상기 감청대상 가입자의 단말과 목적지 단말 간의 통신을 수행하기 위한 경유 노드로 설정하는 IMS 망 기반의 감청 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 CSCF는 감청장치로부터 감청 대상 가입자의 단말 정보를 포함하는 감청 요청 메시지를 수신하면, HSS의 서비스 프로파일을 조회하여 상기 감청 대상자 가입자가 감청 대상자로 변경되도록 가입자 정보를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 기반의 감청 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 CSCF는 적어도 하나 이상의 에지 노드로부터 상기 감청 대상 가입자의 단말의 호 데이터를 수신하고, 상기 호 데이터로부터 감청 관련 정보를 추출한 후 감청장치로 제공하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 기반의 감청 시스템.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 감청 설정 관련 정보는 SDP 정보로부터 추출한 출발지 정보와 목적지 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 기반의 감청 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 PAF 장치는 상기 출발지 정보와 목적지 정보를 이용해 적어도 하나 이상의 에지 노드들을 모니터링 하여 상기 감청대상 가입자의 단말로부터 수신 또는 송신되는 미디어 데이터를 캡쳐하여 감청장치로 제공하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 기반의 감청 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 PAF 장치는 상기 미디어 데이터를 실시간 또는 일정한 주기로 감청장치에 제공하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 기반의 감청 시스템.
  18. CSCF가 적어도 하나 이상의 에지 노드를 통해 감청 대상 가입자의 단말로부터 호 데이터를 수신하는 1단계;
    상기 CSCF가 상기 호 데이터에 포함된 SDP 정보를 기반으로 감청 설정 관련 정보를 생성한 후 PAF로 전송하는 2단계; 및
    상기 PAF가 상기 감청 설정 관련 정보를 이용해 적어도 하나 이상의 에지 노드를 모니터링 하여 해당하는 트래픽을 추출한 후 감청장치로 제공하는 3단계;를 포함하며,
    상기 2단계는, 상기 CSCF가 상기 PAF를 상기 감청대상 가입자의 단말과 목적지 단말 간의 통신을 수행하기 위한 경유 노드로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 기반의 감청 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 1단계는, 상기 CSCF가 전송되는 상기 호 데이터의 SDP 정보로부터 출발지 정보와 목적지 정보를 추출하여 감청 설정 관련 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 기반의 감청 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 1단계는, 상기 CSCF가 감청장치로부터 감청 대상 가입자의 단말 정보를 포함하는 감청 요청 메시지를 수신하면, 상기 감청 대상 가입자의 서비스 프로파일이 감청 대상자로 HSS의 가입자 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 기반의 감청 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 3단계는, 상기 PAF가 상기 트래픽을 실시간 또는 일정한 주기로 추출한 후 감청장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 기반의 감청 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 3단계는, 상기 PAF가 상기 출발지 정보와 목적지 정보를 이용해 적어도 하나 이상의 에지 노드들을 모니터링 하여 상기 감청대상 가입자의 단말로부터 수신 또는 송신되는 미디어 데이터를 캡쳐하여 감청장치로 제공하는 것을 특징으로 하는 IMS 망 기반의 감청 방법.
  23. 제18항 내지 제22항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램으로서 디지털 신호 처리 장치에 의해 판독되고 실행될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20090090940A (ko) * 2008-02-22 2009-08-26 삼성전자주식회사 Ⅰｐ 멀티미디어 서브시스템에서의 감청 제공 시스템 및제어방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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