KR101862657B1

KR101862657B1 - 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101862657B1
Application number: KR1020110127866A
Authority: KR
Inventors: 노재훈; 백기진; 지영하
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2018-06-01
Also published as: KR20130061517A

Abstract

본원 발명은 3세대 이동 통신망의 RAU(Routing Area Update) 과정이나 4 세대(LTE) 이동 통신망의 TAU(Tracking Area Update)과정에서 단말의 인증 성공률을 향상시킬 수 있는 인증 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법 {User Equipment Authentication Apparatus and method for Mobile telecommunication}

본원 발명은 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제 3세대 이동 통신망과 제 4 세대 이동 통신망간의 이동 과정에서 또는 제 4 세대(LTE) 이동 통신망의 회선 교환 폴백(CSFB : Circuit Switched Fallback)과정에서 단말의 인증 성공률을 향상시킬 수 있는 인증 장치 및 방법에 관한 것이다.

제 4 세대 이동통신 (LTE : Long Term Evolution)은 접속망(Access Network)에 대한 high-data-rate, low-latency, packet-optimized radio-access의 요구조건을 실현하기 위해 3GPP에서 표준화를 진행하고 있는 3.9G 네트웍으로, 기존 3GPP/non-3GPP의 접속망에 대한 역호환성(backward compatibility)을 보장하면서 고속의 rich media를 수용하기 위해 고안되었다.

LTE는 기존의 Circuit-Switched 기반의 통신을 배제한 all-ip 기반의 네트웍으로 QoS 관리 기능을 강화하여 실시간 서비스(e.g., 음성통신, 화상통신) 및 비 실시간 서비스(e.g., 웹브라우징, Store and Forward 데이터 전송)에 대해 차별된 QoS를 제공함으로써, 네트웍 리소스의 효율성을 제고하였다.

또한, 스마트 안테나 기술(i.e., MIMO)을 도입함으로써 무선통신을 위한 bandwidth를 확장하였다.

도 1은 제 3 세대(WCDMA)이동 통신망과 제 4 세대 (LTE : Long Term Evolution)이동 통신망의 구성을 개념적으로 보여주는 도면이다.

제 4 세대 (LTE : Long Term Evolution)이동 통신 네트워크는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) 파트와 EPC(Evolved Packet Core)로 나뉘어 지며, E-UTRAN에는 기지국 역할을 수행하는 eNodeB(170)가 포함되고 EPC는 이동성 관리 엔터티(MME : Mobility Management Entity)(180)와 같은 LTE 코어망 노드들이 포함된다.

MME(120)는 UE(100)가 이동통신망에 접속할때 UE(100)의 인증 및 등록을 담당하며, UE(100)로부터 서비스 요청을 처리하고, UE(100)가 eNodeB(170)간을 이동할때 이동성을 보장한다.

제 3 세대(WCDMA)이동 통신 네트워크는 UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)와 PS (Packet Switched) 코어망, CS 코어망으로 구성된다.

UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)에는 기지국 역할을 수행하는 NodeB(110)와 기지국들을 제어하는 RNC(Radio Network Controller)(120)포함되고, PS core망에는 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)(130), GGSN (Gateway GPRS Support Node)(미도시)등 패킷 서비스를 제공하는 노드들로 구성된다.

SGSN(Serving GPRS Service Node)(130)는 WCDMA 네트워크에서의 UE(100)의 인증 및 등록을 담당하며, UE(100)로부터 서비스 요청을 처리하고, UE(1OO)가 BS 또는 NodeB간을 이동할때 이동성을 보장한다.

패킷 서비스 연속성 및 단말 정보 전달을 위해 이동성 관리 엔터티(MME : Mobility Management Entity)(180)와 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)(130)은 Public IP 네트워크(160)를 통해 연동되어 있으며 단말 정보(인증벡터, PDP context등)를 송수신할 수 있다.

단말 정보 중 보안이 유지되어야 하는 인증정보를 Public IP 네트워크(160)를 통해 송수신함에 따라 제3자에 의해 데이터 변조가 가능하며 전송 경로상에 일부 데이터 유실이 발생할 수 있다.

단말(100)이 제 4 세대 (LTE : Long Term Evolution)이동 통신 및 제 3 세대(WCDMA) 이동 통신 망간 이동시 또는 LTE망에서 음성 착신,발신을 위한 회선 교환 폴백(CSFB : Circuit Switched Fallback) 기능 동작시 Routing Area Update과정 또는 Tracking Area Update 과정을 수행한다.

단말(100)은 LTE망에서 WCDMA 망으로 천이할 경우 Routing Area Update 절차 중 인증과정을 수행하게 되는데 코어망 노드, 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node) 및 이동성 관리 엔터티(MME : Mobility Management Entity),간 단말 인증정보 전달 과정에서 데이터 변조가 발생할 수 있다.

코어망 노드간 단말 인증 정보 전달 과정에서 발생하는 데이터 변조는 단말 인증실패를 유발시키며, Routing Area Update과정이 실패하게 된다.

본 발명의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기의 문제점을 해결하기 위한 3세대 이동 통신망의 RAU(Routing Area Update) 과정이나 4 세대(LTE) 이동 통신망의 TAU(Tracking Area Update)과정에서 단말의 인증 성공률을 향상시킬 수 있는 인증 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치는,제 1 이동 통신망의 인증노드 및 제 2 이동 통신망의 인증노드에 단말의 인증벡터 발급을 요청하는 발신부; 및 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급이 실패한 경우 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 상기 단말의 인증벡터를 수신하고, 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급이 성공한 경우 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 상기 단말의 인증벡터를 폐기하는 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 단말의 인증벡터 발급 요청은 제 1 이동 통신망에서 제 2 이동 통신망으로 핸드오버 중 위치 등록 갱신을 수행하거나, 상기 제 1 이동 통신망 또는 상기 제 2 이동 통신망이 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망인 경우 음성 신호의 착신 또는 발신을 위한 회선 교환 폴백(CSFB : Circuit Switched Fallback)의 위치 등록 갱신을 수행하는 중에 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 제 1 이동 통신망 및 제 2 이동 통신망은 제 3세대 (WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access) 이동 통신망 또는 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망 중 하나이며, 상기 제 1 이동 통신망 및 상기 제 2 이동 통신망은 서로 다른 이동 통신망인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 발신부의 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급 요청은 상기 제 2 이동 통신망의 인증 노드에 등록된 상기 단말의 등록 위치를 기초로 제 1 이동 통신망에서의 상기 단말의 노드 아이디(ID) 및 상기 단말의 아이피(IP) 주소를 검색하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 제 2 이동 통신망이 제 3 세대 (WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access) 이동 통신망인 경우 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드는 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 실패는 상기 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)의 인증 벡터 발급 플래그가 오프(OFF)상태를 유지하는 것이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 성공은 상기 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)의 인증 벡터 발급 플래그가 온(ON)상태를 유지하는 것이며 상기 단말의 등록 위치는 RAI(Routing Area Indentifier) 메시지로 인식하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 제 2 이동 통신망이 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망인경우 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드는 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 실패는 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)의 인증 벡터 발급 플래그가 오프(OFF) 상태를 유지하는 것이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 성공은 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)의 인증 벡터 발급 플래그가 온(ON) 상태를 유지하는 것이며 상기 단말의 등록 위치는 TAI(Tracking Area Identifier) 메시지로 인식하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 수신부는 상기 단말의 인증벡터를 기초로 상기 단말의 인증을 수행하고,상기 위치 등록 갱신은 TAU(Tracking Area Update)이거나 RAU(Routing Area Update)인 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 단말의 인증 방법은, 제 1 이동 통신망의 인증노드 및 제 2 이동 통신망의 인증노드에 단말의 인증벡터 발급을 요청하는 인증벡터 요청단계; 및 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급이 실패한 경우 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 상기 단말의 인증벡터를 수신하고, 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급이 성공한 경우 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 상기 단말의 인증벡터를 폐기하는 인증벡터 수신단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 인증벡터 요청단계의 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급 요청은 상기 제 2 이동 통신망의 인증 노드에 등록된 상기 단말의 등록 위치를 기초로 제 1 이동 통신망에서의 상기 단말의 노드 아이디(ID) 및 상기 단말의 아이피(IP) 주소를 검색하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 인증벡터 수신단계는 상기 단말의 인증벡터를 기초로 상기 단말의 인증을 수행하고,상기 위치 등록 갱신은 TAU(Tracking Area Update)이거나 RAU(Routing Area Update)인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법에 의하면 단말이 LTE망 과 WCDMA망간 이동시 인증 성공에 따른 핸드오버 성공률을 향상시킬수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의한 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법에 의하면 인증 실패시 발생하는 빈번한 위치등록으로 인한 시그널링 트래픽을 감소하는 효과가 있다.

본 발명에 의한 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법에 의하면 무선 환경에 적합한 인증절차 방식 운용자 설정 기능을 제공할 수 있다.

도 1은 제 3 세대(WCDMA)이동 통신망과 제 4 세대 (LTE : Long Term Evolution)이동 통신망의 구성을 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 방법의 흐름도를 보여주는 도면이다.
도 4는 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법에서의 이동성 관리 엔터티(MME : Mobility Management Entity)의 설정을 보여주는 도면이다.
도 5는 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법에서의 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)의 설정을 보여주는 도면이다.
도 6은 제 4세대(LTE)이동 통신망에서의 TAU(Tracking Area Update)과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법을 이용한 제 3세대(WCDMA)이동 통신망에서의 RAU(Routing Area Update)과정의 흐름도를 보여주는 도면이다.
도 8은 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법을 이용한 제 4세대(LTE)이동 통신망에서의 TAU(Tracking Area Update)과정의 흐름도를 보여주는 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치의 구성을 보여주는 도면이다.

본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치(200)는 발신부(210) 및 수신부(220)를 포함하여 이루어진다.

발신부(210)는 제 1 이동 통신망의 인증노드 및 제 2 이동 통신망의 인증노드에 단말의 인증벡터 발급을 요청한다.

제 1 이동 통신망 및 제 2 이동 통신망은 제 3세대 (WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access) 이동 통신망 또는 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망 중 하나이며, 제 1 이동 통신망 및 제 2 이동 통신망은 서로 다른 이동 통신망이다.

제 1 이동 통신망이 제 3세대 (WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access) 이동 통신망인 경우 WCDMA 이동통신망의 인증노드는 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)가 된다.

제 2 이동 통신망이 제 4 세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망인 경우 LTE 이동 통신망의 인증노드는 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)가 된다.

인증 벡터는 단말의 인증에 필요한 정보를 요청하는 메시지이다.

수신부(220)는 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 단말의 인증벡터 발급이 실패한 경우 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 단말의 인증벡터를 수신하고, 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 단말의 인증벡터 발급이 성공한 경우 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 단말의 인증벡터를 폐기하고 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 인증벡터를 단말 인증수행에 이용한다.

본원 발명에서의 단말의 인증 벡터 발급 요청은 제 1 이동 통신망에서 제 2 이동 통신망으로 핸드오버 중 위치 등록 갱신을 수행하거나, 제 1 이동 통신망 또는 상기 제 2 이동 통신망이 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망인 경우 음성 신호의 착신 또는 발신을 위한 회선 교환 폴백(CSFB : Circuit Switched Fallback)의 위치 등록 갱신을 수행하는 중에 이루어진다.

위치 등록 갱신은 구체적으로 LTE이동 통신망에서는 TAU(Tracking Area Update)과정을 의미하고, WCDMA 이동 통신망에서는 RAU(Routing Area Update)과정을 의미한다.

회선 교환 폴백(CSFB : Circuit Switched Fallback)은 4세대 통신망인 LTE로 통신을 하고 있을때 음성 통화가 걸려오거나 전화를 걸게 되면, 음성통화 신호에 대해서는 연결되어 있던 4세대 LTE 연결을 끊고, 3세대 WCDMA 혹은 2G GSM등의 CS 도메인으로 후퇴하는(Fall-Back)하는 것을 말한다.

제 2 이동 통신망이 제 3 세대 (WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access) 이동 통신망인 경우 인증노드에서 단말의 인증벡터 발급이 실패하였다는 것은 인증노드인, 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)의 인증 벡터 발급 플래그가 오프(OFF)상태를 유지하고 있어 인증벡터 발급이 이루어지지 않은 것을 의미한다.

또한 단말의 인증벡터 발급의 성공하였다는 것은 인증노드인 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)의 인증 벡터 발급 플래그가 온(ON)상태를 유지하고 있어 인증벡터 발급이 정상적으로 이루어진것을 의미한다.

제 2 이동 통신망이 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망인경우 인증노드에서 단말의 인증벡터 발급의 실패하였다는 것은 인증노드인, 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)의 인증 벡터 발급 플래그가 오프(OFF) 상태를 유지하고 있어 인증벡터 발급이 이루어지지 않은 것을 의미한다.

또한 단말의 인증벡터 발급의 성공하였다는 것은 인증노드인 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)의 인증 벡터 발급 플래그가 온(ON) 상태를 유지하고 있어 인증벡터 발급이 정상적으로 이루어진 것을 의미한다.

도 3은 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 방법의 흐름도를 보여주는 도면이다.

단말에서 제 1 이동 통신망의 인증노드 및 제 2 이동 통신망의 인증노드에 단말의 인증벡터 발급을 요청한다(S310).

제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 단말의 인증벡터 발급이 실패한 경우 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 단말의 인증벡터를 수신하고, 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 단말의 인증벡터 발급이 성공한 경우 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 단말의 인증벡터를 폐기하고 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 인증벡터를 단말 인증수행에 이용한다(S320).

도 4는 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법에서의 이동성 관리 엔터티(MME : Mobility Management Entity)의 설정을 보여주는 도면이다.

단말이 제 1 이동 통신망에서 제 2 이동 통신망으로 핸드오버 중 위치 등록 갱신을 수행하여하고, 제 1 이동 통신망 또는 상기 제 2 이동 통신망이 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망인 경우 음성 신호의 착신 또는 발신을 위한 회선 교환 폴백(CSFB : Circuit Switched Fallback)과정 수행중에는 위치 등록 갱신이 요구된다.

단말의 등록 위치는 TAI(Tracking Area Identifier) 메시지로 알수 있다.

LTE이동 통신망의 MME에서의 인증벡터 발급은 인증벡터 발급 플래그(450)가 온(ON)상태를 유지하고 있는 경우에는 정상적으로 수행되나, 인증벡터 발급 플래그(450)가 오프(OFF)상태를 유지하고 있는 경우에는 인증벡터의 발급이 실패하여 이를 위하여 위치등록 시그널링 반복적으로 수행되어 트래픽이 증가하게 된다.

본원발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 대국노드(Correspondent Node)인 WCDMA 이동 통신망의 인증 노드인 SGSN(410)에서 발급되는 인증벡터를 수신하여 이를 단말인증에 활용하여 트래픽 증가의 문제를 해결하기 위한 것이다.

WCDMA 이동 통신망의 인증노드,SGSN,으로부터 단말의 인증벡터 발급이 이루어지기 위해서는 LTE이동 통신망의 인증 노드,MME,에 등록된 단말의 등록 위치(TAI)를 기초로 WCDMA이동 통신망에서의 단말의 노드 아이디(ID)(420) 및 단말의 아이피(IP) 주소(430)를 검색하여 이루어진다.

Node ID(420)는 대국노드 식별자(410)를 임의로 할당 후 설정한다.

LTE 대국노드와 WCDMA 대국노드의 ID 대역을 나눠서 할당한다.

IP Address(430)는 대국노드인 WCDMA망에서의 단말의 IP 주소를 의미한다.

Last visited TAI List(440)는 Neighbor Cell인 LTE의 MME에 등록된 TAI List를 의미한다.

인증벡터 발급 플래그(450)는 LTE이동 통신망의 MME에서의 신규 인증벡터 발급을 위한 ON/OFF 상태를 나타낸다.

도 5는 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법에서의 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)의 설정을 보여주는 도면이다.

WCDMA이동 통신망에서 단말의 등록 위치는 RAI(Routing Area Indentifier) 메시지로 파악한다.

WCDMA 이동 통신망의 SGSN 에서의 인증벡터 발급은 인증벡터 발급 플래그(550)가 온(ON)상태를 유지하고 있는 경우에는 정상적으로 수행되나, 인증벡터 발급 플래그(550)가 오프(OFF)상태를 유지하고 있는 경우에는 인증벡터의 발급이 실패하여 이를 위하여 위치등록 시그널링 반복적으로 수행되어 트래픽이 증가하게 된다.

본원발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 대국노드(Correspondent Node)인 LTE 이동 통신망의 인증 노드인 MME(510)에서 발급되는 인증벡터를 수신하여 이를 단말인증에 활용하여 트래픽 증가의 문제를 해결하기 위한 것이다.

LTE 이동 통신망의 인증노드,MME,으로부터 단말의 인증벡터 발급이 이루어지기 위해서는 WCDMA 이동 통신망의 인증 노드,SGSN,에 등록된 단말의 등록 위치(RAI)를 기초로 LTE이동 통신망에서의 단말의 노드 아이디(ID)(520) 및 단말의 아이피(IP) 주소(530)를 검색하여 이루어진다.

Node ID(520)는 대국노드 식별자(510)를 임의로 할당 후 설정한다.

LTE 대국노드와 WCDMA 대국노드의 ID 대역을 나눠서 할당한다.

IP Address(530)는 대국노드인 LTE망에서의 단말의 IP 주소를 의미한다.

Old RAI List(540)는 Neighbor Cell인 WCDMA의 SGSN에 등록된 RAI List를 의미한다.

인증벡터 발급 플래그(550)는 WCDMA이동 통신망의 SGSN에서의 신규 인증벡터 발급을 위한 ON/OFF 상태를 나타낸다.

도 6은 제 4세대(LTE)이동 통신망에서의 TAU(Tracking Area Update)과정을 설명하기 위한 도면이다.

LTE 단말(UE)(660-1)이 Active 상태(통신을 하고 있는 상태, LTE 용어로 얘기하면 EMM-Registered/ECM-Connected/RRC-Connected 상태)에 있는 경우, LTE 망은 UE의 위치를 Cell 단위로 파악한다.

즉, 어느 eNB의 어느 Cell에 위치하는지 파악한다.

하지만 UE가 Idle 상태(통신을 하고 있는 않는 상태, LTE 용어로 얘기하면 EMM-Registered/ECM-Idle/RRC-Idle 상태)에 있는 경우, LTE 망은 UE의 위치를 Cell 단위가 아닌 TA(Tracking Area) 단위로 파악한다.

통신사업자는 여러개의 근접한 eNB를 그룹으로 묶어 하나의 TA로 정의하게 된다. TA는 초기에 망을 deploy할때 이미 결정된다.

각 eNB는 자신이 어느 TA에 속해 있는지 미리 설정된다.

도 6에서 예를 들어, 삼성동에 위치한 eNB(620-1)들을 TA1(640), 역삼동에 위치한 eNB(620-2)들을 TA2(650), 논현동에 위치한 eNB(620-3,620-4)들을 TA3(660)로 설정한다.

UE(610-1)가 통신을 하고 있지 않는 Idle 상태에 있다가 UE로 향하는 트래픽이 발생하게 되는 경우(인터넷에서 UE로 향하는 트래픽), LTE 망은 그 UE를 깨워서 데이터를 수신 할 수 있게 해야 하는데 이 "깨우는 행위를 Paging이라하며를 paging 하는 단위가 바로 TA가 된다.

그래서 만약 Idle 상태에 있는 UE가 논현동에 위치하고 있어 망이 UE 위치를 TA3(660)이라고 알고 있고 그 UE로 데이터가 와서 깨워야 하게 되면, 망은 TA3에 속한 모든 eNB들에게 Paging 메시지를 보내고, 이를 수신한 eNB(610-2)들은 무선구간으로 Paging 메시지를 보내여 해당 UE를 깨우게 되는 된다.

TA의 포맷은 TAI(Tracking Area Identifier)와 TAC(Tracking Area Code)으로 이루어진다.

TAC(670)는 통신사업자가 각 TA마다 할당한 고유한 값이며(예, 삼성동 TA1(640)=0x0001, 역삼동(650) TA2=0x0002). TAI(660)는 PLMN ID + TAC로 구성이 되는데, 이 PLMN ID라는게 MCC + MNC로 구성이 된다.

이 PLMN ID라는건 각 이동 통신사업자에게 할당되는 고유한 ID 이며, 우리나라는 MCC(Mobile Country Code)가 450으로 할당되어 있고, 한국 내의 SKT는 MNC(Mobile Network Code)가 05로 할당되어 있다.

즉, 대한민국 이동통신사업자 SKT는 MCC=450, MNC=05를 가지는 것이며,그래서 TAI는 고유한 TA값을 가질 수 있도록 하는 식별자가 된다.

MME(630)는 Idle 상태에 있는 UE가 어느 TA에 위치해 있는지, 항상 최신 위치 정보를 가지고 있어야 한다.

그래서 UE(610)는 TA가 변경될 때마다 MME로 TA가 변경되었다는 사실을 TAU 메시지(TAU Request)를 통해 보고하게 된다.

UE는 LTE 망에 접속시에 TA List를 받아오며 도6에서의 {TAC1, TAC2}. 이 뜻은 그 UE가 TA1, TA2 안에 있을때는 MME로 TAU 메시지를 보낼 필요가 없고, 대신 TA1, TA2가 아닌 다른 곳(ex. TA3)으로 이동시에 MME로 TAU Request 메시지를 보내라는 뜻이다.

그리고 MME는 TAU 메시지의 응답(TAU Accept)을 UE에 줄 때 TAI List를 함께 주어, UE의 위치가 이동하는 것에 따라 이에 맞는 TAI List를 UE에 갱신시켜 주게 되어 된다.

도 7은 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법을 이용한 제 3세대(WCDMA)이동 통신망에서의 RAU(Routing Area Update)과정의 흐름도를 보여주는 도면이다.

본원 발명의 단말 인증 장치 및 방법은 위치 등록 갱신인 TAU(Tracking Area Update)이거나 RAU(Routing Area Update)과정에서 단말의 인증벡터를 기초로 단말의 인증을 수행하는 중에서의 종래의 문제점을 해결하기 위한 것이다.

단말이 제 4 세대 이동통신망인,LTE망 셀 커버리지를 벗어나 제 3 세대 이동통신망인, WCDMA망 셀로 이동하거나,LTE 접속 중에 음성 착발신을 시도하여 CSFB 기능 동작을 수행할 경우 단말은 Routing Area Update 과정을 수행한다(S710).

WCDMA SGSN은 Routing Area Update 메시지의 Old RAI 값을 가지고 대국노드인,MME Node ID 및 IP 주소를 검색한 후 MME로 단말 정보(인증벡터, PDP Context 등)를 요청한다(S720,S730,S740).

SGSN은 인증벡터 발급 플래그가 “ON” 되어 있을 경우(S750) AUC로 단말 인증벡터를 요청하고(S760) MME로부터 받은 단말 인증벡터는 폐기한다(S770).

인증벡터 발급 플래그가 “OFF” 되어 있을 경우 MME로부터 받은 단말 인증벡터를 사용한다(S780).

SGSN은 단말 인증과정이 성공하면 RAU 과정을 수행하고, 단말 인증과정이 실패하면 RAU 실패 처리한다(S790).

도 8은 본원 발명에 따른 이동 통신 단말의 인증 장치 및 방법을 이용한 제 4세대(LTE)이동 통신망에서의 TAU(Tracking Area Update)과정의 흐름도를 보여주는 도면이다.

단말이 WCDMA 셀에서 LTE 셀로 이동하거나, LTE 접속 중 CSFB 기능에 의하여 음성통화를 종료한 경우 단말은 Tracking Area Update 과정을 수행한다(S810).

LTE MME는 Tracking Area Update 메시지의 Last visited TAI 값을 가지고 SGSN Node ID 및 IP 주소를 검색한 후 SGSN으로 단말 정보(인증벡터, PDP Context 등)를 요청한다(S820,830,840)

MME는 인증벡터 발급 플래그가 “ON” 되어 있을 경우(S850) AUC로 단말 인증벡터를 요청하고(S860) SGSN으로부터 받은 단말 인증벡터는 폐기한다(S870).

인증벡터 발급 플래그가 “OFF” 되어 있을 경우 SGSN으로부터 받은 단말 인증벡터를 사용한다(S880).

MME는 단말 인증과정이 성공하면 TAU 과정을 수행하고, 단말 인증과정이 실패하면 TAU 실패 처리한다(S890).

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

제 1 이동 통신망의 인증노드 및 제 2 이동 통신망의 인증노드에 단말의 인증벡터 발급을 요청하는 발신부; 및
상기 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급이 실패한 경우 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 상기 단말의 인증벡터를 수신하고, 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급이 성공한 경우 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 상기 단말의 인증벡터를 폐기하는 수신부;를 포함하고, 이 경우 상기 발신부의 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급 요청은 상기 제 2 이동 통신망의 인증 노드에 등록된 상기 단말의 등록 위치를 기초로 제 1 이동 통신망에서의 상기 단말의 노드 아이디(ID) 및 상기 단말의 아이피(IP) 주소를 검색하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 단말의 인증벡터 발급 요청은
제 1 이동 통신망에서 제 2 이동 통신망으로 핸드오버 중 위치 등록 갱신을 수행하거나, 상기 제 1 이동 통신망 또는 상기 제 2 이동 통신망이 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망인 경우 음성 신호의 착신 또는 발신을 위한 회선 교환 폴백(CSFB : Circuit Switched Fallback)의 위치 등록 갱신을 수행하는 중에 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 장치.
제 1 항에 있어서,
제 1 이동 통신망 및 제 2 이동 통신망은 제 3세대 (WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access) 이동 통신망 또는 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망 중 하나이며, 상기 제 1 이동 통신망 및 상기 제 2 이동 통신망은 서로 다른 이동 통신망인 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
제 2 이동 통신망이 제 3 세대 (WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access) 이동 통신망인 경우 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드는 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 실패는 상기 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)의 인증 벡터 발급 플래그가 오프(OFF)상태를 유지하는 것이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 성공은 상기 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)의 인증 벡터 발급 플래그가 온(ON)상태를 유지하는 것이며 상기 단말의 등록 위치는 RAI(Routing Area Indentifier) 메시지로 인식하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 장치.
제 1 항에 있어서,
제 2 이동 통신망이 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망인경우 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드는 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 실패는 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)의 인증 벡터 발급 플래그가 오프(OFF) 상태를 유지하는 것이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 성공은 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)의 인증 벡터 발급 플래그가 온(ON) 상태를 유지하는 것이며 상기 단말의 등록 위치는 TAI(Tracking Area Identifier) 메시지로 인식하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 수신부는
상기 단말의 인증벡터를 기초로 상기 단말의 인증을 수행하고,
상기 위치 등록 갱신은 TAU(Tracking Area Update)이거나 RAU(Routing Area Update)인 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 장치.
제 1 이동 통신망의 인증노드 및 제 2 이동 통신망의 인증노드에 단말의 인증벡터 발급을 요청하는 인증벡터 요청단계; 및
상기 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급이 실패한 경우 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 상기 단말의 인증벡터를 수신하고, 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급이 성공한 경우 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 발급된 상기 단말의 인증벡터를 폐기하는 인증벡터 수신단계;를 포함하고, 상기 인증벡터 요청단계의 상기 제 1 이동 통신망의 인증노드로부터 상기 단말의 인증벡터 발급 요청은 상기 제 2 이동 통신망의 인증 노드에 등록된 상기 단말의 등록 위치를 기초로 제 1 이동 통신망에서의 상기 단말의 노드 아이디(ID) 및 상기 단말의 아이피(IP) 주소를 검색하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 방법
제 8 항에 있어서, 상기 단말의 인증벡터 발급 요청은
제 1 이동 통신망에서 제 2 이동 통신망으로 핸드오버 중 위치 등록 갱신을 수행하거나, 상기 제 1 이동 통신망 또는 상기 제 2 이동 통신망이 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망인 경우 음성 신호의 착신 또는 발신을 위한 회선 교환 폴백(CSFB : Circuit Switched Fallback)의 위치 등록 갱신을 수행하는 중에 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 방법.
제 8 항에 있어서,
제 1 이동 통신망 및 제 2 이동 통신망은 제 3세대 (WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access) 이동 통신망 또는 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망 중 하나이며, 상기 제 1 이동 통신망 및 상기 제 2 이동 통신망은 서로 다른 이동 통신망인 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 방법.
삭제
제 8 항에 있어서,
제 2 이동 통신망이 제 3 세대 (WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access) 이동 통신망인 경우 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드는 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 실패는 상기 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)의 인증 벡터 발급 플래그가 오프(OFF)상태를 유지하는 것이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 성공은 상기 패킷 교환 지원 노드 (SGSN : Serving GPRS Service Node)의 인증 벡터 발급 플래그가 온(ON)상태를 유지하는 것이며 상기 단말의 등록 위치는 RAI(Routing Area Indentifier) 메시지로 인식하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 방법.
제 8 항에 있어서,
제 2 이동 통신망이 제 4세대 (LTE : Long Term Evolution) 이동 통신망인경우 상기 제 2 이동 통신망의 인증노드는 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 실패는 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)의 인증 벡터 발급 플래그가 오프(OFF) 상태를 유지하는 것이고, 상기 단말의 인증벡터 발급의 성공은 이동성 관리 엔터티 (MME : Mobility Management Entity)의 인증 벡터 발급 플래그가 온(ON) 상태를 유지하는 것이며 상기 단말의 등록 위치는 TAI(Tracking Area Identifier) 메시지로 인식하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 인증벡터 수신단계는
상기 단말의 인증벡터를 기초로 상기 단말의 인증을 수행하고,상기 위치 등록 갱신은 TAU(Tracking Area Update)이거나 RAU(Routing Area Update)인 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말의 인증 방법.