KR20040105894A - 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는방법 - Google Patents

Abstract

이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법이 제안된다. 이동 장치 식별자(MEID) 비트들을 알고리즘을 이용하여 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 최하위(LSB) 39 비트로 해싱을 하고 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 40 번째 비트를 충돌 지시 비트(Collision Indication Bit)로 사용한다.

Description

이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법{Method of Generating a Public Long Code Mask in a Mobile Communication System}

본 발명은 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법에 관한 것이다.

롱 코드는 순 방향 채널에서는 채널의 암호화에 사용되고, 전력 제어 비트의 위치를 결정하는데 사용된다. 또한 상기 롱 코드는 역 방향 채널에서는 각 단말기를 구분하는 요소가 되며, 다른 가입자 단말기와 간섭을 적게 하는 역할을 한다.

상기 롱 코드는 42 비트로 구성된다. 도 1은 상기 롱 코드를 생성하는 방법을 보여주는 다이어그램이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 롱 코드는 42 비트의 롱 코드 마스크에 따라 생성되는데, 상기 생성된 롱 코드는 전송 신호와 모듈로-2 이너 프로덕트(modulo-2 inner product) 됨으로써 전술한 역할을 수행한다.

상기 롱 코드 마스크는 채널별로 각각 다르게 생성되는데, 트래픽 채널에 사용되는 퍼블릭 롱 코드 마스크 포맷을 도 2와 도 3에 나타내었다.

도 2는 무선 구성(RC:Radio Configuration) 1 또는 2인 역 방향 펀더멘털 채널(Reverse Fundamental Channel)과 역 방향 보조 제어 채널(Reverse Supplemental Code Channel)에 대한 퍼블릭 롱 코드 마스크 포맷을 나타낸 다이어그램이다.

도 3은 RC가 3, 4, 5, 6인 역 방향 펀더멘털 채널, 역 방향 보조 채널(Reverse Supplemental Channel), 역 방향 전용 제어 채널(Reverse Dedicated Control Channel), 순 방향 펀더멘털 채널(Forward Fundamental Channel), 순 방향 보조 제어 채널(Forward Supplemental Code Channel), 순 방향 보조 채널(Forward Supplemental Channel), 순 방향 전용 제어 채널(Forward Dedicated ControlChannel), 순방향 패킷 데이터 채널(Forward Packet Data Channel)에 대한 퍼블릭 롱 코드 마스크 포맷을 나타낸 다이어그램이다.

도 2와 도 3에 나타낸 바와 같이 퍼블릭 롱코드 마스크 포맷에는 37 비트의 PLCM_37(M36 ~ M0)이 포함되어 있는데, PLCM_37(M36 ~ M0)는 다시 M36 ~ M32와 PLCM_32(M31 ~ M0)로 나눌 수 있다.

기지국은 화장 채널 할당 메시지(ECAM:Extended Channel Assignment Message)를 통해서 상기 PLCM_32를 어떻게 생성하는지를 단말기에 알려 주어야 한다. 상기 ECAM에 있는 4 비트의 PLCM_타입(PLCM_TYPE)이 '0000'이면, 상기 M36 ~ M32는 '11000'으로 셋 하고 상기 PLCM_32는 전자 시리얼 번호(ESN:Electronic Serial Number)을 다음과 같이 퍼뮤테이션(permutation)하여 생성한다.

즉, ESN = {E₃₁, E₃₀, E₂₉, --- , E₂, E₁, E₀}이면, 상기 PLCM_32는 PLCM_32 = {E₀, E₃₁, E₂₂, E₁₃, E₄, E₂₆, E₁₇, E₈, E₃₀, E₂₁, E₁₂, E₃, E₂₅, E₁₆, E₇, E₂₉, E₂₀, E₁₁, E₂, E₂₄, E₁₅, E₆, E₂₈, E₁₉, E₁₀, E₁, E₂₃, E₁₄, E₅, E₂₇, E₁₈, E₉}가 된다.

한편, 상기 ECAM에 있는 4 비트의 PLCM_타입(PLCM_TYPE)이 '0001'이면 상기 M36 ~ M32는 '11011' 으로 셋하고 상기 PLCM_32는 상기 ECAM에 있는 32 비트의 값(PLCM_32r)으로 셋 된다.

상기 ESN은 CDMA 2000 시스템에서 단말기에 유일하게 할당되는 식별자로서 호 처리에 사용된다. 도 4는 상기 ESN의 구조를 나타낸 다이어그램이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 ESN은 32 비트로 구성되는데, 최상위(MSB:Most Significant Bit) 8 비트에는 제조 업체 번호(MFC:Manufacturer's Code)가 할당되고, 최하위(LSB:Least Significant Bit) 24 비트에는 해당 제조 업체의 단말기 일련 번호(SN: serial number)가 할당된다. 상기 제조 업체 번호는 제조 회사별로 할당되어 고유하게 설정되는데, 해당 제조 업체의 단말기 수가 많아 할당된 SN을 초과할 경우 새로운 MFC를 할당받게 된다.

그런데, 단말기의 생산량이 늘면서 32 비트로 구성된 상기 ESN은 향후 고갈될 것으로 예상 되어진다. 그래서, 상기 ESN을 대신하여 단말기를 구분하는 식별자를 새로이 만들게 되었는데, 그것이 이동 장치 식별자(MEID:Mobile Equipment Identifier)로서, 이 MEID는 IS-2000 리비젼 디(Revision D)에서부터 사용된다.

도 5는 상기 MEID의 구조를 나타낸 다이어그램이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 MEID는 56 비트로 구성된다. MSB 32 비트에는 상기 MFC가 할당되고, LSB 24 비트에는 상기 해당 제조 업체의 단말기 일련 번호가 할당된다.

전술한 바와 같이, 상기 단말기를 구분하는 구분자로서 상기 ESN을 사용하지 않고 상기 MEID를 사용하게 되면, 상기 ESN을 이용하여 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM:Public Long Code Mask)를 생성하는 기존 방법에 대한 수정이 요구되어 진다.

전술한 바와 같이, 상기 단말기 식별자로서 상기 MEID가 사용되는 경우, 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크의 생성에 56 비트 MEID를 사용하는 방법을 고려할 수 있다. 그러나, 상기 MEID의 길이가 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크의 길이보다 길기 때문에 충돌이 발생하게 된다.

현재 42 비트로 구성된 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성시킬 때 상기 ESN을 퍼뮤테이션(Permutation) 해서 삽입하는 이유 중의 하나는 32 비트로 구성된 상기 ESN이 각 단말기마다 고유하게 주어진 번호로서 제 3자가 쉽게 알아낼 수 없기 때문이다. 만일, 특정 사용자에 해당하는 퍼블릭 롱 코드 마스크를 제 3 자가 쉽게 알아 낼 수 있다면, 도청 등과 같은 보안 문제가 발생 할 수 있다.

상기 ESN을 퍼뮤테이션(Permutation) 해서 삽입하는 또 다른 이유는 퍼블릭 롱 코드 마스크 간의 충돌을 피하기 위해서다. 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크는 유일해야 하며 만일 한 기지국 내의 두 사용자가 동일한 퍼블릭 롱 코드 마스크를 사용하게 된다면 혼신의 문제가 생길 수 있고 같은 퍼블릭 롱 코드 마스크를 사용한 전파끼리 노이즈(Noise)로 작용하기 때문에 서비스 질(Quality of Service)이 떨어지게 된다. 따라서, 이러한 이유로 인하여 각 단말기마다 고유하게 부여된 상기 ESN이 퍼블릭 롱 코드 마스크의 생성에 사용된다.

CDMA 2000 리비젼 디(Revision D) 시스템부터는 상기 ESN의 고갈 문제 때문에 상기 32 비트 ESN 대신에 상기 56 비트 MEID가 단말기의 구분자로 사용되게 된다. 이 경우, 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크의 생성에 각 단말기마다 고유하게 부여된 유일한 번호인 상기 MEID가 사용되어야 하는데, 상기 42 비트의 퍼블릭 롱 코드 마스크 내에 상기 56비트의 MEID를 넣는 것은 불가능하기 때문에 56 비트를 42 비트 보다 같거나 적은 비트수로 해싱을 하여 삽입하여야 했다.

그러나, 이렇게 많은 수의 비트를 적은 수의 비트로 해싱을 하는 경우에는 각 단말기가 유일한 퍼블릭 롱 코드 마스크를 가질 수가 없고 일부 단말기는 동일한 퍼블릭 롱 코드 마스크를 가지게 되는 충돌 문제가 있었다. 이 경우, 상기 충돌 확률을 최소화 하기 위해서는 상기 56비트 MEID를 상기 42비트 PLCM의 가능한 많은 비트로 해싱(hashing) 할 것이 요구된다.

따라서, 기존의 이동 통신 시스템에서 사용하는 PLCM과의 충돌을 피하기 위해서 상기 PLCM의 최상위 두 비트는 '10'로 세팅되고 그 두 비트를 제외한 나머지 40 비트를 상기 MEID를 해싱하는데 사용할 것이 제안되었다. 이 때, 상기 해싱에 사용되는 알고리듬은 이미 만들어져 있는 샤-1(SHA-1)이라는 알고리듬이다. 도 6에 MEID 56비트를 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 최하위(LSB) 40 비트로 해싱하는 방법을 설명하였다.

전술한 바와 같이, 상기 56비트 MEID를 상기 PLCM의 40 비트로 해싱할 경우에 일부 단말기가 동일한 퍼블륵 롱 코드 마스크를 갖는 충돌 문제가 발생한다. 전술한 바와 같이, 단말기들 사이에서 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크의 충돌이 발생하면, 혼신 및 서비스 질(QoS)의 저하 같은 심각한 문제가 발생하므로, 상기 PLCM의 충돌 확률을 최소화 할 방법이 요구된다.

본 발명의 목적은 전자 시리얼 번호(ESN)가 아닌 다른 파라미터를 이용하여 다른 롱 코드 마스크들과 충돌이 발생하지 않는 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 상기 롱 코드를 생성하는 방법을 보여주는 다이어그램이다.

도 2는 무선 구성 1 또는 2인 역 방향 펀더멘털 채널과 역 방향 보조 제어 채널에 대한 퍼블릭 롱 코드 마스크 포맷을 나타낸 다이어그램이다.

도 3은 RC가 3, 4, 5, 6인 역 방향 펀더멘털 채널, 역 방향 보조 채널, 역 방향 전용 제어 채널, 순 방향 펀더멘털 채널, 순 방향 보조 제어 채널, 순 방향 보조 채널, 순 방향 전용 제어 채널, 순 방향 패킷 데이터 채널에 대한 퍼블릭 롱 코드 마스크 포맷을 나타낸 다이어그램이다.

도 4는 상기 ESN의 구조를 나타낸 다이어그램이다.

도 5는 상기 MEID의 구조를 나타낸 다이어그램이다.

도 6은 MEID 56비트를 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 최하위(LSB) 40 비트로 해싱하는 방법을 설명하는 다이어그램이다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 방법을 나타낸 다이어그램이다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 방법을 나타낸 다이어그램이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 한 네트워크 내에 있는 각사용자가 사용하고 있는 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)를 그 네트워크가 알 수 있다는 점과 상기 PLCM 충돌의 대부분은 두 명의 사용자간에 일어난다는 사실을 이용하여, 상기 네트워크가 새로운 사용자가 들어왔을 때 그 새로운 사용자가 사용할 PLCM의 충돌 여부를 그 새로운 사용자에게 알려준다. 따라서, 그 새로운 사용자로 하여금 충돌을 피할 수 있는 PLCM을 사용하도록 하고 나아가 상기 PLCM의 충돌 확률을 최소화 시킨다.

본 발명의 일 형태에 의하면, 이동 장치 식별자(MEID) 비트들을 알고리즘을 이용하여 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 최하위(LSB) 39 비트로 해싱을 하고 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 40 번째 비트를 충돌 지시 비트(Collision Indication Bit)로 사용한다.

이하에서, 첨부된 도 7 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.

제 1 실시예

도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 방법을 나타낸 다이어그램이다.

먼저, 상기 이동 장치 식별자(MEID)로부터 상기 샤-1(SHA-1)을 이용하여 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 최하위(LSB) 39 비트로 해싱을 하고 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 40 번째 비트는 충돌 지시 비트(Collision Indication Bit)로 사용한다.

한편, 네트워크는 그 네트워크 내의 한 사용자가 발신(Origination) 또는 호출 응답(Page Response)을 할 때에 그 사용자의 PLCM이 현재 상기 네트워크 내에있는 다른 사용자들과의 충돌이 있는지의 여부를 판단하여 페이징 채널(Paging Channel) 또는 방송 제어 채널(Broadcast Control Channel)을 통해 보내지는 메시지인 확장 채널 할당 메시지(ECAM)을 통하여 충돌 여부를 상기 사용자에게 알려준다.

즉, 상기 확장 채널 할당 메시지(ECAM:Extended Channel Assignment Message)에 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 충돌 지시(PLCM Collision Indication) 작용을 하는 한 비트를 추가하여, 만일 충돌(Collision)이 있을 시에는 새로운 사용자의 충돌 지시 비트는 기존 사용자의 충돌 지시 비트와 다른 값으로 세팅한다. 즉, 충돌이 발생하는 경우에 기존 사용자의 상기 비트가 '0'으로 세팅되어 있는 경우에는 새로운 사용자의 상기 비트를 '1' 로 세팅하고, 기존 사용자의 상기 비트가 '1'로 세팅되어 있는 경우에는 새로운 사용자의 상기 비트를 '0'으로 세팅한다. 상기 사용자(User)는 상기 확장 채널 할당 메시지(ECAM)를 통해 받은 상기 PLCM 충동 지시 비트(Collision Indication Bit)의 값을 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 40 번째 비트 값으로 세팅을 하도록 한다. 이렇게 하는 것에 의해 한 네트워크 내에서 두 사용자들간에 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크의 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

제 2 실시예

도 8 은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 방법을 보여주는 다이어그램이다. 본 발명의 제 2 실시 예는 상기 제 1 실시 예를 확장한 방법이다. 상기 제 2 실시 예에 따르면, 상기 네트워크가 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크의 충돌을 관리하기 위하여 N 개의 비트(bit)를 상기 확장 채널 할당 메시지(ECAM)를 통해 상기 사용자에게 내려주고, 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 최하위(LSB) (40-N)개 비트를 상기 이동 장치 식별자(MEID)로부터 샤-1(SHA-1)을 이용하여 맵핑(mapping)한다.

상기 네트워크는 그 네트워크 내의 한 사용자가 발신(Origination) 또는 호출 응답(Page Response)을 할 때, 상기 사용자가 사용하는 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 충돌 여부를 확인하여, 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 충돌이 일어나지 않도록 하는 N(양의 정수) 개의 비트(bit)를 상기 확장 채널 할당 메시지(ECAM)를 통해 상기 사용자에 해당하는 단말기로 내려 보낸다.

한편, 상기 사용자(User)는 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 최상위(MSB) 두 비트를 '10'으로 세팅 하고, 40 번째 비트(bit)로부터 시작하는 N 개의 비트(bit)를 상기 확장 채널 할당 메시지(ECAM)를 통해 받은 값으로 세팅 하며, 나머지 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크의 최하위(LSB) (40-N)개 비트를 상기 이동 장치 식별자(MEID)로부터 샤-1(SHA-1)을 이용하여 맵핑한다.

즉, 상기 확장 채널 할당 메시지(ECAM:Extended Channel Assignment Message)에 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 충돌 지시(PLCM Collision Indication) 작용을 하는 N 비트를 추가하여, 만일 충돌(Collision)이 있을 시에는 새로운 사용자의 충돌 지시 비트는 기존 사용자(들)의 충돌 지시 비트(들)와 다른 값으로 세팅한다.

이와 같이 하는 것에 의해, 상기 제 1 실시 예와 같이 단 1 비트만을 상기 사용자로 내려 보낼 때 보다 더 많은 사용자들간의 충돌을 피할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 하나 또는 그 이상의 비트를 이용하여 정해진 특정 수의 사용자들 사이에 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM) 충돌이 일어나는 것을 방지하게 되면, 상기 56 비트 이동 장치 식별자(MEID)를 상기 42 비트 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)로 맵핑할 때 생기는 충돌의 확률을 크게 줄일 수 있게 된다.

Claims (11)

1. 이동 장치 식별자(MEID) 비트들을 알고리즘을 이용하여 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 최하위(LSB) 39 비트로 해싱을 하고 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 40 번째 비트를 충돌 지시 비트(Collision Indication Bit)로 사용하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동 장치 식별자(MEID) 비트들은 56 비트들임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 알고리즘은 샤-1(Sha-1)임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법.
4. 네트워크에서 상기 네트워크 내의 한 단말기가 발신(Origination) 또는 호출 응답(Page Response)을 할 때 상기 사용자의 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)가 현재 상기 네트워크 내에 있는 다른 단말기들과의 충돌이 있는지의 여부를 판단하고, 그 충돌 여부를 적어도 1 비트로 오버 헤드 메시지를 통하여 상기 단말기에게 알려주는 스텝;

   상기 단말기에서 상기 적어도 1 비트를 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크내에 세팅하는 스텝; 그리고

   상기 단말기에서 상기 적어도 1 비트를 제외한 소정 개수의 최하위 비트를 이동 장치 식별자 비트로부터 해싱하여 얻는 스텝을 구비함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 오버 헤드 메시지는 확장 채널 할당 메시지임을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 1 비트는 1 비트이고, 충돌(Collision)이 있을 시에는 새로운 사용자의 충돌 지시 비트는 기존 사용자의 충돌 지시 비트와 다른 값으로 세팅하는데, 즉, 충돌이 발생하는 경우에 기존 사용자의 상기 비트가 '0'으로 세팅되어 있는 경우에는 새로운 사용자의 상기 비트를 '1'로 세팅하고, 기존 사용자의 상기 비트가 '1'로 세팅되어 있는 경우에는 새로운 사용자의 상기 비트를 '0'으로 세팅 함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 1 비트는 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 40 번째 비트 값으로 세팅됨을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 오버 헤드 메시지는 페이징 채널(Paging Channel)또는 방송 제어 채널(Broadcast Control Channel)을 통해 상기 단말기로 보내지는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법.
9. 제 4 항에 있어서, 상기 단말기는 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 최상위(MSB) 두 비트를 '10'으로 세팅함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법.
10. 제 4 항에 있어서, 상기 네트워크는 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크의 충돌을 관리하기 위하여 충돌 N 개의 비트(bit)를 상기 오버 헤드 메시지를 통해 상기 단말기에게 내려주고, 상기 단말기는 40 번째 비트(bit)로부터 시작하는 N 개의 비트(bit)를 상기 오버 헤드 메시지를 통해 받은 값으로 세팅 하며, 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 최하위(LSB) 40-N개 비트를 이동 장치 식별자(MEID)로부터 샤-1(SHA-1) 알고리즘을 이용하여 해싱하는 것에 의해 얻는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 단말기는 상기 퍼블릭 롱 코드 마스크(PLCM)의 최상위(MSB) 두 비트를 '10'으로 세팅함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 퍼블릭 롱 코드 마스크를 생성하는 방법.