KR20100126842A - 이동통신방법 및 이동국 - Google Patents

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KR20100126842A
KR20100126842A KR1020107024040A KR20107024040A KR20100126842A KR 20100126842 A KR20100126842 A KR 20100126842A KR 1020107024040 A KR1020107024040 A KR 1020107024040A KR 20107024040 A KR20107024040 A KR 20107024040A KR 20100126842 A KR20100126842 A KR 20100126842A
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Abstract

본 발명에 의한 이동통신방법은, 제1 키를 이용하여 생성되는 소정 키를 이용하여 이동국(UE)과 무선기지국(eNB)과의 사이의 통신을 수행하는 것에 있어서, 이동국(UE)이, 무선기지국(eNB)으로부터 핸드오버 지시신호를 수신했을 때에, 제1 키를 갱신하는 공정과, 이동국(UE)이, 갱신한 제1 키를 이용하여 생성한 소정 키를 이용하여, 무선기지국(eNB)에 대해서, 핸드오버 완료신호를 송신하는 공정과, 이동국(UE)이, 핸드오버 완료신호의 송신에 실패하여 무선 링크 장애를 검출한 경우에, 셀 선택처리를 수행하고, 선택한 재접속처 셀에 대해서, 갱신 전의 제1 키를 이용하여, 재접속 요구신호를 송신하는 공정을 갖는다.

Description

이동통신방법 및 이동국 {MOBILE COMMUNICATION METHOD AND MOBILE STATION}
본 발명은, 제1 키를 이용하여 생성되는 소정 키를 이용하여 이동국과 무선기지국과의 사이의 통신을 수행하는 이동통신방법 및 이동국에 관한 것이다.
종래, 3GPP에서 규정되고 있는 LTE(Long Term Evolution) 방식의 이동통신시스템에서는, 소정 키를 이용하여, 이동국(UE)과 무선기지국(eNB)과의 사이의 통신을 수행하도록 구성되어 있다.
소정 키(Key)로서는, 예를 들어, 이동국(UE)과 무선기지국(eNB)과의 사이(Access Stratum, AS)의 C 플레인 프로토콜인 RRC 프로토콜에 있어서의 'Ciphering'에서 이용되는 키 KRRC _ Ciph나, 동(同) RRC 프로토콜에 있어서의 'Integrity Protection'에서 이용되는 키 KRRC _ IP나, 이동국(UE)과 무선기지국(eNB)과의 사이(Access Stratum, AS)의 U 플레인에 있어서의 'Ciphering'에서 이용되는 키 KUP _ Ciph 등을 들 수 있다. 또한, 상기 소정 키는, 제1 키 KeNB를 이용하여 생성된다.
상기 소정 키나 제1 키 KeNB는, 장시간 동일한 것을 이용하면, 시큐리티상 시스템이 취약해지고, 바람직하지 않다. 그래서, 핸드오버 수순이나 재접속 수순을 수행했을 때에, 상기 소정 키나 제1 키 KeNB를 갱신하는 수순이, 3GPP에 있어서 검토되고 있다.
도 7 내지 도 9에, 출원인에 있어서, 현지점에서 검토하고 있는 핸드오버 수순이나 재접속 수순에 대해서 도시한다. 구체적으로는, 도 7에, Inter-eNB 핸드오버 수순(X2 핸드오버 수순, 이(異) 무선기지국간 핸드오버 수순)에 대해서 나타내고, 도 8에, Intra-eNB 재접속 수순(무선기지국 내 재접속 수순)에 대해서 나타내고, 도 9에, Inter-eNB 재접속 수순(이 무선기지국간 재접속 수순)에 대해서 나타낸다.
그러나, 상술한 Inter-eNB 핸드오버 수순에는, 이하와 같은 문제점이 있었다(도 7 및 도 10 참조).
상술한 Inter-eNB 핸드오버 수순에 있어서, 개별 랜덤 액세스 프리앰블(Dedicated RA Preamble)이 이용되고 있는 경우, 이동국(UE)은, 'MAC RA Response(RA 응답신호)'를 수신한 시점(단계 S5012 및 S6012)에서, 핸드오버원 셀의 구성정보(Configuration)를 삭제하게 되어 있다.
즉, 이동국(UE)은, 이 시점(단계 S5012 및 S6012)에서, 제1 키를 'KeNB 〔n＋1〕'로 갱신하고 'KeNB 〔n〕'을 삭제한다.
여기에서, 단계 S6013에 있어서, 핸드오버처 셀을 관리하는 무선기지국(핸드오버처 무선기지국(eNB #2))이, 'RRC HO Complete(핸드오버 완료신호)'의 수신에 실패하면, 단계 S5015에 도시하는 바와 같이, 'S1 Path Switch(패스 스위치 신호)'를 송신할 수 없기 때문에, 핸드오버처 무선기지국(eNB #2)은, 제1 키 KeNB 〔n＋2〕를 취득할 수 없다.
한편, 이동국(UE)은, 상기 시점(단계 S6014)에서, RRC 커넥션에 있어서의 무선 링크 장애(RLF:Radio Link Failure)를 검출하면, 단계 S6016에 있어서, 제 1키를 'KeNB 〔n＋2〕'로 갱신해 버린다.
그리고, 단계 S6020에 있어서, 이동국(UE)은, 제1 키 'KeNB 〔n＋2〕'를 이용하여, 핸드오버처 무선기지국(eNB #2)에 대해서, 'RRC Re-establishment Request(재접속 요구신호)'를 송신한다.
여기에서, 핸드오버처 무선기지국(eNB #2)에 있어서, 이동국(UE)의 'UE Context'가 보유되고 있음에도 불구하고, 핸드오버처 무선기지국(eNB #2)은, 단계 S6021에 있어서, 상기 'RRC Re-establishment Request'의 검증에 실패하고, 단계 S6022에 있어서, 이동국(UE)에 대해서, 'RRC Re-establishment Reject'를 송신한다. 그 결과, 이동국(UE)은, 'RRC_IDLE' 상태가 되어 버린다.
마찬가지로, 상술한 Intra-eNB 재접속 수순 및 Inter-eNB 재접속 수순에도, 이하와 같은 문제점이 있었다(도 8, 도 9, 도 11, 도 12 및 도 13 참조)
상술한 재접속 수순에 있어서, 이동국(UE)은, 'RRC Re-establishment(재접속 응답신호)'를 수신하면(단계 S5112, S5215, S6112, S6215, S6315), 'RRC Re-establishment Complete(재접속 완료신호)'를 송신한다(단계 S5113, S5216, S6113, S6216, S6316).
여기에서, 단계 S6113, S6216, S6316에 있어서, 재접속처 셀을 관리하는 무선기지국(재접속처 무선기지국(eNB, eNB #2))이, 'RRC Re-establishment Complete'의 수신에 실패하면, 단계 S5115, S5218에 도시하는 바와 같이, 'S1 Path Switch(패스 스위치 신호)'를 송신할 수 없기 때문에, 재접속처 무선기지국(eNB #2)은, 제1 키 KeNB 〔n＋2〕를 취득할 수 없다.
한편, 이동국(UE)은, 상기 시점(단계 S6114, S6217, S6317)에서, RRC 커넥션에 있어서의 무선 링크 장애를 검출하면, 단계 S6116, S6219, S6319에 있어서, 제 1키를 'KeNB 〔n＋2〕'로 갱신해 버린다.
그리고, 단계 S6120, S6223, S6323에 있어서, 이동국(UE)은, 제1 키 'KeNB 〔n＋2〕'를 이용하여, 재접속처 무선기지국(eNB, eNB #2)에 대해서, 'RRC Re-establishment Request'를 송신한다.
여기에서, 재접속처 무선기지국(eNB, eNB #2)에 있어서, 이동국(UE)의 'UE Context'가 보유되고 있음에도 불구하고, 재접속처 무선기지국(eNB, eNB #2)은, 단계 S6121, S6224, S6324에 있어서, 상기 'RRC Re-establishment Request'의 검증에 실패하고, 단계 S6122, S6225, S6325에 있어서, 이동국(UE)에 대해서, 'RRC Re-establishment Reject'를 송신한다. 그 결과, 이동국(UE)은, 'RRC_IDLE' 상태가 되어 버린다.
그래서, 본 발명은, 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 핸드오버처 무선기지국이 'RRC HO Complete'의 수신에 실패한 경우라도, 핸드오버처 무선기지국에 'UE Context'가 보유되고 있는 경우에는, 재접속 수순을 성공시킬 수 있는 이동통신방법 및 이동국을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은, 재접속처 무선기지국이 'RRC Re-establishment Complete'의 수신에 실패한 경우라도, 재접속처 무선기지국에 'UE Context'가 보유되고 있는 경우에는, 재접속 수순을 성공시킬 수 있는 이동통신방법 및 이동국을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 특징은, 제1 키를 이용하여 생성되는 소정 키를 이용하여 이동국과 무선기지국과의 사이의 통신을 수행하는 이동통신방법에 있어서, 상기 이동국이, 상기 무선기지국으로부터 핸드오버 지시신호를 수신했을 때에, 상기 제1 키를 갱신하는 공정과, 상기 이동국이, 상기 갱신한 제1 키를 이용하여 생성한 소정 키를 이용하여, 상기 무선기지국에 대해서, 핸드오버 완료신호를 송신하는 공정과, 상기 이동국이, 상기 핸드오버 완료신호의 송신에 실패하여 무선 링크 장애를 검출한 경우에, 셀 선택처리를 수행하고, 선택한 재접속처 셀에 대해서, 갱신 전의 제1 키를 이용하여, 재접속 요구신호를 송신하는 공정을 갖는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제1 특징에 있어서, 상기 핸드오버 지시신호는, RRC HO Command이며, 상기 핸드오버 완료신호는, RRC HO Complete이며, 상기 재접속 요구신호는, RRC Re-establishment Request이어도 좋다.
본 발명의 제2 특징은, 제1 키를 이용하여 생성되는 소정 키를 이용하여 무선기지국과의 사이의 통신을 수행하는 이동국에 있어서, 상기 무선기지국으로부터 핸드오버 지시신호를 수신했을 때에, 상기 제1 키를 갱신하도록 구성되어 있는 갱신부와, 상기 갱신한 제1 키를 이용하여 생성한 소정 키를 이용하여, 상기 무선기지국에 대해서 핸드오버 완료신호를 송신하도록 구성되어 있는 핸드오버 완료신호 송신부와, 상기 핸드오버 완료신호의 송신에 실패하여 무선 링크 장애를 검출한 경우에, 셀 선택처리를 수행하고, 선택한 재접속처 셀에 대해서, 갱신 전의 제1 키를 이용하여, 재접속 요구신호를 송신하도록 구성되어 있는 재접속 요구신호 송신부를 구비하는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제2 특징에 있어서, 상기 핸드오버 지시신호는, RRC HO Command이며, 상기 핸드오버 완료신호는, RRC HO Complete이며, 상기 재접속 요구신호는, RRC Re-establishment Request이어도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 핸드오버처 무선기지국이 'RRC HO Complete'의 수신에 실패한 경우라도, 핸드오버처 무선기지국에 'UE Context'가 보유되고 있는 경우에는, 재접속 수순을 성공시킬 수 있는 이동통신방법 및 이동국을 제공할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면, 재접속처 무선기지국이 'RRC Re-establishment Complete'의 수신에 실패한 경우라도, 재접속처 무선기지국에 'UE Context'가 보유되고 있는 경우에는, 재접속 수순을 성공시킬 수 있는 이동통신방법 및 이동국을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 이동통신시스템의 전체 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 이동통신시스템에서 이용되는 키의 계층구조 및 산출수순의 일 예를 나타내는 도이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 이동통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 이동통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 이동통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 6은, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 이동통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 7은, 종래의 이동통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 8은, 종래의 이동통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 9는, 종래의 이동통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 10은, 종래의 이동통신시스템의 문제점을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
도 11은, 종래의 이동통신시스템의 문제점을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
도 12는, 종래의 이동통신시스템의 문제점을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
도 13은, 종래의 이동통신시스템의 문제점을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
(본 발명의 제1 실시형태에 의한 이동통신시스템)
도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 이동통신시스템에 대해서 설명한다.
본 실시형태에 의한 이동통신시스템은, LTE 방식이 적용되고 있는 이동통신시스템에 있어서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 복수의 교환국(MME #1, #2…)과, 복수의 무선기지국(eNB #11, #12, #21, #22…)을 구비하고 있다.
예를 들어, 이동국(UE)은, 무선기지국(eNB #11) 배하의 셀 #111에 있어서, 상술한 소정 키를 이용하여, 무선기지국(eNB #11)과의 사이에서 통신을 수행하도록 구성되어 있다.
또, 이동국(UE)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 키 갱신부(12)와, 통신부(11)를 구비하고 있다.
통신부(11)는, 핸드오버 수순이나 재접속 수순에 관한 신호(예를 들어, 핸드오버 지시신호나 핸드오버 완료신호나 재접속 요구신호나 재접속 응답신호나 재접속 완료신호 등)의 송수신을 수행하도록 구성되어 있다.
키 갱신부(12)는, 소정 타이밍에서, 상술한 제1 키 및 소정 키를 갱신하도록 구성되어 있다.
예를 들어, 키 갱신부(12)는, 'RRC HO Complete(핸드오버 완료신호)'에 대한 '송달확인정보(RLC Status(RLC Ack) 또는 HARQ Ack)'를 수신한 후에, 무선 링크 장애를 검출한 경우에는, 제1 키 KeNB를 갱신하고, 'RRC HO Complete(핸드오버 완료신호)'에 대한 '송달확인정보(RLC Status(RLC Ack) 또는 HARQ Ack)'를 수신하기 전에, 무선 링크 장애를 검출한 경우에는, 제1 키 KeNB를 갱신하지 않도록 구성되어 있다.
또, 키 갱신부(12)는, 'RRC Re-establishment Complete(재접속 완료신호)'에 대한 '송달확인정보(RLC Status(RLC Ack) 또는 HARQ Ack)'를 수신한 후에, 무선 링크 장애를 검출한 경우에는, 제1 키 KeNB를 갱신하고, 'RRC Re-establishment Complete(재접속 완료신호)'에 대한 '송달확인정보(RLC Status(RLC Ack) 또는 HARQ Ack)'를 수신하기 전에, 무선 링크 장애를 검출한 경우에는, 제1 키 KeNB를 갱신하지 않도록 구성되어 있다.
또, 키 갱신부(12)는, 핸드오버 수순의 개시로부터 소정 기간 내에, 무선 링크 장애를 검출한 경우에는, 제1 키 KeNB를 갱신하지 않도록 구성되어 있다.
한편, 키 갱신부(12)는, 핸드오버 수순의 개시로부터 소정 기간 내에, 무선 링크 장애를 검출하지 않은 경우에는, 제1 키 KeNB를 갱신하도록 구성되어 있다.
또한, 키 갱신부(12)는, 재접속 수순의 개시로부터 소정 기간 내에, 무선 링크 장애를 검출한 경우에는, 제1 키 KeNB를 갱신하지 않도록 구성되어 있다.
한편, 키 갱신부(12)는, 재접속 수순의 개시로부터 소정 기간 내에, 무선 링크 장애를 검출하지 않은 경우에는, 제1 키 KeNB를 갱신하도록 구성되어 있다.
여기에서, 상기 소정 기간은, 'RRC HO Command(핸드오버 지시신호)' 또는 'RRC Re-establishment(재접속 응답신호)'의 수신시점으로부터 개시되는 타이머에 의해서 계시(計時)되어도 좋다.
도 2에, 본 실시형태에 의한 이동통신시스템에서 이용되는 키(즉, 소정 키의 산출에 이용되는 키)의 계층구조 및 산출수순의 일 예에 대해서 나타낸다.
도 2에 도시하는 바와 같이, RRC 프로토콜에 있어서의 'Integrity Protection'에서 이용되는 키 KRRC _ IP, RRC 프로토콜에 있어서의 'Ciphering'에서 이용되는 키 KRRC _ Ciph 및 AS의 U 플레인에 있어서의 'Ciphering'에서 이용되는 키 KUP_Ciph는, 제1 키 KeNB 〔n〕을 이용하여 생성된다.
또, 제1 키 KeNB 〔n〕은, 마스터키 KASME를 이용하여, 하기의 식에 의해서 산출된다.
KeNB 〔0〕＝KDF0 (KASME, NAS SN)
KeNB 〔n＋1〕＝KDF1 (KASME, KeNB〔n〕), (n≥0)
여기에서, 마스터키 KASME는, 이동국(UE) 및 교환국(MME)에 의해서만 알려지고 있는 것이며, 무선기지국(eNB)에 의해서 알려져서는 안 되는 것이다.
또, NAS SN은, 이동국(UE)과 교환국(MME)과의 사이(Non Access Stratum, NAS)의 C 플레인 프로토콜인 NAS 프로토콜의 시퀀스 번호(Sequence Number, SN)이다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 실시형태에 의한 이동통신시스템의 동작에 대해서 설명한다.
첫째로, 도 3을 참조하여, 본 실시형태에 의한 이동통신시스템에 있어서, X2 핸드오버 수순(이 무선기지국간 핸드오버 수순)에 있어서, 무선 링크 장애가 발생하여, 재접속 수순이 수행되는 동작에 대해서 설명한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, X2 핸드오버 수순의 개시 전의 단계에서는, 이동국(UE)은, KASME, KeNB 〔n〕, 'KI(＝n)'을 보유하고 있으며(단계 S1001), 핸드오버원 셀을 관리하는 무선기지국(핸드오버원 무선기지국(eNB #1))은, KeNB 〔n〕, KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n)'을 보유하고 있으며(단계 S1002), 교환국(MME)은, KASME, KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n)'을 보유하고 있다(단계 S1003).
단계 S1004에 있어서, 이동국(UE)은, 소정 조건이 만족된 경우에, 핸드오버원 무선기지국(eNB #1)에 대해서, 'RRC Measurement Report(측정보고신호)'를 송신한다.
단계 S1005에 있어서, 핸드오버원 무선기지국(eNB #1)은, 핸드오버처 무선기지국(eNB #2)에 대해서, KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n＋1)'을 포함하는 'X2 HO Preparation(핸드오버 준비신호)'을 송신한다.
핸드오버처 무선기지국(eNB #2)은, 단계 S1006에 있어서, 수신한 KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n＋1)'을 기억하고, 단계 S1007에 있어서, 핸드오버원 무선기지국(eNB #1)에 대해서, 'X2 HO Preparation Ack(핸드오버 준비응답신호)'를 송신한다.
단계 S1008에 있어서, 핸드오버원 무선기지국(eNB #1)은, 이동국(UE)에 대해서, 'RRC HO Command(핸드오버 지시신호)'를 송신한다.
이동국(UE)은, 단계 S1009에 있어서, 핸드오버처 무선기지국(eNB #2)에 대해서 'MAC RA Preamble'을 송신하고, 단계 S1010에 있어서, 핸드오버처 무선기지국(eNB #2)으로부터 'MAC RA Response'를 수신한다.
'MAC RA Response'를 수신한 이동국(UE)은, 단계 S1011에 있어서, 하기의 식에 의해서, KeNB 〔n＋1〕을 산출한다.
KeNB 〔n＋1〕＝KDF1(KASME, KeNB〔n〕)
단계 S1012에 있어서, 이동국(UE)은, 아직, 'RRC HO Complete'에 대한 '송달확인정보(RLC Status(RLC Ack) 또는 HARQ Ack)'를 수신하고 있지 않기 때문에, 혹은, 타이머가 만료되어 있지 않기 때문에, KeNB 〔n〕을, KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n＋1)'과 함께 기억해둔다.
단계 S1013에 있어서, 이동국(UE)이, KeNB 〔n＋1〕을 이용하여, 핸드오버처 무선기지국(eNB #2)에 대해서, 'RRC HO Complete'를 송신하나, 'RRC HO Complete'가, 핸드오버처 무선기지국(eNB #2)에 도달하지 않는다.
단계 S1014에 있어서, 이동국(UE)은, 상술한 RRC 커넥션에 있어서, 무선 링크 장애를 검출한다. 예를 들어, 이동국(UE)은, 이하의 경우에, 무선 링크 장애를 검출하는 것으로 한다.
·RRC 커넥션에 있어서의 RSRP(Reference Signal Received Power)가, 소정 기간, 소정 임계값을 밑돈 경우
·랜덤 액세스 수순이 성공하지 않는 경우
·핸드오버 수순이 실패한 경우
그 후, 이동국(UE)은, 단계 S1015에 있어서, 셀 선택처리를 수행하고, 단계 S1016에 있어서, 선택한 재접속처 셀(혹은, 선택한 재접속처 셀을 관리하는 재접속처 무선기지국(eNB #2))에 대해서 'MAC RA Preamble'을 송신하고, 단계 S1017에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB #2)으로부터 'MAC RA Response'를 수신한다.
단계 S1018에 있어서, 이동국(UE)은, 갱신 전의 제1 키 KeNB 〔n＋1〕을 이용하여, 재접속처 무선기지국(eNB #2)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment Request(재접속 요구신호)'를 송신한다.
단계 S1019에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB #2)은, 해당 이동국(UE)의 'UE 컨텍스트'를 사전에 보유하고 있기 때문에, 수신한 'RRC Connection Re-establishment Request'의 정당성을 확인한다.
단계 S1020에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB #2)은, 이동국(UE)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment(재접속 응답신호)'를 송신한다. 단계 S1021에 있어서, 이동국(UE)은, 재접속처 무선기지국(eNB #2)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment Complete(재접속 완료신호)'를 송신한다.
단계 S1022에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB #2)은, 교환국(MME)에 대해서, 'S1 Path Switch(패스 스위치 신호)'를 송신한다. 이 'S1 Path Switch(패스 스위치 신호)'에는, 'KI(＝n＋1)'이 포함되어도 좋다.
단계 S1023에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB #2)은, 이동국(UE)에 대해서, 'RRC Connection Reconfiguration'을 송신하고, 단계 S1024에 있어서, 이동국(UE)은, 재접속처 무선기지국(eNB #2)에 대해서, 'RRC Connection Reconfiguration Complete'를 송신한다.
교환국(MME)은, 단계 S1025에 있어서, 하기의 식에 의해서, KeNB 〔n＋2〕를 산출하고, 단계 S1025에 있어서, KASME, KeNB 〔n＋2〕, 'KI(＝n＋1)'을 기억하고, 단계 S1026에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB #2)에 대해서, KeNB 〔n＋2〕, 'KI(＝n＋1)'을 포함하는 'S1 Path Switch Ack(패스 스위치 응답신호)'를 송신한다.
KeNB 〔n＋2〕＝KDF1(KASME, KeNB〔n＋1〕)
단계 S2028에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB #2)은, KeNB 〔n＋1〕, KeNB 〔n＋2〕, 'KI(＝n＋1)'을 기억한다.
둘째로, 도 4를 참조하여, 본 실시형태에 의한 이동통신시스템에 있어서, Intra-eNB 재접속 수순(무선기지국 내 재접속 수순)에 있어서, 무선 링크 장애가 발생하고, 재차, Intra-eNB 재접속 수순이 수행되는 동작에 대해서 설명한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, Intra-eNB 재접속 수순의 개시 전의 단계에서는, 이동국(UE)은, KASME, KeNB 〔n〕, 'KI(＝n)'을 보유하고 있으며(단계 S2001), 무선기지국(eNB)은, KeNB 〔n〕, KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n)'을 보유하고 있으며(단계 S2002), 교환국(MME)은, KASME, KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n)'을 보유하고 있다(단계 S2003).
단계 S2004에 있어서, 이동국(UE)과 무선기지국(eNB)과의 사이에서 RRC 커넥션이 확립되어 있으며, 무선기지국(eNB)과 교환국(MME)과의 사이에서 S1 커넥션이 확립되어 있는 상태에서, 이동국(UE)은, 상술한 RRC 커넥션에 있어서, 무선 링크 장애를 검출한다.
그 후, 이동국(UE)은, 단계 S2005에 있어서, 셀 선택처리를 수행하고, 단계 S2006에 있어서, 하기의 식에 의해서, KeNB 〔n＋1〕을 산출한다.
KeNB 〔n＋1〕＝KDF1(KASME, KeNB〔n〕)
여기에서, 이동국(UE)은, KASME, KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n＋1)'을 보유하고 있는 상태가 된다(단계 S2007).
이동국(UE)은, 단계 S2008에 있어서, 선택한 재접속처 셀(혹은, 선택한 재접속처 셀을 관리하는 재접속처 무선기지국(eNB))에 대해서 'MAC RA Preamble'을 송신하고, 단계 S2009에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB)으로부터 'MAC RA Response'를 수신한다.
단계 S2010에 있어서, 이동국(UE)은, 갱신 후의 제1 키 KeNB 〔n＋1〕을 이용하여, 재접속처 무선기지국(eNB)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment Request'를 송신한다.
단계 S2011에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB)은, 해당 이동국(UE)의 'UE 컨텍스트'를 사전에 보유하고 있기 때문에, 수신한 'RRC Connection Re-establishment Request'의 정당성을 확인한다.
단계 S2012에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB)은, 이동국(UE)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment'를 송신한다.
단계 S2013에 있어서, 이동국(UE)은, 재접속처 무선기지국(eNB)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment Complete'를 송신하나, 'RRC Connection Re-establishment Complete'가, 핸드오버처 무선기지국(eNB)에 도달하지 않는다.
단계 S2014에 있어서, 이동국(UE)은, 상술한 RRC 커넥션에 있어서, 무선 링크 장애를 검출한다.
그 후, 이동국(UE)은, 단계 S2015에 있어서, 셀 선택처리를 수행하고, 단계 S2016에 있어서, 선택한 재접속처 셀(혹은, 선택한 재접속처 셀을 관리하는 재접속처 무선기지국(eNB))에 대해서 'MAC RA Preamble'을 송신하고, 단계 S2017에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB)으로부터 'MAC RA Response'를 수신한다.
단계 S2018에 있어서, 이동국(UE)은, 갱신 전의 제1 키 KeNB 〔n＋1〕을 이용하여, 재접속처 무선기지국(eNB)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment Request'를 송신한다.
단계 S2019에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB)은, 해당 이동국(UE)의 'UE 컨텍스트'를 사전에 보유하고 있기 때문에, 수신한 'RRC Connection Re-establishment Request'의 정당성을 확인한다.
단계 S2020에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB)은, 이동국(UE)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment'를 송신한다.
단계 S2021에 있어서, 이동국(UE)은, 재접속처 무선기지국(eNB)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment Complete'를 송신한다.
단계 S2022에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB)은, 교환국(MME)에 대해서, 'S1 Path Switch'를 송신한다. 이 'S1 Path Switch'에는, 'KI(＝n＋1)'이 포함되어도 좋다.
단계 S2023에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB)은, 이동국(UE)에 대해서, 'RRC Connection Reconfiguration'을 송신하고, 단계 S2024에 있어서, 이동국(UE)은, 재접속처 무선기지국(eNB)에 대해서, 'RRC Connection Reconfiguration Complete'를 송신한다.
교환국(MME)은, 단계 S2025에 있어서, 하기의 식에 의해서, KeNB 〔n＋2〕를 산출하고, 단계 S2026에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB)에 대해서, KeNB 〔n＋2〕, 'KI(＝n＋1)'을 포함하는 'S1 Path Switch Ack'를 송신한다.
KeNB 〔n＋2〕＝KDF1(KASME, KeNB〔n＋1〕)
여기에서, 단계 S2027에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB)은, KeNB 〔n＋1〕, KeNB〔n＋2〕, 'KI(＝n＋1)'을 보유하고 있는 상태가 되어 있으며, 단계 S2028에 있어서, 교환국(MME)은, KASME, KeNB 〔n＋2〕, 'KI(＝n＋1)'을 보유하고 있는 상태가 되어 있다.
셋째로, 도 5를 참조하여, 본 실시형태에 의한 이동통신시스템에 있어서, Inter-eNB 재접속 수순(이 무선기지국간 재접속 수순)에 있어서, 무선 링크 장애가 발생하고, 재차, Inter-eNB 재접속 수순이 수행되는 동작에 대해서 설명한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, Inter-eNB 재접속 수순의 개시 전의 단계에서는, 이동국(UE)은, KASME, KeNB 〔n〕, 'KI(＝n)'을 보유하고 있으며(단계 S3001), 무선기지국(eNB #1)은, KeNB 〔n〕, KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n)'을 보유하고 있으며(단계 S3002), 교환국(MME)은, KASME, KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n)'을 보유하고 있다(단계 S3003).
단계 S3004에 있어서, 무선기지국(eNB #1)은, 주변의 무선기지국(eNB #2)에 대해서, KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n＋1)'을 포함하는 'X2 HO Preparation(핸드오버 준비신호)'을 송신한다.
무선기지국(eNB #2)은, 단계 S3005에 있어서, 수신한 KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n＋1)'을 기억하고, 단계 S3006에 있어서, 무선기지국(eNB #1)에 대해서, 'X2 HO Preparation Ack(핸드오버 준비응답신호)'를 송신한다.
단계 S3007에 있어서, 이동국(UE)과 무선기지국(eNB #1)과의 사이에서 RRC 커넥션이 확립되어 있으며, 무선기지국(eNB #1)과 교환국(MME)과의 사이에서 S1 커넥션이 확립되어 있는 상태에서, 이동국(UE)은, 상술한 RRC 커넥션에 있어서, 무선 링크 장애를 검출한다.
그 후, 이동국(UE)은, 단계 S3008에 있어서, 셀 선택처리를 수행하고, 단계 S3009에 있어서, 하기의 식에 의해서, KeNB 〔n＋1〕을 산출한다.
KeNB 〔n＋1〕＝KDF1(KASME, KeNB〔n〕)
여기에서, 이동국(UE)은, KASME, KeNB 〔n＋1〕, 'KI(＝n＋1)'을 보유하고 있는 상태가 된다(단계 S3010).
이동국(UE)은, 단계 S3012에 있어서, 선택한 재접속처 셀(혹은, 선택한 재접속처 셀을 관리하는 재접속처 무선기지국(eNB #2))에 대해서 'MAC RA Preamble'을 송신하고, 단계 S3013에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB #2)으로부터 'MAC RA Response'를 수신한다.
단계 S3014에 있어서, 이동국(UE)은, 갱신 후의 제1 키 KeNB 〔n＋1〕을 이용하여, 재접속처 무선기지국(eNB #2)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment Request'를 송신한다.
단계 S3015에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB #2)은, 해당 이동국(UE)의 'UE 컨텍스트'를 사전에 보유하고 있기 때문에, 수신한 'RRC Connection Re-establishment Request'의 정당성을 확인한다.
단계 S3016에 있어서, 재접속처 무선기지국(eNB #2)은, 이동국(UE)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment'를 송신한다.
단계 S3017에 있어서, 이동국(UE)은, 재접속처 무선기지국(eNB)에 대해서, 'RRC Connection Re-establishment Complete'를 송신하나, 'RRC Connection Re-establishment Complete'가, 핸드오버처 무선기지국(eNB)에 도달하지 않는다.
단계 S3018에 있어서, 이동국(UE)은, 상술한 RRC 커넥션에 있어서, 무선 링크 장애를 검출한다.
이후, 단계 S3019 내지 단계 S3032의 동작은, 도 3에 도시하는 단계 S1015 내지 S1028의 동작과 동일하다.
넷째로, 도 6을 참조하여, 본 실시형태에 의한 이동통신시스템에 있어서, Inter-eNB 재접속 수순(이 무선기지국간 재접속 수순)에 있어서, 무선 링크 장애가 발생하고, Intra-eNB 재접속 수순이 수행되는 동작에 대해서 설명한다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 단계 S4001 내지 단계 S4017의 동작은, 도 5에 도시하는 단계 S3001 내지 단계 S3018의 동작과 동일하다.
또, 단계 S4018 내지 S4031의 동작은, 도 4에 도시하는 단계 S2015 내지 S2028의 동작과 동일하다.
(본 발명의 제1 실시형태에 의한 이동통신시스템의 작용·효과)
본 발명의 제1 실시형태에 의한 이동통신시스템에 따르면, 핸드오버처 무선기지국(eNB #2)이 'RRC HO Complete'의 수신에 실패한 경우라도, 핸드오버처 무선기지국(eNB #2)에 'UE Context'가 보유되고 있는 경우에는, 재접속 수순을 성공시킬 수 있다.
또, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 이동통신시스템에 따르면, 재접속처 무선기지국(eNB #2)이 'RRC Re-establishment Complete'의 수신에 실패한 경우라도, 재접속처 무선기지국(eNB #2)에 'UE Context'가 보유되고 있는 경우에는, 재접속 수순을 성공시킬 수 있다.
(변경 예)
또한, 상술한 교환국(MME)이나 무선기지국(eNB)이나 이동국(UE)의 동작은, 하드웨어에 의해 실시되어도 좋으며, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에 의해서 실시되어도 좋으며, 양자의 조합에 의해서 실시되어도 좋다.
소프트웨어 모듈은, RAM(Random Access Memory)이나, 플레시메모리나, ROM(Read Only Memory)이나, EPROM(Erasable Programmable ROM)이나, EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM)이나, 레지스터나, 하드디스크나, 리무버블 디스크나, CD-ROM 등 임의 형식의 기억매체 내에 마련되어 있어도 좋다.
상기 기억매체는, 프로세서가 해당 기억매체에 정보를 읽고 쓰고 할 수 있도록, 해당 프로세서에 접속되어 있다. 또, 상기 기억매체는, 프로세서에 집적되어 있어도 좋다. 또, 상기 기억매체 및 프로세서는, ASIC 내에 마련되어 있어도 좋다. 상기 ASIC는, 교환국(MME)이나 무선기지국(eNB)이나 이동국(UE) 내에 마련되어 있어도 좋다. 또, 상기 기억매체 및 프로세서는, 디스크리트 컴포넌트로서 교환국(MME)이나 무선기지국(eNB)이나 이동국(UE) 내에 마련되어 있어도 좋다.
이상, 상술한 실시형태를 이용해서 본 발명에 대해서 상세히 설명했으나, 당업자에게 있어서는, 본 발명이 본 명세서 중에 설명한 실시형태에 한정되는 것이 아니라는 것은 명백하다. 본 발명은, 특허청구의 범위의 기재에 의해 규정되는 본 발명의 취지 및 범위를 일탈하지 않고 수정 및 변경형태로서 실시할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 기재는, 예시 설명을 목적으로 하는 것이며, 본 발명에 대해서 어떠한 제한적인 의미를 가지는 것이 아니다.

Claims (4)

  1. 제1 키를 이용하여 생성되는 소정 키를 이용하여 이동국과 무선기지국과의 사이의 통신을 수행하는 이동통신방법에 있어서,
    상기 이동국이, 상기 무선기지국으로부터 핸드오버 지시신호를 수신했을 때에, 상기 제1 키를 갱신하는 공정;
    상기 이동국이, 상기 갱신한 제1 키를 이용하여 생성한 소정 키를 이용하여, 상기 무선기지국에 대해서, 핸드오버 완료신호를 송신하는 공정;
    상기 이동국이, 상기 핸드오버 완료신호의 송신에 실패하여 무선 링크 장애를 검출한 경우에, 셀 선택처리를 수행하고, 선택한 재접속처 셀에 대해서, 갱신 전의 제1 키를 이용하여, 재접속 요구신호를 송신하는 공정;을 갖는 것을 특징으로 하는 이동통신방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시신호는, RRC HO Command이며,
    상기 핸드오버 완료신호는, RRC HO Complete이며,
    상기 재접속 요구신호는, RRC Re-establishment Request인 것을 특징으로 하는 이동통신방법.
  3. 제1 키를 이용하여 생성되는 소정 키를 이용하여 무선기지국과의 사이의 통신을 수행하는 이동국에 있어서,
    상기 무선기지국으로부터 핸드오버 지시신호를 수신했을 때에, 상기 제1 키를 갱신하도록 구성되어 있는 갱신부;
    상기 갱신한 제1 키를 이용하여 생성한 소정 키를 이용하여, 상기 무선기지국에 대해서 핸드오버 완료신호를 송신하도록 구성되어 있는 핸드오버 완료신호 송신부;
    상기 핸드오버 완료신호의 송신에 실패하여 무선 링크 장애를 검출한 경우에, 셀 선택처리를 수행하고, 선택한 재접속처 셀에 대해서, 갱신 전의 제1 키를 이용하여, 재접속 요구신호를 송신하도록 구성되어 있는 재접속 요구신호 송신부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동국.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시신호는, RRC HO Command이며,
    상기 핸드오버 완료신호는, RRC HO Complete이며,
    상기 재접속 요구신호는, RRC Re-establishment Request인 것을 특징으로 하는 이동국.
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