KR20110058510A - 통신 시스템에서 무선 단말의 지역 기반 접속 허용 리스트 생성 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 무선 단말의 지역 기반 접속 허용 리스트 생성 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 무선 단말의 지역 기반 접속 허용 리스트 생성 방법 및 장치에 관한 것으로, 상기 단말이 상기 네트워크에 접속 요청 메시지를 전송하는 전송 단계, 상기 네트워크가 상기 단말의 네트워크 액세스가 허용되는 지역에 대한 정보를 포함하는 접속 허용 리스트를 생성하는 생성 단계 및 상기 네트워크가 상기 생성된 접속 허용 리스트에 따라 상기 단말의 네트워크 액세스를 처리하는 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 이동성 없는 무선 단말이 액세스할 수 있도록 허가된 지역에 대한 정보를 저장하는 접속 허용 리스트가 무선 단말 또는 MME에 의해 동적으로 생성될 수 있다.
접속 허용 리스트, 기지국 리스트, MTC, MME

Description

통신 시스템에서 무선 단말의 지역 기반 접속 허용 리스트 생성 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING ALLOWED LIST OF WIRELESS TERMINAL BASED ON REGION IN COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에서 무선 단말의 지역 기반 접속 허용 리스트 생성 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 이동성이 없는 단말기들의 네트워크 접속을 위한 접속 허용 리스트를 동적으로 생성하고 이를 업데이트 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
MTC(Machine Type Communication)란 이동성(Mobility)을 전제하는 이동통신과는 달리 이동성이 없는 단말기들에 대한 통신 방법을 지칭한다. 상기 MTC를 수행하는 단말기로는 고정된 위치에 설치되는 자판기, 가정 내에 위치하는 가전 기기 또는 보안을 위해 정해진 장소에 설치되는 감시 카메라 등을 들 수 있다.
MTC 단말은 이동성이 없기 때문에 네트워크 접속을 위한 시그널링, 제어 신호 송수신 등의 절차를 간소화시킬 수 있다. 또한 MTC 단말은 이동성이 없으므로, 네트워크가 MTC 단말을 호출(paging)할 필요가 있는 경우 특정 위치에 대해서만 호출하면 되기 때문에 네트워크가 MTC 단말을 컨트롤 하는 것이 용이해질 수 있다.
상기 MTC 단말들이 정해진 네트워크에 액세스하기 위해서는 지역에 기반한 액세스 컨트롤 방법이 필요하다. 그러나 이러한 MTC 단말들은 실제로 어느 위치에 설치될 지, 또한 설치된 위치에서 해당 오퍼레이터의 어떤 기지국으로부터 서비스를 제공받을 것인지 여부를 상기 MTC 단말들의 최초 설치 시 확정할 수 없다.
따라서 MTC 단말의 설치 시점 또는 설치 장소와는 관계없이 MTC 단말에게 허용된 네트워크에 접속 가능케 하는 지역 기반 접속 허용 리스트를 동적으로 생성하는 방법에 대한 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동성이 없는 단말들의 네트워크 접속을 위한 접속 허용 리스트를 생성하고 이를 업데이트 하는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 이동성 없는 무선 단말의 네트워크 액세스 컨트롤을 위한 지역 기반 접속 허용 리스트 생성 방법은 상기 단말이 상기 네트워크에 접속 요청 메시지를 전송하는 전송 단계, 상기 네트워크가 상기 단말의 네트워크 액세스가 허용되는 지역에 대한 정보를 포함하는 접속 허용 리스트를 생성하는 생성 단계 및 상기 네트워크가 상기 생성된 접속 허용 리스트에 따라 상기 단말의 네트워크 액세스를 처리하는 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이동성 없는 단말은 이동성 없는 무선 단말의 네트워크 액세스가 허용되는 지역에 대한 정보를 포함하는 접속 허용 리스트를 저장하는 저장부, 네트워크 접속 시 상기 접속 허용 리스트가 초기화되어 있으면 설정된 시간동안 이용 가능한 셀들을 탐지하고, 상기 탐기 결과에 따라 탐지된 셀들의 신호 세기의 순서대로 셀 리스트를 생성하도록 제어하는 제어부 및 상기 생성된 셀 리스트를 상기 네트워크에 전송하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 MME는 상기 단말로부터 전송되는 제어 신호를 수신하여 전 달하는 무선 통신부, 상기 단말로부터 최초로 접속 요청 메시지 수신 시 상기 단말의 네트워크 액세스가 허용되는 지역에 대한 정보를 포함하는 접속 허용 리스트를 생성하고, 상기 생성된 접속 허용 리스트에 따라 상기 단말의 네트워크 액세스를 처리하는 제어부 및 상기 생성된 접속 허용 리스트를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, MTC 단말이 액세스할 수 있도록 허가된 지역에 대한 정보를 저장하는 접속 허용 리스트가 MTC 단말 또는 MME에 의해 동적으로 생성될 수 있다. 따라서 MTC 단말의 최초 접속 또는 초기 배치 이전에 접속 허용 리스트를 반드시 미리 설정할 필요가 없다. 또한, MTC 단말이 이동하거나 또는 셀이 재배치된 경우, 접속 허용 리스트를 업데이트할 수 있으므로 접속 허용 리스트를 동적으로 관리할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 종래 MTC에서 접속 허용 리스트(allowed list)를 이용하여 지역 기반 정적 액세스 컨트롤(static regional access control)을 수행하기 위한 네트워크 구성을 도시하는 도면이다.
네트워크는 MTC 단말(이하, '단말')(110)이 일정 지역에서만 네트워크 액세스가 가능하도록 단말(110)의 네트워크 사용을 지역적으로 통제한다. 이를 위하여 네트워크는 단말(110)이 액세스 할 수 있도록 허가된 지역에 대한 리스트를 접속 허용 리스트의 형태로 저장한다. 네트워크는 상기 접속 허용 리스트를 이용하여 단말(110)의 접속 요청을 수락(accept) 또는 거절(reject)함으로써 단말에 대한 지역 기반 정적 액세스 컨트롤을 수행한다.
상기한 종래 MTC에 따른 지역 기반 정적 액세스 컨트롤 방법을 도 1에 도시된 도면을 참조하여 자세히 설명하도록 한다.
도 1에서 도시되는 단말(110)은 이동성이 없는 MTC 장치로서 고정된 위치 값을 가진다. 그리고 상기 단말(110)이 네트워크에 액세스하기 위해서는 자신이 위치한 영역을 서비스하는 기지국(eNB)(120)에 접속하게 된다.
기지국(eNB)(120)은 자신의 통신 반경에 존재하는 이동성 단말기 또는 비이동성 단말기들에게 통신 서비스를 제공한다. 특히, 본 발명의 기지국(120)은 단말(110)과 네트워크 사이에서 송수신되는 시그널링, 제어 메시지 등을 상호간 전달해준다.
이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, 이하 'MME')(130)는 유휴 모드(idle)의 단말기를 관리하고, PDN(Packet Data Network) 게이트웨이 및 서빙 게이트웨이(도면에는 미도시)를 선정한다. 이와 더불어 MME(130)는 로밍(Roaming) 및 인증(Authentication) 관련 기능을 수행한다.
홈 가입자 서버(Home Subscriber Server, 이하 'HSS')(140)는 통신 네트워크 에 가입한 가입자들에 대한 정보를 가입 정보(subscription)의 형태로 저장한다. 특히, MTC에서 HSS(140)는 단말(110)의 네트워크 액세스가 허용되는 지역에 대한 정보를 접속 허용 리스트로 저장한다. 그리고 HSS(140)는 단말(110)의 네트워크 접속 요청 시, 단말(110)의 가입 정보 및 접속 허용 리스트를 MME(130)로 전송한다. 그러면 MME(130)는 HSS(140)로부터 수신한 접속 허용 리스트를 이용하여 단말(110)이 접속을 요청한 지역에 따라 단말(110)의 접속 요청을 수락 또는 거절한다.
도 2는 종래 MTC에 있어서 네트워크가 접속 허용 리스트를 이용하여 단말의 접속 요청을 수락 또는 거절하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 2에서 도시되는 바와 같이, 단말(110)은 S210 단계에서 네트워크에 접속하기 위한 접속 요청 메시지(Attach Request)를 기지국(120)으로 전송한다. 상기 접속 요청 메시지에는 접속을 요청하는 단말(110)을 식별하기 위한 단말(110)의 식별자(UE id 등)가 포함될 수 있다.
그러면 기지국(120)은 단말(110)로부터 수신한 접속 요청과 더불어, 기지국(120)의 식별자인 ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier), 트래킹 영역 식별자인 TAI(Tracking Area ID)를 포함하는 초기 단말 메시지(Initial UE Message)를 생성한다. 그리고 기지국(120)은 생성된 초기 단말 메시지를 S220 단계에서 MME(130)로 전송한다.
상기와 같은 과정을 거쳐 단말(110)의 접속 요청을 수신한 MME(130)는 단말(110)의 컨텍스트 정보 존재를 확인한다. 만약, 컨텍스트 정보가 존재하지 않으면 MME(130)는 S230 단계에서 위치 업데이트 요청(Update Location Request)을 HSS(140)로 전송한다. 그 후 HSS(140)는 S240 단계에서 단말(110)에 대한 접속 허용 리스트를 포함하는 위치 업데이트 확인 메시지(Update Location Ack)를 MME(130)로 전송한다.
그러면 MME(130)는 S250 단계에서 단말(110)의 위치에 해당하는 ECGI(또는, Global Cell ID) 또는 트래킹 영역(Tracking Area)이 HSS(140)로부터 수신한 접속 허용 리스트에 포함되었는지 여부를 판단한다. 그리고 MME(130)는 단말(110)의 위치가 접속 허용 리스트에 포함된 경우, S260a 단계로 진행하여 단말(110)의 접속 요청을 수락한다. 반면, 단말(110)의 위치가 접속 허용 리스트에 포함되지 않은 경우, S260b 단계로 진행하여 단말(110)의 접속 요청을 거절한다.
도 2에서 도시된 네트워크의 동작은 단말의 최초 접속 시 뿐만 아니라 트래킹 영역 업데이트(Tracking Area Update) 과정에도 수행된다. 이에 따라 단말(110)이 트래킹 영역 업데이트 요청을 전송한 위치에 따라 상기 요청은 거절 또는 수락된다.
상기한 바와 같이, 종래 MTC에 따르면 HSS(140)가 단말(110)에 대한 접속 허용 리스트를 구비하는 것을 가정한다. 그러나 이동성이 없는 단말(110)들이 실제로 어느 위치에 설치될지, 또한 설치된 위치에서 해당 오퍼레이터의 어떠한 기지국(120)으로부터 서비스를 제공받을 것인지 여부는 확정될 수 없다. 이에 따라 단말(110)의 초기 생산 시 또는 최초 배치(deployment) 시 단말(110)에 대한 접속 허용 리스트를 미리 설정하는 것은 불가능하다.
또한, 단말(110)들이 설치되는 집이나 건물의 주소만으로 해당 단말(110)을 서빙하는 셀(Cell)을 찾고자 하는 경우, 셀 정보를 저장하는 데이터베이스에 인접 셀 정보의 조합을 모두 저장한 데이터베이스를 구축해야 한다. 뿐만 아니라, 집 또는 건물의 주소는 네트워크 관점에서 정확한 위치 정보가 아니다. 이에 따라 데이터베이스를 이용하여 추정한 접속 허용 리스트와 단말(110)로부터 감지될 셀들을 포함하는 접속 허용 리스트의 정보가 일치하지 않을 가능성도 높다.
또한, 오퍼레이터가 네트워크를 재구성하여 셀들의 배치가 조정된 경우, 이에 영향을 받는 단말(110)의 가입 정보 내의 접속 허용 리스트를 모두 수동으로 조정해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이동성이 없는 단말(110)들에 대한 네트워크 액세스를 동적으로 컨트롤하는 방법을 제공한다. 이를 위해, 본 발명에서는 단말(110)이 설치되는 위치에 따라(즉, 지역에 기반하여) 접속 허용 리스트를 동적으로 생성한다. 또한, 본 발명에서는 단말(110)의 최초 설치 이후 위치가 변경되는 경우에도 트래킹 영역 업데이트를 통해 접속 허용 리스트를 주기적으로 업데이트하는 방법을 제공한다.
이하에서는 접속 허용 리스트를 생성하는 주체에 따라 본 발명을 제1 실시예 및 제2 실시예로 구분하여 기술하기로 한다. 여기서 제1 실시예는 단말 기반 솔루션으로서 단말(110)이 접속 허용 리스트를 생성하기 위한 정보를 MME(130)에게 제공하고, MME(130)에서 생성된 접속 허용 리스트를 HSS(140)로 전송하는 방법을 제시한다. 그리고 제2 실시예는 네트워크 기반 솔루션으로서 MME(130)가 접속 허용 리스트를 생성하고, 이를 HSS(140)로 전송하는 방법을 제시한다.
<제1 실시예>
이하에서는 단말(110)이 접속 허용 리스트를 생성하기 위한 정보를 제공하고, MME(130)에서 생성된 접속 허용 리스트를 HSS(140)로 전송하는 본 발명의 제1 실시예에 대하여 기술하도록 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 생성된 접속 허용 리스트를 이용하여 액세스 컨트롤을 수행하는 방법을 도시하는 도면이다.
우선, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 단말(110)은 접속 허용 리스트를 생성하기 위한 정보로서 네트워크 미접속(UE Flush Flag=True), 최초 접속 시 이용 가능한 인접 셀 정보를 획득하는 시간(t), 트래킹 영역 업데이트 시간(TT) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 HSS(140)는 가입 정보 내, 접속 허용 리스트를 생성하기 위한 정보로서 접속 허용 리스트 미작성(Allowed List=NULL), 접속 허용 리스트에 허용된 최대 셀 개수(max), 트래킹 영역 업데이트 시간(TT) 등을 포함할 수 있다.
HSS(140)는 단말(110)이 최초 접속(또는, 최초 배치)하기 전에는 가입 정보 내의 접속 허용 리스트를 "NULL"로 표기하고 상기 접속 허용 리스트에 포함 가능한 최대 셀의 수(max)를 기록한다.
그리고 단말(110)은 최초 부팅 시, S310 단계를 통하여 일정 시간(t) 동안 단말(110)의 위치에서 감지된 셀의 정보를 최대 셀의 수(max)만큼 수집하여 접속 허용 리스트를 생성하고, 이를 HSS(140)에 저장한다. 또한, 단말(110)은 위치가 변경된 경우, S320 단계를 통하여 트래킹 영역 업데이트를 통하여 접속 허용 리스트를 업데이트 한다.
단말(110)과 HSS(140)는 상기 과정을 통하여 생성된 접속 허용 리스트를 이용하여 단말(110)에 대한 액세스 컨트롤을 수행한다.
그리고 S330 단계에서, 단말(110)의 위치가 임의로 변경되었다고 가정한다. 단말(110)이 S340 단계에서 접속 요청 또는 트래킹 영역 업데이트를 수행하고자 하는 경우, 변경된 단말(110)의 위치는 접속 허용 리스트에 반영되지 않았으므로 S350 단계에서 네트워크로의 액세스가 거절된다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 단말(110)이 접속 허용 리스트를 생성하여 HSS(140)에 전달하고, 생성된 접속 허용 리스트를 업데이트하는 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, 단말(110)은 S405 단계에서 네트워크에 최초 접속(flush flag==true)하는 것인지 여부를 판단한다. 만약, 최초 접속이라면 설정된 시간(t) 동안 단말(110)이 이용 가능한 셀들에 대한 정보를 수집한다. 그리고 단말(110)은 감지되는 신호 세기 순서로 셀 리스트(ECGI List)를 생성한다. 이와 동시에, 단말(110)은 미리 설정된 시간(TT) 동안 동작하는 제1 타이머의 개시를 트리거한다. 단말(110)은 제1 타이머의 동작 시간 동안 네트워크에 접속 및 트래킹 영역 업데이트를 통해 접속 허용 리스트를 생성한다.
그리고 단말(110)은 S410 단계에서 네트워크에 접속하기 위한 접속 요청 메 시지를 기지국(120)으로 전송한다. 이 경우, 상기 접속 요청 메시지는 단말(110)을 식별하기 위한 단말(110)의 ID와 S405 단계에서 생성한 셀 리스트를 포함한다.
그러면 기지국(120)은 S415 단계에서 초기 단말 메시지(Initial UE Message)를 생성하여 MME(130)로 전송한다. 상기 초기 단말 메시지는 단말(110)로부터 수신한 접속 요청과 더불어, 상기 단말(110)의 접속 요청을 전송한 셀의 ECGI, TAI를 포함할 수 있다.
기지국(120)으로부터 초기 단말 메시지를 수신한 MME(130)는 S420 단계에서, HSS(140)로 단말(110)의 가입 정보를 요청한다. 그러면 HSS(140)는 S425 단계에서 초기화(allowed list=NULL)되어 있는 접속 허용 리스트를 MME(130)로 전송한다.
MME(130)는 접속 허용 리스트가 초기화되어 있는 경우, S430 단계에서 단말(110)이 접속 요청 메시지를 전송한 셀의 ECGI를 우선적으로 접속 허용 리스트에 첨부한다. 이는 최초 접속을 요청해온 단말(110)의 네트워크 접속을 보장해주기 위함이다. 그리고 MME(130)는 단말(110)이 전송한 셀 리스트를 이용하여, 가입 정보에서 설정된 최대 접속 허용 리스트의 수만큼 상기 접속 허용 리스트를 업데이트한다. 그리고 MME(130)는 미리 설정된 시간(TT) 동안 동작하는 제2 타이머의 개시를 트리거한다. 여기서 MME(130)는 제2 타이머의 동작 시간동안 접속 허용 리스트를 생성한다. 한편, 상기한 제1 타이머의 동작 시간과 제2 타이머의 동작 시간은 동일할 수 있다.
상기한 방법에 따라 접속 허용 리스트를 생성한 MME(130)는 S435 단계로 진행하여 종래 절차에 따라 단말(110)로부터 전송된 접속 요청을 처리한다. 그리고 MME(130)는 S440 단계에서 접속 허가 메시지를 단말(110)로 전송한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 접속 허가 메시지는 MME(130)에서 생성된 접속 허용 리스트를 포함할 수 있다.
상기한 과정에서는 단말(110)이 네트워크에 최초 접속 시 또는 생산 후 최초 배치 시, 상기 단말(110)의 접속 허용 리스트를 동적(dynamic)으로 생성하는 방법에 대하여 기술하였다.
한편으로는 단말(110)에 대한 접속 허용 리스트가 생성된 이후에 상기 단말(110)의 위치가 변경되거나 또는 기지국(120)의 재배치 등의 이유로 접속 허용 리스트가 업데이트될 필요가 있다. 이를 위해 본 발명에서는 생성된 접속 허용 리스트를 주기적으로 업데이트 하는 방법을 제안한다.
이를 위해, 단말(110)이 S445 단계에서 유휴 모드(idle)로 전이되었음을 가정한다. 그러면 단말(110)은 미리 설정된 시간(periodic tracking area update time) 동안 이용 가능한 셀들에 대한 정보를 수집한다. 그리고 단말(110)은 감지되는 신호의 세기가 큰 순서대로 셀 리스트(ECGI List)를 생성한다.
그 후, 단말(110)은 S450 단계에서 트래킹 영역 업데이트 메시지를 기지국(120)으로 전송한다. 여기서 상기 메시지는 S450 단계에서 생성된 셀 리스트를 포함할 수 있다.
그러면 기지국(120)은 S455 단계에서, 상기 트래킹 영역 업데이트 메시지를 전송한 셀의 ECGI, 기지국(120)의 TAI, 기지국(120)의 ECGI, 셀 리스트를 MME(130)로 전송한다.
그러면 MME(130)는 S460 단계에서, 단말(110)로부터 수신한 셀 리스트를 이용하여 접속 허용 리스트를 업데이트한다. MME(130)는 업데이트 시, 셀 리스트에 첨부된 신호 세기, 측정 시간 등을 참조하여 최대 개수(max num)로 지정된 개수의 ECGI만 접속 허용 리스에 포함되도록 한다.
이하에서는 MME(130)가 접속 허용 리스트를 업데이트하는 규칙에 대한 일 예시를 표 1을 이용하여 기술하도록 한다.
[표 1]

max num = 2
접속 허용 리스트 업데이트 rule = 종래 저장된 접속 허용 리스트와 단말에서 전송된 셀 리스트에 동시에 존재하는 ECGI는 최우선 순위를 가짐, 최근 수신된 셀 리스트에만 존재하는 ECGI들은 신호 세기에 따라 우선순위를 가짐.
시간 수신된 리스트 접속 허용 리스트
제1 시간(최초 접속 시)
(ECGI 1, 신호 세기=100)
(ECGI 2, 신호 세기=30)
 (ECGI 1, 신호 세기=100)
(ECGI 2, 신호 세기=30)
제2 시간(TAU 첫 번째 수신)
(ECGI 2, 신호 세기=20)
(ECGI 4, 신호 세기=100)
 (ECGI 2, 신호 세기=20)
(ECGI 4, 신호 세기=100)
제 3시간(TAU 두 번째 수신)
(ECGI 2, 신호 세기=60)
(ECGI 1, 신호 세기=20)
 (ECGI 2, 신호 세기=60)
(ECGI 1, 신호 세기=20)
상기 표 1에 대하여 설명하면, MME(130)는 제1 시간에서 단말(110)의 최초 네트워크 접속을 허용하기 위해 단말(110)이 전송한 셀 리스트를 접속 허용 리스트로서 생성한다. 그리고 MME(130)는 제2 시간에서, 제1 시간에 생성된 접속 허용 리스트와 상기 제2 시간에서 수신한 셀 리스트를 비교하고, 양 쪽 리스트에 모두 포 함된 ECGI 2와, 제2 시간에 수신된 셀 리스트에 포함된 ECGI 4를 신규 접속 허용 리스트로 업데이트한다. 그리고 MME(130)는 제3 시간에서, 제2 시간에 생성된 접속 허용 리스트와 제3 시간에서 수신한 셀 리스트를 비교하고, 양 쪽 리스트에 모두 포함된 ECGI 2와, 제3 시간에 수신된 셀 리스트에 포함된 ECGI 1를 신규 접속 허용 리스트로 업데이트한다.
MME(130)는 상기한 업데이트 룰에 따라 접속 허용 리스트를 업데이트 할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 실시 양태가 존재할 수 있다.
다시 도 4의 설명으로 복귀하면, MME(130)는 접속 허용 리스트를 업데이트한 결과, 접속 허용 리스트에 포함된 셀 리스트들이 변경된 경우, S465 단계에서 업데이트된 접속 허용 리스트를 단말(110)로 전송한다. 이 경우, MME(130)는 단말(110)로 전송되는 트래킹 영역 업데이트 수락 메시지에 상기 업데이트된 접속 허용 리스트를 포함시킬 수 있다.
한편, 단말(110)은 S470a 단계에서 제1 타이머의 동작 시간이 종료되면 트래킹 영역 업데이트 요청에 셀 리스트를 추가하는 것을 중단한다. 또한, MME(130)는 S470b 단계에서 제2 타이머의 동작 시간이 종료되면 접속 허용 리스트의 업데이트를 중단한다.
접속 허용 리스트의 업데이트가 중단되면, MME(130)는 접속 허용 리스트를 HSS(140)에 기록한다. 이를 위해 MME(130)는 S475 단계에서, 접속 허용 리스트를 포함하는 위치 업데이트 요청 메시지를 HSS(140)로 전송한다. 그러면 HSS(140)는 수신한 접속 허용 리스트를 업데이트하고, S480 단계에서 그 결과를 MME(130)에게 알린다.
도 5는 생성된 접속 허용 리스트를 리셋하는 과정을 도시하는 도면이다.
상기한 도 3 및 도 4에서 기술한 바에 따라 접속 허용 리스트를 생성한 후, 네트워크 재구성 등의 이유로 셀들의 배치가 조정될 수 있으며, 이러한 경우에는 이전에 생성된 접속 허용 리스트는 초기화될 필요가 있다.
이를 위해, 오퍼레이터는 HSS(140)내의 접속 허용 리스트를 초기화(allowed list=NULL)한다. 그리고 오퍼레이터는 SMS(Short Message Service) 또는 NAS 시그널(Attach Accept 또는 Tracking Area Accept 등)을 이용하여 접속 허용 리스트 초기화 지시자(UE flush flag reset indicator)를 단말(110)로 전송한다. 그러면 단말(110)의 접속 허용 리스트는 초기화(UE flush flag=True)된다.
접속 허용 리스트가 초기화된 단말(110)은 도 3 및 도 4에서 기술한 과정을 재수행하여 접속 허용 리스트를 재생성할 수 있다.
<제2 실시예>
이하에서는 MME(130)가 접속 허용 리스트를 생성하고, 이를 HSS(140)로 전송하는 제2 실시예에 대해 기술하도록 한다.
제2 실시예에 따른 MME(130)는 가입 정보에 저장된 일정 기간(period to collect cells) 동안 단말(110)의 컨트롤 메시지를 MME(130)로 전달한 셀의 ECGI들을 접속 허용 리스트에 업데이트한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라 MME(130)가 생성한 접속 허용 리스트를 이용한 액세스 컨트롤 방법을 도시하는 도면이다.
우선 단말(110)은 S610 단계에서 접속 요청(Attach Request) 메시지를 기지국(120a)을 통해 MME(130)로 전송한다. 그러면 MME(130)는 S620 단계에서, 단말(110)의 컨트롤 메시지(즉, 초기 접속 메시지)를 자신에게 전달한 셀의 식별자인 ECGI 1을 접속 허용 리스트에 업데이트한다.
그 후, S630 단계에서 단말(110)의 트래킹 영역 업데이트 메시지가 기지국(120b)을 통해 MME(130)로 전송된다. 그러면 MME(130)는 S620 단계에서 단말(110)의 컨트롤 메시지(즉, 트래킹 영역 업데이트 메시지)를 자신에게 전달한 셀의 식별자인 ECGI 2를 접속 허용 리스트에 업데이트한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따라 MME(130)가 접속 허용 리스트를 생성하여 HSS(140)에 전달하고, 생성된 접속 허용 리스트를 업데이트하는 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, 단말(110)은 S705 단계에서 네트워크에 접속하기 위한 접속 요청(Attach Request) 메시지를 기지국(120a)으로 전송한다. 그러면 기지국(120a)은 S710 단계에서 초기 단말 메시지(Initial UE Message)를 생성하여 MME(130)로 전송한다. 상기 초기 단말 메시지는 단말(110)로부터 수신한 접속 요청과 더불어, 상기 접속 요청을 전송한 셀의 ECGI, TAI를 포함할 수 있다.
기지국(120a)으로부터 초기 단말 메시지를 수신한 MME(130)는 S715 단계에서, HSS(140)로 단말(110)의 가입 정보를 요청한다. 그러면 HSS(140)는 S720 단계에서, 초기화(allowed list=NULL)되어 있는 접속 허용 리스트와, 셀 정보를 수집하 는 시간(TT)에 대한 설정 값을 MME(130)로 전송한다.
그러면 MME(130)는 접속 허용 리스트가 초기화된 경우, S725 단계에서 접속 허용 리스트를 생성하기 위한 타이머를 설정한다. 이와 동시에 MME(130)는 단말(110)의 접속 요청을 전송한 셀의 식별자인 ECGI 1을 우선적으로 접속 허용 리스트에 첨부한다. 이는 최초 접속을 요청해온 단말(110)의 네트워크 접속을 보장해주기 위함이다. 그리고 MME(130)는 S730 단계에서 접속 허가 메시지를 단말(110)로 전송한다.
한편, 제1 실시예에서 기술한 바와 같이, 접속 허용 리스트가 생성된 이후에 상기 단말(110)의 위치가 변경되거나 또는 기지국의 위치 변경 등의 이유로 접속 허용 리스트가 업데이트될 필요가 있다. 이를 위해 제2 실시예에서도 생성된 접속 허용 리스트를 주기적으로 업데이트 하는 방법을 제안한다.
이를 위해, 단말(110)이 S735 단계에서 유휴 모드(idle)로 전이되었음을 가정한다. 그리고 단말(110)은 S740 단계에서 트래킹 영역 업데이트 메시지를 기지국(120b)으로 전송한다. 그러면 기지국(120b)은 S745 단계에서, 트래킹 영역 업데이트 메시지, 자신이 속한 셀 식별자인 ECGI 2, TAI를 MME(130)로 전송한다.
단말(110)의 트래킹 영역 업데이트 요청을 수신한 MME(130)는 S750 단계에서, 셀 정보를 수집하는 시간(TT)이 만료되었는지 여부를 판단한다. 판단 결과 상기 시간이 만료되지 않은 경우, MME(130)는 상기 트래킹 영역 업데이트 요청을 전송한 셀의 ECGI를 접속 허용 리스트에 업데이트한다. 이 경우, MME(130)가 접속 허용 리스트를 업데이트하는 규칙에 대한 일 예시는 표 1에서 기술한 바 있으며, 반 드시 이에 한정되는 것은 아니다. 접속 허용 리스트를 업데이트한 MME(130)는 S755 단계에서 트래킹 영역 업데이트 수락 메시지를 단말(110)로 전송한다.
한편, S760 단계에서 셀 정보를 수집하는 시간(TT)이 만료된 경우, MME(130)는 생성된 접속 허용 리스트를 HSS(140)에 전송해야한다. 이를 위해, MME(130)는 S765 단계에서, 접속 허용 리스트를 포함하는 위치 업데이트 요청 메시지를 HSS(140)에 전송한다. 그러면 HSS(140)는 S770 단계에서 위치 업데이트 확인 메시지로서 응답한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말(110)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 8에서 도시되는 바와 같이 상기 단말(110)은 무선 통신부(810), 저장부(820), 제어부(830)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 제어부(830)는 인접 셀 탐지부(830A)와 셀 리스트 생성부(830B)를 더 구비할 수 있다.
무선 통신부(810)는 단말(110)의 무선 통신을 위한 해당 데이터의 송수신 기능을 수행한다. 이를 위해, 무선통신부(810)는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 무선통신부(810)는 무선 채널을 통해 데이터 또는 제어 신호를 수신하여 제어부(830)로 출력하고, 제어부(830)로부터 출력되는 데이터 또는 제어 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
저장부(820)는 단말(110)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하며, 프로그램 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다. 특히, 본 발명의 제1 실시예에 따른 저장부(820)는 접속 허용 리스트를 생성하기 위해 필요한 네트워크 미접속(UE Flush Flag=True), 초기 접속 시 이용 가능한 인접 셀 정보를 획득하는 시간(t), 트래킹 영역 업데이트 시간(TT) 등에 대한 정보를 저장할 수 있다.
제어부(830)는 본 발명의 실시예에 따른 단말(110)의 전반적인 동작을 제어한다.
특히 제1 실시예에 따르면, 제어부(830)는 단말(110)의 최초 접속 시 이용 가능한 셀들에 대한 정보를 수집하고, 수집된 정보를 MME(130)로 전송하는 일련의 과정을 제어한다. 이를 위하여 제1 실시예에 따른 제어부(830)는 인접 셀 탐지부(830A)와 셀 리스트 생성부(830B)를 더 구비할 수 있다.
인접 셀 탐지부(830A)는 단말(110)이 네트워크에 최초 접속하는 경우, 설정된 시간(t) 동안 단말(110)이 이용 가능한 셀들을 탐지한다. 그리고 셀 리스트 생성부(830B)는 상기 탐지 결과를 기반으로, 감지되는 신호 세기 순서로 셀 리스트(ECGI List)를 생성한다. 생성된 셀 리스트는 MME(130)로 전송되고, MME(130)는 상기 셀 리스트를 기반으로 접속 허용 리스트를 생성한다.
또한, 제1 실시예에 따른 인접 셀 탐지부(830A)와 셀 리스트 생성부(830B)는 단말(110)의 유휴 모드 진입 후, 접속 허용 리스트 업데이트를 위해 주기적으로 셀 리스트를 생성하여 MME(130)로 전송할 수 있다.
한편, 제2 실시예에 따른 단말(110)은 통상적인 단말과 마찬가지로 기지국(120) 또는 MME(130)와 제어 신호를 송수신할 뿐이다. 따라서 제2 실시예에 따른 단말(110)의 제어부(830)는 인접 셀 탐지부(830A) 또는 셀 리스트 생성부(830B)를 구비할 필요는 없다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 MME(130)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 9에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 MME(130)는 무선 통신부(910), 저장부(920), 제어부(930)를 구비할 수 있다. 그리고 상기 제어부(930)는 접속 허용 리스트 생성부(930A)와 접속 허용 리스트 업데이트부(930B)를 구비할 수 있다.
무선 통신부(910)는 MME(130)의 무선 통신을 위한 해당 데이터의 송수신 기능을 수행한다. 이를 위해, 무선통신부(910)는 송신되는 신호의 주파수를 상승변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 무선통신부(910)는 무선 채널을 통해 데이터 또는 제어 신호를 수신하여 제어부(930)로 출력하고, 제어부(930)로부터 출력되는 데이터 또는 제어 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
저장부(920)는 MME(130)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따르면 저장부(920)는 MME(130)에서 생성된 접속 허용 리스트를 일시적으로 저장할 수 있다.
제어부(930)는 본 발명의 실시예에 따른 MME(130)의 동작을 전반적으로 제어한다. 특히, 제어부(930)는 단말(110)에 대한 접속 허용 리스트를 생성 및 업데이트하기 위해, 접속 허용 리스트 생성부(930A)와 접속 허용 리스트 업데이트부(930B)를 더 구비할 수 있다.
우선, 제1 실시예에 따른 접속 허용 리스트 생성부(930A)는 HSS(140)로부터 수신한 접속 허용 리스트가 초기화되어 있는 경우, 단말(110)의 접속 요청을 전송한 셀의 ECGI를 우선적으로 접속 허용 리스트에 첨부한다. 그리고 접속 허용 리스 트 생성부(930A)는 단말(110)이 전송한 셀 리스트에 포함된 ECGI들 중 일부 또는 전부를 HSS(140)의 가입 정보에서 설정된 최대 접속 허용 리스트의 수만큼 상기 접속 허용 리스트에 첨부한다.
또한, 제1 실시예에 따른 접속 허용 리스트 업데이트부(930B)는 단말(110)로부터 주기적으로 셀 리스트를 수신한다. 그리고 상기 접속 허용 리스트 업데이트부(930B)는 이전에 생성된 접속 허용 리스트와, 신규 수신한 셀 리스트를 비교하여 정해진 규칙에 따라 접속 허용 리스트를 업데이트 한다. 이 경우, 상기 정해진 규칙에 대한 일 예시는 표 1에서 기술한 바와 같다.
한편, 제2 실시예에 따른 접속 허용 리스트 생성부(930A)는 HSS(140)로부터 수신한 접속 허용 리스트가 초기와 되어 있는 경우, 단말(110)의 접속 요청을 전송한 셀의 EGCI를 우선적으로 포함시켜 접속 허용 리스트를 생성한다.
그리고 제2 실시예에 따른 접속 허용 리스트 업데이트부(930B)는 단말(110)의 트래킹 영역 업데이트 요청 수신 시, 상기 트래킹 영역 업데이트 요청을 전송한 셀의 ECGI를 정해진 규칙에 따라 접속 허용 리스트에 업데이트한다. 이 경우, 상기 정해진 규칙에 대한 일 예시는 표 1에서 기술한 바와 같다.
상술한 본 발명에 따르면 단말(110)이 액세스할 수 있도록 허가된 지역에 대한 정보를 저장하는 접속 허용 리스트가 단말(110) 또는 MME(130)에 의해 동적으로 생성될 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽 게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 종래 MTC에서 접속 허용 리스트(allowed list)를 이용한 지역 기반 정적 액세스 컨트롤(static regional access control)을 수행하기 위한 네트워크 구성을 도시하는 도면.
도 2는 종래 MTC에 있어서 네트워크가 접속 허용 리스트를 이용하여 단말(110)의 접속 요청을 수락 또는 거절하는 과정을 도시하는 순서도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 단말(110)이 생성한 접속 허용 리스트를 이용한 액세스 컨트롤 방법을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 단말(110)이 접속 허용 리스트를 생성하여 HSS(140)에 전달하고, 생성된 접속 허용 리스트를 업데이트하는 과정을 도시하는 순서도.
도 5는 생성된 접속 허용 리스트를 리셋하는 과정을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따라 MME(130)가 생성한 접속 허용 리스트를 이용한 액세스 컨트롤 방법을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따라 MME(130)가 접속 허용 리스트를 생성하여 HSS(140)에 전달하고, 생성된 접속 허용 리스트를 업데이트하는 과정을 도시하는 순서도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말(110)의 내부 구조를 도시하는 블록도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 MME(130)의 내부 구조를 도시하는 블록도.

Claims (16)

  1. 이동성 없는 무선 단말의 네트워크 액세스 컨트롤을 위한 지역 기반 접속 허용 리스트 생성 방법에 있어서,
    상기 단말이 상기 네트워크에 접속 요청 메시지를 전송하는 전송 단계;
    상기 네트워크가 상기 단말의 네트워크 액세스가 허용되는 지역에 대한 정보를 포함하는 접속 허용 리스트를 생성하는 생성 단계; 및
    상기 네트워크가 상기 생성된 접속 허용 리스트에 따라 상기 단말의 네트워크 액세스를 처리하는 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 허용 리스트 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말이 트래킹 영역 업데이트 요청 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 단계; 및
    상기 네트워크가 상기 트래킹 영역 업데이트 요청 메시지 수신 시, 정해진 규칙에 따라 상기 생성된 접속 허용 리스트를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 허용 리스트 생성 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크의 접속 허용 리스트가 초기화된 경우, 상기 네트워크가 상기 단말의 접속 허용 리스트를 초기화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 허용 리스트 생성 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전송 단계는,
    상기 단말이 이용 가능한 셀에 대한 정보를 설정된 시간 동안 수집하여 셀 리스트를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 셀 리스트를 상기 네트워크에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 허용 리스트 생성 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 생성 단계는,
    상기 단말의 접속 요청 메시지를 전송한 셀의 식별자 및 상기 셀 리스트에 포함된 셀 식별자들 중, 정해진 개수만큼의 셀 식별자를 상기 접속 허용 리스트에 첨부하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 허용 리스트 생성 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 생성 단계는,
    상기 단말의 접속 요청 메시지를 전송한 셀의 식별자를 상기 접속 허용 리스트에 첨부하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 허용 리스트 생성 방법.
  7. 이동성이 없는 무선 단말의 네트워크 접속을 위한 접속 허용 리스트 생성 방법에 있어서,
    단말이 현재 위치에서 이용 가능한 셀에 대한 정보를 설정된 시간 동안 수집하여 셀 리스트를 생성하는 단계;
    상기 단말이 상기 네트워크에 접속하기 위한 제어 메시지 및 상기 생성된 셀 리스트를 상기 네트워크에 전송하는 단계; 및
    상기 단말이 상기 네트워크에서 생성된 접속 허용 리스트를 수신하여 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 허용 리스트 생성 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단말이 유휴 모드 진입 시 상기 셀 리스트를 주기적으로 생성하고, 트래킹 영역을 업데이트하기 위한 제어 메시지 및 상기 생성된 셀 리스트를 상기 네트워크에 전송하는 단계; 및
    상기 단말이 상기 네트워크에서 업데이트된 접속 허용 리스트를 수신하여 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 허용 리스트 생성 방법.
  9. 이동성 없는 무선 단말의 네트워크 액세스가 허용되는 지역에 대한 정보를 포함하는 접속 허용 리스트를 저장하는 저장부;
    네트워크 접속 시 상기 접속 허용 리스트가 초기화되어 있으면 설정된 시간동안 이용 가능한 셀들을 탐지하고, 상기 탐기 결과에 따라 탐지된 셀들의 신호 세기의 순서대로 셀 리스트를 생성하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 생성된 셀 리스트를 상기 네트워크에 전송하는 무선 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말이 유휴 모드에 진입 시, 주기적으로 상기 셀 리스트를 생성하여 상기 네트워크에 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 접속 허용 리스트 생성 주기 경과 시, 상기 셀 리스트의 전송을 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 네트워크로부터 상기 접속 허용 리스트에 대한 초기화 요청을 수신한 경우, 상기 생성된 접속 허용 리스트를 초기화하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 이동성 없는 무선 단말의 네트워크 액세스를 컨트롤하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME)에 있어서,
    상기 단말로부터 전송되는 제어 신호를 수신하여 전달하는 무선 통신부;
    상기 단말로부터 최초로 접속 요청 메시지 수신 시 상기 단말의 네트워크 액세스가 허용되는 지역에 대한 정보를 포함하는 접속 허용 리스트를 생성하고, 상기 생성된 접속 허용 리스트에 따라 상기 단말의 네트워크 액세스를 처리하는 제어부; 및
    상기 생성된 접속 허용 리스트를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 MME 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 접속 허용 리스트 생성 시, 상기 단말의 접속 요청 메시지를 전송한 셀의 식별자 및 상기 단말로부터 전송되는 셀 리스트에 포함된 셀 식별자들 중, 정해진 개수만큼의 셀 식별자를 상기 접속 허용 리스트에 첨부하도록 제어하며,
    상기 셀 리스트는 상기 단말이 이용 가능한 셀에 대한 정보를 설정된 시간 동안 수집하여 생성하는 것을 특징으로 하는 MME 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말의 접속 요청 메시지를 전송한 셀의 식별자를 상기 접속 허용 리스트에 첨부하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 MME 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 접속 허용 리스트 생성 후, 상기 단말로부터 주기적으로 전송되는 트래킹 영역 업데이트 요청을 수신 시 정해진 규칙에 따라 상기 접속 허용 리스트를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 MME 장치.
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