KR20160132362A - 오퍼레이팅 모바일 네트워크에서 다중 imsi 솔루션을 제공하는 방법 및 시스템 - Google Patents

오퍼레이팅 모바일 네트워크에서 다중 imsi 솔루션을 제공하는 방법 및 시스템 Download PDF

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KR20160132362A
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imsi
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mobile device
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KR1020167015616A
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매튜 스테인
진 고트샬크
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노우로밍 리미티드
텔레콤 노스 아메리카, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 제1 측면에 따르면, 오퍼레이팅 모바일 네트워크에 있어서 모바일 장치를 가진 가입자에게 다중 IMSI 솔루션을 제공하는 방법으로서, 모바일 장치에 IMSI와 베이스밴드 요소를 가진 SIM 카드가 장착되고, 모바일 장치는 SIM 카드가 홈 네트워크와 통신하도록 하고 홈 네트워크 오퍼레이터에 의해 실행되며 베이스밴드 프로세서를 매개로 IMSI와 관련된 대응하는 베이스밴드 프로세서를 구비하는 방법이 제공된다. 이 방법은, SIM 카드 오버레이를 SIM 카드에 장착하는 단계로서, 오버레이가 SIM 카드와 모바일 장치의 베이스밴드 프로세서 사이의 프록시로서 작용하고, 오버레이가 스폰서 네트워크와 관련이 있고 스폰서 네트워크 오퍼레이터에 의해 실행되며 임시 활성화 Ki를 갖는 1차 ("파일럿") 스폰서 IMSI를 구비하는 단계; 모바일 장치가 홈 네트워크를 벗어나 스폰서 IMSI와 관련된 스폰서 네트워크와 계약이 있는 외국 네트워크로 로밍된 때를 결정하는 단계를 구비한다.

Description

오퍼레이팅 모바일 네트워크에서 다중 IMSI 솔루션을 제공하는 방법 및 시스템{METHOD OF AND SYSTEM FOR PROVIDING A MULTI-IMSI SOLUTION IN AN OPERATING MOBILE NETWORK}
본 발명은 오퍼레이팅 모바일 네트워크(operating mobile network)에서 다중 IMSI 솔루션을 제공하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
SIM(subscriber identification module)은 모바일 전화(mobile telephony) 및 데이터 통신(data communications)의 분야에서 잘 알려져 있는 장치이다. SIM은 전형적으로 SIM 카드에 내장된 집적 회로이고, 전형적으로 모바일/셀룰러 전화 네트워크에 해당하는 네트워크 상의 가입자들을 인증 및 식별하기 위해 이용되는 네트워크-특정 정보(network-specific information)를 안전하게(securely) 저장한다. 저장되는 가장 중요한 정보는, 홈 네트워크(home network)와 관련하여 SIM 카드를 식별하는데 이용되는 IMSI(International Mobile Subscriber Identity), SIM의 고유한 ICCID(international circuit card identifier), 및 (셀룰러 전화들, 타블렛들, 및 모바일 컴퓨터들과 같은) 모바일 장치들 상의 가입자들을 식별 및 인증하기 위해 이용되는 인증키(Ki)를 포함한다.
그리고, IMSI 번호는 전형적으로 다음 중의 하나 이상을 포함한다:
Figure pct00001
MCC(mobile country code), 이것의 관점에서 모바일 장치의 사용이 하나의 국가에 한정될 것임;
Figure pct00002
MNC(mobile network code), 이것의 관점에서 모바일 장치의 사용이, 예컨대, Orange와 같이 미리 결정된 네트워크에 한정될 것임; 및
Figure pct00003
MSIN(mobile station (즉, 장치) identification number), 이것의 관점에서 모바일 장치의 사용이 하나의 SIM 카드에 한정될 것임.
IMSI는 또한, VLR(Visitor Location Register)에 로컬로 복사되어서(locally copied) 또는 HLR(Home Location Register)에서 모바일 장치의 다른 세부사항(detail)들을 획득하는 데에 이용된다. HLR은 GSM 코어 네트워크(core network)를 사용하기 위해 인증되는 각각의 모바일 장치 가입자의 세부사항들이 들어 있는 중앙 데이터베이스이다. 그래서, 도 1에서 도시된 바와 같이, 가입자 홈 SIM(10)이 그것의 홈 네트워크에서 동작하고 있을 때, 그것은 네트워크 스테이션(network station)(16) 및 관련 네트워크(18)를 통하여, 그것의 관련 홈 네트워크 HLR(14)과 통신한다.
VLR은 그것이 서비스하는 MSC(Mobile Switching Center)의 관할(jurisdiction) 안으로 로밍한(roam) 가입자들의 데이터베이스이다. 네트워크 내의 각각의 기지국은 정확히 하나의 VLR에 의해서 서비스되고(served), 그래서 가입자는 일시에 둘 이상의 VLR에 존재할 수 없다. VLR에 저장된 데이터는 HLR로부터 수신되었거나, 모바일 장치로부터 수집되었다. 새로운 모바일 장치가 그것의 네트워크에서 검출될 때마다, 오퍼레이터(operator)는 VLR에 새로운 레코드를 생성할 뿐만 아니라, 모바일 가입자의 HLR을 갱신하며, 이것에 모바일 장치의 새로운 위치를 통지한다.
Ki 인증키는 모바일 네트워크상에서 SIM을 인증하는 데에 이용되는 128비트의 값이다. 각각의 SIM은 개인화 프로세스(personalization process) 동안 오퍼레이터에 의해서 그것에 할당된 고유한 Ki를 보유한다(hold). Ki는 또한 네트워크상의 데이터베이스에 저장되어 있다.
SIM 카드는, 모바일 장치로 하여금 Ki를 가지고 서명될(signed) SIM 카드에 데이터를 전달할 수 있도록 하는 소프트웨어 기능을 제공한다. 이것은, 의도적으로, Ki가 SIM 카드로부터 추출될 수 없다면 SIM 카드의 이용이 강제되도록 한다.
전형적인 인증 프로세스를 기술하기 전에, 모바일 장치가 네트워크에 연결되는 것을 가능하게 하기 위하여, 모바일 장치는, 고수준(high level)에서, 모바일 장치의 안테나 관련 기능들을 관리하기 위한 베이스밴드 프로세서(baseband processor) 및 SIM 카드를 포함하고, 베이스밴드 프로세서는 네트워크와 통신한다. 그리고, SIM 카드는 베이스밴드 프로세서를 통하여 네트워크와 통신할 수 있는 베이스밴드 온리 요소(baseband only component)를 포함한다. SIM 카드는 메모리 요소(memory component)를 더 포함한다. 모바일 장치는 모바일 장치를 작동시키기 위하여 필요한 소프트웨어를 실행시키기 위한 응용 계층(application layer)을 더 포함한다.
이러한 사실을 염두에 두고, 인증 프로세스는 다음의 단계들을 포함한다:
1. 모바일 장치가 시작할 때, 응용 계층은 베이스밴드 프로세서로부터 연결(connection)을 요청한다.
2. 이후, 베이스밴드 프로세서는 모바일 장치를 고유하게 식별시키는 모바일 장치의 IMEI(International Mobile Equipment Identity) 번호를 SIM 카드로부터 요청할 뿐만 아니라, 이후 네트워크에 대한 연결/인증 요청의 일부로서 보내지게 되는 IMSI를 요청한다. 모바일 장치는 SIM 카드가 이러한 정보를 노출하기(reveal) 전에 SIM 카드에게 PIN을 전달해야만 할 수 있다.
3. 네트워크는 인커밍(incoming) IMSI 및 그것의 연계된(associated) Ki에 대해서 데이터베이스를 검색한다.
4. 이후, 네트워크는 미리 정의된 Ki를 기초로 하여 랜덤 숫자(Random Number)(RAND)를 생성하고, 이로부터 인증 벡터 1(AV1)을 생성한다.
5. 이후, 네트워크는 RAND를 모바일 장치(1)에게 보낸다. 이후, 모바일 장치(1)는 인증 벡터 2(AV2)를 생성하기 위해 그것의 미리 결정된 Ki(이것은 네트워크 오퍼레이터에 의해 이용되는 Ki와 일치해야 함) 및 RAND를 이용한다. 이후, 모바일 장치는 AV2를 거꾸로(back) 네트워크에 보낸다.
6. 이후, 네트워크는 AV1과 AV2를 비교하고, 만일 일치(match)가 존재한다면, 모바일 장치에는 네트워크에 대한 억세스(access, 접근권)가 주어진다.
앞서 간단하게 기술한 바와 같이, 서비스가 등록된 홈 위치/네트워크와는 다른 위치로 모바일 장치의 연결성 서비스를 확장하기 위하여, 모바일 장치는 로밍 프로세스를 거칠 필요가 있다. 종래의 로밍 프로세스의 측면에서, 모바일 장치가 핸드오버를 경유하여 새로운 또는 외국의 네트워크로 켜지거나(turn on) 또는 전송(transferred)되면, 이러한 새로운 "방문(visited)" 네트워크는 모바일 장치를 포착하고 자신의 시스템에 등록되어 있지 않은 것을 발견하면 그것의 홈 네트워크를 식별하려고 시도한다. 방문 네트워크(visited network)는 그 다음에 홈 네트워크와 통신하고(contact) IMSI 번호를 사용하여 로밍 모바일 장치에 관한 서비스 정보(모바일 장치에 로밍을 허용해야 할지 여부를 포함하는)를 요청한다.
성공했을 경우, 방문 네트워크는 모바일 장치를 위한 임시 가입자 기록을 관리하기 시작한다. 마찬가지로, 홈 네트워크는 모바일 장치가 호스트 네트워크상에 있음을 나타내도록 그것의 정보를 업데이트 하며 그래서 해당 모바일 장치로 보내진 정보는 모두 정확하게 라우팅될 수 있다.
위의 관점에서, 로밍 서비스의 제공과 관련하여 전세계 모바일 업계의 연간 매출은 로밍이 매우 수익이 나는 것으로 이해되어야 할 것이다. 이와 관련하여, 로밍 비용을 통해 생성되는 수입은 홈 네트워크 밖의 전화(call), 데이터 또는 문자 메시지를 사용하거나 수신하는 최종 사용자에 의해 발생된다. 일부 국가에서 네트워크는 사용자가 전국 어디서나 로밍할 수 있도록 허용하며 그들의 모바일 장치 사용에 대해 어떠한 추가 요금도 발생하지 않는다. 캐나다와 같은 다른 나라에서는, 단순히 거주하는 메트로폴리탄을 떠나면 로밍 비용이 발생할 수 있다. 그러나, 거의 모든 경우에 거주하는 나라를 떠나면 과도한 로밍 비용이 발생한다.
앞선 문맥에서 제기된 문제의 일부를 해결하기 위하여, 수년 동안 소위 "이중 IMSI(dual-IMSI)" 솔루션이 모바일 오퍼레이터에게 이용되어 왔다. 이것은 가입자가 다른 오퍼레이터(소위 스폰서 오퍼레이터)의 로밍 협약을 이용하여 홈 네트워크의 외부에서 로밍할 수 있도록 허용한다. 이러한 솔루션은 처음에 신생 모바일 오퍼레이터가, 사업 시작 시에 자신의 국제 로밍 협약을 전혀 가지지 않았지만 스폰서 모바일 오퍼레이터의 협약을 이용하여, 그들의 가입자에게 세계적인 국제 로밍 커버리지를 제공하도록 만들어졌다.
이중 IMSI 솔루션은 전형적으로 가입자가 내국/홈 네트워크를 떠나는 즉시 홈 네트워크 IMSI에서 스폰서의 IMSI 로 전환하도록 어레인지된 애플리케이션을 실행하는 SIM 카드를 이용하여 구현되었다. 이러한 전환은 처음에는 사용자가 메뉴에서 설정을 선택함에 의하여 수동으로 발생했고, 이후, 솔루션은IMSI의 자동 전환을 포함하도록 개선되었다.
최근에는 이러한 솔루션은 더 넓은 로밍 카버리지를 제공하는 것에는 초점을 덜 맞추고, 스폰서 오퍼레이터가 더 큰 볼륨의 로밍 트래픽을 처리하거나 또는 Eurotariff 같은 특별한 규정 프레임워크로부터의 혜택으로 홈 네트워크 오퍼레이터보다 낮은 아웃바운드 로밍 요금으로 액세스 할 수 있기 때문에 홈 네트워크 오퍼레이터의 아웃바운드 로밍 비용을 줄이는 것에 더 초점을 맞추고 있다.
듀얼 IMSI 솔루션은 전형적으로 가입자가 홈 IMSI를 사용하여 로밍을 하고 있는 지 또는 스폰서 IMSI를 사용하여 로밍하고 있는 지와는 무관하게 홈 네트워크 오퍼레이터가 자신의 홈 네트워크에서 가입자의 작동(behavior) 및 사용을 제어하도록 허용한다. 결과적으로, 가입자는 어떤 IMSI가 사용되고 있는지에 관계없이 동일한 MSISDN을 유지한다.
이것은 스폰서 오퍼레이터의 로밍 파트너와 오퍼레이터 홈 네트워크 간의 시그널링을 실시간으로 변환하는, 때때로 "로밍 리플리케이터"라 불리는, 정교한 시그널링 플랫폼을 사용하여 달성되며, 그래서 홈 네트워크는 스폰서의 IMSI가 사용 중일 때, 홈 IMSI가 사용 중인 경우에 비해 어떠한 차이도 포착할 수 없다. 다시 말해, 홈 네트워크 오퍼레이터는 네트워크에 어떠한 변경도 수행 할 필요가 없으며, 어떠한 추가적인 네트워크 장비도 설치할 필요가 없고, 어떠한 더 나은 멀티 IMSI 가능한 코어/홈 네트워크 요소도 필요 없다.
새로운 클라이언트 오퍼레이터로 구현하게 되면 위에 언급한 솔루션에는 몇 가지 문제점이 있다.
1. 기존의 이중 IMSI 솔루션은 스폰서 오퍼레이터에게 솔루션을 사용하기를 원하는 모든 가입자들의 SIM카드를 홈 네트워크 오퍼레이터에 의해 제공되는 홈 IMSI와 스폰서 오퍼레이터에 의해 제공되는 추가적인 IMSI둘 다를 포함하는 새로운 SIM 카드로 교체할 것을 요구한다. SIM 카드는 모바일 네트워크에서 가장 중요한 구성요소 중 하나이기 때문에, 오퍼레이터는 기존의 SIM 카드를 취급하고 처리하는 것을 매우 꺼려하고, 그것들을 교체하는 것은 논리적으로 도전이 될 것이다. 따라서 대부분의 모바일 네트워크는 론칭부터 또는 신규 가입자에게 발급되는 새로운 SIM 카드에만 그러한 솔루션을 구현한다.
2. 솔루션이 이제 로밍 커버리지 확장보다는 비용 최적화를 위해 사용되고 있기 때문에 단일 스폰서 IMSI로 동작하는 것은 더 이상 충분하지 않다. 대신, 다중 IMSI 솔루션의 개념이 도입되었고, 각 스폰서 오퍼레이터가 최상의 비용을 가지는 영역에 따라 다수의 스폰서 오퍼레이터로부터 다수의 IMSIs가 사용된다. 이것은 가입자가 이동하고 있는 나라에 따라 다수의 스폰서 오퍼레이터 IMSIs중 가장 비용 효과적인 IMSI가 활성화되어야 하기 때문에 SIM 카드에 더 진보된 로직(logic)을 요구한다. 스폰서 네트워크의 로밍 조건은 시간이 경과하면 변하기 때문에, SIM 카드의 스태틱 로직(static logic)은 충분하지 않고, 다양한 스폰서 오퍼레이터를 관리하는 다중 IMSI 솔루션의 공급자에 의해 제어될 수 있는 진보된 로직이 필요하다. 이것은 멀티- IMSI 솔루션 공급자와 SIM 카드 제조사 간의 중요한 협업을 요구하며, 그것은 종종 다중 IMSI 솔루션 공급자가 특정 SIM 제조사와 계약을 맺어 복잡한 애플리케이션을 개발했으며, 상기 솔루션을 구현하기 위해 사용할 것을 요구함을 의미한다. 그러나, 홈 네트워크 오퍼레이터는 함께 일한 경험이 없을지도 모르는 SIM 제조사에게 그것의 비밀 인증 키(SIM 카드와 홈 네트워크의 홈 네트워크 오퍼레이터의 인증 센터 간에 반드시 동일해야 하는)를 공개하기를 바라지 않는다.
위의 문제들은 모두 기존의 모바일 네트워크에 다중 IMSI 솔루션을 구현하는 것을 매우 어렵게 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 동작하는 모바일 네트워크에서 다중 IMSI 솔루션을 제공하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 방법은 홈 네트워크 오퍼레이터에게 SIM카드 교체, 비밀 인증 키 전달, 네트워크 내에 어떤 장치도 설치함이 없이 동작하는 모바일 네트워크에 다중 IMSI 솔루션의 빠르고 효율적인 구현을 허용하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 측면(aspect)에 따르면, 오퍼레이팅 모바일 네트워크에 있어서 모바일 장치를 가진 가입자에게 다중 IMSI 솔루션을 제공하는 방법으로서, 모바일 장치에 IMSI와 베이스밴드 요소를 가진 SIM 카드가 장착되고, 모바일 장치는 SIM 카드가 홈 네트워크와 통신하도록 하고 홈 네트워크 오퍼레이터에 의해 실행되며 베이스밴드 프로세서를 매개로 IMSI와 관련된 대응하는 베이스밴드 프로세서를 구비하는 방법에 있어서,
SIM 카드 오버레이를 SIM 카드에 장착하는 단계로서, 오버레이가 SIM 카드와 모바일 장치의 베이스밴드 프로세서 사이의 프록시로서 작용하고, 오버레이가 스폰서 네트워크와 관련이 있고 스폰서 네트워크 오퍼레이터에 의해 실행되며 임시 활성화 Ki를 갖는 1차 ("파일럿") 스폰서 IMSI를 구비하는 단계;
모바일 장치가 홈 네트워크를 벗어나 스폰서 IMSI와 관련된 스폰서 네트워크와 계약이 있는 외국 네트워크로 로밍된 때를 결정하는 단계;
이들 메시지를 발생시키는 스폰서 IMSI로 시그널링 메시지를 발생시키고, 이것들을 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼으로 송신하되, 로밍 허브 플랫폼이 각 스폰서 네트워크에 접속되는 단계;
실시간으로 이들 메시지를 변환하고 그것들을 홈 네트워크 오퍼레이터의 홈 네트워크로 중계하되, 그 홈 네트워크에 대해 홈 네트워크 오퍼레이터의 IMSI가 여전히 홈 네트워크에서 로밍 중인 것처럼 보이도록 하는 단계를 구비하는 방법이 제공된다.
일 실시예에서, 오버레이는 적어도 하나의 2차 스폰서 IMSI를 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 오버레이가 먼저 SIM 카드에 설치될 때 발생하는 활성화 프로세스를 실행하는 단계를 구비하고, 모바일 장치에 전원이 공급되며, 활성화 프로세스가,
스폰서 네트워크 오퍼레이터가 가동 중에 수립된 로밍 계약을 보유하고 있는 이용 가능한 모바일 네트워크에 1차 스폰서 IMSI를 제공하는 단계;
이용 가능한 모바일 네트워크로부터의 인증 요청(authentication request)에 응답하여, 오버레이에 저장된 임시 활성화 Ki를 사용하는 단계; 및
다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼으로의 온워드 전송을 위해, 지금 임시 활성화 Ki를 포함하고 있는 인증 요청을 스폰서 네트워크로 보내는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 이용 가능한 모바일 네트워크에 1차 스폰서 IMSI를 제공하는 단계는, 그 다음에 차례로 1차 스폰서 IMSI를 이용 가능한 모바일 네트워크에 제공할 수 있는 모바일 장치의 베이스밴드 프로세서에 1차 스폰서 IMSI를 제공하는 오버레이의 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 로밍 허브는, 오버레이가 활성화 프로세스 중에 있음을 인식하고, 수신된 인증 요청을 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼과 관련된 HLR로 보낸다.
일 실시예에서, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼과 관련된 HLR이 가입자에게 할당된 임시 활성화 Ki를 알고, 상기 방법은 인증 데이터를 생성하는 단계 및 인증 데이터를 스폰서 네트워크로 거꾸로 라우팅하는 단계를 더 구비한다.
일 실시예에서, 활성화 프로세스는 아래에 있는 SIM 카드의 IMSI를 판독하는 단계와, 이 IMSI를 보고하기 위해 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼을 향하여 명령을 발신하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼은 그 다음에 1차 스폰서 IMSI를 아래에 있는 원래의 SIM 카드와 쌍을 이루게 한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 모바일 장치가 그 내국/네트워크에 있는지 또는 외국/네트워크에 있는지 여부에 따라 실행 프로세스를 포함한다.
일 실시예에서, 그 내국/네트워크에 있을 때, 오버레이는 투명하게 작용하고 그에 따라 간단히 SIM에 포함된 IMSI를 모바일 장치에 노출시킨다.
모바일 장치가 그 내국/네트워크를 떠날 때 오버레이가 자동으로 인계되고, 1차 스폰서 IMSI가 원래의 IMSI 대신 모바일 장치에 노출된다. 1차 IMSI(primary IMSI)는 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼과 홈 네트워크 내의 코어 노드의 양쪽과 통신한다. 이들 상황 하에서, 실행 프로세스는 로밍 허브 플랫폼이, 가장 경제적인 스폰서 IMSI가 모바일 장치에 의해 방문되는 국가에서 사용되는 것을 보장하도록, 필요에 따라, OTA(over the air)를 매개로 오버레이(22) 상으로 추가적인 IMSI를 제공하는 것을 갖추어 이루어진다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 오퍼레이팅 모바일 네트워크에 있어서 모바일 장치를 가진 가입자에게 다중 IMSI 솔루션을 제공하는 시스템으로서, 모바일 장치에 IMSI와 베이스밴드 요소를 가진 SIM 카드가 장착되고, 모바일 장치는 SIM 카드가 홈 네트워크와 통신하도록 하고 홈 네트워크 오퍼레이터에 의해 실행되며 베이스밴드 프로세서를 매개로 IMSI와 관련된 대응하는 베이스밴드 프로세서를 구비하는 시스템에 있어서,
SIM 카드에 장착될 수 있는 SIM 카드 오버레이로서, 오버레이가 SIM 카드와 모바일 장치의 베이스밴드 프로세서 사이의 프록시로서 작용하고, 오버레이가 스폰서 네트워크와 각각 관련이 있고 스폰서 네트워크 오퍼레이터에 의해 실행되며 임시 활성화 Ki를 갖는 1차 스폰서 IMSI를 구비하는 SIM 카드 오버레이;
모바일 장치가 홈 네트워크를 벗어나 스폰서 IMSI와 관련된 스폰서 네트워크로 로밍된 때를 결정하기 위한 수단;
시그널링 메시지를 발생시켜 송신하기 위한 수단; 및
시그널링 메시지를 수신하기 위한 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼을 구비하되,
로밍 허브 플랫폼이 각 스폰서 네트워크에 접속되고, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼은, 그 홈 네트워크에 대해 홈 네트워크 오퍼레이터의 IMSI가 여전히 홈 네트워크에서 로밍 중인 것처럼 보이도록, 실시간으로 이들 메시지를 변환하고 그것들을 홈 네트워크 오퍼레이터의 홈 네트워크로 중계하는 프로세서를 포함하는 시스템이 제공된다.
일 실시예에서, 로밍 허브 플랫폼은 오버레이가 활성화 모드에 있을 때를 인식할 수 있고, 이 모드에서 로밍 허브 플랫폼은 수신된 인증 요청을 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼과 관련된 HLR로 보내도록 배열되어 있다.
일 실시예에서, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼과 관련된 HLR이 가입자에게 할당된 임시 활성화 Ki를 알고, 인증 데이터를 생성하며 이 인증 데이터를 스폰서 네트워크로 거꾸로 라우팅한다.
일 실시예에서, 활성화 모드에서, 오버레이는 아래에 있는 SIM 카드의 IMSI를 판독하고, 이 IMSI를 보고하기 위해 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼을 향하여 명령을 발신한다.
일 실시예에서, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼은 1차 스폰서 IMSI를 아래에 있는 원래의 SIM 카드와 쌍을 이루게 하도록 배열되어 있다.
일 실시예에서, 로밍 허브 플랫폼은 오버레이가 실행 모드에 있을 때를 인식할 수 있고, 이 모드에서, 모바일 장치가 외국 국가/네트워크에 있을 때, 로밍 허브 플랫폼의 프로세서는, 가장 경제적인 스폰서 IMSI가 모바일 장치에 의해 방문되는 국가에서 사용되는 것을 보장하기 위해, 필요에 따라 OTA를 매개로 오버레이 상으로 추가적인 IMSI를 제공하도록 배열되어 있다.
도 1은 고수준의 구조적 레이아웃 및 가입자 홈 SIM이 그 홈 네트워크에서 작동하고 있을 때의 전형적인 신호 흐름을 나타내는 도면;
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오퍼레이팅 모바일 네트워크에 있어서 모바일 장치를 가진 가입자에게 다중 IMSI 솔루션을 제공하는 방법을 표시하는 플로우차트를 나타내는 도면;
도 3은 고수준의 구조적 레이아웃 및 활성화 모드의 제1 부분에 따른 전형적인 신호 흐름을 나타내는 도면;
도 4는 고수준의 구조적 레이아웃 및 활성화 모드의 제2 부분에 따른 전형적인 신호 흐름을 나타내는 도면;
도 5는 고수준의 구조적 레이아웃 및 실행 모드의 제1 부분에 따른 전형적인 신호 흐름을 나타내는 도면; 및
도 6은 고수준의 구조적 레이아웃 및 실행 모드의 제2 부분에 따른 전형적인 신호 흐름을 나타내는 도면이다.
넓은 의미에서, 본 발명은 오퍼레이팅 모바일 네트워크(operating mobile network)에서 모바일 장치를 갖춘 가입자(subscriber)를 위한 다중 IMSI 솔루션(multi-IMSI solution)을 제공하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 모바일 장치에는, 기술이 잘 알려진, IMSI 및 베이스밴드 요소(baseband component)를 갖춘 SIM 카드가 장착되어 있다. 또한 잘 알려진 바와 같이, 모바일 장치는, 베이스밴드 프로세서를 매개로 IMSI에 관련된, 홈 네트워크 오퍼레이터에 의해 실행되는, 홈 네트워크(12)(도 3 및 도 4)와 통신하도록 SIM 카드를 가능하게 하기 위해 대응하는 베이스밴드 프로세서를 구비하여 구성된다.
도 2 및 나머지 도면을 참조하면, 실시예에 있어서, 본 발명의 방법(20)은, 블록(26)에 나타낸 바와 같이, 가입자 홈 SIM 카드(subscriber home SIM card; 24)에 SIM 카드 오버레이(SIM card overlay; 22)를 장착하는 것을 갖추어 이루어진다.
SIM 카드 오버레이(22)는:
1) 펌웨어가 내장된, 통신 프로세서;
2) MCU가 탑재되고 와이어가 순회되는 PCB(유연하거나 그 반대), 및
3) MCU로 하여금 모바일 장치의 SIM 카드(24)에/로부터 정보를 송신/수신할 수 있도록 하는 패드;를 구비하여 구성된다.
오버레이(22)의 목적은 모바일 장치의 베이스밴드 프로세서와 SIM 카드(24) 사이에서 통신을 감청하고(intercept), 대체 통신 네트워크(alternate communications network) 상에서 모바일 장치를 인증(authenticate)하기 위해 통신을 리다이렉트(redirect) 및 변경(modify)하기 위한 것이다. 따라서, 오버레이(22)는 SIM 카드(24)와 모바일 장치의 베이스밴드 프로세서 사이에서 프록시(proxy)로서 기능한다. 본 발명에 있어서, 오버레이(22)는 임시 활성화(temporary activation) Ki에 따라, 스폰서 네트워크 오퍼레이터/제공자에 의해 실행되는, 스폰서 네트워크(28)와 관련된 1차 ("파일럿(pilot)") 스폰서 IMSI를 구비하여 구성된다. 스폰서 네트워크(28)는 STP(signal transfer point)로 이루어진다.
실시예에 있어서, 오버레이는 적어도 2차 스폰서 IMSI를 구비하여 구성될 수 있다.
방법(20)은 도 2에서 블록(32)에 의해 나타낸 바와 같이, 모바일 장치가 홈 네트워크(12)를 벗어나서 스폰서 IMSI와 관련된 스폰서 네트워크(28)와의 계약(agreement)을 갖춘 외부 네트워크(30)(도 5 및 도 6)로 로밍될 때를 결정하는 것을 더 갖추어 이루어진다.
방법(20)은, 블록(36)에 의해 나타낸 바와 같이, 이들 메시지를 발생시키는 스폰서 IMSI에 따라, 시그널링 메시지(signaling messages)를 발생시키고, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼(multi-IMSI roaming hub platform; 34) (도 3 내지 도 6)에 이들을 송신하는 것을 더 갖추어 이루어지고, 로밍 허브 플랫폼(34)은 각 스폰서 네트워크(28)에 연결된다.
방법(20)은, 블록(38)에 의해 나타낸 바와 같이, 실시간으로 이들 메시지를 변환하고(translating) 홈 네트워크 오퍼레이터의 홈 네트워크(12)에 그들을 중계하는 것(relaying)을 더 갖추어 이루어지고, 따라서 홈 네트워크(12)에 대해 마치 홈 네트워크 오퍼레이터의 IMSI가 여전히 홈 네트워크(12)에서 로밍 중인 것처럼 보인다.
상기의 결과는 홈 네트워크 오퍼레이터가, 마치 홈에서와 같이, 그 홈 네트워크(12)로부터 소정의 행동(behavior) 및 행위(activity)를 제어할 수 있도록 할 것이고, 가입자는 동일한 모바일 장치 번호 하에서 동일한 서비스를 유지한다.
특히 도 3 및 도 4를 참조하면, 방법은 활성화 프로세스(activation process)(예컨대, 활성화 모드)를 갖추어 이루어지고, 이는 오버레이(22)가 SIM 카드(24) 상으로 먼저 인스톨되고, 모바일 장치에 전원이 공급될 때 발생한다.
도 3에 도시된, 활성화 프로세스의 제1 부분에서, 방법은 스폰서 네트워크(28)의 오퍼레이터가 적절한 장소에서 수립된 로밍 계약(established roaming agreement)을 갖는 이용가능 모바일 네트워크(40)로 1차 스폰서 IMSI를 제공하는 것(presenting)을 갖추어 이루어진다. 이용가능 모바일 네트워크(40)로부터의 인증 요청에 응답하여, 오버레이는 오버레이 상에 저장된 임시 활성화 Ki를 검색하고 이용한다.
실시예에 있어서, 이용가능 모바일 네트워크(40)에 대해 1차 스폰서 IMSI를 제공하는 단계는 오버레이(22)가 모바일 장치의 베이스밴드 프로세서에 대해 1차 ("파일롯") 스폰서 IMSI를 제공하는 단계를 갖추어 이루어지고, 결국 이어 이용가능 모바일 네트워크(40)에 대해 1차 스폰서 IMSI를 제공할 수 있다.
임시 활성화 Ki를 포함하는 인증 요청은 이어 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼(34)에 대해 온워드 전송(onward transmission)을 위해, 스폰서 네트워크(28)에 대해 컴파일되어 보낸다.
실시예에 있어서, 로밍 허브(34)는 오버레이(22)가 활성화 프로세스(예컨대, 활성화 모드)에 있고, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼(34)과 관련된 HLR(42)에 대해 수신된 인증 요청을 보냄을 인지한다.
실시예에 있어서, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼(34)과 관련된 HLR(42)은 가입자에게 할당된 임시 활성화 Ki를 알고, 방법은 인증 데이터를 발생시키고 인증 데이터를 스폰서 네트워크(28)에 대해 되돌려 라우팅시키는 것을 더 포함한다. 이어 인증이 성공적으로 완료되고, 성공적 LU(location update)가 이어 성공적으로 완료된다.
도 4를 참조하면, LU 절차가 완료되고, 모바일 장치가 스폰서 네트워크(28)에 연결되자마자, 활성화 프로세스는, 오버레이가, 화살표 44로 나타낸 바와 같이, 아래에 있는 SIM 카드(24) 상에서 IMSI를 판독하고, 이 IMSI를 보고하도록 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼(34)을 향해 명령을 유발시키는 것을 갖추어 이루어진다. 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼(34)은 이어, 또 다른 사용자 개입(user intervention) 없이, 1차 스폰서 IMSI를 아래에 있는 원래의 SIM 카드(24) 상의 IMSI와 짝지운다. 완료되면, 로밍 허브 플랫폼(34)은 오버레이(22)를 향해, 라인 46에 의해 나타낸 바와 같이, 명령을 송신하고, 이는 끊김이 없는 활성화 절차를 완료하고 모바일 장치를 리셋한다.
특히 도 5 및 도 6을 참조하면, 방법은, 모바일 장치가 내국/네트워크(도 5) 또는 외국/네트워크(도 6)에 있는가의 여부에 따라 변하는, 실행 프로세스(running process)(예컨대, 실행 모드)를 갖추어 이루어진다.
내국/네트워크에 있을 때, 오버레이(22)는 정확하게 기능하고, 따라서, 라인 48에 의해 나타낸 바와 같이, 단순하게 모바일 장치에 대해 SIM 상에 포함된 IMSI를 드러낸다. 이어 신호 흐름은 SIM 카드(24) 상의 홈 IMSI로부터, 오버레이(22)를 통해, 중간 모바일 네트워크(intermediate mobile network; 40)를 통해, 그리고 스폰서 네트워크(28)를 통해, 홈 네트워크의 HLR(14)을 억세스하기 위해 로밍 허브 플랫폼(34)을 매개로 중간 모바일 네트워크(40)로 되돌아가게 된다,
모바일 장치가 그의 내국/네트워크를 떠날 때, 오버레이(22)는 자동으로 인계받고, 1차 스폰서 IMSI가 원래의 IMSI 대신 모바일 장치에 대해 노출된다. 이 경우, LU가 오버레이(22)에 대해 실행된다. 1차 IMSI는 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼(34)과 홈 네트워크 내의 코어 노드(예컨대, 홈 네트워크의 HLR(14)) 양쪽과 통신한다.
이들 상황 하에서, 실행 프로세스는 로밍 허브 플랫폼(34)이, 가장 경제적인 스폰서 IMSI가 모바일 장치에 의해 방문되는 국가에서 사용되는 것을 보장하도록, 필요에 따라, OTA(over the air)를 매개로 오버레이(22) 상으로 추가적인 IMSI를 제공하는 것을 갖추어 이루어진다.
양 경우에 있어서, 홈 네트워크의 HLR(14)의 관여 때문에, 최종 사용자는 그들의 정상적인 서비스를 수신하고, 그들의 정상적인 MSISDN 하에서 도달가능하고, 모든 서비스는 홈 네트워크의 코어 장비로부터 제어된다.

Claims (17)

  1. 오퍼레이팅 모바일 네트워크에 있어서 모바일 장치를 가진 가입자에게 다중 IMSI 솔루션을 제공하는 방법으로서, 모바일 장치에 IMSI와 베이스밴드 요소를 가진 SIM 카드가 장착되고, 모바일 장치는 SIM 카드가 홈 네트워크와 통신하도록 하고 홈 네트워크 오퍼레이터에 의해 실행되며 베이스밴드 프로세서를 매개로 IMSI와 관련된 대응하는 베이스밴드 프로세서를 구비하는 방법에 있어서,
    SIM 카드 오버레이를 SIM 카드에 장착하는 단계로서, 오버레이가 SIM 카드와 모바일 장치의 베이스밴드 프로세서 사이의 프록시로서 작용하고, 오버레이가 스폰서 네트워크와 관련이 있고 스폰서 네트워크 오퍼레이터에 의해 실행되며 임시 활성화 Ki를 갖는 1차 ("파일럿") 스폰서 IMSI를 구비하는 단계;
    모바일 장치가 홈 네트워크를 벗어나 스폰서 IMSI와 관련된 스폰서 네트워크와 계약이 있는 외국 네트워크로 로밍된 때를 결정하는 단계;
    이들 메시지를 발생시키는 스폰서 IMSI로 시그널링 메시지를 발생시키고, 이것들을 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼으로 송신하되, 로밍 허브 플랫폼이 각 스폰서 네트워크에 접속되는 단계;
    실시간으로 이들 메시지를 변환하고 그것들을 홈 네트워크 오퍼레이터의 홈 네트워크로 중계하되, 그 홈 네트워크에 대해 홈 네트워크 오퍼레이터의 IMSI가 여전히 홈 네트워크에서 로밍 중인 것처럼 보이도록 하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 오버레이가 적어도 하나의 2차 스폰서 IMSI를 구비할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방법은 오버레이가 먼저 SIM 카드에 설치될 때 발생하는 활성화 프로세스를 실행하는 단계를 구비하고, 모바일 장치에 전원이 공급되며, 활성화 프로세스가,
    스폰서 네트워크 오퍼레이터가 가동 중에 수립된 로밍 계약을 보유하고 있는 이용 가능한 모바일 네트워크에 1차 스폰서 IMSI를 제공하는 단계;
    이용 가능한 모바일 네트워크로부터의 인증 요청(authentication request)에 응답하여, 오버레이에 저장된 임시 활성화 Ki를 사용하는 단계; 및
    다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼으로의 온워드 전송을 위해, 지금 임시 활성화 Ki를 포함하고 있는 인증 요청을 스폰서 네트워크로 보내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 이용 가능한 모바일 네트워크에 1차 스폰서 IMSI를 제공하는 단계가, 그 다음에 차례로 1차 스폰서 IMSI를 이용 가능한 모바일 네트워크에 제공할 수 있는 모바일 장치의 베이스밴드 프로세서에 1차 스폰서 IMSI를 제공하는 오버레이의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 로밍 허브는, 오버레이가 활성화 프로세스 중에 있음을 인식하고, 수신된 인증 요청을 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼과 관련된 HLR로 보내는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼과 관련된 HLR이 가입자에게 할당된 임시 활성화 Ki를 알고, 상기 방법은 인증 데이터를 생성하는 단계 및 인증 데이터를 스폰서 네트워크로 거꾸로 라우팅하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 활성화 프로세스가 아래에 있는 SIM 카드의 IMSI를 판독하는 단계와, 이 IMSI를 보고하기 위해 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼을 향하여 명령을 발신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼은 그 다음에 1차 스폰서 IMSI를 아래에 있는 원래의 SIM 카드와 쌍을 이루게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 모바일 장치가 그 내국/네트워크에 있는지 또는 외국/네트워크에 있는지 여부에 따라 실행 프로세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 그 내국/네트워크에 있을 때, 오버레이는 투명하게 작용하고 그에 따라 SIM에 포함된 IMSI를 모바일 장치에 노출시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서, 모바일 장치가 그 내국/네트워크를 떠날 때 오버레이가 자동으로 인계되고, 1차 스폰서 IMSI가 원래의 IMSI 대신 모바일 장치에 노출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 오퍼레이팅 모바일 네트워크에 있어서 모바일 장치를 가진 가입자에게 다중 IMSI 솔루션을 제공하는 시스템으로서, 모바일 장치에 IMSI와 베이스밴드 요소를 가진 SIM 카드가 장착되고, 모바일 장치는 SIM 카드가 홈 네트워크와 통신하도록 하고 홈 네트워크 오퍼레이터에 의해 실행되며 베이스밴드 프로세서를 매개로 IMSI와 관련된 대응하는 베이스밴드 프로세서를 구비하는 시스템에 있어서,
    SIM 카드에 장착될 수 있는 SIM 카드 오버레이로서, 오버레이가 SIM 카드와 모바일 장치의 베이스밴드 프로세서 사이의 프록시로서 작용하고, 오버레이가 스폰서 네트워크와 각각 관련이 있고 스폰서 네트워크 오퍼레이터에 의해 실행되며 임시 활성화 Ki를 갖는 1차 스폰서 IMSI를 구비하는 SIM 카드 오버레이;
    모바일 장치가 홈 네트워크를 벗어나 스폰서 IMSI와 관련된 스폰서 네트워크로 로밍된 때를 결정하기 위한 수단;
    시그널링 메시지를 발생시켜 송신하기 위한 수단; 및
    시그널링 메시지를 수신하기 위한 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼을 구비하되,
    로밍 허브 플랫폼이 각 스폰서 네트워크에 접속되고, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼은, 그 홈 네트워크에 대해 홈 네트워크 오퍼레이터의 IMSI가 여전히 홈 네트워크에서 로밍 중인 것처럼 보이도록, 실시간으로 이들 메시지를 변환하고 그것들을 홈 네트워크 오퍼레이터의 홈 네트워크로 중계하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 로밍 허브 플랫폼은 오버레이가 활성화 모드에 있을 때를 인식할 수 있고, 이 모드에서 로밍 허브 플랫폼은 수신된 인증 요청을 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼과 관련된 HLR로 보내도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼과 관련된 HLR이 가입자에게 할당된 임시 활성화 Ki를 알고, 인증 데이터를 생성하며 이 인증 데이터를 스폰서 네트워크로 거꾸로 라우팅하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 활성화 모드에서, 오버레이는 아래에 있는 SIM 카드의 IMSI를 판독하고, 이 IMSI를 보고하기 위해 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼을 향하여 명령을 발신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 다중 IMSI 로밍 허브 플랫폼은 1차 스폰서 IMSI를 아래에 있는 원래의 SIM 카드와 쌍을 이루게 하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 로밍 허브 플랫폼은 오버레이가 실행 모드에 있을 때를 인식할 수 있고, 이 모드에서, 모바일 장치가 외국 국가/네트워크에 있을 때, 로밍 허브 플랫폼의 프로세서는, 가장 경제적인 스폰서 IMSI가 모바일 장치에 의해 방문되는 국가에서 사용되는 것을 보장하기 위해, 필요에 따라 OTA를 매개로 오버레이 상으로 추가적인 IMSI를 제공하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
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