WO2011139056A2 - 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스 메시지 전달 방법 및 시스템 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스 메시지 전달 방법 및 시스템 Download PDF

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WO2011139056A2
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김성훈
최성호
배범식
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Definitions

  • the present invention relates to a method and system for delivering a Short Message Service (SMS) message in a mobile communication system.
  • SMS Short Message Service
  • SMS is an additional service in a mobile communication system, and means a service of transmitting a short text message to a counterpart.
  • a mobile communication system such as LTE (Long Term Evolution: LTE) uses a CSFB (Circuit Switched Fall Back) function using a Mobile Switching Center (MSC) existing in a legacy network.
  • MSC Mobile Switching Center
  • the control messages required to support the transmission of one SMS message limited to 160 characters by a user equipment (UE) in an idle state are quite significant. A lot.
  • the present invention provides a method and system for efficiently providing an SMS service in an LTE system.
  • a method for delivering a Short Message Service (SMS) message includes an SMS user equipment (UE) connected to a base station (eNB) and a radio resource control (RRC). Transmitting a service request message requesting SMS transmission in an RRC connection complete message to the base station, and the base station transmits the received service request message through an initial UE message. Transmitting to a mobile management entity (MME), responding to the initial UE message, wherein the MME transmits an initial context setup message for signaling not including information about data bearers to the base station; The base station receiving the initial context setup message establishes an access stratum (AS) security with the SMS originating terminal.
  • SMS Short Message Service
  • UE user equipment
  • eNB base station
  • RRC radio resource control
  • the SMS originating terminal performs the NAS (Non Access Stratum) security with the MME, and when the NAS security process with the MME is completed, the SMS originating terminal is uplink And transmitting an SMS message to the MME through a NAS transmission message.
  • NAS Non Access Stratum
  • an SMS transmitting terminal transmits an SMS during a process of establishing a radio resource control (RRC) connection with a base station. Transmitting the requested service request message to the base station by including the RRC connection complete message; and transmitting, by the base station, the received service request message to a mobile management entity (MME) through an initial UE message; And in response to the initial UE message, the MME transmitting an initial UE message resonse message including information for setting a Non Access Stratum (NAS) security to the base station; The base station transmits an acceptance message for the service request message through downlink transmission to the SMS originating terminal. Transmitting the SMS originating terminal receiving process and the acceptance message comprises a step of transmitting the SMS message to the MME through the UL NAS transport message.
  • RRC radio resource control
  • an SMS originating terminal may establish a Radio Resource Control (RRC) connection with a base station.
  • RRC Radio Resource Control
  • NAS Non Access Stratum
  • an SMS message encrypted using an encryption key of a security context of the activated NAS security; Transmitting, to the base station, a service request message including an indicator indicating to send an SMS in an RRC connection complete message; and the base station receiving the service request message is received by the base station and the base station receives the service request message.
  • Initial UE message containing a temporary identifier (eNB UE S1AP id) assigned to identify the originating terminal Transmitting to a mobility management entity (MME); if the service request message is valid, decrypting an SMS message included in the service request message by using the encryption key; and decrypting the MME by the MME. Transmitting an SMS message to an SMS destination terminal through a mobile switching center (MSC).
  • MME mobility management entity
  • a system for delivering a Short Message Service (SMS) message in a mobile communication system includes a service request message for requesting SMS transmission during a process of establishing a Radio Resource Control (RRC) connection.
  • SMS transmission terminal User Equipment: UE
  • UE User Equipment
  • a base station eNB
  • MME mobility management entity
  • the SMS originating terminal When receiving, the SMS originating terminal and the AS (Access Stratum) security is set, the SMS originating terminal performs the NAS (Non Access Stratum) security with the MME, if the AS security is set, and the MME with the When the NAS security process is completed, an SMS message is transmitted to the MME through an uplink NAS transmission message.
  • NAS Non Access Stratum
  • a system for delivering a Short Message Service (SMS) message includes a service request message for requesting an SMS transmission during a process of establishing a Radio Resource Control (RRC) connection.
  • An SMS originating terminal to transmit an RRC connection complete message a base station transmitting the service request message received while establishing the RRC connection with the SMS originating terminal through an initial UE message, and the initial UE message from the base station;
  • NAS non-access stratum
  • MME Mobile Management Entity
  • a system for delivering a Short Message Service (SMS) message in a mobile communication system after receiving an RRC connection setup message during a process of establishing a Radio Resource Control (RRC) connection And an indicator for activating Non Access Stratum (NAS) security, and indicating that the SMS message and SMS transmission are encrypted using an encryption key of a security context of the activated NAS security after the NAS security is activated.
  • SMS Short Message Service
  • RRC Radio Resource Control
  • NAS Non Access Stratum
  • SMS originating terminal When the SMS originating terminal for transmitting the service request message included in the RRC connection complete message and establishing the RRC connection with the SMS originating terminal and receiving the service request message from the SMS originating terminal, the service request message and the base station; Send an initial UE message including a temporary identifier (eNB UE S1AP id) assigned to identify the SMS originating terminal. And if the service request message is valid, decrypts an SMS message included in the service request message using the encryption key included in the service request message, and converts the decrypted SMS message into a mobile switching center.
  • a switching management center includes a mobility management entity (MME) for transmitting to the SMS terminating terminal.
  • MME mobility management entity
  • the present invention it is possible to reduce the load on the terminal and the base station for transmitting the SMS in the evolved mobile communication system.
  • 1 is an end-to-end signal flow diagram when transmitting an SMS message from idle UE A to idle UE B in an LTE system to which the present invention is applied;
  • FIG. 2 is a signal flow diagram for processing a message origination call (Message Origination Call) during SMS transmission according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a signal flow diagram of a message termination (MT) call processing procedure for receiving an SMS according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a signal flow diagram for processing an SMS transmission MO call according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an MT call processing signal for SMS reception according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a signal flow diagram for processing an MO call during SMS transmission according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a signal flowchart of an MT call processing process for receiving an SMS according to a third embodiment of the present invention.
  • one SMS is UE B in idle state from UE A in idle state.
  • FIG. 1 is a signal flow diagram between end-to-end when transmitting an SMS message from idle UE A 100 to idle UE B 122 in an LTE system to which the present invention is applied. Separated into Figures 1a and 1b.
  • step 124 the UE A 100 in idle state sends an RRC setup request message to establish a radio resource control (RRC) connection for transmission of an SMS message.
  • RRC radio resource control
  • the eNB 102 Upon receiving the RRC setup request message from the UE A 100 in step 124, the eNB 102 allocates a signal radio bearer to the UE A 100 and sends an RRC setup message including this information to the UE A in step 126. Send to 100.
  • the UE A 100 Upon receiving the RRC setup message in step 126, the UE A 100 receives a service request for connection with a mobile management entity (MME) 104 to transmit an SMS message in step 128. ) Is included in the RRC setup complete message and transmitted to the eNB 102.
  • MME mobile management entity
  • the eNB 102 Upon receiving the RRC setup complete message in step 128, the eNB 102 transmits a service request message (SVC request) sent from the UE A 100 to the MME 104 in step 130 by an initial UE message. Include in (initial UE message) and transmit. In this case, the eNB 102 allocates an eNB S1 Application Protocol (S1AP) id, which is a temporary identifier for distinguishing a message of the UE A 100, and then assigns the temporary identifier to the initial UE message. Include it in
  • S1AP eNB S1 Application Protocol
  • the MME 104 that receives the initial UE message including the service request message of the UE A 100 receives an initial state of the UE A 100 in an idle state. Activates a security context between UE A 100 and MME 104 created according to the authentication procedure performed before the connection is established, and a Non Access Stratum (NAS) within this context
  • the AS (Access Stratum) security key used between the UE A 100 and the eNB 102 is generated based on the security key.
  • the UE A 100 activates the non-GBR bearer used before going to the idle state.
  • MME S1 AP id included in the temporary ID (temporary id) assigned in the) is transmitted to the eNB (102).
  • the eNB 102 receiving the Initial context setup message in step 132 transmits an AS security mode command message to UE A 100 in step 134 based on the AS security key included in the message.
  • the response is received to activate the AS security.
  • the eNB 102 activates radio bearers through RRC reconfiguration for bearers to be activated.
  • UE A 100 implicitly accepts a service request of UE A 100 from MME 104. Interpret it as a signal and activate NAS layer security in step 150. (AS layer security is performed in step 136.)
  • the eNB 102 If the activation of radio bearers succeeds, the eNB 102 notifies the MME 104 through an initial context setup response message in step 140.
  • the UE A 100 transmits an SMS message by using an activated NAS key.
  • the NAS message in the AS layer is transmitted to the UL NAS transport layer, and the S1AP between the eNB 102 and the MME 104 is also transmitted to the UL NAS transport layer.
  • step 142 the MME 104 receiving the SMS message of the UE A 100 transmits it to the MSC / VLR (Visitor Location Register) 106 in step 144.
  • VLR Visitor Location Register
  • step 148 the MSC / VLR 106 transmits an acknowledgment (ACK) message indicating that the UE A 100 receives the SMS to prevent the UE A 100 from retransmitting the SMS, and in step 146, the SMS receiver. Forward the SMS message to Interworking MSC (SMS-IWMSC) 108 to send the SMS to UE B 122.
  • SMS-IWMSC Interworking MSC
  • step 152 the SMS-IWMSC 108 transmits an SMS message to the SC 110.
  • step 154 the SC (SMS Center) 110 transmits the received SMS message to the SMS-GMSC (Gateway Mobile Switching Center) 112.
  • SMS-GMSC Gateway Mobile Switching Center
  • the SMS-GMSC 112 may transmit the SMS to the receiver, that is, routing information for the SMS receiver side (UE B 122) through the Home Location Register / Home Subscribe Server (HLR / HSS) 114. Get information about the MSC.
  • HLR / HSS Home Location Register / Home Subscribe Server
  • the SMS-GMSC 112 transmits the SMS message to the MSC 116 related to the receiving side.
  • UE B 122 which is an SMS receiving terminal
  • the MSC 116 performs an MME 118 and an eNB 120. Paging is transmitted to the UE B 122 through the UE.
  • UE B 122 which has received paging in step 160, establishes an RRC connection with eNB 120 in step 162 and responds to paging in response to paging.
  • a service request message for responding is transmitted to the eNB 120.
  • step 164 the eNB 120 transmits a service request message (SVC request) of the UE B 122 to the MME 118 by including it in an initial UE message.
  • SVC request service request message
  • the MME 118 After receiving the service request message in step 166, the MME 118 receives the service request message from the MSC 116 to deliver an SMS message to the UE B 122. To send. Upon receiving the service request message from the MME 118, the MSC 116 transmits an SMS message to the MME 118 through downlink unit data in step 168.
  • the MME 118 performs an AS security and non-Guaranteed Bit Rate (GBR) bearer activation of the UE B 122, which has transmitted a service request message in step 162.
  • GLR General Interest Group
  • the eNB 120 receiving the initial UE context setup request message transmits and receives an AS security security mode command / complete message in step 172. It activates and non-GBR bearers are activated by sending and receiving an RRC reconfiguration / complete message.
  • UE B 122 may use this as an implicit signal that accepts a service request message of UE B 122 from MME 118.
  • NAS layer security (The AS layer security is performed in step 172.)
  • the eNB 120 initializes an initial context setup response. Notify MME 118 with a message.
  • the MME 118 encrypts the SMS message received from the MSC 116 using activated NAS security, and a message authentication code for integrity check. Attach to the UE B 122 in a NAS message.
  • the UE B 122 receiving the SMS message in step 176 sends an ACK to the MSC 116 via the MME 118 indicating that the SMS has been received in order to prevent the MSC 116 from retransmitting the SMS message in step 177. .
  • the UE B 122 After receiving the SMS message, the UE B 122 transmits a delivery report message to the MS 110 through the MME 118 in steps 178 and 180, and the MSC 116 in step 182. ) Transmits an ACK indicating that it has received a delivery report message to the terminal via the MME 118.
  • step 184 the MSC 116 transmits the delivery report message transmitted by the UE B 122, the SMS receiving terminal, to the SC 110 via the SMS-GMSC 112.
  • step 186 the SC 110 transmits the delivery report message to the UE A 100, which has transmitted the SMS, through the SMS-IWMSC 108, the MSC / VLR 106, and the MME 104. Transmit to A (100).
  • the UE A 100 which is the SMS sending terminal that receives the delivery report message, transmits an ACK, which is a response to the delivery report message, to the MSC / VLR 106. .
  • SC 110 receives a total of two messages and sends two messages.
  • MSCs 106 and 116 also receive a total of three messages and send a total of three messages.
  • the SMS transmitting and receiving terminals 100 and 122 and the eNBs 102 and 120 each transmit a total of six messages and receive a total of six messages
  • the MME 118 transmits a total of four messages and a total of six messages.
  • Receive 4 messages the number of messages transmitted and received at each UE and each network entity is shown in Table 1 below. This shows that when the SMS message is transmitted and received using the CSFB function, most of the load is concentrated on the UE, eNB, and MME.
  • the first embodiment according to the present invention is a method of not establishing a data bearer between the UE 200 and the eNB 202 when the UE transmits only an SMS message.
  • 2 is a signal flow diagram for processing a message origination call (Message Origination Call) during SMS transmission according to a first embodiment of the present invention.
  • 2A and 2B are one diagram, but are separated for convenience of description.
  • step 214 the UE 200 as the SMS originating terminal transmits an RRC connection request message to the eNB 202 to request an RRC connection.
  • step 216 the eNB 202 transmits an RRC connection setup message to the UE 200 in response to the RRC connection request message received in step 214.
  • the UE 200 transmits an RRC connection complete message.
  • the UE 200 includes a service request message in the RRC connection complete message.
  • the service request message includes an indicator (SMS only), a key set indicator (KSI), and a message authentication code (MAC) indicating that the service request message is for SMS message transmission only.
  • the KSI is information representing a set of encryption / decryption keys assigned through recent authentication, encryption / decryption keys used for integrity guarantee / check, and integrity / check key
  • MAC is an Integrity Key (IK). A hash value that is computed using. Since the KSI and the MAC are generally used in the technical field of the present invention, detailed description thereof will be omitted.
  • the service request message is included in an initial UE message through the eNB 202 and transmitted to the MME 204 in step 220.
  • the eNB 202 is a temporary ID of a terminal to be used in an S1AP (S1 Application Protocol) connection (temporary ID assigned by the eNB 202 to identify the UE A 200).
  • An eNB UE S1AP id which is an identifier, is allocated, and the allocated eNB UE S1AP id is included in a parameter of the initial UE message and transmitted.
  • the MME 204 receiving the initial UE message transmits an initial context setup for signaling message to the eNB 202 for the UE for SMS transmission and reception in step 222.
  • the MME 204 is assigned a temporary ID of the UE in an S1AP connection.
  • MME UE S1AP id temporary identifier temporarily assigned by the MME 204 to identify the UE200
  • KeNB is included in the parameter and transmitted.
  • step 222 the eNB 202 receiving the initial context setup for signaling message transmitted by the MME 204 sets only the AS security and corresponds to a data bearer. Do not perform radio bearer setup.
  • step 224 the eNB 202 transmits an AS security mode command (SEC MOD CMD) message to the UE 200.
  • SEC MOD CMD AS security mode command
  • the MME 204 requests the service in step 218 of the UE 200.
  • the NAS security is activated to be interpreted as accepting the request.
  • the UE 200 transmits a SEC MOD Complete message to the eNB 202 in response to operation 224.
  • the AS security is security between eNB 202 and UE 200
  • NAS security is security between UE 200 and MME 204.
  • the eNB 202 After activating the AS security, the eNB 202 transmits the result to the MME 204 through an initial context setup complete for signaling message in step 230.
  • the UE 200 transmits an SMS message to the MME 204 through an uplink NAS transport message.
  • the MME 204 transmits an uplink unit data. Send the SMS message to a Mobile Switching Center (MSC) 206.
  • SMSC Mobile Switching Center
  • steps 232 and 234 correspond to steps 142 and 144 in FIG. 1, respectively.
  • step 234 the MSC 206 receiving the SMS message from the MME 204 transmits the received SMS message to the SMS Center 212 through the SMS-IWMSC 210 in step 236.
  • the MSC 206 transmits an SMS receipt acknowledgment message to the MME 204 through downlink unit data to inform the UE 200 that the SMS has been normally received.
  • step 240 the MME 204 transmits the SMS acknowledgment to the UE 200 through a downlink NAS transport message.
  • steps 238 and 240 display step 148 in FIG. 1 in more detail.
  • step 242 the SC 212 transmits a delivery report message to the MSC 206 through the SMS-IWMSC 210.
  • step 240 Upon receiving the downlink NAS transport message in step 240, the UE 200 transmits an ACK message for notifying that the delivery report message has been received to the MME 204 through the uplink NAS transport message in step 248.
  • step 248 corresponds to step 188 of FIG. 1.
  • operation 250 and 252 the connection between the MME 204, the eNB 202, and the UE 200 is released.
  • 3 is a signal flow diagram illustrating a message termination (MT) call processing process for receiving an SMS according to a first embodiment of the present invention.
  • 3A and 3B are one diagram, but are separated for convenience of description.
  • step 314 the SC 312 transmits the SMS message received from the SMS originating UE to the MSC 306 through the SMS-IWMSC 310 and the HLR / HSS 308.
  • step 316 the MSC 306 transmits a paging message to the UE 300 that will receive the SMS message.
  • the UE 300 receiving the paging message transmits an RRC connection request message to the eNB 302 in step 318, and in response, the eNB 302 transmits an RRC connection setup message to the UE 300 in step 320. do.
  • the UE 300 Upon receiving the RRC connection setup message, the UE 300 transmits an RRC connection complete message to the eNB 302 in step 322.
  • the RRC connection complete message includes a service request message.
  • the service request message includes an indicator (SMS only information), KSI, and MAC indicating that the service request message is for SMS message transmission only.
  • the eNB 302 receiving the service request message transmits the service request message to the MME 304 through an initial UE message.
  • the eNB 302 allocates an S1AP eNB UE id, which is a temporary ID of a UE to be used in an SA1P connection, and this is a parameter of the initial UE message. Include in and send.
  • the MME 304 Upon receiving the initial UE message, the MME 304 transmits an initial context setup for signaling message to the eNB 302 for the terminal for SMS transmission and reception in step 326.
  • the data bearer since no data bearer is set up between the UE 300 and the eNB 302, the data bearer may be included in an initial context setup for siganlling message for signaling to be performed in step 326. It does not include information about data bearers, and includes the service request message and the S1AP MME UE id assigned by the MME 304 as a temporary ID of the UE in an S1AP connection as a parameter. send.
  • the eNB 302 that receives the initial context setup for signaling message transmitted by the MME 304 establishes only an AS security and corresponds to a data bearer. Do not perform radio bearer setup.
  • the eNB 302 transmits an AS SECURITY MOD Command (SEC MOD CMD) message to the UE 300.
  • SEC MOD CMD AS SECURITY MOD Command
  • the UE 300 receiving the AS security command message may request that the MME 304 accept the service request of the UE 300.
  • the NAS security is activated.
  • the UE 300 transmits a security mode complete message to the eNB 302 in response to operation 328.
  • the eNB 302 After receiving the security mode completion message, the eNB 302 activates AS security and then, in step 334, the eNB 302 sends this result as an initial context setup for signaling complete message. 304).
  • the MME 304 transmits the service request message to the MSC 306 in step 336 to request the transmission of the SMS message received by the MSC 306 in step 314.
  • the MSC 306 Upon receiving the service request message from the MME 304 in step 336, the MSC 306 forwards the SMS message to the UE 300 through the MME 304 in step 338.
  • the UE 300 Upon receiving the SMS message in step 338, the UE 300 skips the transmission of the SMS reception ACK message if the delivery report transmission time for the received SMS is within a predetermined timer value T in step 340. Only delivery report messages can be sent. In operation 340, the UE 300 may determine whether to transmit both an SMS received ACK message and a delivery report message through one UL NAS transport message.
  • step 342 the UE 300 transmits an SMS received ACK message for notifying that the SMS has been normally received. However, if it is determined in step 340 that the delivery report message will be transmitted within a predetermined timer value, the UE 300 may omit step 342.
  • the UE 300 transmits a delivery report to the MSC 306 through the MME 304.
  • the SMS reception ACK message transmitted in step 342 may be transmitted together with the delivery report message through the UL NAS transport message transmitted in step 344.
  • the MSC 306 Upon receiving the delivery report message in step 344, the MSC 306 transmits the received delivery report message to the SC 312 in step 346.
  • the MSC 306 If the MSC 306 receives the delivery report message prior to receiving the SMS receive ACK message in step 348, the MSC 306 considers that the UE 300 has successfully received the SMS.
  • the process of MT call for SMS reception is characterized in that the paging reception triggers a service request of the UE 300. Is different from After the UE 300 receives the SMS message, the UE 300 transmits an ACK and a delivery report for receiving the SMS message in one UL NAS transport message or transmits only one delivery report. And it is different from the SMS transmission MO call flow diagram of FIG. 2 that the MME 304 receiving it can interpret that the ACK for receiving the SMS message is implicitly included.
  • the number of messages transmitted and received by the UE and the eNB is reduced by 4, as shown in Table 2 below.
  • the second embodiment according to the present invention is a method for not setting data bearer and AS security when the UE transmits only an SMS message.
  • the second embodiment of the present invention is characterized in that AS security is not set together with data bearers.
  • AS security is not set together with data bearers.
  • the UE When an idle UE attempts to send one SMS message, the UE establishes an RRC connection, and then sends one SMS message in a NAS message and immediately releases the RRC connection ( release), it is unlikely that additional RRC messages will occur.
  • SMS messages are transmitted as NAS messages and protected with NAS security, the need for AS security setup is low. Therefore, in the second embodiment of the present invention, data bearers are not set and AS security is not activated.
  • 4 is a signal flowchart for processing an SMS transmission MO call according to the second embodiment of the present invention.
  • 4A and 4B are one diagram, but are separated for convenience of description.
  • steps 414 to 420 are the same as steps 214 to 220 of FIG. 2, and thus description thereof will be omitted.
  • the MME 404 After receiving the initial UE message in step 420, the MME 404 does not include a key bearer (KENB) for data bearer context and AS security configuration in step 424, and the service request message transmitted in step 418.
  • the initial UE message response message including the service acceptance message and the MME UE S1AP id is transmitted to the eNB 402.
  • the MME 404 since the data bearer and the AS security are not set, the MME 404, unlike the first embodiment of the present invention, transmits the initial UE message response that does not include the KeNB in step 424 to the eNB 402. To send).
  • the eNB 402 transmits a service request accept message to the UE 400 through a downlink transport message as an accept for the service request message transmitted by the UE 400. do.
  • the UE 400 may perform activation of NAS security in one of steps 422 and 428.
  • step 422 the UE 400 performs NAS security activation after confirming a response to an RRC connection complete message including a service request message in a radio link control (RLC) layer, which is a lower layer of the RRC.
  • the step indicates that the UE 400 performs NAS security activation after receiving the service request accept message sent by the MME 404 explicitly in step 426.
  • the UE 400 may perform NAS security activation in step 422 or 428.
  • step 430 the eNB 402 transmits an initial UE message response ACK to the MME 404.
  • Steps 432 to 452 are the same as steps 232 to 252, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the feature of the SMS transmission MO call processing process according to the second embodiment of the present invention is that the MME 404 receives an initial UE message in step 420 as shown in FIG. 4.
  • the MME 404 transmits an initial UE message response to the eNB 402 that does not include a KeNB for configuring a data bearer context and an AS security.
  • the eNB 402 receives the initial UE message ACK message to the MME 404, and the UE 400 activates NAS security. (Step 422), or the MME 404 is explicit after confirming the success of the transmission of the RRC connection complete message that transmits the service request at RLC, which is a lower layer of the RRC.
  • the number of times after receiving a response message for a service request Process 428 is different from the first exemplary SMS transmission MO call (call) the processing according to the embodiment of the present invention.
  • 5A and 5B are one diagram, but are separated for convenience of description.
  • steps 514 to 524 are the same as steps 314 to 324 of FIG. 3, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • step 526 the MME 504 transmits the service request message to the MSC 506.
  • step 528 the MSC 506 transmits the SMS message received in step 514 to the MME 504 through the DL unit data.
  • the UE 500 selectively performs step 530 or 532 according to when the UE 500 determines the NAS security activation time.
  • Operation 530 is performed when the NAS security activation of the UE 500 is performed after receiving an ACK message from the RLC layer with respect to the RRC connection complete message (operation 530c), and operation 532 from the MME 504.
  • the NAS security activation of the UE 500 is performed after receiving a service request accept message (step 532d).
  • step 530a MME 504 transmits an initial UE message response message to the eNB 502, eNB 502 in response to the initial UE message response ACK in step 530b Send a message to the MME 504.
  • step 530c the UE 500 performs NAS security activation.
  • the MME 504 transmits an initial UE message response message to the eNB 502 in step 532a, and the eNB 502 includes a service request accept message in step 532b.
  • a downlink transport message is transmitted to the UE 500.
  • the eNB 502 transmits an initial UE message response ACK message to the MME 504 in response to step 532a.
  • the UE 500 performs NAS security activation.
  • step 534 the MME 504 transmits the SMS message received in step 528 to the UE 500 through the DL NAS transport message, and the UE 500 performs step 536. Since step 536 is the same as step 340 of FIG. 3, step 538 is the same as step 342 of FIG. 3, and step 540 is the same as step 344 of FIG. 3, a detailed description of each step will be omitted.
  • steps 542, 544, and 546 of FIG. 5 are the same as steps 348, 346, and 352 of FIG. 3, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the NAS security is activated before the service request message is transmitted and the SMS message is included in the service request message. To send it.
  • signaling is performed when the eNB 602 transmits an RRC connection setup message after the UE 600 transmits an RRC connection request message to the eNB 602. Since a radio bearer for the radio bearer (radio bearer) is allocated, the next NAS message can be transmitted using the allocated radio bearer (radio bearer) at this time. That is, since a service request message is transmitted to a radio bearer dedicated to the UE, a limit on the message size may be up to 160, unlike when sharing a common signaling channel. An SMS message that is a byte may be included in the service request message. Accordingly, in the third embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7, it is proposed to include an SMS message in a service request message and a service request accept message.
  • 6 is a signal flow diagram for processing an MO call during SMS transmission according to the third embodiment of the present invention.
  • 6A and 6B are one diagram, but are separated for convenience of description.
  • Steps 614 and 616 are the same as steps 214 and 216 of FIG. 2, and thus, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • the UE 600 After receiving the RRC connection setup message from the eNB 602 in step 616, the UE 600 activates NAS security in step 618 before transmitting the service request message. Let's do it.
  • the UE 600 encrypts the SMS message using a security key, which is an encryption key of an activated security context, to be included in a service request message. And the service request message to the eNB 602 through an RRC connection complete message.
  • the service request message includes an indicator (SMS only), KSI, MAC, the encrypted SMS message (enc (SMS msg)), and the SMS indicating that the service request message is only for SMS message transmission.
  • Flag information indicating that the message is encrypted is included.
  • the UE 600 transmits only the MAC for integrity check without encrypting the service request message itself according to an existing method.
  • step 620 of FIG. 6A only the SMS message is encrypted and transmitted.
  • the encrypted service request message is encrypted after the service request message itself including the SMS message is encrypted.
  • the MAC may be forwarded to the MME 604 as shown.
  • the MME 604 performs verification on the MAC, and upon verification of the MAC, the MME 604 decrypts the encrypted service request message using a pre-stored security context. After extracting the SMS message included in the service request message by decryption, the extracted SMS message may be transmitted to the MSC 606.
  • step 620 the eNB 602 receiving the RRC connection complete message including the service request message transmits an initial UE message including the service request message and the eNB UE S1AP id to the MME 604 in step 622.
  • the MME 604 After receiving the initial UE message in step 622, the MME 604 performs an integrity check using a MAC code included in a service request message, and then, if validity is confirmed, a corresponding security is applied. Activates a security context.
  • the MME 604 decrypts an SMS message included in a service request message using a security key (encryption key) included in the security context, and decrypts the decrypted SMS message.
  • the decrypted SMS message is transmitted to the MSC 606 in step 624. Since step 626 is the same as step 236 of FIG. 2, a detailed description thereof will be omitted.
  • the processing after the MME 604 transmits the SMS message to the MSC 606 may be performed in two steps, 628 and 630.
  • the MME 604 independently performs SMS receive ACK processing and initial UE message processing. That is, the MME 604 receives an initial UE message including a service request message in step 622, and then sends an initial UE message response to the eNB 602 in step 628a. In step 628b, an initial UE message response ACK message is received from the eNB 602. The MME 604 transmits the SMS message included in the service request message to the MSC 606 in step 624, and then sends an SMS receipt ACK transmitted by the MSC 606 in step 628c. In step 628d, the message is transmitted to the UE 600. As such, in FIG. 6, the MME 604 may process the initial UE message response and the SMS reception response separately, or may simultaneously process the initial UE message response and the SMS reception response.
  • step 630 the MME 604 performs processing of an SMS ACK (receipt ACK) message and an initial UE message together. That is, in step 622, the MME 604 receives an initial UE message including the service request message from the eNB 602, and then, in step 624, the SMS message in the service request message is received.
  • the procedure after sending to the MSC 606 is different from step 628. That is, when an SMS reception ACK message is received from the MSC 606 in step 630a, the MME 604 transmits the received SMS reception ACK message together with an initial UE message response message in step 630b.
  • step 630c the eNB 602 transmits the SMS reception ACK message to the UE 600 through a DL information transport message.
  • steps 632 to 640 are the same as steps 242 to 252 of FIG. 2, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • FIG. 7 is a signal flowchart of an MT call processing process for receiving an SMS according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A and FIG. 7B are one diagram, but separated for convenience of description.
  • steps 714 to 726 Since the description of steps 714 to 726 is the same as the steps 514 to 526 of FIG. 5, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • any one of steps 728 or 730. can be performed.
  • step 728a the MME 704 transmits a response to the initial UE message received in step 724 to the eNB 702, and in step 728b the eNB 702 is the 728a An ACK message indicating that the initial UE message response message received in step is received is transmitted to the MME 704.
  • step 728c the MSC 706 transmits the SMS message received in step 714 to the MME 704.
  • the MME 704 downlinks a flag encFlag indicating that the UE 700 includes a service request accept message including an SMS message and an encrypted SMS message. It is sent through a downlink NAS transport message.
  • the UE 700 Upon receiving the downlink NAS transport message, the UE 700 checks the encFlag, activates NAS security, and activates the activated NAS security context in step 728e. Decrypt the encrypted SMS message sent with the service request accept message using the encryption key in the context.
  • the MME 704 encrypts both the SMS message and the service request message including the SMS message without adding only the SMS message, and adds a MAC to the UE 700. If transmitting, the UE 700 first receives the MAC, and when the MAC is verified, decrypts the entire service request message including the SMS message using a pre-stored security context. The SMS message included in the service request message may be extracted.
  • the UE 700 Upon receiving the downlink NAS transport message, the UE 700 checks the enc flag in step 730d, activates NAS security, and then activates the activated NAS security context ( Decrypt the encrypted SMS message sent with the service request accept message using the encryption key in the security context.
  • the eNB 702 transmits an ACK to the MME 704 indicating that the initial UE message response message received in step 730b is received.
  • steps 732 to 736 of FIG. 7 are the same as steps 536 to 540 of FIG. 5, a detailed description thereof will be omitted.
  • steps 738, 740, and 742 of FIG. 7 are the same as steps 544, 542, and 546 of FIG. 5, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • NAS security is performed in one of steps 728 and 730, but the UE 700 receives in step 716. If the paging message confirms that only the SMS service is received through the circuit switch (CS) service, the NAS security may be activated between steps 720 and 722.
  • CS circuit switch
  • the processing of the transmission MT call according to the third embodiment of the present invention is similar to the processing of the MO call.
  • the transmission of the SMS message is performed by the initial UE msg response. Send via message.
  • paging reception for SMS message reception, transmission of a service request message, and activation of NAS security are performed according to the second embodiment of the present invention. same.
  • the UE 700 transmits an RRC connection complete message in step 722 and then accepts the service request including an SMS message in step 728d or 730c.
  • (service request accept) message from eNB 702, check encFlag indicating that encrypted SMS message is included, and activate NAS security in step 728e or 730d.
  • the encrypted SMS message transmitted together with the service request accept message is decrypted using the encryption key in the activated NAS security context.
  • the MME 704 may perform the processing of the initial UE message as the SMS message processing, such as Alternative-A (step 728), as in the MO call processing, alternative-B (730) Can be processed independently.
  • the number of messages transmitted and received by the UE and the eNB is reduced by 5 and 6, respectively, as shown in Table 4 below, compared to Table 1, thereby reducing 11 messages.

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 SMS 메시지를 전달 하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 SMS 메시지를 전달하기 위한 방법은, SMS 발신 UE이 기지국(eNB)과 RRC 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송을 요청하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국은 상기 수신한 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 MME로 전송하는 과정과, 상기 초기 UE 메시지에 응답하며, 상기 MME는 상기 기지국으로 데이터 베어러들에 대한 정보를 포함하지 않은 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 전송하는 과정과, 상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 상기 기지국은 상기 SMS 발신 UE과 AS 보안을 설정하는 과정과, 상기 AS 보안이 설정되면, 상기 SMS 발신 UE은 상기 MME와의 NAS보안을 수행하는 과정과, 상기 MME와의 상기 NAS 보안 과정이 완료되면, 상기 SMS 발신 UE은 상향링크 NAS 전송 메시지를 통해 SMS 메시지를 상기 MME로 전송하는 과정을 포함한다.

Description

이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스 메시지 전달 방법 및 시스템
본 발명은 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달 하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 SMS는 이동 통신 시스템에서의 부가 서비스로서 짧은 문자을 상대방에게 전송하는 서비스를 의미한다. 현재 LTE(Long Term Evolution : LTE)와 같은 이동 통신 시스템에서는 레거시(Legacy) 망에 존재하는 모바일 스위칭 센터(Mobile Switching Center : MSC)를 이용하는 CSFB(Circuit Switched Fall Back) 기능을 이용한다. 전달 오버헤드(Delivery Overhead) 관점에서 볼 때, 아이들(idle) 상태의 단말(User Equipment : UE)이 160 캐릭터(character)로 제한되는 하나의 SMS 메시지를 전송하는 것을 지원하기 위하여 필요한 제어 메시지들이 상당히 많은 편이다.
본 발명은 LTE 시스템에서 SMS 서비스를 효율적으로 제공하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명은 LTE 시스템에서 SMS 서비스를 제공할 때 부하를 줄이기 위한 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법은, SMS 발신 단말(User Equipment : UE)이 기지국(eNB)과 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송을 요청하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국은 상기 수신한 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 이동성 관리 엔티티(Mobile Management Entity : MME)로 전송하는 과정과, 상기 초기 UE 메시지에 응답하며, 상기 MME는 상기 기지국으로 데이터 베어러들에 대한 정보를 포함하지 않은 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 전송하는 과정과, 상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 상기 기지국은 상기 SMS 발신 단말과 AS(Access Stratum) 보안을 설정하는 과정과, 상기 AS 보안이 설정되면, 상기 SMS 발신 단말은 상기 MME와의 NAS(Non Access Stratum)보안을 수행하는 과정과, 상기 MME와의 상기 NAS 보안 과정이 완료되면, 상기 SMS 발신 단말은 상향링크 NAS 전송 메시지를 통해 SMS 메시지를 상기 MME로 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법은, SMS 발신 단말이 기지국과 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송 요청하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국은 상기 수신한 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 이동성 관리 엔티티(Mobile Management Entity : MME)로 전송하는 과정과, 상기 초기 UE 메시지에 대한 응답으로, 상기 MME는 상기 기지국으로 NAS(Non Access Stratum) 보안 설정을 위한 정보를 포함하는 초기 UE 메시지 응답(initial UE message resonse) 메시지를 전송하는 과정과, 상기 상기 기지국은 상기 SMS 발신 단말로 하향링크 전송을 통해 상기 서비스 요청 메시지에 대한 수락 메시지를 전송하는 과정과, 상기 수락 메시지를 수신한 상기 SMS 발신 단말은 상향링크 NAS 전송 메시지를 통해 SMS 메시지를 상기 MME로 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법은, SMS 발신 단말이 기지국과 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 상기 기지국으로부터 RRC 연결 셋업 메시지를 수신한 후, NAS(Non Access Stratum) 보안을 활성화시키는 과정과, 상기 NAS 보안이 활성화된 후, 상기 활성화된 NAS 보안의 보안 컨텍스트의 암호화 키를 사하여 암호화된 SMS 메시지와 SMS 전송을 위한 것을 지시하는 지시자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포하여 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 서비스 요청 메시지를 수신한 상기 기지국이 상기 서비스 요청 메시지와 상기 기지국이 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(eNB UE S1AP id)를 포함하는 초기 UE 메시지를 이동성 관리 엔티티(MME)로 전송하는 과정과, 상기 MME는 상기 서비스 요청 메시지가 유효할 경우, 상기 암호화 키를 이용하여 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 SMS 메시지를 해독하는 과정과, 상기 MME가 상기 해독한 SMS 메시지를 이동 교환국(Mobile Switching Center : MSC)를 통해 SMS 착신 단말로 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템은, 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송을 요청하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 전송하는 SMS 발신 단말(User Equipment : UE)과, 상기 SMS 발신 단말과 상기 RRC 연결을 설정하는 도중 상기 RRC 연결 완료 메시지를 수신한 경우, 상기 RRC 메시지에 포함된 상기 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 전송하는 기지국(eNB)과, 상기 기지국으로부터 상기 초기 UE 메시지를 수신하면, 상기 기지국으로 데이터 베어러들에 대한 정보를 포함하지 않은 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 전송하는 이동성 관리 엔터티(MME)를 포함하고, 상기 기지국은 상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 경우, 상기 SMS 발신 단말과 AS(Access Stratum) 보안을 설정하고, 상기 SMS 발신 단말은 상기 AS 보안이 설정되면, 상기 MME와의 NAS(Non Access Stratum)보안을 수행하고, 상기 MME와의 상기 NAS 보안 과정이 완료되면, 상향링크 NAS 전송 메시지를 통해 SMS 메시지를 상기 MME로 전송한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템은, 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송 요청하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 전송하는 SMS 발신 단말과, 상기 SMS 발신 단말과 상기 RRC 연결을 설정하는 도중 수신한 상기 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 전송하는 기지국과, 상기 기지국으로부터 상기 초기 UE 메시지를 수신하면, 상기 초기 UE 메시지에 대한 응답으로, 상기 기지국으로 NAS(Non Access Stratum) 보안 설정을 위한 정보를 포함하는 초기 UE 메시지 응답(initial UE message resonse) 메시지를 전송하는 이동성 관리 엔티티(Mobile Management Entity : MME)를 포함하고, 상기 기지국은 상기 SMS 발신 단말로 하향링크 전송을 통해 상기 서비스 요청 메시지에 대한 수락 메시지를 전송하고, 상기 수락 메시지를 수신한 상기 SMS 발신 단말은 상향링크 NAS 전송 메시지를 통해 SMS 메시지를 상기 MME로 전송한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템은, 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 RRC 연결 셋업 메시지를 수신한 후, NAS(Non Access Stratum) 보안을 활성화시키고, 상기 NAS 보안이 활성화된 후, 상기 활성화된 NAS 보안의 보안 컨텍스트의 암호화 키를 사용하여 암호화된 SMS 메시지와 SMS 전송을 위한 것을 지시하는 지시자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 전송하는 SMS 발신 단말과, 상기 SMS 발신 단말과 RRC 연결을 설정하고, 상기 SMS 발신 단말로부터 상기 서비스 요청 메시지를 수신한 경우, 상기 서비스 요청 메시지와 기지국이 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(eNB UE S1AP id)를 포함하는 초기 UE 메시지를 전송하는 상기 기지국과, 상기 서비스 요청 메시지가 유효할 경우, 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 상기 암호화 키를 이용하여 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 SMS 메시지를 해독하고, 상기 해독한 SMS 메시지를 이동 교환국(Mobile Switching Center : MSC)를 통해 SMS 착신 단말로 전송하는 이동성 관리 엔티티(MME)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 진화된 이동 통신 시스템에서 SMS를 전달하기 위한 단말과 기지국의 부하를 경감시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 아이들 UE A에서 아이들 UE B로 SMS 메시지를 전송할 시 종단 대 종단(end-to-end) 간의 신호 흐름도,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 SMS 송신 시 메시지 발신 호(Message Origination Call)를 처리하기 위한 신호 흐름도,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 메시지 착신(Message Termination : MT) 호 처리 과정의 신호 흐름도,
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 SMS 송신 MO 호를 처리하기 위한 신호 흐름도,
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 신호 흐름도,
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SMS 송신 시 MO 호를 처리하기 위한 신호 흐름도,
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 과정의 신호 흐름도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.
또한, 하기 설명에서는 구체적인 특정 사항들이 나타내고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 상세한 설명을 생략한다.
본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 SMS를 제공하기 위한 전체 시스템 측면에서의 실제 부하(overload)의 양을 알기 위하여, 하나의 SMS가 아이들 (idle) 상태의 UE A로부터 아이들(ilde) 상태의 UE B까지 전송되는 종단 대 종단(End-to-end) 간의 신호 흐름도를 분석하면 도 1과 같다.
도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 아이들 UE A(100)에서 아이들 UE B(122)로 SMS 메시지를 전송할 시 종단 대 종단(end-to-end) 간의 신호 흐름도로서, 설명의 편의를 위해 도 1a와 도 1b로 분리하였다.
먼저, 124단계에서 아이들(idle) 상태의 UE A(100)는 SMS 메시지 전송을 위하여 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결(connection)을 맺기 위한 RRC 셋업 요청(setup request) 메시지를 기지국(evolved Node-B :eNB)(102)로 전송한다.
상기 124단계에서 상기 UE A(100)로부터 RRC 셋업 요청 메시지를 수신한 eNB(102)는 126단계에서 신호 무선 베어러(signal radio bearer)를 할당하고 이 정보를 포함한 RRC 셋업(setup) 메시지를 UE A(100)로 전송한다.
상기 126단계에서 상기 RRC 셋업 메시지를 수신한 UE A(100)은 128단계에서 SMS 메시지 전송을 위하여 이동성 관리 엔티티(Mobile Management Entity : MME)(104)와의 연결(connection)을 위한 서비스 요청(service request) 메시지를 RRC 셋업 완료(setup complete) 메시지에 포함하여 eNB(102)로 전송한다.
상기 128단계에서 RRC 셋업 완료(setup complete) 메시지를 수신한 eNB(102)는 130단계에서 UE A(100)가 MME(104)로 보내는 서비스 요청(service request) 메시지(SVC request)를 초기 UE 메시지(initial UE message)에 포함하여 전송한다. 이때 eNB(102)에서 UE A(100)의 메시지를 구별하기 위한 임시 식별자(temporary id)인 eNB S1AP(S1 Application Protocol) id를 할당한 후, 상기 임시 식별자를 상기 초기 UE 메시지(initial UE message)에 포함시킨다.
상기 130단계에서 UE A(100)의 서비스 요청(service request) 메시지를 포함한 초기 UE 메시지(initial UE message)를 수신한 MME(104)는 132단계에서 UE A(100)이 아이들(idle) 상태가 되기 전에 수행한 인증(authentication) 절차에 따라 생성한 UE A(100)과 MME(104) 사이의 보안 컨텍스트(security context)를 활성화(activate) 시키고, 이 컨텍스트(context) 내의 NAS(Non Access Stratum) 보안(security) 키를 기반으로 UE A(100)과 eNB(102) 사이에 사용된 AS(Access Stratum) 보안(security) 키를 생성한다. 또한 UE A(100)이 아이들(idle) 상태로 가기 전에 사용하던 non-GBR 베어러(bearer)을 활성화(activate)한다. 그리고, 132단계에서 MME(104)가 eNB(102)로 보내는 초기 컨텍스트 셋업(initial context setup) 메시지에 생성한 AS security 키와 활성화(active) 할 non-GBR bearer들에 대한 정보, 그리고 MME(104)에서 할당한 임시 식별자(temporary id)인 MME S1 AP id를 포함시켜 eNB(102)로 전송한다.
상기 132단계에서 Initial context setup 메시지를 수신한 eNB(102)는 메시지에 포함된 AS 보안(security) 키를 기반으로 134단계에서 AS 보안 모드 명령(security mode command) 메시지를 UE A(100)로 전송하고 136단계에서 이에 대한 응답을 수신하여 AS 보안(security)을 활성화(activation) 시킨다. 또한 138단계에서 eNB(102)는 활성화(activation)할 베어러(bearer)들에 대하여 RRC 재구성(reconfiguration)을 통하여 무선 베어러(radio bearer)들을 활성화(activation) 시킨다.
그리고, UE A(100)는 무선 베어러(radio bearer)들의 활성화(activation)가 성공하면 이를 MME(104)에서 UE A(100)의 서비스 요청(service request)를 수락(accept)한 암묵적(implicit) 신호로 해석하고 150단계에서 NAS 계층 보안(layer security)를 활성화(activation) 시킨다. (AS 계층 보안(layer security)은 136단계에서 수행됨.)
eNB(102)는 무선 베어러(radio bearer)들의 활성화(activation)가 성공하면 이를 140단계에서 초기 컨텍스트 셋업 응답(initial context setup response) 메시지를 통해 MME(104)로 알린다.
142단계에서 UE A(100)는 활성화(activation)된 NAS 키를 이용하여 SMS 메시지를 전송한다. (AS 계층(layer)에서 NAS 메시지는 UL NAS 전송(transport) 계층으로 전송하고, eNB(102)와 MME(104) 사이의 S1AP에서도 UL NAS 전송(transport) 계층으로 전송한다.)
상기 142단계에서 UE A(100)의 SMS 메시지를 수신한 MME(104)는 144단계에서 이를 MSC/VLR(Visitor Location Register)(106)로 전송한다.
148단계에서 MSC/VLR(106)는 UE A(100)이 SMS를 재전송하는 것을 막기 위하여 SMS를 수신했다는 긍정응답(Acknowledge : ACK) 메시지를 UE A(100)로 전송하고, 146단계에서 SMS 수신자(UE B(122))로 SMS를 보내기 위하여 SMS 메시지를 SMS-IWMSC(Interworking MSC)(108)로 포워딩(forwarding)한다.
152단계에서 SMS-IWMSC(108)는 SMS 메시지를 SC(110)으로 전송한다.
154단계에서 SC(SMS Center)(110)는 수신한 SMS 메시지를 SMS-GMSC(Gateway Mobile Switching Center)(112)로 전송한다.
156단계에서 SMS-GMSC(112)는 HLR/HSS(Home Location Register/Home Subscribe Server)(114)를 통하여 SMS 수신 측(UE B(122))에 대한 라우팅 정보, 즉 수신 측으로 SMS를 전송할 수 있는 MSC에 대한 정보를 알아낸다.
158단계에서 SMS-GMSC(112)는 수신 측 관련 MSC(116)로 SMS 메시지를 전송한다. 160단계에서 SMS 수신 단말인 UE B(122)가 아이들(idle) 상태인 경우, UE B(122)를 활성화(active) 상태로 전환하기 위하여 MSC(116)는 MME(118), eNB(120)를 통해 UE B(122)로 페이징(paging)을 전송한다.
상기 160단계에서 페이징(paging)을 수신한 UE B(122)는 페이징(paging)에 응답하기 위하여 162단계에서 eNB(120)와 RRC 연결(connection)을 설정(establish)하고 상기 페이징(paging)에 응답하기 위한 서비스 요청(service request)메시지를 eNB(120)로 전송한다.
164단계에서 eNB(120)는 UE B(122)의 서비스 요청(service request) 메시지(SVC request)를 초기 UE 메시지(initial UE message)에 포함하여 MME(118)로 전송한다.
166단계에서 MME(118)는 상기 서비스 요청(service request) 메시지를 수신한 후, UE B(122)로 전달할 SMS 메시지를 MSC(116)로부터 받기 위하여 서비스 요청(service request) 메시지를 MSC(116)로 전송한다. MME(118)로부터 상기 서비스 요청(service request) 메시지를 수신한 MSC(116)는 168단계에서 하향링크 유닛 데이터(downlink unit data)를 통해 SMS 메시지를 MME(118)로 전송한다.
170단계에서 MME(118)는 상기 162단계에서 서비스 요청(service request) 메시지를 전송한 UE B(122)의 AS 보안(security)과 non-GBR(Guaranteed Bit Rate) 베어러 활성화(bearer activation)을 수행하기 위하여 eNB(120)로 초기 UE 컨텍스트 셋업 요청(initial UE context setup request) 메시지를 전송한다. 상기 170단계에서 초기 UE 컨텍스트 셋업 요청(initial UE context setup request) 메시지를 수신한 eNB(120)는 172단계에서 AS 보안(security)를 보안 모드 명령/완료(security mode command/complete 메시지)를 송수신하여 활성화(activation) 시키고, non-GBR 베어러(bearer)들을 RRC 재구성/완료(reconfiguration/complete) 메시지를 송수신함으로써 활성화(activation) 시킨다.
그리고, UE B(122)는 무선 베어러(radio bearer)들의 활성화(activation)가 성공하면 이를 MME(118)에서 UE B(122)의 서비스 요청(service request) 메시지를 수락(accept)한 implicit 신호로 해석하고 NAS 계층 보안(layer security)을 활성화(activation) 시킨다. (AS 계층(layer) 보안(security)은 상기 172단계에서 수행됨) 174단계에서 eNB(120)는 무선 베어러(radio bearer)들의 활성화(activation)가 성공하면 이를 초기 컨텍스트 셋업 응답(initial context setup response) 메시지로 MME(118)로 알린다. 176단계에서 MME(118)는 상기 MSC(116)에서 전달 받은 SMS 메시지를 활성화(activate)된 NAS 보안(security)을 이용하여 암호화하고, 무결성 검사(integrity check)를 위한 메시지 인증 코드(Message Authentication Code : MAC)를 첨부한 후 NAS 메시지로 UE B(122)로 전달한다.
상기 176단계에서 SMS 메시지를 수신한 UE B(122)는 177단계에서 MSC(116)가 SMS 메시지를 재전송하는 것을 막기 위하여 SMS를 수신했다는 ACK를 MME(118)를 거쳐서 MSC(116)로 전송한다.
SMS 메시지 수신 후 UE B(122)는 178단계와 180단계에서 SC(110)로 보내는 전달 보고(delivery report) 메시지를 MME(118)를 거쳐서 MSC(116)로 전송하고, 182단계에서 MSC(116)는 전달 보고(delivery report) 메시지를 받았다는 ACK를 MME(118)를 거쳐서 단말로 전송한다.
SMS 수신 단말인 UE B(122)가 전송한 전달 보고(delivery report) 메시지는 184단계에서 MSC(116)가 SMS-GMSC(112)를 거쳐서 SC(110)로 전송한다.
186단계에서 SC(110)는 상기 전달 보고(delivery report) 메시지를 SMS를 발신한 단말인 UE A(100)로 SMS-IWMSC(108), MSC/VLR(106), MME(104)를 거쳐서 UE A(100)로 전송한다.
상기 186단계를 통해 전달 보고(Delivery report) 메시지를 수신한 SMS 발송 단말인 UE A(100)은 188단계에서 전달 보고(delivery report) 메시지에 대한 응답인 ACK를 MSC/VLR(106)로 전송한다.
상술한 바와 같이 도 1의 과정에서 SMS 송신을 위한 MO(Message Origination)와 전달 보고(delivery report)가 처리되는 과정을 살펴보면, SMS 메시지를 중계하는 SC(SMS center)(110)로는 SMS 메시지는 한번 수신되고, 한번 발송되고, SMS 전달에 대한 리포트가 한번 수신되고, 한번 발송되어, SC(110)는 총 2개의 메시지를 수신하고 2개의 메시지를 발신한다. 또한 MSC(106, 116)는 총 3개의 메시지를 수신하고 총 3개의 메시지를 발신한다. 그러나 SMS 송신과 수신 단말들(100, 122), eNB(102, 120)은 각각 총 6개의 메시지들을 전송하고, 총 6개의 메시지들을 수신하며, MME(118)는 총 4개의 메시지들을 전송하고 총 4개의 메시지들을 받는다. 이와 같이 각 UE와 각 네트워크 엔티티에서 송수신되는 메시지들의 수는 아래의 <표 1>과 같다. 이는 SMS 메시지를 CSFB 기능을 이용하여 송수신할 때, 대부분의 부하(load)가 단말과 eNB, MME로 집중된다는 것을 보여준다.
표 1
Figure PCTKR2011003244-appb-T000001
상기 <표 1>과 같이 본 발명이 적용되는 LTE와 같은 이동 통신 시스템에서는 SMS 전달할 때 UE와 eNB의 부하를 경감시키기 위한 실시 예들을 이하에서 제안하기로 한다.
<제1 실시 예>
본 발명에 따른 제1 실시 예는 UE가 SMS 메시지만 전송할 경우 UE(200)와 eNB(202)간에 데이터 베어러를 설정하지 않는 방법이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 SMS 송신 시 메시지 발신 호(Message Origination Call)를 처리하기 위한 신호 흐름도이다. 도 2a와 도 2b는 하나의 도면이지만, 설명의 편의를 위해 분리하였다.
214단계에서 SMS 발신 단말인 UE(200)는 RRC 연결을 요청하기 위해 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 eNB(202)로 전송한다. 216단계에서 eNB(202)는 상기 214단계에서 수신한 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결 셋업(RRC Connection Setup) 메시지를 UE(200)로 전송한다.
그리고, 218단계에서 UE(200)는 RRC 연결 완료(RRC Connection complete) 메시지를 전송한다. 이때 UE(200)는 RRC 연결 완료 메시지에 서비스 요청(service request) 메시지를 포함시킨다. 상기 상기 서비스 요청 메시지에는 상기 서비스 요청 메시지가 SMS 메시지 전송만을 위한 것임을 명시하는 지시자(indicator)(SMS only), KSI(Key Set Indicator), MAC(Message Authentication Code)가 포함된다. 상기 KSI는 최근의 인증을 통해 할당받은 암호화/복호화 키, 무결성 보장/검사를 우해 사용되는 암호화/복호화 키, 무결성 보장/검사 키의 셋(set)을 나타내는 정보이고, MAC은 IK(Integrity Key)를 사용하여 계산된 일종의 해쉬 값이다. 상기 KSI와 MAC은 본 발명의 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 용어이므로 상세한 설명은 생략한다. 상기 서비스 요청(service request) 메시지는 220단계에서 eNB(202)를 통하여 초기 UE 메시지(initial UE message)에 포함되어 MME(204)에게 전송된다.
이때 상기 220단계에서 eNB(202)는 S1AP(S1 Application Protocol) 연결(connection)에서 사용될 단말의 임시 식별자(temporary id)(상기 eNB(202)가 상기 UE A(200)를 식별하기 위해 할당한 임시 식별자)인 eNB UE S1AP id를 할당하고, 상기 할당한 eNB UE S1AP id를 상기 초기 UE 메시지(initial UE message)의 파라매터(Parameter)에 포함시켜 전송한다. 상기 220단계에서 상기 초기 UE 메시지를 수신한 MME(204)는 222단계에서 SMS 송수신을 위한 단말을 위하여 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(Initial Context setup for signaling) 메시지를 eNB(202)로 전송한다.
본 발명의 제1 실시 예에서는 UE(200)과 eNB(202)사이에 데이터 베어러(data bearer)를 설정하지 않으므로, 222단계에서 수행될 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(initial context setup for signaling)절차에서 전송되는 초기 컨텍스트 셋업(initial context setup for signaling) 메시지에는 데이터 베어러(data bearer) 들에 대한 정보는 포함하지 않고, MME(204)가 S1AP 연결(connection)에서 단말의 임시 식별자(temporary id)로 할당한 MME UE S1AP id(상기 MME(204)가 상기 UE200)를 식별하기 위해 임시 할당한 임시 식별자)와 상기 eNB(202)가 상기 UE(200)과 상기 AS 보안을 설정하기 위해 필요한 기지국 키(Key of eNB : KeNB)를 파라매터(parameter)에 포함시켜 전송한다.
상기 222단계에서 MME(204)가 전송한 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(Initial Context Setup for signaling) 메시지를 수신한 eNB(202)는 AS 보안(security)만 설정하고 데이터 베어러(data bearer)에 해당하는 무선 베어러(radio bearer) 설정을 수행하지 않는다. 그리고, eNB(202)는 224단계에서 AS 보안 모드 명령(SEC MOD CMD) 메시지를 UE(200)로 전송한다.
상기 224단계에서 상기 AS 보안 모드 명령을 수신한 UE(200)는 AS 보안(security)이 성공적으로 설정되면, 226단계에서 이를 MME (204)이 UE (200)의 상기 218단계의 서비스 요청(service request)을 수락(accept)할 것으로 해석하여 226단계에서 NAS 보안(security)을 활성화(activation) 시킨다. 그리고, UE(200)는 228단계에서 상기 224단계의 응답으로 보안 모드 완료(SEC MOD Complete) 메시지를 eNB(202)로 전송한다. 상기 AS 보안은 eNB(202)와 UE(200) 사이의 보안이고, NAS 보안은 UE(200)과 MME(204)사이의 보안이다.
eNB(202)는 AS 보안(security)을 활성화(activation) 한 후 230단계에서 이 결과를 시그널링 완료를 위한 초기 컨텍스트 셋업(Initial context setup complete for signaling) 메시지를 통해 MME(204)로 전송한다.
그리고, 232단계에서 UE(200)는 업링크 NAS 트랜스포트(Uplink NAS Transport) 메시지를 통해 SMS 메시지를 MME(204)로 전송하고, 234단계에서 MME(204)는 업링크 유닛 데이터(Uplink Unit Data)를 통해 상기 SMS 메시지를 이동 교환국(Mobile Switching Center : MSC)(206)로 전송한다. 상기 도 2에서 232단계와 234단계는 도 1에서 142단계와 144단계와 각각 대응된다.
상기 234단계에서 MME(204)로부터 SMS 메시지를 수신한 MSC(206)는 236단계에서 SMS-IWMSC(210)를 통해 상기 수신한 SMS 메시지를 SC(SMS Center)(212)로 전송한다. 그리고, 238단계에서 MSC(206)는 SMS를 정상적으로 수신했음을 UE(200)로 알리는 SMS 수신 긍정응답(SMS receipt ACK) 메시지를 다운링크 유닛 데이터(Downlink Unit Data)를 통해 MME(204)로 전송하고, MME(204)는 240단계에서 UE(200)로 다운링크 NAS 트랜스포트 메시지를 통해 상기 SMS 수신 긍정응답을 전송한다. 여기서, 238단계와 240단계는 도 1에서의 148단계를 좀더 상세히 표시한 것이다.
242단계에서 SC(212)는 SMS-IWMSC(210)를 통해 전달 보고(Delivery Report) 메시지를 MSC(206)로 전송한다.
상기 240단계에서 상기 다운링크 NAS 트랜스포트 메시지를 수신한 UE(200)는 전달 보고 메시지를 수신했음을 알리기 위한 ACK 메시지를 248단계에서 업링크 NAS 트랜스포트 메시지를 통해 MME(204)로 전송한다. 여기서, 248단계는 도 1의 188단계에 대응된다. 그리고, 250단계와 252단계를 통해 MME(204), eNB(202) 및 UE(200)간의 연결을 해제한다.
그럼 이하에서는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 메시지 착신(Message Termination : MT) 호 처리 과정에 대해 첨부된 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 메시지 착신(Message Termination : MT) 호 처리 과정의 신호 흐름도이다. 도 3a와 도 3b는 하나의 도면이지만, 설명의 편의를 위해 분리하였다.
314단계에서 SC(312)는 SMS 발신 UE로부터 수신된 SMS 메시지를 SMS-IWMSC(310)과 HLR/HSS(308)을 통해 MSC(306)로 전송한다. 316단계에서 MSC(306)는 SMS 메시지를 수신할 UE(300)로 페이징 메시지를 전송한다.
상기 페이징 메시지를 수신한 UE(300)는 318단계에서 eNB(302)로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하고, 그에 대한 응답으로 eNB(302)는 320단계에서 UE(300)로 RRC 연결 셋업 메시지를 전송한다.
상기 RRC 연결 셋업 메시지를 수신한 UE(300)는 322단계에서 eNB(302)로 RRC 연결 완료 메시지를 전송한다. 이때 상기 RRC 연결 완료 메시지에는 서비스 요청 메시지가 포함된다. 상기 서비스 요청 메시지에는 상기 서비스 요청 메시지가 SMS 메시지 전송만을 위한 것임을 명시하는 지시자(indicator)(SMS only 정보), KSI, MAC를 포함된다. 상기 서비스 요청 메시지를 수신한 eNB(302)는 324단계에서 상기 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지(initial UE message)를 통해 MME(304)로 전송한다. 이때 상기 324단계에서 eNB(302)는 SA1P 연결(connection)에서 사용될 단말의 임시 식별자(temporary id)인 S1AP eNB UE id를 할당하고, 이를 상기 초기 UE 메시지(initial UE message)의 파라매터(Parameter)에 포함시켜 전송한다.
상기 초기 UE 메시지를 수신한 MME(304)는 326단계에서 SMS 송수신을 위한 단말을 위하여 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(Initial Context setup for signaling) 메시지를 eNB(302)로 전송한다. 본 발명의 제1 실시 예에서는 UE(300)와 eNB(302) 사이에 데이터 베어러를 설정하지 않으므로, 상기 326단계에서 수행될 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(initial context setup for siganlling) 메시지에는 데이터 베어러(data bearer) 들에 대한 정보는 포함하지 않고, 상기 서비스 요청 메시지와 상기 MME(304)가 S1AP 연결(connection)에서 단말의 임시 식별자(temporary id)로 할당한 S1AP MME UE id를 파라매터로 포함시켜 전송한다.
상기 326단계에서 MME(304)가 전송한 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(Initial Context Setup for signaling) 메시지를 수신한 eNB(302)는 AS 보안(security)만 설정하고 데이터 베어러(data bearer)에 해당하는 무선 베어러(radio bearer) 설정을 수행하지 않는다. 그리고, eNB(302)는 328단계에서 AS 보안 명령(SECURITY MOD Command : SEC MOD CMD) 메시지를 UE(300)로 전송한다. 그리고, 상기 AS 보안 명령 메시지를 수신한 UE(300)는 상기 AS 보안(security)이 성공적으로 설정되면, 이를 MME(304)이 UE(300)의 서비스 요청(service request)을 수락(accept)할 것으로 해석하여 330단계에서 NAS 보안(security)을 활성화(activation) 시킨다. 그리고, UE(300)는 332단계에서 상기 328단계의 응답으로 보안 모드 완료(SEC MOD Complete) 메시지를 eNB(302)로 전송한다.
상기 보안 모드 완료 메시지를 수신한 eNB(302)는 AS 보안(security)을 활성화(activation) 한 후 334단계에서 이 결과를 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업 완료(Initial context setup for signaling complete) 메시지로 MME(304)로 전송한다. 그리고, MME(304)는 336단계에서 MSC(306)로 상기 314단계에서 MSC(306)가 전달받은 SMS 메시지를 전송할 것을 요청하기 위해 서비스 요청 메시지를 전송한다.
상기 336단계에서 MME(304)로부터 서비스 요청 메시지를 수신한 MSC(306)는 338단계에서 MME(304)를 통해 UE(300)로 SMS 메시지를 전달한다.
상기 338단계에서 SMS 메시지를 수신한 UE(300)는 340단계에서 상기 수신한 SMS에 대한 전달 보고 전송 시간이 미리 정해진 타이머 값(T)이내라면, SMS 수신 ACK 메시지 전송을 생략하고, 전달 보고(Delivery Report) 메시지만 전송할 수 있다. 또한, UE(300)는 340단계에서 하나의 UL NAS 트랜스포트 메시지를 통해 SMS 수신 ACK 메시지와 전달 보고 메시지를 모두 전송할지 결정할 수 있다.
342단계는 UE(300)가 SMS를 정상적으로 수신했음을 알리기 위한 SMS 수신 ACK 메시지를 전송하는 단계이다. 그러나, 상기 340단계에서 미리 정해진 타이머 값 이내에 전달 보고 메시지가 전송될 것임을 판단한다면, UE(300)는 상기 342단계를 생략할 수 있다.
그리고, 344단계는 UE(300)가 MME(304)를 통해 MSC(306)로 전달 보고를 전송한다. 상기 342단계에서 전송되는 SMS 수신 ACK 메시지는 344단계에서 전송되는 UL NAS 트랜스포트 메시지를 통해 전달 보고 메시지와 같이 전송될 수 있다.
상기 344단계에서 전달 보고 메시지를 수신한 MSC(306)는 346단계에서 SC(312)로 상기 수신된 전달 보고 메시지를 전송한다.
348단계에서 MSC(306)는 SMS 수신 ACK 메시지를 수신하기 이전에 전달 보고 메시지를 수신하면, MSC(306)는 UE(300)가 SMS을 성공적으로 수신했다고 간주한다.
350단계에서 MSC(306)는 MME(304)를 통해 UE(300)로 전달 보고 수신 ACK 메시지를 전송한다. 그리고, 352단계에서 MME(304)와 eNB(302)는 UE(300)와의 연결을 해제한다.
본 발명의 제1실시 예에서 SMS 수신을 위한 MT 호(call)의 처리 과정은 페이징(paging) 수신이 UE(300)의 서비스 요청(service request)를 트리거(trigger)한다는 점이 SMS 송신 MO 호 흐름도와 상이하다. 그리고, UE(300)가 SMS 메시지를 수신한 후, SMS 메시지 수신에 대한 ACK와 전달 보고(delivery report)를 하나의 UL NAS 트랜스포트(Transport) 메시지로 전송하거나, 전달 보고(delivery report) 하나만 전송하고 이를 수신한 MME(304)가 SMS 메시지 수신에 대한 ACK가 implicit하게 포함되었다고 해석할 수 있다는 점이 도 2의 SMS 송신 MO 호 흐름도와 상이하다.
본 발명의 제1 실시 예에 따를 경우 <표 1>에 비해 아래의 <표 2>와 같이 UE와 eNB에서 송수신하는 메시지가 각각 2개씩 총 4개 줄어든다.
표 2
Figure PCTKR2011003244-appb-T000002
<제2 실시 예>
본 발명에 따른 제2 실시 예는 UE가 SMS 메시지만을 전송하는 경우 데이터 베어러와 AS 보안들을 설정하지 않는 방법이다.
발명의 제2 실시 예에서는 데이터 베어러(bearer)들과 함께 AS 보안(security)도 설정하지 않는 것을 특징으로 한다. 아이들(idle) 상태의 UE가 한 개의 SMS 메시지를 전송하려고 하는 경우, UE는 RRC 연결(connection)을 맺은 후, 하나의 SMS 메시지를 NAS 메시지에 넣어서 전송하고 다시 바로 RRC 연결(connection)을 해제(release)하기 때문에 추가적인 RRC 메시지가 발생할 가능성이 낮다. 또한, SMS 메시지는 NAS 메시지로 전송되어 NAS 보안(security)으로 보호되기 때문에, AS 보안 셋업(security setup)에 대한 필요성이 낮다. 따라서, 본 발명의 제2 실시 예에서는 데이터 베어러(bearer)들을 설정하지 않고, AS 보안(security)도 활성화(activation) 하지 않는다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 송신 MO 호를 처리하기 위한 신호 흐름도는 도 4와 같다. 도 4a와 도 4b는 하나의 도면이지만, 설명의 편의를 위해 분리하였다.
도 4에서 414단계 내지 420단계는 도 2의 214단계 내지 220단계와 동일하므로, 설명을 생략하기로 한다.
상기 420단계에서 초기 UE 메시지를 수신한 이후, MME(404)는 424단계에서 데이터 베어러 컨텍스트와 AS 보안 설정을 위한 KeNB(Key of eNB)를 포함하지 않고, 418단계에서 전송된 서비스 요청 메시지에 대한 서비스 수락 메시지와 MME UE S1AP id를 포함하는 초기 UE 메시지 응답 메시지(initial UE msg response msg)을 eNB(402)로 전송한다. 본 발명의 제2 실시 예에서는 데이터 베어러와 AS 보안을 설정하지 않기에 MME(404)는 424단계에서 본 발명의 제1 실시 예와는 달리 KeNB가 포함되지 않은 상기 초기 UE 메시지 응답을 eNB(402)로 전송한다.
그리고, 426단계에서 eNB(402)는 UE(400)가 전송한 서비스 요청 메시지에 대한 수락(Accept)으로 서비스 요청 수락(Service request Accept) 메시지를 하향링크 트랜스포트 메시지를 통해 UE(400)로 전송한다.
본 발명의 제2 실시 예에서는 UE(400)가 NAS 보안(Security)의 활성화(activation)를 422단계 또는 428단계 중 어느 한 단계에서 수행할 수 있다.
422단계는 UE(400)가 NAS 보안 활성화를 서비스 요청 메시지를 포함하는 RRC 연결 완료 메시지에 대한 응답을 RRC의 하위 계층(Layer)인 RLC(Radio Link Control) 계층에서 확인한 후 수행하는 것을 나타내고, 428단계는 UE(400)가 MME(404)가 명시적(explicit)으로 426단계에서 전송한 서비스 요청 수락(Accept) 메시지를 수신한 이후에 NAS 보안 활성화를 수행하는 것을 나타낸다. 다시 말해, 본 발명의 제2 실시 예에서 UE(400)는 NAS 보안 활성화를 422단계 또는 428단계에서 수행할 수 있다.
그리고, 430단계에서 eNB(402)는 MME(404)로 초기 UE 메시지 응답 ACK을 전송한다. 432단계 내지 452단계는 232단계 내지 252단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
즉, 다시 말해 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 송신 MO 호(call) 처리 과정의 특징은 도 4에 나타난 것과 같이 420단계에서 MME(404)가 초기 UE 메시지(Initial UE message)를 수신한 후, MME(404)가 424단계에서 데이터 베어러 컨텍스트(data bearer context)와 AS 보안(security) 설정을 위한 KeNB를 포함하지 않은 초기 UE 메시지 응답(Initial UE message response)를 eNB(402)로 송신하는 과정과, 이를 수신한 eNB(402)가 430단계에서 MME(404)로 초기 UE 메시지 ACK(initial UE message ack) 메시지를 전송하는 과정과, UE(400)가 NAS 보안(security)을 활성화(activation)하는 시점을 서비스 요청(service request)을 전송한 RRC 연결 완료(connection complete) 메시지의 전송의 성공을 RRC의 하위 레이어인 RLC에서 확인 한 후 하는 과정(422단계), 또는 MME(404)가 explicit하게 전송한 서비스 요청 에 대한 응답 메시지를 수신한 이후 수행하는 과정(428)이 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SMS 송신 MO 호(call) 처리 과정과 상이하다.
그럼 이하에서 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 과정을 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. 도 5a와 도 5b는 하나의 도면이지만, 설명의 편의를 위해 분리하였다.
도 5에서 참조번호 514단계 내지 524단계는 도 3의 참조번호 314단계 내지 324단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
526단계에서 MME(504)는 서비스 요청 메시지를 MSC(506)로 전송하고, 528단계에서 MSC(506)는 상기 514단계에서 수신한 SMS 메시지를 DL 유닛 데이터를 통해 MME(504)로 전송한다.
그리고, 본 발명의 제2 실시 예에서는 UE(500)가 NAS 보안 활성화 시점을 어느 시점으로 결정하는지에 따라 530단계 또는 532단계를 선택적으로 수행한다. 530단계는 RRC 연결 완료 메시지에 대하여 RLC 계층에서 ACK 메시지를 수신한 이후에 UE(500)의 NAS 보안 활성화가 이루어질 때 수행되는 것(530c단계)을 보여주고 있으며, 532단계는 MME(504)로부터 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지를 수신한 이후에 UE(500)의 NAS 보안 활성화가 수행되는 것(532d 단계)을 보여주고 있다.
530단계에서 수행되는 절차에 대해 상세히 살펴보면, 530a단계에서 MME(504)는 eNB(502)로 초기 UE 메시지 응답 메시지를 전송하고, eNB(502)는 그에 대한 응답으로 530b단계에서 초기 UE 메시지 응답 ACK 메시지를 MME(504)로 전송한다. 그리고, UE(500)는 530c단계에서 NAS 보안 활성화를 수행한다.
그리고, 532단계에서 수행되는 절차에 대해 상세히 살펴보면, 532a단계에서 MME(504)가 eNB(502)로 초기 UE 메시지 응답 메시지를 전송하고, 532b단계에서 eNB(502)는 서비스 요청 수락 메시지를 포함하는 하향링크 트랜스포트 메시지(Downlink Transport)를 UE(500)로 전송한다. 532c단계에서 eNB(502)는 532a단계에 대한 응답으로 초기 UE 메시지 응답 ACK 메시지를 MME(504)로 전송한다. 그리고, UE(500)는 532d단계에서 NAS 보안 활성화를 수행한다.
534단계에서 MME(504)는 상기 528단계에서 수신한 SMS 메시지를 DL NAS 트랜스포트 메시지를 통해 UE(500)로 전송하고, UE(500)는 536단계를 수행한다. 536단계는 도 3의 340단계와 동일하고, 538단계는 도 3의 342단계와 동일하고, 540단계는 도 3의 344단계와 각각 동일하므로 각 단계에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 도 5의 542단계, 544단계, 546단계는 도 3의 348단계, 346단계, 352단계와 각각 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 송신 MT 호의 처리 과정은 제2 실시 예에 따른 SMS 송신 MO 호 처리 과정과 같이, eNB(502)와 MME(504) 사이에 데이터 베어러 컨텍스트(data bearer context)와 AS 보안(security) 설정을 위한 KeNB를 포함하지 않은 초기 UE 메시지 응답(Initial UE message response) 메시지와 초기 UE 메시지 ACK(initial UE message ack) 메시지를 교환하는 것과, UE(500)의 NAS 보안 활성화(security activation) 시점을 530c단계와 532d단계 중 하나의 단계에서 수행할 수 있는 것이 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 송신 MT 호 처리의 특징이다. 본 발명의 제2 실시 예에 따를 경우 <표 1>에 비해 아래의 <표 3>과 같이 UE와 eNB에서 송수신하는 메시지가 각각 3개씩 총 6개 줄어든다.
표 3
Figure PCTKR2011003244-appb-T000003
상기 <표 3>에서 (숫자*)는 service accept를 사용하지 않고, RLC 의 ack로 NAS 보안(security)을 활성화(activation)하는 경우이다.
<제3 실시 예>
본 발명에 따른 제3 실시 예는 UE가 SMS 메시지만을 전송하는 경우 서비스 요청(service request) 메시지의 송신 전에 NAS 보안(security)을 활성화(activation)하고 서비스 요청(service request) 메시지에 SMS 메시지를 포함시켜서 전송하는 방법이다.
본 발명의 제3 실시 예에서는 UE(600)가 eNB(602)로 RRC 연결 요청(connection request) 메시지를 송신한 후 eNB(602)가 RRC 연결 셋업(connection setup) 메시지를 전송할 때 시그널링(signaling)을 위한 무선 베어러(radio bearer)가 할당되므로, 이후 NAS 메시지는 이때 할당된 무선 베어러(radio bearer)를 이용하여 전송이 가능하다. 즉, 서비스 요청(service request) 메시지는 UE에 dedicate하게 할당된 무선 베어러(radio bearer)로 전송되는 것이므로, 공통 시그널링 채널(common signaling channel)을 공유할 때와 달리, 메시지 크기에 대한 제한이 최대 160 바이트(byte)인 SMS 메시지가 서비스 요청 메시지에 포함될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 실시 예에서는 도 6 및 도 7에서와 같이 서비스 요청 메시지 (service request message) 및 서비스 요청 수락 메시지(service request accept message)에 SMS 메시지를 포함하여 전송하는 것을 제안한다.
그럼, 이하에서 도 6을 참조하여 본 발명의 제3실시 예에 따라 SMS 송신 시 MO 호를 처리하기 위한 신호 흐름도이다. 도 6a와 도 6b는 하나의 도면이지만, 설명의 편의를 위해 분리하였다.
614단계, 616단계는 도 2의 214단계, 216단계와 각각 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. UE(600)은 616단계에서 eNB(602)로부터 RRC 연결 셋업(connection setup) 메시지를 수신한 후, 서비스 요청(service request) 메시지를 전송하기 전에 618단계에서 NAS 보안(security)을 활성화(activation) 시킨다. 그리고, UE(600)는 활성화(activate)된 보안 컨텍스트(security context)의 암호화(encryption) 키인 보안 키(Security Key)를 이용하여 620단계에서 SMS 메시지를 암호화하여 서비스 요청(service request) 메시지에 포함시키고, 상기 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지를 통해 eNB(602)로 전송한다. 상기 서비스 요청 메시지는 상기 서비스 요청 상기 서비스 요청 메시지가 SMS 메시지 전송만을 위한 것임을 명시하는 지시자(indicator)(SMS only), KSI, MAC와, 상기 암호화된 SMS 메시지(enc(SMS msg)), 상기 SMS 메시지가 암호화되었음을 나타내는 플래그(enc flg) 정보가 포함된다. 이때, 620단계에서 UE(600)는 서비스 요청 메시지 자체를 기존의 방식대로 암호화하지 않고, 무결성 검사(integrity check)를 위한 MAC만을 포함하여 전송한다.
그리고, 상기 도 6a의 620단계에서는 SMS 메시지만을 암호화하여 전송하였지만, 그의 다른 변형(variation)으로서, SMS 메시지뿐 아니라, 상기 SMS 메시지를 포함한 서비스 요청 메시지 자체를 암호화 한 후, 상기 암호화한 서비스 요청 메시지와 같이 MAC을 MME(604)로 전달할 수도 있다. 이러한 경우에는, MME(604)가 상기 MAC에 대하여 검증(verification)을 수행하고, 상기 MAC에 대하여 검증이 완료되면, 미리 저장된 보안 컨텍스트(security context)를 사용하여 상기 암호화된 서비스 요청 메시지를 해독(decryption)하여 서비스 요청 메시지에 포함된 SMS 메시지를 추출한 후, 추출된 SMS 메시지를 MSC(606)로 전송할 수 있다.
상기 620단계에서 서비스 요청 메시지가 포함된 RRC 연결 완료 메시지를 수신한 eNB(602)는 622단계에서 상기 서비스 요청 메시지와 eNB UE S1AP id가 포함된 초기 UE 메시지를 MME(604)로 전송한다. 상기 622단계에서 초기 UE 메시지를 수신한 MME(604)는 서비스 요청(service request) 메시지에 포함된 MAC 코드를 이용하여 무결성 검사(integrity check)를 한 후, 유효성(validity)이 확인되면 해당하는 보안 컨텍스트(security context)를 활성화(activation) 시킨다. 그리고, MME(604)는 상기 보안 컨텍스트(context)에 포함된 보안(security) 키(암호화 키)를 이용하여 서비스 요청(service request) 메시지에 포함된 SMS 메시지를 해독(decryption)하고, 상기 해독된(decryption) 된 SMS 메시지를 624단계에서 MSC(606)로 전송한다. 626단계는 도 2의 236단계와 동일하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제3 실시 예에서는 MME(604)가 MSC(606)으로 SMS 메시지를 전송한 이후의 처리 과정은 628단계와 630단계의 두 가지가 가능하다.
628단계(Alternative A)는 MME(604)가 SMS 수신 ACK(receipt ACK) 처리와 초기 UE 메시지(initial UE message) 처리를 독립적으로 진행하는 것이다. 즉, MME(604)는 622단계에서 서비스 요청(service request) 메시지를 포함한 초기 UE 메시지(initial UE message)를 수신한 후, 628a단계에서 eNB(602)로 초기 UE 메시지 응답(Initial UE message response) 메시지를 전송하고, 628b단계에서 eNB(602)로부터 초기 UE 메시지 응답 ACK(Initial UE message response ACK) 메시지를 수신한다. 그리고, MME(604)는 624단계에서 서비스 요청(service request) 메시지에 포함된 SMS 메시지를 MSC(606)로 전송한 후, 628c단계에서 MSC(606)가 전송한 SMS 수신 ACK(SMC receipt ACK) 메시지를 628d단계에서 UE(600)로 전송한다. 이렇듯, 도 6에서는 MME(604)가 초기 UE 메시지 응답과 SMS 수신 응답을 별개로 처리할 수 도 있고, 초기 UE 메시지 응답과 SMS 수신 응답을 동시에 처리할 수도 있다.
반면, 630단계(Alternative B)는 MME(604)가 SMS 수신 ACK(receipt ACK) 메시지의 처리와 초기 UE 메시지(initial UE message)의 처리를 함께 하는 것이다. 즉 622단계에서 MME(604)가 서비스 요청(service request) 메시지를 포함한 초기 UE 메시지(initial UE message)를 eNB(602)로부터 수신한 후, 624단계에서 서비스 요청(service request) 메시지 내의 SMS 메시지를 MSC(606)로 전송한 후의 절차가 628단계와 상이하다. 즉, 630a단계에서 MSC(606)로부터 SMS 수신 ACK 메시지가 수신되면, 630b단계에서 MME(604)는 상기 수신된 SMS 수신 ACK 메시지를 초기 UE 메시지 응답(initial UE msg response) 메시지와 함께 eNB(602)로 전송하고, 630c단계에서 eNB(602)는 UE(600)로 DL 정보 트랜스포트 메시지를 통해 상기 SMS 수신 ACK 메시지를 전송 한다.
그리고, 632단계 내지 640단계는 도 2의 242단계 내지 252단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그럼 이하에서는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 과정에 대해 첨부된 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 과정의 신호 흐름도이다. 도 7a와 도 7b는 하나의 도면이지만, 설명의 편의를 위해 분리하였다.
714단계 내지 726단계의 설명은 도 5의 514단계 내지 526단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제3 실시 예에서 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 과정에서 MME(704)가 초기 UE 메시지를 독립적으로 처리하는지 또는 SMS 메시지 처리와 같이 처리하는지에 따라 728단계 또는 730단계 중 어느 하나의 단계가 수행될 수 있다.
728단계에서 수행되는 절차에 대해 상세히 살펴보면, 728a단계에서 MME(704)는 상기 724단계에서 수신한 초기 UE 메시지에 대한 응답을 eNB(702)로 전송하고, 728b단계에서 eNB(702)는 상기 728a단계에서 수신한 초기 UE 메시지 응답 메시지를 수신했음을 알리는 ACK 메시지를 MME(704)로 전송한다.
728c단계에서 MSC(706)는 상기 714단계에서 수신한 SMS 메시지를 MME(704)로 전송한다. 그리고, MME(704)는 728d단계에서 UE(700)로 SMS 메시지를 포함한 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지와 암호화(encryption) 된 SMS 메시지가 포함되어 있음을 지시하는 플래그(encFlag)를 하향링크 NAS 트랜스포트(Downlink NAS Transport) 메시지를 통해 전송한다.
상기 하향링크 NAS 트랜스포트(Downlink NAS Transport) 메시지를 수신한 UE(700)는 728e단계에서 상기 encFlag를 확인하고, NAS 보안을 활성화(activation) 시킨 후, 그 활성화(activate)된 NAS 보안 컨텍스트(security context)내의 암호키를 이용하여 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지와 함께 전송된 암호화된 SMS 메시지를 해독한다.
그럼, 다음으로 730단계에서 수행되는 절차에 대해 상세히 살펴보기로 한다. 730a단계에서 MSC(706)는 714단계에서 수신한 SMS 메시지를 MME(704)로 전송하고, 730b단계에서 MME(704)는 상기 724단계에서 수신한 초기 UE 메시지에 대한 응답을 eNB(702)로 전송하고, 상기 730b단계에서 초기 UE 메시지 응답을 수신한 eNB(702)는 730c단계에서 UE(700)로 SMS 메시지를 포함한 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지와 암호화(encryption)된 SMS 메시지가 포함되어 있음을 지시하는 플래그(enc Flag)를 하향링크 NAS 트랜스포트(Downlink NAS Transport) 메시지를 통해 전송한다.
반면, 730b단계 및 730c단계의 다른 변형으로서, MME(704)가 SMS 메시지만 암호화하지 않고, SMS 메시지와 상기 SMS 메시지를 포함하는 서비스 요청 메시지를 모두 암호화고, MAC을 추가하여 UE(700)로 전송한다면, 이를 수신한 UE(700)는 먼저 MAC에 대하여 검증을 수행하고, 상기 MAC에 대한 검증이 완료되면, 미리 저장된 보안 컨텍스트를 이용하여 SMS 메시지를 포함하는 서비스 요청 메시지 전체를 해독한 후, 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 SMS 메시지를 추출할 수 있다.
상기 하향링크 NAS 트랜스포트(Downlink NAS Transport) 메시지를 수신한 UE(700)는 730d단계에서 상기 enc Flag를 확인하고, NAS 보안을 활성화(activation) 시킨 후, 그 활성화(activate)된 NAS 보안 컨텍스트(security context)내의 암호키를 이용하여 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지와 함께 전송된 암호화된 SMS 메시지를 해독한다. 그리고, 730e단계에서 eNB(702)는 상기 730b단계에서 수신한 초기 UE 메시지 응답 메시지를 수신했음을 알리는 ACK를 MME(704)로 전송한다.
도 7의 732단계 내지 736단계는 도 5의 536단계 내지 540단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 7의 738단계, 740단계, 742단계는 도 5의 544단계와 542단계와 546단계와 각각 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리에서는 NAS 보안의 활성화를 728단계와 730단계 중 하나의 단계에서 수행하는 것으로 설명하였으나, UE(700)가 716단계에서 수신한 페이징 메시지를 통해 SMS 서비스만을 회선 스위치(CS) 서비스를 통해 받는 것을 확인할 수 있다면, 720단계와 722단계 사이에서 NAS 보안을 활성화시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 제3실시 예에 따른 송신 MT 호(call)의 처리는 MO 호(call)의 처리와 유사하게 SMS 메시지(message)의 전송을 초기 UE 메시지 응답(Initial UE msg response) 메시지를 통하여 전송한다. 본 발명의 제3 실시 예에서 SMS 메시지 수신을 위한 페이징(paging) 수신과 이에 따른 서비스 요청(service request) 메시지의 전송, NAS 보안(security)의 활성화(activation)는 본 발명의 제2 실시 예와 동일하다.
그러나, 제2 실시 예와의 차이점은 제3 실시 예에서 UE(700)는 722단계에서 RRC 연결 완료(RRC connection complete) 메시지를 전송한 후, 728d단계 또는 730c단계에서 SMS 메시지를 포함한 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지를 eNB(702)로부터 수신하고, 암호화된(encryption) 된 SMS 메시지가 포함되어 있음을 지시하는 encFlag를 확인하고, 728e단계 또는 730d단계에서 NAS 보안(security)을 활성화(activation) 시킨 후, 그 활성화(activate)된 NAS 보안 컨텍스트(security context)내의 암호화 키를 이용하여 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지와 함께 전송된 암호화된 SMS 메시지를 해독(decryption) 한다는 점이다. 이때, MME(704)는 MO 호(call) 처리와 마찬가지로 Alternative-A(728단계)와 같이 초기 UE 메시지(initial UE message)의 처리를 SMS 메시지 처리와 같이 수행할 수도 있고, Alternative-B(730단계)와 같이 독립적으로 처리할 수 도 있다.
본 발명의 제3 실시 예에 따를 경우 <표 1>에 비해 아래의 <표 4>와 같이 UE와 eNB에서 송수신하는 메시지가 각각 5개, 6개가 줄어들어 11개 줄어든다.
표 4
Figure PCTKR2011003244-appb-T000004
위의 <표 4>에서 (숫자*)는 alternative-B 사용시 control message 수

Claims (36)

  1. 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법에 있어서,
    SMS 발신 단말(User Equipment : UE)이 기지국(eNB)과 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송을 요청하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 기지국은 상기 수신한 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 이동성 관리 엔티티(Mobile Management Entity : MME)로 전송하는 과정과,
    상기 초기 UE 메시지에 응답하며, 상기 MME는 상기 기지국으로 데이터 베어러들에 대한 정보를 포함하지 않은 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 상기 기지국은 상기 SMS 발신 단말과 AS(Access Stratum) 보안을 설정하는 과정과,
    상기 AS 보안이 설정되면, 상기 SMS 발신 단말은 상기 MME와의 NAS(Non Access Stratum)보안을 수행하는 과정과,
    상기 MME와의 상기 NAS 보안 과정이 완료되면, 상기 SMS 발신 단말은 상향링크 NAS 전송 메시지를 통해 SMS 메시지를 상기 MME로 전송하는 과정을 포함하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 서비스 요청 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지가 상기 SMS 메시지 전송만을 위한 것임을 지시하는 정보와, KSI(Key Set Identifier), MAC(Message Authentication Code) 정보를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 초기 UE 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지와 상기 기지국이 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(eNB UE S1AP id)를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지는, 상기 기지국이 상기 SMS 발신 단말과 상기 AS 보안을 설정하기 위한 기지국 키(Key of eNB : KeNB)와 상기 MME가 S1 AP(Application Protocol) 연결에서 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 임시 할당한 임시 식별자(MME UE S1AP id) 를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 상기 기지국은,
    상기 SMS 발신 단말과 데이터 베어러를 설정하지 않음을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  6. 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법에 있어서,
    SMS 발신 단말이 기지국과 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송 요청하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 기지국은 상기 수신한 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 이동성 관리 엔티티(Mobile Management Entity : MME)로 전송하는 과정과,
    상기 초기 UE 메시지에 대한 응답으로, 상기 MME는 상기 기지국으로 NAS(Non Access Stratum) 보안 설정을 위한 정보를 포함하는 초기 UE 메시지 응답(initial UE message resonse) 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 상기 기지국은 상기 SMS 발신 단말로 하향링크 전송을 통해 상기 서비스 요청 메시지에 대한 수락 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 수락 메시지를 수신한 상기 SMS 발신 단말은 상향링크 NAS 전송 메시지를 통해 SMS 메시지를 상기 MME로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 서비스 요청 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지가 상기 SMS 메시지 전송만을 위한 것임을 지시하는 정보와, KSI(Key Set Identifier), MAC(Message Authentication Code) 정보를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 초기 UE 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지와 상기 기지국이 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(eNB UE S1AP id)를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 초기 UE 메시지 응답 메시지는,
    상기 기지국과 상기 SMS 발신 단말간의 데이터 베어러에 대한 정보와 AS(Access Stratum) 보안 설정을 위한 기지국의 키(Key of eNB : KeNB)를 포함하지 않음을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 초기 UE 메시지 응답 메시지는,
    상기 수락 메시지와 기지국과 상기 MME가 S1 AP(Application Protocol) 연결에서 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 임시 할당한 임시 식별자(MME UE S1AP id) 를 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  11. 제6 항에 있어서,
    상기 SMS 발신 단말은,
    상기 RRC 연결 완료 메시지에 대한 응답을 무선 링크 제어(Radio Link Control : RLC) 계층에서 확인한 후, NAS(Non Access Stratum) 보안을 활성화시는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  12. 제6 항에 있어서,
    상기 SMS 발신 단말은,
    상기 기지국으로부터 상기 서비스 요청 메시지에 대한 수락 메시지를 수신한 후에, NAS(Non Access Stratum) 보안을 활성화시는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  13. 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법에 있어서,
    SMS 발신 단말이 기지국과 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 상기 기지국으로부터 RRC 연결 셋업 메시지를 수신한 후, NAS(Non Access Stratum) 보안을 활성화시키는 과정과,
    상기 NAS 보안이 활성화된 후, 상기 활성화된 NAS 보안의 보안 컨텍스트의 암호화 키를 사용하여 암호화된 SMS 메시지와 SMS 전송을 위한 것을 지시하는 지시자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
    상기 서비스 요청 메시지를 수신한 상기 기지국이 상기 서비스 요청 메시지와 상기 기지국이 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(eNB UE S1AP id)를 포함하는 초기 UE 메시지를 이동성 관리 엔티티(MME)로 전송하는 과정과,
    상기 MME는 상기 서비스 요청 메시지가 유효할 경우, 상기 암호화 키를 이용하여 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 SMS 메시지를 해독하는 과정과,
    상기 MME가 상기 해독한 SMS 메시지를 이동 교환국(Mobile Switching Center : MSC)를 통해 SMS 착신 단말로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 서비스 요청 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지가 상기 SMS 메시지 전송만을 위한 것임을 지시하는 정보와, 상기 SMS 메시지가 암호화되었음을 나타내는 플래그 정보(enc flag)와, KSI(Key Set Identifier), MAC(Message Authentication Code) 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 초기 UE 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지와 상기 기지국이 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(eNB UE S1AP id)를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 MME는 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 상기 MAC를 이용하여, 상기 서비스 요청 메시지에 대하여 무결성 검사(Integrity check)를 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 MME는 상기 MSC로부터 상기 SMS 메시지에 대한 수신 긍정 응답을 수신한 후,
    상기 초기 UE 메시지에 대한 응답으로 상기 MME가 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(MME UE S1AP id)를 포함하는 초기 UE 메시지 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송하고,
    상기 초기 UE 응답 메시지 응답 메시지에 대한 긍정 응답을 수신한 후에, 상기 MSC로 상기 SMS 메시지가 성공적으로 전달되었음을 알리는 SMS 수신 긍정응답(SMS receipt ACK) 메시지를 상기 SMS 발신 단말에게 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 MME는 상기 MSC로부터 상기 SMS 메시지에 대한 수신 긍정 응답을 수신한 후,
    상기 초기 UE 메시지에 대한 응답으로 상기 MME가 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(MME UE S1AP id)와 상기 MSC로 상기 SMS 메시지가 성공적으로 전달되었음을 알리는 SMS 수신 긍정응답(SMS receipt ACK) 메시지를 포함하는 초기 UE 메시지 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법.
  19. 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템에 있어서,
    무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송을 요청하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 전송하는 SMS 발신 단말(User Equipment : UE)과,
    상기 SMS 발신 단말과 상기 RRC 연결을 설정하는 도중 상기 RRC 연결 완료 메시지를 수신한 경우, 상기 RRC 메시지에 포함된 상기 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 전송하는 기지국(eNB)과,
    상기 기지국으로부터 상기 초기 UE 메시지를 수신하면, 상기 기지국으로 데이터 베어러들에 대한 정보를 포함하지 않은 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 전송하는 이동성 관리 엔터티(MME)를 포함하고, 상기 기지국은 상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 경우, 상기 SMS 발신 단말과 AS(Access Stratum) 보안을 설정하고, 상기 SMS 발신 단말은 상기 AS 보안이 설정되면, 상기 MME와의 NAS(Non Access Stratum)보안을 수행하고, 상기 MME와의 상기 NAS 보안 과정이 완료되면, 상향링크 NAS 전송 메시지를 통해 SMS 메시지를 상기 MME로 전송함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 서비스 요청 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지가 상기 SMS 메시지 전송만을 위한 것임을 지시하는 정보와, KSI(Key Set Identifier), MAC(Message Authentication Code) 정보를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 초기 UE 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지와 상기 기지국이 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(eNB UE S1AP id)를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  22. 제19 항에 있어서,
    상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지는, 상기 기지국이 상기 SMS 발신 단말과 상기 AS 보안을 설정하기 위한 기지국 키(Key of eNB : KeNB)와 상기 MME가 S1 AP(Application Protocol) 연결에서 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 임시 할당한 임시 식별자(MME UE S1AP id)를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  23. 제19 항에 있어서,
    상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 상기 기지국은,
    상기 SMS 발신 단말과 데이터 베어러를 설정하지 않음을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  24. 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템에 있어서,
    무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송 요청하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 전송하는 SMS 발신 단말과,
    상기 SMS 발신 단말과 상기 RRC 연결을 설정하는 도중 수신한 상기 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 전송하는 기지국과,
    상기 기지국으로부터 상기 초기 UE 메시지를 수신하면, 상기 초기 UE 메시지에 대한 응답으로, 상기 기지국으로 NAS(Non Access Stratum) 보안 설정을 위한 정보를 포함하는 초기 UE 메시지 응답(initial UE message resonse) 메시지를 전송하는 이동성 관리 엔티티(Mobile Management Entity : MME)를 포함하고,
    상기 기지국은 상기 SMS 발신 단말로 하향링크 전송을 통해 상기 서비스 요청 메시지에 대한 수락 메시지를 전송하고,
    상기 수락 메시지를 수신한 상기 SMS 발신 단말은 상향링크 NAS 전송 메시지를 통해 SMS 메시지를 상기 MME로 전송함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 서비스 요청 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지가 상기 SMS 메시지 전송만을 위한 것임을 지시하는 정보와, KSI(Key Set Identifier), MAC(Message Authentication Code) 정보를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 초기 UE 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지와 상기 기지국이 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(eNB UE S1AP id)를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 초기 UE 메시지 응답 메시지는,
    상기 기지국과 상기 SMS 발신 단말간의 데이터 베어러에 대한 정보와 AS(Access Stratum) 보안 설정을 위한 기지국의 키(Key eNB : KeNB)를 포함하지 않음을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 초기 UE 메시지 응답 메시지는,
    상기 수락 메시지와 기지국과 상기 MME가 S1 AP(Application Protocol) 연결에서 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 임시 할당한 임시 식별자(MME UE S1AP id)를 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  29. 제24 항에 있어서,
    상기 SMS 발신 단말은,
    상기 RRC 연결 완료 메시지에 대한 응답을 무선 링크 제어(Radio Link Control : RLC) 계층에서 확인한 후, NAS(Non Access Stratum) 보안을 활성화킴을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  30. 제24 항에 있어서,
    상기 SMS 발신 단말은,
    상기 기지국으로부터 상기 서비스 요청 메시지에 대한 수락 메시지를 수신한 후에, NAS(Non Access Stratum) 보안을 활성화시킴을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  31. 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템에 있어서,
    무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결을 설정하는 과정 중 RRC 연결 셋업 메시지를 수신한 후, NAS(Non Access Stratum) 보안을 활성화시키고, 상기 NAS 보안이 활성화된 후, 상기 활성화된 NAS 보안의 보안 컨텍스트의 암호화 키를 사용하여 암호화된 SMS 메시지와 SMS 전송을 위한 것을 지시하는 지시자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지에 포함하여 전송하는 SMS 발신 단말과,
    상기 SMS 발신 단말과 RRC 연결을 설정하고, 상기 SMS 발신 단말로부터 상기 서비스 요청 메시지를 수신한 경우, 상기 서비스 요청 메시지와 기지국이 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(eNB UE S1AP id)를 포함하는 초기 UE 메시지를 전송하는 상기 기지국과,
    상기 서비스 요청 메시지가 유효할 경우, 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 상기 암호화 키를 이용하여 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 SMS 메시지를 해독하고, 상기 해독한 SMS 메시지를 이동 교환국(Mobile Switching Center : MSC)를 통해 SMS 착신 단말로 전송하는 이동성 관리 엔티티(MME)를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  32. 제31 항에 있어서,
    상기 서비스 요청 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지가 상기 SMS 메시지 전송만을 위한 것임을 지시하는 정보와, 상기 SMS 메시지가 암호화되었음을 나타내는 플래그 정보(enc flag)와, KSI(Key Set Identifier), MAC(Message Authentication Code) 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  33. 제32 항에 있어서,
    상기 초기 UE 메시지는,
    상기 서비스 요청 메시지와 상기 기지국이 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(eNB UE S1AP id)를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  34. 제33 항에 있어서,
    상기 MME는 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 상기 MAC를 이용하여, 상기 서비스 요청 메시지에 대하여 무결성 검사(Integrity check)를 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  35. 제31 항에 있어서,
    상기 MME는 상기 MSC로부터 상기 SMS 메시지에 대한 수신 긍정 응답을 수신한 후,
    상기 초기 UE 메시지에 대한 응답으로 상기 MME가 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(MME UE S1AP id)를 포함하는 초기 UE 메시지 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송하고,
    상기 초기 UE 응답 메시지 응답 메시지에 대한 긍정 응답을 수신한 후에, 상기 MSC로 상기 SMS 메시지가 성공적으로 전달되었음을 알리는 SMS 수신 긍정응답(SMS receipt ACK) 메시지를 상기 SMS 발신 단말에게 전송함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
  36. 제31 항에 있어서,
    상기 MME는 상기 MSC로부터 상기 SMS 메시지에 대한 수신 긍정 응답을 수신한 후,
    상기 초기 UE 메시지에 대한 응답으로 상기 MME가 상기 SMS 발신 단말을 식별하기 위해 할당한 임시 식별자(MME UE S1AP id)와 상기 MSC로 상기 SMS 메시지가 성공적으로 전달되었음을 알리는 SMS 수신 긍정응답(SMS receipt ACK) 메시지를 포함하는 초기 UE 메시지 응답 메시지를 상기 기지국으로 전송함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 시스템.
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