WO2015020488A1 - 인증 정보를 얻는 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2015020488A1
WO2015020488A1 PCT/KR2014/007400 KR2014007400W WO2015020488A1 WO 2015020488 A1 WO2015020488 A1 WO 2015020488A1 KR 2014007400 W KR2014007400 W KR 2014007400W WO 2015020488 A1 WO2015020488 A1 WO 2015020488A1
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WO
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node
terminal
mme
information
context
Prior art date
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PCT/KR2014/007400
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English (en)
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원성환
조성연
이진욱
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삼성전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06—Authentication
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    • H04W36/0022—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection for transferring data sessions between adjacent core network technologies

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for obtaining authentication information (including authentication vectors). More specifically, the present invention relates to a method and apparatus for obtaining authentication information (authentication vector) while minimizing a request to the authentication center to reduce overload of the authentication center.
  • a wireless communication system may include a terminal 100, wireless access networks 125, 135, and 145, a radio access network (RAN), and a core network 160, 180, and a core network.
  • RAN radio access network
  • Radio access networks have gradually changed over time.
  • the terminal 100 is named as a GSM EDGE Radio Access Network (GERAN) 145 or a Universal Terrestrial Radio Access Network 135 (UTRAN) through the Um interface 118 and the Uu interface 114, respectively.
  • GERAN GSM EDGE Radio Access Network
  • UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network 135
  • the terminal 100 may access a wireless access network named E-UTRAN (Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network, 125) through the Long Term Evolution (LTE) -Uu interface 110.
  • This E-UTRAN 125 is also commonly referred to as LTE.
  • the E-UTRAN 125, UTRAN 135, and GERAN 145 are referred to as networks because of the number of evolved node ratios (eNB, 120), radio network subsystems (RNS, 130), and base station subsystems (BSS). , 140).
  • the E-UTRAN is in the form of a network in which several advanced node ratios (eNBs) 120 are intricately intertwined.
  • eNBs evolved node ratio
  • the terminal 100 moves according to the evolved node ratio (eNB, 120), the wireless network sub-organization (RNS, 130), Establish a wireless connection with at least one of the base station sub-organizations (BSS) 140.
  • eNB evolved node ratio
  • RNS wireless network sub-organization
  • BSS base station sub-organizations
  • the radio network sub-organizations (RNS, 130) are further divided into a node ratio (Node B, NB) and a radio network controller (RNC). Can be.
  • the base station sub-organization (BSS) 140 may be further divided into a base transceiver station (BTS) and a base station controller (BSC).
  • the node ratio (NB) and the base station (BTS) establish a connection with the terminal 100 through the air interfaces 114 and 118, and the radio network controller RNC and the base station controller BSC are connected to the core network 180, Core Network, Connect with CN).
  • the evolved node ratio (eNB) 120 establishes a connection through these two functions, namely, the terminal 100 and the air interface 110, and is an E-UTRAN dedicated core network, an evolved packet core 160 (EPC). You can perform all the functions of connecting with.
  • the evolved node ratio (eNB) 120, node ratio (NB), and base station (BTS) may generally consist of one or more cells.
  • a cell refers to a cell of a general cellular system, and an evolved node ratio (eNB) 120, a node ratio (NB), and a base station (BTS) are devices for managing and controlling the cell.
  • eNB evolved node ratio
  • NB node ratio
  • BTS base station
  • a cell, an evolved node ratio (eNB) 120, a node ratio (NB), and a base station (BTS) may be used in the same meaning.
  • the cell, the evolved node ratio (eNB) 120, the node ratio (NB), and the base station (BTS) may be confused for convenience.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 connects the Mobility Management Entity (MME) and the S1-C interface 128, which is one of the components of the Evolved Packet Core (EPC) 160. Connect through.
  • the mobility management element 150 to establish a connection may be one or more (150a, 150b).
  • the Radio Network Sub-Organization (RNS) 130 and the Base Station Sub-Organization (BSS) 140 also serve the Serving General Packet Radio Service (GPRS) Support Element (170, SGSN) and Iu, respectively. Connection is made through interface 173 and Gb interface 175.
  • RNS Radio Network Sub-Organization
  • BSS Base Station Sub-Organization
  • GPRS General Packet Radio Service
  • the mobility management element (MME) 150 and the serving general packet radio service support element (SGSN) 170 are elements for controlling a radio access network (RAN), and are responsible for overall control functions such as mobility management, authentication, and security. They are also responsible for the call and location management of the terminal in idle mode.
  • RAN radio access network
  • MME mobility management element
  • eNB evolved node ratios
  • the mobility management elements (MME) in the mobility management element pool (MME pool) may be connected to the S10 interface 153.
  • mobility management elements (MMEs) of other MME pools may also be connected to the S10 interface 153.
  • the mobility management element (MME) may exchange necessary information through the S10 interface 153.
  • the terminal 100 can freely cross other radio access networks (RANs). For example, it may be considered that the terminal 100 receives a service from the UTRAN 135 and then receives a service from the E-UTRAN 125.
  • the mobility management element (MME) 150 may request information required for the serving general packet radio service support element (SGSN, 170), and the request may include the mobility management element (MME) 150 and the serving general packet radio service support element. (SGSN, 170) can be delivered over the connection.
  • the mobility management element (MME) 150 is further connected to the home subscriber server (HSS) 155 through the S6a interface 158.
  • the home subscriber server (HSS) 155 is an overall database server having subscriber and user information for the terminal 100.
  • the mobility management element (MME) 150 may request and receive necessary information from the home subscriber server (HSS) 155. Examples of the necessary information include mobility management, call and session setup, user authentication and access authority.
  • HSS home subscriber servers
  • MME mobility management element
  • HSS home subscriber server
  • the present invention relates to a method and apparatus for obtaining authentication information. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus that prevents frequent message transmission between a mobility management element (MME) and a home subscriber server (HSS) so as not to overload the home subscriber server (HSS).
  • MME mobility management element
  • HSS home subscriber server
  • a method for collecting terminal-related information of a mobility management entity includes additional identification information and additional identification information for a node storing a context of the terminal.
  • Receiving a message containing, determining whether the MME is storing the context for the terminal, if not storing the context for the terminal, to the node indicated by the identification information or additional identification information for the node Requesting authentication information receiving a context of the terminal from the node requesting the context, wherein the node requesting the context indicates whether an identification information type of the node corresponds to a serving GPRS support node (SGSN).
  • SGSN serving GPRS support node
  • an embodiment of the present invention in the apparatus of the mobility management entity (MME) to collect terminal-related information, a node for storing the context of the transceiver and the terminal for performing communication with at least one network node Receive a message including identification information and additional identification information for, determine whether the MME is storing the context for the terminal, and if not storing the context for the terminal, identification information or addition for the node
  • An authentication control unit for requesting a context to a node indicated by the identification information, and controlling to receive the context of the terminal from the node requesting the authentication information, wherein the node requesting the authentication information has an identification information type for the node.
  • SGSN serving GPRS support node
  • the embodiment of the present invention receives an indicator indicating that the terminal is being serviced by the combined MME / SGSN from the combined MME / SGSN and if it is determined that the location registration is necessary, storing the authentication information of the terminal It provides a terminal information transmission method comprising the step of transmitting a location registration message including the identification information and the indicator of the node.
  • an embodiment of the present invention receives an indicator indicating that the terminal is being serviced by the combined MME / SGSN from the transceiver and the combined MME / SGSN performing data communication, and determines that the location registration is necessary, It provides a terminal comprising a control unit for controlling to transmit the location registration message including the identification information and the indicator of the node storing the authentication information of the terminal.
  • an embodiment of the present invention comprises the steps of receiving a location registration message including the identification information of the node that stores the authentication information of the terminal, MME / SGSN (Mobility Management Entity / Serving) coupled to the terminal in the location registration message Determining whether an indicator indicating that the service is being serviced by a GPRS support node is included, and if the indicator is included, selecting a combined MME / SGSN corresponding to the indicator as a mobility management node for the terminal. It provides a node selection method of the base station comprising a.
  • MME / SGSN Mobility Management Entity / Serving
  • an embodiment of the present invention receives a location registration message including a transmission and reception unit for performing data communication and identification information of a node that stores the authentication information of the terminal, the MME / SGSN coupled to the location registration message Determining whether an indicator indicating that the service is being provided by the Mobility Management Entity / Serving GPRS Support Node is included, and if the indicator is included, a combined MME / SGSN corresponding to the indicator is included in the mobility management node for the UE. It provides a base station comprising a node selection control unit for controlling to select.
  • a method and apparatus for exchanging information between a terminal, a base station (eNB), a mobility management element (MME), and a method and device for selecting an inaccessible layer node according to the present invention It prevents frequent message transfers between HSSs so that the home subscriber server (HSS) is not overloaded.
  • HSS home subscriber server
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a general wireless communication system.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of performing location registration in a wireless communication system according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of performing location registration in a wireless communication system according to a second embodiment of the present invention.
  • NSF NAS node selection function
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of performing location registration in a wireless communication system according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating S1 message delivery according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of performing location registration in a wireless communication system according to a fifth embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a mobility management element (MME) when receiving a mapped GUTI.
  • MME mobility management element
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a registration process according to time information, which is a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a UE that is an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an eNB which is an embodiment of the present invention.
  • MME mobility management element
  • 3GPP will mainly target the wireless access network, the core network LTE and the evolved packet core (EPC), the main subject of the present invention has a similar technical background
  • EPC evolved packet core
  • the authentication information may include an authentication vector.
  • the authentication vector may include at least one of the following parameters: RAND, XRES, AUTN, K ASME .
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of performing location registration in a wireless communication system according to a first embodiment of the present invention.
  • the context of the terminal 100 is collected from the mobility management element (MME) 150a or another node according to the presence or absence of the context of the terminal 100 in the mobility management element (MME) 150a. Location registration.
  • the terminal 100 may start a location registration process (step 200).
  • Examples of the location registration process include an attach process and a tracking area (TA) update process.
  • the terminal 100 may determine that location registration is required if at least one of the following conditions is met:
  • the timer indicating the tracking area (TA) update period has expired
  • the radio resource control (RRC) connection is released with a release cause of “necessary tracking area (TA) update for load rebalancing”;
  • a change occurs in UE Network Capability and / or Discontinuous Reception (DRX) parameters inherent in the UE 100;
  • E-UTRAN is used by a terminal 100 that supports Circuit Switched Fallback (CSFB) or voice calls over an Internet Protocol (IP) Multimedia Subsystem (IMS). If you change the settings or the voice domain preference.
  • CSFB Circuit Switched Fallback
  • IP Internet Protocol
  • IMS Internet Multimedia Subsystem
  • the terminal 100 may transmit a location registration message (step 210).
  • the terminal may send an RRC message with the evolved node ratio (eNB) 120.
  • eNB evolved node ratio
  • the UE 100 and the evolved node ratio (eNB) 120 may perform a process for establishing an RRC connection and / or establishing another RRC connection.
  • the RRC message may include one or more of the following information:
  • Non-Access Stratum NAS
  • eNB evolved node ratio
  • MME 150a mobility management element
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • GUMMEI globally unique MME Identifier
  • Information eg, PLMN identifier, Location Area (LA) code, network resource identifier
  • SGSN serving general packet radio service support element 170 that has previously served the terminal 100
  • Information registerMME ) created in the form of GUMMEI by combining
  • a GUMMEI type indicating whether information in the form of GUMMEI is obtained from a mobility management element (MME) 150b (mative) or from a serving general packet radio service support element (SGSN) 170;
  • MME mobility management element
  • SGSN serving general packet radio service support element
  • the index of the authentication vector (Key Set Identifier, KSI).
  • the NAS message may be at least one of a TRACKING AREA UPDATE REQUEST and an ATTACH REQUEST message.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may perform a NAS node selection function (NNSF) based on the information received in step 210.
  • NSF NAS node selection function
  • the mobility management element (MME) 150a suitable for servicing the terminal 100 may be selected.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may relay the NAS message delivered by the terminal 100 to the mobility management element (MME) to the mobility management element (MME) 150a.
  • This NAS message may contain one or more of the following:
  • GUI globally unique temporary identity assigned to the terminal 100 by the mobility management element (MME) 150b;
  • GUTI Information created in the form of GUTI using an identifier and other information allocated to the terminal 100 by a serving general packet radio service support element (SGSN) 170;
  • SGSN serving general packet radio service support element
  • MME mobility management element
  • SGSN serving general packet radio service support element
  • the additional GUTI may be further included if the GUTI type is mapped from a Serving Generic Packet Radio Service Support Element (SGSN).
  • SGSN Serving Generic Packet Radio Service Support Element
  • the type of additional GUTI may be appropriate only for native GUTIs obtained from the mobility management element (MME). That is, a GUTI obtained from a Serving Generic Packet Radio Service Support Element (SGSN) may not be suitable for use as an additional GUTI.
  • the terminal 100 may send the GUTI provided by the mobility management element (MME) previously served to this additional GUTI.
  • the mobility management element (MME) 150a may find out whether the context of the terminal 100 exists in the mobility management element (MME) 150a by using the information received in operation 230.
  • the GUTI type information may include GUMMEI.
  • the mobility management element (MME) 150a may check the GUMMEI portion to determine whether the GUMMEI points to itself. As a result of the determination, when GUMMEI points to itself, the context of the terminal 100 may be found. In this case, it may be considered that the current mobility management element (MME) 150a and the mobility management element (MME. 150b) previously serving the terminal 100 are the same.
  • the GUTI type is mapped from the Serving Generic Packet Radio Service Support Element (SGSN), it means that the information in the GUTI type is not information obtained from the mobility management element (MME) 150a. Therefore, the mobility management element (MME) 150a may not need to look up the context of the terminal 100. However, if an additional GUTI is provided, the context of the terminal 100 can be found using this additional GUTI.
  • SGSN Serving Generic Packet Radio Service Support Element
  • the mobility management element (MME) 150a finds the context of the terminal 100, it may proceed to step 260. If the context of the terminal 100 is not found, the process may proceed to step 250.
  • the mobility management element (MME) 150a may collect the context of the terminal 100 from another node.
  • the other node may refer to at least one of a mobility management element (MME) 150b, a serving general packet radio service support element (SGSN) 170, and a home subscriber server (HSS) 155.
  • the context may refer to a general mobility management (MM) context, but may also be used to mean general information about the terminal 100.
  • the mobility management (MM) context is not only related to mobility management (MM) -related information (eg, DRX parameters, user equipment aggregate maximum bit rat (UE AMBR)), but also information related to security of the terminal (eg, UE AMBR). For example, EPS security context, authentication information)).
  • the context may be used to refer to all and / or some of the information contained in the mobility management (MM) context.
  • the mobility management element (MME) may select another node to request to send the context of the terminal 100 through the GUTI type information obtained in step 230. From the GUTI type it can be seen that the node will be a mobility management element (MME, 150b) or a serving general packet radio service support element (SGSN, 170). Steps 250-a-1 and 250-a-2 are signal flows for requesting the mobility management element (MME) 150b to send the context of the terminal 100, and steps 250-b-1 and 250-b -2 shows a signal flow when the serving general packet radio service support element (SGSN) 170 requests the context of the terminal 100 to be sent.
  • MME mobility management element
  • SGSN serving general packet radio service support element
  • the node is a serving general packet radio service support element (SGSN, 170), that is, requesting to send the context of the terminal 100 to the serving general packet radio service support element (SGSN, 170), the mobility management element.
  • the MME 150a and the Serving General Packet Radio Service Supporting Element (SGSN) 170 are based on different Radio Access Technology (RAT). Because of this, some of the information received from the Serving Generic Packet Radio Service Support Element (SGSN) 170 may not be appropriate for writing in the Mobility Management Element (MME) 150a.
  • An example of information not suitable for writing in the mobility management element (MME) 150a is authentication information. In this case, therefore, the authentication information may be requested to the hop subscriber server (HSS) 155 through steps 250-c-1 and 250-c-2.
  • step 260 the remaining steps of the location registration process are performed using the context of the terminal 100, and the location registration process (step 270) is completed.
  • the remaining steps may include performing an authentication process and a security mode control process between the mobility management element (MME) 150a and the terminal 100.
  • MME mobility management element
  • E-UTRAN supports high-speed data transmission
  • data may be transmitted in packet form, and thus may not be suitable for data transmission that needs to be delivered in real time unless it is linked with an IMS network.
  • a representative example of data that needs to be delivered in real time is voice data transmitted during a call. The user will feel great inconvenience in the call if the voice is not delivered in real time.
  • network operators use E-UTRAN for general data transmission and UTRAN for data transmission that needs to be delivered in real time.Circuit Switched Fallback (CSFB) I'm using technology.
  • CSFB Circuit Switched Fallback
  • the terminal 100 which was serviced in the E-UTRAN before the call, is served by the UTRAN during the call and returns to the E-UTRAN when the call is terminated.
  • the location registration process may be performed according to the first embodiment (in the first embodiment, the UE is in the connected state (eg, the URA_PCH state) in the UTRAN and then selects the E-UTRAN again. In this case, the terminal 100 may have determined that location registration is necessary).
  • the mobility management element (MME) 150a when performing the location registration process from the UTRAN back to the E-UTRAN in this way, the mobility management element (MME) 150a is GUTI indicated as being mapped from the Serving Generic Packet Radio Service Support Element (SGSN). You can receive type. Further, the mobility management element (MME) 150a may request the context of the terminal 100 from the serving general packet radio service support element (SGSN) 170 and request authentication information from the home subscriber server (HSS) 155. Can be.
  • SGSN Serving Generic Packet Radio Service Support Element
  • HSS home subscriber server
  • CSFB circuit switched alternatives
  • MME mobility management element
  • HSS home subscriber server
  • MME mobility management elements
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of performing location registration in a wireless communication system according to a second embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 properly adjusts information sent to the evolved node ratio (eNB) 120 so that the evolved node ratio (eNB) 120 retains the context of the terminal 100.
  • the management element (MME) 150a can be selected.
  • Step 300 if the terminal 100 determines that location registration is necessary, the terminal 100 may trigger a location registration process. Step 300 may be the same as or similar to step 200 described in the first embodiment.
  • the terminal 100 may transmit a location registration message (step 310).
  • the terminal may send a radio resource control (RRC) message to the evolved node ratio (eNB) 120.
  • RRC radio resource control
  • the terminal 100 and the evolved node ratio (eNB) 120 may establish a radio resource management (RRC) connection establishment process and / or other radio resource management (RRC) connection establishment. Can be done.
  • the radio resource management (RRC) message may include one or more of the following:
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • GUMMEI globally unique MME Identifier
  • GUMMEI is created by combining information (eg, PLMN identifier, Location Area (LA) code, Network Resource Identifier) of the SGSN 170 that has served the terminal 100 before. Information made in the form;
  • information eg, PLMN identifier, Location Area (LA) code, Network Resource Identifier
  • a GUMMEI type indicating whether information in the form of GUMMEI is obtained from the MME (mative) or from the SGSN 170;
  • the NAS message may be at least one of a TRACKING AREA UPDATE REQUEST and an ATTACH REQUEST message.
  • the additional GUMMEI may be information obtained from the additional GUTI that may be included in the NAS message.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may perform a NAS node selection function (NNSF) based on the information received through step 310.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may select a mobility management element (MME, 150a) having a context of the terminal 100, and further, the mobility management element (MME) 150a may have different nodes (e.g., For example, it is important for the terminal 100 to provide appropriate information in step 310 so that the context of the terminal 100 may not be requested to the MME, SGSN and / or HSS. That is, the terminal 100 may need to deliver the GUMMEI of the mobility management element (MME, 150a) having the context of the terminal 100 to the evolved node ratio (eNB) 120.
  • NSF NAS node selection function
  • the GUMMEI of the mobility management element (MME) 150a which preferably holds the context of the terminal 100, may be sent in at least one of the following two:
  • GUMMEI type information ( registeredMME );
  • Additional GUMMEI Additional GUMMEI ( additionalGUMMEI ).
  • the terminal 100 contains GUMMEI of mobility management element (MME) 150a which has a context of the terminal 100 in GUMMEI type information
  • MME mobility management element
  • ISR idle mode signaling reduction
  • the terminal 100 generally obtains the GUMMEI () obtained from the mobility management element (MME). native GUMMEI). If the Temporary Identity used in Next update (TIN) indicates the P-TMSI, if the terminal 100 has a valid GUTI, the terminal 100 may determine this valid GUTI.
  • the extracted GUMMEI can be sent to the evolved node ratio (eNB) 120 in step 310 by being contained in the registeredMME .
  • eNB evolved node ratio
  • the GUMMEI type may be native from a mobility management element (MME).
  • MME mobility management element
  • the temporary identifier (TIN) to be used for the next update of the terminal 100 indicates the P-TMSI
  • the terminal 100 is previously serviced by a serving general packet radio service support element (SGSN), and is in an idle mode.
  • the signaling reduction (ISR) is not activated.
  • the mobility management element (MME) 150a is selected as a mobility management element (MME) of one of the mobility management element pools (MME pool), and a serving general packet radio service support element (SGSN, 170) identified by mapped GUMMEI.
  • MME mobility management element
  • SGSN serving general packet radio service support element
  • the enhanced node ratio (eNB) 120 performs the NAS node selection function (NNSF) in step 320 by using the received native GUMMEI.
  • NSF NAS node selection function
  • the terminal 100 sends the GUMMEI of the mobility management element (MME) 150a having the context of the terminal 100 in the additional GUMMEI and sends it to the evolved node ratio (eNB) 120 is described.
  • MME mobility management element
  • eNB evolved node ratio
  • the NAS of the terminal 100 can additionally send the GUMMEI extracted from the valid GUTI to the RRC layer.
  • a GUMMEI extracted from a valid GUTI can be sent in an IE with the appropriate name (for example, an additional GUMMEI).
  • the type of the additional GUMMEI may be native.
  • the additional GUMMEI and / or the type of the additional GUMMEI may be transmitted from the terminal 100 to the evolved node ratio (eNB) 120 in the RRCConnectionSetupComplete message.
  • the node ratio (eNB) 120 evolved through step 310 may be provided with additional GUMMEI as well as the selected PLMN identifier, GUMMEI type information, and GUMMEI type.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may perform a NAS node selection function (NNSF) using at least one of the selected PLMN identifier, GUMMEI type information, GUMMEI type, and additional GUMMEI.
  • NSF NAS node selection function
  • NSF NAS node selection function
  • the evolved node ratio may determine whether native GUMMEI is included in GUMMEI type information. As a result of the check, if native GUMMEI is contained, the process proceeds to step 420, and if not, the process proceeds to step 430.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may select the mobility management element (MME) 150a using at least one of the selected PLMN identifier and GUMMEI type information. The process then proceeds to step 450 to determine whether a corresponding mobility management element (MME) can be selected. If the mobility management element (MME) is selected, the remaining registration process may be performed using the selected mobility management element (MME). If the mobility management element (MME) cannot be selected, the process may proceed to step 460 to select the MME in consideration of the load of the mobility management element pool (MME pool).
  • MME mobility management element
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may check for additional GUMMEI. If there is no additional GUMMEI, the flow proceeds to step 420 where the evolved node ratio (eNB) 120 can select the MME 150a using at least one of the selected PLMN identifier and GUMMEI type information. In this case, the GUMMEI type information may include mapped GUMMEI. The process then proceeds to step 450. If there is additional GUMMEI, the process proceeds to step 440.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may select the mobility management element (MME) 150a using at least one of the selected PLMN identifier and the additional GUMMEI. Proceed to step 450.
  • MME mobility management element
  • step 450 it may be determined whether the mobility management element (MME) 150a can be selected using the GUMMEI. If the mobility management element (MME) 150a can be selected using the GUMMEI, the flow proceeds to step 470 to finish the mobility management element (MME) selection process. If the mobility management element (MME) cannot be selected using GUMMEI, proceed to step 460.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may select an appropriate mobility management element (MME) in consideration of the load of the mobility management element pool (MME pool).
  • MME mobility management element
  • the information set in the eNB may be additionally considered.
  • An example of the set information may include combined MME / SGSN related information.
  • the location registration process proceeding after step 320 may be performed similarly to the process proceeding after step 220 of the first embodiment.
  • the second embodiment is summarized as follows: “If the temporary identifier (TIN) to be used in the next update of the terminal 100 points to P-TMSI, if there is a valid GUTI, the GUMMEI is extracted from it and the evolved node ratio (eNB, 120, may be used to select MME instead of mapped GUMMEI or preferentially over mapped GUMMEI. ”As such, the NAS node selection function (NNSF) according to the second embodiment actively utilizes valid GUTI. There is significance in. However, it may be disadvantageous in that the serving general packet radio service support element (SGSN) and mobility management element (MME) may blow an opportunity to select a combined MME / SGSN implemented together. That is, in the case of combined MME / SGSN, using mapped GUMMEI rather than valid GUTI may help to reduce the number of exchange of messages for context collection of UE 100 in an Evolved Packet Core (EPC). Can be.
  • EPC Evolved Packet
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of performing location registration in a wireless communication system according to a third embodiment of the present invention.
  • the mapped GUMMEI is preferentially used, if possible, over the GUMMEI extracted from the valid GUTI.
  • NAS node selection function NSF
  • the combined MME / SGSN may be a device supporting both the operation of the MME and the operation of the SGSN.
  • the terminal 100 may deliver the combined MME / SGSN indicator to the terminal 100.
  • the terminal 100 receiving the combined MME / SGSN indicator may store it and use it in a later step of the present embodiment.
  • the indicator may be an indicator indicating that the terminal 100 is being served by a device in which a mobility management element and a serving general packet radio service support element are combined (combined MME / SGSN, 190).
  • the indicator may be delivered through a NAS message (eg, a location registration acceptance message such as Attach Accept, Tracking Area Update Accept, or Routing Area Update Accept).
  • the indicator may be delivered to the base station (eNB) 120 in an S1 message and again to the terminal 100. If the terminal 100 does not receive the combined MME / SGSN indicator in another location registration acceptance message, the terminal 100 may delete the indicator.
  • the combined MME / SGSN indicator related field may be set in the storage space of the terminal 100 and the field may be set on when the indicator is received, and may be set off when the indicator is not received. Management methods in the terminal 100 related to the indicator may vary.
  • step 510 if the terminal 100 determines that location registration is necessary, the terminal 100 may trigger a location registration process. This step may be the same as or similar to step 200 described in the first embodiment.
  • the terminal 100 may transmit a location registration message (step 510).
  • the terminal may send an RRC message with the evolved node ratio (eNB) 120.
  • the UE 100 and the evolved node ratio (eNB) 120 may perform a process for establishing an RRC connection and / or establishing another RRC connection.
  • the RRC message may include one or more of the following:
  • a PLMN identifier selected by the terminal 100
  • GUMMEI Information created in the form of GUMMEI by combining information of SGSN (eg, PLMN identifier, LA code, NRI, RAI, P-TMSI) which has previously served the terminal 100;
  • SGSN eg, PLMN identifier, LA code, NRI, RAI, P-TMSI
  • a GUMMEI type indicating whether information in the form of GUMMEI is obtained from the MME (mative) or from the SGSN 170;
  • the NAS message may be at least one of a TRACKING AREA UPDATE REQUEST and an ATTACH REQUEST message.
  • the additional GUMMEI may be information obtained from the additional GUTI that may be included in the NAS message.
  • the terminal 100 may fill the registeredMME field by extracting the MME identifier part from the GUTI type information.
  • the GUTI type information that can be used at this time is shown in Table 1 below.
  • TIN value P-TMSI TIN value: GUTI TIN value: RAT-related TMSI Has Combined MME / SGSN Indicator Mapped GUTI from P-TMSI / RAI (Valid / native) GUTI (Valid / native) GUTI No Combined MME / SGSN Indicator (Valid / native) GUTI (Valid / native) GUTI (Valid / native) GUTI
  • the above table gives indicated if registeredMME to fill the fields of the message sent in step 510 extracts the MME identifier part from the GUTI any type of information about the six possible conditions. For example, if the temporary identifier (TIN) to be used in the next update indicates the P-TMSI, if the terminal 100 stores the combined MME / SGSN indicator, the MME identifier part is obtained from the mapped GUTI obtained from the P-TMSI / RAI. You can extract and populate the registerdMME field.
  • TIN temporary identifier
  • the MME identifier part from the valid GUTI held by the terminal 100 if the terminal 100 does not store the combined MME / SGSN indicator. You can extract this to populate the registerdMME field. Some of the six possible situations in the table may not follow the table.
  • the terminal 100 may additionally contain the GUMMEI in addition to the GUMMEI contained in the registeredGUMMEI field.
  • the terminal 100 may deliver the combined MME / SGSN indicator.
  • the temporary identifier (TIN) to be used for the next update of the terminal 100 indicates the P-TMSI
  • the registeredGUMMEI may include a GUMMEI generated from the P-TMSI / RAI.
  • the additional GUMMEI can contain the GUMMEI extracted from the valid GUTI.
  • the node ratio (eNB) evolved in step 520 may perform a NAS node selection function (NSNF) using at least one of the information received in step 510.
  • the mobility management element (MME) may be derived using at least one of the selected identifier, GUMMEI type information, and additional GUMMEI.
  • GUMMEI type information that is, when no additional GUMMEI is delivered
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may derive a mobility management element (MME) from the received GUMMEI type information.
  • the combined MME / SGSN indicator is used when deciding whether to derive the mobility management element (MME) using the GUMMEI type information or the mobility management element (MME) using the additional GUMMEI. Can be used.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 uses the set information to derive mobility management element (MME) using the GUMMEI type information or to obtain additional GUMMEI. Can be used to determine whether to derive a mobility management element (MME). For example, if the information set in the evolved node ratio (eNB) indicates that the GUMMEI type information indicates a combined MME / SGSN, the GUMMEI type information may be used to derive a mobility management element (MME).
  • the evolved node ratio (eNB) 120 is a home eNB (HeNB)
  • HeNB evolved home node ratio gateway
  • MME mobility management element
  • eNB evolved node ratio gateway
  • MME mobility management element
  • eNB evolved node ratio gateway
  • Messages sent between the evolved node ratio (eNB) 120 and the evolved home node non-gateway (HeNB GW) and between the evolved home node non-gateway (HeNB GW) and the mobility management element (MME) 150 are S1 messages.
  • the evolved home node non-gateway (HeNB GW) is established, the NAS node selection function (NNSF) may be performed in the evolved home node non-gateway (HeNB GW), not the evolved node ratio (eNB) 120. have.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may send information required for the NAS node selection function (NNSF) to the evolved home node ratio gateway (HeNB GW) in an S1 message.
  • the relation between the relay node (RN) and the donor evolved node ratio (DoNB) is similar to the relationship between the evolved home node ratio (HeNB) and the evolved home node ratio gateway (HeNB GW). .
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating S1 message delivery according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the evolved node ratio (eNB) 120 in FIG. 6 may more specifically refer to one or more of the evolved home node ratio (HeNB) and the relay node (RN), and the mobility management element (MME) 150 actually refers to. May refer to one or more of an evolved node ratio gateway (HeNB GW) and a donor evolved node ratio (DeNB).
  • HeNB GW evolved node ratio gateway
  • DeNB donor evolved node ratio
  • the evolved node ratio (eNB) 120 may send an INITIAL UE MESSAGE to the mobility management element (MME) 150.
  • MME mobility management element
  • one or more of an NAS message, a selected PLMN identifier, GUMMEI type information, a GUMMEI type, an additional GUMMEI, and a combined MME / SGSN indicator may be transmitted through an initial UE message.
  • the GUMMEI type information may be a registeredMME received by the node ratio (eNB) 120 evolved in at least one of the second and third embodiments from the terminal 100 through an air interface.
  • At least one of the selected PLMN identifier and the additional GUMMEI may be information received through an air interface from the node ratio (eNB) terminal 100 evolved in at least one of the second embodiment and the third embodiment. At least one of the selected PLMN identifier, GUMMEI type information, GUMMEI type, and additional GUMMEI may be sent if the evolved node ratio (eNB) 120 does not support the NAS node selection function (NNSF). The selected PLMN identifier may be delivered in a TA identifier.
  • eNB evolved node ratio
  • NSF NAS node selection function
  • the mobility management element (MME) 150 may perform a NAS node selection function (NSNF) using at least one of the information received in operation 610. At least one of the selected identifier, GUMMEI type information, and additional GUMMEI may be used to derive another mobility management element (MME). When there is one GUMMEI type information, that is, when no additional GUMMEI is delivered, the mobility management element (MME) 150 may derive another mobility management element (MME) from the received GUMMEI type information.
  • NSNF NAS node selection function
  • the combined MME / SGSN indicator when deciding whether to derive another mobility management element (MME) using the GUMMEI type information or the mobility management element (MME) using the additional GUMMEI. Can be used.
  • the mobility management element (MME) 150 uses the set information to derive another mobility management element (MME) using the GUMMEI type information or to obtain additional GUMMEI.
  • MME Mobility Management Element
  • the information set in the mobility management element (MME) 150 indicates that the GUMMEI type information indicates a combined MME / SGSN
  • another mobility management element (MME) may be derived using the GUMMEI type information. have.
  • a packet management (EPC) node evolved compared to the first embodiment by selecting a mobility management element (MME) 150a that is likely to have the context of the terminal 100 properly.
  • MME mobility management element
  • the number of messages exchanged for context collection of the terminal 100 can be reduced, and as a result, the request transmitted to the home subscriber server (HSS) 155 can be reduced.
  • HSS home subscriber server
  • eNB evolved node ratio
  • the node 100 and the evolved node ratios (eNB, 120) are not changed, and nodes (nodes) in the evolved packet core (EPC) are more aggressively connected to the terminal 100.
  • HSS home subscriber server
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of performing location registration in a wireless communication system according to a fifth embodiment.
  • Steps 700 to 730 may follow steps 200 to 230 of the first embodiment.
  • the mobility management element (MME) 150a may find out whether the context of the terminal 100 exists in the mobility management element (MME) 150a by using the information received in operation 730.
  • the GUTI type information may include GUMMEI.
  • the mobility management element (MME) 150a checks the GUMMEI portion, and if the GUMMEI points to itself, it can look up the context of the terminal 100. In this case, it may be considered that the current mobility management element (MME) 150a and the mobility management element (MME 150b) that previously served the terminal 100 are the same.
  • the GUTI type is mapped from the Serving Generic Packet Radio Service Support Element (SGSN), it means that the information in the GUTI type is not information obtained from the mobility management element (MME) 150a. Therefore, the mobility management element (MME) 150a may not need to look up the context of the terminal 100. However, if an additional GUTI is provided, the context of the terminal 100 can be found using this additional GUTI.
  • SGSN Serving Generic Packet Radio Service Support Element
  • step 740 if the mobility management element (MME) 150a finds the context of the terminal 100, it may proceed to step 760. If the context of the terminal 100 is not found in step 740, the flow proceeds to step 750.
  • MME mobility management element
  • the mobility management element (MME) 150a may collect the context of the terminal 100 from another node.
  • the other node may refer to at least one of a mobility management element (MME, 150b), a serving general packet radio service support element (SGSN, 170), another mobility management element (MME, 150c), and a home subscriber server (HSS, 155).
  • the context may refer to a general mobility management (MM) context, but may also be used to mean general information about the terminal 100.
  • the mobility management (MM) context may include mobility management (MM) related information (eg, DRX parameters, UE AMBR), as well as information related to the security of the terminal (eg, EPS security context, authentication information).
  • MM mobility management
  • the context may be used to refer to all and / or some of the information contained in the mobility management (MM) context.
  • the other node requesting to send the context of the terminal 100 may select through the GUTI type information obtained from step 730. From the GUTI type it can be seen that the node will be a mobility management element (MME, 150b) or a serving general packet radio service support element (SGSN, 170). In addition, it is possible to infer the type of service supported by the GUTI type. For example, if the GUTI type is native, it may imply that the terminal 100 is supported for LTE service. If the GUTI type is mapped, it may imply that the terminal 100 is supported for 3G or 2G service.
  • MME mobility management element
  • SGSN serving general packet radio service support element
  • the GUTI type is native, according to steps 750-a-1 and 750-a-2, it is possible to request the mobility management element (MME) 150b indicated by the native GUTI to send the context of the terminal 100.
  • MME mobility management element
  • the GUTI type is mapped from the Serving Generic Packet Radio Service Support Element (SGSN), following steps 750-b-1 and 750-b-2, the Serving Generic Packet Radio Service Support Element (SGSN, 170 may request to send the context of the terminal 100.
  • SGSN Serving Generic Packet Radio Service Support Element
  • the mobility management element (MME) 150a may request to send the context of the terminal 100 to the mobility management element (MME) 150c indicated by the additional GUTI in addition to the serving general packet radio service support element (SGSN) 170.
  • the mobility management element MME 150a includes the additional GUTI to another mobility management element MME 150c in at least one message of an Identification Request and Context Request message to display the context of the terminal 100. You can request to send.
  • the mobility management element (MME) 150c may send the context of the terminal 100 to at least one of an identification response and a context response message to the mobility management element (MME) 150a.
  • the mobility management element MME 150a may select and store only authentication information in the context of the terminal 100 obtained from the mobility management element MME 150c.
  • the MME 150a may receive the context of the terminal 100 from the SGSN 170 through step 750-b, as well as additionally receive the context of the terminal 100 from the MME 150c through step 750-c.
  • a context for the terminal 100 may be generated by combining the context of the terminal 100 received from the SGSN 170 and the context of the terminal 100 received from the MME 150c.
  • the information except for the authentication information may be taken from information received from the SGSN 170, and the authentication information may take information received from the MME 150c.
  • the message used in step 750-c may be a new message.
  • the message delivered in step 750-c-1 may include an additional GUTI.
  • the message delivered in step 750-c-2 may include at least one of additional GUTI and authentication information of the terminal.
  • the MME 150a may selectively receive only information (authentication information) required by the MME 150a without having to receive the entire context of the terminal 100 from the MME 150c.
  • the authentication information may include at least one of five or less authentication vectors and KSI.
  • the KSI may be an indicator indicating an authentication vector used between the MME 150b or 150c and the terminal 100 when the terminal 100 was previously serviced.
  • the MME 150a may not use the authentication vector previously used by the terminal 100 and the MME 150b or 150c to enhance security.
  • KSI received from at least one of steps 710, 750-a-2, and 750-c-2 may be used.
  • the MME 150a may not use the authentication vector indicated by the KSI.
  • authentication with the terminal 100 may be performed using an authentication vector indicated by “(KSI + 1) modulo ⁇ number of received authentication vectors ⁇ ”.
  • the “(KSI + 1) modulo ⁇ number of received authentication vectors ⁇ ” value may be newly designated as KSI in the MME 150a and then transmitted to the terminal 100.
  • the MME 150b or 150c may have been used by itself.
  • the vector may not be sent to the MME 150c.
  • the message delivered in step 750-c-1 may include a NAS message sent by the terminal 100 to the MME 150a.
  • the MME 150c may use this NAS message to perform an integrity check.
  • the MME 150c may send authentication information of the terminal 100 through steps 750-c-2.
  • the MME 150c may send information indicating that the NAS message sent by the MME 150a does not succeed in integrity checking.
  • Information indicating that the NAS message sent by the MME 150a did not succeed in integrity check may be known, for example, by sending KSI to 7.
  • authentication information may be requested to the HSS 155 via steps 750-d-1 and 750-d-2.
  • the MME 150a may use the authentication information in a procedure related to authentication with the terminal 100.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a mobility management element (MME) when receiving a mapped GUTI.
  • MME mobility management element
  • the context of the terminal 100 may be obtained using the mapped GUTI. Operation 820 may proceed.
  • step 820 it may be checked whether additional GUTIs have been given. If it is determined that there is an additional GUTI, the process may proceed to step 823. If no additional GUTI is found, the process can proceed to step 850.
  • step 823 it may be checked whether the additional GUTI indicates the mobility management element (MME) 150a. If instructing the mobility management element 150a, the process may proceed to step 840. If the mobility management element 150b is not instructed, step 830 may proceed.
  • MME mobility management element
  • a mobility management element (MME) 150c address may be obtained from the additional GUTI. The process may then proceed to 840.
  • MME mobility management element
  • step 840 it may be determined whether the LTE authentication vector can be obtained.
  • a process of obtaining an LTE authentication vector from a suitable mobility management element (MME) may be performed. For example, if it has passed through step 830, an Identification Request message may be sent to the mobility management element (MME, 150c) identified as the GUMMEI obtained from the additional GUTI to attempt to obtain an LTE authentication vector.
  • MME mobility management element
  • an Identification Request message may be sent to the mobility management element (MME, 150c) identified as the GUMMEI obtained from the additional GUTI to attempt to obtain an LTE authentication vector.
  • MME mobility management element
  • the process proceeds to step 850 to acquire an authentication vector from the home subscriber server (HSS) 155 and proceeds to step 860 to complete the acquisition process.
  • HSS home subscriber server
  • the remaining steps of the location registration process are performed using the context of the terminal 100, and the location registration process is completed.
  • the remaining steps may include performing an authentication process and a security mode control process between the mobility management element (MME) 150a and the terminal 100.
  • MME mobility management element
  • the mobility management element (MME) 150a may make a context request of the terminal 100 to both the serving general packet radio service support element (SGSN) 170 and the mobility management element (MME) 150c. .
  • whether the mobility management element MME 150a succeeds in obtaining the context of the terminal 100 from the mobility management element MME 150c determines whether the mobility management element MME 150c services the terminal 100. It may depend on how long it has been.
  • the mobility management element (MME, 150c) serviced the terminal 100 is older than a predetermined time and the mobility management element (MME, 150c) erases the context of the terminal 100, the mobility management element (MME, 150c) Requesting the context of the terminal 100 may be meaningless.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a registration process according to time information, which is a sixth embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 may receive information related to the time point at which the mobility management element (MME) 150c is serviced. This information is transferred back to the mobility management element (MME) 150a, so that the mobility management element (MME) 150a may be used when determining whether to request the context of the terminal 100 to the mobility management element (MME) 150c.
  • the mobility management element (MME) 150c may transfer the time information from the mobility management element (MME) 150c to the terminal 100.
  • the time information may include at least one of a time point at which the terminal 100 is serviced by the mobility management element (MME) 150c and a time at which the mobility management element (MME) 150c maintains the context of the terminal 100. have.
  • the terminal 100 may transmit at least one of a TRACKNIG AREA UPDATE REQUEST message and an ATTACH REQUEST message.
  • the terminal 100 may determine whether to include an additional GUTI when sending a message in step 910 based on the time information received in step 900. If it is determined that the additional GUTI is allocated from the mobility management element (MME) 150c so long that it is not necessary to notify the mobility management element (MME) 150a, it may not be included.
  • MME mobility management element
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a UE that is an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 may include a transceiver 101 and a controller 103.
  • the transceiver 101 may perform data communication with an external device.
  • the controller 103 may control the overall operation of the terminal 100.
  • the control unit 103 receives an indicator indicating that the terminal is being serviced by the combined MME / SGSN from the combined MME / SGSN, and determines that the location registration is necessary, the terminal
  • the location registration message including the identification information and the indicator of the node storing the context of the control may be transmitted.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an eNB which is an embodiment of the present invention.
  • the base station 120 may include a transceiver 121 and a controller 123.
  • the transceiver 121 may perform data communication with an external device.
  • the controller 123 may control the overall operation of the base station 120.
  • the controller 123 may include a node selection controller 125.
  • the node selection control unit 125 receives a location registration message including identification information of a node storing a context of a terminal, and the MME / SGSN (Mobility Management Entity / Serving GPRS Support Node) in which the terminal is coupled to the location registration message. It is determined whether the indicator indicating that the service is provided by the), and if the indicator is included, it can be controlled to select the combined MME / SGSN corresponding to the indicator as a mobility management node for the terminal.
  • MME / SGSN Mobility Management Entity / Serving GPRS Support Node
  • the node selection controller 125 may control to select a mobility management node for the terminal from the GUMMEI type information of the identification information if the indicator does not include the indicator.
  • the node selection control unit 125 preferentially selects a mobility management node for the terminal by using GUMMEI for MME rather than GUMMEI for SGSN included in the identification information. Can be controlled.
  • controller 123 and the node selection controller 125 have been described in a separate block, but this is merely for convenience of description and the present invention is not limited thereto.
  • MME mobility management element
  • the mobility management element (MME) 150 may include a transceiver 151 and a controller 153.
  • the transceiver 151 may perform data communication with an external device.
  • the controller 153 may control the overall operation of the mobility management element (MME).
  • the controller 153 may further include an authentication controller 155.
  • the authentication control unit 155 receives a message including identification information and additional identification information for the node storing the context of the terminal, determines whether the MME stores the context for the terminal, and for the terminal If the context is not stored, the context is requested to the node indicated by the identification information or the additional identification information for the node, and the control is performed to receive the context of the terminal from the node that has requested the authentication information, wherein the context is requested
  • the node to be determined may be determined according to whether an identification information type of the node corresponds to a serving GPRS support node (SGSN).
  • SGSN serving GPRS support node
  • the authentication control unit 155 receives a context from the SGSN indicated by the identification information for the node, and receives the authentication information from the MME indicated by the additional identification information. Can be controlled.
  • the identification information for the node includes Globally Unique Temporary Identity (GUTI) information including Globally Unique MME Identifier (GUMMEI) information
  • the additional identification information includes additional GUTI information including GUMMEI information for the MME. can do.
  • GUI Globally Unique Temporary Identity
  • GUMMEI Globally Unique MME Identifier
  • the authentication controller 155 may control to perform a location registration process using the stored context.
  • the authentication control unit 155 may control to receive a context from a node indicated by the identification information for the node, if the identification information type for the node is not for SGSN.
  • the context may include authentication information, and the authentication information may include at least one of RAND, XRES, AUTN, K ASME, and KSI.
  • the authentication control unit 155 controls to select an authentication vector corresponding to the remaining value obtained by dividing a value obtained by adding an arbitrary value to the KSI included in the received authentication information by the number of authentication vectors included in the received authentication information. can do.
  • the control unit 153 and the authentication control unit 155 have been described in a separate block, this is for convenience of description and the present invention is not necessarily limited thereto.
  • all steps and messages may optionally be subject to execution or subject to omission.
  • the steps need not necessarily occur in order and may be reversed.
  • Message delivery doesn't necessarily have to happen in order, but can be reversed.

Abstract

본 발명의 실시 예는 홈 가입자 서버(HSS)의 부하를 경감 시키며 단말의 인증 정보를 수집하는 방법 및 장치에 대한 것으로, 기지국의 이동성 관리 노드 선택 편의를 위한 단말의 위치 등록 메시지 전송 방법 및 장치, 기지국의 이동성 관리 노드 선택 방법 및 장치, 이동성 관리 노드의 인증 정보 수집 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 홈 가입자 서버(HSS)의 부하를 줄이면서 단말의 인증 정보를 얻을 수 있다.

Description

인증 정보를 얻는 방법 및 장치
본 발명은 인증 정보(인증 벡터를 포함)를 얻는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 인증 센터의 과부하를 줄이기 위해 인증 센터로 보내는 요청을 최대한 줄이면서 인증 정보(인증 벡터)를 얻을 수 있도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
초기의 무선 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 더욱이, 무선 통신 시스템은 점차로 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다.
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템을 도시하는 도면이다. 도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템은 단말(100), 무선 접속망(125, 135, 145, Radio Access Network, RAN) 및 코어 망(160, 180, core network)을 포함할 수 있다.
무선 접속 네트워크(RAN. Radio Access Network, 125, 135, 145)는 점차 시간이 지남에 따라 변화해왔다. 단말(100)은 2세대, 3세대 통신에서는 각각 Um 인터페이스(118), Uu 인터페이스(114)를 통해 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network, 145), UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network, 135)이라 명명된 무선 접속망으로 접속할 수 있었다. 현재에 이르러, 단말(100)은 엘티이(Long Term Evolution, LTE)-Uu 인터페이스(110)를 통해 E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network, 125)이라 명명된 무선 접속망으로 접속할 수 있다. 이 E-UTRAN(125)을 일반적으로 LTE라고 일컫기도 한다.
E-UTRAN(125), UTRAN(135), GERAN(145)을 망이라 일컫는 까닭은 각각 여러 개의 진화된 노드 비(eNB, 120), 무선망 하위 조직(RNS, 130), 기지국 하위 조직(BSS, 140)로 이뤄지기 때문이다. 예를 들어, E-UTRAN은 여러 개의 진화된 노드 비(eNB, 120)들이 복잡하게 얽힌 망의 형태를 띄고 있다. 각 진화된 노드 비(120, evolved Node B, eNB), 무선 망 하위 조직(130, Radio Network Subsystem, RNS), 기지국 하위 조직(140, Base Station Subsystem, BSS)은 저마다 특정 범위에서 단말(100)에 서비스를 제공하며, 이 특정 범위를 커버리지(coverage)라고 부른다. 커버리지(Coverage)는 한정돼있기 때문에 이동하면서 음성 및/혹은 데이터 서비스를 제공받고자 한다면 단말(100)은 이동함에 따라 적절한 진화된 노드 비(eNB, 120), 무선망 하위 조직(RNS, 130), 기지국 하위 조직(BSS, 140) 중 적어도 하나와 무선 연결을 맺어야 한다.
RAN(Radio Access Network)의 구성 요소(120, 130, 140) 중, 무선망 하위 조직(RNS, 130)는 노드 비(Node B, NB) 및 무선 망 제어기(Radio Network Controller, RNC)로 추가적으로 구분될 수 있다. 기지국 하위 조직(BSS, 140)은 기지국(Base Transceiver Station, BTS) 및 기지국 제어기(Base Station Controller, BSC)로 추가적으로 구분될 수 있다. 노드 비(NB)와 기지국(BTS)은 단말(100)과 무선 인터페이스(114, 118)를 통해 연결을 맺고, 무선 망 제어기(RNC)와 기지국 제어기(BSC)는 코어 망(180, Core Network, CN)과 연결을 맺는다. 진화된 노드 비(eNB, 120)는 이 두 가지 기능, 즉 단말(100)과 무선 인터페이스(110)을 통해 연결을 맺고 E-UTRAN 전용 코어 망인 진화된 패킷 코어(160, Evolved Packet Core, EPC)와 연결을 맺는 기능을 모두 수행할 수 있다.
몇몇 예외를 제외하고는, 진화된 노드 비(eNB, 120), 노드 비(NB), 기지국(BTS)은 일반적으로 하나 이상의 셀로 구성될 수 있다. 여기서, 셀은 일반적인 셀룰러(cellular) 시스템의 셀을 의미하고, 진화된 노드 비(eNB, 120), 노드 비(NB), 기지국(BTS)은 상기 셀을 관리 및 제어하는 장치이다. 본 명세서에서는 편의를 위해 셀과 진화된 노드 비(eNB, 120), 노드 비(NB), 기지국(BTS)을 동일한 의미로 사용할 수 있다. 또한, 실시예를 설명함에 있어서도 편의에 따라 셀과 진화된 노드 비(eNB, 120), 노드 비(NB), 기지국(BTS)을 혼동하여 쓸 수 있다.
진화된 노드 비(eNB, 120)는 진화된 패킷 코어(Evolved Packet Core, EPC, 160)의 구성 요소 중 하나인 이동성 관리 요소(150, Mobility Management Entity, MME)와 S1-C 인터페이스(128)를 통해 연결을 맺는다. 이때, 연결을 맺는 이동성 관리 요소(150)는 하나 이상(150a, 150b)일 수 있다. 이와 비슷하게, 무선망 하위 조직(RNS, 130)와 기지국 하위 조직(BSS, 140)도 서빙 일반 패킷 라디오 서비스(General Packet Radio Service, GPRS) 지원 요소(170, Serving GPRS Support Node, SGSN)과 각각 Iu 인터페이스(173)와 Gb 인터페이스(175)를 통해 연결을 맺는다. 이동성 관리 요소(MME, 150)와 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)는 무선 접속 네트워크(RAN)를 제어하는 요소로써, 이동성 관리, 인증 및 보안 등의 총괄적인 제어 기능을 담당한다. 또한 이들은 유휴(idle) 모드의 단말의 호출 및 위치 관리를 담당한다.
단순히 생각하면, 한 이동성 관리 요소(MME, 150)가 여러 진화된 노드 비(eNB, 120)를 담당하는 것이 일반적일 수 있다. 하지만 한대의 이동성 관리 요소(MME, 150)가 담당할 수 있는 진화된 노드 비(eNB, 120)의 개수는 한정되어 있고, 이동성 관리 요소(MME, 150)가 바뀌면 서비스의 연속성에 방해를 받을 수 있기 때문에 보다 넓은 커버리지(coverage)를 부드럽게 연동하면서 서비스하기 위해 여러 이동성 관리 요소(MME, 150)가 여러 진화된 노드 비(eNB, 120)를 담당하는 개념이 도입되었다. 일반적으로 상기 여러 이동성 관리 요소(MME, 150)의 개수는 상기 여러 진화된 노드 비(eNB, 120)의 개수보다 훨씬 적다. 상기 여러 이동성 관리 요소(MME, 150)의 집합을 이동성 관리 요소(MME) 풀(pool)이라 일컫는다.
이동성 관리 요소 풀(MME pool) 내 이동성 관리 요소(MME)들은, S10 인터페이스(153)로 연결될 수 있다. 물론, 다른 이동성 관리 요소 풀(MME pool)의 이동성 관리 요소(MME)들도 S10 인터페이스(153)로 연결될 수 있다. 이 S10 인터페이스(153)를 통해 이동성 관리 요소(MME)는 필요한 정보를 주고 받을 수 있다.
도 1에는 표시하지 않았지만, 이동성 관리 요소(MME, 150)와 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170) 사이에도 연결이 있을 수 있다. 단말(100)은 다른 무선 접속 네트워크(RAN)을 자유로이 넘나들 수 있다. 예를 들어, 단말(100)이 UTRAN(135)에서 서비스 받다가 E-UTRAN(125)에서 서비스 받는 경우를 고려해볼 수 있다. 이때, 이동성 관리 요소(MME, 150)는 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)에 필요한 정보를 요청할 수 있는데, 이 요청은 이동성 관리 요소(MME, 150)와 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170) 사이의 연결을 통해 전달될 수 있다.
이동성 관리 요소(MME, 150)는 나아가 홈 가입자 서버(155, Home Subscriber Server, HSS)와 S6a 인터페이스(158)를 통해 연결된다. 홈 가입자 서버(HSS, 155)는 단말(100)에 대한 가입자 및 사용자 정보를 가지고 있는 총체적인 데이터베이스 서버이다. 이동성 관리 요소(MME, 150)는 홈 가입자 서버(HSS, 155)로부터 필요한 정보를 요청하고 받을 수 있다. 상기 필요한 정보의 예로, 이동성 관리, 통화 및 세션 셋업(setup), 사용자 인증 및 접근 권한 부여 등을 들 수 있다.
무선 통신 시스템에서는, 매우 적은 수의 홈 가입자 서버(HSS, 155)가 구축된다. 따라서, 이동성 관리 요소(MME, 150)가 비교적 잦게 메시지를 홈 가입자 서버(HSS, 155)로 보내면, 홈 가입자 서버(HSS, 155)에는 과부하가 걸려, 무선 통신 시스템 전체의 성능 저하를 초래할 수 있다. 따라서 홈 가입자 서버(HSS)의 과부하 문제를 해결하고, 전체 무선 통신 시스템의 성능 향상을 위한 시스템의 인증 방법 개선이 요구된다.
본 발명은 인증 정보를 얻는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 이동성 관리 요소(MME)와 홈 가입자 서버(HSS) 간의 잦은 메시지 전송을 방지하여, 홈 가입자 서버(HSS)에 과부하가 걸리지 않도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예는 이동성 관리 요소(MME, mobility management entity)의 단말 관련 정보 수집 방법에 있어서, 단말의 컨텍스트를 저장하고 있는 노드에 대한 식별 정보 및 추가 식별 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계, 상기 MME가 상기 단말에 대한 컨텍스트를 저장하고 있는지 판단하는 단계, 상기 단말에 대한 컨텍스트를 저장하고 있지 않으면, 상기 노드에 대한 식별 정보 또는 추가 식별 정보가 지시하는 노드로 인증 정보를 요청하는 단계, 상기 컨텍스트를 요청한 노드로부터 상기 단말의 컨텍스트를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 컨텍스트를 요청하는 노드는 상기 노드에 대한 식별 정보 유형이 SGSN(serving GPRS support node)에 해당하는지 여부에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 단말 관련 정보를 수집하는 이동성 관리 요소(MME, mobility management entity)의 장치에 있어서, 적어도 하나의 네트워크 노드와 통신을 수행하는 송수신부 및 단말의 컨텍스트를 저장하고 있는 노드에 대한 식별 정보 및 추가 식별 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 MME가 상기 단말에 대한 컨텍스트를 저장하고 있는지 판단하며, 상기 단말에 대한 컨텍스트를 저장하고 있지 않으면, 상기 노드에 대한 식별 정보 또는 추가 식별 정보가 지시하는 노드로 컨텍스트를 요청하고, 상기 인증 정보를 요청한 노드로부터 상기 단말의 컨텍스트를 수신하도록 제어하는 인증 제어부를 포함하고, 상기 인증 정보를 요청하는 노드는 상기 노드에 대한 식별 정보 유형이 SGSN(serving GPRS support node)에 해당하는지 여부에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
또한, 본 발명의 실시 예는 결합된 MME/SGSN으로부터 상기 단말이 결합된 MME/SGSN에 의해 서비스되고 있음을 알리는 지시자를 수신하는 단계 및 위치 등록이 필요하다고 판단하면, 상기 단말의 인증 정보를 저장하고 있는 노드의 식별 정보 및 상기 지시자를 포함하는 위치 등록 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 정보 전송 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 데이터 통신을 수행하는 송수신부 및 결합된 MME/SGSN으로부터 상기 단말이 결합된 MME/SGSN에 의해 서비스되고 있음을 알리는 지시자를 수신하고, 위치 등록이 필요하다고 판단하면, 상기 단말의 인증 정보를 저장하고 있는 노드의 식별 정보 및 상기 지시자를 포함하는 위치 등록 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 단말의 인증 정보를 저장하고 있는 노드의 식별 정보를 포함하는 위치 등록 메시지를 수신하는 단계, 상기 위치 등록 메시지에 상기 단말이 결합된 MME/SGSN(Mobility Management Entity/Serving GPRS Support Node)에 의해 서비스되고 있음을 알리는 지시자가 포함되어 있는지 판단하는 단계 및 상기 지시자를 포함하고 있으면, 상기 지시자에 대응하는 결합된 MME/SGSN을 상기 단말에 대한 이동성 관리 노드로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 노드 선택 방법을 제공한다.
또한 본 발명의 실시 예는 데이터 통신을 수행하는 송수신부 및 단말의 인증 정보를 저장하고 있는 노드의 식별 정보를 포함하는 위치 등록 메시지를 수신하고, 상기 위치 등록 메시지에 상기 단말이 결합된 MME/SGSN(Mobility Management Entity/Serving GPRS Support Node)에 의해 서비스되고 있음을 알리는 지시자가 포함되어 있는지 판단하며, 상기 지시자를 포함하고 있으면, 상기 지시자에 대응하는 결합된 MME/SGSN을 상기 단말에 대한 이동성 관리 노드로 선택하도록 제어하는 노드 선택 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국을 제공한다.
본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 단말, 기지국(eNB), 이동성 관리 요소(MME) 간 정보 교환 방법 및 장치와 비접근 계층 마디 선택 방법 및 장치에 따르면, 이동성 관리 요소(MME)와 홈 가입자 서버(HSS) 간의 잦은 메시지 전송을 방지하여, 홈 가입자 서버(HSS)에 과부하가 걸리지 않을 수 있게 한다.
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 위치 등록을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 위치 등록을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 GUMMEI, 선택한 PLMN 식별자, GUMMEI 형태 정보 및 GUMMEI 유형 중 적어도 하나를 이용하여 NAS 노드 선택 기능(NNSF)을 수행하는 일 예를 설명하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 위치 등록을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 S1 메시지 전달을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 제5 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 위치 등록을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 mapped GUTI 를 받았을 때, 이동성 관리 요소(MME)의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시 예인 시간 정보에 따른 등록 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예인 단말(UE)을 설명하는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예인 기지국(eNB)을 설명하는 블록도이다.
도 12은 본 발명의 일 실시 예인 이동성 관리 요소(MME)를 설명하는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 규격을 정한 무선 접속망, 코어 망인 LTE와 진화된 패킷 코어(EPC)를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
본 발명의 실시 예에서 인증 정보는 인증 벡터를 포함할 수 있다. 더욱 자세히, 인증 벡터는 다음의 매개변수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다: RAND, XRES, AUTN, KASME.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 위치 등록을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 이동성 관리 요소(MME, 150a)에 단말(100)의 컨텍스트 존재 유무에 따라, 단말(100)의 컨텍스트를 이동성 관리 요소(MME, 150a) 혹은 다른 마디로부터 수집하여 위치 등록을 수행할 수 있다.
단말(100)은 위치 등록이 필요하다고 판단하면 위치 등록 과정을 시작할 수 있다(단계 200). 위치 등록 과정의 예로, 어태치(attach) 과정, 트래킹 지역(Tracking Area, TA) 갱신 과정을 들 수 있다. 단말(100)은 다음 중 적어도 하나의 조건이 충족되면 위치 등록이 필요하다고 판단할 수 있다:
- 새로이 켜진 경우;
- 관리하는 트랙킹 지역(TA) 식별자 목록에 포함되지 않은 새로운 트랙킹 지역(TA)에 진입한 경우;
- 트랙킹 지역(TA) 갱신 주기를 지시하는 타이머가 만료된 경우;
- UTRAN에서 연결된 상태(예를 들어, URA_PCH 상태)에 있다가 E-UTRAN을 다시 선택하는 경우;
- GERAN에 연결된 상태에 있다가 E-UTRAN을 다시 선택하는 경우;
- 유휴 모드 시그널링 감축(Idle mode Signaling Reduction, ISR)이 활성화 돼있지 않은 채로 E-UTRAN을 다시 선택하는 경우;
- “부하 재조정을 위한 트랙킹 지역(TA) 갱신 필요”라는 해제 원인(cause)과 함께 무선 자원 관리(Radio Resource Control, RRC) 연결이 해제된 경우;
- 단말 네트워크 능력(UE Network Capability) 및/혹은 단말(100) 고유의 비연속 수신(Discontinuous Reception, DRX) 매개변수에 변화가 생긴 경우;
- 회선 교환 대체(Circuit Switched Fallback, CSFB)를 지원하거나 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, IP) 멀티미디어 하위 조직(IP Multimedia Subsystem, IMS)을 통한 음성 통화를 지원하는 단말(100)이 E-UTRAN에 대한 사용 설정 혹은 음성 영역 선호(voice domain preference)를 변경한 경우.
위치 등록 과정이 촉발되면 단말(100)은 위치 등록 메시지를 전송할 수 있다 (단계 210). 단말은 진화된 노드 비(eNB, 120)로 RRC 메시지를 보낼 수 있다. RRC 메시지를 보내기에 앞서, 단말(100)과 진화된 노드 비(eNB, 120)는 RRC 연결 설립 과정 및/혹은 그 밖의 RRC 연결 설립을 위한 과정을 수행할 수 있다. 상기 RRC 메시지는 다음 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다:
- 진화된 노드 비(eNB, 120)가 이동성 관리 요소(MME, 150a)로 중계해줄 비접근 계층(Non-Access Stratum, NAS) 메시지;
- 단말(100)이 선택한 공유지 이동망(Public Land Mobile Network, PLMN)의 식별자;
- 이전에 단말(100)을 서비스한 적 있던 이동성 관리 요소(MME, 150b)의 세계적으로 유일한 MME 식별자(Globally Unique MME Identifier, GUMMEI);
- 이전에 단말(100)을 서비스한 적 있던 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)의 정보(예를 들어, PLMN 식별자, 위치 지역(Location Area, LA) 코드, 망 자원 식별자(Network Resource Identifier))를 조합하여 GUMMEI 형태로 만든 정보(registeredMME);
- GUMMEI 형태의 정보가 이동성 관리 요소(MME, 150b)로부터 얻어진 것인지(native), 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)으로부터 얻어진 것인지(mapped) 알려주는 GUMMEI 유형;
- 인증 벡터의 인덱스(Key Set Identifier, KSI).
상기 NAS 메시지는 TRACKING AREA UPDATE REQUEST 및 ATTACH REQUEST 메시지 중 적어도 하나일 수 있다.
단계 220에서, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 단계 210을 통해 받은 정보를 기준으로 NAS 마디 선택 기능(NAS Node Selection Function, NNSF)을 수행할 수 있다.
즉, 단말(100)을 서비스하기 적합한 이동성 관리 요소(MME, 150a)를 고를 수 있다.
단계 230에서, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 이동성 관리 요소(MME, 150a)로 단말(100)이 전달한 NAS 메시지를 이동성 관리 요소(MME)로 중계할 수 있다. 이 NAS 메시지는 다음 중 하나 이상의 정보를 담고 있을 수 있다:
- 이동성 관리 요소(MME, 150b)가 단말(100)에게 할당한 세계적으로 유일한 임시 식별자(Globally Unique Temporary Identity, GUTI);
- 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, (170)이 단말(100)에게 할당한 식별자 및 그 밖의 정보를 이용하여 GUTI 형태로 만든 정보;
- GUTI 형태의 정보가 이동성 관리 요소(MME, 150b)로부터 얻어진 것인지(native), 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)으로부터 얻어진 것인지(mapped) 알려주는 GUTI 유형;
- 추가 GUTI.
상기 추가적인 GUTI는 GUTI 유형이 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN)로부터 얻어진(mapped)인 경우 추가로 포함될 수 있다. 따라서 추가 GUTI의 유형은 이동성 관리 요소(MME)로부터 얻어진(native) GUTI만이 적합할 수 있다. 즉, 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN)로부터 얻어진(mapped) GUTI는 추가 GUTI로 쓰이기 적합하지 않을 수 있다. 단말(100)은 이전에 서비스하던 이동성 관리 요소(MME)가 제공한 GUTI를 이 추가 GUTI로 보낼 수 있다.
단계 240에서, 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 단계 230을 통해 받은 정보를 이용해서, 단말(100)의 컨텍스트가 이동성 관리 요소(MME, 150a)에 존재하는지 찾아볼 수 있다. GUTI 형태의 정보는 GUMMEI를 포함할 수 있다. 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 GUMMEI 부분을 확인하여, GUMMEI가 자신을 가리키는지 판단할 수 있다. 판단 결과 GUMMEI가 자신을 가리키면, 단말(100)의 컨텍스트를 찾아볼 수 있다. 이 경우는 현 이동성 관리 요소(MME, 150a)와 이전에 단말(100)을 서비스했던 이동성 관리 요소(MME. 150b)가 같은 경우라고 볼 수 있다. GUTI 유형이 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN)으로부터 얻어진(mapped) 경우에는, GUTI 형태의 정보가 이동성 관리 요소(MME, 150a)로부터 얻어진 정보가 아님을 의미한다. 따라서 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 단말(100)의 컨텍스트를 찾아볼 필요가 없을 수 있다. 그러나, 추가 GUTI가 제공된 경우에는, 이 추가 GUTI를 이용해서 단말(100)의 컨텍스트를 찾아볼 수 있다.
이동성 관리 요소(MME, 150a)가 단말(100)의 컨텍스트를 찾은 경우, 단계 260으로 진행할 수 있다. 단말(100)의 컨텍스트를 찾지 못한 경우, 단계 250으로 진행할 수 있다.
단계 250에서, 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 다른 마디로부터 단말(100)의 컨텍스트를 수집할 수 있다. 상기 다른 마디는 이동성 관리 요소(MME, 150b), 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170) 및 홈 가입자 서버(HSS, 155) 중 적어도 하나를 지칭할 수 있다. 컨텍스트는 일반적인 이동성 관리(Mobility Management, MM) 컨텍스트를 뜻할 수 있으나, 단말(100)에 대한 일반적인 정보를 뜻하기 위해 쓰일 수도 있다. 이동성 관리(MM) 컨텍스트는 이동성 관리(MM) 관련 정보(예를 들어, DRX 매개변수, 단말 최대 비트율 합계(User Equipment Aggregate Maximum Bit Rat, UE AMBR)) 뿐만 아니라, 단말의 보안에 관련된 정보(예를 들면, EPS 보안 컨텍스트, 인증 정보))를 포함할 수 있다. 컨텍스트는 이동성 관리(MM) 컨텍스트에 포함된 정보 중 전체 및/혹은 일부를 지칭하는 데 쓰일 수 있다.
이동성 관리 요소(MME)는 단말(100)의 컨텍스트를 보내주기를 요청할 다른 마디를 단계 230에서 얻은 GUTI 형태의 정보를 통해 고를 수 있다. GUTI 유형으로부터 상기 마디는 이동성 관리 요소(MME, 150b) 혹은 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)이 될 것을 알 수 있다. 단계 250-a-1과 250-a-2는 이동성 관리 요소(MME, 150b)에게 단말(100)의 컨텍스트를 보내주기를 요청하는 경우의 신호 흐름이고, 단계 250-b-1과 250-b-2는 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)에게 단말(100)의 컨텍스트를 보내주기를 요청하는 경우의 신호 흐름을 보여준다.
상기 마디가 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)인 경우, 즉, 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)에게 단말(100)의 컨텍스트를 보내주기를 요청하는 경우, 이동성 관리 요소(MME, 150a)와 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)는 서로 다른 무선 접근 기술(Radio Access Technology, RAT)에 기반한다. 때문에 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)으로부터 받는 정보 중 일부는 이동성 관리 요소(MME, 150a)에서 쓰기에 적절하지 않을 수 있다. 상기 이동성 관리 요소(MME, 150a)에서 쓰기에 적절하지 않은 정보의 예로, 인증 정보를 들 수 있다. 따라서, 이런 경우에는 단계 250-c-1과 250-c-2를 통해, 홉 가입자 서버(HSS, 155)로, 인증 정보를 요청할 수 있다.
단계 260에서, 단말(100)의 컨텍스트를 이용해서 위치 등록 과정의 나머지 단계를 수행하고, 위치 등록 과정(단계 270)을 마친다. 상기 나머지 단계는 이동성 관리 요소(MME, 150a)와 단말(100) 사이의 인증(Authentication) 과정, 보안 모드 제어(Security Mode Control) 과정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
E-UTRAN망이 점차적으로 구축됨에 따라, 기존의 UTRAN 및/혹은 GERAN과 연동하여 단말(100)을 서비스하는 형태가 다양해지고 있다. E-UTRAN이 고속의 데이터 전송을 지원하지만 패킷 형태로 데이터가 전송되기 때문에 실시간으로 전달될 필요가 있는 데이터 전송에는, IMS망과 연동되지 않는 이상 적합하지 않을 수 있다. 실시간으로 전달될 필요가 있는 데이터의 대표적인 예는 통화 시 전송되는 음성 데이터이다. 사용자는 통화 시, 음성이 실시간으로 전달되지 않으면 통화에 큰 불편함을 느낄 것이다. 그리하여, IMS망과의 연동을 구축하기에 앞서, 망 사업자들은 일반 데이터 전송에는 E-UTRAN을 쓰고, 실시간으로 전달될 필요가 있는 데이터 전송에는 UTRAN을 쓰는, 회선 교환 대체(Circuit Switched Fallback, CSFB) 기술을 사용하고 있다.
이 회선 교환 대체(CSFB) 기술을 사용하면, 예를 들어, 통화 전에 E-UTRAN에서 서비스 받던 단말(100)은 통화 시에는 UTRAN에서 서비스 받고 통화가 종료되면 다시 E-UTRAN으로 돌아온다. E-UTRAN으로 돌아올 때, 제1 실시예에 따라 위치 등록 과정을 수행할 수 있다(제1 실시예에서, UTRAN에서 연결된 상태(예를 들어, URA_PCH 상태)에 있다가 E-UTRAN을 다시 선택하는 경우 단말(100)은 위치 등록이 필요하다고 판단할 수 있음을 밝힌 바 있다).
제1 실시예에 따르면, 이렇게 UTRAN에서 E-UTRAN으로 돌아와 위치 등록 과정을 수행하는 경우, 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN)로부터 얻어진(mapped)것으로 표시된 GUTI 유형을 받을 수 있다. 또한, 더 나아가 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)에 단말(100)의 컨텍스트를 요청할 수 있고, 홈 가입자 서버(HSS, 155)에 인증 정보를 요청할 수 있다.
IMS 망과의 연동이 온전하게 이뤄지기 전에는, 사업자는 통화를 지원하기 위해 주로 회선 교환 대체(CSFB)를 사용할 수 있고, 통화는 무선 통신 시스템 중 가장 중요하고 가장 널리 사용되는 서비스 중 하나이다. 따라서, 회선 교환 대체(CSFB) 기술이 매우 자주 사용될 수 있다. 이 경우, 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 매우 자주 홈 가입자 서버(HSS, 155)에 인증 정보를 요청하게 되고, 홈 가입자 서버(HSS, 155)는 자신에게 연결된 수많은 이동성 관리 요소(MME)들이 보내는 요청을 처리하느라 과부하가 걸릴 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 위치 등록을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
제2 실시예에 따르면, 단말(100)이 진화된 노드 비(eNB, 120)로 보내는 정보를 알맞게 조정하여, 진화된 노드 비(eNB, 120)가 단말(100)의 컨텍스트를 보유함직한 이동성 관리 요소(MME, 150a)를 고를 수 있다.
단계 300에서, 단말(100)은 위치 등록이 필요하다고 판단하면, 위치 등록 과정을 촉발시킬 수 있다. 상기 300 단계는 제1 실시예에서 설명한 단계 200과 동일하거나 비슷할 수 있다.
위치 등록 과정이 촉발되면 단말(100)은 위치 등록 메시지를 전송할 수 있다 (단계 310). 단말은 진화된 노드 비(eNB, 120)로 무선 자원 관리(RRC, Radio Resource Control) 메시지를 보낼 수 있다. 무선 자원 관리(RRC) 메시지를 보내기에 앞서, 단말(100)과 진화된 노드 비(eNB, 120)는 무선 자원 관리(RRC) 연결 설립 과정 및/혹은 그 밖의 무선 자원 관리(RRC) 연결 설립을 위한 과정을 수행할 수 있다. 상기 무선 자원 관리(RRC) 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
- eNB(120)가 MME(150a)로 중계해줄 NAS 메시지;
- 단말(100)이 선택한 공유지 이동망(Public Land Mobile Network, PLMN)의 식별자;
- 이전에 단말(100)을 서비스한 적 있던 MME의 세계적으로 유일한 MME 식별자(Globally Unique MME Identifier, GUMMEI);
- 이전에 단말(100)을 서비스한 적 있던 SGSN(170)의 정보(예를 들어, PLMN 식별자, 위치 지역(Location Area, LA) 코드, 망 자원 식별자(Network Resource Identifier))를 조합하여 만들어 GUMMEI 형태로 만든 정보;
- GUMMEI 형태의 정보가 MME로부터 얻어진 것인지(native), SGSN(170)으로부터 얻어진 것인지(mapped) 알려주는 GUMMEI 유형;
- 추가 GUMMEI.
상기 NAS 메시지는 TRACKING AREA UPDATE REQUEST 및 ATTACH REQUEST 메시지 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 추가 GUMMEI는 상기 NAS 메시지에 포함될 수 있는 추가 GUTI로부터 얻을 수 있는 정보일 수 있다.
다음 단계(단계 320)에서, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 단계 310을 통해 받은 정보를 기준으로 NAS 노드 선택 기능(NNSF)을 수행할 수 있다. 이때, 진화된 노드 비(eNB, 120)가 단말(100)의 컨텍스트를 보유함직한 이동성 관리 요소(MME, 150a)를 고를 수 있도록, 나아가 이동성 관리 요소(MME, 150a)가 다른 마디(예를 들어, MME, SGSN 및/혹은 HSS)에 단말(100)의 컨텍스트를 요청하지 않아도 될 수 있도록 하기 위해서 단말(100)이 단계 310에서 적합한 정보를 주는 것이 중요하다. 즉, 단말(100)은 진화된 노드 비(eNB, 120)에게 단말(100)의 컨텍스트를 보유함직한 이동성 관리 요소(MME, 150a)의 GUMMEI를 전달해 줄 필요가 있을 수 있다.
단말(100)의 컨텍스트를 보유함직한 이동성 관리 요소(MME, 150a)의 GUMMEI를 다음 둘 중 적어도 하나에 담아서 보낼 수 있다:
- GUMMEI 형태 정보(registeredMME);
- 추가 GUMMEI(additionalGUMMEI).
먼저, 단말(100)이 GUMMEI 형태 정보에 단말(100)의 컨텍스트를 보유함직한 이동성 관리 요소(MME, 150a)의 GUMMEI를 담는 경우에 대해 설명한다. 단말(100)이 이전에 이동성 관리 요소(MME)에 의해 서비스를 받은 경우 혹은 유휴 모드 시그널링 감축(ISR)이 활성화된 경우에는, 일반적으로 단말(100)이 이동성 관리 요소(MME)로부터 얻어진 GUMMEI(native GUMMEI)를 보낼 수 있다. 단말(100)의 다음 갱신 시 사용될 임시 식별자(Temporary Identity used in Next update, TIN)가 P-TMSI를 가리키는 경우, 단말(100)에 유효한(valid) GUTI가 있다면, 단말(100)은 이 valid GUTI로부터 추출한 GUMMEI를 단계 310에서 registeredMME에 담아 진화된 노드 비(eNB, 120)로 보낼 수 있다. 이때, GUMMEI 유형은 이동성 관리 요소(MME)로부터 얻어진(native) 것 일 수 있다. 상기 단말(100)의 다음 갱신 시 사용될 임시 식별자(TIN)가 P-TMSI를 가리키는 경우는 단말(100)이 이전에 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN)에 의해 서비스를 받은 경우이고, 유휴 모드 시그널링 감축(ISR)이 활성화되지 않은 경우라고 할 수 있다.
일반적으로, 기존에는, 단말(100)의 다음 갱신 시 사용될 임시 식별자(TIN)가 P-TMSI를 가리키는 경우, mapped GUMMEI를 보냈었다. 이렇게 되면, 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 이동성 관리 요소 풀(MME pool) 중 하나의 이동성 관리 요소(MME)로 선택되고, mapped GUMMEI로 식별되는 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)으로부터 단말(100)의 컨텍스트를 받아온다 하더라도 인증 정보가 E-UTRAN에 적합하지 않아 홈 가입자 서버(HSS, 155)로 인증 정보를 요구해야 할 필요가 있을 수 있었다. 그러나, 상기와 같이 native GUMMEI를 진화된 노드 비(eNB, 120)로 보내면, 개선된 노드 비(eNB, 120)는 수신한 native GUMMEI를 이용하여, 단계 320에서 NAS 노드 선택 기능(NNSF)을 수행함으로써 단말(100)의 컨텍스트를 보유함직한 이동성 관리 요소(MME, 150a)를 고를 수 있는 확률이 높아지게 된다.
다음으로, 단말(100)이 추가 GUMMEI에 단말(100)의 컨텍스트를 보유함직한 이동성 관리 요소(MME, 150a)의 GUMMEI를 담아 진화된 노드 비(eNB, 120)로 보내는 경우에 대해 설명한다.
단말(100)의 다음 갱신 시 사용될 임시 식별자(TIN)이 P-TMSI를 가리키는 경우:
- registeredMME에 mapped GUMMEI를 담을 수 있다; 그리고/혹은
- 단말(100)이 valid GUTI를 보유하면, 단말(100)의 NAS는 RRC 계층으로 이 valid GUTI로부터 추출한 GUMMEI를 추가적으로 보낼 수 있다. RRC 계층에서는, valid GUTI로부터 추출한 GUMMEI를 적절한 이름의 IE(예를 들어, 추가 GUMMEI)에 담아 보낼 수 있다.
추가 GUMMEI를 보내는 경우, 추가 GUMMEI의 유형도 함께 보낼 수 있다. 이때, 추가 GUMMEI의 유형은 native 일 수 있다. 상기 추가 GUMMEI 및/혹은 추가 GUMMEI의 유형은 RRCConnectionSetupComplete 메시지에 담겨 단말(100)로부터 진화된 노드 비(eNB, 120)로 전달될 수 있다.
결국, 단계 310을 통해 진화된 노드 비(eNB, 120)는 선택한 PLMN 식별자, GUMMEI 형태 정보, GUMMEI 유형뿐 아니라 추가 GUMMEI도 제공받을 수 있다. 단계 320에서, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 선택한 PLMN 식별자, GUMMEI 형태 정보, GUMMEI 유형 및 추가 GUMMEI 중 적어도 하나를 이용하여 NAS 노드 선택 기능(NNSF)을 수행할 수 있다.
도 4는 추가 GUMMEI, 선택한 PLMN 식별자, GUMMEI 형태 정보 및 GUMMEI 유형 중 적어도 하나를 이용하여 NAS 노드 선택 기능(NNSF)을 수행하는 일 예를 설명하는 흐름도이다.
단계 410에서, 진화된 노드 비는 GUMMEI 형태 정보에 native GUMMEI가 담겼는지 확인할 수 있다. 확인 결과 native GUMMEI가 담겨있으면 단계 420으로 진행할 수 있고, 담겨있지 않으면 단계 430으로 진행할 수 있다.
단계 420에서, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 선택한 PLMN 식별자, GUMMEI 형태 정보 중 적어도 하나를 이용하여 이동성 관리 요소(MME, 150a)를 고를 수 있다. 이후 단계 450으로 진행하여 상응하는 이동성 관리 요소(MME)를 선택할 수 있는지 판단한다. 이동성 관리 요소(MME)를 선택하면, 선택한 이동성 관리 요소(MME)를 이용하여 남은 등록 과정을 수행할 수 있다. 이동성 관리 요소(MME)를 선택할 수 없으면 단계 460으로 이동하여 이동성 관리 요소 풀(MME pool)의 부하를 고려하여 MME를 선택할 수 있다.
단계 430에서, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 추가 GUMMEI가 있는지 확인할 수 있다. 추가 GUMMEI가 없는 경우, 단계 420으로 진행하여, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 선택한 PLMN 식별자, GUMMEI 형태 정보 중 적어도 하나를 이용하여 MME(150a)를 고를 수 있다. 이때, GUMMEI 형태 정보에는 mapped GUMMEI가 담겨있을 수 있다. 이어, 단계 450으로 진행한다. 추가 GUMMEI가 있는 경우에는 단계 440으로 진행한다.
단계 440에서, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 선택한 PLMN 식별자, 추가 GUMMEI 중 적어도 하나를 이용하여 이동성 관리 요소(MME, 150a)를 고를 수 있다. 단계 450으로 진행한다.
단계 450에서는 GUMMEI를 이용하여 이동성 관리 요소(MME, 150a)를 선택할 수 있었는지 확인할 수 있다. GUMMEI를 이용하여 이동성 관리 요소(MME, 150a)를 선택할 수 있으면, 단계 470으로 진행하여 이동성 관리 요소(MME) 선택 과정을 마칠 수 있다. GUMMEI를 이용하여 이동성 관리 요소(MME)를 선택할 수 없으면, 단계 460으로 진행한다.
단계 460에서, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 이동성 관리 요소 풀(MME pool)의 부하를 고려하여 적절한 이동성 관리 요소(MME)를 선택할 수 있다. 이어, 단계 470으로 진행하여 이동성 관리 요소(MME) 선택 과정을 마칠 수 있다.
상기 MME 선택 과정에서, eNB에 설정된 정보를 추가적으로 고려할 수 있다. 상기 설정된 정보의 예로는, combined MME/SGSN 관련 정보를 들 수 있다.
다시 도 3으로 돌아와서, 단계 320 다음부터 진행되는 위치 등록 과정은 제1 실시예의 단계 220 다음부터 진행되는 과정과 비슷하게 시행될 수 있다.
제2 실시예를 요약하면 다음과 같다: “단말(100)의 다음 갱신 시 사용될 임시 식별자(TIN)이 P-TMSI를 가리키는 경우, valid GUTI가 있으면, 이로부터 GUMMEI를 추출하여 진화된 노드 비(eNB, 120)로 보내주어 mapped GUMMEI 대신 혹은 mapped GUMMEI보다 우선적으로 MME를 선택하는 데 사용할 수 있다.” 이렇듯, 제2 실시예를 따르는 NAS 노드 선택 기능(NNSF)은 valid GUTI를 적극적으로 활용한다는 점에서 의의가 있다. 하지만, 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN)와 이동성 관리 요소(MME)가 함께 구현된 combined MME/SGSN을 선택할 수 있는 기회를 날려버릴 수 있다는 점에서 불리할 수 있다. 즉, combined MME/SGSN의 경우에는 valid GUTI보다 mapped GUMMEI를 사용하는 것이 진화된 패킷 코어(EPC, Evolved Packet Core)에서의 단말(100)의 컨텍스트 수집을 위한 메시지가 교환되는 횟수를 줄이는 데 도움이 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 위치 등록을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
제3 실시예에 따르면, 이동성 관리 요소와 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소가 결합된 장치(combined MME/SGSN)와 동작하는 경우에는, valid GUTI에서 추출한 GUMMEI 보다, 가능하다면, mapped GUMMEI를 우선적으로 사용하여 NAS 노드 선택 기능(NNSF)을 수행할 수 있다. Combined MME/SGSN은 MME의 동작과 SGSN의 동작을 모두 지원하는 장치 일 수 있다.
단계 500에서 이동성 관리 요소와 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소가 결합된(combined MME/SGSN, 190) 장치를 이용하는 경우에는 단말(100)에게 combined MME/SGSN 지시자를 전달해줄 수 있다. 상기 combined MME/SGSN 지시자를 받은 단말(100)은 이를 저장하고 본 실시예의 이후 단계에서 사용할 수 있다. 상기 지시자는 단말(100)이 이동성 관리 요소와 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소가 결합된(combined MME/SGSN, 190) 장치에 의해 서비스되고 있음을 알리는 지시자일 수 있다. 상기 지시자는 NAS 메시지(예를 들어, Attach Accept, Tracking Area Update Accept, Routeing Area Update Accept 등의 위치 등록 승낙 메시지)를 통해 전달될 수 있다. 상기 지시자는 기지국(eNB, 120)에 S1 메시지로 전달되고, 또 다시 단말(100)로 전달될 수도 있다. 단말(100)은 또 다른 위치 등록 승낙 메시지에서 combined MME/SGSN 지시자를 전달 받지 못하면 저장했던 상기 지시자를 지울 수 있다. 그 밖에도 단말(100)의 저장 공간에 combined MME/SGSN 지시자 관련 필드를 두어 지시자를 받으면 필드를 온(on)으로 설정하고 지시자를 받지 않으면 오프(off)로 설정할 수도 있다. 상기 지시자에 관련된 단말(100) 내 관리 방법은 다양할 수 있다.
단계 510에서, 단말(100)은 위치 등록이 필요하다고 판단하면, 위치 등록 과정을 촉발시킬 수 있다. 이 단계는 제1 실시예에서 설명한 단계 200과 동일하거나 비슷할 수 있다.
위치 등록 과정이 촉발되면 단말(100)은 위치 등록 메시지를 전송할 수 있다 (단계 510). 단말은 진화된 노드 비(eNB, 120)로 RRC 메시지를 보낼 수 있다. RRC 메시지를 보내기에 앞서, 단말(100)과 진화된 노드 비(eNB, 120)는 RRC 연결 설립 과정 및/혹은 그 밖의 RRC 연결 설립을 위한 과정을 수행할 수 있다. 상기 RRC 메시지는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
- eNB(120)가 MME로 중계해줄 NAS 메시지;
- 단말(100)이 선택한 PLMN 식별자;
- 이전에 단말(100)을 서비스한 적 있던 MME의 GUMMEI;
- 이전에 단말(100)을 서비스한 적 있던 SGSN의 정보(예를 들어, PLMN 식별자, LA 코드, NRI, RAI, P-TMSI)를 조합하여 만들어 GUMMEI 형태로 만든 정보;
- GUMMEI 형태의 정보가 MME로부터 얻어진 것인지(native), SGSN(170)으로부터 얻어진 것인지(mapped) 알려주는 GUMMEI 유형;
- 추가 GUMMEI(additionalGUMMEI);
- Combined MME/SGSN 지시자
상기 NAS 메시지는 TRACKING AREA UPDATE REQUEST 및 ATTACH REQUEST 메시지 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 추가 GUMMEI는 상기 NAS 메시지에 포함될 수 있는 추가 GUTI로부터 얻을 수 있는 정보일 수 있다.
단계 510에서 단말(100)은 GUTI 형태의 정보로부터 MME 식별자 부분을 추출하여 registeredMME 필드를 채울 수 있다. 이때 쓰일 수 있는 GUTI 형태의 정보를 아래 표 1에 나타내었다.
표 1
TIN 값: P-TMSI TIN 값: GUTI TIN 값: RAT-related TMSI
Combined MME/SGSN 지시자 있음 P-TMSI/RAI로부터 얻은 mapped GUTI (Valid/native) GUTI (Valid/native) GUTI
Combined MME/SGSN 지시자 없음 (Valid/native) GUTI (Valid/native) GUTI (Valid/native) GUTI
상기 표는 6가지 가능한 상황에 대해서 어떤 GUTI 형태의 정보로부터 MME 식별자 부분을 추출하여 단계 510에서 보내어지는 메시지의 registeredMME 필드를 채울 수 있을지 나타내어준다. 보기를 들어, 다음 갱신 시 사용될 임시 식별자(TIN)가 P-TMSI를 가리키는 경우, 단말(100)이 combined MME/SGSN 지시자를 저장하고 있다면, P-TMSI/RAI로부터 얻은 mapped GUTI로부터 MME 식별자 부분을 추출하여 registerdMME 필드를 채울 수 있다. 또 다른 보기로, 다음 갱신 시 사용될 임시 식별자(TIN)가 P-TMSI를 가리키는 경우, 단말(100)이 combined MME/SGSN 지시자를 저장하고 있지 않다면, 단말(100)이 보유한 valid GUTI로부터 MME 식별자 부분을 추출하여 registerdMME 필드를 채울 수 있다. 상기 표의 6가지 가능한 상황 중 일부는 상기 표를 따르지 않을 수 있다.
단계 510에서 단말(100)은 registeredGUMMEI 필드에 담기는 GUMMEI 말고도 추가적으로 GUMMEI를 담을 수 있다. 이때, 단말(100)은 combined MME/SGSN 지시자를 전달할 수 있다. 단말(100)의 다음 갱신 시 사용될 임시 식별자(TIN)가 P-TMSI를 가리키는 경우, registeredGUMMEI에는 P-TMSI/RAI로부터 만들어낸 GUMMEI를 넣을 수 있다. 또한, 추가 GUMMEI에는 valid GUTI로부터 추출한 GUMMEI를 담을 수 있다.
단계 520에서 진화된 노드 비(eNB, 120)는 단계 510에서 받은 정보 중 적어도 하나를 이용하여 NAS 노드 선택 기능(NSNF)을 수행할 수 있다. 선택한 식별자, GUMMEI 형태 정보 및 추가 GUMMEI 중 적어도 하나를 이용하여 이동성 관리 요소(MME)를 유도해낼 수 있다. GUMMEI 형태 정보가 하나일 때, 즉, 추가 GUMMEI가 전달되지 않았을 때는, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 받은 GUMMEI 형태 정보로부터 이동성 관리 요소(MME)를 유도해낼 수 있다. GUMMEI 형태 정보와 추가 GUMMEI가 모두 전달되었을 때는, GUMMEI 형태 정보를 이용하여 이동성 관리 요소(MME)를 유도할지 추가 GUMMEI를 이용하여 이동성 관리 요소(MME)를 유도할지를 정할 때, combined MME/SGSN 지시자를 사용할 수 있다. 이 경우(GUMMEI 형태 정보와 추가 GUMMEI가 모두 전달됐을 경우), 진화된 노드 비(eNB, 120)는 설정된 정보를 사용하여, GUMMEI 형태 정보를 이용하여 이동성 관리 요소(MME)를 유도할지 추가 GUMMEI를 이용하여 이동성 관리 요소(MME)를 유도할지를 정할지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 진화된 노드 비(eNB)에 설정된 정보가 “상기 GUMMEI 형태 정보가 combined MME/SGSN을 가리킨다고” 지시한다면, GUMMEI 형태 정보를 이용하여 이동성 관리 요소(MME)를 유도할 수 있다.
진화된 노드 비(eNB, 120)가 홈 eNB(Home eNB, HeNB)인 경우에, 이동성 관리 요소(MME)와 진화된 노드 비(eNB, 120) 사이에는 진화된 홈 노드 비(HeNB) 게이트웨이(Gateway, GW)가 놓일 수 있다. 이 경우, 진화된 홈 노드 비 게이트웨이(HeNB GW)는 진화된 노드 비(eNB, 120)에게 이동성 관리 요소(MME)처럼 보이고, 이동성 관리 요소(MME, 150)에게는 진화된 노드 비(eNB)처럼 보일 수 있다. 진화된 노드 비(eNB, 120)와 진화된 홈 노드 비 게이트웨이(HeNB GW) 사이, 그리고 진화된 홈 노드 비 게이트웨이(HeNB GW)와 이동성 관리 요소(MME, 150) 사이에서 전달되는 메시지는 S1 메시지를 쓸 수 있다. 한편, 진화된 홈 노드 비 게이트웨이(HeNB GW가) 구축된 경우, NAS 노드 선택 기능(NNSF)은 진화된 노드 비(eNB, 120)가 아니라 진화된 홈 노드 비 게이트웨이(HeNB GW)에서 수행될 수 있다. 따라서, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 진화된 홈 노드 비 게이트웨이(HeNB GW)에 S1 메시지로 NAS 노드 선택 기능(NNSF)에 필요한 정보를 보내줄 수 있다.
중계 노드(Relay Node, RN)와 도너 진화된 노드 비(Donor eNB, DeNB)의 관계도 진화된 홈 노드 비(HeNB)와 진화된 홈 노드 비 게이트웨이(HeNB GW)의 관계와 비슷하다고 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 S1 메시지 전달을 설명하는 흐름도이다.
도 6에서 진화된 노드 비(eNB, 120)는 보다 구체적으로는 진화된 홈 노드 비(HeNB) 및 중계 노드(RN) 중 하나 이상을 지칭할 수 있고, 이동성 관리 요소(MME, 150)는 실제로는 진화된 노드 비 게이트웨이(HeNB GW) 및 도너 진화된 노드 비(DeNB) 중 하나 이상을 뜻할 수 있다.
단계 610에서, 진화된 노드 비(eNB, 120)는 이동성 관리 요소(MME, 150)에게 초기 단말 메시지(INITIAL UE MESSAGE)를 보낼 수 있다. 이때, 초기 단말 메시지(INITIAL UE MESSAGE)를 통해 NAS 메시지, 선택한 PLMN 식별자, GUMMEI 형태 정보, GUMMEI 유형, 추가 GUMMEI, combined MME/SGSN 지시자 중 하나 이상을 보낼 수 있다. 상기 GUMMEI 형태 정보는 제2 실시예 및 제3 실시예 중 적어도 하나에서 진화된 노드 비(eNB, 120)가 단말(100)로부터 무선 인터페이스를 통해 받은 registeredMME일 수 있다. 상기 선택한 PLMN 식별자 및 추가 GUMMEI 중 적어도 하나는 제2 실시예 및 제3 실시예 중 적어도 하나에서 진화된 노드 비(eNB, 120) 단말(100)로부터 무선 인터페이스를 통해 받은 정보일 수 있다. 선택한 PLMN 식별자, GUMMEI 형태 정보, GUMMEI 유형, 추가 GUMMEI 중 적어도 하나는 진화된 노드 비(eNB, 120)가 NAS 노드 선택 기능(NNSF)을 지원하지 않는 경우 보내어질 수 있다. 상기 선택한 PLMN 식별자는 TA 식별자에 담겨 전달될 수도 있다.
단계 620에서 이동성 관리 요소(MME, 150)는 단계 610에서 받은 정보 중 적어도 하나를 이용하여 NAS 노드 선택 기능(NSNF)을 수행할 수 있다. 선택한 식별자, GUMMEI 형태 정보 및 추가 GUMMEI 중 적어도 하나를 이용하여 다른 이동성 관리 요소(MME)를 유도해낼 수 있다. GUMMEI 형태 정보가 하나일 때, 즉, 추가 GUMMEI가 전달되지 않았을 때는, 이동성 관리 요소(MME, 150)는 받은 GUMMEI 형태 정보로부터 다른 이동성 관리 요소(MME)를 유도해낼 수 있다. GUMMEI 형태 정보와 추가 GUMMEI가 모두 전달되었을 때는, GUMMEI 형태 정보를 이용하여 다른 이동성 관리 요소(MME)를 유도할지 추가 GUMMEI를 이용하여 이동성 관리 요소(MME)를 유도할지를 정할 때, combined MME/SGSN 지시자를 사용할 수 있다. 이 경우(GUMMEI 형태 정보와 추가 GUMMEI가 모두 전달됐을 경우), 이동성 관리 요소(MME, 150)는 설정된 정보를 사용하여, GUMMEI 형태 정보를 이용하여 다른 이동성 관리 요소(MME)를 유도할지 추가 GUMMEI를 이용하여 다른 이동성 관리 요소(MME)를 유도할지를 정할지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 이동성 관리 요소(MME, 150)에 설정된 정보가 “상기 GUMMEI 형태 정보가 combined MME/SGSN을 가리킨다고” 지시한다면, GUMMEI 형태 정보를 이용하여 다른 이동성 관리 요소(MME)를 유도할 수 있다.
앞선 제2, 3, 4 실시예들을 통해, 단말(100)의 컨텍스트를 제대로 갖고 있음직한 이동성 관리 요소(MME, 150a)를 골라, 제1 실시예에 비해 진화된 패킷 코어(EPC) 마디(노드)들 간에 단말(100)의 컨텍스트 수집을 위해 교환되는 메시지의 수를 줄일 수 있도록 했고, 그 결과 홈 가입자 서버(HSS, 155)에 전달되는 요청을 줄일 수 있도록 하였다. 이를 위해 단말(100) 또는 진화된 노드 비(eNB, 120)에 주로 변경을 가하는 방법을 고려하였다.
이와는 달리, 제1 실시예에 비해 단말(100) 및 진화된 노드 비(eNB, 120)에는 변경을 가하지 않고, 진화된 패킷 코어(EPC) 내의 마디(노드)들이 보다 적극적으로 단말(100)의 컨텍스트 수집을 위한 정보를 교환하여 홈 가입자 서버(HSS, 155)에 전달되는 요청을 줄일 수 있도록 하는 방안을 고려할 수 있다.
이하 도 7을 참조하여, 진화된 패킷 코어(EPC) 내의 노드들이 적극적으로 단말의 컨텍스트 수집을 위한 정보를 교환하여 홈 가입자 서버(HSS)에 대한 요청을 줄이는 방법을 설명한다.
도 7은 제5 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 위치 등록을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
단계 700 ~ 730은 제1 실시예의 단계 200~230을 따를 수 있다.
단계 740에서, 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 단계 730을 통해 받은 정보를 이용해서, 단말(100)의 컨텍스트가 이동성 관리 요소(MME, 150a)에 존재하는지 찾아볼 수 있다. GUTI 형태의 정보는 GUMMEI를 포함할 수 있다. 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 GUMMEI 부분을 확인하여, GUMMEI가 자신을 가리키면, 단말(100)의 컨텍스트를 찾아볼 수 있다. 이 경우는 현 이동성 관리 요소(MME, 150a)와 이전에 단말(100)을 서비스했던 이동성 관리 요소(MME, 150b)가 같은 경우라고 볼 수 있다. GUTI 유형이 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN)으로부터 얻어진(mapped) 경우에는, GUTI 형태의 정보가 이동성 관리 요소(MME, 150a)로부터 얻어진 정보가 아님을 의미한다. 따라서 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 단말(100)의 컨텍스트를 찾아볼 필요가 없을 수 있다. 그러나, 추가 GUTI가 제공된 경우에는, 이 추가 GUTI를 이용해서 단말(100)의 컨텍스트를 찾아볼 수 있다.
단계 740에서, 이동성 관리 요소(MME, 150a)가 단말(100)의 컨텍스트를 찾은 경우, 단계 760으로 진행할 수 있다. 단계 740에서 단말(100)의 컨텍스트를 찾지 못한 경우, 단계 750으로 진행할 수 있다.
단계 750에서 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 다른 마디로부터 단말(100)의 컨텍스트를 수집할 수 있다. 상기 다른 마디는 이동성 관리 요소(MME, 150b), 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170), 다른 이동성 관리 요소(MME, 150c) 및 홈 가입자 서버(HSS, 155) 중 적어도 하나를 지칭할 수 있다. 컨텍스트는 일반적인 이동성 관리(MM : Mobility Management) 컨텍스트를 뜻할 수 있으나, 단말(100)에 대한 일반적인 정보를 뜻하기 위해 쓰일 수도 있다. 이동성 관리(MM) 컨텍스트는 이동성 관리(MM) 관련 정보(예를 들어, DRX 매개변수, UE AMBR) 뿐만 아니라, 단말의 보안에 관련된 정보(예를 들면, EPS 보안 컨텍스트, 인증 정보)를 포함할 수 있다. 컨텍스트는 이동성 관리(MM) 컨텍스트에 포함된 정보 중 전체 및/혹은 일부를 지칭하는 데 쓰일 수 있다.
단말(100)의 컨텍스트를 보내주기를 요청할 다른 마디는 단계 730으로부터 얻은 GUTI 형태의 정보를 통해 고를 수 있다. GUTI 유형으로부터 상기 마디는 이동성 관리 요소(MME, 150b) 혹은 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)가 될 것을 알 수 있다. 또한, GUTI 유형에 따라 지원받고 있던 서비스의 유형을 유추할 수 있다. 예를 들어, GUTI 유형이 native이면, 단말(100)이 LTE 서비스를 지원받았음을 암시할 수 있고, GUTI 유형이 mapped이면, 단말(100)이 3G 혹은 2G 서비스를 지원받았음을 암시할 수 있다. GUTI 유형이 native이면, 단계 750-a-1과 750-a-2를 따라, native GUTI가 가리키는 이동성 관리 요소(MME, 150b)에게 단말(100)의 컨텍스트를 보내주기를 요청할 수 있다. GUTI 유형이 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN)으로부터 얻어진 것(mapped)이면, 단계 750-b-1과 750-b-2를 따라, mapped GUTI가 가리키는 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)에게 단말(100)의 컨텍스트를 보내주기를 요청할 수 있다.
GUTI 유형이 mapped 경우, 추가 GUTI가 주어질 수 있다. 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170) 말고도 추가 GUTI가 가리키는 이동성 관리 요소(MME, 150c)에게 단말(100)의 컨텍스트를 보내주기를 요청할 수 있다. 단계 750-c-1에서, 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 다른 이동성 관리 요소(MME, 150c)에게 추가 GUTI를 Identification Request, Context Request 메시지 중 적어도 하나의 메시지에 담아 단말(100)의 컨텍스트를 보내주기를 요청할 수 있다. 이에 대한 답으로 이동성 관리 요소(MME, 150c)는 이동성 관리 요소(MME, 150a)에게 Identification Response, Context Response 메시지 중 적어도 하나를 통해 단말(100)의 컨텍스트를 보낼 수 있다. 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 이렇게 이동성 관리 요소(MME, 150c)로부터 획득한 단말(100)의 컨텍스트 가운데 인증 정보만을 골라 저장할 수 있다.
MME(150a)가 단계 750-b를 통해 SGSN(170)으로부터 단말(100)의 컨텍스트를 받고, 뿐만 아니라, 단계 750-c를 통해 추가적으로 MME(150c)로부터 단말(100)의 컨텍스트를 받을 수 있다. 이 경우, SGSN(170)으로부터 받은 단말(100)의 컨텍스트와 MME(150c)로부터 받은 단말(100)의 컨텍스트를 조합하여 단말(100)에 대한 컨텍스트를 생성할 수 있다. 예를 들어, 인증 정보를 제외한 정보는 SGSN(170)으로부터 받은 정보로부터 취하고, 인증 정보는 MME(150c)로부터 받은 정보를 취할 수 있다.
단계 750-c에서 쓰이는 메시지는 새로운 메시지일 수 있다. 단계 750-c-1에서 전달되는 메시지는 추가 GUTI를 포함할 수 있다. 단계 750-c-2에서 전달되는 메시지는 추가 GUTI 및 단말의 인증 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, MME(150a)는 MME(150c)로부터 단말(100)의 컨텍스트 전체를 받아올 필요 없이 MME(150a)가 필요로 하는 정보(인증 정보)만을 선택적으로 받아올 수 있다.
MME(150a)가 다른 MME들(150b, 150c) 중 하나 이상으로부터 인증 정보가 포함된 단말(100)의 컨텍스트를 받은 경우(단계 750-a-2 혹은 단계 750-c-2), 인증 정보를 다음과 같이 취급할 수 있다. 인증 정보는 5개 이하의 인증 벡터 및 KSI 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 KSI는 단말(100)을 이전에 서비스했을 때 MME(150b 혹은 150c)와 단말(100) 간에 사용했던 인증 벡터를 가리키는 지시자일 수 있다. MME(150a)는 보안의 강화를 위하여, 이전에 단말(100)과 MME(150b 혹은 150c)가 사용했던 인증 벡터를 사용하지 않을 수 있다. 이를 위해 단계 710, 750-a-2, 750-c-2 중 적어도 하나의 단계로부터 받은 KSI를 사용할 수 있다. MME(150a)는 KSI가 가리키는 인증 벡터를 사용하지 않을 수 있다. 이를 위한 방법의 예로는, “(KSI+1) modulo {받은 인증 벡터 개수}”가 가리키는 인증 벡터를 사용하여 단말(100)과의 인증을 수행할 수 있다. 상기 “(KSI+1) modulo {받은 인증 벡터 개수}” 값은 MME(150a)에서 새로이 KSI로 지정되어 이후 단말(100)로 전달될 수 있다.
이전에 단말(100)과 MME(150b 혹은 150c)가 사용했던 인증 벡터를 다시 MME(150a) 사용하게 하지 않도록 하기 위해, 상기에 서술한 방법 외에도, MME(150b 혹은 150c)는 아예 스스로 사용했던 인증 벡터는 MME(150c)로 보내지 않을 수 있다.
단계 750-c-1에서 전달되는 메시지는 단말(100)이 MME(150a)로 보낸 NAS 메시지를 포함할 수 있다. MME(150c)는 이 NAS 메시지를 이용하여 무결성 검사를 수행할 수 있다. 이때, 무결성 검사(integrity check)를 성공하지 못한 경우에도 MME(150c)는 단계 750-c-2를 통해 단말(100)의 인증 정보를 보낼 수 있다. 이 경우, MME(150c)는 MME(150a)가 보낸 NAS 메시지가 무결성 검사를 성공하지 못하였음을 알리는 정보를 함께 보낼 수 있다. MME(150a)가 보낸 NAS 메시지가 무결성 검사를 성공하지 못하였음을 알리는 정보는 예를 들어, KSI를 7로 두어 보냄으로써 알려질 수 있다.
이동성 관리 요소(MME, 150c)에 단말(100)의 컨텍스트가 존재하지 않는다든지, 이동성 관리 요소(MME, 150c)와 이동성 관리 요소(MME, 150a) 사이의 메시지 교환이 원활하게 일어나지 않았다든지 등의 문제 상황이 일어난 경우에는, 단계 750-d-1과 750-d-2를 통해, HSS(155)로 인증 정보를 요청할 수 있다.
유효한 단말(100)의 인증 정보를 획득한 MME(150a)는 이후 이 인증 정보를 단말(100)과의 인증에 관련된 절차에 사용할 수 있다.
도 8은 mapped GUTI 를 받았을 때, 이동성 관리 요소(MME)의 동작을 설명하는 흐름도이다.
단계 810에서 mapped GUTI를 이용하여 단말(100)의 컨텍스트를 획득할 수 있다. 단계 820으로 진행할 수 있다.
단계 820에서, 추가 GUTI가 주어졌는지 확인할 수 있다. 이때 추가 GUTI가 있는 것으로 확인되면, 단계 823으로 진행할 수 있다. 추가 GUTI가 없는 것으로 확인되면 단계 850으로 진행할 수 있다.
단계 823에서, 추가 GUTI가 이동성 관리 요소(MME, 150a)를 지시하는지 확인할 수 있다. 이동성 관리 요소(150a)를 지시하는 경우, 단계 840으로 진행할 수 있다. 이동성 관리 요소(150b)를 지시하지 않는 경우 단계 830으로 진행할 수 있다.
단계 830에서 추가 GUTI로부터 이동성 관리 요소(MME, 150c) 주소를 획득할 수 있다. 이어, 840으로 진행할 수 있다.
단계 840에서 LTE 인증 벡터를 획득 가능 여부를 확인할 수 있다. 이에 앞서, 적합한 이동성 관리 요소(MME)로부터 LTE 인증 벡터를 획득하는 과정을 수행할 수 있다. 보기를 들어, 단계 830을 거쳐 왔다면, 추가 GUTI로부터 획득한 GUMMEI로 식별되는 이동성 관리 요소(MME, 150c)에 Identification Request 메시지를 보내어, LTE 인증 벡터 획득을 시도할 수 있다. LTE 인증 벡터가 획득되었으면, 단계 860으로 진행하여 획득 절차를 마칠 수 있다. LTE 인증 벡터가 획득되지 않았으면, 단계 850으로 진행하여 홈 가입자 서버(HSS, 155)로부터 인증 벡터를 획득하고 단계 860으로 진행하여 획득 절차를 마칠 수 있다.
단계 860에서, 단말(100)의 컨텍스트를 이용해서 위치 등록 과정의 나머지 단계를 수행하고, 위치 등록 과정을 마친다. 상기 나머지 단계는 이동성 관리 요소(MME, 150a)와 단말(100) 사이에 인증(Authentication) 과정, 보안 모드 제어(Security Mode Control) 과정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
제5 실시예에 따르면, 이동성 관리 요소(MME, 150a)는 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 요소(SGSN, 170)과 이동성 관리 요소(MME, 150c)에 모두 단말(100)의 컨텍스트 요청을 할 수 있다. 이 경우, 이동성 관리 요소(MME, 150a)가 이동성 관리 요소(MME, 150c)로부터 단말(100)의 컨텍스트를 얻는 것에 대한 성공 여부는, 이동성 관리 요소(MME, 150c)가 단말(100)을 서비스했던 시점이 얼마나 오래 지났느냐에 달려있을 수 있다. 이동성 관리 요소(MME, 150c)가 단말(100)을 서비스했던 시점이 일정 시간보다 오래되어 이동성 관리 요소(MME, 150c)가 단말(100)의 컨텍스트를 지워버리면 이동성 관리 요소(MME, 150c)에게 단말(100)의 컨텍스트를 요청하는 것이 의미가 없을 수 있다.
도 9는 본 발명의 제6 실시 예인 시간 정보에 따른 등록 과정을 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 제6 실시예에 따르면, 단말(100)은 이동성 관리 요소(MME, 150c)에 의해 서비스되는 시점에 관련한 정보를 받을 수 있다. 이 정보는 다시 이동성 관리 요소(MME, 150a)로 전달되어, 이동성 관리 요소(MME, 150a)가 이동성 관리 요소(MME, 150c)에 단말(100)의 컨텍스트 요청 여부를 결정할 때 사용될 수 있다.
단계 900에서 이동성 관리 요소(MME, 150c)는 단말(100)에 이동성 관리 요소(MME, 150c)가 시간 정보를 전달할 수 있다. 상기 시간 정보는 단말(100)이 이동성 관리 요소(MME, 150c)에 의해 서비스되는 시점, 이동성 관리 요소(MME, 150c)가 단말(100)의 컨텍스트를 보존하고 있을 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계 910에서 단말(100)은 TRACKNIG AREA UPDATE REQUEST 메시지, ATTACH REQUEST 메시지 중 적어도 하나를 보낼 수 있다. 단말(100)은 단계 900에서 받은 시간 정보를 바탕으로 단계 910에서 메시지를 보낼 때 추가 GUTI를 포함시킬지 말지를 결정할 수 있다. 추가 GUTI를 이동성 관리 요소(MME, 150c)로부터 할당받은 시점이 너무 오래되어 이동성 관리 요소(MME, 150a)에게 알릴 필요가 없다고 판단되면 이를 포함하지 않을 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예인 단말(UE)을 설명하는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예인 단말(100)은 송수신부(101) 및 제어부(103)을 포함할 수 있다.
상기 송수신부(101)는 외부 장치와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 상기 제어부(103) 상기 단말(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에서 상기 제어부(103)는 결합된 MME/SGSN으로부터 상기 단말이 결합된 MME/SGSN에 의해 서비스되고 있음을 알리는 지시자를 수신하고, 위치 등록이 필요하다고 판단하면, 상기 단말의 컨텍스트를 저장하고 있는 노드의 식별 정보 및 상기 지시자를 포함하는 위치 등록 메시지를 전송하도록 제어할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예인 기지국(eNB)을 설명하는 블록도이다.
도 11을 참조하면, 상기 기지국(120)은 송수신부(121) 및 제어부(123)를 포함할 수 있다.
상기 송수신부(121)는 외부 장치와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 상기 제어부(123)은 상기 기지국(120)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 특히 상기 제어부(123)는 노드 선택 제어부(125)를 포함할 수 있다.
노드 선택 제어부(125)는 단말의 컨텍스트를 저장하고 있는 노드의 식별 정보를 포함하는 위치 등록 메시지를 수신하고, 상기 위치 등록 메시지에 상기 단말이 결합된 MME/SGSN(Mobility Management Entity/Serving GPRS Support Node)에 의해 서비스되고 있음을 알리는 지시자가 포함되어 있는지 판단하며, 상기 지시자를 포함하고 있으면, 상기 지시자에 대응하는 결합된 MME/SGSN을 상기 단말에 대한 이동성 관리 노드로 선택하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 노드 선택 제어부(125)는 상기 지시자를 포함하고 있지 않으면, 상기 식별 정보의 GUMMEI 형태 정보로부터 상기 단말에 대한 이동성 관리 노드를 선택하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 노드 선택 제어부(125)는 상기 형태 정보로부터 노드를 선택할 때, 상기 식별 정보에 포함되어 있는 SGSN에 대한 GUMMEI 보다 MME에 대한 GUMMEI를 우선적으로 이용하여 상기 단말에 대한 이동성 관리 노드를 선택하도록 제어할 수 있다.
상기에서 제어부(123)와 노드 선택 제어부(125)를 별도의 블록으로 분리하여 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 12은 본 발명의 일 실시 예인 이동성 관리 요소(MME)를 설명하는 블록도이다.
도 12를 참조하면, 상기 이동성 관리 요소(MME, 150)는 송수신부(151) 및 제어부(153)을 포함할 수 있다.
상기 송수신부(151)는 외부 장치와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 상기 제어부(153)는 이동성 관리 요소(MME)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 특히 상기 제어부(153)는 인증 제어부(155)를 더 포함할 수 있다.
상기 인증 제어부(155)는 단말의 컨텍스트를 저장하고 있는 노드에 대한 식별 정보 및 추가 식별 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 MME가 상기 단말에 대한 컨텍스트를 저장하고 있는지 판단하며, 상기 단말에 대한 컨텍스트를 저장하고 있지 않으면, 상기 노드에 대한 식별 정보 또는 추가 식별 정보가 지시하는 노드로 컨텍스트를 요청하고, 상기 인증 정보를 요청한 노드로부터 상기 단말의 컨텍스트를 수신하도록 제어하고, 이때, 상기 컨텍스트를 요청하는 노드는 상기 노드에 대한 식별 정보 유형이 SGSN(serving GPRS support node)에 해당하는지 여부에 따라 결정될 수 있다.
상기 인증 제어부(155)는 상기 노드에 대한 식별 정보 유형이 SGSN에 대한 것이면, 상기 노드에 대한 식별 정보가 지시하는 SGSN으로부터 컨텍스트를 수신하고, 상기 추가 식별 정보가 지시하는 MME로부터 인증 정보를 수신하도록 제어할 수 있다.
이때, 상기 노드에 대한 식별 정보는 GUMMEI(Globally Unique MME Identifier) 정보를 포함하는 GUTI(Globally Unique Temporary Identity) 정보를 포함하고, 상기 추가 식별 정보는 MME에 대한 GUMMEI 정보를 포함하는 추가 GUTI 정보를 포함할 수 있다.
또한 상기 인증 제어부(155)는 MME가 상기 상기 단말의 컨텍스트를 저장하고 있으면, 저장하고 있는 컨텍스트를 이용하여 위치 등록 과정을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 인증 제어부(155)는 상기 노드에 대한 식별 정보 유형이 SGSN에 대한 것이 아니면, 상기 노드에 대한 식별 정보가 지시하는 노드로부터 컨텍스트를 수신하도록 제어할 수 있다.
상기 컨텍스트는 인증 정보를 포함하고, 상기 인증 정보는 RAND, XRES, AUTN, KASME 및 KSI 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 인증 제어부(155)는 상기 수신한 인증 정보에 포함되어 있는 KSI에 임의의 값을 더한 값을 상기 수신한 인증 정보에 포함된 인증 벡터 수로 나눈 나머지 값에 대응하는 인증 벡터를 선택하도록 제어할 수 있다. 상기에서 제어부(153)와 인증 제어부(155)를 별도의 블록으로 분리하여 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 실시 예들에서, 모든 단계 및 메시지는 선택적으로 수행의 대상이 되거나 생략의대상이 될 수 있다. 또한 각 실시 예에서 단계들은 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다. 메시지 전달도 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (24)

  1. 이동성 관리 요소(MME, mobility management entity)의 단말 관련 정보 수집 방법에 있어서,
    단말의 컨텍스트를 저장하고 있는 노드에 대한 식별 정보 및 추가 식별 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계;
    상기 MME가 상기 단말에 대한 컨텍스트를 저장하고 있는지 판단하는 단계;
    상기 단말에 대한 컨텍스트를 저장하고 있지 않으면, 상기 노드에 대한 식별 정보 또는 추가 식별 정보가 지시하는 노드로 인증 정보를 요청하는 단계;
    상기 컨텍스트를 요청한 노드로부터 상기 단말의 컨텍스트를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 컨텍스트를 요청하는 노드는 상기 노드에 대한 식별 정보 유형이 SGSN(serving GPRS support node)에 해당하는지 여부에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항 있어서, 상기 노드에 대한 식별 정보 유형이 SGSN에 대한 것이면, 상기 노드에 대한 식별 정보가 지시하는 SGSN으로부터 컨텍스트를 수신하고,
    상기 추가 식별 정보가 지시하는 MME로부터 인증 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 MME가 상기 단말의 컨텍스트를 저장하고 있으면,
    상기 저장하고 있는 컨텍스트를 이용하여 위치 등록 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 노드에 대한 식별 정보는 GUMMEI(Globally Unique MME Identifier) 정보를 포함하는 GUTI(Globally Unique Temporary Identity) 정보를 포함하고,
    상기 추가 식별 정보는 MME에 대한 GUMMEI 정보를 포함하는 추가 GUTI 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 노드에 대한 식별 정보 유형이 SGSN에 대한 것이 아니면,
    상기 노드에 대한 식별 정보가 지시하는 노드로부터 컨텍스트를 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컨텍스트는 인증 정보를 포함하고,
    상기 인증 정보는 RAND, XRES, AUTN, KASME 및 KSI 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 단말과 인증을 수행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 인증을 수행하는 단계는 상기 수신한 인증 정보에 포함되어 있는 KSI에 임의의 값을 더한 값을 상기 수신한 인증 정보에 포함된 인증 벡터 개수로 나눈 나머지 값에 대응하는 인증 벡터를 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 단말 관련 정보를 수집하는 이동성 관리 요소(MME, mobility management entity)의 장치에 있어서,
    적어도 하나의 네트워크 노드와 통신을 수행하는 송수신부; 및
    단말의 컨텍스트를 저장하고 있는 노드에 대한 식별 정보 및 추가 식별 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 MME가 상기 단말에 대한 컨텍스트를 저장하고 있는지 판단하며, 상기 단말에 대한 컨텍스트를 저장하고 있지 않으면, 상기 노드에 대한 식별 정보 또는 추가 식별 정보가 지시하는 노드로 컨텍스트를 요청하고, 상기 인증 정보를 요청한 노드로부터 상기 단말의 컨텍스트를 수신하도록 제어하는 인증 제어부를 포함하고,
    상기 인증 정보를 요청하는 노드는 상기 노드에 대한 식별 정보 유형이 SGSN(serving GPRS support node)에 해당하는지 여부에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항 있어서, 상기 인증 제어부는,
    상기 노드에 대한 식별 정보 유형이 SGSN에 대한 것이면, 상기 노드에 대한 식별 정보가 지시하는 SGSN으로부터 컨텍스트를 수신하고, 상기 추가 식별 정보가 지시하는 MME로부터 인증 정보를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 인증 제어부는,
    상기 MME가 상기 단말의 컨텍스트를 저장하고 있으면, 저장하고 있는 컨텍스트를 이용하여 위치 등록 과정을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 노드에 대한 식별 정보는 GUMMEI(Globally Unique MME Identifier) 정보를 포함하는 GUTI(Globally Unique Temporary Identity) 정보를 포함하고,
    상기 추가 식별 정보는 MME에 대한 GUMMEI 정보를 포함하는 추가 GUTI 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 노드에 대한 식별 정보 유형이 SGSN에 대한 것이 아니면,
    상기 노드에 대한 식별 정보가 지시하는 노드로부터 컨텍스트를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 컨텍스트는 인증 정보를 포함하고, 상기 인증 정보는 RAND, XRES, AUTN, KASME 및 KSI 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 인증 제어부는,
    상기 수신한 인증 정보에 포함되어 있는 KSI에 임의의 값을 더한 값을 상기 수신한 인증 정보에 포함된 인증 벡터 수로 나눈 나머지 값에 대응하는 인증 벡터를 선택하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 단말의 정보 전송 방법에 있어서,
    결합된 MME/SGSN으로부터 상기 단말이 결합된 MME/SGSN에 의해 서비스되고 있음을 알리는 지시자를 수신하는 단계; 및
    위치 등록이 필요하다고 판단하면, 상기 단말의 컨텍스트를 저장하고 있는 노드의 식별 정보 및 상기 지시자를 포함하는 위치 등록 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 정보 전송 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 지시자는
    상기 위치 등록 메시지를 수신한 기지국이 상기 단말의 이동성 관리 노드를 선택하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 단말의 정보 전송 방법.
  17. 위치 등록 정보를 전송하는 단말에 있어서,
    데이터 통신을 수행하는 송수신부; 및
    결합된 MME/SGSN으로부터 상기 단말이 결합된 MME/SGSN에 의해 서비스되고 있음을 알리는 지시자를 수신하고, 위치 등록이 필요하다고 판단하면, 상기 단말의 컨텍스트를 저장하고 있는 노드의 식별 정보 및 상기 지시자를 포함하는 위치 등록 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  18. 제17항에 있어서, 상기 지시자는
    상기 위치 등록 메시지를 수신한 기지국이 상기 단말의 이동성 관리 노드를 선택하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 단말.
  19. 기지국의 노드 선택 방법에 있어서,
    단말의 컨텍스트를 저장하고 있는 노드의 식별 정보를 포함하는 위치 등록 메시지를 수신하는 단계;
    상기 위치 등록 메시지에 상기 단말이 결합된 MME/SGSN(Mobility Management Entity/Serving GPRS Support Node)에 의해 서비스되고 있음을 알리는 지시자가 포함되어 있는지 판단하는 단계; 및
    상기 지시자를 포함하고 있으면, 상기 지시자에 대응하는 결합된 MME/SGSN을 상기 단말에 대한 이동성 관리 노드로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 노드 선택 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 선택하는 단계는,
    상기 지시자를 포함하고 있지 않으면, 상기 식별 정보의 GUMMEI 형태 정보로부터 상기 단말에 대한 이동성 관리 노드를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 노드 선택 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 형태 정보로부터 노드를 선택하는 단계는,
    상기 식별 정보에 포함되어 있는 SGSN에 대한 GUMMEI 보다 MME에 대한 GUMMEI를 우선적으로 이용하여 상기 단말에 대한 이동성 관리 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 기지국의 노드 선택 방법.
  22. 이동성 관리 노드를 선택하는 기지국에 있어서,
    데이터 통신을 수행하는 송수신부; 및
    단말의 컨텍스트를 저장하고 있는 노드의 식별 정보를 포함하는 위치 등록 메시지를 수신하고, 상기 위치 등록 메시지에 상기 단말이 결합된 MME/SGSN(Mobility Management Entity/Serving GPRS Support Node)에 의해 서비스되고 있음을 알리는 지시자가 포함되어 있는지 판단하며, 상기 지시자를 포함하고 있으면, 상기 지시자에 대응하는 결합된 MME/SGSN을 상기 단말에 대한 이동성 관리 노드로 선택하도록 제어하는 노드 선택 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  23. 제22항에 있어서, 노드 선택 제어부는,
    상기 지시자를 포함하고 있지 않으면, 상기 식별 정보의 GUMMEI 형태 정보로부터 상기 단말에 대한 이동성 관리 노드를 선택하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  24. 제22항에 있어서, 상기 노드 선택 제어부는
    상기 형태 정보로부터 노드를 선택할 때, 상기 식별 정보에 포함되어 있는 SGSN에 대한 GUMMEI 보다 MME에 대한 GUMMEI를 우선적으로 이용하여 상기 단말에 대한 이동성 관리 노드를 선택하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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