본 발명은 SAE/LTE (System Architecture Enhancement/Long Term Evolution) 시스템에서, 네트웍이 단말의 가입자 정보에 따라, 단말의 Home eNB 또는 Home eNB Gateway의 접속을 허용할 것인지 거부할 것인지를 결정할때, MME가 가입자정보의 whitelist를 기반으로 UE의 Home eNB 또는 Home eNB Gateway 접속 허용 여부를 결정하며, 이로인해 UE의 Home eNB 또는 Home eNB Gateway의 접속을 효율적으로 수락 제어할 수 있다.

기존 WCDMA(wideband code division multiple access) 이동통신 시스템에서 NodeB는 사업자가 이통통신 커버리지를 넓히기 위해, 직접 설치하던 네트웍 장비였지만, 근래에는 개인이 집안에서 커버리지를 넓히거나 특정 용도를 위해 개인적으로 구입, 관리 및 사용한다.

WCDMA 시스템에서 상기와 같은 용도로 사용되는 엔터티(entity)를 Home NodeB (이하 HNB라 칭함) 라고 한다. HNB는 기존의 NodeB와 달리 HNB를 사용할 수 있도록 허가된 단말 (User Equipment, 이하 UE라 칭함)만을 접속 허용한다. 여기서 UE의 접속허용 여부에 대한 기능을 수락 제어(admission control)라 한다.

도 1은 WCDMA에서 HNB가 수락제어를하는 과정을 나타낸 도면이다.

도1)

상기 도 1을 참조하면, WCDMA에서 HNB 또는 HGW는 104단계에서 사업자의 OA&M (Operations, Administration,and Maintenance) 과정을 통해, 자신이 수락제어를 하는 UE의 정보, 즉 IMSI (International MobileSubscriber Identity)를 미리 저장하고 있다.

상기와 같이 HNB 또는 HGW가 UE의 정보를 가지고 있는 상태에서,UE는 HNB/HGW 에 접속하기 위해, 106단계에서 자신의 IMSI를 포함한 NAS Request를 HNB/HGW에 보낸다.

상기NAS(Non Access Stratum)는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 시스템에서 UE와 코어 네트웍(Core Network) 사이에서 사용되는 시그날링과 트래픽을 위한 메시지/프로토콜로 Attach, RAU (Routing AreaUpdate) 등을 예로 들 수 있다.

UE로부터 IMSI가 포함된 NAS Request를 수신한 HNB/HGW는 108단계에서 상기 IMSI가 자신이 저장하고 있는 수락제어 IMSI정보에 포함되어 있는지 확인한다.

상기 IMSI가 HNB/HGW의 IMSI 리스트에 포함된 경우, 즉, 상기 UE의 HNB/HGW 사용이 허가된 경우, 상기 HNB/HGW는 110단계에서 NAS accept를 보낸다. 이 후, UE는 HNB/HGW에 접속을 성공하고 이 후 과정을 진행한다.

그러나 상기 IMSI가 HNB/HGW의 IMSI 리스트에 포함되지 않은 경우( 즉, 상기 UE의 HNB/HGW 사용이 허가되지 않은 경우) HNB/HGW는 112단계에서 NAS reject를 보낸다.

이 후, UE는 macroNodeB에 재 접속을 수행하는 등 사업자의 정책대로 동작한다.

상기한 바와 같이 종래의 경우 WCDMA에서는 HNB/HGW가 IMSI를 기반으로 수락제어를 하며, 이를위해서는HNB/HGW가 UE의 IMSI 정보를 가지고 있어야 한다. 즉, 사업자는 가입자의 IMSI정보를 HNB/HGW에 입력해야 한다.

그러나 가입자를 식별하는 가장 중요한 정보인 IMSI를 개인이 소유하는 엔터티에 저장해 놓는 것은 보안상 위험할 수 있으며, HNB/HGW저장된 IMSI 리스트를 업데이트 하는 것도 관리 비용이 많이 들게 된다.

본 발명은 SAE/LTE (System Architecture Enhancement/Long Term Evolution) 시스템에서, 네트웍이 단말의 가입자 정보에 따라, 단말의 Home eNB의 접속을 허용할 것인지 거부할 것인지를 결정하는 방안에 대한 것이다.

본발명에 따르면, Home eNB 또는 Home eNB Gateway가 (이하, HeNB/HGW) UE로부터 접속을 시도하는 메시지를 수신하면, HeNB/HGW 는 자신의 CSG ID를 포함하여, 상기 메시지를 MME에게 전달한다. MME가 해당 UE의 whitelist를 포함하는 가입자 정보를 갖고 있는 경우, MME는 상기 whitelist를 기반으로 해당 UE가 HeNB에 접속 가능한지 여부를 결정한다.

MME가 가입자 정보를 갖고 있지 않은 경우, MME는 HSS에게 해당 UE의 가입자 정보를 요청하여 접속 허용 여부를 결정한다.

특허 기술 설명

본 발명의 실시예에 따라 이동통신 시스템에서 네트웍이 단말의 가입자 정보에 따라, 단말의 Home eNB의 접속을허용 여부를 결정하는 방법이, 기지국이 사용자 단말로부터 접속을 시도하는 메시지를 수신하는 과정과, 상기기지국은 수신된 상기 메시지와 함께 자신의 CSG ID를 포함하여 전송하는 과정과, 상기 MME가 해당 사용자 단말의 가입자정보에 포함된 화이트리스트를 기반으로 해당 UE가 기지국에 접속 가능한지 여부를 결정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한 이동통신 시스템에서 네트웍이 단말의 가입자 정보에 따라, 단말의 Home eNB의 접속을 허용 여부를 결정하는 방법이, 기지국이 사용자 단말로부터 접속을 시도하는 메시지를 수신하는 과정과, 상기 기지국은 수신된 상기 메시지와 함께 자신의 CSG ID를 포함하여 전송하는 과정과, 상기 MME가 해당 사용자 단말의 가입자 정보를 갖고 있지 않으면 HSS에 가입자 정보를 요청하는 과정과,상기 MME가 상기 HSS로부터 수신된 가입자정보의 화이트리스트를 기반으로 해당 UE가 기지국에 접속 가능한지 여부를 결정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

그리고 네트웍이 단말의 가입자 정보에 따라, 단말의 Home eNB의 접속을 허용 여부를 결정하는 장치가, 기지국에 접속을 시도하는 메시지를 전송하는 사용자단말과, 상기 단말로부터 수신된 상기 메시지와 함께 자신의 CSGID를 포함하여 전송하는 상기 기지국과, 사용자 단말의 화이트리스트를 포함하는 가입자 정보를 구비하며, 상기단말의 접속 요구시 상기 해당 사용자 단말의 가입자정보에 포함된 화이트리스트를 기반으로 해당 UE가 기지국에 접속 가능한지 여부를 결정하는 MME로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 SAE/LTE (System Architecture Enhancement/Long Term Evolution) 시스템에서, 코어 네트웍 엔터티(Core Network Entity)인 MME(Mobility Management Entity)가 UE의 가입자 정보에 따라 UE의 HeNB의 접속을 허용할 것인지 거부할 것인지를 결정하는 방안에 대한 것이다.

SAE/LTE 시스템에서 HeNB UE는 USIM (Universal Subscriber Identity Module)에 화이트리스트(Whitelist)를 저장하고 있다.

상기 화이트리스트(whitelist)는 UE가 접속 가능한 CSG 식별자(Closed Subscriber Group Identity) 리스트이며, CSG 식별자 (이하, CSG ID라 칭함)는 HeNB에 할당되어 HeNB를 구별하는 데 사용된다.

즉, UE는 whitelist에 포함된 CSG ID를 가진 HeNB에만 접속이 허용된다. 그러나 UE가 오작동을 하거나 고의로 허락되지 않은 HeNB에 접속을 시도할 경우, 이를 대비하기 위해 수락제어(admission control)가 필요하다.

본 발명에서는 상기 수락제어를 결정하는 네트웍 엔터티로 MME(Mobility Management Entity)를 제안한다.

HeNB는 UE로 부터의 접속 요청 메시지를 수신하면, MME에게 NAS 접속 요청 메시지와 함께 자신의 CSG ID를 포함하여 전달한다.

그리고 MME는 UE의 가입자 정보를 분석하여 NAS 접속 요청 메시지를 전달한 HeNB에 대하여 UE의 접속가능 여부를 결정한다.

즉, 상기 MME가 해당 UE의 whitelist를 포함하는 가입자 정보를 갖고 있는 경우, MME는 상기 whitelist를 기반으로 해당 UE가 HeNB에 접속 가능한지 여부를 결정한다.

MME가 가입자 정보를 갖고 있지않은 경우, MME는 HSS (Home Subscriber Server)에게 해당 UE의 가입자 정보를 요청하여 접속 허용 여부를 결정한다.

또한 본 발명에서 사용되는 Home GW (이하, HGW)는 HNB와 Core Network 사이에서 HNB의 일부 기능을 가질 수있는 엔터티이다.

상기 일부 기능은 사용자 인증 및 사용자 위치등록 등이 될 수 있다.

다시 말하면, 네트웍 구현 시나리오에 따라, HNB의 기능 중 일부를 HGW와 나누어 구현할 수 있다. 그러므로, 본 발명에서 HNB는 HNB/HGW와 기능적으로 같은 의미를 갖음을 미리 밝힌다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따라 MME에서 UE의 접속의 수락제어를 결정하는 동작을 나타낸 순서도이다.

도2)

상기 도 2를 참조하면, HeNB/HGW로부터 NAS 메시지와 함께 CSG ID를 전달받으면, 상기 MME는 202단계에서 상기NAS 메시지를 수신한다.

여기서 상기 HGW는 HeNB와 Core Network 사이에 HeNB의 일부 기능을 가질 수 있는 엔터티이며, HeNB/HGW는 상기 도 1의 HNB/HGW와 동일하게 적용된다. 또한 상기 NAS(Non Access Stratum) 메시지는 Attach, TAU, Service Request등이 될 수 있다.

상기 NAS 메시지와 CSG ID를 수신하면, MME는 204단계에서 상기 UE의 가입자 정보가 이미 저장되어 있는지 확인 한다.

UE가 NodeB (macro cell)로부터 HeNB로 handover 하는 경우, MME는 기존에 해당 UE의 가입자 정보를 이미 가지고 있게 된다.

이때 UE의 가입자 정보가 MME에 저장되어 있지 않은 경우, MME는 204단계에서 이를 감지하고, 206단계에서 HSS에게 해당 UE 의 가입자 정보를 요청한다. HSS로부터 가입자 정보가 전송되면, 상기 MME는 208단계에서 이를 수신한다.

수신한 (208) MME는 210 과정을 수행한다.

상기한 바와 같이 MME는 NAS 메시지를 수신하면, UE의 가입자 정보를 이미 가지고 있는지 검사하며, 해당 UE의 가입자 정보를 가지고 있지 않은 경우에는 HSS로부터 해당 UE 가입자정보를 요청한다.

상기 208단계 수행 후, 또는 상기 204단계에서 상기 UE의 가입자 정보가 이미 있는 경우로 판단되면, 상기 MME는 210단계로 진행하여 상기 202단계에서 수신된 NAS 메시지와 함께 전달된 CSG ID가 UE의 whitelist에 포함되어 있는지 확인한다.

이때 수신한 CSG ID가 UE의 whitelist에 포함되어 있으면, MME는 212단계에서 UE에게 접속 허용을 알리는 NAS 메시지를 전송한다.

그러나 수신한 CSG ID가 UE의 whitelist에 포함되어 있지 않다면, MME는 214단계에서 UE에게 접속 거부를 알리는 NAS 메시지를 전송한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 UE의 접속 요구를 수락 제어하는 시스템의 동작 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도3)

상기 도 3을 참조하면, UE는 308단계에서 자신의 IMSI를 포함하여 NAS Request를 생성하여 HeNB/HGW에 보낸다.

그러면 HeNB/HGW는 310단계에서 상기 UE로부터 수신된 NAS 요청 메시지와 함께 자신의 CSG ID를 포함하여 MME에게 전송한다.

그러면 상기 MME는 상기 도 2와 같은 절차를 수행하면서 상기 UE의 접속 여부를 수락하는 결정을 한다.

즉, 상기 접속을 요청한 UE의 가입자 정보를 이미 저장하고 있는지 확인하며, 가입자 정보를 가지고 있지 않으면 HSS를 통해 해당 UE의 가입자 정보를 획득한다.

즉, 상기 MME는 312단계에서 상기 HSS에 가입자 정보를 요청(Request Subscription data)하며, HSS는 314단계에서 해당 UE의 whitelist를 포함하는 가입자 정보의 응답(Response Subscription data) 메시지를 수신한다.

이때 MME는 318단계에서 필요에 따라 가입자 데이터의 요구에 대한 긍정 응답(Response Subscription data ack) 과정을 통하여 HSS에게 가입자 정보를 수신했다는 긍정 응답 신호를 보낼 수도 있다.

상기와 같이 접속을 요청한 UE의 whitelist를 포함하는 가입자 정보를 획득하면, 상기 MME는 316단계에서 UE의 whitelist에 기반하여 접속을 요청한 UE의 접속을 허용여부를 결정한다.

즉, 수신된 NAS 메시지와 함께 전달된 CSG ID가 UE의 whitelist에 포함되어 있면, MME는 320단계에서 HeNB/HGW에 접속을 수락하는 NAS 허용(NASAccept) 메시지를 전송하고, 상기 HeNB/HGW는 322단계에서 상기 UE에게 접속 허용을 알리는 NAS 메시지(NASAccept)를 전송한다.

그러나 수신한 CSG ID가 UE의 whitelist에 포함되어 있지 않다면, MME는 324단계에서 상기 HeNB/HGW에 접속을 거부하는 NAS 거부(NAS reject) 메시지를 전송하고, 상기 HeNB/HGW는 326단계에서 상기 UE에게 접속 거부을 알리는 NAS 메시지(NAS reject)를 전송한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예로 도 3의 수락제어 과정을 SAE/LTE의 Attach 과정에 적용한 도면이다.

도4)

상기 Attach과정은 UE가 네트웍에 최초 접속하기 위해 수행하는 과정이다.

본 실시예에서는 Bearer 설정 과정과 같이 발명과 직접적인 관련이 없는 과정은 생략되었음을 밝힌다.

상기 도 4를 참조하면, UE는 408단계에서 HeNB/HGW에게 IMSI 또는 old GUTI(Global Unique TemporaryIdentity)가 포함된 Attach 메시지를 전송한다.

그러면 HeNB/HGW는 410단계에서 상기 UE로부터 수신된 Attach메시지와 함께 자신의 CSG ID를 MME에 전송한다.

Attach 메시지에 old GUTI가 포함되어 있는 경우, MME는 412단계에서 상기 UE에게 식별자 정보를 요구하고(Identity reqeust), UE는 414단계에서 상기 MME 요청에 따라 IMSI를 포함하는 식별자 정보를 응답(Identity response)한다.

상기 412단계 및 414단계는 기존 Attach과정의 일부로서, MME가 IMSI 정보를 갖고 있지 않은 경우 UE에게 IMSI를 요청하는 과정이다. 416 과정은 UE를 인증하는 과정이며, 본 발명에서 생략 가능하다.

상기 Attach 메시지를 받은 MME는 418단계에서 HSS에게 Update Location 메시지를 보낸다.

그러면 HSS는 420단계에서 MME에게 보내는 Insert Subscriber Data 메시지에 UE의 whitelist를 포함하여 전송한다.

MME는 422단계에서 HSS로부터 수신된 해당 UE의 whitelist에 상기 수신된 CSG ID가 포함되어 있는지 여부를 확인한다.

본실시예에서는 whitelist가 포함되어 있는 경우를 예로 들어 설명한다. 따라서 상기 whitelist에 CSG ID가 포함되어 있으면, 상기 MME는 424단계에서 Insert Subscriber Data의 ACK 메시지를 생성하여 HSS에게 전송하며, HSS는 426단계에서 Update Location ACK 메시지를 생성하여 MME에게 전송한다.

이후 상기 MME는 428단계에서 수락허용 결과(Attach accept 메시지)를 HeNB/HGW에 전송하고, HeNB/HGW는 430단계에서 이(Attach accept 메시지)를 UE에게 알린다.

이후 상기 UE, HeNB/HGW, MME, HSS 들은 432단계를 수행하면서 Attach 과정을 계속 수행한다.

본 발명에서 언급된 NAS 메시지는 같은 기능을 하는 다른 메시지로 변경되어 사용될 수 있음을 밝힌다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 SAE/LTE (System Architecture Enhancement/Long Term Evolution) 시스템에서, 네트웍이 단말의 subscription 정보에 따라, 단말의 Home eNB의 접속을 허용할 것인지 거부하는 효율적인 방법을 제안한다.

본 발명의 실시예에서는 Home eNB 또는 Home eNB Gateway가 UE로부터 접속을 시도하는 메시지를 수신하면, Home eNB또는 Home eNB Gateway는 접속 요구 메시지와 함께 자신의 CSG ID를 MME에 전달한다.

그러면 MME가 해당 UE의 whitelist를 포함하는 subscription data를 갖고 있는 경우, whitelist를 기반으로 해당UE가 Home eNB에 접속 가능한지 여부를 결정한다.

이때 MME가 subscription 정보를 갖고 있지 않은 경우, MME는 HSS에게 해당 UE의 subscription data를 요청하여 접속 허용 여부를 결정한다.

본 명세서와 도면에 개시 된 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.

여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

H04B 7/26 (2006.01) H04L 12/28 (2006.01)

출원번호 10-2008-0094099

출원일자 2008년09월25일

심사청구일자 없음

출원인: 삼성전자주식회사

발명자: 임채권 , 임한나 , 최성호, 염태선, 배은회

대리인: 윤동열

전체 청구항 수 : 총 4 항