KR101706383B1

KR101706383B1 - 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스 메시지 전달 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR101706383B1
Application number: KR1020100041602A
Authority: KR
Inventors: 조성연; 김성훈; 최성호; 배범식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2017-02-14
Anticipated expiration: 2030-05-03
Also published as: CN102986258B; WO2011139056A2; US9055418B2; US20130095796A1; KR20110122029A; EP2568728A4; EP2568728A2; CN102986258A; WO2011139056A3; EP2568728B1

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달 하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법은, SMS 발신 단말이 기지국과 무선 자원 제어(RRC) 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송만을 위한 것을 지시하는 지시자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국은 상기 수신한 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 이동성 관리 엔티티(MME)로 전송하는 과정과, 상기 초기 UE 메시지에 응답하며, 상기 MME는 상기 기지국으로 데이터 베어러들에 대한 정보를 포함하지 않은 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 전송하는 과정과, 상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 상기 기지국은 AS(Access Stratum) 보안을 설정하고, 데이터 베어러 설정을 수행하지 않는 과정과, 상기 단말이 AS 보안이 설정되면, 상기 기지국이 NAS(Non Access Stratum)보안을 활성화시키고, 이 결과를 시그널링 완료 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 통해 MME로 전송하는 과정을 포함한다.

Description

이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스 메시지 전달 방법 및 시스템{SHORT MESSAGE SERVICE MESSAGE DELIVERY METHOD AND SYSTEM IN A MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달 하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 SMS는 이동 통신 시스템에서의 부가 서비스로서 짧은 문자을 상대방에게 전송하는 서비스를 의미한다. 현재 LTE(Long Term Evolution : LTE)와 같은 이동 통신 시스템에서는 레거시(Legacy) 망에 존재하는 모바일 스위칭 센터(Mobile Switching Center : MSC)를 이용하는 CSFB 기능을 이용한다. 전달 오버헤드(Delivery Overhead) 관점에서 볼 때, 아이들(idle) 상태의 단말(User Equipment : UE)이 160 캐릭터(character)로 제한되는 하나의 SMS 메시지를 전송하는 것을 지원하기 위하여 필요한 제어 메시지들이 상당히 많은 편이다.

본 발명은 LTE 시스템에서 SMS 서비스를 효율적으로 제공하기 위한 방법 및 시스템을 제공한다.

본 발명은 LTE 시스템에서 SMS 서비스를 제공할 때 부하를 줄이기 위한 방법 및 시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법은, SMS 발신 단말이 기지국과 무선 자원 제어(RRC) 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송만을 위한 것을 지시하는 지시자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국은 상기 수신한 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 이동성 관리 엔티티(MME)로 전송하는 과정과, 상기 초기 UE 메시지에 응답하며, 상기 MME는 상기 기지국으로 데이터 베어러들에 대한 정보를 포함하지 않은 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 전송하는 과정과, 상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 상기 기지국은 AS(Access Stratum) 보안을 설정하고, 데이터 베어러 설정을 수행하지 않는 과정과, 상기 단말이 AS 보안이 설정되면, 상기 기지국이 NAS(Non Access Stratum)보안을 활성화시키고, 이 결과를 시그널링 완료 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 통해 MME로 전송하는 과정을 포함한다.

본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법은, SMS 발신 단말이 기지국과 무선 자원 제어(RRC) 연결을 설정하는 과정 중 SMS 전송만을 위한 것을 지시하는 지시자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국은 상기 수신한 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 이동성 관리 엔티티(MME)로 전송하는 과정과, 상기 초기 UE 메시지에 응답하며, 상기 MME는 상기 기지국으로 데이터 베어러들에 대한 정보와 여기서, AS(Access Stratum) 보안 설정을 위한 기지국의 키(Key eNB : KeNB)를 포함하지 않은 초기 UE 메시지 응답 메시지를 전송하는 과정과, 상기 초기 UE 메시지 응답 메시지를 수신한 상기 기지국은 데이터 베어러 설정을 수행하지 않는 과정과, 상기 이동 단말이 상기 서비스 요청 메시지가 성공적으로 전송됨을 확인한 후에 NAS(Non Access Stratum) 보안을 활성화시는 과정을 포함한다.

본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단문 메시지 서비스(Short Message Service : SMS) 메시지를 전달하기 위한 방법은, SMS 발신 단말이 기지국과 무선 자원 제어(RRC) 연결을 설정하는 과정 중 상기 기지국으로부터 RRC 연결 셋업 메시지를 수신한 후, NAS(Non Access Stratum) 보안을 활성화시키는 과정과, 상기 NAS 보안이 활성화된 후, SMS 전송만을 위한 것을 지시하는 지시자와 상기 활성화된 NAS 보안의 보안 컨텍스트의 암호화 키를 사용하여 암호화된 SMS 메시지를 포함하는 서비스 요청 메시지를 상기 기지국을 통해 이동성 관리 엔티티(MME)로 전송하는 과정과, 상기 MME는 상기 서비스 요청 메시지가 유효할 경우, 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 보안 키를 이용하여 상기 서비스 요청 메시지에 포함된 SMS 메시지를 해독하는 과정과, 상기 MME가 상기 해독한 SMS 메시지를 MSC로 전송하는 과정과, 상기 MME가 상기 UE로 상기 서비스 요청에 대한 수신 응답을 전송하는 과정을 포함한다.

본 발명에 따르면, 진화된 이동 통신 시스템에서 SMS를 전달하기 위한 단말과 기지국의 부하를 경감시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 아이들 UE A에서 아이들 UE B로 SMS 메시지를 전송할 시 종단 대 종단(end-to-end) 간의 신호 흐름도,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 SMS 송신 시 메시지 발신 호(Message Origination Call)를 처리하기 위한 신호 흐름도,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 메시지 착신(Message Termination : MT) 호 처리 과정의 신호 흐름도,
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 SMS 송신 MO 호를 처리하기 위한 신호 흐름도,
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 신호 흐름도,
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SMS 송신 시 MO 호를 처리하기 위한 신호 흐름도,
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 과정의 신호 흐름도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.

또한, 하기 설명에서는 구체적인 특정 사항들이 나타내고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 상세한 설명을 생략한다.

본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 SMS를 제공하기 위한 전체 시스템 측면에서의 실제 부하(overload)의 양을 알기 위하여, 하나의 SMS가 아이들 (idle) 상태의 UE A로부터 아이들(ilde) 상태의 UE B까지 전송되는 종단 대 종단(End-to-end) 간의 신호 흐름도를 분석하면 도 1과 같다.

도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 아이들 UE A(100)에서 아이들 UE B(122)로 SMS 메시지를 전송할 시 종단 대 종단(end-to-end) 간의 신호 흐름도이다. 먼저, 124단계에서 아이들(idle) 상태의 UE A(100)는 SMS 메시지 전송을 위하여 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결(connection)을 맺기 위한 RRC 셋업 요청(setup request) 메시지를 eNB(evolved Node-B)(102)로 전송한다.

상기 124단계에서 상기 단말로부터 RRC 셋업 요청 메시지를 수신한 eNB(102)는 126단계에서 신호 무선 베어러(signal radio bearer)를 할당하고 이 정보를 포함한 RRC 셋업(setup) 메시지를 UE A(100)로 전송한다.

상기 126단계에서 상기 RRC 셋업 메시지를 수신한 UE A(100)은 128단계에서 SMS 메시지 전송을 위하여 이동성 관리 엔티티(Mobile Management Entity : MME)(104)와의 연결(connection)을 위한 서비스 요청(service request) 메시지를 RRC 셋업 완료(setup complete) 메시지에 포함하여 eNB(102)로 전송한다.

상기 128단계에서 RRC 셋업 완료(setup complete) 메시지를 수신한 eNB(102)는 130단계에서 UE A(100)가 MME(104)로 보내는 서비스 요청(service request) 메시지(SVC request)를 초기 UE 메시지(initial UE message)로 전송한다. 이때 eNB(102)에서 UE A(100)의 메시지를 구별한 임시 식별자(temporary id)인 eNB S1AP id를 할당한 후, 상기 임시 식별자를 상기 초기 UE 메시지(initial UE message)에 포함시킨다.

상기 130단계에서 UE A(100)의 서비스 요청(service request) 메시지를 포함한 초기 UE 메시지(initial UE message)를 수신한 MME(104)는 132단계에서 UE A(100)이 아이들(idle) 상태가 되기 전에 수행한 인증(authentication) 절차에 따라 생성한 UE A(100)과 MME(104) 사이의 보안 컨텍스트(security context)를 활성화(activate) 시키고, 이 컨텍스트(context) 내의 NAS(Non Access Stratum) 보안(security) 키를 기반으로 UE A(100)과 eNB(102) 사이에 사용된 AS(Access Stratum) 보안(security) 키를 생성한다. 또한 UE A(100)이 아이들(idle) 상태로 가기 전에 사용하던 non-GBR 베어러(bearer)을 활성화(activate)한다. 그리고, 132단계에서 MME(104)가 eNB(102)로 보내는 초기 컨텍스트 셋업(initial context setup) 메시지에 생성한 AS security 키와 활성화(active) 할 non-GBR bearer들에 대한 정보, 그리고 MME(104)에서 할당한 임시 식별자(temporary id)인 MME S1 AP id를 포함시켜 eNB(102)로 전송한다.

상기 132단계에서 Initial context setup 메시지를 수신한 eNB(102)는 메시지에 포함된 AS security 키를 기반으로 134단계에서 AS 보안 명령(security command) 메시지를 UE A(100)로 전송하고 136단계에서 이에 대한 응답을 수신하여 AS 보안(security)을 활성화(activation) 시킨다. 또한 138단계에서 eNB(102)는 활성화(activation)할 베어러(bearer)들에 대하여 RRC 재구성(reconfiguration)을 통하여 무선 베어러(radio bearer)들을 활성화(activation) 시킨다.

그리고, UE A(100)는 무선 베어러(radio bearer)들의 활성화(activation)가 성공하면 이를 MME(104)에서 UE A(100)의 서비스 요청(service request)를 수락(accept)한implicit 신호로 해석하고 150단계에서 NAS 계층 보안(layer security)를 활성화(activation) 시킨다. ( AS 계층 보안(layer security)은 136단계에서 수행됨.)

eNB(102)는 무선 베어러(radio bearer)들의 활성화(activation)가 성공하면 이를 140단계에서 초기 컨텍스트 셋업 응답(initial context setup response) 메시지를 통해 MME(104)로 알린다.

142단계에서 UE A(100)는 활성화(activation)된 NAS 키를 이용하여 SMS 메시지를 전송한다. (radio 단, 즉 AS layer에 NAS 메시지는 UL NAS transport로 전송하고, eNB(102)와 MME(104) 사이의 S1AP에서도 UL NAS transport로 전송한다. )

상기 142단계에서 UE A(100)의 SMS 메시지를 수신한 MME(104)는 144단계에서 이를 MSC/VLR(Visitor Location Register)(106)로 전송한다.

148단계에서 MSC/VLR(106)는 UE A(100)이 SMS를 재전송하는 것을 막기 위하여 SMS를 수신했다는 ACK를 UE A(100)로 전송하고, 146단계에서 SMS 수신자(UE B(122))로 SMS를 보내기 위하여 SMS 메시지는 SMS-IWMSC(Interworking MSC)(108)로 포워딩(forwarding)한다.

152단계에서 SMS-IWMSC(108)는 SMS 메시지를 SC(110)으로 전송한다.

154단계에서 SC(110)는 수신한 SMS 메시지를 SMS-GMSC(Gateway Mobile Switching Center)(112)로 전송한다.

156단계에서 SMS-GMSC(112)는 HLR/HSS(Home Location Register/Home Subscribe Server)(114)를 통하여 SMS 수신 측(UE B(122))에 대한 라우팅 정보, 즉 수신 측으로 SMS를 전송할 수 있는 MSC에 대한 정보를 알아낸다.

158단계에서 SMS-GMSC(112)는 수신 측 관련 MSC(116)로 SMS 메시지를 전송한다. 160단계에서 SMS 수신 단말인 UE B(122)가 아이들(idle) 상태인 경우, UE B(122)를 활성화(active) 상태로 전환하기 위하여 MSC(116)는 MME(118), eNB(120)를 통해 UE B(122)로 페이징(paging)을 전송한다.

상기 160단계에서 페이징(paging)을 수신한 UE B(122)는 페이징(paging)에 응답하기 위하여 162단계에서 eNB(120)와 RRC 연결(connection)을 establish하고 상기 paging에 응답하기 위한 서비스 요청(service request)메시지를 eNB(120)로 전송한다.

164단계에서 eNB(120)는 UE B(122)의 서비스 요청(service request) 메시지(SVC request)를 초기 UE 메시지(initial UE message)로 MME(118)로 전송한다.

166단계에서 MME(118)는 상기 서비스 요청(service request) 메시지를 수신한 후, UE B(122)로 전달할 SMS 메시지를 MSC(116)로부터 받기 위하여 서비스 요청(service request) 메시지를 MSC(116)로 전송한다. MME(118)로부터 상기 서비스 요청(service request) 메시지를 수신한 MSC(116)는 168단계에서 하향링크 유닛 데이터(downlink unit data)로 SMS 메시지를 MME(118)로 전송한다.

170단계에서 MME(118)는 상기 162단계에서 서비스 요청(service request) 메시지를 전송한 UE B(122)의 AS 보안(security)과 non-GBR 베어러 활성화(bearer activation)을 수행하기 위하여 eNB(120)로 초기 UE 컨텍스트 셋업(initial UE context setup) 메시지를 전송한다. 상기 170단계에서 initial UE context setup request 메시지를 수신한 eNB(120)는 172단계에서 AS security를 security mode command/complete 메시지를 송수신하여 활성화(activation) 시키고, non-GEBR bearer들을 RRC reconfiguration/complete 메시지를 통하여 활성화(activation) 시킨다.

그리고, UE B(122)는 무선 베어러(radio bearer)들의 활성화(activation)가 성공하면 이를 MME(118)에서 UE B(122)의 서비스 요청(service request) 메시지를 수락(accept)한 implicit 신호로 해석하고 NAS 계층 보안(layer security)을 활성화(activation) 시킨다. ( AS layer security는 6) 번에서 수행됨) 174단계에서 eNB(120)는 무선 베어러(radio bearer)들의 활성화(activation)가 성공하면 이를 초기 컨텍스트 셋업 응답(initial context setup response) 메시지로 MME(118)로 알린다. 176단계에서 MME(118)는 상기 MSC(116)에서 전달 받은 SMS 메시지를 활성화(activate)된 NAS 보안(security)을 이용하여 암호화하고, integrity check를 위한 MAC를 첨부한 후 NAS 메시지로 UE B(122)로 전달한다.

상기 176단계에서 SMS 메시지를 수신한 UE B(122)는 177단계에서 MSC(116)가 SMS 메시지를 재전송하는 것을 막기 위하여 SMS를 수신했다는 ACK를 MME(118)를 거쳐서 MSC(116)로 전송한다.

SMS 메시지 수신 후 UE B(122)는 178단계와 180단계에서 SC(110)로 보내는 전달 보고(delivery report) 메시지를 MME(118)를 거쳐서 MSC(116)로 전송하고, 182단계에서 MSC(116)는 전달 보고(delivery report) 메시지를 받았다는 ACK를 MME(118)를 거쳐서 단말로 전송한다.

SMS 수신 단말인 UE B(122)가 전송한 전달 보고(delivery report) 메시지는 184단계에서 MSC(116)가 SMS-GMSC(112)를 거쳐서 SC(110)로 전송한다.

SC(110)는 이 전달 보고(delivery report) 메시지를 SMS를 발신한 단말인 UE A(100)로 SMS-IWMSC(108), MSC/VLR(106), MME(104)를 거쳐서 UE A(100)로 전송한다.

상기 186단계를 통해 전달 보고(Delivery report) 메시지를 수신한 SMS 발송 단말인 UE A(100)은 188단계에서 전달 보고(delivery report) 메시지에 대한 응답인 ACK를 MSC/VLR(106)로 전송한다.

상술한 바와 같이 도 1의 과정에서 SMS 송신을 위한 MO(Message Origination)와 전달 보고(delivery report)가 처리되는 과정을 살펴보면, SMS 메시지를 중계하는 SC(SMS center)(110)로는 SMS 메시지는 한번 수신되고, 한번 발송되고, SMS 전달에 대한 리포트가 한번 수신되고, 한번 발송되어, SC(110)는 총 2개의 메시지를 수신하고 2개의 메시지를 발신한다. 또한 MSC(106, 116)는 총 3개의 메시지를 수신하고 총 3개의 메시지를 발신한다. 그러나 SMS 송신과 수신 단말들(100, 122), eNB(102, 120)은 각각 총 6개의 메시지들을 전송하고, 총 6개의 메시지들을 수신하며, MME(118)는 총 4개의 메시지들을 전송하고 총 4개의 메시지들을 받는다. 이와 같이 각 UE와 각 네트워크 엔티티에서 송수신되는 메시지들의 수는 아래의 <표 1>과 같다. 이는 SMS 메시지를 CSFB 기능을 이용하여 송수신할 때, 대부분의 부하(load)가 단말과 eNB, MME로 집중된다는 것을 보여준다.

상기 <표 1>과 같이 본 발명이 적용되는 LTE와 같은 이동 통신 시스템에서는 SMS 전달할 때 UE와 eNB의 부하를 경감시키기 위한 실시 예들을 이하에서 제안하기로 한다.

<제1 실시 예>

본 발명에 따른 제1 실시 예는 UE가 SMS 메시지만 전송할 경우 UE와 eNB간에 데이터 베어러를 설정하지 않는 방법이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 SMS 송신 시 메시지 발신 호(Message Origination Call)를 처리하기 위한 신호 흐름도이다.

214단계에서 SMS 발신 단말인 UE A(200)는 RRC 연결을 요청하기 위해 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 eNB(202)로 전송한다. 216단계에서 eNB(202)는 상기 214단계에서 수신한 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결 셋업(RRC Con Setup) 메시지를 UE(200)로 전송한다.

그리고, 218단계에서 UE(200)는 RRC 연결 완료(RRC Con complete) 메시지를 전송한다. 이때 UE(200)는 RRC 연결 완료 메시지에 서비스 요청(service request) 메시지를 포함시키고, 상기 서비스 요청 메시지에 SMS 전송만을 위한 것임을 명시하는 지시자(indicator)(SMS only), KSI(Key Set Indicator), MAC를 포함하여 전송한다. 이 서비스 요청(service request) 메시지는 220단계에서 eNB(202)를 통하여 초기 UE 메시지(initial UE message)로 MME(204)에게 전송된다. 이때 상기 220단계에서 eNB(202)는 S1AP connection에서 사용될 단말의 임시 식별자(temporary id)인 eNB UE S1AP id를 할당하여 상기 초기 UE 메시지(initial UE message)의 파라매터(Parameter)로 포함시켜 전송한다. 이를 수신한 MME(204)는 222단계에서 SMS 송수신을 위한 단말을 위하여 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(Initial Context setup for signaling) 메시지를 eNB(202)로 전송한다.

상기 222단계에서 수행될 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(initial context setup for signaling)은 데이터 베어러(data bearer)를 설정하지 않을 것이기 때문에 상기 전송될 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(initial context setup for signaling) 메시지에는 데이터 베어러(data bearer) 들에 대한 정보는 포함하지 않고, MME(204)가 S1AP 연결(connection)에서 단말의 임시 식별자(temporary id)로 할당한 MME UE S1AP id를 파라매터로 포함시켜 전송한다.

상기 222단계에서 MME(204)가 전송한 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(Initial Context Setup for signaling) 메시지를 수신한 eNB(202)는 AS 보안(security)만 설정하고 데이터 베어러(data bearer)에 해당하는 무선 베어러(radio bearer) 설정을 수행하지 않는다. 그리고, eNB(202)는 224단계에서 AS 보안 명령(SEC MOD CMD) 메시지를 UE(200)로 전송한다. UE(200)는 AS 보안(security)이 성공적으로 설정되면, 226단계에서 이를 MME (204)이 UE(200)의 서비스 요청(service request)(SMS only 등)을 accept할 것으로 해석하여 226단계에서 NAS 보안(security)을 활성화(activation) 시킨다. 그리고, UE(200)는 228단계에서 상기 224단계의 응답으로 보안 모드 완료(SEC MOD Complete) 메시지를 eNB(202)로 전송한다.

eNB(202)는 AS 보안(security)을 활성화(activation) 한 후 230단계에서 이 결과를 시그널링 완료를 위한 초기 컨텍스트 셋업(Initial context setup complete for signaling) 메시지로 MME(204)로 전송한다.

그리고 232단계에서 UE(200)는 업링크 NAS 트랜스포트(Uplink NAS Transport) 메시지를 통해 SMS 메시지를 MME(204)로 전송하고, 234단계에서 MME(204)는 업링크 유닛 데이터(Uplink Unit Data)를 통해 상기 SMS 메시지를 MSC(206)로 전송한다. 상기 도 2에서 232단계와 234단계는 도 1에서 142단계와 144단계와 각각 대응된다.

상기 234단계에서 MME(204)로부터 SMS 메시지를 수신한 MSC(206)는 236단계에서 SMS-IWMSC(210)를 통해 상기 수신한 SMS 메시지를 SC(212)로 전송한다. 그리고, 238단계에서 MSC(206)는 SMS를 정상적으로 수신했음을 UE(200)로 알리기 위해 다운링크 유닛 데이터(Downlink Unit Data)를 MME(204)로 전송하고, MME(204)는 240단계에서 UE(200)로 다운링크 NAS 트랜스포트 메시지를 전송한다. 여기서, 238단계와 240단계는 도 1에서의 148단계를 좀더 상세히 표시한 것이다.

242단계에서 SC(212)는 SMS-IWMSC(210)를 통해 전달 보고(Delivery Report) 메시지를 MSC(206)로 전송한다.

상기 240단계에서 상기 다운링크 NAS 트랜스포트 메시지를 수신한 UE(200)는 전달 보고 메시지를 수신했음을 알리기 위한 ACK를 244단계에서 업링크 NAS 트랜스포트 메시지를 통해 MSC(206)로 전송한다. 여기서, 244단계는 도 1의 188단계에 대응된다. 그리고, 246단계와 248단계를 통해 MME(204), eNB(202) 및 UE(200)간의 연결을 해제한다.

그럼 이하에서는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 메시지 착신(Message Termination : MT) 호 처리 과정에 대해 첨부된 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 메시지 착신(Message Termination : MT) 호 처리 과정의 신호 흐름도이다.

314단계에서 SC(312)는 SMS 발신 UE로부터 수신된 SMS 메시지를 SMS-IWMSC(310)과 HLR/HSS(308)을 통해 MSC(306)로 전송한다. 316단계에서 MSC(306)는 SMS 메시지를 수신할 UE(300)로 페이징 메시지를 전송한다.

상기 페이징 메시지를 수신한 UE(300)는 318단계에서 eNB(302)로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하고, 그에 대한 응답으로 eNB(302)는 320단계에서 UE(300)로 RRC 연결 셋업 메시지를 전송한다.

상기 RRC 연결 셋업 메시지를 수신한 UE(300)는 322단계에서 eNB(302)로 RRC 연결 완료 메시지를 전송한다. 이때 상기 RRC 연결 완료 메시지에는 서비스 요청 메시지가 포함되며, 상기 서비스 요청 메시지에는 SMS 전송만을 위한 것임을 명시하는 지시자(indicator)(SMS only), KSI, MAC를 포함하여 전송한다. 이 서비스 요청 메시지를 수신한 eNB(302)는 324단계에서 상기 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지(initial UE message)로 MME(304)로 전송한다. 이때 상기 324단계에서 eNB(302)는 SA1P connection에서 사용될 단말의 임시 식별자(temporary id)인 S1AP eNB UE id를 할당하여 상기 초기 UE 메시지(initial UE message)의 파라매터(Parameter)로 포함시켜 전송한다. 이를 수신한 MME(304)는 326단계에서 SMS 송수신을 위한 단말을 위하여 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(Initial Context setup for signaling) 메시지를 eNB(302)로 전송한다. 상기 326단계에서 수행될 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(initial context setup for siganlling)은 데이터 베어러(data bearer)를 설정하지 않을 것이기 때문에 상기 전송될 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(initial context setup for siganlling) 메시지에는 데이터 베어러(data bearer) 들에 대한 정보는 포함하지 않고, MME(304)가 S1AP 연결(connection)에서 단말의 임시 식별자(temporary id)로 할당한 S1AP MME UE id를 파라매터로 포함시켜 전송한다.

상기 326단계에서 MME(304)가 전송한 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업(Initial Context Setup for signaling) 메시지를 수신한 eNB(302)는 AS 보안(security)만 설정하고 데이터 베어러(data bearer)에 해당하는 무선 베어러(radio bearer) 설정을 수행하지 않는다. 그리고, eNB(302)는 328단계에서 AS 보안 명령(SEC MOD CMD) 메시지를 UE(300)로 전송한다. UE(300)는 AS 보안(security)이 성공적으로 설정되면, 이를 MME(304)이 UE(300)의 서비스 요청(service request)(SMS only 등)을 accept할 것으로 해석하여 330단계에서 NAS 보안(security)을 활성화(activation) 시킨다. 그리고, UE(300)는 332단계에서 상기 328단계의 응답으로 보안 모드 완료(SEC MOD Complete) 메시지를 eNB(302)로 전송한다.

eNB(302)는 AS 보안(security)을 활성화(activation) 한 후 334단계에서 이 결과를 시그널링을 위한 초기 컨텍스트 셋업 완료(Initial context setup for signaling complete) 메시지로 MME(304)로 전송한다. 그리고, MME(304)는 336단계에서 MSC(306)로 상기 314단계에서 MSC(306)가 전달받은 SMS 메시지를 전송할 것을 요청하기 위해 서비스 요청 메시지를 전송한다.

상기 336단계에서 MME(304)로부터 서비스 요청 메시지를 수신한 MSC(306)는 338단계에서 MME(304)를 통해 UE(300)로 SMS 메시지를 전달한다.

상기 338단계에서 SMS 메시지를 수신한 UE(300)는 340단계에서 상기 수신한 SMS에 대한 전달 보고 전송 시간이 미리 정해진 타이머 값(T)이내라면, SMS 수신 ACK를 생략하고, 전달 보고만 전송할 수 있다. 또한, UE(300)는 340단계에서 하나의 UL NAS 트랜스포트 메시지를 통해 SMS 수신 ACK와 전달 보고 메시지를 모두 전송할지 결정할 수 있다.

342단계는 UE(300)가 SMS를 정상적으로 수신했음을 알리기 위한 ACK 메시지를 전송하는 단계이다. 그러나, 상기 340단계에서 미리 정해진 타이머 값 이내에 전달 보고 메시지가 전송될 것임을 판단한다면, UE(300)는 상기 342단계를 생략할 수 있다.

그리고, 344단계는 UE(300)가 MME(304)를 통해 MSC(306)로 전달 보고를 전송한다. 상기 342단계에서 전송되는 SMS 수신 ACK 메시지는 344단계에서 전송되는 UL NAS 트랜스포트 메시지를 통해 전달 보고 메시지와 같이 전송될 수 있다.

상기 344단계에서 전달 보고 메시지를 수신한 MSC(306)는 346단계에서 SC(312)로 상기 수신된 전달 보고 메시지를 전송한다.

348단계에서 MSC(306)는 SMS 수신 ACK 이전에 전달 보고를 수신하면, MSC(306)는 UE(300)가 SMS을 성공적으로 수신했다고 간주한다.

350단계에서 MSC(306)는 MME(304)를 통해 UE(300)로 전달 보고 수신 ACK 메시지를 전송한다. 그리고, 352단계에서 MME(304)와 eNB(302)는 UE(300)와의 연결을 해제한다.

본 발명의 제1실시 예에서 SMS 수신을 위한 MT 호(call)의 처리 과정은 페이징(paging) 수신이 UE(300)의 서비스 요청(service request)를 트리거(trigger)한다는 점이 SMS 송신 MO 호 흐름도와 상이하다. 그리고, UE(300)가 SMS 메시지를 수신한 후, SMS 메시지 수신에 대한 ACK와 전달 보고(delivery report)를 하나의 UL NAS 트랜스포트(Transport) 메시지로 전송하거나, 전달 보고(delivery report) 하나만 전송하고 이를 수신한 MME(304)가 SMS 메시지 수신에 대한 ACK가 implicit하게 포함되었다고 해석할 수 있다는 점이 도 2의 SMS 송신 MO 호 흐름도와 상이하다.

본 발명의 제1 실시 예에 따를 경우 <표 1>에 비해 아래의 <표 2>와 같이 UE와 eNB에서 송수신하는 메시지가 각각 2개씩 총 4개 줄어든다.

<제2 실시 예>

본 발명에 따른 제2 실시 예는 UE가 SMS 메시지만을 전송하는 경우 데이터 베어러와 AS 보안들을 설정하지 않는 방법이다.

발명의 제2 실시 예에서는 데이터 베어러(bearer)들과 함께 AS 보안(security)도 설정하지 않는 것을 특징으로 한다. 아이들(idle) 상태의 UE가 한 개의 SMS 메시지를 전송하려고 하는 경우, UE는 RRC 연결(connection)을 맺은 후, 하나의 SMS 메시지를 NAS 메시지에 넣어서 전송하고 다시 바로 RRC 연결(connection)을 해제(release)하기 때문에 추가적인 RRC 메시지가 발생할 가능성이 낮다. 또한, SMS 메시지는 NAS 메시지로 전송되어 NAS 보안(security)으로 보호되기 때문에, AS 보안 셋업(security setup)에 대한 필요성이 낮다. 따라서, 본 발명의 제2 실시 예에서는 데이터 베어러(bearer)들을 설정하지 않고, AS 보안(security)로 활성화(activation) 하지 않는다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 송신 MO 호를 처리하기 위한 신호 흐름도는 도 4와 같다.

도 4에서 414단계 내지 420단계는 도 2의 214단계 내지 220단계와 동일하므로, 설명을 생략하기로 한다.

상기 420단계에서 초기 UE 메시지를 수신한 이후, MME(404)는 424단계에서 데이터 베어러 컨텍스트와 AS 보안 설정을 위한 KeNB(eNB key)를 포함하지 않은 초기 UE 메시지 응답을 eNB(402)로 전송한다. 본 발명의 제2 실시 예에서는 데이터 베어러와 AS 보안을 설정하지 않기에 MME(404)는 424단계와 같은 초기 UE 메시지 응답을 eNB(402)로 전송한다.

그리고, 426단계에서 eNB(402)는 UE(400)가 전송한 서비스 요청에 대한 Accept인 Service request Accept를 하향링크 트랜스포트 메시지를 통해 UE(400)로 전송한다.

본 발명의 제2 실시 예에서는 UE(400)가 NAS 보안(Security)의 활성화(activation)를 422단계 또는 428단계 중 어느 한 단계에서 수행할 수 있다.

422단계는 UE(400)가 NAS 보안 활성화를 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지 전송의 RRC의 하위 레이어인 RLC에서 확인한 후 수행하는 것을 나타내고, 428단계는 UE(400)가 NAS 보안 활성화를 MME(404)가 explicit 하게 전송한 서비스 요청 수락(Accept)을 수신한 이후에 수행하는 것을 나타낸다. 다시 말해, 본 발명의 제2 실시 예에서 UE(400)는 NAS 보안 활성화를 422단계 또는 428단계에서 수행할 수 있다.

그리고, 430단계에서 eNB(402)는 MME(404)로 초기 UE 메시지 응답 ACK을 전송한다. 432단계 내지 452단계는 232단계 내지 252단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

즉, 다시 말해 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 송신 MO 호(call) 처리 과정의 특징은 도 4에 나타난 것과 같이 420단계에서 MME(404)가 초기 UE 메시지(Initial UE message)를 수신한 후, MME(404)가 424단계에서 데이터 베어러 컨텍스트(data bearer context)와 AS 보안(security) 설정을 위한 KeNB를 포함하지 않은 초기 UE 메시지 응답(Initial UE message response)를 eNB(402)로 송신하는 과정과, 이를 수신한 eNB(402)가 430단계에서 MME(404)로 초기 UE 메시지 ACK(initial UE message ack) 메시지를 전송하는 과정과, UE(400)가 NAS 보안(security)을 활성화(activation)하는 시점을 서비스 요청(service request)을 전송하는 RRC 연결 완료(connection complete) 메시지의 전송의 성공을 RRC의 하위 레이어인 RLC에서 확인 한 후 하는 과정(422단계), 또는 MME(404)가 explicit하게 전송한 서비스 요청 응답(service request response)를 수신한 이후 수행하는 과정(428)이 본 발명의 제1 실시 예에 따른 SMS 송신 MO 호(call) 처리 과정과 상이하다.

그럼 이하에서 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 과정을 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 5에서 참조번호 514단계 내지 524단계는 도 3의 참조번호 314단계 내지 324단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

526단계에서 MME(504)는 서비스 요청 메시지를 MSC(506)로 전송하고, 528단계에서 MSC(506)는 상기 514단계에서 수신한 SMS 메시지를 DL 유닛 데이터를 통해 MME(504)로 전송한다.

그리고, 본 발명의 제2 실시 예에서는 UE(500)가 NAS 보안 활성화 시점을 어느 시점으로 결정하는지에 따라 530단계 또는 532단계를 선택적으로 수행한다. 530단계는 UE(500)의 NAS 보안 활성화가 RRC 연결 완료 메시지에 대하여 RLC 계층에서 ACK을 수신한 이후에 이루어질 때 수행되는 것(530c단계)을 보여주고 있으며, 532단계는 UE(500)의 NAS 보안 활성화가 MME(504)로부터 서비스 요청 수락(service request accept)을 수신한 이후에 수행되는 것(532d 단계)을 보여주고 있다.

530단계에서 수행되는 절차에 대해 상세히 살펴보면, 530a단계에서 MME(504)는 eNB(502)로 초기 UE 메시지 응답 메시지를 전송하고, eNB(502)는 그에 대한 응답으로 530b단계에서 초기 UE 메시지 응답 ACK 메시지를 MME(504)로 전송한다. 그리고, UE(500)는 530c단계에서 NAS 보안 활성화를 수행한다.

그리고, 532단계에서 수행되는 절차에 대해 상세히 살펴보면, 532a단계에서 MME(504)가 eNB(502)로 초기 UE 메시지 응답 메시지를 전송하고, 532b단계에서 eNB(502)는 서비스 요청 수락 메시지를 포함하는 하향링크 트랜스포트 메시지(Downlink Transport)를 UE(500)로 전송한다. 532c단계에서 eNB(502)는 532a단계에 대한 응답으로 초기 UE 메시지 응답 ACK 메시지를 MME(504)로 전송한다. 그리고, UE(500)는 532d단계에서 NAS 보안 활성화를 수행한다.

534단계에서 MME(504)는 상기 528단계에서 수신한 SMS 메시지를 DL NAS 트랜스포트 메시지를 통해 UE(500)로 전송하고, UE(500)는 536단계를 수행한다. 536단계는 도 3의 340단계와 동일하고, 538단계는 도 3의 342단계와 동일하고, 540단계는 도 3의 344단계와 각각 동일하므로 각 단계에 대한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

또한, 도 5의 542단계, 544단계, 546단계는 도 3의 348단계, 346단계, 352단계와 각각 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 송신 MT 호의 처리 과정은 제2 실시 예에 따른 SMS 송신 MO 호 처리 과정과 같이, eNB(502)와 MME(504) 사이에 데이터 베어러 컨텍스트(data bearer context)와 AS 보안(security) 설정을 위한 KeNB를 포함하지 않은 초기 UE 메시지 응답(Initial UE message response) 메시지와 초기 UE 메시지 ACK(initial UE message ack) 메시지를 교환하는 것과, UE(500)의 NAS 보안 활성화(security activation) 시점을 530c단계와 532d단계 중 하나의 단계에서 수행할 수 있는 것이 본 발명의 제2 실시 예에 따른 SMS 송신 MT 호 처리의 특징이다. 본 발명의 제2 실시 예에 따를 경우 <표 1>에 비해 아래의 <표 3>과 같이 UE와 eNB에서 송수신하는 메시지가 각각 3개씩 총 6개 줄어든다.

상기 <표 3>에서 (숫자*)는 service accept를 사용하지 않고, RLC 의 ack로 NAS 보안(security)을 활성화(activation)하는 경우이다.

<제3 실시 예>

본 발명에 따른 제3 실시 예는 UE가 SMS 메시지만을 전송하는 경우 서비스 요청(service request) 메시지의 송신 전에 NAS 보안(security)을 활성화(activation)하고 서비스 요청(service request) 메시지에 SMS 메시지를 포함시켜서 전송하는 방법이다.

본 발명의 제3 실시 예에서는 UE(600)가 eNB(602)로 RRC 연결 요청(connection request) 메시지를 송신한 후 eNB(602)가 RRC 연결 셋업(connection setup) 메시지를 전송할 때 시그널링(signaling)을 위한 무선 베어러(radio bearer)가 할당되므로, 이후 NAS 메시지는 이때 할당된 무선 베어러(radio bearer)를 이용하여 전송이 가능하다. 즉, 서비스 요청(service request) 메시지는 UE에 dedicate하게 할당된 무선 베어러(radio bearer)로 전송되는 것이므로, 공통 시그널링 채널(common signaling channel)을 공유할 때와 달리, 메시지 크기에 대한 제한이 최대 160 바이트(byte)인 SMS 메시지가 서비스 요청 메시지에 포함될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 실시 예에서는 도 6 및 도 7에서와 같이 서비스 요청 메시지 (service request message) 및 서비스 요청 수락 메시지(service request accept message)에 SMS 메시지를 포함하여 전송하는 것을 제안한다.

그럼, 이하에서 도 6을 참조하여 본 발명의 제3실시 예에 따라 SMS 송신 시 MO 호를 처리하기 위한 신호 흐름도이다.

614단계, 616단계는 도 2의 214단계, 216단계와 각각 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. UE(600)은 616단계에서 eNB(602)로부터 RRC 연결 셋업(connection setup) 메시지를 수신한 후, 서비스 요청(service request) 메시지를 전송하기 전에 618단계에서 NAS 보안(security)을 활성화(activation) 시킨다. 그리고, UE(600)는 활성화(activate)된 보안 컨텍스트(security context)의 암호화(encryption) 키를 이용하여 620단계에서 SMS 메시지를 암호화하여 서비스 요청(service request) 메시지에 포함시키고, 서비스 요청 메시지를 RRC 연결 완료 메시지를 통해 eNB(602)로 전송한다. 이때, 620단계에서 UE(600)는 서비스 요청 메시지 자체를 기존의 방식대로 암호화하지 않고, 무결성 검사(integrity check)를 위한 MAC 코드만을 포함하여 전송한다.

상기 620단계에서 서비스 요청 메시지가 포함된 RRC 연결 완료 메시지를 수신한 eNB(602)는 622단계에서 상기 서비스 요청 메시지가 포함된 초기 UE 메시지를 MME(604)로 전송한다. 상기 622단계에서 초기 UE 메시지를 수신한 MME(604)는 서비스 요청(service request) 메시지에 포함된 MAC 코드를 이용하여 무결성 검사(integrity check)를 한 후, 유효성(validity)이 확인되면 해당하는 보안 컨텍스트(security context)를 활성화(activation) 시킨 후, 그 컨텍스트(context)에 포함된 보안(security) 키를 이용하여 서비스 요청(service request) 메시지에 포함된 SMS 메시지를 해독(decryption)하고, 624단계에서 해독된(decryption) 된 SMS 메시지를 MSC(606)로 전송한다. 626단계는 도 2의 236단계와 동일하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제3 실시 예에서는 MME(604)가 MSC(606)으로 SMS 메시지를 전송한 이후의 처리 과정은 628단계와 630단계의 두 가지가 가능하다.

628단계(Alternative A)는 MME(604)가 SMS 수신ACK(receipt ACK) 처리와 초기 UE 메시지(initial UE message) 처리를 독립적으로 진행하는 것이다. 즉, MME(604)는 622단계에서 서비스 요청(service request) 메시지를 포함한 초기 UE 메시지(initial UE message)를 수신한 후, 628a단계에서 eNB(602)로 초기 UE 메시지 응답(Initial UE message response) 메시지를 전송하고, 628b단계에서 eNB(602)로부터 초기 UE 메시지 응답 ACK(Initial UE message response ACK) 메시지를 수신하는 과정과 서비스 요청(service request) 메시지에 포함된 SMS 메시지를 MSC(606)로 전송한 후, 628c단계에서 MSC(606)가 전송한 SMS 수신 ACK(SMC receipt ACK) 메시지를 628d단계에서 UE(600)로 전송하는 과정을 MME(604)가 독립적으로 처리하는 것이다.

반면, 630단계(Alternative B)는 MME(604)가 SMS 수신 ACK(receipt ACK) 메시지의 처리와 초기 UE 메시지(initial UE message)의 처리를 함께 하는 것이다. 즉 622단계에서 MME(604)가 서비스 요청(service request) 메시지를 포함한 초기 UE 메시지(initial UE message)를 eNB(602)로부터 수신한 후, 624단계에서 서비스 요청(service request) 메시지 내의 SMS 메시지를 MSC(606)로 전송한 후, 630a단계에서 MSC(606)로부터 SMS 수신 ACK메시지가 수신되면, 630b단계에서 MME(604)는 상기 수신된 SMS 수신 ACK를 초기 UE 메시지 응답(initial UE msg response) 메시지와 함께 eNB(602)로 전송하고, 630c단계에서 eNB(602)는 UE(600)로 DL 정보 트랜스포트 메시지를 통해 상기 SMS 수신 ACK를 전송 한다.

그리고, 632단계 내지 640단계는 도 2의 242단계 내지 252단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그럼 이하에서는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 과정에 대해 첨부된 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 과정의 신호 흐름도이다.

714단계 내지 726단계의 설명은 도 5의 514단계 내지 526단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제3 실시 예에서 SMS 수신을 위한 MT 호 처리 과정에서 MME(704)가 초기 UE 메시지를 독립적으로 처리하는지 또는 SMS 메시지 처리와 같이 처리하는지에 따라 728단계 또는 730단계 중 어느 하나의 단계가 수행될 수 있다.

728단계에서 수행되는 절차에 대해 상세히 살펴보면, 728a단계에서 MME(704)는 상기 724단계에서 수신한 초기 UE 메시지에 대한 응답을 eNB(702)로 전송하고, 728b단계에서 eNB(702)는 상기 728a단계에서 수신한 초기 UE 메시지 응답 메시지를 수신했음을 알리는 ACK를 MME(704)로 전송한다.

728c단계에서 MSC(706)는 714단계에서 수신한 SMS 메시지를 MME(704)로 전송한다. 그리고, MME(704)는 728d단계에서 UE(700)로 SMS 메시지를 포함한 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지와 암호화(encryption) 된 SMS 메시지가 포함되어 있음을 지시하는 encFlag를 하향링크 NAS 트랜스포트(Downlink NAS Transport) 메시지를 통해 전송한다.

상기 하향링크 NAS 트랜스포트(Downlink NAS Transport) 메시지를 수신한 UE(700)는 728e단계에서 상기 encFlag를 확인하고, NAS 보안을 활성화(activation) 시킨 후, 그 활성화(activate)된 NAS 보안 컨텍스트(security context)내의 암호키를 이용하여 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지와 함께 전송된 암호화된 SMS 메시지를 해독한다.

그럼, 다음으로 730단계에서 수행되는 절차에 대해 상세히 살펴보기로 한다. 730a단계에서 MSC(706)는 714단계에서 수신한 SMS 메시지를 MME(704)로 전송하고, 730b단계에서 MME(704)는 상기 724단계에서 수신한 초기 UE 메시지에 대한 응답을 eNB(702)로 전송하고, 상기 730b단계에서 초기 UE 메시지 응답을 수신한 eNB(702)는 730c단계에서 UE(700)로 SMS 메시지를 포함한 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지와 암호화(encryption) 된 SMS 메시지가 포함되어 있음을 지시하는 encFlag를 하향링크 NAS 트랜스포트(Downlink NAS Transport) 메시지를 통해 전송한다.

상기 하향링크 NAS 트랜스포트(Downlink NAS Transport) 메시지를 수신한 UE(700)는 730d단계에서 상기 encFlag를 확인하고, NAS 보안을 활성화(activation) 시킨 후, 그 활성화(activate)된 NAS 보안 컨텍스트(security context)내의 암호키를 이용하여 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지와 함께 전송된 암호화된 SMS 메시지를 해독한다. 그리고, 730e단계에서 eNB(702)는 상기 730b단계에서 수신한 초기 UE 메시지 응답 메시지를 수신했음을 알리는 ACK를 MME(704)로 전송한다.

도 7의 732단계 내지 736단계는 도 5의 536단계 내지 540단계와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 7의 738단계, 740단계, 742단계는 도 5의 544단계와 542단계와 546단계와 각각 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 SMS 수신을 위한 MT 호 처리에서는 NAS 보안의 활성화를 728단계와 730단계 중 하나의 단계에서 수행하는 것으로 설명하였으나, UE(700)가 716단계에서 수신한 페이징 메시지를 통해 SMS 서비스만을 회선 스위치(CS) 서비스를 통해 받는 것을 확인할 수 있다면, 720단계와 722단계 사이에서 NAS 보안을 활성화시킬 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 제3실시 예에 따른 송신 MT 호(call)의 처리는 MO 호(call)의 처리와 유사하게 SMS 메시지(message)의 전송을 초기 UE 메시지 응답(Initial UE msg response) 메시지를 통하여 전송한다. 본 발명의 제3 실시 예에서 SMS 메시지 수신을 위한 페이징(paging) 수신과 이에 따른 서비스 요청(service request) 메시지의 전송, NAS 보안(security)의 활성화(activation)는 본 발명의 제2 실시 예와 동일하다.

그러나, 제2 실시 예와의 차이점은 제3 실시 예에서 UE(700)는 722단계에서 RRC 연결 완료(RRC connection complete) 메시지를 전송한 후, 728d단계 또는 730c단계에서 SMS 메시지를 포함한 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지를 eNB(702)로부터 수신하고, 암호화된(encryption) 된 SMS 메시지가 포함되어 있음을 지시하는 encFlag를 확인하고, 728e단계 또는 730d단계에서 NAS 보안(security)을 활성화(activation) 시킨 후, 그 활성화(activate)된 NAS 보안 컨텍스트(security context)내의 암호화 키를 이용하여 서비스 요청 수락(service request accept) 메시지와 함께 전송된 암호화된 SMS 메시지를 해독(decryption) 한다는 점이다. 이때, MME(704)는 MO 호(call) 처리와 마찬가지로 Alternative-A(728단계)와 같이 초기 UE 메시지(initial UE message)의 처리를 SMS 메시지 처리와 같이 수행할 수도 있고, Alternative-B(730단계)와 같이 독립적으로 처리할수 도 있다.

본 발명의 제3 실시 예에 따를 경우 <표 1>에 비해 아래의 <표 4>와 같이 UE와 eNB에서 송수신하는 메시지가 각각 5개, 6개가 줄어들어 11개 줄어든다.

위의 <표 4>에서 (숫자*)는 alternative-B 사용시 control message 수

Claims

이동 통신 시스템에서 데이터를 전달하기 위한 방법에 있어서,
발신 단말이 무선 자원 제어(RRC; radio resource control) 연결 완료 메시지를 이용하여 RRC 연결을 설정하는 과정 중 데이터 전송을 요청하는 서비스 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 과정과,
상기 기지국이 초기 UE 메시지를 이용하여 상기 서비스 요청 메시지를 이동성 관리 엔티티(MME)에게 전송하는 과정과,
상기 초기 UE 메시지에 응답하여, 상기 MME가 데이터 베어러들에 대한 정보를 포함하지 않은 초기 컨텍스트 셋업(initial context setup for signaling) 메시지를 상기 기지국에게 전송하는 과정과,
상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 상기 기지국이 상기 발신 단말과 AS(Access Stratum) 보안을 설정하는 과정과,
상기 AS 보안이 설정되면, 상기 발신 단말이 상기 MME와 NAS(Non Access Stratum)보안을 수행하는 과정과,
상기 MME와의 상기 NAS 보안의 절차가 완료되면, 상기 발신 단말이 업링크 NAS 트랜스포트 메시지를 이용하여 상기 MME에게 데이터를 전송하는 과정을 포함하되,
상기 서비스 요청 메시지는, 데이터 전송만을 위한 것임을 지시하는 정보, KSI(Key Set Indicator)를 지시하는 정보 및 무결성 검사를 위한 코드를 지시하는 정보를 포함하고,
상기 초기 UE 메시지는 상기 서비스 요청 메시지, 및 상기 발신 단말을 식별하기 위해 상기 기지국이 할당한 임시 식별자를 포함하고,
상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 상기 기지국은 상기 발신 단말과 데이터 베어러를 설정하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
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제1항에 있어서, 상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지는, 상기 기지국과 상기 발신 단말 사이의 상기 AS 보안의 설정을 위한 기지국 키(KeNB), 및 S1 AP(application protocol) 연결에서 상기 발신 단말을 식별하도록 상기 MME가 임시 할당한 임시 식별자를 포함하는 방법.
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데이터를 전달하기 위한 이동 통신 시스템에서,
무선 자원 제어(RRC; radio resource control) 연결 완료 메시지를 이용하여 RRC 연결을 설정하는 과정 중 데이터 전송을 요청하는 서비스 요청 메시지를 전송하는 발신 단말;
상기 발신 단말과의 상기 RRC 연결을 설정하는 과정 중 상기 RRC 연결 완료 메시지를 수신하면, 상기 RRC 연결 완료 메시지에 포함되는 상기 서비스 요청 메시지를 초기 UE 메시지를 통해 전송하는 기지국; 및
상기 기지국으로부터 상기 초기 UE 메시지를 수신하면, 상기 기지국으로의 데이터 베어러에 관한 정보를 포함하지 않는 초기 컨텍스트 셋업(initial context setup for signaling) 메시지를 전송하는 이동성 관리 엔티티(MME)를 포함하되,
상기 기지국은, 상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신하면 상기 발신 단말과 AS(Access Stratum) 보안을 설정하고,
상기 발신 단말은, 상기 AS 보안이 설정되면 상기 MME와 NAS(Non Access Stratum)보안을 수행하고, 상기 MME와의 상기 NAS 보안의 절차가 완료되면 업링크 NAS 트랜스포트 메시지를 이용하여 상기 MME에게 데이터를 전송하고,
상기 서비스 요청 메시지는, 데이터 전송만을 위한 것임을 지시하는 정보, KSI(Key Set Indicator)를 지시하는 정보 및 무결성 검사를 위한 코드를 지시하는 정보를 포함하고,
상기 초기 UE 메시지는 상기 서비스 요청 메시지, 및 상기 발신 단말을 식별하기 위해 상기 기지국이 할당한 임시 식별자를 포함하며,
상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지를 수신한 상기 기지국은 상기 발신 단말과 데이터 베어러를 설정하지 않는 것을 특징으로 하는 시스템.
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제6항에 있어서, 상기 초기 컨텍스트 셋업 메시지는, 상기 기지국과 상기 발신 단말 사이의 상기 AS 보안의 설정을 위한 기지국 키(KeNB), 및 S1 AP(application protocol) 연결에서 상기 발신 단말을 식별하도록 상기 MME가 임시 할당한 임시 식별자를 포함하는 시스템.
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