무선 통신 시스템 인증 모드 설정 방법 및 그 시스템 document_id A220623035578

종래에 무선 단말이 초기 네트워크 진입을 하기 위해서는 기지국과 인증 과정을 수행하는데 이러한 인증 과정을 위한 다양한 인증 모드가 존재한다. 예를 들면 싱글인증 모드와 더블인증 모드가 존재하며, 싱글인증 모드는 사용자 정보만을 인증에 사용하는 사용자인증 모드, 디바이스 장치의 정보를 인증에 사용하는 디바이스인증 모드, 사용자와 디바이스 정보를 모두 인증에 사용하는 디바이스-사용자인증 모드로 나누어 진다. 각각의 기지국에서는 상기의 싱글인증 모드, 더블인증 모드, 사용자인증 모드, 디바이스인증 모드, 디바이스-사용자인증 모드 등 각각의 모드 중에서 인증에 사용할 모드를 미리 지정하고 있으며, 기 지정된 모드로 동작하여 무선 단말과 인증 과정을 수행한다. 이러한 경우 인증 과정을 수행하고자 하는 무선 단말이 기지국 단말의 인증 모드와 일치하지 않는 모드로 인증 과정을 수행하고자 하는 경우, 인증이 실패하게 되어 무선 단말은 실패한 인증 모드와 다른 인증 모드로 변경하여 인증 과정을 재수행하는 과정을 반복하게 된다. 이렇게 무선 단말이 기지국의 인증 모드를 알 수 없기 때문에 인증 모드 불일치로 인한 오류 상황이 발생할 수 있다. 이러한 인증 과정에 대한 이해를 돕기 위해 구체적으로 IEEE 802.16e 무선 네트워크 시스템, 와이브로(Wibro) 시스템, 와이맥스(WiMax) 무선 접속 네트워크에서의 인증 과정에 대해 도면을 참조로 상세히 설명 하고자 한다. 도면 1은 종래 기술의 와이맥스 네트워크의 구조에 대한 것으로 상세한 설명은 다음과 같다. 무선 단말기(100)는 와이맥스 단말기로서 기지국과 인증과정을 수행한다. ASN(Access Service Network) 기지국(110)은 NAP(Network Access Provider)에 속하여 무선 단말이 네트워크 망에 접속이 가능하도록 한다. 그리고 V-CSN(Visited Connectivity Service Network)는 두가지 역할을 하는데, 첫째는 V-NSP(Visited Network Service Provider)에 속하여 단말의 로밍을 가능하게 하는 것이다. 즉 ASN 과 H-CSN을 연결하며 Visited Network의 정책을 시행하여, 그 정책에 따라 ASN으로부터 오는 패킷을 해당 H-CSN으로 전달하는 역할을 한다. 둘째는 EAP(Extensible Authentication Protocol)인증 서버인 VAAA(Visited AAA(Authentication Authorization Accounting)를 V-CSN안에 포함시켜 인증 서버로서의 역할을 수행하도록 할 수 있다. 다음으로 H-CSN(Home Connectivity Service Network)는 H-NSP(Home Network Service Provider)에 속하여 가입자의 무선 단말에 인증 기능, 네트워크 접속 기능, 프레임워크 정책 기능 등을 제공하고, EAP 인증 서버인 HAAA를 포함하고 있다. 이러한 와이맥스 시스템 구조는 표준(WiMax Forum Network Architecture)에 개시된 내용으로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. 상기 도 1에서 설명한 것과 같은 와이맥스 네트워크 구조에서 무선 단말이 네트워크로 진입하기 위해서는 EAP 인증을 사용하여야 한다. 이러한 종래의 인증 과정 및 그 문제점에 대해서 도 2를 참고로 상세히 설명한다. 무선 단말기(100)가 ASN 기지국과 채널 획득을 위한 Ranging 과정을 수행하고(S201), 이후 ASN기지국과 NAP 0026# NSP discovery 과정을 수행하여 NAP의 ID를 획득한다(S202). 그리고 무선 단말기는 ASN기지국과 SBC(SS Basic Capability) negotiation 과정을 통해 202단계에서 획득한 NAP에 연결되어 있는 NSP의 ID 리스트를 수신하여, 연결할 NSP를 결정하는데 이는 일반적으로 단말기의 가입절차를 통해 미리 설정 또는 저장되어 있는 H-CSN를 우선적으로 선택하게 된다(S203). 상기에서 SBC negotiation 과정 중에 무선 단말기는 인증과정을 수행할 H-CSN 기지국의 인증 모드가 싱글인증 모드와 더블인증 어떤 모드인지 알 수 있다. 여기서 싱글인증 모드는 EAP인증 과정을 한 번만 수행하는 것이고. 더블인증 모드는 EAP인증 과정을 두 번 수행하는 것으로 각각의 인증 모드에 대한 상세한 설명은 아래 표1을 참조하여 설명 한다. 아래의 003c#표 1003e#에서는 인증 모드가 크게 싱글인증 모드와 더블인증 모드로 나누어져 있으며, 싱글인증 모드는 사용자인증 모드, 디바이스인증 모드, 디바이스-사용자인증 모드의 총 4가지로 구성되어 있다. 그런데 상기에서 싱글인증 모드와 더블인증 모드의 경우는 SBC negotiation 과정을 통해 결정 되지만 싱글인증 모드 중 사용자인증, 디바이스인증, 디바이스-사용자인증 모드의 경우는 H-CSN기지국에서 사용하고 있는 모드를 무선 단말기로 알려 주는 방법이 정의되어 있지 않아 문제가 발생한다. 더 상세한 내용은 도면 2를 참고로 계속 설명하고자 한다. 상기에서 203단계를 통해 SBC negotiation 과정을 통해서 H-CSN기지국의 인증 모드가 싱글인증 모드 인지 더블인증 모드 인지를 판단 가능하다. 즉 ASN 기지국에서 무선 단말기로 H-CSN기지국에서 사용하고 있는 인증 모드 정보를 알려 준다. 상기에서 상세 설명을 위해 기지국에서 싱글인증 모드 중 사용자인증 모드를 사용하고 있다고 가정한다. ASN기지국에서 EAP 요청 메시지를 무선 단말기로 전송하여 인증 과정을 시작한다.(S204) 이때 기지국에서 싱글인증 모드를 사용한다고 가정하였으므로, 무선 단말기에서는 싱글인증 모드 중에서 세부 모드로 사용자인증 모드, 디바이스인증 모드, 디바이스-사용자인증 모드 중 임의의 모드를 설정하여 EAP 응답 메시지를 통해 기지국과 인증 과정을 수행한다.(S205) 여기서 무선 단말기가 디바이스인증 모드로 설정하여 인증 과정을 수행 한 것으로 가정한다. 즉 무선 단말기의 인증 모드와 H-CSN기지국의 인증 모드가 서로 불일치 하는 경우를 가정한다. 이 경우 H-CSN기지국에서는 자신의 인증 모드와는 다른 모드로 인증 요청을 받았으므로 이를 수락하지 않고 다른 모드로 인증 과정을 재수행하기 위한 EAP 요청 메시지를 사용자 단말기로 송신한다. 즉, H-CSN 기지국에서는 무선 단말기가 요구한 인증 모드를 제공할 수 없음을 의미하는 EAP-Request(NAK) message를 보낸다.(S206) 이후 무선 단말기는 인증 모드를 사용자인증 모드로 변경하여 EAP 응답 메시지를 H-CSN기지국으로 송신 하면서 인증 과정을 재시도 한다.(S207) 이 경우에는 H-CSN기지국과 무선 단말기의 인증 모드가 일치하기 때문에 인증 과정이 정상적으로 수행된다.(S208) 이렇게 종래의 방법으로 인증 과정 수행시에는 기지국과 무선 단말기의 인증 모드 불일치로 인한 재시도의 발생 가능성이 있으며, 이로 인해 재시도가 발생하는 경우 인증에 걸리는 시간이 증가하게 되어, 결국 전체 네트워크 엔트리의 인증 시간 범위를 벗어나는 결과가 나올 수 있다. 또한 만일 무선 단말기의 접속 가능성이 높은 H-CSN의 인증 모드 정보를 가입절차를 통해 단말에 미리 저장해 놓고, 인증 과정 수행시 기 저장된 인증모드로 인증 과정을 수행하도록 한다고 하여도, 이후 H-CSN기지국에서 인증 모드를 변경하는 경우, 다시 인증 모드 불일치로 인한 재인증 과정이 필요한 문제점이 발생한다. 또한 다른 예로 무선 단말기가 로밍 서비스를 받고 있는 경우를 가정해서 인증 과정상의 문제점을 살펴보면 다음과 같다. 이런 경우 무선 단말기가 ASN기지국과 V-CSN 기지국을 통해서 H-CSN기지국과 연결되며, ASN기지국에는 여러개의 V-CSN기지국이 연결되어 있다. 이때 만약 더블인증 모드를 사용 하는 경우 문제가 발생한다. 상기 표1에서와 같이 더블인증 모드 시에는 디바이스 인증이 ASN, V-CSN, H-CSN에서 모두 가능한데, 이때 V-CSN에서 디바이스인증을 수행하는 경우 다음과 같은 문제가 있다. 무선 단말기가 로밍 서비스를 받는 경우에는 NAP 0026# NSP discovery 과정을 통해 여러 NSP 리스트 중 적합한 NSP를 설정하는데, 이때 로밍 서비스에서 사용할 V-CSN를 선택하게 된다. 즉 무선 단말기가 연결될 V-CSN가 미리 설정되어 있지 않기 때문에, SBC negotiation 단계에서 V-CSN기지국의 인증 모드 정보를 미리 알려 줄 수 없는 문제 점이 있다.