접속들을 수립하기 위한 무선 단말 방법들 및 장치 document_id A220623107731

통신 시스템은 흔히 액세스 노드들에 연결되는 복수의 네트워크 노드들을 포함하며, 상기 액세스 노드들을 통해 엔드 노드(end node)들, 예를 들어 모바일 디바이스들이, 네트워크에 연결된다. 네트워크 노드들은 계층 구조(hierarchy) 적으로 배열될 수 있다. 액세스 인증 및 인가(Access Authentication and Authorization, AAA) 서버들이 상기 네트워크 계층 구조에서 통상 상대적으로 상위에 배치되는 노드들이다. 이들은 통상적으로 보안 및 액세스 제어 목적들에 이용되는 정보를 제공한다. 액세스 노드들은 흔히 이러한 서버들이 이용되는 경우들에 있어서 AAA 서버와 보안 링크(secure link)를 갖는다. 상기 보안 링크는 상기 계층 구조에서 하나 이상의 노드들을 통해서일 수 있다. 운영자들은 통상적으로 RADIUS 프로토콜 및 연관된 RADIUS AAA 서버들을 이용하여 IP 네트워크들에서 액세스 세션들을 관리한다. 향후에는, AAA 시스템들은 DIAMETER와 같은 새로운 프로토콜들에 기반할 수 있다. RADIUS AAA 서버를 이용하는 시스템에서, 사용자가 운영자 네트워크에 대한 액세스를 얻으려고 할 때, 액세스 세션의 듀레이션(duration) 동안, 로컬 액세스 라우터(local Access Router)는 하나 이상의 RADIUS 액세스-요청들(Access-Requests)을 인증 서버(Authentication Server)에 발행(issue)하여 네트워크 액세스 식별자(Network Access Identifier, NAI)와 같은 아이덴티티(identity)에 기초하여 상기 사용자를 인증한다. AAA 데이터베이스는 통상적으로 호출(invoke)할 수 있는 서비스 기능(feature)들과 함께 시스템에 액세스하도록 허용되는 이러한 사용자들의 아이덴티티들을 저장한다. 상기 사용자가 성공적으로 인증될 때, 액세스 장치 상의 그 액세스 포트는 상기 사용자의 서비스 인가(Authorization)에 맞는 정책 상태(policy state)로써 구성(configure)된다. 서비스 인가는 통상 RADIUS를 통해 상기 인가 서버에 의해 상기 액세스 라우터로 전달된다. 인가되는 동안, 액세스 세션 동안의 서비스 이용(usage)이 상기 액세스 라우터에 의해 기록되고, 그리고 과금(accounting) 기록들로서 RADIUS 프로토콜 내의 과금-요청(Accounting-Request) 메시지들을 이용하여 과금 서버(Accounting Server)에 전송된다. 상기 과금 서버는 AAA 서버의 일부일 수 있거나 또는 인가 서버와 동일한 프로토콜을 이용하는 독립 서버일 수 있다. 상기 사용자가 단일 세션 동안 다수의 액세스 라우터들에 접속된다면 상기 다수의 세션들이 상기 과금 서버들에 취합될 필요가 있다. AAA 시스템들은 일반적으로 모바일 IP(Mobile IP)와 함께 이용되어 IP 어드레스 할당(HoA)들을 관리하고, 동적으로 HA들을 할당하고, MN 프로파일들을 상기 액세스 라우터에 분배하고 그리고 또한 MIP 메시지들을 인증하고 무선-링크(air-link)를 보호(secure)하기 위해 보안 키(security key)들을 분배한다. 모바일 노드(Mobile Node)(네트워크 부착점(point of network attachment)을 변경할 수 있는 엔드 노드)는 일반적으로 MIP 메시지를 전송하여 시스템에 대한 액세스를 획득하며, 이는 AAA 요청을 트리거(trigger)하여 상기 모바일 노드를 인증 및 인가한다. 그리고 나서 AAA MN 프로파일 및 보안 상태가 상기 AAA 시스템으로부터 상기 액세스 라우터로 전달되어 MN이 이용하는 서비스들을 제어한다. MN들은, 예를 들어 이들이 하나의 셀로부터 다른 셀로 이동할 때, 이들의 네트워크 부착점을 변경할 수 있다. 이는 상기 MN들의 부착점을 제 1 액세스 노드, 예를 들어 제 1 라우터로부터, 제 2 액세스 노드, 예를 들어 제 2 라우터로 변경하는 것을 수반한다. 이 프로세스는 흔히 핸드오프로 알려져 있다. 패킷들이 새로운 액세스 라우터를 통해 MN으로 리다이렉트(redirect)되도록 핸드오프의 일부로서 상기 MN의 CoA/CCoA가 갱신되어 MIP 시그널링을 이용하여 HA에 전달될 필요가 있다. 핸드오프 프로세스의 일부로서, 상기 MN 서비스가 중단되지 않도록 상기 핸드오프에 수반되는 MN에 대응하는 상기 제 1 액세스 라우터의 상태 정보 중 적어도 일부가 상기 새로운 액세스 라우터에 전달할 필요가 있다. 본 프로세스는 상태 전달(State Transfer)로 지칭된다. 상태 전달은, 예를 들어 상기 MN 액세스 세션이 시작된, RADIUS를 통해 AR에 이전에 전달된 AAA 프로파일 정보의 전달을 포함할 수 있다. 또한 이는 예를 들어, 무선-링크 보안 벡터들, MN-NAI, MN IP 어드레스, MN-EUI-64, 잔여(remaining) MIP 등록 수명(Registration Lifetime), MN 멀티캐스트 그룹 멤버십, 승인(admission) 제어 상태, 자원 예약 상태, 차별화-서비스(diff-serv) 상태, SIP 세션 상태, 압축기(compressor) 상태, MN 스케줄링 이력(scheduling history) 및/또는 MN 특이적(specific) AR 상태 정보의 많은 다른 잠재적인 아이템들의 전달을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 공지된 시스템에서, 핸드오프 동안의 상태 정보의 전달은 모바일 노드가 접속 중인 새로운 액세스 노드에 의해 상태 전달 메시지(state transfer message)를 통신 네트워크를 통해 상기 모바일 노드가 접속되었던 구 액세스 노드에 전송함으로써 이뤄진다. 응답으로 상기 구 액세스 노드는 상태 정보를 상기 새로운 액세스 노드에 전송(forward)한다. 대안적으로 코어 노드를 이용하여 주어진 모바일 노드와 연관된 상태를 저장한다. 상기 모바일 노드가 다른 목표(target) 액세스 노드로 이동하려고 할 때, 상기 목표 액세스 노드는 상기 모바일 노드와 연관된 상태를 상기 코어 노드로부터 리트리브(retrieve)할 수 있다. MIPv4 및 MIPv6로도 알려진 모바일 IP(버전 4 및 6)는 모바일 노드(MN)가 보조-주소(care-of-address, CoA)에 의해 표시되는 자신의 임시 위치를 자신의 홈 에이전트(Home Agent, HA)에 등록하게 한다. 그리고 나서 상기 MN을 향한 패킷들이 IP 인캡슐레이션(encapsulation) 기법들(터널링(tunneling))을 이용하여 현재의 위치로 리다이렉트될 수 있도록 HA는 상기 MN의 영구(permanant) 주소(달리 홈 어드레스(Home Address, HoA)로 지칭됨)와와 등록된 CoA 사이의 매핑(또한 바인딩(binding)으로도 지칭됨)을 유지한다. MN에 의해 이용되는 CoA는 MIPv4가 이용될 때 액세스 라우터 내의 외부 에이전트(Foreign Agent, FA)에 속하는 주소일 수 있거나 또는 액세스 라우터 프리픽스(prefix)로부터, 상기 MN 자체에 임시로 할당되는 주소일 수 있으며, 이 경우 코로케이티드 보조-주소(collocated care-of address, CCoA)로 불린다. 또한 후자의 모델은 이것이 MIPv6에서의 동작의 전용 모드인 반면 MIPv4에도 적용된다. 본 명세서의 목적을 위해, 용어 CCoA 및 CoA 뿐만 아니라 등록 및 바인딩 업데이트(Binding Update, BU)는 상호 교환가능하며, 이는 이들이 MIPv4 와 MIPv6에 대하여 대응하는 용어들이기 때문이다. 가능한 최소의 MIPv4 호환(compliant) 등록 요청 메시지는 적어도 이하의 헤더들 및 필드들을 포함한다. - IP 헤더 (최소 160 비트 길이) - UDP 헤더 (최소 64 비트 길이) 하기 도시되는 모바일 IP가 UDP 헤더에 후속한다: (최소 192 비트 길이) 타입 1 (등록 요청) S 동시 바인딩(simultaneous binding)들. 본 ''S'' 비트가 세트되면, 모바일 노드는 홈 에이전트가 이전의 이동성(mobility) 바인딩들을 유지할 것을 요청 중이다. B 브로드캐스트 데이터그램(broadcast datagram)들. 본 ''B'' 비트가 세트되면, 상기 모바일 노드는 홈 에이전트가 홈 네트워크 상에서 수신되는 임의의 브로드캐스트 데이터그램들을 이에 터널링(tunnel)할 것을 요청한다. D 모바일 노드에 의한 디캡슐레이션(decapsulation). 본 ''D'' 비트가 세트되면, 모바일 노드는 보조-주소로 전송되는 데이터그램들을 자체 디캡슐레이트(decapsulate)할 것이다. 즉, 모바일 노드는 코-로케이티드(co-located) 보조-주소를 이용 중이다. M 최소 인캡슐레이션(encapsulation). 본 ''M'' 비트가 세트되면, 모바일 노드는 자신의 홈 에이전트가 상기 모바일 노드로 터널링되는 데이터그램들에 대해 최소 인캡슐레이션[34]을 이용할 것을 요청한다. G GRE 인캡슐레이션. 본 ''G'' 비트가 세트되면, 모바일 노드는 자신의 홈 에이전트가 상기 모바일 노드로 터널링되는 데이터그램들에 대해 GRE 인캡슐레이션[16]을 이용할 것을 요청한다. r 영(zero)으로서 전송됨; 수신시 무시(ignore)됨. T 역 터널링(Reverse Tunneling) 요청됨; x 영으로서 전송됨; 수신시 무시됨. 수명(Lifetime) 등록이 만료된 것으로 고려되기 전의 잔여 초(second)들의 수. 영인 값은 등록해제(deregistration)에 대한 요청을 지시한다. 0xffff인 값은 무한을 지시한다. 홈 어드레스(Home Address) 모바일 노드의 IP 어드레스. 홈 에이전트 모바일 노드의 홈 에이전트의 IP 어드레스 보조 주소(Care-of Address) 터널의 종단(end)의 IP 어드레스 식별(Identification) 64-비트 수, 모바일 노드에 의해 구성(construct)되며, 등록 요청들을 등록 응답(Registration Reply)들과 매칭(match)하고 등록 메시지들의 리플레이 공격(replay attack)들에 대해서 보호하기 위해 이용됨. 확장(Extension)들 (최소 176 비트 길이) 상기 등록 요청의 고정 부분에 하나 이상의 확장들이 이어진다. 인가-인에이블링(authorization-enabling) 확장은 모든 등록 요청들에 포함되어야 한다. 타입(Type) 32 길이(Length) 4 더하기 인증자(Authenticator) 내의 바이트 수. SPI 삭제 보안 파라미터 인덱스(Security Parameter Index) (4 바이트). 불투명(opaque) 식별자(identifier). 인증자(Authenticator) 디폴트(default) 인증 알고리듬은 HMAC-MD5를 이용하여 등록 메시지의 128-비트 "메시지 다이제스트(digest)"를 계산한다. 인증자 확장(Authenticator Extension) 타입(Type) 32 길이(Length) 4 더하기 인증자 내의 바이트들의 수. SPI 보안 파라미터 인덱스 (4 바이트). 불투명 식별자. 인증자 디폴트 인증 알고리듬은 HMAC-MD5를 이용하여 등록 메시지의 128-비트 "메시지 다이제스트(digest)"를 계산한다. 상기 제시되는 가능한 최소의 MIPv4 호환 등록 요청 메시지는 등록 및 핸드오프의 목적으로 무선 링크를 통해 전송되어야 할 때 자원들의 비효율적 이용을 가져올 수 있는 592 비트 길이이다. 실제로 일반적인 MIPv4 호환 등록 요청 메시지들이 상기 계산된 최소값보다 상당히 크지만 상기 최소값이 설명을 위해 이용됨에 유의하라. 가능한 최소의 MIPv4 호환 등록 응답 메시지(MIPv4 compliant Registration response message)는 적어도 이하의 헤더들 및 필드들을 포함한다. - IP 헤더 (최소 160 비트 길이) - UDP 헤더 (최소 64 비트 길이) 하기 도시되는 모바일 IP 필드들(최소 160 비트 길이)이 UDP 헤더에 후속한다: 삭제 타입(Type) 3(등록 응답(Registration Reply)) 코드(Code) 등록 요청의 결과를 나타내는 값 수명(Lifetime) 상기 코드 필드가 등록이 승인되었음을 나타내면, 수명 필드는 상기 등록이 만료되기 전의 잔여 초(second)들의 수로 세트된다. 영(zero)인 값은 모바일 노드가 등록해제(deregister)되었음을 지시한다. 0xffff의 값은 무한(infinity)을 의미한다. 홈 어드레스(Home Address) 모바일 노드의 IP 어드레스. 홈 에이전트(Home Agent) 모바일 노드의 홈 에이전트의 IP 어드레스. 식별(Identification) 등록 요청들을 등록 응답들과 매칭시키는데, 그리고 등록 메시지들의 리플레이 공격(replay attack)에 대해 보호하는데 이용되는 64-비트 수. 확장(Extension)들 (최소 176 비트 길이) 상기 등록 응답의 고정부분에 하나 이상의 상기 확장들이 이어진다. 인가-인에이블링(authorization-enabling) 확장은 모든 등록 응답들에 포함되어야만 한다. 삭제 인증자 확장(Authenticator Extension) 타입(Type) 32 길이(Length) 4 더하기 인증자 내의 바이트들의 수 SPI 보안 파라미터 인덱스(Security Parameter Index)(4 바이트). 불투명 식별자. 인증자(Authenticator) 디폴트 인증 알고리듬은 HMAC-MD5를 이용하여 등록 메시지의 128-비트 "메시지 다이제스트(digest)"를 계산한다. 상기 도시되는 가능한 최소의 MIPv4 호환 등록 응답 메시지는 등록 및 핸드오프 목적으로 무선 링크를 통해 전송되어야 할 때 자원들의 비효율적 이용을 야기할 수 있는 560 비트 길이이다. 실제로 통상적인 MIPv4 등록 응답 메시지들이 상기 계산되는 최소값보다 상당히 크지만 상기 최소값이 설명 목적을 위해 이용됨에 유의하라. 또한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게, 가능한 최소의 모바일 IPv6(MIPv6) 호환 바인딩 갱신됨(Binding Updated)(MIPv4 등록 요청에 상당하는)은 상기 가능한 최소의 MIPv4 호환 등록 요청 메시지보다 크다는 점이 잘 알려져 있다는 점에 유의하라. 마지막으로 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게, 가능한 최소의 모바일 IPv6(MIPv6) 호환 바인딩 Ack(MIPv4 등록 응답에 상당함)는 가능한 최소의 MIPv4 호환 등록 응답 메시지보다 크다는 점이 잘 알려져 있음에 유의하라. 상기 논의에 있어서, 네트워크와의 모바일 노드 초기 등록, 새로운 액세스 노드로의 핸드오프 또는 모바일 노드가 새로운 셀로 진입하는 다른 경우들에 있어서 액세스 노드들에 대한 네트워크 링크들의 수립을 구현하기 위한 신규하고 더 효율적인 방법들에 대한 필요성이 존재함이 명백하다.