KR101036699B1 - 하이브리드 통신 네트워크에서 암호화 키를 사용하는 장치및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제 1 모바일 스위칭 제어국(10)에 의해 제어되는 제 1 셀룰러 통신 시스템의 제 1 기지국(12)으로부터 제 2 모바일 스위칭 제어국에 의해 제어되는 제 2의 다른 셀룰러 통신 시스템의 제 2 기지국까지 이동국(18)의 암호화 키를 사용하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 제 2 셀룰러 통신 시스템에서 통신 동안 이동국에 의한 사용을 위해 암호 키를 이동국에 대해 생성하는 단계를 포함한다. 암호 키는 제 2 셀룰러 통신 시스템에 대해 이동국에 할당된 개인 키로부터 그리고 제 2 셀룰러 통신 시스템에 의해 생성된 난수로부터 이동국에 의해 생성된다. 암호 키는 제 1 셀룰러 통신 시스템으로 전달되며, 개인 롱 코드는 셀룰러 통신 시스템에서 통신 동안 이동국에 의한 사용을 위해 생성된다.

Description

하이브리드 통신 네트워크에서 암호화 키를 사용하는 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD OF USING A CIPHERING KEY IN A HYBRID COMMUNICATIONS NETWORK}

본 출원은 2001년 12월 7일 출원된 미국 임시 특허출원번호 60/340,755인 "상이한 셀룰러 통신 시스템들 사이의 핸드오프를 달성하기 위한 장치 및 방법"의 우선권을 주장하며, 2002년 2월 4일 출원된 미국특허출원번호 10/077,502인 "다른 셀룰러 통신 시스템들 사이의 핸드오프에 영향을 주는 장치 및 방법" 및 2002년 1월 17일 출원된 미국 임시 특허출원번호 60/350,401인 "GSM-1xMSC를 사용하는 CDMA 1x 네트워크내 GSM 인증, 암호화 및 다른 특성 지원"의 우선권을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 암호화 키(ciphering key)를 사용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

소위 코드분할 다중접속(CDMA) 변조 기술은 다수의 시스템 사용자가 존재하는 통신을 용이하게 하기 위한 여러 기술중 하나일 뿐이다. 비록 시분할 다중접속(TDMA), 주파수분할 다중접속(FDMA)과 같은 다른 기술들 및 진폭 압신 단일 측파대(ACSSB)와 같은 AM 변조 방식이 이용가능하지만, CDMA는 이들 다른 변조 기술들에 비해 상당한 장점을 가진다. 다중접속 통신 시스템에서의 CDMA 기술의 사용은 "위성 또는 지상 중계기를 사용하는 스펙트럼 확산 다중접속 통신 시스템"이라는 명칭의 미국특허번호 4,901,307에 개시되어 있으며, 이러한 특허는 본 양도인에게 양도되었으며, 여기서는 참조로서 인용된다.

미국특허번호 4,901,307에는 각각 하나의 트랜시버를 가진 다수의 이동 전화 시스템 사용자가 코드분할 다중접속(CDMA) 스펙트럼 확산 통신 신호들을 사용하여 위성 중계기들 또는 지상 기지국들(셀 기지국 또는 셀-사이트로 알려짐)을 통해 통신하는 다중접속 기술에 대해 개시되어 있다. CDMA 통신을 사용하여, 주파수 스펙트럼은 여러 번 재사용될 수 있으며, 이에 따라 시스템 사용자 용량을 증가시킨다. CDMA 기술의 사용은 다른 다중접속 기술을 사용하여 달성될 수 있는 것보다 훨씬 더 높은 스펙트럼 효율을 가져온다.

종래의 셀룰러 전화 시스템에서, 이용가능한 주파수 대역은 아날로그 FM 변조 기술이 사용되는 반면 전형적으로 30㎑의 대역폭의 채널들로 분할된다. 시스템 서비스 영역은 지리적으로 가변하는 크기의 셀들로 분할된다. 이용가능한 주파수 채널들은 각각이 일반적으로 동일한 수의 채널들을 포함하는 세트들로 분할된다. 주파수 세트들은 공통-채널 간섭의 가능성을 최소화하는 방식으로 셀들에 할당된다. 예를 들어, 7개의 주파수 세트들이 존재하고 셀들이 동일한 크기의 6각형인 시스템을 가정하자. 하나의 셀에서 사용된 주파수 세트는 6개의 가장 가까운 또는 그 셀 주위의 인접 셀들에서는 사용되지 않을 것이다. 더욱이, 하나의 셀내 주파수 세트는 12개의 그 셀의 다음으로 가장 가까운 인접셀들에서 사용되지 않을 것이다.

종래의 셀룰러 시스템에서, 구현된 핸드오프 방식은 이동국이 두 셀들 사이의 경계를 교차할 때 하나의 호출 또는 다른 형태의 연결(즉, 데이터 링크)이 계속되도록 하기 위한 것이다. 하나의 셀로부터 다른 셀로의 핸드오프는 셀 기지국내 호출 또는 접속을 처리하는 수신기가 이동국으로부터의 수신된 신호 강도가 미리결정된 임계값 이하로 떨어졌음을 인식할 때 개시된다. 낮은 신호 강도 지시는 이동국이 셀 경계에 가까이 있음이 틀림없음을 의미한다. 신호 레벨이 미리결정된 임계값 이하로 떨어질 때, 기지국은 시스템 제어기에게 인접 기지국이 현재 기지국보다 더 우수한 신호 강도를 가진 이동국 신호를 수신하였는지를 결정할 것을 요구한다.

시스템 제어기는 현재 기지국 조회에 대한 응답으로 핸드오프 요구를 가진 메시지를 인접 기지국에 전송한다. 현재 기지국에 인접하는 기지국들은 특정 채널상의 이동국으로부터의 신호를 찾는 특정 스캐닝 수신기들을 사용한다. 인접 기지국 중 하나가 시스템 제어기로 적정 신호 레벨을 보고한다면, 핸드오프가 시도될 것이다.

다음으로, 핸드오프는 새로운 기지국에서 사용되는 채널 세트로부터 유휴(idle) 채널이 선택될 때 개시된다. 현재 채널로부터 새로운 채널로 스위칭하도록 명령하는 제어 메시지가 이동국으로 전송된다. 동시에, 시스템 제어기는 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 호출을 스위칭한다.

종래의 시스템에서, 호출은 새로운 기지국으로의 핸드오프가 성공적이지 않다면 계속되지 않을 것이다. 핸드오프시 실패가 발생하는 여러 이유가 있다. 핸드오프는 호출을 전달(communicate)하기 위한 인접 셀내 가용 유휴 채널이 없을 때 실패할 수 있다. 핸드오프는 만일 다른 기지국이 문제의 이동국을 청취(hear)한다고 보고한다면 핸드오프는 실패되는데, 이는 실제로 이러한 기지국이 완전하게 다른 셀내에서 동일한 채널을 사용하는 다른 이동국을 청취하고 있을 때이다. 이러한 보고 오류는 잘못된 셀로 스위칭되도록 하는 호출을 초래하며, 전형적으로 신호 강도가 통신을 유지하기에는 불충분한 경우이다. 더욱이, 이동국이 채널들을 스위칭하기 위한 명령을 청취하는데 실패한다면, 핸드오프는 실패할 것이다. 실제 동작 경험칙은 시스템의 신뢰성을 의심하게 하는 핸드오프 장애들이 자주 발생함을 나타낸다.

종래의 전화 시스템에서의 다른 공통적인 문제점은 이동국이 두 셀들 사이의 경계에 근접할 때 발생한다. 이러한 상황에서, 신호 레벨은 두 기지국에서 변동(fluctuate)하는 경향이 있다. 이러한 신호 레벨 변동(fluctuation)은 반복된 요청들이 두 기지국들 사이에서 호출을 주거니 받거니 하는 "핑-퐁" 상황을 야기한다. 이러한 추가의 불필요한 핸드오프 요청들은 이동국이 채널 스위치 명령을 부정확하게 청취하거나 또는 명령을 전혀 청취하지 못하는 확률을 증가시킨다. 더욱이, 핑-퐁 상황은 모든 채널들이 현재 사용되며 이에 따라 핸드오프를 수용하는데 사용될 수 없는 셀에 부주의하게 전달될 경우 호출이 끊어질 확률을 증가시킨다.

본 양도인에게 양도되었으며 참조를 위해 그 명세서가 인용되는 "CDMA 셀룰러 전화 시스템에서 소프트 핸드오프를 제공하는 방법 및 장치"라는 명칭의 미국특허번호 5,101,501에는, 핸드오프 동안 하나 이상의 셀 기지국을 통한 이동국과의 통신을 제공하는 방법 및 시스템이 개시된다. 이러한 환경에서, 셀룰러 시스템내 통신은 이동국이 벗어나는 셀에 해당하는 기지국으로부터 이동국이 진입하게 되는 셀에 해당하는 기지국으로의 실제적인 핸드오프에 의해 방해받지 않는다. 이러한 형태의 핸드오프는 둘 이상의 기지국 또는 기지국의 섹터들이 이동국으로 동시에 전송하는 이동국과 셀 기지국들 사이의 통신시 "소프트" 핸드오프라 간주된다. 이러한 "소프트" 핸드오프 기술들의 사용은 반복된 핸드오프 요청들이 한 쌍의 기지국 사이에서 형성되는 핑-퐁 상황의 발생을 실질적으로 감소시키는 것으로 판명되었다.

개선된 소프트 핸드오프 기술은 "CDMA 셀룰러 통신 시스템에서의 이동국 보조 소프트 핸드오프"라는 명칭의 미국특허번호 5,267,261에 개시되어 있으며, 이러한 특허는 본 양도인에게 양도되었으며 그 명세서가 참조를 위해 인용된다. 소프트 핸드오프 기술은 시스템에서 각각의 기지국에 의해 전송된 "파일럿" 신호들의 강도를 이동국에서 측정함으로써 개선된다. 이들 파일럿 강도 측정들은 실행가능한 기지국 핸드오프 후보들의 식별을 용이하게 함으로써 소프트 핸드오프 과정을 보조한다.

개선된 소프트 핸드오프 기술은 이동국이 인접 기지국들로부터의 파일럿들의 신호 강도를 모니터링하는 것을 규정한다. 측정된 신호 강도가 주어진 임계치를 초과할 때, 이동국은 이동국이 통신하게 되는 기지국을 통해 시스템 제어기에 신호 강도 메시지를 전송한다. 시스템 제어기로부터 새로운 기지국 및 이동국으로의 명령 메시지(command message)는 새로운 및 현재 기지국들을 통해 동시 통신을 설정한다. 이동국이 통신하고 있는 기지국들 중 적어도 하나에 대응하는 파일럿 신호 강도가 미리 결정된 레벨 이하로 떨어지는 것을 이동국이 검출할 때, 이동국은 대응 기지국을 지시하는 측정된 신호 강도를 그 자신이 통신하고 있는 기지국들을 통해 시스템 제어기에 보고한다. 시스템 제어기로부터 식별된 기지국 및 이동국으로의 명령 메시지는 대응 기지국을 통한 통신은 종결하는 반면 다른 기지국 또는 기지국들을 통한 통신은 계속된다.

비록 이상의 기술들이 동일한 시스템에서 셀들 사이에 호출 전송에 적합하지만, 다른 셀룰러 시스템으로부터 기지국에 의해 서비스되는 셀로 이동국이 이동함에 따라 더 복잡한 상황이 전개된다. 이러한 "시스템간" 핸드오프시 하나의 복잡화 요인은 종종 인접 셀룰러 시스템이 유사하지 않은 특성들을 가진다는 것이다. 예를 들어, 인접 셀룰러 시스템은 종종 다른 주파수들로 동작할 것이고, 다른 레벨들의 기지국 출력 전력 또는 파일럿 강도를 유지할 것이다. 이러한 차이는 이동국이 파일럿 강도 비교들 및 기존 이동국-보조 소프트핸드오프 기술들에 의한 유사한 동작을 수행하는 것을 실질적으로 방해한다.

자원들이 시스템간 소프트 핸드오프를 수행하는데 사용될 수 없을 때, 하나의 시스템에서 다른 시스템으로의 호출 또는 연결의 핸드오프 타이밍은 서비스가 방해받음 없이 유지된다면 중요하게 된다. 즉, 시스템간 핸드오프는 시스템들 사이의 호출 또는 연결에 대한 성공적인 전송이 가능할 것 같은 시간에 수행되어야 한다. 여기서는 하드 핸드오프라 불리는 이러한 핸드오프시, 이동국과 하나의 시스템간의 연결은 이동국과 다른 시스템 사이의 통신이 시작되기 전에 끊겨야만 한다. 이는 핸드오프가 예를 들어, 이하의 경우일 때에만 시도되어야 한다는 것을 의미한다:

(i) 새로운 셀내에서 유휴 채널이 사용가능할 때

(ii) 이동국이 새로운 셀 기지국의 범위 내에 있지만, 현재 셀 기지국과의 접촉을 끊기 전일 때

(iii) 이동국이 채널들을 스위칭하기 위한 명령을 수신할 수 있는 위치에 있을 때.

이상적으로, 각각의 이러한 시스템간 하드 핸드오프는 다른 시스템들의 기지국들 사이의 핸드오프 요청들을 "핑-퐁"할 수 있는 가능성을 최소화하는 방식으로 수행될 것이다. 하지만, 이는 현재의 핸드오프 과정의 실패의 결과로서 언제 그리고 어느 기지국을 통해 이동국이 새로운 주파수와 채널 정보를 공급받아야 하는지와 현재호출 또는 연결을 전송할 것을 지시받아야 하는지를 식별하는 것을 어렵게 한다.

기존 시스템간 핸드오프 기술들의 여러 가지 단점들은 셀룰러 통신들의 품질을 손상시키며, 추가로 경쟁하는 셀룰러 시스템들이 급격히 증가함에 따라 성능을 저하시킨다. 따라서, 다른 셀룰러 통신 시스템들의 기지국들 사이의 호출 또는 연결의 핸드오프를 신뢰성 있게 지시할 수 있는 시스템간 핸드오프 기술이 필요하게 된다.

본 양도인에게 양도되었으며 여기서는 그 명세서가 참조로 인용되는 "CDMA 셀룰러 통신 시스템에서의 이동국 보조 소프트 핸드오프"라는 명칭의 미국특허번호 5,697,055에는 제 1 및 제 2 셀룰러 시스템들 사이의 이동국과의 통신의 시스템간 핸드오프를 수행하기 위한 방법 및 시스템이 개시된다. 이동국에서, 제 2 시스템의 제 2 기지국에 의해 전송된 신호의 정량가능(quantifiable) 파라미터가 측정된다. 정량 가능 파라미터의 측정된 값이 제 1 미리결정된 레벨을 통과할 때, 이동국은 제 1 시스템의 제 1 기지국을 통해 제 1 모바일 스위칭 제어국으로 신호품질 메시지를 전달한다.

다음으로 채널 요청 메시지는 제 1 모바일 스위칭 제어국으로부터 제 2 시스템의 제 2 모바일 스위칭 제어국으로 전달된다. 제 2 기지국에서, 이동국으로부터 수신된 신호의 정량가능 파라미터 또한 측정된다. 제 2 기지국은 정량가능 파라미터의 측정된 값이 미리결정된 레벨을 통과할 때 이동국과의 통신을 설정한다. 선택적으로, 제 1 기지국에 의해 전송된 제 1 파일럿 신호의 신호 강도가 이동국에서 측정된다. 다음으로 핸드오프 요청 메시지는 제 1 파일럿 신호의 측정된 신호 강도가 제 2 미리결정된 레벨 이하가 될 때, 제 2 기지국으로 전송되고, 이에 따라 이동국 통신이 설정된다. 이동국 스위칭 제어국들 사이의 음성 링크의 제공은 제 1 및 제 2 셀룰러 시스템들 사이의 기존 접속을 포워딩할 수 있도록 하고, 시스템간 소프트 핸드오프들이 수행될 수 있도록 한다.

이러한 배치는 두 시스템이 모두 CDMA 기반이고 이에 따라 소프트 핸드오프를 수행할 수 있는 상황들에 대해 잘 적용되지만, 하나 이상의 시스템이 이러한 핸드오프를 수행할 수 없을 때 시스템에서 핸드오프를 처리하는 방법상의 문제가 남아있다. 예를 들어, 소위 GSM 표준은 소프트 핸드오프에 대한 어떠한 메커니즘을 가지지 않는다. 그러므로, CDMA 네트워크로부터 GSM 네트워크로의 에어 인터페이스를 사용하여 호출을 핸드오프하는데 문제가 있다. 더욱이, GSM 인증은 CDMA 2000 메커니즘들이 GSM 인증을 수행하는데 요구된 데이터를 전송할 수 없기 때문에 수행될 수 없다. GSM에서의 암호화는 CDMA 2000에서의 암호화와는 다르다.

이러한 문제를 해결하는 하나의 방법은 비-GSM 시스템, 예를 들면, CDMA 시스템으로의 핸드오프를 달성할 수 있도록 GSM을 변경하는 것이다. 하지만, GSM은 상대적으로 이제까지 오랜 기간 수립되어 왔고, 운영자들은 인접하는 비호환 시스템을 수용하기 위해 기존 장비에 대한 고가의 변경을 하고자 하지 않을 것이다. 만일 새로운 메시지들이 듀얼-모드 이동국들의 지원시 무선 인터페이스(air interface)에 부가된다면, 변경들은 이들 새로운 메시지들을 지원하도록 해야한다. 명백히, 이는 운영자의 관점에서는 바람직하지 않다.

CDMA 시스템과 GSM 시스템 사이의 핸드오프와 관련된 다른 문제점은 CDMA와 GSM 인증이 두 개의 다른 방법 및 키들을 사용한다는 것이다. GSM과 CDMA 1X에서의 인증 방법들은 기본적으로 동일하지만, 키들은 다른 크기들을 갖는다. CDMA 1X는 고유 시도(unique challenge) 및 카운트 방법들과 같은 추가의 과정들을 가지며, 이들은 각각 채널 하이잭(hijack) 및 리플레이 공격(replay attack)을 방지한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 제 1 모바일 스위칭 제어국에 의해 제어되는 제 1 셀룰러 통신 시스템의 제 1 기지국으로부터 제 2 모바일 스위칭 제어국에 의해 제어되는 제 2의 다른 셀룰러 시스템의 제 2 기지국까지 이동국내 암호화 키를 사용하는 방법이 제공되며, 이러한 방법은 제 2 셀룰러 통신 시스템에서 통신 동안 이동국에 의한 사용을 위해 암호화 키를 이동국에 대해 생성하는 단계로서, 상기 암호화 키는 제 2 셀룰러 통신 시스템에 대해 이동국에 할당된 개인 키(private key)로부터 그리고 제 2 셀룰러 통신 시스템에 의해 생성된 난수로부터 이동국에 의해 생성되는, 암호화 키 생성 단계; 암호화 키를 제 1 셀룰러 통신 시스템으로 전달(communicate)하는 단계; 및 제 1 셀룰러 통신 시스템에서 통신 동안 이동국에 의한 사용을 위한 개인 롱 코드(private long code)를 이동국에 대해 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 제 1 셀룰러 통신 시스템에서 기지국과 신호를 수신 및 송신하도록 동작하는 트랜시버 체인; 및 제 2 셀룰러 통신 시스템에 의해 생성된 난수를 수신하며 셀룰러 통신 시스템에서의 통신 동안 이동국에 의한 사용을 위해 암호 키를 이동국에 대해 생성하기 위한 제어기를 포함하는 이동국이 제시되며, 암호 키는 셀룰러 통신 시스템에 대해 이동국에 할당된 개인 키로부터 그리고 수신된 난수로부터 생성된다.

따라서, 본 발명의 실시에 있어서 GSM 이동 서비스 스위칭 센터(MSC)에 대한 상당한 변경을 필요로 하지 않고 GSM 시스템내에서 CDMA 물리계층을 사용할 수 있도록 하는 한 가지 방법은 CDMA 물리계층에 대해 GSM 인증 방법을 재사용하는 것이다. 이는 시스템이 두 가지 다른 형태의 인증 센터, 두 형태의 SIM 카드들 등을 지원할 필요가 없다는 장점을 제공한다.

본 발명의 상기한 및 추가의 특징들이 첨부된 청구항들에 개시되며, 이들은 첨부된 도면을 참조하여 주어진 본 발명의 예시적인 실시예의 이하의 상세한 설명의 고려하여 장점들과 함께 명확해질 것이다.

도 1은 셀룰러 시스템의 개략 대표도.

도 2는 두 셀룰러 시스템들 사이의 경계의 개략 대표도.

도 3은 듀얼 모드 이동국의 개략도.

도 4는 GSM 시스템내 데이터 교환의 대략 대표도.

도 5는 단일 모드 이동국의 개략도.

도 1은 예시적인 셀룰러 전화 시스템의 개략도이다. 도시된 시스템은 일반적으로 다수인 시스템 이동국들 또는 이동전화들과 기지국들 사이의 통신을 용이하게 하기 위한 여러 다중접속 변조 기술들 중 하나를 사용한다. 이러한 다중접속 통신 시스템 기술들은 시분할 다중접속(TDMA), 주파수분할 다중접속(FDMA), 코드분할 다중접속(CDMA) 및 진폭 압신 단일 측파대와 같은 AM 변조 방식을 포함한다. 예를 들어, 언급된 미국특허번호 4,901,307에 개시된 CDMA 확산 스펙트럼 변조 기술은 다중접속 통신 시스템들에 대한 다른 변조 기술들에 대해 상당한 장점을 가지며, 그렇기 때문에 바람직하다.

전형적인 CDMA 시스템에서, 각각의 기지국은 고유 파일럿 신호를 전송하며, 이는 해당 파일럿 채널상에서 "파일럿 캐리어"의 전송을 포함한다. 파일럿 신호는 공통 의사랜덤 잡음(PN) 확산 코드를 사용하여 각각의 기지국에 의해 항상 전송되는 변조되지 않은 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 신호이다. 파일럿 신호는 이동국들이 코히어런트 복조에 대한 위상 기준과 핸드오프 결정에 사용된 신호 강도 측정에 대한 기준을 제공하는 것에 부가하여 초기 시스템 동기화 즉, 타이밍을 얻을 수 있도록 한다. 각각의 기지국에 의해 전송된 것과 같은 파일럿 신호는 종종 동일한 PN 확산 코드일 수 있지만 다른 코드 위상 오프셋을 가진다.

도 1에 도시된 시스템에서, 모바일 스위칭 센터(MSC)라고도 불리는 시스템 제어기 및 스위치(10)는 전형적으로 다수의 기지국들(12, 14, 16)에 시스템 제어를 제공하기 위한 인터페이스 및 처리 회로(미도시)를 포함한다. 제어기(10)는 또한 적정 이동국으로의 전송을 위해 공중교환전화망(PSTN)으로부터 적정 기지국으로 전화 호출들을 라우팅하는 것을 제어한다. 제어기(10)는 또한 이동국들로부터 적어도 하나의 기지국을 통해 PSTN으로 호출들을 라우팅하는 것을 제어한다. 제어기(10)는 이러한 이동국들이 전형적으로 서로 직접 통신하지 않기 때문에 적정 기지국(들)을 통해 이동 사용자들 사이에 호출(call)들을 지향(direct)시킨다.

제어기(10)는 전용 전화선들, 광섬유 링크들과 같은 여러 수단에 의해 또는 마이크로파 통신 링크들에 의해 기지국들에 연결된다. 도 1에서, 셀룰러 전화를 포함하는 예시적인 이동국(18)과 함께 이러한 세 개의 예시적인 기지국들(12, 14, 16)이 도시된다. 화살표(20A, 20B)는 기지국(12)과 이동국(18) 사이의 가능한 통신 링크를 정의한다. 화살표(22A, 22B)는 기지국(14)과 이동국(18) 사이의 가능한 통신 링크를 정의한다. 유사하게, 화살표(24a, 24b)는 기지국(16)과 이동국(18) 사이의 가능한 통신 링크를 정의한다.

기지국 서비스 영역들 또는 셀들은 이동국이 하나의 기지국에 가장 가깝게 되도록 지리적 형상들내에 설계된다. 이동국이 아이들일 때 즉, 어떠한 호출도 진행되지 않을 때, 이동국은 각각의 인접 기지국으로부터 파일럿 신호 전송들을 계속해서 모니터링한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 파일럿 신호들은 각각 통신 링크(20B, 22B, 24B)를 통해 기지국(12, 14, 16)에 의해 이동국(18)으로 전송된다. 다음으로 이동국은 이들 특정 기지국들로부터 전송된 파일럿 신호 강도를 비교함으로써 어떠한 셀내에 위치하는지를 결정한다.

도 1에 도시된 예에서, 이동국(18)은 기지국(16)에 가장 가까운 것으로 간주된다. 이동국(18)이 호출을 개시할 때, 제어 메시지가 가장 가까운 기지국 여기서는 기지국(16)으로 전송된다. 기지국(16)은 호출 요청 메시지를 수신하면 시스템 제어기(10)로 시그널링하고 발신 번호(call number)를 전달한다. 다음으로, 시스템 제어기(10)는 PSTN을 통해 원하는 수신자에게 호출을 연결한다.

만일 호출이 PSTN내에서 개시된다면, 제어기(10)는 호출 정보를 영역내 모든 기지국들에 전송한다. 기지국들은 다시 페이징 메시지를 원하는 수신자 이동국으로 전송한다. 이동국이 페이지 메시지를 청취할 때, 이동국은 가장 가까운 기지국으로 전송되는 제어 메시지로 응답한다. 이러한 제어 메시지는 시스템 제어기에게 이러한 특정 기지국이 이동국과 통신한다는 것을 시그널링한다. 다음으로 제어기(10)는 호출을 가장 가까운 기지국으로 통해 이동국으로 라우팅한다.

이동국(18)이 초기 기지국 즉, 기지국(16)의 커버리지 영역으로부터 벗어나서 이동한다면, 다른 기지국을 통해 호출을 라우팅함으로써 호출을 계속하고자 할 것이다. 핸드오프 과정시, 다른 기지국을 통해 호출의 핸드오프 또는 라우팅을 초기화하는 다른 방법들이 있다.

기지국 개시 핸드오프(base station initiated handoff) 방법에서, 초기 기지국 즉, 기지국(16)은 이동국(18)에 의해 전송된 신호가 특정 임계 레벨 이하로 떨어지는 것을 인식한다. 다음으로 기지국(16)은 시스템 제어기(10)로 핸드오프 요청을 전송하고, 이러한 시스템 제어기는 요청을 기지국(16)의 모든 인접 기지국(12, 14)으로 중계한다. 제어기-전송 요청은 채널 관련 정보를 포함하고, 이동국(18)에 의해 사용된 PN 코드 시퀀스를 포함한다. 기지국(12, 14)은, 일반적으로 디지털 기술들을 사용하여, 수신기를 이동국에 의해 사용된 채널에 동조시키고 신호 강도를 측정한다. 만일 기지국들(12, 14) 수신기들 중 하나가 초기 기지국 보고 신호 강도보다 강한 신호를 보고한다면, 핸드오프는 그 기지국에 대해 실시된다.

대안적으로, 이동국 그 자체는 소위 이동국 지원 핸드오프를 개시한다. 기지국들은 각각 파일럿 신호를 전송하며, 이는 다른 것들과 함께 기지국을 식별한다. 이동국은 다른 기능에 부가하여 인접 기지국들(12, 14)의 파일럿 신호 전송을 스캐닝하는데 사용된 탐색 수신기(search receiver)를 구비한다. 만일 인접 기지국(12, 14) 중 하나의 파일럿 신호가 주어진 임계치보다 강한 것으로 판명된다면, 이동국(18)은 현재 기지국(16)으로 이러한 결과에 대한 메시지를 전송한다.

다음으로, 이동국과 기지국 사이의 대화 과정을 통해 이동국은 하나 이상의 기지국(12, 14, 16)으로 통신할 수 있게 된다. 이러한 과정동안, 이동국은 수신한 파일럿 신호들의 신호 강도를 식별하고 측정한다. 이러한 정보는 이동국이 통신하고 있는 기지국(들)을 통해 MSC와 통신한다. MSC는 이러한 정보를 수신하면, 이동국과 기지국 사이의 연결을 개시 또는 종결하고, 이에 따라 이동국-보조 핸드오프를 달성한다.

이상의 과정은 이동국이 하나 이상의 기지국을 통해 동시에 통신하는 "소프트" 핸드오프로서 간주된다. 소프트 핸드오프 동안, MSC는 이동유닛이 다른 셀들 사이에서 이동하면서 통신하는 각각의 기지국으로부터 수신된 신호들을 결합하거나 이들 사이에서 선택한다. 유사한 방식으로, MSC는 이동유닛이 통신하고 있는 각각의 기지국으로 PSTN으로부터의 신호들을 중계한다. 이동국-보조 핸드오프는 동일한 셀룰러 시스템이 아닌 즉, 동일한 MSC에 의해 제어되지 않는 둘 이상의 기지국들의 커버리지 영역내에 이동국이 위치하게 될 경우 더 복잡해지는 경향이 있다.

다른 시스템들내 기지국들 사이의 핸드오프를 수행하기 위한 하나의 방법은 도 2를 참조하여 설명되고, 이는 CDMA 모바일 스위칭 센터 MSCc의 제어하의 CDMA 셀룰러 시스템(예, IS-95 1X) 및 GSM 모바일 스위칭 센터 MSCg 제어하의 GSM 셀룰러 시스템을 포함하는 셀룰러 통신 네트워크(30)를 개략적으로 도시한다. 도 2에서, CDMA 시스템의 셀들(C1A 내지 C5A)내에 각각 위치하는 5개의 이러한 예시적인 기지국들(B1A 내지 B5A)이 개략적으로 도시되며, 5개의 기지국(B1B 내지 B5B)은 각각 GSM 시스템의 셀들(C1B 내지 C5B)내에 위치한다. 비록 예시의 편리함을 위해 셀들(C1A 내지 C5A) 및 셀들(C1B 내지 C5B)이 원형으로 도시되었지만, 셀들은 다른 형태로 설계될 수 있으며 실제로 이들이 위치하는 영역의 지형 및 지역에 따른 형태를 가질 수 있다. 셀들(C1A 내지 C3A 및 C1B 내지 C3B)이 무엇을 따르는가가 "경계" 셀들로 불리는데, 그 이유는 이러한 셀들이 제 1 및 제 2 셀룰러 시스템들 사이의 경계에 가까이 있기 때문이다. 이러한 설계는 각각의 시스템에서 나머지 셀들이 "내부" 셀들로서 편리하게 불리도록 한다.

이하의 설명은 CDMA 및 GSM 셀룰러 시스템들내 기지국으로부터 신호를 수신 및 반응할 수 있는 기지국을 참조하여 주어질 것이다. 하지만, CDMA One, CDMA2000, CDMA2000 1x, CDMA 2000 3x, 고데이터레이트 원리들(HDR), CDMA 1xEV, CDMA 1xEVDO, TDMA, TDSCDMA, W-CDMA, GPRS 및 기타와 같은 임의 형태의 통신 시스템이 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이를 위해, 이동국은 두 셀룰러 시스템들의 다른 동작 주파수들로 동조가능한 수신 체인을 가진 듀얼-밴드 트랜시버를 가지는 것으로 구성된다. 이러한 이동국의 개략도는 첨부된 도면들의 도 3에 도시된다. 도시된 바와 같이, 이동국(40)은 CDMA 전송 및 수신 체인(46)과 GSM 전송 및 수신 체인(48)으로 디플렉서(44)를 통해 연결된 안테나(42)를 포함한다. 전송/수신 체인(46, 48)은 개별 CDMA 및 GSM 시스템들에 대해 일반적이다. 체인들은 적절하게 복조 및 컨버팅된 데이터를 범용 기저대역 회로(50)로 출력하며, 기저대역 회로(40)로부터 전송용 데이터를 수신한다. 전송/수신 체인(46, 48)은 CDMA 또는 GSM 시스템으로부터의 명령 신호들에 응답하여 두 체인들 사이에서 스위칭하는 제어기(52)에 의해 제어된다. 따라서, 이러한 실시예에서, 두 체인들은 동일한 시간에 활성화되지 않는다. 다른 실시예에서, 두 체인들은 동일한 시간에 활성화된다.

다른 실시예에서, 이동국은 두 셀룰러 시스템들 중 하나로 동조가능한 수신 체인을 가진 단일 트랜시버로 구성된다. 이러한 이동국의 개략도는 첨부된 도면 중 도 5에 주어진다. 도시된 바와 같이, 이동국(53)은 안테나(54)를 포함한다. 디플렉서(55)는 CDMA 전송 및 수신 체인(56)(만일 CDMA 핸드세트를 가진다면)에 연결된다. 그렇지 않을 경우, 이동국(53)은 GSM 전송 및 수신 체인(57)에 연결된다. 전송/수신 체인(56, 57)은 자신들의 개별 CDMA 및 GSM 시스템들에 대해 종래의 것이다. 체인 출력은 종래 기저대역 회로(58)에 대해 적절하게 복조 및 변환된 데이터 출력이며, 기저대역 회로(58)로부터 전송용 데이터를 수신한다. 전송/수신 체인, 체인(56) 또는 체인(57)이 제어기(59)에 의해 제어된다.

도 2를 참조하면, CDMA 모바일 스위칭 센터(MSCc)는 지정 이동국으로 전송을 위해 공중교환전화망(PSTN)으로부터 적절한 기지국(B1A 내지 B5A)으로 전화 호출들의 라우팅을 제어한다. CDMA 모바일 스위칭 센터(MSCc)는 또한 적어도 하나의 기지국을 통해 제 1 셀룰러 시스템의 커버리지 영역내 이동국들로부터 PSTN으로 호출들의 라우팅을 제어한다. GSM 모바일 스위칭 센터(MSCg)는 기지국(B1B 내지 B5B)의 동작을 제어하기 위해 그리고 PSTN과 GSM 셀룰러 시스템 사이의 호출들을 라우팅하기 위해 유사한 방식으로 동작한다. 제어 메시지들 등은 시스템에서 데이터 링크(34)를 통해 MSCc 및 MSCg 사이에서 통신된다.

이동국이 CDMA 시스템의 내부 셀들내에 위치할 때, 이동국은 전형적으로 각각의 인접(즉, 내부 및/또는 경계) 기지국으로부터 파일럿 신호 전송들을 모니터링하도록 프로그램된다. 다음으로, 이동국은 주위 기지국들로부터 전송된 파일럿 신호 강도를 비교함으로써 그것이 어느 셀내에 위치하는지를 결정한다. 이동국이 내부 셀의 경계에 접근할 때, 이동국-보조 핸드오프가 예를 들면, 미국특허번호 5,267,262에 개시된 방식으로 개시된다.

이동국이 경계 셀들(C1A 내지 C3A) 또는 (C1B 내지 C3B) 중 하나 내에 위치할 때는 다른 상황이 된다. 예로서, 이동국이 셀(C2A) 내에 위치하지만 셀(C2B)에 가까워지는 경우를 고려하자. 이러한 예에서, 이동국은 기지국(B2B)으로부터 사용가능한 신호 레벨들을 수신하기 시작하고, 이는 다시 기지국(B2B)으로 보고되며 이동국이 현재통신하고 있는 임의의 다른 기지국(들)에 보고된다. 사용가능한 신호 레벨들이 이동국 또는 기지국에 의해 수신되고 있는 시간이, 수신된 신호의 하나 이상의 정량가능 파라미터들(예, 신호 강도, 신호대잡음비, 프레임 삭제 레이트, 비트 에러 레이트 및/또는 상대 시간 지연)을 측정함으로써 결정된다. 이러한 메커니즘은 상기 언급된 미국특허번호 5,697,055에 개시된 방법과 유사하다.

만일 두 시스템들이 CDMA 시스템이라면, 미국특허번호 5,697,055에 개시된 핸드오프 메커니즘이 셀(C2A)과 셀(C2B) 사이의 핸드오프에 영향을 주는데 사용될 수 있다. 하지만, CDMA 네트워크로부터 GSM 네트워크로 무선 인터페이스를 사용하여 호출을 핸드오프하기 위한 메커니즘은 현재에는 존재하지 않는다는 문제점이 있다. GSM 인증은 CDMA 메커니즘들이 GSM 인증에 필요한 데이터를 전송할 수 없기 때문에 수행될 수 없다. GSM에서의 암호화는 CDMA에서의 암호화와는 다르다. 만일 새로운 메시지들이 듀얼-모드 이동국들의 원조로 무선 인터페이스에 부가된다면, 변경들이 이들 새로운 메시지들에 대해 수행되어야 한다. 이는 바람직하지 않다.

이러한 문제에 대한 해법은 이동국이 CDMA 네트워크로부터 GSM 네트워크로 전달할 수 있는 명령들을 포함하는 제너릭 메시지(generic message)를 사용하는 것이다. 제네릭 메시지는 반드시 GSM 인증 및 암호화에 영향을 주기에 필요한 데이터를 전달할 수 있어야 한다. 바람직하게, GSM내 다른 보조 특성들이 제네릭 메시지에 의해 지원되어야 한다. 다시 말해, 설정된 GSM 프로토콜들은 현존 GSM 시스템들내 어떠한 변화도 최소화하기 위해 완전하게 유지되어야 한다. 핸드오프 동작의 일부는 가입자 아이덴티티를 설정하는 단계를 포함하고, 일단 핸드오프가 영향을 받았다면 물리적 연결(암호화)에 대해 시그널링 및 데이터 비밀성을 유지하는 것이 필요하다. 가입자 아이덴티티 인증의 정의 및 동작 필요조건은 GSM 02.09에 주어진다.

인증 과정은 암호화 키를 설정하는데 사용된다. 그러므로, 인증 과정은 네트워크가 가입자 아이덴티티를 설정한 이후 채널이 암호화되기 전에 수행된다. 두 네트워크 기능들이 인증 과정, 즉 인증 과정 그 자체와, 시스템내 인증 및 암호화 키들의 관리를 달성하기 위해 필요하다.

이를 위해, 언제든 수행될 수 있으며(핸드오프 상황시 및 비-핸드오프 상황시), 단방향 또는 양방향인 터널링 메커니즘을 사용한다. 한 형태의 터널링 메커니즘은, 전형적으로 GSM 기지국 제어기(BSC)에 의해 검사되지 않지만 듀얼 모드 이동국에 의해 필요한 CDMA 시스템 GSM 파라미터들내에서 투명하게 전달하기 위한 소위 ADDS(애플리케이션 데이터 전달 서비스) 메시지들 및 쇼트 데이터 버스트 메시지들이다. ADDS 메시지들의 사용은 데이터 버스트들과 함께 일반적인 페이로드가 네트워크들의 모바일 서비스 스위칭 센터(MSC) 또는 다른 네트워크 엘리먼트들(예, SMS, 위치측정 위치결정 서버, OTASP) 사이로 전송될 수 있도록 한다. 시스템은 이러한 장점을 이용하여 CDMA BSCc 또는 BTS에 대한 어떠한 변경을 요구하지 않고 네트워크와 이동국 사이에 GSM 정보를 종단 간(end-to-end)에 전달한다.

도 2에 도시된 네트워크 배치에서, ADDS 메시지들은 타이밍 정보 및 인증 데이터와 같은 GSM 핸드오프 데이터를 MSCc로부터 BSCc를 통해 이동국으로 전달하는데 사용된다. 다음으로 이동국은 GSM 네트워크내 MSCg로 핸드오프 데이터를 전달하기 위해 소위 MAP(모바일 애플리케이션 프로토콜) 메시지들을 사용한다. 이는 MSCg가 데이터를 MAP 메시지들로 번역하고 이에 따라 이동국을 제어할 수 있도록 하기 위해 MSCg에 대해 작은 변화만을 필요로 한다. 데이터를 전달하기 위한 다른 대안도 물론 가능하다.

이동국이 CDMA와 GSM 시스템들 사이의 경계(예, 셀(C2A)과 인접 셀(C2B) 내)에 위치할 때, 이동국은 이동국이 GSM 시스템으로 핸드오프하도록 하는 상황을 MSCc에게 알리기 위해 MSCc에 다시 메시지를 전송함으로써 핸드오프 과정을 시작한다.

셀 데이터베이스(미도시)는 핸드오프 과정의 일부로서 사용된다. 이러한 데이터베이스는 GSM 네트워크에 대한 필수 정보를 이동국으로 제공하는데 사용되고, 그에 따라 CDMA MSC와 GSM 사이에서 필요에 따라 핸드오프를 수행할 수 있게 된다.

GSM 시스템에서, 두 형태의 핸드오프, 즉, 동기식 및 비동기식이 사용가능하다. 구현의 용이함을 위해 비동기식 핸드오프가 선호된다. 그러므로, 이동국은 핸드오프가 GSM에 대해 비동기식 핸드오프일 것이라고 지시받는다. 핸드오프 명령이 이동국에 의해 수신된 이후, 이동국은 GSM 인증 데이터가 생성되고 이동국으로 제공될 수 있도록 CDMA MSCc로 다시 전달되는 MAP 핸드오프 메시지를 다시 수신할 때까지 가장 먼저 수 개의 액세스 버스트들을 GSM 기지국 제어기(BSCg)로 전송한다. GSM은 이동국을 위한 타이밍을 포착하는 것을 보조하는 데이터 버스트로써, 비동기식 핸드오프를 위한 절차(procedure)를 가진다. 그러므로, ADDS 메시지는 발생된 핸드오프에 대한 특정 시간을 한정하는 "활성 시간(action time)" 메시지를 포함한다. 이러한 데이터가 수신된 때에만 이동국은 정상 전송을 시작할 것이다.

CDMA와 GSM 사이의 핸드오프시 다른 문제점은 CDMA와 GSM 인증이 두 개의 다른 방법 및 키들을 사용한다는 것이다. GSM 및 CDMA 1X에서의 인증 방법은 기본적으로 동일하지만, 키들은 다른 크기를 가진다. CDMA 1X는 고유 시도 및 카운트 방법을 가지며, 이는 각각 채널 하이잭 및 리플레이 공격을 방지한다. CDMA 물리층이 GSM MSCg에 대한 상당한 변화를 필요로 하지 않고 GSM 시스템에서 사용될 수 있도록 하기 위해, GSM 인증 방법들은 CDMA 물리계층에 대해 재사용될 수 있어야 한다. 이는 시스템이 두 개의 다른 형태의 인증 센터들, 두 형태의 SIM 카드들 등을 지원하지 않아도 된다는 장점을 가진다.

인증 과정은 시스템과 이동국 사이의 일련의 교환들로 구성된다. 시스템은 예상할 수 없는 수(RAND)를 이동국으로 전송한다. 다음으로, 이동국은 A3 알고리즘으로 알려진 알고리즘을 사용하여 RAND 수의 서명으로도 알려진, 결과(SRES)를 계산한다. A3 알고리즘은 SRES를 계산하기 위해 RAND 및 개별 가입자 인증 키 Ki를 사용한다. 가입자 인증 키 Ki는 고객이 가장 먼저 서비스에 가입하고 시스템의 SIM(가입자 식별 모듈) 카드와 홈 위치결정 레지스터(HLR) 내에 저장될 때 할당된다. Ki는 암호화에서 개인 키이고 이에 따라 네트워크를 통해 결코 전송될 수 없다. 마지막으로, 이동국은 유효성이 검사되는 서명 SRES를 전송한다.

암호화 키와 인증 과정의 언급된 사용이 핸드오프 과정과 독립적인 것임에 유의하여야 한다. 첨부된 도면 중 도 4는 인증이 GSM MSC에서 달성되는 방법을 도시한다. GSM내 인증 키는 Ki로 불리며 128 비트의 길이를 가진다. 네트워크는 난수(RAND)를 생성하고, 이는 128 비트의 길이이다. RAND 및 Ki는 A3 알고리즘에 입력되고, 입력 데이터로부터 32-비트 결과(SRES)를 계산한다. RAND 수는 에어 메시지들을 통해 이동국으로 전송된다. GSM 시스템에서, 각각의 이동국은 스마트 카드 즉, 소위 SIM(가입자 식별 모듈) 카드를 포함한다. 인증을 위한 표준 SIM 명령들은 GSM 11.11에 규정된다. 이들 명령들은 이들이 GSM 애플리케이션의 올바른 기능을 방해하지 않는다면 수행될 수 있도록 허가된다. 만일 SIM이 호출 동안 이동국으로부터 제거된다면, 호출은 GSM 11.11에 규정된 바와 같이 즉시 종결된다.

이동국내 SIM은 또한 수신된 RAND 수와 Ki의 국부적으로 저장된 카피에 A3 알고리즘을 적용함으로써 SRES를 계산한다. 계산 결과는 또한 SRES이고 네트워크에 의해 계산된 SRES와 동일하여야 한다. 그러므로, 결과 SRES는 네트워크에 의해 계산된 SRES의 값과 비교되는 네트워크로 이동국에 의해 전송된다. 만일 두 SRES의 값이 동일하다면 이동국이 인증된다. 도 2의 시스템에서, RAND 수가 무선 인터페이스를 통해 ADDS 메시지들을 사용하여 전송되고, 그 결과 SRES가 다시 전송된다.

SRES의 값이 64-비트 암호 또는 암호와 키 Kc를 계산하기 위해 A8로서 알려진 알고리즘에서 사용된다. 이동국내 SIM에 의한 GSM 인증 및 암호화 알고리즘에 의해 생성된 Kc 키는 CDMA CAVE 알고리즘을 사용하여 일반적으로 생성되는 개인 롱 코드 마스크 대신에 CDMA 물리계층에 적용된다. 64-비트 Kc 키는 42 비트 개인 롱 코드로 고유하게 맵핑되고 이에 따라 음성 프라이버시를 제공하기 위해 "개인 롱 코드 마스크"에 대한 기반으로서 사용된다. 개인 롱 코드 마스크는 CDMA 메시지들 주위에 전달되고 CAVE 알고리즘으로부터 생성되었을 때와 전혀 다르지 않게 번역된다. 음성 프라이버시에 대한 이러한 접근은 시스템이 하이브리드 CDMA/GSM 네트워크 내에서 고유 인증 센터 및 고유 SIM 형태들을 유지하도록 한다.

GSM은 프레임 레벨에서 암호화를 수행한다. 매 프레임은 프레임 번호 및 64-비트 Kc 키를 사용하여 암호화되고, 키는 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 유도된다. 프레임 번호 및 Kc 마스크는 매 프레임에 적용된다. CDMA 1X 시스템에서, 암호화는 42-비트 개인 롱 코드를 사용하여 수행된다. 도 2의 하이브리드 시스템에서, Kc 키가 42-비트 롱 코드 마스크를 유도하기 위해 사용되며, Kc와 개인 롱 코드 사이를 맵핑하는 맵핑 알고리즘을 가진다. 이러한 맵핑은 MSCc내에서 수행되며, 간단히 BSC가 어떠한 개인 롱 코드를 사용하여야 하는지를 알려준다.

ADDS 동작은 지상 네트워크 엘리먼트(예, MSC, SNS, PDC)와 이동국 사이에 투명 서비스들의 전달을 가능케 한다. 시스템은 이러한 동작을 인증 정보 RAND를 MS로 전달하고 SRES를 다시 MSC로 전달하는데 사용한다. ADDS 메시징 동작은 MSCc로부터 BSCc로 수행되며, 데이터가 페이징 채널을 통해 이동국으로 전송될 수 있도록 한다. ADDS 전달 동작은 NSCc로부터 MSCc로 수행되고 데이터가 액세스 채널을 통해 이동국으로부터 네트워크로 전송될 수 있도록 한다. ADDS 전달 동작은 MSCc로부터 NSCc로 수행되거나 BSCc로부터 MSCc로 수행되고, 데이터가 트래픽 채널을 통해 이동국과 네트워크 사이에 전송될 수 있도록 한다. ADDS 파라미터는 "ADDS 사용자부분"으로 정의되며, 이는 애플리케이션 데이터 메시지의 포맷을 포함하는 6-비트 "데이터 버스트 타입"을 포함한다. ADDS 동작은 서비스-특정 데이터를 포함하는 ADDS 사용자 부분 파라미터를 사용한다. 인증 동작은 인증 데이터를 전달하기 위해 ADDS 사용자 부분을 사용한다. 설명된 시스템은 이동국에 따라 번역되는 "GSM-MAP 인증"으로 명명된 새로운 데이터 버스트 형태를 사용한다.

예시적인 실시예들은 인증 과정에 포함되는 정보를 저장하기 위한 데이터베이스가 수신단으로부터 나올 때마다 또는 수신단에 의해 접속될 때마다 구현된다는 점에 유의하여야 한다. 예시적인 실시예들의 프로세서는 한 사용자와의 하나의 암호화 방식을 다른 사용자와 다른 암호화 방식을 구현하는데 사용된다. 예시적인 실시예의 기본 구현은 개별 사용자들과의 통신이 무선 매체를 통해 발생되기 때문에 자원을 중개하기 위한 물리적 접속을 필요로 함이 없이 수행된다.

당업자라면 여기서 설명된 실시예들과 관련하여 설명된 여러 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로 및 알고리즘은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어 또는 이둘의 조합으로서 구현될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 여러 예시적인 컴포넌트, 블록, 모듈, 회로 및 단계들은 전반적으로 자신들의 기능과 관련하여 설명되었다. 이들이 기능은 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 대한 설계 제한요인에 따라 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현된다. 당업자라면 이들 상황하에서 하드웨어 및 소프트웨어의 상호교환이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이고, 각각의 특정 애플리케이션에 대해 설명된 기능을 구현하는 가장 좋은 방법을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 설명된 실시예와 관련하여 설명된 여러 예시적인 논리 블록, 흐름도, 윈도우들 및 단계들이 주문형 집적회로(ASIC), 프로그램가능 논리 장치, FIFO내 레지스터와 같은 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리, 펌웨어 명령 세트를 실행하는 프로세서, 현장 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램가능 논리 디바이스, 및 이들의 조합으로 가진 하드웨어 또는 소프트웨어 내에 구현 또는 실행된다. 프로세서는 바람직하게는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로 프로세서는 임의의 통상적인 프로세서, 제어기, 마이크로콘트롤러 또는 상태기계일 수 있다. 소프트웨어는 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 제거가능 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 레지스터 또는 다른 자기 혹은 광학 저장매체 내에 상주한다. 당업자라면 상기 설명에서 참조된 데이터, 지시들, 명령들, 정보들, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들이 바람직하게는 전압, 전류, 전자기파, 자기장 혹은 입자, 광학장 혹은 입자 또는 이들의 조합으로 표현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

따라서, 바람직한 실시예를 통해 설명된 본 발명을 통해 설명된 실시예는 예시를 위한 것일 뿐이며 적정한 지식과 기술을 가진 자에 의한 변경 및 수정이 첨부된 청구항 및 이들의 균등물에 의해 개시된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남 없이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (16)

1. 제 1 모바일 스위칭 제어국에 의해 제어되는 제 1 셀룰러 통신 시스템의 제 1 기지국과 제 2 모바일 스위칭 제어국에 의해 제어되는, 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템과 상이한 제 2 셀룰러 통신 시스템의 제 2 기지국 사이에서 이동하는 이동국을 가진 시스템에서,

   상기 제 2 셀룰러 통신 시스템의 상기 제2 기지국과 상기 이동국 사이의 통신 동안 상기 이동국에 의해 사용될 암호 키를 상기 이동국에 대해 생성하는 단계 ―상기 암호 키는 상기 제 2 셀룰러 통신 시스템에 대해 상기 이동국에 할당된 개인 키로부터 그리고 상기 제 2 셀룰러 통신 시스템의 상기 제2 기지국에 의해 생성된 난수로부터 상기 이동국에 의해 생성됨―;

   상기 암호 키를 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템으로 전달하는 단계; 및

   상기 제 1 셀룰러 통신 시스템의 상기 제1 기지국과 상기 이동국 사이의 통신 동안 상기 이동국에 의해 사용될 개인 롱 코드를 상기 이동국에 대해 생성하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템은 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템과 상기 이동국 사이에서 데이터를 전송하기 위한 채널을 포함하며, 상기 방법은 상기 데이터 전송을 위한 채널을 사용하여 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템으로 상기 암호 키를 전달하는 단계를 더 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 채널은 페이징 채널인 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템은 제 1 모바일 스위칭 제어국에 의해 제어되는 제 1 기지국을 포함하고, 상기 제 2 셀룰러 통신 시스템은 제 2 모바일 스위칭 제어국에 의해 제어되는 제 2 기지국을 포함하며,

   상기 방법은:

   상기 이동국에서 상기 제 1 기지국에 의해 전송된 신호의 파라미터를 측정하는 단계;

   상기 이동국에서 상기 제 2 기지국에 의해 전송된 신호의 파라미터를 측정하는 단계;

   상기 파라미터들이 미리 결정된 상황에 도달할 때, 상기 이동국으로부터 상기 제 1 기지국을 통해 상기 제 1 모바일 스위칭 제어국으로 신호 품질 메시지를 전달하는 단계;

   상기 제 1 모바일 스위칭 제어국에서 상기 제 2 모바일 스위칭 제어국에 대한 채널 요청 메시지에 관한 정보를 생성하는 단계;

   상기 제 1 모바일 스위칭 제어국으로부터 상기 이동국으로 상기 정보를 전달하는 단계;

   상기 이동국에서 상기 제 1 모바일 스위칭 제어국으로부터의 정보로부터 상기 제 2 모바일 스위칭 제어국에 대한 채널 요청 메시지를 생성하는 단계; 및

   상기 이동국으로부터 상기 제 2 모바일 스위칭 제어국으로 상기 채널 요청 메시지를 전달하는 단계를 더 포함하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 이동국에 대해 상기 제 2 셀룰러 통신 시스템에서 채널을 식별하는 채널 정보를 상기 제 2 모바일 스위칭 제어국에서 셍성하는 단계를 더 포함하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 식별된 채널에서 상기 이동국과 상기 제 2 기지국 사이에 통신을 설정하는 단계를 더 포함하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 이동국과 상기 제 1 기지국 사이에 통신을 중지하는 단계를 더 포함하는 방법.
8. 제4항에 있어서, 상기 파라미터는 신호 강도에 대응하는 방법.
9. 제4항에 있어서, 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템은 CDMA 시스템인 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 제 2 셀룰러 통신 시스템은 GSM 시스템인 방법.
11. 삭제
12. 제 1 모바일 스위칭 제어국에 의해 제어되는 제 1 셀룰러 통신 시스템의 제 1 기지국 및 제 2 모바일 스위칭 제어국에 의해 제어되는, 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템과 상이한 제 2 셀룰러 통신 시스템의 제 2 기지국을 가진 시스템에서,

    상기 제 2 셀룰러 통신 시스템의 상기 제2 기지국과 이동국 사이의 통신 동안 상기 이동국에 의해 사용될 암호 키를 상기 이동국에 대해 생성하기 위한 수단 ―상기 암호 키는 상기 제 2 셀룰러 통신 시스템에 대해 상기 이동국에 할당된 개인 키로부터 그리고 상기 제 2 셀룰러 통신 시스템의 제 2 기지국에 의해 생성된 난수로부터 상기 이동국에 의해 생성됨―;

    상기 제 1 셀룰러 통신 시스템으로 상기 암호 키를 전달하기 위한 수단; 및

    상기 제 1 셀룰러 통신 시스템의 상기 제 1 기지국과 상기 이동국 사이의 통신 동안 상기 이동국에 의해 사용될 개인 롱 코드를 상기 이동국에 대해 생성하기 위한 수단을 포함하는 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템은 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템과 상기 이동국 사이에서 데이터를 전달하기 위한 채널을 포함하며, 상기 장치는 상기 데이터 전달을 위한 채널을 사용하여 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템으로 상기 암호 키를 전송하기 위한 수단을 더 포함하는 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 채널은 페이징 채널인 장치.
15. 제12항에 있어서, 상기 제 1 셀룰러 통신 시스템은 CDMA 시스템인 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 제 2 셀룰러 통신 시스템은 GSM 시스템인 장치.

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