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무선 통신망을 운용하는 시스템 및 그 방법

  • 기술번호 : KST2014035114
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요약 본 발명은 무선 통신망을 지속적으로 운용하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은 무선 근거리 통신망을 기반으로 하는 무선 통신 시스템에서 물리 계층과 데이터링크 계층에서의 재밍 공격을 탐지하고 그 위험의 정도에 따라 경고하는 무선 통신망 운용 시스템 및 그 방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 재밍으로 인하여 사용중인 채널의 운용이 불가할 경우 채널 변경 또는 채널 호핑을 통해 재밍을 회피함으로써 통신망을 지속적으로 유지할 수 있는 무선 통신망 운용 시스템 및 그 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 능동적으로 불법 단말 및 비인가 무선 액세스 포인트를 차단하면서 채널 변경이나 채널 호핑을 통해 지속적인 통신망과 항재밍 성능을 제공할 수 있다.
Int. CL H04K 3/00 (2006.01) H04W 24/04 (2009.01) H04W 12/00 (2009.01)
CPC H04K 3/226(2013.01) H04K 3/226(2013.01) H04K 3/226(2013.01) H04K 3/226(2013.01) H04K 3/226(2013.01) H04K 3/226(2013.01)
출원번호/일자 1020100025367 (2010.03.22)
출원인 아주대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1106102-0000 (2012.01.09)
공개번호/일자 10-2011-0106125 (2011.09.28) 문서열기
공고번호/일자 (20120118) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.03.22)
심사청구항수 23

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 아주대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 영통구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 임재성 대한민국 경기도 수원시 영통구
2 정재민 대한민국 경기도 수원시 팔달구
3 유현 대한민국 경기도 평택시 포승읍

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인우인 대한민국 서울특별시 강남구 역삼로 ***, *층(역삼동, 중평빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 아주대학교산학협력단 대한민국 경기도 수원시 영통구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2010.03.22 수리 (Accepted) 1-1-2010-0180390-95
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2011.07.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0381463-14
3 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2011.09.08 수리 (Accepted) 1-1-2011-0705335-43
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2011.09.08 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0705334-08
5 등록결정서
Decision to grant
2012.01.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0003367-19
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.01.02 수리 (Accepted) 4-1-2014-5000672-13
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
(a) 적어도 하나의 운용 채널을 모니터링하여 재밍(jamming)을 탐지하며, 제1 임계값과 상기 운용 채널에서의 신호 세기 변화량 간 제1 크기 비교 결과, 상기 제1 크기 비교 결과에 따라 선택되는 제2 임계값과 제3 임계값 중 어느 하나의 임계값과 CRC(Cyclic Redundancy Check) 에러 횟수 간 제2 크기 비교 결과, 및 제4 임계값과 백오프 스테이지(backoff stage)값 간 제3 크기 비교 결과를 기초로 상기 재밍이 있는지 여부를 탐지하는 단계; 및(b) 상기 재밍이 탐지되면 가용한 적어도 하나의 예비 채널이 검색되는지 여부에 따라 채널 변경 또는 채널 호핑을 통해 무선 통신망을 계속적으로 운용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
2 2
제 1 항에 있어서,상기 (b) 단계는,(ba) 상기 재밍이 탐지되면 가용한 적어도 하나의 예비 채널을 검색하는 단계; 및(bb) 가용한 상기 예비 채널이 검색되면 상기 재밍이 탐지된 운용 채널을 상기 예비 채널로 채널 변경하며, 가용한 상기 예비 채널이 검색되지 않으면 상기 재밍이 탐지된 운용 채널로부터 채널 호핑하여 무선 통신망을 계속적으로 운용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
3 3
제 2 항에 있어서,상기 (bb) 단계에서 채널 호핑을 통해 무선 통신망을 계속적으로 운용한 경우,(c) 미리 정해진 시간이 경과하면, 상기 재밍이 탐지된 운용 채널이 가용한지 판별하거나, 가용한 적어도 하나의 예비 채널을 검색하는 단계; 및(d) 상기 재밍이 탐지된 운용 채널이 가용하면 상기 가용해진 운용 채널로 채널 변경하며, 가용한 적어도 하나의 예비 채널이 검색되면 상기 검색된 예비 채널로 채널 변경하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
4 4
제 1 항에 있어서,상기 (a) 단계는,(aa) 상기 운용 채널에서 유통되는 모든 패킷을 수집하여 신호 세기값을 측정하는 단계;(ab) 상기 측정된 신호 세기값을 이용하여 얻은 상기 신호 세기 변화량이 상기 제1 임계값보다 큰 지를 판별하는 단계;(ac) 상기 신호 세기 변화량이 상기 제1 임계값보다 크면 상기 CRC 에러 횟수가 상기 제2 임계값보다 큰 지를 판별하며, 상기 신호 세기 변화량이 상기 제1 임계값보다 작거나 같으면 상기 CRC 에러 횟수가 상기 제3 임계값보다 큰 지를 판별하는 단계;(ad) 상기 CRC 에러 횟수가 상기 제2 임계값 또는 상기 제3 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하고, 상기 CRC 에러 횟수가 상기 제2 임계값보다 작거나 같으면 AP의 출력값을 조정하며, 상기 CRC 에러 횟수가 상기 제3 임계값보다 작거나 같으면 상기 백오프 스테이지값이 상기 제4 임계값보다 큰 지를 판별하는 단계; 및(ae) 상기 백오프 스테이지값이 상기 제4 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하며, 상기 백오프 스테이지값이 상기 제4 임계값보다 작거나 같으면 상기 운용 채널의 프로토콜 계층을 변경하여 상기 재밍 탐지를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
5 5
제 4 항에 있어서,상기 (a) 단계는,(af) 전송 프레임의 듀레이션(duration) 평균값이 미리 정해진 제5 임계값보다 큰 지를 판별하는 단계;(ag) 상기 듀레이션 평균값이 상기 제5 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하며, 상기 듀레이션 평균값이 상기 제5 임계값보다 작거나 같으면 인증 해제(de-authentication) 횟수와 접속 해제(dis-association) 횟수 및 SN(Sequence Number) 수 중 적어도 하나를 계산하여 미리 정해진 제6 임계값보다 큰 지를 판별하는 단계;(ah) 상기 계산에 의한 값이 상기 제6 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하며, 상기 계산에 의한 값이 상기 제6 임계값보다 작거나 같으면 PR(Probe Request) 횟수가 미리 정해진 제7 임계값보다 큰 지를 판별하는 단계;(ai) 상기 PR 횟수가 상기 제7 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하며, 상기 PR 횟수가 상기 제7 임계값보다 작거나 같으면 인증(authentication) 횟수 또는 접속(association) 횟수가 미리 정해진 제8 임계값보다 큰 지를 판별하는 단계; 및(aj) 상기 인증 횟수 또는 상기 접속 횟수가 상기 제8 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하며, 상기 인증 횟수 또는 상기 접속 횟수가 상기 제8 임계값보다 작거나 같으면 상기 운용 채널에 재밍이 없다고 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
6 6
제 5 항에 있어서,상기 (ae) 단계, 상기 (ag) 단계, 상기 (ah) 단계, 상기 (ai) 단계 및 상기 (aj) 단계 중 적어도 하나의 단계에서 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하면 상기 재밍을 발생시킨 단말 또는 등록되지 않은 AP의 접속을 차단하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
7 7
제 4 항에 있어서,AP의 IP 스푸핑(spoofing), AP의 위치값, 및 AP의 출력 변화량 중 적어도 하나의 특성을 이용하여 상기 제1 임계값을 결정하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
8 8
제 5 항에 있어서,상기 (b) 단계는 상기 제1 임계값 내지 상기 제8 임계값을 가중 평균하여 얻은 값이 미리 정해진 제9 임계값보다 클 때에 상기 예비 채널 검색을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
9 9
제 1 항에 있어서,상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계의 중간 단계로서,(a') 탐지된 상기 재밍의 종류를 판별하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
10 10
제 9 항에 있어서,상기 (a') 단계는 상기 재밍이 발생된 채널의 OSI 계층을 고려하여 탐지된 상기 재밍의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
11 11
제 10 항에 있어서,상기 계층이 물리 계층일 경우, 상기 (a') 단계는 상기 탐지된 재밍의 종류를 판별할 때에, 상기 운용 채널에서 기준값을 초과하는 트래픽을 발생시키는 재밍, PLCP(Physical Layer Convergence Protocol) 헤더의 싱크(sync) 신호를 연속으로 송출시키는 재밍, SFD(Start Frame Delimiter) 신호를 송출시키는 재밍, 데이터 프레임이 전송될 때마다 기준값을 초과하는 트래픽을 발생시키는 재밍, 주기적으로 기준값을 초과하는 트래픽을 발생시키는 재밍, 불규칙적으로 기준값을 초과하는 트래픽을 발생시키는 재밍, 특정 신호를 연속으로 송출시키는 재밍, 및 SIFS(Short Interframe Space)보다 짧으면서 기준치보다 많은 패킷을 송출시키는 재밍 중에서 하나의 재밍을 선택하여 판별하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
12 12
제 10 항에 있어서,상기 계층이 데이터링크 계층일 경우, 상기 (a') 단계는 상기 탐지된 재밍의 종류를 판별할 때에, 인증 해제(de-authentication) 프레임 또는 접속 해제(dis-association) 프레임을 송출시키는 재밍, NAV(Network Allocation Vector)를 기준 시간보다 길게 설정시키는 재밍, PR(Probe Request) 신호를 연속으로 송출시키는 재밍, 및 AP의 처리 가능량보다 많은 양의 인증 요청(authentication request) 또는 접속 요청(association request)을 상기 AP로 송출시키는 재밍 중에서 하나의 재밍을 선택하여 판별하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
13 13
제 1 항에 있어서,상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계의 중간 단계로서,상기 재밍이 탐지되면, 상기 재밍 탐지 사실을 상기 운용 채널에 접속한 자에게 경고하는 단계; 또는상기 재밍이 탐지되면, 상기 재밍을 발생시킨 단말 또는 등록되지 않은 AP의 접속을 차단하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
14 14
제 3 항에 있어서,상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계의 중간 단계로서,탐지된 상기 재밍의 종류를 판별하며, 상기 판별된 재밍의 종류에 따라 상기 (c) 단계에서의 시간을 결정하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 방법
15 15
적어도 하나의 운용 채널을 모니터링하여 재밍(jamming)을 탐지하며, 제1 임계값과 상기 운용 채널에서의 신호 세기 변화량 간 제1 크기 비교 결과, 상기 제1 크기 비교 결과에 따라 선택되는 제2 임계값과 제3 임계값 중 어느 하나의 임계값과 CRC(Cyclic Redundancy Check) 에러 횟수 간 제2 크기 비교 결과, 및 제4 임계값과 백오프 스테이지(backoff stage)값 간 제3 크기 비교 결과를 기초로 상기 재밍이 있는지 여부를 탐지하는 재밍 탐지부; 및상기 재밍이 탐지되면 가용한 적어도 하나의 예비 채널이 검색되는지 여부에 따라 채널 변경 또는 채널 호핑을 통해 무선 통신망을 계속적으로 운용하는 무선 통신망 운용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 시스템
16 16
제 15 항에 있어서,상기 무선 통신망 운용부는,상기 재밍이 탐지되면 가용한 적어도 하나의 예비 채널을 검색하는 채널 검색부;가용한 상기 예비 채널이 검색되면 상기 재밍이 탐지된 운용 채널을 상기 예비 채널로 채널 변경하는 채널 변경부; 및가용한 상기 예비 채널이 검색되지 않으면 상기 재밍이 탐지된 운용 채널로부터 채널 호핑하는 채널 호핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 시스템
17 17
제 16 항에 있어서,상기 재밍이 탐지된 운용 채널이 가용한지 판별하는 가용 판별부를 더욱 포함하며,채널 호핑을 통해 무선 통신망을 계속적으로 운용한 경우, 미리 정해진 시간이 경과하면 상기 가용 판별부가 상기 판별을 수행하거나 상기 채널 검색부가 상기 검색을 수행하며, 상기 채널 변경부가 상기 판별에 따라 가용해진 운용 채널 또는 상기 검색된 예비 채널로 채널 변경하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 시스템
18 18
제 15 항에 있어서,상기 재밍 탐지부는,상기 운용 채널에서 유통되는 모든 패킷을 수집하여 신호 세기값을 측정하는 신호 세기값 측정부;상기 측정된 신호 세기값을 이용하여 얻은 상기 신호 세기 변화량이 상기 제1 임계값보다 큰 지를 판별하는 제1 판별부;상기 신호 세기 변화량이 상기 제1 임계값보다 크면 상기 CRC 에러 횟수가 상기 제2 임계값보다 큰 지를 판별하며, 상기 신호 세기 변화량이 상기 제1 임계값보다 작거나 같으면 상기 CRC 에러 횟수가 상기 제3 임계값보다 큰 지를 판별하는 제2 판별부;상기 CRC 에러 횟수가 상기 제2 임계값 또는 상기 제3 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하고, 상기 CRC 에러 횟수가 상기 제2 임계값보다 작거나 같으면 AP의 출력값을 조정하며, 상기 CRC 에러 횟수가 상기 제3 임계값보다 작거나 같으면 상기 백오프 스테이지값이 상기 제4 임계값보다 큰 지를 판별하는 제3 판별부; 및상기 백오프 스테이지값이 상기 제4 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하며, 상기 백오프 스테이지값이 상기 제4 임계값보다 작거나 같으면 상기 운용 채널의 프로토콜 계층을 변경하여 상기 재밍 탐지를 수행케 하는 제4 판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 시스템
19 19
제 18 항에 있어서,상기 재밍 탐지부는,전송 프레임의 듀레이션(duration) 평균값이 미리 정해진 제5 임계값보다 큰 지를 판별하는 제5 판별부;상기 듀레이션 평균값이 상기 제5 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하며, 상기 듀레이션 평균값이 상기 제5 임계값보다 작거나 같으면 인증 해제(de-authentication) 횟수와 접속 해제(dis-association) 횟수 및 SN(Sequence Number) 수 중 적어도 하나를 계산하여 미리 정해진 제6 임계값보다 큰 지를 판별하는 제6 판별부;상기 계산에 의한 값이 상기 제6 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하며, 상기 계산에 의한 값이 상기 제6 임계값보다 작거나 같으면 PR(Probe Request) 횟수가 미리 정해진 제7 임계값보다 큰 지를 판별하는 제7 판별부;상기 PR 횟수가 상기 제7 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하며, 상기 PR 횟수가 상기 제7 임계값보다 작거나 같으면 인증(authentication) 횟수 또는 접속(association) 횟수가 미리 정해진 제8 임계값보다 큰 지를 판별하는 제8 판별부; 및상기 인증 횟수 또는 상기 접속 횟수가 상기 제8 임계값보다 크면 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하며, 상기 인증 횟수 또는 상기 접속 횟수가 상기 제8 임계값보다 작거나 같으면 상기 운용 채널에 재밍이 없다고 판별하는 제9 판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 시스템
20 20
제 19 항에 있어서,상기 제4 판별부, 상기 제6 판별부, 상기 제7 판별부, 상기 제8 판별부 및 상기 제9 판별부 중 적어도 하나의 판별부가 상기 운용 채널에 재밍이 있다고 판별하면 상기 재밍을 발생시킨 단말 또는 등록되지 않은 AP의 접속을 차단하는 접속 차단부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 시스템
21 21
제 19 항에 있어서,상기 무선 통신망 운용부는 상기 제1 임계값 내지 상기 제8 임계값을 가중 평균하여 얻은 값이 미리 정해진 제9 임계값보다 클 때에 상기 예비 채널 검색을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 시스템
22 22
제 15 항에 있어서,탐지된 상기 재밍의 종류를 판별하되, 상기 재밍이 발생된 채널의 OSI 계층을 고려하여 탐지된 상기 재밍의 종류를 판별하는 재밍 종류 판별부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 시스템
23 23
제 22 항에 있어서,상기 계층이 물리 계층일 경우, 상기 재밍 종류 판별부는 상기 탐지된 재밍의 종류를 판별할 때에, 상기 운용 채널에서 기준값을 초과하는 트래픽을 발생시키는 재밍, PLCP(Physical Layer Convergence Protocol) 헤더의 싱크(sync) 신호를 연속으로 송출시키는 재밍, SFD(Start Frame Delimiter) 신호를 송출시키는 재밍, 데이터 프레임이 전송될 때마다 기준값을 초과하는 트래픽을 발생시키는 재밍, 주기적으로 기준값을 초과하는 트래픽을 발생시키는 재밍, 불규칙적으로 기준값을 초과하는 트래픽을 발생시키는 재밍, 특정 신호를 연속으로 송출시키는 재밍, 및 SIFS(Short Interframe Space)보다 짧으면서 기준치보다 많은 패킷을 송출시키는 재밍 중에서 하나의 재밍을 선택하여 판별하며,상기 계층이 데이터링크 계층일 경우, 상기 재밍 종류 판별부는 상기 탐지된 재밍의 종류를 판별할 때에, 인증 해제(de-authentication) 프레임 또는 접속 해제(dis-association) 프레임을 송출시키는 재밍, NAV(Network Allocation Vector)를 기준 시간보다 길게 설정시키는 재밍, PR(Probe Request) 신호를 연속으로 송출시키는 재밍, 및 AP의 처리 가능량보다 많은 양의 인증 요청(authentication request) 또는 접속 요청(association request)을 상기 AP로 송출시키는 재밍 중에서 하나의 재밍을 선택하여 판별하는 것을 특징으로 하는 무선 통신망 운용 시스템
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.