JP2012010401A - セルラーネットワーク内の移動局に関する所在位置情報を処理する方法、ネットワーク・エレメント、パケットデータ・デバイス及び移動局 - Google Patents

セルラーネットワーク内の移動局に関する所在位置情報を処理する方法、ネットワーク・エレメント、パケットデータ・デバイス及び移動局 Download PDF

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Abstract

【課題】セルラーネットワーク内のある移動局に関する所在位置情報を処理する方法である。
【解決手段】セルラーネットワークに接続された第１のネットワーク・エレメント(ＮＥ)と、パケットデータ・ネットワークに接続された第２および第３のネットワーク・エレメント(ＮＥ)とが含まれ、第１のＮＥは、移動局に関する所在位置の探索要求(２０１)を第２のＮＥから受け取る。ここに第２のＮＥに関するセキュリティ・ドキュメントが第３のＮＥから要求され(４０４)、第２のＮＥから第１のＮＥへ向けて、かつ、そのドキュメントの中に情報を含む１つのセキュリティ・アソシエーションの確立(４０６)が開始され、この確立後、データ発信元が認証され(４０８)、その認証後、所在位置探索手順が開始される(４１０)。
【選択図】図３

Description

本発明は一般に、アクセス・ネットワークを介してパケットデータ・ネットワークと接続されたデバイスの所在位置を見つける方法に関する。本発明は、特に、パケットデータ・ネットワーク内でのアクセス・ネットワークから位置探索サーバ(location server)への所在位置情報の伝送に関する。
セルラーネットワーク、例えば、汎欧州ディジタル移動電話方式(ＧＳＭ)では、セルラーネットワークによって、少なくともセル・レベルで移動局(ＭＳ)の所在位置の追跡が行われる。ＭＳの地理的所在位置の決定を行うことも可能である。ＭＳの地理的所在位置に関する情報は、例えば、ある種のサービスや緊急事態において有用な情報となり得る。
インターネットで利用可能な様々なサービスが存在する。これらのサービスの多くは、サービスを求めるデバイスの所在位置を示す情報の受信から利益を得ることになる。例えば、国際ビジネスは、ユーザの現在の所在位置の近くに在る店舗またはサービス・ポイントに関する情報を自動的に提供するサービスを受けることができる。現在、ＩＰデバイスのＩＰアドレスを使用せずに、インターネットと接続されたＩＰデバイスの所在位置を見つけることは不可能である。一方、ＩＰアドレスは、デバイスの所在位置を見つける信頼性の高い方法ではない。なぜなら、モバイルＩＰが使用されている場合、ＩＰアドレスを変更することなく、一時的にあるいは永久的にデバイスの所在位置の変えることができるからである。
ＧＳＭでは、ある回線交換型データ・サービスが存在し、このサービスを利用して、例えば、カード電話を備えたラップトップ・コンピュータとインターネット内のサーバとの間のデータ接続が可能である。ＧＳＭの付加サービスである一般パケット無線サービス(ＧＰＲＳ)は、無線パケット交換ネットワークの一例である。他のセルラーネットワークの中で、ＧＰＲＳとＧＳＭは、パケットデータ・ネットワークへのアクセス・ネットワークとして利用することができる。パケットデータ・デバイスは移動局と接続することができ、この移動局と、セルラーネットワークとを介して、パケットデータ・デバイスはパケットデータ・ネットワークと通信を行うことができる。例えば、パケットデータ・デバイスと接続されている移動局の所在位置を見つけることにより、パケットデータ・デバイスの所在位置を見つけることが可能となる。アクセス・ネットワーク、例えば、セルラーネットワークからパケットデータ・ネットワーク内のサーバへ、パケットデータ・デバイスに関する所在位置情報を伝送するのが便利である。しかし、所在位置情報の機密性および所在位置情報を要求する通信相手の認証の必要性に関する問題が存在する。
図１は、アクセス・ネットワークの一例として、ＧＳＭネットワークとＧＰＲＳネットワークの概略図である。このアクセス・ネットワークを通じてパケットデータ・デバイスをパケットデータ・ネットワーク１３０と接続することができる。移動局(ＭＳ)１０１は基地局(ＢＴＳ)１１２ａと通信する。例えば、移動局１０１と接続されたラップトップ・コンピュータやその他のパケットデータ・デバイス１０２などが存在し得る。移動局がパケットデータの伝送と処理を行う能力を有する場合もある。ＧＳＭ無線アクセス・ネットワーク(ＲＡＮ)１１０では、基地局は基地局コントローラ（ＢＳＣ）と接続されている。図１では、基地局１１２ａと１１２ｂは、基地局コントローラ(ＢＳＣ)１１３と接続されている。例えば、基地局コントローラは、無線資源の割振りに対して責任を負い、さらに、移動局が通信する対象基地局の変更を行うハンドオーバーの処理に対して責任を負う。この基地局と基地局コントローラとによってＧＳＭ ＲＡＮ１１０が形成される。
ＧＳＭとＧＰＲＳ用として別個のコア・ネットワークが存在する。ＧＳＭコア・ネットワーク１４０はネットワークの固定部に移動通信サービス交換センター(ＭＳＣ)を有し、ＢＳＣ１１３が接続されている１つのＭＳＣ１４１が、一例として図１に示されている。ＧＳＭコア・ネットワーク１４０は、通常、公衆電話交換網(ＰＳＴＮ)と接続される。ＧＰＲＳコア・ネットワーク１２０はＧＰＲＳサポート・ノード(ＧＳＮ)を有する。これらのノードの中で、パケットデータ・ネットワーク１３０をインタフェースするノードとして、例えば、インターネットがあり、ゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード(ＧＧＳＮ)と呼ばれる。図１に、ＧＧＳＮ１２２が示されている。データパケットは、ルータとして機能する多くのＧＳＮを通して転送される。移動局、または移動局と接続されたパケットデータ・デバイスは、データ接続のエンドポイントであり、１つの基地局コントローラを介して着信可能である。この基地局コントローラと接続されたＧＳＮは、サービス提供ＧＰＲＳサポート・ノード(ＳＧＳＮ)と呼ばれる。図１では、移動局１０１またはデバイス１０２はＢＳＣ１１３を介して着信可能であり、このＢＳＣと接続されたＧＳＮはＳＧＳＮ１２１である。
また、ＧＳＭとＧＰＲＳネットワークとに共通のネットワーク・エレメントも存在する。図１では、ＧＳＭとＧＰＲＳネットワークとの共通部分が、別個のネットワークの集合体１５０として示されている。ＧＳＭとＧＰＲＳの共通部分は、例えば、ホーム・ロケーション・レジスタ(ＨＬＲ)１５１と、ビジター・ロケーション・レジスタ(ＶＬＲ)１５２とからなり、これらは加入者管理と移動管理とを行う。さらに、移動体所在位置センター(ＭＬＣ)１５３と呼ばれる構成体(entity)が存在し、移動局の所在位置の測定に責任を負う。
ＧＳＭネットワークの外部にある構成体が、所在位置探索要求をゲートウェイ移動局所在位置探索センター(ＧＭＬＣ)に対して送信することにより、ある移動局の所在位置の質問を行う場合がある。図２は、移動局の所在位置を見つけ出すことに関連するメッセージ・シーケンスの一例を示す図である。図２では、この手順に関連するネットワーク・エレメントは、垂直のラインでマークされ、構成体名は各ラインの上方にある。メッセージは矢印でマークされている。これらのメッセージおよびメッセージ名は例として示すものである。上記とは別に、図２に示されている方法とは異なる方法で所在位置探索手順を実行してもよい。ある移動局の所在位置探索を要求する構成体は、通常、所在位置サービス(ＬＣＳ)クライアントと呼ばれる。この構成体はＧＭＬＣへＬＣＳ要求２０１を送信する。ＬＣＳ要求には、例えば、ＩＭＳＩ(国際移動通信加入者識別子)やＭＳＩＳＤＮなどの識別子が含まれ、この識別子によって、所在位置の質問を行う対象移動局が指定される。ＧＭＬＣはＬＣＳクライアントを認証して、該ＬＣＳクライアントに所在位置情報を受け取る資格が与えられていることを確認する。認証に成功した後、ＧＭＬＣは、ルート選定データ・メッセージ２０２を用いて、移動局に関するＨＬＲに、移動局が着信可能となるように、現在のすなわち最新のＭＳＣについて尋ねる。このＭＳＣは在圏ＭＳＣ(ＶＭＳＣ)と呼ばれる。ＨＬＲからＶＭＳＣに関する情報を受け取った後、ＧＭＬＣは加入者の要求２０３をこのＶＭＳＣへ送信する。ＶＭＳＣは、典型的には、当該ＭＳのページングを行い(２０４)、移動局が現在存在するセルに関する情報を受け取る。その後、移動局は、ＬＣＳ通知２０５によって所在位置質問についての通知を受ける。移動局は自分の所在位置が通知されることを許可することもできるし、拒絶することもできる。移動局が自分の所在位置の通知を許可した場合、ＶＭＳＣは、移動局が現在存在するネットワーク内の移動局の所在位置を処理するサービス提供移動局所在位置探索センター(ＳＭＬＣ)に対して、移動局の所在位置を見つけるようにメッセージ２０６で要求する。その後、移動局の地理的所在位置が決定される。移動局の所在位置を決定する様々な可能な方法が存在する：セルラーネットワークは、自分が持っている情報だけを用いて移動局の所在位置を計算することができ、移動局は所在位置検知処理を行うための何らかの情報を提供することができる、あるいは、移動局が所在位置の計算を自身で行ってネットワークに自分の現在の所在位置について通知することができる。ＳＭＬＣが移動局の所在位置を決定するとき、ＢＳＣや、ＢＳや、ＭＳ自身のような様々なネットワーク・エレメントが所在位置探索処理に関与することができる。所在位置の決定に関連するメッセージが、図２に矢印２０７で示されている。所在位置の決定後、ＳＭＬＣはＶＭＳＣへ所在位置情報を返信する(メッセージ２０８)。ＶＭＳＣはＧＭＬＣへ所在位置情報を転送し(メッセージ２０９)、次いで、所在位置質問を開始したＬＣＳクライアントへＬＣＳ応答２１０を送る。
セルラーネットワークの一部分ではないある通信相手へ、ある移動局の所在位置に関する情報を提供することが可能である。図２のＬＣＳクライアントは、このような通信相手の一例である。所在位置情報は一般に機密保持を必要とするため、位置情報を要求する通話相手は通常認証を受ける必要がある。一般的には、セルラーネットワーク・オペレータと所在位置情報を要求する通話相手との間に予め交渉した契約が存在しなければならない。契約時に、何らかの秘密認証情報(例えば、共有鍵)が交換され、各々の要求に対して、通話相手は、例えば、この秘密鍵を用いて所在位置探索要求メッセージの一部分を暗号化することより、この秘密認証情報を所有していることを示さなければならない。ＧＭＬＣは、例えば、ＬＣＳクライアントに関するこの秘密鍵のコピーを持っている。例えば、ＬＣＳクライアントがその識別子を通知すると、ＧＭＬＣは、ＬＣＳクライアントが正しい鍵を用いてそのテキストを暗号化しているかどうかを秘密鍵のコピーを用いてチェックすることができる。別のタイプの認証手順を実行することも可能である。
所在位置追跡能力を備えたアクセス・ネットワークを介してパケットデータ・ネットワークと接続されたパケットデータ・デバイス１０１の所在位置を見つけることも可能である。例えば、パケットデータ・ネットワーク１３０、例えばインターネット、と接続された位置探索サーバ(Location Server)ＬＳ１３１が存在する場合もある。インターネットでは、一般に、互いにデバイスを識別する識別子はＩＰアドレスである。したがって、位置探索サーバは、例えば、あるＩＰデバイスのＩＰアドレスを認知することができる。セルラーネットワークからＩＰデバイスの所在位置を尋ねることができるようにするためには、位置探索サーバはどの移動局とＩＰデバイスが接続されているかを認知する必要がある。したがってＩＰデバイスは、例えば、この目的のために設計されたあるアプリケーションおよびプロトコルを用いて、位置探索サーバに対して、ＩＰデバイスのＩＰアドレスとＩＰデバイスと接続された移動局のＭＳＩＳＤＮ番号とについて通知することができる。ＩＰアドレスは、移動デバイス／移動局の所在位置が変化する場合でも動かない静的ＩＰアドレスである場合もあれば、例えば、ＧＰＲＳネットワークによって割り振られる動的ＩＰアドレスである場合もある。動的ＩＰアドレスが使用される場合、一般に、位置探索サーバへＩＰデバイスの同一性を一緒に通知する、ＭＳＩＳＤＮのような他の何らかの識別子が存在することは言うまでもない。
インターネットの中には膨大な数の位置探索サーバが存在する。原則として、位置探索サーバ・オペレータの各々は、セルラーネットワークを介してインターネットと接続されているＩＰデバイスの所在位置を見つけることができることを保証するため、契約を各セルラーネットワーク・オペレータと交わす必要がある。したがって、セルラーネットワーク・オペレータまたは位置探索サーバのオペレータが行うべき契約数は、膨大なものとなる。さらに、インターネットでのサービスは寿命が短いので、例えば、セルラーネットワークから所在位置情報を受け取るために認証される位置探索サーバのＩＰアドレスと認証情報を含むデータベースの維持は退屈な作業となる可能性がある。さらに、パケットデータ・デバイスの所在位置に関する情報を位置探索サーバへ伝送する前に、アクセス・ネットワーク、例えば、セルラーネットワークを介してパケット・ネットワークと接続されたパケットデータ・デバイスが位置探索サーバの認証を望む場合もある。
本発明の目的は、所在位置の決定可能なアクセス・ネットワークを介してパケットデータ・ネットワークと接続されたパケットデータ・デバイスに関する所在位置情報を処理するための、適応性のある、拡張可能な方法であって、所在位置情報を要求するネットワーク・エレメントの認証を行った後、パケットデータ・ネットワークと接続された該ネットワーク・エレメントに前記所在位置情報を提供する方法を提案することである。本発明のさらなる目的は、パケットデータ・デバイスが、所在位置情報を要求するネットワーク・エレメントを認証できるようにすることである。
本発明の目的は、第１のネットワーク・エレメントに向けたセキュリティ・アソシエーション(security association)を確立することにより達成される。この第１のネットワーク・エレメントは所在位置決定能力を有するアクセス・ネットワークと接続され、また、第３のネットワーク・エレメントの助けによって、第２のネットワーク・エレメントからこの第１のネットワーク・エレメントへ、パケットデータ・ネットワークからの所在位置の探索要求が送られる。該第２および第３のネットワーク・エレメントはパケットデータ・ネットワークと接続される。オプションとして、第２のネットワーク・エレメントからパケットデータ・デバイスに向けたセキュリティ・アソシエーションが確立される。
本発明に基づく方法は、セルラーネットワーク内のある移動局に関する所在位置情報の処理方法であり該処理方法は、
セルラーネットワークと接続された第１のネットワーク・エレメントが、パケットデータ・ネットワークと接続された第２のネットワーク・エレメントから、移動局に関する所在位置の探索要求を受け取るステップを含む、セルラーネットワーク内である移動局に関する位置情報を処理する方法において、
パケットデータ・ネットワークと接続された第３のネットワーク・エレメントから、第２のネットワーク・エレメントに関するセキュリティ・ドキュメントを要求するステップと、
少なくとも１つのセキュリティ・アソシエーションの確立を開始するステップであって、該セキュリティ・アソシエーションが少なくともデータ発信元認証を指定し、第２のネットワーク・エレメントから第１のネットワーク・エレメントへ向かうようになし、さらに、該確立が、セキュリティ・ドキュメントの中に含まれる情報の利用を含む、セキュリティ・アソシエーションの確立を開始するステップと、
前記セキュリティ・アソシエーションの確立が成功した後、所在位置探索サービス要求のデータ発信元を認証するステップと、
所在位置探索サービス要求のデータ発信元の認証が成功した場合、セルラーネットワーク内で移動局に関する所在位置探索手順を開始するステップと、をさらに含むことを特徴とする。
セルラーネットワークのネットワーク・エレメントは本発明に基づくネットワーク・エレメンであり、以下の手段を有する：
パケットデータ・ネットワークから、ある移動局に関する所在位置情報の探索要求を受け取る手段と、
セルラーネットワークの中で所在位置探索手順を開始する手段と、を有するネットワーク・エレメントにおいて、該開始する手段が、
パケットデータ・ネットワークのネットワーク・エレメントからネットワーク・エレメントへ向けてセキュリティ・アソシエーションを確立する手段と、
パケットデータ・ネットワークから受け取るデータに対して、セキュリティ・アソシエーションによって指定されるようなセキュリティ機能を実行する手段と、
所在位置情報の探索要求の送信者からネットワーク・エレメントへ向けた既存のセキュリティ・アソシエーションが存在するかどうかを判定するように構成される手段と、
セキュリティ・アソシエーションの確立の開始手段であって、所在位置情報の探索要求を行う送信者からネットワーク・エレメントへ向けたセキュリティ・アソシエーションが存在しない場合、セキュリティ・アソシエーションを確立するように構成される、セキュリティ・アソシエーションの確立の開始手段と、をさらに有してなることを特徴とする。
本発明はさらに、移動局の必須部分である、または、移動局に装着可能であるデバイスに関し、以下の手段を有することを特徴とする。
所在位置情報の探索要求に関する情報と、所在位置情報の探索要求を行う送信者に関する情報と、を移動局から受け取る手段と、
セルラーネットワークと接続されたネットワーク・エレメントとの間で、所在位置情報の探索を要求する送信者からネットワーク・エレメントへ向かうセキュリティ・アソシエーションに関する情報を交換する手段。
本発明はまた移動局に関し、セルラーネットワークから、所在位置情報の探索要求についての通知を受け取る手段と、セルラーネットワークに対して通知応答を用いて応答する手段とを有する移動局において、移動局の必須部分であるか、移動局に装着されるかのいずれかであるデバイスに対して、所在位置情報の探索要求について通知を行う手段をさらに有することを特徴とする。
本発明に基づく方法では、第１のネットワーク・エレメントが存在し、該第１のネットワーク・エレメントは、一般に、パケットデータ・ネットワークへのアクセス・ネットワークとして機能するセルラーネットワークのネットワーク・エレメントである。このネットワーク・エレメントは、外部ネットワーク・エレメントを用いて所在位置情報の探索要求と応答とを処理することができる。上述のゲートウェイ移動局所在位置探索センターはこのような第１のネットワーク・エレメントの一例である。移動局の実際の所在位置は、アクセス・ネットワークの他のネットワーク・エレメントにより決定することが可能である。あるいは、移動局自身が自分の所在位置についてアクセス・ネットワークに通知することもできる。第１および第２のネットワーク・エレメントがパケットデータ・ネットワークと接続され、このパケットデータ・ネットワークを介して、第２のネットワーク・エレメントは第１のネットワーク・エレメントと情報の交換を行うことができる。
所在位置情報が第２のネットワーク・エレメントへ伝送される前に、第２のネットワークは認証を受ける。この認証は、第２のネットワーク・エレメントから第１のネットワーク・エレメントに対してセキュリティ・アソシエーションを確立することにより行うことができる。本明細書では、セキュリティ・アソシエーションという用語は、第１の構成体から第２の構成体へ伝送されるデータに適用されるべき合意された１組のセキュリティ・サービスを意味する。単一方向(unidirectional)のセキュリティ・アソシエーションは、第２の構成体へ向かう。各セキュリティ・アソシエーションは、少なくとも１つのセキュリティ・サービスを指定する。データ発信元認証(送信元ネットワーク・エレメントの認証)と、データ保全と、データの暗号化とはこのようなセキュリティ・サービスの例である。このようなセキュリティ・サービスの中には、セキュリティ鍵の管理に関するいくつかの詳細が含まれる場合もある。秘密鍵暗号化法を使用する場合、これらの詳細は鍵配布センターを指すこともある。また、公開鍵暗号法を使用する場合、これらの詳細は認証センターを示すことがある。双方向セキュリティ・アソシエーションは、２つのネットワーク・エレメント間のいずれかの方向へ送られるデータに対して適用されるべきセキュリティ・サービスを示す。第１の方向に関連するセキュリティ・サービスは、反対方向に関連するセキュリティ・サービスとは異なる場合もある。
セキュリティ・アソシエーションによって示されるセキュリティ・サービスが利用できるようになる前に、セキュリティ・アソシエーションを確立する必要がある。特に、専用接続が存在しないパケットデータ・ネットワークでは、セキュリティ・アソシエーションの存在は、データを安全に伝送できるようにするために重要である。本明細書では、セキュリティ・アソシエーションの確立という用語の意味は、第１のネットワーク・エレメントと第２のネットワーク・エレメントがこれら２つのエレメントのうちの一方へ向けたセキュリティ・アソシエーションの詳細のネゴシエーションを安全に行う手順を意味する。セキュリティ・アソシエーションを得る１つの方法として、例えば会社間の個別の契約を利用し、その契約に準拠するセキュリティ・アソシエーションが確立されるように、ネットワーク・エレメントを構成する方法がある。さらに適応性のある自動的な方法として、第１のネットワーク・エレメントと第２のネットワーク・エレメントの双方(または実際には、第１および第２のネットワーク・エレメントを所有するオペレータ)が信頼する第３のネットワーク・エレメントをアービトレータ(arbitrator)として使用する方法がある。アービトレータとしての第３のネットワーク・エレメントは、第１および第２のネットワーク・エレメントへセキュリティ・ドキュメントを提供することができ、これらのセキュリティ・ドキュメント内に含まれる情報を用いて、第１および第２のネットワーク・エレメントはメッセージの発信元をチェックし、その後ネゴシエーションを行い、第１のネットワーク・エレメントへ向かう少なくとも１つのセキュリティ・アソシエーションの確立を行うことができる。セキュリティ・アソシエーションの設定後、ネゴシエーションが行われたセキュリティ・サービスは、そのセキュリティ・アソシエーションに関連するデータパケットに対して適用されると仮定することができる。
鍵管理センターとしての第３のネットワーク・エレメントの使用によって、第１のネットワーク・エレメントと第２のネットワーク・エレメントは、予めネゴシエーションが行った契約なしに、セキュリティ・アソシエーションの確立を行うことが可能になる。本発明に基づく方法では、例えば、第１のネットワーク・エレメントによって、所在位置探索要求の発信元が第２のネットワーク・エレメントであることが認証され、所在位置探索要求が改竄されていないことをチェックするためには、第１のネットワーク・エレメントへ向けた単一方向セキュリティ・アソシエーションで十分である。第２のネットワーク・エレメントへ向けた第２の単一方向セキュリティ・アソシエーションが存在する場合もあり、このセキュリティ・アソシエーションでは発信元の認証が指定される。このようにして、第２のネットワーク・エレメントは、所在位置応答が第１のネットワーク・エレメントによって送られたことをチェックすることができる。さらに、所在位置情報を秘密にするために、第２のセキュリティ・アソシエーションはデータが暗号化されていることを示すことができる。
しかし、通常、所在位置情報の伝送にはセキュリティ・アソシエーションの確立だけでは十分ではない。第１のネットワーク・エレメントは、第２のネットワーク構成体による所在位置情報の受信が許可されていることをチェックすることができ、あるいは、移動局が、移動局の所在位置情報が第２のネットワーク・エレメントへ送られることを拒む場合もある。さらに、移動局または移動局と接続された別個のパケットデータ・デバイスが、第２のネットワーク・エレメントから自身の方へ向かう別個のセキュリティ・アソシエーションの設定(set up)を望み、その後で、所在位置情報の探索要求の発信元をチェックする場合もある。所在位置情報の探索要求の発信元の認証が成功した後、第１のネットワーク・エレメントを介して、第２のネットワーク・エレメントへ所在位置データの伝送を行うことができ、この所在位置データは、セルラーネットワーク・プロトコルを用いてセルラーネットワークにより、第２のネットワーク・エレメントへ配布される。上記とは別に、あるいは、これに加えて、この所在位置データは、パケットデータ・プロトコルを用いてパケットデータ・デバイスから直接第２のネットワーク・エレメントへ伝送することもできる。あるいは、パケットデータ・デバイスが移動局の必須部分である場合、パケットデータ・プロトコルを用いて移動局から直接第２のネットワーク・エレメントへ伝送することもできる。パケットデータ・デバイスの所在位置が要求されていることを、移動局、および、移動局と接続されたパケットデータ・デバイスに通知するためだけに、セルラーネットワークの所在位置探索手順を用いることが可能である。その後、パケットデータ・デバイスは、セルラーネットワークに関わることなく、その所在位置を決定し、第２のネットワーク・エレメントへその所在位置情報を直接伝送することができる。
端末とパケットデータ・ネットワークの所在位置を見つけることが可能な、従来技術によるアクセス・ネットワークを概略的に示す図である。 従来技術による所在位置の情報転送について説明するメッセージ・シーケンスを示す図である。 パケットデータ・ネットワーク内の鍵管理センターおよび、該鍵管理センターと位置探索サーバとゲートウェイ移動局所在位置探索センターとの間のセキュリティ・アソシエーション構成を概略的に示す図である。 本発明の第１の実施例に基づく方法を示すフローチャートを示す図である。 本発明の第２の実施例に基づく、セキュリティ・ドキュメントおよびセキュリティ・アソシエーションの確立に関するメッセージ・シーケンスを示す図である。 本発明の第３の実施例に基づくセキュリティ・ドキュメントおよびセキュリティ・アソシエーションの確立に関するメッセージ・シーケンスを示す図である。 本発明の第４の実施例に基づく方法を示すフローチャートを示す図である。 本発明に基づくセキュリティ・ドキュメントおよびセキュリティ・アソシエーションの確立に関するメッセージ・シーケンスを示す図である。 本発明に基づくネットワーク・エレメントと、パケットデータ・デバイスと、移動局を示す図である。
本発明の特徴を示すものと考えられる新規の特徴は特許請求の範囲に記載されている。従属請求項は本発明のいくつかの望ましい実施例について記載する。しかし、本発明自体は、本発明の追加目的および利点と共に、本発明の構成と動作方法の双方に関して、添付図面と関連して読むとき、具体的な実施例についての以下の説明からもっとも良く理解することができる。
図１〜２については従来技術に関連する説明の中で詳細に解説した。以下、アクセス・ネットワークと通信する端末の所在位置を見つけることが可能で、パケットデータ・ネットワークとの接続が可能なアクセス・ネットワークの一例としてＧＳＭとＧＰＲＳネットワークを用いる。ユニバーサル移動通信システム(UMTS:Universal Mobile Telecommunication System)はこのようなアクセス・ネットワークのさらなる１例である。さらに、パケットデータ・ネットワークの一例としてＩＰネットワークが用いられ、パケットデータ・デバイスの一例としてＩＰデバイスが用いられる。第１のネットワーク・エレメントの一例としてＧＭＬＣが用いられ、第２のネットワーク・エレメントの一例として位置探索サーバが用いられ、第３のネットワーク・エレメントの一例として鍵管理センターが用いられる。
インターネット・プロトコル(ＲＦＣ２４０１)用のセキュリティ・アーキテクチャに記載されているインターネット・セキュリティ・アソシエーションは、セキュリティ・アソシエーションの一例である。インターネット・セキュリティ・アソシエーションとして、インターネット・セキュリティ・アソシエーションがデータ発信元認証あるいはデータの暗号化を求めることができることが規定されている。データ発信元認証とデータの暗号化の双方を利用する場合、複数のインターネット・セキュリティ・アソシエーションの確立が必要となる。例えば、反対方向に向けた２つのインターネット・セキュリティ・アソシエーションを用いて、双方向セキュリティ・アソシエーションの実行が可能である。インターネット・セキュリティ・アソシエーションが使用されるとき、実際のデータ発信元と、データ保全サービスと、データ暗号化サービスとは、ＩＰＳｅｃあるいはＩＰｖ６プロトコルによって提供される。データ発信元とデータ保全サービスには認証ヘッダ(ＡＨ)が与えられ、データの暗号化にはセキュリティ・ペイロード(ＥＳＰ)の暗号化が与えられる。インターネット・セキュリティ・アソシエーションの利用によって、ＩＰデータパケットに対して適用されるセキュリティ・サービスが提供される。インターネット・セキュリティ・アソシエーションは、例えば、ＩＳＡＫＭＰプロトコルあるいはＯａｋｌｅｙ鍵交換プロトコルなどを用いて、確立される。したがって、インターネット・セキュリティ・アソシエーションのエンドポイントであるネットワーク・エレメントが、ＩＰＳｅｃまたはＩＰｖ６とＩＳＡＫＭＰなどに加えて、付加的なアプリケーションやソフトウェアを持つ必要はなくなる。
本発明に基づく方法では、インターネット・セキュリティ・アソシエーション以外の他のセキュリティ・アソシエーションの使用も可能である。２つの上位層(ネットワーク層以上)プロトコルまたはアプリケーションの間でも、そのセキュリティ・アソシエーションを確立することができる。いくつかのネットワーク・エレメントを介してセキュリティ・アソシエーションの中を通したり、または可遷的(transitive)セキュリティ・アソシエーションを利用することも可能である。可遷的セキュリティ・アソシエーションとは、ＡからＢへの第１のセキュリティ・アソシエーションと、ＢからＣへの第２のセキュリティ・アソシエーションとが存在するとき、ＡからＢへの可遷的セキュリティ・アソシエーションが存在することを意味する。
図３は、パケットデータ・ネットワーク１３０内の鍵管理センターＫＭＣ(Key Management Center)１３２と位置探索サーバＬＳ１３１とを例示する。この図には、さらに、ＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワーク内で、位置探索サーバを用いて、パケットデータ・ネットワークを介し、パケットデータを交換できるゲートウェイ移動局所在位置探索センターＧＭＬＣ(Gateway Mobile Location Center)１５４が示されている。移動局１０１も例示され、この移動局と接続されたＩＰデバイス１０２も例示されている。この図の場合も、ＩＰデバイスを移動局の必須部分としてもよい。
位置探索サーバが所在位置情報を受信するために、ＧＭＬＣは、所在位置の探索要求の発信元を認証できる必要がある。言い換えれば、所在位置の探索要求を送る外部クライアント(位置探索サーバ)の同一性を確認できる必要がある。これを行う１つの方法として、位置探索サーバからＧＭＬＣへ向けた少なくともデータ発信元認証を指定する確立されたセキュリティ・アソシエーションを行う方法がある。このセキュリティ・アソシエーション(Security Association)は図３の点線の矢印３０１で示されている。
鍵管理センターは、セキュリティ・ドキュメントの作成によるセキュリティ・アソシエーションの確立に関与し、このセキュリティ・ドキュメントによって、セキュリティ・アソシエーション３０１の確立前またはセキュリティ・アソシエーションの３０１の確立中、ＧＭＬＣはＬＳ(Location Server)を認証することが可能になる。したがって、ＫＭＣは、(予めオフラインにするか、所在位置の探索要求手順中オンラインのいずれかで)少なくともＬＳを認証し、少なくともＧＭＬＣによって(好適にはＧＭＬＣとＬＳの双方によって)信頼(trust)されることが望ましい。言い換えれば、ＧＭＬＣは、ＫＭＣが署名した公開鍵証明書を受け取ることが望ましい。あるいは、共有秘密鍵を使用する場合には、ＧＭＬＣとＬＳの双方が各々、ＫＭＣと共通の共有鍵を持つことが望ましい。第１のケースでは、ＫＭＣは、通常、証明(certificate)エージェントと呼ばれ、後者のケースでは鍵配布センターである。ケルベロス(Kerberos)・システムは鍵配布センターの１つの例である。ＫＭＣは実際には鍵管理センターのツリーであってもよく、ＧＭＬＣが１つのリーフ(leaf)−ＫＭＣを処理し、ＬＳが他のリーフ−ＫＭＣを処理する。リーフ−ＫＭＣが同じツリーに属するので、ＧＭＬＣによる安全なＬＳの認証を可能にするセキュリティ・ドキュメントの作成が可能である。
図４は、本発明の第１の実施例に基づく方法を表すフローチャートを示す。ステップ４０１では、ＧＭＬＣは、所在位置の探索要求メッセージを受け取る。例えば、データパケットのプロトコル・ヘッダを用いて、ＧＭＬＣは、少なくともデータ発信元認証がそのデータパケットに適用されるかどうかのチェックを、ステップ４０２で行うことができる。データ発信元認証情報がデータパケット内に与えられない場合、送信者からＧＭＬＣへ向けたセキュリティ・アソシエーションが存在しないと想定することができる。したがって、ＧＭＬＣはステップ４０３で、セキュリティ・アソシエーションの確立を開始する。位置探索サーバが所在位置情報を要求する前に、この位置探索サーバがセキュリティ・アソシエーションの確立を開始することも可能である。その場合、手順はステップ４０３で開始される。セキュリティ・アソシエーションの確立の詳細について以下説明する。このセキュリティ・アソシエーションの確立には、送信者に関するセキュリティ・ドキュメントの作成をＫＭＣに求めるステップ４０４と、ＧＭＬＣがそのセキュリティ・ドキュメントを受け取るステップ４０６とが含まれる。その後、セキュリティ・ドキュメントの中で与えられる少なくとも何らかの情報を用いて、セキュリティ・アソシエーションの確立が実行される。適切なデータ発信元認証を用いて保証された所在位置の探索要求を受け取るために、ＧＭＬＣは、ステップ４０７で、送信者にその要求を再び(または、手順がステップ４０３から開始された場合は初めて)伝送するように求めることができる。
少なくともデータ発信元認証情報が、所在位置の探索要求に関するデータパケット中に存在する場合、ステップ４０８で送信者の認証に成功した後で、所在位置情報を受け取るべく委任(authorize)されたことを、ＧＭＬＣはステップ４０９でチェックすることができる。その後、ＧＭＬＣはステップ４１０でＧＳＭ／ＧＰＲＳ所在位置探索手順を開始する。ＧＳＭ／ＧＰＲＳ所在位置探索手順は、例えば、図２に示されるような手順となる場合もある。さらに、ＧＭＬＣが暗号化された所在位置情報の伝送を望むこともある。この場合、ＧＭＬＣからＬＳへ向けた第２のセキュリティ・アソシエーションも確立される。
ＫＭＣによって発行されるセキュリティ・ドキュメントの内容は、秘密鍵暗号化法または公開鍵暗号化法のいずれを使用するかに依存する。公開鍵暗号化法が使用される場合、構成体Ｘに関するセキュリティ・ドキュメントは証明書(Certificate)Ｃ(ＰＫX，ＩＤX；ＳKMC)となる。この場合、ＰＫXはＸの公開鍵(Public Key)であり、ＩＤXはＸを示す識別子(通常そのＩＰアドレス)であり、ＳKMCは、証明書の真正性を証明するためＫＭＣによって作成された暗号署名である。公開鍵証明書の中には通常このような暗号署名が存在するので、データ保全とデータ発信元認証を提供する方法を用いて、証明書を伝送する必要はない。秘密鍵暗号法を使用する場合には、ＫＭＣは通常、セキュリティ・アソシエーションの確立に関わるＸおよびＹ構成体双方の同一性を知っている必要がある。ＫＭＣは鍵ＫX-Yを作成し、識別子ＩＤXと共に、セキュリティ・ドキュメントの中へこの鍵を入れることができる。その後、ＫＭＣは、一般に、Ｙと共有する秘密鍵ＫKMC-Yを用いてセキュリティ・ドキュメントの暗号化を行う。Ｘに関し、かつ、Ｙへ配布されるセキュリティ・ドキュメント(Security Document)ＳＤは、ＳＤ(ＩＤX，ＫX-Y；ＫKMC-Y)となる。セキュリティ・ドキュメントＳＤ内の、少なくとも鍵(Key)ＫX-Yは、最後の引数ＫKMC-Yを用いて暗号化される。ＫＭＣは、一般に、第２のセキュリティ・ドキュメントＳＤ(ＩＤY，ＫX-Y；ＫKMC-X)内に同一の秘密鍵ＫX-Yと識別子ＩＤYとを配布する。鍵ＫKMC-Xは、ＸとＫＭＣとの間で共有される秘密鍵である。
図５は、秘密鍵暗号化法を用いて、本発明の第２の実施例に基づくセキュリティ・アソシエーションの確立を実行するためのメッセージ・シーケンス図を一例として示す。図５で、ＧＭＬＣは、ＬＳに対してセキュリティ・アソシエーションの確立要求５０１を送ることにより、手順を開始する。要求されたセキュリティ・アソシエーションは、ＧＭＬＣへ向けたセキュリティ・アソシエーションであり、この図ではＳＡ(ＧＭＬＣ)で印されている。要求５０１は、例えば、セキュリティ・アソシエーションのエンドポイントについて積極的に記述することができる。すなわち、受信者は、エンドポイントが要求５０１の送信者であることを推論することができる。ＬＳは、要求５０１を受け取った後、要求５０２によって第２のセキュリティ・アソシエーションＳＡ(ＬＳ)の確立を希望することを示すことができる。一般に、ＳＡ(ＬＳ)はデータの暗号化を求める。ＧＭＬＣは、セキュリティ・アソシエーションＳＡ(ＬＳ)を要求することもできる。その場合、メッセージ５０１と５０２とは単一のメッセージであってもよい。ＬＳは、セキュリティ・ドキュメント要求５０３を用いて、ＧＭＬＣに関するセキュリティ・ドキュメントをＫＭＣに求め、次いで、ＫＭＣは、セキュリティ・ドキュメントＳＤ(ＧＭＬＣ)(図５のメッセージ５０４)を配布する。セキュリティ・ドキュメントＳＤ(ＧＭＬＣ)は、例えば、上述のようにＳＤ(ＩＤGMLC、ＫLS-GMLC；ＫKMC-LS)であってもよい。同様に、ＧＭＬＣは、セキュリティ・ドキュメント要求５０５を用いて、ＬＳに関するセキュリティ・ドキュメントをＫＭＣに求め、次いで、ＫＭＣは、セキュリティ・ドキュメントＳＤ(ＬＳ)(図５のメッセージ５０６)を配布する。セキュリティ・ドキュメントを受け取った後、ＧＭＬＣとＬＳは、要求されたセキュリティ・アソシエーション(図５の矢印５０７)の確立を行うことができる。典型的には、セキュリティ・アソシエーションを確立するための別個のプロトコルが存在し、相互の認証は一般にセキュリティ・アソシエーション確立の中に含まれる。秘密鍵暗号化法を使用する場合、鍵ＫLS-GMLCについての知識が認証のときに通常テストされる。セキュリティ・アソシエーションがインターネット・セキュリティ・アソシエーションである場合には、そのセキュリティ・アソシエーションを確立するプロトコルは一般にＩＳＡＫＭＰである。さらに、Ｏａｋｌｅｙ鍵決定プロトコルのような既存のプロトコル、あるいは、セキュリティ・アソシエーションを確立するためのその他の可能なプロトコルの中の１つの中に、メッセージ５０１〜５０６または同様のメッセージを含むことも可能である。
図５に示されるメッセージの順序とメッセージ名は１つの例である。これらのメッセージは異なる順序で配布することができる。例えば、ＧＭＬＣがＬＳによって送られてきた所在位置の探索要求を受け取るとすぐに、ＬＳとＧＭＬＣは、互いの同一性を知る。ＬＳとＧＭＬＣは、セキュリティ確立要求が送られる前に、セキュリティ・ドキュメントを配布するようにＫＭＣに求めることができる。
図６は、本発明の第３の実施例に基づくセキュリティ・アソシエーションの確立を、公開鍵暗号化法を用いて、実行するためのメッセージ・シーケンス図を一例として示すものである。公開鍵証明書を使用する場合、ＧＭＬＣは、例えば、証明書Ｃ(ＰＫGMLC，ＩＤGMLC；ＳKMC)を配布し、セキュリティ・アソシエーション要求メッセージの中で、この証明書をＬＳへ配布するように、ＫＭＣに求めることができる。ＬＳがＫＭＣから証明書Ｃ(ＰＫGMLC，ＩＤGMLC；ＳKMC)をフェッチすることも可能である。図６で、ＧＭＬＣは、証明書Ｃ(ＰＫGMLC，ＩＤGMLC；ＳKMC)を配布するようにＫＭＣに求める。これは、図６のＳＤ(ＧＭＬＣ)(メッセージ５０３)として印されている。ＫＭＣは証明書(メッセージ５０４)を配布し、その後、ＧＭＬＣは、セキュリティ・アソシエーション(Security Association)ＳＡ(ＧＭＬＣ)確立要求６０１をＬＳへ送信する。この要求６０１には証明書も含まれる。ＬＳは、要求６０１を受け取った後、ＧＭＬＣの認証を行うことができる。この認証は、例えばチャレンジ−アンド−レスポンス(challenge-and-response)認証などを用いて実行することができる。あるいは、ＬＳは、ＧＭＬＣが要求６０１に入れた暗号署名の正当性のチェックを行うことができる。ＧＭＬＣだけの認証で、セキュリティ・アソシエーションＳＡ(ＧＭＣＬ)の確立にとって十分である場合、この時点でセキュリティ・アソシエーションを確立することができる(矢印６０２)。第２のセキュリティ・アソシエーションＳＡ(ＬＳ)が要求された場合には、ＬＳとＫＭＣとの間(メッセージ５０５と５０６)、および、ＬＳとＧＭＬＣとの間で(セキュリティ・アソシエーションＳＡ(ＬＳ)要求６０３)、同様のメッセージが交換される。その後、セキュリティ・アソシエーションＳＡ(ＬＳ)の確立を行うことができる(矢印６０４)。
上述のように、一般に、セキュリティ・アソシエーションを確立するための別個のプロトコルが存在する。セキュリティ・アソシエーションを確立するための既存プロトコルが、メッセージ６０１と６０２あるいは同様のメッセージを含むこともできる。図６に示されるメッセージの順序とメッセージ名は１例である。これらのメッセージは異なる順序で配布することができる。一般に、ＫＭＣから(または、さらに正確に述べれば、証明エージェントＣＡから)、ある一定の手順の間はオンラインで、または、その手順の前ならばオフラインで、公開鍵証明書を求めることができる。もしＬＳとＧＭＬＣが、既に相手構成体の証明書を持っているならば、ＫＭＣから再度証明書を求める必要はない。
本発明の第４の実施例では、所在位置が求められているＩＰデバイスは、所在位置情報がＬＳへ配布される前に、ＬＳを認証することを望む。第４の実施例に基づく方法を示すフローチャートが図７に示されている。このフローチャートは図４のフローチャートの続きであり、セルラーネットワークの所在位置探索手順が開始されるステップ４１０から始まる。ステップ７０１で、所在位置探索手順が実行され、この手順のある時点で、移動局は、典型的には、その所在位置が要求されている旨の通知を受け取る。図７でこの通知はステップ７０２で行われる。移動局は、移動局と接続されたＩＰデバイスに、所在位置探索要求について通知することができる(ステップ７０３)。移動局へ送信されるこの通知には、ＬＳの識別子が含まれ、例えば、事前に合意した共有秘密鍵を用いて、ＩＰデバイスと位置探索サーバが相互に認証することが可能である。公開鍵を用いた認証も可能である。この認証はステップ７０４で示される。認証の成功後、ＩＰデバイスと位置探索サーバは、所在位置情報の保護に使用する暗号化方法に合意することができる(ステップ７０５)。ＩＰデバイスは、その所在位置を決定する何らかの手段、例えば全地球測位システム(ＧＰＳ)用受信装置を持つことができ、自分自身の所在位置を見つけることができる。その後、ＩＰデバイスは、ステップ７０７で、位置探索サーバに所在位置情報を送信することができる。
また、図７にはまた、ＩＰデバイスが位置探索サーバからＩＰデバイス自身へ向けたセキュリティ・アソシエーションの確立を望む選択ステップも示される(ステップ７０８)。ＧＭＬＣが第３者として、このセキュリティ・アソシエーションの確立に含まれることもある(ステップ７０９)。これについてさらに詳細に以下解説する。ＩＰデバイスから位置探索サーバへ向けて、例えばデータの暗号化等を指定した第２のセキュリティ・アソシエーションを確立することも可能である(ステップ７１０)。第１のセキュリティ・アソシエーションが、ＩＰデバイスが位置探索サーバを認証することを許可する。ＩＰデバイスが自分自身の所在位置を決定するとき(ステップ７０６)、典型的には第２のセキュリティ・アソシエーションが利用され、そしてこの第２のセキュリティ・アソシエーションは、ＩＰデバイスが位置探索サーバへ極秘に所在位置情報の伝送を行うことを許可する(ステップ７０７)。ＩＰデバイスが移動局に、位置探索サーバへの所在位置情報の伝送許可を与えることを一任することも可能である(ステップ７１１)。この場合、典型的には、ただ１つのセキュリティ・アソシエーションをＩＰデバイスへ向けるだけで十分である。認証を行った後、移動局は、セルラーネットワークへメッセージを送り、所在位置情報の伝送を許可する(ステップ７１２)。もし移動局の所在位置がまだ決定されていないならば、所在位置探索手順はこの時点で完了する。移動局はこのステップに関与し、自分自身の所在位置さえも決定し、セルラーネットワークを介してＧＭＬＣへその情報を伝送する場合もある。この所在位置情報は、ステップ７１３で、典型的にはＧＭＬＣから位置探索サーバへ伝送される。図７のステップのシーケンスは、図７に示される代替ステップと同様、本発明に基づく方法の一例に過ぎない。１つのさらなる選択ステップとして、例えば移動局がその所在位置を決定し、その後、ＩＰデバイスが位置探索サーバへその情報を伝送するステップがある。
このようにして、本発明に基づく方法では、位置探索サーバとＩＰデバイスは、もしそれらがインターネットの中に共通の鍵管理センターを持っているならば、付加的にあるいはオプションとして、これら２つ自身の間でセキュリティ・アソシエーションを確立することもできる。一旦ＩＰデバイスがＬＳを認証したときは、ＩＰデバイスは移動局に通知して、ＧＭＬＣ(またはセルラーネットワーク内の別のネットワーク構成体)にその所在位置情報を伝送する許可を送るようにすることができる。ＩＰデバイスがＬＳを認証する１つの代替ステップとして、ＩＰデバイス自身からＬＳへ向けたセキュリティ・アソシエーションの確立に関与させるステップがある。適切に選択されたセキュリティ・アソシエーションによって、ＬＳとＩＰデバイスとが相互に認証することが可能になる。
上述のように、ＩＰデバイスまたはＬＳが、ＩＰデバイスとＬＳとの間でセキュリティ・アソシエーションの確立を望む場合があり得るにもかかわらず、インターネットの中に、ＩＰデバイスとＬＳのデータ発信元認証とペイロード暗号化について、ＩＰデバイスとＬＳの双方が信頼できるような共通の鍵管理センターが存在しない場合がある。ＧＭＬＣは、移動局がセルラーネットワークによって認証されているので、移動局を信頼する。移動局は、デフォルトによって、あるいは、ＧＭＬＣと移動局間でのセキュリティ・アソシエーションを構築することによって、セルラーネットワークとＧＭＬＣとを信頼する。移動局のＨＲＬは、必要な場合、ＭＳとＧＭＬＣのための鍵管理センターとして機能することができる。さらにまた、移動局は、ＩＰデバイスと相互認証を行うこともできる。これは、鍵管理センターとしてＧＭＬＣを用いてＧＭＬＣが、位置探索サーバを認証した後、位置探索サーバとＩＰデバイスとの間でセキュリティ・アソシエーションを確立する実行可能な方法である。位置探索サーバの認証は、例えば図５と図６に示される、位置探索サーバとＧＭＬＣとの間のセキュリティ・アソシエーションを確立するステップの一部分とすることができる。
図８は、ＩＰデバイスとＬＳとの間の双方向セキュリティ・アソシエーションの確立に関するメッセージ・シーケンス図を示すものである(図７のステップ７０８〜７１０参照)。ＩＰデバイスは、ＧＭＬＣからＬＳへ向けたセキュリティ・アソシエーションの確立を求める(メッセージ８０１)。あるいは、位置探索サーバによってこのメッセージを送ることができる。もしＧＭＬＣが予め位置探索サーバを認証していないならば、ＧＭＬＣは、典型的には、初めに位置探索サーバとセキュリティ・アソシエーションを確立する必要がある。ＧＭＬＣは、この時点で図５または図６に示される手順を実行してもよい。例えば、位置探索サーバとＧＭＬＣとの間に、少なくともデータ発信元認証を可能にする双方向セキュリティ・アソシエーションが既に存在するならば、ＧＭＬＣは、位置探索サーバに関するセキュリティ・ドキュメントをＩＰデバイスへ送信するステップへ進むことができる(メッセージ８０２)。このセキュリティ・ドキュメントは、典型的には、位置探索サーバへ送られる、セキュリティ・ドキュメントＳＤ(ＩＤLS，ＫLS-IPdevice；ＫGMLC-IPdevice)、および、同様のセキュリティ・ドキュメントＳＤ(ＩＤIPdevice，ＫLS-IPdevice；ＫGMLC-LS)である(メッセージ８０３)。あるいは、セキュリティ・ドキュメントは、もしＧＭＬＣが、位置探索サーバとＩＰデバイスの公開鍵を知っているならば、ＧＭＬＣによって発行される公開鍵証明書であってもよい。セキュリティ・ドキュメント内に含まれる情報の助けを借りて、位置探索サーバとＩＰデバイスとは、これら２つの間の双方向セキュリティ・アソシエーションを確立することができる(矢印８０４)。もしこのセキュリティ・アソシエーションがインターネット・セキュリティ・アソシエーションであるならば、複数の単一方向インターネット・セキュリティ・アソシエーションを確立することができる。
特にＩＰデバイス自身がＩＰデバイスの中に測位能力(例えば内蔵型ＧＰＳ受信装置が存在する)を持っている場合、ＩＰデバイスが、その地理的所在位置に関する情報を位置探索サーバと直接交換することを望む場合がある。この場合、移動局がＬＣＳ通知を受け取った後、ＩＰデバイスと位置探索サーバが、これら２つの間でセキュリティ・アソシエーションを確立し、上述のように位置情報の交換を行うことが可能である。例えば、ＧＭＬＣから位置探索サーバへの所在位置情報の伝送に加えて、この所在位置情報の交換を行うことができる。移動局が、セルラーネットワークに対して位置探索サーバへの情報の伝送を拒否し、位置探索サーバの認証後に、ＩＰデバイスが、位置探索サーバへ所在位置情報を伝送することも可能である。
図９は、本発明の１つの実施例に基づくセルラーネットワークのネットワーク・エレメント９００と、移動局あるいは移動局の必須部分に対して装着可能な、本発明に基づくパケットデータ・デバイス９５０と、本発明に基づく移動局９０１とを概略的に例示する。ネットワーク・エレメント９００と、パケットデータ・デバイス９５０と、移動局９０１は、本発明に基づくいずれの方法、好適には、本発明の実施例として説明した方法の１つをサポートすることができる。
セルラーネットワークのネットワーク・エレメント９００は、以下の手段すなわち：パケットデータ・ネットワークから、ある移動局に関する所在位置の探索要求を受け取る手段(９１０)、セルラーネットワークの中で所在位置探索手順を開始する手段(９２０)を有する。さらに、ネットワーク・エレメント９００は、パケットデータ・ネットワークのあるネットワーク・エレメントからネットワーク・エレメント９００へ向けて単一方向セキュリティ・アソシエーションを確立する手段(９３０)を有する。このセキュリティ・アソシエーションの確立には、典型的には、公衆パケットデータ・ネットワーク内の鍵管理センターが含まれる。さらに、ネットワーク・エレメント９００は、パケットデータ・ネットワークから受け取るデータに対して、セキュリティ・アソシエーションによって指定されるセキュリティ機能の実行手段(９３１)と、所在位置の探索要求を行う送信者からネットワーク・エレメントへ向けた既存のセキュリティ・アソシエーションが存在するかどうかを判定するように構成される手段(９３２)と、所在位置の探索要求を行う送信者からネットワーク・エレメントへ向けたセキュリティ・アソシエーションが存在しない場合に、セキュリティ・アソシエーションを確立するように構成される、セキュリティ・アソシエーションの確立の開始手段(９３３)と、を有する。典型的には、上記手段はマイクロプロセッサとソフトウェアを用いて実現される。セキュリティ・ブロックに含まれる上記手段は、典型的には、インターネット・プロトコルと、ＩＰＳｅｃプロトコルと、例えばＩＳＡＫＭＰとＯａｋｌｅｙを用いて実現される。
ネットワーク・エレメント９００は、パケットデータ・ネットワークのあるネットワーク・エレメントからネットワーク・エレメントへ向けたセキュリティ・アソシエーションに関する要求を、セルラーネットワークを介して、例えば着信可能なＩＰデバイスから受け取る手段(９４０)を追加して備えてもよい。ネットワーク・エレメント９００は、要求されたセキュリティ・アソシエーションが存在するかどうかを判定する手段(９３２)と、要求されたセキュリティ・アソシエーションに関する情報を該デバイスへ伝送する手段(９４０)とを備えてもよい。また、ネットワーク・エレメント９００は、該デバイスに関するセキュリティ・ドキュメントであって、所在位置の探索要求を行う送信者に関するセキュリティ・ドキュメントの作成要求を受信する手段(９４３)と、デバイスに関する第１のセキュリティ・ドキュメントと、所在位置情報を要求する送信者に関する第２のセキュリティ・ドキュメントとを作成する手段(９４４)と、を追加して備えてもよい。
ネットワーク・エレメント９００は、ＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワークのネットワーク・エレメント、好適には、ゲートウェイ移動局所在位置探索センター、あるいは、ＵＭＴＳネットワークのネットワーク・エレメントであってもよい。
パケットデータ・デバイス９５０は、移動局の必須部分であるか、あるいは、移動局に装着可能な別個のデバイスのいずれかである。後者の場合、パケットデータ・デバイス９５０は例えばラップトップ・コンピュータや個人用情報機器であってもよい。パケットデータ・デバイス９５０は、所在位置の探索要求についての情報と、所在位置の探索要求を行う送信者についての情報とを移動局から受け取る手段(９６０)と、所在位置情報を要求する送信者からネットワーク・エレメントへ向けたセキュリティ・アソシエーションについての情報をセルラーネットワークと接続されたネットワーク・エレメントと交換する手段(９７０)とを有する。
パケットデータ・デバイス９５０は、所在位置情報を要求する送信者からデバイスへ向けて、少なくともデータ発信元認証を指定する第２のセキュリティ・アソシエーション(図３に矢印３０２として示される)を確立する手段(９８０)を追加して有してもよい。パケットデータ・デバイス９５０は、セルラーネットワークのネットワーク・エレメントに対して、該デバイスに関する、および、図７と関連して説明したような、第２のセキュリティ・アソシエーションの確立のための情報要求を行う送信者に関する、セキュリティ・ドキュメントの作成を要求する手段をさらに有してもよい。
さらに、パケットデータ・デバイス９５０は、所在位置情報を要求する送信者から例えばＧＭＬＣへ向けたセキュリティ・アソシエーションが存在する場合、所在位置情報を要求する送信者へ所在位置情報を送信する許可を移動局へ伝送する手段(９９０)を有してもよい。該デバイスは、ＧＭＬＣが位置探索サーバを認証したことを一旦確認すると、所在位置情報の伝送を許可することができる。パケットデータ・デバイス９５０が、自身の所在位置を見つける手段(例えば内蔵型ＧＰＳ受信装置９９５)を有することも可能である。
移動局９０１は、セルラーネットワークから所在位置の探索要求についての通知を受け取る手段と、通知応答を用いてセルラーネットワークに応答する手段とを有する。移動局９０１は、移動局に装着されたデバイスに所在位置の探索要求について通知する手段をさらに有する。
セルラーネットワークに対して応答する上記手段は、該デバイスが許可を与えることを予期することができ、この許可を受けた後にのみ、肯定応答がセルラーネットワークへ送られる。すなわち、セルラーネットワークへの該応答手段は、該デバイスによって送られた許可によって開始される。
１０１ 移動局
１０２ ＩＰデバイス
１１０ ＧＳＭ無線アクセス・ネットワーク(ＲＡＮ)
１３０ パケットデータ・ネットワーク
１３１ ＬＳ(位置探索サーバ)
１３２ ＫＭＣ(鍵管理センター)
１５０ 集合体
１５４ ＧＭＬＣ(ゲートウェイ移動局所在位置探索センター)
３０１ セキュリティ・アソシエーション
３０２ 所在位置情報の要求

Claims (34)

  1. セルラーネットワーク内の移動局に関する所在位置情報を処理する方法(４００)であって、前記セルラーネットワークと接続された第１のネットワーク・エレメントが、パケットデータ・ネットワークと接続された第２のネットワーク・エレメントから、前記移動局に関する所在位置情報の探索要求(２０１)を受け取る(４０１)ステップを有する方法において、
    前記パケットデータ・ネットワークと接続された第３のネットワーク・エレメントから、前記第２のネットワーク・エレメントに関するセキュリティ・ドキュメントを要求するステップ(４０４)と、
    少なくとも１つのセキュリティ・アソシエーションの確立を開始するステップ(４０６)であって、前記セキュリティ・アソシエーションが、少なくともデータ発信元認証を指定し、前記第２のネットワーク・エレメントから前記第１のネットワーク・エレメントへ向けて、かつ、前記確立が、前記セキュリティ・ドキュメントの中に含まれる情報を使用するステップ(４０６)と、
    前記セキュリティ・アソシエーションの確立が成功した後、前記所在位置探索サービス要求のデータ発信元を認証するステップ(４０８)と、
    前記所在位置探索サービス要求のデータ発信元の認証が成功した場合、前記セルラーネットワーク内で前記移動局に関する所在位置探索手順を開始するステップ(４１０)と、をさらに有することを特徴とする方法。
  2. 前記第２のネットワーク・エレメントに関する前記セキュリティ・ドキュメントが、前記第２のネットワーク・エレメントを指定する識別子と、前記第２のネットワーク・エレメントの公開鍵とを有する公開鍵証明書であって、前記第３のネットワーク・エレメントによって暗号署名された公開鍵証明書であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１のネットワーク・エレメントに関する第２のセキュリティ・ドキュメントを前記第３のネットワーク・エレメントから要求するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記セキュリティ・ドキュメントが、前記第１のネットワーク・エレメントと前記第３のネットワーク・エレメントとの間で共有される第２の鍵を用いて暗号化される第１の鍵を有し、前記第２のセキュリティ・ドキュメントが、前記第２のネットワーク・エレメントと前記第３のネットワーク・エレメントとの間で共有される第３の鍵を用いて暗号化される前記第１の鍵を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
  5. 前記第２のセキュリティ・ドキュメントの中に含まれる少なくとも情報を用いて、前記第１のネットワーク・エレメントから前記第２のネットワーク・エレメントへの前記第２のセキュリティ・アソシエーションの確立を開始するステップをさらに有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
  6. 前記セキュリティ・アソシエーションが、前記第２のネットワーク・エレメントから前記第１のネットワーク・エレメントへ向けた１組のインターネット・セキュリティ・アソシエーションであり、前記第２のセキュリティ・アソシエーションが、前記第１のネットワーク・エレメントから前記第２のネットワーク・エレメントへ向けた第２の組のインターネット・セキュリティ・アソシエーションであることを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 前記第２のセキュリティ・アソシエーションが少なくともデータの暗号化を指定することを特徴とする請求項５に記載の方法。
  8. 前記セキュリティ・アソシエーションが、前記第２のネットワーク・エレメントから前記第１のネットワーク・エレメントへ向けた１組のインターネット・セキュリティ・アソシエーションであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  9. 前記パケットデータ・ネットワークと接続された第３のネットワーク・エレメントが、前記セキュリティ・ドキュメントを作成するステップ(４０４)と、
    少なくともデータ発信元認証を指定する少なくとも１つのセキュリティ・アソシエーションであって、前記第２のネットワーク・エレメントから前記第１のネットワーク・エレメントへ向けた少なくとも１つのセキュリティ・アソシエーションを、前記セキュリティ・ドキュメント内に含まれる少なくとも情報を用いて確立するステップ(４０６)と、
    前記セキュリティ・アソシエーションの確立後、前記所在位置探索サービス要求のデータ発信元を認証するステップ(４０８)と、
    前記セルラーネットワーク内の前記移動局に関する所在位置探索手順を実行するステップ(７０１)と、をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  10. 前記第２のネットワーク・エレメントへ前記移動局に関する所在位置情報を伝送するステップ(７０７、７１３)をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の方法。
  11. 前記移動局に関する前記所在位置情報が、前記第１のネットワーク・エレメントから前記第２のネットワーク・エレメントへ伝送されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  12. 前記第３のネットワーク・エレメントが前記第１のネットワーク・エレメントに関する第２のセキュリティ・ドキュメントを作成するステップと、
    少なくともデータの暗号化を指定し、前記第１のネットワーク・エレメントから前記第２のネットワーク・エレメントへ向けた第２のセキュリティ・アソシエーションを、前記第２のセキュリティ・ドキュメントの中で指定された少なくとも前記情報を用いて確立するステップと、
    をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 前記第２のネットワーク・エレメントへ前記所在位置情報を伝送する前に、少なくともデータ発信元認証を指定し、前記第２のネットワーク・エレメントから、前記移動局と接続されているか、あるいは、該移動局の必須部分であるかのいずれかであるパケットデータ・デバイスへ向けて第３のセキュリティ・アソシエーションを確立するステップ(７０８)と、をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  14. 前記移動局と接続されているか、前記移動局の必須部分であるかのいずれかであるデバイスから、前記移動局に関する前記所在位置情報が伝送されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
  15. 前記第２のネットワーク・エレメントへ前記所在位置情報を伝送する前に、少なくともデータ発信元認証を指定し、前記第２のネットワーク・エレメントから、前記移動局と接続されているか、あるいは、該移動局の必須部分であるかのいずれかであるパケットデータ・デバイスへ向けて第３のセキュリティ・アソシエーションを確立するステップ(７０８)と、をさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  16. 所在位置情報の伝送の前に、少なくともデータの暗号化を指定する第４のセキュリティ・アソシエーションであって、前記パケットデータ・デバイスから前記第２のネットワーク・エレメントへ向けて第４のセキュリティ・アソシエーションを確立するステップ(７１０)をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  17. 前記移動局が、該移動局に関する前記所在位置探索手順に関する通知を受け取るステップ(７０２)と、
    前記移動局が、前記パケットデータ・デバイスに前記通知について通知するステップ(７０３)と、をさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
  18. 前記第１のネットワーク・エレメントがＧＰＲＳネットワークのネットワーク・エレメントであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  19. 前記第１のネットワーク・エレメントがゲートウェイ移動局所在位置探索センターであることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
  20. 前記第１のネットワーク・エレメントがＵＭＴＳネットワークのネットワーク・エレメントであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  21. セルラーネットワークのネットワーク・エレメント(９００)であって、
    パケットデータ・ネットワークから、移動局に関する所在位置情報の探索要求を受け取る手段(９１０)と、
    前記セルラーネットワークの中で所在位置探索手順を開始する手段(９２０)と、を有するネットワーク・エレメント(９００)において、
    前記パケットデータ・ネットワークのネットワーク・エレメントから前記ネットワーク・エレメントへ向けてセキュリティ・アソシエーションを確立する手段(９３０)と、
    前記パケットデータ・ネットワークから受け取るデータに対して、前記セキュリティ・アソシエーションによって指定されるようなセキュリティ機能を実行する手段(９３１)と、
    所在位置情報の探索要求を行う送信者から前記ネットワーク・エレメントへ向けた既存のセキュリティ・アソシエーションが存在するかどうかを判定する手段(９３２)と、
    位置情報の探索要求を行う前記送信者から前記ネットワーク・エレメントへ向けたセキュリティ・アソシエーションが存在しない場合、セキュリティ・アソシエーションを確立するために、セキュリティ・アソシエーションの確立を開始する手段(９３３)と、を有することを特徴とするネットワーク・エレメント。
  22. 前記パケットデータ・ネットワークの或るネットワーク・エレメントから前記ネットワーク・エレメントへ向けたセキュリティ・アソシエーションに関する要求を、セルラーネットワークを介して着信可能なデバイスから受け取る手段(９４０)と、
    要求されたセキュリティ・アソシエーションが存在するかどうかを判定する手段(９３２)と、
    前記要求されたセキュリティ・アソシエーションに関する情報を前記デバイスへ伝送する手段(９４０)と、をさらに有することを特徴とする請求項２１に記載のネットワーク・エレメント。
  23. 前記デバイスに関するセキュリティ・ドキュメントであって、所在位置情報の探索要求を行う前記送信者に関するセキュリティ・ドキュメントの作成要求を受け取る手段(９４３)と、
    前記デバイスに関する第１のセキュリティ・ドキュメントと、前記所在位置情報を要求する前記送信者に関連する第２のセキュリティ・ドキュメントとを作成する手段(９４４)と、をさらに有することを特徴とする請求項２１に記載のネットワーク・エレメント。
  24. 前記ネットワーク・エレメントがＧＰＲＳネットワークのネットワーク・エレメントであることを特徴とする請求項２１に記載のネットワーク・エレメント。
  25. 前記ネットワーク・エレメントがゲートウェイ移動局所在位置探索センターであることを特徴とする請求項２４に記載のネットワーク・エレメント。
  26. 前記ネットワーク・エレメントがＵＭＴＳネットワークのネットワーク・エレメントであることを特徴とする請求項２１に記載のネットワーク・エレメント。
  27. 移動局の必須部分であるか、あるいは、該移動局に装着可能であるパケットデータ・デバイス(９５０)において、
    所在位置情報の探索要求についての情報と、所在位置情報の探索要求を行う送信者についての情報とを前記移動局から受け取る手段(９６０)と、
    セルラーネットワークに接続されたネットワーク・エレメントと、前記所在位置情報を要求する前記送信者から前記ネットワーク・エレメントへ向けたセキュリティ・アソシエーションに関する情報を交換する手段(９７０)とを有することを特徴とするパケットデータ・デバイス。
  28. 前記所在位置情報を要求する前記送信者から前記パケットデータ・デバイスへ向けて、少なくともデータ発信元認証を指定する第２のセキュリティ・アソシエーションを確立する手段(９８０)をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載のパケットデータ・デバイス。
  29. 前記パケットデータ・デバイスに関するセキュリティ・ドキュメントを作成するように前記セルラーネットワークのネットワーク・エレメントに要求する手段(９８０)をさらに有することを特徴とする請求項２８に記載のパケットデータ・デバイス。
  30. 前記位置情報を要求する前記送信者へ所在位置情報を送信する許可を前記移動局へ伝送する手段(９９０)を有し、前記セキュリティ・アソシエーションが存在する場合、該手段が前記許可を伝送することを特徴とする請求項２７に記載のパケットデータ・デバイス。
  31. 自身の所在位置を見つける手段をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載のパケットデータ・デバイス。
  32. 前記パケットデータ・デバイスが全地球測位システム受信機を有することを特徴とする請求項３１に記載のパケットデータ・デバイス。
  33. 移動局(９０１)であって、セルラーネットワークから、所在位置情報の探索要求についての通知を受け取る手段と、前記セルラーネットワークに対して通知応答を用いて応答する手段とを有する移動局(９０１)において、前記移動局の必須部分であるか、前記移動局に装着されるかのいずれかであるパケットデータ・デバイスに対して、前記所在位置情報の探索要求について通知する手段をさらに有することを特徴とする移動局。
  34. 前記セルラーネットワークに対して応答する前記手段が、前記パケットデータ・デバイスから送られる許可によって開始されることを特徴とする請求項３３に記載の移動局。
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