JP2010016844A - 無線通信システムにおいて準備データの転送を実行する方法及びシステム - Google Patents

無線通信システムにおいて準備データの転送を実行する方法及びシステム Download PDF

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Abstract

【課題】インターネットプロトコルベースのサーバと移動デバイスとの間の通信を確立するために、準備パラメータを移動デバイスに提供する方法及び装置を提供する。
【解決手段】ショートメッセージングサービスメッセージが、インターネットプロトコルベースのサーバと移動デバイスとの間の通信を確立するために十分なブートストラップデータを送るために使用される(204)。その後、移動デバイスは、この通信を確立し、インターネットプロトコルベースのサーバから準備パラメータを受信する(212)。
【選択図】図3

Description

本発明は、一般に無線通信システムに関し、特に、インターネットプロトコル(IP)ベースのサーバへの通信を確立するために、ショートメッセージングサービスを用いて、無線通信システムにおいて移動デバイスを準備する方法及び装置に関する。
移動デバイスとの通信を確立するために、システムはまず、移動デバイスに対して準備パラメータを提供する。この準備パラメータは、このシステム内で及びこのシステムの一部として通信している移動デバイスを支援する。この準備パラメータは、一般に、携帯サービスセンタのような購入ポイントにおいて、サービスプロバイダによって提供されるか、又は、通信交換回路を用いてサービスプロバイダからアクセスされる。しばしば、加入者は、一連のキーストロークによって、サービスプロバイダに送るように指示される。サービスサーバは、その応答として、無線送信で準備パラメータを送る。
準備パラメータの初期転送は、WAPと称される無線アプリケーションプロトコルを使って移動デバイスに送信される。WAPは、アプリケーション環境である。また、WAPは、インターネット及び高級電話技術機能へのアクセスのために特別に設計された無線デバイスのための通信プロトコルのセットでもある。WAPをサポートしているデバイスは、更なるコストと複雑さとを招く。
従って、WAPアプリケーション又はブラウザをサポートしていない移動デバイスに準備パラメータを提供する低コストな方法に対するニーズがある。
図1は、無線部分とインターネットプロトコル部分とを持つ通信システムである。 図2は、IPベースのサーバから移動デバイスへの準備パラメータの通信を示すタイミング図である。 図3は、IPベースのサーバから準備パラメータを取得する移動デバイスを示すフローチャートである。
ここで「典型的」という用語は、「一例、実例、又は例示として役立つこと」を意味するように限定的に使用されている。ここで「典型的」と記載されたあらゆる実施例は、他の実施例に対して好適であるとか、あるいは有利であるとか必ずしも解釈されるわけではない。様々な局面の実施例が図面で表されている一方、もし特別に指摘されないのであれば、これら図面は必ずしもスケールに従って描かれる必要はない。
典型的な実施例がこの議論を通じて一例として提供される一方、別の実施例もまた、本発明の範囲から逸脱することなく種々の局面を組み込みうることに留意されたい。特に、この種々の実施例は、データ処理システムと、無線通信システムと、移動IPネットワークと、リソースの効率的な利用及び管理を望むその他のシステムとに適用可能である。
典型的な実施例は、拡散スペクトル無線通信システムを適用する。無線通信システムは、音声、データ等といった様々な種類の通信を提供するために広く適用されている。これらのシステムは、コード分割多元アクセス(CDMA)、時分割多元アクセス(TDMA)、またはその他の変調技術に基づいている。CDMAシステムは、増強されたシステム能力を含めて、他の種類のシステムに対して特定の利点を提供する。
システムは、以下に示す例えば「TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System」を称するIS−95規格、W−CDMA規格、cdma2000規格のような1つ又は複数の規格をサポートするように設計される。W−CDMA規格は、ここで3GPPと称される「3rd Generation Partnership Project」と名付けられたコンソーシアムによって提案された規格であり、3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213、3G TS 25.214、及び3G TS 25.302からなる一組のドキュメントに具体化されている。cdma2000規格は、ここで3GPP2と称される「3rd Generation Partnership Project 2」と名付けられたコンソーシアムと、TR−45.5とによって提案された規格であり、以前はIS−2000 MCと呼ばれていた。上記引用された規格は、明らかに、本願に引用して援用する。
各規格は、基地局から移動局へ、あるいはその逆の送信のためのデータ処理を特別に定義する。以下に示す議論の典型的な実施例は、CDMA2000規格のプロトコルと首尾一貫した拡散スペクトル通信システムを検討する。別の実施例は、別の規格を含みうる。
ある実施例に従った通信システム100が図1に示されている。この通信システム100は、無線部分とインターネットプロトコル(IP)部分との両方を含んでいる。この通信システム100内で動作している移動局106は、パケットデータサービスノード(PDSN)102と通信している。PDSN102は、例えばcdma2000パケットコアネットワーク(PCN)のような無線通信ネットワーク内の接続ポイントであり、基地局コントローラ(BSC)からのデータ送信を、回路交換ネットワーク内のインターネットへ転送する。理解を明確にするために、介在する基地局と、MS106とPDSN102との間のBSCは示されていない。AAAサーバ104は、ネットワーク管理とセキュリティのためのフレームワークを用いており、ユニークなユーザを識別し、このサービスレベルを認証し、リソースによってなされた利用を追跡することによって、コンピュータリソースへのアクセスを制御する。AAAサーバ104は、PDSNと、ユーザ情報を含むディレクトリ及びデータベースと相互作用する。システム100の動作は、cdma2000無線IPネットワーク規格で指定した通りである。
メッセージセンタ(MC)108は、サービスプロバイダの一部である。MC108は、ショートメッセージサービス(SMS)タイプのサービスの送信及び受信を制御する。SMSは、ショート英数字メッセージを移動デバイスに送ったり、又はそれを移動デバイスから受信するための手段である。MC108は、準備サーバ(PS)110との通信も行う。
タイミング図型式の図2は、本発明の一実施例に従った準備を示す。最初の時間t0において、MS106は、MC108を経由して、サービスプロバイダからの準備情報を要求する。例えば、ユーザが、サービスセンタを呼び出し、ユーザの識別子(例えば、社会保険番号等)を提供する。すると、サービスセンタは、PSに対して、このユーザのMSのためのブートストラップ手続きを開始するようにトリガする。この準備情報に対する要求は、PS110に対して、「ブートストラップデータ」と称される特別なデータをMC108へ提供するようにトリガする。このブートストラップデータは、MS106を、インターネットプロトコル(IP)を経由してPS110と通信させるために十分な情報を含む。一旦、PS110との通信が確立されると、PS110は、MS106へ準備パラメータを提供する。MS106にブートストラップデータを提供するために、MC108はSMSを使用する。特に、このブートストラップデータは、時間t1におけるショートメッセージとして提供される。このブートストラップデータは、一時的なネットワークアクセス識別子(NAI:Network Access Identifier)、使用されていれば一時的な共有秘密(SS:Shared Secret)、PS110に対するIPアドレス又はPSに対するURL、及びセキュリティ情報を含む。別の実施例は、MS106とPS110との間のコンタクトと通信とを容易にするためのあらゆる種類の情報を含む。NAIは一般に移動デバイスをユニークに識別するために使用される。NAIは、user@service.comの型式を取りうる。この場合、NAIは、MSがPSにアクセスし、準備パラメータを受信するための一時的な使用のためのものである。この一時的なNAIの使用によって、システムは、より柔軟にリソースを割り当てることが可能になる。一旦、与えられた移動デバイスが、準備パラメータを受信すると、PSへのアクセスに使用されたNAIは、別の移動デバイスに割り当てられる。一時的なSSは、一時的なNAIに対応しており、AAAサーバによって、MSの要求を認証し、PSにアクセスするための一時的なパケットデータセッションを確立するために使用されよう。多数のユーザが同時にPSにアクセスできるようにするために、一時的なNAIとSSとのペアは様々ありうる。
引き続き図2に示すように、SMSサービスメッセージを経由してブートストラップデータを取得した後、MS106は、指定されたセキュリティ機構[WAP−183]と、MSとPSとの間で共有された鍵とを用いて、PS110を認証する。ある実施例では、この共有鍵は、電子連続番号(ESN:Electronic Serial Number)とサービスプログラミングコード(SPC)とからなる。ESNは、移動デバイス製造者によって指定された32ビットの数であり、移動デバイス機器をユニークに識別する。別の実施例は、MSとPSとによって共有された鍵を決定するための代替スキームを適用しうる。一時的なSSがブートストラップデータに含まれている場合、処理は、それを保護すべきである。ある実施例では、この一時的なSSは、ESNとSPCとを合成してなる鍵を使って、PS110によって暗号化される。
MS106によってPS110の認証が成功した場合には、MS106は、SMSアクノレッジ(ACK)メッセージによってMS108に応答する。このSMS ACKは、MS106がブートストラップデータを首尾よく受信したことをMC108に通知する。次に、MS106は、時間t3において、PDSN102とのポイントトゥポイントプロトコル(PPP)セッションを確立することによって、単純なIPパケットデータ呼出を開始する。MS106は、PDSN102の動作領域内におそらくとどまっているであろうから、移動IPパケットデータ呼出は、必要とはされない。MS106が、PDSN動作領域を変える事象においては、MS106は、新たなPDSNとの別の単純なIPパケットデータ呼出を確立する。PPP認証のために、MS106は、チャレンジハンドシェイク認証プロトコル(CHAP:Challenge Handshake Authentication Protocol )を使用する。CHAPは、3方式ハンドシェイクのピアの識別子を確認するために使用され、PPP内のような他のプロトコル内に通常は埋め込まれている。CHAPを用いたPPP認証の間、MS106は、(もしも使用されていれば)一時的なNAIとSSとを用いる。ある実施例では、AAA104は、一時的なNAIとSSとのペアを格納することに留意されたい。情報にアクセスする場合、NAIは関連するSSへマップする。
PDSN102は、時間t4において、AAA104にアクセス要求を送る。このアクセス要求は、CHAPと整合がとれたチャンレンジ応答とNAIを含む。それに応答して、AAA104は、移動デバイスMS106が、準備パラメータを取得するためにPS110への一時的なアクセスを要求していることを認識する。その後、AAA104は、ユーザを認証する。(もしあれば)一時的なNAIとSSとは、オペレータによってAAA内で設定される。MS106の認証が成功した場合には、AAA104は、プライベートなIPアドレスをMS106に割り当てる。AAA104は、このプライベートなIPアドレスを、アクセス受諾メッセージによってPDSN102に提供する。このアクセス受諾メッセージは、時間t5において送られる。別の実施例では、PDSN102が、MS106のためのプライベートIPアドレスを選択することに留意されたい。
PDSN102は、ユーザ名属性を含むアクセス受諾を受信し、準備パラメータを取得するためにユーザMS106がPS110へのアクセスを要求していることを認識する。もしもこのアクセス受諾が、MS106に割り当てられたIPアドレスを含んでいないのであれば、PDSNは、プライベートIPアドレスをこの移動デバイスに割り当てるであろう。
時間t6において、MS106に割り当てられたプライベートIPアドレスは、PPPとインターネットプロトコル制御プロトコル(IPCP:Internet Protocol Control Protocol)とを経由して、MS106に送られる。このIPCPによって、好ましいIPパラメータのネゴシエーションが可能となる。すると、PDSN102は、MS106のアクセス制御を実行し、これによって、PS及びDNSサーバ10とのみの通信が可能となる。PDSN102によって制御されるアクセスは、MS106が、キャリアのサービス又はインターネットにアクセスすることを阻止する。このアクセス制御は望ましい。というのも、この処理における時点では、MS106は未だにパケットデータサービスあるいはその他のどのサービスに対しても認証されておらず、キャリアの貴重なサービスに対するアクセスが保護されるべきであるからである。特に、PDSN102は、MS106によって送られたIPパケットの宛先IPアドレスフィールドを確認する。MS106は、割り当てられたプライベートIPアドレスによって識別される。もしも宛先IPアドレスが、PS及びDNSサーバ110のものでなければ、PDSN102は、このパケットを破棄する。同様に、MS106へ向かうパケットは、もしもソースIPアドレスが、PS及びDNSサーバ110のものでなければ破棄される。PDSNは、MSが(PSのIPアドレスの代わりに)PSのURLを受信するというシナリオに従って、MSがDNSサーバにアクセスすることを可能にする。この場合、MSは、(PSのIPアドレスを含む)DNS応答を返答するキャリアのDNSサーバに、(PSのURLを含む)DNSクエリを送ることが要求される。
MS106は、この時点において、プライベートIPアドレスが割り当てられており、PS110のIPアドレスを受信している。MS106は、PSから準備パラメータを受信するための十分な情報を持っている。時間t7において、MS106は、IPベースの空気を介した(IOTA:IP-based Over-The-Air)ハンドセットコンフィグレーションマネジメントセッションを開始する。この準備パラメータは、限定される訳ではないが、ネットワークアーキテクチャモデル(NAM:Network Architecture Model)、メッセージディスポジション通知(MDN:Message Disposition Notification)、国際移動電話加入者識別番号(IMSI)、好適なローミングリスト(PRL:Preferred Roaming List)、好適なユーザゾーンリスト(PUZL:Preferred User Zone List)及び、例えばTIA/EIA−683−Bで指定されたようなその他のパラメータ及び情報を含んでいる。追加のパラメータは、WAPブラウザ、Provisioning Content(WAP−183−PROVCONT)のために分類されたものを含みうる。更に、盗み取りを避けるために、PS110とMS106とは、ESNとSPCとを用いた共有秘密を使ってIOTAセッションを暗号化する。
このIOTAセッションの間に、MS106は、例えば音声呼出又はパケットデータサービスのようなサービスプロバイダとの通信をサポートするのに十分な準備パラメータを受信する。時間t8において、MS106は、パケットデータ呼出のような呼出を開始する。準備データが一旦正しくMS106によって受信されると、MS106は、サービスプロバイダを通じて利用可能なあらゆるサービスを開始する。
図3は、移動デバイスMS106における動作を示す。ここで、処理200は、準備パラメータを取得するために用いられる。ステップ202では、移動デバイスが、初期設定手続を開始する。この初期設定は、サービスプロバイダへのアクセスを取得するために実行される。移動デバイスは、そのような情報の要求をMC108に送る。もしも移動デバイスが判定部204においてブートストラップデータを受信すれば、処理はステップ206に進み、ACKメッセージを送ることによってブートストラップデータの取得を確認する。もしも移動デバイスがブートストラップデータを受信しないのであれば、移動デバイスはそのデータを待つ。移動デバイスは、ステップ208において、プライベートIPアドレスを受信する。ここでは、プライベートIPアドレスは、全体的にはルーティング可能ではないが、PDSNとサービスプロバイダとによって、移動デバイスを識別するために使用される。もしも移動デバイスが、判定部210において、PSのIPアドレス以外の任意のIPアドレスへのアクセスを試みるのであれば、PDSNは、送られたデータのパケットを破棄し、何の動作もなされない。もしも移動デバイスがPSにアクセスするのであれば、処理はステップ212に進み、準備パラメータを受信する。ステップ214では、移動デバイスが通信を確立する。
上記したように、準備パラメータを移動デバイスに提供する方法は、SMSサービスを用いて、IPベースのサーバにアクセスするために十分な情報を提供する。移動デバイスは、IPベースのサーバとのコンタクトを確立し、それによって準備パラメータを受信する。IPベースのサーバとの通信は、移動デバイスにプライベートIPアドレスを適用する。移動デバイスは、IPベースのサーバへの限定されたアクセスを行い、認証をペンディングしているサービスプロバイダのサービスへのアクセスが防止されている。上記された方法は、例えばデータカードのように、WAPブラウザのようなより複雑なプロトコルをサポートしない低コストなデバイスであるという点で有益である。そのような低コストなデバイスは、WAP Provisioning Bootstrap SpecificationやWAP-184-PROVBOOTで定義されたWAP仕様、及び/又はWAP-192で定義されたWAP Binary XML Content Format (WBXML)をサポートする必要がない。上記した方法は、より単純なIPプロトコルを利用する。
当業者であれば、これら情報および信号が、種々異なった技術や技法を用いて表されることを理解するであろう。例えば、上述した記載で引用されているデータ、指示、命令、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学微粒子、あるいはこれら何れかの結合によって表現されうる。
これらの知識によって、ここで開示された実施例に関連する様々に例示された論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子工学ハードウェア、コンピュータソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして適用されることが更に理解されよう。ハードウェアとソフトウェアとの相互互換性を明確に説明するために、様々に例示された部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能に関して一般的に記述された。それら機能がハードウェアとしてあるいはソフトウェアとして適用されているかは、特有の応用例および全体システムに課せられている設計条件による。熟練した技術者であれば、各特定のアプリケーションに応じて変更することによって上述した機能を実施しうる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲から逸脱したものと解釈すべきではない。
様々に示された論理ブロック、モジュール、および上述された実施例に関連して記載された回路もまた実装され、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、アプリケーションに固有の集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア部品、あるいは上述された機能を実現するために設計された何れかの組み合わせとともに実行されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、たとえばDSPとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに接続された1つ以上のマイクロプロセッサ、またはその他の配置のような計算デバイスの組み合わせとして実装することも可能である。
ここで開示された実施例に関連して記述された方法やアルゴリズムのステップは、ハードウェアや、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールや、これらの組み合わせによって直接的に具現化される。ソフトウェアモジュールは、RAM、フラッシュメモリ、ROM、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD−ROM、あるいは当該技術分野で知られているその他の型式の記憶媒体に収納されうる。好適な記憶媒体は、プロセッサがそこから情報を読み取り、またそこに情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。または、記憶媒体はプロセッサに統合されうる。このプロセッサと記憶媒体は、ASICに収納することができる。ASICは、ユーザ端末内に収納することもできる。または、このプロセッサと記憶媒体が、ユーザ端末におけるディスクリートな部品として収納されることもある。
開示された実施例における上述の記載は、いかなる当業者であっても、本発明の活用または利用を可能とするようになされている。これらの実施例への様々な変形例もまた、当業者に対しては明らかであって、ここで定義された一般的な原理は、本発明の主旨または範囲を逸脱しない他の実施例にも適用されうる。このように、本発明は、上記で示された実施例に制限されるものではなく、ここで記載された原理と新規の特徴に一致した広い範囲に相当するものを意図している。

Claims (13)

  1. 移動デバイスにおける方法であって、
    メッセージセンタからのショートメッセージングサービスメッセージを経由してブートストラップデータを受信することであって、前記ブートストラップデータは、前記移動デバイスとインターネットプロトコルベースのサーバとの間の通信を確立するために十分であることと、
    前記インターネットプロトコルベースのサーバとの通信を確立することと、
    前記インターネットプロトコルベースのサーバから準備パラメータを受信することとを備える方法。
  2. 請求項1に記載の方法において更に、
    アクノレッジメッセージを経由して前記ブートストラップデータの受信をアクノレッジすることを備える方法。
  3. 請求項1に記載の方法において更に、
    前記インターネットプロトコルベースのサーバとの通信のためにプライベートなインターネットプロトコルアドレスを受信することを備える方法。
  4. 請求項1に記載の方法において、前記ブートストラップデータは、電子連続番号を含む方法。
  5. 請求項1に記載の方法において、前記ブートストラップデータは、前記インターネットベースのサーバのインターネットプロトコルアドレスを含む方法。
  6. 請求項1に記載の方法において、前記ブートストラップデータは、ネットワークアーキテクチャ識別子を含む方法。
  7. 請求項6に記載の方法において、前記ネットワークアーキテクチャ識別子は、共有された秘密に対応している方法。
  8. 通信システムにおける方法であって、
    ショートメッセージングサービスを経由して移動デバイスにブートストラップデータを送ることであって、前記ブートストラップデータは、前記移動デバイスとインターネットプロトコルベースのサーバとの間の通信を確立するために十分であることと、
    前記インターネットプロトコルベースのサーバから前記移動デバイスへと準備パラメータを送ることとを備える方法。
  9. 請求項8に記載の方法において、前記準備パラメータを送ることは更に、
    インターネットプロトコルベースの空気を介したハンドセットコンフィグレーションマネジメントセッションを確立することを備える方法。
  10. 請求項8に記載の方法において更に、
    プライベートなインターネットプロトコルアドレスを前記移動デバイスに提供することと、
    前記インターネットプロトコルベースのサーバへのアクセスを制限することによって、前記移動デバイスのアクセスを制御することとを備える方法。
  11. 請求項10に記載の方法において、前記移動デバイスのアクセスを制御することは、前記インターネットプロトコルベースのサーバ以外の宛先アドレスを持つデータのパケットを破棄することを備える方法。
  12. 移動デバイスであって、
    ショートメッセージングサービスメッセージを経由して、メッセージセンタからのブートストラップデータを受信する手段であって、前記ブートストラップデータは、前記移動デバイスとインターネットプロトコルベースのサーバとの間の通信を確立するために十分であることと、
    前記インターネットプロトコルベースのサーバとの通信を確立する手段と、
    前記インターネットプロトコルベースのサーバから準備パラメータを受信する手段とを備える移動デバイス。
  13. 無線インフラストラクチャ要素であって、
    ショートメッセージングサービスを経由してブートストラップデータを移動デバイスに送る手段であって、前記ブートストラップデータは、前記移動デバイスとインターネットプロトコルベースのサーバとの間の通信を確立するために十分であることと、
    前記インターネットプロトコルベースのサーバから前記移動デバイスへと準備パラメータを送る手段とを備える無線インフラストラクチャ要素。
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