JP2010074800A - 移動通信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）に対して、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）と移動局ＵＥとの間の通信で用いられるセキュリティ鍵ＫｅＮＢを秘密にする。
【解決手段】本発明に係る移動通信方法は、ハンドオーバ元無線基地局が、交換局に対して、ＮＣＣとＰＣＩとＫｅＮＢ ＊とを含むハンドオーバ要求を送信する工程と、交換局が、ＮＣＣを変更すると共に、ＰＣＩに基づいてＫｅＮＢ ＊を変更し、ハンドオーバ先無線基地局に対して、変更されたＮＣＣと変更されたＫｅＮＢ ＊とを含むハンドオーバ要求を送信する工程と、ハンドオーバ先無線基地局が、ＫｅＮＢ ＊に基づいて第１鍵を生成する工程と、移動局が、ハンドオーバ指示に含まれているＮＣＣとＰＣＩとに基づいて第１鍵を生成する工程とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、移動局が、ハンドオーバ元無線基地局配下のハンドオーバ元セルからハンドオーバ先無線基地局配下のハンドオーバ先セルにハンドオーバする移動通信方法に関する。
図１に示すように、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の移動通信システムでは、移動局ＵＥが、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）からハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）にハンドオーバする際に、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）は、事前に、ハンドオーバ準備処理（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）において、当該移動局ＵＥの「ＵＥ ｃｏｎｔｅｘｔ」を、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）に送信するように構成されている。
ここで、「ＵＥ ｃｏｎｔｅｘｔ」には、「ＡＳ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）」の「ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ及びｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）」に必要な「ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｃｏｎｔｅｘｔ」が含まれる。
ＡＳの「ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ」は、無線基地局ｅＮＢと移動局ＵＥとの間で共通に用いられるセキュリティ鍵ＫｅＮＢを用いて行われる。
なお、ハンドオーバ処理において、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）は、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）に対して、セキュリティ鍵ＫｅＮＢそのものではなく、セキュリティ鍵ＫｅＮＢ、或いは、事前に交換局ＭＭＥから取得している「ＮＨ（Ｎｅｘｔ Ｈｏｐ）」というパラメータから派生された「ＫｅＮＢ ＊」というパラメータを転送するように構成されている。
３ＧＰＰ ＴＳ３３．４０１ ｖ８．０．０
しかしながら、従来の移動通信システムでは、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）と移動局ＵＥとの間の通信で用いられるセキュリティ鍵ＫｅＮＢが、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）によって通知されるパラメータＫｅＮＢ ＊によって所定規則（ＫＤＦ：Ｋｅｙ Ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に基づいて生成されるため、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）が、かかるセキュリティ鍵ＫｅＮＢを知ることができ、セキュリティ上、脆弱となるという問題点があった。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）に対して、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）と移動局ＵＥとの間の通信で用いられるセキュリティ鍵ＫｅＮＢを秘密にすることが可能な移動通信方法を提供することを目的とする。
本発明の第１の特徴は、移動局が、ハンドオーバ元無線基地局配下のハンドオーバ元セルからハンドオーバ先無線基地局配下のハンドオーバ先セルにハンドオーバする移動通信方法であって、前記ハンドオーバ元無線基地局が、交換局に対して、カウンタと前記ハンドオーバ先セルに係る物理セル識別情報と前記ハンドオーバ先セルに係る所定パラメータとを含むハンドオーバ要求を送信する工程Ａと、前記交換局が、前記カウンタを変更すると共に、前記物理セル識別情報に基づいて前記所定パラメータを変更する工程Ｂと、前記交換局が、前記ハンドオーバ先無線基地局に対して、変更された前記カウンタと変更された前記所定パラメータとを含む前記ハンドオーバ要求を送信する工程Ｃと、前記ハンドオーバ先無線基地局が、前記所定パラメータに基づいて第１鍵を生成する工程Ｄと、前記移動局が、前記ハンドオーバ先無線基地局によって送信されたハンドオーバ指示に含まれている前記カウンタと前記物理セル識別情報と前記一時的識別情報とに基づいて前記第１鍵を生成する工程Ｅと、前記ハンドオーバ先セルにおいて、前記移動局と前記ハンドオーバ先無線基地局との間で前記第１鍵を用いて通信を開始する工程Ｆとを有することを要旨とする。
本発明の第１の特徴において、前記ハンドオーバ先無線基地局が、前記ハンドオーバ先セルにおいて前記移動局に対して割り当てられる一時的識別情報と前記所定パラメータとに基づいて第１鍵を生成してもよい。
本発明の第１の特徴において、前記工程Ａにおいて、前記ハンドオーバ元無線基地局が、前記ハンドオーバ先無線基地局配下の前記ハンドオーバ先セル以外の第１セルに係る物理セル識別情報及び所定パラメータを送信してもよい。
本発明の第１の特徴において、前記工程Ｂにおいて、前記交換局は、前記カウンタを変更すると共に、前記第１セルに係る物理セル識別情報に基づいて該第１セルに係る所定パラメータを全て変更してもよい。
本発明の第２の特徴は、移動局が、ハンドオーバ元無線基地局配下のハンドオーバ元セルからハンドオーバ先無線基地局配下のハンドオーバ先セルにハンドオーバする移動通信方法であって、前記ハンドオーバ元無線基地局が、交換局を介して、前記ハンドオーバ先無線基地局に対して、ハンドオーバ準備信号によって、前記ハンドオーバ先セル及び該ハンドオーバ先無線基地局配下の該ハンドオーバセル以外の第１セルに係る検証情報を送信する工程と、前記移動局の前記ハンドオーバ先セルに対するハンドオーバが失敗した場合に、該移動局が、セル選択を行う工程と、前記セル選択によって前記第１セルが選択された場合に、前記移動局が、前記ハンドオーバ先無線基地局に対して、前記第１セルに係る検証情報を含む該第１セルに対する再接続要求を送信する工程と、前記ハンドオーバ先無線基地局が、前記ハンドオーバ元無線基地局によって送信された前記第１セルに係る検証情報と、前記移動局によって送信された前記第１セルに係る検証情報とが一致するか否かについて判定する工程とを有することを要旨とする。
以上説明したように、本発明によれば、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）に対して、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）と移動局ＵＥとの間の通信で用いられるセキュリティ鍵ＫｅＮＢを秘密にすることが可能な移動通信方法を提供することができる。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システム）
図１乃至図７を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、ＬＴＥ方式の移動通信システムである。
本実施形態では、移動局ＵＥが、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）配下のハンドオーバ元セル（セル＃０）からハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）配下のハンドオーバ先セル（セル＃１）にハンドオーバするケースを挙げながら、本実施形態に係る移動通信システムについて説明する。
図２に示すように、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）は、ハンドオーバ処理において、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）から通知されたパラメータ（所定パラメータ）ＫｅＮＢ ＊に基づいて、ハンドオーバ先セル（セル＃１）において移動局ＵＥとの間の通信（ＡＳの「ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ」）で用いるセキュリティ鍵（第１鍵）ＫｅＮＢを生成するように構成されている。
なお、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）は、ハンドオーバ処理において、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）から通知されたパラメータ（所定パラメータ）ＫｅＮＢ ＊及びハンドオーバ先セル（セル＃１）において移動局ＵＥに対して割り当てる識別子Ｃ-ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ-Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ＩＤ）に基づいてに基づいて、ハンドオーバ先セル（セル＃１）において移動局ＵＥとの間の通信（ＡＳの「ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ」）で用いるセキュリティ鍵（第１鍵）ＫｅＮＢを生成するように構成されていてもよい。
ここで、パラメータＫｅＮＢ ＊は、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）によって、ハンドオーバ元セル（セル＃０）においてハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）と移動局ＵＥとの間の通信で用いられている第１鍵及びハンドオーバ先セル（セル＃１）の物理セル識別情報ＰＣＩとに基づいて生成されるものである。
或いは、パラメータＫｅＮＢ ＊は、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）によって、パラメータＮＨ及びハンドオーバ先セル（セル＃１）の物理セル識別情報ＰＣＩとに基づいて生成されるものである。
なお、パラメータＮＨは、交換局ＭＭＥによって鍵ＫＡＳＭＥを用いて生成され、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）に通知されているものである。
以下、図３乃至図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおいて、移動局ＵＥが、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）配下のハンドオーバ元セル（セル＃０）からハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）配下のハンドオーバ先セル（セル＃１）にハンドオーバするケースにおける動作について説明する。
図３に示すように、ステップＳ１００１において、移動局ＵＥは、現在通信中のセル（セル＃０）を管理するハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）に対して、「ＲＲＣ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ（測定報告）」を送信する。
ステップＳ１００２において、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）は、移動局ＵＥを、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）配下のハンドオーバ先セル（セル＃１）に対してハンドオーバさせることを決定し、セル＃０における移動局ＵＥとの間の通信で使用しているセキュリティ鍵ＫｅＮＢ及びハンドオーバ先セル（セル＃１）の物理セル識別情報ＰＣＩに基づいて、パラメータＫｅＮＢ ＊を算出する。
或いは、ステップＳ１００２において、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）は、移動局ＵＥを、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）配下のハンドオーバ先セル（セル＃１）に対してハンドオーバさせることを決定し、パラメータＮＨ及びハンドオーバ先セル（セル＃１）の物理セル識別情報ＰＣＩに基づいて、パラメータＫｅＮＢ ＊を算出する。
ステップＳ１００３において、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）は、ハンドオーバ元交換局（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ）に対して、かかるパラメータＫｅＮＢ ＊を含む「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｉｒｅｄ」を送信する。
ここで、「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｉｒｅｄ」には、カウンタＮＣＣ（Ｎｅｘｒ ｈｏｐ Ｃｈａｉｎｉｎｇ Ｃｏｕｎｔ）と、ハンドオーバ先セル（セル＃１）に係る物理セル識別情報ＰＣＩと、ハンドオーバ先セル（セル＃１）に係るパラメータ（所定パラメータ）ＫｅＮＢ ＊とが含まれている。
例えば、図４に示すように、カウンタＮＣＣ、ハンドオーバ先セル（セル＃１）に係る物理セル識別情報ＰＣＩ、及び、ハンドオーバ先セル（セル＃１）に係るパラメータＫｅＮＢ ＊は、「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｉｒｅｄ」内の情報要素「ＳｅｃｕｒｉｔｙＣｏｔｅｘｔＩｎｆｏ」によって送信されるように構成されている。
ここで、情報要素「ＳｅｃｕｒｉｔｙＣｏｔｅｘｔＩｎｆｏ」は、「ＵＥ ｃｏｎｔｅｘｔ」の一部として送信されるが、Ｓ１−ＡＰプロトコル上「Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ」としてではなく、「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｉｒｅｄ」内の１つの情報要素として送信されるように構成されている。このようにすることで、「ＳｅｃｕｒｉｔｙＣｏｎｔｅｘｔＩｎｆｏ」を交換局ＭＭＥで操作することができる。
なお、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）は、「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｉｒｅｄ」によって、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）配下のハンドオーバ先セル（セル＃１）以外の第１セル（セル＃２やセル＃３）に係る物理セル識別情報ＰＣＩ（Ｔａｒｇｅｔ ＰＣＩ）及びパラメータＫｅＮＢ ＊を送信するように構成されていてもよい。
かかる場合、図４に示すように、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）は、１つのＮＣＣに対して、複数の物理セル識別情報ＰＣＩ（Ｔａｒｇｅｔ ＰＣＩ）及びパラメータＫｅＮＢ ＊の組み合わせ（Ｌｉｓｔ ｏｆ ＫｅＮＢ ＊）を送信するように構成されていてもよい。
また、図４に示すように、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）は、カウンタＮＣＣ、ハンドオーバ先セル（セル＃１）に係る物理セル識別情報ＰＣＩ（Ｔａｒｇｅｔ ＰＣＩ）、及び、ハンドオーバ先セル（セル＃１）に係るパラメータＫｅＮＢ ＊に加えて、ハンドオーバ先セル（セル＃１）に係る下りキャリア周波数（Ｔａｒｇｅｔ ＥＡＲＦＣＮ-ＤＬ）を送信するように構成されていてもよい。
ステップＳ１００４において、ハンドオーバ元交換局（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ）は、ハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）に対して、「Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を送信する。
ここで、ハンドオーバ元交換局（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ）及びハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）は、同一の交換局であってもよい。
ステップＳ１００５において、ハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）は、「Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に含まれているカウンタＮＣＣを変更すると共に、「Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に含まれている物理セル識別情報（Ｔａｒｇｅｔ ＰＣＩ）に基づいて、「Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に含まれているパラメータＫｅＮＢ ＊を変更する。
例えば、ハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）は、「ＮＣＣ」を２回インクリメントすると判断した場合、鍵ＫＡＳＭＥに基づいて２回インクリメントした「ＮＣＣ」に対応する「ＮＨ」を生成し、生成した「ＮＨ」及び「Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に含まれている物理セル識別情報（Ｔａｒｇｅｔ ＰＣＩ）に基づいて、新たなパラメータＫｅＮＢ ＊を生成する。
なお、上述のパラメータＫｅＮＢ ＊等は、Ｓ１-ＡＰにおける情報要素として送信されているため、ハンドオーバ元交換局（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ）及びハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）は、上述のパラメータＫｅＮＢ ＊等を知ることができる。
ここで、ハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）は、「ＮＣＣ」を変更する場合、かかる「ＮＣＣ」に対応する全ての物理セル識別情報（Ｔａｒｇｅｔ ＰＣＩ）に基づいて、「ＮＣＣ」に対応する全てのパラメータＫｅＮＢ ＊を変更してもよい。
ステップＳ１００６において、ハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）は、変更されたカウンタＮＣＣと変更されたパラメータＫｅＮＢ ＊とハンドオーバ先セルに係る物理セル識別情報（Ｔａｒｇｅｔ ＰＣＩ）を含む「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）に対して送信する。
ステップＳ１００７において、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）は、ハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）に対して「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ」を送信する。
このとき、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）は、移動局ＵＥに対して送信すべく「ＲＲＣ ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ」を作成し、前記「Ｓ１−ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ」に含めて「ＲＲＣ ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ」をハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）に対して送信する。前記「ＲＲＣ ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ」には、前記ハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）から前記「Ｓ１−ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」によって受信されたカウンタＮＣＣが含まれる。
ステップＳ１００８において、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）は、「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に含まれているパラメータ（所定パラメータ）ＫｅＮＢ ＊を用いてセキュリティ鍵（第１鍵）ＫｅＮＢを生成する。
具体的には、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）は、「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に含まれていたパラメータＫｅＮＢ ＊に基づいて、セキュリティ鍵ＫｅＮＢを生成する。
なお、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）は、「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に含まれていたパラメータＫｅＮＢ ＊及びハンドオーバ先セル（セル＃１）において移動局ＵＥに対して割り当てる一時的識別情報Ｃ-ＲＮＴＩに基づいて、セキュリティ鍵ＫｅＮＢを生成してもよい。
ステップＳ１００９において、ハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）は、ハンドオーバ元交換局（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ）に対して、「Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ」を送信する。このとき、前記「Ｓ１−ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ」に含まれていた「ＲＲＣ ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ」を前記「Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ」に含めて送信する。
ステップＳ１０１０において、ハンドオーバ元交換局（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ）は、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）に対して、「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｉｒｅｄ Ａｃｋ」を送信する。このとき、前記「Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｋ」に含まれていた「ＲＲＣ ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ」を前記「Ｓ１−ＡＰ：ＨＯ Ｒｅｑｕｉｒｅｄ Ａｃｋ」に含めて送信する。
ステップＳ１０１１において、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）は、移動局ＵＥに対して、「ＲＲＣ ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ」を送信する。
ステップＳ１０１２において、移動局ＵＥは、「ＲＲＣ ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ」に含まれているハンドオーバ先セル（セル＃１）において、前記「ＲＲＣ ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ」に含まれているカウンタＮＣＣに基づいて、パラメータ（所定パラメータ）ＫｅＮＢ ＊を生成し、前記パラメータＫｅＮＢ ＊用いて、セキュリティ鍵（第１鍵）ＫｅＮＢを生成する。
なお、パラメータＫｅＮＢ ＊は、前記カウンタＮＣＣに基づいて、パラメータＮＨ或いはハンドオーバ元セルにおける通信で用いられていた第１鍵ＫｅＮＢのどちらか一方及び「ＲＲＣ ＨＯ Ｃｏｍｍａｎｄ」に含まれているハンドオーバ先セル（セル＃１）の物理識別情報ＰＣＩに基づいて生成されるものである。パラメータＮＨは、移動局ＵＥが保持している鍵ＫＡＳＭＥに基づき移動局ＵＥ内部にて生成される。
ステップＳ１０１３において、移動局ＵＥは、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）に対して、「ＲＲＣ ＨＯ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ」を送信し、ステップＳ１０１４において、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）は、ハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）に対して、「Ｓ１-ＡＰ：ＨＯ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ」を送信する。
ステップＳ１０１５において、ハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）は、ハンドオーバ元交換局（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ）に対して、「Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ」を送信し、ステップＳ１０１６において、ハンドオーバ元交換局（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＭＥ）は、ハンドオーバ先交換局（Ｔａｒｇｅｔ ＭＭＥ）に対して、「Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ Ａｃｋ」を送信する。
なお、ハンドオーバ先セル（セル＃１）において、移動局ＵＥとハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）との間では、ステップＳ１００８及びステップＳ１０１２において生成されたセキュリティ鍵（第１鍵）ＫｅＮＢを用いた通信が行われる。
ここで、図５に示すように、移動局ＵＥは、セル＃１に対するハンドオーバが失敗した場合、セル選択を行い、新たに見つかったセル＃２に対して再接続（Ｒｅ-ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）を試みる。
具体的には、移動局ＵＥは、新たに見つかったセル＃２に対して、検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉ」を含む「ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅ-ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ（再接続要求）」を送信する。
検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉ」は、移動局ＵＥの「ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ」を無線基地局において特定し、移動局ＵＥの正当性を確認するためのｔｏｋｅｎ（ｓｈａｒｅｄ ｓｅｃｒｅｔ）のようなものである。
ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）は、交換局ＭＭＥを介して、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）に対して、ハンドオーバ先セルにおける当該移動局ＵＥの検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉ」を含む「ＵＥ ｃｏｎｔｅｘｔ」を含む「Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ（ハンドオーバ準備信号）」を送信する。
ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）は、移動局ＵＥから受信した検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉ」と、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）から事前に転送された検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉ」との一致を確認することで、移動局ＵＥの正当性を確認する。
正当性が確認された場合は、「ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅ-ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ」を移動局ＵＥに対して返し、再接続が成功する。
一方、両者の一致が確認できなかった場合や、当該移動局ＵＥの検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉ」或いは「ＵＥ ｃｏｎｔｅｘｔ」が存在しなかった場合は、「ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅ-ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｒｅｊｅｃｔ」を移動局ＵＥに返し、再接続が失敗する。再接続が失敗すると、移動局ＵＥは、ＡＳの接続を解放し、ＲＲＣ_ＩＤＬＥ状態となる。
したがって、図５の例において、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）配下のセル＃１乃至＃３に、移動局ＵＥの「ＵＥ ｃｏｎｔｅｘｔ」が記憶されている場合であっても、セル＃２及びセル＃３における当該移動局ＵＥの検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉ」が記憶されていない場合には、当該移動局ＵＥのセル＃２に対する再接続が失敗となってしまう。
以下、かかる場合に、図６及び図７を参照して、かかる再接続処理を成功させるためのハンドオーバ準備処理（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）の動作について説明する。
図６に示すように、ステップＳ２００１において、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）が、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）に対して、「Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ」を送信する。
ここで、「Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ（ハンドオーバ準備信号）」には、ハンドオーバ元セル（セル＃０）に係る物理セル識別情報（Ｓｏｕｒｃｅ ＰＣＩ）と、ハンドオーバ元セル（セル＃１）において移動局ＵＥに対して割り当てられている識別子（Ｓｏｕｒｃｅ Ｃ-ＲＮＴＩ）と、検証情報（ｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉ）とが含まれている。
例えば、図７に示すように、ハンドオーバ元セル（セル＃０）に係る物理セル識別情報（Ｓｏｕｒｃｅ ＰＣＩ）、ハンドオーバ元セル（セル＃１）において移動局ＵＥに対して割り当てられている識別子（Ｓｏｕｒｃｅ Ｃ-ＲＮＴＩ）、及び、検証情報（ｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉ）は、「Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ」内の情報要素「ＲｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＩｎｆｏ」によって送信されるように構成されている。
ここで、情報要素「ＲｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＩｎｆｏ」は、「ＵＥ ｃｏｎｔｅｘｔ」の一部として送信されるように構成されている。
なお、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）は、「Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ」によって、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）配下のハンドオーバ先セル（セル＃１）以外の第１セル（セル＃２やセル＃３）に係る検証情報（ｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉ）を送信するように構成されていてもよい。
ここで、各移動局ＵＥ用の検証情報（ｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉ）は、各セルによって異なるように構成されている。
ステップＳ２００２において、移動局ＵＥのセル＃１に対するハンドオーバが失敗した場合に、ステップＳ２００３において、移動局ＵＥは、再接続先のセルとしてセル＃２を発見する。
ステップＳ２００４において、移動局ＵＥは、セル＃２を管理するハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）に対して、移動局ＵＥの検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ−Ｉ」を含む「ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅ-ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を送信する。
ここで、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）は、ステップＳ２００１において、セル＃２における移動局ＵＥの検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ−Ｉ」を取得しているため、ステップＳ２００５において、「ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅ-ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に含まれる移動局ＵＥの検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ−Ｉ」と、ステップＳ２００１において取得したセル＃２における移動局ＵＥの検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ−Ｉ」とが一致するか否かについて判定する。
両者が一致すると判定した場合には、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）は、当該移動局ＵＥの正当性が確認されたものと判断して、「ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅ-ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ」を移動局ＵＥに対して返し、再接続が成功する。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果）
本実施形態に係る移動通信システムによれば、交換局ＭＭＥが、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）によって生成されたパラメータＫｅＮＢ ＊を変更することができるため、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）に対して、ハンドオーバ先無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）と移動局ＵＥとの間の通信で用いられるセキュリティ鍵ＫｅＮＢを秘密にすることができる。
本実施形態に係る移動通信システムによれば、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）が、ハンドオーバ先セルにおける係るパラメータ「ＫｅＮＢ ＊」に加えて、ハンドオーバ先基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）配下のハンドオーバ先セル以外の第１セルにおける係るパラメータ「ＫｅＮＢ ＊」を送信することによって、移動局ＵＥのハンドオーバ先セルへのハンドオーバが失敗した場合に、「ＵＥ ｃｏｎｔｅｘｔ」が記憶されている第１セルに対する再接続の失敗を回避することができる。
本実施形態に係る移動通信システムによれば、ハンドオーバ元無線基地局（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）が、ハンドオーバ先セルにおける係る移動局ＵＥの検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ−Ｉ」に加えて、ハンドオーバ先基地局（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）配下のハンドオーバ先セル以外の第１セルにおける係る移動局ＵＥの検証情報「ｓｈｏｒｔＭＡＣ−Ｉ」を送信することによって、移動局ＵＥのハンドオーバ先セルへのハンドオーバが失敗した場合に、「ＵＥ ｃｏｎｔｅｘｔ」が記憶されている第１セルに対する再接続の失敗を回避することができる。
なお、上述の移動局ＵＥや無線基地局ｅＮＢや交換局ＭＭＥの動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、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によって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、移動局ＵＥや無線基地局ｅＮＢや交換局ＭＭＥ内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして移動局ＵＥや無線基地局ｅＮＢや交換局ＭＭＥ内に設けられていてもよい。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおいて鍵ＫｅＮＢを更新する様子を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおけるハンドオーバ動作について示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおいてパラメータＫｅＮＢ ＊を送信する方法について説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおける再接続の様子を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおけるハンドオーバ準備処理の動作について示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおいてパラメータｓｈｏｒｔＭＡＣ-Ｉを送信する方法について説明するための図である。
符号の説明
ＵＥ…移動局
Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ…ハンドオーバ元無線基地局
Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ…ハンドオーバ元無線基地局
ＭＭＥ…交換局

Claims (5)

  1. 移動局が、ハンドオーバ元無線基地局配下のハンドオーバ元セルからハンドオーバ先無線基地局配下のハンドオーバ先セルにハンドオーバする移動通信方法であって、
    前記ハンドオーバ元無線基地局が、交換局に対して、カウンタと前記ハンドオーバ先セルに係る物理セル識別情報と前記ハンドオーバ先セルに係る所定パラメータとを含むハンドオーバ要求を送信する工程Ａと、
    前記交換局が、前記カウンタを変更すると共に、前記物理セル識別情報に基づいて前記所定パラメータを変更する工程Ｂと、
    前記交換局が、前記ハンドオーバ先無線基地局に対して、変更された前記カウンタと変更された前記所定パラメータとを含む前記ハンドオーバ要求を送信する工程Ｃと、
    前記ハンドオーバ先無線基地局が、前記ハンドオーバ先セルにおいて前記所定パラメータに基づいて第１鍵を生成する工程Ｄと、
    前記移動局が、受信したハンドオーバ指示に含まれている前記カウンタと前記物理セル識別情報と前記一時的識別情報とに基づいて前記第１鍵を生成する工程Ｅと、
    前記ハンドオーバ先セルにおいて、前記移動局と前記ハンドオーバ先無線基地局との間で前記第１鍵を用いて通信を開始する工程Ｆとを有することを特徴とする移動通信方法。
  2. 前記工程Ｄにおいて、前記ハンドオーバ先無線基地局が、前記移動局に対して割り当てられる一時的識別情報と前記ハンドオーバ先セルにおいて前記所定パラメータとに基づいて第１鍵を生成することを特徴とする請求項１に記載の移動通信方法。
  3. 前記工程Ａにおいて、前記ハンドオーバ元無線基地局が、前記ハンドオーバ先無線基地局配下の前記ハンドオーバ先セル以外の第１セルに係る物理セル識別情報及び所定パラメータを送信することを特徴とする請求項１に記載の移動通信方法。
  4. 前記工程Ｂにおいて、前記交換局は、前記カウンタを変更すると共に、前記第１セルに係る物理セル識別情報に基づいて該第１セルに係る所定パラメータを全て変更することを特徴とする請求項２に記載の移動通信方法。
  5. 移動局が、ハンドオーバ元無線基地局配下のハンドオーバ元セルからハンドオーバ先無線基地局配下のハンドオーバ先セルにハンドオーバする移動通信方法であって、
    前記ハンドオーバ元無線基地局が、交換局を介して、前記ハンドオーバ先無線基地局に対して、ハンドオーバ準備信号によって、前記ハンドオーバ先セル及び該ハンドオーバ先無線基地局配下の該ハンドオーバセル以外の第１セルに係る検証情報を送信する工程と、
    前記移動局の前記ハンドオーバ先セルに対するハンドオーバが失敗した場合に、該移動局が、セル選択を行う工程と、
    前記セル選択によって前記第１セルが選択された場合に、前記移動局が、前記ハンドオーバ先無線基地局に対して、前記第１セルに係る検証情報を含む該第１セルに対する再接続要求を送信する工程と、
    前記ハンドオーバ先無線基地局が、前記ハンドオーバ元無線基地局によって送信された前記第１セルに係る検証情報と、前記移動局によって送信された前記第１セルに係る検証情報とが一致するか否かについて判定する工程とを有することを特徴とする移動通信方法。
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