JP2012532539A

JP2012532539A - 無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理方法、装置及びシステム

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Publication number: JP2012532539A
Application number: JP2012518736A
Authority: JP
Inventors: ジンランリー
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2012-12-13
Also published as: AU2010268998B2; BR112012000335A2; AU2010268998A1; US20120129499A1; CN101945384B; EP2453684A4; CN101945384A; EP2453684A1; WO2011003299A1; EP2453684B1

Abstract

【課題】無線リソース制御（ＲＲＣ）接続再確立の際のセキュリティキー処理方法を提供する。
【解決手段】該方法は、ノードＢがユーザ機器からのＲＲＣ接続再確立要求を受信するステップと、ノードＢが新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップと、ユーザ機器が接続再確立を完成させるように、ノードＢが対応するＲＲＣ接続再確立情報をユーザ機器に送信するステップと、を含む。該方法は、アクセス層セキュリティキーの生成する過程に判定ステップを追加することによって、既存の方法における具体的な状況を考慮せずに新しいセキュリティキーを生成する問題を解決し、大量のセキュリティキー生成演算フローを減らし、システムの遅延を低減する。
【選択図】図３

Description

本発明は、移動通信のセキュリティ分野に関し、具体的に、ＲＲＣ（ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌ：無線リソース制御）接続再確立の際のセキュリティキー処理方法、装置及びシステムに関する。

長期進化型（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ、以下ＬＴＥと略称）システムにおいて、ネットワークのＲＲＣ機能は、ｅＮＢ（Ｅ−ＵＴＲＡＮＮｏｄｅＢ：進化型ユニバーサル陸上無線アクセスネットワークノードＢ）において実現されるので、ＲＲＣに対応するセキュリティ保護メカニズムもｅＮＢに置かれる。数多くのｅＮＢが広く分布され、アクセス層間の各ネットワークエンティティは地理的な位置及び論理的にも高度に分散化されていて、キャリアはそれらのセキュリティを集中して制御することができず、ｅＮＢがいずれも非セキュリティエリアに位置するので、各ｅＮＢは、各ＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ：ユーザ機器）との間のアクセス層のセキュリティメカニズムに用いられるセキュリティキーを各ｅＮＢ自身で生成しなければならない。

３３．４０１プロトコルによると、ＭＭＥ（ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ：移動管理エンティティ、コアネットワークにおける一つのエンティティである）により開始される初期コンテキストの確立において、ＭＭＥは、初期コンテキスト確立要求情報にてアクセス層（ＡＳ）のルートキーＫ_ｅＮＢを載せてｅＮＢに送信し、ｅＮＢは、Ｋ_ｅＮＢに基づいてＫＤＦ（ＫｅｙＤｅｒｉｖａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ：セキュリティキー生成関数）を用いてＡＳ層シグナル・インテグリティ保護セキュリティキーＫ_{ＲｒｃＩｎｔ}と、シグナル暗号化セキュリティキーＫ_{ＲｒｃＥｎｃ}と、ユーザデータ暗号化セキュリティキーＫ_{ＵｐＥｎｃ}との三つのセキュリティキーを生成する。

通常、Ｋ_ｅＮＢは変更されなく、ただ、ハンドオーバーする際又はＲＲＣ接続再確立の際に、ｅＮＢは新しいＮＨ（ＮｅｘｔＨｏｐ：ネクストホップ値、コアネットワークにより提供される）値又は現在のアクセス層のルートキーＫ_ｅＮＢ（新しいＮＨがない場合）、ＰＣＩ（ＴａｒｇｅｔＰｈｙｓｉｃａｌＣｅｌｌＩＤ：目標物理セルＩＤ）、ＥＡＲＦＣＮ−ＤＬ（ＴａｒｇｅｔＰｈｙｓｉｃａｌＣｅｌｌＤｏｗｎｌｉｎｋＦｒｅｑｕｅｎｃｙ：目標物理セルのダウンリンク周波数）に基づいて新しいＡＳ層のルートキーＫ＊_ｅＮＢを生成し、更に、Ｋ＊_ｅＮＢに基づいて、ＫＤＦを用いてＡＳ層のインテグリティ保護及び暗号化するための三つのセキュリティキーを生成しなければならない。

既存技術において、ＲＲＣ接続再確立の処理プロセスは図１に示す通りである。

ＵＥがいかなる状況下でｅＮＢへＲＲＣ接続再確立要求を送信すると、ｅＮＢはその要求を受信して、ローカルに記憶されたＮＨ値又は現在用いられているＫ_ｅＮＢ、ＰＣＩ、ＥＡＲＦＣＮ−ＤＬに基づいて、ＫＤＦプロセスをトランスファーして新しいアクセス層のルートキーＫ＊_ｅＮＢを生成した後、対応するネクストホップチェーンカウント値（ＮｅｘｔＨｏｐＣｈａｉｎｉｎｇＣｏｕｎｔ：ネクストホップチェーンカウント値、コアネットワークにより提供されるもので、ＮＨとＫ_ｅＮＢに逐一対応され、その値は０〜７範囲内にある）をＲＲＣ接続再確立情報を介してＵＥに送信し、ＵＥは、ネクストホップチェーンカウント値に基づいて、新しいＮＨ（ネクストホップチェーンカウント値がローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値を超える場合、新しいＮＨを用いる）又はＫｅＮＢ（ネクストホップチェーンカウント値がローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値に等しい場合、現在のＫｅＮＢを用いる）を用いて新しいアクセス層ルートキーＫ＊ｅＮＢを生成すると確定する。

ＬＴＥにおいて、各ｅＮＢは、それぞれ、ＵＥとの間のアクセス層のセキュリティキーを保護するので、Ｘ２ポート又はＳ１ポートのハンドオーバーが発生する場合、ｅＮＢが変更されたので、アクセス層のセキュリティキーも当然変更されなければならない。しかし、既存技術において、ＲＲＣ接続再確立の際のセキュリティキー処理方法には、本ｅＮＢ上のＲＲＣ接続再確立が発生し、ｅＮＢとＵＥが変更していなく、且つセキュリティ問題（例えば、セキュリティキーが攻撃者に奪われた、インテグリティ保護検出失敗、コアネットワークとＵＥとの間の共有ルートキーＫＡＳＭＥ期限満了等があるが、通常このような状況は発生しない）が発生していない場合、ｅＮＢとＵＥとの間で共有のアクセス層のセキュリティキーを更新する必要がなく、アクセス層のセキュリティに影響を与えることがないが、具体的な状況を考慮せずに全て１回のセキュリティキー更新を行うと、ｅＮＢ側とＵＥ側の演算量（１回のセキュリティキー更新にそれぞれ４回のＫＤＦプロセスが必要である）とＬＴＥシステム全体の遅延が増加してしまう問題が存在している。

本発明は、既存技術において、具体的な状況を考慮せずにセキュリティキー更新を行う問題に鑑みて出されたもので、具体的な状況に応じてセキュリティキー更新を行うＲＲＣ接続再確立の際のセキュリティキー処理方法を提供することを目的とする。

上述の目的を実現するため、本発明の一方面によると、ノードＢはユーザ機器からの無線リソース制御接続再確立要求を受信するステップと、ノードＢは新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップと、ユーザ機器は接続再確立を完成させるように、ノードＢが対応する無線リソース制御接続再確立情報をユーザ機器に送信するステップと、を含む無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理方法を提供する。

新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップが、ノードＢがターゲットノードＢであって、ターゲットノードＢがハンドオーバーする際のセルに位置すると判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要がないと確定し、ノードＢがハンドオーバーする際に取得したアクセス層セキュリティキーを現在の再確立際のアクセス層セキュリティキーとし、ハンドオーバーする際のセキュリティ配置を用いてローカル配置を行うことを含むことが好ましい。

新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップが、ノードＢがＸ２ハンドオーバーが発生した後のノードＢであるターゲットノードＢであって、ターゲットノードＢがハンドオーバーする際のセルに位置しないと判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成すると確定し、ターゲットノードＢがハンドオーバー要求メッセージに載せられた無線リソース制御接続再確立用のセキュリティキーリストから無線リソース制御接続再確立の際のセルに対応するセキュリティキーＫ＊ｅＮＢを選択し、選択されたセキュリティキーを無線リソース制御接続再確立の際のアクセス層ルートキーＫｅＮＢとすることを含むことが好ましい。

ノードＢが新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップが、ノードＢがＳ１ハンドオーバーが発生した後のノードＢであるターゲットノードＢであって、ターゲットノードＢがハンドオーバーする際のセルに位置しないと判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成すると確定し、ターゲットノードＢがハンドオーバー要求メッセージにおける｛ＮＨ，ＮＣＣ｝に基づいて新しいアクセス層セキュリティキーを生成し、該アクセス層セキュリティキーをＲＲＣ再確立際のアクセス層セキュリティキーとすることを含むことが好ましい。

新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップが、ノードＢがソースノードＢであって、ソースノードＢにセキュリティ問題が存在せず、且つローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０ではないと判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要がないと確定し、ノードＢは以前のセキュリティ配置を用いてローカル配置を行うことを含むことが好ましい。

新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップが、ノードＢがソースノードＢであって、ソースノードＢにセキュリティ問題が存在し、又はローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０であると判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成すると確定し、ノードＢは現在のＫ_ｅＮＢ又は新しいＮＨ、ＰＣＩ、ＥＡＲＦＣＮ−ＤＬを用いてＫＤＦをトランスファーして新しいアクセス層ルートキーＫ＊_ｅＮＢを生成し、Ｋ＊_ｅＮＢに対応するネクストホップチェーンカウント値をローカルに記憶すると共に、Ｋ＊_ｅＮＢを無線リソース制御接続再確立の際のＫ_ｅＮＢとしてローカルに記憶することを含むことが好ましい。

ノードＢが対応する無線リソース制御接続再確立情報をユーザ機器に送信した後、ユーザ機器がノードＢからの無線リソース制御接続再確立情報を受信するステップと、ユーザ機器が受信されたノードＢからの無線リソース制御接続再確立情報に基づいて対応する無線リソース制御接続再確立完成情報を生成し、無線リソース制御接続再確立完成情報をノードＢに送信するステップを更に含むことが好ましい。

ユーザ機器がノードＢからの無線リソース制御接続再確立情報を受信する前、ユーザ機器が受信された無線リソース制御接続再確立情報に含まれたネクストホップチェーンカウント値とユーザ機器のローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値との比較結果に基づいて、ノードＢ側と同一の新しいアクセス層セキュリティキーを対応して生成する必要があるか否かを判定し、更にローカル配置を行い、対応する無線リソース制御接続再確立完成情報を生成するステップを更に含むことが好ましい。

無線リソース制御接続再確立要求に載せられた物理セルのＩＤに対応するノードのＩＤがノードＢのＩＤに合致すると、ノードＢは、ユーザ機器により無線リソース制御接続再確立要求を送信する前にユーザ機器に接続されたノードＢであるソースノードＢであって、無線リソース制御接続再確立要求に載せられた物理セルのＩＤに対応するノードのＩＤがノードＢのＩＤに合致しないと、ノードＢは、無線リソース制御接続再確立要求情報を受信した前にＸ２ハンドオーバー又はＳ１ハンドオーバーを行ったノードＢであるターゲットノードＢであることが好ましい。

本発明の他の一方面によると、ノードＢがユーザ機器からの無線リソース制御接続再確立要求を受信するための受信ブロックと、ノードＢが新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるための第１の判定ブロックと、ユーザ機器が接続再確立を完成させるように、ノードＢが対応する無線リソース制御接続再確立情報をユーザ機器に送信するための送信ブロックと、を含むノードＢを提供する。

上記装置が、ノードＢが受信された無線リソース制御接続再確立要求に載せられた物理セルのＩＤに対応するノードのＩＤが自分のＩＤに合致するか否かに基づいて自分がソースノードＢであるかそれともターゲットノードＢであるかを判定するための第２の判定ブロックを更に含むことが好ましい。

本発明の他の一方面によると、上述ノードＢとユーザ機器の全ての技術的特徴を備える無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理システムを提供する。

本発明は、ＲＲＣ接続再確立が発生した具体的な状況に応じて、アクセス層セキュリティキーに異なる処理を行う方法を採用していて、該方法はアクセス層セキュリティキーの生成中に判断ステップを追加して、既存の方法における具体的な状況に考慮せずに新しいセキュリティキーを生成する問題を解決し、大量のセキュリティキー生成演算プロセスを無くし、システムの遅延を低減する。

本発明の他の特徴及びメリットは明細書において説明し、明細書から更に明確になる、又は本発明を実施することによって把握できる。本発明の目的及び他のメリットは、明細書、特許請求の範囲、図面に特別に指摘された構造によって実現することができる。

ここで説明する図面は、本発明を更に理解するためのものであり、本願の一部を構成する。本発明の例示的な実施例及びその説明は、本発明を解釈するものであるが、本発明を不当に限定するものではない。図面において、
図１は、既存技術に係わるＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキーの処理を示すフローチャートである。図２は、本発明の実施例に係わるＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキーの処理方法を示すフローチャートである。図３は、本発明の実施例に係わる好適のＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキーの処理方法を示すフローチャートである。図４は、本発明の実施例に係わるＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキーの処理方法の具体的な応用を示すフローチャートである。図５は、本発明の実施例に係わるＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキーの処理方法の具体的な応用を示すフローチャートである。図６は、本発明の実施例に係わるＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキーの処理方法の具体的な応用を示すフローチャートである。図７は、本発明の実施例に係わるノードＢ側に配置されたＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキーの処理装置の構造を示すブロック図である。図８は、本発明の実施例に係わるＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキーの処理装置の好適の構造を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の好適の実施例を説明する。ここで、以下の好適の実施例は本発明を説明及び解釈するためのもので、本発明はこれらに限定されない。

機能概説
既存のＬＴＥにおいて具体的な状況を考慮せずにセキュリティキー更新を行うことによってｅＮＢ側とＵＥ側の演算量（１回のセキュリティキー更新に４回のＫＤＦプロセスがそれぞれ必要である）とＬＴＥシステム全体の遅延が増加する問題に鑑み、本発明の実施例によると、ＲＲＣ接続再確立の際のセキュリティキー処理案を提供する。ＲＲＣ接続再確立を行う場合、ｅＮＢ側は、ＵＥのＲＲＣ接続再確立要求を受信した後に判定ステップを更に追加し、ＲＲＣ接続再確立要求がソースｅＮＢ側により非セキュリティ問題のため送信されたものであって且つｅＮＢローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０ではないと、アクセス層セキュリティキー更新を行わなく、ＲＲＣ接続再確立要求がターゲットｅＮＢ側によりハンドオーバーする際のセルから送信されたものであると、ハンドオーバー時に生成されたアクセス層セキュリティキーを使用する。本発明に基づくＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキー処理方法によると、ＲＲＣ接続再確立が発生した場合、ｅＮＢとＵＥが判定ステップを追加しただけで、大量のセキュリティキー生成演算プロセスを減らすことができ、ｅＮＢとＵＥの負荷を顕著的に低減することができ、特に、演算能力が限られたＵＥに対し極めて有益である。そして、システムの遅延を低減でき、ＲＲＣ接続再確立の接続速度を向上できる。

方法実施例
本発明の実施例によると、ＲＲＣ接続再確立の際のセキュリティキー処理方法を提供する。

図２は、本発明の実施例に係わるＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキー処理方法を示すフローチャートである。

図２に示すように、該方法は、次のステップＳ１〜ステップＳ３を含む。
ノードＢは、ユーザ機器からの無線リソース制御接続再確立要求を受信する（ステップＳ１）。

ノードＢは、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いる（ステップＳ２）

ノードＢは、ユーザ機器が接続再確立を完成させるように、対応する無線リソース制御接続再確立情報をユーザ機器に送信する（ステップＳ３）。

本発明によると、ユーザ機器ＵＥとノードＢとの間で無線リソース制御ＲＲＣ接続を確立する過程において、アクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、アクセス層セキュリティキーの更新を行うことによって、具体的な状況に基づいてセキュリティキー更新が必要であるか否かを区別する。該方法は、アクセス層のセキュリティに影響を与えない状況下でシステムのリソースを節約し、システムの稼働率を向上する。具体的には、該方法は、ノードＢ側がＲＲＣ接続の再確立要求を受信した後に適用されるが、ノードＢとユーザ機器が変更されていなく且つセキュリティ問題が存在しない場合、アクセス層セキュリティキーを更新する必要がない。

図３は、本発明の実施例に係わる好適のＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキー処理方法を示すフローチャートである。図３に示すように、該方法は、以下のステップＳ１０〜ステップＳ１８を含む。

ｅＮＢは、ＵＥからのＲＲＣ接続再確立要求を受信する（ステップＳ１０）。

ｅＮＢは、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定する（ステップＳ１２）。

ｅＮＢは、対応するＲＲＣ接続再確立情報をＵＥに送信する（ステップＳ１４）。

ＵＥは、受信したＲＲＣ接続再確立情報に基づいて、ｅＮＢ側と同一の新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、ローカル配置を行って対応するＲＲＣ接続再確立完成情報を生成する（ステップＳ１６）。

ＵＥは、生成したＲＲＣ接続再確立完成情報をｅＮＢに送信する（ステップＳ１８）。

中には、ステップＳ１２において、ｅＮＢはｅＮＢがソースｅＮＢであるかそれともターゲットｅＮＢであるかを判定し、ｅＮＢがソースｅＮＢであって且つＲＲＣ接続再確立要求の発生原因が非セキュリティ問題であり、ローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０ではない場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要がない。一方、ｅＮＢがターゲットｅＮＢであって、且つｅＮＢがハンドオーバーする際のセルに位置する場合も、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要がない。

ステップＳ１２においてｅＮＢがソースｅＮＢであって且つＲＲＣ接続再確立要求の発生原因がセキュリティ問題であり、又はローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０であると確定された場合、又はｅＮＢがターゲットｅＮＢであって且つ該ターゲットｅＮＢがハンドオーバーする際のセルに位置しないと確定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があり、この時、ステップＳ１３を実行しなければならない。

中には、ステップＳ１６において、ＵＥは、受信したＲＲＣ接続再確立情報に含まれるネクストホップチェーンカウント値とＵＥのローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値との比較結果に基づいて、ｅＮＢ側と同一の新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定する。

ステップＳ１６において、ｅＮＢ側と同一の新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があると判定された場合、ステップＳ１７を行わなければならなく、ＵＥは、ｅＮＢ側からのＲＲＣ接続再確立情報に含まれる情報に基づいて、ｅＮＢ側と同一の新しいアクセス層セキュリティキーを生成する。

中には、ステップＳ１３とステップＳ１７は、新しいアクセス層セキュリティキーを生成するステップである。

ここで、ターゲットｅＮＢがハンドオーバーしたセルに位置する場合、ターゲットｅＮＢは新しいセキュリティキーを生成する必要がないが、ＵＥは接続再確立情報（この場合、情報に含まれるＮＣＣはｅＮＢがハンドオーバーする時に生成したセキュリティキーに対応するＮＣＣである）に基づいて新しいセキュリティキーを生成する。

本実施例によると、ｅＮＢ側にて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定することによって、異なる実施状況において新しいセキュリティキーを生成するか否かを選択することが可能になり、セキュリティキーを更新する必要がない場合、ｅＮＢ側とユーザ機器側の演算量を大幅に減少し、システムリソースを節約できる。

以下、図３〜図５を参照して、本発明の実施例に係わるＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキー処理方法の具体的な応用を詳しく説明する。

図４は、本発明の実施例に係わるＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキー処理方法の具体的な応用を示すフローチャートで、本実施例において、ＵＥは、ＲＲＣ接続再確立要求をその前にＵＥに接続されたソースｅＮＢに送信して、ローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値は０ではなく、ＲＲＣ接続再確立の発生原因は非セキュリティ問題である場合に、アクセス層セキュリティキーを更新する必要はない。具体的なフローは図４に示す通りで、以下のステップを含む。

ＵＥは、ｅＮＢにＲＲＣ接続再確立要求情報を送信する（ステップ１０１）。

ｅＮＢは、ＲＲＣ接続再確立要求情報を受信した後、情報に含まれた物理セルＩＤに基づいて、ｅＮＢがＵＥからＲＲＣ接続再確立情報を送信する前に接続されたソースｅＮＢ（この時、現在のｅＮＢのＩＤがＲＲＣ接続再確立要求に載せられた物理セルのＩＤに対応するノードのＩＤに合致する）であって、情報に含まれたＲＲＣ接続再確立の発生原因が非セキュリティ問題であって、且つｅＮＢローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０ではないと判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要がない（ステップ１０２）。

ｅＮＢはローカル配置を行って、中には、ｅＮＢユーザプレーンに対して配置する際にセキュリティパラメータを載せず、即ち、相変わらず以前のセキュリティ配置を用いる（ステップ１０３）。

ｅＮＢは、ＲＲＣ接続再確立情報を作成し、再確立情報におけるネクストホップチェーンカウント値が、ローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値から１を引き算した値となる。該情報をＵＥに送信する（ステップ１０４）。

ＵＥは、ＲＲＣ接続再確立情報を受信した後、情報に含まれたネクストホップチェーンカウント値と自分のローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値とを比較し、情報におけるネクストホップチェーンカウント値がローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値から１を引き算した値に等しいと、セキュリティパラメータが変更されていないことを示し、この時、ＵＥは、セキュリティ配置を変更せずに、ＲＲＣ接続再確立情報に基づいてローカル配置を行う（ステップ１０５）。

ＵＥはＲＲＣ接続再確立完成情報を作成し、最初のセキュリティ配置を用いて当該情報にインテグリティ保護及び暗号化を行ってからｅＮＢに送信し、ｅＮＢはＵＥのＲＲＣ接続再確立完成情報を受信することにより、ＲＲＣ接続再確立プロセスが終了する（ステップ１０６）。

本実施例によると、ｅＮＢ側がソースノードＢである場合、ＲＲＣ接続再確立要求を受信した後にノードＢにセキュリティ問題が存在せず、且つローカルＮＣＣが０ではないと判定された場合、セキュリティキーを更新する必要がなく、以前のセキュリティ配置を用いることができるので、ソースｅＮＢ側とユーザ機器側の演算量を大幅に減少し、システムのリソースを節約できる。また、異なる実施状況において新しいセキュリティキーを生成する必要があるか否かを選択することができる。

図５は、本発明の実施例に係わるＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキー処理方法の具体的な応用を示すフローチャートである。本実施例において、まず、ＵＥがＲＲＣ接続再確立要求をその前にＵＥに接続されたソースｅＮＢに送信したことが確定されたが、情報に載せられたＲＲＣ接続再確立の発生原因がセキュリティ問題である、又はｅＮＢローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０であると、アクセス層セキュリティキーを更新する必要がある。具体的なステップは図５に示す通りで、次のステップを含む。

ＵＥは、ｅＮＢにＲＲＣ接続再確立要求情報を送信する（ステップ２０１）。

ｅＮＢは、ＲＲＣ接続再確立要求情報を受信した後、情報に含まれた物理セルＩＤに基づいて、ｅＮＢがＲＲＣ接続再確立情報を送信した前に接続されたソースｅＮＢであるが、情報に載せられたＲＲＣ接続再確立の発生原因がセキュリティ問題である、又はｅＮＢローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０であると判定する（ステップ２０２）。

ｅＮＢは、ＫＤＦプロセスをトランスファーして新しいアクセス層ルートキーＫ＊_ｅＮＢを生成し、Ｋ＊_ｅＮＢに対応するネクストホップチェーンカウント値をローカルに記憶し、Ｋ＊_ｅＮＢをＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層ルートキーＫ_ｅＮＢとしてローカルに記憶する（ステップ２０３）。

ｅＮＢは、Ｋ_ｅＮＢに基づいて、ＫＤＦをトランスファーしてＫ_{ＲｒｃＩｎｔ}、Ｋ_{ＲｒｃＥｎｃ}、Ｋ_{ＵｐＥｎｅ}を生成する（ステップ２０４）。

ｅＮＢは、ローカル配置を行い、中には、ｅＮＢユーザプレーンに対して配置する際に新しいセキュリティパラメータを携帯する（ステップ２０５）。

ｅＮＢは、ＲＲＣ接続再確立情報を作成し、再確立情報におけるネクストホップチェーンカウント値が、ローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値になった後、当該情報をＵＥに送信する（ステップ２０６）。

ＵＥは、ＲＲＣ接続再確立情報を受信した後、情報に含まれたネクストホップチェーンカウント値と自分のローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値とを比較し、情報におけるネクストホップチェーンカウント値がローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値以上であると、セキュリティパラメータが変更されたことを示し、この時、ＵＥは新しいＮＨ値又は現在のＫ_ｅＮＢに基づいて新しいアクセス層セキュリティキーを生成し、また、ＵＥはＲＲＣ接続再確立情報と新たに生成されたセキュリティパラメータに基づいてローカル配置を行う（ステップ２０７）。

ＵＥは、ＲＲＣ接続再確立完成情報を作成し、新しいセキュリティ配置を用いて該情報にインテグリティ保護及び暗号化を行った後ｅＮＢに送信し、ｅＮＢはＵＥのＲＲＣ接続再確立完成情報を受信することにより、ＲＲＣ接続再確立プロセスが終了する（ステップ２０８）。

本実施例によると、ｅＮＢ側がソースノードＢである場合、ＲＲＣ接続再確立要求を受信した後、ノードＢにセキュリティ問題が存在し且つローカルＮＣＣが０であると判定されたので、セキュリティキーを更新する必要があり、生成した新しいアクセス層セキュリティキーに基づいてＫＤＦプロセスをトランスファーし、ユーザプレーンに配置する際に新しいセキュリティ配置パラメータを載せる。当該方法によると、実施状況が相違する場合、新しいセキュリティキーを生成する必要があるか否かを選択することができる。

図６は、本発明の実施例に係わるＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキー処理方法の具体的な応用を示すフローチャートである。本実施例において、ｅＮＢにＸ２又はＳ１ハンドオーバーが発生し、ターゲットｅＮＢはＵＥ側からのＲＲＣ接続再確立要求を受信した。ここで、ＵＥがｅＮＢに接続再確立要求を送信するのは、ハンドオーバーする際にターゲットｅＮＢがソースｅＮＢを介してＵＥ側に再配置メッセージを送信し、ＵＥ側がハンドオーバー後の新たな配置に基づいて自分に対して再配置を行い、ターゲットｅＮＢ側と同一の１セットのローカル配置を生成するようにするためである。しかし、再配置が失敗すると、ＵＥはターゲットｅＮＢに接続再確立要求を送信する場合もある。

システムによりｅＮＢの現在のセルがハンドオーバーする際のセルであると確定されると、ＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキーはハンドオーバーする際に生成されたセキュリティキーを用いる。具体的なフローは、図６に示す通りで、次のステップを含む。

ＵＥは、ｅＮＢにＲＲＣ接続再確立要求情報を送信する（ステップ３０１）。

ｅＮＢは、ＲＲＣ接続再確立要求情報を受信した後、その情報に載せられた物理セルＩＤに基づいて、自分がハンドオーバーする際のターゲットｅＮＢであって、且つハンドオーバーする際のセルに位置すると判定する（ステップ３０２）。

ｅＮＢは、ローカル配置を行い、中には、ｅＮＢユーザプレーンに対して配置する際にセキュリティパラメータを載せず、即ち、ハンドオーバーする際のセキュリティ配置を用いる（ステップ３０３）。

ｅＮＢは、ＲＲＣ接続再確立情報を作成し、再確立情報におけるネクストホップチェーンカウント値がローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値となった後、情報をＵＥに送信する（ステップ３０４）。

ＵＥは、ＲＲＣ接続再確立情報を受信した後、情報に載せられたネクストホップチェーンカウント値と自分のローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値とを比較し、情報におけるネクストホップチェーンカウント値がローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値以上であると（ＵＥにおいて、ハンドオーバーする際にＵＥに再配置した情報が発効していないため）、ＵＥは、新しいＮＨ値又は現在のＫ_ｅＮＢに基づいて、ｅＮＢ側と同一のアクセス層セキュリティキーを生成し、更に、ＵＥはＲＲＣ接続再確立情報及び生成したセキュリティパラメータに基づいてローカル配置を行う（ステップ３０５）。

ＵＥは、ＲＲＣ接続再確立完成情報を作成し、新しいセキュリティ配置を用いて該情報にインテグリティ保護及び暗号化を行った後に、ｅＮＢに送信し、ｅＮＢはＵＥのＲＲＣ接続再確立完成情報を受信することにより、ＲＲＣ接続再確立が終了する（ステップ３０６）。

本実施例によると、ｅＮＢ側がターゲットノードＢである場合、ＲＲＣ接続再確立要求を受信した後に、ノードＢがハンドオーバーする際のセルに位置するかを判定し、ハンドオーバーする際のセルに位置される場合、セキュリティキーの更新を行う必要がなく、ユーザプレーンに対して配置する際に新しいセキュリティ配置パラメータを載せず、最初のセキュリティ配置を用いる。該方法によると、異なる実施状況において、新しいセキュリティキーを生成するか否かを選択することができる。

ここで、ｅＮＢが受信したＲＲＣ接続再確立要求情報に載せられた物理セルＩＤに基づいて自分がハンドオーバーする際のターゲットｅＮＢであるが、ハンドオーバーする際のセルに位置していないと判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要がある。中には、本発明の実施例において、ｅＮＢにＸ２ハンドオーバーが発生した場合、ノードＢはハンドオーバー要求メッセージに載せられた無線リソース制御（ＲＲＣ）接続再確立用のセキュリティキーリストから、ＲＲＣ接続再確立の際のセルに対応するセキュリティキーＫ＊_ｅＮＢを選択し、選択されたセキュリティキーを無線リソース制御接続再確立の際のアクセス層ルートキーＫ_ｅＮＢとし、アクセス層ルートキー及びそれに対応するネクストホップチェーンカウント値（ＮＣＣ）を一緒にローカルに記憶する。しかし、ｅＮＢにＳ１ハンドオーバーが発生した場合、ハンドオーバー要求における｛ＮＨ，ＮＣＣ｝を用いて、セキュリティキー生成方法に従って新しいアクセス層セキュリティキーを生成してＲＲＣ再確立際のアクセス層セキュリティキーとする。更に、ｅＮＢはＫ_ｅＮＢに基づいてＫＤＦをトランスファーしてＫ_{ＲｒｃＩｎｔ}、Ｋ_{ＲｒｃＥｎｅ}、Ｋ_{ＵｐＥｎｅ}を生成し、ｅＮＢはＲＲＣ接続再確立情報を作成し、再確立情報におけるＮＣＣ値を、ローカルに記憶されたＮＣＣ値に設定した後、情報をＵＥに送信する。その後のステップは上記のステップ２０７〜２０８と同じである。

装置実施例
本発明の実施例によると、ノードＢを提供する。

図７は、該装置の構造を示すブロック図である。図７に示すように、該装置は、受信ブロック１０と、第１の判定ブロック２０と、送信ブロック３０と、を含む。

中には、受信ブロック１０はノードＢがユーザ機器からの無線リソース制御接続再確立要求を受信するためのもの（ステップＳ１０の機能を実現するためのもの）である。

第１の判定ブロック２０は、ノードＢが新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるためのもの（ステップＳ１２とステップＳ１３の機能を実現するためのもの）である。

送信ブロック３０は、ユーザ機器が接続再確立を完成させるように、ノードＢが対応する無線リソース制御接続再確立情報をユーザ機器に送信するためのもの（ステップＳ１４の機能を実現するためのもの）である。

該装置が、ノードＢが受信した無線リソース制御接続再確立要求に載せられた物理セルのＩＤ対応するノードのＩＤが自分のＩＤに合致するか否かに基づいて自分がソースノードであるかそれともターゲットノードであるかを判定する第２の判定ブロック４０を更に含むことが好ましい。

中には、第１の判定ブロック２０は、受信ブロック１０が受信したＲＲＣ接続再確立要求に基づいて、ｅＮＢがソースｅＮＢであるかそれともターゲットｅＮＢであるかを判定し、ｅＮＢがソースｅＮＢであって、且つＲＲＣ接続再確立要求の発生原因が非セキュリティ問題で、ローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０ではないと、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要がなく、ｅＮＢがターゲットｅＮＢであって、且つｅＮＢがハンドオーバーする際のセルに位置する場合も、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要がない。

第１の判定ブロック２０によりＲＲＣ接続再確立要求の発生原因がセキュリティ問題であって、又はローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０であって、或いは、ターゲットｅＮＢがハンドオーバーする際のセルに位置しないと確定されると、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要がある。

本発明の実施例によると、更に、ＲＲＣ接続再確立の際のアクセス層セキュリティキー処理システムを提供する。図８は該システムの構造を示すブロック図である。図８に示すように、該システムは、上記のノードＢとユーザ機器の全ての技術的特徴を備える。

以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば本発明に対して様々な修正や変形を行うことができる。本発明の主旨や原則内での如何なる修正、置換、改良等は本発明の保護範囲内に含まれるものである。

本発明の他の一方面によると、ノードＢがユーザ機器からの無線リソース制御接続再確立要求を受信するための受信ブロックと、ノードＢが新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるための第１の判定ブロックと、ユーザ機器が接続再確立を完成させるように、ノードＢが対応する無線リソース制御接続再確立情報をユーザ機器に送信するための送信ブロックと、を含む無線リソース制御接続再確立際のセキュリティキー処理装置を提供する。

Claims

ノードＢは、ユーザ機器からの無線リソース制御接続再確立要求を受信するステップと、
前記ノードＢは、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップと、
前記ノードＢは、前記ユーザ機器が接続再確立を完成させるように、対応する無線リソース制御接続再確立情報を前記ユーザ機器に送信するステップと、を含むことを特徴とする無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理方法。
前記ノードＢが新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップが、
前記ノードＢがターゲットノードＢであって、前記ターゲットノードＢがハンドオーバーする際のセルに位置すると判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要がないと確定し、
前記ノードＢがハンドオーバーする際に取得したアクセス層セキュリティキーを現在の再確立際のアクセス層セキュリティキーとし、ハンドオーバーする際のセキュリティ配置を用いてローカル配置を行うことを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理方法。
前記ノードＢが新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップが、
前記ノードＢがＸ２ハンドオーバーが発生した後のノードＢであるターゲットノードＢであって、前記ターゲットノードＢがハンドオーバーする際のセルに位置しないと判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成すると確定し、
前記ターゲットノードＢがハンドオーバー要求メッセージに載せられた無線リソース制御接続再確立用のセキュリティキーリストから無線リソース制御接続再確立際のセルに対応するセキュリティキーＫ＊_ｅＮＢを選択し、選択されたセキュリティキーを無線リソース制御接続再確立の際のアクセス層ルートキーＫ_ｅＮＢとすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理方法。
前記ノードＢが新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップが、
前記ノードＢがＳ１ハンドオーバーが発生した後のノードＢであるターゲットノードＢであって、前記ターゲットノードＢがハンドオーバーする際のセルに位置しないと判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成すると確定し、
前記ターゲットノードＢがハンドオーバー要求メッセージにおける｛ＮＨ，ＮＣＣ｝に基づいて新しいアクセス層セキュリティキーを生成し、前記アクセス層セキュリティキーをＲＲＣ再確立際のアクセス層セキュリティキーとすることを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理方法。
前記ノードＢが新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップが、
前記ノードＢがソースノードＢであって、前記ソースノードＢにセキュリティ問題が存在せず、且つローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０ではないと判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要がないと確定し、
前記ノードＢは以前のセキュリティ配置を用いてローカル配置を行うことを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理方法。
前記ノードＢが新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるステップが、
前記ノードＢがソースノードＢであって、前記ソースノードＢにセキュリティ問題が存在する、又はローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値が０であると判定された場合、新しいアクセス層セキュリティキーを生成すると確定し、
前記ノードＢは現在のＫ_ｅＮＢ又は新しいＮＨ、ＰＣＩ、ＥＡＲＦＣＮ−ＤＬを用いてＫＤＦをトランスファーして新しいアクセス層ルートキーＫ＊_ｅＮＢを生成し、Ｋ＊^ｅＮＢに対応するネクストホップチェーンカウント値をローカルに記憶すると共に、Ｋ＊_ｅＮＢを無線リソース制御接続再確立の際のＫ_ｅＮＢとしてローカルに記憶することを含むことを特徴とする請求項１に記載の無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理方法。
前記ノードＢが対応する無線リソース制御接続再確立情報をユーザ機器に送信した後、
前記ユーザ機器が前記ノードＢからの無線リソース制御接続再確立情報を受信するステップと、
前記ユーザ機器が受信された前記ノードＢからの無線リソース制御接続再確立情報に基づいて対応する無線リソース制御接続再確立完成情報を生成し、前記無線リソース制御接続再確立完成情報を前記ノードＢに送信するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項１乃至６の中のいずれかに記載の無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理方法。
前記ユーザ機器が前記ノードＢからの無線リソース制御接続再確立情報を受信する前、
前記ユーザ機器が受信された無線リソース制御接続再確立情報に含まれたネクストホップチェーンカウント値と前記ユーザ機器のローカルに記憶されたネクストホップチェーンカウント値との比較結果に基づいて、前記ノードＢ側と同一の新しいアクセス層セキュリティキーを対応して生成する必要があるか否かを判定し、更にローカル配置を行い、対応する無線リソース制御接続再確立完成情報を生成するステップを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理方法。
無線リソース制御接続再確立要求に載せられた物理セルのＩＤに対応するノードのＩＤがノードＢのＩＤに合致すると、前記ノードＢは、前記ユーザ機器により無線リソース制御接続再確立要求を送信する前に前記ユーザ機器に接続されたノードＢであるソースノードＢであって、
無線リソース制御接続再確立要求に載せられた物理セルのＩＤに対応するノードのＩＤが前記ノードＢのＩＤに合致しないと、前記ノードＢは、前記無線リソース制御接続再確立要求情報を受信した後にＸ２ハンドオーバー又はＳ１ハンドオーバーを行ったノードＢであるターゲットノードＢであることを更に含むことを特徴とする請求項２乃至６の中のいずれかに記載の無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理方法。
ノードＢがユーザ機器からの無線リソース制御接続再確立要求を受信するための受信ブロックと、
前記ノードＢが新しいアクセス層セキュリティキーを生成する必要があるか否かを判定し、その判定結果に応じて新しいアクセス層セキュリティキーを生成する、又は最初のアクセス層セキュリティキーを用いるための第１の判定ブロックと、
前記ユーザ機器が接続再確立を完成させるように、前記ノードＢが対応する無線リソース制御接続再確立情報をユーザ機器に送信するための送信ブロックと、を含むことを特徴とするノードＢ。
前記ノードＢが受信された無線リソース制御接続再確立要求に載せられた物理セルのＩＤに対応するノードのＩＤが自分のＩＤに合致するか否かに基づいて自分がソースノードＢであるかそれともターゲットノードＢであるかを判定するための第２の判定ブロックを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理装置。
請求項９又は１０に記載のノードＢと、ユーザ機器と、を備える無線リソース制御接続再確立の際のセキュリティキー処理システム。