JP2016540420A5 - - Google Patents

Description

これら装置の幾らかにとっては、接続性は、ｗｉｆｉアクセス・ポイントに制限される。他方、このことは、冷蔵庫や加熱システムのようなローカル装置にとっては問題とはならない。携帯型装置にとって、このことは、移動中に使用されるときにアクセスが断続的となり、構成するのにしばしば負担となることを意味する。

この課題への解決策は、無線アクセス・ネットワークを含む電気通信ネットワークにそれ自体が加入しているユーザ装置を全て提供することであろう。このような解決策は、移動している間もアクセスを提供することになる。しかしながら、それは、ユーザおよび電気通信ネットワークの運用業者の両方のために、全ての異なる装置について異なる全ての加入を（潜在的には異なるプロバイダと共に）管理するという負担を有する。更には、あらゆる加入は、おそらくそれ自体の加入費用を有することがある。それ故、より簡単な解決策では、移動している間に、装置に接続性を提供するために、ユーザに十分な柔軟性を提供することが必要となる。これらの装置は前の段落で言及したいずれかの装置も含み、携帯型とすることができるか、または車両内、マシン内、若しくは器具（例えば家庭用機器）内に組み込むことができる。

他の実施形態では、第２ユーザ装置に供給される信号送信鍵のみが、ネットワークの無線部分を通じてユーザ・データを暗号化するのに使用されるユーザ・プレーン暗号鍵(user plane encryption key)である。第１ユーザ装置は、更なる詳細包含ユーザ・データ(user data inclusion detail)を、例えば第２ユーザ装置のベースバンド・プロセッサへの直接接続によって、第２ユーザ装置に供給する。このように、第１ユーザ装置は、詳細包含ユーザ・データを供給する。即ち、第１ユーザ装置への／からのユーザ・データ送信においてユーザ・データをどこで挿入および／または抽出すべきかについて第２ユーザ装置に通知する。第１ユーザ装置は、第２のユーザ装置を介してユーザ・データ交換を制御するために、第１ユーザ装置に維持する(remain)如何なる証明書も制御することができる。

その１つの特定の例では、電気通信ネットワークはＬＴＥネットワークを含み、第１ユーザ装置によって取得される証明書のセットは、１つ以上の非アクセス層（ＮＡＳ）鍵を含む。ＮＡＳ鍵は第１ユーザ装置で保たれる。また、ＮＡＳ鍵に関係する第１ユーザ装置からの制御動作は、ＮＡＳメッセージ・デタッチ要求を電気通信ネットワークに（特にＭＭＥに）送信するステップを含み、および／または、追跡領域更新（ＴＡＵ）の間に、電気通信ネットワークからチャレンジを受け取るときに、認証失敗メッセージを送信するステップを含む。当該実施形態の利点は、制御動作が、３ＧＰＰ規格である、３ＧＰＰＴＳ２３．４０１および３ＧＰＰＴＳ３３．１０２において現在それぞれ設けられる手順を遵守するということである。

本開示の一実施形態では、方法は、電気通信ネットワークからの第１識別子を用いて、第１ユーザ装置が電気通信ネットワークを介してユーザ・データを交換するのを可能にするステップ、および第２識別子を電気通信ネットワークから要求するステップを含む。第２ユーザ装置が電気通信ネットワークを介してユーザ・データを交換するのを可能にするために、第２識別子が第２ユーザ装置に供給される。このようにして、電気通信ネットワークは、証明書の第２ユーザ装置への移送が通知される。この方法の利点は、（第１識別子を介した）第１ユーザ装置および（第２ユーザ識別子を介した）第２ユーザ装置が、共に、ユーザ・データの交換のために電気通信ネットワークに接続できるということである。
他の実施形態では、第１ユーザ装置は、それ自体のユーザ識別子を第２ユーザ装置に供給する。このようにして、ネットワークは、１つの加入の下で２つのそれぞれの識別子を有する２つのユーザ装置の存在をサポートする必要がない。

第２ユーザ装置２はＵＳＩＭを収容しない（または、ＵＳＩＭを使用することができない、若しくはそれを望まない）。しかしながら、第１ユーザ装置１と同様に、第２ユーザ装置２はベースバンド・プロセッサ２２を搭載し、第２ユーザ装置は、証明書にアクセスするときに電気通信ネットワーク３にアクセスするのを可能にする。年が経つにつれ、第２装置２のような装置は、それらの活路を家庭に見いだすことになることが予想される。このような装置は、現在のところ、ｗｉｆｉアクセス・ポイントにアクセス可能な装置（例えば、タブレット、電話機、ゲーム・コンソール、カメラ、ナビゲーション・システム、自動車鍵、医療機器、腕時計、カメラを備える眼鏡、電子ディスプレイ等）を含むことができる。第２装置２はまた、好ましくは携帯型装置である。第２装置２はまた、マシンまたは家庭用機器を含むことができる。

次いで、ステップＳ４では、第１ユーザ装置１は、証明書の一部または全部を第２ユーザ装置２に供給する。好ましくは、これらの証明書は、第１ユーザ装置１から、直接通信インタフェース１５，２５の間で確立された直接接続を介して第２ユーザ装置２へ移送される。第２ユーザ装置は、受け取った証明書をメモリ２４に格納することができる。

第１ユーザ装置１による制御範囲は、第２ユーザ装置に供給される証明書に依存する。例えば、第２ユーザ装置２に供給された一時的な識別子Ｔ−ＩＭＳＩがもはや有効な識別子とみなしてはならないことを、ネットワーク３に通知してもよい。他の例では、第１ユーザ装置１の制御下で鍵についての鍵リフレッシュ手順を開始するようにしてもよく、その結果、第１ユーザ装置１の制御下で鍵から導出される、第２ユーザ装置２に供給される別の鍵を無効化することができる。

図３の下側の分岐は、ＧＰＲＳまたはＵＭＴＳネットワークを表し、ゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード（ＧＧＳＮ）、サービングＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ）および無線アクセス・ネットワーク（ＲＡＮまたはＵＴＲＡＮ）を備える。ＧＳＭ／ＥＤＧＥ無線アクセス・ネットワーク（ＧＥＲＡＮ）のために、ＲＡＮは、複数の基地局（トランシーバ）ステーション（ＢＳ、ＢＴＳ）に接続され、共に図示されない基地局コントローラ（ＢＳＣ）を備える。ＵＭＴＳ無線接続ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）のために、ＲＡＮは、複数のＮｏｄｅＢに接続され、これも図示されない無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）を備える。通常、ＧＧＳＮおよびＳＧＳＮは、ユーザ装置１の加入情報を収容することができるホーム・ロケーション・レジスタ（ＨＬＲ）またはホーム加入者サーバ（ＨＳＳ）に接続される。

第２ユーザ装置のデータ交換の制御は、第１ユーザ装置によって取得される如何なる鍵に基づいてもよい。例えば、ユーザ・プレーン鍵Ｋ_ＵＰが第２ユーザ装置に供給される場合に、ＮＡＳまたはＲＲＣ鍵のいずれか一方に対し鍵リフレッシュを開始することを通じて第１ユーザ装置によって制御を働かせる(exercise)ことができる。同様に、ＲＲＣ鍵またはＮＡＳ鍵が第２ユーザ装置に提供されている場合に、ユーザ・プレーンおよび／若しくはＮＡＳ鍵に基づいて、またはユーザ・プレーンおよび／若しくはＲＲＣ鍵に基づいて、それぞれ、制御を実行することができる。鍵Ｋ_ＡＳＭＥが第２ユーザ装置に供給される場合に、第１ユーザ装置は、新規のＡＫＡを開始することをネットワークに要求することによって制御を実行してもよい。

ステップｉｘ）では、第１ユーザ装置１は、鍵のセットを第２ユーザ装置２に供給する。これらの鍵は、例えばユーザ・プレーン鍵Ｋ_ＵＰおよび無線リソース鍵Ｋ_ＲＲＣを収容することができる。これらの２つの鍵を用いて、第２ユーザ装置２はユーザ・プレーン・トラフィックを復号化および挿入することができ、また、Ｅ−ＵＴＲＡＮの１つのｅＮｏｄｅＢのリーチ内に維持する限り、無線チャネル上で適切に振る舞うことができる。

第１ユーザ装置１および第２ユーザ装置２によって近接性が検出されると、直接接続が確立される。ステップｉ）では、第２ユーザ装置２は、第１ユーザ装置１からネットワークへのデータ・セッションを要求する。このようなセッションが未だ存在しない場合は、第１ユーザ装置１はネットワークとのセッションを確立する。ステップｉｉ）では、第１ユーザ装置がベースバンド・プロセッサ２２（図１参照）に直接トークするのを望むことを、第１ユーザ装置が第２ユーザ装置２に通知する。加えて、第１ユーザ装置は、ユーザ・データを挿入する方法を第２ユーザ装置２に通知し、また、ユーザ・プレーン鍵Ｋ_ＵＰを第２ユーザ装置２に供給する。特定の時点において、第２ユーザ装置２は無線接続を引き継ぎ、第１ユーザ装置１はベースバンド・プロセッサに直接トークし、どこにユーザ・データ・トラフィックを挿入すべきかについて第２ユーザ装置２に通知する。

第２ユーザ装置２は、次いで、公知の手法により、ステップｉｖ）で第１ユーザ装置１から受け取った証明書を用いてネットワークに接続し、ステップｖ）からステップｖｉｉ）で完全なＡＫＡを実行する。第２ユーザ装置２は、証明書の完全なセットを有し、それ自体で全ての管理機能を実行することができる。第１ユーザ装置１は、セッションを第２ユーザ装置２にハンドオーバすることができる。しかしながら、第２ユーザ装置２が接続されるべきことの制御は、第２ユーザ装置２に供給された証明書に関する情報を用いて、ネットワークへの接続およびシグナリングによって、第２ユーザ装置２の証明書を知っている第１ユーザ装置１から未だに働かせてもよい。第２ユーザ装置２は、ネットワークからデタッチしたときにセキュリティ・コンテキストを保存してもよく（ステップｖｉｉｉ）、また、第１ユーザ装置１がさもなければネットワークに命令しない限り、後の時間で再度アタッチしてもよい（ステップｉｘ）およびステップｘ））。

鍵が取得されると、ステップｉｘ）（図１１）、およびステップｖｉｉ）（図１２）では、第１ユーザ装置１は、鍵を第２ユーザ装置２に供給する。図１２の例ではまた、識別子は、第２ユーザ装置２に供給される。再び、セキュリティ・コンテキストを保存することによって、第２ユーザ装置２が接続することがこれ以上許されてはならないことを第１ユーザ装置１がネットワークに通知していない限り、再度、第２ユーザ装置２はデタッチおよびアタッチすることができる。

第２ユーザ装置２は、当該第２ユーザ装置２に以前に与えられた識別子をリスンするように指示されてもよい。その結果、第２ユーザ装置２と第１ユーザ装置１の間の直接接続をセットアップすることができる（第１ユーザ装置１は次いで、当該識別子をブロードキャストすることになる。）。第１ユーザ装置１および第２ユーザ装置２が、より大きな距離でそれら自体を見つけるときは、第１ユーザ装置１によるブロードキャストは、運用業者のネットワークを通じて伝達することができ、また、第２ユーザ装置２はセルラ・ネットワーク（または単に無線／アクセス・ネットワーク）に接続することができ、デバイス・ツー・デバイスの接続をセットアップすることができる。更なる必要条件は、第２ユーザ装置２をどこにページングするかをネットワークが知っているということである。何故ならば、静的な位置を有するからであるか、または、第２ユーザ装置２は、ネットワーク若しくはユーザ装置１に通知するのを維持するからである。

開示された制御機構は、プライバシ強化技術のために用いることができる。例えば、医療用装置（例えばペースメーカ、血圧モニタリング装置、血糖値モニタリング装置等）は、この技術を用いて、情報をネットワークにプッシュすることができる。この場合、ヘルスケア装置（第２ユーザ装置）は加入を有することができないが、電話機（第１ユーザ装置）とペアにされる。或る時点で、ヘルスケア装置は、情報をヘルスケア・プロバイダに送ることを望む。医療用装置は次いで、電話機を（それが近くにあるかどうか見るために）ページングする。電話機がページング・メッセージを受信する場合に、電話機は応答し、直接接続がセットアップされる。次いで、医療用装置は、幾らかのデータを送るために、ネットワークに接続することを望むことを示す。電話機は次いで、装置が情報を送信するのを許可すべきか否かについて決定することができる。

このことは、第１ユーザ装置１が、ネットワークおよび第２ユーザ装置２との直接の（物理的な）シグナリング接続を有することを可能にし、その結果、図１４に示すような直接の（物理的な）ユーザ・データ接続を有することができる。信号接続は、低い帯域幅チャネルを備えることができ、ユーザ・データ接続は、より高い帯域幅を有するチャネルを備えることができる。第２ユーザ装置２のユーザ・データ交換の制御は、シグナリング情報またはその送信を操作する第１ユーザ装置１によって実行することができる。

ユーザ・プレーンおよびシグナリング・プレーンについて強化した分離は、ユーザ・プレーンおよびシグナリング・プレーンについての異なる識別子を使用することを可能にする。例えば、識別子は、ハッシュ関数を使用して、ＴＭＳＩ（シグナリングのために使用する）およびセッション識別子から導出することができる。このことはまたスケーラブルな解決策となる。何故ならば、このようにして、あらゆるデータ接続が関連の識別子を取得するからである。

Claims (16)

1. 第１ユーザ装置によって、電気通信ネットワークを通じた第２ユーザ装置のユーザ・データ交換を制御する方法であって、前記第１ユーザ装置および前記第２ユーザ装置が前記電気通信ネットワークに無線で接続するように構成され、当該方法が、
   − 前記第１ユーザ装置によって証明書のセットを取得するステップであって、前記証明書のセットが、識別子、および前記電気通信ネットワークを通じた信号送信のための複数の信号送信鍵を含み、
   − 前記第２ユーザ装置が前記電気通信ネットワークを通じてユーザ・データを交換するのを可能にするために、前記第１ユーザ装置から前記第２ユーザ装置に前記証明書のセットの少なくとも一部を供給するステップと、
   − 前記供給するステップの後に、前記第１ユーザ装置の制御動作によって前記電気通信ネットワークを通じて前記第２ユーザ装置のユーザ・データ交換を制御するステップであって、前記制御動作が、前記第１ユーザ装置によって取得され、前記第２ユーザ装置に供給される前記証明書に関して実行されるステップと、
   を含む、方法。
2. 請求項１記載の方法において、前記制御動作が、
   − 前記識別子が前記第２ユーザ装置に供給された場合に、前記識別子を無効化するように前記電気通信ネットワークに命令するステップと、
   − 前記第２ユーザ装置に供給された前記鍵の１つ以上を無効化するように前記電気通信ネットワークに命令するステップと、
   の内少なくとも１つを含む、方法。
3. 請求項１記載の方法において、前記証明書のセットの一部のみが前記第２ユーザ装置に供給され、前記制御動作が、
   − 前記第１ユーザ装置に保持された１つ以上の証明書を修正するステップと、
   − 前記第２ユーザ装置に供給された前記証明書の１つ以上を無効化するステップと、
   の内少なくとも１つによって実行される、方法。
4. 請求項３記載の方法において、前記信号送信鍵が鍵階層に組織され、前記鍵階層の下位の鍵が、前記鍵階層の上位の鍵から導出され、前記第１ユーザ装置が、前記鍵階層の上位の１つ以上の信号送信鍵を保持している間に、前記鍵階層の下位の１つ以上の信号送信鍵を前記第２ユーザ装置に供給し、前記制御動作が前記鍵階層の上位の信号送信鍵の１つ以上についての新規の鍵を生成するステップを含む、方法。
5. 請求項３記載の方法において、前記第１ユーザ装置によって前記第２ユーザ装置に供給される前記信号送信鍵がユーザ・プレーン暗号鍵を含むのみであり、当該方法が、更に、
   − 詳細包含ユーザ・データを前記第２ユーザ装置に供給するステップであって、前記詳細包含ユーザ・データは、前記第１ユーザ装置へのおよび／または前記第１ユーザ装置からのユーザ・データ送信において、ユーザ・データをどこで挿入および／または抽出すべきかについて前記第２ユーザ装置に通知する、ステップと、
   − 前記第１ユーザ装置に維持している前記証明書の１つ以上にしたがって前記第２ユーザ装置のために前記ユーザ・データ交換を制御するステップと、
   を含む、方法。
6. 請求項１記載の方法であって、更に、前記電気通信ネットワークを通じて前記第２ユーザ装置の前記ユーザ・データ交換のために、第１ユーザ装置と前記電気通信ネットワークの間のシグナリングを維持するステップを含み、
   前記第１ユーザ装置による前記制御動作が、前記第１ユーザ装置で前記シグナリングを操作することを含む、方法。
7. 請求項６記載の方法において、前記電気通信ネットワークが、ＬＴＥネットワークと、１つ以上の非アクセス層（ＮＡＳ）鍵を含む前記第１ユーザ装置によって取得される前記証明書のセットとを含み、当該方法が、
   − 前記第２ユーザ装置に供給される前記証明書の一部から前記ＮＡＳ鍵の内１つ以上を削除するステップと、
   − 前記制御動作によって前記第２ユーザ装置の前記ユーザ・データ交換を中断するステップであって、前記第１ユーザ装置の前記制御動作が、
   − ＮＡＳメッセージ・デタッチ要求を前記電気通信ネットワークに送信するステップと、
   − 追跡領域更新（ＴＡＵ）または認証および鍵同意手順の間に、前記電気通信ネットワークからチャレンジを受け取ると、認証失敗メッセージを送信するステップと
   の内１つを含む、ステップと、
   を含む、方法。
8. 請求項１記載の方法であって、更に、
   − 前記電気通信ネットワークからの第１識別子を用いて、前記第１ユーザ装置が前記電気通信ネットワークを通じてユーザ・データを交換するのを可能にするステップと、
   − 第２識別子を前記電気通信ネットワークから要求するステップと、
   − 前記第２ユーザ装置が前記電気通信ネットワークを通じてユーザ・データを交換するのを可能にするために、前記第２ユーザ装置に供給されることになる前記証明書のセットに前記第２識別子を含めるステップと、
   を含む、方法。
9. 請求項１記載の方法であって、前記第１ユーザ装置が前記電気通信ネットワークを通じてユーザ・データを交換するのを可能にする識別子を受け取るステップと、当該識別子を第２ユーザ・デバイスに供給して、前記第２ユーザ装置が前記電気通信ネットワークを通じてユーザ・データを交換するのを可能にするステップと、を含む、方法。
10. 請求項１から９のいずれか一項記載の方法であって、更に、前記証明書のセットの前記少なくとも一部を前記第２ユーザ装置に少なくとも供給するために、前記第１ユーザ装置および前記第２ユーザ装置の間で、ＬＴＥ直接接続またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続のような直接接続を確立するステップを含む、方法。
11. 請求項１から１０のいずれか一項記載の方法において、前記第１ユーザ装置が、証明書のセットの１つ以上を事前に取得し、前記証明書のセットの１つ以上を後の時間に１つ以上の第２ユーザ装置に供給する、方法。
12. 請求項１から１１のいずれか一項記載の方法において、前記第１ユーザ装置による、
    − 前記識別子を前記第２ユーザ装置に供給するステップと、
    − 前記第２ユーザ装置を通じて、前記電気通信ネットワークから情報を受け取るステップと、
    − 前記第２ユーザ装置から前記情報を受け取った後に、１つ以上の信号送信鍵を前記第２ユーザ装置に送信するステップと
    を含む、方法。
13. コンピュータ・システム上で実行されると、請求項１から１２のいずれか一項記載の方法を実行するように構成されるソフトウェア・コード部を含むコンピュータ・プログラム。
14. 請求項１３記載のコンピュータ・プログラムを含む非一時的コンピュータ・プログラム媒体。
15. 請求項１から１２のいずれか一項記載の方法を実行するように構成され、前記第２ユーザ装置によって前記ユーザ・データ交換を制御するようにコンピュータ・コードでプログラムされた回路を備える第１ユーザ装置であって、前記コンピュータ・コードが、前記回路によって実行されると、
    − 証明書のセットを取得するステップであって、前記証明書のセットが、識別子、および前記電気通信ネットワークを通じた信号送信のための複数の信号送信鍵を含む、ステップと、
    − 前記第２ユーザ装置が前記電気通信ネットワークを通じてユーザ・データを交換するのを可能にするために、前記証明書のセットの少なくとも一部を前記第２ユーザ装置に供給するステップと、
    − 制御動作によって前記電気通信ネットワークを通じて前記第２ユーザ装置の前記ユーザ・データ交換を制御するステップであって、前記制御動作が、前記第２ユーザ装置に供給される前記取得した証明書に関して実行される、ステップと
    を実行する、第１ユーザ装置。
16. 請求項１から１２のいずれか一項記載の方法により、第１ユーザ装置によって制御されるように構成される第２ユーザ装置であって、請求項１５記載の前記第１ユーザ装置によって制御されるようにコンピュータ・コードでプログラムされた回路を備える、第２ユーザ装置。