JP2019114950A - LTE communication system and communication control method - Google Patents

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Abstract

To provide an LTE communication system and a communication control method that can appropriately cope with abnormality of a network related to LTE (Long Term Evolution) communication.SOLUTION: An LTE communication system includes a core network device for communicating according to an LTE communication scheme and a protection device. The protection device detects abnormality of a communication line that transmits data from the core network device and reduces communication available capacity of the communication line on which the abnormality is detected. The core network device holds information on the communication available capacity after reduction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、LTE(Long Term Evolution)通信方式に従って通信するLTE通信システム及び通信制御方法に関する。   The present invention relates to an LTE communication system and communication control method for communicating according to an LTE (Long Term Evolution) communication scheme.

従来、モバイル通信を高速化させる通信方式として、LTE(Long Term Evolution)通信が利用されている。LTE通信を行うLTE通信システムは、EPC(Evolved Packet Core)装置、eNB(eNodeB)装置、端末、等を有する。EPC装置は、SGW(Serving GateWay)及びPGW(PDN(Packet data network) GateWay)を有する。PGWは、Gxインタフェースにより、PCRF(Policy and Charging Rule Function)から通知されたポリシ制御情報に従って、IPパケットの伝送品質制御などを行う(非特許文献1参照)。   Conventionally, LTE (Long Term Evolution) communication is used as a communication method for accelerating mobile communication. An LTE communication system that performs LTE communication includes an EPC (Evolved Packet Core) device, an eNB (eNodeB) device, a terminal, and the like. The EPC apparatus has an SGW (Serving GateWay) and a PGW (Packet data network (PDN) GateWay). The PGW performs transmission quality control of an IP packet and the like according to policy control information notified from a Policy and Charging Rule Function (PCRF) through the Gx interface (see Non-Patent Document 1).

また、外部からの攻撃などに起因する通信回線の異常に対応するため、EPC装置に接続されたIPSと呼ばれる防御装置により、端末の通信異常を検知すると通信を切断したり、通信を別の経路へ転送する方式も知られている(特許文献1参照)。   In addition, in order to cope with abnormalities in the communication line caused by attacks from the outside, etc., when a communication abnormality of the terminal is detected by a protection device called IPS that is connected to the EPC device, the communication is disconnected or communication is performed on another route. There is also known a method of transferring data to the destination (see Patent Document 1).

特開2017−017553号公報JP, 2017-017553, A

中村武宏、他5名、”3GPP LTE/SAE標準仕様完成における活動と貢献”、NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル Vol.17 No.2、P36-P45Takehiro Nakamura and 5 others, “Activities and Contributions in Completing 3GPP LTE / SAE Standard Specification”, NTT DOCOMO Technical Journal Vol.17 No.2, P36-P45

従来の通信回線への対処方針によれば、複数の通信手段を有する端末が例えばウイルス等に感染した際に、通信の切断や転送先の変更を行うと、別の通信手段による異常を誘発するおそれがある。   According to the conventional policy for dealing with communication lines, when a terminal having a plurality of communication means is infected with, for example, a virus, if disconnection of communication or change of transfer destination is performed, an abnormality is caused by another communication means. There is a fear.

本発明は、上述した従来の状況に鑑みてなされたものであり、LTE通信に係るネットワークの異常に対して適切な対処のできるLTE通信システム及び通信制御方法を提供する。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and provides an LTE communication system and communication control method capable of appropriately coping with a network abnormality related to LTE communication.

本発明の一態様は、LTE通信方式に従って通信するコアネットワーク装置と、防御装置を備えるLTE通信システムであって、前記防御装置は、前記コアネットワーク装置からデータを送信する通信回線の異常を検出し、前記異常の検出された前記通信回線の通信可能容量を低減し、前記コアネットワーク装置は、低減後の前記通信可能容量の情報を保持する。   One aspect of the present invention is an LTE communication system including a core network device that communicates according to an LTE communication scheme and a protection device, wherein the protection device detects an abnormality in a communication line that transmits data from the core network device. The communicable capacity of the communication line in which the abnormality is detected is reduced, and the core network device holds information on the communicable capacity after reduction.

本発明の一態様は、LTE通信方式に従って通信するLTE通信システムにおける通信制御方法であって、コアネットワーク装置からデータを送信する通信回線の異常を検出し、前記異常の検出された前記通信回線の通信可能容量を低減し、低減後の前記通信可能容量の情報を保持する。   One aspect of the present invention is a communication control method in an LTE communication system for communicating according to an LTE communication method, which detects an abnormality in a communication line for transmitting data from a core network device, and detects the abnormality in the communication line. The communicable capacity is reduced, and information on the communicable capacity after reduction is held.

本発明によれば、LTE通信に係るネットワークの異常に対して適切な対応を行い、新たな異常の誘発を抑制できる。   According to the present invention, it is possible to appropriately cope with an abnormality in a network related to LTE communication, and to suppress the induction of a new abnormality.

実施形態におけるLTE通信システムの構成例を示す図A diagram showing a configuration example of an LTE communication system in an embodiment 防御装置の構成例を示す図Diagram showing a configuration example of a defense device 従来のLTE通信システムの動作例を示すシーケンス図Sequence diagram showing an operation example of a conventional LTE communication system 実施形態のLTE通信システムの動作例を示すシーケンス図A sequence diagram showing an operation example of the LTE communication system of the embodiment

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

以下の実施形態では、LTE通信システム及び通信制御方法は、LTE(Long Term Evolution)通信方式で通信を行うLTE通信システムに適用される。LTE通信方式は、無線LAN(Local Area Network)を介してLTEプロトコルに従って通信する方式(例えばLTE over Wifi)を含んでよい。LTE over Wifiについては、例えば、参考特許文献1に開示されている。
(参考特許文献1:特表2016−507993号公報)
In the following embodiments, the LTE communication system and the communication control method are applied to an LTE communication system that performs communication in an LTE (Long Term Evolution) communication scheme. The LTE communication scheme may include a scheme (eg, LTE over Wifi) that communicates according to the LTE protocol via a wireless LAN (Local Area Network). The LTE over Wifi is disclosed, for example, in Patent Document 1.
(Reference Patent Document 1: Japanese Published Patent Application No. 2016-507993)

このLTE over Wifiの技術は、WAN(Wide Area Network)を介してLTEプロトコルに従って通信する方式に適用可能である。つまり、LTE通信方式は、WANを介してLTEプロトコルに従って通信する方式を含んでよい。   The LTE over Wifi technology is applicable to a method of communicating according to the LTE protocol via a WAN (Wide Area Network). That is, the LTE communication scheme may include a scheme for communicating according to the LTE protocol via the WAN.

(実施形態)
図1は実施形態におけるLTE通信システム5の概略構成を示す図である。LTE通信システム5は、複数のUE(User Equipment)10と、1つ以上のeNB20と、通信ネットワーク回線(通信回線)30と、通信ネットワーク回線(通信回線)31と、防御装置40と、EPC装置50と、を有する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the LTE communication system 5 in the embodiment. The LTE communication system 5 includes a plurality of UEs (User Equipment) 10, one or more eNBs 20, a communication network line (communication line) 30, a communication network line (communication line) 31, a protection device 40, and an EPC apparatus. And 50.

UE10は、ユーザによって所持され、LTE通信に係る処理を行う。LTE通信は、例えばVoLTE通信を含む。図1では、複数のUE10をUE10A,UE10B,UE10C、…と表記している。   The UE 10 is owned by a user and performs processing related to LTE communication. LTE communication includes, for example, VoLTE communication. In FIG. 1, a plurality of UEs 10 are described as UE 10A, UE 10B, UE 10C,.

eNB20は、自装置であるeNB20の配下のUE10を管理し、UE10とEPC装置50との間で行われる通信を中継するeNB20は、例えば、屋外に設置されてもよいし、ビル毎に設置されてもよい。eNB20は、複数存在してよく、複数のeNB20の配下それぞれに、1つ以上のUE10が存在してよい。   The eNB 20 manages the UE 10 subordinate to the eNB 20, which is the own apparatus, and relays the communication performed between the UE 10 and the EPC device 50. For example, the eNB 20 may be installed outdoors, or installed for each building May be A plurality of eNBs 20 may exist, and one or more UEs 10 may exist under the control of the plurality of eNBs 20, respectively.

通信ネットワーク回線30は、eNB20とEPC装置50とを接続する下流側の回線である。一方、通信ネットワーク回線31は、EPC装置50のPGW51と外部のサービス、サーバ等を接続し、EPC装置50からデータを送信するための上流側の回線である。通信ネットワーク回線30,31は、有線回線でもよいし、無線回線でもよい。有線回線は、例えば光回線でもよいし、その他の有線回線でもよい。無線回線は、例えば衛星回線でもよいし、その他の無線回線もよい。通信ネットワーク回線30,31として、物理的なWAN回線がソフトウェアで運用されるSD−WAN(Software Defined WAN)を利用してもよい。   The communication network line 30 is a downstream line connecting the eNB 20 and the EPC device 50. On the other hand, the communication network line 31 is an upstream line for connecting the PGW 51 of the EPC device 50 to an external service, a server, etc., and transmitting data from the EPC device 50. The communication network lines 30, 31 may be wired lines or wireless lines. The wired line may be, for example, an optical line or another wired line. The wireless link may be, for example, a satellite link or any other wireless link. As the communication network lines 30, 31, an SD-WAN (Software Defined WAN) in which a physical WAN line is operated by software may be used.

EPC装置50は、LTEのコアネットワークに配置される装置であり、LTEプロトコルに従ってeNB20と、通信ネットワーク回線30とを介して通信接続する。さらにEPC装置50は、外部のサービス、サーバ等の各種装置と、通信ネットワーク回線31を介して通信接続する。   The EPC device 50 is a device disposed in the core network of LTE, and performs communication connection via the eNB 20 and the communication network circuit 30 in accordance with the LTE protocol. Furthermore, the EPC device 50 communicates with various devices such as external services and servers via the communication network line 31.

EPC装置50は、PGW51、PCRF52、SGW53、MME(Mobility Management Entity)54、及びHSS(Home Subscriber Server)55を備える。PGW51、PCRF52、SGW53、MME54、及びHSS55の各ノードは、論理ノードでもよいし、物理ノードでもよい。つまり、1つの装置に機能が集約されてもよいし、複数の個別の装置に機能が分散されてもよい。なお、EPC装置50は、この構成には限定されず、他の付随的な要素を含むことができる。   The EPC device 50 includes a PGW 51, a PCRF 52, an SGW 53, an MME (Mobility Management Entity) 54, and an HSS (Home Subscriber Server) 55. Each node of PGW 51, PCRF 52, SGW 53, MME 54, and HSS 55 may be a logical node or a physical node. That is, functions may be integrated into one device, or functions may be distributed to a plurality of individual devices. EPC device 50 is not limited to this configuration, and may include other additional components.

MME54と、HSS55と、PCRF52は、制御信号であるCプレーンデータを処理する。SGW53及びPGW51は、ユーザデータであるUプレーンデータの伝送を処理する。したがって、例えば、外部ネットワーク(EPC装置50よりも上流側)からUE10AへのUプレーンデータつまりUプレーンのトラフィックは、外部ネットワークからEPC装置50に到達すると、PGW52、SGW53、通信ネットワーク回線30、及びeNB20を介して、UE10Aへ伝送される。   The MME 54, the HSS 55, and the PCRF 52 process C plane data which is a control signal. The SGW 53 and the PGW 51 process transmission of U-plane data which is user data. Therefore, for example, when U plane data from the external network (upstream from EPC device 50) to UE 10A, that is, U plane traffic reaches EPC device 50 from the external network, PGW 52, SGW 53, communication network circuit 30, and eNB 20 Are transmitted to the UE 10A.

MME54は、移動制御などを提供するノードであり、位置登録、ページング、ハンドオーバー等の移動制御およびベアラ(データの通信経路)BRの確立又は削除を行う。   The MME 54 is a node that provides mobility control and the like, and performs mobility control such as location registration, paging, handover, etc. and establishment or deletion of a bearer (data communication path) BR.

ベアラBRは、LTE通信により通信されるデータが経由する経路であり、例えば、PGW52、SGW53、通信ネットワーク回線30、eNB20及び各UE10を結ぶ経路である。この場合、ベアラBRは、UE10A,10B,10Cのそれぞれで、異なる通信経路となる。よって、ベアラBRを識別する場合、UE10がUE10A,10B,10Cのいずれであるかを識別すればよい。   The bearer BR is a route through which data communicated by LTE communication passes, and is, for example, a route connecting the PGW 52, the SGW 53, the communication network circuit 30, the eNB 20, and each UE 10. In this case, the bearer BR has different communication paths in each of the UEs 10A, 10B, and 10C. Therefore, in the case of identifying the bearer BR, it may be identified which one of the UE 10A, 10B, and 10C.

HSS55は、LTEにおける加入者管理データベースを有するノードであり、加入者の契約情報、認証情報、位置情報等の管理を行う。MME54は、HSS55から通知される認証情報に基づき、ユーザ認証を実施する。   The HSS 55 is a node having a subscriber management database in LTE, and manages subscriber contract information, authentication information, location information, and the like. The MME 54 performs user authentication based on the authentication information notified from the HSS 55.

SGW53は、3GPPアクセスシステムを収容し、UE10やPGW51へデータを伝送するゲートウェイである。   The SGW 53 is a gateway that accommodates the 3GPP access system and transmits data to the UE 10 and the PGW 51.

PGW51は、外部ネットワーク(PDN)との接続点において、UE10へのIPアドレスの割り当てやパケット転送等を行うゲートウェイである。PGW51は、PCRF52と連携することで、PCRF52が有するポリシ(ポリシ制御情報)に従って、動作してよい。PGW51は、通信中(LTE通信中)に、PCRF52が有するポリシを取得してよい。よって、PGW51は、通信中でも通信制御のポリシを動的に変更して、UE10の通信を制御できる。   The PGW 51 is a gateway that performs assignment of an IP address to the UE 10, packet transfer, and the like at a connection point with an external network (PDN). The PGW 51 may operate in accordance with the policy (policy control information) that the PCRF 52 has by cooperating with the PCRF 52. The PGW 51 may obtain the policy possessed by the PCRF 52 during communication (during LTE communication). Therefore, the PGW 51 can control the communication of the UE 10 by dynamically changing the communication control policy even during communication.

PGW51は、PCRG52が有するポリシに従って、各ベアラBRを介して通信される通信量や通信速度を制御してよい。PGW51が各ベアラBRの通信量や通信速度を制御することで、この通信量や通信速度をUE10やeNB20が実施する場合と比較して、処理負荷を低減できる。下位層の通信可能容量を超えた通信によって生じる輻輳・再送制御の処理が抑止されるためである。また、PGW51が、通信量や通信速度を制御することで、下位側のネットワークや装置においても、この通信量や通信速度に応じて通信制御が行われることになる。   The PGW 51 may control the amount and speed of communication communicated via each bearer BR in accordance with the policy possessed by the PCRG 52. When the PGW 51 controls the communication amount and the communication speed of each bearer BR, the processing load can be reduced as compared with the case where the communication amount and the communication speed are implemented by the UE 10 and the eNB 20. This is because the processing of congestion / retransmission control caused by communication exceeding the communicable capacity of the lower layer is suppressed. In addition, the PGW 51 controls the amount of communication and the communication speed, whereby communication control is performed according to the amount of communication and the communication speed also in the lower side network or device.

PCRF52は、ユーザデータ転送のQoS(Quality of Service;パケットの優先転送等、通信の品質の制御)及び課金の為の制御を行うノードである。PCRF52が決定したQoS値は、PGW51及びSGW53に通知される。PGW51及びSGW53は、通知されたQoS値に従って、Uプレーンデータに対してQoS制御を実施する。QoS値は、例えば、ポリシの制御情報に含まれる設定値でよい。ポリシは、ベアラBRを介した通信における通信可能容量を含む。   The PCRF 52 is a node that performs control for quality of service (QoS) of user data transfer (control of communication quality such as priority transfer of packets) and charging. The QoS value determined by the PCRF 52 is notified to the PGW 51 and the SGW 53. The PGW 51 and the SGW 53 perform QoS control on U plane data according to the notified QoS value. The QoS value may be, for example, a setting value included in control information of a policy. The policy includes the communicable capacity in the communication via the bearer BR.

ポリシは、動的に変更されてよい。例えば、変更されたポリシは、PGW51及びSGW53に通知され、PGW51及びSGW53による通信制御に反映される。   The policy may be changed dynamically. For example, the changed policy is notified to the PGW 51 and the SGW 53, and is reflected in the communication control by the PGW 51 and the SGW 53.

EPC装置50は、処理部、記憶部、通信部、を有する。EPC装置50の各ノードが論理ノードである場合には、1つの装置に処理部、記憶部、及び通信部が設けられてよい。EPC装置50の各ノードが物理ノードである場合、各ノードに処理部、記憶部、及び通信部が設けられてよい。   The EPC device 50 includes a processing unit, a storage unit, and a communication unit. When each node of the EPC device 50 is a logical node, one device may be provided with a processing unit, a storage unit, and a communication unit. When each node of the EPC device 50 is a physical node, each node may be provided with a processing unit, a storage unit, and a communication unit.

EPC装置50の処理部は、プロセッサ(例えばCPU(Central Processing Unit))がメモリに保持されたプログラムを実行することで、各種機能を実現する。EPC装置50の記憶部は、例えばROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)や各種ストレージ(例えばHDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive))を有してよく、各種情報、データ、プログラムを保持する。EPC装置50の通信部は、通信ネットワーク回線30や防御装置40や外部ネットワークにおける各種装置との間で通信(有線通信又は無線通信)する。   The processing unit of the EPC device 50 realizes various functions by causing a processor (for example, a CPU (Central Processing Unit)) to execute a program held in a memory. The storage unit of the EPC device 50 may have, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and various storages (for example, HDDs (Hard Disk Drives), SSDs (Solid State Drives)). Hold data, program. The communication unit of the EPC device 50 communicates (wired communication or wireless communication) with the communication network circuit 30, the protection device 40, and various devices in the external network.

防御装置40は、通信ネットワーク回線31を監視することにより、例えば外部からの通信ネットワーク回線30等を介したアクセスによる攻撃を検知するとともに、所定の対処を施す装置であり、IPS(Intrusion Prevention System)等と呼ばれることもある。防御装置は、いわゆる不正侵入検知システム(IDS;Intrusion Detection System)に所定の対処を施すものということもできる。防御装置40は外部からのDoS(Denial of Service)攻撃等を検出し、所定の対処を行う。防御装置40は、他の装置から独立して設けられてもよい。防御装置40は、EPC装置50の内部に設けられてよく、つまりEPC装置50が防御装置40の機能を有してもよい。   The defense device 40 is a device that detects an attack by access from the outside, for example, the communication network line 30 by monitoring the communication network line 31, and performs a predetermined countermeasure, for example, IPS (Intrusion Prevention System) It is also called as etc. The protection device can also be said to apply predetermined measures to a so-called intrusion detection system (IDS). The protection device 40 detects a DoS (Denial of Service) attack or the like from the outside and performs a predetermined countermeasure. The protection device 40 may be provided independently of other devices. The protection device 40 may be provided inside the EPC device 50, that is, the EPC device 50 may have the function of the protection device 40.

図2は、防御装置40の構成例を示す図である。防御装置40は、処理部410、記憶部42、及び通信部430を有する。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the defense device 40. As shown in FIG. The defense device 40 includes a processing unit 410, a storage unit 42, and a communication unit 430.

処理部410は、プロセッサがメモリに保持されたプログラムを実行することで、各種機能を実現する。処理部41は、防御装置40の各部の動作を制御する。例えば、処理部41は、通信ネットワーク回線31の回線容量が変化した場合における、通信ネットワーク回線31の変化後の回線容量の情報を取得してよい。処理部41は、各ベアラBRの現在の回線容量の比を基に、通信ネットワーク回線31の変化後の回線容量を按分して、新たな回線容量を算出してよい。   The processing unit 410 realizes various functions by the processor executing a program held in the memory. The processing unit 41 controls the operation of each unit of the defense device 40. For example, the processing unit 41 may acquire information on the channel capacity after the change of the communication network line 31 when the channel capacity of the communication network line 31 changes. The processing unit 41 may calculate new channel capacity by dividing the channel capacity after change of the communication network line 31 based on the ratio of the current channel capacity of each bearer BR.

記憶部42は、例えばROMやRAMや各種ストレージを有してよく、各種情報、データ、プログラムを保持する。   The storage unit 42 may include, for example, a ROM, a RAM, and various storages, and holds various information, data, and programs.

通信部43は、通信ネットワーク回線31と通信(例えば有線通信又は無線通信)する。通信部43は、EPC装置50のPCRF52と通信(例えば有線通信又は無線通信)する。   The communication unit 43 communicates with the communication network line 31 (for example, wired communication or wireless communication). The communication unit 43 communicates (for example, wired communication or wireless communication) with the PCRF 52 of the EPC device 50.

次に、LTE通信システムの動作について説明する。
図3は、従来の処理手順に則ったLTE通信システムの動作例を示すシーケンス図である。
Next, the operation of the LTE communication system will be described.
FIG. 3 is a sequence diagram showing an operation example of the LTE communication system according to the conventional processing procedure.

図3では、UE10(UE10A,10B,10C)とEPC装置50との間で、ベアラBR(BR1,BR2,BR3)が確立されている(S11)。これらのベアラBR(BR1,BR2,BR3)は、UE10(UE10A,10B,10Cのいずれか1つ)、eNB20、通信ネットワーク回線30、防御装置40、SGW53、及びPGW51を通る通信経路である。   In FIG. 3, the bearer BR (BR1, BR2, BR3) is established between the UE 10 (UE 10A, 10B, 10C) and the EPC device 50 (S11). These bearers BR (BR1, BR2, BR3) are communication paths passing through the UE 10 (any one of the UEs 10A, 10B, 10C), the eNB 20, the communication network circuit 30, the protection device 40, the SGW 53, and the PGW 51.

ここで、UE10Aが外部からの攻撃により例えばウイルスに感染してしまい(S12)、感染したUE10Aが、eNB20、通信ネットワーク回線30を介してDoS攻撃をEPC装置50に対して行う事態を想定する(S13)。   Here, it is assumed that the UE 10A is infected with, for example, a virus due to an external attack (S12), and the infected UE 10A performs a DoS attack on the EPC apparatus 50 via the eNB 20 and the communication network line 30 (S12) S13).

防御装置40では、処理部41が通信部43を介してDoS攻撃の如き通信回線の異常、ここでは通信ネットワーク回線31の異常を検出すると(S14)、通信部43を介してEPC装置50のPCRF52にDoS攻撃を検出した旨を通知する(S15)。従来のシステムにおいては、この通知に応じて、PCRF52は通信を切断する処理を行うのが一般的である(S16)。この様な処理により、LTE通信システムを通じたDoS攻撃を防御することができる。   In the defense device 40, when the processing unit 41 detects an abnormality in a communication line such as a DoS attack via the communication unit 43, here, an abnormality in the communication network line 31 (S14), the PCRF 52 of the EPC apparatus 50 via the communication unit 43. Is notified that the DoS attack has been detected (S15). In the conventional system, in response to this notification, the PCRF 52 generally performs processing for disconnecting communication (S16). Such processing can prevent DoS attacks through the LTE communication system.

しかしながら、LTE通信の切断により、ウイルスは他の通信手段により、再び攻撃を行うおそれがある(S17)。一般的にUE10Aは、LTE通信以外の他の通信手段、例えばWi−Fi(登録商標)やBluetooth(登録商標)等を有しており、ウイルスはLTE通信の切断を検出すると、このような他の通信手段を介したDoS攻撃を再開することもあり得る。   However, due to the disconnection of the LTE communication, the virus may attack again by other communication means (S17). Generally, UE 10A has other communication means other than LTE communication, such as Wi-Fi (registered trademark) and Bluetooth (registered trademark), etc., and when a virus detects disconnection of LTE communication, such other It is also possible to resume a DoS attack via the communication means of

このように従来の処理においては、感染した端末が持つ他の通信手段を通じた新たな攻撃の再開を招くおそれがある。そこで図4に示す本発明の実施形態のLTE通信システム5は、LTE通信の切断を行うのではなく、他の方法を用いて対処する。   As described above, in the conventional processing, there is a risk of resuming a new attack through another communication means possessed by the infected terminal. Therefore, the LTE communication system 5 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 4 does not disconnect LTE communication, but handles it using another method.

図4においてS11〜S15までは、図3の従来の通信シーケンスによる手順と同じである。この後、実施形態のEPC装置50のPCRF52は、DoS攻撃の検出通知に応じて、通信を切断する処理を行うのではなく、ベアラBRの速度を低減、すなわち通信ネットワーク回線31の通信可能容量を低減する(S21)。これに応じてベアラが更新される(S22)。   Steps S11 to S15 in FIG. 4 are the same as the procedure according to the conventional communication sequence in FIG. After this, the PCRF 52 of the EPC apparatus 50 according to the embodiment does not cut off the communication in response to the notification of detection of the DoS attack, but reduces the speed of the bearer BR, that is, the communicable capacity of the communication network line 31. It reduces (S21). In response to this, the bearer is updated (S22).

S21において、通信回線の通信可能容量を低減する対象となるベアラが特定されるが、その特定方法は特に限定されない。例えば防御装置40では、処理部41は、既に確立されている各ベアラBRの情報を取得する。ベアラBRの情報は、例えば、通信ネットワーク回線30を使用する各ベアラBRに対応するeNB20とUE10との対応付け情報であってよい。対応付け情報は、eNB20の識別情報(例えばeNB ID)とこのeNB20に接続されたUE10の識別情報(例えばUE ID)とを基づいてよい。ベアラBRの情報は、防御装置40において事前設定され、記憶部42に保持されていてよい。ベアラBRの情報は、通信部43を介してEPC装置50から取得されてよい。これにより、防御装置40は、EPC装置50の外部に配置されていても、通信ネットワーク回線31の内部にどのベアラBRが確立されているかを認識でき、どの通信回線(ベアラBR)またはどのUE10に異常が発生しているかを認識できる。   In S21, although the bearer which becomes the object which reduces the communicable capacity of a communication line is identified, the identification method in particular is not limited. For example, in the defense device 40, the processing unit 41 acquires information on each bearer BR that has already been established. The information on the bearer BR may be, for example, association information between the eNB 20 and the UE 10 corresponding to each bearer BR using the communication network circuit 30. The association information may be based on identification information (for example, eNB ID) of the eNB 20 and identification information (for example, UE ID) of the UEs 10 connected to the eNB 20. The information on the bearer BR may be preset in the defense device 40 and held in the storage unit 42. The information on the bearer BR may be acquired from the EPC device 50 via the communication unit 43. Thereby, even if the protection device 40 is disposed outside the EPC device 50, it can recognize which bearer BR is established inside the communication network line 31, and which communication line (bearer BR) or which UE 10 It can recognize whether an abnormality has occurred.

さらにS21において、EPC装置50では、PCRF52は、防御装置40から異常の発生した通信回線(ベアラBR)の通知を受けると、記憶部等に保持された以上の発生したベアラBRの通信可能容量を読み出し、変更する。   Further, in S21, in the EPC device 50, when the PCRF 52 receives a notification of the communication line (bearer BR) in which an abnormality has occurred from the protection device 40, the communicable capacity of the generated bearer BR held in the storage unit or the like is Read and change.

PGW51は、変更されたポリシに従って、通信可能容量を低減することになる。EPC装置50では、低減後の通信可能容量の情報を記憶部等に保持することにより、S22のようにベアラが更新される。   The PGW 51 will reduce the communicable capacity according to the changed policy. In the EPC device 50, the bearer is updated as in S22 by holding the information of the communicable capacity after the reduction in the storage unit or the like.

以上の処理により、ウイルスの側からは攻撃が継続しているように見えるが、現実のシステム上においてはベアラのサイズが制約されており、攻撃の実効性が低減され、攻撃を無力化することになる(S23)。よって、防御装置40はいずれかの通信回線(ベアラBR)またはUE10の異常を検知した際に、新たな攻撃を発生させることを抑制し、危険性を低減させることが可能である。   By the above processing, although the attack seems to be continuing from the virus side, the size of the bearer is restricted on the real system, the effectiveness of the attack is reduced, and the attack is neutralized. (S23). Therefore, when the protection device 40 detects an abnormality in any communication line (bearer BR) or the UE 10, it is possible to suppress the occurrence of a new attack and reduce the risk.

尚、上記実施形態では、防御装置40は通信ネットワーク回線31の異常を検出するが、この異常はEPC装置50の内部、特にPGW51において発生する異常をも含むものである。また、通信回線の通信可能容量を低減する程度は特に限定されないが、想定し得る攻撃の実効性を十分になくす程度まで低減させることが好ましい。ただし、あえて攻撃側の通信(例えばDoS攻撃の通信)が可能な程度に、通信回線の通信容量を残しておくことは必要となる。   In the above embodiment, the defense device 40 detects an abnormality of the communication network line 31. This abnormality includes an abnormality that occurs in the EPC device 50, particularly in the PGW 51. Although the degree of reducing the communicable capacity of the communication line is not particularly limited, it is preferable to reduce the estimated effectiveness of the attack to such an extent that it is sufficiently eliminated. However, it is necessary to leave the communication capacity of the communication line to such an extent that communication on the attacking side (for example, communication of DoS attack) is possible.

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the appended claims, and of course these also fall within the technical scope of the present invention. It is understood.

本発明は、LTE通信に係るネットワークの異常に対して適切な対処のできるLTE通信システム及び通信制御方法等に有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for an LTE communication system, communication control method, and the like that can appropriately cope with a network abnormality related to LTE communication.

5 LTE通信システム
10,10A,10B UE
20 eNB
30,31 通信ネットワーク回線(通信回線)
50 EPC装置(コアネットワーク装置)
51 PWG
52 PCRF
53 SGW
54 MME
55 HSS
BR ベアラ
5 LTE communication system 10, 10A, 10B UE
20 eNB
30, 31 Communication network line (communication line)
50 EPC Device (Core Network Device)
51 PWG
52 PCRF
53 SGW
54 MME
55 HSS
BR bearer

Claims (4)

LTE(Long Term Evolution)通信方式に従って通信するコアネットワーク装置と、防御装置を備えるLTE通信システムであって、
前記防御装置は、
前記コアネットワーク装置からデータを送信する通信回線の異常を検出し、
前記異常の検出された前記通信回線の通信可能容量を低減し、
前記コアネットワーク装置は、
低減後の前記通信可能容量の情報を保持する、
LTE通信システム。
A core network device for communicating according to an LTE (Long Term Evolution) communication scheme, and an LTE communication system comprising a protection device,
The protection device
Detecting an abnormality in a communication line for transmitting data from the core network device;
Reducing the communicable capacity of the communication line in which the abnormality is detected;
The core network device is
Hold information of the communicable capacity after reduction,
LTE communication system.
請求項1に記載のLTE通信システムであって、
前記コアネットワーク装置は、PGW(Packet data network GateWay)を備え、
前記通信可能容量の情報は、PCRF(Policy and Charging Rule Function)のポリシに含まれ、
前記ポリシは、前記防御装置からの前記通信可能容量に基づいて変更され、
前記PGWは、変更された前記ポリシに従って、前記通信可能容量を低減する、
LTE通信システム。
The LTE communication system according to claim 1, wherein
The core network device includes a packet data network gate way (PGW),
The information of the communicable capacity is included in the policy of the Policy and Charging Rule Function (PCRF),
The policy is changed based on the communicable capacity from the protection device,
The PGW reduces the communicable capacity according to the changed policy.
LTE communication system.
請求項1または2に記載のLTE通信システムであって、
前記コアネットワーク装置は、前記防御装置を備える、
LTE通信システム。
The LTE communication system according to claim 1 or 2,
The core network device comprises the protection device.
LTE communication system.
LTE通信方式に従って通信するLTE通信システムにおける通信制御方法であって、
コアネットワーク装置からデータを送信する通信回線の異常を検出し、
前記異常の検出された前記通信回線の通信可能容量を低減し、
低減後の前記通信可能容量の情報を保持する、
通信制御方法。
A communication control method in an LTE communication system for communicating according to an LTE communication method, comprising:
Detects an abnormality in the communication line that transmits data from the core network device,
Reducing the communicable capacity of the communication line in which the abnormality is detected;
Hold information of the communicable capacity after reduction,
Communication control method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11856400B2 (en) 2021-03-11 2023-12-26 Hitachi, Ltd. Unauthorized-communication coping system and unauthorized-communication coping method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120315893A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Alcatel-Lucent Canada Inc. Intelligent network management of subscriber-related events
JP2014513878A (en) * 2011-02-25 2014-06-05 アルカテル−ルーセント Temporary restrictions and rollbacks
WO2016091292A1 (en) * 2014-12-10 2016-06-16 Nokia Solutions And Networks Oy Quality of experience enforcement in communications

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014513878A (en) * 2011-02-25 2014-06-05 アルカテル−ルーセント Temporary restrictions and rollbacks
US20120315893A1 (en) * 2011-06-09 2012-12-13 Alcatel-Lucent Canada Inc. Intelligent network management of subscriber-related events
WO2016091292A1 (en) * 2014-12-10 2016-06-16 Nokia Solutions And Networks Oy Quality of experience enforcement in communications

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11856400B2 (en) 2021-03-11 2023-12-26 Hitachi, Ltd. Unauthorized-communication coping system and unauthorized-communication coping method
JP7449256B2 (en) 2021-03-11 2024-03-13 株式会社日立製作所 Unauthorized communication countermeasure system and method

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