JP2907145B2 - 無線電話アクセスシステム - Google Patents

無線電話アクセスシステム

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JP2907145B2
JP2907145B2 JP8235161A JP23516196A JP2907145B2 JP 2907145 B2 JP2907145 B2 JP 2907145B2 JP 8235161 A JP8235161 A JP 8235161A JP 23516196 A JP23516196 A JP 23516196A JP 2907145 B2 JP2907145 B2 JP 2907145B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば携帯無線電話
機の加入者のような無線加入者をアクセスするためのア
クセスシステムに係わり、特に無線電話機の不正使用を
防止するようにした無線電話アクセスシステムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】携帯無線電話機に代表される無線電話機
は、交換機と通信ケーブルを介して接続される有線の電
話機と異なり、正当な権限を有しない者であっても無線
を勝手に使用することで無線電話サービスを利用するこ
とができるようになるという危険性がある。そこで、従
来からセキュリティ対策として無線電話機の不正使用を
防止する対策が採られている。このようなものとして、
次の2つの対策が存在している。
【0003】(1)無線電話機の認証 無線電話機(以下特に紛らわしくないときには単に電話
機と略称する。)それぞれに割り当てられた固有の番号
を盗聴等の何らかの手法で取得すると、これを用いて別
の電話機を不正に使用することができる。これを防止す
るために、通信の開始時に各電話機に秘密鍵を保持させ
ておき、網側にこれらの電話機に対応して登録している
鍵との照合を行うようにする。これにより、正しい電話
機であることの確認を行うことができる。
【0004】(2)情報信号および制御信号の秘匿 情報信号の盗聴を防止するために、この情報信号を暗号
化する。制御信号についても暗号化が可能である。この
ような暗号化によって、信号自体にスクランブルがかか
るので、同一周波数の干渉波から有意な音声を復号され
る危険のある漏洩も防止することができる。
【0005】以上説明した従来の対策については、例え
ば文献「桑原;ディジタル移動通信(科学新聞社発行)
PP208−209、P312」に詳細に紹介されてい
る。また、特開平1−233341号公報にも無線電話
サービス方法として開示されている。前者の文献におけ
る「第4章方式設計(5)サービス制御、(C)認識サ
ービス制御(PP208−209)で示された無線電話
アクセスシステムについて説明する。
【0006】図6は、この文献に示された無線電話アク
セスシステムを示したものである。この無線電話アクセ
スシステムでは、移動加入者交換機(MLS)11側に
ハードディスクからなる本体記憶装置12が備えられて
おり、この中に電話機の認証鍵についてのデータが格納
されている。移動加入者交換機11では、電話機と通信
を行う際にその電話機の認証鍵14を読み出すと共に、
図示しない乱数発生器から乱数15を発生させる。この
乱数15は認証要求の際に該当する電話機16に送信す
る。移動加入者交換機11側では、認証鍵14と乱数1
5を用いて、暗号化演算手段16でその電話機用の暗号
化演算を行い、演算値17を照合手段18に供給する。
【0007】一方、電話機16側では送られてきた乱数
15と自ら保持する認証鍵21を自身の暗号化演算手段
22に入力し、暗号化演算を行って演算値23を認証応
答として移動加入者交換機11に送り、照合手段18に
入力させる。移動加入者交換機11では、両演算値1
7、23を比較することで電話機の認証を行っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図6に示した無線電話
アクセスシステムは、自動車電話や携帯電話およびコー
ドレス電話等の多くの無線電話機に応用され、実用化さ
れている。しかしながら、従来のこの無線電話アクセス
システムでは、認証についても秘匿についても複雑な
演算アルゴリズムが必要であり、システムが複雑化す
る。また、電話機固有の番号を電話機と網側に秘密に
保持する必要がある。これは、暗号化演算を固有の演算
として実行するためである。更に、このような手当て
を行ったとしても、電話機そのものを複製された場合に
は、電話機固有の番号も複製されることになる。したが
って、この場合には第三者の悪意の使用を防御すること
ができないという致命的な問題が存在する。
【0009】そこで本発明の目的は、電話機自体の構成
内容をコピーされたような場合でも無線電話サービスの
セキュリティを確保することのできる無線電話アクセス
システムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、(イ)複数の基地局と、(ロ)移動位置に応じてこ
れらの基地局のいずれかと無線伝送路で接続され、異な
った位置情報を有する基地局と接続されるたびにその
地局の位置情報の登録を要求すると共に登録が許可され
たときにはその位置情報を現在の自己の履歴情報に反映
させて新たな履歴情報として保持する1または複数の加
入者局と、(ハ)これら1または複数の加入者局の位置
情報を時間を置いて順次変更する位置情報変更手段と、
(ニ)前記した複数の基地局内にそれぞれ配置され、い
ずれかの加入者局から位置情報の登録が要求されたとき
その加入者局の保持している履歴情報を通知させその加
入者局に登録されている履歴情報と比較してこれらが一
致しているときにはその加入者局の位置情報の登録を許
可すると共にその位置情報をその加入者局側の処理と同
一処理で登録されているその履歴情報に反映させて新た
な履歴情報として登録する履歴情報管理手段とを無線電
話アクセスシステムに具備させる。
【0011】
【0012】
【0013】すなわち請求項記載の発明では、加入者
局の位置情報を時間を置いて順次変更する位置情報変更
手段が備えられている。したがって、加入者局が基地局
を移動しない場合であっても、加入者局と基地局との間
での位置情報が時間と共に変化することになり、加入者
局の接続時に位置情報の登録を行っていけば履歴情報は
加入者局と履歴情報の保持側とで一致をとりながら変化
することになる。したがって、仮に途中の状態でその加
入者局の複製を作成したとしても、その複製の履歴情報
は複製の使用時に本来の加入者局の履歴情報と異なって
くることになり、無線電話サービスのセキュリティを確
保することができることになる。
【0014】請求項記載の発明では、請求項1記載の
無線電話アクセスシステムで履歴情報管理手段は位置情
報の登録が要求されたとき移動加入者交換機側からその
加入者局の登録してある履歴情報の通知を受けると共
に、登録を許可するときは基地局の有する固有の位置情
報を反映させた履歴情報を移動加入者交換機側に登録の
ために送信することを特徴としている。
【0015】請求項記載の発明では、請求項1記載の
無線電話アクセスシステムで履歴情報とは最新の位置情
報とそれよりも時間的に1つ前の位置情報からなり、位
置情報を現在の自己の履歴情報に反映させて新たな履歴
情報にするとは今回登録の許可された位置情報を最新の
位置情報とし、それまで最新の位置情報であったものを
時間的に1つ前の位置情報に移して新たな履歴情報にす
ることであることを特徴としている。
【0016】請求項記載の発明では、請求項1記載の
無線電話アクセスシステムで履歴情報とは最新の位置情
報とそれよりも時間的に1つずつ前に位置する予め定め
た複数の位置情報からなり、位置情報を現在の自己の履
歴情報に反映させて新たな履歴情報にするとは今回登録
の許可された位置情報を最新の位置情報とし、それまで
最新の位置情報であったものを時間的に1つ前の位置情
報に移すと共に履歴情報を構成していた残りの位置情報
も予め定めた複数の位置情報となる範囲内で時間的に1
つずつ前の位置情報に移動させて新たな履歴情報にする
ことであることを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
【0018】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【0019】図1は本発明の一実施例における無線電話
アクセスシステムの構成の要部を表わしたものである。
このシステムの移動加入者交換機31は、履歴情報を格
納した磁気ディスク等からなる本体記憶装置32と接続
されている。移動加入者交換機31は、第1〜第nのゾ
ーン341 〜34n にそれぞれ対応して配置された第1
〜第nの基地局351 〜35n を介して、これらのゾー
ン341 〜34n を移動する第mの電話機36m と通信
を行うことができる。
【0020】ここで、第mの電話機36m はその移動に
よって第1〜第nの基地局351 〜35n のいずれかの
配下のゾーン341 〜34n に入るたびに位置登録要求
を行うようになっている。また、それぞれの基地局35
1 〜35n は、第mの電話機36m すなわち加入者局か
ら位置登録要求を受けると、その加入者の履歴情報を移
動加入者交換機31に対して要求するようになってい
る。ここで履歴情報とは、各基地局351 〜35n に対
して固有に割り当てられたCS番号等のように第mの電
話機36m の現在または過去の居場所が明確になるよう
な位置や場所を特定する情報である。
【0021】それぞれの基地局351 〜35n は移動加
入者交換機31から履歴情報を受け取ると、これを一時
的に保持して第mの電話機36m に対してその保持して
いる履歴情報の照会指示を行うようになっている。第m
の電話機36m は、該当する基地局、たとえば第1の基
地局351 からの照会指示があるとこれに履歴情報を通
知する機能を有している。この例の場合、第1の基地局
351 は通知された履歴情報と移動加入者交換機31か
ら得られた履歴情報とを比較し、比較結果が一致すれば
第mの電話機36m に対して位置登録許可を与える。そ
して、最新の履歴情報を移動加入者交換機31に送付す
ることになる。比較結果が一致しなかった場合、第1の
基地局351 は位置登録の拒否を第mの電話機36m
返送するようになっている。
【0022】このような無線電話アクセスシステムの初
期立ち上げ時の制御をまず説明する。図1に示した移動
加入者交換機31は、このシステムの初期立ち上げ時
に、新履歴としての任意に選択された初期値を取り込む
ようになっている。そして、これを第mの電話機36m
が移動の初期的な段階で使用する最初の基地局としての
第1の基地局351 に送信する。この後に第mの電話機
36m が電源を投入すると、位置登録要求がこの第mの
電話機36m から第1の基地局351 に対して送信され
る。第1の基地局351 は、第mの電話機36m が保持
している履歴情報を通知させるための履歴紹介の指示を
この第mの電話機36m に送信する。
【0023】第mの電話機36m は、履歴紹介の指示を
受信すると自局が保持している履歴情報としての「履歴
通知」を第1の基地局351 に送付する。第1の基地局
35 1 はすでに移動加入者交換機31から入手済みの履
歴情報と履歴の比較を行う。ここで履歴の比較とは、第
mの電話機36m が各ゾーン341 〜34n をどのよう
に移動したかという情報である。履歴の比較が一致した
ら、第1の基地局35 1 は第mの電話機36m に対して
位置登録が受け付けられたことを示す位置登録受付を送
付すると同時に、移動加入者交換機31に対して履歴情
報を送付する。移動加入者交換機31は、これを加入者
局としての第mの電話機36m の最新の位置を示す履歴
情報として本体記憶装置32に格納し、あるいはすでに
格納されている内容の更新を行う。
【0024】図2は第mの電話機等の加入者局あるいは
本体記憶装置が履歴情報を管理するために使用している
履歴情報フレームの構成を表わしたものである。この実
施例では、履歴情報フレーム41は第1の履歴情報格納
部421 と第2の履歴情報格納部の422 の2つの格納
部を配置したフレーム構造となっている。システムによ
っては更に多くの履歴情報格納部を1つのフレームに配
置した構造となっていてもよい。同図(a)に示す第1
の状態は履歴情報フレーム41の初期状態を示したもの
であり、第1の履歴情報格納部421 には初期値が新履
歴として格納されるようになっている。
【0025】例えばこの無線電話アクセスシステムで、
図1に示した移動加入者交換機31は、このシステムの
初期立ち上げ時に、新履歴としての任意に選択された初
期値を第mの電話機36m 用の値として取り込む。そし
て、これを第mの電話機36 m が移動の初期的な段階で
使用する基地局としての第1の基地局351 に送信する
ようになっている。
【0026】同図(b)は、例えば第mの電話機36m
がゾーン341 〜34n のうちのいずれかに移動した
後、これに対応する新たな履歴情報が登録された状態を
表わしたものである。この例では、第1のゾーン341
の履歴情報(CS#1 )が新履歴として第1の履歴情報
格納部421 に格納される。このとき、同図(a)で新
履歴として第1の履歴情報格納部421 に格納されてい
た初期値は、第2の履歴情報格納部422 に移し変えら
れる。すなわち、履歴情報(CS#1 )と初期値の組合
わされた情報が第mの電話機36m と本体記憶装置32
の双方に履歴情報として登録されることになるので、第
mの電話機36m の移動によっても履歴情報フレーム4
1の全体による履歴情報の一致をとることができる。
【0027】同図(c)は、第2の状態から第mの電話
機36m が更に他のゾーン34n に移動した場合の履歴
情報フレーム41の内容を表わしている。第mの電話機
36 m がゾーン34n に移動してこれによる新たな履歴
情報(CS#n )が第1の履歴情報格納部421 に格納
されるとき、第2の履歴情報格納部422 には先の履歴
情報(CS#1 )が格納される。このように第mの電話
機36m が各ゾーン341 〜34n を移動するたびに、
履歴情報が第mの電話機36m と本体記憶装置32の双
方に同期した形で変更されていく。したがって、いずれ
かの時点で電話機自体の構成内容をコピーされたような
場合でも、第mの電話機36m はその後も移動によって
独自に履歴情報を変更していくので、コピーした電話機
の方はこの移動に完全に追従することができない限り、
本体記憶装置32との履歴情報の一致をとることができ
なくなる。すなわち、これにより本来の電話機としての
第mの電話機36m について、無線電話サービスのセキ
ュリティが確保されることになる。
【0028】図3は、この無線電話アクセスシステムに
おいて初期立ち上げ時の制御の様子を表わしたものであ
る。図1および図2と共にこれを説明する。図1に示し
た移動加入者交換機31は、すでに説明したようにこの
システムの初期立ち上げ時に、例えば第mの電話機36
m 向けの履歴情報を本体記憶装置32から取り込む(ス
テップS101)。そして、これを第mの電話機36m
が初期的な段階で使用する最初の基地局としての第1の
基地局351 に送信しておく(ステップS102)。こ
の後、第mの電話機36m が電源を投入すると、位置登
録要求がこの第mの電話機36m から第1の基地局35
1 に送信される(ステップS103)。第1の基地局3
1 は、この位置登録要求を受けると第mの電話機36
m に対して履歴の照会を行う(ステップS104)。そ
して第mの電話機36m から履歴の通知を受けたら(ス
テップS105)、これと本体記憶装置32から得られ
た履歴情報とを比較する(ステップS106)。
【0029】この結果、両者の履歴情報が一致していた
場合には、第mの電話機36m に対して位置登録を受け
付ける旨の情報を送信する(ステップS107)。第1
の基地局351 はこれと並行して、移動加入者交換機3
1に対して位置情報を反映させた履歴情報を送信し(ス
テップS108)、移動加入者交換機31はこの履歴情
報を本体記憶装置32に格納させる(ステップS10
9)。このように、本体記憶装置32と第mの電話機3
m の双方が同一の新たな履歴情報を保持することにな
る。
【0030】このような位置登録が1回行われると、本
体記憶装置32と第mの電話機36 m 内の履歴情報は、
図2(a)から(b)で示したような内容に更新される
ことになる。
【0031】図4は、この無線電話アクセスシステムの
運用時における制御動作を説明するためのものである。
今、第mの電話機36m が第nのゾーン34n に移動し
た時点で、発呼接続を行うものとする。このとき、第m
の電話機36m からこの第nのゾーン34n を管轄する
第nの基地局35n に位置登録要求が送信される(ステ
ップS201)。第nの基地局35n は位置登録要求が
あったことを移動加入者交換機31に通知する(ステッ
プS202)。移動加入者交換機31はこの通知を基に
して本体記憶装置32からこの第mの電話機36m の履
歴情報を得る(ステップS203)。この履歴情報は移
動加入者交換機31から第nの基地局35n に送られる
(ステップS204)。
【0032】一方、第nの基地局35n はこれに先立っ
て、第mの電話機36m に対して履歴の照会を行う(ス
テップS205)。第mの電話機36m はこれを基にし
て自己の履歴を第nの基地局35n に通知する(ステッ
プS206)。第nの基地局35n は双方の履歴情報が
揃った時点でこれらの比較作業を行う(ステップS20
7)。この結果、両者が一致した場合、第nの基地局3
n は第mの電話機36m の位置登録を受け付けること
になる(ステップS208)。また第nの基地局35n
は、第nの基地局35n が第nのゾーン34n で位置登
録の要求を行ったという履歴情報を移動加入者交換機3
1に送出する(ステップS209)。移動加入者交換機
31はこの新たな履歴情報を本体記憶装置32に送り、
第mの電話機36m の履歴情報と本体記憶装置32のそ
れを一致させることになる(ステップS210)。変更
後の履歴情報は、例えば図2(c)の状態となる。
【0033】このように運用時に第mの電話機36m
任意のゾーン34で発呼すれば、そのときの管轄となっ
た基地局35が位置登録要求を処理することで、第mの
電話機36m と本体記憶装置32の間で履歴情報が更新
されることになる。
【0034】図5は、この無線電話アクセスシステムの
運用時において第mの電話機を不正にコピーした者がそ
の電話機を使用した場合を表わしたものである。この例
では、その電話機36X が第2のゾーン342 に居る状
態で着呼を受けたものとする。着呼接続時に電話機36
X は位置登録の要求を行い、その第2のゾーン342
管轄する第2の基地局352 がこれを受信する(ステッ
プS301)。第2の基地局352 はこの受信した電話
機36X についての履歴要求を移動加入者交換機31に
対して行う(ステップS302)。移動加入者交換機3
1はこれを基にして本体記憶装置32からこの電話機3
X のコピー元としての第mの電話機36m の履歴情報
を得る(ステップS303)。そして、これを第2の基
地局35 2 に転送する(ステップS304)。
【0035】一方、第2の基地局352 はこれに先立っ
て、電話機36X に対して履歴の照会を行う(ステップ
S305)。電話機36X はこれに対して第mの電話機
36 m のコピー時における履歴を第2の基地局352
通知する(ステップS306)。第2の基地局352
双方の履歴情報が揃った時点でこれらの比較作業を行う
(ステップS307)。第mの電話機36m は電話機3
X によってコピーされた後も移動によってその履歴情
報を変化させている。したがって、第mの電話機36m
と異なる履歴情報を有する電話機36X と本体記憶装置
32の履歴情報は一致しない(×)。したがって、第2
の基地局352 は電話機36X に対して位置登録を拒否
する(ステップS308)。この場合、本体記憶装置3
2の履歴情報はそのまま保持して本来の電話機との履歴
情報の比較に備える必要がある。そこで、第2の基地局
352 は移動加入者交換機31に対して何らの通知も行
わずに一連の処理を終了させる。
【0036】図5では着呼接続時における擬似電話機の
位置登録許否について説明したが、図4で説明した発呼
接続時でも同様に擬似電話機の位置登録許否が行われる
ことになる。
【0037】なお、以上説明した実施例では本体記憶装
置32が移動加入者交換機31の側に配置されているも
のとして説明したが、本体記憶装置32が遠方に配置さ
れていてもよいことは当然である。したがって、移動加
入者交換機31や第mの電話機36m 等の加入者局から
基地局に到達する情報の時間間隔は実施例と同一ではな
くこれと相違していてもよいことは当然である。更に実
施例では初期立ち上げ時に履歴情報を第1の基地局35
1 に送付したが、これに限るものではなく、図4以降に
説明した運用手順と同等の手順を実施することは可能で
ある。
【0038】なお、実施例では第mの電話機36m等の
加入者局が場所を移動させて履歴情報を変化させる場合
について説明したが、加入者局が半固定的に配置されて
いる場合に本発明を適用することができる。すなわち、
基地局351〜35nの番号を定期的に変化させることで
加入者局が相対的に移動したようになり、実施例で説明
したと同様に履歴情報を変化させることができる。な
お、保持で説明した第mの電話機36m等の加入者局
は、自動車電話、携帯電話システム、コードレス電話シ
ステム、WLL(ワイヤレス・ローカル・ループ)等の
加入者局に適用することが可能である。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の発明
によれば、加入者局が新たな基地局と接続されるたびに
履歴情報が変更されていくので、仮に途中の状態でその
加入者局の複製を作成したとしても、その複製の履歴情
報は複製の使用時に本来の加入者局の履歴情報と異なっ
てくることになる。また、各個人の移動を伴なわない位
置情報を特定し、これを逐次調査しながら電話機等の加
入者局に登録することは事実上不可能なので、無線電話
サービスのセキュリティを十分確保することができるこ
とになる。すなわち、認証や秘匿のための複雑な演算ア
ルゴリズムを必要とせず、従来守りきれなかった不正使
用を簡単に防止することができる。しかも初期的に使用
する認証情報としては、例えば電話番号を使用すること
にすれば、認証情報として特別なものを用意することも
不要である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における無線電話アクセスシ
ステムの構成の要部を表わしたシステム構成図である。
【図2】本実施例の履歴情報フレームの構成を示す説明
図である。
【図3】この無線電話アクセスシステムでの初期立ち上
げ時の制御の様子を表わした説明図である。
【図4】この無線電話アクセスシステムの運用時におけ
る制御動作を表わした説明図である。
【図5】この無線電話アクセスシステムの運用時におけ
る不正使用の電話機の着呼接続時の制御の様子を表わし
た説明図である。
【図6】従来提案された無線電話アクセスシステムの概
要を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
31 移動加入者交換機 32 本体記憶装置 34 ゾーン 35 基地局 36 電話機

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の基地局と、 移動位置に応じてこれらの基地局のいずれかと無線伝送
    路で接続され、異なった位置情報を有する基地局と接続
    されるたびにその基地局の位置情報の登録を要求すると
    共に登録が許可されたときにはその位置情報を現在の自
    己の履歴情報に反映させて新たな履歴情報として保持す
    る1または複数の加入者局と、これら1または複数の加入者局の位置情報を時間を置い
    て順次変更する位置情報変更手段と、 前記複数の基地局内にそれぞれ配置され、いずれかの加
    入者局から位置情報の登録が要求されたときその加入者
    局の保持している履歴情報を通知させその加入者局用に
    登録されている履歴情報と比較してこれらが一致してい
    るときにはその加入者局の位置情報の登録を許可すると
    共にその位置情報をその加入者局側の処理と同一処理で
    登録されているその履歴情報に反映させて新たな履歴情
    報として登録する履歴情報管理手段とを具備することを
    特徴とする無線電話アクセスシステム。
  2. 【請求項2】 前記履歴情報管理手段は位置情報の登録
    が要求されたとき移動加入者交換機側からその加入者局
    の登録してある履歴情報の通知を受けると共に、登録を
    許可するときは基地局の有する固有の位置情報を反映さ
    せた履歴情報を移動加入者交換機側に登録のために送信
    することを特徴とする請求項1記載の無線電話アクセス
    システム。
  3. 【請求項3】 履歴情報とは最新の位置情報とそれより
    も時間的に1つ前の位置情報からなり、位置情報を現在
    の自己の履歴情報に反映させて新たな履歴情報にすると
    は今回登録の許可された位置情報を最新の位置情報と
    し、それまで最新の位置情報であったものを時間的に1
    つ前の位置情報に移して新たな履歴情報にすることであ
    ることを特徴とする請求項1記載の無線電話アクセスシ
    ステム。
  4. 【請求項4】 履歴情報とは最新の位置情報とそれより
    も時間的に1つずつ前に位置する予め定めた複数の位置
    情報からなり、位置情報を現在の自己の履歴情報に反映
    させて新たな履歴情報にするとは今回登録の許可された
    位置情報を最新の位置情報とし、それまで最新の位置情
    報であったものを時間的に1つ前の位 置情報に移すと共
    に履歴情報を構成していた残りの位置情報も予め定めた
    複数の位置情報となる範囲内で時間的に1つずつ前の位
    置情報に移動させて新たな履歴情報にすることであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の無線電話アクセスシステ
    ム。
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