JP3324576B2 - 移動通信システム - Google Patents

移動通信システム

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JP3324576B2
JP3324576B2 JP21318199A JP21318199A JP3324576B2 JP 3324576 B2 JP3324576 B2 JP 3324576B2 JP 21318199 A JP21318199 A JP 21318199A JP 21318199 A JP21318199 A JP 21318199A JP 3324576 B2 JP3324576 B2 JP 3324576B2
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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、移動通信システム
における移動端末使用者の位置の特定を困難とした移動
通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、SCIS(Symposium on Cryptography
and Information Security)'97-27B「位置のプライバ
シーとその管理、松本,清水,岡本」の付録A 「携帯電話
に関して」に位置の特定を困難にする方法として以下の
例が挙げられている。
【0003】まず、仮定として、プリペイドカードとし
て電子現金方式を利用する場合を想定する。電子現金カ
ードは、端末に差し込むことができる。電話をかける際
には、電子現金が移動通信会社に送られる。ここで利用
する電子現金は、安全な方式であるとする。また、裁判
所の許可を得た捜査機関は端末識別番号と端末所持者の
対応を知り得るものとする。
【0004】次に方式として、以下の条件を設定する。 移動通信会社は携帯電話に端末識別番号を記録し、販
売店に渡す。 使用者は販売店で携帯電話を購入する。 使用者は電子現金カードを端末に差し電話をかける。
携帯電話をかける際には、端末識別番号を電話番号とす
る。 移動通信会社は電子現金の正当性を確認し、通話を許
可する。 犯罪捜査では捜査機関は端末識別番号から名前を特定
する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一度端
末識別番号と端末所持者の対応が分かれば、移動通信会
社に問合わせることにより誰がどこにいるか分かってし
まう可能性があり、また電話帳が存在すれば端末識別番
号と端末所持者の対応を知ることができる、という問題
があることも述べられている。これは、端末の位置情報
を1端末単位で管理しているためある。
【0006】そこで本発明は、上記従来の問題点を解消
すべく、移動通信システムにおける移動端末の管理をグ
ループ単位とすることによって、移動端末使用者の位置
の特定を困難とした移動通信システムを提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明は、複数の移動端末と、これらの移動端末と
自己のサービスエリア内で無線通信する複数の基地局
と、これらの基地局を介して前記移動端末への呼制御機
能を有する交換機と、前記移動端末に対する通信サービ
ス情報を管理するための網内データベース機能を有する
ホームロケーションレジスタとを有する移動通信システ
ムにおいて、前記ホームロケーションレジスタが、前記
各移動端末を示す端末識別番号に対応して公開鍵を記憶
した公開鍵テーブルと、前記複数の移動端末をグループ
とした端末群識別番号に、そのグループに属する各移動
端末が位置する前記各基地局のサービスエリアを示す位
置情報を割り当てて記憶した位置情報テーブルとを有
し、前記移動端末が、自己の属する前記位置情報と前記
公開鍵に対応する秘密鍵を記憶するメモリを有し、前記
交換機が、前記ホームロケーションレジスタの公開鍵テ
ーブルおよび位置情報テーブルを参照して前記移動端末
への呼制御を行うことを特徴とする。
【0008】以上の構成によって、移動端末の位置に関
する情報を端末群識別番号で管理すると共に、呼制御と
して、呼出信号に応答した端末が自端末識別番号を発端
末の公開鍵で暗号化して送出し、発端末が応答した端末
の端末識別番号を秘密鍵で複合化することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0010】図1は、本発明に係る移動通信網の構成例
を示す。基地局11によるサービスエリアの位置情報を
LI1 、基地局12によるサービスエリアの位置情報をLI
2 として、移動端末1はLI1 に在圏し、移動端末2はLI
2 に在圏している。
【0011】各移動端末は一意に識別可能な端末識別番
号(TID )を持つ。端末識別番号(TID )の一部bit を
マスクして"0" としたものを端末群識別番号(GID )と
する。
【0012】図2に端末識別番号(TID )と端末群識別
番号(GID )の関係を示す。例えば、最下位1bit をマ
スクする場合、TID =0又は1ならばGID =0となる。
下位2bit をマスクする場合、TID =0〜3ならばGID
=0となる。マスク位置は例えば最上位から数bit とし
てもよいし、1bit 単位でバラバラの位置に配置しても
よい。
【0013】図3(a)は、移動端末に対する通信サー
ビス情報を管理するための網内データベース機能を有す
るホームロケーションレジスタ(以下、"HLR" と略す)
内部のデータの一部である公開鍵テーブルと位置情報テ
ーブルの構成を示す。
【0014】公開鍵テーブルは、端末識別番号(TID )
と端末の公開鍵(PKx)の組を並べたもので、このテー
ブルによりTID から端末の公開鍵の値を取得できる。例
えばRSA 暗号などの公開鍵暗号方式の「公開鍵、秘密
鍵」の組を生成し、組の一方である公開鍵をこのテーブ
ルに格納する。対応する秘密鍵は、図3(b)に示すよ
うに移動端末内メモリに格納する。
【0015】位置情報テーブルは、端末群識別番号(GI
D )とこのGID に属する複数端末の位置情報の組をなら
べたものである。位置情報テーブルは、TID ではなくGI
D をインデックスとしているため、HLR では個々の移動
端末の位置情報を把握するのが困難になる。
【0016】HLR には多数のデータが格納されている
が、ここでは本実施の形態の動作に関係する部分である
公開鍵テーブルと位置情報テーブルの構成のみを述べ
る。
【0017】図3(b)は移動端末の内部メモリの構成
例である。位置情報(LI)は、HLRに位置登録を行った
時の位置情報であり、移動端末が位置登録を行う毎に更
新される。自端末秘密鍵(SK)は、図3(a)で示した
HLR 内の公開鍵テーブルに格納されている公開鍵に対応
する秘密鍵である。
【0018】次に、本実施の形態の動作を説明する。
【0019】以下の例では、下位2bit をマスクする場
合について、図5〜8を参照して、位置登録、発信・呼
出、応答・接続の各処理を説明する。マスクのbit 位置
が異なる場合は、IDの値が異なるだけで処理フロー自体
は同じである。
【0020】図4は、本実施の形態での位置登録の処理
を示す。移動端末〜HLR 間の信号は、実際には図1に示
す構成例のように基地局・交換機を経由するが、ここで
は省略している。
【0021】各基地局は、常時エリアの位置情報を報知
している。
【0022】移動端末は、基地局が報知する位置情報
(以下「新LI」とする)と、図3(b)に示す自端末メ
モリに保持している位置情報(以下「旧LI」とする)を
比較し、不一致を検出した場合、(1)自GID 、(2)
旧LI、(3)新LI、の3個のパラメータを持つ位置登録
信号をHLR に送信する。
【0023】HLR は位置登録信号を受信すると、図3の
位置情報テーブルでGID に対応するLIをサーチする。L
Iは複数であり、下位2bit をマスクする場合は最大4
個格納される可能性がある。
【0024】HLR は、GID に対応して格納されている全
LIと送られてきた旧LIを比較し、一致するLIが有れば位
置情報テーブルの旧LIを新LIに書換え、一致するLIが無
ければ位置情報テーブルのGID に対応するエリアに新LI
を追加して、位置情報テーブルを書き換える。新LIへの
書換え、または新LIの追加が終了したらHLR は移動端末
に対し位置登録完了信号を送る。
【0025】移動端末は位置登録完了信号を受信した
ら、自端末メモリに保持している位置情報を旧LIから新
LIに書換える。
【0026】以下では、移動端末i が発信して移動端末
2と通話する場合について述べる。
【0027】図5は、本発明での発信、および着側端末
の呼出の処理を示す。
【0028】移動端末i は、移動端末2の端末識別番号
TID2の下位2bit をマスクして"0"とした値(以下"GID
1" とする)を着信番号とし、自端末の端末識別番号TID
#iを発信番号として、発信信号を基地局経由で交換機2
1へ送信する。
【0029】交換機21は、GID1に対応する位置情報を
HLR から取得する。図3の場合、GID1に対応して、LI1
とLI2 の2つを取得する。次に交換機21は、LI1 に対
応する基地局11とLI2 に対応する基地局12へTID#i
を付加したGID1呼出信号を送り、これを受信した基地局
11,12はGID1呼出信号を送出する。
【0030】従来のシステムは個々の移動端末毎に位置
情報を管理しているので、1つのLIに対応する基地局の
みが呼出信号を送出するが、本発明では複数LIに対応す
る基地局が呼出信号を送出する。
【0031】図6は着側で、GID は同じだが宛先ではな
い移動端末1が応答した場合の応答・接続処理を示す。
【0032】移動端末1は基地局11からの呼出信号を
受信し、宛先であるGID1に自端末が属していることを判
定し、応答処理に入る。
【0033】移動端末1は、まず呼出信号のTID#i を使
って、HLR からTID#i に対応する公開鍵PK#iを取得す
る。
【0034】次に、PK#iを鍵にして自端末IDであるTID1
を暗号化した値を応答信号に付加して送信する。応答信
号は基地局11〜交換機21〜基地局11〜移動端末i
へ送られる。ここで、TID1はPK#iで暗号化されているの
で、交換機21,基地局11,12では、応答した移動
端末の所在地は分かるが、TID1は分からないので、個々
の移動端末の位置情報を把握するのは困難である。
【0035】移動端末i は、移動端末1からの応答信号
を受信し、自端末メモリの秘密鍵SK#iでTID1を復号し、
発信時に指定した宛先ではない移動端末の応答と判断し
て、処理を中止する。
【0036】図7は着側で、宛先である移動端末2が応
答した場合の応答・接続処理を示す。
【0037】移動端末2は基地局12からの呼出信号を
受信し、宛先であるGID1に自端末が属していることを判
定し、応答処理に入る。
【0038】移動端末2は、まず呼出信号のTID#iを使
って、HLR からTID#iに対応する公開鍵PK#iを取得す
る。
【0039】次に、PK#iを鍵にして自端末IDであるTID2
を暗号化した値を応答信号に付加して送信する。応答信
号は基地局12〜交換機21〜基地局11〜移動端末i
へ送られる。ここで、TID2はPK#iで暗号化されているの
で、交換機21,基地局11,12では、応答した移動
端末の所在地は分かるが、TID2は分からないのは移動端
末1の場合と同様であり、移動端末の位置情報を把握す
るのは困難である。
【0040】移動端末i は、移動端末2からの応答信号
を受信し、自端末メモリの秘密鍵SK#iでTID2を復号し、
発信時に指定した宛先である移動端末の応答と判断し
て、接続要求信号を基地局11経由で交換機21へ送信
する。この接続要求信号は、その前に応答を返してきた
移動端末に対して、という形で呼番号のような一時識別
用番号で指定可能なので、TID2の値を交換機21、及び
基地局11,12に知らせる必要はない。従って、交換
機21、及び基地局11,12はTID2は分からないの
で、やはり個々の移動端末の位置情報を把握するのは困
難である。
【0041】また、他の実施の形態では、TID のbit マ
スク位置は、最上位、中間、バラバラにも配置可能であ
る。
【0042】さらにTID をローミング番号に、HLR を他
網からのローミング移動端末に対してHLR の役割を果た
すGLR(Gateway Location Register)又はVLR(Visited Lo
cation Register)に置換えることにより、ローミング時
も同様の構成が可能である。
【0043】以上説明したように、端末識別番号(TID
)の数bit をマスクした値を端末群識別番号(GID )
とし、位置登録と呼出はこの端末群識別番号(GID )で
行い、呼出に応答する複数端末の中から接続したい移動
端末を発端末が選択して接続を行う。
【0044】本発明では、使用者の位置に関する情報を
端末群識別番号(GID )で管理するので、個々の移動端
末の位置情報を網内で把握するのが困難になり、端末使
用者の位置に関するプライバシーを守ることができる。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、移動端
末(使用者)の位置に関する情報を端末群識別番号(GI
D )で管理すると共に、呼出信号に応答した複数端末が
自らの端末識別番号(TID )を発端末の公開鍵で暗号化
して送出し、発端末が応答した複数端末の端末識別番号
を秘密鍵で複合化して端末識別番号を得ることができる
ので、その中から接続端末を選択することができ、個々
の移動端末の位置情報を網内で把握するのが困難にな
る。その結果、端末使用者の位置に関するプライバシー
を守ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】移動通信網の構成例を示す図である。
【図2】端末識別番号(TID )と端末群識別番号(GID
)の関係を示す図である。
【図3】(a)はホームロケーションレジスタ内部の構
成例を示し、(b)は移動端末の内部メモリの構成例を
示す図である。
【図4】位置登録の処理を示す図である。
【図5】発信・呼出の処理を示す図である。
【図6】応答・接続の処理を示す図である。
【図7】応答・接続の処理を示す図である。
【符号の説明】
1,2 移動端末 11,12 基地局 21 交換機

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の移動端末と、これらの移動端末と自
    己のサービスエリア内で無線通信する複数の基地局と、
    これらの基地局を介して前記移動端末への呼制御機能を
    有する交換機と、前記移動端末に対する通信サービス情
    報を管理するための網内データベース機能を有するホー
    ムロケーションレジスタとを有する移動通信システムに
    おいて、 前記ホームロケーションレジスタが、前記各移動端末を
    示す端末識別番号に対応して公開鍵を記憶した公開鍵テ
    ーブルと、前記複数の移動端末をグループとした端末群
    識別番号に、そのグループに属する各移動端末が位置す
    る前記各基地局のサービスエリアを示す位置情報を割り
    当てて記憶した位置情報テーブルとを有し、 前記移動端末が、自己の属する前記位置情報と前記公開
    鍵に対応する秘密鍵を記憶するメモリを有し、 前記交換機が、前記ホームロケーションレジスタの公開
    鍵テーブルおよび位置情報テーブルを参照して前記移動
    端末への呼制御を行うことを特徴とする移動通信システ
    ム。
  2. 【請求項2】前記基地局は、そのサービスエリアの位置
    情報を常時報知し、 前記移動端末は、その位置情報を受けて、自己の保持す
    る位置情報と比較して、不一致の場合は位置登録信号を
    出力し、 前記ホームロケーションレジスタは、その位置登録信号
    を受けて位置情報テーブルを書き換えると共に、前記移
    動端末に新しい位置情報への書き換え指示することを特
    徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
  3. 【請求項3】発信側の前記移動端末が、自己の端末識別
    番号を発信番号、送信先の移動端末が属するグループの
    端末群識別番号を着信番号として送信し、 前記交換機が、前記ホームロケーションレジスタの位置
    情報テーブルを参照して、着信番号の端末群識別番号に
    割り当てられた位置情報に対応する基地局から呼出信号
    を送出することを特徴とする請求項1または請求項2に
    記載の移動通信システム。
  4. 【請求項4】着信側の前記移動端末が、前記呼出信号を
    受けて、前記発信番号の端末識別番号に対応する公開鍵
    を取得し、 この取得した公開鍵にて自己の端末識別番号を暗号化し
    て応答信号として送信し、 前記発信側の移動端末が、この応答信号を受けて自己の
    秘密鍵にて暗号化された端末識別番号を復号化して着信
    側の端末識別番号を得ることを特徴とする請求項3に記
    載の移動通信システム。
  5. 【請求項5】前記端末群識別番号は、前記端末識別番号
    を構成するビットの一部をマスクして構成されることを
    特徴とする請求項1〜請求項4に記載の移動通信システ
    ム。
  6. 【請求項6】他網からのローミング移動端末に対して、
    前記ホームロケーションレジスタの役割を果たすGLR ま
    たはVLR を備え、 前記移動端末の端末識別番号がローミング番号であるこ
    とを特徴とする請求項1〜請求項5に記載の移動通信シ
    ステム。
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JP2002288425A (ja) * 2001-03-27 2002-10-04 Oki Electric Ind Co Ltd 携帯電話機利用における送信データ保護方法及びその送信データ保護システム
SE531400C2 (sv) 2006-05-10 2009-03-24 Rebtel Networks Ab Telefonkommunikation
JP4540681B2 (ja) * 2007-01-22 2010-09-08 株式会社日立製作所 通信セキュリティ保持方法及びその実施装置並びにその処理プログラム

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