JP3962545B2 - 暗号化を用いた通信ネットワーク、通信ネットワークにおける暗号化方法、及び暗号化を用いた無線アクセス・ネットワーク・エレメント - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暗号化と暗号の解読とが可能な通信ネットワークに関し、特に、このような通信ネットワークでの鍵の管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線送信は、固定線送信に比べて盗聴と不正を受け易い。通信の傍聴は簡単であり、特別なロケーションへのアクセスを必要としない。ＧＳＭセルラー・システムでは、認証と暗号化の導入によりこの盗聴という問題の軽減が図られている。次にＧＳＭによる認証と暗号化処理について図１を参照して簡単に説明する。さらなる詳細については、例えば、Ｍｏｕｌｙ他著“移動通信用ＧＳＭシステム”の中で知ることができる。
【０００３】
図１は、汎用パケット無線サービス(ＧＰＲＳ)ネットワークの中に組み入れられている現在のＧＳＭシステムを例示する。完全なネットワークには３つの異なる機能サブネットワークと、無線アクセス・ネットワークと、回線切替え型ネットワークすなわち第１のコア・ネットワークと、パケット交換型ネットワークすなわち第２のコア・ネットワークとが含まれる。無線アクセス・ネットワークは基地局コントローラ(ＢＳＣ)３０(１つだけを図示)と基地局(ＢＳ)２０とを具備する。第１のコア・ネットワークは、ビジター位置レジスタ(ＭＳＣ／ＶＬＲ)４０を備えた移動交換センターと、認証センター(ＨＬＲ／ＡｕＣ)５０を備えたホーム位置レジスタとを具備する。第１のコア・ネットワークは追加のＭＳＣ／ＶＬＲとＨＬＲ／ＡｕＣを具備するが、これらは図を単純にするために図示されていない。第２のコア・ネットワークは、サービング汎用パケット・サービス・ノード(ＳＧＳＮ)６０を具備する。第２のコア・ネットワークは追加の汎用パケット・サービス・ノード(ＳＧＳＮ)６０を具備するが、これらは図を単純にするために図示されていない。これら双方のコア・ネットワークは、認証センター(ＨＬＲ／ＡｕＣ)５０を備えた共通のホーム位置レジスタを共有することができる。
【０００４】
ユーザー装置ＵＥ(すなわち移動局ＭＳ)１０は、第１のコア・ネットワークにアクセスするとき、ＭＳＣ／ＶＬＲ４０に自身を登録する。移動機から登録要求あるいはサービス要求を受け取った後、ＭＳＣ／ＶＬＲ４０は、ＩＭＳＩを含む要求をＨＬＲ／ＡｕＣへ伝送して、ＲＡＮＤ、ＳＲＥＳ、Ｋｃ１から成る認証用トリプレット(triplet)を取得する。ＧＳＭでは、ＭＭ(移動機管理)プロトコルによって認証機能が実行される。これらのトリプレットは所定の長さを持ち、認証センターと移動機内のＳＩＭカードだけが知っている秘密鍵Ｋｉを用いて計算される。ＨＬＲ／ＡｕＣからトリプレットを受け取った後、ＭＳＣ／ＶＬＲは、認証要求でチャレンジ(誰何)ＲＡＮＤをＭＳへ送ってその特定のＭＳの認証を行う。登録成功の一部として、ＭＳＣ／ＶＬＲはＨＬＲ内のＭＳのロケーションを更新し、ＨＬＲから加入者データのダウンロードを行う。
【０００５】
移動機１０はそのＳＩＭカードの中に秘密鍵Ｋｉを有する。秘密鍵Ｋｉは、申込み時にオペレータによって保存され、移動機のユーザーあるいはさらにつけ加えるならばその他のパーティの誰もこれを見ることができない。このことは認証センター５０に保存される秘密鍵Ｋｉについても同じである。この秘密鍵Ｋｉは、乱数ＲＡＮＤと共に、Ａ３と呼ばれる所定のアルゴリズムの中へ当てはめられ、署名付きの応答(ＳＲＥＳ)が作成される。次いで、移動機１０は、ＳＲＥＳを含むメッセージをＭＳＣ／ＶＬＲ４０へ伝送し、ＭＳＣ／ＶＬＲ４０は、このメッセージをＡｕＣ５０から受信したＳＲＥＳと比較する。この比較が成功した場合、移動機１０は認証され、ネットワークへのアクセスが許可される。ＳＲＥＳの計算と同時に、移動機は、Ａ８と呼ばれる別の所定のアルゴリズムに対してＲＡＮＤとＫｉを適用して暗号鍵Ｋｃ１を作成する。認証が成功し、ネットワークが暗号化の必要があると決定した場合、エア・インターフェースを介する移動機１０へのすべての後続する伝送データの暗号化が行われる。
【０００６】
この暗号化を行うために、ＭＳＣ／ＶＬＲは、移動機１０と交信するＢＳＣへ暗号鍵Ｋｃ１を配送し、次いでＢＳＣは、ＭＳと交信するＢＴＳへＫｃ１をさらに転送し、Ａ５などの別の所定のアルゴリズムに従って基地局と移動機内で暗号化が行われる。いったんＭＳＣ／ＶＬＲが暗号の利用を決定すると、ＢＳＣは実際のアルゴリズムに関する決定を行う。ＧＳＭでは、現在２つの暗号化アルゴリズムが存在し、そのうちからいずれかを選択することができる。
【０００７】
第２のコア・ネットワークへのアクセスを望む場合、移動機はＳＧＳＮ６０内に自身を登録する。認証の処理手順は、移動機１０と現在交信している基地局(システムのＢＳＳ部)へ暗号鍵Ｋｃ２が伝送されないことを除いて、第１のコア・ネットワークの場合と類似している。換言すれば、ＳＧＳＮとＭＳ内で暗号化が行われる。ＳＧＳＮ６０は自身の中に暗号鍵Ｋｃ２を保持し、暗号化を実行する。
【０００８】
したがって、従来技術によるシステムでは、ＭＳＣとＳＧＳＮの交信用無線チャネルが区別されているので、２つの異なるコア・ネットワークとの通信の暗号化を行うために異なる暗号鍵が使用され、暗号化が２つの異なる無線接続に対して適用される。その結果、ＭＳＣとＳＧＳＮ双方との同時通信を行うＧＳＭのＭＳは、双ほうがネットワーク内でそれ自身の独立した制御処理を行う２つの異なる無線チャネルすなわち接続で２つの暗号鍵を使用する。
【０００９】
暗号化と暗号化の制御とが異なるロケーションで行われるという事実に起因して一貫性という問題が生じる可能性がある。無線アクセス・ネットワークが、第２のコア・ネットワークの信号メッセージに全くアクセスできないという事実は、暗号化を制御する２つのＣＮノードを有するシステムで、特定のユーザーが使用するすべての無線資源に関連する管理が望ましい場合、将来のネットワークで問題を生じる原因となる可能性がある。このような場合、システムの無線アクセス・ネットワーク部で単一のエンティティがＭＳＣとＳＧＳＮとの同時接続用として予約されている無線資源の管理を行うことが望ましいが、実際には、暗号化を制御する２つのエンティティが存在している。
【００１０】
ＵＭＴＳでは、ＭＳＣとＳＧＳＮとの双方の接続を制御するただ１つのＲＲＣ(無線資源制御)プロトコルの存在が提案されている。双方の接続に対して同時にただ１つの鍵を使用する場合、問題は、その鍵を使用しないもう一方のＣＮノードとの通信方法である。しかし、ＣＮエンティティが制御するハンドオーバーに関しても別の問題が生じる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、異なるコア・ネットワークと移動局との間で交信されるユーザー・データの暗号化と暗号の解読を行うための暗号鍵とアルゴリズムとを効率的に管理することが本発明の目的である。
【００１２】
異なるコア・ネットワークと移動局との間で交信される信号データの暗号化と暗号の解読を行うための暗号鍵とアルゴリズムとを効率的に管理することが、本発明の別の目的である。
【００１３】
サービング無線ネットワーク・コントローラが別の無線ネットワーク・コントローラへハンドオーバーされ、次いで、この別の無線ネットワーク・コントローラが新しいサービング無線ネットワーク・コントローラになるとき、暗号化用パラメータを効率的に転送することがさらに本発明の別の目的である。
【００１４】
本発明は、複数のコア・ネットワークあるいはコア・ネットワーク・エンティティを用いて、単一のロケーションで、特定の移動局の通信の暗号化を行うために使用される暗号鍵とアルゴリズムとを管理するための新規で改善された方法である。本発明のさらに別の態様として移動局が無線アクセス・ネットワーク内を移動するとき、管理ロケーションが移動可能であるということが挙げられる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の推奨実施例は第３世代移動通信ネットワークに関し、この移動通信ネットワークの略語として、ＵＭＴＳまたはＷＣＤＭＡを用いる。図２にこのネットワークが図示されている。このネットワークは複数のサブネットワークを有する。無線アクセス・ネットワークすなわちＵＴＲＡＮ(ＵＭＴＳ地上無線接続ネットワーク)は、複数の無線ネットワーク・コントローラ(ＲＮＣ)１３０を有し、このＲＮＣの各々によって複数の基地局(ＢＳ)１２０が制御される。第１のコア・ネットワークは、ビジター位置レジスタ(ＭＳＣ／ＶＬＲ)１４０を備えた移動交換センターと、認証センター(ＨＬＲ／ＡｕＣ)１５０を備えたホーム位置レジスタとを有する。第１のコア・ネットワークは、追加のＭＳＣ／ＶＬＲとＨＬＲ／ＡｕＣとを有するが、これらは図を単純にするために図示されていない。第２のコア・ネットワークはパケット・ネットワークであり、サービング汎用パケット・サービス・ノード(ＳＧＳＮ)１６０を有する。第２のコア・ネットワークは、追加のゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード(ＧＧＳＮ)を有するが、これらのノードは図を単純にするために図示されていない。ＵＴＲＡＮは、別のオペレータのコア・ネットワークや、第１のコア・ネットワークと類似する第３のコア・ネットワークと接続できることに留意されたい。
【００１６】
エア・インターフェース・アクセス方法がＣＤＭＡであるため、移動機１１０は複数の基地局との同時交信(ソフト・ハンドオーバーまたはダイバーシティー・ハンドオーバーと呼ばれる)が可能である。この同時交信が行われるとき、移動機１１０からのすべての伝送信号は、１つのＲＮＣ(サービングＲＮＣ(ＳＲＮＣ)と呼ばれる)へ向けられ、このＲＮＣの中で、伝送信号は合成されて、意図するコア・ネットワークへのさらなる送信用の１つの伝送信号になる。また、ＳＲＮＣは無線接続に対する制御も行う。
【００１７】
本推奨実施例では、移動局によって、１つのコア・ネットワークまたはコア・ネットワーク・エンティティとの通信が確立され、また、逆に、コア・ネットワークによって移動局との通信も確立される。この確立時に、ネットワークは、上に説明したように、移動機に対して移動機自身を認証するように要求する。この認証と同時に、移動機とネットワーク(またはＣＮノード)は同一の暗号鍵Ｋｃ１の計算を行う。本発明の推奨実施例では、暗号鍵の計算を行ったコア・ネットワークまたはコア・ネットワーク・エンティティは、ユーザー・データまたは信号メッセージの暗号化を開始せずに、鍵と、使用するアルゴリズムを示すデータとを含むメッセージを作成し、暗号化コントローラ１８０へ伝送する。この暗号化コントローラ１８０は、サービング無線ネットワーク・コントローラ内に好適に配置されることが望ましい。暗号化コントローラは前記メッセージを受け取り、コア・ネットワークから移動局へフローするデータと信号メッセージとの暗号化と、移動機からコア・ネットワークへフローするデータと信号メッセージとの解読とを開始する。
【００１８】
本発明の推奨実施例では、第１のコア・ネットワークを用いる通信がまだアクティブである間、別のコア・ネットワークまたはネットワーク・エンティティが移動局を用いて通信の確立を行うことができ、また、逆に、コア・ネットワークによって移動局との通信も確立される。第２のコア・ネットワークまたはネットワーク・エンティティは、移動機を認証し、次いで、第２の暗号鍵Ｋｃ２の計算が行われる。次いで、上述のように、第２のコア・ネットワークは、第２の鍵と、この第２の鍵と共に使用されるアルゴリズムを示すデータとを有する第２のメッセージを作成し、暗号化コントローラへ伝送する。暗号化コントローラは前記第２のメッセージを受け取り、第１と第２の暗号鍵と、関連するアルゴリズムとの比較を行う。第１と第２の暗号鍵および関連するアルゴリズムが等しく信頼性を有する場合、暗号化コントローラは、既に使用していた鍵とアルゴリズムとを用いて、第１と第２のコア・ネットワーク間で、データと信号メッセージの暗号化と解読とを行う。このような状況が図３に例示されている。しかし、第２の暗号鍵とその関連するアルゴリズムとによって、改善された暗号化方式が提供される場合、あるいは、(たとえ暗号化の品質または強さが同じであっても)もう同じ鍵を使用しないほうが望ましい場合、暗号化コントローラは、第１のコア・ネットワークと同様に通信を行うために第２の鍵とその関連するアルゴリズムとの使用を開始する。このような状況が図４に例示されている。アクティビティがＭＳＣとＳＧＳＮとの間でつながる場合があるため、図３に示されるシナリオは、非常に長期間同じ鍵を使用するという結果が生じる可能性がある。鍵を変更する必要性または要望の結果、暗号化制御信号によってメッセージが作成されそのメッセージに従って機能するようにＭＳに命令するそのメッセージはＭＳへ伝送される。
【００１９】
本発明の別の実施例では、異なる通信時にユーザー・データの暗号化を行うために異なる鍵が使用される。しかしより高い暗号化能力を持つ鍵とその関連するアルゴリズムが、コア・ネットワーク双方間の信号メッセージの暗号化のために使用される。
【００２０】
さらに別の実施例では、第２の暗号鍵Ｋｃ２を含むメッセージの受信後、暗号化制御信号を用いて、選択された暗号鍵とアルゴリズムを示す情報を含む別のメッセージで前記メッセージの受信の肯定応答が行われる。(Ｋｃ２を所有する)第２のＣＮノードの中への使用中の鍵の配送は、完全な層３情報メッセージの一部として最初のメッセージの受信時に行ってもよい。そうすることにより、第２のＣＮは、信号の無線接続が既に暗号化されている結果、暗号化を開始する必要がないことを直ちに知ることになる。
【００２１】
別の実施例では、ＣＮ内での暗号化を制御するただ１つのエンティティが存在する。図６にこのアプローチが例示されている。この場合、上述のようなＲＮＣでの鍵の管理は不要である。その結果、ＲＮＣの視点から見ると状況は従来技術によるシステムＧＳＭの場合と同じである。しかし、ＣＮ側では、ＭＳＣとＳＧＳＮとが提供する双方のサービス(およびプロトコル)が単一のエンティティによって管理されるので、この状況は新しいものである。このような構成では、システムの特徴として、接続に属する暗号化、あるいは、ＧＳＭでの固有のものとしてＭＳＣとＳＧＳＮに属するサービスが前記単一のＣＮエンティティによって管理され、無線アクセス・ネットワークとコア・ネットワークとの間の(すなわちＩｕ−インターフェースを介する)単一の信号フローがこの単一のＣＮエンティティによって利用されることが挙げられる。
【００２２】
別の実施例では、必要な調整を行うインターフェースがＣＮ内の２つの暗号化制御エンティティの間に存在する。実際には、ＭＳＣとＳＧＳＮとの間にＧｓと呼ばれるインターフェースを設けることもできる。Ｇｓそれ自体は従来技術によるＧＳＭシステムの中にも存在するが、この従来技術のＧｓには暗号鍵を調整する機能は含まれていない。図７は、拡張されたインターフェースによって提供される調整の１つの実施例すなわち実現例を例示する。アクティビティについての問合せに対する応答の中にＳＲＮＣのＩＤのような他のデータを含むようにして、非サービングＲＮＣ内でのＭＴの場合にページングを回避し、端末装置が現在登録されているＬＡ／ＲＡに属するようにしてもよい。
【００２３】
本発明の推奨実施例では、別のサービング無線ネットワーク・コントローラを介して移動局との通信の再経路選定を行うことが可能である。これを行う場合、(ターゲット・コントローラを介する通信の確立に必要な他のパラメータと共に)暗号化と暗号の解読に使用するパラメータを暗号化コントローラの新しいロケーションへ転送する必要がある。この転送は、対応するコア・ネットワークを介して、パラメータまたはパラメータに関する情報を透過的に信号で送ることにより実行される。或いは、無線ネットワーク・コントローラ間のＩｕインターフェースを介してパラメータを信号で送ることによりこの転送を実行してもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながらさらに詳細に本発明について説明する。図中の同様のエンティティに対しては同じ参照番号が用いられている。
暗号化はＵＭＴＳ内のＵＴＲＡＮ内で行われる可能性が大きい。２つのＭＭオプションの中に、２つのエンティティ(ＭＳＣとＳＧＳＮ)が存在し、これらのエンティティが無線インターフェース内での暗号化を要求することもできる。
【００２５】
ＵＭＴＳでは、通常接続開始時に、ＣＮ領域が暗号鍵と許可された暗号化アルゴリズムとをＵＴＲＡＮへ供給すると仮定されている。ＵＴＲＡＮでの暗号化コマンド・メッセージの受信に起因して、無線インターフェース暗号化コマンド・メッセージの作成が行われ、必要な場合暗号化装置が呼び出されてデータ・ストリームの暗号化が開始される。ＣＮ領域は、無線インターフェースと選択された暗号化アルゴリズムの中で暗号化の実行が成功したか否かの通知を受ける。
【００２６】
ＵＥとの接続が全くない他のＣＮ領域から新しい接続が確立された場合、この新しいＣＮ領域も暗号鍵と暗号化アルゴリズムとを供給し、接続開始時にこれらの暗号鍵と暗号化アルゴリズムの使用がＵＴＲＡＮに対して許可される。これは、暗号化という意味ではＣＮ領域が互いに独立しているという事実に起因するものである。
【００２７】
すべての接続について唯一の暗号鍵と１つの暗号化アルゴリズムとを使用することが仮定されている場合、これは、１より多い(２以上の)暗号鍵がＣＮ領域から供給され、それらの鍵のうちの１つだけが使用される状況へ通じる。
【００２８】
このような状況を処理するために、ＵＴＲＡＮは暗号鍵の中のいずれか１つを選択する必要がある。２つのＣＮ領域が要求する暗号化要件の間に相違が存在しない場合、あるいは、鍵を変えたいという要望が存在しない場合、図３に図示のように第１の暗号鍵とアルゴリズムとが維持される。
【００２９】
２つの異なるＣＮ領域間で暗号鍵の選択が行われる結果、(双方のＣＮ領域がＵＥとアクティブな接続を行っている場合)、これらのＣＮ領域のいずれも接続に使用する正しい暗号鍵を知らない。ＵＴＲＡＮとＵＥだけが使用される正しい暗号鍵を知っている。
【００３０】
例えば、１つの無線アクセス・ベアラ用として１つの暗号鍵の使用が要求される場合もある。異なるユーザー・プレーン・ベアラは、それぞれ単一のＣＮ領域が供給する異なる暗号鍵によって暗号化される。この異なる暗号鍵による暗号化は、例えば、ＭＳＣを介する２つの呼に対して、２つの鍵がデータ・ストリーム用として使用されることを意味する。しかし、制御プレーンの中ではただ１つの暗号鍵しか使用されない。したがって制御プレーンの中では、複数または単数のＣＮ領域によって供給される暗号鍵間の調整を行う必要がある。
【００３１】
制御プレーンでのこの調整は、ＵＴＲＡＮで使用する１つの暗号鍵に対して示される調整と類似している。制御プレーンでは、ＵＴＲＡＮは、双方のＣＮ領域がアクティブである場合複数のＣＮ領域から供給される暗号鍵か、２つ以上のベアラが使用中の場合単数のＣＮ領域から供給される暗号鍵かのいずれか一方の暗号鍵を選択しなければならない。
【００３２】
ＧＳＭでは、ＢＳＣ間でハンドオーバーが行われるとき、ＭＳＣは、BSSMAP HANDOVER REQUESTメッセージで、暗号鍵と許可されたアルゴリズムとをターゲットのＢＳＣへ送信する。ＳＧＳＮによって暗号化が行われるため、ＧＰＲＳでは、ＢＳＣ間のハンドオーバーには暗号鍵の管理を行う必要が全く生じない。
【００３３】
ＵＭＴＳについては、サービングＲＮＣ(ＳＲＮＣ)のリロケーションに対してＧＳＭのアプローチを利用することはできない。なぜなら、上述のように、ＣＮ領域は、使用されている正しい暗号鍵を必ずしも知っているわけではないからである。この解決策として、ＳＲＮＣのリロケーション時にＣＮを介して透過的に暗号化に関する情報をリレーする方法がある。
【００３４】
図４は、ＲＮＣ間ハンドオーバー時の暗号鍵信号について説明するものである。この暗号鍵は、RANAP SRNC REQUIREDとRANAP SRNC REQUESTメッセージの形で、ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへ、(ＣＮに対して)透過的なＵＴＲＡＮ情報フィールドで転送される。このようにして、正しい暗号鍵がターゲットＲＮＣへ転送される。
【００３５】
ＵＭＴＳからＧＳＭへのハンドオーバー時に、ＵＭＴＳに対して提案されているような透過的暗号鍵の転送を行うことはできない。ＣＮ(またはＩＷＵ)は、ＭＳＣから得られる暗号鍵を持つBSSMAP HO REQUESTメッセージを構成しなければならない。２Ｇ−ＳＧＳＮは、ＧＰＲＳの中で行われるように、Ｇｎ−インターフェースを介して古い３Ｇ−ＳＧＳＮからその暗号鍵を受け取る。
【００３６】
ＵＭＴＳで使用される暗号鍵がＧＳＭと比較して異なっている(例えば暗号鍵の長さが異なる)場合、ＵＭＴＳ−ＧＳＭ間ハンドオーバー時にＭＳＣとＳＧＳＮの暗号鍵の双方の変更を行わなければならない。
【００３７】
ＧＳＭでは、Ａ−インターフェースＢＳＳＭＡＰは、BSSMAP HO REQUIREDとHO REQUESTメッセージで透過的なフィールドをサポートし、これによって、ＵＴＲＡＮと接続されたＧＳＭのＣＮにおいて、提案された解決策の利用が可能になる。
【００３８】
代替の信号設定が図８に示されている。この場合、鍵は、(上述の)ＧＳＭ内のＭＳＣの場合と同様に管理されるが、この透過的な情報の中にはどの鍵が実際に使用中であるかに関する指示が含まれる。例えば、ＳＧＳＮによって供給される鍵がソース内で使用中の場合、そのターゲットは、ＳＧＳＮの鍵が使用中であるという指示と共に２つの鍵を受け取ることになる。この代替策の利点はＧＳＭとの類似性であり、この類似性によって、ＣＮ(実際にはＭＳＣだけ)内での鍵の管理に関する原理がＧＳＭとＵＭＴＳの双方で同じとなるため、ＧＳＭとのハンドオーバーがＧＳＭについてさらに容易になる。
【００３９】
上述の説明を考慮すれば、本発明の範囲内で様々な改変が可能であることは当業者には明らかであろう。本発明の推奨実施例について以上詳細に説明したが、本発明に対する多くの改変と変更とが可能であることは明らかであり、これらの改変と変更のすべては本発明の真の精神と範囲の中に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術による移動通信システムの例示である。
【図２】 本発明の推奨実施例のＬＭＴＳネットワークの例示である。
【図３】 すべての通信用として１つの暗号鍵の選択を例示する。
【図４】 暗号鍵が通信中変更されたケースを例示する。
【図５】 ＳＲＮＣリロケーション時の信号シーケンスを例示する。
【図６】 ただ１つのコア・ネットワーク暗号化エンティティを有するケースを例示する。
【図７】 第１のコア・ネットワーク・エンティティから第２のコア・ネットワーク・エンティティへのアクティビティについての問合せを例示する。
【図８】 ＳＲＮＣリロケーション時の代替の信号シーケンスを例示する。
【発明の属する技術分野】
本発明は、暗号化と暗号の解読とが可能な通信ネットワークに関し、特に、このような通信ネットワークでの鍵の管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線送信は、固定線送信に比べて盗聴と不正を受け易い。通信の傍聴は簡単であり、特別なロケーションへのアクセスを必要としない。ＧＳＭセルラー・システムでは、認証と暗号化の導入によりこの盗聴という問題の軽減が図られている。次にＧＳＭによる認証と暗号化処理について図１を参照して簡単に説明する。さらなる詳細については、例えば、Ｍｏｕｌｙ他著“移動通信用ＧＳＭシステム”の中で知ることができる。
【０００３】
図１は、汎用パケット無線サービス(ＧＰＲＳ)ネットワークの中に組み入れられている現在のＧＳＭシステムを例示する。完全なネットワークには３つの異なる機能サブネットワークと、無線アクセス・ネットワークと、回線切替え型ネットワークすなわち第１のコア・ネットワークと、パケット交換型ネットワークすなわち第２のコア・ネットワークとが含まれる。無線アクセス・ネットワークは基地局コントローラ(ＢＳＣ)３０(１つだけを図示)と基地局(ＢＳ)２０とを具備する。第１のコア・ネットワークは、ビジター位置レジスタ(ＭＳＣ／ＶＬＲ)４０を備えた移動交換センターと、認証センター(ＨＬＲ／ＡｕＣ)５０を備えたホーム位置レジスタとを具備する。第１のコア・ネットワークは追加のＭＳＣ／ＶＬＲとＨＬＲ／ＡｕＣを具備するが、これらは図を単純にするために図示されていない。第２のコア・ネットワークは、サービング汎用パケット・サービス・ノード(ＳＧＳＮ)６０を具備する。第２のコア・ネットワークは追加の汎用パケット・サービス・ノード(ＳＧＳＮ)６０を具備するが、これらは図を単純にするために図示されていない。これら双方のコア・ネットワークは、認証センター(ＨＬＲ／ＡｕＣ)５０を備えた共通のホーム位置レジスタを共有することができる。
【０００４】
ユーザー装置ＵＥ(すなわち移動局ＭＳ)１０は、第１のコア・ネットワークにアクセスするとき、ＭＳＣ／ＶＬＲ４０に自身を登録する。移動機から登録要求あるいはサービス要求を受け取った後、ＭＳＣ／ＶＬＲ４０は、ＩＭＳＩを含む要求をＨＬＲ／ＡｕＣへ伝送して、ＲＡＮＤ、ＳＲＥＳ、Ｋｃ１から成る認証用トリプレット(triplet)を取得する。ＧＳＭでは、ＭＭ(移動機管理)プロトコルによって認証機能が実行される。これらのトリプレットは所定の長さを持ち、認証センターと移動機内のＳＩＭカードだけが知っている秘密鍵Ｋｉを用いて計算される。ＨＬＲ／ＡｕＣからトリプレットを受け取った後、ＭＳＣ／ＶＬＲは、認証要求でチャレンジ(誰何)ＲＡＮＤをＭＳへ送ってその特定のＭＳの認証を行う。登録成功の一部として、ＭＳＣ／ＶＬＲはＨＬＲ内のＭＳのロケーションを更新し、ＨＬＲから加入者データのダウンロードを行う。
【０００５】
移動機１０はそのＳＩＭカードの中に秘密鍵Ｋｉを有する。秘密鍵Ｋｉは、申込み時にオペレータによって保存され、移動機のユーザーあるいはさらにつけ加えるならばその他のパーティの誰もこれを見ることができない。このことは認証センター５０に保存される秘密鍵Ｋｉについても同じである。この秘密鍵Ｋｉは、乱数ＲＡＮＤと共に、Ａ３と呼ばれる所定のアルゴリズムの中へ当てはめられ、署名付きの応答(ＳＲＥＳ)が作成される。次いで、移動機１０は、ＳＲＥＳを含むメッセージをＭＳＣ／ＶＬＲ４０へ伝送し、ＭＳＣ／ＶＬＲ４０は、このメッセージをＡｕＣ５０から受信したＳＲＥＳと比較する。この比較が成功した場合、移動機１０は認証され、ネットワークへのアクセスが許可される。ＳＲＥＳの計算と同時に、移動機は、Ａ８と呼ばれる別の所定のアルゴリズムに対してＲＡＮＤとＫｉを適用して暗号鍵Ｋｃ１を作成する。認証が成功し、ネットワークが暗号化の必要があると決定した場合、エア・インターフェースを介する移動機１０へのすべての後続する伝送データの暗号化が行われる。
【０００６】
この暗号化を行うために、ＭＳＣ／ＶＬＲは、移動機１０と交信するＢＳＣへ暗号鍵Ｋｃ１を配送し、次いでＢＳＣは、ＭＳと交信するＢＴＳへＫｃ１をさらに転送し、Ａ５などの別の所定のアルゴリズムに従って基地局と移動機内で暗号化が行われる。いったんＭＳＣ／ＶＬＲが暗号の利用を決定すると、ＢＳＣは実際のアルゴリズムに関する決定を行う。ＧＳＭでは、現在２つの暗号化アルゴリズムが存在し、そのうちからいずれかを選択することができる。
【０００７】
第２のコア・ネットワークへのアクセスを望む場合、移動機はＳＧＳＮ６０内に自身を登録する。認証の処理手順は、移動機１０と現在交信している基地局(システムのＢＳＳ部)へ暗号鍵Ｋｃ２が伝送されないことを除いて、第１のコア・ネットワークの場合と類似している。換言すれば、ＳＧＳＮとＭＳ内で暗号化が行われる。ＳＧＳＮ６０は自身の中に暗号鍵Ｋｃ２を保持し、暗号化を実行する。
【０００８】
したがって、従来技術によるシステムでは、ＭＳＣとＳＧＳＮの交信用無線チャネルが区別されているので、２つの異なるコア・ネットワークとの通信の暗号化を行うために異なる暗号鍵が使用され、暗号化が２つの異なる無線接続に対して適用される。その結果、ＭＳＣとＳＧＳＮ双方との同時通信を行うＧＳＭのＭＳは、双ほうがネットワーク内でそれ自身の独立した制御処理を行う２つの異なる無線チャネルすなわち接続で２つの暗号鍵を使用する。
【０００９】
暗号化と暗号化の制御とが異なるロケーションで行われるという事実に起因して一貫性という問題が生じる可能性がある。無線アクセス・ネットワークが、第２のコア・ネットワークの信号メッセージに全くアクセスできないという事実は、暗号化を制御する２つのＣＮノードを有するシステムで、特定のユーザーが使用するすべての無線資源に関連する管理が望ましい場合、将来のネットワークで問題を生じる原因となる可能性がある。このような場合、システムの無線アクセス・ネットワーク部で単一のエンティティがＭＳＣとＳＧＳＮとの同時接続用として予約されている無線資源の管理を行うことが望ましいが、実際には、暗号化を制御する２つのエンティティが存在している。
【００１０】
ＵＭＴＳでは、ＭＳＣとＳＧＳＮとの双方の接続を制御するただ１つのＲＲＣ(無線資源制御)プロトコルの存在が提案されている。双方の接続に対して同時にただ１つの鍵を使用する場合、問題は、その鍵を使用しないもう一方のＣＮノードとの通信方法である。しかし、ＣＮエンティティが制御するハンドオーバーに関しても別の問題が生じる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、異なるコア・ネットワークと移動局との間で交信されるユーザー・データの暗号化と暗号の解読を行うための暗号鍵とアルゴリズムとを効率的に管理することが本発明の目的である。
【００１２】
異なるコア・ネットワークと移動局との間で交信される信号データの暗号化と暗号の解読を行うための暗号鍵とアルゴリズムとを効率的に管理することが、本発明の別の目的である。
【００１３】
サービング無線ネットワーク・コントローラが別の無線ネットワーク・コントローラへハンドオーバーされ、次いで、この別の無線ネットワーク・コントローラが新しいサービング無線ネットワーク・コントローラになるとき、暗号化用パラメータを効率的に転送することがさらに本発明の別の目的である。
【００１４】
本発明は、複数のコア・ネットワークあるいはコア・ネットワーク・エンティティを用いて、単一のロケーションで、特定の移動局の通信の暗号化を行うために使用される暗号鍵とアルゴリズムとを管理するための新規で改善された方法である。本発明のさらに別の態様として移動局が無線アクセス・ネットワーク内を移動するとき、管理ロケーションが移動可能であるということが挙げられる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の推奨実施例は第３世代移動通信ネットワークに関し、この移動通信ネットワークの略語として、ＵＭＴＳまたはＷＣＤＭＡを用いる。図２にこのネットワークが図示されている。このネットワークは複数のサブネットワークを有する。無線アクセス・ネットワークすなわちＵＴＲＡＮ(ＵＭＴＳ地上無線接続ネットワーク)は、複数の無線ネットワーク・コントローラ(ＲＮＣ)１３０を有し、このＲＮＣの各々によって複数の基地局(ＢＳ)１２０が制御される。第１のコア・ネットワークは、ビジター位置レジスタ(ＭＳＣ／ＶＬＲ)１４０を備えた移動交換センターと、認証センター(ＨＬＲ／ＡｕＣ)１５０を備えたホーム位置レジスタとを有する。第１のコア・ネットワークは、追加のＭＳＣ／ＶＬＲとＨＬＲ／ＡｕＣとを有するが、これらは図を単純にするために図示されていない。第２のコア・ネットワークはパケット・ネットワークであり、サービング汎用パケット・サービス・ノード(ＳＧＳＮ)１６０を有する。第２のコア・ネットワークは、追加のゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード(ＧＧＳＮ)を有するが、これらのノードは図を単純にするために図示されていない。ＵＴＲＡＮは、別のオペレータのコア・ネットワークや、第１のコア・ネットワークと類似する第３のコア・ネットワークと接続できることに留意されたい。
【００１６】
エア・インターフェース・アクセス方法がＣＤＭＡであるため、移動機１１０は複数の基地局との同時交信(ソフト・ハンドオーバーまたはダイバーシティー・ハンドオーバーと呼ばれる)が可能である。この同時交信が行われるとき、移動機１１０からのすべての伝送信号は、１つのＲＮＣ(サービングＲＮＣ(ＳＲＮＣ)と呼ばれる)へ向けられ、このＲＮＣの中で、伝送信号は合成されて、意図するコア・ネットワークへのさらなる送信用の１つの伝送信号になる。また、ＳＲＮＣは無線接続に対する制御も行う。
【００１７】
本推奨実施例では、移動局によって、１つのコア・ネットワークまたはコア・ネットワーク・エンティティとの通信が確立され、また、逆に、コア・ネットワークによって移動局との通信も確立される。この確立時に、ネットワークは、上に説明したように、移動機に対して移動機自身を認証するように要求する。この認証と同時に、移動機とネットワーク(またはＣＮノード)は同一の暗号鍵Ｋｃ１の計算を行う。本発明の推奨実施例では、暗号鍵の計算を行ったコア・ネットワークまたはコア・ネットワーク・エンティティは、ユーザー・データまたは信号メッセージの暗号化を開始せずに、鍵と、使用するアルゴリズムを示すデータとを含むメッセージを作成し、暗号化コントローラ１８０へ伝送する。この暗号化コントローラ１８０は、サービング無線ネットワーク・コントローラ内に好適に配置されることが望ましい。暗号化コントローラは前記メッセージを受け取り、コア・ネットワークから移動局へフローするデータと信号メッセージとの暗号化と、移動機からコア・ネットワークへフローするデータと信号メッセージとの解読とを開始する。
【００１８】
本発明の推奨実施例では、第１のコア・ネットワークを用いる通信がまだアクティブである間、別のコア・ネットワークまたはネットワーク・エンティティが移動局を用いて通信の確立を行うことができ、また、逆に、コア・ネットワークによって移動局との通信も確立される。第２のコア・ネットワークまたはネットワーク・エンティティは、移動機を認証し、次いで、第２の暗号鍵Ｋｃ２の計算が行われる。次いで、上述のように、第２のコア・ネットワークは、第２の鍵と、この第２の鍵と共に使用されるアルゴリズムを示すデータとを有する第２のメッセージを作成し、暗号化コントローラへ伝送する。暗号化コントローラは前記第２のメッセージを受け取り、第１と第２の暗号鍵と、関連するアルゴリズムとの比較を行う。第１と第２の暗号鍵および関連するアルゴリズムが等しく信頼性を有する場合、暗号化コントローラは、既に使用していた鍵とアルゴリズムとを用いて、第１と第２のコア・ネットワーク間で、データと信号メッセージの暗号化と解読とを行う。このような状況が図３に例示されている。しかし、第２の暗号鍵とその関連するアルゴリズムとによって、改善された暗号化方式が提供される場合、あるいは、(たとえ暗号化の品質または強さが同じであっても)もう同じ鍵を使用しないほうが望ましい場合、暗号化コントローラは、第１のコア・ネットワークと同様に通信を行うために第２の鍵とその関連するアルゴリズムとの使用を開始する。このような状況が図４に例示されている。アクティビティがＭＳＣとＳＧＳＮとの間でつながる場合があるため、図３に示されるシナリオは、非常に長期間同じ鍵を使用するという結果が生じる可能性がある。鍵を変更する必要性または要望の結果、暗号化制御信号によってメッセージが作成されそのメッセージに従って機能するようにＭＳに命令するそのメッセージはＭＳへ伝送される。
【００１９】
本発明の別の実施例では、異なる通信時にユーザー・データの暗号化を行うために異なる鍵が使用される。しかしより高い暗号化能力を持つ鍵とその関連するアルゴリズムが、コア・ネットワーク双方間の信号メッセージの暗号化のために使用される。
【００２０】
さらに別の実施例では、第２の暗号鍵Ｋｃ２を含むメッセージの受信後、暗号化制御信号を用いて、選択された暗号鍵とアルゴリズムを示す情報を含む別のメッセージで前記メッセージの受信の肯定応答が行われる。(Ｋｃ２を所有する)第２のＣＮノードの中への使用中の鍵の配送は、完全な層３情報メッセージの一部として最初のメッセージの受信時に行ってもよい。そうすることにより、第２のＣＮは、信号の無線接続が既に暗号化されている結果、暗号化を開始する必要がないことを直ちに知ることになる。
【００２１】
別の実施例では、ＣＮ内での暗号化を制御するただ１つのエンティティが存在する。図６にこのアプローチが例示されている。この場合、上述のようなＲＮＣでの鍵の管理は不要である。その結果、ＲＮＣの視点から見ると状況は従来技術によるシステムＧＳＭの場合と同じである。しかし、ＣＮ側では、ＭＳＣとＳＧＳＮとが提供する双方のサービス(およびプロトコル)が単一のエンティティによって管理されるので、この状況は新しいものである。このような構成では、システムの特徴として、接続に属する暗号化、あるいは、ＧＳＭでの固有のものとしてＭＳＣとＳＧＳＮに属するサービスが前記単一のＣＮエンティティによって管理され、無線アクセス・ネットワークとコア・ネットワークとの間の(すなわちＩｕ−インターフェースを介する)単一の信号フローがこの単一のＣＮエンティティによって利用されることが挙げられる。
【００２２】
別の実施例では、必要な調整を行うインターフェースがＣＮ内の２つの暗号化制御エンティティの間に存在する。実際には、ＭＳＣとＳＧＳＮとの間にＧｓと呼ばれるインターフェースを設けることもできる。Ｇｓそれ自体は従来技術によるＧＳＭシステムの中にも存在するが、この従来技術のＧｓには暗号鍵を調整する機能は含まれていない。図７は、拡張されたインターフェースによって提供される調整の１つの実施例すなわち実現例を例示する。アクティビティについての問合せに対する応答の中にＳＲＮＣのＩＤのような他のデータを含むようにして、非サービングＲＮＣ内でのＭＴの場合にページングを回避し、端末装置が現在登録されているＬＡ／ＲＡに属するようにしてもよい。
【００２３】
本発明の推奨実施例では、別のサービング無線ネットワーク・コントローラを介して移動局との通信の再経路選定を行うことが可能である。これを行う場合、(ターゲット・コントローラを介する通信の確立に必要な他のパラメータと共に)暗号化と暗号の解読に使用するパラメータを暗号化コントローラの新しいロケーションへ転送する必要がある。この転送は、対応するコア・ネットワークを介して、パラメータまたはパラメータに関する情報を透過的に信号で送ることにより実行される。或いは、無線ネットワーク・コントローラ間のＩｕインターフェースを介してパラメータを信号で送ることによりこの転送を実行してもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながらさらに詳細に本発明について説明する。図中の同様のエンティティに対しては同じ参照番号が用いられている。
暗号化はＵＭＴＳ内のＵＴＲＡＮ内で行われる可能性が大きい。２つのＭＭオプションの中に、２つのエンティティ(ＭＳＣとＳＧＳＮ)が存在し、これらのエンティティが無線インターフェース内での暗号化を要求することもできる。
【００２５】
ＵＭＴＳでは、通常接続開始時に、ＣＮ領域が暗号鍵と許可された暗号化アルゴリズムとをＵＴＲＡＮへ供給すると仮定されている。ＵＴＲＡＮでの暗号化コマンド・メッセージの受信に起因して、無線インターフェース暗号化コマンド・メッセージの作成が行われ、必要な場合暗号化装置が呼び出されてデータ・ストリームの暗号化が開始される。ＣＮ領域は、無線インターフェースと選択された暗号化アルゴリズムの中で暗号化の実行が成功したか否かの通知を受ける。
【００２６】
ＵＥとの接続が全くない他のＣＮ領域から新しい接続が確立された場合、この新しいＣＮ領域も暗号鍵と暗号化アルゴリズムとを供給し、接続開始時にこれらの暗号鍵と暗号化アルゴリズムの使用がＵＴＲＡＮに対して許可される。これは、暗号化という意味ではＣＮ領域が互いに独立しているという事実に起因するものである。
【００２７】
すべての接続について唯一の暗号鍵と１つの暗号化アルゴリズムとを使用することが仮定されている場合、これは、１より多い(２以上の)暗号鍵がＣＮ領域から供給され、それらの鍵のうちの１つだけが使用される状況へ通じる。
【００２８】
このような状況を処理するために、ＵＴＲＡＮは暗号鍵の中のいずれか１つを選択する必要がある。２つのＣＮ領域が要求する暗号化要件の間に相違が存在しない場合、あるいは、鍵を変えたいという要望が存在しない場合、図３に図示のように第１の暗号鍵とアルゴリズムとが維持される。
【００２９】
２つの異なるＣＮ領域間で暗号鍵の選択が行われる結果、(双方のＣＮ領域がＵＥとアクティブな接続を行っている場合)、これらのＣＮ領域のいずれも接続に使用する正しい暗号鍵を知らない。ＵＴＲＡＮとＵＥだけが使用される正しい暗号鍵を知っている。
【００３０】
例えば、１つの無線アクセス・ベアラ用として１つの暗号鍵の使用が要求される場合もある。異なるユーザー・プレーン・ベアラは、それぞれ単一のＣＮ領域が供給する異なる暗号鍵によって暗号化される。この異なる暗号鍵による暗号化は、例えば、ＭＳＣを介する２つの呼に対して、２つの鍵がデータ・ストリーム用として使用されることを意味する。しかし、制御プレーンの中ではただ１つの暗号鍵しか使用されない。したがって制御プレーンの中では、複数または単数のＣＮ領域によって供給される暗号鍵間の調整を行う必要がある。
【００３１】
制御プレーンでのこの調整は、ＵＴＲＡＮで使用する１つの暗号鍵に対して示される調整と類似している。制御プレーンでは、ＵＴＲＡＮは、双方のＣＮ領域がアクティブである場合複数のＣＮ領域から供給される暗号鍵か、２つ以上のベアラが使用中の場合単数のＣＮ領域から供給される暗号鍵かのいずれか一方の暗号鍵を選択しなければならない。
【００３２】
ＧＳＭでは、ＢＳＣ間でハンドオーバーが行われるとき、ＭＳＣは、BSSMAP HANDOVER REQUESTメッセージで、暗号鍵と許可されたアルゴリズムとをターゲットのＢＳＣへ送信する。ＳＧＳＮによって暗号化が行われるため、ＧＰＲＳでは、ＢＳＣ間のハンドオーバーには暗号鍵の管理を行う必要が全く生じない。
【００３３】
ＵＭＴＳについては、サービングＲＮＣ(ＳＲＮＣ)のリロケーションに対してＧＳＭのアプローチを利用することはできない。なぜなら、上述のように、ＣＮ領域は、使用されている正しい暗号鍵を必ずしも知っているわけではないからである。この解決策として、ＳＲＮＣのリロケーション時にＣＮを介して透過的に暗号化に関する情報をリレーする方法がある。
【００３４】
図４は、ＲＮＣ間ハンドオーバー時の暗号鍵信号について説明するものである。この暗号鍵は、RANAP SRNC REQUIREDとRANAP SRNC REQUESTメッセージの形で、ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへ、(ＣＮに対して)透過的なＵＴＲＡＮ情報フィールドで転送される。このようにして、正しい暗号鍵がターゲットＲＮＣへ転送される。
【００３５】
ＵＭＴＳからＧＳＭへのハンドオーバー時に、ＵＭＴＳに対して提案されているような透過的暗号鍵の転送を行うことはできない。ＣＮ(またはＩＷＵ)は、ＭＳＣから得られる暗号鍵を持つBSSMAP HO REQUESTメッセージを構成しなければならない。２Ｇ−ＳＧＳＮは、ＧＰＲＳの中で行われるように、Ｇｎ−インターフェースを介して古い３Ｇ−ＳＧＳＮからその暗号鍵を受け取る。
【００３６】
ＵＭＴＳで使用される暗号鍵がＧＳＭと比較して異なっている(例えば暗号鍵の長さが異なる)場合、ＵＭＴＳ−ＧＳＭ間ハンドオーバー時にＭＳＣとＳＧＳＮの暗号鍵の双方の変更を行わなければならない。
【００３７】
ＧＳＭでは、Ａ−インターフェースＢＳＳＭＡＰは、BSSMAP HO REQUIREDとHO REQUESTメッセージで透過的なフィールドをサポートし、これによって、ＵＴＲＡＮと接続されたＧＳＭのＣＮにおいて、提案された解決策の利用が可能になる。
【００３８】
代替の信号設定が図８に示されている。この場合、鍵は、(上述の)ＧＳＭ内のＭＳＣの場合と同様に管理されるが、この透過的な情報の中にはどの鍵が実際に使用中であるかに関する指示が含まれる。例えば、ＳＧＳＮによって供給される鍵がソース内で使用中の場合、そのターゲットは、ＳＧＳＮの鍵が使用中であるという指示と共に２つの鍵を受け取ることになる。この代替策の利点はＧＳＭとの類似性であり、この類似性によって、ＣＮ(実際にはＭＳＣだけ)内での鍵の管理に関する原理がＧＳＭとＵＭＴＳの双方で同じとなるため、ＧＳＭとのハンドオーバーがＧＳＭについてさらに容易になる。
【００３９】
上述の説明を考慮すれば、本発明の範囲内で様々な改変が可能であることは当業者には明らかであろう。本発明の推奨実施例について以上詳細に説明したが、本発明に対する多くの改変と変更とが可能であることは明らかであり、これらの改変と変更のすべては本発明の真の精神と範囲の中に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術による移動通信システムの例示である。
【図２】 本発明の推奨実施例のＬＭＴＳネットワークの例示である。
【図３】 すべての通信用として１つの暗号鍵の選択を例示する。
【図４】 暗号鍵が通信中変更されたケースを例示する。
【図５】 ＳＲＮＣリロケーション時の信号シーケンスを例示する。
【図６】 ただ１つのコア・ネットワーク暗号化エンティティを有するケースを例示する。
【図７】 第１のコア・ネットワーク・エンティティから第２のコア・ネットワーク・エンティティへのアクティビティについての問合せを例示する。
【図８】 ＳＲＮＣリロケーション時の代替の信号シーケンスを例示する。
Claims (12)
- 移動局（１１０）と、無線アクセス・ネットワーク（ＲＮＣ１３０）と、第１の暗号化用パラメータを用いる通信に関連付けられた第１のコア・ネットワーク（ＭＳＣ１４０，１５０）と第２の暗号化用パラメータを用いる通信に関連付けられた第２のコア・ネットワーク（ＳＧＳＮ１６０、１７０）とを有する通信ネットワークであって、前記移動局は、前記無線アクセス・ネットワークを介して、前記第１のコア・ネットワーク及び前記第２のコア・ネットワークと、前記第１の暗号化用パラメータを用いる通信及び前記第２の暗号化用パラメータを用いる通信のそれぞれを同時に確立することができ、
前記第１のコア・ネットワークは前記第１の暗号化用パラメータを前記無線アクセス・ネットワークへ伝える手段を備え、
前記第２のコア・ネットワークは前記第２の暗号化用パラメータを前記無線アクセス・ネットワークへ伝える手段を備え、そして
前記無線アクセス・ネットワークは、前記移動局と前記第１のコア・ネットワークとの間の前記第１の暗号化用パラメータを用いる通信と、前記移動局と前記第２のコア・ネットワークとの間の前記第２の暗号化用パラメータを用いる通信との両方の通信を暗号化するため前記第１と前記第２の暗号化用パラメータの中の１つを選択する手段を備えることを特徴とする通信ネットワーク。 - 請求項１に記載の通信ネットワークにおいて、前記無線アクセス・ネットワークは、前記選択された暗号化用パラメータを用いて、前記移動局と前記第１のコア・ネットワークとの間の前記第１の暗号化用パラメータを用いる通信と、前記移動局と前記第２のコア・ネットワークとの間の前記第２の暗号化用パラメータを用いる通信との両方の通信を暗号化する手段をさらに備えていることを特徴とする通信ネットワーク。
- 請求項１もしくは２に記載の通信ネットワークにおいて、前記選択された暗号化用パラメータは、前記第１と第２の暗号化用パラメータを用いる通信にしたがってシグナリング・メッセージを暗号化するために使用されることを特徴とする通信ネットワーク。
- 請求項１もしくは２に記載の通信ネットワークにおいて、前記選択された暗号化用パラメータは、前記第１と第２の暗号化用パラメータを用いる通信にしたがってシグナリング・メッセージとユーザー・データとの両方を暗号化するために使用されることを特徴とする通信ネットワーク。
- 請求項１ないし４のいずれかに記載の通信ネットワークにおいて、前記暗号化用パラメータは暗号化用キーもしくは暗号化用アルゴリズムもしくはそれら両方の組合せであることを特徴とする通信ネットワーク。
- 移動局と、無線アクセス・ネットワークと、第１の暗号化用パラメータを用いる通信に関連付けられた第１のコア・ネットワークと第２の暗号化用パラメータを用いる通信に関連付けられた第２のコア・ネットワークとを備える通信ネットワークにおける暗号化方法であって、前記移動局は、前記無線アクセス・ネットワークを介して、前記第１のコア・ネットワーク及び前記第２のコア・ネットワークと、前記第１の暗号化用パラメータを用いる通信及び前記第２の暗号化用パラメータを用いる通信のそれぞれを同時に確立することができ、
前記無線アクセス・ネットワークにおいて、前記第１のコア・ネットワークからの前記第１の暗号化用パラメータと前記第２のコア・ネットワークからの前記第２の暗号化用パラメータとを受け取り、前記移動局と前記第１のコア・ネットワークとの間の前記第１の暗号化用パラメータを用いる通信と、前記移動局と前記第２のコア・ネットワークとの間の前記第２の暗号化用パラメータを用いる通信との両方の通信を暗号化するため前記第１と前記第２の暗号化用パラメータの中の１つを選択することを特徴とする暗号化方法。 - 請求項６に記載の暗号化方法において、前記移動局と前記第１のコア・ネットワークとの間の前記第１の暗号化用パラメータを用いる通信と、前記移動局と前記第２のコア・ネットワークとの間の前記第２の暗号化用パラメータを用いる通信との両 方の通信を前記無線アクセス・ネットワークが、前記選択された暗号化用パラメータでさらに暗号化することを特徴とした暗号化方法。
- 請求項６もしくは７に記載の暗号化方法において、前記選択された暗号化用パラメータは、前記第１と第２の暗号化用パラメータを用いる通信にしたがってシグナリング・メッセージを暗号化するために使用されることを特徴とする暗号化方法。
- 請求項６もしくは７に記載の暗号化方法において、前記選択された暗号化用パラメータは、前記第１と第２の暗号化用パラメータを用いる通信にしたがってシグナリング・メッセージとユーザー・データとの両方を暗号化するために使用されることを特徴とする暗号化方法。
- 請求項６ないし９のいずれかに記載の暗号化方法において、前記暗号化用パラメータは暗号化用キーもしくは暗号化用アルゴリズムもしくはそれら両方の組合せであることを特徴とする暗号化方法。
- 請求項６ないし１０のいずれかに記載の暗号化方法において、前記無線アクセス・ネットワークは複数のエンティテイを備え、これらのエンティテイがそれぞれのエンティテイに割り当てられた地理的領域内にある移動局との通信の暗号化を管理するようになっており、前記移動局が第１の暗号化管理エンティティに割り当てられた地理的領域から第２の暗号化管理エンティティに割り当てられた地理的領域へ移動するとき、前記第１の暗号化管理エンティティは、前記第２の暗号化管理エンティティへ、選択された暗号化用パラメータを伝えることを特徴とする暗号化方法。
- 少なくとも第１の暗号化用パラメータを用いる通信に関連付けられた第１のコア・ネットワークと第２の暗号化用パラメータを用いる通信に関連付けられた第２のコア・ネットワークへ、そして移動局へ接続された無線アクセス・ネットワーク・エレメントであって、前記移動局は、前記無線アクセス・ネットワークを介して、前記第１のコア・ネットワーク及び前記第２のコア・ネットワークと、前記第１の暗号化用パラメータを用いる通信及び前記第２の暗号化用パラメータを用いる通信のそれぞれを同時に確立することができ、該無線アクセス・ネットワークエレメントは前記第１のコア・ネットワークからの前記第１の暗号化用パラメータを受け、そして前記第２のコア・ネットワークからの前記第２暗号化用パラメータを受け取る手段を備え、そして、前記無線アクセス・ネットワーク・エレメントは、前記移動局と前記第１のコア・ネットワークとの間の前記第１の暗号化用パラメータを用いる通信と、前記移動局と前記第２のコア・ネットワークとの間の前記第２の暗号化用パラメータを用いる通信との両方の通信を暗号化するため前記第１と前記第２の暗号化用パラメータの中の１つを選択する手段を備えることを特徴とする無線アクセス・ネットワーク・エレメント。
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