JP4072490B2 - 移動体通信システム及びスクランブルコード変更方法 - Google Patents

Description

本発明は移動体通信システムに関し、特に、スクランブルコードを変更する移動体通信システム及びスクランブルコード変更方法に関する。

移動体通信システムにおいて、盗聴等の諸問題が多々見うけられる。盗聴等の諸問題を回避するためスクランブルコードが用いられているが、解決には至っていない。ここで、スクランブルコードとは、攪乱された信号の作成（スクランブル）、もとの信号の再生（ディスクランブル）のための制御情報を意味する。

これらの原因としては、スクランブルコードの固定化が影響している。多くの移動体通信システムでは、運用開始時からこのスクランブルコードの変更が行われていないか、あるいは無線ゾーン毎には異なるがその無線ゾーンでは固定であるために盗聴等が行われてしまう可能性がある。

スクランブルコードの変更技術としては、基地局で乱数を発生し、乱数／オリジナルコード指定信号がスクランブルコード変更通知として移動局へ送信され、移動局でスクランブルコードの生成が行われる方法が提案されている。（特許文献１）
特開平６−３５０５９６号公報（図２）

本発明の目的は、スクランブルコードを固定化しないで通話中又は待ち受け中でも変更すること、さらに、スクランブルコードでデータをスクランブルして通信する基地局と移動局とのスクランブルコードが確実に変更される移動体通信システムを提供し、盗聴等の外部からの妨害に対して強いシステムを構築することである。

本発明の移動体通信システムは、制御局から配信されるスクランブルコードを通信局が使用する移動体通信システムであって、前記通信局が、前記制御局からのスクランブルコード変更通知を受信して、前記制御局から配信済みのスクランブルコードに変更することを特徴とする。

本発明の移動体通信システムは、基地局と、前記基地局に接続する移動局とを有し、前記基地局と前記移動局との間に、スクランブルされた１つ以上の通信チャンネルと、前記スクランブルのためのスクランブルコードを前記基地局から前記移動局に繰り返し送信するスクランブルコード配信チャンネルと、を有する移動体通信システムであって、前記基地局から前記移動局へ、前記スクランブルコード配信チャンネルにより配信されている前記スクランブルコードの適用開始を指示する通知が、前記通信チャンネルを介して周期的に送信されることを特徴とする。

ここで前記基地局は、前記通知を送信して前記スクランブルコードの変更を前記移動局に指示すると共に、前記通信チャンネルに適用している前記スクランブルコードを、前記通知時点で前記スクランブルコード配信チャンネルにおいて配信されていた前記スクランブルコードへ切り替え、
前記移動局は、前記基地局から前記通知を受信すると、前記スクランブルコード配信チャンネルにより配信される前記スクランブルコードを受信し、前記通信チャンネルの前記スクランブルコードを、受信した前記スクランブルコードへ切り換えてもよい。

また前記通信チャンネルは、前記基地局と前記移動局間でデータ又はデータを通信する音声・非音声通信チャンネルであってもよい。

さらに前記通信チャンネルは、前記基地局と前記移動局間で呼制御を含めた制御に係る通信を行う制御チャンネルであってもよい。

本発明のスクランブルコード変更方法は、基地局と、前記基地局に接続する移動局とを有し、前記基地局と前記移動局は、スクランブルされた１つ以上の通信チャンネルと、前記スクランブルのためのスクランブルコードを前記基地局から前記移動局に繰り返し送信するスクランブルコード配信チャンネルと、を用いて通信する移動体通信システムにおけるスクランブルコード変更方法であって、前記基地局における前記通知を周期的に送信して前記スクランブルコードの変更を前記移動局に指示し、前記基地局における前記通信チャンネルに適用している前記スクランブルコードを、前記通知時点で前記スクランブルコード配信チャンネルにおいて配信されていた前記スクランブルコードへ切り替えるステップと、前記基地局から前記通知を受信した前記移動局における前記スクランブルコード配信チャンネルにより配信される前記スクランブルコードを受信し、前記通信チャンネルの前記スクランブルコードを、受信した前記スクランブルコードへ切り換えるステップと、を備えることを特徴とする。

ここで前記通信チャンネルは、前記基地局と前記移動局間でデータ又はデータを通信する音声・非音声通信チャンネルであってもよい。

また前記通信チャンネルは、前記基地局と前記移動局間で呼制御を含めた制御に係る通信を行う制御チャンネルであってもよい。

スクランブルコード配信用の制御チャネル（Ｃｃｈ２）を有し、このＣｃｈ２で回線制御局装置からスクランブルコードを所定の時間間隔で配信するので、スクランブルコードが固定されず、周期的及び人為的に可変できるという効果がある。

回線制御局装置が生成したスクランブルコード及びスクランブルコード変更通知が、回線制御局装置から基地局装置へ、さらに基地局装置から移動局装置へ送信されるので、スクランブルコードを用いて送受信する基地局装置と移動局装置との間で、異なるスクランブルコードを使用することがないという効果がある。

回線制御局装置は、スクランブルコード変更通知を送出する前に予め新スクランブルコードをＣｃｈ２で配信しているので、スクランブルコード変更通知に基づいてＣｃｈ２へ移行した移動局装置は、必ず新スクランブルコードを受信し、現在用いているスクランブルコードに変更する（継続使用をする）ことを確実に回避できるという効果がある。

１つ又は複数の回線制御局装置、及び回線制御局装置と有線、無線で接続される１つ又は複数の基地局装置、及び無線を介して基地局装置と接続される複数の移動局装置から構成され、回線制御局装置は内線交換網との接続も可能な移動体通信システムにおいて、スクランブルコードの配信用の制御チャネル（以下、Ｃｃｈ２）を持たせる。Ｃｃｈ２は呼制御用のものとは異なり、現在使用されているスクランブルコード（ある移動局装置では既に取得済みのスクランブルコード、または新たに取得が必要なスクランブルコード）を配信している。通話中、あるいは待ち受け中にＣｃｈ２への移行指示を受信した際、新たなスクランブルコードを取得するために、Ｃｃｈ２を受信する動作に入る。新たなスクランブルコードを受信した移動局装置は、元の制御チャネル又は通信チャネルに戻り、新スクランブルコードによる通信を行う。本発明を用いることにより、通信途中であっても新たなスクランブルコードをダイナミックに取得することができ、盗聴等を防止することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明による移動体通信システムの構成例である。本発明における移動体通信システムは、内線電話交換機４０−１〜４０−ｎに接続する１つ又は複数の回線制御局装置１０−１〜１０−ｎ（制御局）、及び回線制御局装置１０−１〜１０−ｎと有線、無線で接続される１つ又は複数の基地局装置２０−１〜２０−ｍ、２０−ｎ〜２０−ｘ（基地局又は通信局）、及び無線を介して基地局装置２０−１〜２０−ｍ、２０−ｎ〜２０−ｘと接続される複数の移動局装置３０−１〜３０−ｍ、３０−ｎ〜３０−ｘ（移動局又は通信局）から構成され、呼制御を行う制御チャネル（以下、Ｃｃｈという）とスクランブルコードを配信するための制御チャネル（以下、Ｃｃｈ２という）という２つの制御チャネルを有するシステムである。

回線制御局装置１０−１〜１０−ｎは、スクランブルコードを適宜生成し、所定の間隔で基地局装置２０−１〜２０−ｍ及び基地局装置２０−ｎ〜２０−ｘへ配信する。さらに、スクランブルコード変更通知を生成して基地局装置２０−１〜２０−ｍ及び基地局装置２０−ｎ〜２０−ｘへ送信する。スクランブルコード変更通知は、基地局装置２０−１〜２０−ｍ、２０−ｎ〜２０−ｘに対しては、現在使用しているスクランブルコードを新スクランブルコードに変更すること、移動局装置３０−１〜３０−ｍ、３０−ｎ〜３０−ｘに対してはＣｃｈ２へ移行して新スクランブルコードを受信すること及び現在使用しているスクランブルコードを新スクランブルコードに変更することなどの指示を通知する。また、スクランブルコード変更通知は、周期的又は人為的に送信することが可能である。

移動局装置３０−１〜３０−ｍ及び移動局装置３０−ｎ〜３０−ｘが受信している下りの制御チャネル、或いは通信チャネルより、スクランブルコードを変更する制御チャネルへの移行指示を受信することにより、新スクランブルコードをダイナミックに設定することが可能になる。また、新スクランブルコードを設定後、元の制御チャネル、或いは通信チャネルに戻り通信を継続することができる。

本発明の移動体通信システムに於いては、制御チャネル（Ｃｃｈ：ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）と通信チャネル（Ｔｃｈ：ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）から構成される。Ｃｃｈは、在圏する移動局に共通のチャネルであり、呼接続のための制御信号などが送受信される。Ｔｃｈは、音声や非音声などのユーザ情報が送受信される。さらに、スクランブルコード配信用の制御チャネル（以下、Ｃｃｈ２という）を備えている。

図２は、移動局装置が制御チャネル（Ｃｃｈ）を受信している場合のスクランブルコード変更シーケンス図である。また、図３は、移動局装置が通信チャネル（Ｔｃｈ）を受信している場合のスクランブルコード変更シーケンス図である。

図２、図３のように回線制御局装置１０−１〜１０−ｎから、基地局装置２０−１〜２０−ｎがスクランブルコード変更通知を受信するとその旨を無線回線のＣｃｈ又はＴｃｈを使用して送信する。

Ｃｃｈ２へ移行した移動局装置３０−１〜３０−ｍ、３０−ｎ〜３０−ｘは、新スクランブルコードを受信し、図４に従って自装置に設定する。この際、自装置が基地局装置２０−１〜２０−ｍ、２０−ｎ〜２０−ｘでなければ、設定後、移行前に通信を行っていたチャネル、即ちＣｃｈ又はＴｃｈへ戻る。また、回線制御局装置１０−１〜１０−ｎではＣｃｈ２で新スクランブルコードを送出する際、同時に基地局装置２０−１〜２０−ｍ、２０−ｎ〜２０−ｘに対しても、新スクランブルコードを送信しておく必要がある。

これは、通信を行う２装置間（基地局装置２０−１〜２０−ｍ、２０−ｎ〜２０−ｘと移動局装置３０−１〜３０−ｍ、３０−ｎ〜３０−ｘ）でスクランブルコードを統一する為である。この一連の処理とタイミングで動作することにより通信中及び待ち受け中において、新しいスクランブルコードにて通信することが可能になり、また、いつでもスクランブルコードを変更することが可能になる。

基地局装置２０−１〜２０−ｍ、２０−ｎ〜２０−ｘと移動局装置３０−１〜３０−ｍ、３０−ｎ〜３０−ｘは、スクランブルコードを変更した直後から各々のタイミングで新スクランブルコードを適用し、一斉に適用することはない。また、基地局装置２０−１〜２０−ｍ、２０−ｎ〜２０−ｘより移動局装置３０−１〜３０−ｍ、３０−ｎ〜３０−ｘが早く新スクランブルコードに変更するタイミングはない。さらに、スクランブルコードを用いてデータにスクランブルをかけるのは、基地局装置２０−１〜２０−ｍ、２０−ｎ〜２０−ｘと移動局装置３０−１〜３０−ｍ、３０−ｎ〜３０−ｘだけなので、回線制御局装置１０−１〜１０−ｎには新スクランブルコードを意識した運用はない。

以下の説明では、回線制御局装置１０−１〜１０−ｎを回線制御局装置１０、基地局装置２０−１〜２０−ｍ、２０−ｎ〜２０−ｘを基地局装置２０、移動局装置３０−１〜３０−ｍ、３０−ｎ〜３０−ｘを移動局装置３０として説明する。

図２を参照して移動局装置３０がＣｃｈを受信している場合のスクランブルコード変更についてさらに、具体的に説明する。

基地局装置２０と移動局装置３０は、回線制御局装置１０から送信されたスクランブルコードを用いて制御チャネルの信号に対してスクランブルを行っているものとする。このスクランブルコードは、盗聴等を防止する為に周期的、或いは人為的に変更することが可能なスクランブルコードのことである。

回線制御局装置１０は、新スクランブルコードを基地局装置２０へＣｃｈ２を用いて、予め定められた時間間隔（所定の時間間隔）で送信する（Ｓ２０１）。この時間間隔は、例えば、１時間ごとでもよいし、指定された時刻（年月日時分秒）でもよい。

基地局装置２０は、新スクランブルコードを受信すると（Ｓ２０２）、受信した新スクランブルコードをＣｃｈ２で移動局装置３０へ送信する（Ｓ２０３）。Ｓ２０３の時点では移動局装置３０はＣｃｈを受信しているので、Ｃｃｈ２で送信された新スクランブルコードを受信していない。後述するように、移動局装置３０はＣｃｈでスクランブルコード変更通知を受信し、このスクランブルコード変更通知に基づきＣｃｈからＣｃｈ２へ移行し、Ｃｃｈ２で新スクランブルコードを受信してスクランブルコードを変更し、元のＣｃｈへ戻ることになる。

次に、回線制御局装置１０は、スクランブルコード変更通知をＣｃｈで基地局装置２０へ送信する（Ｓ２０４）。基地局装置２０は、Ｃｃｈでスクランブルコード変更通知を受信する（Ｓ２０５）して、移動局装置３０へ送信（Ｓ２０６）し、さらに、これまで使用していたスクランブルコードをＳ２０２で受信済みの新スクランブルコード（スクランブルコード変更通知を受信する直前に受信済みの新スクランブルコード）に変更するスクランブルコード変更を行う（Ｓ２０７）。

このスクランブルコード変更通知は、Ｓ２０２で受信済みの新スクランブルコードに即時変更し、即時運用することを通知するものである。

移動局装置３０は、Ｃｃｈで送信されたスクランブルコード変更通知を受信する（Ｓ２０８）。移動局装置３０は、受信したスクランブルコード変更通知に基づき、ＣｃｈからＣｃｈ２へ移行する（Ｓ２０９）。この移行によって直ちに新スクランブルコードを受信することができ（Ｓ２１０）、さらに、これまで使用していたスクランブルコードを新スクランブルコードに変更するスクランブルコード変更を行う（Ｓ２１０）。移動局装置３０は、新スクランブルコードの受信が終了すると、Ｃｃｈ２からＣｃｈへ移行する（Ｓ２１１）。移動局装置３０は、Ｃｃｈ２からＣｃｈへ移行することで、新スクランブルコードでの運用が可能になる。

つまり、移動局装置３０は、Ｃｃｈ２へ移行して新スクランブルコードを受信し、これまで用いていたスクランブルコードを新スクランブルコードに変更し、Ｃｃｈへ戻り新スクランブルコードで運用する。

回線制御局装置１０、基地局装置２０、移動局装置３０は、新スクランブルコードで運用する（Ｓ２１２）。

図３を参照して移動局装置３０がＴｃｈを受信している場合のスクランブルコード変更についてさらに、具体的に説明する。

基地局装置２０と移動局装置３０は、回線制御局装置１０から送信されたスクランブルコードを用いて制御チャネルの信号に対してスクランブルを行っているものとする。このスクランブルコードは、盗聴等を防止する為に周期的、或いは人為的に変更することが可能なスクランブルコードのことである。

回線制御局装置１０は、新スクランブルコードを基地局装置２０へＣｃｈ２を用いて、予め定められた時間間隔（所定の時間間隔）で送信する（Ｓ３０１）。この時間間隔は、例えば、１時間ごとでもよいし、指定された時刻（年月日時分秒）でもよい。

基地局装置２０は、新スクランブルコードを受信すると（Ｓ３０２）、受信した新スクランブルコードをＣｃｈ２で移動局装置３０へ送信する（Ｓ３０３）。Ｓ３０３の時点では移動局装置３０はＴｃｈを受信しているので、Ｃｃｈ２で送信された新スクランブルコードを受信していない。後述するように、移動局装置３０はＴｃｈでスクランブルコード変更通知を受信し、このスクランブルコード変更通知に基づきＣｃｈからＣｃｈ２へ移行し、Ｃｃｈ２で新スクランブルコードを受信してスクランブルコードを変更し、元のＴｃｈへ戻ることになる。

次に、回線制御局装置１０は、スクランブルコード変更通知をＴｃｈで基地局装置２０へ送信する（Ｓ３０４）。基地局装置２０は、Ｔｃｈでスクランブルコード変更通知を受信する（Ｓ３０５）して、移動局装置３０へ送信（Ｓ３０６）し、さらに、これまで使用していたスクランブルコードをＳ３０２で受信済みの新スクランブルコード（スクランブルコード変更通知を受信する直前に受信済みの新スクランブルコード）に変更するスクランブルコード変更を行う（Ｓ３０７）。

このスクランブルコード変更通知は、Ｓ３０２で受信済みの新スクランブルコードに即時変更し、即時運用することを通知するものである。

移動局装置３０は、Ｔｃｈで送信されたスクランブルコード変更通知を受信する（Ｓ３０８）。移動局装置３０は、受信したスクランブルコード変更通知に基づき、ＴｃｈからＣｃｈ２へ移行する（Ｓ３０９）。この移行によって直ちに新スクランブルコードを受信することができ（Ｓ３１０）、さらに、これまで使用していたスクランブルコードを新スクランブルコードに変更するスクランブルコード変更を行う（Ｓ３１０）。移動局装置３０は、新スクランブルコードの受信が終了すると、Ｃｃｈ２からＴｃｈへ移行する（Ｓ３１１）。移動局装置３０は、Ｃｃｈ２からＴｃｈへ移行することで、新スクランブルコードでの運用が可能になる。

つまり、移動局装置３０は、Ｃｃｈ２へ移行して新スクランブルコードを受信し、これまで用いていたスクランブルコードを新スクランブルコードに変更し、Ｔｃｈへ戻り新スクランブルコード運用が可能になる。

回線制御局装置１０、基地局装置２０、移動局装置３０は、新スクランブルコードで運用する（Ｓ３１２）。

図４は、スクランブルコードの変更フローである。通信中である（Ｓ４０１）装置が、スクランブルコード変更通知を受信する（Ｓ４０２）と、自装置が基地局装置３０か否かを判断する（Ｓ４０３）。基地局装置３０であれば、スクランブルコード変更を行い（Ｓ４０４）、再び通信中に戻る（Ｓ４０５）。基地局装置３０でなければ、Ｃｃｈ２へ移行する（Ｓ４０６）。新スクランブルコードを受信し、スクランブルコード変更を行い（Ｓ４０７）、元のチャネル（Ｃｃｈ又はＴｃｈ）へ移行して（Ｓ４０８）、再び通信中に戻る（Ｓ４０９）。

移動体通信システムの構成例である。 移動局装置が制御チャネル（Ｃｃｈ）を受信している場合のスクランブルコード変更シーケンス図である。 移動局装置が通信チャネル（Ｔｃｈ）を受信している場合のスクランブルコード変更シーケンス図である。 スクランブルコード変更フローである。

符号の説明

１０−１〜１０−ｎ 回線制御局装置
２０−１〜２０−ｍ 基地局装置
２０−ｎ〜２０−ｘ 基地局装置
３０−１〜３０−ｍ 移動局装置
３０−ｎ〜３０−ｘ 移動局装置
４０−１〜４０−ｎ 内線電話交換機

Claims (7)

1. 基地局と、前記基地局に接続する移動局とを有し、前記基地局と前記移動局との間に、スクランブルされた１つ以上の通信チャンネルと、前記スクランブルのためのスクランブルコードを前記基地局から前記移動局に繰り返し送信するスクランブルコード配信チャンネルと、を有する移動体通信システムであって、
   前記基地局から前記移動局へ、前記スクランブルコード配信チャンネルにより配信されている前記スクランブルコードの適用開始を指示する通知が、前記通信チャンネルを介して周期的に送信されることを特徴とする移動通信システム。
2. 前記基地局は、前記通知を送信して前記スクランブルコードの変更を前記移動局に指示すると共に、前記通信チャンネルに適用している前記スクランブルコードを、前記通知時点で前記スクランブルコード配信チャンネルにおいて配信されていた前記スクランブルコードへ切り替え、
   前記移動局は、前記基地局から前記通知を受信すると、前記スクランブルコード配信チャンネルにより配信される前記スクランブルコードを受信し、前記通信チャンネルの前記スクランブルコードを、受信した前記スクランブルコードへ切り換えることを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
3. 前記通信チャンネルは、前記基地局と前記移動局間でデータ又はデータを通信する音声・非音声通信チャンネルであることを特徴とする請求項１又は２記載の移動通信システム。
4. 前記通信チャンネルは、前記基地局と前記移動局間で呼制御を含めた制御に係る通信を行う制御チャンネルであることを特徴とする請求項１又は２記載の移動通信システム。
5. 基地局と、前記基地局に接続する移動局とを有し、前記基地局と前記移動局は、スクランブルされた１つ以上の通信チャンネルと、前記スクランブルのためのスクランブルコードを前記基地局から前記移動局に繰り返し送信するスクランブルコード配信チャンネルと、を用いて通信する移動体通信システムにおけるスクランブルコード変更方法であって、前記基地局における前記通知を周期的に送信して前記スクランブルコードの変更を前記移動局に指示し、前記基地局における前記通信チャンネルに適用している前記スクランブルコードを、前記通知時点で前記スクランブルコード配信チャンネルにおいて配信されていた前記スクランブルコードへ切り替えるステップと、
   前記基地局から前記通知を受信した前記移動局における前記スクランブルコード配信チャンネルにより配信される前記スクランブルコードを受信し、前記通信チャンネルの前記スクランブルコードを、受信した前記スクランブルコードへ切り換えるステップと、を備えることを特徴とするスクランブルコード変更方法。
6. 前記通信チャンネルは、前記基地局と前記移動局間でデータ又はデータを通信する音声・非音声通信チャンネルであることを特徴とする請求項５記載のスクランブルコード変更方法。
7. 前記通信チャンネルは、前記基地局と前記移動局間で呼制御を含めた制御に係る通信を行う制御チャンネルであることを特徴とする請求項５記載のスクランブルコード変更方法。

Images