JP5164122B2 - 移動通信方法及び移動通信システム - Google Patents

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Description

本発明は、移動通信方法及び移動通信システムに関する。
ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の後継の通信方式であるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ方式の移動通信システムでは、移動局ＵＥと無線基地局ＤｅＮＢ（Ｄｏｎｏｒ ｅＮＢ）との間に、無線基地局ＤｅＮＢと同様な機能を具備する「リレーノード（Ｒｅｌａｙ Ｎｏｄｅ）ＲＮ」を接続することができる。
かかるＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ方式の移動通信システムでは、移動局ＵＥと交換局ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）との間で、Ｅ-ＲＡＢ（Ｅ-ＵＴＲＡＮ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｂｅａｒｅｒ）が設定され、移動局ＵＥとリレーノードＲＮとの間で、Ｕｕ無線ベアラが設定され、リレーノードＲＮと無線基地局ＤｅＮＢとの間で、Ｕｎ無線ベアラが設定され、無線基地局ＤｅＮＢと交換局ＭＭＥとの間で、Ｓ１ベアラが設定されるように構成されている。
ここで、図９を参照して、かかる移動通信システムにおいて、移動局ＵＥがアタッチ処理を行う動作について説明する。
図９に示すように、ステップＳ１０１において、移動局ＵＥが、交換局ＭＭＥに対して、「Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を送信する。
ステップＳ１０２において、移動局ＵＥと交換局ＭＭＥとの間で、認証・秘匿処理、具体的には、「ＮＡＳ（Ｎｏｎ-Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ） Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｏｄｅ Ｃｏｍｍａｎｄ手順」を含む「ＥＰＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍ）-ＡＫＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｋｅｙ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）手順」が行われる。
ステップＳ１０３において、交換局ＭＭＥは、無線基地局ＤｅＮＢに対して、ＫｅＮＢを含む「Ｓ１：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を送信する。ここで、交換局ＭＭＥは、Ｋ_ＡＳＭＥを用いて、ＫｅＮＢを生成するものとする。
ステップＳ１０４において、移動局ＵＥと無線基地局ＤｅＮＢとの間で、「ＡＳ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ） Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｏｄｅ Ｃｏｍｍａｎｄ手順」が行われる。
ステップＳ１０５において、無線基地局ＤｅＮＢは、ＫｅＮＢを用いて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを生成し、交換局ＭＭＥに対して、「Ｓ１：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」を送信する。
この結果、移動局ＵＥのアタッチ処理が完了した場合、移動局ＵＥが、Ｋ_ＡＳＭＥとＫ_ＮＡＳｉｎｔとＫｅＮＢとＫ_ＮＡＳｅｎｃとＫ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを保持しており、無線基地局ＤｅＮＢが、ＫｅＮＢとＫ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを保持しており、交換局ＭＭＥが、Ｋ_ＡＳＭＥとＫ_ＮＡＳｉｎｔとＫ_ＮＡＳｅｎｃとを保持している状態になる。
ここで、かかる移動通信システムにおいて、移動局ＵＥがリレーノードＲＮ配下でアタッチ処理を行う動作は、図１０に示すように、図９に示す動作と同様になるものと想定される。
その結果、移動局ＵＥのアタッチ処理が完了した場合、リレーノードＲＮが、ＫｅＮＢとＫ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを保持している状態になる。
３ＧＰＰ ＴＳ３６.３００（Ｖ８.８.０）、「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ-ＵＴＲＡ） ａｎｄ Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｅ-ＵＴＲＡＮ） Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ」、２００９年３月 ３ＧＰＰ ＴＲ３６.８１４（Ｖ１.０.０）、「Ｆｕｒｔｈｅｒ Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｅ-ＵＴＲＡ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ａｓｐｅｃｔｓ」、２００９年２月 ３ＧＰＰ ＴＳ３６.３３１（Ｖ８.６.０）、「Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ （ＲＲＣ）； Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」、２００９年６月
しかしながら、リレーノードＲＮは、無線基地局ＤｅＮＢとは異なり、セキュアなノードではない、すなわち、リレーノードＲＮの設置場所は、無線基地局ＤｅＮＢの設置場所（通信事業者の局所内等）と違って、使用するシナリオによって様々な場所（電柱上や家の外壁等）が想定される。
したがって、移動局ＵＥのセキュリティに関する鍵であるＫｅＮＢをリレーノードＲＮに保持させることは好ましくない。
なお、かかるＫｅＮＢをリレーノードＲＮに保持させるためには、リレーノードＲＮ内に、ハードウェア及びソフトウェアによってセキュアな環境を実現する必要があり、機器コストが上昇するという問題点があった。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、リレーノードＲＮにＫｅＮＢを保持させることなくリレーノードＲＮを用いた通信を実現することを可能とする移動通信方法及び移動通信システムを提供することを目的とする。
本発明の第１の特徴は、移動通信方法であって、移動局が、リレーノードに対して、アタッチ要求信号を送信する工程と、前記リレーノードが、交換局に対して、前記アタッチ要求信号を送信する工程と、前記交換局が、受信した前記アタッチ要求信号に応じて、前記リレーノードに対して、親鍵を含むアタッチ受付信号を送信する工程と、前記リレーノードが、前記親鍵を保存することなく無線基地局に対して通知する工程と、前記無線基地局が、通知された前記親鍵に基づいて、制御信号のインテグリティ検査用鍵と制御信号の暗号化用鍵とデータ信号の暗号化用鍵とを生成し、該制御信号のインテグリティ検査用鍵及び該制御信号の暗号化用鍵のみを前記リレーノードに対して通知する工程と、前記リレーノードが、通知された前記制御信号のインテグリティ検査用鍵及び前記制御信号の暗号化用鍵を保存する工程とを有することを要旨とする。
本発明の第２の特徴は、移動通信方法であって、移動局が、リレーノードに対して、アタッチ要求信号を送信する工程と、前記リレーノードが、無線基地局に対して、前記アタッチ要求信号を送信する工程と、前記無線基地局が、交換局に対して、前記アタッチ要求信号を送信する工程と、前記交換局が、受信した前記アタッチ要求信号に応じて、前記無線基地局に対して、親鍵を含むアタッチ受付信号を送信する工程と、前記無線基地局が、前記親鍵に基づいて、制御信号のインテグリティ検査用鍵と制御信号の暗号化用鍵とデータ信号の暗号化用鍵とを生成し、前記アタッチ受付信号によって、該制御信号のインテグリティ検査用鍵及び該制御信号の暗号化用鍵のみを前記リレーノードに対して通知する工程と、前記リレーノードが、通知された前記制御信号のインテグリティ検査用鍵及び前記制御信号の暗号化用鍵を保存する工程とを有することを要旨とする。
本発明の第３の特徴は、リレーノードと、無線基地局と、交換局とを具備する移動通信システムであって、第１プロトコルは、前記リレーノードと前記交換局との間で終端するように構成されており、第２プロトコルは、前記リレーノードと前記無線基地局との間で終端するように構成されており、前記リレーノードは、 前記第１プロトコルを用いて、前記交換局に対して、移動局から受信したアタッチ要求信号を送信するように構成されている機能と、前記第１プロトコルを用いて、前記交換局から、前記アタッチ要求信号に対するアタッチ受付信号を受信するように構成されている機能と、前記アタッチ受付信号に含まれる親鍵を保存することなく、前記第２プロトコルを用いて、前記無線基地局に対して、該親鍵を含む信号を送信するように構成されている機能と、前記第２プロトコルを用いて、前記無線基地局から、制御信号のインテグリティ検査用鍵及び制御信号の暗号化用鍵を含む信号を受信して保存するように構成されている機能とを具備し、前記無線基地局は、前記第２プロトコルを用いて前記リレーノードから受信した前記信号に含まれる前記親鍵に基づいて、前記制御信号のインテグリティ検査用鍵と前記制御信号の暗号化用鍵とデータ信号の暗号化用鍵とを生成し、該制御信号のインテグリティ検査用鍵及び該制御信号の暗号化用鍵のみを含む前記信号を、前記リレーノードに対して送信するように構成されている機能を具備することを要旨とする。
本発明の第４の特徴は、リレーノードと、無線基地局と、交換局とを具備する移動通信システムであって、第１プロトコルは、前記リレーノードと前記無線基地局との間で終端するように構成されており、第２プロトコルは、前記無線基地局と前記交換局との間で終端するように構成されており、前記リレーノードは、 前記第１プロトコルを用いて、前記無線基地局に対して、移動局から受信したアタッチ要求信号を送信するように構成されている機能と、前記第１プロトコルを用いて、前記無線基地局から、前記アタッチ要求信号に対するアタッチ受付信号を受信するように構成されている機能と、前記アタッチ受付信号に含まれている制御信号のインテグリティ検査用鍵及び制御信号の暗号化用鍵を保存するように構成されている機能とを具備し、前記無線基地局は、前記第２プロトコルを用いて、前記交換局から、前記アタッチ受付信号を受信するように構成されている機能と、前記アタッチ受付信号に含まれている親鍵に基づいて、前記制御信号のインテグリティ検査用鍵と前記制御信号の暗号化用鍵とデータ信号の暗号化用鍵とを生成するように構成されている機能と、前記第１プロトコルを用いて、該制御信号のインテグリティ検査用鍵及び該制御信号の暗号化用鍵のみを含む前記アタッチ受付信号を、前記リレーノードに対して送信するように構成されている機能とを具備することを要旨とする。
以上説明したように、本発明によれば、リレーノードＲＮにＫｅＮＢを保持させることなくリレーノードＲＮを用いた通信を実現することを可能とする移動通信方法及び移動通信システムを提供することができる。
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムのプロトコルスタック図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムのプロトコルスタック図である。 本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムのプロトコルスタック図である。 本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第４の実施形態に係る移動通信システムのプロトコルスタック図である。 本発明の第４の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 従来の移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 従来の移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システム）
図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、ＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ方式の移動通信システムであって、移動局ＵＥや、リレーノードＲＮや、無線基地局ＤｅＮＢや、リレーノードＲＮ用のゲートウェイ装置ＰＧＷ（ＰＤＮ Ｇａｔｅｗａｙ）/ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ）や、交換局ＭＭＥ等を具備している。
移動局ＵＥは、物理レイヤ（Ｌ１）機能と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ機能と、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ機能と、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤ機能と、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ機能と、ＮＡＳレイヤ機能とを具備している。
リレーノードＲＮは、Ｕｕインターフェイスの機能として、物理レイヤ（Ｌ１）機能と、ＭＡＣレイヤ機能と、ＲＬＣレイヤ機能と、ＰＤＣＰレイヤ機能と、ＲＲＣ機能とを具備している。
また、リレーノードＲＮは、Ｕｎインターフェイスの機能として、物理レイヤ（Ｌ１）機能と、ＭＡＣレイヤ機能と、ＲＬＣレイヤ機能と、ＰＤＣＰレイヤ機能と、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤ機能と、ＳＣＴＰ（Ｓｔｒｅａｍ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤ機能と、Ｓ１-ＡＰレイヤ機能とを具備している。
無線基地局ＤｅＮＢは、Ｕｎインターフェイスの機能として、物理レイヤ（Ｌ１）機能と、ＭＡＣレイヤ機能と、ＲＬＣレイヤ機能と、ＰＤＣＰレイヤ機能とを具備している。
また、無線基地局ＤｅＮＢは、リレーノードＲＮ用のゲートウェイ装置ＰＧＷ/ＳＧＷ側の機能として、物理レイヤ（Ｌ１）機能と、Ｌ２機能と、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）/ＩＰレイヤ機能と、ＧＴＰ-Ｕ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ-Ｕ ｐｌａｎｅ）レイヤ機能とを具備している。
リレーノードＲＮ用のゲートウェイ装置ＰＧＷ/ＳＧＷは、無線基地局ＤｅＮＢ側の機能として、物理レイヤ（Ｌ１）機能と、Ｌ２機能と、ＵＤＰ/ＩＰレイヤ機能と、ＧＴＰ-Ｕレイヤ機能と、ＩＰレイヤ機能とを具備している。
また、リレーノードＲＮ用のゲートウェイ装置ＰＧＷ/ＳＧＷは、交換局ＭＭＥ側の機能として、物理レイヤ（Ｌ１）機能と、Ｌ２機能と、ＩＰレイヤ機能とを具備している。
ここで、Ｓ１-ＡＰ（第１プロトコル）は、リレーノードＲＮのＳ１-ＡＰレイヤ機能と交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能との間で終端するように構成されている。
また、Ｕｎインタフェース上のＰＤＣＰ（ＲＲＣ）（第２プロトコル）は、リレーノードＲＮのＰＤＣＰレイヤ機能と無線基地局ＤｅＮＢのＰＤＣＰレイヤ機能との間で終端するように構成されている。
なお、本実施形態に係る移動通信システムでは、無線基地局ＤｅＮＢが、Ｕプレーン（データ信号）用のセキュリティ情報（ＵＥ ＡＳ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｎｔｅｘｔ）についての管理を行い、リレーノードＲＮが、Ｃプレーン（制御信号）用のセキュリティ情報（ＵＥ ＡＳ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｎｔｅｘｔ）についての管理を行うように構成されている。
以下、図２を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、移動局ＵＥがリレーノードＲＮ配下でアタッチ処理を行う動作について説明する。なお、リレーノードＲＮ用のゲートウェイ装置ＰＧＷ/ＳＧＷは、Ｕプレーンを取り扱う装置であるため、本動作の説明上、図２では、その記載を省略する。
図２に示すように、ステップＳ１００１において、移動局ＵＥとリレーノードＲＮとの間でＲＲＣコネクションが確立された後、ステップＳ１００２において、移動局ＵＥのＲＲＣレイヤ機能は、リレーノードＲＮのＲＲＣレイヤ機能に対して、「ＲＲＣ-ＵＥ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）」を送信する。
ステップＳ１００３において、リレーノードＲＮのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）」を送信する。
ステップＳ１００４において、移動局ＵＥと交換局ＭＭＥとの間で認証・秘匿処理が行われた後、ステップＳ１００５において、交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、リレーノードＲＮのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、ＫｅＮＢを含む「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ）」を送信する。
ここで、ＫｅＮＢは、Ｋ_ＡＳＭＥを用いて生成され、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔやＫ_ＲＲＣｅｎｃやＫ_ＵＰｅｎｃ等を生成するために用いられる親鍵である。
Ｋ_ＲＲＣｉｎｔは、Ｃプレーン（制御信号）のインテグリティ検査用鍵（ＡＳレイヤ）であり、Ｋ_ＲＲＣｅｎｃは、Ｃプレーン（制御信号）の暗号化用鍵（ＡＳレイヤ）であり、Ｋ_ＵＰｅｎｃは、Ｕプレーン（データ信号）の暗号化用鍵である。
ステップＳ１００６において、移動局ＵＥとリレーノードＲＮとの間で「ＡＳ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｏｄｅ Ｃｏｍｍａｎｄ手順」が行われると共に、ステップＳ１００７において、リレーノードＲＮのＰＤＣＰレイヤ機能は、無線基地局ＤｅＮＢのＰＤＣＰレイヤ機能に対して、ＫｅＮＢを含む「ＲＲＣ（ＵＥ）：Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を送信する。
ここで、リレーノードＲＮは、ＫｅＮＢを保存しないものとする。
ステップＳ１００８において、無線基地局ＤｅＮＢは、ＫｅＮＢに基づいて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔやＫ_ＲＲＣｅｎｃやＫ_ＵＰｅｎｃ等を生成する。
ステップＳ１００９において、無線基地局ＤｅＮＢのＰＤＣＰレイヤ機能は、リレーノードＲＮのＰＤＣＰレイヤ機能に対して、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔやＫ_ＲＲＣｅｎｃを含み、Ｋ_ＵＰｅｎｃを含まない「ＲＲＣ（ＵＥ）：Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」を送信する。
ステップＳ１０１０において、リレーノードＲＮは、受信した「ＲＲＣ（ＵＥ）：Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」に含まれるＫ_ＲＲＣｉｎｔやＫ_ＲＲＣｅｎｃを保存し、リレーノードＲＮのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）」を送信する。
この結果、移動局ＵＥのアタッチ処理が完了した場合、移動局ＵＥが、Ｋ_ＡＳＭＥとＫ_ＮＡＳｉｎｔとＫｅＮＢとＫ_ＮＡＳｅｎｃとＫ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを保持しており、リレーノードＲＮが、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとを保持しており、無線基地局ＤｅＮＢが、ＫｅＮＢとＫ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを保持しており、交換局ＭＭＥが、Ｋ_ＡＳＭＥとＫ_ＮＡＳｉｎｔとＫ_ＮＡＳｅｎｃとを保持している状態になる。
ここで、Ｋ_ＮＡＳｉｎｔは、Ｃプレーン（制御信号）のインテグリティ検査用鍵（ＮＡＳレイヤ）であり、Ｋ_ＮＡＳｅｎｃは、Ｃプレーン（制御信号）の暗号化用鍵（ＮＡＳレイヤ）である。
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、リレーノードＲＮにＫｅＮＢを保持させることなく、リレーノードＲＮを用いた通信を実現することができる。
以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。
本実施形態の第１の特徴は、移動通信方法であって、移動局ＵＥが、リレーノードＲＮに対して「ＲＲＣ-ＵＥ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（アタッチ要求信号））」を送信する工程と、リレーノードＲＮが、交換局ＭＭＥに対して「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（アタッチ要求信号））」を送信する工程と、交換局ＭＭＥが、受信した「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）」に応じて、リレーノードＲＮに対して、ＫｅＮＢ（親鍵）を含む「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ（アタッチ受付信号））」を送信する工程と、リレーノードＲＮが、ＫｅＮＢを保存することなく無線基地局ＤｅＮＢに対して通知する工程と、無線基地局ＤｅＮＢが、通知されたＫｅＮＢに基づいて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔ（制御信号のインテグリティ検査用鍵）とＫ_ＲＲＣｅｎｃ（制御信号の暗号化用鍵）とＫ_ＵＰｅｎｃ（データ信号の暗号化用鍵）とを生成し、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃのみをリレーノードＲＮに対して通知する工程と、リレーノードＲＮが、通知されたＫ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃを保存する工程とを有することを要旨とする。
本実施形態の第２の特徴は、リレーノードＲＮと、無線基地局ＤｅＮＢと、交換局ＭＭＥとを具備する移動通信システムであって、Ｓ１-ＡＰ（第１プロトコル）は、リレーノードＲＮと交換局ＭＭＥとの間で終端するように構成されており、Ｕｎインタフェース上のＰＤＣＰ（ＲＲＣ）（第２プロトコル）は、リレーノードＲＮと無線基地局ＤｅＮＢとの間で終端するように構成されており、リレーノードＲＮは、Ｓ１-ＡＰを用いて、交換局ＭＭＥに対して、移動局ＵＥから受信した「Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を送信するように構成されている機能と、交換局ＭＭＥから、「Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に対する「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」を受信するように構成されている機能と、「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」に含まれるＫｅＮＢを保存することなく、ＰＤＣＰ（ＲＲＣ）を用いて、無線基地局ＤｅＮＢに対して、ＫｅＮＢを含む「Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ（信号）」を送信するように構成されている機能と、無線基地局ＤｅＮＢから、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃを含む「Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（信号）」を受信して保存するように構成されている機能とを具備し、無線基地局ＤｅＮＢは、ＰＤＣＰ（ＲＲＣ）を用いてリレーノードＲＮから受信した「Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に含まれるＫｅＮＢに基づいて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを生成し、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃのみを含む「Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ」を、リレーノードＲＮに対して送信するように構成されている機能を具備することを要旨とする。
（本発明の第２の実施形態に係る移動通信システム）
図３及び図４を参照して、本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。以下、本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。
図３に示すように、無線基地局ＤｅＮＢは、Ｕｎインターフェイスの機能として、物理レイヤ（Ｌ１）機能と、ＭＡＣレイヤ機能と、ＲＬＣレイヤ機能と、ＰＤＣＰレイヤ機能と、ＩＰレイヤ機能と、ＳＣＴＰレイヤ機能と、Ｓ１-ＡＰレイヤ機能とを具備している。
ここで、Ｓ１-ＡＰレイヤ機能は、３ＧＰＰ Ｒｅｌｅａｓｅ.８で規定されているＳ１-ＡＰレイヤ機能を改修したものであってもよいし、別個のＳ１-ＡＰレイヤ機能であってもよい。
また、無線基地局ＤｅＮＢは、交換局ＭＭＥ側の機能として、物理レイヤ（Ｌ１）機能と、Ｌ２機能と、ＩＰレイヤ機能と、ＳＣＴＰレイヤ機能と、Ｓ１-ＡＰレイヤ機能とを具備している。
ここで、Ｓ１-ＡＰ＃Ａ（第１プロトコル）は、リレーノードＲＮのＳ１-ＡＰレイヤ機能と無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能との間で終端するように構成されている。
また、Ｓ１-ＡＰ＃Ｂ（第２プロトコル）は、無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能と交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能との間で終端するように構成されている。
以下、図４を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、移動局ＵＥがリレーノードＲＮ配下でアタッチ処理を行う動作について説明する。
図４に示すように、ステップＳ２００１において、移動局ＵＥとリレーノードＲＮとの間でＲＲＣコネクションが確立された後、ステップＳ２００２において、移動局ＵＥのＲＲＣレイヤ機能は、リレーノードＲＮのＲＲＣレイヤ機能に対して、「ＲＲＣ-ＵＥ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）」を送信する。
ステップＳ２００３において、リレーノードＲＮのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）」を送信する。
ステップＳ２００４において、無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）」を送信する。
ステップＳ２００５において、移動局ＵＥと交換局ＭＭＥとの間で認証・秘匿処理が行われた後、ステップＳ２００６において、交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、ＫｅＮＢを含む「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ）」を送信する。
ステップＳ２００７において、無線基地局ＤｅＮＢは、受信した「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ）」に含まれるＫｅＮＢに基づいて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔやＫ_ＲＲＣｅｎｃやＫ_ＵＰｅｎｃ等を生成する。
ステップＳ２００８において、無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、リレーノードＲＮのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔやＫ_ＲＲＣｅｎｃを含み、Ｋ_ＵＰｅｎｃを含まない「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）」を送信する。
ステップＳ２００９において、移動局ＵＥとリレーノードＲＮとの間で「ＡＳ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｏｄｅ Ｃｏｍｍａｎｄ手順」が行われると共に、ステップＳ２０１０において、リレーノードＲＮのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）」を送信する。
ステップＳ２０１１において、無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）」を送信する。
この結果、移動局ＵＥのアタッチ処理が完了した場合、移動局ＵＥが、Ｋ_ＡＳＭＥとＫ_ＮＡＳｉｎｔとＫｅＮＢとＫ_ＮＡＳｅｎｃとＫ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを保持しており、リレーノードＲＮが、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとを保持しており、無線基地局ＤｅＮＢが、ＫｅＮＢとＫ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを保持しており、交換局ＭＭＥが、Ｋ_ＡＳＭＥとＫ_ＮＡＳｉｎｔとＫ_ＮＡＳｅｎｃとを保持している状態になる。
以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。
本実施形態の第１の特徴は、移動通信方法であって、移動局ＵＥが、リレーノードＲＮに対して、「ＲＲＣ-ＵＥ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（アタッチ要求信号））」を送信する工程と、リレーノードＲＮが、無線基地局ＤｅＮＢに対して、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（アタッチ要求信号））」を送信する工程と、無線基地局ＤｅＮＢが、交換局ＭＭＥに対して、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（アタッチ要求信号））」を送信する工程と、交換局ＭＭＥが、受信した「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（アタッチ要求信号））」に応じて、無線基地局ＤｅＮＢに対して、ＫｅＮＢを含む「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ（アタッチ受付信号））を送信する工程と、無線基地局ＤｅＮＢが、ＫｅＮＢに基づいて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを生成し、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ（アタッチ受付信号））」によって、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃのみをリレーノードＲＮに対して通知する工程と、リレーノードＲＮが、通知されたＫ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃを保存する工程とを有することを要旨とする。
本実施形態の第２の特徴は、リレーノードＲＮと、無線基地局ＤｅＮＢと、交換局ＭＭＥとを具備する移動通信システムであって、Ｓ１-ＡＰ（ＲＮ-ＤｅＮＢ）（第１プロトコル）は、リレーノードＲＮと無線基地局ＤｅＮＢとの間で終端するように構成されており、Ｓ１-ＡＰ（ＤｅＮＢ-ＭＭＥ）（第２プロトコル）は、無線基地局ＤｅＮＢと交換局ＭＭＥとの間で終端するように構成されており、リレーノードＲＮは、Ｓ１-ＡＰ（ＲＮ-ＤｅＮＢ）を用いて、無線基地局ＤｅＮＢに対して、移動局ＵＥから受信した「Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を送信するように構成されている機能と、Ｓ１-ＡＰ（ＲＮ-ＤｅＮＢ）を用いて、無線基地局ＤｅＮＢから、「Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に対する「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」を受信するように構成されている機能と、「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」に含まれているＫ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃを保存するように構成されている機能とを具備し、無線基地局ＤｅＮＢは、Ｓ１-ＡＰ（ＤｅＮＢ-ＭＭＥ）を用いて、交換局ＭＭＥから、「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」を受信するように構成されている機能と、「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」に含まれているＫｅＮＢに基づいて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを生成するように構成されている機能と、Ｓ１-ＡＰ（ＲＮ-ＤｅＮＢ）を用いて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃのみを含む「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」を、リレーノードＲＮに対して送信するように構成されている機能とを具備することを要旨とする。
（本発明の第３の実施形態に係る移動通信システム）
図５及び図６を参照して、本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。以下、本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。
本実施形態に係る移動通信システムでは、図５に示すように、無線基地局ＤｅＮＢが、図１に示すリレーノードＲＮ用のゲートウェイ装置ＰＧＷ/ＳＧＷの機能を具備するように構成されている。
その他の構成は、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成と同一であり、また、図６に示す本実施形態に係る移動通信システムの動作は、図２に示す上述の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作と同一である。
（本発明の第４の実施形態に係る移動通信システム）
図７及び図８を参照して、本発明の第４の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。以下、本発明の第４の実施形態に係る移動通信システムについて、上述の第２の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。
図７に示すように、無線基地局ＤｅＮＢは、Ｕｎインターフェイスの機能として、物理レイヤ（Ｌ１）機能と、ＭＡＣレイヤ機能と、ＲＬＣレイヤ機能と、ＰＤＣＰレイヤ機能と、ＲＲＣレイヤ機能とを具備している。
リレーノードＲＮは、Ｕｎインターフェイスの機能として、物理レイヤ（Ｌ１）機能と、ＭＡＣレイヤ機能と、ＲＬＣレイヤ機能と、ＰＤＣＰレイヤ機能と、ＲＲＣレイヤ機能とを具備している。
ここで、ＲＲＣ（第１プロトコル）は、リレーノードＲＮのＲＲＣレイヤ機能と無線基地局ＤｅＮＢのＲＲＣレイヤ機能との間で終端するように構成されている。
また、Ｓ１-ＡＰ（第２プロトコル）は、無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能と交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能との間で終端するように構成されている。
以下、図８を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、移動局ＵＥがリレーノードＲＮ配下でアタッチ処理を行う動作について説明する。
図８に示すように、ステップＳ４００１において、移動局ＵＥとリレーノードＲＮとの間でＲＲＣコネクションが確立された後、ステップＳ４００２において、移動局ＵＥのＲＲＣレイヤ機能は、リレーノードＲＮのＲＲＣレイヤ機能に対して、「ＲＲＣ-ＵＥ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）」を送信する。
ステップＳ４００３において、リレーノードＲＮのＲＲＣレイヤ機能は、無線基地局ＤｅＮＢのＲＲＣレイヤ機能に対して、「ＲＲＣ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）」を送信する。
ステップＳ４００４において、無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）」を送信する。
ステップＳ４００５において、移動局ＵＥと交換局ＭＭＥとの間で認証・秘匿処理が行われた後、ステップＳ４００６において、交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、ＫｅＮＢを含む「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ）」を送信する。
ステップＳ４００７において、無線基地局ＤｅＮＢは、受信した「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ）」に含まれるＫｅＮＢに基づいて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔやＫ_ＲＲＣｅｎｃやＫ_ＵＰｅｎｃ等を生成する。
ステップＳ４００８において、無線基地局ＤｅＮＢのＲＲＣレイヤ機能は、リレーノードＲＮのＲＲＣレイヤ機能に対して、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔやＫ_ＲＲＣｅｎｃを含み、Ｋ_ＵＰｅｎｃを含まない「ＲＲＣ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）」を送信する。
ステップＳ４００９において、移動局ＵＥとリレーノードＲＮとの間で「ＡＳ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍｏｄｅ Ｃｏｍｍａｎｄ手順」が行われると共に、ステップＳ４０１０において、リレーノードＲＮのＲＲＣレイヤ機能は、無線基地局ＤｅＮＢのＲＲＣレイヤ機能に対して、「ＲＲＣ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）」を送信する。
ステップＳ４０１１において、無線基地局ＤｅＮＢのＳ１-ＡＰレイヤ機能は、交換局ＭＭＥのＳ１-ＡＰレイヤ機能に対して、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）」を送信する。
この結果、移動局ＵＥのアタッチ処理が完了した場合、移動局ＵＥが、Ｋ_ＡＳＭＥとＫ_ＮＡＳｉｎｔとＫｅＮＢとＫ_ＮＡＳｅｎｃとＫ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを保持しており、リレーノードＲＮが、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとを保持しており、無線基地局ＤｅＮＢが、ＫｅＮＢとＫ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを保持しており、交換局ＭＭＥが、Ｋ_ＡＳＭＥとＫ_ＮＡＳｉｎｔとＫ_ＮＡＳｅｎｃとを保持している状態になる。
以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。
本実施形態の第１の特徴は、移動通信方法であって、移動局ＵＥが、リレーノードＲＮに対して、「ＲＲＣ-ＵＥ Ｔｒａｎｓｆｅｒ：（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（アタッチ要求信号））」を送信する工程と、リレーノードＲＮが、無線基地局ＤｅＮＢに対して、「ＲＲＣ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（アタッチ要求信号））」を送信する工程と、無線基地局ＤｅＮＢが、交換局ＭＭＥに対して、「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（アタッチ要求信号））」を送信する工程と、交換局ＭＭＥが、受信した「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ（アタッチ要求信号））」に応じて、無線基地局ＤｅＮＢに対して、ＫｅＮＢを含む「Ｓ１-ＡＰ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ（アタッチ受付信号））」を送信する工程と、無線基地局ＤｅＮＢが、ＫｅＮＢに基づいて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを生成し、「ＲＲＣ（ＵＥ）：Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑ（ＮＡＳ：Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ（アタッチ受付信号））」によって、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃのみをリレーノードＲＮに対して通知する工程と、リレーノードＲＮが、通知されたＫ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃを保存する工程とを有することを要旨とする。
本実施形態の第２の特徴は、リレーノードＲＮと、無線基地局ＤｅＮＢと、交換局ＭＭＥとを具備する移動通信システムであって、ＲＲＣ（第１プロトコル）は、リレーノードＲＮと無線基地局ＤｅＮＢとの間で終端するように構成されており、Ｓ１-ＡＰ（第２プロトコル）は、無線基地局ＤｅＮＢと交換局ＭＭＥとの間で終端するように構成されており、リレーノードＲＮは、ＲＲＣを用いて、無線基地局ＤｅＮＢに対して、移動局ＵＥから受信した「Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を送信するように構成されている機能と、ＲＲＣを用いて、無線基地局ＤｅＮＢから、「Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ」に対する「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」を受信するように構成されている機能と、「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」に含まれているＫ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃを保存するように構成されている機能とを具備し、無線基地局ＤｅＮＢは、Ｓ１-ＡＰを用いて、交換局ＭＭＥから、「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」を受信するように構成されている機能と、「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」に含まれているＫｅＮＢに基づいて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔとＫ_ＲＲＣｅｎｃとＫ_ＵＰｅｎｃとを生成するように構成されている機能と、ＲＲＣを用いて、Ｋ_ＲＲＣｉｎｔ及びＫ_ＲＲＣｅｎｃのみを含む「Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ」を、リレーノードＲＮに対して送信するように構成されている機能とを具備することを要旨とする。
なお、上述の無線基地局ＤｅＮＢやリレーノードＲＮや移動局ＵＥや交換局ＭＭＥの動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、無線基地局ＤｅＮＢやリレーノードＲＮや移動局ＵＥや交換局ＭＭＥ内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして無線基地局ＤｅＮＢやリレーノードＲＮや移動局ＵＥや交換局ＭＭＥ内に設けられていてもよい。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
ＲＮ…リレーノード
ＤｅＮＢ…無線基地局
ＭＭＥ…交換局
ＵＥ…移動局

Claims (4)

  1. 移動局が、リレーノードに対して、アタッチ要求信号を送信する工程と、
    前記リレーノードが、交換局に対して、前記アタッチ要求信号を送信する工程と、
    前記交換局が、受信した前記アタッチ要求信号に応じて、前記リレーノードに対して、親鍵を含むアタッチ受付信号を送信する工程と、
    前記リレーノードが、前記親鍵を保存することなく無線基地局に対して通知する工程と、
    前記無線基地局が、通知された前記親鍵に基づいて、制御信号のインテグリティ検査用鍵と制御信号の暗号化用鍵とデータ信号の暗号化用鍵とを生成し、該制御信号のインテグリティ検査用鍵及び該制御信号の暗号化用鍵のみを前記リレーノードに対して通知する工程と、
    前記リレーノードが、通知された前記制御信号のインテグリティ検査用鍵及び前記制御信号の暗号化用鍵を保存する工程とを有することを特徴とする移動通信方法。
  2. 移動局が、リレーノードに対して、アタッチ要求信号を送信する工程と、
    前記リレーノードが、無線基地局に対して、前記アタッチ要求信号を送信する工程と、
    前記無線基地局が、交換局に対して、前記アタッチ要求信号を送信する工程と、
    前記交換局が、受信した前記アタッチ要求信号に応じて、前記無線基地局に対して、親鍵を含むアタッチ受付信号を送信する工程と、
    前記無線基地局が、前記親鍵に基づいて、制御信号のインテグリティ検査用鍵と制御信号の暗号化用鍵とデータ信号の暗号化用鍵とを生成し、前記アタッチ受付信号によって、該制御信号のインテグリティ検査用鍵及び該制御信号の暗号化用鍵のみを前記リレーノードに対して通知する工程と、
    前記リレーノードが、通知された前記制御信号のインテグリティ検査用鍵及び前記制御信号の暗号化用鍵を保存する工程とを有することを特徴とする移動通信方法。
  3. リレーノードと、無線基地局と、交換局とを具備する移動通信システムであって、
    第１プロトコルは、前記リレーノードと前記交換局との間で終端するように構成されており、
    第２プロトコルは、前記リレーノードと前記無線基地局との間で終端するように構成されており、
    前記リレーノードは、
    前記第１プロトコルを用いて、前記交換局に対して、移動局から受信したアタッチ要求信号を送信するように構成されている機能と、
    前記第１プロトコルを用いて、前記交換局から、前記アタッチ要求信号に対するアタッチ受付信号を受信するように構成されている機能と、
    前記アタッチ受付信号に含まれる親鍵を保存することなく、前記第２プロトコルを用いて、前記無線基地局に対して、該親鍵を含む信号を送信するように構成されている機能と、
    前記第２プロトコルを用いて、前記無線基地局から、制御信号のインテグリティ検査用鍵及び制御信号の暗号化用鍵を含む信号を受信して保存するように構成されている機能とを具備し、
    前記無線基地局は、
    前記第２プロトコルを用いて前記リレーノードから受信した前記信号に含まれる前記親鍵に基づいて、前記制御信号のインテグリティ検査用鍵と前記制御信号の暗号化用鍵とデータ信号の暗号化用鍵とを生成し、該制御信号のインテグリティ検査用鍵及び該制御信号の暗号化用鍵のみを含む前記信号を、前記リレーノードに対して送信するように構成されている機能を具備することを特徴とする移動通信システム。
  4. リレーノードと、無線基地局と、交換局とを具備する移動通信システムであって、
    第１プロトコルは、前記リレーノードと前記無線基地局との間で終端するように構成されており、
    第２プロトコルは、前記無線基地局と前記交換局との間で終端するように構成されており、
    前記リレーノードは、
    前記第１プロトコルを用いて、前記無線基地局に対して、移動局から受信したアタッチ要求信号を送信するように構成されている機能と、
    前記第１プロトコルを用いて、前記無線基地局から、前記アタッチ要求信号に対するアタッチ受付信号を受信するように構成されている機能と、
    前記アタッチ受付信号に含まれている制御信号のインテグリティ検査用鍵及び制御信号の暗号化用鍵を保存するように構成されている機能とを具備し、
    前記無線基地局は、
    前記第２プロトコルを用いて、前記交換局から、前記アタッチ受付信号を受信するように構成されている機能と、
    前記アタッチ受付信号に含まれている親鍵に基づいて、前記制御信号のインテグリティ検査用鍵と前記制御信号の暗号化用鍵とデータ信号の暗号化用鍵とを生成するように構成されている機能と、
    前記第１プロトコルを用いて、該制御信号のインテグリティ検査用鍵及び該制御信号の暗号化用鍵のみを含む前記アタッチ受付信号を、前記リレーノードに対して送信するように構成されている機能とを具備することを特徴とする移動通信システム。
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