JP5341222B2 - 暗号化設定における変更中の中断されない送信 - Google Patents

暗号化設定における変更中の中断されない送信 Download PDF

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Description

本開示は、一般に通信に関し、特に、暗号化設定の変更中に情報を送信する技術に関する。
関連出願
本特許出願は、本願の譲受人に譲渡され、参照によって本願に明確に組み込まれた２００６年４月２８日出願の“Performance Improvement to reduce call drops in bad radio conditions during security reconfiguration”と題された米国特許仮出願６０／７９５，７７５号に対する優先権を主張する。
無線通信ネットワークは、例えば音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャスト等のような様々な通信サービスを提供するために幅広く開発されている。これらの無線ネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共有することによって多くのユーザをサポートすることができる多元接続ネットワークでありうる。このような多元接続ネットワークは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク等を含む。
無線ネットワークは、無線で送信される情報を保護するために暗号化を用いることができる。「暗号化（ciphering）」及び「暗号化（encryption）」という用語は同義であり、互換性がある。コールの開始時、情報は、暗号化設定がセットアップされるまでは暗号なしで送信されることができる。暗号化設定は、暗号化に用いるための適切なパラメータ（例えばセキュリティキー）及び／又は特定のアルゴリズムを示すことができる。暗号化設定をセットアップした後、指定されたアクティブ化時刻に暗号化が開始するであろうことを示すために、メッセージを送信することができる。アクティブ化時刻の後、暗号化を用いて情報を送信することができる。
暗号化設定は、コール中に変更することができる。変更の完了後、新たな設定を用いた暗号化が、指定されたアクティブ化時刻に開始するであろうことを示すためにメッセージを送信することができる。情報は、このアクティブ化時刻より前に古い暗号化設定を用いて送信され、アクティブ化時刻の後は新たな暗号化設定を用いて送信されることができる。
暗号化設定の変更のために損失される情報がないことを確実にするために、新たな暗号化設定に関するメッセージが送信される時刻から、そのメッセージに関してアクノレッジメントが受信される時刻まで送信は中断される。これは、受信機エンティティが、到来する新たな暗号化設定を用いた送信に気づくことを確実にする。しかし、アクノレッジメントを送信することには一定の遅延が関連し、この時間中に中断している送信は反対に、性能に影響を及ぼしうる。例えば、もし時間にクリティカルな情報が中断期間中送信されることができなければ、コールはドロップされるか、あるいはその他有害な影響がもたらされうる。
従って、当該技術において、暗号化設定の変更中に情報を送信する技術へのニーズがある。
暗号化設定の変更中、中断せずに情報を送信する技術が、本明細書で説明される。ユーザ機器（ＵＥ）は、コールのために、無線通信ネットワークと通信する。ＵＥは、セルラー電話又はその他いくつかのデバイスであることができる。無線ネットワークは、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）ネットワーク又はその他いくつかの無線ネットワークであることができる。
ＵＥは、第１の暗号化設定を用いて第１の情報を無線ネットワークへ送信する。暗号化設定を変更するために、無線ネットワークによってセキュリティモード制御手順が開始されることができる。この手順の一部として、ＵＥは、第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を選択し、そのアクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを送る。このアクティブ化時刻は、ＵＥが、無線ネットワークへの送信に第２の暗号化設定を適用する時刻である。その後ＵＥは、セキュリティメッセージの送信後かつアクティブ化時刻より前に、第１の暗号化設定を用いて第２の情報（例えば測定値レポートメッセージ）を送信する。ＵＥは、アクティブ化時刻より前に、セキュリティメッセージに対する無線ネットワークからのアクノレッジメントを受信することができる。ＵＥは、アクティブ化時刻の後、第２の暗号化設定を用いて第３の情報を送信する。第１、第２、及び第３の情報は、シグナリングメッセージ、データ等を備えることができる。
ＵＥは、（ａ）セキュリティメッセージの送信より前に第１の暗号化設定を用いて送信する任意の未決のメッセージ、（ｂ）セキュリティメッセージの長さ、及び（ｃ）セキュリティメッセージの送信後、第１の暗号化設定を用いて送信する１つ又は複数のメッセージ、に基づいてアクティブ化時刻を選択することができる。第１、第２、及び第３の情報とセキュリティメッセージとは、連続するシーケンス番号を割り当てられたプロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）で送信されることができる。ＵＥは、次に送るＰＤＵのシーケンス番号と、セキュリティメッセージより前に送信するＰＤＵの数と、セキュリティメッセージのために送信するＰＤＵの数と、セキュリティメッセージの送信後、第１の暗号化設定を用いて送るＰＤＵの数とに基づいてアクティブ化シーケンス番号を選択することができる。無線ネットワークがセキュリティメッセージの受信に成功した後でのみ第２の暗号化設定が用いられることを確実にするために、ＵＥは、セキュリティメッセージに対する無線ネットワークからのアクノレッジメントを受信するまで、アクティブ化シーケンス番号に等しいか、それより大きいシーケンス番号を持つＰＤＵの送信を中断することができる。
無線ネットワークは、ダウンリンクでの送信に、アナログ方式で本技術を適用することもできる。これによって、無線ネットワークが、暗号化設定の変更中のダウンリンク送信の中断を回避することが可能となる。本開示の様々な局面及び特徴が以下でより詳しく説明される。
図１は、ＵＭＴＳ地上波無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）を用いて通信するＵＥを示す。 図２は、暗号化設定を変更するためにＵＥとＵＴＲＡＮとの間で交換されるシグナリングを示す。 図３は、ダウンリンク送信及びアップリンク送信の中断なしに暗号化設定を変更するためにＵＥとＵＴＲＡＮとの間で交換されるシグナリングを示す。 図４は、延期したアップリンクアクティブ化時刻を用いた暗号化設定の変更に関するＵＥのタイムラインを示す。 図５は、アクティブ化シーケンス番号を決定するタイムラインを示す。 図６は、送信機エンティティによって実行される処理を示す。 図７は、受信機エンティティによって実行される処理を示す。 図８は、ＵＲ及びＵＴＲＡＮのブロック図を示す。
本明細書で説明される技術は、様々な無線通信ネットワークに用いることができる。「ネットワーク」及び「システム」という用語はしばしば互換性を持って用いられる。例えばこの技術は、ＣＤＭＡネットワーク、ＴＤＭＡネットワーク、ＦＤＭＡネットワーク、及びＯＦＤＭＡネットワークに用いることができる。ＣＤＭＡネットワークは、例えば広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）、ｃｄｍａ２０００等のような無線技術を実現することができる。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００規格、ＩＳ−９５規格、及びＩＳ−８５６規格をカバーする。ＴＤＭＡネットワークは、例えばグローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ（登録商標））、デジタル・アドバンスト・モバイル・フォン・システム（Ｄ−ＡＭＰＳ）等のような無線技術を実現しうる。これら様々な無線技術及び規格が当業者には周知である。Ｗ−ＣＤＭＡ及びＧＳＭは、“3rd Generation Partnership Project”（３ＧＰＰ）と命名された組織からの文書で説明される。ｃｄｍａ２０００は、“3rd Generation Partnership Project 2”（３ＧＰＰ２）と命名された組織からの文書で説明される。３ＧＰＰ及び３ＧＰＰ２の文書は公的に入手可能である。明確化のために、本技術は、Ｗ−ＣＤＭＡを実現するＵＭＴＳネットワークに関して説明される。
図１は、３ＧＰＰにおいてＵＴＲＡＮ１２０と通信するＵＥ１１０を示す。ＵＴＲＡＮ１２０は、多くのＵＥのために無線通信をサポートする多くのノードＢを含む。簡略化のために、３つのノードＢ１３０及び１つのＵＥ１１０のみが図１に示される。ノードＢは一般に、ＵＥと通信する固定された局であり、エンハンスト・ノードＢ、基地局、アクセスポイント、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）等とも称されうる。各ノードＢは、特定の地理的領域に通信カバレッジを提供する。ノードＢ及び／又はそのカバレッジ領域は「セル」と称されることもあり、何れの用語が用いられるかは文脈に依存する。無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）１４０は、ノードＢ１３０に接続し、これらのノードＢの調整及び制御を提供する。
ＵＥ１１０は、固定式又は移動式であることができ、モバイル局、アクセス端末、局、加入者局等と称されうる。ＵＥ１１０は、セルラー電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線デバイス、モデムカード、ハンドヘルドデバイス、ラップトップコンピュータ等であることができる。ＵＥ１１０は、所与の時間に、ダウンリンク及び／又はアップリンクで１つ又は複数のノードＢと通信することができる。ダウンリンク（又は順方向リンク）は、ノードＢからＵＥへの通信リンクを指し、アップリンク（又は逆方向リンク）は、ＵＥからノードＢへの通信リンクを指す。
ＵＥ１１０は、無線リソース制御（ＲＲＣ）層、無線リンク制御（ＲＬＣ）層、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層、及び物理層を含むプロトコルスタックを用いてＵＴＲＡＮ１２０と通信することができる。ＲＲＣ層は第３層の一部である。ＲＬＣ層及びＭＡＣ層は第２層の一部であり、一般にデータリンク層と称される。ＲＲＣ層は非アクセス層（ＮＡＳ）へ情報転送サービスを提供し、ＵＴＲＡＮ１２０がインタフェースとなる、ＵＥ１１０とコアネットワークとの間のトラヒックメッセージ又はシグナリングメッセージをサポートする機能層である。ＲＲＣ層はまた、第１層及び第２層の設定を制御することも請け負う。ＲＬＣ層は、情報（例えばデータ及び／又はシグナリング）の送信に関する信頼性を提供し、誤って復号された情報の自動再送信（ＡＲＱ）を実行する。ＭＡＣ層は、例えば情報の符号化のような機能を実行する。物理層は、情報を無線で送信するメカニズムを提供する。ＵＴＲＡＮ側では、物理層は一般にノードＢにおいて実現され、ＲＬＣ層、ＭＡＣ層、及びＲＲＣ層は一般にＲＮＣ１４０において実現される。
ＵＥ１１０は、第２層で１つ又は複数の無線ベアラを経由してＵＴＲＡＮ１２０と通信することができる。無線ベアラは、ＵＥとＵＴＲＡＮとの間で情報を送信するために第２層によって提供されるサービスである。シグナリング無線ベアラ（ＳＲＢ）は、ＲＲＣメッセージを送信するために用いられる無線ベアラである。ＳＲＢ２は、ＲＲＣメッセージのほとんどに用いられるシグナリング無線ベアラである。各無線ベアラは、ＲＬＣ層の論理チャネル、ＭＡＣ層のトランスポートチャネル、及び物理層の物理チャネルの特定の構成に関連する。無線ベアラ及びシグナリング無線ベアラは、２００６年６月“Radio Resource Control (RRC); Protocol Specification”と題された、公的に入手可能な３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３３１で説明される。
ＵＥ１１０とＵＴＲＡＮ１２０とは、無線で送信される情報を保護するために暗号化を用いて通信することができる。暗号化設定をセットアップするために、特定の暗号化アルゴリズム及び／又は暗号化に用いる特定のパラメータを示すことができるセキュリティモード制御手順が、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０によって実行されうる。その後、暗号化設定に従って無線ベアラ及びシグナリング無線ベアラで送信される情報に暗号化が実行されうる。セキュリティモード制御手順は、暗号化設定を変更するために実行されることもできる。その後、新たな暗号化設定に従って暗号化が実行されうる。
図２は、暗号化設定を変更するためにＵＥとＵＴＲＡＮとの間で交換されるシグナリングの、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０におけるタイムラインを示す。コールの開始時、暗号化設定がセットアップされ、ＵＥ１１０とＵＴＲＡＮ１２０との両方がこの暗号化設定を用いて情報を送信する。時刻Ｔ０で、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０は、暗号化設定を変更するためにセキュリティモード制御手順に入る。新たな暗号化設定を用いた暗号化を開始するために、ＵＴＲＡＮ１２０は、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージをダウンリンクで送信する。これは、時刻Ｔ１で開始し時刻Ｔ２で完了する。このメッセージは、古い暗号化設定を用いるＲＬＣアクノレッジドモード（ＲＬＣ−ＡＭ）で送信される。ＵＥ１１０は、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージを受信し、正しく復号し、時刻Ｔ３で、メッセージの受信の成功を示す第２層アクノレッジメント（Ｌ２ ＡＣＫ）を送信する。ＵＥ１１０はまた、アップリンクで、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを、古い暗号化設定を用いるＲＬＣ−ＡＭで送信する。これは、時刻Ｔ４で開始し時刻Ｔ５で完了する。ＵＴＲＡＮ１２０はメッセージを受信し、正しく復号し、時刻Ｔ６で、このメッセージに対するＬ２ ＡＣＫを送信する。
図２はまた、古い暗号化設定及び新たな暗号化設定が、いつダウンリンク送信及びアップリンク送信に適用されるかを示す。ダウンリンクの場合、ＵＴＲＡＮ１２０によって送信されたＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージは、ダウンリンク暗号化アクティブ化時刻を含む情報要素（ＩＥ）を搬送する。このダウンリンクアクティブ化時刻は、ＵＴＲＡＮ１２０が新たな暗号化設定をダウンリンク送信に適用する時刻である。ダウンリンクアクティブ化時刻は、図２に示すようにＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージの末尾にセットされることができるので、新たな暗号化設定は、ダウンリンクで送信される次のメッセージに適用される。ＵＴＲＡＮ１２０は、ダウンリンクアクティブ化時刻までダウンリンク送信に古い暗号化設定を用い、ダウンリンクアクティブ化時刻の後、新たな暗号化設定を用いる。ＵＴＲＡＮ１２０は図２に示すように、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージの送信後ダウンリンク送信を中断し、このメッセージに対するＵＥ１１０からのＬ２ ＡＣＫの受信後、ダウンリンク送信を再開することができる。
アップリンクの場合、ＵＥ１１０によって送信されるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージは、アップリンク暗号化アクティブ化時刻を含む情報要素を搬送する。このアップリンクアクティブ化時刻は、新たな暗号化設定がアップリンク送信に適用される時刻である。アップリンクアクティブ化時刻は、図２に示すようにＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの末尾にセットされることができるので、新たな暗号化設定は、アップリンクで送信される次のメッセージに適用される。ＵＥ１１０は、アップリンクアクティブ化時刻までアップリンク送信に古い暗号化設定を用い、アップリンクアクティブ化時刻の後、新たな暗号化設定を用いる。ＵＥ１１０は図２に示すように、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの送信後アップリンク送信を中断し、このメッセージに対するＵＴＲＡＮ１２０からのＬ２ ＡＣＫの受信後、アップリンク送信を再開することができる。
コール中、ＵＥ１１０は近隣のセルを定期的に探索し、ＵＥ１１０によって検出されたセルについて測定することができる。ＵＥ１１０は、ある事象によってトリガされると、ＵＴＲＡＮ１２０へ測定値レポートを送信することができる。例えばトリガする事象は、ＵＥ１１０に現在サービス提供しているセルの弱い測定値、近隣のセルの強い測定値等に応答しうる。ＵＴＲＡＮ１２０は、ＵＥ１１０のアクティブセットを維持するため、ＵＥ１１０にサービス提供する適切なセルを選択するため、ＵＥ１１０のコールを維持するためにより良好なセルへのＵＥ１１０のハンドオーバーを開始するため等に測定値レポートを用いることができる。アクティブセットは、ＵＥ１１０にサービス提供するように指定されたセル（サービス提供セル）と、ＵＥ１１０にサービス提供することができそうなセル（候補セル）とを含むことができる。ＵＴＲＡＮ１２０は、アクティブセット更新メッセージをＵＥ１１０へ送信することができる。このメッセージは、新たな強いセルの無線リンクを追加したり、古い弱いセルの無線リンクを除去したりすることができる。
図２に示すように、暗号化設定を変更する場合、ＵＥ１１０はアップリンク送信を中断することができ、ＵＴＲＡＮ１２０はダウンリンク送信を中断することができる。アップリンク送信の中断は、ＵＥ１１０のＵＴＲＡＮ１２０への測定値レポートの送信を遅延させる原因となりうる。これらの測定値レポートは、アクティブセット維持のために用いられることができ、不良な無線状態の下でコールを維持するために特に重要でありうる。アップリンク送信の中断による測定値レポートの送信における遅延は、結果として弱いセルを含むアクティブセットをもたらし、また、コールがドロップされる原因となりうる。同様に、ダウンリンク送信の中断は、ＵＴＲＡＮ１２０のＵＥ１１０へのアクティブセット更新メッセージの送信を遅延させる原因となり、結果としてこれも、ドロップされるコールをもたらしうる。
暗号化設定の変更中にアップリンク送信を中断する理由は、新たな暗号化設定が適用されていることにＵＴＲＡＮ１２０が気づくまで、ＵＥ１１０が新たな暗号化設定を用いてメッセージを送らないことを確実にするためである。図２に示す実施形態の場合、もしＵＴＲＡＮ１２０がＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを誤って復号し、Ｌ２ ＡＣＫを送らなければ、ＵＴＲＡＮ１２０はＵＴ１１０がいつ新たな暗号化設定を用いることを開始したのか知らないために、ＵＥ１１０は新たな暗号化設定を用いてメッセージを送らないであろう。従ってアップリンク送信の中断によって、ＵＥ１１０によってアップリンクで送信された全てのメッセージをＵＴＲＡＮ１２０が復号できることが確実となる。
局面において、ＵＥ１１０は、例えばＵＴＲＡＮ１２０がメッセージを解読することができるような方式において、暗号化設定の変更中にメッセージ（例えば測定値レポートメッセージ）をアップリンクで送信することができる。これは、以下で説明するように、新たな暗号化設定の適切なアップリンクアクティブ化時刻を選択することによって達成されうる。同様に、ＵＴＲＡＮ１２０は、ＵＥ１１０がメッセージを解読することができるような方式において、暗号化設定の変更中にメッセージ（例えばアクティブセット更新メッセージ）をダウンリンクで送信することができる。これは、新たな暗号化設定の適切なダウンリンクアクティブ化時刻を選択することによって達成されうる。
図３は、ダウンリンク送信及びアップリンク送信の中断なしに暗号化設定を変更するために、ＵＥとＵＴＲＡＮとの間で交換されるシグナリングの、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０におけるタイムラインを示す。コール開始時、暗号化設定がセットアップされ、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０の両方が、この暗号化設定を用いて情報を送信する。時刻Ｔ０で、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０は、暗号化設定を変更するためにセキュリティモード制御手順に入る。新たな暗号化設定を用いた暗号化を開始するために、ＵＴＲＡＮ１２０は、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージをダウンリンクで送信する。これは時刻Ｔ１で開始し、時刻Ｔ２で完了する。ＵＥ１１０はメッセージを受信し、正しく復号し、Ｔ３でＬ２ ＡＣＫを送信する。ＵＥ１１０はまた、古い暗号化設定を用いて、アップリンクでＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを送信する。これは時刻Ｔ４で開始し、時刻Ｔ５で完了する。ＵＴＲＡＮ１２０はメッセージを受信し、正しく復号し、時刻Ｔ７でＬ２ ＡＣＫを送信する。
図３はまた、古い暗号化設定及び新たな暗号化設定が、いつアップリンク送信及びダウンリンク送信に適用されるかを示す。ダウンリンクの場合、ＵＴＲＡＮ１２０はＴ６のダウンリンクアクティブ化時刻を選択する。Ｔ６は、時刻Ｔ２におけるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージの終了からいくらか後の時刻である。Ｔ６とＴ２との差が、ダウンリンクに新たな暗号化設定を適用することにおける遅延である。ＵＴＲＡＮ１２０は、Ｔ６のダウンリンクアクティブ化時刻まで、ダウンリンク送信に古い暗号化設定を用い、ダウンリンクアクティブ化時刻の後、新たな暗号化設定を用いる。もしＵＴＲＡＮ１２０が、図２に示すようにダウンリンクアクティブ化時刻の前にＬ２ ＡＣＫを受信すれば、ＵＴＲＡＮ１２０はダウンリンク送信を中断しない。ＵＴＲＡＮ１２０はＬ２ ＡＣＫの受信後、古い暗号化設定を継続して用い、ダウンリンクアクティブ化時刻の後、新たな暗号化設定の使用を開始する。
アップリンクの場合、ＵＥ１１０は、Ｔ５におけるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの終了からいくらか後の時刻であるＴ８のアップリンクアクティブ化時刻を選択する。Ｔ８とＴ５との差が、新たな暗号化設定をアップリンクに適用することにおける遅延である。ＵＥ１１０は、Ｔ８のアップリンクアクティブ化時刻まで、アップリンク送信に古い暗号化設定を用い、アップリンクアクティブ化時刻の後、新たな暗号化設定を用いる。もしＵＥ１１０が、図２に示すようにアップリンクアクティブ化時刻の前にＬ２ ＡＣＫを受信すれば、ＵＥ１１０はアップリンク送信を中断しない。ＵＥ１１０は、Ｌ２ ＡＣＫの受信後、古い暗号化設定を継続して用い、アップリンクアクティブ化時刻の後、新たな暗号化設定の使用を開始する。
図３に示すように、もしアップリンクアクティブ化時刻がＵＴＲＡＮ１２０からのＬ２ ＡＣＫ後であれば、ＵＥ１１０は、暗号化設定を変更する時にアップリンク送信を中断しない、又はアップリンク送信の中断を延期する。同様に、もしダウンリンクアクティブ化時刻がＵＥ１１０からのＬ２ ＡＣＫ後であれば、ＵＴＲＡＮは、暗号化設定を変更する時にダウンリンク送信を中断しない、又はダウンリンク送信の中断を延期する。アップリンクアクティブ化時刻及びダウンリンクアクティブ化時刻は、例えばＬ２ ＡＣＫの受信において予想される遅延、新たな暗号化設定に切り替わる前に送信される情報の量、現在の無線状態等のような様々な因子に基づいて選択されうる。アップリンク送信の中断を回避又は延期することによって、ＵＴＲＡＮ１２０による適切なアクティブセット維持を確実にするため、測定値レポートメッセージがＵＥ１１０によってタイムリーに送信され、ドロップされるコールの可能性を低減することができる。ダウンリンク送信の中断を回避又は延期することによって、アクティブセット更新メッセージがＵＴＲＡＮ１２０によってタイムリーに送信され、これもまた、ドロップされるコールの可能性を低減することができる。
一般に、所与のリンクに関するアクティブ化時刻は様々な方式で与えられうる。ＲＬＣ層では、情報は、０から４０９５まで、その後０に戻って繰り返す連続して増加するシーケンス番号（ＳＮ）を割り当てられるＲＬＣ ＰＤＵで送信される。ＳＲＢ２でメッセージを送信するために用いられるＲＬＣ−ＡＭにおいて、受信機エンティティにより誤って受信されたＲＬＣ ＰＤＵは、送信機エンティティによって再送信される。それによって受信機エンティティは、正しく復号されたＲＬＣ ＰＤＵをシーケンス外で取得することができ、各ＲＬＣ ＰＤＵのシーケンス番号を用いてＲＬＣ ＰＤＵを再配置し、これらのＲＬＣ ＰＤＵを適切な順番で上位層へ提供することができる。アクティブ化時刻は、ＲＬＣシーケンス番号に関して与えられることができる。
図４は、アップリンク送信の中断を回避するために延期されたアップリンクアクティブ化時刻を用いた暗号化設定の変更中のＵＥ１１０に関するタイムラインの例を示す。ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージは、特定の数のＲＬＣ ＰＤＵで送信されることができる。アップリンクアクティブ化時刻は、新たな暗号化設定を用いて送信するための最初のＲＬＣ ＰＤＵのシーケンス番号に関して与えられることができる。図３に示す例において、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージは、ｎ及びｎ＋１のシーケンス番号を持つ２つのＲＬＣ ＰＤＵで送信される。もしアップリンクアクティブ化時刻が、次のＲＬＣシーケンス番号ｎ＋２に設定されれば、ＵＥ１１０は、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージに対するＬ２ ＡＣＫを受信するまで次のＲＬＣ ＰＤＵを送信することができないであろう。
しかし、アップリンクアクティブ化時刻は、アップリンク送信の中断を回避するために延期することができる。これは、（ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの直後のＲＬＣシーケンス番号ではなく）離れた未来のＲＬＣシーケンス番号をアップリンクアクティブ化時刻として選択することによって達成されうる。未来に離れた時間の量は、新たな暗号化設定の適用における遅延の量であり、以下で説明する様々な因子に基づいて選択されることができる。図３に示す例において、測定値レポートメッセージは３つのＲＬＣ ＰＤＵで送信されることができ、ＵＥ１１０が１つの測定値レポートメッセージを送信することを可能とするために、アップリンクアクティブ化時刻が３つのＲＬＣ ＰＤＵによって延期される。この場合、アップリンクアクティブ化時刻は、ＲＬＣシーケンス番号ｎ＋５に設定される。測定値レポートメッセージは、古い暗号化設定を用いてＲＬＣ ＰＤＵ ｎ＋２、ｎ＋３、及びｎ＋４で遅延なしに送信されることができる。後続のメッセージは、ＵＴＲＡＮ１２０からのＬ２ ＡＣＫの受信後、新たな暗号化設定を用いてＲＬＣ ＰＤＵ ｎ＋５及びそれ以上で送信されることができる。ほとんどの例において、ＲＬＣ ＰＤＵ ｎ及びｎ＋１で送信されるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージは、ＵＴＲＡＮ１２０によって正しく復号されるであろう。ＵＴＲＡＮ１２０はその後、ＲＬＣ ＰＤＵ ｎ＋４の終了よりいくらか前にＬ２ ＡＣＫを送信することができる。これらの例において、ＵＥ１１０は図４に示すように、アップリンクアクティブ化時刻より前にＬ２ ＡＣＫを受信し、アップリンク送信のいかなる中断もなく、新たな暗号化設定を用いてメッセージを送信することができる。
１つの設計において、アップリンクアクティブ化時刻は以下のように選択されうる。
Figure 0005341222
ＳＮｎｅｘｔは、アップリンクで送信する次のＲＬＣ ＰＤＵのシーケンス番号であり、
Ｎｂｅｆｏｒｅは、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを送信する前に送信するＲＬＣ ＰＤＵの数であり、
ＮＳＭＣは、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを送信するＲＬＣ ＰＤＵの数であり、
Ｎａｆｔｅｒは、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの送信後、古い暗号化設定を用いて送信するＲＬＣ ＰＤＵの数であり、
ＳＮａｃｔｉｖａｔｉｏｎは、アップリンクアクティブ化時刻に関するアクティブ化シーケンス番号である。
アップリンクアクティブ化時刻／シーケンス番号は、ＵＴＲＡＮ１２０からのＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージを受信すると必ず決定されうる。ＳＮｎｅｘｔは、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージの受信後送信する次のＲＬＣ ＰＤＵのシーケンス番号であることができる。Ｎｂｅｆｏｒｅは、例えば、ＵＥ１１０のバッファ内にあり、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージが受信されるとＵＲＡＮ１２０へ送信される準備のできた未決のメッセージに基づいて決定されうる。バッファ内に未決のメッセージがない場合、あるいはこれらのメッセージが延期され、後に新たな暗号化設定を用いて送信されることができる場合、Ｎｂｅｆｏｒｅはゼロであることができる。ＮＳＭＣは一般に、知られている値である。例えば、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージが２つのＲＬＣ ＰＤＵで送信されることができる場合、ＮＳＭＣ＝２である。
Ｎａｆｔｅｒは、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの送信後、古い暗号化設定を用いてＵＴＲＡＮ１２０へ送信する全てのメッセージに基づいて以下のように決定されうる。
Figure 0005341222
ここで、Ｎｍは、メッセージｍのために送信するＲＬＣ ＰＤＵの数であり、Ｍは、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの送信後、古い暗号化設定を用いて送信するメッセージの数である。
式（２）は、異なるメッセージが異なる数のＲＬＣ ＰＤＵで送信されうる理由を説明する。図４に示す例において、Ｎａｆｔｅｒ＝３と設定すると、ＵＥ１１０は、１つの測定値レポートメッセージを３つのＲＬＣ ＰＤＵで送信することができる。また、Ｎａｆｔｅｒ＝３Ｍと設定することによって、Ｍ個の測定値レポートメッセージを送信することができる。例えば処理の遅延等の任意の因子を償うために、デルタ又はオフセットが、式（２）の総和へ足されたり式（２）の総和から引かれたりすることができる。一般に、Ｎａｆｔｅｒは、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージに対するＵＴＲＡＮ１２０からのＬ２ ＡＣＫを受信するために予想される遅延よりも長く選択することができる。これは、その後、ＵＴＲＡＮ１２０がＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを正しく復号し、Ｌ２ ＡＣＫをタイミングよく送信するというようなシナリオにおいて、アップリンク送信の中断を回避するであろう。
図５は、延期されたアップリンクアクティブ化時刻を用いた暗号化設定の変更に関してアクティブ化シーケンス番号を決定するタイムラインの例を示す。この例において、アップリンクで送信する次のＲＬＣ ＰＤＵのシーケンス番号は、ＳＮｎｅｘｔ＝ｎ−Ｎｂｅｆｏｒｅである。ｎ−Ｎｂｅｆｏｒｅからｎ−１のシーケンス番号を持つＮｂｅｆｏｒｅ個のＲＬＣ ＰＤＵは、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの前に、未決のメッセージのために送信されうる。ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージのために、シーケンス番号ｎ及びｎ＋１を持つ２つのＲＬＣ ＰＤＵが送信されうる。ｎ＋２からｎ＋Ｎａｆｔｅｒ＋１のシーケンス番号を持つＮａｆｔｅｒ個のＲＬＣ ＰＤＵは、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの送信後、古い暗号化設定を用いる１つ又は複数のメッセージに関して送信されることができる。この例において、アクティブ化シーケンス番号は、ＳＮａｃｔｉｖａｔｉｏｎ＝ｎ＋Ｎａｆｔｅｒ＋２に設定されうる。
ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの送信後に古い暗号化設定を用いてメッセージを送信すると、ＵＴＲＡＮ１２０は、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの状態に関わらずこれらのメッセージを正しく解読することができる。図４に示す例において、もしＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージが誤って復号されれば、ＵＴＲＡＮ１２０は、Ｌ２ ＡＣＫを送らないであろうが、古い暗号化設定を用いて送信された測定値レポートメッセージを復号することはできる。ＵＥ１１０は、例えばＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージに対するＬ２ ＡＣＫではなく測定値レポートメッセージに対するＬ２ ＡＣＫの受信後に、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを再送信するであろう。ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの第２の送信の復号が成功すると、ＵＴＲＡＮ１２０は、ＲＬＣ ＰＤＵを再配置し、直ちに測定値レポートメッセージを無視する。もし測定値レポートメッセージが古い暗号化設定を用いて送信されていなければ、ＵＥ１１０が、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの第２の送信に対するＵＴＲＡＮ１２０からのＬ２ ＡＣＫの受信後、このメッセージを送信する。これは、ＵＴＲＡＮ１２０による測定値レポートメッセージの受信を更に延期するであろう。
暗号化設定は、セキュリティモード制御手順の開始後、アクティブ化時刻に到達するまで未決であるとみなされる。ＵＴＲＡＮ１２０は、未決の暗号化設定が存在する間、別のセキュリティモード制御手順を開始することができる。所与のセキュリティモード制御手順の場合、ＵＴＲＡＮ１２０は、（ｉ）もし未決の暗号化設定が存在しなければ、適切なダウンリンクアクティブ化時刻を選択し、（ｂ）もし未決の暗号化設定が存在すれば、未決の暗号化設定のためにダウンリンクアクティブ化時刻を用いる。ＵＴＲＡＮ１２０は、未決の暗号化設定が存在する間、１つ又は複数のＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージを送信することができるが、このようなメッセージの各々は同一のダウンリンクアクティブ化時刻を搬送するであろう。この制約により、オーバーラップするセキュリティモード制御手順のために多くのアクティブ化時刻を維持する必要が回避される。
アップリンクにも同じ動作を適用することができる。ＵＥ１１０は、（ｉ）もし未決の暗号化設定が存在しなければ、適切なアップリンクアクティブ化時刻を選択し、（ｂ）もし未決の暗号化設定が存在すれば、未決の暗号化設定のためにアップリンクアクティブ化時刻を用いる。ＵＥ１１０は、未決の暗号化設定が存在する間、１つ又は複数のＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを送信することができるが、このようなメッセージの各々は同一のアップリンクアクティブ化時刻を搬送する。
ＵＥ１１０は、もし未決の暗号化設定が存在すれば真(又は「１」)に設定され、もし未決の暗号化設定が存在しなければ偽（又は「０」）に設定されうる未決フラグを保持することができる。ＵＥ１１０は、例えばＵＴＲＡＮ１２０からのＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージを受信すると必ず、アップリンクアクティブ化時刻を選択するためにこの未決フラグを用いることができる。ＵＥ１１０はまた、ＳＮｐｅｎｄｉｎｇとして示される未決のアップリンクアクティブ化時刻を格納することもできる。
１つの設計において、ＵＥ１１０は、以下のようにアップリンクアクティブ化時刻を設定することができる。
Figure 0005341222
上記の疑似コードにおいてアップリンクアクティブ化時刻は、未決の暗号化設定が存在しない場合（行１０及び２０）、式（１）に示すように設定されることができる。もし未決の暗号化設定が存在すれば、このメッセージのＮＳＭＣ個のＲＬＣ ＰＤＵに加えて、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージの前にＮｂｅｆｏｒｅ個のＲＬＣ ＰＤＵを送信できるほど十分に離れていれば、未決のアップリンクアクティブ化時刻が使用される（行３０、４０、及び５０）。そうではなく、もしＮｂｅｆｏｒｅ個＋ＮＳＭＣ個のＲＬＣ ＰＤＵが未決のアップリンクアクティブ化時刻の前に送信されることができなければ、アップリンクアクティブ化時刻は式（１）（行６０）に示すように設定されうる。しかし、ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージに対するＬ２ ＡＣＫが受信されるまで、ＲＬＣ ＰＤＵは新たな暗号化設定を用いて送信されない。
ＵＥ１１０は、以下のようにアップリンクでの送信を行うことができる。
１．ＳＮａｃｔｉｖａｔｉｏｎより小さいシーケンス番号のＲＬＣ ＰＤＵを古い暗号化設定を用いて送信する。
２．ＳＮａｃｔｉｖａｔｉｏｎに等しい又はそれより大きいシーケンス番号のＲＬＣ ＰＤＵを新たな暗号化構成を用いて送信する。
３．ＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージに対するＬ２ ＡＣＫを受信するまで、ＳＮａｃｔｉｖａｔｉｏｎに等しい又はそれより大きいシーケンス番号を持つＲＬＣ ＰＤＵの送信を中断する。
図６は、アップリンク送信の場合ＵＥ１１０であり、ダウンリンク送信の場合ＵＴＲＡＮ１２０である送信機エンティティによって実行される処理６００を示す。第１の情報が、第１の暗号化設定を用いて送信される（ブロック６１２）。例えばセキュリティモード制御手順の間、第２の暗号化設定のアクティブ化時刻が選択される（ブロック６１４）。アクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージが受信機エンティティへ送信される(ブロック６１６)。このセキュリティメッセージは、ＵＥ１１０によってアップリンクで送信されるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージ、ＵＴＲＡＮ１２０によってダウンリンクで送信されるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージ、又はその他いくつかのメッセージであることができる。セキュリティメッセージの送信後かつアクティブ化時刻の前に、第１の暗号化設定を用いて第２の情報が送信される(ブロック６１８)。第２の情報は、測定値レポートメッセージ、アクティブセット更新メッセージ等を備えることができる。アクティブ化時刻の前に、セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントが受信されうる（ブロック６２０）。アクティブ化時刻の後、第２の暗号化設定を用いて第３の情報が送信される(ブロック６２２)。第１、第２、及び第３の情報は、シグナリング、メッセージ、データ等、又はそれらの組み合わせを備えることができる。
ブロック６１４に関して、アクティブ化時刻は、セキュリティメッセージの終了よりいくらか後の時刻であるように選択されることができる。アクティブ化時刻は、（ａ）セキュリティメッセージの送信前に第１の暗号化設定を用いて送信する任意の未決のメッセージ、（ｂ）セキュリティメッセージの長さ、及び（ｃ）セキュリティメッセージの送信後に第１の暗号化設定を用いて送信する少なくとも１つのメッセージ、に基づいて選択されることができる。もし未決の暗号化設定が存在し、例えばもし未決のアクティブ化時刻が、第１の暗号化設定を用いて未決のメッセージ及びセキュリティメッセージを送信することが可能であれば、アクティブ化時刻はこの未決のアクティブ化時刻に設定されうる。アクティブ化時刻は、未決の暗号化設定が存在する場合でも、通常の方式で設定されることもできる。
第１、第２、及び第３の情報と、セキュリティメッセージとは、連続するシーケンス番号を持つＰＤＵで送信されることができ、アクティブ化シーケンス番号は、アクティブ化時刻として用いられることができる。アクティブ化シーケンス番号は、セキュリティメッセージに関する最後のＰＤＵの後のＰＤＵの特定の数である、ＰＤＵのシーケンス番号であることができる。例えばアクティブ化シーケンス番号は、式（１）に示すように、次に送信するＰＤＵのシーケンス番号と、セキュリティメッセージの前に送信するＰＤＵの数と、セキュリティメッセージに関して送信するＰＤＵの数と、セキュリティメッセージの送信後に第１の暗号化設定を用いて送信するＰＤＵの数とに基づいて決定されうる。アクティブ化シーケンス番号と同じか、それより大きいシーケンス番号を持つＰＤＵの送信は、セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントを受信するまで中断されることができる。
図７は、ダウンリンク送信の場合ＵＥ１１０であり、アップリンク送信の場合ＵＴＲＡＮ１２０である受信機エンティティによって実行される処理７００を示す。第１の情報が受信され、第１の暗号化設定に基づいて復号される（ブロック７１２）。第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージが、例えばセキュリティモード制御手順の間に受信される(ブロック７１４)。セキュリティメッセージは、ＵＥ１１０によってダウンリンクで受信されるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージ、ＵＴＲＡＮ１２０によってアップリンクで受信されるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージ、又はその他いくつかのメッセージであることができる。アクティブ化時刻の前に、セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントが送信される（ブロック７１６）。セキュリティメッセージの後、アクティブ化時刻の前に、第２の情報が受信される（ブロック７１８）。測定値レポートメッセージ、アクティブセット更新メッセージ等を備えることができる第２の情報が、第１の暗号化設定に基づいて解読される（ブロック７２０）。アクティブ化時刻の後に第３の情報が受信され（ブロック７２２）、第２の暗号化設定に基づいて解読される（ブロック７２４）。
本明細書で説明した技術は、古い暗号化設定及び新たな暗号化設定を用いて送信された情報を受信機エンティティが復号することができることを確実にしながら、送信の中断を回避することができる。この技術は、例えば高い移動度及び／又は不良な無線状態における暗号化設定の変更中のドロップされるコールの可能性を低減するなど、性能を向上させることができる。この技術は、以下の利点のうちの１つ又は複数を提供することができる。
・暗号化設定が未決である場合に、ＵＥが、測定値レポートメッセージ及びその他の時間応答的なメッセージを送信することを可能とする。
・暗号化設定が未決である場合に、ＵＴＲＡＮが、アクティブセット更新メッセージ及びその他のメッセージを送信することを可能とする。
・ＵＥ及びＵＴＲＡＮが多くの未決の暗号化設定を維持する必要があるシナリオを回避する。
・３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３３１で説明されるＷ−ＣＤＭＡセキュリティ手順に準拠する。
図８は、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０のブロック図を示す。ＵＥ１１０のアップリンクで、データ／シグナリングプロセッサ８１０は、無線技術（例えばＷ−ＣＤＭＡ）に従ってＵＴＲＡＮ１２０へ送信されるように情報を処理（例えばフォーマット、符号化、及び変調）し、出力チップを生成する。送信機（ＴＭＴＲ）８１２は、その後、出力チップを調整（例えばアナログ変換、フィルタ、増幅、及び周波数アップコンバート）し、アンテナ８１４経由で送信されるアップリンク信号を生成する。ＵＴＲＡＮ１２０において、ＵＥ１１０及びその他のＵＥからの逆方向リンク信号がアンテナ８３０経由で受信され、サンプルを取得するために受信機（ＲＣＶＲ）８３２によって調整（例えばフィルタ、増幅、周波数ダウンコンバート、及びデジタル化）される。データ／シグナリングプロセッサ８３４はその後、ＵＥ１１０及びその他のＵＥによって送信された情報を取得するためにサンプルを処理（例えば復調及び復号）する。
ＵＴＲＡＮ１２０のダウンリンクで、ＵＥへ送信される情報は、アンテナ８３２経由で送信されるダウンリンク信号を生成するために、データ／シグナリングプロセッサ８３４によって処理され、送信機８３２によって更に調整される。ＵＥ１１０において、ＵＴＲＡＮ１２０からのダウンリンク信号がアンテナ８１４経由で受信され、受信機８１２によって調整され、ＵＴＲＡＮ１２０からＵＥ１１０へ送信された情報を取得するためにデータ／シグナリングプロセッサ８１０によって処理される。
コントローラ／プロセッサ８２０及び８４０は、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０における動作をそれぞれ制御する。プロセッサ８１０、８２０、８３４及び／又は８４０は、図６の送信処理６００、図７の受信処理７００、及び／又は暗号化を用いた通信をサポートするその他の処理を実現することができる。メモリ８２２及び８４２は、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０のためのプログラムコード及びデータをそれぞれ格納する。メモリ８２２は、ＵＥ１１０に関する暗号化設定を格納することができる。メモリ８４２は、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０によってサービス提供されるその他のＵＥに関する暗号化設定を格納することができる。ＵＴＲＡＮ１２０は、通信（Ｃｏｍｍ）ユニット８４４を経由して他のネットワークエンティティと通信することができる。
図８は、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０の簡略化したブロック図を示す。一般に、ＵＥ１１０及びＵＴＲＡＮ１２０は、各々が任意の数のプロセッサ、メモリ、通信ユニット等を含むことができる。
本明細書で説明した技術は、様々な手段によって実現されることができる。例えばこれらの技術は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせによって実現されうる。ハードウェアによる実現の場合、所与のエンティティ（例えばＵＥ又はＵＴＲＡＮ）で技術を実行するために用いられる処理ユニットは、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号プロセッサデバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明した機能を実行するように設計されたその他の電子ユニット、コンピュータ、又はこれらの組み合わせによって実現されうる。
ファームウェア及び／又はソフトウェアによる実現の場合、本技術は、本明細書で説明した機能を実行するモジュール（例えば手順、関数等）によって実現されうる。ファームウェアコード及び／又はソフトウェアコードは、メモリ（例えば図８のメモリ８２２又は８４２）内に格納され、プロセッサ（例えばプロセッサ８２０又は８４０）によって実行されうる。メモリは、プロセッサ内に、あるいはプロセッサに外付けで実装されうる。
本明細書で説明された技術を実現する装置は、独立型ユニット、又はデバイスの一部であることができる。デバイスは、（ｉ）独立型集積回路（ＩＣ）、（ｉｉ）データ及び／又は命令を格納するメモリＩＣを含むことができる１つ又は複数のＩＣのセット、（ｉｉｉ）例えばモバイル局モデム（ＭＳＭ）のようなＡＳＩＣ、（ｉｖ）他のデバイス内に組み込まれることができるモジュール、（ｖ）セルラー電話、無線デバイス、ハンドセット、又はモバイルユニット、（ｖｉ）その他、であることができる。
本開示の上記説明は、当業者をして、本開示の製造又は利用を可能とするために提供される。本開示への様々な変形例が当業者に対しては明らかであって、本明細書で定義された一般原理は、本開示の精神又は範囲から逸脱することなく他の変形例にも適用されうる。従って、本開示は、本明細書で説明された例に限定することは意図されておらず、本明細書に開示した原理及び新規特徴と整合が取れた最も広い範囲と一致するように意図されている。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
第１の暗号化設定を用いて第１の情報を送信し、第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を選択し、前記アクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを送信し、前記セキュリティメッセージの送信後かつ前記アクティブ化時刻より前に、前記第１の暗号化設定を用いて第２の情報を送信し、前記アクティブ化時刻の後、前記第２の暗号化設定を用いて第３の情報を送信するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに接続され、前記第１及び第２の暗号化設定を格納するように構成されたメモリと
を備える装置。
［Ｃ２］
Ｃ１に記載の装置において、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記アクティブ化時刻を、前記セキュリティメッセージの終了後特定の時間量であるように選択する装置。
［Ｃ３］
Ｃ１に記載の装置において、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記セキュリティメッセージの送信前に、前記第１の暗号化設定を用いて送信した未決のメッセージに基づいて、前記アクティブ化時刻を選択するように構成された装置。
［Ｃ４］
Ｃ１に記載の装置において、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記第１の暗号化設定を用いて前記第２の情報を送るための少なくとも１つのメッセージに基づいて、前記アクティブ化時刻を選択するように構成された装置。
［Ｃ５］
前記少なくとも１つのメッセージが測定値レポートメッセージを備えるＣ４に記載の装置。
［Ｃ６］
前記少なくとも１つのメッセージがアクティブセット更新メッセージを備えるＣ４に記載の装置。
［Ｃ７］
Ｃ１に記載の装置において、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記第１、第２、及び第３の情報と、前記セキュリティメッセージとを、連続するシーケンス番号を持つプロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）で送信し、前記セキュリティメッセージに関する最後のＰＤＵより特定の数だけ後のＰＤＵのシーケンス番号を、アクティブ化シーケンス番号として選択し、前記アクティブ化シーケンス番号を前記アクティブ化時刻として用いるように構成された装置。
［Ｃ８］
Ｃ７に記載の装置において、
前記少なくとも１つのプロセッサは、次に送信するＰＤＵのシーケンス番号と、前記セキュリティメッセージより前に送信するＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージのために送信するＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージの後に前記第１の暗号化設定を用いて送信するＰＤＵの数とに基づいて前記アクティブ化シーケンス番号を決定するように構成された装置。
［Ｃ９］
Ｃ７に記載の装置において、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントが受信されるまで、前記アクティブ化シーケンス番号より大きいか、前記アクティブ化シーケンス番号に等しいシーケンス番号を有するＰＤＵの送信を中断するように構成された装置。
［Ｃ１０］
Ｃ１に記載の装置において、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記アクティブ化時刻より前に、前記セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントを受信するように構成された装置。
［Ｃ１１］
Ｃ１に記載の装置において、
前記少なくとも１つのプロセッサは、もし未決の暗号化設定が存在すれば、前記アクティブ化時刻を未決のアクティブ化時刻に設定するように構成された装置。
［Ｃ１２］
Ｃ１に記載の装置において、
前記少なくとも１つのプロセッサは、もし未決の暗号化設定が存在すれば、前記アクティブ化時刻を未決のアクティブ化時刻に設定し、前記未決のアクティブ化時刻は、前記第１の暗号化設定を用いて、未決のメッセージと前記セキュリティメッセージとを送信することを可能とする装置。
［Ｃ１３］
前記セキュリティメッセージが、アップリンクで送信されるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージであるＣ１に記載の装置。
［Ｃ１４］
前記セキュリティメッセージが、ダウンリンクで送信されるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージであるＣ１に記載の装置。
［Ｃ１５］
第１の暗号化設定を用いて第１の情報を送信することと、
第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を選択することと、
前記アクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを送信することと、
前記セキュリティメッセージの送信後かつ前記アクティブ化時刻より前に、前記第１の暗号化設定を用いて第２の情報を送信することと、
前記アクティブ化時刻の後、前記第２の暗号化設定を用いて第３の情報を送信することと
を備える方法。
［Ｃ１６］
Ｃ１５に記載の方法において、
前記アクティブ化時刻を選択することは、前記第１の暗号化設定を用いて前記第２の情報のために送る少なくとも１つのメッセージに基づいて、前記アクティブ化時刻を選択することを備える方法。
［Ｃ１７］
Ｃ１５に記載の方法において、
前記第１、第２、及び第３の情報と前記セキュリティメッセージとは、連続するシーケンス番号を持つプロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）で送信され、前記アクティブ化時刻を選択することは、
次に送るＰＤＵのシーケンス番号と、前記セキュリティメッセージより前に送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージのために送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージの後に前記第１の暗号化設定を用いて送信するＰＤＵの数とに基づいてアクティブ化シーケンス番号を決定することと、
前記アクティブ化シーケンス番号を前記アクティブ化時刻として用いることと
を備える方法。
［Ｃ１８］
Ｃ１７に記載の方法において、
前記セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントが受信されるまで、前記アクティブ化シーケンス番号より大きいか、前記アクティブ化シーケンス番号に等しいシーケンス番号を持つＰＤＵの送信を中断することを更に備える方法。
［Ｃ１９］
第１の暗号化設定を用いて第１の情報を送信する手段と、
第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を選択する手段と、
前記アクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを送信する手段と、
前記セキュリティメッセージの送信後かつ前記アクティブ化時刻より前に、前記第１の暗号化設定を用いて第２の情報を送信する手段と、
前記アクティブ化時刻の後、前記第２の暗号化設定を用いて第３の情報を送信する手段と
を備える装置。
［Ｃ２０］
Ｃ１９に記載の装置において、
前記第１、第２、及び第３の情報と前記セキュリティメッセージとは、連続するシーケンス番号を持つプロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）で送信され、前記アクティブ化時刻を選択する手段は、
次に送るＰＤＵのシーケンス番号と、前記セキュリティメッセージより前に送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージのために送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージの後に前記第１の暗号化設定を用いて送信するＰＤＵの数とに基づいてアクティブ化シーケンス番号を決定する手段と、
前記アクティブ化シーケンス番号を前記アクティブ化時刻として用いる手段と
を備える方法。
［Ｃ２１］
第１の暗号化設定を用いて第１の情報を送信し、
第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を選択し、
前記アクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを送信し、
前記セキュリティメッセージの送信後かつ前記アクティブ化時刻より前に、前記第１の暗号化設定を用いて第２の情報を送信し、
前記アクティブ化時刻の後、前記第２の暗号化設定を用いて第３の情報を送信する
ように動作可能な命令を格納するプロセッサ読取可能媒体。
［Ｃ２２］
Ｃ２１に記載のプロセッサ読取可能媒体において、
前記第１、第２、及び第３の情報と前記セキュリティメッセージとを、連続するシーケンス番号を持つプロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）で送信し、
次に送るＰＤＵのシーケンス番号と、前記セキュリティメッセージより前に送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージのために送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージの後に前記第１の暗号化設定を用いて送信するＰＤＵの数とに基づいてアクティブ化シーケンス番号を決定し、
前記アクティブ化シーケンス番号を前記アクティブ化時刻として用いる
ように動作可能な命令を更に格納するプロセッサ読取可能媒体。
［Ｃ２３］
第１の暗号化設定に基づいて第１の情報を受信及び解読し、第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを受信し、前記セキュリティメッセージの後かつ前記アクティブ化時刻より前に第２の情報を受信し、前記第１の暗号化設定に基づいて前記第２の情報を解読し、前記アクティブ化時刻の後に第３の情報を受信し、前記第２の暗号化設定に基づいて前記第３の情報を解読するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
前記少なくとも１つのプロセッサに接続され、前記第１及び第２の暗号化設定を格納するように構成されたメモリと
を備える装置。
［Ｃ２４］
Ｃ２３に記載の装置において、
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記アクティブ化時刻より前に、前記セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントを送信するように構成された装置。
［Ｃ２５］
前記第２の情報が測定値レポートメッセージを備えるＣ２３に記載の装置。
［Ｃ２６］
第１の情報を受信することと、
第１の暗号化設定に基づいて前記第１の情報を解読することと、
第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを受信することと、
前記セキュリティメッセージの後かつ前記アクティブ化時刻より前に第２の情報を受信することと、
前記第１の暗号化設定に基づいて前記第２の情報を解読することと、
前記アクティブ化時刻の後に第３の情報を受信することと、
前記第２の暗号化設定に基づいて前記第３の情報を解読することと
を備える方法。
［Ｃ２７］
Ｃ２６に記載の方法において、
前記アクティブ化時刻より前に、前記セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントを送信することを更に備える方法。
［Ｃ２８］
第１の情報を受信する手段と、
第１の暗号化設定に基づいて前記第１の情報を解読する手段と、
第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを受信する手段と、
前記セキュリティメッセージの後かつ前記アクティブ化時刻より前に第２の情報を受信する手段と、
前記第１の暗号化設定に基づいて前記第２の情報を解読する手段と、
前記アクティブ化時刻の後に第３の情報を受信する手段と、
前記第２の暗号化設定に基づいて前記第３の情報を解読する手段と
を備える装置。
［Ｃ２９］
Ｃ２８に記載の装置において、
前記アクティブ化時刻より前に、前記セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントを送信することを更に備える装置。

Claims (21)

  1. 第１の暗号化設定を用いて第１の情報を送信し、第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を選択し、前記アクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを送信し、前記セキュリティメッセージの送信後かつ前記アクティブ化時刻より前に、前記第１の暗号化設定を用いて第２の情報を送信し、前記アクティブ化時刻の後、前記第２の暗号化設定を用いて第３の情報を送信するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
    前記少なくとも１つのプロセッサに接続され、前記第１及び第２の暗号化設定を格納するように構成されたメモリと
    を備え、
    前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、前記アクティブ化時刻を選択する場合、もし未決の暗号化設定が存在し、もし未決のアクティブ化時刻が、前記第１の暗号化設定を用いて未決のメッセージ及び前記セキュリティメッセージを送信することが可能であれば、前記アクティブ化時刻をこの未決のアクティブ化時刻に設定する送信機エンティティ。
  2. 請求項１に記載の送信機エンティティにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記アクティブ化時刻を、前記セキュリティメッセージの終了後特定の時間量であるように選択する送信機エンティティ。
  3. 請求項１に記載の送信機エンティティにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記セキュリティメッセージの送信前に、前記第１の暗号化設定を用いて送信した未決のメッセージに基づいて、前記アクティブ化時刻を選択するように構成された送信機エンティティ。
  4. 請求項１に記載の送信機エンティティにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記第１の暗号化設定を用いて前記第２の情報を送るための少なくとも１つのメッセージに基づいて、前記アクティブ化時刻を選択するように構成された送信機エンティティ。
  5. 前記少なくとも１つのメッセージが測定値レポートメッセージを備える請求項４に記載の送信機エンティティ。
  6. 前記少なくとも１つのメッセージがアクティブセット更新メッセージを備える請求項４に記載の送信機エンティティ。
  7. 請求項１に記載の送信機エンティティにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記第１、第２、及び第３の情報と、前記セキュリティメッセージとを、連続するシーケンス番号を持つプロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）で送信し、前記セキュリティメッセージに関する最後のＰＤＵより特定の数だけ後のＰＤＵのシーケンス番号を、アクティブ化シーケンス番号として選択し、前記アクティブ化シーケンス番号を前記アクティブ化時刻として用いるように構成された送信機エンティティ。
  8. 請求項７に記載の送信機エンティティにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、次に送信するＰＤＵのシーケンス番号と、前記セキュリティメッセージより前に送信するＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージのために送信するＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージの後に前記第１の暗号化設定を用いて送信するＰＤＵの数とに基づいて前記アクティブ化シーケンス番号を決定するように構成された送信機エンティティ。
  9. 請求項７に記載の送信機エンティティにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントが受信されるまで、前記アクティブ化シーケンス番号より大きいか、前記アクティブ化シーケンス番号に等しいシーケンス番号を有するＰＤＵの送信を中断するように構成された送信機エンティティ。
  10. 請求項１に記載の送信機エンティティにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記アクティブ化時刻より前に、前記セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントを受信するように構成された送信機エンティティ。
  11. 請求項１に記載の送信機エンティティにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、もし未決の暗号化設定が存在すれば、前記アクティブ化時刻を未決のアクティブ化時刻に設定するように構成された送信機エンティティ。
  12. 前記セキュリティメッセージが、アップリンクで送信されるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージである請求項１に記載の送信機エンティティ。
  13. 前記セキュリティメッセージが、ダウンリンクで送信されるＳＥＣＵＲＩＴＹ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤメッセージである請求項１に記載の送信機エンティティ。
  14. 送信機とプロセッサとを備える送信機エンティティによって実行される方法であって、
    第１の暗号化設定を用いて第１の情報を前記送信機から送信することと、
    第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を前記プロセッサが選択することと、
    前記アクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを前記送信機から送信することと、
    前記セキュリティメッセージの送信後かつ前記アクティブ化時刻より前に、前記第１の暗号化設定を用いて第２の情報を前記送信機から送信することと、
    前記アクティブ化時刻の後、前記第２の暗号化設定を用いて第３の情報を前記送信機から送信することと
    を備え、
    前記アクティブ化時刻をプロセッサが選択する場合、もし未決の暗号化設定が存在し、もし未決のアクティブ化時刻が、前記第１の暗号化設定を用いて未決のメッセージ及び前記セキュリティメッセージを送信することが可能であれば、前記プロセッサが、前記アクティブ化時刻をこの未決のアクティブ化時刻に設定する方法。
  15. 請求項１４に記載の方法において、
    前記アクティブ化時刻を前記プロセッサが選択することは、前記第１の暗号化設定を用いて前記第２の情報のために送る少なくとも１つのメッセージに基づいて、前記アクティブ化時刻を前記プロセッサが選択することを備える方法。
  16. 請求項１４に記載の方法において、
    前記第１、第２、及び第３の情報と前記セキュリティメッセージとは、連続するシーケンス番号を持つプロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）で送信され、前記アクティブ化時刻を前記プロセッサが選択することは、
    次に送るＰＤＵのシーケンス番号と、前記セキュリティメッセージより前に送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージのために送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージの後に前記第１の暗号化設定を用いて送信するＰＤＵの数とに基づいてアクティブ化シーケンス番号を前記プロセッサが決定することと、
    前記アクティブ化シーケンス番号を前記アクティブ化時刻として用いることと
    を備える方法。
  17. 請求項１６に記載の方法において、
    前記セキュリティメッセージに対するアクノレッジメントが受信されるまで、前記アクティブ化シーケンス番号より大きいか、前記アクティブ化シーケンス番号に等しいシーケンス番号を持つＰＤＵの前記送信機からの送信を中断することを更に備える方法。
  18. 第１の暗号化設定を用いて第１の情報を送信する手段と、
    第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を選択する手段と、
    前記アクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを送信する手段と、
    前記セキュリティメッセージの送信後かつ前記アクティブ化時刻より前に、前記第１の暗号化設定を用いて第２の情報を送信する手段と、
    前記アクティブ化時刻の後、前記第２の暗号化設定を用いて第３の情報を送信する手段とを備え、
    前記選択する手段は、もし未決の暗号化設定が存在し、もし未決のアクティブ化時刻が、前記第１の暗号化設定を用いて未決のメッセージ及び前記セキュリティメッセージを送信することが可能であれば、前記アクティブ化時刻をこの未決のアクティブ化時刻に設定する送信機エンティティ。
  19. 請求項１８に記載の送信機エンティティにおいて、
    前記第１、第２、及び第３の情報と前記セキュリティメッセージとは、連続するシーケンス番号を持つプロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）で送信され、前記アクティブ化時刻を選択する手段は、
    次に送るＰＤＵのシーケンス番号と、前記セキュリティメッセージより前に送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージのために送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージの後に前記第１の暗号化設定を用いて送信するＰＤＵの数とに基づいてアクティブ化シーケンス番号を決定する手段と、
    前記アクティブ化シーケンス番号を前記アクティブ化時刻として用いる手段と
    を備える送信機エンティティ。
  20. 第１の暗号化設定を用いて第１の情報を送信機から送信する手順、
    第２の暗号化設定のアクティブ化時刻を選択する手順、
    前記アクティブ化時刻を有するセキュリティメッセージを前記送信機から送信する手順、
    前記セキュリティメッセージの送信後かつ前記アクティブ化時刻より前に、前記第１の暗号化設定を用いて第２の情報を前記送信機から送信する手順、
    前記アクティブ化時刻の後、前記第２の暗号化設定を用いて第３の情報を前記送信機から送信する手順、
    をプロセッサに実行させるための命令を記録したプロセッサ読取可能記録媒体であって、
    前記選択する手順は、もし未決の暗号化設定が存在し、もし未決のアクティブ化時刻が、前記第１の暗号化設定を用いて未決のメッセージ及び前記セキュリティメッセージを送信することが可能であれば、前記アクティブ化時刻をこの未決のアクティブ化時刻に設定する手順を含むプロセッサ読取可能記録媒体。
  21. 請求項２０に記載のプロセッサ読取可能記録媒体において、
    前記第１、第２、及び第３の情報と前記セキュリティメッセージとを、連続するシーケンス番号を持つプロトコル・データ・ユニット（ＰＤＵ）で前記送信機から送信する手順、
    次に送るＰＤＵのシーケンス番号と、前記セキュリティメッセージより前に送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージのために送るＰＤＵの数と、前記セキュリティメッセージの後に前記第１の暗号化設定を用いて送信するＰＤＵの数とに基づいてアクティブ化シーケンス番号を決定する手順、
    前記アクティブ化シーケンス番号を前記アクティブ化時刻として用いる手順
    を前記プロセッサに実行させるための命令を更に記録したプロセッサ読取可能記録媒体。
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