JP5447646B2 - 通信ネットワークセキュリティを提供する方法 - Google Patents

Description

優先権の主張
２００９年８月１０日に出願された英国特許出願第０９１３９０９．８号、および２００９年１１月５日に出願された英国特許出願第０９１９３９８．８号の優先権を主張し、その内容を参照により本明細書に組み込む。

本発明は、通信ネットワークセキュリティ、およびそれを提供するために構成された関連方法および装置に関する。

モバイル通信ネットワーク技術が進歩し、より高い機能のネットワークおよびシステムが利用可能になるにつれて、知られているモバイル装置（ＭＥ）およびユーザ装置（ＵＥ）などに使用されるモバイル無線通信装置は、異なる無線アクセス技術（ＲＡＴ）についての機能を保持する傾向があり、インターＲＡＴベースおよびイントラＲＡＴベースの両方でハンドオーバ手順が可能になった。

モバイル通信ネットワークにとって高度のセキュリティおよび完全性が継続的に必要であり、通信メッセージの傍受を防ぐよう努めることが特に望ましい。

現在、セキュリティ対策はしばしば暗号鍵（ＣＫ）および完全鍵（ＩＫ）などの鍵を使用しており、このような鍵の生成はしばしばハンドオーバ手順の間に発生する。

このようなセキュリティ問題の取扱いおよび管理には限界および欠点が存在し、それが潜在的なセキュリティ侵害につながる場合がある点に留意されたい。

セキュリティ鍵の生成および管理のための知られている手順は、米国特許出願公開第２００９／１６１８７４号Ａ１、および米国特許出願公開第２００９／１５４７０３号Ａ１、カナダ特許出願第２６５９９５９号Ａ１、ならびに米国特許第７５１９１７８号Ｂ１に開示されており、本発明と比較して、セキュリティおよび増強の問題に対して全く異なるソリューションを提示している。

米国特許出願公開第２００９／１６１８７４号Ａ１ 米国特許出願公開第２００９／１５４７０３号Ａ１ カナダ特許出願公開第２６５９９５９号Ａ１ 米国特許第７５１９１７８号Ｂ１

本発明は、知られているネットワークセキュリティを確立する方法およびネットワーク要素よりも優れている、ネットワークセキュリティを確立する方法、およびそれに関連するモバイル無線通信ネットワーク要素を提供しようとするものである。

本発明の第１の態様によれば、モバイル無線通信ネットワーク内のネットワークセキュリティを提供する方法であって、モバイル無線通信装置とネットワークとの間の通信のためのセキュリティコンテキストを入力パラメータに応じて作成するステップと、それぞれの最初のハンドオーバ試行の一部として、以前のバージョンとは異なるパラメータのバージョンを適用できるようにパラメータを制御するステップとを含む方法が提供される。

本発明の例示的実施形態の方法が、セキュリティコンテキストを決定する際に使用される、およびそれぞれのハンドオーバ手順の最初のハンドオーバ試行の間に使用される入力パラメータが以前の入力パラメータとは異なることを保証する限り、これは、たとえば必要なセキュリティ鍵を作成する際に従来のパラメータが間違って使用されることはないことを保証する際に有利であると証明できる。

一例を挙げると、パラメータの制御は少なくとも１つのハンドオーバ試行についてのネットワークシグナリングに依存しない。

パラメータの制御が、少なくとも１つのハンドオーバ試行について、ネットワークからモバイル無線通信装置へのシグナリングに依存しないように構成できることが好ましい。

特に、シグナリングは非アクセス層（ＮＡＳ）メッセージングを備えることができるのが好ましい。

好都合なことに、入力パラメータは信号カウント、特にダウンリンク（ＤＬ）ＮＡＳカウントを備えることができる。

本方法は、最初のハンドオーバ試行ごとにパラメータを制御するステップを含むことが好ましい。

例示的実施形態では、本方法はハンドオーバ試行の成功を監視するステップをさらに含むことができる。

好都合なことに、最初のハンドオーバ試行が成功しなかったと判定されると、同じパラメータについてハンドオーバ試行を繰り返すことができる。

好都合なことに、ハンドオーバでのさらなる試行は、手順試行の失敗が示された場合のみ許可され得る。

モバイル無線通信装置によるハンドオーバコマンドの受信によって成功が判定できることが好ましい。

好都合なことに、ハンドオーバ失敗の表示はＮＡＳ非配信表示（ＮＡＳ Ｎｏｎ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を含むことができる。

好都合なことに、モバイル無線通信装置によってパラメータが受信されないことが表示された場合、このようなＮＡＳ非配信表示が送信されるように構成できる。

本方法は、モバイル無線通信装置がカウントを受信していないことを表示する間、ダウンリンクＮＡＳカウントの所与の値を含むインター無線アクセス技術（ＩＲＡＴ）ハンドオーバを送信するステップを含むことができることが好ましい。

本方法は、ユニバーサルモバイル通信システム（ＵＭＴＳ）へのＲＡＴハンドオーバのメッセージが一旦送信されると、カウントを増加しないステップを含むことが好ましい。

本方法は、以前のハンドオーバ、特に直前のハンドオーバにカウントが使用されたという判定に応答して、モバイル無線通信装置でルーティング更新手順を実行するステップを含むことができることが好ましい。

好都合なことに、更新手順は、ネットワークが認証手順を実行できるように鍵セット利用可能性に関する情報を含むことができる。

例示的実施形態では、このようなさらなる機能は、ＵＥからのレイヤ２認証メッセージがＲＡＮ ＬＴＥによって受信されていないので、モバイル無線通信装置がカウントを受信していないことを、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システムの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）が不確かに表示する場合に特に使用できる。

さらに、このような機能は、ネットワークがＵＭＴＳ認証手順（ａｕｔｈｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を実行できるように、特に鍵セット識別子がＵＭＴＳ鍵セット識別子を含むＵＭＴＳへのハンドオーバに関して使用できることが好ましい。

本発明の他の態様によれば、モバイル無線通信ネットワーク内にネットワークセキュリティを提供する方法であって、ＵＥとネットワークとの間の通信のためのセキュリティコンテキストをダウンリンクＮＡＳカウントに応じて作成するステップと、それぞれの最初のハンドオーバ試行の一部として、以前のカウント値と区別できるようにＤＬ ＮＡＳカウントを増加するステップとを含む方法が提供される。

本発明の例示的実施形態を、ＵＭＴＳへのハンドオーバ手順、特にロングタームエボリューション（ＬＴＥ： Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムからのハンドオーバ手順を向上させるために提供できることが好ましいことが理解されよう。

本発明の例示的実施形態は、ＬＴＥからＵＭＴＳへの連続的ハンドオーバに関して特に有用であると証明できることが好ましい。

本発明の他の態様によれば、モバイル無線通信装置とモバイル無線通信ネットワークとの間の通信のためのセキュリティコンテキストを提供するように構成された、モバイル無線通信ネットワーク内で使用するためのモバイル無線通信ネットワーク要素であって、入力パラメータに応じてセキュリティコンテキストが作成されるように構成されたネットワーク要素が提供され、それぞれの最初のハンドオーバ試行の一部として、以前のバージョンとは異なるパラメータのバージョンを適用できるようにパラメータを制御するためにネットワーク装置が構成される。

したがって、本発明の例示的実施形態は、上記で定義したように、本方法の様々な特徴の機能を発揮するモバイル無線通信ネットワーク要素を提供できることが理解されよう。

すなわち、本要素はセキュリティコンテキストを決定する際に使用される、およびそれぞれのハンドオーバ手順の最初のハンドオーバ試行の間に使用される入力パラメータが連続的ハンドオーバについて決して同じではないと保証できることが好ましく、これは、たとえば必要なセキュリティ鍵を作成する際に、従来の入力パラメータが間違って使用されることはないことを保証する際に有利であると証明できる。

さらに、例示的実施形態では、その際パラメータの制御は必ずしもハンドオーバ手順内の少なくとも１つのハンドオーバ試行についてのシグナリングに依存せず、シグナリングはネットワークからモバイル無線通信装置へのシグナリングを備えることができる。

同様に、ネットワーク要素について、シグナリングは非アクセス層（ＮＡＳ）メッセージングを備えることができることが好ましく、入力パラメータは信号カウント、特にダウンリンク（ＤＬ）ＮＡＳカウントを備えることができることが好ましい。

上述のように、要素は最初の試行が成功ではなかったと判定されると、同じパラメータについてハンドオーバ試行を繰り返すことができるように制御機能を含むことができることが好ましい。

制御機能は、以前のハンドオーバ、特に直前のハンドオーバにカウントが使用されたという判定に応答して、モバイル無線通信装置でルーティング更新手順を開始するステップを含むことができることが好ましい。

上述のように、更新手順は、ネットワークが認証手順を実行できるように鍵セット利用可能性に関する情報を含むことができることが好ましい。

例示的実施形態では、このようなさらなる機能は、ＵＥからのレイヤ２認証メッセージがＲＡＮ ＬＴＥによって受信されていないので、モバイル無線通信装置がカウントを受信していないことを、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システムの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）が不確かに表示する場合に特に使用できる。

さらに、このような機能は、ネットワークがＵＭＴＳ認証手順を実行できるように、特に鍵セット識別子がＵＭＴＳ鍵セット識別子を含むＵＭＴＳへのハンドオーバに関して使用できることが好ましい。

ある実施形態の特定の機能に関して、ＬＴＥコアネットワークからのＬＴＥコマンドメッセージからの「最初の」ハンドオーバは、現在と比較して増加したダウンリンクＮＡＳカウントを含むことができる。この増加したダウンリンクＮＡＳカウントは、ＩＲＡＴ（インター無線アクセス技術）ハンドオーバ準備段階の間に、転送リロケーション要求内でＵＭＴＳコアネットワークに以前転送されている。

ＮＡＳセキュリティパラメータを含むＬＴＥコマンドメッセージからのハンドオーバがＵＥによって正確に受信されない場合、ｅＮＢによってＬＴＥコアネットワークにＮＡＳ非配信表示メッセージを送信できることが好ましい。

ＬＴＥ無線アクセスネットワーク（ｅＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ）からＮＡＳ非配信表示メッセージが受信されない限り、ＬＴＥコマンドメッセージからＵＥにどのようなさらなるハンドオーバも送信しないようにＬＴＥコアネットワークを構成できることが好ましい。

ＵＥとＭＭＥとの間のダウンリンクＮＡＳカウント非同期化を防ぐために、およびＮＡＳ非配信表示がｅＮＢから受信された場合、以前送信したものと同じ（すなわち、増加していない）ダウンリンクＮＡＳカウントを含む同じＮＡＳセキュリティコンテナを再送信するようにＬＴＥコアネットワークを構成できることが好ましい。

上記より、転送リロケーション完了を受信すると、ＬＴＥコアネットワークはＵＥに送信されたＬＴＥコマンドからのハンドオーバに含まれたダウンリンクＮＡＳカウントをＵＥが好んで使用したことがわかる。

たとえばＬＴＥネットワークサイドコンポーネントに関して、ＬＴＥコマンドメッセージからのハンドオーバがＵＥによって受信されない場合、ＮＡＳセキュリティコンテナを含むＮＡＳ非配信表示をＬＴＥコアネットワークに送信するようにｅＮＢを構成できることが好ましい。

ＭＭＥに関して、ＬＴＥコマンドからのハンドオーバの「最初の」送信の際のみ、ダウンリンクＮＡＳカウントを増加できる。当然、ＬＴＥコマンドからのハンドオーバの送信が失敗である場合は、ＮＡＳ ＰＤＵ ＩＥ内に含まれる同じ以前のＮＡＳセキュリティを、ｅＮＢを介してＵＥに再送信できるようにＭＭＥを構成できることが好ましい。

例示的実施形態では、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システムからの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）が、ＵＥからのレイヤ２承認メッセージがＲＡＮ ＬＴＥによって受信されていないためにモバイル無線通信装置がカウントを受信していないことを不確かに示す場合、ＵＭＴＳへの連続的ハンドオーバのためにＵＭＴＳへの以前のハンドオーバで既に使用されたものとしてカウントが検出されると、モバイル無線通信装置は、ネットワークがＵＭＴＳ承認手順を実行できるように、利用可能なＵＭＴＳ鍵セット識別子はないという情報を含むルーティングエリア更新手順を実行する。

本発明の例示的実施形態は、ＬＴＥからのＩＲＡＴハンドオーバでＩＳＲが起動されると特に適用できるが、一般にＬＴＥからのどのようなＩＲＡＴハンドオーバにも適用できることが理解されよう。

本発明の例示的実施形態は、ネットワーク内で、およびセキュリティコンテキストで動作するように構成されたモバイル無線通信装置も提供できることを理解されたい。

本発明を、以下で添付の図面を参照して例示のみの目的でさらに説明する。

現在の技術の限界を示す連続的ハンドオーバの概略図である。 ＬＴＥおよびＵＭＴＳコアネットワークに関する、ならびに本発明の実施形態による、ハンドオーバの例のシグナリング図である。 本発明の実施形態による無線通信ネットワーク要素の概略図である。

特にＬＴＥおよびＵＭＴＳシステムのためのセキュリティコンテキストの提供、ならびに入力パラメータダウンリンクＮＡＳカウントに応じて作成される暗号鍵および完全鍵の使用に関して、本発明の例示的実施形態をさらに説明し、添付の図面を参照して示すことが理解されよう。

現在の技術の特定の欠点は、このようなセキュリティコンテキストが開発される方法に関して、特に連続的ハンドオーバについて発生し、それについては以下でより詳細に説明する。

上述のように、セキュリティコンテキストは一般に、データの機密性を保証するために使用される暗号鍵、および２つの通信者間で転送する間にデータ破損が発生していないことを保証するために使用される完全鍵を含む。

一例を挙げると、ＵＭＴＳシステムへの安全なアクセスを提供するためにＵＥとネットワークとの間にＵＭＴＳセキュリティコンテキストを作成でき、同様に、ＬＴＥシステムにアクセスするためにＵＥとネットワークとの間にＬＴＥセキュリティコンテキストを作成できる。

さらに、プロトコルスタックの関連層に関してセキュリティが維持されていることを保証するために、ＵＭＴＳまたはＬＴＥセキュリティコンテキストごとにアクセス層セキュリティコンテキストを作成できる。

上述のように、特にインターＲＡＴ環境内で、ＵＥは接続モードでＬＴＥからＵＭＴＳに移動でき、このような場合、ＵＭＴＳセキュリティコンテキストは先行するＬＴＥセキュリティコンテキストから得られる。ＬＴＥセキュリティコンテキストの入力パラメータは、たとえばダウンリンクＮＡＳカウントを含むことができる。

ネットワークがＮＡＳメッセージをＵＥに送信すると、いつでもダウンリンクＮＡＳカウントは増加されることが当然理解されよう。

したがって、ＵＥがＬＴＥからＵＭＴＳへの連続的ハンドオーバを実行する場合、およびネットワークがＵＥにどのようなＮＡＳメッセージも送信しない場合、同じＵＭＴＳセキュリティコンテキストが再利用されることが理解されよう。

たとえばアイドルモードシグナリングリダクション（ＩＳＲ）機能が起動される場合、ＵＥからのネットワークからのＮＡＳメッセージの欠落を開始され得る。

このような潜在的セキュリティ侵害を、図１を参照してさらに説明する。図１では、ＬＴＥシステム１０への最初の接続が最初に示され、ＵＭＴＳ１２への後続のハンドオーバ、ＬＴＥシステム１４への後続のリターン、およびＵＭＴＳ１６への後続のハンドオーババックが示される。

まずＬＴＥ１０への最初の接続に目を向けると、現在のＬＴＥセキュリティコンテキストが開発されており、暗号鍵および完全鍵を含んでいる。

ＵＥが移動すると、矢印Ａで示されるように、ＵＭＴＳ１２への接続モードで、やはり暗号鍵および完全鍵を有するＵＭＴＳセキュリティコンテキストがＬＴＥ１０のセキュリティコンテキストからのマッピングの結果として作成され、ダウンリンクＮＡＳカウントを入力パラメータとして使用する。

図示された場合では、次いでＵＥが矢印Ｂに示されるようにＬＴＥシステム１４にアイドルモードで移動し、ＬＴＥ１０への以前の移動で以前作成されたセキュリティコンテキストミラーリングを再び使用する。

しかし、より重要なことに、ＵＥ（図示せず）についてのＩＳＲ機能の起動１８がある場合では、ネットワークからＵＥにＮＡＳシグナリングが送信されることはなく、ダウンリンクＮＡＳカウントの値におけるインクリメントはない。

したがって、矢印Ｃによって接続モードで示されるようにＵＥがＵＭＴＳ１６に次に連続的に移動すると、ＬＴＥセキュリティコンテキストからのマッピングの結果として、ならびにＵＭＴＳ１２への以前の移動に関連して使用したのと同じダウンリンクＮＡＳカウントを使用して、暗号鍵および完全鍵を有するＵＭＴＳセキュリティコンテキストが作成される。したがって、ＵＭＴＳ１６への移動に関して、ＵＭＴＳ１２への移動の場合と同じセキュリティ鍵が使用される。当然、通信を傍受しようとする第３者「攻撃者」が、以前の移動からＵＭＴＳ内のＵＥで鍵にアクセスできる場合、「攻撃者」はＵＭＴＳ１６への次のＵＥの移動にこれらの鍵を再利用できることになる。ＵＥとネットワークとの間の通信の傍受が可能になってしまい、これは当然実質的なセキュリティの欠陥を表す。

本発明は、攻撃者がＵＥのＵＭＥＳへの以前の移動から鍵を手に入れようとしても、このことがどのような後続の通信交換も脅かさないように、図示した例における入力パラメータおよびダウンリンクＮＡＳカウントは連続的ハンドオーバ間で同じままであることはできないことを保証する際に有利であることを証明できることが、上記の説明および以下の図示した例から理解されよう。

上述した従来技術文書に加えて、このようなセキュリティ問題を改善するために知られている様々な試みが行われてきた。たとえば、ＵＭＴＳセキュリティコンテキストを得るためにアップリンクＮＡＳカウントを使用するために、次のような試みが行われてきた；異なるＡＳ鍵を生成するためにＡＳ次ホップ（Ｎｅｘｔ Ｈｏｐ、ＮＨ）および次チェーンカウント（Ｎｅｘｔ Ｃｈａｉｎ Ｃｏｕｎｔ、ＮＣＣ）セキュリティパラメータを使用すること、ＮＡＳノンスＵＥおよびノンスＭＭＥセキュリティパラメータを使用すること、ＮＡＳセキュリティモードコマンド手順を起動すること、ならびにネットワークからのダウンリンクＮＡＳメッセージを使用すること。しかし、これらの例は全てＵＥとネットワークとの両方に影響を及ぼす限り制限を受け、場合によっては下位互換性の問題によって制限されてしまう。

次に図２に目を向けると、本発明の実施形態を示すシグナリング図が提供されており、ハンドオーバコマンドがＵＥによって受信されない場合、およびハンドオーバコマンドがＵＥによって受信された場合をカバーしている。

図２は、アクセスネットワークのＵＥ２０およびｅＮＢ２２についての概略的な形式のネットワーク構成、ならびにＬＴＥコアネットワーク２４およびＵＭＴＳコアネットワーク２６を備えるネットワーク要素を示している。したがって、図示された実施形態はＬＴＥシステムからＵＭＴＳシステムへの連続的ハンドオーバに関することが理解されよう。

図示された手順は、ｅＮＢ２２からＬＴＥコアネットワーク２４に「ハンドオーバが必要」シグナリングメッセージ３６が送信されるハンドオーバ準備段階２８から開始して、本実施形態によれば、ダウンリンクＮＡＳカウントにおける制御された増加が３８で開始される。次いで、ＬＴＥコアネットワーク２４からＵＭＴＳコアネットワーク２６への転送通信要求信号４０、およびそこから得られる転送通信応答４２が、ＬＴＥコアネットワーク２４からマッピングされた、およびインクリメントしたダウンリンクＮＡＳカウントに基づくＵＥ認証とＵＭＴＳセキュリティコンテキストとの両方を考慮する。

したがって、ダウンリンクＮＡＳカウントにおけるこの制御されたインクリメントした変化は、準備されているハンドオーバに対して、セキュリティコンテキスト、したがって関連セキュリティ鍵が、何らかの先行するハンドオーバに関連して生じているものと異なっており、潜在的なセキュリティ侵害を避けられることを保証することが理解されよう。

ハンドオーバ準備段階２８の完了に続いて、ハンドオーバ実行段階３０に関連するシグナリングを、ＬＴＥコアネットワーク２４からｅＮＢ ２２へのハンドオーバコマンド４４で開始する。図示されたハンドオーバ手順によって、ＬＴＥ無線アクセスネットワークｅＮＢから「ＮＡＳ非配信表示」メッセージが受信されない限り、ＬＴＥコアネットワーク２４からＵＥ２０へさらなる「ハンドオーバコマンド」メッセージが送信されることはなく、以下でさらに説明するが重要なことに、このようなどんな再送信も上述のハンドオーバ準備段階２８の間に以前にインクリメントされたのと同じダウンリンクＮＡＳカウントを使用することになることが、以下から理解されよう。

ハンドオーバ実行段階３０の間に２つのシナリオが発生し、それぞれが図２に示されている。

最初のシナリオ３２では、ハンドオーバコマンドはＵＥ２０によって正常に受信されない。しかし上述のように、ハンドオーバコマンド信号４４は提示されないが、ｅＮＢ２２からＬＴＥコアネットワーク２４にＮＡＳ非配信表示信号４６が配信される。

この特定のシグナリングメッセージ４６は、このシグナリングメッセージ４６の受信時にのみＬＴＥコアネットワーク２４がハンドオーバコマンド信号４８を再送信する限り、本発明を実施する方法において重要なステップである。重要なことには、再送信されたハンドオーバコマンド４８は、以前送信されたＮＡＳコンテナと同じダウンリンクを含む同じＮＡＳセキュリティコンテナを使用し、これは、ＵＥ２０とモバイル管理エンティティ（ＭＭＥ）などのコアネットワークのネットワーク要素との間のダウンリンクＮＡＳカウント同期を維持するために好都合にサービスする。

代替シナリオ３４では、ハンドオーバコマンド信号４４は、コマンドメッセージ５０、およびＵＥ２０からＵＭＴＳ無線アクセスネットワークに配信されたＵＭＴＳ完了メッセージ５２への後続のハンドオーバによって示されるように、ＵＥによって正常に受信される。次いで、これはＵＭＴＳコアネットワーク２６への通信完了シグナリングメッセージ５４を開始する。ＵＭＴＳコアネットワーク２６は、転送リロケーション完了シグナリングメッセージ５６でＬＴＥコアネットワーク２４に応答する。

好都合なことに、このような転送リロケーション完了シグナリングメッセージ５６を受信すると、ＬＴＥコアネットワークは、ＵＥ２０に送信された「ハンドオーバコマンド」内に含まれるように、ＵＥ２０がインクリメントされたダウンリンクＮＥＳカウントを使用したことを容易に判定できる。これは、セキュリティ鍵および関連セキュリティコンテキストの確立に関してセキュリティ侵害が発生し得なかったことを再確認する役割を果たす。

ＵＭＴＳハンドオーバへの後続のＬＴＥのためのどのような後続のハンドオーバ準備段階の間にも、以前のダウンリンクＮＡＳカウントの再利用を防ぐために、およびセキュリティ鍵を決定するための入力パラメータとして機能するために、ダウンリンクＮＡＳカウントはインクリメントされることが理解されよう。

したがって、現在の技術において発生するようなセキュリティ侵害を好都合に防ぐことができる。

図示した実施形態を特に参照して、本発明は、ＮＡＳセキュリティパラメータがＵＥによって受信されていない場合、非ＮＡＳ配信表示を含むシグナリングメッセージを好都合に提供することを理解されたい。さらに、ダウンリンクＮＡＳカウントの所与の値を含むＵＭＴＳシグナリングメッセージへのＩＲＡＴハンドオーバは、ＵＥの受信が発生するまで続くので、一旦ＵＭＴＳメッセージへのＩＲＡＴハンドオーバが送信されるとカウントは単に増分されない。これにより、ＵＥとたとえばＭＭＥとの間の同期のメンテナンスができるようになる。

最後に図３に目を向けると、ＭＭＥ５８などの、ネットワーク装置の一部を形成し、本発明を実装するネットワーク要素の単純な概略表示が提供される。ＭＭＥ５８は、ＬＴＥコマンドからのハンドオーバの「最初の」送信時に、たとえばダウンリンクＮＡＳカウントを増加するための制御機能６０を含むように構成され、ＵＥでのＬＴＥコマンドからのハンドオーバの配信失敗を判定すると同じＮＡＳセキュリティコンテナの再送信を開始するためにサービスする関連制御機能６２をさらに含む。このように、制御機能６０は、ＵＥへの以前の送信の失敗の判定後、インクリメントされないダウンリンクＮＡＳカウントだけを送信することになる。当然、上述のように、ＵＥへのハンドオーバコマンドの送信が成功である場合、さらなるハンドオーバ手順の最初のステージの次のインスタンスで、２つの連続的ハンドオーバ手順の間に発生した可能性があるダウンリンクＮＡＳシグナリングの実際の状態にかかわらず制御機能６０が再びダウンリンクＮＡＳカウントをインクリメントする。同じまたはより古いダウンリンクＮＡＳカウントが再利用されることをＵＥが検出すると、ＵＥはＮＡＳルーティングエリア更新手順を実行する。

本発明は、上述の実施形態の詳細に限定されず、適切なハンドオーバ手順に関するどのような適切なセキュリティパラメータの制御にも関することができることを理解されたい。特に、本発明はＬＴＥからＩＲＡＴハンドオーバでＩＳＲが起動される場合に適用できるが、さらに一般的にはＬＴＥからのどのようなＩＲＡＴハンドオーバにも適用できる。

本発明は、ネットワーク内に高度のネットワークセキュリティを提供するために、モバイル無線通信装置とネットワークとの間のモバイル無線通信に適用できる。

１０ ＬＴＥシステム
１２ ＵＭＴＳ
１４ ＬＴＥシステム
１６ ＵＭＴＳ
２０ ＵＥ
２２ ｅＮＢ
２４ ＬＴＥコアネットワーク
２６ ＵＭＴＳコアネットワーク
２８ ハンドオーバ準備段階
３０ ハンドオーバ実行段階
３４ 代替シナリオ
３６ シグナリングメッセージ
４０ 転送通信要求信号
４２ 転送通信応答
４４ ハンドオーバコマンド信号
４６ ＮＡＳ非配信表示信号
４６ シグナリングメッセージ
４８ ハンドオーバコマンド信号
５０ コマンドメッセージ
５２ ＵＭＴＳ完了メッセージ
５４ 通信完了シグナリングメッセージ
５６ 転送リロケーション完了シグナリングメッセージ
５８ ＭＭＥ
６０ 制御機能
６２ 関連制御機能

Claims (12)

1. 複数のハンドオーバ手順のそれぞれの間中に、モバイル無線通信ネットワーク内にネットワークセキュリティを提供する方法であって、前記方法は、
   モバイル無線通信装置と前記ネットワークとの間の通信のためのセキュリティコンテキストを作成するステップであって、前記セキュリティコンテキストの作成は、入力パラメータとして非アクセス層（ＮＡＳ）カウントの値を使用してセキュリティ鍵を生成することを含む、作成するステップと、
   それぞれの前記ハンドオーバ手順のハンドオーバ試行の一部として、前記ＮＡＳカウントの異なる個々の値がそれぞれの前記ハンドオーバ手順の間中に使用されることを保証するように前記ＮＡＳカウントの前記値を制御するステップとを含む、方法。
2. 前記ＮＡＳカウントの前記値を制御する前記ステップは、それぞれのハンドオーバ手順の個々の最初のハンドオーバ試行のために、前記ＮＡＳカウントの前記値を増加するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＮＡＳカウントの前記個々の値を、ＵＭＴＳへの後続のハンドオーバについてのセキュリティコンテキストの一部として、ハンドオーバ手順ごとに格納するステップ含む、請求項１または２に記載の方法。
4. ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）への前記後続のハンドオーバのために、セキュリティコンテキストの一部として格納された次の予測値とそれぞれの格納された値との比較によって前記ＮＡＳカウントの同じまたはより古い値を検出するステップを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記ＮＡＳカウントの前記同じまたはより古い値が前記ネットワーク内のモバイル無線通信装置によって検出される、請求項４に記載の方法。
6. 前記モバイル無線通信装置で、ＵＭＴＳ認証手順の開始を求めるために、ＵＭＴＳ鍵セットが利用可能ではないことを示すための識別子の提供を含むルーティングエリア更新手順を実行するステップを含む、請求項５に記載の方法。
7. ハンドオーバコマンドが前記モバイル無線通信装置によって受信される場合、前記最初の試行が成功したと判定される、請求項２に記載の方法。
8. アイドルモードシグナリングリダクション起動期間中に前記ＮＡＳカウントの前記値を制御する前記ステップを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 複数のハンドオーバ手順のそれぞれの間中に、モバイル無線通信ネットワーク内で使用するためのモバイル無線通信ネットワーク要素であって、前記要素は、
   モバイル無線通信装置と前記ネットワークとの間の通信のためのセキュリティコンテキストを提供する手段であって、前記セキュリティコンテキストが、入力パラメータとして非アクセス層（ＮＡＳ）カウントの値を使用して生成されるセキュリティ鍵を含む、提供する手段と、
   それぞれの前記ハンドオーバ手順の間中に、前記ＮＡＳカウントの異なる個々の値が使用されることを保証するように、前記ＮＡＳカウントの前記値を、それぞれの前記ハンドオーバ手順のハンドオーバ試行の一部として制御する手段とを有する、モバイル無線通信ネットワーク要素。
10. 前記モバイル無線通信ネットワーク要素が請求項１から８のいずれか一項に記載の方法によるネットワークセキュリティを提供するように構成される、請求項９に記載のモバイル無線通信ネットワーク要素。
11. 複数のハンドオーバ手順のそれぞれの間中に、モバイル無線通信ネットワーク内のネットワークセキュリティを提供する、無線通信装置によって実行される方法であって、前記方法は、
    入力パラメータとして非アクセス層（ＮＡＳ）カウントの値を使用して生成されるセキュリティ鍵を含むセキュリティコンテキストとともに動作するステップと、
    以前のハンドオーバ手順の間中に受信された前記ＮＡＳカウントの値と異なる前記ＮＡＳカウントの前記値を識別するデータを、それぞれの前記ハンドオーバ手順のハンドオーバ試行の一部として受信するステップとを含む、方法。
12. 複数のハンドオーバ手順のそれぞれの間中に、モバイル無線通信ネットワーク内で動作するためのモバイル無線通信装置であって、前記モバイル無線通信装置は、
    入力パラメータとして、非アクセス層（ＮＡＳ）カウントの値を使用して生成されるセキュリティ鍵を含むセキュリティコンテキストとともに動作する手段と、
    以前のハンドオーバ手順の間中に受信された前記ＮＡＳカウントの値と異なる前記ＮＡＳカウントの前記値を識別するデータを、前記ハンドオーバ手順のハンドオーバ試行の一部として受信する手段とを含む、モバイル無線通信装置。

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