JP6597928B1

JP6597928B1 - セカンダリ基地局、マスタ基地局、ｕｅ、及び通信方法

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Publication number: JP6597928B1
Application number: JP2019115071A
Authority: JP
Inventors: シャオウェイジャン; アナンドラガワプラサド
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2013-12-24
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2019-10-30
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Abstract

ＭｅＮＢ（２０）とＳｅＮＢ（３０）とで独立した暗号化をサポートするために、ＭｅＮＢ（２０）は、第３の鍵（ＫｅＮＢ）から第１及び第２の鍵（ＫＵＰｅｎｃ−Ｍ、ＫＵＰｅｎｃ−Ｓ）を導出する。第１の鍵（ＫＵＰｅｎｃ−Ｍ）は、ＭｅＮＢ（２０）とＵＥ（１０）との間でＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される。第１の鍵（ＫＵＰｅｎｃ−Ｍ）は、現在のＫＵＰｅｎｃと同じ又は新たな鍵であり得る。第２の鍵（ＫＵＰｅｎｃ−Ｓ）は、ＵＥ（１０）とＳｅＮＢ（３０）との間でＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される。ＭｅＮＢ（２０）は、第２の鍵（ＫＵＰｅｎｃ−Ｓ）をＳｅＮＢ（３０）へ送信する。ＵＥ（１０）は、ＭｅＮＢ（２０）とネゴシエートし、ネゴシエーションの結果に基づいて第２の鍵（ＫＵＰｅｎｃ−Ｓ）を導出する。【選択図】図４

Description

本発明は、デュアルコネクティビティ（ｄｕａｌｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）とも呼ばれるＳＣＥ（ＳｍａｌｌＣｅｌｌＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）のための装置、システム、及び方法に関し、特に、ＳＣＥのための鍵（ｋｅｙｓ）を管理する技術に関する。

ＳＣＥのためのプロトコルアーキテクチャは、非特許文献１及び２に開示されているように、３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）にて研究が行われている。

また、例えば、非特許文献３には、ＭｅＮＢ（ＭａｓｔｅｒｅｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅＢ）をオフロードするために、Ｕ−Ｐｌａｎｅ（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅ）トラフィックが、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢ（ＳｅｃｏｎｄｅＮＢ）を介して並行に伝送されることが開示されている。

さらに、非特許文献４には、非特許文献３に開示されているＵ−Ｐｌａｎｅプロトコルアーキテクチャのために、ＭｅＮＢとＳｅＮＢとで独立した暗号化のサポートが必要であることが開示されている。

なお、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）セキュリティ仕様は、例えば非特許文献５に開示されている。

３ＧＰＰＴＲ３６．８４２，"ＥｖｏｌｖｅｄＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＡＲＡ）；ＳｔｕｄｙｏｎＳｍａｌｌＣｅｌｌＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓｆｏｒＥ−ＵＴＡＲＡａｎｄＥ−ＵＴＡＲＡＮ − Ｈｉｇｈｅｒｌａｙｅｒａｓｐｅｃｔｓ（Ｒｅｌｅａｓｅ１２）"，Ｖ１．０．０，２０１３年１１月，第８．１．１節，第３２−４７頁３ＧＰＰＴＲ３６．９３２，"ＳｃｅｎａｒｉｏｓａｎｄｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｓｍａｌｌｃｅｌｌｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓｆｏｒＥ−ＵＴＡＲＡａｎｄＥ−ＵＴＡＲＡＮ（Ｒｅｌｅａｓｅ１２）"，Ｖ１２．１．０，２０１３年３月Ｒ２−１３３６５０，３ＧＰＰＴＳＧＲＡＮＷＧ２Ｍｅｅｔｉｎｇ＃８３ｂｉｓ，"ＲｅｐｌｙＬＳｏｎｓｅｃｕｒｉｔｙａｓｐｅｃｔｓｏｆｐｒｏｔｏｃｏｌａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓｆｏｒｓｍａｌｌｃｅｌｌｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ" ＲＰ−１３２０６９，３ＧＰＰＴＳＧＲＡＮＭｅｅｔｉｎｇ＃６２，"ＮｅｗＷｏｒｋＩｔｅｍＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ；ＤｕａｌＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｆｏｒＬＴＥ−ＣｏｒｅＰａｒｔ"，第８節３ＧＰＰＴＳ３３．４０１，"３ＧＰＰＳｙｓｔｅｍＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＥｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＳＡＥ）；Ｓｅｃｕｒｉｔｙａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒｅｌｅａｓｅ１２）"Ｖ１２．９．０，２０１３年９月

しかし、本件の発明者は、現行のソリューションでは非特許文献４に開示されている要件を満たさない問題があることを発見した。

したがって、本発明の目的は、ＭｅＮＢとＳｅＮＢとで独立した暗号化をサポートするためのソリューションを提供することである。

上述の目的を達成するために、本発明の第１の実施の態様にかかる無線基地局は、第２の鍵から第１の鍵を導出する導出手段と、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する送信手段と、を備える。

また、本発明の第２の実施の態様にかかる無線基地局は、第１の鍵をコアネットワークから受信する受信手段と、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第２の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために、前記第１の鍵を前記他の基地局へ送信する送信手段と、を備え、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される。

また、本発明の第３の実施の態様にかかる無線基地局は、ハンドオーバー手順と同様の方法で第２の鍵から第１の鍵を導出する導出手段と、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第３の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する送信手段と、を備える。

また、本発明の第４の実施の態様にかかる無線基地局は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を、前記他の無線基地局が導出するために、ランダム値を前記他の基地局へ送信する送信手段を備え、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される。

また、本発明の第５の実施の態様にかかる無線基地局は、第２の鍵から第１の鍵を導出する導出手段と、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第３の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する送信手段と、を備える。

また、本発明の第６の実施の態様にかかる無線基地局は、ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を受信する受信手段を備え、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる。

また、本発明の第７の実施の態様にかかる無線基地局は、第１の鍵を、ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から受信する受信手段と、前記第１の鍵から、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第２の鍵を導出する導出手段と、を備え、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる。

また、本発明の第８の実施の態様にかかる無線基地局は、ランダム値を、ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から受信する受信手段と、前記ランダム値の使用によって、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を導出する導出手段と、を備え、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる。

また、本発明の第９の実施の態様にかかるノードは、コアネットワーク内に設置される。このノードは、鍵を導出する導出手段と、前記鍵をＵＥが無線で接続された無線基地局へ送信する送信手段と、を備える。前記鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される。

また、本発明の第１０の実施の態様にかかるＵＥは、前記ＵＥが無線で接続された無線基地局とネゴシエートするネゴシエーション手段と、前記ネゴシエーションの結果に基づいて、他の無線基地局と前記ＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を導出する導出手段と、を備え、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される。

また、本発明の第１１の実施の態様にかかる通信システムは、ＵＥと、前記ＵＥが無線で接続された第１の無線基地局と、第２の無線基地局と、を備える。前記第１の無線基地局は、第２の鍵から第１の鍵を導出し、前記第１の鍵は、前記第２の無線基地局と前記ＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用され、前記トラフィックは、前記第１の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記第１の無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、前記第１の鍵を前記第２の無線基地局へ送信する。前記第２の無線基地局は、前記第１の鍵を前記第１の無線基地局から受信する。前記ＵＥは、前記第１の無線基地局とネゴシエートし、前記ネゴシエーションの結果に基づいて前記第１の鍵を導出する。

また、本発明の第１２の実施の態様にかかる通信システムは、ＵＥと、前記ＵＥが無線で接続された第１の無線基地局と、第２の無線基地局と、コアネットワーク内に設置されるノードと、を備える。前記ノードは、第１の鍵を導出し、前記第１の鍵を前記第１の無線基地局へ送信する。前記第１の無線基地局は、前記第１の鍵を前記ノードから受信し、前記第１の鍵を前記第２の無線基地局へ送信する。前記第２の無線基地局は、前記第１の鍵を前記第１の無線基地局から受信し、前記第１の鍵から、前記ＵＥと前記第２の無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第２の鍵を導出し、前記トラフィックは、前記ＵＥと前記第１の無線基地局との間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される。前記ＵＥは、前記第１の無線基地局とネゴシエートし、前記ネゴシエーションの結果に基づいて前記第２の鍵を導出する。

また、本発明の第１３の実施の態様にかかる通信システムは、ＵＥと、前記ＵＥが無線で接続された第１の無線基地局と、第２の無線基地局と、を備える。前記第１の無線基地局は、第２の鍵から第１の鍵を導出し、前記第１の鍵は、前記ＵＥと前記第２の無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第３の鍵を、前記第２の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記ＵＥと前記第１の無線基地局との間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記第１の無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、前記第１の鍵を前記第２の無線基地局へ送信する。前記第２の無線基地局は、前記第１の鍵を前記第１の無線基地局から受信し、前記第１の鍵の使用によって前記第３の鍵を導出する。前記ＵＥは、前記第１の無線基地局とネゴシエートし、前記ネゴシエーションの結果に基づいて前記第３の鍵を導出する。

また、本発明の第１４の実施の態様にかかる通信システムは、ＵＥと、前記ＵＥが無線で接続された第１の無線基地局と、第２の無線基地局と、を備える。前記第１の無線基地局は、ランダム値を前記第２の無線基地局へ送信する。前記第２の無線基地局は、前記ランダム値を前記第１の無線基地局から受信し、前記ランダム値の使用によって、前記ＵＥと前記第２の無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を導出し、前記トラフィックは、前記ＵＥと前記第１の無線基地局との間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される。前記ＵＥは、前記第１の無線基地局とネゴシエートし、前記ネゴシエーションの結果に基づいて前記鍵を導出する。

また、本発明の第１５の実施の態様にかかる方法は、無線基地局の動作を制御する方法を提供する。この方法は、第２の鍵から第１の鍵を導出し、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する、ことを含む。

また、本発明の第１６の実施の態様にかかる方法は、無線基地局の動作を制御する方法を提供する。この方法は、第１の鍵をコアネットワークから受信し、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第２の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために、前記第１の鍵を前記他の基地局へ送信し、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される、ことを含む。

また、本発明の第１７の実施の態様にかかる方法は、無線基地局の動作を制御する方法を提供する。この方法は、ハンドオーバー手順と同様の方法で第２の鍵から第１の鍵を導出し、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第３の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する、ことを含む。

また、本発明の第１８の実施の態様にかかる方法は、無線基地局の動作を制御する方法を提供する。この方法は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を、前記他の無線基地局が導出するために、ランダム値を前記他の基地局へ送信し、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される、ことを含む。

また、本発明の第１９の実施の態様にかかる方法は、無線基地局の動作を制御する方法を提供する。この方法は、第２の鍵から第１の鍵を導出し、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第３の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する、ことを含む。

また、本発明の第２０の実施の態様にかかる方法は、無線基地局の動作を制御する方法を提供する。この方法は、ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を受信し、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる、ことを含む。

また、本発明の第２１の実施の態様にかかる方法は、無線基地局の動作を制御する方法を提供する。この方法は、第１の鍵を、ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から受信し、前記第１の鍵から、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第２の鍵を導出し、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる、ことを含む。

また、本発明の第２２の実施の態様にかかる方法は、無線基地局の動作を制御する方法を提供する。この方法は、ランダム値を、ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から受信し、前記ランダム値の使用によって、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を導出し、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる、ことを含む。

また、本発明の第２３の実施の態様にかかる方法は、コアネットワーク内に設置されるノードの動作を制御する方法を提供する。この方法は、鍵を導出し、前記鍵をＵＥが無線で接続された無線基地局へ送信する、ことを含む。前記鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される。

また、本発明の第２４の実施の態様にかかる方法は、ＵＥの動作を制御する方法を提供する。この方法は、前記ＵＥが無線で接続された無線基地局とネゴシエートし、前記ネゴシエーションの結果に基づいて、他の無線基地局と前記ＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を導出し、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される、ことを含む。

また、本発明の第２５の実施の態様にかかる方法は、複数の基地局と、デュアルコネクティビティのために前記複数の基地局に接続可能なＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）と、を備える移動通信システムにおける通信を保護する方法を提供する。この方法は、第１の基地局によって、第１の鍵から第２の鍵を導出し、前記第１の基地局によって、前記第２の鍵を第２の基地局へ送信し、前記第２の基地局によって、前記第２の鍵から第３の鍵を導出し、前記第１の基地局によって、第４の鍵に関する情報又はパラメータを前記ＵＥへ送信し、前記ＵＥによって、ユーザプレーンの暗号化のための前記第４の鍵を導出する、ことを含む。前記第３の鍵と前記第４の鍵とは同じであり、当該同じ鍵は、前記第２の基地局と前記ＵＥとの間の通信を暗号化するために使用される。

また、本発明の第２６の実施の態様にかかる移動通信システムは、第１の基地局と、第２の基地局と、デュアルコネクティビティのために前記第１の基地局及び前記第２の基地局に接続可能なＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）と、を備える。第１の基地局は、第１の鍵から第２の鍵を導出し、前記第２の鍵を前記第２の基地局へ送信する。前記第２の基地局は、前記第２の鍵から第３の鍵を導出する。前記第１の基地局は、第４の鍵に関する情報又はパラメータを前記ＵＥへ送信する。前記ＵＥは、ユーザプレーンの暗号化のための前記第４の鍵を導出する。前記第３の鍵と前記第４の鍵とは同じであり、当該同じ鍵は、前記第２の基地局と前記ＵＥとの間の通信を暗号化するために使用される。

また、本発明の第２７の実施の態様にかかる基地局は、移動通信システムにおいてデュアルコネクティビティを実行する。この基地局は、ＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）と接続する第１ユニットと、他の基地局から受信した他の鍵から鍵を導出する第２ユニットと、を備える。前記導出した鍵は、前記ＵＥによって導出された鍵と同じであり、前記ＵＥとの通信を暗号化するために使用される。

さらに、本発明の第２８の実施の態様にかかるＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、移動通信システムで用いられる。このＵＥは、デュアルコネクティビティのために第１の基地局及び第２の基地局に接続する第１ユニットと、鍵を導出する第２ユニットと、を備える。前記第１ユニットは、暗号化鍵に関する情報又はパラメータを前記第１の基地局から受信する。前記第２ユニットは、前記暗号化鍵を導出する。前記暗号化鍵は、前記第２の基地局によって導出された鍵と同じであり、前記第２の基地局との通信を暗号化するために使用される。

本発明により、上記の問題を解決することができる。したがって、ＭｅＮＢとＳｅＮＢとで独立した暗号化をサポートするためのソリューションを提供することができる。

本発明の第１から第４の実施の形態に共通の通信システムにおけるＣ−Ｐｌａｎｅプロトコルアーキテクチャの例を示すブロック図である。第１から第４の実施の形態に共通の通信システムにおけるＵ−Ｐｌａｎｅプロトコルアーキテクチャの例を示すブロック図である。第１の実施の形態にかかる通信システムにおける鍵階層の一例を示すブロック図である。第１の実施の形態にかかる通信システムにおける動作の例を示すシーケンス図である。第１の実施の形態にかかる通信システムにおける鍵階層の他の例を示すブロック図である。第２の実施の形態にかかる通信システムにおける鍵階層の一例を示すブロック図である。第２の実施の形態にかかる通信システムにおける動作の一例を示すシーケンス図である。第２の実施の形態にかかる通信システムにおける鍵階層の他の例を示すブロック図である。第２の実施の形態にかかる通信システムにおける動作の他の例を示すシーケンス図である。第３の実施の形態にかかる通信システムにおける動作の例を示すシーケンス図である。第４の実施の形態にかかる通信システムにおける鍵階層の例を示すブロック図である。第１から第４の実施の形態に共通の第１の基地局の構成例を示すブロック図である。第１から第４の実施の形態に共通の第２の基地局の構成例を示すブロック図である。第２の実施の形態にかかるノードの構成例を示すブロック図である。第１から第４の実施の形態に共通のＵＥの構成例を示すブロック図である。非特許文献１に開示されているＵ−Ｐｌａｎｅアーキテクチャ１Ａを示すブロック図である。

以下、本発明の無線基地局、ノード、及びＵＥと、これらの無線基地局、ノード、及びＵＥが適用される通信システムの第１から第４の実施の形態を、図面を用いて説明する。

図１に、第１から第４の実施の形態に共通の通信システムにおけるＣ−Ｐｌａｎｅ（Ｃｏｎｔｒｏｌ−Ｐｌａｎｅ）プロトコルアーキテクチャの一例を示す。

Ｃ−Ｐｌａｎｅのために、通信システムは、ＵＥ１０と、ＭｅＮＢ２０と、ＳｅＮＢ３０と、ＭＭＥ（ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ）４０と、を備える。ＵＥ１０は、Ｕｕインタフェースを介してＭｅＮＢ２０と通信する。ＭｅＮＢ２０はＸ２−Ｃインタフェースを介してＳｅＮＢ３０と通信し、Ｓ１−ＭＭＥインタフェースを介してＭＭＥ４０と通信する。鍵に関するシグナリング（Ｋｅｙｉｎｇｒｅｌａｔｅｄｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ）は、Ｃ−Ｐｌａｎｅ上で実行される。

図２に、通信システムにおけるＵ−Ｐｌａｎｅプロトコルアーキテクチャの一例を示す。

Ｕ−Ｐｌａｎｅのために、通信システムは、ＳＧＷ（ＳｅｒｖｉｎｇＧａｔｅｗａｙ）５０をさらに備える。ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０のそれぞれは、Ｓ１−Ｕインタフェースを介してＳＧＷ５０と通信する。このアーキテクチャにおいて、ＭｅＮＢをオフロードするために（つまり、ＭｅＮＢ２０とＳＧＷ５０との間のバックホールＳ１−Ｕインタフェースをオフロードするために）、Ｕ−Ｐｌａｎｅトラフィックが、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０を介して並行に伝送される。

次に、第１から第４の実施の形態の詳細を、図３から図１１を参照して説明する。なお、ＵＥ１０、ＭｅＮＢ２０、ＳｅＮＢ３０、及びＭＭＥ４０の構成例は、後に図１２から図１５を参照して説明する。

＜第１の実施の形態：同じＫ_ｅＮＢに基づく新たな鍵（Ｎｅｗｋｅｙ）＞
本実施の形態において、ＵＥ１０と、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０との間のＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックをコンフィデンシャルに（ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｌｙ）保護するための新たな鍵（以下、「ＵＰ鍵（ＵＰｋｅｙｓ）」とも呼ぶ）が、同じＫ_ｅＮＢから導出される。ＭｅＮＢ２０は、ＳｅＮＢ３０のためのＵＰ鍵を導出し、それをＳｅＮＢ３０へ送信する。

ＵＰ鍵を導出する方法について、以下の通り２つのオプションがある。

（オプション１）
図３に、本オプションにおける鍵階層（ｋｅｙｈｉｅｒａｒｃｈｙ）を示す。図示された鍵階層は、Ｋ_ｅＮＢ、Ｋ_{ＲＲＣｅｎｃ}、Ｋ_{ＲＲＣｉｎｔ}、Ｋ_{ＵＰｉｎｔ}、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ}、及びＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}を含む。

それらの間では、Ｋ_ｅＮＢは、ＵＥ１０とＭｅＮＢ２０との間の通信において共有される鍵であり、ＵＥ１０及びＭＭＥ４０によりＫ_ＡＳＭＥから導出され得る。Ｋ_{ＲＲＣｅｎｃ}は、Ｋ_ｅＮＢから導出され、特定の暗号化アルゴリズム（ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ）によってＲＲＣ（ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌ）トラフィックを保護するために使われ得る鍵である。Ｋ_{ＲＲＣｉｎｔ}は、Ｋ_ｅＮＢから導出され、特定の完全性アルゴリズム（ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｎｔｅｇｒｉｔｙａｌｇｏｒｉｔｈｍ）によってＲＲＣトラフィックを保護するために使われ得る鍵である。Ｋ_{ＵＰｉｎｔ}は、Ｋ_ｅＮＢから導出され、特定の完全性アルゴリズムによってＲＮ（ＲｅｌａｙＮｏｄｅ）とＤｅＮＢ（ＤｏｎｎｅｒｅＮＢ）との間のＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックを保護するために使われ得る鍵である。Ｋ_{ＵＰｅｎｃ}は、Ｋ_ｅＮＢから導出され、特定の暗号化アルゴリズムによってＵＥとｅＮＢとの間のＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックを保護するために使われ得る鍵である。

他方、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}は、本実施の形態に特有の新たなＵＰ鍵である。以下のオプション２において後に説明するＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｍ}もまた、本実施の形態に特有の新たなＵＰ鍵である。

動作において、図４に示すように、ＭＭＥ４０は、まず第一に、Ｋ_ＡＳＭＥからＫ_ｅＮＢを導出し（ステップＳ１１）、次に、導出されたＫ_ｅＮＢを、ＭｅＮＢ２０へ送信する（ステップＳ１２）。

ＳｅＮＢ３０は、必要であれば、アルゴリズム情報（ａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）をＭｅＮＢ２０に知らせる（ステップＳ１３）。例えば、アルゴリズム情報は、ＳｅＮＢ３０によりサポートされ得る暗号化のためのアルゴリズム等を示す。

ＭｅＮＢ２０は、受信したＫ_ｅＮＢから、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ}及びＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}を互いに異なるように導出する（ステップＳ１４）。

次に、ＭｅＮＢ２０は、導出されたＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}をＳｅＮＢ３０へ送信する（ステップＳ１５）。ＭｅＮＢ２０は、ＳｅＮＢ３０で暗号化するために必要な他のパラメータを、ＳｅＮＢ３０へ送信し得る。

上述のステップＳ１４及びＳ１５と並行して、ＭｅＮＢ２０は、同じＫ_{ＵＰｅｎｃ}及びＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}をＵＥ１０が導出することができるように、ＵＥ１０とネゴシエートする（ステップＳ１６）。具体的には、ＭｅＮＢ２０は、例えばいくつかのパラメータ、暗号化アルゴリズムを示しているインジケータ（ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）等の、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ−Ｍ}及びＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}を導出するために必要な情報をＵＥ１０へ送信する。

ＵＥ１０は、ネゴシエーションによって得られた情報に基づいて、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ−Ｍ}及びＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}を導出する（ステップＳ１７）。

なお、図示を省略するが、ＭｅＮＢ２０は、例えばＵＰ鍵の更新及び／又は除去等のＵＰ鍵（特にＳｅＮＢ３０のためのＵＰ鍵）の管理、及び独立したＰＤＣＰ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＣＯＵＮＴのための制御を実行する。ＵＥ１０も、ＵＰ鍵の管理をＭｅＮＢ２０と同様の方法で実行する。これらの説明は、オプション２、及び第２及び第３の実施の形態にも同様に適用することができる。

したがって、図４に点線により示されるように、独立したＫ_{ＵＰｅｎｃ}及びＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}によって、ＵＥ１０と、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０との間のＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックを保護することできる。

このオプションでは、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ}は、典型的なｅＮＢによりＫ_ｅＮＢから導出され得る既存のものであり得る。つまり、ＵＰ鍵を効果的に導出することができるように、このオプションを適用することにおける既存のｅＮＢに対するインパクトは、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}を導出することだけである。

（オプション２）
図５に、このオプションにおける鍵階層を示す。図示された鍵階層は、独立したＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｍ}及びＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}がＫ_{ＵＰｅｎｃ}から導出される点で、図３に示されるものと異なる。

動作において、図４に示された上記のステップＳ１４の代替として、ＭｅＮＢ２０は、まず第一に、受信したＫ_ｅＮＢからＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出し、次に、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ}からＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｍ}及びＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}を導出する。

このオプションでは、オプション１に比べてＵ−Ｐｌａｎｅ保護をより保証することができるように、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ−Ｍ}及びＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}の両方が新たに導出される。

＜第２の実施の形態：異なるＫ_ｅＮＢに基づく新たな鍵＞
本実施の形態において、ＵＰ鍵は、異なるＫ_ｅＮＢから導出される。ＵＰ鍵を導出する方法について、以下の通り２つのオプションがある。

（オプション１）
図６に、本オプションにおける鍵階層を示す。図示された鍵階層は、独立したＫ_{ｅＮＢ−Ｍ}及びＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}を含む。Ｋ_{ｅＮＢ−Ｍ}は、ＭｅＮＢ２０が、Ｋ_{ＲＲＣｅｎｃ}、Ｋ_{ＲＲＣｉｎｔ}、Ｋ_{ＵＰｉｎｔ}、及びＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出するために使用される鍵である。他方、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｓ}は、ＳｅＮＢ３０が、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ}を導出するために使用される鍵である。Ｋ_{ｅＮＢ−Ｍ}及びＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}が、互いに異なるので、ＭｅＮＢ２０により導出されたＫ_{ＵＰｅｎｃ}は、ＳｅＮＢ３０により導出されたそれと異なる。

動作において、図７に示すように、ＭＭＥ４０は、まず第一に、Ｋ_ＡＳＭＥから独立したＫ_{ｅＮＢ−Ｍ}及びＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}を導出し（ステップＳ２１）、次に、導出されたＫ_{ｅＮＢ−Ｍ}及びＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}を、ＭｅＮＢ２０へ送信する（ステップＳ２２）。

ＳｅＮＢ３０は、必要であれば、アルゴリズム情報をＭｅＮＢ２０に知らせる（ステップＳ２３）。

ＭｅＮＢ２０は、受信したＫ_{ｅＮＢ−Ｍ}から、それ自身のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出し（ステップＳ２４）、受信したＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}をＳｅＮＢ３０へ送信する（ステップＳ２５）。

ＳｅＮＢ３０は、受信したＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}から、それ自身のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出する（ステップＳ２６）。

上記のステップＳ２４からＳ２６と並行して、ＭｅＮＢ２０は、ＵＥ１０がＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０のための両方のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出することができるように、ＵＥ１０とネゴシエートする（ステップＳ２７）。具体的には、ＭｅＮＢ２０は、例えばいくつかのパラメータ、暗号化アルゴリズムを示しているインジケータ等の、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０のための両方のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出するために必要な情報をＵＥ１０へ送信する。

ＵＥ１０は、ネゴシエーションによって得られた情報に基づいて、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０のための両方のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出する（ステップＳ２８）。

したがって、図７に点線により示されるように、独立したＵＰ鍵によって、ＵＥ１０と、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０との間のＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックを保護することできる。

（オプション２）
図８に、本オプションにおける鍵階層を示す。図示された鍵階層は、典型的なハンドオーバー手順と同様の方法でＫ_{ｅＮＢ−Ｍ}からＫ_ｅＮＢ ^＊＊を導出する点、及びＫ_ｅＮＢ ^＊＊がＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}として使用される点で、図６に示されるものと異なる。Ｋ_ｅＮＢ ^＊＊は、ＭｅＮＢ２０からＳｅＮＢ３０へ送信される。

動作において、図９に示すように、ＭＭＥ４０は、まず第一に、Ｋ_ＡＳＭＥからＫ_{ｅＮＢ−Ｍ}を導出し（ステップＳ３１）、次に、導出されたＫ_{ｅＮＢ−Ｍ}を、ＭｅＮＢ２０へ送信する（ステップＳ３２）。

ＭｅＮＢ２０は、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ}を導出し、ハンドオーバーと同様に受信したＫ_{ｅＮＢ−Ｍ}からＫ_ｅＮＢ ^＊＊を導出する（ステップＳ３３）。

また、ＭｅＮＢ２０は、導出されたＫ_ｅＮＢ ^＊＊をＳｅＮＢ３０へ送信する（ステップＳ３４）。

ＳｅＮＢ３０は、Ｋ_ｅＮＢ ^＊＊をＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}として使用し（ステップＳ３５）、その後、それ自身のＫ_{ＵＰｅｎｃ}をＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}から導出する（ステップＳ３６）。

上記のステップＳ３３からＳ３６と並行して、ＭｅＮＢ２０は、ＵＥ１０がＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０のための両方のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出することができるように、ＵＥ１０とネゴシエートする（ステップＳ３７）。具体的には、ＭｅＮＢ２０は、例えばいくつかのパラメータ、暗号化アルゴリズムを示しているインジケータ等の、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０のための両方のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出するために必要な情報をＵＥ１０へ送信する。

ＵＥ１０は、ネゴシエーションによって得られた情報に基づいて、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０のための両方のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出する（ステップＳ３８）。

したがって、オプション１と同様に、図９に点線により示されるように、独立したＵＰ鍵によって、ＵＥ１０と、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０との間のＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックを保護することできる。

また、本オプションにおいて、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｍ}は、既存のＫ_ｅＮＢであり得る。したがって、このオプションを適用することにより、既存のＭＭＥに対するインパクトを最小化することができる。

＜第３の実施の形態：異なるパラメータに基づく新たな鍵＞
本実施の形態において、ＵＰ鍵は、異なるパラメータから導出される。

具体的には、図１０に示すように、ＭｅＮＢ２０は、ランダム値（ｒａｎｄｏｍｎｕｍｂｅｒ）をＳｅＮＢ３０へ送信する。ＳｅＮＢ３０は、ＭｅＮＢ２０から受信したランダム値を使用することによって、それ自身のＵＰ鍵を導出する。ＳｅＮＢ３０のためのＵＰ鍵を導出するためのパラメータ等は、ネゴシエーションでＭｅＮＢ２０からＵＥ１０へ送信され得る。

したがって、本実施の形態では、上述した第１及び第２の実施の形態と同様に、独立したＵＰ鍵によって、ＵＥ１０と、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０との間のＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックを保護することできる。

また、本実施の形態では、ＵＰ鍵自体はＭｅＮＢ２０からＳｅＮＢ３０へ送信されない。したがって、ＵＰ鍵が不当に妨害されることを防止することができる。

＜第４の実施の形態＞
図１１に、本実施の形態における鍵階層を示す。図示された鍵階層は、Ｋ_ｅＮＢ ^＊＊の代替としてＫ_ＸＸがＫ_{ｅＮＢ−Ｍ}から導出され、ＳｅＮＢ３０のためのＫ_{ＵＰｅｎｃ}がＫ_ＸＸから導出される点で、図８に示されるものと異なる。Ｋ_ＸＸは、ＭｅＮＢ２０からＳｅＮＢ３０へ送信される。

動作において、図示を省略するが、ＭｅＮＢ２０は、それ自身のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出し、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｍ}からＫ_ＸＸを導出する。次に、ＭｅＮＢ２０は、導出したＫ_ＸＸをＳｅＮＢ３０へ送信する。

ＳｅＮＢ３０は、Ｋ_ＸＸからそれ自身のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出する。

これらのプロセスと並行して、ＭｅＮＢ２０は、ＵＥ１０がＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０のための両方のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出することができるように、ＵＥ１０とネゴシエートする。具体的には、ＭｅＮＢ２０は、例えばいくつかのパラメータ、暗号化アルゴリズムを示しているインジケータ等の、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０のための両方のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出するために必要な情報をＵＥ１０へ送信する。

ＵＥ１０は、ネゴシエーションによって得られた情報に基づいて、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０のための両方のＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出する。

したがって、上述した第１から第３の実施の形態と同様に、独立したＵＰ鍵によって、ＵＥ１０と、ＭｅＮＢ２０及びＳｅＮＢ３０との間のＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックを保護することできる。また、本実施の形態において、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｍ}は、既存のＫ_ｅＮＢであり得る。したがって、本実施の形態を適用することにより、既存のＭＭＥに対するインパクトを最小化することができる。

次に、ＵＥ１０、ＭｅＮＢ２０、ＳｅＮＢ３０、及びＭＭＥ４０の構成例を説明する。

図１２に示すように、ＭｅＮＢ２０は、導出部２１と、送信部２２と、を備える。図４に示す動作において、導出部２１は、Ｋ_ｅＮＢから、独立したＫ_{ＵＰｅｎｃ}及びＫ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}を導出する。送信部２２は、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}をＳｅＮＢ３０へ送信する。図７に示す動作のために、ＭｅＮＢ２０は、受信部２３をさらに備えることができる。受信部２３は、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｍ}及びＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}をＭＭＥ４０から受信する。導出部２１は、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｍ}からＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出する。送信部２２は、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｓ}をＳｅＮＢ３０へ送信する。図９に示す動作において、導出部２１は、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｍ}からＫ_{ＵＰｅｎｃ}及びＫ_ｅＮＢ ^＊＊を導出する。送信部２２は、Ｋ_ｅＮＢ ^＊＊をＳｅＮＢ３０へ送信する。図１０に示す動作において、導出部２１は、例えば、Ｋ_ｅＮＢからＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出する。送信部２２は、ランダム値をＳｅＮＢ３０へ送信する。また、ＭｅＮＢ２０は、ＵＥ１０とのネゴシエーションを実行するネゴシエーション部２４を備えることもできる。上述した第４の実施の形態に示す動作において、導出部２１は、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｍ}からＫ_{ＵＰｅｎｃ}及びＫ_ＸＸを導出する。送信部２２は、Ｋ_ＸＸをＳｅＮＢ３０へ送信する。さらに、ＭｅＮＢ２０は、ＵＰ鍵の管理を実行する管理部２５を備えることもできる。なお、これらのユニット２１から２５は、バス等を介して相互接続される。これらのユニット２１から２５は、例えば、Ｕｕインタフェースを介してＵＥ１０との通信を実行するトランシーバと、Ｘ２−Ｃインタフェースを介してＳｅＮＢ３０との通信を実行するトランシーバと、Ｓ１−ＭＭＥインタフェースを介してＭＭＥ４０との通信を実行するトランシーバと、これらのトランシーバを制御するＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等のコントローラと、で構成できる。

図１３に示すように、ＳｅＮＢ３０は、少なくとも受信部３１を備える。図４に示す動作において、受信部３１は、Ｋ_{ＵＰｅｎｃ−Ｓ}をＭｅＮＢ２０から受信する。図７、図９、及び図１０に示す動作のために、ＳｅＮＢ３０は、導出部３２をさらに備えることができる。図７に示す動作において、受信部３１は、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｓ}をＭｅＮＢ２０から受信する。導出部３２は、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｓ}からＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出する。図９に示す動作において、受信部３１は、Ｋ_ｅＮＢ ^＊＊をＭｅＮＢ２０から受信する。導出部３２は、Ｋ_ｅＮＢ ^＊＊をＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}として使用し、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｓ}からＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出する。図１０に示す動作において、受信部３１は、ランダム値をＭｅＮＢ２０から受信する。導出部３２は、ランダム値の使用によってＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出する。上述した第４の実施の形態に示す動作において、受信部３１は、Ｋ_ＸＸをＭｅＮＢ２０から受信する。導出部３２は、Ｋ_ＸＸからＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出する。なお、これらのユニット３１及び３２は、バス等を介して相互接続される。これらのユニット３１及び３２は、例えば、Ｘ２−Ｃインタフェースを介してＭｅＮＢ２０との通信を実行するトランシーバと、このトランシーバを制御するＣＰＵ等のコントローラと、で構成できる。

図１４に示すように、ＭＭＥ４０は、図７に示す動作のために、導出部４１と、送信部４２と、を備える。導出部４１は、Ｋ_ＡＳＭＥからＫ_{ｅＮＢ−Ｍ}及びＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}を導出する。送信部４２は、Ｋ_{ｅＮＢ−Ｍ}及びＫ_{ｅＮＢ−Ｓ}をＭｅＮＢ２０へ送信する。なお、これらのユニット４１及び４２は、バス等を介して相互接続される。これらのユニット４１及び４２は、例えば、Ｓ１−ＭＭＥインタフェースを介してＭｅＮＢ２０との通信を実行するトランシーバと、このトランシーバを制御するＣＰＵ等のコントローラと、で構成できる。

図１５に示すように、ＵＥ１０は、ネゴシエーション部１１と、導出部１２と、を備える。ネゴシエーション部１１は、ＭｅＮＢ２０とのネゴシエーションを実行する。導出部１２は、ネゴシエーションによって得られた情報に基づいて、独立したＵＰ鍵を導出する。また、ＵＥ１０は、ＵＰ鍵の管理を実行する管理部１３を備えることができる。なお、これらのユニット１１から１３は、バス等を介して相互接続される。これらのユニット１１から１３は、例えば、Ｕｕインタフェースを介してＭｅＮＢ２０との通信を実行するトランシーバと、このトランシーバを制御するＣＰＵ等のコントローラと、で構成できる。

上述した説明に基づいて、下記２つの文書を３ＧＰＰに提案する。

文書のうちの一方では、次のように提案する。

１．序論
ＳＡ３は、ＲＡＮ（ＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ）により特定されたソリューションによって暗示される潜在的なインパクトの概要を要求しているＳＡＰｌｅｎａｒｙ（ＳＰ−１３０７２０）からＬＳを受領した。

本寄稿において、ユーザプレーンアーキテクチャ１Ａのためのセキュリティインパクトを検討し、ＳＡＰへのレスポンスを提案する。

２．議論
本セクションにおいて、ユーザプレーンアーキテクチャ１Ａのセキュリティインパクトを議論する。

２．１ユーザプレーンアーキテクチャ１Ａ
ユーザプレーンベアラは、ＳｅＮＢで直接終端され、２つの独立したＰＤＣＰエンティティをもたらす。図１６は、ＴＲ３６．８４２のオプション１Ａを表現する。これは、ＳｅＮＢで終端されるベアラの暗号化が、ＳｅＮＢＰＤＣＰで実行されるべきことを意味する。オプション１ＡのためのＲＲＣはＭｅＮＢであり、ひいては鍵管理もＭｅＮＢである。暗号化鍵（ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｋｅｙ）は、ユーザプレーンデータの暗号化及び解読を実行するために、ＳｅＮＢで必要である。

解決方向
オプション１：ＭｅＮＢでＫｅＮＢは、ＳｅＮＢ暗号化鍵導出のために使用され、Ｘｎインタフェース上で伝送される。
Ｘｎは、ＭｅＮＢとＳｅＮＢとの間のインタフェースである。Ｘｎは、例えば、Ｓ１及びＸ２と同じセキュリティソリューションを使用することによって、十分なセキュリティを提供すべきである。

インパクト：
１）ＭｅＮＢは、ＵＥとＳｅＮＢとの間のユーザプレーン暗号化のための新たな鍵を導出すべきである。その鍵は、ＫＵＰｅｎｃとは異なるべきである。
２）ＭｅＮＢは、暗号化のために、その鍵と必要なパラメータとを、Ｘ２インタフェース上でＳｅＮＢへ送信する。
３）ＭｅＮＢは、ＰＤＣＰＣＯＵＮＴを管理する。
４）ＵＥは、ＳｅＮＢとのユーザプレーン暗号化のための同じ鍵を導出すべきである。
５）鍵階層に対する変更：新たな鍵は、現在の鍵階層に追加されるべきである。
６）ＡＳ（ＡｃｃｅｓｓＳｔｒａｔｕｍ）ＳＭＣ（ＳｅｃｕｒｉｔｙＭｏｄｅＣｏｍｍａｎｄ）手順は、変更され得る。

オプション２：ＵＥ及びＭｅＮＢは、ＳｅＮＢのためのＫｅＮＢ^＊を計算するために、ハンドオーバー手続を使用する。
ＵＥ及びＭｅＮＢは、ＫｅＮＢ^＊生成手順（ＫｅＮＢ^＊ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）に基づいて、ＳｅＮＢのためのＫｅＮＢ^＊（又は、ハンドオーバーケースと区別されるＫｅＮＢ^＊＊）を生成する。ＭｅＮＢは、デュアルコネクティビティ（ｄｕａｌｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）を決定するとすぐにＫｅＮＢ^＊を生成し、ＵＥは、デュアルコネクティビティについて知らされるときにそれを行う；ＳｅＮＢは、Ｘｎシグナリングにより知らされる。ＭｅＮＢにおいてＲＲＣは終端されるため、ＲＲＣメッセージ（例えば、ＲＲＣＲｅｃｏｎｆｉｇｃｏｍｐｌｅｔｅ）は、依然としてＭｅＮＢでＡＳ鍵により暗号化されていなければならない。このオプションは、ハンドオーバー及びデュアルコネクティビティのための鍵の異なるセットを管理することに関して、複雑さに関連する鍵管理を追加することができた。

インパクト：
１）ＭｅＮＢは、ＳｅＮＢでＫＳｅＮＢとして使用されるＫ^＊ｅＮＢを導出するために、Ｋ^＊ｅＮＢ生成手順を使用する。
２）ＭｅＮＢは、Ｋ^＊ｅＮＢをＸ２インタフェース上でＳｅＮＢへ送信する。
３）ＳｅＮＢは、ＫＳｅＮＢからユーザプレーンデータ暗号化のための暗号化鍵を導出する。
４）ＭｅＮＢは、暗号化のために、その鍵と必要なパラメータとを、Ｘ２インタフェース上でＳｅＮＢへ送信する。
５）ＭｅＮＢは、ＰＤＣＰＣＯＵＮＴを管理する。
６）ＵＥは、ＳｅＮＢとのユーザプレーン暗号化のために、同じＫ^＊ｅＮＢ及び暗号化鍵を導出する。
７）ＭｅＮＢ及びＵＥの両方は、ＫｅＮＢの保持、及びＫＳｅＮＢのための鍵管理の実行をすべきである。
８）鍵階層に対する変更：新たな鍵は、現在の鍵階層に追加されるべきである。

オプション３：ＳｅＮＢのための新たなＡＫＡ手順を実行する。
ＭＭＥ及びＵＥは、２つのアクティブセキュリティコンテキスト（ａｃｔｉｖｅｓｅｃｕｒｉｔｙｃｏｎｔｅｘｔ）を維持する必要があり、また、ハンドオーバーシグナリングは複雑になる。また、ＳＭＣ手順において変更が必要である。ＡＫＡ（ＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎａｎｄＫｅｙＡｇｒｅｅｍｅｎｔ）手順は、ＵＥ実装（ＵＥｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）において追加のシグナリング負荷及び複雑さに関して費用がかかる。

インパクト：
１）ＭＭＥ及びＵＥは、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢのための２つのＫｅＮＢを導出し、管理すべきである。
２）ＭＭＥは、ＫＳｅＮＢを、ＭｅＮＢを介してＳｅＮＢへ送信する。
３）ＳｅＮＢは、ＫＳｅＮＢからユーザプレーンデータ暗号化のための暗号化鍵を導出すべきである。
４）ＭｅＮＢは、暗号化のために、その鍵と必要なパラメータとを、Ｘ２インタフェース上でＳｅＮＢへ送信する。
５）ＭｅＮＢは、ＰＤＣＰＣＯＵＮＴを管理する。
６）ＵＥは、ＳｅＮＢとのユーザプレーン暗号化のための同じ鍵を導出する。
７）鍵階層に対する変更：新たな鍵は、現在の鍵階層に追加されるべきである。
８）ＮＡＳ（Ｎｏｎ−ＡｃｃｅｓｓＳｔｒａｔｕｍ）及びＡＳＳＭＡ手順は変更され得る。

他の問題
すべてのオプションのために研究すべき他の問題は、セキュリティ・ケイパビリティ（ｓｅｃｕｒｉｔｙｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）、ハンドオーバー、及び鍵変更オンザフライ（ｏｎ−ｔｈｅ−ｆｌｙ）の処理（ｈａｎｄｌｉｎｇ）である。

オペレータがその展開（ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）を保証できるのと同じセキュリティ・ケイパビリティを、ＭＭＥ及びＳｅＮＢが有すると仮定してよいだろう。しかし、もし異なるケイパビリティがサポートされるならば、ＵＥは、個々のノードにサポートされているアルゴリズムにしたがって鍵を導出するために、知らされる必要がある。

上記に基づき、ＵＥとＳｅＮＢとの間のＵ−Ｐｌａｎｅコンフィデンシャリティ（ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌｉｔｙ）プロテクションを保護するために、現在の鍵階層、ＭｅＮＢ、ＳｅＮＢ、ＵＥ、及び／又はＭＭＥに対してインパクトがあることは明らかである。

結論１：現在の鍵階層、ＵＥ、及び鍵管理のためのネットワークノード（ｅＮＢ及び／又はＭＭＥ）に対してインパクトがある。

３．提案
ＳＡ３へ以下のことを提案する。
結論１によってＳＡインライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）に返答すること。上記によるＳＡインラインへのドラフトＬＳレスポンスは、Ｓ３−１３１ｘｘｘにおいて提供される。

４．リファレンス
１．ＳＰ−１３０７２０Ｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏ：ＬＳｏｎＳｍａｌｌＣｅｌｌＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｗｏｒｋｉｎＲＡＮ

文書のうちの他方では、次のように提案する。

１．全般的な説明
ＳＡ３は、ユーザプレーンアーキテクチャ１Ａのためのセキュリティインパクトを議論し、以下の結論を出した。

ユーザプレーンアーキテクチャ１Ａ
ＳＡ３は、独立したＰＤＣＰによりＳｅＮＢにおけるセキュリティコンテキストの処理に対処するためのわずかなソリューション、及びＳｅＮＢのための暗号化鍵を生成する方法を議論した。この段階では、ＳＡ３は、現在の鍵階層、ＵＥ、及びネットワークエンティティ（ｅＮＢ及び／又はＭＭＥ）に対してインパクトがあると信じる。

−鍵階層に対するインパクト
−新たな鍵は、現在の鍵階層に追加されるべきである。

−ＳＭＣ手順に対するインパクト
−ＡＳＳＭＣ手順はインパクトを与えられる。
−ＮＡＳＳＭＣ手順はインパクトを与えられる。

−ＭｅＮＢに対するインパクト
−ＭｅＮＢは、鍵を導出し、ＳｅＮＢへ送信する。
−ＭｅＮＢは、鍵管理を実行し、ＭｅＮＢでＲＲＣが終端するため、ＰＤＣＰＣＯＵＮＴを維持する。
−ＭｅＮＢは、ユーザデータ暗号化のためのパラメータをＳｅＮＢに提供する。
−ＭｅＮＢは、鍵変更オンザフライ、ハンドオーバー、ＲＲＣコネクション失敗（ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎｆａｉｌｕｒｅ）にしたがってあらゆる変化を管理する。

−ＳｅＮＢに対するインパクト
−ＳｅＮＢは、暗号化鍵を導出する必要があり得る。
−ＳｅＮＢは、アルゴリズム情報をＭｅＮＢに提供する必要があり得る。

−ＵＥに対するインパクト
−ＵＥは、その（それらの）鍵のための鍵管理を実行すべきである。

なお、本発明は、上記の実施の形態によって限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づき、当業者によって種々の変更が可能なことは明らかである。

上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

（付記１）
無線基地局であって、
第２の鍵から第１の鍵を導出する導出手段と、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）との間のＵ−Ｐｌａｎｅ（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅ）上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、
前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する送信手段と、
を備える無線基地局。

（付記２）
前記第２の鍵は、標準化されたＫ_ｅＮＢであり、
前記導出手段は、
前記Ｋ_ｅＮＢから標準化されたＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出し、
前記第１の鍵として、前記Ｋ_{ＵＰｅｎｃ}とは異なる鍵を導出する、
付記１に記載の無線基地局。

（付記３）
前記第２の鍵は、標準化されたＫ_ｅＮＢであり、
前記導出手段は、
前記Ｋ_ｅＮＢから標準化されたＫ_{ＵＰｅｎｃ}を導出し、
前記Ｋ_{ＵＰｅｎｃ}から、前記第１の鍵及び第３の鍵を互いに異なるように導出し、前記第３の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の前記トラフィックを保護するために使用される、
付記１に記載の無線基地局。

（付記４）
前記ＵＥが前記第１の鍵を導出することができるように、前記ＵＥとネゴシエートするネゴシエーション手段、
をさらに備える付記１から３のいずれかに記載の無線基地局。

（付記５）
前記第１の鍵の管理を実行する管理手段、
をさらに備える付記１から４のいずれかに記載の無線基地局。

（付記６）
無線基地局であって、
第１の鍵をコアネットワークから受信する受信手段と、
他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第２の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために、前記第１の鍵を前記他の基地局へ送信する送信手段と、を備え、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される、
無線基地局。

（付記７）
前記第１の鍵は、前記無線基地局に割り当てられたＫ_ｅＮＢとは異なるＫ_ｅＮＢである、
付記６に記載の無線基地局。

（付記８）
前記ＵＥが前記第２の鍵を導出することができるように、前記ＵＥとネゴシエートするネゴシエーション手段、
をさらに備える付記６又は７に記載の無線基地局。

（付記９）
前記第２の鍵の管理を実行する管理手段、
をさらに備える付記６から８のいずれかに記載の無線基地局。

（付記１０）
無線基地局であって、
ハンドオーバー手順と同様の方法で第２の鍵から第１の鍵を導出する導出手段と、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第３の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、
前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する送信手段と、
を備える無線基地局。

（付記１１）
前記ＵＥが前記第３の鍵を導出することができるように、前記ＵＥとネゴシエートするネゴシエーション手段、
をさらに備える付記１０に記載の無線基地局。

（付記１２）
前記第３の鍵の管理を実行する管理手段、
をさらに備える付記１０又は１１に記載の無線基地局。

（付記１３）
無線基地局であって、
他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を、前記他の無線基地局が導出するために、ランダム値を前記他の基地局へ送信する送信手段を備え、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される、
無線基地局。

（付記１４）
前記ＵＥが前記鍵を導出することができるように、前記ＵＥとネゴシエートするネゴシエーション手段、
をさらに備える付記１３に記載の無線基地局。

（付記１５）
前記鍵の管理を実行する管理手段、
をさらに備える付記１３又は１４に記載の無線基地局。

（付記１６）
無線基地局であって、
第２の鍵から第１の鍵を導出する導出手段と、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第３の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、
前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する送信手段と、
を備える無線基地局。

（付記１７）
前記ＵＥが前記第３の鍵を導出することができるように、前記ＵＥとネゴシエートするネゴシエーション手段、
をさらに備える付記１６に記載の無線基地局。

（付記１８）
前記第３の鍵の管理を実行する管理手段、
をさらに備える付記１６又は１７に記載の無線基地局。

（付記１９）
無線基地局であって、
ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を受信する受信手段を備え、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる、
無線基地局。

（付記２０）
無線基地局であって、
第１の鍵を、ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から受信する受信手段と、
前記第１の鍵から、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第２の鍵を導出する導出手段と、を備え、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる、
無線基地局。

（付記２１）
無線基地局であって、
ランダム値を、ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から受信する受信手段と、
前記ランダム値の使用によって、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を導出する導出手段と、を備え、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる、
無線基地局。

（付記２２）
コアネットワーク内に設置されるノードであって、
鍵を導出する導出手段と、
前記鍵をＵＥが無線で接続された無線基地局へ送信する送信手段と、を備え、
前記鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される、
ノード。

（付記２３）
ＵＥであって、
前記ＵＥが無線で接続された無線基地局とネゴシエートするネゴシエーション手段と、
前記ネゴシエーションの結果に基づいて、他の無線基地局と前記ＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を導出する導出手段と、を備え、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される、
ＵＥ。

（付記２４）
前記鍵の管理を実行する管理手段、
をさらに備える付記１２に記載のＵＥ。

（付記２５）
通信システムであって、
ＵＥと、
前記ＵＥが無線で接続された第１の無線基地局と、
第２の無線基地局と、を備え、
前記第１の無線基地局は、
第２の鍵から第１の鍵を導出し、前記第１の鍵は、前記第２の無線基地局と前記ＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用され、前記トラフィックは、前記第１の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記第１の無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、
前記第１の鍵を前記第２の無線基地局へ送信し、
前記第２の無線基地局は、前記第１の鍵を前記第１の無線基地局から受信し、
前記ＵＥは、
前記第１の無線基地局とネゴシエートし、
前記ネゴシエーションの結果に基づいて前記第１の鍵を導出する、
通信システム

（付記２６）
通信システムであって、
ＵＥと、
前記ＵＥが無線で接続された第１の無線基地局と、
第２の無線基地局と、
コアネットワーク内に設置されるノードと、を備え、
前記ノードは、
第１の鍵を導出し、
前記第１の鍵を前記第１の無線基地局へ送信し、
前記第１の無線基地局は、
前記第１の鍵を前記ノードから受信し、
前記第１の鍵を前記第２の無線基地局へ送信し、
前記第２の無線基地局は、
前記第１の鍵を前記第１の無線基地局から受信し、
前記第１の鍵から、前記ＵＥと前記第２の無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第２の鍵を導出し、前記トラフィックは、前記ＵＥと前記第１の無線基地局との間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、
前記ＵＥは、
前記第１の無線基地局とネゴシエートし、
前記ネゴシエーションの結果に基づいて前記第２の鍵を導出する、
通信システム

（付記２７）
通信システムであって、
ＵＥと、
前記ＵＥが無線で接続された第１の無線基地局と、
第２の無線基地局と、を備え、
前記第１の無線基地局は、
第２の鍵から第１の鍵を導出し、前記第１の鍵は、前記ＵＥと前記第２の無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第３の鍵を、前記第２の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記ＵＥと前記第１の無線基地局との間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記第１の無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、
前記第１の鍵を前記第２の無線基地局へ送信し、
前記第２の無線基地局は、
前記第１の鍵を前記第１の無線基地局から受信し、
前記第１の鍵の使用によって前記第３の鍵を導出し、
前記ＵＥは、
前記第１の無線基地局とネゴシエートし、
前記ネゴシエーションの結果に基づいて前記第３の鍵を導出する、
通信システム

（付記２８）
通信システムであって、
ＵＥと、
前記ＵＥが無線で接続された第１の無線基地局と、
第２の無線基地局と、を備え、
前記第１の無線基地局は、ランダム値を前記第２の無線基地局へ送信し、
前記第２の無線基地局は、
前記ランダム値を前記第１の無線基地局から受信し、
前記ランダム値の使用によって、前記ＵＥと前記第２の無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を導出し、前記トラフィックは、前記ＵＥと前記第１の無線基地局との間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、
前記ＵＥは、
前記第１の無線基地局とネゴシエートし、
前記ネゴシエーションの結果に基づいて前記鍵を導出する、
通信システム

（付記２９）
無線基地局の動作を制御する方法であって、
第２の鍵から第１の鍵を導出し、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、
前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する、
ことを含む方法。

（付記３０）
無線基地局の動作を制御する方法であって、
第１の鍵をコアネットワークから受信し、
他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第２の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために、前記第１の鍵を前記他の基地局へ送信し、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される、
ことを含む方法。

（付記３１）
無線基地局の動作を制御する方法であって、
ハンドオーバー手順と同様の方法で第２の鍵から第１の鍵を導出し、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第３の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、
前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する、
ことを含む方法。

（付記３２）
無線基地局の動作を制御する方法であって、
他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を、前記他の無線基地局が導出するために、ランダム値を前記他の基地局へ送信し、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される、
ことを含む方法。

（付記３３）
無線基地局の動作を制御する方法であって、
第２の鍵から第１の鍵を導出し、前記第１の鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第３の鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記無線基地局と前記ＵＥとの間で共有され、
前記第１の鍵を前記他の無線基地局へ送信する、
ことを含む方法。

（付記３４）
無線基地局の動作を制御する方法であって、
ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を受信し、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる、
ことを含む方法。

（付記３５）
無線基地局の動作を制御する方法であって、
第１の鍵を、ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から受信し、
前記第１の鍵から、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される第２の鍵を導出し、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記第２の鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる、
ことを含む方法。

（付記３６）
無線基地局の動作を制御する方法であって、
ランダム値を、ＵＥが無線で接続された他の無線基地局から受信し、
前記ランダム値の使用によって、前記ＵＥと前記無線基地局との間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送される第１のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を導出し、前記第１のトラフィックは、前記他の無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上の第２のトラフィックと並行して伝送され、前記鍵は、前記第２のトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵とは異なる、
ことを含む方法。

（付記３７）
コアネットワーク内に設置されるノードの動作を制御する方法であって、
鍵を導出し、
前記鍵をＵＥが無線で接続された無線基地局へ送信し、
前記鍵は、他の無線基地局と、前記無線基地局に無線で接続されたＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を、前記他の無線基地局が導出するために使用され、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される、
ことを含む方法。

（付記３８）
ＵＥの動作を制御する方法であって、
前記ＵＥが無線で接続された無線基地局とネゴシエートし、
前記ネゴシエーションの結果に基づいて、他の無線基地局と前記ＵＥとの間のＵ−Ｐｌａｎｅ上で伝送されるトラフィックをコンフィデンシャルに保護するために使用される鍵を導出し、前記トラフィックは、前記無線基地局と前記ＵＥとの間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅ上のトラフィックと並行して伝送される、
ことを含む方法。

この出願は、２０１３年１２月２４日に出願された日本出願特願２０１３−２６５２７３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０ＵＥ
１１、２４ネゴシエーション部
１２、２１、３２、４１導出部
１３、２５管理部
２０ＭｅＮＢ
２２、４２送信部
２３、３１受信部
３０ＳｅＮＢ
４０ＭＭＥ
５０ＳＧＷ

Claims

ＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）と、マスタ基地局と、セカンダリ基地局とを含み、前記ＵＥが前記マスタ基地局と前記セカンダリ基地局にＵ−Ｐｌａｎｅ（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅ）で接続されたデュアルコネクティビティ構成の通信システムにおける、前記セカンダリ基地局の通信方法であって、
前記マスタ基地局より、前記マスタ基地局が第１の基地局鍵から導出した第２の基地局鍵を受信し、
前記第２の基地局鍵を第３の基地局鍵として使用し、
前記第３の基地局鍵から、前記ＵＥと前記セカンダリ基地局間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅの保護に用いるＵＰ鍵を導出し、
前記ＵＥが前記セカンダリ基地局にてサポートする暗号化のためのアルゴリズム情報に基づき前記ＵＰ鍵を導出するよう、前記アルゴリズム情報を前記マスタ基地局を介して前記ＵＥに送信し、
前記ＵＰ鍵を用いて、前記ＵＥとのＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックをコンフィデンシャルに保護する、
通信方法。
前記セカンダリ基地局は、前記マスタ基地局とＸ２インタフェースで接続される、請求項１に記載の通信方法。
前記第１の基地局鍵は、ＭＭＥ（ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ）により鍵Ｋ_ASMEから導出され、前記マスタ基地局に送信される、請求項１に記載の通信方法。
前記マスタ基地局は、前記ＵＰ鍵の更新および除去の管理を行う、請求項１に記載の通信方法。
前記ＵＥは、ＰＤＣＰ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＣＯＵＮＴのための制御を行う、請求項１に記載の通信方法。
ＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）と、マスタ基地局と、セカンダリ基地局とを含み、前記ＵＥが前記マスタ基地局と前記セカンダリ基地局にＵ−Ｐｌａｎｅ（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅ）で接続されたデュアルコネクティビティ構成の通信システムにおける、前記セカンダリ基地局であって、
前記マスタ基地局より、前記マスタ基地局が第１の基地局鍵から導出した第２の基地局鍵を受信する受信手段と、
前記第２の基地局鍵を第３の基地局鍵として使用する制御手段と、
前記第３の基地局鍵から、前記ＵＥと前記セカンダリ基地局間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅの保護に用いるＵＰ鍵を導出する鍵導出手段と、
前記ＵＥが前記セカンダリ基地局にてサポートする暗号化のためのアルゴリズム情報に基づき前記ＵＰ鍵を導出するよう、前記アルゴリズム情報を前記マスタ基地局を介して前記ＵＥに送信する送信手段と、
前記ＵＰ鍵を用いて、前記ＵＥとのＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックをコンフィデンシャルに保護する暗号化手段と、を有する、
セカンダリ基地局。
ＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）と、マスタ基地局と、セカンダリ基地局とを含み、前記ＵＥが前記マスタ基地局と前記セカンダリ基地局にＵ−Ｐｌａｎｅ（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅ）で接続されたデュアルコネクティビティ構成の通信システムにおける、前記マスタ基地局の通信方法であって、
第１の基地局鍵から導出した第２の基地局鍵を、前記セカンダリ基地局が前記第２の基地局鍵を第３の基地局鍵として使用し、前記第３の基地局鍵からＵＰ鍵を導出するよう、前記セカンダリ基地局に送信し、
前記セカンダリ基地局より、前記セカンダリ基地局がサポートする暗号化のためのアルゴリズム情報を受信し、
前記アルゴリズム情報を、前記アルゴリズム情報に基づき前記ＵＥが前記ＵＰ鍵を導出するよう、前記ＵＥに送信する、
通信方法。
前記セカンダリ基地局は、前記マスタ基地局とＸ２インタフェースで接続される、請求項７に記載の通信方法。
前記第１の基地局鍵は、ＭＭＥ（ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ）により鍵Ｋ_ASMEから導出され、前記マスタ基地局に送信される、請求項７に記載の通信方法。
前記マスタ基地局は、前記ＵＰ鍵の更新および除去の管理を行う、請求項７に記載の通信方法。
前記ＵＥは、ＰＤＣＰ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＣＯＵＮＴのための制御を行う、請求項７に記載の通信方法。
ＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）と、マスタ基地局と、セカンダリ基地局とを含み、前記ＵＥが前記マスタ基地局と前記セカンダリ基地局にＵ−Ｐｌａｎｅ（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅ）で接続されたデュアルコネクティビティ構成の通信システムにおける、前記マスタ基地局であって、
前記セカンダリ基地局が第２の基地局鍵を第３の基地局鍵として使用し、前記第３の基地局鍵からＵＰ鍵を導出するよう、第１の基地局鍵から導出した前記第２の基地局鍵を前記セカンダリ基地局に送信する第１の送信手段と、
前記セカンダリ基地局より、前記セカンダリ基地局がサポートする暗号化のためのアルゴリズム情報を受信する受信手段と、
前記アルゴリズム情報に基づき前記ＵＥが前記ＵＰ鍵を導出するよう、前記アルゴリズム情報を前記ＵＥに送信する第２の送信手段と、を有する、
マスタ基地局。
マスタ基地局およびセカンダリ基地局を含む、デュアルコネクティビティ構成の通信システムにおける、ＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）の通信方法であって、
前記マスタ基地局および前記セカンダリ基地局にＵ−Ｐｌａｎｅ（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅ）で接続し、
第１の基地局鍵から第２の基地局鍵を導出する前記マスタ基地局から、前記セカンダリ基地局がサポートする暗号化のためのアルゴリズム情報を受信し、
前記アルゴリズム情報に基づいて、前記ＵＥと前記セカンダリ基地局間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅの保護に用いるＵＰ鍵を導出し、
前記マスタ基地局から受信した前記第２の基地局鍵を第３の基地局鍵として使用し、前記第３の基地局鍵から前記ＵＰ鍵を導出する前記セカンダリ基地局とのＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックを、前記ＵＰ鍵を用いてコンフィデンシャルに保護する、
通信方法。
前記セカンダリ基地局は、前記セカンダリ基地局がサポートする暗号化のためのアルゴリズム情報を前記マスタ基地局に送信する、請求項１３に記載の通信方法。
前記セカンダリ基地局は、前記マスタ基地局とＸ２インタフェースで接続される、請求項１３に記載の通信方法。
前記第１の基地局鍵は、ＭＭＥ（ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ）により鍵Ｋ_ASMEから導出され、前記マスタ基地局に送信される、請求項１３に記載の通信方法。
前記マスタ基地局は、前記ＵＰ鍵の更新および除去の管理を行う、請求項１５に記載の通信方法。
前記ＵＥは、ＰＤＣＰ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＣＯＵＮＴのための制御を行う、請求項１３に記載の通信方法。
マスタ基地局およびセカンダリ基地局を含む、デュアルコネクティビティ構成の通信システムにおける、ＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）であって、
前記マスタ基地局および前記セカンダリ基地局にＵ−Ｐｌａｎｅ（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅ）で接続する制御手段と、
第１の基地局鍵から第２の基地局鍵を導出する前記マスタ基地局から、前記セカンダリ基地局がサポートする暗号化のためのアルゴリズム情報を受信する受信手段と、
前記アルゴリズム情報に基づいて、前記ＵＥと前記セカンダリ基地局間の前記Ｕ−Ｐｌａｎｅの保護に用いるＵＰ鍵を導出する鍵導出手段と、
前記マスタ基地局から受信した前記第２の基地局鍵を第３の基地局鍵として使用し、前記第３の基地局鍵から前記ＵＰ鍵を導出する前記セカンダリ基地局とのＵ−Ｐｌａｎｅトラフィックを、前記ＵＰ鍵を用いて、コンフィデンシャルに保護する保護手段と、を有する、
ＵＥ。