JP7414816B2 - ユーザ機器に供給された構成パラメータのセキュアな更新のためのシステム及び方法 - Google Patents

ユーザ機器に供給された構成パラメータのセキュアな更新のためのシステム及び方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本非仮特許出願は、２０１８年１０月６日に出願された米国仮特許出願６２／７４２，３４１号の優先権を主張し、引用により本明細書に完全に提供されているかのように組み込まれている。
本開示は通信システムの分野に関し、詳細にはモバイルデバイスの更新に関する。
サービスプロバイダまたはキャリアは、一般にユーザ機器（ＵＥ）と呼ばれる、携帯電話またはその他のモバイルデバイス／端末のエンドユーザに多数の音声及びデータサービスを提供するモバイルネットワークを実装している。音声サービスのいくつかの例は、音声通話、通話転送、通話中着信などである。データサービスのいくつかの例は、インターネットアクセス、ストリーミングオーディオ、ストリーミングビデオ、オンラインゲーム、インターネットプロトコルテレビ（ＩＰ－ＴＶ）などである。モバイルネットワークは、エンドユーザへの最後のリンクがワイヤレスであるタイプのネットワークである。モバイルネットワークは、一般に、コアネットワークと、無線インターフェースを介してＵＥとシグナリング及びデータを交換する１つまたは複数の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）とを含む。
ＵＥは、典型的には、サブスクライバの国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、セキュリティ認証、暗号化情報、及びその他の構成パラメータが供給される。ＵＥのホームネットワークがＵＥの構成パラメータのうちの１つまたは複数を更新する必要がある場合があり得る。たとえば、ＵＥのホームネットワークは、サブスクリプションの変更が発生したとき、新しいサービスの割り当てがあったとき、モバイルネットワークがロングタームエボリューション（ＬＴＥ）から次世代ネットワークに移行したときなどに、構成パラメータを更新し得る。したがって、ＵＥにおける構成パラメータを更新するための強化された手順を特定することは有益である。
本明細書に記載の実施形態は、非アクセス層（ＮＡＳ）メッセージを使用したＵＥ構成パラメータの更新を提供する。概説として、次世代ネットワークに移行するモバイルネットワークは、統合データ管理（ＵＤＭ）と、アクセス及びモビリティ管理機能（ＡＭＦ）とを含み得る。ＵＥのホームネットワーク内にあるＵＤＭは、セキュリティ保護（たとえば、セキュア化パケット（ｓｅｃｕｒｅｄ ｐａｃｋｅｔ）、完全性保護など）がなされたＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新をアセンブルするように構成される。ＵＤＭは、セキュリティ保護がなされたＵＥ構成パラメータ更新をＡＭＦに送信する。次いで、ＡＭＦは、ＮＡＳメッセージを使用してＵＥ構成パラメータ更新をＵＥに透過的に送信するように構成される。この場合も、ＵＥ構成パラメータ更新はＮＡＳメッセージ内でセキュリティ保護される。ＵＥは、ＮＡＳメッセージを受信すると、ＮＡＳメッセージで提供された更新に基づいて自身のＵＥ構成パラメータを更新するように構成される。この手順の技術的な利点の１つは、ＵＥ構成パラメータ更新に対してエンドツーエンドのセキュリティが提供されることである。他の技術的な利点は、ＵＥ構成パラメータを更新するために、ネイティブの制御プレーンの機能が使用され得ることである。したがって、ＵＥに更新を提供するために、専用のネットワーク要素が配備される必要はない。
一実施形態は、モバイルネットワークのＡＭＦ要素を備える。ＡＭＦ要素は、プロセッサ（複数可）と、プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラムコードを含むメモリと、を含む。プロセッサは、ＡＭＦ要素に、ＵＤＭ要素から、ＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含む制御プレーンメッセージを受信させるように構成される。ＵＥ構成パラメータ更新は、保護メカニズムに従ってセキュリティ保護される。プロセッサは、ＡＭＦ要素に、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を第１のＮＡＳメッセージのコンテナに挿入させるようにさらに構成され、コンテナはＵＥ構成パラメータ更新用に設計（ｄｅｓｉｇｎａｔｅ）される。プロセッサは、ＡＭＦ要素に、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を含むコンテナを有する第１のＮＡＳメッセージをＵＥに送信させるようにさらに構成される。
他の実施形態では、ＵＥ構成パラメータ更新は、保護メカニズムに従ってセキュア化パケット内にカプセル化される。
他の実施形態では、ＵＥ構成パラメータ更新は、保護メカニズムに従ってＵＥのＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して完全性保護される。
他の実施形態では、ＵＥ構成パラメータ更新は、セキュア化パケット内にカプセル化され、セキュア化パケットは、保護メカニズムに従ってＵＥのＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して完全性保護される。
他の実施形態では、第１のＮＡＳメッセージは、ＮＡＳ登録手順中にＵＥに送信されるＮＡＳ登録受諾メッセージを備える。プロセッサは、ＡＭＦ要素に、ＮＡＳ登録手順中にＵＥから、ＵＥ構成パラメータ更新が受信されたというＵＥ確認応答を含むコンテナを有する第２のＮＡＳメッセージを受信させ、ＵＥ確認応答を有する他の制御プレーンメッセージをＵＤＭ要素に送信させるようにさらに構成される。ＵＥから受信された第２のＮＡＳメッセージは、ＮＡＳ登録完了メッセージまたはアップリンクＮＡＳトランスポートメッセージを備え得る。
他の実施形態では、第１のＮＡＳメッセージは、ＮＡＳ登録手順の後に実行されるＮＡＳトランスポート手順のダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージを備える。プロセッサは、ＡＭＦ要素に、ＵＥ構成パラメータ更新が受信されたというＵＥからのＵＥ確認応答を含むコンテナを有する第２のＮＡＳメッセージをＵＥから受信させ、ＵＥ確認応答を有する他の制御プレーンメッセージをＵＤＭ要素に送信させるようにさらに構成される。第２のＮＡＳメッセージは、アップリンクＮＡＳトランスポートメッセージを備える。
他の実施形態は、ＵＥに供給されたＵＥ構成パラメータを更新するための更新手順を実行する方法を備える。この方法は、ＡＭＦ要素においてＵＤＭ要素から、ＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含む制御プレーンメッセージを受信することを備える。ＵＥ構成パラメータ更新は、保護メカニズムに従ってセキュリティ保護される。この方法は、ＡＭＦ要素において、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を第１のＮＡＳメッセージのコンテナに挿入することであって、コンテナはＵＥ構成パラメータ更新用に設計される、挿入することをさらに備える。この方法は、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を含むコンテナを有する第１のＮＡＳメッセージをＡＭＦ要素からＵＥに送信することをさらに備える。
他の実施形態では、ＵＥ構成パラメータ更新は、保護メカニズムに従ってセキュア化パケット内にカプセル化される。
他の実施形態では、ＵＥ構成パラメータ更新は、保護メカニズムに従ってＵＥのＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して完全性保護される。
他の実施形態では、ＵＥ構成パラメータ更新は、セキュア化パケット内にカプセル化され、セキュア化パケットは、保護メカニズムに従ってＵＥのＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して完全性保護される。
他の実施形態では、第１のＮＡＳメッセージは、ＮＡＳ登録手順中にＡＭＦ要素からＵＥに送信されるＮＡＳ登録受諾メッセージを備える。
他の実施形態では、この方法は、ＮＡＳ登録手順中にＡＭＦ要素においてＵＥから、ＵＥ構成パラメータ更新が受信されたというＵＥ確認応答を含むコンテナを有する第２のＮＡＳメッセージを受信することと、ＵＥ確認応答を有する他の制御プレーンメッセージをＡＭＦ要素からＵＤＭ要素に送信することと、をさらに備える。第２のＮＡＳメッセージは、ＮＡＳ登録完了メッセージまたはアップリンクＮＡＳトランスポートメッセージを備え得る。
他の実施形態では、第１のＮＡＳメッセージは、ＮＡＳ登録手順の後に実行されるＮＡＳトランスポート手順のダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージを備える。
他の実施形態では、この方法は、ＵＥ構成パラメータ更新が受信されたというＵＥからのＵＥ確認応答を含むコンテナを有する第２のＮＡＳメッセージを、ＡＭＦ要素においてＵＥから受信することと、ＵＥ確認応答を有する他の制御プレーンメッセージをＡＭＦ要素からＵＤＭ要素に送信することと、をさらに備える。第２のＮＡＳメッセージは、アップリンクＮＡＳトランスポートメッセージを備える。
他の実施形態では、この方法は、ＵＥにおいてＡＭＦ要素から、セキュリティ保護されたＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含むコンテナを有する第１のＮＡＳメッセージを受信することと、ＵＥにおいてＵＥ構成パラメータ更新を検証するためにセキュリティチェックを実行することと、ＵＥ構成パラメータ更新が検証されたときに、ＵＥ構成パラメータ更新に基づいてＵＥ構成パラメータのうちの１つまたは複数を更新することと、をさらに備える。
他の実施形態では、第１のＮＡＳメッセージが再登録インジケータを含むとき、この方法は、ＵＥにおいて更新されたＵＥ構成パラメータを使用して再登録するためにＮＡＳ登録手順を開始することをさらに備える。
他の実施形態は、汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）をホストする汎用集積回路カード（ＵＩＣＣ）と、プロセッサと、プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラムコードを含むメモリと、を含むＵＥを備える。ＵＩＣＣ及びメモリの少なくとも１つは、ＵＥ用のＵＥ構成パラメータを記憶する。プロセッサは、ＵＥに、ＡＭＦ要素から、保護メカニズムに従ってセキュリティ保護されたＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含むコンテナを有する第１のＮＡＳメッセージを受信させるように構成される。ＵＩＣＣ及び／またはプロセッサは、ＵＥに、ＵＥ構成パラメータ更新を検証するためにセキュリティチェックを実行することと、ＵＥ構成パラメータ更新が検証されたときに、ＵＥ構成パラメータ更新に基づいてＵＥ構成パラメータのうちの１つまたは複数を更新することと、を行わせるように構成される。
他の実施形態では、ＵＥ構成パラメータ更新は、第１のＮＡＳメッセージのコンテナ内のセキュア化パケット内にカプセル化される。
他の実施形態では、ＵＥ構成パラメータ更新は、ＵＥのＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して完全性保護される。
他の実施形態では、ＵＥ構成パラメータ更新は、第１のＮＡＳメッセージのコンテナ内のセキュア化パケット内にカプセル化され、セキュア化パケットは、ＵＥのＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して完全性保護される。
他の実施形態では、第１のＮＡＳメッセージは、ＮＡＳ登録手順中にＵＥに送信されるＮＡＳ登録受諾メッセージを備える。
他の実施形態では、ＮＡＳ登録受諾メッセージがＵＥ確認応答インジケータを含むとき、プロセッサは、ＵＥに、ＵＥ構成パラメータ更新が受信されたというＵＥからのＵＥ確認応答を含むコンテナを有する第２のＮＡＳメッセージをＡＭＦ要素に送信させるようにさらに構成される。第２のＮＡＳメッセージは、ＮＡＳ登録完了メッセージまたはアップリンクＮＡＳトランスポートメッセージを備え得る。
他の実施形態では、第１のＮＡＳメッセージは、ＮＡＳ登録手順の後に実行されるＮＡＳトランスポート手順のダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージを備える。
他の実施形態では、ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージがＵＥ確認応答インジケータを含むとき、プロセッサは、ＵＥに、ＵＥ構成パラメータ更新が受信されたというＵＥからのＵＥ確認応答を含むコンテナを有するアップリンクＮＡＳトランスポートメッセージをＡＭＦ要素に送信させるようにさらに構成される。
他の実施形態では、第１のＮＡＳメッセージが再登録インジケータを含むとき、プロセッサは、ＵＥに、更新されたＵＥ構成パラメータを使用して再登録させるためにＮＡＳ登録手順を開始させるようにさらに構成される。
他の実施形態は、ＵＤＭ要素から、ＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含む制御プレーンメッセージを受信するための手段を含むＡＭＦ要素を含む。ＵＥ構成パラメータ更新は、保護メカニズムに従ってセキュリティ保護される。ＡＭＦ要素は、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を第１のＮＡＳメッセージのコンテナに挿入するための手段と、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を含むコンテナを有する第１のＮＡＳメッセージをＵＥに送信するための手段と、をさらに含む。
他の実施形態は、ＵＥ用のＵＥ構成パラメータを記憶するための手段を含むＵＥを備える。ＵＥは、ＡＭＦ要素から、保護メカニズムに従ってセキュリティ保護されたＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含むコンテナを有する第１のＮＡＳメッセージを受信するための手段と、ＵＥ構成パラメータ更新を検証するためにセキュリティチェックを実行するための手段と、ＵＥ構成パラメータ更新が検証されたときに、ＵＥ構成パラメータ更新に基づいてＵＥ構成パラメータのうちの１つまたは複数を更新するための手段と、をさらに含む。
上記の概要は、本明細書のいくつかの態様の基本的な理解を提供する。本概要は、本明細書の広範な概説ではない。本明細書の主要または重要な要素を特定することも、本明細書の特定の実施形態の範囲または特許請求の範囲を線引きすることも意図していない。その唯一の目的は、後述するさらに詳細な説明の前置きとして、本明細書のいくつかの概念を簡略化した形で提示することである。
以下、本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として添付の図面を参照しながら説明する。全ての図面において、同じ参照番号は同じ要素または同じタイプの要素を表す。
例示的な実施形態におけるモバイルネットワークを示す。 進化型パケットコア（ＥＰＣ）ネットワークを示す。 次世代ネットワークの非ローミングアーキテクチャを示す。 次世代ネットワークのローミングアーキテクチャを示す。 無線プロトコルスタックを示す。 例示的な実施形態におけるＵＥのブロック図である。 例示的な実施形態におけるＵＥの機能モデルの図である。 例示的な実施形態におけるＡＭＦ要素のブロック図である。 例示的な実施形態におけるＵＤＭ要素のブロック図である。 例示的な実施形態における、ＵＤＭ要素において更新手順を実行する方法を示すフローチャートである。 例示的な実施形態における、ＡＭＦ要素において更新手順を実行する方法を示すフローチャートである。 例示的な実施形態における、ＵＥにおいて更新手順を実行する方法を示すフローチャートである。 例示的な実施形態における登録中の更新手順を示すメッセージ図である。 例示的な実施形態における登録後の更新手順を示すメッセージ図である。 例示的な実施形態における登録中の更新手順を示すメッセージ図である。 例示的な実施形態における登録後の更新手順を示すメッセージ図である。 例示的な実施形態における登録中の更新手順を示すメッセージ図である。 例示的な実施形態における登録後の更新手順を示すメッセージ図である。
図及び以下の説明は、特定の例示的な実施形態を示している。したがって、当業者であれば、本明細書では明示的に説明も図示もしていないが、実施形態の原理を具現化し、実施形態の範囲内に含まれる様々な構成を考案できるであろうことは理解されよう。さらに、本明細書に記載の全ての実施例は、実施形態の原理を理解するのを助けることを意図したものであり、そのような具体的に記述した実施例及び条件に限定されないものとして解釈されるべきである。結果として、本発明の概念（複数可）は、以下に記載する特定の実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲及びそれらの均等物によって限定される。
図１は、例示的な実施形態におけるモバイルネットワーク１００を示している。モバイルネットワーク１００（セルラーネットワークとも呼ばれる）は、最後のリンクがワイヤレスであるタイプのネットワークであり、複数のデバイスに音声及び／またはデータサービスを提供する。モバイルネットワーク１００は、第３世代（３Ｇ）、第４世代（４Ｇ）、及び／または次世代ネットワーク（たとえば、第５世代（５Ｇ））であり得る。
モバイルネットワーク１００は、ＵＥ１１０に（図示していない他のＵＥにも）通信サービスを提供するものとして図示している。ＵＥ１１０は、音声サービス、データサービス、マシンツーマシン（Ｍ２Ｍ）もしくはマシンタイプ通信（ＭＴＣ）サービス、モノのインターネット（ＩｏＴ）サービス、及び／またはその他のサービスが可能になり得る。ＵＥ１１０は、携帯電話（たとえば、スマートフォン）、タブレットまたはＰＤＡ、モバイルブロードバンドアダプタを有するコンピュータなどのエンドユーザデバイスであり得る。
モバイルネットワーク１００は、無線インターフェース１２２を介してＵＥ１１０と通信する１つまたは複数の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１２０を含む。ＲＡＮ１２０は、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク（Ｅ－ＵＴＲＡＮ）アクセス、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）アクセス、固定アクセス、衛星無線アクセス、新しい無線アクセス技術（ＲＡＴ）などをサポートし得る。一例として、ＲＡＮ１２０は、地理的エリアにわたって分散された１つまたは複数の基地局１２４を含むＥ－ＵＴＲＡＮまたは次世代ＲＡＮ（ＮＧ－ＲＡＮ）を含み得る。基地局１２４は、無線通信技術を使用して、ライセンスされたスペクトルでＵＥと通信し、ＵＥをコアネットワークとインターフェースするエンティティを含み得る。Ｅ－ＵＴＲＡＮ内の基地局１２４は、進化型ＮｏｄｅＢ（ｅＮｏｄｅＢ）と呼ばれる。ＮＧ－ＲＡＮ内の基地局１２４は、ｇＮｏｄｅＢ（ＮＲ基地局）、及び／またはｎｇ－ｅＮｏｄｅＢ（５ＧコアネットワークをサポートするＬＴＥ基地局）と呼ばれる。他の例として、ＲＡＮ１２０は、１つまたは複数のワイヤレスアクセスポイント（ＷＡＰ）１２５を含むＷＬＡＮを含み得る。ＷＬＡＮは、ＵＥがワイヤレス（無線）接続を介してローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に接続できるネットワークである。ＷＡＰ１２５は、無線通信技術を使用して、ライセンスされていないスペクトルを介してＵＥと通信し、ＵＥにコアネットワークへのアクセスを提供するノードである。ＷＡＰ１２５の一例は、２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚの無線帯域で動作するＷｉＦｉアクセスポイントである。本明細書で使用する「基地局」という用語は、ｅＮｏｄｅＢ、ｇＮｏｄｅＢ、ｎｇ－ｅＮｏｄｅＢ、ＷＡＰなどを指し得る。
ＵＥ１１０は、ＲＡＮ１２０のセル１２６に接続して、コアネットワーク１３０にアクセスすることができる。したがって、ＲＡＮ１２０は、ＵＥ１１０とコアネットワーク１３０との間の無線インターフェースを表す。コアネットワーク１３０は、ＲＡＮ１２０によって接続された顧客に様々なサービスを提供するモバイルネットワーク１００の中心部である。コアネットワーク１３０の一例は、３ＧＰＰによってＬＴＥ用に提案された進化型パケットコア（ＥＰＣ）ネットワークである。コアネットワーク１３０の他の例は、３ＧＰＰによって提案された５Ｇコアネットワークである。コアネットワーク１３０は、ＵＥ１１０にサービスを提供するサーバ、デバイス、装置、または機器（ハードウェアを含む）を含み得るネットワーク要素１３２を含む。ＥＰＣネットワークにおけるネットワーク要素１３２は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）、サービングゲートウェイ（Ｓ－ＧＷ）、パケットデータネットワークゲートウェイ（Ｐ－ＧＷ）などを含み得る。５Ｇネットワークにおけるネットワーク要素１３２は、アクセス及びモビリティ管理機能（ＡＭＦ）、セッション管理機能（ＳＭＦ）、ポリシー制御機能（ＰＣＦ）、アプリケーション機能（ＡＦ）、ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）などを含み得る。
図２は、ＬＴＥのコアネットワークである進化型パケットコア（ＥＰＣ）ネットワーク２００を示している。ＥＰＣネットワーク２００は、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）２１４、サービングゲートウェイ（Ｓ－ＧＷ）２１５、パケットデータネットワークゲートウェイ（Ｐ－ＧＷ）２１６、ホームサブスクライバサーバ（ＨＳＳ）２１７、ならびにポリシー及び課金ルール機能（ＰＣＲＦ）２１８を含むが、図示していない他の要素、たとえば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）アプリケーションサーバなどを含み得る。ＥＰＣネットワーク２００内では、ユーザデータ（「ユーザプレーン」とも呼ばれる）及びシグナリング（「制御プレーン」とも呼ばれる）は分離されている。ＭＭＥ２１４は、ＥＰＣネットワーク２００内の制御プレーンを処理する。たとえば、ＭＭＥ２１４は、Ｅ－ＵＴＲＡＮアクセスのモビリティ及びセキュリティに関連するシグナリングを処理する。ＭＭＥ２１４は、アイドルモードのＵＥ１１０の追跡及びページングを担当する。Ｓ－ＧＷ２１５及びＰ－ＧＷ２１６はユーザプレーンを処理する。Ｓ－ＧＷ２１５及びＰ－ＧＷ２１６は、ＵＥ１１０と外部データネットワーク２４０（ＤＮまたはパケットデータネットワーク（ＰＤＮ））との間でデータトラフィックを転送する。Ｓ－ＧＷ２１５は、無線側とＥＰＣネットワーク２００との間の相互接続点であり、着信及び発信ＩＰパケットをルーティングすることによってＵＥ１１０にサービスを提供する。Ｓ－ＧＷ２１５は、ＬＴＥ内のモビリティのための（すなわち、ｅＮｏｄｅＢ間のハンドオーバーの場合）、また、ＬＴＥと他の３ＧＰＰアクセスとの間のアンカーポイントでもある。Ｐ－ＧＷ２１６は、ＥＰＣネットワーク２００と外部データネットワーク２４０との間の相互接続点（すなわち、データネットワーク２４０の入口または出口のポイント）であり、データネットワーク２４０との間でパケットをルーティングする。ＨＳＳ２１７は、ユーザ関連及びサブスクライバ関連の情報を記憶するデータベースである。ＰＣＲＦ２１８は、ＥＰＣネットワーク２００においてポリシー及び課金制御（ＰＣＣ）ソリューションを提供し、エンドユーザによって要求されるサービスのためのＰＣＣ規則を策定するＥＰＣネットワーク２００のノードまたはエンティティである。
ＭＭＥ２１４はＳ１－ＭＭＥインターフェースを介してＲＡＮ１２０（すなわち、ｅＮｏｄｅＢ）に接続し、Ｓ－ＧＷ２１５はＳ１－Ｕインターフェースを介してＲＡＮ１２０に接続する。ＭＭＥ２１４は、Ｓ１１インターフェースを介してＳ－ＧＷ２１５に接続し、Ｓ６ａインターフェースを介してＨＳＳ２１７に接続する。ＰＣＲＦ２１８は、Ｇｘインターフェースを介してＰ－ＧＷ２１６に接続し、これにより、ＰＣＲＦ２１８からＰ－ＧＷ２１６内のポリシー及び課金施行機能（ＰＣＥＦ）へのポリシー及び課金ルールの転送が提供される。ＰＣＲＦ２１８はＧｘｘインターフェースを介してＳ－ＧＷ２１５に接続し、Ｓ－ＧＷ２１５はＳ５インターフェースを介してＰ－ＧＷ２１６に接続する。
図３は、次世代ネットワークの非ローミングアーキテクチャ３００を示している。図３のアーキテクチャは参照点表現であり、これは、引用により本明細書に完全に含まれているかのように組み込まれている３ＧＰＰ ＴＳ２３．５０１（ｖ１５．３．０）にさらに記載されている。アーキテクチャ３００は、コアネットワークのネットワーク機能（ＮＦ）から構成されており、制御プレーンのネットワーク機能は、ユーザプレーンから分離されている。コアネットワークの制御プレーンは、認証サーバ機能（ＡＵＳＦ）３１０、統合データ管理（ＵＤＭ）３１２、ネットワークスライス選択機能（ＮＳＳＦ）３１３、アクセス及びモビリティ管理機能（ＡＭＦ）３１４、セッション管理機能（ＳＭＦ）３１６、ポリシー制御機能（ＰＣＦ）３１８、ならびにアプリケーション機能（ＡＦ）３２０を含む。コアネットワークのユーザプレーンは、データネットワーク２４０と通信する１つまたは複数のユーザプレーン機能（ＵＰＦ）３２４を含む。ＵＥ１１０は、（Ｒ）ＡＮ１２０を介してコアネットワークの制御プレーン及びユーザプレーンにアクセスすることができる。
ＡＵＳＦ３１０は、ＵＥ１１０の認証をサポートするように構成される。ＵＤＭ３１２は、ＵＥ１１０のサブスクリプションデータ／情報を記憶するように構成される。ＵＤＭ３１２は、サブスクリプション、ポリシー、及びセッション関連のコンテキスト（たとえば、ＵＥの位置）の３つのタイプのユーザデータを記憶し得る。ＡＭＦ３１４は、ＵＥベースの認証、認可、モビリティ管理などを提供するように構成される。ＳＭＦ３１６は以下の機能、すなわち、セッション管理（ＳＭ）、ＵＥインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスの割り当て及び管理、ＵＰＦ（複数可）の選択及び制御、ＰＣＦ３１８へのインターフェースの終端、ポリシー施行及びサービス品質（ＱｏＳ）の制御部分、合法的傍受、ＮＡＳメッセージのＳＭ部分の終端、ダウンリンクデータ通知（ＤＮＮ）、ローミング機能、サービスレベル合意（ＳＬＡ）のＱｏＳを適用するためのローカルな施行の処理、課金データ収集及び課金インターフェースなどを提供するように構成される。ＵＥ１１０が複数のセッションを有する場合、各セッションに異なるＳＭＦを割り当てて個別に管理し、場合によってはセッションごとに異なる機能を提供し得る。ＰＣＦ３１８は、ネットワークの挙動を管理するための統一されたポリシーフレームワークをサポートし、ＱｏＳ施行、課金、アクセス制御、トラフィックルーティングなどのための制御プレーン機能にポリシールールを提供するように構成される。ＡＦ３２０はパケットフローに関する情報をＰＣＦ３１８に提供する。この情報に基づいて、ＰＣＦ３１８は、ＡＭＦ３１４及びＳＭＦ３１６を適切に動作させるために、モビリティ及びセッション管理に関するポリシールールを決定するように構成される。
ＵＰＦ３２４は、様々なユーザプレーン動作及び機能、たとえば、パケットルーティング及び転送、トラフィック処理（たとえば、ＱｏＳ施行）、ＲＡＴ内／ＲＡＴ間モビリティのためのアンカーポイント（該当する場合）、パケット検査及びポリシールール施行、合法的傍受（ＵＰ収集）、トラフィックアカウンティング及びレポートなどをサポートする。データネットワーク２４０はコアネットワークの一部ではなく、インターネットアクセス、事業者サービス、サードパーティサービスなどを提供する。たとえば、国際電気通信連合（ＩＴＵ）は、５Ｇモバイルネットワークサービスを、高速大容量（ｅＭＢＢ）、超高信頼低遅延通信（ｕＲＬＬＣ）、大規模マシンタイプ通信（ｍＭＴＣ）または大規模なモノのインターネット（ＭＩｏＴ）の３つのカテゴリに分類している。ｅＭＢＢは、ＨＤビデオ、仮想現実（ＶＲ）、拡張現実（ＡＲ）など、高い帯域幅の要件を有するサービスに重点を置いている。ｕＲＬＬＣは、自動運転及びリモート管理など、遅延の影響を受けやすいサービスに重点を置いている。ｍＭＴＣ及びＭＩｏＴは、スマートシティ及びスマート農業など、接続密度に関する高い要件を含むサービスに重点を置いている。データネットワーク２４０は、これら及び他のサービスを提供するように構成され得る。
アーキテクチャ３００は、以下の参照点を含む。Ｎ１参照点は、ＵＥ１１０とＡＭＦ３１４との間に実装される。Ｎ２参照点は、（Ｒ）ＡＮ１２０とＡＭＦ３１４との間に実装される。Ｎ３参照点は、（Ｒ）ＡＮ１２０とＵＰＦ３２４との間に実装される。Ｎ４参照点は、ＳＭＦ３１６とＵＰＦ３２４との間に実装される。Ｎ５参照点は、ＰＣＦ３１８とＡＦ３２０との間に実装される。Ｎ６参照点は、ＵＰＦ３２４とデータネットワーク２４０との間に実装される。Ｎ７参照点は、ＳＭＦ３１６とＰＣＦ３１８との間に実装される。Ｎ８参照点は、ＵＤＭ３１２とＡＭＦ３１４との間に実装される。Ｎ９参照点は、２つのＵＰＦ３２４の間に実装される。Ｎ１０参照点は、ＵＤＭ３１２とＳＭＦ３１６との間に実装される。Ｎ１１参照点は、ＡＭＦ３１４とＳＭＦ３１６との間に実装される。Ｎ１２参照点は、ＡＭＦ３１４とＡＵＳＦ３１０との間に実装される。Ｎ１３参照点は、ＵＤＭ３１２とＡＵＳＦ３１０との間に実装される。Ｎ１４参照点は、２つのＡＭＦの間に実装される。Ｎ１５参照点は、非ローミングシナリオの場合に、ＰＣＦ３１８とＡＭＦ３１４との間に実装される。Ｎ２２参照点は、ＮＳＳＦ３１３とＡＭＦ３１４との間に実装される。
図４は、次世代ネットワークのローミングアーキテクチャ４００を示す。図４のアーキテクチャは、３ＧＰＰ ＴＳ２３．５０１（ｖ１５．３．０）にさらに記載されている、参照点表現でのローカルブレークアウトシナリオである。ローミングシナリオでは、訪問先公衆陸上移動体ネットワーク（ＶＰＬＭＮ）４０２及びホームＰＬＭＮ（ＨＰＬＭＮ）４０４が示されている。ＨＰＬＭＮ４０４は、モバイルサブスクライバのプロファイルが保持されているＰＬＭＮを識別する。ＶＰＬＭＮは、モバイルサブスクライバがＨＰＬＭＮを離れるときにローミングしているＰＬＭＮである。他のネットワークにローミングしているユーザは、ＨＰＬＭＮ４０４からサブスクリプション情報を受信する。ローカルブレークアウトシナリオでは、ＰＣＦ３１８（ｈＰＣＦ）、ＵＤＭ３１２、及びＡＵＳＦ３１０がＵＥ１１０のＨＰＬＭＮ４０４内に存在する。訪問先ＰＣＦ（ｖＰＣＦ）４１８を含む他のネットワーク機能が、ＶＰＬＭＮ４０２内に存在する。
図５は、無線インターフェース１２２などの無線プロトコルスタック５００を示している。本明細書に記載のように、ユーザプレーン５１２は、ネットワークを介して実際のユーザデータを転送するために使用されるプロトコルのセットを含み、制御プレーン５１４は、ネットワーク内のユーザ接続及びベアラを制御及び確立するために使用されるプロトコルを含む。ユーザプレーン５１２及び制御プレーン５１４に関して、無線プロトコルスタック５００は、物理（ＰＨＹ）レイヤ５０１、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ５０２、無線リンク制御（ＲＬＣ）レイヤ５０３、及びパケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ）レイヤ５０４を含む。制御プレーン５１４は、無線リソース制御（ＲＲＣ）レイヤ５０５と、非アクセス層（ＮＡＳ）レイヤ５０６とをさらに含む。
物理レイヤ５０１は、無線インターフェースを介してＭＡＣトランスポートチャネルからの全ての情報を伝達する。データ及びシグナリングメッセージは、物理レイヤ５０１の異なるレベルの間の物理チャネル上で伝達される。物理チャネルは、物理データチャネルと物理制御チャネルとに分けられる。物理データチャネルは、物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）、物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）、物理マルチキャストチャネル（ＰＭＣＨ）、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）、及び物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を含み得る。物理制御チャネルは、物理制御フォーマットインジケータチャネル（ＰＣＦＩＣＨ）、物理ハイブリッドＡＲＱインジケータチャネル（ＰＨＩＣＨ）、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、及び物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を含み得る。
ＭＡＣレイヤ５０２は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング、１つのまたは異なる論理チャネルからのＭＡＣサービスデータユニット（ＳＤＵ）をトランスポートチャネル上で物理レイヤに配信されるトランスポートブロック（ＴＢ）に多重化すること、トランスポートチャネル上で物理レイヤから配信されたトランスポートブロックから１つのまたは異なる論理チャネルからのＭＡＣ ＳＤＵを逆多重化すること、スケジューリング情報のレポート、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）による誤り訂正、動的スケジューリングによるＵＥ間の優先処理、１つのＵＥの論理チャネル間の優先処理、及び論理チャネルの優先順位付けを担当する。ＲＬＣレイヤ５０３は、上位レイヤのプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）の転送、ＡＲＱによる誤り訂正、ならびにＲＬＣ ＳＤＵの連結、セグメンテーション、及び再構築を担当する。ＲＬＣレイヤ５０３はまた、ＲＬＣデータＰＤＵの再セグメンテーション、ＲＬＣデータＰＤＵの並べ替え、重複検出、ＲＬＣ ＳＤＵの破棄、ＲＬＣの再確立、及びプロトコルエラーの検出を担当する。ＰＤＣＰレイヤ５０４は、ＩＰデータのヘッダ圧縮及び復元、データの転送（ユーザプレーンまたは制御プレーン）、ＰＤＣＰシーケンス番号（ＳＮ）の維持、下位レイヤの再確立時の上位レイヤＰＤＵの順序通りの配信、ＲＬＣ確認応答モード（ＡＭ）でマッピングされた無線ベアラの下位レイヤの再確立時の下位レイヤＳＤＵの重複排除、ユーザプレーンデータ及び制御プレーンデータの暗号化及び復号、制御プレーンデータの完全性保護及び完全性検証、タイマーに基づく破棄、重複破棄などを担当する。ＲＲＣレイヤ５０５は、ＮＡＳに関連するシステム情報のブロードキャスト、アクセス層（ＡＳ）に関連するシステム情報のブロードキャスト、ＵＥとＲＡＮとの間のＲＲＣ接続のページング、確立、維持、及び解放、キー管理を含むセキュリティ機能、ポイントツーポイント無線ベアラ（ＲＢ）の確立、構成、維持、及び解放を担当する。ＮＡＳレイヤ５０６は、ＵＥとコアネットワーク（たとえば、ＭＭＥ／ＡＭＦ）との間の制御プレーン５１４の最上位層を表し、ＵＥのモビリティ及びセッション管理手順をサポートして、ＵＥ及びコアネットワークの間のＩＰ接続を確立及び維持する。
モバイルネットワークからサービスを受ける各ＵＥ１１０は、構成パラメータが供給される。ホームネットワーク（すなわち、ＨＰＬＭＮ）は、ＵＥ内の構成パラメータのうちの１つまたは複数を更新することを望み得る。以前のモバイルネットワークでは、構成パラメータの更新はオーバー・ジ・エア（ＯＴＡ：Ｏｖｅｒ－Ｔｈｅ－Ａｉｒ）メカニズムを使用して実行されていた。ＯＴＡメカニズムでは、ＯＴＡゲートウェイと呼ばれる専用のネットワーク要素を配備する必要があった。構成パラメータの更新が実行されるとき、ネットワーク事業者のバックエンドシステムは、サービス要求をＯＴＡゲートウェイに送信した。様々なＯＴＡ「ベアラ」がたとえば、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）、非構造付加サービスデータ（ＵＳＳＤ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）などのサービス要求をＵＥに送信するように指定された。ＯＴＡゲートウェイは、サービス要求がＵＥに送信されるように、サービス要求をＯＴＡ「ベアラ」にマッピングした。たとえば、ＳＭＳベアラが使用されるとき、ＯＴＡゲートウェイは更新された構成パラメータを１つまたは複数のＳＭＳメッセージ内にカプセル化した。次に、ＯＴＡゲートウェイはＳＭＳメッセージをＳＭＳセンター（ＳＭＳＣ）に送信し、ＳＭＳセンターはＳＭＳメッセージをＵＥに送信した。ＯＴＡゲートウェイなどの専用ネットワーク要素を配備する必要なく、ＵＥ構成パラメータを更新するためにネットワーク事業者が使用し得るネイティブの制御プレーンのソリューションを提供することが望ましい。また、ＵＥ構成パラメータがセキュリティ保護されるソリューションを提供することが望ましい。
本明細書に記載の実施形態では、ネットワークは、制御プレーンＮＡＳメッセージを介して、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新をＵＥに透過的に送信する。たとえば、ＵＥ構成パラメータ更新は、セキュア化パケットを使用して、ＮＡＳセキュリティコンテキストの完全性保護キーを使用して、またはその両方を使用して、セキュリティ保護され得る。ＵＥは、ＮＡＳメッセージでのＵＥ構成パラメータ更新を受信すると、自身のＵＥ構成パラメータを更新し得る。本明細書で提供するソリューションは次世代ネットワーク（たとえば、５Ｇ）に関連して説明するが、同様のソリューションが前世代または後世代のネットワークで提供され得る。実施形態のさらなる詳細を以下に示す。
図６は、例示的な実施形態におけるＵＥ１１０のブロック図である。ＵＥ１１０は、無線インターフェースコンポーネント６０２、１つまたは複数のプロセッサ６０４、メモリ６０６、ユーザインターフェースコンポーネント６０８、及びバッテリー６１０を含む。無線インターフェースコンポーネント６０２は、無線または「オーバー・ジ・エア」信号を介した基地局（たとえば、基地局１２４）とのワイヤレス通信に使用される、ＲＦユニット６２０（たとえば、トランシーバ）及び１つまたは複数のアンテナ６２２などの、ＵＥ１１０のローカル無線リソースを表すハードウェアコンポーネントである。プロセッサ６０４は、ＵＥ１１０の機能を提供する内部回路、ロジック、ハードウェア、ソフトウェアなどを表す。プロセッサ６０４は、メモリ６０６にロードされたソフトウェアの命令６４０を実行するように構成され得る。プロセッサ６０４は、特定の実施態様に応じて、１つまたは複数のプロセッサのセットを含み得、またはマルチプロセッサコアを含み得る。プロセッサ６０４は、１つまたは複数のアプリケーション６３０を実行し得る。これらのアプリケーション６３０は、ＲＡＮ１２０及びコアネットワーク１３０を介してダウンリンク（ＤＬ）データにアクセスし得、また、ＲＡＮ１２０及びコアネットワーク１３０を介して宛先に転送するためのアップリンク（ＵＬ）データを生成し得る。メモリ６０６は、データ、命令６４０、アプリケーションなどのためのコンピュータ可読記憶媒体であり、プロセッサ６０４によってアクセス可能である。メモリ６０６は、一時的及び／または永続的に情報を記憶することが可能なハードウェア記憶デバイスである。メモリ６０６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または他の任意の揮発性もしくは不揮発性記憶デバイスを含み得る。ユーザインターフェースコンポーネント６０８は、エンドユーザとやりとりするためのハードウェアコンポーネントである。たとえば、ユーザインターフェースコンポーネント６０８は、ディスプレイ６５０、スクリーン、タッチスクリーンなど（たとえば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイなど）を含み得る。ユーザインターフェースコンポーネント６０８は、キーボードまたはキーパッド６５２、トラッキングデバイス（たとえば、トラックボールまたはトラックパッド）、スピーカー、マイクロフォンなどを含み得る。
ＵＥ１１０はまた、汎用集積回路カード（ＵＩＣＣ）６６０を含み、これは、ＵＥ１１０にセキュリティ及び完全性機能を提供するハードウェアデバイスである。図６には示していないが、ＵＩＣＣ６６０は、プロセッサ（すなわち、中央処理装置（ＣＰＵ））、メモリ（たとえば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＲＡＭ、電気的消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ））、及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）回路を含み得る。ＵＩＣＣ６６０は、国際移動体加入者識別番号（ＩＭＳＩ）、セキュリティ認証及び暗号化情報、ならびにその他のホーム事業者構成情報などの情報を記憶する汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）６６２をホストまたは記憶し得る。
ＵＩＣＣ６６０及び／またはメモリ６０６は、ＵＥ１１０を構成するために使用されるホーム事業者情報を記憶し得、これを本明細書ではＵＥ構成パラメータ６６４と呼ぶ。ＵＥ構成パラメータ６６４のうちの１つまたは複数は、ＵＩＣＣ６６０によって排他的に使用され得、ＵＥ構成パラメータ６６４のうちの１つまたは複数は、プロセッサ６０４によって使用され得る。ＵＥ構成パラメータ６６４は、ルーティングインジケータ、ホームネットワーク識別子（たとえば、ＰＬＭＮ識別情報及びＭＣＣ／ＭＮＣ情報）、ホームネットワーク保護スキーム識別子、ホームネットワーク公開鍵識別子、ホームネットワーク公開証明書、ネットワーク選択情報（たとえば、アクセス技術を使用した事業者制御のＰＬＭＮセレクタのリスト）、ならびに／あるいはその他の情報を含み得る。ＵＥ構成パラメータ６６４は、ネットワーク事業者によって事前に供給されたデータ、または以下で論じる更新手順などを通じてネットワークによって供給されるデータを表し得る。ＵＥ１１０は、図６に具体的に示していない他の様々なコンポーネントを含み得る。
図７は、例示的な実施形態におけるＵＥ１１０の機能モデルである。ＵＥ１１０は、モバイル機器（ＭＥ）７０２及びＵＳＩＭ６６２などのドメインに細分化され得る。上述のように、ＵＳＩＭ６６２の機能は、ＵＩＣＣ６６０上のプロセッサ及びメモリによって実行され得る。ＭＥ７０２の機能は、プロセッサ６０４及びメモリ６０６によって実行され得る。ＭＥ７０２は無線伝送を実行し、アプリケーションを含む。ＵＳＩＭ６６２は、それ自体を一義的かつセキュアに識別するデータ及び手順を含む。これらの機能は、典型的には、ＵＩＣＣ６６０などのスタンドアロンのスマートカードに組み込まれる。上記のように、ＵＥ構成パラメータ６６４のうちの１つまたは複数は、ＵＩＣＣ６６０内で使用または処理するためにＵＳＩＭ６６２に排他的に記憶され得、ＵＥ構成パラメータ６６４のうちの１つまたは複数は、ＭＥ７０２内で使用または処理するためにＭＥ７０２に排他的に記憶され得る。
図８は、例示的な実施形態におけるＡＭＦ要素３１４のブロック図である。上述のように、ＡＭＦ要素３１４は、ＵＥベースの認証、認可、モビリティ管理などを提供するように構成される。この実施形態では、ＡＭＦ要素３１４は、１つまたは複数のプラットフォームで動作する以下のサブシステム、すなわち、ネットワークインターフェースコンポーネント８０２及び更新マネージャ８０４を含む。ネットワークインターフェースコンポーネント８０２は、他のネットワーク要素及び／またはＵＥと（たとえば、ＲＡＮ１２０を介して）制御プレーンメッセージまたはシグナリングを交換するように構成される回路、ロジック、ハードウェア、手段などを含み得る。ネットワークインターフェースコンポーネント８０２は、様々なプロトコル（ＮＡＳプロトコルを含む）または参照点を使用して動作し得る。更新マネージャ８０４は、ＵＥでのＵＥ構成パラメータの更新を処理するように構成される回路、ロジック、ハードウェア、手段などを含み得る。ＡＭＦ要素３１４のサブシステムのうちの１つまたは複数は、アナログ及び／またはデジタル回路から構成されるハードウェアプラットフォーム上に実装され得る。ＡＭＦ要素３１４のサブシステムのうちの１つまたは複数は、メモリ８３２に記憶された命令を実行するプロセッサ８３０上に実装され得る。プロセッサ８３０は、命令を実行するように構成される統合ハードウェア回路を含み、メモリ８３２は、データ、命令、アプリケーションなどのための非一時的コンピュータ可読記憶媒体であり、プロセッサ８３０によってアクセス可能である。ＡＭＦ要素３１４は、図８に具体的に示していない他の様々なコンポーネントを含み得る。
図９は、例示的な実施形態におけるＵＤＭ要素３１２のブロック図である。上述のように、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥのアクセス及びモビリティサブスクリプションデータを記憶するように構成される。この実施形態では、ＵＤＭ要素３１２は、１つまたは複数のプラットフォーム上で動作する以下のサブシステム、すなわち、ネットワークインターフェースコンポーネント９０２、サブスクライバデータリポジトリ９０４、及び更新マネージャ９０６を含む。ネットワークインターフェースコンポーネント９０２は、他のネットワーク要素と制御プレーンメッセージまたはシグナリングを交換するように構成される回路、ロジック、ハードウェア、手段などを含み得る。ネットワークインターフェースコンポーネント９０２は、様々なプロトコルまたは参照点を使用して動作し得る。サブスクライバデータリポジトリ９０４は、アクセス及びモビリティサブスクリプションデータを記憶するように構成される回路、ロジック、ハードウェア、手段などを含み得る。更新マネージャ９０６は、ＵＥでのＵＥ構成パラメータの更新を処理するように構成される回路、ロジック、ハードウェア、手段などを含み得る。ＵＤＭ要素３１２のサブシステムのうちの１つまたは複数は、アナログ及び／またはデジタル回路から構成されるハードウェアプラットフォーム上に実装され得る。ＵＤＭ要素３１２のサブシステムのうちの１つまたは複数は、メモリ９３２に記憶された命令を実行するプロセッサ９３０上に実装され得る。ＵＤＭ要素３１２は、図９に具体的に示していない他の様々なコンポーネントを含み得る。
ＵＥがネットワークに登録するとき、またはＵＥがネットワークに登録した後に、更新手順が実行され得、または呼び出され得る。図１０～図１２は、ＵＤＭ要素３１２、ＡＭＦ要素３１４、及びＵＥ１１０によって実行される一般的な更新手順を示している。更新手順のさらなる詳細については、以下の例示的なメッセージ図で説明する。したがって、本明細書で提供するフローチャートは、メッセージ図に関連して説明する更新手順によって補われ得る。
図１０は、例示的な実施形態における、ＵＤＭ要素３１２において更新手順を実行する方法１０００を示すフローチャートである。方法１０００のステップは、図９のＵＤＭ要素３１２を参照して説明するが、当業者は、方法１０００が他のネットワーク要素またはデバイスで実行され得ることを理解するであろう。また、本明細書に記載のフローチャートのステップは、全てを包括するものではなく、図示していない他のステップを含み得、ステップは代替の順序で実行され得る。
この実施形態では、ＵＥ１１０はＮＡＳ登録手順を介してネットワークに登録しており、または既にネットワークに登録されていると想定し得る。ＵＤＭ要素３１２の更新マネージャ９０６は、ＵＥ１１０内のＵＥ構成パラメータ６６４のうちの１つまたは複数を更新するための更新手順を開始する（ステップ１００２）。たとえば、更新マネージャ９０６は、サブスクライバデータリポジトリ９０４に記憶されたＵＥ構成情報を処理し、ＵＥ構成パラメータ６６４の更新が必要または望ましいと判定し得る。更新マネージャ９０６は、ＵＥ１１０用のＵＥ構成パラメータ更新をアセンブルする（ステップ１００４）。ＵＥ構成パラメータ更新は、ＵＥ１１０においてＵＥ構成パラメータ６６４の更新を実行するために使用される情報、コマンド、命令などを含む。たとえば、ＵＥ構成パラメータ更新は、ＵＥ１１０の１つまたは複数の更新されたＵＥ構成パラメータを、アクセス及びモビリティサブスクリプションデータの一部として含み得る。
更新マネージャ９０６は、１つまたは複数の保護メカニズムに従って、ＵＥ構成パラメータ更新にセキュリティ保護を適用する（ステップ１００６）。一実施形態では、保護メカニズムは、セキュア化パケットであり得る。したがって、更新マネージャ９０６は、セキュリティ保護を適用するために、ＵＥ構成パラメータ更新をセキュア化パケット内に構成またはカプセル化し得る（任意選択のステップ１００８）。一般に、セキュア化パケットは、特定のメカニズムが適用されたアプリケーションメッセージを含む。アプリケーションメッセージは、ネットワーク要素とＵＩＣＣとの間で交換されるコマンドまたはデータである。送信機は、セキュリティヘッダ（コマンドヘッダ）をアプリケーションメッセージの先頭に付加し、そして、要求されたセキュリティをコマンドヘッダの一部と、アプリケーションメッセージの全体とに適用する。結果として得られる構造は、セキュア化されたデータをペイロードとして含む（セキュア化された）コマンドパケットと呼ばれる。更新マネージャ９０６は、ローカルのセキュア化パケットライブラリまたはリモートのセキュア化パケットライブラリにアクセスして、ＵＥ構成パラメータ更新をセキュア化パケット内に構成またはカプセル化し得る。他の実施形態では、保護メカニズムは完全性保護であり得る。したがって、更新マネージャ９０６は、ＵＥ１１０のＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して、ＵＥ構成パラメータ更新に完全性保護を適用し得る（任意選択のステップ１０１０）。ＮＡＳセキュリティは、ＮＡＳセキュリティキーを使用して制御プレーンにおいてＵＥ１１０とＡＭＦ要素３１４との間でＮＡＳシグナリングメッセージをセキュアに配信するために使用される。ＮＡＳセキュリティコンテキストは、ＮＡＳメッセージを保護するために使用されるＮＡＳセキュリティキー及びパラメータの集合体である。ＵＥ１１０がネットワークに認証されたときに、ＮＡＳセキュリティキーが生成される。したがって、認証後、更新マネージャ９０６は、ＮＡＳセキュリティコンテキストの完全性保護キーを使用して、ＵＥ構成パラメータ更新に完全性保護を適用し得る。さらに他の実施形態では、更新マネージャ９０６は、セキュア化パケットとＮＡＳセキュリティコンテキストとの両方を使用して、ＵＥ構成パラメータ更新を保護し得る（任意選択のステップ１０１２）。次に、更新マネージャ９０６は、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を制御プレーンメッセージに挿入するか、または別の方法で含め得る（ステップ１０１４）。
更新マネージャ９０６はまた、ＵＥ確認応答インジケータを制御プレーンメッセージに挿入するか、または別の方法で含め得る（任意選択のステップ１０１６）。ＵＥ構成パラメータ更新のセキュリティチェックの成功についてのＵＥ１１０からの確認応答をホームネットワークが望むとき、ＵＥ確認応答インジケータが含められ得る。更新マネージャ９０６はまた、再登録インジケータを制御プレーンメッセージに挿入するか、または別の方法で含め得る（任意選択のステップ１０１６）。ＵＥ１１０が更新されたＵＥ構成パラメータを使用してネットワークに再登録することをホームネットワークが望むとき、再登録インジケータが含められ得る。次に、更新マネージャ９０６は、ネットワークインターフェースコンポーネント９０２を介して、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新と、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録インジケータ（要求された場合）とを含む制御プレーンメッセージをＡＭＦ要素３１４に送信する（ステップ１０１８）。
図１１は、例示的な実施形態における、ＡＭＦ要素３１４において更新手順を実行する方法１１００を示すフローチャートである。方法１１００のステップは、図８のＡＭＦ要素３１４を参照して説明するが、当業者は、方法１１００が他のネットワーク要素またはデバイスで実行され得ることを理解するであろう。
ＡＭＦ要素３１４の更新マネージャ８０４は、ネットワークインターフェースコンポーネント８０２を介して、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を含む制御プレーンメッセージをＵＤＭ要素３１２から受信する（ステップ１１０２）。更新マネージャ８０４は、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新をＮＡＳメッセージのコンテナに挿入する（ステップ１１０４）。セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新の伝送は、ＡＭＦ要素３１４にとって「透過的」であると考えられる。したがって、更新マネージャ８０４は、ＵＥ構成パラメータ更新を修正も変更もせずに、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を転送するようにプログラムされる。そのため、更新マネージャ８０４は、ＵＤＭ要素３１２から制御プレーンメッセージで受信したセキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を、ＵＥ構成パラメータ更新用に設計された「透過的」なコンテナに挿入し得る。このような透過的なコンテナの一例について、以下でより詳細に説明する。
セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を転送するためにＡＭＦ要素３１４によって使用されるＮＡＳメッセージのタイプは、実行されているＮＡＳ手順に依存し得る。たとえば、ＮＡＳ登録手順が実行されているとき、ＮＡＳメッセージは、ＮＡＳ登録受諾メッセージを含み得る。ＮＡＳトランスポート手順が実行されているとき、ＮＡＳメッセージはＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージを含み得る。次に、更新マネージャ８０４は、ネットワークインターフェースコンポーネント８０２を介してＮＡＳメッセージをＵＥ１１０に送信する（ステップ１１０６）。
図１２は、例示的な実施形態における、ＵＥ１１０において更新手順を実行する方法１２００を示すフローチャートである。方法１２００のステップは、図６及び図７のＵＥ１１０を参照して説明するが、当業者は、方法１２００が他のデバイスで実行され得ることを理解するであろう。
ＵＥ１１０は（たとえば、ＭＥ７０２を介して）、ＡＭＦ要素３１４からＮＡＳメッセージを受信する（ステップ１２０２）。ＭＥ７０２またはＵＳＩＭ６６２は、ＮＡＳメッセージのコンテナに含まれるセキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新が、ＵＥ１１０のホームネットワーク（すなわち、ＨＰＬＭＮ）によって提供されたことを検証するためにセキュリティチェックを実行する（ステップ１２０４）。たとえば、ＭＥ７０２またはＵＳＩＭ６６２は、チェックサムを計算して、受信したセキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新が、ＵＤＭ要素３１２によって送信されたセキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新と一致するか否かを判定し得る。セキュリティチェックが成功しなかったとき、ＭＥ７０２またはＵＳＩＭ６６２は、セキュリティ保護されたＵＥ構成パラメータ更新を破棄する（ステップ１２０６）。セキュリティチェックが成功したとき、ＭＥ７０２またはＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ構成パラメータ更新に基づいて、ＵＥ１１０に供給された１つまたは複数のＵＥ構成パラメータ６６４を更新する（ステップ１２０８）。上述のように、ＵＥ構成パラメータ更新は、セキュア化パケット内にカプセル化され得る。このシナリオでは、ＵＳＩＭ６６２は、セキュア化パケットライブラリを使用して、セキュア化パケットからＵＥ構成パラメータ更新を復号またはアンパックするように構成される。次に、ＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ構成パラメータ更新に基づいて、ＵＳＩＭ６６２にとってローカルな１つまたは複数のＵＥ構成パラメータ６６４を更新する。
ＮＡＳメッセージがＵＥ確認応答インジケータを含むとき、ＭＥ７０２またはＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ確認応答を含むコンテナを有するＮＡＳメッセージをＡＭＦ要素３１４に送信する（任意選択のステップ１２１０）。ＵＥ確認応答の伝送は、ＡＭＦ要素３１４にとって「透過的」であると考えられる。したがって、ＭＥ７０２またはＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ確認応答用に設計された「透過的」なコンテナにＵＥ確認応答を挿入するようにプログラムされる。このような透過的なコンテナの一例について、以下でより詳細に説明する。
ＮＡＳメッセージのタイプは、実行されているＮＡＳ手順に依存し得る。たとえば、ＮＡＳ登録手順が実行されているとき、ＮＡＳメッセージは、ＮＡＳ登録完了メッセージまたはＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージを含み得る。ＮＡＳトランスポート手順が実行されているとき、ＮＡＳメッセージは、ＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージを含み得る。
図１１において、ＡＭＦ要素３１４の更新マネージャ８０４は、ネットワークインターフェースコンポーネント８０２を介して、ＵＥ確認応答を含むコンテナを有するＮＡＳメッセージをＵＥ１１０から受信する（任意選択のステップ１１０８）。次に、更新マネージャ８０４は、ネットワークインターフェースコンポーネント８０２を介して、ＵＥ確認応答を有する制御プレーンメッセージをＵＤＭ要素３１２に送信する（任意選択のステップ１１１０）。図１０において、ＵＤＭ要素３１２の更新マネージャ９０６は、ネットワークインターフェースコンポーネント９０２を介してＡＭＦ要素３１４からＵＥ確認応答を有する制御プレーンメッセージを受信する（任意選択のステップ１０２０）。次に、更新マネージャ９０６は、ＵＥ確認応答がＵＥ１１０によって提供されたことを検証する（任意選択のステップ１０２２）。
図１２において、ＡＭＦ要素３１４からのＮＡＳメッセージが再登録インジケータを含むとき、ＵＥ１１０は（たとえば、ＭＥ７０２を介して）、ＮＡＳ登録手順を開始して、更新されたＵＥ構成パラメータを使用して再登録する（任意選択のステップ１２１２）。その後、更新手順は終了し得る。
以下、さらなる実施形態における、更新手順を実行する例を提供する。
例１：セキュア化パケットを使用した登録中の更新手順
図１３は、例示的な実施形態における登録中の更新手順を示すメッセージ図である。この実施形態では、ＵＥ１１０はアイドルモード（たとえば、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）にある。ＵＥ１１０は、ＮＡＳ登録要求をＡＭＦ要素３１４に送信することによって、ＮＡＳ登録手順を開始する（Ｓ１）。ＡＭＦ要素３１４は、（タイプ「新規」の）ＮＡＳ登録要求に応答して、ＵＥ１１０を認証するための認証手順を開始し得る（Ｓ２）。認証手順のために、ＡＭＦ要素３１４は、ＡＵＳＦ要素３１０及びＵＤＭ要素３１２とやりとりし得る。たとえば、ＡＭＦ要素３１４は、認証要求（すなわち、Ｎａｕｓｆ＿ＵＥＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅ要求）をＡＵＳＦ要素３１０に送信し得る。ＡＵＳＦ要素３１０は、認証要求を受信することに応答して、認証要求（すなわち、Ｎｕｄｍ＿ＵＥＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ｇｅｔ要求）をＵＤＭ要素３１２に送信し得る。ＵＤＭ要素３１２は、認証方法を選択し、（必要な場合に）ＡＵＳＦ要素３１０の認証データ及びキー素材（たとえば、トークン）を計算する認証資格証明リポジトリ及び処理機能（ＡＲＰＦ）に関連する機能をホストする。ＵＤＭ要素３１２は、認証ベクトル（ＡＶ）及び他の情報を含む認証応答（すなわち、Ｎｕｄｍ＿ＵＥＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ｇｅｔ応答）をＡＵＳＦ要素３１０に送信し得る。次に、ＡＵＳＦ要素３１０は、ＡＶ及び他の情報を含む認証応答（すなわち、Ｎｕａｓｆ＿ＵＥＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅ応答）をＡＭＦ要素３１４に送信し得る。ＡＭＦ要素３１４は、ＵＤＭ／ＡＵＳＦによって提供された情報を使用して、ＵＥ１１０との認証手順を実行するように構成される。たとえば、ＡＭＦ要素３１４は、認証要求をＡＶからの認証トークンと共にＵＥ１１０に送信し得、ＵＥ１１０は認証トークンの検証を試みる。成功した場合、ＵＥ１１０は応答トークンを計算し、応答トークンを有する認証応答を送信し、これはＡＭＦ要素３１４によって受信される。ＡＭＦ要素３１４は、他の認証要求（すなわち、Ｎａｕｓｆ＿ＵＥＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅ要求）をフォーマットまたは生成し、ＵＥ１１０からの応答トークンを他の情報と共に認証要求に挿入し得る。次に、ＡＭＦ要素３１４は、認証要求をＡＵＳＦ要素３１０に送信し得る。ＡＵＳＦ要素３１０は、ＵＥ１１０からの応答トークンが予期された応答トークンと一致するか否かを検証し、認証の成功／失敗を示す認証応答（すなわち、Ｎａｕｓｆ＿ＵＥＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ＿Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｅ応答）をＡＭＦ要素３１４に送信し得る。
認証後、ＡＭＦ要素３１４は、ＮＡＳセキュリティコンテキストを確立するためのＮＡＳセキュリティ手順を開始し得る（Ｓ３）。ＮＡＳセキュリティ手順の一部として、ＡＭＦ要素３１４は、暗号化及び完全性保護のためのＮＡＳセキュリティアルゴリズム（または複数のアルゴリズム）を選択する。次に、ＡＭＦ要素３１４は、ＮＡＳセキュリティアルゴリズム（複数可）、ｎｇＫＳＩ、及び他の情報を示すセキュリティモードコマンドメッセージをＵＥ１１０に送信する。ＵＥ１１０は、ｎｇＫＳＩ及びＮＡＳセキュリティアルゴリズムを使用して、後続のＮＡＳメッセージを保護するための対応するキーを導出する。その結果、ＮＡＳセキュリティコンテキストが、ＵＥ１１０とＡＭＦ要素３１４との間に確立される。次に、ＵＥ１１０は、セキュリティモード完了メッセージをＡＭＦ要素３１４に送信する。
ＮＡＳ登録手順のさらなる部分として、ＡＭＦ要素３１４は、サブスクリプションデータ要求（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｇｅｔメッセージ）をＨＰＬＭＮのＵＤＭ要素３１２に送信して、他の情報の中でもとりわけ、ＵＥ１１０のアクセス及びモビリティサブスクリプションデータを取得する（Ｓ４）。ユーザサブスクリプション情報がＵＥ構成パラメータ更新（たとえば、ルーティングＩＤ更新）を開始することを示すとき、ＵＤＭ要素３１２は更新手順を開始する。ＵＤＭ要素３１２は、１つまたは複数の更新されたＵＥ構成パラメータを含むＵＥ構成パラメータ更新をアセンブルする。次に、ＵＤＭ要素３１２は、セキュア化パケットライブラリにアクセスしてＵＥ構成パラメータ更新をセキュア化パケット内にカプセル化することによって、ＵＥ構成パラメータ更新にセキュリティ保護を適用する。セキュア化パケット及びセキュア化パケット構造の一例が、３ＧＰＰ ＴＳ１３１．１１５（ｖ．９．０．０）に開示されており、これは引用により本明細書に完全に含まれているかのように組み込まれている。次に、ＵＤＭ要素３１２は、セキュア化パケットを含むサブスクリプションデータ応答（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｇｅｔ応答）をＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ５）。ＵＤＭ要素３１２はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録インジケータをサブスクリプションデータ応答に含め得る。
登録手順のさらに他の部分として、ＡＭＦ要素３１４はまた、サブスクライブメッセージ（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ）をＵＤＭ要素３１２に送信して、ＵＥ構成パラメータの変更の通知をサブスクライブし得る（図１３には示していない）。
ＡＭＦ要素３１４は、更新手順の一部として、セキュア化パケットをＵＥ１１０に透過的に送信するように構成される。したがって、ＡＭＦ要素３１４は、ＮＡＳ登録受諾メッセージをフォーマットまたは生成し、セキュア化パケットをＮＡＳ登録受諾メッセージのコンテナに挿入する。ＡＭＦ要素３１４はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録インジケータ（該当する場合）をＮＡＳ登録受諾メッセージのコンテナに挿入し得る。次に、ＡＭＦ要素３１４は、ＮＡＳ登録受諾メッセージをＵＥ１１０に送信する（Ｓ６）。
この実施形態では、ＮＡＳ登録受諾メッセージのコンテナは、ＵＥ構成パラメータ更新用に設計される。表１は、ＮＡＳ登録受諾メッセージのメッセージ内容の一例を示している。
Figure 0007414816000001
この例では、ＮＡＳ登録受諾メッセージは、新しく定義されたＵＥ構成パラメータ更新コンテナ情報要素（ＩＥ）を含む。ＮＡＳプロトコルのさらなる説明は、３ＧＰＰ ＴＳ２４．３０１（ｖ１５．４．０）で見つけられ得、これは引用により本明細書に完全に含まれているかのように組み込まれている。表２は、ＵＥ構成パラメータ更新コンテナＩＥの一例である。ＡＭＦ要素３１４がセキュア化パケットを修正せずにセキュア化パケットをコンテナに挿入するので、このコンテナは透過的であると考えられる。
Figure 0007414816000002
表３は、ＵＥ構成パラメータ更新コンテナＩＥのＵＥ構成パラメータ更新ヘッダの一例を示している。
Figure 0007414816000003
ヘッダにおいて、ＲＲＲビットは、再登録インジケータとして使用され得る。ＵＥ ＡＣＫビットは、ＵＥ確認応答インジケータとして使用され得る。データタイプビットは、コンテナが、ネットワークからＵＥに送信されるＮＡＳメッセージで使用されているのか（たとえば、値＝０）、ＵＥからネットワークに送信されるＮＡＳメッセージで使用されているのか（たとえば、値＝１）を示すために使用され得る。
ＭＥ７０２は、ＮＡＳ登録受諾メッセージを受信すると、プロトコル識別子が「ＳＩＭデータダウンロード」に設定され、データ符号化方式が「クラス２メッセージ」に設定され、ＳＭＳペイロードがセキュア化パケットであるＳＭＳメッセージが受信されたかのように動作し得る。ＭＥ７０２は、セキュア化パケットをＵＳＩＭ６６２にルーティングまたはアップロードする（Ｓ７）。ＵＳＩＭ６６２は、セキュリティチェックを実行して、セキュア化パケットがホームネットワークのＵＤＭ要素３１２によって送信されたことを検証する。セキュリティチェックが成功しなかった場合、ＵＳＩＭ６６２はＵＥ構成パラメータ更新を破棄し、登録手順を続行する。セキュリティチェックが成功した場合、ＵＳＩＭ６６２は、セキュア化パケットライブラリを使用して、セキュア化パケットからＵＥ構成パラメータ更新をアンパックする。セキュア化パケットの完全性／リプレイ保護が検証された後、ＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ構成パラメータ更新に基づいてＵＥ構成パラメータ６６４のうちの１つまたは複数を更新する。
ネットワークがＵＥ１１０からの確認応答を要求しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ確認応答をＭＥ７０２に送信し得る（Ｓ８）。ＭＥ７０２は、他のＮＡＳメッセージをフォーマットまたは生成して、ＵＥ確認応答をＡＭＦ要素３１４に転送する。図１３に示す例では、ＭＥ７０２は、ＮＡＳ登録完了メッセージをフォーマットし、ＵＥ確認応答をＮＡＳ登録完了メッセージのコンテナに挿入する。ＮＡＳ登録完了メッセージのコンテナは、ＵＥ確認応答用に設計される。表４は、ＮＡＳ登録完了メッセージのメッセージ内容の一例を示している。
Figure 0007414816000004
この例では、ＮＡＳ登録完了メッセージは、新しく定義されたＵＥ確認応答コンテナＩＥを含む。表５は、ＵＥ確認応答コンテナＩＥの一例である。
Figure 0007414816000005
表６は、ＵＥ確認応答ヘッダの一例を示している。
Figure 0007414816000006
他の例では、ＵＳＩＭ６６２は、セキュア化パケットライブラリにアクセスしてＵＥ確認応答をセキュア化パケット内にカプセル化することによって、ＵＥ確認応答にセキュリティ保護を適用し得る。したがって、ＭＥ７０２は、セキュア化パケットをＵＥ確認応答コンテナＩＥに挿入し得る。
次に、ＭＥ７０２は、ＵＥ確認応答を含むコンテナを有するＮＡＳ登録完了メッセージをＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ９）。ＡＭＦ要素３１４は、ＵＥ確認応答を有する情報メッセージ（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｉｎｆｏメッセージ）をＵＤＭ要素３１２に送信する（Ｓ１０）。次に、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ確認応答がＵＥ１１０によって提供されたことを検証し得る。
図１３に示す代替例では、ＭＥ７０２は、他のタイプのＮＡＳメッセージを使用して、ＵＥ確認応答をＡＭＦ要素３１４に送信し得る。この代替例では、ＭＥ７０２はＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをフォーマットし、ＵＥ確認応答をＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナに挿入する。ＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのペイロードコンテナＩＥにおいて、ペイロードコンテナタイプ値は、ＵＥ確認応答用に設計され得る。次に、ＭＥ７０２は、ＵＥ確認応答を含むコンテナを有するＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ９ａ）。次いで、ＡＭＦ要素３１４は、ＵＥ確認応答を有する情報メッセージ（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｉｎｆｏメッセージ）をＵＤＭ要素３１２に送信する（Ｓ１０ａ）。
ＵＥ１１０の再登録が必要なことをネットワークが示しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＵＥ１１０は登録解除し、更新されたＵＥ構成パラメータを使用して、新しいＮＡＳ登録手順を再度開始する（Ｓ１１）。
例２：セキュア化パケットを使用した登録後の更新手順
図１４は、例示的な実施形態における登録後の更新手順を示すメッセージ図である。この実施形態では、ＵＥ１１０は、既にネットワークに登録しており、接続モード（すなわち、ＲＲＣ－ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）にある。登録後のある時点で、ＵＤＭ要素３１２は、命令を受信するか、またはローカルポリシーを処理して、ＵＥ１１０内のＵＥ構成パラメータが更新される必要があると判定し得る。したがって、ＵＤＭ要素３１２は、更新手順を開始し、ＵＥ構成パラメータ更新をアセンブルする。次に、ＵＤＭ要素３１２は、セキュア化パケットライブラリにアクセスしてＵＥ構成パラメータ更新をセキュア化パケット内にカプセル化することによって、ＵＥ構成パラメータ更新にセキュリティ保護を適用する。次に、ＵＤＭ要素３１２は、セキュア化パケットを含む更新通知（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿ＵｐｄａｔｅＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）をＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ１）。ＵＤＭ要素３１２はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録インジケータを更新通知に含め得る。
ＡＭＦ要素３１４は、更新手順の一部として、セキュア化パケットをＵＥ１１０に透過的に送信するように構成される。したがって、ＡＭＦ要素３１４は、ダウンリンク（ＤＬ）ＮＡＳトランスポートメッセージをフォーマットまたは生成し、セキュア化パケットをＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナに挿入する。ＡＭＦ要素３１４はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録インジケータ（該当する場合）をＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナに挿入し得る。この実施形態では、ＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナは、ＵＥ構成パラメータ更新用に設計される。ＡＭＦ要素３１４は、ペイロードコンテナタイプＩＥを「ＵＥ構成パラメータコンテナ」に設定し、ペイロードコンテナＩＥをセキュア化パケットに設定し得る。次に、ＡＭＦ要素３１４は、ＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをＵＥ１１０に送信する（Ｓ２）。
ＭＥ７０２は、ＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージを受信すると、プロトコル識別子が「ＳＩＭデータダウンロード」に設定され、データ符号化方式が「クラス２メッセージ」に設定され、ＳＭＳペイロードがセキュア化パケットであるＳＭＳメッセージが受信されたかのように動作し得る。ＭＥ７０２は、セキュア化パケットをＵＳＩＭ６６２にルーティングまたはアップロードする（Ｓ３）。ＵＳＩＭ６６２は、セキュア化パケットがホームネットワークのＵＤＭ要素３１２によって送信されたことを検証するためにセキュリティチェックを実行する。セキュリティチェックが成功しなかった場合、ＵＳＩＭ６６２はＵＥ構成パラメータ更新を破棄する。セキュリティチェックが成功した場合、ＵＳＩＭ６６２は、セキュア化パケットライブラリを使用して、セキュア化パケットからＵＥ構成パラメータ更新をアンパックする。セキュア化パケットの完全性／リプレイ保護が検証された後、ＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ構成パラメータ更新に基づいてＵＥ構成パラメータ６６４のうちの１つまたは複数を更新する。
ネットワークがＵＥ１１０からの確認応答を要求しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ確認応答をＭＥ７０２に送信し得る（Ｓ４）。ＭＥ７０２はＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをフォーマットまたは生成し、ＵＥ確認応答をＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナに挿入する。ＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナは、ＵＥ確認応答用に設計される。次に、ＭＥ７０２は、ＵＥ確認応答を含むコンテナを有するＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ５）。ＡＭＦ要素３１４は、ＵＥ確認応答を有する情報メッセージ（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｉｎｆｏメッセージ）をＵＤＭ要素３１２に送信する（Ｓ６）。次に、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ確認応答がＵＥ１１０によって提供されたことを検証し得る。
ＵＥ１１０の再登録が必要なことをネットワークが示しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＵＥ１１０は登録解除し、更新されたＵＥ構成パラメータを使用して、新しいＮＡＳ登録手順を再度開始する（図示せず）。
例３：セキュリティキーを使用した登録中の更新手順
図１５は、例示的な実施形態における登録中の更新手順を示すメッセージ図である。この実施形態では、ＵＥ１１０は、ＮＡＳ登録要求をＡＭＦ要素３１４に送信することによって、ＮＡＳ登録手順を開始する（Ｓ１）。ＡＭＦ要素３１４は、（タイプ「新規」の）ＮＡＳ登録要求に応答して、ＵＥ１１０を認証するための認証手順を開始し得る（Ｓ２）。ＵＥ１１０がネットワークに認証されたとき、ＡＭＦ要素３１４は、ＮＡＳセキュリティコンテキストを確立するためのＮＡＳセキュリティ手順を開始し得る（Ｓ３）。ＵＥ１１０が認証され、ＮＡＳセキュリティコンテキストが確立された状態で、ＡＭＦ要素３１４は、サブスクリプションデータ要求（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｇｅｔメッセージ）をＨＰＬＭＮのＵＤＭ要素３１２に送信して、他の情報の中でもとりわけ、ＵＥ１１０のアクセス及びモビリティサブスクリプションデータを取得する（Ｓ４）。ユーザサブスクリプション情報が、ＵＥ構成パラメータ更新（たとえば、ルーティングＩＤ更新）を開始することを示すとき、ＵＤＭ要素３１２は、更新手順を開始する。ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ構成パラメータ更新をアセンブルし、ＵＥ１１０のＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して、ＵＥ構成パラメータ更新に完全性保護を適用する。そうするために、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ構成パラメータ更新を有する保護要求（たとえば、Ｎａｕｓｆ＿ＰａｒａｍｅｔｅｒＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）をＡＵＳＦ要素３１０に送信する（Ｓ５）。ＡＵＳＦ要素３１０は、（ＮＡＳシーケンス番号から構築された）ＮＡＳカウントを特定し、ＵＥ１１０のＮＡＳセキュリティコンテキスト、たとえば、ＵＥ構成パラメータ更新のＡＵＳＦメッセージ認証コード（ＭＡＣ）及びＮＡＳカウントなどに基づいて完全性保護情報を計算する。ＡＵＳＦ要素３１０はまた、ＵＥ１１０から期待されるＭＡＣ（Ｘ－ＵＥ－ＭＡＣ）を計算し得る。次に、ＡＵＳＦ要素３１０は、完全性保護情報（すなわち、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ、ＮＡＳカウント、及びＸ－ＵＥ－ＭＡＣ）を有する保護応答（たとえば、Ｎａｕｓｆ＿ＰａｒａｍｅｔｅｒＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅ）をＵＤＭ要素３１２に送信する（Ｓ６）。次に、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ構成パラメータ更新及び完全性保護情報（すなわち、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ及びＮＡＳカウント）を含むサブスクリプションデータ応答（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｇｅｔ応答）をＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ７）。ＵＤＭ要素３１２はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録インジケータをサブスクリプションデータ応答に含め得る。
ＡＭＦ要素３１４は、更新手順の一部として、ＵＥ構成パラメータ更新をＵＥ１１０に透過的に送信するように構成される。したがって、ＡＭＦ要素３１４は、ＮＡＳ登録受諾メッセージをフォーマットまたは生成し、ＵＥ構成パラメータ更新を、完全性保護情報（たとえば、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ及びＮＡＳカウント）と共に、ＮＡＳ登録受諾メッセージのコンテナに挿入する。ＡＭＦ要素３１４はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録インジケータ（該当する場合）をＮＡＳ登録受諾メッセージのコンテナに挿入し得る。次に、ＡＭＦ要素３１４は、ＮＡＳ登録受諾メッセージをＵＥ１１０に送信する（Ｓ８）。
この例では、ＮＡＳ登録受諾メッセージは、新しく定義されたＵＥ構成パラメータ更新コンテナＩＥを含む。表７は、ＵＥ構成パラメータ更新コンテナＩＥの一例である。
Figure 0007414816000007
このコンテナは、ＡＭＦ要素３１４が、ＵＥ構成パラメータ更新を修正することなく、ＵＥ構成パラメータ更新をコンテナに挿入するので、透過的であると考えられる。例１に記載したように、ＵＥ構成パラメータ更新ヘッダのＵＥ ＡＣＫビットは、ネットワークがＵＥからの確認応答を要求していることを示すために使用され得、ＲＲＲビットは、ネットワークが再登録を要求することを示すために使用され得る。
ＵＥ１１０のＭＥ７０２は、ＮＡＳ登録受諾メッセージを受信することに応答して、ＵＥ構成パラメータ更新がホームネットワークのＵＤＭ要素３１２によって送信されたことを検証するためにセキュリティチェックを実行する。たとえば、ＭＥ７０２は、ＵＥ構成パラメータ更新及びＮＡＳカウントに対するＵＥ－ＭＡＣを計算し、ＵＥ－ＭＡＣをＡＵＳＦ－ＭＡＣと比較する。ＭＡＣが一致する場合、ＵＥ構成パラメータ更新がホームネットワークからのものであることが検証され、セキュリティチェックが成功する。セキュリティチェックが成功しなかった場合、ＭＥ７０２はＵＥ構成パラメータ更新を破棄し、登録手順を続行する。セキュリティチェックが成功した場合、ＭＥ７０２及び／またはＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ構成パラメータ更新に基づいて、ＵＥ構成パラメータ６６４のうちの１つまたは複数を更新する。
ネットワークがＵＥ１１０からの確認応答を要求しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＭＥ７０２はＮＡＳ登録完了メッセージをフォーマットし、ＵＥ－ＭＡＣをＮＡＳ登録完了メッセージのコンテナに挿入する。ＮＡＳ登録完了メッセージのコンテナは、ＵＥ確認応答用に設計される。この例では、ＮＡＳ登録完了メッセージは、新しく定義されたＵＥ確認応答コンテナＩＥを含む。表８は、ＵＥ確認応答コンテナＩＥの一例である。
Figure 0007414816000008
次に、ＭＥ７０２は、ＵＥ－ＭＡＣを含むコンテナを有するＮＡＳ登録完了メッセージをＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ９）。ＡＭＦ要素３１４は、ＵＥ－ＭＡＣを有する情報メッセージ（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｉｎｆｏメッセージ）をＵＤＭ要素３１２に送信する（Ｓ１０）。次に、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ１１０によって計算されたＵＥ－ＭＡＣをＡＵＳＦ要素３１０によって計算されたＸ－ＵＥ－ＭＡＣと比較して、ＵＥ確認応答がＵＥ１１０によって提供されたことを検証し得る。
ＵＥ１１０の再登録が必要なことをネットワークが示しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＵＥ１１０は登録解除し、更新されたＵＥ構成パラメータを使用して、新しいＮＡＳ登録手順を再度開始する（図示せず）。
例４：セキュリティキーを使用した登録後の更新手順
図１６は、例示的な実施形態における登録後の更新手順を示すメッセージ図である。この実施形態では、ＵＥ１１０は、既にネットワークに登録しており、接続モードにある。登録後のある時点で、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ１１０内のＵＥ構成パラメータが更新される必要があると判定するために命令を受信するか、またはローカルポリシーを処理し得る。したがって、ＵＤＭ要素３１２は、更新手順を開始し、ＵＥ構成パラメータ更新をアセンブルする。ＵＤＭ要素３１２はまた、ＵＥ１１０のＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して、ＵＥ構成パラメータ更新に完全性保護を適用する。そうするために、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ構成パラメータ更新を有する保護要求（たとえば、Ｎａｕｓｆ＿ＰａｒａｍｅｔｅｒＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）をＡＵＳＦ要素３１０に送信する（Ｓ１）。ＡＵＳＦ要素３１０は、ＮＡＳカウントを特定し、ＵＥ１１０のＮＡＳセキュリティコンテキスト、たとえば、ＵＥ構成パラメータ更新のＡＵＳＦ－ＭＡＣ及びＮＡＳカウントなどに基づいて完全性保護情報を計算する。ＡＵＳＦ要素３１０はまた、ＵＥ１１０から期待されるＭＡＣ（Ｘ－ＵＥ－ＭＡＣ）を計算し得る。次に、ＡＵＳＦ要素３１０は、完全性保護情報（すなわち、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ、ＮＡＳカウント、及びＸ－ＵＥ－ＭＡＣ）を有する保護応答（たとえば、Ｎａｕｓｆ＿ＰａｒａｍｅｔｅｒＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅ）をＵＤＭ要素３１２に送信する（Ｓ２）。次に、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ構成パラメータ更新及び完全性保護情報（すなわち、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ及びＮＡＳカウント）を含む更新通知（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿ＵｐｄａｔｅＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）をＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ３）。ＵＤＭ要素３１２はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録インジケータを更新通知に含め得る。
ＡＭＦ要素３１４は、更新手順の一部として、ＵＥ構成パラメータ更新をＵＥ１１０に透過的に送信するように構成される。したがって、ＡＭＦ要素３１４は、ＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをフォーマットまたは生成し、ＵＥ構成パラメータ更新を、完全性情報（たとえば、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ及びＮＡＳカウント）と共に、ＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナに挿入する。ＡＭＦ要素３１４はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録インジケータ（該当する場合）をＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナに挿入し得る。この実施形態では、ＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナは、ＵＥ構成パラメータ更新用に設計される。次に、ＡＭＦ要素３１４は、ＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをＵＥ１１０に送信する（Ｓ４）。
ＵＥ１１０のＭＥ７０２は、ＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージを受信することに応答して、ＵＥ構成パラメータ更新がホームネットワークのＵＤＭ要素３１２によって送信されたことを検証するためにセキュリティチェックを実行する。セキュリティチェックが成功しなかった場合、ＭＥ７０２はＵＥ構成パラメータ更新を破棄する。セキュリティチェックが成功した場合、ＭＥ７０２及び／またはＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ構成パラメータ更新に基づいて、ＵＥ構成パラメータ６６４のうちの１つまたは複数を更新する。
ネットワークがＵＥ１１０からの確認応答を要求しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＭＥ７０２はＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをフォーマットし、ＵＥ－ＭＡＣをＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナに挿入する。ＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナは、ＵＥ確認応答用に設計される。次に、ＭＥ７０２は、ＵＥ－ＭＡＣを含むコンテナを有するＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ５）。ＡＭＦ要素３１４は、ＵＥ－ＭＡＣを有する情報メッセージ（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｉｎｆｏメッセージ）をＵＤＭ要素３１２に送信する（Ｓ６）。次に、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ１１０によって計算されたＵＥ－ＭＡＣをＡＵＳＦ要素３１０によって計算されたＸ－ＵＥ－ＭＡＣと比較して、ＵＥ確認応答がＵＥ１１０によって提供されたことを検証し得る。
ＵＥ１１０の再登録が必要なことをネットワークが示しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＵＥ１１０は登録解除し、更新されたＵＥ構成パラメータを使用して、新しいＮＡＳ登録手順を再度開始する（図示せず）。
例５：セキュア化パケット及びセキュリティキーを使用した登録中の更新手順
図１７は、例示的な実施形態における登録中の更新手順を示すメッセージ図である。この実施形態では、ＵＥ１１０は、ＮＡＳ登録要求をＡＭＦ要素３１４に送信することによって、ＮＡＳ登録手順を開始する（Ｓ１）。ＡＭＦ要素３１４は、（タイプ「新規」の）ＮＡＳ登録要求に応答して、ＵＥ１１０を認証するための認証手順を開始し得る（Ｓ２）。ＵＥ１１０の認証後、ＡＭＦ要素３１４は、ＮＡＳセキュリティコンテキストを確立するためのＮＡＳセキュリティ手順を開始し得る（Ｓ３）。ＵＥ１１０が認証され、ＮＡＳセキュリティコンテキストが確立された状態で、ＡＭＦ要素３１４は、サブスクリプションデータ要求（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｇｅｔメッセージ）をＨＰＬＭＮのＵＤＭ要素３１２に送信して、他の情報の中でもとりわけ、ＵＥ１１０のアクセス及びモビリティサブスクリプションデータを取得する（Ｓ４）。ユーザサブスクリプション情報が、ＵＥ構成パラメータ更新（たとえば、ルーティングＩＤ更新）を開始することを示すとき、ＵＤＭ要素３１２は、更新手順を開始する。ＵＤＭ要素３１２は、１つまたは複数の更新されたＵＥ構成パラメータを含むＵＥ構成パラメータ更新をアセンブルする。次に、ＵＤＭ要素３１２は、セキュア化パケットライブラリにアクセスしてＵＥ構成パラメータ更新をセキュア化パケット内にカプセル化することによって、ＵＥ構成パラメータ更新にセキュリティ保護を適用する。
ＵＤＭ要素３１２はまた、ＵＥ１１０のＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して、セキュア化パケットに完全性保護を適用する。そうするために、ＵＤＭ要素３１２は、セキュア化パケットを有する保護要求（たとえば、Ｎａｕｓｆ＿ＰａｒａｍｅｔｅｒＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）を、ＡＵＳＦ要素３１０に送信する（Ｓ５）。ＡＵＳＦ要素３１０は、ＮＡＳカウントを特定し、ＵＥ１１０のＮＡＳセキュリティコンテキスト、たとえば、セキュア化パケットのＡＵＳＦ－ＭＡＣ及びＮＡＳカウントなどに基づいて完全性保護情報を計算する。ＡＵＳＦ要素３１０はまた、ＵＥ１１０から期待されるＭＡＣ（Ｘ－ＵＥ－ＭＡＣ）を計算し得る。次に、ＡＵＳＦ要素３１０は、完全性保護情報（すなわち、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ、ＮＡＳカウント、及びＸ－ＵＥ－ＭＡＣ）を有する保護応答（たとえば、Ｎａｕｓｆ＿ＰａｒａｍｅｔｅｒＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅ）をＵＤＭ要素３１２に送信する（Ｓ６）。次に、ＵＤＭ要素３１２は、セキュア化パケット及び完全性保護情報（すなわち、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ及びＮＡＳカウント）を含むサブスクリプションデータ応答（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｇｅｔ応答）をＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ７）。ＵＤＭ要素３１２はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録要求をサブスクリプションデータ応答に含め得る。
ＡＭＦ要素３１４は、更新手順の一部として、セキュア化パケットをＵＥ１１０に透過的に送信するように構成される。したがって、ＡＭＦ要素３１４は、ＮＡＳ登録受諾メッセージをフォーマットまたは生成し、セキュア化パケットをＮＡＳ登録受諾メッセージのコンテナに挿入する。ＡＭＦ要素３１４はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録要求（該当する場合）を、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ及びＮＡＳカウントと共に、ＮＡＳ登録受諾メッセージのコンテナに挿入し得る。この例では、ＮＡＳ登録受諾メッセージは、新しく定義されたＵＥ構成パラメータ更新コンテナＩＥを含む。表９は、ＵＥ構成パラメータ更新コンテナＩＥの一例である。
Figure 0007414816000009
ＡＭＦ要素３１４がセキュア化パケットを修正せずにセキュア化パケットをコンテナに挿入するので、このコンテナは透過的であると考えられる。次に、ＡＭＦ要素３１４は、ＮＡＳ登録受諾メッセージをＵＥ１１０に送信する（Ｓ８）。ＵＥ１１０のＭＥ７０２は、ＮＡＳ登録受諾メッセージを受信することに応答して、キュア化パケットがホームネットワークのＵＤＭ要素３１２によって送信されたことを検証するためにセキュリティチェックを実行する。セキュリティチェックが成功しなかった場合、ＭＥ７０２はセキュア化パケットを破棄し、登録手順を続行する。セキュリティチェックが成功した場合、ＭＥ７０２はセキュア化パケットをＵＳＩＭ６６２にルーティングまたはアップロードする（Ｓ９）。ＵＳＩＭ６６２はまた、セキュア化パケットがホームネットワークのＵＤＭ要素３１２によって送信されたことを検証するためにセキュリティチェックを実行する。セキュリティチェックが成功しなかった場合、ＵＳＩＭ６６２はＵＥ構成パラメータ更新を破棄する。セキュリティチェックが成功した場合、ＵＳＩＭ６６２は、セキュア化パケットライブラリを使用して、セキュア化パケットからＵＥ構成パラメータ更新をアンパックする。次に、ＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ構成パラメータ更新に基づいて、ＵＥ構成パラメータ６６４のうちの１つまたは複数を更新する。
ネットワークがＵＥ１１０からの確認応答を要求しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＭＥ７０２はＮＡＳ登録完了メッセージをフォーマットし、ＵＥ－ＭＡＣをＮＡＳ登録完了メッセージのコンテナに挿入する。次に、ＭＥ７０２は、ＮＡＳ登録完了メッセージをＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ１１）。ＡＭＦ要素３１４は、ＵＥ－ＭＡＣを有する情報メッセージ（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｉｎｆｏメッセージ）をＵＤＭ要素３１２に送信する（Ｓ１０）。次に、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ１１０によって計算されたＵＥ－ＭＡＣをＡＵＳＦ要素３１０によって計算されたＸ－ＵＥ－ＭＡＣと比較して、ＵＥ確認応答がＵＥ１１０によって提供されたことを検証し得る。
ＵＥ１１０の再登録が必要なことをネットワークが示しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＵＥ１１０は登録解除し、更新されたＵＥ構成パラメータを使用して、新しいＮＡＳ登録手順を再度開始する（図示せず）。
例６：セキュア化パケット及びセキュリティキーを使用した登録後の更新手順
図１８は、例示的な実施形態における登録後の更新手順を示すメッセージ図である。この実施形態では、ＵＥ１１０は、既にネットワークに登録しており、接続モードにある。登録後のある時点で、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ１１０内のＵＥ構成パラメータが更新される必要があると判定するために命令を受信するか、またはローカルポリシーを処理し得る。したがって、ＵＤＭ要素３１２は、更新手順を開始し、ＵＥ構成パラメータ更新をアセンブルする。次に、ＵＤＭ要素３１２は、セキュア化パケットライブラリにアクセスしてＵＥ構成パラメータ更新をセキュア化パケット内にカプセル化することによって、ＵＥ構成パラメータ更新にセキュリティ保護を適用する。
ＵＤＭ要素３１２はまた、ＵＥ１１０のＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して、セキュア化パケットに完全性保護を適用する。そうするために、ＵＤＭ要素３１２は、セキュア化パケットを有する保護要求（たとえば、Ｎａｕｓｆ＿ＰａｒａｍｅｔｅｒＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ）を、ＡＵＳＦ要素３１０に送信する（Ｓ１）。ＡＵＳＦ要素３１０は、ＮＡＳカウントを特定し、ＵＥ１１０のＮＡＳセキュリティコンテキスト、たとえば、セキュア化パケットのＡＵＳＦ－ＭＡＣ及びＮＡＳカウントなどに基づいて完全性保護情報を計算する。ＡＵＳＦ要素３１０はまた、ＵＥ１１０から予期されたＭＡＣ（Ｘ－ＵＥ－ＭＡＣ）を計算し得る。次に、ＡＵＳＦ要素３１０は、完全性保護情報（すなわち、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ、ＮＡＳカウント、及びＸ－ＵＥ－ＭＡＣ）を有する保護応答（たとえば、Ｎａｕｓｆ＿ＰａｒａｍｅｔｅｒＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＲｅｓｐｏｎｓｅ）をＵＤＭ要素３１２に送信する（Ｓ２）。次に、ＵＤＭ要素３１２は、セキュア化パケット及び完全性保護情報（すなわち、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ及びＮＡＳカウント）を含む更新通知（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿ＵｐｄａｔｅＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）をＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ３）。ＵＤＭ要素３１２はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録要求を更新通知に含め得る。
ＡＭＦ要素３１４は、更新手順の一部として、セキュア化パケットをＵＥ１１０に透過的に送信するように構成される。したがって、ＡＭＦ要素３１４は、ＤＬＮＡＳトランスポートメッセージをフォーマットまたは生成し、セキュア化パケットをＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナに挿入する。ＡＭＦ要素３１４はまた、ＵＥ確認応答インジケータ及び／または再登録インジケータ（該当する場合）を、ＡＵＳＦ－ＭＡＣ及びＮＡＳカウントと共に、ＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナに挿入し得る。次に、ＡＭＦ要素３１４は、ＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをＵＥ１１０に送信する（Ｓ４）。
ＵＥ１１０のＭＥ７０２は、ＤＬ ＮＡＳトランスポートメッセージを受信することに応答して、セキュア化パケットがホームネットワークのＵＤＭ要素３１２によって送信されたことを検証するためにセキュリティチェックを実行する。セキュリティチェックが成功しなかった場合、ＭＥ７０２はセキュア化パケットを破棄する。セキュリティチェックが成功した場合、ＭＥ７０２はセキュア化パケットをＵＳＩＭ６６２にルーティングまたはアップロードする（Ｓ５）。ＵＳＩＭ６６２はまた、セキュア化パケットがホームネットワークのＵＤＭ要素３１２によって送信されたことを検証するためにセキュリティチェックを実行する。セキュリティチェックが成功しなかった場合、ＵＳＩＭ６６２はＵＥ構成パラメータ更新を破棄する。セキュリティチェックが成功した場合、ＵＳＩＭ６６２は、セキュア化パケットライブラリを使用して、セキュア化パケットからＵＥ構成パラメータ更新をアンパックする。次に、ＵＳＩＭ６６２は、ＵＥ構成パラメータ更新に基づいて、ＵＥ構成パラメータ６６４のうちの１つまたは複数を更新する。ＵＳＩＭ６６２はまた、ＵＥ確認応答をＭＥ７０２に送信する（Ｓ６）。
ネットワークがＵＥ１１０からの確認応答を要求しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＭＥ７０２はＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをフォーマットし、ＵＥ－ＭＡＣをＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナに挿入する。次に、ＭＥ７０２は、ＵＬ ＮＡＳトランスポートメッセージをＡＭＦ要素３１４に送信する（Ｓ７）。ＡＭＦ要素３１４は、ＵＥ－ＭＡＣを有する情報メッセージ（たとえば、Ｎｕｄｍ＿ＳＤＭ＿Ｉｎｆｏメッセージ）をＵＤＭ要素３１２に送信する（Ｓ８）。次に、ＵＤＭ要素３１２は、ＵＥ１１０によって計算されたＵＥ－ＭＡＣをＡＵＳＦ要素３１０によって計算されたＸ－ＵＥ－ＭＡＣと比較して、ＵＥ確認応答がＵＥ１１０によって提供されたことを検証し得る。
ＵＥ１１０の再登録が必要なことをネットワークが示しており、セキュリティチェックが成功した場合、ＵＥ１１０は登録解除し、更新されたＵＥ構成パラメータを使用して、新しいＮＡＳ登録手順を再度開始する（図示せず）。
図示または本明細書に記載した様々な要素またはモジュールはいずれも、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの何らかの組み合わせとして実装され得る。たとえば、要素は専用ハードウェアとして実装され得る。専用のハードウェア要素は、「プロセッサ」、「コントローラ」、または何らかの類似の用語と呼ばれ得る。機能は、プロセッサによって提供される場合、単一の専用プロセッサ、単一の共有プロセッサ、または一部が共有され得る複数の個別のプロセッサによって提供され得る。さらに、「プロセッサ」または「コントローラ」という用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアのみを指すものと解釈されるべきではなく、限定はしないが、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）もしくはその他の回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェアを記憶するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性ストレージ、ロジック、またはその他の何らかの物理ハードウェアコンポーネントもしくはモジュールを暗黙的に含み得る。
また、ある要素は、その要素の機能を実行するための、プロセッサまたはコンピュータによって実行可能な命令として実装され得る。命令のいくつかの例は、ソフトウェア、プログラムコード、ファームウェアである。命令は、プロセッサによって実行されたときに、プロセッサに要素の機能を実行するように指示するよう動作可能である。命令は、プロセッサによって読み取り可能な記憶デバイスに記憶され得る。記憶デバイスのいくつかの例は、デジタルもしくはソリッドステートメモリ、磁気記憶媒体、たとえば、磁気ディスク及び磁気テープ、ハードドライブ、または光学的に読み取り可能なデジタルデータ記憶媒体である。
「回路」という用語は、本明細書で使用する場合、以下のうちの１つまたは複数あるいは全てを指し得る：
（ａ）ハードウェアのみの回路の実施態様（たとえば、アナログ及び／またはデジタル回路のみの実施態様）、
（ｂ）ハードウェア回路とソフトウェアとの組み合わせ、たとえば、以下である（適用可能な場合）：
（ｉ）アナログ及び／またはデジタルハードウェア回路（複数可）と、ソフトウェア／ファームウェアとの組み合わせ、
（ｉｉ）携帯電話またはサーバなどの装置に様々な機能を実行させるように協働する、ソフトウェアを使用するハードウェアプロセッサ（複数可）（デジタルシグナルプロセッサ（複数可）を含む）、ソフトウェア、及びメモリ（複数可）の任意の部分、
（ｃ）動作のためにソフトウェア（たとえば、ファームウェア）を必要とするが、動作に不要な場合はソフトウェアは存在しない場合がある、ハードウェア回路（複数可）及び／またはプロセッサ（複数可）、たとえば、マイクロプロセッサ（複数可）またはマイクロプロセッサ（複数可）の一部。
この回路の定義は、任意の請求項を含めて、本出願におけるこの用語の全ての使用に適用される。さらなる例として、回路という用語は、本出願で使用する場合、単なるハードウェア回路またはプロセッサ（もしくは複数のプロセッサ）、あるいはハードウェア回路またはプロセッサの一部、ならびにそれに（またはそれらに）付随するソフトウェア及び／またはファームウェアの一実施態様も包含する。回路という用語はまた、たとえば、特定の請求項の要素に該当する場合、モバイルデバイス用のベースバンド集積回路またはプロセッサ集積回路、あるいはサーバ、セルラーネットワークデバイス、または他のコンピューティングデバイスもしくはネットワークデバイス内の同様の集積回路も包含する。
特定の実施形態を本明細書に記載したが、本開示の範囲はそれらの特定の実施形態に限定されるものではない。本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲及びそれらの任意の均等物によって定められる。

Claims (16)

  1. ユーザ機器（ＵＥ）であって、
    前記ＵＥ用のＵＥ構成パラメータを記憶する汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）と、
    少なくとも１つのプロセッサと、
    命令を記憶した少なくとも１つのメモリと、
    を備える、ＵＥであり、前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、前記ＵＥに少なくとも、
    非アクセス層（ＮＡＳ）トランスポート手順の間、アクセス及びモビリティ管理機能（ＡＭＦ）要素から、前記ＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含むコンテナを有するダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージを受信することであって、前記ＵＥ構成パラメータ更新は、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内のセキュア化パケット内にカプセル化され、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新はルーティングインジケータパラメータを含むことと、
    前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケットを検証するために第１のセキュリティチェックを前記ＵＥのモバイル機器（ＭＥ）ドメインによって実行することと、
    前記第１のセキュリティチェックが成功したとき、前記セキュア化パケットを前記ＵＳＩＭに転送することと、
    前記ＵＥのＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新の完全性を検証するために第２のセキュリティチェックを実行することと、
    前記第２のセキュリティチェックが成功したとき、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新に基づいて、前記ＵＳＩＭを使用して、前記ＵＳＩＭ内の前記ＵＥ構成パラメータのうちの１つ以上を更新することと、
    を行わせる、ＵＥ。
  2. 前記ＵＳＩＭは、前記ＵＥ内の汎用集積回路カード（ＵＩＣＣ）上に存在する、請求項１に記載のＵＥ。
  3. 前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、前記ＵＥに、
    前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージがＵＥ確認応答インジケータを含む場合に、前記ＵＥによって前記ＵＥ構成パラメータ更新が受信されたことを示す前記ＵＥからのＵＥ確認応答を含むコンテナを有するアップリンクＮＡＳトランスポートメッセージを前記ＡＭＦ要素に送信すること、をさらに行わせる、請求項１に記載のＵＥ。
  4. 前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、前記ＵＥに、
    前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージが再登録インジケータを含む場合に、前記ＵＥの前記ＵＳＩＭ上で更新された前記更新されたＵＥ構成パラメータを使用して前記ＵＥを再登録するためにＮＡＳ登録手順を開始させること、をさらに行わせる、請求項１に記載のＵＥ。
  5. 方法であって、
    非アクセス層（ＮＡＳ）トランスポート手順の間、ユーザ機器（ＵＥ）において、アクセス及びモビリティ管理機能（ＡＭＦ）要素から、前記ＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含むコンテナを有するダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージを受信することであって、前記ＵＥ構成パラメータ更新は、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内のセキュア化パケット内にカプセル化され、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新はルーティングインジケータパラメータを含むことと、
    前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケットを検証するために第１のセキュリティチェックを前記ＵＥのモバイル機器（ＭＥ）ドメインによって実行することと、
    前記第１のセキュリティチェックが成功したとき、前記セキュア化パケットを、前記ＵＥと動作可能に通信する汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）に転送することと、
    前記ＵＥのＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新の完全性を検証するために第２のセキュリティチェックを実行することと、
    前記第２のセキュリティチェックが成功したとき、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新に基づいて、前記ＵＳＩＭを使用して、前記ＵＳＩＭ内の前記ＵＥ構成パラメータのうちの１つ以上を更新することと、
    を備える、方法。
  6. 前記ＵＳＩＭは、前記ＵＥ内の汎用集積回路カード（ＵＩＣＣ）上に存在する、請求項５に記載の方法。
  7. 前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージがＵＥ確認応答インジケータを含む場合に、前記ＵＥによって前記ＵＥ構成パラメータ更新が受信されたことを示す前記ＵＥからのＵＥ確認応答を含むコンテナを有するアップリンクＮＡＳトランスポートメッセージを前記ＵＥから前記ＡＭＦ要素に送信すること
    をさらに備える、請求項５に記載の方法。
  8. 前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージが再登録インジケータを含む場合に、前記ＵＥを使用して、前記更新されたＵＥ構成パラメータを使用して前記ＵＥを再登録するためにＮＡＳ登録手順を開始させること、をさらに備える、請求項５に記載の方法。
  9. アクセス及びモビリティ管理機能（ＡＭＦ）要素であって、
    少なくとも１つのプロセッサと、
    命令を記憶した少なくとも１つのメモリと、を備える、ＡＭＦ要素であって、前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、前記ＡＭＦ要素に少なくとも、
    第１の非アクセス層（ＮＡＳ）トランスポート手順の間、ＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含むコンテナを有するダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージを生成することであって、前記ＵＥ構成パラメータ更新は、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内のセキュア化パケット内にカプセル化され、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新はルーティングインジケータパラメータを含む、生成することと、
    前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージをユーザ機器（ＵＥ）に送信することと、実行させ、
    前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージは、（ｉ）前記ＵＥのモバイル機器（ＭＥ）ドメインに、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケットを検証するために、第１のセキュリティチェックを実行させる、（ｉｉ）前記第１のセキュリティチェックが成功したとき、前記ＵＥの前記ＭＥドメインに、前記セキュア化パケットを、前記ＵＥと動作可能に通信する汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）に転送させる、（ｉｉｉ）前記ＵＥのＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新の完全性を検証するために前記ＵＳＩＭに第２のセキュリティチェックを実行させる、（ｉｖ）前記第２のセキュリティチェックが成功したとき、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新に基づいて、前記ＵＳＩＭ内の前記ＵＥ構成パラメータのうちの１つ以上を前記ＵＳＩＭが更新するように動作可能である、ＡＭＦ要素。
  10. 前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージがＵＥ確認応答インジケータを含む場合に、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージは、前記ＵＥに、前記ＵＥによって前記ＵＥ構成パラメータ更新が受信されたことを示す前記ＵＥからのＵＥ確認応答を含むコンテナを有するアップリンクＮＡＳトランスポートメッセージを前記ＡＭＦ要素に送信させるようにさらに動作可能である、請求項９に記載のＡＭＦ要素。
  11. 前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージが再登録インジケータを含む場合に、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージは、前記ＵＥに、前記更新されたＵＥ構成パラメータを使用して前記ＵＥを再登録するためにＮＡＳ登録手順を開始させるようにさらに動作可能である、請求項９に記載のＡＭＦ要素。
  12. 前記少なくとも１つのメモリに記憶された前記命令は、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されたときに、前記ＡＭＦ要素に、
    統合データ管理（ＵＤＭ）要素から、前記ＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含む制御プレーンメッセージを受信することと、
    前記ＵＥ構成パラメータ更新を前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナ内に挿入することと、
    をさらに行わせるように構成される、請求項９に記載のＡＭＦ要素。
  13. 方法であって、
    第１の非アクセス層（ＮＡＳ）トランスポート手順の間、ＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含むコンテナを有するダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージを生成することであって、前記ＵＥ構成パラメータ更新は、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内のセキュア化パケット内にカプセル化され、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新はルーティングインジケータパラメータを含むことと、
    前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージをユーザ機器（ＵＥ）に送信することと、を備え、
    前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージは、（ｉ）前記ＵＥのモバイル機器（ＭＥ）ドメインに、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケットを検証するために第１のセキュリティチェックを実行させる、（ｉｉ）前記第１のセキュリティチェックが成功したとき、前記ＵＥの前記ＭＥドメインに、前記セキュア化パケットを、前記ＵＥと動作可能に通信する汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）に転送させる、（ｉｉｉ）前記ＵＥのＮＡＳセキュリティコンテキストを使用して前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新の完全性を検証するために前記ＵＳＩＭに第２のセキュリティチェックを実行させる、（ｉｖ）前記第２のセキュリティチェックが成功したとき、前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージの前記コンテナ内の前記セキュア化パケット内にカプセル化された前記ＵＥ構成パラメータ更新に基づいて、前記ＵＳＩＭ内の前記ＵＥ構成パラメータのうちの１つ以上を前記ＵＳＩＭが更新するように動作可能である、
    方法。
  14. 前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージがＵＥ確認応答インジケータを含む場合に、
    前記ＵＥに、前記ＵＥによって前記ＵＥ構成パラメータ更新が受信されたことを示す前記ＵＥからのＵＥ確認応答を含むコンテナを有するアップリンクＮＡＳトランスポートメッセージを前記ＡＭＦ要素に送信させること
    をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージが再登録インジケータを含む場合に、前記方法は、
    前記ＵＥに、前記更新されたＵＥ構成パラメータを使用して前記ＵＥを再登録するためにＮＡＳ登録手順を開始させること
    をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
  16. 統合データ管理（ＵＤＭ）要素から、前記ＵＥ用のＵＥ構成パラメータ更新を含む制御プレーンメッセージを受信することと、
    前記ＵＥ構成パラメータ更新を前記ダウンリンクＮＡＳトランスポートメッセージのコンテナ内に挿入することと、
    をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
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