WO2006112307A1

WO2006112307A1 - 秘匿制御方法及び無線通信制御装置

Info

Publication number: WO2006112307A1
Application number: PCT/JP2006/307671
Authority: WO
Inventors: Masayoshi Ootani
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2006-10-26

Abstract

　秘匿処理を行う装置間で秘匿の設定にずれが生じた場合に、この秘匿ずれを検出することができる無線通信装置。この無線通信装置では、移動局装置に設けられた秘匿ずれ検出部（１０５）と、基地局装置に設けられた秘匿ずれ検出部（２０５）との間で送受信する連続的なデータに秘匿処理を施す。秘匿ずれ検出部（１０５）は、自検出部において設定したタイミングと秘匿ずれ検出部（２０５）から通知されたタイミングとを比較することにより、秘匿ずれを検出する。秘匿ずれ検出部（２０５）は、自検出部において設定したタイミングと秘匿ずれ検出部（１０５）から通知されたタイミングとを比較することにより、秘匿ずれを検出する。

Description

明細書

秘匿制御方法及び無線通信制御装置

技術分野

[0001] 本発明は、移動局装置及び基地局装置の双方を含む無線通信制御装置及び秘匿制御方法に関する。

背景技術

[0002] 従来、 3GPP (3rd Generation Partnership Project)に準拠した移動局装置は図 1に示すような構成を有し、また、基地局装置は図 2に示すような構成を有する。各図に示すように、移動局装置及び基地局装置は双方共 MAC (Media Access Control)部 13、 23を中心に RLC (Radio Link Control)部 12、 22を介して上位或いは下位のレィャと連続データの送受信を行うと共に、 RLC部 11、 21と RRC (Radio Link Control )部 10、 20を介して上位或いは下位のレイヤと制御データの送受信を行う。また、移動局装置では無線通信部 15を介して基地局装置とデータの送受信を行い、基地局装置では無線通信部 25を介して移動局装置とデータの送受信を行う。こうして TM ( Transparent Mode) RLCを用いた無線べァラ上で連続的なデータ通信を行って!/、る

[0003] このようなデータ通信を行う際、特許文献 1に開示されているように、秘匿をかけて行われる。秘匿をかける処理及び秘匿を解く処理 (以下、これらをまとめて「秘匿処理」という）は、秘匿パラメータと実際に秘匿処理の対象となるデータとを秘匿演算関数 ( F)に入力して、演算することを意味する。

[0004] ここで、秘匿パラメータとしては、暗号鍵又は復号鍵などの秘匿キー（CK)、秘匿対象となる無線べァラの番号（BEARER)、アップリンク又はダウンリンク（DIRECTIO N)、及び、秘匿処理の対象となるデータの長さ（LENGTH)を用いるものとする。

[0005] 移動局装置と基地局装置とで秘匿処理を正しく行うためには、双方の装置で COU NT— Cが同じ値である必要がある。そもそも、 COUNT— Cは、 HFNと呼ばれる 24 ビットと CFNとよばれる 8ビットとからなる 32ビットのカウント値であり、 CFN力〜 255 までのカウントが一巡すると HFNがインクリメントされるものである。また、 COUNT— Cは、 START値 (初期値)が移動局装置から基地局装置に通知され、両装置間で同期したカウンタでカウントアップされる。

[0006] なお、秘匿を開始する前に、移動局装置は START値を基地局装置に通知し、基地局装置は秘匿キーを移動局装置に通知する。また、無線べァラの番号、アップリンク又はダウンリンク、データの長さは各装置で独立して認識することができる。

[0007] 特許文献 1には、このような秘匿処理を用いた秘匿制御方法が開示されており、特許文献 1に開示の秘匿制御方法について図 3を用いて簡単に説明する。図 3において、ステップ（以下、「ST」と省略する） 31では、基地局装置の RRC部 10から移動局装置の RRC部 20に対して無線べァラのセットアップが行われ。

[0008] ST32では、基地局装置の RRC部 10から MAC部 13に 1回目の秘匿指示がなされ、 ST33では、 MAC部 13において秘匿処理が開始される。

[0009] ST34では、移動局装置の RRC部 20から MAC部 23に 1回目の秘匿指示がなされ、 ST35では、 MAC部 23において秘匿処理が開始される。

[0010] そして、 ST36では、移動局装置の RRC部 20から MAC部 23に 2回目の秘匿指示がなされ、 ST37では、移動局装置の RRC部 20から基地局装置の RRC部 10に無線ベアラのセットアップ完了を通知する応答メッセージに 2回目の秘匿開始タイミングを含めて送信される。秘匿開始タイミングは、現在の CFN+ αで表し、現在の CFNから OC分先のタイミングを指定する。

[0011] ST38では、基地局装置の RRC部 10から MAC部 13に 2回目の秘匿指示がなされ、 ST39で ίま、 MAC咅 13咅にお!、て 2回目の禾必匿設定力行われる。同様に、 ST40 では、移動局装置の MAC部 23において 2回目の秘匿設定が行われる。これにより、移動局装置及び基地局装置で正常に秘匿処理が行われるので、両者間で正常に通話が行われることになる。

特許文献 1：国際公開第 98Z48528号パンフレット

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] し力しながら、上述した秘匿制御方法では、図 4に示すように、移動局装置からの応答メッセージが 2回目の秘匿開始タイミングまでに基地局装置に届かない場合、移動局装置では基地局装置に応答メッセージが届いたか否かに関わらず、 2回目のタイミングで秘匿処理を開始してしまう。このため、移動局装置で秘匿処理が行われても基地局装置では 2回目の秘匿指示や設定が行われず、移動局装置と基地局装置とで秘匿の設定にずれが生じてしまう。

[0013] また、上述した秘匿制御方法では、 TM RLCを用いた無線べァラ上のデータに対して正常に秘匿力かかっている力検出することができず、秘匿ずれが生じていてもそのまま通話が行われてしまうため音声が正常に聞こえず、通話が正しく行えないという問題がある。

[0014] 本発明の目的は、秘匿処理を行う装置間で秘匿の設定にずれが生じた場合に、この秘匿ずれを検出することができる秘匿制御方法及び無線通信装置を提供することである。

課題を解決するための手段

[0015] 本発明の秘匿制御方法は、移動局装置と基地局装置との間で送受信するデータの秘匿処理を行う秘匿制御方法であって、移動局装置と基地局装置とで同期して秘匿の開始タイミングを指示する工程と、前記指示の回数をカウントし、カウント値を用いて秘匿の設定を行い、自局装置で秘匿の設定に用いたカウント値と通信相手から通知されたカウント値とを比較することにより、秘匿ずれを検出する工程と、を具備するよつにした。

[0016] 本発明の無線通信装置は、通信相手との間で送受信するデータの秘匿処理を行う無線通信装置であって、自局装置と通信相手とで同期して秘匿の開始タイミングを指示する指示手段と、前記指示の回数をカウントし、カウント値を用いて秘匿の設定を行い、自局装置で秘匿の設定に用いたカウント値と通信相手力通知されたカウント値とを比較することにより、秘匿ずれを検出する秘匿ずれ検出手段と、を具備する構成を採る。

発明の効果

[0017] 本発明によれば、秘匿処理を行う装置間で秘匿の設定にずれが生じた場合に、この秘匿ずれを検出することができる。また、本発明の利用方法として、秘匿ずれ検出部によって、秘匿ずれが生じたことが RRCに通知されたときに、 RRCから Cell Upd ate処理を開始し、秘匿の再設定を行うことでこの秘匿ずれを回避する方法、あるいは、ネットワーク側も移動機側と同様に秘匿がずれたことを検出できるため、秘匿の再設定を実施する方法などが考えられる。これらの秘匿の再設定が行われる間、つまり、秘匿ずれが発生している間の音声データを移動機側で破棄することにより、ュ一ザに対して異常な音声を聞力せることを回避することができる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]従来の移動局装置を示すブロック図

[図 2]従来の基地局装置を示すブロック図

[図 3]従来の移動局装置基地局装置間の秘匿設定が成功した際のデータの流れを示すシーケンス図

[図 4]従来の移動局装置基地局装置間の秘匿設定が失敗した際のデータの流れを示すシーケンス図

[図 5]本発明の一実施の形態に係る移動局装置を示すブロック図

[図 6]本発明の一実施形態に係る基地局装置を示すブロック図

[図 7]本発明における一実施の形態に係る移動局装置基地局装置間の秘匿設定が成功した際のデータの流れを示すシーケンス図

[図 8]本発明における一実施の形態に係る正常な秘匿について移動局装置と基地局装置とのタイミングチャート

[図 9]本発明のおける一実施の形態に係る移動局装置基地局装置間の秘匿設定が失敗した際のデータの流れを示すシーケンス図

[図 10]本発明における一実施の形態に係る失敗した場合の秘匿について移動局装置と基地局装置とのタイミングチャート

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

[0020] (一実施の形態）

図 5は、本発明の一実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。この図 5では、 MAC部 103を中心として上位レイヤ及び下位レイヤと連続データの送受信を行うと共に、上位レイヤ及び下位レイヤと制御データの送受信を行い、更には、無線通信部 106を介して基地局装置とデータの送受信を行う。

[0021] RRC部 100は、移動局装置の無線リソース制御を行い、また、上位レイヤ及び下位レイヤと制御データの送受信を行う。この RRC部 100には、無線リンク制御のための

RLC部 101が接続され、 RLC部 101は制御データの通信を行う。

[0022] RLC部 102は、音声データなどの連続データの送受信を上位レイヤ及び下位レイャと行う無線リンク制御部である。

[0023] MAC部 103は、 MAC— d部 104と秘匿ずれ検出部 105とを備え、 RLC部 101及び 102から受信した連続データあるいは制御データを無線通信部 106に送信し、また、無線通信部 106から受信したデータを RLC部 101及び 102に送信する。

[0024] MAC— d部 104は、 CELL— DCH状態（連続データあるいは制御データの転送状態)でデータの送受信を行う。また、秘匿ずれ検出部 105は、無線通信部 106から受信したデータをもとに秘匿ずれを検出し、また、基地局装置に対して連続データに秘匿をかけて送信する。

[0025] 無線通信部 106は、基地局装置力も受信したデータを MAC部 103に送信する。また、 MAC部 103から受信したデータ (連続データ、制御データ）を基地局装置に送信する。

[0026] 図 6は、本発明の一実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。

この図において、 RRC部 200は、基地局装置の無線リソース制御を行い、また、上位レイヤ及び下位レイヤとの制御データの送受信を行う。この RRC部 200には、無線リンク制御のための RLC部 201が接続され、 RLC部 201は制御データの通信を行う。

[0027] RLC部 202は、音声データなどの連続データの送受信を上位レイヤ及び下位レイャと行う無線リンク制御部である。

[0028] MAC部 203は、 MAC— d部 204と秘匿ずれ検出部 205とを備え、 RLC部 201及び 202から受信した連続データあるいは制御データを無線通信部 106に送信し、また、無線通信部 206から受信したデータを RLC部 201及び 202に送信する。 MAC d部 204は、 CELL— DCH状態でデータの送受信を行う。

[0029] 秘匿ずれ検出部 205は、無線通信部 206から受信したデータをもとに秘匿ずれを検出し、また、移動局装置の秘匿ずれ検出部 105に対して連続データに秘匿をかけて送信する。

[0030] 無線通信部 206は、移動局装置力も受信したデータを MAC部 203に送信し、また、 MAC部 203から受信したデータ (連続データ、制御データ）を移動局装置に送信する。

[0031] 次に、上述した構成を有する移動局装置及び基地局装置の秘匿制御について図を用いて説明する。図 7は、正常な秘匿について移動局装置と基地局装置との秘匿設定シーケンスを示し、図 8は、正常な秘匿について移動局装置と基地局装置とのタイミングチャートを示す。また、図 9は、秘匿ずれが生じた場合の移動局装置と基地局装置との秘匿設定シーケンスを示し、図 10は、秘匿ずれが生じた場合の移動局装置と基地局装置とのタイミングチャートを示す。この図 7〜図 10では、移動局装置及び基地局装置の双方の秘匿ずれ検出部 105、 205間で既知の情報を送受信し、秘匿ずれを検出した場合には MAC部あるいは上位レイヤに対して通知する。

[0032] 図 7及び図 9においては、無線べァラのセットアップが行われ、基地局装置の RRC 部 200から MAC部 203に対して 1回目の秘匿設定の指示がなされると、秘匿ずれ検出部 105が起動され、また、移動局装置の RRC部 100から MAC部 103に対して 1 回目の秘匿設定の指示がなされると、秘匿ずれ検出部 205が起動される。そして、秘匿ずれ検出部 105と秘匿ずれ検出部 205との間で情報のやり取りが開始される。

[0033] ここでの情報のやり取りは、連続的なデータ、例えば図 8に示すように、音声データを送受信することで行われ、この連続的なデータには秘匿が施され、その秘匿に使用されるタイミング (COUNT—C)を用いて秘匿の成否が判断される。

[0034] 基地局装置の秘匿ずれ検出部 205は、秘匿開始タイミングの COUNT— Cに基づいて、送信データを移動局装置に連続的に送信する（図 7〜図 10のタイミング（1) )。なお、 RRC部 200から指示された 1回目の秘匿設定のタイミング COUNT— Cを CO UNT— Cclとする。

[0035] 基地局装置の秘匿ずれ検出部 205は、秘匿パラメータと、秘匿を設定する際に M AC部 203の COUNT— Cの初期化に使用する START値と、現在の CFN+ αとを使用して送信データに秘匿をかけて送信する。ここで、送信データに秘匿をかける際に使用する COUNT— Cを START値の末尾に現在の CFN+ aを付カ卩した COU NT— Cseとする。例えば、 START値を「01234」とし、現在の CFN+ αを「567」とした場合、 COUNT— Cseは「01234567」となる。

[0036] 他方、移動局装置の秘匿ずれ検出部 105は、秘匿パラメータと、秘匿を設定する際に MAC部 103の COUNT— Cの初期化に使用する START値と、現在の CFN + αとを使用して受信したデータの秘匿を解き、受信したデータが秘匿設定の COU NT— Cclと等しいか否か比較する。ここでも、受信データの秘匿を解くために使用する COUNT— Cを START値の末尾に現在の CFN+ aを付カ卩した COUNT— Cr eとする。

[0037] 移動局装置の秘匿ずれ検出部 105は、受信したデータが秘匿設定の COUNT— Cclと等しい場合、秘匿が正常に設定されていると判断する。一方、等しくない場合、秘匿ずれ検出部 105は、秘匿が正常に設定されていないと判断し、その旨を MAC 部 103もしくは上位レイヤに対して通知する（COUNT— Cc 1のみ保持して!/、る場合

) o

[0038] このようにして、連続データを用い、 1回目の秘匿設定のタイミングを比較することにより、秘匿が正常か否かを判断することができる。

[0039] 更に、移動局装置の秘匿ずれ検出部 105では、 RRC部 100から 2回目の秘匿設定 (COUNT— Cc2)の指示があった際に、その情報を保持する。そして、受信したデータが、 1回目の秘匿設定の COUNT— Cclと異なっていた場合、保持していた 2 回目の秘匿設定の COUNT— Cc2と比較する。この比較により 2回目の秘匿設定の COUNT— Cc2と等しい場合、移動局装置の秘匿ずれ検出部 105は、移動局装置の秘匿切り替え設定が基地局装置に通知されたと判断し、自ら送信するデータも 2回目の秘匿設定のタイミング COUNT— Cc2で送信する（図 7図 8のタイミング（2) )。

[0040] 2回目の秘匿設定の COUNT— Cc2とも等しくな力つた場合、移動局装置の秘匿ずれ検出部 105は、秘匿ずれが発生しているものとみなし、 MAC部 103もしくは上位レイヤに対して通知を行う。またその際、データを送信するタイミングを任意のタイミング（≠ COUNT— Ccl、 COUNT -Cc 2)にして送信する。

[0041] 一方、基地局装置の秘匿ずれ検出部 205は、 RRC部 200から 2回目の秘匿設定の指示があった際に、送信データを 1回目の秘匿設定の COUNT— Cclから、 2回目の秘匿設定の COUNT— Cc2に変更する。この送信データを 2回目の秘匿設定の COUNT— Cc2に変更した後、受信したデータが 2回目の秘匿設定の COUNT — Cc2と等し力つた場合、秘匿ずれ検出部 205は、秘匿設定の切り替えが正しく行えたと判断する。また、受信したデータが 2回目の秘匿設定の COUNT— Cc2と異なつていた場合、秘匿ずれ検出部 205は、 1回目の秘匿設定の COUNT— Cclと比較を行う。

[0042] 1回目の秘匿設定の COUNT— Cclと等し力つた場合、基地局装置の秘匿ずれ検出部 205は移動局装置の送信データ切り替えが行われていないと判断して、 2回目の秘匿設定の COUNT— Cc2を送信してくるのを待つ。 1回目の秘匿設定の COU NT— Cclと等しくな力つた場合、基地局装置の秘匿ずれ検出部 205は移動局装置の秘匿設定の切り替えが正しくできないと判断して、 MAC部 203もしくは、上位レイャに対して通知する。その際に、データを送信するタイミングを任意のタイミング（≠C OUNT— Ccl、 COUNT- Cc2)に変更して送信する。

[0043] この場合、秘匿ずれ検出部 105、 205は、送信データの秘匿に使用されている CO UNT— C ( = COUNT—Cse、 COUNT—Cre)の CFNが、 COUNT—Cc2の CF N部分と等しくなつたときに、秘匿設定のタイミングを COUNT— Cclから COUNT — Cc2に切り替える。秘匿設定のタイミングを切り替えた後、秘匿ずれ検出部 105及び秘匿ずれ検出部 205は、受信したデータが COUNT— Cc2と異なる場合、秘匿ずれが発生したと判断し、 MAC部 103、 203、もしくは、上位レイヤに通知する。受信データが COUNT— Cc2と等し力つた場合、秘匿ずれ検出部 105及び秘匿ずれ検出部 205は、 2回目の秘匿切り替えが正しく行えると判断して処理をそのまま継続する。

[0044] また、秘匿ずれ検出部 205は、 2回目の秘匿切り替えタイミング COUNT— Cc2から、 2回目の秘匿切り替えタイミング COUNT— Cc2— αまでの間で移動局装置での受信データが COUNT— Cclだった場合 (図 10)、移動局装置は基地局装置へ秘匿の切り替えタイミングが届、て、な、と判断し、秘匿ずれの発生を防ぐために MA C部 203あるいは上位レイヤに通知する。また、秘匿ずれ検出部 205は、その際にデータを送信するタイミングを任意のタイミングに変更して（≠COUNT—Ccl、 COU NT— Cc 2)送信する。

[0045] このように本実施の形態によれば、送受信装置間で同期したカウンタを備え、秘匿の設定に用いたカウント値を送受信装置間で比較することにより、秘匿ずれを検出することがでさる。

[0046] なお、この秘匿ずれ検出部において、 2回目の秘匿の切り替えが行われた後も、データを送信し続ける。連続データ通信中に何らかの要因によって秘匿ずれが生じた場合、秘匿ずれ検出部は直ちにこれを検出し、 MAC部、または上位レイヤに通知する。

[0047] また、本実施の形態では、 COUNT— Cを送信データに使用している力本発明はこれに限らず、その他秘匿の切り替えが分力る別の情報でも構わない。

[0048] また、本実施の形態では、秘匿検出部を MAC部内に作成している力 RLC部内部、または、新規に追加などしても構わない。

[0049] これまでの説明で、秘匿ずれ検出部は、秘匿開始時のパターンを用いて記述しているが、 Radio Link Failure (無線リンクの失敗）が発生した際の秘匿設定時、秘匿設定の切り替え時などでも有用である。

[0050] 更に、上述の秘匿ずれ検出部においては、音声通話を取り上げている力その他

TM RLCを使用した無線べァラを使用したサービス全てに有用である。

[0051] 本明糸田書 ίま、 2005年 4月 15日出願の特願 2005— 118575に基づく。この内容【ますべてここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0052] 本発明にかかる無線通信制御装置は、連続データ通信時における秘匿ずれを検出することができ、 RRC部や MAC部において秘匿ずれを未然に防止することができるため、音声通話などにおける品質向上に好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 移動局装置と基地局装置との間で送受信するデータの秘匿処理を行う秘匿制御方法であって、

移動局装置と基地局装置とで同期して秘匿の開始タイミングを指示する工程と、前記指示の回数をカウントし、カウント値を用いて秘匿の設定を行い、自局装置で秘匿の設定に用いたカウント値と通信相手力通知されたカウント値とを比較することにより、秘匿ずれを検出する工程と、

を具備する秘匿制御方法。

[2] 通信相手との間で送受信するデータの秘匿処理を行う無線通信装置であって、自局装置と通信相手とで同期して秘匿の開始タイミングを指示する指示手段と、前記指示の回数をカウントし、カウント値を用いて秘匿の設定を行い、自局装置で秘匿の設定に用いたカウント値と通信相手力通知されたカウント値とを比較することにより、秘匿ずれを検出する秘匿ずれ検出手段と、

を具備する無線通信装置。