(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化型無線インタフェース・キーの確立方法であって、
強化型セキュリティ能力を持つターゲットＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）が、サービングＲＮＣの移転プロセスの間に、ソースＲＮＣから送信された移転要求から、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを認識することができない場合、受信したレガシー・キーを有効にして、サービングＲＮＣの移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行い、
前記ターゲットＲＮＣが、ユーザ装置からのメッセージを受信し、且つユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した場合、前記ターゲットＲＮＣが、ネットワーク側とユーザ装置のそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にするようにコアネットワークに通知する
ことを特徴とする確立方法。
【請求項２】
前記ユーザ装置からのメッセージは、物理チャネル再構成完了メッセージ又はＵＴＲＡＮ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）モビリティ情報確認メッセージである
ことを特徴とする請求項１に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項３】
前記ネットワーク側とユーザ装置のそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にするようにコアネットワークに通知するステップでは、
前記コアネットワークが、ＡＫＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｋｅｙ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）及びＳＭＣ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｍｏｄｅ  Ｃｏｍａｎｄ）プロセス、又はＳＭＣプロセスを開始し、ネットワーク側とユーザ装置のそれぞれにおいて強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にし、以降の通信に対してセキュリティ保護を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項４】
前記コアネットワークノードに未使用の認証ベクトルがある場合、又は現在利用中のレガシー・キーに対応する認証ベクトルがある場合、ＳＭＣプロセスが直接実行される
ことを特徴とする請求項３に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項５】
前記ネットワーク側とユーザ装置のそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立するステップでは、
前記コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫ（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  Ｋｅｙ／Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ  Ｋｅｙ）から中間キーＫＲＮＣを導き出し、前記コアネットワークノードが中間キーＫＲＮＣを含むセキュリティモードコマンドメッセージをターゲットＲＮＣに送信し、前記ターゲットＲＮＣが中間キーＫＲＮＣから強化型キーＩＫＵ及びＣＫＵを導き出し、前記ユーザ装置がレガシー・キーＩＫ／ＣＫにから中間キーＫＲＮＣを導き出し、中間キーＫＲＮＣから強化型キーＩＫＵとＣＫＵを導き出す
ことを特徴とする請求項３に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項６】
前記コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫと中間キーＫＲＮＣから変形中間キーＫＲＮＣ＊を導き出し、変形中間キーＫＲＮＣ＊を含むセキュリティモードコマンドメッセージを強化型ターゲットＲＮＣ＋に送信する
ことを特徴とする請求項５に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項７】
前記変形中間キーＫＲＮＣ＊はカウンターＮＣＣに関連し、前記中間キーＫＲＮＣは仮想の変形中間キーＫＲＮＣ＊に対応し、前記関連するＮＣＣは０であり、
前記コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫと中間キーＫＲＮＣにから導き出した変形中間キーＫＲＮＣ＊と関連するＮＣＣの値は１である
ことを特徴とする請求項６に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項８】
前記ＮＣＣ値は、強化型ターゲットＲＮＣ＋に送信されるセキュリティモードコマンドメッセージにおいて伝達される
ことを特徴とする請求項７に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項９】
前記ネットワーク側とユーザ装置とのそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立するステップでは、
前記コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出し、前記コアネットワークがＩＫＵ／ＣＫＵを含むセキュリティモードコマンドメッセージをターゲットＲＮＣに送信し、前記ターゲットＲＮＣが受信したＩＫＵ／ＣＫＵを記憶し、前記ユーザ装置がレガシー・キーＩＫ／ＣＫから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出して記憶する
ことを特徴とする請求項３に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項１０】
前記ネットワーク側とユーザ装置とのそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立するステップでは、
前記コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫから中間キーＫＲＮＣを導き出し、中間キーＫＲＮＣから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出し、前記コアネットワークがＩＫＵ／ＣＫＵを含むセキュリティモードコマンドメッセージをターゲットＲＮＣに送信し、前記ターゲットＲＮＣが受信したＩＫＵ／ＣＫＵを記憶し、前記ユーザ装置がレガシー・キーＩＫ／ＣＫから中間キーＫＲＮＣを導き出し、中間キーＫＲＮＣから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出して記憶する
ことを特徴とする請求項３に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項１１】
前記ターゲットＲＮＣが、ソースＲＮＣから送信されたメッセージからユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した場合、前記ターゲットＲＮＣが、強化型無線インタフェース・キーを導き出して有効にし、サービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項１２】
前記受信したレガシー・キーを有効にして、サービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行うステップでは、
前記ターゲットＲＮＣがソースＲＮＣから受信したレガシー無線インタフェース・キーを有効にし、自身が強化型セキュリティ能力をサポートしていることを前記ユーザ装置に通知し、
前記ユーザ装置が、レガシー無線インタフェース・キーを用いてメッセージに対して成功検証を行い、前記ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしている場合、前記ユーザ装置が、レガシー無線インタフェース・キーを用いてターゲットＲＮＣへのメッセージ及び／又はデータに対してセキュリティ保護を行い、自身のセキュリティ能力を前記ターゲットＲＮＣに通知し、
前記ターゲットＲＮＣが、レガシー無線インタフェース・キーを用いてメッセージに対して成功検証を行い、前記ターゲットＲＮＣが、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した後、前記ターゲットＲＮＣが、ネットワーク側とユーザ装置とのそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にするようにコアネットワークに通知する
ことを特徴とする請求項３又は１１に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項１３】
前記ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていない場合、前記サービングＲＮＣ移転プロセス中において、又は前記サービングＲＮＣ移転プロセス後において、レガシー無線インタフェース・キーを用いて通信に対してセキュリティ保護を行う
ことを特徴とする請求項１２に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立方法。
【請求項１４】
前記ターゲットＲＮＣが、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識することができない場合、前記レガシー無線インタフェース・キーを用いてサービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行うことを継続する
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ターゲットＲＮＣが強化型セキュリティ能力をサポートしていない場合、前記サービングＲＮＣ移転プロセス中において、又は前記サービングＲＮＣ移転プロセス後において、レガシー無線インタフェース・キーを用いて通信に対してセキュリティ保護を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
ＲＮＣと、ターゲットＲＮＣと、コアネットワークノードと、ユーザ装置とを含む強化型無線インタフェース・キーの確立システムであって、
前記ソースＲＮＣは、移転する際に移転要求をターゲットＲＮＣに送信し、
前記ターゲットＲＮＣは、ソースＲＮＣからの移転要求を受信し、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを認識することができない場合、受信したレガシー・キーを有効にしてサービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行い、ユーザ装置からのメッセージによってユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した場合、通知をコアネットワークに送信し、
前記コアネットワークノードは、ターゲットＲＮＣからの通知を受信し、それをトリガーとして、ネットワーク側とユーザ装置とのそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にするプロセスを開始する
ことを特徴とする強化型無線インタフェース・キーの確立システム。
【請求項１７】
前記ターゲットＲＮＣ又は前記ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていない場合、前記ターゲットＲＮＣは、前記サービングＲＮＣ移転プロセス中において、又は前記サービングＲＮＣ移転プロセス後において、レガシー無線インタフェース・キーを用いて通信に対してセキュリティ保護を行う
ことを特徴とする請求項１６に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立システム。
【請求項１８】
前記ターゲットＲＮＣがユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識することができない場合、前記ターゲットＲＮＣは、前記レガシー無線インタフェース・キーを用いてサービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行うことを継続する
ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立システム。
【請求項１９】
前記コアネットワークノードは、ＨＳＰＡ＋（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）セキュリティ機能をサポートするＳＧＳＮ＋（ＳｅｒｖｉｃｅＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）、又はＨＳＰＡ＋セキュリティ機能をサポートするＭＳＣ＋（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ）である
ことを特徴とする請求項１７に記載の強化型無線インタフェース・キーの確立システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＲＮＣ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）移転技術に関し、特に、正常に無線インタフェース・キーを有効にし、移転プロセスの正常完了を保証することができる強化型無線インタフェース・キーの確立方法及び強化型無線インタフェース・キーの確立システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ：３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）は、Ｒｅｌｅａｓｅ７において、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）と高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ：Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）の将来的な発展経路であるＨＳＰＡ＋を仕上げるため、直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）とマルチインプットマルチアウトプット（ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）技術を導入する。
【０００３】
ＨＳＰＡ＋は、３ＧＰＰ  ＨＳＰＡ（ＨＳＤＰＡとＨＳＵＰＡを含む）の強化型技術であり、ＨＳＰＡからロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｕｉｏｎ）へのスムーズな発展の手段を提供する。この手段はＨＳＰＡ事業者にとって、複雑性が低く、かつ低コストである。
【０００４】
ＨＳＰＡ＋は、高次変調（例えば、ダウンリンク６４直交振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）とアップリンク１６ＱＡＭ）、ＭＩＭＯ及び高次変調とＭＩＭＯの組み合わせ等の技術を採用することで、ピークデータレートと周波数スペクトル効率を向上させている。
【０００５】
一方、より良いパケットサービスをサポートするため、ＨＳＰＡ＋は、ユーザ容量の増加、遅延の低下、端末電力消費の低下、より良いＩＰ音声通信（ＶＯＩＰ）のサポート及びシステムのマルチキャスト／ブロードキャスト能力の向上等のための一連の強化技術をさらに導入する。
【０００６】
ＨＳＰＡに比べると、ＨＳＰＡ＋は、システムアーキテクチャにおいて、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）の機能を基地局ノードＢ（ＮｏｄｅＢ）に導入し、図１に示すように完全にフラット化された無線アクセスネットワークアーキテクチャを形成する。
【０００７】
図１において破線接続は直接トンネル（ｄｉｒｅｃｔ  ｔｕｎｎｅｌ）を有するＧｎユーザ面（ＵＰ：Ｕ−Ｐｌａｎｅ）を表し、実線接続は直接トンネルを有しないＧｎＵＰを表す。ここで、完全なＲＮＣ機能を統合したＮｏｄｅＢをＥｖｏｌｖｅｄ  ＨＳＰＡ  ＮｏｄｅＢ、又は強化型ノードＢ（ＮｏｄｅＢ＋）と称する。
【０００８】
ＳＧＳＮ＋は、ＨＳＰＡ＋セキュリティ機能をサポートするようにアップグレードされたサービスＧＰＲＳ（汎用パケット無線システム：Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｙｓｔｅｍ）サポートノード（ＳＧＳＮ：Ｓｅｒｖｉｃｅ  ＧＰＲＳ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ｎｏｄｅ）である。ＭＥ＋は、ＨＳＰＡ＋セキュリティ機能をサポートするユーザ端末装置である。
【０００９】
強化型ＨＳＰＡシステムは、無線インタフェースのＨＳＰＡサービスの如何なる改訂もすることなく、３ＧＰＰ  Ｒｅｌ−５とそれ以降の無線インタフェースバージョンを使用できる。このようなスキームを採用すると、各ＮｏｄｅＢ＋はＲＮＣに相当するノードになり、Ｉｕ−ＰＳインタフェースを備え、ＰＳコアネットワーク（ＣＮ：Ｃｏｒｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）と直接接続できる。
【００１０】
Ｉｕ−ＰＳユーザ面がＳＧＳＮで終結し、かつネットワークが直接トンネル機能をサポートしている場合、Ｉｕ−ＰＳユーザ面はゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ：Ｇａｔｅｗａｙ  ＧＰＲＳ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）で終結してもよい。強化型ＨＳＰＡとＮｏｄｅＢ間の通信は、Ｉｕｒインタフェースを介して実行される。ＮｏｄｅＢ＋は独立したネットワーク確立の能力を有し、システム間切り替えとシステム内切り替えを含む完全なモバイル機能をサポートする。
【００１１】
フラット化された後、ユーザ面（Ｕ−Ｐｌａｎｅ）のデータはＲＮＣを経由せず、直接ＧＧＳＮに到達する。これは、ユーザ面の暗号化と完全性保護の機能がＮｏｄｅＢ＋に移動しなければならないことを意味する。現在、定義されているＨＳＰＡ＋強化型セキュリティキー階層構造は、図２に示されるようなものである。
【００１２】
その中で、ルートキーＫ（Ｋｅｙ）、暗号化キーＣＫ（Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ  Ｋｅｙ）及び完全性キーＩＫ（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  Ｋｅｙ）の定義は、ユニバーサルモバイル通信システム（ＵＭＴＳ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）における定義と完全に一致する。
【００１３】
即ち、ルートキーＫは認証センター（ＡｕＣ：Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｅｎｔｅｒ）と汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ：ＵＮＩＶＥＲＳＡＬ  ＳＵＢＳＣＲＩＢＥＲ  ＩＤＥＮＴＩＴＹ  ＭＯＤＵＬＥ）に記憶されたルートキーであり、暗号化キーＣＫと完全性キーＩＫは、ユーザ装置（ＵＥ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）とＨＳＳ（Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｅｒ）とが、鍵認証（ＡＫＡ：Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｋｅｙ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）を行う時、ルートキーＫから算出される。
【００１４】
ＵＭＴＳにおいては、ＲＮＣが暗号化キーＣＫと完全性キーＩＫを用いてデータに対して暗号化と完全性保護を行う。しかし、ＨＳＰＡ＋アーキテクチャにおいては、ＲＮＣの機能が全て基地局ＮｏｄｅＢ＋に移譲されたため、暗号化及び復号化はいずれもＮｏｄｅＢ＋で行われなければならない。
【００１５】
一方で、ＮｏｄｅＢ＋は安全ではない環境にあるため、安全性があまり高くない。従って、ＨＳＰＡ＋では強化型ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（ＲＵＴＲＡＮ：Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に類似したキー階層、即ちＵＴＲＡＮキー階層（ＵＴＲＡＮ  Ｋｅｙ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）が導入された。
【００１６】
ＵＴＲＡＮキー階層において、中間キーＫＲＮＣ（ＫＡＳＭＥＵとも称される）は、ＨＳＰＡ＋で新たに導入されたキーであり、暗号化キーＣＫと完全性キーＩＫにより導き出されたものである。更に、ＫＡＳＭＥＵはＣＫＵとＩＫＵを生成する。ＣＫＵはユーザ面データと制御面シグナリングの暗号化に用いられ、ＩＫＵは制御面シグナリングに対する完全性保護に用いられる。
【００１７】
区別のために、本願では、ＣＫとＩＫをレガシー無線インタフェース・キー（即ちレガシー・キー）と称し、ＣＫＵとＩＫＵを強化型無線インタフェース・キー（即ち強化型キー）と称する。
【００１８】
ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）システムにおいては、Ｉｕｒインタフェースの導入により、サービングＲＮＣ（ＳＲＮＣ：Ｓｅｒｖｉｎｇ  ＲＮＣ）とドリフトＲＮＣ（ＤＲＮＣ：Ｄｒｉｆｔ  ＲＮＣ）の概念が創設された。ＳＲＮＣとＤＲＮＣは、具体的なＵＥ（ユーザ装置）に対する論理的概念である。
【００１９】
つまり、あるＵＥにとっては、そのＵＥとＣＮ（コアネットワーク）の間の接続においてＲＮＣ（無線ネットワーク制御装置）がＣＮと直接接続され、ＵＥのすべてのリソースを制御するＲＮＣが当該ＵＥのＳＲＮＣと称される。ＵＥとＣＮの間の接続において、ＣＮと接続されず、ＵＥにリソースを提供するだけのＲＮＣは当該ＵＥのＤＲＮＣと称される。接続状態にあるＵＥは、１つのＳＲＮＣのみを必要とし、ＤＲＮＣは必ずしもなくてもよく、１つまたは複数のＤＲＮＣがあってもよい。
【００２０】
ＳＲＮＣ移転（ＳＲＮＣ  Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ）は、ＵＥのＳＲＮＣが１つのＲＮＣから別のＲＮＣに変わるプロセスを指す。ＳＲＮＣ移転は移転の前後にＵＥが所在する位置の違いに応じて、静的移転（ｓｔａｔｉｉｃ  ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ）と随伴移転（ａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄ  ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ）の２つに分けることができる。又はＳＮＲＣ移転はＵＥが関与しない（ＵＥ  Ｎｏｔ  Ｉｎｖｏｌｖｅｄ）移転とＵＥが関与する移転（ＵＥ  Ｉｎｖｏｌｖｅｄ）に分けることもできる。
【００２１】
静的移転の発生条件は、ＵＥが１つのＤＲＮＣのみから接続されていることである。移転プロセスにＵＥが参加する必要がないので、ＵＥに関与しない移転と称される。移転後、Ｉｕｒインタフェースの接続がリリースされ、Ｉｕインタフェースが移転され、図３に示されるように、元のＤＲＮＣがＳＲＮＣに変わる。
【００２２】
静的移転はソフトハンドオーバーによって生じる。Ｉｕｒインタフェースのために、移転はあまり緊急的ではなく、すべての無線リンクがＤＲＮＣに接続されてから開始される。
【００２３】
随伴移転は、ハードハンドオーバーにおいて、ＵＥがＳＲＮＣからターゲットＲＮＣにハンドオーバーされるプロセスを意味する。同時にＩｕインタフェースは図４に示すように変化する。移転プロセスにはＵＥの参加が必要なので、ＵＥが関与する（ＵＥ  Ｉｎｖｏｌｖｅｄ）移転とも称される。
【００２４】
ＵＭＴＳシステムにおいて、ＳＲＮＣ移転の前後、暗号化キーＣＫと完全性キーＩＫの両者は変更されない。ＤＲＮＣは、ＳＲＮＣ又はＳＧＳＮから当該ＵＥの完全性保護情報（完全性キーＩＫと許可された完全性保護アルゴリズムが含まれる）及び／又は暗号化情報（暗号化キーＣＫと許可された暗号化アルゴリズム）を取得する。
【００２５】
ＨＳＰＡ＋におけるＳＲＮＣ移転では、ＮｏｄｅＢ＋をＮｏｄｅＢとＲＮＣとの組み合わせと考えることができる。両者は、１つの物理エンティティ（実体）であるが、依然として二つの異なった論理エンティティと考えることもできる。従って本願では、ＨＳＰＡ＋キー階層をサポートするＮｏｄｅＢ＋内の論理モジュールは、ＵＭＴＳにおけるアップグレードされたＲＮＣと考えてもよい。
【００２６】
区分のために、本願ではそれをＲＮＣ＋と称する。このため、本願におけるＳＲＮＣ＋とソースＮｏｄｅＢ＋は同じであり、ＤＲＮＣ＋とターゲットＮｏｄｅＢ＋は同じである。
【００２７】
実際のネットワーク構造においては、ＨＳＰＡ＋セキュリティ機能をサポートする強化型（Ｅｎｈａｎｃｅｄ）ネットワークエンティティとＨＳＰＡ＋をサポートしないレガシー（Ｌｅｇａｃｙ）ネットワークエンティティが共に存在し、強化型ユーザ装置とレガシーユーザ装置が共に存在する。
【００２８】
従って、ＳＲＮＣが移転する時、ユーザ装置が強化型ＳＲＮＣ＋からレガシーターゲットＲＮＣへ移転する場合が存在し、ユーザ装置がレガシーＳＲＮＣ＋から強化型ターゲットＲＮＣへ移転する場合も存在する。
【００２９】
例えば後者の場合、レガシーＲＮＣが初期アタッチ要求においてユーザ装置により報告された強化型セキュリティ能力を識別できない。このためＳＲＮＣ移転準備の間、ＳＲＮＣからターゲットＲＮＣへ送信された移転要求メッセージにおいて、ＳＲＮＣがユーザ装置の強化型セキュリティ能力をターゲットＲＮＣに通知していない可能性がある。
【００３０】
従って、ターゲットＲＮＣは、ユーザ装置によって送信される最初のメッセージ（物理チャネル再構成完了メッセージ又はＵＴＲＡＮモバイル情報確認メッセージ）を受信するまで、ユーザ装置の強化型セキュリティ能力を認識することができない。
【００３１】
しかし、ＵＭＴＳ基準においては、ＳＲＮＣが、ターゲットＲＮＣにダウンリンク専用制御チャネル（ＤＬＤＣＣＨ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）メッセージ（ターゲットＲＮＣからソースＲＮＣに送信されるＲＲＣ情報単位に含まれる）を送信させ、当該メッセージに対して完全性保護を行わせることが規定されている。
【００３２】
ＳＲＮＣは当該ＤＬ  ＤＣＣＨを受信した後、それをユーザ装置に直接転送する。しかし、ターゲットＲＮＣが当該メッセージを送信する際、ユーザ装置が強化型セキュリティをサポートしているかどうかを認識することができない可能性が高い。このため、ターゲットＲＮＣは、レガシー・キーＩＫと強化型キーＩＫＵのいずれかを用いてフィールドに対する完全性保護を行うべきかを決めることができない。結果として、移転プロセスは正常に完了されず、無線インタフェース・キーは正常に有効化されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
これに鑑みて、本発明の主な目的は、移転プロセスの正常な完了を保証する無線インタフェース・キーを正常に有効にすることが可能な、強化型無線インタフェース・キーの確立方法及び強化型無線インタフェース・キー確立システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
上記目的を実現するために、本発明の技術的スキームは、以下のように実現される。
【００３５】
強化型無線インタフェース・キーの確立方法であって、
強化型セキュリティ能力を持つターゲットＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）が、サービングＲＮＣの移転プロセスの間に、ソースＲＮＣから送信された移転要求から、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを認識することができない場合、受信したレガシー・キーを有効にして、サービングＲＮＣの移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行い、
前記ターゲットＲＮＣが、ユーザ装置からのメッセージを受信し、且つユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した場合、前記ターゲットＲＮＣが、ネットワーク側とユーザ装置のそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にするようにコアネットワークに通知する。
【００３６】
前記ユーザ装置からのメッセージは、物理チャネル再構成完了メッセージ又はＵＴＲＡＮ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）モビリティ情報確認メッセージである。
【００３７】
前記ネットワーク側とユーザ装置のそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にするようにコアネットワークに通知するステップでは、
前記コアネットワークが、ＡＫＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｋｅｙ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）及びＳＭＣ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｍｏｄｅ  Ｃｏｍａｎｄ）プロセス、又はＳＭＣプロセスを開始し、ネットワーク側とユーザ装置のそれぞれにおいて強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にし、以降の通信に対してセキュリティ保護を行う。
【００３８】
前記コアネットワークノードに未使用の認証ベクトルがある場合、又は現在利用中のレガシー・キーに対応する認証ベクトルがある場合、ＳＭＣプロセスを直接に実行する。
【００３９】
前記ネットワーク側とユーザ装置のそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立するステップでは、
前記コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫ（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  Ｋｅｙ／Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ  Ｋｅｙ）から中間キーＫＲＮＣを導き出し、前記コアネットワークノードが中間キーＫＲＮＣを含むセキュリティモードコマンドメッセージをターゲットＲＮＣに送信し、前記ターゲットＲＮＣが中間キーＫＲＮＣにから強化型キーＩＫＵ及びＣＫＵを導き出し、前記ユーザ装置がレガシー・キーＩＫ／ＣＫから中間キーＫＲＮＣを導き出し、中間キーＫＲＮＣから強化型キーＩＫＵとＣＫＵを導き出す。
【００４０】
前記コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫと中間キーＫＲＮＣから変形中間キーＫＲＮＣ＊を導き出し、変形中間キーＫＲＮＣ＊を含むセキュリティモードコマンドメッセージを強化型ターゲットＲＮＣ＋に送信する。
【００４１】
前記変形中間キーＫＲＮＣ＊は、カウンターＮＣＣに関連し、前記中間キーＫＲＮＣは仮想の変形中間キーＫＲＮＣ＊に対応し、前記関連するＮＣＣは０であり、
前記コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫと中間キーＫＲＮＣにから導き出した変形中間キーＫＲＮＣ＊と関連するＮＣＣの値は１である。
【００４２】
前記ＮＣＣ値は、強化型ターゲットＲＮＣ＋に送信されるセキュリティモードコマンドメッセージにおいて伝達される。
【００４３】
前記ネットワーク側とユーザ装置とのそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立するステップでは、
前記コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出し、前記コアネットワークがＩＫＵ／ＣＫＵを含むセキュリティモードコマンドメッセージをターゲットＲＮＣに送信し、前記ターゲットＲＮＣが受信したＩＫＵ／ＣＫＵを記憶し、前記ユーザ装置がレガシー・キーＩＫ／ＣＫから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出して記憶する。
【００４４】
前記ネットワーク側とユーザ装置とのそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立するステップでは、
前記コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫから中間キーＫＲＮＣを導き出し、中間キーＫＲＮＣから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出し、前記コアネットワークがＩＫＵ／ＣＫＵを含むセキュリティモードコマンドメッセージをターゲットＲＮＣに送信し、前記ターゲットＲＮＣが受信したＩＫＵ／ＣＫＵを記憶し、前記ユーザ装置がレガシー・キーＩＫ／ＣＫから中間キーＫＲＮＣを導き出し、中間キーＫＲＮＣから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出して記憶する。
【００４５】
前記ターゲットＲＮＣが、ソースＲＮＣから送信されたメッセージからユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した場合、前記ターゲットＲＮＣが、強化型無線インタフェース・キーを導き出して有効にし、サービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行う。
【００４６】
前記受信したレガシー・キーを有効にして、サービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行うステップでは、
前記ターゲットＲＮＣがソースＲＮＣから受信したレガシー無線インタフェース・キーを有効にし、自身強化型セキュリティ能力をサポートしていることを前記ユーザ装置に通知し、
前記ユーザ装置が、レガシー無線インタフェース・キーを用いてメッセージに対して成功検証を行い、前記ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしている場合、前記ユーザ装置が、レガシー無線インタフェース・キーを用いてターゲットＲＮＣへのメッセージ及び／又はデータに対してセキュリティ保護を行い、自身のセキュリティ能力を前記ターゲットＲＮＣに通知し、
前記ターゲットＲＮＣが、レガシー無線インタフェース・キーを用いてメッセージに対して成功検証を行い、前記ターゲットＲＮＣが、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した後、前記ターゲットＲＮＣが、ネットワーク側とユーザ装置とのそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にするようにコアネットワークに通知する。
【００４７】
前記ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていない場合、前記サービングＲＮＣ移転プロセス中において、又は前記サービングＲＮＣ移転プロセス後において、レガシー無線インタフェース・キーを用いて通信に対してセキュリティ保護を行う。
【００４８】
前記ターゲットＲＮＣが、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識することができない場合、前記レガシー無線インタフェース・キーを用いてサービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行うことを継続する。
【００４９】
前記ターゲットＲＮＣが強化型セキュリティ能力をサポートしていない場合、前記サービングＲＮＣ移転プロセス中において、又は前記サービングＲＮＣ移転プロセス後において、レガシー無線インタフェース・キーを用いて通信に対してセキュリティ保護を行う。
【００５０】
ＲＮＣと、ターゲットＲＮＣと、コアネットワークノードと、ユーザ装置とを含む強化型無線インタフェース・キーの確立システムであって、
前記ソースＲＮＣは、移転する際に、移転要求をターゲットＲＮＣに送信し、
前記ターゲットＲＮＣは、ソースＲＮＣからの移転要求を受信し、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを認識することができない場合、受信したレガシー・キーを有効にしてサービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行い、ユーザ装置からのメッセージによってユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した場合、通知をコアネットワークに送信し、
前記コアネットワークノードは、ターゲットＲＮＣからの通知を受信し、それをトリガーとして、ネットワーク側とユーザ装置とのそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にするプロセスを開始する。
【００５１】
前記ターゲットＲＮＣ又は前記ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていない場合、前記ターゲットＲＮＣは、前記サービングＲＮＣ移転プロセス中において、又は前記サービングＲＮＣ移転プロセス後において、レガシー無線インタフェース・キーを用いて通信に対してセキュリティ保護を行う。
【００５２】
前記ターゲットＲＮＣがユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識することができない場合、前記ターゲットＲＮＣは、前記レガシー無線インタフェース・キーを用いてサービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行うことを継続する。
【００５３】
前記コアネットワークノードは、ＨＳＰＡ＋（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）セキュリティ機能をサポートするＳＧＳＮ＋（ＳｅｒｖｉｃｅＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）、又はＨＳＰＡ＋セキュリティ機能をサポートするＭＳＣ＋（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ）である。
【００５４】
本発明が提供する上記の技術的スキームからわかるように、ＳＲＮＣ移転の際に、強化型セキュリティ能力を持つターゲットＲＮＣは、ソースＲＮＣからの移転要求からユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを認識することができない場合、受信したレガシー・キーを有効にしてサービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行う。ターゲットＲＮＣは、ユーザ装置からのメッセージを受信して、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した場合、ネットワーク側とユーザ装置のそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にするようにコアネットワークに通知する。
【００５５】
本発明の方法によれば、無線通信システムにおいてユーザ装置がＳＲＮＣ移転を行う間に無線インタフェース・キーが有効にされかつレガシー又は強化型ユーザ装置がレガシーネットワークと強化型ネットワークの間で移動する場合、異なるセキュリティ能力に応じてタイムリーにセキュリティキーを有効にする。これにより、移転プロセスの正常完了を保証し、さらに、その後の通信の正常な実施を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】従来における完全にフラット化された無線アクセスネットワークアーキテクチャを示す図である。
【図２】従来から定義されているＨＳＰＡ＋強化型セキュリティキー階層構造を示す図である。
【図３】従来の静的移転の実現方法を示す図である。
【図４】従来の随伴移転の実現方法を示す図である。
【図５】本発明に係る無線インタフェース・キーの確立方法のフローチャートである。
【図６】本発明に係る無線インタフェース・キーの確立システムの構成を示す図である。
【図７】本発明に係る無線インタフェース・キーを確立する実施形態のフローチャートである。
【図８】本発明の第１実施形態に係るフローチャートであり、強化型ユーザ装置がレガシーＵＴＲＡＮネットワークから強化型ＵＴＲＡＮネットワークへ移転する際にセキュリティキーが利用される場合のフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係るフローチャートであり、強化型ユーザ装置がレガシーＵＴＲＡＮネットワークから強化型ＵＴＲＡＮネットワークへ移転する際にセキュリティキーが利用される場合のフローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るフローチャートであり、強化型ユーザ装置がレガシーＵＴＲＡＮネットワークから強化型ＵＴＲＡＮネットワークへ移動する際にセキュリティキーが利用される場合のフローチャートである。
【図１１】本発明の第４実施形態に係るフローチャートであり、強化型ユーザ装置がレガシーＵＴＲＡＮネットワークから強化型ＵＴＲＡＮネットワークへ移動する際にセキュリティキーが利用される場合のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
図５は本発明に係る無線インタフェース・キーの確立方法のフローチャートであり、以下のステップを含む。
【００５８】
ステップ５００：サービングＲＮＣが移転する際に、強化型セキュリティ能力を持つターゲットＲＮＣが、ソースＲＮＣからの移転要求から、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを認識することができない場合、受信したレガシー・キーを有効にして、サービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行う。
【００５９】
サービングＲＮＣが移転する際に、ユーザ装置が１つのレガシーＳＲＮＣから１つの強化型ターゲットＲＮＣ＋へ移転する場合が存在する。その場合、レガシーＲＮＣは、初期アタッチ要求においてユーザ装置により報告された強化型セキュリティ能力を識別できない。このため、レガシーＲＮＣは、サービングＲＮＣ移転準備の間に、ソースＲＮＣからターゲットＲＮＣへの移転要求メッセージにおいてユーザ装置の強化型セキュリティ能力をターゲットＲＮＣに通知しない。
【００６０】
本ステップにおいて、ターゲットＲＮＣが、移転要求からユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを認識することができない場合、まず受信したレガシー・キーを有効にしてサービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信（メッセージのインタラクション及びデータ面のインタラクションを含む）に対してセキュリティ保護を行い、サービングＲＮＣ移転の継続的実施を保証する。
【００６１】
ステップ５０１：ターゲットＲＮＣが、ユーザ装置からのメッセージを受信して、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した場合、ネットワーク側とユーザ装置とのそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にするようにコアネットワークに通知する。
【００６２】
ターゲットＲＮＣは、ユーザ装置からの最初のメッセージ（物理チャネル再構成完了メッセージ又はＵＴＲＡＮモバイル情報確認メッセージ）を受信してからユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを認識することができる。更にターゲットＲＮＣは、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した場合、コアネットワークに通知し、コアネットワークよりＡＫＡ（鍵認証）とＳＭＣプロセス又はＳＭＣプロセスを開始することで、ネットワーク側とユーザ装置とのそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立する。さらに、ターゲットＲＮＣは、強化型無線インタフェース・キーを有効にしてユーザ装置とネットワークの間の通信に対してセキュリティ保護を行う。
【００６３】
さらに、本発明の方法に従って強化型無線インタフェース・キーを確立するシステムを提供する。図６に示すように、当該システムは、ソースＲＮＣ、ターゲットＲＮＣ、コアネットワークノード及びユーザ装置を少なくとも含む。
【００６４】
ソースＲＮＣは、移転する際に、移転要求をターゲットＲＮＣに送信する。
【００６５】
ターゲットＲＮＣは、ソースＲＮＣからの移転要求を受信し、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを認識することができない場合、受信したレガシー・キーを有効にして、サービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行う。又、ターゲットＲＮＣは、ユーザ装置からのメッセージによって、ユーザ装置が強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識した場合、通知をコアネットワークに送信する。
【００６６】
コアネットワークノードは、ターゲットＲＮＣからの通知を受信し、ネットワーク側とユーザ装置とのそれぞれにおいて、強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にするプロセスを開始させる。
【００６７】
コアネットワークノードはＳＧＳＮ＋又はＨＳＰＡ＋セキュリティ機能をサポートするモバイル交換センタ（ＭＳＣ＋）である。
【００６８】
図７は本発明に係る無線インタフェース・キーを確立する実施形態のフローチャートであり、以下のステップを含む。
【００６９】
ステップ７００：ターゲットＲＮＣが強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを判断し、サポートしている場合、ステップ７０１に進み、サポートしていない場合、ステップ７１３に進む。
【００７０】
ステップ７０１：ユーザ装置（ＵＥ）が強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを、ソースＲＮＣからのメッセージを受信することによってターゲットＲＮＣが判断し、認識することができる場合、ステップ７０２に進み、認識することができない場合、ステップ７０３に進む。
【００７１】
ステップ７０２：ターゲットＲＮＣが強化型無線インタフェース・キーを導き出して有効にし、サービングＲＮＣ移転プロセスにおける通信に対してセキュリティ保護を行う。そして、本プロセスは終了する。
【００７２】
ステップ７０３：ターゲットＲＮＣは、ソースＲＮＣから受信したレガシー無線インタフェース・キーを有効にする。
【００７３】
ステップ７０４：ターゲットＲＮＣは、自身が強化型セキュリティ能力をサポートしていることをＵＥに通知する。
【００７４】
ステップ７０５：ＵＥは、レガシー無線インタフェース・キーを用いてメッセージに対して成功検証を行う。
【００７５】
ステップ７０６：ＵＥが強化型セキュリティ能力をサポートしているかどうかを判断し、サポートしている場合、ステップ７０７に進む。サポートしていない場合、ステップ７１３に進み、引き続きレガシー無線インタフェース・キーを使用する。
【００７６】
ステップ７０７：ＵＥは、レガシー無線インタフェース・キーを用いてターゲットＲＮＣへのメッセージに対してセキュリティ保護を行い、自身のセキュリティ能力をターゲットＲＮＣに通知する。
【００７７】
ステップ７０８：ターゲットＲＮＣは、レガシーセキュリティキーを用いて受信したメッセージに対して成功検証を行う。
【００７８】
ステップ７０９：ターゲットＲＮＣが、ＵＥが強化型セキュリティ能力をサポートしていると認識することができる場合、ステップ７１０に進む。認識することができない場合、ステップ７１３に進み、引き続きレガシー無線インタフェース・キーを用いて以降の通信に対してセキュリティ保護を行う。
【００７９】
ステップ７１０：ターゲットＲＮＣは、ネットワーク側のＳＧＳＮ＋又はＭＳＣ＋にＵＥが強化型セキュリティ能力をサポートしていることを通知する。
【００８０】
ステップ７１１：ネットワーク側のＳＧＳＮ＋又はＭＳＣ＋は、ＡＫＡプロセスを開始する。本ステップは、任意的なステップである。
【００８１】
ステップ７１２：ネットワーク側のＳＧＳＮ＋又はＭＳＣ＋がセキュリティモードコマンド（ＳＭＣ）プロセスを開始し、ネットワーク側とＵＥ側とのそれぞれにおいて強化型無線インタフェース・キーを確立して有効にする。その後、強化型無線インタフェース・キーを用いて以降の通信に対してセキュリティ保護を行う。そして、本プロセスは終了する。
【００８２】
ステップ７１３：サービングＲＮＣ移転プロセス中又はサービングＲＮＣ移転プロセスの後に、レガシー無線インタフェース・キーを用いて通信に対してセキュリティ保護を行う。
【００８３】
以下、本発明の適用の詳細を実施形態と共に説明する。
【００８４】
図８は本発明の第１実施形態に係るフローチャートである。本実施形態では、強化型ユーザ装置がレガシーＵＴＲＡＮネットワークから強化型ＵＴＲＡＮネットワークへ移動する時にセキュリティキーが利用される。
【００８５】
本実施形態は、強化型ユーザ装置がレガシーＵＴＲＡＮネットワークから強化型ＵＴＲＡＮネットワークへ移動する時、セキュリティキーを使用する方法の実施形態である。第１実施形態において、強化型ＳＲＮＣ移転プロセス（即ちサービングＳＲＮＣとターゲットＲＮＣがコアネットワークの転送を介さず直接通信する）を用いてＲＮＣ移転を行うプロセスであり、フラット化されたのＮｏｄｅＢ＋を強化型ＲＮＣとする。図８に示すように、以下のステップを含む。
【００８６】
ステップ８００：レガシーＵＴＲＡＮネットワークにあるＳＲＮＣは、ＳＲＮＣ移転の実行を決定する。本ステップでは、決定のトリガーは、ユーザ装置の測定レポートの受信、又は、ターゲットＲＮＣからのセル又はＵＲＡ（ＵＲＡ登録エリア）の更新を要求するアップリンクシナリング伝送インディケーターの受信である。
【００８７】
ステップ８０１：ＳＲＮＣが、レガシー・キーＩＫ及び／又はＣＫを含む当該ユーザ装置のキーデータを伝達する移転要求メッセージをターゲットＲＮＣに送信する。当該キーデータは、ＳＲＮＣからターゲットＲＮＣへの保護されていないコンテナに含まれてよい。
【００８８】
ステップ８０２：ターゲットＲＮＣが、受信したレガシー・キーＩＫ及び／又はＣＫを記憶する。
【００８９】
ステップ８０３：ターゲットＲＮＣは、リソースをユーザに割り当てる。本ステップでは、ＳＲＮＣが、ターゲットＲＮＣにダウンリンク専用制御チャネル（ＤＬＤＣＣＨ）メッセージを送信させ、完全性保護を行わせることを決定する場合、ターゲットＲＮＣは、受信したレガシー・キーＩＫを直接使用してメッセージに完全性保護を行い、さらにＳＲＮＣに移転応答メッセージを送信する。好ましくは、当該移転応答メッセージには、ネットワークのセキュリティ能力が含まれる。
【００９０】
ターゲットＲＮＣが強化型セキュリティ能力を持たない場合、ユーザ装置のセキュリティ能力に係らず、ターゲットＲＮＣは、すべてレガシーセキュリティメカニズムを使用することを決定する。
【００９１】
ステップ８０４：ＳＲＮＣは、物理チャネル再構成メッセージ又はＵＴＲＡＮモバイル情報メッセージをユーザ装置に送信する。
【００９２】
ステップ８０５：強化型ユーザ装置がレガシー・キーＩＫを用いて、受信したメッセージに対して検証を行う。
【００９３】
好ましくは、メッセージ検証が成功した場合、ユーザ装置は、受信したネットワークのセキュリティ能力及び自身のセキュリティ能力に応じて、レガシーセキュリティメカニズムを使用すべきかそれとも強化型セキュリティメカニズムを使用すべきかを判断する。
【００９４】
ネットワーク又はユーザ装置が強化型セキュリティ能力を持たない場合、ユーザ装置はレガシーセキュリティメカニズムを使用することを決定する。当該メカニズムはレガシーＵＭＴＳにおけるＳＲＮＣ移転プロセスと同じなので、ここでは詳しい説明を省略する。ネットワーク側とユーザ装置が共に強化型セキュリティ能力を持つ場合、ステップ８０６を実行する。
【００９５】
ステップ８０６：強化型ユーザ装置は、物理チャネル再構成完了メッセージ又はＵＴＲＡＮモバイル情報確認メッセージを強化型ターゲットＲＮＣに送信する。ユーザ装置は、レガシー完全性キーＩＫを用いて当該メッセージに対して完全性保護を行い、又は、レガシー完全性キーＩＫと暗号化キーＣＫを用いて当該メッセージに完全性と暗号化の保護を同時に行う。
【００９６】
好ましくは、ユーザ装置からターゲットＲＮＣへの前記メッセージは、ユーザ装置のセキュリティ能力（ＵＥ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）が含まれる。
【００９７】
ステップ８０７：ターゲットＲＮＣは、ユーザ装置から送信された物理チャネル再構成完了メッセージ又はＵＴＲＡＮモバイル情報確認メッセージを受信した後、レガシー・キーを用いて当該メッセージに対して検証、又は復号化と検証を行う。
【００９８】
ターゲットＲＮＣからユーザ装置へのメッセージの検証が成功した場合、ターゲットＲＮＣは、コアネットワークノード（ＳＧＳＮ＋又はＭＳＣ＋）とメッセージのインタラクションを行い、ＳＲＮＣ移転完了をコアネットワークノードに通知する。
【００９９】
ターゲットＲＮＣが２つのＣＮノード（ＳＧＳＮ＋又はＭＳＣＲ＋）と同時に接続する場合、ターゲットＲＮＣは、当該２つのＣＮノードへメッセージのインタラクションを同時に行う。
【０１００】
好ましくは、ターゲットＲＮＣは、コアネットワークノードとのインタラクションにおいて、ユーザ装置のセキュリティ能力を通知し、又は強化型セキュリティメカニズムを有効にすることをコアネットワークに通知する。
【０１０１】
ステップ８０８：コアネットワークノード（ＳＧＳＮ＋又はＭＳＣ／ＶＬＲ＋）がＳＲＮＣとの間のＩｕインタフェースをリリースする。
【０１０２】
ステップ８０９：コアネットワークノードがＡＫＡプロセスを開始する。本ステップは任意的である。コアネットワークノードに未使用の認証ベクトルがある場合、又は現在利用中のレガシー・キーに対応する認証ベクトルがある場合、当該ステップをスキップして、ステップ８１０を直接実行する方が好適である。
【０１０３】
ステップ８１０：コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫに応じて中間キーＫＲＮＣを導き出す。
【０１０４】
ステップ８１１：コアネットワークノードが中間キーＫＲＮＣを含むセキュリティモードコマンドメッセージをターゲットＲＮＣ（ＲＮＣ＋である）に送信する。好ましくは、コアネットワークがレガシー・キーＩＫ／ＣＫと中間キーＫＲＮＣに応じて、変形中間キーＫＲＮＣ＊を導き出し、且つ変形中間キーＫＲＮＣ＊を含むセキュリティモードコマンドメッセージをターゲットＲＮＣ＋に送信する。当該変形中間キーは、端末が強化型ＵＴＲＡＮネットワークにおいてＳＲＮＣ移転を行う時、強化型無線インタフェース・キーＩＫＵ／ＣＫＵを更新することに用いられる。
【０１０５】
変形中間キーＫＲＮＣ＊は１つのカウンターＮＣＣに関連するものが好適である。ステップ８０１における中間キーＫＲＮＣが１つの仮想の変形中間キーＫＲＮＣ＊に対応し、関連するＮＣＣは０である。前記コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫと中間キーＫＲＮＣに応じて導き出した変形中間キーＫＲＮＣ＊と関連するＮＣＣ値は１である。ＮＣＣ値は、セキュリティモードコマンドメッセージに含められてターゲットＲＮＣ＋に送信されてもよい。
【０１０６】
ステップ８１２：ターゲットＲＮＣが中間キーＫＲＮＣに応じて、強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出す。
【０１０７】
ステップ８１３：ターゲットＲＮＣがセキュリティモードコマンドメッセージをユーザ装置に送信し、当該メッセージの完全性が強化型キーＩＫＵを用いて保護される。
【０１０８】
ステップ８１４：ユーザ装置は、レガシー・キーＩＫ／ＣＫから中間キーＫＲＮＣを導き出す。
【０１０９】
ステップ８１５：ユーザ装置は、中間キーＫＲＮＣから、強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出す。ステップ８１４、ステップ８１５は、ステップ８１３の前に実行されてもよい。
【０１１０】
ユーザ装置は、レガシー・キーＩＫ／ＣＫと中間キーＫＲＮＣから、変形中間キーＫＲＮＣ＊を導き出してもよい。当該変形中間キーは、端末が強化型ＵＴＲＡＮネットワークにおいてＳＲＮＣ移転を行う時、強化型無線インタフェース・キーＩＫＵ／ＣＫＵを更新することに用いられる。
【０１１１】
変形中間キーＫＲＮＣ＊は、１つのカウンターＮＣＣに関連するものが好適である。ステップ８１４における中間キーＫＲＮＣが１つの仮想の変形中間キーＫＲＮＣ＊に対応し、関連するＮＣＣは０である。前記ユーザ装置がレガシー・キーＩＫ／ＣＫと中間キーＫＲＮＣに応じて導き出した変形中間キーＫＲＮＣ＊と関連するＮＣＣ値は１である。
【０１１２】
ステップ８１６：ユーザ装置は、強化型キーＩＫＵを用いて、受信したセキュリティモードコマンドメッセージに対して検証を行う。、検証が成功した場合ユーザ装置は、セキュリティモード完了メッセージをターゲットＲＮＣに送信する。当該セキュリティモード完了メッセージの完全性は、強化型キーＩＫＵを用いて保護される。
【０１１３】
ステップ８１７：ターゲットＲＮＣは、強化型キーＩＫＵを用いて、受信したセキュリティモード完了メッセージに対して検証を行う。検証が成功した場合ターゲットＲＮＣは、セキュリティモード完了メッセージをコアネットワークノードに送信する。
【０１１４】
本実施形態では、ステップ８１０〜ステップ８１７は、初期アタッチの間にユーザ装置がセキュリティモードコマンドを介して強化型無線インタフェース・キーを確立するプロセスと同じである。図８は１つの例に過ぎない。
【０１１５】
それ以外に、強化型無線インタフェース・キーＩＫＵ／ＣＫＵは、コアネットワークノードより生成されてもよく、セキュリティモードコマンドメッセージに含まれてターゲットＲＮＣに送信されてもよい。
【０１１６】
図９は本発明に係る第２実施形態のフローチャートである。本実施形態では、強化型ユーザ装置がレガシーＵＴＲＡＮネットワークから強化型ＵＴＲＡＮネットワークへ移動する時にセキュリティキーが利用される。本実施形態は、強化型ユーザ装置がレガシーＵＴＲＡＮネットワークから強化型ＵＴＲＡＮネットワークへ移動する時、セキュリティキーを使用する別の方法である。
【０１１７】
第２実施形態では、ＳＲＮＣとターゲットＲＮＣとの間のメッセージインタラクションは、コアネットワークノード（ＣＮＮ＋）即ちＳＧＳＮ＋又はＭＳＣ＋を介して転送される必要がある。図９に示すように、以下のステップを含む。
【０１１８】
ステップ９００：ＳＲＮＣは、ＳＲＮＣ移転の実行を決定する。本ステップでは、決定のトリガーは、ユーザ装置の測定レポートの受信、又は、ターゲットＲＮＣから送信された、セル又はＵＲＡ更新等の実行を要求するアップリンクシナリング伝送インディケーターの受信である。
【０１１９】
ステップ９０１：ＳＲＮＣは、移転要求メッセージをコアネットワークノードに送信する。ＳＲＮＣは、２つのＣＮＮ＋（即ちＳＧＳＮ＋とＭＳＣ／ＶＬＲ＋）と同時に接続する場合、移転要求メッセージを当該２つのＣＮＮ＋に同時に送信する。レガシー・キーＩＫ及び／又はＣＫを含むキーデータは移転要求メッセージにおいて伝達される。当該キーデータは、ＳＲＮＣがターゲットＲＮＣに送信する保護されていないコンテナに含まれるものとすることができる。
【０１２０】
ステップ９０２：コアネットワークが、ＳＲＮＣからのレガシー・キー伝達する移転要求メッセージをターゲットＲＮＣに送信する。当該レガシー・キーは、ＳＲＮＣがターゲットＲＮＣに送信する保護されていないコンテナに含まれるものとすることができる。
【０１２１】
ステップ９０３：ターゲットＲＮＣは、受信したレガシー・キーＩＫ及び／又はＣＫを記憶する。
【０１２２】
ステップ９０４：ターゲットＲＮＣは、リソースをユーザに割り当てる。ＳＲＮＣが、ターゲットＲＮＣにダウンリンク専用制御チャネル（ＤＬＤＣＣＨ）メッセージを送信させて完全性保護を行わせることを決定する場合、ターゲットＲＮＣは、受信したレガシー・キーＩＫを直接使用してメッセージに完全性保護を行う。さらにターゲットＲＮＣは、移転要求確認メッセージをＳＲＮＣに返す。
【０１２３】
移転要求確認メッセージは、ネットワークのセキュリティ能力を伝達するもののが好適である。移転要求確認メッセージを送信する前に、ターゲットＲＮＣとコアネットワークは、新しいＩｕベアラを確立してＲＲＣ接続リソースやユーザ装置の無線リンクリソースなどのリソースを割り当ててもよい。
【０１２４】
ターゲットＲＮＣが強化型セキュリティ能力を持たない場合、ユーザ装置のセキュリティ能力に係らず、ターゲットＲＮＣは、すべてレガシーセキュリティメカニズムを使用することを決定することが好ましい。
【０１２５】
ステップ９０５：コアネットワークが、前記ターゲットＲＮＣからユーザ装置への、ソースＲＮＣにより転送されたパラメータを伝達する移転コマンドメッセージをＳＲＮＣに送信する。
【０１２６】
前記ステップ９０１〜ステップ９０５では、複数のＳＧＳＮが存在する場合、ＳＧＳＮの移転プロセスが実施されてもよい。当該移転プロセスでは、サービングＳＧＳＮ＋に記憶されたユーザ装置のセキュリティコンテキストがターゲットＳＧＳＮに伝送される。セキュリティコンテキストは、レガシー・キーＩＫ／ＣＫ、及び／又は未使用の認証ベクトル等を含んでもよい。
【０１２７】
ステップ９０６：ＳＲＮＣは、物理チャネル再構成メッセージ又はＵＴＲＡＮモバイル情報メッセージをユーザ装置に送信する。好ましくは、物理チャネル再構成メッセージ又はＵＴＲＡＮモバイル情報メッセージは、ターゲットＲＮＣからユーザ装置へ送信されるパラメータを伝達する。このパラメータは、ネットワーク側のセキュリティ能力を示す。
【０１２８】
ステップ９０７：ユーザ装置は、レガシー・キーＩＫを用いて、受信したメッセージに対して検証を行う。受信したメッセージの検証が成功した場合、ユーザ装置は、受信したネットワーク側のセキュリティ能力及び自身のセキュリティ能力に応じて、レガシーセキュリティメカニズムを使用すべきかそれとも強化型セキュリティメカニズムを使用すべきかを判断してもよい。
【０１２９】
ネットワーク又はユーザ装置が強化型セキュリティ能力を持たない場合、ユーザ装置はレガシーセキュリティメカニズムを使用することを決定する。このレガシーセキュリティメカニズムは、レガシーＵＭＴＳにおけるＳＲＮＣ移転プロセスと同じなので、ここでの詳しい説明は省略する。ネットワーク側とユーザ装置が共に強化型セキュリティ能力を持つ場合、ユーザ装置がステップ９０８を実行する。
【０１３０】
ステップ９０８〜ステップ９０９の詳細は、図８に示す実施形態におけるステップ８０６〜ステップ８１７と完全に一致するので、ここでは省略する。
【０１３１】
図１０は本発明に係るフローチャートである。本実施形態では、強化型ユーザ装置がレガシーＵＴＲＡＮネットワークから強化型ＵＴＲＡＮネットワークへ移動する時にセキュリティキーが利用される。
【０１３２】
第３実施形態と図８に示す第１実施形態との違いは、両方の強化型キーアーキテクチャが異なることである。第３実施形態では、コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを直接導出し、ＩＫＵ／ＣＫＵをセキュリティモードコマンドメッセージに含めてターゲットＲＮＣ＋に送信する。本実施形態は図１０に示すように、以下のステップを含む。
【０１３３】
ステップ１００１〜ステップ１００９は、図８におけるステップ８０１〜ステップ８０９と完全に一致するので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１３４】
ステップ１０００：コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫにから、強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出す。強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出すパラメータは、ランダム数又はカウンターを更に含んでもよい。
【０１３５】
ステップ１０１１：コアネットワークノードがＩＫＵ／ＣＫＵを含むセキュリティモードコマンドメッセージをターゲットＲＮＣ（ＲＮＣ＋である）に送信する。
【０１３６】
ステップ１０１２：ターゲットＲＮＣは、受信した強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを記憶する。
【０１３７】
ステップ１０１３：ターゲットＲＮＣは、セキュリティモードコマンドメッセージをユーザ装置に送信する。セキュリティモードコマンドメッセージの完全性は強化型キーＩＫＵを用いて保護される。
【０１３８】
ステップ１０１４：ユーザ装置は、レガシー・キーＩＫ／ＣＫから、強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出す。ＩＫＵ／ＣＫＵを導き出すパラメータは、ランダム数又はカウンターを更に含んでもよい。当該ランダム数は、ネットワーク側に用いられたランダム数と同じであってもよく、ＳＧＳＮ＋がステップ１０１０で生成してＳＭＣプロセスでユーザ装置に送信するランダム数であってもよい。又は従来のプロセスにすでに存在しているランダム数であってもよい。
【０１３９】
ステップ１０１５：ユーザ装置は、強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを記憶する。ステップ１０１４、ステップ１０１５は、ステップ１０１３の前に実行されてもよい。
【０１４０】
ステップ１０１６〜ステップ１０１７は、図８中のステップ８１６〜ステップ８１７と完全に一致するので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１４１】
第３実施形態では、ＳＲＮＣ移転プロセス（ステップ１０００〜ステップ１００８）は、図９に示すレガシーＳＲＮＣ移転プロセス（ステップ９００〜ステップ９１０）に置き換えてもよく、即ちＲＮＣとターゲットＲＮＣとの間の通信がコアネットワークノードの転送を経由してもよい。ステップ１０１０〜ステップ１０１７は同一である。
【０１４２】
図１１は本発明の第４実施形態に係るフローチャートである。本実施形態では、強化型ユーザ装置がレガシーＵＴＲＡＮネットワークから強化型ＵＴＲＡＮネットワークへ移動する時にセキュリティキーが利用される。
【０１４３】
第４の実施形態と図８に示す第１の実施形態との違いは、第４実施形態では、コアネットワークノードが中間キーＫＲＮＣから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出し、ＩＫＵ／ＣＫＵをセキュリティモードコマンドメッセージに含めてターゲットＲＮＣ＋に送信することにある。本実施形態は図１１に示すように、以下のステップを含む。
【０１４４】
ステップ１１０１〜ステップ１１０９は、図８に示すステップ８０１〜ステップ８０９と完全に一致するので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１４５】
ステップ１１１０：コアネットワークノードがレガシー・キーＩＫ／ＣＫから中間キーＫＲＮＣを導き出し、中間キーＫＲＮＣから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出す。中間キーＫＲＮＣ及び／又は強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出すパラメータは、ランダム数又はカウンターを更に含んでもよい。
【０１４６】
ステップ１１１１：コアネットワークノードが、ＩＫＵ／ＣＫＵを含むセキュリティモードコマンドメッセージをターゲットＲＮＣ（ＲＮＣ＋である）に送信する。
【０１４７】
ステップ１１１２：ターゲットＲＮＣは、受信した強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを記憶する。
【０１４８】
ステップ１１１３：ターゲットＲＮＣは、セキュリティモードコマンドメッセージをユーザ装置に送信する。セキュリティモードコマンドメッセージの完全性は、強化型キーＩＫＵを用いて保護される。
【０１４９】
ステップ１１１４：ユーザ装置は、レガシー・キーＩＫ／ＣＫから中間キーＫＲＮＣを導き出し、中間キーＫＲＮＣから強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出す。
【０１５０】
中間キーＫＲＮＣ及び／又は強化型キーＩＫＵ／ＣＫＵを導き出すパラメータは、ランダム数又はカウンターを更に含んでもよい。当該ランダム数はネットワーク側に用いられたランダム数と同様に、ＳＧＳＮ＋がステップ１１１０で生成しＳＭＣプロセスでユーザ装置に送信されるランダム数であってよく、又は従来のプロセスにすでに存在しているランダム数であってもよい。
【０１５１】
ステップ１１１５：ユーザ装置は、強化型キーＩＫＵとＣＫＵを記憶する。ステップ１１１４、ステップ１１１５はステップ１１１３の前に実行されてもよい。ステップ１１１６〜ステップ１１１７は、図８中のステップ８１６〜ステップ８１７と完全に一致するので、ここでの詳しい説明は省略する。
【０１５２】
第４実施形態では、ＳＲＮＣ移転プロセス（ステップ１１００〜ステップ１１０８）は、図９に示されたレガシーＳＲＮＣ移転プロセス（ステップ９００〜ステップ９１０）に置き換えてもよく、即ちＲＮＣとターゲットＲＮＣとの間の通信がコアネットワークノードの転送を経由してもよい。ステップ１１１０〜ステップ１１１７は、同一である。
【０１５３】
以上の説明は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者にとっては、本発明に基づく種々の変更と変形が可能である。本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく実施されたあらゆる修正、同等の置換及び改良等は、すべて本発明の保護範囲に属する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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