(57)【要約】  リレーノードが導入される場合に、レガシー端末に対して、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用できるようにする。  ＨＯリクエスト処理部２０２は、受信部２０１から入力されたハンドオーバリクエストから端末情報を抽出し、端末情報判定部２０４は、この端末情報に基づきハンドオーバの形態を判定し、判定結果をそれぞれ鍵生成部２０５、鍵情報更新リクエスト作成部２０６、ＨＯコマンド作成部２０７に出力する。ここで、異なる基地局間にまたがるリレーノードまたは基地局へのハンドオーバの場合、端末情報判定部２０４は鍵情報更新リクエスト作成部２０６に対して、上位の管理ノードへの鍵情報更新リクエストを作成するよう指示し、鍵情報の更新を行う。
2010119656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他装置より送られるハンドオーバの要求を示すハンドオーバリクエストと、暗号化用の鍵に関する鍵情報とを受信する受信部と、
前記受信部より受信したハンドオーバリクエストを処理するハンドオーバリクエスト処理部と、
前記受信部より受信した鍵情報を保存する鍵情報保存部と、
前記ハンドオーバリクエスト処理部より抽出した端末情報に基づきハンドオーバの形態を判定する端末情報判定部と、
前記端末情報判定部の判定結果に基づき、前記鍵情報保存部に保存されている鍵情報から鍵の生成を行う鍵生成部と、
前記端末情報判定部の判定結果に基づき、鍵情報の更新を要求する鍵情報更新リクエストを作成する鍵情報更新リクエスト作成部と、
前記端末情報判定部の判定結果に基づき、ハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを作成するハンドオーバコマンド作成部と、
前記鍵情報更新リクエスト作成部によって作成された鍵情報更新リクエスト、及び、前記ハンドオーバコマンド作成部によって作成されたハンドオーバコマンドを送信する送信部と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記端末情報判定部は、前記ハンドオーバリクエストを送信した装置と通信している端末が、リレーノードからそのリレーノードを配下とする上位の基地局へハンドオーバする場合、及び、ある基地局またはこの基地局配下のリレーノードから異なる基地局またはこの基地局配下のリレーノードへハンドオーバする場合、上位の管理ノードへの鍵情報更新リクエストを作成することを、前記鍵情報更新リクエスト作成部に指示する無線通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信装置であって、
前記端末情報判定部は、前記端末がリレーノードの利用を想定していないレガシー端末の場合に、前記鍵情報更新リクエストを作成することを前記鍵情報更新リクエスト作成部に指示する無線通信装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信装置を具備する基地局装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基地局装置を有してなる無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信の技術分野に関し、特に、無線通信基地局装置、無線通信端末装置等に適用可能な無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信の国際的な標準化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、次世代の移動体通信システムとして、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の標準化を進めている。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Long Term Evolution Advanced）システムは、ＬＴＥから進化した通信システムであり、より向上した移動通信サービスの提供を目標とする。【０００３】
近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。【０００４】
しかしながら、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるにしたがい伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、基地局のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。【０００５】
このような要求に対し、図１のように、各基地局のカバーエリアを拡大させるために、基地局と端末装置の間の通信を中継する役割を持つ中継局（リレーノード、ＲＮ：Relay Node）を移動体通信のネットワークシステムに導入することが考えられている。図１はリレーノードを導入したセルラ移動体通信システムの構成例を示す図である。リレーノード１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃは、基地局１０１のセルエッジにおける受信効率の向上を目的として、基地局１０１がカバーする通信エリア１１１の周辺部にあたるセルエッジ部分に配置される。リレーノード１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃは、近隣の少なくとも１つの基地局１０１に所属し、該当する基地局１０１と端末１０２との通信を中継する機能を有する。【０００６】
端末と基地局の間の通信は無線回線上で行われるため、セキュアな通信を行うために、暗号鍵が使用される。ここで、端末と基地局間のコネクション設立時の鍵生成及びハンドオーバ時の鍵交換について、それぞれ図８及び図９を用いて説明する。図８は端末と基地局間のコネクション設立時の鍵生成の手順を示すシーケンス図、図９はハンドオーバ時の鍵交換の手順を示すシーケンス図である。【０００７】
図８に示すように、端末（ＵＥ：User Agent）１５０２と上位管理ノードであるＭＭＥ（Mobility Management Entity）１５０５は、共通の鍵K_ASMEを保持しており、それぞれ、K_ASMEにＮＡＳ(Non Access Stratum)アップリンクカウント（NAS UL COUNT）をかけて、鍵K_eNBを作成する（Ｓ５０１、Ｓ５０３）。また、鍵K_ASMEと鍵K_eNBとから、鍵情報NH（Next Hop）を作成する（Ｓ５０２、Ｓ５０４）。この鍵生成は、端末１５０２の電源オン時など、セルラ移動体通信システムでの端末認証時及び、鍵K_ASME更新時に行われる。【０００８】
端末１５０２が基地局（ｅＮＢ：evolved Node-B）１５０１とＲＲＣ(Radio Resource Control)コネクションを設立する場合、端末１５０２と基地局１５０１間でＲＲＣコネクションリクエスト（RRC connection req）、ＲＲＣコネクションセットアップ（RRC connection setup）、ＲＲＣコネクションセットアップ完了（RRC connection setup complete）を送受信し（Ｓ５０５、Ｓ５０６、Ｓ５０７）、基地局１５０１からＭＭＥ１５０５にＮＡＳメッセージを転送する（Ｓ５０８）。このとき、ＭＭＥ１５０５は基地局１５０１に鍵K_eNBと鍵情報NHを通知する（Ｓ５０９）。ここで、NCC（NH Chaining Counter）は、鍵情報NHを更新する度にカウントアップされるもので、鍵情報NHの生成回数／更新回数を示すものである。【０００９】
これによって、ＲＲＣコネクション設立後の通信において、端末１５０２と基地局１５０１は共通の鍵K_eNBを使用してセキュアな通信を行うことができる。セキュア通信を行う場合、基地局１５０１と端末１５０２間でＳＭＣ（Security Mode Command）、ＲＲＣコネクション再設定（RRC connection reconfiguration）、ＳＭＣ完了（SMC complete）、ＲＲＣコネクション再設定完了（RRC connection reconfiguration complete）を送受信し（Ｓ５１０、Ｓ５１１、Ｓ５１２、Ｓ５１３）、以降は暗号鍵を使用して暗号化したデータによる通信を行う。このとき、端末１５０２、基地局１５０１、ＭＭＥ１５０５は、共通の鍵K_eNB、鍵情報NH（NCC=1）を保持している。【００１０】
また図９に示すように、端末は現在通信中のある基地局から、異なる基地局へハンドオーバするものとする。ここで、端末（ＵＥ）１５０２は、現在通信可能となっているサービングセルの基地局（ソース基地局：ＳｅＮＢ）１５０１Ａとコネクションをはっており、通信の暗号化には鍵K_eNBを使用している。【００１１】
端末１５０２は、サービングセルのソース基地局１５０１Ａに対して、ハンドオーバ先となる基地局（ターゲット基地局：ＴｅＮＢ）１５０１Ｂのパイロット信号の受信品質を含む、測定レポート（ＭＲ：Measurement report）を送信する（Ｓ５２１）。このとき、端末１５０２はターゲット基地局１５０１Ｂの受信品質測定と共に物理セルＩＤ（ＰＣＩ：Physical Cell ID）を取得している。【００１２】
ソース基地局１５０１Ａは、受信した測定レポートを判定し、ハンドオーバ先をターゲット基地局に決定すると、ターゲット基地局１５０１Ｂに対してハンドオーバの要求を示すＨＯ（Handover）リクエスト（HO req）を送信する。このとき、ソース基地局１５０１Ａは、端末１５０２との通信に使用していた鍵K_eNBとターゲット基地局１５０１Ｂの物理セルＩＤから鍵K_eNB*を生成し（Ｓ５２２）、この鍵K_eNB*を鍵情報NHと共にＨＯリクエストに含めてターゲット基地局１５０１Ｂに送信する（Ｓ５２３）。【００１３】
ターゲット基地局１５０１Ｂは、ソース基地局１５０１ＡからのＨＯリクエストを受信すると、ＨＯリクエストに含まれている鍵K_eNB*と鍵情報NHを取得し、ソース基地局１５０１Ａを介して端末１５０２にハンドオーバを指示するＨＯコマンド（HO command）を送信する（Ｓ５２４、Ｓ５２５）。【００１４】
端末１５０２は、ソース基地局１５０１Ａを介してターゲット基地局１５０１Ｂから送信されたＨＯコマンドを受信すると、ソース基地局１５０１Ａとの通信に使っていた鍵K_eNBと、あらかじめ取得しているターゲット基地局１５０１Ｂの物理セルＩＤから、新しい鍵K_eNB*を生成する（Ｓ５２６）。【００１５】
その後、端末１５０２からターゲット基地局１５０１Ｂに対し、同期を取るためのＲＡＣＨ（random access channel）メッセージ（Synchronization）を送信し（Ｓ５２７）、アップリンクのリソース（UL allocation）をターゲット基地局１５０１Ｂから割り当てられる（Ｓ５２８）。そして、端末１５０２からターゲット基地局１５０１ＢにＲＲＣコネクション再設定完了（RRC connection reconfig comp）が送信され（Ｓ５２９）、ターゲット基地局１５０１ＢからＭＭＥ１５０５にパス変更リクエスト（Path Switching req）が送信される（Ｓ５３０）。ここで、ＭＭＥ１５０５は鍵K_ASMEと鍵情報NHとから新しい鍵情報NH*（NCC=2）に更新し（Ｓ５３１）、この鍵情報NH*をターゲット基地局１５０１ＢへのＡＣＫ応答（ack）に含めて送信する（Ｓ５３２）。上記の一連の処理により、基地局間のハンドオーバが実行される。【００１６】
上記ハンドオーバが行われた以降は、端末１５０２とターゲット基地局１５０１Ｂ間の通信の暗号化には、新しい鍵K_eNB*を使用し、古い鍵K_eNBは削除する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】国際公開第２００６／００３８５９号
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】3GPP TS 33.401 v8.2.1 "3GPP System Architecture Evolution (SAE): Security Architecture; (Release 8)"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
セルラ移動体通信システムにおいて、各基地局のカバーエリア拡大のためにリレーノードを導入し、上述したような暗号鍵を用いたセキュアな通信を行う場合を想定する。リレーノードを導入した場合、リレーノードの利用を想定していないレガシー端末に対しては、従来の鍵生成の動作しかできないため、端末とリレーノード間、端末と基地局間で共通の鍵を正しく生成、使用することができなくなってしまうという問題がある。【００２０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、セルラ移動体通信システムにおいてリレーノードが導入される場合に、レガシー端末に対して、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、第１の態様として、他装置より送られるハンドオーバの要求を示すハンドオーバリクエストと、暗号化用の鍵に関する鍵情報とを受信する受信部と、前記受信部より受信したハンドオーバリクエストを処理するハンドオーバリクエスト処理部と、前記受信部より受信した鍵情報を保存する鍵情報保存部と、前記ハンドオーバリクエスト処理部より抽出した端末情報に基づきハンドオーバの形態を判定する端末情報判定部と、前記端末情報判定部の判定結果に基づき、前記鍵情報保存部に保存されている鍵情報から鍵の生成を行う鍵生成部と、前記端末情報判定部の判定結果に基づき、鍵情報の更新を要求する鍵情報更新リクエストを作成する鍵情報更新リクエスト作成部と、前記端末情報判定部の判定結果に基づき、ハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを作成するハンドオーバコマンド作成部と、前記鍵情報更新リクエスト作成部によって作成された鍵情報更新リクエスト、及び、前記ハンドオーバコマンド作成部によって作成されたハンドオーバコマンドを送信する送信部と、を具備する無線通信装置を提供する。
上記構成により、端末情報に基いた判定結果に基づき、ハンドオーバの形態に応じて、鍵情報更新リクエスト及びハンドオーバコマンドの作成、鍵生成や鍵更新等を行うことが可能となる。これによって、セルラ移動体通信システムにおいてリレーノードが導入される場合に、レガシー端末に対して、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することが可能になる。【００２２】
また、本発明は、第２の態様として、上記の無線通信装置であって、前記端末情報判定部は、前記ハンドオーバリクエストを送信した装置と通信している端末が、リレーノードからそのリレーノードを配下とする上位の基地局へハンドオーバする場合、及び、ある基地局またはこの基地局配下のリレーノードから異なる基地局またはこの基地局配下のリレーノードへハンドオーバする場合、上位の管理ノードへの鍵情報更新リクエストを作成することを、前記鍵情報更新リクエスト作成部に指示するものを含む。
上記構成により、リレーノードからそのリレーノードを配下とする上位の基地局へハンドオーバする場合、及び、ある基地局またはこの基地局配下のリレーノードから異なる基地局またはこの基地局配下のリレーノードへハンドオーバする場合は、上位の管理ノードへの鍵情報更新リクエストを作成して通知することで、鍵生成のための鍵情報の更新が可能となる。これによって、レガシー端末が存在する無線通信システムにおいてリレーノードを導入した場合に、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することが可能になる。【００２３】
また、本発明は、第３の態様として、上記の無線通信装置であって、前記端末情報判定部は、前記端末がリレーノードの利用を想定していないレガシー端末の場合に、前記鍵情報更新リクエストを作成することを前記鍵情報更新リクエスト作成部に指示するものを含む。
上記構成により、レガシー端末に対するハンドオーバの場合に、上位の管理ノードへの鍵情報更新リクエストを作成して通知することで、鍵生成のための鍵情報の更新がレガシー端末において適切に実行可能となる。したがって、レガシー端末が存在する無線通信システムにおいてリレーノードを導入した場合に、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することが可能になる。【００２４】
また、本発明は、第４の態様として、上記いずれかに記載の無線通信装置を具備する基地局装置を提供する。
また、本発明は、第５の態様として、上記の基地局装置を有してなる無線通信システムを提供する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、セルラ移動体通信システムにおいてリレーノードが導入される場合に、レガシー端末に対して、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】リレーノードを導入したセルラ移動体通信システムの構成例を示す図
【図２】本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る基地局の動作を示すフロー図
【図５】本発明の実施の形態１に係る端末の動作を示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態１に係る基地局と端末間におけるシグナリングの例１を示すシグナリング図
【図７】本発明の実施の形態１に係る基地局と端末間におけるシグナリングの例２を示すシグナリング図
【図８】端末と基地局間のコネクション設立時の鍵生成の手順を示すシーケンス図
【図９】ハンドオーバ時の鍵交換の手順を示すシーケンス図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。ただし、本実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２８】
本実施の形態では、本発明に係る無線通信装置を携帯電話等の移動体通信用のセルラ移動体通信システムに適用した例を示す。本実施の形態に係るセルラ移動体通信システムは、図１のように、基地局１０１のセルエッジ部分にリレーノード１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃを設け、リレーノード１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃによって基地局１０１と端末１０２の間の通信を中継可能な構成とする。通信システムとしては、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどを適用可能である。
【００２９】
（実施の形態１）
実施の形態１では、基地局が他装置よりハンドオーバの要求を示すＨＯリクエストを受信した際に、端末のリリース情報及びハンドオーバの形態によって、端末もしくは上位の管理ノードに送る暗号化用の鍵更新の指示を決定することを提案する。これによって、リレーノードが導入される場合に、端末にレガシー端末が含まれる場合であっても、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することができる。
【００３０】
実施の形態１において、特に断りのない限り、端末はリレーノードの利用を想定していないリレーノード導入前の通信システムのみに対応するレガシー端末のことを指しているものとする。
【００３１】
本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を、図２のブロック図を用いて説明する。
受信部２０１は、受信ＲＦ部、ベースバンド信号処理部等を有し、アンテナで受信した受信信号の復調、復号等の処理を行う。受信部２０１は、他の基地局からのハンドオーバの要求であるＨＯリクエスト、及び上位の管理ノード等からの暗号鍵に関する情報を受信し、それぞれＨＯリクエスト処理部２０２、鍵情報保存部２０３に出力する。
【００３２】
ＨＯリクエスト処理部２０２は、受信部２０１から入力されたＨＯリクエストから端末情報を抽出し、端末情報判定部２０４に出力する。また、ＨＯリクエスト処理部２０２は、ＨＯリクエストに含まれる鍵情報を抽出し、鍵情報保存部２０３に出力する。
【００３３】
端末情報判定部２０４は、ＨＯリクエスト処理部２０２から入力された端末情報に基づいてハンドオーバの形態を判定し、判定結果をそれぞれ鍵生成部２０５、鍵情報更新リクエスト作成部２０６、ＨＯコマンド作成部２０７に出力する。ここで、端末情報に基づくハンドオーバの形態の判定としては、リレーノードから基地局へのハンドオーバである、基地局からリレーノードへのハンドオーバである、基地局間のハンドオーバである、などを判定する。また、リレーノードに関するハンドオーバの場合、同一基地局配下でのハンドオーバである、そのリレーノードを配下としていない異なる基地局またはその基地局配下のリレーノードとのハンドオーバである、などを判定する。
【００３４】
鍵生成部２０５は、端末情報判定部２０４から入力された判定結果に従って、鍵情報保存部２０３から必要な鍵情報を取得し、暗号化のための鍵を生成して、鍵情報保存部２０３に出力する。
【００３５】
鍵情報保存部２０３は、受信部２０１、ＨＯリクエスト処理部２０２、鍵生成部２０５から入力された鍵情報を保存する。また、鍵生成部２０５に必要な鍵情報を出力する。
【００３６】
鍵情報更新リクエスト作成部２０６は、端末情報判定部２０４から入力された判定結果に従って、鍵情報の更新を要求する鍵情報更新リクエストを作成し、送信部２０８に出力する。
【００３７】
ＨＯコマンド作成部２０７は、端末情報判定部２０４から入力された判定結果に従って、他の基地局からのＨＯリクエストに対するハンドオーバ実行を指示する応答コマンドであるＨＯコマンドを作成し、送信部２０８に出力する。
【００３８】
送信部２０８は、ベースバンド信号処理部、送信ＲＦ部等を有し、送信信号の符号化、変調等の処理を行う。送信部２０８は、鍵情報更新リクエスト作成部２０６から入力された鍵情報更新リクエスト及び、ＨＯコマンド作成部２０７から入力されたＨＯコマンドを、アンテナから送信する。
【００３９】
本発明の実施の形態１に係る端末の構成を、図３のブロック図を用いて説明する。
受信部３０１は、受信ＲＦ部、ベースバンド信号処理部等を有し、アンテナで受信した受信信号の復調、復号等の処理を行う。受信部３０１は、他の基地局からのＨＯコマンド、及び伝送信号に含まれるパイロット信号を受信し、それぞれＨＯコマンド処理部３０２、受信品質測定部３０３に出力する。
【００４０】
ＨＯコマンド処理部３０２は、受信部３０１から入力されたＨＯコマンドの指示に従って、鍵生成部３０４に鍵の生成を指示する。
【００４１】
鍵生成部３０４は、ＨＯコマンド処理部３０２から入力された指示に従って、鍵情報保存部３０５から必要な情報を取得し、暗号化のための鍵を生成して、鍵情報保存部３０５に出力する。
【００４２】
鍵情報保存部３０５は、鍵生成部３０４から入力された鍵情報を保存する。また、鍵生成部３０４に必要な鍵情報を出力する。
【００４３】
受信品質測定部３０３は、受信部３０１から入力されたパイロット信号の受信品質を測定し、測定結果を測定レポート作成部３０６に出力する。受信品質としては、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）等が用いられる。
【００４４】
測定レポート作成部３０６は、受信品質測定部３０３から入力された測定結果をもとに測定レポート（ＭＲ）を作成し、送信部３０７に出力する。
【００４５】
送信部３０７は、ベースバンド信号処理部、送信ＲＦ部等を有し、送信信号の符号化、変調等の処理を行う。送信部３０７は、測定レポート作成部３０６から入力された測定レポートを、アンテナから送信する。
【００４６】
本発明の実施の形態１に係る基地局の動作を、図４のフロー図を用いて説明する。
基地局１０１は、受信部２０１及びＨＯリクエスト処理部２０２において、配下のリレーノードもしくは他の基地局から、ＨＯリクエストを受信する（Ｓ１０１）。
【００４７】
次に、端末情報判定部２０４において、ＨＯリクエストが異なる基地局間にまたがるハンドオーバに対するもの（inter eNB HO）であるかどうかを判定する（Ｓ１０２）。ここで、同一基地局下でのハンドオーバである場合は、さらにリレーノードから基地局へのハンドオーバ（ＲＮ→ｅＮＢ）であるかどうかを判定する（Ｓ１０３）。なお、基地局１０１がＨＯリクエストを受信した際に、端末情報判定部２０４において、ＨＯリクエストから抽出した端末情報に基づき、ＨＯリクエストを送信した基地局またはリレーノードと通信している端末の種別を判定してもよい。この場合、端末がリレーノードの利用を想定していないレガシー端末の場合に本処理を実行するようにする。
【００４８】
ここで、ＨＯリクエストが、異なる基地局間にまたがるハンドオーバである場合、または、同一基地局下で、リレーノードから基地局へのハンドオーバの場合、基地局は、鍵情報更新リクエスト作成部２０６において、鍵情報NHの更新を要求する鍵情報更新リクエストを作成する（Ｓ１０４）。そして、送信部２０８において、鍵情報更新リクエストを上位の管理ノードに対して送信する。また、鍵情報更新の情報を含んだＨＯコマンドをＨＯリクエスト送信元のソース基地局もしくはソースリレーノードに対して送信する。
【００４９】
また、ＨＯリクエストがそれ以外の場合、すなわち、同一基地局下で、基地局からリレーノードへのハンドオーバの場合、あるいは、リレーノード間のハンドオーバの場合、基地局は、ＨＯコマンド作成部２０７において、通常のＨＯコマンドを作成する（Ｓ１０５）。そして、送信部２０８において、ＨＯコマンドをＨＯリクエスト送信元のソース基地局もしくはソースリレーノードを介して、端末に対して送信する。
【００５０】
本発明の実施の形態１に係る端末の動作を、図５のフロー図を用いて説明する。
端末１０２は、受信部３０１及びＨＯコマンド処理部３０２において、現在通信可能となっているサービングセルの基地局もしくはリレーノードから、ＨＯコマンドを受信する（Ｓ１２１）。
【００５１】
次に、ＨＯコマンド処理部３０２において、ＨＯコマンドに含まれているNCCを参照し、NCCがインクリメントされているかを判定する（Ｓ１２２）。ここで、NCCがインクリメントされている場合、端末は鍵生成部３０４において、鍵情報NHを更新して新しい鍵情報NH*を生成する（Ｓ１２３）。NCCがインクリメントされていない場合は、何もしないで処理を終了する（Ｓ１２５）。続いて、鍵生成部３０４において、保持している共通の鍵K_ASMEと、新しい鍵情報NH*と、ハンドオーバ先のターゲット基地局またはターゲットリレーノードの物理セルＩＤとから、新しい鍵K_eNB*（K_RN*）を生成する（Ｓ１２４）。
【００５２】
本発明の実施の形態１に係る基地局と端末間におけるシグナリングの例１を、図６のシグナリング図を用いて説明する。
【００５３】
図６の例は、図４の基地局のフロー図において基地局が鍵情報更新リクエストを生成して上位管理ノードであるＭＭＥに送信する動作（Ｓ１０４）に相当する。
【００５４】
図６において、端末は現在通信中のある基地局から、異なる基地局配下のリレーノードへハンドオーバするものとする。ここで、端末（ＵＥ）１０２は、現在通信可能となっているサービングセルの基地局（ソース基地局：ＳｅＮＢ）１０１Ａとコネクションをはっており、通信の暗号化には鍵K_eNBを使用している。
【００５５】
端末１０２は、サービングセルの基地局（ソース基地局）１０１Ａに対して、ハンドオーバ先となるリレーノード（ターゲットリレーノード：ＴＲＮ）１０３Ｂのパイロット信号の受信品質を含む、測定レポート（ＭＲ）を送信する（Ｓ４０１）。このとき、端末１０２はターゲットリレーノード１０３Ｂの受信品質測定と共に物理セルＩＤ（ＰＣＩ）を取得している。
【００５６】
ソース基地局１０１Ａは、受信した測定レポートを判定し、ハンドオーバ先をターゲットリレーノードに決定すると、このターゲットリレーノードの親である基地局（ターゲット基地局：ＴｅＮＢ）１０１Ｂに対してＨＯリクエスト（HO req）を送信する（Ｓ４０２）。
【００５７】
ターゲット基地局１０１Ｂは、ソース基地局１０１ＡからのＨＯリクエストを受信すると、このＨＯリクエストがレガシー端末からのものであり、異なる基地局から自分の配下のリレーノードへのハンドオーバに対するものであることを判定する。この場合、ターゲット基地局１０１Ｂは、上位ノードであるＭＭＥ１０５に対して、鍵情報HNを更新するための鍵情報更新リクエストを作成し、送信する（Ｓ４０３）。
【００５８】
ＭＭＥ１０５は、ターゲット基地局１０１Ｂからの鍵情報更新リクエストを受信すると、鍵K_ASMEと鍵情報NHとから新しい鍵情報NH*（NCC=2）に更新し（Ｓ４０４）、この新しい鍵情報NH*をターゲット基地局１０１ＢへのＡＣＫ応答（ack）に含めて送信する（Ｓ４０５）。
【００５９】
ターゲット基地局１０１Ｂは、ＭＭＥ１０５から、新しい鍵情報NH*を受信すると、鍵情報NH*とターゲットリレーノード１０３Ｂの物理セルＩＤ（ＰＣＩ）から、鍵K_RN*を作成し（Ｓ４０６）、この鍵K_RN*を含めたＨＯリクエストをハンドオーバ先となるターゲットリレーノード１０３Ｂに送信する（Ｓ４０７）。
【００６０】
また、ターゲット基地局１０１Ｂは、新しいNCCの情報（NCC=2）を含んだＨＯコマンドを作成し、ソース基地局１０１Ａを経由して端末１０２に送信する（Ｓ４０８、Ｓ４０９）。
【００６１】
端末１０２は、ソース基地局１０１Ａを介してターゲット基地局１０１Ｂから送信されたＨＯコマンドを受信すると、ＨＯコマンドに含まれているNCCを参照する。この場合、ＭＭＥ１０５で鍵情報NHが更新されたことにより、NCCがインクリメントされているので、端末１０２とＭＭＥ１０５のNCCが揃うように、端末１０２においても鍵情報NHを更新する。すなわち、端末１０２は、鍵K_ASMEと鍵情報NHとから新しい鍵情報NH*（NCC=2）に更新する（Ｓ４１０）。続いて、端末１０２は、鍵K_ASMEと、現在の鍵情報NHから生成された新しい鍵情報NH*と、ターゲットリレーノード１０３Ｂの物理セルＩＤ（ＰＣＩ）とから、鍵K_RN*を生成する（Ｓ４１１）。
【００６２】
その後、端末１０２からターゲットリレーノード１０３Ｂに対し、同期を取るためのＲＡＣＨメッセージ（Synchronization）を送信し（Ｓ４１２）、アップリンクのリソース（UL allocation）をターゲットリレーノード１０３Ｂから割り当てられる（Ｓ４１３）。そして、端末１０２からターゲットリレーノード１０３ＢにＲＲＣコネクション再設定完了（RRC connection reconfig comp）が送信され（Ｓ４１４）、ターゲットリレーノード１０３Ｂからターゲット基地局１０１Ｂを介して上位管理ノードであるＭＭＥ１０５にパス変更リクエスト（Path Switching req）が送信される（Ｓ４１５、Ｓ４１６）。ここで、ＭＭＥ１０５は鍵K_ASMEと鍵情報NH*とから新しい鍵情報NH**（NCC=3）に更新し（Ｓ４１７）、この鍵情報NH**をターゲット基地局１０１ＢへのＡＣＫ応答（ack）に含めて送信する（Ｓ４１８）。上記の一連の処理により、ある基地局から他の基地局配下のリレーノードへのハンドオーバが実行される。
【００６３】
上記ハンドオーバが行われた以降は、端末１０２とターゲットリレーノード１０３Ｂ及びターゲット基地局１０１Ｂ間の通信の暗号化には、鍵K_RN*を使用する。
【００６４】
本発明の実施の形態１に係る基地局と端末間におけるシグナリングの例２を、図７のシグナリング図を用いて説明する。
【００６５】
図７の例は、リレーノードが端末からの測定レポートを判断して鍵情報更新リクエストを生成し、基地局を透過して上位管理ノードであるＭＭＥに直接送信する動作となる。
【００６６】
図７において、端末は現在通信中のあるリレーノードから、上位に位置する基地局と異なる基地局へハンドオーバするものとする。ここで、端末（ＵＥ）１０２は、現在通信可能となっているサービングセルのリレーノード（ソースリレーノード：ＳＲＮ）１０３Ａとコネクションをはっており、通信の暗号化には鍵K_RNを使用している。
【００６７】
端末１０２は、サービングセルのリレーノード（ソースリレーノード）１０３Ａに対して、ハンドオーバ先となる基地局（ターゲット基地局：ＴｅＮＢ）１０１Ｂのパイロット信号の受信品質を含む、測定レポート（ＭＲ）を送信する（Ｓ６０１）。このとき、端末１０２はターゲット基地局１０１Ｂの受信品質測定と共に物理セルＩＤ（ＰＣＩ）を取得している。
【００６８】
ソースリレーノード１０３Ａは、受信した測定レポートから、このＨＯリクエストがレガシー端末からのものであり、上位に位置する基地局と異なる基地局へのハンドオーバに対するものであることを判定する。この場合、ソースリレーノード１０３Ａは、ＭＭＥ１０５に対して、鍵情報HNを更新するための鍵情報更新リクエストを含んだＨＯリクエスト（HO req）を作成し、送信する（Ｓ６０２）。
【００６９】
ＭＭＥ１０５は、ソースリレーノード１０３Ａからの鍵情報更新リクエストを受信すると、鍵K_ASMEと鍵情報NHとから新しい鍵情報NH*（NCC=2）に更新し（Ｓ６０３）、この新しい鍵情報NH*をターゲット基地局１０１ＢへのＨＯリクエスト（HO req）に含めて送信する（Ｓ６０４）。
【００７０】
ターゲット基地局１０１Ｂは、ＭＭＥ１０５から、新しい鍵情報NH*を受信すると、鍵情報NH*と自身の物理セルＩＤ（ＰＣＩ）とから、鍵K_eNB*を作成する（Ｓ６０５）。
【００７１】
また、ターゲット基地局１０１Ｂは、新しいNCCの情報（NCC=2）を含んだＨＯコマンドを作成し、ＭＭＥ１０５及びソースリレーノード１０３Ａを経由して端末１０２に送信する（Ｓ６０６、Ｓ６０７、Ｓ６０８）。
【００７２】
端末１０２は、ソースリレーノード１０３Ａを介してターゲット基地局１０１Ｂから送信されたＨＯコマンドを受信すると、ＨＯコマンドに含まれているNCCを参照する。この場合、ＭＭＥ１０５で鍵情報NHが更新されたことにより、NCCがインクリメントされているので、端末１０２とＭＭＥ１０５のNCCが揃うように、端末１０２においても鍵情報NHを更新する。すなわち、端末１０２は、鍵K_ASMEと鍵情報NHとから新しい鍵情報NH*（NCC=2）に更新する（Ｓ６０９）。続いて、端末１０２は、鍵K_ASMEと、現在の鍵情報NHから生成された新しい鍵情報NH*と、ターゲット基地局１０１Ｂの物理セルＩＤ（ＰＣＩ）とから、鍵K_eNB*を生成する（Ｓ６１０）。
【００７３】
その後、端末１０２からターゲット基地局１０１Ｂに対し、同期を取るためのＲＡＣＨメッセージ（Synchronization）を送信し（Ｓ６１１）、アップリンクのリソース（UL allocation）をターゲット基地局１０１Ｂから割り当てられる（Ｓ６１２）。そして、端末１０２からターゲット基地局１０１ＢにＲＲＣコネクション再設定完了（RRC connection reconfig comp）が送信され（Ｓ６１３）、ターゲット基地局１０１Ｂから上位管理ノードであるＭＭＥ１０５にパス変更リクエスト（Path Switching req）が送信される（Ｓ６１４）。ここで、ＭＭＥ１０５は鍵K_ASMEと鍵情報NH*とから新しい鍵情報NH**（NCC=3）に更新し（Ｓ６１５）、この鍵情報NH**をターゲット基地局１０１ＢへのＡＣＫ応答（ack）に含めて送信する（Ｓ６１６）。上記の一連の処理により、あるリレーノードから、上位に位置する基地局とは異なる基地局へのハンドオーバが実行される。
【００７４】
上記ハンドオーバが行われた以降は、端末１０２とターゲット基地局１０１Ｂ間の通信の暗号化には、鍵K_eNB*を使用する。
【００７５】
上述したように、本実施の形態によれば、異なる基地局間にまたがるリレーノードまたは基地局へのハンドオーバの場合、または、ある基地局のリレーノードからその上位の基地局へハンドオーバする場合に、基地局から上位の管理ノードへの鍵情報更新リクエストを作成して通知することで、鍵生成のための鍵情報の更新が可能となる。また、鍵情報更新リクエストを、基地局ではなくリレーノードで作成し、基地局透過で上位の管理ノードへ直接送信する場合もある。これらの場合、リレーノードの利用を想定していないレガシー端末においても、端末と基地局やリレーノードとの間で鍵情報NHのNCCの不一致が生じることを防止でき、鍵情報の更新が適切に実行可能となる。したがって、無線通信システムにおいてリレーノードが導入される場合に、レガシー端末に対して、端末と基地局間、及び端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することができる。
【００７６】
なお、本発明は、本発明の趣旨ならびに範囲を逸脱することなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が様々な変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【００７７】
上記各実施形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００７８】
また、上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００７９】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００８０】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【００８１】
本出願は、２００９年４月１７日出願の日本特許出願（特願２００９−１０１２９４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、セルラ移動体通信システムにおいてリレーノードが導入される場合に、レガシー端末に対して、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することを可能にする効果を有し、無線通信基地局装置、無線通信端末装置等に適用可能な無線通信装置等として有用である。
【符号の説明】
【００８３】
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ  基地局
１０２  端末
１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃ  リレーノード
１０５  ＭＭＥ
２０１  受信部
２０２  ＨＯリクエスト処理部
２０３  鍵情報保存部
２０４  端末情報判定部
２０５  鍵生成部
２０６  鍵情報更新リクエスト作成部
２０７  ＨＯコマンド作成部
２０８  送信部
３０１  受信部
３０２  ＨＯコマンド処理部
３０３  受信品質測定部
３０４  鍵生成部
３０５  鍵情報保存部
３０６  測定レポート作成部
３０７  送信部
【図１】
2010119656.tif 000003
【図２】
2010119656.tif 000004
【図３】
2010119656.tif 000005
【図４】
2010119656.tif 000006
【図５】
2010119656.tif 000007
【図６】
2010119656.tif 000008
【図７】
2010119656.tif 000009
【図８】
2010119656.tif 000010
【図９】
2010119656.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月28日(2011.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信の技術分野に関し、特に、無線通信基地局装置、無線通信端末装置等に適用可能な無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信の国際的な標準化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、次世代の移動体通信システムとして、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の標準化を進めている。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Long Term Evolution Advanced）システムは、ＬＴＥから進化した通信システムであり、より向上した移動通信サービスの提供を目標とする。
【０００３】
近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。
【０００４】
しかしながら、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるにしたがい伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、基地局のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。
【０００５】
このような要求に対し、図１のように、各基地局のカバーエリアを拡大させるために、基地局と端末装置の間の通信を中継する役割を持つ中継局（リレーノード、ＲＮ：Relay Node）を移動体通信のネットワークシステムに導入することが考えられている。図１はリレーノードを導入したセルラ移動体通信システムの構成例を示す図である。リレーノード１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃは、基地局１０１のセルエッジにおける受信効率の向上を目的として、基地局１０１がカバーする通信エリア１１１の周辺部にあたるセルエッジ部分に配置される。リレーノード１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃは、近隣の少なくとも１つの基地局１０１に所属し、該当する基地局１０１と端末１０２との通信を中継する機能を有する。
【０００６】
端末と基地局の間の通信は無線回線上で行われるため、セキュアな通信を行うために、暗号鍵が使用される。ここで、端末と基地局間のコネクション設立時の鍵生成及びハンドオーバ時の鍵交換について、それぞれ図８及び図９を用いて説明する。図８は端末と基地局間のコネクション設立時の鍵生成の手順を示すシーケンス図、図９はハンドオーバ時の鍵交換の手順を示すシーケンス図である。
【０００７】
図８に示すように、端末（ＵＥ：User Agent）１５０２と上位管理ノードであるＭＭＥ（Mobility Management Entity）１５０５は、共通の鍵K_ASMEを保持しており、それぞれ、K_ASMEにＮＡＳ(Non Access Stratum)アップリンクカウント（NAS UL COUNT）をかけて、鍵K_eNBを作成する（Ｓ５０１、Ｓ５０３）。また、鍵K_ASMEと鍵K_eNBとから、鍵情報NH（Next Hop）を作成する（Ｓ５０２、Ｓ５０４）。この鍵生成は、端末１５０２の電源オン時など、セルラ移動体通信システムでの端末認証時及び、鍵K_ASME更新時に行われる。
【０００８】
端末１５０２が基地局（ｅＮＢ：evolved Node-B）１５０１とＲＲＣ(Radio Resource Control)コネクションを設立する場合、端末１５０２と基地局１５０１間でＲＲＣコネクションリクエスト（RRC connection req）、ＲＲＣコネクションセットアップ（RRC connection setup）、ＲＲＣコネクションセットアップ完了（RRC connection setup complete）を送受信し（Ｓ５０５、Ｓ５０６、Ｓ５０７）、基地局１５０１からＭＭＥ１５０５にＮＡＳメッセージを転送する（Ｓ５０８）。このとき、ＭＭＥ１５０５は基地局１５０１に鍵K_eNBと鍵情報NHを通知する（Ｓ５０９）。ここで、NCC（NH Chaining Counter）は、鍵情報NHを更新する度にカウントアップされるもので、鍵情報NHの生成回数／更新回数を示すものである。
【０００９】
これによって、ＲＲＣコネクション設立後の通信において、端末１５０２と基地局１５０１は共通の鍵K_eNBを使用してセキュアな通信を行うことができる。セキュア通信を行う場合、基地局１５０１と端末１５０２間でＳＭＣ（Security Mode Command）、ＲＲＣコネクション再設定（RRC connection reconfiguration）、ＳＭＣ完了（SMC complete）、ＲＲＣコネクション再設定完了（RRC connection reconfiguration complete）を送受信し（Ｓ５１０、Ｓ５１１、Ｓ５１２、Ｓ５１３）、以降は暗号鍵を使用して暗号化したデータによる通信を行う。このとき、端末１５０２、基地局１５０１、ＭＭＥ１５０５は、共通の鍵K_eNB、鍵情報NH（NCC=1）を保持している。
【００１０】
また図９に示すように、端末は現在通信中のある基地局から、異なる基地局へハンドオーバするものとする。ここで、端末（ＵＥ）１５０２は、現在通信可能となっているサービングセルの基地局（ソース基地局：ＳｅＮＢ）１５０１Ａとコネクションをはっており、通信の暗号化には鍵K_eNBを使用している。
【００１１】
端末１５０２は、サービングセルのソース基地局１５０１Ａに対して、ハンドオーバ先となる基地局（ターゲット基地局：ＴｅＮＢ）１５０１Ｂのパイロット信号の受信品質を含む、測定レポート（ＭＲ：Measurement report）を送信する（Ｓ５２１）。このとき、端末１５０２はターゲット基地局１５０１Ｂの受信品質測定と共に物理セルＩＤ（ＰＣＩ：Physical Cell ID）を取得している。
【００１２】
ソース基地局１５０１Ａは、受信した測定レポートを判定し、ハンドオーバ先をターゲット基地局に決定すると、ターゲット基地局１５０１Ｂに対してハンドオーバの要求を示すＨＯ（Handover）リクエスト（HO req）を送信する。このとき、ソース基地局１５０１Ａは、端末１５０２との通信に使用していた鍵K_eNBとターゲット基地局１５０１Ｂの物理セルＩＤから鍵K_eNB*を生成し（Ｓ５２２）、この鍵K_eNB*を鍵情報NHと共にＨＯリクエストに含めてターゲット基地局１５０１Ｂに送信する（Ｓ５２３）。
【００１３】
ターゲット基地局１５０１Ｂは、ソース基地局１５０１ＡからのＨＯリクエストを受信すると、ＨＯリクエストに含まれている鍵K_eNB*と鍵情報NHを取得し、ソース基地局１５０１Ａを介して端末１５０２にハンドオーバを指示するＨＯコマンド（HO command）を送信する（Ｓ５２４、Ｓ５２５）。
【００１４】
端末１５０２は、ソース基地局１５０１Ａを介してターゲット基地局１５０１Ｂから送信されたＨＯコマンドを受信すると、ソース基地局１５０１Ａとの通信に使っていた鍵K_eNBと、あらかじめ取得しているターゲット基地局１５０１Ｂの物理セルＩＤから、新しい鍵K_eNB*を生成する（Ｓ５２６）。
【００１５】
その後、端末１５０２からターゲット基地局１５０１Ｂに対し、同期を取るためのＲＡＣＨ（random access channel）メッセージ（Synchronization）を送信し（Ｓ５２７）、アップリンクのリソース（UL allocation）をターゲット基地局１５０１Ｂから割り当てられる（Ｓ５２８）。そして、端末１５０２からターゲット基地局１５０１ＢにＲＲＣコネクション再設定完了（RRC connection reconfig comp）が送信され（Ｓ５２９）、ターゲット基地局１５０１ＢからＭＭＥ１５０５にパス変更リクエスト（Path Switching req）が送信される（Ｓ５３０）。ここで、ＭＭＥ１５０５は鍵K_ASMEと鍵情報NHとから新しい鍵情報NH*（NCC=2）に更新し（Ｓ５３１）、この鍵情報NH*をターゲット基地局１５０１ＢへのＡＣＫ応答（ack）に含めて送信する（Ｓ５３２）。上記の一連の処理により、基地局間のハンドオーバが実行される。
【００１６】
上記ハンドオーバが行われた以降は、端末１５０２とターゲット基地局１５０１Ｂ間の通信の暗号化には、新しい鍵K_eNB*を使用し、古い鍵K_eNBは削除する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】国際公開第２００６／００３８５９号
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】3GPP TS 33.401 v8.2.1 "3GPP System Architecture Evolution (SAE): Security Architecture; (Release 8)"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
セルラ移動体通信システムにおいて、各基地局のカバーエリア拡大のためにリレーノードを導入し、上述したような暗号鍵を用いたセキュアな通信を行う場合を想定する。リレーノードを導入した場合、リレーノードの利用を想定していないレガシー端末に対しては、従来の鍵生成の動作しかできないため、端末とリレーノード間、端末と基地局間で共通の鍵を正しく生成、使用することができなくなってしまうという問題がある。
【００２０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、セルラ移動体通信システムにおいてリレーノードが導入される場合に、レガシー端末に対して、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、第１の態様として、他装置より送られるハンドオーバの要求を示すハンドオーバリクエストと、暗号化用の鍵に関する鍵情報とを受信する受信部と、前記受信部より受信したハンドオーバリクエストを処理するハンドオーバリクエスト処理部と、前記受信部より受信した鍵情報を保存する鍵情報保存部と、前記ハンドオーバリクエスト処理部より抽出した端末情報に基づきハンドオーバの形態を判定する端末情報判定部と、前記端末情報判定部の判定結果に基づき、前記鍵情報保存部に保存されている鍵情報から鍵の生成を行う鍵生成部と、前記端末情報判定部の判定結果に基づき、鍵情報の更新を要求する鍵情報更新リクエストを作成する鍵情報更新リクエスト作成部と、前記端末情報判定部の判定結果に基づき、ハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを作成するハンドオーバコマンド作成部と、前記鍵情報更新リクエスト作成部によって作成された鍵情報更新リクエスト、及び、前記ハンドオーバコマンド作成部によって作成されたハンドオーバコマンドを送信する送信部と、を具備する無線通信装置を提供する。
上記構成により、端末情報に基いた判定結果に基づき、ハンドオーバの形態に応じて、鍵情報更新リクエスト及びハンドオーバコマンドの作成、鍵生成や鍵更新等を行うことが可能となる。これによって、セルラ移動体通信システムにおいてリレーノードが導入される場合に、レガシー端末に対して、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することが可能になる。
【００２２】
また、本発明は、第２の態様として、上記の無線通信装置であって、前記端末情報判定部は、前記ハンドオーバリクエストを送信した装置と通信している端末が、リレーノードからそのリレーノードを配下とする上位の基地局へハンドオーバする場合、及び、ある基地局またはこの基地局配下のリレーノードから異なる基地局またはこの基地局配下のリレーノードへハンドオーバする場合、上位の管理ノードへの鍵情報更新リクエストを作成することを、前記鍵情報更新リクエスト作成部に指示するものを含む。
上記構成により、リレーノードからそのリレーノードを配下とする上位の基地局へハンドオーバする場合、及び、ある基地局またはこの基地局配下のリレーノードから異なる基地局またはこの基地局配下のリレーノードへハンドオーバする場合は、上位の管理ノードへの鍵情報更新リクエストを作成して通知することで、鍵生成のための鍵情報の更新が可能となる。これによって、レガシー端末が存在する無線通信システムにおいてリレーノードを導入した場合に、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することが可能になる。
【００２３】
また、本発明は、第３の態様として、上記の無線通信装置であって、前記端末情報判定部は、前記端末がリレーノードの利用を想定していないレガシー端末の場合に、前記鍵情報更新リクエストを作成することを前記鍵情報更新リクエスト作成部に指示するものを含む。
上記構成により、レガシー端末に対するハンドオーバの場合に、上位の管理ノードへの鍵情報更新リクエストを作成して通知することで、鍵生成のための鍵情報の更新がレガシー端末において適切に実行可能となる。したがって、レガシー端末が存在する無線通信システムにおいてリレーノードを導入した場合に、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することが可能になる。
【００２４】
また、本発明は、第４の態様として、上記いずれかに記載の無線通信装置を具備する基地局装置を提供する。
また、本発明は、第５の態様として、上記の基地局装置を有してなる無線通信システムを提供する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、セルラ移動体通信システムにおいてリレーノードが導入される場合に、レガシー端末に対して、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】リレーノードを導入したセルラ移動体通信システムの構成例を示す図
【図２】本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る基地局の動作を示すフロー図
【図５】本発明の実施の形態１に係る端末の動作を示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態１に係る基地局と端末間におけるシグナリングの例１を示すシグナリング図
【図７】本発明の実施の形態１に係る基地局と端末間におけるシグナリングの例２を示すシグナリング図
【図８】端末と基地局間のコネクション設立時の鍵生成の手順を示すシーケンス図
【図９】ハンドオーバ時の鍵交換の手順を示すシーケンス図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。ただし、本実施の形態において、同一機能を有する構成には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２８】
本実施の形態では、本発明に係る無線通信装置を携帯電話等の移動体通信用のセルラ移動体通信システムに適用した例を示す。本実施の形態に係るセルラ移動体通信システムは、図１のように、基地局１０１のセルエッジ部分にリレーノード１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃを設け、リレーノード１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃによって基地局１０１と端末１０２の間の通信を中継可能な構成とする。通信システムとしては、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどを適用可能である。
【００２９】
（実施の形態１）
実施の形態１では、基地局が他装置よりハンドオーバの要求を示すＨＯリクエストを受信した際に、端末のリリース情報及びハンドオーバの形態によって、端末もしくは上位の管理ノードに送る暗号化用の鍵更新の指示を決定することを提案する。これによって、リレーノードが導入される場合に、端末にレガシー端末が含まれる場合であっても、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することができる。
【００３０】
実施の形態１において、特に断りのない限り、端末はリレーノードの利用を想定していないリレーノード導入前の通信システムのみに対応するレガシー端末のことを指しているものとする。
【００３１】
本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を、図２のブロック図を用いて説明する。
受信部２０１は、受信ＲＦ部、ベースバンド信号処理部等を有し、アンテナで受信した受信信号の復調、復号等の処理を行う。受信部２０１は、他の基地局からのハンドオーバの要求であるＨＯリクエスト、及び上位の管理ノード等からの暗号鍵に関する情報を受信し、それぞれＨＯリクエスト処理部２０２、鍵情報保存部２０３に出力する。
【００３２】
ＨＯリクエスト処理部２０２は、受信部２０１から入力されたＨＯリクエストから端末情報を抽出し、端末情報判定部２０４に出力する。また、ＨＯリクエスト処理部２０２は、ＨＯリクエストに含まれる鍵情報を抽出し、鍵情報保存部２０３に出力する。
【００３３】
端末情報判定部２０４は、ＨＯリクエスト処理部２０２から入力された端末情報に基づいてハンドオーバの形態を判定し、判定結果をそれぞれ鍵生成部２０５、鍵情報更新リクエスト作成部２０６、ＨＯコマンド作成部２０７に出力する。ここで、端末情報に基づくハンドオーバの形態の判定としては、リレーノードから基地局へのハンドオーバである、基地局からリレーノードへのハンドオーバである、基地局間のハンドオーバである、などを判定する。また、リレーノードに関するハンドオーバの場合、同一基地局配下でのハンドオーバである、そのリレーノードを配下としていない異なる基地局またはその基地局配下のリレーノードとのハンドオーバである、などを判定する。
【００３４】
鍵生成部２０５は、端末情報判定部２０４から入力された判定結果に従って、鍵情報保存部２０３から必要な鍵情報を取得し、暗号化のための鍵を生成して、鍵情報保存部２０３に出力する。
【００３５】
鍵情報保存部２０３は、受信部２０１、ＨＯリクエスト処理部２０２、鍵生成部２０５から入力された鍵情報を保存する。また、鍵生成部２０５に必要な鍵情報を出力する。
【００３６】
鍵情報更新リクエスト作成部２０６は、端末情報判定部２０４から入力された判定結果に従って、鍵情報の更新を要求する鍵情報更新リクエストを作成し、送信部２０８に出力する。
【００３７】
ＨＯコマンド作成部２０７は、端末情報判定部２０４から入力された判定結果に従って、他の基地局からのＨＯリクエストに対するハンドオーバ実行を指示する応答コマンドであるＨＯコマンドを作成し、送信部２０８に出力する。
【００３８】
送信部２０８は、ベースバンド信号処理部、送信ＲＦ部等を有し、送信信号の符号化、変調等の処理を行う。送信部２０８は、鍵情報更新リクエスト作成部２０６から入力された鍵情報更新リクエスト及び、ＨＯコマンド作成部２０７から入力されたＨＯコマンドを、アンテナから送信する。
【００３９】
本発明の実施の形態１に係る端末の構成を、図３のブロック図を用いて説明する。
受信部３０１は、受信ＲＦ部、ベースバンド信号処理部等を有し、アンテナで受信した受信信号の復調、復号等の処理を行う。受信部３０１は、他の基地局からのＨＯコマンド、及び伝送信号に含まれるパイロット信号を受信し、それぞれＨＯコマンド処理部３０２、受信品質測定部３０３に出力する。
【００４０】
ＨＯコマンド処理部３０２は、受信部３０１から入力されたＨＯコマンドの指示に従って、鍵生成部３０４に鍵の生成を指示する。
【００４１】
鍵生成部３０４は、ＨＯコマンド処理部３０２から入力された指示に従って、鍵情報保存部３０５から必要な情報を取得し、暗号化のための鍵を生成して、鍵情報保存部３０５に出力する。
【００４２】
鍵情報保存部３０５は、鍵生成部３０４から入力された鍵情報を保存する。また、鍵生成部３０４に必要な鍵情報を出力する。
【００４３】
受信品質測定部３０３は、受信部３０１から入力されたパイロット信号の受信品質を測定し、測定結果を測定レポート作成部３０６に出力する。受信品質としては、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）等が用いられる。
【００４４】
測定レポート作成部３０６は、受信品質測定部３０３から入力された測定結果をもとに測定レポート（ＭＲ）を作成し、送信部３０７に出力する。
【００４５】
送信部３０７は、ベースバンド信号処理部、送信ＲＦ部等を有し、送信信号の符号化、変調等の処理を行う。送信部３０７は、測定レポート作成部３０６から入力された測定レポートを、アンテナから送信する。
【００４６】
本発明の実施の形態１に係る基地局の動作を、図４のフロー図を用いて説明する。
基地局１０１は、受信部２０１及びＨＯリクエスト処理部２０２において、配下のリレーノードもしくは他の基地局から、ＨＯリクエストを受信する（Ｓ１０１）。
【００４７】
次に、端末情報判定部２０４において、ＨＯリクエストが異なる基地局間にまたがるハンドオーバに対するもの（inter eNB HO）であるかどうかを判定する（Ｓ１０２）。ここで、同一基地局下でのハンドオーバである場合は、さらにリレーノードから基地局へのハンドオーバ（ＲＮ→ｅＮＢ）であるかどうかを判定する（Ｓ１０３）。なお、基地局１０１がＨＯリクエストを受信した際に、端末情報判定部２０４において、ＨＯリクエストから抽出した端末情報に基づき、ＨＯリクエストを送信した基地局またはリレーノードと通信している端末の種別を判定してもよい。この場合、端末がリレーノードの利用を想定していないレガシー端末の場合に本処理を実行するようにする。
【００４８】
ここで、ＨＯリクエストが、異なる基地局間にまたがるハンドオーバである場合、または、同一基地局下で、リレーノードから基地局へのハンドオーバの場合、基地局は、鍵情報更新リクエスト作成部２０６において、鍵情報NHの更新を要求する鍵情報更新リクエストを作成する（Ｓ１０４）。そして、送信部２０８において、鍵情報更新リクエストを上位の管理ノードに対して送信する。また、鍵情報更新の情報を含んだＨＯコマンドをＨＯリクエスト送信元のソース基地局もしくはソースリレーノードに対して送信する。
【００４９】
また、ＨＯリクエストがそれ以外の場合、すなわち、同一基地局下で、基地局からリレーノードへのハンドオーバの場合、あるいは、リレーノード間のハンドオーバの場合、基地局は、ＨＯコマンド作成部２０７において、通常のＨＯコマンドを作成する（Ｓ１０５）。そして、送信部２０８において、ＨＯコマンドをＨＯリクエスト送信元のソース基地局もしくはソースリレーノードを介して、端末に対して送信する。
【００５０】
本発明の実施の形態１に係る端末の動作を、図５のフロー図を用いて説明する。
端末１０２は、受信部３０１及びＨＯコマンド処理部３０２において、現在通信可能となっているサービングセルの基地局もしくはリレーノードから、ＨＯコマンドを受信する（Ｓ１２１）。
【００５１】
次に、ＨＯコマンド処理部３０２において、ＨＯコマンドに含まれているNCCを参照し、NCCがインクリメントされているかを判定する（Ｓ１２２）。ここで、NCCがインクリメントされている場合、端末は鍵生成部３０４において、鍵情報NHを更新して新しい鍵情報NH*を生成する（Ｓ１２３）。NCCがインクリメントされていない場合は、何もしないで処理を終了する（Ｓ１２５）。続いて、鍵生成部３０４において、保持している共通の鍵K_ASMEと、新しい鍵情報NH*と、ハンドオーバ先のターゲット基地局またはターゲットリレーノードの物理セルＩＤとから、新しい鍵K_eNB*（K_RN*）を生成する（Ｓ１２４）。
【００５２】
本発明の実施の形態１に係る基地局と端末間におけるシグナリングの例１を、図６のシグナリング図を用いて説明する。
【００５３】
図６の例は、図４の基地局のフロー図において基地局が鍵情報更新リクエストを生成して上位管理ノードであるＭＭＥに送信する動作（Ｓ１０４）に相当する。
【００５４】
図６において、端末は現在通信中のある基地局から、異なる基地局配下のリレーノードへハンドオーバするものとする。ここで、端末（ＵＥ）１０２は、現在通信可能となっているサービングセルの基地局（ソース基地局：ＳｅＮＢ）１０１Ａとコネクションをはっており、通信の暗号化には鍵K_eNBを使用している。
【００５５】
端末１０２は、サービングセルの基地局（ソース基地局）１０１Ａに対して、ハンドオーバ先となるリレーノード（ターゲットリレーノード：ＴＲＮ）１０３Ｂのパイロット信号の受信品質を含む、測定レポート（ＭＲ）を送信する（Ｓ４０１）。このとき、端末１０２はターゲットリレーノード１０３Ｂの受信品質測定と共に物理セルＩＤ（ＰＣＩ）を取得している。
【００５６】
ソース基地局１０１Ａは、受信した測定レポートを判定し、ハンドオーバ先をターゲットリレーノードに決定すると、このターゲットリレーノードの親である基地局（ターゲット基地局：ＴｅＮＢ）１０１Ｂに対してＨＯリクエスト（HO req）を送信する（Ｓ４０２）。
【００５７】
ターゲット基地局１０１Ｂは、ソース基地局１０１ＡからのＨＯリクエストを受信すると、このＨＯリクエストがレガシー端末からのものであり、異なる基地局から自分の配下のリレーノードへのハンドオーバに対するものであることを判定する。この場合、ターゲット基地局１０１Ｂは、上位ノードであるＭＭＥ１０５に対して、鍵情報HNを更新するための鍵情報更新リクエストを作成し、送信する（Ｓ４０３）。
【００５８】
ＭＭＥ１０５は、ターゲット基地局１０１Ｂからの鍵情報更新リクエストを受信すると、鍵K_ASMEと鍵情報NHとから新しい鍵情報NH*（NCC=2）に更新し（Ｓ４０４）、この新しい鍵情報NH*をターゲット基地局１０１ＢへのＡＣＫ応答（ack）に含めて送信する（Ｓ４０５）。
【００５９】
ターゲット基地局１０１Ｂは、ＭＭＥ１０５から、新しい鍵情報NH*を受信すると、鍵情報NH*とターゲットリレーノード１０３Ｂの物理セルＩＤ（ＰＣＩ）から、鍵K_RN*を作成し（Ｓ４０６）、この鍵K_RN*を含めたＨＯリクエストをハンドオーバ先となるターゲットリレーノード１０３Ｂに送信する（Ｓ４０７）。
【００６０】
また、ターゲット基地局１０１Ｂは、新しいNCCの情報（NCC=2）を含んだＨＯコマンドを作成し、ソース基地局１０１Ａを経由して端末１０２に送信する（Ｓ４０８、Ｓ４０９）。
【００６１】
端末１０２は、ソース基地局１０１Ａを介してターゲット基地局１０１Ｂから送信されたＨＯコマンドを受信すると、ＨＯコマンドに含まれているNCCを参照する。この場合、ＭＭＥ１０５で鍵情報NHが更新されたことにより、NCCがインクリメントされているので、端末１０２とＭＭＥ１０５のNCCが揃うように、端末１０２においても鍵情報NHを更新する。すなわち、端末１０２は、鍵K_ASMEと鍵情報NHとから新しい鍵情報NH*（NCC=2）に更新する（Ｓ４１０）。続いて、端末１０２は、鍵K_ASMEと、現在の鍵情報NHから生成された新しい鍵情報NH*と、ターゲットリレーノード１０３Ｂの物理セルＩＤ（ＰＣＩ）とから、鍵K_RN*を生成する（Ｓ４１１）。
【００６２】
その後、端末１０２からターゲットリレーノード１０３Ｂに対し、同期を取るためのＲＡＣＨメッセージ（Synchronization）を送信し（Ｓ４１２）、アップリンクのリソース（UL allocation）をターゲットリレーノード１０３Ｂから割り当てられる（Ｓ４１３）。そして、端末１０２からターゲットリレーノード１０３ＢにＲＲＣコネクション再設定完了（RRC connection reconfig comp）が送信され（Ｓ４１４）、ターゲットリレーノード１０３Ｂからターゲット基地局１０１Ｂを介して上位管理ノードであるＭＭＥ１０５にパス変更リクエスト（Path Switching req）が送信される（Ｓ４１５、Ｓ４１６）。ここで、ＭＭＥ１０５は鍵K_ASMEと鍵情報NH*とから新しい鍵情報NH**（NCC=3）に更新し（Ｓ４１７）、この鍵情報NH**をターゲット基地局１０１ＢへのＡＣＫ応答（ack）に含めて送信する（Ｓ４１８）。上記の一連の処理により、ある基地局から他の基地局配下のリレーノードへのハンドオーバが実行される。
【００６３】
上記ハンドオーバが行われた以降は、端末１０２とターゲットリレーノード１０３Ｂ及びターゲット基地局１０１Ｂ間の通信の暗号化には、鍵K_RN*を使用する。
【００６４】
本発明の実施の形態１に係る基地局と端末間におけるシグナリングの例２を、図７のシグナリング図を用いて説明する。
【００６５】
図７の例は、リレーノードが端末からの測定レポートを判断して鍵情報更新リクエストを生成し、基地局を透過して上位管理ノードであるＭＭＥに直接送信する動作となる。
【００６６】
図７において、端末は現在通信中のあるリレーノードから、上位に位置する基地局と異なる基地局へハンドオーバするものとする。ここで、端末（ＵＥ）１０２は、現在通信可能となっているサービングセルのリレーノード（ソースリレーノード：ＳＲＮ）１０３Ａとコネクションをはっており、通信の暗号化には鍵K_RNを使用している。
【００６７】
端末１０２は、サービングセルのリレーノード（ソースリレーノード）１０３Ａに対して、ハンドオーバ先となる基地局（ターゲット基地局：ＴｅＮＢ）１０１Ｂのパイロット信号の受信品質を含む、測定レポート（ＭＲ）を送信する（Ｓ６０１）。このとき、端末１０２はターゲット基地局１０１Ｂの受信品質測定と共に物理セルＩＤ（ＰＣＩ）を取得している。
【００６８】
ソースリレーノード１０３Ａは、受信した測定レポートから、このＨＯリクエストがレガシー端末からのものであり、上位に位置する基地局と異なる基地局へのハンドオーバに対するものであることを判定する。この場合、ソースリレーノード１０３Ａは、ＭＭＥ１０５に対して、鍵情報HNを更新するための鍵情報更新リクエストを含んだＨＯリクエスト（HO req）を作成し、送信する（Ｓ６０２）。
【００６９】
ＭＭＥ１０５は、ソースリレーノード１０３Ａからの鍵情報更新リクエストを受信すると、鍵K_ASMEと鍵情報NHとから新しい鍵情報NH*（NCC=2）に更新し（Ｓ６０３）、この新しい鍵情報NH*をターゲット基地局１０１ＢへのＨＯリクエスト（HO req）に含めて送信する（Ｓ６０４）。
【００７０】
ターゲット基地局１０１Ｂは、ＭＭＥ１０５から、新しい鍵情報NH*を受信すると、鍵情報NH*と自身の物理セルＩＤ（ＰＣＩ）とから、鍵K_eNB*を作成する（Ｓ６０５）。
【００７１】
また、ターゲット基地局１０１Ｂは、新しいNCCの情報（NCC=2）を含んだＨＯコマンドを作成し、ＭＭＥ１０５及びソースリレーノード１０３Ａを経由して端末１０２に送信する（Ｓ６０６、Ｓ６０７、Ｓ６０８）。
【００７２】
端末１０２は、ソースリレーノード１０３Ａを介してターゲット基地局１０１Ｂから送信されたＨＯコマンドを受信すると、ＨＯコマンドに含まれているNCCを参照する。この場合、ＭＭＥ１０５で鍵情報NHが更新されたことにより、NCCがインクリメントされているので、端末１０２とＭＭＥ１０５のNCCが揃うように、端末１０２においても鍵情報NHを更新する。すなわち、端末１０２は、鍵K_ASMEと鍵情報NHとから新しい鍵情報NH*（NCC=2）に更新する（Ｓ６０９）。続いて、端末１０２は、鍵K_ASMEと、現在の鍵情報NHから生成された新しい鍵情報NH*と、ターゲット基地局１０１Ｂの物理セルＩＤ（ＰＣＩ）とから、鍵K_eNB*を生成する（Ｓ６１０）。
【００７３】
その後、端末１０２からターゲット基地局１０１Ｂに対し、同期を取るためのＲＡＣＨメッセージ（Synchronization）を送信し（Ｓ６１１）、アップリンクのリソース（UL allocation）をターゲット基地局１０１Ｂから割り当てられる（Ｓ６１２）。そして、端末１０２からターゲット基地局１０１ＢにＲＲＣコネクション再設定完了（RRC connection reconfig comp）が送信され（Ｓ６１３）、ターゲット基地局１０１Ｂから上位管理ノードであるＭＭＥ１０５にパス変更リクエスト（Path Switching req）が送信される（Ｓ６１４）。ここで、ＭＭＥ１０５は鍵K_ASMEと鍵情報NH*とから新しい鍵情報NH**（NCC=3）に更新し（Ｓ６１５）、この鍵情報NH**をターゲット基地局１０１ＢへのＡＣＫ応答（ack）に含めて送信する（Ｓ６１６）。上記の一連の処理により、あるリレーノードから、上位に位置する基地局とは異なる基地局へのハンドオーバが実行される。
【００７４】
上記ハンドオーバが行われた以降は、端末１０２とターゲット基地局１０１Ｂ間の通信の暗号化には、鍵K_eNB*を使用する。
【００７５】
上述したように、本実施の形態によれば、異なる基地局間にまたがるリレーノードまたは基地局へのハンドオーバの場合、または、ある基地局のリレーノードからその上位の基地局へハンドオーバする場合に、基地局から上位の管理ノードへの鍵情報更新リクエストを作成して通知することで、鍵生成のための鍵情報の更新が可能となる。また、鍵情報更新リクエストを、基地局ではなくリレーノードで作成し、基地局透過で上位の管理ノードへ直接送信する場合もある。これらの場合、リレーノードの利用を想定していないレガシー端末においても、端末と基地局やリレーノードとの間で鍵情報NHのNCCの不一致が生じることを防止でき、鍵情報の更新が適切に実行可能となる。したがって、無線通信システムにおいてリレーノードが導入される場合に、レガシー端末に対して、端末と基地局間、及び端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することができる。
【００７６】
なお、本発明は、本発明の趣旨ならびに範囲を逸脱することなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が様々な変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【００７７】
上記各実施形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【００７８】
また、上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００７９】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００８０】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【００８１】
本出願は、２００９年４月１７日出願の日本特許出願（特願２００９−１０１２９４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、セルラ移動体通信システムにおいてリレーノードが導入される場合に、レガシー端末に対して、端末と基地局間、端末とリレーノード間で共通の鍵を正しく生成、使用することを可能にする効果を有し、無線通信基地局装置、無線通信端末装置等に適用可能な無線通信装置等として有用である。
【符号の説明】
【００８３】
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ  基地局
１０２  端末
１０３、１０３Ａ、１０３Ｂ、１０３Ｃ  リレーノード
１０５  ＭＭＥ
２０１  受信部
２０２  ＨＯリクエスト処理部
２０３  鍵情報保存部
２０４  端末情報判定部
２０５  鍵生成部
２０６  鍵情報更新リクエスト作成部
２０７  ＨＯコマンド作成部
２０８  送信部
３０１  受信部
３０２  ＨＯコマンド処理部
３０３  受信品質測定部
３０４  鍵生成部
３０５  鍵情報保存部
３０６  測定レポート作成部
３０７  送信部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他装置より送られるハンドオーバの要求を示すハンドオーバリクエストと、暗号化用の鍵に関する鍵情報とを受信する受信部と、
前記受信部より受信したハンドオーバリクエストを処理するハンドオーバリクエスト処理部と、
前記受信部より受信した鍵情報を保存する鍵情報保存部と、
前記ハンドオーバリクエスト処理部より抽出した端末情報に基づきハンドオーバの形態を判定する端末情報判定部と、
前記端末情報判定部の判定結果に基づき、前記鍵情報保存部に保存されている鍵情報から鍵の生成を行う鍵生成部と、
前記端末情報判定部の判定結果に基づき、鍵情報の更新を要求する鍵情報更新リクエストを作成する鍵情報更新リクエスト作成部と、
前記端末情報判定部の判定結果に基づき、ハンドオーバを指示するハンドオーバコマンドを作成するハンドオーバコマンド作成部と、
前記鍵情報更新リクエスト作成部によって作成された鍵情報更新リクエスト、及び、前記ハンドオーバコマンド作成部によって作成されたハンドオーバコマンドを送信する送信部と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置であって、
前記端末情報判定部は、前記ハンドオーバリクエストを送信した装置と通信している端末が、リレーノードからそのリレーノードを配下とする上位の基地局へハンドオーバする場合、及び、ある基地局またはこの基地局配下のリレーノードから異なる基地局またはこの基地局配下のリレーノードへハンドオーバする場合、上位の管理ノードへの鍵情報更新リクエストを作成することを、前記鍵情報更新リクエスト作成部に指示する無線通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信装置であって、
前記端末情報判定部は、前記端末がリレーノードの利用を想定していないレガシー端末の場合に、前記鍵情報更新リクエストを作成することを前記鍵情報更新リクエスト作成部に指示する無線通信装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信装置を具備する基地局装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基地局装置を有してなる無線通信システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010119656.tif 000012
【図２】
2010119656.tif 000013
【図３】
2010119656.tif 000014
【図４】
2010119656.tif 000015
【図５】
2010119656.tif 000016
【図６】
2010119656.tif 000017
【図７】
2010119656.tif 000018
【図８】
2010119656.tif 000019
【図９】
2010119656.tif 000020
【国際調査報告】
2010119656.tif 000021
2010119656.tif 000022