(57)【要約】  本実施形態における通信システムは、データと、データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する送信装置と、情報を受信する受信装置と、を備え、管理番号関連情報は、識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である。
2013146451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データと、前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する送信装置と、
前記情報を受信する受信装置と、を備え、
前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、通信システム。
【請求項２】
前記受信装置は、前記情報を受信する受信部と、前記管理番号を管理する管理部と、を有し、
前記管理部は、前記管理番号関連情報に基づいて、自身が管理する前記管理番号を修正する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記識別番号は、シーケンス番号であり、
前記管理番号は、ハイパーフレーム番号である、請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記情報は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵである、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記管理関連情報は、前記ＰＤＣＰ  ＰＤＵのリザーブ領域に含まれる、請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記管理関連情報は、前記管理番号の下２桁を示す情報である、請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の通信システム。
【請求項７】
受信装置とデータ通信が可能な送信装置であって、
データと、前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を前記受信装置に送信し、
前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、送信装置。
【請求項８】
送信装置とデータ通信が可能な受信装置であって、
データと、前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を、前記送信装置から受信し、
前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、受信装置。
【請求項９】
データと、前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信し、
前記情報を受信し、
前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、通信方法。
【請求項１０】
データと前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する工程と、
前記情報を受信する受信工程と、をコンピュータに実行させ、
前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データの送受信を行う通信システム、送信装置、受信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、送信装置と受信装置との間で送受信されるデータの暗号処理及び復号化に、カウントと呼ばれる情報が用いられることが記載されている。カウントとは、ハイパーフレーム番号（ＨＦＮ：Ｈｙｐｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｎｕｍｂｅｒ）とシーケンス番号（ＳＮ：Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｎｕｍｂｅｒ）を含む情報である。【０００３】
シーケンス番号は、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のデータの単位であるＰＤＣＰ  ＰＤＵ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）毎に割り当てられる番号である。送信装置は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵを１つ送信すると、シーケンス番号をインクリメントする。このシーケンス番号は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵのヘッダに含まれ、受信装置に送信される。また、シーケンス番号は有限な値であり、最大値に達すると再び０になる周期的な値である。【０００４】
一方、ハイパーフレーム番号は、シーケンス番号が何周期目であるかを示す番号であり、送信装置及び受信装置がそれぞれ管理する値である。なお、送信装置と受信装置の間の通信が開始される前においては、上位レイヤによって、送信装置と受信装置に対し、同じハイパーフレーム番号が設定されている。そして、通信開始後は、送受信されるＰＤＣＰ  ＰＤＵのシーケンス番号の周期ごとに、送信装置と受信装置それぞれが管理するハイパーフレーム番号がインクリメントされる。【０００５】
通常、送信装置及び受信装置の間で送受信されるＰＤＣＰ  ＰＤＵには、ハイパーフレーム番号は含まれない。そのため、送信装置及び受信装置はそれぞれ、ＰＤＣＰに含まれるシーケンス番号に基づいて、ハイパーフレーム番号を管理している。そのため、無線品質の劣化等により、受信装置が、シーケンス番号の繰り返し周期以上のパケット数を連続で受信できなかった場合、送信装置が管理するハイパーフレーム番号と、受信装置が管理するハイパーフレーム番号は不一致となる場合がある。この場合、受信装置は、送信装置から受信したデータの復号化を正常に行えなくなる。【０００６】
送信装置と受信装置が管理するハイパーフレーム番号の不一致の解消に関する技術が、特許文献２及び特許文献３に記載されている。【０００７】
特許文献２に記載の無線通信システムにおいては、送信装置と受信装置との間で、共通情報の暗号化及び復号化が行われ、その復号結果と元の共通情報とが比較される。そして、その比較結果に基づいて、ハイパーフレーム番号の不一致が解消される。【０００８】
一方、特許文献３に記載の送信方法においては、ＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）がハンドオーバを行うとき、ＵＥからの送達確認が取れないデータのうち、先頭のデータからシーケンス番号の一周分に相当するデータよりも後のデータを送信しないよう、送信装置が制御される。これにより、ＵＥがハンドオーバをするときに、送信装置と受信装置とが管理するハイパーフレーム番号が不一致となることを防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−０２８７５７号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２８７４７号公報
【特許文献３】特開２０１１−０６１３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２において、ハイパーフレーム番号の不一致を検出するためには、通常のデータ通信とは別に、共通情報の暗号化、復号化、及び比較処理を行うことが必要になる。また、特許文献３においては、ハンドオーバ前に既にハイパーフレーム番号の不一致が生じている場合、その不一致を検出することはできない。このように、特許文献２及び特許文献３のいずれにおいても、互いにデータ通信を行う送信装置と受信装置とが管理しているハイパーフレーム番号の不一致を効率的に検出することができない。【００１１】
この問題は、受信装置が、送信装置が管理する番号に関する情報を、効率的な方法で知ることができないことに起因する。【００１２】
本発明は上記問題に鑑みて、受信装置が、送信装置が管理する番号に関する情報を、効率的な方法で知ることができる通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明における通信システムは、データと、データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する送信装置と、情報を受信する受信装置と、を備え、管理番号関連情報は、識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である。【００１４】
本発明における送信装置は、受信装置とデータ通信が可能な送信装置であって、データと、データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を受信装置に送信し、管理番号関連情報は、識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である。【００１５】
本発明における受信装置は、送信装置とデータ通信が可能な受信装置であって、データと、データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を、送信装置から受信し、管理番号関連情報は、識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である。【００１６】
本発明における通信方法は、データと、データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信し、情報を受信し、管理番号関連情報は、識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である。【００１７】
本発明における記録媒体は、データとデータに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する工程と、情報を受信する受信工程と、をコンピュータに実行させ、管理番号関連情報は、識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、受信装置が、送信装置が管理する番号に関する情報を、効率的な方法で知ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る、通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態において送受信されるデータのフォーマットを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る、通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る、通信システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態において送受信されるデータのフォーマットを示す図である。
【図６】３ＧＰＰで規定されるＰＤＣＰ  ＰＤＵのデータフォーマットを示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る、通信システムの動作フローを示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態において、データの暗号化に用いられるカウントのフォーマットを示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る、通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態において送受信されるデータのフォーマットを示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る、通信システムの動作フローを示す図である。
【図１２】本発明の第２及び第３の実施形態において送受信されるデータのフォーマットの他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。しかしながら、係る形態は本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２１】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態における通信システムについて、図１を用いて説明する。
【００２２】
本実施形態における通信システム１０は、送信装置１１と、受信装置１２と、を有する。
【００２３】
送信装置１１は、データと、該データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する。受信装置１２は、送信装置１１から送信された情報を受信する。また、管理番号関連情報は、識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である。
【００２４】
図２は、送信装置１１から受信装置１２に対して送信される情報のデータフォーマットを示す。図２に示すように、送信装置１１が送信する情報には、データと、該データに割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報とが含まれる。
【００２５】
次に、本実施形態における動作について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態における通信システム１０の動作フローチャートを示す。初めに、送信装置１１は、データと、該データに対して周期的に割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する（ステップＳ１）。次に、受信装置１２は、該情報を受信する（ステップＳ２）。
【００２６】
以上のように、本実施形態においては、送信装置１１が受信装置１２に対して送信する情報に、データと識別番号に加えて、管理番号関連情報が含まれる。これにより、受信装置１２は、送信装置１１が管理する管理番号に関する情報を、効率的な方法で知ることが可能となる。
【００２７】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態における通信システム２０について、図４を用いて説明する。本実施形態における通信システム２０は、基地局２１と、移動端末（ＵＥ）２２と、を有する。基地局２１と移動端末２２との間では、データの送受信が行われる。基地局２１と移動端末２２との間におけるデータの送受信は、物理レイヤであるレイヤ１と、データリンクレイヤであるレイヤ２で制御される。
【００２８】
レイヤ２は、無線リソースの割当制御等を行うＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、無線リンクの制御を行うＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、データの暗号化・復号化やハンドオーバ時のパケット順序制御等を行うＰＤＣＰレイヤとに分けられる。
【００２９】
ＰＤＣＰレイヤには、通信経路である無線ベアラが設定される。無線ベアラには、通信制御メッセージを送受信するシグナリング無線ベアラ（ＳＲＢ：Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）と、ユーザデータを送受信するデータ無線ベアラ（ＤＲＢ：Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）がある。
【００３０】
本実施形態においては、基地局２１と移動端末２２の間で、データ無線ベアラを用いて、ユーザデータを含むＰＤＣＰ  ＰＤＵを送受信する場合について述べる。
【００３１】
基地局２１は、管理部２３と、暗号化部２４と、送信部２５と、を有する。管理部２３は、管理番号を管理する。暗号化部２４は、移動端末２２に対して送信するＰＤＣＰ  ＰＤＵの暗号化を行う。送信部２５は、暗号化されたＰＤＣＰ  ＰＤＵを送信する。
【００３２】
移動端末２２は、受信部２６と、管理部２７と、復号化部２８と、を有する。受信部２６は、基地局２１から送信されたＰＤＣＰ  ＰＤＵを受信する。管理部２７は、管理番号を管理する。また、管理部２７は、受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれる管理番号関連情報に基づいて、自身が管理する管理番号を修正する。復号化部２８は、受信部２６が受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵの復号化を行う。
【００３３】
ＰＤＣＰ  ＰＤＵは、データと、該データがデータＰＤＵであるか制御ＰＤＵであるかを示すＤ／Ｃ（Ｄａｔａ／Ｃｏｎｔｒｏｌ）と、該データに割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報とを含む。本実施形態においては、データに割り当てられた識別番号はＰＤＣＰ  ＰＤＵのシーケンス番号（ＰＤＣＰ  ＳＮ）であり、管理部２３及び管理部２７が管理する管理番号はハイパーフレーム番号であることとする。シーケンス番号とは、ＰＤＣＰ  ＰＤＵごとに割り当てられる周期的な番号である。また、ハイパーフレーム番号は、シーケンス番号の周期ごとに増加する番号である。そして、本実施形態における管理番号関連情報は、管理部２３が管理するハイパーフレーム番号の下２桁を示す情報であることとする。
【００３４】
本実施形態におけるＰＤＣＰ  ＰＤＵのデータフォーマットを図５に示す。図５に示すように、本実施形態においては、ＰＤＣＰ  ＰＤＵのうち２ビット分を用いて、ハイパーフレーム番号の下２桁を含めることとする。なお、３ＧＰＰにおいて規定されるＰＤＣＰ  ＰＤＵのデータフォーマットは、図６に示すように、３ビットのリザーブ領域（Ｒ）を有する。そこで、本実施形態における、管理番号関連情報は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵが有するリザーブ領域のうち、２ビット分に対して割り当てられることとする。
【００３５】
次に、本実施形態における通信システム２０の動作について、図７を用いて述べる。
【００３６】
初めに、基地局２１の暗号化部２４は、図５に示すＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれるデータの、暗号化を行う（ステップＳ１１）。暗号化には、データに割り当てられているシーケンス番号と、管理部２３が管理するハイパーフレーム番号と、を含むカウントが用いられる。カウントのフォーマットを図８に示す。
【００３７】
次に、送信部２５は、暗号化部２４によって暗号化されたＰＤＣＰ  ＰＤＵを、移動端末２２に送信する（ステップＳ１２）。そして、移動端末２２の受信部２６は、暗号化されたＰＤＣＰ  ＰＤＵを受信する（ステップＳ１３）。
【００３８】
移動端末２２の管理部２７は、自身が管理しているハイパーフレーム番号を、受信部２６が受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれる管理番号関連情報に基づいて、修正する。すなわち、管理部２７は、自身が管理しているハイパーフレーム番号の下２桁が、受信した管理番号関連情報によって示されるハイパーフレーム番号の下２桁と一致するように、自身が管理しているハイパーフレーム番号を修正する（ステップＳ１４）。
【００３９】
そして、復号化部２８は、管理部２７が管理するハイパーフレーム番号と、受信部２６が受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれるシーケンス番号と、を含むカウントを用いて、ＰＤＣＰ  ＰＤＵを復号化する（ステップＳ１５）。以上のようにして、通信システム２０によるＰＤＣＰ  ＰＤＵの送受信および暗号化、復号化処理が完了する。
【００４０】
このように、本実施形態においては、基地局２１が送信するＰＤＣＰ  ＰＤＵに、管理番号関連情報として、ハイパーフレーム番号の下２桁が含まれる。そして、移動端末２２は、受信した管理番号関連情報に基づいて、自身が管理するハイパーフレーム番号を修正することとした。
【００４１】
そのため、ＰＤＣＰ  ＰＤＵの送信失敗等により、基地局２１と移動端末２２とがそれぞれ管理するハイパーフレーム番号に不一致が生じても、移動端末２２は、次にＰＤＣＰ  ＰＤＵを受信したとき、基地局２１が管理するハイパーフレーム番号の下２桁を知ることができる。これにより、移動端末２２は、自身が管理するハイパーフレーム番号を、基地局２１が管理するハイパーフレーム番号に一致させることができる。そのため、移動端末２２は、受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵを正常に復号化することができる。
【００４２】
また、本実施形態においては、管理番号関連情報として、ハイパーフレーム番号の下２桁を示す情報が用いられる。上述したように、ＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれるシーケンス番号は、０〜４０９５の繰り返し番号である。そのため、ハイパーフレーム番号の下２桁を通知すれば、最大で４０９５の３倍の個数のＰＤＣＰ  ＰＤＵが連続で受信できなかったとしても、ハイパーフレーム番号の不一致を検出し、修正できることになる。
【００４３】
また、本実施形態においては、ＰＤＣＰ  ＰＤＵのリザーブ領域の一部に、管理番号関連情報が含まれる。そのため、本実施形態は、３ＧＰＰにおいて規定されるデータフォーマットを変更せずに、実現することができる。更に、本実施形態においては、ＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれる３ビットのリザーブ領域のうち、２ビット分だけが、管理番号関連情報のために用いられる。そのため、残り１ビットを、他の情報に用いることができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、基地局２１から移動端末２２に対してＰＤＣＰ  ＰＤＵを送信する場合について述べたが、ＰＤＣＰ  ＰＤＵの送信の例は、これに限らない。すなわち、本実施形態を、移動端末２２から基地局２１に対してＰＤＣＰ  ＰＤＵを送信する場合に適用することとしても良い。
【００４５】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態における通信システム３０について、図９を用いて説明する。図９に示すように、本実施形態の通信システム３０は、基地局３１と、リレーノードとして機能する基地局（以下、子基地局とする）３２と、移動端末３３と、を有する。基地局３１と移動端末３３の間においては、第２の実施形態と同様に、データ無線ベアラを用いた、ユーザデータを含むＰＤＣＰ  ＰＤＵの送受信が行われることとする。また、子基地局３２は、基地局３１と移動端末３３との間のデータ通信を中継する。
【００４６】
基地局３１は、管理部３４と、暗号化部３５と、認証コード付与部３６と、送信部３７を有する。管理部３４は、ハイパーフレーム番号を管理する。暗号化部３５は、子基地局３２を介して移動端末３３に対して送信するＰＤＣＰ  ＰＤＵの暗号化を行う。
【００４７】
認証コード付与部３６は、送受信するデータの完全性を保障するための認証コードを、ＰＤＣＰ  ＰＤＵに付与する。データの完全性の保障とは、データが改ざんされていないことを保障することを意味する。送信部３７は、暗号化部３５によって暗号化され、認証コード付与部３６によって認証コードが付与されたＰＤＣＰ  ＰＤＵを送信する。
【００４８】
子基地局３２は、基地局３１から送信されたＰＤＣＰ  ＰＤＵを受信する受信部３８と、受信部３８が受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵを移動端末３３に転送する送信部３９とを有する。
【００４９】
移動端末３３は、受信部４０と、管理部４１と、復号化部４２と、認証部４３と、を有する。受信部４０は、基地局３１から送信されたＰＤＣＰ  ＰＤＵを、子基地局３２を介して受信する。管理部４１は、ハイパーフレーム番号を管理する。また、管理部４１は、受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれる管理番号関連情報に基づいて、自身が管理するハイパーフレーム番号を修正する。復号化部４２は、受信部４０が受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵの復号化を行う。認証部４３は、受信部４０が受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに付与された認証コードに基づいて、ＰＤＣＰ  ＰＤＵのデータ改ざんの有無を判断する。すなわち、認証部４３は、自身で算出した認証コードと、受信部４０が受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに付与された認証コードとを比較する。そして、両者の認証コードが一致する場合、認証部４３は、受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに改ざんがなされていないと判断する。一方、両者の認証コードが一致しない場合、認証部４３は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵの改ざんを検出する。
【００５０】
本実施形態におけるＰＤＣＰ  ＰＤＵのデータフォーマットを図１０に示す。図１０に示すように、本実施形態において送受信されるＰＤＣＰ  ＰＤＵは、図６に示したＰＤＣＰ  ＰＤＵに、認証コードであるＭＡＣを運ぶＭＡＣ−Ｉフィールドを有する。すなわち、本実施形態において送受信されるＰＤＣＰ  ＰＤＵにおいても、第２の実施形態と同様に、ＰＤＣＰ  ＰＤＵのリザーブ領域のうち２ビット分に、ハイパーフレーム番号の下２桁が含まれる。
【００５１】
次に、本実施形態における通信システム３０の動作について、図１１を用いて述べる。
【００５２】
初めに、基地局３１の暗号化部３５は、図１０に示すＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれるデータの、暗号化を行う（ステップＳ２１）。暗号化には、第２の実施形態と同様に、データに割り当てられているシーケンス番号と、管理部３４が管理するハイパーフレーム番号と、を含むカウントが用いられる。
【００５３】
次に、認証コード付与部３６は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵに認証コードを付与する（ステップＳ２２）。なお、本実施形態における認証コードは、基地局３１と移動端末３３とで共通のパスワード及びハッシュ関数を用いて計算されたＭＡＣ（Ｍｅｓｓａｇｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ）であるとする。
【００５４】
次に、送信部３７は、暗号化部３５によって暗号化され、認証コード付与部３６によってＭＡＣが付与されたＰＤＣＰ  ＰＤＵを、子基地局３２に送信する（ステップＳ２３）。子基地局３２の受信部３８は、基地局３１から送信されたＰＤＣＰ  ＰＤＵを受信する（ステップＳ２４）。次に、子基地局３２の送信部３９は、受信部３８が受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵを、移動端末３３に送信する（ステップＳ２５）。そして、移動端末３３の受信部４０は、子基地局３２から転送されたＰＤＣＰ  ＰＤＵを受信する（ステップＳ２６）。
【００５５】
管理部４１は、自身が管理しているハイパーフレーム番号を、受信部４０が受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれる管理番号関連情報に基づいて、修正する。すなわち、管理部４１は、自身が保持しているハイパーフレーム番号の下２桁が、受信した管理番号関連情報によって示されるハイパーフレーム番号の下２桁と一致するように、自身が管理しているハイパーフレーム番号を修正する（ステップＳ２７）。
【００５６】
また、認証部４３は、受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれるユーザデータに基づいて生成した認証コードと、受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに付与された認証コードを比較する（ステップＳ２８）。すなわち、認証部４３は、基地局３１と移動端末３３とで共通のパスワード及びハッシュ関数を用いてＭＡＣを計算する。そして、認証部４３は、自身が算出したＭＡＣが、受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに付与されたＭＡＣと一致するか確認する。以下、この認証部４３による確認作業を、認証処理と呼ぶ。
【００５７】
認証部４３による認証処理の結果、両者のＭＡＣが一致することが確認された場合、認証部４３は、受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに改ざんがなされていないと判断する。ここで、認証部４３による認証処理の結果、データの改ざんが検出された場合には、移動端末３３は、基地局３１との接続を切断する。本実施形態においては、認証部４３による認証処理の結果、データの改ざんは検出されなかったこととする。
【００５８】
次に、復号化部４２は、管理部４１が管理するハイパーフレーム番号と、受信部４０が受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれるシーケンス番号と、を含むカウントを用いて、ＰＤＣＰ  ＰＤＵを復号化する（ステップＳ２９）。
【００５９】
以上のようにして、通信システム３０によるＰＤＣＰ  ＰＤＵの暗号化、送受信、復号化、及び認証の一連の処理が完了する。
【００６０】
このように、本実施形態においても、第２の実施形態と同様、基地局３１が送信するＰＤＣＰ  ＰＤＵに、管理番号関連情報として、ハイパーフレーム番号の下２桁が含まれる。そして、移動端末３３は、受信した管理番号関連情報に基づいて、自身が管理するハイパーフレーム番号を修正することとした。
【００６１】
そのため、基地局３１と移動端末３３とがそれぞれ管理するハイパーフレーム番号に不一致が生じても、移動端末３３は、次にＰＤＣＰ  ＰＤＵを受信したとき、基地局３１が管理するハイパーフレーム番号の下２桁を知ることができる。
【００６２】
これにより、移動端末３３は、自身が管理するハイパーフレーム番号を、基地局３１が管理するハイパーフレーム番号に一致させることができる。そのため、移動端末３３は、受信したＰＤＣＰ  ＰＤＵを正常に復号化することができる。
【００６３】
更に、本実施形態においては、ＰＤＣＰ  ＰＤＵに認証コードが付与される。そのため、移動端末３３は、基地局３１から送信されたデータが改ざんされていないかどうかを判断することができる。これにより、子基地局３２が不正な基地局で、データを改ざんしていた場合、移動端末３３はこれを検出し、子基地局３２を介したデータ通信を切断することができる。
【００６４】
また、本実施形態においては、認証コードであるＭＡＣの算出に、基地局３１と移動端末３３との共通のパスワードが用いられる。そのため、移動端末３３は、自身が生成したＭＡＣと受信したＭＡＣの比較を行うことで、通信相手（基地局３１）の認証を行うこともできる。
【００６５】
なお、本実施形態においては、子基地局３２を介して、基地局３１から移動端末３３に対してＰＤＣＰ  ＰＤＵを送信する場合について述べたが、ＰＤＣＰ  ＰＤＵの送信の例は、これに限らない。すなわち、本実施形態を、子基地局３２を介して、移動端末３３から基地局３１に対してＰＤＣＰ  ＰＤＵを送信する場合に適用することとしても良い。
【００６６】
更に、本発明の第２の実施形態及び第３の実施形態においては、管理番号関連情報として、ハイパーフレーム番号の下２桁が用いられることとしたが、管理番号関連情報は、これに限らない。例えば、管理番号関連情報は、ハイパーフレーム番号全てを含む情報でもよい。この場合、ＰＤＣＰ  ＰＤＵを受信した移動端末は、基地局が管理しているハイパーフレーム番号そのものを知ることができる。そのため、移動端末は、基地局と移動端末とが管理しているハイパーフレーム番号の不一致を容易に検出することができる。但し、ハイパーフレーム番号は通常２０ビットであるため、これを全てＰＤＣＰ  ＰＤＵに含めるためには、３ＧＰＰで規定されるＰＤＣＰ  ＰＤＵのデータフォーマットを変更する必要が生じる。
【００６７】
また、管理番号関連情報として、ハイパーフレーム番号の下３桁が用いられても良い。この場合、図６に示した、３ＧＰＰで規定されるＰＤＣＰ  ＰＤＵのデータフォーマットを変更することなく、管理番号関連情報をＰＤＣＰ  ＰＤＵに含めることができる。更に、ハイパーフレーム番号の下３桁が含まれることにより、移動端末は、ハイパーフレーム番号の下２桁が含まれる場合よりも更に多くの個数のＰＤＣＰ  ＰＤＵが連続で受信できなかったとしても、ハイパーフレーム番号の不一致を検出できる。
【００６８】
なお、第２の実施形態及び第３の実施形態においては、データ無線ベアラを用いて、ユーザデータを含むＰＤＣＰ  ＰＤＵを送受信することとしたが、無線ベアラはこれに限らない。すなわち、本発明の第２の実施形態及び第３の実施形態を、シグナリング無線ベアラを用いて、通信制御メッセージを含むＰＤＣＰ  ＰＤＵを送受信する場合に適用させることとしても良い。この場合におけるＰＤＣＰ  ＰＤＵのデータフォーマットの一例を、図１２に示す。図１２に示すように、シグナリング無線ベアラを用いたＰＤＣＰ  ＰＤＵの送受信においても、ＰＤＣＰ  ＰＤＵに含まれる３ビットのリザーブ領域の一部を、管理番号関連情報のために用いることとしても良い。
【００６９】
更に、第１の実施形態及び第３の実施形態で述べた通信システムの各動作は、図１、４、９で示した通信システムが有する装置や、該装置と通信可能な他の装置のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）にて制御されることとしてもよい。この場合は、各実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を用意し、該ＣＰＵが、汎用コンピュータが記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出すことにより動作することによっても達成されることは、言うまでもない。
【００７０】
なお、プログラムを供給する記録媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、光ディスク、磁気ディスク、不揮発性メモリカードなど、上記プログラムを記憶できるものであれば良い。
【００７１】
また、第２の実施形態及び第３の実施形態においては、基地局の種類を限定しない。すなわち、基地局は、マクロセルを構成するマクロ基地局、ピコセルを構成するピコ基地局、フェムトセルを構成するフェムト基地局（ＨＮＢまたはＨｅＮＢ）のいずれであってもよい。
【００７２】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００７３】
（付記１）データと、前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する送信装置と、前記情報を受信する受信装置と、を備え、前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、通信システム。
【００７４】
（付記２）前記受信装置は、前記情報を受信する受信部と、前記管理番号を管理する管理部と、を有し、前記管理部は、前記管理番号関連情報に基づいて、自身が管理する前記管理番号を修正する、付記１に記載の通信システム。
【００７５】
（付記３）前記送信装置は、前記管理番号を用いて前記データの暗号化を行う暗号化部を有し、前記受信装置は、前記管理部によって修正された後の前記管理番号を用いて前記送信装置により暗号化された前記データの復号化を行う復号化部を有する、付記２に記載の通信システム。
【００７６】
（付記４）前記識別番号は、シーケンス番号であり、前記管理番号は、ハイパーフレーム番号である、付記１乃至３のいずれか一つに記載の通信システム。
【００７７】
（付記５）前記情報は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵである、付記１乃至４のいずれか一つに記載の通信システム。
【００７８】
（付記６）前記管理関連情報は、前記ＰＤＣＰ  ＰＤＵのリザーブ領域に含まれる、付記５に記載の通信システム。
【００７９】
（付記７）前記管理関連情報は、前記管理番号の下２桁を示す情報である、付記１乃至６のうちいずれか一つに記載の通信システム。
【００８０】
（付記８）前記送信装置は更に、認証コード付与部を有し、前記受信装置は更に、認証部を有し、前記認証コード付与部は、前記情報に対して認証コードを付与し、前記認証部は、前記情報に付与された認証コードに基づいて、前記情報の改ざんを検出する、付記１乃至７のいずれか一つに記載の通信システム。
【００８１】
（付記９）前記認証コードは、ＭＡＣである、付記８に記載の通信システム。
【００８２】
（付記１０）前記通信システムは、移動端末と、基地局とを有し、前記送信装置と前記受信装置のうち一方は、前記移動端末であり、前記送信装置と前記受信装置のうち他方は、前記基地局である、付記１乃至９のいずれか一つに記載の通信システム。
【００８３】
（付記１１）前記通信システムは更に、リレーノード機能を有する第二の基地局を有し、前記第二の基地局は、前記移動端末と前記基地局の間における、前記情報の送受信を中継する、付記１０に記載の通信システム。
【００８４】
（付記１２）前記データは、データ無線ベアラを用いて送受信されるユーザデータである、付記１乃至１１のいずれか一つに記載の通信システム。
【００８５】
（付記１３）受信装置とデータ通信が可能な送信装置であって、データと、前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を前記受信装置に送信し、前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、送信装置。
【００８６】
（付記１４）前記識別番号は、シーケンス番号であり、前記管理番号は、ハイパーフレーム番号である、付記１３に記載の送信装置。
【００８７】
（付記１５）前記送信装置は、移動端末である、付記１３または１４に記載の送信装置。
【００８８】
（付記１６）前記送信装置は、前記管理番号を用いて前記データの暗号化を行う暗号化部を有する、付記１３乃至１５のいずれか一つに記載の送信装置。
【００８９】
（付記１７）前記情報は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵである、付記１３乃至１６のいずれか一つに記載の送信装置。
【００９０】
（付記１８）前記管理関連情報は、前記ＰＤＣＰ  ＰＤＵのリザーブ領域に含まれる、付記１７に記載の送信装置。
【００９１】
（付記１９）前記管理関連情報は、前記管理番号の下２桁を示す情報である、付記１３乃至１８のいずれか一つに記載の送信装置。
【００９２】
（付記２０）認証コード付与部を有し、前記認証コード付与部は、前記情報に対して認証コードを付与する、付記１３乃至１９のいずれか一つに記載の送信装置。
【００９３】
（付記２１）前記データは、データ無線ベアラを用いて送受信されるユーザデータである、付記１３乃至２０のいずれか一つに記載の送信装置。
【００９４】
（付記２２）送信装置とデータ通信が可能な受信装置であって、データと、前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を、前記送信装置から受信し、前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、受信装置。
【００９５】
（付記２３）前記受信装置は、前記情報を受信する受信部と、前記管理番号を管理する管理部と、を有し、前記管理部は、前記管理番号関連情報に基づいて、自身が管理する前記管理番号を修正する、付記２２に記載の受信装置。
【００９６】
（付記２４）前記送信装置は、前記管理番号を用いて前記データの暗号化を行う暗号化部を有し、前記受信装置は、前記管理部によって修正された後の前記管理番号を用いて前記送信装置により暗号化された前記データの復号化を行う復号化部を有する、付記２３に記載の受信装置。
【００９７】
（付記２５）前記識別番号は、シーケンス番号であり、前記管理番号は、ハイパーフレーム番号である、付記２２乃至２４のいずれか一つに記載の受信装置。
【００９８】
（付記２６）前記受信装置は、移動端末である、付記２２乃至２５のいずれか一つに記載の受信装置。
【００９９】
（付記２７）前記情報は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵである、付記２２乃至２６のいずれか一つに記載の通信システム。
【０１００】
（付記２８）前記管理関連情報は、前記ＰＤＣＰ  ＰＤＵのリザーブ領域に含まれる、付記２７に記載の受信装置。
【０１０１】
（付記２９）前記管理関連情報は、前記管理番号の下２桁を示す情報である、付記２２乃至２８のうちいずれか一つに記載の受信装置。
【０１０２】
（付記３０）認証部を有し、前記認証部は、前記情報に付与された認証コードに基づいて、前記情報の改ざんを検出する、付記２２乃至２９のいずれか一つに記載の受信装置。
【０１０３】
（付記３１）前記認証コードは、ＭＡＣである、付記３０に記載の受信装置。
【０１０４】
（付記３２）前記データは、データ無線ベアラを用いて送受信されるユーザデータである、付記２２乃至３１のいずれか一つに記載の受信装置。
【０１０５】
（付記３３）データと、前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する工程と、前記情報を受信する受信工程と、を備え、前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、通信方法。
【０１０６】
（付記３４）データと、前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する工程を備え、前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、送信方法。
【０１０７】
（付記３５）データと、前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を受信する工程を備え、前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、受信方法。
【０１０８】
（付記３６）データと前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する工程と、前記情報を受信する受信工程と、をコンピュータに実行させ、前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、プログラム
（付記３７）コンピュータに読み取り可能な情報記憶媒体であって、付記２２乃至２４のいずれか一つに記載のプログラムを記録する記録媒体。
【０１０９】
実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。この出願は、２０１２年３月２８日に出願された日本出願特願２０１２−０７３６６５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１１０】
１０、２０、３０    通信システム
１１    送信装置
１２    受信装置
２１、３１    基地局
２２、３３    移動端末
２４、３５    暗号化部
２５、３７、３９    送信部
２６、３８、４０    受信部
２３、２７、３４、４１    管理部
２８、４２    復号化部
３２    子基地局
３６    認証コード付与部
４３    認証部
【図１】
2013146451.tif 000003
【図２】
2013146451.tif 000004
【図３】
2013146451.tif 000005
【図４】
2013146451.tif 000006
【図５】
2013146451.tif 000007
【図６】
2013146451.tif 000008
【図７】
2013146451.tif 000009
【図８】
2013146451.tif 000010
【図９】
2013146451.tif 000011
【図１０】
2013146451.tif 000012
【図１１】
2013146451.tif 000013
【図１２】
2013146451.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月19日(2014.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
データと前記データに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する工程と、
前記情報を受信する受信工程と、をコンピュータに実行させ、
前記管理番号関連情報は、前記識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である、プログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明におけるプログラムは、データとデータに対して割り当てられた識別番号と、管理番号関連情報と、を含む情報を送信する工程と、情報を受信する受信工程と、をコンピュータに実行させ、管理番号関連情報は、識別番号の周期ごとに増加する管理番号の少なくとも一部を示す情報である。
【国際調査報告】
2013146451.tif 000015
2013146451.tif 000016