(57)【要約】【課題】暗号化に係る処理の遅延及び負荷を低減する。【解決手段】自身と異なる無線アクセス技術に基づく他の基地局と接続される基地局は、第１の鍵で暗号化されたパケットが受信された場合に前記パケットのヘッダ部分の暗号化を前記第１の鍵を用いて解除する処理と、暗号化が解除された前記ヘッダ部分に基づき前記パケットを前記他の基地局へ転送するかを判定する処理と、前記パケットを前記他の基地局へ転送すると判定する場合に前記第１の鍵で暗号化された状態の前記パケットを前記第１の鍵を有する前記他の基地局へ送信する処理とを行う制御部を含む。【選択図】図６
2018195873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身と異なる無線アクセス技術に基づく他の基地局と接続される基地局において、
第１の鍵で暗号化されたパケットが受信された場合に前記パケットのヘッダ部分の暗号化を前記第１の鍵を用いて解除する処理と、暗号化が解除された前記ヘッダ部分に基づき前記パケットを前記他の基地局へ転送するかを判定する処理と、前記パケットを前記他の基地局へ転送すると判定する場合に前記第１の鍵で暗号化された状態の前記パケットを前記第１の鍵を有する前記他の基地局へ送信する処理とを行う制御部
を含む基地局。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の鍵で暗号化されたパケットの複製を生成する処理を行い、前記第１の鍵で暗号化されたパケットと前記複製との一方を用いて前記暗号化の解除及び前記判定する処理を行い、前記パケットを前記他の基地局へ転送すると判定する場合に前記第１の鍵で暗号化されたパケットと前記複製との他方を前記他の基地局へ送信する処理を行う
請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記制御部は、第２の鍵を用いた前記他の基地局との暗号化通信によって前記第１の鍵を前記他の基地局へ送る処理を行う
請求項１又は２に記載の基地局。
【請求項４】
前記制御部は、前記他の基地局が前記パケット中のデータを前記他の基地局が形成するセルへ送信するために行う前記パケットのヘッダの書換処理に用いる情報を生成し、前記第２の鍵で暗号化して前記他の基地局へ送信する処理を行う
請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
前記制御部は、前記判定する処理の終了前に、前記第１の鍵で暗号化された状態の前記パケットを送信する処理を行う
請求項１から４のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項６】
自身と異なる無線アクセス技術に基づく他の基地局と接続される基地局において、
前記他の基地局が受信するパケットの暗号化の解除に用いる第１の鍵を第２の鍵を用いた前記他の基地局との暗号化通信により受信する処理と、前記他の基地局から前記第１の鍵で暗号化されたパケットを受信した場合に前記パケットの暗号化を前記第１の鍵を用いて解除する処理と、前記基地局が形成するセルへ前記パケット中のデータを送信する場合に、暗号化が解除された前記パケットのヘッダを前記他の基地局から受信される情報に基づいて書き換える処理とを行う制御部
を含む基地局。
【請求項７】
前記制御部は、前記基地局が形成するセルへ前記パケット中のデータを送信しない場合に前記他の基地局から受信される破棄指示に基づいて前記パケットを破棄する
請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
自身と異なる無線アクセス技術に基づく他の基地局と接続される基地局が、
第１の鍵で暗号化されたパケットが受信された場合に前記パケットのヘッダ部分の暗号化を前記第１の鍵を用いて解除し、
暗号化が解除された前記ヘッダ部分に基づき前記パケットを前記他の基地局へ転送するかを判定し、
前記パケットを前記他の基地局へ転送すると判定する場合に前記第１の鍵で暗号化された状態の前記パケットを前記第１の鍵を有する前記他の基地局へ送信する
ことを含むパケットの暗号化処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局，及びパケットの暗号化処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１の基地局に、第１の基地局と異なる無線アクセス技術（ＲＡＴ（Radio Access Technology））に基づく第２の基地局が接続され、第１の基地局がネットワークから受信す
るデータを第２の基地局を経由して無線端末へ転送する通信システムがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１６−５０９８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した通信システムにおけるデータの転送において、ネットワークと第１の基地局との間と、第１の基地局と第２の基地局との間で、異なる鍵に基づく暗号化通信を行うことが考えられる。この場合、第１の基地局では、データに対する暗号化の解除を行い、再度暗号化を行うことになる。このような処理はデータの伝送遅延の削減やスループット向上の妨げとなるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、暗号化に係る処理の遅延及び負荷を低減できる基地局，及びパケットの暗号化処理方法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】
【０００６】
一つの側面は、自身と異なる無線アクセス技術に基づく他の基地局と接続される基地局である。この基地局は、第１の鍵で暗号化されたパケットが受信された場合に前記パケットのヘッダ部分の暗号化を前記第１の鍵を用いて解除する処理と、暗号化が解除された前記ヘッダ部分に基づき前記パケットを前記他の基地局へ転送するかを判定する処理と、前記パケットを前記他の基地局へ転送すると判定する場合に前記第１の鍵で暗号化された状態の前記パケットを前記第１の鍵を有する前記他の基地局へ送信する処理とを行う制御部を含む。
【発明の効果】
【０００７】
一側面では、暗号化に係る処理の遅延及び負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は実施形態に係る通信システムの構成例を示す。
【図２】図２は、参考例における、５Ｇセルへパケットを送信する場合のシーケンスを示す。
【図３】図３は、参考例における、コア網から５Ｇセルへの通信に係るパケットの構成を示す。
【図４】図４はパケットを４Ｇセルへ送信する場合のシーケンスを示す。
【図５】図５は４Ｇセルへ送信される場合のパケット構成を示す。
【図６】図６は、第１実施形態における、５Ｇセルへパケットを送信する場合のシーケンスを示す。
【図７】図７は、第１実施形態における、コア網から５Ｇセルへの通信に係るパケットの構成を示す。
【図８】図８はパケットを４Ｇセルへ送信する場合のシーケンスを示す。
【図９】図９は４Ｇセルへ送信される場合のパケット構成を示す
【図１０】図１０は、第２実施形態における、５Ｇセルへパケットを送信する場合のシーケンスを示す。
【図１１】図１１は、第２実施形態における、コア網から５Ｇセルへの通信に係るパケットの構成を示す。
【図１２】図１２はパケットを４Ｇセルへ送信する場合のシーケンスを示す。
【図１３】図１３は４Ｇセルへ送信される場合のパケット構成を示す。
【図１４】図１４は実施形態に係る基地局の構成例を示す。
【図１５】図１５は図３に示した制御回路の構成例を示す。
【図１６】図１６は事前準備（ＩＰｓｅｃ確立及び鍵の共有）に係る処理例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は事前準備（呼設定）に係る処理例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は第１実施形態に係る４Ｇ基地局のパケット受信時の処理例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は第１実施形態に係る５Ｇ基地局のパケット受信時の処理例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は第２実施形態に係る４Ｇ基地局のパケット受信時の処理例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は第２実施形態に係る５Ｇ基地局のパケット受信時の処理例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して基地局，及びパケットの暗号化処理方法の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、実施形態の構成に限定されない。
【００１０】
＜通信システム＞
図１は実施形態に係る通信システムの構成例を示す。実施形態に係る通信システムは、異なる無線アクセス技術による装置を跨いで移動端末（無線端末ともいう。以下「端末」と表記）６とコア網（Core Network）１とが通信可能な行う移動通信システムである。異なる無線アクセス技術による装置は、例えば、第４世代移動通信システム（以下「４Ｇ」）に基づく基地局（４Ｇ基地局）と第５世代移動通信システム（以下「５Ｇ」）に基づく基地局（５Ｇ基地局）とである。
【００１１】
図１に示す例では、移動通信システムのコア網１に４Ｇ基地局２が接続されている。４Ｇ基地局２には、５Ｇ基地局３が接続されている。４Ｇ基地局２及び５Ｇ基地局３は端末６（ＵＥ（User Equipment）と呼ばれる）との通信エリアであるセルを形成する。４Ｇ基地局２によって形成されるセルを「４Ｇセル」と表記し、５Ｇ基地局３によって形成されるセルを「５Ｇセル」と表記する。図１の例では、４Ｇセル４内に５Ｇセル５が形成されている。実施形態に係る移動通信システムでは、コア網１と４Ｇ基地局２及び５Ｇ基地局３のそれぞれとの間のユーザデータ（パケット）の暗号処理が行われる。
【００１２】
実施形態に係る移動通信システムでは、コア網１から送信される５Ｇセル向けの信号（データ）が、４Ｇ基地局２（転送元基地局）を経由して５Ｇ基地局３（転送先基地局に）に転送され終端される。
【００１３】
コア網１と４Ｇ基地局２との間、及び４Ｇ基地局２と５Ｇ基地局３との間には、General Packet Radio Service （ＧＴＰ）トンネルが形成される。ＧＴＰトンネルを転送され
るパケットは、Security Architecture for Internet Protocol（ＩＰｓｅｃ）で暗号化
される。
【００１４】
４Ｇ基地局２と５Ｇ基地局３とのような、異なるRadio Access Technology （ＲＡＴ）の装置を有する移動通信システムでは、例えば図１に示したように、コア網１と４Ｇ基地局２とが接続され、コア網１と５Ｇ基地局との通信は４Ｇ基地局２を経由して行われる。このような移動通信システムの構成を用いて、同時通信（Dual Connectivity）を行うこ
とができる。
【００１５】
同時通信では、Ｃプレーン（制御信号）とＵプレーン（ユーザデータ（ユーザパケット））とのうち、広範囲をカバーするマクロセル（４Ｇセル４）でＣプレーンの通信を行い、スモールセル（５Ｇセル５）でＵプレーンの通信を行う。これにより、ネットワークの高密度化による容量及び速度の向上を図ることができる。
【００１６】
＜参考例＞
図２は、参考例における、５Ｇセルへパケットを送信する場合のシーケンスを示す。図３は、参考例における、コア網から５Ｇセルへの通信に係るパケットの構成を示す。
【００１７】
図２において、コア網１と４Ｇ基地局２との間にＩＰｓｅｃに係るＳＡ（セキュリティアソシエーション（ＩＰｓｅｃＡと称する））を確立する（図２＜１＞）。このとき、鍵Ａ（暗号鍵Ａ及び認証鍵Ａ）がコア網１と４Ｇ基地局２とで共有される。また、４Ｇ基地局２と５Ｇ基地局３との間でいて、ＩＰｓｅｃＡと異なるＩＰｓｅｃトンネル（ＩＰｓｅｃＢと称する）が確立される（図２＜２＞）。ＩＰｓｅｃＢにより、鍵Ａと異なる鍵Ｂ（暗号鍵Ｂ，認証鍵Ｂ）が４Ｇ基地局２と５Ｇ基地局３との間で共有される。
【００１８】
コア網１は、４Ｇ基地局２と５Ｇ基地局３との間の呼設定を行う。すなわち、コア網１は、端末６からのアタッチを契機に、端末６の位置登録及び経路設定（コア網１→４Ｇ基地局２→５Ｇ基地局３→５Ｇセル５）を行う（図２＜３＞）。その後、コア網１と端末６との間でデータ疎通が行われる。例えば、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）を用いたデータのダウンロードなどが行われる。但し、通信に用いるプロトコルはＦＴＰに限定されず、ＦＴＰ以外を選択できる。
【００１９】
コア網１から５Ｇセル向けのパケットを送信する場合、コア網１は経路情報に基づいて、４Ｇ基地局２向けのＧＴＰパケットを生成する。図３に示すように、コア網１から送信されるＧＴＰパケットは、端末６向けのペイロードと、４Ｇ基地局２向けのＧＴＰヘッダ及びＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダと、４Ｇ基地局２向けのＩＰヘッダ及びＥＳＰ（Encapsulating Security Payload）ヘッダとを含む。
【００２０】
コア網１は、鍵Ａを用いたＧＴＰパケットの暗号化処理と認証データ付与とを行い、４Ｇ基地局２へＧＴＰパケットを送信する（図２＜４＞）。４Ｇ基地局２は、ＧＴＰパケットのリプレイ攻撃チェック・認証確認（図２＜５＞）を行い、鍵Ａを用いて暗号化の解除（復号）を行う（図２＜６＞）。
【００２１】
４Ｇ基地局２は、ＩＰヘッダ及びＧＴＰヘッダの情報から経路設定情報を検索し、４Ｇセル４か５Ｇセル５に送信するかを判定する。図４はパケットを４Ｇセル４へ送信する場合のシーケンスを示し、図５は４Ｇセルへ送信される場合のパケット構成を示す。
【００２２】
図４に示す＜１＞，＜４＞〜＜６＞の処理は、図２と同じ処理である。４Ｇセル４への送信の場合、４Ｇ基地局２はＧＴＰパケットをＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）パケット（図５）に変換し４Ｇセル４を形成する電波として放射する（図４＜７＞）。ＰＤＣＰパケットは４Ｇセル４に存する宛先の端末にて受信される。
【００２３】
図２に戻って、５Ｇセルへの送信の場合、４Ｇ基地局２は、ＧＴＰヘッダ及びＵＤＰヘッダとＩＰヘッダ及びＥＳＰヘッダとを５Ｇセル５向けのものに変換する（図２＜７＞、図４参照）。４Ｇ基地局２は、鍵Ｂを用いたＧＴＰパケットの暗号化処理（図２＜８＞）と認証データ付与（図２＜９＞）を行い、５Ｇ基地局３へ送信する（図２＜１０＞）。
【００２４】
５Ｇ基地局３は、受信したＧＴＰパケットのリプレイ攻撃チェックや認証チェックを行い（図２＜１１＞）、鍵Ｂを用いた暗号化の解除を行う（図２＜１２＞）。５Ｇ基地局３は、ＩＰヘッダやＧＴＰヘッダ情報から経路設定情報を検索し、ＧＴＰパケットをＰＤＣＰパケットに変換して５Ｇセル５の端末６向けに送信する（図２＜１３＞）。
【００２５】
しかし、上述した参考例では以下の問題があった。すなわち、４Ｇ基地局２から５Ｇ基地局３を経由して５Ｇセル５へデータを送信する場合、４Ｇ基地局２での再暗号化及び認証付与（図２＜８＞、図２＜９＞）と、５Ｇ基地局３での暗号化解除及び認証確認（図２＜１１＞、図２＜１２＞）が行われる。このような冗長な処理によって処理量が増加し、移動通信システム全体のスループットの低下要因となる。また、上記した暗号化・認証付与処理及び認証確認・暗号化解除処理は、シーケンシャルに実施するために、５Ｇ基地局３の低遅延の妨げになる。
【００２６】
以下に説明する実施形態では、上記問題を解決するために、４Ｇ基地局２と５Ｇ基地局３との間の通信に適用される暗号化及び認証処理の改良について説明する。改良により、暗号化及び認証処理による負荷や遅延を低減することを可能とする。
【００２７】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る移動通信システムは、図１に示した移動通信システムの構成と同様の構成を有する。参考例における４Ｇ基地局２及び５Ｇ基地局３の代わりに、第１実施形態に係る４Ｇ基地局２Ａ及び５Ｇ基地局３Ａが設けられる。４Ｇ基地局２Ａ及び５Ｇ基地局３Ａの一方は、「基地局」及び「他の基地局」の一方の一例であり、４Ｇ基地局２Ａ及び５Ｇ基地局３Ａの他方は、「基地局」及び「他の基地局」の他方の一例である。
【００２８】
第１実施形態では、以下が行われる。４Ｇ基地局２Ａは、コア網１と４Ｇ基地局２Ａとの間の鍵Ａを第１実施形態に係る５Ｇ基地局３Ａとも共有する。これにより、５Ｇ基地局３Ａにてコア網１から転送されるＧＴＰパケットの暗号化解除を可能とする。
【００２９】
また、４Ｇ基地局２Ａはコア網１からのＧＴＰパケットを受信し、ヘッダ部分の暗号化解除を行う。ヘッダ部分の内容が５Ｇ基地局３Ａ向けの経路情報である場合、４Ｇ基地局２Ａは５Ｇ基地局３Ａへ鍵Ａで暗号化された状態のパケットを転送する。
【００３０】
この場合、４Ｇ基地局２Ａは、ヘッダ部分の４Ｇ基地局２Ａの経路情報の書換用の情報（５Ｇ基地局３用の経路情報）を生成し鍵Ａで暗号化された状態のパケットに付加（結合）する。書換用の情報は鍵Ｂで暗号化される。５Ｇ基地局３Ａは、書換用の情報を用いてＧＴＰパケットのヘッダを書き換える。これによって、４Ｇ基地局２Ａでは、５Ｇ基地局３Ａへ転送するＧＴＰパケットのペイロード部分の暗号化を解除する処理が不要となる。さらに、５Ｇ基地局３Ａへ転送するＧＴＰパケット全体を鍵Ｂで再暗号化する処理が不要となる。
【００３１】
[処理手順]
図６は、第１実施形態における、５Ｇセルへパケットを送信する場合のシーケンスを示す。図７は、第１実施形態における、コア網から５Ｇセルへの通信に係るパケットの構成を示す。図８はパケットを４Ｇセルへ送信する場合のシーケンスを示し、図５は４Ｇセルへ送信される場合のパケット構成を示す。
【００３２】
事前準備として、コア網１と４Ｇ基地局２Ａとの間でＩＰｓｅｃのＳＡを確立し、鍵Ａをコア網１と４Ｇ基地局２Ａとで共有する（図６＜１＞，図８＜１＞）。４Ｇ基地局２Ａと５Ｇ基地局３Ａとの間でＩＰｓｅｃのＳＡを確立し、両者間で鍵Ｂを共有する（図６＜２＞，図８＜２＞）。鍵Ａは「第１の鍵」の一例であり、鍵Ｂは「第２の鍵」の一例である。
【００３３】
また、４Ｇ基地局２Ａと５Ｇ基地局３Ａとの間のＩＰｓｅｃのＳＡを用いてコア網１と４Ｇ基地局２Ａとの間の鍵Ａを４Ｇ基地局２Ａと５Ｇ基地局３Ａとで共有する（同期する）（図６＜３＞，図８＜３＞）。コア網１は、４Ｇ基地局２Ａと５Ｇ基地局３Ａとの間の呼設定を行う。すなわち、コア網１は、端末６からのアタッチを契機に、端末６の位置登録及び経路設定（コア網１→４Ｇ基地局２Ａ→５Ｇ基地局３Ａ→５Ｇセル５）を行う（図６＜４＞，図８＜４＞）。
【００３４】
コア網１は、呼設定情報（経路情報）に基づいて、５Ｇセル向けのＧＴＰパケットや４Ｇセル４向けのＧＴＰパケットを生成する。図７及び図９に示すように、コア網１から送信されるＧＴＰパケットは、端末６向けのペイロードと、４Ｇ基地局２Ａ向けのＧＴＰヘッダ及びＵＤＰヘッダと、４Ｇ基地局２Ａ向けのＩＰヘッダ及びＥＳＰヘッダとを含む。
【００３５】
コア網１は、鍵Ａを用いたＧＴＰパケットの暗号化処理と認証データ付与とを行い、４Ｇ基地局２へＧＴＰパケット１０１（図７）を送信する（図６＜５＞，図８＜５＞）。４Ｇ基地局２Ａは、ＧＴＰパケット１０１のリプレイ攻撃チェック・認証確認（図６＜６＞，図８＜６＞）を行い、鍵Ａを用いてＧＴＰパケット１０１のヘッダ部分の暗号化の解除（復号）を行う（図６＜７＞，図８＜７＞）。４Ｇ基地局２は、暗号化が解除されたヘッダ部分に含まれる経路情報に基づき、パケットを４Ｇセル４へ送信するか５Ｇ基地局３Ａ（５Ｇセル５）に送信するかを判定する（図６＜８＞,図８＜８＞）。
【００３６】
４Ｇ基地局２Ａは、パケットを５Ｇセル５へ送信する場合には、以下のような手順を行う。すなわち、４Ｇ基地局２Ａは、５Ｇ基地局３Ａ向けのヘッダ情報１０２を生成し、鍵Ｂを用いて暗号化し、コア網１から受信された（鍵Ａで暗号化されたままの）ＧＴＰパケット１０１と統合する（図６＜９＞）。ヘッダ情報１０２は、図７に示すように、ＩＤ（指示）と、５Ｇ基地局３Ａ向けのＧＴＰヘッダ及びＵＤＰヘッダ（経路情報）と、５Ｇ基地局３Ａ向けのＩＰヘッダ及びＥＳＰヘッダとを含む。指示は、例えば、このパケットを５Ｇセル（５Ｇ基地局３Ａ）へ送信するか否かである。
【００３７】
ＧＴＰパケット１０１及びヘッダ情報１０２には、認証が付与される（図６＜１０＞）。ＧＴＰパケット１０１及びヘッダ情報１０２は、ＩＤ（指示（パケット送信））に従って５Ｇ基地局３Ａへパケットを転送するためのＩＰヘッダ１０３が付与され（ＩＰヘッダでカプセル化され）、５Ｇ基地局３Ａへ送信される（図６＜１１＞）。
【００３８】
５Ｇ基地局３Ａは、例えば、ＩＰヘッダ１０３に含まれる識別情報を参照して、ＧＴＰパケット１０１及びヘッダ情報１０２を識別することができる。識別情報は例えばＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスであるが、プロトコル番号など、送信元ＩＰアドレス以外の情報が適用されても良い。
【００３９】
５Ｇ基地局３Ａは、ＧＴＰパケット１０１及びヘッダ情報１０２をバッファ（記憶装置）に記憶する。５Ｇ基地局３Ａは、ＧＴＰパケット１０１及びヘッダ情報１０２の認証確認（図６＜１２＞）と、暗号化の解除（図６＜１３＞）とを行う。
【００４０】
５Ｇ基地局３Ａは、ＧＴＰパケット１０１及びヘッダ情報１０２の暗号化の解除が終わ
ると、図７に示すように、ヘッダ情報１０２のＧＴＰヘッダ及びＵＤＰヘッダで、ＧＴＰパケット１０１のＧＴＰヘッダ及びＵＤＰヘッダを上書きする。これによって、ＧＴＰパケットの内容が、参考例にて示した４Ｇ基地局２から５Ｇ基地局３へ送信されるＧＴＰパケットの内容と同等となる。５Ｇ基地局３ＡはＧＴＰヘッダ及びＵＤＰヘッダが置換されたＧＴＰパケットを端末６向けのＰＤＣＰパケットに変換し、５Ｇセル５を形成する電波として放射する（図６＜１４＞）。
【００４１】
パケットを４Ｇセル４へ送信すると判定される場合、４Ｇ基地局２は、鍵Ａを用いて、ＧＴＰパケットの全体に対する暗号化の解除を行う（図８＜９＞）。４Ｇ基地局２Ａは暗号化が解除されたＧＴＰパケット（ＧＴＰデータ全体）を４Ｇセル４向けのＰＤＣＰパケット（ＰＤＣＰデータ）に変換し（図９参照）、４Ｇセル４を形成する電波として放射する（図８＜１０＞）。
【００４２】
第１実施形態によれば、４Ｇ基地局２Ａにおいて、コア網１から受信されたＧＴＰパケットのヘッダ部分に対する暗号化の解除が行われる。これにより、４Ｇ基地局と５Ｇ基地局との間のセキュリティが確保された状態で、ＧＴＰパケット全体の暗号化解除を行う参考例に比べて処理遅延を短縮することができる。また、参考例と比べて、４Ｇ基地局２Ａは、５Ｇ基地局３Ａへ転送するＧＴＰパケット全体に対する暗号化を行わないことによっても、処理遅延を短縮するかことができ、４Ｇ基地局２Ａの負荷を低減することができる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る移動通信システムも、図１に示した移動通信システムの構成と同様の構成を有する。参考例における４Ｇ基地局２及び５Ｇ基地局３の代わりに、第２実施形態に係る４Ｇ基地局２Ｂ及び５Ｇ基地局３Ｂが設けられる。４Ｇ基地局２Ｂ及び５Ｇ基地局３Ｂの一方は、「基地局」及び「他の基地局」の一方の一例であり、４Ｇ基地局２Ｂ及び５Ｇ基地局３Ｂの他方は、「基地局」及び「他の基地局」の他方の一例である。
【００４４】
第２実施形態では、以下が行われる。４Ｇ基地局２Ｂは、第１実施形態と同様に、コア網１と４Ｇ基地局２Ｂとの間の鍵Ａを第２実施形態に係る５Ｇ基地局３Ｂとも共有しておく。これにより、５Ｇ基地局３Ｂにてコア網１から転送されるＧＴＰパケットの暗号化解除を可能とする。また、これによって、４Ｇ基地局２ＢでＧＴＰパケットのペイロード部の再暗号化処理が不要となる。
【００４５】
第２実施形態では、鍵Ａで暗号化されたままのＧＴＰパケットを予め４Ｇ基地局２Ｂから５Ｇ基地局３Ｂへ転送してバッファリングし、５Ｇ基地局３ＢはＧＴＰパケットの暗号化解除を実施する。これによって、ＧＴＰパケットのペイロード部の暗号化解除を前もって（４Ｇ基地局２Ｂからヘッダ情報を受信する前に）実施することができる。
【００４６】
[処理手順]
図１０は、第２実施形態における、５Ｇセルへパケットを送信する場合のシーケンスを示す。図１１は、第２実施形態における、コア網から５Ｇセルへの通信に係るパケットの構成を示す。図１２はパケットを４Ｇセルへ送信する場合のシーケンスを示し、図１３は４Ｇセルへ送信される場合のパケット構成を示す。
【００４７】
図１０の＜１＞〜＜５＞に係る処理及び図１２の＜１＞〜＜５＞に係る処理は、第１実施形態における図６＜１＞〜＜５＞に係る処理、図８＜１＞〜＜５＞に係る処理と同じであるので説明を省略する。第２実施形態における４Ｇ基地局２Ｂは、コア網１から受信されたＧＴＰパケットを暗号化されたままの状態で５Ｇ基地局３Ｂに転送する（図１０＜５Ａ＞，図１２＜５Ａ＞）。図１１に示すように、コア網１からのＧＴＰパケット１０１に
５Ｇ基地局３Ｂ向けのＩＰヘッダ１０３が付与され、５Ｇ基地局３Ｂへ転送される。この転送はＧＴＰパケットが５Ｇセル向けか４Ｇセル向けかに関わらず実施される。
【００４８】
５Ｇ基地局３Ｂは、転送されたＧＴＰパケット１０１をバッファ（記憶装置）に記憶する。５Ｇ基地局３Ｂは、ＧＴＰパケット１０１に含まれたプロトコル番号などの識別情報によって鍵Ａで暗号化を解除するかを識別することができ、そうであれば鍵Ａを用いて暗号化解除を行う。暗号化解除は、例えば、ＧＴＰパケット１０１に設定された優先度情報（例えば、５Ｇ基地局３Ｂが予め有する）に基づくスケジューリングに従って行われる。
【００４９】
ＧＴＰパケット１０１を５Ｇ基地局３Ｂに送信する場合について説明する。図１０における＜６＞〜＜１０＞に係る処理は、第１実施形態における対応する処理（図６＜６＞〜＜１０＞）と同じであるので説明を省略する。図１０＜１１＞において、ヘッダ情報１０２が鍵Ｂで暗号化されたヘッダ情報１０２が５Ｇ基地局３Ｂへ送信される。
【００５０】
図１０における＜１２＞〜＜１４＞に係る処理は、第１実施形態における対応する処理（図６＜１２＞〜＜１４＞）と同じであるので説明を省略する。５Ｇ基地局３Ｂにおいて、ヘッダ情報１０２の暗号化は鍵Ｂを用いて解除され、図１１に示すように、ヘッダ情報１０２中のＧＴＰヘッダ及びＵＤＰヘッダでＧＴＰパケット１０１のＧＴＰヘッダ及びＵＤＰヘッダが上書きされる。さらに、ＧＴＰパケットがＰＤＣＰパケットに変換され、５Ｇセル５へ送信される。
【００５１】
ＧＴＰパケットを４Ｇセル４へ送信する場合について説明する。図１２の＜６＞〜＜１０＞に係る処理は、第１実施形態における図８＜６＞〜＜１０＞に係る処理と同じであるので説明を省略する。４Ｇセル４への送信後、４Ｇ基地局２Ｂは、５Ｇ基地局３Ｂで記憶されているＧＴＰパケット１０１の破棄指示を含むヘッダ情報１０２を生成し（図１２＜１１＞、図１３参照）、５Ｇ基地局３Ｂへ送る（図１２＜１２＞）。ヘッダ情報１０２はＧＴＰパケット１０１の識別情報を含む。５Ｇ基地局３Ｂは、ヘッダ情報１０２に対応するＧＴＰパケット１０１をヘッダ情報１０２中の破棄指示に従って破棄する（図１２＜１３＞、図１３参照）。
【００５２】
第２実施形態では、パケットを４Ｇセルへ送信するか５Ｇ基地局へ転送するかの判定結果が出る前に、ＧＴＰパケット１０１を５Ｇ基地局３Ｂへ送信する。これによって、５Ｇ基地局３Ｂがヘッダ情報１０２が届く前にＧＴＰパケット１０１の暗号化解除を開始するようにすることができる。これによって、５Ｇ基地局３ＢにおけるＧＴＰパケット１０１の暗号化解除のタイミングを第１実施形態よりも早めることができ、第１実施形態よりも早いタイミングでＰＤＣＰパケットを４Ｇセル４へ送信することができる。すなわち、遅延の短縮が図られる。４Ｇ基地局２Ｂでは、ＧＴＰパケット１０１のペイロードに対する暗号化解除が行われないので、処理遅延及び負荷低減を図ることができる。
【００５３】
＜第３実施形態＞
第３実施形態として、４Ｇ基地局２Ａ，４Ｇ基地局２Ｂ，５Ｇ基地局３Ａ，５Ｇ基地局３Ｂに適用可能な基地局装置の構成例について説明する。図１４は実施形態に係る基地局装置（基地局１０と表記）の構成例を示す。図１５は制御回路１４の構成例を示す。
【００５４】
図１４において、基地局１０は、アンテナ１１と、無線回路１２と、ベースバンド回路１３と、制御回路１４と、伝送路インタフェース回路１５とを含む。アンテナ１１は、第１の伝送路（無線区間）を介した端末６との無線信号の送受信に使用される。無線回路１２は、無線信号とベースバンド信号との変換処理を行う。
【００５５】
ベースバンド回路１３は、ベースバンド信号とデータ（パケット）との変換処理を行う
。すなわち、ベースバンド回路１３は無線回路１２からのベースバンド信号に対する復調及び復号処理によってＰＤＣＰパケットを得る。一方、ベースバンド回路１３はＰＤＣＰ終端部２１を含む。ＰＤＣＰ終端部２１はＰＤＣＰパケットの符号化及び変調を行い、ベースバンド信号を生成する。
【００５６】
制御回路１４は、ＧＴＰ終端部２２及びＩＰ終端部２３として動作する回路の集合体である。伝送路インタフェース回路１５は、制御回路１４から出力されるパケットをコア網１や他の基地局（Ｓ１回線やＸ２回線）に接続された伝送路（例えば有線ＬＡＮ）に送出する。また、伝送路インタフェース回路１５は、伝送路からパケットを受信する。
【００５７】
ベースバンド回路１３はＰＤＣＰ終端部２１を含み、制御回路１４は、ＧＴＰ終端部２２，ＩＰ終端部２３を含む。ＰＤＣＰ終端部２１は、インタフェースデバイス２１１，メモリ２１２，Central Processing Unit（ＣＰＵ）２１３，及び暗号化／復号ハードウェ
ア２１４を含む。
【００５８】
ＧＴＰ終端部２２は、インタフェースデバイス２２１，メモリ２２２，ＣＰＵ２２３，及び暗号化／復号ハードウェア２２４を含む。ＩＰ終端部２３はインタフェースデバイス２３１，メモリ２３２，ＣＰＵ２３３，及び暗号化／復号ハードウェア２３４を含む。
【００５９】
インタフェースデバイス２１１とインタフェースデバイス２２１とが内部バス線で接続され、インタフェースデバイス２２１とインタフェースデバイス２３１とが内部バス線で接続され、内部伝送路が形成されている。インタフェースデバイス２１１，インタフェースデバイス２２１，及びインタフェースデバイス２３１は、データを送信、中継及び受信する通信用の回路であり、例えばField Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）を用いて
形成される。但し、ＦＰＧＡを用いることは必須ではない。
【００６０】
暗号化／復号ハードウェア２１４は、ＰＤＣＰに基づくユーザデータの暗号化処理（ciphering）及び復号処理（暗号の解除:deciphering）を行う回路である。暗号化／復号ハ
ードウェア２２４は、ＧＴＰに基づく暗号化処理及び復号化処理を行う。暗号化／復号ハードウェア２３４は、ＩＰｓｅｃなどに基づく暗号化処理及び復号化処理を行う。
【００６１】
メモリ２１２，メモリ２２２，メモリ２３２のそれぞれは、暗号化／復号の前後におけるデータを記憶する。なお、図１５の例では暗号化／復号ハードウェア２１４，２２４，２３４が設けられた例を示す。但し、暗号化／復号ハードウェア２１４，２２４，２３４が行う処理をＣＰＵ２１３，２２３，２３３等で行い、暗号化／復号ハードウェアを省略する場合もあり得る。
【００６２】
メモリ２１２，メモリ２２２，メモリ２３２のそれぞれは、主記憶装置と補助記憶装置とを含む。主記憶装置は、プログラムの展開領域，対応するＣＰＵ（ＣＰＵ２１３，ＣＰＵ２２３，ＣＰＵ２３３）の作業領域，データやプログラムの記憶領域又はバッファ領域として使用される。主記憶装置は、例えばRandom Access Memory（ＲＡＭ），或いはＲＡＭとRead Only Memory（ＲＯＭ）との組み合わせで形成される。
【００６３】
補助記憶装置は、データやプログラムの記憶領域として使用される。補助記憶装置は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ），Solid State Drive（ＳＳＤ），フラッシ
ュメモリ，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory（ＥＥＰＲＯＭ）な
どの不揮発性記憶媒体で形成される。メモリ２１２，メモリ２２２，メモリ２３２のそれぞれは、「記憶装置」，「記憶媒体」，「メモリ」，「記憶部」の一例である。
【００６４】
ＣＰＵ２１３は、メモリ２１２に記憶されたプログラムを実行することによって、ＰＤ
ＣＰ終端部２１としての動作や処理を行う。例えば、ＣＰＵ２１３は、ＧＴＰパケット１０１をＰＤＣＰパケットに変換して送信する処理を行う。また、ＣＰＵ２１３は、暗号化／復号ハードウェア２１４やインタフェースデバイス２１１の動作を制御する。
【００６５】
ＣＰＵ２２３は、メモリ２２２に記憶されたプログラムを実行することによって、ＧＴＰ終端部２２としての動作や処理を行う。例えば、ＣＰＵ２２３は、暗号化／復号ハードウェア２２４やインタフェースデバイス２２１の制御（ＧＴＰパケットの暗号化処理や暗号化の解除（復号）処理など）を行う。また、ＣＰＵ２２３はメモリ２１２に記憶されているＰＤＣＰヘッダの情報や経路情報などを用いたＧＴＰヘッダの生成などを行う。
【００６６】
ＣＰＵ２３３は、メモリ２２２に記憶されたプログラムを実行することによって、ＩＰ終端部２３としての動作や処理を行う。例えば、ＣＰＵ２２３は、暗号化／復号ハードウェア２３４やインタフェースデバイス２３１の制御（ＩＰｓｅｃに基づく暗号化処理や暗号化の解除（復号）処理など）を行う。また、ＣＰＵ２３３は、例えば、ＵＤＰヘッダ及びＩＰヘッダの生成、ＵＤＰチェックサムの計算，ＩＰｓｅｃに係るヘッダ（ＥＳＰヘッダ）の生成などを行う。
【００６７】
制御回路１４は、図６，図８，図１０，図１２等で示した４Ｇ基地局２Ａ，４Ｇ基地局２Ｂ，５Ｇ基地局３Ａ，５Ｇ基地局３Ｂにおけるリプレイ攻撃チェック，認証確認，暗号化，暗号化の解除，認証付与，経路判定などの処理を行う。制御回路１４は、「制御部」の一例である。
【００６８】
ＣＰＵ２１３、ＣＰＵ２２３，ＣＰＵ２３３のそれぞれとして使用されるＣＰＵは、ＭＰＵ（Microprocessor）、プロセッサとも呼ばれる。ＣＰＵは、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のＣＰＵがマルチコア構成を有していても良い。ＣＰＵで行われる処理の少なくとも一部は、マルチコア又は複数のＣＰＵで実行されても良い。ＣＰＵで行われる処理の少なくとも一部は、ＣＰＵ以外のプロセッサ、例えば、Digital Signal Processor(Ｄ
ＳＰ)、Graphics Processing Unit（ＧＰＵ）、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッ
サ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサで行われても良い。
【００６９】
また、ＣＰＵで行われる処理の少なくとも一部は、集積回路（ＩＣ）、その他のディジタル回路で行われても良い。また、集積回路やディジタル回路はアナログ回路を含んでいても良い。集積回路は、ＬＳＩ，Application Specific Integrated Circuit（ASIC），
プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）を含む。ＰＬＤは、例えば、Field-Programmable Gate Array(FPGA)を含む。ＣＰＵで行われる処理の少なくとも一部は、プロセッサ
と集積回路との組み合わせにより実行されても良い。組み合わせは、例えば、マイクロコントローラ（ＭＣＵ），ＳｏＣ（System-on-a-chip），システムＬＳＩ，チップセットなどと呼ばれる。
【００７０】
例えば、ＣＰＵ２２３とＣＰＵ２３３とは１つのＣＰＵに集約されても良く、メモリ２２２及びメモリ２３２が集約されても良い。
【００７１】
＜＜基地局における処理＞＞
以下、４Ｇ基地局２Ａ（２Ｂ）の制御回路１４が行う処理例、及び５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）の制御回路１４が行う処理例について説明する。
【００７２】
図１６は事前準備（ＩＰｓｅｃ確立及び鍵の共有）に係る処理例を示すフローチャートである。図１７は事前準備（呼設定）に係る処理例を示すフローチャートである。以下、図１６及び図１７に示す処理を４Ｇ基地局２Ａ及び５Ｇ基地局３Ａが行う場合について説
明する。もっとも、図１６及び図１７に示す処理は４Ｇ基地局２Ｂ及び５Ｇ基地局３Ｂでも行われる。
【００７３】
００１において、４Ｇ基地局２Ａ（の制御回路１４）は、４Ｇ基地局２Ａと５Ｇ基地局３Ａとの間のＩＰｓｅｃのＳＡ（セキュリティアソシエーション）の確立要求のメッセージを５Ｇ基地局３Ａへ送信する。５Ｇ基地局３Ａは、ＩＰｓｅｃ確立要求のメッセージを受信し（１０１）、鍵Ｂ（暗号鍵Ｂ，認証鍵Ｂ）を生成し（１０２）、鍵Ｂを含むＩＰｓｅｃ確立応答のメッセージを４Ｇ基地局２Ａへ送信する（１０３）。
【００７４】
４Ｇ基地局２Ａは、ＩＰｓｅｃ確立応答のメッセージを受信し（００２）、ＩＰｓｅｃ確立応答に含まれる鍵Ｂ（暗号鍵Ｂ，認証鍵Ｂ）をメモリに記憶する（００３）。これによって、図６や図１０に示した鍵Ｂ（暗号鍵Ｂ，認証鍵Ｂ）が基地局間で共有される。
【００７５】
４Ｇ基地局２Ａは、ＩＰｓｅｃ確立要求のメッセージをコア網１へ送信する（００４）。４Ｇ基地局２Ａは、コア網１からＩＰｓｅｃ確立要求に対するＩＰｓｅｃ確立応答のメッセージを受信する（００５）。４Ｇ基地局２ＡはＩＰｓｅｃ確立応答に含まれる鍵Ａ（暗号鍵Ａ，認証鍵Ａ）をメモリに記憶する（００６）。これによって、図６（図８）や図１０（図１２）に示した鍵Ａ（暗号鍵Ａ，認証鍵Ａ）がコア網１と４Ｇ基地局２Ａ間で共有される。
【００７６】
４Ｇ基地局２Ａは、５Ｇ基地局３Ａとの間で確立したＩＰｓｅｃのＳＡを用いて、鍵Ａ（暗号鍵Ａ，認証鍵Ａ）を５Ｇ基地局３Ａに送信する（００７）。５Ｇ基地局３Ａは、鍵Ａ（暗号鍵Ａ，認証鍵Ａ）を受信し（１０４）、メモリに記憶する（１０５）。５Ｇ基地局３Ａは、鍵Ａの受信応答メッセージを生成し、４Ｇ基地局２Ａへ送信する（１０６）。４Ｇ基地局２Ａは受信応答メッセージを受信する。以上の処理によって、４Ｇ基地局２Ａ（２Ｂ）と５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）とが鍵Ａ及び鍵Ｂを共有する状態となる。
【００７７】
図１７に示すように、４Ｇ基地局２Ａは４Ｇ又は５Ｇ向けの呼設定要求のメッセージを受信する（０１１）。４Ｇ基地局２Ａは呼設定要求に含まれるコア網１からの指示が５Ｇセルへの送信か４Ｇセルへの送信かを判定する。４Ｇセルへの送信と判定される場合、処理が０１３に進み、５Ｇセルへの送信と判定される場合、処理が０１４に進む。
【００７８】
０１３に処理が進んだ場合には、４Ｇ基地局２Ａは４Ｇセル向けの呼設定を行う。すなわち、４Ｇ基地局２Ａは送信先ＩＰアドレスとＴＥＩＤ（ＧＴＰトンネルの識別子）を４Ｇセル向けに変換するための経路情報を生成してメモリ（メモリ２２２及びメモリ２３２の少なくとも一方）に記憶する。
【００７９】
０１４に処理が進んだ場合には、４Ｇ基地局２Ａは５Ｇセル向けの呼設定を行う。すなわち、４Ｇ基地局２Ａは送信先ＩＰアドレスとＴＥＩＤを５Ｇセル向けに変換するための経路情報を生成してメモリ（メモリ２２２及びメモリ２３２の少なくとも一方）に記憶する。４Ｇ基地局２Ａは５Ｇ基地局３Ａ向けの呼設定指示のメッセージを生成して送信する（０１５）。
【００８０】
５Ｇ基地局３Ａは４Ｇ基地局２Ａからの呼設定指示を受信する（１１１）。５Ｇ基地局３Ａは呼設定指示に従って５Ｇセル向けの呼設定を行う（１１２）。すなわち、５Ｇ基地局３Ａは送信先ＩＰアドレスとＴＥＩＤを５Ｇセル向けに変換するための経路情報を生成してメモリ（メモリ２２２及びメモリ２３２の少なくとも一方）に記憶する。
【００８１】
図１８は、第１実施形態に係る４Ｇ基地局２Ａのパケット受信時の処理例を示すフローチャートである。図１９は、第１実施形態に係る５Ｇ基地局３Ａのパケット受信時の処理
例を示すフローチャートである。
【００８２】
図１８において、４Ｇ基地局２Ａは、コア網１からＧＴＰパケットを受信する（０２１）。すると、４Ｇ基地局２Ａは５Ｇ基地局３Ａ向けにＧＴＰパケットを複製する（０２２）。４Ｇ基地局２ＡはＧＴＰパケットに対するリプレイ攻撃のチェック及び認証確認処理を行う（０２３）。
【００８３】
４Ｇ基地局２Ａは鍵Ａを用いてＧＴＰパケットのヘッダ部分の暗号化を解除する（０２４）。４Ｇ基地局２Ａは暗号化が解除されたヘッダ部分の情報に対応する経路情報（０１３の処理で記憶されたもの）をメモリから検索する（０２５）。
【００８４】
４Ｇ基地局２Ａは経路情報の検索結果が４Ｇセルへの送信を示す経路情報であるか５Ｇセルへの送信を示す経路情報であるかを判定する（０２６）。検索結果が４Ｇセルへの送信を示す経路情報と判定する場合、４Ｇ基地局２ＡはＧＴＰパケットをＰＤＣＰパケットに変換して４Ｇセルへ送信する（０２７）。
【００８５】
これに対し、検索結果が５Ｇセルへの送信を示す経路情報と判定する場合、４Ｇ基地局２Ａはヘッダ情報１０２（図７参照）を生成し（０２８）、ヘッダ情報１０２中の指示に５Ｇセルへの「パケット送信」を含める（０２９）。４Ｇ基地局２Ａは、０２２の処理で得たＧＴＰパケットの複製にヘッダ情報１０２を結合し、鍵Ｂを用いた暗号化及び認証付与を行った後、５Ｇ基地局３Ａへ送信する（０３０）。
【００８６】
図１９において、５Ｇ基地局３Ａは４Ｇ基地局２ＡからＧＴＰパケット及びヘッダ情報１０２を受信し、バッファ（メモリ）に記憶する（１２１）。すると、５Ｇ基地局３Ａは、リプレイ攻撃チェック及び認証確認を行った後、鍵Ｂを用いて暗号化を解除するとともに、鍵Ａを用いてＧＴＰパケットの暗号化を解除する（１２２）。
【００８７】
５Ｇ基地局３Ａはヘッダ情報１０２のＩＤを参照し、４Ｇ基地局２Ａからの指示が「パケット送信」であるか否かを判定する（１２３）。指示が「パケット送信」であると判定される場合、５Ｇ基地局３Ａは暗号化を解除したＧＴＰパケットを取り出し（１２４）、ヘッダ情報１０２中のＧＴＰヘッダ及びＵＤＰヘッダをＧＴＰパケット中のＧＴＰヘッダ及びＵＤＰヘッダに入れ替える（１２５）。５Ｇ基地局３ＡはＧＴＰパケットをＰＤＣＰパケットに変換した後に５Ｇセルへ送信する（１２６）。なお、指示が「パケット送信」以外であると判定される場合、所定のエラー処理が実行される。
【００８８】
図２０は第２実施形態に係る４Ｇ基地局２Ｂのパケット受信時の処理例を示すフローチャートである。図２１は、第２実施形態に係る５Ｇ基地局３Ｂのパケット受信時の処理例を示すフローチャートである。
【００８９】
図２０における０２１，０２２，０２３，０２４，０２５，０２６の処理は図１８における０２１，０２２，０２３，０２４，０２５，０２６の処理と同じであるので説明を省略する。但し、第２実施形態では、４Ｇ基地局２Ｂは、０２２で複製したＧＴＰパケットに５Ｇ基地局３Ｂ向けのＩＰヘッダ又はＩＰｓｅｃヘッダを付与して５Ｇ基地局３Ｂへ送信する（０２２Ａ）。
【００９０】
５Ｇ基地局３Ｂは、ＧＴＰパケットを受信すると（１３１）、パケットをバッファに格納し（１３２）、鍵Ａを用いてＧＴＰパケット全体に対する暗号化の解除を行い（１３３）、メモリ上で保持する。また、５Ｇ基地局３Ｂは４Ｇ基地局２Ｂからのヘッダ情報の到着を待ち受ける状態となる。
【００９１】
０２６において、検索結果が５Ｇセルへの送信を示す経路情報と判定する場合、４Ｇ基地局２Ｂは図１８に示した０２８及び０２９と同様の処理を行い、処理を０３０Ａに進める。
【００９２】
一方、０２６において、検索結果が４Ｇセルへの送信を示す経路情報と判定する場合、４Ｇ基地局２Ｂは図１８に示した０２７と同様の処理を行い、ヘッダ情報１０２（図７参照）を生成し、ヘッダ情報１０２中の指示に「パケット破棄」を含める（０２７Ａ）。その後処理が０３０Ａに進む。０３０Ａでは、４Ｇ基地局２Ｂは鍵Ｂを用いてヘッダ情報１０２の暗号化及び認証付与を行った後、ヘッダ情報１０２を５Ｇ基地局３Ｂへ送信する。
【００９３】
図２１において、１２１〜１２６の処理は、図１９に示した１２１〜１２６の処理と同じであるので説明を省略する。但し、第２実施形態では、５Ｇ基地局３Ｂは、１２３の処理において、指示が「パケット破棄」であると判定する場合には、ヘッダ情報１０２に対応するＧＴＰパケットをメモリから削除する（１２４Ａ）。
【００９４】
＜実施形態の効果＞
第１及び第２実施形態に係る通信システムでは、基地局（４Ｇ基地局２Ａ（２Ｂ））は、自身と異なる無線アクセス技術に基づく他の基地局である５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）と接続される。４Ｇ基地局２Ａ（２Ｂ）は、制御回路１４（制御部）を含む。制御回路１４は、鍵Ａ（第１の鍵）で暗号化されたパケットが受信された場合に前記パケットのヘッダ部分の暗号化を鍵Ａを用いて解除する処理を行う。制御回路１４は、暗号化が解除された前記ヘッダ部分に基づき前記パケットを５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）へ転送するかを判定する処理を行う。制御回路１４は、前記パケットを前記５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）へ転送すると判定する場合に鍵Ａで暗号化された状態の前記パケットを前記鍵Ａを有する５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）へ送信する処理を行う。
【００９５】
第１及び第２実施形態によれば、４Ｇ基地局２Ａ（２Ｂ）おいて、ＧＴＰパケットのヘッダ部分の暗号化の解除が行われ、ペイロード部分の暗号化の解除が回避される。これによって、４Ｇ基地局２Ａ（２Ｂ）における処理遅延及び負荷を低減することができる。
【００９６】
また、第１及び第２実施形態によれば、参考例のようにＧＴＰパケット全体を鍵Ｂで暗号化することが回避され、ヘッダ情報１０２が鍵Ｂで暗号化される。このため、４Ｇ基地局２Ａ及び４Ｇ基地局２Ｂにおける処理遅延及び負荷を低減することができる。
【００９７】
制御回路１４（制御部）は、鍵Ａで暗号化されたパケットの複製を生成する処理（図１８，０２２）を行い、鍵Ａで暗号化されたパケットと前記複製との一方を用いて前記暗号化の解除及び前記判定する処理を行うことができる。また、制御回路１４は、前記パケットを５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）へ転送すると判定する場合に鍵Ａで暗号化されたパケットと前記複製との他方を５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）へ送信する処理を行うことができる。これによって、ヘッダ部分の再暗号化を回避できる。
【００９８】
制御回路１４は、鍵Ｂを用いた５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）との暗号化通信によって鍵Ａを５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）へ送る処理を行う（図６＜３＞、図１０＜３＞）。これによって、鍵Ａをセキュリティが確保された状態で共有することができる。
【００９９】
制御回路１４は、５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）が前記パケット中のデータ（ペイロード）を５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）が形成するセル（５Ｇセル）へ送信するために行う前記パケットのヘッダの書換処理に用いる情報（ヘッダ情報１０２）を生成する。制御回路１４は、ヘッダ情報１０２を鍵Ｂで暗号化して５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）へ送信する処理を行う（図６＜１１＞，図１０＜１１＞）。このようにして、４Ｇ基地局２Ａ（２Ｂ）でのＧＴＰパケ
ットの暗号化の解除を回避するとともに、５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）でヘッダの書換を可能とする。
【０１００】
第２実施形態で示したように、４Ｇ基地局２Ｂの制御回路１４は、前記判定する処理の終了前に、鍵Ａで暗号化された状態の前記パケットを送信する処理を行う（図１０＜５Ａ＞）。すなわち、第２実施形態では、ＧＴＰパケット１０１を先に５Ｇ基地局３Ｂに送り、後にヘッダ情報１０２を５Ｇ基地局３Ｂに送る。このため、５Ｇ基地局３ＢにおけるＧＴＰパケット１０１の暗号化の解除の開始タイミングを早めて、パケットが５Ｇセルへ送信されるタイミングを早めることができる。
【０１０１】
また、第１及び第２実施形態は、５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）自身と異なる無線アクセス技術に基づく他の基地局（４Ｇ基地局２Ａ（２Ｂ））と接続される基地局（５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ））を開示する。５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）は制御回路１４（制御部）を含む。制御回路１４は、４Ｇ基地局２Ａ（２Ｂ）が受信するパケットの暗号化の解除に用いる鍵Ａ（第１の鍵）を、鍵Ｂ（第２の鍵）を用いた４Ｇ基地局２Ａ（２Ｂ）との暗号化通信により受信する処理を行う。また、制御回路１４は、４Ｇ基地局２Ａ（２Ｂ）から鍵Ａで暗号化されたパケットを受信した場合に前記パケットの暗号化を鍵Ａを用いて解除する処理を行う。また、制御回路１４は、５Ｇ基地局３Ａ（３Ｂ）が形成するセル（５Ｇセル）へ前記パケット中のデータを送信する場合に、暗号化が解除された前記パケットのヘッダを前記他の基地局から受信される情報（ヘッダ情報１０２）に基づいて書き換える処理を行う。これによって、データが５Ｇセルへ送信されるタイミングを参考例との比較において早めることができる。
【０１０２】
第２実施形態に係る５Ｇ基地局３Ｂの制御回路１４は、５Ｇ基地局３Ｂが形成する５Ｇセルへ前記パケット中のデータを送信しない場合に４Ｇ基地局２Ｂから受信される破棄指示に基づいて前記パケットを破棄する。これによって、不要なパケットを破棄できる。実施形態で説明した構成は適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１・・・コア網
２，２Ａ，２Ｂ・・・４Ｇ基地局（第１基地局）
３，３Ａ，３Ｂ・・・５Ｇ基地局（第２基地局）
４・・・４Ｇセル
５・・・５Ｇセル
６・・・端末
１０・・・基地局
１４・・・制御回路
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2018195873.tif 000018
【図１７】
2018195873.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2018195873.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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