(57)【要約】  免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するためのシステムである。本システムは，移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，移動機を免許不要移動体接続ネットワークに対して認証し，その後に移動機をコアネットワークに対して認証する認証手段を備える。本システムはまた，移動機を識別する識別手段を含む加入者識別モジュールを備えた移動機も含む。本システムは更に，移動機をコアネットワークに接続し，移動機とコアネットワークとの間の信号を中継する免許不要移動体接続ネットワークを含む。免許不要移動体接続ネットワークは，免許不要移動体接続ネットワークを介してコアネットワークへ回送される高位層メッセージが，免許不要移動体接続ネットワークに対して認証された移動機からのものであることを保証するチェック手段を備える。本システムはまた，トランザクション制御及びユーザサービスを実装するコアネットワークを含む。移動機と免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証期間中に，免許不要移動体接続ネットワークは移動機に関連付けられた識別手段を記憶し，移動機とコアネットワークとの間の認証の後で免許不要移動体接続ネットワークは，移動機からコアネットワークへ送信された高位層メッセージを検査し，移動機に関連付けられた識別手段が高位層メッセージに格納されていることを保証するために前記チェック手段を用いる。
2007535240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークであって該ネットワークは，
移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，前記移動機を前記免許不要移動体接続ネットワークに対して認証するための認証手段と，
前記移動機を前記コアネットワークへ接続し，かつ前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する接続手段と，
前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記移動機から前記コアネットワークへ回送される高位層メッセージが，前記免許不要移動体接続ネットワークに対して認証されている移動機からのものであることを保証するチェック手段とを備え，
前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証期間中に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記移動機と関連付けられた識別手段を記憶し，前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証後に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記移動機から前記コアネットワークへ送信された高位層メッセージを検査し，かつ前記移動機に関連付けられた前記識別手段が前記高位層メッセージに格納されていることを保証するために前記チェック手段を用いるネットワーク。
【請求項２】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークであって該ネットワークは，
移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，前記移動機を前記免許不要移動体接続ネットワークに対して認証するための認証手段と，
前記移動機を前記コアネットワークへ接続し，かつ前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する接続手段とを備え，
前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証期間中に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記コアネットワークから前記移動機へのコマンドメッセージ内に認証情報を含ませ，かつ前記移動機が前記コマンドメッセージへの応答に前記認証情報で暗号化された符号及び前記移動機内で計算されたかぎを含ませるネットワーク。
【請求項３】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークであって該ネットワークは，
移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，前記移動機を前記免許不要移動体接続ネットワークに対して認証するための認証手段であって，前記移動機は該移動機及びかぎを識別する識別手段を含む加入者識別モジュールを備える識別手段と，
前記移動機を前記コアネットワークへ接続する接続手段と，
前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する中継手段とを備え，
前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証期間中に，前記移動機がＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ，そして前記免許不要移動体接続ネットワークへ前記かぎを回送し，それによって前記移動機からの更なるメッセージがすべて前記かぎ又はかぎから派生した複数のかぎで保護されることを保証するネットワーク。
【請求項４】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークと通信する移動機であって該移動機は，
前記移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，前記移動機を前記免許不要移動体接続ネットワークに対して認証するための認証手段と，
前記移動機及びかぎを識別する識別手段を含む加入者識別モジュールと，
前記移動機を前記コアネットワークに接続する手段と，
前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する手段とを備え，
前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証期間中に，前記移動機がＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ前記かぎを回送し，それによって前記移動機からの更なるメッセージがすべて前記かぎ又はかぎから派生した複数のかぎで保護されることを保証する移動機。
【請求項５】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するためのシステムであって該システムは，
移動機から高位層メッセージを送信する前に前記移動機を免許不要移動体接続ネットワークに対して認証し，その後に前記移動機をコアネットワークに対して認証するための認証手段と，
移動機であって，該移動機を識別する識別手段を含む加入者識別モジュールを含む移動機と，
前記移動機を前記コアネットワークに接続し，かつ前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する免許不要移動体接続ネットワークであって，前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークへ回送される高位層メッセージは，前記免許不要移動体接続ネットワークによって認証された前記移動機からのものであることを保証するチェック手段を備えた免許不要移動体接続ネットワークと，
トランザクション制御及びユーザサービスを実装する前記コアネットワークとを備え，
前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証期間中に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記移動機と関連付けられた識別手段を記憶し，前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証後に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記移動機から前記コアネットワークへ送信された高位層メッセージを検査し，かつ前記移動機に関連付けられた前記識別手段が前記高位層メッセージに格納されていることを保証するために前記チェック手段を用いるシステム。
【請求項６】
前記免許不要移動体接続ネットワークが，
前記移動機を識別するＩＭＳＩであって，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証プロセスによって取得するＩＭＳＩを，前記高位層メッセージを前記コアネットワークへ送信している前記移動機のＩＭＳＩとマッピングするマッピング手段と，
前記高位層メッセージ内に既にあるＩＭＳＩが前記認証プロセスによって取得したＩＭＳＩと異なるとき，前記高位層メッセージ内の前記認証プロセスからのＩＭＳＩを記憶する記憶手段とを備える請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記免許不要移動体接続ネットワークが，前記認証プロセスの期間中に前記ＩＭＳＩを保存していないときは，前記ＩＭＳＩを加入者プロファイラから取得するための取得手段を備える請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記移動機が，デュアルモード無線と前記移動機が該デュアルモード無線を切り替えることができるようにする接続モードスイッチとを備える請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
前記移動機が顧客宅内にあり，前記システムが更に，
前記顧客宅内と前記免許不要移動体接続ネットワークとを接続するブロードバンドＩＰネットワークと，
前記移動機に免許不要無線リンクを提供し，前記ブロードバンドＩＰネットワークを介して前記免許不要移動体接続ネットワークへ接続する，顧客宅内にある接続点とを備え，
前記移動機は，前記接続点を介して前記免許不要移動体接続ネットワークから前記移動機へＩＰネットワークを延長するＩＰトランスポートインタフェースを提供し，かつ，
前記ＩＰトランスポートネットワークは，前記免許不要移動体接続ネットワークと前記移動機との間に１つのインタフェースＵｔを定義する請求項５に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ＵｔインタフェースがＰＬＭＮコアネットワークから前記移動機へＧＳＭ／ＧＰＲＳ通知信号を中継する中継コンポーネントを有し，前記Ｕｔインタフェースは前記ＧＳＭ移動性管理レベル又はその上位のプロトコルが前記移動機と前記コアネットワーク内の移動体交換センタとの間を透過的に搬送されるようにし，それによって前記移動機がすべてのＧＳＭサービスを前記移動機がＧＳＭ  ＢＳＳと通信しているかのように享受することができるようにする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記接続点を標準の接続点とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記コアネットワーク内の移動体交換センタがある機能を実装していないとき，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記顧客宅内からの音声をＰＣＭ音声にマッピングするマッピング機能を備える請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間のセキュアトンネルを介して無線リソースプロトコルのメッセージをトランスポートプロトコル及び多重化プロトコルが転送できるようにするプロトコル手段を更に備え，前記セキュアトンネルはＩＰ上のＳＳＬ／ＴＣＰを用い，かつ前記接続点を備える前記免許不要無線リンクを管理する役割を持ち，また前記移動機は前記免許不要無線リンクに接続するために標準ＩＰ技術を用いる請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記免許不要移動体接続ネットワークが標準ＧＳＭ  Ａインタフェース及びＧＰＲＳ  Ｇｂインタフェースを介して前記移動機と通信できるようにする通信手段を，前記免許不要移動体接続ネットワークが含む請求項５に記載のシステム。
【請求項１５】
前記移動機が，少なくともパスワード，証明書又はＳＩＭカードのうち１つによって前記免許不要移動体接続ネットワークに対して認証できるように前記認証手段を更に用いる請求項５に記載のシステム。
【請求項１６】
前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の通知信号トラヒックを暗号化するための暗号化手段を更に備える請求項５に記載のシステム。
【請求項１７】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するためのシステムであって該システムは，
移動機から高位層メッセージを送信する前に前記移動機を免許不要移動体接続ネットワークに対して認証し，その後に前記移動機をコアネットワークに対して認証するための認証手段と，
移動機であって，該移動機及びかぎを識別する識別手段を含む加入者識別モジュールを含む移動機と，
前記移動機を前記コアネットワークに接続し，かつ前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する免許不要移動体接続ネットワークと
トランザクション制御及びユーザサービスを実装する前記コアネットワークとを備え，
前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証期間中に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記コアネットワークから前記移動機へのコマンドメッセージ内に認証情報を含ませ，前記移動機が前記コマンドメッセージへの応答に前記認証情報で暗号化された符号及び前記かぎを含ませるシステム。
【請求項１８】
前記認証情報が少なくとも無作為に選ばれたチャレンジを含む請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記符号が前記移動機のＩＭＳＩ及び前記免許不要移動体接続ネットワークの識別情報を含み，前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証期間中に，前記移動機が前記免許不要移動体接続ネットワークの識別情報を取得する請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記符号が，前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証期間中に，前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間で確立されたセキュアトンネルに関連したメッセージを含む請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するためのシステムであって該システムは，
移動機から高位層メッセージを送信する前に前記移動機を免許不要移動体接続ネットワークに対して認証し，その後に前記移動機をコアネットワークに対して認証するための認証手段と，
移動機であって，該移動機及びかぎを識別する識別手段を含む加入者識別モジュールを含む移動機と，
前記移動機を前記コアネットワークに接続し，かつ前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する免許不要移動体接続ネットワークと
トランザクション制御及びユーザサービスを実装する前記コアネットワークとを備え，
前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証期間中に，前記移動機が前記かぎをＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ回送し，それによって前記移動機から送信される更なるメッセージがすべて前記かぎ又はかぎＫｃから派生する複数のかぎによって保護されることを保証するシステム。
【請求項２２】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークにおける方法であって該方法は，
移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，免許不要移動体接続ネットワーク内において前記移動機を認証するステップと，
前記移動機から前記コアネットワークへサービス要求を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において転送するステップであって，前記サービス要求に前記移動機のＩＭＳＩを含むステップと，
前記コアネットワークから前記移動機へ認証要求を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において送信するステップと，
前記認証要求に応答して認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において転送するステップと，
移動機に関連付けられた認証手段が高位層メッセージに格納されていることを保証する前記移動機から前記コアネットワークへの前記高位層メッセージを前記免許不要移動体接続ネットワークによって検査するステップとを有する方法。
【請求項２３】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークにおける方法であって該方法は，
移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，免許不要移動体接続ネットワーク内において前記移動機を認証するステップと，
前記移動機から前記コアネットワークへサービス要求を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において転送するステップであって，前記サービス要求に前記移動機のＩＭＳＩを含むステップと，
前記コアネットワークから前記移動機へ認証要求を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において送信するステップと，
前記認証要求に応答して認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において転送するステップであって，前記移動機が前記認証要求に応答してかぎを生成するステップと，
前記コアネットワークによって生成された暗号モードコマンドメッセージを，前記免許不要移動体接続ネットワーク内において前記移動機へ転送するステップと，
前記免許不要移動体接続ネットワークが，前記コアネットワークから前記移動機への暗号モードコマンドメッセージ内に認証情報を含ませ，前記修正された暗号モードコマンドメッセージを前記移動機へ転送するステップと，
前記認証情報で暗号化された符号及び前記かぎを，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記移動機から受信するステップとを有する方法。
【請求項２４】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークを実装する構成における方法であって該方法は，
移動機から高位層メッセージを送信する前に，前記免許不要移動体接続ネットワーク対して前記移動機を認証するステップと，
前記移動機が前記コアネットワークにサービスを要求するステップであって，前記要求メッセージ内に前記移動機のＩＭＳＩを含むステップと，
前記免許不要移動体接続ネットワークが，該記免許不要移動体接続ネットワークによる前記要求メッセージの検査なしに該メッセージを前記コアネットワークへ転送するステップと，
前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークから前記移動機へ認証要求を送信するステップと，
前記認証要求に応答して前記移動機が認証応答を生成し，該認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークへ転送するステップと，
前記コアネットワークが前記認証応答を検証し，暗号モードコマンドメッセージを前記免許不要移動体接続ネットワークへ送信するステップと，
前記免許不要移動体接続ネットワークが，前記暗号モードコマンドメッセージによって許されたアルゴリズムのリストを前記移動機へ転送するステップと，
前記免許不要移動体接続ネットワークが，移動機に関連付けられた識別手段が前記高位層メッセージに格納されていることを保証するために，前記移動機からの高位層メッセージを検査するステップとを有する方法。
【請求項２５】
前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証プロセスによって前記移動機を識別するＩＭＳＩを，前記高位層メッセージを前記コアネットワークへ送信している前記移動機のＩＭＳＩと前記免許不要移動体接続ネットワークがマッピングするステップと，
前記高位層メッセージ内に既にある前記ＩＭＳＩが前記認証プロセスによって取得されたＩＭＳＩを異なるときは，前記高位層メッセージにおいて前記認証プロセスによるＩＭＳＩを記憶するステップとを更に有する請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記免許不要移動体接続ネットワークが前記認証プロセスの期間中に前記ＩＭＳＩを保存していないときは，前記ＩＭＳＩを加入者プロファイラから取得するステップを更に有する請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークを実装する構成における方法であって該方法は，
移動機から高位層メッセージを送信する前に，免許不要移動体接続ネットワークに対して前記移動機を認証するステップと，
前記移動機が前記コアネットワークへサービスを要求するステップであって，前記サービス要求に前記移動機のＩＭＳＩを含むステップと，
前記免許不要移動体接続ネットワークが，該記免許不要移動体接続ネットワークによる前記要求メッセージの検査なしに該メッセージを前記コアネットワークへ転送するステップと，
前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークから前記移動機へ認証要求を送信するステップと，
前記認証要求に応答して前記移動機が認証応答を生成し，該認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークへ転送するステップと，
前記コアネットワークが前記認証応答を検証し，暗号モードコマンドメッセージを前記免許不要移動体接続ネットワークへ送信するステップと，
前記免許不要移動体接続ネットワークが，前記暗号モードコマンドメッセージによって許されたアルゴリズムのリストを前記移動機へ転送するステップと，
認証情報を前記コアネットワークから前記移動機への暗号モードコマンドメッセージ内に含ませ，前記免許不要移動体接続ネットワークが暗号モードコマンドメッセージによって前記移動機へ転送するステップと，
前記移動機が，前記認証情報で暗号化された符号及び前記かぎを前記コマンドメッセージへの応答に含ませ，前記応答を前記免許不要移動体接続ネットワークへ転送するステップとを有する方法。
【請求項２８】
前記認証情報に少なくとも無作為に選択されたチャレンジを格納するステップを更に有する請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記移動機のＩＭＳＩ及び前記免許不要移動体接続ネットワークの識別情報を前記符号内に格納するステップを更に有し，前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証期間中に前記移動機が前記免許不要移動体接続ネットワークの識別情報を取得する請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証期間中に，前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間で確立されたセキュアトンネルに関連するメッセージを前記コード内に格納するステップを更に有する請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークを実装する構成における方法であって該方法は，
移動機から高位層メッセージを送信する前に，免許不要移動体接続ネットワークにおいて前記移動機を認証するステップと，
前記移動機が前記コアネットワークへサービスを要求し，前記要求メッセージに前記移動機のＩＭＳＩを含ませるステップと，
前記免許不要移動体接続ネットワークが，該記免許不要移動体接続ネットワークによる前記要求メッセージの検査なしに該メッセージを前記コアネットワークへ転送するステップと，
前記コアネットワークから前記移動機へ認証要求を前記免許不要移動体接続ネットワークを介して送信するステップと，
前記移動機が前記認証要求に応答して認証応答を生成し，該認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークへ転送するステップと，
前記コアネットワークが前記認証応答を検証するステップであって，暗号モードコマンドメッセージを前記免許不要移動体接続ネットワークへ送信するステップと，
前記免許不要移動体接続ネットワークが，前記暗号モードコマンドメッセージを前記移動機へ転送するステップと，
前記移動機がかぎをＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ回送し，それによって前記移動機から送信される更なるメッセージがすべて前記かぎ又はかぎから派生する複数のかぎによって保護されることを保証するステップとを有する方法。
【請求項３２】
免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークを実装する構成における方法であって該方法は，
移動機から高位層メッセージを送信する前に，免許不要移動体接続ネットワークに対して前記移動機を認証するステップと，
前記移動機が前記コアネットワークへサービスを要求し，前記要求メッセージに前記移動機のＩＭＳＩを含ませるステップと，
前記移動機が前記コアネットワークからの前記認証要求に応答して認証応答を生成し，該認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークへ転送するステップと，
前記移動機がかぎをＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ回送し，それによって前記移動機から送信される更なるメッセージがすべて前記かぎ又はかぎから派生する複数のかぎによって保護されることを保証するステップとを有する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は免許不要（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ）移動体接続ネットワークにおける通信に関し，特に移動機と移動体ネットワークとの間の通信期間中のユーザ接続認証に関する。
【背景技術】
【０００２】
免許不要移動体接続アーキテクチャにおいては，移動機は無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような免許不要無線技術を用いて，免許不要移動体接続ネットワークと通信する。そのような構成においては，免許不要移動体接続ネットワークが，従来のGlobal System for Mobile Communication（ＧＳＭ）構成において用いられるＧＳＭ基地局サブシステム（ＧＳＭ  ＢＳＳ）の代わりになる。移動機と免許不要移動体接続ネットワークとの間のインタフェースには，少なくとも部分的には免許不要無線技術上で動作するインターネットプロトコル及び新規の免許不要無線リソースプロトコルが用いられる。
【０００３】
典型的な免許不要移動体接続の展開において移動機は，ブロードバンドインターネットコネクションに接続されたＷＬＡＮ接続点と通信する。移動機と免許不要移動体接続ネットワークとの間のコネクションには信頼できないネットワークが用いられるかも知れないので，十分なセキュリティ機能を提供しなければならない。
【０００４】
したがって，免許不要移動体接続アーキテクチャにおいては，免許不要無線リソース信号通知又は移動性管理のような高位層メッセージを移動機から免許不要移動体接続ネットワークに送信する前に，免許不要移動体接続ネットワークが加入者を認証する。免許不要移動体接続ネットワークは，パスワード，証明書又はＳＩＭカードのような既存の認証方法を用いて，移動機上の加入者を認証することができる。移動機と免許不要移動体接続ネットワークとの間の信号通知トラヒックは，例えばＩＰｓｅｃプロトコル又はトランスポート層セキュリティ（ＴＬＳ）プロトコルを用いて暗号化され，かつ完全性を保護される。選択的には，ＩＰｓｅｃプロトコル又はセキュア実時間トランスポートプロトコルを用いてユーザプレーンのトラヒックを保護することもできる。
【０００５】
加入者が免許不要移動体接続ネットワークに対して認証された後，次に加入者は免許不要移動体接続アーキテクチャにおけるコアネットワークに対して認証される。コアネットワークが正当な加入者を認証することを保証するために，コアネットワークはチャレンジ（ＲＡＮＤ）を移動機に送信する。移動機は，加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カードを用いて応答（ＳＲＥＳ）及び暗号かぎ（Ｋｃ）を計算する。移動機はその応答をコアネットワークへ送信し，応答が正しいときは，コアネットワークが免許不要移動体接続ネットワークに”ＢＳＳＭＡＰ暗号モードコマンド”メッセージを送信することによって暗号化を活性化する。暗号モードコマンドメッセージは，許可されているアルゴリズムのリスト及び暗号かぎを含む。ＢＳＳが暗号モードコマンドメッセージに適したアルゴリズムを選択し，移動機に選択したアルゴリズムを送信することによって移動機が暗号化を開始するように指示するＧＳＭの構成とは異なり，免許不要移動体接続ネットワークにおいては，移動機と免許不要移動体接続ネットワークとの間のコネクションは既に暗号化されており，ＢＳＳＭＡＰ暗号モードコマンドメッセージに含まれるアルゴリズムは，移動機と免許不要移動体接続ネットワークとの間で用いられるＩＰｓｅｃ又はＴＬＳの暗号化には適当でない。したがって免許不要移動体接続ネットワークは，ＢＳＳＭＡＰ暗号モードコマンドメッセージのアルゴリズムもかぎも用いない。それにもかかわらず免許不要移動体接続ネットワークは，暗号モードコマンドによって移動機にアルゴリズムのリストを転送し，移動機は後にＧＳＭネットワークへハンドオーバするときに用いるためにそのパラメータ及びかぎを記憶する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
免許不要移動体接続アーキテクチャにおいて用いられる認証手続は，免許不要移動体接続ネットワークに対して認証されている識別情報がコアネットワークに対して認証されている識別情報と同じであることを保証しない。このことは，例えば有効な加入契約を有する攻撃者が他の加入者に課金される発呼をすることができる，”中間者（man-in-the-middle）”攻撃を許すことになる。
【０００７】
図１に，有効な加入契約を有する加入者が，どのようにして中間者攻撃を行うことができるかを示す。ステップ１０１０において，加入者が免許不要移動体接続ネットワークに接続すると，免許不要移動体接続ネットワークは加入者を認証してセキュアチャネルを確立する。ステップ１０２０において，移動機と免許不要移動体接続ネットワークとの間に免許不要無線リソース信号通知が確立される。ステップ１０３０において，加入者をコアネットワークに対して識別する国際移動体加入者識別情報（ＩＭＳＩ）又は一時移動体加入者識別情報（ＴＭＳＩ）を含むメッセージによって加入者がサービスを要求する。しかしながらこのステップにおいて，中間者攻撃を行う加入者は他の疑いを持たない加入者のＩＭＳＩ又はＴＭＳＩを含ませる。ステップ１０４０において，免許不要移動体接続ネットワークは要求メッセージの内容を検査することなく，その要求メッセージをコアネットワークへ転送する。ステップ１０５０において，要求メッセージに応答してコアネットワークが移動機に認証要求を送信する。ステップ１０６０において，加入者が要求メッセージを受信すると，加入者のＳＩＭ又はＵＳＩＭを用いて認証要求に対する応答を計算する代わりに，加入者はＧＳＭネットワークにおけるＢＳＳに成りすまして認証要求を他の疑いを持たない加入者に転送する。他の疑いを持たない加入者は，自分のＳＩＭカードを用いて認証要求に対する応答を計算し，その応答をＢＳＳに成りすました加入者へ送信する。ＵＭＴＳプロトコルを用いるときは，追加の”ＡＵＴＮ”パラメータがコアネットワークによって送信され，他の疑いを持たない加入者によって検証される。しかしながら，ＡＵＴＮパラメータは中間者攻撃を防止しない。他の疑いを持たない加入者から応答を受信すると，中間者攻撃を行っている加入者はステップ１０７０において，他の加入者のＳＩＭ情報を含む応答を免許不要移動体接続ネットワークに転送する。ステップ１０８０において，免許不要移動体接続ネットワークは応答の内容を検査することなく，その応答をコアネットワークへ転送する。ステップ１０９０においてコアネットワークは応答を検証し，ＢＳＳＭＡＰ暗号モードコマンドメッセージを免許不要移動体接続ネットワークに送信する。免許不要移動体接続ネットワークは，コアネットワークが暗号モードコマンドメッセージによって供給するアルゴリズムもかぎも用いないので，免許不要移動体接続ネットワークは許可されているアルゴリズムのリストを加入者へ単に転送する。ステップ１１００において，移動機と免許不要移動体接続ネットワークとの間のＵＲＲ暗号モードが完了する。ステップ１０１０において，免許不要移動体接続ネットワークとコアネットワークとの間のＢＳＳＭＡＰ暗号モードコマンドが完了する。
【０００８】
他の加入者の情報によって暗号モード設定が完了した後，次に加入者は通常の移動性管理及び呼設定時の呼制御信号通知を行うことができる。これが，コアネットワークが課金のために他の加入者のＩＭＳＩ又はＴＭＳＩを用いる結果をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークが提供される。前記ネットワークは，移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，前記移動機を前記免許不要移動体接続ネットワークに対して認証するための認証手段を備える。前記ネットワークはまた，前記移動機を前記コアネットワークへ接続し，かつ前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する接続手段と，前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記移動機から前記コアネットワークへ回送される高位層メッセージが，前記免許不要移動体接続ネットワークに対して認証されている移動機からのものであることを保証するチェック手段とを備える。前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証期間中に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記移動機と関連付けられた識別手段を記憶し，前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証後に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記移動機から前記コアネットワークへ送信された高位層メッセージを検査し，かつ前記移動機に関連付けられた前記識別手段が前記高位層メッセージに格納されていることを保証するために前記チェック手段を用いる。
【００１０】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークが提供される。前記ネットワークは，移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，前記移動機を前記免許不要移動体接続ネットワークに対して認証するための認証手段を備える。前記ネットワークはまた，前記移動機を前記コアネットワークへ接続し，かつ前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する接続手段を備える。前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証期間中に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記コアネットワークから前記移動機へのコマンドメッセージ内に認証情報を含ませ，かつ前記移動機が前記コマンドメッセージへの応答に前記認証情報で暗号化された符号及び前記移動機内で計算されたかぎを含ませる。
【００１１】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークが提供される。前記ネットワークは，移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，前記移動機を前記免許不要移動体接続ネットワークに対して認証するための認証手段を備え，前記移動機は該移動機及びかぎを識別する識別手段を含む加入者識別モジュールを備える。前記ネットワークはまた，前記移動機を前記コアネットワークへ接続する接続手段と，前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する中継手段とを備える。前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証期間中に，前記移動機がＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ，そして前記免許不要移動体接続ネットワークへ前記かぎを回送し，それによって前記移動機からの更なるメッセージがすべて前記かぎ又はかぎから派生した複数のかぎで保護されることを保証する。
【００１２】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークと通信する移動機が提供される。該移動機は，前記移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，前記移動機を前記免許不要移動体接続ネットワークに対して認証するための認証手段を備える。前記移動機はまた，該移動機及びかぎを識別する識別手段を含む加入者識別モジュールを備える。前記移動機は更に，前記移動機を前記コアネットワークへ接続し，かつ前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する接続手段を備える。前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証期間中に，前記移動機がＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ前記かぎを回送し，それによって前記移動機からの更なるメッセージがすべて前記かぎ又はかぎから派生した複数のかぎで保護される。
【００１３】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するためのシステムが提供される。該システムは，移動機から高位層メッセージを送信する前に前記移動機を免許不要移動体接続ネットワークに対して認証し，その後に前記移動機をコアネットワークに対して認証するための認証手段を備える。前記システムはまた，移動機であって，該移動機を識別する識別手段を含む加入者識別モジュールを含む移動機を備える。前記システムは更に，前記移動機を前記コアネットワークに接続し，かつ前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する免許不要移動体接続ネットワークを備える。該免許不要移動体接続ネットワークは，前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークへ回送される高位層メッセージは，前記免許不要移動体接続ネットワークによって認証された前記移動機からのものであることを保証するチェック手段を備える。前記システムはまた，トランザクション制御及びユーザサービスを実装する前記コアネットワークを含む。前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証期間中に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記移動機と関連付けられた識別手段を記憶し，前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証後に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記移動機から前記コアネットワークへ送信された高位層メッセージを検査し，かつ前記移動機に関連付けられた前記識別手段が前記高位層メッセージに格納されていることを保証するために前記チェック手段を用いる。
【００１４】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するためのシステムが提供される。該システムは，移動機から高位層メッセージを送信する前に前記移動機を免許不要移動体接続ネットワークに対して認証し，その後に前記移動機をコアネットワークに対して認証するための認証手段を含む。前記システムはまた，移動機であって，該移動機を識別する識別手段を含む加入者識別モジュールを含む移動機を含む。前記システムはまた，前記移動機を前記コアネットワークに接続し，かつ前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する免許不要移動体接続ネットワークを含む。前記移動機と前記免許不要移動体接続ネットワークとの間の認証期間中に，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記コアネットワークから前記移動機へのコマンドメッセージ内に認証情報を含ませ，前記移動機が前記コマンドメッセージへの応答に前記認証情報で暗号化された符号及び前記かぎを含ませる。
【００１５】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するためのシステムが提供される。該システムは，移動機から高位層メッセージを送信する前に前記移動機を免許不要移動体接続ネットワークに対して認証し，その後に前記移動機をコアネットワークに対して認証するための認証手段を含む。前記システムはまた，移動機であって，該移動機及びかぎを識別する識別手段を含む加入者識別モジュールを含む移動機を含む。前記システムは更に，前記移動機を前記コアネットワークに接続し，かつ前記移動機と前記コアネットワークとの間の信号を中継する免許不要移動体接続ネットワークと，トランザクション制御及びユーザサービスを実装する前記コアネットワークとを含む。前記移動機と前記コアネットワークとの間の認証期間中に，前記移動機が前記かぎをＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ回送し，それによって前記移動機から送信される更なるメッセージがすべて前記かぎ又はかぎから派生する複数のかぎによって保護されることを保証する。
【００１６】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークにおける方法が提供される。該方法は，移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，免許不要移動体接続ネットワーク内において前記移動機を認証するステップと，前記移動機から前記コアネットワークへサービス要求を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において転送するステップであって，前記サービス要求に前記移動機のＩＭＳＩを含むステップとを含む。前記方法はまた，前記コアネットワークから前記移動機へ認証要求を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において送信するステップと，前記認証要求に応答して認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において転送するステップと，移動機に関連付けられた認証手段が高位層メッセージに格納されていることを保証する前記移動機から前記コアネットワークへの前記高位層メッセージを前記免許不要移動体接続ネットワークによって検査するステップとを有する。
【００１７】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークにおける方法が提供される。該方法は，移動機からコアネットワークへ高位層メッセージを送信する前に，免許不要移動体接続ネットワーク内において前記移動機を認証するステップと，前記移動機から前記コアネットワークへサービス要求を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において転送するステップであって，前記サービス要求に前記移動機のＩＭＳＩを含むステップとを含む。前記方法はまた，前記コアネットワークから前記移動機へ認証要求を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において送信するステップと，前記認証要求に応答して認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワーク内において転送するステップであって，前記移動機が前記認証要求に応答してかぎを生成するステップとを含む。前記方法は更に，前記コアネットワークによって生成された暗号モードコマンドメッセージを，前記免許不要移動体接続ネットワーク内において前記移動機へ転送するステップと，前記免許不要移動体接続ネットワークが，前記コアネットワークから前記移動機への暗号モードコマンドメッセージ内に認証情報を含ませ，前記修正された暗号モードコマンドメッセージを前記移動機へ転送するステップと，前記認証情報で暗号化された符号及び前記かぎを，前記免許不要移動体接続ネットワークが前記移動機から受信するステップとを有する。
【００１８】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための方法が提供される。該方法は，移動機から高位層メッセージを送信する前に，前記免許不要移動体接続ネットワーク対して前記移動機を認証するステップと，前記移動機が前記コアネットワークにサービスを要求するステップであって，前記要求メッセージ内に前記移動機のＩＭＳＩを含むステップと，前記免許不要移動体接続ネットワークが，該記免許不要移動体接続ネットワークによる前記要求メッセージの検査なしに該メッセージを前記コアネットワークへ転送するステップとを有する。前記方法はまた，前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークから前記移動機へ認証要求を送信するステップと，前記認証要求に応答して前記移動機が認証応答を生成し，該認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークへ転送するステップとを含む。前記方法は次に，前記コアネットワークが前記認証応答を検証し，暗号モードコマンドメッセージを前記免許不要移動体接続ネットワークへ送信するステップを含む。前記方法は更に，前記免許不要移動体接続ネットワークが，前記暗号モードコマンドメッセージによって許されたアルゴリズムのリストを前記移動機へ転送するステップと，前記免許不要移動体接続ネットワークが，移動機に関連付けられた識別手段が前記高位層メッセージに格納されていることを保証するために，前記移動機からの高位層メッセージを検査するステップとを含む。
【００１９】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための方法が提供される。該方法は，移動機から高位層メッセージを送信する前に，免許不要移動体接続ネットワークに対して前記移動機を認証するステップと，前記移動機が前記コアネットワークへサービスを要求するステップであって，前記サービス要求に前記移動機のＩＭＳＩを含むステップと，前記免許不要移動体接続ネットワークが，該記免許不要移動体接続ネットワークによる前記要求メッセージの検査なしに該メッセージを前記コアネットワークへ転送するステップとを有する。前記方法はまた，前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークから前記移動機へ認証要求を送信するステップと，前記認証要求に応答して前記移動機が認証応答を生成し，該認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークへ転送するステップと，前記コアネットワークが前記認証応答を検証し，暗号モードコマンドメッセージを前記免許不要移動体接続ネットワークへ送信するステップとを含む。前記方法は更に，認証情報を前記コアネットワークから前記移動機への暗号モードコマンドメッセージ内に含ませ，前記免許不要移動体接続ネットワークが暗号モードコマンドメッセージによって前記移動機へ転送するステップと，前記移動機が，前記認証情報で暗号化された符号及び前記かぎを前記コマンドメッセージへの応答に含ませ，前記応答を前記免許不要移動体接続ネットワークへ転送するステップとを含む。
【００２０】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための方法が提供される。該方法は，移動機から高位層メッセージを送信する前に，免許不要移動体接続ネットワークにおいて前記移動機を認証するステップと，前記移動機が前記コアネットワークへサービスを要求し，前記要求メッセージに前記移動機のＩＭＳＩを含ませるステップと，前記免許不要移動体接続ネットワークが，該記免許不要移動体接続ネットワークによる前記要求メッセージの検査なしに該メッセージを前記コアネットワークへ転送するステップとを有する。前記方法はまた，前記コアネットワークから前記移動機へ認証要求を前記免許不要移動体接続ネットワークを介して送信するステップと，前記移動機が前記認証要求に応答して認証応答を生成し，該認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークへ転送するステップと，前記コアネットワークが前記認証応答を検証するステップであって，暗号モードコマンドメッセージを前記免許不要移動体接続ネットワークへ送信するステップと，前記免許不要移動体接続ネットワークが，前記暗号モードコマンドメッセージを前記移動機へ転送するステップと，前記移動機がかぎをＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ回送し，それによって前記移動機から送信される更なるメッセージがすべて前記かぎ又はかぎから派生する複数のかぎによって保護されることを保証するステップとを含む。
【００２１】
本発明の他の態様によれば，免許不要移動体接続システムにおける第１の加入者が移動機からコアネットワークへサービスを要求するときに，前記第１の加入者が第２の加入者の識別情報を承認なしに利用できないように保証するための免許不要移動体接続ネットワークを実装する構成における方法が提供される。該方法は，移動機から高位層メッセージを送信する前に，免許不要移動体接続ネットワークに対して前記移動機を認証するステップと，前記移動機が前記コアネットワークへサービスを要求し，前記要求メッセージに前記移動機のＩＭＳＩを含ませるステップとを含む。前記方法はまた，前記移動機が前記コアネットワークからの前記認証要求に応答して認証応答を生成し，該認証応答を前記免許不要移動体接続ネットワークを介して前記コアネットワークへ転送するステップと，前記移動機がかぎをＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ回送し，それによって前記移動機から送信される更なるメッセージがすべて前記かぎ又はかぎから派生する複数のかぎによって保護されることを保証するステップとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本願に付随する図面は，本発明の更なる理解を助けるために含められ，本願明細書に組み込まれて本願明細書の一部を成すものであって，本発明の原理を説明するための記述と共に本発明の実施例を例示するものである。
【００２３】
ここで本発明の望ましい実施例について詳細に参照し，その例を付随する図面に示す。以下に説明する本発明は，免許不要移動体接続ネットワークとコアネットワークとの双方に対して移動機を認証させる発明の方法の機能性を拡張するものである。
【００２４】
本発明は，”中間者”攻撃を防止するように免許不要移動体接続アーキテクチャを実装するシステムにおける移動機の認証に関する。免許不要移動体接続構成は，コアネットワークからブロードバンドインターネットプロトコル（ＩＰ）を介して顧客宅内へ，あるＧＳＭ／ＧＰＲＳプロトコルをトンネリングするようにＧＳＭ／ＧＰＲＳを拡張し，それで免許不要無線リンクを介してそれらプロトコルを顧客宅内へ中継する。免許不要移動体接続は，伝統的なＧＳＭ／ＧＰＲＳ無線カバー範囲を補完するように設計されており，顧客宅内のカバー範囲を強化し，ネットワーク容量を増大させ，そして可能性としてコストを低下させるために用いられる。免許不要移動体接続構成における免許不要移動体接続ネットワークは，ＧＳＭ／ＧＰＲＳ無線接続ネットワークと共存し，標準のＧＳＭ基地局サブシステム（ＧＳＭ  ＢＳＳ）が用いるのと同一のインタフェースを介してＧＳＭコアネットワークと移動機とを相互接続するように設計されている。したがって，免許不要移動体接続ネットワークはＧＳＭ／ＧＰＲＳコアネットワークに対してＧＳＭ  ＢＳＳのように見え，そのように管理され，運用される。免許不要移動体接続は，ＧＳＭプロトコルの代わりにＵＭＴＳプロトコルと共に用いることができることに注意されたい。この場合，免許不要移動体接続ネットワークはコアネットワークに対して無線接続ネットワークのように見える。
【００２５】
図２に，本発明が実装される免許不要移動体接続アーキテクチャを実装するシステム２００のコンポーネントを示す。システム２００は３個の主要コンポーネント，すなわち移動機２０２と，免許不要移動体接続ネットワーク２０４と，コアネットワーク２０６とを含む。本技術の当業者には明白なことであるが，移動機２０２には電話機，ラップトップ，ＰＤＡ又は免許不要移動体接続構成において加入者が用いる任意の他のデバイスを含む。移動機２０２は顧客宅内２０１にあり，移動機２０２は携帯端末２０８及び加入者識別モジュール（ＳＩＭ）２１０を含む。免許不要移動体接続ネットワーク２０４は免許不要移動体接続ネットワーク２０４内にＧＳＭ／ＧＰＲＳ基地局の機能的均等物を提供し，それは移動機２０２をコアネットワーク２０６に接続し，回線交換音声サービスのための標準ＧＳＭ  Ａ−インタフェース及びパケットデータサービスのための標準ＧＰＲＳ  Ｇｂ−インタフェースを介して移動機２０２と通信する。コアネットワーク２０６はトランザクション制御及びユーザサービスの主要要素を実装する。ブロードバンドＩＰネットワーク２０５は，顧客宅内２０１と免許不要移動体接続ネットワーク２０４との間のコネクションを提供し，接続点２０３は移動機２０２に免許不要無線リンクを提供する。ＩＰトランスポートネットワークは，顧客宅内２０１内の接続点２０３を介して免許不要移動体接続ネットワーク２０４から移動機２０２へ延長され，それによって免許不要移動体接続ネットワーク２０４と移動機２０２との間に１つのインタフェースＵｔを定義できるようにする。
【００２６】
特に移動機２０２においてＳＩＭ２１０はスマートカードであって，ＳＩＭ２１０がどの端末に挿入されても，ユーザが加入しているサービスに接続できるような個人の移動性を提供する。したがって，ＳＩＭ２１０がある端末に挿入されているときは，ユーザはその端末で呼を受信し，その端末から発呼し，かつ他の加入しているサービスを受けることができる。国際移動体装置識別情報（ＩＭＥＩ）は，移動機２０２を唯一に識別し，ＳＩＭ２１０は情報の中でも，加入者をシステムに対して識別するために用いられる国際移動体加入者識別情報（ＩＭＳＩ）及び認証のための秘密かぎＫｃを含む。ＩＭＥＩとＩＭＳＩとは独立であり，それによって個人の移動性が許容される。本技術の当業者には既知であるが，ＳＩＭ２１０はパスワード又は個人識別番号によって未承認の利用から保護することができる。
【００２７】
免許不要移動体接続アーキテクチャにおいては，移動機２０２はデュアルモード，すなわち免許を要する無線及び免許不要の無線，並びにそれらを切り替える能力を有する。ＧＳＭモードと免許不要移動体接続モードとを切り替えるために，接続モードスイッチが提供される。移動機２０２は接続点２０３へのＩＰインタフェースを提供し，それによって免許不要移動体接続ネットワーク２０４から移動機２０２へＩＰネットワークを延長できるようにする。接続点２０３は，いかなる免許不要移動体接続アーキテクチャに特有のゲートウェイ機能も提供しないことが望ましい。したがって，移動機２０２と免許不要移動体接続ネットワーク２０４とをブロードバンドＩＰネットワーク２０５を介して相互接続するために，どんな標準の接続点でも用いることができる。接続点２０３は，移動機２０２への免許不要無線リンクを提供し，それはブロードバンドＩＰネットワーク２０５を介して免許不要移動体接続ネットワーク２０４へ接続される。
【００２８】
上述のとおり，免許不要移動体接続ネットワーク２０４はＧＳＭ／ＧＰＲＳ基地局制御装置の機能的均等物を提供する。それはＩＰトランスポートネットワークを介して顧客宅内２０１へ接続され，そして接続点２０３を介して移動機２０２へ接続される。免許不要移動体接続ネットワーク２０４は移動機２０２とのエンド−ツ−エンド通信を維持し，ＧＳＭ／ＧＰＲＳ信号をコアネットワーク２０６へ中継する。特にそれは，コアネットワーク２０６内の移動体交換センタがある機能を用いていないときは，顧客宅内２０１からの音声をＰＣＭ音声にマッピングする。
【００２９】
コアネットワーク２０６は，移動体交換センタ（ＭＳＣ）２１２と，ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）２１４と，訪問者ロケーションレジスタ（ＶＬＲ）２１６と，装置識別情報レジスタ（ＥＩＲ）２１８と，認証センタ２２０とを含む。ＭＳＣ２１２は，ＰＳＴＮ又はＩＳＤＮの通常の交換ノードのように振る舞い，登録，認証，位置更新，ハンドオーバ，ローミング加入者への呼経路制御のような移動体加入者を扱うためのすべての機能を提供する。ＭＳＣ２１２はまた，ＰＳＴＮ又はＩＳＮのような固定ネットワークへの接続も提供する。ＨＬＲ２１４はＭＳＣ２１２及びＶＬＲ２１６と共に動作してＧＳＭの呼経路制御及びローミング能力を提供する。ＨＬＲ２１４は，対応するＧＳＭネットワークに登録されている各加入者の管理情報及び移動機２０２の現在位置のすべてを含む。ＶＬＲ２１６は，ＶＬＲ２１６が管理している地域に現在いる各移動機のための呼制御及び加入サービスの提供に必要な，ＨＬＲ２１４からの選択された管理情報を含む。ＥＩＲ２１８は，ネットワーク上のすべての有効な移動体装置のリストを含むデータベースであって，各移動機はそのＩＭＥＩによって識別される。認証センタ２２０は，各加入者のＳＩＭ２１０カードに格納されている秘密かぎのコピーを格納する保護されたデータベースであって，その秘密かぎは認証及び無線チャネル上の暗号化に用いられる。
【００３０】
免許不要移動体接続ネットワーク２０４と移動機２０２との間のＵｔインタフェースはＩＰトランスポートネットワークを介して動作し，公衆地上移動体ネットワーク（ＰＬＭＮ）コアネットワーク２０６から移動機２０２へのＧＳＭ／ＧＰＲＳ通知信号を中継する。Ｕｔインタフェースは，コアネットワーク２０６内のＧＳＭ移動性管理プロトコル及びそのレベルより上のプロトコルが，移動機２０２とＭＳＣ２１２との間を透過的に搬送されるようにする。これによって移動機２０２はすべてのＧＳＭサービスがＧＳＭ  ＢＳＳにあるかのように享受することができる。免許不要移動体接続アーキテクチャにおいては，免許不要無線リンクが免許を要する無線リンクとは異なる特性を示すので，免許不要移動体接続無線リソース（ＵＭＡ−ＲＲ）プロトコルで従来のＧＳＭ−ＲＲプロトコルを置き換える。移動機２０２と免許不要移動体接続ネットワーク２０４との間のセキュアトンネルを介してＵＭＡ−ＲＲメッセージを搬送するために，転送及び多重化のための免許不要移動体接続トランスポートプロトコル（ＵＭＡ−ＴＰ）が定義される。免許不要移動体接続セキュアトンネルはＩＰ上のＳＳＬ／ＴＣＰを用い，セキュアトンネルを設定する役割を担う。免許不要移動体接続セキュアトンネルはまた，標準の接続点２０３との免許不要無線リンクを管理する役割も担う。免許不要移動体接続アーキテクチャにおいては，免許不要無線リンクに接続するために移動機２０２において標準のＩＰ技術が用いられる。
【００３１】
移動機から免許不要無線リソース通知信号又は高位層メッセージを受信する前に，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は，パスワード，証明書又はＳＩＭカードのような既存の認証方法を用いて移動機２０２の加入者を認証する。移動機２０２と免許不要移動体接続ネットワーク２０４との間の通知信号トラヒックは，例えばＩＰｓｅｃプロトコル又はトランスポート層セキュリティプロトコルを使って暗号化され，完全性を保護される。免許不要移動体接続ネットワーク２０４に対して加入者が認証された後，次に加入者はコアネットワーク２０６に対して認証される。
【００３２】
図３に有効な加入者による中間者攻撃を防ぐ本発明の実施例において実装されるステップを示す。ステップ３０１０において，加入者が免許不要移動体接続ネットワーク２０４に接続すると，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は加入者を認証してセキュアチャネルを確立する。ステップ３０２０において，免許不要移動体接続ネットワーク２０４と移動機２０２との間で免許不要無線リソース信号通知が確立される。ステップ３０３０において加入者は，加入者をコアネットワーク２０６に対して識別する国際移動体加入者識別情報（ＩＭＳＩ）又は一時移動体加入者識別情報（ＴＭＳＩ）を含むメッセージによって，コアネットワーク２０６にサービスを要求する。ステップ３０４０において，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は要求メッセージの内容を検査することなく，要求メッセージをコアネットワーク２０６へ転送する。ステップ３０５０において，要求メッセージに応答してコアネットワーク２０６が移動機２０２へ認証要求を送信する。ステップ３０６０において，加入者は移動機２０２内のＳＩＭ２１０を用いて応答メッセージを生成する。ステップ３０７０において，移動機２０２は応答メッセージを免許不要移動体接続ネットワーク２０４へ送信し，免許不要移動体接続ネットワーク２０４はその応答メッセージの内容を検査することなく，応答メッセージをコアネットワーク２０６へ転送する。ステップ３０８０において，コアネットワーク２０６は応答を検証して，ＢＳＳＭＡＰ暗号モードコマンドメッセージを免許不要移動体接続ネットワーク２０４へ送信する。免許不要移動体接続ネットワーク２０４は，コアネットワーク２０６が暗号モードコマンドメッセージによって供給するアルゴリズムもかぎも用いないので，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は許可されているアルゴリズムのリストを加入者へ単に転送する。ステップ３０９０において，暗号モード設定が完了した後，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は，移動機２０２からコアネットワーク２０６へ送信された移動性管理メッセージを検査する。移動性管理メッセージは，ＣＭサービス要求と，ＣＭ再確立要求と，識別情報応答と，ＩＭＳＩ切離し指示情報と，位置更新要求と，要求結合メッセージとを含む。ステップ３１００において，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は，移動機２０２と免許不要移動体接続ネットワーク２０４との間の以前の認証ステップで得られた移動機２０２の識別情報を，移動性管理メッセージを送信している移動機のＩＭＳＩとマッピングする。移動機２０２と免許不要移動体接続ネットワーク２０４との間の認証ステップ中にＩＭＳＩが用いられていなかったときは，免許不要移動体接続ネットワーク２０４はＨＬＲから加入者プロファイルを取得し，ＨＬＲからＩＭＳＩを取得することができる。ステップ３０１０において，移動性管理メッセージが移動体識別情報フィールドを含んでおり，移動体識別情報フィールドが以前に免許不要移動体接続ネットワーク２０４に対して認証された移動機２０２のＩＭＳＩを含まないときは，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は認証プロセスで得られた移動機２０２のＩＭＳＩを移動体識別情報フィールドにコピーする。これによって，移動機２０２からコアネットワーク２０６へ送信される高位層メッセージにおいて，ある加入者が第２の疑いを持たない加入者のＩＭＳＩ又はＴＭＳＩを用いることができないことを保証する。
【００３３】
図４に免許不要移動体接続構成における中間者攻撃を防ぐための他の実施例において実装されるステップを示す。ステップ４０１０において，加入者が免許不要移動体接続ネットワーク２０４に接続すると，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は加入者を認証してセキュアチャネルを確立する。ステップ４０２０において，免許不要移動体接続ネットワーク２０４と移動機２０２とが，免許不要無線リソース信号通知を確立する。ステップ４０３０において加入者は，加入者をコアネットワーク２０６に対して識別する国際移動体加入者識別情報（ＩＭＳＩ）又は一時移動体加入者識別情報（ＴＭＳＩ）を含むメッセージによって，コアネットワーク２０６にサービスを要求する。ステップ４０４０において，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は要求メッセージの内容を検査することなく，要求メッセージをコアネットワーク２０６へ転送する。ステップ４０５０において，要求メッセージに応答してコアネットワーク２０６が移動機へチャンレンジを送信する。ステップ４０６０において，移動機２０２は暗号かぎを計算し，ＳＩＭ２１０を用いて応答メッセージを生成する。ステップ４０７０において，移動機２０２は応答メッセージを免許不要移動体接続ネットワーク２０４へ送信する。ステップ４０８０において，免許不要移動体接続ネットワーク２０４はその応答メッセージの内容を検査することなく，応答メッセージをコアネットワーク２０６へ転送する。ステップ４０９０において，コアネットワーク２０６は応答を検証して，ＢＳＳＭＡＰ暗号モードコマンドメッセージを免許不要移動体接続ネットワーク２０４へ送信する。ステップ４１００において，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は暗号モードコマンドメッセージを加入者に転送する前に，暗号モードコマンドメッセージに無作為に選択したチャレンジ及び恐らくは追加の情報を含ませる。ステップ４１１０において，ステップ４１００における免許不要移動体接続ネットワーク２０４からのチャレンジに応答して，移動機２０２は，免許不要移動体接続ネットワーク２０４からのメッセージに，暗号かぎを用いて計算されたメッセージ認証符号（ＭＡＣ）と，チャレンジと，可能性のある追加の情報を含ませる。暗号かぎは無線リンクを介しては送信されないので，本実施例はコアネットワーク２０６のチャレンジに関連付けられた暗号かぎを各加入者が知らなければならないことを保証することによって，中間者攻撃を防止する。代替実施例においてはステップ４０１０において，ＭＡＣは移動機の識別情報，すなわち移動機に関連付けられたＩＭＳＩ，及び移動機２０２と免許不要移動体接続ネットワーク２０４との間の認証によって得られた免許不要移動体接続ネットワーク２０４の識別情報を含ませることができる。もう１つの代替実施例においては，ＭＡＣは移動機２０２と免許不要移動体接続ネットワーク２０４との間に確立されたセキュアトンネル（ＩＰｓｅｃ又はＴＬＳ）に関連したメッセージを含ませることができる。
【００３４】
図５に免許不要移動体接続構成における中間者攻撃を防ぐための，また他の実施例において実装されるステップを示す。ステップ５０１０において，加入者が免許不要移動体接続ネットワーク２０４に接続すると，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は加入者を認証してセキュアチャネルを確立する。ステップ５０２０において，移動機２０２と免許不要移動体接続ネットワーク２０４との間で，免許不要無線リソース信号通知が確立される。ステップ５０３０において加入者は，加入者をコアネットワーク２０６に対して識別する国際移動体加入者識別情報（ＩＭＳＩ）又は一時移動体加入者識別情報（ＴＭＳＩ）を含むメッセージによってサービスを要求する。ステップ５０４０において，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は要求メッセージの内容を検査することなく，要求メッセージをコアネットワーク２０６へ転送する。ステップ５０５０において，要求メッセージに応答してコアネットワーク２０６が移動機へ認証要求を送信する。ステップ５０６０において，加入者は移動機２０２内のＳＩＭ２１０を用いて応答メッセージ及びかぎＫｃを生成する。ステップ５０７０において，移動機２０２は応答メッセージを免許不要移動体接続ネットワーク２０４へ送信する。ステップ５０８０において，免許不要移動体接続ネットワーク２０４はその応答の内容を検査することなく，応答をコアネットワーク２０６へ転送する。ステップ５０９０において，コアネットワーク２０６は応答を検証して，ＢＳＳＭＡＰ暗号モードコマンドメッセージを免許不要移動体接続ネットワーク２０４へ送信する。ステップ５１００において，免許不要移動体接続ネットワーク２０４は暗号モードコマンドメッセージを加入者へ転送する。ステップ５１１０において，移動機２０２はかぎＫｃをＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ回送する。本実施例はかぎをＩＰｓｅｃ層又はＴＬＳ層へ回送することによって，更なるメッセージがすべてかぎＫｃ又はかぎＫｃから派生した複数のかぎで保護され，ある加入者がＢＳＳに成りすますことによって他の加入者のかぎを取得することができないので中間者攻撃を防止することを保証する。
【００３５】
前述の記載は，本発明の特定の実施例に向けられている。しかしながら，記載された実施例に対して，それらの利点のいくつか又はすべてを取得することによって，他の変形物及び修正物を作成し得ることは明白である。したがって本願の請求項は，本発明の真の精神及び範囲の中に入るすべての変形物及び修正物を含むことを目的としている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】有効な加入契約を有する加入者が，どのようにして中間者攻撃を実行できるかを示す。
【図２】本発明を実装する免許不要移動体接続アーキテクチャを実装するシステム２００のコンポーネントを示す。
【図３】有効な加入者による中間者攻撃を防止する本発明の実施例において実装されるステップを示す。
【図４】免許不要移動体接続構成における中間者攻撃を防止するための他の実施例を実装するステップを示す。
【図５】免許不要移動体接続構成における中間者攻撃を防止するための，また他の実施例を実装するステップを示す。
【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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【国際調査報告】
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