(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セキュアデータおよび非セキュアデータが多数の暗号化モードのうちの任意の１つにおいて送信されうるネットワーク装置であり、前記ネットワーク装置は、
セキュアデータのソースと、
非セキュアデータのソースと、
前記セキュアデータのソースおよび前記非セキュアデータのソースに結合され、前記セキュアデータおよび前記非セキュアデータが選択的に暗号化される多数の異なる暗号化モードにおいて動作可能な暗号化モジュールと、
前記セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される前記暗号化モードを示すインジケーションを送信することと、前記選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを送信することとのために前記暗号化モジュールに結合された送信機と
を備え、暗号化が開始される場合、前記暗号化モードを示すインジケーションは、スローな関連付けられた制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）暗号モードを示すネットワーク装置。
【請求項２】
前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されないモードを備える請求項１に記載のネットワーク装置。
【請求項３】
前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが部分的に暗号化されるモードを備える請求項１に記載のネットワーク装置。
【請求項４】
前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されるモードを備える請求項１に記載のネットワーク装置。
【請求項５】
前記暗号化モードを示すインジケーションは、システム制御メッセージにおける少なくとも２ビットの情報を備える請求項１に記載のネットワーク装置。
【請求項６】
前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む無線リソース管理情報要素を備える請求項５に記載のネットワーク装置。
【請求項７】
前記ネットワーク装置は、モバイル無線インタフェース層３仕様書 ３ＧＰＰ ＴＳ４４.０１８と題された電気通信規格にしたがって動作可能である請求項６に記載のネットワーク装置。
【請求項８】
前記システム制御メッセージは、専用共通制御チャネル（ＤＣＣＨ）で送信される請求項７に記載のネットワーク装置。
【請求項９】
前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む暗号応答情報要素の形態で、前記無線リソース管理情報要素を含む暗号化モードコマンドメッセージを備える請求項８に記載のネットワーク装置。
【請求項１０】
前記非セキュアデータは、ＳＡＣＣＨデータである請求項７に記載のネットワーク装置。
【請求項１１】
セキュアデータおよび非セキュアデータが多数の異なる暗号化モードのうちの任意の１つにおいて受信されうる無線端末装置であり、前記無線端末装置は、
セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される前記暗号化モードを示すインジケーションを受信することと、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを受信することとを実行するための受信機と、
前記インジケーションで示された暗号化モードにしたがって、前記受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に復号して、復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成するために前記受信機に結合された復号モジュールと、
前記復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータをデコードするデコーダとを備え、暗号化がイネーブルされる場合、前記暗号化モードを示すインジケーションは、スローな関連付けられた制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）暗号モードを示す無線端末装置。
【請求項１２】
前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されないモードを備える請求項１１に記載の無線端末装置。
【請求項１３】
前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが部分的に暗号化されるモードを備える請求項１１に記載の無線端末装置。
【請求項１４】
前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されるモードを備える請求項１１に記載の無線端末装置。
【請求項１５】
前記受信されたインジケーションは、システム制御メッセージにおける少なくとも２ビットの情報を備える請求項１１に記載の無線端末装置。
【請求項１６】
前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む無線リソース管理情報要素を備える請求項１５に記載の無線端末装置。
【請求項１７】
前記無線端末装置は、モバイル無線インタフェース層３仕様書 ３ＧＰＰ ＴＳ４４.０１８と題された電気通信規格にしたがって動作可能である請求項１６に記載の無線端末装置。
【請求項１８】
前記システム制御メッセージは、専用共通制御チャネル（ＤＣＣＨ）で受信される請求項１７に記載の無線端末装置。
【請求項１９】
前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む暗号応答情報要素の形態で、前記無線リソース管理情報要素を含む暗号化モードコマンドメッセージを備える請求項１８に記載の無線端末装置。
【請求項２０】
前記非セキュアデータは、ＳＡＣＣＨデータである請求項１７に記載の無線端末装置。
【請求項２１】
前記非セキュアデータは制御データを備える請求項１１に記載の無線端末装置。
【請求項２２】
前記システム制御メッセージは、前記インジケーションを含む、システム情報タイプ３メッセージと、システム情報タイプ４メッセージと、システム情報タイプ６メッセージとのうちの１つを備える請求項５に記載のネットワーク装置。
【請求項２３】
前記インジケーションは、前記システム制御メッセージのＳＩ３レストオクテットと、ＳＩ４レストオクテットと、ＳＩ６レストオクテットとのうちの１つにおける前記システム制御メッセージ内の「ＳＡＣＣＨ暗号モード」フィールドに含まれる請求項２２に記載のネットワーク装置。
【請求項２４】
セキュアデータおよび非セキュアデータが多数の暗号化モードのうちの任意の１つにおいて送信されうる方法であり、前記方法は、
ネットワーク装置がセキュアデータのソースを提供することと、
前記ネットワーク装置が非セキュアデータのソースを提供することと、
暗号化モジュールが多数の異なる暗号化モードのうちの１つにしたがって前記セキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に暗号化して、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成することと、
送信機が前記セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される前記暗号化モードを示すインジケーションを送信することと、
前記送信機が前記選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを送信することと
を備え、暗号化が開始される場合、前記暗号化モードを示すインジケーションは、スローな関連付けられた制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）暗号モードを示す方法。
【請求項２５】
前記セキュアデータが暗号化されるモードと、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されないモードとを備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが部分的に暗号化されるモードを備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されるモードを備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記暗号化モードを示すインジケーションは、システム制御メッセージにおける少なくとも２ビットの情報を備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む無線リソース管理情報要素を備える請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記方法は、モバイル無線インタフェース層３仕様書 ３ＧＰＰ ＴＳ４４.０１８と題された電気通信規格にしたがう請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記システム制御メッセージは、専用共通制御チャネル（ＤＣＣＨ）で送信される請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む暗号応答情報要素の形態で、前記無線リソース管理情報要素を含む暗号化モードコマンドメッセージを備える請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記非セキュアデータは、ＳＡＣＣＨデータである請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
多数の異なる暗号化モードのうちの任意の１つでセキュアデータおよび非セキュアデータを受信する方法であって、前記方法は、
受信機が前記セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される前記暗号化モードを示すインジケーションを受信することと、
前記受信機が前記選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを受信して、受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成することと、
復号モジュールが前記インジケーションで示された暗号化モードにしたがって、前記受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に復号して、復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成することと、
デコーダが前記復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータをデコードすることと
を備え、暗号化がイネーブルされる場合、前記暗号化モードを示すインジケーションは、スローな関連付けられた制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）暗号モードを示す方法。
【請求項３５】
前記セキュアデータが暗号化されるモードと、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されないモードとを備える請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが部分的に暗号化されるモードを備える請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されるモードを備える請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
前記受信されたインジケーションは、システム制御メッセージにおける少なくとも２ビットの情報を備える請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む無線リソース管理情報要素を備える請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記方法は、モバイル無線インタフェース層３仕様書 ３ＧＰＰ ＴＳ４４.０１８と題された電気通信規格にしたがう請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記システム制御メッセージは、専用共通制御チャネル（ＤＣＣＨ）で受信される請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む暗号応答情報要素の形態で、前記無線リソース管理情報要素を含む暗号化モードコマンドメッセージを備える請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記非セキュアデータは、ＳＡＣＣＨデータである請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
前記非セキュアデータは制御データを備える請求項３４に記載の方法。
【請求項４５】
少なくとも１つの他の無線通信装置と通信するように構成された複数の無線通信装置を備える通信システムにおける装置であって、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードを選択的に決定するように構成され、１または複数のデータソースからセキュアデータおよび非セキュアデータを受信するように構成された暗号化モジュールと、
前記セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される前記暗号化モードを示すインジケーションを送信することと、前記選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを送信することとのために前記暗号化モジュールに結合された送信機とを備え、暗号化が開始される場合、前記暗号化モードを示すインジケーションは、スローな関連付けられた制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）暗号モードを示す装置。
【請求項４６】
レディ信号を受信するように構成された受信機をさらに備え、前記送信機は、前記レディ信号に基づいて、前記暗号化モードを示すインジケーションを送信する請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記装置は、無線通信システムのモバイル通信デバイスまたはネットワーク構成要素である請求項４５に記載の装置。
【請求項４８】
少なくとも１つの他の無線通信装置と通信するように構成された複数の無線通信装置を備える通信システムにおける装置であって、
セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードを示すインジケーションを受信することと、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを受信することとを実行するための受信機と、
前記インジケーションで示された暗号化モードにしたがって、前記受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に復号して、復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成するために前記受信機に結合された復号モジュールと
を備え、暗号化がイネーブルされる場合、前記暗号化モードを示すインジケーションは、スローな関連付けられた制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）暗号モードを示す装置。
【請求項４９】
前記装置が、前記暗号化モードを示すインジケーションを処理しうることを示すレディ信号を送信するように構成された送信機をさらに備える請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】
前記装置は、無線通信システムのモバイル通信デバイスまたはネットワーク構成要素である請求項４８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、２０１０年１１月１７日に提出された米国特許仮出願６１／４１４６２９号に対する優先権および利益に関し、それらを主張するものである。これは、その全体が以下に完全に説明されているかのように、参照によって本明細書において組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明の実施形態は一般に、通信デバイス、システム、および方法に関し、特に、セキュアデータおよび非セキュアデータの送受信を可能にするデバイス、方法、およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的に、通信システムは、データ信号をエンクリプトすることによってユーザデータのプライバシーを保護することを支援することができる。例えば、データ信号は、送信される前にエンクリプトされることができ、また、受信機機器によってデクリプトされることができる。別の例として、ストリーミングビデオまたは音声のようなインターネットデータは、無許可のユーザが、そのデータに対するアクセスを取得することを防ぐためにエンクリプトされうる。さらに、通信システムにおいて、音声信号は、ユーザにプライバシーを提供するためにエンクリプトされうる。さまざまなエンクリプション技術が知られており、有線および無線の通信システム規格を含むさまざまな規格において定義されることもある。
【０００４】
エンクリプションまたは暗号化(encyption or ciphering）は、情報のより優れたセキュリティまたは機密性を提供することを目的として情報をエンクリプトするために使用される。暗号化は、意図された受信者以外の誰かによる情報への無許可のアクセスを防ぐのを支援し、典型的に、暗号化は、暗号化アルゴリズムによって実現されうる。情報は通常、信号においてデータとして送信される前に暗号化コードを用いて暗号化される。暗号鍵は、暗号化コードに関連付けられる。暗号化された情報は、対応する復号（deciphering）鍵と、関連付けられた復号コードを用いて、送信された信号から取得されることができるのみである。いくつかのシステムにおいて、暗号鍵は、復号鍵と同じである。暗号化は、例えば、インターネットによる通信のような、情報のセキュリティが望まれるあらゆる種類のアプリケーションにおいて使用される。
【０００５】
暗号化アルゴリズムが一定のセキュリティを提供するが、それにもかかわらず、暗号を破る（break）ことは可能である。これは通常、トレーニングによってか、復号鍵を判定しようという試みを、より良い結果を取得するために前の試みの結果にしたがってコードを毎回変化させて、反復してまたは繰り返して（iterative or repeated）行うアルゴリズムを繰り返し適合させることによってなされる。これは、結果が正しい復号鍵に収束する（converge on)まで行われる。暗号を破ることは計算的にインテンシブであるが、近年における安価な計算能力の利用可能性は、このような暗号を破る能力が、今では多くの人々の手の届く範囲にあるということを意味している。これは、セキュアデータを送受信することを必要とする個人および団体に対する重大なセキュリティリスクをもたらす。
【０００６】
現在の無線通信システムは、通常、データが、（暗号化動作モードにしたがって）暗号化されて、または（暗号化されない（unciphered）動作モードにしたがって）暗号化されることなく送信されうるように動作する。暗号化モード（ciphering mode）中、セキュアデータ（例えば、トラフィックチャネルで送信されるユーザデータ）および非セキュアデータ（例えば、制御チャネルで送信される制御データ）は、同じ暗号鍵を用いて暗号化される。セキュアデータおよび非セキュアデータの両方ともを同じ方式で暗号化することは、ユーザデータに対するセキュリティリスクを示しうる。繰り返されるデータのための反復レートを最小限にすることは、潜在的に有用であるが、十分にセキュアされた通信システムを完全に提供することができない可能性が高い。
【０００７】
本発明の実施形態は、上述された課題のみならずその他の課題に対処するものであると考えられる。本発明の実施形態は、通信システム構成要素間でのセキュアデータおよび非セキュアデータの送受信を可能にすることができるデバイス、方法、およびシステムを可能にし、提供するためにプロビジョニングされる。
【発明の概要】
【０００８】
本発明のさまざまな実施形態の最大範囲が、本文書の最後における特許請求の範囲によって定義される。読者がさまざまな特徴を迅速にプレビューすることを助けるために、典型的な実施形態が、下記に要約され、また、下記に詳細に説明される。特定の典型的な実施形態が詳細に説明されるが、これに関してもやはり、特許請求の範囲が、本発明のさまざまな実施形態の最大範囲を説明している。
【０００９】
いくつかの実施形態は、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードのインジケーションを送信することによって、特定のモードを使用するように無線端末に効率的にコマンドすることができるネットワークを含みうる。無線端末はそのインジケーションを受信し、非セキュアチャネルによって送信されたデータを復号することをディスエーブルしうる。この特徴は、非セキュアデータが暗号化されず、セキュアデータが暗号化される場合に、モバイル局での処理における大幅な低減と、セキュアデータのセキュリティの増大を提供する。ネットワークは、アップリンクおよび／またはダウンリンクで非セキュアデータの暗号化を動的に制御しうる。
【００１０】
いくつかの実施形態は、セキュアデータおよび非セキュアデータが多数の暗号化モードのうちの任意の１つにおいて送信されうるネットワーク装置に関しうる。このようなネットワーク装置は一般に、セキュアデータのソースと、非セキュアデータのソースと、暗号と、送信機とを備えうる。暗号は、セキュアデータのソースと、非セキュアデータのソースとに結合されうる。暗号は、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される多数の異なる暗号化モードで動作しうる。送信機は、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードを示すインジケーションを送信することと、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを送信することとのために暗号に結合されうる。
【００１１】
その他の実施形態は、セキュアデータおよび非セキュアデータが多数の異なる暗号化モードのうちの任意の１つにおいて送信されうる無線端末／装置を含みうる。このようなデバイスは一般に、受信機と、復号モジュールと、デコーダとを含みうる。受信機は、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードを示すインジケーションを受信することができ、かつ、暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを受信するためのものでありうる。復号モジュールは、復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成するために、インジケーションで示された暗号化モードにしたがって、受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に復号するために受信機に結合されうる。デコーダは、復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータをデコードしうる。
【００１２】
いくつかの実施形態は、セキュアデータおよび非セキュアデータが多数の暗号化モードのうちの任意の１つにおいて送信されうる方法を含みうる。方法の実施形態は、セキュアデータのソースと、非セキュアデータのソースとを提供することを備えうる（いくつかの方法の実施形態は、このようなソースのプロビジョニングを含まず、このようなソースからデータを受信することのみを含みうる）。方法の実施形態はまた、多数の異なる暗号化モードのうちの１つにしたがってセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に暗号化して、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成することを含みうる。方法の実施形態はまた、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードを示すインジケーションを送信することを含みうる。さらに、方法の実施形態は、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを送信することを含みうる。
【００１３】
さらに別の他の方法の実施形態は、多数の異なる暗号化モードのうちの任意の１つにおいてセキュアデータおよび非セキュアデータを受信することを含みうる。このような方法は、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に符号化される暗号化モードを示すインジケーションを受信すること、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを受信して、受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成すること、インジケーションで示された暗号化モードにしたがって受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に復号して、復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成すること、および／または復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータをデコードすること、のうちの１または複数を含みうる。
【００１４】
実施形態はまた、少なくとも１つの他の無線通信装置と通信するように構成された複数の無線通信装置を備える通信システムを含みうる。このようなシステムにおいて、装置は一般に、暗号および送信機を備えうる。暗号は、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードを選択的に決定するように構成されうる。暗号は、１または複数のデータソースからセキュアデータおよび非セキュアデータを受信するように構成されうる。送信機は、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードを示すインジケーションを送信することと、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを送信することとのために暗号に結合されうる。
【００１５】
さらに別の追加的な実施形態は、少なくとも１つの他の無線通信装置と通信するように構成された複数の無線通信装置を備える通信システムを含みうる。このようなシステムにおいて、装置は、受信機および復号モジュールを含みうる。受信機は、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードを示すインジケーションを受信するように構成されることができ、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを受信するためのものでありうる。復号モジュールは、インジケーションで示された暗号化モードにしたがって、受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に復号して、復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成するために受信機に結合されうる。
【００１６】
本発明のその他の態様、特徴、および実施形態は、添付の図面と併せて以下の本発明の具体的な典型的な実施形態の説明を参照することで、当業者に対して明らかになるだろう。本発明の特徴が、以下の特定の実施形態および図面に関して説明されうる一方で、本発明のすべての実施形態は、本明細書において説明される１または複数の有利な特徴を含みうる。言い換えると、１または複数の実施形態が、特定の有利な特徴を有しているように説明されるが、このような１または複数の特徴はまた、本明細書において説明された発明のさまざまな実施形態にしたがって使用されうる。同様の形式において、典型的な実施形態が、デバイス、システム、または方法の実施形態として以下に説明される一方で、このような典型的な実施形態は、さまざまなデバイス、システム、および方法において実施されうると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本発明のさまざまな実施形態のさらなる特徴および利点が、添付の図面と共にコンテキストにおいて提供される以下の詳細な説明を考慮することからより明確になるだろう。
【図１】図１は、本発明のいくつかの実施形態にしたがう無線セルラ通信システムの要素の回路図である。
【図２】図２は、本発明のいくつかの実施形態にしたがう無線通信システムのネットワークにおいて使用するためのネットワーク装置の回路図である。
【図３】図３は、本発明のいくつかの実施形態にしたがう無線通信システムの無線端末装置の回路図である。
【図４】図４は、本発明のいくつかの実施形態にしたがう無線通信システムのネットワークにおいて使用するための別のネットワーク装置の回路図である。
【図５】図５は、本発明のいくつかの実施形態にしたがう無線通信システムの別の無線端末装置の回路図である。
【図６】図６は、本発明のいくつかの実施形態にしたがってセキュアデータおよび非セキュアデータを送信するための処理ステップを示すフロー図である。
【図７】図７は、本発明のいくつかの実施形態にしたがって、ＧＥＲＡＮ通信システムにおいてセキュアデータおよび非セキュアデータを受信するための第１の処理ステップのセットを示すフロー図である。
【図８】図８は、本発明のいくつかの実施形態にしたがって、ＧＥＲＡＮ通信システムにおいてセキュアデータおよび非セキュアデータを受信するための第２の処理ステップのセットのフロー図である。
【図９】図９は、ネットワークによって送信されたＳＡＣＣＨデータが、本発明のいくつかの実施形態にしたがうデータの送信中に常に暗号化された情報を備える場合の、ＧＥＲＡＮ通信システムのネットワークおよびモバイル局の挙動を示すシーケンスチャートである。
【図１０】図１０は、ネットワークによって送信されたＳＡＣＣＨデータが、本発明のいくつかの実施形態にしたがうデータの送信中に常に復号された情報を備える場合の、ＧＥＲＡＮ通信システムのネットワークおよびモバイル局の挙動を示すシーケンスチャートである。
【図１１】図１１は、ネットワークによって送信されたＳＡＣＣＨデータが、本発明のいくつかの実施形態にしたがうデータの送信中に暗号化された情報および復号された情報の両方ともを備える場合の、ＧＥＲＡＮ通信システムのネットワークおよびモバイル局の挙動を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、無線セルラ通信システム１００の要素の回路図である。無線セルラ通信システム１００は、基地局１１０、１１１、１１４と、基地局コントローラ１４１乃至１４４と、モバイル交換センター１５１、１５２とを備えるネットワーク１０１を含む。これらの構成要素は、本明細書において、ネットワーク構成要素または無線端末とも称されうる。
無線通信システム１００はまた、無線リンク１６０によって基地局１１０、１１１、１１４と通信することができるモバイル局１２３乃至１２７を含む。ダウンリンク信号は、ネットワーク１０１の基地局１１０、１１１、１１４によって送信され、モバイル局１２３乃至１２７によって受信される。アップリンク信号は、モバイル局１２３乃至１２７によって送信され、ネットワーク１０１の基地局１１０、１１１、１１４によって受信される。基地局１１０、１１１、１１４およびモバイル局１２３乃至１２７は各々、信号を送信および受信するためにそれぞれ使用される送信機および受信機を有する。
【００１９】
基地局コントローラ１４１乃至１４４は、同じセルにおいて、または異なるセルにおいて、異なるモバイル局１２３乃至１２７へデータを搬送し、かつそれらからデータを搬送する信号をルーティングするように動作する。基地局コントローラ１４１乃至１４４は、信号をルーティングするようにモバイル交換センター１５１、１５２の制御下で動作しうる。モバイル交換センター１５１、１５２は、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）１６２に接続される。データを搬送する信号は、公衆交換電話ネットワーク１６２によって、モバイル局１２３乃至１２７の各々と、その他の通信ネットワークの通信機器との間で転送されうる。よって、公衆交換電話ネットワーク１６２は、呼出が、無線通信システム１００とその他の通信システムとの間でルーティングされることを可能にする。このようなその他の通信システムは、有線システムと、光ファイバーシステムと、異なる規格に準拠する異なるタイプのその他のセルラモバイル通信システムとを含む。
【００２０】
図２は、無線通信システムのネットワークにおいて使用するためのネットワーク装置２００の回路図である。ネットワーク装置２００は基地局（図１における１１０）を備えうる。ネットワーク装置２００は一般に、セキュアデータのソース２０１と、非セキュアデータのソース２０２と、暗号化モジュール２０３とを備える。データソース２０１、２０２は、１または複数のデータストア内に物理的に位置し、さらに、ネットワーク機能を実行する際にネットワーク装置２００によってソース供給されうる。暗号化モジュール２０３は、ソース２０１、２０２からセキュアデータおよび非セキュアデータを受信しうる。
ネットワーク装置はまた、メモリ２０４を含み、メモリ２０４は、暗号化モジュール２０３によって使用するための１または複数の暗号を記憶しうる。暗号は、オプション的に、暗号化モジュール２０３に記憶されうる。
【００２１】
暗号化モジュール２０３は、本発明のさまざまな実施形態にしたがって、多数の異なる暗号化モードのうちの任意の１つにおいて動作可能である。例えば、暗号化モジュールは、ソース２０１、２０２から受信されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に暗号化しうる。これは、セキュアデータが暗号化され、非セキュアデータが全体的に暗号化されないモード、セキュアデータが暗号化され、非セキュアデータが部分的に暗号化されるモード、セキュアデータが暗号化され、非セキュアデータが全体的に暗号化されるモード、および／またはそれらのその他の組み合わせを含む複数の動作モードを可能にする。
全体的または部分的に暗号化されない非セキュアデータを送信することは、２０１０年２月２５日に公開されたＰＣＴ特許出願公開番号ＷＯ２０１０／０２１７６４号において説明されるような、通信のセキュリティを増大させる。これは、以下に完全に説明されているかのように、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。非セキュアデータは全体的に暗号化されることなく送信されることが現在は好まれる。これは、低減されたモバイル局処理と、送信されたセキュアデータのための増大したセキュリティとをもたらすことができる。
【００２２】
暗号化モジュール２０３は、セキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に暗号化するために、複数の暗号化モードのうちのどれが使用されるかを示すインジケーションを生成する。送信機２０５は、インジケーションと、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータとの両方を含むデータ信号２０６を送信するように動作する。インジケーションと、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータはまた、異なる信号において一緒に、または連続して送信されうる。選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを送信する前にインジケーションを送信することによって、インジケーションを受信した無線端末は、暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを受信する前に、インジケーションにしたがってその回路を構成できる。例えば、インジケーションが、非セキュアデータが暗号化されない暗号化モードを示す場合、無線端末は、これが受信する暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータが復号されることなくデコードされるように、その回路を構成しうる。
【００２３】
非セキュアデータ（un-secure data）が暗号化されないと予め決定されている場合、ネットワーク装置２００は、非セキュアデータのソース２０２が送信機２０５に接続されるように構成されうる。これは、暗号化モジュール２０３をバイパスすることと、暗号化モジュール２０３における処理オーバヘッドを低減することを可能にする。代替的に、スイッチアレンジメントが、非セキュアデータのソース２０２を、暗号化モジュール２０３または送信機２０５のどちらかに選択的に接続するために使用されうる。
【００２４】
図３は、無線端末装置３００の回路図である。無線端末装置３００は、図１に示されたモバイル局１２５のようなモバイル局であるか、無線システムの別の構成要素でありうる。無線端末装置３００は一般に、上述されたネットワーク装置２００のような、基地局（図１の１１０）によって送信されたデータ信号を受信しうる受信機３０１を備えうる。
【００２５】
本発明の実施形態で使用されるデータ信号は、さまざまな特性を有しうる。例えば、データ信号は一般に、（本明細書において説明されるように）セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される、多数の異なる暗号化モードのうちの１つを示すインジケーションを含むメッセージを備えうる。データ信号はまた、受信されたインジケーションによって示された暗号化モードにしたがって選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを備えうる。インジケーションは、セキュアデータが暗号化され、非セキュアデータが全体的に暗号化されない暗号化モード、セキュアデータが暗号化され、非セキュアデータが部分的に暗号化されるモード、セキュアデータが暗号化され、非セキュアデータが全体的に暗号化されるモード、および／またはそれらのその他の組み合わせを示しうる。
【００２６】
受信機３０１は、受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを、復号モジュール３０２に提供しうる。復号モジュール３０２は、受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に復号しうる。復号は、受信されたインジケーションで示された暗号化モードにしたがってなされうる。復号モジュール３０２は、選択的に復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータをデコーダ３０３に提供しうる。セキュアデータが暗号化され、非セキュアデータが全体的に暗号化されないモードをインジケーションが示す場合、復号モジュール３０２は、受信されたセキュアデータを復号し、復号されたセキュアデータをデコーダ３０３に提供して、受信された非セキュアデータを、その受信された非セキュアデータを復号することなくデコーダ３０３に提供するように動作する。デコーダ３０３は、復号されたセキュアデータおよび非セキュアデータをデコードして、デコードされたデータを生成する。
【００２７】
非セキュアデータが暗号化されないと予め決定されている場合、無線端末装置３００は、受信機３０１がデコーダ３０３に接続されるように構成されうる。これは、復号モジュール３０２をバイパスすることと、復号モジュール３０２における処理オーバヘッドを低減することとを可能にする。スイッチアレンジメントはまた、受信機３０１を、復号モジュール３０２またはデコーダ３０３のどちらかに選択的に接続するために使用されうる。
【００２８】
使用されると、無線端末装置３００は最初、データが受信機３０１によって受信され、復号モジュール３０２に提供され、復号されることなく復号モジュール３０２によって直接的に出力される暗号化されないモードで動作する。受信されたデータは、デコーダ３０３によってデコードされる。無線端末装置３００が暗号化されないモードで動作している間、無線端末装置３００の受信機３０１は、例えば、ネットワーク装置２００のような基地局によって送信されたデータ信号を受信する。受信されたデータ信号は、暗号化モードを示すインジケーションを備える全体的に暗号化されないデータを備えるメッセージを備える。このインジケーションは、ネットワーク装置２００によって送信されたインジケーションと同一であり、上記で説明されている。
【００２９】
受信機３０１はさらに、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを備えるデータ信号を受信する。選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータは、インジケーションで示されたモードに依存して、暗号化されないデータおよび／または暗号化されたデータを備えうる。受信機は、受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを、復号モジュール３０２に提供する。復号モジュール３０２は、受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に復号して、復号されたデータを選択的に生成するように動作する。復号モジュール３０２は、デコーダ３０３に対して、選択的に復号されたデータを出力するように動作する。デコーダ３０３は、選択的に復号されたデータをデコードするように動作する。
【００３０】
図４は、無線通信システムのネットワークにおいて使用するための別のネットワーク装置４００の回路図である。ネットワーク装置４００は一般に、図２に示される対応する要素と同一であり、上記に説明されているため、ここで再び説明される必要のないセキュアデータのソース２０１と、非セキュアデータのソース２０２と、暗号化モジュール２０３と、メモリ２０４と、送信機２０５とを備えうる。
【００３１】
ネットワーク装置４００はさらに、データ信号を受信するための受信機４０１を備える。例えば、データ信号４０２は、（例えば、無線端末装置３００のような）無線端末によって送信される。受信されたデータ信号４０２は、暗号化されたデータおよび／または暗号化されないデータを備え、暗号化されうるまたは暗号化されない制御データを備えうる。受信機４０１に結合された復号モジュール４０３は、受信機４０１によって出力される暗号化されたデータを復号するように動作して、復号されたデータを生成する。復号モジュール４０３はまた、それが受信する暗号化されないデータを出力して、暗号化されないデータを生成するように動作する。デコーダ４０４は、復号モジュール４０３に結合され、復号されたデータと、暗号化されないデータとをデコードして、デコードされたデータを生成するように動作する。受信機４０１、復号モジュール４０３、およびデコーダ４０４は、メモリ２０４に含まれる命令群にしたがって、コントローラ４０５によって制御される。受信機４０１、復号モジュール４０３、およびデコーダ４０４の機能はそれぞれ、図３の要素３０１乃至３０３の機能と実質的に同じである。これらの機能は、ネットワーク装置２００が、無線端末３００のような無線端末によって送信されたデータ信号を受信、復号、およびデコードできるようにする。
【００３２】
図５は、無線通信システムの別の無線端末装置５００の回路図である。無線端末装置５００は一般に、受信機３０１と、復号モジュール３０２と、デコーダ３０３とを備えうる。
これら３つの要素３０１乃至３０３は、図３の受信機３０１、復号モジュール３０２、およびデコーダ３０３にそれぞれ対応する。使用されると、受信機３０１は、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードを示す、ネットワーク装置４００のようなネットワーク装置によって送信されたインジケーションを受信する。受信機３０１はまた、ネットワーク装置によって送信された、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを受信する。
【００３３】
無線端末装置５００はさらに、セキュアデータのソース５０１と、非セキュアデータのソース５０２と、暗号化モジュール５０３とを備える。これら３つの要素３０１乃至３０３は、図２の要素２０１乃至２０３のそれぞれの機能と実質的に同じ機能を有する。暗号化モジュール５０３は、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータをエンコーダ５０４に提供する。エンコーダ５０４は、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータをエンコードするように動作し、エンコードされたセキュアデータおよび非セキュアデータを送信する送信機５０６にエンコードされたセキュアデータおよび非セキュアデータを提供する。
【００３４】
受信機３０１、復号モジュール３０２、デコーダ３０３、暗号化モジュール５０３、エンコーダ５０４、および送信機５０６の動作は、メモリ５０８に含まれる命令群を用いることによってコントローラ５０７によって制御される。セキュアデータのソース５０１、非セキュアデータのソース５０２、暗号化モジュール５０３、エンコーダ５０４、および送信機５０６は一緒に、無線端末装置５００が、ネットワーク装置が受信しうるセキュアデータおよび非セキュアデータを備えるデータ信号を送信できるようにする。
【００３５】
使用されると、送信機５０６は、受信機３０１によって受信された暗号化モードを示すインジケーションに応答してレディ信号を送信しうる。装置５００が暗号化／暗号化されないデータを受信することができることを示すレディ信号が、別のネットワーク構成要素に送信されうる。例えば、レディ信号は、暗号化および復号能力が無線端末５００においてイネーブルされていることを示す役目を果たす。レディ信号は、暗号化および復号が、暗号化モードを示すインジケーションを送信したネットワーク装置４００に対してイネーブルされていることを示すインジケーションを提供する役目を果たす。いくつかの実施形態では、送信機５０６は、ネットワーク装置４００に他の形式でレディ信号を送信し、それにより、無線端末５００が暗号化および復号能力を有することをネットワーク装置にアラートしうる。
【００３６】
受信機３０１、復号モジュール３０２、デコーダ３０３、暗号化モジュール５０３、エンコーダ５０４、および送信機５０６によって実行されるさまざまな機能は、さまざまな方法でグループ化されうる。例えば、暗号化モジュール５０３およびエンコーダ５０４は同じ回路の一部でありうる。さまざまな機能はすべて、メモリ５０８と一緒に単一のプロセッサ回路内に含まれうる。
【００３７】
図６は、セキュアデータおよび非セキュアデータを送信するための処理ステップを示すフロー図６００である。ブロック６０１において、第１のデータ信号はネットワーク装置４００によって送信される。第１のデータ信号は使用される暗号を示す。第１のデータ信号は、インジケーションを含むメッセージを備えうる。メッセージは、暗号化が開始されるべきかどうかと、開始されるべき場合は、どの暗号化アルゴリズム（暗号）を使用するかとを定義する暗号モード(cipher mode)情報を含みうる。
【００３８】
ブロック６０２において、第２のデータ信号はネットワーク装置４００によって送信される。第２のデータ信号は、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される多数の暗号化モードのうちの１つを示す。暗号化モードを示すインジケーションは、ネットワーク装置２００、４００によって送信されたインジケーションと同一であり、上記で説明されている。第２のデータ信号は、暗号化モードを示すインジケーションを含むメッセージを備えうる。メッセージは、ネットワークおよび無線端末がその暗号化モードを使用するべきかを定義する暗号モード情報を含みうる。第１および第２のデータ信号は一緒に、使用されるべき暗号を示すインジケーションと、暗号化モードを示すインジケーションとの両方ともを提供する１つのデータ信号でありうる。両方のインジケーションが、１つのメッセージに含まれうる。
【００３９】
ブロック６０３において、オプション的に、レディ信号が受信される。レディ信号は、無線端末装置５００によって送信される。レディ信号は、ネットワーク装置４００によって受信される。レディ信号は、暗号化および復号が無線端末装置５００においてイネーブルされていることを示す。
【００４０】
ブロック６０４において、セキュアデータ（例えば、音声データ）は、第１のデータ信号によって示された暗号を用いて、第２のデータ信号によって示された暗号化モードを用いて暗号化される。
【００４１】
図６の実例的な実施形態において、インジケーションで示された暗号化モードは、セキュアデータが暗号化され、非セキュアデータが全体的に暗号化されないモードである。したがって、ブロック６０４において、セキュアデータのみが暗号化され、非セキュアデータは暗号化されない。オプション的に、ブロック６０４において実行された暗号化は、ブロック６０３においてレディ信号を受信するネットワーク装置４００に依存する。このレディ信号は、無線端末装置５００によって送信される。非セキュアデータは、オプション的に、部分的に暗号化されうる。ブロック６０５、６０６において、暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータが送信される。
【００４２】
上記の実例の説明と、関連付けられた図面は、多くの異なるタイプの無線通信システムに適用されうる一般的な動作の原理と、一般的な特徴とを示す役目を果たす。説明の下記の部分は、これらの一般的な動作の原理と、一般的な特徴が、特定のタイプの無線通信システムにどのように適用されうるかを説明する。
【００４３】
一般的なパケットラジオシステム（ＧＰＲＳ）は、グローバルシステム・フォー・モバイルコミュニケーション（ＧＳＭ（登録商標））として知られている通信規格のセットに従う無線通信システムにおいてパケットデータがどのように送受信されるかを定義する規格のセットである。ＧＰＲＳのさらなる開発は、まとめて、エンハンストＧＰＲＳ（ＥＧＰＲＳ）として知られるか、さもなければ、エンハンストデジタルＧＳＭエボリューション（ＥＤＧE）として知られる規格のセットである。これらの規格のセットはすべて、まとめて、ＧＳＭ／ＥＤＧＥラジオアクセスネットワーク（ＧＥＲＡＮ）として知られ、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）として知られる規格設定団体によって維持される。ＧＥＲＡＮのためのエンクリプション技術は、２００６年６月２３日に公開された仕様書、3GPP TS 42.009 “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and Systems Aspects; Security Aspects (Release 4) version 4.1.0,において定義される。
【００４４】
ＧＥＲＡＮシステムのネットワークが、モバイル局が暗号化を使用することを開始するべきと判定した場合、ネットワークのネットワーク装置（例えば、ネットワーク装置４００）は、暗号化モードコマンド（ＣＩＰＨＥＲＩＮＧ ＭＯＤＥ ＣＯＭＭＡＮＤ）メッセージを備えるデータ信号を送信する。暗号化モードコマンドメッセージは、暗号モード設定（ＣＩＰＨＥＲ ＭＯＤＥ ＳＥＴＴＩＮＧ）情報要素（ＩＥ）として知られるラジオリソース管理情報要素を備える。暗号モード設定情報要素は、使用される暗号を示す役目を果たし、また、暗号が使用されない（すなわち、データが、暗号化されることなく送受信されるべきである）ことを示す可能性がある。
【００４５】
暗号化モードコマンドメッセージはまた、暗号応答（ＣＩＰＨＥＲ ＲＥＳＰＯＮＳＥ）情報要素として知られるラジオリソース管理情報要素を備える。暗号応答情報要素は、現在、暗号（ビット５、６、７）と、３つの未使用またはスペアのビット（ビット２、３、４）を定義する情報を含む８ビットのオクテットである。好都合なことに、これら３つのスペアのビットのうちの２つは、モバイル局１２３乃至１２７に対して、ＳＡＣＣＨ暗号化状態が使用されると示すために使用されうる。これは、下記の表１に例示されるように、暗号応答情報要素を変形（modify）することによって達成される。
【００４６】
このように、既存のラジオリソース管理情報要素は、非セキュアデータが暗号化されることなく送受信されることを示すインジケーションを含む追加のシグナリングを含むように容易に適合されうる。全体的に暗号化されない非セキュアデータを受信および処理できる無線端末が使用されうる。部分的に暗号化され、部分的に暗号化されない非セキュアデータを受信できる無線端末が使用されうる。追加的に、無線端末は、非セキュアデータが送信されるモードにしたがって、その処理を調節しうる。
【００４７】
代替的にＳＡＣＣＨ暗号化状態と称されるインジケーションで示された暗号化モードは、アップリンクＳＡＣＣＨおよびダウンリンクＳＡＣＣＨデータの両方ともに適用される。変形された暗号応答ＩＥオクテットは、下記の表およびその後に続くコーディングリストによって示されるように、非セキュアデータが暗号化されることなく送受信されることを示しうる。暗号化されないＳＡＣＣＨデータを送信することが都合がよい。なぜなら、ＳＡＣＣＨデータは反復して送信される非セキュアデータなので、暗号化されて送信される場合、特定の著しいセキュリティリスクを示すからである。しかし、ＳＡＣＣＨデータは時々、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）データのようなユーザデータを含みうる。ＳＡＣＣＨデータがユーザデータを備える場合、ユーザデータのセキュリティを増大させるために、ＳＡＣＣＨデータを暗号化することが有利である可能性がある。しかし、ＳＡＣＣＨは主に制御データを搬送し、また、制御データは非セキュアデータなので、暗号化されない制御データを送信することが都合がよい。  
【表１】
0005739006.tif 000002
【００４８】
ビット２、３のコーディングが下記の表２に示される。  
【表２】
0005739006.tif 000003
【００４９】
上記の実例的なコーディングリストに示されるように、ビット２またはビット３のいずれかがバイナリ値１を有し、もう一方のビットが値０を有する場合、暗号応答情報要素オクテットは、非セキュアデータが暗号化されることなく送受信されることを示す役目を果たす。ビット２がバイナリ値１を有する場合、暗号応答情報要素オクテットは、すべてのＳＡＣＣＨデータが暗号化されることなく送受信されることを示す役目を果たす。ビット３がバイナリ値１を有する場合、オクテットは、データが、部分的に暗号化され、部分的に暗号化されることなく送受信されることを示す役目を果たす。
【００５０】
暗号化モードを示すインジケーションを提供する、ネットワーク装置４００のための代替的な方法は、システム情報メッセージを使用することである。ネットワーク装置は、インジケーションを含む、システム情報タイプ３、システム情報タイプ４、またはシステム情報タイプ６メッセージを送信しうる（２４.００８、セクション９.１.３５、９.１.３６、９.１.４０をそれぞれ参照）。インジケーションは、ＳＩ３レストオクテット（Rest Octet)、ＳＩ４レストオクテット、またはＳＩ６レストオクテットにおけるシステム情報メッセージ内の「ＳＡＣＣＨ暗号モード」フィールドとして提供されうる（３ＧＰＰＴＳ ２４.００８、セクション１０.５.２.３４、１０.５.２.３５、１０.５.２.３５ａをそれぞれ参照）。実例的なコーディングリストが以下に示される。
【００５１】
＜Ｌ｜Ｈ＜ＳＡＣＣＨ暗号モード＞  
モバイル局が復号されたＳＡＣＣＨモードを支援し、モバイル局が、ネットワークからこのＳＡＣＣＨ暗号モードインジケーションを受信しない場合、モバイル局は、ＳＡＣＣＨのための混合モードを仮定するものとし、それが「１ ０」に設定された「ＳＡＣＣＨ暗号モード」を受信したかのように動作するものとする（上記を参照）。  
モバイル局が、新たなチャネルに対して、インターセル、イントラセル、またはインターＲＡＴハンドオーバを実行する場合、モバイル局は、モバイル局が新たなチャネルでこのＳＡＣＣＨ暗号モードインジケーションを受信するまで、「ＳＡＣＣＨ暗号モード」が「１ ０」に設定されると仮定する。このＳＡＣＣＨ暗号モードインジケーションを受信すると、モバイル局は、ネットワークから受信されたＳＡＣＣＨ暗号モードインジケーションにおける値にしたがって、ＳＡＣＣＨ暗号動作モードを設定する（上記の、ＳＡＣＣＨ暗号モードの定義を参照）。
【００５２】
図７は、ＧＥＲＡＮ通信システムの無線端末装置５００においてセキュアデータおよび非セキュアデータを受信するための第１の処理ステップのセット７００を示すフロー図である。ブロック７０１において、暗号モード設定情報要素（ＩＥ）および暗号応答情報要素を備える暗号化モードコマンドは、無線端末装置５００によって受信される。
【００５３】
ブロック７０２において、暗号モード設定情報要素が、データを送受信するために暗号化がイネーブルされるべきであると示しているかどうかの判定が、無線端末装置５００においてなされる。
【００５４】
ブロック７０２における判定がいいえの場合（データを送受信するために暗号化がイネーブルされない場合）、ブロック７０３において、暗号応答情報要素のＳＡＣＣＨ暗号モードビットは、必要とされないので、無視されうる。
【００５５】
判定がはいの場合（データを送受信するために暗号化がイネーブルされる場合）、ブロック７０４において、（上記に説明され、下記の表に例示される）受信された暗号応答情報要素のＳＡＣＣＨ暗号モードビット（ビット２および３）が、無線端末装置５００の復号モジュール３０２による使用のために、デコードされ、メモリ内に記憶される。暗号応答情報要素のビット５乃至７は、従来方式でデコードされて使用され、情報要素を識別する役目を果たす。  
【表３】
0005739006.tif 000004
【００５６】
無線端末装置５００の送信機５０６は、無線端末装置５００によって受信された暗号化モードコマンドメッセージに応答して、暗号化モード完了メッセージを備えるレディ信号を送信する。
【００５７】
図８は、ＧＥＲＡＮ通信システムにおけるセキュアデータおよび非セキュアデータを受信するための第２の処理ステップのセット８００のフロー図である。ブロック８０１によって表される第１の処理ステップは、図７、８の各々における参照符号「Ａ」によって示されるように、図７に示されたステップ７０４の後に続いて生じる。ブロック８０１において、受信されたＳＡＣＣＨデータのブロックが復調される。ＳＡＣＣＨデータは非セキュアデータのタイプである。ブロック８０２において、受信された暗号モード設定情報要素が、暗号が使用されることを示しているかどうかの判定がなされる。暗号モード設定情報要素は、第１に、暗号が使用されるかどうかを示し、第２に、暗号が使用される場合、どの暗号が使用されるかを示す（３ＧＰＰ ＴＳ ４４.０１８、セクション１０.５.２.９を参照）。
【００５８】
ブロック８０２における判定がはいの場合、暗号が使用されるべきであり、ブロック８０３において、ＳＡＣＣＨデータのブロックがインジケーションで示された暗号を用いて復号され、ブロック８０４において、復号されたＳＡＣＣＨブロックがデコードされる。ブロック８０２における判定がいいえの場合、暗号は使用されず、ブロック８０４において、ＳＡＣＣＨブロックは復号されることなくデコードされる。ブロック８０５において、巡回冗長検査（ＣＲＣ）が、デコードされたＳＡＣＣＨデータに実行される。ＣＲＣの結果が良い場合（はいの場合）、ブロック８０６において、デコードされたＳＡＣＣＨデータは、ＣＲＣ結果と共に、通信プロトコルの上位層に送信される。ＣＲＣの結果が良くない場合（いいえの場合）、ブロック８０７において、ＣＲＣ結果は上位層に送信され、ＳＡＣＣＨデータブロックは上位層に送信されない。よって、受信されたＳＡＣＣＨブロックは、それが暗号化されたデータを備えていようとなかろうとデコードされ、ＳＡＣＣＨブロックは、暗号化モードを示す受信されたインジケーションに依存して選択的に復号される。
【００５９】
図９は、ネットワーク１０１によって送信されたＳＡＣＣＨデータが、データの伝送中に暗号化されたデータのみを備える場合の、ＧＥＲＡＮ通信システムのネットワーク１０１およびモバイル局１２３の挙動を示すシーケンスチャートである。暗号化モードコマンド９０１は、ネットワーク１０１からモバイル局１２３に送信される。ブロック９０２において、モバイル局１２３は、それがセキュアトラフィックチャネルおよび非セキュアＳＡＣＣＨチャネルを含むすべてのチャネルで送信するデータを暗号化し始める。ブロック９０３において、ネットワークは、それがセキュアトラフィックチャネルおよび非セキュアＳＡＣＣＨチャネルを含むすべてのチャネルで受信するデータを復号し始める。モバイル局１２３は、暗号化モード完了メッセージ９０４をネットワーク１０１に送信する。ブロック９０５において、ネットワークは、それがトラフィックチャネルおよびＳＡＣＣＨチャネルを含むすべてのチャネルで送信するデータを暗号化し始める。
【００６０】
図１０は、ネットワーク１０１によって送信されたＳＡＣＣＨデータがデータの伝送中に復号された情報のみを備える場合の、ＧＥＲＡＮ通信システムのネットワーク１０１およびモバイル局１２３の挙動を示すシーケンスチャートである。暗号化モードコマンド１００１は、ネットワーク１０１からモバイル局１２３に送信される。ブロック１００２において、モバイル局１２３は、それがＳＡＣＣＨチャネルを除くすべてのチャネルで送信するデータを復号および暗号化することを開始する。ブロック１００３において、ネットワーク１０１は、それがＳＡＣＣＨチャネルを除くすべてのチャネルで受信するデータを復号することを開始する。モバイル局１２３は、暗号化モード完了メッセージ１００４をネットワーク１０１に送信する。ブロック１００５において、ネットワークは、それがＳＡＣＣＨチャネル以外のチャネルで送受信するデータを復号および暗号化することを開始する。
【００６１】
図１１は、ネットワーク１０１によって送信されたＳＡＣＣＨデータがデータの伝送中に暗号化された非セキュアデータおよび復号された非セキュアデータの両方ともを備える場合の、ＧＥＲＡＮ通信システムのネットワーク１０１およびモバイル局１２３の挙動を示すシーケンスチャートである。暗号化モードコマンド１１０１は、ネットワーク１０１からモバイル局１２３に送信される。ブロック１１０２において、モバイル局１２３乃至１２７は、送信するデータを選択的に暗号化することと、暗号化モードコマンド１１０１にしたがって、それが受信するデータを選択的に復号することとを開始する。ブロック１１０３において、ネットワーク１０１は、それがＳＡＣＣＨチャネルを除くすべてのチャネルで受信するデータを復号することを開始する。モバイル局１２３は、モバイル局１２３が、モバイル局１２３において暗号化および復号を開始したことを示す暗号化モード完了メッセージ１１０４をネットワーク１０１に送信する。ブロック１１０５において、ネットワーク１０１はすべてのチャネルを復号することを開始する。ネットワーク１０１はまた、ＳＡＣＣＨチャネルを除くすべてのチャネルを暗号化することを開始する。ネットワーク１０１は、オプション的に、ＳＡＣＣＨチャネルで暗号化されたデータおよび復号されたデータを送信しうる。
【００６２】
本明細書において説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせにおいて実現されうる。機能は、１または複数の命令群またはコードとして、コンピュータ読取可能な媒体に記憶されるか、コンピュータ読取可能な媒体によって送信されうる。コンピュータ読取可能な媒体は、コンピュータによってアクセスすることができるか、あるいは、１つのエンティティから別のエンティティへ、または１つの場所から別の場所へ、命令群またはデータ構造の形態でコンピュータプログラムまたはコードを転送することを容易にする任意の入手可能な媒体を含む。コンピュータ読取可能な媒体は、コンピュータ記憶媒体、通信媒体、メモリ、光学記憶装置、磁気記憶装置、または接続を含むが、それらに限定されることはない。例えば、ソフトウェアが、接続を用いてウェブサイト、サーバ、またはその他のリモートリソースから送信される場合、その接続は、コンピュータ読取可能な媒体の定義に含まれ、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、または赤外線、ラジオ、およびマイクロ波のような無線技術を含みうるが、それらに限定はされない。本明細書で使用される場合に、ディスク（disk）およびディスク（disc）という用語は、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザディスク（disc）、光学ディスク（disc）、デジタルバーサタイルディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）およびブルーレイディスク（disc）を含み、磁気的または光学的にデータを再生する任意の手段を備えうる。上記のタイプの媒体の組み合わせもコンピュータ読取可能な媒体の範囲に含まれるものとする。
【００６３】
上記の記載は、例示のみを目的として示される。変形およびバリエーションは、添付の特許請求の範囲およびそれに相当するものにおいて説明される発明の精神および範囲から逸脱することなく当業者によってなされうるように行われうる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］  セキュアデータおよび非セキュアデータが多数の暗号化モードのうちの任意の１つにおいて送信されうるネットワーク装置であり、前記ネットワーク装置は、
セキュアデータのソースと、
非セキュアデータのソースと、
前記セキュアデータのソースおよび前記非セキュアデータのソースに結合され、前記セキュアデータおよび前記非セキュアデータが選択的に暗号化される多数の異なる暗号化モードにおいて動作可能な暗号と、
前記セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される前記暗号化モードを示すインジケーションを送信することと、前記選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを送信することとのために前記暗号に結合された送信機とを備えるネットワーク装置。
［Ｃ２］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に復号されるモードを備えるＣ１に記載のネットワーク装置。
［Ｃ３］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが部分的に暗号化されるモードを備えるＣ１に記載のネットワーク装置。
［Ｃ４］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されるモードを備えるＣ１に記載のネットワーク装置。
［Ｃ５］  前記暗号化モードを示すインジケーションは、システム制御メッセージにおける少なくとも２ビットの情報を備えるＣ１に記載のネットワーク装置。
［Ｃ６］  前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含むラジオリソース管理情報要素を備えるＣ５に記載のネットワーク装置。
［Ｃ７］  前記ネットワーク装置は、モバイル無線インタフェース層３仕様書 ３ＧＰＰ ＴＳ４４.０１８と題された電気通信規格にしたがって動作可能であるＣ６に記載のネットワーク装置。
［Ｃ８］  前記システム制御メッセージは、専用共通制御チャネル（ＤＣＣＨ）で送信されるＣ７に記載のネットワーク装置。
［Ｃ９］  前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む暗号応答情報要素の形態で、前記ラジオリソース管理情報要素を含む暗号化モードコマンドメッセージを備えるＣ８に記載のネットワーク装置。
［Ｃ１０］  前記非セキュアデータは、スローな関連付けられた制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）データであるＣ７に記載のネットワーク装置。
［Ｃ１１］  セキュアデータおよび非セキュアデータが多数の異なる暗号化モードのうちの任意の１つにおいて受信されうる無線端末装置であり、前記無線端末装置は、
セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される前記暗号化モードを示すインジケーションを受信することと、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを受信することとを実行するための受信機と、
前記インジケーションで示された暗号化モードにしたがって、前記受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に解読して、解読されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成するために前記受信機に結合された解読モジュールと、
前記解読されたセキュアデータおよび非セキュアデータを復号する復号器とを備える無線端末装置。
［Ｃ１２］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に復号されるモードを備えるＣ１１に記載の無線端末装置。
［Ｃ１３］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが部分的に暗号化されるモードを備えるＣ１１に記載の無線端末装置。
［Ｃ１４］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されるモードを備えるＣ１１に記載の無線端末装置。
［Ｃ１５］  前記受信されたインジケーションは、システム制御メッセージにおける少なくとも２ビットの情報を備えるＣ１１に記載の無線端末装置。
［Ｃ１６］  前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含むラジオリソース管理情報要素を備えるＣ１５に記載の無線端末装置。
［Ｃ１７］  前記無線端末装置は、モバイル無線インタフェース層３仕様書 ３ＧＰＰ ＴＳ４４.０１８と題された電気通信規格にしたがって動作可能であるＣ１６に記載の無線端末装置。
［Ｃ１８］  前記システム制御メッセージは、専用共通制御チャネル（ＤＣＣＨ）で受信されるＣ１７に記載の無線端末装置。
［Ｃ１９］  前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む暗号応答情報要素の形態で、前記ラジオリソース管理情報要素を含む暗号化モードコマンドメッセージを備えるＣ１８に記載の無線端末装置。
［Ｃ２０］  前記非セキュアデータは、スローな関連付けられた制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）データであるＣ１７に記載の無線端末装置。
［Ｃ２１］  前記セキュアデータは制御データを備えるＣ１１に記載の無線端末装置。
［Ｃ２２］  前記システム制御メッセージは、前記インジケーションを含む、システム情報タイプ３メッセージと、システム情報タイプ４メッセージと、システム情報タイプ６メッセージとのうちの１つを備えるＣ５に記載のネットワーク装置。
［Ｃ２３］  前記インジケーションは、前記システム制御メッセージのＳＩ３レストオクテットと、ＳＩ４レストオクテットと、ＳＩ６レストオクテットとのうちの１つにおけるシステム制御メッセージ内の「ＳＡＣＣＨ暗号モード」フィールドに含まれるＣ２２に記載のネットワーク装置。
［Ｃ２４］  セキュアデータおよび非セキュアデータが多数の暗号化モードのうちの任意の１つにおいて送信されうる方法であり、前記方法は、
セキュアデータのソースを提供することと、
非セキュアデータのソースを提供することと、
多数の異なる暗号化モードのうちの１つにしたがって前記セキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に暗号化して、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成することと、
前記セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される前記暗号化モードを示すインジケーションを送信することと、
前記選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを送信することとを備える方法。
［Ｃ２５］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に復号されるモードを備えるＣ２４に記載の方法。
［Ｃ２６］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが部分的に暗号化されるモードを備えるＣ２４に記載の方法。
［Ｃ２７］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されるモードを備えるＣ２４に記載の方法。
［Ｃ２８］  前記暗号化モードを示すインジケーションは、システム制御メッセージにおける少なくとも２ビットの情報を備えるＣ２４に記載の方法。
［Ｃ２９］  前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含むラジオリソース管理情報要素を備えるＣ２８に記載の方法。
［Ｃ３０］  前記方法は、モバイルラジオインタフェース層３仕様書 ３ＧＰＰ ＴＳ４４.０１８と題された電気通信規格にしたがうＣ２９に記載の方法。
［Ｃ３１］  前記システム制御メッセージは、専用共通制御チャネル（ＤＣＣＨ）で送信されるＣ３０に記載の方法。
［Ｃ３２］  前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む暗号応答情報要素の形態で、前記ラジオリソース管理情報要素を含む暗号化モードコマンドメッセージを備えるＣ３１に記載の方法。
［Ｃ３３］  前記非セキュアデータは、スローな関連付けられた制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）データであるＣ３０に記載の方法。
［Ｃ３４］  多数の異なる暗号化モードのうちの任意の１つでセキュアデータおよび非セキュアデータを受信する方法であって、前記方法は、
前記セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される前記暗号化モードを示すインジケーションを受信することと、
前記選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを受信して、受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成することと、
前記インジケーションで示された暗号化モードにしたがって、前記受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に解読して、解読されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成することと、
前記解読されたセキュアデータおよび非セキュアデータを復号することと
を備える方法。
［Ｃ３５］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に復号されるモードを備えるＣ３４に記載の方法。
［Ｃ３６］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが部分的に暗号化されるモードを備えるＣ３４に記載の方法。
［Ｃ３７］  前記暗号化モードは、前記セキュアデータが暗号化され、前記非セキュアデータが全体的に暗号化されるモードを備えるＣ３４に記載の方法。
［Ｃ３８］  前記受信されたインジケーションは、システム制御メッセージにおける少なくとも２ビットの情報を備えるＣ３４に記載の方法。
［Ｃ３９］  前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含むラジオリソース管理情報要素を備えるＣ３４に記載の方法。
［Ｃ４０］  前記方法は、モバイルラジオインタフェース層３仕様書 ３ＧＰＰ ＴＳ４４.０１８と題された電気通信規格にしたがうＣ３９に記載の方法。
［Ｃ４１］  前記システム制御メッセージは、専用共通制御チャネル（ＤＣＣＨ）で受信されるＣ４０に記載の方法。
［Ｃ４２］  前記システム制御メッセージは、前記少なくとも２ビットの情報を含む暗号応答情報要素の形態で、前記ラジオリソース管理情報要素を含む暗号化モードコマンドメッセージを備えるＣ４１に記載の方法。
［Ｃ４３］  前記非セキュアデータは、スローな関連付けられた制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）データであるＣ４０に記載の方法。
［Ｃ４４］  前記セキュアデータは制御データを備えるＣ３４に記載の方法。
［Ｃ４５］  少なくとも１つの他の無線通信装置と通信するように構成された複数の無線通信装置を備える通信システムにおける装置であって、セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードを選択的に決定するように構成され、１または複数のデータソースからセキュアデータおよび非セキュアデータを受信するように構成された暗号と、
前記セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される前記暗号化モードを示すインジケーションを送信することと、前記選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを送信することとのために前記暗号に結合された送信機とを備える装置。
［Ｃ４６］  レディ信号を受信するように構成された受信機と、前記レディ信号に基づいて、前記暗号化モードを示すインジケーションを送信することとを更に備えるＣ４５に記載の装置。
［Ｃ４７］  前記装置は、無線通信システムのモバイル通信デバイスまたはネットワーク構成要素であるＣ４５に記載の装置。
［Ｃ４８］  少なくとも１つの他の無線通信装置と通信するように構成された複数の無線通信装置を備える通信システムにおける装置であって、
セキュアデータおよび非セキュアデータが選択的に暗号化される暗号化モードを示すインジケーションを受信することと、選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを受信することとを実行するための受信機と、
前記インジケーションで示された暗号化モードにしたがって、前記受信された選択的に暗号化されたセキュアデータおよび非セキュアデータを選択的に解読して、解読されたセキュアデータおよび非セキュアデータを生成するために前記受信機に結合された解読モジュールと
を備える装置。
［Ｃ４９］  前記装置が、前記暗号化モードを示すインジケーションを処理しうることを示すレディ信号を送信するように構成された送信機をさらに備えるＣ４８に記載の装置。
［Ｃ５０］  前記装置は、無線通信システムのモバイル通信デバイスまたはネットワーク構成要素であるＣ４８に記載の装置。
【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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