(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕｎインターフェース上のデータを保護する方法であって、
前記Ｕｎインターフェースを介するシグナリング無線ベアラ（ＳＲＢ）上のシグナリングデータのための第１の完全性保護アルゴリズムおよび第１の暗号化アルゴリズムをネゴシエートし、
前記Ｕｎインターフェースを介するシグナリングデータ無線ベアラ（ｓ−ＤＲＢ）上のシグナリングデータのための第２の完全性保護アルゴリズムおよび第２の暗号化アルゴリズムをネゴシエートし、
前記Ｕｎインターフェースを介するデータＤＲＢ（ｄ−ＤＲＢ）上のユーザデータのための第３の完全性保護アルゴリズムおよび第３の暗号化アルゴリズムをネゴシエートし、
前記第１、第２、および第３の完全性保護アルゴリズムおよび前記第１、第２、および第３の暗号化アルゴリズムをアクセス層セキュリティ・モード・コマンド（ＡＳ  ＳＭＣ）に保持させ、前記ＡＳ  ＳＭＣを送信し、
前記ＳＲＢ上のシグナリングデータ、前記ｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を、前記第１、第２、および第３完全性保護アルゴリズムおよび前記第１、第２、および第３の暗号化アルゴリズムをそれぞれ使用して実行すること、
を含み、
前記ネゴシエートされた第１、第２、および第３の完全性保護アルゴリズムは同じであり、前記第１、第２、および第３の暗号化アルゴリズムは同じである、
方法。
【請求項２】
前記ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かを指示することをさらに含み、
前記指示の内容は、完全性保護および暗号化保護が両方共に作動されること、完全性保護だけが作動されること、暗号化保護だけが作動されること、または、完全性保護と暗号化保護のどちらも作動されないことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かは、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングの情報要素を通じて指示される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かは、前記ＲＲＣシグナリングの無線リソースコンフィギュレーション専用情報要素を通じて指示される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かは、アクセス層セキュリティ・モード・コマンド（ＡＳ  ＳＭＣ）を通じて指示される、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記実行することは、
前記ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢおよびｄ−ＤＲＢの各々に対応する完全性保護アルゴリズムおよび完全性保護アルゴリズム識別子に応じて前記ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのための完全性キーを生成し、
前記ｓ−ＤＲＢおよびｄ−ＤＲＢに対応する暗号化アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズム識別子に応じて前記ｓ−ＤＲＢおよびｄ−ＤＲＢのための暗号化キーを生成すること、
を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記ｓ−ＤＲＢおよびｄ−ＤＲＢに対応する前記完全性保護アルゴリズム識別子は同じであり、前記ｓ−ＤＲＢおよびｄ−ＤＲＢに対応する暗号化アルゴリズム識別子は同じである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
Ｕｎインターフェース上のデータを保護する装置であって、
前記Ｕｎインターフェースを介するシグナリング無線ベアラ（ＳＲＢ）上のシグナリングデータのための第１の完全性保護アルゴリズムおよび第１の暗号化アルゴリズムを選択し、前記Ｕｎインターフェースを介するシグナリングデータ無線ベアラ（ｓ−ＤＲＢ）上のシグナリングデータのための第２の完全性保護アルゴリズムおよび第２の暗号化アルゴリズムを選択し、前記Ｕｎインターフェースを介するデータＤＲＢ（ｄ−ＤＲＢ）上のユーザデータのための第３の完全性保護アルゴリズムおよび第３の暗号化アルゴリズムを選択し、前記選択された第１、第２、および第３の完全性保護アルゴリズムと前記第１、第２、および第３の暗号化アルゴリズムと、をアクセス層セキュリティ・モード・コマンド（ＡＳ  ＳＭＣ）に保持させ、前記ＡＳ  ＳＭＣを送信するように構成されているネゴシエーションユニットと、
前記ＳＲＢ上のシグナリングデータ、前記ｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、および前記ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を、前記第１、第２、および第３の完全性保護アルゴリズムと前記第１、第２、および第３の暗号化アルゴリズムとをそれぞれ使用して実行するように構成されている保護ユニットと、
を含み、
前記選択された第１、第２、および第３の完全性保護アルゴリズムは同じであり、前記第１、第２、および第３の暗号化アルゴリズムは同じである、
装置。
【請求項９】
前記ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かを指示するように構成されている第１の指示サブユニットをさらに含み、
前記指示の内容は、完全性保護および暗号化保護が両方共に作動されること、完全性保護だけが作動されること、暗号化保護だけが作動されること、または、完全性保護と暗号化保護のどちらも作動されないことを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かは、無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリングの情報要素を通じて指示される、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の指示サブユニットは、前記ＲＲＣシグナリングの無線リソースコンフィギュレーション専用情報要素を通じて、前記ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かを指示するように構成されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記第１の指示サブユニットは、アクセス層セキュリティ・モード・コマンド（ＡＳ  ＳＭＣ）を通じて、前記ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かを指示するように構成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記保護ユニットは、
前記ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢおよびｄ−ＤＲＢの各々に対応する完全性保護アルゴリズムおよび完全性保護アルゴリズム識別子に応じて前記ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのための完全性キーを生成するように構成されている完全性キー生成ユニットと、
前記ｓ−ＤＲＢおよびｄ−ＤＲＢに対応する暗号化アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズム識別子に応じて前記ｓ−ＤＲＢおよび前記ｄ−ＤＲＢのための暗号化キーを生成するように構成されている暗号化キー生成ユニットと、
を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記ｓ−ＤＲＢおよび前記ｄ−ＤＲＢに対応する前記完全性保護アルゴリズム識別子が互いに同じであり、前記ｓ−ＤＲＢおよびｄ−ＤＲＢに対応する暗号化アルゴリズム識別子が互いに同じである、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
コンピュータに請求項１から７のいずれかに記載の方法を実行させ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憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１１年１月１０日付けで中国特許庁に出願され、「通信情報を送信する方法、装置およびシステム」と題する中国特許出願第２０１１１０００４１８３．０号の継続出願であり、この中国特許出願の内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明は、電気通信の分野に関し、具体的には、Ｕｎインターフェース上のデータ保護の方法、装置、およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現行のＬＴＥシステムでは、無線インターフェースは、ｅＮＢとＵＥとの間にのみ存在する。この無線インターフェースを介するデータには：ＳＲＢ（signaling radio bearer、シグナリング無線ベアラ）上の制御プレーンデータ無線リソース制御（ＲＲＣ）シグナリング、および、ＤＲＢ（data radio bearer、データベアラ）上のユーザプレーンデータ、の２タイプのデータが存在する。ＲＲＣ制御プレーンデータに対しては完全性保護および暗号化保護を行うことが可能であり、ユーザプレーンデータに対しては暗号化保護だけが行われる。暗号化アルゴリズムを選択する場合、制御プレーンデータおよびユーザプレーンデータに対して同じ暗号化アルゴリズムだけが選択され得る。
【０００３】
図１は、現行のＬＴＥシステムにおけるＡＳ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｔｒａｔｕｍ、アクセス層）セキュリティ・アルゴリズム・ネゴシエーション手順を示す。図１に示されるように、ネットワーク側にあるｅＮＢは、ＵＥのセキュリティ能力とネットワーク側にあるアルゴリズム優先度リストとに基づいて、完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムを選択し、選択されたアルゴリズムをＵＥに通知する。ＭＡＣ−Ｉは、完全性メッセージ認証コードを指示する。
【０００４】
新しいアクセス・ネットワーク・ノードＲＮ（Ｒｅｌａｙ  Ｎｏｄｅ、中継ノード）がＬＴＥ−Ａシステムに導入される。ＲＮは、ＵＥの役割およびｅＮＢの役割の２つの役割を果たす。ＲＮは、レガシーＵＥのようにネットワークにアクセスする。ＲＮは、その後、ｅＮＢの役割に切り替えるためにＤｅＮＢ（Ｄｏｎｏｒ  ｅＮＢ、ドナーｅＮＢ）とＳ１／Ｘ２インターフェースを確立する。
【０００５】
図２は、ＲＮが導入された後のＥ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＭＴＳ  Ｔｅｒｒｉｔｏｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、進化型ＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク）の概略アーキテクチャを示す。ＲＮの導入に伴って、ＵＥとｅＮＢとの間の無線インターフェースは、２つのセグメントに分割される。一方は、ＲＮとＵＥとの間の無線インターフェースであり、Ｕｕインターフェースと呼ばれる。もう一方は、ＲＮとＤｅＮＢとの間の無線インターフェースであり、Ｕｎインターフェースと呼ばれる。Ｕｎインターフェース上で伝送される全データは、以下の２タイプの伝送用ＲＢにマッピングされる。
１．ＲＮとＤｅＮＢとの間でＲＲＣシグナリングを保持するＳＲＢ
２．Ｓ１／Ｘ２−ＡＰシグナリングおよびＳ１／Ｘ２−ＵＰデータを保持するＤＲＢ
【０００６】
それ故に、Ｕｎインターフェース上で伝送されるデータは、レガシーＲＲＣシグナリングおよびユーザデータに加えて、別のタイプのデータ、すなわち、ＤＲＢ上に保持されるＳ１／Ｘ２−ＡＰ制御プレーンシグナリングをさらに含む。更に、Ｕｎインターフェース上のユーザプレーンデータは、完全性保護される必要がある場合がある。したがって、新しいセキュリティ要件がＵｎインターフェースに必要とされる。従来型のＬＴＥセキュリティメカニズムは、Ｕｎインターフェースを介するユーザプレーンデータのための新しいセキュリティ要件を満たさない場合がある。さらに、ＲＮシステムは、保護がＲＢ毎の粒度に基づいているセキュリティ要件を導入する。しかし、レガシー・セキュリティ・メカニズムは、このような細粒度のセキュリティ保護を提供することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態は、ＲＮを導入することによる新しいセキュリティ要件に対処するための、Ｕｎインターフェース上のデータ保護の方法および装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、Ｕｎインターフェース上のデータを保護する方法が提供される。この方法は、Ｕｎインターフェースを介するシグナリング無線ベアラＳＲＢ上のシグナリングデータと、Ｕｎインターフェースを介するデータ無線ベアラｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータと、Ｕｎインターフェースを介するデータ無線ベアラｄ−ＤＲＢ上のユーザデータとのそれぞれのための完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムをネゴシエートし、ＳＲＢ上のシグナリングデータ、ｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を、対応するネゴシエートされた完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムにより実行することを含む。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、Ｕｎインターフェース上のデータを保護する装置が提供される。この装置は、Ｕｎインターフェースを介するシグナリング無線ベアラＳＲＢ上のシグナリングデータと、Ｕｎインターフェースを介するデータ無線ベアラｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータと、Ｕｎインターフェースを介するデータ無線ベアラｄ−ＤＲＢ上のユーザデータとのそれぞれのための完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムを選択するように構成されているネゴシエーションユニットと、ＳＲＢ上のシグナリングデータ、ｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を、選択されたそれぞれの完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムにより実施するように構成されている保護ユニットと、を含む。
【００１０】
これらの実施形態による方法およびシステムにより、３タイプのＲＢ上に保持されるデータは、それぞれ完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムによりセキュリティ保護される。したがって、Ｕｎインターフェース上のデータセキュリティ保護は、より包括的であり、異なったＲＢ上のデータのセキュリティ保護要件を満たすことができる。
【００１１】
本明細書に記載される添付図面は、本発明の実施形態における技術的解決手法をより良く例示するために提供される。添付図面は、出願書類の一部であるが、本発明の範囲を限定することは意図されていない。当業者は、創造的な努力を要することなく、これらの添付図面から他の図面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来技術によるＬＴＥシステムにおけるアルゴリズム・ネゴシエーション手順の概略図である。
【図２】ＲＮが導入された後の従来型Ｅ−ＵＴＲＡＮのアーキテクチャの概略図である。
【図３】本発明の実施形態による方法の全体フローチャートを示した図である。
【図４】本発明の実施形態による予め記憶されたアルゴリズムリストの概略図である。
【図５】本発明の実施形態によるＡＳ  ＳＭＣを使用することによるアルゴリズム・ネゴシエーションの第１の概略図である。
【図６】本発明の実施形態によるＡＳ  ＳＭＣを使用することによるアルゴリズム・ネゴシエーションの第２の概略図である。
【図７】本発明の実施形態によるＡＳ  ＳＭＣを使用することによるアルゴリズム・ネゴシエーションの第３の概略図である。
【図８】本発明の実施形態によるＡＳ  ＳＭＣを使用することによるアルゴリズム・ネゴシエーションの第４の概略図である。
【図９】本発明の実施形態によるシステムの概略ブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態によるドナーｅＮＢ  １０の第１の機能ブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態によるドナーｅＮＢ  １０の第２の機能ブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態によるドナーｅＮＢ  １０の第３の機能ブロック図である。
【図１３】本発明の実施形態によるドナーｅＮＢ  １０の第４の機能ブロック図である。
【図１４】本発明の実施形態によるリレーノードの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態は、Ｕｎインターフェースを介する個々のタイプのＲＢ／個々のＲＢ上のデータのためのセキュリティ保護を実施するための、Ｕｎインターフェース上のデータを保護する方法および装置とシステムとを提供する。
【００１４】
Ｓ１／Ｘ２−ＡＰシグナリングデータおよびＳ１／Ｘ２−ＵＰユーザデータは、Ｕｎインターフェースを介してＤＲＢにマッピングされる。Ｓ１／Ｘ２−ＡＰシグナリングデータを保持するＤＲＢのセキュリティ要件と、Ｓ１／Ｘ２−ＵＰユーザデータを保持するＤＲＢのセキュリティ要件とは、異なる。説明の都合上、実施形態ではＤＲＢは、シグナリングＤＲＢ（ｓ−ＤＲＢ）およびデータＤＲＢ（ｄ−ＤＲＢ）の２タイプに分割される。ｓ−ＤＲＢは、Ｓ１／Ｘ２−ＡＰシグナリングデータを保持するＤＲＢを表わし、ｄ−ＤＲＢは、Ｓ１／Ｘ２−ＵＰユーザデータを保持するＤＲＢを表わす。
【００１５】
ＬＴＥの場合と同様に、ＬＴＥ−ＡにおけるＵｎインターフェース上のＲＲＣシグナリングに対して、完全性保護は必須であり、暗号化保護は任意選択的（オプショナル）である。ＬＴＥ−ＡシステムにおけるＵｎインターフェースに対し、完全性保護はＳ１／Ｘ２−ＡＰのためには必須であり、Ｓ１／Ｘ２−ＵＰのためには任意選択的である。ＵＥキーまたはＵＥハンドオーバーキーがＳ１／Ｘ２−ＡＰ上で伝送されることがあるので、Ｓ１／Ｘ２−ＡＰのために暗号化保護は必須である。Ｓ１／Ｘ２−ＵＰのためには暗号化保護は任意選択的である。
【００１６】
本発明の目的、技術的解決手法、および利点の理解を深めるために、本発明の異なる実施形態が、添付図面に関連して以下でさらに詳述される。本明細書に記載される実施形態は、本発明の実施形態の全部ではなく単に一部であることに注意されたい。創造的な努力を要することなくこれらの実施形態に基づいて当業者によって得られる他の実施形態すべては、本発明の保護範囲に含まれるべきである。
【００１７】
＜実施形態１＞
本実施形態は、Ｕｎインターフェース上のデータを保護する方法を提供する。
【００１８】
図３は、本実施形態による方法の全体的なフローチャートである。図３に示されるように、この方法は、以下を含む。
【００１９】
Ｓ３０１：Ｕｎインターフェースを介するＳＲＢ上のシグナリングデータ、Ｕｎインターフェースを介するｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびＵｎインターフェースを介するｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのそれぞれのために、完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムをネゴシエートする。
【００２０】
Ｓ３０２：ネゴシエートされた完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムにより、ＳＲＢ上のシグナリングデータ、ｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を実施する。
【００２１】
代替的に、セキュリティ保護のデータ粒度に応じて、ステップＳ３０１は、以下の２つの状況を含むことがある。一方は、アルゴリズムのネゴシエートがＲＢのタイプに基づいて実施される状況である。すなわち、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢおよびｄ−ＤＲＢの各タイプについて、完全性保護アルゴリズムおよび暗号アルゴリズムをネゴシエートするということである。もう一方は、アルゴリズムのネゴシエーションがＲＢ毎に基づいて実施される状況である。すなわち、Ｕｎインターフェース上の個々のＲＢについて、完全性保護および暗号化アルゴリズムをネゴシエートする。
【００２２】
代替的に、ステップＳ３０２は、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢおよびｄ−ＤＲＢのそれぞれのための完全性保護アルゴリズム識別子および暗号化アルゴリズム識別子を予め記憶し、それぞれの完全性保護アルゴリズムおよび完全性保護アルゴリズム識別子に応じてＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのための完全性キーを生成し、それぞれの暗号化アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズム識別子に応じてＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのための暗号化キーを生成し、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢ上のデータのためのセキュリティ保護を、それぞれの完全性キーおよび暗号化キーを使用して実行すること、を含む。
【００２３】
代替的に、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢに対応する完全性保護アルゴリズムのうちに同じアルゴリズムが存在する場合、同じ完全性保護アルゴリズムを使用するＲＢのタイプに対して、異なる完全性保護アルゴリズム識別子を記憶する。ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢに対応する暗号化アルゴリズムのうちに同じ暗号化アルゴリズムが存在する場合、同じ暗号化アルゴリズムを使用するＲＢのタイプについて、異なる暗号化アルゴリズム識別子を記憶する。
【００２４】
本実施形態による方法は、異なるアプリケーションシナリオに対して異なる実施方法を有していてよい。
【００２５】
シナリオ１：
本シナリオでは、同じ完全性保護アルゴリズムおよび同じ暗号化アルゴリズムがＳＲＢ上のシグナリングデータ、ｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびｄ−ＤＲＢ上のユーザデータに対してネゴシエートされる。代替的に、本シナリオでは、セキュリティ保護がｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのため作動（アクティブ化）されるか否かをさらに指示する。
【００２６】
代替的に、シナリオ１では、Ｕｎインターフェースを介するＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢ上のデータのため選択される同じ完全性保護アルゴリズムおよび同じ暗号化アルゴリズムは、アクセス層セキュリティ・モード・コマンドＡＳ  ＳＭＣに保持されてもよい。
【００２７】
代替的に、シナリオ１では、ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護が作動されるかどうかは、無線リソースコンフィギュレーション専用情報要素またはＡＳ  ＳＭＣを通じて指示されてもよい。
【００２８】
代替的に、シナリオ１では、指示の内容は、完全性保護および暗号化保護が両方共に作動（アクティブ化）されること、完全性保護だけが作動されること、暗号化保護だけが作動されること、または、完全性保護も暗号化保護も作動されないことを含む。
【００２９】
以下で、一例として、シナリオ１で使用されるデータ保護方法について記載する。
【００３０】
１．  予め記憶されたアルゴリズムリスト
図４は、予め記憶されたアルゴリズムリストを示す。これらのリストは、ＤｅＮＢがＵｎインターフェース上で使用されるアルゴリズムをＲＮとネゴシエートするために使用される。代替的に、リストの中のアルゴリズムは、優先度に応じて順序付けられる。オペレータが、異なるアルゴリズムがＵｎインターフェースを介して３タイプのＲＢデータのため使用され得ることを許可する場合、１組のアルゴリズム優先度リストが個々のタイプのＲＢに対してＤｅＮＢで予め構成される必要がある。代替的に、コンフィギュレーションに応じて、ある種のＲＢまたはある種のタイプのＲＢがセキュリティ保護される必要がない場合、ＤｅＮＢのＰＤＣＰプロトコルスタックは、処理中にセキュリティ保護をそのままスキップすることができる。
【００３１】
２．  セキュリティ保護指示
個々のタイプのＲＢは、異なる保護要件を有する。ある種のタイプのＲＢのためのセキュリティ保護メカニズムは、オペレータのポリシーに応じて、ＲＢの確立中にＲＲＣシグナリングを通じて構成されることができる。たとえば、現在のＲＢが確立されるとき、ＲＢに関連したパラメータがＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージを通じて構成される。既存のＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージは、ｒａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＤｅｄｉｃａｔｅｄ  ＩＥを含む。個々のタイプのＲＢについてセキュリティ保護が作動されるかどうかを柔軟に構成するために、指示ＩＥ、たとえば、ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒが、ＲＢが暗号化保護および完全性保護されるべきであるか否かを指示するために、既存のｒａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＤｅｄｉｃａｔｅｄ  ＩＥに付加されることがある。
【００３２】
可能な方法は、以下のとおりである。セキュリティインジケータＩＥが２ビットだけを使って構成され、これらの２ビットは、暗号化保護および完全性保護を作動すべきか否かをそれぞれ指示するために使用される。ビットが０にセットされる場合、このビットは、対応する保護が無効にされることを指示する。ビットが１にセットされる場合、このビットは、対応する保護が作動されることを指示する。表１は、ＩＥの意味を記述する。
【００３３】
【表１】
0005654133.tif 000002
【００３４】
選択されたセキュリティ・アルゴリズムは、他の方法を使用することによりＲＮに通知され得る。１つの可能な方法は、アルゴリズムがＡＳ  ＳＭＣ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｔｒａｔｕｍ  Ｍｏｄｅ  Ｃｏｍｍａｎｄ、アクセス層セキュア・モード・コマンド）手順を通じてネゴシエートされるものである。このようにして、選択されたセキュリティ・アルゴリズムは、ＡＳ  ＳＭＣ手順中にＲＮに指示されることができる。選択されたセキュリティ・アルゴリズムは、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージを通じてＲＮに通知されることもできる。個々のタイプのＲＢがセキュリティ保護を必要とするか否かは、ＡＳ  ＳＭＣ手順を通じて、または、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージを通じてＲＮに通知されることができる。
【００３５】
個々のＲＢのためのセキュリティ保護が作動されるか否かという情報がＤｅＮＢとＲＮとの間で同期された後、セキュリティ保護方法がセキュリティ保護を必要とする個々のタイプのＲＢのために考慮される。
【００３６】
３．ＲＢ上のデータを保護する方法
Ｕｎインターフェースを介するＲＢには３つのタイプが存在する。個々のタイプのＲＢに対するアルゴリズムは、互いに独立していてよい。３タイプのＲＢのうちの２タイプは、同じアルゴリズムで保護されてもよい。３タイプのＲＢは、同じセキュリティ・アルゴリズムのセットを使用してもよい。このシナリオは、３タイプのＲＢｓ  Ｕｎインターフェースを介して同じセットの完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムを使用する場合を考慮する。すなわち、ＳＲＢ上のシグナリングデータ、ｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、および、ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのために、同じ完全性保護アルゴリズムおよび同じ暗号化アルゴリズムがネゴシエートされる。このシナリオにおけるアルゴリズム・ネゴシエーションは、以下の２つの状況、すなわち、３．１）および３．２）にさらに分割されることができる。
【００３７】
３．１）保護されるべき個々のタイプのＲＢに対し、同じ暗号化アルゴリズムおよび同じ完全性保護アルゴリズムが選択され得る。アルゴリズムの選択は、ＡＳ  ＳＭＣを通じてネゴシエートされることができる。この場合、ＡＳ  ＳＭＣは拡張される必要がない。
【００３８】
セキュリティ保護が作動される場合、選択された同じ暗号化アルゴリズムおよび完全性保護アルゴリズムのセットがＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのため使用される。個々のｄ−ＤＲＢがセキュリティ保護を必要とするか否かの情報は、他の方法を通じて指示される。たとえば、１つの方法は、以下のとおりであり、ｄ−ＤＲＢのためのセキュリティ保護が作動されるか否かを指示するために、無線リソースコンフィギュレーション専用ＩＥ（ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＤｅｄｉｃａｔｅｄ  ＩＥ）にｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒＩＥが付加される。付加されたｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒＩＥは、無線リソースコンフィギュレーション専用ＩＥにおいて下線部によって以下で示される。
【００３９】
ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＤｅｄｉｃａｔｅｄ  ＩＥ（無線リソースコンフィギュレーション専用情報要素）
0005654133.tif 000003
0005654133.tif 000004
【００４０】
ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒＩＥは、ＰＤＣＰコンフィギュレーションＩＥの下線部によって示されるように、無線リソースコンフィギュレーション専用ＩＥの下位レベルＰＤＣＰコンフィギュレーションＩＥに付加されることもできる。
【００４１】
ＰＤＣＰ−Ｃｏｎｆｉｇ  ＩＥ（ＰＤＣＰコンフィギュレーションＩＥ）
0005654133.tif 000005
【００４２】
セキュリティ保護が作動される場合、ＡＳ  ＳＭＣにおいてネゴシエートされたアルゴリズムが、ＲＢ上のデータに適用される。
【００４３】
３．２）ＳＲＢ上、ｓ−ＤＲＢ上、およびｄ−ＤＲＢ上のデータが、同じ暗号化アルゴリズムおよび同じ完全性保護アルゴリズムを使用する。アルゴリズムの選択は、ＡＳ  ＳＭＣ手順を通じてネゴシエートされる。さらに、図５に示されるように、この状況では、ＡＳ  ＳＭＣは、ｄ−ＤＲＢが完全性保護される必要があるか否かを指示するためにＩｎｄｉｃａｔｏｒ（セキュリティインジケータ）を付加することにより拡張される。ＳＭＣメッセージにおける２つのアルゴリズムは、３タイプのＲＢに適用可能である。Ｉｎｄｉｃａｔｏｒが、ｄ−ＤＲＢがセキュリティ保護を必要とすることを指示する場合、ＡＳ  ＳＭＣメッセージにおける完全性保護アルゴリズムがｄ−ＤＲＢにも適用される。
【００４４】
さらに、完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムが決定された後、対応するキーが最終的なキーを生成するために必要とされる。ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢが同じアルゴリズムを使用するとしても、個々のタイプのＲＢのキーに対して２つの可能性が存在する。２つの可能性は、以下のとおりである。
【００４５】
Ｉ）キーは、相互に独立していてもよい。すなわち、個々のタイプのＲＢは、以下のとおり、各々に固有の暗号化キーおよび完全性保護キーを有する。
【００４６】
ＳＲＢ：完全性保護キーは、Ｋｒｒｃ＿ｉｎｔとして表現され、暗号化キーは、Ｋｒｒｃ＿ｅｎｃとして表現される。
【００４７】
ｓ−ＤＲＢ：完全性保護キーは、Ｋｕｐｓ＿ｉｎｔとして表現され、暗号化キーは、Ｋｕｐｓ＿ｅｎｃとして表現される。
【００４８】
ｄ−ＤＲＢ：完全性保護キーは、Ｋｕｐｄ＿ｉｎｔとして表現され、暗号化キーは、Ｋｕｐｄ＿ｅｎｃとして表現される。
【００４９】
キー導出方法（ＴＳ  ３３．４０１における導出方法と同じである）は、以下のとおりである。
【００５０】
ＫＡＳ＝ＫＤＦ（ＫｅＮＢ，ａｌｇ．ＩＤ，ａｌｇ．ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｒ）；
【００５１】
ここで、ＫＤＦは、キー導出関数である。
【００５２】
ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢが同じ暗号化アルゴリズムおよび完全性保護アルゴリズムのセットを使用するので、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢの各々のａｌｇ．ＩＤ（アルゴリズムＩＤ）は、同じである。ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢに対して異なる暗号化キーおよび完全性キーを得るために、既存のａｌｇ．ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｒ（アルゴリズム識別子）が以下のとおり拡張される。
【００５３】
【表２】
0005654133.tif 000006
【００５４】
上記表２の中の下線部は、３タイプのＲＢのための独立したキーを得るために導入される拡張アルゴリズム識別子である。ＵＰｓ−ｅｎｃ−ａｌｇは、Ｋｕｐｓ＿ｅｎｃキーを計算するためのアルゴリズム識別子を表現する。ＵＰｓ−ｉｎｔ−ａｌｇは、Ｋｕｐｓ＿ｉｎｔキーを計算するためのアルゴリズム識別子を表現する。ＵＰｄ−ｅｎｃ−ａｌｇは、Ｋｕｐｄ＿ｅｎｃキーを得るためのアルゴリズム識別子を表現し、ＵＰｄ−ｉｎｔ−ａｌｇは、Ｋｕｐｄ＿ｉｎｔキーを計算するためのアルゴリズム識別子を表現する。
【００５５】
ＩＩ）３タイプのＲＢのうちで、ｓ−ＤＲＢは、ＳＲＢと同じ保護メカニズムを使用する場合がある。すなわち、ｓ−ＳＲＢに対する暗号化キーおよび完全性保護キーは、ＳＲＢに対するキーと同じである（Ｋｕｐｓ＿ｉｎｔ＝Ｋｒｒｃ＿ｉｎｔ；Ｋｕｐｓ＿ｅｎｃ＝Ｋｒｒｃ＿ｅｎｃ）。ｓ−ＤＲＢ上のデータは、ｄ−ＤＲＢ上のデータと同じ方法で取り扱われることができ、ｄ−ＤＲＢと同じ暗号化キーおよび完全性保護キーを使用することができる（Ｋｕｐｓ＿ｉｎｔ＝Ｋｕｐｄ＿ｉｎｔ；Ｋｕｐｓ＿ｅｎｃ＝Ｋｕｐｄ＿ｅｎｃ）。これらの２つの状況では、Ｕｎインターフェース上のデータは、２つのタイプとして識別されることが必要とされるだけである。したがって、拡張アルゴリズム識別子は、以下のとおりであってよい。
【００５６】
【表３】
0005654133.tif 000007
【００５７】
レガシーＬＴＥキーと比較すると、ＤＲＢのための完全性保護要件だけがＵｎインターフェースに加えられる。このようにして、ユーザプレーンのための別の完全性保護キーだけが導出される必要がある。したがって、１つのアルゴリズム識別子ＵＰ−ｉｎｔ−ａｌｇだけが拡張される。
【００５８】
シナリオ２：
保護される必要がある個々のタイプのＲＢに対して、ｓ−ＤＲＢ上のデータは、Ｓ１／Ｘ２制御プレーンシグナリングであるので、ｓ−ＤＲＢ上のデータのための完全性保護は、ＳＲＢのための完全性保護と同じである場合がある。すなわち、ＳＲＢのための完全性保護アルゴリズムが、ｓ−ＤＲＢのためにも適用される。ｄ−ＤＲＢは、その独立した完全性保護アルゴリズムおよび完全性キーを使用する。暗号化は、ＳＲＢおよびｄ−ＤＲＢに対して任意選択的であるため、ＳＲＢおよびｄ−ＤＲＢは、同じ暗号化アルゴリズムを使用することがある。ｓ−ＤＲＢは、独立した暗号化アルゴリズムを使用することがある。
【００５９】
具体的には、本シナリオでは、Ｕｎインターフェースに対して、同じ完全性保護アルゴリズム１がＳＲＢ上のデータおよびｓ−ＤＲＢ上のデータのためにネゴシエートされる。完全性保護アルゴリズム２が、ｄ−ＤＲＢ上のデータのためにネゴシエートされる。同じ暗号化アルゴリズム１がＳＲＢ上のデータおよびｄ−ＤＲＢ上のデータのためにネゴシエートされ、暗号化アルゴリズム２がｓ−ＤＲＢ上のデータのためネゴシエートされる。
【００６０】
代替的には、本シナリオでは、完全性保護がｄ−ＤＲＢ上のデータのため作動されるか否かを指示することができる。暗号化保護がＳＲＢ上のデータおよびｄ−ＤＲＢ上のデータのため作動されるか否かをさらに指示することができる。
【００６１】
一例として、完全性保護アルゴリズム１、完全性保護アルゴリズム２、暗号化アルゴリズム１、および暗号化アルゴリズム２がＡＳ  ＳＭＣに保持される。完全性保護アルゴリズム２の値は、ｄ−ＤＲＢのための完全性保護を無効にするために特定の値を設定することができる。暗号化アルゴリズム１の値は、ＳＲＢおよびｄ−ＤＲＢのための暗号化保護を無効にするために特定の値を設定することができる。
【００６２】
以下では、一例としてシナリオ２において使用されるデータ保護方法について説明する。
【００６３】
本シナリオでは、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、ｄ−ＤＲＢのためのアルゴリズム・ネゴシエーションは、ＡＳ  ＳＭＣ手順を通じて実施されることができる。ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのため選択された暗号化アルゴリズムおよび完全性アルゴリズムを指示するために、既存のセキュリティ・モード・コマンド・メッセージに２つのアルゴリズムＩＥが追加される。
【００６４】
図６に示されるように、完全性保護アルゴリズム１は、ＳＲＢおよびｓ−ＤＲＢのための完全性保護アルゴリズムを指示し、完全性保護アルゴリズム２は、ｄ−ＤＲＢのための完全性保護アルゴリズムを指示する。ｄ−ＤＲＢが完全性保護される必要がない場合、完全性保護アルゴリズム２の値は無効値（たとえば、すべて１）が設定されることができ、または、暗号化保護が無効にされていることを示す指標が設定されることができる。暗号化アルゴリズム１は、ｓ−ＤＲＢのために選択された暗号化アルゴリズムを指示する。暗号化アルゴリズム２は、ＳＲＢおよびｄ−ＤＲＢのための暗号化アルゴリズムを指示する。ＳＲＢおよびｄ−ＤＲＢが暗号化される必要がない場合、暗号化アルゴリズム２の値は無効値（たとえば、すべて１）が設定されることができり、または、暗号化保護が無効にされていることを示す指標が設定されることができる。
【００６５】
個々のタイプのＲＢのためのアルゴリズムが上記方法を使ってネゴシエートされると、個々のタイプのＲＢのための完全性保護キーおよび暗号化キーが計算される。
【００６６】
同じ完全性保護アルゴリズムを使用するｓ−ＤＲＢおよびＳＲＢに対して、ｓ−ＤＲＢおよびＳＲＢのためのキーは、以下のとおりであってよい。
【００６７】
Ｉ）これら２タイプのＲＢのための完全性保護キーが、互いに独立している。
【００６８】
ＫＡＳ＝ＫＤＦ（ＫｅＮＢ，ａｌｇ．ＩＤ，ａｌｇ．ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｒ）
【００６９】
ｓ−ＤＲＢに対し生成された完全性保護キーがＳＲＢに対する完全性保護キーから識別可能となるように、完全性保護アルゴリズム識別子ＵＰ−ｉｎｔ−ａｌｇが導入される。拡張型アルゴリズム識別子は、以下の表４に示される。
【００７０】
【表４】
0005654133.tif 000008
【００７１】
ＩＩ）２タイプのＲＢが、同じ完全性キーを使用する。
【００７２】
ＫＡＳ＝ＫＤＦ（ＫｅＮＢ，ａｌｇ．ＩＤ，ａｌｇ．ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｒ）；
【００７３】
この状況では、既存のアルゴリズム識別子リストは、拡張される必要がない。
【００７４】
ｓ−ＤＲＢおよびＳＲＢが同じ暗号化アルゴリズムを使用する状況において、ｓ−ＤＲＢおよびＳＲＢのための暗号化キーは、以下のとおりであってよい。
Ｉ）これらの２タイプのＲＢに対する暗号化キーは、互いに独立している。この場合、従来型のアルゴリズム識別子リストは、２つのキーを識別するために使用することができ、拡張される必要がない。
ＩＩ）これらの２タイプのＲＢに対する暗号化キーが同じである状況は、本シナリオにおいて考慮されない。
【００７５】
シナリオ３：
完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムがＳＲＢおよびｓ−ＤＲＢのため必要とされるので、これらの２タイプのＲＢのためのアルゴリズムが、レガシー・アルゴリズム・ネゴシエーション方法を使用して、すなわち、ＡＳ  ＳＭＣを通じてネゴシエートされ得る。ｄ−ＤＲＢのための完全性保護は、ＤＲＢ毎に構成され得る。したがって、ｄ−ＤＲＢのための完全性保護および暗号化に関連したコンフィギュレーションは、個々のＤＲＢが確立されるとき、ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＤｅｄｉｃａｔｅｄ  ＩＥの下位レベルＩＥによって指示され得る。
【００７６】
具体的には、シナリオ３において、ＳＲＢ上のデータおよびｓ−ＤＲＢ上のデータのため選択された同じ完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムがＡＳ  ＳＭＣに保持される。
【００７７】
ｄ−ＤＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズムおよび／または暗号化アルゴリズムは、ＲＢ確立手順の間にメッセージの無線リソースコンフィギュレーション専用ＩＥに保持される（無線リソースコンフィギュレーション専用ＩＥの下線部に示される）。更に、無線リソースコンフィギュレーション専用ＩＥの中にアルゴリズムが含まれない場合、このアルゴリズムに関連したセキュリティ保護メカニズムは作動されないことを意味する。
【００７８】
ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＤｅｄｉｃａｔｅｄ  ＩＥ（無線リソースコンフィギュレーション専用ＩＥ）
0005654133.tif 000009
0005654133.tif 000010
【００７９】
アルゴリズムが選択された後、すべてのタイプのＲＢのための完全性保護キーおよび暗号化キーが計算される。
【００８０】
Ｉ）ＳＲＢおよびｓ−ＤＲＢのためのキーが、互いに独立している。既存の暗号化アルゴリズム識別子を、ＳＲＢ用およびｓ−ＤＲＢ用の異なる暗号化キーを生成するために使用することができる。完全性保護アルゴリズム識別子は、ｓ−ＤＲＢのため以下のとおり導入される。
【００８１】
【表５】
0005654133.tif 000011
【００８２】
ＩＩ）ＳＲＢおよびｓ−ＤＲＢのためのキーが、同じである。
【００８３】
ｓ−ＤＲＢのためのキーを生成する入力パラメータは、ＳＲＢのためのキーを生成する入力パラメータと同じでもよい。
【００８４】
ＫＡＳ＝ＫＤＦ（ＫｅＮＢ，ａｌｇ．ＩＤ，ａｌｇ．ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｒ）
【００８５】
シナリオ４：
保護される必要があるすべてのＲＢに対して、暗号化アルゴリズムおよび完全性保護アルゴリズムがそれぞれ個々のタイプのＲＢに対して選択されることがある。この状況では、ＡＳ  ＳＭＣの拡張は、以下のとおりでもよい。即ち、３つの完全性保護アルゴリズムおよび３つの暗号化アルゴリズムがＳＭＣメッセージに保持される。更に、アルゴリズムのシーケンスと個々のタイプのＲＢとの間のマッピング関係が、予め構成される必要がある。たとえば、マッピング関係は、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢに対するアルゴリズムが順々に並べられることである。
【００８６】
具体的には、シナリオ４では、図７に示されるように、ＳＲＢ上のデータのため選択された完全性保護アルゴリズム１と、ｓ−ＤＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズム２と、ｄ−ＤＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズム３と、ＳＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム１と、ｓ−ＤＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム２と、ｄ−ＤＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム３とが、ＡＳ  ＳＭＣに保持され、順々に並べられる。任意選択的なセキュリティ保護ついては、選択的なセキュリティ保護が必要とされないとき、ＡＳ  ＳＭＣの中の対応するアルゴリズムの位置には、アルゴリズムを無効にする指標が設定されてもよい。
【００８７】
異なるアルゴリズムが３タイプのＲＢに対して選択される場合、異なるタイプのＲＢのために生成されるキーは異なる。しかし、個々のタイプのＲＢは、依然として固有のアルゴリズム識別子を有し得る。表６は、本シナリオにおけるアルゴリズム識別子の拡張について説明する。
【００８８】
【表６】
0005654133.tif 000012
【００８９】
上記表６の中で、ＵＰｓ−ｅｎｃ−ａｌｇは、Ｋｕｐｓ＿ｅｎｃキーを計算するためのアルゴリズム識別子を表現し、ＵＰｓ−ｉｎｔ−ａｌｇは、Ｋｕｐｓ＿ｉｎｔを計算するためのアルゴリズム識別子を表現し、ＵＰｄ−ｅｎｃ−ａｌｇは、Ｋｕｐｄ＿ｅｎｃを計算するためのアルゴリズム識別子を表現し、ＵＰｄ−ｉｎｔ−ａｌｇは、Ｋｕｐｄ＿ｉｎｔを計算するためのアルゴリズム識別子を表現する。
【００９０】
シナリオ５：
上記例では、３タイプのＲＢのためのセキュリティ保護メカニズムは、ＲＢのタイプ毎の粒度に基づいている。本シナリオでは、セキュリティ保護メカニズムは、ＲＢ毎の粒度に基づいている。以下は、本シナリオにおけるセキュリティ保護原理について説明する。
【００９１】
１．アルゴリズムリスト要件
本シナリオにおけるセキュリティメカニズムは、個々のＲＢに対するセキュリティ保護を柔軟に制御することができる。異なるＲＢは、異なるアルゴリズム優先度要件を有することがある。異なるＲＢに異なるセキュリティメカニズムを提供するために、複数のアルゴリズム優先度リストが運営者の戦略に応じてＤｅＮＢに維持される。
【００９２】
２．セキュリティを作動させるアルゴリズム・ネゴシエーションおよび指示
方法１：前述のシナリオと同様に、ＲＢのためセキュリティ保護を作動させるか否かを指示するために、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージのｒａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＤｅｄｉｃａｔｅｄ  ＩＥまたはＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｅｔｕｐメッセージにインジケータＩＥが付加され得る。個々のＲＢのための実際のセキュリティ・アルゴリズムは、ＡＳ  ＳＭＣにより予め構成される。
【００９３】
方法２：ＲＢのためのセキュリティ保護を作動させるか否かは、ＲＢのセットアップの間に指示される。セキュリティ保護が作動される場合、ネットワーク側によって選択されるアルゴリズムは、以下の無線リソースコンフィギュレーション専用ＩＥの下線部において示されるように、指示される。
【００９４】
ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＤｅｄｉｃａｔｅｄ  ＩＥ
0005654133.tif 000013
0005654133.tif 000014
【００９５】
２つのアルゴリズムＩＥ、すなわち、ｒｂ−ｉｎｔ−ａｌｇおよびｒｂ−ｅｎｃ−ａｌｇは、任意選択的である。アルゴリズムがメッセージの中に含まれない場合、デフォルトとして、対応するセキュリティ保護がＲＢのため作動されないことを意味する。
【００９６】
２つの新しいアルゴリズムＩＥは、ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＤｅｄｉｃａｔｅｄ  ＩＥの第１レベルのＩＥでもよい。この場合、コンフィギュレーション情報が、ＳＲＢ／ＤＲＢのためのセキュリティ保護およびアルゴリズム・ネゴシエーションを作動させるために使用され得る。代替的に、新しいアルゴリズムＩＥは、ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｆｉｇＤｅｄｉｃａｔｅｄ  ＩＥのＲＢコンフィギュレーション情報（第２レベルのＩＥ）の中に含まれ、ＲＢのためのセキュリティ保護を作動させ、アルゴリズムをネゴシエートするために使用されることもできる。
【００９７】
方法３：保護される必要がある個々のタイプのＲＢに対して同じ暗号化アルゴリズムおよび同じ完全性保護アルゴリズムが選択され得る。この場合、レガシーＡＳ  ＳＭＣは、拡張される必要がない。１つの暗号化アルゴリズムおよび１つの完全性保護アルゴリズムだけがＳＭＣメッセージに保持される。セキュリティ保護を作動させるか否かは、無線リソースコンフィギュレーション専用ＩＥを使用することにより指示されることができる。
【００９８】
同じアルゴリズムを使用する個々のＲＢは、各々独立したキーを有し得る。この場合、既存のアルゴリズム識別子は、個々のＲＢのためのキーを計算するために必要とされるアルゴリズム識別子が異なる値を有するように拡張される必要がある。
【００９９】
同じアルゴリズムを使用するこれらのＲＢに対して、同じタイプに属するＲＢに対するセキュリティ保護要件の違いは、一部のＲＢがセキュリティ保護される必要があり、その他のＲＢがセキュリティ保護される必要がないということに過ぎない場合がある。
【０１００】
セキュリティ保護される必要がある同じタイプのＲＢに対して、同じセキュリティメカニズム、同じキー、および同じセキュリティ・アルゴリズムが個々のＲＢ上のデータを保護するために使用され得る。代替的に、ｓ−ＤＲＢおよびＳＲＢが、同じ方法で取り扱われることができ、または、ｓ−ＤＲＢおよびｄ−ＤＲＢが、同じ方法で取り扱われることもできる。
【０１０１】
個々のＲＢのため選択されたアルゴリズムは独立しており、個々のＲＢは、各々独立したキーを有する。
【０１０２】
図８は、ＤｅＮＢとＲＮとの間のアルゴリズム・ネゴシエーションを示す。アルゴリズムが異なるので、個々のＲＢのキーに対するアルゴリズム識別子も異なる。既存のアルゴリズム識別子値は、拡張される必要がある。
【０１０３】
上記実施形態における方法によれば、Ｕｎインターフェース上の３タイプのＲＢは、対応する完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムにより保護されることが可能である。したがって、Ｕｎインターフェース上のデータセキュリティ保護は、より包括的であり、異なったＲＢ上のデータのセキュリティ保護要件を満たすことができる。
【０１０４】
＜実施形態２＞
本実施形態は、前述の実施形態１において提供されたＵｎインターフェース上のデータを保護する方法を実施するためにＵｎインターフェース上のデータを保護するシステムを提供する。図９は、システムのブロック接続関係を示す。図９に示されるように、システムは、ドナーｅＮＢ  １０と、リレーノード（ＲＮ）２０とを含む。ドナーｅＮＢ  １０とＲＮ２０とはＵｎインターフェースを通じて接続されている。
【０１０５】
ドナーｅＮＢ  １０は、ＳＲＢ上のシグナリングデータ、ｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのための完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムを選択するためにＲＮ２０とネゴシエートする。ＲＮ２０は、ドナーｅＮＢによって選択された対応する完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムを使用して、ＳＲＢ上のシグナリングデータ、ｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を実行する。
【０１０６】
図１０は、ドナーｅＮＢ  １０の第１の機能ブロック図である。図１０に示されるように、ドナーｅＮＢ  １０は、
【０１０７】
Ｕｎインターフェースを介するＳＲＢ上のシグナリングデータ、Ｕｎインターフェースを介するｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびＵｎインターフェースを介するｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのための同じ完全性保護アルゴリズムおよび同じ暗号化アルゴリズムを選択するために、ＲＮとネゴシエートするように構成されている第１のネゴシエーションユニット１０１を含む。代替的に、ドナーｅＮＢは、ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かを指示するように構成されている第１の指示ユニット２０１をさらに含む。
【０１０８】
第１のネゴシエーションユニット１０１は、具体的には、選択された同じ完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムをＡＳ  ＳＭＣメッセージの中に組み込むように構成されている。
【０１０９】
第１の指示ユニット２０１は、セキュリティ保護が無線リソースコンフィギュレーション専用情報要素を通じて、または、ＡＳ  ＳＭＣを通じて、ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのため作動されるか否かを指示するように構成されている。
【０１１０】
図１１は、ドナーｅＮＢ  １０の第２の機能ブロック図を示す。図１１に示されるように、ドナーｅＮＢ  １０は、ＳＲＢ上のデータおよびｓ−ＤＲＢ上のデータのための同じ完全性保護アルゴリズム１と、ｄ−ＤＲＢ上のデータのための完全性保護アルゴリズム２と、ＳＲＢ上のデータおよびｄ−ＤＲＢ上のデータのための同じ暗号化アルゴリズム１と、ｓ−ＤＲＢ上のデータのための暗号化アルゴリズム２を選択するために、ＲＮとネゴシエートするように構成された第２のネゴシエーションユニット１０２を含む。代替的に、ドナーｅＮＢ  １０は、ｄ−ＤＲＢ上のデータのための完全性保護を作動させるか否かと、ＳＲＢ上のデータおよびｄ−ＤＲＢ上のデータのための暗号化保護を作動させるか否かと、を指示するように構成されている第２の指示ユニット２０２をさらに含む。
【０１１１】
第２のネゴシエーションユニット１０２は、具体的には、選択された完全性保護アルゴリズム１と、完全性保護アルゴリズム２と、暗号化アルゴリズム１と、暗号化アルゴリズム２とをＡＳ  ＳＭＣの中に組み込むように構成されている。
【０１１２】
第２の指示ユニット２０２は、具体的には、ｄ−ＤＲＢのための完全性保護を無効にするために完全性保護アルゴリズム２の値に特定の値を設定するように、または、ＳＲＢおよびｄ−ＤＲＢのための暗号化保護を無効にするために暗号化アルゴリズム１の値に特定の値を設定するように構成されている。
【０１１３】
図１２は、ドナーｅＮＢ  １０の第３のブロック図である。図１２に示されるように、ドナーｅＮＢ  １０は、第３のネゴシエーションユニット１０３と第３の指示ユニット２０３とを含む。第３のネゴシエーションユニット１０３は、ＳＲＢおよびｓ−ＤＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズム１と、ｄ−ＤＲＢ上のデータのため選択されたに完全性保護アルゴリズム２と、ｄ−ＤＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム１と、ｓ−ＤＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム２とをＡＳ  ＳＭＣに保持させるように構成されている。第３の指示ユニット２０３は、ＲＢセットアップ中のメッセージの無線リソースコンフィギュレーション専用情報要素に、ｄ−ＤＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズムおよび／または暗号化アルゴリズムを保持させるように構成されている。ある種のアルゴリズムが無線リソースコンフィギュレーション専用情報要素に保持されない場合、ｄ−ＤＲＢのためのこのアルゴリズムに対応するセキュリティ保護は作動されないことを意味する。
【０１１４】
図１３は、ドナーｅＮＢ  １０の第４の機能ブロック図である。図１３に示されるように、ドナーｅＮＢ  １０は、ＳＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズム１と、ｓ−ＤＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズム２と、ｄ−ＤＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズム３と、ＳＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム１と、ｓ−ＤＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム２と、ｄ−ＤＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム３と、をＡＳ  ＳＭＣに保持させるように構成されている第４のネゴシエーションユニット１０４を含む。
【０１１５】
図１４は、ＲＮ２０の機能ブロック図である。図１４に示されるように、ＲＮ２０は、記憶ユニット３０１と、完全性キー生成ユニット３０２と、暗号化キー生成ユニット３０３と、暗号化ユニット３０４とを含む。記憶ユニット３０１は、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢに対応する完全性保護アルゴリズム識別子および暗号化アルゴリズム識別子を予め記憶するように構成されている。完全性キー生成ユニット３０２は、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのそれぞれの完全性保護アルゴリズムおよび完全性保護アルゴリズム識別子に応じてＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのための完全性キーを生成するように構成されている。暗号化キー生成ユニット３０３は、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢにそれぞれ対応する暗号化アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズム識別子に応じて、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのための暗号化キーを生成するように構成されている。暗号化ユニット３０４は、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢ上のデータのためのセキュリティ保護を、それぞれの完全性キーおよび暗号化キーを使用して実行するように構成されている。
【０１１６】
代替的に、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのための安全性保護アルゴリズムのうちに同じアルゴリズムが存在する場合、記憶ユニット３０１は、具体的には、同じ完全性保護アルゴリズムに対して異なる完全性保護アルゴリズム識別子を記憶するように構成されている。ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢに対する暗号化アルゴリズムのうちに同じアルゴリズムが存在する場合、記憶ユニット３０１は、同じ暗号化アルゴリズムに対して異なる暗号化アルゴリズム識別子を記憶するようにさらに構成され得る。
【０１１７】
上記システムによれば、Ｕｎインターフェースを介する３タイプのＲＢ上のデータは、それぞれの完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムを使用してセキュリティ保護されることができる。その結果、Ｕｎインターフェース上のセキュリティ保護は、より包括的である。その上、異なるタイプのＲＢ上のデータのセキュリティ保護要件を満たすことができる。
【０１１８】
＜実施形態３＞
本発明の別の実施形態は、Ｕｎインターフェース上のデータを保護する装置を提供する。この装置は、ネゴシエーションユニットおよび保護ユニットを含む。ネゴシエーションユニットは、Ｕｎインターフェースを介するＳＲＢ上のシグナリングデータ、Ｕｎインターフェースを介するｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびＵｎインターフェースを介するｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのそれぞれのための完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムを選択するように構成されている。保護ユニットは、ＳＲＢ上のシグナリングデータ、ｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を選択されたそれぞれの完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムを使用して実行するように構成されている。
【０１１９】
保護ユニットは、記憶ユニットと、完全性キー生成ユニットと、暗号化キー生成ユニットとをさらに含んでいてよい。記憶ユニットは、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢに対応する完全性保護アルゴリズム識別子および暗号化アルゴリズム識別子を予め記憶するように構成されている。完全性キー生成ユニットは、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢに対応する完全性保護アルゴリズムおよび完全性保護アルゴリズム識別子に応じて、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのための完全性キーを生成するように構成されている。暗号化キー生成ユニットは、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢに対応する暗号化アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズム識別子に応じて、ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢのための暗号化キーを生成するように構成されている。
【０１２０】
ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢに対する完全性保護アルゴリズムの間に同じアルゴリズムが存在する場合、記憶ユニットは、同じ完全性保護アルゴリズムに対して異なる完全性保護アルゴリズム識別子を記憶するようにさらに構成されている。ＳＲＢ、ｓ−ＤＲＢ、およびｄ−ＤＲＢに対する暗号化アルゴリズムの間に同じアルゴリズムが存在する場合、記憶ユニットは、同じ暗号化アルゴリズムに対する異なる暗号化アルゴリズム識別子を記憶するようにさらに構成されてもよい。
【０１２１】
ネゴシエーションユニットは、異なるアプリケーションシナリオにおいて異なる機能を有する。
【０１２２】
シナリオ１：
ネゴシエーションユニットは、Ｕｎインターフェースを介するＳＲＢ上のシグナリングデータ、Ｕｎインターフェースを介するｓ−ＤＲＢ上のシグナリングデータ、およびＵｎインターフェースを介するｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのために同じ完全性保護アルゴリズムおよび同じ暗号化アルゴリズムを選択するように構成されている第１のネゴシエーションサブユニットを含む。
【０１２３】
ネゴシエーションユニットは、ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かを指示するように構成されている第１の指示サブユニットをさらに含んでもよい。
【０１２４】
第１のネゴシエーションサブユニットは、具体的には、ＡＳ  ＳＭＣを送信し、選択された同じ完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムをＡＳ  ＳＭＣに組み込むように構成されている。
【０１２５】
第１の指示サブユニットは、具体的には、無線リソースコンフィギュレーション専用情報要素を通じてｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かを指示するように構成されている。
【０１２６】
第１の指示サブユニットは、ＡＳ  ＳＭＣのインジケータを通じて、ｄ−ＤＲＢ上のユーザデータのためのセキュリティ保護を作動させるか否かを指示するようにさらに構成されてもよい。
【０１２７】
シナリオ２：
ネゴシエーションユニットは、ＳＲＢおよびｓ−ＤＲＢ上のデータのための完全性保護アルゴリズム１と、ｄ−ＤＲＢ上のデータのための完全性保護アルゴリズム２と、ＳＲＢおよびｄ−ＤＲＢ上のデータのための暗号化アルゴリズム１と、Ｕｎインターフェース上のｓ−ＤＲＢ上のデータのための暗号化アルゴリズム２とを選択するために構成されている第２のネゴシエーションサブユニットを含む。
【０１２８】
ネゴシエーションユニットは、完全性保護がｄ−ＤＲＢ上のデータのために作動されているか否かと、暗号化保護がＳＲＢおよびｄ−ＤＲＢ上のデータのために作動されているか否かと、を指示するように構成されている第２の指示サブユニットをさらに含む。
【０１２９】
第２のネゴシエーションサブユニットは、具体的には、ＡＳ  ＳＭＣを送信し、ＡＳ  ＳＭＣの中に、選択された完全性保護アルゴリズム１と、完全性保護アルゴリズム２と、暗号化アルゴリズム１と、暗号化アルゴリズム２とを組み込むように構成されている。
【０１３０】
第２の指示サブユニットは、具体的には、完全性保護アルゴリズム２の値にｄ−ＤＲＢのための完全性保護を無効にするための特定の値を設定し、暗号化アルゴリズム１の値にＳＲＢおよびｄ−ＤＲＢのための暗号化保護を無効にするための特定の値を設定するように構成されている。
【０１３１】
シナリオ３：
ネゴシエーションユニットは、ＡＳ  ＳＭＣメッセージを送信し、ＡＳ  ＳＭＣの中に、ＳＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズム１と、ｓ−ＤＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズム２と、ＳＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム１と、ｓ−ＤＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム２とを保持するように構成されている第３のネゴシエーションサブユニットを含む。
【０１３２】
第３の指示サブユニットは、ＲＢ確立中のメッセージの無線リソースコンフィギュレーション専用情報要素に、ｄ−ＤＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズムおよび／または暗号化保護アルゴリズムを保持するように構成されている。ある種のアルゴリズムが無線リソースコンフィギュレーション専用情報要素に保持されていない場合、このアルゴリズムに対応するセキュリティ保護は作動されないことを意味する。
【０１３３】
シナリオ４：
ネゴシエーションユニットは、ＡＳ  ＳＭＣを送信し、ＳＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズム１と、ｓ−ＤＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズム２と、ｄ−ＤＲＢ上のデータのために選択された完全性保護アルゴリズム３と、ＳＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム１と、ｓ−ＤＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム２と、ｄ−ＤＲＢ上のデータのために選択された暗号化アルゴリズム３と、をＡＳ  ＳＭＣに保持させるように構成されている第４のネゴシエーションサブユニットを含む。
【０１３４】
本実施形態による装置を用いて、Ｕｎインターフェースを介する３タイプのＲＢ上のデータを、各々対応する完全性保護アルゴリズムおよび暗号化アルゴリズムを使用してセキュリティ保護することが可能である。したがって、Ｕｎインターフェース上のデータセキュリティ保護は、より包括的である。その上、異なるＲＢ上のデータのセキュリティ保護要件を満たすことができる。
【０１３５】
詳しくは、第一に、レガシー・セキュリティ・メカニズムでは、Ｕｎインターフェース上の３タイプのデータを柔軟に保護することが可能であり、ＲＮに関する新しいセキュリティ要件が満たされる。第二に、データに対するセキュリティ保護は、ＲＢ毎の粒度に基づいて制御されることができ、それによって、ＲＮのためのセキュリティ要件をより柔軟に満たすことができる。
【０１３６】
当業者にとって、実施形態における方法のプロセスの全部または一部は、関連するハードウェアに命令するコンピュータプログラムによって実施されてもよい点に注意されたい。当該プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されることができる。プログラムが実行されると、実施形態における方法のプロセスが実行される。記憶媒体は、磁気ディスク、光学ディスク、リード・オンリー・メモリ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）、またはランダム・アクセス・メモリ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭ）などであってもよい。
【０１３７】
本発明の上記実施形態は、本発明を限定するのではなく、本発明の技術的解決手法について説明することが意図されている点に注意すべきである。本発明は、上記実施形態に関連して詳細に記述されているが、当業者には、他の変形、等価的な置換、または改良は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、上記実施形態に基づいてなされてもよい点が理解されるであろう。
【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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