(57)【要約】移動時に生じうるネットワークとモバイル局（ｅＮＢ）との間のｃｒｙｐｔｏｓｙｎｃの同期ずれを取り扱うためのシステムおよび方法が取り扱われる。同期ずれは、ソースｅＮＢからターゲットｅＮＢへとＨＦＮおよびＰＣＤＰシーケンス番号を転送することによって解決される。所与の鍵のためのｃｒｙｐｔｏｓｙｎｃの再使用を回避するために、初期のカウント値からのバックワード・オフセットが、ターゲットｅＮＢによって使用される。これらのアプローチは、オーバ・ザ・エア・シグナリングを必要とせず、ネットワークにおけるカウント値の取り扱いは、モバイル局に透過的である。
2011502438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおけるハンドオフ中の基地局間におけるハイパ・フレーム番号（ＨＦＮ）に関連する同期のために使用される方法であって、
ソース基地局からターゲット基地局へ、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびパケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）シーケンス番号（ＳＮ）と、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号とを転送することと、
前記ソース基地局から前記ターゲット基地局へ、使用する次のＰＤＣＰシーケンス番号を転送することとを備え、
前記ソース基地局によって送信された最後の（last）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号より後の（later）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号の情報が、前記ターゲット基地局によって受信されない場合、前記転送された情報によって、前記ターゲット基地局は、前記ソース基地局からハンドオフしている端末に関するＨＦＮおよびＰＣＤＰシーケンス番号の実質的な連続性を提供することが可能となる方法。
【請求項２】
前記ソース基地局および前記ターゲット基地局は、ｅノードＢである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ターゲット基地局によって使用されるカウント値からのバックワード・オフセットを使用することによって、少なくとも、前記直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびＰＤＣＰと、前記直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰとに基づいてカウント・メンテナンスを実行することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＨＦＮ値および前記ＰＤＣＰ値は、ハンドオフ時にリセットされることが必要とされない請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ハンドオフ時に新たな鍵が生成される請求項３に記載の方法。
【請求項６】
ハンドオフ時にオーバ・ザ・エア・シグナリングが必要とされない請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記端末に対する鍵寿命メンテナンスが透過的である請求項３に記載の方法。
【請求項８】
無線通信システムにおけるハンドオフ中における基地局間のハイパ・フレーム番号（ＨＦＮ）に関連する同期のための装置であって、
ソース基地局と、
ターゲット基地局と、
前記ソース基地局と前記ターゲット基地局との間の通信リンクと、
前記ソース基地局から前記ターゲット基地局へハンドオフしている端末とを備え、
前記ソース基地局は、前記通信リンクを経由してターゲット基地局へ、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびパケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）シーケンス番号（ＳＮ）と、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号とを転送し、前記通信リンクを経由して前記ターゲット基地局へ、使用する次のＰＤＣＰ  ＳＮを転送し、
前記ソース基地局によって送信された最後の（last）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号より後の（later）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号の情報が、前記ターゲット基地局によって受信されない場合、前記転送された情報によって、前記ターゲット基地局は、前記ソース基地局からハンドオフしている端末に関するＨＦＮおよびＰＣＤＰシーケンス番号の実質的な連続性を提供することが可能となる装置。
【請求項９】
前記ソース基地局および前記ターゲット基地局は、ｅノードＢである請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ターゲット基地局によって使用されるカウント値からのバックワード・オフセットを使用することによって、少なくとも、前記直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびＰＤＣＰと、前記直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰとに基づいてカウント・メンテナンスが実行される請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記ＨＦＮ値および前記ＰＤＣＰ値は、ハンドオフ時にリセットされることが必要とされない請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
ハンドオフ時に新たな鍵が生成される請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
ハンドオフ時にオーバ・ザ・エア・シグナリングが必要とされない請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記端末に対する鍵寿命メンテナンスが透過的である請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
無線通信システムにおけるハンドオフ中の基地局間におけるハイパ・フレーム番号（ＨＦＮ）に関連する同期のために使用される装置であって、
プロセッサと、前記プロセッサに結合されデータを格納するメモリとを備え、
前記プロセッサは、ソース基地局からターゲット基地局へ、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびパケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）シーケンス番号（ＳＮ）と、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号とを転送し、前記ソース基地局から前記ターゲット基地局へ、使用する次のＰＤＣＰシーケンス番号を転送するように構成され、
前記ソース基地局によって送信された最後の（last）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号より後の（later）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号の情報が、前記ターゲット基地局によって受信されない場合、前記転送された情報によって、前記ターゲット基地局は、前記ソース基地局からハンドオフしている端末に関するＨＦＮおよびＰＣＤＰシーケンス番号の実質的な連続性を提供することが可能となる装置。
【請求項１６】
前記プロセッサはさらに、前記ターゲット基地局によって使用されるカウント値からのバックワード・オフセットを使用することによって、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびＰＤＣＰと、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰとに基づいてカウント・メンテナンスを実行するように構成された請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
無線通信システムにおけるハンドオフ中の基地局間におけるハイパ・フレーム番号（ＨＦＮ）に関連する同期のために使用される装置であって、
ソース基地局からターゲット基地局へ、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびパケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）シーケンス番号（ＳＮ）と、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号とを転送する手段と、
前記ソース基地局から前記ターゲット基地局へ、使用する次のＰＤＣＰシーケンス番号を転送する手段とを備え、
前記ソース基地局によって送信された最後の（last）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号より後の（later）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号の情報が、前記ターゲット基地局によって受信されない場合、前記転送された情報によって、前記ターゲット基地局は、前記ソース基地局からハンドオフしている端末に関するＨＦＮおよびＰＣＤＰシーケンス番号の実質的な連続性を提供することが可能となる装置。
【請求項１８】
コンピュータ読取可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品であって、
前記コンピュータ読取可能媒体は、
ソース基地局からターゲット基地局へ、少なくとも、直近の（latest）暗号化ハイパ・フレーム番号（ＨＦＮ）およびパケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）シーケンス番号（ＳＮ）と、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号とを転送するためのコードと、
前記ソース基地局から前記ターゲット基地局へ、使用する次のＰＤＣＰシーケンス番号を転送するためのコードとを備え、
前記ソース基地局によって送信された最後の（last）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号より後の（later）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号の情報が、前記ターゲット基地局によって受信されない場合、前記転送された情報によって、前記ターゲット基地局は、前記ソース基地局からハンドオフしている端末に関するＨＦＮおよびＰＣＤＰシーケンス番号の実質的な連続性を提供することが可能となるコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１９】
前記ターゲット基地局によって使用されるカウント値からのバックワード・オフセットを使用することによって、少なくとも、前記直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびＰＤＣＰと、前記直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰとに基づいてカウント・メンテナンスを実行するためのコードをさらに備える請求項１８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項２０】
前記ＨＦＮ値および前記ＰＤＣＰ値は、ハンドオフ時にリセットされることを必要としないためのコードをさらに備える請求項１８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、２００７年１０月３０日に出願され、"HFN Handling at Inter-base Station Handover"と題された米国仮出願６０／９８３，８３８号の優先権を主張する。上記出願は、本願の譲受人に譲渡され、本願の発明者によって出願され、本明細書において参照によって組み込まれている。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般に、無線通信の暗号保全性に関し、さらに詳しくは、モバイル・システムにおける基地局間ハンドオフ中のハイパ・フレーム番号（ＨＦＮ）に関連したハンドリングに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信システムは、例えば、音声、データ等のようなさまざまなタイプのコンテンツを提供するために広く開発されてきた。これらシステムは、利用可能なシステム・リソース（例えば、帯域幅、送信電力）を共有することにより、複数のユーザとの通信をサポートすることができる多元接続システムでありうる。そのような多元接続システムの例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、３ＧＰＰロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）システム、および直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム等を含む。
【０００４】
通常、無線多元接続通信システムは、複数の無線端末のための通信を同時にサポートすることができる。おのおのの端末は、順方向リンクおよび逆方向リンクによる送信を介して、１または複数の基地局と通信することができる。順方向リンク（すなわちダウンリンク）は、基地局から端末への通信リンクを称し、逆方向リンク（すなわちアップリンク）は、端末から基地局への通信リンクを称する。この通信リンクは、単一入力単一出力システム、複数入力単一出力システム、あるいは複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システム等によって確立されうる。
【０００５】
ＭＩＭＯシステムは、データ送信に関し、複数（ＮＴ個）の送信アンテナと、複数（ＮＲ個）の受信アンテナとを使用する。ＮＴ個の送信アンテナおよびＮＲ個の受信アンテナによって形成されるＭＩＭＯチャネルは、空間チャネルとも称されるＮＳ個の独立チャネルへ分割される。ここでＮＳ≦ｍｉｎ｛ＮＴ、ＮＲ｝である。ＮＳ個の独立チャネルのおのおのは、ディメンションに相当する。複数の送信アンテナおよび受信アンテナによって生成される追加のディメンションが利用される場合、ＭＩＭＯシステムは、（例えば、より高いスループット、および／または、より高い信頼性のような）向上されたパフォーマンスを与える。
【０００６】
ＭＩＭＯシステムは、時分割デュプレクス（ＴＤＤ）システムおよび周波数分割デュプレクス（ＦＤＤ）システムをサポートする。ＴＤＤシステムでは、相互原理によって、逆方向リンク・チャネルから順方向リンク・チャネルを推定できるように、順方向リンク送信および逆方向リンク送信が、同じ周波数領域にある。これによって、アクセス・ポイントにおいて複数のアンテナが利用可能である場合、アクセス・ポイントは、順方向リンクで送信ビームフォーミング・ゲインを抽出できるようになる。
【発明の概要】
【０００７】
本開示は、モバイル・システムにおける基地局間のハンドオフ中における暗号化／解読パラメータを管理するためのシステムおよび方法、ならびにこれらの変形例に関する。
【０００８】
本開示のさまざまな態様のうちの１つでは、無線通信システムにおけるハンドオフ中の基地局間におけるハイパ・フレーム番号（ＨＦＮ）に関連する同期のために使用される方法が提供される。この方法は、ソース基地局からターゲット基地局へ、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびパケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）シーケンス番号（ＳＮ）と、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号とを転送することと、ソース基地局からターゲット基地局へ、使用する次のＰＤＣＰシーケンス番号を転送することとを備える。ここでは、ソース基地局によって送信された最後の（last）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号より後の（later）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号の情報が、ターゲット基地局によって受信されない場合、転送された情報によって、ターゲット基地局は、ソース基地局からハンドオフしている端末に関するＨＦＮおよびＰＣＤＰシーケンス番号の実質的な連続性を提供することが可能になる。
【０００９】
本開示のさまざまな態様のうちの１つでは、上記のように開示された方法が提供される。この方法はさらに、ターゲット基地局によって使用されるカウント値からのバックワード・オフセットを使用することによって、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびＰＤＣＰと、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰとに基づいてカウント・メンテナンスを実行することを備える。
【００１０】
本開示のさまざまな態様のうちの１つでは、無線通信システムにおけるハンドオフ中における基地局間のハイパ・フレーム番号（ＨＦＮ）に関連する同期のための装置が提供される。この装置は、ソース基地局と、ターゲット基地局と、ソース基地局とターゲット基地局との間の通信リンクと、ソース基地局からターゲット基地局へハンドオフしている端末とを備える。ソース基地局は、通信リンクを経由してターゲット基地局へ、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびパケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）シーケンス番号（ＳＮ）と、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号とを転送し、通信リンクを経由してターゲット基地局へ、使用する次のＰＤＣＰ  ＳＮを転送することとを備える。ここでは、ソース基地局によって送信された最後の（last）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号より後の（later）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号の情報が、ターゲット基地局によって受信されない場合、転送された情報によって、ターゲット基地局は、ソース基地局からハンドオフしている端末に関するＨＦＮおよびＰＣＤＰシーケンス番号の実質的な連続性を提供することが可能になる。
【００１１】
本開示のさまざまな態様のうちの１つでは、上記のように開示された装置が提供される。ここでは、ターゲット基地局によって使用されるカウント値からのバックワード・オフセットを使用することによって、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびＰＤＣＰと、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰとに基づいてカウント・メンテナンスが実行される。
【００１２】
本開示のさまざまな態様のうちの１つでは、無線通信システムにおけるハンドオフ中における基地局間のハイパ・フレーム番号（ＨＦＮ）に関連する同期のために使用される装置が提供される。この装置は、プロセッサと、このプロセッサに結合されデータを格納するメモリとを備える。プロセッサは、ソース基地局からターゲット基地局へ、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびパケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）シーケンス番号（ＳＮ）と、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号とを転送し、ソース基地局からターゲット基地局へ、使用する次のＰＤＣＰ  ＳＮを転送するように構成されている。ここで、ソース基地局によって送信された最後の（last）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号より後の（later）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号の情報が、ターゲット基地局によって受信されない場合、転送された情報によって、ターゲット基地局は、ソース基地局からハンドオフしている端末に関するＨＦＮおよびＰＣＤＰシーケンス番号の実質的な連続性を提供することが可能になる。
【００１３】
本開示のさまざまな態様のうちの１つでは、上述された装置が提供される。ここで、プロセッサはさらに、ターゲット基地局によって使用されるカウント値からのバックワード・オフセットを使用することによって、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびＰＤＣＰと、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰとに基づいてカウント・メンテナンスを実行するように構成される。
【００１４】
本開示のさまざまな態様のうちの１つでは、無線通信システムにおけるハンドオフ中における基地局間のハイパ・フレーム番号（ＨＦＮ）に関連する同期のために使用される装置が提供される。この装置は、ソース基地局からターゲット基地局へ、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびパケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）シーケンス番号（ＳＮ）と、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号とを転送する手段と、ソース基地局からターゲット基地局へ、使用する次のＰＤＣＰ  ＳＮを転送する手段とを備える。ここで、ソース基地局によって送信された最後の（last）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号のより後の（later）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号の情報が、ターゲット基地局によって受信されない場合、転送された情報によって、ターゲット基地局は、ソース基地局からハンドオフしている端末に関するＨＦＮおよびＰＣＤＰシーケンス番号の実質的な連続性を提供することが可能になる。
【００１５】
本開示のさまざまな態様のうちの１つでは、コンピュータ読取可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品が提供される。このコンピュータ読取可能媒体は、ソース基地局からターゲット基地局へ、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびパケット・データ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）シーケンス番号（ＳＮ）と、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号とを転送するためのコードと、ソース基地局からターゲット基地局へ、使用する次のＰＤＣＰ  ＳＮを転送するためのコードとを備える。ここで、ソース基地局によって送信された最後の（last）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号より後の（later）ＨＦＮおよびＰＤＣＰシーケンス番号の情報が、ターゲット基地局によって受信されない場合、転送された情報によって、ターゲット基地局は、ソース基地局からハンドオフしている端末に関するＨＦＮおよびＰＣＤＰシーケンス番号の実質的な連続性を提供することが可能になる。
【００１６】
本開示のさまざまな態様のうちの１つでは、上述したコンピュータ・プログラム製品が提供される。このコンピュータ・プログラム製品はさらに、ターゲット基地局によって使用されるカウント値からのバックワード・オフセットを使用することによって、少なくとも、直近の（latest）暗号化ＨＦＮおよびＰＤＣＰと、直近の（latest）解読ＨＦＮおよびＰＤＣＰとに基づいてカウント・メンテナンスを実行するためのコードを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、１つの実施形態にしたがう多元接続無線通信システムを例示する。
【図２】図２は、通信システムのブロック図である。
【図３】図３は、モバイル・システムのための暗号化および解読スキームのブロック図である。
【図４】図４は、ＨＦＮとＰＤＣＰ  ＳＮとの間の関係の例示である。
【図５】図５は、２つのｅＮＢ間のハンドオフ・パラメータの実例である。
【図６Ａ】図６Ａは、ＨＦＮ／ＰＤＣＰ  ＳＮ制御のためのオフセット・スキームの例示である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ＨＦＮ／ＰＤＣＰ  ＳＮ制御のためのオフセット・スキームの例示である。
【図７】図７は、典型的な処理を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
さまざまな態様が、全体を通じて同一要素を示すために同一の参照番号が使用される図面を参照して説明される。以下の記載では、説明の目的のために、１または複数の実施形態の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細が述べられる。しかしながら、そのような実施形態は、これら具体的な詳細無しで実現されうることが明確である。他の事例では、１または複数の実施形態の記載を容易にするために、周知の構成およびデバイスがブロック図形式で示される。
【００１９】
本願で使用されるように、用語「構成要素」、「モジュール」、「システム」等は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、あるいは実行中のソフトウェアのうちの何れかであるコンピュータ関連エンティティを称することが意図されている。例えば、構成要素は、限定される訳ではないが、プロセッサ上で実行中のプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行形式、実行スレッド、プログラム、および／またはコンピュータでありうる。例示によれば、コンピュータ・デバイス上で実行中のアプリケーションと、コンピュータ・デバイスとの両方が構成要素になりえる。１または複数の構成要素は、プロセスおよび／または実行スレッド内に存在し、構成要素は、１つのコンピュータに局在化されるか、および／または、２またはそれ以上のコンピュータに分散されうる。さらに、これらの構成要素は、さまざまなデータ構造を格納したさまざまなコンピュータ読取可能媒体から実行可能である。これら構成要素は、（例えば、信号によってローカル・システムや分散システム内の他の構成要素とインタラクトする１つの構成要素からのデータ、および／または、他のシステムを備えた例えばインターネットのようなネットワークを介して他の構成要素とインタラクトする１つの構成要素からのデータのような）１または複数のデータのパケットを有する信号にしたがって、ローカル処理および／またはリモート処理によって通信することができる。
【００２０】
さらに、さまざまな実施形態は、本明細書において、アクセス端末に関して記載される。アクセス端末はまた、システム、加入者ユニット、加入者局、モバイル局、モバイル、遠隔局、遠隔端末、モバイル・デバイス、ユーザ端末、端末、無線通信デバイス、ユーザ・エージェント、ユーザ・デバイス、またはユーザ機器（ＵＥ）とも称されうる。アクセス端末は、セルラ電話、コードレス電話、セッション初期化プロトコル（ＳＩＰ）電話、無線ローカル・ループ（ＷＬＬ）局、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線接続機能を有するハンドヘルド・デバイス、コンピュータ・デバイス、あるいは、無線モデムに接続されたまたは無線モデムを利用するその他の処理デバイスでありうる。さらに、本明細書では、さまざまな実施形態が、基地局に関して記載される。基地局は、アクセス端末と通信するために利用され、アクセス・ポイント、ノードＢ、ｅノードＢ（ｅＮＢ）、またはその他幾つかの専門用語でも称されうる。以下に提供される記載のコンテキストに依存して、ノードＢという用語は、適用される関連性のある通信システムにしたがって、ｅＮＢに置換されることも、その逆もありうる。
【００２１】
さらに、本明細書に記載のさまざまな態様または特徴は、標準的なプログラミング技術および／またはエンジニアリング技術を用いた方法、装置、または製造物品として実現されうる。本明細書で使用される用語「製造物品」は、任意のコンピュータ読取可能デバイス、キャリア、または媒体からアクセスすることが可能なコンピュータ・プログラムを含むことが意図される。例えば、コンピュータ読取可能媒体は、限定される訳ではないが、磁気記憶装置（例えば、ハード・ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ等）、光ディスク（例えば、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、ＤＶＤ等）、スマート・カード、およびフラッシュ・メモリ・デバイス（例えば、ＥＰＲＯＭ、カード、スティック、キー・ドライブ等）を含みうる。さらに、本明細書に記載されたさまざまな記憶媒体は、情報を格納するための１または複数のデバイス、および／または、その他の機械読取可能媒体を表すことができる。用語「機械読取可能媒体」は、限定されることなく、無線チャネル、および、命令群および／またはデータを格納、包含、および／または搬送することができるその他任意の媒体を含みうる。
【００２２】
本明細書に記載された技術は、例えば符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、シングル・キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワーク等のような様々な無線通信ネットワークのために使用される。「システム」、「ネットワーク」という用語は、しばしば置換可能に使用される。ＣＤＭＡネットワークは、例えば、ユニバーサル地上ラジオ・アクセス（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００等のようなラジオ技術を実施することができる。ＵＴＲＡは、広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）およびロー・チップ・レート（ＬＣＲ）を含んでいる。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００規格、ＩＳ−９５規格、およびＩＳ−８５６規格をカバーする。ＴＤＭＡネットワークは、例えばグローバル移動体通信システム（ＧＳＭ）のようなラジオ技術を実施することができる。ＯＦＤＭＡネットワークは、例えばイボルブドＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１１、ＩＥＥＥ  ８０２．１６、ＩＥＥＥ  ８０２．２０、フラッシュＯＦＤＭ（登録商標）等のようなラジオ技術を実施することができる。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、およびＧＳＭは、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）の一部である。ロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するＵＭＴＳの最新のリリースである。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、およびＬＴＥは、「第３世代パートナシップ計画」（３ＧＰＰ）と命名された組織からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００は、「第３世代パートナシップ計画２」（３ＧＰＰ２）と命名された組織からの文書に記載されている。これらさまざまなラジオ技術および規格は、当該技術分野において知られている。明確化のために、これら技術のある態様がＬＴＥに関して後述される。そして、ＬＴＥ技術用語が、以下の記載のほとんどで用いられる。
【００２３】
シングル・キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）は、シングル・キャリア変調および周波数領域等値化を用いる通信技術である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、ＯＦＤＭＡシステムと実質的に同じ複雑さと同程度のパフォーマンスとを有する。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号は、その固有のシングル・キャリア構造により、低いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を有する。ＳＣ−ＦＤＭＡは、送信電力効率の観点において、低いＰＡＰＲがモバイル端末に大いに有益となるアップリンク通信において特に、大きな注目を集めた。それは現在、３ＧＰＰロング・ターム・イボリューション（ＬＴＥ）またはイボルブドＵＴＲＡにおけるアップリンク多元接続スキームのために動作していると仮定されている。
【００２４】
図１に示すように、１つの実施形態にしたがう多元接続無線通信システムが例示される。ｅノードＢまたはｅＮＢとも称されるアクセス・ポイント１００（ＡＰ）は、複数のアンテナ・グループを含んでおり、１つが１０４および１０６を含み、別のものが１０８および１１０を含み、さらに別のものが１１２および１１４を含んでいる。図１では、おのおののアンテナ・グループについて、２本のアンテナのみが示されている。しかしながら、おのおのアンテナ・グループについて、２本よりも多いあるいは少ないアンテナもまた利用されうる。ユーザ機器（ＵＥ）とも称されるアクセス端末１１６（ＡＴ）は、アンテナ１１２、１１４と通信しており、アンテナ１１２、１１４は、順方向リンク１２０でアクセス端末１１６へ情報を送信し、逆方向リンク１１８でアクセス端末１１６から情報を受信する。アクセス端末１２２は、アンテナ１０６、１０８と通信しており、アンテナ１０６、１０８は、順方向リンク１２６でアクセス端末１２２へ情報を送信し、逆方向リンク１２４でアクセス端末１２２から情報を受信する。ＦＤＤシステムでは、通信リンク１１８、１２０、１２４、１２６は、通信のために、異なる周波数を使用しうる。例えば、順方向リンク１２０は、逆方向リンク１１８によって使用されるものとは異なる周波数を使用しうる。
【００２５】
通信するように設計された領域および／またはアンテナのおのおののグループはしばしば、アクセス・ポイントのセクタと称される。実施形態では、おのおののアンテナ・グループは、アクセス・ポイント１００によってカバーされる領域のセクタ内のアクセス端末と通信するように設計される。
【００２６】
順方向リンク１２０、１２６による通信では、アクセス・ポイント１００の送信アンテナは、異なるアクセス端末１１６、１２４に関する順方向リンクの信号対雑音比を改善するために、ビームフォーミングを利用する。さらに、有効範囲領域にわたってランダムに散在するアクセス端末へ送信するためにビームフォーミングを用いるアクセス・ポイントは、全てのアクセス端末へ単一のアンテナによって送信するアクセス・ポイントよりも、近隣のセル内のアクセス端末に対して少ない干渉しかもたらさない。
【００２７】
アクセス・ポイントは、端末と通信するために使用される固定局であり、アクセス・ポイント、ノードＢ、あるいはその他幾つかの専門用語でも称されうる。アクセス端末はまた、アクセス端末、ユーザ機器（ＵＥ）、無線通信デバイス、端末、アクセス端末、あるいはその他いくつかの専門用語で称されうる。
【００２８】
図２は、ＭＩＭＯシステム２００における送信機システム２１０（アクセス・ポイントとしても知られている）および受信機システム２５０（アクセス端末としても知られている）の実施形態のブロック図である。送信機システム２１０では、多くのデータ・ストリームのトラフィック・データが、データ・ソース２１２から送信機（ＴＸ）データ・プロセッサ２１４へ提供される。
【００２９】
実施形態では、おのおののデータ・ストリームが、それぞれの送信アンテナを介して送信される。ＴＸデータ・プロセッサ２１４は、おのおののデータ・ストリームのトラフィック・データをフォーマットし、このデータ・ストリームのために選択された特定の符合化スキームに基づいて符号化し、インタリーブして、符合化されたデータを提供する。
【００３０】
おのおののデータ・ストリームの符合化されたデータは、ＯＦＤＭ技術を用いてパイロット・データと多重化されうる。パイロット・データは一般に、既知の方法で処理される既知のデータ・パターンであり、チャネル応答を推定するために受信機システムにおいて使用されうる。おのおののデータ・ストリームに関する多重化されたパイロットおよび符合化されたデータは、データ・ストリームのために選択された特定の変調スキーム（例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、Ｍ−ＰＳＫ、またはＭ−ＱＡＭ）に基づいて変調（例えば、シンボル・マップ）され、変調シンボルが提供される。おのおののデータ・ストリームのデータ・レート、符号化、および変調は、プロセッサ２３０によって実行される命令群によって決定されうる。メモリ２３２はプロセッサ２３０に結合されうる。
【００３１】
すべてのデータ・ストリームの変調シンボルは、（例えば、ＯＦＤＭのための）変調シンボルを処理するＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０に提供される。ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０はその後、ＮＴ個の変調シンボル・ストリームを、ＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）２２２ａ乃至２２２ｔへ提供する。ある実施形態では、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０は、データ・ストリームのシンボル、および、そのシンボルが送信されるアンテナへ、ビームフォーミング重みを適用する。
【００３２】
おのおのの送信機２２２ａ乃至２２２ｔは、１または複数のアナログ信号を提供するために、それぞれのシンボル・ストリームを受信して処理し、さらには、ＭＩＭＯチャネルを介した送信に適切な変調信号を提供するために、このアナログ信号を調整（例えば、増幅、フィルタ、およびアップコンバート）する。さらに、送信機２２２ａ乃至２２２ｔからのＮＴ個の変調信号は、ＮＴ個のアンテナ２２４ａ乃至２２４ｔそれぞれから送信される。
【００３３】
受信機システム２５０では、送信された変調信号がＮＲ個のアンテナ２５２ａ乃至２５２ｒによって受信され、おのおののアンテナ２５２ａ乃至２５２ｒからの受信信号が、それぞれの受信機（ＲＣＶＲ）２５４ａ乃至２５４ｒへ提供される。おのおのの受信機２５４ａ乃至２５４ｒは、それぞれの受信信号を調整（例えば、フィルタ、増幅、およびダウンコンバート）し、この調整された信号をデジタル化してサンプルを提供し、さらにこのサンプルを処理して、対応する「受信された」シンボル・ストリームを提供する。
【００３４】
ＲＸデータ・プロセッサ２６０は、ＮＲ個の受信機２５４ａ乃至２５４ｒからＮＲ個のシンボル・ストリームを受信し、受信されたこれらシンボル・ストリームを、特定の受信機処理技術に基づいて処理して、ＮＴ個の「検出された」シンボル・ストリームを提供する。ＲＸデータ・プロセッサ２６０は、検出されたおのおののシンボル・ストリームを復調し、デインタリーブし、復号して、このデータ・ストリームのためのトラフィック・データを復元する。ＲＸデータ・プロセッサ２６０による処理は、送信機システム２１０におけるＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ２２０およびＴＸデータ・プロセッサ２１４によって実行されるものと相補的である。
【００３５】
プロセッサ２７０は、上述したように、どの事前符合化行列を使用するのかを定期的に決定する。さらに、プロセッサ２７０は、行列インデクス部およびランク値部を備えた逆方向リンク・メッセージを規定することができる。メモリ２７２がプロセッサ２７０に結合されている。
【００３６】
逆方向リンク・メッセージは、通信リンクおよび／または受信されたデータ・ストリームに関するさまざまなタイプの情報を備えうる。逆方向リンク・メッセージは、多くのデータ・ストリームのトラフィック・データをデータ・ソース２３６から受け取るＴＸデータ・プロセッサ２３８によって処理され、変調器２８０によって変調され、送信機２５４ａ乃至２５４ｒによって調整され、基地局２１０へ送り戻される。
【００３７】
送信機システム２１０では、受信機システム２５０からの変調信号が、アンテナ２２４ａ乃至２２４ｔによって受信され、受信機２２２ａ乃至２２２ｔによって調整され、復調器２４０によって復調され、ＲＸデータ・プロセッサ２４２によって処理されて、受信機システム２５０によって送信された逆方向リンク・メッセージを抽出する。さらに、プロセッサ２３０は、ビームフォーミング重みを決定するためにどの事前符合化行列を使用するかを決定するために、この抽出されたメッセージを処理する。
【００３８】
態様では、論理チャネルが、制御チャネルとトラフィック・チャネルとに分類される。論理制御チャネルは、以下を備える。システム制御情報をブロードキャストするためのＤＬチャネルであるブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＣＨ）。ページング情報を転送するＤＬチャネルであるページング制御チャネル（ＰＣＣＨ）。１またはいくつかのＭＴＣＨのためにマルチメディア・ブロードキャストおよびマルチキャスト・サービス（ＭＢＭＳ）スケジュールおよび制御情報を送信するために使用されるポイント・トゥ・マルチポイントＤＬチャネルであるマルチキャスト制御チャネル（ＭＣＣＨ）。一般に、ＲＲＣ接続を確立した後、このチャネルは、ＭＢＭＳ（注：旧ＭＣＣＨ＋ＭＳＣＨ）を受信するＵＥによってのみ使用される。専用制御チャネル（ＤＣＣＨ）は、専用制御情報を送信するポイント・トゥ・ポイント双方向チャネルであり、ＲＲＣ接続を有するＵＥによって使用される。態様では、論理トラフィック・チャネルは、以下を備える。ユーザ情報を転送するための、１つのＵＥに専用のポイント・トゥ・ポイント双方向チャネルである専用トラフィック・チャネル（ＤＴＣＨ）。トラフィック・データを送信するためのポイント・トゥ・マルチポイントＤＬチャネルのためのマルチキャスト・トラフィック・チャネル（ＭＴＣＨ）。
【００３９】
態様では、伝送チャネルが、ＤＬとＵＬとに分類される。ＤＬ伝送チャネルは、ブロードキャスト・チャネル（ＢＣＨ）、ダウンリンク共有データ・チャネル（ＤＬ−ＳＤＣＨ）、およびページング・チャネル（ＰＣＨ）を備える。ＰＣＨは、セル全体にわたってブロードキャストされ、他の制御／トラフィック・チャネルのために使用されるＰＨＹリソースへマップされることによって、ＵＥの節電をサポートする（例えば、ＤＲＸサイクルが、ネットワークによってＵＥへ示されうる等）。ＵＬ伝送チャネルは、ランダム・アクセス・チャネル（ＲＡＣＨ）、要求チャネル（ＲＥＱＣＨ）、アップリンク共有データ・チャネル（ＵＬ−ＳＤＣＨ）、および複数のＰＨＹチャネルを備える。ＰＨＹチャネルは、ＤＬチャネルとＵＬチャネルとのセットを備える。
【００４０】
ＤＬ  ＰＨＹチャネルは、以下を備える。  
共通パイロット・チャネル（ＣＰＩＣＨ）、  
同期チャネル（ＳＣＨ）、  
共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）、  
共有ＤＬ制御チャネル（ＳＤＣＣＨ）、  
マルチキャスト制御チャネル（ＭＣＣＨ）、  
共有ＵＬ割当チャネル（ＳＵＡＣＨ）、  
アクノレッジメント・チャネル（ＡＣＫＣＨ）、  
ＤＬ物理共有データ・チャネル（ＤＬ−ＰＳＤＣＨ）、  
ＵＬ電力制御チャネル（ＵＰＣＣＨ）、  
ページング・インジケータ・チャネル（ＰＩＣＨ）、  
負荷インジケータ・チャネル（ＬＩＣＨ）。  
ＵＬ  ＰＨＹチャネルは、以下を備える。  
物理ランダム・アクセス・チャネル（ＰＲＡＣＨ）、  
チャネル品質インジケータ・チャネル（ＣＱＩＣＨ）、  
アクノレッジメント・チャネル（ＡＣＫＣＨ）、  
アンテナ・サブセット・インジケータ・チャネル（ＡＳＩＣＨ）、  
共有要求チャネル（ＳＲＥＱＣＨ）、  
ＵＬ物理共有データ・チャネル（ＵＬ−ＰＳＤＣＨ）、  
ブロードキャスト・パイロット・チャネル（ＢＰＩＣＨ）。
【００４１】
態様では、シングル・キャリア波形の低ＰＡＲ（所与の時間において、チャネルは、周波数において隣接しているか、あるいは一定の間隔をもって配置されている）特性を維持するチャネル構造が提供される。
【００４２】
本書の目的のために、以下の略語を適用する。  
ＡＭ：アクノレッジ・モード。  
ＡＭＤ：アクノレッジ・モード・データ。  
ＡＲＱ：自動反復要求。  
ＢＣＣＨ：ブロードキャスト制御チャネル。  
ＢＣＨ：ブロードキャスト・チャネル。  
Ｃ−：制御−。  
ＣＣＣＨ：共通制御チャネル。  
ＣＣＨ：制御チャネル。  
ＣＣＴｒＣＨ：符号化された合成伝送チャネル。  
ＣＰ：サイクリック・プレフィクス。  
ＣＲＣ：巡回冗長検査。  
ＣＴＣＨ：共通トラフィック・チャネル。  
ＤＣＣＨ：専用制御チャネル。  
ＤＣＨ：専用チャンネル。  
ＤＬ：ダウンリンク。  
ＤＳＣＨ：ダウンリンク共有チャネル。  
ＤＴＣＨ：専用トラフィック・チャネル。  
ＦＡＣＨ：順方向リンク・アクセス・チャンネル。  
ＦＤＤ：周波数分割デュプレクス。  
Ｌ１：レイヤ１（物理レイヤ）。  
Ｌ２：レイヤ２（データ・リンク・レイヤ）。  
Ｌ３：レイヤ３（ネットワーク・レイヤ）。  
ＬＩ：長さインジケータ。  
ＬＳＢ：最下位ビット。  
ＭＡＣ：媒体アクセス制御。  
ＭＢＭＳ：マルチメディア・ブロードキャスト・マルチキャスト・サービス。  
ＭＣＣＨ：ＭＢＭＳポイント・トゥ・マルチポイント制御チャネル。  
ＭＲＷ：動き受信ウィンドウ。  
ＭＳＢ：最上位ビット。  
ＭＳＣＨ：ＭＢＭＳポイント・トゥ・マルチポイント・スケジューリング・チャネル。  
ＭＴＣＨ：ＭＢＭＳポイント・トゥ・マルチポイント・トラフィック・チャネル。  
ＰＣＣＨ：ページング制御チャネル。  
ＰＣＨ：ページング・チャネル。  
ＰＤＵ：プロトコル・データ・ユニット。  
ＰＨＹ：物理レイヤ。  
ＰｈｙＣＨ：物理チャネル。  
ＲＡＣＨ：ランダム・アクセス・チャネル。  
ＲＬＣ：無線リンク制御。  
ＲＲＣ：ラジオ・リソース制御。  
ＳＡＰ：サービス・アクセス・ポイント。
【００４３】
ＳＤＵ：サービス・データ・ユニット。  
ＳＨＣＣＨ：共有チャネル制御チャネル。  
ＳＮ：シーケンス番号。  
ＳＵＦＩ：スーパ・フィールド。  
ＴＣＨ：トラフィック・チャネル。  
ＴＤＤ：時分割デュプレクス。  
ＴＦＩ：伝送フォーマット・インジケータ。  
ＴＭ：透過モード。  
ＴＭＤ：透過モード・データ。  
ＴＴＩ：送信時間インタバル。  
Ｕ−：ユーザ−。  
ＵＥ：ユーザ機器。  
ＵＬ：アップリンク。  
ＵＭ：非アクノレッジ・モード。  
ＵＭＤ：非アクノレッジ・モード・データ。  
ＵＭＴＳ：ユニバーサル・モバイル通信システム。  
ＵＴＲＡ：ＵＭＴＳ地上ラジオ・アクセス。  
ＵＴＲＡＮ：ＵＭＴＳ地上ラジオ・アクセス・ネットワーク。  
ＭＢＳＦＮ：マルチキャスト・ブロードキャスト単一周波数ネットワーク。  
ＭＣＥ：ＭＢＭＳ調整エンティティ。  
ＭＣＨ：マルチキャスト・チャネル。  
ＤＬ−ＳＣＨ：ダウンリンク共有チャネル。  
ＭＳＣＨ：ＭＢＭＳ制御チャネル。  
ＰＤＣＣＨ：物理ダウンリンク制御チャネル。  
ＰＤＳＣＨ：物理ダウンリンク共有チャネル。  
ｅＮＢ：基地局または基地トランシーバ局。  
ＰＤＣＰ：パケット・データ収束プロトコル。  
ＨＦＮ：ハイパ・フレーム番号。
【００４４】
図３は、モバイル・システムでの使用に適した暗号化および解読スキームを例示するブロック図３００である。上記図は、ｅＮＢにおける暗号化手順の一般的な教示を示す。ここで、データ３１０は、ＨＦＮ３２０とパケット収束プロトコル（ＰＤＣＰ）レイヤ・シーケンス番号（ＳＮ）３３とを含む暗号式と結合され、暗号化アルゴリズム３５０を用いて暗号鍵３４０と結合され、これによって、ＵＥへ転送される暗号化データ３６０が生成される。
【００４５】
下側の図は、ＵＥにおける一般的な解読手順を例示する。ここでは、受信された暗号化データ３６０が、ＰＤＣＰ  ＳＮ３３０およびＨＦＮ３２０（ＵＥにおいて初期化／起動時に獲得または生成される）と結合され、暗号鍵３４０（しばしば、保全鍵と呼ばれる）および解読アルゴリズム３７０を用いて復号され、これによって、オリジナルのデータ３１０が再生成される。図３は、暗号化／解読のためにＨＦＮ３２０およびＰＤＣＰ  ＳＮ３３０を使用する一般的な概要を提供するものと理解される。暗号化／解読に関するさらなる要因または要素は、本明細書で開示されたさまざまな実施形態を理解する目的とは関係ないので、これ以上詳しくは記載しない。
【００４６】
暗号法において、データを、可能な組み合わせ数を増加させる大きなセットと組み合わせることによって、セキュリティを高めることができることが理解される。モバイル・コミュニティでは、この大きなセットは、ＨＦＮとＰＤＣＰ  ＳＮとを有し、ＰＤＣＰ  ＳＮの値をインクリメントすることによって連続的に順序付けられるｃｒｙｐｔｏｓｙｎｃと称される。インクリメントは、ＨＦＮ／ＰＤＣＰ  ＳＮ値の順序または配列を与え、暗号化／解読されたパケットのおのおののセットのためのｃｒｙｐｔｏｓｙｎｃが変化することが保証される。ｃｒｙｐｔｏｓｙｎｃは、大きな値を示し、また、この値は（ＰＤＣＰ  ＳＮ配列によって）変化するので、一定のランダムさが導入されることになり、その結果、よりロバストな暗号化スキームが得られる。しかしながら、このロバストさは、所与の鍵について、同じＨＦＮ／ＰＤＣＰ  ＳＮシーケンスが再度使用されないことを前提とする。なぜなら、繰り返し「符合化要素」を用いる暗号化方法は、クラックに対してより脆弱であることが知られているからである。
【００４７】
図４は、ＨＦＮとＰＤＣＰ  ＳＮとの関係を示す例示４００である。ＰＤＣＰ  ＳＮは、図４において１２ビット・カウンタとして示されているように、固定されたビット・カウンタである。さまざまな実施において、ＰＤＣＰ  ＳＮは、５ビット・カウンタ、７ビット・カウンタ、１２ビット・カウンタ、あるいは、その他のサイズのカウンタであることができるので、ＰＤＣＰ  ＳＮは、ここに示す１２ビットの実施に限定されないことが注目されるべきである。ＰＤＣＰ  ＳＮは、自分を「リセット」し、前の開始値にロールオーバするサーキュラ・カウンタとして動作する。例えば、（１２ビットを用いる）ＰＤＣＰ  ＳＮは、１０進数で１から４０９６（あるいは０から４０９５）の範囲を有する。この０から４０９５の範囲を用いた場合、値４０９６は、０と等価である。同様に、値４０９７は、１と等価であり、値４０９８は、２と等価である。したがって、１の値を持つＰＤＣＰ  ＳＮは、４０９７、８１９３、１２，２８９等のロールオーバされた値と等価である。ＰＤＣＰ  ＳＮの「ロールオーバ」した数を追跡するために、ＨＦＮがカウンタとして使用されうる。したがって、ＰＤＣＰ  ＳＮは、４度ロールオーバしている場合、ＨＦＮは、右側において４の値を示すだろう（ある事例において、ＨＦＮは、その他の情報について、より高いビットを確保することができる）。明白なように、ＨＦＮ／ＰＣＤＰ  ＳＮの組み合わせによって取得されうる格段に大きな数を持つ値が存在しうる。
【００４８】
図３に示すように、解読アルゴリズム３７０は、ＰＤＣＰ  ＳＮ値およびＨＦＮ値が、暗号化アルゴリズム３６０で使用されるものと同じ値であることを要求する。したがって、解読エンティティ（受信端末）は、暗号化エンティティ（送信局）で使用されるものと同じＰＤＣＰ  ＳＮ値およびＨＦＮ値を正しく取得することが重要である。２つの送信局間のハンドオフ中に、ターゲット送信局が、ソース送信局から正しいシーケンスＰＣＤＰ  ＳＮ値／ＨＦＮ値を受信できない可能性がある。これを回避するために、ＰＤＣＰシーケンスが保たれたまま、ターゲット送信機によって使用されるＨＦＮが、ハンドオーバ時にゼロにリセットされ、ハンドオーバ時における鍵変更を求めることが提案されている。しかしながら、このアプローチは、ＨＦＮ値が「時期尚早に」リセットされる可能性をもたらす。すなわち、ＨＦＮ値の範囲全体が、ハンドオフ時にゼロにリセットされる前に完全には利用されないので、暗号化アルゴリズムに対する「大きな」ｃｒｙｐｔｏｓｙｎｃ寄与を実質的に無効にする。望まれるものは、広範囲のＨＦＮ値／ＰＤＣＰ  ＳＮ値を用い、ＰＤＣＰ  ＳＮのロールオーバからの曖昧さを回避するスキームであろう。
【００４９】
図５は、移動時にＨＦＮも保持される典型的なアプローチにしたがう２つのｅＮＢ間でのハンドオフ・パラメータの例示５００である。この実施形態では、ＨＦＮはリセットされる必要はない（よって、鍵は、ハンドオーバ時に変更される必要はない）。ソース送信機５１０が、暗号化したデータを、リンク５１５を経由して送信し、受信機５２０（ＵＥ）が、ターゲット送信機５３０へハンドオフしている場合、「使用する次のＰＤＣＰ  ＳＮ」と、以下のものが、ソースｅＮＢ５１０から、通信ラインＸ２（５４０）を経由して、ターゲットｅＮＢ５３０へ転送される。  
・ソースｅＮＢ５１０における暗号化のために使用される直近の（latest）ＨＦＮおよびＰＤＣＰ  ＳＮ。  
・ソースｅＮＢ５１０における解読のために使用される直近の（latest）ＨＦＮおよびＰＤＣＰ  ＳＮ。
【００５０】
ＤＬ暗号化の場合、ターゲットｅＮＢ５３０は、送信されるべきＰＤＣＰ  ＳＤＵのＳＮと、暗号化のために転送された直近の（latest）ＨＦＮおよびＰＣＤＰ  ＳＮとに基づいて、暗号化のための通常のカウント・メンテナンスを実行することができる。カウントという用語は、ＨＦＮとＰＤＣＰ  ＳＮとの集合を表すことができる。以下は、図５に例示されるような典型的な実施形態にしたがうＤＬ暗号化のための一例を示す。
【００５１】
ソースｅＮＢ５１０は、ハンドオーバ前の暗号化について、ＰＤＣＰ  ＳＮ値＝４０９３においてＨＦＮ値＝ｘを用いる。この組み合わせは、式（ｘ｜｜４０９３）によってシンボル化されうる。ハンドオーバ中、ソースｅＮＢ５１０は、現在のＨＦＮ値＝ｘと現在のＰＤＣＰ  ＳＮ値４０９３（すなわち、ｘ｜｜４０９３）をターゲットｅＮＢ５３０へ転送し、「使用する次のＰＤＣＰ  ＳＮ＝２」もまたターゲットｅＮＢ５３０へ転送する。ソースｅＮＢ５３０はまた、ＳＮ４０９４、４０９５、０、１のＰＤＣＰ  ＰＤＵを、ターゲットｅＮＢ５３０へ転送する。
【００５２】
ハンドオーバ時、ターゲットｅＮＢ５３０は、ＵＥ５２０へ以下のものを送信する。ｘ｜｜４０９４、ｘ｜｜４０９５、（ｘ＋１）｜｜０（カウント・メンテナンスが、ＨＦＮのインクリメントを要求する）、（ｘ＋１）｜｜１、および（ｘ＋１）｜｜２。
【００５３】
ソースｅＮＢ５１０から開始ＰＤＣＰ  ＳＮ値＝４０９３、および使用する次のＰＤＣＰ  ＳＮ＝２を受信すると、ＰＤＣＰ  ＳＮ＝４０９４およびＰＤＣＰ  ＳＮ＝４０９５が、ターゲットｅＮＢ５３０へのデータ・リンクＸ２（５４０）において失われた場合であっても、ターゲットｅＮＢ５３０は、ソースｅＮＢ５１０によってレポートされた最後の（last）ＰＤＣＰ  ＳＮが４０９３であることを知っているので、ＨＦＮをインクリメントする時を認識するであろう。したがって、リンク５３５で見られるように、ターゲットｅＮＢ５３０は、ＨＦＮ／ＰＤＣＰ  ＳＮ値を暗号化／解読する正しいシーケンスをＵＥ５２０へ転送する。
【００５４】
したがって、ソースｅＮＢとターゲットｅＮＢとが、ハンドオフ中に同期を失う可能性によって、ハンドオフ時にＨＦＮ値および／またはＰＤＣＰ  ＳＮ値のリセットを強制する必要性がなくなる。さらに、このスキームによって、より広い範囲のＨＦＮ値および／またはＰＤＣＰ  ＳＮ値が利用されうる。
【００５５】
上記記載に基づいて、手順を解読するＵＬは、適切に順応して、同様にしたがうだろう。これは、当業者にとって理解の範囲内であるので、ＵＥ手順の詳細は、一般には冗長であるので、これ以上詳しく述べない。
【００５６】
図６Ａ乃至図６Ｂは、ＨＦＮ／ＰＤＣＰ  ＳＮ制御のためのオフセット・スキームの例示である。ＵＥが、長期間、基地局としか通信していないのであれば、ＨＦＮとＰＤＣＰ  ＳＮとの組み合わせが、フル・サイクルに及ぶ可能性がある。すなわち、ｃｒｙｐｔｏｓｙｎｃ（あるいは、いくつかの事例では、カウントと称される）は、オーバフローし、ゼロにおいて開始する。あるいは、その特定の実施は、ゼロへのリセットを強制する。一般的なシステムでは、カウント＝０値の再使用を回避するために、カウントがしきい値に達したか、あるいはしきい値を超えた場合に、どの鍵が変更されるかについて、しきい値が使用されうる。このシナリオは図６Ａに例示される。
【００５７】
しかしながら、上記典型的な実施形態で記載したように、ｅＮＢ間ハンドオーバにおいてＨＦＮが保たれると仮定された場合、しきい値トリガに対する必要性は、さほど明確ではない。具体的には、カウントのラップアラウンドは、必ずしも鍵の寿命が終了したことを意味しない。なぜなら、ｅＮＢ鍵がｅＮＢ間ハンドオーバ時に変更され、カウント値は、任意の値から始まるからである。
【００５８】
図６Ｂは、上記説明に基づく典型的なアプローチを例示する。第１の鍵すなわち新たな鍵が、開始時あるいは最初のハンドオフ時に生成されるものと仮定すると、カウント値は、（上述した実施形態にしたがって）次の、あるいは次に提供されたシーケンスで継続し、そして、カウント＝０値を過ぎてインクリメントし、さらに継続する。ハンドオフ・ポイントからのバックワード・オフセット（あるいは、実施選択に依存して、フォワード・オフセット）によって指定されたハンドオフ値の前のあるトリガ値において、鍵は、有効期限が終了し、新たな鍵が生成されるだろう。必要であれば、オフセットは、いくつかのネットワーク・パラメータに依存しうる。
【００５９】
ネットワークは、図６Ｂに示すような初期カウント値からのバックワード・オフセットを適用できることが理解される。上記の鍵寿命のハンドリングは、ネットワークにおけるＲＬＣ−ＡＭを用いたラジオ・ベアラ毎に必要であり、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおいて利用可能であることを発見できることが注目されるべきである。カウントの典型的なハンドリングは、標準化を必要とし、ＵＥに対して完全に透過的でありうる。ＵＥ仕様は、カウント値のラップアラウンドを可能にするが、ＵＥは、可能なカウント値の再使用に気が付く必要はない。同じ鍵についてカウント値を再使用することを避けるために、ネットワークに応じて適切なアクション（すなわち、再キーイング）を講じることができる。このアプローチは、以下の利点を備える。  
・ネットワーク挙動の標準化を必要としない。  
・オーバ・ザ・エア・シグナリングがない。  
・鍵寿命メンテナンスが、ＵＥに対して完全に透過的である。
【００６０】
この解決策は、以下のようないくつかのネットワーク内部動作またはその変形であることが注目されるべきである。しかしながら、本明細書で開示された典型的な方法およびシステムは、ネットワークの複雑さを変更することを正当化すると信じられている利点を実証する。
【００６１】
図７は、この開示の実施形態を与える典型的な処理７００を例示するフローチャートである。開始７１０の後、この典型的な処理７００は、ハンドオフが切迫しているとの通知で開始される（７２０）。ハンドオフに先立って、ソース局は、ターゲット局へと、必要なＨＦＮおよび次のＰＤＣＰ  ＳＮ番号を送信する（７３０）。ターゲット局は、適切な情報を受信すると、ＵＥのための解読／暗号化の制御を引き継ぐ（７４０）。ハンドオフの後、この典型的な処理７００は、オプションとして、図６に記載されたスキームにしたがって、カウントへのバックワード・オフセットを開始する（７５０）。ステップ７４０あるいはオプションのステップ７５０が完了すると、この典型的な処理は終了する（７６０）。
【００６２】
開示された処理のステップの具体的な順序または階層は、典型的なアプローチの例であることが理解される。設計選択に基づいて、これら処理におけるステップの具体的な順序または階層は、本開示の範囲内であることを保ちながら、再アレンジされることが理解される。それに伴う方法請求項は、サンプル順のさまざまなステップにおける要素を表し、示された具体的な順序または階層に限定されるとは意味されない。
【００６３】
当業者であればさらに、本明細書で開示された実施形態に関連して記載されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズム・ステップが、電子工学ハードウェア、コンピュータ読取可能媒体の形態をとるコンピュータ・プログラムを含むコンピュータ・ソフトウェア、あるいはこれらの組み合わせとして実現されることを理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアとの相互置換性を明確に説明するために、さまざまな例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能の観点から一般的に記述された。それら機能がハードウェアとしてまたはソフトウェアとして実現されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課せられている設計制約に依存する。当業者であれば、特定のアプリケーションおのおのに応じて変化する方法で上述した機能を実現することができる。しかしながら、この適用判断は、本発明の範囲からの逸脱をもたらすものと解釈されるべきではない。
【００６４】
本明細書で開示された実施形態に関連して記述されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）あるいはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリート・ゲートあるいはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア構成要素、または上述された機能を実現するために設計された上記何れかの組み合わせを用いて実現または実施されうる。汎用プロセッサとしてマイクロプロセッサを用いることが可能であるが、代わりに、従来技術によるプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、あるいは状態機器を用いることも可能である。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１または複数のマイクロプロセッサ、またはその他任意のこのような構成である計算デバイスの組み合わせとして実現することも可能である。
【００６５】
上述したものは、１または複数の実施形態のうちの一例を含む。もちろん、前述した実施形態を記述する目的のために、構成要素または方法論の考えられる全ての組み合わせを記述することは不可能であるが、当業者であれば、さまざまな実施形態のさらに多くの組み合わせおよび置き換えが可能であることを認識することができる。したがって、記述された実施形態は、特許請求の範囲の精神およびスコープ内に入るそのような全ての変更、修正、および変形を包含するように意図される。さらに、用語「含む」が、詳細な説明または特許請求の範囲の何れかで使用される限り、そのような用語は、請求項における遷移語として適用される場合に解釈される用語「備える」と同様に、包括的であると意図される。
【００６６】
開示された実施形態の上記記載は、当業者をして、本開示の製造または利用を可能とするように提供される。これら実施形態に対する様々な変形例もまた、当業者には明らかであって、本明細書で定義された一般的な原理は、本開示の主旨または範囲から逸脱することなく他の例にも適用されうる。このように、本発明は、本明細書で示された実施形態に限定されるものではなく、本明細書で開示された原理および新規な特徴に一致した最も広い範囲に相当することが意図されている。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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