(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの情報を複数のチャネル情報に分割して送信を行なう送信装置と、受信した複数のチャネル情報から情報を復元する受信装置とから構成される移動通信システムであって、
前記送信装置は、
入力された１つの情報を重要度の異なる複数のチャネル情報に分割して出力する符号化手段と、
チャネル情報に対して所定の手順に基いた暗号化を行なう暗号化手段と、
チャネル数やチャネル間の関連付けを含むチャネル分割情報と、各チャネルの重要度に関する情報を収集する分割情報収集部と、該分割情報収集部からの前記チャネル分割情報と各チャネルの重要度に関する情報に基づいて、どのチャネル情報を暗号化するのかについての指示情報を前記暗号化手段に送る暗号化チャネル選択部とを備えることによって、前記符号化手段によって分割された複数のチャネル情報のうち、欠落すると前記１つの情報を復元することができない重要度の高いチャネル情報に対して暗号化を行うように前記暗号化手段を制御する制御手段と、
を具備し、
前記受信装置は、
受信した複数のチャネル情報のうち、前記暗号化が行われたチャネル情報に対して復号化を行う復号化手段、
を具備することを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
上記符号化手段は、１つの情報をＱＯＳ（Quality of Service）の異なる複数のチャネル情報に分割し、上記制御手段は、分割された複数のチャネル情報のうち最もＱＯＳの高いチャネル情報に対して暗号化が行なわれるように制御することを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
【請求項３】
１つの情報を複数のチャネル情報に分割して送信を行い、受信した複数のチャネル情報から情報を復元する通信装置であって、
入力された１つの情報を重要度の異なる複数のチャネル情報に分割して出力する符号化手段と、
チャネル情報に対して所定の手順に基いた暗号化を行なう暗号化手段と、
チャネル数やチャネル間の関連付けを含むチャネル分割情報と、各チャネルの重要度に関する情報を収集する分割情報収集部と、該分割情報収集部からの前記チャネル分割情報と各チャネルの重要度に関する情報に基づいて、どのチャネル情報を暗号化するのかについての指示情報を前記暗号化手段に送る暗号化チャネル選択部とを備えることによって、前記符号化手段によって分割された複数のチャネル情報のうち、欠落すると前記１つの情報を復元することができない重要度の高いチャネル情報に対して暗号化を行うように前記暗号化手段を制御する制御手段と、
受信した複数のチャネル情報のうち、前記暗号化が行われたチャネル情報に対して復号化を行う復号化手段と、
を具備することを特徴とする通信装置。
【請求項４】
上記符号化手段は、１つの情報をＱＯＳ（Quality of Service）の異なる複数のチャネル情報に分割し、上記制御手段は、分割された複数のチャネル情報のうち最もＱＯＳの高いチャネル情報に対して暗号化が行なわれるように制御することを特徴とする請求項３記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システム及び通信装置に関し、特に、１つの情報を複数のチャネル情報に分割して送信を行なう送信装置と、受信した複数のチャネル情報から情報を復元する受信装置とから構成される移動通信システム及び通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムにおける暗号化処理は、伝送される信号の種類によらず、ある特定の階層のチャネルに施される。移動通信システムに限らず、通信における暗号化処理は、所定の通信のプロトコルレイヤの信号に対して行われる。例えば、物理層であるレイヤ１（物理チャネル）の伝送信号に対して暗号化処理がなされたり、あるいはより上位のレイヤであるトランスポートチャネルやロジカルチャネルに対して施される場合もある。これらのチャネルでは、上位レイヤからそのチャネルに入力される信号はどのような種別の信号であるかは認識されず、単にそのチャネルを形成する信号列という意味合いしか持たない。
【０００３】
移動通信システムでは、１つの元情報を複数のチャネル情報に分割して伝送する場合がある。例えば元情報が音声の場合には、ＧＳＭ−ＡＭＲに代表されるように情報を音声符号化する際に情報の重要度によってクラスＡからクラスＣの複数のチャネル情報に分割し、複数のロジカルチャネルとして伝送を行う。この際、それぞれのクラスに対して情報の重要度が異なるため、より重要な情報であるクラスＡの信号にはトランスポートチャネルにより訂正能力の高い誤り訂正符号などが施される場合もある。
【０００４】
従来の移動通信システムでは、これらの１つの元情報から生成された複数のチャネル情報であっても、暗号化はあり／なしの区別しかなく、暗号化ありのときには複数のチャネルの全てにそれぞれ暗号化処理が行われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、１つの元情報が複数のチャネルに分割された場合にでも、この元情報に暗号化を施すとしたときには該当する複数のチャネル（例えばロジカルチャネル）全てに暗号化処理を施していた。ＧＳＭ−ＡＭＲではクラスの異なった３つのチャネル情報に分割されて送信されるが、この３つのチャネル情報全てに対する暗号化処理が必要であった。この３つのチャネル情報は同時に送信され、暗号化のための処理が３つ同時に発生する。
【０００６】
暗号化処理では暗号鍵を求める処理が必要であるが、複数のチャネルではそれぞれ独立の暗号鍵が必要となり、暗号鍵を求める処理が同時に３つ発生することとなる。暗号化処理手順の中で、この暗号鍵を算出する手順は非常に大きな処理量であり、複数の暗号鍵算出処理が同時に発生することは、暗号化処理を有する移動通信システムを構成する上で大きな課題となっていた。
【０００７】
また、１つの鍵のみを用いて３つのチャネル情報を暗号化して送信することも考えられるが、受信側では３つのチャネル情報すべてについて復号化処理を行なわなければならない。
【０００８】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、一度に発生する暗号化及び復号化の処理量を軽減するとともに回路規模を縮小することができる移動通信システム及び通信装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る移動通信システムは、１つの情報を複数のチャネル情報に分割して送信を行なう送信装置と、受信した複数のチャネル情報から情報を復元する受信装置とから構成される移動通信システムであって、前記送信装置は、入力された１つの情報を重要度の異なる複数のチャネル情報に分割して出力する符号化手段と、チャネル情報に対して所定の手順に基いた暗号化を行なう暗号化手段と、チャネル数やチャネル間の関連付けを含むチャネル分割情報と、各チャネルの重要度に関する情報を収集する分割情報収集部と、該分割情報収集部からの前記チャネル分割情報と各チャネルの重要度に関する情報に基づいて、どのチャネル情報を暗号化するのかについての指示情報を前記暗号化手段に送る暗号化チャネル選択部とを備えることによって、前記符号化手段によって分割された複数のチャネル情報のうち、欠落すると前記１つの情報を復元することができない重要度の高いチャネル情報に対して暗号化を行うように前記暗号化手段を制御する制御手段と、を具備し、前記受信装置は、受信した複数のチャネル情報のうち、前記暗号化が行われたチャネル情報に対して復号化を行う復号化手段、を具備する。
【００１０】
また、本発明の第２の態様に係る移動通信システムは、本発明の第１の態様に係る移動通信システムにおいて、上記符号化手段は、１つの情報をＱＯＳ（Quality of Service）の異なる複数のチャネル情報に分割し、上記制御手段は、分割された複数のチャネル情報のうち最もＱＯＳの高いチャネル情報に対して暗号化が行なわれるように制御する。
【００１１】
また、本発明の第３の態様に係る通信装置は、１つの情報を複数のチャネル情報に分割して送信を行い、受信した複数のチャネル情報から情報を復元する通信装置であって、入力された１つの情報を重要度の異なる複数のチャネル情報に分割して出力する符号化手段と、チャネル情報に対して所定の手順に基いた暗号化を行なう暗号化手段と、チャネル数やチャネル間の関連付けを含むチャネル分割情報と、各チャネルの重要度に関する情報を収集する分割情報収集部と、該分割情報収集部からの前記チャネル分割情報と各チャネルの重要度に関する情報に基づいて、どのチャネル情報を暗号化するのかについての指示情報を前記暗号化手段に送る暗号化チャネル選択部とを備えることによって、前記符号化手段によって分割された複数のチャネル情報のうち、欠落すると前記１つの情報を復元することができない重要度の高いチャネル情報に対して暗号化を行うように前記暗号化手段を制御する制御手段と、受信した複数のチャネル情報のうち、前記暗号化が行われたチャネル情報に対して復号化を行う復号化手段と、を具備する。
【００１２】
また、本発明の第４の態様に係る通信装置は、本発明の第３の態様に係る通信装置において、上記符号化手段は、１つの情報をＱＯＳ（Quality of Service）の異なる複数のチャネル情報に分割し、上記制御手段は、分割された複数のチャネル情報のうち最もＱＯＳの高いチャネル情報に対して暗号化が行なわれるように制御する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。入力された１つの元情報は、情報源符号化回路１０において情報源符号化を施され３つのチャネル情報に分割された後、暗号化回路１１へ入力される。この実施形態では元情報は音声情報であり、情報源符号化回路１０ではこの音声情報に対してＧＳＭ−ＡＭＲに基づく音声符号化が施され、クラスＡ、クラスＢ、クラスＣの３つのクラスの情報として分割される。それぞれの分割された情報は、Ｃｈ＃０、Ｃｈ＃１、Ｃｈ＃２の３つのロジカルチャネルを通して送信される。
【００１６】
制御回路１２は、Ｃｈ＃０、Ｃｈ＃１、Ｃｈ＃２の３つのチャネル情報が、同一の音声情報から分割されたものであることを認識し、クラスＡのチャネルであるＣｈ＃０が最も重要度が高いとしてＣｈ＃０に対してのみに暗号化を施すことを決定する。
【００１７】
暗号化回路１１では、制御回路１２からの制御情報に基づき、Ｃｈ＃０の情報に対してのみ暗号化処理を行い、送信回路１３を通して無線チャネルへの信号の送信を行う。
【００１８】
受信回路１４では、これらの３つのチャネル情報が１つの音声情報であることから、Ｃｈ＃０のみに暗号化が施されていることを認識し、制御回路１６により、Ｃｈ＃０のみに暗号復号処理を施すことを決定する。暗号復号回路１５では、Ｃｈ＃０のみに復号処理を施し、情報源復号回路１７へ３つのチャネル情報を出力する。情報源復号回路１７は３つのチャネル情報を合成して復元情報を出力する。
【００１９】
ここで暗号化回路１１および暗号復号回路１５では、それぞれに必要な暗号鍵取得の処理をＣｈ＃０のみに対して行えば良い。Ｃｈ＃１、Ｃｈ＃２に対しては暗号化処理を行わないため、当然暗号鍵取得の処理は不要となる。
【００２０】
音声情報をＧＳＭ−ＡＭＲにより音声符号化処理を行う場合のように、１つの元情報を複数のチャネル情報に分割して送信するにあたって、一番重要度の高いチャネル情報（たとえば、ＧＳＭ−ＡＭＲの場合のクラスＡ信号）が欠落すると、元情報の復元は全く不可能となる。そこで暗号化を行う場合、制御回路１２の制御のもとに重要度の高いチャネル情報のみについて暗号化を行い、他のチャネル情報に対しては暗号化処理を行わなくても、十分な秘匿レベルは得られる。仮に重要度の低いチャネルに対して暗号化処理を行っている場合に、重要度の高いチャネルの暗号鍵が解読されてしまった場合、ほとんどの元情報の解読が可能となるため、あまり意味をなさない。
【００２１】
図２は、送信側の制御回路１２の具体的な制御の第１の例を説明するための図である。制御回路１２の分割情報収集部１２ａは、情報源符号化回路１０からチャネル情報を取得して、チャネル数（ここでは３つ）やチャネル間の関連付けなどのチャネル分割情報と各チャネルの重要度に関する情報を認識して暗号化チャネル選択部１２ｂに送る。暗号化チャネル選択部１２ｂは受け取ったチャネル分割情報と各チャネルの重要度に関する情報に基づいて、３つのチャネル情報のうち、どのチャネル情報を暗号化するのかについての指示情報（ここではＣｈ＃０の情報を暗号化する旨の指示情報）を暗号化回路１１に送る。暗号化回路１１は送られてきた指示情報に基づいてＣｈ＃０の情報のみを暗号化して暗号文を生成する。この結果、暗号化回路１１からはＣｈ＃０の暗号文とＣｈ＃１及びＣｈ＃２の平文が出力される。
【００２２】
図３は、送信側の制御回路１２の具体的な制御の第２の例を説明するための図である。この例では情報源符号化回路１０で元情報を分割する際に必要となる分割情報が制御回路１２’から与えられる。すなわち、サービス制御部１２ｃは上位のレイヤからサービスの種別に関する情報を取得し、取得したサービスの種別に応じたチャネル情報を生成して符号化制御部１２ｄと暗号化制御部１２ｅの分割情報収集部１２ａとに送る。
【００２３】
符号化制御部１２ｄは受信したチャネル情報に基づいてチャネル分割情報を生成して情報源符号化回路１０に送る。情報源符号化回路１０は受信したチャネル分割情報に基づいて１つの元情報に対する符号化処理及びチャネル分割処理を行なう。一方、分割情報収集部１２ａは、サービス制御部１２ｃから受信したチャネル情報に基づいて、チャネル数やチャネル間の関連付けなどのチャネル分割情報と各チャネルの重要度に関する情報を認識して暗号化チャネル選択部１２ｂに送る。暗号化チャネル選択部１２ｂは受け取ったチャネル分割情報と各チャネルの重要度に関する情報に基づいて、３つのチャネル情報のうち、どのチャネル情報を暗号化するのかについての指示情報（ここではＣｈ＃０の情報を暗号化する旨の指示情報）を暗号化回路１１に送る。暗号化回路１１は送られてきた指示情報に基づいてＣｈ＃０の情報のみを暗号化して暗号文を作成する。この結果、暗号化回路１１からはＣｈ＃０の暗号文とＣｈ＃１及びＣｈ＃２の平文が出力される。
【００２４】
図４は図３の制御回路１２’の構成に対応する受信側の制御回路１６’の具体的な制御について説明するための図である。サービス制御部１６ａは上位レイヤからサービスの種別を取得してチャネル情報を生成する。分割情報収集部１６ｂはサービス制御部１６ａからのチャネル情報に基づいてチャネル分割情報と各チャネルの重要度に関する情報を生成して復号化チャネル選択部１６ｃに送る。復号化チャネル選択部１６ｃは、受け取ったチャネル分割情報と各チャネルの重要度に関する情報に基づいて、３つのチャネル情報のうち、どのチャネル情報を復号化するのかについての指示情報（ここではＣｈ＃０の情報を復号化する旨の指示情報）を暗号復号回路１５に送る。暗号復号回路１５は送られてきた指示情報に基づいてＣｈ＃０の情報のみを復号化して平文を生成する。この結果、暗号復号回路１５からはＣｈ＃０、Ｃｈ＃１、Ｃｈ＃２の平文が出力される。
【００２５】
また、サービス制御部１６ａからのチャネル情報は復号化制御部１６ｄにも送られる。復号化制御部１６ｄはこのチャネル情報に基づいてチャネル分割情報を生成して情報源復号回路１７に送る。情報源復号回路１７は、復号化制御部１６ｄからのチャネル分割情報に基づいて元情報を復元する。
【００２６】
上記した実施形態によれば、元情報が複数のチャネルに分割されて送信される場合、重要度の高いチャネルに対してのみ暗号化処理を施すようにしたので、秘匿の効果を損なうことなく、暗号化のための処理（特に暗号鍵を求める処理）を数分の１に小さくすることが出来、暗号化に要する回路及び演算処理回路の規模を縮小することが可能となる。
【００２７】
なお、暗号化を行なう場合には、情報源符号化回路１０で１つの元情報をＱＯＳの異なる複数のチャネル情報に分割し、分割された複数のチャネル情報のうち最もＱＯＳの高いチャネル情報に対して暗号化回路１１により暗号化を施すようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、一度に発生する暗号化及び復号化の処理量を軽減するとともに回路規模を縮小することができる移動通信システムを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】送信側の制御回路１２の具体的な制御の第１の例を説明するための図である。
【図３】送信側の制御回路１２の具体的な制御の第２の例を説明するための図である。
【図４】図３の制御回路の構成に対応する受信側の制御回路１６’の具体的な制御について説明するための図である。
【符号の説明】
１０  情報源符号化回路
１１  暗号化回路
１２  制御回路
１２ａ  分割情報収集部
１２ｂ  暗号化チャネル選択部
１２ｃ  サービス制御部
１２ｄ  符号化制御部
１２ｅ  暗号化制御部
１３  送信回路
１４  受信回路
１５  暗号復号回路
１６、１６’  制御回路
１６ａ  サービス制御部
１６ｂ  分割情報収集部
１６ｃ  復号化チャネル選択部
１６ｄ  復号化制御部
１７  情報源復号回路
【図１】
0004673972.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004673972.tif 000004
【図４】
0004673972.tif 000005