(57)【要約】  無線チャンネルを介して端末機へブロードキャスティングサービスを提供する基地局と、基地局をパケットデータネットワークを介してブロードキャスティングサーバに接続するパケットデータサービスノードとを含む移動通信システムにおいて、端末機が暗号化されたブロードキャスティングサービスを受信する方法を開示する。このような方法は、基地局から所望のブロードキャスティングサービスの受信のためのマスク値を含むマスクパラメータメッセージを受信するステップと、無線ブロードキャストチャンネルを介して、基地局からマスクされたシード及びブロードキャストセキュリティパケットを含むブロードキャスティングサービスパケットを受信するステップと、マスクされたシード値及びマスク値を用いて、特定のシードを計算するステップと、計算された特定のシード及びあらかじめ受信されたブロードキャストアクセスキーを使用して暗号化キーを生成するステップと、暗号化キーを使用してブロードキャストセキュリティパケットを復号化するステップとを含む。
2006526355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線チャンネルを介して端末機へブロードキャスティングサービスを提供する基地局と、前記基地局をパケットデータネットワークを介してブロードキャスティングサーバに接続するパケットデータサービスノードとを含む移動通信システムにおいて、前記端末機がブロードキャスティングサービスを受信する方法であって、
前記基地局から所望のブロードキャスティングサービスの受信のためのマスク値を含むマスクパラメータメッセージを受信するステップと、
無線ブロードキャストチャンネルを介して、前記基地局からマスクされたシード及びブロードキャストセキュリティパケットを含むブロードキャスティングサービスパケットを受信するステップと、
前記マスクされたシード値及び前記マスク値を用いて、特定のシードを計算するステップと、
前記計算された特定のシード及びあらかじめ受信されたブロードキャストアクセスキーを使用して暗号化キーを生成するステップと、
前記暗号化キーを使用して前記ブロードキャストセキュリティパケットを復号化するステップと
を具備することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記マスクパラメータは、
所定の制御チャンネルを介して受信されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記マスクパラメータは、
特定のユーザに割り当てられたトラヒックチャンネルを介して受信されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記特定のシードを計算するステップは、
前記受信されたマスクされたシード値及び前記受信されたマスク値を排他的論理和演算を遂行することによってなされることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記暗号化キーは、
前記あらかじめ受信されたブロードキャストアクセスキーを特定のシードと組み合わせることによって得られたキー及びタイムスタンプ値を用いて生成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記マスクパラメータメッセージは、
前記マスク値を示すマスクフィールドと、前記マスク値に対応するシーケンス番号を示すシーケンスフィールドと、次のマスク値が含まれるか否かを示す情報フィールドと、次のマスク値を示す次のマスクフィールドとを含み、前記次のマスクフィールドは、前記情報フィールドの値及び前記次のマスク値のシーケンス番号が前記シーケンスフィールドで示された値に１を加えた値と同一である場合に前記マスクパラメータメッセージに含まれることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記マスクパラメータメッセージは、
シーケンス番号を示すシーケンスフィールドと、前記マスクパラメータメッセージに含まれたマスクフィールドの個数を示すマスクカウントフィールドと、前記マスクカウントフィールドの値に従って、少なくとも１つのマスク値を順次に含む少なくとも１つのマスクフィールドとを含み、前記シーケンスフィールドで示されたシーケンス番号は、前記少なくとも１つのマスク値のうち、第１のマスク値のシーケンス番号を示すことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ブロードキャスティングサービスパケットは、
前記マスクされたシードのために、現在の周期で有効なマスク値に対応するシーケンス番号を含むことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項９】
前記ブロードキャスティングサービスパケットは、
前記マスクされたシードのために、現在の周期で有効なマスク値に対応するシーケンス番号を含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記マスクパラメータメッセージは、
所望のブロードキャスティングサービスの提供を要求するために、前記基地局へ送信された登録メッセージに応答して受信されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記無線ブロードキャストチャンネルを介して、前記基地局からマスクされたシードなしに、次のブロードキャストセキュリティパケットを含むブロードキャスティングサービスパケットを受信するステップと、
前記受信されたマスク値で生成された前記暗号化キーを使用して、前記次のブロードキャストセキュリティパケットを復号化するステップとをさらに具備することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記ブロードキャストセキュリティパケットを復号化するのに必要なマスク値が正常に受信されない場合に、マスク値を要求するための値に設定された要求フィールドを含む登録メッセージを前記基地局へ送信するステップと、
前記登録メッセージに応答して、有効なマスク値を含むマスクパラメータメッセージを受信するステップとをさらに具備することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記ブロードキャスティングサービスのための初期化手順で、ブロードキャスティングサービスパラメータ及びマスク値を使用するか否を示す情報フィールドを含むブロードキャストオーバーヘッドメッセージを前記基地局から受信するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１４】
前記マスクパラメータメッセージは、
メッセージタイプを識別するメッセージ識別子（ＩＤ）フィールドと、ブロードキャスティングサービスを識別するブロードキャスティングサービス識別子フィールドと、ブロードキャスティングサービス識別子フィールドの長さを示すフィールドと、ブロードキャスティングサービス識別子の数を示すブロードキャスティングサービス識別子カウントフィールドと、以前のブロードキャスティングサービス識別子によって識別されたブロードキャストトラヒックに適用されたマスクと同一のマスクを使用する以前のブロードキャスティングサービス識別子に対する同一のマスクフィールドと、前記マスク値に対応するシーケンス番号を示すマスクシーケンス番号フィールドと、マスクカウントフィールドと、マスク情報フィールドとを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記マスクパラメータメッセージは、メッセージタイプを識別するメッセージ識別子（ＩＤ）フィールドと、共通マスク指示子フィールドと、以前のブロードキャスティングサービスに対する同一のマスク情報とを含み、前記以前のブロードキャスティングサービスに対する同一のマスク情報が１である場合に、前記マスクパラメータメッセージは、共通マスクシーケンス番号フィールドと、共通マスクカウントフィールドと、共通マスク情報フィールドとを含み、前記以前のブロードキャスティングサービスに対する同一のマスク情報が０である場合に、前記マスクパラメータメッセージは、ブロードキャスティングサービス識別子の長さを示すフィールドと、ブロードキャスティングサービスカウントフィールドと、ブロードキャスティングサービス識別子フィールドと、マスクシーケンス番号フィールドと、マスクカウント情報フィールドとを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記登録メッセージは、
メッセージ識別子フィールドと、ブロードキャスティングサービス識別子フィールドと、前記ブロードキャスティングサービス識別子フィールドの長さを示すフィールドと、ブロードキャスティングサービスカウントフィールドと、端末機によりマスクが要求されたか否かを示すマスク要求フィールドとを含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１７】
前記オーバーヘッドメッセージは、
メッセージ識別子フィールドと、ブロードキャスティングサービス識別子フィールドと、前記ブロードキャスティングサービス識別子フィールドの長さを示すフィールドと、ブロードキャスティングサービスカウントフィールドと、マスクされたランダムシードが提供されるか否かを示すマスク使用フィールドとを含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１８】
無線チャンネルを介して端末機へブロードキャスティングサービスを提供する基地局と、前記基地局をパケットデータネットワークを介してブロードキャスティングサーバに接続するパケットデータサービスノードとを含む移動通信システムにおいて、前記基地局がブロードキャスティングサービスを提供する方法であって、
前記端末機によってブロードキャスティングサービスが要求される場合に、前記要求されたブロードキャスティングサービスに対するブロードキャストアクセスキーを前記ブロードキャスティングサーバから受信するステップと、
前記受信されたブロードキャストアクセスキーを前記端末機へ送信するステップと、
前記要求されたブロードキャスティングサービスのためのマスク値を含むマスクパラメータメッセージを前記端末機へ送信するステップと、
前記ブロードキャスティングサービスのためのシードで生成された暗号化キー及びタイムスタンプ値を用いて、前記端末機が要求したブロードキャストデータを暗号化することによってブロードキャストセキュリティパケットを生成するステップと、
前記マスク値を使用して前記シードをマスクし、無線ブロードキャストチャンネルを介して前記マスクされたシード及び前記ブロードキャストセキュリティパケットを含むブロードキャスティングサービスパケットを前記端末機へ送信するステップと
を具備することを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記マスク値を使用して前記シードをマスクするステップは、前記シード及び前記マスク値に対する排他的論理和（ＸＯＲ）演算を遂行することを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記マスクパラメータメッセージを送信するステップは、
前記端末機に対するユーザの認証を遂行するステップと、
前記ユーザの認証に成功した場合に、前記マスク値を含む前記マスクパラメータメッセージを送信するステップとをさらに具備することを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記マスクパラメータメッセージは、
前記マスク値を示すマスクフィールドと、前記マスク値に対応するシーケンス番号を示すシーケンスフィールドと、次のマスク値が含まれるか否かを示す情報フィールドと、次のマスク値を示す次のマスクフィールドとを含み、前記次のマスクフィールドは、前記情報フィールドの値及び前記次のマスク値のシーケンス番号が前記シーケンスフィールドで示された値に１を加えた値と同一である場合に、前記マスクパラメータメッセージに含まれることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
前記マスクパラメータメッセージは、
シーケンス番号を示すシーケンスフィールドと、前記マスクパラメータメッセージに含まれたマスクフィールドの個数を示すマスクカウントフィールドと、前記マスクカウントフィールドの値に従って、少なくとも１つのマスク値を順次に含む少なくとも１つのマスクフィールドとを含み、前記シーケンスフィールドで示されたシーケンス番号は、前記少なくとも１つのマスク値のうち、第１のマスク値のシーケンス番号を示すことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２３】
前記ブロードキャスティングサービスパケットは、
前記マスクされたシードのために、現在の周期で有効なマスク値に対応するシーケンス番号を含むことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記ブロードキャスティングサービスパケットは、
前記マスクされたシードのために、現在の周期で有効なマスク値に対応するシーケンス番号を含むことを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
前記マスクパラメータメッセージは、
所望のブロードキャスティングサービスの提供を要求するために、前記端末機から受信された登録メッセージに応答して送信されることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２６】
前記マスクされたシードを含む前記ブロードキャスティングサービスパケットを送信した後に、前記マスクされたシードなしに、次のブロードキャストセキュリティパケットを含むブロードキャスティングサービスパケットを送信するステップをさらに具備し、前記次のブロードキャストセキュリティパケットは、前記シードで生成された前記暗号化キーを使用して暗号化されることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２７】
前記端末機からマスク値を要求するための値に設定された要求フィールドを含む登録メッセージを受信し、前記登録メッセージに応答して有効なマスク値を含むマスクパラメータメッセージを前記端末機へ送信するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２８】
前記ブロードキャスティングサービスのための初期化手順で、ブロードキャスティングサービスパラメータ及びマスク値を使用するか否を示す情報フィールドを含むブロードキャストオーバーヘッドメッセージを前記端末機へ送信するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２９】
前記マスクパラメータメッセージは、
メッセージタイプを識別するメッセージ識別子（ＩＤ）フィールドと、ブロードキャスティングサービスを識別するブロードキャスティングサービス識別子フィールドと、ブロードキャスティングサービス識別子フィールドの長さを示すフィールドと、ブロードキャスティングサービス識別子の数を示すブロードキャスティングサービス識別子カウントフィールドと、以前のブロードキャスティングサービス識別子によって識別されたブロードキャストトラヒックに適用されたマスクと同一のマスクを使用する以前のブロードキャスティングサービス識別子に対する同一のマスクフィールドと、前記マスク値に対応するシーケンス番号を示すマスクシーケンス番号フィールドと、マスクカウントフィールドと、マスク情報フィールドとを含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項３０】
前記マスクパラメータメッセージは、
メッセージタイプを識別するメッセージ識別子（ＩＤ）フィールドと、共通マスク指示子フィールドと、以前のブロードキャスティングサービスに対する同一のマスク情報とを含み、前記以前のブロードキャスティングサービスに対する同一のマスク情報が１である場合に、前記マスクパラメータメッセージは、共通マスクシーケンス番号フィールドと、共通マスクカウントフィールドと、共通マスク情報フィールドとを含み、前記以前のブロードキャスティングサービスに対する同一のマスク情報が０である場合に、前記マスクパラメータメッセージは、ブロードキャスティングサービス識別子の長さを示すフィールドと、ブロードキャスティングサービスカウントフィールドと、ブロードキャスティングサービス識別子フィールドと、マスクシーケンス番号フィールドと、マスクカウント情報フィールドとを含むことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項３１】
前記登録メッセージは、
メッセージ識別子フィールドと、ブロードキャスティングサービス識別子フィールドと、前記ブロードキャスティングサービス識別子フィールドの長さを示すフィールドと、ブロードキャスティングサービスカウントフィールドと、端末機によりマスクが要求されたか否かを示すマスク要求フィールドとを含むことを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項３２】
前記オーバーヘッドメッセージは、
メッセージ識別子フィールドと、ブロードキャスティングサービス識別子フィールドと、前記ブロードキャスティングサービス識別子フィールドの長さを示すフィールドと、ブロードキャスティングサービスカウントフィールドと、マスクされたランダムシードが提供されるか否かを示すマスク使用フィールドとを含むことを特徴とする請求項２８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムにおけるブロードキャスティングサービスを提供する方法に関し、特に、端末機へ提供されたブロードキャスティングサービスのための保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
将来の通信環境は、有線と無線との領域区分や地域と国家との区分なしに、急変している。特に、ＩＭＴ−２０００（International Mobile Telecommunication-2000）のような将来の通信環境は、映像及び音声情報だけではなく、ユーザが必要とする多様な情報を実時間に総合的に提供する環境に構築される傾向である。移動通信システムの発達とともに、現存の移動通信システムは、携帯電話（cellular phone）又はＰＣＳ（Personal Communication System）のような端末機（Access Terminal；ＡＴ）を使用して、音声通信のみを単純に遂行した次元から抜け出して、文字情報を送信するだけではなく、ブロードキャスティングサービスを視聴するか又は受信することができる進歩した移動通信システムへと発展している。
【０００３】
図１は、移動通信システムにおけるブロードキャスティングサービスを提供するためのシステム全体の構成を示す図である。
【０００４】
図１を参照すると、ブロードキャスティングサーバ（Broadcasting/Multicasting Service（ＢＣＭＣＳ） Server or Contents Server（ＣＳ））１４は、ブロードキャスティングサービスのための映像（Video）及び／又は音響（Sound）を含むＢＣＭＣＳトラヒックデータを提供するサーバである。ＢＣＭＣＳサーバ１４は、パケットデータサービスノード（Packet Data Service Node；ＰＤＳＮ）１３及びパケット制御器（Packet Control Function；ＰＣＦ）１２ａ及び１２ｂを介してＢＣＭＣＳトラヒックデータを基地局（Access Node；ＡＮ）１１ａ及び１１ｂへ送信する。ＢＣＭＣＳサーバ１４がインターネットのようなパケット通信ネットワークを介してパケットデータサービスノード１３に接続される場合に、上記ＢＣＭＣＳトラヒックデータは、インターネットプロトコル（Internet Protocol；ＩＰ）パケットの形態で生成される。
【０００５】
パケットデータサービスノード１３は、認証及び課金（Authentication, Authorization and Accounting；ＡＡＡ）サーバ１５からパケット通信の認証のためのユーザプロフィール情報を受信し、ブロードキャスティングサービスのための課金情報を生成してＡＡＡサーバ１５へ提供する。基地局１１ａ及び１１ｂは、リンクレイヤー及び物理レイヤーの動作を制御する基地局送受信器（Base Transceiver Subsystems；ＢＴＳｓ）１１ａ−１，１１ａ−２，１１ｂ−１，１１ｂ−２と、ネットワークレイヤーの動作を制御する基地局制御器（Base Station Controllers；ＢＳＣｓ）１１ａ−３及び１１ｂ−３とを含む。基地局１１ａ及び１１ｂは、パケットデータ通信のためのインターフェースを遂行するパケット制御器（Packet Control Function blocks；ＰＣＦ）１２ａ及び１２ｂを介して、パケットデータサービスノード１３に接続される。
【０００６】
ブロードキャストデータを送信する一例を説明すると、下記の通りである。ＢＣＭＣＳサーバ１４により生成されたブロードキャストデータを基地局１１ａ及び１１ｂへ送信するためには、ＩＰマルチキャスト（Multicast）方式を使用する。このように、ＩＰマルチキャスト方式によって送信されたＢＣＭＣＳトラヒックデータを受信した基地局１１ａ及び１１ｂは、ＢＣＭＣＳサーバ１４からＩＰマルチキャストデータを受信するマルチキャストグループ（Multicast Group）を形成する。上記マルチキャストグループのメンバーシップ情報（Membership Information）は、基地局１１ａ及び１１ｂにそれぞれ接続されたマルチキャストルータ（Multicast Router；ＭＲ）（図示せず）によって保持される。
【０００７】
また、図１には図示していないが、移動通信システムのブロードキャスティングサービスシステムは、パケットデータサービスノード１３の代わりに、ブロードキャスティングサービスのためのパケット通信の認証及び課金情報の生成を全担するＢＣＭＣＳ制御器をさらに含むことができる。
【０００８】
上述したような無線通信システムにおいて、商業用ブロードキャスティングサービスを提供するにおいて一番重要なことは、ブロードキャスティングサービスに対するセキュリティである。その理由は、上記ブロードキャスティングサービスがすべてのユーザにブロードキャスティングされるので、セキュリティが設定されていなければ、すべてのユーザが無料で視聴することができるためである。すなわち、ユーザが視聴したブロードキャスティングサービスに対して、正確に課金を支援するためには、許容された時間内のブロードキャスティングサービスに対する強力なセキュリティが要求される。このために、移動通信システムのブロードキャスティングサービスシステムでは、リンクレイヤー暗号化（Link Layer Encryption）を介したブロードキャストセキュリティパケット（Broadcast Security Packet）を使用する。
【０００９】
図２は、リンクレイヤー暗号化を適用したブロードキャストセキュリティパケットを生成する動作を説明するブロック図である。
【００１０】
図２を参照すると、基地局のリンクレイヤーは、ＢＣＭＣＳサーバ１４の制御器又はパケットデータサービスノードからブロードキャストデータの暗号及び復号のためのブロードキャストアクセスキー（Broadcast Access Key；ＢＡＫ）２１を受信して、シード（Seed）を生成する。上記“シード”とは、セキュリティ通信のために、暗号化データの送受信者の間に共有されるビットシーケンスを意味する。ここで、上記シードは、あらかじめ決定されたビットサイズ内で任意に生成され、“ランダムシード（Random Seed；ＲＳ）”２２と称する。基地局は、ランダムシード２２及びブロードキャストアクセスキー２１を使用して、短期暗号化キー（Short-Term Encryption Key；ＳＫ）２３を生成する。
【００１１】
そして、基地局は、上記ブロードキャストセキュリティパケットの生成を望む時点で、ＢＣＭＣＳトラヒック送信時点のタイムスタンプ（Time stamp）値２５を用いて、暗号化同期情報（Crypto-Synchronization；Cryptosync）２６を生成する。また、短期暗号化キー２３及び暗号化同期情報２６を使用して、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）ラインデール（Rijndael）アルゴリズムを遂行することによって、暗号化マスク（Encryption Mask）２４を生成する。基地局は、このように生成された暗号化マスク２４及びブロードキャストデータパケット２８をビット単位（bitwise）で排他的論理和演算（Exclusive OR；ＸＯＲ）２７を遂行することによって、ブロードキャストセキュリティパケット（Broadcast Security Packet）２９を生成する。
【００１２】
端末機は、基地局で使用されたものと同一の暗号化マスクを生成し、上記生成された暗号化マスクで基地局から受信されたブロードキャストセキュリティパケットを復号してブロードキャストデータパケットを取得する。上記暗号化マスクを生成するためには、端末機は、基地局で使用されたＢＡＫ２１、ランダムシード、及びタイムスタンプ値を必要とする。ここで、タイムスタンプ値は、該当ブロードキャストセキュリティパケットが有効になる時点、又は、その直前にオーバーヘッドメッセージを通じて基地局から送信される。ＢＡＫ２１は、端末機がブロードキャスティングサービスを聴取するために、ＢＣＭＣＳサーバ１４の制御器に接続して、ブロードキャスティングサービスに関するブロードキャストセッション情報を受信する初期化過程で取得される。ランダムシード２２は、ＢＣＭＣＳトラヒックを送信する間に、セキュリティパラメータメッセージ（Security Parameter Message）に含まれて基地局から端末機へ送信される。
【００１３】
図４は、移動通信システムにおけるブロードキャスティングサービスのためのシグナリング手順を示すメッセージフロー図である。図４において、説明の便宜のために、基地局（ＡＮ）及びパケット制御部（packet control function block；ＰＣＦ）を基地局／パケット制御部（ＡＮ／ＰＣＦ）で表現する。
【００１４】
図４を参照すると、ステップ１００で、ユーザがメニュー画面を操作するか、又は、あらかじめ決定された短縮キーを押すことによって、ブロードキャスティングサービスの開始を要求すると、ステップ１０５で、端末機（ＡＴ）は、パケットデータ通信のためにパケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）にポイントツーポイントプロトコル（Point-to-Point Protocol；ＰＰＰ）接続を設定する。図４には図示していないが、端末機は、ステップ１００の前に、ネットワークで提供可能なブロードキャスティングサービスに関する情報をあらかじめ受信することができる。
【００１５】
ステップ１１０で、上記パケットデータサービスノードは、ユーザが視聴を望むブロードキャスティングサービスに関する情報を示すコンテンツネーム（Content Name）を含むＢＣＭＣＳ要求メッセージ（BCMCS Request Message）をＢＣＭＣＳ制御器へ伝達する。ステップ１１５で、ＢＣＭＣＳ制御器は、上記ブロードキャスティングサービス要求に応答して、上記要求されたブロードキャスティングサービスに関連した情報、例えば、プロトコルスタック、マルチキャストＩＰアドレス、及びブロードキャスト識別子と共に、ブロードキャストデータを受信するのに必要なセキュリティ情報ＢＡＫ及びＢＡＫの有効時間を端末機へ送信する。このような過程を介して、望まれるブロードキャスティングサービスに関連した情報がすべて取得されると、ステップ１２０で、端末機は、無線チャンネル及びＰＰＰ接続を解除する。
【００１６】
ステップ１２５で、端末機は、制御チャンネル（Control Channel）を介して送信されたブロードキャストオーバーヘッドメッセージを受信する。上記ブロードキャストオーバーヘッドメッセージは、端末機がサービス中である基地局（セクター型基地局）の場合に、基地局又はセクターに関連したセクター情報及び周辺セルに関する情報とともに、ブロードキャストデータを受信するための物理チャンネルに関する情報を含む。ステップ１３０で、端末機は、ユーザが望むブロードキャスティングサービスのＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤ又は論理チャンネルＩＤを含む登録（Registration）メッセージを基地局へ送信する。上記登録メッセージは、セルラーシステムにおいて、位置登録のために通常的に使用され、ここでは、ブロードキャスティングサービスを要求するのに使用される。
【００１７】
ステップ１３５で、基地局は、上記要求されたブロードキャスティングサービスが進行中のブロードキャスティングサービスと同一であるか否かを確認する。上記要求されたブロードキャスティングサービスが進行中のブロードキャスティングサービスと同一でないか、又は、課金が必要であると判断される場合には、基地局は、上記パケットデータサービスノードへのベアラーパス（Bearer Path）を設定して、ＢＣＭＣＳサーバにＩＰ接続手順を遂行する。このように接続されたベアラーパスを用いて、ブロードキャスティングサービスデータ及び課金情報を送信することができる。その後に、ステップ１４０で、ＢＣＭＣＳサーバからのＢＣＭＣＳトラヒックが基地局まで到達する。
【００１８】
ステップ１４５で、基地局は、ＢＣＭＣＳトラヒックを送信するためのチャンネルを介して受信されたＢＣＭＣＳパケットを送信し始める。このとき、基地局は、第１のＢＣＭＣＳパケットが乗せたセキュリティパラメータメッセージを含むセキュリティレイヤーパケットを送信し、十分な余裕がある場合に、ブロードキャストセキュリティパケットを付加する。上記セキュリティレイヤーパケットは、上述したように、ブロードキャストセキュリティパケットの復号のために必要なランダムシードを含んでいる。このように、上記セキュリティレイヤーパケット及びそのセキュリティレイヤーパケットで保護されたＢＣＭＣＳパケットを送信するのに使用されるフォーマットを、図３に示す。図３は、上記保護されたＢＣＭＣＳパケットのフォーマットを示す図である。上記フォーマットは、ブロックヘッダー及びセキュリティレイヤーパケットが先行する複数のブロードキャストセキュリティパケットを含む。
【００１９】
図４へ戻って、ステップ１５０〜ステップ１５５で、基地局は、ブロードキャストセキュリティパケットを含むＢＣＭＣＳパケットを継続して送信する。上記ランダムシードが変更された場合に、ステップ１６０で、基地局は、ＢＣＭＣＳパケットが乗せた新たなランダムシードをさらに送信し、ステップ１６５で、連続したブロードキャストセキュリティパケットを引き続き送信する。
【００２０】
このような従来のブロードキャスト保護方法において、ブロードキャストセキュリティパケットを復号するのに必要な情報であるランダムシードがインバンド（In-band）信号として送信されるので、ブロードキャストチャンネルをモニタリングするすべての端末機がランダムシードを確認することができる。従って、端末機によるブロードキャストチャンネルに対する接近性（accessibility）を制限するためには、アウトバンド（out-band）信号として送信されるＢＡＫの安定性を保証しなければならない。ＢＡＫが盗まれた場合、例えば、不正に使用されたか、またはハッキングされた場合にも、未承認のブロードキャスティングサービスの受信を最小化することができる一番容易な方法は、上記ＢＡＫを頻繁に変更することである。
【００２１】
しかしながら、ユーザがＢＡＫを取得するためにＢＣＭＣＳサーバに接続しなければならないので、上記ＢＡＫを頻繁に変更することは非常に難しい。実際に、上記ＢＡＫは、短くて１週間、長くて１ヵ月以上の有効時間を有するように設計される。従って、不正にＢＡＫを取得した端末機、すなわち、ブロードキャスティングサービスを受信することができる権限のない端末機の場合にも、ブロードキャスティングサービスを視聴することができる。
【００２２】
また、上述したブロードキャスティングシステムにおいて、ブロードキャスティングサービスの課金のために使用されることができる情報は、ＢＡＫのみを含むが、上述したように、上記ＢＡＫは、比較的長い有効時間を有する。従って、端末機が実際にブロードキャスティングサービスを用いた時間に関係なしに、上記ＢＡＫの有効時間に従って課金が付加されなければならない、という問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、移動通信システムにおいて、比較的短い時間ごとに変更されることができるセキュリティパラメータを使用することによって、ＢＣＭＣＳトラヒックの保安性を向上させる方法を提供することにある。
【００２４】
本発明の他の目的は、移動通信システムにおいて、認証によって許容されたユーザのみへブロードキャスティングサービスのために必要なセキュリティパラメータを送信する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
このような目的を達成するために、本発明の１つの特徴によれば、無線チャンネルを介して端末機へブロードキャスティングサービスを提供する基地局と、上記基地局をパケットデータネットワークを介してブロードキャスティングサーバに接続するパケットデータサービスノードとを含む移動通信システムにおいて、上記端末機がブロードキャスティングサービスを受信する方法は、上記基地局から所望のブロードキャスティングサービスの受信のためのマスク値を含むマスクパラメータメッセージを受信するステップと、無線ブロードキャストチャンネルを介して、上記基地局からマスクされたシード及びブロードキャストセキュリティーパケットを含むブロードキャスティングサービスパケットを受信するステップと、上記マスクされたシード値及び上記マスク値を用いて、特定のシードを計算するステップと、上記計算された特定のシード及びあらかじめ受信されたブロードキャストアクセスキーを使用して暗号化キーを生成するステップと、上記暗号化キーを使用して上記ブロードキャストセキュリティーパケットを復号化するステップとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、付加的なオーバーヘッドの増加を最小化しつつ、比較的短い期間を有するＸマスク、すなわち、セキュリティパラメータを使用して、ユーザのブロードキャスティングサービスに対する課金を遂行することができる。本発明は、端末機が課金に使用されるためのシグナリングメッセージを基地局へ送信しない場合に、ＢＣＭＣＳトラヒックの復号に必要な付加的なセキュリティパラメータを端末機へ提供しないことによって、端末機にブロードキャスティングサービスの登録を強制的に遂行させて、さらに効率的な課金を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。なお、図面中、同一な構成要素及び部分には、可能な限り同一な符号及び番号を共通使用するものとする。下記説明において、本発明の要旨のみを明瞭にするために公知の機能又は構成に対する詳細な説明は省略する。
【００２８】
本発明は、比較的短い時間ごとに変更されることができるセキュリティパラメータ（security parameter）を用いて、保護のためにＢＣＭＣＳトラヒックを暗号化する方法を提供する。特に、本発明は、アウトバンド（out-band）信号を用いて、認証によって許容されたユーザへのみセキュリティパラメータを送信する方法を提供する。
【００２９】
図５は、本発明の実施形態によるリンクレイヤー暗号化を適用したブロードキャストセキュリティパケットを生成する動作を説明するためのブロック図である。図５を参照して、本発明の実施形態によるリンクレイヤーの暗号化パケットを生成する過程及び暗号化キーを生成する過程について説明する。
【００３０】
基地局のリンクレイヤーは、ＢＣＭＣＳ制御器又はパケットデータサービスノードからブロードキャストデータの暗号及び復号のためのブロードキャストアクセスキー（Broadcast Access Key；ＢＡＫ）３１を受信する場合に、シード（Seed）３２を生成する。上記“シード”とは、セキュリティ通信のために、暗号化データの送受信者の間に共有されるビットシーケンスを意味する。ここで、上記“シード”は、あらかじめ決定されたビットサイズ内で任意に生成され、ランダムシード（Random Seed；ＲＳ）と称する。基地局は、ＢＡＫ３１及びランダムシード３２を用いて、短期暗号化キー（Short-Term Encryption Key；ＳＫ）３３を生成する。
【００３１】
ここで、基地局は、既存のランダムシード３２を端末機へ送信する代わりに、所定のマスク値（以下、“Ｘマスク値”と称する）を用いて、マスクされたランダムシード４１を送信し、Ｘマスク値４２を制御チャンネル又はブロードキャストトラヒックチャンネルではない順方向トラヒックチャンネルに関するＸマスクパラメータメッセージで送信する。すなわち、Ｘマスク値４２は、アウトバンドで送信される。Ｘマスク値４２は、比較的短い時間ごとに変更されるセキュリティパラメータである。上記Ｘマスクパラメータメッセージは、制御チャンネルやブロードキャストトラヒックチャンネルではない順方向トラヒックチャンネルを介して基地局から端末機へ送信され、特定の端末機が受信することができ、又は、セル内でブロードキャスティングサービスデータを受信しているすべての端末機又は特定の端末機が受信することができる。
【００３２】
ブロードキャストセキュリティパケットを生成しようとする時点で、基地局は、タイムスタンプ（Timestamp）値３５を用いて、暗号化同期情報（Crypto-Synchronization；Cryptosync）３６を生成し、短期暗号化キー３３及び暗号化同期情報３６を使用して知られたＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）ラインデール（Rijndael）アルゴリズムを遂行することによって、暗号化マスク（Encryption Mask）３４を生成する。
【００３３】
基地局は、このように生成された暗号化マスク３４及びブロードキャストデータパケット３８をビット単位（bitwise）で排他的論理和（ＸＯＲ）演算３７を遂行することによって、ブロードキャストセキュリティパケット（Broadcast Security Packet）３９を生成する。
【００３４】
端末機は、ブロードキャスティングサービスの初期化過程で、ＢＣＭＣＳ制御器に接続して、望むブロードキャスティングサービスのためのＢＡＫを取得し、また、ブロードキャスティングサービスを開始する時に、又は、あらかじめ決定された周期で、基地局からマスクされたランダムシードを取得する。上記マスクされたランダムシードのためのＸマスク値は、制御チャンネル又はブロードキャストトラヒックチャンネルではない順方向トラヒックチャンネルを介して、Ｘマスクパラメータメッセージに乗せられて、基地局から端末機へ送信される。
【００３５】
端末機は、Ｘマスク値４２を使用して上記マスクされたランダムシード４１からランダムシード３２を取得し、上記取得されたランダムシード３２及びＢＡＫを使用して、短期暗号化キーを生成し、あらかじめ決定された時点で、基地局から受信されたタイムスタンプ値を使用して暗号化同期情報を生成する。この後に、端末機は、上記短期暗号化キー及び上記暗号化同期情報を使用して暗号化マスクを生成し、上記生成された暗号化マスクを使用して基地局から受信されたブロードキャストセキュリティパケットを復号し、これによって、ブロードキャストデータパケットを取得する。一方、本発明の実施形態で使用されたＸマスクは、一般的なＸマスクであって、これと類似した機能を行ういずれのマスクでも使用可能である。
【００３６】
ブロードキャスティングサービスのためのＸマスク値４２は、Ｘマスクパラメータメッセージに含まれて、基地局から端末機へ送信される。上記Ｘマスクパラメータメッセージは、制御チャンネル又はブロードキャストトラヒックチャンネルではない順方向トラヒックチャンネルを介して送信される。例えば、Ｘマスク値４２を変更する場合に、基地局は、あらかじめ決定された周期ごとに、端末機の要求に応じて、現在有効なＸマスク値４２を含んでいるＸマスクパラメータメッセージを端末機へ送信する。
【００３７】
図６は、本発明の一実施形態によるＸマスクパラメータメッセージの構成の一例を示す図である。図６を参照して、本発明の一実施形態によるＸマスクパラメータメッセージの構成について詳細に説明する。
【００３８】
図６を参照すると、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、メッセージタイプを識別するのに使用されたメッセージＩＤ（Message ID）フィールドと、Ｘマスクが変更される度に、１つずつ増加されるシーケンス番号を示すＸマスクシーケンス番号（Mask Sequence Number）フィールドと、Ｘマスク値を含むＸマスクフィールドとから構成される。上記Ｘマスクシーケンス番号フィールドは、端末機及び基地局に同一のＸマスク値の使用を保証する。
【００３９】
また、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、Ｎｅｘｔ ＸＭａｓｋ Ｉｎｃｌｕｄｅｄフィールド及びＮｅｘｔ ＸＭａｓｋフィールドを含む。上記Ｎｅｘｔ ＸＭａｓｋ Ｉｎｃｌｕｄｅｄフィールドは、次のＸマスク値をさらに含むか否かを示す。例えば、上記フィールド値が‘１’に設定される場合には、上記次のＸマスク値は、Ｎｅｘｔ ＸＭａｓｋ Ｉｎｃｌｕｄｅｄフィールドに含まれる。このとき、上記次のＸマスクのシーケンス番号は、ＸＭＡＳＫシーケンス番号（ＸMask Sequence Number）フィールドで示されたシーケンス番号＋１になる。リザーブド（Reserved）フィールドは、バイトアラインメント（byte alignment）のために使用される。図６に示すようなＸマスクパラメータメッセージは、該当セルが放送中であるブロードキャスティングサービスのタイプに関係なしに、共通のＸマスクを使用する場合に使用されることができる。
【００４０】
図７は、本発明の他の実施形態によるＸマスクパラメータメッセージの構成の一例を示す図である。図７を参照して、本発明の他の実施形態によるＸマスクパラメータメッセージの構成について説明する。
【００４１】
図７を参照すると、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、複数のＸマスク値を同時に運搬する。図７において、メッセージＩＤフィールドは、メッセージタイプを識別するのに使用される。Ｘマスクシーケンス番号フィールドは、一番目に含まれたマスク値のシーケンス番号を示し、次に含まれるＸマスク値のシーケンス番号は、上記一番目のシーケンス番号から１ずつ増加される。Ｘマスクカウントフィールドは、このようなメッセージに含まれたＸマスク値の個数を示す。すなわち、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、Ｘマスクカウントフィールドで示された値＋１だけのＸマスク値をＸＭａｓｋフィールド内に含む。上記Ｘマスクカウントフィールドの値が‘０’である場合に、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、１つのＸマスク値のみを含む。また、上記含まれたＸマスク値のシーケンス番号は、上記一番目のシーケンス番号から１ずつ増加される。図７に示すようなＸマスクパラメータメッセージは、該当セルが放送中であるブロードキャスティングサービスに関係なしに、共通のＸマスクを使用する場合に使用されることができる。
【００４２】
図８は、本発明の実施形態によるＸマスクパラメータメッセージの構成のまた他の例を示す。以下、図８を参照して、本発明によるＸマスクパラメータメッセージを構成するまた他の例について説明する。
【００４３】
図８を参照すると、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、それぞれのブロードキャスティングサービス別に異なるＸマスクを使用する場合に使用される。メッセージＩＤフィールドは、メッセージタイプを識別するのに使用される。ブロードキャスティングサービス識別子の長さ（BCMCS Flow ID Length）フィールドは、ブロードキャスティングサービス識別子フィールドの長さを求めるために使用され、ブロードキャスティングサービス識別子フィールドの長さは、（ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤ Ｌｅｎｇｔｈ＋１）×８ｂｉｔｓになる。ブロードキャスティングサービス識別子カウント（BCMCS Flow Count）フィールドは、Ｘマスクパラメータメッセージに含まれたＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤの数を示し、それぞれのＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤ別に異なるＸマスクが伝達される。上記ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤフィールドは、ブロードキャスティングサービスを識別するのに使用される。従って、各ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤ別に使用されたＸマスクに関する情報が共に伝達される。ＸＭａｓｋ Ｓａｍｅ Ａｓ Ｐｒｅｖｉｏｕｓ ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗフィールドは、上記フィールドの前に位置したＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤフィールドに適用されたＸマスクと同一のＸマスクを使用する場合を示すために使用される。このように、上記ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤが異なるとしても、上記同一のＸマスクを使用する場合には、重複するＸマスクは送信されない。従って、ＸＭａｓｋ Ｓａｍｅ Ａｓ Ｐｒｅｖｉｏｕｓ ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗフィールドが‘１’に設定される場合には、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、上記ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤのためには、Ｘマスクシーケンス番号フィールドと、Ｘマスクカウントフィールドと、Ｘマスクフィールドとを含まない。上記Ｘマスクシーケンス番号フィールドは、一番目に含まれたＸマスク値のシーケンス番号を示し、次に含まれるＸマスク値のシーケンス番号は、上記一番目のシーケンス番号から１ずつ増加される。上記Ｘマスクカウントフィールドは、このようなメッセージに含まれたＸマスク値の数を示す。すなわち、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、Ｘマスクカウントフィールドで示された値＋１だけのＸマスク値を含む。上記Ｘマスクカウントフィールドの値が‘０’である場合に、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、１つのＸマスク値のみを含む。
【００４４】
図９は、本発明の実施形態によるＸマスクパラメータメッセージの構成のさらなる例を示す図である。以下、図９を参照して、本発明によるＸマスクパラメータメッセージの構成について説明する。
【００４５】
図９を参照すると、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、ブロードキャスティングサービスに関係なしに、共通のＸマスクを使用するか、又は、それぞれのブロードキャスティングサービス別に異なるＸマスクを使用する場合に使用される。メッセージＩＤフィールドは、メッセージタイプを識別するのに使用される。共通のＸマスク指示子（CommonＸMask Indicator）フィールドは、ブロードキャスティングサービスに関係なしに使用される共通のＸマスクを含むか、又は、ブロードキャスティングサービス別に異なるＸマスクを含むかを示す指示子である。共通のＸマスク指示子フィールドが‘１’に設定される場合には、上記メッセージは、共通のＸマスクシーケンス番号フィールドと、共通のＸマスクカウントフィールドと、共通のＸマスクフィールドと、リザーブド（Reserved）フィールドとを含む。一方、上記共通のＸマスク指示子フィールドが‘０’に設定される場合には、上記メッセージは、ブロードキャスティングサービス識別子の長さフィールドと、ブロードキャスティングサービスカウントフィールドと、ブロードキャスティングサービス識別子フィールドと、Ｘマスクシーケンス番号フィールドと、Ｘマスクカウントフィールドと、Ｘマスクフィールドと、リザーブドフィールドとを含む。上記共通のＸマスクシーケンス番号フィールドは、ブロードキャスティングサービスに関係なしに、共通のＸマスクを使用する場合に、一番目に含まれたＸマスク値のシーケンス番号を示し、次に含まれるＸマスク値のシーケンス番号は、上記一番目のシーケンス番号から１ずつ増加される。上記共通のＸマスクカウントフィールドは、このようなメッセージに含まれたＸマスク値の数を示す。すなわち、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、共通のＸマスクカウントフィールドで示された値＋１だけのＸマスク値を含む。上記共通のＸマスクカウントフィールドの値が‘０’である場合には、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、１つのＸマスク値のみを含む。そして、上記共通のＸマスクカウントフィールドの値が‘０’である場合には、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、上記共通のＸマスクフィールドを含み、上記共通のＸマスクフィールドには、共通のＸマスクが含まれる。上記ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤの長さフィールドは、ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤフィールドの長さを求めるために使用され、ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤフィールドの長さは、（ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤ Ｌｅｎｇｔｈ＋１）×８ｂｉｔｓになる。ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ Ｃｏｕｎｔフィールドは、Ｘマスクパラメータメッセージに含まれたＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤの数を示し、それぞれのＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤ別に異なるＸマスクが伝達される。上記ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤフィールドは、ブロードキャスティングサービスを識別するために使用され、各ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤ別に使用されたＸマスクに関する情報とともに伝達される。
【００４６】
ＸＭａｓｋ Ｓａｍｅ Ａｓ Ｐｒｅｖｉｏｕｓ ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗフィールドは、上記フィールドの前に位置したＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤフィールドに適用されたＸマスクと同一のＸマスクを使用する場合を示すために使用される。このように、上記ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤが異なるとしても、上記同一のＸマスクを使用する場合には、重複するＸマスクは、送信されない。従って、ＸＭａｓｋ Ｓａｍｅ Ａｓ Ｐｒｅｖｉｏｕｓ ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗフィールドが‘１’に設定される場合に、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、上記ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤのためには、Ｘマスクシーケンス番号フィールドと、Ｘマスクカウントフィールドと、Ｘマスクフィールドとを含まない。上記Ｘマスクシーケンス番号フィールドは、一番目に含まれたＸマスク値のシーケンス番号を示し、次に含まれるＸマスク値のシーケンス番号は、上記一番目のシーケンス番号から１ずつ増加される。上記Ｘマスクカウントフィールドは、このようなメッセージに含まれたＸマスク値の数を示す。すなわち、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、Ｘマスクカウントフィールドで示された値＋１だけのＸマスク値を含む。上記Ｘマスクカウントフィールドの値が‘０’である場合に、上記Ｘマスクパラメータメッセージは、１つのＸマスク値のみを含む。上記リザーブドフィールドは、バイトアラインメント（byte alignment）のために使用される。
【００４７】
図１０は、本発明の一実施形態によるブロードキャスティングサービスのためのシグナリング手順を示すメッセージフロー図である。図１０において、説明の便宜のために、基地局（ＡＮ）とパケット制御部（ＰＣＦ）とを基地局／パケット制御部（ＡＮ／ＰＣＦ）で表す。
【００４８】
図１０を参照すると、ステップ２００で、ユーザがメニュー画面を操作するか、又は、あらかじめ決定された短縮キーを押すことによって、ブロードキャスティングサービスの開始を要求すると、ステップ２０５で、端末機（ＡＴ）は、パケットデータ通信のためにパケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）にポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）接続を設定する。図１０には図示していないが、端末機は、ステップ２００の前に、ネットワークで提供可能なブロードキャスティングサービスに関する情報をあらかじめ受信することができる。
【００４９】
ステップ２１０で、上記パケットデータサービスノードは、ユーザが視聴を望むブロードキャスティングサービスに関する情報を示すコンテンツネーム（Content Name）を含むＢＣＭＣＳ要求メッセージ（BCMCS Request Message）をＢＣＭＣＳ制御器へ伝達する。ステップ２１５で、ＢＣＭＣＳ制御器は、上記ブロードキャスティングサービス要求に応答して、上記要求されたブロードキャスティングサービスに関連した情報、例えば、プロトコルスタック、マルチキャストＩＰアドレス、及びブロードキャスト識別子と共に、ブロードキャストデータを受信するのに必要なセキュリティ情報ＢＡＫ及びＢＡＫの有効時間を端末機へ送信する。このような過程を介して、望まれるブロードキャスティングサービスに関連した情報がすべて取得されると、ステップ２２０で、端末機は、無線チャンネル及びＰＰＰ接続を解除する。
【００５０】
ステップ２２５で、端末機は、制御チャンネル（Control Channel）を介して送信されたブロードキャストオーバーヘッドメッセージを受信する。上記ブロードキャストオーバーヘッドメッセージは、端末機がサービス中である基地局（セクター型基地局）の場合に、基地局又はセクターに関連したセクター情報及び周辺セルに関する情報とともに、ブロードキャストデータを受信するための物理チャンネルに関する情報を含む。ステップ２３０で、端末機は、ユーザが望むブロードキャスティングサービスのＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤ又は論理チャンネルＩＤを含む登録メッセージを基地局へ送信する。上記登録メッセージは、セルラーシステムにおいて、位置登録のために通常的に使用され、ここでは、ブロードキャスティングサービスを要求するのに使用される。
【００５１】
ステップ２３５で、基地局は、端末機のユーザが該当ブロードキャスティングサービスを使用することができる有効なユーザであるか否かを認証し、上記認証に成功すると、端末機の課金情報をＡＡＡサーバへ送信する。ここで、ステップ２３５の過程は、サービスプロバイダーの要求事項に従って選択的に遂行される。すなわち、必要に応じて、認証過程及び課金過程のうちの１つの過程を遂行してもよく、または、２つの過程の両方とも省略してもよい。一方、ステップ２３５で、認証及び課金過程を同時に遂行すると仮定する場合に、ステップ２３５で、基地局は、認証及び課金を同時に遂行し、上記認証に成功すると、ステップ２４０で、基地局は、Ｘマスク値を含むＸマスクパラメータメッセージを端末機へ送信する。上記Ｘマスクパラメータメッセージは、登録メッセージに応じて常に送信されるものではなく、上記Ｘマスクパラメータメッセージの送信は、基地局の必要に応じて省略されてもよい。
【００５２】
ステップ２４５で、基地局は、上記要求されたブロードキャスティングサービスが進行中のブロードキャスティングサービスと同一であるか否かを確認する。上記要求されたブロードキャスティングサービスが進行中のブロードキャスティングサービスと同一ではないか、又は、課金が必要であると判断される場合に、基地局は、上記パケットデータサービスノードにベアラーパスを設定して、ＢＣＭＣＳサーバにＩＰ接続手順を遂行する。この後に、ステップ２５０で、ＢＣＭＣＳサーバからのＢＣＭＣＳトラヒックが基地局まで到達する。
【００５３】
ステップ２５５で、基地局は、ＢＣＭＣＳトラヒックを送信するためのＢＣＭＣＳパケットを送信し始める。このとき、基地局は、第１のＢＣＭＣＳパケットが乗せたセキュリティパラメータメッセージを含むセキュリティレイヤーパケットを送信し、十分な余裕がある場合に、ブロードキャストセキュリティパケットを付加する。上記セキュリティレイヤーパケットは、上述したように、ブロードキャストセキュリティパケットの復号のためのマスクされたランダムシードを含んでいる。ここで、上記セキュリティレイヤーパケットは、シグナリングのために使用され、上記ブロードキャストセキュリティパケットは、ＢＣＭＣＳトラヒックのためのものである。
【００５４】
この後に、ステップ２６０で、基地局は、ブロードキャストセキュリティパケットを含むＢＣＭＣＳパケットを継続して送信する。あらかじめ決定された登録タイマーが終了された場合、又は、自律ハンドオフが発生した場合に、ステップ２６５で、端末機は、現在サービス中であるブロードキャスティングサービスの識別子を含む登録メッセージを基地局へ送信する。ステップ２７０で、基地局は、上記登録メッセージに応答して、ユーザの認証を遂行し、端末機の課金情報を更新する。また、ステップ２７０の過程は、選択的に遂行される。ステップ２７０で、ユーザの認証に成功した場合に、基地局は、ステップ２７５で、現在有効なＸマスク値を含むＸマスクパラメータメッセージを端末機へ送信し、ステップ２８０で、ブロードキャストセキュリティパケットを含むＢＣＭＣＳパケットを引き続き送信する。
【００５５】
上記ランダムシードが変更された場合に、ステップ２８５で、基地局は、ＢＣＭＣＳパケットに乗せた新たなランダムシードを送信し、ステップ２９０で、連続したブロードキャストセキュリティパケットを引き続き送信する。ステップ２８５で送信されたランダムシードは、図６乃至図９に示されたフォーマットで生成されることができる。
【００５６】
上述した実施形態において、基地局は、端末機からの登録メッセージに応答して、ユーザの認証を遂行した後に、Ｘマスク値を提供する。しかしながら、本発明の変形された実施形態において、基地局は、必要に応じて、ユーザの認証を省略してもよい。例えば、ブロードキャスティングサービスを開始する最初の登録過程において、基地局は、ＡＡＡサーバを介したユーザの認証結果に従って、Ｘマスク値を提供し、認証された端末機を認証リストに記入する。この後に、基地局は、端末機から登録メッセージが受信されると、該当端末機が認証リストに記入されているか否かを確認する。該当端末機が上記認証リストに記入されている場合には、ユーザの認証なしにＸマスク値を提供し、該当端末機が認証リストに記入されていない場合にのみ、ＡＡＡサーバを介してユーザの認証を遂行する。
【００５７】
また他の実施形態において、基地局は、端末機からの登録メッセージを受信せずにも、端末機のユーザ認証を自発的に遂行した後に、ユーザの認証結果に従ってＸマスク値を提供し、認証された端末機を認証リストに記入するか、又は識別する。同様に、この後に、基地局は、ブロードキャスティングサービス中である端末機に対して、自発的に認証リストに記入されているか否かを確認し、その確認結果に従ってＸマスク値を提供する。
【００５８】
本発明において、セキュリティパラメータメッセージは、ランダムシードと共に、現在有効なＸマスク値を示すシーケンス番号を含む。上記シーケンス番号は、端末機が複数のＸマスク値を有している場合に、現在の時点で有効なＸマスク値を識別するために使用され、また、無効なＸマスク値を使用するか否かを確認するためにも使用される。
【００５９】
図１１は、本発明の一実施形態によるセキュリティパラメータメッセージの構成を示す図である。ここに示したメッセージの構成は、ブロードキャスティングサービス別に異なる複数のランダムシードを使用し、同一のＸマスク値がランダムシードに適用される場合のためのものである。
【００６０】
図１１を参照すると、上記セキュリティパラメータメッセージは、メッセージタイプを識別するために使用されるメッセージＩＤフィールドと、復号のために使用されたＢＡＫを識別するために使用されるＢＡＫシーケンス番号フィールドと、現在の時点で有効なＸマスク値を識別するために使用されるＸマスクシーケンス番号フィールドと、１つのランダムシードを用いて、復号可能なＢＣＭＣＳパケットの個数を示すＢｌｏｃｋｓ Ｐｅｒ Ｒａｎｄｏｍ Ｓｅｅｄフィールドと、このようなメッセージに含まれたランダムシードの個数を示すランダムシードカウントフィールドと、上記ランダムシードカウントフィールドの値が‘０’ではない場合に含まれた少なくとも１つのランダムシードフィールドと、から構成される。上記Ｂｌｏｃｋｓ Ｐｅｒ Ｒａｎｄｏｍ Ｓｅｅｄフィールドの値が‘２’である場合に、含まれたランダムシード値は、連続した２個のＢＣＭＣＳパケットに適用される。
【００６１】
図１２は、本発明の他の実施形態によるセキュリティパラメータメッセージの構成を示す図である。ここに示したメッセージの構成は、ブロードキャスティングサービス別に異なる複数のランダムシードを使用し、固有のＸマスク値がランダムシードごとに適用される場合のためのものである。
【００６２】
図１２を参照すると、上記セキュリティパラメータメッセージは、メッセージタイプを識別するために使用されるメッセージＩＤフィールドと、復号のために使用されたＢＡＫを識別するために使用されるＢＡＫシーケンス番号フィールドと、１つのランダムシードを用いて、復号可能なＢＣＭＣＳパケットの個数を示すＢｌｏｃｋｓ Ｐｅｒ Ｒａｎｄｏｍ Ｓｅｅｄフィールドと、このようなメッセージに含まれたランダムシードの個数を示すランダムシードカウントフィールドと、上記ランダムシードカウントフィールドの値が‘０’ではない場合に含まれた少なくとも１つのランダムシードフィールドと、現在の時点で有効なＸマスク値を識別するために使用されるＸマスクシーケンス番号フィールドと、から構成される。上記Ｂｌｏｃｋｓ Ｐｅｒ Ｒａｎｄｏｍ Ｓｅｅｄフィールドの値が‘２’である場合に、含まれたランダムシード値は、連続した２個のＢＣＭＣＳパケットに適用される。
【００６３】
図１１及び図１２において、上記ランダムシードフィールドに含まれたランダムシード値は、直接的なランダムシードではなく、Ｘマスク値によってマスクされたランダムシードになる。端末機は、Ｘマスクパラメータメッセージを通じて受信されたＸマスク値及びそのシーケンス値を保存しており、Ｘマスクシーケンス番号フィールドで示されたシーケンス値に該当するＸマスク値を検索し、上記検索されたＸマスク値を使用して、上記ランダムシードフィールドに含まれたマスクされたランダムシードをマスクしてランダムシードを取得する。
【００６４】
以上では、基地局は、ランダムシードを使用してブロードキャスティングサービスのための暗号化キーを生成し、Ｘマスク値をもってマスクされたランダムシードを端末機へ提供する場合の動作について説明した。基地局がＸマスク値を使用せず、ランダムシード自体を端末機へ提供する場合に、基地局は、ブロードキャストオーバーヘッドメッセージにＸマスク値を使用するか否かを指定する情報を含む。
【００６５】
図１３は、本発明の実施形態によるＸマスク値を使用するか否かを指定することができるブロードキャストオーバーヘッドメッセージの構成を示す図である。
【００６６】
図１３を参照すると、ブロードキャストパラメータメッセージは、メッセージタイプを識別するために使用されるメッセージＩＤフィールドと、ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤフィールドの長さを求めるために使用されるＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤの長さフィールドと、有効なブロードキャスティングサービスチャンネルの個数を示すＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ Ｃｏｕｎｔフィールドと、上記ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ Ｃｏｕｎｔフィールドの値に従って含まれたＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤフィールドと、マスクされたランダムシードが提供されるか否かを示すＸＭａｓｋ Ｕｓｅｄフィールドと、を含む。上記ＸＭａｓｋ Ｕｓｅｄフィールドが‘００’に設定される場合に、基地局は、マスクされないランダムシードをセキュリティパラメータメッセージを使用して端末機へ送信する。上記ＸＭａｓｋ Ｕｓｅｄフィールドが‘０１’に設定される場合には、ブロードキャスティングサービスに関係なしに共通のＸマスクが使用されることを意味する。上記ＸＭａｓｋ Ｕｓｅｄフィールドが‘１０’に設定される場合には、ブロードキャスティングサービス別に固有のＸマスクを使用することを意味する。ＸＭａｓｋ Ｕｓｅｄフィールドが‘０１’又は‘１０’に設定される場合には、基地局は、マスクされたランダムシードをセキュリティパラメータメッセージを使用して端末機へ送信し、Ｘマスクパラメータメッセージを使用して、上記マスクされたランダムシードのためのＸマスク値を端末機へ送信する。
【００６７】
しかしながら、端末機がＸマスクを有していない場合に、又は保存しているＸマスクに関する情報とは異なるＸマスクシーケンス番号を有するセキュリティパラメータメッセージを受信した場合に、暗号化されたＢＣＭＣＳパケットを復号することができないから、端末機は、ブロードキャスティングサービスを使用することができない。このような場合に、端末機は、基地局へ論理チャンネル登録メッセージを送信してＸマスクを要求する。
【００６８】
図１４は、本発明の実施形態によるＸマスクを要求するための論理チャンネル登録メッセージＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎの構成の一例を示す図である。ここで、上記“論理チャンネル登録メッセージ”とは、ブロードキャスティングサービスのために使用される登録メッセージを意味する。実際に、セルラーシステムにおいて、端末機の位置をシステムに通知するために使用される登録メッセージを意味する。
【００６９】
図１４を参照すると、上記論理チャンネル登録メッセージは、メッセージタイプを識別するために使用されるメッセージＩＤフィールドと、ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤフィールドの長さを求めるために使用されるＢＣＭＣＳ ＦｌｏｗＩＤの長さフィールドと、現在受信中であるブロードキャスティングサービス識別子、すなわち、ブロードキャストチャンネル識別子の個数を示すＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ Ｃｏｕｎｔフィールドと、上記ＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗフィールドの値に従って含まれた少なくとも１つのＢＣＭＣＳ Ｆｌｏｗ ＩＤフィールドと、端末機によってＸマスクが要求されるか否かを示すＸＭａｓｋ Ｒｅｑｕｅｓｔフィールドと、を含む。上記Ｘマスク要求フィールドが‘０’に設定される場合に、端末機がすでに有効なＸマスク値を使用していることを意味し、上記Ｘマスク要求フィールドが‘１’に設定される場合に、端末機が無効なＸマスク値を有しているから、基地局に有効なＸマスク値を要求していることを意味する。
【００７０】
図１５は、本発明の実施形態によるＸマスク値を端末機へ通知する手順を示すメッセージフロー図である。
【００７１】
図１５を参照すると、ステップ３００で、端末機は、望むブロードキャスティングサービスのＢＣＭＣＳトラヒックを受信する。ステップ３０５で、端末機は、ブロードキャストオーバーヘッドメッセージを受信し、上記望むブロードキャスティングサービスのＢＣＭＣＳトラヒックがＸマスクを使用して暗号化されていることを確認すると、上記望むブロードキャスティングサービスのためのＸマスクをすでに有しているか否かを確認する。すなわち、端末機は、上記ＢＣＭＣＳトラヒックを運搬しているＢＣＭＣＳパケットに含まれたセキュリティパラメータメッセージから抽出されたＸマスクシーケンス番号に対応するＸマスクがあらかじめ保存されているか否かを確認する。上記対応するＸマスクがあらかじめ保存されている場合に、端末機は、上記Ｘマスクを使用して上記ＢＣＭＣＳトラヒックを復号する。そうでなければ、端末機は、ステップ３１０へ進行する。
【００７２】
ステップ３１０で、端末機は、ＸＭａｓｋ Ｒｅｑｕｅｓｔ＝１に設定された登録メッセージを基地局へ送信する。ステップ３１５で、基地局は、必要に応じて、端末機の認証手順を遂行し、課金情報を更新する。上記認証に成功すると、ステップ３２０で、基地局は、現在有効なＸマスク値を含むＸマスクパラメータメッセージを端末機へ送信する。ステップ３２５で、端末機は、上記Ｘマスクパラメータメッセージから得られたＸマスクパラメータを使用して基地局から受信されたブロードキャストセキュリティパケットを復号する。
【００７３】
図１５の実施形態において、基地局は、自発的にあるいは周期的にＸマスクを更新する。しかしながら、基地局は、端末機の要請に応じて、Ｘマスクを更新することもできる。
【００７４】
以上、本発明の詳細について具体的な実施の形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と同等なものにより定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】移動通信システムにおけるブロードキャスティングサービスを提供するためのシステムの構成を示す図である。
【図２】リンクレイヤーの暗号化を適用したブロードキャストセキュリティパケットを生成する動作を説明するフロー図である。
【図３】保護がなされたＢＣＭＣＳパケットの一例を示す図である。
【図４】移動通信システムにおけるブロードキャスティングサービスのためのシグナリング手順を示すメッセージフロー図である。
【図５】本発明の実施形態によるリンクレイヤーの暗号化を適用したブロードキャストセキュリティパケットを生成する動作を説明するフロー図である。
【図６】本発明の実施形態によるＸマスクパラメータメッセージの構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態によるＸマスクパラメータメッセージの構成の他の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態によるＸマスクパラメータメッセージの構成のまた他の例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態によるＸマスクパラメータメッセージ構成のさらなる例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるブロードキャスティングサービスのためのシグナリング手順を示すメッセージフロー図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるセキュリティパラメータメッセージの構成を示す図である。
【図１２】本発明の他の実施形態によるセキュリティパラメータメッセージの構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態によるＸマスク値の使用可否を指定することができるブロードキャストオーバーヘッドメッセージの構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態によるＸマスクを要求するための論理チャンネル登録メッセージの構成の一例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態によるＸマスク値を端末機へ通知する手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００７６】
１１ａ，１１ｂ  基地局
１１ａ−１，１１ａ−２，１１ｂ−１，１１ｂ−２  ＢＴＳ
１１ａ−３，１１ｂ−３  ＢＳＣ
１２ａ，１２ｂ  パケット制御器
１３  パケットデータサービスノード
１４  ＢＣＭＣＳ
１５  ＡＡＡサーバ
【図１】
2006526355.tif 000003
【図２】
2006526355.tif 000004
【図３】
2006526355.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006526355.tif 000007
【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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【図１５】
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【国際調査報告】
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