特許 5982012 ネットワーク中のサービングノードの動作

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5982012

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】ネットワーク中のサービングノードの動作

(51)【国際特許分類】

   H04W 12/08 20090101AFI20160818BHJP

   H04W 36/08 20090101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   H04W12/08

   H04W36/08

【請求項の数】14

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-553632(P2014-553632)

(86)(22)【出願日】2012年4月24日

(65)【公表番号】特表2015-508623(P2015-508623A)

(43)【公表日】2015年3月19日

(86)【国際出願番号】EP2012057471

(87)【国際公開番号】WO2013110351

(87)【国際公開日】20130801

【審査請求日】2015年4月23日

(31)【優先権主張番号】61/590,930

(32)【優先日】2012年1月26日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】598036300

【氏名又は名称】テレフオンアクチーボラゲット エルエム エリクソン（パブル）

(74)【代理人】

【識別番号】100109726

【弁理士】

【氏名又は名称】園田 吉隆

(74)【代理人】

【識別番号】100101199

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 義教

(72)【発明者】

【氏名】ノルマン， カール

【審査官】 松野 吉宏

(56)【参考文献】

【文献】 TSG-RAN RAN3，LS on E-UTRAN security related issues，R3-082373，フランス，3GPP，２００８年 ８月２２日，paragraph 1

【文献】 Qualcomm Europe，[Draft] LS on E-UTRAN security related issues，R3-082280，フランス，3GPP，２００８年 ８月２２日，paragraph 1

【文献】 Nokia Siemens Networks, Nokia，signalling of eNB security capabilities，R3-072282，フランス，3GPP，２００７年１０月３１日，paragraph 3.3

【文献】 Nokia Corporation, Nokia Siemens Networks，CR-33401: Physical Cell Id Binding Removal，S3-080762，フランス，3GPP，２００８年 ４月１８日，paragraph 7.2.8.2

【文献】 NTT DoCoMo, NEC Corporation，Further KeNB forward security simplification，S3-080834，フランス，3GPP，２００８年 ６月２４日，paragraph 2

【文献】 NTT DOCOMO, Qualcomm, NEC Corporation，CR-33401: KeNB forward security solution，S3-080846，フランス，3GPP，２００８年 ６月２７日，paragraph 7.2.8.2

【文献】 Huawei，UE Context Modification procedure，R3-080249，フランス，3GPP，２００８年 ２月 ５日，paragraph 2

【文献】 Nokia, Siemens Networks，Pseudo-Change Request to TR 33.821 v0.1.0: Update of section 7.4.13 on security algorithm negotiation in SAE/LTE，S3-070233，フランス，3GPP，２００７年 ３月２１日，figure 15

【文献】 Huawei, Nokia, Siemens Networks，Pseudo-Change Request to TR 33.821 v0.1.0: Update of section 7.4.13 on security algorithm negotiation in SAE/LTE，S3-070288，フランス，3GPP，２００７年 ３月３０日，figure 15

【文献】 Nokia, Nokia Siemens Networks，Security Mode Command procedure update，S3-070367，フランス，3GPP，２００７年 ５月１５日，figure 16

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−２

ＣＴ ＷＧ１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

データを送受信するための通信ユニット（５０１）と、
データを記憶するための記憶媒体（５０２）と、
前記通信ユニットおよび前記記憶媒体の動作を制御するための制御ユニット（５０３）と
を備える、通信ネットワークにおいて使用するためのサービングノード（１；５００）であって、
前記通信ユニットは、前記サービングノードに端末（５）を登録したときの前記端末のセキュリティ機能を受信する（Ｓ２０１）ように構成され、
前記記憶媒体が、前記セキュリティ機能を記憶するように構成され、
前記通信ユニットが、前記端末のセキュリティ機能の別の表示を含むパススイッチ要求メッセージを受信する（Ｓ２１０）ように構成され、
前記通信ユニットが、前記記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に向かって送信する（Ｓ３１３；Ｓ６１２）ように構成されており、
更に、前記制御ユニットが、前記ターゲット基地局の前記セキュリティがアップグレードされている場合には（Ｓ４１３）、前記通信ユニットに、前記記憶されたセキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信するように命令するように構成され、および／または、前記制御ユニットが、前記パススイッチ要求メッセージで受信した前記端末の前記セキュリティ機能の他の表示が、前記記憶されたセキュリティ機能と一致しない場合には（Ｓ４１２）、前記通信ユニットに、前記記憶されたセキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信するように命令するように構成される、
サービングノード（１；５００）。

【請求項2】

前記制御ユニットが、前記記憶されたセキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信すべきかどうかを判断するように構成され（Ｓ３１２；Ｓ６１１）、かつ、前記通信ユニットは、前記制御ユニットによって行われた前記判断に基づいて、前記記憶されたセキュリティ機能を送信するように構成される、請求項１に記載のサービングノード。

【請求項3】

前記記憶媒体が、基地局のセキュリティアップグレード詳細を前記ネットワークに記憶するように構成され、
前記制御ユニットは、ハンドオーバーが生じたソース基地局（３）のセキュリティがアップグレードされていない場合には（Ｓ４１１）、前記通信ユニットに、前記記憶されたセキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信するように命令するように構成される、
請求項２に記載のサービングノード。

【請求項4】

前記ソース基地局の前記セキュリティをアップグレードした結果、前記端末を用いて、向上したセキュリティパラメータが選択される、請求項３に記載のサービングノード。

【請求項5】

前記ネットワークがＬＴＥネットワークであり、前記サービングノードがＭＭＥであってよい、請求項１から４のいずれか一項に記載のサービングノード。

【請求項6】

データを送受信するための通信ユニット（８０１）と、
データを記憶するための記憶媒体（８０２）と、
前記通信ユニットおよび前記記憶媒体の動作を制御するための制御ユニット（８０３）と、
を備える、通信ネットワークにおいて使用するための基地局（４；８００）であって、
前記通信ユニットが、ソース基地局（３）から、端末のハンドオーバーのための、前記端末のセキュリティ機能を含むＸ２ハンドオーバー要求を受信する（Ｓ２０５）ように構成され、
前記制御ユニットが、前記端末の前記受信したセキュリティ機能に基づいて、前記ハンドオーバーの後に前記基地局と前記端末との間の通信で使用するためのセキュリティアルゴリズムを選択する（Ｓ２０６）ように構成され、
前記通信ユニットが、パススイッチ要求をサービングノード（１）に送信する（Ｓ２１０）ように構成され、前記パススイッチ要求が、前記受信したセキュリティ機能を含み、
前記通信ユニットが、前記端末の置換セキュリティ機能を含むメッセージを受信する（Ｓ３１３；Ｓ６１２）ように構成され、
前記制御ユニットが、前記置換セキュリティ機能に少なくとも基づいて、前記基地局と前記端末との間の通信で使用するための新しいセキュリティアルゴリズムを選択するように構成され、
前記通信ユニットが、前記新しい選択されたセキュリティアルゴリズムの表示を前記端末に送信する（Ｓ３１４；Ｓ６１４）ように構成されており、
更に、前記制御ユニットが、前記サービングノードから受信した前記置換セキュリティ機能が前記Ｘ２ハンドオーバー要求で受信した前記セキュリティ機能と異なるかどうかを判断し、異なる場合には、新しいセキュリティアルゴリズムのみを選択するように構成される、
通信ネットワークにおいて使用するための基地局（４；８００）。

【請求項7】

前記通信ユニットが、前記サービングノードから、コンテキスト修正リクエストで前記置換セキュリティ機能を受信する（Ｓ３１３）ように構成され、および／または、前記通信ユニットが、パススイッチ要求確認応答メッセージで前記置換セキュリティ機能を受信する（Ｓ６１２）ように構成される、請求項６に記載の基地局。

【請求項8】

前記通信ユニットが、前記パススイッチ要求を前記サービングノードに送信する前に、前記選択されたセキュリティアルゴリズムの表示を含むハンドオーバーコマンドメッセージを前記端末に送信する（Ｓ２０７）ように構成される、請求項６または７に記載の基地局。

【請求項9】

通信ネットワークにおけるサービングノード（１；５００）を動作させる方法において、
前記サービングノードに端末（５）を登録したときの前記端末のセキュリティ機能を受信すること（Ｓ２０１）と、
前記受信したセキュリティ機能を記憶することと、
前記端末の前記セキュリティ機能を含むパススイッチ要求メッセージを受信すること（Ｓ２１０）と、
前記記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に向かって送信すること（Ｓ３１３；Ｓ６１２）と
を含み、
前記ターゲット基地局の前記セキュリティがアップグレードされている場合には（Ｓ４１３）、前記通信ユニットに、前記記憶されたセキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信するように命令することと、および／または、前記パススイッチ要求メッセージで受信した前記端末の前記セキュリティ機能の他の表示が、前記記憶されたセキュリティ機能と一致しない場合には（Ｓ４１２）、前記通信ユニットに、前記記憶されたセキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信するように命令することとを、更に含む
方法。

【請求項10】

前記記憶された端末セキュリティ機能が、コンテキスト修正リクエストで前記ターゲット基地局に送信され（Ｓ３１３）、および／または、前記記憶された端末セキュリティ機能が、パススイッチ要求確認応答メッセージで前記ターゲット基地局に送信される（Ｓ６１２）、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

通信ネットワークにおける基地局（４；８００）を動作させる方法において、
ソース基地局（３）から、端末のハンドオーバーのための、前記端末のセキュリティ機能を含むＸ２ハンドオーバー要求を受信すること（Ｓ２０５）と、
前記端末の前記受信したセキュリティ機能に基づいて、前記ハンドオーバーの後に前記基地局と前記端末との間の通信で使用するためのセキュリティアルゴリズムを選択すること（Ｓ２０６）と、
前記端末の前記セキュリティ機能を含むパススイッチ要求をサービングノード（１）に送信すること（Ｓ２１０）と、
前記端末の置換セキュリティ機能を含むメッセージを受信すること（Ｓ３１３；Ｓ６１２）と、
前記置換セキュリティ機能に少なくとも基づいて、前記基地局と前記端末との間の通信で使用するための新しいセキュリティアルゴリズムを選択することと、
前記新しいセキュリティアルゴリズムの選択を前記端末に表示すること（Ｓ３１４；Ｓ６１４）と
を含み、
前記サービングノードから受信した前記置換セキュリティ機能が前記Ｘ２ハンドオーバー要求で受信した前記セキュリティ機能と異なるかどうかを判断し、異なる場合には、新しいセキュリティアルゴリズムのみを選択すること、を更に含む、
通信ネットワークにおける基地局（４；８００）を動作させる方法。

【請求項12】

通信ネットワークを動作させる方法において、
サービングノード（１）に端末（５）を登録することと、
前記端末（５）のセキュリティ機能を前記サービングノード（１；５００）に送信することと、
前記サービングノードで前記セキュリティ機能を記憶することと、
ソース基地局（３）から、前記端末のハンドオーバーのためのターゲット基地局に、前記端末のセキュリティ機能の追加表示を含むＸ２ハンドオーバー要求を送信すること（Ｓ２０５）と、
前記ターゲット基地局において、前記端末の前記セキュリティ機能の前記受信した追加表示に基づいて、前記ハンドオーバーの後に前記ターゲット基地局と前記端末との間の通信で使用するためのセキュリティアルゴリズムを選択すること（Ｓ２０６）と、
前記ターゲット基地局から前記端末に、前記選択されたセキュリティアルゴリズムの表示を含むハンドオーバーコマンドメッセージを送信すること（Ｓ２０７）と、
前記端末の前記セキュリティ機能の前記追加表示を含むパススイッチ要求を前記サービングノードに送信すること（Ｓ２１０）と、
前記サービングノードに記憶された前記セキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信すること（Ｓ３１３；Ｓ６１２）と、
前記ターゲット基地局において、前記サービングノードに記憶され、そこから送信された前記セキュリティ機能に少なくとも基づいて、前記基地局と前記端末との間の通信で使用するための新しいセキュリティアルゴリズムを選択することと、
前記新しいセキュリティアルゴリズムの選択の表示を前記端末に送信すること（Ｓ３１４；Ｓ６１４）と
を含み、
前記ターゲット基地局の前記セキュリティがアップグレードされている場合には（Ｓ４１３）、前記記憶されたセキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信するように命令することと、および／または、前記パススイッチ要求メッセージで受信した前記端末の前記セキュリティ機能の他の表示が、前記記憶されたセキュリティ機能と一致しない場合には（Ｓ４１２）、前記記憶されたセキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信するように命令することと、を更に含み、
前記サービングノードから受信した前記セキュリティ機能が前記Ｘ２ハンドオーバー要求で受信した前記セキュリティ機能と異なるかどうかを判断し、異なる場合には、新しいセキュリティアルゴリズムのみを選択すること、を更に含む、
方法。

【請求項13】

通信ネットワークにおけるサービングノードによって動作させたときに、前記サービングノードに、
前記サービングノードに端末（５）を登録したときの前記端末のセキュリティ機能を受信すること（Ｓ２０１）と、
前記受信したセキュリティ機能を記憶することと、
前記端末のハンドオーバーのために、ソース基地局（３）からターゲット基地局（４）にＸ２ハンドオーバー要求を送信した（Ｓ２０５）後に、前記端末の前記セキュリティ機能を含むパススイッチ要求メッセージを受信すること（Ｓ２１０）と、
前記記憶されたセキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信すること（Ｓ３１３；Ｓ６１２）と
を行わせ、
更に、前記ターゲット基地局の前記セキュリティがアップグレードされている場合には（Ｓ４１３）、前記記憶されたセキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信するように命令することと、および／または、前記パススイッチ要求メッセージで受信した前記端末の前記セキュリティ機能の他の表示が、前記記憶されたセキュリティ機能と一致しない場合には（Ｓ４１２）、前記記憶されたセキュリティ機能を前記ターゲット基地局に送信するように命令することとを行わせる、
コンピュータ可読コードを備える、コンピュータプログラム。

【請求項14】

通信ネットワークにおける基地局によって動作させたときに、前記基地局に、
ソース基地局（３）から、端末のハンドオーバーのための、前記端末のセキュリティ機能を含むＸ２ハンドオーバー要求を受信すること（Ｓ２０５）と、
前記端末の前記受信したセキュリティ機能に基づいて、前記ハンドオーバーの後に前記基地局と前記端末との間の通信で使用するためのセキュリティアルゴリズムを選択すること（Ｓ２０６）と、
前記端末の前記セキュリティ機能を含むパススイッチ要求をサービングノード（１）に送信すること（Ｓ２１０）と、
置換セキュリティ機能を含むメッセージを受信すること（Ｓ３１３；Ｓ６１２）と、
前記置換セキュリティ機能に少なくとも基づいて、前記基地局と前記端末との間の通信で使用するための新しいセキュリティアルゴリズムを選択することと、
前記新しいセキュリティアルゴリズムを前記端末に表示すること（Ｓ６１４）と
を行わせ、
更に、前記サービングノードから受信した前記置換セキュリティ機能が前記Ｘ２ハンドオーバー要求で受信した前記セキュリティ機能と異なるかどうかを判断し、異なる場合には、新しいセキュリティアルゴリズムのみを選択することを行わせる、
コンピュータ可読コードを備える、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ネットワーク中でサービングノードおよび基地局を動作させるための方法および装置に関する。詳細には、本発明は、破損したコンテキスト情報の修復に関する。

【背景技術】

【0002】

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によって現在開発中の通信ネットワーク技術である。ＬＴＥは、次世代ユニバーサル地上波無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）と呼ばれる新しい無線アクセス技術を必要とするが、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ネットワーク容量を改善し、ネットワークにおけるレイテンシを低減し、その結果としてエンドユーザのエクスペリエンスを改善するように設計される。システムアーキテクチャエボリューション（ＳＡＥ）は、ＬＴＥ通信ネットワークのためのコアネットワークアーキテクチャである。

【0003】

図１を参照すると、ＬＴＥ／ＳＡＥアーキテクチャは、制御シグナリングを担当するモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）１を含む。ＳＡＥゲートウェイ（ＳＡＥ−ＧＷ）２は、ユーザデータを担当する。ＳＡＥ−ＧＷ２は、２つの異なる部分、すなわち、ユーザデータパケットをルーティングするサービングゲートウェイと、ユーザデバイスと外部データネットワークとの間に接続性を提供するＰＤＮゲートウェイとから構成される。これらのノードは、３ＧＰＰ技術仕様書（ＴＳ）２３．４０１に詳細に記載されている。すべてのこれらのノードは、ＩＰネットワークによって相互接続される。さらなるノードであるｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）３、４は、ネットワークの基地局として機能し、端末（ＵＥ）５、６と通信する。これらのノードタイプ間には、３つの主なプロトコルおよびインターフェースが存在する。これらは、（ｅＮＢ３、４とＭＭＥ１との間の）Ｓ１−ＭＭＥ、（ｅＮＢ３、４とＳＡＥ−ＧＷ２との間の、あるいはより正確にはｅＮＢ３、４とサービングゲートウェイとの間の）Ｓ１−Ｕ、ならびに（ｅＮＢ３とｅＮＢ４との間の）Ｘ２である。これらのインターフェースにおいて使用される対応プロトコルは、Ｓ１ＡＰ（Ｓ１アプリケーションプロトコル）およびＸ２ＡＰ（Ｘ２アプリケーションプロトコル）である。すべてのこれらのプロトコルおよびインターフェースは、ＩＰベースである。さらに、ネットワークは、上記のインターフェースの一部である他のノード、たとえば、ＨｅＮＢとネットワーク中の残りのノードとの間のホームｅＮｏｄｅＢゲートウェイ（ＨｅＮＢ ＧＷ）を含み得る。ＭＭＥは、コアネットワークの中に配置されることが多く、ｅＮＢは、無線アクセスネットワークの中に配置されることが多い。

【0004】

ＬＴＥシステムは、ネットワークと端末との間で伝送されるデータに秘匿性および完全性保護を提供する。これらのセキュリティサービスは、暗号化アルゴリズムおよび完全性保護アルゴリズムを使用して提供される。そのようなアルゴリズムについては、以下に、セキュリティアルゴリズムとして併せて説明する。ＬＴＥにおける作業に対する暗号化および完全性保護のために、ネットワークおよび端末は、データを処理するために、同じセキュリティアルゴリズムを使用しなければならない。セキュリティアルゴリズムを使用する処理は、ＭＭＥおよびｅＮＢによって行われる。

【0005】

国際特許出願公開第２００９／１２０１２２号には、ＬＴＥネットワークおよび端末がそれらの通信を保護するために使用するためのセキュリティアルゴリズムについて交渉することを可能にするためのシステムが記載されている。この着想はのちに、ＬＴＥ仕様に採用され、ＴＳ３３．４０１に含まれた。

【0006】

図２に、ＴＳ３３．４０１により詳細に記載されているセキュリティアルゴリズム交渉の一部を示す。ネットワークエレメントは、図１に示したものに対応する。

【0007】

端末、つまり、ＴＳ３３．４０１で呼ばれるようなユーザ機器（ＵＥ）５は、ＵＥセキュリティ機能とも呼ばれるセキュリティアルゴリズムの特定のセットをサポートする。たとえば、アタッチプロシージャまたはトラッキングエリアアップデートプロシージャの一部として、ＵＥ５がＭＭＥ１に登録されると、ＵＥは、そのＵＥセキュリティ機能をＭＭＥに通知する。これは、受信したＵＥセキュリティ機能が正しいことをＭＭＥが確信することができるようにセキュアに行われる。したがって、ＭＭＥは、受信した情報を信頼することができる。図２において、第１のアタッチメッセージＳ２０１は、このステップを表している。

【0008】

ＵＥ５がソースｅＮＢ３に接続すると、ＭＭＥ１は、ＵＥ５のＵＥセキュリティ機能をソースｅＮＢ３に通知する。これは、ＵＥコンテキストセットアップメッセージＳ２０２を使用して行われる。ソースｅＮＢ３は、この情報を使用して、ステップＳ２０３において、ＵＥ５と通信するときにどのセキュリティアルゴリズムを使用するべきかを選択する。たとえば、ソースｅＮＢはもちろん、セキュリティアルゴリズムがＵＥセキュリティ機能中に存在する場合には、単にセキュリティアルゴリズムを選択することになる。ソースｅＮＢがそのように選択を行うと、セキュリティモードコマンドＳ２０４を使用して、その選択をＵＥに通知する。この後、ＵＥとソースｅＮＢとは、選択されたセキュリティアルゴリズムを使用してセキュアに通信することができる。

【0009】

Ｘ２−ハンドオーバープロシージャを使用して、ソースｅＮＢ３からターゲットｅＮＢ４にＵＥ５がハンドオーバーされた場合、ソースｅＮＢ３は、ＭＭＥから受信したＵＥセキュリティ機能をハンドオーバー要求メッセージＳ２０５中でターゲットｅＮＢ４に転送する。次いで、ターゲットｅＮＢ４は、ステップＳ２０６において、受信したＵＥセキュリティ機能に基づいてＵＥと通信するときにどのセキュリティアルゴリズムを使用するべきかを選択する。ターゲットｅＮＢ４は、選択されたセキュリティアルゴリズムの詳細を含むハンドオーバーコマンドメッセージＳ２０７をＵＥ５に送信する。ＵＥ５は、ステップＳ２０８において、ハンドオーバーコマンドメッセージ中で提供された情報に基づいて、選択されたセキュリティアルゴリズムをアクティブ化し、ステップＳ２０９において、同じセキュリティアルゴリズムがターゲットｅＮＢ４によってアクティブ化される。

【0010】

この後、ターゲットｅＮＢ４は、パススイッチ要求メッセージＳ２１０をＭＭＥ１に送信し、ＭＭＥ１は、確認応答メッセージＳ２１１を返信する。パススイッチ要求メッセージＳ２１０は、ソースｅＮＢ３からターゲットｅＮＢ４が受信したＵＥセキュリティ機能の詳細を含む。これにより、ＭＭＥ１は、パススイッチ要求Ｓ２１０中で受信したＵＥセキュリティ機能を、ＵＥ５がＭＭＥ１に最初に登録されたときにアタッチメッセージＳ２０１中で受信したＵＥセキュリティ機能と比較することが可能になる。差異があると、セキュリティダウングレードアタックが生じる可能性が高まり、その場合、ＭＭＥ１がアラームを発することが妥当であり得る。

【0011】

上述のメカニズムが設計されたときに想定されるセキュリティダウングレードアタックの１つの例は、アタッカーがソースｅＮＢ３侵入し得ることである。次いで、ソースｅＮＢ３は、ステップＳ２２においてＭＭＥ１から受信した後に、ＵＥセキュリティ機能から、最も強いセキュリティアルゴリズムを除去することがある（あるいは、すべてのセキュリティアルゴリズムを除去することもある）。Ｘ２ハンドオーバーＳ２５が生じたとき、ターゲットｅＮＢ４は、ソースｅＮＢ３から修正ＵＥセキュリティ機能を受信するが、ＵＥセキュリティ機能は強いセキュリティアルゴリズムをもはや含んでいないので、ターゲットｅＮＢ４は、ＵＥ５と共有する最も強いセキュリティアルゴリズムを識別する際に、あまりセキュアでない選択を強いられる。

【0012】

上述の（ＴＳ３３．４０１で指定された）交渉には短所がある。ＭＭＥ１がダウングレードしたアタックを検出した場合であっても、システムは、ＵＥ５がアイドル状態に進むまで、または、ＵＥ５がＳ１ハンドオーバーを行うまで、アタックから回復しない。したがって、より長い期間にわたって接続されたままであるＵＥは、ターゲットｅＮＢ４へのＸ２ハンドオーバーの後でさえ、ソースｅＮＢ３でのアタックの犠牲になる。その影響は、ネットワークがアタックを検出した場合であっても、ＵＥが正当で脅威を受けていないｅＮＢに現在は接続されているという事実にもかかわらずに残存する。

【0013】

ＵＥが長期間にわたって接続されたままでいるような状況の例として、ユーザがストリーミングインターネットラジオに聴取していること、またはユーザがストリーミングビデオを視聴していることが挙げられる。これは非常に一般的であり得る。さらに、ユーザは、ストリーミングビデオまたはストリーミングラジオに加えて、アタッカーによって盗聴され得る他のデータセッションを有し得る。

【0014】

さらに、３ＧＰＰにおける現在の議論は、２つのホームｅＮＢ間のダイレクトＸ２インターフェース、および、ホームｅＮＢと正規のマクロｅＮＢとの間のダイレクトＸ２インターフェースの使用に関する。したがって、記載した問題は、より広範囲にわたるようになり得る。

【0015】

一般に、カスタマー構内設備は、ハッカーおよびセキュリティホビイストによって侵入されることが知られている。ハッカーがＵＭＴＳホーム基地局に侵入する例がある。ＬＴＥにおけるホーム基地局（ホームｅＮＢ）の特定の実装形態に対しても同様のアタックが可能であることは、完全に予想の範囲内である。

【0016】

マクロｅＮＢへのダイレクトインターフェースと接続されるホームｅＮＢが（たとえば、ＵＭＴＳホーム基地局に対して使用される同様の技法を使用して、そのホスティング当事者によって）脅威にさらされられる場合、アタッカーは、ホームｅＮＢに接続した任意のＵＥについて、上述したダウングレードアタックを容易に行うことができる。次いで、加入者が、ダイレクトインターフェースハンドオーバーを介してマクロネットワークへと移動したとき、アタッカーは、犠牲者のラジオを聴取することができ、ダウングレードアタックの結果、クリアテキストのデータ、またはアタッカーが解読することができる脆弱なセキュリティアルゴリズムで暗号化されたすべてのデータが伝送される。

【0017】

これは、上述したものと同じタイプのアタックであるが、ホームｅＮＢの態様は、基地局の脅威がこの場合に起こりやすいことを示している。アタッカーはまた、自宅で中断することなく作業することができる。

【0018】

上述したセキュリティ含意に加えて、既存の配列に関するさらなる問題は、ネットワークのノードにおいてセキュリティアルゴリズムをアップグレードすることに関する。新しいセキュリティアルゴリズムは、スペックに導入されたとき、直ちにネットワーク中のすべてのノードにおいて実装されると仮定されるわけではない。たとえば、ＭＭＥ１は新しいアルゴリズムを実装することができるが、ＵＥ５が接続するソースｅＮＢ３は新しいアルゴリズムを実装しない。これは問題ではない。ＭＭＥ１は、ステップＳ２２において、ＵＥ５のセキュリティ機能をソースｅＮＢ３に通知する。これらが、ｅＮＢ３によってサポートされたものよりも良好な場合、ソースｅＮＢ３は追加のアルゴリズムを単に無視する。

【0019】

ソースｅＮＢ３がターゲットｅＮＢ４にＵＥセキュリティ機能を転送するときに問題が起こる。ソースｅＮＢ３は、脅威にさらされられていない場合であっても、ステップＳ２０３において、（ステップＳ２０２においてＭＭＥから受信した）ＵＥセキュリティ機能情報を異なるフォーマットに再コード化する。再コード化は、ＭＭＥ１とｅＮＢ３との間で使用されるプロトコルが２つのｅＮＢ間で使用されるプロトコルとは異なるので必要である。その結果、ソースｅＮＢ３は、ＵＥが新しいセキュリティアルゴリズムをサポートするという情報を無視し、ステップＳ２０５においてＵＥセキュリティ機能情報をターゲットｅＮＢ４に送信するときには、この情報を含まない。したがって、ターゲットｅＮＢ４がアップグレード済みであり、新しいセキュリティアルゴリズムをサポートする場合であっても、ターゲットｅＮＢ４は、ＵＥ５もまた新しいアルゴリズムをサポートするという情報を受信せず、新しいアルゴリズムは、ターゲットｅＮＢ４によって使用されない。

【0020】

したがって、アタックが生じたときには上述したように、Ｓ１ハンドオーバーが行われるまで、または、ＵＥがアイドル状態になるまで、システムは自己回復しない。そして、前述のように、自己回復にはかなりの時間がかかることがある。

【0021】

また、これは、さらなる問題につながる。各Ｘ２−ハンドオーバーの後、ターゲットｅＮＢ４は、ステップＳ２１０において、ＵＥセキュリティ機能情報をＭＭＥ１に報告し、ＭＭＥ１は、ＵＥセキュリティ機能情報が、登録時にＵＥ５から受信したＵＥセキュリティ機能情報と一致しないことを発見する（ステップＳ２０１）。ＭＭＥ１は、なんらかのアクションをとり、たとえば、アラームを発し、ターゲットｅＮＢから報告を受信するたびに指定されるアクションを反復し続ける。換言すると、ターゲットｅＮＢ４はアップグレードされたが、ソースｅＮＢ３はアップグレードされていないという事実により、セキュリティ違反があったか否かにかかわらず、このタイプのハンドオーバーが生じるたびにアラームを発する結果となる。

【0022】

したがって、効果的なことに、新しいアルゴリズムでアップグレードされていないｅＮＢは、アップグレードされたｅＮＢが最も考えられ得るアルゴリズムを使用することを防止する。

【発明の概要】

【0023】

本発明の目的は、上記の問題を緩和することである。

【0024】

本発明の一態様によれば、通信ネットワークにおいて使用するためのサービングノードが提供される。本サービングノードは、データを送受信するための通信ユニットと、データを記憶するための記憶媒体と、通信ユニットおよび記憶媒体の動作を制御するための制御ユニットとを備える。通信ユニットは、（たとえば、アタッチメッセージまたはトラックエリア更新要求を使用して）サービングノードに端末を登録したときの端末のセキュリティ機能を受信するように構成される。記憶媒体は、セキュリティ機能を記憶するように構成される。通信ユニットは、（通常、端末のハンドオーバーのためにターゲット基地局によってＸ２ハンドオーバー要求が受信された後に）端末のセキュリティ機能の別の指示を含むパススイッチ要求メッセージを受信するように構成される。それに応答して、通信ユニットは、記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に送信するように構成される、ターゲット基地局と端末との間の通信で使用するためのセキュリティアルゴリズムの再選択が可能になる。

【0025】

パススイッチ要求は、通常、ソース基地局からターゲット基地局にＸ２ハンドオーバー要求が送信された後に、ターゲット基地局ら受信される。

【0026】

制御ユニットは、記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に送信すべきかどうかを判断するように構成され、かつ、通信ユニットは、制御ユニットによって行われた判断に基づいて、記憶されたセキュリティ機能を送信するように構成される。

【0027】

記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に送信すべきどうかについての判断は、複数の因子に依存し得る。１つの実施形態では、記憶媒体は、基地局のセキュリティアップグレード詳細をネットワークに記憶するように構成され、制御ユニットは、ネットワーク中のいくつかの基地局のセキュリティがアップグレードされていない場合には、通信ユニットに、記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に送信するように命令するように構成される。ソース基地局のセキュリティをアップグレードすると、次いで、端末を用いて、向上したセキュリティパラメータが選択される。

【0028】

それに代えて、またはそれに加えて、制御ユニットは、ターゲット基地局のセキュリティがアップグレードされている場合には、通信ユニットに、記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に送信するように命令するように構成される。

【0029】

（前述の選択肢を補完する、またはそれに追加することができる）別の代替形態は、パススイッチ要求メッセージ中で受信した端末のセキュリティ機能の表示が、記憶されたセキュリティ機能と一致しない場合には、通信ユニットに、記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に送信するように命令するように制御ユニットを構成することである。

【0030】

別の選択肢は、通信ユニットが、アップグレードが行われたかどうか、および／または、ミスマッチがあるかどうかにかかわらず、パススイッチ要求メッセージを受信するたびに、記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に送信することである。

【0031】

通信ユニットは、コンテキスト修正リクエストまたはパススイッチ要求確認応答メッセージ中で、記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に送信するように構成される。

【0032】

ネットワークはＬＴＥネットワークとすることができ、サービングノードはＭＭＥとすることができる。

【0033】

本発明の別の態様によれば、通信ネットワークにおいて使用するための基地局が提供される。本基地局は、データを送受信するための通信ユニットと、データを記憶するための記憶媒体と、通信ユニットおよび前記記憶媒体の動作を制御するための制御ユニットとを備える。通信ユニットは、ソース基地局から、端末のハンドオーバーのためのＸ２ハンドオーバー要求を受信するように構成され、Ｘ２ハンドオーバー要求は端末のセキュリティ機能を含む。制御ユニットは、端末の受信したセキュリティ機能に基づいて、ハンドオーバーの後に基地局と端末との間の通信で使用するためのセキュリティアルゴリズムを選択するように構成される。通信ユニットは、選択されたセキュリティアルゴリズムの表示を含むハンドオーバーコマンドメッセージを端末に送信するように構成される。通信ユニットは、受信したセキュリティ機能を含むパススイッチ要求をサービングノードに送信するように構成される。通信ユニットは、端末の置換セキュリティ機能を含むメッセージを（任意選択でサービングノードから）受信するように構成される。制御ユニットは、置換セキュリティ機能に少なくとも基づいて、基地局と端末との間の通信で使用するための新しいセキュリティアルゴリズムを選択するように構成される。通信ユニットは、新しい選択されたセキュリティアルゴリズムの指示を端末に送信するように構成される。

【0034】

置換セキュリティ機能を含んでいるメッセージは、コンテキスト修正リクエストまたはパススイッチ要求確認応答メッセージとすることができる。

【0035】

制御ユニットは、サービングノードから受信した置換セキュリティ機能がＸ２ハンドオーバー要求中で受信したセキュリティ機能と異なるかどうかを判断し、異なる場合には、新しいセキュリティアルゴリズムのみを選択するように構成することができる。

【0036】

本発明の別の態様によれば、通信ネットワークにおいてサービングノードを動作させる方法が提供される。本方法は、サービングノードに端末を登録したときの端末のセキュリティ機能を受信することを含む。端末のハンドオーバーのために、ソース基地局からターゲット基地局にＸ２ハンドオーバー要求を送信した後に、任意選択で、ターゲット基地局からパススイッチ要求メッセージを受信する。パススイッチ要求は、端末のセキュリティ機能を含む。本方法は、記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に送信することをさらに含む。

【0037】

記憶された端末セキュリティ機能は、コンテキスト修正リクエストまたはパススイッチ要求確認応答メッセージ中で、ターゲット基地局に送信することができる。

【0038】

本発明の別の態様によれば、通信ネットワークにおいて基地局を動作させる方法が提供される。本方法は、ソース基地局から、端末のハンドオーバーのための、前記端末のセキュリティ機能を含むＸ２ハンドオーバー要求を受信することを含む。端末の受信したセキュリティ機能に基づいて、ハンドオーバーの後に基地局と端末との間の通信で使用するためのセキュリティアルゴリズムを選択する。選択されたセキュリティアルゴリズムの表示を含むハンドオーバーコマンドメッセージを端末に送信する。端末のセキュリティ機能を含むパススイッチ要求をサービングノードに送信する。端末の置換セキュリティ機能を含むメッセージを、任意選択でサービングノードから受信する。置換セキュリティ機能に少なくとも基づいて、基地局と端末との間の通信で使用するための新しいセキュリティアルゴリズムを選択する。新しいセキュリティアルゴリズムの選択を端末に示す。

【0039】

本発明の別の態様によれば、通信ネットワークを動作させる方法が提供される。本方法は、サービングノードに端末を登録することを含む。登録手順の一部として、端末のセキュリティ機能を端末からサービングノードに送信し、サービングノードでセキュリティ機能を記憶する。ソース基地局から、端末のハンドオーバーのためのターゲット基地局に、端末のセキュリティ機能の追加表示を含むＸ２ハンドオーバー要求を送信する。ターゲット基地局は、端末のセキュリティ機能の受信した追加表示に基づいて、ハンドオーバーの後に基地局と端末との間の通信で使用するためのセキュリティアルゴリズムを選択する。ターゲット基地局は、選択されたセキュリティアルゴリズムの指示を含むハンドオーバメッセージを端末に送信する。ターゲット基地局は、端末のセキュリティ機能の追加表示を含むパススイッチ要求をサービングノードに送信する。サービングノードは、その上に記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に送信し、ターゲット基地局は、サービングノードに記憶され、そこから送信されたセキュリティ機能に少なくとも基づいて、基地局と端末との間の通信で使用するための新しいセキュリティアルゴリズムを選択する。ターゲット基地局は、新しいセキュリティアルゴリズムの選択の表示を端末に送信する。

【0040】

本発明の別の態様によれば、通信ネットワーク中のサービングノード上で実行されるように適合されたコードを備えるコンピュータプログラム製品が提供される。コードは、サービングノードに、サービングノードに端末を登録したとき端末のセキュリティ機能を受信することと、受信したセキュリティ機能を記憶することとを行わせるように動作可能である。コードはまた、サービングノードに、端末のハンドオーバーのために、ソース基地局からターゲット基地局にＸ２ハンドオーバー要求を送信した後に、端末のセキュリティ機能を含むパススイッチ要求メッセージを受信させる。コードは、サービングノードに、記憶されたセキュリティ機能をターゲット基地局に送信させるようにさらに動作可能である。

【0041】

本発明の別の態様によれば、通信ネットワーク中の基地局上で実行されるように適合されるコードを備えるコンピュータプログラム製品が提供される。コードは、基地局に、ソース基地局から、端末のハンドオーバーのための、端末のセキュリティ機能を含むＸ２ハンドオーバー要求を受信することと、端末の受信したセキュリティ機能に基づいて、ハンドオーバーの後に基地局と端末との間の通信で使用するためのセキュリティアルゴリズムを選択することを行わせるように動作可能である。コードは、基地局に、選択されたセキュリティアルゴリズムの指示を含むハンドオーバーコマンドメッセージを端末に送信させるようにさらに動作可能である。コードは、基地局に、端末のセキュリティ機能を含むパススイッチ要求をサービングノードに送信することと、置換セキュリティ機能を備えるメッセージを受信することとを行わせるようにさらに動作可能である。コードは、基地局に、置換セキュリティ機能に少なくとも基づいて、基地局と端末との間の通信で使用するための新しいセキュリティアルゴリズムを選択することと、新しいセキュリティアルゴリズムを端末に示すこととを行わせるようにさらに動作可能である。

【0042】

本発明はまた、上述の、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ディスケットなどのような担体媒体上に担持されたコンピュータプログラム製品を提供する。

【0043】

本発明はまた、通信ネットワークにおいてサービングノードまたは基地局によって動作されるときに、サービングノードまたは基地局に上述した方法を実行させるコンピュータ可読コードを備えるコンピュータプログラムを提供する。本発明はさらに、上述のようなコンピュータ可読媒体とコンピュータプログラムとを備えるコンピュータプログラム製品を提供し、本コンピュータプログラムはコンピュータ可読媒体に記憶される。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】ＬＴＥ／ＳＡＥネットワークアーキテクチャのブロック図の概略図である。

【図2】ＴＳ３３．４０１によるＸ２ハンドオーバーを示すシグナリング図である

【図3】アップグレードされたｅＮＢが、ハンドオーバー後に、アップデートされたセキュリティアルゴリズムを使用できるようにするためのプロセスを示すシグナリング図である。

【図4】図３に示したプロセスを実行する際にＭＭＥによって実行されるステップをより詳細に示すフローチャートである。

【図5】図３および図４に示したプロセスを実行するように構成された例示的なサービングネットワークノードの概略図である。

【図6】アップグレードされたｅＮＢが、ハンドオーバーの後に、アップデートされたセキュリティアルゴリズムを使用できるようにするための代替プロセスを示すシグナリング図である。

【図7】図６に示したプロセスを実行する際にＭＭＥによって実行されるステップをより詳細に示すフローチャートである。

【図8】図６および図７に示したプロセスを実行するように構成された例示的な基地局の概略図である。

【図9】２つの連続するハンドオーバーの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0045】

上述したように、ネットワーク中のいくつかのｅＮＢをアップグレードすると、ハンドオーバーに関する問題につながることがあり、その結果、いたずらに廃止されたセキュリティアルゴリズムが使用され、フォールスアラームが上がる可能性がある。２つのソリューションは、それらの現在の形態のＬＴＥ仕様を使用すると可能であることが分かる。

【0046】

１つの選択肢は、すべてのｅＮＢを同時にアップグレードすることであり得る。この手法は、セキュリティアルゴリズムを導入した場合、ＬＴＥのライフタイムの早期に（すなわち、レガシーｅＮＢおよびレガシーＭＭＥが１つもないとき、あるいはごく少数しかないときに）実現可能であり得る。ただし、長い目で見ると、ネットワークが大きくなるにつれて、このソリューションは高コストにつながるおそれがあり、実用的であると思えない。

【0047】

他の選択肢は、新しいセキュリティアルゴリズムでアップグレードされていないｅＮＢがＳ１ハンドオーバーのみを使用するようにネットワークを構成することであり得る。この構成が問題に対処することができるのは、Ｓ１ハンドオーバーでは、２つのｅＮＢは直接通信するのではなく、ＭＭＥを介して、すべてのそれらのメッセージを送信するからである。ＭＭＥは、プロキシとして効果的に機能する。ＭＭＥは、正しいＵＥセキュリティ機能をすでに知っているので、ＭＭＥは、この正しいＵＥセキュリティ機能をターゲットｅＮＢに送信する。したがって、ターゲットｅＮＢには、ソースｅＮＢがこの情報を転送しなかった場合であっても、ＵＥが新しいセキュリティアルゴリズムをサポートすることが分かっている。

【0048】

このような構成ソリューションは、いくつかの場合には可能であり得るが、ｅＮＢの展開がより密になるにつれて、Ｘ２ハンドオーバーは、Ｓ１ハンドオーバーと比較してコアネットワーク上の負荷の低減につながるので、Ｘ２ハンドオーバーの頻度がますます高くなる。さらに、ネットワークトポロジーは非常に複雑なので、Ｘ２ハンドオーバーではなくＳ１ハンドオーバーを使用するために構成を変更することは実用的ではない。特に、区域中のすべてのｅＮＢのアップグレードを待ちながら一時的にのみ構成を変更することが意図される場合、システムはその代わりに、構成の高いコストに起因して脆弱な構成のままにされる可能性があり、接続の中断につながる不良コンフィギュレーションのリスクがある。

【0049】

再び図２を参照すると、ターゲットｅＮＢが（ステップＳ２０６において）、どのセキュリティアルゴリズムを使用すべきかに関する選択を行う前には、ＭＭＥ１とターゲットｅＮＢ４との間でシグナリングが生じないことが分かる。この選択は、ステップＳ２０５でソースｅＮＢ３から受信したセキュリティ機能情報に基づく。したがって、Ｘ２ハンドオーバーの場合、ＵＥ５が新しいアルゴリズムをサポートするか否かをターゲットｅＮＢが判断する方法はなく、一部のノードがアップグレードされた場合には、ターゲットｅＮＢは、ＵＥ５が新しいアルゴリズムをサポートすると仮定することはできない。

【0050】

上記の説明を目的とすると、ソースｅＮＢがアップグレードされたか否かによって、ソースｅＮＢが、ＵＥセキュリティ機能において新しいセキュリティアルゴリズムのサポートを転送することができるか否かが決まることに留意されたい。「アップグレードされた」ｅＮＢは、ＵＥと通信するときに、新しいセキュリティアルゴリズム自体を選択し、使用することが可能である必要はない。したがって、本明細書で使用される「アップグレードされた」という用語は、ＵＥ５がＳ１ＡＰプロトコルおよびＸ２ＡＰプロトコルにおける新しいセキュリティアルゴリズムをサポートしているということを、ソースｅＮＢ３がターゲットｅＮＢ４にシグナリングすることができるということを意味する。

【0051】

以下の説明は、上記の問題に対処する可能性について述べている。この説明において、ＭＭＥは、コアネットワーク中の代表的なノードとして使用される。ただし、ホームｅＮＢゲートウェイまたは他のノードもまた、この役割を果たし得ることが了解されよう。

【0052】

図３は、アップグレードされたｅＮＢがハンドオーバー後に最新のセキュリティアルゴリズムを使用できるようにする好適なプロセス（第１の手法）を示すシグナリング図である。図２と共通のネットワークノードおよびシグナリングステップは、同一の参照番号によって示されており、ソースｅＮＢ３へのＵＥ５の接続プロシージャがすでに行われたと仮定することができる。前述のようにハンドオーバーが開始されると、ＵＥセキュリティ機能を含むハンドオーバー要求Ｓ２０５が、前述のように、ソースｅＮＢ３からターゲットｅＮＢ４に送信される。ターゲットｅＮＢ４は、ステップＳ２０６において、ソースｅＮＢによって提供されたＵＥ機能およびそれ自体の機能の詳細に基づいて、セキュリティアルゴリズムを選択し、選択されたセキュリティアルゴリズムとともにハンドオーバーコマンドＳ２０７をＵＥに戻す。ＵＥおよびターゲットｅＮＢは、セキュリティアルゴリズムＳ２０８、Ｓ２０９をアクティブ化し、これらのセキュリティアルゴリズムを含むパススイッチ要求Ｓ２１０は、ＭＭＥ１に送信され、そのことはステップＳ２１１において確認応答される。

【0053】

このプロセスは次に、ＭＭＥ１がパススイッチ要求Ｓ２１０中に含まれる情報に基づいて機能することができるように追加のステップを行う。この手法では、ＭＭＥ１は、ＮＢがアップグレードされているか、あるいはアップグレードされていないかについての情報で構成される。をＭＭＥ１は、アップグレードされていないｅＮＢ３（この場合にはソースｅＮＢ３）からのＸ２ハンドオーバーが生じたこと検出すると、ステップＳ３１２において、ターゲットｅＮＢ４に正しいＵＥセキュリティ機能を提供すべきかどうかを決定する。これを実装する１つの方法は、ＭＭＥ１が、ターゲットｅＮＢ４とともにＳ１ＵＥコンテキスト修正プロシージャＳ３１３を実行することである。このプロシージャ中、ＭＭＥは、正しいＵＥセキュリティ機能をターゲットｅＮＢに提供するために、（現在のシグナリングに存在する）ＵＥセキュリティ機能を担持する情報要素を使用する。その結果、ターゲットｅＮＢは、ＵＥとともにキーチェンジオンザフライを実行する。このプロシージャの主要な目的は、ｅＮＢとＵＥとの間に新しいキーを確立することである。ただし、このプロシージャは、ＵＥおよびｅＮＢにおいてセキュリティ構成を変更するＲＲＣ再構成プロシージャＳ３１３を実行することによって開始される。セキュリティ構成を変更することの一部として、セキュリティアルゴリズムが再選択され、新しいキーが確立される。ＭＭＥ１から受信した正しいＵＥセキュリティ機能に基づいて、この時点で選択が行われる。

【0054】

ステップＳ３１２をより詳細に示すプロセスフローを図４に示す。ステップＳ２１０およびＳ２１１において、ＭＭＥ１は、ターゲットｅＮＢからパススイッチ要求を受信し、確認応答する。ＭＭＥ１の論理は、ステップＳ４１１において、ソースｅＮＢ３がアップグレード済みか否かについて、ＭＭＥに関連付けられた記憶媒体をルックアップする。アップグレード済みの場合、ハンドオーバー要求Ｓ２０５において、廃止されたＵＥセキュリティ機能をターゲットｅＮＢ４に送信したという危険はなく、（少なくともいくつかの実施形態では）ターゲットｅＮＢによって選択されたセキュリティアルゴリズムが、ターゲットｅＮＢが利用可能な直近のものであると仮定することができる。もちろん、ソースｅＮＢ３はアップグレード済みであるがｅＮＢ４はアップグレードされてない場合、ターゲットｅＮＢは依然として、アップグレード前のアルゴリズムのみを使用することができるが、これは競合を生じない。この場合、追加情報をターゲットｅＮＢ４に送信する必要はなく、通常動作を継続することができるＳ４１４。

【0055】

ソースｅＮＢがアップグレードされていない場合、ＭＭＥ１は、接続プロシージャＳ２０１においてＵＥ５が最初に提供したセキュリティ機能とパススイッチ要求Ｓ２１０においてターゲットｅＮＢ４が提供したセキュリティ機能との間にＵＥセキュリティ機能のミスマッチがあるか否かについて、記憶媒体をチェックする（ステップＳ４１２）。ミスマッチがない場合、問題はなく、再び、通常動作を続けることができるＳ４１４。

【0056】

ＵＥセキュリティ機能のミスマッチがある場合、ＭＭＥ１は任意選択で、どのｅＮＢがアップグレードされたかを確認し、ターゲットｅＮＢ４自体がアップグレード済みかどうかを識別するためにチェックする（ステップＳ４１３）。ターゲットｅＮＢがアップグレード済みである場合、ＭＭＥ１によって保持されたＵＥセキュリティ機能とともにＳ１コンテキスト修正要求Ｓ３１３をターゲットｅＮＢに送信する。

【0057】

非常に簡略化されたＭＭＥの論理は、アップグレードされていないソースｅＮＢからのＸ２ハンドオーバーが生じたときには、Ｓ１ＵＥコンテキスト修正プロシージャＳ３１３を常に実行しなければならないと決定し得る。これにより、実装がより単純になるが、ネットワーク中に、また、ｅＮＢとＵＥとの間に追加のシグナリングが生じる。

【0058】

別の代替形態では、任意のサービスアタックに直ちに対処することを保証するために、ＵＥセキュリティ機能のミスマッチがある場合には、Ｓ１ＵＥコンテキスト修正プロシージャＳ３１３を実行すべきであると、ＭＭＥが常に決定することであり得る。

【0059】

図５は、たとえば図３に示したＭＭＥ１であり得る例示的なサービングネットワークノード５００の概略図である。ノード５００は、データを送受信するための通信ユニット５０１と、データを記憶するための記憶媒体５０２と、通信ユニット５０１および記憶ユニット５０２の動作を制御するための制御ユニット５０３とを含む。制御ユニット５０３はハードウェアまたはソフトウェアによって動作させることができることが了解されよう。制御ユニット５０３は、サービングネットワークノード５００が上述の動作を行うことを可能にする。

【0060】

サービングノードが上述の動作を実行するため、記憶媒体５０２は、どのｅＮＢがアップグレードされており、どのｅＮＢがアップグレードされていないかに関する情報を含んでいる。記憶媒体５０２はまた、各ＵＥについてのＵＥセキュリティ機能に関する情報も含んでいる。制御ユニットは、ターゲットｅＮＢに正しいＵＥセキュリティ機能を提供し、したがって、ターゲットｅＮＢが新しいセキュリティアルゴリズムを選択することができるようにするために、必要なとき、にターゲットｅＮＢとともにＳ１ＵＥコンテキスト修正を開始するための論理を含む。これは、プロセッサ上にインストールされたプログラム、あるいは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ディスケット、または好適なプログラムが保存された類似物（図示せず）のようなキャリア媒体に接続されたプロセッサを介してインストールされるプログラムであり得る。キャリア媒体は、サービングノード中に組み込んでも、プログラムをサービングノードにもたらすことができるようにポータブルでもよい。

【0061】

上述のプロセスを実行するためにｅＮＢ３、４を修正しなくてもよいことが留意されよう。ターゲットｅＮＢ４がＭＭＥ１からＳ１ＵＥコンテキスト修正要求メッセージＳ３１３を受信すると、ＴＳ３３．４０１にしたがってｅＮＢ４とＵＥ５との間のセキュリティアルゴリズムの再選択を実行することがトリガーされる。

【0062】

第２の手法は、Ｓ１ＵＥコンテキスト修正メッセージの必要性を取り除く。その代わりに、ＵＥセキュリティ機能を担持するための情報要素を含むことができるように、ＭＭＥ１からのＳ１パススイッチ要求確認応答メッセージＳ２１１を拡張する。ＭＭＥ１は、Ｘ２ハンドオーバーの後にターゲットｅＮＢ４に正しいＵＥセキュリティ機能を提供するために、この情報要素を使用する。この代替アプローチである第２の実施形態を、シグナリングの観点から図６に、処理の観点から図７に示す。

【0063】

図６は、イベントのシーケンスを示しており、パススイッチ要求Ｓ２１０がＭＭＥ１によって受信されるポイントまでは図３と同じである。この時点において、パススイッチ要求に直ちに確認応答するのではなく、ＭＭＥ１は、ステップＳ６１１において正しいＵＥセキュリティ機能をターゲットｅＮＢに提供する必要があるか否かについて最初に識別する。この決定に関与する論理は、本質的には、上述の第１の手法の論理を同じであり得、すなわち、Ｓ１ＵＥコンテキスト修正プロシージャＳ３１３を実行するべきか否かについて選択するために必要な論理と同じであり得る。

【0064】

Ｓ１パススイッチ要求確認応答中に正しいＵＥセキュリティ機能を含めるためのＭＭＥの論理は、第１の実施形態においてＳ１ＵＥコンテキスト修正プロシージャを実行するために選択することについて記載した論理と同じであり得る。したがって、図７は、（Ｓ１コンテキスト修正プロシージャを開始する）ステップＳ３１３が、（記憶されたＵＥセキュリティ機能をＳ１パススイッチ確認応答メッセージ中に含める）ステップＳ６１２と置換されていることを除いて、図４と同じである。

【0065】

代替的には、Ｓ１パススイッチ要求確認応答メッセージＳ６１２は、無条件に、すなわち、ＵＥセキュリティ機能ミスマッチがあるか否か、あるいは、ソースｅＮＢまたはターゲットｅＮＢがアップグレードされているか否かにかかわらず、ＵＥセキュリティ機能を含めるために拡張することができる。このオプションは、プロトコル仕様および実装をより単純にするという利点がある。それはまた、異なるベンダーからのｅＮＢとＭＭＥとの間の起こり得る相互接続性の問題につながる仕様の誤解釈の可能性を低減する。

【0066】

この第２の手法のＭＭＥ１の構成は、やはり、図５に示したサービングノード５００の構成であり、違いは、制御ユニット５０３が、別個のＳ１コンテキスト修正メッセージを送信するのではなく、ＵＥセキュリティ機能を含めるためにパススイッチ確認応答メッセージを補正するように構成されるということである。

【0067】

しかしながら、この第２の手法の場合にも、ｅＮＢを機能するようにトリガーするコンテキスト修正メッセージがないので、ＭＭＥから受信したＵＥセキュリティ機能を考慮することができるように、ｅＮＢをアップグレードしなければならない。このプロセスに参加することが可能な基地局（ｅＮＢ）８００の概要図を図８に示す。基地局は、データを送受信するための通信ユニット８０１と、データを記憶するための記憶媒体８０２と、通信ユニット８０１および記憶ユニット８０２の動作を制御するための制御ユニット８０３とを含む。制御ユニット８０３は、ハードウェアまたはソフトウェアによって動作させることができ、その上に好適なコードがインストールされたプロセッサ、あるいは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ディスケット、または好適なプログラムを含む類似物（図示せず）のようなキャリア媒体に接続されたプロセッサを含むことができることが了解されよう。キャリア媒体は、基地局中に組み込んでも、プログラムを基地局にもたらすことができるようにポータブルでもよい。制御ユニット８０３は、ｅＮＢ８００が必要な動作を実行することを可能にし、Ｓ１パススイッチ要求確認応答メッセージ中で受信したＵＥセキュリティ機能情報を処理するための論理を含む。この論理は、ＵＥと通信するために使用される現在使用されているセキュリティアルゴリズムを再選択することと、この再選択はＭＭＥから受信したＵＥセキュリティ機能を基礎とすることとを含み得る。

【0068】

制御ユニット８０３は、ターゲットｅＮＢ４に、ＭＭＥ１から受信したＵＥセキュリティ機能に基づいてＵＥを用いてセキュリティアルゴリズムを再選択するために、ＵＥ５を用いてＲＲＣ再構成プロシージャＳ６１４を実行させることができる。このプロセスは任意選択であり、その代わりに、ソースｅＮＢ３から受信した（潜在的に不正確な）ＵＥセキュリティ機能ではなく、ＭＭＥ１から受信したＵＥセキュリティ機能を記憶媒体８０２に記憶することができる。ターゲットｅＮＢ４の制御ユニット８０３が、ＵＥ５を用いてセキュリティアルゴリズムを再選択せずにＭＭＥ１から受信したＵＥセキュリティ機能を記憶することを選択した場合、ターゲットｅＮＢは（アップグレードされている場合）、これらのＵＥセキュリティ機能を（図６には示されていない）新しいターゲットｅＮＢへの次のＸ２ハンドオーバーに含める。

【0069】

これは、第１のｅＮＢ（ｅＮＢ１）９０１から第２のｅＮＢ（ｅＮＢ２）９０２への、続いて、第３のｅＮＢ（ｅＮＢ３）９０３へのＵＥ９００のハンドオーバーを概略的に示す図９を参照すると理解することができる。ＵＥ９００は、最初は、ｅＮＢ１ ９０１に接続されている。ＵＥ９００は、新しいセキュリティアルゴリズムをサポートする。ｅＮＢ１ ９０１は、アップグレードされていない。メッセージ９１１は、ｅＮＢ２ ９０２へのＸ２ハンドオーバーを表す。ｅＮＢ１はアップグレードされていないので、ｅＮＢ１は、メッセージ９１１において、ＵＥ９００がＵＥセキュリティ機能中の新しいセキュリティアルゴリズムをサポートするという事実をｅＮＢ２に転送しない。ｅＮＢ２ ９０２は、アップグレードされており、新しいセキュリティアルゴリズムのシグナリングおよび使用をサポートする。ｅＮＢ２ ９０２は、ｅＮＢ１から受信したＵＥセキュリティ機能から、ＵＥが新しいアルゴリズムをサポートすると推測することができないので、ｅＮＢ２は、新しいセキュリティアルゴリズムを選択しない。Ｘ２ハンドオーバーの後、ｅＮＢ２は、（Ｓ１パススイッチ要求Ｓ２１０に対応する）メッセージ９１２において、（ｅＮＢ１から受信した）ＵＥセキュリティ機能をＭＭＥ９０４に報告する。ＭＭＥ９０４は、（ステップＳ６１２に対応する）Ｓ１パススイッチ要求確認応答９１３をｅＮＢ２ ９０２に送信し、このメッセージは、ＵＥセキュリティ機能を含む。たとえば、ＭＭＥ９０４が、受信したＵＥセキュリティ機能と記憶しているＵＥセキュリティ機能との間のミスマッチを検出したので、ＭＭＥ９０４は、ＵＥセキュリティ機能を含めることを選択し得る。ｅＮＢ２ ９０２は、ＵＥを用いてセキュリティアルゴリズムを再選択しない。しかしながら、この後、ｅＮＢ２は、ＵＥ９００をｅＮＢ３ ９０３にハンドオーバーすることを決定し、ハンドオーバメッセージ９１４を送信する。ｅＮＢ２は、アップグレードされているので、ＭＭＥ９０４から受信したＵＥセキュリティ機能を、ｅＮＢ３ ９０３に送信されたハンドオーバメッセージ９１４中に含める。ｅＮＢ３がアップグレードされている場合、ＵＥが新しいセキュリティアルゴリズムをサポートし、新しいセキュリティアルゴリズムを選択することができることが留意されよう。

【0070】

上述の手法は、現在のセキュリティアルゴリズム選択メカニズムは、新しいアルゴリズムがＬＴＥに導入されるときに、アップグレードされたｅＮＢとアップグレードされていないｅＮＢとを混合するための良好な方法を提供しないことと、脅威にさらされられたｅＮＢがＵＥのＵＥセキュリティ機能を修正したときには、いかなるの場合においても、システムは相当な時間が経過するまで自己回復することができないこととに対処する。

【0071】

記載したプロセスは、新しいセキュリティアルゴリズムをＬＴＥに導入することにより、アップグレードされたｅＮＢとアップグレードされていないｅＮＢとの混合があるとき、ＭＭＥ中に多くのフォールスアラームなどが生じることを防止するのに役立つ。さらに、アップグレードされたｅＮＢとアップグレードされていないｅＮＢとの混合をもつ無線ネットワークでは、最初にアイドル状態になることなく、ＵＥがアップグレードされたｅＮＢに接続するとすぐに、最良のセキュリティアルゴリズムを選択することができる。これは、長期間にわたって接続状態であるＵＥ（たとえば、ストリーミングインターネットラジオに聴取しているＵＥ）についても当てはまる。

【0072】

さらに、システムがアタックを受けているときには、脅威にさらされられていないｅＮＢにＵＥが接続するとすぐに、自己回復することが可能である。これらのシステムが定位置にない場合、アタッカーは、ＵＥが脅威にさらされられていないｅＮＢに接続した後、依然としてユーザデータへのアクセスを有することができる。

【0073】

上述の実施形態からの変形形態は、依然として本発明の範囲内に含まれ得ることが了解されよう。たとえば、上記の方法および機構について、ＬＴＥを参照して説明してきたが、ＷＣＤＭＡまたは任意の他の同様のパケットベースの無線技術に当てはまることが了解されよう。

【0074】

本発明は、アップリンク伝送にもダウンリンク伝送にも適用可能である。

【0075】

前述の記載および関連付けられた図面に提示された教示の利益を有する当業者には、開示したソリューションの修正形態および他の実施形態が想到されるであろう。したがって、このソリューションは、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、その修正形態および他の実施形態は、本開示の範囲内で含まれることを意図するものであることを理解されたい。本明細書では特定の用語が採用することができるが、それらの用語は、一般的かつ記述的な意味で使用され、限定を目的とするものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】