特許 7390359 セキュリティキー生成技術

(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】

(24)【登録日】2023-11-22

(45)【発行日】2023-12-01

(54)【発明の名称】セキュリティキー生成技術

(51)【国際特許分類】

   H04W 12/041 20210101AFI20231124BHJP

   H04W 72/0457 20230101ALI20231124BHJP

   H04W 16/32 20090101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

H04W12/041

H04W72/0457 110

H04W16/32

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021506725

(86)(22)【出願日】2018-08-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-06

(86)【国際出願番号】 CN2018099588

(87)【国際公開番号】W WO2020029165

(87)【国際公開日】2020-02-13

【審査請求日】2021-07-14

(73)【特許権者】

【識別番号】511151662

【氏名又は名称】中興通訊股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＺＴＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】ＺＴＥ Ｐｌａｚａ，Ｋｅｊｉ Ｒｏａｄ Ｓｏｕｔｈ，Ｈｉ－Ｔｅｃｈ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ，Ｎａｎｓｈａｎ Ｓｈｅｎｚｈｅｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８０５７ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アイ，ジエンシュン

(72)【発明者】

【氏名】フアン，ホー

【審査官】石原 由晴

(56)【参考文献】

【文献】Ericsson，RRC handling of SN Counter for NE-DC[online]，3GPP TSG-RAN WG2#AH1807 R2-1810284，Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_AHs/2018_07_NR/Docs/R2-1810284.zip>，2018年06月21日

【文献】Samsung，Common Security framework for Resume and Re-establishment[online]，3GPP TSG-RAN WG2#101 R2-1803430，Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_101/Docs/R2-1803430.zip>，2018年02月16日

【文献】Ericsson，Way forward with Security in RRC Inactive[online]，3GPP TSG-RAN WG2 #101 R2-1802372，Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_101/Docs/R2-1802372.zip>，2018年02月15日

【文献】Ericsson [to be changed to RAN2]，[Draft] Response LS on security keys in EN-DC[online]，3GPP TSG RAN WG2 #99 R2-1709818，Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_99/Docs/R2-1709818.zip>，2017年08月27日

【文献】Samsung，Security procedure from RRC_INACTIVE state in NR[online]，3GPP TSG-RAN WG2 NR Ad hoc 1801 R2-1801145，Internet<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_AHs/2018_01_NR/Docs/R2-1801145.zip>，2018年01月12日

(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 ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線通信方法であって、
ユーザ装置が、前記ユーザ装置が非アクティブ状態で動作している間にネットワーク接続を再開するためにデータ送信またはプロシージャを開始することに応じて、第１のセキュリティキーを生成することを備え、
前記第１のセキュリティキーは、第１のネットワークノードと関連付けられた第２のセキュリティキーと、カウンタ値とに基づいて生成され、
前記第１のセキュリティキーは、第２のネットワークノードと関連付けられ、１つ以上のネットワークノードとデータを通信するようにユーザプレーンセキュリティキーを生成するために用いられ、
前記データは、前記第２のネットワークノードで終端されるデータ無線ベアラにマップされ、
前記第１のセキュリティキーから生成された前記ユーザプレーンセキュリティキーは、前記非アクティブ状態で送信される前記第２のネットワークノードで終端されるデータ無線ベアラにマップされる前記データのためのものである、方法。

【請求項2】

前記第２のセキュリティキーは、第２のカウンタ値と第３のセキュリティキーとに基づいて前記ユーザ装置によって取得され、
前記ユーザ装置は、前記ユーザ装置が前記非アクティブ状態に移行する前に前記第１のネットワークノードと関連付けられた前記第３のセキュリティキーを用いるように構成され、
前記第２のカウンタ値は、前記ユーザ装置の前記非アクティブ状態への移行に応じて、前記第１のネットワークノードによって示され、
好ましくは、前記第２のカウンタ値は、ネクストホップチェイニングカウンタ（ＮＣＣ）値である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記カウンタ値は、事前設定値、セルシステム情報に含まれる第１の値、または前記ユーザ装置によって受信される制御メッセージに含まれる第２の値であり、
好ましくは、前記制御メッセージは、前記ユーザ装置を前記非アクティブ状態に移行させるために用いられる無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージである、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記１つ以上のネットワークノードは、マスターノードまたはセカンダリノードを含み、前記第１のネットワークノードは前記マスターノードを含み、前記第２のネットワークノードは前記セカンダリノードを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記非アクティブ状態は、無線リソース制御（ＲＲＣ）非アクティブ状態である、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

無線通信方法であって、
第１のネットワークノードが、第２のネットワークノードと関連付けられた第１のセキュリティキーを生成することを備え、
前記第１のセキュリティキーは、前記第１のネットワークノードと関連付けられた第２のセキュリティキーと、カウンタ値とに基づいて生成され、
前記第１のセキュリティキーは、ユーザ装置とデータを通信するようにユーザプレーンセキュリティキーを生成するために用いられ、
前記データは、前記第２のネットワークノードで終端されるデータ無線ベアラにマップされ、
前記第１のセキュリティキーから生成された前記ユーザプレーンセキュリティキーは、前記ユーザ装置が非アクティブ状態で動作する間に送信される前記第２のネットワークノードで終端されるデータ無線ベアラにマップされる前記データのためのものであり、
前記第１のネットワークノードは、前記ユーザ装置が前記非アクティブ状態で動作する間にネットワーク接続を再開するためにデータ送信またはプロシージャを開始するように構成されていることに応じて、前記第１のセキュリティキーを生成する、方法。

【請求項7】

前記第２のセキュリティキーは、第２のカウンタ値と第３のセキュリティキーとに基づいて前記第１のネットワークノードによって取得され、
前記ユーザ装置は、前記ユーザ装置が非アクティブ状態に移行する前に前記第１のネットワークノードと関連付けられた前記第３のセキュリティキーを用いるように構成され、
前記第２のカウンタ値は、前記ユーザ装置の前記非アクティブ状態への移行に応じて、前記第１のネットワークノードによって示され、
好ましくは、前記第２のカウンタ値は、ネクストホップチェイニングカウンタ（ＮＣＣ）値である、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記カウンタ値は、事前設定値、セルシステム情報に含まれる第１の値、または前記ユーザ装置に送信される制御メッセージに含まれる第２の値であり、
好ましくは、前記制御メッセージは、前記ユーザ装置を前記非アクティブ状態に移行させるために用いられる無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージである、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

前記第１のネットワークノードはマスターノードを含み、前記第２のネットワークノードはセカンダリノードを含む、請求項６に記載の方法。

【請求項10】

前記第１のネットワークノードは、前記第２のネットワークノードに対して前記第１のセキュリティキーを示す、請求項６に記載の方法。

【請求項11】

前記非アクティブ状態は、無線リソース制御（ＲＲＣ）非アクティブ状態である、請求項６に記載の方法。

【請求項12】

請求項１～１１のうちのいずれか１項に記載の方法を実現するように構成された、プロセッサを備える、無線通信のための装置。

【請求項13】

プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに請求項１～１１のうちのいずれか１項に記載の方法を実現させるコードを格納した、コンピュータ可読プログラムストレージ媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
本開示は概して、デジタル無線通信を対象とする。

【背景技術】

【0002】

背景
モバイル電気通信技術は、ますます接続されネットワーク化された社会に世界を移行させている。既存の無線ネットワークと比較して、次世代システムおよび無線通信技術は、より広範囲の使用事例の特徴をサポートし、より複雑かつ高度な範囲のアクセス必要条件および柔軟性を提供しなければならない。

【0003】

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）によって開発されたモバイルデバイスおよびデータ端末についての無線通信の規格である。ＬＴＥ－アドバンスト（ＬＴＥ－Ａ）は、ＬＴＥ規格を向上させる無線通信規格である。５Ｇとして知られる第５世代の無線システムは、ＬＴＥおよびＬＴＥ－Ａ無線規格を促進し、高データ転送速度、多数の接続、超低レイテンシ、高信頼性および新たな他のビジネスニーズのサポートに関与している。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

要約
接続の再確立中に無線リソース制御（ＲＲＣ）非アクティブ状態のユーザ装置（ＵＥ）がデータを送信する場合にセキュリティキーを生成するための技術が開示される。

【0005】

例示的な実施形態は、ユーザ装置が、ユーザ装置が非アクティブ状態で動作している間にネットワーク接続を再開するためにデータ送信またはプロシージャを開始することに応じて、第１のセキュリティキーを生成することを含む無線通信方法を開示する。第１のセキュリティキーは、第１のネットワークノードと関連付けられた第２のセキュリティキーと、カウンタ値とに基づいて生成され、第１のセキュリティキーは、第２のネットワークノードと関連付けられ、１つ以上のネットワークノードとデータを通信するように、ユーザプレーンセキュリティキーを生成するために用いられる。

【0006】

いくつかの実施形態では、第２のセキュリティキーは、第２のカウンタ値と第３のセキュリティキーとに基づいてユーザ装置によって取得され、ユーザ装置は、ユーザ装置が非アクティブ状態に移行する前に第１のネットワークノードと関連付けられた第３のセキュリティキーを用いるように構成され、第２のカウンタ値は、ユーザ装置の非アクティブ状態への移行に応じて、第１のネットワークノードによって示される。

【0007】

いくつかの実施形態では、第２のカウンタ値は、ネクストホップチェイニングカウンタ（ＮＣＣ：Ｎｅｘｔ Ｈｏｐ Ｃｈａｉｎｉｎｇ Ｃｏｕｎｔｅｒ）値である。いくつかの実施形態では、カウンタ値は、事前設定値、セルシステム情報に含まれる第１の値、またはユーザ装置によって受信される制御メッセージに含まれる第２の値である。

【0008】

いくつかの実施形態では、制御メッセージは、ユーザ装置を非アクティブ状態に移行させるために用いられる無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージである。いくつかの実施形態では、データは、第２のネットワークノードにおいて終端されるデータ無線ベアラにマップされる。いくつかの実施形態では、１つ以上のネットワークノードは、マスターノードまたはセカンダリノードを含み、第１のネットワークノードはマスターノードを含み、第２のネットワークノードはセカンダリノードを含む。いくつかの実施形態では、非アクティブ状態は無線リソース制御（ＲＲＣ）非アクティブ状態である。

【0009】

他の例示的な実施形態は、第２の無線通信方法を開示する。第２の無線方法は、第１のネットワークノードが、第２のネットワークノードと関連付けられた第１のセキュリティキーを生成することを備える。第１のセキュリティキーは、第１のネットワークノードと関連付けられた第２のセキュリティキーと、カウンタ値とに基づいて生成され、第１のセキュリティキーは、ユーザ装置とデータを通信するようにユーザプレーンセキュリティキーを生成するために用いられ、第１のネットワークノードは、ユーザ装置が非アクティブ状態で動作している間にネットワーク接続を回復するためにデータ送信またはプロシージャを開始するように構成されていることに応じて、第１のセキュリティキーを生成する。

【0010】

いくつかの実施形態では、第２のセキュリティキーは、第２のカウンタ値と第３のセキュリティキーとに基づいて第１のネットワークノードによって取得され、ユーザ装置は、ユーザ装置が非アクティブ状態に移行する前に第１のネットワークノードと関連付けられた第３のセキュリティキーを用いるように構成され、第２のカウンタ値は、ユーザ装置の非アクティブ状態への移行に応じて、第１のネットワークノードによって示される。

【0011】

いくつかの実施形態では、第２のカウンタ値は、ネクストホップチェイニングカウンタ（ＮＣＣ）値である。いくつかの実施形態では、カウンタ値は、事前設定値、セルシステム情報に含まれる第１の値、またはユーザ装置に送信される制御メッセージに含まれる第２の値である。いくつかの実施形態では、制御メッセージは、ユーザ装置を非アクティブ状態に移行させるために用いられる無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージである。

【0012】

いくつかの実施形態では、データは、第２のネットワークノードで終端されるデータ無線ベアラにマップされる。いくつかの実施形態では、第１のネットワークノードはマスターノードを含み、第２のネットワークノードはセカンダリノードを含む。いくつかの実施形態では、第１のネットワークノードは、第２のネットワークノードに対して第１のセキュリティキーを示す。いくつかの実施形態では、非アクティブ状態は無線リソース制御（ＲＲＣ）非アクティブ状態である。

【0013】

さらに他の例示的な態様では、上述の方法は、プロセッサが実行可能なコードの形態で具体化され、コンピュータ可読プログラム媒体に格納される。

【0014】

さらに他の例示的な実施形態では、上述の方法を行うように構成されたまたは動作可能なデバイスが開示される。

【0015】

上述のおよび他の態様ならびにそれらの実現例について、図面、説明、および請求項でさらに詳細に記載される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】ＲＲＣ非アクティブ状態のＵＥによってアップリンクデータを送信するための４ステップランダムアクセスプロシージャの模式図である。

【図2】ＲＲＣ非アクティブ状態のＵＥによってアップリンクデータを送信するための２ステップランダムアクセスプロシージャの模式図である。

【図3】ユーザ装置によってセキュリティキーを生成するための例示的なフローチャートである。

【図4】ネットワークノードによってセキュリティキーを生成するための例示的なフローチャートである。

【図5】ネットワークノードまたはユーザ装置の一部であり得るハードウェアプラットフォーム５００の例示的なブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

詳細な説明
第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）システムでは、新しい無線リソース制御（ＲＲＣ）状態が導入される。新しいＲＲＣ状態は、ＲＲＣ非アクティブ状態（ＲＲＣ＿ＩＮＡＣＴＩＶＥ）と呼ばれる。非アクティブ状態のユーザ装置（ＵＥ）について、ＵＥのアクセス層（ＡＳ）のコンテキスト情報が、ネットワーク側ネットワーク要素およびＵＥで保持される。ここで、ＡＳコンテキスト情報は、セキュリティコンテキスト、シグナリング無線ベアラ（ＳＲＢ）およびデータ無線ベアラ（ＤＲＢ）構成情報、状態情報、ならびに、パケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ）および無線リンク制御（ＲＬＣ）構成などのユーザプレーンプロトコル層構成情報を含む。非アクティブなＵＥは、ＲＲＣアイドル状態（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）のＵＥのように振る舞う、すなわち、このＵＥ用に構成された専用無線リソースはない。ネットワーク側ネットワーク要素は、非アクティブなＵＥのために、コアネットワーク（ＣＮ）に対する制御プレーンおよびユーザ接続を保持する。ＵＥのＡＳコンテキストを保持するアクセスネットワーク要素は、ＵＥのアンカネットワーク要素と呼ばれる。

【0018】

ＵＥは、ＲＲＣ接続再開プロシージャによってＲＲＣ非アクティブ状態からＲＲＣ接続を再開して、ＲＲＣ接続状態に戻り得る。具体的に、ＵＥは、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）プロシージャ内のｍｓｇ３を介してＲＲＣ接続再開リクエストメッセージを送り、ＵＥの識別子および検証情報などを伝える。

【0019】

３ＧＰＰ技術では、ＲＲＣ非アクティブ状態のＵＥによってアップリンクデータを送信する機能があり、これは、アップリンクデータを送るための４ステップランダムアクセスプロシージャ（ＲＡＣＨ）または２ステップランダムアクセスプロシージャを用いることによって、ＲＲＣ非アクティブ状態で実現可能である。

【0020】

図１は、ＲＲＣ非アクティブ状態のＵＥによってアップリンクデータを送信するための４ステップランダムアクセスプロシージャの模式図である。図１に示すように、ＵＥはまず、プリアンブル情報を含むメッセージ１を、アクセスネットワークのネットワーク要素に送る。アクセスネットワーク要素は、メッセージ１を受信し、これに応答して、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージを含むメッセージ２をＵＥに送る。ＵＥは、メッセージ２を受信した後で、メッセージ３をアクセスネットワーク要素に送る。メッセージ３は、ＲＲＣメッセージ（たとえば、ＲＲＣ接続再開リクエストメッセージ）とアップリンクデータとを含み得る。アクセスネットワーク要素は、メッセージ３を受信した後で、応答メッセージを含むメッセージ４をＵＥに送る。図１に示すように、応答メッセージは、ＲＲＣ接続再開メッセージなどのＲＲＣメッセージ、および競合解決のためのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）制御要素（ＣＥ）を含み得る。

【0021】

図２は、ＲＲＣ非アクティブ状態のＵＥによってアップリンクデータを送信するための２ステップランダムアクセスプロシージャの模式図である。図２に示すように、ＵＥはまず、プリアンブルまたは拡散コードを含むメッセージ１をアクセスネットワーク要素に送る。メッセージ１はまた、アップリンクデータおよびＲＲＣ接続再開リクエストメッセージを含む。アクセスネットワーク要素は、メッセージ１を受信した後で、メッセージ２をＵＥに送る。メッセージ２は、ＲＲＣ接続再開メッセージなどのＲＲＣメッセージを含む応答メッセージ、および競合解決のためのＭＡＣ ＣＥを含む。

【0022】

３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク技術はまた、デュアル接続（ＤＣ）モードを含む。ＤＣモードでは、ＵＥは、同時に２つのネットワーク要素と無線接続を確立する。一方のネットワーク要素は、ＵＥのマスターノード（ＭＮ）と呼ばれ、他方のネットワーク要素はセカンダリノード（ＳＮ）と呼ばれる。ＵＥおよびＭＮは、シグナリング無線ベアラＳＲＢ０、ＳＲＢ１、および場合によってはＳＲＢ２を確立する。

【0023】

データ無線ベアラの種類は、ＭＮ終端ＭＣＧベアラ、ＭＮ終端ＳＣＧベアラ、ＭＮ終端スプリットベアラ、ＳＮ終端ＭＣＧベアラ、ＳＮ終端ＳＣＧベアラ、ＳＮ終端スプリットベアラを含む。ＭＮ終端ＭＣＧベアラ、ＭＮ終端ＳＣＧベアラおよびＭＮ終端スプリットベアラは、ＭＮで終端されるデータ無線ベアラである。ＳＮ終端ＭＣＧベアラ、ＳＮ終端ＳＣＧベアラおよびＳＮ終端スプリットベアラは、ＳＮで終端されるデータ無線ベアラである。

【0024】

ＳＮ終端ＭＣＧベアラは、データ無線ベアラのＰＤＣＰエンティティがＳＮネットワーク要素において確立される無線ベアラであり、ＲＬＣおよびＭＡＣプロトコルエンティティがＭＮネットワーク要素において確立される。ＳＮ終端スプリットベアラとは、ＳＮネットワーク要素で確立されるデータ無線ベラのＰＤＣＰエンティティのことを言い、ＲＬＣおよびＭＡＣプロトコルエンティティはそれぞれ、ＭＮおよびＳＮの２つのネットワーク要素において確立される。

【0025】

３ＧＰＰでは、そのＰＤＣＰエンティティがＭＮにおいて確立されるデータ無線ベアラについて、ユーザプレーン暗号化キー（Ｋ_{ＵＰ－ＥＮＣ}）およびユーザプレーン完全性保護キー（Ｋ_{ＲＲＣ－ＩＮＴ}）を含むユーザプレーンセキュリティキーが、ＭＮのＡＳ層セキュリティキー（Ｋ－ｍｎ）から導出される。そのＰＤＣＰエンティティがＳＮにおいて確立されるデータ無線ベアラについて、ユーザプレーンセキュリティキーが、ＳＮのセキュリティキーＫ－ｓｎから導出される。Ｋ－ｓｎは、Ｋ－ｍｎおよびｓｋ－カウンタと呼ばれるカウンタから導出され、Ｋ－ｓｎ＝ＫＤＦ（ｋ－ｍｎ、ｓｋ－カウンタ）であり、ＫＤＦは、セキュリティキー導出アルゴリズム機能である。

【0026】

３ＧＰＰでは、ネットワーク側ネットワーク要素がＲＲＣ接続状態のＵＥをＲＲＣメッセージを介してＲＲＣ非アクティブ状態に移行させると、ネクストホップチェイニングカウンタ（ＮＣＣ）値がＲＲＣメッセージに示され、ＮＣＣ値は、ＲＲＣ接続再開リクエストメッセージが開始されると、またはＵＥがＲＲＣ非アクティブ状態でアップリンクデータ送信を開始すると新しいＫ－ｍｎを生成するために、ＵＥによって用いられる。

【0027】

ＭＮおよびＳＮネットワーク要素の種類に応じて、Ｋ－ｍｎおよびＫ－ｓｎは異なる名称を有し、それらは、（ｉ）ＭＮが３ＧＰＰで定義されるｅＮＢまたは次世代進化ＮｏｄｅＢ（ｎｇ－ｅＮＢ）である場合、Ｋ－ｍｎはＫ_ｅＮＢまたはＫ_{ｎｇ－ｅＮＢ}である、（ｉｉ）ＭＮが３ＧＰＰで定義されるｇＮＢの場合、Ｋ－ｍｎはＫ_ｇＮＢである、かつ、（ｉｉｉ）ＳＮが３ＧＰＰで定義されるｅＮＢまたはｎｇ－ｅＮＢの場合、Ｋ－ｓｎはＳ－Ｋ_ｅＮＢまたはＳ－Ｋ_{ｎｇ－ｅＮＢ}であることを含む。Ｋ－ｓｎは、ＳＮが３ＧＰＰのｇＮＢｇと定義される場合、Ｓ－Ｋ_ｇＮＢである。

【0028】

ＲＲＣ接続状態でデュアル接続を用いて構成されたＲＲＣ非アクティブ状態のＵＥは、ＳＮ終端ＭＣＧベアラ、ＳＮ終端ＳＣＧベアラまたはＳＮ終端スプリットベアラにマップされたデータを生成可能であり、ネットワークに対するＲＲＣ接続を再開するためにＲＲＣ接続再開プロシージャを開始可能である。現在の技術では、ベアラのデータが生成されＲＲＣ非アクティブ状態で送信される場合、およびＵＥがＲＲＣ接続状態に戻される場合に、これらのベアラについてセキュリティキーが生成される態様について説明されていない。

【0029】

例示的な実施形態では、ＵＥがネットワークノードに対する接続を（たとえば、ＲＲＣ接続再開リクエストメッセージをマスターノードに送ることによって）再開するためにプロシージャを開始する場合、または、ユーザ装置がＲＲＣ非アクティブ状態でアップリンクデータ送信を開始する場合、ＵＥは以下の例示的な態様でＫ－ｓｎを生成する。

【0030】

いくつかの実施形態では、ＵＥは、新たに生成されたＫ－ｍｎとｓｋ－カウンタ値とを用いて、新しいＫ－ｓｎを生成する。ＵＥは、ＲＲＣ非アクティブ状態の場合に新しいＫ－ｓｎを生成する。

【0031】

新たに生成されたｋ－ｍｎは、ＲＲＣ非アクティブ状態になる前に用いられた古いＫ－ｍｎ、および、ＵＥをＲＲＣ接続状態からＲＲＣ非アクティブ状態に移行させるときにネットワーク側ネットワーク要素（たとえば、マスターノード）によって示されるＮＣＣ値に基づいて、ＵＥによって導出される。具体的に、ＵＥがＲＲＣ非アクティブ状態に移行すると、接続された状態のＡＳ層コンテキストがローカルに保管され、ＡＳコンテキストは、ＲＲＣ非アクティブ状態への移行前に用いられたセキュリティキーＫ－ｍｎ－０、およびセキュリティキーＫ－ｍｎ－０に対応するＮＣＣ－０値を格納する。

【0032】

ＵＥによって保管されたＮＣＣ－０の値がネットワーク側ネットワーク要素によって示される上述のＮＣＣ値と同じ場合、ＵＥは、水平導出法を用いて、上述のＫ－ｍｎ－０から新しいＫ－ｍｎを導出する。ＵＥによって保管されたＮＣＣ－０の値がネットワーク側ネットワーク要素によって示される上述のＮＣＣ値と異なる場合、ＵＥは、垂直導出法を用いて、ＮＣＣおよびその対応するネクストホップ（ＮＨ）値のペアから新しいＫ－ｍｎを導出する。

【0033】

ｓｋ－カウンタは、以下の方法例のうちの１つを用いてＵＥによって求められる。
モード１の例：ｓｋ－カウンタ値は、プロトコル規約の事前設定値であり、好ましくは、数は０である。たとえば、プロトコル規約は、ＵＥとネットワークノードとの間で事前に定められた値を含み得る。

【0034】

モード２の例：ｓｋ－カウンタ値は、セルシステム情報によって同報通信される値である。場合によって、この方法では、ＵＥは、（図１または図２に示すような）ＲＡＣＨプロセスにおけるｍｓｇ１またはｍｓｇ３のｓｋ－カウンタ値を含み、ｓｋ－カウンタ値をネットワーク側ネットワーク要素に送る。

【0035】

モード３の例：ｓｋ－カウンタ値は、ＵＥに送られた専用ＲＲＣメッセージで示されるｓｋ－カウンタ値である。この方法では、ネットワーク側ネットワーク要素は、ＵＥをＲＲＣ非アクティブ状態に移行させるＲＲＣメッセージ内のｓｋ－カウンタの値を示す。ＲＲＣ非アクティブ状態のＵＥは、ローカルＡＳコンテキストでｓｋ－カウンタ値を保持する。

【0036】

上述の方法例のうちの１つによってｓｋ－カウンタを求めた後で、ＵＥは、新たに導出されたＫ－ｍｎとｓｋ－カウンタ値とに従って、新しいＫ－ｓｎを生成する。

【0037】

ＵＥが非アクティブ状態でアップリンクデータを送るときに、その種類がＳＮ終端ＭＣＧベアラ、またはＳＮ終端ＳＣＧベアラ、またはＳＮ終端スプリットベアラである無線データベアラにアップリンクデータがマップされる場合、ＵＥは、１つ以上のネットワークノードに（たとえば、ＭＮを介してＳＮに、ＳＮに、またはＭＮとＳＮとの両方に）送信されるデータの暗号化について、新しいＫ－ｓｎから導出される新しいユーザプレーン暗号化キーを用いる。さらに、データが完全性を保護した状態で取り扱われる場合、ＵＥは、このデータの完全性保護プロセスについて新しいＫ－ｓｎから導出される新しいユーザプレーン完全性保護キーを用いる。また、Ｋ－ｓｎから導出されるユーザプレーン暗号化セキュリティキーおよびユーザプレーン完全性保護セキュリティキーは、ＳＮ終端ＭＣＧベアラ、ＳＮ終端ＳＣＧベアラおよびＳＮ終端スプリットベアラのダウンリンクデータを処理するために、ＵＥによって用いられる。

【0038】

ＵＥが非アクティブ状態でアップリンクデータを送信するときに、その種類がＭＮ終端ＭＣＧベアラ、またはＭＮ終端ＳＣＧベアラ、またはＭＮ終端スプリットベアラであるデータ無線ベアラにアップリンクデータがマップされる場合、ＵＥは、１つ以上のネットワークノードに（たとえば、ＭＮに、ＳＮを介してＭＮに、またはＭＮとＳＮとの両方に）送信されるこのデータの暗号化について、新しいＫ－ｍｎから導出される新しいユーザプレーン暗号化キーを用いる。さらに、データが完全性を保護した状態で取り扱われる場合、ＵＥは、データ完全性保護プロセスについて、新しいＫ－ｍｎから導出される新しいユーザプレーン完全性保護セキュリティキーを用いる。また、Ｋ－ｍｎから導出されるユーザプレーン暗号化セキュリティキーおよびユーザプレーン完全性保護セキュリティキーは、ＭＮ終端ＭＣＧベアラ、ＭＮ終端ＳＣＧベアラおよびＭＮ終端スプリットベアラのダウンリンクデータを処理するためにＵＥによって用いられる。

【0039】

具体的に、ＵＥが非アクティブ状態でアップリンクデータを送ると、または、ＵＥがＲＲＣ接続再開リクエストを開始すると、ＵＥは、データ無線ベアラのＰＤＣＰエンティティを再確立する、すなわち、ＰＤＣＰ再確立を行い、データ無線ベアラについて新たに生成されたユーザプレーン暗号化セキュリティキー、および必要であれば完全性保護セキュリティキーを適用する。

【0040】

ＲＲＣ非アクティブ状態のＵＥによって（図１もしくは図２に示すような）ｍｓｇ１またはｍｓｇ３またはＲＲＣ接続再開リクエストメッセージを介して送信されたデータを受信するネットワーク側ネットワーク要素は、ＵＥがｓｋ－カウンタを求める態様と同様の態様で新しいＫ－ｓｎ を生成するために、ｓｋ－カウンタを求める。いくつかの実施形態では、ｓｋ－カウンタは、以下の方法例のうちの１つを用いて、ネットワーク側ネットワーク要素によって求められる。

【0041】

モード１の例：ｓｋ－カウンタ値は、プロトコル規約の値であり、好ましくは、数は０である。

【0042】

モード２の例：ｓｋ－カウンタ値は、セルシステム情報によって同報通信される値である。アクセスネットワーク要素は、（図１または図２に示すように）ＵＥによって送られるｍｓｇ１またはｍｓｇ３で伝えられるｓｋ－カウンタ値を取得することによって、ｓｋ－カウンタの値を求める。

【0043】

モード３の例：ｓｋ－カウンタ値は、ＵＥに送られる専用ＲＲＣメッセージで示されるｓｋ－カウンタ値である。この方法では、ネットワーク側ネットワーク要素は、ネットワーク側で保管されたＵＥ ＡＳコンテキストから、ｓｋ－カウンタ値を取得する。

【0044】

ネットワーク側ネットワーク要素は、ＵＥと同様の方法を用いて新しいｋ－ｍｎを導出し、これによって、ＲＲＣ非アクティブ状態になる前のＵＥのｋ－ｍｎ－０と、ＵＥがＲＲＣ非アクティブ状態に変換されると示されるＮＣＣ値とから、新しいｋ－ｍｎが導出される。

【0045】

具体的に、たとえば、
（ｉ）ネットワーク側ネットワーク要素は、上述のように新しいｋ－ｍｎとｓｋ－カウンタ値とに基づいて、新しいＫ－ｓｎを導出する。たとえば、マスターノードは、新たに生成されたセキュリティキーＫ－ｍｎに基づいて、新しいセキュリティキーＫ－ｓｎを生成する。マスターノードは、ユーザ装置が非アクティブ状態で動作している間にネットワークノードとの接続を再開するためにデータの送信またはプロシージャを開始するように構成されていることに応じて、新しいＫ－ｓｎを生成する。

【0046】

（ｉｉ）現在のネットワーク側ネットワーク要素ＭＮは、新しいネットワーク側ネットワーク要素ＳＮに対して新たに導出されたＫ－ｓｎを示す。具体的に、新しいＭＮは、ＳＮを追加するメッセージ内の新しいＫ－ｓｎを有する新しいＳＮを示す、すなわち、新たに導出されたＫ－ｓｎは、ＳＮに送られたＳＮ追加リクエストメッセージに含まれる。または、
（ｉｉｉ）新しいＭＮは、ＵＥのデータ無線ベアラリソースを再開するために、ＵＥの古いＳＮを示すメッセージに新しいＫ－ｓｎを含める。

【0047】

上述のメッセージを受信したＳＮは、以下のようにメッセージを処理する。
ＳＮは、Ｋ－ｓｎからユーザプレーン暗号化キーを導出し、必要であれば、ＳＮは、そのＰＤＣＰエンティティがＳＮに位置するデータ無線ベアラについて完全性保護キーを導出する。

【0048】

そのＰＤＣＰエンティティがＳＮに位置するデータ無線ベアラについて、ＳＮは、そのＰＤＣＰエンティティを再確立し（ＰＤＣＰ再確立）、新たに導出されたユーザプレーン暗号化キーをＰＤＣＰエンティティに適用し、必要であれば、完全性保護キーをＰＤＣＰに適用する。

【0049】

図３は、ユーザ装置についての例示的なフローチャートを示す。生成動作３０２において、ユーザ装置が非アクティブ状態で動作する間にネットワーク接続を再開するためにデータ送信またはプロシージャを開始すると、ユーザ装置は第１のセキュリティキーを生成する。第１のセキュリティキーは、第１のネットワークノードと関連付けられた第２のセキュリティキーと、カウンタ値とに基づいて生成される。さらに、第１のセキュリティキーは、第２のネットワークノードと関連付けられ、１つ以上のネットワークノードとデータを通信するようにユーザプレーンセキュリティキーを生成するために用いられる。

【0050】

いくつかの実施形態では、第２のセキュリティキーは、第２のカウンタ値と第３のセキュリティキーとに基づいてユーザ装置によって取得され、ユーザ装置は、非アクティブ状態に移行する前に第１のネットワークノードと関連付けられた第３のセキュリティキーを使用するように構成され、第２のカウンタ値は、ユーザ装置の非アクティブ状態への移行に応じて、第１のネットワークノードによって示される。

【0051】

いくつかの実施形態では、第２のカウンタ値は、ネクストホップチェイニングカウンタ（ＮＣＣ）値である。いくつかの実施形態では、カウンタ値は、事前設定値、セルシステム情報に含まれる第１の値、またはユーザ装置によって受信される制御メッセージに含まれる第２の値である。いくつかの実施形態では、制御メッセージは、ユーザ装置を非アクティブ状態に移行させるために用いられる無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージである。

【0052】

例示的な実施形態では、第２のネットワークノードにおいて終端されるデータ無線ベアラにデータがマップされる。いくつかの実施形態では、１つ以上のネットワークノードはマスターノードまたはセカンダリノードを含み、第１のネットワークノードはマスターノードを含み、第２のネットワークノードはセカンダリノードを含む。例示的な実施形態では、非アクティブ状態は無線リソース制御（ＲＲＣ）非アクティブ状態である。

【0053】

図４は、ネットワークノードについての例示的なフローチャートを示す。生成動作４０２において、第１のネットワークノードは、第２のネットワークノードと関連付けられた第１のセキュリティキーを生成する。いくつかの実施形態では、第１のセキュリティキーは、第１のネットワークノードと関連付けられた第２のセキュリティキーと、カウンタ値とに基づいて生成され、第１のセキュリティキーは、ユーザ装置とデータを通信するようにユーザプレーンセキュリティキーを生成するために用いられ、第１のネットワークノードは、ユーザ装置が非アクティブ状態で動作する間にネットワーク接続を再開するためにデータ送信またはプロシージャを開始するように構成されていることに応じて、第１のセキュリティキーを生成する。

【0054】

例示的な実施形態では、第２のセキュリティキーは、第２のカウンタ値と第３のセキュリティキーとに基づいて第１のネットワークノードによって取得され、ユーザ装置は、非アクティブ状態に移行する前に第１のネットワークノードと関連付けられた第３のセキュリティキーを用いるように構成され、第２のカウンタ値は、ユーザ装置の非アクティブ状態への移行に応じて、第１のネットワークノードによって示される。

【0055】

いくつかの実施形態では、第２のカウンタ値は、ネクストホップチェイニングカウンタ（ＮＣＣ）値である。いくつかの実施形態では、カウンタ値は、事前設定値、セルシステム情報に含まれる第１の値、またはユーザ装置に送られた制御メッセージに含まれる第２の値である。いくつかの実施形態では、制御メッセージは、ユーザ装置を非アクティブ状態に移行させるために用いられる無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージである。

【0056】

いくつかの実施形態では、第２のネットワークノードで終端されるデータ無線ベアラにデータがマップされる。いくつかの実施形態では、第１のネットワークノードはマスターノードを含み、第２のネットワークノードはセカンダリノードを含む。いくつかの実施形態では、第１のネットワークノードは、第２のネットワークノードに対して第１のセキュリティキーを示す。例示的な実施形態では、非アクティブ状態は無線リソース制御（ＲＲＣ）非アクティブ状態である。

【0057】

図５は、ネットワークノードまたはユーザ装置の一部であり得るハードウェアプラットフォーム５００の例示的なブロック図である。ハードウェアプラットフォーム５００は、少なくとも１つのプロセッサ５１０と、命令を格納したメモリ５０５とを備える。命令は、プロセッサ５１０によって実行されると、図１～図４および特許文献に記載されるさまざまな実施形態において示される動作を行うように、ハードウェアプラットフォーム５００を構成する。トランスミッタ５１５が、情報またはデータを他のノードに送信する、または送る。たとえば、ネットワークノードトランスミッタは、メッセージをユーザ装置に送ることができる。レシーバ５２０は、他のノードによって送信されたもしくは送られた情報またはデータを受信する。たとえば、ユーザ装置は、ネットワークノードからメッセージを受信可能である。

【0058】

本明細書では、「例示的な」という用語は、「～の例」を表すために用いられ、特に明記しない限り、理想的なまたは好ましい実施形態を意味するものではない。

【0059】

本明細書で説明される実施形態のうちの一部は、方法またはプロセスの一般的な文脈で説明され、ネットワーク化された環境でコンピュータによって実行される、プログラムコードなどのコンピュータ実行可能命令を含む、コンピュータ可読媒体で具体化されるコンピュータプログラム製品によって、１つの実施形態で実現可能な方法またはプロセスの一般的な文脈で説明される。コンピュータ可読媒体は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などを含むがこれらに限定されない、取外し可能および取外しできないストレージデバイスを含み得る。したがって、コンピュータ可読媒体は、非一時的ストレージ媒体を含み得る。プログラムモジュールは一般に、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含み得る。データ構造と関連付けられたコンピュータまたはプロセッサ実行可能命令、およびプログラムモジュールは、本明細書で開示された方法のステップを実行するためのプログラムコードの例を表す。そのような実行可能命令または関連付けられたデータ構造の特定のシーケンスは、そのようなステップまたはプロセスで説明された機能を実現するための対応するアクションの例を表す。

【0060】

開示された実施形態の一部は、ハードウェア回路、ソフトウェア、またはそれらの組合わせを用いて、デバイスまたはモジュールとして実現可能である。たとえば、ハードウェア回路の実現例は、たとえばプリント回路基板の一部として集積された個別のアナログおよび／またはデジタルコンポーネントを含み得る。代替的にまたはさらに、開示されたコンポーネントまたはモジュールは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として、および／またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）デバイスとして実現可能である。いくつかの実現例は、さらにまたは代替的に、本開示の開示された機能性と関連付けられたデジタル信号処理の動作上の必要性について最適化されたアーキテクチャを有する専門マイクロプロセッサである、デジタル信号プロセッサ（ＤＲＰ）を含む。同様に、各モジュール内のさまざまなコンポーネントまたはサブコンポーネントは、ソフトウェア、ハードウェアまたはファームウェアで実現可能である。モジュールおよび／またはモジュール内のコンポーネント間の接続性は、インターネット、適切なプトロコルを用いた有線または無線ネットワークによる通信を含むがこれらに制限されない、当該分野の技術で知られている接続性方法および媒体のうちのいずれか１つを用いて提供可能である。

【0061】

本文献は多くの詳細を含んでいるが、これらの詳細は、クレームされている発明の範囲またはクレームされる可能性のあるものの範囲を限定するものとして解釈されるべきではなく、特定の実施形態に特有の特徴を記載するものとして解釈されるべきである。本文献において別個の実施形態の文脈で記載されている特定の特徴も、単一の実施形態において組合せて実現することができる。逆に、単一の実施形態の文脈で記載されているさまざまな特徴も、複数の実施形態において別々に、または任意の好適な下位の組合せで実現することができる。さらに、特徴は、特定の組合せで動作するものとして上述され得るとともに、さらにそのようなものとして初めにクレームされ得るが、クレームされた組合せから得られる１つ以上の特徴は、場合によっては、その組合せから除外することができ、クレームされた組合せは、下位の組合せまたは下位の組合せの変形例に向けられてもよい。同様に、図面において動作が特定の順序で記載されているが、これは、このような動作が、望ましい結果を得るために、示される特定の順序でもしくは順々に行われること、または、図示されるすべての動作が実行されることを必要とするものとして理解されるべきではない。

【0062】

いくつかの実現例および例について説明されており、他の実現例、改良例、および変更例を、本開示で説明および図示されたものに基づいて実施可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】