JP3830388B2 - ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムにおいて移動ステーションを伴うセキュリティ手順を実行するための方法及び装置 - Google Patents
ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムにおいて移動ステーションを伴うセキュリティ手順を実行するための方法及び装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、一般に、セルラーテレコミュニケーションネットワークを他のネットワークに結合するテレコミュニケーションシステムにおいてセキュリティ手順を実行することに係る。より詳細には、本発明は、移動ステーションを伴うセキュリティ手順に係る。
【０００２】
【背景技術】
データ及び音声を転送するために慣習的に個別のネットワークが使用されている。データは、今日、主として、パケットベースのネットワーク、特にインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークにおいて転送される。これらネットワークは、例えば、簡単なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であるか又は複雑な相互接続された会社のネットワークである。音声コールは、慣習的に、回路交換ネットワークにおいて送信される。しかしながら、近年、インターネットのようなパケットベースのネットワークを搬送媒体として使用するリアルタイムデータアプリケーションが爆発的に成長している。これらのリアルタイムアプリケーションは、音声及びビデオコールをサポートすることができ、そして例えば、ＩＰコールは、従来の固定又は移動ネットワークにおけるコールより安価であることが期待される。
【０００３】
保証されたサービスクオリティ（ＱｏＳ）をもたないネットワークを経て音声、映像及びデータ通信を行う標準的なフレームワークを定義する目的でインターナショナル・テレコミュニケーションズ・ユニオン（ＩＴＵ）によりＨ．３２３仕様が作成されている。例えば、パケットベースのネットワークは、このようなネットワークである。Ｈ．３２３仕様の目的は、異なる製造者からのマルチメディア製品及びアプリケーションが相互に動作できるようにすることである。Ｈ．３２３仕様は、コール制御、マルチメディア管理、帯域巾管理及びネットワーク間のインターフェイスのための機能を定義する。Ｈ．３２３仕様は、ネットワークベースの通信システムのための４つの主たる要素、即ちターミナル、ゲートウェイ、ゲートキーパー及びマルチポイント制御ユニットを定義する。Ｈ．３２３ターミナル、ゲートウェイ及びゲートキーパーについて、以下に簡単に述べる。マルチポイント制御ユニットは、少なくとも３人の参加者が存在する会議コールに必要とされる。
【０００４】
ターミナルは、ネットワークにおけるクライアントデバイスである。これは、通常、ユーザに対してリアルタイムの両方向通信を与える。Ｈ．３２３の全ターミナルが音声通信をサポートしなければならず、そしてそれらは、映像及びデータ通信をサポートしてもよい。ターミナルは、パーソナルコンピュータを使用して実現することもできるし、又は従来の電話のようなスタンドアローンユニットであってもよい。ターミナルの更に別の例は、インターネット電話、音声会議ターミナル、及びビデオ会議ターミナルである。
ゲートウェイは、Ｈ．３２３ネットワークを他の形式のネットワーク及び／又はターミナル形式に接続するのに使用される。ゲートウェイは、例えば、ネットワーク間で情報送信フォーマット又はプロトコルを変換することができる。配布することのできるＨ．３２３ゲートウェイは、コール設定や、ネットワーク間の他の手順にも参加することができる。
【０００５】
ゲートキーパーは、Ｈ．３２３ネットワークの所定区分、即ちＨ．３２３ゾーンに対する制御ユニットとして機能する。ゲートキーパーは、登録されたエンドポイント、例えば、Ｈ．３２３ターミナル又はゲートウェイにコール制御サービスを提供する。更に、ゲートキーパーは、ターミナル及びゲートウェイに対するローカルエリアネットワークエイリアスと、ＩＰ又は他のネットワークアドレスとの間でアドレス変換を実行する。又、ゲートキーパーは、帯域巾管理即ち送信リソース制御を行うこともできる。登録、アドレス変換及び帯域巾管理は、登録、受け入れ及び状態（ＲＡＳ）シグナリングを使用する。
又、ゲートキーパーは、Ｈ．３２３コールをルーティングするのに使用することもでき、この場合、コールは、ゲートキーパーの制御下にある。これは、多数の異なる種類のサービス及びトラフィック管理特徴を与える簡単な方法を許す。ゲートキーパーの概念は、ゲートウェイ又はマルチポイント制御ユニットの概念とは論理的に個別であるが、ゲートキーパーは、ゲートウェイ又はマルチポイント制御ユニットと同じ物理的装置において実現することができる。
【０００６】
通常、移動ステーションを伴うコールは、ある接続ポイントにおいて、セルラーネットワークの一部分であるか又は従来の公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）の一部分である固定ラインを経て転送される。他の固定ネットワーク、特にパケットベースネットワークを使用して、少なくとも幾つかの移動発信又は移動着信コールを転送するためのシステムが、最近、開発されている。これらのシステムは、ここでは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムと称され、それらの一例が「リッチ・コール・プラットホーム」である。
【０００７】
ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの一例が図１に示されている。このシステム１００は、移動ステーション１４０との通信をサポートするセルラー技術を使用するセルラーサブシステム１０１ないし１０４を備えている。セルラーサブシステムの各々は、少なくとも１つのベースステーション又はそれに対応するネットワーク要素を含み、そして一例として、図１は、セルラーサブシステム１０２におけるベースステーション１０５を示している。システム１００の残り部分は、他のネットワーク技術、例えば、ＩＰネットワーク及びＨ．３２３規格を使用して実施することもできる。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの非セルラー部分１１０は、２つのローカル非セルラーサブシステム１１１及び１１２と、これら非セルラーサブシステムが例えばインターネットを経て接続された共通の非セルラー部分１１３とを備えている。
【０００８】
ローカル非セルラーサブシステム１１１及び１１２は、会社の２つの異なる施設に配置され、セルラーサブシステムを経て移動ステーションへコール及び接続を送信するのに使用される。ローカル非セルラーサブシステムは、コールをルーティングするエンティティ（Ｈ．３２３ゲートキーパーに対応する）と、セルラーサブシステムを経て到達し得るターミナルに関する情報を記憶するためのデータベースとを有する必要がある。図１において、これらの要素は、ローカルゲートキーパー１１５及び１１７と、ローカルデータベース１１４及び１１６とで表わされている。セルラーゲートウェイ１２１−１２４は、セルラーサブシステムをローカル非セルラーサブシステムに接続し、そしてそれらは、例えば、必要なプロトコル変換を行う役割を果たす。ゲートウェイは、ここでは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムにおそらく含まれる他のゲートウェイと区別するだけのために、セルラーゲートウェイと称される。
【０００９】
ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムのセルラーサブシステムが、例えば、会社の全オフィス及びビルディングをカバーするときには、あるオフィスから別のオフィスへの移動コールは、システムの非セルラー部分を固定送信媒体として使用して行うことができる。コールは、公衆セルラー又は固定電話ネットワークを通る必要がなく、即ち公衆ゲートウェイ１２５を通る必要がない。特に、会社が世界中にオフィスを有する場合には、これは、電話料金の著しい節約となる。
ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステム１００は、公衆ゲートウェイ１２５を経て公衆セルラーネットワーク１３０に接続される。公衆セルラーネットワーク１３０は、通常、セルラーネットワークオペレータにより所有、管理及び維持され、一方、セルラーサブシステム（図１では、例えば、セルラーサブシステム１０１−１０４）は、例えば、セルラーネットワークオペレータによって操作されてもよいし又はセルラーサブシステムが存在する施設の会社によって操作されてもよい。
【００１０】
コール及びシグナリング情報の両方が公衆ゲートウェイ１２５に通される。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステム内に他のエンドポイントがないコールは、図１に示す例では、公衆セルラーネットワーク１３０を経てルーティングされる。ゲートウェイ１２５が接続される共通の非セルラー部分１１３は、セルラーネットワークオペレータの施設内にあってもよい。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを使用することが許された移動ステーション及び加入者に関する情報は、システムにおいて、例えば、加入者データベース１１８に記憶する必要がある。
【００１１】
ある意味では、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、公衆セルラーネットワーク１３０の延長である。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、公衆セルラーネットワーク１３０により提供されるあるサービスへのアクセス権をもつことに依存する。例えば、公衆セルラーネットワークから必要な加入者情報をフェッチすることができる。公衆セルラーネットワークは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを経て到達し得る移動ステーションを通知する必要がある。さもなければ、例えば、入呼びを正しくルーティングすることができない。
【００１２】
あるセルラーシステム及び固定ネットワーク技術の一部分及びサブシステムを結合する「リッチ・コール・プラットホーム（ＲＣＰ）」は、ここでは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの実際例として使用される。図２は、１つのＲＣＰシステム２００の概略図であり、このシステムは、移動通信用のグローバルシステム（ＧＳＭ）をセルラーシステムとして使用し、そして固定ネットワークを経てコールの一部分を送信するためにＨ．３２３規格及びＩＰネットワークの組合せを使用している。ＲＣＰシステムの一部分が会社の施設２２０ａ内にある。この部分は、コール及びコールに関連した情報がＨ．３２３フォーマットで表わされるローカルエリアネットワーク２０９ａと、少なくとも１つのセルラーサブシステムとを備えている。ＬＡＮ２０９ａは、ＩＰベースのネットワーク２３０を経て別のＲＡＮ２０９ｂへ接続され、これは、セルラーネットワークオペレータ２２０ｂにより操作されそして通常はセルラーネットワークオペレータの施設内に配置される。ＬＡＮ２０９ａ及び２０９ｂは、その両方が同じＩＰネットワーク２３０に接続される限り、同じ施設内に配置される必要はない。
【００１３】
会社の施設２２０ａに配置されたセルラーシステムの各々は、１つ以上のベーストランシーバステーション（ＢＴＳ）２０１と、これらベーストランシーバステーションが接続されるサブシステムコントローラ（ＳＳＣ）２０２とを備えている。ＲＣＰシステムでは、サブシステムコントローラは、通常、ＩＭＣ（イントラネット・モービリティ・クラスター）と称される。ＳＳＣは、ＢＳＣと同じインターフェイスをＢＴＳに与えるが、実際の機能は、通常、異なるＲＣＰエンティティ間で分散される。又、ＳＳＣは、それが制御するセルラーサブシステムと、ＲＣＰシステムのＨ．３２３部分との間のゲートウェイとしても作用する。ＳＳＣ２０２は、オフィス２２０ａのローカルエリアネットワーク２０９ａに接続される。
【００１４】
ゲートキーパー（ＷＧＫ）２０３は、幾つかのＧＳＭ特徴が追加されたＨ．３２３ゲートキーパーである。これは、ＲＣＰシステムにおけるシグナリングに含まれる。これは、そのゾーン内の全てのコールに対する中心点として働き、そしてネットワークトポロジー情報、ＲＣＰ加入者情報の更新、コール設定中のアドレス変換、受け入れ制御及び帯域巾制御といったコール制御及び管理サービスを与える。多数のやり方で、ゲートキーパーは、仮想スイッチとして働く。従って、ゲートキーパーは、移動電話サービス（ＭＴＳ）とも称される。各ＲＣＰゾーンは、１つのゲートキーパーにより管理することができる。
【００１５】
ＲＣＰシステム２００のセルラーサブシステム２１０及び非セルラーサブシステム２１１は、図２に破線で示されている。ゲートキーパー２０３の部分２０３ａは、ＲＣＰシステム２００のセルラーゲートウェイを形成する（例えば、図１のセルラーゲートウェイ１２１に対応する）。
ＲＣＰシステムにおける各移動ステーション及びＨ．３２３適合のターミナル２０５の存在に関する情報は、エンドポイントデータベース（ＥＰＤ）２０４に記憶され、これは、ゲートキーパー２０３又はゲートキーパーの一部分に接続される。ＥＰＤ２０４に記憶された情報を使用して、ゲートキーパー２０３は、コールの行先アドレスがその制御ゾーン内にあるかどうか決定することができる。この情報は、ＲＣＰシステムにおいてコールを設定するときに必要となる。
【００１６】
第２のＬＡＮ２０９ｂには、Ａインターフェイスゲートウェイ（ＡＧＷ）２０６及びイントラネット位置レジスタ（ＩＬＲ）２０７が存在する。Ａインターフェイスゲートウェイ２０６は、Ａ−ｔｅｒ型インターフェイス２４１を経てＲＣＰシステム２００と公衆セルラーネットワーク１３０との間で行われる通信を取り扱う。Ａ−ｔｅｒインターフェイスは、ＧＳＭネットワークにおいてトランスコーダサブマルチプレクサ（ＴＣＳＭ）とベースステーションコントローラとの間に通常見られるインターフェイスである。それ故、ＲＣＰシステム２００と公衆セルラーネットワーク１３０との間の通信は、ベースステーションサブシステムと公衆セルラーネットワーク１３０との間の通常の通信のように取り扱うことができ、ＲＣＰシステム２００は、公衆セルラーネットワーク１３０の観点から通常のベースステーションサブシステムのように動作する。ＡＧＷは、スピーチ及びデータ流とシグナリングを、公衆セルラーネットワークとＲＣＰシステムのＨ．３２３部分との間で変換する役割を果たす。ＲＣＰシステムが、ＧＳＭ以外の何らかのセルラーネットワーク規格を使用する場合には、ＡＧＷ（又は異なる名前をもつ対応ゲートウェイ）の機能は、関連セルラーネットワーク規格によって定義される。
【００１７】
ＩＬＲデータベース２０７の主たる機能は、ＲＣＰシステム２００を使用して加入者の移動管理情報を記憶することである。ＲＣＰシステムを使用する権利を有する全ての加入者に対し、ＩＬＲには永久的なエンティティがある。ＩＬＲは、制御ゾーンに移動ステーションが現在存在するところのゲートキーパーのＩＰアドレスのようなＲＣＰ特有の情報と、ビジター位置レジスタ（ＶＬＲ）に記憶されたものと実際上同じ情報であるＧＳＭ特有の情報との両方を含む。ゲートキーパー２０３は、ＩＬＲにおけるＲＣＰ特有の情報を更新する役割を果たし、そしてＩＬＲ２０７と公衆セルラーネットワーク１３０との間の通信は、ＭＡＰインターフェイス２４２を経て取り扱われる。ＭＡＰインターフェイスは、ホーム位置レジスタ（ＨＬＲ）と移動サービス交換センター（ＭＳＣ）との間に通常見られる標準ＧＳＭインターフェイスである。それ故、ＲＣＰシステム２００からの移動管理情報は、通常のＧＳＭ加入者の移動管理情報と同様に、セルラーシステム１３０の観点から取り扱われる。
【００１８】
ＲＣＰシステム２００が存在するオフィス２２０ａにおいて移動ステーション１４０が使用されるときには、通常のセルラーネットワークの場合と同様にＢＴＳ２０１によりコールが受信される。ＳＳＣ２０２は、それが移動ステーション１４０から受信したデータであってアップリンク無線接続により搬送されたデータを、Ｈ．３２３規格に基づくＩＰパケットに変換する。これは、パケットを更にローカルエリアネットワーク２０９ａに送信する。各々そのデータがローカルエリアネットワーク２０９ａからＢＴＳ２０１を経て移動ステーション１４０へ転送されるときには、ＳＳＣ２０２は、受信したＨ．３２３情報を、ＢＴＳ２０１により理解される適当なセルラーネットワーク規格フォーマットに変換する。
【００１９】
ゲートキーパー２０３は、コールを設定する際に含まれるシグナリンを取り扱う。行先アドレスがゲートキーパーの制御ゾーン内にありそして行先がＨ．３２３ターミナル２０５である場合には、Ｈ．３２３ターミナル２０５との直接的な接続がなされる。行先がゲートキーパー２０３の制御ゾーン内の移動ステーション１４０である場合には、コールがＳＳＣ２０２を経てＢＴＳ２０１へ向けられ、そして更に、移動ステーション１４０へ向けられる。コールが移動ステーション１４０から別のＲＣＰゾーンへなされた場合には、コールが、他のＲＣＰゾーンを制御するゲートキーパーに向けられる。行先が移動ステーションである場合には、移動ステーションに到達するときに通る２つのＳＳＣが、コールを確立するために通知される。
【００２０】
コールが、ＲＣＰシステム２００から、公衆セルラーネットワーク１３０を経て到達し得る移動電話（ＲＣＰシステムのカバレージ以外のＲＣＰ加入者である移動ステーション所有者であるか又は全くＲＣＰ加入者でない移動ステーション所有者）である行先へとなされるときには、ゲートキーパー２０３は、インターネットのようなパケット交換ネットワークを経てＡ−インターフェイスゲートウェイ２０６へコールを転送する。上述したように、ＡＧＷ２０６は、Ａ−ｔｅｒインターフェイス２４１を経て公衆セルラーネットワーク１３０と通信する。それ故、公衆セルラーネットワーク１３０は、ＭＳＣによって受け取られる通常の移動ステーションコールのようにコールを取り扱い、そしてそれ自体知られたネットワーク特有の方法及びシステムを使用してコールを接続する。
【００２１】
コールがＨ．３２３ターミナル２０５からＰＳＴＮ２３２又は公衆セルラーネットワーク１３０へなされる場合には、通信がＩＳＤＮゲートウェイ（ＩＧＷ）２０８により取り扱われる。ＩＧＷ２０８は、ＤＳＳ．１インターフェイス２４３を経て公衆セルラーネットワーク１３０と通信し、従って、ＰＢＸ（構内交換機）のように公衆セルラーネットワーク１３０の観点から見る。これは、Ｈ．３２３ターミナル２０５が、公衆セルラーネットワーク１３０を使用して、ＲＣＰシステム内以外の移動ステーションと通信することができるようにする。又、ＩＧＷは、ＲＣＰシステム２００とＰＳＴＮネットワーク２３２との間の通信も取り扱い、そしてこれは、Ｈ．３２３ターミナルがＰＳＴＮネットワーク２３２と通信を行えるようにする。移動ステーション１４０からＰＳＴＮネットワーク２３２へなされるコールは、公衆セルラーネットワーク１３０内のシステムを使用してＡＧＷ２０６を経て取り扱われて、そのコールをＰＳＮＴネットワーク２３２へ接続することもできるし、或いはこのコールは、ＩＧＷ２０８を使用して、ＰＳＴＮネットワーク２３２へ接続することもできる。
【００２２】
ＲＣＰシステム２００では、移動ステーション間のコールがＧＳＭスピーチコードを使用する。移動発信コールが公衆セルラーネットワークを経て固定電話にルーティングされる場合には、公衆セルラーネットワークは、スピーチのデコードをとり行う。コールの一方のエンドポイントがＲＣＰシステム２００の移動ステーションであり、そして他方のエンドポイントがＨ．３２３ターミナルである場合には、ＧＳＭコードと、Ｈ．３２３規格で定義されたコード方法との間でスピーチをデコードしそして再コード化する必要が生じ得る。
【００２３】
ＧＳＭシステムにおけるＢＴＳと移動ステーションとの間の通信の暗号化は、標準的なエアインターフェイスの部分である。ＲＣＰシステム２００は、ＢＴＳ２０１と移動ステーション１４０との間の通信に同じ標準的インターフェイスを使用するので、通常のＧＳＭシステムの場合と同様の手順を使用して暗号化が行われる。ＧＳＭ手順は、暗号化を行う当事者と、暗号解読を行う当事者の両方が機密キーを知らねばならない従来の機密キー暗号化を使用する。ＧＳＭ暗号化キーＫｃは、ＲＣＰシステム内の移動ステーションに対してＩＬＲに記憶される。ＧＳＭでは、ネットワークは、移動ステーションをいつ認証するか、又は新たな暗号化キーをいつ発生するか決定する。新たな認証キーの発生及び使用は、暗号を解読するのが困難であるよう確保するために必要であり、即ち盗聴を防止するために必要である。単一の暗号キーで著しい情報を暗号化しないようにしなければならない。
【００２４】
ＧＳＭネットワークを経てＲＣＰの外部でコールが行われるときには、ＧＳＭネットワークは、必要なキー発生及び認証手順をとり行う。ＲＣＰシステム内でコールが行われるときに、セルラーネットワークがそれらを知らないことが問題である。従って、必要な発生手順を行う役割を果たすことができない。
一方、認証は、移動ステーションの認識、又は実際には移動ステーション内のＳＩＭカードの認識を有効性確認する。これは、例えば、ネットワークが、正しいＳＩＭ認識に関連した料金情報を発生できるようにする。更に別の問題は、ある状況において、ＲＣＰシステムが、そのリソースを使用する移動ステーションの認識に気付かないことである。例えば、ＧＳＭネットワークからＲＣＰシステムへハンドオーバーが行われる場合には、暗号キーに関する必要な情報がＧＳＭネットワークの元のＢＳＣと、ＲＣＰシステムの新たなＳＳＣとの間で送信される。暗号キーに関する情報のみが送信され、移動ステーションの認識に関する情報は受信されない。移動ステーションが、その現在位置についてシステムに通知するために位置更新メッセージを送信した後にのみ（入呼びを正しいセルへルーティングできるようにするために）、移動ステーションがセルラーネットワークによって認証され、そして移動ステーションの認識がセルラーネットワーク及びＲＣＰシステムの両方に知らされる。
【００２５】
その結果、ＲＣＰシステム又は他のハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、ある状況において、移動ステーションをいつ認証するかそして暗号キーをいつ変更するかそれ自身で判断しなければならない。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに使用される全ての移動ステーションに対して変更を行わないと、システムは、移動ステーションを認証したり又は新たな暗号キーを発生したりすることができない。移動ステーションがサポートする方法は、セルラーシステムにおいてのみ使用され、そして使用される多数の手順は、セルラーネットワークオペレータの所有権付き情報である。
【００２６】
ハイブリッド型テレコミュニケーションシステム、例えば、ＲＣＰシステムに対し、個別の認証及びキー管理システムを設計及び構成することができる。ここでの問題として、このようなシステムは、ＲＣＰシステムに使用されるべき全ての移動ステーションが何らかの特殊な装置を有していて、ＲＣＰ特有の機密情報をそこに記憶しそしてその情報に基づいて計算を行うことを必要とする。更に、機密情報は、移動ステーションにのみ知らせねばならず、そして従来の対象的キー暗号化が使用される場合には、ＲＣＰシステムに知らせねばならない。ＳＩＭカードは、このために使用できるが、問題の半分しか解決しない。ＲＣＰシステムに使用されるべき各移動ステーションに対し、例えば、その機密キー（従来の暗号化）又は公衆キー（公衆キー暗号化）のいずれかを記述する記録がＩＬＲになければならない。システムの構成及び管理は、手間のかかるものであり、時折の訪問者では、ＲＣＰシステムを使用することができない。
【００２７】
【発明の開示】
本発明の目的は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムにおいてセキュリティサービスを与えるための新規な方法を提供することである。このセキュリティサービスは、認証と、暗号キーの発生及び交換とを含む。この方法は、移動ステーションがハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステム内のターミナルとしか通信しないときでも使用することができる。
本発明の更に別の目的は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションにいてセキュリティサービスを与えるための新規な構成体を提供することである。この構成体は、既存のネットワーク要素において容易に実施することができ、従って、上述した公知の問題を経済的に解消することができる。
【００２８】
本発明の更に別の目的は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムにおいてセキュリティを与える構成体を含む新規なネットワーク要素を提供することである。現在のネットワーク要素は、変換を容易に且つ経済的に実現できるソフトウェアの変更で本発明によるネットワーク要素へと変換することができる。
本発明のこれら及び更に別の目的は、セルラーネットワークの通常のセキュリティ手順を外部からトリガーすることにより達成される。
【００２９】
移動ステーションとのセキュリティ手順を実行するための本発明の方法であって、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが移動ステーションと通信し、そしてハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムがセルラーネットワークと通信する方法は、このような方法に関する独立請求項の特徴部分に記載したことを特徴とする。
本発明によるハイブリッド型テレコミュニケーションシステムの要素は、このような要素に関する独立請求項の特徴部分に記載したことを特徴とする。
本発明によるセルラーネットワークの要素は、このような要素に関する独立請求項の特徴部分に記載したことを特徴とする。
【００３０】
本発明による方法においては、移動ステーションがハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを経て他のターミナルと通信する。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、移動電話がテレコミュニケーションシステムを経てコール又は接続を行えるようにする手段、即ち少なくとも１つのセルラーサブシステムを有する。
本発明による方法においては、セキュリティ手順を実行する必要があるときに、セルラーネットワークの通常のセキュリティ手順が外部からトリガーされ、そしてそのセキュリティ手順に関連したデータ又はメッセージがセルラーネットワークと移動ステーションとの間でハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを経て転送される。セルラーネットワークは、そのトリガー要求を受け取ると、要求されたセキュリティ手順を実行する。現在、セキュリティ手順をいつ実行すべきかを判断できるのは、セルラーネットワークだけであり、従って、この方法を実施するには、あるセルラーネットワーク要素を僅かに変更するだけでよい。
【００３１】
セキュリティ手順は、認証と、暗号キーの発生及び交換とを含む。あるセルラーネットワーク、例えば、ＧＳＭでは、同じ手順でこれら両方のオペレーションが行われる。しかし、これら手順を独立して実行できるセルラーネットワークでは、いずれかの手順を要求することができる。
本発明は、セキュリティオペレーションの必要性に関する判断をいかに行うか又は誰が判断を行うかに留まるものではない。例えば、新たな暗号キーを要求するのが移動ステーションでもよい。又は、移動ステーションを認証する必要があるかどうかをハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが判断してもよく、そしてそれがトリガー要求をセルラーネットワークに送信する。
【００３２】
ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが移動ステーションの認識を知らない場合には、先ず、移動ステーションに、ある認識コードを問合せし、次いで、セルラーネットワークに、その特定の移動ステーションを認証するように求めねばならない。別のオプションは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが元のトリガー要求を移動ステーションへ送信することである。この移動ステーションは、元のトリガー要求を受信した後、その認識コードを含む認証トリガー要求を送信するように変更される。この第２のオプションは、移動ステーションに対する変更を必要とし、従って、移動ステーションの認識を求める方法がある場合には、第１のオプションの方が実現し易い。
【００３３】
本発明による方法は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステム又はセルラーネットワークにおけるネットワーク要素に僅かな変更しか必要とせず、従って、経済的で且つ容易に実施できる。セキュリティ手順の初期化要求は、必要に応じた頻度でセルラーネットワークに送信することができる。これは、エアインターフェイスにおけるセキュリティレベルを危険に陥れることなく、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを使用できるようにする。
【００３４】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
公知技術については、図１及び２を参照して既に説明した。
図３は、本発明の第１の好ましい実施形態のフローチャートである。この方法３００において、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、移動ステーションとのセキュリティ手順を実行するための判断を行う。セルラーネットワークが、実際に、セキュリティ手順を実行する。
ステップ３０１において、移動ステーションとテレコミュニケーションシステムとの間の通常の通信が実行される。これらの通信は、通常、移動ステーションと、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに属するＢＴＳとの間で標準的なエアインターフェイスを経て取り扱われる。通常、ステップ３０１における通信は、コール初期化に関連した通信であるが、他の形式の通信も使用できる。
【００３５】
ステップ３０２において、移動ステーションとのセキュリティ手順を実行するための判断がなされる。この判断は、種々のパラメータに基づいて行うことができる。セキュリティ手順を実行することは、例えば、各コール初期化手順に関連した自動的な判断であってもよいし、或いは規則的な間隔で周期的に行うこともできる。特に、通常のセルラーネットワークからハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムへのハンドオーバーの後に、認証の必要性が生じる。この判断は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムによって行うこともできるし、又は移動ステーション自体によって行うこともできる。
【００３６】
ステップ３０３において、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、移動ステーションの関連認識をセルラーネットワークに知らせるためにセキュリティ手順を実行することが必要かどうか判断する。この判断は、どのセキュリティ手順が実行されるかそしてセルラーネットワークにおいてその手順がいかに実施されるかに依存する。例えば、他の当事者の認識を知らずに、他の当事者のアドレスが充分であるかのように、暗号キーを発生することができる。この場合、認識は、その後の段階で認証されねばならない。例えば、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが移動ステーションのＨ．３２３名を知っていることは、セルラーネットワークとのあるセキュリティ手順を実行するのに充分であると考えられる。
【００３７】
移動ステーションの認識を知る必要がある場合には、ステップ３０４において、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、その認識を既に知っているかどうかチェックする。もしそれを知らない場合には、ステップ３０５において移動ステーションにそれ自身を識別するように求める。その後、移動ステーションが応答するのを待機する（ステップ３０６）。移動ステーションが応答の送信を拒絶すると、移動ステーションとハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムとの間の通信を終了することができる。ステップ３０７では、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、トリガー要求をセルラーネットワークに送信する。このトリガー要求は、どのセキュリティ手順が必要とされるかを指示し、そしておそらく、その手順に含まれる移動ステーションの認識を指示する。要求されたセキュリティ手順は、例えば、メッセージにおける適当なパラメータ値により指示することができる。ステップ３０３から、移動ステーションの認識が必要とされない場合、又はステップ３０４から、認識が既に分かっている場合には、フローチャートがステップ３０７へと移行する。
【００３８】
トリガーメッセージは、ステップ３０８において、適当なインターフェイスを経てセルラーネットワークへ送信される。その後に、セルラーネットワークは、トリガーメッセージを受け取り（ステップ３０９）、そして移動ステーションとの要求されたセキュリティ手順を実行する（ステップ３１０）。セキュリティ手順が実行された後に、手順の結果が、ステップ３１１において、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに得られる。その結果、例えば、成功裡な認証又は新たな暗号キーを確認することができる。
ＧＳＭ及びＨ．３２３規格を使用するＲＣＰシステムは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションネットワークの一例として使用され、そしてＧＳＭネットワークは、本発明の第３の好ましい実施形態を説明するときにセルラーシステムの一例として使用される。これらの例は、好ましい実施形態の例を明確にするために選択されたもので、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００３９】
図４は、本発明の第２の好ましい実施形態のフローチャートである。図４に示す方法４００は、ＲＣＰシステムにおいて移動ステーションを認証しそして新たな暗号キーを発生するために使用することができる。ＧＳＭネットワークでは、同じ手順でこれら両方の機能をとり行う。
ステップ４０１では、移動ステーションとＲＣＰシステムとの間で通常の通信が実行される。これら通信は、通常、移動ステーションとＢＴＳとの間で標準的なエアインターフェイスを経て取り扱われる。通常、ステップ４０１の通信は、コール初期化に関連した通信であるが、いかなる他の形式の通信も使用できる。
【００４０】
ステップ４０２では、ＲＣＰシステムは、移動ステーションを認証するか又は新たな暗号キーを発生するための判断を行う。ステップ４０３では、ＲＣＰシステムは、移動ステーションの認識、実際には、移動加入者の認識を知っているかどうかチェックする。実際には、これは、ＧＳＭ加入者の一時的移動加入者識別子（ＴＭＳＩ）又は国際移動加入者識別子（ＩＭＳＩ）コードを意味する。従来の機密キー暗号化を使用するＧＳＭセキュリティ手順を実行するために、移動ステーションに関連したＴＭＳＩ又はＩＭＳＩを知ることが必要となる。
ＲＣＰシステムが移動ステーションの認識を知らない場合には、先ずそれに尋ねる（図４のステップ４０４）。これは、例えば、図４に示されたＩＤＥＮＴＩＴＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージで行うことができる。このメッセージは、通常、ＧＳＭネットワークでは、移動ステーションの認証が失敗した後にＭＳＣにより送信される。認証が失敗となる１つの理由は、ＶＬＲからの認証を得るためにＭＳＣが使用したＴＭＳＩコードが正しいものでなかったことであり、ＭＳＣは、移動ステーションに、そのＩＭＳＩコードを与えるように求める。これは、ＨＬＲから正しい認証情報をフェッチするために必要とされる。移動ステーションは、例えば、ＩＤＥＮＴＩＴＹ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージで認識要求に応答する（図４のステップ４０５）。
【００４１】
移動ステーションの認識又は実際には移動加入者の認識が分かると、ＲＣＰシステムは、ステップ４０６において、セルラーネットワークにトリガーメッセージを送信する。このメッセージは、ステップ４０７において、適当なインターフェイスを経てＧＳＭネットワークに通信される。ＭＳＣが移動ステーションを認証する担当である場合には、認証要求がＭＡＰインターフェイスを経て送信される。トリガーメッセージは、例えば、移動管理メッセージである。特に、これは、移動ステーションによりセルラーネットワークに通常送信されるＣＭ＿ＳＥＲＶＩＣＥ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージである。その名前が例えば「Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｅｄｅｄ（認証必要）」である新たな値が、送信された移動管理メッセージのパラメータに指定される。ＣＭ＿ＳＥＲＶＩＣＥ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージにおいて、このパラメータは、例えば、ＣＭ＿ＳＥＲＶＩＣＥ＿ＴＹＰＥパラメータである。ＣＭ＿ＳＥＲＶＩＣＥ＿ＲＥＱＵＥＳＴは、ＭＡＰインターフェイスを経てＭＳＣに送信される。
【００４２】
セルラーネットワーク側では、認証を実行する部分は、新たなパラメータの意味を理解しなければならない。特別なパラメータ値のみがメッセージ仕様に追加される場合には、メッセージのフォーマットが変化しない。それ故、メッセージを中継するネットワーク要素は、変更を必要としてはならない。
ＣＭ＿ＳＥＲＶＩＣＥ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージは、移動電話の認識コードを含む。このメッセージは、通常、移動電話自体によって送信され、そしてこれらのケースでは、必要な認識情報を満たすことができる。ＲＣＰシステムがこのメッセージでセルラーネットワークの認証手順をトリガーするときには、移動ステーションの認識コードを満たさねばならない。
【００４３】
ステップ４０８では、セルラーネットワークは、認証要求を受け取り、そしてステップ４０９では、認証を実行する。ＧＳＭネットワークでは、移動ステーションの認証に含まれそして認証トリプレットを送信するようにＨＬＲに要求するのは、通常、ＭＳＣである。この認証トリプレットは、ランダム番号ＲＡＮＤを含み、ＨＬＲは、これを移動加入者機密キーＫｉと一緒に使用して、認証応答ＳＲＥＳ及び新たな暗号キーＫｃを計算する。認証手順の間に、移動ステーションは、ＳＲＥＳも計算し、これを照合のためにＭＳＣへ送信する。
ステップ４１０では、ＲＣＰシステムは、認証の結果にアクセスすることができる。新たな認証トリプレットがＧＳＭネットワークからＩＬＲへフェッチされる。ＧＳＭ認証手順の一部分として、移動ステーションは、キーＫｃを発生し、そして既知のＧＳＭ手順により、ＢＴＳ及び移動ステーションは、ステップ４１０が終了した後に、新たなキーを同期したやり方で使用する。
【００４４】
図５は、本発明により移動ステーション１４０に関連したセキュリティ手順をトリガーするためのシステム５１１を含むネットワーク要素５１０を備えたＲＣＰシステム２００を示す概略図である。例えば、ゲートキーパー２０３は、セキュリティ手順をトリガーするためのシステム５１１を含むことができる。このシステム５１１は、例えば、ＳＳＣ又はＢＴＳにおいて実施することもできる。
又、図５は、本発明によりセキュリティ手順を実行するためのシステム５０１を含むネットワーク要素５００を備えたセルラーテレコミュニケーションネットワーク１３０も示している。ネットワーク要素５００は、例えば、セルラーネットワーク内の移動交換センターである。通信がＲＣＰシステム２００から移動ステーション１４０及びセルラーネットワーク１３０へ取り扱われるときに通る標準的なＧＳＭインターフェイス２４１、２４２及び２４４も、図５に示されている。
【００４５】
図５において、ＲＣＰネットワーク要素５１０におけるシステム５１１は、例えば、図１に示すＬＡＮ１０９ａを使用して、ＲＣＰシステム２００の他の部分と通信するためのＩ／Ｏポート５１２を有する。メモリ５１４にセーブされたプログラムを使用するプロセッサ５１３は、セキュリティ手順要求を制御するのに使用される。この要求は、例えば、コールが初期化されるたびに送信することもできるし、又は規則的な間隔で周期的に送信することもできる。
セキュリティ手順が必要とされるときには、メモリ５１４に記憶されたプログラムにより制御されるプロセッサ５１３は、Ｉ／Ｏポート５１２を使用してＲＣＰシステム２００へセキュリティ手順のトリガー信号を送信する。本発明の第４の好ましい実施形態では、このトリガー信号は、あるパラメータに新たな値が与えられた通常の移動管理メッセージである。トリガー信号は、既知の方法及び手段を使用して、適当なインターフェイス２４１、２４２を経てセルラーテレコミュニケーションネットワーク１３０へと取り扱われる。
【００４６】
セルラーネットワーク１３０では、トリガー信号は、セキュリティ手順を制御する要素によって受信されるのが好ましい。ＧＳＭシステムでは、この要素は、通常、ＭＳＣである。要素５００は、セキュリティ手順を初期化するためのシステム５０１を備えている。トリガー信号は、Ｉ／Ｏポート５０２によって受信され、そしてメモリ５０４に記憶されたプログラムにより制御されるプロセッサ５０３により検出される。トリガー信号が検出されたときには、トリガー信号に示された通常のセキュリティ手順が初期化され、そしてそれ自体知られた手段及び方法を使用してセキュリティ手順を制御するネットワーク要素５００により実行される。
【００４７】
ベースステーションコントローラのような所与の機能的エンティティの名前は、異なるテレコミュニケーションシステムの文脈においてしばしば異なる。例えば、ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）では、ベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）に対応する機能的エンティティは、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）である。それ故、本明細書において種々の機能的エンティティを表わすのに使用される特定の用語は、ＧＳＭ及びＲＣＰシステムに基づく例に過ぎず、本発明による方法又はネットワーク要素を何ら限定するものではない。
【００４８】
特に、ＵＭＴＳ及びＵＭＴＳネットワーク要素は、将来のハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに使用することができ、そして本発明による方法及びネットワーク要素は、ＵＭＴＳ及びＵＭＴＳネットワーク要素を使用して実施される。
Ｈ．３２３規格及びＩＰネットワークの組合せは、非セルラー電話ネットワークの一例として使用された。それらは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの非セルラー部分に使用できる方法及び技術を限定するものではない。従って、本発明による方法及びネットワーク要素は、Ｈ．３２３規格又はＩＰ技術を使用する方法又はネットワーク要素に限定されるものではない。
【００４９】
ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、ここでは、セルラーネットワーク技術と、セルラーでも従来の固定電話技術でもない技術とを組合せるテレコミュニケーションシステムの一例として説明した。又、ここでは、このようなテレコミュニケーションシステムをセルラーサブシステム及び非セルラーサブシステムに分割することを使用して、システムをより明確に説明した。これは、本発明による方法及びネットワーク要素が使用されるシステムを、ここに述べた全ての個別のサブシステムを有するシステムに限定するものではない。
以上の説明から、当業者であれば、本発明の範囲内で種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。本発明の好ましい実施形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲で規定された本発明の範囲内で多数の変更や修正がなされ得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの概略図である。
【図２】 ＲＣＰシステムの概略図である。
【図３】 本発明による方法の第１の好ましい実施形態を示すフローチャートである。
【図４】 本発明による方法の第２の好ましい実施形態を示すフローチャートである。
【図５】 本発明による要素及び構成体の概略図である。
【技術分野】
本発明は、一般に、セルラーテレコミュニケーションネットワークを他のネットワークに結合するテレコミュニケーションシステムにおいてセキュリティ手順を実行することに係る。より詳細には、本発明は、移動ステーションを伴うセキュリティ手順に係る。
【０００２】
【背景技術】
データ及び音声を転送するために慣習的に個別のネットワークが使用されている。データは、今日、主として、パケットベースのネットワーク、特にインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークにおいて転送される。これらネットワークは、例えば、簡単なローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であるか又は複雑な相互接続された会社のネットワークである。音声コールは、慣習的に、回路交換ネットワークにおいて送信される。しかしながら、近年、インターネットのようなパケットベースのネットワークを搬送媒体として使用するリアルタイムデータアプリケーションが爆発的に成長している。これらのリアルタイムアプリケーションは、音声及びビデオコールをサポートすることができ、そして例えば、ＩＰコールは、従来の固定又は移動ネットワークにおけるコールより安価であることが期待される。
【０００３】
保証されたサービスクオリティ（ＱｏＳ）をもたないネットワークを経て音声、映像及びデータ通信を行う標準的なフレームワークを定義する目的でインターナショナル・テレコミュニケーションズ・ユニオン（ＩＴＵ）によりＨ．３２３仕様が作成されている。例えば、パケットベースのネットワークは、このようなネットワークである。Ｈ．３２３仕様の目的は、異なる製造者からのマルチメディア製品及びアプリケーションが相互に動作できるようにすることである。Ｈ．３２３仕様は、コール制御、マルチメディア管理、帯域巾管理及びネットワーク間のインターフェイスのための機能を定義する。Ｈ．３２３仕様は、ネットワークベースの通信システムのための４つの主たる要素、即ちターミナル、ゲートウェイ、ゲートキーパー及びマルチポイント制御ユニットを定義する。Ｈ．３２３ターミナル、ゲートウェイ及びゲートキーパーについて、以下に簡単に述べる。マルチポイント制御ユニットは、少なくとも３人の参加者が存在する会議コールに必要とされる。
【０００４】
ターミナルは、ネットワークにおけるクライアントデバイスである。これは、通常、ユーザに対してリアルタイムの両方向通信を与える。Ｈ．３２３の全ターミナルが音声通信をサポートしなければならず、そしてそれらは、映像及びデータ通信をサポートしてもよい。ターミナルは、パーソナルコンピュータを使用して実現することもできるし、又は従来の電話のようなスタンドアローンユニットであってもよい。ターミナルの更に別の例は、インターネット電話、音声会議ターミナル、及びビデオ会議ターミナルである。
ゲートウェイは、Ｈ．３２３ネットワークを他の形式のネットワーク及び／又はターミナル形式に接続するのに使用される。ゲートウェイは、例えば、ネットワーク間で情報送信フォーマット又はプロトコルを変換することができる。配布することのできるＨ．３２３ゲートウェイは、コール設定や、ネットワーク間の他の手順にも参加することができる。
【０００５】
ゲートキーパーは、Ｈ．３２３ネットワークの所定区分、即ちＨ．３２３ゾーンに対する制御ユニットとして機能する。ゲートキーパーは、登録されたエンドポイント、例えば、Ｈ．３２３ターミナル又はゲートウェイにコール制御サービスを提供する。更に、ゲートキーパーは、ターミナル及びゲートウェイに対するローカルエリアネットワークエイリアスと、ＩＰ又は他のネットワークアドレスとの間でアドレス変換を実行する。又、ゲートキーパーは、帯域巾管理即ち送信リソース制御を行うこともできる。登録、アドレス変換及び帯域巾管理は、登録、受け入れ及び状態（ＲＡＳ）シグナリングを使用する。
又、ゲートキーパーは、Ｈ．３２３コールをルーティングするのに使用することもでき、この場合、コールは、ゲートキーパーの制御下にある。これは、多数の異なる種類のサービス及びトラフィック管理特徴を与える簡単な方法を許す。ゲートキーパーの概念は、ゲートウェイ又はマルチポイント制御ユニットの概念とは論理的に個別であるが、ゲートキーパーは、ゲートウェイ又はマルチポイント制御ユニットと同じ物理的装置において実現することができる。
【０００６】
通常、移動ステーションを伴うコールは、ある接続ポイントにおいて、セルラーネットワークの一部分であるか又は従来の公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）の一部分である固定ラインを経て転送される。他の固定ネットワーク、特にパケットベースネットワークを使用して、少なくとも幾つかの移動発信又は移動着信コールを転送するためのシステムが、最近、開発されている。これらのシステムは、ここでは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムと称され、それらの一例が「リッチ・コール・プラットホーム」である。
【０００７】
ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの一例が図１に示されている。このシステム１００は、移動ステーション１４０との通信をサポートするセルラー技術を使用するセルラーサブシステム１０１ないし１０４を備えている。セルラーサブシステムの各々は、少なくとも１つのベースステーション又はそれに対応するネットワーク要素を含み、そして一例として、図１は、セルラーサブシステム１０２におけるベースステーション１０５を示している。システム１００の残り部分は、他のネットワーク技術、例えば、ＩＰネットワーク及びＨ．３２３規格を使用して実施することもできる。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの非セルラー部分１１０は、２つのローカル非セルラーサブシステム１１１及び１１２と、これら非セルラーサブシステムが例えばインターネットを経て接続された共通の非セルラー部分１１３とを備えている。
【０００８】
ローカル非セルラーサブシステム１１１及び１１２は、会社の２つの異なる施設に配置され、セルラーサブシステムを経て移動ステーションへコール及び接続を送信するのに使用される。ローカル非セルラーサブシステムは、コールをルーティングするエンティティ（Ｈ．３２３ゲートキーパーに対応する）と、セルラーサブシステムを経て到達し得るターミナルに関する情報を記憶するためのデータベースとを有する必要がある。図１において、これらの要素は、ローカルゲートキーパー１１５及び１１７と、ローカルデータベース１１４及び１１６とで表わされている。セルラーゲートウェイ１２１−１２４は、セルラーサブシステムをローカル非セルラーサブシステムに接続し、そしてそれらは、例えば、必要なプロトコル変換を行う役割を果たす。ゲートウェイは、ここでは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムにおそらく含まれる他のゲートウェイと区別するだけのために、セルラーゲートウェイと称される。
【０００９】
ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムのセルラーサブシステムが、例えば、会社の全オフィス及びビルディングをカバーするときには、あるオフィスから別のオフィスへの移動コールは、システムの非セルラー部分を固定送信媒体として使用して行うことができる。コールは、公衆セルラー又は固定電話ネットワークを通る必要がなく、即ち公衆ゲートウェイ１２５を通る必要がない。特に、会社が世界中にオフィスを有する場合には、これは、電話料金の著しい節約となる。
ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステム１００は、公衆ゲートウェイ１２５を経て公衆セルラーネットワーク１３０に接続される。公衆セルラーネットワーク１３０は、通常、セルラーネットワークオペレータにより所有、管理及び維持され、一方、セルラーサブシステム（図１では、例えば、セルラーサブシステム１０１−１０４）は、例えば、セルラーネットワークオペレータによって操作されてもよいし又はセルラーサブシステムが存在する施設の会社によって操作されてもよい。
【００１０】
コール及びシグナリング情報の両方が公衆ゲートウェイ１２５に通される。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステム内に他のエンドポイントがないコールは、図１に示す例では、公衆セルラーネットワーク１３０を経てルーティングされる。ゲートウェイ１２５が接続される共通の非セルラー部分１１３は、セルラーネットワークオペレータの施設内にあってもよい。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを使用することが許された移動ステーション及び加入者に関する情報は、システムにおいて、例えば、加入者データベース１１８に記憶する必要がある。
【００１１】
ある意味では、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、公衆セルラーネットワーク１３０の延長である。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、公衆セルラーネットワーク１３０により提供されるあるサービスへのアクセス権をもつことに依存する。例えば、公衆セルラーネットワークから必要な加入者情報をフェッチすることができる。公衆セルラーネットワークは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを経て到達し得る移動ステーションを通知する必要がある。さもなければ、例えば、入呼びを正しくルーティングすることができない。
【００１２】
あるセルラーシステム及び固定ネットワーク技術の一部分及びサブシステムを結合する「リッチ・コール・プラットホーム（ＲＣＰ）」は、ここでは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの実際例として使用される。図２は、１つのＲＣＰシステム２００の概略図であり、このシステムは、移動通信用のグローバルシステム（ＧＳＭ）をセルラーシステムとして使用し、そして固定ネットワークを経てコールの一部分を送信するためにＨ．３２３規格及びＩＰネットワークの組合せを使用している。ＲＣＰシステムの一部分が会社の施設２２０ａ内にある。この部分は、コール及びコールに関連した情報がＨ．３２３フォーマットで表わされるローカルエリアネットワーク２０９ａと、少なくとも１つのセルラーサブシステムとを備えている。ＬＡＮ２０９ａは、ＩＰベースのネットワーク２３０を経て別のＲＡＮ２０９ｂへ接続され、これは、セルラーネットワークオペレータ２２０ｂにより操作されそして通常はセルラーネットワークオペレータの施設内に配置される。ＬＡＮ２０９ａ及び２０９ｂは、その両方が同じＩＰネットワーク２３０に接続される限り、同じ施設内に配置される必要はない。
【００１３】
会社の施設２２０ａに配置されたセルラーシステムの各々は、１つ以上のベーストランシーバステーション（ＢＴＳ）２０１と、これらベーストランシーバステーションが接続されるサブシステムコントローラ（ＳＳＣ）２０２とを備えている。ＲＣＰシステムでは、サブシステムコントローラは、通常、ＩＭＣ（イントラネット・モービリティ・クラスター）と称される。ＳＳＣは、ＢＳＣと同じインターフェイスをＢＴＳに与えるが、実際の機能は、通常、異なるＲＣＰエンティティ間で分散される。又、ＳＳＣは、それが制御するセルラーサブシステムと、ＲＣＰシステムのＨ．３２３部分との間のゲートウェイとしても作用する。ＳＳＣ２０２は、オフィス２２０ａのローカルエリアネットワーク２０９ａに接続される。
【００１４】
ゲートキーパー（ＷＧＫ）２０３は、幾つかのＧＳＭ特徴が追加されたＨ．３２３ゲートキーパーである。これは、ＲＣＰシステムにおけるシグナリングに含まれる。これは、そのゾーン内の全てのコールに対する中心点として働き、そしてネットワークトポロジー情報、ＲＣＰ加入者情報の更新、コール設定中のアドレス変換、受け入れ制御及び帯域巾制御といったコール制御及び管理サービスを与える。多数のやり方で、ゲートキーパーは、仮想スイッチとして働く。従って、ゲートキーパーは、移動電話サービス（ＭＴＳ）とも称される。各ＲＣＰゾーンは、１つのゲートキーパーにより管理することができる。
【００１５】
ＲＣＰシステム２００のセルラーサブシステム２１０及び非セルラーサブシステム２１１は、図２に破線で示されている。ゲートキーパー２０３の部分２０３ａは、ＲＣＰシステム２００のセルラーゲートウェイを形成する（例えば、図１のセルラーゲートウェイ１２１に対応する）。
ＲＣＰシステムにおける各移動ステーション及びＨ．３２３適合のターミナル２０５の存在に関する情報は、エンドポイントデータベース（ＥＰＤ）２０４に記憶され、これは、ゲートキーパー２０３又はゲートキーパーの一部分に接続される。ＥＰＤ２０４に記憶された情報を使用して、ゲートキーパー２０３は、コールの行先アドレスがその制御ゾーン内にあるかどうか決定することができる。この情報は、ＲＣＰシステムにおいてコールを設定するときに必要となる。
【００１６】
第２のＬＡＮ２０９ｂには、Ａインターフェイスゲートウェイ（ＡＧＷ）２０６及びイントラネット位置レジスタ（ＩＬＲ）２０７が存在する。Ａインターフェイスゲートウェイ２０６は、Ａ−ｔｅｒ型インターフェイス２４１を経てＲＣＰシステム２００と公衆セルラーネットワーク１３０との間で行われる通信を取り扱う。Ａ−ｔｅｒインターフェイスは、ＧＳＭネットワークにおいてトランスコーダサブマルチプレクサ（ＴＣＳＭ）とベースステーションコントローラとの間に通常見られるインターフェイスである。それ故、ＲＣＰシステム２００と公衆セルラーネットワーク１３０との間の通信は、ベースステーションサブシステムと公衆セルラーネットワーク１３０との間の通常の通信のように取り扱うことができ、ＲＣＰシステム２００は、公衆セルラーネットワーク１３０の観点から通常のベースステーションサブシステムのように動作する。ＡＧＷは、スピーチ及びデータ流とシグナリングを、公衆セルラーネットワークとＲＣＰシステムのＨ．３２３部分との間で変換する役割を果たす。ＲＣＰシステムが、ＧＳＭ以外の何らかのセルラーネットワーク規格を使用する場合には、ＡＧＷ（又は異なる名前をもつ対応ゲートウェイ）の機能は、関連セルラーネットワーク規格によって定義される。
【００１７】
ＩＬＲデータベース２０７の主たる機能は、ＲＣＰシステム２００を使用して加入者の移動管理情報を記憶することである。ＲＣＰシステムを使用する権利を有する全ての加入者に対し、ＩＬＲには永久的なエンティティがある。ＩＬＲは、制御ゾーンに移動ステーションが現在存在するところのゲートキーパーのＩＰアドレスのようなＲＣＰ特有の情報と、ビジター位置レジスタ（ＶＬＲ）に記憶されたものと実際上同じ情報であるＧＳＭ特有の情報との両方を含む。ゲートキーパー２０３は、ＩＬＲにおけるＲＣＰ特有の情報を更新する役割を果たし、そしてＩＬＲ２０７と公衆セルラーネットワーク１３０との間の通信は、ＭＡＰインターフェイス２４２を経て取り扱われる。ＭＡＰインターフェイスは、ホーム位置レジスタ（ＨＬＲ）と移動サービス交換センター（ＭＳＣ）との間に通常見られる標準ＧＳＭインターフェイスである。それ故、ＲＣＰシステム２００からの移動管理情報は、通常のＧＳＭ加入者の移動管理情報と同様に、セルラーシステム１３０の観点から取り扱われる。
【００１８】
ＲＣＰシステム２００が存在するオフィス２２０ａにおいて移動ステーション１４０が使用されるときには、通常のセルラーネットワークの場合と同様にＢＴＳ２０１によりコールが受信される。ＳＳＣ２０２は、それが移動ステーション１４０から受信したデータであってアップリンク無線接続により搬送されたデータを、Ｈ．３２３規格に基づくＩＰパケットに変換する。これは、パケットを更にローカルエリアネットワーク２０９ａに送信する。各々そのデータがローカルエリアネットワーク２０９ａからＢＴＳ２０１を経て移動ステーション１４０へ転送されるときには、ＳＳＣ２０２は、受信したＨ．３２３情報を、ＢＴＳ２０１により理解される適当なセルラーネットワーク規格フォーマットに変換する。
【００１９】
ゲートキーパー２０３は、コールを設定する際に含まれるシグナリンを取り扱う。行先アドレスがゲートキーパーの制御ゾーン内にありそして行先がＨ．３２３ターミナル２０５である場合には、Ｈ．３２３ターミナル２０５との直接的な接続がなされる。行先がゲートキーパー２０３の制御ゾーン内の移動ステーション１４０である場合には、コールがＳＳＣ２０２を経てＢＴＳ２０１へ向けられ、そして更に、移動ステーション１４０へ向けられる。コールが移動ステーション１４０から別のＲＣＰゾーンへなされた場合には、コールが、他のＲＣＰゾーンを制御するゲートキーパーに向けられる。行先が移動ステーションである場合には、移動ステーションに到達するときに通る２つのＳＳＣが、コールを確立するために通知される。
【００２０】
コールが、ＲＣＰシステム２００から、公衆セルラーネットワーク１３０を経て到達し得る移動電話（ＲＣＰシステムのカバレージ以外のＲＣＰ加入者である移動ステーション所有者であるか又は全くＲＣＰ加入者でない移動ステーション所有者）である行先へとなされるときには、ゲートキーパー２０３は、インターネットのようなパケット交換ネットワークを経てＡ−インターフェイスゲートウェイ２０６へコールを転送する。上述したように、ＡＧＷ２０６は、Ａ−ｔｅｒインターフェイス２４１を経て公衆セルラーネットワーク１３０と通信する。それ故、公衆セルラーネットワーク１３０は、ＭＳＣによって受け取られる通常の移動ステーションコールのようにコールを取り扱い、そしてそれ自体知られたネットワーク特有の方法及びシステムを使用してコールを接続する。
【００２１】
コールがＨ．３２３ターミナル２０５からＰＳＴＮ２３２又は公衆セルラーネットワーク１３０へなされる場合には、通信がＩＳＤＮゲートウェイ（ＩＧＷ）２０８により取り扱われる。ＩＧＷ２０８は、ＤＳＳ．１インターフェイス２４３を経て公衆セルラーネットワーク１３０と通信し、従って、ＰＢＸ（構内交換機）のように公衆セルラーネットワーク１３０の観点から見る。これは、Ｈ．３２３ターミナル２０５が、公衆セルラーネットワーク１３０を使用して、ＲＣＰシステム内以外の移動ステーションと通信することができるようにする。又、ＩＧＷは、ＲＣＰシステム２００とＰＳＴＮネットワーク２３２との間の通信も取り扱い、そしてこれは、Ｈ．３２３ターミナルがＰＳＴＮネットワーク２３２と通信を行えるようにする。移動ステーション１４０からＰＳＴＮネットワーク２３２へなされるコールは、公衆セルラーネットワーク１３０内のシステムを使用してＡＧＷ２０６を経て取り扱われて、そのコールをＰＳＮＴネットワーク２３２へ接続することもできるし、或いはこのコールは、ＩＧＷ２０８を使用して、ＰＳＴＮネットワーク２３２へ接続することもできる。
【００２２】
ＲＣＰシステム２００では、移動ステーション間のコールがＧＳＭスピーチコードを使用する。移動発信コールが公衆セルラーネットワークを経て固定電話にルーティングされる場合には、公衆セルラーネットワークは、スピーチのデコードをとり行う。コールの一方のエンドポイントがＲＣＰシステム２００の移動ステーションであり、そして他方のエンドポイントがＨ．３２３ターミナルである場合には、ＧＳＭコードと、Ｈ．３２３規格で定義されたコード方法との間でスピーチをデコードしそして再コード化する必要が生じ得る。
【００２３】
ＧＳＭシステムにおけるＢＴＳと移動ステーションとの間の通信の暗号化は、標準的なエアインターフェイスの部分である。ＲＣＰシステム２００は、ＢＴＳ２０１と移動ステーション１４０との間の通信に同じ標準的インターフェイスを使用するので、通常のＧＳＭシステムの場合と同様の手順を使用して暗号化が行われる。ＧＳＭ手順は、暗号化を行う当事者と、暗号解読を行う当事者の両方が機密キーを知らねばならない従来の機密キー暗号化を使用する。ＧＳＭ暗号化キーＫｃは、ＲＣＰシステム内の移動ステーションに対してＩＬＲに記憶される。ＧＳＭでは、ネットワークは、移動ステーションをいつ認証するか、又は新たな暗号化キーをいつ発生するか決定する。新たな認証キーの発生及び使用は、暗号を解読するのが困難であるよう確保するために必要であり、即ち盗聴を防止するために必要である。単一の暗号キーで著しい情報を暗号化しないようにしなければならない。
【００２４】
ＧＳＭネットワークを経てＲＣＰの外部でコールが行われるときには、ＧＳＭネットワークは、必要なキー発生及び認証手順をとり行う。ＲＣＰシステム内でコールが行われるときに、セルラーネットワークがそれらを知らないことが問題である。従って、必要な発生手順を行う役割を果たすことができない。
一方、認証は、移動ステーションの認識、又は実際には移動ステーション内のＳＩＭカードの認識を有効性確認する。これは、例えば、ネットワークが、正しいＳＩＭ認識に関連した料金情報を発生できるようにする。更に別の問題は、ある状況において、ＲＣＰシステムが、そのリソースを使用する移動ステーションの認識に気付かないことである。例えば、ＧＳＭネットワークからＲＣＰシステムへハンドオーバーが行われる場合には、暗号キーに関する必要な情報がＧＳＭネットワークの元のＢＳＣと、ＲＣＰシステムの新たなＳＳＣとの間で送信される。暗号キーに関する情報のみが送信され、移動ステーションの認識に関する情報は受信されない。移動ステーションが、その現在位置についてシステムに通知するために位置更新メッセージを送信した後にのみ（入呼びを正しいセルへルーティングできるようにするために）、移動ステーションがセルラーネットワークによって認証され、そして移動ステーションの認識がセルラーネットワーク及びＲＣＰシステムの両方に知らされる。
【００２５】
その結果、ＲＣＰシステム又は他のハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、ある状況において、移動ステーションをいつ認証するかそして暗号キーをいつ変更するかそれ自身で判断しなければならない。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに使用される全ての移動ステーションに対して変更を行わないと、システムは、移動ステーションを認証したり又は新たな暗号キーを発生したりすることができない。移動ステーションがサポートする方法は、セルラーシステムにおいてのみ使用され、そして使用される多数の手順は、セルラーネットワークオペレータの所有権付き情報である。
【００２６】
ハイブリッド型テレコミュニケーションシステム、例えば、ＲＣＰシステムに対し、個別の認証及びキー管理システムを設計及び構成することができる。ここでの問題として、このようなシステムは、ＲＣＰシステムに使用されるべき全ての移動ステーションが何らかの特殊な装置を有していて、ＲＣＰ特有の機密情報をそこに記憶しそしてその情報に基づいて計算を行うことを必要とする。更に、機密情報は、移動ステーションにのみ知らせねばならず、そして従来の対象的キー暗号化が使用される場合には、ＲＣＰシステムに知らせねばならない。ＳＩＭカードは、このために使用できるが、問題の半分しか解決しない。ＲＣＰシステムに使用されるべき各移動ステーションに対し、例えば、その機密キー（従来の暗号化）又は公衆キー（公衆キー暗号化）のいずれかを記述する記録がＩＬＲになければならない。システムの構成及び管理は、手間のかかるものであり、時折の訪問者では、ＲＣＰシステムを使用することができない。
【００２７】
【発明の開示】
本発明の目的は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムにおいてセキュリティサービスを与えるための新規な方法を提供することである。このセキュリティサービスは、認証と、暗号キーの発生及び交換とを含む。この方法は、移動ステーションがハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステム内のターミナルとしか通信しないときでも使用することができる。
本発明の更に別の目的は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションにいてセキュリティサービスを与えるための新規な構成体を提供することである。この構成体は、既存のネットワーク要素において容易に実施することができ、従って、上述した公知の問題を経済的に解消することができる。
【００２８】
本発明の更に別の目的は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムにおいてセキュリティを与える構成体を含む新規なネットワーク要素を提供することである。現在のネットワーク要素は、変換を容易に且つ経済的に実現できるソフトウェアの変更で本発明によるネットワーク要素へと変換することができる。
本発明のこれら及び更に別の目的は、セルラーネットワークの通常のセキュリティ手順を外部からトリガーすることにより達成される。
【００２９】
移動ステーションとのセキュリティ手順を実行するための本発明の方法であって、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが移動ステーションと通信し、そしてハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムがセルラーネットワークと通信する方法は、このような方法に関する独立請求項の特徴部分に記載したことを特徴とする。
本発明によるハイブリッド型テレコミュニケーションシステムの要素は、このような要素に関する独立請求項の特徴部分に記載したことを特徴とする。
本発明によるセルラーネットワークの要素は、このような要素に関する独立請求項の特徴部分に記載したことを特徴とする。
【００３０】
本発明による方法においては、移動ステーションがハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを経て他のターミナルと通信する。ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、移動電話がテレコミュニケーションシステムを経てコール又は接続を行えるようにする手段、即ち少なくとも１つのセルラーサブシステムを有する。
本発明による方法においては、セキュリティ手順を実行する必要があるときに、セルラーネットワークの通常のセキュリティ手順が外部からトリガーされ、そしてそのセキュリティ手順に関連したデータ又はメッセージがセルラーネットワークと移動ステーションとの間でハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを経て転送される。セルラーネットワークは、そのトリガー要求を受け取ると、要求されたセキュリティ手順を実行する。現在、セキュリティ手順をいつ実行すべきかを判断できるのは、セルラーネットワークだけであり、従って、この方法を実施するには、あるセルラーネットワーク要素を僅かに変更するだけでよい。
【００３１】
セキュリティ手順は、認証と、暗号キーの発生及び交換とを含む。あるセルラーネットワーク、例えば、ＧＳＭでは、同じ手順でこれら両方のオペレーションが行われる。しかし、これら手順を独立して実行できるセルラーネットワークでは、いずれかの手順を要求することができる。
本発明は、セキュリティオペレーションの必要性に関する判断をいかに行うか又は誰が判断を行うかに留まるものではない。例えば、新たな暗号キーを要求するのが移動ステーションでもよい。又は、移動ステーションを認証する必要があるかどうかをハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが判断してもよく、そしてそれがトリガー要求をセルラーネットワークに送信する。
【００３２】
ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが移動ステーションの認識を知らない場合には、先ず、移動ステーションに、ある認識コードを問合せし、次いで、セルラーネットワークに、その特定の移動ステーションを認証するように求めねばならない。別のオプションは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが元のトリガー要求を移動ステーションへ送信することである。この移動ステーションは、元のトリガー要求を受信した後、その認識コードを含む認証トリガー要求を送信するように変更される。この第２のオプションは、移動ステーションに対する変更を必要とし、従って、移動ステーションの認識を求める方法がある場合には、第１のオプションの方が実現し易い。
【００３３】
本発明による方法は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステム又はセルラーネットワークにおけるネットワーク要素に僅かな変更しか必要とせず、従って、経済的で且つ容易に実施できる。セキュリティ手順の初期化要求は、必要に応じた頻度でセルラーネットワークに送信することができる。これは、エアインターフェイスにおけるセキュリティレベルを危険に陥れることなく、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを使用できるようにする。
【００３４】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
公知技術については、図１及び２を参照して既に説明した。
図３は、本発明の第１の好ましい実施形態のフローチャートである。この方法３００において、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、移動ステーションとのセキュリティ手順を実行するための判断を行う。セルラーネットワークが、実際に、セキュリティ手順を実行する。
ステップ３０１において、移動ステーションとテレコミュニケーションシステムとの間の通常の通信が実行される。これらの通信は、通常、移動ステーションと、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに属するＢＴＳとの間で標準的なエアインターフェイスを経て取り扱われる。通常、ステップ３０１における通信は、コール初期化に関連した通信であるが、他の形式の通信も使用できる。
【００３５】
ステップ３０２において、移動ステーションとのセキュリティ手順を実行するための判断がなされる。この判断は、種々のパラメータに基づいて行うことができる。セキュリティ手順を実行することは、例えば、各コール初期化手順に関連した自動的な判断であってもよいし、或いは規則的な間隔で周期的に行うこともできる。特に、通常のセルラーネットワークからハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムへのハンドオーバーの後に、認証の必要性が生じる。この判断は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムによって行うこともできるし、又は移動ステーション自体によって行うこともできる。
【００３６】
ステップ３０３において、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、移動ステーションの関連認識をセルラーネットワークに知らせるためにセキュリティ手順を実行することが必要かどうか判断する。この判断は、どのセキュリティ手順が実行されるかそしてセルラーネットワークにおいてその手順がいかに実施されるかに依存する。例えば、他の当事者の認識を知らずに、他の当事者のアドレスが充分であるかのように、暗号キーを発生することができる。この場合、認識は、その後の段階で認証されねばならない。例えば、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが移動ステーションのＨ．３２３名を知っていることは、セルラーネットワークとのあるセキュリティ手順を実行するのに充分であると考えられる。
【００３７】
移動ステーションの認識を知る必要がある場合には、ステップ３０４において、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、その認識を既に知っているかどうかチェックする。もしそれを知らない場合には、ステップ３０５において移動ステーションにそれ自身を識別するように求める。その後、移動ステーションが応答するのを待機する（ステップ３０６）。移動ステーションが応答の送信を拒絶すると、移動ステーションとハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムとの間の通信を終了することができる。ステップ３０７では、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、トリガー要求をセルラーネットワークに送信する。このトリガー要求は、どのセキュリティ手順が必要とされるかを指示し、そしておそらく、その手順に含まれる移動ステーションの認識を指示する。要求されたセキュリティ手順は、例えば、メッセージにおける適当なパラメータ値により指示することができる。ステップ３０３から、移動ステーションの認識が必要とされない場合、又はステップ３０４から、認識が既に分かっている場合には、フローチャートがステップ３０７へと移行する。
【００３８】
トリガーメッセージは、ステップ３０８において、適当なインターフェイスを経てセルラーネットワークへ送信される。その後に、セルラーネットワークは、トリガーメッセージを受け取り（ステップ３０９）、そして移動ステーションとの要求されたセキュリティ手順を実行する（ステップ３１０）。セキュリティ手順が実行された後に、手順の結果が、ステップ３１１において、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに得られる。その結果、例えば、成功裡な認証又は新たな暗号キーを確認することができる。
ＧＳＭ及びＨ．３２３規格を使用するＲＣＰシステムは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションネットワークの一例として使用され、そしてＧＳＭネットワークは、本発明の第３の好ましい実施形態を説明するときにセルラーシステムの一例として使用される。これらの例は、好ましい実施形態の例を明確にするために選択されたもので、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００３９】
図４は、本発明の第２の好ましい実施形態のフローチャートである。図４に示す方法４００は、ＲＣＰシステムにおいて移動ステーションを認証しそして新たな暗号キーを発生するために使用することができる。ＧＳＭネットワークでは、同じ手順でこれら両方の機能をとり行う。
ステップ４０１では、移動ステーションとＲＣＰシステムとの間で通常の通信が実行される。これら通信は、通常、移動ステーションとＢＴＳとの間で標準的なエアインターフェイスを経て取り扱われる。通常、ステップ４０１の通信は、コール初期化に関連した通信であるが、いかなる他の形式の通信も使用できる。
【００４０】
ステップ４０２では、ＲＣＰシステムは、移動ステーションを認証するか又は新たな暗号キーを発生するための判断を行う。ステップ４０３では、ＲＣＰシステムは、移動ステーションの認識、実際には、移動加入者の認識を知っているかどうかチェックする。実際には、これは、ＧＳＭ加入者の一時的移動加入者識別子（ＴＭＳＩ）又は国際移動加入者識別子（ＩＭＳＩ）コードを意味する。従来の機密キー暗号化を使用するＧＳＭセキュリティ手順を実行するために、移動ステーションに関連したＴＭＳＩ又はＩＭＳＩを知ることが必要となる。
ＲＣＰシステムが移動ステーションの認識を知らない場合には、先ずそれに尋ねる（図４のステップ４０４）。これは、例えば、図４に示されたＩＤＥＮＴＩＴＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージで行うことができる。このメッセージは、通常、ＧＳＭネットワークでは、移動ステーションの認証が失敗した後にＭＳＣにより送信される。認証が失敗となる１つの理由は、ＶＬＲからの認証を得るためにＭＳＣが使用したＴＭＳＩコードが正しいものでなかったことであり、ＭＳＣは、移動ステーションに、そのＩＭＳＩコードを与えるように求める。これは、ＨＬＲから正しい認証情報をフェッチするために必要とされる。移動ステーションは、例えば、ＩＤＥＮＴＩＴＹ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージで認識要求に応答する（図４のステップ４０５）。
【００４１】
移動ステーションの認識又は実際には移動加入者の認識が分かると、ＲＣＰシステムは、ステップ４０６において、セルラーネットワークにトリガーメッセージを送信する。このメッセージは、ステップ４０７において、適当なインターフェイスを経てＧＳＭネットワークに通信される。ＭＳＣが移動ステーションを認証する担当である場合には、認証要求がＭＡＰインターフェイスを経て送信される。トリガーメッセージは、例えば、移動管理メッセージである。特に、これは、移動ステーションによりセルラーネットワークに通常送信されるＣＭ＿ＳＥＲＶＩＣＥ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージである。その名前が例えば「Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｎｅｅｄｅｄ（認証必要）」である新たな値が、送信された移動管理メッセージのパラメータに指定される。ＣＭ＿ＳＥＲＶＩＣＥ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージにおいて、このパラメータは、例えば、ＣＭ＿ＳＥＲＶＩＣＥ＿ＴＹＰＥパラメータである。ＣＭ＿ＳＥＲＶＩＣＥ＿ＲＥＱＵＥＳＴは、ＭＡＰインターフェイスを経てＭＳＣに送信される。
【００４２】
セルラーネットワーク側では、認証を実行する部分は、新たなパラメータの意味を理解しなければならない。特別なパラメータ値のみがメッセージ仕様に追加される場合には、メッセージのフォーマットが変化しない。それ故、メッセージを中継するネットワーク要素は、変更を必要としてはならない。
ＣＭ＿ＳＥＲＶＩＣＥ＿ＲＥＱＵＥＳＴメッセージは、移動電話の認識コードを含む。このメッセージは、通常、移動電話自体によって送信され、そしてこれらのケースでは、必要な認識情報を満たすことができる。ＲＣＰシステムがこのメッセージでセルラーネットワークの認証手順をトリガーするときには、移動ステーションの認識コードを満たさねばならない。
【００４３】
ステップ４０８では、セルラーネットワークは、認証要求を受け取り、そしてステップ４０９では、認証を実行する。ＧＳＭネットワークでは、移動ステーションの認証に含まれそして認証トリプレットを送信するようにＨＬＲに要求するのは、通常、ＭＳＣである。この認証トリプレットは、ランダム番号ＲＡＮＤを含み、ＨＬＲは、これを移動加入者機密キーＫｉと一緒に使用して、認証応答ＳＲＥＳ及び新たな暗号キーＫｃを計算する。認証手順の間に、移動ステーションは、ＳＲＥＳも計算し、これを照合のためにＭＳＣへ送信する。
ステップ４１０では、ＲＣＰシステムは、認証の結果にアクセスすることができる。新たな認証トリプレットがＧＳＭネットワークからＩＬＲへフェッチされる。ＧＳＭ認証手順の一部分として、移動ステーションは、キーＫｃを発生し、そして既知のＧＳＭ手順により、ＢＴＳ及び移動ステーションは、ステップ４１０が終了した後に、新たなキーを同期したやり方で使用する。
【００４４】
図５は、本発明により移動ステーション１４０に関連したセキュリティ手順をトリガーするためのシステム５１１を含むネットワーク要素５１０を備えたＲＣＰシステム２００を示す概略図である。例えば、ゲートキーパー２０３は、セキュリティ手順をトリガーするためのシステム５１１を含むことができる。このシステム５１１は、例えば、ＳＳＣ又はＢＴＳにおいて実施することもできる。
又、図５は、本発明によりセキュリティ手順を実行するためのシステム５０１を含むネットワーク要素５００を備えたセルラーテレコミュニケーションネットワーク１３０も示している。ネットワーク要素５００は、例えば、セルラーネットワーク内の移動交換センターである。通信がＲＣＰシステム２００から移動ステーション１４０及びセルラーネットワーク１３０へ取り扱われるときに通る標準的なＧＳＭインターフェイス２４１、２４２及び２４４も、図５に示されている。
【００４５】
図５において、ＲＣＰネットワーク要素５１０におけるシステム５１１は、例えば、図１に示すＬＡＮ１０９ａを使用して、ＲＣＰシステム２００の他の部分と通信するためのＩ／Ｏポート５１２を有する。メモリ５１４にセーブされたプログラムを使用するプロセッサ５１３は、セキュリティ手順要求を制御するのに使用される。この要求は、例えば、コールが初期化されるたびに送信することもできるし、又は規則的な間隔で周期的に送信することもできる。
セキュリティ手順が必要とされるときには、メモリ５１４に記憶されたプログラムにより制御されるプロセッサ５１３は、Ｉ／Ｏポート５１２を使用してＲＣＰシステム２００へセキュリティ手順のトリガー信号を送信する。本発明の第４の好ましい実施形態では、このトリガー信号は、あるパラメータに新たな値が与えられた通常の移動管理メッセージである。トリガー信号は、既知の方法及び手段を使用して、適当なインターフェイス２４１、２４２を経てセルラーテレコミュニケーションネットワーク１３０へと取り扱われる。
【００４６】
セルラーネットワーク１３０では、トリガー信号は、セキュリティ手順を制御する要素によって受信されるのが好ましい。ＧＳＭシステムでは、この要素は、通常、ＭＳＣである。要素５００は、セキュリティ手順を初期化するためのシステム５０１を備えている。トリガー信号は、Ｉ／Ｏポート５０２によって受信され、そしてメモリ５０４に記憶されたプログラムにより制御されるプロセッサ５０３により検出される。トリガー信号が検出されたときには、トリガー信号に示された通常のセキュリティ手順が初期化され、そしてそれ自体知られた手段及び方法を使用してセキュリティ手順を制御するネットワーク要素５００により実行される。
【００４７】
ベースステーションコントローラのような所与の機能的エンティティの名前は、異なるテレコミュニケーションシステムの文脈においてしばしば異なる。例えば、ユニバーサル移動テレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）では、ベースステーションコントローラ（ＢＳＣ）に対応する機能的エンティティは、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）である。それ故、本明細書において種々の機能的エンティティを表わすのに使用される特定の用語は、ＧＳＭ及びＲＣＰシステムに基づく例に過ぎず、本発明による方法又はネットワーク要素を何ら限定するものではない。
【００４８】
特に、ＵＭＴＳ及びＵＭＴＳネットワーク要素は、将来のハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに使用することができ、そして本発明による方法及びネットワーク要素は、ＵＭＴＳ及びＵＭＴＳネットワーク要素を使用して実施される。
Ｈ．３２３規格及びＩＰネットワークの組合せは、非セルラー電話ネットワークの一例として使用された。それらは、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの非セルラー部分に使用できる方法及び技術を限定するものではない。従って、本発明による方法及びネットワーク要素は、Ｈ．３２３規格又はＩＰ技術を使用する方法又はネットワーク要素に限定されるものではない。
【００４９】
ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、ここでは、セルラーネットワーク技術と、セルラーでも従来の固定電話技術でもない技術とを組合せるテレコミュニケーションシステムの一例として説明した。又、ここでは、このようなテレコミュニケーションシステムをセルラーサブシステム及び非セルラーサブシステムに分割することを使用して、システムをより明確に説明した。これは、本発明による方法及びネットワーク要素が使用されるシステムを、ここに述べた全ての個別のサブシステムを有するシステムに限定するものではない。
以上の説明から、当業者であれば、本発明の範囲内で種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。本発明の好ましい実施形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲で規定された本発明の範囲内で多数の変更や修正がなされ得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの概略図である。
【図２】 ＲＣＰシステムの概略図である。
【図３】 本発明による方法の第１の好ましい実施形態を示すフローチャートである。
【図４】 本発明による方法の第２の好ましい実施形態を示すフローチャートである。
【図５】 本発明による要素及び構成体の概略図である。
Claims (24)
- セルラーネットワークによって行われるべき移動ステーションとのセキュリティ手順を外部的にトリガーする方法(300)であって、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが移動ステーションと通信し(301)、そしてハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが上記セルラーネットワークと通信する(308)ような方法において、
上記セルラーネットワークのセキュリティ手順をトリガーする判断が該セルラーネットワークに機能的に接続される外部要素によってなされた(302)後に、該セルラーネットワークへセキュリティ手順トリガーメッセージを送信し(308)、そして
上記セキュリティ手順に関連したデータを上記セルラーネットワークと上記移動ステーションとの間で上記ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを経て転送する、
という段階を備えたことを特徴とする方法(300)。 - 移動ステーションとのセキュリティ手順を実行する方法(300)であって、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムが移動ステーションと通信し(301)、そして上記ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムがセルラーネットワークと通信する(308)ような方法において、
上記セルラーネットワークに機能的に接続される外部要素によってなされる、該セルラーネットワークのセキュリティ手順をトリガーする判断に基づいて、該セルラーネットワークにおいてセキュリティ手順トリガーメッセージを受信し(309)、
上記移動ステーションとのセキュリティ手順を上記セルラーネットワークにより実行し(310)、そして
上記セキュリティ手順に関連したデータを上記セルラーネットワークと上記移動ステーションとの間で上記ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムを経て転送する、
という段階を備えたことを特徴とする方法(300)。 - セキュリティ手順のトリガーについての判断をハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムにおいて行い(302)、そして
セルラーネットワークのセキュリティ手順をハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムによりトリガーする、
という段階を含む請求項１に記載の方法(300)。 - 上記セキュリティ手順は、セルラーサブシステムをハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに接続するゲートウェイ要素(202)によりトリガーされる請求項３に記載の方法(300)。
- 上記セキュリティ手順は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに属するゲートキーパー(203)によってトリガーされる請求項３に記載の方法(300)。
- 上記セキュリティ手順は、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに属するベーストランシーバステーション(201)によりトリガーされる請求項３に記載の方法(300)。
- 移動ステーションの認識が、ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムにより要求される(305)請求項３に記載の方法(300)。
- 上記セキュリティ手順のトリガーに関する上記判断が、上記移動ステーションによってなされ(302)、そしてセルラーネットワークのセキュリティ手順が上記移動ステーションによりトリガーされる請求項１又は２に記載の方法(300)。
- 上記セキュリティ手順は、適当なインターフェイスを経てセルラーネットワークへトリガーメッセージを送信する(307,308)ことによりトリガーされる請求項１又は２に記載の方法(300)。
- 上記セキュリティ手順は、要求されたセキュリティ手順の指示を有する移動管理メッセージを送信する(406,407)ことによりトリガーされる請求項９に記載の方法(300)。
- ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの非セルラーサブシステムの一部分は、インターネットプロトコルネットワーク及びＨ．３２３規格を使用して実現される請求項１又は２に記載の方法(300)。
- セルラーネットワークに機能的に接続されるハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステム(100,200)の要素(510)であって、上記ハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムは、移動ステーション(140)と通信するための手段(105,201)と、上記セルラーネットワーク(130)と通信するための手段(125,206,207)とを有しているような要素(510)において、セキュリティ手順をトリガーする判断をなし且つセキュリティ手順トリガーメッセージを生成して上記セルラーネットワーク(130)へ送信する手段(512,513,514)を有する構成体(511)を備えたことを特徴とする要素(510)。
- 上記トリガーメッセージは、要求されたセキュリティ手順の指示を有する移動管理メッセージである請求項１２に記載の要素(510)。
- 上記要素は、ベーストランシーバステーション(201)である請求項１２に記載の要素(510)。
- 上記要素は、セルラーサブシステムをハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムに接続するゲートウェイ(202)である請求項１２に記載の要素(510)。
- 上記要素は、ゲートキーパー(203)である請求項１２に記載の要素(510)。
- 上記セルラーネットワーク(130)は、ＧＳＭネットワークであり、そしてハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの非セルラーサブシステムの少なくとも一部分がパケットベースのネットワークである請求項１２に記載の要素。
- 上記セルラーネットワーク(130)は、ＵＭＴＳネットワークであり、そしてハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの非セルラーサブシステムの少なくとも一部分がパケットベースのネットワークである請求項１２に記載の要素。
- 移動ステーション(140)とのセキュリティ手順を実行するための手段を有するセルラーネットワーク(130)の要素(500)において、該セルラーネットワークの要素は、更に、上記セルラーネットワークに機能的に接続されるハイブリッド型セルラーテレコミュニケーションシステムの要素 (510)によるセキュリティ手順トリガーメッセージを受信するための手段(502,503,504)を備え、そして該セルラーネットワークの要素は、上記セキュリティ手順トリガーメッセージを検出したときにセキュリティ手順を実行するように構成されたことを特徴とする要素(500)。
- 上記要素(500)は、受信したトリガーメッセージに基づいてセキュリティ手順を初期化するための手段(502,503,504)を有する請求項１９に記載の要素(500)。
- 上記トリガーメッセージは、要求されたセキュリティ手順の指示に対して適切なパラメータ値が割り当てられる移動管理メッセージである請求項１９に記載の要素(500)。
- 上記要素は、移動交換センターである請求項１９に記載の要素(500)。
- 上記要素は、ＧＳＭネットワークの要素である請求項１９に記載の要素(500)。
- 上記要素は、ＵＭＴＳネットワークの要素である請求項１９に記載の要素(500)。
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