WO2018029952A1 - ビーム及びセキュリティ強化に関連する装置、方法、システム、プログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an apparatus, a method, a system, a program, and a recording medium related to beam and security enhancement.
- Patent Documents 1 to 3 disclose techniques related to beam forming.
- Patent Documents 4 and 5 disclose techniques related to dual connectivity.
- a parameter for generating a security key (secret key) for wireless communication between a base station and a terminal device changes every time the cell of the terminal device changes.
- a physical cell ID (PCI) is used as a parameter for generating the security key.
- the base station can communicate with a terminal device far away from the base station, and the time during which the cell of the terminal device does not change can be long. Therefore, the frequency with which the parameter for generating the security key (secret key) changes is low, and as a result, it can be relatively easy to decrypt the security key. That is, the security level can be lowered.
- An object of the present invention is to make it possible to enhance security when beamforming is used.
- a first apparatus of the present invention generates a security key for wireless communication between a base station and a terminal device based on an information acquisition unit that acquires information on beam selection and the information on the beam selection.
- a key generation unit generates a security key for wireless communication between a base station and a terminal device based on an information acquisition unit that acquires information on beam selection and the information on the beam selection.
- the second apparatus of the present invention includes a key generation unit that generates a security key for wireless communication with a base station based on information related to beam selection, and a wireless communication with the base station using the security key.
- a communication processing unit for performing communication for performing communication.
- a third device of the present invention uses a security key for wireless communication with a terminal device, the information acquisition unit for acquiring the security key generated based on information related to beam selection, and the security key And a first communication processing unit that performs wireless communication with the terminal device.
- the first method of the present invention obtains information related to beam selection, and generates a security key for wireless communication between a base station and a terminal device based on the information related to the beam selection. ,including.
- a security key for wireless communication with a base station is generated based on information related to beam selection, and wireless communication with the base station is performed using the security key. Performing.
- a third method of the present invention is a security key for wireless communication with a terminal device, wherein the security key generated based on information related to beam selection is acquired, and the security key is used. And performing wireless communication with the terminal device.
- the system of the present invention includes a base station and a terminal device.
- the base station generates a security key for wireless communication with the terminal device based on information regarding beam selection.
- the terminal device generates a security key for wireless communication with the base station based on the information regarding the beam selection, and performs the wireless communication with the base station using the security key.
- the first program of the present invention obtains information related to beam selection, and generates a security key for wireless communication between a base station and a terminal device based on the information related to the beam selection. Is a program for causing a processor to execute.
- a second program of the present invention generates a security key for wireless communication with a base station based on information relating to beam selection, and uses the security key to perform wireless communication with the base station.
- This is a program for causing a processor to execute.
- a third program of the present invention is a security key for wireless communication with a terminal device, wherein the security key generated based on information related to beam selection is acquired, and the security key is used.
- the first recording medium of the present invention acquires information related to beam selection and generates a security key for wireless communication between a base station and a terminal device based on the information related to the beam selection.
- the second recording medium of the present invention generates a security key for wireless communication with a base station based on information related to beam selection, and wireless communication with the base station using the security key. It is a non-transitory recording medium readable by a computer that records a program for causing a processor to execute.
- a third recording medium of the present invention is a security key for wireless communication with a terminal device, and obtains the security key generated based on information related to beam selection, and uses the security key.
- the computer-readable non-transitory recording medium stores a program for causing a processor to execute wireless communication with the terminal device.
- security when beamforming is used can be enhanced.
- another effect may be show
- FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an architecture of a 3GPP LTE mobile communication system; It is explanatory drawing for demonstrating the architecture of dual connectivity. It is explanatory drawing for demonstrating the connection of the control plane in dual connectivity. It is explanatory drawing for demonstrating the 1st example (example of a SCG bearer) of the connection of a user plane in dual connectivity. It is explanatory drawing for demonstrating the 2nd example (example of a split bearer) of the connection of a user plane in dual connectivity. It is explanatory drawing for demonstrating the protocol process in the case of a SCG bearer. It is explanatory drawing for demonstrating the protocol process in the case of a split bearer.
- FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the architecture of a 3GPP (Third Generation Partnership Project) LTE mobile communication system.
- the mobile system includes an E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) that is a radio access network (RAN) and an EPC (Evolved Packet Core) that is a core network.
- E-UTRAN includes eNB (evolved Node B) which is a base station
- EPC includes a plurality of core network nodes (for example, MME (Mobility Management Node) and S-GW (Serving Gateway)).
- This architecture aims to shorten the transmission time of the control plane (control plane: C-plane) and user plane (user plane: U-plane), and to build a system that can realize high-throughput data transfer. .
- the beam forming technique is different from the diffusion type radiation in a wide cell, and can narrow the transmission area of a certain frequency and can follow the communicating terminal. Narrowing the transmission area in this way can reduce interference with surroundings. Therefore, as long as the transmission power of the terminal allows, the base station can communicate with a terminal far from the base station.
- Dual Connectivity In 3GPP Release 12, Dual Connectivity (DC) was established. As shown in FIG. 2, in dual connectivity, UE (User Equipment) can communicate with both MeNB (Master evolved Node B) and SeNB (Secondary evolved Node B).
- MeNB Master evolved Node B
- SeNB Secondary evolved Node B
- the UE performs communication between the MeNB and a control plane (C-plane).
- the UE does not perform control plane communication with the SeNB.
- FIG. 4 shows an example of a SCG (Secondary Cell Group) bearer.
- the SeNB receives data for the UE from the S-GW and transmits data for the UE to the S-GW.
- FIG. 5 shows an example of a split bearer.
- the SeNB receives data for the UE from the MeNB. That is, data transmitted from the SeNB to the UE passes through the MeNB.
- FIG. 6 shows protocol processing in the case of an SCG bearer
- FIG. 7 shows protocol processing in the case of a split bearer.
- PDCP Protocol Data Convergence Protocol
- RLC Radio Link Control
- MAC Medium Access Control
- FIG. 7 in the case of a split bearer, the PDCP process is performed only by the MeNB, and the SeNB performs RLC and MAC processes.
- control plane communication may be performed with wide MeNB coverage
- user plane communication may be performed with SeNB beam forming. According to such a communication mode, a large amount of traffic can be communicated between the radio access network (RAN) and the UE.
- RAN radio access network
- the MeNB cell is not switched so much, and the SeNB beam is switched with high frequency.
- a parameter for generating a security key (secret key) for wireless communication between a base station and a terminal device changes every time the cell of the terminal device changes.
- a physical cell ID (PCI) is used as a parameter for generating the security key.
- PCI physical cell ID
- the base station can communicate with a terminal device far away from the base station, and the time during which the cell of the terminal device does not change can be long. Therefore, the frequency with which the parameter for generating the security key (secret key) changes is low, and as a result, it can be relatively easy to decrypt the security key. That is, the security level can be lowered.
- the base station performs the radio communication based on information (for example, a beam ID or a beam counter) related to beam selection for radio communication with the terminal device.
- information for example, a beam ID or a beam counter
- FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of a schematic configuration of the system 1 according to the first embodiment.
- the system 1 includes a base station 100, a terminal device 200, and a core network node 300.
- the system 1 is a system compliant with the standard of 3GPP (Third Generation Partnership Project). More specifically, the system 1 may be a system compliant with LTE / LTE-Advanced, or may be a system compliant with the fifth generation (5G) standard. Of course, the system 1 is not limited to these examples.
- Base station 100 The base station 100 performs wireless communication with a terminal device located in the cell 10 (or the coverage area 10).
- the base station 100 communicates with the core network node 300 via the interface 31 (for example, S1 interface).
- the interface 31 for example, S1 interface
- the base station 100 is a node that performs wireless communication with a terminal device, in other words, a node of a radio access network (RAN).
- the base station 100 may be an eNB (evolved Node B), an H-eNB (Home evolved Node B), or a gNB (generation Node B) in 5G.
- the base station 100 may include a plurality of units (or a plurality of nodes).
- the plurality of units (or nodes) include a first unit (or first node) that performs processing of an upper protocol layer and a second unit (or second node) that performs processing of a lower protocol layer. May be included.
- the first unit may be referred to as a center / central unit (CU), and the second unit may be a distributed unit (DU), a radio unit (RU), It may be called a remote unit (RU) or an access unit (AU).
- the first unit may be referred to as a digital unit (DU)
- the second unit may be referred to as a radio unit (RU) or a remote unit (RU).
- the DU Digital Unit
- the RU may be an RRH (Remote Radio Head) or an RRU (Remote Radio Unit).
- the names of the first unit (or first node) and the second unit (or second node) are not limited to this example.
- the base station 100 may be a single unit (or a single node).
- the base station 100 may be one of the plurality of units (for example, one of the first unit and the second unit), and the other unit ( For example, it may be connected to the other of the first unit and the second unit.
- Terminal device 200 The terminal device 200 performs wireless communication with the base station.
- the terminal device 200 performs wireless communication with the base station 100 when located in the cell 10.
- the terminal device 200 is a UE (User Equipment).
- the core network node 300 is a control node in the core network.
- the core network node 300 is an MME (Mobility Management Node).
- the core network node 300 may be a 5G control node.
- the core network node 300 communicates with the base station 100 via the interface 31 (for example, S1 interface).
- the interface 31 for example, S1 interface
- FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the base station 100 according to the first embodiment.
- the base station 100 includes a wireless communication unit 110, a network communication unit 120, a storage unit 130, and a processing unit 140.
- the wireless communication unit 110 transmits and receives signals wirelessly.
- the wireless communication unit 110 receives a signal from the terminal device and transmits a signal to the terminal device.
- Network communication unit 120 The network communication unit 120 receives a signal from the network and transmits the signal to the network.
- Storage unit 130 The storage unit 130 temporarily or permanently stores programs and parameters for the operation of the base station 100 and various data.
- the processing unit 140 provides various functions of the base station 100.
- the processing unit 140 includes a first communication processing unit 141, a second communication processing unit 143, an information acquisition unit 145, and a key generation unit 147.
- the processing unit 140 may further include other components other than these components. That is, the processing unit 140 can perform operations other than the operations of these components. Specific operations of the first communication processing unit 141, the second communication processing unit 143, the information acquisition unit 145, and the key generation unit 147 will be described in detail later.
- the processing unit 140 (first communication processing unit 141) communicates with a terminal device (for example, the terminal device 200) via the wireless communication unit 110.
- the processing unit 140 (second communication processing unit 143) communicates with another network node (for example, the core network node 300) via the network communication unit 120.
- the wireless communication unit 110 may be mounted with an antenna and a radio frequency (RF) circuit, and the antenna may be a directional antenna.
- the network communication unit 120 may be implemented by a network adapter or a network interface card.
- the storage unit 130 may be implemented by a memory (for example, a nonvolatile memory and / or a volatile memory) and / or a hard disk.
- the processing unit 140 may be implemented by a baseband (BB) processor and / or another processor.
- the first communication processing unit 141, the second communication processing unit 143, the information acquisition unit 145, and the key generation unit 147 may be implemented by the same processor, or may be separately implemented by different processors.
- the memory (storage unit 130) may be included in such a processor (chip).
- the base station 100 may include a memory that stores a program and one or more processors that can execute the program.
- the one or more processors are configured to operate the processing unit 140 (first communication processing unit 141, Operation of the second communication processing unit 143, the information acquisition unit 145, and / or the key generation unit 147) may be performed.
- the program causes the one or more processors to execute the operation of the processing unit 140 (the operation of the first communication processing unit 141, the second communication processing unit 143, the information acquisition unit 145, and / or the key generation unit 147). It may be a program.
- FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the terminal device 200 according to the first embodiment.
- the terminal device 200 includes a wireless communication unit 210, a storage unit 220, and a processing unit 230.
- the wireless communication unit 210 transmits and receives signals wirelessly. For example, the wireless communication unit 210 receives a signal from the base station and transmits a signal to the base station.
- Storage unit 220 The storage unit 220 temporarily or permanently stores programs and parameters for operation of the terminal device 200 and various data.
- Processing unit 230 provides various functions of the terminal device 200.
- the processing unit 230 includes a communication processing unit 231, an information acquisition unit 233, and a key generation unit 235.
- the processing unit 230 may further include other components other than these components. That is, the processing unit 230 can perform operations other than the operations of these components. Specific operations of the communication processing unit 231, the information acquisition unit 233, and the key generation unit 235 will be described in detail later.
- the processing unit 230 communicates with a base station (for example, the base station 100) via the wireless communication unit 210.
- the wireless communication unit 210 may be implemented by an antenna, a high frequency (RF) circuit, or the like.
- the storage unit 220 may be implemented by a memory (for example, a nonvolatile memory and / or a volatile memory) and / or a hard disk.
- the processing unit 230 may be implemented by a baseband (BB) processor and / or another processor.
- the communication processing unit 231, the information acquisition unit 233, and the key generation unit 235 may be implemented by the same processor, or may be separately implemented by different processors.
- the memory (storage unit 220) may be included in such a processor (chip).
- the terminal device 200 may include a memory that stores a program and one or more processors that can execute the program, and the one or more processors operate the processing unit 230 (communication processing unit 231, information acquisition). Operation of the unit 233 and / or the key generation unit 235).
- the program may be a program for causing the one or more processors to execute the operation of the processing unit 230 (the operation of the communication processing unit 231, the information acquisition unit 233, and / or the key generation unit 235).
- FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the core network node 300 according to the first embodiment.
- the core network node 300 includes a network communication unit 310, a storage unit 320, and a processing unit 330.
- Network communication unit 310 The network communication unit 310 receives a signal from the network and transmits the signal to the network.
- Storage unit 320 The storage unit 320 temporarily or permanently stores programs and parameters for operating the core network node 300 and various data.
- Processing unit 330 provides various functions of the core network node 300.
- the processing unit 330 includes a communication processing unit 331, an information acquisition unit 333, and a key generation unit 335.
- the processing unit 330 may further include other components other than these components. That is, the processing unit 330 can perform operations other than the operations of these components. Specific operations of the communication processing unit 331, the information acquisition unit 333, and the key generation unit 335 will be described in detail later.
- the processing unit 330 communicates with another network node (for example, the base station 100) via the network communication unit 310.
- the network communication unit 310 may be implemented by a network adapter or a network interface card.
- the storage unit 320 may be implemented by a memory (for example, a nonvolatile memory and / or a volatile memory) and / or a hard disk.
- the processing unit 330 may be implemented by a processor or the like.
- the communication processing unit 331, the information acquisition unit 333, and the key generation unit 335 may be implemented by the same processor, or may be separately implemented by different processors.
- the memory (storage unit 320) may be included in such a processor (chip).
- the core network node 300 may include a memory that stores a program and one or more processors that can execute the program.
- the one or more processors are configured to operate the communication unit 330 (communication processing unit 331, information The operation of the acquisition unit 333 and / or the key generation unit 335 may be performed.
- the program may be a program for causing the one or more processors to execute the operation of the processing unit 330 (the operation of the communication processing unit 331, the information acquisition unit 333, and / or the key generation unit 335).
- the base station 100 acquires information related to beam selection (hereinafter referred to as “beam selection related information”). Then, the base station 100 (key generation unit 147) generates a security key for wireless communication between the base station and the terminal device 200 based on the beam selection related information.
- the base station is the base station 100, and the wireless communication is wireless communication between the base station 100 and the terminal device 200. That is, the base station 100 (key generation unit 147) generates a security key for wireless communication between the base station 100 and the terminal device 200.
- the wireless communication includes downlink wireless communication and uplink wireless communication.
- the wireless communication may be only one of downlink wireless communication and uplink wireless communication.
- the beam selection is selection of a beam used for the wireless communication.
- the beam here is a directional beam.
- the base station 100 performs the beam selection. Specifically, for example, the base station 100 (first communication processing unit 141) receives measurement information about the base station 100 from the terminal device 200, and based on the measurement information, the base station 100, the terminal device 200, A beam (for example, an optimal beam) used for wireless communication between the two is selected.
- a beam for example, an optimal beam
- the measurement information is included in physical layer or MAC layer control information.
- the measurement information is CSI (Channel State Information) or similar information.
- the measurement information may be included in RRC layer control information.
- the measurement information may be included in a measurement report.
- the measurement information includes information such as downlink reception power and / or reception quality.
- the terminal device 200 may perform the beam selection. Specifically, the terminal device 200 (communication processing unit 231) selects a beam to be used for wireless communication between the base station 100 and the terminal device 200 based on the measurement result for the base station 100. May be.
- the base station 100 transmits a reference signal using beamforming. Specifically, for example, the base station 100 transmits a reference signal using each beam by using different radio resources for each beam. Alternatively, the base station 100 may transmit a beam-specific reference signal (for example, a reference signal including information for identifying the beam) with each beam. Thereby, the terminal device 200 can acquire the measurement result for each beam. Therefore, the base station 100 or the terminal device 200 can select an optimum beam based on the measurement result for each beam.
- a beam-specific reference signal for example, a reference signal including information for identifying the beam
- the base station 100 may transmit a reference signal without using beamforming, and the terminal device 200 may acquire a measurement result for each beam, for example, by multiplying the received signal by the weight of the beam. Also by this, the terminal device 200 can acquire the measurement result for each beam, and an optimal beam can be selected.
- Beam selection related information is a parameter that changes when a beam used for the wireless communication is selected. That is, the base station 100 (key generation unit 147) generates a security key for the wireless communication based on parameters that change when a beam used for the wireless communication is selected. The parameter may change each time the beam is selected.
- the beam selection related information includes identification information for identifying a beam used for the wireless communication (hereinafter referred to as “beam identification information”). ).
- the beam identification information is a beam ID or a beam index.
- the beam identification information may be a weight ID or a weight index of a weight for forming a beam.
- the beam identification information is not limited to these examples.
- the beam selection related information may be a counter (hereinafter referred to as “beam counter”) that is incremented when a beam used for the wireless communication is selected.
- the beam counter may be incremented each time the beam is selected.
- the beam counter may have a 16-bit length.
- the beam counter may be transmitted from the source base station to the target base station during handover and taken over.
- the beam counter may be included in a handover request (HANDOVER REQUEST) message transmitted from the source base station to the target base station.
- the beam counter may be returned to the initial value at the time of handover.
- the host key for generating the security key may be refreshed when the beam counter reaches the upper limit value.
- the connection for the wireless communication may be disconnected when the beam counter reaches the upper limit value.
- the beam selection related information is not limited to the beam identification information or the beam counter, but may be other parameters that change when a beam is selected.
- the beam selection related information may be a pseudo random number (with reproducibility) that changes when a beam is selected.
- the beam selection related information is not limited to parameters that change when a beam is selected, and may be other types of information related to the beam selection.
- the beam selection related information may be information indicating that the beam selection has been performed, or information that triggers the beam selection.
- the base station 100 key generation unit 147) may generate the security key in response to the acquisition of such information.
- the beam selection related information is transmitted to the terminal device 200, and the terminal device 200 (communication processing unit 231)
- the beam selection related information is received from an access network (RAN). That is, as with the base station 100, the terminal device 200 also acquires the beam selection related information.
- RAN access network
- the beam selection related information is included in the physical layer or MAC layer control information transmitted to the terminal apparatus 200. That is, the beam selection related information is transmitted in the control information.
- the terminal device 200 receives the control information.
- the control information is DCI (Downlink Control Information), MAC control element (MAC control element), or information corresponding to these. Thereby, for example, the terminal device 200 can quickly acquire the beam selection related information. Therefore, even if the beam changes dynamically, the terminal device 200 can cope with such a change of the beam.
- the beam selection related information is the beam identification information (identification information for identifying a beam used for the wireless communication), and the base station 100 performs the beam selection (the above-described information). (Selection of beam used for wireless communication).
- the base station 100 (first communication processing unit 141) generates the beam identification information in response to the beam selection, and the control information (physical layer or MAC layer control information) including the beam identification information. ) To the terminal device 200.
- the beam selection related information may be included in an RRC (Radio Resource Control) message. That is, the beam selection related information may be transmitted in an RRC message.
- the RRC message may be an RRC connection reconfiguration message.
- the beam selection related information is the beam identification information
- the base station 100 may perform the beam selection.
- the base station 100 (first communication processing unit 141) may generate the beam identification information in response to the beam selection and transmit an RRC message including the beam identification information to the terminal apparatus 200. .
- the beam selection related information may be the beam counter.
- the base station 100 first communication processing unit 1411 may transmit an RRC message including the beam counter (for example, initial value) to the terminal device 200.
- the RRC message may be an integrity-protected message so that the beam counter (eg, the initial value) is not tampered with by a third party.
- the RRC message may be an RRC connection reconfiguration message used after the security mode command procedure when the terminal device 200 changes from an idle state to a connected state.
- the beam selection related information may be transmitted from the terminal device 200. That is, the terminal device 200 (communication processing unit 231) may transmit the beam selection related information to the RAN. Thereby, the base station 100 (information acquisition unit 145) may acquire the beam selection related information.
- the beam selection related information may be included in physical layer or MAC layer control information transmitted from the terminal device 200. That is, the terminal device 200 (communication processing unit 231) may transmit the control information including the beam selection related information to the RAN.
- the control information may be UCI (Uplink Control Information), a MAC control element, or information corresponding to these.
- the base station 100 can quickly acquire the beam selection related information. Therefore, the beam can change dynamically.
- the beam selection related information may be the beam identification information (identification information for identifying a beam used for the wireless communication), and the terminal device 200 performs the beam selection ( The selection of the beam used for the wireless communication may be performed.
- the terminal device 200 (communication processing unit 231) generates the beam identification information in response to the beam selection, and transmits the control information (physical layer or MAC layer control information) including the beam identification information. You may transmit to the base station 100.
- the beam selection related information may be included in the RRC message. That is, the beam selection related information may be transmitted in an RRC message.
- the beam selection related information is the beam identification information
- the terminal device 200 may perform the beam selection.
- the terminal device 200 (communication processing unit 231) generates the beam identification information in response to the beam selection, and sends an RRC message (for example, a measurement report message) including the beam identification information. You may transmit to the base station 100.
- RRC message for example, a measurement report message
- the beam selection related information may be the beam counter.
- the terminal device 200 (communication processing unit 231) may transmit an RRC message including the beam counter (for example, initial value) to the base station 100.
- the beam selection related information is transmitted to the terminal device 200 or transmitted from the terminal device 200.
- the base station 100 and the terminal device 200 can acquire the beam selection related information and generate the same security key.
- the base station 100 (key generation unit 147) generates a security key for the wireless communication based on the beam selection related information.
- the base station 100 (key generation unit 147) generates the security key using the beam selection related information as an input.
- the base station 100 (key generation unit 147) generates the security key using another key as an input.
- the base station 100 may further use information other than the beam selection related information and the other keys as inputs.
- the security key is an encryption key for user plane encryption.
- the security key is K UPnc .
- the base station 100 (key generation unit 147) generates the security key further based on a higher-order key (base station key) of the security key.
- the upper key is K eNB .
- the upper key is provided by the core network node 300 (for example, MME) or by the source base station for handover to the base station 100 (target base station).
- the upper key is included in an initial context setup request message (INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST) message from the core network node 300 (for example, MME) or a handover request message (HANDOVER REQUEST) message from the source base station.
- IITIAL CONTEXT SETUP REQUEST initial context setup request message
- HANDOVER REQUEST handover request message
- FIG. 12 is an explanatory diagram for describing a first example of security key generation based on beam selection related information in the first embodiment.
- a user plane encryption key K UPenc is generated by KDF (Key Derivation Function) using K eNB , beam ID, UP-enc-alg, and Alg-ID as inputs.
- UP-enc-alg is information indicating a user plane encryption algorithm as an algorithm type
- Alg-ID is an algorithm ID (the same applies to other figures).
- KDF is an algorithm similar to the algorithm described in, for example, 3GPP TS33.401 V13.3.0 (Annex A A.7) and / or 3GPP TS33.220 V13.1.0 (Annex B).
- K UPenc is truncated, and for example, the length of K UPenc is changed from 256 bits to 128 bits. Specifically, the upper 128 bits of the 256 bits of K UPenc are extracted, and these 128 bits become the final K UPenc .
- the beam ID is used as an input of KDF, but a beam counter may be used as an input of KDF instead of the beam ID.
- beam selection related information other than the beam ID and the beam counter may be used as an input of the KDF.
- the base station 100 uses the encryption key for the control plane encryption (for example, K RRCenc ) and / or the control plane integrity protection based on the beam selection related information.
- Key eg, K RRCint
- the security key may be such a key.
- the security key may be a key used for key generation.
- the key generation may be generation of an encryption key for user plane encryption.
- the security key may be K eNB or K eNBbeam
- the encryption key may be K UPenc .
- the base station 100 may generate a new security key based further on the current security key.
- FIG. 13 is an explanatory diagram for describing a second example of generating a security key based on beam selection related information in the first embodiment.
- K eNBbeam is generated by KDF using the current K eNB and beam ID as inputs.
- KDF is an algorithm similar to the algorithm described in, for example, 3GPP TS33.220 V13.1.0 (Annex B). For example, after that, K eNBbeam becomes a new K eNB .
- K eNBbeam may exist as an independent key different from K eNB .
- FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining an example of key generation using a security key in the first embodiment.
- a user plane encryption key K UPenc is generated by KDF using K eNB , UP-enc-alg and Alg-ID as inputs.
- KDF is the same algorithm as described in, for example, 3GPP TS33.401 V13.3.0 (Annex A A.7) and / or 3GPP TS33.220 V13.1.0 (Annex B).
- K UPenc is truncated, and for example, the length of K UPenc is changed from 256 bits to 128 bits.
- K eNBbeam may be used as an input instead of K eNB .
- the beam ID is used as an input of KDF, but a beam counter may be used as an input of KDF instead of the beam ID.
- beam selection related information other than the beam ID and the beam counter may be used as an input of the KDF.
- the security key (for example, new K eNB or K eNBbeam independent of K eNB ) is an encryption key for control plane encryption (for example, K RRCenc ) and / or control plane integrity. It may also be used to generate a key for protection (eg, K RRCint ). In this case, the key generation may be such a key generation.
- the base station 100 (key generation unit 147) generates the security key based on the beam selection related information at the time of beam selection.
- the base station 100 (key generation unit 147) may generate the security key based on the beam selection related information every time a beam is selected.
- the base station 100 generates the security key based on the beam selection related information.
- security when beamforming is used can be enhanced. More specifically, for example, even if the cell or base station of the terminal device does not change for a long time due to beam forming, a new security key is generated when the beam is selected (when the beam changes) (security Since the key changes), it becomes more difficult to decrypt the security key. Therefore, security can be enhanced.
- the base station 100 (first communication processing unit 141) performs wireless communication with the terminal device 200 using the security key.
- the security key is an encryption key (for example, K UPenc ) for user plane encryption
- the base station 100 uses the encryption key.
- Wireless communication with the terminal device 200 is performed. More specifically, for example, the base station 100 (first communication processing unit 141) encrypts (cipher) the downlink data (for example, in the PDCP layer) using the encryption key (for example, K UPenc ). Then, the encrypted downlink data is transmitted to the terminal device 200.
- the base station 100 (first communication processing unit 141) uses the encryption key (for example, K UPenc ) to decrypt received uplink data (for example, in the PDCP layer).
- the security key may be a key (K eNB or K eNBbeam ) used to generate an encryption key (for example, K UPenc ) for user plane encryption.
- the (first communication processing unit 141) may perform wireless communication with the terminal device 200 using the key. More specifically, for example, the base station 100 (first communication processing unit 141) generates the encryption key (for example, K UPenc ) using the key (for example, K eNB or K eNBbeam ), and the encryption key Is used to perform wireless communication with the terminal device 200.
- K eNB or K eNBbeam the encryption key
- the subsequent description is the same as the above-described example.
- the base station 100 uses a beam for wireless communication with the terminal device 200 as shown in FIG. For example, as the terminal device 200 moves, a new beam is selected and a security key is generated. Then, the base station 100 performs wireless communication with the terminal device 200 using the beam and the security key.
- the wireless communication using the security key includes both downlink and uplink wireless communication, but the first embodiment is not limited to this example.
- the wireless communication using the security key may be wireless communication for only one of the downlink and the uplink.
- the terminal device 200 acquires the beam selection related information. Then, the terminal device 200 (key generation unit 235) generates a security key for wireless communication with the base station 100 based on the beam selection related information. The security key is the same as the security key generated by the base station 100. Thereafter, the terminal device 200 (communication processing unit 231) performs wireless communication with the base station 100 using the security key.
- the security key generation method is the same as the generation method in the base station 100.
- the terminal device 200 (key generation unit 235) itself generates a higher-order key (base station key) (for example, K eNB ).
- base station key for example, K eNB
- the terminal device 200 generates the upper key based on a key stored in a SIM (Subscriber Identity Module) card.
- SIM Subscriber Identity Module
- the security key is an encryption key (for example, K UPenc ) for user plane encryption
- the terminal device 200 (communication processing unit 231) ) Performs wireless communication with the base station 100 using the encryption key. More specifically, for example, the terminal device 200 (communication processing unit 231) uses the encryption key (for example, K UPenc ) to encrypt the uplink data (for example, in the PDCP layer) and encrypts it. The uplink data is transmitted to the base station 100. Further, for example, the terminal device 200 (communication processing unit 231) uses the encryption key (for example, K UPenc ) to decrypt the received downlink data (for example, in the PDCP layer).
- the security key may be a key (for example, K eNB or K eNBbeam ) used to generate an encryption key (for example, K UPenc ) for user plane encryption.
- 200 (communication processing unit 231) may perform wireless communication with the base station 100 using the key. More specifically, for example, the terminal device 200 (communication processing unit 231) generates the encryption key (for example, K UPenc ) using the key (for example, K eNB or K eNBbeam ), and uses the encryption key. Wireless communication with the base station 100 is performed.
- the subsequent description is the same as the above-described example.
- the terminal device 200 receives the beam selection related information from the RAN.
- the terminal device 200 may transmit the beam selection related information to the RAN.
- FIG. 16 is an explanatory diagram for describing a first example of a schematic flow of a process according to the first embodiment.
- the beam selection related information is beam identification information.
- the terminal device 200 transmits measurement information about the base station 100 to the base station 100, and the base station 100 receives the measurement information (S1001).
- the base station 100 selects a beam to be used for wireless communication between the base station 100 and the terminal device 200 based on the measurement information (S1003). For example, the base station 100 generates beam identification information for identifying the beam.
- the base station 100 transmits the beam identification information to the terminal device 200 (S1005).
- the base station 100 transmits physical layer or MAC layer control information to the terminal device 200, and the control information includes the beam identification information.
- the terminal device 200 receives the control information (the beam identification information) and transmits an acknowledgment (ACK) to the base station 100 (S1007).
- the terminal device 200 transmits control information of the physical layer or the MAC layer to the base station 100, and the control information includes the confirmation response (ACK).
- the base station 100 acquires the beam identification information, and generates a security key for wireless communication with the terminal device 200 based on the beam identification information (S1009).
- the terminal device 200 also acquires the beam identification information, and generates a security key for wireless communication with the base station 100 based on the beam identification information (S1011).
- the base station 100 and the terminal device 200 perform wireless communication using the security key (S1013).
- FIG. 17 is an explanatory diagram for describing a second example of a schematic flow of processing of the first embodiment.
- the beam selection related information is a beam counter.
- the base station 100 transmits the initial value of the beam counter to the terminal device 200 (S1021). For example, the base station 100 transmits an RRC message including the initial value (for example, an RRC connection reconfiguration message) to the terminal device 200.
- an RRC message including the initial value (for example, an RRC connection reconfiguration message) to the terminal device 200.
- the base station 100 acquires the beam counter (initial value), and generates a security key for wireless communication with the terminal device 200 based on the beam counter (initial value) (S1023).
- the terminal device 200 also acquires the beam counter (initial value), and generates a security key for wireless communication with the base station 100 based on the beam counter (initial value) (S1025).
- the terminal device 200 transmits measurement information about the base station 100 to the base station 100, and the base station 100 receives the measurement information (S1031).
- the base station 100 selects a beam to be used for wireless communication between the base station 100 and the terminal device 200 based on the measurement information (S1033).
- the base station 100 transmits information for notifying beam selection (beam selection notification information) to the terminal device 200 (S1035).
- the base station 100 transmits physical layer or MAC layer control information to the terminal device 200, and the control information includes the beam selection notification information.
- the terminal device 200 receives the beam selection notification information and transmits an acknowledgment (ACK) to the base station 100 (S1037).
- the terminal device 200 transmits control information of the physical layer or the MAC layer to the base station 100, and the control information includes the confirmation response (ACK).
- the base station 100 increments the beam counter of the base station 100 (S1039), and the terminal device 200 also increments the beam counter of the terminal device 200 (S1041).
- the base station 100 acquires the beam counter of the base station 100, and generates a security key for wireless communication with the terminal device 200 based on the beam counter (S1043).
- the terminal device 200 also acquires the beam counter of the terminal device 200, and generates a security key for wireless communication with the base station 100 based on the beam counter (S1045).
- the base station 100 and the terminal device 200 perform wireless communication using the security key (S1047).
- the first embodiment has been described above. According to the modification of the first embodiment, it is possible to enhance security when beamforming is used.
- the source base station of the handover is configured to perform wireless communication between the target base station of the handover and the terminal device based on the beam selection related information. Generate a security key.
- FIG. 18 is an explanatory diagram illustrating an example of a schematic configuration of a system 2 according to a first modification of the first embodiment.
- the system 2 further includes a base station 400 in addition to the base station 100, the terminal device 200, and the core network node 300.
- the base station 400 performs wireless communication with a terminal device located in the cell 40 (or the coverage area 40).
- the base station 400 communicates with the core network node 300 via the interface 33 (for example, S1 interface).
- the base station 400 communicates with the base station 100 via the interface 21 (for example, X2 interface).
- the base station 400 operates in the same manner as the base station 100.
- the base station 400 is a node that performs wireless communication with a terminal device, in other words, a RAN node.
- a terminal device in other words, a RAN node.
- the description on this point is the same as the description on the base station 100, and thus is omitted here.
- the terminal device 200 is handed over from the base station 100 to the base station 400. That is, the base station 100 is the handover source base station, and the base station 400 is the handover target base station.
- FIG. 19 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a base station 400 according to the first modification of the first embodiment.
- the base station 400 includes a wireless communication unit 410, a network communication unit 420, a storage unit 430, and a processing unit 440.
- the processing unit 440 includes a first communication processing unit 441, a second communication processing unit 443, an information acquisition unit 445, and a key generation unit 447.
- Base station configuration> is the same as the description of the base station 100. Therefore, the overlapping description is omitted here.
- the base station 100 performs wireless communication between the base station and the terminal device 200 based on beam selection related information (information on beam selection). Generate security key for.
- the terminal device 200 is handed over from the base station 100 (source base station) to the base station 400 (target base station). Is a base station 400 (a target base station for handover of the terminal device 200). That is, the base station 100 (key generation unit 147) generates a security key for wireless communication between the base station 400 and the terminal device 200.
- the base station 400 performs the beam selection. Specifically, for example, the base station 100 (second communication processing unit 143) transmits measurement information about the base station 400 (measurement information received from the terminal device 200) to the base station 400. As an example, the base station 100 (second communication processing unit 143) transmits a handover request message including the measurement information to the base station 400. Then, the base station 400 (first communication processing unit 441) selects a beam to be used for wireless communication between the base station 400 and the terminal device 200 based on the measurement information.
- the base station 100 may perform the beam selection.
- the base station 100 first communication processing unit 141 or the terminal device 200 (communication processing unit 231) may perform the beam selection.
- the beam selection related information is the beam identification information.
- the base station 400 (first communication processing unit 441) performs the beam selection. Then, base station 400 (second communication processing unit 443) transmits beam identification information to base station 100. As an example, the base station 400 (second communication processing unit 443) transmits a handover request confirmation response (HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE) message including the beam identification information to the base station 100.
- the handover request confirmation response message includes a beam ID (beam identification information).
- the beam ID is any one of 0 to 255.
- the base station 100 transmits the beam identification information to the terminal device 200.
- the base station 100 transmits an RRC message including the beam identification information (for example, an RRC connection reconfiguration message) to the terminal device 200.
- the terminal device 200 When the terminal device 200 performs the above-described beam selection instead of the base station 400 (and the base station 100), the terminal device 200 (communication processing unit 231) transmits the beam identification information to the base station 100. Also good.
- the beam selection related information may be the beam counter.
- the beam counter may be transmitted from the source base station to the target base station during handover and taken over.
- the beam counter (used to generate the security key) may be the current beam counter of the base station 100.
- the beam counter may be returned to the initial value at the time of handover.
- the beam counter (used for generating the security key) may be an initial value of the beam counter.
- the base station 100 performs wireless communication between the base station 100 and the terminal device 200 in addition to the beam selection related information.
- the above-described security key (security key for wireless communication between the base station 400 and the terminal device 200) is generated using the key (eg, K eNB ) as an input.
- the base station 100 uses not the key (for example, K eNB ) but another key (for example, NH (Next Hop)) provided by the core network node 300 as an input, and A security key may be generated.
- K eNB key for example, K eNB
- NH Next Hop
- the base station 100 uses the other information as further input to generate the security key.
- the other information is, for example, the frequency channel number and physical cell ID (PCI) of the target cell for handover (cell 40 of the base station 400).
- the frequency channel number is, for example, EARFCN (E-UTRAN Absolute Radio Frequency Channel Number).
- the security key is a key used for key generation by the base station 400.
- the key generation is generation of an encryption key for user plane encryption.
- the security key is K eNB * (K eNB star), and the encryption key is K UPenc .
- the base station 100 (key generation unit 147) generates K eNB * by a mechanism defined in TS33.401 (A.5) and / or 3GPP TS33.220.
- FIG. 22 is an explanatory diagram for describing a first example of security key generation based on beam selection related information in the first modification.
- K eNB * is generated by KDF using K eNB , beam ID, ERFCN, and PCI as inputs.
- KDF is an algorithm similar to the algorithm described in, for example, 3GPP TS33.401 V13.3.0 (Annex A A.5) and / or 3GPP TS33.220 V13.1.0 (Annex B).
- the beam ID is used as an input of KDF, but a beam counter may be used as an input of KDF instead of the beam ID.
- beam selection related information other than the beam ID and the beam counter may be used as an input of the KDF.
- the base station 100 (second communication processing unit 143) transmits the security key to the base station 400, and the base station 400 (second communication processing unit 443) Receive the key.
- the base station 100 is a handover source base station of the terminal device 200, and the base station 400 is a handover target base station.
- the base station 100 (second communication processing unit 143) transmits a message including the security key to the base station 400 in the handover procedure of the handover.
- the message can be called, for example, a security key update (SECURITY KEY UPDATE) message.
- the security key update message includes AS security information, and for example, as illustrated in FIG. 24, the AS security information includes K eNB *.
- Target Base Station 400 acquires the security key. Then, the base station 400 (first communication processing unit 441) performs wireless communication with the terminal device 200 using the security key. For example, the base station 400 (information acquiring unit 445, the first communication processing unit 441) obtains the K eNB *, using K eNB * as a K eNB, performs radio communication with the terminal apparatus 200.
- the base station 400 uses the security key to generate an encryption key for user plane encryption, and uses the encryption key to communicate with the terminal device 200. Perform wireless communication.
- the base station 400 (first communication processing unit 441) generates K UPenc using K eNB and performs wireless communication with the terminal device 200 using K UPenc , as in the example of FIG.
- the base station 400 uses the security key to encrypt the control plane (for example, K RRCenc ) and / or the integrity of the control plane.
- a key for protection for example, K RRCint is also generated, and wireless communication with the terminal device 200 is performed using such a key.
- the terminal device 200 (key generation unit 235), based on the beam selection related information, for example, a security key for wireless communication with the base station 400 (for example, K eNB *). Then, the terminal device 200 (communication processing unit 231) performs wireless communication with the base station 400 using the security key.
- a security key for wireless communication with the base station 400 for example, K eNB *.
- the terminal device 200 (key generation unit 235) generates K eNB *. Then, the terminal device 200 (communication processing unit 231) generates K UPenc using K eNB * as K eNB , and performs radio communication with the base station 400 using K UPenc .
- the base station 400 (second communication processing unit 443) transmits the beam selection related information to the core network node 300, and the core network node 300 (communication processing unit 331) transmits the beam selection related information. May be received.
- the base station 400 (second communication processing unit 443) may transmit a path switch request (PASS SWITCH REQUEST) message including the beam selection related information to the core network node 300.
- the path switch request message may include a beam ID as in the example of FIG.
- the core network node 300 acquires the beam selection related information, and performs wireless communication between the base station and the terminal device 200 based on the beam selection related information.
- a security key may be generated.
- the security key may be NH.
- the core network node 300 may transmit the security key (for example, NH) to the base station 400.
- the core network node 300 may transmit a pass switch request confirmation response (PASS SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE) message including the security key (for example, NH) to the base station 400.
- PASS SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE pass switch request confirmation response
- FIG. 25 is an explanatory diagram for explaining an example of a schematic flow of processing of the first modification example of the first embodiment.
- the beam selection related information is beam ID identification information.
- the terminal device 200 transmits a measurement report for the base station 400 to the base station 100 (S1051).
- the base station 100 determines handover of the terminal device 200 from the base station 100 (source base station) to the base station 400 (target base station) based on the measurement report (S1053).
- the base station 100 transmits a handover request message to the base station 400 (S1055).
- the handover request message includes the measurement report for the base station 400.
- the base station 400 performs admission control (S1057).
- the base station 400 selects a beam to be used for wireless communication between the base station 400 and the terminal device 200 based on the measurement report (S1059).
- the base station 400 transmits a handover request confirmation response message including the beam ID of the beam to the base station 100 (S1061).
- the base station 100 Based on the beam ID, the base station 100 generates a security key (K eNB *) for wireless communication between the base station 400 and the terminal device 200 (S1063).
- K eNB * a security key
- the base station 100 transmits a security key update message including the security key to the base station 400 (S1065).
- the base station 100 transmits an RRC connection reconfiguration message including the beam ID to the terminal device 200 (S1067).
- the terminal device 200 acquires the beam ID, and generates a security key (K eNB *) for wireless communication with the base station 400 based on the beam ID.
- the terminal device 200 synchronizes with the base station 400 (S1069), and transmits an RRC connection reconfiguration complete message to the base station 400 (S1071).
- the base station 400 transmits a path switch request message to the core network node 300 (S1073), the core network node 300 performs path switching from the source to the target (S1075), and transmits a path switch request confirmation response message to the base station 400. (S1077).
- the path switch request message may include the beam ID.
- the core network node 300 may generate NH based on the beam ID.
- the path switch request confirmation response message may include the NH.
- the base station 400 transmits a UE context release message to the base station 100 (S1079).
- the base station 100 may operate in the same manner as the base station 400 when the base station 100 is a target base station.
- the base station 400 may operate in the same manner as the base station 100 when the base station 400 is the source base station.
- the dual connectivity secondary base station generates a security key for wireless communication between the secondary base station and the terminal device based on the beam selection related information.
- FIG. 26 is an explanatory diagram illustrating an example of a schematic configuration of a system 3 according to a second modification of the first embodiment.
- the system 3 further includes a base station 500 in addition to the base station 100, the terminal device 200, and the core network node 300.
- the base station 500 is a dual connectivity master base station of the terminal device 200, and the base station 100 is the dual connectivity secondary base station.
- the base station 500 is a MeNB (Master evolved Node B)
- the base station 100 is a SeNB (Secondary evolved Node B).
- the terminal device 200 performs wireless communication with both the base station 500 (master base station) and the base station 100 (secondary base station).
- the master base station and the secondary base station may use the same RAT (Radio Access Technology), or may use different RATs (for example, see ⁇ 4.5. Other> described later). .
- RAT Radio Access Technology
- the base station 100 uses a beam for wireless communication with the terminal device 200 as shown in FIG.
- a new beam is selected according to the movement of the terminal device 200.
- an SCG bearer is used for wireless communication between the base station 100 (secondary base station) and the terminal device 200. That is, data transmitted from the base station 100 (secondary base station) to the terminal device 200 does not pass through the base station 500 (master base station), but from the core network (for example, the serving gateway (S-GW)) to the base station. 100 (secondary base station). Further, data transmitted from the terminal device 200 to the base station 100 (secondary base station) is transmitted from the base station 100 to the core network (for example, serving gateway (S-GW)) without passing through the base station 500 (master base station). ).
- S-GW serving gateway
- the base station 500 communicates with the core network node 300 via the interface 35 (for example, S1 interface).
- the base station 500 communicates with the base station 100 via the interface 23 (for example, X2 interface).
- FIG. 28 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a base station 500 according to the second modification of the first embodiment.
- the base station 500 includes a wireless communication unit 510, a network communication unit 520, a storage unit 530, and a processing unit 540.
- the processing unit 540 includes a first communication processing unit 541, a second communication processing unit 543, an information acquisition unit 545, and a key generation unit 547.
- Base station configuration> is the same as the description of the base station 100. Therefore, the overlapping description is omitted here.
- the base station 100 performs wireless communication between the base station and the terminal device 200 based on beam selection related information (information on beam selection). Generate security key for.
- the base station is the base station 100 (the dual connectivity secondary base station). That is, the base station 100 (key generation unit 147) generates a security key for wireless communication between the base station 100 (secondary base station) and the terminal device 200.
- the base station 100 performs the beam selection.
- the terminal device 200 may perform the beam selection
- the base station 500 first communication processing unit 541 may perform the beam selection.
- the beam selection related information is the beam identification information.
- the base station 100 (first communication processing unit 141) performs the beam selection. Then, the base station 100 (first communication processing unit 141) transmits the beam identification information to the terminal device 200. For example, the base station 100 (first communication processing unit 141) transmits control information (physical layer or MAC layer control information) including the beam identification information to the terminal device 200.
- control information physical layer or MAC layer control information
- the base station 500 when the base station 100 is added as a secondary base station, the base station 500 (first communication processing unit 541) that is a master base station transmits the beam identification information to the terminal device 200.
- the base station 500 (first communication processing unit 541) transmits an RRC message including the beam identification information (for example, an RRC connection reconfiguration message) to the terminal device 200.
- the base station 100 (second communication processing unit 143) transmits the beam identification information to the base station 500.
- the base station 100 (second communication processing unit 143) transmits an additional request confirmation response message including the beam identification information (for example, an SeNB addition request confirmation response (SENB ADDITION REQUEST ACKNOWLEDGE) message) to the base station 500.
- the SeNB addition request confirmation response message includes the beam ID as in the example of FIG.
- the base station 500 (first communication processing unit 541) performs the beam identification.
- Information may be transmitted to the terminal device 200.
- the base station 500 (the first communication processing unit 541) may transmit an RRC message including the beam identification information (for example, an RRC connection reconfiguration message) to the terminal device 200.
- the base station 500 (first communication processing unit 541) may transmit control information (physical layer or MAC layer control information) including the beam identification information to the terminal device 200.
- the base station 100 (second communication processing unit 143) may transmit the beam identification information to the base station 500.
- the base station 100 may transmit a message including the beam identification information (for example, a SeNB change request (SENB MODIFICATION REQUIRED) message) to the base station 500.
- the SeNB change request message may include a beam ID as in the example of FIG.
- the beam selection related information may be the beam counter.
- the base station 500 (first communication processing unit 541), which is a master base station, transmits the beam counter (initial value) to the terminal. You may transmit to the apparatus 200.
- the base station 500 (first communication processing unit 541) may transmit an RRC message including a beam counter (initial value) to the terminal device 200.
- the RRC message may also include an SCG counter.
- the RRC message may be an integrity-protected message so that the beam counter (eg, the initial value) is not tampered with by a third party.
- the RRC message may be an RRC connection reconfiguration message used after a security mode command procedure when the terminal device 200 changes from an idle state to a connected state.
- the base station 500 (second communication processing unit 543) that is a master base station may transmit the beam counter (initial value) to the base station 100.
- the base station 500 (second communication processing unit 543) may transmit an addition request message (for example, a SeNB addition request (SENB ADDITION REQUEST) message) including the beam counter (initial value) to the base station 100.
- the addition request message may further include a secondary base station key (for example, SK eNB ) used for generating the security key.
- the beam counter is transmitted to the terminal device 200 and the base station 100.
- the base station 100 second communication processing unit 143
- adds an additional request confirmation response message including information indicating application of beamforming for example, an SeNB additional request confirmation response (SENB ADDITION REQUEST ACKNOWLEDGE) message
- the base station 500 first communication processing unit 541
- the base station 500 (second communication processing unit 543) may transmit a change request message (for example, a SeNB change request (SENB MODIFICATION REQUEST) message) including the beam counter (initial value) to the base station 100.
- a change request message for example, a SeNB change request (SENB MODIFICATION REQUEST) message
- the base station 100 (second communication processing unit 143) notifies the base station 500, and the base station 500 (key generation unit). 547) may newly generate (ie, refresh) a secondary base station key (for example, SK eNB ) used for generating the security key.
- the base station 500 (second communication processing unit 543) then sends a change request message (eg, SeNB change request (SENB MODIFICATION REQUEST) message) including the key (eg, SK eNB ) and the initial value of the beam counter. You may transmit to the base station 100.
- the base station 500 (first communication processing unit 541) may transmit an RRC connection reconfiguration message including the initial value of the beam counter to the terminal device 200.
- the base station 500 may disconnect the RRC connection with the terminal device 200.
- the base station 100 (key generation unit 147) adds a key for the secondary base station (for example, SK eNB ) in addition to the beam selection related information. Is used as an input to generate the security key (security key for wireless communication between the base station 100 and the terminal device 200).
- the key for the secondary base station is generated by the base station 500 (key generation unit 547), which is the master base station, and transmitted to the base station 100 by the base station 500 (second communication processing unit 543).
- the security key is an encryption key for user plane encryption.
- the security key is K UPnc .
- the base station 100 (key generation unit 147) transmits the A. TS of TS33.401. Generate K UPenc by the mechanism specified in Chapter 7.
- FIG. 29 is an explanatory diagram for describing an example of generation of a security key based on beam selection related information in the second modification.
- a user plane encryption key K UPenc is generated by KDF using SK eNB , beam ID, UP-enc-alg, and Alg-ID as inputs.
- KDF is an algorithm similar to the algorithm described in, for example, 3GPP TS33.401 V13.3.0 (Annex A A.7) and / or 3GPP TS33.220 V13.1.0 (Annex B).
- K UPenc is truncated, for example, the length of K UPenc is changed from 256 bits to 128 bits. Specifically, the upper 128 bits of the 256 bits of K UPenc are extracted, and these 128 bits become the final K UPenc .
- the beam ID is used as an input of KDF, but a beam counter may be used as an input of KDF instead of the beam ID.
- beam selection related information other than the beam ID and the beam counter may be used as an input of the KDF.
- the base station 100 uses the encryption key for the control plane encryption (for example, K RRCenc ) and / or the control plane integrity protection based on the beam selection related information.
- Key eg, K RRCint
- the security key may be such a key.
- the base station 100 (first communication processing unit 141) performs wireless communication with the terminal device 200 using the security key.
- the security key is an encryption key (for example, K UPenc ) for user plane encryption
- the base station 100 first communication processing unit 1411 uses the encryption key.
- Wireless communication with the terminal device 200 is performed. More specific operation is as described above as an example of the first embodiment, and redundant description is omitted.
- the wireless communication using the security key may include both downlink and uplink wireless communication, or one of the downlink and uplink wireless communication. Also good.
- the terminal device 200 (key generation unit 235) is based on the beam selection related information, for example, a security key for wireless communication with the base station 100 (for example, K UPenc ). Then, the terminal device 200 (communication processing unit 231) performs wireless communication with the base station 400 using the security key (for example, K UPenc ).
- the beam selection related information is beam identification information
- the base station 100 and the terminal device 200 perform the same process as in the example of FIG.
- measurement information may be transmitted to the base station 500 (master base station) from the terminal device 200, and may be transmitted to the base station 100 (secondary base station) from the base station 500 (master base station). .
- FIG. 30 is an explanatory diagram for describing a second example of a schematic flow of a process of the second modification example of the first embodiment.
- This example is an example of processing when a secondary base station is added.
- the beam selection related information is a beam ID.
- the base station 500 transmits an SeNB addition request (SENB ADDITION REQUEST) message to the base station 100 (SeNB) (S1101).
- this message includes E-RAB QoS, S-KeNB, UE EPS security capability, and the like.
- this message also includes measurement information (measurement information about the base station 100) transmitted by the terminal device 200.
- the base station 100 selects a beam to be used for wireless communication between the base station 100 (SeNB) and the terminal device 200 (UE) based on the measurement information (S1103).
- the base station 100 transmits a SeNB addition request confirmation response (SENB ADDITION REQUEST ACKNOWLEDGE) message including the beam ID of the beam to the base station 500 (MeNB) (S1105).
- SeNB addition request confirmation response SENB ADDITION REQUEST ACKNOWLEDGE
- the base station 500 transmits an RRC connection reconfiguration message including the SCG counter and the beam ID to the terminal device 200 (UE) (S1107).
- the terminal device 200 transmits an RRC connection reconfiguration complete message to the base station 500 (MeNB) (S1109).
- the base station 500 transmits a SeNB reconfiguration completion (SENB RECONFIGURATION COMPLETE) message to the base station 100 (SeNB) (S1111).
- SeNB SeNB reconfiguration completion
- the base station 100 (SeNB) and the terminal device 200 (UE) can acquire the same beam ID and generate the same security key.
- FIG. 31 is an explanatory diagram for describing a third example of a schematic flow of processing of the second modification example of the first embodiment.
- This example is an example of processing at the time of beam selection (beam change).
- the beam selection related information is a beam ID.
- This third example may be performed instead of the first example described above.
- the base station 100 selects a beam to be used for wireless communication between the base station 100 (SeNB) and the terminal device 200 (UE) (S1121). That is, the base station 100 (SeNB) changes the beam.
- the base station 100 transmits an SeNB change request (SENB MODIFICATION REQUIRED) message including the beam ID of the beam to the base station 500 (MeNB) (S1023).
- SeNB change request SENB MODIFICATION REQUIRED
- MeNB base station 500
- the base station 500 transmits an RRC connection reconfiguration message including the beam ID and the like to the terminal device 200 (UE) (S1125).
- the terminal device 200 transmits an RRC connection reconfiguration complete message to the base station 500 (MeNB) (S1127).
- the base station 500 transmits a SeNB change confirmation (SENB MODIFICATION CONFIRM) message to the base station 100 (SeNB) (S1129).
- SeNB change confirmation SENB MODIFICATION CONFIRM
- the base station 100 (SeNB) and the terminal device 200 (UE) can acquire the same beam ID and generate the same security key.
- the beam selection related information may be a beam counter instead of beam identification information.
- the base station 100 and the terminal device 200 may perform the same processing as in the example of FIG.
- the base station 500 may transmit the initial value of the beam counter to the terminal device 200 instead of the base station 100 (secondary base station).
- measurement information may be transmitted to the base station 500 (master base station) from the terminal device 200, and may be transmitted to the base station 100 (secondary base station) from the base station 500 (master base station).
- step S1035 not the base station 100 (secondary base station) but the base station 500 (master base station) may transmit the information for notifying beam selection to the terminal device 200.
- a split bearer may be used instead of the SCG bearer for radio communication between the base station 100 (secondary base station) and the terminal device 200.
- data encryption may be performed in the RLC layer or the MAC layer on the secondary base station (base station 100) side instead of the PDCP layer on the master base station (base station 500) side.
- the base station 100 (SeNB) may generate and use the security key. Even in such a case, the base station 100 (secondary base station), the base station 500 (master base station), and the terminal device 200 can perform the above-described operations.
- the dual connectivity master base station generates a security key for wireless communication between the secondary base station and the terminal device based on the beam selection related information.
- FIG. 32 is an explanatory diagram illustrating an example of a schematic configuration of a system 4 according to a third modification of the first embodiment.
- the system 4 further includes a base station 600 in addition to the base station 100, the terminal device 200, and the core network node 300.
- the base station 100 is a dual connectivity master base station of the terminal device 200, and the base station 600 is the dual connectivity secondary base station.
- the base station 100 is a MeNB
- the base station 600 is a SeNB.
- the terminal device 200 performs wireless communication with both the base station 100 (master base station) and the base station 600 (secondary base station).
- the master base station and the secondary base station may use the same RAT, or may use different RATs (see, for example, ⁇ 4.5. Others> described later).
- the base station 600 uses a beam for wireless communication with the terminal device 200 as shown in FIG.
- a new beam is selected according to the movement of the terminal device 200.
- an SCG bearer is used for wireless communication between the base station 600 (secondary base station) and the terminal device 200, for example. That is, data transmitted from the base station 600 (secondary base station) to the terminal device 200 does not pass through the base station 100 (master base station) but from the core network (for example, the serving gateway (S-GW)) to the base station. 600. Further, data transmitted from the terminal device 200 to the base station 600 (secondary base station) is transmitted from the base station 600 to the core network (for example, serving gateway (S-GW)) without passing through the base station 100 (master base station). ).
- the core network for example, serving gateway (S-GW)
- a split bearer may be used for wireless communication between the base station 600 (secondary base station) and the terminal device 200. That is, data transmitted from the base station 600 (secondary base station) to the terminal device 200 is transmitted from the core network (eg, serving gateway (S-GW)) to the base station 600 via the base station 100 (master base station). May be sent to. Further, data transmitted from the terminal device 200 to the base station 600 (secondary base station) is transmitted from the base station 600 to the core network (for example, serving gateway (S-GW)) via the base station 100 (master base station). May be sent to.
- the core network eg, serving gateway (S-GW)
- S-GW serving gateway
- the base station 600 communicates with the core network node 300 via the interface 37 (for example, S1 interface).
- the base station 600 communicates with the base station 100 via the interface 25 (for example, X2 interface).
- FIG. 34 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a base station 600 of the third modification example of the first embodiment.
- the base station 600 includes a wireless communication unit 610, a network communication unit 620, a storage unit 630, and a processing unit 640.
- the processing unit 640 includes a first communication processing unit 641, a second communication processing unit 643, an information acquisition unit 645, and a key generation unit 647.
- Base station configuration> is the same as the description of base station 600. Therefore, the overlapping description is omitted here.
- the base station 100 (key generation unit 147) generates a security key for wireless communication between the base station and the terminal device 200 based on the beam selection related information (information regarding beam selection). .
- the base station is a base station 600 (the dual connectivity secondary base station). That is, the base station 100 (key generation unit 147) generates a security key for wireless communication between the base station 600 (secondary base station) and the terminal device 200.
- the base station 600 (first communication processing unit 641) performs the beam selection.
- the terminal device 200 may perform the beam selection
- the base station 100 may perform the beam selection.
- beam selection related information (beam identification information or beam information) is transmitted among the master base station, the secondary base station, and the terminal device. Counter, etc.) can be transmitted and received. Therefore, the overlapping description is omitted here.
- the base station 100 (key generation unit 147) inputs a key for a master base station (for example, K eNB ) in addition to the beam selection related information. Is used to generate the security key (security key for wireless communication between the base station 600 and the terminal device 200).
- K eNB master base station
- the security key security key for wireless communication between the base station 600 and the terminal device 200.
- the key (eg, K eNB ) for the master base station is provided by the core network node 300 (eg, MME) or by the source base station for handover to the base station 100 (target base station).
- the upper key is included in an initial context setup request message (INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST) message from the core network node 300 (for example, MME) or a handover request message (HANDOVER REQUEST) message from the source base station.
- the security key is a key used for key generation by the base station 600 (secondary base station). That is, the security key is a key for the secondary base station.
- the key generation is generation of an encryption key for user plane encryption.
- the security key is an SK eNB
- the encryption key is K UPenc .
- FIG. 35 is an explanatory diagram for describing a first example of security key generation based on beam selection related information in the third modification.
- an SK eNB is generated by KDF using K eNB and beam ID as inputs.
- KDF is an algorithm similar to the algorithm described in, for example, 3GPP TS33.401 V13.3.0 (Annex A A.15) and / or 3GPP TS33.220 V13.1.0 (Annex B).
- an SCG counter may be used as an input.
- the beam ID is used as an input of KDF, but a beam counter may be used as an input of KDF instead of the beam ID.
- beam selection related information other than the beam ID and the beam counter may be used as an input of the KDF.
- the base station 100 (second communication processing unit 143) transmits the security key to the base station 600, and the base station 600 (second communication processing unit 443) Receive the key.
- the base station 100 (second communication processing unit 143) transmits a message for adding or changing a secondary base station to the base station 600, and the message includes the security key.
- the message is an SeNB addition request (SENB ADDITION REQUEST) message or an SeNB change request (SENB MODIFICATION REQUEST) message.
- the base station 600 (information acquisition unit 645) acquires the security key.
- the base station 600 (first communication processing unit 641) performs wireless communication with the terminal device 200 using the security key.
- the base station 600 uses the security key to generate an encryption key for user plane encryption, and uses the encryption key to communicate with the terminal device 200. Perform wireless communication.
- the base station 600 (first communication processing unit 641) generates K UPenc using the SK eNB , and performs radio communication with the terminal device 200 using the K UPenc .
- the base station 600 uses the security key to encrypt the control plane (for example, K RRCenc ) and / or the integrity of the control plane.
- a key for protection for example, K RRCint is also generated, and wireless communication with the terminal device 200 is performed using such a key.
- the terminal device 200 (key generation unit 235) is based on the beam selection related information, for example, a security key for wireless communication with the base station 600 (for example, SK eNB ). Then, the terminal device 200 (communication processing unit 231) performs wireless communication with the base station 600 using the security key.
- a security key for wireless communication with the base station 600 for example, SK eNB
- the terminal device 200 (key generation unit 235) generates an SK eNB . Then, the terminal device 200 (communication processing unit 231) generates K UPenc using the SK eNB , and performs radio communication with the base station 600 using the K UPenc .
- FIG. 36 is an explanatory diagram for describing a first example of a schematic flow of a process of the third modification example of the first embodiment. This example is an example of processing when a secondary base station is added.
- the beam selection related information is a beam ID.
- the base station 100 transmits an SeNB addition request (SENB ADDITION REQUEST) message to the base station 600 (SeNB) (S1141).
- this message includes E-RAB QoS, S-KeNB, UE EPS security capability, and the like.
- this message also includes measurement information (measurement information about the base station 600) transmitted by the terminal device 200.
- the base station 600 selects a beam to be used for wireless communication between the base station 600 (SeNB) and the terminal device 200 (UE) based on the measurement information (S1143).
- the base station 600 transmits an SeNB addition request confirmation response (SENB ADDITION REQUEST ACKNOWLEDGE) message including the beam ID of the beam to the base station 100 (MeNB) (S1145).
- SeNB addition request confirmation response SENB ADDITION REQUEST ACKNOWLEDGE
- the base station 100 (MeNB) generates an SK eNB based on the beam ID (S1147).
- the base station 100 transmits a SeNB change request (SENB MODIFICATION REQUEST) message including the SK eNB to the base station 600 (SeNB) (S1149).
- SeNB change request SENB MODIFICATION REQUEST
- the base station 600 transmits an SeNB change request confirmation response (SENB MODIFICATION REQUEST ACKNOWLEDGE) message to the base station 100 (MeNB) (S1151).
- SeNB change request confirmation response SENB MODIFICATION REQUEST ACKNOWLEDGE
- the base station 100 transmits an RRC connection reconfiguration message including the SCG counter, the beam ID, and the like to the terminal device 200 (UE) (S1153).
- the terminal device 200 transmits an RRC connection reconfiguration complete message to the base station 100 (MeNB) (S1155).
- the base station 100 transmits a SeNB reconfiguration completion (SENB RECONFIGURATION COMPLETE) message to the base station 600 (SeNB) (S1157).
- SeNB reconfiguration completion SENB RECONFIGURATION COMPLETE
- the base station 100 (MeNB) and the terminal device 200 (UE) can acquire the same beam ID and generate the same security key.
- FIG. 37 is an explanatory diagram for describing a second example of a schematic flow of processing of the third modification example of the first embodiment.
- This example is an example of processing at the time of beam selection (beam change).
- the beam selection related information is a beam ID.
- the base station 600 selects a beam to be used for wireless communication between the base station 600 (SeNB) and the terminal device 200 (UE) (S1171). That is, the base station 600 (SeNB) changes the beam.
- the base station 600 transmits an SeNB change request (SENB MODIFICATION REQUIRED) message including the beam ID of the beam to the base station 100 (MeNB) (S1173).
- SeNB change request SENB MODIFICATION REQUIRED
- the base station 100 (MeNB) generates an SK eNB based on the beam ID (S1175).
- the base station 100 transmits a SeNB change request (SENB MODIFICATION REQUEST) message including the SK eNB to the base station 600 (SeNB) (S1177).
- SeNB change request SENB MODIFICATION REQUEST
- the base station 600 transmits a SeNB change request confirmation response (SENB MODIFICATION REQUEST ACKNOWLEDGE) message to the base station 100 (MeNB) (S1179).
- SeNB change request confirmation response SENB MODIFICATION REQUEST ACKNOWLEDGE
- the base station 100 transmits an RRC connection reconfiguration message including the beam ID and the like to the terminal device 200 (UE) (S1181).
- the terminal device 200 transmits an RRC connection reconfiguration complete message to the base station 100 (MeNB) (S1183).
- the base station 100 transmits a SeNB change confirmation (SENB MODIFICATION CONFIRM) message to the base station 600 (SeNB) (S1183).
- SeNB change confirmation SENB MODIFICATION CONFIRM
- the base station 100 (MeNB) and the terminal device 200 (UE) can acquire the same beam ID and generate the same security key.
- the base station 100 (key generation unit 147) generates a security key for wireless communication between the base station and the terminal device 200 based on the beam selection related information (information regarding beam selection). .
- Base station / wireless communication (4-2) Beam selection (4-3) Beam selection related information
- the description of the base station / wireless communication, beam selection, and beam selection related information is, for example, as described above. This is the same as the description in the example 1 (the case of the SCG bearer). Therefore, the overlapping description is omitted here.
- the base station 100 uses the other key as an input in addition to the beam selection related information, and (Security key for wireless communication between the base station 100 and the terminal device 200) is generated.
- the base station 100 may further use information other than the beam selection related information and the other keys as inputs.
- the security key is an encryption key for user plane encryption.
- the security key is K UPnc .
- the base station 100 (key generation unit 147) generates the security key further based on a higher-order key (base station key) of the security key.
- the upper key is K eNB .
- the upper key is provided by the core network node 300 (for example, MME) or by the source base station for handover to the base station 100 (target base station).
- the upper key is included in an initial context setup request message (INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST) message from the core network node 300 (for example, MME) or a handover request message (HANDOVER REQUEST) message from the source base station.
- IITIAL CONTEXT SETUP REQUEST initial context setup request message
- HANDOVER REQUEST handover request message
- the security key can be generated in the same manner as in the example of FIG.
- the security key may be a key used for key generation.
- the key generation may be generation of an encryption key for user plane encryption.
- the security key may be K eNB or K eNBbeam
- the encryption key may be K UPenc .
- the base station 100 may generate a new security key based further on the current security key.
- the security key can be generated in the same manner as in the example of FIG.
- the encryption key can be generated in the same manner as in the example of FIG.
- the base station 100 uses the security key to pass through the base station 600 (secondary base station). Wireless communication with the terminal device 200 is performed.
- the security key is an encryption key (for example, K UPenc ) for user plane encryption
- the base station 100 first communication processing unit 141) uses the encryption key.
- wireless communication with the terminal device 200 is performed via the base station 600 (secondary base station).
- the base station 100 uses the encryption key (for example, K UPenc ) to change the base station 600 (secondary base station) (for example, in the PDCP layer).
- the downlink data split bearer downlink data
- the encrypted downlink data is transmitted from the base station 100 (master base station) to the base station 600 (secondary base station), and transmitted to the terminal device 200 by the base station 600 (secondary base station).
- the encrypted downlink data is transmitted in the split bearer.
- the base station 100 first communication processing unit 141 is received via the base station 600 (secondary base station) using the encryption key (for example, K UPenc ) (for example, in the PDCP layer).
- the encryption key for example, K UPenc
- the uplink data split bearer uplink data.
- the security key may be a key (eg, K eNB or K eNBbeam ) used to generate an encryption key (eg, K UPenc ) for user plane encryption, and a base station 100 (first communication processing unit 141) may perform wireless communication with the terminal device 200 via the base station 600 (secondary base station) using the key. More specifically, for example, the base station 100 (first communication processing unit 141) generates the encryption key (for example, K UPenc ) using the key (for example, K eNB or K eNBbeam ), and the encryption key Is used to perform wireless communication with the terminal device 200 via the base station 600 (secondary base station).
- K eNB or K eNBbeam the encryption key
- K UPenc the encryption key for example, K UPenc
- the wireless communication using the security key may include both downlink and uplink wireless communication, or one of the downlink and uplink wireless communication. Also good.
- the terminal device 200 (key generation unit 235) performs wireless communication with the base station 600 in the same manner as the base station 100 (master base station).
- Security key for example, K UPenc or K eNB
- the terminal device 200 (communication processing unit 231) is the security key (e.g., K UPenc or K eNB / K eNBbeam) using the base station 100 via the base station 600 (secondary base station) (master base station ).
- a 5G network is used.
- FIG. 38 is an explanatory diagram illustrating an example of a schematic configuration of a system 5 according to a fourth modified example of the first embodiment.
- the system 1 includes a first unit 700, a second unit 750, and a core network node 300.
- the fourth modification is an example in which the base station 100 includes the first unit 700 and the second unit 750 in the system 1 described with reference to FIG.
- the fourth modification may be an example in which the base station 100 is the first unit 700 and the second unit 750 is added in the system 1 described with reference to FIG.
- the first unit 700 is a unit that performs processing of an upper protocol layer
- the second unit 750 is a unit that performs processing of a lower protocol layer.
- an RRC layer and a PDCP layer are included in the upper protocol layer
- a physical layer is included in the lower protocol layer.
- Both the RLC layer and the MAC layer may be included in the upper protocol layer, or may be included in the lower protocol layer.
- the RLC layer may be included in the upper protocol layer
- the MAC layer may be included in the lower layer.
- the first unit 700 is called a center / central unit (CU), and the second unit 750 is called a distributed unit (DU) (or an access unit (AU)).
- CU center / central unit
- AU access unit
- the first unit 700 and the second unit 750 perform wireless communication with the terminal device 200.
- the first unit 700 performs wireless communication with the terminal device 200 via the second unit 750.
- the second unit 750 uses a beam for wireless communication with the terminal device 200 as shown in FIG. For example, a new beam is selected according to the movement of the terminal device 200.
- the first unit 700 communicates with the core network node 300 via the interface 39 (for example, S1 interface).
- the first unit 700 and the second unit 750 communicate with each other via an interface 27 (for example, an X3 interface).
- the interface 27 is similar to a UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) Iur / Iub interface.
- the link between the first unit 700 and the second unit 750 is performed according to, for example, a link setup procedure (for example, DU link setup).
- FIG. 40 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the first unit 700 of the fourth modification example of the first embodiment.
- the first unit 700 includes an interface unit 710, a network communication unit 720, a storage unit 730, and a processing unit 740.
- the interface unit 710 transmits a signal to the second unit 750 and receives a signal from the second unit 750.
- the network communication unit 720 receives a signal from the network and transmits the signal to the network.
- the storage unit 730 temporarily or permanently stores programs and parameters for the operation of the first unit 700 and various data.
- the processing unit 740 provides various functions of the first unit 700.
- the processing unit 740 includes a first communication processing unit 741, a second communication processing unit 743, an information acquisition unit 745, and a key generation unit 747.
- the processing unit 740 may further include other components other than these components. That is, the processing unit 740 can perform operations other than the operations of these components. Specific operations of the first communication processing unit 741, the second communication processing unit 743, the information acquisition unit 745, and the key generation unit 747 will be described in detail later.
- the processing unit 740 (first communication processing unit 741) communicates with a terminal device (for example, the terminal device 200) via the interface unit 710 (and the second unit 750).
- the processing unit 740 (second communication processing unit 143) communicates with another network node (for example, the core network node 300) via the network communication unit 720.
- the interface unit 710 may be implemented by any type of interface (for example, an optical fiber interface).
- the network communication unit 720 may be implemented by a network adapter or a network interface card.
- the storage unit 730 may be implemented by a memory (for example, a nonvolatile memory and / or a volatile memory) and / or a hard disk.
- the processing unit 740 may be implemented by a baseband (BB) processor and / or another processor.
- the first communication processing unit 741, the second communication processing unit 743, the information acquisition unit 745, and the key generation unit 747 may be implemented by the same processor, or may be separately implemented by different processors.
- the memory (storage unit 130) may be included in such a processor (chip).
- the first unit 700 may include a memory that stores a program and one or more processors that can execute the program.
- the one or more processors are configured to operate the processing unit 740 (first communication processing unit 741). , Operation of the second communication processing unit 743, the information acquisition unit 745, and / or the key generation unit 747).
- the program causes the one or more processors to execute the operation of the processing unit 740 (the operation of the first communication processing unit 741, the second communication processing unit 743, the information acquisition unit 745, and / or the key generation unit 747). It may be a program.
- FIG. 41 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the second unit 750 of the fourth modification example of the first embodiment.
- the second unit 750 includes a wireless communication unit 760, an interface unit 770, a storage unit 780, and a processing unit 790.
- the wireless communication unit 760 transmits and receives signals wirelessly. For example, the wireless communication unit 760 receives a signal from the terminal device and transmits a signal to the terminal device.
- the interface unit 770 transmits a signal to the first unit 700 and receives a signal from the first unit 700.
- the storage unit 780 temporarily or permanently stores programs and parameters for the operation of the second unit 750 and various data.
- the processing unit 790 provides various functions of the second unit 750.
- the processing unit 790 includes a first communication processing unit 791.
- the processing unit 790 may further include other components other than the first communication processing unit 791. That is, the processing unit 790 can perform operations other than the operation of the first communication processing unit 791. The specific operation of the first communication processing unit 791 will be described in detail later.
- the processing unit 790 (first communication processing unit 791) communicates with a terminal device (for example, the terminal device 200) via the wireless communication unit 760.
- the processing unit 790 (first communication processing unit 791) communicates with the first unit 700 via the interface unit 770.
- the wireless communication unit 760 may be mounted with an antenna and a radio frequency (RF) circuit, and the antenna may be a directional antenna.
- the interface unit 770 may be implemented by any type of interface (for example, an optical fiber interface).
- the storage unit 780 may be implemented by a memory (for example, a nonvolatile memory and / or a volatile memory) and / or a hard disk or the like.
- the processing unit 790 may be implemented by a baseband (BB) processor and / or another processor.
- BB baseband
- the memory (storage unit 130) may be included in such a processor (chip).
- the second unit 750 may include a memory for storing a program and one or more processors capable of executing the program, and the one or more processors may operate the processing unit 790 (the first communication processing unit 791). Operation).
- the program may be a program for causing the one or more processors to execute the operation of the processing unit 790 (the operation of the first communication processing unit 791).
- the first unit 700 acquires beam selection related information (information regarding beam selection). Then, the first unit 700 (key generation unit 747) generates a security key for wireless communication between the first unit 700 and the second unit 750 and the terminal device 200 based on the beam selection related information. .
- the beam selection is a selection of a beam used for the wireless communication.
- the second unit 750 (first communication processing unit 791) performs the beam selection. Specifically, for example, the second unit 750 (the first communication processing unit 791), based on the measurement information about the second unit 750 (measurement information from the terminal device 200), the first unit 700 and the second unit A beam (for example, an optimal beam) used for wireless communication between 750 and the terminal device 200 is selected.
- the measurement information is included in physical layer or MAC layer control information.
- the measurement information is CSI or similar information.
- the measurement information may be included in RRC layer control information.
- the measurement information may be included in a measurement report.
- the measurement information includes information such as downlink reception power and / or reception quality.
- the first unit 700 when setting the link between the first unit 700 and the second unit 750, transmits the measurement information to the second unit 750.
- the first unit 700 transmits a DU link setup request (DU LINK SETUP REQUEST) message including the measurement information to the second unit 750.
- the second unit 750 selects an optimum beam based on the measurement information.
- DU link setup request DU LINK SETUP REQUEST
- the second unit 750 receives the measurement information from the terminal device 200. Then, the second unit 750 selects an optimum beam based on the measurement information.
- the measurement information is included in physical layer or MAC layer control information.
- the first unit 700 may perform the beam selection. Specifically, the first unit 700 (the first communication processing unit 741) is based on the measurement information about the second unit 750 (measurement information from the terminal device 200), and the first unit 700 and the second unit 750. A beam (for example, an optimum beam) used for wireless communication with the terminal device 200 may be selected.
- the terminal device 200 may perform the beam selection. Specifically, the terminal device 200 (communication processing unit 231) performs wireless communication between the first unit 700 and the second unit 750 and the terminal device 200 based on the measurement result of the second unit 750.
- the beam used e.g., the optimal beam
- the beam used may be selected.
- the beam selection method is the same as that in the first embodiment described above, for example.
- the beam selection related information is the beam identification information.
- the second unit 750 (first communication processing unit 791) performs the beam selection. Then, the second unit 750 (first communication processing unit 791) transmits the beam identification information to the first unit 700. Further, the second unit 750 (first communication processing unit 791) or the first unit 700 (first communication processing unit 741) transmits the beam identification information to the terminal device 200.
- the second unit 750 receives a DU link setup response (DU LINK SETUP RESPONSE) including the beam identification information. ) Send the message to the first unit 700.
- the first unit 700 (the first communication processing unit 741) may send an RRC Connection Reconfiguration message including the beam identification information (for example, via the second unit 750 or another second unit 750). It transmits to the terminal device 200.
- This message may include information (for example, a frame number and / or a symbol number) indicating the application timing of the beam identification information.
- the second unit 750 (first communication processing unit 791) sends a DU link reconfiguration request (DU LINK RECONFIGURATION REQUIRED) message including the beam identification information. Is transmitted to the first unit 700.
- the second unit 750 (first communication processing unit 791) transmits control information (physical layer or MAC layer control information) including the beam identification information to the terminal device 200.
- the first unit 700 may perform the beam selection and transmit the beam identification information to the terminal device 200.
- the terminal device 200 may perform the beam selection and transmit the beam identification information to the first unit 700 or the second unit 750.
- the beam selection related information may be the beam counter.
- the first unit 700 may transmit the initial value of the beam counter to the terminal device 200.
- the first unit 700 may transmit an RRC message including a beam counter (initial value) to the terminal device 200.
- the RRC message may be an integrity-protected message so that the beam counter (eg, the initial value) is not tampered with by a third party.
- the RRC message may be an RRC connection reconfiguration message used after the security mode command procedure when the terminal device 200 changes from an idle state to a connected state.
- the terminal device 200 may transmit the initial value of the beam counter to the first unit 700 or the second unit 750.
- the first unit 700 uses the other key as an input in addition to the beam selection related information, and A key (a security key for wireless communication between the first unit 700 and the second unit 750 and the terminal device 200) is generated.
- the first unit 700 may further use information other than the beam selection related information and the other keys as inputs.
- the security key is an encryption key for user plane encryption.
- the security key is K UPnc .
- the first unit 700 (key generation unit 747) generates the security key further based on a higher-order key (CU key) of the security key.
- the upper key is KCU .
- the upper key is provided by the core network node 300 (for example, MME) or by the source unit for handover to the first unit 700 (target unit).
- the upper key is a security mode command (SECURITY MODE COMMAND) message or an initial context setup request (INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST) message from the core network node 300 (for example, MME), or a handover request (HANDOVER from the source unit).
- REQUEST REQUEST
- FIG. 42 is an explanatory diagram for describing a first example of generating a security key based on beam selection related information in the fourth modified example.
- a user plane encryption key K UPenc is generated by KDF using K CU , beam ID, UP-enc-alg, and Alg-ID as inputs.
- KDF is an algorithm similar to the algorithm described in, for example, 3GPP TS33.401 V13.3.0 (Annex A A.7) and / or 3GPP TS33.220 V13.1.0 (Annex B).
- K UPenc is truncated, and for example, the length of K UPenc is changed from 256 bits to 128 bits. Specifically, the upper 128 bits of the 256 bits of K UPenc are extracted, and these 128 bits become the final K UPenc .
- the beam ID is used as an input for the KDF, but a beam counter may be used as an input for the KDF instead of the beam ID.
- beam selection related information other than the beam ID and the beam counter may be used as an input of the KDF.
- the first unit 700 (key generation unit 747), based on the beam selection related information, encrypts a control plane encryption key (for example, K RRCenc ) and / or control plane integrity protection.
- a key (eg, K RRCint ) may also be generated.
- the security key may be such a key.
- the security key may be a key used for key generation.
- the key generation may be generation of an encryption key for user plane encryption.
- the security key may be K CU or K CUbeam
- the encryption key may be K UPenc .
- the first unit 700 may generate a new security key based further on the current security key.
- FIG. 43 is an explanatory diagram for describing a second example of generating a security key based on beam selection related information in the fourth modified example.
- K CUbeam is generated by KDF using current K CU and beam ID as input.
- KDF is an algorithm similar to the algorithm described in, for example, 3GPP TS33.220 V13.1.0 (Annex B).
- K CUbeam becomes a new K CU .
- K CUbeam may exist as an independent key different from K CU .
- K UPenc is generated using the new K CU (or K CUbeam independent of K CU ).
- the beam ID is used as an input for KDF, but a beam counter may be used as an input for KDF instead of the beam ID.
- beam selection related information other than the beam ID and the beam counter may be used as an input of the KDF.
- the security key (for example, new K CU or K CUbeam independent of K CU ) is an encryption key for control plane encryption (for example, K RRCenc ) and / or control plane integrity. It may also be used to generate a key for protection (eg, K RRCint ). In this case, the key generation may be such a key generation.
- the first unit 700 uses the security key to pass through the second unit 750 to the terminal device 200. Wireless communication.
- the security key is an encryption key (for example, K UPenc ) for user plane encryption
- the first unit 700 (first communication processing unit 741) uses the encryption key.
- wireless communication with the terminal device 200 is performed via the second unit 750.
- the first unit 700 (first communication processing unit 741) uses the encryption key (for example, K UPenc ) to transmit (for example, in the PDCP layer) via the second unit 750.
- Encrypted downlink data is transmitted from the first unit 700 to the second unit 750, and is transmitted to the terminal device 200 by the second unit 750.
- the first unit 700 (first communication processing unit 741) uses the encryption key (for example, K UPenc ) and uses the above-described encryption key (for example, at the PDCP layer) to receive the up Decrypt link data.
- the security key may be a key (for example, K CU or K CUbeam ) used for generating an encryption key (for example, K UPenc ) for user plane encryption.
- the unit 700 (first communication processing unit 741) may perform wireless communication with the terminal device 200 via the second unit 750 using the key. More specifically, for example, the first unit 700 (first communication processing unit 741) generates the encryption key (for example, K UPenc ) using the key (for example, K CU or K CUbeam ), and Wireless communication with the terminal device 200 is performed via the second unit 750 using the key.
- the subsequent description is the same as the above-described example.
- the wireless communication using the security key may include both downlink and uplink wireless communication, or one of the downlink and uplink wireless communication. Also good.
- Terminal Device 200 (key generation unit 235), based on the beam selection related information, similarly to the first unit 700 (key generation unit 747), A security key (for example, K UPenc or K CU / K CUbeam ) for wireless communication with the unit 750 is generated. Then, the terminal device 200 (communication processing unit 231) performs wireless communication with the first unit 700 and the second unit 750 using the security key (for example, K UPenc or K CU / K CUbeam ).
- the security key for example, K UPenc or K CU / K CUbeam
- FIG. 44 is an explanatory diagram for describing a first example of a schematic flow of a process of the fourth modification example of the first embodiment. This example is an example of processing when setting a link between the first unit 700 and the second unit 750.
- the beam selection related information is a beam ID.
- the first unit 700 transmits a DU link setup request (DU LINK SETUP REQUEST) message including the measurement report to the second unit 750 (S1213).
- DU link setup request DU LINK SETUP REQUEST
- the second unit 750 selects a beam to be used for wireless communication between the first unit 700 and the second unit 750 and the terminal device 200 (UE) based on the measurement report (S1215).
- the second unit 750 transmits a DU LINK SETUP RESPONSE message including the beam ID of the beam to the first unit 700 (S1217).
- the first unit 700 transmits a RAB context setup response (RAB CONTEXT SETUP RESPONSE) message to the core network node 300 (S1219).
- RAB context setup response RAB CONTEXT SETUP RESPONSE
- the first unit 700 generates a security key (K UPenc or K CU / K CUbeam ) for wireless communication with the terminal device 200 (UE) based on the beam ID (S1221).
- K UPenc or K CU / K CUbeam a security key for wireless communication with the terminal device 200 (UE) based on the beam ID (S1221).
- the first unit 700 transmits an RRC connection reconfiguration message including the beam ID of the beam to the terminal device 200 (S1223).
- the terminal device 200 transmits an RRC connection reconfiguration complete message to the first unit 700 (S1225).
- the terminal device 200 also generates a security key (K UPenc or K CU / K CUbeam ) based on the beam ID.
- K UPenc or K CU / K CUbeam a security key
- FIG. 45 is an explanatory diagram for describing a second example of a schematic flow of a process of the fourth modification example of the first embodiment.
- This example is an example of processing at the time of beam selection (beam change).
- the beam selection related information is a beam ID.
- the second unit 750 selects a beam to be used for wireless communication between the first unit 700 and the second unit 750 and the terminal device 200 (UE) based on the measurement information (for example, CSI) (S1241). .
- the second unit 750 transmits a DU link reconfiguration request (DU LINK RECONFIGURATION REQUIRED) message including the beam ID of the beam to the first unit 700 (S1243).
- DU link reconfiguration request DU LINK RECONFIGURATION REQUIRED
- the first unit 700 generates a security key (K UPenc or K CU / K CUbeam ) for wireless communication with the terminal device 200 (UE) based on the beam ID (S1245).
- K UPenc or K CU / K CUbeam a security key for wireless communication with the terminal device 200 (UE) based on the beam ID (S1245).
- the first unit 700 transmits a DU link reconfiguration completion (DU LINK RECONFIGURATION COMPLETE) message to the second unit 750 (S1247).
- DU link reconfiguration completion DU LINK RECONFIGURATION COMPLETE
- the first unit 700 transmits an RRC connection reconfiguration message including the beam ID of the beam to the terminal device 200 (S1249).
- the terminal device 200 transmits an RRC connection reconfiguration complete message to the first unit 700 (S1251).
- the terminal device 200 also generates a security key (K UPenc or K CU / K CUbeam ) based on the beam ID.
- K UPenc or K CU / K CUbeam a security key
- FIG. 46 is an explanatory diagram for describing the architecture of a 5G network.
- a 5G network includes a plurality of CUs (first unit 700 of the fourth modified example) in a radio access network (for example, referred to as gUTRAN), and each CU includes one or more DUs ( Communicate with the UE via the second unit 750) of the fourth variant.
- Each DU communicates with the UE via a beam.
- a set of one CU and one or more DUs may be referred to as a gNB (generation Node B).
- FIG. 47 is an explanatory diagram for explaining the architecture of a combination of a 4G network and a 5G network.
- a 4G network and a 5G network can coexist.
- the 4G network includes a plurality of eNBs in a radio access network (eUTRAN), and the 5G network includes a plurality of CUs and a plurality of DUs (a plurality of gNBs) in the radio access network (gUTRAN) as in the example of FIG. )including.
- each DU communicates with the UE via a beam.
- a UE may be handed over between CUs.
- Such a handover can also be applied to the first modification of the first embodiment. That is, the handover in the first modification may be a handover between CUs (or a handover between gNBs).
- each of the base station 100 and the base station 400 includes a CU (first unit 700 of the fourth modified example) or gNB (CU and DU) (fourth modified example). The first unit 700 and the second unit 750).
- UE handover can be performed between the eNB and the CU (or gNB).
- a handover can also be applied to the first modification of the first embodiment. That is, the handover in the first modification may be a handover between the eNB and the CU (or gNB). More specifically, in the first modification example, one of the base station 100 and the base station 400 may be an eNB, and the other of the base station 100 and the base station 400 may be a CU (fourth modification example).
- the first unit 700) or gNB (CU and DU) (the first unit 700 and the second unit 750 of the fourth modification) may be used.
- the UE can communicate with the master CU (or master gNB) and the secondary CU (or secondary gNB or secondary DU) as dual connectivity.
- dual connectivity can also be applied to the second and third modifications of the first embodiment.
- the master base station is the master CU (first unit 700 of the fourth modification) or the master gNB (master CU and DU) (fourth).
- the first unit 700 and the second unit 750) may be used.
- the secondary base station is a secondary CU (first unit 700 of the fourth modification), secondary gNB (secondary CU and DU) (first unit 700 and second unit 750 of the fourth modification) or secondary DU. (2nd unit 750 of the 4th modification) may be sufficient.
- the UE may communicate with a master eNB (MeNB) and a secondary CU (or secondary gNB or secondary DU).
- MeNB master eNB
- secondary CU secondary gNB or secondary DU
- dual connectivity can also be applied to the second and third modifications of the first embodiment.
- the master base station may be a master eNB
- the secondary base station is a secondary CU (first unit 700 of the fourth modification).
- Secondary gNB secondary CU and DU
- first unit 700 and second unit 750 of the fourth modified example or secondary DU (second unit 750 of the fourth modified example).
- the modification of the first embodiment has been described above. According to the modification of the first embodiment, it is possible to enhance security when beamforming is used in various cases (handover, dual connectivity, and 5G cases).
- FIG. 48 is an explanatory diagram illustrating an example of a schematic configuration of the system 6 according to the second embodiment.
- the system 1 includes a base station 800 and a terminal device 900.
- the system 6 is a system compliant with the 3GPP standard. More specifically, the system 1 may be a system compliant with LTE / LTE-Advanced, or may be a system compliant with the fifth generation (5G) standard. Of course, the system 1 is not limited to these examples.
- the description of the base station 800 and the terminal device 900 is the same as the description of the base station 100 and the terminal device 200 of the first embodiment. Therefore, the overlapping description is omitted here.
- FIG. 49 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the base station 800 according to the second embodiment.
- the base station 800 includes an information acquisition unit 810 and a key generation unit 820.
- the information acquisition unit 810 and the key generation unit 820 may be implemented by a baseband (BB) processor and / or another processor.
- the information acquisition unit 810 and the key generation unit 820 may be implemented by the same processor, or may be separately implemented by different processors.
- the base station 800 may include a memory that stores a program and one or more processors that can execute the program.
- the one or more processors operate the information acquisition unit 810 and the key generation unit 820. May be.
- the program may be a program for causing the one or more processors to execute the operations of the information acquisition unit 810 and the key generation unit 820.
- FIG. 50 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the terminal device 900 according to the second embodiment.
- the terminal device 900 includes a key generation unit 910 and a communication processing unit 920.
- the key generation unit 910 and the communication processing unit 920 may be implemented by a baseband (BB) processor and / or another processor.
- the key generation unit 910 and the communication processing unit 920 may be implemented by the same processor, or may be separately implemented by different processors.
- the terminal device 900 may include a memory that stores a program and one or more processors that can execute the program.
- the one or more processors perform operations of the key generation unit 910 and the communication processing unit 920. May be.
- the program may be a program for causing the one or more processors to execute the operations of the key generation unit 910 and the communication processing unit 920.
- the base station 800 acquires information on beam selection (beam selection related information). Then, the base station 100 (key generation unit 820) generates a security key for wireless communication between the base station and the terminal device 900 based on the information related to beam selection.
- the terminal device 900 (key generation unit 910) generates a security key for wireless communication with the base station based on information related to beam selection (beam selection related information). Then, the terminal device 900 (communication processing unit 920) performs wireless communication with the base station using the security key.
- Base station / wireless communication, beam selection, beam selection related information, generation of security key, wireless communication with terminal device using security key, and operation of terminal device Base station / wireless in second embodiment Descriptions of communication, beam selection, beam selection related information, security key generation, wireless communication with a terminal device using a security key, and operation of the terminal device are, for example, descriptions of these in the first embodiment. Is the same. Therefore, a duplicate description is omitted here, and only an example of the processing flow will be described.
- FIG. 51 is an explanatory diagram for explaining an example of a schematic flow of a process of the base station 800 of the second embodiment.
- the base station 800 acquires information related to beam selection (S1301).
- the base station 100 (key generation unit 820) generates a security key for wireless communication between the base station and the terminal device 900 based on the information related to beam selection (S1303).
- FIG. 52 is an explanatory diagram for explaining an example of a schematic flow of processing of the terminal device 900 of the second embodiment.
- the terminal device 900 (key generation unit 910) generates a security key for wireless communication with the base station based on the information related to beam selection (S1321).
- the terminal device 900 (communication processing unit 920) performs wireless communication with the base station using the security key (S1323).
- the second embodiment has been described above. According to the second embodiment, security when beamforming is used can be enhanced. Also in the second embodiment, the above-described modification of the first embodiment may be applied.
- “transmit” here means, for example, that transmission processing is performed in at least one protocol layer among a plurality of protocol layers, and does not mean that a signal is output in a wired or wireless manner.
- “receive” here means, for example, performing reception processing in at least one protocol layer among a plurality of protocol layers.
- “perform wireless communication” here means, for example, performing transmission processing and / or reception processing in at least one protocol layer among a plurality of protocol layers.
- the plurality of protocol layers are a physical layer, a MAC layer, an RLC layer, a PDCP layer, and an RRC layer.
- the plurality of protocol layers are a physical layer, a MAC layer, an IP layer, and a transport layer.
- “transmitting X to Y” here is not limited to transmitting X directly to Y, but indirectly transmitting X to Y (that is, transmitting X to another node). And X is transmitted to Y via the transfer by the other node).
- “receiving X from Y” here is not limited to receiving X directly from Y, but indirectly receiving X from Y (ie, X transmitted by Y). Received via transfer by other nodes).
- the steps in the processing described in this specification do not necessarily have to be executed in time series in the order described in the sequence diagram or flowchart.
- the steps in the processing may be executed in an order different from the order described in the sequence diagram or flowchart, or may be executed in parallel.
- some of the steps in the process may be deleted, and additional steps may be added to the process.
- a device for example, a plurality of base stations constituting a base station
- the base station components for example, the first communication processing unit, the second communication processing unit, the information acquisition unit, and / or the key generation unit
- One or more devices (or units)) or modules eg, a module for one of the plurality of devices (or units)
- a module including the components for example, a communication processing unit, an information acquisition unit, and / or a key generation unit
- a method including processing of the above-described components
- a program for causing a processor to execute the processing of the above-described components may be provided.
- a recording medium non-transitory recording medium readable by a computer on which the program is recorded may be provided.
- such an apparatus, module, method, program, and recording medium are also included in the present invention.
- a key generation unit that generates a security key for wireless communication between a base station and a terminal device based on the information related to the beam selection;
- a device comprising:
- Appendix 4 The apparatus according to any one of appendices 1 to 3, wherein the information on the beam selection is identification information for identifying a beam.
- Appendix 5 The apparatus according to any one of appendices 1 to 3, wherein the information on the beam selection is a counter that is incremented when a beam is selected.
- Appendix 6 The apparatus according to any one of appendices 3 to 5, wherein the beam is a beam used for the wireless communication.
- Appendix 7 The apparatus according to any one of appendices 1 to 6, wherein the information regarding the beam selection is information transmitted to or from the terminal apparatus.
- Appendix 8 The apparatus according to appendix 7, wherein the information on the beam selection is included in control information of a physical layer or a MAC (Medium Access Control) layer transmitted to or from the terminal apparatus.
- MAC Medium Access Control
- Appendix 9 The apparatus according to any one of appendices 1 to 8, wherein the key generation unit generates the security key based on the information related to the beam selection at the time of beam selection.
- Appendix 10 The apparatus according to any one of appendices 1 to 9, wherein the security key is an encryption key for user plane encryption.
- Appendix 11 The apparatus according to any one of appendices 1 to 9, wherein the security key is a key used for key generation.
- Appendix 12 The apparatus according to appendix 11, wherein the key generation is generation of an encryption key for user plane encryption.
- Appendix 13 The apparatus according to any one of appendices 1 to 11, wherein the base station is a dual connectivity secondary base station of the terminal apparatus.
- Appendix 14 The apparatus according to any one of appendices 1 to 11, wherein the base station is a target base station for handover of the terminal apparatus.
- Appendix 15 15. The apparatus according to any one of appendices 1 to 14, further comprising a first communication processing unit that performs wireless communication with the terminal apparatus using the security key.
- the security key is a key used to generate an encryption key for user plane encryption;
- the first communication processing unit generates the encryption key using the security key, and performs wireless communication with the terminal device using the encryption key.
- the apparatus according to appendix 15.
- Appendix 17 Any one of appendices 1 to 16, wherein the device is a module for the base station, one or more devices of a plurality of devices constituting the base station, or one of the devices.
- the device is a module for the base station, one or more devices of a plurality of devices constituting the base station, or one of the devices.
- the device according to item.
- the device is a dual connectivity master base station of the terminal device, one or more devices of a plurality of devices constituting the master base station, or a module for one of the devices.
- the base station is a secondary base station of dual connectivity of the terminal device,
- the base station includes a first unit that performs processing of an upper protocol layer and a second unit that performs processing of a lower protocol layer,
- the device is the first unit or a module for the first unit;
- the first communication processing unit performs wireless communication with the terminal device via the second unit using the security key.
- the apparatus according to appendix 15 or 16.
- Appendix 20 The apparatus according to any one of appendices 1 to 14, further comprising a second communication processing unit that transmits the security key to the base station.
- Appendix 21 The apparatus according to appendix 20, wherein the security key is a key used for key generation by the base station.
- the base station is a secondary base station of dual connectivity of the terminal device,
- the second communication processing unit transmits a message for adding or changing a secondary base station to the base station,
- the message includes the security key;
- the apparatus according to appendix 20 or 21.
- the base station is a target base station for handover of the terminal device;
- the second communication processing unit transmits a message to the base station in a handover procedure for the handover,
- the message includes the security key;
- the apparatus according to appendix 20 or 21.
- the base station is a second base station different from the first base station;
- the device is a module for the first base station, one or more devices of a plurality of devices constituting the first base station, or one of the devices.
- the apparatus according to any one of appendices 1 to 14 and 20 to 23.
- Appendix 25 The apparatus according to any one of appendices 1 to 14 and 20 to 23, wherein the apparatus is a core network node or a module for a core network node.
- a key generation unit that generates a security key for wireless communication with the base station based on information on beam selection;
- a communication processing unit for performing wireless communication with the base station using the security key;
- a device comprising:
- Appendix 27 27.
- the communication processing unit receives physical layer or MAC layer control information from the radio access network, or transmits to the radio access network,
- the control information includes the information related to the beam selection,
- Appendix 29 The device according to any one of appendices 26 to 28, wherein the device is a terminal device or a module for the terminal device.
- attachment 30 The apparatus according to attachment 30, further comprising a second communication processing unit that receives the security key from a base station.
- the first communication processing unit generates an encryption key for user plane encryption using the security key, and performs wireless communication with the terminal device using the encryption key. Or the apparatus of 31.
- Appendix 33 The device according to any one of appendices 30 to 32, wherein the device is a base station, one or more devices of a plurality of devices constituting the base station, or a module for one of the devices. The device described.
- Appendix 38 Obtaining information about beam selection, Generating a security key for wireless communication between a base station and a terminal device based on the information regarding the beam selection; A program that causes a processor to execute.
- Appendix 40 Obtaining a security key for wireless communication with a terminal device, which is generated based on information related to beam selection; Wirelessly communicating with the terminal device using the security key; A program that causes a processor to execute.
- Appendix 41 Obtaining information about beam selection, Generating a security key for wireless communication between a base station and a terminal device based on the information regarding the beam selection;
- a non-transitory recording medium readable by a computer having recorded thereon a program for causing a processor to execute the program.
- Appendix 42 Generating a security key for wireless communication with a base station based on information regarding beam selection; Performing wireless communication with the base station using the security key;
- Appendix 43 Obtaining a security key for wireless communication with a terminal device, which is generated based on information related to beam selection; Wirelessly communicating with the terminal device using the security key; A non-transitory recording medium readable by a computer having recorded thereon a program for causing a processor to execute the program.
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Abstract
【課題】ビームフォーミングが使用される場合のセキュリティを強化するのを可能にすること。 【解決手段】本発明の第1の装置は、ビーム選択に関する情報を取得する情報取得部と、上記ビーム選択に関する上記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する鍵生成部と、を備える。
Description
本発明は、ビーム及びセキュリティ強化に関連する装置、方法、システム、プログラム及び記録媒体に関する。
近年、移動体通信システムにおける通信トラフィックが増加している。これは、多くの通信装置がアクセス技術としてLTE(Long Term Evolution)を使用するようになり、また、スマートフォンにおいて多様なアプリケーションが動作するようになったからと言えよう。移動体通信システムのオペレータやそれらの国管轄も、例えば使用周波数の追加割当て等の対策を検討している。特により広い帯域幅が使用可能になることが見込まれる高い周波数帯(例えば6GHz~100GHz)の追加割当てが検討されている。さらに、移動体通信システムのアクセス技術についても、通信トラヒックの増加に対応するための研究開発が不断に続いている。例えば、高い周波数帯(例えば6GHz~100GHz)を使用したマルチアンテナのビームフォーミングの技術研究開発が、近年特に盛んである。
例えば、特許文献1~3には、ビームフォーミングに関する技術が開示されている。また、例えば、特許文献4及び5には、デュアルコネクティビティに関する技術が開示されている。
例えば、移動体通信システムにおいて、基地局と端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵(秘匿鍵)を生成するためのパラメータが、当該端末装置のセルが変わる度に変化する。例えば、上記セキュリティ鍵を生成するためのパラメータとして、物理セルID(Physical Cell Identity:PCI)が用いられる。このように、上記セキュリティ鍵を簡単に解読させないための工夫が施される。
しかし、ビームフォーミングが使用される場合には、基地局は、当該基地局からかなり遠い端末装置と通信することができるようになり、当該端末装置のセルが変わらない時間も長くなり得る。そのため、上記セキュリティ鍵(秘匿鍵)を生成するためのパラメータが変化する頻度が低くなり、その結果、上記セキュリティ鍵を解読することが比較的容易になり得る。即ち、セキュリティレベルが低下し得る。
本発明の目的は、ビームフォーミングが使用される場合のセキュリティを強化するのを可能にすることにある。
本発明の第1の装置は、ビーム選択に関する情報を取得する情報取得部と、上記ビーム選択に関する上記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する鍵生成部と、を備える。
本発明の第2の装置は、ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する鍵生成部と、上記セキュリティ鍵を使用して、上記基地局との無線通信を行う通信処理部と、を備える。
本発明の第3の装置は、端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される上記セキュリティ鍵を取得する情報取得部と、上記セキュリティ鍵を使用して、上記端末装置との無線通信を行う第1通信処理部と、を備える。
本発明の第1の方法は、ビーム選択に関する情報を取得することと、上記ビーム選択に関する上記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、を含む。
本発明の第2の方法は、ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、上記セキュリティ鍵を使用して、上記基地局との無線通信を行うことと、を含む。
本発明の第3の方法は、端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される上記セキュリティ鍵を取得することと、上記セキュリティ鍵を使用して、上記端末装置との無線通信を行うことと、を含む。
本発明のシステムは、基地局と、端末装置と、を含む。上記基地局は、ビーム選択に関する情報に基づいて、上記端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。上記端末装置は、上記ビーム選択に関する上記情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成し、上記セキュリティ鍵を使用して、上記基地局との上記無線通信を行う。
本発明の第1のプログラムは、ビーム選択に関する情報を取得することと、上記ビーム選択に関する上記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、をプロセッサに実行させるためのプログラムである。
本発明の第2のプログラムは、ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、上記セキュリティ鍵を使用して、上記基地局との無線通信を行うことと、をプロセッサに実行させるためのプログラムである。
本発明の第3のプログラムは、端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される上記セキュリティ鍵を取得することと、上記セキュリティ鍵を使用して、上記端末装置との無線通信を行うことと、をプロセッサに実行させるためのプログラムである。
本発明の第1の記録媒体は、ビーム選択に関する情報を取得することと、上記ビーム選択に関する上記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体である。
本発明の第2の記録媒体は、ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、上記セキュリティ鍵を使用して、上記基地局との無線通信を行うことと、をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体である。
本発明の第3の記録媒体は、端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される上記セキュリティ鍵を取得することと、上記セキュリティ鍵を使用して、上記端末装置との無線通信を行うことと、をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体である。
本発明によれば、ビームフォーミングが使用される場合のセキュリティを強化することが可能になる。なお、本発明により、当該効果の代わりに、又は当該効果とともに、他の効果が奏されてもよい。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、同様に説明されることが可能な要素については、同一の符号を付することにより重複説明が省略され得る。
説明は、以下の順序で行われる。
1.関連技術
2.本発明の実施形態の概要
3.第1の実施形態
3.1.システムの構成
3.2.基地局の構成
3.3.端末装置の構成
3.4.コアネットワークノードの構成
3.5.技術的特徴
4.第1の実施形態の変形例
4.1.第1の変形例
4.2.第2の変形例
4.3.第3の変形例
4.4.第4の変形例
4.5.その他
5.第2の実施形態
5.1.システムの構成
5.2.基地局の構成
5.3.端末装置の構成
5.4.技術的特徴
1.関連技術
2.本発明の実施形態の概要
3.第1の実施形態
3.1.システムの構成
3.2.基地局の構成
3.3.端末装置の構成
3.4.コアネットワークノードの構成
3.5.技術的特徴
4.第1の実施形態の変形例
4.1.第1の変形例
4.2.第2の変形例
4.3.第3の変形例
4.4.第4の変形例
4.5.その他
5.第2の実施形態
5.1.システムの構成
5.2.基地局の構成
5.3.端末装置の構成
5.4.技術的特徴
<<1.関連技術>>
後述の実施形態及び変形例の説明に関連する技術として、移動体システムのアーキテクチャの例、ビームフォーミング及びデュアルコネクティビティをまず説明する。
後述の実施形態及び変形例の説明に関連する技術として、移動体システムのアーキテクチャの例、ビームフォーミング及びデュアルコネクティビティをまず説明する。
(1)移動体システムのアーキテクチャ
図1は、3GPP(Third Generation Partnership Project)のLTEの移動体通信システムのアーキテクチャを説明するための説明図である。図1を参照すると、この移動体システムは、無線アクセスネットワーク(Radio Access Network:RAN)であるE-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)と、コアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)とを含む。E-UTRANは、基地局であるeNB(evolved Node B)を含み、EPCは、複数のコアネットワークノード(例えば、MME(Mobility Management Node)及びS-GW(Serving Gateway)等)を含む。このアーキテクチャは、制御プレーン(control plane:C-plane)及びユーザプレーン(user plane:U-plane)の伝送時間の短縮を図り、スループットの高いデータ転送を実現できるシステムを構築することを目的としている。
図1は、3GPP(Third Generation Partnership Project)のLTEの移動体通信システムのアーキテクチャを説明するための説明図である。図1を参照すると、この移動体システムは、無線アクセスネットワーク(Radio Access Network:RAN)であるE-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)と、コアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)とを含む。E-UTRANは、基地局であるeNB(evolved Node B)を含み、EPCは、複数のコアネットワークノード(例えば、MME(Mobility Management Node)及びS-GW(Serving Gateway)等)を含む。このアーキテクチャは、制御プレーン(control plane:C-plane)及びユーザプレーン(user plane:U-plane)の伝送時間の短縮を図り、スループットの高いデータ転送を実現できるシステムを構築することを目的としている。
(2)ビームフォーミング
移動体通信システムのアクセス技術について、通信トラヒックの増加に対応するための研究開発が不断に続いている。例えば、高い周波数帯(例えば6GHz~100GHz)を使用したマルチアンテナのビームフォーミングの技術研究開発が、近年特に盛んである。
移動体通信システムのアクセス技術について、通信トラヒックの増加に対応するための研究開発が不断に続いている。例えば、高い周波数帯(例えば6GHz~100GHz)を使用したマルチアンテナのビームフォーミングの技術研究開発が、近年特に盛んである。
ビームフォーミング技術は、広いセル内での拡散型の放射とは異なり、ある周波数の送信領域を狭くし、通信する端末に追随することができる。このように送信領域を狭くすることは、周囲への干渉を軽減することができる。そのため、端末の送信電力が許す限り、基地局は、当該基地局からかなり遠くの端末と通信することができる。
(3)デュアルコネクティビティ
3GPPのリリース12において、デュアルコネクティビティ(Dual Connectivity:DC)が制定された。図2に示されるように、デュアルコネクティビティでは、UE(User Equipment)は、MeNB(Master evolved Node B)及びSeNB(Secondary evolved Node B)の両方と通信することができる。
3GPPのリリース12において、デュアルコネクティビティ(Dual Connectivity:DC)が制定された。図2に示されるように、デュアルコネクティビティでは、UE(User Equipment)は、MeNB(Master evolved Node B)及びSeNB(Secondary evolved Node B)の両方と通信することができる。
図3に示されるように、UEは、MeNBと制御プレーン(C-plane)の通信を行う。UEは、SeNBとは制御プレーンの通信を行わない。
図4及び図5に示されるように、UEは、MeNB及びSeNBの両方とユーザプレーンの通信を行うことができる。図4は、SCG(Secondary Cell Group)ベアラの例を示すが、この例では、SeNBは、UEへのデータをS-GWから受信し、UEからのデータをS-GWへ送信する。一方、図5は、スプリットベアラの例を示すが、この例では、SeNBは、UEへのデータをMeNBから受信する。即ち、SeNBからUEへ送信されるデータは、MeNBを通過する。
図6は、SCGベアラの場合のプロトコル処理を示し、図7は、スプリットベアラの場合のプロトコル処理を示す。図6に示されるように、SCGベアラの場合には、MeNB及びSeNBの両方において、PDCP(Protocol Data Convergence Protocol)、RLC(Radio Link Control)及びMAC(Medium Access Control)の処理が行われる。一方、図7に示されるように、スプリットベアラの場合には、PDCPの処理は、MeNBのみで行われ、SeNBでは、RLC及びMACの処理が行われる。
(4)デュアルコネクティビティにおけるビームフォーミング
デュアルコネクティビティでは、例えば、MeNBの広いカバレッジで制御プレーンの通信が行われ、SeNBのビームフォーミングによりユーザプレーンの通信が行われることも考えられる。このような通信形態によれば、無線アクセスネットワーク(RAN)とUEとの間で大量のトラフィックの通信が可能になる。
デュアルコネクティビティでは、例えば、MeNBの広いカバレッジで制御プレーンの通信が行われ、SeNBのビームフォーミングによりユーザプレーンの通信が行われることも考えられる。このような通信形態によれば、無線アクセスネットワーク(RAN)とUEとの間で大量のトラフィックの通信が可能になる。
さらに、UEの移動に追随するために、UEのデータの送信又は受信に用いられるビームをUEの移動に応じて切り替えるという通信形態も考えられる。
上述したような通信形態では、例えば、UEが移動に応じて、MeNBのセルはあまり切り替えられず、SeNBのビームが高い頻度で切り替えられる。
<<2.本発明の実施形態の概要>>
まず、本発明の実施形態の概要を説明する。
まず、本発明の実施形態の概要を説明する。
(1)技術的課題
例えば、移動体通信システムにおいて、基地局と端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵(秘匿鍵)を生成するためのパラメータが、当該端末装置のセルが変わる度に変化する。例えば、上記セキュリティ鍵を生成するためのパラメータとして、物理セルID(PCI)が用いられる。このように、上記セキュリティ鍵を簡単に解読させないための工夫が施される。
例えば、移動体通信システムにおいて、基地局と端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵(秘匿鍵)を生成するためのパラメータが、当該端末装置のセルが変わる度に変化する。例えば、上記セキュリティ鍵を生成するためのパラメータとして、物理セルID(PCI)が用いられる。このように、上記セキュリティ鍵を簡単に解読させないための工夫が施される。
しかし、ビームフォーミングが使用される場合には、基地局は、当該基地局からかなり遠い端末装置と通信することができるようになり、当該端末装置のセルが変わらない時間も長くなり得る。そのため、上記セキュリティ鍵(秘匿鍵)を生成するためのパラメータが変化する頻度が低くなり、その結果、上記セキュリティ鍵を解読することが比較的容易になり得る。即ち、セキュリティレベルが低下し得る。
そこで、ビームフォーミングが使用される場合のセキュリティを強化するのを可能にすることが望ましい。
(2)技術的特徴
本発明の実施形態では、例えば、基地局は、端末装置との無線通信のためのビームの選択に関する情報(例えば、ビームID又はビームカウンタ)に基づいて、当該無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
本発明の実施形態では、例えば、基地局は、端末装置との無線通信のためのビームの選択に関する情報(例えば、ビームID又はビームカウンタ)に基づいて、当該無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
これにより、例えば、ビームフォーミングが使用される場合のセキュリティを強化することが可能になる。より具体的には、例えば、ビームフォーミングにより端末装置のセル又は基地局が長時間変わらなかったとしても、ビームの選択のときに(例えばビームが変わるときに)新たなセキュリティ鍵が生成されるので、セキュリティ鍵の解読がより困難になる。そのため、セキュリティが強化され得る。
なお、上述した技術的特徴は本発明の実施形態の具体的な一例であり、当然ながら、本発明の実施形態は上述した技術的特徴に限定されない。
<<3.第1の実施形態>>
続いて、図8~図17を参照して、本発明の第1の実施形態を説明する。
続いて、図8~図17を参照して、本発明の第1の実施形態を説明する。
<3.1.システムの構成>
図8を参照して、第1の実施形態のシステム1の構成の例を説明する。図8は、第1の実施形態のシステム1の概略的な構成の一例を示す説明図である。図8を参照すると、システム1は、基地局100、端末装置200、及びコアネットワークノード300を含む。
図8を参照して、第1の実施形態のシステム1の構成の例を説明する。図8は、第1の実施形態のシステム1の概略的な構成の一例を示す説明図である。図8を参照すると、システム1は、基地局100、端末装置200、及びコアネットワークノード300を含む。
例えば、システム1は、3GPP(Third Generation Partnership Project)の規格(standard)に準拠したシステムである。より具体的には、システム1は、LTE/LTE-Advancedに準拠したシステムであってもよく、第5世代(5G)の規格に準拠したシステムであってもよい。当然ながら、システム1は、これらの例に限定されない。
(1)基地局100
基地局100は、セル10(又はカバレッジエリア10)内に位置する端末装置との無線通信を行う。
基地局100は、セル10(又はカバレッジエリア10)内に位置する端末装置との無線通信を行う。
また、基地局100は、インターフェース31(例えばS1インターフェース)を介して、コアネットワークノード300と通信する。
基地局100は、端末装置との無線通信を行うノードであり、換言すると無線アクセスネットワーク(Radio Access Network:RAN)のノードである。例えば、基地局100は、eNB(evolved Node B)若しくはH-eNB(Home evolved Node B)であってもよく、又は、5GにおけるgNB(generation Node B)であってもよい。基地局100は、複数のユニット(又は複数のノード)を含んでもよい。当該複数のユニット(又は複数のノード)は、上位のプロトコルレイヤの処理を行う第1ユニット(又は第1ノード)と、下位のプロトコルレイヤの処理を行う第2ユニット(又は第2ノード)とを含んでもよい。一例として、上記第1ユニットは、中央ユニット(Center/Central Unit:CU)と呼ばれてもよく、上記第2ユニットは、分散ユニット(Distributed Unit:DU)、無線ユニット(Radio Unit:RU)、リモートユニット(Remote Unit:RU)又はアクセスユニット(Access Unit:AU)と呼ばれてもよい。別の例として、上記第1ユニットは、デジタルユニット(Digital Unit:DU)と呼ばれてもよく、上記第2ユニットは、無線ユニット(RU)又はリモートユニット(RU)と呼ばれてもよい。上記DU(Digital Unit)は、BBU(Base Band Unit)であってもよく、上記RUは、RRH(Remote Radio Head)又はRRU(Remote Radio Unit)であってもよい。当然ながら、上記第1ユニット(又は第1のノード)及び上記第2ユニット(又は第2のノード)の呼称は、この例に限定されない。あるいは、基地局100は、単一のユニット(又は単一のノード)であってもよい。この場合に、基地局100は、上記複数のユニットのうちの1つ(例えば、上記第1ユニット及び上記第2ユニットの一方)であってもよく、上記複数のユニットのうちの他のユニット(例えば、上記第1ユニット及び上記第2ユニットの他方)と接続されていてもよい。
(2)端末装置200
端末装置200は、基地局との無線通信を行う。例えば、端末装置200は、セル10内に位置する場合に、基地局100との無線通信を行う。例えば、端末装置200は、UE(User Equipment)である。
端末装置200は、基地局との無線通信を行う。例えば、端末装置200は、セル10内に位置する場合に、基地局100との無線通信を行う。例えば、端末装置200は、UE(User Equipment)である。
(3)コアネットワークノード300
コアネットワークノード300は、コアネットワーク内の制御ノードである。例えば、コアネットワークノード300は、MME(Mobility Management Node)である。あるいは、コアネットワークノード300は、5Gの制御ノードであってもよい。
コアネットワークノード300は、コアネットワーク内の制御ノードである。例えば、コアネットワークノード300は、MME(Mobility Management Node)である。あるいは、コアネットワークノード300は、5Gの制御ノードであってもよい。
例えば、コアネットワークノード300は、インターフェース31(例えばS1インターフェース)を介して、基地局100と通信する。
<3.2.基地局の構成>
次に、図9を参照して、第1の実施形態の基地局100の構成の例を説明する。図9は、第1の実施形態の基地局100の概略的な構成の例を示すブロック図である。図9を参照すると、基地局100は、無線通信部110、ネットワーク通信部120、記憶部130及び処理部140を備える。
次に、図9を参照して、第1の実施形態の基地局100の構成の例を説明する。図9は、第1の実施形態の基地局100の概略的な構成の例を示すブロック図である。図9を参照すると、基地局100は、無線通信部110、ネットワーク通信部120、記憶部130及び処理部140を備える。
(1)無線通信部110
無線通信部110は、信号を無線で送受信する。例えば、無線通信部110は、端末装置からの信号を受信し、端末装置への信号を送信する。
無線通信部110は、信号を無線で送受信する。例えば、無線通信部110は、端末装置からの信号を受信し、端末装置への信号を送信する。
(2)ネットワーク通信部120
ネットワーク通信部120は、ネットワークから信号を受信し、ネットワークへ信号を送信する。
ネットワーク通信部120は、ネットワークから信号を受信し、ネットワークへ信号を送信する。
(3)記憶部130
記憶部130は、基地局100の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
記憶部130は、基地局100の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
(4)処理部140
処理部140は、基地局100の様々な機能を提供する。処理部140は、第1通信処理部141、第2通信処理部143、情報取得部145及び鍵生成部147を含む。なお、処理部140は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部140は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。第1通信処理部141、第2通信処理部143、情報取得部145及び鍵生成部147の具体的な動作は、後に詳細に説明する。
処理部140は、基地局100の様々な機能を提供する。処理部140は、第1通信処理部141、第2通信処理部143、情報取得部145及び鍵生成部147を含む。なお、処理部140は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部140は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。第1通信処理部141、第2通信処理部143、情報取得部145及び鍵生成部147の具体的な動作は、後に詳細に説明する。
例えば、処理部140(第1通信処理部141)は、無線通信部110を介して端末装置(例えば、端末装置200)と通信する。例えば、処理部140(第2通信処理部143)は、ネットワーク通信部120を介して他のネットワークノード(例えば、コアネットワークノード300)と通信する。
(5)実装例
無線通信部110は、アンテナ及び高周波(Radio Frequency:RF)回路等により実装されてもよく、当該アンテナは、指向性アンテナであってもよい。ネットワーク通信部120は、ネットワークアダプタ又はネットワークインタフェースカード等により実装されてもよい。記憶部130は、メモリ(例えば、不揮発性メモリ及び/若しくは揮発性メモリ)並びに/又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部140は、ベースバンド(Baseband:BB)プロセッサ及び/又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。第1通信処理部141、第2通信処理部143、情報取得部145及び鍵生成部147は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。上記メモリ(記憶部130)は、このようなプロセッサ(チップ)内に含まれてもよい。
無線通信部110は、アンテナ及び高周波(Radio Frequency:RF)回路等により実装されてもよく、当該アンテナは、指向性アンテナであってもよい。ネットワーク通信部120は、ネットワークアダプタ又はネットワークインタフェースカード等により実装されてもよい。記憶部130は、メモリ(例えば、不揮発性メモリ及び/若しくは揮発性メモリ)並びに/又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部140は、ベースバンド(Baseband:BB)プロセッサ及び/又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。第1通信処理部141、第2通信処理部143、情報取得部145及び鍵生成部147は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。上記メモリ(記憶部130)は、このようなプロセッサ(チップ)内に含まれてもよい。
基地局100は、プログラムを記憶するメモリと、当該プログラムを実行可能な1つ以上のプロセッサとを含んでもよく、当該1つ以上のプロセッサは、処理部140の動作(第1通信処理部141、第2通信処理部143、情報取得部145及び/又は鍵生成部147の動作)を行ってもよい。上記プログラムは、処理部140の動作(第1通信処理部141、第2通信処理部143、情報取得部145及び/又は鍵生成部147の動作)を上記1つ以上のプロセッサに実行させるためのプログラムであってもよい。
<3.3.端末装置の構成>
次に、図10を参照して、第1の実施形態の端末装置200の構成の例を説明する。図10は、第1の実施形態の端末装置200の概略的な構成の例を示すブロック図である。図10を参照すると、端末装置200は、無線通信部210、記憶部220及び処理部230を備える。
次に、図10を参照して、第1の実施形態の端末装置200の構成の例を説明する。図10は、第1の実施形態の端末装置200の概略的な構成の例を示すブロック図である。図10を参照すると、端末装置200は、無線通信部210、記憶部220及び処理部230を備える。
(1)無線通信部210
無線通信部210は、信号を無線で送受信する。例えば、無線通信部210は、基地局からの信号を受信し、基地局への信号を送信する。
無線通信部210は、信号を無線で送受信する。例えば、無線通信部210は、基地局からの信号を受信し、基地局への信号を送信する。
(2)記憶部220
記憶部220は、端末装置200の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
記憶部220は、端末装置200の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
(3)処理部230
処理部230は、端末装置200の様々な機能を提供する。処理部230は、通信処理部231、情報取得部233及び鍵生成部235を含む。なお、処理部230は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部230は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。通信処理部231、情報取得部233及び鍵生成部235の具体的な動作は、後に詳細に説明する。
処理部230は、端末装置200の様々な機能を提供する。処理部230は、通信処理部231、情報取得部233及び鍵生成部235を含む。なお、処理部230は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部230は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。通信処理部231、情報取得部233及び鍵生成部235の具体的な動作は、後に詳細に説明する。
例えば、処理部230(通信処理部231)は、無線通信部210を介して基地局(例えば、基地局100)と通信する。
(4)実装例
無線通信部210は、アンテナ及び高周波(RF)回路等により実装されてもよい。記憶部220は、メモリ(例えば、不揮発性メモリ及び/若しくは揮発性メモリ)並びに/又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部230は、ベースバンド(BB)プロセッサ及び/又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。通信処理部231、情報取得部233及び鍵生成部235は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。上記メモリ(記憶部220)は、このようなプロセッサ(チップ)内に含まれてもよい。
無線通信部210は、アンテナ及び高周波(RF)回路等により実装されてもよい。記憶部220は、メモリ(例えば、不揮発性メモリ及び/若しくは揮発性メモリ)並びに/又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部230は、ベースバンド(BB)プロセッサ及び/又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。通信処理部231、情報取得部233及び鍵生成部235は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。上記メモリ(記憶部220)は、このようなプロセッサ(チップ)内に含まれてもよい。
端末装置200は、プログラムを記憶するメモリと、当該プログラムを実行可能な1つ以上のプロセッサとを含んでもよく、当該1つ以上のプロセッサは、処理部230の動作(通信処理部231、情報取得部233及び/又は鍵生成部235の動作)を行ってもよい。上記プログラムは、処理部230の動作(通信処理部231、情報取得部233及び/又は鍵生成部235の動作)を上記1つ以上のプロセッサに実行させるためのプログラムであってもよい。
<3.4.コアネットワークノードの構成>
次に、図11を参照して、第1の実施形態のコアネットワークノード300の構成の例を説明する。図11は、第1の実施形態のコアネットワークノード300の概略的な構成の例を示すブロック図である。図11を参照すると、コアネットワークノード300は、ネットワーク通信部310、記憶部320及び処理部330を備える。
次に、図11を参照して、第1の実施形態のコアネットワークノード300の構成の例を説明する。図11は、第1の実施形態のコアネットワークノード300の概略的な構成の例を示すブロック図である。図11を参照すると、コアネットワークノード300は、ネットワーク通信部310、記憶部320及び処理部330を備える。
(1)ネットワーク通信部310
ネットワーク通信部310は、ネットワークから信号を受信し、ネットワークへ信号を送信する。
ネットワーク通信部310は、ネットワークから信号を受信し、ネットワークへ信号を送信する。
(2)記憶部320
記憶部320は、コアネットワークノード300の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
記憶部320は、コアネットワークノード300の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
(3)処理部330
処理部330は、コアネットワークノード300の様々な機能を提供する。処理部330は、通信処理部331、情報取得部333及び鍵生成部335を含む。なお、処理部330は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部330は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。通信処理部331、情報取得部333及び鍵生成部335の具体的な動作は、後に詳細に説明する。
処理部330は、コアネットワークノード300の様々な機能を提供する。処理部330は、通信処理部331、情報取得部333及び鍵生成部335を含む。なお、処理部330は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部330は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。通信処理部331、情報取得部333及び鍵生成部335の具体的な動作は、後に詳細に説明する。
例えば、処理部330(通信処理部331)は、ネットワーク通信部310を介して他のネットワークノード(例えば、基地局100)と通信する。
(4)実装例
ネットワーク通信部310は、ネットワークアダプタ又はネットワークインタフェースカード等により実装されてもよい。記憶部320は、メモリ(例えば、不揮発性メモリ及び/若しくは揮発性メモリ)並びに/又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部330は、プロセッサ等により実装されてもよい。通信処理部331、情報取得部333及び鍵生成部335は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。上記メモリ(記憶部320)は、このようなプロセッサ(チップ)内に含まれてもよい。
ネットワーク通信部310は、ネットワークアダプタ又はネットワークインタフェースカード等により実装されてもよい。記憶部320は、メモリ(例えば、不揮発性メモリ及び/若しくは揮発性メモリ)並びに/又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部330は、プロセッサ等により実装されてもよい。通信処理部331、情報取得部333及び鍵生成部335は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。上記メモリ(記憶部320)は、このようなプロセッサ(チップ)内に含まれてもよい。
コアネットワークノード300は、プログラムを記憶するメモリと、当該プログラムを実行可能な1つ以上のプロセッサとを含んでもよく、当該1つ以上のプロセッサは、処理部330の動作(通信処理部331、情報取得部333及び/又は鍵生成部335の動作)を行ってもよい。上記プログラムは、処理部330の動作(通信処理部331、情報取得部333及び/又は鍵生成部335の動作)を上記1つ以上のプロセッサに実行させるためのプログラムであってもよい。
<3.5.技術的特徴>
次に、図12~図17を参照して、第1の実施形態の技術的特徴を説明する。
次に、図12~図17を参照して、第1の実施形態の技術的特徴を説明する。
基地局100(情報取得部145)は、ビーム選択に関する情報(以下、「ビーム選択関連情報」と呼ぶ)を取得する。そして、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(1)基地局/無線通信
例えば、上記基地局は、基地局100であり、上記無線通信は、基地局100と端末装置200との間の無線通信である。即ち、基地局100(鍵生成部147)は、基地局100と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
例えば、上記基地局は、基地局100であり、上記無線通信は、基地局100と端末装置200との間の無線通信である。即ち、基地局100(鍵生成部147)は、基地局100と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
例えば、上記無線通信は、ダウンリンクの無線通信及びアップリンクの無線通信を含む。あるいは、上記無線通信は、ダウンリンクの無線通信及びアップリンクの無線通信のうちの一方のみであってもよい。
(2)ビーム選択
例えば、上記ビーム選択は、上記無線通信のために使用されるビームの選択である。ここでのビームとは、指向性ビームである。
例えば、上記ビーム選択は、上記無線通信のために使用されるビームの選択である。ここでのビームとは、指向性ビームである。
-基地局による選択
例えば、基地局100(第1通信処理部141)が、上記ビーム選択を行う。具体的には、例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、基地局100についての測定情報を端末装置200から受信し、当該測定情報に基づいて、基地局100と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビーム(例えば最適なビーム)を選択する。
例えば、基地局100(第1通信処理部141)が、上記ビーム選択を行う。具体的には、例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、基地局100についての測定情報を端末装置200から受信し、当該測定情報に基づいて、基地局100と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビーム(例えば最適なビーム)を選択する。
例えば、上記測定情報は、物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報に含まれる。一例として、上記測定情報は、CSI(Channel State Information)又はこれに類する情報である。あるいは、上記測定情報は、RRCレイヤの制御情報に含まれてもよい。一例として、上記測定情報は、測定報告(Measurement Report)に含まれてもよい。いずれにせよ、例えば、上記測定情報は、ダウンリンクの受信電力及び/又は受信品質等の情報を含む。
-端末装置による選択
あるいは、端末装置200(通信処理部231)が、上記ビーム選択を行ってもよい。具体的には、端末装置200(通信処理部231)は、基地局100についての測定結果に基づいて、基地局100と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビームを選択してもよい。
あるいは、端末装置200(通信処理部231)が、上記ビーム選択を行ってもよい。具体的には、端末装置200(通信処理部231)は、基地局100についての測定結果に基づいて、基地局100と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビームを選択してもよい。
-ビーム選択手法
例えば、基地局100は、ビームフォーミングを使用してリファレンス信号を送信する。具体的には、例えば、基地局100は、ビームごとに異なる無線リソースを使用して、各ビームによりリファレンス信号を送信する。あるいは、基地局100は、各ビームにより、ビーム固有のリファレンス信号(例えば、ビームを識別するための情報を含むリファレンス信号)を送信してもよい。これにより、端末装置200は、ビームごとの測定結果を取得することが可能になる。そのため、基地局100又は端末装置200が、ビームごとの測定結果に基づいて、最適なビームを選択し得る。
例えば、基地局100は、ビームフォーミングを使用してリファレンス信号を送信する。具体的には、例えば、基地局100は、ビームごとに異なる無線リソースを使用して、各ビームによりリファレンス信号を送信する。あるいは、基地局100は、各ビームにより、ビーム固有のリファレンス信号(例えば、ビームを識別するための情報を含むリファレンス信号)を送信してもよい。これにより、端末装置200は、ビームごとの測定結果を取得することが可能になる。そのため、基地局100又は端末装置200が、ビームごとの測定結果に基づいて、最適なビームを選択し得る。
あるいは、基地局100は、ビームフォーミングを使用せずにリファレンス信号を送信し、端末装置200が、例えば受信信号にビームの重みを乗算することにより、ビームごとの測定結果を取得してもよい。これによっても、端末装置200は、ビームごとの測定結果を取得することが可能になり、最適なビームが選択され得る。
(3)ビーム選択関連情報
(3-1)ビーム選択関連情報の例
例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記無線通信のために使用されるビームを選択するときに変化するパラメータである。即ち、基地局100(鍵生成部147)は、上記無線通信のために使用されるビームを選択するときに変化するパラメータに基づいて、上記無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。上記パラメータは、上記ビームを選択する度に変化してもよい。
(3-1)ビーム選択関連情報の例
例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記無線通信のために使用されるビームを選択するときに変化するパラメータである。即ち、基地局100(鍵生成部147)は、上記無線通信のために使用されるビームを選択するときに変化するパラメータに基づいて、上記無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。上記パラメータは、上記ビームを選択する度に変化してもよい。
-第1の例:ビーム識別情報
具体的には、例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記無線通信のために使用されるビームを識別するための識別情報(以下、「ビーム識別情報と呼ぶ」)である。一例として、当該ビーム識別情報は、ビームID又はビームインデックスである。別の例として、上記ビーム識別情報は、ビームを形成するための重みの重みID又は重みインデックスであってもよい。なお、当然ながら、上記ビーム識別情報はこれらの例に限られない。
具体的には、例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記無線通信のために使用されるビームを識別するための識別情報(以下、「ビーム識別情報と呼ぶ」)である。一例として、当該ビーム識別情報は、ビームID又はビームインデックスである。別の例として、上記ビーム識別情報は、ビームを形成するための重みの重みID又は重みインデックスであってもよい。なお、当然ながら、上記ビーム識別情報はこれらの例に限られない。
-第2の例:ビームカウンタ
上記ビーム選択関連情報は、上記無線通信のために使用されるビームを選択するときにインクリメントされるカウンタ(以下、「ビームカウンタ」と呼ぶ)であってもよい。当該ビームカウンタは、上記ビームを選択する度にインクリメントされてもよい。一例として、当該ビームカウンタは、16ビット長を有してもよい。
上記ビーム選択関連情報は、上記無線通信のために使用されるビームを選択するときにインクリメントされるカウンタ(以下、「ビームカウンタ」と呼ぶ)であってもよい。当該ビームカウンタは、上記ビームを選択する度にインクリメントされてもよい。一例として、当該ビームカウンタは、16ビット長を有してもよい。
ビームカウンタは、ハンドオーバの際にソース基地局からターゲット基地局へ送信され、引き継がれてもよい。一例として、ビームカウンタは、ソース基地局からターゲット基地局へ送信されるハンドオーバ要求(HANDOVER REQUEST)メッセージの中に含まれてもよい。あるいは、ビームカウンタは、ハンドオーバのときに初期値に戻されてもよい。
ビームカウンタが上限値に達した場合に、上記セキュリティ鍵を生成するための上位鍵がリフレッシュされてもよい。あるいは、ビームカウンタが上限値に達した場合に、上記無線通信のための接続が切断されてもよい。
-その他
上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報又は上記ビームカウンタに限られず、ビームを選択するときに変化する他のパラメータであってもよい。一例として、上記ビーム選択関連情報は、ビームを選択するときに変化する擬似乱数(再現性があるもの)であってもよい。
上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報又は上記ビームカウンタに限られず、ビームを選択するときに変化する他のパラメータであってもよい。一例として、上記ビーム選択関連情報は、ビームを選択するときに変化する擬似乱数(再現性があるもの)であってもよい。
また、上記ビーム選択関連情報は、ビームを選択するときに変化するパラメータに限られず、上記ビーム選択に関する他の種類の情報であってもよい。例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム選択が行われたことを示す情報であってもよく、上記ビーム選択をトリガする情報であってもよい。基地局100(鍵生成部147)は、このような情報の取得に応じて、上記セキュリティ鍵を生成してもよい。
(3-2)ビーム選択関連情報の送受信
-第1の例:端末装置への送信
例えば、上記ビーム選択関連情報は、端末装置200へ送信され、端末装置200(通信処理部231)は、無線アクセスネットワーク(RAN)から上記ビーム選択関連情報を受信する。即ち、基地局100と同様に、端末装置200も上記ビーム選択関連情報を取得する。
-第1の例:端末装置への送信
例えば、上記ビーム選択関連情報は、端末装置200へ送信され、端末装置200(通信処理部231)は、無線アクセスネットワーク(RAN)から上記ビーム選択関連情報を受信する。即ち、基地局100と同様に、端末装置200も上記ビーム選択関連情報を取得する。
--物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報
例えば、上記ビーム選択関連情報は、端末装置200へ送信される物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報に含まれる。即ち、上記ビーム選択関連情報は、当該制御情報の中で送信される。端末装置200(通信処理部231)は、当該制御情報を受信する。例えば、上記制御情報は、DCI(Downlink Control Information)、MAC制御エレメント(MAC control element)、又はこれらに相当する情報である。これにより、例えば、端末装置200は、上記ビーム選択関連情報を素早く取得することが可能になる。そのため、ビームがダイナミックに変化するとしても、端末装置200はこのようなビームの変化に対応し得る。
例えば、上記ビーム選択関連情報は、端末装置200へ送信される物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報に含まれる。即ち、上記ビーム選択関連情報は、当該制御情報の中で送信される。端末装置200(通信処理部231)は、当該制御情報を受信する。例えば、上記制御情報は、DCI(Downlink Control Information)、MAC制御エレメント(MAC control element)、又はこれらに相当する情報である。これにより、例えば、端末装置200は、上記ビーム選択関連情報を素早く取得することが可能になる。そのため、ビームがダイナミックに変化するとしても、端末装置200はこのようなビームの変化に対応し得る。
具体的には、例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報(上記無線通信のために使用されるビームを識別するための識別情報)であり、基地局100が、上記ビーム選択(上記無線通信のために使用されるビームの選択)を行う。この場合に、基地局100(第1通信処理部141)は、上記ビーム選択に応じて、上記ビーム識別情報を生成し、上記ビーム識別情報を含む上記制御情報(物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報)を端末装置200へ送信する。
--RRCメッセージ
上記ビーム選択関連情報は、RRC(Radio Resource Control)メッセージに含まれてもよい。即ち、上記ビーム選択関連情報は、RRCメッセージの中で送信されてもよい。例えば、上記RRCメッセージは、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージであってもよい。
上記ビーム選択関連情報は、RRC(Radio Resource Control)メッセージに含まれてもよい。即ち、上記ビーム選択関連情報は、RRCメッセージの中で送信されてもよい。例えば、上記RRCメッセージは、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージであってもよい。
具体的には、上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報であり、基地局100が、上記ビーム選択を行ってもよい。この場合に、基地局100(第1通信処理部141)は、上記ビーム選択に応じて、上記ビーム識別情報を生成し、上記ビーム識別情報を含むRRCメッセージを端末装置200へ送信してもよい。
あるいは、上記ビーム選択関連情報は、上記ビームカウンタであってもよい。この場合に、基地局100(第1通信処理部141)は、上記ビームカウンタ(例えば初期値)を含むRRCメッセージを端末装置200へ送信してもよい。上記ビームカウンタ(例えば初期値)が第3者に改ざんされないように、上記RRCメッセージは、完全性(integrity)が保護されたメッセージであってもよい。一例として、上記RRCメッセージは、端末装置200がアイドル状態から接続状態になる際にセキュリティモードコマンド手続き後に使用されるRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージであってもよい。
-第2の例:端末装置からの受信
上記ビーム選択関連情報は、端末装置200から送信されてもよい。即ち、端末装置200(通信処理部231)が、上記ビーム選択関連情報をRANへ送信してもよい。これにより、基地局100(情報取得部145)は、上記ビーム選択関連情報を取得してもよい。
上記ビーム選択関連情報は、端末装置200から送信されてもよい。即ち、端末装置200(通信処理部231)が、上記ビーム選択関連情報をRANへ送信してもよい。これにより、基地局100(情報取得部145)は、上記ビーム選択関連情報を取得してもよい。
--物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報
上記ビーム選択関連情報は、端末装置200から送信される物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報に含まれてもよい。即ち、端末装置200(通信処理部231)は、上記ビーム選択関連情報を含む上記制御情報をRANへ送信してもよい。例えば、上記制御情報は、UCI(Uplink Control Information)、MAC制御エレメント、又はこれらに相当する情報であってもよい。これにより、例えば、基地局100は、上記ビーム選択関連情報を素早く取得することが可能になる。そのため、ビームはダイナミックに変化し得る。
上記ビーム選択関連情報は、端末装置200から送信される物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報に含まれてもよい。即ち、端末装置200(通信処理部231)は、上記ビーム選択関連情報を含む上記制御情報をRANへ送信してもよい。例えば、上記制御情報は、UCI(Uplink Control Information)、MAC制御エレメント、又はこれらに相当する情報であってもよい。これにより、例えば、基地局100は、上記ビーム選択関連情報を素早く取得することが可能になる。そのため、ビームはダイナミックに変化し得る。
具体的には、上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報(上記無線通信のために使用されるビームを識別するための識別情報)であってもよく、端末装置200が、上記ビーム選択(上記無線通信のために使用されるビームの選択)を行ってもよい。この場合に、端末装置200(通信処理部231)は、上記ビーム選択に応じて、上記ビーム識別情報を生成し、上記ビーム識別情報を含む上記制御情報(物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報)を基地局100へ送信してもよい。
--RRCメッセージ
上記ビーム選択関連情報は、RRCメッセージに含まれてもよい。即ち、上記ビーム選択関連情報は、RRCメッセージの中で送信されてもよい。
上記ビーム選択関連情報は、RRCメッセージに含まれてもよい。即ち、上記ビーム選択関連情報は、RRCメッセージの中で送信されてもよい。
具体的には、上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報であり、端末装置200が、上記ビーム選択を行ってもよい。この場合に、端末装置200(通信処理部231)は、上記ビーム選択に応じて、上記ビーム識別情報を生成し、上記ビーム識別情報を含むRRCメッセージ(例えば、測定報告(Measurement Report)メッセージ)を基地局100へ送信してもよい。
あるいは、上記ビーム選択関連情報は、上記ビームカウンタであってもよい。この場合に、端末装置200(通信処理部231)は、上記ビームカウンタ(例えば初期値)を含むRRCメッセージを基地局100へ送信してもよい。
以上のように、上記ビーム選択関連情報は、端末装置200へ送信され、又は端末装置200から送信される。これにより、例えば、基地局100及び端末装置200が、上記ビーム選択関連情報を取得し、同じセキュリティ鍵を生成することが可能になる。
(4)セキュリティ鍵の生成
上述したように、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、上記無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
上述したように、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、上記無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(4-1)生成のためのインプット
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵を生成する。
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵を生成する。
また、例えば、基地局100(鍵生成部147)は、他の鍵をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵を生成する。
なお、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報及び上記他の鍵以外の他の情報をインプットとしてさらに使用してもよい。
(4-2)セキュリティ鍵の例
-第1の例:ユーザプレーンの暗号鍵
例えば、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵は、KUPencである。
-第1の例:ユーザプレーンの暗号鍵
例えば、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵は、KUPencである。
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記セキュリティ鍵の上位鍵(基地局用の鍵)にさらに基づいて、上記セキュリティ鍵を生成する。例えば、当該上位鍵は、KeNBである。例えば、上記上位鍵は、コアネットワークノード300(例えばMME)により提供され、又は、基地局100(ターゲット基地局)へのハンドオーバのソース基地局により提供される。一例として、上記上位鍵は、コアネットワークノード300(例えばMME)からのイニシャルコンテキストセットアップ要求(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)メッセージ、又は、ソース基地局からのハンドオーバ要求(HANDOVER REQUEST)メッセージに含まれる。
図12は、第1の実施形態におけるビーム選択関連情報に基づくセキュリティ鍵の生成の第1の例を説明するための説明図である。図12を参照すると、KeNB、ビームID、UP-enc-alg及びAlg-IDをインプットとして使用して、KDF(Key Derivation Function)により、ユーザプレーンの暗号鍵KUPencが生成される。UP-enc-algは、アルゴリズムのタイプとしてユーザプレーン暗号化アルゴリズム(encryption algorithm)を示す情報であり、Alg-IDは、アルゴリズムのIDである(他の図においても同じ)。KDFは、例えば3GPP TS33.401 V13.3.0(Annex A A.7)及び/又は3GPP TS33.220 V13.1.0(Annex B)に記載されているアルゴリズムと同様のアルゴリズムである。さらに、KUPencはトランケート(Trancate)され、例えばKUPencの長さが256ビットから128ビットになる。具体的には、KUPencの256ビットのうちの上位128ビットが抽出され、この128ビットが最終的なKUPencとなる。
図12の例ではビームIDがKDFのインプットとして使用されているが、ビームIDではなくビームカウンタがKDFのインプットとして使用されてもよい。あるいは、ビームID及びビームカウンタ以外のビーム選択関連情報がKDFのインプットとして使用されてもよい。
なお、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、制御プレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKRRCenc)、及び/又は、制御プレーンの完全性保護のための鍵(例えばKRRCint)も生成してもよい。この場合に、上記セキュリティ鍵は、このような鍵であってもよい。
-第2の例:鍵生成のための鍵
上記セキュリティ鍵は、鍵生成に使用される鍵であってもよい。当該鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成であってもよい。具体的には、上記セキュリティ鍵はKeNB又はKeNBbeamであってもよく、上記暗号鍵はKUPencであってもよい。
上記セキュリティ鍵は、鍵生成に使用される鍵であってもよい。当該鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成であってもよい。具体的には、上記セキュリティ鍵はKeNB又はKeNBbeamであってもよく、上記暗号鍵はKUPencであってもよい。
基地局100(鍵生成部147)は、現在(current)のセキュリティ鍵にさらに基づいて、新たなセキュリティ鍵を生成してもよい。
図13は、第1の実施形態におけるビーム選択関連情報に基づくセキュリティ鍵の生成の第2の例を説明するための説明図である。図13を参照すると、現在のKeNB及びビームIDをインプットとして使用して、KDFにより、KeNBbeamが生成される。KDFは、例えば3GPP TS33.220 V13.1.0(Annex B)に記載されているアルゴリズムと同様のアルゴリズムである。例えば、その後、KeNBbeamが新たなKeNBとなる。あるいは、KeNBbeamは、KeNBとは異なる独立した鍵として存在してもよい。
図14は、第1の実施形態におけるセキュリティ鍵を使用した鍵生成の例を説明するための説明図である。図14を参照すると、KeNB、UP-enc-alg及びAlg-IDをインプットとして使用して、KDFにより、ユーザプレーンの暗号鍵KUPencが生成される。KDFは、例えば3GPP TS33.401 V13.3.0(Annex A A.7)及び/又は3GPP TS33.220 V13.1.0(Annex B)に記載されているアルゴリズムと同一のアルゴリズムである。さらに、KUPencはトランケート(Trancate)され、例えばKUPencの長さが256ビットから128ビットになる。具体的には、KUPencの256ビットのうちの上位128ビットが抽出され、この128ビットが最終的なKUPencとなる。なお、図13の例のKeNBbeamが、新たなKeNBとならず、独立した鍵として存在する場合には、図14の例では、KeNBではなくKeNBbeamがインプットとして使用されてもよい。
図13の例ではビームIDがKDFのインプットとして使用されているが、ビームIDではなくビームカウンタがKDFのインプットとして使用されてもよい。あるいは、ビームID及びビームカウンタ以外のビーム選択関連情報がKDFのインプットとして使用されてもよい。
なお、上記セキュリティ鍵(例えば、新たなKeNB、又は、KeNBとは独立したKeNBbeam)は、制御プレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKRRCenc)、及び/又は制御プレーンの完全性保護のための鍵(例えばKRRCint)の生成にも使用されてもよい。この場合に、上記鍵生成は、このような鍵の生成であってもよい。
(4-3)セキュリティ鍵の生成タイミング
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、ビーム選択のときに、上記ビーム選択関連情報に基づいて上記セキュリティ鍵を生成する。基地局100(鍵生成部147)は、ビーム選択の度に、上記ビーム選択関連情報に基づいて上記セキュリティ鍵を生成してもよい。
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、ビーム選択のときに、上記ビーム選択関連情報に基づいて上記セキュリティ鍵を生成する。基地局100(鍵生成部147)は、ビーム選択の度に、上記ビーム選択関連情報に基づいて上記セキュリティ鍵を生成してもよい。
以上のように、基地局100は、上記ビーム選択関連情報に基づいて上記セキュリティ鍵を生成する。これにより、例えば、ビームフォーミングが使用される場合のセキュリティが強化され得る。より具体的には、例えば、ビームフォーミングにより端末装置のセル又は基地局が長時間変わらなかったとしても、ビームの選択のときに(ビームが変わるときに)新たなセキュリティ鍵が生成される(セキュリティ鍵が変わる)ので、セキュリティ鍵の解読がより困難になる。そのため、セキュリティが強化され得る。
(5)セキュリティ鍵を使用した端末装置との無線通信
例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記セキュリティ鍵を使用して端末装置200との無線通信を行う。
例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記セキュリティ鍵を使用して端末装置200との無線通信を行う。
例えば、上述したように、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKUPenc)であり、基地局100(第1通信処理部141)は、当該暗号鍵を使用して端末装置200との無線通信を行う。より具体的には、例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記暗号鍵(例えばKUPenc)を使用して、(例えばPDCPレイヤにて)ダウンリンクデータを暗号化(cipher)し、暗号化されたダウンリンクデータを端末装置200へ送信する。また、例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記暗号鍵(例えばKUPenc)を使用して、(例えばPDCPレイヤにて)受信されたアップリンクデータを解読(decipher)する。
あるいは、上述したように、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKUPenc)の生成に使用される鍵(KeNB又はKeNBbeam)であってもよく、基地局100(第1通信処理部141)は、当該鍵を使用して端末装置200との無線通信を行ってもよい。より具体的には、例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記鍵(例えばKeNB又はKeNBbeam)を使用して上記暗号鍵(例えばKUPenc)を生成し、当該暗号鍵を使用して端末装置200との無線通信を行う。これ以降の説明は、上述した例と同じである。
例えば、基地局100は、図15に示されるように、端末装置200との無線通信のためにビームを使用する。例えば、端末装置200の移動に応じて、新たにビームが選択され、セキュリティ鍵が生成される。そして、基地局100は、当該ビーム及び当該セキュリティ鍵を使用して、端末装置200との無線通信を行う。
なお、例えば上述したように、上記セキュリティ鍵を使用した上記無線通信は、ダウンリンク及びアップリンクの両方の無線通信を含むが、第1の実施形態はこの例に限定されない。上記セキュリティ鍵を使用した上記無線通信は、ダウンリンク及びアップリンクの一方のみの無線通信であってもよい。
(6)端末装置の動作
端末装置200(情報取得部233)は、上記ビーム選択関連情報を取得する。そして、端末装置200(鍵生成部235)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局100との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。当該セキュリティ鍵は、基地局100が生成する上記セキュリティ鍵と同じである。その後、端末装置200(通信処理部231)は、上記セキュリティ鍵を使用して、基地局100との無線通信を行う。
端末装置200(情報取得部233)は、上記ビーム選択関連情報を取得する。そして、端末装置200(鍵生成部235)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局100との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。当該セキュリティ鍵は、基地局100が生成する上記セキュリティ鍵と同じである。その後、端末装置200(通信処理部231)は、上記セキュリティ鍵を使用して、基地局100との無線通信を行う。
-セキュリティ鍵の生成
セキュリティ鍵の生成の手法は、基地局100における生成の手法と同じである。
セキュリティ鍵の生成の手法は、基地局100における生成の手法と同じである。
なお、基地局100とは異なり、端末装置200(鍵生成部235)は、上位鍵(基地局用の鍵)(例えばKeNB)を自ら生成する。例えば、端末装置200は、SIM(Subscriber Identity Module)カードに記憶されている鍵に基づいて、上記上位鍵を生成する。
-セキュリティ鍵を使用した基地局との無線通信
例えば、上述したように、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKUPenc)であり、端末装置200(通信処理部231)は、当該暗号鍵を使用して基地局100との無線通信を行う。より具体的には、例えば、端末装置200(通信処理部231)は、上記暗号鍵(例えばKUPenc)を使用して、(例えばPDCPレイヤにて)アップリンクデータを暗号化し、暗号化されたアップリンクデータを基地局100へ送信する。また、例えば、端末装置200(通信処理部231)は、上記暗号鍵(例えばKUPenc)を使用して、(例えばPDCPレイヤにて)受信されたダウンリンクデータを解読する。
例えば、上述したように、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKUPenc)であり、端末装置200(通信処理部231)は、当該暗号鍵を使用して基地局100との無線通信を行う。より具体的には、例えば、端末装置200(通信処理部231)は、上記暗号鍵(例えばKUPenc)を使用して、(例えばPDCPレイヤにて)アップリンクデータを暗号化し、暗号化されたアップリンクデータを基地局100へ送信する。また、例えば、端末装置200(通信処理部231)は、上記暗号鍵(例えばKUPenc)を使用して、(例えばPDCPレイヤにて)受信されたダウンリンクデータを解読する。
あるいは、上述したように、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKUPenc)の生成に使用される鍵(例えばKeNB又はKeNBbeam)であってもよく、端末装置200(通信処理部231)は、当該鍵を使用して基地局100との無線通信を行ってもよい。より具体的には、例えば、端末装置200(通信処理部231)は、上記鍵(例えばKeNB又はKeNBbeam)を使用して上記暗号鍵(例えばKUPenc)を生成し、当該暗号鍵を使用して基地局100との無線通信を行う。これ以降の説明は、上述した例と同じである。
-ビーム選択関連情報の受信/送信
上述したように、例えば、端末装置200(通信処理部231)は、RANから上記ビーム選択関連情報を受信する。
上述したように、例えば、端末装置200(通信処理部231)は、RANから上記ビーム選択関連情報を受信する。
あるいは、上述したように、端末装置200(通信処理部231)が、上記ビーム選択関連情報をRANへ送信してもよい。
(7)処理の流れ
-第1の例:ビームID
図16は、第1の実施形態の処理の概略的な流れの第1の例を説明するための説明図である。この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビーム識別情報である。
-第1の例:ビームID
図16は、第1の実施形態の処理の概略的な流れの第1の例を説明するための説明図である。この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビーム識別情報である。
端末装置200は、基地局100についての測定情報を基地局100へ送信し、基地局100は、当該測定情報を受信する(S1001)。
例えば、基地局100は、上記測定情報に基づいて、基地局100と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビームを選択する(S1003)。例えば、基地局100は、上記ビームを識別するためのビーム識別情報を生成する。
基地局100は、上記ビーム識別情報を端末装置200へ送信する(S1005)。例えば、基地局100は、物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報を端末装置200へ送信し、当該制御情報が、上記ビーム識別情報を含む。端末装置200は、上記制御情報(上記ビーム識別情報)を受信し、確認応答(Acknowledgement:ACK)を基地局100へ送信する(S1007)。例えば、端末装置200は、物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報を基地局100へ送信し、当該制御情報が、上記確認応答(ACK)を含む。
基地局100は、上記ビーム識別情報を取得し、上記ビーム識別情報に基づいて、端末装置200との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する(S1009)。
端末装置200も、上記ビーム識別情報を取得し、上記ビーム識別情報に基づいて、基地局100との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する(S1011)。
その後、基地局100及び端末装置200は、上記セキュリティ鍵を使用して無線通信を行う(S1013)。
-第2の例:カウンタ
図17は、第1の実施形態の処理の概略的な流れの第2の例を説明するための説明図である。この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームカウンタである。
図17は、第1の実施形態の処理の概略的な流れの第2の例を説明するための説明図である。この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームカウンタである。
基地局100は、ビームカウンタの初期値を端末装置200へ送信する(S1021)。例えば、基地局100は、当該初期値を含むRRCメッセージ(例えばRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージ)を端末装置200へ送信する。
基地局100は、上記ビームカウンタ(初期値)を取得し、上記ビームカウンタ(初期値)に基づいて、端末装置200との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する(S1023)。
端末装置200も、上記ビームカウンタ(初期値)を取得し、上記ビームカウンタ(初期値)に基づいて、基地局100との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する(S1025)。
端末装置200は、基地局100についての測定情報を基地局100へ送信し、基地局100は、当該測定情報を受信する(S1031)。
例えば、基地局100は、上記測定情報に基づいて、基地局100と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビームを選択する(S1033)。
基地局100は、ビーム選択を通知するための情報(ビーム選択通知情報)を端末装置200へ送信する(S1035)。例えば、基地局100は、物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報を端末装置200へ送信し、当該制御情報が、上記ビーム選択通知情報を含む。
端末装置200は、上記ビーム選択通知情報を受信し、確認応答(Acknowledgement:ACK)を基地局100へ送信する(S1037)。例えば、端末装置200は、物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報を基地局100へ送信し、当該制御情報が、上記確認応答(ACK)を含む。
基地局100は、基地局100のビームカウンタをインクリメントし(S1039)、端末装置200も、端末装置200のビームカウンタをインクリメントする(S1041)。
基地局100は、基地局100のビームカウンタを取得し、当該ビームカウンタに基づいて、端末装置200との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する(S1043)。
端末装置200も、端末装置200のビームカウンタを取得し、当該ビームカウンタに基づいて、基地局100との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する(S1045)。
その後、基地局100及び端末装置200は、上記セキュリティ鍵を使用して無線通信を行う(S1047)。
以上、第1の実施形態を説明した。第1の実施形態の変形例によれば、ビームフォーミングが使用される場合のセキュリティを強化することが可能になる。
<<4.第1の実施形態の変形例>>
続いて、図18~図47を参照して、第1の実施形態の変形例を説明する。なお、当然ながら、上述した第1の実施形態についての説明は、変形例にも適用され得る。
続いて、図18~図47を参照して、第1の実施形態の変形例を説明する。なお、当然ながら、上述した第1の実施形態についての説明は、変形例にも適用され得る。
<4.1.第1の変形例>
まず、図18~図25を参照して、第1の実施形態の第1の変形例を説明する。
まず、図18~図25を参照して、第1の実施形態の第1の変形例を説明する。
第1の変形例では、端末装置のハンドオーバの際に、当該ハンドオーバのソース基地局が、ビーム選択関連情報に基づいて、上記ハンドオーバのターゲット基地局と上記端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(1)システムの構成
図18は、第1の実施形態の第1の変形例のシステム2の概略的な構成の一例を示す説明図である。図18を参照すると、システム2は、基地局100、端末装置200、コアネットワークノード300に加えて、基地局400をさらに含む。
図18は、第1の実施形態の第1の変形例のシステム2の概略的な構成の一例を示す説明図である。図18を参照すると、システム2は、基地局100、端末装置200、コアネットワークノード300に加えて、基地局400をさらに含む。
基地局400は、セル40(又はカバレッジエリア40)内に位置する端末装置との無線通信を行う。また、基地局400は、インターフェース33(例えばS1インターフェース)を介してコアネットワークノード300と通信する。また、基地局400は、インターフェース21(例えばX2インターフェース)を介して基地局100と通信する。例えば、基地局400は、基地局100と同様に動作する。
基地局400は、端末装置との無線通信を行うノードであり、換言するとRANのノードである。この点についての説明は、基地局100についての説明と同じであり、よってここでは省略する。
とりわけ、第1の変形例では、基地局100から基地局400への端末装置200のハンドオーバが行われる。即ち、基地局100は、当該ハンドオーバのソース基地局であり、基地局400は、上記ハンドオーバのターゲット基地局である。
(2)基地局400の構成
図19は、第1の実施形態の第1の変形例の基地局400の概略的な構成の例を示すブロック図である。図19を参照すると、基地局400は、無線通信部410、ネットワーク通信部420、記憶部430及び処理部440を備える。処理部440は、第1通信処理部441、第2通信処理部443、情報取得部445及び鍵生成部447を含む。
図19は、第1の実施形態の第1の変形例の基地局400の概略的な構成の例を示すブロック図である。図19を参照すると、基地局400は、無線通信部410、ネットワーク通信部420、記憶部430及び処理部440を備える。処理部440は、第1通信処理部441、第2通信処理部443、情報取得部445及び鍵生成部447を含む。
基地局400についての説明は、符号の相違を除き、<3.2.基地局の構成>における基地局100についての説明と同じである。よって、ここでは重複する説明を省略する。
(3)技術的特徴
上述したように、基地局100(鍵生成部147)は、ビーム選択関連情報(ビーム選択に関する情報)に基づいて、基地局と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
上述したように、基地局100(鍵生成部147)は、ビーム選択関連情報(ビーム選択に関する情報)に基づいて、基地局と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(3-1)基地局/無線通信
第1の変形例では、基地局100(ソース基地局)から基地局400(ターゲット基地局)への端末装置200のハンドオーバが行われ、例えば、上記基地局は、基地局400(端末装置200のハンドオーバのターゲット基地局)である。即ち、基地局100(鍵生成部147)は、基地局400と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
第1の変形例では、基地局100(ソース基地局)から基地局400(ターゲット基地局)への端末装置200のハンドオーバが行われ、例えば、上記基地局は、基地局400(端末装置200のハンドオーバのターゲット基地局)である。即ち、基地局100(鍵生成部147)は、基地局400と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(3-2)ビーム選択
例えば、基地局400(第1通信処理部441)が、上記ビーム選択を行う。具体的には、例えば、基地局100(第2通信処理部143)が、基地局400についての測定情報(端末装置200から受信した測定情報)を基地局400へ送信する。一例として、基地局100(第2通信処理部143)は、上記測定情報を含むハンドオーバ要求メッセージを基地局400へ送信する。そして、基地局400(第1通信処理部441)は、上記測定情報に基づいて、基地局400と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビームを選択する。
例えば、基地局400(第1通信処理部441)が、上記ビーム選択を行う。具体的には、例えば、基地局100(第2通信処理部143)が、基地局400についての測定情報(端末装置200から受信した測定情報)を基地局400へ送信する。一例として、基地局100(第2通信処理部143)は、上記測定情報を含むハンドオーバ要求メッセージを基地局400へ送信する。そして、基地局400(第1通信処理部441)は、上記測定情報に基づいて、基地局400と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビームを選択する。
あるいは、基地局100(第1通信処理部141)又は端末装置200(通信処理部231)が、上記ビーム選択を行ってもよい。
(3-3)ビーム選択関連情報
-ビーム識別情報のケース
例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報である。
-ビーム識別情報のケース
例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報である。
上述したように、例えば、基地局400(第1通信処理部441)が、上記ビーム選択を行う。そして、基地局400(第2通信処理部443)は、ビーム識別情報を基地局100へ送信する。一例として、基地局400(第2通信処理部443)は、上記ビーム識別情報を含むハンドオーバ要求確認応答(HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE)メッセージを基地局100へ送信する。例えば、図20に示されるように、ハンドオーバ要求確認応答メッセージは、ビームID(ビーム識別情報)を含む。例えば、図21に示されるように、ビームIDは、0~255のいずれかである。
例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記ビーム識別情報を端末装置200へ送信する。具体的には、例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記ビーム識別情報を含むRRCメッセージ(例えば、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージ)を端末装置200へ送信する。
なお、基地局400(及び基地局100)ではなく、端末装置200が、上記ビーム選択を行う場合には、端末装置200(通信処理部231)が、ビーム識別情報を基地局100へ送信してもよい。
-ビームカウンタのケース
上記ビーム選択関連情報は、上記ビームカウンタであってもよい。
上記ビーム選択関連情報は、上記ビームカウンタであってもよい。
上記ビームカウンタは、ハンドオーバの際にソース基地局からターゲット基地局へ送信され、引き継がれてもよい。この場合に、(上記セキュリティ鍵の生成に使用される)上記ビームカウンタは、基地局100の現在のビームカウンタであってもよい。
あるいは、上記ビームカウンタは、ハンドオーバのときに初期値に戻されてもよい。この場合に、(上記セキュリティ鍵の生成に使用される)上記ビームカウンタは、ビームカウンタの初期値であってもよい。
(3-4)セキュリティ鍵の生成
-生成のためのインプット
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に加えて、基地局100と端末装置200との間の無線通信のための鍵(例えばKeNB)をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵(基地局400と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵)を生成する。
-生成のためのインプット
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に加えて、基地局100と端末装置200との間の無線通信のための鍵(例えばKeNB)をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵(基地局400と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵)を生成する。
あるいは、基地局100(鍵生成部147)は、上記鍵(例えばKeNB)ではなく、コアネットワークノード300により提供される他の鍵(例えばNH(Next Hop))をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵を生成してもよい。
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、他の情報をさらなるインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵を生成する。当該他の情報は、例えば、上記ハンドオーバのターゲットセル(基地局400のセル40)の周波数チャネル番号及び物理セルID(PCI)である。当該周波数チャネル番号は、一例として、EARFCN(E-UTRAN Absolute Radio Frequency Channel Number)である。
-セキュリティ鍵の例
例えば、上記セキュリティ鍵は、基地局400による鍵生成に使用される鍵である。当該鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵はKeNB*(KeNB star)あり、上記暗号鍵はKUPencである。例えば、基地局100(鍵生成部147)は、TS33.401(A.5)及び/又は3GPP TS33.220で規定されているメカニズムによりKeNB*を生成する。
例えば、上記セキュリティ鍵は、基地局400による鍵生成に使用される鍵である。当該鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵はKeNB*(KeNB star)あり、上記暗号鍵はKUPencである。例えば、基地局100(鍵生成部147)は、TS33.401(A.5)及び/又は3GPP TS33.220で規定されているメカニズムによりKeNB*を生成する。
図22は、第1の変形例におけるビーム選択関連情報に基づくセキュリティ鍵の生成の第1の例を説明するための説明図である。図22を参照すると、KeNB、ビームID、ERFCN及びPCIをインプットとして、KDFにより、KeNB*が生成される。KDFは、例えば3GPP TS33.401 V13.3.0(Annex A A.5)及び/又は3GPP TS33.220 V13.1.0(Annex B)に記載されているアルゴリズムと同様のアルゴリズムである。
図22の例ではビームIDがKDFのインプットとして使用されているが、ビームIDではなくビームカウンタがKDFのインプットとして使用されてもよい。あるいは、ビームID及びビームカウンタ以外のビーム選択関連情報がKDFのインプットとして使用されてもよい。
(3-5)セキュリティ鍵の送信
例えば、基地局100(第2通信処理部143)は、上記セキュリティ鍵を基地局400へ送信し、基地局400(第2通信処理部443)は、上記セキュリティ鍵を受信する。
例えば、基地局100(第2通信処理部143)は、上記セキュリティ鍵を基地局400へ送信し、基地局400(第2通信処理部443)は、上記セキュリティ鍵を受信する。
上述したように、基地局100は、端末装置200のハンドオーバのソース基地局であり、基地局400は、当該ハンドオーバのターゲット基地局である。基地局100(第2通信処理部143)は、上記ハンドオーバのハンドオーバ手続きにおいて、上記セキュリティ鍵を含むメッセージを、基地局400へ送信する。当該メッセージは、例えば、セキュリティ鍵アップデート(SECURITY KEY UPDATE)メッセージと呼ばれ得る。例えば、図23に示されるように、セキュリティ鍵アップデートメッセージは、ASセキュリティ情報(AS Security Information)を含み、例えば、図24に示されるように、ASセキュリティ情報は、KeNB*を含む。
(3-6)ターゲット基地局の動作
基地局400(情報取得部445)は、上記セキュリティ鍵を取得する。そして、基地局400(第1通信処理部441)は、上記セキュリティ鍵を使用して、端末装置200との無線通信を行う。例えば、基地局400(情報取得部445、第1通信処理部441)は、KeNB*を取得し、KeNB*をKeNBとして使用して、端末装置200との無線通信を行う。
基地局400(情報取得部445)は、上記セキュリティ鍵を取得する。そして、基地局400(第1通信処理部441)は、上記セキュリティ鍵を使用して、端末装置200との無線通信を行う。例えば、基地局400(情報取得部445、第1通信処理部441)は、KeNB*を取得し、KeNB*をKeNBとして使用して、端末装置200との無線通信を行う。
例えば、基地局400(第1通信処理部441)は、上記セキュリティ鍵を使用して、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵を生成し、当該暗号鍵を使用して、端末装置200との無線通信を行う。例えば、基地局400(第1通信処理部441)は、図14の例と同様にKeNBを使用してKUPencを生成し、KUPencを使用して端末装置200との無線通信を行う。
また、例えば、基地局400(第1通信処理部441)は、上記セキュリティ鍵を使用して、制御プレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKRRCenc)、及び/又は、制御プレーンの完全性保護のための鍵(例えばKRRCint)も生成し、このような鍵を使用して、端末装置200との無線通信を行う。
(3-7)端末装置の動作
端末装置200(鍵生成部235)は、基地局100と同様に、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局400との無線通信のためのセキュリティ鍵(例えばKeNB*)を生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、当該セキュリティ鍵を使用して、基地局400との無線通信を行う。
端末装置200(鍵生成部235)は、基地局100と同様に、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局400との無線通信のためのセキュリティ鍵(例えばKeNB*)を生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、当該セキュリティ鍵を使用して、基地局400との無線通信を行う。
例えば、端末装置200(鍵生成部235)は、KeNB*を生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、KeNB*をKeNBとして使用してKUPencを生成し、KUPencを使用して基地局400との無線通信を行う。
(3-8)その他
基地局400(第2通信処理部443)は、コアネットワークノード300へ上記ビーム選択関連情報を送信し、コアネットワークノード300(通信処理部331)は、上記ビーム選択関連情報を受信してもよい。例えば、基地局400(第2通信処理部443)は、上記ビーム選択関連情報を含むパススイッチ要求(PASS SWITCH REQUEST)メッセージをコアネットワークノード300へ送信してもよい。例えば、当該パススイッチ要求メッセージは、図20の例と同様に、ビームIDを含んでもよい。
基地局400(第2通信処理部443)は、コアネットワークノード300へ上記ビーム選択関連情報を送信し、コアネットワークノード300(通信処理部331)は、上記ビーム選択関連情報を受信してもよい。例えば、基地局400(第2通信処理部443)は、上記ビーム選択関連情報を含むパススイッチ要求(PASS SWITCH REQUEST)メッセージをコアネットワークノード300へ送信してもよい。例えば、当該パススイッチ要求メッセージは、図20の例と同様に、ビームIDを含んでもよい。
コアネットワークノード300(情報取得部333、鍵生成部335)は、上記ビーム選択関連情報を取得し、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成してもよい。例えば、当該セキュリティ鍵は、NHであってもよい。
さらに、コアネットワークノード300(通信処理部331)は、上記セキュリティ鍵(例えばNH)を基地局400へ送信してもよい。一例として、コアネットワークノード300(通信処理部331)は、上記セキュリティ鍵(例えばNH)を含むパススイッチ要求確認応答(PASS SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE)メッセージを基地局400へ送信してもよい。
(3-9)処理の流れ
図25は、第1の実施形態の第1の変形例の処理の概略的な流れの例を説明するための説明図である。この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームID識別情報である。
図25は、第1の実施形態の第1の変形例の処理の概略的な流れの例を説明するための説明図である。この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームID識別情報である。
端末装置200は、基地局400についての測定報告を基地局100へ送信する(S1051)。
例えば、基地局100は、上記測定報告に基づいて、基地局100(ソース基地局)から基地局400(ターゲット基地局)への端末装置200のハンドオーバを決定する(S1053)。
基地局100は、ハンドオーバ要求メッセージを基地局400へ送信する(S1055)。例えば、当該ハンドオーバ要求メッセージは、基地局400についての上記測定報告を含む。
基地局400は、許可制御(Admission Control)を行う(S1057)。
基地局400は、上記測定報告に基づいて、基地局400と端末装置200との間の無線通信のために使用するビームを選択する(S1059)。
基地局400は、上記ビームのビームIDを含むハンドオーバ要求確認応答メッセージを基地局100へ送信する(S1061)。
基地局100は、上記ビームIDに基づいて、基地局400と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵(KeNB*)を生成する(S1063)。
基地局100は、上記セキュリティ鍵を含むセキュリティ鍵アップデートメッセージを基地局400へ送信する(S1065)。
基地局100は、上記ビームIDを含むRRC接続再構成メッセージを端末装置200へ送信する(S1067)。端末装置200は、上記ビームIDを取得し、上記ビームIDに基づいて、基地局400との無線通信のためのセキュリティ鍵(KeNB*)を生成する。
端末装置200は、基地局400と同期し(S1069)、RRC接続再構成完了(RRC Connection Reconfiguration Complete)メッセージを基地局400へ送信する(S1071)。
基地局400は、パススイッチ要求メッセージをコアネットワークノード300へ送信し(S1073)、コアネットワークノード300は、ソースからターゲットへのパススイッチを行い(S1075)、パススイッチ要求確認応答メッセージを基地局400へ送信する(S1077)。なお、上記パススイッチ要求メッセージは、上記ビームIDを含んでもよく、この場合に、コアネットワークノード300が、上記ビームIDに基づいて、NHを生成してもよい。そして、上記パススイッチ要求確認応答メッセージは、当該NHを含んでもよい。
基地局400は、UEコンテキストリリースメッセージを基地局100へ送信する(S1079)。
以上、第1の実施形態の第1の変形例を説明した。なお、基地局100がソース基地局である例を説明したが、基地局100がターゲット基地局になる場合には、基地局100は、基地局400と同様に動作してもよい。また、基地局400がターゲット基地局である例を説明したが、基地局400がソース基地局になる場合には、基地局400は、基地局100と同様に動作してもよい。
<4.2.第2の変形例>
次に、図26~図31を参照して、第1の実施形態の第2の変形例を説明する。
次に、図26~図31を参照して、第1の実施形態の第2の変形例を説明する。
第2の変形例では、デュアルコネクティビティのセカンダリ基地局が、ビーム選択関連情報に基づいて、当該セカンダリ基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(1)システムの構成
図26は、第1の実施形態の第2の変形例のシステム3の概略的な構成の一例を示す説明図である。図26を参照すると、システム3は、基地局100、端末装置200、コアネットワークノード300に加えて、基地局500をさらに含む。
図26は、第1の実施形態の第2の変形例のシステム3の概略的な構成の一例を示す説明図である。図26を参照すると、システム3は、基地局100、端末装置200、コアネットワークノード300に加えて、基地局500をさらに含む。
とりわけ第2の変形例では、基地局500は、端末装置200のデュアルコネクティビティのマスタ基地局であり、基地局100は、当該デュアルコネクティビティのセカンダリ基地局である。一例として、基地局500は、MeNB(Master evolved Node B)であり、基地局100は、SeNB(Secondary evolved Node B)である。端末装置200は、基地局500(マスタ基地局)及び基地局100(セカンダリ基地局)の両方との無線通信を行う。なお、マスタ基地局及びセカンダリ基地局は、同一のRAT(Radio Access Technology)を使用してもよく、又は、異なるRATを使用してもよい(例えば後述の<4.5.その他>を参照)。
例えば、基地局100(セカンダリ基地局)は、図27に示されるように、端末装置200との無線通信のためにビームを使用する。例えば、端末装置200の移動に応じて、新たにビームが選択される。
第2の変形例では、基地局100(セカンダリ基地局)と端末装置200との無線通信のために、例えばSCGベアラが使用される。即ち、基地局100(セカンダリ基地局)から端末装置200へ送信されるデータは、基地局500(マスタ基地局)を経由せずに、コアネットワーク(例えばサービングゲートウェイ(S-GW))から基地局100(セカンダリ基地局)へ送信される。また、端末装置200から基地局100(セカンダリ基地局)へ送信されるデータは、基地局500(マスタ基地局)を経由せずに、基地局100からコアネットワーク(例えばサービングゲートウェイ(S-GW))へ送信される。
基地局500は、インターフェース35(例えばS1インターフェース)を介してコアネットワークノード300と通信する。また、基地局500は、インターフェース23(例えばX2インターフェース)を介して基地局100と通信する。
(2)基地局500の構成
図28は、第1の実施形態の第2の変形例の基地局500の概略的な構成の例を示すブロック図である。図28を参照すると、基地局500は、無線通信部510、ネットワーク通信部520、記憶部530及び処理部540を備える。処理部540は、第1通信処理部541、第2通信処理部543、情報取得部545及び鍵生成部547を含む。
図28は、第1の実施形態の第2の変形例の基地局500の概略的な構成の例を示すブロック図である。図28を参照すると、基地局500は、無線通信部510、ネットワーク通信部520、記憶部530及び処理部540を備える。処理部540は、第1通信処理部541、第2通信処理部543、情報取得部545及び鍵生成部547を含む。
基地局500についての説明は、符号の相違を除き、<3.2.基地局の構成>における基地局100についての説明と同じである。よって、ここでは重複する説明を省略する。
(3)技術的特徴
上述したように、基地局100(鍵生成部147)は、ビーム選択関連情報(ビーム選択に関する情報)に基づいて、基地局と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
上述したように、基地局100(鍵生成部147)は、ビーム選択関連情報(ビーム選択に関する情報)に基づいて、基地局と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(3-1)基地局/無線通信
第2の変形例では、上記基地局は、基地局100(上記デュアルコネクティビティのセカンダリ基地局)である。即ち、基地局100(鍵生成部147)は、基地局100(セカンダリ基地局)と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
第2の変形例では、上記基地局は、基地局100(上記デュアルコネクティビティのセカンダリ基地局)である。即ち、基地局100(鍵生成部147)は、基地局100(セカンダリ基地局)と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(3-2)ビーム選択
第2の変形例では、例えば、基地局100(第1通信処理部141)が、上記ビーム選択を行う。
第2の変形例では、例えば、基地局100(第1通信処理部141)が、上記ビーム選択を行う。
あるいは、端末装置200(通信処理部231)が上記ビーム選択を行ってもよく、又は、基地局500(第1通信処理部541)が上記ビーム選択を行ってもよい。
(3-3)ビーム選択関連情報
-ビーム識別情報のケース
例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報である。
-ビーム識別情報のケース
例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報である。
上述したように、例えば、基地局100(第1通信処理部141)が、上記ビーム選択を行う。そして、基地局100(第1通信処理部141)が、上記ビーム識別情報を端末装置200へ送信する。例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記ビーム識別情報を含む制御情報(物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報)を端末装置200へ送信する。
また、例えば、基地局100がセカンダリ基地局として追加される際に、マスタ基地局である基地局500(第1通信処理部541)が、上記ビーム識別情報を端末装置200へ送信する。例えば、基地局500(第1通信処理部541)は、上記ビーム識別情報を含むRRCメッセージ(例えば、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージ)を端末装置200へ送信する。なお、例えば、基地局100(第2通信処理部143)は、上記ビーム識別情報を基地局500へ送信する。一例として、基地局100(第2通信処理部143)は、上記ビーム識別情報を含む追加要求確認応答メッセージ(例えば、SeNB追加要求確認応答(SENB ADDITION REQUEST ACKNOWLEDGE)メッセージ)を基地局500へ送信する。例えば、SeNB追加要求確認応答メッセージは、図20の例と同様に、ビームIDを含む。
なお、基地局100(第1通信処理部141)が、上記ビーム識別情報を含む上記制御情報を端末装置200へ送信する代わりに、基地局500(第1通信処理部541)が、上記ビーム識別情報を端末装置200へ送信してもよい。例えば、基地局500(第1通信処理部541)は、上記ビーム識別情報を含むRRCメッセージ(例えば、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージ)を端末装置200へ送信してもよい。あるいは、基地局500(第1通信処理部541)は、上記ビーム識別情報を含む制御情報(物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報)を端末装置200へ送信してもよい。基地局100(第2通信処理部143)は、上記ビーム識別情報を基地局500へ送信してもよい。一例として、基地局100(第2通信処理部143)は、上記ビーム識別情報を含むメッセージ(例えば、SeNB変更要求(SENB MODIFICATION REQUIRED)メッセージ)を基地局500へ送信してもよい。例えば、SeNB変更要求メッセージは、図20の例と同様に、ビームIDを含んでもよい。
-ビームカウンタのケース
上記ビーム選択関連情報は、上記ビームカウンタであってもよい。
上記ビーム選択関連情報は、上記ビームカウンタであってもよい。
--ビームカウンタ(初期値)の送受信
基地局100がセカンダリ基地局として追加される際に、マスタ基地局である基地局500(第1通信処理部541)が上記ビームカウンタ(初期値)を端末装置200へ送信してもよい。例えば、基地局500(第1通信処理部541)は、ビームカウンタ(初期値)を含むRRCメッセージを端末装置200へ送信してもよい。当該RRCメッセージは、SCGカウンタも含んでもよい。上記ビームカウンタ(例えば初期値)が第3者に改ざんされないように、上記RRCメッセージは、完全性(integrity)が保護されたメッセージであってもよい。一例として、上記RRCメッセージは、端末装置200がアイドル状態から接続状態になる際にセキュリティモードコマンド手続き後に使用されるRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージであってもよい。
基地局100がセカンダリ基地局として追加される際に、マスタ基地局である基地局500(第1通信処理部541)が上記ビームカウンタ(初期値)を端末装置200へ送信してもよい。例えば、基地局500(第1通信処理部541)は、ビームカウンタ(初期値)を含むRRCメッセージを端末装置200へ送信してもよい。当該RRCメッセージは、SCGカウンタも含んでもよい。上記ビームカウンタ(例えば初期値)が第3者に改ざんされないように、上記RRCメッセージは、完全性(integrity)が保護されたメッセージであってもよい。一例として、上記RRCメッセージは、端末装置200がアイドル状態から接続状態になる際にセキュリティモードコマンド手続き後に使用されるRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージであってもよい。
基地局100がセカンダリ基地局として追加される際に、マスタ基地局である基地局500(第2通信処理部543)が上記ビームカウンタ(初期値)を基地局100へ送信してもよい。例えば、基地局500(第2通信処理部543)は、上記ビームカウンタ(初期値)を含む追加要求メッセージ(例えば、SeNB追加要求(SENB ADDITION REQUEST)メッセージ)を基地局100へ送信してもよい。当該追加要求メッセージは、上記セキュリティ鍵を生成に使用されるセカンダリ基地局用の鍵(例えばS-KeNB)をさらに含んでもよい。
例えば以上のように、上記ビームカウンタが、端末装置200及び基地局100へ送信される。しかしながら、第2の変形例はこの例には限定されない。例えば、セカンダリ基地局である基地局100(第2通信処理部143)は、ビームフォーミングの適用を示す情報を含む追加要求確認応答メッセージ(例えば、SeNB追加要求確認応答(SENB ADDITION REQUEST ACKNOWLEDGE)メッセージ)を基地局500へ送信してもよい。そして、基地局500(第1通信処理部541)は、ビームカウンタ(初期値)を含むRRCメッセージを端末装置200へ送信してもよい。さらに、基地局500(第2通信処理部543)は、上記ビームカウンタ(初期値)を含む変更要求メッセージ(例えば、SeNB変更要求(SENB MODIFICATION REQUEST)メッセージ)を基地局100へ送信してもよい。
--ビームカウンタの上限値への到達時
上記ビームカウンタが上限値に達した場合に、基地局100(第2通信処理部143)は、基地局500に通知し、基地局500(鍵生成部547)は、上記セキュリティ鍵を生成に使用されるセカンダリ基地局用の鍵(例えばS-KeNB)を新たに生成(即ちリフレッシュ)してもよい。そして、基地局500(第2通信処理部543)は、上記鍵(例えばS-KeNB)及び上記ビームカウンタの初期値を含む変更要求メッセージ(例えば、SeNB変更要求(SENB MODIFICATION REQUEST)メッセージ)を基地局100へ送信してもよい。さらに、基地局500(第1通信処理部541)は、上記ビームカウンタの上記初期値を含むRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージを端末装置200へ送信してもよい。
上記ビームカウンタが上限値に達した場合に、基地局100(第2通信処理部143)は、基地局500に通知し、基地局500(鍵生成部547)は、上記セキュリティ鍵を生成に使用されるセカンダリ基地局用の鍵(例えばS-KeNB)を新たに生成(即ちリフレッシュ)してもよい。そして、基地局500(第2通信処理部543)は、上記鍵(例えばS-KeNB)及び上記ビームカウンタの初期値を含む変更要求メッセージ(例えば、SeNB変更要求(SENB MODIFICATION REQUEST)メッセージ)を基地局100へ送信してもよい。さらに、基地局500(第1通信処理部541)は、上記ビームカウンタの上記初期値を含むRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージを端末装置200へ送信してもよい。
あるいは、上記ビームカウンタが上限値に達した場合に、基地局500は、端末装置200とのRRC接続を切断してもよい。
(3-4)セキュリティ鍵の生成
-生成のためのインプット
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に加えて、セカンダリ基地局用の鍵(例えばS-KeNB)をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵(基地局100と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵)を生成する。セカンダリ基地局用の上記鍵は、マスタ基地局である基地局500(鍵生成部547)により生成され、基地局500(第2通信処理部543)により基地局100へ送信される。
-生成のためのインプット
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に加えて、セカンダリ基地局用の鍵(例えばS-KeNB)をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵(基地局100と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵)を生成する。セカンダリ基地局用の上記鍵は、マスタ基地局である基地局500(鍵生成部547)により生成され、基地局500(第2通信処理部543)により基地局100へ送信される。
-セキュリティ鍵の例
例えば、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵は、KUPencである。例えば、基地局100(鍵生成部147)は、TS33.401のA.7章で規定されているメカニズムによりKUPencを生成する。
例えば、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵は、KUPencである。例えば、基地局100(鍵生成部147)は、TS33.401のA.7章で規定されているメカニズムによりKUPencを生成する。
図29は、第2の変形例におけるビーム選択関連情報に基づくセキュリティ鍵の生成の例を説明するための説明図である。図29を参照すると、S-KeNB、ビームID、UP-enc-alg及びAlg-IDをインプットとして使用して、KDFにより、ユーザプレーンの暗号鍵KUPencが生成される。KDFは、例えば3GPP TS33.401 V13.3.0(Annex A A.7)及び/又は3GPP TS33.220 V13.1.0(Annex B)に記載されているアルゴリズムと同様のアルゴリズムである。さらに、KUPencはトランケートされ、例えばKUPencの長さが256ビットから128ビットになる。具体的には、KUPencの256ビットのうちの上位128ビットが抽出され、この128ビットが最終的なKUPencとなる。
図29の例ではビームIDがKDFのインプットとして使用されているが、ビームIDではなくビームカウンタがKDFのインプットとして使用されてもよい。あるいは、ビームID及びビームカウンタ以外のビーム選択関連情報がKDFのインプットとして使用されてもよい。
なお、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、制御プレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKRRCenc)、及び/又は、制御プレーンの完全性保護のための鍵(例えばKRRCint)も生成してもよい。この場合に、上記セキュリティ鍵は、このような鍵であってもよい。
(3-5)セキュリティ鍵を使用した端末装置との無線通信
例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記セキュリティ鍵を使用して端末装置200との無線通信を行う。
例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記セキュリティ鍵を使用して端末装置200との無線通信を行う。
例えば、上述したように、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKUPenc)であり、基地局100(第1通信処理部141)は、当該暗号鍵を使用して端末装置200との無線通信を行う。より具体的な動作は、第1の実施形態の例として上述したとおりであり、重複する説明を省略する。
なお、第2の変形例でも、上記セキュリティ鍵を使用した上記無線通信は、ダウンリンク及びアップリンクの両方の無線通信を含んでもよく、又は、ダウンリンク及びアップリンクの一方の無線通信であってもよい。
(3-6)端末装置の動作
端末装置200(鍵生成部235)は、基地局100と同様に、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局100との無線通信のためのセキュリティ鍵(例えばKUPenc)を生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、当該セキュリティ鍵(例えばKUPenc)を使用して、基地局400との無線通信を行う。
端末装置200(鍵生成部235)は、基地局100と同様に、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局100との無線通信のためのセキュリティ鍵(例えばKUPenc)を生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、当該セキュリティ鍵(例えばKUPenc)を使用して、基地局400との無線通信を行う。
(3-7)処理の流れ
-第1の例
例えば、上記ビーム選択関連情報はビーム識別情報であり、基地局100及び端末装置200は、図16の例と同様の処理を行う。
-第1の例
例えば、上記ビーム選択関連情報はビーム識別情報であり、基地局100及び端末装置200は、図16の例と同様の処理を行う。
なお、ステップS1001については、測定情報は、端末装置200から基地局500(マスタ基地局)へ送信され、基地局500(マスタ基地局)から基地局100(セカンダリ基地局)へ送信されてもよい。
-第2の例
図30は、第1の実施形態の第2の変形例の処理の概略的な流れの第2の例を説明するための説明図である。この例は、セカンダリ基地局の追加の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。
図30は、第1の実施形態の第2の変形例の処理の概略的な流れの第2の例を説明するための説明図である。この例は、セカンダリ基地局の追加の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。
基地局500(MeNB)は、SeNB追加要求(SENB ADDITION REQUEST)メッセージを基地局100(SeNB)へ送信する(S1101)。例えば、このメッセージは、E-RAB QoS及びS-KeNB及びUE EPSセキュリティケイパビリティ等を含む。例えば、このメッセージは、端末装置200により送信された測定情報(基地局100についての測定情報)も含む。
基地局100(SeNB)は、上記測定情報に基づいて、基地局100(SeNB)と端末装置200(UE)との間の無線通信のために使用するビームを選択する(S1103)。
基地局100(SeNB)は、上記ビームのビームIDを含むSeNB追加要求確認応答(SENB ADDITION REQUEST ACKNOWLEDGE)メッセージを基地局500(MeNB)へ送信する(S1105)。
基地局500(MeNB)は、SCGカウンタ及び上記ビームID等を含むRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージを端末装置200(UE)へ送信する(S1107)。
端末装置200(UE)は、RRC接続再構成完了(RRC Connection Reconfiguration Complete)メッセージを基地局500(MeNB)へ送信する(S1109)。
基地局500(MeNB)は、SeNB再構成完了(SENB RECONFIGURATION COMPLETE)メッセージを基地局100(SeNB)へ送信する(S1111)。
その後、ランダムアクセス手続き(S1113)、SNステータス転送(S1115)及びパスアップデート手続き(S1117)が行われる。
以上のような処理により、基地局100(SeNB)及び端末装置200(UE)は、同じビームIDを取得し、同じセキュリティ鍵を生成し得る。
-第3の例
図31は、第1の実施形態の第2の変形例の処理の概略的な流れの第3の例を説明するための説明図である。この例は、ビーム選択(ビームの変更)の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。この第3の例は、上述した第1の例の代わりに行われてもよい。
図31は、第1の実施形態の第2の変形例の処理の概略的な流れの第3の例を説明するための説明図である。この例は、ビーム選択(ビームの変更)の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。この第3の例は、上述した第1の例の代わりに行われてもよい。
基地局100(SeNB)は、基地局100(SeNB)と端末装置200(UE)との間の無線通信のために使用するビームを選択する(S1121)。即ち、基地局100(SeNB)は、ビームを変更する。
基地局100(SeNB)は、上記ビームのビームIDを含むSeNB変更要求(SENB MODIFICATION REQUIRED)メッセージを基地局500(MeNB)へ送信する(S1023)。
基地局500(MeNB)は、上記ビームID等を含むRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージを端末装置200(UE)へ送信する(S1125)。
端末装置200(UE)は、RRC接続再構成完了(RRC Connection Reconfiguration Complete)メッセージを基地局500(MeNB)へ送信する(S1127)。
基地局500(MeNB)は、SeNB変更確認(SENB MODIFICATION CONFIRM)メッセージを基地局100(SeNB)へ送信する(S1129)。
以上のような処理により、基地局100(SeNB)及び端末装置200(UE)は、同じビームIDを取得し、同じセキュリティ鍵を生成し得る。
-第4の例
上記ビーム選択関連情報は、ビーム識別情報ではなくビームカウンタであってもよい。この場合に、基地局100及び端末装置200は、図17の例と同様の処理を行ってもよい。
上記ビーム選択関連情報は、ビーム識別情報ではなくビームカウンタであってもよい。この場合に、基地局100及び端末装置200は、図17の例と同様の処理を行ってもよい。
なお、ステップS1021については、基地局100(セカンダリ基地局)ではなく基地局500(マスタ基地局)がビームカウンタの初期値を端末装置200へ送信してもよい。また、ステップS1031については、測定情報は、端末装置200から基地局500(マスタ基地局)へ送信され、基地局500(マスタ基地局)から基地局100(セカンダリ基地局)へ送信されてもよい。また、ステップS1035については、基地局100(セカンダリ基地局)ではなく基地局500(マスタ基地局)が、ビーム選択を通知するための情報を端末装置200へ送信してもよい。
以上、第1の実施形態の第2の変形例を説明した。なお、第2の変形例では、基地局100(セカンダリ基地局)と端末装置200との無線通信のために、SCGベアラではなく、スプリットベアラが使用されてもよい。この場合に、データの暗号化は、マスタ基地局(基地局500)側にあるPDCPレイヤではなく、セカンダリ基地局(基地局100)側にあるRLCレイヤ又はMACレイヤで行われてもよい。基地局100(SeNB)が上記セキュリティ鍵を生成し、使用してもよい。このような場合にも、基地局100(セカンダリ基地局)、基地局500(マスタ基地局)及び端末装置200は、上述した動作を行い得る。
<4.3.第3の変形例>
次に、図32~図37を参照して、第1の実施形態の第3の変形例を説明する。
次に、図32~図37を参照して、第1の実施形態の第3の変形例を説明する。
第3の変形例では、デュアルコネクティビティのマスタ基地局が、ビーム選択関連情報に基づいて、セカンダリ基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(1)システムの構成
図32は、第1の実施形態の第3の変形例のシステム4の概略的な構成の一例を示す説明図である。図32を参照すると、システム4は、基地局100、端末装置200、コアネットワークノード300に加えて、基地局600をさらに含む。
図32は、第1の実施形態の第3の変形例のシステム4の概略的な構成の一例を示す説明図である。図32を参照すると、システム4は、基地局100、端末装置200、コアネットワークノード300に加えて、基地局600をさらに含む。
とりわけ第3の変形例では、基地局100は、端末装置200のデュアルコネクティビティのマスタ基地局であり、基地局600は、当該デュアルコネクティビティのセカンダリ基地局である。一例として、基地局100は、MeNBであり、基地局600は、SeNBである。端末装置200は、基地局100(マスタ基地局)及び基地局600(セカンダリ基地局)の両方との無線通信を行う。なお、マスタ基地局及びセカンダリ基地局は、同一のRATを使用してもよく、又は、異なるRATを使用してもよい(例えば後述の<4.5.その他>を参照)。
例えば、基地局600(セカンダリ基地局)は、図33に示されるように、端末装置200との無線通信のためにビームを使用する。例えば、端末装置200の移動に応じて、新たにビームが選択される。
第3の変形例では、例えば、基地局600(セカンダリ基地局)と端末装置200との無線通信のために、例えばSCGベアラが使用される。即ち、基地局600(セカンダリ基地局)から端末装置200へ送信されるデータは、基地局100(マスタ基地局)を経由せずに、コアネットワーク(例えばサービングゲートウェイ(S-GW))から基地局600へ送信される。また、端末装置200から基地局600(セカンダリ基地局)へ送信されるデータは、基地局100(マスタ基地局)を経由せずに、基地局600からコアネットワーク(例えばサービングゲートウェイ(S-GW))へ送信される。
あるいは、基地局600(セカンダリ基地局)と端末装置200との無線通信のために、例えばスプリットベアラが使用されてもよい。即ち、基地局600(セカンダリ基地局)から端末装置200へ送信されるデータは、基地局100(マスタ基地局)を経由して、コアネットワーク(例えばサービングゲートウェイ(S-GW))から基地局600へ送信されてもよい。また、端末装置200から基地局600(セカンダリ基地局)へ送信されるデータは、基地局100(マスタ基地局)を経由して、基地局600からコアネットワーク(例えばサービングゲートウェイ(S-GW))へ送信されてもよい。
基地局600は、インターフェース37(例えばS1インターフェース)を介してコアネットワークノード300と通信する。また、基地局600は、インターフェース25(例えばX2インターフェース)を介して基地局100と通信する。
(2)基地局600の構成
図34は、第1の実施形態の第3の変形例の基地局600の概略的な構成の例を示すブロック図である。図34を参照すると、基地局600は、無線通信部610、ネットワーク通信部620、記憶部630及び処理部640を備える。処理部640は、第1通信処理部641、第2通信処理部643、情報取得部645及び鍵生成部647を含む。
図34は、第1の実施形態の第3の変形例の基地局600の概略的な構成の例を示すブロック図である。図34を参照すると、基地局600は、無線通信部610、ネットワーク通信部620、記憶部630及び処理部640を備える。処理部640は、第1通信処理部641、第2通信処理部643、情報取得部645及び鍵生成部647を含む。
基地局600についての説明は、符号の相違を除き、<3.2.基地局の構成>における基地局600についての説明と同じである。よって、ここでは重複する説明を省略する。
(3)技術的特徴(第1の例:SCGベアラのケース)
まず、第1の例として、SCGベアラが使用されるケースの技術的特徴を説明する。
まず、第1の例として、SCGベアラが使用されるケースの技術的特徴を説明する。
上述したように、基地局100(鍵生成部147)は、ビーム選択関連情報(ビーム選択に関する情報)に基づいて、基地局と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(3-1)基地局/無線通信
第3の変形例では、上記基地局は、基地局600(上記デュアルコネクティビティのセカンダリ基地局)である。即ち、基地局100(鍵生成部147)は、基地局600(セカンダリ基地局)と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
第3の変形例では、上記基地局は、基地局600(上記デュアルコネクティビティのセカンダリ基地局)である。即ち、基地局100(鍵生成部147)は、基地局600(セカンダリ基地局)と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(3-2)ビーム選択
第3の変形例では、例えば、基地局600(第1通信処理部641)が、上記ビーム選択を行う。
第3の変形例では、例えば、基地局600(第1通信処理部641)が、上記ビーム選択を行う。
あるいは、端末装置200(通信処理部231)が上記ビーム選択を行ってもよく、又は、基地局100(第1通信処理部141)が上記ビーム選択を行ってもよい。
(3-3)ビーム選択関連情報
例えば、第3の変形例でも、第2の変形例と同様に、マスタ基地局、セカンダリ基地局及び端末装置の間でビーム選択関連情報(ビーム識別情報又はビームカウンタ等)が送受信され得る。よって、ここでは重複する説明を省略する。
例えば、第3の変形例でも、第2の変形例と同様に、マスタ基地局、セカンダリ基地局及び端末装置の間でビーム選択関連情報(ビーム識別情報又はビームカウンタ等)が送受信され得る。よって、ここでは重複する説明を省略する。
(3-4)セキュリティ鍵の生成
-生成のためのインプット
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に加えて、マスタ基地局用の鍵(例えばKeNB)をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵(基地局600と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵)を生成する。
-生成のためのインプット
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に加えて、マスタ基地局用の鍵(例えばKeNB)をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵(基地局600と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵)を生成する。
例えば、マスタ基地局用の上記鍵(例えばKeNB)は、コアネットワークノード300(例えばMME)により提供され、又は、基地局100(ターゲット基地局)へのハンドオーバのソース基地局により提供される。一例として、上記上位鍵は、コアネットワークノード300(例えばMME)からのイニシャルコンテキストセットアップ要求(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)メッセージ、又は、ソース基地局からのハンドオーバ要求(HANDOVER REQUEST)メッセージに含まれる。
-セキュリティ鍵の例
例えば、上記セキュリティ鍵は、基地局600(セカンダリ基地局)による鍵生成に使用される鍵である。即ち、上記セキュリティ鍵は、セカンダリ基地局用の鍵である。例えば、上記鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵はS-KeNBであり、上記暗号鍵はKUPencである。
例えば、上記セキュリティ鍵は、基地局600(セカンダリ基地局)による鍵生成に使用される鍵である。即ち、上記セキュリティ鍵は、セカンダリ基地局用の鍵である。例えば、上記鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵はS-KeNBであり、上記暗号鍵はKUPencである。
図35は、第3の変形例におけるビーム選択関連情報に基づくセキュリティ鍵の生成の第1の例を説明するための説明図である。図35を参照すると、KeNB及びビームIDをインプットとして使用して、KDFにより、S-KeNBが生成される。KDFは、例えば3GPP TS33.401 V13.3.0(Annex A A.15)及び/又は3GPP TS33.220 V13.1.0(Annex B)に記載されているアルゴリズムと同様のアルゴリズムである。なお、KeNB及びビームIDに加えて、SCGカウンタをインプットとして使用してもよい。
図35の例ではビームIDがKDFのインプットとして使用されているが、ビームIDではなくビームカウンタがKDFのインプットとして使用されてもよい。あるいは、ビームID及びビームカウンタ以外のビーム選択関連情報がKDFのインプットとして使用されてもよい。
(3-5)セキュリティ鍵の送信
例えば、基地局100(第2通信処理部143)は、上記セキュリティ鍵を基地局600へ送信し、基地局600(第2通信処理部443)は、上記セキュリティ鍵を受信する。
例えば、基地局100(第2通信処理部143)は、上記セキュリティ鍵を基地局600へ送信し、基地局600(第2通信処理部443)は、上記セキュリティ鍵を受信する。
例えば、基地局100(第2通信処理部143)は、セカンダリ基地局の追加又は変更のためのメッセージを基地局600へ送信し、当該メッセージが、上記セキュリティ鍵を含む。例えば、当該メッセージは、SeNB追加要求(SENB ADDITION REQUEST)メッセージ、又は、SeNB変更要求(SENB MODIFICATION REQUEST)メッセージである。
(3-6)セカンダリ基地局の動作
基地局600(情報取得部645)は、上記セキュリティ鍵を取得する。そして、基地局600(第1通信処理部641)は、上記セキュリティ鍵を使用して、端末装置200との無線通信を行う。
基地局600(情報取得部645)は、上記セキュリティ鍵を取得する。そして、基地局600(第1通信処理部641)は、上記セキュリティ鍵を使用して、端末装置200との無線通信を行う。
例えば、基地局600(第1通信処理部641)は、上記セキュリティ鍵を使用して、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵を生成し、当該暗号鍵を使用して、端末装置200との無線通信を行う。例えば、基地局600(第1通信処理部641)は、S-KeNBを使用してKUPencを生成し、KUPencを使用して端末装置200との無線通信を行う。
また、例えば、基地局600(第1通信処理部641)は、上記セキュリティ鍵を使用して、制御プレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKRRCenc)、及び/又は、制御プレーンの完全性保護のための鍵(例えばKRRCint)も生成し、このような鍵を使用して、端末装置200との無線通信を行う。
(3-7)端末装置の動作
端末装置200(鍵生成部235)は、基地局100と同様に、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局600との無線通信のためのセキュリティ鍵(例えばS-KeNB)を生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、当該セキュリティ鍵を使用して、基地局600との無線通信を行う。
端末装置200(鍵生成部235)は、基地局100と同様に、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局600との無線通信のためのセキュリティ鍵(例えばS-KeNB)を生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、当該セキュリティ鍵を使用して、基地局600との無線通信を行う。
例えば、端末装置200(鍵生成部235)は、S-KeNBを生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、S-KeNBを使用してKUPencを生成し、KUPencを使用して基地局600との無線通信を行う。
(3-8)処理の流れ
-第1の例
図36は、第1の実施形態の第3の変形例の処理の概略的な流れの第1の例を説明するための説明図である。この例は、セカンダリ基地局の追加の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。
-第1の例
図36は、第1の実施形態の第3の変形例の処理の概略的な流れの第1の例を説明するための説明図である。この例は、セカンダリ基地局の追加の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。
基地局100(MeNB)は、SeNB追加要求(SENB ADDITION REQUEST)メッセージを基地局600(SeNB)へ送信する(S1141)。例えば、このメッセージは、E-RAB QoS及びS-KeNB及びUE EPSセキュリティケイパビリティ等を含む。例えば、このメッセージは、端末装置200により送信された測定情報(基地局600についての測定情報)も含む。
基地局600(SeNB)は、上記測定情報に基づいて、基地局600(SeNB)と端末装置200(UE)との間の無線通信のために使用するビームを選択する(S1143)。
基地局600(SeNB)は、上記ビームのビームIDを含むSeNB追加要求確認応答(SENB ADDITION REQUEST ACKNOWLEDGE)メッセージを基地局100(MeNB)へ送信する(S1145)。
基地局100(MeNB)は、上記ビームIDに基づいてS-KeNBを生成する(S1147)。
基地局100(MeNB)は、S-KeNBを含むSeNB変更要求(SENB MODIFICATION REQUEST)メッセージを基地局600(SeNB)へ送信する(S1149)。
基地局600(SeNB)は、SeNB変更要求確認応答(SENB MODIFICATION REQUEST ACKNOWLEDGE)メッセージを基地局100(MeNB)へ送信する(S1151)。
基地局100(MeNB)は、SCGカウンタ及び上記ビームID等を含むRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージを端末装置200(UE)へ送信する(S1153)。
端末装置200(UE)は、RRC接続再構成完了(RRC Connection Reconfiguration Complete)メッセージを基地局100(MeNB)へ送信する(S1155)。
基地局100(MeNB)は、SeNB再構成完了(SENB RECONFIGURATION COMPLETE)メッセージを基地局600(SeNB)へ送信する(S1157)。
その後、ランダムアクセス手続き(S1159)、SNステータス転送(S1161)及びパスアップデート手続き(S1163)が行われる。
以上のような処理により、基地局100(MeNB)及び端末装置200(UE)は、同じビームIDを取得し、同じセキュリティ鍵を生成し得る。
-第2の例
図37は、第1の実施形態の第3の変形例の処理の概略的な流れの第2の例を説明するための説明図である。この例は、ビーム選択(ビームの変更)の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。
図37は、第1の実施形態の第3の変形例の処理の概略的な流れの第2の例を説明するための説明図である。この例は、ビーム選択(ビームの変更)の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。
基地局600(SeNB)は、基地局600(SeNB)と端末装置200(UE)との間の無線通信のために使用するビームを選択する(S1171)。即ち、基地局600(SeNB)は、ビームを変更する。
基地局600(SeNB)は、上記ビームのビームIDを含むSeNB変更要求(SENB MODIFICATION REQUIRED)メッセージを基地局100(MeNB)へ送信する(S1173)。
基地局100(MeNB)は、上記ビームIDに基づいてS-KeNBを生成する(S1175)。
基地局100(MeNB)は、S-KeNBを含むSeNB変更要求(SENB MODIFICATION REQUEST)メッセージを基地局600(SeNB)へ送信する(S1177)。
基地局600(SeNB)は、SeNB変更要求確認応答(SENB MODIFICATION REQUEST ACKNOWLEDGE)メッセージを基地局100(MeNB)へ送信する(S1179)。
基地局100(MeNB)は、上記ビームID等を含むRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージを端末装置200(UE)へ送信する(S1181)。
端末装置200(UE)は、RRC接続再構成完了(RRC Connection Reconfiguration Complete)メッセージを基地局100(MeNB)へ送信する(S1183)。
基地局100(MeNB)は、SeNB変更確認(SENB MODIFICATION CONFIRM)メッセージを基地局600(SeNB)へ送信する(S1183)。
以上のような処理により、基地局100(MeNB)及び端末装置200(UE)は、同じビームIDを取得し、同じセキュリティ鍵を生成し得る。
以上、SCGベアラが使用されるケースの技術的特徴を説明した。なお、SCGベアラが使用されるケースだけではなく、スプリットベアラが使用され、且つ、データの暗号化がセカンダリ基地局(基地局600)側にあるRLCレイヤ又はMACレイヤで行われるケースにも、上述した技術的特徴が適用され得る。
(4)技術的特徴(第2の例:スプリットベアラのケース)
第2の例として、スプリットベアラが使用されるケースの技術的特徴を説明する。
第2の例として、スプリットベアラが使用されるケースの技術的特徴を説明する。
上述したように、基地局100(鍵生成部147)は、ビーム選択関連情報(ビーム選択に関する情報)に基づいて、基地局と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(4-1)基地局/無線通信
(4-2)ビーム選択
(4-3)ビーム選択関連情報
基地局/無線通信、ビーム選択、及びビーム選択関連情報についての説明は、例えば、上述した第1の例(SCGベアラのケース)における説明と同じである。よって、ここでは重複する説明を省略する。
(4-2)ビーム選択
(4-3)ビーム選択関連情報
基地局/無線通信、ビーム選択、及びビーム選択関連情報についての説明は、例えば、上述した第1の例(SCGベアラのケース)における説明と同じである。よって、ここでは重複する説明を省略する。
(4-4)セキュリティ鍵の生成
-生成のためのインプット
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に加えて、他の鍵をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵(基地局100と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵)を生成する。
-生成のためのインプット
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報に加えて、他の鍵をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵(基地局100と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵)を生成する。
なお、基地局100(鍵生成部147)は、上記ビーム選択関連情報及び上記他の鍵以外の他の情報をインプットとしてさらに使用してもよい。
-セキュリティ鍵の例
--ユーザプレーンの暗号鍵
例えば、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵は、KUPencである。
--ユーザプレーンの暗号鍵
例えば、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵は、KUPencである。
例えば、基地局100(鍵生成部147)は、上記セキュリティ鍵の上位鍵(基地局用の鍵)にさらに基づいて、上記セキュリティ鍵を生成する。例えば、当該上位鍵は、KeNBである。例えば、上記上位鍵は、コアネットワークノード300(例えばMME)により提供され、又は、基地局100(ターゲット基地局)へのハンドオーバのソース基地局により提供される。一例として、上記上位鍵は、コアネットワークノード300(例えばMME)からのイニシャルコンテキストセットアップ要求(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)メッセージ、又は、ソース基地局からのハンドオーバ要求(HANDOVER REQUEST)メッセージに含まれる。
上記セキュリティ鍵は、図12の例と同様に生成され得る。
--鍵生成のための鍵
上記セキュリティ鍵は、鍵生成に使用される鍵であってもよい。当該鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成であってもよい。具体的には、上記セキュリティ鍵はKeNB又はKeNBbeamであってもよく、上記暗号鍵はKUPencであってもよい。
上記セキュリティ鍵は、鍵生成に使用される鍵であってもよい。当該鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成であってもよい。具体的には、上記セキュリティ鍵はKeNB又はKeNBbeamであってもよく、上記暗号鍵はKUPencであってもよい。
基地局100(鍵生成部147)は、現在(current)のセキュリティ鍵にさらに基づいて、新たなセキュリティ鍵を生成してもよい。
上記セキュリティ鍵は、図13の例と同様に生成され得る。また、上記暗号鍵は、図14の例と同様に生成され得る。
(4-5)セキュリティ鍵を使用した端末装置との無線通信
例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記セキュリティ鍵を使用して、基地局600(セカンダリ基地局)を介して端末装置200との無線通信を行う。
例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記セキュリティ鍵を使用して、基地局600(セカンダリ基地局)を介して端末装置200との無線通信を行う。
例えば、上述したように、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKUPenc)であり、基地局100(第1通信処理部141)は、当該暗号鍵を使用して、基地局600(セカンダリ基地局)を介して端末装置200との無線通信を行う。より具体的には、例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記暗号鍵(例えばKUPenc)を使用して、(例えばPDCPレイヤにて)基地局600(セカンダリ基地局)を介して送信されるダウンリンクデータ(スプリットベアラのダウンリンクデータ)を暗号化する。暗号化された当該ダウンリンクデータは、基地局100(マスタ基地局)から基地局600(セカンダリ基地局)へ送信され、基地局600(セカンダリ基地局)により端末装置200へ送信される。即ち、暗号化された当該ダウンリンクデータは、スプリットベアラにおいて送信される。また、例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記暗号鍵(例えばKUPenc)を使用して、(例えばPDCPレイヤにて)基地局600(セカンダリ基地局)を介して受信されたアップリンクデータ(スプリットベアラのアップリンクデータ)を解読する。
あるいは、上述したように、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKUPenc)の生成に使用される鍵(例えばKeNB又はKeNBbeam)であってもよく、基地局100(第1通信処理部141)は、当該鍵を使用して、基地局600(セカンダリ基地局)を介して端末装置200との無線通信を行ってもよい。より具体的には、例えば、基地局100(第1通信処理部141)は、上記鍵(例えばKeNB又はKeNBbeam)を使用して上記暗号鍵(例えばKUPenc)を生成し、当該暗号鍵を使用して、基地局600(セカンダリ基地局)を介して端末装置200との無線通信を行う。これ以降の説明は、上述した例と同じである。
なお、第3の変形例でも、上記セキュリティ鍵を使用した上記無線通信は、ダウンリンク及びアップリンクの両方の無線通信を含んでもよく、又は、ダウンリンク及びアップリンクの一方の無線通信であってもよい。
(4-6)端末装置の動作
端末装置200(鍵生成部235)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局100(マスタ基地局)と同様に、基地局600との無線通信のためのセキュリティ鍵(例えばKUPenc又はKeNB)を生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、当該セキュリティ鍵(例えばKUPenc又はKeNB/KeNBbeam)を使用して、基地局600(セカンダリ基地局)を介して基地局100(マスタ基地局)との無線通信を行う。
端末装置200(鍵生成部235)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、基地局100(マスタ基地局)と同様に、基地局600との無線通信のためのセキュリティ鍵(例えばKUPenc又はKeNB)を生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、当該セキュリティ鍵(例えばKUPenc又はKeNB/KeNBbeam)を使用して、基地局600(セカンダリ基地局)を介して基地局100(マスタ基地局)との無線通信を行う。
(4-7)処理の流れ
例えば、スプリットベアラのケースでも、上述したSCGベアラのケースと同様に図36に示される処理(ステップS1147~S1151を除く)が行われる。
例えば、スプリットベアラのケースでも、上述したSCGベアラのケースと同様に図36に示される処理(ステップS1147~S1151を除く)が行われる。
また、例えば、スプリットベアラのケースでも、上述したSCGベアラのケースと同様に図37に示される処理(ステップS1175~S1179を除く)が行われる。
<4.4.第4の変形例>
次に、図38~図45を参照して、第1の実施形態の第4の変形例を説明する。
次に、図38~図45を参照して、第1の実施形態の第4の変形例を説明する。
第4の変形例では、5Gのネットワークが用いられる。
(1)システムの構成
図38は、第1の実施形態の第4の変形例のシステム5の概略的な構成の一例を示す説明図である。図38を参照すると、システム1は、第1ユニット700、第2ユニット750及びコアネットワークノード300を含む。
図38は、第1の実施形態の第4の変形例のシステム5の概略的な構成の一例を示す説明図である。図38を参照すると、システム1は、第1ユニット700、第2ユニット750及びコアネットワークノード300を含む。
第4の変形例は、図8を参照して説明したシステム1において基地局100が第1ユニット700及び第2ユニット750を含む例であると言える。あるいは、第4の変形例は、図8を参照して説明したシステム1において基地局100が第1ユニット700であり、第2ユニット750が追加された例であると言ってもよい。
第1ユニット700は、上位のプロトコルレイヤの処理を行うユニットであり、第2ユニット750は、下位のプロトコルレイヤの処理を行うユニットである。例えば、RRCレイヤ及びPDCPレイヤは、上記上位のプロトコルレイヤに含まれ、物理レイヤは、上記下位のプロトコルレイヤに含まれる。RLCレイヤ及びMACレイヤの両方は、上記上位のプロトコルレイヤに含まれてもよく、又は上記下位のプロトコルレイヤに含まれてもよい。あるいは、RLCレイヤが上記上位のプロトコルレイヤに含まれ、MACレイヤが上記下位のレイヤに含まれてもよい。
例えば、第1ユニット700は、中央ユニット(Center/Central Unit:CU)と呼ばれ、第2ユニット750は、分散ユニット(Distributed Unit:DU)(又はアクセスユニット(Access Unit:AU))と呼ばれる。
第1ユニット700及び第2ユニット750は、端末装置200との無線通信を行う。第1ユニット700は、第2ユニット750を介して端末装置200との無線通信を行う。
例えば、第2ユニット750は、図39に示されるように、端末装置200との無線通信のためにビームを使用する。例えば、端末装置200の移動に応じて、新たにビームが選択される。
第1ユニット700は、インターフェース39(例えばS1インターフェース)を介してコアネットワークノード300と通信する。また、第1ユニット700及び第2ユニット750は、インターフェース27(例えばX3インターフェース)を介して互いに通信する。例えば、インターフェース27は、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)のIur/Iubインターフェースに類似する。第1ユニット700と第2ユニット750とのリンクは、例えば、リンクセットアップ手続き(例えば、DUリンクセットアップ)に従って行う。
(2)第1ユニットの構成
図40は、第1の実施形態の第4の変形例の第1ユニット700の概略的な構成の例を示すブロック図である。図40を参照すると、第1ユニット700は、インターフェース部710、ネットワーク通信部720、記憶部730及び処理部740を備える。
図40は、第1の実施形態の第4の変形例の第1ユニット700の概略的な構成の例を示すブロック図である。図40を参照すると、第1ユニット700は、インターフェース部710、ネットワーク通信部720、記憶部730及び処理部740を備える。
-インターフェース部710
インターフェース部710は、第2ユニット750へ信号を送信し、第2ユニット750から信号を受信する。
インターフェース部710は、第2ユニット750へ信号を送信し、第2ユニット750から信号を受信する。
-ネットワーク通信部720
ネットワーク通信部720は、ネットワークから信号を受信し、ネットワークへ信号を送信する。
ネットワーク通信部720は、ネットワークから信号を受信し、ネットワークへ信号を送信する。
-記憶部730
記憶部730は、第1ユニット700の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
記憶部730は、第1ユニット700の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
-処理部740
処理部740は、第1ユニット700の様々な機能を提供する。処理部740は、第1通信処理部741、第2通信処理部743、情報取得部745及び鍵生成部747を含む。なお、処理部740は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部740は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。第1通信処理部741、第2通信処理部743、情報取得部745及び鍵生成部747の具体的な動作は、後に詳細に説明する。
処理部740は、第1ユニット700の様々な機能を提供する。処理部740は、第1通信処理部741、第2通信処理部743、情報取得部745及び鍵生成部747を含む。なお、処理部740は、これらの構成要素以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部740は、これらの構成要素の動作以外の動作も行い得る。第1通信処理部741、第2通信処理部743、情報取得部745及び鍵生成部747の具体的な動作は、後に詳細に説明する。
例えば、処理部740(第1通信処理部741)は、インターフェース部710(及び第2ユニット750)を介して、端末装置(例えば、端末装置200)と通信する。例えば、処理部740(第2通信処理部143)は、ネットワーク通信部720を介して他のネットワークノード(例えば、コアネットワークノード300)と通信する。
-実装例
インターフェース部710は、いずれか種類のインターフェース(例えば光ファイバのインターフェース)により実装されてもよい。ネットワーク通信部720は、ネットワークアダプタ又はネットワークインタフェースカード等により実装されてもよい。記憶部730は、メモリ(例えば、不揮発性メモリ及び/若しくは揮発性メモリ)並びに/又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部740は、ベースバンド(Baseband:BB)プロセッサ及び/又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。第1通信処理部741、第2通信処理部743、情報取得部745及び鍵生成部747は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。上記メモリ(記憶部130)は、このようなプロセッサ(チップ)内に含まれてもよい。
インターフェース部710は、いずれか種類のインターフェース(例えば光ファイバのインターフェース)により実装されてもよい。ネットワーク通信部720は、ネットワークアダプタ又はネットワークインタフェースカード等により実装されてもよい。記憶部730は、メモリ(例えば、不揮発性メモリ及び/若しくは揮発性メモリ)並びに/又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部740は、ベースバンド(Baseband:BB)プロセッサ及び/又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。第1通信処理部741、第2通信処理部743、情報取得部745及び鍵生成部747は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。上記メモリ(記憶部130)は、このようなプロセッサ(チップ)内に含まれてもよい。
第1ユニット700は、プログラムを記憶するメモリと、当該プログラムを実行可能な1つ以上のプロセッサとを含んでもよく、当該1つ以上のプロセッサは、処理部740の動作(第1通信処理部741、第2通信処理部743、情報取得部745及び/又は鍵生成部747の動作)を行ってもよい。上記プログラムは、処理部740の動作(第1通信処理部741、第2通信処理部743、情報取得部745及び/又は鍵生成部747の動作)を上記1つ以上のプロセッサに実行させるためのプログラムであってもよい。
(3)第2ユニットの構成
図41は、第1の実施形態の第4の変形例の第2ユニット750の概略的な構成の例を示すブロック図である。図41を参照すると、第2ユニット750は、無線通信部760、インターフェース部770、記憶部780及び処理部790を備える。
図41は、第1の実施形態の第4の変形例の第2ユニット750の概略的な構成の例を示すブロック図である。図41を参照すると、第2ユニット750は、無線通信部760、インターフェース部770、記憶部780及び処理部790を備える。
-無線通信部760
無線通信部760は、信号を無線で送受信する。例えば、無線通信部760は、端末装置からの信号を受信し、端末装置への信号を送信する。
無線通信部760は、信号を無線で送受信する。例えば、無線通信部760は、端末装置からの信号を受信し、端末装置への信号を送信する。
-インターフェース部770
インターフェース部770は、第1ユニット700へ信号を送信し、第1ユニット700から信号を受信する。
インターフェース部770は、第1ユニット700へ信号を送信し、第1ユニット700から信号を受信する。
-記憶部780
記憶部780は、第2ユニット750の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
記憶部780は、第2ユニット750の動作のためのプログラム及びパラメータ、並びに様々なデータを、一時的に又は恒久的に記憶する。
-処理部790
処理部790は、第2ユニット750の様々な機能を提供する。処理部790は、第1通信処理部791を含む。なお、処理部790は、第1通信処理部791以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部790は、第1通信処理部791の動作以外の動作も行い得る。第1通信処理部791の具体的な動作は、後に詳細に説明する。
処理部790は、第2ユニット750の様々な機能を提供する。処理部790は、第1通信処理部791を含む。なお、処理部790は、第1通信処理部791以外の他の構成要素をさらに含み得る。即ち、処理部790は、第1通信処理部791の動作以外の動作も行い得る。第1通信処理部791の具体的な動作は、後に詳細に説明する。
例えば、処理部790(第1通信処理部791)は、無線通信部760を介して、端末装置(例えば、端末装置200)と通信する。例えば、処理部790(第1通信処理部791)は、インターフェース部770を介して、第1ユニット700と通信する。
-実装例
無線通信部760は、アンテナ及び高周波(RF)回路等により実装されてもよく、当該アンテナは、指向性アンテナであってもよい。インターフェース部770は、いずれか種類のインターフェース(例えば光ファイバのインターフェース)により実装されてもよい。記憶部780は、メモリ(例えば、不揮発性メモリ及び/若しくは揮発性メモリ)並びに/又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部790は、ベースバンド(Baseband:BB)プロセッサ及び/又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。上記メモリ(記憶部130)は、このようなプロセッサ(チップ)内に含まれてもよい。
無線通信部760は、アンテナ及び高周波(RF)回路等により実装されてもよく、当該アンテナは、指向性アンテナであってもよい。インターフェース部770は、いずれか種類のインターフェース(例えば光ファイバのインターフェース)により実装されてもよい。記憶部780は、メモリ(例えば、不揮発性メモリ及び/若しくは揮発性メモリ)並びに/又はハードディスク等により実装されてもよい。処理部790は、ベースバンド(Baseband:BB)プロセッサ及び/又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。上記メモリ(記憶部130)は、このようなプロセッサ(チップ)内に含まれてもよい。
第2ユニット750は、プログラムを記憶するメモリと、当該プログラムを実行可能な1つ以上のプロセッサを含んでもよく、当該1つ以上のプロセッサは、処理部790の動作(第1通信処理部791の動作)を行ってもよい。上記プログラムは、処理部790の動作(第1通信処理部791の動作)を上記1つ以上のプロセッサに実行させるためのプログラムであってもよい。
(4)技術的特徴
第1ユニット700(情報取得部745)は、ビーム選択関連情報(ビーム選択に関する情報)を取得する。そして、第1ユニット700(鍵生成部747)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
第1ユニット700(情報取得部745)は、ビーム選択関連情報(ビーム選択に関する情報)を取得する。そして、第1ユニット700(鍵生成部747)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
(4-1)ビーム選択
例えば、上記ビーム選択は、上記無線通信のために使用されるビームの選択である。
例えば、上記ビーム選択は、上記無線通信のために使用されるビームの選択である。
-第2ユニットによる選択
例えば、第2ユニット750(第1通信処理部791)が、上記ビーム選択を行う。具体的には、例えば、第2ユニット750(第1通信処理部791)は、第2ユニット750についての測定情報(端末装置200からの測定情報)に基づいて、第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビーム(例えば最適なビーム)を選択する。
例えば、第2ユニット750(第1通信処理部791)が、上記ビーム選択を行う。具体的には、例えば、第2ユニット750(第1通信処理部791)は、第2ユニット750についての測定情報(端末装置200からの測定情報)に基づいて、第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビーム(例えば最適なビーム)を選択する。
例えば、上記測定情報は、物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報に含まれる。一例として、上記測定情報は、CSI又はこれに類する情報である。あるいは、上記測定情報は、RRCレイヤの制御情報に含まれてもよい。一例として、上記測定情報は、測定報告に含まれてもよい。いずれにせよ、例えば、上記測定情報は、ダウンリンクの受信電力及び/又は受信品質等の情報を含む。
例えば、第1ユニット700と第2ユニット750とのリンクの設定の際に、第1ユニット700は、上記測定情報を第2ユニット750へ送信する。例えば、第1ユニット700は、上記測定情報を含むDUリンクセットアップ要求(DU LINK SETUP REQUEST)メッセージを第2ユニット750へ送信する。そして、第2ユニット750は、上記測定情報に基づいて最適なビームを選択する。
例えば、第2ユニット750と端末装置200との通信の開始後に、第2ユニット750は、上記測定情報を端末装置200から受信する。そして、第2ユニット750は、上記測定情報に基づいて最適なビームを選択する。とりわけ、この場合には、例えば、上記測定情報は、物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報に含まれる。
-第1ユニットによる選択
あるいは、第1ユニット700(第1通信処理部741)が、上記ビーム選択を行ってもよい。具体的には、第1ユニット700(第1通信処理部741)は、第2ユニット750についての測定情報(端末装置200からの測定情報)に基づいて、第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビーム(例えば最適なビーム)を選択してもよい。
あるいは、第1ユニット700(第1通信処理部741)が、上記ビーム選択を行ってもよい。具体的には、第1ユニット700(第1通信処理部741)は、第2ユニット750についての測定情報(端末装置200からの測定情報)に基づいて、第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビーム(例えば最適なビーム)を選択してもよい。
-端末装置による選択
あるいは、端末装置200(通信処理部231)が、上記ビーム選択を行ってもよい。具体的には、端末装置200(通信処理部231)は、第2ユニット750についての測定結果に基づいて、第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビーム(例えば最適なビーム)を選択してもよい。
あるいは、端末装置200(通信処理部231)が、上記ビーム選択を行ってもよい。具体的には、端末装置200(通信処理部231)は、第2ユニット750についての測定結果に基づいて、第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200との間の無線通信のために使用されるビーム(例えば最適なビーム)を選択してもよい。
なお、ビーム選択手法は、例えば上述した第1の実施形態の例と同様である。
(4-2)ビーム選択関連情報
-ビーム識別情報のケース
例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報である。
-ビーム識別情報のケース
例えば、上記ビーム選択関連情報は、上記ビーム識別情報である。
上述したように、例えば、第2ユニット750(第1通信処理部791)が、上記ビーム選択を行う。そして、第2ユニット750(第1通信処理部791)が、上記ビーム識別情報を第1ユニット700へ送信する。また、第2ユニット750(第1通信処理部791)又は第1ユニット700(第1通信処理部741)が、上記ビーム識別情報を端末装置200へ送信する。
例えば、第1ユニット700と第2ユニット750とのリンクの設定の際には、第2ユニット750(第1通信処理部791)は、上記ビーム識別情報を含むDUリンクセットアップ応答(DU LINK SETUP RESPONSE)メッセージを第1ユニット700へ送信する。例えば、第1ユニット700(第1通信処理部741)は、(例えば第2ユニット750又は他の第2ユニット750を介して)上記ビーム識別情報を含むRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージを端末装置200へ送信する。このメッセージは、上記ビーム識別情報の適用のタイミングを示す情報(例えば、フレーム番号及び/又はシンボル番号等)を含んでもよい。
例えば、第2ユニット750と端末装置200との通信の開始後には、第2ユニット750(第1通信処理部791)は、上記ビーム識別情報を含むDUリンク再構成要求(DU LINK RECONFIGURATION REQUIRED)メッセージを第1ユニット700へ送信する。また、例えば、第2ユニット750(第1通信処理部791)は、上記ビーム識別情報を含む制御情報(物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報)を端末装置200へ送信する。
なお、第1ユニット700(第1通信処理部741)が、上記ビーム選択を行い、上記ビーム識別情報を端末装置200へ送信してもよい。あるいは、端末装置200(通信処理部231)が、上記ビーム選択を行い、上記ビーム識別情報を第1ユニット700又は第2ユニット750へ送信してもよい。
-ビームカウンタのケース
上記ビーム選択関連情報は、上記ビームカウンタであってもよい。
上記ビーム選択関連情報は、上記ビームカウンタであってもよい。
第1ユニット700(第1通信処理部741)は、上記ビームカウンタの初期値を端末装置200へ送信してもよい。具体的には、例えば、第1ユニット700(第1通信処理部741)は、ビームカウンタ(初期値)を含むRRCメッセージを端末装置200へ送信してもよい。上記ビームカウンタ(例えば初期値)が第3者に改ざんされないように、上記RRCメッセージは、完全性(integrity)が保護されたメッセージであってもよい。一例として、上記RRCメッセージは、端末装置200がアイドル状態から接続状態になる際にセキュリティモードコマンド手続き後に使用されるRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージであってもよい。
なお、端末装置200(通信処理部231)が、上記ビームカウンタの初期値を第1ユニット700又は第2ユニット750へ送信してもよい。
(4-3)セキュリティ鍵の生成
-生成のためのインプット
例えば、第1ユニット700(鍵生成部747)は、上記ビーム選択関連情報に加えて、他の鍵をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵(第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵)を生成する。
-生成のためのインプット
例えば、第1ユニット700(鍵生成部747)は、上記ビーム選択関連情報に加えて、他の鍵をインプットとして使用して、上記セキュリティ鍵(第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200との間の無線通信のためのセキュリティ鍵)を生成する。
なお、第1ユニット700(鍵生成部747)は、上記ビーム選択関連情報及び上記他の鍵以外の他の情報をインプットとしてさらに使用してもよい。
-セキュリティ鍵の例
--ユーザプレーンの暗号鍵
例えば、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵は、KUPencである。
--ユーザプレーンの暗号鍵
例えば、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵である。具体的には、例えば、上記セキュリティ鍵は、KUPencである。
例えば、第1ユニット700(鍵生成部747)は、上記セキュリティ鍵の上位鍵(CU用の鍵)にさらに基づいて、上記セキュリティ鍵を生成する。例えば、当該上位鍵は、KCUである。例えば、上記上位鍵は、コアネットワークノード300(例えばMME)により提供され、又は、第1ユニット700(ターゲットユニット)へのハンドオーバのソースユニットにより提供される。一例として、上記上位鍵は、コアネットワークノード300(例えばMME)からのセキュリティモードコマンド(SECURITY MODE COMMAND)メッセージ若しくはイニシャルコンテキストセットアップ要求(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)メッセージ、又は、ソースユニットからのハンドオーバ要求(HANDOVER REQUEST)メッセージに含まれる。
図42は、第4の変形例におけるビーム選択関連情報に基づくセキュリティ鍵の生成の第1の例を説明するための説明図である。図42を参照すると、KCU、ビームID、UP-enc-alg及びAlg-IDをインプットとして使用して、KDFにより、ユーザプレーンの暗号鍵KUPencが生成される。KDFは、例えば3GPP TS33.401 V13.3.0(Annex A A.7)及び/又は3GPP TS33.220 V13.1.0(Annex B)に記載されているアルゴリズムと同様のアルゴリズムである。さらに、KUPencはトランケート(Trancate)され、例えばKUPencの長さが256ビットから128ビットになる。具体的には、KUPencの256ビットのうちの上位128ビットが抽出され、この128ビットが最終的なKUPencとなる。
図42の例ではビームIDがKDFのインプットとして使用されているが、ビームIDではなくビームカウンタがKDFのインプットとして使用されてもよい。あるいは、ビームID及びビームカウンタ以外のビーム選択関連情報がKDFのインプットとして使用されてもよい。
なお、第1ユニット700(鍵生成部747)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、制御プレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKRRCenc)、及び/又は、制御プレーンの完全性保護のための鍵(例えばKRRCint)も生成してもよい。この場合に、上記セキュリティ鍵は、このような鍵であってもよい。
--鍵生成のための鍵
上記セキュリティ鍵は、鍵生成に使用される鍵であってもよい。当該鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成であってもよい。具体的には、上記セキュリティ鍵はKCU又はKCUbeamであってもよく、上記暗号鍵はKUPencであってもよい。
上記セキュリティ鍵は、鍵生成に使用される鍵であってもよい。当該鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成であってもよい。具体的には、上記セキュリティ鍵はKCU又はKCUbeamであってもよく、上記暗号鍵はKUPencであってもよい。
第1ユニット700(鍵生成部747)は、現在(current)のセキュリティ鍵にさらに基づいて、新たなセキュリティ鍵を生成してもよい。
図43は、第4の変形例におけるビーム選択関連情報に基づくセキュリティ鍵の生成の第2の例を説明するための説明図である。図43を参照すると、現在のKCU及びビームIDをインプットとして使用して、KDFにより、KCUbeamが生成される。KDFは、例えば3GPP TS33.220 V13.1.0(Annex B)に記載されているアルゴリズムと同様のアルゴリズムである。例えば、その後、KCUbeamが新たなKCUとなる。あるいは、KCUbeamは、KCUとは異なる独立した鍵として存在してもよい。その後、新たなKCU(又はKCUとは独立したKCUbeam)を使用して、KUPencが生成される。
図43の例ではビームIDがKDFのインプットとして使用されているが、ビームIDではなくビームカウンタがKDFのインプットとして使用されてもよい。あるいは、ビームID及びビームカウンタ以外のビーム選択関連情報がKDFのインプットとして使用されてもよい。
なお、上記セキュリティ鍵(例えば、新たなKCU、又は、KCUとは独立したKCUbeam)は、制御プレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKRRCenc)、及び/又は制御プレーンの完全性保護のための鍵(例えばKRRCint)の生成にも使用されてもよい。この場合に、上記鍵生成は、このような鍵の生成であってもよい。
(4-4)セキュリティ鍵を使用した端末装置との無線通信
例えば、第1ユニット700(第1通信処理部741)は、上記セキュリティ鍵を使用して、第2ユニット750を介して端末装置200との無線通信を行う。
例えば、第1ユニット700(第1通信処理部741)は、上記セキュリティ鍵を使用して、第2ユニット750を介して端末装置200との無線通信を行う。
例えば、上述したように、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKUPenc)であり、第1ユニット700(第1通信処理部741)は、当該暗号鍵を使用して、第2ユニット750を介して端末装置200との無線通信を行う。より具体的には、例えば、第1ユニット700(第1通信処理部741)は、上記暗号鍵(例えばKUPenc)を使用して、(例えばPDCPレイヤにて)第2ユニット750を介して送信されるダウンリンクデータを暗号化する。暗号化された当該ダウンリンクデータは、第1ユニット700から第2ユニット750へ送信され、第2ユニット750により端末装置200へ送信される。また、例えば、第1ユニット700(第1通信処理部741)は、上記暗号鍵(例えばKUPenc)を使用して、(例えばPDCPレイヤにて)、第2ユニット750を介して受信されたアップリンクデータを解読する。
あるいは、上述したように、上記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵(例えばKUPenc)の生成に使用される鍵(例えばKCU又はKCUbeam)であってもよく、第1ユニット700(第1通信処理部741)は、当該鍵を使用して、第2ユニット750を介して端末装置200との無線通信を行ってもよい。より具体的には、例えば、第1ユニット700(第1通信処理部741)は、上記鍵(例えばKCU又はKCUbeam)を使用して上記暗号鍵(例えばKUPenc)を生成し、当該暗号鍵を使用して、第2ユニット750を介して端末装置200との無線通信を行う。これ以降の説明は、上述した例と同じである。
なお、第4の変形例でも、上記セキュリティ鍵を使用した上記無線通信は、ダウンリンク及びアップリンクの両方の無線通信を含んでもよく、又は、ダウンリンク及びアップリンクの一方の無線通信であってもよい。
(4-5)端末装置の動作
端末装置200(鍵生成部235)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、第1ユニット700(鍵生成部747)と同様に、第1ユニット700及び第2ユニット750との無線通信のためのセキュリティ鍵(例えばKUPenc又はKCU/KCUbeam)を生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、当該セキュリティ鍵(例えばKUPenc又はKCU/KCUbeam)を使用して、第1ユニット700及び第2ユニット750との無線通信を行う。
端末装置200(鍵生成部235)は、上記ビーム選択関連情報に基づいて、第1ユニット700(鍵生成部747)と同様に、第1ユニット700及び第2ユニット750との無線通信のためのセキュリティ鍵(例えばKUPenc又はKCU/KCUbeam)を生成する。そして、端末装置200(通信処理部231)は、当該セキュリティ鍵(例えばKUPenc又はKCU/KCUbeam)を使用して、第1ユニット700及び第2ユニット750との無線通信を行う。
(4-6)処理の流れ
-第1の例
図44は、第1の実施形態の第4の変形例の処理の概略的な流れの第1の例を説明するための説明図である。この例は、第1ユニット700と第2ユニット750のリンクの設定の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。
-第1の例
図44は、第1の実施形態の第4の変形例の処理の概略的な流れの第1の例を説明するための説明図である。この例は、第1ユニット700と第2ユニット750のリンクの設定の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。
まず、ランダムアクセス(S1201)、測定報告の送信(S1203)、サービス要求の送信(S1205)、イニシャルUEメッセージの送信(S1207)、認証とセキュリティモードコマンド(S1209)、及びRABコンテキストセットアップの送信(S12011)が行われる。
第1ユニット700は、上記測定報告を含むDUリンクセットアップ要求(DU LINK SETUP REQUEST)メッセージを第2ユニット750へ送信する(S1213)。
第2ユニット750は、上記測定報告に基づいて、第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200(UE)との間の無線通信のために使用するビームを選択する(S1215)。
第2ユニット750は、上記ビームのビームIDを含むDUリンクセットアップ応答(DU LINK SETUP RESPONSE)メッセージを第1ユニット700へ送信する(S1217)。
第1ユニット700は、RABコンテキストセットアップ応答(RAB CONTEXT SETUP RESPONSE)メッセージをコアネットワークノード300へ送信する(S1219)。
第1ユニット700は、上記ビームIDに基づいて、端末装置200(UE)との無線通信のためのセキュリティ鍵(KUPenc又はKCU/KCUbeam)を生成する(S1221)。
第1ユニット700は、上記ビームのビームIDを含むRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージを端末装置200へ送信する(S1223)。
端末装置200は、RRC接続再構成完了(RRC Connection Reconfiguration Complete)メッセージを第1ユニット700へ送信する(S1225)。
なお、その後、端末装置200も、上記ビームIDに基づいて、セキュリティ鍵(KUPenc又はKCU/KCUbeam)を生成する。
-第2の例
図45は、第1の実施形態の第4の変形例の処理の概略的な流れの第2の例を説明するための説明図である。この例は、ビーム選択(ビームの変更)の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。
図45は、第1の実施形態の第4の変形例の処理の概略的な流れの第2の例を説明するための説明図である。この例は、ビーム選択(ビームの変更)の際の処理の例である。また、この例では、上記ビーム選択関連情報は、ビームIDである。
第2ユニット750は、測定情報(例えばCSI)に基づいて、第1ユニット700及び第2ユニット750と端末装置200(UE)との間の無線通信のために使用するビームを選択する(S1241)。
第2ユニット750は、上記ビームのビームIDを含むDUリンク再構成要求(DU LINK RECONFIGURATION REQUIRED)メッセージを第1ユニット700へ送信する(S1243)。
第1ユニット700は、上記ビームIDに基づいて、端末装置200(UE)との無線通信のためのセキュリティ鍵(KUPenc又はKCU/KCUbeam)を生成する(S1245)。
第1ユニット700は、DUリンク再構成完了(DU LINK RECONFIGURATION COMPLETE)メッセージを第2ユニット750へ送信する(S1247)。
第1ユニット700は、上記ビームのビームIDを含むRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージを端末装置200へ送信する(S1249)。
端末装置200は、RRC接続再構成完了(RRC Connection Reconfiguration Complete)メッセージを第1ユニット700へ送信する(S1251)。
なお、その後、端末装置200も、上記ビームIDに基づいて、セキュリティ鍵(KUPenc又はKCU/KCUbeam)を生成する。
<4.5.その他>
第4の変形例として、5Gのネットワークの例を説明した。当然ながら、第1~第3の変形例も、5Gのネットワークの例であってもよい。
第4の変形例として、5Gのネットワークの例を説明した。当然ながら、第1~第3の変形例も、5Gのネットワークの例であってもよい。
(1)ネットワーク構成
図46は、5Gのネットワークのアーキテクチャを説明するための説明図である。図46を参照すると、5Gのネットワークは、無線アクセスネットワーク(例えば、gUTRANと呼ばれる)において、複数のCU(第4の変形例の第1ユニット700)を含み、各CUは1つ以上のDU(第4の変形例の第2ユニット750)を介してUEと通信する。各DUは、ビームによりUEと通信する。1つのCU及び1つ以上のDUのセットは、gNB(generation Node B)と呼ばれ得る。
図46は、5Gのネットワークのアーキテクチャを説明するための説明図である。図46を参照すると、5Gのネットワークは、無線アクセスネットワーク(例えば、gUTRANと呼ばれる)において、複数のCU(第4の変形例の第1ユニット700)を含み、各CUは1つ以上のDU(第4の変形例の第2ユニット750)を介してUEと通信する。各DUは、ビームによりUEと通信する。1つのCU及び1つ以上のDUのセットは、gNB(generation Node B)と呼ばれ得る。
図47は、4Gのネットワークと5Gのネットワークの組合せのアーキテクチャを説明するための説明図である。図47を参照すると、例えば、4Gのネットワークと5Gのネットワークが共存し得る。4Gのネットワークは、無線アクセスネットワーク(eUTRAN)において、複数のeNBを含み、5Gネットワークは、図46の例と同様に、無線アクセスネットワーク(gUTRAN)において、複数のCU及び複数のDU(複数のgNB)を含む。例えば、各DUは、ビームによりUEと通信する。
(2)ハンドオーバ
例えば、図46の例において、CU間でUEのハンドオーバが行われ得る。このようなハンドオーバは、第1の実施形態の第1の変形例にも適用され得る。即ち、第1の変形例におけるハンドオーバは、CU間のハンドオーバ(又はgNB間のハンドオーバ)であってもよい。より具体的には、第1の変形例において、基地局100及び基地局400の各々は、CU(第4の変形例の第1ユニット700)又はgNB(CU及びDU)(第4の変形例の第1ユニット700及び第2ユニット750)であってもよい。
例えば、図46の例において、CU間でUEのハンドオーバが行われ得る。このようなハンドオーバは、第1の実施形態の第1の変形例にも適用され得る。即ち、第1の変形例におけるハンドオーバは、CU間のハンドオーバ(又はgNB間のハンドオーバ)であってもよい。より具体的には、第1の変形例において、基地局100及び基地局400の各々は、CU(第4の変形例の第1ユニット700)又はgNB(CU及びDU)(第4の変形例の第1ユニット700及び第2ユニット750)であってもよい。
例えば、図47の例において、eNBとCU(又はgNB)との間でUEのハンドオーバが行われ得る。このようなハンドオーバは、第1の実施形態の第1の変形例にも適用され得る。即ち、第1の変形例におけるハンドオーバは、eNBとCU(又はgNB)との間のハンドオーバであってもよい。より具体的には、第1の変形例において、基地局100及び基地局400の一方は、eNBであってもよく、基地局100及び基地局400の他方は、CU(第4の変形例の第1ユニット700)又はgNB(CU及びDU)(第4の変形例の第1ユニット700及び第2ユニット750)であってもよい。
(3)デュアルコネクティビティ
例えば、図46の例において、デュアルコネクティビティとして、UEは、マスタCU(又はマスタgNB)及びセカンダリCU(又はセカンダリgNB若しくはセカンダリDU)と通信し得る。このようなデュアルコネクティビティは、第1の実施形態の第2の変形例及び第3の変形例にも適用され得る。より具体的には、第2の変形例及び第3の変形例において、マスタ基地局は、マスタCU(第4の変形例の第1ユニット700)又はマスタgNB(マスタCU及びDU)(第4の変形例の第1ユニット700及び第2ユニット750)であってもよい。また、セカンダリ基地局は、セカンダリCU(第4の変形例の第1ユニット700)、セカンダリgNB(セカンダリCU及びDU)(第4の変形例の第1ユニット700及び第2ユニット750)又はセカンダリDU(第4の変形例の第2ユニット750)であってもよい。
例えば、図46の例において、デュアルコネクティビティとして、UEは、マスタCU(又はマスタgNB)及びセカンダリCU(又はセカンダリgNB若しくはセカンダリDU)と通信し得る。このようなデュアルコネクティビティは、第1の実施形態の第2の変形例及び第3の変形例にも適用され得る。より具体的には、第2の変形例及び第3の変形例において、マスタ基地局は、マスタCU(第4の変形例の第1ユニット700)又はマスタgNB(マスタCU及びDU)(第4の変形例の第1ユニット700及び第2ユニット750)であってもよい。また、セカンダリ基地局は、セカンダリCU(第4の変形例の第1ユニット700)、セカンダリgNB(セカンダリCU及びDU)(第4の変形例の第1ユニット700及び第2ユニット750)又はセカンダリDU(第4の変形例の第2ユニット750)であってもよい。
例えば、図47の例において、デュアルコネクティビティとして、UEは、マスタeNB(MeNB)及びセカンダリCU(又はセカンダリgNB若しくはセカンダリDU)と通信し得る。このようなデュアルコネクティビティは、第1の実施形態の第2の変形例及び第3の変形例にも適用され得る。より具体的には、第2の変形例及び第3の変形例において、マスタ基地局は、マスタeNBであってもよく、セカンダリ基地局は、セカンダリCU(第4の変形例の第1ユニット700)、セカンダリgNB(セカンダリCU及びDU)(第4の変形例の第1ユニット700及び第2ユニット750)又はセカンダリDU(第4の変形例の第2ユニット750)であってもよい。
以上、第1の実施形態の変形例を説明した。第1の実施形態の変形例によれば、様々なケース(ハンドオーバ、デュアルコネクティビティ及び5Gのケース)においてビームフォーミングが使用される場合のセキュリティを強化することが可能になる。
<<5.第2の実施形態>>
続いて、図48~図52を参照して、本発明の第2の実施形態を説明する。上述した第1の実施形態は、具体的な実施形態であるが、第2の実施形態は、より一般化された実施形態である。
続いて、図48~図52を参照して、本発明の第2の実施形態を説明する。上述した第1の実施形態は、具体的な実施形態であるが、第2の実施形態は、より一般化された実施形態である。
<5.1.システムの構成>
図48を参照して、第2の実施形態のシステム6の構成の例を説明する。図48は、第2の実施形態のシステム6の概略的な構成の一例を示す説明図である。図48を参照すると、システム1は、基地局800及び端末装置900を含む。
図48を参照して、第2の実施形態のシステム6の構成の例を説明する。図48は、第2の実施形態のシステム6の概略的な構成の一例を示す説明図である。図48を参照すると、システム1は、基地局800及び端末装置900を含む。
例えば、システム6は、3GPPの規格(standard)に準拠したシステムである。より具体的には、システム1は、LTE/LTE-Advancedに準拠したシステムであってもよく、第5世代(5G)の規格に準拠したシステムであってもよい。当然ながら、システム1は、これらの例に限定されない。
例えば、基地局800及び端末装置900についての説明は、第1の実施形態の基地局100及び端末装置200についての説明と同じである。よって、ここでは重複する説明を省略する。
<5.2.基地局の構成>
次に、図49を参照して、第2の実施形態の基地局800の構成の例を説明する。図49は、第2の実施形態の基地局800の概略的な構成の例を示すブロック図である。図49を参照すると、基地局800は、情報取得部810及び鍵生成部820を備える。
次に、図49を参照して、第2の実施形態の基地局800の構成の例を説明する。図49は、第2の実施形態の基地局800の概略的な構成の例を示すブロック図である。図49を参照すると、基地局800は、情報取得部810及び鍵生成部820を備える。
情報取得部810及び鍵生成部820の具体的な動作は、後に説明する。
情報取得部810及び鍵生成部820は、ベースバンド(BB)プロセッサ及び/又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。情報取得部810及び鍵生成部820は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。
基地局800は、プログラムを記憶するメモリと、当該プログラムを実行可能な1つ以上のプロセッサとを含んでもよく、当該1つ以上のプロセッサは、情報取得部810及び鍵生成部820の動作を行ってもよい。上記プログラムは、情報取得部810及び鍵生成部820の動作を上記1つ以上のプロセッサに実行させるためのプログラムであってもよい。
<5.3.端末装置の構成>
次に、図50を参照して、第2の実施形態の端末装置900の構成の例を説明する。図50は、第2の実施形態の端末装置900の概略的な構成の例を示すブロック図である。図50を参照すると、端末装置900は、鍵生成部910及び通信処理部920を備える。
次に、図50を参照して、第2の実施形態の端末装置900の構成の例を説明する。図50は、第2の実施形態の端末装置900の概略的な構成の例を示すブロック図である。図50を参照すると、端末装置900は、鍵生成部910及び通信処理部920を備える。
鍵生成部910及び通信処理部920の具体的な動作は、後に説明する。
鍵生成部910及び通信処理部920は、ベースバンド(BB)プロセッサ及び/又は他のプロセッサ等により実装されてもよい。鍵生成部910及び通信処理部920は、同一のプロセッサにより実装されてもよく、別々に異なるプロセッサにより実装されてもよい。
端末装置900は、プログラムを記憶するメモリと、当該プログラムを実行可能な1つ以上のプロセッサとを含んでもよく、当該1つ以上のプロセッサは、鍵生成部910及び通信処理部920の動作を行ってもよい。上記プログラムは、鍵生成部910及び通信処理部920の動作を上記1つ以上のプロセッサに実行させるためのプログラムであってもよい。
<5.4.技術的特徴>
次に、図51及び図52を参照して、第2の実施形態の技術的特徴を説明する。
次に、図51及び図52を参照して、第2の実施形態の技術的特徴を説明する。
基地局800(情報取得部810)は、ビーム選択に関する情報(ビーム選択関連情報)を取得する。そして、基地局100(鍵生成部820)は、ビーム選択に関する上記情報に基づいて、基地局と端末装置900との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。
端末装置900(鍵生成部910)は、ビーム選択に関する情報(ビーム選択関連情報)に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する。そして、端末装置900(通信処理部920)は、上記セキュリティ鍵を使用して、上記基地局との無線通信を行う。
(1)基地局/無線通信、ビーム選択、ビーム選択関連情報、セキュリティ鍵の生成、セキュリティ鍵を使用した端末装置との無線通信、及び、端末装置の動作
第2の実施形態における基地局/無線通信、ビーム選択、ビーム選択関連情報、セキュリティ鍵の生成、セキュリティ鍵を使用した端末装置との無線通信、及び、端末装置の動作についての説明は、例えば、第1の実施形態におけるこれらについての説明と同じである。よって、ここでは重複する説明を省略し、処理の流れの例のみを説明する。
第2の実施形態における基地局/無線通信、ビーム選択、ビーム選択関連情報、セキュリティ鍵の生成、セキュリティ鍵を使用した端末装置との無線通信、及び、端末装置の動作についての説明は、例えば、第1の実施形態におけるこれらについての説明と同じである。よって、ここでは重複する説明を省略し、処理の流れの例のみを説明する。
(2)処理の流れ
-基地局の処理
図51は、第2の実施形態の基地局800の処理の概略的な流れの例を説明するための説明図である。
-基地局の処理
図51は、第2の実施形態の基地局800の処理の概略的な流れの例を説明するための説明図である。
基地局800(情報取得部810)は、ビーム選択に関する情報を取得する(S1301)。
基地局100(鍵生成部820)は、ビーム選択に関する上記情報に基づいて、基地局と端末装置900との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する(S1303)。
-端末装置の処理
図52は、第2の実施形態の端末装置900の処理の概略的な流れの例を説明するための説明図である。
図52は、第2の実施形態の端末装置900の処理の概略的な流れの例を説明するための説明図である。
端末装置900(鍵生成部910)は、ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する(S1321)。
端末装置900(通信処理部920)は、上記セキュリティ鍵を使用して、上記基地局との無線通信を行う(S1323)。
以上、第2の実施形態を説明した。第2の実施形態によれば、ビームフォーミングが使用される場合のセキュリティを強化することが可能になる。なお、第2の実施形態においても、上述した第1の実施形態の変形例が適用されてもよい。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態は例示にすぎないということ、及び、本発明のスコープ及び精神から逸脱することなく様々な変形が可能であるということは、当業者に理解されるであろう。
例えば、ここでの「送信する」とは、例えば、複数のプロトコルレイヤのうちの少なくとも1つのプロトコルレイヤにおける送信処理を行うことを意味し、有線又は無線で信号を出力することを意味しない。同様に、ここでの「受信する」とは、例えば、複数のプロトコルレイヤのうちの少なくとも1つのプロトコルレイヤにおける受信処理を行うことを意味する。同様に、ここでの「無線通信を行う」とは、例えば、複数のプロトコルレイヤのうちの少なくとも1つのプロトコルレイヤにおける送信処理及び/又は受信処理を行うことを意味する。一例として、当該複数のプロトコルレイヤは、物理レイヤ、MACレイヤ、RLCレイヤ、PDCPレイヤ及びRRCレイヤである。別の例として、上記複数のプロトコルレイヤは、物理レイヤ、MACレイヤ、IPレイヤ及びトランスポートレイヤである。
また、ここでの「XをYへ送信する」とは、XをYへ直接的に送信することに限られず、XをYへ間接的に送信すること(即ち、Xを他のノードへ送信し、当該他のノードによる転送を経てXがYへ送信されること)を含む。同様に、ここでの「XをYから受信する」とは、XをYから直接的に受信することに限られず、XをYから間接的に受信すること(即ち、Yにより送信されたXを他のノードによる転送を経て受信すること)を含む。
また、例えば、本明細書に記載されている処理におけるステップは、必ずしもシーケンス図又はフローチャートに記載された順序に沿って時系列に実行されなくてよい。例えば、処理におけるステップは、シーケンス図又はフローチャートとして記載した順序と異なる順序で実行されても、並列的に実行されてもよい。また、処理におけるステップの一部が削除されてもよく、さらなるステップが処理に追加されてもよい。
また、本明細書において説明した基地局の構成要素(例えば、第1通信処理部、第2通信処理部、情報取得部及び/又は鍵生成部)を備える装置(例えば、基地局を構成する複数の装置(又はユニット)のうちの1つ以上の装置(又はユニット))又はモジュール(例えば、上記複数の装置(又はユニット)のうちの1つのためのモジュール)が提供されてもよい。本明細書において説明した端末装置又はコアネットワークノードの構成要素(例えば、通信処理部、情報取得部及び/又は鍵生成部)を備えるモジュールが提供されてもよい。また、上記構成要素の処理を含む方法が提供されてもよく、上記構成要素の処理をプロセッサに実行させるためのプログラムが提供されてもよい。また、当該プログラムを記録した記録媒体(コンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体)が提供されてもよい。当然ながら、このような装置、モジュール、方法、プログラム及び記録媒体も本発明に含まれる。
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
(付記1)
ビーム選択に関する情報を取得する情報取得部と、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する鍵生成部と、
を備える装置。
ビーム選択に関する情報を取得する情報取得部と、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する鍵生成部と、
を備える装置。
(付記2)
前記ビーム選択は、前記無線通信のために使用されるビームの選択である、付記1に記載の装置。
前記ビーム選択は、前記無線通信のために使用されるビームの選択である、付記1に記載の装置。
(付記3)
前記ビーム選択に関する前記情報は、ビームを選択するときに変化するパラメータである、付記1又は2に記載の装置。
前記ビーム選択に関する前記情報は、ビームを選択するときに変化するパラメータである、付記1又は2に記載の装置。
(付記4)
前記ビーム選択に関する前記情報は、ビームを識別するための識別情報である、付記1~3のいずれか1項に記載の装置。
前記ビーム選択に関する前記情報は、ビームを識別するための識別情報である、付記1~3のいずれか1項に記載の装置。
(付記5)
前記ビーム選択に関する前記情報は、ビームを選択するときにインクリメントされるカウンタである、付記1~3のいずれか1項に記載の装置。
前記ビーム選択に関する前記情報は、ビームを選択するときにインクリメントされるカウンタである、付記1~3のいずれか1項に記載の装置。
(付記6)
前記ビームは、前記無線通信のために使用されるビームである、付記3~5のいずれか1項に記載の装置。
前記ビームは、前記無線通信のために使用されるビームである、付記3~5のいずれか1項に記載の装置。
(付記7)
前記ビーム選択に関する前記情報は、前記端末装置へ又は前記端末装置から送信される情報である、付記1~6のいずれか1項に記載の装置。
前記ビーム選択に関する前記情報は、前記端末装置へ又は前記端末装置から送信される情報である、付記1~6のいずれか1項に記載の装置。
(付記8)
前記ビーム選択に関する前記情報は、前記端末装置へ又は前記端末装置から送信される物理レイヤ又はMAC(Medium Access Control)レイヤの制御情報に含まれる、付記7に記載の装置。
前記ビーム選択に関する前記情報は、前記端末装置へ又は前記端末装置から送信される物理レイヤ又はMAC(Medium Access Control)レイヤの制御情報に含まれる、付記7に記載の装置。
(付記9)
前記鍵生成部は、ビーム選択のときに、前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて前記セキュリティ鍵を生成する、付記1~8のいずれか1項に記載の装置。
前記鍵生成部は、ビーム選択のときに、前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて前記セキュリティ鍵を生成する、付記1~8のいずれか1項に記載の装置。
(付記10)
前記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵である、付記1~9のいずれか1項に記載の装置。
前記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵である、付記1~9のいずれか1項に記載の装置。
(付記11)
前記セキュリティ鍵は、鍵生成に使用される鍵である、付記1~9のいずれか1項に記載の装置。
前記セキュリティ鍵は、鍵生成に使用される鍵である、付記1~9のいずれか1項に記載の装置。
(付記12)
前記鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成である、付記11に記載の装置。
前記鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成である、付記11に記載の装置。
(付記13)
前記基地局は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのセカンダリ基地局である、付記1~11のいずれか1項に記載の装置。
前記基地局は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのセカンダリ基地局である、付記1~11のいずれか1項に記載の装置。
(付記14)
前記基地局は、前記端末装置のハンドオーバのターゲット基地局である、付記1~11のいずれか1項に記載の装置。
前記基地局は、前記端末装置のハンドオーバのターゲット基地局である、付記1~11のいずれか1項に記載の装置。
(付記15)
前記セキュリティ鍵を使用して前記端末装置との無線通信を行う第1通信処理部をさらに備える、付記1~14のいずれか1項に記載の装置。
前記セキュリティ鍵を使用して前記端末装置との無線通信を行う第1通信処理部をさらに備える、付記1~14のいずれか1項に記載の装置。
(付記16)
前記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成に使用される鍵であり、
前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して前記暗号鍵を生成し、当該暗号鍵を使用して前記端末装置との無線通信を行う、
付記15に記載の装置。
前記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成に使用される鍵であり、
前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して前記暗号鍵を生成し、当該暗号鍵を使用して前記端末装置との無線通信を行う、
付記15に記載の装置。
(付記17)
前記装置は、前記基地局、前記基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールである、付記1~16のいずれか1項に記載の装置。
前記装置は、前記基地局、前記基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールである、付記1~16のいずれか1項に記載の装置。
(付記18)
前記装置は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのマスタ基地局、当該マスタ基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールであり、
前記基地局は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのセカンダリ基地局であり、
前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局を介して前記端末装置との無線通信を行う
付記15又は16に記載の装置。
前記装置は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのマスタ基地局、当該マスタ基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールであり、
前記基地局は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのセカンダリ基地局であり、
前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局を介して前記端末装置との無線通信を行う
付記15又は16に記載の装置。
(付記19)
前記基地局は、上位のプロトコルレイヤの処理を行う第1ユニットと、下位のプロトコルレイヤの処理を行う第2ユニットとを含み、
前記装置は、前記第1ユニット、又は前記第1ユニットのためのモジュールであり、
前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して、前記第2ユニットを介して前記端末装置との無線通信を行う、
付記15又は16に記載の装置。
前記基地局は、上位のプロトコルレイヤの処理を行う第1ユニットと、下位のプロトコルレイヤの処理を行う第2ユニットとを含み、
前記装置は、前記第1ユニット、又は前記第1ユニットのためのモジュールであり、
前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して、前記第2ユニットを介して前記端末装置との無線通信を行う、
付記15又は16に記載の装置。
(付記20)
前記セキュリティ鍵を前記基地局へ送信する第2通信処理部をさらに備える、付記1~14のいずれか1項に記載の装置。
前記セキュリティ鍵を前記基地局へ送信する第2通信処理部をさらに備える、付記1~14のいずれか1項に記載の装置。
(付記21)
前記セキュリティ鍵は、前記基地局による鍵生成に使用される鍵である、付記20に記載の装置。
前記セキュリティ鍵は、前記基地局による鍵生成に使用される鍵である、付記20に記載の装置。
(付記22)
前記基地局は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのセカンダリ基地局であり、
前記第2通信処理部は、セカンダリ基地局の追加又は変更のためのメッセージを前記基地局へ送信し、
前記メッセージは、前記セキュリティ鍵を含む、
付記20又は21に記載の装置。
前記基地局は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのセカンダリ基地局であり、
前記第2通信処理部は、セカンダリ基地局の追加又は変更のためのメッセージを前記基地局へ送信し、
前記メッセージは、前記セキュリティ鍵を含む、
付記20又は21に記載の装置。
(付記23)
前記基地局は、前記端末装置のハンドオーバのターゲット基地局であり、
前記第2通信処理部は、前記ハンドオーバのためのハンドオーバ手続きにおいてメッセージを前記基地局へ送信し、
前記メッセージは、前記セキュリティ鍵を含む、
付記20又は21に記載の装置。
前記基地局は、前記端末装置のハンドオーバのターゲット基地局であり、
前記第2通信処理部は、前記ハンドオーバのためのハンドオーバ手続きにおいてメッセージを前記基地局へ送信し、
前記メッセージは、前記セキュリティ鍵を含む、
付記20又は21に記載の装置。
(付記24)
前記基地局は、第1の基地局とは異なる第2の基地局であり、
前記装置は、前記第1の基地局、当該第1の基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールである、
付記1~14及び20~23のいずれか1項に記載の装置。
前記基地局は、第1の基地局とは異なる第2の基地局であり、
前記装置は、前記第1の基地局、当該第1の基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールである、
付記1~14及び20~23のいずれか1項に記載の装置。
(付記25)
前記装置は、コアネットワークノード、又はコアネットワークノードのためのモジュールである、付記1~14及び20~23のいずれか1項に記載の装置。
前記装置は、コアネットワークノード、又はコアネットワークノードのためのモジュールである、付記1~14及び20~23のいずれか1項に記載の装置。
(付記26)
ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する鍵生成部と、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行う通信処理部と、
を備える装置。
ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する鍵生成部と、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行う通信処理部と、
を備える装置。
(付記27)
前記通信処理部は、前記ビーム選択に関する前記情報を無線アクセスネットワークから受信し、又は当該無線アクセスネットワークへ送信する、付記26に記載の装置。
前記通信処理部は、前記ビーム選択に関する前記情報を無線アクセスネットワークから受信し、又は当該無線アクセスネットワークへ送信する、付記26に記載の装置。
(付記28)
前記通信処理部は、物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報を前記無線アクセスネットワークから受信し、又は前記無線アクセスネットワークへ送信し、
前記制御情報は、前記ビーム選択に関する前記情報を含む、
付記27に記載の装置。
前記通信処理部は、物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報を前記無線アクセスネットワークから受信し、又は前記無線アクセスネットワークへ送信し、
前記制御情報は、前記ビーム選択に関する前記情報を含む、
付記27に記載の装置。
(付記29)
前記装置は、端末装置、又は端末装置のためのモジュールである、付記26~28のいずれか1項に記載の装置。
前記装置は、端末装置、又は端末装置のためのモジュールである、付記26~28のいずれか1項に記載の装置。
(付記30)
端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得する情報取得部と、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行う第1通信処理部と、
を備える装置。
端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得する情報取得部と、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行う第1通信処理部と、
を備える装置。
(付記31)
前記セキュリティ鍵を基地局から受信する第2通信処理部、をさらに備える、付記30に記載の装置。
前記セキュリティ鍵を基地局から受信する第2通信処理部、をさらに備える、付記30に記載の装置。
(付記32)
前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵を生成し、当該暗号鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行う、付記30又は31に記載の装置。
前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵を生成し、当該暗号鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行う、付記30又は31に記載の装置。
(付記33)
前記装置は、基地局、基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールである、付記30~32のいずれか1項に記載の装置。
前記装置は、基地局、基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールである、付記30~32のいずれか1項に記載の装置。
(付記34)
ビーム選択に関する情報を取得することと、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
を含む方法。
ビーム選択に関する情報を取得することと、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
を含む方法。
(付記35)
ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行うことと、
を含む方法。
ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行うことと、
を含む方法。
(付記36)
端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行うことと、
を含む方法。
端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行うことと、
を含む方法。
(付記37)
基地局と、
端末装置と、
を含み、
前記基地局は、ビーム選択に関する情報に基づいて、前記端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成し、
前記端末装置は、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成し、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との前記無線通信を行う、
システム。
基地局と、
端末装置と、
を含み、
前記基地局は、ビーム選択に関する情報に基づいて、前記端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成し、
前記端末装置は、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成し、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との前記無線通信を行う、
システム。
(付記38)
ビーム選択に関する情報を取得することと、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。
ビーム選択に関する情報を取得することと、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。
(付記39)
ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。
ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。
(付記40)
端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。
端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。
(付記41)
ビーム選択に関する情報を取得することと、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。
ビーム選択に関する情報を取得することと、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。
(付記42)
ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。
ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。
(付記43)
端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。
端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。
この出願は、2016年8月12日に出願された日本出願特願2016-158484を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
移動体通信システムにおいて、ビームフォーミングが使用される場合のセキュリティを強化することができる。
1、2、3、4、5、6 システム
100、400、500、600、800 基地局
141、441、541、641 第1通信処理部
143、443、543、643 第2通信処理部
145、445、545、645、810 情報取得部
147、447、547、647、820 鍵生成部
200、900 端末装置
231、920 通信処理部
235、910 鍵生成部
300 コアネットワークノード
331 通信処理部
333 情報取得部
335 鍵生成部
700 第1ユニット
741 第1通信処理部
743 第2通信処理部
745 情報取得部
747 鍵生成部
750 第2ユニット
100、400、500、600、800 基地局
141、441、541、641 第1通信処理部
143、443、543、643 第2通信処理部
145、445、545、645、810 情報取得部
147、447、547、647、820 鍵生成部
200、900 端末装置
231、920 通信処理部
235、910 鍵生成部
300 コアネットワークノード
331 通信処理部
333 情報取得部
335 鍵生成部
700 第1ユニット
741 第1通信処理部
743 第2通信処理部
745 情報取得部
747 鍵生成部
750 第2ユニット
Claims (43)
- ビーム選択に関する情報を取得する情報取得部と、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する鍵生成部と、
を備える装置。 - 前記ビーム選択は、前記無線通信のために使用されるビームの選択である、請求項1に記載の装置。
- 前記ビーム選択に関する前記情報は、ビームを選択するときに変化するパラメータである、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記ビーム選択に関する前記情報は、ビームを識別するための識別情報である、請求項1~3のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ビーム選択に関する前記情報は、ビームを選択するときにインクリメントされるカウンタである、請求項1~3のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ビームは、前記無線通信のために使用されるビームである、請求項3~5のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ビーム選択に関する前記情報は、前記端末装置へ又は前記端末装置から送信される情報である、請求項1~6のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ビーム選択に関する前記情報は、前記端末装置へ又は前記端末装置から送信される物理レイヤ又はMAC(Medium Access Control)レイヤの制御情報に含まれる、請求項7に記載の装置。
- 前記鍵生成部は、ビーム選択のときに、前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて前記セキュリティ鍵を生成する、請求項1~8のいずれか1項に記載の装置。
- 前記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵である、請求項1~9のいずれか1項に記載の装置。
- 前記セキュリティ鍵は、鍵生成に使用される鍵である、請求項1~9のいずれか1項に記載の装置。
- 前記鍵生成は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成である、請求項11に記載の装置。
- 前記基地局は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのセカンダリ基地局である、請求項1~11のいずれか1項に記載の装置。
- 前記基地局は、前記端末装置のハンドオーバのターゲット基地局である、請求項1~11のいずれか1項に記載の装置。
- 前記セキュリティ鍵を使用して前記端末装置との無線通信を行う第1通信処理部をさらに備える、請求項1~14のいずれか1項に記載の装置。
- 前記セキュリティ鍵は、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵の生成に使用される鍵であり、
前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して前記暗号鍵を生成し、当該暗号鍵を使用して前記端末装置との無線通信を行う、
請求項15に記載の装置。 - 前記装置は、前記基地局、前記基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールである、請求項1~16のいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのマスタ基地局、当該マスタ基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールであり、
前記基地局は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのセカンダリ基地局であり、
前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局を介して前記端末装置との無線通信を行う
請求項15又は16に記載の装置。 - 前記基地局は、上位のプロトコルレイヤの処理を行う第1ユニットと、下位のプロトコルレイヤの処理を行う第2ユニットとを含み、
前記装置は、前記第1ユニット、又は前記第1ユニットのためのモジュールであり、
前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して、前記第2ユニットを介して前記端末装置との無線通信を行う、
請求項15又は16に記載の装置。 - 前記セキュリティ鍵を前記基地局へ送信する第2通信処理部をさらに備える、請求項1~14のいずれか1項に記載の装置。
- 前記セキュリティ鍵は、前記基地局による鍵生成に使用される鍵である、請求項20に記載の装置。
- 前記基地局は、前記端末装置のデュアルコネクティビティのセカンダリ基地局であり、
前記第2通信処理部は、セカンダリ基地局の追加又は変更のためのメッセージを前記基地局へ送信し、
前記メッセージは、前記セキュリティ鍵を含む、
請求項20又は21に記載の装置。 - 前記基地局は、前記端末装置のハンドオーバのターゲット基地局であり、
前記第2通信処理部は、前記ハンドオーバのためのハンドオーバ手続きにおいてメッセージを前記基地局へ送信し、
前記メッセージは、前記セキュリティ鍵を含む、
請求項20又は21に記載の装置。 - 前記基地局は、第1の基地局とは異なる第2の基地局であり、
前記装置は、前記第1の基地局、当該第1の基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールである、
請求項1~14及び20~23のいずれか1項に記載の装置。 - 前記装置は、コアネットワークノード、又はコアネットワークノードのためのモジュールである、請求項1~14及び20~23のいずれか1項に記載の装置。
- ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成する鍵生成部と、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行う通信処理部と、
を備える装置。 - 前記通信処理部は、前記ビーム選択に関する前記情報を無線アクセスネットワークから受信し、又は当該無線アクセスネットワークへ送信する、請求項26に記載の装置。
- 前記通信処理部は、物理レイヤ又はMACレイヤの制御情報を前記無線アクセスネットワークから受信し、又は前記無線アクセスネットワークへ送信し、
前記制御情報は、前記ビーム選択に関する前記情報を含む、
請求項27に記載の装置。 - 前記装置は、端末装置、又は端末装置のためのモジュールである、請求項26~28のいずれか1項に記載の装置。
- 端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得する情報取得部と、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行う第1通信処理部と、
を備える装置。 - 前記セキュリティ鍵を基地局から受信する第2通信処理部、をさらに備える、請求項30に記載の装置。
- 前記第1通信処理部は、前記セキュリティ鍵を使用して、ユーザプレーンの暗号化のための暗号鍵を生成し、当該暗号鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行う、請求項30又は31に記載の装置。
- 前記装置は、基地局、基地局を構成する複数の装置のうちの1つ以上の装置、又は当該複数の装置のうちの1つのためのモジュールである、請求項30~32のいずれか1項に記載の装置。
- ビーム選択に関する情報を取得することと、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
を含む方法。 - ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行うことと、
を含む方法。 - 端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行うことと、
を含む方法。 - 基地局と、
端末装置と、
を含み、
前記基地局は、ビーム選択に関する情報に基づいて、前記端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成し、
前記端末装置は、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成し、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との前記無線通信を行う、
システム。 - ビーム選択に関する情報を取得することと、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。 - ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。 - 端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。 - ビーム選択に関する情報を取得することと、
前記ビーム選択に関する前記情報に基づいて、基地局と端末装置との間の無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。 - ビーム選択に関する情報に基づいて、基地局との無線通信のためのセキュリティ鍵を生成することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記基地局との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。 - 端末装置との無線通信のためのセキュリティ鍵であって、ビーム選択に関する情報に基づいて生成される前記セキュリティ鍵を取得することと、
前記セキュリティ鍵を使用して、前記端末装置との無線通信を行うことと、
をプロセッサに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な非一時的記録媒体。
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