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JP2003018168A - 移動通信システムの無線ベアラー設定方法、暗号化遂行方法、無線ベアラーの暗号化変更方法およびデータ暗号化方法 - Google Patents

移動通信システムの無線ベアラー設定方法、暗号化遂行方法、無線ベアラーの暗号化変更方法およびデータ暗号化方法

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JP2003018168A
JP2003018168A JP2002105879A JP2002105879A JP2003018168A JP 2003018168 A JP2003018168 A JP 2003018168A JP 2002105879 A JP2002105879 A JP 2002105879A JP 2002105879 A JP2002105879 A JP 2002105879A JP 2003018168 A JP2003018168 A JP 2003018168A
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layer
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radio
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JP2002105879A
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JP2003018168A5 (ja
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Seung June Yi
ジョン イ スン
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LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
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Publication date
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Publication of JP2003018168A5 publication Critical patent/JP2003018168A5/ja
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
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  • Communication Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、無線ベアラー設定時にその暗号化の
可否も共に設定して、各無線ベアラー別に暗号化を選択
して行うための方法を提供する。 【解決手段】本発明は、無線インターフェースプロトコ
ルの無線ベアラーを設定する方法において、所定階層か
ら無線資源制御(ＲＲＣ)階層７０４に暗号化遂行情報を
伝達する段階と、無線資源制御階層７０４から暗号化遂
行情報を無線リンク制御(ＲＬＣ)階層７０６に伝達する
段階と、無線リンク制御階層７０６で暗号化遂行情報に
よってデータを暗号化させる段階とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は移動通信システムに
関し、無線資源制御(ＲＲＣ)階層が無線ベアラーの設定
時にその暗号化の可否も共に設定し、合わせて、設定さ
れた暗号化の可否を無線ベアラー別に変更できる方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】第３世代ネットワーク及び無線接続方式
である３ＧＰＰ(3rd GenerationPartnership Project)
における無線資源制御(ＲＲＣ:Radio Resource Contro
l)階層は各階層を制御するプロトコル階層である。前記
ＲＲＣ階層は、開放型システム間相互接続(ＯＳＩ：Ope
nSystems Interconnection)基準モデルの下位３個階層
中の第３階層に該当する。前記各階層はパケットデータ
収斂プロトコル(ＰＤＣＰ：PacketData Convergence Pr
otocol)階層、ブロードキャスト/マルチキャスト(ＢＭ
Ｃ：Broadcast/Multicast Control)階層、無線リンク制
御(ＲＬＣ：RadioLink Control)階層、媒体接続制御(Ｍ
ＡＣ：Medium Access Control)階層及び物理(Physical)
階層を含む。ここで、物理階層は第１階層に含まれ、残
り階層すなわちＰＤＣＰ階層、ＢＭＣ階層、ＲＬＣ階層
及びＭＡＣ階層は第２階層に含まれる。
【０００３】図１は、３ＧＰＰの無線インターフェース
プロトコルの構造を示す構成図である。
【０００４】図１を参照すれば、前記無線インターフェ
ースプロトコルは、各階層を制御するＲＲＣ階層１０、
パケットデータの転送に使用されるＰＤＣＰ階層２１、
ブロードキャスト及びマルチキャストデータの転送に使
用されるＢＭＣ階層２２、データリンク階層としてフロ
ー制御を担当するＲＬＣ階層２３、前記ＲＬＣ階層２３
からデータを受けて論理チャンネルと転送チャンネル(T
ransport Channel)との間の適切な対応(Mapping)関係を
利用してデータを伝達するＭＡＣ階層２４、及び実際物
理チャンネルにデータを載せて無線区間に転送するＰＨ
Ｙ階層３０を含んでなる。
【０００５】前記ＲＲＣ階層１０は、制御平面だけで定
義され、ＲＢ等の設定、再設定及び解除と関連して転送
チャンネル及び物理チャンネル間の制御を担当する。こ
のとき、前記ＲＢの設定は特定サービスを提供するため
に必要なプロトコル階層及びチャンネルの特性を規定
し、それぞれの具体的なパラメーター及び動作方法を設
定する過程を意味する。
【０００６】前記ＰＤＣＰ階層２１は、ＲＬＣ階層の上
位に位置し、ＩＰv４またはＩＰｖ６のようなネットワ
ークプロトコルを通じて転送されるデータ等が無線イン
ターフェースを通じて転送されるのに適合するようにす
る。
【０００７】前記ＢＭＣ階層２２は、ＣＢＣ(Cell Broa
dcast Center)から伝達されたメッセージを無線インタ
ーフェースを通じて転送されるようにする。換言すれ
ば、前記ＢＭＣ階層２２は端末に転送されるセル発送メ
ッセージ(CellBroadcast Message)をスケジューリング
して転送するもので、一般的に無応答モード(ＵＭ：Una
cknowledged Mode)で動作するＲＬＣ階層２３を通じて
データを転送する。
【０００８】前記ＲＬＣ階層２３は、上位階層から転送
されたＲＬＣ ＳＤＵの分割及び連結(Segmentationand
Concatenation)機能のために転送に適合しているＲＬＣ
ＰＤＵを構成し、転送中に損失されたＲＬＣ ＰＤＵの
再転送を担当する自動繰返し要求(ＡＲＱ：AutomaticRe
peat Request)機能を行うことができる。前記ＲＬＣ階
層２３は上位階層から伝達されたＲＬＣ ＰＤＵを処理
する方式に従い、透明モード(ＴＭ：TransparentMod
e)、応答モード(ＡＭ：Acknowledged Mode)及び無応答
モード(ＵＭ：Unacknowledged Mode)に区分され、前記
ＲＬＣ ＳＤＵまたはＲＬＣＰＤＵを格納するためのＲ
ＬＣバッファが存在する。
【０００９】一方、前記ＲＬＣ階層２３とＭＡＣ階層２
４との間は論理チャンネル(Ｌ_ＣＨ：Logical CHannel)
で接続され、現在、３ＧＰＰにはＦＤＤ(Frequency Div
ision Duplex)用としてＤＴＣＨ、ＤＣＣＨ、ＣＴＣ
Ｈ、ＣＣＣＨ、ＢＣＣＨ及びＰＣＣＨを含む６個の論理
的チャンネルが使用されている。
【００１０】専用トラフィックチャンネル(ＤＴＣＨ：D
edicated TrafficChannel)は特定使用者端末(ＵＥ)の専
用データを伝達するためのチャンネルであり、専用制御
チャンネル(ＤＣＣＨ：Dedicated ControlChannel)は特
定使用者端末(ＵＥ)の専用制御情報を伝達するためのチ
ャンネルである。
【００１１】共通トラフィックチャンネル(ＣＴＣＨ：C
ommon Traffic Channel)は複数使用者端末(ＵＥ)の共通
データを伝達するためのチャンネルであり、共通制御チ
ャンネル(ＣＣＣＨ：CommonControl Cｈannel)は複数使
用者端末(ＵＥ)の共通制御情報を伝達するためのチャン
ネルである。
【００１２】また、ブロードキャスト制御チャンネル
(ＢＣＣＨ：Broadcast Control Channel)はブロードキ
ャスト情報を伝達するためのチャンネルであり、ページ
ング制御チャンネル(ＰＣＣＨ：PagingControl Channe
l)はページング情報を伝達するためのチャンネルであ
る。
【００１３】そして、ＭＡＣ階層２４とＰＨＹ階層３０
との間は転送チャンネル(Ｔ_ＣＨ：TransportChannel)
で接続され、ＦＤＤ用としてＤＣＨ、ＢＣＨ、ＦＡＣ
Ｈ、ＰＣＨ、ＲＡＣＨ、ＣＰＣＨ及びＤＳＣＨを含む７
個の転送チャンネルを使用している。
【００１４】専用チャンネル(ＤＣＨ：Dedicated Chann
el)は特定使用者端末の専用データを伝達するためのチ
ャンネルであり、ブロードキャストチャンネル(ＢＣ
Ｈ：BroadcastChannel)はブロードキャスト情報を伝達
するためのチャンネルである。
【００１５】順方向接続チャンネル(ＦＡＣＨ：Forward
Access Channel)は順方向(下方)データを伝達するため
のチャンネルであり、ページングチャンネル(ＰＣＨ：P
agingChannel)はページング情報を伝達するためのチャ
ンネルである。
【００１６】ランダム接続チャンネル(ＲＡＣＨ：Rando
m Access Channel)は逆方向(上方)データを伝達するた
めのチャンネルであり、共通パケットチャンネル(ＣＰ
ＣＨ：CommonPacket Channel)は小さなパケットデータ
を伝達するためのチャンネルであり、ダウンリンク共有
チャンネル(ＤＳＣＨ：Downlink Shared Channel)は順
方向に多量のデータを伝達するためのチャンネルであ
る。
【００１７】多数の論理的チャンネル(Ｌ_ＣＨ)は一つ
の転送チャンネル(Ｔ_ＣＨ)に多重化(Multiplexing)で
き、また、多数の転送チャンネル(Ｔ_ＣＨ)は一つの物
理的チャンネルに多重化できる。
【００１８】こうした無線インターフェースプロトコル
において、特定サービスを提供するために必要な階層及
びチャンネルの特性を規定付ける無線ベアラーの設定(s
etup)過程が行われるが、このようなＲＢの設定過程は
図２に示すとおりである。
【００１９】図２は従来の無線インターフェースプロト
コルにおける無線ベアラー設定方法を説明するための図
である。図２を参照すれば、ＲＢの設定はＲＲＣ階層２
０４がピアＲＲＣ階層(ｐｅｅｒ ＲＲＣ)２０１、上位
階層(Higher layer)２０２及びＢＭＣ階層２０３の何れ
か一つまたは全部から各々無線ベアラー設定命令を受け
た後(Ｓ２１１〜Ｓ２１３)、データサービスに合う階層
設定のために前記無線ベアラー設定命令を下位階層(Ｂ
ＭＣ階層、ＰＤＣＰ階層、ＲＬＣ階層、ＭＡＣ階層、Ｐ
ＨＹ階層)に伝達することにより設定される(Ｓ２２１〜
Ｓ２２５)。したがって、前記無線ベアラーの設定を通
じてＰＤＣＰ階層２０５の使用可否及びＢＭＣ階層２０
３の使用可否が決定され、また、ＲＬＣモードにおい
て、応答モード(ＡＭ：Acknowledged Mode)、無応答モ
ード(ＵＭ：Unacknowledged Mode)、透明モード(ＴＭ：
Transparent Mode)の何れか一つを使用するかが決定さ
れる。また、ＲＬＣエンティティ(entity)を生成しなが
らＲＬＣ階層とＭＡＣ階層との間にどの論理チャンネル
を使用するか、ＭＡＣ階層とＰＨＹ階層との間にどの転
送チャンネルを使用するか、ＰＨＹ階層でどの物理チャ
ンネルを使用するかも決定される。このような具体的な
パラメーター及び動作方法が設定されることにより一つ
の無線ベアラーが設定される。
【００２０】ここで、ＲＬＣ階層は他の階層とは異なり
常に存在するものでなく、ＲＢの設定時に生成され、該
当サービスの提供後には消滅される特性を持っている。
【００２１】現在、３ＧＰＰの規格では一つのＲＢは必
ず一つのＲＬＣエンティティを使用するように規定して
おり、ＲＢは１使用者端末に最大３２個まで同時に設定
されるので、他の階層とは異なりＲＬＣエンティティは
同時に多数が存在できる。
【００２２】前述するように、ＲＬＣエンティティは大
きくＲＬＣヘッダがつかない透明モード(ＴＭ：Transpa
rentmode)と、ＲＬＣヘッダがつく非透明モード(Non-tr
ansparent mode)とに分れる。また、非透明モードは受
信側からの応答信号(ＡＣＫ)のある応答モードと、応答
信号のない無応答モードとに分れる。
【００２３】図３を参照して、ＲＬＣ ＡＭエンティテ
ィの構造を説明すれば、送信側(TransmittingSide)のＡ
ｍエンティティは上位から降りてくるＳＤＵ(Service D
ata Unit)を大きさが一定なＰＤＵ(Protocol Data Uni
t)で作るために分割または連結(segmentation/concaten
ation)し(段階３０１)、ここにシーケンスナンバー(Ｓ
Ｎ：SequenceNumber)付きのヘッダを含む(段階３０
２)。
【００２４】ヘッダの含まれたＰＤＵは、今後発生し得
る再転送のために再送信バッファ(retransmissionbuffe
r)に格納される(段階３０３)。
【００２５】一方、前記ヘッダの含まれたＰＤＵは、マ
ルチプレクサにより多重化した後(段階３０４)、データ
の保安のために暗号化する(段階３０５)。
【００２６】次に、送信バッファ(transmission buffe
r)に一時格納されていってフィールドセッティングブロ
ック(Setfields block)に伝達され(段階３０６)、フィ
ールドセッティングブロックによりＲＬＣヘッダのシー
ケンスナンバー(ＳＮ)を除外した他のフィールド(Ｄ/Ｃ
及びPollfield 等)が適正値でセッティングされて下位
階層に伝達される(段階３０７)。
【００２７】このように、上位から降りてきたデータ情
報を載せたＰＤＵをＡＭＤ(AM Data)ＰＤＵといい、そ
の構造は図４に示す通りである。ＲＬＣ階層は送信側へ
の応答信号が不必要な場合に使用されるＵＭＤ(Unackno
wldegedData)ＰＤＵと、応答信号が必要な場合に使用さ
れるＡＭＤ(Acknowldeged Data)ＰＤＵとの２種類形態
のＰＤＵが存在する。ＡＭＤ ＰＤＵのフォーマットは
図４に示すように、ヘッダ、ＬＩ部分(LengthIndicator
group)、データ、ＰＡＤ(padding)またはピギーバック
タイプの状態ＰＤＵからなる。
【００２８】前記暗号化はＡＭＤ ＰＤＵだけに対して
行なわれるが、この時、ヘッダ部分の初めの２オクテッ
ト(シーケンスナンバーを含んだ部分)は暗号化せず、そ
の以後の部分だけ暗号化する。
【００２９】一方、受信段のＡＭエンティティは下位階
層から伝達されたＰＤＵを逆多重化させた後(段階３０
８)、一旦受信バッファに格納させる(段階３０９)。そ
して、一つの完全なＳＤＵを構成するＰＤＵらが全部受
信されれば、これらのＰＤＵを復号化した後(段階３１
０)、ＲＬＣヘッダを除去後(段階３１１)、ＳＤＵ単位
で再結合して上位階層に伝達する(段階３１２)。
【００３０】一方、ＲＬＣ ＵＭエンティティは図５に
示した。図５を参照すれば、送信側のＵＭエンティティ
は上位階層から降りてくるＳＤＵを大きさが一定なＰＤ
Ｕで作るために分割または連結し(段階５１１)、データ
補完のためにＰＤＵを暗号化させる(段階５１２)。以
後、ここにシーケンスナンバーを含んだヘッダ付きのＵ
ＭＤ ＰＤＵを構成し(段階５１３)、これらは転送バッ
ファに格納されていって下位階層を通じて無線区間に転
送される(段階５１４)。
【００３１】前記ＵＭＤ ＰＤＵの構造は図６に示す通
りである。図６を参照すれば、前記ＵＭＤ ＰＤＵのフ
ォーマットはヘッダ、ＬＩ部分、データ、ＰＡＤからな
る。図６に示すように、前記ＵＭＤＰＤＵのフォーマッ
トで初めのオクテットはシーケンスナンバーの含まれた
ヘッダを示し、このヘッダ部分は暗号化せず、その以下
の部分だけ暗号化する。
【００３２】一方、受信側のＵＭエンタティティはＵＭ
Ｄ ＰＤＵを受信して一旦受信バッファに格納後(段階５
２１)、一つの完全なＳＤＵを構成するＰＤＵらが前記
受信側を通じて全部受信されれば、ＰＤＵらからＲＬＣ
ヘッダを除去させ(段階５２２)、続いて復号化過程をた
どり(段階５２３)、ＳＤＵ単位で再結合して上位階層に
伝達する(段階５２４)。
【００３３】このように、３ＧＰＰではユーザーデータ
の保護のために暗号化過程を行うが、前記暗号化過程は
ＲＬＣモードによってＡＭ及びＵＭの場合はＲＬＣ階層
で、ＴＭの場合はＭＡＣ階層で行われる。このとき、全
てのデータに対して暗号化が行われるのではない。すな
わち、ＡＭ及びＵＭの場合は論理チャンネル中のＤＴＣ
ＨまたはＤＣＣＨに転送されるデータだけに対して、Ｔ
Ｍの場合は転送チャンネル中のＤＣＨに転送されるデー
タだけに対して暗号化が行われる。このような暗号化過
程は各無線ベアラー別に設定されるものでなく、全ての
無線ベアラーに対して一括して行われるか否かを決定す
ることになる。
【００３４】通常的に、暗号化したデータが送信側から
受信側に転送されれば、受信側では復号化過程をたどり
データを復元することになる。このとき、送信側と受信
側は同じアルゴリズムを使用し、同じ暗号化パラメータ
ーを使用しなければデータを正確に送受信できない。図
３及び図５を参照すれば、より理解が容易になろう。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は全ての
無線ベアラーを対象として一括して暗号化可否を決定す
るため、無線ベアラー別に暗号化の行われない短所があ
る。すなわち、特定無線ベアラーに対しては暗号化を行
い、他の無線ベアラーに対しては暗号化を行いたくない
場合、従来の無線ベアラー設定方法としてはこれを支援
できなかった。
【００３６】例えば、現在ＢＭＣデータはＲＬＣ ＵＭ
エンティティを使用し、論理的チャンネル中のＣＴＣＨ
を通じて転送され、このＢＭＣデータはＣＴＣＨを使用
するので暗号化が行われない。このようなＢＭＣデータ
中には暗号化が必要なデータもあり、暗号化が不必要な
データもあるため、無線ベアラー別に選択して暗号化を
行うべきである。すなわち、ＢＭＣサービスにはＳＭＳ
-ＣＢ(Short MessageService - Cell Broadcast)、ＳＭ
Ｓ-ＰＰ(Short MessageService-Point to Point)、ＩＰ
マルチキャストなどのサービスがあるが、ＳＭＳ-ＣＢ
のような場合にはセル内の全てのユーザー端末(ＵＥ：U
serEquipment)に知らせる情報を含んでいるので、暗号
化を行わなくてもいい。
【００３７】しかし、ＳＭＳ-ＰＰサービスは特定ユー
ザー端末が他の特定ユーザー端末だけに伝達するメッセ
ージを含んでいるため、暗号化を行うべきであり、ＩＰ
マルチキャストのような場合は特定グループのユーザー
端末機だけに情報を伝達すべきであるため、やはり暗号
化を行うべきである。ところが、従来の無線ベアラー設
定方法によれば、ＳＭＳ-ＰＰサービス及びＩＰマルチ
キャストの場合、全ての端末に対して一括して暗号化可
否が決定されることにより、暗号化サービスの差別化が
なされないだけでなく、ＳＭＳ-ＣＢサービスとＳＭＳ-
ＰＰサービスを同時に行うことができない。
【００３８】また、従来の無線ベアラー設定方法では、
特定サービスを暗号化させて提供して、必要により暗号
化を行いたくない場合、単純に該当無線ベアラーだけ暗
号化を変更することができないので、全ての無線ベアラ
ーを初めから再設定しなければならないという問題点が
あった。
【００３９】また、全ての無線ベアラーの設定には、全
ての階層に対する情報を全て再包含しなければならない
ので、多くの信号オーバーヘッド(Signalling overhea
d)を誘発させ、また、特定無線ベアラーの暗号化可否だ
け変更適用するのに多くの時間遅延を発生させるという
問題点も発生する。
【００４０】よって、本発明は前記のような問題点を解
決するためのもので、その目的は、無線ベアラー設定時
にその暗号化の可否も共に設定して、各無線ベアラー別
に暗号化を選択して行うための方法を提供することにあ
る。
【００４１】また、本発明の他の目的は、設定された無
線ベアラーを利用してデータサービスを提供する途中ま
たはデータの暗号化遂行途中に暗号化遂行情報を変更す
るための方法を提供することにある。
【００４２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、所定階層から無線資源制御(ＲＲＣ)階層
に暗号化遂行情報を伝達し、前記無線資源制御階層から
前記暗号化遂行情報を無線リンク制御(ＲＬＣ)階層に伝
達し、前記無線リンク制御階層で前記暗号化遂行情報に
よってデータを暗号化させる段階を含んでなる無線ベア
ラー設定方法が提供される。
【００４３】前記無線ベアラー設定方法によれば、前記
所定階層は上位階層、ブロードキャスト/マルチキャス
ト制御(ＢＭＣ)階層及びピア無線資源制御(ｐｅｅｒＲ
ＲＣ)階層を含むことができる。
【００４４】前記無線ベアラー設定方法によれば、前記
無線リンク制御(ＲＬＣ)階層は無線ベアラーの設定時に
生成されることができる。
【００４５】前記無線ベアラー設定方法によれば、設定
された無線ベアラーを利用してデータサービスの提供途
中に前記暗号化遂行情報が変更できる。ここで、前記暗
号化遂行情報の変更は前記所定階層から伝達される暗号
識別子の変更によって行われる。
【００４６】本発明の望ましい実施例によれば、無線ベ
アラー設定要求によって所定階層から無線資源制御(Ｒ
ＲＣ)階層に暗号化遂行情報及び無線ベアラー設定情報
を伝達し、前記無線資源制御階層で前記無線ベアラー設
定情報によって下位階層の無線ベアラーを設定し、前記
無線ベアラー設定要求に応答して無線リンク制御(ＲＬ
Ｃ)階層を生成し、前記無線リンク制御階層で前記暗号
化遂行情報によってデータを暗号化させることを含んで
なる暗号化遂行方法が提供される。
【００４７】前記暗号化遂行方法によれば、前記無線ベ
アラー設定要求の発生時ごとに新しく生成される無線リ
ンク制御階層により暗号化が行われる。
【００４８】本発明の望ましい他の実施例によれば、無
線リンク制御(ＲＬＣ)階層で所定階層から伝達された暗
号化遂行情報によってデータの暗号化を行い、前記所定
階層で前記暗号化遂行情報を更新し、前記更新の暗号化
遂行情報を前記無線リンク制御階層に伝達し、前記更新
の暗号化遂行情報によって前記データの暗号化を行うこ
とを含んでなる無線ベアラーの暗号化変更方法が提供さ
れる。
【００４９】本発明の望ましいまた他の実施例によれ
ば、無線資源制御(ＲＲＣ)階層で所定階層からデータサ
ービス要求とこれに対する暗号化遂行情報を伝達され、
前記無線資源制御(ＲＲＣ)階層がデータサービス要求に
対応する無線リンク制御(ＲＬＣ)階層と無線ベアラーを
設定し、前記無線資源制御(ＲＲＣ)階層で前記無線ベア
ラーに対する暗号化遂行情報を前記無線リンク制御階層
に伝達し、前記無線リンク制御階層で前記暗号化遂行情
報によって前記無線ベアラーを通じて伝達されるデータ
を暗号化することを含んでなるデータ暗号化方法が提供
される。
【００５０】前記データ暗号化方法によれば、前記無線
資源制御階層が前記所定階層から無線ベアラー設定情報
を伝達されることができる。
【００５１】また、本発明の無線ベアラー設定方法は、
無線インターフェースプロトコルの無線ベアラーを設定
する方法において、所定階層から無線資源制御(ＲＲＣ)
階層に暗号化遂行情報を伝達する段階と、前記無線資源
制御階層で前記暗号化遂行情報を無線リンク制御(ＲＬ
Ｃ)階層に伝達する段階と、前記無線リンク制御階層で
前記暗号化遂行情報によってデータを暗号化させる段階
を含んでなることを特徴とする。
【００５２】さらに、前記所定階層から前記無線資源制
御(ＲＲＣ)階層に無線ベアラー設定情報を伝達する段階
と、前記無線資源制御階層で前記無線ベアラー設定情報
によって下位階層の無線ベアラーを設定する段階をさら
に含む。
【００５３】前記所定階層は上位階層、ブロードキャス
ト/マルチキャスト制御(ＢＭＣ)階層及びピア無線資源
制御(ｐｅｅｒ ＲＲＣ)階層を含む。
【００５４】前記暗号化遂行情報はＮＡＳメッセージを
利用して前記上位階層から伝達される。
【００５５】前記無線リンク制御(ＲＬＣ)階層は無線ベ
アラー設定時に生成される。
【００５６】さらに、設定された無線ベアラーを利用し
てデータサービスの提供途中に前記暗号化遂行情報が変
更できる。
【００５７】前記暗号化遂行情報の変更は前記所定階層
から伝達される暗号識別子の変更によって行われる。
【００５８】また、本発明は、無線インターフェースプ
ロトコルの暗号化を行う方法において、無線ベアラー設
定要求によって所定階層から無線資源制御(ＲＲＣ)階層
に暗号化遂行情報及び無線ベアラー設定情報を伝達する
段階と、前記無線資源制御階層で前記無線ベアラー設定
情報によって下位階層の無線ベアラーを設定する段階
と、前記無線ベアラー設定要求に応答して無線リンク制
御(ＲＬＣ)階層を生成する段階と、前記無線リンク制御
階層で前記暗号化遂行情報によってデータを暗号化させ
る段階とを含んでなることを特徴とする。
【００５９】前記無線ベアラー設定要求の発生時ごとに
新しく生成される無線リンク制御階層により暗号化が行
われる。
【００６０】前記所定階層は上位階層、ブロードキャス
ト/マルチキャスト制御(ＢＭＣ)階層及びピア無線資源
制御(ｐｅｅｒ ＲＲＣ)階層を含む。
【００６１】前記暗号化遂行情報は暗号識別子である。
【００６２】また、本発明は、無線ベアラーの暗号化を
変更する方法において、無線リンク制御(ＲＬＣ)階層で
所定階層から伝達された暗号化遂行情報によってデータ
の暗号化を行う段階と、前記所定階層で前記暗号化遂行
情報を更新する段階と、前記更新の暗号化遂行情報を前
記無線リンク制御階層に伝達する段階と、前記更新の暗
号化遂行情報によって前記データの暗号化を行う段階と
を含んでなることを特徴とする。
【００６３】前記所定階層は上位階層、ブロードキャス
ト/マルチキャスト制御(ＢＭＣ)階層及びピア無線資源
制御(ｐｅｅｒ ＲＲＣ)階層を含む。
【００６４】前記暗号化遂行情報は暗号化の可否を示
す。
【００６５】前記暗号化遂行情報は暗号識別子である。
【００６６】本発明のデータ暗号化方法は、移動通信送
受信装置において、無線資源制御(ＲＲＣ)階層がデータ
サービス要求に対応する無線リンク制御(ＲＬＣ)階層と
無線ベアラーを設定する段階と、前記無線資源制御階層
で前記無線ベアラーに対する暗号化遂行情報を前記無線
リンク制御階層に伝達する段階と、前記無線リンク制御
階層で前記暗号化遂行情報によって前記無線ベアラーを
通じて伝達されるデータを暗号化する段階とを含んでな
ることを特徴とする。
【００６７】前記無線資源制御階層が所定階層からデー
タサービス要求とこれに対する暗号化遂行情報を伝達さ
れる段階をさらに含む。
【００６８】前記無線資源制御階層が前記所定階層から
無線ベアラー設定情報を伝達される。
【００６９】前記所定階層は上位階層、ブロードキャス
ト/マルチキャスト制御階層、ピア無線資源制御階層の
何れか一つであることを特徴とする。
【００７０】前記設定された無線ベアラーを利用してデ
ータサービスの提供途中に前記暗号化遂行情報が変更で
きる。
【００７１】前記暗号化遂行情報の変更は前記所定階層
から伝達される暗号識別子の変更によって行われる。
【００７２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の実施例を詳細に説明する。
【００７３】図７は本発明に係る無線インターフェース
プロトコルにおける無線ベアラー設定方法を説明するた
めの図である。本発明に係る無線ベアラー設定方法は、
上位階層、ピアＲＲＣ階層、ＢＭＣ階層中の少なくとも
一つが無線資源制御(ＲＲＣ)階層に無線ベアラー設定を
要請する時、暗号化遂行可否も共に伝達し、前記ＲＲＣ
階層は前記要請によって下位階層に無線ベアラーを設定
すると同時にＲＬＣ階層に暗号化遂行可否を伝達して、
データの暗号化可否を決定する。このとき、上述したよ
うに、前記無線リンク制御(ＲＬＣ)階層は無線ベアラー
の設定時ごとに生成し得るのに注意すべきである。
【００７４】図７を参照してこれを説明すれば、特定端
末(ＵＥ)に互いに異なるサービス提供のためにピアＲＲ
Ｃ階層７０１、上位階層７０２、ＢＭＣ階層７０３から
ＲＲＣ階層７０４に無線ベアラー設定命令が各々伝達さ
れる時、暗号化遂行情報も共に伝達される(Ｓ６１１〜
Ｓ６１３)。ここで、前記暗号化遂行情報は暗号化の可
否を示すもので、暗号識別子(CipheringIndicator)であ
るのが望ましい。これを階層別により具体的に説明すれ
ば次の通りである。
【００７５】１）上位階層から無線ベアラー設定命令及
び暗号化遂行情報がＲＲＣ階層に伝達される場合(Ｓ６
１２)、上位階層７０２から下位階層にあるサービスを
提供する場合、まず、下位階層の 無線ベアラーを設定
するために前記上位階層７０２は自身の下位階層のＲＲ
Ｃ階層７０４に無線ベアラー設定命令を行う(Ｓ６１
２)。これをＮＡＳ(Non Access Stratum；ＡＳの上位部
分)メッセージというが、前記ＮＡＳメッセージは制御
プレーン(Controlplane)に位置し、ＮＡＳからＡＳ(Acc
ess Stratum；ＲＲＣ階層、ＢＭＣ階層、ＰＤＣＰ階
層、ＲＬＣ階層、ＭＡＣ階層、ＰＨＹ階層などを含む部
分)にＲＲＣＳＡＰ(Service Access Point）を通じて伝
達される(図８)。ここで、ＲＲＣ ＳＡＰにはＧＣ(Gene
ral Control)ＳＡＰ、Ｎｔ(Notification)ＳＡＰ、ＤＣ
(DedicatedControl)ＳＡＰの３種類が存在する。したが
って、前記ＮＡＳメッセージを利用して無線ベアラー設
定命令が前記ＲＲＣ階層７０４に伝達される時、暗号識
別子もＮＡＳメッセージに含まれて伝達される。前記Ｎ
ＡＳメッセージを伝達されるＲＲＣ階層７０４は自身の
下位階層すなわちＢＭＣ階層７０３、ＰＤＣＰ階層７０
５、ＲＬＣ階層７０６、ＭＡＣ階層７０７、ＰＨＹ階層
７０８等にサービスに合うように無線ベアラーを設定す
ることになる(Ｓ６２１〜Ｓ６２５)。また、前記ＲＲＣ
階層７０４は前記ＲＬＣ階層７０６に暗号識別子を伝達
する。すると、前記ＲＬＣ階層７０６は前記暗号識別子
によってデータの暗号化を行う。このとき、ＢＭＣ階層
及びＰＤＣＰ階層はサービスによって使用することもあ
り、使用しないこともある。
【００７６】２）ピアＲＲＣ階層から無線ベアラー設定
命令及び暗号化遂行情報がＲＲＣ階層に伝達される場合
(Ｓ６１１)、ピアＲＲＣ階層のＲＢ設定過程は前記上位
階層による無線ベアラー設定過程の一部であって、前記
上位階層７０２であるサービスを提供する場合、自身の
下位階層を設定すると同時に自身のピアエンティティも
設定する。前記のような過程を通じて転送したいデータ
がピアＲＲＣ階層７０１まで伝達される。このために、
上位階層７０２から無線ベアラー設定命令を受けたＲＲ
Ｃ階層７０４Ｆは、自身のピアＲＲＣ階層７０１に情報
要素(Information Element)を通じて前記無線ベアラー
設定命令を知らせる。これを伝達されたピアＲＲＣ階層
７０１はやはり自身の下位階層を設定することになる
(Ｓ６１１)。一方、前記情報要素に暗号化可否を知らせ
るための暗号識別子を挿入することにより、前記ＲＬＣ
階層７０６によるデータの暗号化が行われる。ここで、
前記上位階層７０２とピアＲＲＣ階層７０１を区分する
ことは、一つのＲＲＣ階層７０４の立場から見れば、無
線ベアラー設定命令がＮＡＳで伝達されこともあり、ピ
アＲＲＣ階層で伝達されることもあるためである。
【００７７】３）ＢＭＣ階層から無線ベアラー設定命令
及び暗号化遂行情報がＲＲＣ階層に伝達される場合(Ｓ
６１３)、ブロードキャスト/マルチキャストサービスの
機能はＣＢＣ(Cell BroadcastCenter)でなるが、これは
コアネットワーク(ＣＮ：Core Network)に位置してい
る。あるブロードキャスト情報を転送したい場合、ＣＢ
ＣはＢＭＣ階層７０３に無線ベアラー設定命令を行い、
前記ＢＭＣ階層７０３は自身のＲＲＣ階層７０４にプリ
ミティブ(primitive)を通じて前記無線ベアラー設定命
令を伝達する(Ｓ６１３)。このとき、暗号識別子が前記
プリミティブに挿入され伝達され、前記プリミティブを
伝達されるＲＲＣ階層７０４は自身の下位階層を設定
し、同時に相手方ＲＲＣ階層に知らせて相手方の下位階
層が設定されることができる。また、前記ＢＭＣ階層７
０３は暗号識別子をＲＬＣ階層７０６に伝達してデータ
を暗号化させることができる(Ｓ６２１〜Ｓ６２５)。
【００７８】一方、前記上位階層７０２、ピアＲＲＣ階
層７０１、ＢＭＣ階層７０３から伝達される情報はユー
ザーデータではない制御情報を知らせる信号メッセージ
なので、ＰＤＵやＳＤＵのような特定形態なしに次の通
り名前のみ定義される。すなわち、上位階層７０２の場
合はＮＡＳメッセージ、ＲＲＣ階層７０１の場合は情報
要素、ＢＭＣ階層７０３の場合はプリミティブを通じて
無線ベアラー設定命令及び暗号識別子が各々伝達され
る。
【００７９】前記で説明したように、ＲＲＣ階層７０４
が無線ベアラー設定命令と暗号化遂行可否を要請される
場合、前記ＲＲＣ階層７０４はプリミティブを通じて下
位階層に命令を行うことになる。
【００８０】一般的に、暗号化はＲＬＣ階層とＭＡＣ階
層で行うが、ＭＣＡ階層の場合は全ての無線ベアラーが
共通的に使用するので、無線ベアラー別に暗号化する必
要がない。ところが、ＲＬＣ階層の場合は無線ベアラー
別に生成されるので、選択して暗号化することができ
る。
【００８１】前記ＲＬＣ階層の場合、無線ベアラー別の
暗号化はＡＭ及びＵＭだけで行われ、ＴＭの場合はＭＡ
Ｃ階層で暗号化を行うので、無線ベアラー別の暗号化を
行わなくてもよい。
【００８２】そして、ＲＬＣ ＡＭまたはＵＭがＲＲＣ
階層から無線ベアラー設定命令を伝達されれば、他のパ
ラメーターを設定する同時に暗号化可否を判断し、その
判断の結果、暗号化を行うべき場合はデータを暗号化し
てＭＡＣ階層７０７に伝達し、暗号化を行わないべき場
合は暗号化しなくて直ぐＭＡＣ階層７０７にデータを伝
達する。
【００８３】したがって、前記ＲＲＣ階層７０４がＢＭ
Ｃ階層７０３を設定する場合、前記ＲＲＣ階層７０４は
ＢＭＣ階層７０３にＣＢＭＣ-ＣＯＮＦＩＧ-ＲＥＱを利
用してＣＴＣＨ環境(configuration)設定情報を伝達す
る(Ｓ６２１)。
【００８４】また、前記ＲＲＣ階層７０４がＰＤＣＰ階
層７０５を設定する場合、前記ＲＲＣ階層７０４がＰＤ
ＣＰ階層７０５にＣＰＤＣＰ-ＣＯＮＦＩＧ-ＲＥＱを利
用してヘッダ圧縮(header compression)情報、ＲＬＣ-
ＳＡＰ情報(ＡＭ/ＵＭ/ＴＭ中のどのＲＬＣを使用する
か)、ＰＤＣＰシーケンスナンバーの同期化遂行可否を
伝達する(Ｓ６２２)。
【００８５】また、前記ＲＲＣ階層７０４がＲＬＣ階層
７０６を設定する場合、前記ＲＲＣ階層７０４がＲＬＣ
階層７０６にＣＲＬＣ-ＣＯＮＦＩＧ-ＲＥＱを利用して
ＲＬＣＡＭ、ＵＭまたはＴＭ中の必要なモード選択及び
ＲＬＣエンティティ生成、暗号化要素(CipheringElemen
t- Cipheringモード、暗号化に必要なCiphering Key値
及びＲＬＣ ＨＦＮ(Hyper Frame Number)値、暗号化を
始まるＰＤＵのＳＮ-ＡＭ及びＵＭだけ該当)、各モード
に必要なパラメーターを伝達する(Ｓ６２３)。ここで、
パラメーターは、ＡＭの場合はＰＤＵsize、In-sequenc
e Delivery indication、Timer value、Protocol param
eter value、Pollingtrigger、Status trigger、ＳＤＵ
discard modeなどを含み、ＵＭの場合はTimer valueを
含み、ＴＭの場合はTimervalue、Segmentation indicat
ionを含む。
【００８６】前記ＲＲＣ階層７０４はＣＭＡＣ-ＣＯＮ
ＦＩＧ-ＲＥＱを利用してユーザー端末情報(UEinformat
ion - S-RNTI、C-RNTI、SRNC identity, Activation ti
me)、RBinformation(Transport channel identity、Log
ical channel identity、MAClogicalchannel priorit
y)、Transport channel information(Transport Format
CombinationSet)、Ciphering Element (ＲＬＣがTMの時
だけ使用- Ciphering mode、Ciphering Key値及びＭＡ
Ｃ ＨＦＮ値)を伝達してＭＡＣ階層７０７を設定できる
(Ｓ６２４)。
【００８７】前記ＲＲＣ階層７０４はＣＰＨＹ-ＴｒＣ
Ｈ-ＣＯＮＦＩＧ-ＲＥＱまたはＣＰＨＹ-ＲＬ-Ｓｅｔｕ
ｐ-ＲＥＱなどをＰＨＹ階層７０８に伝達する(Ｓ６２
５)。
【００８８】上述したように、ＲＲＣ階層７０４は各階
層にプリミティブを利用して無線ベアラー設定命令を伝
達して無線ベアラーに合う環境を設定できる。
【００８９】一方、前記プリミティブ等は無線ベアラー
設定途中にいつでも再設定される。すなわち、あるパラ
メーターを変更したい場合、これを含むプリミティブを
ＲＲＣ階層に再送することにより、該当パラメーターの
みを変更できる。
【００９０】無線ベアラー別の選択的な暗号化を適用す
る場合、ＲＲＣ階層からＲＬＣ階層へのＣＲＬＣ-ＣＯ
ＮＦＩＧ-ＲＥＱプリミティブに暗号識別子というパラ
メーターが追加される。
【００９１】また、ＲＬＣ ＡＭエンティティまたはＵ
Ｍエンティティで暗号化遂行可否が可変的に調整でき
る。すなわち、ＣＲＬＣ-ＣＯＮＦＩＧ-ＲＥＱプリミテ
ィブを通じて該当ＲＬＣエンティティが暗号化するか否
かを知らせるが、このような暗号化遂行可否は暗号化遂
行途中にデータを暗号化したくない場合、さらにＣＲＬ
Ｃ-ＣＯＮＦＩＧ-ＲＥＱプリミティブを通じて暗号化遂
行可否の変更が行われる。
【００９２】また、無線ベアラーは使用途中に各設定に
対して前記で説明した３つのシグナルリングを通じてい
つでも暗号化遂行情報が変更でき、ＲＲＣ階層は前記暗
号化遂行情報によってＲＬＣ階層のデータを暗号化させ
ることができる。例えば、はじめにデータを暗号化させ
る暗号化遂行情報によってデータが暗号化した場合、変
更されてデータを暗号化させない暗号化遂行情報によっ
てデータが暗号化されない。
【００９３】一方、ピアＲＲＣ階層７０１、上位階層７
０２、ＢＭＣ階層７０３の各階層の提供するサービスが
互いに異なるため、ＲＲＣ階層がピアＲＲＣ階層、上位
階層、ＢＭＣ階層中の一つまたは一つ以上から無線ベア
ラー設定命令を伝達されることも出来る。このような場
合にも前記暗号化遂行可否が上述したシグナルリングを
通じて伝達されることで、常に暗号化遂行可否がＲＲＣ
階層に伝達され、ＲＲＣ階層は下位階層設定及び暗号化
遂行情報を下位階層に知らせる。
【００９４】
【発明の効果】したがって、本発明に係る無線ベアラー
の設定方法によれば、無線ベアラー別に選択的な暗号化
を行うことで、３ＧＰＰにおいて多種多様なサービスを
同時に支援できる。
【００９５】また、本発明に係る無線ベアラーの設定方
法によれば、設定された無線ベアラーを利用してデータ
サービスの提供途中に暗号化遂行情報を変更でき、時間
遅延を防止してより迅速なサービスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】３ＧＰＰの無線インターフェースプロトコルの
構造を示す構成図である。
【図２】従来の無線インターフェースプロトコルにおけ
る無線ベアラー設定方法を説明するのための図である。
【図３】ＲＬＣ ＡＭエンティティの構造を示す図であ
る。
【図４】図３でＲＬＣ ＡＭＤ ＰＤＵのフォーマット構
造を示す図である。
【図５】ＲＬＣ ＵＭエンティティの構造を示す図であ
る。
【図６】図５でＲＬＣ ＵＭＤ ＰＤＵのフォーマット構
造を示す図である。
【図７】本発明に係る無線インターフェースプロトコル
における無線ベアラー設定方法を説明するための図であ
る。
【図８】本発明に係るＲＲＣ ＳＡＰを説明するための
図である。
【符号の説明】
１０、２０４、７０４ ＲＲＣ階層 ２１、２０５、７０５ ＰＤＣＰ階層 ２２、２０３、７０３ ＢＭＣ階層 ２３、７０６ ＲＬＣ階層 ２４、７０７ ＭＡＣ階層 ３０、７０８ ＰＨＹ階層 ２０１、７０１ ピアＲＲＣ階層 ２０２、７０２ 上位階層
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J104 AA01 AA32 CA02 EA16 NA02 PA01 5K033 AA02 AA03 AA08 CB14 DA17 EC01

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無線インターフェースプロトコルの無線
    ベアラーを設定する方法において、 所定階層から無線資源制御(ＲＲＣ)階層に暗号化遂行情
    報を伝達する段階；前記無線資源制御階層で前記暗号化
    遂行情報を無線リンク制御(ＲＬＣ)階層に伝達する段
    階；及び、 前記無線リンク制御階層で前記暗号化遂行情報によって
    データを暗号化させる段階を含んでなることを特徴とす
    る無線ベアラー設定方法。
  2. 【請求項２】 前記所定階層から前記無線資源制御(Ｒ
    ＲＣ)階層に無線ベアラー設定情報を伝達する段階；及
    び、 前記無線資源制御階層で前記無線ベアラー設定情報によ
    って下位階層の無線ベアラーを設定する段階をさらに含
    むことを特徴とする請求項１に記載の無線ベアラー設定
    方法。
  3. 【請求項３】 前記所定階層は上位階層、ブロードキャ
    スト/マルチキャスト制御(ＢＭＣ)階層及びピア無線資
    源制御(ｐｅｅｒ ＲＲＣ)階層を含むことを特徴とする
    請求項１に記載の無線ベアラー設定方法。
  4. 【請求項４】 前記暗号化遂行情報はＮＡＳメッセージ
    を利用して前記上位階層から伝達されることを特徴とす
    る請求項１に記載の無線ベアラー設定方法。
  5. 【請求項５】 前記無線リンク制御(ＲＬＣ)階層は無線
    ベアラー設定時に生成されることを特徴とする請求項１
    に記載の無線ベアラー設定方法。
  6. 【請求項６】 設定された無線ベアラーを利用してデー
    タサービスの提供途中に前記暗号化遂行情報が変更でき
    ることを特徴とする請求項１に記載の無線ベアラー設定
    方法。
  7. 【請求項７】 前記暗号化遂行情報の変更は前記所定階
    層から伝達される暗号識別子の変更によって行われるこ
    とを特徴とする請求項６に記載の無線ベアラー設定方
    法。
  8. 【請求項８】 無線インターフェースプロトコルの暗号
    化を行う方法において、 無線ベアラー設定要求によって所定階層から無線資源制
    御(ＲＲＣ)階層に暗号化遂行情報及び無線ベアラー設定
    情報を伝達する段階；前記無線資源制御階層で前記無線
    ベアラー設定情報によって下位階層の無線ベアラーを設
    定する段階；前記無線ベアラー設定要求に応答して無線
    リンク制御(ＲＬＣ)階層を生成する段階；及び、 前記無線リンク制御階層で前記暗号化遂行情報によって
    データを暗号化させる段階を含んでなることを特徴とす
    る暗号化遂行方法。
  9. 【請求項９】 前記無線ベアラー設定要求の発生時ごと
    に新しく生成される無線リンク制御階層により暗号化が
    行われることを特徴とする請求項８に記載の暗号化遂行
    方法。
  10. 【請求項１０】 前記所定階層は上位階層、ブロードキ
    ャスト/マルチキャスト制御(ＢＭＣ)階層及びピア無線
    資源制御(ｐｅｅｒ ＲＲＣ)階層を含むことを特徴とす
    る請求項８に記載の暗号化遂行方法。
  11. 【請求項１１】 前記暗号化遂行情報は暗号識別子であ
    ることを特徴とする請求項８に記載の暗号化遂行方法。
  12. 【請求項１２】 暗号化を変更する方法において、 無線リンク制御(ＲＬＣ)階層で所定階層から伝達された
    暗号化遂行情報によってデータの暗号化を行う段階；前
    記所定階層で前記暗号化遂行情報を更新する段階；前記
    更新の暗号化遂行情報を前記無線リンク制御階層に伝達
    する段階；及び、 前記更新の暗号化遂行情報によって前記データの暗号化
    を行う段階を含んでなることを特徴とする無線ベアラー
    の暗号化変更方法。
  13. 【請求項１３】 前記所定階層は上位階層、ブロードキ
    ャスト/マルチキャスト制御(ＢＭＣ)階層及びピア無線
    資源制御(ｐｅｅｒ ＲＲＣ)階層を含むことを特徴とす
    る請求項１２に記載の無線ベアラーの暗号化変更方法。
  14. 【請求項１４】 前記暗号化遂行情報は暗号化の可否を
    示すことを特徴とする請求項１２に記載の無線ベアラー
    の暗号化変更方法。
  15. 【請求項１５】 前記暗号化遂行情報は暗号識別子であ
    ることを特徴とする請求項１２に記載の無線ベアラーの
    暗号化変更方法。
  16. 【請求項１６】 移動通信送受信装置において、 無線資源制御(ＲＲＣ)階層がデータサービス要求に対応
    する無線リンク制御(ＲＬＣ)階層と無線ベアラーを設定
    する段階；前記無線資源制御階層で前記無線ベアラーに
    対する暗号化遂行情報を前記無線リンク制御階層に伝達
    する段階；及び、 前記無線リンク制御階層で前記暗号化遂行情報によって
    前記無線ベアラーを通じて伝達されるデータを暗号化す
    る段階を含んでなることを特徴とするデータ暗号化方
    法。
  17. 【請求項１７】 前記無線資源制御階層が所定階層から
    データサービス要求とこれに対する暗号化遂行情報を伝
    達される段階をさらに含むことを特徴とする請求項１６
    に記載のデータ暗号化方法。
  18. 【請求項1８】 前記無線資源制御階層が前記所定階層
    から無線ベアラー設定情報を伝達されることを特徴とす
    る請求項１７に記載のデータ暗号化方法。
  19. 【請求項1９】 前記所定階層は上位階層、ブロードキ
    ャスト/マルチキャスト制御階層、ピア無線資源制御階
    層の何れか一つであることを特徴とする請求項１７に記
    載のデータ暗号化方法。
  20. 【請求項２０】 前記設定された無線ベアラーを利用し
    てデータサービスの提供途中に前記暗号化遂行情報が変
    更できることを特徴とする請求項１６に記載のデータ暗
    号化方法。
  21. 【請求項２１】 前記暗号化遂行情報の変更は前記所定
    階層から伝達される暗号識別子の変更によって行われる
    ことを特徴とする請求項２０に記載のデータ暗号化方
    法。
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