JP3630128B2

JP3630128B2 - Mobile communication system and location concealment method

Info

Publication number: JP3630128B2
Application number: JP2001290858A
Authority: JP
Inventors: 健一郎蒲池
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003102049A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムに関し、特に、移動端末の位置秘匿技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＳＣＩＳ（ＳｙｍｐｏｓｉｕｍＯｎＣｒｙｐｒｏｇｒａｐｈｙａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｅｃｕｒｉｔｙ）’９７−２７Ｂ「位置のプライバシとその管理、松本，清水，岡本」の付録Ａ「携帯電話に関して」に位置の特定を困難にする方法として、例えば以下の方式が挙げられている。
【０００３】
まず、仮定として、プリペイドカードとして電子現金方式を利用する場合を想定する。電子現金カードは、端末に差し込むことが出来る。電話をかける際には、電子現金が移動通信会社に送られる。ここで利用する電子現金は、安全な方式であるものとする。また、裁判所の許可を得た捜査機関は端末識別番号と端末所持者の対応を知りうるものとする。
【０００４】
次に、方式として、以下の条件を設定する。
【０００５】
１．移動通信会社は携帯電話に端末識別番号を記載し、販売店に渡す。
【０００６】
２．ユーザは、販売店で携帯電話を購入する。
【０００７】
３．ユーザは、電子現金カードを端末に差し電話をかける。携帯電話をかける際には、識別番号を電話番号とする。
【０００８】
４．移動通信会社は、電子現金の正当性を確認し、通話を許可する。
【０００９】
５．犯罪捜査では、捜査機関は端末識別番号から名前を特定する。
【００１０】
しかしながら、一度端末識別番号と端末の対応が分かれば、移動通信会社に問合せることにより、誰がどこにいるか分かってしまう可能性がある。
【００１１】
また電話帳が存在すれば、端末識別番号と端末所持者の対応を知ることが出来る、という問題があることも述べられている。これは、端末の位置情報が１端末単位で管理されているためである。
【００１２】
そこで、例えば特開２００１−４５５４０号公報では、移動通信システムにおける移動端末の管理をグループ化することによって移動端末使用者の特定を困難とする移動通信システムとして、ホームローケーションレジスタに、各移動端末を示す端末識別番号（ＴＩＤ）に対応して公開鍵を記録した公開鍵テーブルと、複数の移動端末をグループとした端末群識別番号に、そのグループに属する移動端末が位置する各基地局のサービスエリアを示す位置情報を割り当てて記憶した位置情報テーブルを備え、移動端末が、自己の属する位置情報と公開鍵に対する秘密鍵を記憶するメモリを有し、交換機がホームローケーションレジスタの公開鍵テーブル及び位置情報テーブルを参照して、移動端末への呼制御を行うようにした構成が開示されている。
【００１３】
近時、携帯電話、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）等の移動通信システムにおいて、移動端末からパケット網を介してインターネット等へのアクセスを可能とするパケットデータ通信システムが実用化されている。移動端末（ＭＳ）、基地局、移動交換局、パケットゲートウェイ、ルータ等を有する移動通信パケット網は、ゲートウェイ、ルータ等を介して例えばインターネット網等に接続される。パケット通信を行う移動通信システムにおいても、パケット網の中継網において、移動端末の在圏位置を秘匿可能とするシステムを実現することが望まれる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、パケット通信を行う移動通信システムにおいて、中継網のルータやゲートウェイが単独では移動端末の在圏位置を知り得ないようにした移動通信システム及び方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための手段を提供する本発明は、移動端末がアクセスする少なくとも一の網との中継及び他の網との中継を行う中継網を含む移動体通信システムにおいて、前記移動端末が、前記中継網において中継を行う各ノード間の接続関係情報、及び、前記各ノードの公開鍵を記憶する記憶手段を備え、前記移動端末は、前記各ノードに対して、前記移動端末に割り当てられる一時的な識別情報と、前記各ノードの次転送先ノードの情報を受信先のノードの公開鍵を用いて暗号化して送信する手段を備え、前記中継網の各ノードは、前記移動端末から暗号化して送信された情報を、前記各ノードの秘密鍵で復号化し、次転送先のノードのアドレス情報を、前記移動端末の一時的な識別子と対応付けて記憶保持する手段を備え、前記中継網では、前記移動端末宛への宛先情報として、前記一時的な識別子が用いられ、前記一時的な識別子を宛先とする前記移動端末宛の情報（パケット）を受信した前記各ノードでは、前記各ノードが前記一時的な識別子に対応して保持している次転送先ノードに、前記移動端末宛の前記情報（パケット）を転送する。
【００１６】
本発明は、移動端末と、前記移動端末がアクセスするアクセス網と、前記アクセス網との中継、及び他のデータ網との中継を行うノードとしてルータ及びゲートウェイを有する中継網と、を備えた移動体通信システムにおいて、前記移動端末には、一時的な識別子が割り当てられており、前記移動端末が、前記中継網における前記ルータやゲートウェイのノード間の接続関係情報を記憶する記憶手段と、前記中継網における前記ルータやゲートウェイのノードのノード名と公開鍵との対応を記憶する公開鍵テーブルを記憶する記憶手段と、を備え、前記中継網での前記移動端末宛のパケットのヘッダ部は、前記移動端末の一時的な識別子と、転送先ルータ情報とから構成され、前記移動端末は、位置登録時、前記ルータ及びゲートウェイに対して、次転送先ルータアドレス情報を送信する手段を備え、前記ルータは、位置登録時に移動端末から受信した次転送先ルータアドレス情報を、前記移動端末の一時的な識別子と対応付けて記憶保持する手段を備え、前記移動端末宛てのパケットを受信した時、前記一時的な識別子と対応付けて記憶保持している次転送先ルータに転送することにより、前記ルータやゲートウェイに対して、前記移動端末の位置を秘匿しながら、移動端末へのパケット転送を可能としている。本発明において、前記移動端末は、前記中継網において他の網との接続を行うゲートウェイの接続先について、前記移動端末が在圏する前記一のアクセス網の前記一のルータにパケット転送可能な転送先ルータを経由するものとし、前記ゲートウェイに対する位置登録情報として、前記移動端末の宛先アドレスとなる識別子と、パケットの転送先ルータのアドレスと、前記移動端末の一時的な識別子を、前記ゲートウェイの公開鍵で暗号化したものを送信し、前記ゲートウェイは、前記位置登録情報を受信して、これを自身の秘密鍵で復号し、前記ゲートウェイ内の前記移動端末の宛先アドレスとなる識別子宛パケットのルーティング先を、前記転送先ルータにするとともに、パケットの宛先アドレスを、前記ゲートウェイにおいて前記一時的な識別子に書き換えるように、登録する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態において、一時的な識別子を割り当てられた前記移動端末は、中継ノードをなすルータやゲートウェイ間の接続関係情報を保持するとともに、ルータ、及びゲートウェイの公開鍵を記憶保持し、中継網での前記移動端末宛のパケットのヘッダ部は、前記移動端末の一時的な識別子と、転送先ルータ情報とから構成され、前記移動端末は、位置登録時、該ルータやゲートウェイに対して、次転送先ルータアドレス情報を送信する。該ルータは、位置登録時に移動端末から受信した次転送先ルータアドレス情報を、該移動端末の一時的な識別子と対応付けて保持し、移動端末宛のパケットを受信した時、該一時的な識別子と対応付けて記憶保持している次転送先ルータに該パケットを転送する。
【００１８】
本発明の実施の形態において、移動端末（Ｍ）は、一のアクセス網（ＡＮ２）に在圏していることを確認すると、該一のアクセス網の一のルータ（Ｒ２）（中継網に接続されている）に対し、該公開鍵テーブルを参照して、一時的な識別子を、該一のルータの公開鍵で暗号化したものをパラメータとする位置登録信号を送信する。
【００１９】
一のルータ（Ｒ２）は、移動端末（Ｍ）から送信された暗号化された位置登録信号を受信して自身の秘密鍵で復号し、アクセス網（ＡＮ２）に在圏している端末として、前記一時的な識別子を登録する。
【００２０】
また、本発明の実施の形態において、移動端末（Ｍ）は、該移動端末に記憶保持されている中継網のノードの接続関係情報から、前記一のルータ（Ｒ２）に接続されている各ルータ（Ｒ１、Ｒ３〜Ｒ５）に対して、移動端末（Ｍ）の一時的な識別子と、前記各ルータ（Ｒ１、Ｒ３〜Ｒ５）に転送されてきた移動端末（Ｍ）宛のパケットの転送先である前記一のルータ（Ｒ２）のアドレスを、前記各ルータの公開鍵で暗号化した情報を位置登録情報として送信する。各ルータ（Ｒ１、Ｒ３〜Ｒ５）は、移動端末（Ｍ）から送信された前記位置登録情報を、自身の秘密鍵で復号し、各ルータ（Ｒ１、Ｒ３〜Ｒ５）内において、前記一時的な識別子を宛先とするパケットのルーティング先を前記一のルータ（Ｒ２）とする。
【００２１】
さらに、本発明の実施の形態において、移動端末（Ｍ）は、他の網との接続を行うゲートウェイ（ＧＷ）に対して、該ゲートウェイの前記中継網内での接続先について、該移動端末が在圏する一のアクセス網（ＡＮ２）の前記一のルータ（Ｒ２）にパケット転送可能な転送先ルータを経由するものとし、ゲートウェイに対する位置登録情報として、該移動端末の宛先アドレスとなる識別子と、パケットの転送先ルータのアドレスと、該移動端末の一時的な識別子の３つのパラメータを前記ゲートウェイの公開鍵で暗号化したものを送信する。
【００２２】
本発明の実施の形態において、位置登録情報を受信したゲートウェイ（ＧＷ）では、該位置登録情報を自身の秘密鍵で復号し、該ゲートウェイ内の該移動端末の宛先アドレスとなる識別子宛パケットのルーティング先を、転送先ルータにするとともに、パケットの宛先アドレスを、ゲートウェイで、該一時的な識別子に書き換えるように、登録しておく。
【００２３】
ゲートウェイ（ＧＷ）が接続する他データ網（ＤＮ）の端末（Ｔ）から該移動端末（Ｍ）へのパケットを送信する場合、パケットの宛先アドレスである移動体端末の識別子（ＩＤｍ）と、ユーザ情報（データ）を含む。
【００２４】
他データ網（ＤＮ）内を転送されたパケットは、ゲートウェイ（ＧＷ）で、宛先アドレスを、移動端がゲートウェイに送った位置登録信号内のに書き換え、前記移動端末からの前記位置登録信号内で指定された転送先ルータに転送する。
【００２５】
中継網（ＴＮ）のルータでは、受信したパケットの識別子から転送先を、前記一のアクセス圏（ＡＮ２）の前記一のルータ（Ｒ２）として転送する。
【００２６】
移動端末（Ｍ）が在圏するアクセス網に接続する一のルータ（Ｒ２）では、受信したパケットの識別子から前記宛先の移動端末が自アクセス網に在圏していることを知り、自アクセス網に報知し、移動端末（Ｍ）は、報知されたパケットを受信する。
【００２７】
このように、本発明の実施の形態においては、中継網では、移動端末宛へのパケットの宛先情報として、一時的な識別子が用いられ、一時的な識別子を宛先とする移動端末宛のパケットを受信したノードでは、該ノードが前記一時的な識別子に対応して保持している次転送先ノードに前記パケットを転送する構成とされており、中継網の各々のルータやゲートウェイに対して、移動端末の在圏位置を秘匿しながら、移動端末へのパケット転送を可能としている。
【００２８】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例のシステム構成の一例を示す図である。図１を参照すると、アクセス網ＡＮ１、ＡＮ２、ＡＮ３は、移動端末（「移動通信端末」ともいう）１０を収容する網（移動通信パケット網）であり、それぞれ、ルータ１、２、３（ノード名をそれぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３とする）を介して、中継網ＴＮと接続されている。移動端末１０は、所定の通信事業者の移動通信パケット網と通信する機能を有する、携帯電話端末、ＰＨＳ端末、あるいは、携帯情報端末として構成される。
【００２９】
中継網ＴＮには、ルータ４、５（ノード名をそれぞれＲ４、Ｒ５とする）が配設されており、更に、ゲートウェイＧＷを介して他データ網ＤＮと接続されている。ルータは、通信経路の選択を行い、ゲートウェイは他の網との間でのプロトコル変換等を行う。なお、アクセス圏ＡＮ１、ＡＮ２、ＡＮ３のルータ１、２、３は中継網ＴＮと接続されており、中継網ＴＮ内のノードとしても扱われる。
【００３０】
移動端末（Ｍ）１０は、アクセス網ＡＮ２に在圏しているが、アクセス網ＡＮ１、あるいはＡＮ３に移動する。
【００３１】
図１に示すシステム構成では、中継網ＴＮ内において、各ルータ１〜５とゲートウェイＧＷは、波線で示すように接続されている。すなわち、中継網ＴＮ内において、ルータ１は、ルータ２とルータ４に接続され、ルータ２は、ルータ１とルータ３とルータ４とルータ５に接続され、ルータ３は、ルータ２とルータ５に接続され、ルータ４は、ルータ１とルータ２とゲートウェイＧＷに接続され、ルータ５は、ルータ２とルータ３とゲートウェイＧＷに接続され、ゲートウェイＧＷは、ルータ４とルータ５に接続されている。
【００３２】
図２は、本発明の一実施例において、移動端末Ｍ内のメモリ（不図示）に保持されている、ゲートウェイＧＷと各ルータ１〜５の公開鍵情報を格納した公開鍵テーブルの内容を模式的に示す図である。
【００３３】
ゲートウェイＧＷの公開鍵はＰｇであり、ルータ１〜５の公開鍵はそれぞれＰ１〜Ｐ５である。
【００３４】
ゲートウェイＧＷの公開鍵Ｐｇに対応する秘密鍵は、ゲートウェイＧＷのみが保持している。
【００３５】
ルータ１（Ｒ１）の公開鍵Ｐ１に対応する秘密鍵は、ルータ１のみが保持しており、ルータ２〜５の公開鍵Ｐ２〜Ｐ５に対応する秘密鍵も、それぞれ各ルータ２〜５のみが保持している。送信側は、平文を受信者の公開鍵で暗号化し、受信側の秘密鍵で復号化して平文を得る。
【００３６】
図３は、移動端末Ｍ内のメモリに保持されている、中継網ＴＮ内部の各ルータ及びゲートウェイの接続関係情報を格納した接続情報テーブルの内容の一例を示す図である。ゲートウェイＧＷは、ルータ４、５（ノード名：Ｒ４、Ｒ５）と接続されていることを示す。ルータ１（ノード名Ｒ１）は、ルータ２、４（ノード名Ｒ２、Ｒ４）と接続されており、以下、ルータ２〜５も同様である。
【００３７】
図４は、位置登録時に、移動端末ＭからゲートウェイＧＷ及びルータ１〜５宛に送信される情報を示している。
【００３８】
移動端末Ｍは、ゲートウェイＧＷとの間で一時的な識別子ＴＩＤを共有しているものとする。一時的な識別子ＴＩＤの割り当ての仕方は、例えば端末がユーザに渡される時に設定して、中継網と共有する、といった方法で実現するようにしてもよい。
【００３９】
移動端末Ｍは、アクセス網ＡＮ２に在圏していることを確認すると、ルータ２に対し、一時的な識別子ＴＩＤを、ルータ２（中継網ＴＮに接続されルーティングを行うアクセス網ＡＮ２のルータ）の公開鍵で暗号化したものをパラメータとする位置登録信号を送信する。
【００４０】
ルータ２は、この信号を自身の秘密鍵で復号し、アクセス網ＡＮ２に在圏している端末として、一時的な識別子ＴＩＤを登録する。
【００４１】
次に、移動端末Ｍは、図２に示すノード間の接続関係情報を記憶したメモリを参照して、ルータ２（Ｒ２）に接続されているノードが、ルータ１、３、４、５であることを得る。
【００４２】
ルータ１に対する位置登録情報は、一時的な識別子ＴＩＤと、ルータ１に転送されてきた移動端末Ｍ宛のパケットの転送先であるルータ２のアドレス（Ｒ２とする）を、ルータ１の公開鍵Ｐ１で暗号化したＰ１（ＴＩＤ，Ｒ２）である。なお、Ｐ１（ＴＩＤ，Ｒ２，−）は、識別子ＴＩＤとルータ２のアドレスの２つのパラメータを公開鍵Ｐ１で暗号化した情報を表している。
【００４３】
ルータ１は、この位置登録情報（Ｐ１（ＴＩＤ，Ｒ２，−））を、自身の秘密鍵で復号し、ルータ１内の識別子ＴＩＤ宛のパケットのルーティング先をルータ２とする。
【００４４】
ルータ３、４、５についても、同様の処理を行い、ルータ、４、５内の一時的な識別子ＴＩＤ宛のパケットのルーティング先をルータ２とする。ルータ３、４、５に対する位置登録情報は、Ｐ３（ＴＩＤ，Ｒ２，−）、Ｐ４（ＴＩＤ，Ｒ２，−）、Ｐ５（ＴＩＤ，Ｒ２，−）となる。
【００４５】
次に、移動端末Ｍは、ノード間の接続関係情報を記憶したメモリを参照して、ルータ１、３、４、５の接続先情報から、位置登録情報が未送信であるノードを探索する。この例の場合、ゲートウェイＧＷである。
【００４６】
ゲートウェイＧＷの接続先は、ルータ４、５の２つであるが、いずれを経由しても、移動端末Ｍが在圏するアクセス網ＡＮ２のルータ２に対してパケットを転送することが可能である。
【００４７】
ルータ４を経由するものとする場合のゲートウェイＧＷに対する位置登録情報は、移動端末Ｍの識別子ＩＤｍと、パケットの転送先ルータ４のアドレス（Ｒ４）と、移動端末Ｍの一時的な識別子ＴＩＤの３つのパラメータ（ＩＤｍ，Ｒ４，ＴＩＤ）であり、他データ網ＤＮの端末Ｔ（例えば図１の１１）から移動端末Ｍへのパケットの宛先アドレスＩＤｍを、ゲートウェイＧＷで、一時的な識別子ＴＩＤに書きかえることを示している。
【００４８】
ゲートウェイＧＷは、この位置登録情報を自身の秘密鍵で復号し、ゲートウェイＧＷ内の移動端末Ｍの識別子ＩＤｍ宛パケットのルーティング先をルータ４にするとともに、移動端末Ｍの識別子ＩＤｍを一時的な識別子ＴＩＤに書き換えるように、登録しておく。
【００４９】
図５は、本発明の一実施例において、他データ網ＤＮの端末Ｔ（図１の１１）から移動端末Ｍへのパケットが転送される手順を示す図である。端末Ｔが送信する移動端末Ｍへのパケットは、宛先アドレスであるＩＤｍ（パケットのヘッダ部の宛先アドレス情報）と、ユーザ情報（データ情報）を含んで構成される。
【００５０】
他データ網ＤＮ内を転送されたパケットは、ゲートウェイＧＷで、宛先アドレスＩＤｍを、移動端末ＭがゲートウェイＧＷに送った位置登録信号内のＴＩＤに書き換え、同じ位置登録信号内で指定された転送先ルータ４に転送する。
【００５１】
ルータ４は、受信したパケットの識別子ＴＩＤから、識別子ＴＩＤに対応する次転送先ノードを割り出し、転送先をルータ２としてパケットを転送する。
【００５２】
ルータ２は、受信したパケットの識別子ＴＩＤから自アクセス網ＡＮ２に在圏していることを知り、自アクセス網ＡＮ２に報知し、移動端末Ｍは、報知されたパケットを受信する。
【００５３】
位置登録信号として、各ルータやゲートウェイに送られる情報は、各ノードの次転送先ノードのアドレスだけであり、端末の識別は、一時的な識別子を用いているので、ルータやゲートウェイは、単独では、移動端末の在圏位置を知り得ない。
【００５４】
また、中継網内を転送される位置登録信号は、各ルータやゲートウェイの公開鍵で暗号化されているので、第３者も移動端末の在圏位置を知り得ない。その結果、移動端末使用者の位置に関するプライバシを守ることが可能になる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、下記記載の効果を奏する。
【００５６】
本発明の第１の効果は、パケットの中継を行うルータやゲートウェイは、単独では、移動端末の在圏位置を知り得ず、移動端末の在圏の秘匿を可能としている、ということである。
【００５７】
その理由は、本発明においては、位置登録信号として、各ルータやゲートウェイに送られる情報は、各ノードの次転送先ノードのアドレスだけであり、端末の識別は、一時的な識別子を用いているためである。
【００５８】
また、本発明の第２の効果は、第３者も移動端末の在圏位置を知り得ず、その結果、移動端末使用者の位置に関するプライバシの保護を可能としている、ということである。
【００５９】
その理由は、本発明においては、中継網内を転送される位置登録信号は、各ルータやゲートウェイの公開鍵で暗号化されているためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のシステム構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例における中継網の各ノードの公開鍵を格納した公開鍵テーブルの一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例における各ノードの接続関係情報を格納したテーブルの一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例における位置登録時の情報フローを示す図である。
【図５】本発明の一実施例における着パケットの転送フローを示す図である。
【符号の説明】
１〜５ルータ
１０移動端末Ｍ
１１端末Ｔ
ＡＮ１〜ＡＮ３アクセス網
ＤＮ他データ網
ＴＮ中継網[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile communication system, and more particularly, to a position concealment technique for a mobile terminal.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, SCIS (Symposium On Cryography and Information Security) '97 -27B "Privacy of Location and its Management, Matsumoto, Shimizu, Okamoto" Appendix A "Regarding Cellular Phone" as a method for making it difficult to specify the location, for example, Are listed.
[0003]
First, it is assumed that the electronic cash method is used as a prepaid card. Electronic cash cards can be inserted into the terminal. When making a call, electronic cash is sent to the mobile communications company. The electronic cash used here is assumed to be a safe method. In addition, the investigating agency with the permission of the court shall be able to know the correspondence between the terminal identification number and the terminal owner.
[0004]
Next, the following conditions are set as a method.
[0005]
1. The mobile communication company writes the terminal identification number on the mobile phone and passes it to the dealer.
[0006]
2. A user purchases a mobile phone at a store.
[0007]
3. The user places an electronic cash card at the terminal and makes a phone call. When making a mobile phone, the identification number is a telephone number.
[0008]
4). The mobile communication company confirms the validity of the electronic cash and permits the call.
[0009]
5. In criminal investigations, the investigator identifies the name from the terminal identification number.
[0010]
However, once the correspondence between the terminal identification number and the terminal is known, it may be possible to know who is where by making an inquiry to the mobile communication company.
[0011]
It is also described that there is a problem that if the telephone directory exists, the correspondence between the terminal identification number and the terminal owner can be known. This is because the terminal position information is managed in units of one terminal.
[0012]
Therefore, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-45540, as a mobile communication system that makes it difficult to identify a mobile terminal user by grouping management of mobile terminals in the mobile communication system, each mobile terminal is stored in a home location register. A service of each base station in which a mobile terminal belonging to the group is included in a public key table in which a public key is recorded corresponding to a terminal identification number (TID) indicating a terminal group identification number in which a plurality of mobile terminals are grouped A location information table in which location information indicating an area is allocated and stored, the mobile terminal has a memory for storing location information to which the mobile terminal belongs and a secret key for the public key, and the exchange has a public key table in a home location register, and A configuration is disclosed in which a call control to a mobile terminal is performed with reference to a location information table. That.
[0013]
Recently, in mobile communication systems such as mobile phones and PHSs (Personal Handyphone Systems), packet data communication systems that allow access from the mobile terminal to the Internet or the like via a packet network have been put into practical use. A mobile communication packet network including a mobile terminal (MS), a base station, a mobile switching center, a packet gateway, a router, and the like is connected to, for example, the Internet network via a gateway, a router, and the like. Even in a mobile communication system that performs packet communication, it is desired to realize a system that can conceal the location of a mobile terminal in a relay network of a packet network.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a mobile communication system and method in which in a mobile communication system that performs packet communication, a router or gateway of a relay network cannot know the location of a mobile terminal alone. There is to do.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for providing means for solving the problem is that in a mobile communication system including a relay network that relays to at least one network accessed by the mobile terminal and relays to another network, the mobile terminal includes: Storage means for storing connection relation information between nodes that perform relay in the relay network and public keys of the nodes, and the mobile terminal is temporarily allocated to the mobile terminal with respect to the nodes. And means for encrypting and transmitting the identification information and the information of the next transfer destination node of each node using the public key of the destination node, and each node of the relay network encrypts it from the mobile terminal. Means for decrypting the transmitted information with the secret key of each node, and storing and holding the address information of the next transfer destination node in association with the temporary identifier of the mobile terminal, The temporary identifier is used as the destination information addressed to the mobile terminal, and each node receiving the information (packet) addressed to the mobile terminal destined for the temporary identifier Transfers the information (packet) addressed to the mobile terminal to the next transfer destination node held corresponding to the temporary identifier.
[0016]
The present invention provides a mobile terminal, an access network accessed by the mobile terminal, and a relay network having a router and a gateway as nodes for relaying to the access network and relaying to other data networks In a mobile communication system, a temporary identifier is assigned to the mobile terminal, and the mobile terminal stores storage relation information between nodes of the router and gateway in the relay network, and the relay Storage means for storing a public key table for storing a correspondence between a node name of a node of the router or gateway in the network and a public key, and a header portion of a packet addressed to the mobile terminal in the relay network, The mobile terminal is composed of a temporary identifier of the mobile terminal and transfer destination router information. The mobile terminal is connected to the router and the gateway at the time of location registration. Means for transmitting next transfer destination router address information, and the router stores and holds the next transfer destination router address information received from the mobile terminal at the time of location registration in association with the temporary identifier of the mobile terminal. And when the packet addressed to the mobile terminal is received, the mobile terminal is transferred to the next transfer destination router stored and held in association with the temporary identifier. The packet transfer to the mobile terminal is made possible while keeping the position of. In the present invention, the mobile terminal can transfer packets to the one router of the one access network in which the mobile terminal is located with respect to a connection destination of a gateway that connects to another network in the relay network. As the location registration information for the gateway, an identifier that is a destination address of the mobile terminal, an address of a transfer destination router of the packet, and a temporary identifier of the mobile terminal are disclosed to the gateway. The gateway encrypts the key, and the gateway receives the location registration information, decrypts it with its own secret key, and routes the packet addressed to the identifier that is the destination address of the mobile terminal in the gateway. The destination is the forwarding destination router, and the destination address of the packet is the temporary address in the gateway. Rewritten to an identifier way, to register.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described. In an embodiment of the present invention, the mobile terminal assigned a temporary identifier holds connection relation information between routers and gateways forming relay nodes, and stores and holds public keys of routers and gateways. The header part of the packet addressed to the mobile terminal in the relay network is composed of a temporary identifier of the mobile terminal and transfer destination router information, and the mobile terminal is connected to the router or gateway at the time of location registration. The next transfer destination router address information is transmitted. The router holds the next transfer destination router address information received from the mobile terminal at the time of location registration in association with the temporary identifier of the mobile terminal, and when receiving a packet addressed to the mobile terminal, the temporary identifier The packet is transferred to the next transfer destination router stored and held in association with.
[0018]
In the embodiment of the present invention, when it is confirmed that the mobile terminal (M) is located in one access network (AN2), one router (R2) (connected to the relay network) of the one access network In response to the public key table, a location registration signal using a temporary identifier encrypted with the public key of the one router as a parameter is transmitted.
[0019]
One router (R2) receives an encrypted location registration signal transmitted from the mobile terminal (M), decrypts it with its own secret key, and is a terminal located in the access network (AN2). Register the temporary identifier.
[0020]
In the embodiment of the present invention, the mobile terminal (M) can connect each router connected to the one router (R2) from the connection relation information of the nodes of the relay network stored and held in the mobile terminal. For (R1, R3-R5), the temporary identifier of the mobile terminal (M) and the transfer destination of the packet addressed to the mobile terminal (M) transferred to each router (R1, R3-R5) Information obtained by encrypting the address of the one router (R2) with the public key of each router is transmitted as location registration information. Each router (R1, R3 to R5) decrypts the location registration information transmitted from the mobile terminal (M) with its own private key, and in each router (R1, R3 to R5), the temporary The routing destination of the packet whose destination is the identifier is the one router (R2).
[0021]
Furthermore, in the embodiment of the present invention, the mobile terminal (M) is connected to a gateway (GW) for connection with another network, with respect to the connection destination of the gateway in the relay network. It is assumed that it passes through a transfer destination router that can transfer packets to the one router (R2) of one access network (AN2) that is in the area, and as a location registration information for the gateway, an identifier serving as a destination address of the mobile terminal, A packet obtained by encrypting the three parameters of the packet transfer destination router and the temporary identifier of the mobile terminal with the public key of the gateway is transmitted.
[0022]
In the embodiment of the present invention, the gateway (GW) that has received the location registration information decrypts the location registration information with its own secret key, and routes the packet addressed to the identifier that is the destination address of the mobile terminal in the gateway. The destination is a transfer destination router, and the destination address of the packet is registered in the gateway so as to be rewritten with the temporary identifier.
[0023]
When transmitting a packet from the terminal (T) of the other data network (DN) to which the gateway (GW) is connected to the mobile terminal (M), an identifier (IDm) of the mobile terminal that is the destination address of the packet and the user Contains information (data).
[0024]
The packet transferred in the other data network (DN) is rewritten in the location registration signal sent from the mobile terminal to the gateway by the gateway (GW) and the destination address is rewritten in the location registration signal from the mobile terminal. Transfer to the specified destination router.
[0025]
The router of the relay network (TN) transfers the transfer destination from the identifier of the received packet as the one router (R2) of the one access area (AN2).
[0026]
The one router (R2) connected to the access network in which the mobile terminal (M) is located knows from the received packet identifier that the destination mobile terminal is located in the local access network. The mobile terminal (M) receives the notified packet.
[0027]
As described above, in the embodiment of the present invention, in the relay network, a temporary identifier is used as destination information of a packet destined for the mobile terminal, and a packet destined for the mobile terminal destined for the temporary identifier is used. The receiving node is configured to transfer the packet to the next transfer destination node held in correspondence with the temporary identifier, and moves to each router or gateway of the relay network. Packet transmission to the mobile terminal is possible while keeping the location of the terminal in secret.
[0028]
【Example】
In order to describe the above-described embodiment of the present invention in more detail, examples of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of a system configuration according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, access networks AN1, AN2, and AN3 are networks (mobile communication packet networks) that accommodate mobile terminals (also referred to as “mobile communication terminals”) 10 and are respectively connected to routers 1, 2, and 3 (nodes). Names are R1, R2, and R3, respectively) and are connected to the relay network TN. The mobile terminal 10 is configured as a mobile phone terminal, a PHS terminal, or a mobile information terminal having a function of communicating with a mobile communication packet network of a predetermined communication carrier.
[0029]
The relay network TN is provided with routers 4 and 5 (node names R4 and R5, respectively), and is further connected to another data network DN via a gateway GW. The router selects a communication path, and the gateway performs protocol conversion with another network. The routers 1, 2, and 3 of the access areas AN1, AN2, and AN3 are connected to the relay network TN and are also treated as nodes in the relay network TN.
[0030]
The mobile terminal (M) 10 is located in the access network AN2, but moves to the access network AN1 or AN3.
[0031]
In the system configuration shown in FIG. 1, in the relay network TN, the routers 1 to 5 and the gateway GW are connected as indicated by broken lines. That is, in the relay network TN, the router 1 is connected to the router 2 and the router 4, the router 2 is connected to the router 1, the router 3, the router 4 and the router 5, and the router 3 is connected to the router 2 and the router 5. The router 4 is connected to the router 1, the router 2, and the gateway GW, the router 5 is connected to the router 2, the router 3, and the gateway GW, and the gateway GW is connected to the router 4 and the router 5.
[0032]
FIG. 2 schematically shows the contents of a public key table that stores public key information of the gateway GW and each of the routers 1 to 5 held in a memory (not shown) in the mobile terminal M in an embodiment of the present invention. FIG.
[0033]
The public key of the gateway GW is Pg, and the public keys of the routers 1 to 5 are P1 to P5, respectively.
[0034]
Only the gateway GW holds the secret key corresponding to the public key Pg of the gateway GW.
[0035]
Only the router 1 holds the private key corresponding to the public key P1 of the router 1 (R1), and the private keys corresponding to the public keys P2 to P5 of the routers 2 to 5 are also only assigned to the routers 2 to 5, respectively. keeping. The transmitting side encrypts the plaintext with the recipient's public key and decrypts it with the receiving side's private key to obtain the plaintext.
[0036]
FIG. 3 is a diagram showing an example of the contents of a connection information table stored in the memory in the mobile terminal M and storing connection relation information of each router and gateway inside the relay network TN. The gateway GW indicates that it is connected to the routers 4 and 5 (node names: R4 and R5). The router 1 (node name R1) is connected to the routers 2 and 4 (node names R2 and R4). The same applies to the routers 2 to 5 below.
[0037]
FIG. 4 shows information transmitted from the mobile terminal M to the gateway GW and the routers 1 to 5 at the time of location registration.
[0038]
It is assumed that the mobile terminal M shares a temporary identifier TID with the gateway GW. The method of assigning the temporary identifier TID may be realized, for example, by setting the terminal when it is delivered to the user and sharing it with the relay network.
[0039]
Upon confirming that the mobile terminal M is located in the access network AN2, the mobile terminal M gives the router 2 a temporary identifier TID of the router 2 (the router of the access network AN2 connected to the relay network TN for routing). A location registration signal with a parameter encrypted with the public key is transmitted.
[0040]
The router 2 decrypts this signal with its own secret key, and registers a temporary identifier TID as a terminal located in the access network AN2.
[0041]
Next, the mobile terminal M refers to the memory storing the connection relation information between the nodes shown in FIG. 2, and the nodes connected to the router 2 (R2) are the routers 1, 3, 4, and 5. Get that.
[0042]
The location registration information for the router 1 includes a temporary identifier TID and an address (referred to as R2) of the router 2 to which the packet addressed to the mobile terminal M transferred to the router 1 is transferred, as the public key P1 of the router 1. P1 (TID, R2) encrypted with P1 (TID, R2, −) represents information obtained by encrypting two parameters of the identifier TID and the address of the router 2 with the public key P1.
[0043]
The router 1 decrypts this location registration information (P1 (TID, R2, −)) with its own secret key, and sets the routing destination of the packet addressed to the identifier TID in the router 1 to the router 2.
[0044]
The same processing is performed for the routers 3, 4, and 5, and the routing destination of the packet addressed to the temporary identifier TID in the routers 4, 5 is set as the router 2. The location registration information for the routers 3, 4, and 5 is P3 (TID, R2,-), P4 (TID, R2,-), and P5 (TID, R2,-).
[0045]
Next, the mobile terminal M refers to the memory storing the connection relation information between the nodes, and searches for the node whose location registration information has not been transmitted from the connection destination information of the routers 1, 3, 4, and 5. In this example, it is a gateway GW.
[0046]
There are two connection destinations of the gateway GW, the routers 4 and 5. However, the packet can be transferred to the router 2 of the access network AN2 in which the mobile terminal M is located via either of the routers 4 and 5. .
[0047]
The location registration information for the gateway GW when going through the router 4 includes the identifier IDm of the mobile terminal M, the address (R4) of the packet transfer destination router 4 and the temporary identifier TID of the mobile terminal M. One parameter (IDm, R4, TID), and the destination address IDm of the packet from the terminal T (for example, 11 in FIG. 1) of the other data network DN to the mobile terminal M is written in the temporary identifier TID by the gateway GW. It shows that it changes.
[0048]
The gateway GW decrypts the location registration information with its own secret key, sets the routing destination of the packet addressed to the identifier IDm of the mobile terminal M in the gateway GW to the router 4, and sets the identifier IDm of the mobile terminal M as a temporary identifier. It is registered so that it can be rewritten to TID.
[0049]
FIG. 5 is a diagram showing a procedure for transferring a packet from the terminal T (11 in FIG. 1) of the other data network DN to the mobile terminal M in one embodiment of the present invention. The packet to the mobile terminal M transmitted from the terminal T includes IDm (destination address information in the header part of the packet) that is the destination address and user information (data information).
[0050]
The packet transferred in the other data network DN is the gateway GW, the destination address IDm is rewritten with the TID in the location registration signal sent from the mobile terminal M to the gateway GW, and the destination specified in the same location registration signal. Transfer to router 4.
[0051]
The router 4 determines the next transfer destination node corresponding to the identifier TID from the identifier TID of the received packet, and transfers the packet with the transfer destination as the router 2.
[0052]
The router 2 knows that it is in the local access network AN2 from the identifier TID of the received packet, and broadcasts it to the local access network AN2, and the mobile terminal M receives the broadcast packet.
[0053]
As the location registration signal, the information sent to each router or gateway is only the address of the next transfer destination node of each node, and the terminal is identified by a temporary identifier. , I can not know the location of the mobile terminal.
[0054]
Further, since the location registration signal transferred through the relay network is encrypted with the public key of each router or gateway, the third party cannot know the location of the mobile terminal. As a result, it is possible to protect privacy relating to the position of the mobile terminal user.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0056]
The first effect of the present invention is that a router or a gateway that relays packets cannot know the location of the mobile terminal alone and can conceal the location of the mobile terminal.
[0057]
The reason is that in the present invention, the information sent to each router or gateway as the location registration signal is only the address of the next transfer destination node of each node, and a temporary identifier is used to identify the terminal. Because.
[0058]
In addition, the second effect of the present invention is that the third party cannot know the location of the mobile terminal, and as a result, privacy protection relating to the location of the mobile terminal user is enabled.
[0059]
This is because, in the present invention, the location registration signal transferred through the relay network is encrypted with the public key of each router or gateway.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a system configuration according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a public key table storing public keys of nodes of a relay network according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a table storing connection relation information of each node in an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an information flow at the time of location registration in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a transfer flow of an incoming packet in one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1-5 Router 10 Mobile terminal M
11 Terminal T
AN1 to AN3 Access network DN Other data network TN Relay network

Claims

A mobile terminal,
An access network accessed by the mobile terminal;
A relay network having a router and a gateway as nodes for relaying to the access network and relaying to other data networks;
In a mobile communication system comprising:
The mobile terminal is assigned a temporary identifier,
The mobile terminal stores storage relation information between nodes of the router and gateway in the relay network;
Storage means for storing a public key table for storing a correspondence between a node name and a public key of the router or gateway node in the relay network;
With
The header part of the packet addressed to the mobile terminal in the relay network is composed of a temporary identifier of the mobile terminal and forwarding destination router information,
The mobile terminal comprises means for transmitting next transfer destination router address information to the router and gateway at the time of location registration,
The router includes means for storing and holding the next transfer destination router address information received from the mobile terminal at the time of location registration in association with the temporary identifier of the mobile terminal,
When a packet addressed to the mobile terminal is received, the position of the mobile terminal is concealed from the router or gateway by transferring the packet to the next transfer destination router stored in association with the temporary identifier. While enabling packet transfer to mobile terminals,
The mobile terminal passes through a transfer destination router capable of transferring packets to the one router of the one access network where the mobile terminal is located with respect to a connection destination of a gateway that connects to another network in the relay network. As the location registration information for the gateway, an identifier serving as a destination address of the mobile terminal, an address of a packet transfer destination router, and a temporary identifier of the mobile terminal are encrypted with the public key of the gateway. Send what
The gateway receives the location registration information, decrypts it with its own private key, and sets the routing destination of the packet addressed to the identifier as the destination address of the mobile terminal in the gateway to the forwarding destination router. A mobile communication system, wherein a destination address of a packet is registered so as to be rewritten to the temporary identifier in the gateway.

A mobile terminal,
An access network accessed by the mobile terminal;
A relay network having a router and a gateway as nodes for relaying to the access network and relaying to other data networks;
In a mobile communication system comprising:
The mobile terminal is assigned a temporary identifier,
The mobile terminal stores storage relation information between nodes of the router and gateway in the relay network;
Storage means for storing a public key table for storing a correspondence between a node name and a public key of the router or gateway node in the relay network;
With
The header part of the packet addressed to the mobile terminal in the relay network is composed of a temporary identifier of the mobile terminal and forwarding destination router information,
The mobile terminal comprises means for transmitting next transfer destination router address information to the router and gateway at the time of location registration,
The router includes means for storing and holding the next transfer destination router address information received from the mobile terminal at the time of location registration in association with the temporary identifier of the mobile terminal,
When a packet addressed to the mobile terminal is received, the position of the mobile terminal is concealed from the router or gateway by transferring the packet to the next transfer destination router stored in association with the temporary identifier. While enabling packet transfer to mobile terminals,
The packet from the terminal connected to the other data network to the mobile terminal includes an identifier of the mobile terminal that is a destination address, and user information,
The packet transferred in the other data network is rewritten in the location registration signal sent by the mobile terminal to the gateway at the gateway, and the address is specified by the location registration signal from the mobile terminal. Forward the packet to the destination router,
The transfer destination router transfers the packet from the identifier of the received packet, with the transfer destination as the one router in the one access area,
The one router recognizes from the identifier of the received packet that the destination mobile terminal is located in the local access network and informs the local access network,
The mobile terminal receives a packet broadcast from the one router;
A mobile communication system.

Method for concealing position of mobile terminal in mobile communication system comprising mobile terminal, access network accessed by mobile terminal, and relay network having router and gateway for relaying between access network and other data network In
The mobile terminal is assigned a temporary identifier,
The mobile terminal stores and holds connection relation information between the router and gateway nodes in the relay network, and also stores a correspondence between a node name of the router and gateway nodes in the relay network and a public key Remember the table,
The header part of the packet addressed to the mobile terminal in the relay network is composed of a temporary identifier of the mobile terminal and forwarding destination router information,
The mobile terminal transmits next transfer destination router address information to the router and gateway at the time of location registration,
The router stores and holds the next transfer destination router address information received from the mobile terminal at the time of location registration in association with the temporary identifier of the mobile terminal,
When a packet addressed to the mobile terminal is received, the position of the mobile terminal is concealed from the router or gateway by transferring the packet to the next transfer destination router stored in association with the temporary identifier. While enabling packet transfer to mobile terminals,
The mobile terminal passes through a transfer destination router capable of transferring packets to the one router of the one access network where the mobile terminal is located with respect to a connection destination of a gateway that connects to another network in the relay network. As the location registration information for the gateway, an identifier serving as a destination address of the mobile terminal, an address of a packet transfer destination router, and a temporary identifier of the mobile terminal are encrypted with the public key of the gateway. Send what
The gateway that has received the location registration information decrypts it with its own private key, sets the routing destination of the packet addressed to the identifier as the destination address of the mobile terminal in the gateway to the forwarding destination router, and packet The destination address is registered to be rewritten to the temporary identifier in the gateway.
A location concealment method for a mobile terminal of a mobile communication system.

Method for concealing position of mobile terminal in mobile communication system comprising mobile terminal, access network accessed by mobile terminal, and relay network having router and gateway for relaying between access network and other data network In
The mobile terminal is assigned a temporary identifier,
The mobile terminal stores and holds connection relation information between the router and gateway nodes in the relay network, and also stores a correspondence between a node name of the router and gateway nodes in the relay network and a public key Remember the table,
Header portion of the packet of the addressed mobile terminal at the relay network, a temporary identifier of the mobile terminal, is composed of a transfer destination router information,
The mobile terminal transmits next transfer destination router address information to the router and gateway at the time of location registration,
The router stores and holds the next transfer destination router address information received from the mobile terminal at the time of location registration in association with the temporary identifier of the mobile terminal,
When a packet addressed to the mobile terminal is received, the position of the mobile terminal is concealed from the router or gateway by transferring the packet to the next transfer destination router stored in association with the temporary identifier. While enabling packet transfer to mobile terminals,
The packet from the terminal connected to the other data network to the mobile terminal includes an identifier of the mobile terminal that is a destination address, and user information,
The packet transferred in the other data network is rewritten in the location registration signal sent by the mobile terminal to the gateway at the gateway, and the address is specified by the location registration signal from the mobile terminal. Forward the packet to the destination router,
The transfer destination router transfers the packet from the identifier of the received packet, with the transfer destination as the one router in the one access area,
The one router recognizes from the identifier of the received packet that the destination mobile terminal is located in the local access network and informs the local access network,
The mobile terminal receives a packet broadcast from the one router;
A location concealment method for a mobile terminal of a mobile communication system.