JP5450438B2 - 移動電気通信ネットワークにおけるｕｅ能力情報の更新方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気通信システムにおける方法及び構成に関し、特に無線ネットワークに関連する端末能力のシグナリングに関する。

ＵＴＲＡＮ（ユニバーサル地上無線アクセス・ネットワーク）は、ＵＭＴＳの無線アクセス・ネットワークであり、無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）と、ＮｏｄｅＢ（即ち、無線基地局）と、を含む。ＮｏｄｅＢは、移動端末と無線通信し、ＲＮＣは、ＮｏｄｅＢを制御する。ＲＮＣは更に、コア・ネットワーク（ＣＮ）と接続される。進化型ＵＴＲＡＮ（Ｅ‐ＵＴＲＡＮ）は、ＵＴＲＡＮを高データ・レート、低レイテンシ、及びパケット最適化無線アクセス・ネットワークへと進化させたものである。更に、Ｅ‐ＵＴＲＡＮは、相互接続されるとともに進化型パケット・コア・ネットワーク（ＥＰＣ）とも接続されるｅＮｏｄｅＢ（進化型ＮｏｄｅＢ）も含む。Ｅ‐ＵＴＲＡＮは、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）とも呼ばれ、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）で標準化されている。

広範なユーザ機器（ＵＥ）実装環境を可能にするために、様々なＵＥ能力が指定される。ＵＥ能力は、接続が確立された時点、及び接続継続中にＵＥ能力が変更された場合に／時点でＵＥから送られるいくつかのパラメータに分割される。その後、ＵＥ能力は、ネットワークがＵＥによってサポートされる構成を選択するのに使用され得る。

Ｅ‐ＵＴＲＡＮ無線アクセスの３ＧＰＰ規格では、ＲＲＣ（無線リソース制御）シグナリングを使用してＵＥ無線ネットワークに関連する能力情報、即ちＵＥ能力をＵＥからｅＮｏｄｅＢに転送することが合意されている。ＵＥがアクティブ状態への遷移を行う度に（即ち、ｅＮＢにおいてＵＥ固有のコンテキストが発生したときに）ＵＥ能力が無線インターフェースを介してＵＥとｅＮｏｄｅＢの間でアップロードされるのを回避するために、ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥ能力をＥＰＣにアップロードすることにより、それらの能力がＵＥがアイドル状態にあるときにＥＰＣに記憶され得るようにする必要があることが合意されている。ＵＥ能力は、ＵＥがアクティブ状態に戻ったときにｅＮＢにダウンロードされることになる。ＵＥは、ネットワークのサービスを最大限利用できるようになるには、それ自体の能力（例えばサポートされるビット・レート、アンテナ構成、帯域幅、サポートされるアクセス・タイプ等）をＥＰＣに提示する必要がある。ＵＥ能力の知識がＥＰＣに与えられると、ＥＰＣは、前記ＵＥに対するサービスに関連する送信を前記ＵＥの能力に応じて調整することができる。

一般に、ＵＥ能力は与えられた能力情報がプロトコル階層のどのレイヤに関係するかに応じて、主として以下の２組の能力カテゴリに分類することができる：
・アクセス層（Access Stratum：ＡＳ）能力：これらは能力情報のうち、端末の電力クラスやサポートされる周波数帯域等、アクセス技術に依存する部分である。ＡＳ能力はｅＮｏｄｅＢによって必要とされる。
・非アクセス層（Non Access Stratum：ＮＡＳ）能力：この１組の能力情報は、ＵＥ能力のうち、サポートされるセキュリティ・アルゴリズムのような非アクセス固有部分を保持する。ＮＡＳ能力はＥＰＣによって使用される。

ＵＥ能力のＡＳ部分に関する情報は、ＵＥがアクティブ状態にあるときはｅＮｏｄｅＢ内に存在する必要がある。更に、第１のｅＮｏｄｅＢから第２のｅＮｏｄｅＢへのハンドオーバが行われるときは、第１のｅＮｏｄｅＢから第２のｅＮｏｄｅＢにＵＥ能力情報を移動させる必要がある。一方、アイドル状態のＵＥに関しては、ＵＥ能力を含めたどのようなＵＥ情報もｅＮｏｄｅＢで維持する必要はなく、ＥＰＣのみで維持すればよい。したがって、ＵＥが再びアクティブ状態に遷移したときは、ＵＥ能力を含めたＵＥに関する情報をｅＮｏｄｅＢにおいて作成し直さなければならない。

そこで、本発明の一目的は、ＵＥ能力情報をＥ‐ＵＴＲＡＮ、即ちｅＮｏｄｅＢとＥＰＣの両方で維持することである。

ＵＥ能力情報は、ｅＮｏｄｅＢがＵＥからＵＥ能力情報に関する情報を受信して記憶するネットワークにおいて処理される。その後、ｅＮｏｄｅＢはこのＵＥ能力情報をＥＰＣ、即ちＭＭＥに送信し、ＭＭＥはその情報を受信して記憶する。ＵＥがｅＮｏｄｅＢにメッセージを送信すると、ｅＮｏｄｅＢはそのメッセージを受信してＭＭＥに転送し、ＭＭＥは、事前に記憶されたＵＥ能力情報に関連する応答をｅＮｏｄｅＢに送信する。その後、ｅＮｏｄｅＢは、ＵＥから送信されたメッセージ及びＭＭＥから受信された応答に基づいて、ＭＭＥに記憶されているＵＥ能力が最新のものであるかどうかを判定することができる。ＵＥが更新されたＵＥ能力を保持する場合は、ｅＮｏｄｅＢは更新されたＵＥ能力情報をＵＥに要求することができる。

本発明の諸実施形態の第１の態様によれば、コア・ネットワーク・ノードに関する方法が提供される。前記方法では、前記ＵＥのＵＥ能力情報を含む第１のメッセージが受信される。受信された前記ＵＥ能力情報が記憶される。前記ＵＥ能力を指示する情報を含む第２のメッセージが受信される。前記第２のメッセージに応答して、ＵＥ能力情報に関連する第３のメッセージが前記ｅＮｏｄｅＢに送信される。

本発明の諸実施形態の第２の態様によれば、ｅＮｏｄｅＢに関する方法が提供される。前記方法では、前記ＵＥのＵＥ能力情報を含む第１のメッセージが受信され、記憶される。前記ＵＥのＵＥ能力情報を含む第２のメッセージが送信される。更に、前記ＵＥから前記ＵＥ能力を指示する情報を含む第３のメッセージが受信され、送信される。前記第３のメッセージに応答して、前記コア・ネットワーク・ノードからＵＥ能力情報に関連する第４のメッセージが受信される。

本発明の諸実施形態の第３の態様によれば、ユーザ機器に関する方法が提供される。前記方法では、前記ＵＥのＵＥ能力情報を含む第１のメッセージが送信される。更に、前記ＵＥ能力を指示する情報を含む第２のメッセージが送信される。

本発明の諸実施形態の別の態様によれば、ユーザ機器能力情報を処理するコア・ネットワーク・ノードが提供される。前記コア・ネットワークは、前記ＵＥのＵＥ能力情報を含む第１のメッセージを受信する手段と、受信された前記ＵＥ能力情報を記憶する手段と、を備える。更に、前記コア・ネットワーク・ノードは、前記ＵＥ能力を指示する情報を含む第２のメッセージを受信する手段と、前記第２のメッセージに応答して、ＵＥ能力情報に関連する第３のメッセージを前記ｅＮｏｄｅＢに送信する手段と、を備える。

本発明のまた別の態様によれば、ユーザ機器能力情報を処理するｅＮｏｄｅＢが提供される。前記ｅＮｏｄｅＢは、前記ＵＥのＵＥ能力情報を含む第１のメッセージを受信する手段と、前記ＵＥ能力情報を記憶する手段と、を備える。更に、前記ｅＮｏｄｅＢは、前記ＵＥのＵＥ能力情報を含む第２のメッセージを送信する手段を備える。また、前記ｅＮｏｄｅＢは、前記ＵＥから前記ＵＥ能力を指示する情報を含む第３のメッセージを受信する手段と、前記ＵＥ能力を指示する前記第３のメッセージを送信する手段と、を備える。更に、前記ｅＮｏｄｅＢは、前記第３のメッセージに応答して、前記コア・ネットワーク・ノードからＵＥ能力情報に関連する第４のメッセージを受信する手段を備える。

本発明の諸実施形態の更に別の態様によれば、ＵＥ能力情報を処理するユーザ機器が提供される。前記ユーザ機器は、前記ＵＥのＵＥ能力情報を含む第１のメッセージを送信する手段と、前記ＵＥ能力を指示する情報を含む第２のメッセージを送信する手段と、を備える。

有利なことに、本発明の諸実施形態によれば、ＵＥが無線インターフェースを介してＵＥ能力をいつロードすべきか、及びＵＥ能力が変更されたときにネットワークをどのように更新するかを判定することが可能となる。

アイドル状態からアクティブ状態に遷移する度に無線インターフェースを介してＵＥ能力が送信される状況を回避することが可能となる。その代わりに、能力値タグだけがシグナリングされ、また、能力値タグがネットワークに事前に記憶されたＵＥ能力の値タグと一致する場合は、追加的なシグナリングが必要なくなる。

本発明のいくつかの実施形態では、能力変更フラグ（changed capabilities flag）を使用してＵＥ能力が変更されているか否かをシグナリングすることができ、それによって不必要なシグナリングを回避することができる。

本発明の他の目的、利点、及び新規な特徴は、以下の本発明の詳細な説明を添付の図面及び特許請求の範囲と併せて読めば明らかとなるだろう。

以下では理解を助けるために、添付図面を参照し本発明の好ましい諸実施形態について言及する。

一般的なＥ‐ＵＴＲＡＮアーキテクチャを示す図である。 値タグを含む本発明の一実施形態に係る方法を示すフローチャートである。 能力変更フラグを含む本発明の一実施形態に係る方法を示すフローチャートである。 ＵＥが初期接続を実行する際の、本発明の一実施形態に係る方法を示すフローチャートである。 本発明に係るコア・ネットワーク・ノード及びＵＥを概略的に示すブロック図である。 本発明に係るｅＮｏｄｅＢを概略的に示すブロック図である。

以下の説明では、限定ではなく説明のために、また、本発明の十分な理解を与えるために、特定の順序のステップ、シグナリング・プロトコル、装置構成のような特定の詳細が記載される。本発明は、これらの特定の詳細と異なる他の実施形態で実施され得ることが当業者には理解されるだろう。

本明細書で後述する各手段及び機能は、プログラムされたマイクロプロセッサ又は汎用コンピュータと共にソフトウェア機能を使用して、及び／又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を使用して実施され得ることが当業者には理解されるはずである。また、本発明は、主に方法及び装置の形で説明されるが、コンピュータ・プログラム製品の形で実施することも、コンピュータ・プロセッサと、該プロセッサと結合され、本明細書に開示される機能を実行することが可能な１つ又は複数のプログラムで符号化されるメモリと、を備えるシステムの形で実施することも可能であることが理解されるだろう。

本発明は、図１に示すコア・ネットワーク１１０と接続される無線基地局１００を備える無線アクセス・ネットワークにおけるユーザ機器（ＵＥ）能力の管理に関するものである。ＵＥ１２０は、無線基地局１００のうちの１つ又は複数と無線通信する。無線アクセス・ネットワークは、ＬＴＥ（即ち、Ｅ‐ＵＴＲＡＮ）ベースの無線アクセス・ネットワークであってよい。無線基地局１００、即ちｅＮｏｄｅＢは、Ｓ１インターフェースを使用してコア・ネットワーク１１０、即ちＥＰＣと接続される。ＥＰＣは、一般的な制御プレーン・エンティティ１３０、即ちモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）と、ユーザ・プレーン・ノード１４０、即ちゲートウェイ（ＧＷ）と、を備える。Ｅ‐ＵＴＲＡＮでは、ＵＥとｅＮｏｄｅＢの間でＲＲＣ（無線リソース制御）シグナリングが使用される。

ＵＥ能力情報をＥ‐ＵＴＲＡＮ及びＥＰＣにおいて維持し、それによってＥＰＣがＵＥに対するサービスに関連する送信をＵＥの能力に応じて調整することが可能となるメカニズムを、適切な位置に配置する必要がある。更に、このメカニズムは、ｅＮｏｄｅＢがＥＰＣに記憶されているＵＥ能力情報が最新のものであるかどうか検査できるようにする必要がある。このような検査が必要となるのは、ＵＥのユーザによって一定のＵＥ機能がｏｎ／ｏｆｆに切り替えられること、又はＵＥがバッテリやメモリ等の一定のリソースを使い果たすこと、又はＵＥに追加的な入出力装置が接続されること等を理由としてＵＥ能力が経時的に変化する可能性があるためである。

したがって、本発明の基本的な概念は、ｅＮｏｄｅＢ１００がＵＥ１２０からＵＥ能力情報に関する情報を受信して記憶するネットワークにおいてＵＥ能力情報を処理することである。ｅＮｏｄｅＢ１００は、ＵＥ能力情報をＥＰＣ、即ちＭＭＥ１３０に送信する。ＭＭＥ１３０は、この情報を受信して記憶する。ＵＥ１２０は、ＵＥがアイドル状態からアクティブ状態に遷移して初期接続を行うとき、又はＵＥ能力の一部が変更されたときに、ｅＮｏｄｅＢ１００にメッセージを送信する。ｅＮｏｄｅＢ１００は、このメッセージを受信し、それをＭＭＥ１３０に送信する。ＭＭＥ１３０は、事前に記憶されたＵＥ能力情報に関連する応答をｅＮｏｄｅＢ１００に送信する。ｅＮｏｄｅＢ１００は、ＵＥ１２０から送信されたメッセージ及びＭＭＥ１３０から受信された応答に基づいて、ＭＭＥ１３０に記憶されているＵＥ能力が最新のものであるかどうかを判定することができる。ＵＥ１２０が更新されたＵＥ能力を保持する場合は、ｅＮｏｄｅＢ１００は、更新されたＵＥ能力情報をＵＥ１２０に要求することができる。

本発明の説明は主にＡＳ能力情報の処理に関するものであるが、本明細書に開示される諸原理は、ＵＥ能力のＮＡＳ部分の管理にも容易に適用可能である。

図２は、本発明の一実施形態に係る方法のフローチャートを示す。ＥＰＣ１１０に接続しようとする又はアイドル状態からアクティブ状態に切り替わろうとするＵＥ１２０は、初期ＡＳメッセージＭａをｅＮｏｄｅＢ１００に送信（１０）する。このメッセージＭａは、現在のＵＥ能力を指示する情報を含む。即ち、このメッセージは、ＵＥ１２０が保持する現在のＵＥ能力の値タグをシグナリングする情報要素を含むことができる。メッセージＭａでは、実際のＵＥ能力ではなく値タグのみがシグナリングされることに留意していただきたい。

つまり、無線アクセス・ネットワークがＥ‐ＵＴＲＡＮであるシナリオでは、この目的で定義される情報要素（ＩＥ）は、ＲＲＣシグナリング・メッセージCONNECTION COMPLETEに含まれる可能性がある。同様に、このＩＥは、無線リンク障害発生後の接続の再確立に使用されるＲＲＣメッセージ、即ちRRC CONNECTION REESTABLISHMENT COMPLETEメッセージに含まれる可能性もある。

ＵＥ能力情報を標示する値タグは、情報のバージョン番号として働く。ＵＥ１２０が変更された能力情報をＥＰＣ１１０にアップロードする度に、増分された値タグが使用される。ネットワークは、ＵＥ能力情報の対応する値タグを記憶する。値タグは、例えばＵＥ能力情報が変更される度に増分される整数とすることも、実際のＵＥ能力から計算されるチェックサム又はハッシュ値とすることもできる。本発明の一実施形態では、ＵＥ１２０は、後のある段階で無線インターフェースに関するすべての情報を再送信することなく、既に送信された以前の構成に復帰したい場合は、事前に送信された値タグ、即ちより古い値タグと、メッセージＭａ内の対応するＵＥ能力と、を参照することができる。

更に、ｅＮｏｄｅＢ１００は、メッセージＭａを受信（１０）する。ｅＮｏｄｅＢ１００は、メッセージＭａをＥＰＣ１１０内のＭＭＥ１３０に送信（２０）する。ＭＭＥは、ＵＥの現在のＵＥ能力を指示する情報を含むメッセージＭａを受信（２０）する。ＭＭＥ１３０は、メッセージＭａに対する応答をｅＮｏｄｅＢ１００に送信（３０）する。この応答は、事前に記憶されたＵＥ能力情報に関連するメッセージＭｂを含む。メッセージＭｂは、記憶されたＵＥ能力情報の値タグも指示する。つまり、無線アクセス・ネットワークがＥ‐ＵＴＲＡＮであるシナリオでは、メッセージＭｂは、Ｓ１シグナリング・メッセージInitial Context Setup Requestとなる。

ＵＥ１２０が事前に送信された値タグ、即ちより古い値タグを参照する本発明の実施形態では、メッセージＭｂはより古い値タグと、それに対応して記憶されたＵＥ能力情報と、を含む。

ｅＮｏｄｅＢ１００は、メッセージＭｂを受信（３０）する。ｅＮｏｄｅＢ１００は、ＭＭＥ１３０から受信されたメッセージＭｂ内の値タグと、ＵＥ１２０によって指示されたメッセージＭａ内の値タグとを比較（４０）する。値タグによってＭＭＥ１３０内の情報が古いものであることが指示された場合は、ｅＮｏｄｅＢ１００は、ＵＥ能力照会手順（UE Capability Enquiry procedure）を開始し、それによってＵＥ１２０の現在のＵＥ能力に関する要求をＵＥ１２０に送信（５０）する。つまり、無線アクセス・ネットワークがＥ‐ＵＴＲＡＮであるシナリオでは、ＲＲＣシグナリング・メッセージUE CAPABILITY ENQUIRYがＵＥ１２０に送信される。

ＵＥ１２０は、この要求を受信（５０）すると、ｅＮｏｄｅＢ１００からの要求に応答してＵＥのＵＥ能力情報を含むメッセージＭｃを送信（６０）する。Ｅ‐ＵＴＲＡＮでは、このメッセージＭｃは、UE CAPABILITY INFORMATIONメッセージとなる。

本発明の一実施形態では、変更されたＵＥ能力情報のアップロード（６０）中に、ＵＥ１２０は、ＵＥ能力のどの部分が変更されたかに関わらず能力情報のフル・セットをアップロードすることが想定される。本発明の別の実施形態では、以前のＵＥ能力情報と比較したデルタ差分のみがアップロードされる。これにより、ＵＥ１２０とｅＮｏｄｅＢ１００の間の無線インターフェース上で送信する必要があるデータ量を最小化することが可能となる。本実施形態では、ｅＮｏｄｅＢ１００は、ＵＥ１２０に送信（５０）される要求、即ちUE CAPABILITY ENQUIRYにおいて、ｅＮｏｄｅＢ１００内の最新のＵＥ能力情報の値タグを指示する必要がある。その後、ＵＥ１２０は、ｅＮｏｄｅＢ１００からの要求内の値タグで指示されるバージョンと比べて変更された部分だけをアップロードする。

ｅＮｏｄｅＢ１００は、メッセージＭｃを受信（６０）し、ＵＥ能力情報を記憶（７０）する。また、値タグもｅＮｏｄｅＢ１００に記憶される。更に、ｅＮｏｄｅＢ１００は、ＵＥの現在のＵＥ能力情報を含むメッセージＭｄをＭＭＥ１３０に送信（８０）する。メッセージＭｄは対応する値タグも含む。Ｅ‐ＵＴＲＡＮでは、メッセージＭｄはInitial Context Setup Responseメッセージであるが、この目的で導入される専用のＳ１メッセージとすることもできる。ＭＭＥ１３０はメッセージＭｄを受信（８０）し、それに含まれるＵＥ能力情報及び対応する値タグを記憶（９０）する。

図３に示される本発明の別の一実施形態では、メッセージＭａは、能力変更フラグを表す第２の情報要素を含む。このフラグを使用して、ＵＥ１２０は、ＵＥ１２０が現在保持する能力がより早い段階でｅＮｏｄｅＢ１００にアップロードされているか否かを指示することができる。即ち、このフラグがセットされている場合には、最後のアップロード時点からＵＥ能力のうちの１つ又は複数が変更されていることになり、このフラグがセットされていない場合には、ＵＥ能力が最後のアップロード時点と同じであることになる。これらの情報要素、即ち値タグ及び能力変更フラグは、共存させることも個別に使用することも可能であることを指摘しておく。

したがって、能力変更フラグがセットされたメッセージＭａをｅＮｏｄｅＢ１００が受信（１０）したときは、値タグを検査することなく、また、ＭＭＥ１３０による能力のダウンロードも待つことなく、ＭＭＥ１３０に事前に記憶されたＵＥ能力情報が古いものであることを確かめることが可能となる。

ｅＮｏｄｅＢ１００がメッセージＭａを受信（１０）し、且つメッセージＭａの能力変更フラグがセットされているときは、ｅＮｏｄｅＢ１００は、ＭＭＥ１３０からのメッセージＭｂが到着（３０）していなくても、ＵＥ能力照会手順を呼び出すことができることに留意していただきたい。しかしながら、ｅＮｏｄｅＢ１００は、メッセージＭｂ内のセキュリティ・キーを取得するためにＭＭＥ１３０からのメッセージＭｂを待つ必要があり、それまではＵＥ能力情報をＵＥ１２０に照会（５０）することができないため、ＵＥ能力照会手順は、ｅＮｏｄｅＢ１００とＵＥ１２０の間のセキュリティがアクティブ化された後にのみ開始（５０）されることが推奨される。

本発明の別の一実施形態によれば、ｅＮｏｄｅＢ１００は、メッセージＭａを送信（２０）する時点で、既に能力変更フラグがセットされていることをＭＭＥ１３０に指示している可能性もある。Ｅ‐ＵＴＲＡＮでは、メッセージＭａは、Attach Requestメッセージである可能性がある。この場合、ＭＭＥは、下流のｅＮｏｄｅＢに古い情報を送信しないようにすることができ、事前に記憶されたＵＥ能力情報を消去（２５）することができる。一代替案として、このように記憶されたＵＥ能力情報を古いものとしてマーク付けすることもできる。したがって、ＭＭＥがｅＮｏｄｅＢ１００にメッセージＭｂを送信（３０）するときは、メッセージＭｂ内のＵＥ能力情報はゼロにセットされる。

この値タグ及び／又は能力変更フラグの指示は、ＬＴＥに対するＩＲＡＴ（Inter-Radio Access Technology：無線アクセス技術間）ハンドオーバ後、即ちHandover Completeメッセージの形でＵＥから送信されるＲＲＣメッセージでも使用することができる。この場合は、Ｅ‐ＵＴＲＡＮに関連するＵＥアクセス層能力情報及び関連する値タグを、ＩＲＡＴハンドオーバ中もコア・ネットワークにおいて保持する必要がある。即ち、Ｅ‐ＵＴＲＡＮに関連するＵＥアクセス層能力情報は、ＬＴＥ‐２Ｇ／３Ｇ間ハンドオーバ中にターゲットＲＡＴに転送され、ＵＥがＬＴＥアクセスに戻ったときは再びＥ‐ＵＴＲＡＮに返送される。即ち、ＵＥは、ＵＥ能力の再アップロードを強いられることなく、ＵＴＲＡＮへの移行及びＬＴＥへの復帰を行うことができる。

ＭＭＥ１３０にＵＥ能力情報が事前に記憶されていない場合には、ＭＭＥ１３０は、ＵＥ能力情報をメッセージＭｂに入れてｅＮｏｄｅＢ１００に送信することができなくなる。したがって、ｅＮｏｄｅＢ１００は、ＵＥ能力情報がゼロにセットされたメッセージＭｂを受信する。これは、図４に示されるように、ＵＥ１２０がネットワークへの初期接続を行う典型的なシナリオである。このような場合は、ＭＭＥ１３０からのＵＥ能力情報の欠落が、ｅＮｏｄｅＢ１００がＵＥ能力照会手順を呼び出すトリガとなる。別法として、ＵＥが初期接続を実行するときにメッセージＭａの能力変更フラグをセットし、ｅＮｏｄｅＢ１００に対してＭＭＥ１３０からの情報が予期されず、その代わりにＵＥ能力照会手順を呼び出すべきことを指示するインジケーションとすることも可能である。

更に、初期接続の場合は、ＵＥ１２０の初期接続に常に認証手順が関連付けられる。ＵＥ１２０の認証の重要性は、ＵＥセキュリティ能力がｅＮｏｄｅＢ１００で利用可能でなければ必然的に認証が実行できなくなる点にある。しかしながら、この段階ではまだ全体的なＵＥアクセス層能力がＭＭＥ１３０にアップロードされておらず、したがって、ＵＥセキュリティ能力の初期アップロードを処理する必要がある。

ＵＥ１２０は、メッセージＭａ、即ちＥ‐ＵＴＲＡＮではInitial NAS Attach Requestメッセージを送信（１０）する際に、ＵＥ１２０のＮＡＳセキュリティ能力、例えばサポートされるＮＡＳ暗号化／完全性保護アルゴリズムをメッセージＭａに含める。ＮＡＳシグナリングは、ｅＮｏｄｅＢ１００にとって透過的である。即ち、ｅＮｏｄｅＢ１００は、ＮＡＳメッセージを変換処理しない。Ｓ１に関するメッセージＭａ、即ちＮＡＳメッセージが受信されたときに、ＭＭＥ１３０は、ＵＥ１２０との認証を実行する。この認証手順の間に、平文のメッセージＭａで送信されるＵＥセキュリティ能力が攻撃者によって改変され改悪されるマンインザミドル（man-in-the-middle）・タイプの攻撃を回避するために、ＵＥ１２０のＮＡＳセキュリティ能力に関連するいくつかの情報をＵＥ１２０にエコー・バックすることができる。

ＭＭＥ１３０は、受信（２０）されたメッセージＭａ内のＵＥ１２０のＮＡＳセキュリティ能力から、ＵＥ１２０のＡＳセキュリティ能力を導出（２７）する。ＭＭＥ１３０は、認証手順の間に導出された暗号化／完全性キーと共に、ＵＥ１２０のＡＳセキュリティ能力をメッセージＭｂ、即ちＥ‐ＵＴＲＡＮではInitial Context Setup Requestメッセージの形でｅＮｏｄｅＢ１００に供給する（３０）。メッセージＭｂは、導出されたＵＥ１２０のＡＳ能力に従ってＵＥ１２０によってサポートされる暗号化アルゴリズムのリストを含むことができる。ｅＮｏｄｅＢ１００は、このリストから適切なアルゴリズムを選択し、SECURITY MODE COMMANDメッセージを送信することによってＵＥ１２０との間のセキュリティをアクティブ化する。

図５に示されるように、ＭＭＥ１３０は、受信機５００を備える。受信機５００は、ｅＮｏｄｅＢ１００からＵＥ１２０のＵＥ能力情報を含むメッセージＭｄを受信するように構成される。ＭＭＥ１３０は、受信されたＵＥ能力情報を記憶する手段５１０を備える。更に、受信機５００は、ＵＥ能力を指示する情報を含むメッセージＭａを受信するように構成される。ＭＭＥ１３０は、メッセージＭａに応答してＵＥ能力情報に関連するメッセージＭｂをｅＮｏｄｅＢ１００に送信するように構成された送信機５２０を備える。

本発明の一実施形態では、ＭＭＥ１３０は、ＮＡＳセキュリティ能力からＵＥ ＡＳセキュリティ能力を導出する追加的な手段５３０と、記憶されたＵＥ能力情報を消去する又は古いものとしてマーク付けする手段５４０と、を備える。

図５に示されるように、ＵＥ１２０は、入力手段５５０と、送信機５６０と、を備える。送信機５６０は、ＵＥのＵＥ能力情報を含むメッセージＭｃと、ＵＥ能力を指示する情報を含むメッセージＭａとをｅＮｏｄｅＢ１００に送信するように構成される。

本発明の一実施形態では、ＵＥ１２０は受信機５７０を備える。受信機５７０は、ｅＮｏｄｅＢ１００からＵＥ能力情報要求を受信するように構成される。

図６に示されるように、ｅＮｏｄｅＢ１００は、受信機６００を備える。受信機６００は、ＵＥ１２０からメッセージＭｃを受信するように構成される。ｅＮｏｄｅＢ１００は、受信されたＵＥ能力情報を記憶する手段６１０も備える。更に、ｅＮｏｄｅＢ１００は、送信機６２０を備える。送信機６２０は、ＵＥのＵＥ能力情報を含むメッセージＭｄをＭＭＥ１３０に送信するように構成される。更に、受信機６００は、ＵＥ１２０からＵＥ能力を指示する情報を含むメッセージＭａを受信するように構成される。送信機６２０は更に、ＵＥ能力を指示するメッセージＭａをＭＭＥ１３０に送信するように構成される。受信機６００は、メッセージＭａに応答して、ＭＭＥ１３０からＵＥ能力情報に関連するメッセージＭｂを受信するように構成される。

本発明の一実施形態では、送信機６２０は、ＵＥ能力情報要求をＵＥ１２０に送信するように構成される。

本発明の一実施形態では、ｅＮｏｄｅＢ１００は、値タグを記憶する手段６１０と、ＭＭＥ１３０から受信された値タグとＵＥ１２０から受信された値タグとを比較する追加的な手段６３０と、を備える。

以上、本発明を特定の実施形態（いくつかの装置構成、及び様々な方法に含まれるいくつかの順序のステップを含む）に関して説明してきたが、本発明は、本明細書に記載され図示される具体的な実施形態に限定されるものではないことが当業者には理解されるだろう。したがって、本開示は単なる例示にすぎないことが理解されるはずである。それ故、本発明は、添付の特許請求の範囲に記載される各請求項の範囲によってのみ限定されることが意図される。

Claims (14)

1. ユーザ機器能力を保持する少なくとも１つのユーザ機器（１２０）と、少なくとも１つの無線基地局（１００）と、を備える移動電気通信ネットワークにおいて、コア・ネットワーク・ノード（１３０）が前記ユーザ機器（１２０）のユーザ機器能力情報を処理する方法であって、
   前記ユーザ機器のユーザ機器能力情報を含む第１のメッセージ（Ｍｄ）を受信するステップ（８０）と、
   受信された前記ユーザ機器能力情報を記憶するステップ（９０）と、
   前記ユーザ機器の前記ユーザ機器能力が変更されているか否かを示すフラグを含む第２のメッセージ（Ｍａ）を受信するステップ（２０）と、
   前記第２のメッセージに応答して、ユーザ機器能力情報に関連する第３のメッセージ（Ｍｂ）を前記無線基地局に送信するステップ（３０）と、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記フラグがセットされていない場合には、前記第３のメッセージ（Ｍｂ）は、記憶された前記ユーザ機器能力に関連する情報を含み、
   前記フラグがセットされている場合には、前記第３のメッセージ（Ｍｂ）は、ゼロにセットされたユーザ機器能力情報を含み、
   前記方法は、
   記憶された前記ユーザ機器能力情報を消去する又は古いものとしてマーク付けするステップ（２５）
   を更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記コア・ネットワーク・ノードは、モビリティ管理エンティティである、請求項１または２に記載の方法。
4. ユーザ機器能力を保持する少なくとも１つのユーザ機器（１２０）と、少なくとも１つのコア・ネットワーク・ノード（１３０）と、を備える移動電気通信ネットワークにおいて、無線基地局（１００）が前記ユーザ機器（１２０）のユーザ機器能力情報を処理する方法であって、
   前記ユーザ機器のユーザ機器能力情報を含む第１のメッセージ（Ｍｃ）を受信するステップ（６０）と、
   前記ユーザ機器能力情報を記憶するステップ（７０）と、
   前記ユーザ機器の前記ユーザ機器能力が変更されているか否かを示すフラグを含む第２のメッセージ（Ｍｄ）を送信するステップ（８０）と、
   前記ユーザ機器から前記ユーザ機器能力を示す情報を含む第３のメッセージ（Ｍａ）を受信するステップ（１０）と、
   前記ユーザ機器能力を示す前記第３のメッセージ（Ｍａ）を送信するステップ（２０）と、
   前記第３のメッセージに応答して、前記コア・ネットワーク・ノードからユーザ機器能力情報に関連する第４のメッセージ（Ｍｂ）を受信するステップ（３０）と、
   を含むことを特徴とする方法。
5. 前記第３のメッセージ（Ｍａ）は、前記ユーザ機器の前記ユーザ機器能力が変更されているか否かを示すフラグを含み、
   前記フラグがセットされていない場合には、前記第４のメッセージ（Ｍｂ）は、前記コア・ネットワーク・ノード（１３０）に記憶された前記ユーザ機器能力に関連する情報を含み、
   前記フラグがセットされている場合には、前記第４のメッセージ（Ｍｂ）は、ゼロにセットされたユーザ機器能力情報を含み、
   前記方法は、
   前記ユーザ機器能力情報の要求を前記ユーザ機器（１２０）に送信するステップ（５０）
   を更に含む、請求項４に記載の方法。
6. コア・ネットワーク・ノード（１３０）と、無線基地局（１００）と、を備える移動電気通信ネットワークにおいて、ユーザ機器能力と関連付けられたユーザ機器（１２０）が前記ユーザ機器のユーザ機器能力情報を処理する方法であって、
   前記ユーザ機器のユーザ機器能力情報を含む第１のメッセージ（Ｍｃ）を前記無線基地局に送信し、それにより、前記第１のメッセージ（Ｍｃ）に含まれる情報が前記コア・ネットワーク・ノードに送信されることを可能にするステップ（６０）と、
   前記ユーザ機器の前記ユーザ機器能力が変更されているか否かを示すフラグを含む第２のメッセージ（Ｍａ）を前記無線基地局に送信し、それにより、前記第２のメッセージ（Ｍａ）に含まれる情報が前記コア・ネットワーク・ノードに送信されることを可能にするステップ（１０）と、
   を含むことを特徴とする方法。
7. 前記方法は、前記フラグがセットされている場合には、
   前記無線基地局（１００）から前記ユーザ機器能力情報の要求を受信するステップ（５０）
   を含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記第１のメッセージ（Ｍｃ）内の前記ユーザ機器能力情報は、前記ユーザ機器能力の一部である、請求項６または７に記載の方法。
9. ユーザ機器能力を保持する少なくとも１つのユーザ機器（１２０）と、少なくとも無線基地局（１００）と、を備える移動電気通信ネットワークにおいて、前記ユーザ機器（１２０）のユーザ機器能力情報を処理するコア・ネットワーク・ノード（１３０）であって、
   前記ユーザ機器のユーザ機器能力情報を含む第１のメッセージ（Ｍｄ）を受信する手段（５００）と、
   受信された前記ユーザ機器能力情報を記憶する手段（５１０）と、
   前記ユーザ機器の前記ユーザ機器能力が変更されているか否かを示すフラグを含む第２のメッセージ（Ｍａ）を受信する手段（５００）と、
   前記第２のメッセージに応答して、ユーザ機器能力情報に関連する第３のメッセージ（Ｍｂ）を前記無線基地局に送信する手段（５２０）と、
   を備えることを特徴とするコア・ネットワーク・ノード（１３０）。
10. モビリティ管理エンティティである、請求項９に記載のコア・ネットワーク・ノード（１３０）。
11. ユーザ機器能力を保持する少なくとも１つのユーザ機器（１２０）と、少なくともコア・ネットワーク・ノード（１３０）と、を備える移動電気通信ネットワークにおいて、前記ユーザ機器（１２０）のユーザ機器能力情報を処理する無線基地局（１００）であって、
    前記ユーザ機器のユーザ機器能力情報を含む第１のメッセージ（Ｍｃ）を受信する手段（６００）と、
    前記ユーザ機器能力情報を記憶する手段（６１０）と、
    前記ユーザ機器の前記ユーザ機器能力が変更されているか否かを示すフラグを含む第２のメッセージ（Ｍｄ）を送信する手段（６２０）と、
    前記ユーザ機器から前記ユーザ機器能力を示す情報を含む第３のメッセージ（Ｍａ）を受信する手段（６００）と、
    前記ユーザ機器能力を示す前記第３のメッセージ（Ｍａ）を送信する手段（６２０）と、
    前記第３のメッセージに応答して、前記コア・ネットワーク・ノードからユーザ機器能力情報に関連する第４のメッセージ（Ｍｂ）を受信する手段（６００）と、
    を備えることを特徴とする無線基地局（１００）。
12. コア・ネットワーク・ノード（１３０）と、無線基地局（１００）と、を備える移動電気通信ネットワークにおいて、ユーザ機器能力と関連付けられ、それ自体のユーザ機器能力情報を処理するユーザ機器（１２０）であって、
    前記ユーザ機器のユーザ機器能力情報を含む第１のメッセージ（Ｍｃ）を前記無線基地局に送信し、それにより、前記第１のメッセージ（Ｍｃ）に含まれる情報が前記コア・ネットワーク・ノードに送信されることを可能にする手段（５６０）と、
    前記ユーザ機器の前記ユーザ機器能力が変更されているか否かを示すフラグを含む第２のメッセージ（Ｍａ）を前記無線基地局に送信し、それにより、前記第２のメッセージ（Ｍａ）に含まれる情報が前記コア・ネットワーク・ノードに送信されることを可能にする手段（５６０）と、
    を備えることを特徴とするユーザ機器（１２０）。
    
13. 前記ユーザ機器（１２０）は、前記フラグがセットされている場合には、
    前記無線基地局（１００）から前記ユーザ機器能力情報の要求を受信する手段（５７０）
    を備える、請求項１２に記載のユーザ機器（１２０）。
14. 前記第１のメッセージ（Ｍｃ）内の前記ユーザ機器能力情報は、前記ユーザ機器能力の一部である、請求項１２または１３に記載のユーザ機器（１２０）。