IPSec in 3G packet switched domain

Abstract

Diplomityö käsittelee IPSec-protokollan (IP Security Protocol) implementointia UMTS:n (Universal Mobile Telecommunications System) pakettikytkentäiseen verkkoon. Runkoverkkoa käytetään mobiilikäyttäjän datan siirtämiseen sekä verkkoelementtien väliseen ohjausinformaation välitykseen. Koska UMTS:n runkoverkot ovat IP-pakettikytkentäisiä verkkoja, IPSec-protokollaa voidaan käyttää lähetettyjen IP-datasähkeiden suojaamiseen.

IPSec- ja IKE-protokollien (Internet Key Exchange) käyttö on koettu monimutkaiseksi kiinteissä verkoissa. Tämän saman ongelman edessä tulevat olemaan myös operaattorit, kun he alkavat rakentaa UMTS-verkkojaan. On kuitenkin muistettava se, että tulevaisuudessa lähes kaikki data mukaanlukien ääni ja video on tarkoitus siirtää IP-protokollan avulla. IP-teknologiaan perustuva tiedonsiirron kasvu lisää IPSec-protokollan merkitystä ei ainoastaan runkoverkossa mutta myös radioliityntäverkoissa sekä SS7-merkinantoverkoissa (Signaling System No. 7).

Diplomityö on tehty osaksi diplomi-insinöörin tutkintoa Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa. Työ on tehty Nokia Networksin palveluksessa Helsingissä, vuosien 2002 ja 2003 välisenä aikana.

This Master's Thesis covers the IP Security Protocol (IPSec) implementation to the packet switched network of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS). All the mobile user data and control data between the core network elements is transported through the core networks. Since the core networks are IP packet switched data networks, it is possible to use the IPSec protocol to secure transferred IP datagrams.

The IPSec and Internet Key Exchange (IKE) protocols have been found complex to implement in fixed networks. The mobile operators are in for the same complexity problem, when they start to build their UMTS networks. However, it seems that in UMTS most of the traffic including voice and video will be transported over IP in near future. Thus, the significance of the IPSec protocol will grow in UMTS, not only in the core network but also in the Radio Access Networks (RAN) and Signaling System No. 7 (SS7) networks.

Thesis work is done as a part of the studies for a degree of Master of Science in Lappeenranta University of Technology. The work is done for Nokia Networks in Helsinki, Finland during years 2002 and 2003.