JP2004343448A - 無線ｌａｎアクセス認証システム - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の無線ＬＡＮネットワークを統合してセンター局で集中管理するネットワークにおける無線端末装置のアクセス認証の手続きに要する時間を短縮でき、かつ、センター局と各無線ＬＡＮネットワークとの間の認証信号などの制御信号の数を低減すること。
【解決手段】アクセス要求のあったユーザの無線端末装置が、初期アクセスにより既に登録されている場合には、ゲートウエイ装置３００が、ＷＥＰキー管理部３０６でアクセス要求をしてきた無線端末装置に割り当てられているＷＥＰキーを検索し、予め登録されているＷＥＰキーを移動先の新しいアクセスポイント部及びアクセス要求のあった無線端末装置に再配布する。ＷＥＰキーを配布された無線端末装置とアクセスポイント部とは、再配布されたＷＥＰキーを用いて所定の無線区間の送受信データを暗号化して通信を行う。
【選択図】 図１
【解決手段】アクセス要求のあったユーザの無線端末装置が、初期アクセスにより既に登録されている場合には、ゲートウエイ装置３００が、ＷＥＰキー管理部３０６でアクセス要求をしてきた無線端末装置に割り当てられているＷＥＰキーを検索し、予め登録されているＷＥＰキーを移動先の新しいアクセスポイント部及びアクセス要求のあった無線端末装置に再配布する。ＷＥＰキーを配布された無線端末装置とアクセスポイント部とは、再配布されたＷＥＰキーを用いて所定の無線区間の送受信データを暗号化して通信を行う。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部を有する複数の無線ＬＡＮネットワークが統合されたネットワークにおける無線端末装置の無線ＬＡＮアクセス認証システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のオフィス及び企業内などのローカルエリアネットワーク、及び公衆ネットワークにおいては、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂなどの無線ＬＡＮ規格を利用した無線ＬＡＮネットワークが運用されている。このような無線ＬＡＮネットワークでは、ＥＳＳＩＤやＭＡＣアドレスによる認証、及びＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による無線区間の暗号化が行われている。しかしながら、このような認証及び暗号化は、セキュリティの脆弱性が指摘されている。このため、最近では、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘプロトコルを用いたＲＡＤＩＵＳ（Ｒｅｍｏｔｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｄｉａｌ−Ｉｎ Ｕｓｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）サーバによるアクセス認証、及びＷＥＰキーの動的な配布をサポートする機器による無線区間の暗号化を行うネットワークが構築されるようになってきている。
【０００３】
一方、このようなネットワークの普及に伴って、ユーザのより快適な通信を実現するために、各ネットワーク内及び各ネットワーク間での無線端末装置のハンドオーバーの高速化が必要となってきている。
【０００４】
従来、このようなハンドオーバーの高速化を実現する通信方式として、ユーザの無線端末装置がハンドオーバーする可能性のあるアクセスポイント部において事前に認証済み状態を作り、ハンドオーバー時の前記アクセスポイント部に対する認証を不要として速やかな通信を行うようにした方式が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
この従来の通信方式では、次のような動作が実行される。
【０００６】
（１）ユーザのログイン時、前記ユーザの無線端末装置と認証サーバ間とで通常の認証を行う。
【０００７】
（２）前記ユーザがログインしたアクセスポイント部と前記認証サーバとは、この後前記ユーザが通信で用いる認証ヘッダとして使用する認証時の証明書（セッションキー）を保持する。
【０００８】
（３）前記認証サーバは、予め保持しているアクセスポイントの地理的情報からハンドオーバーし得るアクセスポイントを検索して該当するアクセスポイント部にセッションキーを配布する。
【０００９】
（４）周辺のアクセスポイント部は、前記認証サーバから通知されたセッションキーを保持する。
【００１０】
（５）前記ユーザの無線端末装置がハンドオーバーを行った際に、通信を行うアクセスポイント部が保持しているセッションキーと前記ユーザの無線端末装置のセッションキーとの整合がとれていれば通信を許容する。
【００１１】
（６）初めてパケットの通信を検知したアクセスポイント部は、前記認証サーバにユーザのログインを通知する。
【００１２】
（７）前記認証サーバは、新たにエリア内となったアクセスポイント部へ前記セッションキーを通知し、エリア外となったアクセスポイント部に対しセッション解放を要求する。
【００１３】
この通信方式においては、ユーザの無線端末装置がハンドオーバーする可能性のあるアクセスポイント部に対する認証が不要となり、速やかな通信が可能になる。
【００１４】
【非特許文献１】
２００３年電子情報通信学会総合大会Ｂ−６−１９４「無線ＬＡＮにおけるハンドオーバーの高速化に関する一考察」
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無線ＬＡＮネットワークとしては、例えば、企業内無線ＬＡＮネットワークと公衆無線ＬＡＮネットワークとを統合し、これらのネットワーク間を無線端末装置が移動する際に、この無線端末装置の通信サービスをシームレスに継続するようなネットワークが注目されつつある。このような複数の無線ＬＡＮネットワークを統合したネットワークの形態としては、センター局に前記認証サーバを配置して前記無線端末装置を集中的に管理するネットワークが考えられる。
【００１６】
ここで、前記センター局で集中管理する形態のネットワークにおいて、各無線ＬＡＮネットワーク内を無線端末装置が移動して新しいアクセスポイント部にハンドオーバーする場合について考える。この場合、現状のＩＥＥＥ８０２．１Ｘ（ＥＡＰ：Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｓｈｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用した無線ＬＡＮアクセス認証システムでは、無線端末装置のアクセスポイント部が変わるたびに、前記無線端末装置と前記センター局の認証サーバとの間で認証番号（認証信号）の交換を行う必要がある。このため、この無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいては、移動する無線端末装置のアクセス認証及び無線区間の暗号鍵であるＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｐｒｉｖａｃｙ）キーの配布に伴って行われる認証手続きにより前記ハンドオーバーに要する時間が増大してパケットロスを招くという問題がある。また、この無線ＬＡＮアクセス認証システムでは、無線端末装置が各アクセスポイント部間を移動するたびに行われる前記無線端末装置と前記センター局との間での認証信号の交換のために、前記センター局と前記各無線ＬＡＮネットワークとの間の伝送路における認証信号などの制御信号の占有率が増大して、伝送路帯域の有効利用が図れないという問題が発生する。
【００１７】
前記従来の通信方式（非特許文献１参照）は、このような問題を解消しようとするものである。しかしながら、前述のように、複数の無線ＬＡＮネットワークを統合し、ユーザＩＤ及び無線区間のＷＥＰキー等をセンター局で一元管理しているような大規模なネットワークでは、前記従来の通信方式を適用することが困難となる。
【００１８】
すなわち、この複数の無線ＬＡＮネットワークを統合した大規模なネットワークでは、無線端末装置のアクセス認証に用いるユーザＩＤ及び無線区間のＷＥＰキー等が前記センター局で一元管理されている。従って、この大規模なネットワークに前記通信方式を適用した場合には、各無線ＬＡＮネットワーク間を無線端末装置がシームレスに移動できるようにするために、無線端末装置が移動するたびに各無線ＬＡＮネットワークの周辺のアクセスポイント部にＷＥＰキーの配布を行う必要がある。
【００１９】
このため、このような大規模なネットワークでは、前記従来の通信方式を取り入れても、前記センター局と前記各無線ＬＡＮネットワークとの間の伝送路を通して認証信号などの制御信号を頻繁に交換することに変わりはない。また、前記従来の通信方式では、前記センター局の認証サーバが各無線端末装置の位置情報や前記各無線ＬＡＮネットワークの各アクセスポイント部の地理的情報を管理する必要がある。しかし、このような管理を前記センター局の認証サーバが行うことは、前記認証サーバの負荷をさらに増大させることになる。このようなことから、前述のように複数の無線ＬＡＮネットワークが統合された大規模のネットワークでは、前記従来の通信方式を適用することが非常に困難である。
【００２０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数の無線ＬＡＮネットワークを統合してセンター局で集中管理するネットワークにおける無線端末装置のアクセス認証の手続きに要する時間を短縮でき、かつ、センター局と各無線ＬＡＮネットワークとの間の認証信号などの制御信号の数を低減することができる無線ＬＡＮアクセス認証システムを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の無線ＬＡＮアクセス認証システムは、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局と、を備え、前記各無線ＬＡＮネットワークは、各無線ＬＡＮネットワーク内の無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況を管理し前記無線端末装置が新たなアクセスポイント部の通信エリアに移動した際に該無線端末装置の前記認証サーバへのアクセスの有無を確認するアクセス管理手段と、前記認証サーバから配布される暗号鍵を管理し他のアクセスポイント部の通信エリアに移動した無線端末装置が前記アクセス管理手段により前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に前記無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布する暗号鍵管理手段と、を具備する構成を採る。
【００２２】
この構成においては、前記無線端末装置が所定の無線ＬＡＮネットワーク内で移動した場合には、前記アクセス管理手段によりこの無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況が確認される。そして、この無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合には、前記暗号鍵管理手段により前記暗号鍵が前記無線端末装置及びこの無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布される。これにより、前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された無線端末装置は、新しいアクセスポイント部に移動する際に、前記センター局の認証サーバとの認証信号の交換を行うことなく、所望の無線ＬＡＮネットワークへのアクセスが許可される。従って、この構成によれば、無線端末装置の移動に伴うアクセス認証のための認証手続きに要する時間を短縮することができ、前記無線端末装置の新たなアクセスポイント部へのハンドオーバーを容易に行うことができ、前記各無線ＬＡＮネットワークと前記センター局との間の認証信号などの制御信号の数（認証シグナリング数）を大幅に低減することができ、伝送路の帯域の有効利用を実現することができる。
【００２３】
請求項２記載の無線ＬＡＮアクセス認証システムは、請求項１記載の発明において、前記ゲートウエイ装置は、前記アクセス管理手段及び前記暗号鍵管理手段を有する構成を採る。
【００２４】
この構成においては、前記アクセス管理手段及び前記暗号鍵管理手段が、前記各無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置に配設されている。従って、この構成によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、前記各無線ＬＡＮネットワークの構成を簡素化することができる。
【００２５】
請求項３記載の無線ＬＡＮアクセス認証システムは、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記アクセス管理手段は、前記各無線端末装置のアクセス時間又は通信パケット量の少なくとも一方のアクセス量を管理し、前記アクセス量が所定量に達した時点で前記無線端末装置に再認証を要求する管理部を有する構成を採る。
【００２６】
この構成においては、前記アクセス量が所定量に達した時点で前記管理部より前記無線端末装置に再認証を要求することにより、この無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を更新することが可能になる。従って、この構成によれば、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、前記暗号鍵の解読による不正無線端末装置の成りすましアクセスを防止することができる。
【００２７】
請求項４記載の無線ＬＡＮアクセス認証システムは、請求項１から請求項３記載のいずれかの発明において、前記無線端末装置はＩＤ情報が記録されているＳＩＭカード又はＵＩＭカードを備えており、前記無線端末装置のアクセス認証時の認証用ＩＤとして前記ＳＩＭカード又はＵＩＭカードに記録されているＩＤ情報を用いる構成を採る。
【００２８】
この構成においては、前記無線端末装置のＳＩＭカード又はＵＩＭカードに記録されているＩＤ情報が、前記無線端末装置のアクセス認証時の認証用ＩＤとして用いられる。これにより、ユーザが無線端末装置の機種を変更した場合でも、このユーザのアクセス認証時の認証用ＩＤが変更されてしまうことがなくなる。従って、この構成によれば、請求項１乃至請求項３記載のいずれかの発明の効果に加えて、ユーザＩＤ及びユーザへの課金を一元管理することができる。
【００２９】
請求項５記載の無線ＬＡＮアクセス認証方法は、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局とを備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて前記無線端末装置のアクセス認証を行う無線ＬＡＮアクセス認証方法であって、前記各無線ＬＡＮネットワークが、各無線ＬＡＮネットワーク内の無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況を管理し前記無線端末装置が新たなアクセスポイント部の通信エリアに移動した際に該無線端末装置の前記認証サーバへのアクセスの有無を確認するアクセス管理ステップと、前記アクセス管理ステップで前記認証サーバから配布される暗号鍵を管理し他のアクセスポイント部の通信エリアに移動した無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に前記無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布する暗号鍵管理ステップと、を有するようにした。
【００３０】
この方法においては、前記無線端末装置が所定の無線ＬＡＮネットワーク内で移動した場合には、前記アクセス管理ステップにおいてこの無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況が確認される。そして、この無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合には、前記暗号鍵管理ステップにおいて前記暗号鍵が前記無線端末装置及びこの無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布される。これにより、前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された無線端末装置は、新しいアクセスポイント部に移動する際に、前記センター局の認証サーバとの認証信号の交換を行うことなく、所望の無線ＬＡＮネットワークへのアクセスが許可される。従って、この構成によれば、無線端末装置の移動に伴うアクセス認証のための認証手続きに要する時間を短縮することができ、前記無線端末装置の新たなアクセスポイント部へのハンドオーバーを容易に行うことができ、前記各無線ＬＡＮネットワークと前記センター局との間の認証信号などの制御信号の数（認証シグナリング数）を大幅に低減することができ、伝送路の帯域の有効利用を実現することができる。
【００３１】
請求項６記載の認証サーバは、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置を有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局と、を備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて前記無線端末装置のアクセス認証を行う認証サーバであって、前記認証サーバは、前記センター局に配置され、前記各無線ＬＡＮネットワークの所定のアクセスポイント部に前記無線端末装置がアクセスするときのアクセス認証を行うアクセス認証手段と、前記各無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置に対して前記無線端末装置がアクセスする無線区間の暗号鍵を一括して配布する暗号鍵配布手段と、を有する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、前記各無線端末装置のアクセス時のアクセス認証及び前記無線区間の暗号鍵の配布を一括して行うことができ、かつ、前記各無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置に前記暗号鍵を配布することができる。
【００３３】
請求項７記載のゲートウエイ装置は、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局とを備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおける前記各無線ＬＡＮネットワークのゲートウエイ装置であって、前記ゲートウエイ装置は、前記センター局のセンター局ゲートウエイ装置とのデータ信号及び制御信号の送受信を行う送受信手段と、前記各無線ＬＡＮネットワーク内の無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況を管理し前記無線端末装置が新たなアクセスポイント部の通信エリアに移動した際にこの無線端末装置の前記認証サーバへのアクセスの有無を確認するアクセス管理手段と、前記アクセス管理手段により前記認証サーバから配布される暗号鍵を管理し他のアクセスポイント部の通信エリアに移動した無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に前記無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布する暗号鍵管理手段と、を有する構成を採る。
【００３４】
この構成においては、前記ゲートウエイ装置のアクセス管理手段により、前記各無線ＬＡＮネットワーク内の無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況が管理される。前記アクセス管理手段は、前記無線端末装置が新たなアクセスポイント部の通信エリアに移動した際に、この無線端末装置の前記認証サーバへのアクセスの有無を確認することができる。また、前記ゲートウエイ装置は、前記無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に、前記暗号鍵管理手段により前記無線区間の暗号鍵を前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布することができる。従って、この構成によれば、前記無線端末装置の移動に伴う認証手続きに要する時間を短縮することができ、前記無線端末装置の新たなアクセスポイント部へのハンドオーバーを容易に行うことができ、前記各無線ＬＡＮネットワークと前記センター局との間の認証シグナリング数を大幅に低減することができ、伝送路の帯域の有効利用を実現することができる。
【００３５】
請求項８記載のゲートウエイ装置は、請求項７記載の発明において、前記ゲートウエイ装置のアクセス管理手段は、前記各無線端末装置のアクセス時間又は通信パケット量の少なくとも一方のアクセス量を管理し、前記アクセス量が所定量に達した時点で前記無線端末装置に再認証を要求する管理部を有する構成を採る。
【００３６】
この構成においては、前記アクセス量が所定量に達した時点で前記管理部より前記無線端末装置に再認証を要求して、この無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を更新することが可能となる。従って、この構成によれば、請求項７記載の発明の効果に加えて、前記暗号鍵の解読による不正無線端末装置の成りすましアクセスを防止することができる。
【００３７】
請求項９記載の無線端末装置は、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局とを備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて使用される無線端末装置であって、前記無線端末装置は、前記センター局の認証サーバによりアクセス認証される際に用いるＩＤ情報が記録されたＳＩＭカード又はＵＩＭカードを有する構成を採る。
【００３８】
この構成においては、前記無線端末装置のＳＩＭカード又はＵＩＭカードに記録されているＩＤ情報が、前記無線端末装置のアクセス認証時の認証用ＩＤとして用いられる。従って、この構成によれば、ユーザが無線端末装置の機種を変更した場合でも、このユーザのアクセス認証時の認証用ＩＤが変更されてしまうことがなくなり、ユーザＩＤ及びユーザへの課金を一元管理することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、複数の無線ＬＡＮネットワークを統合するセンター局の認証サーバへの無線端末装置のアクセス状況を各無線ＬＡＮネットワークのアクセス管理手段により管理し、新しいアクセスポイント部の通信エリアに移動した無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に、無線区間の暗号鍵を各無線ＬＡＮネットワークの暗号鍵管理手段により前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布することである。
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の説明では、無線ＬＡＮネットワークとして、企業内無線ＬＡＮネットワークと公衆無線ＬＡＮネットワークとを統合したネットワークの例を取り上げる。
【００４１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムを用いたネットワークの構成を示す概略構成図である。図１に示すように、このネットワークは、センター局１００、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０、支社内無線ＬＡＮネットワーク１２０及び公衆無線ＬＡＮネットワーク１３０で構成されている。
【００４２】
図１において、センター局１００は、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０、支社内無線ＬＡＮネットワーク１２０及び公衆無線ＬＡＮネットワーク１３０を集中管理している。また、センター局１００には、センター局ゲートウエイ装置１０１及び認証サーバ１０２が配置されている。
【００４３】
一方、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０には、本社内ゲートウエイ装置１１１、本社内アクセスポイント部１１２、１１３、１１４が配置されている。この本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０では、ノートパソコン、ＰＤＡ及び携帯電話などの無線端末装置１１５、１１６を用いて通信が行われる。
【００４４】
また、支社内無線ＬＡＮネットワーク１２０には、支社内ゲートウエイ装置１２１、支社内アクセスポイント部１２２、１２３、１２４が配置されている。この支社内無線ＬＡＮネットワーク１２０では、ノートパソコン、ＰＤＡ及び携帯電話などの無線端末装置１２５、１２６を用いて通信が行われる。
【００４５】
また、公衆無線ＬＡＮネットワーク１３０には、公衆ゲートウエイ装置１３１、公衆アクセスポイント部１３２、１３３、１３４が配置されている。この公衆無線ＬＡＮネットワーク１３０では、ノートパソコン、ＰＤＡ及び携帯電話などの無線端末装置１３５、１３６を用いて通信が行われる。
【００４６】
次いで、この実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムを用いたネットワークの各構成装置の動作について、図２に示すシーケンス図を用いて説明する。
【００４７】
図２において、無線端末装置（ここでは、無線端末装置１１６とする）は、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０、支社内無線ＬＡＮネットワーク１２０又は公衆無線ＬＡＮネットワーク１３０に初めてアクセスするときに、所望のアクセスポイント部（ここでは、本社内アクセスポイント部１１４とする）にアクセス要求を行う。この無線端末装置１１６は、無線区間を通して本社内アクセスポイント部１１４へのアクセスが完了した後、所定の認証手続きを経てアクセス認証される。
【００４８】
この認証手続きは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘプロトコルに基づいて、無線端末装置１１６が、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０の本社内ゲートウエイ装置１１１及びセンター局１００のセンター局ゲートウエイ装置１０１を経由して、センター局１００の認証サーバ１０２にアクセスすることで行われる。
【００４９】
この認証手続きでは、図２に示すように、本社内アクセスポイント部１１４にアクセス要求を行った無線端末装置１１６に対して、本社内アクセスポイント部１１４からＩｄｅｎｔｉｔｙが要求される。無線端末装置１１６は、Ｉｄｅｎｔｉｔｙの要求に対して、ユーザＩＤを含む応答信号を本社内アクセスポイント部１１４に送信する。前記応答信号を受信した本社内アクセスポイント部１１４は、無線端末装置１１６の認証信号を本社内ゲートウエイ装置１１１に送信する。
【００５０】
なお、ここでは、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０内の無線端末装置１１６が、本社内アクセスポイント部１１４を通してセンター局１００の認証サーバ１０２にアクセスする場合について説明したが、他の無線端末装置についても同様に行われる。
【００５１】
本実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムを用いたネットワークの各無線ＬＡＮネットワーク１１０、１２０、１３０に設置されるゲートウエイ装置１１１、１２１、１３１は、次のような構成を有している。
【００５２】
図３は、各ゲートウエイ装置１１１、１２１、１３１に共通した構成を有するゲートウエイ装置を示すブロック図である。図３に示すように、ゲートウエイ装置３００は、アクセスポイント部との間でデータの送受信を行うデータ送受信部３０１、データ送受信部３０１に対する伝送路を選択するスイッチング部３０２、センター局ゲートウエイ装置との間でデータの送受信を行うデータ送受信部３０４、データ送受信部３０４に対する伝送路を選択するスイッチング部３０３、各無線端末装置のアクセス状況を管理するユーザアクセス管理部３０５、及び認証サーバ１０２より配布された暗号鍵（ＷＥＰキー）を割り当てられた無線端末装置と対応させて管理するＷＥＰキー管理部３０６を備えている。
【００５３】
このゲートウエイ装置３００は、前記アクセスポイント部から送られてきたユーザＩＤを含む応答信号により、アクセス要求のあった無線端末装置のアクセス状況を確認する。ここで、アクセス要求のあった無線端末装置が初期アクセスである場合には、ユーザアクセス管理部３０５に「アクセスなし」と登録されている。そして、この初期アクセスの場合には、ゲートウエイ装置３００が、集中管理を行っているセンター局１００のセンター局ゲートウエイ装置１０１を経由して、認証サーバ１０２に前記応答信号を転送する。この応答信号を受信した認証サーバ１０２は、センター局ゲートウエイ装置１０１、ゲートウエイ装置３００、及びアクセスポイント部を経由して、アクセス要求のあった無線端末装置との間で認証シーケンスの交換を行ってこの無線端末装置のアクセス認証を行う。
【００５４】
また、認証サーバ１０２は、前述のようにして無線端末装置のアクセス認証が完了すると、無線端末装置及び各アクセスポイント部に無線区間の暗号鍵であるＷＥＰキーを配布する。このとき、ゲートウエイ装置３００は、例えば、アクセス認証が完了した無線端末装置のユーザＩＤをユーザアクセス管理部３０５に登録して、アクセス認証が完了した無線端末装置のアクセス状況を管理する。一方、ＷＥＰキー管理部３０６は、配布された暗号鍵（ＷＥＰキー）と割り当てられた無線端末装置とを対応させて、アクセス認証が完了した無線端末装置のＷＥＰキーを保存する。ＷＥＰキーを配布された無線端末装置とアクセスポイント部とは、このＷＥＰキーを用いて前記無線区間の送受信データを暗号化して通信を行う。
【００５５】
次に、ある無線ＬＡＮネットワークのアクセスポイント部を経由して通信を行っていた無線端末装置が移動して、他の無線ＬＡＮネットワークのアクセスポイント部を経由して通信するためのアクセス認証を行う場合の動作について説明する。
【００５６】
図４は、このようなアクセス認証を行う場合の動作を示すシーケンス図である。図４において、無線端末装置は、移動先の新たなアクセスポイント部からビーコン（コールサイン及びキャリア）を検知し、新たなアクセスポイント部にアクセス要求を行って、所定の無線区間のアクセス手続きを行う。
【００５７】
この無線端末装置は、そのアクセス手続きが完了すると、そのアクセス認証を行うために新しいアクセスポイント部からＩｄｅｎｔｉｔｙの要求を受ける。このＩｄｅｎｔｉｔｙの要求により、この無線端末装置は、ユーザＩＤを含む応答信号を新しいアクセスポイント部に送信する。
【００５８】
この応答信号を受信したアクセスポイント部は、無線端末装置からの応答信号をゲートウエイ装置３００に送信する。ゲートウエイ装置３００は、このアクセスポイント部から送られてきたユーザＩＤを含む応答信号に基づいて、ユーザアクセス管理部３０５によりアクセス要求のあったユーザの無線端末装置のアクセス状況を確認する。
【００５９】
ここで、アクセス要求のあったユーザの無線端末装置が、前述した初期アクセスにより既に登録されている場合には、ゲートウエイ装置３００が、ＷＥＰキー管理部３０６でアクセス要求をしてきた無線端末装置に割り当てられているＷＥＰキーを検索し、予め登録されているＷＥＰキーを移動先の新しいアクセスポイント部及びアクセス要求のあった無線端末装置に再配布する。このようにしてＷＥＰキーを配布された無線端末装置とアクセスポイント部とは、再配布されたＷＥＰキーを用いて所定の無線区間の送受信データを暗号化して通信を行う。
【００６０】
ここで、ユーザアクセス管理部３０５及びＷＥＰキー管理部３０６は、前記各無線端末装置のアクセス状況及び割り当てられたＷＥＰキーの管理を行うとともに、図示しないタイムアウト機能により、一定時間アクセス要求のない無線端末装置に対する登録を抹消して、電源のＯＦＦ及び他のドメインへの移動などにも対応する。
【００６１】
また、ここでは、ゲートウエイ装置３００に、ユーザのアクセス状況及びＷＥＰキーを管理するユーザアクセス管理部３０５及びＷＥＰキー管理部３０６を配設する構成としたが、これらのユーザアクセス管理部３０５及びＷＥＰキー管理部３０６は、ゲートウエイ装置３００から分離して、各無線ＬＡＮネットワークに独立して配置した構成とすることも可能である。
【００６２】
このように、本実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいては、無線端末装置が移動して新しいアクセスポイント部にアクセスする際のアクセス認証及びＷＥＰキーの配布を、各無線ＬＡＮネットワークに配置したゲートウエイ装置１１１、１２１、１３１で行うことができるので、無線端末装置の移動に伴うアクセス認証手続きに要する時間を短縮することができる。これにより、本実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいては、無線端末装置の移動時のハンドオーバーにかかる時間の短縮化、及び各無線ＬＡＮネットワークとセンター局１００との間の認証シグナリング数を大幅に低減して、伝送路の帯域の有効利用を実現することができる。
【００６３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムは、本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムの機能に加えて、無線端末装置のアクセス時間及び通信パケット量をカウントする機能を有している。そして、この実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムでは、無線端末装置のアクセス時間もしくは通信パケット量が所定量に達した時点で、前記無線端末装置にセンター局１００の認証サーバ１０２との再認証及び新しい暗号鍵の配布が要求される。
【００６４】
図５は、本実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用されるゲートウエイ装置の構成を示す。なお、この実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用されるゲートウエイ装置において、図３に示したゲートウエイ装置３００と同一の機能を有する構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
図５に示すように、本実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用されるゲートウエイ装置５００は、各無線端末装置のアクセス状況を管理するユーザアクセス管理部５０１が、アクセス時間管理部５０２及び通信パケット量管理部５０３を備えている。アクセス時間管理部５０２は、各無線端末装置のアクセス時間をカウントするように構成されている。また、通信パケット量管理部５０３は、各無線端末装置の通信パケット量をカウントするように構成されている。
【００６６】
次に、本実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおける無線端末装置の再認証及び暗号鍵の再配布までの動作について説明する。図６は、この実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおける無線端末装置の再認証及び暗号鍵の再配布までの動作を示すシーケンス図である。
【００６７】
図６において、アクセス要求のあった無線端末装置と認証サーバ１０２とのアクセス認証が完了すると、無線端末装置は所望のネットワークとの通信を開始する。また、これと同時に、ゲートウエイ装置５００のアクセス時間管理部５０２及び通信パケット量管理部５０３が、無線端末装置のアクセス時間及びパケット量のカウントを開始する。
【００６８】
ここで、あるアクセスポイント部を経由して通信している無線端末装置が移動し、新しいアクセスポイント部を経由して通信を行おうとする場合には、ゲートウエイ装置５００のＷＥＰキー管理部３０６に管理されている暗号鍵（ＷＥＰキー）が、この無線端末装置及び移動先の新しいアクセスポイント部に再配布される。これにより、この無線端末装置は、そのアクセス認証時に配布された暗号鍵と同じ暗号鍵を用いて通信が行われる。
【００６９】
その後、ゲートウエイ装置５００のアクセス時間管理部５０２及び通信パケット量管理部５０３によりカウントされたアクセス時間もしくは通信パッケージ量が所定量に達すると、ゲートウエイ装置５００は、アクセスしている無線端末装置に対してセンター局１００の認証サーバ１０２との間で再認証と暗号鍵の再配布手続きを行うように要求信号を通知する。
【００７０】
このとき、ゲートウエイ装置５００のユーザアクセス管理部５０１により管理されているユーザのアクセス状況の登録内容は、再認証が必要な状態であるという内容に変更される。また、無線ＬＡＮアクセス認証システムの通信モードは、無線端末装置から送られてくる認証信号をセンター局１００の認証サーバ１０２に転送するモードに切り換えられる。
【００７１】
これにより、前記再認証及び暗号鍵の再配布の要求信号を受け取った無線端末装置が、所定のアクセスポイント部に認証要求信号を送信することにより、図６に示す一連の認証シーケンスが開始される。そして、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘプロトコルに基づく所定の認証手続きが完了すると、新しい暗号鍵（ＷＥＰキー）が認証サーバ１０２より配付され、移動した無線端末装置と移動先の新しいアクセスポイント部とが、この新しい暗号鍵を用いて送信データの暗号化を行って通信を行う。また、これと同時に、ゲートウエイ装置５００は、ＷＥＰキー管理部３０６により新しい暗号鍵を保存し、アクセス時間管理部５０２及び通信パケット量管理部５０３により再び無線端末装置のアクセス時間及びパケット量のカウントを開始する。
【００７２】
このように、本実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいては、ゲートウエイ装置５００のアクセス時間管理部５０２及び通信パケット量管理部５０３により、無線端末装置のアクセス時間及びパケット量が管理されている。
【００７３】
そして、アクセスしている無線端末装置のアクセス時間及び通信パケット量が所定量に達した時点で、この無線端末装置に、センター局１００の認証サーバ１０２との間で、アクセス認証の再認証と暗号鍵の再配布との手続きを行うように要求される。
【００７４】
従って、本実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムによれば、アクセスしている無線端末装置のアクセス時間及び通信パケット量が所定量に達する毎に、無線端末装置とアクセスポイント部との間で使用される暗号鍵（ＷＥＰキー）が更新され、ＷＥＰキーの解読などによる成りすましアクセスを防止することができる。
【００７５】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムは、前記各無線端末装置がＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）カードを搭載しており、このＳＩＭカード内から前述のアクセス認証に用いるユーザＩＤを抽出してアクセス認証の手続きを行うものである。
【００７６】
図７は、本実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用する無線端末装置の構成を示すブロック図である。図７に示すように、この無線端末装置７００は、無線ＬＡＮ Ｉ／Ｆ７０１（無線ＬＡＮ用のアクセスインターフェース）、ＳＩＭカード７０２、ＥＡＰクライアント７０３、及びＷＥＰクライアント７０４を備えている。
【００７７】
この無線端末装置７００では、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ（ＥＡＰ：Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）機能を有するＥＡＰクライアント７０３が、センター局１００の認証サーバ１０２との間で、認証信号の交換を行う。そして、ＳＩＭカード７０２内に記録されているユーザＩＤを使用して、ＩＥＥＥ８０２．１ｘのシーケンスが遂行される。
【００７８】
なお、ＳＩＭカード７０２内に記録されているユーザＩＤは、センター局１００の認証サーバ１０２にも登録されている。また、無線端末装置は、ＷＥＰクライアント７０４により、アクセス認証後、認証サーバ１０２から付与された暗号鍵を用いて暗号化及び複合化を行う。
【００７９】
図８は、本実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用する他の無線端末装置の構成を示すブロック図である。図８に示すように、この無線端末装置８００は、図７に示した無線端末装置７００の構成に加えて、セルラー無線Ｉ／Ｆ８０１及びセルラー認証クライアント８０２を備えている。すなわち、この無線端末装置８００は、無線ＬＡＮ用のアクセスインターフェースである無線ＬＡＮ Ｉ／Ｆ７０１に加えて、セルラー無線用のアクセスインターフェースであるセルラー無線Ｉ／Ｆ８０１を有している。
【００８０】
この無線端末装置８００では、図８に示すように、ＳＩＭカード７０２に記録されたユーザＩＤがＥＡＰクライアント７０３に与えられて、無線ＬＡＮネットワーク側のアクセス認証に使用される。
【００８１】
また、この無線端末装置８００では、ＳＩＭカード７０２に記録されたユーザＩＤがセルラー無線ネットワーク側の認証を行うセルラー認証クライアント８０２にも与えられ、セルラー無線ネットワーク側のアクセス認証にも使用される。
【００８２】
なお、ここでは、無線端末装置に搭載したＳＩＭカード７０２のユーザＩＤをアクセス認証に使用する例について説明したが、アクセス認証に使用するユーザ情報としては、例えば、第３世代携帯電話端末に搭載されているＵＩＭ（Ｕｓｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）カードに記録されているユーザ情報を使用しても同様な認証手続きを行うことができる。
【００８３】
従って、本実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムによれば、ユーザが無線端末装置の機種を変更した場合でも、このユーザのアクセス認証時の認証用ＩＤが変更されてしまうことがなくなり、ユーザＩＤ及びユーザへの課金を一元管理することができるほか、セルラー無線ネットワークと無線ＬＡＮネットワークとの両ネットワークのアクセス認証及び課金に対しても一元化を行うことができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線端末装置の移動に伴うアクセス認証のための認証手続きに要する時間を短縮することができ、前記無線端末装置の新たなアクセスポイント部へのハンドオーバーを容易に行うことができ、前記各無線ＬＡＮネットワークと前記センター局との間の認証信号などの制御信号の数（認証シグナリング数）を大幅に低減することができ、かつ、伝送路の帯域の有効利用を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムの構成を示す概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおける認証シーケンスを示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用する各無線ＬＡＮネットワークのゲートウエイ装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて無線端末装置が移動するときのアクセス認証の動作を示すシーケンス図
【図５】本発明の実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用する各無線ＬＡＮネットワークのゲートウエイ装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて無線端末装置が移動するときのアクセス認証の動作を示すシーケンス図
【図７】本発明の実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムに使用する無線端末装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムに使用する無線端末装置の他の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１００ センター局
１０１ センター局ゲートウエイ装置
１０２ 認証サーバ
１１０ 本社内無線ＬＡＮネットワーク
１１１ 本社内ゲートウエイ装置
１１２、１１３、１１４ 本社内アクセスポイント部
１１５、１１６、１２５、１２６、１３５、１３６ 無線端末装置
１２０ 支社内無線ＬＡＮネットワーク
１２１ 支社内ゲートウエイ装置
１２２、１２３、１２４ 支社内アクセスポイント部
１３０ 公衆無線ＬＡＮネットワーク
１３１ 公衆ゲートウエイ装置
１３２、１３３、１３４ 公衆アクセスポイント部
３００、５００ ゲートウエイ装置
３０１、３０４ データ送受信部
３０２、３０３ スイッチング部
３０５ ユーザアクセス管理部
３０６ ＷＥＰキー管理部
５０１ ユーザアクセス管理部
５０２ アクセス時間管理部
５０３ 通信パケット量管理部
７００、８００ 移動端末装置
７０１ 無線ＬＡＮ Ｉ／Ｆ
７０２ ＳＩＭカード
７０３ ＥＡＰクライアント
７０４ ＷＥＰクライアント
８０１ セルラー無線Ｉ／Ｆ
８０２ セルラー認証クライアント
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部を有する複数の無線ＬＡＮネットワークが統合されたネットワークにおける無線端末装置の無線ＬＡＮアクセス認証システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のオフィス及び企業内などのローカルエリアネットワーク、及び公衆ネットワークにおいては、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂなどの無線ＬＡＮ規格を利用した無線ＬＡＮネットワークが運用されている。このような無線ＬＡＮネットワークでは、ＥＳＳＩＤやＭＡＣアドレスによる認証、及びＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による無線区間の暗号化が行われている。しかしながら、このような認証及び暗号化は、セキュリティの脆弱性が指摘されている。このため、最近では、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘプロトコルを用いたＲＡＤＩＵＳ（Ｒｅｍｏｔｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｄｉａｌ−Ｉｎ Ｕｓｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）サーバによるアクセス認証、及びＷＥＰキーの動的な配布をサポートする機器による無線区間の暗号化を行うネットワークが構築されるようになってきている。
【０００３】
一方、このようなネットワークの普及に伴って、ユーザのより快適な通信を実現するために、各ネットワーク内及び各ネットワーク間での無線端末装置のハンドオーバーの高速化が必要となってきている。
【０００４】
従来、このようなハンドオーバーの高速化を実現する通信方式として、ユーザの無線端末装置がハンドオーバーする可能性のあるアクセスポイント部において事前に認証済み状態を作り、ハンドオーバー時の前記アクセスポイント部に対する認証を不要として速やかな通信を行うようにした方式が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
この従来の通信方式では、次のような動作が実行される。
【０００６】
（１）ユーザのログイン時、前記ユーザの無線端末装置と認証サーバ間とで通常の認証を行う。
【０００７】
（２）前記ユーザがログインしたアクセスポイント部と前記認証サーバとは、この後前記ユーザが通信で用いる認証ヘッダとして使用する認証時の証明書（セッションキー）を保持する。
【０００８】
（３）前記認証サーバは、予め保持しているアクセスポイントの地理的情報からハンドオーバーし得るアクセスポイントを検索して該当するアクセスポイント部にセッションキーを配布する。
【０００９】
（４）周辺のアクセスポイント部は、前記認証サーバから通知されたセッションキーを保持する。
【００１０】
（５）前記ユーザの無線端末装置がハンドオーバーを行った際に、通信を行うアクセスポイント部が保持しているセッションキーと前記ユーザの無線端末装置のセッションキーとの整合がとれていれば通信を許容する。
【００１１】
（６）初めてパケットの通信を検知したアクセスポイント部は、前記認証サーバにユーザのログインを通知する。
【００１２】
（７）前記認証サーバは、新たにエリア内となったアクセスポイント部へ前記セッションキーを通知し、エリア外となったアクセスポイント部に対しセッション解放を要求する。
【００１３】
この通信方式においては、ユーザの無線端末装置がハンドオーバーする可能性のあるアクセスポイント部に対する認証が不要となり、速やかな通信が可能になる。
【００１４】
【非特許文献１】
２００３年電子情報通信学会総合大会Ｂ−６−１９４「無線ＬＡＮにおけるハンドオーバーの高速化に関する一考察」
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無線ＬＡＮネットワークとしては、例えば、企業内無線ＬＡＮネットワークと公衆無線ＬＡＮネットワークとを統合し、これらのネットワーク間を無線端末装置が移動する際に、この無線端末装置の通信サービスをシームレスに継続するようなネットワークが注目されつつある。このような複数の無線ＬＡＮネットワークを統合したネットワークの形態としては、センター局に前記認証サーバを配置して前記無線端末装置を集中的に管理するネットワークが考えられる。
【００１６】
ここで、前記センター局で集中管理する形態のネットワークにおいて、各無線ＬＡＮネットワーク内を無線端末装置が移動して新しいアクセスポイント部にハンドオーバーする場合について考える。この場合、現状のＩＥＥＥ８０２．１Ｘ（ＥＡＰ：Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｓｈｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用した無線ＬＡＮアクセス認証システムでは、無線端末装置のアクセスポイント部が変わるたびに、前記無線端末装置と前記センター局の認証サーバとの間で認証番号（認証信号）の交換を行う必要がある。このため、この無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいては、移動する無線端末装置のアクセス認証及び無線区間の暗号鍵であるＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｐｒｉｖａｃｙ）キーの配布に伴って行われる認証手続きにより前記ハンドオーバーに要する時間が増大してパケットロスを招くという問題がある。また、この無線ＬＡＮアクセス認証システムでは、無線端末装置が各アクセスポイント部間を移動するたびに行われる前記無線端末装置と前記センター局との間での認証信号の交換のために、前記センター局と前記各無線ＬＡＮネットワークとの間の伝送路における認証信号などの制御信号の占有率が増大して、伝送路帯域の有効利用が図れないという問題が発生する。
【００１７】
前記従来の通信方式（非特許文献１参照）は、このような問題を解消しようとするものである。しかしながら、前述のように、複数の無線ＬＡＮネットワークを統合し、ユーザＩＤ及び無線区間のＷＥＰキー等をセンター局で一元管理しているような大規模なネットワークでは、前記従来の通信方式を適用することが困難となる。
【００１８】
すなわち、この複数の無線ＬＡＮネットワークを統合した大規模なネットワークでは、無線端末装置のアクセス認証に用いるユーザＩＤ及び無線区間のＷＥＰキー等が前記センター局で一元管理されている。従って、この大規模なネットワークに前記通信方式を適用した場合には、各無線ＬＡＮネットワーク間を無線端末装置がシームレスに移動できるようにするために、無線端末装置が移動するたびに各無線ＬＡＮネットワークの周辺のアクセスポイント部にＷＥＰキーの配布を行う必要がある。
【００１９】
このため、このような大規模なネットワークでは、前記従来の通信方式を取り入れても、前記センター局と前記各無線ＬＡＮネットワークとの間の伝送路を通して認証信号などの制御信号を頻繁に交換することに変わりはない。また、前記従来の通信方式では、前記センター局の認証サーバが各無線端末装置の位置情報や前記各無線ＬＡＮネットワークの各アクセスポイント部の地理的情報を管理する必要がある。しかし、このような管理を前記センター局の認証サーバが行うことは、前記認証サーバの負荷をさらに増大させることになる。このようなことから、前述のように複数の無線ＬＡＮネットワークが統合された大規模のネットワークでは、前記従来の通信方式を適用することが非常に困難である。
【００２０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数の無線ＬＡＮネットワークを統合してセンター局で集中管理するネットワークにおける無線端末装置のアクセス認証の手続きに要する時間を短縮でき、かつ、センター局と各無線ＬＡＮネットワークとの間の認証信号などの制御信号の数を低減することができる無線ＬＡＮアクセス認証システムを提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の無線ＬＡＮアクセス認証システムは、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局と、を備え、前記各無線ＬＡＮネットワークは、各無線ＬＡＮネットワーク内の無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況を管理し前記無線端末装置が新たなアクセスポイント部の通信エリアに移動した際に該無線端末装置の前記認証サーバへのアクセスの有無を確認するアクセス管理手段と、前記認証サーバから配布される暗号鍵を管理し他のアクセスポイント部の通信エリアに移動した無線端末装置が前記アクセス管理手段により前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に前記無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布する暗号鍵管理手段と、を具備する構成を採る。
【００２２】
この構成においては、前記無線端末装置が所定の無線ＬＡＮネットワーク内で移動した場合には、前記アクセス管理手段によりこの無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況が確認される。そして、この無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合には、前記暗号鍵管理手段により前記暗号鍵が前記無線端末装置及びこの無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布される。これにより、前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された無線端末装置は、新しいアクセスポイント部に移動する際に、前記センター局の認証サーバとの認証信号の交換を行うことなく、所望の無線ＬＡＮネットワークへのアクセスが許可される。従って、この構成によれば、無線端末装置の移動に伴うアクセス認証のための認証手続きに要する時間を短縮することができ、前記無線端末装置の新たなアクセスポイント部へのハンドオーバーを容易に行うことができ、前記各無線ＬＡＮネットワークと前記センター局との間の認証信号などの制御信号の数（認証シグナリング数）を大幅に低減することができ、伝送路の帯域の有効利用を実現することができる。
【００２３】
請求項２記載の無線ＬＡＮアクセス認証システムは、請求項１記載の発明において、前記ゲートウエイ装置は、前記アクセス管理手段及び前記暗号鍵管理手段を有する構成を採る。
【００２４】
この構成においては、前記アクセス管理手段及び前記暗号鍵管理手段が、前記各無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置に配設されている。従って、この構成によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、前記各無線ＬＡＮネットワークの構成を簡素化することができる。
【００２５】
請求項３記載の無線ＬＡＮアクセス認証システムは、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記アクセス管理手段は、前記各無線端末装置のアクセス時間又は通信パケット量の少なくとも一方のアクセス量を管理し、前記アクセス量が所定量に達した時点で前記無線端末装置に再認証を要求する管理部を有する構成を採る。
【００２６】
この構成においては、前記アクセス量が所定量に達した時点で前記管理部より前記無線端末装置に再認証を要求することにより、この無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を更新することが可能になる。従って、この構成によれば、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、前記暗号鍵の解読による不正無線端末装置の成りすましアクセスを防止することができる。
【００２７】
請求項４記載の無線ＬＡＮアクセス認証システムは、請求項１から請求項３記載のいずれかの発明において、前記無線端末装置はＩＤ情報が記録されているＳＩＭカード又はＵＩＭカードを備えており、前記無線端末装置のアクセス認証時の認証用ＩＤとして前記ＳＩＭカード又はＵＩＭカードに記録されているＩＤ情報を用いる構成を採る。
【００２８】
この構成においては、前記無線端末装置のＳＩＭカード又はＵＩＭカードに記録されているＩＤ情報が、前記無線端末装置のアクセス認証時の認証用ＩＤとして用いられる。これにより、ユーザが無線端末装置の機種を変更した場合でも、このユーザのアクセス認証時の認証用ＩＤが変更されてしまうことがなくなる。従って、この構成によれば、請求項１乃至請求項３記載のいずれかの発明の効果に加えて、ユーザＩＤ及びユーザへの課金を一元管理することができる。
【００２９】
請求項５記載の無線ＬＡＮアクセス認証方法は、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局とを備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて前記無線端末装置のアクセス認証を行う無線ＬＡＮアクセス認証方法であって、前記各無線ＬＡＮネットワークが、各無線ＬＡＮネットワーク内の無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況を管理し前記無線端末装置が新たなアクセスポイント部の通信エリアに移動した際に該無線端末装置の前記認証サーバへのアクセスの有無を確認するアクセス管理ステップと、前記アクセス管理ステップで前記認証サーバから配布される暗号鍵を管理し他のアクセスポイント部の通信エリアに移動した無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に前記無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布する暗号鍵管理ステップと、を有するようにした。
【００３０】
この方法においては、前記無線端末装置が所定の無線ＬＡＮネットワーク内で移動した場合には、前記アクセス管理ステップにおいてこの無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況が確認される。そして、この無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合には、前記暗号鍵管理ステップにおいて前記暗号鍵が前記無線端末装置及びこの無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布される。これにより、前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された無線端末装置は、新しいアクセスポイント部に移動する際に、前記センター局の認証サーバとの認証信号の交換を行うことなく、所望の無線ＬＡＮネットワークへのアクセスが許可される。従って、この構成によれば、無線端末装置の移動に伴うアクセス認証のための認証手続きに要する時間を短縮することができ、前記無線端末装置の新たなアクセスポイント部へのハンドオーバーを容易に行うことができ、前記各無線ＬＡＮネットワークと前記センター局との間の認証信号などの制御信号の数（認証シグナリング数）を大幅に低減することができ、伝送路の帯域の有効利用を実現することができる。
【００３１】
請求項６記載の認証サーバは、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置を有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局と、を備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて前記無線端末装置のアクセス認証を行う認証サーバであって、前記認証サーバは、前記センター局に配置され、前記各無線ＬＡＮネットワークの所定のアクセスポイント部に前記無線端末装置がアクセスするときのアクセス認証を行うアクセス認証手段と、前記各無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置に対して前記無線端末装置がアクセスする無線区間の暗号鍵を一括して配布する暗号鍵配布手段と、を有する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、前記各無線端末装置のアクセス時のアクセス認証及び前記無線区間の暗号鍵の配布を一括して行うことができ、かつ、前記各無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置に前記暗号鍵を配布することができる。
【００３３】
請求項７記載のゲートウエイ装置は、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局とを備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおける前記各無線ＬＡＮネットワークのゲートウエイ装置であって、前記ゲートウエイ装置は、前記センター局のセンター局ゲートウエイ装置とのデータ信号及び制御信号の送受信を行う送受信手段と、前記各無線ＬＡＮネットワーク内の無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況を管理し前記無線端末装置が新たなアクセスポイント部の通信エリアに移動した際にこの無線端末装置の前記認証サーバへのアクセスの有無を確認するアクセス管理手段と、前記アクセス管理手段により前記認証サーバから配布される暗号鍵を管理し他のアクセスポイント部の通信エリアに移動した無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に前記無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布する暗号鍵管理手段と、を有する構成を採る。
【００３４】
この構成においては、前記ゲートウエイ装置のアクセス管理手段により、前記各無線ＬＡＮネットワーク内の無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況が管理される。前記アクセス管理手段は、前記無線端末装置が新たなアクセスポイント部の通信エリアに移動した際に、この無線端末装置の前記認証サーバへのアクセスの有無を確認することができる。また、前記ゲートウエイ装置は、前記無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に、前記暗号鍵管理手段により前記無線区間の暗号鍵を前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布することができる。従って、この構成によれば、前記無線端末装置の移動に伴う認証手続きに要する時間を短縮することができ、前記無線端末装置の新たなアクセスポイント部へのハンドオーバーを容易に行うことができ、前記各無線ＬＡＮネットワークと前記センター局との間の認証シグナリング数を大幅に低減することができ、伝送路の帯域の有効利用を実現することができる。
【００３５】
請求項８記載のゲートウエイ装置は、請求項７記載の発明において、前記ゲートウエイ装置のアクセス管理手段は、前記各無線端末装置のアクセス時間又は通信パケット量の少なくとも一方のアクセス量を管理し、前記アクセス量が所定量に達した時点で前記無線端末装置に再認証を要求する管理部を有する構成を採る。
【００３６】
この構成においては、前記アクセス量が所定量に達した時点で前記管理部より前記無線端末装置に再認証を要求して、この無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を更新することが可能となる。従って、この構成によれば、請求項７記載の発明の効果に加えて、前記暗号鍵の解読による不正無線端末装置の成りすましアクセスを防止することができる。
【００３７】
請求項９記載の無線端末装置は、無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局とを備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて使用される無線端末装置であって、前記無線端末装置は、前記センター局の認証サーバによりアクセス認証される際に用いるＩＤ情報が記録されたＳＩＭカード又はＵＩＭカードを有する構成を採る。
【００３８】
この構成においては、前記無線端末装置のＳＩＭカード又はＵＩＭカードに記録されているＩＤ情報が、前記無線端末装置のアクセス認証時の認証用ＩＤとして用いられる。従って、この構成によれば、ユーザが無線端末装置の機種を変更した場合でも、このユーザのアクセス認証時の認証用ＩＤが変更されてしまうことがなくなり、ユーザＩＤ及びユーザへの課金を一元管理することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、複数の無線ＬＡＮネットワークを統合するセンター局の認証サーバへの無線端末装置のアクセス状況を各無線ＬＡＮネットワークのアクセス管理手段により管理し、新しいアクセスポイント部の通信エリアに移動した無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に、無線区間の暗号鍵を各無線ＬＡＮネットワークの暗号鍵管理手段により前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布することである。
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の説明では、無線ＬＡＮネットワークとして、企業内無線ＬＡＮネットワークと公衆無線ＬＡＮネットワークとを統合したネットワークの例を取り上げる。
【００４１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムを用いたネットワークの構成を示す概略構成図である。図１に示すように、このネットワークは、センター局１００、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０、支社内無線ＬＡＮネットワーク１２０及び公衆無線ＬＡＮネットワーク１３０で構成されている。
【００４２】
図１において、センター局１００は、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０、支社内無線ＬＡＮネットワーク１２０及び公衆無線ＬＡＮネットワーク１３０を集中管理している。また、センター局１００には、センター局ゲートウエイ装置１０１及び認証サーバ１０２が配置されている。
【００４３】
一方、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０には、本社内ゲートウエイ装置１１１、本社内アクセスポイント部１１２、１１３、１１４が配置されている。この本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０では、ノートパソコン、ＰＤＡ及び携帯電話などの無線端末装置１１５、１１６を用いて通信が行われる。
【００４４】
また、支社内無線ＬＡＮネットワーク１２０には、支社内ゲートウエイ装置１２１、支社内アクセスポイント部１２２、１２３、１２４が配置されている。この支社内無線ＬＡＮネットワーク１２０では、ノートパソコン、ＰＤＡ及び携帯電話などの無線端末装置１２５、１２６を用いて通信が行われる。
【００４５】
また、公衆無線ＬＡＮネットワーク１３０には、公衆ゲートウエイ装置１３１、公衆アクセスポイント部１３２、１３３、１３４が配置されている。この公衆無線ＬＡＮネットワーク１３０では、ノートパソコン、ＰＤＡ及び携帯電話などの無線端末装置１３５、１３６を用いて通信が行われる。
【００４６】
次いで、この実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムを用いたネットワークの各構成装置の動作について、図２に示すシーケンス図を用いて説明する。
【００４７】
図２において、無線端末装置（ここでは、無線端末装置１１６とする）は、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０、支社内無線ＬＡＮネットワーク１２０又は公衆無線ＬＡＮネットワーク１３０に初めてアクセスするときに、所望のアクセスポイント部（ここでは、本社内アクセスポイント部１１４とする）にアクセス要求を行う。この無線端末装置１１６は、無線区間を通して本社内アクセスポイント部１１４へのアクセスが完了した後、所定の認証手続きを経てアクセス認証される。
【００４８】
この認証手続きは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘプロトコルに基づいて、無線端末装置１１６が、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０の本社内ゲートウエイ装置１１１及びセンター局１００のセンター局ゲートウエイ装置１０１を経由して、センター局１００の認証サーバ１０２にアクセスすることで行われる。
【００４９】
この認証手続きでは、図２に示すように、本社内アクセスポイント部１１４にアクセス要求を行った無線端末装置１１６に対して、本社内アクセスポイント部１１４からＩｄｅｎｔｉｔｙが要求される。無線端末装置１１６は、Ｉｄｅｎｔｉｔｙの要求に対して、ユーザＩＤを含む応答信号を本社内アクセスポイント部１１４に送信する。前記応答信号を受信した本社内アクセスポイント部１１４は、無線端末装置１１６の認証信号を本社内ゲートウエイ装置１１１に送信する。
【００５０】
なお、ここでは、本社内無線ＬＡＮネットワーク１１０内の無線端末装置１１６が、本社内アクセスポイント部１１４を通してセンター局１００の認証サーバ１０２にアクセスする場合について説明したが、他の無線端末装置についても同様に行われる。
【００５１】
本実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムを用いたネットワークの各無線ＬＡＮネットワーク１１０、１２０、１３０に設置されるゲートウエイ装置１１１、１２１、１３１は、次のような構成を有している。
【００５２】
図３は、各ゲートウエイ装置１１１、１２１、１３１に共通した構成を有するゲートウエイ装置を示すブロック図である。図３に示すように、ゲートウエイ装置３００は、アクセスポイント部との間でデータの送受信を行うデータ送受信部３０１、データ送受信部３０１に対する伝送路を選択するスイッチング部３０２、センター局ゲートウエイ装置との間でデータの送受信を行うデータ送受信部３０４、データ送受信部３０４に対する伝送路を選択するスイッチング部３０３、各無線端末装置のアクセス状況を管理するユーザアクセス管理部３０５、及び認証サーバ１０２より配布された暗号鍵（ＷＥＰキー）を割り当てられた無線端末装置と対応させて管理するＷＥＰキー管理部３０６を備えている。
【００５３】
このゲートウエイ装置３００は、前記アクセスポイント部から送られてきたユーザＩＤを含む応答信号により、アクセス要求のあった無線端末装置のアクセス状況を確認する。ここで、アクセス要求のあった無線端末装置が初期アクセスである場合には、ユーザアクセス管理部３０５に「アクセスなし」と登録されている。そして、この初期アクセスの場合には、ゲートウエイ装置３００が、集中管理を行っているセンター局１００のセンター局ゲートウエイ装置１０１を経由して、認証サーバ１０２に前記応答信号を転送する。この応答信号を受信した認証サーバ１０２は、センター局ゲートウエイ装置１０１、ゲートウエイ装置３００、及びアクセスポイント部を経由して、アクセス要求のあった無線端末装置との間で認証シーケンスの交換を行ってこの無線端末装置のアクセス認証を行う。
【００５４】
また、認証サーバ１０２は、前述のようにして無線端末装置のアクセス認証が完了すると、無線端末装置及び各アクセスポイント部に無線区間の暗号鍵であるＷＥＰキーを配布する。このとき、ゲートウエイ装置３００は、例えば、アクセス認証が完了した無線端末装置のユーザＩＤをユーザアクセス管理部３０５に登録して、アクセス認証が完了した無線端末装置のアクセス状況を管理する。一方、ＷＥＰキー管理部３０６は、配布された暗号鍵（ＷＥＰキー）と割り当てられた無線端末装置とを対応させて、アクセス認証が完了した無線端末装置のＷＥＰキーを保存する。ＷＥＰキーを配布された無線端末装置とアクセスポイント部とは、このＷＥＰキーを用いて前記無線区間の送受信データを暗号化して通信を行う。
【００５５】
次に、ある無線ＬＡＮネットワークのアクセスポイント部を経由して通信を行っていた無線端末装置が移動して、他の無線ＬＡＮネットワークのアクセスポイント部を経由して通信するためのアクセス認証を行う場合の動作について説明する。
【００５６】
図４は、このようなアクセス認証を行う場合の動作を示すシーケンス図である。図４において、無線端末装置は、移動先の新たなアクセスポイント部からビーコン（コールサイン及びキャリア）を検知し、新たなアクセスポイント部にアクセス要求を行って、所定の無線区間のアクセス手続きを行う。
【００５７】
この無線端末装置は、そのアクセス手続きが完了すると、そのアクセス認証を行うために新しいアクセスポイント部からＩｄｅｎｔｉｔｙの要求を受ける。このＩｄｅｎｔｉｔｙの要求により、この無線端末装置は、ユーザＩＤを含む応答信号を新しいアクセスポイント部に送信する。
【００５８】
この応答信号を受信したアクセスポイント部は、無線端末装置からの応答信号をゲートウエイ装置３００に送信する。ゲートウエイ装置３００は、このアクセスポイント部から送られてきたユーザＩＤを含む応答信号に基づいて、ユーザアクセス管理部３０５によりアクセス要求のあったユーザの無線端末装置のアクセス状況を確認する。
【００５９】
ここで、アクセス要求のあったユーザの無線端末装置が、前述した初期アクセスにより既に登録されている場合には、ゲートウエイ装置３００が、ＷＥＰキー管理部３０６でアクセス要求をしてきた無線端末装置に割り当てられているＷＥＰキーを検索し、予め登録されているＷＥＰキーを移動先の新しいアクセスポイント部及びアクセス要求のあった無線端末装置に再配布する。このようにしてＷＥＰキーを配布された無線端末装置とアクセスポイント部とは、再配布されたＷＥＰキーを用いて所定の無線区間の送受信データを暗号化して通信を行う。
【００６０】
ここで、ユーザアクセス管理部３０５及びＷＥＰキー管理部３０６は、前記各無線端末装置のアクセス状況及び割り当てられたＷＥＰキーの管理を行うとともに、図示しないタイムアウト機能により、一定時間アクセス要求のない無線端末装置に対する登録を抹消して、電源のＯＦＦ及び他のドメインへの移動などにも対応する。
【００６１】
また、ここでは、ゲートウエイ装置３００に、ユーザのアクセス状況及びＷＥＰキーを管理するユーザアクセス管理部３０５及びＷＥＰキー管理部３０６を配設する構成としたが、これらのユーザアクセス管理部３０５及びＷＥＰキー管理部３０６は、ゲートウエイ装置３００から分離して、各無線ＬＡＮネットワークに独立して配置した構成とすることも可能である。
【００６２】
このように、本実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいては、無線端末装置が移動して新しいアクセスポイント部にアクセスする際のアクセス認証及びＷＥＰキーの配布を、各無線ＬＡＮネットワークに配置したゲートウエイ装置１１１、１２１、１３１で行うことができるので、無線端末装置の移動に伴うアクセス認証手続きに要する時間を短縮することができる。これにより、本実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいては、無線端末装置の移動時のハンドオーバーにかかる時間の短縮化、及び各無線ＬＡＮネットワークとセンター局１００との間の認証シグナリング数を大幅に低減して、伝送路の帯域の有効利用を実現することができる。
【００６３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムは、本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムの機能に加えて、無線端末装置のアクセス時間及び通信パケット量をカウントする機能を有している。そして、この実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムでは、無線端末装置のアクセス時間もしくは通信パケット量が所定量に達した時点で、前記無線端末装置にセンター局１００の認証サーバ１０２との再認証及び新しい暗号鍵の配布が要求される。
【００６４】
図５は、本実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用されるゲートウエイ装置の構成を示す。なお、この実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用されるゲートウエイ装置において、図３に示したゲートウエイ装置３００と同一の機能を有する構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
図５に示すように、本実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用されるゲートウエイ装置５００は、各無線端末装置のアクセス状況を管理するユーザアクセス管理部５０１が、アクセス時間管理部５０２及び通信パケット量管理部５０３を備えている。アクセス時間管理部５０２は、各無線端末装置のアクセス時間をカウントするように構成されている。また、通信パケット量管理部５０３は、各無線端末装置の通信パケット量をカウントするように構成されている。
【００６６】
次に、本実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおける無線端末装置の再認証及び暗号鍵の再配布までの動作について説明する。図６は、この実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおける無線端末装置の再認証及び暗号鍵の再配布までの動作を示すシーケンス図である。
【００６７】
図６において、アクセス要求のあった無線端末装置と認証サーバ１０２とのアクセス認証が完了すると、無線端末装置は所望のネットワークとの通信を開始する。また、これと同時に、ゲートウエイ装置５００のアクセス時間管理部５０２及び通信パケット量管理部５０３が、無線端末装置のアクセス時間及びパケット量のカウントを開始する。
【００６８】
ここで、あるアクセスポイント部を経由して通信している無線端末装置が移動し、新しいアクセスポイント部を経由して通信を行おうとする場合には、ゲートウエイ装置５００のＷＥＰキー管理部３０６に管理されている暗号鍵（ＷＥＰキー）が、この無線端末装置及び移動先の新しいアクセスポイント部に再配布される。これにより、この無線端末装置は、そのアクセス認証時に配布された暗号鍵と同じ暗号鍵を用いて通信が行われる。
【００６９】
その後、ゲートウエイ装置５００のアクセス時間管理部５０２及び通信パケット量管理部５０３によりカウントされたアクセス時間もしくは通信パッケージ量が所定量に達すると、ゲートウエイ装置５００は、アクセスしている無線端末装置に対してセンター局１００の認証サーバ１０２との間で再認証と暗号鍵の再配布手続きを行うように要求信号を通知する。
【００７０】
このとき、ゲートウエイ装置５００のユーザアクセス管理部５０１により管理されているユーザのアクセス状況の登録内容は、再認証が必要な状態であるという内容に変更される。また、無線ＬＡＮアクセス認証システムの通信モードは、無線端末装置から送られてくる認証信号をセンター局１００の認証サーバ１０２に転送するモードに切り換えられる。
【００７１】
これにより、前記再認証及び暗号鍵の再配布の要求信号を受け取った無線端末装置が、所定のアクセスポイント部に認証要求信号を送信することにより、図６に示す一連の認証シーケンスが開始される。そして、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘプロトコルに基づく所定の認証手続きが完了すると、新しい暗号鍵（ＷＥＰキー）が認証サーバ１０２より配付され、移動した無線端末装置と移動先の新しいアクセスポイント部とが、この新しい暗号鍵を用いて送信データの暗号化を行って通信を行う。また、これと同時に、ゲートウエイ装置５００は、ＷＥＰキー管理部３０６により新しい暗号鍵を保存し、アクセス時間管理部５０２及び通信パケット量管理部５０３により再び無線端末装置のアクセス時間及びパケット量のカウントを開始する。
【００７２】
このように、本実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいては、ゲートウエイ装置５００のアクセス時間管理部５０２及び通信パケット量管理部５０３により、無線端末装置のアクセス時間及びパケット量が管理されている。
【００７３】
そして、アクセスしている無線端末装置のアクセス時間及び通信パケット量が所定量に達した時点で、この無線端末装置に、センター局１００の認証サーバ１０２との間で、アクセス認証の再認証と暗号鍵の再配布との手続きを行うように要求される。
【００７４】
従って、本実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムによれば、アクセスしている無線端末装置のアクセス時間及び通信パケット量が所定量に達する毎に、無線端末装置とアクセスポイント部との間で使用される暗号鍵（ＷＥＰキー）が更新され、ＷＥＰキーの解読などによる成りすましアクセスを防止することができる。
【００７５】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムは、前記各無線端末装置がＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）カードを搭載しており、このＳＩＭカード内から前述のアクセス認証に用いるユーザＩＤを抽出してアクセス認証の手続きを行うものである。
【００７６】
図７は、本実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用する無線端末装置の構成を示すブロック図である。図７に示すように、この無線端末装置７００は、無線ＬＡＮ Ｉ／Ｆ７０１（無線ＬＡＮ用のアクセスインターフェース）、ＳＩＭカード７０２、ＥＡＰクライアント７０３、及びＷＥＰクライアント７０４を備えている。
【００７７】
この無線端末装置７００では、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ（ＥＡＰ：Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）機能を有するＥＡＰクライアント７０３が、センター局１００の認証サーバ１０２との間で、認証信号の交換を行う。そして、ＳＩＭカード７０２内に記録されているユーザＩＤを使用して、ＩＥＥＥ８０２．１ｘのシーケンスが遂行される。
【００７８】
なお、ＳＩＭカード７０２内に記録されているユーザＩＤは、センター局１００の認証サーバ１０２にも登録されている。また、無線端末装置は、ＷＥＰクライアント７０４により、アクセス認証後、認証サーバ１０２から付与された暗号鍵を用いて暗号化及び複合化を行う。
【００７９】
図８は、本実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用する他の無線端末装置の構成を示すブロック図である。図８に示すように、この無線端末装置８００は、図７に示した無線端末装置７００の構成に加えて、セルラー無線Ｉ／Ｆ８０１及びセルラー認証クライアント８０２を備えている。すなわち、この無線端末装置８００は、無線ＬＡＮ用のアクセスインターフェースである無線ＬＡＮ Ｉ／Ｆ７０１に加えて、セルラー無線用のアクセスインターフェースであるセルラー無線Ｉ／Ｆ８０１を有している。
【００８０】
この無線端末装置８００では、図８に示すように、ＳＩＭカード７０２に記録されたユーザＩＤがＥＡＰクライアント７０３に与えられて、無線ＬＡＮネットワーク側のアクセス認証に使用される。
【００８１】
また、この無線端末装置８００では、ＳＩＭカード７０２に記録されたユーザＩＤがセルラー無線ネットワーク側の認証を行うセルラー認証クライアント８０２にも与えられ、セルラー無線ネットワーク側のアクセス認証にも使用される。
【００８２】
なお、ここでは、無線端末装置に搭載したＳＩＭカード７０２のユーザＩＤをアクセス認証に使用する例について説明したが、アクセス認証に使用するユーザ情報としては、例えば、第３世代携帯電話端末に搭載されているＵＩＭ（Ｕｓｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）カードに記録されているユーザ情報を使用しても同様な認証手続きを行うことができる。
【００８３】
従って、本実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムによれば、ユーザが無線端末装置の機種を変更した場合でも、このユーザのアクセス認証時の認証用ＩＤが変更されてしまうことがなくなり、ユーザＩＤ及びユーザへの課金を一元管理することができるほか、セルラー無線ネットワークと無線ＬＡＮネットワークとの両ネットワークのアクセス認証及び課金に対しても一元化を行うことができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無線端末装置の移動に伴うアクセス認証のための認証手続きに要する時間を短縮することができ、前記無線端末装置の新たなアクセスポイント部へのハンドオーバーを容易に行うことができ、前記各無線ＬＡＮネットワークと前記センター局との間の認証信号などの制御信号の数（認証シグナリング数）を大幅に低減することができ、かつ、伝送路の帯域の有効利用を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムの構成を示す概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおける認証シーケンスを示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用する各無線ＬＡＮネットワークのゲートウエイ装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて無線端末装置が移動するときのアクセス認証の動作を示すシーケンス図
【図５】本発明の実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムで使用する各無線ＬＡＮネットワークのゲートウエイ装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて無線端末装置が移動するときのアクセス認証の動作を示すシーケンス図
【図７】本発明の実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムに使用する無線端末装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３に係る無線ＬＡＮアクセス認証システムに使用する無線端末装置の他の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１００ センター局
１０１ センター局ゲートウエイ装置
１０２ 認証サーバ
１１０ 本社内無線ＬＡＮネットワーク
１１１ 本社内ゲートウエイ装置
１１２、１１３、１１４ 本社内アクセスポイント部
１１５、１１６、１２５、１２６、１３５、１３６ 無線端末装置
１２０ 支社内無線ＬＡＮネットワーク
１２１ 支社内ゲートウエイ装置
１２２、１２３、１２４ 支社内アクセスポイント部
１３０ 公衆無線ＬＡＮネットワーク
１３１ 公衆ゲートウエイ装置
１３２、１３３、１３４ 公衆アクセスポイント部
３００、５００ ゲートウエイ装置
３０１、３０４ データ送受信部
３０２、３０３ スイッチング部
３０５ ユーザアクセス管理部
３０６ ＷＥＰキー管理部
５０１ ユーザアクセス管理部
５０２ アクセス時間管理部
５０３ 通信パケット量管理部
７００、８００ 移動端末装置
７０１ 無線ＬＡＮ Ｉ／Ｆ
７０２ ＳＩＭカード
７０３ ＥＡＰクライアント
７０４ ＷＥＰクライアント
８０１ セルラー無線Ｉ／Ｆ
８０２ セルラー認証クライアント
Claims (9)
- 無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、
前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局と、を備え、
前記各無線ＬＡＮネットワークは、各無線ＬＡＮネットワーク内の無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況を管理し前記無線端末装置が新たなアクセスポイント部の通信エリアに移動した際に該無線端末装置の前記認証サーバへのアクセスの有無を確認するアクセス管理手段と、前記認証サーバから配布される暗号鍵を管理し他のアクセスポイント部の通信エリアに移動した無線端末装置が前記アクセス管理手段により前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に前記無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布する暗号鍵管理手段と、を具備することを特徴とする無線ＬＡＮアクセス認証システム。 - 前記ゲートウエイ装置は、前記アクセス管理手段及び前記暗号鍵管理手段を有することを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮアクセス認証システム。
- 前記アクセス管理手段は、前記各無線端末装置のアクセス時間又は通信パケット量の少なくとも一方のアクセス量を管理し、前記アクセス量が所定量に達した時点で前記無線端末装置に再認証を要求する管理部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線ＬＡＮアクセス認証システム。
- 前記無線端末装置はＩＤ情報が記録されているＳＩＭカード又はＵＩＭカードを備えており、前記無線端末装置のアクセス認証時の認証用ＩＤとして前記ＳＩＭカード又はＵＩＭカードに記録されているＩＤ情報を用いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずかに記載の無線ＬＡＮアクセス認証システム。
- 無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局と、を備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて前記無線端末装置のアクセス認証を行う無線ＬＡＮアクセス認証方法であって、
前記各無線ＬＡＮネットワークが、各無線ＬＡＮネットワーク内の無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況を管理し前記無線端末装置が新たなアクセスポイント部の通信エリアに移動した際に該無線端末装置の前記認証サーバへのアクセスの有無を確認するアクセス管理ステップと、前記アクセス管理ステップで前記認証サーバから配布される暗号鍵を管理し他のアクセスポイント部の通信エリアに移動した無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に前記無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布する暗号鍵管理ステップと、を有することを特徴とする無線ＬＡＮアクセス認証方法。 - 無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置を有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局と、を備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて前記無線端末装置のアクセス認証を行う認証サーバであって、
前記認証サーバは、前記センター局に配置され、前記各無線ＬＡＮネットワークの所定のアクセスポイント部に前記無線端末装置がアクセスするときのアクセス認証を行うアクセス認証手段と、前記各無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置に対して前記無線端末装置がアクセスする無線区間の暗号鍵を一括して配布する暗号鍵配布手段と、を有することを特徴とする認証サーバ。 - 無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局とを備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおける前記各無線ＬＡＮネットワークのゲートウエイ装置であって、
前記ゲートウエイ装置は、前記センター局のセンター局ゲートウエイ装置とのデータ信号及び制御信号の送受信を行う送受信手段と、前記各無線ＬＡＮネットワーク内の無線端末装置の前記認証サーバへのアクセス状況を管理し前記無線端末装置が新たなアクセスポイント部の通信エリアに移動した際にこの無線端末装置の前記認証サーバへのアクセスの有無を確認するアクセス管理手段と、前記アクセス管理手段により前記認証サーバから配布される暗号鍵を管理し他のアクセスポイント部の通信エリアに移動した無線端末装置が前記認証サーバに既にアクセスしていることが確認された場合に前記無線端末装置が通信する無線区間の暗号鍵を前記無線端末装置及び前記無線端末装置の移動先の新たなアクセスポイント部に配布する暗号鍵管理手段と、を有することを特徴とするゲートウエイ装置。 - 前記ゲートウエイ装置のアクセス管理手段は、前記各無線端末装置のアクセス時間又は通信パケット量の少なくとも一方のアクセス量を管理し、前記アクセス量が所定量に達した時点で前記無線端末装置に再認証を要求する管理部を有することを特徴とする請求項７記載のゲートウエイ装置。
- 無線端末装置が無線区間を通してアクセスする少なくとも２つ以上のアクセスポイント部と前記各アクセスポイント部間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するゲートウエイ装置とを有する複数の無線ＬＡＮネットワークと、前記複数の無線ＬＡＮネットワークの各ゲートウエイ装置間のデータ信号及び制御信号の送受信を中継するセンター局ゲートウエイ装置とアクセスされた無線端末装置のアクセス認証を行いアクセス認証された無線端末装置が通信する無線区間の暗号化に用いる暗号鍵を配布する認証サーバとを有する前記複数の無線ＬＡＮネットワークを統合して管理するセンター局とを備えた無線ＬＡＮアクセス認証システムにおいて使用される無線端末装置であって、
前記無線端末装置は、前記センター局の認証サーバによりアクセス認証される際に用いるＩＤ情報が記録されたＳＩＭカード又はＵＩＭカードを有することを特徴とする無線端末装置。
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