JP2005151359A

JP2005151359A - 通信システムおよび通信方法

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Publication number: JP2005151359A
Application number: JP2003388422A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kakumaru; 貴洋角丸
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2003-11-18
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2023-11-18
Also published as: JP4228886B2

Abstract

【課題】無線基地局と複数の無線移動端末との間で行われるそれぞれの無線通信について、個々のユーザに応じて優先度付けされた無線通信を簡易に実現する無線通信システムおよびその無線通信方法を提供する。
【解決手段】有線ＬＡＮ回線に接続された無線基地局２０３の基地側通信処理部２１４は、各無線移動端末から有線ＬＡＮ回線への接続要求を受信する。これを基にＭＡＣアドレス対ドメイン名対応格納部２１５とドメイン名対優先度対応格納部２１６と優先度別パラメータ格納部２１７を使用してその無線移動端末のユーザの優先度に対応するパラメータを取得し、対応する無線移動端末へ送信する。また、各無線移動端末から受信したユーザ情報について有線ＬＡＮ回線に接続された認証装置によってユーザ認証が行われ、認証が成功した無線移動端末のみ無線基地局２０３から送信されたパラメータに基づいて優先度付けされた無線通信を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線基地局を介して複数の無線移動端末が無線通信を行う通信システムおよび通信方法に係わり、特に各無線移動端末を使用する各ユーザに無線通信を行う際の優先度が対応付けられておりこの優先度での無線通信を実現する通信システムおよび通信方法に関する。

近年、無線通信機能が搭載された携帯型のパーソナル・コンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）の普及が進んでいる。このような無線移動端末は、アクセスポイントである無線基地局と無線通信を行い、この無線基地局を介してＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）等の有線ネットワークにアクセスすることが可能である。このような、無線通信回線をネットワークの一部に使用するＬＡＮおよびＷＡＮは、それぞれ無線ＬＡＮ、無線ＷＡＮと呼ばれている。

これらの通信ネットワークは、従来の有線通信回線のみによる通信ネットワークに比べて、通信ケーブルの敷設といった手間と経費を削減できるだけでなく、無線移動端末を使用する人の移動の自由度が高いという長所がある。このことから、最近では社内ネットワークとして無線ＬＡＮを採用する企業も多い。このような企業では、工場全体あるいはオフィスビル全体で無線ＬＡＮに無線移動端末を接続できるようになっており、通常は複数の無線基地局を適度な間隔を置いて設置し、各無線基地局の通信エリアがセル状に連続して配置されるようにしている。そして、各社員は場所を選ばずに自分の無線移動端末を社内ＬＡＮに接続して、所望の通信サービスを利用することが可能である。しかしながら、それぞれの社員は各無線基地局の通信エリア間を無線移動端末を携帯して自由に移動できるため、１つの無線基地局の通信エリアに無線ＬＡＮにアクセスしようとする社員が集中する場合があり、このような場合には、アクセスがその無線基地局が用意する無線チャネル数を上回る可能性がある。

そこで、それぞれの無線移動端末に自律的にデータの衝突を回避させ、１つの無線チャネルを複数の無線移動端末で共用することを可能にする技術が従来より提案されている（たとえば特許文献１）。この第１の提案では、各無線移動端末の通信処理部は常に他の無線移動端末や無線基地局がデータの送信中であるかどうかを逐次検出するようにしている。そして、他の装置によるデータ送信が終了した後に自端末のデータの送信を行うが、その送信終了の直後に送信を行うようにすると、他の同様に待機していた無線移動端末と送信するデータが衝突する危険が高い。そこで、これらの無線移動端末は先のデータ送信の終了からランダムな時間が経過した後に送信を開始するようにしている。この時間はバックオフ時間と呼ばれ、それぞれの通信処理部に設定された変数であるコンテンション・ウィンドウと、内部で発生する乱数と、スロット時間とに基づいて算出されるものである。これにより、複数の無線移動端末が同時にデータの送信を開始することによるデータの衝突の可能性を低減させることができる。このようなデータ衝突回避の手法はＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access protocol with Collision Avoidance）方式と呼ばれている。

更にこの第１の提案では、通信ネットワークに接続されている通信端末の数に応じて、各通信端末に設定するコンテンション・ウィンドウの値域と乱数の発生する範囲が変更されるようになっている。これにより、接続されている通信端末の数の変化に対応して、伝送効率が最適となるようにバックオフ時間の長さを調節することができる。

ところで、通信ネットワークで提供される通信サービスとして、ＩＰ（Internet Protocol）電話や動画配信等のいわゆるリアルタイム・アプリケーションが注目されており、無線通信ネットワークに接続された無線移動端末でも使用される機会が多い。このようなリアルタイム・アプリケーションを使用するには、高い通信速度と安定した通信品質、すなわち高いＱｏＳ（Quality of Service）のサポートが必要である。しかしながら、前記した第１の提案のＣＳＭＡ／ＣＡ方式によってデータの衝突を回避しようとする場合、乱数によって定まる送信の際の遅延時間がリアルタイム・アプリケーションの性能に影響を及ぼしてしまうという問題がある。

そこで、各無線移動端末にデータの優先度別に複数のキューを設け、キューごとにＣＳＭＡ／ＣＡ方式によりデータ送信を行うということがＩＥＥＥ（米国電気電子学会）により提案されている。この第２の提案では、送信の際の優先度に応じて各送信データを複数のアクセスカテゴリと呼ばれる種類に分類している。無線移動端末はアクセスカテゴリごとにキューを持ち、送信データをマッピング処理によりそれぞれのキューに振り分けて格納する。そして、それらのキューごとにＣＳＭＡ／ＣＡ方式により送信の制御を行うが、バックオフ時間が優先度の高いキューほど短くなるように設定されている。これにより、リアルタイム・アプリケーションのデータのように優先度のより高いアクセスカテゴリの送信データを優先的に送信することができる。
特開１０−１７３６６３号公報（第０００５〜第０００８段落、第００１３段落、図１、図９）

ところで、社内ネットワークに無線ＬＡＮを採用しているような場合を考察すると、社内の個々の無線移動端末のユーザによって通信の重要度が異なる。したがって、単にある社員がリアルタイム性の高い通信を行うからといって、このために他の社員の緊急度の高い通信が優先度を下げられることは会社等の組織の中での機能的な通信を妨げることになる。そこで、このような問題を解決する一手法として、無線移動端末ごとのＭＡＣアドレス（Media Access Control Address）で各ユーザを認識して、それぞれに事前に割り当てた優先度を基にして通信における優先度を決定することが考えられる。

しかしながら、ＭＡＣアドレスは各無線移動端末の固有の物理アドレスであり、そのユーザが誰であるかを示す情報ではない。アクセスする可能性のある全てのＭＡＣアドレスについて、ＭＡＣアドレスとユーザとを対応付けたテーブルを無線基地局側に用意することも考えられる。しかしながら、無線移動端末の買い替え等による各ユーザの使用端末の変更にいちいち対応させなければならず、その管理は容易ではない。また、あるユーザが一時的に他の優先度が異なるユーザの無線移動端末を使用するというような場合に、正しくない優先度がそのユーザの通信に設定されてしまうという問題もある。

また、社員が数十名あるいはこれ以下といった比較的小さな会社では、このようにユーザごとに優先度を設定しておいて、会社内で通信が競合したときの調整を図ることは特に問題がない。しかしながら、社員の数が多くなると、それぞれの社員の通信の重要度を判別したり評価することが困難になる。また、転職してきた新入社員や昇進した社員について、そのたびにユーザごとの適正な優先度の評価を行おうとすると、その作業が膨大となる。また常に専任の作業者が作業を行って、きめ細かに各ユーザの状況の変化に対応する必要があり、現実的にこのような作業は不可能に等しい。

以上、会社内の無線ＬＡＮを例にとって説明したが、無線移動端末について比較的多くのユーザを抱える組織および団体についても、同様な問題がある。

そこで本発明の目的は、無線基地局と複数の無線移動端末との間で行われるそれぞれの無線通信について、個々のユーザに応じて優先度付けされた無線通信を簡易に実現する通信システムおよびその通信方法を提供することにある。

請求項１記載の発明では、（イ）自端末を使用するユーザを表わしたユーザ情報を送信するユーザ情報送信手段と、そのユーザが自端末を使用して行う所定のパケットの送信について、他の端末と所定のパケットを送信する際に競合が生じるときの送信処理に関する各ユーザの優先度を表わす情報としての優先度情報を受信する優先度情報受信手段と、この優先度情報受信手段が受信した優先度情報が表わす優先度に応じたタイミングで、ユーザ情報送信手段によるユーザ情報の送信以後の所定のパケットの送出を行うパケット送出タイミング調整手段とを備えた複数の無線移動端末と、（ロ）各無線移動端末が送信したユーザ情報を受信するユーザ情報受信手段と、それぞれのユーザのユーザ情報と対応する優先度情報とを対にして記憶したユーザ情報・優先度情報記憶手段と、このユーザ情報・優先度情報記憶手段を基にユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報に対応する優先度情報を取得する優先度情報取得手段と、この優先度情報取得手段が取得した優先度情報をユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報の送信元である無線移動端末に送信する優先度情報送信手段とを備えた無線基地局とを通信システムに具備させる。

すなわち請求項１記載の発明では、各ユーザが無線移動端末を使用して無線基地局に対して所定のパケットを送信する際に他のユーザが使用している他の端末との間で競合が生じるときの送信処理に関する優先度が、各ユーザに設定されている。各無線移動端末は自端末を使用しているユーザを表わしたユーザＩＤ（IDentification number）等のユーザ情報を無線基地局に対して送信する。無線基地局は、それぞれのユーザのユーザ情報と各ユーザの優先度を表わす情報である優先度情報とを対にして記憶したユーザ情報・優先度情報記憶手段を備えており、これを基に受信したユーザ情報に対応する優先度情報を取得し、無線移動端末に送信する。各無線移動端末では、受信した優先度情報が表わす優先度に応じたタイミングで、すなわちその無線移動端末を使用するユーザの優先度に対応して優先度付けされたタイミングで、ユーザ情報の送信以後の所定のパケットの送出を行う。これにより、無線基地局側でそれぞれの無線移動端末のユーザの優先度を判別し、優先度情報の送信によってその優先度に応じたパケット送信をそれぞれの無線移動端末に行わせ、個々のユーザに応じて優先度付けされた無線通信を簡易に実現することができる。

請求項２記載の発明では、請求項１記載の通信システムで、各ユーザは所定の複数のグループのうちいずれかのグループに属し、優先度情報は他の端末と所定のパケットを送信する際に競合が生じるときの送信処理に関する各ユーザが属するグループの優先度を表わす情報であり、無線基地局のユーザ情報・優先度情報記憶手段は、それぞれのユーザのユーザ情報と対応するグループとを対にして記憶したユーザ情報・グループ記憶手段と、それぞれのグループと対応する優先度情報とを対にして記憶したグループ・優先度情報記憶手段から構成されていることを特徴している。

すなわち請求項２記載の発明では、各ユーザが所定の複数のグループのうちいずれかのグループに属しており、このグループ単位で優先度が設定されている。そして、ユーザ情報・優先度情報記憶手段は、ユーザ情報・グループ記憶手段とグループ・優先度情報記憶手段から構成されている。すなわち、ネットワーク管理を行う部署に属する社員の優先度を高くするといったグループ単位で各ユーザの優先度を設定できる場合に有効であり、各ユーザごとに個別に優先度をいちいち設定するのに比べて、ユーザ情報・優先度情報記憶手段の設定と管理が容易になる。

請求項３記載の発明では、（イ）所定の複数のグループのうち自端末を使用するユーザが属するグループを表わしたユーザ情報を送信するユーザ情報送信手段と、そのユーザが自端末を使用して行う所定のパケットの送信について、他の端末と所定のパケットを送信する際に競合が生じるときの送信処理に関する各ユーザが属するグループの優先度を表わす情報としての優先度情報を受信する優先度情報受信手段と、この優先度情報受信手段が受信した優先度情報が表わす優先度に応じたタイミングで、ユーザ情報送信手段によるユーザ情報の送信以後の所定のパケットの送出を行うパケット送出タイミング調整手段とを備えた複数の無線移動端末と、（ロ）各無線移動端末が送信したユーザ情報を受信するユーザ情報受信手段と、それぞれのグループと対応する優先度情報とを対にして記憶したグループ・優先度情報記憶手段と、このグループ・優先度情報記憶手段を基にユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報に対応する優先度情報を取得する優先度情報取得手段と、この優先度情報取得手段が取得した優先度情報をユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報の送信元である無線移動端末に送信する優先度情報送信手段とを備えた無線基地局とを通信システムに具備させる。

すなわち請求項３記載の発明では、各ユーザが所定の複数のグループのうちいずれかのグループに属しており、更にユーザ情報としてこのグループを表わす情報を無線移動端末から無線基地局へ送信する。すなわち、ユーザ情報としてたとえば電子メールアドレスのような通常はそのユーザが属する組織を示すドメイン名が含まれるユーザＩＤを送信し、このドメイン名単位で各ユーザの優先度を設定できるような場合に有効である。これにより、ユーザ単位で優先度情報を記憶するのに比べてデータ量が少なくなり、規模の大きな企業や公共の通信サービス等のユーザの数が比較的多い場合にも対応して個々のユーザに応じて優先度付けされた無線通信を簡易に実現することができる。

請求項４記載の発明では、（イ）所定の複数のグループのうち自端末を使用するユーザが属するグループを表わしたユーザ情報を要求に応じて送信する複数の無線移動端末と、（ロ）各無線移動端末に対してユーザ情報の送信を要求しこれを受信するユーザ情報受信手段と、各端末に対して所定のパケットを送信する際に異なる送信先のパケット送信で互いに競合が生じるときの送信処理に関する各ユーザが属するグループの優先度を表わす情報としての優先度情報について、それぞれのグループと対応する優先度情報とを対にして記憶したグループ・優先度情報記憶手段と、このグループ・優先度情報記憶手段を基にユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報に対応する優先度情報を取得する優先度情報取得手段と、この優先度情報取得手段が取得した優先度情報が表わす優先度に応じたタイミングで、各端末に対して所定のパケットの送出を行うパケット送出タイミング調整手段とを備えた無線基地局とを通信システムに具備させる。

すなわち請求項４記載の発明では、各無線移動端末は自端末を使用しているユーザの属するグループを表わしたユーザ情報を無線基地局に対して送信する。無線基地局はグループ・優先度情報記憶手段によって受信したユーザ情報の送信元である無線移動端末のユーザの優先度情報を取得する。そして、各ユーザが使用する無線移動端末に対して無線基地局が所定のパケットを送信する際に、取得した優先度情報を基にそのパケットの送信先のユーザの優先度に対応して優先度付けされたタイミングでパケットの送出を行う。これにより、各無線移動端末に対する優先度情報の送信を行うことなく、個々のユーザに応じて優先度付けされた無線通信を簡易に実現することができる。

請求項５記載の発明では、（イ）基地局に対して所定の通信サービスの利用を要求するサービス利用要求を送信するサービス利用要求送信手段と、このサービス利用要求送信手段が送信したサービス利用要求に対する応答の信号を受信すると所定の複数のグループのうち自端末を使用するユーザが属するグループを表わしたユーザ情報を送信するユーザ情報送信手段と、そのユーザが自端末を使用して行う所定のパケットの送信について、他の端末と所定のパケットを送信する際に競合が生じるときの送信処理に関する各ユーザが属するグループの優先度を表わす情報としての優先度情報をサービス利用要求に対する応答の信号から取得する優先度情報取得手段と、この優先度情報取得手段が取得した優先度情報が表わす優先度に応じたタイミングで、ユーザ情報送信手段によるユーザ情報の送信以後の所定のパケットの送出を行うパケット送出タイミング調整手段と、所定の通信処理が終了すると無線基地局へ通信の終了を通知する通信終了通知手段とを備えた複数の無線移動端末と、（ロ）過去に受信したユーザ情報の送信元である無線移動端末の物理アドレスとそのユーザ情報が表わすグループとを対にして記憶した物理アドレス・グループ記憶手段と、それぞれのグループと対応する優先度情報とを対にして記憶したグループ・優先度情報記憶手段と、各無線移動端末から受信したサービス利用要求からその送信元である無線移動端末の物理アドレスを取得する物理アドレス取得手段と、物理アドレス・グループ記憶手段およびグループ・優先度情報記憶手段を基にこのサービス利用要求を送信した無線移動端末に対応する優先度情報を取得する優先度情報取得手段と、この優先度情報取得手段が取得した優先度情報を付加したサービス利用要求に対する応答の信号を対応する無線移動端末へ送信する応答信号送信手段と、各無線移動端末が送信したユーザ情報を受信するユーザ情報受信手段と、このユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報が表わすユーザが所定の通信サービスを利用する権限を有するユーザであるか否かの認証を行う認証手段と、無線移動端末から通信の終了が通知されるまでこの認証手段がサービスを利用する権限を有するユーザであると認証したユーザ情報の送信元である無線移動端末から受信したユーザ情報以降の所定のパケットを所定の回線へ転送するデータ転送手段とを備えた無線基地局とを通信システムに具備させる。

すなわち請求項５記載の発明では、無線基地局はユーザ情報の送信元である無線移動端末の物理アドレスとそのユーザ情報が表わすグループとを対にして記憶した物理アドレス・グループ記憶手段を備えている。そして、各無線移動端末から受信した所定のパケットを無線基地局が所定の回線へと転送を行う処理が所定の通信サービスである場合に、各無線移動端末はこの通信サービスの利用を要求するサービス利用要求を無線基地局に対して送信する。無線基地局は、物理アドレス・グループ記憶手段に記憶されている同じ無線移動端末が前回送信してきたユーザ情報を基にこの段階で優先度情報を取得し、サービス利用要求に対する応答として無線移動端末へ送信する。この応答を受信した無線移動端末はユーザ情報を無線基地局へ送信するとともに、付加された優先度情報を取得してこれをパケット送出タイミング調整手段に設定する。無線基地局は認証手段を備えており、このユーザ情報が表わすユーザが所定の通信サービスを利用する権限を有するユーザであるか否かを確認する。これは、例えばユーザ情報がドメイン名を含むユーザＩＤとパスワードによって構成されており、この組み合わせが正しいかどうかを検証することによって行われる。そして、送信してきたユーザ情報が表わすユーザが所定の通信サービスを利用する権限を有するユーザであると認証された無線移動端末から受信した所定のパケットに対してのみ通信サービスを適用し、所定の回線への転送を行う。また、通信サービス適用中の無線移動端末から通信の終了が通知されることによってこの通信サービスの適用は終了する。すなわち、個々のユーザに応じて優先度付けされた無線通信にユーザ認証を組み合わせているため、各ユーザにより確実に対応した優先度で無線通信を実現するだけでなく、第３者による通信サービスの不正利用を防ぐことができる。また、同じユーザが同じ無線移動端末を使用して無線基地局にアクセスする場合には、基地局はユーザ情報が送信される前にその無線移動端末に送信すべき優先度情報を取得してこれを送信することができる。

請求項６記載の発明では、請求項１〜請求項５記載の通信システムで、（イ）パケット送出タイミング調整手段は、いずれかの装置による直前のパケットの通信が終了してから優先度情報および乱数を基に算出した時間だけ待機すると自己が次に送信すべき所定のパケットの送信を開始することを特徴とし、優先度情報は優先度が高いほどこのパケット送出タイミング調整手段によって算出される待機時間が短くなる１つまたは複数の値であることを特徴としている。

すなわち請求項６記載の発明では、パケット送出タイミング調整手段はいずれかの無線移動端末あるいは無線基地局による直前のパケットの通信が終了してから優先度情報および乱数を基に算出した時間だけ待機すると自己が次に送信すべき所定のパケットの送信を開始する。また、優先度情報は優先度が高いほどこの待機時間が短くなるパラメータから成っている。すなわち、搬送波がなくなってからパケットの送信を開始するまでのそれぞれの待機時間が同時に複数のパケットが送出される確率を低く抑えることができるだけでなく、より優先度の高いユーザの無線移動端末が先にパケットを送出する機会を多くすることができる。

請求項７記載の発明では、（イ）自端末を使用するユーザを表わしたユーザ情報を無線移動端末が無線基地局に送信するユーザ情報送信ステップと、（ロ）このユーザ情報送信ステップでユーザ情報を送信した無線移動端末に対して、他の端末と所定のパケットを送信する際に競合が生じるときの送信処理に関するユーザの優先度を表わす情報としての優先度情報を無線基地局が送信する優先度情報送信ステップと、（ハ）この優先度情報送信ステップで送信された優先度情報が表わす優先度に応じたタイミングで、この優先度情報を受信した無線移動端末から無線基地局に対してこれ以後の無線基地局に対するパケットの送出を行うパケット送出ステップとを通信方法に具備させる。

すなわち請求項７記載の発明では、請求項１記載の発明と同一の原理を方法として表わしたものである。

以上説明したように本発明の通信システムおよび通信方法によれば、各ユーザが無線移動端末を使用して無線基地局との間で所定のパケットの送受信を行う際に、他のユーザとの間で競合が生じるときの送信処理に関して、個々のユーザの優先度に応じて優先度付けされた無線通信を簡易に実現することができる。

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例における通信システムの概要を表わしたものである。この通信システム２０１は、有線ＬＡＮ（Local Area Network）回線２０２に接続された無線基地局２０３を備えており、無線基地局２０３は第１〜第ｎの無線移動端末２０４₁〜２０４_nと無線によって通信を行うようになっている。有線ＬＡＮ回線２０２には、ユーザ認証を行うための認証装置２０５と、各ユーザに関する認証情報が格納されているユーザ登録データベース装置２０６と、各ユーザへ所定の通信サービスの提供を行うサーバ２０７が接続されている。更に、他の端末装置２０８ならびにインターネット網２０９が接続されている。

本実施例の通信システム２０１は、ある企業が社内ＬＡＮとして構築しているものであり、第１〜第ｎの無線移動端末２０４₁〜２０４_nは、この企業の社員としてのユーザがそれぞれ使用する携帯型のパーソナル・コンピュータである。また、端末装置２０８も同様にユーザが使用するデスクトップ型のパーソナル・コンピュータである。サーバ２０７は各ユーザに対してテキストデータだけでなく、動画を含む各種データの配信やデータベースの提供等を行う装置である。この通信システム２０１によって、各無線移動端末２０４のユーザはインターネット上の各サイトあるいはサーバ２０７にアクセスして所望のサービスを利用することができる。また、他の無線移動端末２０４あるいは端末装置２０８との間で、データファイルの共有や、電子メールの送受信や、ＩＰ電話による会話を行うことができる。

ユーザ登録データベース装置２０６はハードディスク等の記憶媒体から構成される装置であり、有線ＬＡＮ回線２０２にアクセスする権限を持つすべてのユーザに関する認証情報を集めたデータベースが格納されている。認証装置２０５は、第１〜第ｎの無線移動端末２０４₁〜２０４_nを使用して有線ＬＡＮ回線２０２への接続の要求があったときに、その要求が正規のユーザからのものであるかどうかをユーザ登録データベース装置２０６を用いて認証を行うとともに、そのユーザに対して承認と課金を行う装置である。本実施例では、認証装置２０５およびユーザ登録データベース装置２０６としてＲＡＤＩＵＳ（Remote Authentication Dialing User Service）サーバを使用している。

最近、無線ＬＡＮにおける第３者による不正なアクセスや通信の傍受に対処するセキュリティの脆弱性が問題となっている。従来よりＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）キーと呼ばれる通信データの暗号化のための鍵情報を有線ＬＡＮ側と各無線移動端末側に設定することが行われているが、ＷＥＰキーは比較的簡単に解読できるため、不正なアクセスや通信の傍受の危険性が高い。このため、本実施例の通信システムでは、このＲＡＤＩＵＳサーバによるユーザ認証システムと、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ／ＥＡＰ（Extensible Authentication Protocol）ユーザ認証プロトコルとを組み合わせることによって、セキュリティを強化している。ＷＥＰキーを通信データの暗号化に使用するが、ユーザ認証を組み合わせたうえで、各ユーザごとに異なるＷＥＰキーを生成したり、データの送信ごとにあるいは一定時間ごとにＷＥＰキーを動的に変更していくことができる。このようなセキュリティシステムは、高いセキュリティを確保できるため注目されている。

無線基地局２０３は前記した企業の図示しないオフィスの内部に設置されている。第１〜第ｎの無線移動端末２０４₁〜２０４_nは無線基地局２０３と無線通信を行うための図示しない通信処理部をそれぞれ備えている。各無線移動端末２０４のこれらの通信処理部は、後で説明するネゴシエーション処理が成功すると、インターネット・プロトコルを用いてインターネット上の各サイトやサーバ２０７あるいは端末装置２０８と通信することが可能になる。すなわち、有線ＬＡＮ回線２０２に接続した状態でオフィス内の自分の席から打ち合わせコーナへ、あるいは上司の席へと通信状態を保持したまま無線移動端末２０４を自由に移動させることが可能となっている。また、通信ケーブルの接続を気にすることなく、好きな場所で無線移動端末２０４を有線ＬＡＮ回線２０２に接続させて通信を開始することが可能となっている。

図２は本実施例における無線基地局の構成の概要を表わしたものである。無線基地局２０３には、図１に示した有線ＬＡＮ回線２０２と接続された有線通信インターフェース部２１１と、無線信号の送受信を行うためのアンテナ２１２が接続された無線通信インターフェース部２１３が設けられている。また、基地局側通信処理部２１４が設けられており、有線通信インターフェース部２１１と無線通信インターフェース部２１３の両方に接続されている。基地局側通信処理部２１４には更にＭＡＣアドレス対ドメイン名対応格納部２１５と、ドメイン名対優先度対応格納部２１６および優先度別パラメータ格納部２１７とが接続されている。更に、無線基地局２０３には図１に示した有線ＬＡＮ回線２０２と接続された設定インターフェース部２１８が設けられており、ドメイン名対優先度対応格納部２１６と優先度別パラメータ格納部２１７のそれぞれに接続されている。

基地局側通信処理部２１４と、ＭＡＣアドレス対ドメイン名対応格納部２１５と、ドメイン名対優先度対応格納部２１６および優先度別パラメータ格納部２１７は、図示しないＣＰＵ（中央処理装置）とこれによって実行される制御プログラムを格納した記憶媒体等から構成されている。基地局側通信処理部２１４は、有線通信インターフェース部２１１を通して有線ＬＡＮ回線２０２と信号の送受信を行うと共に、無線通信インターフェース部２１３およびアンテナ２１２を通して無線信号の送受信を行う。更に、必要に応じてＭＡＣアドレス対ドメイン名対応格納部２１５や、ドメイン名対優先度対応格納部２１６や、優先度別パラメータ格納部２１７に対してその格納されたデータを読み出したり、新しいデータを書き込むといった処理を行う。設定インターフェース部２１８は、有線ＬＡＮ回線２０２からの制御によってドメイン名対優先度対応格納部２１６と優先度別パラメータ格納部２１７の設定を行う。有線ＬＡＮ回線２０２を用いた制御は、ウェブブラウザ経由でインターネット網２０９（図１）に接続された図示しない装置から行われてもよい。また、図示しない装置とのシリアルポート接続によるコマンドライン入力によって行われてもよい。

図３は、基地局側通信処理部のネゴシエーション処理の流れを示したものである。ネゴシエーション処理とは、各無線移動端末２０４の有線ＬＡＮへの接続に先立ってその無線移動端末２０４と無線基地局２０３との間で行われる通信設定の処理である。この処理は、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ／ＥＡＰユーザ認証プロトコルと、ＲＡＤＩＵＳサーバによるユーザ認証システムとを組み合わせ、第３者の不正なアクセスを防止するためのセキュリティを強化したものとなっている。無線基地局２０３の基地局側通信処理部２１４は、いずれかの無線移動端末２０４からネゴシエーションの開始を要求する無線信号を受信すると、この要求のあった無線移動端末２０４に対してネゴシエーションの開始を無線信号で通知する。このとき、無線移動端末２０４は送信元を示す情報として自端末の固有の物理アドレスであるＭＡＣアドレスを無線信号に付加する。基地局側通信処理部２１４はネゴシエーション中の無線移動端末２０４を特定するキーとして、そのＭＡＣアドレスを取得し、図示しないＣＰＵ内のキャッシュメモリにネゴシエーション処理が終了するまで一時的に格納する。このネゴシエーション開始の要求とこれに対する応答の処理は、オーセンティケーションと呼ばれる。

このようないわゆるオープン認証が完了すると（ステップＳ２２１：Ｙ）、その無線移動端末２０４からの有線ＬＡＮ回線２０２への接続を要求する無線信号を待機する（ステップＳ２２２）。接続の要求が受信されないまま（Ｎ）、所定の時間を経過してタイムアウトになると（ステップＳ２２３：Ｙ）、ＭＡＣアドレスのキャッシュを削除し、ネゴシエーション処理を終了する（エンド）。タイムアウトになる前に接続の要求を受信すると（ステップＳ２２２：Ｙ）、その無線移動端末２０４のＭＡＣアドレスをＭＡＣアドレス対ドメイン名対応格納部２１５で検索する（ステップＳ２２３）。

図４は、ＭＡＣアドレス対ドメイン名対応格納部のドメイン名対応テーブルの内容を表わしたものである。図２に示したＭＡＣアドレス対ドメイン名対応格納部２１５に格納されたドメイン名対応テーブル２４１には、１２桁の数字から成るＭＡＣアドレスとドメイン名とが対にして格納されている。これらは、無線基地局２０３を介して有線ＬＡＮ回線２０２に接続されたことのある無線移動端末２０４のＭＡＣアドレスと、その接続に先だって行われた後述するユーザ認証において基地局側通信処理部２１４が取得したドメイン名である。ドメイン名とは、インターネット上での通信においてユーザが所属する組織の名称としてＩＰ（Internet Protocol）アドレスを分かり易くしたものである。たとえば、ＭＡＣアドレスが“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ”である無線移動端末２０４を使用して前回無線基地局２０３を介して有線ＬＡＮ回線２０２にアクセスしたユーザのドメイン名は、“ａａ．ｎｅｃ．ｃｏ．ｊｐ”であったということになる。

ドメイン名は、通常は“組織名．組織の属性．国”となっているが、本実施例では組織名を示す部分がドットによって前半と後半に分かれており、後半部分は企業を、前半部分は企業内で所属する部署等のグループを表わしている。このグループによるユーザの分類は、同時に有線ＬＡＮ回線２０２へのアクセス権のランクによるユーザの分類を表わすようになっている。たとえば、ネットワーク管理部に所属する社員には“ａａ”、役員には“ｂｂ”、管理職社員には“ｃｃ”、一般社員にはこれら以外の所属部署を表わす英数字がドメイン名として割り当てられているとする。そして、ネットワークの管理等の最優先で行うべき緊急の処理を行うネットワーク管理部の社員は最優先で有線ＬＡＮ回線２０２にアクセスできるようになっており、次に緊急情報や機密情報等のやり取りを行う役員が優先され、管理職、一般社員と続いているとする。すると、各ドメインはそのまま各ユーザの有線ＬＡＮ回線２０２へのアクセス権の優先度を示すことになる。

ネゴシエーション中の無線移動端末２０４のＭＡＣアドレスが“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ”であったとする。すると、ドメイン名対応テーブル２４１にそのＭＡＣアドレスが格納されているので（図３ステップＳ２２４：Ｙ）、基地局側通信処理部２１４はその対応するドメイン名である“ａａ．ｎｅｃ．ｃｏ．ｊｐ”を取得する（図３ステップＳ２２５）。次にそのドメイン名の優先度をドメイン名対優先度格納部２１６で検索する。

図５は、ドメイン名対優先度対応格納部の優先度対応テーブルの内容を表わしたものである。図２に示したドメイン名対優先度対応格納部２１６に格納された優先度対応テーブル２４２には、ドメイン名と無線通信を行う際の優先度を示すパラメータとが対にして格納されている。この優先度対応テーブル２４２の各ドメイン名と優先度は、予め設定インターフェース部２１８を通して図示しない外部装置から登録されたものであり、後から修正が可能なものである。優先度とは、各無線移動端末２０４₁〜２０４_nと無線基地局２０３との間で通信が行われる際の優先度であり、“０”から“７”までの整数で示される。“７”が優先度が最も高く、“６”、“５”、と順に優先度は低くなり“０”が最も優先度が低いことを示す。

ここでは、たとえば優先度が“４”のドメイン名“ｃｃ．ｎｅｃ．ｃｏ．ｊｐ”に対して、優先度が“７”のドメイン名“ａａ．ｎｅｃ．ｃｏ．ｊｐ”は、優先度が高い。図４のドメイン名対応テーブル２４１では、ＭＡＣアドレス“ＺＺ：ＺＺ：ＺＺ：ＺＺ：ＺＺ：ＺＺ”の無線移動端末２０４はドメイン名が“ｃｃ．ｎｅｃ．ｃｏ．ｊｐ”となっている。したがって、ＭＡＣアドレス“ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ：ＸＸ”の無線移動端末２０４の通信は、ＭＡＣアドレス“ＺＺ：ＺＺ：ＺＺ：ＺＺ：ＺＺ：ＺＺ”の無線移動端末２０４の通信よりも優先されるということになる。また、対応するドメイン名が優先度対応テーブル２４２に登録されていない場合は、デフォルト値を採用する。本実施例の場合、デフォルト値の優先度は“２”となる。

基地局側通信処理部２１４は、図３のステップＳ２２５でドメイン名“ａａ．ｎｅｃ．ｃｏ．ｊｐ”を取得したので、対応する優先度“７”を取得する（図３ステップＳ２２６）。次にその優先度に対応する無線通信に必要な各パラメータを優先度別パラメータ格納部２１７から取得する。

図６は優先度別パラメータ格納部のパラメータ格納テーブルの内容を表わしたものである。図２に示した優先度別パラメータ格納２１７に格納されたパラメータ格納テーブル２４３は、優先度と、通信データを４つに分類したときの通信データの種類を表わすアクセスカテゴリと、無線通信の制御に使用される各パラメータから構成されている。パラメータは、コンテンション・ウィンドウ最小値指数ＥＣＷｍｉｎと、コンテンション・ウィンドウ最大値指数ＥＣＷｍａｘと、調停フレーム間隔スロット数ＡＩＦＳＮの３つが組になっている。

アクセスカテゴリは、音声データ（ＶＯ）と、映像データ（ＶＩ）と、ベストエフォートデータ（ＢＥ）と、バックグラウンドデータ（ＢＫ）の４つの通信データの種類を表わしている。この通信データの分類はＩＥＥＥ８０２．１１ｅの通信方式において通信に優先度を付ける際の基準となるものであり、音声データが最も優先度が高く、映像データ、ベストエフォートデータ、と順に優先度は低くなり、バックグラウンドデータは最も優先度が低い。すなわち、各無線移動端末２０４と無線基地局２０３との間で行われる通信には、図５で説明したように各ユーザのドメイン名を基準とした８つの優先度が存在し、更に各通信データにはそれぞれの優先度ごとにこのアクセスカテゴリによる４つの優先度が存在する。したがって、ユーザとアクセスカテゴリの組み合わせにより、通信データの優先度は３２種類存在することになる。そして、それぞれの通信データの優先度に、前述したパラメータの組が対応して登録されていることになる。たとえば、優先度“７”のユーザがアクセスカテゴリ“ＶＩ”の映像データを通信しようとする。その場合、その通信処理にはパラメータとしてそれぞれ“２”、“２”、“２”の組が適用されることになる。このパラメータ格納テーブル２４３の各パラメータも、予め設定インターフェース部２１８を通して図示しない外部装置から登録されたものであり、後から修正が可能なものである。

図３に戻って説明を続ける。基地局側通信処理部２１４（図２）はステップＳ２２６で取得した優先度に対応するすべてのアクセスカテゴリのパラメータを、図６に示した優先度別パラメータ格納部２１７に格納されたパラメータ格納テーブル２４３から取得する。すなわち、１２個のパラメータ・セットを取得する。そして、ステップＳ２２２での接続の要求に対する応答を無線移動端末２０４に送信するが、この応答にこの取得したパラメータ・セットを付加する（ステップＳ２２７）。

そして、無線基地局２０３が中継する形で無線移動端末２０４と認証装置２０５との間でユーザ認証処理が行われるが、その処理の中で無線基地局２０３はキャッシュしたＭＡＣアドレスに対応する情報としてドメイン名を中継するデータから取得する（ステップＳ２２８）。取得したドメイン名がステップＳ２２５で取得したドメイン名と一致しており（ステップＳ２２９：Ｙ）、ユーザ認証が成功すれば（ステップＳ２３０：Ｙ）、ネゴシエーション中であった無線移動端末２０４を有線ＬＡＮ回線２０２に接続する。すなわち、無線基地局２０３は無線移動端末２０４と有線ＬＡＮ回線２０２との間の通信の中継を行うようになる（ステップＳ２３１）。これによりネゴシエーション処理は終了する（エンド）。ステップＳ２２２における接続の要求とこれに続いて行われる応答の処理は、アソシエーションと呼ばれる。

有線ＬＡＮ回線２０２への接続を要求した無線移動端末２０４のＭＡＣアドレスがドメイン名対応テーブル２４１に格納されていない場合には（ステップＳ２２４：Ｎ）、図５で説明したように優先度対応テーブル２４２のデフォルト値を取得する（ステップＳ２３２）。この場合には優先度“２”を取得することになり、この優先度に対応するパラメータ・セットをステップＳ２２７と同様に取得し、これを付加したＥＡＰ認証情報リクエストと呼ばれるユーザに認証情報の送信を要求する信号を送信する（ステップＳ２３３）。そして、ステップＳ２２８と同様にユーザ認証処理とドメイン名の取得が行われる（ステップＳ２３４）。その取得したドメイン名を、キャッシュしてあるネゴシエーション中の無線移動端末２０４のＭＡＣアドレスと対にして、図４に示したＭＡＣアドレス対ドメイン名対応格納部２１５のドメイン名対応テーブル２４１に格納する（ステップＳ２３５）。そして、ネゴシエーション中の無線移動端末２０４に対してアソシエーションを終了する旨を通知した後（ステップＳ２３６）、再びステップＳ２２２に戻って接続の要求を待機する。このアソシエーションの終了はディスアソシエーションと呼ばれ、またディスアソシエーションされた無線移動端末２０４による再度の接続の要求とこれに続いて行われる応答の処理はリアソシエーションと呼ばれる。

ステップＳ２２９で、対応するＭＡＣアドレスがドメイン名対応テーブル２４１に格納されているにもかかわらず、そのドメイン名がユーザ認証処理で取得したドメイン名と異なる場合には（Ｎ）、同じ無線移動端末２０４でもユーザが変わった可能性がある。そこで、ステップＳ２３５に進みドメイン名対応テーブル２４１の内容の対応する部分を上書きする形で修正を行い、ディスアソシエーションをネゴシエーション中の無線移動端末２０４に通知する（ステップＳ２３６）。そして、再度ステップＳ２２２に戻ってリアソシエーションを待機する。ステップＳ２３０でユーザ認証が成功しなかった場合には（Ｎ）、ＭＡＣアドレスのキャッシュを削除し、ネゴシエーション処理を終了する（エンド）。

図７は、基地局側通信処理部のユーザ認証処理の流れを表わしたものであり、図６のステップＳ２２８に対応するものである。図１に示した無線基地局２０３は、ＥＡＰ認証情報リクエストをネゴシエーション中の無線移動端末２０４に送信する（ステップＳ２５１）。ＥＡＰ認証情報リクエストとは、認証装置２０５によるユーザ認証を開始するために無線移動端末２０４のユーザに対して情報の送信を要求するものであり、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ／ＥＡＰユーザ認証プロトコルによる処理である。あるいは、このステップＳ２５１の前に無線移動端末２０４の側からＥＡＰＯＬ−Ｓｔａｒｔ（Extensible Authentication Protocol over LAN - Start）と呼ばれるＩＥＥＥ８０２．１ｘ／ＥＡＰユーザ認証プロトコルの開始を要求する信号を受信する場合もある。そして、無線移動端末２０４から、応答としてドメイン名が含まれるユーザＩＤ（IDentification number）と、そのユーザＩＤに対応するユーザのみが知っているパスワードが情報として含まれるＥＡＰ認証情報レスポンスを受信する（ステップＳ２５２）。ドメイン名が含まれるユーザＩＤとして、本実施例では社内ＬＡＮで使用される各ユーザの電子メール・アドレスを使用するようになっている。ＥＡＰ認証情報レスポンスを受信しないまま（ステップＳ２５２：Ｎ）、所定の時間を経過してタイムアウトになると（ステップＳ２５３：Ｙ）、ユーザ認証処理は失敗となり、処理を終了する（エンド）。そして、図３のステップＳ２２９へ進む。

タイムアウトになる前にＥＡＰ認証情報レスポンスを受信すると（ステップＳ２５２：Ｙ）、そのデータからドメイン名を取得し（ステップＳ２５４）、ＥＡＰ認証情報レスポンスのデータはそのまま認証装置２０５へ転送する（ステップＳ２５５）。そして、認証装置２０５からの指示に従った手順で認証装置２０５とネゴシエーション中の無線移動端末装置２０４との間のデータ通信の中継を行う（ステップＳ２５６）。また、無線基地局２０３ではユーザ認証が終了するまでの間、このネゴシエーション中の無線移動端末２０４のユーザ認証に関する通信以外の通信を遮断する。認証装置２０５は、このステップＳ２５６によって無線基地局２０３を介して無線移動端末２０４からＥＡＰ認証情報レスポンスを受信すると、ユーザＩＤを取得するとともにパスワードを解読する。そして、ユーザ登録データベース装置２０６でユーザＩＤを検索する。

図８は、ユーザ登録データベース装置の認証情報データベースの内容を表わしたものである。図１に示したユーザ登録データベース装置２０６に格納された認証情報データベース２７１は、有線ＬＡＮ回線２０２にアクセスする権限を持つすべてのユーザの認証情報に関する情報をまとめたものであり、ユーザＩＤとパスワードとが対になって格納されている。各ユーザＩＤは、特定の１人あるいは複数人のユーザと対応している情報であり、パスワードはそのユーザＩＤに対応するユーザと通信システム２０１の特定の管理者のみが知っている情報である。ここでは、たとえばユーザＩＤが“ａｂｃ１２３＠ａａ．ｎｅｃ．ｃｏ．ｊｐ”に対応するパスワードは“×××”として登録されている。このユーザＩＤは、前述したようにこのユーザの社内ＬＡＮ用の電子メール・アドレスが採用されている。ユーザＩＤとしては、このような電子メール・アドレスではなく、たとえば“ａａ．ｎｅｃ．ｃｏｍ￥ａｂｃ１２３”というような他の形式のデータであってもよい。

認証装置２０５では、受信したＥＡＰ認証情報レスポンスから取得したユーザＩＤとパスワードについて、まずユーザＩＤを認証情報データベースで検索する。ユーザＩＤが登録されていない場合は“該当者なし”としてユーザ認証が失敗したことを通知する信号を無線基地局２０３を介して無線移動端末２０４へ送信する。ユーザＩＤが登録されていた場合は、パスワードがそのユーザＩＤに対応して登録されているパスワードと一致するかどうかを判別し、一致しない場合は、“パスワード不正”としてやはりユーザ認証の失敗を無線移動端末２０４へ通知する。第３者が不正にアクセスを試みようとしている可能性があるためである。

認証装置２０５から以上説明したような理由でユーザ認証失敗の通知を受信すると（図７ステップＳ２５７：Ｎ）、ユーザ認証処理は終了する（エンド）。ユーザ認証の成功が通知されると（ステップＳ２５７：Ｙ）、認証装置２０５から受信したＷＥＰキーと呼ばれる通信データの暗号化のための鍵情報をネゴシエーション中の無線移動端末２０４へ転送する形で送信し（ステップＳ２５８）、ユーザ認証処理を終了する（エンド）。ＷＥＰキーは配布する各ユーザごとにその暗号化の方法と解読の方法が異なっているため、第３者によって通信データを不正に取得されたり、アクセスポイントを不正に使用される可能性を低減させることができる。また、無線基地局２０３からデータを送信する度に、あるいは一定時間ごとにＷＥＰキーを変更して再配布するようにすれば、セキュリティを更に強化することが可能である。

このようにして、ネゴシエーション処理とその中で行われるユーザ認証処理が成功すると、無線移動端末２０４は有線ＬＡＮ回線２０２にアクセスが可能になる。無線移動端末２０４はＩＥＥＥ８０２．１１ｅに規定された通信方式で無線基地局２０３と無線通信を行うが、その際に必要なパラメータ・セットをネゴシエーション中に取得する。また、このパラメータ・セットは、無線基地局２０３側で各種テーブルとＭＡＣアドレスを基にその無線移動端末２０４のユーザの優先度に応じたものが選択される。したがって、各無線移動端末２０４はそのユーザの優先度に応じた無線通信を行うようになる。以下、無線移動端末２０４の構成と、無線移動端末２０４側でのネゴシエーション処理の流れおよびＩＥＥＥ８０２．１１ｅに規定された通信方式による通信処理の流れについて説明する。

図９は、第１の無線移動端末の構成の概要を表わしたものである。第１の無線移動端末２０４₁は、前述したように携帯型のパーソナル・コンピュータであり、データの入出力とデータに関する各種処理を行う情報処理装置部３０１₁と、これと接続された端末側通信処理部３０２₁を備えている。端末側通信処理部３０２₁には更にアンテナ３０３₁が設けられた無線通信インターフェース部３０４₁が接続されている。情報処理装置部３０１₁は、図示しないＣＰＵや所定の制御を行うための制御プログラムや制御プログラムの実行時に作業用の一時的なデータを格納するためのメモリおよびハードディスクから構成されており、更に図示しない出力装置としてのディスプレイおよびスピーカや、入力装置としてのキーボードやポインティングデバイスおよびマイクロフォンを備えている。また、端末側通信処理部３０２₁は、この情報処理装置部３０１によって動作を制御される装置部であり、無線通信インターフェース部３０４₁およびアンテナ３０３₁を通して無線基地局２０３と無線通信を行う。第２〜第ｎの無線移動端末２０４₂〜２０４_nも同様の構成となっているため、これらの図示および説明を省略する。

情報処理装置部３０１₁は、送信の対象となるデータを端末側通信処理部３０２₁へ送るとともに、端末側通信処理部３０２₁が無線基地局２０３から受信したデータを受け取る。したがって、第１の無線移動端末２０４₁を使用するユーザは、無線基地局２０３を介して有線ＬＡＮ回線２０２やインターネット上の各サイトとの間でデータを送受信し、所望の通信サービスを利用することが可能となる。これらのデータはすべてパケット化されており、パケット単位で送受信される。

図１０は、第１の無線移動端末の端末側通信処理部の構成の概要を表わしたものである。第１の無線移動端末２０４₁の端末側通信処理部３０２₁には、送信の対象となるパケットを一時的に格納する第１〜第４のキュー３１１₁₁〜３１１₁₄と、情報処理装置部３０１₁から受け取ったパケットをこれらに振り分けるパケット分配部３１２₁が設けられている。また、第１〜第４のキュー３１１₁₁〜３１１₁₄のそれぞれに接続されてパケットの送信処理を行う第１〜第４の送信処理部３１３₁₁〜３１３₁₄が設けられている。更に、無線基地局２０３とのネゴシエーション処理を行うネゴシエーション処理部３１４₁が設けられ、第１〜第４の送信処理部３１３₁₁〜３１３₁₄のすべてに接続されている。

図１１は、端末側通信処理部のネゴシエーション処理の流れを表わしたものであり、図３の基地局側通信処理部のネゴシエーション処理の流れに対応しているものである。図３で説明したように、第１の無線移動端末２０４₁の端末側通信処理部３０２₁は通信開始を要求する無線信号を無線基地局２０３に送信し、無線基地局２０３からの通信開始の許可の通知を待機する。このようなオープン認証が完了すると（ステップＳ３５１：Ｙ）、無線基地局２０３に接続要求を送信し（ステップＳ３５２）、その応答を待機する（ステップＳ３５３）。接続要求の応答を受信しないまま（Ｎ）、所定の時間を経過してタイムアウトになると（ステップＳ３５４：Ｙ）、予め設定された回数の範囲内で接続要求の再試行を繰り返す（ステップＳ３５５：Ｎ）。再試行が予め設定された回数をオーバーした場合は（ステップＳ３５５：Ｙ）、ネゴシエーション処理を終了する（エンド）。

タイムアウトになる前に接続要求の応答を受信すると（ステップＳ３５３：Ｙ）、その信号から第１〜第４の送信処理部３１３₁₁〜３１３₁₄に設定するパラメータ・セットを取得する。これは、図３で説明したようにＩＥＥＥ８０２．１１ｅの通信方式で使用されるものであり、無線基地局２０３の基地局側通信処理部２１４によって図３のステップＳ２２７で付加されたものである。取得したパラメータ・セットを、対応する各送信処理部３１３₁に設定する（ステップＳ３５６）。たとえば、第１の無線移動端末２０４₁のＭＡＣアドレスに対応するドメイン名が優先度“７”であったとする。この場合、第１の送信処理部３１３₁₁のコンテンション・ウィンドウ最小値指数ＥＣＷｍｉｎは“１”、コンテンション・ウィンドウ最大値指数ＥＣＷｍａｘは“２”、調停フレーム間隔スロット数ＡＩＦＳＮは“２”というように設定されることになる。

そして、無線基地局２０３からＥＡＰ認証情報リクエストを受信し、ユーザ認証処理が開始される。これに先んじて端末側通信処理部３０２₁からＥＡＰＯＬ−Ｓｔａｒｔを送信する場合もある。受信したＥＡＰ認証情報リクエストは情報処理装置部３０１₁へ伝達され、情報処理装置部３０１₁では図示しないディスプレイにユーザ認証情報の入力を受け付ける画面が表示される。ユーザによって、図示しないキーボードやマウスを用いて画面の所定の空欄にそれぞれユーザＩＤである社内ＬＡＮ用の電子メール・アドレスとパスワードが入力される。その後、ユーザによって送信が指示されると、そのデータは端末側通信処理部３０２₁に送られ、ＥＡＰ認証情報レスポンスとして無線基地局２０３へと送出される（ステップＳ３５７）。ただし、パスワードは暗号化された状態となっており、第３者が容易にこれを傍受することができないようになっている。

認証装置２０５側では、認証情報データベース２７１に登録された内容と一致しないユーザ情報を受信すると、予め定められた所定の回数の範囲内で無線移動端末２０４に対してユーザ認証情報の再送を要求する。単なる入力ミスの可能性があるためである。しかしながら、所定の回数を超えた場合には、第３者による不正なアクセスである可能性が高いため、ユーザ認証が失敗したとしてこれを無線移動端末２０４に通知する。端末側通信処理部３０２₁は、ユーザ認証情報の再送が要求された場合はユーザＩＤとパスワードの再送を行う。ユーザ認証の後に基地局２０３側からディスアソシエーションが通知された場合は（ステップＳ３５８：Ｙ）、ステップＳ３５２へ戻って再び接続要求を送信する。このディスアソシエーションの通知は、図３のステップＳ２３６に対応するものであり、基地局２０３側から無線移動端末２０４側へとパラメータ・セットを再送信する必要があるということである。ディスアソシエーションが通知されず（ステップＳ３５８：Ｎ）、ユーザ認証失敗が通知された場合は（ステップＳ３５９：Ｎ）、ネゴシエーション処理は終了する（エンド）。ディスアソシエーションが通知されず（ステップＳ３５８：Ｎ）、ユーザ認証成功が通知されると（ステップＳ３５９：Ｙ）、無線基地局２０３からＷＥＰキーを受信し、これを各送信処理部３１３₁に設定する（ステップＳ３６０）。

このようにして、各無線移動端末２０４の第１〜第４の送信処理部３１３₁₁〜３１３₁₄には、ＩＥＥＥ８０２．１ｘおよびＩＥＥＥ８０２．１１ｅに準拠した無線通信の実行に必要なＷＥＰキーおよびパラメータとが、ネゴシエーション中に設定されることになる。各送信処理部３１３₁はＷＥＰキーと３つのパラメータが設定されることによって、自己が接続するキュー３１１₁からパケットを取り出して無線基地局２０３へ送信することが可能となる。第１〜第４のキュー３１１₁₁〜３１１₁₄には、情報処理装置部３０１₁から送られた送信の対象となるパケットが逐次格納されるが、格納の際にパケット分配部３１２₁によってそれぞれ振り分けられる。

パケット分配部３１２₁は、情報処理装置部３０１₁からパケットを受け取ると、そのパケットのアクセスカテゴリを判別し、対応するキュー３１１₁に格納する。第１〜第４のキュー３１１₁₁〜３１１₁₄に格納されるデータは、図６で説明したアクセスカテゴリ２４５の音声データ（ＶＯ）と、映像データ（ＶＩ）と、ベストエフォートデータ（ＢＥ）と、バックグラウンドデータ（ＢＫ）にそれぞれ対応している。また、第１〜第４の送信処理部３１３₁₁〜３１３₁₄は、それぞれ対応するキュー３１１₁からパケットを取り出し、後述するＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従って無線通信インターフェース部３０４₁を介して無線基地局２０３への送信を行う。この際、送信処理には図１１のステップＳ３５６で設定されたコンテンション・ウィンドウ最小値指数ＥＣＷｍｉｎと、コンテンション・ウィンドウ最大値指数ＥＣＷｍａｘと、調停フレーム間隔スロット数ＡＩＦＳＮの３つのパラメータが使用される。

図１２は、端末側通信処理部の各送信処理部で実行されるパケット送信処理の流れを表わしたものであり、このパケット送信処理はＣＳＭＡ／ＣＡ方式に基づいて制御されるものである。図９あるいは図１０に示す第１の無線移動端末の端末側通信処理部３０２₁に設けられた各送信処理部３１３₁は、自己が接続するキュー３１１₁に送信すべきパケットが存在するかどうかを判別する（ステップＳ３７１）。送信すべきパケットが存在すると（Ｙ）、コンテンション・ウィンドウの初期値としてコンテンション・ウィンドウ最小値ＣＷｍｉｎを設定する（ステップＳ３７２）。これは、後述するバックオフ時間の算出に使用される値である。

コンテンション・ウィンドウ最小値ＣＷｍｉｎは、図１１で説明したネゴシエーション処理で設定されたパラメータのうちコンテンション・ウィンドウ最小値指数ＥＣＷｍｉｎを用いて次の（１）式によって算出される。
ＣＷｍｉｎ＝２^(ECWmin)−１ ……（１）

そして、パケットの送信を開始するまでの待ち時間の累計であるバックオフ時間Ｔを算出し、設定する（ステップＳ３７３）。これは、通信の衝突を回避するために、搬送波（以下、キャリアという）が検出されない状態であってもこのバックオフ時間Ｔだけパケットの送信を見合わせるものである。このバックオフ時間Ｔは、コンテンション・ウィンドウＣＷと、値域が“０”から“１”である一様乱数Ｒと、基準となるスロットの１つ分の時間的長さであるスロット時間Ｔ_sとを用いて、次の（２）式によって算出される。
Ｔ＝Ｒ×ＣＷ×Ｔ_s ……（２）

すなわち、コンテンション・ウィンドウＣＷが少ないほどバックオフ時間Ｔは短くなるということになる。また、乱数を乗じるため、同じコンテンション・ウィンドウＣＷが設定されている各送信処理部３１３が複数存在しても、同時に送信を開始する可能性が低くなっており、パケットの衝突の可能性を低減させることができる。

バックオフ時間Ｔが算出され、設定されると、キャリアが検出されなくなるのを待機する（ステップＳ３７４）。キャリアが検出されているビジー状態から、キャリアが検出されないアイドル状態になると（ステップＳ３７４：Ｎ）、アイドル状態が所定の時間継続するかどうかを監視する（ステップＳ３７５）。この所定の時間は、フレーム間隔ＩＦＳ（Inter Frame Space）のうち調停フレーム間隔ＡＩＦＳ（Arbitration Inter Frame Space）と呼ばれるものであり、最小フレーム間隔ＳＩＦＳと、図１１のネゴシエーション処理で設定されたパラメータのうち調停フレーム間隔スロット数ＡＩＦＳＮとスロット時間Ｔ_sとを用いて次の（３）式によって算出される。
ＡＩＦＳ＝ＳＩＦＳ＋（ＡＩＦＳＮ×Ｔ_s） ……（３）
ここで、ＡＩＦＳＮはスロット数を表わす値であり、スロット時間Ｔ_sを乗じることによって時間的長さに変換される。また、最小フレーム間隔ＳＩＦＳも時間的長さである。したがって、ステップＳ３７５でアイドル状態の継続を監視する時間的長さである調停フレーム間隔ＡＩＦＳは、調停フレーム間隔スロット数ＡＩＦＳＮの値が小さいほど短くなり、より早く次のステップＳ３７６へ進むことになる。

調停フレーム間隔ＡＩＦＳの間にキャリアの発生を検出すると（ステップＳ３７５：Ｙ）、再びステップＳ３７４へ戻ってビジー状態からアイドル状態になるのを待機する。調停フレーム間隔ＡＩＦＳの間、アイドル状態が継続した後に（ステップＳ３７５：Ｎ）、キャリアが検出された場合は（ステップＳ３７６：Ｙ）、再びステップＳ３７４へ戻ってビジー状態からアイドル状態になるのを待機する。調停フレーム間隔ＡＩＦＳの後にキャリアが検出されなかった場合（ステップＳ３７６：Ｎ）、ステップＳ３７３で設定したバックオフ時間Ｔの値を減少させる形で更新する（ステップＳ３７７）。ここで減少させる値は、ステップＳ３７５で調停フレーム間隔ＡＩＦＳが終了した時点から経過した時間の長さに相当する値である。このステップＳ３７３によってバックオフ時間Ｔが減少してもまだ“０”以下にならない場合は（ステップＳ３７８：Ｎ）、再びステップＳ３７６へ戻り、ステップＳ３７６からステップＳ３７８までがバックオフ時間Ｔが“０”以下になるまで繰り返される。

しかしながら、バックオフ時間Ｔが“０”以下になる前にキャリアが検出されると（ステップＳ３７６：Ｙ）、再びステップＳ３７４に戻るが、バックオフ時間ＴはステップＳ３７７で減じられた値が保持される。そして、再びステップＳ３７４からステップＳ３７７へ進むと、その保持されたバックオフ時間Ｔの値が更に減じられていくことになる。

調停フレーム間隔ＡＩＦＳの後にアイドル状態がステップＳ３７３で設定したバックオフ時間Ｔだけ経過してバックオフ時間Ｔが“０”以下になった場合には（ステップＳ３７８：Ｙ）、キュー３１１₁からパケットを取り出して送信する（ステップＳ３７９）。パケットを受信した無線基地局２０３あるいは無線移動端末２０４は、受信が完了してから最小フレーム間隔ＳＩＦＳが経過した時点で確認応答の信号であるＡＣＫ（ACKnowledge）信号を送信する。パケット送信側はＡＣＫ信号の有無によって正しくパケットが送信されたかどうかを確認することができる。パケットを送信した後ＡＣＫ信号を受信すると（ステップＳ３８０：Ｙ）、再びパケット送信処理を繰り返す（リターン）。

ＡＣＫ信号を受信しない場合は（ステップＳ３８０：Ｎ）、正しくパケットが送信できなかった恐れがあるため、パケットの再送を行う。ただし、１つのパケットに対する再送回数ｎには制限が設けられており、その制限である最大再送回数を超えてなければ（ステップＳ３８１：Ｎ）、コンテンション・ウィドウＣＷを１段階拡大して（ステップＳ３８２）、ステップＳ３７３へ戻る。そして、バックオフ時間Ｔは拡大されたコンテンション・ウィンドウを基に式（２）によって新たに算出され、設定される。ステップＳ３８２におけるコンテンション・ウィンドウＣＷの拡大は、コンテンション・ウィンドウ最小値ＣＷｍｉｎと再送回数ｎを用いて次の式（４）によって求められる。
ＣＷ＝（ＣＷｍｉｎ＋１）×２ⁿ−１ ……（４）

ただし、コンテンション・ウィンドウ最大値ＣＷｍａｘは、図１１で説明したネゴシエーション処理で設定されたパラメータのうちコンテンション・ウィンドウ最大値指数ＥＣＷｍａｘを用いて次の式（５）によって求められる値である。
ＣＷｍａｘ＝２^(ECWmax)−１ ……（５）

再送回数ｎが最大再送回数を超えた場合には（ステップＳ３８１：Ｙ）、パケットの送信が失敗した旨を情報処理装置部３０１₁の図示しないディスプレイに表示させてユーザに通信し、パケットを廃棄する（ステップＳ３８３）。そして、再びパケット送信処理を繰り返す（リターン）。

このようなパケット送信処理が、各無線移動端末２０４の第１〜第４の送信処理部３１３₁〜３１３₄だけでなく無線移動端末２０４の基地局側通信処理部２１４でも行われる。それぞれの送信処理部３１１および基地局側通信処理部２１４には、ユーザのドメイン名による優先度とデータのアクセスカテゴリに応じて、それぞれ異なるパラメータが設定される。更に、同じパラメータが設定されたとしても、乱数Ｒによって同時にパケットの送信を開始する可能性が減少する。これにより、パケット同士が衝突する可能性を低減させることができる。また、図６に示したように、同じアクセスカテゴリでも優先度が高いほど各パラメータの値はより少なく設定されている。これにより、より優先度の高いユーザのパケットほどバックオフ時間Ｔが短く設定されるため、優先して送信が行われることになる。また、無線基地局２０３の基地局側通信処理部２１４も、予め必要なパラメータが設定されておりＣＳＭＡ／ＣＡ方式での通信処理を同様に実行するようになっている。

図１３は、図１２で説明した処理の流れに従って無線基地局と複数の無線移動端末がパケットの送信を行う様子を表わしたものである。ここでは、説明の簡略化のためにパケットの送信を行う処理部を、図２に示す無線基地局２０３の基地局側通信処理部２１４と、図１０に示す第１の無線移動端末２０４₁の第１の送信処理部３１３₁₁と、第２の無線移動端末２０４₂の第１の送信処理部３１３₂₁の３つに限定して説明を行う。同図（ａ）と（ｃ）と（ｅ）は、それぞれ無線基地局２０３と、第１の無線移動端末２０４₁の第１の送信処理部３１３₁₁と、第２の無線移動端末２０４₂の第１の送信処理部３１３₂₁におけるバックオフ時間を減少させる状態を示している。同図（ｂ）と（ｄ）と（ｆ）は、それぞれ無線基地局２０３と、第１の無線移動端末２０４₁の第１の送信処理部３１３₁₁と、第２の無線移動端末２０４₂の第１の送信処理部３１３₂₁がパケット４００やＡＣＫ信号４０１の送信を行っている時間帯を示す。ここで、各バックオフ時間の長さは、説明の簡略化のためにスロット数で表わす。

図１に示す無線基地局２０３と各無線移動端末２０４との間の無線通信がビジー状態からアイドル状態になった時刻を図１３で時刻ｔ₁で示す。時刻ｔ₁は、図１２のステップＳ３７４からステップＳ３７５へと進むタイミングに対応する。調停フレーム間隔ＡＩＦＳとしてそれぞれ無線基地局ＡＩＦＳ４０２₀と、第１の無線移動端末ＡＩＦＳ４０２₁と、第２の無線移動端末ＡＩＦＳ４０２₂とが設定されているとする。また、これらは同図（ａ）と同図（ｃ）および同図（ｅ）に示すように、無線基地局ＡＩＦＳ４０２₀と第１の無線移動端末ＡＩＦＳ４０２₁は同じ長さで設定され、第２の無線移動端末ＡＩＦＳ４０２₂はこれらに比べてやや長く設定されているものとする。

時刻ｔ₁に無線基地局２０３には２スロット分、第１の無線移動端末２０４₁には４スロット分、第２の無線移動端末２０４₂には５スロット分のバックオフ時間が保持されていたとする。すると、それぞれ自己に設定されたＡＩＦＳ４０２が経過した後に更にアイドル状態であれば、保持されたバックオフ時間の値を消費していく。すると、同図（ａ）と同図（ｃ）に示すように、無線基地局２０３と第１の無線移動端末２０４₁ではバックオフ時間の消費を開始する。また、少し遅れて同図（ｅ）に示すように第２の無線移動端末２０４₂でもバックオフ時間の消費を開始する。これらは、図１２のステップＳ３７６からステップＳ３７７へと進むタイミングに対応する。バックオフ時間の消費は、バックオフ時間が無くなるかキャリアが検出されるまで継続して行われる。

時刻ｔ₂に、同図（ａ）に示すように無線基地局２０３のバックオフ時間がすべて消費されたとする。すると、図（ｂ）に示すようにこの時刻ｔ₂に無線基地局２０３はパケット４００₀の送信を開始する。これは、図１２のステップＳ３７８からステップＳ３７９へと進むタイミングに対応する。第１の無線移動端末２０４₁および第２の無線移動端末２０４₂は、この同図（ａ）に示した無線基地局２０３によるパケット４００₀の送信を検知し、同図（ｃ）および同図（ｅ）に示すようにバックオフ時間の消費を中断する。これは、図１２のステップＳ３７６からステップＳ３７４へと進むタイミングに相当する。

同図（ｂ）に示すように時刻ｔ₃に無線基地局２０３のパケット４００₀の送信が完了すると、再び無線チャネルはアイドル状態になるが、図１２で説明したようにパケットを受信した側はＡＣＫ信号を確認のために返信する。基地局側通信処理部２１４が送信したパケットが第１の無線移動端末２０４₁宛であったとすると、第１の無線移動端末２０４₁は同図（ｄ）に示すように時刻ｔ₃から最小フレーム間隔ＳＩＦＳ４０３が経過した後にＡＣＫ信号４０１₁を送信する。すると、このＡＣＫ信号４０１₁を無線基地局２０３と第２の無線移動端末２０４₂が検知する。各ＡＩＦＳ４０２は、式（２）に示したように最小フレーム間隔ＳＩＦＳ４０３よりも必ず長い時間となるため、ＡＣＫ信号４０１は常に最優先で送信されることになる。そして、同図（ｄ）に示すように時刻ｔ₄にＡＣＫ信号４０１₁の送信が終了すると、再び無線チャネルはアイドル状態になる。

この時点で、第１の無線移動端末２０４₁および第２の無線移動端末２０４₂にはそれぞれ、スロット２個分とスロット４個分のバックオフ時間が残されている。時刻ｔ₄から、第１の無線移動端末ＡＩＦＳ４０２₁と第２の無線移動端末ＡＩＦＳ４０２₂をそれぞれ待機した後、バックオフ時間の消費をそれぞれ開始する。そして、時刻ｔ₅に同図（ｃ）に示すように第１の無線移動端末２０４₁のバックオフ時間がすべて消費されたとする。すると、基地局２０３と同様に同図（ｄ）に示すように第１の無線移動端末２０４₁は基地局２０３に対してパケット４００₁の送信を開始し、同図（ｅ）に示すように第２の無線移動端末２０４₂はバックオフ時間の消費を中断する。

そして、同図（ｄ）に示すように時刻ｔ₆にパケット４００₁の送信が終了すると、最小フレーム間隔ＳＩＦＳ４０３が経過した後に同図（ｂ）に示すように基地局２０３がＡＣＫ信号４０１₀を送信する。このＡＣＫ信号４０１₀の送信が時刻ｔ₇に終了すると、同図（ｅ）に示すように第２の無線移動端末２０４₂は第２の無線移動端末ＡＩＦＳ４０２₂を待機した後、バックオフ時間の消費を開始する。そして、時刻ｔ₈に残りの３スロット分のバックオフ時間がすべて消費されると、同図（ｆ）に示すようにパケット４００₂の送信を開始する。このように異なるパラメータを設定することによって、パケットの送信の際の優先度を設けることが可能となる。また、このパケット送信の際の優先度は、無線基地局２０３と無線移動端末２０４との間や、各無線移動端末２０４の間だけでなく、同じ無線移動端末２０４の中の各送信処理部３１３の間にも設けることができる。

以上説明したように本実施例では、無線基地局はネゴシエーションの際に取得したＭＡＣアドレスを基に、内部に設定されたドメイン名対応テーブル２４１と優先度対応テーブル２４２によってその無線移動端末のユーザの通信の際の優先度を判別する。そして、同じく設定されたパラメータ格納テーブル２４３から判別された優先度に対応するパラメータ・セットを取得し、これを無線移動端末に送信して無線移動端末の送信処理部に設定する。パラメータ・セットは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅで定められた通信制御に使用され、より高い優先度に対応するパラメータ・セットが設定された送信処理部は、より優先的にパケットの送信を行うようになっている。また、ＩＥＥＥ８０２．１ｘのユーザ認証処理の際に取得したドメイン名がドメイン名対応テーブル２４１の内容と異なっている場合には、これを修正し、再度アソシエーションを行ってパラメータ・セットの再設定を行う。ドメイン名対応テーブル２４１にまだＭＡＣアドレスが格納されていない場合も、ＭＡＣアドレスとユーザ認証処理の際に取得したドメイン名とを新たにドメイン名対応テーブル２４１に格納し、再度アソシエーションを行ってパラメータ・セットの再設定を行う。

したがって、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅの各パラメータの設定によってアクセスカテゴリごとの優先度を付けたデータ送信ができるだけでなく、無線基地局側から各無線移動端末のパラメータの設定を動的に変更することができる。すなわち、それぞれの無線移動端末ごとに異なるパラメータを設定することができる。また、ＩＥＥＥ８０２．１ｘのユーザ認証と組み合わせた上で、各ユーザのドメイン名と優先度および各優先度とパラメータとを対応付けしたテーブルを用意しこれを参照するため、無線基地局は各ユーザの優先度に応じたパラメータを容易に取得することができる。これにより、ネットワーク管理者が最優先で有線ＬＡＮへアクセスできるというように、ドメイン単位で各ユーザの優先度に応じた無線通信を容易に実現することが可能となる。更に、一度接続した無線移動端末のＭＡＣアドレスとそのドメイン名を対にして格納しておくことで、二度目以降のネゴシエーション処理を迅速化することができる。

また、本実施例の通信システムによれば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ対応の無線移動端末であれば特別の装置が必用とせずに前記したような各ユーザの優先度に応じた無線通信を実現することが可能である。

なお、本実施例ではドメイン名ごとに無線通信の際の優先度を設定する場合を説明したが、更にグループを作成しそれぞれのドメインをいずれかのグループに所属させ、グループ単位で優先度を設定するということも可能である。この場合には、グループ名と優先度とを対にしたものを優先度対応テーブルとし、ドメイン名とグループ名とを対応づけたグループ名対応テーブルを無線基地局に設けるようにすればよい。あるいは、ユーザ単位で無線通信の際の優先度を設定することも可能である。この場合には、ユーザ名あるいはユーザＩＤと優先度とを対にしたものを優先度対応テーブルとすればよい。

また、たとえば業務の都合により特定の社員の無線通信についての優先度を一時的に上げるというような、優先度の対応付けが頻繁に変化する環境が考えられる。この場合、そのつどユーザ登録データベース装置のドメイン名を書き替え、ユーザもドメイン名を使い分けてユーザ認証を行わなければならず、手間がかかる。したがって、このような場合には、ドメイン名ではなく個々のユーザＩＤと優先度とを対応付けたテーブルを用意し、ユーザ単位での優先度付けができるようにしてもよい。

また、優先度対応テーブルを設けず、ドメイン名と各パラメータ・セットとを直接に対応付けた対応テーブル設けることも考えられる。また、各対応テーブルをそれぞれの無線基地局に設けるのではなく、有線ＬＡＮ上の所定の場所にまとめて設置し、通信によって複数の無線基地局でこれらの対応テーブルを共用するようにしてもよい。

更に、本実施例では通信システムが構築される環境として企業の社内ＬＡＮを例として説明したが、インターネット接続サービス等の通信サービスを提供する商用ネットワークにも無線ＬＡＮや無線ＷＡＮ等の通信システムが構築されている。代表的なものには、プロバイダによる無線ＬＡＮである。すでに様々な場所に無線ＬＡＮの無線基地局が設けられており、たとえば喫茶店や空港のロビー等にも通信エリアが形成されるようになってきている。このような無線移動端末が無線ＬＡＮにアクセスできる公共のエリアは無線ＬＡＮスポットと呼ばれ、無線ＬＡＮの通信サービスへの加入者数の増加に伴ってその数は急激に増加している。この場合にも、たとえば複数のプロバイダが１つの無線基地局を共用したり、ユーザＩＤのドメイン名によってユーザに優先度を設定する際に、本実施例で説明した手法によって各ユーザの優先度に応じた無線通信を実現することが可能である。また、本実施例では無線移動端末としてパーソナル・コンピュータを例に挙げて説明したが、ＰＤＡや携帯電話機その他の無線通信機能を搭載した機器にも本実施例の通信システムの技術を適用できることは当然である。

＜発明の第１の変形例＞

以上説明した実施例では、無線基地局の基地局側通信処理部がユーザ認証処理において無線移動端末から送信されたデータからドメイン名を取得できる場合について説明した。しかしながら、ユーザ認証の方式によってはユーザＩＤも暗号化されていたり、ユーザＩＤにドメイン名のようなユーザの通信における優先度を特定できるような情報が含まれていなかったりする場合がある。そこで、本発明の第１の変形例として、ユーザ認証が成功した後に認証装置側からユーザＩＤを無線基地局へ送信し、これを基にドメイン名対応テーブルの内容の確認を行う通信システムを説明する。

図１４は、この第１の変形例における無線基地局の構成の概要を表わしたものであり、実施例の図２に対応するものである。図２と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この無線基地局４０３の基地局側通信処理部４１４は、実施例における基地局側通信処理部２１４に対応するものである。

図１５は、この第１の変形例における基地局側通信処理部のネゴシエーション処理の流れを表わしたものであり、実施例の図３に対応するものである。図３と同一部分には同一のステップ番号を付しており、これらの説明を適宜省略する。また、図３と同一部分のうちステップＳ２２１〜Ｓ２２３と、ステップＳ２３５およびステップＳ２３６についての図示を省略する。ステップＳ２２７までの処理は図３と同様である。ステップＳ２２７で接続要求の応答をネゴシエーション中の無線移動端末２０４に送信するとユーザ認証処理が開始されるが（ステップＳ４２１）、実施例とは異なり受信したＥＡＰ認証情報レスポンスからドメイン名の取得は行わない。そして、ユーザ認証が成功すると（ステップＳ４２２：Ｙ）、認証装置２０５からユーザＩＤを受信する（ステップＳ４２３）。これは、認証装置２０５がステップＳ４２１の認証処理でネゴシエーション中の無線移動端末２０４から取得した情報である。そして、その受信したユーザＩＤのドメイン名がステップＳ２２５で取得したドメイン名と一致していれば（ステップＳ４２４：Ｙ）、ステップＳ２３１へ進みネゴシエーション中の無線移動端末２０４を有線ＬＡＮ回線２０２へ接続する。一致しない場合には（ステップＳ４２４：Ｎ）、ステップＳ２３５へ進み、その取得したドメイン名をネゴシエーション中の無線移動端末２０４のＭＡＣアドレスと対にして、ドメイン名対応テーブル２４１に格納する。また、実施例の図３のステップＳ２３４に対応するステップＳ４２５でのユーザ認証処理でも、ドメイン名の取得は行われない。

以上説明したように第１の変形例によれば、ユーザ認証処理においてＥＡＰ認証情報レスポンスから無線基地局がドメイン名を取得できないような認証方式であっても、各ユーザの優先度に応じた無線通信を実現することが可能となる。

＜発明の第２の変形例＞

以上説明した実施例および第１の変形例では、各無線移動端末のユーザごとに優先度が設定されているときに、各無線移動端末から無線基地局へのパケット送信にその優先度を反映させることとした。これに対し本発明の第２の変形例では、無線基地局から各無線移動端末へのパケット送信に、その宛先となる無線移動端末のユーザの優先度を反映させることにしている。

図１６は、この第２の変形例における無線基地局の構成の概要を表わしたものであり、実施例の図２に対応するものである。図２と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この無線基地局５０３には、実施例における無線基地局２０３に設けられていたＭＡＣアドレス対ドメイン名対応格納部２１５（図２参照）が不要となっている。また、基地局側通信処理部５１４は実施例における基地局側通信処理部２１４に対応するものである。

図１７は、第２の変形例における無線移動端末の基地局側通信処理部の構成の概要の一部を表わしたものである。この第２の変形例では、基地局側通信処理部５１４が通信可能な無線移動端末２０４の台数の上限をｍ台としている。基地局側通信処理部５１４には、送信の対象となるパケットを一時的に格納する４個のキュー５２１がｍ組設けられており、それぞれ第１１〜第１４のキュー５２１₁₁〜５２１₁₄、……第ｍ１〜第ｍ４のキュー５２１_m1〜５２１_m4となっている。そして、有線インターフェース部２１１を通して有線ＬＡＮ回線２０２から受け取ったパケットをこれらに振り分ける基地局側パケット分配部５２２が設けられている。また、第１１〜第ｍ４のキュー５２１₁₁〜５２１_m4のそれぞれに接続されてパケットの送信処理を行う第１１〜第ｍ４の送信処理部５２３₁₁〜５２３_m4が設けられている。更にこれらの第１１〜第ｍ４の送信処理部５２３₁₁〜５２３_m4は、それぞれ無線通信インターフェース部２１３に接続されている。更に、各無線移動端末２０４とのネゴシエーション処理を行う基地局側ネゴシエーション処理部５２４が設けられており、第１１〜第ｍ４の送信処理部５２３₁₁〜５２３_m4のすべてに接続されている。この基地局側ネゴシエーション処理部５２４₁は、更にドメイン名対優先度対応格納部２１６および優先度別パラメータ格納部２１７と接続されている。

図１８は、第２の変形例における基地局側通信処理部のネゴシエーション処理の流れを示したものであり、実施例の図３に対応するものである。図３と同一部分には同一のステップ番号を付しており、これらの説明を適宜省略する。ステップＳ２２２までの処理は図３と同様である。ステップＳ２２２でネゴシエーション中の無線移動端末２０４から接続要求を受信すると（Ｙ）、基地局側ネゴシエーション処理部５２４₁はデフォルトの優先度に対応するパラメータ・セットを優先度別パラメータ格納部２１７のパラメータ格納テーブル２４３から取得する。ここでデフォルトの優先度は、ドメイン名対優先度対応格納部２１６の優先度対応テーブル２４２のデフォルト値を取得してもよいし、予め基地局側通信処理部５１４に設定されていてもよい。あるいは、パラメータ格納テーブル２４３にデフォルトのパラメータ・セットが８つの優先度の他に設定されており、これを取得するようにしてもよい。そして、ステップＳ２２２での接続の要求に対する応答を無線移動端末２０４に送信する際に、このパラメータ・セットをこれに付加する（ステップＳ５５１）。

そして、実施例の図３と同様にユーザ認証処理を行い、ドメイン名を取得する（ステップＳ２２８）。ユーザ認証が成功すると（ステップＳ２３０：Ｙ）、ドメイン名対優先度格納部２１６に格納された優先度対応テーブル２４２で取得したドメイン名を検索し、対応する優先度を取得する（ステップＳ５５２）。更に、取得した優先度に対応するパラメータ・セットを優先度別パラメータ格納部２１７のパラメータ格納テーブル２４３から取得する（ステップＳ５５３）。

基地局側ネゴシエーション処理部５２４は、接続中の無線移動端末２０２のＭＡＣアドレスを第１１〜第ｍ４のキュー５２１₁₁〜５２１_m4のいずれかの４個に割り当て、これを基地局側パケット分配部５２２および対応する送信処理部５２３に設定する。同時に、これら４個のキュー５２１に格納されるパケットを、それぞれ図６で説明したアクセスカテゴリ２４５の音声データ（ＶＯ）と、映像データ（ＶＩ）と、ベストエフォートデータ（ＢＥ）と、バックグラウンドデータ（ＢＫ）として設定する。そして、有線ＬＡＮ回線２０２側からパケットを受け取ると、そのパケットの宛先のＭＡＣアドレスおよびデータのアクセスカテゴリを読み取って、対応するキュー５２１に振り分けて格納する。各キューに格納されたパケットは、それぞれに接続する図示しない送信処理部によって、図１０に示した送信処理部３１３と同様にＣＳＭＡ／ＣＡ方式に基づいて送信されるようになっている。

ステップＳ５５３でパラメータ・セットを取得すると、ネゴシエーション中の無線移動端末２０４のＭＡＣアドレスを、４個ずつ組になっているキュー５２１および送信処理部５２３に対応付ける。その対応付けた４個の組から成る各送信処理部５２３に取得したパラメータ・セットを設定する（ステップＳ５５４）。そして、ネゴシエーション中の無線移動端末２０４を有線ＬＡＮ回線２０２へ接続する（ステップＳ２３１）。これにより、無線基地局２０３は各無線移動端末２０４のユーザの優先度に対応させて、有線ＬＡＮ回線２０２から各無線移動端末２０４への通信の中継を行うことができる。

図１９は、第２の変形例における端末側通信処理部のネゴシエーション処理の流れを示したものであり、実施例の図１１に対応するものである。図１１と同一部分には同一のステップ番号を付しており、これらの説明を適宜省略する。ステップＳ３５７までの処理は図１１と同様である。ただし、この第２の変形例ではステップＳ３５６で取得したパラメータ・セットはデフォルト値のまま固定されるので、基地局２０３側から無線移動端末２０４側へとパラメータ・セットを再送信する必要がなく、ディスアソシエーションの通知は受信しない。したがって、図１１のステップＳ３５８は必要なく、ステップＳ３５７からそのままステップＳ３５９へと進む。また、ステップＳ３５９以降の処理も図１１と同様である。

以上説明したように第２の変形例によれば、無線基地局から各無線移動端末へのパケット送信に、その宛先となる無線移動端末のユーザの優先度を反映させることができ、ディスアソシエーションとリアソシエーションによって認証処理を繰り返すといったことが不要になる。また、この第２の変形例に実施例あるいは第１の変形例を組み合わせることによって、無線基地局と各無線移動端末との間の双方向のパケット送信に、各無線移動端末のユーザの優先度を反映させることができる。

＜発明の第３の変形例＞

たとえばプロバイダが無線基地局を喫茶店に設置し、喫茶店内が無線ＬＡＮを使用できるエリアとなっているような場合、同一ユーザが２度以上その無線基地局に無線移動端末を接続させることは比較的少ない。企業のオフィスとは異なり、不特定の人間が出入りする場所であることから、一時的にその喫茶店の無線ＬＡＮを使用できるエリアを利用するというユーザが多いためである。このような通信環境では、無線基地局のドメイン名対応テーブルにＭＡＣアドレスが登録されておらず（図３Ｓステップ２２４：Ｎ）、ほとんどのネゴシエーションでユーザ認証処理を２度繰り返すことになってしまう。そこで本発明の第３の変形例では、ＥＡＰ認証情報レスポンスを１度受信した時点でユーザ認証処理を行わずにディスアソシエーションし、その後リアソシエーションを行うことによって、ユーザ認証処理が不必要に２度繰り返されないようにする。

図２０は、この第３の変形例における無線基地局の構成の概要を表わしたものであり、実施例の図２に対応するものである。図２と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この無線基地局６０３の基地局側通信処理部６１４は、実施例における基地局側通信処理部２１４に対応するものである。

図２１および図２２は、第３の変形例における基地局側通信処理部のネゴシエーション処理の流れを表わしたものであり、実施例の図３に対応するものである。図３と同一部分には同一のステップ番号を付しており、これらの説明を適宜省略する。図２１でステップＳ２２２までの処理は図３と同様である。基地局側通信処理部６１４は、ステップＳ２２２で接続要求を受信すると（Ｙ）、パラメータ・セットは付加せずに接続要求に対する応答のみを送信し（ステップＳ６２１）、ＥＡＰ認証情報リクエストを無線移動端末へ送信する（ステップＳ６２２）。ネゴシエーション中の無線移動端末２０４からＥＡＰ認証情報レスポンスを受信しないまま（ステップＳ６２３：Ｎ）、所定の時間が経過しタイムアウトになると（ステップＳ６２４：Ｙ）、ネゴシエーション処理を終了する（エンド）。タイムアウトになる前にＥＡＰ認証情報レスポンスを受信すると（ステップＳ６２３：Ｙ）、そのデータから実施例と同様にドメイン名を取得し、これをネゴシエーション中の無線移動端２０４のＭＡＣアドレスと対にしてドメイン名対応テーブル２４１に格納する（ステップＳ６２５）。同一のＭＡＣアドレスが既に格納されている場合には、これを上書きする。そして、無線移動端末２０４にディスアソシエーションを通知する（ステップＳ６２６）。

そして、再び同じ無線移動端末２０４からの接続要求を待機する（図２２ステップＳ６２７）。同じ無線移動端末２０４からの接続要求を受信しないまま（Ｎ）、所定の時間が経過してタイムアウトになると（ステップＳ６２８：Ｙ）、ネゴシエーション処理を終了する（エンド）。タイムアウトになる前に同じ無線移動端末２０４からの接続要求を受信すると（ステップＳ６２７：Ｙ）、ステップＳ２２５へ進み、以下実施例の図３と同様の処理が行われる。ただし、ステップＳ２２８のユーザ認証処理で取得したドメイン名がステップＳ２２９でドメイン名対応テーブルに格納されたドメイン名と一致しない場合は、ステップＳ６２３で受信したＥＡＰ認証情報レスポンスのデータが不正である可能性がある。したがって、そのままネゴシエーション処理を終了する（エンド）。

以上説明したように第３の変形例によれば、認証装置への負担を軽減できるとともに、ドメイン名対応テーブルにＭＡＣアドレスとドメイン名とが格納されていない場合のネゴシエーションに要する時間を短縮することができる。また、このような不特定の人間が出入りする場所に設置された基地局では、ドメイン名格納テーブルに格納されるデータの量が増え続けることになるため、１日置きにすべてのデータを削除したり、一定時間が経過したデータを削除することが望ましい。格納できる最大データ量に達したときに、古いデータから順に削除するようにしてもよい。

なお、以上説明した実施例および変形例では、ユーザ認証処理についてはＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証プロトコルとＲＡＤＩＵＳサーバによる認証システムを用いたが、これに限るものではない。更に言えば、各無線移動端末からユーザＩＤのみを受信し、ユーザ認証をせずにそのまま対応するパラメータ・セットを送信することも考えられる。また、ＱｏＳとセキュリティの確保についてはＩＥＥＥ８０２．１１ｅを用いたが、これに限るものではない。たとえばユーザ認証の後に各無線移動端末に対して無線通信の優先度付けができるようなデータを送信するというようなシーケンスを行うことも考えられるが、この場合には実施例で説明したようなディアソシエーションやリアソシエーションが不要になる。

本発明の一実施例における通信システムの概要を表わしたシステム構成図である。本実施例における無線基地局の構成の概要を表わした構成図である。本実施例における基地局側通信処理部のネゴシエーション処理の流れを表わした流れ図である。本実施例におけるＭＡＣアドレス対ドメイン名対応格納部のドメイン名対応テーブルの内容を表わした説明図である。本実施例におけるドメイン名対優先度対応格納部の優先度対応テーブルの内容を表わした説明図である。本実施例における優先度別パラメータ格納部のパラメータ格納テーブルの内容を表わした説明図である。本実施例における基地局側通信処理部のユーザ認証処理の流れを表わした流れ図である。本実施例におけるユーザ登録データベース装置の認証情報データベースの内容を表わした説明図である。本実施例における第１の無線移動端末の構成の概要を表わした構成図である。本実施例における第１の無線移動端末の端末側通信処理部の構成の概要を表わした構成図である。本実施例における端末側通信処理部のネゴシエーション処理の流れを表わした流れ図である。本実施例における端末側通信処理部の各送信処理部で実行されるパケット送信処理の流れを表わした流れ図である。本実施例における無線基地局と複数の無線移動端末がパケットの送信を行う様子を表わした説明図である。第１の変形例における無線基地局の構成の概要を表わした構成図である。第１の変形例における基地局側通信処理部のネゴシエーション処理の流れを表わした流れ図である。第２の変形例における無線基地局の構成の概要を表わした構成図である。第２の変形例における基地局側通信処理部の構成の概要を表わした構成図である。第２の変形例における基地局側通信処理部のネゴシエーション処理の流れを表わした流れ図である。第２の変形例における端末側通信処理部のネゴシエーション処理の流れを表わしたものである。第３の変形例における無線基地局の構成の概要を表わした構成図である。第３の変形例における基地局側通信処理部のネゴシエーション処理の流れの前半を表わした流れ図である。第３の変形例における基地局側通信処理部のネゴシエーション処理の流れの後半を表わした流れ図である。

符号の説明

２０１通信システム
２０２有線ＬＡＮ
２０３、４０３、５０３、６０３無線基地局
２０４無線移動端末
２０５認証装置
２０６ユーザ登録データベース装置
２０７サーバ
２０８端末装置
２０９インターネット網
２１１有線通信インターフェース部
２１２、３０３アンテナ
２１３、３０４無線通信インターフェース部
２１４、４１４、５１４、６１４基地局側通信処理部
２１５ＭＡＣアドレス対ドメイン名対応格納部
２１６ドメイン名対優先度対応格納部
２１７優先度別パラメータ格納部
２１８設定インターフェース部
２４１ドメイン名対応テーブル
２４２優先度対応テーブル
２４３パラメータ格納テーブル
２７１認証情報データベース
３０１情報処理装置部
３０２端末側通信処理部
３１１、５２１キュー
３１２パケット分配部
３１３、５２３送信処理部
３１４ネゴシエーション処理部
５２２基地局側パケット分配部
５２４基地局側ネゴシエーション処理部

Claims

自端末を使用するユーザを表わしたユーザ情報を送信するユーザ情報送信手段と、そのユーザが自端末を使用して行う所定のパケットの送信について、他の端末と所定のパケットを送信する際に競合が生じるときの送信処理に関する各ユーザの優先度を表わす情報としての優先度情報を受信する優先度情報受信手段と、この優先度情報受信手段が受信した前記優先度情報が表わす優先度に応じたタイミングで、前記ユーザ情報送信手段によるユーザ情報の送信以後の前記所定のパケットの送出を行うパケット送出タイミング調整手段とを備えた複数の無線移動端末と、
各無線移動端末が送信したユーザ情報を受信するユーザ情報受信手段と、それぞれのユーザのユーザ情報と対応する前記優先度情報とを対にして記憶したユーザ情報・優先度情報記憶手段と、このユーザ情報・優先度情報記憶手段を基に前記ユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報に対応する優先度情報を取得する優先度情報取得手段と、この優先度情報取得手段が取得した優先度情報を前記ユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報の送信元である無線移動端末に送信する優先度情報送信手段とを備えた無線基地局
とを具備することを特徴とする通信システム。
各ユーザは所定の複数のグループのうちいずれかのグループに属し、前記優先度情報は他の端末と所定のパケットを送信する際に競合が生じるときの送信処理に関する各ユーザが属するグループの優先度を表わす情報であり、前記無線基地局のユーザ情報・優先度情報記憶手段は、それぞれのユーザのユーザ情報と対応する前記グループとを対にして記憶したユーザ情報・グループ記憶手段と、それぞれのグループと対応する前記優先度情報とを対にして記憶したグループ・優先度情報記憶手段から構成されていることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
所定の複数のグループのうち自端末を使用するユーザが属するグループを表わしたユーザ情報を送信するユーザ情報送信手段と、そのユーザが自端末を使用して行う所定のパケットの送信について、他の端末と所定のパケットを送信する際に競合が生じるときの送信処理に関する各ユーザが属するグループの優先度を表わす情報としての優先度情報を受信する優先度情報受信手段と、この優先度情報受信手段が受信した前記優先度情報が表わす優先度に応じたタイミングで、前記ユーザ情報送信手段によるユーザ情報の送信以後の前記所定のパケットの送出を行うパケット送出タイミング調整手段とを備えた複数の無線移動端末と、
各無線移動端末が送信したユーザ情報を受信するユーザ情報受信手段と、それぞれのグループと対応する前記優先度情報とを対にして記憶したグループ・優先度情報記憶手段と、このグループ・優先度情報記憶手段を基に前記ユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報に対応する優先度情報を取得する優先度情報取得手段と、この優先度情報取得手段が取得した優先度情報を前記ユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報の送信元である無線移動端末に送信する優先度情報送信手段とを備えた無線基地局
とを具備することを特徴とする通信システム。
所定の複数のグループのうち自端末を使用するユーザが属するグループを表わしたユーザ情報を要求に応じて送信する複数の無線移動端末と、
各無線移動端末に対して前記ユーザ情報の送信を要求しこれを受信するユーザ情報受信手段と、各端末に対して所定のパケットを送信する際に異なる送信先のパケット送信で互いに競合が生じるときの送信処理に関する各ユーザが属するグループの優先度を表わす情報としての優先度情報について、それぞれのグループと対応する優先度情報とを対にして記憶したグループ・優先度情報記憶手段と、このグループ・優先度情報記憶手段を基に前記ユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報に対応する優先度情報を取得する優先度情報取得手段と、この優先度情報取得手段が取得した優先度情報が表わす優先度に応じたタイミングで、各端末に対して前記所定のパケットの送出を行うパケット送出タイミング調整手段とを備えた無線基地局
とを具備することを特徴とする通信システム。
基地局に対して所定の通信サービスの利用を要求するサービス利用要求を送信するサービス利用要求送信手段と、このサービス利用要求送信手段が送信したサービス利用要求に対する応答の信号を受信すると所定の複数のグループのうち自端末を使用するユーザが属するグループを表わしたユーザ情報を送信するユーザ情報送信手段と、そのユーザが自端末を使用して行う所定のパケットの送信について、他の端末と所定のパケットを送信する際に競合が生じるときの送信処理に関する各ユーザが属するグループの優先度を表わす情報としての優先度情報を前記サービス利用要求に対する応答の信号から取得する優先度情報取得手段と、この優先度情報取得手段が取得した前記優先度情報が表わす優先度に応じたタイミングで、前記ユーザ情報送信手段によるユーザ情報の送信以後の前記所定のパケットの送出を行うパケット送出タイミング調整手段と、所定の通信処理が終了すると前記無線基地局へ通信の終了を通知する通信終了通知手段とを備えた複数の無線移動端末と、
過去に受信したユーザ情報の送信元である無線移動端末の物理アドレスとそのユーザ情報が表わすグループとを対にして記憶した物理アドレス・グループ記憶手段と、それぞれのグループと対応する前記優先度情報とを対にして記憶したグループ・優先度情報記憶手段と、各無線移動端末から受信した前記サービス利用要求からその送信元である無線移動端末の前記物理アドレスを取得する物理アドレス取得手段と、前記物理アドレス・グループ記憶手段およびグループ・優先度情報記憶手段を基にこのサービス利用要求を送信した無線移動端末に対応する優先度情報を取得する優先度情報取得手段と、この優先度情報取得手段が取得した優先度情報を付加した前記サービス利用要求に対する応答の信号を対応する無線移動端末へ送信する応答信号送信手段と、各無線移動端末が送信したユーザ情報を受信するユーザ情報受信手段と、このユーザ情報受信手段が受信したユーザ情報が表わすユーザが前記所定の通信サービスを利用する権限を有するユーザであるか否かの認証を行う認証手段と、前記無線移動端末から通信の終了が通知されるまでこの認証手段がサービスを利用する権限を有するユーザであると認証したユーザ情報の送信元である前記無線移動端末から受信したユーザ情報以降の前記所定のパケットを所定の回線へ転送するデータ転送手段とを備えた無線基地局
とを具備することを特徴とする通信システム。
前記パケット送出タイミング調整手段は、いずれかの無線移動端末あるいは無線基地局による直前のパケットの通信が終了してから前記優先度情報および乱数を基に算出した時間だけ待機すると自己が次に送信すべき所定のパケットの送信を開始することを特徴とし、前記優先度情報は優先度が高いほどこのパケット送出タイミング調整手段によって算出される待機時間が短くなる１つまたは複数の値であることを特徴とする請求項１〜請求項５記載の通信システム。
自端末を使用するユーザを表わしたユーザ情報を無線移動端末が無線基地局に送信するユーザ情報送信ステップと、
このユーザ情報送信ステップでユーザ情報を送信した無線移動端末に対して、他の端末と所定のパケットを送信する際に競合が生じるときの送信処理に関する前記ユーザの優先度を表わす情報としての優先度情報を無線基地局が送信する優先度情報送信ステップと、
この優先度情報送信ステップで送信された優先度情報が表わす優先度に応じたタイミングで、この優先度情報を受信した無線移動端末から前記無線基地局に対してこれ以後の前記無線基地局に対するパケットの送出を行うパケット送出ステップ
とを具備することを特徴とする通信方法。