JP2005341404A - 通信方法およびそれを利用した認証サーバ、通信装置、通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 さまざまなエリアからＦＷＡに接続する。
【解決手段】基地局装置１４は通信装置１２との間でＦＷＡシステムを構成し、複数の通信装置１２をＣＤＭＡやＴＤＭＡによって多重化する。通信装置１２は、基地局装置１４に接続され、さらに、基地局装置１４を介してネットワーク１６に接続される。また、通信装置１２は、基地局装置１４との間でＷ−ＬＡＮを構成し、基地局装置１４を接続する。認証サーバ１８は、通信装置１２と基地局装置１４を介してネットワーク１６への接続が予め許可された端末装置１０を認証する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通信技術に関し、特に加入者系無線アクセスシステムにおける通信方法およびそれを利用した認証サーバ、通信装置、通信システムに関する。

ＦＷＡ（Ｆｉｘｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ）システムは、ＷＬＬ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ｌｏｏｐ）システムとも呼ばれる無線通信システムである。ＦＷＡシステムは無線を利用して高速にデータを伝送するために、比較的距離が短く見通しの良い区間でアンテナを対向させて、対向したアンテナ間で通信を行う。このようなＦＷＡシステムは、光ファイバやメタル線などの有線とともに、アクセス回線のひとつにあげられ、他のアクセス回線と同様に通信事業者とユーザの拠点を直接結ぶ。ＦＷＡシステムは、有線のアクセス回線と比較して、導入期間を短縮でき、運用コストも低減できる利点を有する（例えば、非特許文献１参照。）。なお、アンテナは、屋外や屋内に設置される。
戸川，「無線を使ってアクセス回線を高速化」，日経コンピュータ，日経ＢＰ社，２０００年４月，第４９４号，ｐ．１８４−１８７

本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。ＦＷＡシステムのユーザは、一般的にオフィスあるいは自宅にＦＷＡ用のアンテナを設置し、さらに当該アンテナにＦＷＡ用の端末装置を接続し、ＦＷＡ用の端末装置に接続したパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）を使用してインターネットなどのデータ通信を実行する。また、ＦＷＡ用の端末装置に電話機を接続して、ＩＰ電話等の電話通信を実行する場合もある。このように、ＦＷＡシステムは固定されたオフィスあるいは自宅での使用を前提としている。ユーザの利便性を考慮すれば、他のオフィス等でもＦＷＡシステムを利用できた方が望ましい。

ＦＷＡシステムでなされるユーザの認証は、一般的に有線のアクセス回線の場合と同様に、ネットワーク側に設けられた認証サーバが、ＦＷＡ用の端末装置に登録された識別情報を認証することによってなされる。そのため、ユーザが他のオフィスでＦＷＡシステムを使用する場合には、他のオフィスに備えられたＦＷＡ用の端末装置にユーザのＰＣを接続して、他のオフィスに備えられたＦＷＡ用の端末装置に登録された識別情報を使用して、ネットワークに接続される。すなわち、ＦＷＡシステムの使用者、すなわちＰＣの使用者と異なったユーザの識別情報で認証が行われる。このような状態は不正アクセスを生じる可能性もあり、望ましくない。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、予め登録した端末装置以外の端末装置を使用してＦＷＡシステムを使用する通信方法およびそれを利用した認証サーバ、通信装置、通信システムを提供することにある。

本発明のある態様は、通信システムである。この通信システムは、所定のネットワークに接続された複数の通信装置と、複数の通信装置のいずれかを介してネットワークに接続された端末装置を認証すべき、ネットワークに接続された認証サーバとを備える。この通信システムによれば、複数の通信装置の少なくともひとつが、端末装置を識別するための第１の識別番号を記憶し、認証サーバは、端末装置に対応した第１の識別番号が記憶された通信装置以外の通信装置を介して、端末装置がネットワークに接続する場合に、端末装置から、端末装置に対応した第１の識別番号と、端末装置に対応した第１の識別番号が記憶された通信装置を識別するための第２の識別番号を受信し、受信した第２の識別番号に対応した通信装置へアクセスして、当該通信装置が記憶した第１の識別番号を取得し、取得した第１の識別番号と受信した第１の識別番号にもとづいて、端末装置に対してネットワークへの接続を許可してもよい。複数の通信装置の少なくともひとつに記憶された第１の識別番号と、第１の識別番号が記憶された通信装置を識別するための第２の識別番号は、端末装置が複数の通信装置のいずれかを介してネットワークに接続する前に、予め付与されてもよい。

「通信装置」は、通信の機能を有した装置であればよく、通信の機能は無線通信の機能であっても、有線通信の機能のいずれであってもよい。
以上の通信システムにより、端末装置が接続される通信装置が変わっても、認証サーバは直接端末装置を認証するので、セキュリティを高められる。

本発明の別の態様も、通信システムである。この通信システムは、所定のネットワークに接続された加入者系無線アクセス用の複数の基地局装置と、加入者系無線アクセス用の複数の基地局装置にそれぞれ接続された加入者系無線アクセス用の複数の通信装置と、加入者系無線アクセス用の複数の通信装置の少なくともひとつを介した端末装置のネットワークへの接続が予め許可されている場合に、接続が許可された複数の通信装置の少なくともひとつを介して、端末装置のネットワークへの接続を認証する認証サーバを備える。この通信システムによれば、認証サーバは、接続が許可された複数の通信装置の少なくともひとつ以外の通信装置を介して、端末装置がネットワークに接続する場合であっても、端末装置を認証することによって、端末装置に対してネットワークへの接続を許可してもよい。

以上の通信システムにより、端末装置が予め許可された通信装置以外の通信装置を介して、ネットワークに接続できるので、様々なエリアから端末装置によってネットワークに接続できる。

加入者系無線アクセス用の複数の通信装置の少なくともひとつが、端末装置を識別するための第１の識別番号を記憶し、認証サーバは、端末装置から、端末装置に対応した第１の識別番号と、端末装置に対応した第１の識別番号が記憶された通信装置を識別するための第２の識別番号を受信し、受信した第２の識別番号に対応した通信装置へアクセスして、当該通信装置が記憶した第１の識別番号を取得し、取得した第１の識別番号と受信した第１の識別番号にもとづいて、端末装置に対してネットワークへの接続を許可してもよい。
「識別番号」は、電話番号、ＭＡＣアドレス、ユーザＩＤなどを含むが、端末装置および通信装置を識別できればよい。

本発明のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、所定のネットワークに加入者系無線アクセス用の複数の基地局装置がそれぞれ接続され、かつ加入者系無線アクセス用の複数の基地局装置に加入者系無線アクセス用の複数の通信装置がそれぞれ接続されており、加入者系無線アクセス用の複数の通信装置の少なくともひとつを介した端末装置のネットワークへの接続が予め許可されている場合において、接続が許可された複数の通信装置の少なくともひとつ以外の通信装置を介して、端末装置がネットワークに接続する場合であっても、端末装置がネットワークで認証されることによって、ネットワークへ接続される。

本発明のさらに別の態様も、通信方法である。この方法は、所定のネットワークに接続された複数の通信装置の少なくともひとつが、複数の通信装置の少なくともひとつを介してネットワークに接続すべき端末装置に対して、当該端末装置を識別するための第１の識別番号を記憶するステップと、端末装置に対応した第１の識別番号が記憶された通信装置以外の通信装置を介して、端末装置がネットワークに接続する場合に、端末装置がネットワークに接続された認証サーバに、端末装置に対応した第１の識別番号と、端末装置に対応した第１の識別番号が記憶された通信装置を識別するための第２の識別番号を送信するステップと、認証サーバが、受信した第２の識別番号に対応した通信装置へアクセスして、当該通信装置が記憶した第１の識別番号を取得し、取得した第１の識別番号と受信した第１の識別番号にもとづいて、端末装置に対してネットワークへの接続を許可するステップとを備える。

第１の識別番号を記憶するステップで記憶した第１の識別番号と、ネットワークへの接続を許可するステップで取得した第１の識別番号が記憶された通信装置を識別するための第２の識別番号は、端末装置が複数の通信装置のいずれかを介してネットワークに接続する前に、予め付与されていてもよい。

本発明のさらに別の態様は、認証サーバである。この認証サーバは、複数の通信装置のいずれかを介して、当該複数の通信装置のいずれかに接続された端末装置から、端末装置を識別するための第１の識別番号と、端末装置に対応した第１の識別番号を記憶した通信装置であって、複数の通信装置の少なくともひとつを識別するための第２の識別番号を受け付ける受付部と、受け付けた第２の識別番号に対応した通信装置へアクセスして、当該通信装置が記憶した第１の識別番号を取得する取得部と、取得した第１の識別番号と受け付けた第１の識別番号にもとづいて、端末装置に対してネットワークへの接続を許可する許可部とを備える。

以上の認証サーバにより、端末装置が接続される通信装置が変わっても、認証サーバは端末装置を直接認証するので、セキュリティを高められる。

本発明のさらに別の態様は、通信装置である。この装置は、所定のネットワークに接続する第１の通信部と、ネットワークに対して、所定の信号を通信すべき端末装置に接続する第２の通信部と、第２の通信部に接続すべき端末装置のうち、予め規定した少なくともひとつの端末装置を識別するための識別番号を記憶する記憶部と、第１の通信部を介して、ネットワークに接続された認証サーバから識別番号の照会の要求を受け付けた場合に、認証サーバに記憶した識別番号を出力する応答部と、第１の通信部を介して、認証サーバから接続の許可を受け付けた場合に、当該接続の許可に対応した端末装置に対して、第２の通信部での接続を決定する決定部とを備える。

以上の通信装置により、認証サーバが認証に使用すべき端末装置の識別番号は、認証サーバに記憶されず、通信装置に記憶されるので、認証サーバの記憶容量を削減でき、または、端末装置の変更が容易になる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、予め登録した端末装置以外の端末装置を使用してＦＷＡシステムを使用できる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、複数の通信装置が基地局装置と通信する無線通信システムに関する。ここでは、無線通信システムとしてＦＷＡシステムを対象にする。さらに、複数の通信装置のそれぞれは、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（以下、「Ｗ−ＬＡＮ」という）の基地局装置の機能も有しており、ユーザの操作するＷ−ＬＡＮの端末装置（以下、単に「端末装置」という）を接続する。すなわち、端末装置がＷ−ＬＡＮによって通信装置に接続し、さらにＦＷＡによって基地局装置に接続することによって、端末装置がネットワークと接続される。

ＦＷＡシステムにおいて、一般的に通信装置は固定されて設置されているので、ユーザは、自宅や自らのオフィスに設置された通信装置を介してネットワークに接続する。本実施例に係る無線通信システムは、ユーザの端末装置が他のオフィス等に設けられた通信装置を介してネットワークに接続できるので、ユーザに対してさまざまなエリアで無線通信サービスを提供できる。また、ユーザが無線通信サービスを利用する際に認証を行うが、従来のごとく認証サーバが通信装置を認証するのでなく、認証サーバが端末装置を認証することによって、ネットワークを使用するユーザを直接認証して、セキュリティを向上させる。ユーザは、自宅や自らのオフィスに設置された通信装置に端末装置の識別番号、例えばＭＡＣアドレスを予め登録する。

端末装置が通信装置に接続した後、端末装置は認証サーバにＭＡＣアドレスと、自宅や自らのオフィスに設置された通信装置の識別番号、例えば電話番号を送信する。ここで、端末装置が接続しようとする通信装置は自宅や自らのオフィスに設置された通信装置に限らず、他のオフィスに設置された通信装置も含むものとする。また、認証サーバには、通信装置の電話番号とそれに対応したアドレス、例えばＩＰアドレスが登録されているものとする。認証サーバは、受信した通信装置の電話番号に対応したＩＰアドレスを取得し、当該ＩＰアドレスの通信装置にアクセスする。通信装置は、予め登録したＭＡＣアドレスを認証サーバに送信する。認証サーバは、接続を要求した端末装置から受信したＭＡＣアドレスと、通信装置から受信したＭＡＣアドレスが一致していれば、当該端末装置の接続を許可する。

本実施例に係る無線通信システムは、端末装置のＭＡＣアドレスにもとづいて、認証サーバが端末装置を直接認証するので、無線通信システムのセキュリティを向上できる。また、認証サーバに端末装置のＭＡＣアドレスを直接登録しないので、無線通信システムを使用すべき端末装置の追加、変更が容易になる。

図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、端末装置１０、通信装置１２と総称される第１通信装置１２ａ、第２通信装置１２ｂ、および第３通信装置１２ｃ、基地局装置１４と総称される第１基地局装置１４ａ、および第２基地局装置１４ｂ、ネットワーク１６、認証サーバ１８を含む。また、第１通信装置１２ａは、Ｗ−ＬＡＮ用アンテナ２０、ＦＷＡ用アンテナ２２を含み、第１基地局装置１４ａは、基地局用アンテナ９０を含む。

基地局装置１４は、有線ネットワークとしてのネットワーク１６に接続される。ここで、ネットワーク１６の一例はインターネットである。また、基地局装置１４は、後述の端末装置１０および通信装置１２に対して、ネットワーク１６との接続にもとづくデータ通信サービスを提供する。基地局装置１４は通信装置１２との間でＦＷＡシステムを構成し、複数の通信装置１２をＣＤＭＡやＴＤＭＡによって多重化する。その際に、基地局装置１４は基地局用アンテナ９０を使用する。以上の構成によって、基地局装置１４は、ネットワーク１６と通信装置１２の間で通信されるデータを中継する。

通信装置１２は、基地局装置１４に接続され、さらに、基地局装置１４を介してネットワーク１６に接続される。ここで、通信装置１２は、基地局装置１４との接続のためにＦＷＡ用アンテナ２２を備える。また、通信装置１２は、端末装置１０との間でＷ−ＬＡＮを構成し、端末装置１０を接続する。その際に、通信装置１２は、Ｗ−ＬＡＮ用アンテナ２０を使用する。すなわち、通信装置１２は、端末装置１０と基地局装置１４の間で通信されるデータを中継する。通信システム１００による通信が実行される前に、通信装置１２のそれぞれに、通信装置１２を識別するための識別番号が予め付与されており、ここでは識別番号を通信装置の電話番号とする。また、ネットワーク１６は通信を実行するためにＩＰプロトコルを使用しているので、通信装置１２のそれぞれにＩＰアドレスが割り当てれている。

通信装置１２は、ＦＷＡシステムを使用するユーザの自宅やオフィスに設置されており、ユーザが使用すべき端末装置１０であって、かつ通信装置１２に接続される端末装置１０を識別するための識別番号を予め記憶する。当該識別番号も、通信システム１００による通信が実行される前に予め付与されており、ここでは、識別番号を端末装置１０のＭＡＣアドレスとする。端末装置１０は、ユーザによって使用され、例えば、通信カードとＰＣの組み合わせ等によって構成される。ここで、端末装置１０あるいは通信カードはＷ−ＬＡＮで通信できる。前述のごとく、ユーザの自宅やオフィスに設置された少なくともひとつの通信装置１２に端末装置１０のＭＡＣアドレスが登録されている。

認証サーバ１８は、通信装置１２と基地局装置１４を介してネットワーク１６への接続が予め許可された端末装置１０を認証する。端末装置１０が、ユーザの自宅やオフィスに設置された通信装置１２（これを図１の「第１通信装置１２ａ」とする）を介してネットワーク１６に接続しようとする場合、あるいは他のオフィス等に設置された通信装置１２（これを図１の「第２通信装置１２ｂ」および「第３通信装置１２ｃ」とする）を解してネットワーク１６に接続しようとする場合、端末装置１０と通信装置１２の間、および通信装置１２と基地局装置１４の間で無線回線が接続された後、端末装置１０は第１通信装置１２ａの電話番号と端末装置１０のＭＡＣアドレスの情報を含めた信号を認証サーバ１８に送信する。認証サーバ１８は、これらを受信し、受信した電話番号に対応した通信装置１２のＩＰアドレス、すなわち第１通信装置１２ａのＩＰアドレスにもとづいて、第１通信装置１２ａにアクセスする。

なお、認証サーバ１８は、通信装置１２の電話番号とそれに対応したＩＰアドレスを予め記憶している。認証サーバ１８は、第１通信装置１２ａへのアクセスによって、第１通信装置１２ａに予め登録されたＭＡＣアドレスを取得する。さらに、取得したＭＡＣアドレスが端末装置１０から受信したＭＡＣアドレスに一致していれば、端末装置１０に対してネットワーク１６への接続を許可する。このように、認証サーバ１８は、第１通信装置１２ａ以外の通信装置１２、ここでは第２通信装置１２ｂや第３通信装置１２ｃを介して、端末装置１０がネットワーク１６に接続する場合であっても、端末装置１０のＭＡＣアドレスを直接認証することによって、端末装置１０に対してネットワーク１６への接続を許可する。

図２は、通信システム１００でのチャネルの遷移を示す。特に、基地局装置１４と通信装置１２によって構成されるＦＷＡシステムでのチャネルの遷移を示す。ここでは、本実施例の説明に必要な無線チャネルのみを説明する。基地局装置１４は、下り回線で報知チャネルを報知する（Ｓ１０）。報知チャネルは、基地局装置１４に関する情報を含み、通信装置１２は報知チャネルを受信することによって、接続可能な基地局装置１４の存在を認識する。基地局装置１４に接続を要求する通信装置１２は、基地局装置１４に対して上り回線でランダムアクセスチャネルを送信する（Ｓ１２）。通信装置１２からのランダムアクセスチャネルを受信した基地局装置１４は、接続を要求する通信装置１２の存在を確認する。しかしながら、ランダムアクセスチャネルは、基地局装置１４に対して接続を要求する複数の通信装置１２が送信するので、これらの複数の通信装置１２が送信するタイミングが同時になる場合もあり、そのような場合に基地局装置１４に正確に受信されない。かかる場合に、通信装置１２は、再びランダムアクセスチャネルを送信する。

基地局装置１４は、通信装置１２からランダムアクセスチャネルを受信し、当該通信装置１２の接続を決定した場合、下り回線で獲得表示チャネルを送信する（Ｓ１４）。獲得表示チャネルを受信した通信装置１２は、基地局装置１４との間で音声通信あるいはデータ通信を行うための所定の制御信号を送受信するが、ここでは説明を省略する。通信装置１２が基地局装置１４との間でデータ通信を実行する場合、基地局装置１４は通信装置１２に下り回線のデータチャネルを送信する（Ｓ１６）。データチャネルは、前述のバースト信号に相当し、定期的に送信されるのではなく、送信すべきデータの発生など必要に応じて送信される。一方、通信装置１２が基地局装置１４との間で音声通信を実行する場合、基地局装置１４は通信装置１２に上下回線の通話チャネルを割り当てる（Ｓ１６）。通話チャネルは、通信装置１２と基地局装置１４の間で定期的に音声データを伝送する。

以上のように、通信装置１２と基地局装置１４の無線回線が確立される。なお、Ｗ−ＬＡＮである端末装置１０と通信装置１２の間の無線回線も所定の方法、例えばＥＳＳ−ＩＤやＷＥＰキーを使用して確立される。以後、本実施例では、これらのような無線回線が確立された後の認証の方法に関して説明するので、ＦＷＡシステムとＷ−ＬＡＮでの無線回線の確立についての説明を省略する。

図３は、第１通信装置１２ａの構成を示す。第１通信装置１２ａは、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４、バッファ２６、ＦＷＡ通信部２８、制御部３０、記憶部３２を含み、また、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４は、Ｗ−ＬＡＮ−ＲＦ部３４、Ｗ−ＬＡＮ変復調部３６、Ｗ−ＬＡＮベースバンド処理部３８を含み、ＦＷＡ通信部２８は、ＦＷＡベースバンド処理部４０、ＦＷＡ変復調部４２、ＦＷＡ−ＲＦ部４４を含む。

Ｗ−ＬＡＮ−ＲＦ部３４は、図示しない端末装置１０との間で、受信した無線周波数の信号をＷ−ＬＡＮ変復調部３６で処理するための周波数の信号に変換し、その一方でＷ−ＬＡＮ変復調部３６で処理した周波数の信号をＷ−ＬＡＮ用アンテナ２０から送信すべき無線周波数の信号に変換する。また、増幅処理、Ａ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換の処理も実行する。

Ｗ−ＬＡＮ変復調部３６は、受信処理としてＷ−ＬＡＮ−ＲＦ部３４から入力した信号を復調し、送信処理としてＷ−ＬＡＮベースバンド処理部３８から入力した信号を変調する。また、Ｗ−ＬＡＮがスペクトル拡散通信を実行している場合は、拡散処理および逆拡散処理も実行し、Ｗ−ＬＡＮがＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式に対応している場合には、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）およびＩＦＦＴも実行する。

Ｗ−ＬＡＮベースバンド処理部３８は、変調する前のベースバンド信号および復調した後のベースバンド信号に対して、所定の処理を施す。例えば、変調する前のベースバンド信号に対して、誤り訂正の符号化を行い、復調した後のベースバンド信号に対して、誤り訂正の復号を行う。また、通信プロトコルにおけるさらに上位のレイヤ、例えば、ＭＡＣレイヤやＬＬＣレイヤに相当した処理も行う。

ＦＷＡ−ＲＦ部４４は、図示しない基地局装置１４との間で、受信した無線周波数の信号をＦＷＡ変復調部４２で処理するための周波数の信号に変換し、その一方でＦＷＡ変復調部４２で処理した周波数の信号をＦＷＡ用アンテナ２２から送信すべき無線周波数の信号に変換する。また、増幅処理、Ａ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換の処理も実行する。

ＦＷＡ変復調部４２は、受信処理としてＦＷＡ−ＲＦ部４４から入力した信号を復調し、送信処理としてＦＷＡベースバンド処理部４０から入力した信号を変調する。ここでは、変調方式として、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭのいずれかが使用されているものとする。また、ＣＤＭＡやＴＤＭＡの多重化に対応するための処理も実行する。

ＦＷＡベースバンド処理部４０は、変調する前のベースバンド信号および復調した後のベースバンド信号に対して、所定の処理を施す。例えば、変調する前のベースバンド信号に対して、誤り訂正の符号化を行い、復調した後のベースバンド信号に対して、誤り訂正の復号を行う。また、通信プロトコルにおけるさらに上位のレイヤ、例えば、ＭＡＣレイヤやＬＬＣレイヤに相当した処理も行う。また、ＦＷＡベースバンド処理部４０は、ＦＷＡ変復調部４２およびＦＷＡ−ＲＦ部４４を介して、ネットワーク１６に接続された認証サーバ１８から端末装置１０のＭＡＣアドレスの照会の要求を受け付けた場合に、ＦＷＡ変復調部４２およびＦＷＡ−ＲＦ部４４を介して、認証サーバ１８に対して、記憶部３２に記憶したＭＡＣアドレスを出力する。

そのために、記憶部３２は、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４で接続すべき端末装置１０のうち、例えば、第１通信装置１２ａと同一のユーザの端末装置１０に対応したＭＡＣアドレスを記憶する。図４は、記憶部３２に記憶された端末装置に関する情報のデータ構造を示す。「電話番号」の「０５０−ＸＸＸＸ−ＹＹＹＹ」は、第１通信装置１２ａに対応した電話番号である。「端末装置ＭＡＣアドレス」は、第１通信装置１２ａに予め登録した端末装置１０に対応したＭＡＣアドレスである。ここでは、２台の端末装置１０が予め登録されているのもとし、それらのＭＡＣアドレスを「０１−２３−４５−６７−８９−ＡＢ」と「０６−１７−２８−３９−４Ａ−５Ｂ」とする。記憶部３２は、ふたつの端末装置１０にそれぞれ対応した「ユーザＩＤ」と「パスワード」も登録するが、これらは端末装置１０と第１通信装置１２ａとの接続の際に、端末装置１０から受け付けたユーザＩＤとパスワードを第１通信装置１２ａにおいて認証するために使用される。この認証に関しては、今後説明を省略する。

図３に戻る。ＦＷＡベースバンド処理部４０は、前述した認証サーバ１８における認証の処理とは関係なく、ＦＷＡ変復調部４２およびＦＷＡ−ＲＦ部４４を介して、認証サーバ１８から接続の許可を受け付けた場合に、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４で接続しようとする端末装置１０であって、当該接続の許可に対応した端末装置１０に対して接続を決定し、その旨をＷ−ＬＡＮ通信部２４に通知する。この動作は、端末装置１０が第１通信装置１２ａに登録した場合だけでなく、端末装置１０が第１通信装置１２ａに登録していない場合にも対応する。

バッファ２６は、Ｗ−ＬＡＮ通信部２４とＦＷＡ通信部２８との間のインターフェースとして、互いに出力すべきデータを記憶する。すなわち、バッファ２６は、ＦＷＡシステムとＷ−ＬＡＮシステムの間でデータを中継する際に、両者の間でのデータ形式の変換のために使用される。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図５は、第１基地局装置１４ａの構成を示す。第１基地局装置１４ａは、基地局用アンテナ９０と総称される第１基地局用アンテナ９０ａ、第２基地局用アンテナ９０ｂ、および第３基地局用アンテナ９０ｃ、ＲＦ部９２と総称される第１ＲＦ部９２ａ、第２ＲＦ部９２ｂ、および第３ＲＦ部９２ｃ、変復調部９４と総称される第１変復調部９４ａ、第２変復調部９４ｂ、および第３変復調部９４ｃ、ベースバンド処理部９６と総称される第１ベースバンド処理部９６ａ、第２ベースバンド処理部９６ｂ、および第３ベースバンド処理部９６ｃ、データ経路選択部９８、ＩＦ部１１０、制御部１１２を含む。

基地局用アンテナ９０は、前述のごとく、無線信号を通信装置１２との間で通信するために備えられる。ここでは、第１基地局用アンテナ９０ａから第３基地局用アンテナ９０ｃまでの３つのアンテナが備えられているが、これらは互いに異なった方向に指向性を有したセクタアンテナであり、それぞれが独立した通信を実行している。

ＲＦ部９２、変復調部９４、ベースバンド処理部９６は、図３のＦＷＡ−ＲＦ部４４、ＦＷＡ変復調部４２、ＦＷＡベースバンド処理部４０にそれぞれ対応するが、ＲＦ部９２、変復調部９４、ベースバンド処理部９６は、第１基地局用アンテナ９０ａから第３基地局用アンテナ９０ｃに対応して、３系統備えられ、並列に処理を行う。また、ＲＦ部９２、変復調部９４、ベースバンド処理部９６のそれぞれの系統は、図示しない通信装置１２をＣＤＭＡあるいはＴＤＭＡによって多重化するので、複数の通信装置１２を対象にしてそれぞれの処理を実行する。

データ経路選択部９８は、受信処理の際に第１ベースバンド処理部９６ａから第３ベースバンド処理部９６ｃにおいて多重化された複数のデータをそれぞれの経路、すなわち伝送されるべきパスに出力する。また、送信処理の際にデータを第１ベースバンド処理部９６ａから第３ベースバンド処理部９６ｃに入力する。ＩＦ部１１０は、図示しないネットワーク１６とのインターフェースである。制御部１１２は、第１基地局装置１４ａのタイミング等を制御する。以上の構成によって、ＦＷＡ基地局装置１４は、通信装置１２と、ネットワーク１６あるいは認証サーバ１８との間で伝送される信号を中継する。

図６は、認証サーバ１８の構成を示す。認証サーバ１８は、通信部５０、受付部５２、取得部５４、比較部５６、許可部５８、処理部６０、記憶部６２、制御部６４を含む。

通信部５０は、図示しないネットワーク１６に接続されて、基地局装置１４等の間で所定のデータを送受信する。ここで、前述のごとく、ネットワーク１６は通信にＩＰプロトコルを使用しているので、通信部５０もＩＰプロトコルに対応しているものとする。

受付部５２は、通信部５０を介して、ネットワーク１６への接続を要求する端末装置１０から、当該端末装置１０に対応したＭＡＣアドレスと、通信装置１２に対応した電話番号を受け付ける。

取得部５４は、受付部５２で受け付けた電話番号にもとづいて、記憶部６２から電話番号に対応したＩＰアドレスを取得する。さらに、電話番号に対応した通信装置１２に記憶されたＭＡＣアドレスを取得するために、通信部５０に対して、ＩＰアドレスの通信装置１２にアクセスすることを指示する。記憶部６２は、取得部５４で使用するための電話番号とＩＰアドレスの対応を記憶する。図７は、記憶部６２に記憶された通信装置に関する情報のデータ構造を示す。図示のごとく、通信装置１２に予め付与された「電話番号」とそれに対応した「ＩＰアドレス」を記憶する。

図６に戻る。比較部５６は、通信部５０を介して、図示しない通信装置１２から、当該通信装置１２で登録されたＭＡＣアドレスを取得する。さらに、取得したＭＡＣアドレスと、受付部５２において端末装置１０から受け付けたＭＡＣアドレスを比較する。

許可部５８は、比較部５６で比較したＭＡＣアドレスが一致していれば、端末装置１０に対してネットワーク１６への接続を許可する。処理部６０は、ネットワーク１６への接続を許可した端末装置１０との間で処理を行う。例えば、所定の暗号キーやパスワード等の交換である。

図８は、通信システム１００での認証処理の手順を示すシーケンス図である。ここで、端末装置１０は、端末装置１０のＭＡＣアドレスを予め登録した第１通信装置１２ａを介してネットワーク１６に接続しようとしている。端末装置１０は、ユーザから接続要求を受けつける（Ｓ２０）。端末装置１０は、第１通信装置１２ａに接続要求を送信する（Ｓ２２）。第１通信装置１２ａは端末装置１０を認証することによって（Ｓ２４）、端末装置１０と第１通信装置１２ａの間の無線回線が確立する。端末装置１０は第１通信装置１２ａに電話番号とＭＡＣアドレスを送信し（Ｓ２６）、第１通信装置１２ａは第１基地局装置１４ａに電話番号とＭＡＣアドレスを送信し（Ｓ２８）、第１基地局装置１４ａは認証サーバ１８に電話番号とＭＡＣアドレスを送信する（Ｓ３０）。認証サーバ１８は、受信した電話番号に対応したＩＰアドレスを読み出す（Ｓ３２）。

認証サーバ１８は第１基地局装置１４ａにＭＡＣアドレスの問い合わせを送信し（Ｓ３４）、第１基地局装置１４ａは第１通信装置１２ａにＭＡＣアドレスの問い合わせを送信する（Ｓ３６）。第１通信装置１２ａは問い合わせに従って予め記憶した端末装置１０に対応したＭＡＣアドレスを読み出し（Ｓ３８）、第１基地局装置１４ａにＭＡＣアドレスを送信する（Ｓ４０）。第１基地局装置１４ａは認証サーバ１８にＭＡＣアドレスを送信する（Ｓ４２）。認証サーバ１８は、端末装置１０から出力されたＭＡＣアドレスと第１通信装置１２ａから出力されたＭＡＣアドレスにもとづいて、端末装置１０を認証する（Ｓ４４）。両者が一致すれば、認証サーバ１８は第１基地局装置１４ａに接続許可を送信し（Ｓ４６）、第１基地局装置１４ａは第１通信装置１２ａに接続許可を送信し（Ｓ４８）、第１通信装置１２ａは端末装置１０に接続許可を送信する（Ｓ５０）。その後、端末装置１０は、認証サーバ１８あるいはネットワーク１６と通信する（Ｓ５２）。

図９は、通信システム１００での認証処理の手順を示すシーケンス図である。ここで、端末装置１０は、端末装置１０のＭＡＣアドレスを予め登録した第１通信装置１２ａ以外の通信装置１２、すなわち第２通信装置１２ｂを介してネットワーク１６に接続しようとしている。端末装置１０は、ユーザから接続要求を受けつける（Ｓ６０）。端末装置１０は、第２通信装置１２ｂに接続要求を送信する（Ｓ６２）。第２通信装置１２ｂは端末装置１０を認証することによって（Ｓ６４）、端末装置１０と第２通信装置１２ｂの間の無線回線が確立する。端末装置１０は第２通信装置１２ｂに電話番号とＭＡＣアドレスを送信し（Ｓ６６）、第２通信装置１２ｂは第１基地局装置１４ａに電話番号とＭＡＣアドレスを送信し（Ｓ６８）、第１基地局装置１４ａは認証サーバ１８に電話番号とＭＡＣアドレスを送信する（Ｓ７０）。認証サーバ１８は、受信した電話番号に対応したＩＰアドレスを読み出す（Ｓ７２）。

認証サーバ１８は第１基地局装置１４ａにＭＡＣアドレスの問い合わせを送信し（Ｓ７４）、第１基地局装置１４ａは第１通信装置１２ａにＭＡＣアドレスの問い合わせを送信する（Ｓ７６）。第１通信装置１２ａは問い合わせに従って予め記憶した端末装置１０に対応したＭＡＣアドレスを読み出し（Ｓ７８）、第１基地局装置１４ａにＭＡＣアドレスを送信する（Ｓ８０）。第１基地局装置１４ａは認証サーバ１８にＭＡＣアドレスを送信する（Ｓ８２）。認証サーバ１８は、端末装置１０から出力されたＭＡＣアドレスと第１通信装置１２ａから出力されたＭＡＣアドレスにもとづいて、端末装置１０を認証する（Ｓ８４）。両者が一致すれば、認証サーバ１８は第１基地局装置１４ａに接続許可を送信し（Ｓ８６）、第１基地局装置１４ａは第２通信装置１２ｂに接続許可を送信し（Ｓ８８）、第２通信装置１２ｂは端末装置１０に接続許可を送信する（Ｓ９０）。その後、端末装置１０は、認証サーバ１８あるいはネットワーク１６と通信する（Ｓ９２）。

図１０は、認証サーバ１８の認証処理の手順を示すフローチャートである。受付部５２は、端末装置１０から電話番号とＭＡＣアドレスを受信する（Ｓ１００）。記憶部６２が、受信した電話番号に対応したＩＰアドレスを記憶していれば（Ｓ１０２のＹ）、通信部５０はＩＰアドレスに対応した通信装置１２に対して、ＭＡＣアドレスを問い合わせる（Ｓ１０４）。比較部５６は、ＩＰアドレスに対応した通信装置１２からＭＡＣアドレスを取得する（Ｓ１０６）。

さらに、比較部５６は、端末装置１０から受信したＭＡＣアドレスと通信装置１２から取得したＭＡＣアドレスを比較し、許可部５８は両者のＭＡＣアドレスが一致していれば（Ｓ１０８のＹ）、端末装置１０の接続を許可する（Ｓ１１０）。処理部６０は、端末装置１０との間で接続の処理を実行する（Ｓ１１２）。一方、記憶部６２が受信した電話番号に対応したＩＰアドレスを記憶していなければ（Ｓ１０２のＮ）、あるいは許可部５８は両者のＭＡＣアドレスが一致していなければ（Ｓ１０８のＮ）、端末装置１０の接続を拒否する（Ｓ１１４）。

図１１は、通信装置１２での通信処理の手順を示すフローチャートである。Ｗ−ＬＡＮベースバンド処理部３８は、Ｗ−ＬＡＮ−ＲＦ部３４およびＷ−ＬＡＮ変復調部３６を介して、端末装置１０からアクセスされれば（Ｓ１２０のＹ）、端末装置１０を接続する（Ｓ１２２）。ＦＷＡベースバンド処理部４０は、ＦＷＡ変復調部４２およびＦＷＡ−ＲＦ部４４を介して、認証サーバ１８から問い合わせがあれば（Ｓ１２４のＹ）、記憶部３２に記憶したＭＡＣアドレスを認証サーバ１８に出力する（Ｓ１２６）。その場合に、あるいは認証サーバ１８から問い合わせがなくても（Ｓ１２４のＮ）、ＦＷＡベースバンド処理部４０が認証サーバ１８から接続の許可を受けつければ（Ｓ１２８のＹ）、Ｗ−ＬＡＮベースバンド処理部３８は端末装置１０の接続を継続する（Ｓ１３０）。一方、ＦＷＡベースバンド処理部４０が認証サーバ１８から接続の許可を受けつけなければ（Ｓ１２８のＮ）、Ｗ−ＬＡＮベースバンド処理部３８は端末装置１０の接続を切断する（Ｓ１３２）。なお、端末装置１０からアクセスがなければ（Ｓ１２０のＮ）、認証サーバ１８からのＭＡＣアドレスの問い合わせに従って認証サーバ１８にＭＡＣアドレスを送信する（Ｓ１３４）。

本発明の実施例によれば、固定した位置に設置された通信装置を介し、さらに様々な位置の通信装置を介して、端末装置がネットワークに接続できる。また、ネットワークに接続される端末装置の可搬性が高まる。また、認証サーバは端末装置を直接認証するので、端末装置が異なった通信装置を介して認証サーバにアクセスする場合であっても、セキュリティを高められる。また、認証サーバは端末装置を直接認証するので、端末装置が異なった通信装置を介して認証サーバにアクセスする場合であっても、通信料金の計算が容易になる。また、認証サーバは、認証のために端末装置の識別番号を使用するにもかかわらず、接続可能な端末装置の識別番号を記憶しなくてもよいので、必要な記憶容量を削減できる。また、認証サーバは、接続可能な端末装置の識別番号を記憶しなくてもよいので、接続可能な端末装置が追加、削除、変更する場合であっても、通信装置の登録内容を変更すればよく、処理が容易になる。また、識別番号に予め付与した番号を使用するので、セキュリティが高められる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、端末装置１０と通信装置１２の間は、無線ＬＡＮによって接続され、基地局装置１４と通信装置１２の間は、ＦＷＡシステムによって接続されるものとした。しかしながらこれに限らず例えば、これら以外の無線通信システムによって接続されてもよく、さらにＡＤＳＬやＬＡＮなどの有線通信システムによって接続されてもよい。本変形例によれば、様々な通信システムに本発明を適用できる。つまり、通信装置１２が固定した位置に設置され、端末装置１０がさまざまな通信装置１２にアクセスすることによって、ネットワークに接続されればよい。

本発明の実施例において、通信装置１２を識別するための識別番号として、通信装置１２に対応した電話番号を使用した。しかしながらこれに限らず例えば、通信装置１２のＭＡＣアドレス、ＦＷＡシステムを使用するために予め付与された識別番号を使用してもよい。本変形例によれば、使用可能な識別番号が増加し、さらにこれらの識別番号を重複して使用することによって、セキュリティもさらに高められる。つまり、通信装置１２を識別できればよい。

本発明の実施例において、記憶部３２では、ひとつの電話番号に対して複数のユーザＩＤを設定した。しかしながら、これに限らず例えば、ユーザＩＤを電話番号そのものにしてもよい。この場合に、電話番号を共有している複数のユーザ、例えば家族は同一のユーザＩＤを保有し、記憶部は３２はひとつのユーザＩＤに対応したひとつの電話番号に対して、複数のＭＡＣアドレスを記憶する。本変形例によれば、識別番号をさまざまな形式で設定できる。本変形例によれば、通信装置１２が識別できればよい。

本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の通信システムでのチャネルの遷移を示す図である。 図１の第１通信装置の構成を示す図である。 図３の記憶部に記憶された端末装置に関する情報のデータ構造を示す図である。 図１の第１基地局装置の構成を示す図である。 図１の認証サーバの構成を示す図である。 図６の記憶部に記憶された通信装置に関する情報のデータ構造を示す図である。 図１の通信システムでの認証処理の手順を示すシーケンス図である。 図１の通信システムでの認証処理の手順を示すシーケンス図である。 図６の認証サーバの認証処理の手順を示すフローチャートである。 図１の通信装置での通信処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 端末装置、 １２ 通信装置、 １４ 基地局装置、 １６ ネットワーク、 １８ 認証サーバ、 ２０ Ｗ−ＬＡＮ用アンテナ、 ２２ ＦＷＡ用アンテナ、 ２４ Ｗ−ＬＡＮ通信部、 ２６ バッファ、 ２８ ＦＷＡ通信部、 ３０ 制御部、 ３２ 記憶部、 ３４ Ｗ−ＬＡＮ−ＲＦ部、 ３６ Ｗ−ＬＡＮ変復調部、 ３８ Ｗ−ＬＡＮベースバンド処理部、 ４０ ＦＷＡベースバンド処理部、 ４２ ＦＷＡ変復調部、 ４４ ＦＷＡ−ＲＦ部、 ５０ 通信部、 ５２ 受付部、 ５４ 取得部、 ５６ 比較部、 ５８ 許可部、 ６０ 処理部、 ６２ 記憶部、 ６４ 制御部、 ９０ 基地局用アンテナ、 ９２ ＲＦ部、 ９４ 変復調部、 ９６ ベースバンド処理部、 ９８ データ経路選択部、 １００ 通信システム、 １１０ ＩＦ部、 １１２ 制御部。

Claims (8)

1. 所定のネットワークに接続された複数の通信装置と、
   前記複数の通信装置のいずれかを介してネットワークに接続された端末装置を認証すべき、前記ネットワークに接続された認証サーバとを備え、
   前記複数の通信装置の少なくともひとつが、前記端末装置を識別するための第１の識別番号を記憶し、
   前記認証サーバは、前記端末装置に対応した第１の識別番号が記憶された通信装置以外の通信装置を介して、前記端末装置がネットワークに接続する場合に、前記端末装置から、前記端末装置に対応した第１の識別番号と、前記端末装置に対応した第１の識別番号が記憶された通信装置を識別するための第２の識別番号を受信し、前記受信した第２の識別番号に対応した通信装置へアクセスして、当該通信装置が記憶した第１の識別番号を取得し、前記取得した第１の識別番号と前記受信した第１の識別番号にもとづいて、前記端末装置に対して前記ネットワークへの接続を許可することを特徴とする通信システム。
2. 前記複数の通信装置の少なくともひとつに記憶された第１の識別番号と、前記第１の識別番号が記憶された通信装置を識別するための第２の識別番号は、前記端末装置が前記複数の通信装置のいずれかを介してネットワークに接続する前に、予め付与されていることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 所定のネットワークに接続された加入者系無線アクセス用の複数の基地局装置と、
   前記加入者系無線アクセス用の複数の基地局装置にそれぞれ接続された加入者系無線アクセス用の複数の通信装置と、
   前記加入者系無線アクセス用の複数の通信装置の少なくともひとつを介した端末装置のネットワークへの接続が予め許可されている場合に、接続が許可された複数の通信装置の少なくともひとつを介した前記端末装置のネットワークへの接続を認証する認証サーバを備え、
   前記認証サーバは、前記接続が許可された複数の通信装置の少なくともひとつ以外の通信装置を介して、前記端末装置がネットワークに接続する場合であっても、前記端末装置を認証することによって、前記端末装置に対して前記ネットワークへの接続を許可することを特徴とする通信システム。
4. 前記加入者系無線アクセス用の複数の通信装置の少なくともひとつが、前記端末装置を識別するための第１の識別番号を記憶し、
   前記認証サーバは、前記端末装置から、前記端末装置に対応した第１の識別番号と、前記端末装置に対応した第１の識別番号が記憶された通信装置を識別するための第２の識別番号を受信し、前記受信した第２の識別番号に対応した通信装置へアクセスして、当該通信装置が記憶した第１の識別番号を取得し、前記取得した第１の識別番号と前記受信した第１の識別番号にもとづいて、前記端末装置に対して前記ネットワークへの接続を許可することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
5. 所定のネットワークに加入者系無線アクセス用の複数の基地局装置がそれぞれ接続され、かつ前記加入者系無線アクセス用の複数の基地局装置に加入者系無線アクセス用の複数の通信装置がそれぞれ接続されており、前記加入者系無線アクセス用の複数の通信装置の少なくともひとつを介した端末装置のネットワークへの接続が予め許可されている場合において、前記接続が許可された複数の通信装置の少なくともひとつ以外の通信装置を介して、前記端末装置がネットワークに接続する場合であっても、前記端末装置が前記ネットワークで認証されることによって、前記ネットワークへ接続されることを特徴とする通信方法。
6. 所定のネットワークに接続された複数の通信装置の少なくともひとつが、前記複数の通信装置の少なくともひとつを介してネットワークに接続すべき端末装置に対して、当該端末装置を識別するための第１の識別番号を記憶するステップと、
   前記端末装置に対応した第１の識別番号が記憶された通信装置以外の通信装置を介して、前記端末装置がネットワークに接続する場合に、前記端末装置がネットワークに接続された認証サーバに、前記端末装置に対応した第１の識別番号と、前記端末装置に対応した第１の識別番号が記憶された通信装置を識別するための第２の識別番号を送信するステップと、
   前記認証サーバが、前記受信した第２の識別番号に対応した通信装置へアクセスして、当該通信装置が記憶した第１の識別番号を取得し、前記取得した第１の識別番号と前記受信した第１の識別番号にもとづいて、前記端末装置に対して前記ネットワークへの接続を許可するステップと、
   を備えることを特徴とする通信方法。
7. 複数の通信装置のいずれかを介して、当該複数の通信装置のいずれかに接続された端末装置から、前記端末装置を識別するための第１の識別番号と、前記端末装置に対応した第１の識別番号を記憶した通信装置であって、前記複数の通信装置の少なくともひとつを識別するための第２の識別番号を受け付ける受付部と、
   前記受け付けた第２の識別番号に対応した通信装置へアクセスして、当該通信装置が記憶した第１の識別番号を取得する取得部と、
   前記取得した第１の識別番号と前記受け付けた第１の識別番号にもとづいて、前記端末装置に対して前記ネットワークへの接続を許可する許可部と、
   を備えることを特徴とする認証サーバ。
8. 所定のネットワークに接続する第１の通信部と、
   前記ネットワークに対して、所定の信号を通信すべき端末装置に接続する第２の通信部と、
   前記第２の通信部に接続すべき端末装置のうち、予め規定した少なくともひとつの端末装置を識別するための識別番号を記憶する記憶部と、
   前記第１の通信部を介して、前記ネットワークに接続された認証サーバから識別番号の照会の要求を受け付けた場合に、前記認証サーバに前記記憶した識別番号を出力する応答部と、
   前記第１の通信部を介して、前記認証サーバから接続の許可を受け付けた場合に、当該接続の許可に対応した端末装置に対して、前記第２の通信部での接続を決定する決定部と、
   を備えることを特徴とする通信装置。

Images