JP2006074377A - 無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信ネットワークの利用に対する支払いを行う決済手段を有する者の端末装置であれば、アクセスポイントの設置者によって指定された端末装置でなくてもインターネットへの接続を可能にする無線通信システムおよび無線通信方法を得る。
【解決手段】屋外無線クライアント２０８はインターネット２０４の利用前に自己のＭＡＣアドレスと決済した利用料金の額を第２のＩＳＰ２０３₂に登録しておく。屋外無線クライアント２０８はインターネット２０４を利用する際に最寄の無線アクセスポイント２０２にアクセスして、決済時に与えられたネットワーク識別情報によって第２のＩＳＰ２０３₂側に接続され、認証が成功すればインターネット２０４への接続が利用料金の範囲で可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電波や赤外線といった無線技術を用いて通信を行う無線通信システムに係わり、特に既存の無線通信ネットワークを第三者に開放することで、たとえばインターネットへの接続を屋外で簡易に実現することのできる無線通信システムおよび無線通信方法に関する。

携帯型のコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯型情報端末の高性能化と小型化が進展している。この一方で、各種業務のＩＴ（Information Technology）化がますます進展しており、オフィスから離れても、オフィスでのパーソナルコンピュータによる情報処理との関係で、インターネットにアクセスして各種情報処理を行ったり、電子メールの送受信を行うことが日常的な要請となっている。

このために、従来から携帯電話機を使用してインターネットに接続したり、駅や空港、喫茶店等といった無線ＬＡＮを利用できるホットスポット（登録商標）等の特定の施設内で無線機能を備えた携帯型情報端末を利用するといった事が行われている。しかしながら、前者の場合にはインターネットを長時間利用したりすると通信費の負担が大きくなるという問題があった。また、後者の場合には、街中でそのような特定の施設を探し出しその箇所に出向く必要がある。また、地域によってはこのような特定の施設が出向ける範囲に見つからない場合がある。更に、このような共用の施設は、一般にセキュリティの管理が不十分であり、個人情報の漏洩の危険性がある場合も多い。

この一方で、無線ＬＡＮ（Local Area Network）が一般家庭を中心に爆発的に普及しており、この結果として街中には常時、ブロードバンドに接続された無線ＬＡＮアクセスポイントが数多く存在している。そこで、街中を歩くユーザに対して、アクセスポイントの有する通信能力のうちで、そのアクセスポイントの本来的な利用者の利用分を差し引いた余りの部分を割り当てることが提案されている（たとえば特許文献１参照）。

図１１は、この提案による無線通信システムの概要を表わしたものである。この無線通信システム１００で、アクセスポイント１０１は、家庭や店舗あるいはオフィス等に設置されるもので、このアクセスポイント１０１の設置者によって指定された端末装置としての内部端末装置１０２と通信を行い、この内部端末装置１０２をインターネット１０３に接続するようになっている。インターネット１０３には、認証サーバ１０４が配置されており、内部端末装置１０２がインターネット１０３への接続を要求したとき、これが可能であるかどうかの認証を行うようになっている。このために、アクセスポイント１０１は、認証のための内部認証情報を記憶する内部認証情報記憶部（図示せず）を備えている。

この提案の無線通信システム１００は、アクセスポイント１０１の設置者と所定の関係を有する者が使用する端末装置としての外部端末装置１０５に対しても、アクセスポイント１０１を経由してインターネット１０３へのアクセスを許している。すなわち、外部端末装置１０５はこれらのＩＤ（IDentification）を事前にアクセスポイント１０１内の外部認証情報記憶部（図示せず）に格納しておく。そして、外部端末装置１０５の認証が可能であるかの問い合わせがあったとき、認証サーバ１０４はこの外部認証情報記憶部を検索して、認証の可否をアクセスポイント１０１に対して応答するようになっている。そして、その外部端末装置１０５の認証を行った場合には、その外部端末装置１０５の通信に対して所定の課金を行うようにしている。

この無線通信システム１００では、内部端末装置１０２を発着端末装置とするパケットは、優先的に帯域が割り当てられる。これに対して外部端末装置１０５を発着端末装置とするパケットは、割り当てられる帯域が一定の条件で制限される。しかしながら、余剰の通信能力を外部端末装置１０５に対して開放することができるので、内部端末装置１０２のユーザはこれに対する経済的な配当を受けることができるという利点を有する。
特開２００３−３０４２５４号公報（第００４４、第００４５、第００５２段落、図１）

このようにこの提案の無線通信システム１００では、既存のアクセスポイント１０１に外部認証情報記憶部を用意し、ここに所定の外部端末装置１０５のＩＤを記憶しておくことで認証サーバ１０４がその認証を行えるようにして、これらの外部端末装置１０５がインターネット１０３へアクセスできるようにした。外部端末装置１０５のユーザは、余剰の通信能力を割り当てられるので、通信費用を安価なものとすることができることになる。

しかしながら、この無線通信システム１００では、認証サーバ１０４における認証にあたって、ＣＨＡＰ（Challenge Handshake Authentication Protocol）などといった安全性の高い認証方式により、通信路にＩＤやパスワードをそのまま送出しないといった配慮を行っているものの、認証サーバ１０４が外部端末装置１０５のＩＤをチェックして認証を行うだけといった簡単なものとなっている。このため、外部端末装置１０５に対して割り当てたＩＤを他の者が取得すると、その取得した者も認証を受けてインターネット１０３にアクセス可能となってしまう。

このため、この提案の無線通信システム１００では、外部端末装置１０５としての適格性に条件を付けている。例えば、アクセスポイント１０１の設置者等が指定するプロバイダと契約している使用者の端末装置であるというように、特定の端末装置に限定している。したがって、既存の無線通信ネットワークを第三者に開放するといっても、解放される側から見ると対象とされる無線通信ネットワークが非常に限定されたものとなり、現実には特定の端末装置に特定のアクセスポイントを利用させるものであって、多くの者にインターネットへの接続を屋外で簡易に実現させるには至っていない。

そこで本発明の目的は、通信ネットワークの利用に対する支払いを行う決済手段を有する者の端末装置であれば、アクセスポイントの設置者によって指定された端末装置でなくてもインターネットへの接続を可能とする無線通信システムおよび無線通信方法を実現することにある。

本発明では、（イ）利用料金の支払いに対応するネットワーク識別情報を割り当てられた無線端末と、（ロ）複数のネットワーク識別情報を併用可能で、アクセスしてきた無線端末が自己の無線ネットワークに属する無線端末か否かをネットワーク識別情報によって判別するネットワーク判別手段と、このネットワーク判別手段によって自己の無線ネットワークに属する無線端末と判別した無線端末に対しては自己の無線ネットワークにその無線端末が参加した場合の無線処理を行う無線処理実行手段と、ネットワーク判別手段によってその無線端末が自己の無線ネットワーク以外の無線ネットワークに属すると判別したときその無線端末に割り当てられたネットワーク識別情報で構成される無線ネットワークの一部として他の伝送路との中継処理を行う中継処理実行手段とを備えた無線アクセスポイントと、（ハ）この無線アクセスポイントが無線処理実行手段によって無線処理を実行するとき無線端末をインターネットに接続する第１のインターネット接続手段と、（ニ）無線アクセスポイントが中継処理実行手段によって中継処理を行うとき無線端末をインターネットに接続する第２のインターネット接続手段と、（ホ）中継処理実行手段によって中継された無線端末の固有の識別情報を基にしてその無線端末がインターネットにアクセスする正当な権限を有するか否かを判別する認証手段と、（へ）この認証手段が正当な権限を有するものとして認証した無線端末が第２のインターネット接続手段を用いてインターネットに接続するときこれに応じて利用料金を課金する課金手段と、（ト）この課金手段の課金が利用料金の範囲内で、インターネットへの接続を可能にする利用料金管理手段と、（チ）課金手段の課金の一部を無線端末をインターネットに接続する中継処理を行った無線アクセスポイントに還元する還元手段とを無線通信システムに具備させる。

すなわち本発明では、無線端末が利用料金の範囲内で通信を可能とするネットワーク識別情報を割り当てられ、このネットワーク識別情報を用いて、複数のネットワーク識別情報を併用可能な無線アクセスポイント経由でインターネットにアクセスできるようにしている。無線アクセスポイント側は自己の無線ネットワークに属する無線端末であるかをネットワーク識別情報で判別し、自己の無線ネットワークに属する場合には第１のインターネット接続手段を使用して通常通りにインターネットへの接続を行わせるが、それ以外のネットワーク識別情報を割り当てられた無線端末の場合には、インターネットにアクセスする正当な権限を有するかを無線端末の固有の識別情報を使用して認証手段によって認証させる。そして、インターネットにアクセスする正当な権限を有する場合には、その無線端末は無線アクセスポイントおよび第２のインターネット接続手段を用いてインターネットに接続できる。この際には課金手段がその無線端末に対して課金を行うが、利用料金管理手段が利用料金の範囲内で、インターネットへの接続を可能とする。したがって、第三者が他人のネットワーク識別情報を知っても、無線端末の固有の識別情報を使用して認証するので被害の発生を抑えることができる。暗号化技術を併用することで、更に不正使用を排除することができる。また、還元手段が設けられているので、自己の無線ネットワークに属する無線端末以外の利用に対して利用料金の一部が還元される。

また、本発明では、（イ）屋外の任意の無線アクセスポイントを経由してインターネットを利用する費用としての利用料金の支払いを条件として該当の無線端末に対して特定のネットワーク識別情報を割り当てるネットワーク識別情報付与ステップと、（ロ）この特定のネットワーク識別情報を付与された無線端末からアクセスがあったとき自己の配下の無線端末からのアクセスではないことを自己の配下の無線端末のネットワーク識別情報と相違することによって判別して、その無線端末が自己を経由してインターネットにアクセスする適格性があるか否かをその無線端末に固有の識別情報を用いて認証させる認証ステップと、（ハ）この認証ステップによってその無線端末が自己を経由してインターネットにアクセスする適格性があることが判別されたとき、その特定のネットワーク識別情報で表わされるネットワークに参加する形でその無線端末がインターネットに接続するためのパケットの中継を行うパケット中継ステップと、（ニ）無線端末がパケット中継ステップを経てインターネットに接続したとき、その利用料金の中から自己の寄与した料金の支払いを受ける払い還元ステップとを無線通信方法に具備させる。

すなわち本発明では、無線端末に対して、屋外の任意の無線アクセスポイントを経由してインターネットを利用する費用としての利用料金の支払いを条件として特定のネットワーク識別情報が割り当てられ、無線アクセスポイントはこの特定のネットワーク識別情報が自己の配下の無線端末のネットワーク識別情報と相違することによって、自己を経由してインターネットにアクセスする適格性があるか否かを無線端末の固有の識別情報を基にして認証させる。認証の結果、適格性があることが判別されたとき、無線アクセスポイントは、その特定のネットワーク識別情報で表わされるネットワークに参加する形でその無線端末がインターネットに接続するためのパケットの中継を行う。そして、その無線端末がインターネットを利用した料金の一部の還元を受ける。この無線通信方法では、第三者が他人のネットワーク識別情報を知っても、利用料金の範囲内であるのと認証に無線端末のＭＡＣアドレス等の固有の識別情報を使用するので、無線アクセスポイントの受ける被害を抑えることができる。

このように本発明によれば、利用料金の範囲内で無線端末にネットワーク識別情報を割り当てるだけでなく、無線端末の認証に無線端末に固有の識別情報を使用することにしたので、ネットワーク識別情報を第三者が知りえても、被害を十分抑制することができる。もちろん、ネットワーク識別情報を暗号化することにより、更に他人の不正使用の危険性を減少させることができる。また、無線アクセスポイントは、自己の無線ネットワークに属する無線端末以外の無線端末まで利用対象を拡大することで、余剰な通信能力を有効活用することができ、自己の無線ネットワークに属する無線端末に対するサービスの向上や利用料金の低減を図ることができる。

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無線通信システムの構成の概要を表わしたものである。この無線通信システム２００は、第１〜第ｍの屋内無線クライアント２０１₁〜２０１_mのアクセスポイントとして、一般の住宅内等に設置されている無線アクセスポイント２０２を有している。無線アクセスポイント２０２は、任意のインターネット接続業者としての第１のＩＳＰ（Internet Service Provider）２０３₁を介して、第１〜第ｍの屋内無線クライアント２０１₁〜２０１_mをインターネット２０４に接続するようになっている。各屋内無線クライアント２０１₁〜２０１_mは、無線アクセスポイント２０２に対して同一の屋内無線ネットワーク２０６を構成している。

本実施例では、この他に、無線アクセスポイント２０２と無線通信可能な屋外無線ネットワーク２０７の内部領域に位置する屋外無線クライアント２０８が、無線アクセスポイント２０２および第２のＩＳＰ２０３₂を介してインターネット２０４に接続できるようになっている。ここで第２のＩＳＰ２０３₂は、第１〜第ｍの屋内無線クライアント２０１₁〜２０１_m以外の第三者がインターネット２０４に接続する際に利用するインターネット接続業者である。第２のＩＳＰ２０３₂は、この例では特定の無線アクセスポイント２０２のみを利用しているように見えるが、街中に無数に存在する無線アクセスポイントを利用するようになっている。

本実施例で、無線アクセスポイント２０２は、モデムとしての機能およびルータとしての機能を備える他、ＥＳＳ−ＩＤ（Extended Service Set-IDentification：無線ネットワーク名）と無線暗号化セットを複数同時に使用できる機能を持っている。ここで、ＥＳＳ−ＩＤは、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．１１シリーズの無線ＬＡＮにおけるネットワークの識別子の一つであり、混信を避けるために付けられる。各端末としての無線クライアントにＥＳＳ−ＩＤを設定すると、ＥＳＳ−ＩＤが一致する無線クライアントとしか通信しないようにすることができる。本実施例の無線アクセスポイント２０２は、このようにＥＳＳ−ＩＤを複数併用できるようにすることで、同一の無線アクセスポイント２０２を使用しながら、屋内無線ネットワーク２０６は第１のＩＳＰ２０３₁を使用してインターネット２０４にアクセスし、屋外無線ネットワーク２０７は第２のＩＳＰ２０３₂を使用してインターネット２０４にアクセスするというような切り分けが可能である。しかも無線アクセスポイント２０２が無線暗号化セットを複数同時に使用できるので、非共有とされる屋内無線ネットワーク２０６と屋外無線ネットワーク２０７の間でセキュリティを確保することができる。

本実施例では、第２のＩＳＰ２０３₂を利用してインターネット２０４に接続できる端末装置を屋外無線クライアント２０８と総称することにする。第２のＩＳＰ２０３₂は、各地に同様に点在する無線アクセスポイント２０２を利用することで、街中を移動している不特定の屋外無線クライアント２０８に対して、インターネット２０４への接続の機会を与える。すなわち、新規にインターネット２０４へ接続しようとする未登録無線クライアント（登録後には屋外無線クライアント２０８）は、この第２のＩＳＰ２０３₂へまずアクセスして、本実施例の無線通信システム２００に登録する手続きを行う必要がある。

図２は、本実施例の無線アクセスポイントの構成を表わしたものである。無線アクセスポイント２０２は、図１に示した屋内無線ネットワーク２０６および屋外無線ネットワーク２０７の各種無線クライアントと電波の送受信を行うためのアンテナ２１１を備えている。アンテナ２１１は変調や復調を行う無線部２１２およびビット同期回路２１３を経て通信コントローラ２１４と接続されている。通信コントローラ２１４は、送信するパケットの組み立てを行ったり、受信したパケットの分解を行う他、通信制御やフレームエラーのチェック等を行うようになっている。

この通信コントローラ２１４は、バス２１５を介してＣＰＵ（Central Processing Unit）２１６、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ２１７、誤り訂正符号の符号化あるいは復号化を行う誤り訂正符号器・復号器２１８、およびＬＡＮコントローラ２１９と接続されている。ここでＣＰＵ２１６は、メモリ２１７に格納された制御プログラムを実行することで、この無線アクセスポイント２０２としての各種制御を行うようになっている。ＬＡＮコントローラ２１９は、図１に示した第１および第２のＩＳＰ２０３₁、２０３₂およびその他の有線ＬＡＮ端末との通信を、外部インターフェース２２１を介して制御するようになっている。

図３は、図１に示した屋外無線クライアントの構成を表わしたものである。第１〜第ｍの屋内無線クライアント２０１₁〜２０１_mも屋外無線クライアント２０８と基本的に同一の構成となっているので、これらの図示および説明を省略する。屋外無線クライアント２０８は、図１に示した無線アクセスポイント２０２等の無線端末と電波の送受信を行うためのアンテナ２３１を備えている。アンテナ２３１は変調や復調を行う無線部２３２およびビット同期回路２３３を経て通信コントローラ２３４と接続されている。通信コントローラ２３４は、送信するパケットの組み立てを行ったり、受信したパケットの分解を行う他、通信制御やフレームエラーのチェック等を行うようになっている。

この通信コントローラ２３４は、バス２３５を介してＣＰＵ（Central Processing Unit）２３６、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリ２３７、誤り訂正符号の符号化あるいは復号化を行う誤り訂正符号器・復号器２３８、およびインターフェースコントローラ２３９と接続されている。ここでＣＰＵ２３６は、メモリ２３７に格納された制御プログラムを実行することで、この屋外無線クライアント２０８としての各種制御を行うようになっている。インターフェースコントローラ２３９は、図示しないノート型のパーソナルコンピュータとの通信を、外部インターフェース２４１を介して制御するようになっている。

なお、図１に示した第１および第２のＩＳＰ２０３₁、２０３₂も、同様に図示しないＣＰＵを備えており、同じく図示しないハードディスク等の記憶媒体に格納された制御プログラムを実行することで、各種制御を行うようになっている。

図４は、屋外無線クライアントとしてまだ登録されていない未登録無線クライアントを無線通信システムに登録する様子を説明するためのものである。第２のＩＳＰ２０３₂は、アクセスの便宜を図るために、複数のネットワークを接続する基幹ネットワーク２５１に接続されている。本実施例の無線通信システム２００に登録しようとする未登録無線クライアント２５２は、この第２のＩＳＰ２０３₂と接続された設定端末２５３を介して登録手続きを行うようになっている。ここで設定端末２５３は、第１および第２のＩＳＰ２０３₁、２０３₂と同様に、図示しないＣＰＵを備えており、同じく図示しない記憶媒体に格納した制御プログラムを実行することで各種制御を実現するようになっている。

また、第２のＩＳＰ２０３₂は、未登録無線クライアント２５２が屋外無線クライアント２０８として登録した際に、これら屋外無線クライアント２０８に関するデータを格納するデータベース２５５を備えている。データベース２５５には、屋外無線クライアント２０８（登録時の未登録無線クライアント２５２）のＭＡＣ（Media Access Control）アドレス情報２５６や通信ネットワークを利用するために設定端末２５３に支払われた利用料金を表わした利用料金情報２５７が格納されるようになっている。

ところで未登録無線クライアント２５２の登録を行うに際して、その未登録無線クライアント２５２のユーザは、自宅やオフィスのコンピュータを使用して、この無線通信システムのホームページにアクセスする。そして、そのホームページに示された無線通信システムの利用規約を読んでその内容を承諾すると共に、クレジットカード等の既存の決済手段を使用して利用料金の支払いを行う。以上の手続きが終了すると、設定端末２５３にアクセスするための電話番号と登録処理を行うためのパスワードがユーザに電子メールで送られてくる。ユーザは、送られてきたこれらの情報を用いて、設定端末にアクセスし、未登録無線クライアントの登録処理を行うことになる。

図５は、未登録無線クライアントの登録処理を行う際の設定端末の処理の流れを表わしたものである。設定端末２５３内の前記したＣＰＵは、未登録無線クライアント２５２からの登録要求を待機している（ステップＳ３０１）。登録要求があると（Ｙ）、パスワードによる認証を要求する（ステップＳ３０２）。パスワードが送られてきて（ステップＳ３０３：Ｙ）、認証が成功すると（ステップＳ３０４：Ｙ）、設定端末２５３はその未登録無線クライアント２５２を特定するユニークな情報として未登録無線クライアント２５２のＭＡＣアドレスを取得する（ステップＳ３０５）。認証が失敗した場合には（ステップＳ３０４：Ｎ）、所定回数の認証処理をトライする等の周知のエラー処理が行われる（ステップＳ３０６）。

設定端末２５３は、ステップＳ３０５で未登録無線クライアント２５２のＭＡＣアドレスを取得したら、この未登録無線クライアント２５２に対して無線設定情報を書き込むための送信を行う（ステップＳ３０７）。ここで、無線設定情報は、未登録無線クライアント２５２が屋外無線クライアント２０８として登録されたときに任意の無線アクセスポイント２０２にアクセスするための情報であり、本実施例では無線ネットワーク名（ＥＳＳ−ＩＤ）と無線暗号化（ＷＥＰ：Wired Equivalent Privacy）設定の各情報からなる。無線ＬＡＮの各アクセスポイントは、ＥＳＳ−ＩＤを一定時間ごとに周囲に発信する「ビーコン信号」機能を有している。ただし、本実施例では、設定端末２５３が未登録無線クライアント２５２に対して無線設定情報を書き込むようにしている。したがって、登録後の屋外無線クライアント２０８は、無線アクセスポイント２０２がこのような「ビーコン信号」機能を停止した状態でも、空中を飛び交っているネットワークのパケットを順次検出することで、自己のアクセス対象の無線アクセスポイント２０２を見つけることができるようにしてセキュリティを確保している。ＷＥＰでは、通常の場合、６４ビット長の秘密鍵を用いて暗号化を行うようになっている。

無線設定情報の書き込みは、設定端末２５３が未登録無線クライアント２５２の不揮発性メモリ領域（図３の屋外無線クライアント２０８におけるメモリ２３７の一部に対応）に人手を解することなく行われる。したがって、その内容は第三者に非公開であり、セキュリティ上の問題が発生しにくい。

設定端末２５３は、ステップＳ３０７の処理を行ったら、次に、取得したＭＡＣアドレスとパスワードとの関係で前記したホームページで確認した利用料金情報を、この未登録無線クライアント２５２の登録のために第２のＩＳＰ２０３₂に送信する（ステップＳ３０８）。

図６は、未登録無線クライアントの登録処理を行う際の第２のＩＳＰの処理の流れを表わしたものである。第２のＩＳＰ２０３₂は、設定端末２５３からこれらの情報が送られてくると（ステップＳ３２１：Ｙ）、これを図４に示すデータベース２５５に登録する（ステップＳ３２２）。そして、設定端末２５３に対して、その未登録無線クライアント２５２についてのデータの登録完了通知を送信する（ステップＳ３２３）。これにより、未登録無線クライアント２５２は屋外無線クライアント２０８となる。

図５に戻って説明を続ける。設定端末２５３は、第２のＩＳＰ２０３₂から登録完了通知を受信したら（ステップＳ３０９：Ｙ）、その未登録無線クライアント２５２に対して屋外無線クライアント２０８として登録されたことを登録完了通知として送信する（ステップＳ３１０）。

図７は、本実施例で屋外で無線アクセスポイントを利用してインターネットに接続する際の屋外無線クライアント側の制御の様子を表わしたものである。図１に示す屋外無線クライアント２０８のＣＰＵ２３６（図３）はインターネットへのアクセス要求が発生するのを待機している（ステップＳ３４１）。インターネットへのアクセス要求が発生すると（Ｙ）、屋外無線クライアント２０８はその場所において、信号の送受信レベルとの関係で利用可能な無線アクセスポイント２０２が存在しているかをチェックする（ステップＳ３４２）。利用可能な無線アクセスポイント２０２が存在していれば（ステップＳ３４３：Ｙ）、その無線アクセスポイント２０２に接続要求を行う（ステップＳ３４４）。このとき、無線アクセスポイント２０２はＥＳＳ−ＩＤを一緒に送出する。

これに対して、利用可能な無線アクセスポイント２０２が存在していない場合（ステップＳ３４３：Ｎ）、ＣＰＵ２３６は図示しないディスプレイにその旨を表示して場所を移動して再度、インターネットへのアクセス要求を行うことを指示して（ステップＳ３４５）、処理を終了させる（リターン）。

図８は、無線アクセスポイント側における屋外無線クライアントに対する接続処理を表わしたものである。無線アクセスポイント２０２はインターネットに対する接続要求が無線クライアントから送られてくるのを待機している（ステップＳ３６１）。接続要求が到来すると（Ｙ）、その無線クライアントが使用したＥＳＳ−ＩＤを確認する（ステップＳ３６２）。そして、それが屋外用のＥＳＳ−ＩＤでない場合、すなわち屋内用のＥＳＳ−ＩＤである場合には（ステップＳ３６３：Ｎ）、第１〜第ｍの屋内無線クライアント２０１₁〜２０１_mのいずれかがインターネットにアクセスするための要求であると判断して、該当する屋内無線クライアント２０１を第１のＩＳＰ２０３₁（図１）に接続する（ステップＳ３６４）。これ以降の処理は、無線アクセスポイント２０２が従来から行っていた処理であるので、その説明を省略する。

一方、ステップＳ３６３で屋外用に割り当てたＥＳＳ−ＩＤであることが判別した場合、その通信が最大セッション数に到達しているかどうかの判別が行われる（ステップＳ３６５）。最大セッション数未満の場合には（Ｙ）、その屋外無線クライアント２０８に対して認証手続きを開始するように認証手続き要求を送信する（ステップＳ３６６）。

最大セッション数に到達している場合には（ステップＳ３６５：Ｎ）、ブリッジモードに移行して（ステップＳ３６７）、この後、ステップＳ３６６の処理が行われる。ブリッジモードでは、インターネットへのアクセスを要求した無線アクセスポイント２０２のＭＡＣアドレスを無線アクセスポイント２０２のメモリ２１７（図２）におけるアドレスフィルタの特性を規定する領域に登録して、屋外無線ネットワーク２０７用のＥＳＳ−ＩＤに対してＭＡＣアドレスによるフィルタ処理を実行することになる。

屋外無線クライアント２０８は図７のステップＳ３４４で無線アクセスポイント２０２に接続要求を行った後、ステップＳ３６６（図８）による認証手続き要求が送られてくるのを待機している（図７ステップＳ３４６）。認証手続き要求を受信すると（Ｙ）、第２のＩＳＰ２０３₂に対する認証手続きのための接続要求を送出する（ステップＳ３４７）。

無線アクセスポイント２０２は、図８に示すように第２のＩＳＰ２０３₂に対する接続要求が到来すると（ステップＳ３６８：Ｙ）、この屋外無線クライアント２０８から送られてきたパケットに、無線アクセスポイント２０２に固有の値を、フレームがどのＶＬＡＮに属するかどうかを判別するためのＶＬＡＮタグに付加して第２のＩＳＰ２０３₂に送信する（ステップＳ３６９）。そして、第２のＩＳＰ２０３₂側からの認証結果が送られてくるのを待機することになる（ステップＳ３７０）。

図９は、第２のＩＳＰ側の屋外無線クライアントに対する接続処理を表わしたものである。第２のＩＳＰ２０３₂の図示しないＣＰＵは、屋外無線クライアント２０８からパケットが送られてきたら（ステップＳ３９１：Ｙ）、その屋外無線クライアント２０８のＭＡＣアドレス情報２５６をデータベース２５５（図４）と照合する（ステップＳ３９２）。この結果、一致したＭＡＣアドレス情報が存在した場合には（ステップＳ３９３：Ｙ）、続いて、そのデータベースが管理しているその屋外無線クライアント２０８の利用料金の残額が零になっていないかをチェックする（ステップＳ３９４）。利用料金の残額が零になっていない場合には（Ｙ）、ＶＬＡＮタグに付加された値から、そのパケットの送られてきた無線アクセスポイント２０２を判別して、これに対して、認証が成功したことを示す認証パスを送信する（ステップＳ３９５）。

これに対して、利用料金の残額が零になっている場合（ステップＳ３９４：Ｎ）、あるいはステップＳ３９３で一致したＭＡＣアドレス情報が存在しなかった場合（ステップＳ３９３：Ｎ）、ＶＬＡＮタグに付加された値から、そのパケットの送られてきた無線アクセスポイント２０２を判別して、これに対して認証不可を送信することになる（ステップＳ３９６）。

図８のステップＳ３７０で、無線アクセスポイント２０２のＣＰＵは第２のＩＳＰ２０３₂から認証結果が送られてくるのを待機しており、これが送られてきたら（Ｙ）、接続を要求した屋外無線クライアント２０８にこれを送信することになる（ステップＳ３７１）。

屋外無線クライアント２０８は、図７のステップＳ３４８で認証結果が送られてくるのを待機している。認証結果が送られてきて（Ｙ）、これが認証パスであった場合には（ステップＳ３４９：Ｙ）、インターネットへの接続処理を行う（ステップＳ３５０）。認証結果が認証不可の場合には（ステップＳ３４９：Ｎ）、無線アクセスポイント２０２に対する接続を切断する処理が行われる（ステップＳ３５１）。

図１０は、ステップＳ３５０で示した屋外無線クライアントがインターネットに接続した後の第２のＩＳＰによる利用料金の管理の流れを表わしたものである。第２のＩＳＰ２０３₂は、認証を行った屋外無線クライアント２０８の利用状況を所定の時間ごとにチェックする（ステップＳ４１１）。そして、屋外無線クライアント２０８が利用を継続していればそれに相当する料金を、データベース２５５における現在の利用料金の残額から差し引いた場合に残額が存在するかどうかを判別する（ステップＳ４１２）。その結果、残額が存在しなくなったら（Ｎ）、該当の無線アクセスポイント２０２に対して屋外無線クライアント２０８の切断の指示を送出する（ステップＳ４１３）。この指示を受けて、該当の無線アクセスポイント２０２は屋外無線クライアント２０８の接続を終了する。

一方、ステップＳ４１２で利用料金の残額が存在していると判別された場合には（Ｙ）、その時点で無線アクセスポイント２０２は屋外無線クライアント２０８から切断の要求が第２のＩＳＰ２０３₂に到来しているかどうかをチェックする（ステップＳ４１４）。たとえば、無線アクセスポイント２０２の本来の接続先としての第１〜第ｍの屋内無線クライアント２０１₁〜２０１_mの接続数が増加して、余剰の通信能力がなくなってきたような場合、第２のＩＳＰ２０３₂は無線アクセスポイント２０２に対して切断を要求する。屋外無線クライアント２０８がインターネットへのアクセスを終了させた場合にも、無線アクセスポイント２０２に対して切断の要求が行われる。

このような切断要求が発生していた場合（ステップＳ４１４：Ｙ）、第２のＩＳＰ２０３₂は該当の無線アクセスポイント２０２に対して切断許可を送出する（ステップＳ４１５）。第２のＩＳＰ２０３₂は、この後、これまでの利用料金を差し引いた形で、データベースに利用料金の残額を登録する（ステップＳ４１６）。そして、今回の利用料金に対応する一部の料金を無線アクセスポイント２０２に対して返還する（ステップＳ４１７）。したがって、無線アクセスポイント２０２は、余剰の通信能力を本来の利用者ではない屋外無線クライアント２０８に与えることで、通信能力自体を特に低下させることなく利用料を取得することができ、結果的に第１〜第ｍの屋内無線クライアント２０１₁〜２０１_mの利用料金を軽減したり、通信速度を向上させるための設備投資を行うことができる。

以上説明したように本実施例の無線通信システムでは、図７のステップＳ３４２で無線アクセスポイント２０２が１つだけ存在することを前提として、これに無条件で接続を行うことにしたが、その無線アクセスポイント２０２のそれぞれの余剰の通信能力をチェックして、条件に適する無線アクセスポイント２０２の出現を待って接続を行ったり、余剰の通信能力の高いものに対して優先的に接続するようにしてもよい。更に、屋外無線クライアント２０８が移動している場合には、移動方向に対する電波の強度変化や余剰の通信能力を監視して、無線アクセスポイント２０２の切り替えを順次行うようにしてもよい。

また、実施例では未登録無線クライアント以外のコンピュータ等がそれに代わって利用料金の支払いを行い、これを基にして未登録無線クライアントに対するＥＳＳ−ＩＤの発行を行ったが、未登録無線クライアント自体が自己のアクセスできるアクセスポイントに接続して、利用料金の支払いを行ってもよい。利用料金の支払いは、前払いであっても、請求書が発行された後の後払いであってもよい。また、利用料金は、たとえば預金口座あるいはクレジット番号により、所定の期間ごとに引き落とされるものであってもよい。ただし、利用料金を支払うたびにネットワーク識別情報が割り当てられる方が第三者の不正使用の防止上では有利である。

更に実施例では第２のＩＳＰ２０３₂に認証手段を配置したが、認証手段をこれとは別の箇所に配置してもよい。更に実施例では無線端末のＭＡＣアドレスを無線端末の固有の識別情報として使用したが、その無線端末がどのアクセスポイントに属するかが判別可能な他の無線端末についての識別情報であっても構わない。

本発明の一実施例における無線通信システムの構成の概要を表わしたシステム構成図である。 本実施例の無線アクセスポイントの構成を表わしたブロック図である。 本実施例の屋外無線クライアントの構成を表わしたブロック図である。 本実施例で屋外無線クライアントとして無線通信システムに登録する様子を表わした説明図である。 本実施例で未登録無線クライアントの登録処理を行う際の設定端末の処理を表わした流れ図である。 本実施例で未登録無線クライアントの登録処理を行う際の第２のＩＳＰの処理を表わした流れ図である。 本実施例で屋外で無線アクセスポイントを利用してインターネットに接続する際の屋外無線クライアント側の処理を表わした流れ図である。 本実施例で無線アクセスポイント側における屋外無線クライアントに対する接続処理の処理を表わした流れ図である。 本実施例で第２のＩＳＰ側の屋外無線クライアントに対する接続処理を表わした流れ図である。 本実施例で屋外無線クライアントのインターネット接続処理を表わした流れ図である。 従来提案された無線通信システムの概要を表わしたシステム構成図である。

符号の説明

２００ 無線通信システム
２０１ 屋内無線クライアント
２０２ 無線アクセスポイント
２０３₁ 第１のＩＳＰ
２０３₂ 第２のＩＳＰ
２０４ インターネット
２０８ 屋外無線クライアント
２１６、２３６ ＣＰＵ
２１７、２３７ メモリ
２５２ 未登録無線クライアント
２５３ 設定端末
２５５ データベース

Claims (7)

1. 利用料金の支払いに対応するネットワーク識別情報を割り当てられた無線端末と、
   複数のネットワーク識別情報を併用可能で、アクセスしてきた無線端末が自己の無線ネットワークに属する無線端末か否かを前記ネットワーク識別情報によって判別するネットワーク判別手段と、このネットワーク判別手段によって自己の無線ネットワークに属する無線端末と判別した無線端末に対しては自己の無線ネットワークにその無線端末が参加した場合の無線処理を行う無線処理実行手段と、前記ネットワーク判別手段によってその無線端末が自己の無線ネットワーク以外の無線ネットワークに属すると判別したときその無線端末に割り当てられたネットワーク識別情報で構成される無線ネットワークの一部として他の伝送路との中継処理を行う中継処理実行手段とを備えた無線アクセスポイントと、
   この無線アクセスポイントが前記無線処理実行手段によって無線処理を実行するとき前記無線端末をインターネットに接続する第１のインターネット接続手段と、
   前記無線アクセスポイントが前記中継処理実行手段によって中継処理を行うとき前記無線端末をインターネットに接続する第２のインターネット接続手段と、
   前記中継処理実行手段によって中継された前記無線端末の固有の識別情報を基にしてその無線端末がインターネットにアクセスする正当な権限を有するか否かを判別する認証手段と、
   この認証手段が正当な権限を有するものとして認証した無線端末が前記第２のインターネット接続手段を用いてインターネットに接続するときこれに応じて利用料金を課金する課金手段と、
   この課金手段の課金が前記利用料金の範囲内で、前記インターネットへの接続を可能にする利用料金管理手段と、
   前記課金手段の課金の一部を前記無線端末をインターネットに接続する中継処理を行った前記無線アクセスポイントに還元する還元手段
   とを具備することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記利用料金の決済処理が完了した無線端末に対して前記ネットワーク識別情報が割り当てられることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記ネットワーク識別情報は、ＥＳＳ−ＩＤであり、無線暗号化設定の情報と共に該当する無線端末の不揮発性メモリに書き込まれることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 前記無線端末へ不揮発性メモリへの書き込みは、前記無線アクセスポイント以外の端末によって、無線端末をＭＡＣアドレスで特定して行うことを特徴とする請求項３記載の無線通信システム。
5. 前記ネットワーク識別情報は、無線の送受信を可能とする設定端末によって前記無線端末に与えられ、この設定端末と前記認証手段とは、基幹ネットワークを介して接続されていることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
6. 屋外の任意の無線アクセスポイントを経由してインターネットを利用する費用としての利用料金の支払いを条件として該当の無線端末に対して特定のネットワーク識別情報を割り当てるネットワーク識別情報付与ステップと、
   この特定のネットワーク識別情報を付与された無線端末からアクセスがあったとき自己の配下の無線端末からのアクセスではないことを自己の配下の無線端末のネットワーク識別情報と相違することによって判別して、その無線端末が自己を経由してインターネットにアクセスする適格性があるか否かをその無線端末に固有の識別情報を用いて認証させる認証ステップと、
   この認証ステップによってその無線端末が自己を経由してインターネットにアクセスする適格性があることが判別されたとき、その特定のネットワーク識別情報で表わされるネットワークに参加する形でその無線端末がインターネットに接続するためのパケットの中継を行うパケット中継ステップと、
   前記無線端末が前記パケット中継ステップを経てインターネットに接続したとき、その利用料金の中から自己の寄与した料金の支払いを受ける払い還元ステップ
   とを具備することを特徴とする無線通信方法。
7. 前記認証ステップでは、該当する無線端末から送られてきたパケットに自己のアクセスポイントを表わす固有値をＶＬＡＮタグに付加し、これを前記認証ステップで認証の行われる箇所に送信することで認証結果を返信させることを特徴とする請求項６記載の無線通信方法。

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