JP2009290282A - 認証システム、認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型携帯電話機基地局の設置位置の認証を行うことができるようにする。
【解決手段】フェムト基地局６の電源がオンにされたとき、発信信号がフェムト基地局６からモデム４に出力され、GW１２を発信先としてワン切りの発信が行われる。GW１２においては一般固定電話番号が取得される。また、認証サーバ１１に対して認証の開始を要求する情報がフェムト基地局６から認証サーバ１１に送信される。認証サーバ１１においては、フェムト基地局６のフェムトIDが取得される。一般固定電話番号がGW１２から認証サーバ１１に対して送信され、一般固定電話番号と、フェムト基地局６から取得したフェムトIDが、対応付けて登録されているものであるか否かが認証サーバ１１により確認される。本発明は、フェムトセルのシステムを制御するサーバに適用することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、認証システム、認証方法に関し、特に、小型携帯電話機基地局の設置位置の認証を行うことができるようにした認証システム、認証方法に関する。

携帯電話機の通話エリアを表す概念として「セル」と呼ばれるものがあり、近年、家庭内、オフィス内などの狭い範囲をカバーすることができるようにするものとして「フェムトセル」が注目されている。「フェムトセル」は、屋内にあるADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)モデムなどに小型の携帯電話機基地局を接続することによって実現される。

特許文献１には、範囲の狭いセルが複数隣接する場合であってもハンドオーバーを効率的に行うことができるようにした技術が開示されている。
特開２００７−３１８２６８号公報

ところで、電波の出力レベルが小さく、設置もADSLモデムに接続するだけとはいえ、携帯電話機の基地局である以上、各種の法規制を受け、その設置には１局毎に行政の免許が必要になる。例えば、設置場所が固定であること、といった条件を満たすことが免許を得るために求められる。

免許を得て設置したとしても、設置が容易であるために申請が認められた場所からユーザによって持ち出され、他の場所にあるADSLモデムに接続させて使用される可能性があり、このような事態が生じてしまうことを防ぐ必要がある。

仮に、それぞれの基地局の位置を事業者側から特定することができるとすれば、申請が認められた場所と違う場所に持ち出された段階で基地局を使用できなくするなどの手当をすることができ、上述したような不正な使用を防ぐことができるものと考えられる。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、小型携帯電話機基地局の設置位置の認証を行うことができるようにするものである。

本発明の一側面の認証システムは、小型携帯電話機基地局が接続される電話回線の番号と、前記小型携帯電話機基地局に割り当てられた識別情報を対応付けて記憶する記憶手段と、前記小型携帯電話機基地局から発信が行われることに応じて、前記小型携帯電話機基地局が接続される電話回線の番号を取得する取得手段と、前記小型携帯電話機基地局からのアクセスに応じて、前記小型携帯電話機基地局に割り当てられた識別情報を取得し、取得した識別情報が前記取得手段により取得された電話回線の番号と対応付けて前記記憶手段に記憶されているか否かに基づいて前記小型携帯電話機基地局の設置位置の認証を行う認証手段とを備える。

前記認証手段には、取得した識別情報が前記取得手段により取得された電話回線の番号と対応付けて前記記憶手段により記憶されているものである場合、認証が成功したことを表す情報を前記小型携帯電話機基地局に送信させることができる。

前記小型携帯電話機基地局からの発信が、前記小型携帯電話機基地局の電源が投入される毎に行われるようにすることができる。

本発明の一側面の認証方法は、小型携帯電話機基地局が接続される電話回線の番号と、前記小型携帯電話機基地局に割り当てられた識別情報を対応付けて記憶する記憶手段を備える認証システムの認証方法において、前記小型携帯電話機基地局から発信が行われることに応じて、前記小型携帯電話機基地局が接続される電話回線の番号を取得し、前記小型携帯電話機基地局からのアクセスに応じて、前記小型携帯電話機基地局に割り当てられた識別情報を取得し、取得した識別情報が取得した電話回線の番号と対応付けて前記記憶手段に記憶されているか否かに基づいて前記小型携帯電話機基地局の設置位置の認証を行うステップを含む。

本発明の一側面においては、小型携帯電話機基地局から発信が行われることに応じて、前記小型携帯電話機基地局が接続される電話回線の番号が取得され、前記小型携帯電話機基地局からのアクセスに応じて、前記小型携帯電話機基地局に割り当てられた識別情報が取得される。また、取得された識別情報が、取得された電話回線の番号と対応付けて記憶手段に記憶されているか否かに基づいて前記小型携帯電話機基地局の設置位置の認証が行われる。

本発明の一側面によれば、小型携帯電話機基地局の設置位置の認証を行うことができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。

図１に示されるように、この通信システムは、事業者側の構成である認証システム１と、ユーザ側の構成がIP(Internet Protocol)網２、公衆交換電話網（PSTN(Public Switched Telephone Networks)）３を介して接続されることによって構成される。図１に示される通信システムにおいては、各家庭内などに設置されたユーザ側の構成の１つであるフェムト基地局６の位置の認証を認証システム１において行うことができるようになされている。

なお、図１の例においては、ユーザ側の構成として１人のユーザの構成しか示されていないが、認証システム１には、複数のユーザの構成がIP網２、公衆交換電話網３を介して接続される。

図１に示されるように、認証システム１は、それぞれIP網２に接続される、認証サーバ１１とGW(Gate Way)１２から構成される。認証システム１が１つの装置により実現されるようにしてよいし、複数の装置によって実現されるようにしてもよい。複数の装置によって実現される場合、それらの複数の装置は図１に示されるようにネットワークを介して接続されるようにしてもよいし、ケーブルによって直接接続されるようにしてもよい。

認証サーバ１１は、モデム４が接続されている電話回線の番号（市外局番から始まる１０桁の一般固定電話番号（０ＡＢＪ番号））と、フェムト基地局６に対して割り当てられた識別情報であるフェムトIDを対応付けて記憶し、記憶している情報を用いて、フェムト基地局６の設置位置の認証を行う。例えば、フェムトセルを利用したサービスに加入するユーザに対して事業者からフェムト基地局６が提供されるが、そのときに、サービスに加入するユーザの一般固定電話番号と、提供するフェムト基地局６のフェムトIDが対応付けて認証サーバ１１に登録される。

認証サーバ１１は、認証要求があったとき、フェムト基地局６からフェムトIDを取得し、取得したフェムトIDと、GW１２から通知された一般固定電話番号が、対応付けて記憶しているものであるか否かを判定する。GW１２においては、フェムト基地局６がGW１２を発信先として発信を行うことに応じて一般固定電話番号（フェムト基地局６がモデム４を介して接続される電話回線の番号）が取得されるようになされており、その取得された一般固定電話番号が認証サーバ１１に対して通知される。

認証サーバ１１は、フェムト基地局６から取得したフェムトIDと、GW１２から通知された一般固定電話番号が対応付けて記憶しているものであると判定した場合、フェムト基地局６の設置位置が正当であると判断し、認証が成功したことをフェムト基地局６に通知する。

一方、認証サーバ１１は、フェムト基地局６から取得したフェムトIDと、GW１２から通知された一般固定電話番号が対応付けて記憶しているものではないと判定した場合、フェムト基地局６の設置位置が正当ではないと判断し、認証が失敗したことをフェムト基地局６に通知する。

０ＡＢＪ番号は電話回線に対して固定であるから、フェムト基地局６から取得されたフェムトIDが、登録された一般固定電話番号と対応付けられているものと同じであるか否かに基づいて、設置位置が正当、すなわち、当初設置されていた位置と同じ位置にフェムト基地局６が設置されているか否かを判断することが可能になる。ここで、当初設置されていた位置と同じ位置とは、同じ家庭内、同じオフィス内といったように、モデムなどを介して同じ電話回線に接続される範囲をいう。認証の一連の流れについては後に詳述する。

GW１２は、音声通話サービスを実現する装置であり、電話機間での音声データのやりとりを制御する。また、GW１２は、GW１２を発信先とするフェムト基地局６からの発信を受信し、一般固定電話番号を電話番号の通知機能により取得する。GW１２は、取得した一般固定電話番号をIP網２を介して認証サーバ１１に送信する。

モデム４は、ADSLなどに対応したモデムであり、例えば事業者からユーザに提供される。モデム４は、電話回線に接続され、公衆交換電話網３、IP網２を介して認証サーバ１１、GW１２と通信を行う。また、モデム４は、ユーザ側の機器として家庭内などに設置される機器と通信を行い、各機器から送信されてきた情報を公衆交換電話網３、IP網２を介して認証サーバ１１、GW１２に送信するとともに、適宜、認証サーバ１１、GW１２から送信されてきた情報を各機器に送信する。

図１の例においては、モデム４に対して、PC(Personal Computer)５がLAN(Local Area Network)ケーブル５Ａ（RJ45）によって接続され、フェムト基地局６が、LANケーブル６Ａによって接続されるとともに、スプリッタ８を挟んでモジュラケーブル６Ｂ（RJ11）によって接続されている。また、固定電話機９が、スプリッタ８を挟んでモジュラケーブル９Ａによって接続されている。

PC５は、各種のデータをLANケーブル５Ａを介してモデム４に出力し、IP網２に接続される外部の機器に対してデータを送信する。また、PC５は、外部の機器から送信され、モデム４により受信されたデータをLANケーブル５Ａを介して取得し、所定の処理を行う。

フェムト基地局６は、小型の携帯電話機基地局であり、２GHz帯などの所定の帯域を使って、携帯電話機７との間で各種のデータの送受信を行う。例えば、携帯電話機７から送信され、フェムト基地局６により受信された音声データは、LANケーブル６Ａを介してモデム４に出力され、公衆交換電話網３、IP網２を経由してGW１２に送信される。また、GW１２から送信されてきた通話相手の携帯電話機からの音声データは、IP網２、公衆交換電話網３を介してモデム４により受信され、LANケーブル６Ａを介してフェムト基地局６に出力され、携帯電話機７に送信される。このように、フェムト基地局６を中心としてフェムトセルが実現される。

フェムト基地局６は、一般の固定電話機として発信する機能を有しており、例えば、電源がオンにされる毎に、発信信号をモジュラケーブル６Ｂ、スプリッタ８を介してモデム４に出力し、GW１２を発信先として発信させる。この発信により一般固定電話番号がGW１２により取得される。このようにして電源オン時に行われるフェムト基地局６による発信は一般固定電話番号をGW１２に取得させるために行われるものであるから、ワンコールですぐに切断するいわゆるワン切りで終了するようにしてもよい。

また、フェムト基地局６は、GW１２を発信先として発信を行った後、認証の開始を要求する情報をLANケーブル６Ａを介してモデム４に出力し、公衆交換電話網３、IP網２を介して認証サーバ１１に送信する。この要求にはフェムトIDも含まれており、この要求が受信されることにより、フェムト基地局６のフェムトIDが認証サーバ１１により取得される。

固定電話機９は、マイクロホンにおいて集音して得られたユーザの音声信号をモジュラケーブル９Ａ、スプリッタ８を介してモデム４に出力する。また、固定電話機９は、モデム４により受信された通話相手からの音声信号をスプリッタ８、モジュラケーブル９Ａを介して受信し、スピーカから出力する。

図２は、図１の通信システムにおいて行われる認証処理の流れを示す図である。

フェムト基地局６の電源がオンにされたとき、図２の矢印Ａ₁に示されるように、発信信号がモジュラケーブル６Ｂ、スプリッタ８を介してフェムト基地局６からモデム４に出力され、GW１２を発信先としてワン切りの発信が行われる。GW１２においては一般固定電話番号が取得される。

また、矢印Ａ₂に示されるように、認証サーバ１１に対して認証の開始を要求する情報がフェムト基地局６からLANケーブル６Ａを介してモデム４に出力され、公衆交換電話網３、IP網２を介して認証サーバ１１に送信される。認証サーバ１１においては、フェムト基地局６のフェムトIDが取得される。

一般固定電話番号がGW１２により取得され、フェムト基地局６のフェムトIDが認証サーバ１１により取得された後、矢印Ａ₃に示されるように、一般固定電話番号がGW１２から認証サーバ１１に対して送信され、認証サーバ１１により受信される。認証サーバ１１においては、フェムト基地局６から取得したフェムトIDと、GW１２から送信されてきた一般固定電話番号が、対応付けて予め登録されているものであるか否かが確認され、フェムト基地局６の設置位置についての認証が行われる。

図３は、認証サーバ１１、GW１２、フェムト基地局６の機能構成例を示すブロック図である。図３に示される機能部のうちの少なくとも一部は、それぞれの機器において所定のプログラムが実行されることによって実現される。

図３に示されるように、認証サーバ１１においては、認証部３１およびDB２が実現される。

認証部３１は、GW１２の電話番号取得部４１から送信された一般固定電話番号を受信し、取得する。また、認証部３１は、認証の開始が要求されるときにフェムト基地局６の認証要求部５２から送信されてきたフェムトIDを受信し、取得する。認証部３１は、取得したそれらの情報がDB３２に対応付けて記憶されているか否かを確認することによってフェムト基地局６の位置の認証を行い、認証結果を認証要求部５２に送信する。

DB３２は、認証サーバ１１の管理者により登録された情報を記憶する。図４は、DB３２に記憶される情報の例を示す図である。

図４に示されるように、各ユーザに提供されたフェムト基地局のフェムトIDと、そのフェムトIDによって識別されるフェムト基地局が接続されている電話回線の番号が対応付けてDB３２に記憶される。図４の例においては、フェムトID「AAAAA」と電話番号「03-1111-1111」が対応付けて記憶されおり、フェムトID「BBBBB」と電話番号「03-1111-1112」が対応付けて記憶されている。

例えば、050で始まるIP電話用の電話番号がフェムト基地局６に対して、またはモデム４に対して割り当てられている場合、そのIP電話用の電話番号をフェムトIDとして用いることが可能である。

図３の説明に戻り、GW１２においては電話番号取得部４１が実現される。実際には、音声による通話を制御する機能部などの各種の機能部がGW１２においては実現される。

電話番号取得部４１は、フェムト基地局６の発信制御部５１から発信があることに応じて一般固定電話番号を取得し、取得した一般固定電話番号を認証サーバ１１の認証部３１に送信する。

フェムト基地局６においては発信制御部５１と認証要求部５２が実現される。

発信制御部５１は、フェムト基地局６の電源がオンにされたとき、GW１２を発信先として発信を行い、一般固定電話番号を電話番号取得部４１に通知する。

認証要求部５２は、認証の開始を認証サーバ１１の認証部３１に対して要求し、フェムトIDを認証部３１に送信する。

ここで、図５のフローチャートを参照して、図３に示されるような構成を有する認証サーバ１１、GW１２、フェムト基地局６により行われる認証処理について説明する。

ステップＳ１において、フェムト基地局６の発信制御部５１は、フェムト基地局６の電源がオンにされることに応じて、固定電話機としてGW１２に対して発信を行い、ワンコールで切断することで一般固定電話番号を通知する。

ステップＳ１１において、GW１２の電話番号取得部４１は、発信制御部５１からの発信を受け、ステップＳ１２において一般固定電話番号を取得する。ステップＳ１３において、電話番号取得部４１は、取得した一般固定電話番号を認証サーバ１１の認証部３１に送信する。認証サーバ１１に対する一般固定電話番号の送信は、上述したように認証の開始がフェムト基地局６から認証サーバ１１に対して要求された後に送信されるようにしてもよい。

ステップＳ２１において、認証サーバ１１の認証部３１は、GW１２の電話番号取得部４１から送信されてきた一般固定電話番号を受信する。

ステップＳ２において、フェムト基地局６の認証要求部５２は、認証の開始を認証サーバ１１の認証部３１に対して要求し、フェムトIDを認証部３１に送信する。

ステップＳ２２において、認証サーバ１１の認証部３１は、認証要求部５２から送信されてきたフェムトIDを受信する。

ステップＳ２３において、認証部３１は、ステップＳ２２で受信したフェムトIDとステップＳ２１で受信した一般固定電話番号がDB３２に対応付けて記憶されているか否かを確認することによってフェムト基地局６の設置位置の認証を行い、ステップＳ２４において、認証結果をフェムト基地局６に送信する。

ステップＳ３において、フェムト基地局６の認証要求部５２は、認証部３１から送信された認証結果を受信し、処理を終了させる。以上の処理が、フェムト基地局６の電源がオンにされる毎に実行され、フェムト基地局６の位置の認証が行われる。

以上の処理により、認証サーバ１１は、当初設置されていた位置と同じ位置にフェムト基地局６が設置されているか否かを判断することが可能になる。

認証サーバ１１により取得されたフェムトIDと、GW１２により取得された一般固定電話番号が対応付けて登録されていないため、当初設置されていた位置と同じ位置にフェムト基地局６が設置されていないと判断された場合、フェムト基地局６が使用不可となり、フェムトセル内での音声通話などを行うことができなくなるようにしてもよい。

当初設置されていた位置以外に持ち出された場合（当初接続されていた電話回線と異なる電話回線に接続された場合）には使用不可になるため、これにより、実質的に、フェムト基地局６の設置位置を固定させることができる。

例えば、認証が成功しなかったときに認証サーバ１１からフェムト基地局６に対してコマンドが送信され、そのコマンドが受信されることに応じて動作が停止するなどしてフェムト基地局６が使用不可になるようにしてもよいし、認証が成功しなかったことの通知を受信したタイミングで、フェムト基地局６自身により動作が停止するようにしてしてもよい。

このようにして使用不可になった場合、その後、当初設置されていた位置と同じ位置に戻されたときに上述したような認証が行われ、認証が成功したタイミングで、使用可能な状態にフェムト基地局６の状態が復帰するようにしてもよい。

また、０ＡＢＪ番号は電話回線に対して固定であることを利用してIP電話の発信元の位置が特定できることから、特定した位置を管轄する警察署、消防署の端末によりIP電話を用いた緊急電話の発信が受信されるようにすることも可能である。

以上においては、GW１２に対する発信がフェムト基地局６の電源がオンになったタイミングで行われるものとしたが、このタイミングだけでなく、電源がオンになっている間、所定の周期で繰り返し発信が行われ、その都度、認証が行われるようにしてもよい。これにより、より確実にフェムト基地局６の設置位置を固定させることができる。

上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な汎用のパーソナルコンピュータなどにインストールされる。

インストールされるプログラムは、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)，DVD(Digital Versatile Disc)等）や半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディアに記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 通信システムにおいて行われる認証処理の一連の流れを示す図である。 認証サーバ、GW、フェムト基地局の機能構成例を示すブロック図である。 DBに記憶される情報の例を示す図である。 認証サーバ、GW、フェムト基地局により行われる認証処理について説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 認証システム， ２ IP網， ３ 公衆交換電話網， ４ モデム， ６ フェムト基地局， １１ 認証サーバ， １２ GW， ３１ 認証部， ３２ DB， ４１ 電話番号取得部， ５１ 発信制御部， ５２ 認証要求部

Claims (4)

1. 小型携帯電話機基地局が接続される電話回線の番号と、前記小型携帯電話機基地局に割り当てられた識別情報を対応付けて記憶する記憶手段と、
   前記小型携帯電話機基地局から発信が行われることに応じて、前記小型携帯電話機基地局が接続される電話回線の番号を取得する取得手段と、
   前記小型携帯電話機基地局からのアクセスに応じて、前記小型携帯電話機基地局に割り当てられた識別情報を取得し、取得した識別情報が前記取得手段により取得された電話回線の番号と対応付けて前記記憶手段に記憶されているか否かに基づいて前記小型携帯電話機基地局の設置位置の認証を行う認証手段と
   を備える認証システム。
2. 前記認証手段は、取得した識別情報が前記取得手段により取得された電話回線の番号と対応付けて前記記憶手段により記憶されているものである場合、認証が成功したことを表す情報を前記小型携帯電話機基地局に送信する
   請求項１に記載の認証システム。
3. 前記小型携帯電話機基地局からの発信は、前記小型携帯電話機基地局の電源が投入される毎に行われる
   請求項１に記載の認証システム。
4. 小型携帯電話機基地局が接続される電話回線の番号と、前記小型携帯電話機基地局に割り当てられた識別情報を対応付けて記憶する記憶手段を備える認証システムの認証方法において、
   前記小型携帯電話機基地局から発信が行われることに応じて、前記小型携帯電話機基地局が接続される電話回線の番号を取得し、
   前記小型携帯電話機基地局からのアクセスに応じて、前記小型携帯電話機基地局に割り当てられた識別情報を取得し、取得した識別情報が取得した電話回線の番号と対応付けて前記記憶手段に記憶されているか否かに基づいて前記小型携帯電話機基地局の設置位置の認証を行う
   ステップを含む認証方法。

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