JP2015035790A - 接続前情報要求を送信可能な無線端末との接続を制御する中継装置、プログラム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続前にアクセスネットワーク側の情報を取得するための接続前情報要求を送信可能な無線端末に係る通信量を制御することができる中継装置を提供する。
【解決手段】本中継装置は、無線端末毎に、接続前情報要求を受信した回数又は頻度と、無線端末との接続の有無とを対応付けて記録する情報要求履歴管理手段と、記録された回数又は頻度が所定閾値以上であり且つ接続の無い無線端末を、不接続端末リストに登録する不接続端末管理手段と、受信した接続前情報要求の送信元である無線端末が不接続端末リストに登録されている場合、接続前情報要求に係る無線端末への応答処理を停止する通信制御手段とを有する。ここで、接続前情報要求の要求内容と対応する接続前応答とを対応付けた情報要求リストを生成し、このリストで一致すると判定された接続前情報要求に対応付けられた接続前応答を、接続前情報要求の送信元の無線端末に送信してもよい。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線ネットワークを介した通信接続に先がけて接続前情報要求を送信可能な無線端末との通信技術に関する。

近年、無線ＬＡＮ(Local Area Network)に接続可能な無線ＬＡＮ端末として、携帯電話機、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、内蔵通信チップや通信カードを搭載したパーソナルコンピュータ、更にはポータブルゲーム機等、種々の機器が普及している。

一般に、無線ＬＡＮ端末は、中継装置であるアクセスポイント（ＡＰ）との無線通信接続を確立し、その後、ＡＰの後位に接続されたインターネットを介して通信先となるサーバと通信する。従って、無線ＬＡＮ端末は、ＡＰと通信接続して初めて、アクセスネットワーク側（インターネット側）の情報を取得することができる。

これに対し、ＡＰとの接続に先立ってアクセスネットワーク側の情報を取得する技術として、IEEE802．11u及びWi-Fi allianceのpasspoint標準仕様は、ＧＡＳ（Generic Advertisement Service，汎用通知サービス）及びＡＮＱＰ（Access Network Query Protocol）の仕組みを規定する。ここで、IEEE802.11u Amendment 9:Interworking with External networksでは、ＧＡＳ／ＡＮＱＰのフレーム構成及びＧＡＳの2Way,4way exchangeの仕組みが規定されている。

このような仕組みを利用することによって、無線ＬＡＮ端末は、ＡＰとの接続に先立って、アクセスネットワーク側の情報、例えばインターネットを介したデータ通信が可能か否か、無線ＬＡＮ端末のユーザが契約しているサービス提供事業者の加入情報を用いて当該ＡＰを介したデータ通信が可能か否か、当該ＡＰを介して設置場所固有のサービスの提供を受けられるか否か、更には当該ＡＰに接続した後にどの程度の通信品質が得られるのか等の情報を取得可能になる。

passpoint標準仕様では、このようなアクセスネットワーク側の情報は、ＡＰ又はＡＰの後位のネットワーク上に設置されたサーバに保持される。ＡＰは、当該情報を保持しない場合、無線ＬＡＮ端末からのＧＡＳクエリ要求に応じ、ＡＮＱＰを活用してクエリサーバに情報を転送し、クエリサーバから情報を取得後、取得した情報をＧＡＳクエリ応答として無線ＬＡＮ端末に送信する。

さらに、passpoint標準仕様によれば、海外渡航時等、ユーザが契約するサービス提供事業者の設置したＡＰが周囲に存在しない場合であっても、携帯電話の通信における国際ローミングサービスのような手軽な接続が可能になる。具体的には、ユーザの無線ＬＡＮ端末は、現地に設置されたＡＰを介し、ＧＡＳ／ＡＮＱＰの仕組みを用いて、ユーザのサービス提供事業者との契約情報をもってクエリサーバに自動的に問合せを行う。これにより、インターネット通信等のサービス提供を受ける事業提携が存在するか否かを確認することができる。無線ＬＡＮ端末は、この確認が完了すれば、ＡＰとの接続を確立した後、ＩＰアドレスを取得し、インターネット通信等のサービスを享受する。

また、特許文献１に開示された技術では、ＡＰが１又はそれ以上の周波数バンドを使用してアクセスをサポートし、無線ＬＡＮ端末が、このＡＰとの連携の前に、１又はそれ以上の周波数バンドの指標を要求するＧＡＳ／ＡＮＱＰ問合せをこのＡＰに送信する。ＡＰは、受信した問合せに応じて１又はそれ以上の周波数バンドの指標を無線ＬＡＮ端末に送信する。ここで、好適な周波数バンドを選択する際に無線ＬＡＮ端末をガイドするべく、周波数バンドの相対的な優先度が設定される。

特開２０１２−２４９２８２号公報

しかしながら、無線ＬＡＮ端末がＧＡＳ／ＡＮＱＰの仕組みを用いてＧＡＳクエリ要求を実行すると、場合によってはＧＡＳクエリ要求及びＧＡＳクエリ応答のプロセスが多数発生してしまい、無線リソースを浪費したり、無線ＬＡＮ端末とＡＰとの間の通信品質を低下させたりしてしまうことが問題となる。また、ＡＰとこのＡＰの後位に接続されたネットワーク上のクエリサーバとの間に、大量のＧＡＳクエリ要求・応答のトラヒックが発生して当該ネットワークの帯域を占有し、ＡＰ及びクエリサーバの処理負荷が増大してしまう問題も生じ得る。

実際、従来のＧＡＳ／ＡＮＱＰの仕組みでは、無線ＬＡＮ端末及びＡＰが一度のＧＡＳクエリ要求及び応答のプロセスを経ても、接続のための認証が得られず、接続を確立できない場合が生じる。この場合、無線ＬＡＮ端末がいずれかのＡＰと接続を確立するまで、又は無線ＬＡＮ端末の通信機能が停止するまで、ＧＡＳクエリ要求及び応答のプロセスが繰り返される。

さらに、例えば国際空港、国際展示場、繁華街、スタジアム、競馬場等では、１台のPasspoint対応無線ＬＡＮ端末の周囲に多数のPasspoint対応ＡＰが存在することもあり得る。さらに、１台のPasspoint対応ＡＰの通信エリア内に多数の無線ＬＡＮ端末が存在することもあり得る。このような場合、各無線ＬＡＮ端末と各Passpoint対応ＡＰとの間でＧＡＳクエリ要求及び応答が発生し、無線リソースが大量に消費されてしまう。

このような問題は、特許文献１のような従来のＧＡＳ／ＡＮＱＰ技術では解決することができない。

そこで、本発明は、接続前にアクセスネットワーク側の情報を取得するための接続前情報要求を送信可能な無線端末に係る通信量を制御することができる中継装置、プログラム及び制御方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、接続前にアクセスネットワーク側の情報を取得するための接続前情報要求を送信可能な無線端末との接続を制御する中継装置であって、
無線端末毎に、接続前情報要求を受信した回数又は頻度と、無線端末との接続の有無とを対応付けて記録する情報要求履歴管理手段と、
記録された回数又は頻度が所定閾値以上であり且つ接続の無い無線端末を、不接続端末リストに登録する不接続端末管理手段と、
受信した接続前情報要求の送信元である無線端末が不接続端末リストに登録されている場合、接続前情報要求に係る無線端末への応答処理を停止する通信制御手段と
を有する中継装置が提供される。

この中継装置の一実施形態として、この中継装置が、
所定値以上の頻度又は回数で受信する接続前情報要求の要求内容と、接続前情報要求に対応する接続前応答とを対応付けた情報要求リストを保存する情報要求リスト管理手段と、
不接続端末リストに登録されていない無線端末から受信した接続前情報要求の要求内容が、保存されたいずれかの接続前情報要求の要求内容と一致するか否かを判定する情報要求判定手段とを更に有し、
通信制御手段は、情報要求判定手段によって一致すると判定された接続前情報要求に対応付けられた接続前応答を、接続前情報要求を送信した無線端末宛てに送信させることも好ましい。

また、この情報要求リストを利用する実施形態において、情報要求履歴管理手段は、無線端末宛てに送信する接続前応答を通信制御手段から取得し、所定値以上の頻度又は回数で受信した接続前情報要求と、接続前情報要求に対応する取得された接続前応答とを対応付けて接続前情報要求リスト管理手段に保存させることも好ましい。さらに、通信制御手段は、情報要求判定手段によって、受信された接続前情報要求の要求内容が情報要求リスト内のいずれの接続前情報要求の要求内容とも一致しないと判定された場合、受信された接続前情報要求に対応する情報要求を、アクセスネットワーク情報を管理する情報管理サーバ宛てに送信させることも好ましい。

さらに、本発明による中継装置の他の実施形態として、不接続端末管理手段は、取得した無線リソースの使用度合い情報、中継装置の残留リソース容量情報、並びにＷＡＮ（Wide Area Network）側インタフェース対応回線の容量、負荷率及び通信速度のうちの少なくとも１つに基づいて前記所定閾値を決定することも好ましい。

また、本発明による中継装置において、接続前情報要求は、無線端末のユーザが契約しているサービス事業者に係る情報を含み、
通信制御手段は、受信した接続前情報要求の送信元である無線端末が不接続端末リストに登録されておらず、且つ受信した情報に係るサービス事業者が登録されたサービス事業者である場合、無線端末がサービス事業者の認証サーバから又はサービス事業者による認証を代理する認証代理サーバから認証応答を受信可能となるように処理を実行する
ことも好ましい。

さらに、本発明による中継装置において、通信制御手段は、受信した接続前情報要求の送信元である無線端末が不接続端末リストに登録されている場合、無線端末を他の低速のネットワークに接続させることも好ましい。

本発明によれば、さらに、接続前にアクセスネットワーク側の情報を取得するための接続前情報要求を送信可能な無線端末との接続を、中継装置において制御するプログラムであって、
無線端末毎に、接続前情報要求を受信した回数又は頻度と、無線端末との接続の有無とを対応付けて記録する情報要求履歴管理手段と、
記録された回数又は頻度が所定閾値以上であり且つ接続の無い無線端末を、不接続端末リストに登録する不接続端末管理手段と、
受信した接続前情報要求の送信元である無線端末が不接続端末リストに登録されている場合、接続前情報要求に係る無線端末への応答処理を停止する通信制御手段と
してコンピュータを機能させるプログラムが提供される。

本発明によれば、さらにまた、接続前にアクセスネットワーク側の情報を取得するための接続前情報要求を送信可能な無線端末と、中継装置との接続を制御する方法であって、
無線端末毎に、接続前情報要求を受信した回数又は頻度と、無線端末との接続の有無とを対応付けて記録する第１のステップと、
記録された回数又は頻度が所定閾値以上であり且つ接続の無い無線端末を、不接続端末リストに登録する第２のステップと、
受信した接続前情報要求の送信元である無線端末が不接続端末リストに登録されている場合、接続前情報要求に係る無線端末への応答処理を停止する第３のステップと
を有する方法が提供される。

本発明の中継装置、プログラム及び制御方法によれば、接続前にアクセスネットワーク側の情報を取得するための接続前情報要求を送信可能な無線端末に係る通信量を制御することができる。

本発明による中継装置としての無線アクセスポイント（ＡＰ）を用いたネットワークシステムの一実施形態を示す概略図である。 ＧＡＳクエリ要求及び応答によるネットワーク帯域の占有を説明するための概略図である。 本発明による無線ＡＰの一実施形態を示す機能構成図である。 図４は、ＧＡＳクエリ要求を送信可能な無線端末と無線ＡＰとの接続を制御する方法の一実施形態を示すシーケンス図である。 ＧＡＳクエリ要求を送信可能な無線端末との接続を制御する方法の一実施形態を示すフローチャートである。 ＧＡＳクエリ要求回数の上限閾値をチャネル利用率及び残留リソース容量に基づいて決定する一実施形態を説明するための表である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。

［無線ＬＡＮシステム］
図１は、本発明による中継装置としての無線アクセスポイント（ＡＰ）を用いたネットワークシステムの一実施形態を示す概略図である。

図１によれば、本発明による中継装置としての無線ＡＰ１は、本実施形態においてPasspoint対応のＡＰであり、スタジアムで観戦しているユーザの所持する多数のPasspoint対応の無線端末２と無線ＬＡＮを介して接続可能である。無線端末２は、例えば、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、又はノート型コンピュータといった情報機器である。

また、無線ＡＰ１は、本実施形態においてサービス提供事業者であるＡ社のアクセスネットワークに属しており、無線端末２と例えばアクセスネットワーク（ＡＮ）情報管理サーバ３との通信を中継することができる。さらには、ある無線端末２のユーザがＣ社とサービス提供の契約をしている場合に、この無線端末２とインターネットを介して例えばＣ社認証サーバ４との通信を中継することができる。ここで、Ａ社アクセスネットワークはインターネットを介して他社（図１ではＢ社及びＣ社）のアクセスネットワークと接続される。各社のアクセスネットワークは、例えば、光固定回線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、ＬＴＥ(Long Term Evolution)、又は３Ｇ(3rd Generation)といった、通信事業者ネットワークである。

ここで、Ａ社アクセスネットワークに属する無線ＡＰ１の通信エリア内に、Ｃ社を含め様々なサービス提供事業者とサービス提供の契約をしているユーザの所持する無線端末２が多数存在するとする。これらのPasspoint標準仕様に対応した無線端末２が、同じくPasspoint標準仕様に対応した無線ＡＰ１の通信エリア内で、ＧＡＳ／ＡＮＱＰの仕組みを用いてインターネットに接続しようとする状況を説明する。
（Ａ）無線端末２は、無線ＡＰ１からビーコン信号又はプローブ応答を受信し、受信信号に含まれている、無線ＡＰ１がPasspoint標準仕様に対応している旨の情報を取得する。具体的には、Interworking bitが１であることを確認する。
（Ｂ）無線端末２は、無線ＡＰ１との無線接続を確立するに先立って、無線ＡＰ１に接続前情報要求であるＧＡＳクエリ要求を送信する。このＧＡＳクエリ要求は、アクセスネットワーク側（インターネット側）の情報（例えば当該ユーザの契約先であるサービス提供事業者との契約情報）の取得を要求するものである。

（Ｃ）無線ＡＰ１は、無線端末２毎に、ＧＡＳクエリ要求を受信した回数又は頻度と、当該無線端末２との接続の有無とを対応付けて記録し、記録された回数又は頻度が所定閾値ｎ_th（例えば３回又は５回）以上であり且つ接続の無い無線端末を、「不接続端末リスト」に登録する。
（Ｄ）以後、無線ＡＰ１は、受信したＧＡＳクエリ要求の送信元である無線端末２が「不接続端末リスト」に登録されている場合、当該ＧＡＳクエリ要求に係る無線端末２への応答処理を停止する。

これにより、接続前にアクセスネットワーク側の情報を取得するためのＧＡＳクエリ要求を送信可能な無線端末２に係る通信量を制御することができる。その結果、ＧＡＳクエリ要求及びＧＡＳクエリ応答のプロセスが多数発生してしまい、無線リソースを浪費したり無線ＬＡＮ端末とＡＰとの間の通信品質を低下させたりしてしまう事態を回避可能となる。また、ＡＰとこのＡＰの後位に接続されたネットワーク上のＡＮ情報管理サーバ３（クエリサーバ）との間に、大量のＧＡＳクエリ要求・応答のトラヒックが発生して当該ネットワークの帯域を占有し、ＡＰ及びＡＮ情報管理サーバ３の処理負荷が増大してしまう事態も回避可能となる。

また、「不接続端末リスト」は、奏功しなかったＧＡＳクエリ要求プロセスの回数を限定するので、悪意ある者による不正なＧＡＳクエリ要求の頻発を阻止することも可能となる。その結果、悪意による無線アクセスネットワークの混雑を防止することも可能となる。

さらに、無線ＡＰ１は、
（Ｅ）所定値以上の頻度又は回数で受信するＧＡＳクエリ要求の要求内容と、当該ＧＡＳクエリ要求に対応する（接続前応答である）ＧＡＳクエリ応答とを対応付けた「情報要求リスト」を保存して、「不接続端末リスト」に登録されていない無線端末２から受信したＧＡＳクエリ要求の要求内容が、保存されたいずれかのＧＡＳクエリ要求の要求内容と一致するか否かを判定し、
（Ｆ）一致すると判定されたＧＡＳクエリ要求に対応付けられたＧＡＳクエリ応答を、当該ＧＡＳクエリ要求を送信した無線端末２宛てに送信することも好ましい。

これにより、ＧＡＳクエリ要求を送信可能な無線端末２に係る通信量をより効率良く制御可能となる。その結果、無線リソースの浪費、通信品質の低下、更にはＡＰ及びＡＮ情報管理サーバ３の処理負荷の増大をより適切に回避することができる。

ここで、Ｃ社とサービス提供の契約をしているユーザの所持する無線端末２が、無線ＡＰ１の通信エリアに存在し、無線端末２が送信するＧＡＳクエリ要求はＣ社との契約情報を含む場合を説明する。無線ＡＰ１は、受信したこのＧＡＳクエリ要求の送信元である無線端末２が「不接続端末リスト」に登録されておらず、且つ受信したＧＡＳクエリ要求に含まれる契約情報に係るサービス提供事業者（この場合、Ｃ社）が予め登録されたサービス提供事業者である場合、この無線端末２がＣ社の認証サーバ４から又はＣ社による認証を代理するＡ社認証サーバ（認証代理サーバ）５から認証応答を受信可能となるように処理を実行する。

次いで、従来問題となってきたＧＡＳ／ＡＮＱＰプロセスによるネットワーク帯域の占有について説明する。まず、無線端末２がアクティブスキャンを実行し、Passpoint対応の無線ＡＰ１が発見されるとする。この場合、無線端末２がプローブ応答を受信する毎に、この１つの無線端末２と１つの無線ＡＰ１との間に少なくとも一往復のＧＡＳによる情報交換（ＧＡＳクエリ要求及び応答）が発生する。また、無線ＡＰ１とＡＮ情報管理サーバ３（クエリサーバ）との間にも少なくとも一往復のＡＮＱＰプロセスが発生する。このような状況下で、無線端末２と無線ＡＰ１との接続確立前のＧＡＳ／ＡＮＱＰプロセスでの情報交換回数は以下の通りに概算される。

ｎ個の無線ＡＰ１の各々がｍ個のPasspoint対応ＢＳＳＩＤ（Basic Service Set Identifier）を有し、これらの無線端末ＡＰ１の通信エリア内に、ｋ個のPasspoint対応無線端末２が存在するとする。この場合、無線端末２と無線ＡＰ１との間の情報交換回数、及び無線端末ＡＰ１とＡＮ情報管理サーバ３との間の情報交換回数はそれぞれ、２ｋｍｎ（＝（２×ｎ×ｍ）×ｋ）となる。従って、両者を合わせると４ｋｍｎとなる。

尚、上述した回数計算は、GAS 2Way exchangeの場合、即ちＧＡＳクエリ要求及び応答としてGAS Initial Request及びGAS Initial Responseが交換される場合の結果である。GAS 4Way exchangeの場合、即ちＧＡＳクエリ要求及び応答としてGAS Initial Request及びGAS Initial Responseに次いでGAS Comeback Request及びGAS Comeback Responseが交換される場合では、無線端末２と無線ＡＰ１との間及び無線端末ＡＰ１とＡＮ情報管理サーバ３との間の情報交換回数は、全部で８ｋｍｎとなる。

さらに、無線端末２が、無線ＡＰ１との接続を確立せずに（確立できずに）ＧＡＳ／ＡＮＱＰプロセスを繰り返す場合、無線端末２はアクティブスキャン毎に無線ＡＰ１を発見してＧＡＳクエリ要求を送信するので、結局、ＧＡＳ／ＡＮＱＰプロセスでの情報交換回数Ｎ_exは、１つの無線端末２におけるアクティブスキャンの平均回数をｓとして、GAS
2Way exchangeの場合、
（１） Ｎ_ex＝４ｋｍｎｓ
となる。

例えば、１０個（ｋ＝１０）の無線端末２が存在し、これらの無線端末２を通信エリア内に有していて２つ（ｍ＝２）のPasspoint対応ＢＳＳＩＤを有する無線ＡＰ１が３つ（ｎ＝３）設置されており、アクティブスキャンの平均回数が１０回（ｓ＝１０）である場合、情報交換回数Ｎ_exは、式（１）を用いて４×１０×２×３×１０＝２４００回と推定される。

図２は、ＧＡＳクエリ要求及び応答によるネットワーク帯域の占有を説明するための概略図である。

図２（Ａ）によれば、実際の例として、１回の（ＧＡＳクエリ要求＋ＡＣＫ）の帯域占有時間は、データレート＝１Mbpsとし、ペイロードデータサイズ＝１００bytesとして、１５２２μ秒である。また、図２（Ｂ）によれば、１回の（ＧＡＳクエリ応答＋ＡＣＫ）の帯域占有時間は、データレート＝１Mbpsとし、ペイロードデータサイズ＝１０２４bytesとして、９０５８μ秒である。従って、１回のＧＡＳクエリ要求・応答の占有時間は１０５８０μ秒（＝１５２２＋９０５８）となる。

ここで、上述した情報交換回数Ｎ_ex＝２４００回の場合、この情報交換のうちＧＡＳクエリ要求・応答による帯域占有時間は、（２４００／２）×１０．５８０（ｍ秒）＝１２．６９６（秒）となる。このように、従来のＧＡＳ／ＡＮＱＰプロセスでは、無線端末２の接続が確立されない場合、ネットワーク帯域の非常に多くの部分が消費されてしまうことが理解される。

これに対し、本発明による無線ＡＰ１では、上記（Ｃ）及び（Ｄ）で述べた「不接続端末リスト」を使用することによって、（１）式：Ｎ_ex＝４ｋｍｎｓのうち、無線端末２の数ｋ及び１つの無線端末２におけるアクティブスキャンの平均回数ｓに対し、実質的に上限を設ける効果を有する。

また、本発明による無線ＡＰ１では、上記（Ｅ）及び（Ｆ）で述べた「情報要求リスト」を使用することによって、（１）式：Ｎ_ex＝４ｋｍｎｓのうち、係数４を実質的に低減させる効果を有する。

［無線ＡＰ］
図３は、無線ＡＰ１の一実施形態を示す機能構成図である。

図３によれば、無線ＡＰ１は、ＷＡＮ側（インターネット側）のサーバ等との通信インタフェースであるＷＡＮ側インタフェース１０１と、無線ＬＡＮを介した無線端末２との通信インタフェースであるＬＡＮ側インタフェース１０２と、プロセッサ・メモリとを備えている。ここで、プロセッサ・メモリは、無線ＡＰ１に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって、その機能を実現させる。

さらに、プロセッサ・メモリは、機能構成部として、ＧＡＳクエリ要求履歴管理部１１１と、不接続端末管理部１１２と、ＧＡＳクエリ要求判定部１１３と、ＧＡＳクエリ要求リスト管理部１１４と、通信制御部１１５とを有する。

ＧＡＳクエリ要求履歴管理部１１１は、無線端末２毎に、ＬＡＮ側インタフェース１０２を介してＧＡＳクエリ要求を受信した回数又は頻度と、当該無線端末２との接続の有無とを対応付けてＧＡＳクエリ要求履歴１１１ａとして記録し、同履歴１１１ａを管理する。ここで、ＧＡＳクエリ要求を受信した頻度は、所定時間（例えば１時間）内に受信した回数としてもよく、ＧＡＳクエリ要求履歴１１１ａにおける全受信数に対する受信回数としてもよい。

不接続端末管理部１１２は、ＧＡＳクエリ要求履歴１１１ａに記録された回数又は頻度が所定閾値ｎ_GAS以上であり且つ接続の無い無線端末２を、不接続端末リスト１１２ａに登録する。ここで、所定閾値ｎ_GASは、例えば３（回）又は５（回）とすることができる。

また、この所定閾値ｎ_GASを、ＷＡＮ側インタフェース１０１を介して取得した
（ａ）無線リソースの使用度合い情報としてのチャネル利用率CU（Channel Utilization）、
（ｂ）無線ＡＰ１の残留リソース容量（Available Admission Capacity）AAC、並びに
ＷＡＮ側インタフェース対応回線（バックホール回線）における（ｃ１）容量、（ｃ２）負荷率、及び（ｃ３）（現時点での上り、下り又は上り下り両方の）通信速度
のうちの少なくとも１つに基づいて決定することも好ましい。例えば、チャネル利用率CUが高いほど所定閾値ｎ_GASを小さくしてＧＡＳクエリ要求を制限し、または通信速度が高いほど所定閾値ｎ_GASを大きくしてＧＡＳクエリ要求をより多く許容してもよい。尚、所定閾値ｎ_GAS決定の一実施形態を後に図６を用いて説明する。

また、不接続端末管理部１１２は、受信したＧＡＳクエリ要求の送信元である無線端末２が不接続端末リスト１１４ａに登録されている場合、その旨を通信制御部１１５に通知する。

ＧＡＳクエリ要求リスト管理部１１４は、所定値（例えば５回）以上の頻度又は回数で受信するＧＡＳクエリ要求の要求内容と、当該ＧＡＳクエリ要求に対応するＧＡＳクエリ応答とを対応付けたＧＡＳクエリ要求リスト１１４ａを保存し管理する。この際、ＧＡＳクエリ要求履歴管理部１１１は、無線端末２宛てに送信するＧＡＳクエリ応答を通信制御部１１５から取得し、所定値（例えば５回）以上の頻度又は回数で受信したＧＡＳクエリ要求と、当該ＧＡＳクエリ要求に対応する取得されたＧＡＳクエリ応答とを対応付けてFQI（Frequently Queried Information）としてＧＡＳクエリ要求リスト管理部１１４に保存させてもよい。

ＧＡＳクエリ要求判定部１１３は、不接続端末リスト１１２ａに登録されていない無線端末２から受信したＧＡＳクエリ要求の要求内容が、保存されたいずれかのＧＡＳクエリ要求の要求内容と一致するか否かを判定する。ここで、ＧＡＳクエリ要求判定部１１３は、
（ａ）登録されたＧＡＳクエリ要求と一致すると判定した際、一致するとされた当該ＧＡＳクエリ要求に対応付けられたＧＡＳクエリ応答を、通信制御部１１５のＬＡＮ側制御部に通知し、
（ｂ）いずれとも一致しないと判定した際、受信されたＧＡＳクエリ要求に対応する情報要求をＡＮ情報管理サーバ３宛てに送信するように、通信制御部１１５のＷＡＮ側制御部に指示する。

通信制御部１１５は、受信したＧＡＳクエリ要求の送信元である無線端末２が不接続端末リスト１１４ａに登録されている旨の通知を不接続端末管理部１１２から受けた場合、当該ＧＡＳクエリ要求に係る当該無線端末２への応答処理を停止する。この際、
（ａ）当該無線端末２を（図示していないが）他の低速のネットワークに接続させ、以後ＧＡＳクエリ要求をさせないようにすることも好ましい。さらに、
（ｂ）当該無線端末２に、無線ＡＰ１には接続不可である旨の通知を行ってもよい。

通信制御部１１５は、また、ＧＡＳクエリ要求判定部１１３によって一致すると判定されたＧＡＳクエリ要求に対応付けられたＧＡＳクエリ応答を入力した際、当該ＧＡＳクエリ応答を、当該ＧＡＳクエリ要求を送信した無線端末２宛てに送信する。

一方、通信制御部１１５は、ＧＡＳクエリ要求判定部１１３によっていずれのＧＡＳクエリ要求の要求内容とも一致しないと判定された旨の通知を受けた際、当該受信されたＧＡＳクエリ要求に対応する情報要求をＡＮ情報管理サーバ３宛てに送信する。

［無線端末との接続の制御方法］
図４は、ＧＡＳクエリ要求を送信可能な無線端末２と無線ＡＰ１との接続を制御する方法の一実施形態を示すシーケンス図である。また、図５は、ＧＡＳクエリ要求を送信可能な無線端末２との接続を制御する方法の一実施形態を示すフローチャートである。ここで、無線端末２との接続を制御する方法は、無線端末２から送信されるＧＡＳクエリ要求に係る通信量の制御方法となっている。

（Ｓ４０１）Passpoint対応の無線ＡＰ１はビーコン信号を報知する。このビーコン信号は、無線ＬＡＮの識別子であるＳＳＩＤ、無線ＡＰ１のＭＡＣ（Media Access control）アドレスであるＢＳＳＩＤ、及び無線ＡＰ１がPasspoint対応である旨の情報（Interworking bit＝１）を含み、さらに、BSS Loadとしてチャネル利用率CU、及び残留リソース容量AAC等の情報を含む。

（Ｓ４０２）または、ステップＳ４０１のビーコン信号にかかわらず、無線端末２は、自身のＭＡＣアドレスを含むプローブ要求を発信してもよい。
（Ｓ４０３）プローブ要求を受信した無線ＡＰ１は、この無線端末２宛てに、上述したビーコン信号に含まれる情報と同様の情報を含むプローブ応答を送信する。

次いで、ＧＡＳ／ＡＮＱＰプロセスに移行する（ステップＳ４０４〜Ｓ４０７）。このプロセスの無線ＡＰ１での処理については、後に図５を用いて詳細に説明する。
（Ｓ４０４）無線端末２は、アクセスネットワーク側（インターネット側）の情報（Ｃ社との契約情報）を取得するべく、無線ＡＰ１にＧＡＳクエリ要求を送信する。
（Ｓ４０５）無線ＡＰ１は、受信したＧＡＳクエリ要求の送信元である無線端末２が不接続端末リスト１１２ａに登録されておらず、当該ＧＡＳクエリ要求がＧＡＳクエリ要求リスト１１４ａに保存されたいずれのＧＡＳクエリ要求とも一致しない場合、当該ＧＡＳクエリ要求に対応する情報要求を、ＡＮＱＰプロセスとしてＡＮ情報管理サーバ３に送信する。

（Ｓ４０６）ＡＮ情報管理サーバ３は、受信した情報要求に応じたアクセスネットワーク側の情報を含む情報応答を、ＡＮＱＰプロセスとして無線ＡＰ１に送信する。無線ＡＰ１は、このＡＮＱＰプロセスの中で、WAN metricsからＷＡＮ側インタフェース対応回線（バックホール回線）における容量、性質（対象、非対称）、負荷率、及び通信速度情報を取得する。
（Ｓ４０７）無線ＡＰ１は、受信した情報応答に対応したＧＡＳクエリ応答を、ＧＡＳクエリ要求の送信元の無線端末２に送信する。

（Ｓ４０８）無線端末２は、受信したＧＡＳクエリ応答に含まれるアクセスネットワーク側の情報と、自身の内部に保存している情報とを照合する。具体的には、無線端末２のユーザが契約しているＣ社との契約情報が保持されていて、取得したアクセスネットワーク側の情報がこの保持されたＣ社との契約情報と一致するか否かが判定される。

ステップＳ４０８で取得情報と保持情報とが一致しないと判定された場合、無線端末２は、ステップＳ４０２に戻って、再度プローブ要求を送信する（アクティブスキャンを実行する）。
（Ｓ４０９〜Ｓ４１１）一方、ステップＳ４０８で取得情報と保持情報とが一致すると判定された場合、無線端末２は、無線ＡＰ１に接続要求を送信する。この接続要求を受信した無線ＡＰ１は接続応答を無線端末２に送信する。その結果、無線端末２と無線ＡＰ１との間に無線通信接続が確立する。

（Ｓ４１２、Ｓ４１３）無線端末２は、Ｃ社サービスの認証要求をＣ社認証サーバ４宛てに無線ＡＰ１を経由して送信する。
（Ｓ４１４，Ｓ４１５）Ｃ社認証サーバ４は、認証要求の送信元である無線端末２の契約情報を確認すると、認証成功のメッセージを含む認証応答を当該無線端末２宛てに送信する。
（Ｓ４１６）認証成功のメッセージを受けた無線端末２は、ＩＰアドレスを取得し、以後、無線ＡＰ１を経由してインターネットに接続可能となる。

ここで、上記ステップＳ４１２〜Ｓ４１５は、Ｃ社が代理を立てずに遠隔で自社契約の無線端末２を認証する場合のシーケンスである。これを実現するには、Ａ社の無線ＡＰ１は自身の通信エリア内に位置するＣ社の無線端末２からの認証要求を、ゲートウェイ経由でＣ社のアクセスネットワークに転送することが前提となる。一方、Ａ社の認証サーバ５が代理でＣ社の無線端末２を認証するシーケンスを以下（Ｓ４１２’〜Ｓ４１５’）に示す。

（Ｓ４１２’、Ｓ４１３’）無線端末２は、Ｃ社サービスの認証要求を無線ＡＰ１に送信し、無線ＡＰ１は、この認証要求をＡ社認証サーバ（代理認証サーバ）５に送信する。
（Ｓ４１４’，Ｓ４１５’）Ａ社認証サーバ５は、認証要求の送信元である無線端末２の契約情報を確認すると、認証成功のメッセージを含む認証応答を当該無線端末２宛てに送信する。

これらのステップＳ４１２’〜Ｓ４１５’を実現するには、Ａ社とＣ社との間のローミング契約において、Ａ社（無線ＡＰ１）の通信エリアに入ったＣ社の無線端末２に対し代理認証を実施することまで規定されていることが前提となる。

次いで、図４のステップＳ４０４〜Ｓ４０７のＧＡＳ／ＡＮＱＰプロセスにおける無線ＡＰ１内での処理を、図５のフローチャートを用いて説明する。

（Ｓ５０１）無線端末２からＧＡＳクエリ要求を受信する。
（Ｓ５０２）受信したＧＡＳクエリ要求の送信元である無線端末２が不接続端末リスト１１２ａに登録されているか否かを判定する。ここで、登録されていると判定した場合、ＧＡＳクエリ応答のための処理を停止し、当該ＧＡＳクエリ要求の処理を終了する。

（Ｓ５０３）一方、ステップＳ５０２で登録されていないと判定した場合、所定時間内において、接続の無い（接続の無かった）無線端末２毎にＧＡＳクエリ要求の受信回数ｎをカウントする。
（Ｓ５０４）接続の無い無線端末２毎に、カウントした受信回数ｎが所定閾値ｎ_GAS以上であるか否かを判定する。ここで、所定閾値ｎ_GAS以上（ｎ≧ｎ_GAS）である判定した場合、当該無線端末２を不接続端末リスト１１２ａに登録し、当該ＧＡＳクエリ要求の処理を終了する。

（Ｓ５０５）一方、ステップＳ５０４で所定閾値ｎ_GAS未満（ｎ＜ｎ_GAS）である判定した場合、受信したＧＡＳクエリ要求の要求内容が、ＧＡＳクエリ要求リスト１１４ａに保存されたいずれかのＧＡＳクエリ要求の要求内容と一致するか否かを判定する。ここで、一致しないと判定した場合、当該ＧＡＳクエリ要求に対応する情報要求をＡＮ情報管理サーバ３に送信し（Ｓ５１１）、その後、ＡＮ情報管理サーバ３から情報応答を受信する（Ｓ５１２）。次いで、ステップＳ５２１に移行する。

（Ｓ５０６）一方、ステップＳ５０５で一致する要求内容を有するＧＡＳクエリ要求が存在すると判定した場合、ＧＡＳクエリ要求リスト１１４ａから当該ＧＡＳクエリ要求に対応付けて記録されたＧＡＳクエリ応答を読み出す。
（Ｓ５２１）（ａ）ＧＡＳクエリ要求リスト１１４ａから読み出したＧＡＳクエリ応答、又は（ｂ）ＡＮ情報管理サーバ３から受信した情報応答に対応したＧＡＳクエリ応答を無線端末２に送信し、受信したＧＡＳクエリ要求に対する応答処理を終了する。

図６は、ＧＡＳクエリ要求回数の上限閾値ｎ_GASをチャネル利用率CU及び残留リソース容量AACに基づいて決定する一実施形態を説明するための表である。

図６に示した上限閾値ｎ_GASの決定方法によれば、当初、上限閾値ｎ_GASに初期値を導入する。例えば、ｎ_GAS＝３と設定される。次いで、BSS Load等からチャネル利用率CU及び残留リソース容量AACを取得する。ここで、
（ａ）チャネル利用率CUの上限閾値CU_th、及び
（ｂ）残留リソース容量AACの下限閾値AAC_th
を予め設定しておく。

次いで、取得したチャネル利用率CUと上限閾値CU_thとを比較し、チャネル利用率CUが上限閾値CU_thを下回っているか（CU＜CU_th）否かを判定する。また、残留リソース容量AACが下限閾値AAC _thを上回っているか（AAC＞AAC_th）否かを判定する。

最後にこれらの判定結果に基づいて、ＧＡＳクエリ要求回数の上限閾値ｎ_GASを図６の表のように決定する。同表によれば、ｎ_GASの初期値が３に設定されているとすると、チャネル利用率CUも残留リソース容量AACも共に良好でない場合（CU≧CU_th且つAAC≦AAC_th）、ｎ_GAS＝max（3/2，２）＝２に決定され、ＧＡＳクエリ要求回数はより制限される。また、残留リソース容量AACのみ良好な場合（CU≧CU_th且つAAC＞AAC_th）、ｎ_GASは初期値（ｎ_GAS＝３）に据え置かれる。

一方、チャネル利用率CUのみ良好な場合（CU＜CU_th且つAAC≦AAC_th）では、共に良好でない場合と同様に、ＧＡＳクエリ要求回数はより制限される。さらに、チャネル利用率CUも残留リソース容量AACも共に良好な場合（CU＜CU_th且つAAC＞AAC_th）、ｎ_GAS＝３＋２＝５に決定され、より多くのＧＡＳクエリ要求が許容されることになる。

このように、ＧＡＳクエリ要求回数の上限閾値ｎ_GASをチャネル利用率CU及び残留リソース容量AACに基づいて決定することによって、ネットワークの通信状況に悪影響を及ぼさない範囲で、ＧＡＳ／ＡＮＱＰプロセスを実行する余地を十分に確保することが可能となる。尚、他の実施形態として、WAN metricsから取得したＷＡＮ側インタフェース対応回線（バックホール回線）における容量、負荷率、又は（上り、下り若しくは上り下りの両方の）通信速度に基づいて上限閾値ｎ_GASを調整することも好ましい。例えば、バックホール回線の利用率が低くて通信速度が所定の下限速度閾値を上回っていれば、上限閾値ｎ_GASを適切な大きさにまで増加させてもよい。一方、バックホール回線の利用率が高くて必要な通信速度を確保できず新たな携帯端末を受け付け得ない状況では、上限閾値ｎ_GASを１に設定することも好ましい。

以上詳細に説明したように、本発明の中継装置（ＡＰ）、プログラム及び制御方法によれば、無線端末から送信される接続前情報要求（ＧＡＳクエリ要求）に対する応答処理を制限し、この要求に係る通信量を制御することができる。これにより、例えばＧＡＳ／ＡＮＱＰプロセスの増大を抑制することができ、無線リソースを浪費したり無線ＬＡＮ端末とＡＰとの間の通信品質を低下させたりする事態を回避することができる。

さらに、例えばＡＰとこのＡＰの後位に接続されたネットワーク上のクエリサーバとの間に発生するＧＡＳクエリ要求・応答のトラヒックの増大を抑制することができる。その結果、このネットワークの帯域を占有してＡＰ及びクエリサーバの処理負荷が増大してしまう事態も回避することができる。

また、悪意ある者による不正なＧＡＳクエリ要求の頻発によって無線アクセスネットワークが混雑する事態を防止することも可能となる。

以上に述べた本発明の種々の実施形態において、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

１ 無線ＡＰ（中継装置）
１０１ ＷＡＮ側インタフェース
１０２ ＬＡＮ側インタフェース
１１１ ＧＡＳクエリ要求履歴管理部
１１２ 不接続端末管理部
１１２ａ 不接続端末リスト
１１３ ＧＡＳクエリ要求判定部
１１４ ＧＡＳクエリ要求リスト管理部
１１４ａ ＧＡＳクエリ要求リスト
１１５ 通信制御部
２ 無線端末
３ アクセスネットワーク情報管理サーバ
４ Ｃ社認証サーバ
５ Ａ社認証サーバ

Claims (9)

1. 接続前にアクセスネットワーク側の情報を取得するための接続前情報要求を送信可能な無線端末との接続を制御する中継装置であって、
   無線端末毎に、当該接続前情報要求を受信した回数又は頻度と、当該無線端末との接続の有無とを対応付けて記録する情報要求履歴管理手段と、
   記録された当該回数又は頻度が所定閾値以上であり且つ接続の無い無線端末を、不接続端末リストに登録する不接続端末管理手段と、
   受信した接続前情報要求の送信元である無線端末が前記不接続端末リストに登録されている場合、当該接続前情報要求に係る当該無線端末への応答処理を停止する通信制御手段と
   を有することを特徴とする中継装置。
2. 所定値以上の頻度又は回数で受信する接続前情報要求の要求内容と、当該接続前情報要求に対応する接続前応答とを対応付けた情報要求リストを保存する情報要求リスト管理手段と、
   前記不接続端末リストに登録されていない無線端末から受信した接続前情報要求の要求内容が、保存されたいずれかの接続前情報要求の要求内容と一致するか否かを判定する情報要求判定手段とを更に有し、
   前記通信制御手段は、前記情報要求判定手段によって一致すると判定された接続前情報要求に対応付けられた接続前応答を、当該接続前情報要求を送信した無線端末宛てに送信させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
3. 前記情報要求履歴管理手段は、
   当該無線端末宛てに送信する接続前応答を前記通信制御手段から取得し、
   所定値以上の頻度又は回数で受信した接続前情報要求と、当該接続前情報要求に対応する取得された接続前応答とを対応付けて前記接続前情報要求リスト管理手段に保存させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
4. 前記不接続端末管理手段は、取得した無線リソースの使用度合い情報、前記中継装置の残留リソース容量情報、並びにＷＡＮ（Wide Area Network）側インタフェース対応回線の容量、負荷率及び通信速度のうちの少なくとも１つに基づいて前記所定閾値を決定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の中継装置。
5. 当該接続前情報要求は、当該無線端末のユーザが契約しているサービス事業者に係る情報を含み、
   前記通信制御手段は、受信した当該接続前情報要求の送信元である無線端末が前記不接続端末リストに登録されておらず、且つ受信した当該情報に係るサービス事業者が登録されたサービス事業者である場合、当該無線端末が当該サービス事業者の認証サーバから又は当該サービス事業者による認証を代理する認証代理サーバから認証応答を受信可能となるように処理を実行する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の中継装置。
6. 前記通信制御手段は、受信した接続前情報要求の送信元である無線端末が前記不接続端末リストに登録されている場合、当該無線端末を他の低速のネットワークに接続させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の中継装置。
7. 前記通信制御手段は、
   前記情報要求判定手段によって、受信された接続前情報要求の要求内容が前記情報要求リスト内のいずれの接続前情報要求の要求内容とも一致しないと判定された場合、当該受信された接続前情報要求に対応する情報要求を、アクセスネットワーク情報を管理する情報管理サーバ宛てに送信させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の中継装置。
8. 接続前にアクセスネットワーク側の情報を取得するための接続前情報要求を送信可能な無線端末との接続を、中継装置において制御するプログラムであって、
   無線端末毎に、当該接続前情報要求を受信した回数又は頻度と、当該無線端末との接続の有無とを対応付けて記録する情報要求履歴管理手段と、
   記録された当該回数又は頻度が所定閾値以上であり且つ接続の無い無線端末を、不接続端末リストに登録する不接続端末管理手段と、
   受信した接続前情報要求の送信元である無線端末が前記不接続端末リストに登録されている場合、当該接続前情報要求に係る当該無線端末への応答処理を停止する通信制御手段と
   してコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
9. 接続前にアクセスネットワーク側の情報を取得するための接続前情報要求を送信可能な無線端末と、中継装置との接続を制御する方法であって、
   無線端末毎に、当該接続前情報要求を受信した回数又は頻度と、当該無線端末との接続の有無とを対応付けて記録する第１のステップと、
   記録された当該回数又は頻度が所定閾値以上であり且つ接続の無い無線端末を、不接続端末リストに登録する第２のステップと、
   受信した接続前情報要求の送信元である無線端末が前記不接続端末リストに登録されている場合、当該接続前情報要求に係る当該無線端末への応答処理を停止する第３のステップと
   を有することを特徴とする方法。

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