JP2016208179A - 無線ｌａｎアクセスポイント共有システムおよび無線ｌａｎアクセスポイント共有方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信事業者と回線を契約している回線契約者の所有するホームゲートウェイを、アクセスポイントとして通信事業者に提供可能とすること。【解決手段】無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１において、ホームゲートウェイ２は、無線ＬＡＮおよび有線ＬＡＮの通信トラヒックを中継する際、レイヤ２の機能により端末を識別するＭＡＣアドレスを用いて通信トラヒックをエッジノード５に中継し、エッジノード５は、ホームゲートウェイ２に接続された端末毎の通信トラヒックの通信量をＭＡＣアドレスを用いて測定する。これにより、回線契約者有線端末３ｂか、回線契約者無線端末３ａか、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４かを問わず、端末毎に通信トラヒックを区別して通信量を測定し、通信事業者と回線を契約している回線契約者の所有するホームゲートウェイ２を、アクセスポイントとして通信事業者に提供することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、無線ＬＡＮアクセスポイント共有システムおよび無線ＬＡＮアクセスポイント共有方法に関する。

サービス契約者自らが所有する無線ＬＡＮルータをアクセスポイントとして共有するサービスとして、ＦＯＮ（登録商標）が知られている。このＦＯＮ（登録商標）コミュニティのメンバは、Ｌｉｎｕｓ、Ｂｉｌｌ、Ａｌｉｅｎの３種類に区分される。

Ｌｉｎｕｓに区分されるメンバは、自宅に設置した専用の無線ＬＡＮルータを、ＦＯＮ（登録商標）コミュニティの他のメンバへのアクセスポイントとして提供する。その代わりに、ＦＯＮ（登録商標）スポットと呼ばれる世界中のＦＯＮ（登録商標）のアクセスポイントを無料で利用することができる。これは、無線ＬＡＮルータをアクセスポイントとして提供するための動機付けとなる。

Ｂｉｌｌに区分されるメンバは、アクセスポイントを開設すると、アクセスポイント使用料の５０％が報酬としてＦＯＮ社から支払われる。これは、無線ＬＡＮルータをアクセスポイントとして提供するための動機付けとなる。その代わりに、自らが他のアクセスポイントを利用する際には使用料を払う必要がある。

Ａｌｉｅｎに区分されるメンバは、自らアクセスポイントを開設する必要はない。しかし、自らがアクセスポイントを利用する際には使用料を払う必要がある。

なお、無線ネットワークにおける課金方式については、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）により標準化されている（非特許文献１参照）。

3GPP TS 23.203 V8.6.0、"Policy and charging control architecture"、2009年6月

ところで、一般の通信事業者は、この通信事業者と回線を契約している回線契約者に対して、ホームゲートウェイと呼ばれる無線ＬＡＮルータにより、インターネット接続などのサービスを提供する。各回線契約者は、サービスの対価として、回線使用料をこの通信事業者に支払う。この通信事業者が、ＦＯＮ（登録商標）のようにメンバ間で互いのアクセスポイントを共有するサービスを提供したときの利点と、その課題について以下に記載する。

近年のモバイル端末のデータトラヒックの増大により、人口密集地では、通信速度の低下や繋がりにくさがしばしば発生する。これを解消するために、通信事業者は、自らが駅や市街地の店舗などにアクセスポイントを設置して、モバイル端末のデータトラヒックを固定回線など別の通信手段へ誘導している。通信事業者は、このようにデータトラヒックの分散、いわゆるデータオフロードを積極的に進めている。しかし、今後のモバイル端末の普及と、そのデータトラヒックの増大とを考慮すると、通信事業者自らが設置するアクセスポイントだけでは、通信速度の低下や繋がりにくさを解消することは困難である。

これを解決するため、通信事業者は、各回線契約者のホームゲートウェイをアクセスポイントとして利用して、ＦＯＮ（登録商標）と同様なサービスを提供することが考えられる。これにより通信事業者は、自らが設置するアクセスポイントに加えて、回線契約者が所有するホームゲートウェイも、アクセスポイントとして提供可能となる。

このようなサービスを従量制の料金体系で提供するにあたり、ホームゲートウェイの通信量を、まず、回線契約者が利用した通信量と、アクセスポイントとして利用された通信量とに区別することが必要である。しかし、現在のホームゲートウェイや通信事業者の通信網には、これらの通信量を区別する機能は存在しない。

更に、このようなサービスを提供するにあたり、各回線契約者に対して何らかの動機づけを与えることが必要である。回線契約者の無線ＬＡＮルータをアクセスポイントとして通信事業者に提供させると、回線契約者自身が使用可能なネットワーク帯域が逼迫して不利益となることが想定される。これにより、回線契約者が無線ＬＡＮルータをアクセスポイントとして提供することを拒否し、または、回線契約者が、この通信事業者との契約を忌避するおそれがある。よって、回線契約者に対して、無線ＬＡＮルータをアクセスポイントとして提供したときの不利益をできるだけ少なくする必要があり、更にこの不利益を打ち消すような利益を与えるとよい。

更に、通信事業者が、回線契約者の無線ＬＡＮルータをアクセスポイントとして利用した無線ＬＡＮアクセスサービス契約者に、通信量に応じた料金を課金することが考えられる。そのためには、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者毎に、回線契約者の無線ＬＡＮルータをアクセスポイントとして利用した通信量を測定する必要がある。しかし、現在のホームゲートウェイや事業者の通信網には、これらの通信量を区別する機能は存在しない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信事業者と回線を契約している回線契約者が所有するホームゲートウェイを、アクセスポイントとして通信事業者に提供可能とすることを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、１台以上の端末と、ホームゲートウェイと、エッジノードとが通信可能に接続されている無線ＬＡＮアクセスポイント共有システムであって、前記ホームゲートウェイは、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の通信トラヒックを中継する無線ＬＡＮ中継部と、有線ＬＡＮの通信トラヒックを中継する有線ＬＡＮ中継部とを備え、該無線ＬＡＮ中継部および該有線ＬＡＮ中継部が、レイヤ２の機能により前記端末を識別するＭＡＣアドレス（Media Access Control address）を用いて通信トラヒックを前記エッジノードに中継し、前記エッジノードは、前記ホームゲートウェイに接続された端末毎の通信トラヒックの通信量を前記ＭＡＣアドレスを用いて測定する通信量測定部を備える、ことを特徴とする。

本発明によれば、通信事業者と回線を契約している回線契約者が所有するホームゲートウェイを、アクセスポイントとして通信事業者に提供可能となる。

図１は、本実施形態における無線ＬＡＮアクセスポイント共有システムの概略構成を示す図である。 図２は、本実施形態におけるホームゲートウェイの概略構成を示す図である。 図３は、本実施形態におけるエッジノードの概略構成を示す図である。 図４は、本実施形態におけるホームゲートウェイの通信処理を示すフローチャートである。 図５は、本実施形態におけるエッジノードの端末認証処理を示すフローチャートである。 図６は、本実施形態におけるエッジノードの中継処理を示すフローチャートである。 図７は、本実施形態における制御サーバの処理を示すフローチャートである。 図８は、本実施形態における制御サーバが課金システムに転送する各端末の通信量の情報を例示する図である。 図９は、本実施形態における課金システムの処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。

［無線ＬＡＮアクセスポイント共有システムの構成］
図１は、本実施形態における無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１の概略構成を示す図である。図１に示すように、無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１は、ホームゲートウェイ２と、通信事業者網９３のエッジノード５と、制御サーバ６と、認証サーバ７と、課金システム８とを含んで構成される。このうちエッジノード５と、制御サーバ６と、認証サーバ７と、課金システム８とは、通信事業者網９３を介して相互に通信可能である。なお、エッジノード５は、１または複数のホームゲートウェイ２を収容可能であるが、ここでは代表して１台のホームゲートウェイ２のみを図示している。

無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１は、通信事業者と回線を契約している回線契約者に対して、回線を提供する。無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１は更に、通信事業者が提供する無線ＬＡＮアクセスサービスの契約者に対して、ホームゲートウェイ２をアクセスポイントとして共有させる。

ホームゲートウェイ２は、エッジノード５に収容されて、通信事業者網９３やインターネット９４との間で通信トラヒックを中継することにより、インターネット接続などのサービスを回線契約者無線端末３ａ、回線契約者有線端末３ｂ、および無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４に提供する。ホームゲートウェイ２は、回線契約者が所有する無線ＬＡＮルータである。ホームゲートウェイ２は、回線契約者有線端末３ｂに対しては有線で接続し、回線契約者無線端末３ａと無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４に対しては無線で接続する。なお、ホームゲートウェイ２は複数の無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４を接続可能であるが、ここでは代表して１台の無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４のみを図示している。

回線契約者無線端末３ａと回線契約者有線端末３ｂとは、この回線契約者が所有する端末である。回線契約者無線端末３ａは、無線ＬＡＮの通信機能を有している。回線契約者有線端末３ｂは、有線ＬＡＮの通信機能を有している。無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４は、無線ＬＡＮアクセスサービスを契約している契約者が所有する端末である。無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４は、無線ＬＡＮの通信機能を有している。各端末は、後述するように、認証サーバ７によりサービス契約情報に基づいて認証される。

エッジノード５は、認証サーバ７により認証されたホームゲートウェイ２に接続される全ての端末に対してローカルＩＰアドレスを払い出す。エッジノード５は、回線契約者が契約した回線に対して払い出されるグローバルＩＰアドレスを記憶し、グローバルＩＰアドレスと端末に対して払い出したローカルＩＰアドレスを変換するＮＡＴ処理を行い、インターネット接続サービスを提供する。

エッジノード５は、認証サーバ７により認証された端末に払い出したローカルＩＰアドレスと、当該端末のＭＡＣアドレスと、認証サーバ７から取得した回線契約者および無線ＬＡＮアクセスサービス契約者のサービス契約情報とを組み合わせて記憶する。端末のＭＡＣアドレスとサービス契約情報とは、サービス契約時等に認証サーバ７に設定される。

エッジノード５は、認証サーバ７により認証された端末のＭＡＣアドレスの情報を制御サーバ６に通知する。制御サーバ６は、エッジノード５に対し、当該端末の通信トラヒックの制御情報および通信量の測定開始を指示する。なお、回線使用料が定額制の回線の場合、回線契約者無線端末３ａおよび回線契約者有線端末３ｂの通信トラヒックの通信量の測定は不要であるため、制御サーバ６は通信量の測定開始を指示しない。

エッジノード５は、ホームゲートウェイ２に接続された全ての端末毎の通信トラヒックをＭＡＣアドレスを利用し区別して、その通信量を測定することができる。更に、エッジノード５は、１または複数のホームゲートウェイ２を収容する。

エッジノード５は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の通信トラヒックを、それ以外の通信トラヒックと区別して、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の通信量を測定することができる。無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４は、無線ＬＡＮアクセスサービスを契約している契約者が所有する。更にエッジノード５は、ホームゲートウェイ２に複数の無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４が接続された場合においても、それぞれの無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４毎に通信トラヒックを、それ以外の端末の通信と区別して、その通信量を測定することができる。

エッジノード５は、回線契約者無線端末３ａの通信トラヒックを、それ以外の通信トラヒックと区別して、回線契約者無線端末３ａの通信量を測定することができる。更に、エッジノード５は、回線契約者有線端末３ｂの通信トラヒックを、それ以外の通信トラヒックと区別して、回線契約者有線端末３ｂの通信量を測定することができる。回線契約者無線端末３ａおよび回線契約者有線端末３ｂは、回線契約者が所有する。

これにより、回線使用料が従量制の回線であっても、通信事業者と回線を契約している回線契約者の所有する無線ＬＡＮルータを、アクセスポイントとして通信事業者に提供することができる。更に、通信事業者は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者に対して通信量に応じた課金を行うことができる。

なお、回線使用料が定額制の回線の場合、回線契約者無線端末３ａおよび回線契約者有線端末３ｂの通信トラヒックの通信量の測定は不要である。この場合、エッジノード５による回線契約者無線端末３ａの通信量および回線契約者有線端末３ｂの通信量の測定機能は、必須の機能ではない。

制御サーバ６は、この無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１の各処理を行う。制御サーバ６の動作は、図７を用いて後述する。認証サーバ７は、無線ＬＡＮアクセスサービスを契約している無線ＬＡＮアクセスサービス契約者の端末情報を含むサービス契約情報を格納している。認証サーバ７は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の認証により、無線ＬＡＮアクセスサービスを提供する。更に、認証サーバ７は、回線契約者の端末情報を含むサービス契約情報を格納している。認証サーバ７は、回線契約者無線端末３ａおよび回線契約者有線端末３ｂの認証により、インターネット接続サービスを提供する。

課金システム８は、回線契約者や無線ＬＡＮアクセスサービス契約者が利用した通信量などに基づき、回線使用料や無線ＬＡＮアクセスサービス使用料を契約者に課金するシステムである。課金システム８の動作は、図９を用いて後述する。

［ホームゲートウェイの構成］
図２は、本実施形態におけるホームゲートウェイ２の概略構成を示す図である。図２に示すように、ホームゲートウェイ２は、無線ＬＡＮ中継部２１と、有線ＬＡＮ中継部２２と、認証委託部２４と、記憶部２５とを含んで構成される。

記憶部２５は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリであり、回線契約者用ＳＳＩＤ２５１と、無線ＬＡＮアクセスサービス用ＳＳＩＤ２５２と、回線契約者無線端末ＭＡＣアドレス２５３と、回線契約者有線端末ＭＡＣアドレス２５４と、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末ＭＡＣアドレス２５６とを記憶する。ホームゲートウェイ２に接続される端末が複数存在する場合には、複数の端末に応じたＭＡＣアドレスを記憶する。

回線契約者用ＳＳＩＤ２５１は、回線契約者無線端末３ａの無線ＬＡＮへの接続に利用されるＳＳＩＤである。この回線契約者用ＳＳＩＤ２５１は、第三者に秘匿されることが望ましい。よって、ホームゲートウェイ２は、回線契約者無線端末３ａと通信するにあたり、ビーコン信号を停止してステルス動作することが好ましい。これにより、回線契約者用ＳＳＩＤ２５１を秘匿することができる。

無線ＬＡＮアクセスサービス用ＳＳＩＤ２５２は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の無線ＬＡＮへの接続に利用されるＳＳＩＤである。このＳＳＩＤは、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の所有者などに公開される。よって、ホームゲートウェイ２は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４と通信するにあたり、ビーコン信号によって通知することが好ましい。これにより、無線ＬＡＮアクセスサービス用ＳＳＩＤ２５２を容易に公開することができる。

回線契約者無線端末ＭＡＣアドレス２５３は、回線契約者無線端末３ａのＭＡＣアドレスであり、回線契約者無線端末３ａがホームゲートウェイ２への接続を認証された場合に、ホームゲートウェイ２の記憶部２５に記憶される。回線契約者無線端末３ａが複数台存在する場合、回線契約者無線端末ＭＡＣアドレス２５３は端末毎に記憶される。

回線契約者有線端末ＭＡＣアドレス２５４は、回線契約者有線端末３ｂのＭＡＣアドレスであり、回線契約者有線端末３ｂがホームゲートウェイ２への接続を認証された場合に、ホームゲートウェイ２の記憶部２５に記憶される。回線契約者有線端末３ｂが複数台存在する場合、回線契約者有線端末ＭＡＣアドレス２５４は端末毎に記憶される。

無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末ＭＡＣアドレス２５６は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４のＭＡＣアドレスであり、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４がホームゲートウェイ２への接続を認証された場合に、ホームゲートウェイ２の記憶部２５に記憶される。無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４が複数台存在する場合、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末ＭＡＣアドレス２５６は端末毎に記憶される。

無線ＬＡＮ中継部２１、有線ＬＡＮ中継部２２、および認証委託部２４は、処理プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて実現される。

無線ＬＡＮ中継部２１は、無線のネットワークインタフェースコントローラを含んでいる。無線ＬＡＮ中継部２１は、回線契約者用ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）２５１に係る無線ＬＡＮの通信トラヒックを受信したとき、レイヤ２の機能によりＭＡＣアドレスを用いてエッジノード５に中継する。無線ＬＡＮ中継部２１は更に、無線ＬＡＮアクセスサービス用ＳＳＩＤ２５４に係る無線ＬＡＮの通信トラヒックを受信したとき、レイヤ２の機能によりＭＡＣアドレスを用いてエッジノード５に中継する。

有線ＬＡＮ中継部２２は、有線のネットワークインタフェースコントローラを含み、有線ＬＡＮの通信トラヒックを受信したとき、レイヤ２の機能によりエッジノード５に中継する。認証委託部２４は、各端末の認証要求、あるいはＩＰアドレスの払い出し要求を、エッジノード５に委託する。

このように構成されたホームゲートウェイ２は、通信トラヒックを中継し、各端末にインターネット接続サービスを提供する。更に、ホームゲートウェイ２は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４相互間、および、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４と回線契約者無線端末３ａ間、および、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４と回線契約者有線端末３ｂ間の通信トラヒックを遮断する。これにより、各端末のセキュリティを確保することが可能となる。

［エッジノードの構成］
図３は、本実施形態におけるエッジノード５の概略構成を示す図である。図３に示すように、エッジノード５は、通信量測定部５１と、通信制御部５２と、ＮＡＴ機能部５３と、認証機能部５４と、ＤＨＣＰ機能部５５と、記憶部５６とを含んで構成される。ここでエッジノード５は、複数のホームゲートウェイ２、例えばホームゲートウェイ２−１〜２−３を収容する。

記憶部５６は、エッジノード５に接続されている全ての端末のローカルＩＰアドレス５６４とＭＡＣアドレス５６５との組み合わせを含む端末情報５６３と、回線に払い出されているグローバルＩＰアドレス５６２とを含むホームゲートウェイ情報５６１を記憶する。

例えば、記憶部５６は、ホームゲートウェイ情報５６１−１〜５６１−３を記憶する。ホームゲートウェイ情報５６１−１〜５６１−３は、エッジノード５が収容する各ホームゲートウェイ２−１〜２−３に関する情報である。以下、各ホームゲートウェイ情報５６１−１〜５６１−３を特に区別しないときには、単にホームゲートウェイ情報５６１と記載する。

このホームゲートウェイ情報５６１は、回線に払い出されたグローバルＩＰアドレス５６２と、端末情報５６３とを含んでいる。端末情報５６３は、ローカルＩＰアドレス５６４と、ＭＡＣアドレス５６５と、サービス契約情報５６６と、通信量５６７とを含んでいる。

グローバルＩＰアドレス５６２は、このホームゲートウェイ２の回線に払い出されたグローバルＩＰアドレスである。端末情報５６３は、ホームゲートウェイ２に接続された端末の端末情報である。ホームゲートウェイ２に複数の端末が接続された場合は、その端末毎に端末情報を記憶する。ローカルＩＰアドレス５６４は、ＤＨＣＰ機能部５４によって端末に払い出されたローカルＩＰアドレスである。ＭＡＣアドレス５６５は、端末のＭＡＣアドレスである。

サービス契約情報５６６は、無線ＬＡＮアクセスサービスや、従量制の課金のインターネット接続サービスや、定額制のインターネット接続サービスなどの端末に提供されるサービス契約情報である。このサービス契約情報５６６は、端末の認証の際に認証サーバ７から取得される。通信量５６７は、端末が利用した通信量である。この通信量５６７は、通信量測定部５１によって測定される。

通信量測定部５１、通信制御部５２、ＮＡＴ機能部５３、認証機能部５４、およびＤＨＣＰ機能部５５は、処理プログラムを実行するＣＰＵ等を用いて実現される。

通信量測定部５１は、ホームゲートウェイ２に接続された全ての端末毎の通信トラヒックの通信量をＭＡＣアドレス５６５を用いて測定する。すなわち、通信量測定部５１は、端末情報５６３のＭＡＣアドレス５６５を用いて、端末毎の通信トラヒックを識別して、その通信量を測定する。通信量測定部５１は、測定したそれぞれの通信量を制御サーバ６に定期的に通知する。

具体的に、通信量測定部５１は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の通信量を測定する。複数の無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４が接続されている場合は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４毎に通信トラヒックを区別して通信量を測定する。更に通信量測定部５１は、回線契約者無線端末３ａの通信量を測定する。更に通信量測定部５１は、回線契約者有線端末３ｂの通信量を測定する。これにより、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の通信量を、それ以外の通信量とは区別して測定できるので、回線契約者の所有するホームゲートウェイ２を、アクセスポイントとして通信事業者に提供させることが可能となる。

通信制御部５２は、制御サーバ６に通信トラヒックの処理方法について問合せを行い、制御サーバ６の指示に基づいて通信トラヒックの処理を行う。ここで、通信トラヒックの処理方法とは、例えば、通信量の測定の要否、帯域の割当量、転送先などを意味し、制御サーバ６がサービス契約情報を参照して決定する。

具体的に、通信制御部５２は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の通信が、回線契約者無線端末３ａや回線契約者有線端末３ｂの通信を圧迫しないように、回線契約者無線端末３ａや回線契約者有線端末３ｂの通信を優先するように制御する。これにより、ホームゲートウェイ２の提供による回線契約者の不利益を少なくすることができる。

ＮＡＴ機能部５３は、回線に払い出されたグローバルＩＰアドレス５６２と、回線に接続された各端末に払い出されたローカルＩＰアドレス５６４のとの変換を行うＮＡＴ機能を実行し、通信トラヒックを中継する。認証機能部５４は、ホームゲートウェイ２から委託された端末の認証を認証サーバ７に中継する。また、認証機能部５４は、認証サーバ７から各端末のサービス契約情報５６６を取得する。ＤＨＣＰ機能部５５は、回線に接続された各端末にローカルＩＰアドレス５６４を払い出す。

［無線ＬＡＮアクセスポイント共有処理］
本実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１による無線ＬＡＮアクセスポイント共有処理は、ホームゲートウェイ２の通信処理と、エッジノード５の中継処理と、エッジノード５の端末認証処理とを含む。また、本実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント共有処理は、制御サーバ６の処理と、課金システム８の処理とを含む。以下、各処理について説明する。

［通信処理］
図４は、本実施形態におけるホームゲートウェイ２の通信処理を示すフローチャートである。ホームゲートウェイ２は、いずれかの端末から通信トラヒックを受信すると、図４に示す通信処理を開始する。

ステップＳ１０の処理において、ホームゲートウェイ２は、受信した通信トラヒックが有線／無線のいずれであるかを判断する。ホームゲートウェイ２は、有線の通信トラヒックであると判断したならば、ステップＳ１１の処理を行い、無線の通信トラヒックであると判断したならば、ステップＳ１３の処理を行う。このようにすることで、有線ＬＡＮの通信トラヒックが、この回線契約者が利用したものであることを判断可能となる。

ステップＳ１１の処理において、ホームゲートウェイ２は、受信した通信トラヒックの宛先を判定する。宛先が同一ホームゲートウェイ２の無線ＬＡＮアクセスサービス用ＳＳＩＤ２５２を使用している無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４であった場合は（Ｙｅｓ）、ステップＳ１８の処理を行う。一方、宛先が同一ホームゲートウェイ２の無線ＬＡＮアクセスサービス用ＳＳＩＤ２５２を使用している無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４ではなかった場合は（Ｎｏ）、ステップＳ１２の処理を行う。

ステップＳ１２の処理において、ホームゲートウェイ２の無線ＬＡＮ中継部２１および有線ＬＡＮ中継部２２は、通信トラヒックをレイヤ２の機能により中継する。ステップＳ１２の処理が終了すると、一連の通信処理が終了する。

ステップＳ１８の処理において、ホームゲートウェイ２は、この端末との通信を不許可として、通信トラヒックを遮断する。ステップＳ１８の処理が終了すると、一連の通信処理が終了する。これにより、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４と回線契約者有線端末３ｂ間、および無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４と回線契約者無線端末３ａ間の通信トラヒックを遮断することができ、各端末のセキュリティを確保することができる。

ステップＳ１３の処理において、ホームゲートウェイ２の無線ＬＡＮ中継部２１が、この通信トラヒックに係るＳＳＩＤを判断する。ホームゲートウェイ２は、この通信トラヒックに係るＳＳＩＤが回線契約者用ＳＳＩＤ２５１と一致したならば、ステップＳ１１の処理を行い、この通信トラヒックに係るＳＳＩＤが無線ＬＡＮアクセスサービス用ＳＳＩＤ２５２と一致したならば、ステップＳ１４の処理を行う。

ステップＳ１４の処理において、ホームゲートウェイ２の認証委託部２４が、この端末が認証済であるか否かを判断する。ホームゲートウェイ２は、この端末が認証済ならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１７の処理を行い、この端末が認証済ではなかったならば（Ｎｏ）、ステップＳ１５の処理を行う。

ステップＳ１５の処理において、ホームゲートウェイ２の認証委託部２４が、認証サーバ７に当該端末を認証させる。これにより、無線ＬＡＮアクセスサービス用ＳＳＩＤ２５２によるホームゲートウェイ２の利用を、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４に限定することができる。

ステップＳ１６の処理において、ホームゲートウェイ２の認証委託部２４が、この端末の認証が成功したか否かを判断する。ホームゲートウェイ２は、この端末の認証が成功したならば（Ｙｅｓ）、ステップＳ１７の処理を行い、この端末の認証に失敗したならば（Ｎｏ）、ステップＳ１８の処理を行う。

ステップＳ１７の処理において、ホームゲートウェイ２は、受信した通信トラヒックの宛先を判定する。宛先がエッジノード５側の方路であった場合は（Ｙｅｓ）、ステップＳ１２の処理を行い、宛先がエッジノード５側の方路以外であった場合は（Ｎｏ）、ステップＳ１８の処理を行う。これにより、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４相互間、および無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４と回線契約者有線端末間３ｂ、および無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４と回線契約者無線端末３ａ間の通信トラヒックを遮断することができ、各端末のセキュリティを確保することができる。

［端末認証処理］
図５は、本実施形態におけるエッジノード５の端末認証処理を示すフローチャートである。エッジノード５は、ホームゲートウェイ２に接続された端末から認証要求を受信すると、ステップＳ２０の処理を開始する。

ステップＳ２０の処理において、エッジノード５の認証機能部５４が、端末の認証を認証サーバ７に委託する。認証がＯＫであれば、エッジノード５は、端末のＭＡＣアドレスを、ホームゲートウェイ情報５６１のＭＡＣアドレス５６５に記憶する。

ステップＳ２１の処理において、エッジノード５の認証機能部５４が、認証サーバ７から端末のサービス契約情報を取得し、ホームゲートウェイ情報５６１のサービス契約情報５６６に記憶する。

ステップＳ２２の処理において、エッジノード５の通信制御部５２が、端末の通信トラヒックの処理方法について制御サーバ６に問合せを行い、通信量の測定の要否、帯域の割当量、転送先などについての処理方法を取得する。

ステップＳ２３の処理において、エッジノード５のＤＨＣＰ機能部５５が、端末にローカルＩＰアドレスを払い出し、ホームゲートウェイ情報５６１のローカルＩＰアドレス５６４に記憶する。これにより、一連の端末認証処理は終了する。

［中継処理］
図６は、本実施形態におけるエッジノード５の中継処理を示すフローチャートである。エッジノード５は、通信パケットを受信すると、ステップＳ３０の処理を開始する。この通信パケットは、通信トラヒックを構成する。

ステップＳ３０の処理において、エッジノード５は、通信量測定部５１により、この通信パケットのＭＡＣアドレスから端末を識別し、回線契約者と無線ＬＡＮアクセスサービス契約者のいずれに関係するものであるかを判断する。エッジノード５は、回線契約者に係る通信パケットである（回線契約者用）と判断したならば、ステップＳ３１の処理を行い、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者に係る通信パケットである（無線ＬＡＮアクセスサービス用）と判断したならば、ステップＳ３３の処理を行う。これにより、通信事業者は、端末毎に通信量を測定することができ、従量制の回線であっても、無線ＬＡＮアクセスサービスの通信に影響されず、回線契約者が利用した通信量を測定して課金することができる。

ステップＳ３１の処理において、エッジノード５は、この通信パケットを優先的に中継する。これにより、回線契約者は、無線ＬＡＮアクセスサービスの通信の混雑などに影響されず、インターネット接続を優先的に享受できる。

ステップＳ３３の処理において、エッジノード５は、回線契約者の通信トラヒックを構成する通信パケットよりも優先度を低くして、この通信パケットを中継する。

ステップＳ３２の処理において、エッジノード５は、ＭＡＣアドレスで特定したホームゲートウェイ２に接続されている各端末の通信量５６７を更新し、一連の中継処理を終了する。これにより、通信事業者は、無線ＬＡＮアクセスサービスの通信量を測定して、無線ＬＡＮルータをアクセスポイントとして通信事業者に提供した各回線契約者に対し、測定した通信量に応じた利益を与えることができる。

［制御サーバの処理］
図７は、本実施形態における制御サーバ６の処理を示すフローチャートである。制御サーバ６は、エッジノード５によるホームゲートウェイ２に接続された端末の端末認証処理が完了したならば、ステップＳ４０の処理を開始する。

ステップＳ４０の処理において、制御サーバ６は、エッジノード５から、ホームゲートウェイ２に接続された端末の通信トラヒックの処理方法についての問合せを受信する。問合せには端末のＭＡＣアドレスが含まれる。

ステップＳ４１の処理において、制御サーバ６は、この受信したＭＡＣアドレスから顧客情報を検索し、端末が契約しているサービス契約情報を取得する。端末のＭＡＣアドレスとサービス契約情報とは、サービス契約時等において制御サーバ６に設定されていることとする。このようにすることで、制御サーバ６は、各回線契約者および各無線ＬＡＮアクセスサービス契約者の顧客情報と共に、この端末に係る端末情報を管理することができる。

ステップＳ４２の処理において、制御サーバ６は、サービス契約情報を基に、端末が利用した通信量の測定の要否を判定し、このエッジノード５に指示する。

ステップＳ４３の処理において、制御サーバ６は、所定期間だけ、後続するステップＳ４４の処理の開始を待つ。

ステップＳ４４の処理において、制御サーバ６は、このエッジノード５から、グローバルＩＰアドレス５６２と、各端末のＭＡＣアドレス５６５と、各端末が利用した通信量５６７とを受信する。

ステップＳ４５の処理において、制御サーバ６は、受信した通信量５６７をグローバルＩＰアドレス５６２毎に、回線契約者有線端末３ｂが利用した通信量と、回線契約者無線端末３ａが利用した通信量と、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４が利用した通信量とを、端末毎に分けて蓄積する。グローバルＩＰアドレス５６２毎に蓄積することは、ホームゲートウェイ２毎に蓄積することと等しい。これにより、後述する課金システム８の処理負荷を減らすことができる。

ステップＳ４６の処理において、制御サーバ６は、蓄積した各通信量の情報（図８参照）を課金システム８に転送し、ステップＳ４３の処理に戻る。

図８は、本実施形態における制御サーバ６が、課金システム８に転送する各端末の通信量の情報を例示する図である。端末が複数存在する場合は、端末毎に通信量の情報が設定される。各端末の通信量の情報には、図８に例示するように、回線契約者識別情報または無線ＬＡＮアクセスサービス契約者識別情報を含むサービス契約情報と、ＭＡＣアドレスと通信量とが含まれる。ここで、回線契約者識別情報、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者識別情報は、それぞれ、回線契約者、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者を識別する情報である。回線契約者識別情報および無線ＬＡＮアクセスサービス契約者識別情報は、各回線契約者および各無線ＬＡＮアクセスサービス契約者に対応するサービス契約情報を管理するため、サービス契約時等にサービス契約情報に対応づけて制御サーバ６に設定される。

［課金システムの処理］
図９は、本実施形態における課金システム８の処理を示すフローチャートである。ステップＳ５０の処理において、課金システム８は、サービス契約情報と、グローバルＩＰアドレスと、回線契約者有線端末３ｂに係る通信量の情報と、回線契約者無線端末３ａに係る通信量の情報と、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４に係る通信量の情報とを受信する。

ステップＳ５１の処理において、課金システム８は、各端末のサービス契約情報に含まれる回線契約者識別情報によって、ホームゲートウェイ２と、これを所有する回線契約者とを特定する。

ステップＳ５２の処理において、課金システム８は、この回線契約者の通信量に基づき、回線使用料を算出する。

ステップＳ５３の処理において、課金システム８は、無線ＬＡＮアクセスサービスの通信量に基づき、算出した回線使用料を割り引く。

ステップＳ５４の処理において、課金システム８は、割り引いた回線使用料を、回線契約者に課金する。

ステップＳ５５の処理において、課金システム８は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者の通信量に基づき、無線ＬＡＮアクセスサービス使用料を算出する。

ステップＳ５６の処理において、課金システム８は、算出した無線ＬＡＮアクセスサービス使用料を、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者に課金して、図９に示す一連の処理を終了する。

以上、説明したように、本実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１では、ホームゲートウェイ２は、無線ＬＡＮおよび有線ＬＡＮの通信トラヒックを中継する際、レイヤ２の機能により端末を識別するＭＡＣアドレスを用いて通信トラヒックをエッジノード５に中継し、エッジノード５は、ホームゲートウェイ２に接続された端末毎の通信トラヒックの通信量をＭＡＣアドレスを用いて測定する。

これにより、回線契約者有線端末３ｂか、回線契約者無線端末３ａか、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４かを問わず、端末毎に通信トラヒックを区別して通信量を測定可能である。よって、たとえ従量制の回線であっても、通信事業者と回線を契約している回線契約者の所有する無線ＬＡＮルータであるホームゲートウェイ２を、アクセスポイントとして通信事業者に提供することができる。

したがって、通信事業者は、回線契約者の回線の空き帯域を有効に利用できるとともに、通信事業者が自らアクセスポイントを設置することなくアクセスポイントを増やすことができる。更に無線ＬＡＮアクセスサービス契約者は、アクセスポイントが増えることにより、利便性が向上した無線ＬＡＮアクセスサービスを享受できる。

また、本実施形態のエッジノード５は、端末毎のＭＡＣアドレスとサービス契約情報との組み合わせを記憶する記憶部５６を備え、回線契約者端末（回線契約者無線端末３ａおよび回線契約者有線端末３ｂ）の通信トラヒックの通信量と、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の通信トラヒックの通信量とを、ＭＡＣアドレスを用いて区別して測定する。

これにより、無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１は、回線契約者端末３ａ，３ｂの通信トラヒックを、ＭＡＣアドレスを用いて定義可能であり、より明確に回線契約者端末３ａ，３ｂの通信トラヒックと、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の通信トラヒックとを区別して測定することができる。

また、本実施形態のエッジノード５は、ホームゲートウェイ２に接続された全ての端末に対しローカルＩＰアドレスを払い出し、該ローカルＩＰアドレスと契約回線に払い出されるグローバルＩＰアドレスとを変換して通信トラヒックを中継する際、回線契約者端末３ａ，３ｂの通信トラヒックを、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の通信トラヒックよりも優先して中継する。

これにより、回線契約者は、無線ＬＡＮアクセスサービスの通信トラヒックに影響されず、インターネット接続を優先的に享受できる。

また、本実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１は、無線ＬＡＮアクセスサービス端末４を認証する認証サーバ７を備える。

これにより、無線ＬＡＮアクセスポイントを、無線ＬＡＮアクセスサービスの契約者に限って提供することができる。

また、本実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１は、エッジノード５が測定した無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の通信量に応じて回線使用料を割り引いて課金する課金システム８を備える。

これにより、回線契約者に対して、無線ＬＡＮルータであるホームゲートウェイ２をアクセスポイントとして提供したときの不利益を打ち消すような利益を与えることができる。よって、回線契約者に対して、自身が所有するホームゲートウェイ２をアクセスポイントとして通信事業者に提供するための動機付けを行うことができる。すなわち、本実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１によれば、通信事業者は、この通信事業者と回線を契約している回線契約者が所有する無線ＬＡＮルータを、アクセスポイントとして通信事業者に提供してもらう代わりに、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者が利用した通信量に応じて回線使用料を割り引いて課金するサービスを提供することが可能となる。

また、本実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１は、エッジノード５が測定した無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末４の通信量に応じて無線ＬＡＮアクセスサービス使用料を課金する課金システム８を備える。

これにより、通信事業者は、回線契約者が提供したアクセスポイントを使用した無線ＬＡＮアクセスサービス契約者に対して、使用した通信量に応じて課金することができる。

また、本実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１は、エッジノード５が測定したＭＡＣアドレス毎の通信量を受信して蓄積し、蓄積した通信量を定期的に課金システム８に通知する制御サーバ６を備える。

これにより、課金システム８の処理負荷を減らすことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施形態の変更が可能である。例えば、以下のように実施形態を変更し得る。

（ａ）通信事業者が各回線契約者に対して提供する利益は、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者が利用した通信量に応じた回線使用料の割り引きに限定されない。通信事業者は、例えば、所定通信量までの回線使用料を定額制とし、所定通信量を超えた部分の回線使用料を従量制とするサービスにおいて、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者が利用した通信量に応じて、定額制となる所定通信量を増加させてもよい。

（ｂ）通信事業者は、例えば、回線使用料を定額制とし、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者の通信量のみを測定して、無線ＬＡＮアクセスサービス契約者が利用した通信量に応じて、この回線使用料を割り引いてもよい。これにより、通信事業者は、各回線契約者に対して、利益を提供することができる。

（ｃ）本発明の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１は、無線ＬＡＮアクセスサービスの契約者に対して、ＳＳＩＤを「ＡＮＹ」または空欄としてアクセスさせてもよい。

（ｄ）本発明の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１は、回線契約者に対して、有線ＬＡＮのみで通信させてもよい。このとき、回線契約者は、有線端末のみを利用して通信するか、または、この有線ＬＡＮに他の無線ＬＡＮルータを接続して無線で通信する。

（ｅ）本発明の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム１は、回線契約者に対して、無線ＬＡＮのみで通信させてもよい。

（ｆ）本発明のホームゲートウェイ２は、回線契約者の通信トラヒックを構成する通信パケットを、無線ＬＡＮアクセスサービスの契約者の通信パケットよりも優先して中継してもよい。これにより、ホームゲートウェイ２の提供による回線契約者の不利益を少なくすることができる。

１ 無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム
２ ホームゲートウェイ
２１ 無線ＬＡＮ中継部
２２ 有線ＬＡＮ中継部
２４ 認証委託部
２５ 記憶部
２５１ 回線契約者用ＳＳＩＤ
２５２ 無線ＬＡＮアクセスサービス用ＳＳＩＤ
２５３ 回線契約者無線端末ＭＡＣアドレス
２５４ 回線契約者有線端末ＭＡＣアドレス
２５６ 無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末ＭＡＣアドレス
３ａ 回線契約者無線端末
３ｂ 回線契約者有線端末
４ 無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末
５ エッジノード
５１ 通信量測定部
５２ 通信制御部
５３ ＮＡＴ機能部
５４ 認証機能部
５５ ＤＨＣＰ機能部
５６ 記憶部
５６１ ホームゲートウェイ情報
５６２ グローバルＩＰアドレス
５６３ 端末情報
５６４ ローカルＩＰアドレス
５６５ ＭＡＣアドレス
５６６ サービス契約情報
５６７ 通信量
６ 制御サーバ
７ 認証サーバ
８ 課金システム
９３ 通信事業者網
９４ インターネット

Claims (8)

1. １台以上の端末と、ホームゲートウェイと、エッジノードとが通信可能に接続されている無線ＬＡＮアクセスポイント共有システムであって、
   前記ホームゲートウェイは、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の通信トラヒックを中継する無線ＬＡＮ中継部と、有線ＬＡＮの通信トラヒックを中継する有線ＬＡＮ中継部とを備え、該無線ＬＡＮ中継部および該有線ＬＡＮ中継部が、レイヤ２の機能により前記端末を識別するＭＡＣアドレス（Media Access Control address）を用いて通信トラヒックを前記エッジノードに中継し、
   前記エッジノードは、前記ホームゲートウェイに接続された端末毎の通信トラヒックの通信量を前記ＭＡＣアドレスを用いて測定する通信量測定部を備える、
   ことを特徴とする無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム。
2. 前記エッジノードは、前記端末毎にＭＡＣアドレスとサービス契約情報との組み合わせを記憶する記憶部を備え、
   前記通信量測定部が、前記サービス契約情報に基づいて、前記端末のうち、前記ホームゲートウェイが接続されている契約回線を契約している回線契約者の端末である回線契約者端末の通信トラヒックの通信量と、無線ＬＡＮアクセスサービスを契約している無線ＬＡＮアクセスサービス契約者の端末である無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末の通信トラヒックの通信量とを、前記ＭＡＣアドレスを用いて区別して測定する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム。
3. 前記エッジノードは、前記ホームゲートウェイに接続された全ての端末に対しローカルＩＰアドレスを払い出すＤＨＣＰ機能部と、該ローカルＩＰアドレスと前記契約回線に払い出されるグローバルＩＰアドレスとを変換して通信トラヒックを中継するＮＡＴ機能部と、を備え、
   前記回線契約者端末の通信トラヒックを、前記無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末の通信トラヒックよりも優先して中継することを特徴とする請求項２に記載の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム。
4. 前記無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末を認証する認証サーバを備えることを特徴とする請求項２または３に記載の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム。
5. 前記エッジノードが測定した前記無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末の通信量を受信し、該通信量に応じて前記契約回線の回線使用料を割り引いて課金する課金システム、をさらに備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム。
6. 前記エッジノードが測定した前記無線ＬＡＮアクセスサービス契約者端末の通信量を受信し、該通信量に応じて無線ＬＡＮアクセスサービス使用料を課金する第２の課金システム、をさらに備えることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム。
7. 前記エッジノードが測定した前記端末毎の通信量を受信して蓄積し、蓄積した該通信量を定期的に前記課金システムに通知する制御サーバ、をさらに備えることを特徴とする請求項５または６に記載の無線ＬＡＮアクセスポイント共有システム。
8. １台以上の端末と、ホームゲートウェイと、エッジノードとが通信可能に接続されている無線ＬＡＮアクセスポイント共有システムで実行される無線ＬＡＮアクセスポイント共有方法であって、
   前記ホームゲートウェイは、無線ＬＡＮの通信トラヒックを中継する無線ＬＡＮ中継工程と、有線ＬＡＮの通信トラヒックを中継する有線ＬＡＮ中継工程とを含み、該無線ＬＡＮ中継工程および該有線ＬＡＮ中継工程において、レイヤ２の機能により前記端末を識別するＭＡＣアドレスを用いて通信トラヒックを前記エッジノードに中継し、
   前記エッジノードは、前記ホームゲートウェイに接続された端末毎の通信トラヒックの通信量を前記ＭＡＣアドレスを用いて測定する通信量測定工程を含んだ、
   ことを特徴とする無線ＬＡＮアクセスポイント共有方法。

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