JP3863147B2 - 無線ネットワークにおける高速ローミングサービス方法 - Google Patents

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Description

本発明は、高速の安定的な無線ネットワークにおけるローミングサービス方法に関し、特に、ローミングサービスのために要求される時間を最小化するように保安キーを提供する方法に関する。
一般的に、近距離通信ネットワーク(Local Area Network: ＬＡＮ)は、３００メートル(m)以内の通信回線を共有する個人端末機、メインフレーム、ワークステーションの集合である。ＬＡＮは、個人端末機間の電流または信号が正確に伝達できる距離、つまり、１つの機関のビル内の装備を職員が効果的に共同に使用することができるように連結された高速の通信ネットワークである。初期開発段階において、ＬＡＮに適用される通信回線としては、電気的信号を直接伝達する有線ネットワークが使用された。無線プロトコルの発達につれて、電波を使用して信号を伝達する無線ネットワークを使用する形態に代替されている。無線ネットワークを使用するＬＡＮを無線ＬＡＮ(Wireless Local Area Network: Ｗ−ＬＡＮ)または無線構内情報通信ネットワークと称する。Ｗ−ＬＡＮは、Ｕ.Ｓ. ＩＥＥＥ(International Electric and Electronic Engineers)によって提案されたＩＥＥＥ ８０２．１１に基づいている。前記ＩＥＥＥ ８０２．１１に基づくＷ−ＬＡＮは、ここ数年高速で成長及び発展されてきた。便利なネットワーク連結という長所によって、以後広範囲なＷ−ＬＡＮの発展が予想される。つまり、超高速無線インターネットに対する要求が増加するにつれて、既存のＷ−ＬＡＮシステムが超高速無線公衆ネットワークの基盤構造として浮上している。前記Ｗ−ＬＡＮシステムが注目を集める理由は、移動通信システムの低い伝送速度の克服、及びＷ−ＬＡＮシステムの保安技術の高速発展による無線ＬＡＮ使用者の安定な通信の保障が期待されるからである。従って、Ｗ−ＬＡＮシステムにおいては、伝送速度の向上だけでなく、Ｗ−ＬＡＮ保安技術の問題を解決すべきである。
前記ＩＥＥＥ ８０２．１１ネットワークは、ＭＡＣ階層に対して２つの動作モード、つまり、アドホック(ad hoc)モード及びインフラストラクチャー(infrastructure)モードを考慮している。前記アドホックモードにおいて、２つ以上の移動端末機(wireless station: ＳＴＡ)が相互認知し、既存の下部構成なしでピアツーピア(peer-to-peer)通信を確立している。反面、前記インフラストラクチャーモードにおいては、連結されたＳＴＡ間の全てのデータを中継するための接続点(Access Point: ＡＰ)という固定要素(entity)が存在する。前記ＡＰ及び連結されたＳＴＡは、無認可の(unlicensed)無線周波数(ＲＦ)スペクトル上で通信する基本サービスセット(Basic Service Set: ＢＳＳ)を形成する。
図１は、前記インフラストラクチャーモードを支援するための通常のＷ−ＬＡＮの構造を示す図である。
図１を参照すると、複数のＡＰ１２０ａ、１２０ｂは、１つの分配システム(Distribution System: ＤＳ)１１０を通じて連結される。ＤＳ１１０は、有線ネットワーク(Wired Network)から構成され、前記複数のＡＰ１２０ａ、１２０ｂ間の通信回線を形成する。各ＡＰ１２０ａ、１２０ｂは、一定のサービス領域を形成し、前記サービス領域に属するＳＴＡ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄとＤＳ１１０との間のブリッジの役割をする。１つのＡＰとそのＡＰに関連したＳＴＡは、ＢＳＳを形成し、各ＢＳＳ別にサービスが提供される。ＡＰ１２０ａ、１２０ｂの連結によって前記ＢＳＳは拡張サービスセット(Extended Service Set: ＥＳＳ)に拡張されることができる。ＳＴＡ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄは、自分の属するそれぞれのＡＰ１２０ａ、１２０ｂを通じてＷ−ＬＡＮに接近するために認証手順を経るべきである。つまり、ＳＴＡ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄは、前記認証手順を通じて始めてネットワークに接近することが許容される。前記認証は、状態情報の提供を含む。前記状態情報は、ＤＳとＳＴＡとの間、または、ＡＰとＳＴＡとの間の保安体系を維持するためのキー(以下、保安キー(proactive Key)と称する)を含む。
前述したように、ＳＴＡが特定ＡＰを通じてＤＳとの通信を遂行するためには、保安キーの割り当てが要求される。以下、前記保安キーを割り当てる手順を“認証(Authentication)”と称する。前記認証手順は、無線区間データを暗号化するための暗号キー分配及び暗号アルゴリズムを含む。
ＩＥＥＥ ８０２．１１規格においては、ＷＥＰ(Wired Equivalent Privacy)アルゴリズムを使用してデータ暗号化を遂行し、前記暗号キーは、予め共有されて固定的な状態で使用される。より詳細には、“ISO/IEC,“Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications, ISO/IEC 8802-11, ANSI/IEEE Std 802. 11, 1999.”に記述されている。
ＩＥＥＥ ８０２．１１ｉ規格は、ＩＥＥＥ ８０２．１１Ｗ−ＬＡＮシステムの無線区間保安の欠点を解決するために、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｘ／１ａａ基盤接近制御、保安セッション管理、動的キー交換及びキー管理、及び無線区間データの保護のための新しい対称キー暗号アルゴリズムの適用などを規定している。つまり、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｘ／１ａａ規格は、使用者認証及びキー交換の枠を規定しているが、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｉ規格は、使用者認証及びキー交換の大きな枠としてＩＥＥＥ ８０２．１Ｘ/１ａａを使用することができることを規定している。さらに、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｉ規格は、具体的なキー交換方式である４段階ハンドシェイク(4-way handshake)方式、交換されたキーの階層的使用構造(key hierarchy)、及び新しい無線区間暗号アルゴリズム(cipher suites)を定義する。
図１２は、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｘ／１ａａ規格及びＩＥＥＥ ８０２．１１ｉ規格が適用されるＷ−ＬＡＮ保安接続の信号流れを示す。図１２に示すように、認証及びキー交換を通じてＡＰを経由した外部ネットワーク連結が許可されるためには、ＩＥＥＥ ８０２．１１接続、ＩＥＥＥ ８０２．１Ｘ認証、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｉキー交換、ＩＥＥＥ ８０２．１ａａ認証が連結されるべきである。
図２は、通常のＷ−ＬＡＮにおいて使用される保安キーの体系を示す。図２を参照すると、保安キーは、マスターキー(Master Key、以下、ＭＫと称する)、双方向マスターキー(Pairwise Master Key: 以下、ＰＭＫと称する)及び双方向臨時キー(Pairwise Transient Key: 以下、ＰＴＫと称する)から構成される。前記ＤＳを構成する上位サーバーであるＡＡＡ(authentication、Authorization and Accounting)サーバーは、ＭＫからＰＭＫを生成し、前記ＰＭＫを対応するＡＰを通じてＳＴＡに提供する。ＡＰ及びＳＴＡは、前記ＰＭＫから前記ＰＴＫを生成する。前記ＭＫは、前記ＡＡＡサーバーだけでなく前記ＳＴＡにも予め知られているキーであり、前記ＡＡＡサーバーと前記ＳＴＡとの間の保安のための使用される。前記ＰＴＫは、前記ＳＴＡと前記ＡＰとの間の保安のために使用される。前記ＰＴＫは、キー確認キー(Key Confirmation Key: ＫＣＫ)、キー暗号化キー(Key Encryption Key: ＫＥＫ)及び臨時キー(Temporal Key)として使用される。ここで、前記ＫＣＫに前記ＰＴＫのビットのうち０〜１２７が割り当てられ、前記ＫＥＫに前記ＰＴＫのビットのうち１２８〜２５５ビットが割り当てられ、残りのビットは、前記臨時キーに割り当てられる。
図３は、通常のＷ−ＬＡＮの各構成に対するキー割り当ての例を示す図である。前記キー割り当ては、新しいＳＴＡ３４０が第１ＡＰ３２０(ＡＰ１)に接続を試みることを仮定している。図３を参照すると、ＡＡＡサーバー３１０は、ＳＴＡからのキー割り当てが要求されると、既知のＭＫからＰＭＫを生成して第１ＡＰ３２０に伝達する。第１ＡＰ３２０は、前記ＰＭＫをＳＴＡ３４０に提供し、前記ＰＭＫからＰＴＫを生成する。ＳＴＡ３４０も前記ＰＭＫからＰＴＫを生成する。従って、ＳＴＡ３４０は、前記ＭＫ、前記ＰＭＫ及び前記ＰＴＫを知っている。ＡＡＡサーバー３１０としてはラジアス(Remote Authentication Dial-In User Service： ＲＡＤＩＵＳ)サーバーが使用される。
図１の構造を有するＷ−ＬＡＮにおいてＳＴＡは、移動性を有するので、既存のＡＰから新しいＡＰに移動することができる。前記ＳＴＡに対して既存のＡＰによって提供されたサービスを持続させるために、ローミングサービス(roaming service)が要求される。以下、現在のＳＴＡとの物理階層相互通信能力を有するＡＰを“ｐｒｉｏｒ−ＡＰ”または“ｃｕｒｒｅｎｔ−ＡＰ”と称し、ローミングの後にＳＴＡとの物理階層相互通信能力を有するＡＰを“ｎｅｗ−ＡＰ”と称する。
通常、ローミング手順(roaming process)は、ＡＰとＳＴＡとの間に交換されるメッセージのメカニズムまたは順序を示す。前記ＳＴＡは、ローミングの後にｎｅｗ−ＡＰにおける通信サービスを持続させるために、別途の保安キーを必要とし、より正確は、保安キーのうちＰＭＫが要求される。
前記ローミング手順は、発見段階(Discovery Phase)と再認証段階(Re-authentication Phase)に分けられる。
１．発見段階(Discovery Phase): 移動性によって、ＳＴＡの現在ＡＰからの信号強度及び信号対雑音比率は、相互通信能力を低下させてハンドオフを開始させる。この時、前記ＳＴＡは、現在ＡＰ(ｐｒｉｏｒ−ＡＰ)との通信が不可能になる。従って、前記ＳＴＡは、範囲内で潜在的に結合される潜在的ＡＰを見つける必要がある。これは、ＭＡＣ階層の探索(scan)機能によって行われる。前記探索が行われる間に、前記ＳＴＡは、割り当てられたチャネルを通じて１０msの速度でＡＰによって周期的に伝送されるビーコン(beacon)メッセージを聞く。従って、前記ＳＴＡは、受信信号強度によって優先順位が付けられたＡＰのリスト(優先順位リスト)を生成することができる。
標準に規定された２つの探索方法としては、能動モード及び受動モードがある。名前が暗示しているように、受動モードにおいて、前記ＳＴＡは、ビーコンメッセージを聞くことのみによって潜在的ＡＰを探す。能動モードにおいて、前記ＳＴＡは、ビーコンメッセージを聞くこととは別に、追加的なプローブ放送パケット(Probe Broadcast Packet)を各チャネル上に送り、ＡＰからの応答を受信する。従って、前記ＳＴＡは、潜在的ＡＰを能動的に探索する。
２．再認証段階(re-authentication Phase): 前記ＳＴＡは、前記優先順位リストによって潜在的ＡＰに再認証を試みる。前記再認証段階は、通常に前記ｎｅｗ−ＡＰに対する認証及び再結合(re-association)を伴う。前記再認証段階においては、ｐｒｉｏｒ−ＡＰを通じて移動するｎｅｗ−ＡＰとの保安キーを獲得する。これは、ＡＰ間プロトコル(Inter Access Point Protocol: ＩＡＰＰ)を通じて達成できる。前記再認証段階は、認証段階と再結合段階(Re-Association Phase)に分けられる。
図４は、従来のＷ−ＬＡＮにおいてローミングサービスのためにＥＡＰ−ＴＬＳプロトコルによって遂行される再認証手順を示す図である。図４において、ＳＴＡ４４０がＡＰ＿Ａ４２０からＡＰ＿Ｂ４３０に移動することを仮定している。従って、前記ＡＰ＿Ａ４２０はｐｒｉｏｒ−ＡＰであり、前記ＡＰ＿Ｂ４３０はｎｅｗ−ＡＰである。図４を参照すると、ＳＴＡ４４０は、発見段階においてＡＰ＿Ｂ４３０が隣接ＡＰとして存在することを確認した後、ＡＰ＿Ａ４２０にＡＰ＿Ｂ４３０との通信のために使用する保安キーの割り当てを要請する。ＡＰ＿Ａ４２０は、ＡＰ＿Ｂ４３０を通じてＡＡＡサーバー４１０に前記ローミングサービスによる保安キーの割り当てを要請する。ＡＡＡサーバー４１０は、新しいＰＭＫを生成して前記ＡＰ＿Ｂ４３０に伝達する。ＡＰ＿Ｂ４３０は、前記新しいＰＭＫを貯蔵してから前記ＡＰ＿Ａ４２０に伝達する。ＡＰ＿Ａ４２０は、前記新しいＰＭＫをＳＴＡ４４０に提供する。従って、ＳＴＡ４４０及びＡＰ＿Ｂ４３０は、前記新しいＰＭＫを利用してＰＴＫを生成することができる。ＳＴＡ４４０は、ＡＰ＿Ｂ４３０に移動すると、前記生成されたＰＴＫを利用して以前のサービスを維持することができる。
前述したように、従来のローミング手順は、ＳＴＡが現在のＡＰから移動し、全ての潜在的ＡＰを探索し、最大無線受信強度(Receive Signal Structure Indicator: ＲＳＳＩ)を有するＡＰと結合する。ここで、結合手順は、ＳＴＡが新しいＡＰに対するＰＭＫを要請することで開始し、前記ＰＭＫからＰＴＫを生成することで終了する。
これによって、既存のローミング手順では、発見段階におけるプローブ遅延(Probe Delay)、再認証段階における事前認証遅延(Pre-Authentication Delay)が発生する。
１．プローブ遅延: ローミングサービスのための能動探索から伝送されるメッセージをプローブメッセージと称する。この過程に対する遅延をプローブ遅延と称する。ＳＴＡは、プローブ要請メッセージ(probe request message)を送信し、各チャネル上のＡＰからの応答を待機する。前記プローブ要請メッセージを送信した後、前記ＳＴＡが１つの特定チャネル上で待機する時間がプローブ待機遅延である。これは、次に伝送されるプローブ要請メッセージとの時間差として測定される。従って、前記手順によると、チャネル上のトラヒック及びプローブ応答メッセージのタイミングがプローブ待機時間に影響を与える。
２．事前認証遅延: 事前認証のためのフレームの交換の間に発生する遅延である。前記事前認証は、ＡＰによって使用される認証方法によって２つまたは４つの連続フレームから構成される。前記事前認証遅延は、図４を参照して説明した。
前述したように、従来のＷ−ＬＡＮにおいて、ＳＴＡのローミングサービスの遂行中に多くの遅延が発生する。結果的に、ローミングに要求される総時間(total time)は、１秒から１３秒まで延長される。これは、ＳＴＡからの通信の断絶時間が延長されることを意味し、サービス品質に悪影響を与える。さらに、ＳＴＡが現在のＡＰから新しいＡＰとの通信のための保安キーを受信することを失敗した時、高速ローミングが不可能になるという問題点がある。
従って、前述したような問題点を解決するための本発明の目的は、ローミング手順において発生する遅延を最小化する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、現在ＡＰ(ｐｒｉｏｒ−ＡＰ)の保安体系が損傷しても新しいＡＰの保安体系には影響を与えないようにするローミングサービス方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、プロアクティブキャッシング技法を利用して隣接ＡＰにローミングサービスのために要求される保安キーを伝達する方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、現在ＳＴＡが結合されたＡＰにおいて使用される保安キーを利用して隣接ＡＰの保安キーを獲得し、前記保安キーを前記隣接ＡＰに伝達する方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、現在ＳＴＡが結合されたＡＰによって管理される隣接グラフを利用して隣接ＡＰに保安キーを伝達する方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、認証サーバーにおいて現在ＳＴＡが結合されたＡＰの隣接ＡＰに保安キーを分配する方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、上位サーバーにおいて現在ＳＴＡが結合されたＡＰの隣接ＡＰに保安キーを分配するための隣接グラフを管理する方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、ローミングサービスの開始の前に隣接ＡＰに分配された保安キーを利用して隣接ＡＰとＳＴＡとの間のローミング手順を遂行する方法を提供することにある。
このような目的を達成するための第１見地によると、本発明は、一定のサービス領域を有する少なくとも２つの接続点、及び前記少なくとも２つの接続点のうち第１接続点に結合して通信サービスを受ける移動端末機を有する無線ネットワークで、前記第１接続点で前記移動端末機に対するローミングサービスを支援する方法を提供する。前記方法は、移動端末機が移動できる隣接接続点を含むＡＰ-隣接グラフを生成する過程と、前記第１接続点と前記移動端末機との結合から得られた結合情報に基づいて前記隣接接続点別の保安キーを獲得する過程と、前記獲得した保安キーをプロアクティブキャッシング技法によって前記隣接接続点に伝送する過程とを含み、前記移動端末機が前記隣接接続点のうち１つにローミングを試みる時、前記隣接接続点に適用される保安キーを通じて高速ローミングが提供されるように事前認証を遂行する。
このような目的を達成するための第２見地によると、本発明は、一定のサービス領域を有する少なくとも２つの接続点、及び前記少なくとも２つの接続点のうち第１接続点に結合して通信サービスを受ける移動端末機を有する無線ネットワークで、前記第１接続点でＡＰ-隣接グラフによって管理される隣接接続点において前記移動端末機に対するローミングサービスを支援する方法を提供する。前記方法は、前記第１接続点によって前記移動端末機の前記第１接続点への結合から獲得した結合情報を利用して隣接接続点別に生成された保安キーのうち、前記第１接続点から保安キーをプロアクティブキャッシング技法によって受信する過程と、前記移動端末機が隣接接続点にローミングを試みる時、前記保安キーを利用して高速ローミングを遂行する過程とを含む。
このような目的を達成するための第３見地によると、本発明は、一定のサービス領域を有する少なくとも２つの接続点、及び前記少なくとも２つの接続点のうち第１接続点に結合して通信サービスを受ける移動端末機を有する無線ネットワークで、前記第１接続点と前記第１接続点に対するＡＰ-隣接グラフによって管理される隣接接続点との間にローミングサービスを支援する方法を提供する。前記方法は、前記第１接続点が前記移動端末機との結合から獲得した結合情報に基づいて隣接接続点の保安キーを獲得し、前記獲得した保安キーをプロアクティブキャッシング技法によって該隣接接続点に伝送する過程と、隣接接続点が前記第１接続点から保安キーを受信し、前記移動端末機が前記隣接接続点にローミングを試みる時、前記隣接接続点において前記保安キーを利用して高速ローミングを遂行する過程とを含む。
前記第１見地ないし前記第３見地において、前記結合情報は、前記第１接続点によって獲得したＰＭＫ及びＲＫ、及び前記ＳＴＡのＭＡＣアドレス及び前記隣接ＡＰのＭＡＣアドレスを含むことが望ましい。
このような目的を達成するための第４見地によると、本発明は、一定のサービス領域を有する少なくとも２つの接続点、前記接続点のうち１つである第１接続点に結合して通信サービスを受ける移動端末機、前記接続点に結合された前記移動端末機に対する認証を遂行する認証サーバー、及び前記移動端末機に対する課金を管理するアカウントサーバーを含む無線ネットワークで、前記移動端末機に対するローミングサービスを支援する方法を提供する。前記方法は、前記アカウントサーバーにおいて前記移動端末機が前記第１接続点から移動できる隣接接続点を管理するために前記第１接続点に対するＡＰ-隣接グラフを生成する過程と、前記第１接続点が前記移動端末機との結合が完了したことを前記アカウントサーバーに報告すると、これを前記アカウントサーバーによって隣接接続点に通報する過程と、各前記隣接接続点によって前記アカウントサーバーからの通報に対応して前記認証サーバーに前記移動端末機のための保安キーを要請する過程と、前記認証サーバーによって前記隣接接続点からの要請に応答して前記結合による結合情報に基づいて各前記隣接接続点の保安キーを獲得し、前記保安キーを前記隣接接続点に伝送する過程と、前記移動端末機が前記隣接接続点のいずれか１つの隣接接続点にローミングを試みる時、前記隣接接続点に提供された保安キーを利用して高速ローミングを遂行することができるように事前認証を遂行する過程とを含む。
前記第４見地において、前記結合情報は、ＭＫ、前記第１ＡＰに与えられたＰＭＫ、前記ＳＴＡのＭＡＣアドレス及び前記隣接ＡＰのＭＡＣアドレスを含むことが望ましい。
本発明は、無線構内情報通信ネットワークにおいて、ローミング手順の簡素化によってローミング時間を低減することができることにより、ＳＴＡと新しいＡＰとの間の迅速な通信再開が達成できるという効果がある。さらに、安定したサービス品質及び高速のローミングサービスを提供することができるという効果がある。
以下、本発明の好適な一実施例について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
Ｗ−ＬＡＮにおいて高速のローミングサービスを支援するために３つの方案を考慮することができる。
第１の方案は、ＡＰのそれぞれがローミングサービスのために必要な全ての保安キーを有することである。つまり、ローミングサービスのためのメモリ空間を別途に割り当て、ローミングサービスのために必要な全ての保安キーを前記メモリに貯蔵し、必要によって前記メモリから保安キーを読み出す。しかしながら、この方案は、大容量のメモリが要求されるという短所を有する。
第２の方案は、ＩＡＰＰプロトコルが有するプロアクティブキャッシング(proactive caching)技法を使用して隣接ＡＰにローミングサービスのために必要な保安キーを提供することである。このために、各ＡＰは、自分に隣接したＡＰに対する情報を隣接グラフを利用して管理する。さらに、前記ＡＰは、既知の保安キーを利用して隣接ＡＰの保安キーを生成し、プロアクティブキャッシング技法によって前記隣接ＡＰに前記生成された保安キーを提供する。
第３の方案は、上位サーバー(アカウントサーバー(Accounting Server))が各ＡＰに対する隣接ＡＰを管理し、ＳＴＡが前記ＡＰに接続する時、前記隣接ＡＰにローミングサービスのための保安キーを提供することである。この方案を具現するためには、各ＡＰに対して生成されるＡＰ-隣接グラフを管理するために、上位サーバーを備えるべきである。前記上位サーバーは、既存のＡＡＡサーバーまたは別途のサーバーとして具現することができる。前記管理される隣接グラフによる情報量に対応して複数の上位サーバーを使用することもできる。
前述した第２及び第３の方案は、本発明の第１及び第２実施例として具現される。これらの第１実施例は、ＡＰ別に隣接ＡＰを管理するＡＰ-隣接グラフを共通的に要求する。ただ、第１実施例においては、各ＡＰが自分のＡＰ-隣接グラフを管理し、第２実施例においては、上位サーバーがＡＰ-隣接グラフを管理する。本発明の実施例において、両実施例に前記ＡＰ-隣接グラフが共通的に要求されることは、ローミングサービスのための保安キーを潜在的ＡＰに提供する過程をさらに含むからである。前記潜在的ＡＰは、ＳＴＡが移動する可能性のあるＡＰの集合である。前記ＡＰ-隣接グラフは、ローミング手順によって進行する可能性のあるＳＴＡと潜在的ＡＰとの間の連結を定義する。従って、本発明の実施例を具体的に説明する前に、ＡＰ-隣接グラフを生成する方法に関して説明する。
《１．ＡＰ-隣接グラフの生成》
本発明を適用するために要求されるＡＰ-隣接グラフは、Ｗ−ＬＡＮを構成するＡＰの配置に基づいて生成されることができる。前記Ｗ−ＬＡＮを構成するＡＰのそれぞれに対応する潜在的ＡＰが相違なるので、前記ＡＰ-隣接グラフは、各ＡＰ別に生成される。前記ＡＰ-隣接グラフを生成する方法は、３つの方法がある。第１の方法は、管理者が手動に生成する方法であり、ＡＰの配置によってＡＰ別にＡＰ-隣接グラフを生成して登録する。前記ＡＰの配置が変更される時、管理者は、前記ＡＰ-隣接グラフを更新する。第２の方法は、最初のＡＰ-隣接グラフが管理者によって登録され、前記ＡＰの配置が変更される時は前記ＡＰ-隣接グラフが自動に更新される方法である。第３の方法は、ＡＰ別にＡＰ-隣接グラフが自動に生成され、前記ＡＰの配置が変更される時は前記ＡＰ-隣接グラフが自動に更新される方法である。しかしながら、この第３の方法は、ＡＰ-隣接グラフが生成されるまでは、既存のローミング手順によってローミングが行われるという問題点がある。つまり、各ＡＰ別への連結関係を確認するための手順が要求される。例えば、ＡＰ＿Ａに位置するＳＴＡが移動したことのなかったＡＰ＿Ｂにローミングを最初に試みる場合、ＡＰ＿Ｂは、ＡＰ＿Ａから前記ＳＴＡに対応するコンテキストを受信するためのＩＡＰＰ手順を遂行する。次に、ＡＰ＿Ａ及びＡＰ＿Ｂは、相互にローミングのための連結が存在することを確認し、これによって、ＡＰ-隣接グラフを更新することができる。前記ＡＰ-隣接グラフが更新された後、前記ＳＴＡは、ＩＡＰＰ手順なしで、ＡＰ＿ＡからＡＰ＿Ｂに、または、ＡＰ＿ＢからＡＰ＿Ａにローミングすることができる。
一方、前述した方法のいずれも、ＡＰ-隣接グラフを生成する時、前記物理的な通路及び各ＡＰ間の距離を考慮すべきである。つまり、ＡＰ-隣接グラフによるＡＰ間の連結を形成するために、他のＡＰを通過せずにＡＰ間に連結される物理的な連結が存在すべきである。さらに、前記物理に連結されたＡＰ間の距離は、予め決定された臨界値を超過してはいけない。これは、遠い距離に位置するＡＰにローミングすることより、近いＡＰに対して通信を遂行するための初期手順を遂行することが望ましいからである。
以下、ＡＰ-隣接グラフを生成する例を説明する。
図５Ａは、本発明の実施例を適用するＷ−ＬＡＮを構成するＡＰの配置の例を示す図であり、図５Ｂは、前記ＡＰの配置に基づいて生成されるＡＰ-隣接グラフの例を示す図である。
図５Ａを参照すると、ＡＰ＿Ｃは、１つの入り口を有する密閉空間に設置される。従って、ＡＰ＿Ｂが、ＳＴＡがＡＰ＿Ｃから移動できる唯一のＡＰである。これは、ＡＰ＿Ｃに位置するＳＴＡは、ＡＰ＿Ｂのみにローミングすることができることを意味する。ＡＰ＿Ｂに位置するＳＴＡは、廊下別(物理的な連結)に設置されたＡＰ＿Ａ、ＡＰ＿Ｄ、ＡＰ＿ＥだけでなくＡＰ＿Ｃに移動することができる。つまり、ＡＰ＿Ｂに位置するＳＴＡは、ＡＰ＿Ｂにから図５Ａに示す全てのＡＰへのローミングが可能である。ＡＰ＿Ａに位置するＳＴＡは、他のＡＰを通じずにＡＰ＿Ｂ及びＡＰ＿Ｅのみに移動することができる。従って、ＡＰ＿Ａに位置するＳＴＡは、ＡＰ＿ＡからＡＰ＿ＢまたはＡＰ＿Ｅにローミングすることができる。ＡＰ＿Ｅに位置するＳＴＡは、ＡＰ＿Ｃを除いた全てのＡＰに直接連結されるので、ＡＰ＿Ｅに位置するＳＴＡはＡＰ＿Ｃ以外のいずれのＡＰにもローミングすることができる。ＡＰ＿Ｄに位置するＳＴＡは、直接移動できるＡＰがＡＰ＿Ｂ及びＡＰ＿Ｅに限定される。ＡＰ＿ＡからＡＰ＿ＤへのローミングまたはＡＰ＿ＤからＡＰ＿Ａへのローミングが許諾されないことは、ＡＰ＿ＤとＡＰ＿Ａとの間の距離が長いので、ＳＴＡがＡＰ＿ＤまたはＡＰ＿Ａにローミングする前に、ＡＰ＿Ｂに再接続するからである。
図５Ｂを参照すると、Ｗ−ＬＡＮを構成する全てのＡＰに対する連結を示すＡＰ-隣接グラフが図示されている。しかしながら、前述した第２のＡＰ-隣接グラフ生成方法は、各ＡＰ別に自分と連結性を有する潜在的ＡＰさえ知っていると実現できる。例えば、ＡＰ＿Ａは、自分の潜在的ＡＰがＡＰ＿Ｂ及びＡＰ＿Ｅであること、ＡＰ＿Ｂは、自分の潜在的ＡＰがＡＰ＿Ａ、ＡＰ＿Ｃ、ＡＰ＿Ｄ及びＡＰ＿Ｅであることを知っていれば良い。しかしながら、前述した第３のＡＰ-隣接グラフ生成方法においては、アカウントサーバーが各ＡＰに対するＡＰ-隣接グラフを管理する。
前述したように、ＡＰ-隣接グラフは、管理者によって手動に生成されるか、既存のハンドオフ手順によって自動に生成される。
各ＡＰがＡＰ-隣接グラフを自動で生成する場合、前記ＡＰは、ＳＴＡから再割り当て要請メッセージを受信すると、前記ＳＴＡに対応して臨時貯蔵されているコンテキストが存在するか否かを確認する。前記ＡＰは、前記ＳＴＡに対するｎｅｗ−ＡＰになる。前記コンテキストが存在する場合、これは、前記ＡＰが予め前記ＳＴＡが移動してきたＡＰ(ｐｒｉｏｒ−ＡＰ)とのＡＰ-隣接グラフを形成したことを意味する。しかしながら、前記コンテキストが存在しない場合、これは、前記ｐｒｉｏｒ−ＡＰとのＡＰ-隣接グラフが形成されていないことを意味する。従って、前記ｎｅｗ−ＡＰは、既存のＩＡＰＰ手順を通じて前記ｐｒｉｏｒ−ＡＰから前記ＳＴＡに対応するコンテキストを受信し、前記ＡＰ-隣接グラフを更新して、前記ｎｅｗ−ＡＰと前記ｐｒｉｏｒ−ＡＰとの連結を形成する。
ＡＰ別にＡＰ-隣接グラフを管理することによって本発明の第１実施例においては、前述したようにＡＰ-隣接グラフが生成される。しかしながら、上位サーバーがＡＰ別のＡＰ-隣接グラフを管理する本発明の第２実施例においては、新しい連結が形成される場合、対応するＡＰが前記新しい連結を上位サーバーに報告すべきである。これは、前記ＡＰのＡＰ-隣接グラフを最新情報に更新するためである。さらに、前記上位サーバーは、ＳＴＡがｎｅｗ−ＡＰにローミングする時、前記新しいＡＰをｐｒｉｏｒ−ＡＰの隣接ＡＰとして追加することによってＡＰ-隣接グラフを更新することもできる。
《２．第１実施例》
ＡＰは、ＡＰ-隣接グラフによって管理される隣接ＡＰに対するＰＭＫを生成し、前記ＰＭＫをＩＡＰＰプロトコルが有するプロアクティブキャッシング技法を利用して前記隣接ＡＰに伝達する。ＳＴＡが前記隣接ＡＰのいずれか１つにローミングする時、保安体系が前記隣接ＡＰに提供されたＰＭＫに基づいて運用されることによって、高速ローミングを提供することができる。
本発明の第１実施例において提案されているプロアクティブキャッシング技法は、ＡＰは、ＡＰ-隣接グラフによって自分と連結を有する潜在的ＡＰを認知し、前記潜在的ＡＰ別にＰＭＫを生成し、前記ＰＭＫを前記隣接ＡＰに伝達することである。従って、ローミング手順における再認証段階にかかる時間を最小化することができる。つまり、前記プロアクティブキャッシング技法は、移動位置原理に基づく。このような環境において、ＳＴＡの結合パターンは、前記ＳＴＡが与えられた時間内に接続するＡＰの順序である。
以下、本発明の第１実施例を添付した図面を参照してより具体的に説明する。各ＡＰは、自分のＡＰ-隣接グラフを管理していると仮定する。
図６は、本発明の実施例によるプロアクティブキャッシング技法によるローミング手順を概念的に示す図である。前記ローミング手順は、ＳＴＡがＡＰ＿ＡからＡＰ＿Ｂに移動すると仮定する。
図６を参照すると、段階１で、ＳＴＡは、ＡＰ＿Ａに対して結合(associates)要請を伝送する。ＡＰ＿Ａは、前記結合要請を受信すると、通常の初期認証手順によってＳＴＡに対する認証手順を遂行し、保安キーを獲得する。つまり、前記ＳＴＡは、ＡＡＡサーバー(図示せず)との間の保安体系のために使用されるＭＫを予め知っており、ＡＡＡサーバーからＰＭＫを受信する。ＡＰ＿Ａは、ＡＡＡサーバーからＰＭＫを受信する。その後、前記ＳＴＡ及び前記ＡＰ＿Ａは、ＰＴＫ及びロームキー(Roam Key: ＲＫ)を獲得する。前記ＲＫを獲得するためには、任意の数(Random Number:ＲＮ)が要求され、前記ＰＴＫを獲得するためには、前記ＰＭＫを利用した４段階ハンドシェイク(4-way handshake)を遂行する。前記ＲＮは、前記４段階ハンドシェイクの遂行中に生成される。前記ＲＮは、前記４段階ハンドシェイク以外の方法によって生成されることもできる。前記認証手順が完了すると、ＡＰ＿Ａは、前記結合要請対する応答を前記ＳＴＡに伝送する。これによって、前記ＳＴＡは、前記ＡＰ＿Ａと通信する。
一方、ＡＰ＿Ａは、ＡＰ-隣接グラフによって管理されている隣接ＡＰ、つまり、ＡＰ＿ＢのためのＰＭＫを生成する。以下、隣接ＡＰに対して生成するＰＭＫを“ＰＭＫnext”と称する。ＰＭＫnextは、ＲＫ、現在のＰＭＫ(ＰＭＫcurr)、前記ＳＴＡのＭＡＣアドレス(ＳＴＡmac)及びｎｅｗ−ＡＰのＭＡＣアドレス(ｎｅｘｔ ＡＰmac)を適用した疑似ランダム機能(Pseudo-Random Function: ＰＲＦ)を使用して計算することができる。これは、式１によって表現される。
〈式１〉
ＰＭＫnext ＝ ＰＲＦ(ＲＫ, ＰＭＫcurr, ＳＴＡmac, ｎｅｘｔ ＡＰmac)
ここで、ＳＴＡmacは、通信中に前記ＡＰ＿Ａに知られている情報であり、ｎｅｘｔ ＡＰmacは、ＡＰ＿ＡがＩＡＰＰプロトコルまたはＡＡＡサーバーを通じて受信する情報である。
ＡＰ＿Ａは、段階２で、ＰＭＫnextをＡＰ＿Ｂに伝達する。図６においては潜在的ＡＰとして１つのＡＰを仮定しているが、複数の潜在的ＡＰが存在する場合、ＡＰ＿Ａは、それぞれの潜在的ＡＰに対して計算されたＰＭＫnextを伝達する。ＡＰ＿Ｂは、ＰＭＫnextをキャッシュに貯蔵する。前記ＳＴＡは、所定の経路を通じてＡＰ＿Ｂに移動した後、段階３で、ＡＰ＿Ｂに再結合を要請する。前記再結合要請に応答して以前の通信サービスを維持するためには、ＡＰ＿Ｂと前記ＳＴＡとの間の保安体系が確立されるべきである。つまり、ＡＰ＿Ｂと前記ＳＴＡとの間の保安のために使用されるＰＴＫが獲得されるべきである。前記ＰＴＫはＰＭＫ、つまり、ＰＭＫnextから得られる。従って、ＡＰ＿Ｂは、ＰＭＫnextを前記ＳＴＡとの通信のために使用するＰＭＫとして設定する。一方、前記ＳＴＡは、ＰＭＫnextを多様な方法によって獲得することができる。例えば、ＡＰ＿ＡまたはＡＰ＿Ｂが前記ＳＴＡにＰＭＫnextを提供する。または、前記ＳＴＡは、ＡＰ＿ＡまたはＡＰ＿Ｂから受信されたｎｅｘｔ ＡＰmacからＰＭＫnextを直接生成することもできる。
ＡＰ＿Ｂ及び前記ＳＴＡが同一のＰＭＫを獲得すると、既存に提案された方法によってＰＴＫを獲得することができるので、正常の保安体系を確立することができるようにになる。従って、既存の事前認証手順によって発生した所要時間を減少させることによって、高速のローミングサービスが可能になり、通信再開速度を向上させることができる。一方、ＡＰ＿Ｂは、前記ＳＴＡが他の隣接ＡＰにローミングすることに備えて、前記ＰＴＫと共に獲得したＲＫを利用してＰＭＫnextを生成した後、自分と隣接したＡＰにＰＭＫnextを伝達する。
本発明の実施例において、ＳＴＡの移動が予測される少なくとも１つのＡＰとＳＴＡとの間の保安のために使用される保安キーを提供するために、“プロアクティブキャッシング(Proactive Caching)技術”を適用する。つまり、前記プロアクティブキャッシング技法を適用するためには、ローミング手順とは別に、前記保安キーをｐｒｉｏｒ−ＡＰからｎｅｗ−ＡＰに伝達する段階を伴う。さらに、前記プロアクティブキャッシング技法を適用するためには、各ＡＰに対する潜在的ｎｅｗ−ＡＰが予測されるべきである。これは、ＡＰ-隣接グラフに関連して詳細に説明した。
図７は、本発明の第１実施例による保安キーを生成する手順を示す。
図７を参照すると、ＡＡＡサーバーは、ＳＴＡが最初に接続を試みたＡＰcurrに対応したＰＭＫcurrを生成し、ＰＭＫcurrをＡＰcurrに伝達する。ＡＰcurrは、ＰＭＫcurrからＰＴＫ及びＲＫを獲得する。前記ＲＫは、式２のようなＰＲＦを使用して決定されることができる。
〈式２〉
ＲＫ ＝ ＰＲＦ(ＰＭＫ, “Roam Key”, ＡＰnonce, ＳＴＡnonce)
ここで、ＡＰnonceは、ＡＰcurrによって設定された任意の数であり、ＳＴＡnonceは、ＳＴＡによって設定された任意の数であり、前記“Roam Key”は、４段階ハンドシェイクの遂行中に生成される任意の数であり、前述したＲＮを意味する。
式２によってＲＫが獲得された後、隣接ＡＰに対するＰＭＫ、つまり、ＰＭＫnextが式１によって生成されてプロアクティブキャッシング技法によってＡＰnextに伝達される。隣接ＡＰが複数である場合、前記隣接ＡＰの数だけＰＭＫnextが生成される。
以下、図８Ａないし図８Ｃを参照して、本発明の実施例によってプロアクティブキャッシング技法を採択して再結合遅延を減少させることによって高速ローミングサービスを提供する方案に関して具体的に説明する。ここで、前記ＳＴＡがＡＰ＿Ａに最初に接続することを仮定し、ＡＰ＿Ａの隣接ＡＰとしてＡＰ＿Ｂ及びＡＰ＿Ｅが存在することを仮定する。
図８Ａは、前記ＳＴＡがＡＰ＿Ａに最初に接続を試みる時、ＡＰ＿Ａ及び前記ＳＴＡにおいて必要な保安キーを獲得することを示す。前記ＳＴＡにおいて獲得する保安キーは、ＭＫ、ＰＭＫcurr、ＰＴＫcurr及びＲＫがあり、ＡＰ＿Ａにおいて獲得する保安キーは、ＰＭＫcurr、ＰＴＫcurr及びＲＫがある。前記保安キーを獲得する手順は、詳細に前述されているので、省略する。
図８Ｂは、ＡＰ＿Ａが獲得した保安キーを利用して隣接ＡＰのＰＭＫを生成し、これをプロアクティブキャッシング技法によってＡＰ＿Ａから隣接ＡＰに伝達することを示す。ここで、ＡＰ＿Ａの隣接ＡＰは、ＡＰ＿Ｂ及びＡＰ＿Ｅである。ＡＰ＿Ｂに伝達されるＰＭＫnext(以下、ＰＭＫ(ＡＰ＿Ｂ)nextと称する)は、式３によって決定され、ＡＰ＿Ｅに伝達されるＰＭＫnext(以下、ＰＭＫ(ＡＰ＿Ｅ)nextと称する)は、式４によって決定される。
〈式３〉
ＰＭＫ(ＡＰ＿Ｂ)next ＝ ＰＲＦ(ＲＫ, ＰＭＫcurr, ＳＴＡmac, ＡＰ＿Ｂmac)
〈式４〉
ＰＭＫ(ＡＰ＿Ｅ)next ＝ ＰＲＦ(ＲＫ, ＰＭＫcurr,ＳＴＡmac, ＡＰ＿Ｅmac)
一方、ＳＴＡは、以後に発生可能性のあるローミングのために、前記隣接ＡＰに伝達されたＰＭＫnextを知っているべきである。本発明の第１実施例によって、前記ＳＴＡは、前記隣接ＡＰに伝達されたＰＭＫnextを２つの方法によって獲得する。ＡＰ＿Ａが前記隣接ＡＰに伝達されたＰＭＫnextを前記ＳＴＡに直接提供するか、前記隣接ＡＰ別のＰＭＫnextを獲得するために必要なＭＡＣアドレスを前記ＳＴＡに提供する方法である。前記ＭＡＣアドレスを提供する方法において、前記ＳＴＡは、式３及び式４によってそれそれの隣接ＡＰに対するＰＭＫnextを獲得する。
図８Ｃは、前記ＳＴＡがＡＰ＿ＡからＡＰ＿Ｂに移動した後、ＰＭＫnextを使用して以前にＡＰ＿Ａを通じて遂行した通信サービスを前記ＡＰ＿Ｂと再開することを示す。ＡＰ＿Ｂは、ＡＰ＿Ａから受信されたＰＭＫnextを自分のＰＭＫに転換する。前記ＳＴＡがＡＰ＿Ｂに接続を試みると、ＡＰ＿Ｂは、前記ＰＭＫからＰＴＫを獲得する。同様に、前記ＳＴＡは、既知のＰＭＫnextを利用して前記ＰＴＫを獲得する。これによって、前記ＳＴＡは、ＡＰ＿Ｂを通じてＡＰ＿Ａにおいて提供された通信サービスを再開する。一方、ＡＰ＿Ｂは、前記ＰＴＫ及びＲＫを同時に獲得する。ＡＰ＿Ｂは、前記ＲＫを利用して、ＡＰ-隣接グラフによって管理されている隣接ＡＰに対するＰＭＫを生成する。ＡＰ＿Ｂは、前記ＰＭＫをプロアクティブキャッシング技法によって前記隣接ＡＰに伝達する。
以上、図８Ａないし図８Ｃを参照して前記ＳＴＡがＡＰ＿ＡからＡＰ＿Ｂに移動することを仮定して説明したが、前記ＳＴＡは、ＡＰ＿ＢからＡＰ＿Ａに移動する場合も同一の手順によって移動することができる。
図９は、本発明の第１実施例によるローミング手順においてＳＴＡとＡＰとの間のシグナリングを示す図である。図９において、ＡＰ＿Ａをｐｒｉｏｒ−ＡＰに仮定し、ＡＰ＿Ｂをｎｅｗ−ＡＰに仮定する。前記ＳＴＡがＡＰ＿Ａに接続するために遂行する手順と前記ＳＴＡがＡＰ＿Ｂに移動して遂行する手順は、既存の通常の手順に従う。従って、図９においては、前記ローミング手順に関連したシグナリングのみを説明する。
図９を参照すると、段階９０１で、前記ＳＴＡ及びＡＰ＿Ａは、ＡＡＡサーバー(図示せず)から受信されたＰＭＫからＰＴＫ及びＲＫを獲得する。それによって、前記ＳＴＡ及びＡＰ＿Ａは相互通信が可能になる。ＡＰ＿Ａは、段階９０３で、隣接ＡＰに提供するＰＭＫnextを獲得し、段階９０５及び段階９０７で、前記ＰＭＫnextを対応する隣接ＡＰに伝達する。従って、前記隣接ＡＰは、前記ＳＴＡが移動する時、保安のために使用されるＰＭＫを保有する。
前記ＳＴＡがＡＰ＿Ｂに移動すると、段階９０９で、前記ＳＴＡ及びＡＰ＿Ｂは、ＰＭＫnextからＰＴＫ及びＲＫを獲得する。それによって、前記ＳＴＡ及びＡＰ＿Ｂは、ＡＰ＿Ａから提供された通信サービスがＡＰ＿Ｂにおいて再開できる保安体系を有するようになる。ＡＰ＿Ｂは、段階９１１で、隣接ＡＰに提供するＰＭＫnextを獲得し、段階９１３ないし段階９１５で、前記ＰＭＫを前記隣接ＡＰ別に伝達する。
本発明の第１実施例によると、ＳＴＡに対してローミングサービスを提供するために事前認証手順を遂行する時にＡＡＡサーバーに接近する必要がなくなることによって、ローミング手順に要求される時間を減少させることができる。これは、高速ローミングサービスが可能であることを意味する。
《３．第２実施例》
上位サーバーは、ＡＰ-隣接グラフによってＡＰ別の隣接ＡＰを管理する。前記上位サーバーは、必要によって、任意のＡＰに対応して管理される隣接ＡＰに対するＰＭＫを生成して前記隣接ＡＰに伝達する。これによって、ＳＴＡが前記隣接ＡＰのいずれか１つにローミングする時、保安体系が既知のＰＭＫを使用して運用されることによって、高速ローミングを提供するようになる。
本発明の第２実施例は、前記ＡＰ-隣接グラフが新しく提案される上位サーバーであるアカウントサーバー(Accounting Server)によって管理されると仮定する。前記アカウントサーバーは、既存のＡＡＡサーバーに含まれるか、別途のサーバーとして具現される。さらに、管理されるＡＰ-隣接グラフの情報量によって複数のアカウントサーバーが具現されることができる。以下、アカウントサーバーが既存のＡＡＡサーバーから分離されて具現されていると仮定し、前記アカウントサーバーの機能が分離されたＡＡＡサーバーを“認証サーバー(Authentication Server: ＡＳ)”と称する。
以下、図１０Ａないし図１０Ｅを参照して、上位サーバーからの保安キーの分配を通じて高速ローミングサービスを提供する方案に関して具体的に説明する。ここで、前記ＳＴＡがＡＰ＿Ａに最初に接続することを仮定し、ＡＰ＿Ａの隣接ＡＰとしてＡＰ＿Ｂ及びＡＰ＿Ｅが存在することを仮定する
図１０Ａを参照すると、前記ＳＴＡがＡＰ＿Ａに最初に結合を試みることによって、ＡＰ＿Ａ及び前記ＳＴＡは、必要な保安キーをそれぞれ獲得する。前記ＳＴＡにおいて獲得する保安キーは、ＭＫ、ＰＭＫ、ＰＴＫがあり、ＡＰ＿Ａにおいて獲得する保安キーは、ＰＭＫ、ＰＴＫがある。前記キーを獲得手順(初期結合手順)は詳細に前述されているので、その説明は省略する。前記保安キーの獲得は、前記ＳＴＡとＡＰ＿Ａとの間の通信ができる保安体系を有することを意味する。
図１０Ｂを参照すると、ＡＰ＿ＡがＳＴＡとの通信サービスの開始をアカウント要請メッセージ(Accounting-Request Message)によってアカウントサーバーに通報する。それによって、前記アカウントサーバーは、前記ＳＴＡに対する課金機能を遂行し、前記ＳＴＡとＡＰ＿Ａとの間の通信サービスの開始を隣接ＡＰに知らせる。
図１０Ｃを参照すると、前記アカウントサーバーは、自分がＡＰ＿Ａに対して管理しているＡＰ-隣接グラフを利用して隣接ＡＰを探し、前記隣接ＡＰ、つまり、ＡＰ＿Ｂ及びＡＰ＿Ｅに通知要請メッセージ(Notify-Request Message)によってＡＰ＿ＡにＳＴＡが結合されたことを通知する。前記“Notify-Request Message”は、前記ＳＴＡのＭＡＣアドレス(STA-mac-Addr)を含む。前記“Notify-Request Message”を受信すると、ＡＰ＿Ｂ及びＡＰ＿Ｅは、現在ＡＰ＿Ａに位置するＳＴＡが自分に移動することができることを確認する。
図１０Ｄを参照すると、前記認証サーバーは、隣接ＡＰ(一例としてＡＰ＿Ｂを示す。)にＳＴＡとの通信のために使用するＰＭＫを提供する。ＡＰ＿Ｂは、アカウントサーバーから受信した前記ＳＴＡのＭＡＣアドレス(STA-mac-Addr)を含むアクセス要請メッセージ(Access-Request Message)を前記認証サーバーに伝送する。前記認証サーバーは、ＡＰ＿Ｂに対応してＰＭＫを生成する。この時に生成されるＰＭＫを“ＰＭＫB”と称する。ＰＭＫBは式５によって生成される。
〈式５〉
ＰＭＫB ＝ ＴＬＳ−ＰＲＦ(ＭＫ, ＰＭＫA, ＳＴＡmac, ＡＰ＿Ｂmac)
ここで、ＰＭＫAは、ＡＰ＿Ａに与えられたＰＭＫであり、ＳＴＡmac及びＡＰ＿Ｂmacは、それぞれＳＴＡ及びＡＰ＿ＢのＭＡＣアドレスである。
前記認証サーバーは、ＰＭＫBをアクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)をＡＰ＿Ｂに伝達する。ＡＰ＿Ｂは、前記アクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)を受信することによって、前記ＳＴＡがＡＰ＿Ｂに移動する時、前記ＳＴＡとＰ＿Ｂとの間の保安のために使用されるＰＭＫを獲得する。図１０Ｄは、ＡＰ＿Ｂと認証サーバーとの間の手順を示しているが、他の隣接ＡＰであるＡＰ＿Ｅと認証サーバーとの間にも同一に適用される。
図１０Ｅを参照すると、前記ＳＴＡが隣接ＡＰ、つまり、ＡＰ＿Ｂに移動することによって前記ＳＴＡにローミングサービスが提供される。前記ＳＴＡがＡＰ＿Ｂに接続を試みると、ＡＰ＿Ｂは、前記接続試みをアカウントサーバーに報告する。その後、前記アカウントサーバーは、ＡＰ＿Ｂに対応するＡＰ-隣接グラフを更新する。一方、前記ＳＴＡは、ＡＰ＿Ｂとの保安体系の確立のために要求されるＰＭＫを獲得する。この時に獲得されるＰＭＫをＰＭＫBと称する。ＰＭＫBは、式６によって獲得される。
〈式６〉
ＰＭＫB ＝ ＴＬＳ−ＰＲＦ(ＭＫ, ＰＭＫA, ＳＴＡmac, ＡＰ＿Ｂmac)
ここで、ＰＭＫAは、ＡＰ＿Ａに与えられたＰＭＫであり、ＳＴＡmac及びＡＰ＿Ｂmacは、それぞれＳＴＡ及びＡＰ＿ＢのＭＡＣアドレスである。前記ＳＴＡは、ＰＭＫA及びＳＴＡmacを予め知っている。しかしながら、ＡＰ＿Ｂmacは外部装置から提供されない限り知ることができない。従って、前記ＳＴＡは、ＡＰ＿ＢmacをＡＰ＿Ａから受信するか、ＡＰ＿Ｂに移動した後にＡＰ＿Ｂから受信する。他の例として、前記ＳＴＡは、ＰＭＫBを直接生成せずに、ＡＰ＿Ｂから受信することもできる。これは、ＡＰ＿Ｂが予めＰＭＫBを知っているという仮定下で可能である。ＡＰ＿ＢがＰＭＫBを予め知ることは、前述されている。
ＡＰ＿Ｂ及び前記ＳＴＡがＰＭＫBを知っていると、ＰＭＫBを利用して通常の方案によってＰＴＫを獲得することができる。従って、ＰＭＫBからＰＴＫを獲得する方法に関する具体的な説明は省略する。
前述した手順において、前記ＳＴＡ及びＡＰ＿Ｂは、同一のＰＴＫを共有する。これは、前記ＳＴＡとＡＰ＿Ｂとの間に保安体系が確立されたことを意味する。従って、ＡＰ＿Ａから提供された通信サービスが前記ＳＴＡとＡＰ＿Ｂとの間に再開されることができる。
図１１は、前記ＳＴＡがＡＰ＿Ａ、ＡＰ＿Ｂ、ＡＰ＿Ｃ、またはＡＰ＿Ｄの順に移動するローミングパターンを有する時、ＰＭＫが生成される一例を示す。
図１１を参照すると、１番目の生成段階において、前記ＳＴＡが最初にＡＰ＿Ａと結合することによって、ＰＭＫ0が獲得される。２番目の生成段階において、前記認証サーバーは、前記ＳＴＡがＡＰ＿Ｂにローミングすることに備えて、ＰＭＫ0からＡＰ＿Ｂに対するＰＭＫBを生成する。前記ＳＴＡがＡＰ＿Ｂにローミングすると、前記認証サーバーは、３番目の生成段階において、前記ＳＴＡがＡＰ＿Ｃにローミングすることに備えて、ＰＭＫBからＡＰ＿Ｃに対するＰＭＫCを生成する。前記認証サーバーは、４番目の生成段階において、前記ＳＴＡがＡＰ＿ＤまたはＡＰ＿Ｂにローミングすることに備えて、ＰＭＫBからＡＰ＿Ｄに対するＰＭＫDを生成し、ＰＭＫCからＡＰ＿Ｂに対するＰＭＫBを生成する。５番目の生成段階において、前記認証サーバーは、前記ＳＴＡがＡＰ＿ＤからＡＰ＿ＢまたはＡＰ＿Ｅにローミングすることに備えて、ＰＭＫDからＡＰ＿Ｂに対するＰＭＫB及びＡＰ＿Ｅに対するＰＭＫEを生成する。
前述においては、次のＡＰのためのＰＭＫが連続的に生成されること、及び複数の次のＡＰに対するＰＭＫが同一の以前ＰＭＫから生成されることを示した。以上の説明においては、認証サーバーから隣接ＡＰにＰＭＫが正常に伝達されることのみを考慮したが、正常にＰＭＫが伝達されない場合も、保安問題が発生しない。その理由は、ＰＭＫが正常に伝達されなかったことによってＰＭＫを獲得することに失敗した場合、隣接ＡＰは、既存のローミング手順によってＰＭＫを獲得することができるからである。
図１３は、前記ＳＴＡがローミングする前に本発明の第２実施例によって遂行されるシグナリングを示す図である。図１３において、前記ＳＴＡが最初に結合されるＡＰを“第１ＡＰ”と称し、前記第１ＡＰに結合されたＳＴＡの移動できる潜在的ＡＰを“第１隣接ＡＰ”及び“第２隣接ＡＰ”と称する。
図１３を参照すると、前記ＳＴＡと第１ＡＰ及び認証サーバーとの間には、前記ＳＴＡの最初結合ための保安キーを獲得するために、初期結合手順が遂行される。前記初期結合手順は、図１２における手順に従う。前記第１ＡＰは、段階１３０１で、“Acct-Multi-Session-ID”及び“PMK-Generation”を含む“Accounting-Request Message”によって前記アカウントサーバーに前記ＳＴＡとの通信サービスの開始を通報する。前記“Accounting-Request Message”を受信すると、前記アカウントサーバーは、前記第１ＡＰに対応してＡＰ-隣接グラフが管理されているか否かを確認し、段階１３０３で、“Accounting-Response Message”を前記第１ＡＰに伝送する。同時に、前記アカウントサーバーは、前記ＡＰ-隣接グラフによって第１ＡＰに対する第１隣接ＡＰ及び第２隣接ＡＰが存在することを確認する。
前記アカウントサーバーは、段階１３０５で、前記第１隣接ＡＰに“Notify-Request Message”を伝送し、段階１３０７で、前記第２隣接ＡＰに“Notify-Request Message”を伝送する。前記“Notify-Request Message”は、前記第１ＡＰに前記ＳＴＡが結合されたことを示す。前記“Notify-Request Message”は、“Acct-Session-ID”、“Acct-Multi-Session-ID”及び、“PMK-Generation”などの情報を伝送する。前記“Notify-Request Message”を受信すると、前記第１隣接ＡＰ及び前記第２隣接ＡＰは、前記第１ＡＰに位置するＳＴＡが自分に移動することを確認する。前記第１隣接ＡＰは、段階１３０９で、前記“Notify-Response Message”を前記アカウントサーバーに伝送し、前記第２隣接ＡＰは、段階１３１１で、他の“Notify-Response Message”を前記アカウントサーバーに伝送する。
前記１隣接ＡＰは、段階１３１３で、“Acct-Session-ID”、“Acct-Multi-Session-ID”、“PMK-Generation”を含むアクセス要請メッセージ(Access-Request Message)を前記認証サーバーに伝送する。前記第２隣接ＡＰは、段階１３１７で、“Acct-Session-ID”、“Acct-Multi-Session-ID”、“PMK-Generation”を含むアクセス要請メッセージ(Access-Request Message)を前記認証サーバーに伝送する。
前記第１隣接ＡＰからのアクセス要請メッセージ(Access-Request Message)を受信すると、前記認証サーバーは、前記第１隣接ＡＰのためのＰＭＫを生成し、段階１３１５で、前記生成されたＰＭＫを含むアクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)を前記第１隣接ＡＰに伝達する。前記アクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)は、“Acct-Session-ID”、“Acct-Multi-Session-ID”、“PMK-Generation”、“ＰＭＫ”、“Timeout”などの情報を伝達する。前記第１隣接ＡＰは、前記アクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)を受信することによって、前記ＳＴＡが第１隣接ＡＰに移動した後、前記ＳＴＡとの安全な通信を可能にする保安体系のためのＰＭＫを獲得する。
前記第２隣接ＡＰからのアクセス要請メッセージ(Access-Request Message)を受信すると、前記認証サーバーは、前記第２隣接ＡＰのためのＰＭＫを生成し、段階１３１９で、前記生成されたＰＭＫを含むアクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)を前記第２隣接ＡＰに伝達する。前記アクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)は、“Acct-Session-ID”、“Acct-Multi-Session-ID”、“PMK-Generation”、“ＰＭＫ”、“Timeout”などの情報を伝達する。前記第２隣接ＡＰは、前記アクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)を受信することによって、前記ＳＴＡが第２隣接ＡＰに移動した後、前記ＳＴＡとの安全な通信を可能にする保安体系のためのＰＭＫを獲得する。
一方、前記ＳＴＡ及び前記第１ＡＰは、４段階ハンドシェイク技法によるＰＴＫの獲得などの相互通信サービスのための通常の手順を遂行する。前記手順によって通信サービスが可能になると、前記ＳＴＡ及び前記第１ＡＰは、通信サービスデータを送受信する。
図１４は、前記ＳＴＡが移動した後、本発明の第２実施例によって遂行されるシグナリングを示す図である。図１４において、前記ＳＴＡは、第１ＡＰから第１隣接ＡＰに移動し、第１ＡＰ及び第２隣接ＡＰは、第１隣接ＡＰの隣接ＡＰである。
図１４を参照すると、前記ＳＴＡは、第１隣接ＡＰに移動した後、段階１４０１で、“Probe Request Message”を前記第１隣接ＡＰに伝送することによって前記第１隣接ＡＰとの再結合を試みる。前記第１隣接ＡＰは、段階１４０３で、前記プローブ要請メッセージ(Probe Request Message)に対応してプローブ応答メッセージ(Probe Response Message)を前記ＳＴＡに伝送する。前記ＳＴＡは、段階１４０９で、再結合要請ＲＳＮ 情報フィールド要素(Reassociation Request RSN(robust security network) IE(information element))を前記第１隣接ＡＰに伝送する。前記第１隣接ＡＰは、段階１４１１で、“Reassociation Response RSN IE”を前記ＳＴＡに伝送する。
一方、前記第１隣接ＡＰは、段階１４１３で、前記アカウントサーバーに“Accounting-Request Message”を伝送して前記ＳＴＡの前記第１隣接ＡＰへの再結合を報告する。前記“Accounting-Request Message”は、“Acct-Multi-Session-ID”、“PMK-Generation”などの情報を含む。前記“Accounting-Request Message”を受信すると、前記アカウントサーバーは、前記第１隣接ＡＰに対応したＡＰ-隣接グラフを更新する。前記アカウントサーバーは、段階１４１５で、“Accounting-Response Message”を前記第１隣接ＡＰに伝送する。この時、前記アカウントサーバーは、ＡＰ-隣接グラフによって第１ＡＰ及び第２隣接ＡＰが前記第１隣接ＡＰに隣接することを確認する。
前記アカウントサーバーは、段階１４１７で、第１ＡＰに“Notify-Request Message”を伝送し、段階１４１９で、前記第２隣接ＡＰに“Notify-Request Message”伝送する。前記“Notify-Request Message”は、前記第１隣接ＡＰに前記ＳＴＡが結合されたことを示す。前記“Notify-Request Message”は、“Acct-Session-ID”、“Acct-Multi-Session-ID”、“PMK-Generation”などの情報を伝達する。前記“Notify-Request Message”を受信することによって、前記第１ＡＰ及び前記第２隣接ＡＰは、前記第１隣接ＡＰに結合した前記ＳＴＡが自分に移動するこができることを確認する。前記第１ＡＰは、段階１４２１で、前記“Notify-Request Message”に対応した“Notify-Response Message”を前記アカウントサーバーに伝送する。前記第２隣接ＡＰは、段階１４２３で、前記“Notify-Request Message”に対応した“Notify-Response Message”を前記アカウントサーバーに伝送する。
前記“Notify-Request Message”を受信すると、前記第１ＡＰは、段階１４２５で、アクセス要請メッセージ(Access-Request Message)を前記認証サーバーに伝送する。前記“Access-Request Message”は、“Acct-Session-ID”、“Acct-Multi-Session-ID”、“PMK-Generation ”などの情報を含む。
前記第１ＡＰからアクセス要請メッセージ(Access-Request Message)を受信すると、前記認証サーバーは、前記第１ＡＰのためのＰＭＫを生成する。この時、前記ＰＭＫは、前記“Access-Request Message”に含まれる情報を参照して生成される。その後、前記認証サーバーは、段階１４２７で、アクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)を前記第１ＡＰに伝達する。前記“Access-Request Message”は、“Acct-Session-ID”、“Acct-Multi-Session-ID”、“PMK-Generation”、“ＰＭＫ”、“Timeout”などの情報を含む。前記第１ＡＰは、前記アクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)を受信することによって、前記ＳＴＡが前記第１ＡＰに移動した後、前記ＳＴＡとの安全な通信を可能にする保安体系のためのＰＭＫを獲得する。
一方、前記“Notify-Request Message”を受信すると、前記第２隣接ＡＰは、段階１４２９で、アクセス要請メッセージ(Access-Request Message)を前記認証サーバーに伝送する。前記“Access-Request Message”は、“Acct-Session-ID”、“Acct-Multi-Session-ID”、“PMK-Generation”などの情報を伝送する。
前記第２隣接ＡＰからアクセス要請メッセージ(Access-Request Message)を受信すると、前記認証サーバーは、前記第２隣接ＡＰのためのＰＭＫを生成する。この時、前記ＰＭＫは、前記“Access-Request Message”に含まれた情報を参照して生成される。その後、前記認証サーバーは、段階１４３１で、アクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)を前記第２隣接ＡＰに伝達する。前記“Access-Accept Message”は、“Acct-Session-ID”、“Acct-Multi-Session-ID”、“PMK-Generation”、“ＰＭＫ”、“Timeout”などの情報を含む。前記第２隣接ＡＰは、前記アクセス受諾メッセージ(Access-Accept Message)を受信することによって、前記ＳＴＡが第１隣接ＡＰに移動した後に安全な通信を可能にする保安体系のためのＰＭＫを獲得する。
一方、前記ＳＴＡ及び前記第１隣接ＡＰは、４段階ハンドシェイク技法によるＰＴＫの獲得などの通信サービスの通常の手順を遂行する。通信サービスが可能になると、前記ＳＴＡ及び前記第１ＡＰは、通信サービスデータを送受信する。
本発明の第１及び第２実施例に追加して、ＳＴＡとＡＰとの間に本発明によるローミング技法を適用するか否かを確認する過程を追加することができる。例えば、ＳＴＡは、“Reassociation-Request message”のＲＳＮ ＩＥの予備ビットのうち１つのビットを利用して高速ローミングを支援するか否かを通知する。一方、ＡＰは、“Reassociation-Response message”の同一のビットを利用して高速ローミング支援するか否かを通知する。前記ビットによって前記ＳＴＡのために獲得されたＰＭＫを提供することができる。
図１５は、既存のローミング方式(Full Authentication)と本発明によるローミング方式(Re-Authentications)の実験結果を比較したグラフである。図１５に示すように、既存のローミング方式を使用する場合、ローミングサービスのために約８００msの所要時間が要求される。しかしながら、本発明によるローミング方式を使用する場合は、ローミングサービスのために平均５０msの所要時間が要求される。従って、本発明によるローミング手順が既存のローミング手順に比べて高速のローミングサービスを支援することができる。
以上、本発明を具体的な一実施例を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前述の一実施例によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
無線ネットワークの一例として通常の無線構内情報通信ネットワークの構成を示す図である。 通常の無線構内情報通信ネットワークにおいて使用される保安キーの体系を示す図である。 通常の無線構内情報通信ネットワークにおける各構成に対するキー割り当ての例を示す図である。 従来の無線構内情報通信ネットワークにおいてローミングサービスのための保安キーを割り当てる手順を示す図である。 本発明の実施例によるＡＰ-隣接グラフを生成するための一例を示す図である。 本発明の実施例によるＡＰ-隣接グラフを生成するための一例を示す図である。 本発明の実施例を説明するためのＳＴＡのローミング経路の一例を示す図である。 本発明の第１実施例による保安キーの生成手順を示す図である。 本発明の第１実施例によるローミング手順を示す図である。 本発明の第１実施例によるローミング手順を示す図である。 本発明の第１実施例によるローミング手順を示す図である。 本発明の第１実施例によるローミング手順のためのシグナリングを示す図である。 本発明の第２実施例によるローミング手順を示す図である。 本発明の第２実施例によるローミング手順を示す図である。 本発明の第２実施例によるローミング手順を示す図である。 本発明の第２実施例によるローミング手順を示す図である。 本発明の第２実施例によるローミング手順を示す図である。 ＳＴＡの特定ローミングパターンに対して生成されるＰＭＫの一例を示す図である。 通常の無線構内情報通信ネットワークにおける初期結合のためのシグナリングを示す図である。 本発明の第２実施例によるローミング以前のシグナリングを示す図である。 本発明の第２実施例によるローミング以後のシグナリングを示す図である。 既存のローミング方式(Full Authentication)及び本発明のローミング方式(Re-Authentications)の実験結果を比較したグラフである。

Claims (15)

  1. 一定のサービス領域を有する少なくとも２つの接続点、及び前記少なくとも２つの接続点のうち第１接続点に結合して通信サービスを受ける移動端末機を有する無線ネットワークで、前記第１接続点で前記移動端末機に対するローミングサービスを支援する方法において、
    移動端末機が移動できる隣接接続点を含むＡＰ-隣接グラフを生成する過程と、
    前記第１接続点と前記移動端末機との結合から得られた結合情報に基づいて前記隣接接続点別の保安キーを獲得する過程と、
    前記獲得した保安キーをプロアクティブキャッシング技法によって前記隣接接続点に伝送する過程と
    を含み、
    前記移動端末機が前記隣接接続点のうち１つにローミングを試みる時、前記隣接接続点に適用される保安キーを通じて高速ローミングが提供されるように事前認証を遂行することを特徴とする方法。
  2. 前記ＡＰ-隣接グラフは、少なくとも２つの接続点別に生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記隣接接続点は、前記第１接続点から他の接続点を経由せずに移動できる接続点であり、予め決定された臨界値の距離より近い距離に位置することを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 前記結合情報は、前記第１接続点によって獲得した双方向マスターキー(ＰＭＫcurr: Pairwise Master Key)、ロームキー(ＲＫ: Roam Key)、前記移動端末機のＭＡＣアドレス(ＳＴＡmac)及び前記隣接接続点のＭＡＣアドレス(ｎｅｘｔ ＡＰmac)を含み、各前記隣接接続点の保安キー(ＰＭＫnext)は、前記結合情報を利用して獲得され、式１によって決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
    〈式１〉
    ＰＭＫnext ＝ ＰＲＦ(ＲＫ, ＰＭＫcurr, ＳＴＡmac, ｎｅｘｔ ＡＰmac)
  5. 前記ロームキー(ＲＫ: Roam Key)は、式２によって決定されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
    〈式２〉
    ＲＫ ＝ ＰＲＦ(ＰＭＫ, “Roam Key”, ＡＰnonce, ＳＴＡnonce)
    ここで、ＡＰnonceは、第１接続点によって設定された任意の数であり、ＳＴＡnonceは、移動端末機によって設定された任意の数であり、“Roam Key”は、前記ＰＭＫcurrによってＰＴＫcurrを獲得する時に生成される任意の数である。
  6. 一定のサービス領域を有する少なくとも２つの接続点、及び前記少なくとも２つの接続点のうち第１接続点に結合して通信サービスを受ける移動端末機を有する無線ネットワークで、前記第１接続点でＡＰ-隣接グラフによって管理される隣接接続点において前記移動端末機に対するローミングサービスを支援する方法において、
    前記第１接続点によって前記移動端末機の前記第１接続点への結合から獲得した結合情報を利用して隣接接続点別に生成された保安キーのうち、前記第１接続点から保安キーをプロアクティブキャッシング技法によって受信する過程と、
    前記移動端末機が隣接接続点にローミングを試みる時、前記保安キーを利用して高速ローミングを遂行する過程と
    を含むことを特徴とする方法。
  7. 前記結合情報は、前記第１接続点によって獲得した双方向マスターキー(ＰＭＫcurr: Pairwise Master Key)及びロームキー(ＲＫ: Roam Key)、前記移動端末機のＭＡＣアドレス(ＳＴＡmac)及び前記隣接接続点のＭＡＣアドレス(ｎｅｘｔ ＡＰmac)を含み、各前記隣接接続点の保安キー(ＰＭＫnext)は、前記結合情報を利用して獲得され、式３によって決定されることを特徴とする請求項６に記載の方法
    〈式３〉
    ＰＭＫnext ＝ ＰＲＦ(ＲＫ, ＰＭＫcurr, ＳＴＡmac, ｎｅｘｔ ＡＰmac)
  8. 前記ロームキー(ＲＫ: Roam Key)は、式４によって決定されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
    〈式４〉
    ＲＫ ＝ ＰＲＦ(ＰＭＫ, “Roam Key”, ＡＰnonce, ＳＴＡnonce)
    ここで、ＡＰnonceは、第１接続点によって設定された任意の数であり、ＳＴＡnonceは、移動端末機によって設定された任意の数であり、“Roam Key”は、前記ＰＭＫcurrによってＰＴＫcurrを獲得する時に生成される任意の数である。
  9. 一定のサービス領域を有する少なくとも２つの接続点、及び前記少なくとも２つの接続点のうち第１接続点に結合して通信サービスを受ける移動端末機を有する無線ネットワークで、前記第１接続点と前記第１接続点に対するＡＰ-隣接グラフによって管理される隣接接続点との間にローミングサービスを支援する方法において、
    前記第１接続点が前記移動端末機との結合から獲得した結合情報に基づいて隣接接続点の保安キーを獲得し、前記獲得した保安キーをプロアクティブキャッシング技法によって該隣接接続点に伝送する過程と、
    隣接接続点が前記第１接続点から保安キーを受信し、前記移動端末機が前記隣接接続点にローミングを試みる時、前記隣接接続点において前記保安キーを利用して高速ローミングを遂行する過程と
    を含むことを特徴とする方法。
  10. 前記結合情報は、前記第１接続点によって獲得した双方向マスターキー(ＰＭＫcurr: Pairwise Master Key)及びロームキー(ＲＫ: Roam Key)、前記移動端末機のＭＡＣアドレス(ＳＴＡmac)及び前記隣接接続点のＭＡＣアドレス(ｎｅｘｔ ＡＰmac)を含み、各前記隣接接続点の保安キー(ＰＭＫnext)は、前記結合情報を利用して獲得され、式５によって決定されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
    〈式５〉
    ＰＭＫnext ＝ ＰＲＦ(ＲＫ, ＰＭＫcurr, ＳＴＡmac, ｎｅｘｔ ＡＰmac)
  11. 前記ロームキー(ＲＫ: Roam Key)は、式６によって決定されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
    〈式６〉
    ＲＫ ＝ ＰＲＦ(ＰＭＫ, “Roam Key”, ＡＰnonce, ＳＴＡnonce)
    ここで、ＡＰnonceは、第１接続点によって設定された任意の数であり、ＳＴＡnonceは、移動端末機によって設定された任意の数であり、“Roam Key”は、前記ＰＭＫcurrによってＰＴＫcurrを獲得する時に生成される任意の数である。
  12. 一定のサービス領域を有する少なくとも２つの接続点、前記接続点のうち１つである第１接続点に結合して通信サービスを受ける移動端末機、前記接続点に結合された前記移動端末機に対する認証を遂行する認証サーバー、及び前記移動端末機に対する課金を管理するアカウントサーバーを含む無線ネットワークで、前記移動端末機に対するローミングサービスを支援する方法において、
    前記アカウントサーバーにおいて前記移動端末機が前記第１接続点から移動できる隣接接続点を管理するために前記第１接続点に対するＡＰ-隣接グラフを生成する過程と、
    前記第１接続点が前記移動端末機との結合が完了したことを前記アカウントサーバーに報告すると、これを前記アカウントサーバーによって隣接接続点に通報する過程と、
    各前記隣接接続点によって前記アカウントサーバーからの通報に対応して前記認証サーバーに前記移動端末機のための保安キーを要請する過程と、
    前記認証サーバーによって前記隣接接続点からの要請に応答して前記結合による結合情報に基づいて各前記隣接接続点の保安キーを獲得し、前記保安キーを前記隣接接続点に伝送する過程と、
    前記移動端末機が前記隣接接続点のいずれか１つの隣接接続点にローミングを試みる時、前記隣接接続点に提供された保安キーを利用して高速ローミングを遂行することができるように事前認証を遂行する過程と
    を含むことを特徴とする方法。
  13. 前記アカウントサーバーは、前記少なくとも２つの接続点のそれぞれに対して前記隣接グラフを生成することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. 前記隣接接続点は、前記第１接続点から他の接続点を経由せずに移動できる接続点であり、予め決定された臨界値の距離より近い距離に位置することことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 前記結合情報は、マスターキー(ＭＫ: Master Key)、前記第１接続点に与えられた双方向マスターキー(ＰＭＫcurr: Pairwise Master Key)、及び前記移動端末機のＭＡＣアドレス(ＳＴＡmac)及び前記隣接接続点のＭＡＣアドレス(ｎｅｘｔ ＡＰmac)を含み、各前記隣接接続点の保安キー(ＰＭＫnext)は、前記結合情報を利用して獲得され、式７によって決定されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
    〈式７〉
    ＰＭＫnext ＝ ＴＬＳ−ＰＲＦ(ＭＫ, ＰＭＫcurr, ＳＴＡmac, ｎｅｘｔ ＡＰ＿Ｂmac)
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