JP6446343B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関する。

近年、移動体通信網における通信量の増大により発生する通信品質の低下を軽減するため、移動体通信網以外へのデータ通信の振り分けによる負荷の分散（オフロード）が行われている。一例として、スマートフォン等、移動体通信網に加え無線LANを通じて通信を行う機能を持つユーザ装置を、移動体通信網を運営する事業者が設置した無線LANのアクセスポイントへ誘導することがあげられる。

ユーザ装置のこのようなアクセスポイントへの接続を容易にするための技術として、例えばHotspot 2.0がある。Hotspot 2.0の機能を有するユーザ装置は、接続先のアクセスポイントを自動的に選択し、アクセスポイントとの接続を確立するために必要なメッセージ（例えば、接続要求や認証要求）を自動的に送信する（例えば、特許文献１）。

より詳細には、Hotspot 2.0の機能を有するユーザ装置は、アクセスポイントから、当該アクセスポイントが通信を中継する移動体通信網を識別する情報を受信する。ユーザ装置には、そのユーザ装置が加入している移動体通信網に関する情報があらかじめ格納されている。（以下、ユーザ装置にあらかじめ格納されている情報を、端末設定情報と称する場合がある。）Hotspot 2.0の機能を有するユーザ装置は、自らの端末設定情報と、アクセスポイントから受信した、移動体通信網を識別する情報との少なくとも一部が一致すると、当該アクセスポイントを接続先候補として選択し、自動的に認証要求を送信する。

移動体通信網を運営する事業者には、移動体通信サービスを提供するために必要な移動体通信網を独自に有している移動体通信事業者（Mobile Network Operator、MNO）と、移動体通信事業者（MNO）が有する移動体通信網の少なくとも一部（例えば、基地局）を利用する、当該移動体通信網とは別の移動体通信網を持つ仮想移動体通信事業者（Mobile Virtual Network Operator、MVNO）とが存在する。（以下、移動体通信事業者（MNO）が有する移動体通信網を非仮想移動体通信網と称する場合がある。また、仮想移動体通信事業者（MVNO）が有する、非仮想移動体通信網の少なくとも一部を利用する移動体通信網を、仮想移動体通信網と称する場合がある。）

移動体通信事業者（MNO）により運営される非仮想移動体通信網は、MCC（国コード、Mobile Country Code）とMNC（移動通信事業者コード、Mobile Network Code）とにより識別される。非仮想移動体通信網の通信を中継するアクセスポイントは、当該非仮想移動体通信網を識別する情報として、MCCおよびMNCを送信する。

他方、仮想移動体通信事業者（MVNO）は、自らが運営する仮想移動体通信網を識別するMCCおよびMNCを持たない。そのため、一般的に、仮想移動体通信網の通信を中継するアクセスポイントはMCCおよびMNCを送信しない。仮想移動体通信網の通信を中継するアクセスポイントは、当該仮想移動体通信網を識別する情報として、別の情報要素（例えば、NAI（ネットワークアクセス識別子、Network Access Identifier）レルム、ドメイン名）を送信する。

仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置の端末設定情報には、当該仮想移動体通信網を識別する情報（例えば、NAIレルム）に加え、当該仮想移動体通信網が利用する非仮想移動体通信網のMCCおよびMNCが含まれる。すなわち、仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置の端末設定情報と、その仮想移動体通信網が利用する非仮想移動体通信網の通信を中継するアクセスポイントから受信する情報との少なくとも一部が一致する。結果として、仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置が、当該仮想移動体通信網が利用する非仮想移動体通信網の通信を中継するアクセスポイントを接続先候補として選択し、認証要求を送信してしまう可能性がある。

仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置が、非仮想移動体通信網の通信を中継するアクセスポイントを選択し、当該アクセスポイントを介して非仮想移動体通信網へ認証要求を送信しても、認証は失敗する。当該ユーザ装置は、その非仮想移動体通信網に加入しておらず、非仮想移動体通信網はそのユーザ装置を認証するための情報を有していないからである。しかし、ユーザ装置に格納されているMCCおよびMNCと、ユーザ装置がアクセスポイントから受信するMCCおよびMNCとが一致するため、ユーザ装置は何度でもそのアクセスポイントとの接続の確立を試み、非仮想移動体通信網へ認証要求を送信してしまう。

同様に、非仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置の端末設定情報と、仮想移動体通信網の通信を中継するアクセスポイントから受信する情報との少なくとも一部が一致する場合、当該ユーザ装置はそのアクセスポイントを接続先候補として選択し、当該アクセスポイントを介して仮想移動体通信網へ認証要求を送信してしまう可能性がある。この場合にも、認証が失敗するにもかかわらず、ユーザ装置は何度でもそのアクセスポイントとの接続の確立を試み、仮想移動体通信網へ認証要求を送信してしまう。

特開2013-17164号公報

仮想移動体通信網と非仮想移動体通信網とが併存する構成にてデータ通信をオフロードする技術においては、仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置とその仮想移動体通信網が利用している非仮想移動体通信網との間、または、非仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置と仮想移動体通信網との間に、その間（ユーザ装置と非仮想移動体通信網との間、またはユーザ装置と仮想移動体通信網との間）の通信を中継するアクセスポイントとユーザ装置との接続を確立するために行われる処理（接続要求や認証要求などのメッセージの交換）が何度も発生してしまうことが想定される。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置とその仮想移動体通信網が利用している非仮想移動体通信網との間、および、非仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置と仮想移動体通信網との間の、少なくともいずれかについて、その間の通信を中継するアクセスポイントとユーザ装置との接続を確立するための処理負荷を低減することを目的とする。

本発明の無線通信システムは、ユーザ装置と、前記ユーザ装置と移動体通信網との通信を中継するアクセスポイントとを備え、前記ユーザ装置は、前記アクセスポイントとの接続を確立するための処理を開始する接続確立部と、前記ユーザ装置が加入している移動体通信網が、仮想移動体通信網であるか否かを示す情報である端末MVNO情報を格納する記憶部と、前記アクセスポイントが通信を中継する前記移動体通信網が仮想移動体通信網であるか否かを示す情報である網側MVNO情報を前記アクセスポイントから受信すると、当該網側MVNO情報と前記端末MVNO情報とを比較し、前記網側MVNO情報と前記端末MVNO情報とが一致するか否かを判定するMVNO情報比較部と、前記網側MVNO情報と前記端末MVNO情報とが一致しないと判定された場合に、前記接続確立部が開始した前記処理を打ち切るよう前記接続確立部を制御する通信制御部とを有する。

本発明によれば、ユーザ装置は、アクセスポイントから受信した網側MVNO情報と自端末内に格納されている端末MVNO情報とが一致しない場合は、そのアクセスポイントとの接続を確立するための処理（メッセージの交換）を打ち切る。結果として、仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置と非仮想移動体通信網との間、および、非仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置と仮想移動体通信網との間の、少なくともいずれかについて、その間の通信を中継するアクセスポイントとユーザ装置との接続を確立するための処理負荷が低減される。

本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 第１実施形態に係るユーザ装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るアクセスポイントの構成を示すブロック図である。 ユーザ装置による接続確立処理の打ち切り動作のフローを示す図である。 ユーザ装置による接続確立処理の打ち切り動作を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 第２実施形態に係る認証装置の構成を示すブロック図である。 ユーザ装置による接続確立処理の打ち切り動作のフローを示す図である。 認証装置におけるユーザ装置の認証動作のフローを示す図である。 ユーザ装置が認証装置から網側MVNO情報を受信する様子を示すシーケンス図である。 変形例に係るユーザ装置による接続確立処理の打ち切り動作のフローを示す図である。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。

１．第１実施形態
本実施形態では、アクセスポイントＡＰが、自身が通信を中継する移動体通信網ＭＮＷが仮想移動体通信網であるか否かを示す網側MVNO情報を記憶しており、当該網側MVNO情報をユーザ装置ＵＥへ送信する。

１（１）．無線通信システムの概略
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムＣＳの構成を示す。無線通信システムＣＳは、ユーザ装置ＵＥと、移動体通信網ＭＮＷ１と、アクセスポイントＡＰ１と、移動体通信網ＭＮＷ２と、アクセスポイントＡＰ２とを備える。

以下の各実施形態では、ユーザ装置ＵＥは移動体通信網ＭＮＷ２に加入していると想定する。また、移動体通信網ＭＮＷ１は非仮想移動体通信網であり、移動体通信網ＭＮＷ２は移動体通信網ＭＮＷ１を利用する仮想移動体通信網であると想定する。すなわち、ユーザ装置ＵＥには、移動体通信網ＭＮＷ１のMCCおよびMNCが記憶されている。

アクセスポイントＡＰ１は移動体通信網ＭＮＷ１と、アクセスポイントＡＰ２は移動体通信網ＭＮＷ２と、それぞれ有線または無線にて接続される。それぞれのアクセスポイントＡＰは、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行する基地局として機能し、接続されている移動体通信網ＭＮＷとユーザ装置ＵＥとの通信を中継する。具体的に、アクセスポイントＡＰ１は、ユーザ装置ＵＥと移動体通信網ＭＮＷ１との通信を中継する。アクセスポイントＡＰ２は、ユーザ装置ＵＥと移動体通信網ＭＮＷ２との通信を中継する。

それぞれのアクセスポイントＡＰとユーザ装置ＵＥとは、所定の無線アクセス技術、例えば無線LAN規格（例えば、IEEE 802.11n、IEEE802.11ac）に従って無線通信を行う。以下では、各アクセスポイントＡＰとユーザ装置ＵＥとが無線LAN規格に従って無線通信を行う形態を例示して説明するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、必要な設計上の変形を施した上で、他の無線アクセス技術（例えば、IEEE 802.16-2004およびIEEE 802.16eに規定されるWiMAX）にも適用可能である。

以下の実施形態では、Hotspot 2.0の機能を有するユーザ装置ＵＥおよびアクセスポイントＡＰが、EAP認証方式を使用して認証を行う例が示されるが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。

１（２）．ユーザ装置の構成
図２は、本発明の第１実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と、記憶部１２０と、制御部１３０とを備える。なお、音声・映像等を出力する出力装置およびユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は、便宜的に省略されている。

無線通信部１１０は、アクセスポイントＡＰと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号を受信する受信回路と、無線信号を送信する送信回路とを含む。記憶部１２０は、ユーザ装置ＵＥの制御に関連するコンピュータプログラムと、ユーザ装置ＵＥが加入している移動体通信網ＭＮＷ（すなわち、移動体通信網ＭＮＷ２）に関する情報（加入網情報）と、移動体通信網ＭＮＷ２が利用する非仮想移動体通信網（すなわち、移動体通信網ＭＮＷ１）のMCCおよびMNCとを格納する。加入網情報には、移動体通信網ＭＮＷ２を識別する情報（例えば、NAIレルム）と、移動体通信網ＭＮＷ２が、仮想移動体通信網であるか否かを示す情報である端末MVNO情報とが含まれる。ここで、仮想移動体通信網であるか否かが例えばフラグにより示される場合、当該端末MVNO情報は、移動体通信網ＭＮＷ２が仮想移動体通信網であることを示すフラグである「１」を示す。

制御部１３０は、アクセスポイント選択部１３２と、接続確立部１３４と、MVNO情報比較部１３６と、通信制御部１３８とを有する。制御部１３０および制御部１３０が有する上述の要素は、ユーザ装置ＵＥ内の図示しないCPU（Central Processing Unit）が、記憶部１２０に格納されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。アクセスポイント選択部１３２、接続確立部１３４、MVNO情報比較部１３６、および通信制御部１３８の動作の詳細は後述される。

１（３）．アクセスポイントの構成
図３は、本発明の第１実施形態に係るアクセスポイントＡＰの構成を示すブロック図である。アクセスポイントＡＰは、無線通信部２１０と、ネットワーク通信部２２０と、記憶部２３０と、制御部２４０とを備える。

無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥとの無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号を受信する受信回路と、無線信号を送信する送信回路とを含む。ネットワーク通信部２２０は、当該アクセスポイントＡＰが接続している移動体通信網ＭＮＷと通信を実行するための要素であり、有線または無線で電気信号を送受信する。記憶部２３０はアクセスポイントＡＰの制御に関連するコンピュータプログラムと、当該アクセスポイントＡＰが接続されている移動体通信網ＭＮＷに関する情報（接続網情報）とを格納する。当該接続網情報には、移動体通信網ＭＮＷを識別する情報（例えば、MCCおよびMNC、NAIレルム）と、移動体通信網ＭＮＷが仮想移動体通信網であるか否かを示す情報である網側MVNO情報とが含まれる。例えば、アクセスポイントＡＰ１の網側MVNO情報は、移動体通信網ＭＮＷ１が非仮想移動体通信網であることを示す「０」を示し、アクセスポイントＡＰ２の網側MVNO情報は、移動体通信網ＭＮＷ２が仮想移動体通信網であることを示す「１」を示す。

制御部２４０は、網情報送信部２４２を有する。制御部２４０と制御部２４０に含まれる網情報送信部２４２とは、アクセスポイントＡＰ内の図示しないCPUが、記憶部２３０に格納されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。網情報送信部２４２の動作の詳細は後述される。

１（４）．ユーザ装置による接続確立処理の打ち切り動作
以下では、図４および図５を参照して、ユーザ装置ＵＥによる接続確立処理の打ち切り動作について説明する。図４は、本実施形態のユーザ装置ＵＥの接続確立処理の打ち切り動作のフローを示す。図５は、ユーザ装置ＵＥが接続確立処理を打ち切る場合と打ち切らない場合とを示すシーケンス図である。

ユーザ装置ＵＥのアクセスポイント選択部１３２は、ビーコンの受信やプローブ要求およびプローブ応答の交換を通じて得たアクセスポイントＡＰに関する情報（例えば、各アクセスポイントＡＰから受信する信号の強度）に基づいて、接続先候補のアクセスポイントＡＰを選択する。本実施形態では、アクセスポイントＡＰ１が接続先候補として選択されると想定する。

接続確立部１３４は、アクセスポイント選択部１３２が選択したアクセスポイントＡＰ（アクセスポイントＡＰ１）との接続を確立するための処理（接続確立処理）を開始する（S110、S1010）。具体的に、接続確立部１３４は、無線通信部１１０を介して、アクセスポイントＡＰ１が接続されている移動体通信網ＭＮＷに関する情報を要求する網情報要求メッセージ（ANQP Request）をアクセスポイントＡＰ１へ送信する（S1020）。ユーザ装置ＵＥから網情報要求メッセージを受信すると、アクセスポイントＡＰ１の網情報送信部２４２は、記憶部２３０に格納されている接続網情報の少なくとも一部を含む網情報応答メッセージ（ANQP Response）をユーザ装置ＵＥへ送信する（S1030）。アクセスポイントＡＰ１が送信する接続網情報には、網側MVNO情報が含まれる。アクセスポイントＡＰ１が送信する接続網情報には、移動体通信網ＭＮＷ１を識別する情報（MCCおよびMNC）が含まれてよい。

なお、本実施形態では、ステップS1020において、ユーザ装置ＵＥの接続確立部１３４は網側MVNO情報を明示的には要求していない。しかし、接続確立部１３４は、網側MVNO情報の明示的な要求を網情報要求メッセージに含めて送信してもよいし、MVNO情報を要求するメッセージを網情報要求メッセージとは別に送信してもよい。

アクセスポイントＡＰ１から網側MVNO情報を受信すると（S120）、ユーザ装置ＵＥのMVNO情報比較部１３６は、ユーザ装置ＵＥの記憶部１２０に格納された端末MVNO情報（例えば、仮想体移動体通信網に加入していることを示す「１」）と、受信した網側MVNO情報（例えば、非仮想移動体通信網であることを示す「０」）とが一致するか否かを判定する（S130）。一致しない場合（S130:NO、S1040）、ユーザ装置の通信制御部１３８は、ステップS110またはS1010で接続確立部１３４が開始した接続確立処理を打ち切るよう接続確立部１３４を制御し、接続確立処理が打ち切られる（S140、S1050）。この場合、網側MVNO情報と共に受信した移動体通信網ＭＮＷ１のMCCおよびMNCが、ユーザ装置ＵＥの記憶部１２０に格納されているMCCおよびMNCと一致しても、ユーザ装置ＵＥは認証要求を送信しない。

図５のステップS1060以降には、アクセスポイント選択部１３２がアクセスポイントＡＰ２を新たな接続先候補として選択し、接続確立部１３４がアクセスポイントＡＰ２との接続の確立を試行する場合のシーケンスが示される。ステップS1060からS1080については、アクセスポイントＡＰ２が接続先候補として選択されていることと、アクセスポイントＡＰ２を識別する情報としてMCCおよびMNCでなくNAIレルムがアクセスポイントＡＰ２から送信されることとを除き、前述のステップS1010からS1030の処理と同様であるため、説明を割愛する。端末MVNO情報（例えば、仮想体移動体通信網に加入していることを示す「１」）と、アクセスポイントＡＰ２から受信した網側MVNO情報（例えば、仮想体移動体通信網であることを示す「１」）とが一致する場合（S130:YES、S1090）、ユーザ装置ＵＥの接続確立部１３４は、接続確立処理を続行する（S150）。具体的に、網側MVNO情報と共にステップS1080で受信した情報（例えば、NAIレルム）に基づき、接続確立部１３４はアクセスポイントＡＰ２が適切な接続先候補であると判定し、アクセスポイントＡＰ２を介して移動体通信網ＭＮＷ２へ認証要求を送信する（S1100）。

１（５）．本実施形態の効果
以上の構成によれば、仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置ＵＥと、その仮想移動体通信網が利用する非仮想移動体通信網との間において、接続確立処理負荷が低減される。具体的に、ユーザ装置ＵＥに格納されている端末MVNO情報とアクセスポイントＡＰ１から受信した網側MVNO情報とが一致しないため、ユーザ装置ＵＥに格納されているMCCおよびMNCと、ユーザ装置ＵＥがアクセスポイントＡＰ１から受信したMCCおよびMNCとが一致するか否かにかかわらず、ユーザ装置ＵＥはアクセスポイントＡＰ１（ひいては移動体通信網ＭＮＷ１）に対して認証要求を送信しない。そのため、アクセスポイントＡＰ１から受信したMCCおよびMNCとユーザ装置ＵＥに格納されているMCCおよびMNCとが一致すると認証要求が送信される構成と比較して、ユーザ装置ＵＥとアクセスポイントＡＰ１との間、および、アクセスポイントＡＰ１と移動体通信網ＭＮＷ１との間において、認証を要求するメッセージと認証失敗を通知するメッセージとが送信される回数が減る。すなわち、ユーザ装置ＵＥと、移動体通信網ＭＮＷ１との間の通信リソース（例えば、周波数、時間）の消費が低減され得る。

なお、以上の実施形態では、仮想移動体通信網（移動体通信網ＭＮＷ２）に加入するユーザ装置ＵＥの端末設定情報と非仮想移動体通信網（移動体通信網ＭＮＷ１）の通信を中継するアクセスポイントＡＰから受信する情報との少なくとも一部が一致すると自動的に認証要求が送信される構成において、当該ユーザ装置ＵＥと非仮想移動体通信網との間での接続確立処理負荷が低減される例を示した。しかし、非仮想移動体通信網に加入するユーザ装置ＵＥの端末設定情報と仮想移動体通信網の通信を中継するアクセスポイントからユーザ装置ＵＥが受信する情報との少なくとも一部が一致すると自動的に認証要求が送信される構成においても、同様の効果が奏され得ることは当然に理解される。具体的に、非仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置ＵＥが、網側MVNO情報及び端末MVNO情報に基づいて仮想移動体通信網との間の接続確立処理を打ち切ることにより、当該ユーザ装置ＵＥと仮想移動体通信網との間での接続確立処理負荷が低減される。

２．第２実施形態
本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。

本実施形態では、アクセスポイントＡＰを介し、移動体通信網ＭＮＷ内の認証装置ＡＡＡが、当該移動体通信網ＭＮＷが仮想移動体通信網であるか否かを示す網側MVNO情報をユーザ装置ＵＥへ送信する。

２（１）．無線通信システムの概略
図６は、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムＣＳの構成を示す。無線通信システムＣＳは、ユーザ装置ＵＥと、移動体通信網ＭＮＷ１と、アクセスポイントＡＰ１と、移動体通信網ＭＮＷ２（第２の移動体通信網）と、アクセスポイントＡＰ２とを備える。移動体通信網ＭＮＷ１は、認証装置ＡＡＡ１と加入者情報格納装置ＨＳＳ１とを備える。移動体通信網ＭＮＷ２は、認証装置ＡＡＡ２と加入者情報格納装置ＨＳＳ２とを備える。

アクセスポイントＡＰ１は認証装置ＡＡＡ１と、アクセスポイントＡＰ２は認証装置ＡＡＡ２と、それぞれ有線または無線にて接続される。各アクセスポイントＡＰは、ユーザ装置ＵＥから認証を要求するメッセージを受信すると、自装置が接続されている認証装置ＡＡＡへ当該メッセージを中継する。また、各アクセスポイントＡＰは、認証結果を通知するメッセージを、認証装置ＡＡＡからユーザ装置ＵＥへ中継する。

非仮想移動体通信網である移動体通信網ＭＮＷ１の加入者情報格納装置ＨＳＳ１には、移動体通信網ＭＮＷ１に加入している各ユーザ装置ＵＥを認証するために必要な認証情報と、移動体通信網ＭＮＷ１を利用する仮想移動体通信網に加入している各ユーザ装置がどの移動体通信網に加入しているかを示すキャリア情報とが、各ユーザ装置の識別情報（例えば、IMSI（International Mobile Subscriber Identity））と関連付けられて格納されている。すなわち、加入者情報格納装置ＨＳＳ１には、移動体通信網ＭＮＷ２に加入しているユーザ装置ＵＥの認証情報は格納されていないが、キャリア情報は格納されている。

仮想移動体通信網である移動体通信網ＭＮＷ２の加入者情報格納装置ＨＳＳ２には、移動体通信網ＭＮＷ２に加入している各ユーザ装置ＵＥの認証情報が格納されている。

２（２）．ユーザ装置の構成
第２実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成は、第１実施形態に係るユーザ装置（図２）と同様の構成を有する。記憶部１２０には、ユーザ装置ＵＥの制御に関連するコンピュータプログラムと、移動体通信網ＭＮＷ２を識別する情報（例えば、NAIレルム）と、端末MVNO情報と、移動体通信網ＭＮＷ２が利用する非仮想移動体通信網（すなわち、移動体通信網ＭＮＷ１）のMCCおよびMNCとに加え、接続先候補から除外すべきアクセスポイントＡＰの情報が格納されている。

２（３）．アクセスポイントの構成
第２実施形態に係るアクセスポイントＡＰの構成は、第１実施形態に係るアクセスポイントＡＰ（図３）と同様の構成を有する。記憶部２３０には、アクセスポイントＡＰの制御に関連するコンピュータプログラムと、当該アクセスポイントＡＰが接続されている移動体通信網ＭＮＷに関する情報（接続網情報）とが格納されている。当該接続網情報は、当該アクセスポイントＡＰが接続されている移動体通信網ＭＮＷを識別する情報（例えば、MCCおよびMNC、NAIレルム）を含むが、その移動体通信網ＭＮＷが仮想移動体通信網であるか否かを示す網側MVNO情報は含まなくてもよい。

２（４）．認証装置の構成
図７は、第２実施形態に係る認証装置ＡＡＡの構成を示すブロック図である。認証装置ＡＡＡは、ネットワーク通信部３１０と、記憶部３２０と、制御部３３０とを備える。ネットワーク通信部３１０は、当該認証装置ＡＡＡが接続されている加入者情報装置ＨＳＳおよびアクセスポイントＡＰとの通信を実行するための要素であり、アクセスポイントＡＰのネットワーク通信部２２０と同様の構成を有する。記憶部３２０は、認証装置ＡＡＡの制御に関連するコンピュータプログラムと、当該認証装置ＡＡＡが属する移動体通信網ＭＮＷが仮想移動体通信網であるか否かを示す網側MVNO情報とを格納する。

制御部３３０は、認証判定部３３２と、ユーザ情報要求部３３４と、MVNO判定部３３６と、MVNO情報送信部３３８と、認証結果通知部３４０とを有する。制御部３３０および制御部３３０が有する上述の要素は、認証装置ＡＡＡ内の図示しないCPUが、記憶部３２０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。認証判定部３３２、ユーザ情報要求部３３４、MVNO判定部３３６、MVNO情報送信部３３８、および認証結果通知部３４０の動作の詳細は後述される。

２（５）．ユーザ装置による接続確立処理の打ち切り動作
以下では、図８ないし図１０を参照して、ユーザ装置ＵＥによる接続確立処理打ち切り動作について説明する。図８は、第２実施形態に係るユーザ装置ＵＥの接続確立処理の打ち切り動作のフローを示す。図９は、認証装置ＡＡＡ１におけるユーザ装置ＵＥの認証動作のフローを示す。図１０は、ユーザ装置ＵＥが認証装置ＡＡＡ１から網側MVNO情報を受信する様子を示すシーケンス図である。

ユーザ装置ＵＥのアクセスポイント選択部１３２は、ビーコンの受信やプローブ要求およびプローブ応答の交換を通じてアクセスポイントＡＰに関する情報を取得する。例えば、各アクセスポイントＡＰから送信されるビーコンやプローブ応答には、そのアクセスポイントＡＰを識別するアクセスポイント識別情報（例えば、BSSID、ESSID）が含まれる。また、受信したビーコンやプローブ応答に基づき、各アクセスポイントから受信する信号の強度（例えば、RSSI）が測定される。アクセスポイント選択部１３２は、取得した情報（例えば、RSSI）に基づき、接続先候補のアクセスポイントＡＰを選択する。本実施形態では、アクセスポイント選択部１３２が、アクセスポイントＡＰ１を接続先候補として選択すると想定する。

選択されたアクセスポイントＡＰ（アクセスポイントＡＰ１）のアクセスポイント識別情報が記憶部１２０に格納されている場合（S310:YES）、ユーザ装置ＵＥの通信制御部１３８は、アクセスポイントＡＰ１に対して接続確立処理を開始しないよう接続確立部１３４を制御する（S330）。具体的に、接続確立部１３４は、アクセスポイントＡＰ１に対して網情報要求メッセージ（ANQP Request）を送信しない。アクセスポイント選択部１３２は、別のアクセスポイントＡＰ（例えば、アクセスポイントＡＰ２）を選択しなおす。

アクセスポイントＡＰ１のアクセスポイント識別情報が記憶部１２０に格納されていない場合（S310:NO）、ユーザ装置ＵＥの接続確立部１３４は接続確立処理を開始する（S320、S2010）。具体的に、接続確立部１３４は、無線通信部１１０を介して、アクセスポイントＡＰ１が接続されている移動体通信網ＭＮＷに関する情報を要求する網情報要求メッセージ（ANQP Request）をアクセスポイントＡＰ１へ送信する（S2020）。ユーザ装置ＵＥから網情報要求メッセージを受信すると、アクセスポイントＡＰ１の網情報送信部２４２は、記憶部２３０に格納されている接続網情報の少なくとも一部を含む網情報応答メッセージ（ANQP Response）をユーザ装置ＵＥへ送信する（S2030）。アクセスポイントＡＰ１が送信する接続網情報には、移動体通信網ＭＮＷ１を識別する情報（MCCおよびMNC）が含まれるが、移動体通信網ＭＮＷ１が仮想移動体通信網であるか否かを示す網側MVNO情報は含まれない。

ユーザ装置ＵＥの接続確立部１３４は、受信した接続網情報に含まれる移動体通信網ＭＮＷ１のMCCおよびMNCと、ユーザ装置ＵＥの記憶部１２０に格納されているMCCおよびMNCとが一致するため、アクセスポイントＡＰ１を介して移動体通信網ＭＮＷ１の認証装置ＡＡＡ１へ認証要求を送信する（S2040）。認証要求を受信すると（S410）、認証装置ＡＡＡ１の認証判定部３３２は、認証要求に含まれるユーザ装置ＵＥの識別情報を用いて、ユーザ装置ＵＥの認証情報を要求する認証情報要求を加入者情報格納装置ＨＳＳ１に送信する（S2050）。ユーザ装置ＵＥは移動体通信網ＭＮＷ１に加入していないため、加入者情報格納装置ＨＳＳ１にはユーザ装置ＵＥの認証情報が格納されていない。加入者情報格納装置ＨＳＳ１は、ユーザ装置ＵＥの認証情報が見つからない旨を通知する認証情報応答を認証装置ＡＡＡ１へ送信する（S2060）。加入者情報格納装置ＨＳＳ１から受信した認証情報応答に基づき、認証装置ＡＡＡ１の認証判定部３３２は、ユーザ装置ＵＥが移動体通信網ＭＮＷ１に加入していないと判定し、認証判定部３３２はユーザ装置ＵＥの認証に失敗する（S420:NO、S2070）。

ここで、もしユーザ装置ＵＥが移動体通信網ＭＮＷ１に加入しており、認証判定部３３２がユーザ装置ＵＥの認証に成功した場合（S420:YES）、認証装置ＡＡＡ１の認証結果通知部３４０はユーザ装置ＵＥにその旨を通知し（S470）、接続確立処理が続行される。

認証判定部３３２がユーザ装置ＵＥの認証に失敗すると、認証装置ＡＡＡ１のユーザ情報要求部３３４は、認証要求に含まれるユーザ装置ＵＥの識別情報を用いて、ユーザ装置ＵＥのキャリア情報を要求するユーザ情報要求を加入者情報格納装置ＨＳＳ１に送信する（S430、S2080）。加入者情報格納装置ＨＳＳ１は、ユーザ装置ＵＥの識別情報に基づいて、ユーザ装置ＵＥのキャリア情報を検索し、検索結果情報を含むユーザ情報応答を認証装置ＡＡＡ１に送信する（S2090）。

認証装置ＡＡＡ１のMVNO判定部３３６は、受信したユーザ情報応答に含まれる検索結果情報に基づき、ユーザ装置ＵＥが、移動体通信網ＭＮＷ１を利用する仮想移動体通信網に加入しているか否かを判定する（S440）。例えば、ユーザ情報応答に、ユーザ装置ＵＥがどの移動体通信網ＭＮＷに加入しているかを示す情報が含まれている場合、MVNO判定部３３６は、ユーザ装置ＵＥが移動体通信網ＭＮＷ１を利用する仮想移動体通信網に加入していると判定する（S440:YES、2100）。上述のように、加入者情報格納装置ＨＳＳ１は、移動体通信網ＭＮＷ１に加入しているユーザ装置ＵＥの認証情報に加え、移動体通信網ＭＮＷ１を利用する仮想体移動体通信網に加入しているユーザ装置ＵＥのキャリア情報を格納している。そのため、加入者情報格納装置ＨＳＳ１から受信したユーザ情報応答に、ユーザ装置ＵＥのキャリア情報（ユーザ装置ＵＥがどの移動体通信網ＭＮＷに加入しているかを示す情報）が含まれている場合、当該ユーザ装置ＵＥが移動体通信網ＭＮＷ１を利用する仮想体移動体通信網に加入していると判断できる。

ユーザ装置ＵＥが移動体通信網ＭＮＷ１を利用する仮想移動体通信網に加入しているとMVNO判定部３３６が判定すると、認証装置ＡＡＡ１のMVNO情報送信部３３８は、移動体通信網ＭＮＷ１が仮想移動体通信網ではないことを示す網側MVNO情報（例えば、「０」）をユーザ装置ＵＥへ送信する（S450、S2110）。また、認証結果通知部３４０は、認証が失敗した旨をユーザ装置ＵＥへ通知する（S460、S2120）。

他方、ユーザ情報応答にユーザ装置ＵＥがどの移動体通信網ＭＮＷに加入しているかを示す情報が含まれておらず、MVNO判定部３３６が、ユーザ装置ＵＥが移動体通信網ＭＮＷ１を利用する仮想移動体通信網に加入していないと判定した場合（S440:NO）、認証が失敗した旨がユーザ装置ＵＥに通知される（S460）。

ユーザ装置ＵＥのMVNO情報比較部１３６は、アクセスポイントＡＰ１を介して網側MVNO情報を受信すると、ユーザ装置ＵＥの記憶部１２０に格納された端末MVNO情報（例えば、仮想移動体通信網に加入していることを示す「１」）と、受信した網側MVNO情報とが一致するか否かを判定する（S350）。受信した網側MVNO情報と端末MVNO情報とが一致しない場合（S350:YES、S2130）、ユーザ装置ＵＥの通信制御部１３８は、接続確立処理を打ち切るよう接続確立部１３４を制御する（S370、S2140）。

また、網側MVNO情報と端末MVNO情報とが一致しない場合、ユーザ装置ＵＥの記憶部１２０は、アクセスポイントＡＰ１のアクセスポイント識別情報を格納する（S380、S2150）。ステップS310で上述したように、ユーザ装置ＵＥの通信制御部１３８は、記憶部１２０に格納されているアクセスポイント識別情報に対応するアクセスポイントＡＰに対して接続確立処理を開始しないよう接続確立部１３４を制御する。すなわち、アクセスポイントＡＰ１に対しては、以後、接続確立処理が開始されない。

なお、本実施形態では、接続確立処理が打ち切られた後に（S370、S2140）、アクセスポイント識別情報が格納される（S380、S2150）構成が例示されている。しかし、アクセスポイント識別情報が格納された後に接続確立処理が打ち切られてもよいし、アクセスポイント識別情報が格納される動作と並行して、接続確立処理が打ち切られてもよい。

ステップS350において、網側MVNO情報を受信しない場合または受信した網側MVNO情報が端末MVNO情報と一致した場合、ユーザ装置ＵＥの通信制御部１３８は、接続確立処理を打ち切るよう接続確立部１３４を制御することはしない。しかし、ユーザ装置ＵＥには、認証装置ＡＡＡ１による認証が失敗した旨が通知されるため、アクセスポイントＡＰ１について実行中の接続確立処理は終了する。

２（６）．本実施形態の効果
以上の構成によれば、仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置ＵＥと、その仮想移動体通信網が利用する非仮想移動体通信網との間において、接続確立処理負荷が低減される。具体的に、仮想移動体通信網（移動体通信網ＭＮＷ２）に加入しているユーザ装置ＵＥとその仮想移動体通信網が利用する非仮想移動体通信網（移動体通信網ＭＮＷ１）との間において認証が失敗すると、ユーザ装置ＵＥには当該非仮想移動体通信網（移動体通信網ＭＮＷ１）の網側MVNO情報が通知される。網側MVNO情報と端末MVNO情報とが一致しない場合、ユーザ装置ＵＥは認証のやりとりを中継したアクセスポイントＡＰ（アクセスポイントＡＰ１）のアクセスポイント識別情報を格納する。ユーザ装置ＵＥは、格納されているアクセスポイント識別情報に対応するアクセスポイントＡＰへは、それ以後、網情報要求メッセージ（ANQP Request）も認証要求も送信しない。

結果として、アクセスポイントＡＰ１から受信したMCCおよびMNCとユーザ装置ＵＥのMCCおよびMNCとが一致すると認証要求が送信される構成と比較して、ユーザ装置ＵＥとアクセスポイントＡＰ１との間、および、アクセスポイントＡＰ１および移動体通信網ＭＮＷ１との間において、認証を要求するメッセージと認証失敗を通知するメッセージとが送信される回数が減る。すなわち、ユーザ装置ＵＥと、移動体通信網ＭＮＷ１との間の通信リソース（例えば、周波数、時間）の消費が低減され得る。

３．変形例
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された２以上の態様は相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。

３（１）．変形例１
第２実施形態において、例えば図８に示されるように、ユーザ装置ＵＥは、端末MVNO情報と一致しない網側MVNO情報を受信した場合、当該網側MVNO情報を中継したアクセスポイントＡＰのアクセスポイント識別情報を記憶部１２０に格納する。記憶部１２０に格納されているアクセスポイント識別情報に対応するアクセスポイントＡＰに対しては、接続確立処理が行われない。同様に、第１実施形態において、網側MVNO情報と端末MVNO情報とが一致しないとユーザ装置ＵＥのMVNO情報比較部１３６が判定した場合、ユーザ装置ＵＥの記憶部１２０は、当該網側MVNO情報を送信したアクセスポイントＡＰのアクセスポイント識別情報を格納してもよい。ユーザ装置ＵＥの通信制御部１３８は、記憶部１２０に格納されたアクセスポイント識別情報に対応するアクセスポイントＡＰに対して接続確立処理を開始しないよう、接続確立部１３４を制御してもよい。

図１１は、本変形例に係るユーザ装置ＵＥの接続確立処理の打ち切り動作のフローを示す。第２実施形態と同様に、ユーザ装置ＵＥのアクセスポイント選択部１３２は、アクセスポイント識別情報（例えば、BSSID、ESSID）を含む、アクセスポイントＡＰに関する情報を取得し、取得した情報に基づいて接続先候補となるアクセスポイントＡＰを選択する。アクセスポイント選択部１３２が選択したアクセスポイントＡＰのアクセスポイント識別情報が記憶部１２０に格納されている場合（S102:YES）、通信制御部１３８は、当該選択されたアクセスポイントＡＰに対して接続確立処理を開始しないよう接続確立部１３４を制御する（S104）。選択されたアクセスポイントＡＰのアクセスポイント識別情報が記憶部１２０に格納されていない場合（S102:NO）、接続確立部１３４は接続確立処理を開始する（S112）。ステップS112からS152の処理は、図４のステップS110からS150の処理と同様であるため、詳細な説明を割愛する。ステップS132において、アクセスポイントＡＰから受信した網側MVNO情報と端末MVNO情報とが一致しない場合、ユーザ装置ＵＥの通信制御部１３８は接続確立処理を打ち切り（S142）、記憶部１２０は当該アクセスポイントＡＰのアクセスポイント識別情報を格納する（S162）。

本態様においては、第１実施形態と同様の効果が奏される。さらに、端末MVNO情報と一致しない網側MVNO情報を送信したアクセスポイントＡＰ１のアクセスポイント識別情報がユーザ装置ＵＥの記憶部１２０に格納され、以後、アクセスポイントＡＰ１に対しては接続確立処理が開始されない。結果として、仮想移動体通信網に加入しているユーザ装置ＵＥと非仮想移動体通信網（移動体通信網ＭＮＷ１）との間において、接続確立処理負荷がさらに低減され得る。

３（２）．変形例２
第１実施形態において、アクセスポイントＡＰの網情報送信部２４２は、網側MVNO情報を網情報応答メッセージ（ANQP Response）に含めて送信する。しかし、網情報送信部２４２は、網側MVNO情報をプローブ応答に含めて送信してもよいし、ビーコンに含めて送信してもよい。また、網情報送信部２４２は、網側MVNO情報を独立したメッセージとして送信してもよい。

３（３）．変形例３
第２実施形態において、ユーザ装置ＵＥの認証が成功した場合（S420:YES）、および、ユーザ装置ＵＥが仮想移動体通信網に加入していないと判定された場合（S440:NO）、認証装置ＡＡＡ１のMVNO情報送信部３３８は、移動体通信網ＭＮＷ１の網側MVNO情報をユーザ装置ＵＥに送信しない。しかし、これらの場合においても、MVNO情報送信部３３８は網側MVNO情報を送信してもよい。

３（４）．変形例４
第２実施形態において、網側MVNO情報は、認証失敗が通知（S450、S2120）される前にユーザ装置ＵＥへ送信される（S450、S2110）。しかし、網側MVNO情報は、認証失敗の通知の後に送信されてもよいし、認証失敗の通知と並行して送信されてもよい。また、網側MVNO情報は、認証失敗の通知と共に（すなわち、認証失敗を通知するメッセージに含まれて）送信されてもよい。

３（５）．変形例５
無線通信システムＣＳ内のユーザ装置ＵＥ、アクセスポイントＡＰ、および認証装置ＡＡＡにおいて、CPUが実行する各機能は、CPUの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA（Field Programmable Gate Array）、DSP（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。

ＡＡＡ（ＡＡＡ１、ＡＡＡ２）……認証装置、ＡＰ（ＡＰ１、ＡＰ２）……アクセスポイント、ＣＳ……無線通信システム、ＨＳＳ（ＨＳＳ１、ＨＳＳ２）……加入者情報管理装置、ＭＮＷ（ＭＮＷ１、ＭＮＷ２）……移動体通信網、ＵＥ……ユーザ装置、１２０……記憶部、１３２……アクセスポイント選択部、１３４……接続確立部、１３６……MVNO情報比較部、１３８……通信制御部、２３０……記憶部、２４２……網情報送信部、３２０……記憶部、３３２……認証判定部、３３４……ユーザ情報要求部、３３６……MVNO判定部、３３８……MVNO情報送信部、３４０……認証結果通知部。

Claims (5)

1. ユーザ装置と、
   前記ユーザ装置と移動体通信網との通信を中継するアクセスポイントと、
   を備え、
   前記ユーザ装置は、
   前記アクセスポイントとの接続を確立するための処理を開始する接続確立部と、
   前記ユーザ装置が加入している移動体通信網が、仮想移動体通信網であるか否かを示す情報である端末MVNO情報を格納する記憶部と、
   前記アクセスポイントが通信を中継する前記移動体通信網が仮想移動体通信網であるか否かを示す情報である網側MVNO情報を前記アクセスポイントから受信すると、当該網側MVNO情報と前記端末MVNO情報とを比較し、前記網側MVNO情報と前記端末MVNO情報とが一致するか否かを判定するMVNO情報比較部と、
   前記網側MVNO情報と前記端末MVNO情報とが一致しないと判定された場合に、前記接続確立部が開始した前記処理を打ち切るよう前記接続確立部を制御する通信制御部とを有する
   無線通信システム。
2. 前記ユーザ装置の前記記憶部はさらに、前記MVNO情報比較部が、前記網側MVNO情報と前記端末MVNO情報とが一致しないと判定した場合に、前記アクセスポイントを識別するアクセスポイント識別情報を格納し、
   前記通信制御部は、前記記憶部に格納された前記アクセスポイント識別情報に対応する前記アクセスポイントとの接続を確立するための処理を開始しないよう前記接続確立部を制御する
   請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記アクセスポイントは、
   当該アクセスポイントが中継する前記移動体通信網が仮想移動体通信網であるか否かを示す前記網側MVNO情報を格納する記憶部と、
   前記記憶部に格納された前記網側MVNO情報を、前記ユーザ装置に送信する網情報送信部とを有する
   請求項１または２に記載の無線通信システム。
4. 前記アクセスポイントが通信を中継する前記移動体通信網は、
   認証装置と、
   前記移動体通信網の加入者と、前記移動体通信網を利用する仮想移動体通信網である第2の移動体通信網の加入者との情報を格納する加入者情報格納装置とを有し、
   前記認証装置は、
   前記アクセスポイントを介して前記ユーザ装置から認証要求を受信すると、前記ユーザ装置が当該移動体通信網に加入しているか否かに基づき、前記ユーザ装置を認証する認証判定部と、
   前記認証判定部による前記ユーザ装置の認証が失敗した場合、前記ユーザ装置のユーザ情報を要求するユーザ情報要求を前記加入者情報格納装置へ送信するユーザ情報要求部と、
   前記ユーザ情報要求に応じて前記加入者情報格納装置から送信された応答に基づいて、前記ユーザ装置が前記第2の移動体通信網に加入しているか否かを判定するMVNO判定部と、
   前記ユーザ装置が前記第2の移動体通信網に加入していると判定された場合、当該認証装置を有する前記移動体通信網が仮想移動体通信網であるか否かを示す情報である前記網側MVNO情報を、前記アクセスポイントを介して前記ユーザ装置に送信するMVNO情報送信部とを有する
   請求項２に記載の無線通信システム。
5. 前記ユーザ情報要求部が要求する前記ユーザ情報は、前記ユーザ装置が加入している移動体通信網に関する情報である
   請求項４に記載の無線通信システム。

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