(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信ネットワークの基地局装置と接続可能な通信装置であって、
他の通信装置と通信するためのインタフェースと、
前記他の通信装置から識別子を取得する取得手段と、
前記他の通信装置から取得した識別子が、前記移動通信ネットワーク又は他の移動通信ネットワークの事業者が割り当てた第１の識別子であるか否かを判定する判定手段と、
前記他の通信装置から取得した識別子が前記第１の識別子ではないと前記判定手段が判定した場合、所定の認証サーバに前記他の通信装置から取得した識別子を含む認証要求メッセージを送信する送信手段と、
前記認証要求メッセージの送信後、前記他の通信装置と前記認証サーバとの認証のための通信を中継する中継手段と、
前記認証サーバから前記他の通信装置の認証成功を示すメッセージを受信すると、前記移動通信ネットワークにベアラの設定を要求する要求手段と、
を備えており、
前記要求手段は、前記他の通信装置から取得した識別子が前記第１の識別子であると前記判定手段が判定した場合、前記第１の識別子により前記移動通信ネットワークにベアラの設定を要求し、
前記中継手段は、前記要求手段の要求に対して設定されたベアラを用いて、前記他の通信装置が前記移動通信ネットワークと送受信する信号を中継することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記認証サーバから前記他の通信装置の認証成功を示すメッセージを受信すると、前記要求手段は、前記認証成功を示すメッセージが示すアクセス・ポイントへのベアラを前記移動通信ネットワークに要求する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信ネットワークの基地局装置と無線により通信できるインタフェース以外のインタフェースで、通信装置が、当該移動通信ネットワークにアクセスするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、非特許文献１は、第三世代パートナシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）の規定による無線インタフェース以外のインタフェースで移動通信網のコア・ネットワークに接続するための構成を開示している。なお、以下の説明において、３ＧＰＰの規定による無線インタフェースで移動通信網のコア・ネットワークにアクセスする装置を３ＧＰＰ端末と呼び、それ以外のインタフェースで移動通信網のコア・ネットワークにアクセスする装置を非３ＧＰＰ端末と呼ぶ。例えば、無線ＬＡＮインタフェースしか持たない装置は、非３ＧＰＰ端末である。これに対して、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）及び無線ＬＡＮの両インタフェースを有する装置は、そのアクセス方法に応じて非３ＧＰＰ端末又は３ＧＰＰ端末となる。つまり、ＬＴＥ及び無線ＬＡＮの両インタフェースを有する装置が、無線ＬＡＮインタフェースで移動通信網のコア・ネットワークにアクセスする場合、当該装置は非３ＧＰＰ端末であり、ＬＴＥインタフェースでアクセスする場合、当該装置は３ＧＰＰ端末である。つまり、非３ＧＰＰ端末と３ＧＰＰ端末は、その装置がどの様に移動通信網のコア・ネットワークにアクセスしているかとの観点からの分類である。非特許文献１によると、非３ＧＰＰ端末は、ＩＰｓｅｃ、ＩＫＥｖ２、ＤＳＭＩＰｖ６といったプロトコルを具備する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ２３．４０２、"Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｓｐｅｃｔｓ；  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  ｎｏｎ−３ＧＰＰ  ａｃｃｅｓｓｅｓ"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＩＰｓｅｃ、ＩＫＥｖ２、ＤＳＭＩＰｖ６等を具備している非３ＧＰＰ端末や、これら非３ＧＰＰ端末と対向するネットワーク側の装置は殆どなく、その導入にはコストがかかることになる。したがって、コストをかけることなく非３ＧＰＰ端末を通信ネットワークにアクセスさせる仕組みが求められている。
【０００５】
本発明は、移動通信ネットワークの基地局と通信するためのインタフェース以外のインタフェースで移動通信ネットワークにアクセスする他の通信装置を認証して移動通信ネットワークにアクセスさせる通信装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によると、移動通信ネットワークの基地局装置と接続可能な通信装置であって、他の通信装置と通信するためのインタフェースと、前記他の通信装置から識別子を取得する取得手段と、前記他の通信装置から取得した識別子が、前記移動通信ネットワーク又は他の移動通信ネットワークの事業者が割り当てた第１の識別子であるか否かを判定する判定手段と、  前記他の通信装置から取得した識別子が前記第１の識別子ではないと前記判定手段が判定した場合、所定の認証サーバに前記他の通信装置から取得した識別子を含む認証要求メッセージを送信する送信手段と、前記認証要求メッセージの送信後、前記他の通信装置と前記認証サーバとの認証のための通信を中継する中継手段と、前記認証サーバから前記他の通信装置の認証成功を示すメッセージを受信すると、前記移動通信ネットワークにベアラの設定を要求する要求手段と、を備えており、前記要求手段は、前記他の通信装置から取得した識別子が前記第１の識別子であると前記判定手段が判定した場合、前記第１の識別子により前記移動通信ネットワークにベアラの設定を要求し、前記中継手段は、前記要求手段の要求に対して設定されたベアラを用いて、前記他の通信装置が前記移動通信ネットワークと送受信する信号を中継することを特徴とする。
【０００７】
本発明の一側面によると、移動通信ネットワークの基地局装置と接続可能な通信装置であって、他の通信装置と通信するためのインタフェースと、前記他の通信装置から識別子を取得する取得手段と、前記他の通信装置から取得した識別子を含む認証要求メッセージを認証サーバに送信する送信手段と、前記認証要求メッセージの送信後、前記他の通信装置と前記認証サーバとの認証のための通信を中継する中継手段と、前記認証サーバから前記他の通信装置の認証成功を示すメッセージを受信すると、前記移動通信ネットワークにベアラの設定を要求する要求手段と、を備えており、前記中継手段は、前記要求により設定されたベアラを用いて、前記他の通信装置が前記移動通信ネットワークと送受信する信号を中継する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
ＩＰｓｅｃ、ＩＫＥｖ２、ＤＳＭＩＰｖ６等を具備することなく、移動通信ネットワークの基地局と通信するためのインタフェース以外のインタフェースで移動通信ネットワークにアクセスする他の通信装置を認証して移動通信ネットワークに接続させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態によるネットワーク全体の構成図。
【図２】一実施形態による端末が移動通信ネットワークに接続するためのシーケンス図。
【図３】一実施形態による端末が移動通信ネットワークに接続するためのシーケンス図。
【図４】一実施形態による複数の端末が移動通信ネットワークに接続している状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１１】
（第一実施形態）図１は、本実施形態によるネットワークの構成図である。図１において、基地局装置３とコア・ネットワーク４は、移動通信事業者が提供する、３ＧＰＰ等の標準化団体が規定する各種標準に従う移動通信ネットワークである。また、通信装置２は、当該移動通信事業者又は当該移動通信事業者の移動通信ネットワークを利用できる他の移動通信事業者に加入している加入者の装置であり、図１の移動通信ネットワークに接続可能である。なお、以下の説明において、基地局装置３は、ＬＴＥ標準に準拠したｅＮＢであり、コア・ネットワーク４も、所謂、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｒｅ）であるものとして説明を行うが、本発明は他の規格に従う移動通信ネットワークに対しても適用可能である。
【００１２】
なお、コア・ネットワーク４は、通信装置２のモビリティ管理や、通信装置２に対するベアラ制御を行うＭＭＥ（モビリティ管理機能）と、通信装置２の認証情報等を保持するＨＳＳ（ホーム加入者サーバ）と、パケットのルーティングを行うＳ−ＧＷ（サービング・ゲートウェイ）及びＰ−ＧＷ（パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ）等を含んでいる。
【００１３】
端末１は、基地局装置３と通信するインタフェース以外の通信インタフェースでコア・ネットワーク４にアクセスする通信装置であり、本実施形態においては、無線ＬＡＮインタフェースにより通信装置２と通信し、通信装置２経由でコア・ネットワーク４を含む移動通信ネットワークにアクセスするものとする。しかしながら、端末１と通信装置２間の通信は、有線ＬＡＮ等の他の有線又は無線の通信インタフェースを使用することができる。なお、外部認証サーバ５は、本実施形態では使用しないため説明は省略する。
【００１４】
図２は、本実施形態において端末１が移動通信ネットワークに接続するためのシーケンス図である。なお、図２のシーケンス図において基地局装置３は通信装置２とコア・ネットワーク４との間で送受する信号を単に中継するのみであるため、図から省略している。また、以下に説明するＳ１、Ｓ２、Ｓ５及びＳ６の処理は、ＲＦＣ５４４８のＥＡＰ−ＡＫＡ´に従うものとするが、本発明は、ＥＡＰ−ＡＫＡ´を使用するものに限定されない。
【００１５】
また、本実施形態において、端末１は、図１の移動通信ネットワークを運用する事業者、又は、図１の移動通信ネットワークを利用できる他の移動通信ネットワークを運用する事業者のＨＳＳに登録された通信装置であり、これら移動通信事業者が割り当てた端末１の識別子であるＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）を含む認証情報を保持しているものとする。通信装置２は、端末１を発見すると、Ｓ１において要求メッセージを端末１に送信し、端末１は、要求メッセージを受信すると、Ｓ２において、自装置に割り当てられたＩＭＳＩを含む応答メッセージを通信装置２に送信する。
【００１６】
通信装置２は、応答メッセージに含まれている識別子がＩＭＳＩであると判定すると、Ｓ３において、受信した端末１のＩＭＳＩを含むアタッチ要求メッセージをコア・ネットワーク４のＭＭＥに送信する。コア・ネットワーク４のＭＭＥは、アタッチ要求メッセージに含まれるＩＭＳＩに基づきＨＳＳから端末１の認証情報を取得し、Ｓ４において、取得した認証情報を含むユーザ認証要求メッセージを通信装置２に送信する。Ｓ５において、通信装置２は、ランダム値及び認証情報に基づき計算した値等を含むチャレンジ・メッセージを端末１に送信する。端末１は、チャレンジ・メッセージを受信すると、Ｓ６において、チャレンジ・メッセージに含まれる値と、自装置が保持する認証情報に基づき計算した値を含むレスポンス・メッセージを通信装置２に送信する。通信装置２は、レスポンス・メッセージを受信すると、レスポンス・メッセージに含まる値に基づき端末１の認証を行う。端末１の認証が成功すると、通信装置２は、Ｓ７において端末１に対して認証成功を通知し、コア・ネットワーク４のＭＭＥにもユーザ認証応答メッセージにより認証成功を通知する。
【００１７】
端末１の認証が成功すると、通信装置２及びコア・ネットワーク４は、端末１のためのＰＤＮコネクションを確立し、さらに、端末１のためのＥＰＳベアラである基本ベアラを、このＰＤＮコネクション上に確立する。なお、ＰＤＮコネクションの接続先となるコア・ネットワーク４のＰ−ＧＷは、ＨＳＳに登録されている。ＰＤＮコネクションの設定によりコア・ネットワーク４は、このＰＤＮコネクションで使用するＩＰアドレスを通信装置２に通知するが、通信装置２は、Ｓ９において、端末１にこのＩＰアドレスを通知する。なお、通信装置２は、設定したＥＰＳベアラのＱｏＳを、ＩＥＥＥ８０２.１１ｅのＱｏＳパラメータと対応づけ、これにより、端末１と通信装置２間の無線ＬＡＮ信号の送受に関する優先度を制御する。
【００１８】
以後、端末１は、通信装置２とコア・ネットワーク４間に設定された端末１専用のＥＰＳベアラを使用して通信を行う。なお、図２には示していないが、通信装置２も、１端末としてコア・ネットワーク４に接続でき、コア・ネットワーク４に接続する際には、通信装置２の通信事業者への登録内容に基づき、通信装置２のためのＰＤＮコネクションと基本ベアラが設定されている。
【００１９】
以上、端末１と通信装置２との通信が無線ＬＡＮの場合には、端末１と通信装置２の間の区間は、無線ＬＡＮの規定により暗号化が行われて安全性が確保されている。また、有線ＬＡＮの場合には、そもそも、無線とは異なり安全性は確保されている。さらに通信装置２からコア・ネットワーク４への区間については、ＩＭＳＩに基づき認証行い設定したＰＤＮコネクションを使用して端末１は通信を行う。よって、本実施形態により端末１にＩＰｓｅｃ、ＩＫＥｖ２、ＤＳＭＩＰｖ６といった特別なプロトコルを実装することなく、端末１が安全に移動通信ネットワークにアクセスすることが可能になる。
【００２０】
（第二実施形態）続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第一実施形態にて説明した内容と同じ内容については説明を省略する。本実施形態において、端末１は移動通信事業者のＨＳＳに登録されていない端末であり、認証情報としてのＩＭＳＩを保持してはいないものとする。その代り、本実施形態において、端末１の認証情報は、例えば、所定の企業や所定のサービス・プロバイダ等が設置する、図１の外部認証サーバ５にあらかじめ登録されており、外部認証サーバ５は、コア・ネットワーク４と通信可能であるものとする。さらに、外部認証サーバ５は、端末１のＰＤＮコネクションの接続先を特定するＡＰＮ（アクセス・ポイント名）を保持しているものとする。なお、端末１と外部認証サーバ５との間での認証方法は、例えば、簡易なパスワードによる方法等、任意の方法が使用できる。
【００２１】
図３は、本実施形態において端末１が移動通信ネットワークに接続するためのシーケンス図である。第一実施形態と同じく、通信装置２は、端末１を発見すると、Ｓ１において要求メッセージを端末１に送信する。本実施形態において、端末１はＩＭＳＩを有しておらず、よって、端末１は、Ｓ２において、外部認証サーバ５に登録されている自装置の識別子（非ＩＭＳＩ）を含む応答メッセージを通信装置２に送信する。
【００２２】
通信装置２は、応答メッセージに含まれている識別子が非ＩＭＳＩであると判定すると、Ｓ２３において、受信した端末１の識別子（非ＩＭＳＩ）を含む認証要求メッセージを外部認証サーバ５に送信する。なお、通信装置２は、外部認証サーバ５と通信するためのアドレス情報等を予め保持しているものとする。しかしながら、コア・ネットワーク４に問い合わせる形態とすることもできる。また、通信装置２と外部認証サーバ５との通信は、通信装置２が移動通信ネットワークにアタッチする際に設定した基本ベアラ経由で行う。外部認証サーバ５は、認証要求メッセージを受信すると、認証要求メッセージに含まる識別子により端末１を特定し、Ｓ２４において、端末１の認証を行う。なお、認証方法は任意であり、この際、通信装置２は、端末１と外部認証サーバ５との間の認証情報を送受するための通信の中継装置として動作する。
【００２３】
外部認証サーバ５は、Ｓ２４における端末１の認証が成功すると、Ｓ２５において通信装置２に認証成功を通知するための認証成功メッセージを送信する。なお、認証成功メッセージには、端末１に対するＡＰＮを示す情報が含まれている。通信装置２は、認証成功メッセージを受信すると、Ｓ２６において、認証成功を端末１に通知する。また、端末１の認証が成功すると、通信装置２は、Ｓ２７において、認証成功メッセージに含まれるＡＰＮに向かう新たなＰＤＮコネクションの設定をコア・ネットワーク４に要求して、端末１のためのＰＤＮコネクションを確立する。さらに、端末１のためのＥＰＳベアラである基本ベアラを、このＰＤＮコネクション上に確立する。なお、端末１のためのＰＤＮコネクションは、通信装置２のＩＭＳＩを用いて行う。つまり、コア・ネットワーク４は、通信装置２に対して２つのＰＤＮコネクションを設定していると認識する。しかしながら、そのうちの１つは、通信装置２用であるが、他の１つは実際には端末１用である。ＰＤＮコネクションの設定によりコア・ネットワーク４は、このＰＤＮコネクションで使用するＩＰアドレスを通信装置２に通知するが、通信装置２は、Ｓ２８において、端末１にこのＩＰアドレスを通知する。しかしながら、ＤＨＣＰ等の既存のプロトコルを使用して、端末１が通信装置２にＩＰアドレスの割当を要求したことに応答してＩＰアドレスを通知する構成であっても良い。なお、通信装置２は、設定したＥＰＳベアラのＱｏＳを、ＩＥＥＥ８０２.１１ｅのＱｏＳパラメータと対応づけ、これにより、端末１の通信装置２間の無線ＬＡＮ信号の優先度を制御する。
【００２４】
以後、端末１は、通信装置２とコア・ネットワーク４間に設定された端末１専用のＥＰＳベアラを使用して通信を行う。以上、本実施形態により端末１にＩＰｓｅｃ、ＩＫＥｖ２、ＤＳＭＩＰｖ６といった特別なプロトコルを実装することなく、端末１が移動通信ネットワークにアクセスすることが可能になる。なお、本実施形態において、端末１と外部認証サーバ５との認証のための通信や、端末１の認証が成功した後の、端末１とコア・ネットワーク４間の通信は、コア・ネットワーク４に認証されている通信装置２が設定したＰＤＮコネクションを使用して行うため安全である。なお、第一実施形態と第二実施形態を組み合わせて実装することも可能である。つまり、図２及び図３のＳ２の応答メッセージで受信する識別子に応じて、通信装置２は、その後の動作を、Ｓ３におけるアタッチ要求の送信とするか、Ｓ２３における認証要求の送信とするかを決定することができる。さらに、端末１が常にＩＭＳＩを有する場合や、ＩＭＳＩを有さない場合には、通信装置２は、Ｓ２における応答メッセージに含まれる識別子を判定することなく、Ｓ３又はＳ２３の処理を行うことができる。
【００２５】
図４は、３つの端末１１、１２、１３がそれぞれ移動通信ネットワークにアクセスしている状態を示している。なお、端末１１、１２、１３はそれぞれＩＭＳＩを保持する端末であっても、ＩＭＳＩを保持しない端末であっても良い。図４に示す様に、本実施形態において通信装置２は、端末１１、１２、１３それぞれに対応するベアラを設定し、端末１１、１２、１３それぞれにＩＰアドレスを割り当て、各ベアラで指定されるＱｏＳに従い、端末１１と通信装置２間の通信における優先制御を行う。この構成により、各端末に対して異なる通信品質のサービスを提供することが可能になる。
【００２６】
なお、第一実施形態及び第二実施形態において、通信装置２は、基地局装置３と３ＧＰＰ等の標準化団体が規定する各種標準に従う無線インタフェースにより通信を行うものとしていた。しかしながら、例えば、無線区間の物理レイヤ及びＭＡＣレイヤの代わりに、ＩＰネットワーク経由のＬ２ＴＰプロトコルで通信装置２と基地局装置３が接続されている形態であっても本発明を適用可能である。つまり、通信装置２が、移動通信ネットワークに登録されており、基地局装置３経由でコア・ネットワーク４にベアラを設定できるのであれば、通信装置２と基地局装置３間の接続方法は限定されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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