(57)【要約】【課題】通信中に無線チャネルが異常切断した場合でも、公衆網におけるトラフィックに余分な負荷を与えることなく再接続が可能であるとともに、再接続に要する時間を短縮し、また、ほぼ同じ時刻に複数の接続要求を受信した場合でも、接続要求の破棄を抑制できる基地局を提供する。【解決手段】基地局ＢＳは、通信端末ＭＳとの初期接続時に通信端末ＭＳとの間でネゴシエーションして得られた認証方式および暗号化方式に関する情報のうち少なくとも一方を記憶し、通信端末ＭＳとの通信中に無線チャネルが異常切断した場合であって、通信端末ＭＳからの再接続要求を受けた場合には、認証方式および暗号化方式に関する情報のうち少なくとも一方を読み出して再接続処理を実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末と無線チャネルを介して接続される基地局であって、
前記基地局は、
前記通信端末との初期接続時に前記通信端末との間でネゴシエーションして得られた認証方式および暗号化方式に関する情報のうち少なくとも一方を記憶する第１の記憶部を備え、
前記通信端末との通信中に無線チャネルが異常切断した場合であって、前記通信端末からの再接続要求を受けた場合には、前記第１の記憶部から、前記認証方式および前記暗号化方式に関する情報のうち少なくとも一方を読み出して再接続処理を実行する、基地局。
【請求項２】
前記第１の記憶部は、前記認証方式に関する情報を記憶する、請求項１記載の基地局。
【請求項３】
前記第１の記憶部は、前記暗号化方式に関する情報を記憶する、請求項１記載の基地局。
【請求項４】
前記基地局は、
無線チャネルの異常切断を検知した後から起動し、再接続処理が終了するまで動作を続ける再接続用タイマを備え、
前記第１の記憶部は、
再接続用タイマが動作中は、記憶した情報を保持し続け、前記再接続用タイマがタイムアウトすることで記憶した情報を開放する、請求項１記載の基地局。
【請求項５】
前記基地局は、
前記通信端末から接続要求を受信した場合、所定期間は当該接続要求を保持する第２の記憶部を備え、
前記所定期間経過後、前記受信した接続要求に初期接続要求と再接続要求とが含まれる場合、前記再接続要求を優先的に処理する、請求項１記載の基地局。
【請求項６】
前記基地局は、
前記通信端末から接続要求を受信した場合、所定期間は当該接続要求を保持する第２の記憶部を備え、
前記所定期間経過後、前記受信した接続要求に初期接続要求と再接続要求とが含まれる場合、前記第２の記憶部に保持された接続要求に対する接続処理において、最後の接続処理が前記初期接続要求に対する処理となるように、接続要求の処理順序を設定する、請求項１記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信における基地局に関し、特に、携帯電話機システムやＰＨＳ（Personal Handyphone System）等の無線通信における基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信においては、基地局と接続先の移動局との間での通信中に無線チャネルが異常切断することがあるが、無線チャネルの異常切断後に再接続を滞りなく行うための工夫が従来からなされている。
【０００３】
例えば特許文献１では、無線チャネルが異常切断した場合には、基地局において再接続待ちタイマを起動されるように設定しておき、再接続待ちタイマが起動している間は切断処理を行わず、基地局と接続先の移動局との間で通信中である状態を維持する。そして、再接続タイマ起動中に、移動局が無線チャネルの切断の通知を受けると、移動局は予め設定された再接続情報に基づき、再接続の設定がある場合には基地局に対して再接続要求を送信し、再接続の設定がない場合には切断処理を行う。また、無線チャネルの異常切断時に、移動局が初期接続要求を送信した場合、基地局は接続先との間の通信を切断し、通常の呼設定処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４４７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の方法においては、無線チャネルが異常切断した場合、基地局は再接続待ちタイマを起動した後は、移動局が接続要求を出すか再接続待ちタイマがタイムアウトするまでの間、接続先の移動局に対して基地局との間の通信を維持するため周期的にパケットを送信する必要がある。そのため公衆網におけるトラフィックに余分な負荷を与えてしまう。
【０００６】
また、特許文献１の方法においては、無線チャネルが異常切断した場合、移動局は再接続設定の有無を判断し、再接続の設定がある場合には、特許文献１の移動局と基地局は無線チャネルの接続処理および呼設定処理を行うが（特許文献１の図２参照）、この呼設定処理では、通常の接続処理と同様の処理であり、再接続に時間を要する。
【０００７】
また、基地局は複数の移動局からほぼ同じ時刻に接続要求を受信することがあるが、基地局が処理できる接続要求の数は有限であり、基地局の処理能力を超える数の接続要求をほぼ同時刻に受信した場合は、その接続要求を基地局内のバッファに保持するが、バッファ容量を超える大量の接続要求を受信した場合は、バッファが溢れ、接続要求を破棄する事態が発生するので、接続できない移動局が発生する事態に陥る。
【０００８】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、通信中に無線チャネルが異常切断した場合でも、公衆網におけるトラフィックに余分な負荷を与えることなく再接続が可能であるとともに、再接続に要する時間を短縮し、また、ほぼ同じ時刻に複数の接続要求を受信した場合でも、接続要求の破棄を抑制できる基地局を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る基地局は、通信端末と無線チャネルを介して接続される基地局であって、前記基地局は、前記通信端末との初期接続時に前記通信端末との間でネゴシエーションして得られた認証方式および暗号化方式に関する情報のうち少なくとも一方を記憶する第１の記憶部を備え、前記通信端末との通信中に無線チャネルが異常切断した場合であって、前記通信端末からの再接続要求を受けた場合には、前記第１の記憶部から、前記認証方式および前記暗号化方式に関する情報のうち少なくとも一方を読み出して再接続処理を実行する。
【００１０】
本発明に係る基地局の一態様は、前記第１の記憶部が、前記認証方式に関する情報を記憶している。
【００１１】
本発明に係る基地局の一態様は、前記第１の記憶部が、前記暗号化方式に関する情報を記憶している。
【００１２】
本発明に係る基地局の一態様は、前記基地局が、無線チャネルの異常切断を検知した後から起動し、再接続処理が終了するまで動作を続ける再接続用タイマを備え、前記第１の記憶部は、再接続用タイマが動作中は、記憶した情報を保持し続け、前記再接続用タイマがタイムアウトすることで記憶した情報を開放する。
【００１３】
本発明に係る基地局の一態様は、前記基地局が、前記通信端末から接続要求を受信した場合、所定期間は当該接続要求を保持する第２の記憶部を備え、前記所定期間経過後、前記受信した接続要求に初期接続要求と再接続要求とが含まれる場合、前記再接続要求を優先的に処理する。
【００１４】
本発明に係る基地局の一態様は、前記基地局が、前記通信端末から接続要求を受信した場合、所定期間は当該接続要求を保持する第２の記憶部を備え、前記所定期間経過後、前記受信した接続要求に初期接続要求と再接続要求とが含まれる場合、前記第２の記憶部に保持された接続要求に対する接続処理において、最後の接続処理が前記初期接続要求に対する処理となるように、接続要求の処理順序を設定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、公衆網におけるトラフィック負荷を抑制できるとともに、再接続時の接続時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る実施の形態の基地局が組み込まれる通信システムの一例を示す図である。
【図２】基地局の構成を示すブロック図である。
【図３】初期接続動作を示すシーケンス図である。
【図４】初期接続動作を説明するフローチャートである。
【図５】呼制御部に保持される呼情報を示す図である。
【図６】無線チャネルが異常切断した直後の動作および再接続動作を示すシーケンス図である。
【図７】無線チャネルが異常切断した直後の動作を説明するフローチャートである。
【図８】Connection Requestメッセージの一例を示す図である。
【図９】再接続要求を受信した後の動作を示すフローチャートである。
【図１０】再接続処理を説明するフローチャートである。
【図１１】並列数が１の場合の接続処理を示すシーケンス図である。
【図１２】接続要求の受信から接続処理開始までの動作を示すフローチャートである。
【図１３】優先順位判定処理を示すフローチャートである。
【図１４】並列数が２の場合の接続処理を示すシーケンス図である。
【図１５】接続処理待ち時間を短縮可能な接続処理の順序の組み合わせを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施の形態＞
＜通信システムの構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態の基地局が組み込まれる通信システムの一例を示す図である。図１に示す通信システムは、通信端末ＭＳ、基地局ＢＳ、アクセスゲートウェイＡＧＷ、認証サーバＳＶ、公衆網ＮＷおよび接続先端末ＣＳを有している。基地局ＢＳと公衆網ＮＷ、基地局ＢＳと認証サーバＳＶは、アクセスゲートウェイＡＧＷを介して光ファイバ等の通信線により有線接続され、基地局ＢＳと通信端末ＭＳとは無線接続されている。
【００１８】
なお、公衆網ＮＷは、インターネットなどの広域通信網であり、アクセスゲートウェイＡＧＷは当該広域通信網のゲートウェイ装置である。
【００１９】
＜基地局の構成＞
図２は、基地局ＢＳの構成を示すブロック図であるが、図２においては、発明に係る構成についてのみ示しており、他の構成は省略している。
【００２０】
図２に示すように、基地局ＢＳは、送受信アンテナＡＴが接続された無線通信部２と、無線通信部２に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置１と、演算処理装置１に接続され、通信線ＣＬを介してアクセスゲートウェイＡＧＷとの間でデータの送受信を行うデータ送受信部３とを備えている。なお、データ送受信部３としては、通信線ＣＬが光ファイバである場合は、ＯＮＵ（Optical Network Unit）がこれに該当する。
【００２１】
基地局ＢＳにおいて、送受信アンテナＡＴで受信した受信信号は無線通信部２の受信部（図示せず）に入力され、増幅処理やダウンコンバートを行って、ベースバンド信号に変換して出力する。なお、送受信アンテナＡＴで受信される信号は、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調方式やＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調方式などで変調されている。
【００２２】
また、無線通信部２は、演算処理装置１からの指示に従い、ＢＰＳＫ変調方式やＱＰＳＫ変調方式などで変調された無線信号を送出する。
【００２３】
データ送受信部３は、呼制御部１２からのメッセージ送信指示を受け、アクセスゲートウェイＡＧＷに対してメッセージを送信し、また、アクセスゲートウェイＡＧＷから受信したメッセージを呼制御部１２に通知する。
【００２４】
演算処理装置１は、無線通信部２に接続された無線制御部１１、無線制御部１１およびデータ送受信部３に接続された呼制御部１２、無線制御部１１に接続されたバッファ用メモリ１３および呼制御部１２に接続されたタイマ制御部１４を有している。
【００２５】
無線制御部１１は、無線通信部２から出力される無線信号を受け、メッセージを解析し、その解析結果を呼制御部１２に通知する。なお、当該メッセージには通信の接続要求や接続切断要求が含まれる。また、呼制御部１２が、通信の接続要求や接続切断要求に対するアクセスゲートウェイＡＧＷからの回答結果等を受け取り、通信端末ＭＳに対して通知するためのメッセージを作成し、無線通信部２に与える。
【００２６】
バッファ用メモリ１３には、通信端末ＭＳからの通信の接続要求が保持され、無線制御部１１は、バッファ用メモリ１３に通信の接続要求の保持や、保持された接続要求の読み出しを行う。
【００２７】
呼制御部１２は、無線制御部１１から接続要求を受けた場合には呼の情報を作成し、接続切断要求を受けた場合には呼の情報を開放（削除）する。また、作成した呼に対する情報を管理し、アクセスゲートウェイＡＧＷに対して通知するためのメッセージを作成し、データ送受信部３に与える。また、通常の接続処理におけるメッセージ受信待ちタイマおよび無線チャネルが異常切断したときの再接続待ちタイマの起動および停止をタイマ制御部１３に対して指示する。
【００２８】
＜動作＞
＜初期接続処理＞
まず、単一の通信端末ＭＳが初期接続を行う場合の処理について説明する。図３は、初期接続動作を示すシーケンス図であり、図４は、初期接続動作を説明するフローチャートであり、図３および図４を参照して初期接続処理について説明する。
【００２９】
初期接続をしようとする通信端末ＭＳは、基地局ＢＳとの間で図３に示すLCH assignment requestからExtension Function Responseまでのメッセージを送受信することにより、通信端末ＭＳと基地局ＢＳの無線制御部１１との間で無線チャネルを確立する（ステップＳ１）。
【００３０】
通信端末ＭＳには個別の識別情報（MSID）が付与されており、Link Setup Requestメッセージに設定されたＭＳＩＤにより基地局はどの通信端末からの接続要求かを認識することができる。
【００３１】
無線チャネルの確立後、通信端末ＭＳは基地局ＢＳに対してConnection Request（Outgoing call with Registration）メッセージを送信することにより接続要求を行う（ステップＳ２）。
【００３２】
ここでの接続要求は、以下に説明する、通信端末ＭＳとアクセスゲートウェイＡＧＷとの間での認証方式のネゴシエーション、テンポラリの端末ＩＤ（T-MSID）の通知、認証サーバＳＶと通信端末ＭＳ間の認証、通信端末ＭＳと基地局ＢＳ間の暗号化方式のネゴシエーション、暗号鍵の有効期限（AK Lifetime）の通知、アクセスゲートウェイＡＧＷのＩＤ（Anchor AGW ID）の通知、各種タイマ情報（Client Timer）の通知、および通信端末ＭＳ端末に対するＱｏＳ（Quality of Service）の設定等を行うに先立っての接続の意思表示である。
【００３３】
Connection Requestメッセージを受信した基地局ＢＳは、通信端末ＭＳにAuthentication Information(1)（Authentication Policy Reｑ）メッセージを送り、それを受けた通信端末ＭＳは、基地局ＢＳに、Authentication Information(2)（Authentication Policy Rsp）メッセージを返信する。
【００３４】
その後、基地局ＢＳは、アクセスゲートウェイＡＧＷとの間でMS Pre-Attachment Requestメッセージ、MS Pre-Attachment Responseメッセージの授受を行って、認証方式のネゴシエーションを行う（ステップＳ３）。このとき、アクセスゲートウェイＡＧＷは、MS Pre-Attachment Responseメッセージにより、Ｔ−ＭＳＩＤを基地局ＢＳに与える。
【００３５】
基地局ＢＳは、通信端末ＭＳにAuthentication Information(1)（Authentication Policy Ack）メッセージを送ることで、認証処理（EAP(Extensible Authentication Protocol) Authentication Method）で使用する認証方式を通知する（ステップＳ４）。通信端末ＭＳにAuthentication Information(1)を送った基地局ＢＳは、アクセスゲートウェイＡＧＷにMS Pre-Attachment Ackメッセージを返信する。
【００３６】
その後、アクセスゲートウェイＡＧＷを介して通信端末ＭＳと認証サーバＳＶとの間で認証処理を実施する（ステップＳ５）。なお、本実施の形態では、認証方式として例えばEAP-AKA(Extensible Authentication Protocol Method for UMTS Authentication and Key Agreement)を用いる。認証が成功した場合には、基地局ＢＳはアクセスゲートウェイＡＧＷからKey Change Directive（AK Context）メッセージにて暗号鍵の有効期限(AK Lifetime)を受信する（ステップＳ６）。Key Change Directiveメッセージを受けた基地局ＢＳは、アクセスゲートウェイＡＧＷにKey Change Ackメッセージを返信する。
【００３７】
その後、通信端末ＭＳと基地局ＢＳとの間で、Authentication Information(1)（暗号化指示）、Authentication Information(2)（暗号化要求）メッセージの授受を行い、通信端末ＭＳと基地局ＢＳとの間の暗号化方式のネゴシエーションを実施する（ステップＳ７）。
【００３８】
暗号化方式のネゴシエーションが成功すると、基地局ＢＳはアクセスゲートウェイＡＧＷにMS Attachment Requestメッセージにて暗号化方式ネゴシエーション成功を通知する（ステップＳ８）。
【００３９】
その後、基地局ＢＳは、アクセスゲートウェイＡＧＷからMS Attachment ResponseメッセージにてアクセスゲートウェイのＩＤ（Anchor AGW ID）、各種タイマ情報（Client Timer）を受信し（ステップＳ９）、アクセスゲートウェイＡＧＷにMS Attachment Ackメッセージを返信する。
【００４０】
基地局ＢＳは、アクセスゲートウェイＡＷＧから通知された暗号鍵の有効期限（AK Lifetime）をEncryption Key Indicationメッセージにて通信端末ＭＳに通知（ステップＳ１０）した後、アクセスゲートウェイＡＧＷからPath Registration Requestメッセージを受信する（ステップＳ１１）。
【００４１】
Path Registration Requestメッセージを受信した基地局ＢＳは、Path Registration ResponseメッセージをアクセスゲートウェイＡＧＷに送り、それを受けたアクセスゲートウェイＡＧＷは、Path Registration Ackメッセージを基地局ＢＳに返信する。
【００４２】
Path Registration RequestメッセージにＱｏＳ情報が設定されている場合は、基地局ＢＳは、そのＱｏＳに基づいたユーザデータの優先度を設定し、アクセスゲートウェイから通知され保持していたT-MSID、Anchor AGW ID、およびClient Timerを、Connection Responseメッセージにて通信端末ＭＳに送信することで接続要求に対する処理が完了する（ステップＳ１２）。
【００４３】
初期接続が完了すると、通信端末ＭＳ、基地局ＢＳおよびアクセスゲートウェイＡＧＷはアクティブ状態（Active）となる。
【００４４】
接続要求に対する処理の後、基地局ＢＳは、接続完了した通信端末ＭＳに関する呼情報を呼制御部１２の図示しない記憶部（第１の記憶部）に保持する。
【００４５】
ここで、呼制御部１２に保持される呼情報を図５に示す。図５に示すように、Ｃ１〜Ｃ８の呼情報が保持される。呼情報Ｃ１は、通信端末個別に割り当てられた識別情報ＭＳＩＤであり、呼情報Ｃ２は、通信端末ＭＳと認証サーバＳＶとの間の認証処理に使用するＥＡＰ等の認証方式の情報であり、呼情報Ｃ３は、通信端末ＭＳが通信中に割り当てられる一時的なＩＤであるＴ−ＭＳＩＤである。
【００４６】
また、呼情報Ｃ４は、無線区間で使用するＡＥＳ等の暗号化方式の情報であり、呼情報Ｃ５は、接続処理で割り当てられた暗号鍵の有効期限AK Lifetimeの情報であり、呼情報Ｃ６は、通信端末ＭＳの通信を管理するアクセスゲートウェイＡＧＷのＩＤであり、呼情報Ｃ７は、各種サービスを行うために通信端末ＭＳに設定される各種タイマ情報であり、呼情報Ｃ８は、通信端末ＭＳに割り当てられるベストエフォート等のＱｏＳ情報（QoS Number）である。
【００４７】
＜再接続処理＞
次に、単一の通信端末ＭＳが再接続を行う場合の処理について説明する。図６は、無線チャネルが異常切断した直後の動作および再接続動作を示すシーケンス図であり、図７は、無線チャネルが異常切断した直後の動作を説明するフローチャートである。
【００４８】
まず、図２、図６および図７を参照して、無線チャネルが異常切断した後の動作について説明する。
【００４９】
無線チャネルが異常切断すると、基地局ＢＳは無線制御部１１おいて切断を検知し（ステップＳ２１）、呼制御部１２に無線リンクの切断を通知する（ステップＳ２２）。なお、無線チャネルの異常切断により、無線接続がない状態をアイドル状態（Idle）と呼称する。なお、図６においては、異常切断前の旧呼を「Ｏｌｄ」、異常切断後の新呼を「Ｎｅｗ」として示す。
【００５０】
呼制御部１２は、無線チャネルが切断された呼に対して、保持している呼情報Ｃ１〜Ｃ８（図５）のうち、呼情報Ｃ１、Ｃ２およびＣ４の保持を維持する（ステップＳ２３）。
【００５１】
次に、呼制御部１２はタイマ制御部１４に再接続用タイマＴＮ９の起動を指示し（ステップＳ２４）、タイマ制御部１４は再接続用タイマＴＮ９を起動する（ステップＳ２５）。この再接続用タイマＴＮ９の起動中は、呼情報Ｃ１、Ｃ２およびＣ４を保持する。
【００５２】
そして、再接続処理を実行中は再接続用タイマＴＮ９が起動中であるかを定期的に確認し（ステップＳ２６）、再接続用タイマＴＮ９がタイムアウトした場合は、保持した呼情報を開放（破棄）する（ステップＳ２７）。なお、再接続用タイマＴＮ９のカウントアップ期間は、１つの再接続処理が終了するのに必要な期間に設定されている。
【００５３】
一方、無線チャネルが異常切断を検知した通信端末ＭＳは、基地局ＢＳとの間で図６に示すLCH assignment requestからExtension Function Responseまでのメッセージを送受信することにより、通信端末ＭＳと基地局ＢＳの無線制御部１１との間で無線チャネルを再確立する。
【００５４】
無線チャネルの再確立後、通信端末ＭＳは基地局ＢＳに対してConnection Request（Outgoing call with Registration）メッセージを送信することにより再接続要求を行う。このとき、Connection Requestメッセージには再接続要求であることを通知するための再接続フラグを立て、初期接続時のAuthorization Policyや暗号化方式を有効とする。
【００５５】
基地局ＢＳは、これによって通信端末ＭＳからの接続要求が再接続要求であることを認識し、基地局ＢＳで保持するAuthorization Policyを有効とする。
【００５６】
ここで、Connection Requestメッセージの一例を図８に示す。図８においては、情報要素名と情報サイズ（単位Octet）を一覧として示している。
【００５７】
図８に示すように、Connection Requestメッセージは、Protocol Identifier、Message Type、Connection Type、QoS、Power Reportおよび再接続フラグの情報を含み、Protocol Identifier、Message Type、Connection Typeおよび再接続フラグの情報サイズは１オクテット（Octet）であり、QoSおよびPower Reportは３オクテットである。
【００５８】
再接続フラグは、８ビットのデータのうち、１番目のビットで通信端末ＭＳが初期接続を要求しているのか、再接続を要求しているのかを示し、例えば、１番目のビットのデータが「０」であれば初期接続を要求しているものとし、「１」であれば再接続を要求しているものとする。また、２番目のビットから８番目のビットは、予備（Reserved）である。なお、Connection Requestメッセージから再接続フラグが省略されている場合には、初期接続を要求しているものとして扱う。
【００５９】
また、Protocol IdentifierおよびMessage Typeは、このメッセージがConnection Requestであることを通知するための情報要素である。Connection Typeは、初期接続（INE：Initial Network Entry）であることを通知するための情報要素であり、設定値はOutgoing call with location Registrationとなっている。
【００６０】
ここで、図２および図９を用いて、基地局ＢＳが再接続フラグを有したConnection Requestメッセージを受信した場合の動作を説明する。
【００６１】
図９は、再接続要求を受信した後の動作を示すフローチャートである。図９に示すステップＳ３１に示すように、無線制御部１１が再接続フラグを有したConnection Requestメッセージを受信すると、無線制御部１１から呼制御部１２に再接続要求を通知する（ステップＳ３２）。
【００６２】
呼制御部１２では、保持した呼情報Ｃ１（図５）の中に再接続を要求した通信端末ＭＳのＭＳＩＤが存在するか否かを検索し（ステップＳ３４）、該当するＭＳＩＤが存在しなければ、図３および図４を用いて説明した初期接続シーケンスに従って初期接続処理（ステップＳ３５）を実行し、該当するＭＳＩＤが存在する場合には再接続処理（ステップＳ３６）を実行する。
【００６３】
以下、図６および図１０を用いて再接続処理を説明する。図１０は再接続処理を説明するフローチャートである。図１０において、アイドル状態にある基地局ＢＳは、呼制御部１２に保持した呼情報Ｃ２の認証方式の情報を用いてMS Pre-Attachment Requestを設定する（ステップＳ４１）。そして、アクセスゲートウェイＡＧＷにMS Pre-Attachment Requestメッセージを送信する。これにより、通信端末ＭＳと基地局ＢＳ間の認証方式のネゴシエーション、すなわち、図３に示したAuthentication Information(1)(Authentication Policy Req)からAuthentication Information(1)(Authentication Policy Ack)）までのメッセージの授受を省略することができる。
【００６４】
次に、アクセスゲートウェイＡＧＷからMS Pre-Attachment Responseメッセージを受信し、基地局ＢＳは、MS Pre-Attachment AckメッセージをアクセスゲートウェイＡＧＷに返信する（ステップＳ４２）。
【００６５】
ここで、基地局ＢＳは、MS Pre-Attachment Responseメッセージに設定されたＴ−ＭＳＩＤを保持する（ステップＳ４３）。
【００６６】
次に、アクセスゲートウェイＡＧＷは、認証サーバＳＶに認証要求を通知し、認証サーバＳＶと通信端末ＭＳ間でアクセスゲートウェイＡＧＷを介して認証処理が開始される（ステップＳ４４）。
【００６７】
そして、基地局ＢＳは認証の成否を確認し（ステップＳ４５）、認証失敗の場合は、アクセスゲートウェイＡＧＷからKey Change Directive（失敗）メッセージを受信し（ステップＳ５５）、通信端末ＭＳに対してConnection Response（失敗）メッセージを通知する（ステップＳ５６）。
【００６８】
一方、認証成功の場合、基地局ＢＳはアクセスゲートウェイＡＧＷからKey Change Directive（成功）メッセージを受信し（ステップＳ４６）、それに設定された暗号鍵の有効期限（AK Lifetime）を保持する（ステップＳ４７）。
【００６９】
次に、基地局ＢＳはアクセスゲートウェイＡＧＷにMS Attachment Requestメッセージを送信するが、このとき呼制御部１２に保持した呼情報Ｃ４（図５）の通信端末と基地局間の暗号化方式の情報を用いてMS Attachment Requestを設定する（ステップＳ４８）。これにより、通信端末ＭＳと基地局ＢＳ間の暗号化方式のネゴシエーション、すなわち、図３に示したAuthentication Information(1)（暗号化指示）およびAuthentication Information(2)（暗号化要求）のメッセージの授受を省略することができる。
【００７０】
次に、基地局ＢＳは、MS Attachment Requestメッセージを受けたアクセスゲートウェイＡＧＷからMS Attachment Responseメッセージを受信し、アクセスゲートウェイＡＧＷにMS Attachment Ackメッセージを返信する（ステップＳ４９）。ここで、基地局ＢＳは、MS Attachment Responseメッセージに設定されたアクセスゲートウェイのＩＤ（Anchor AGW ID）、各種タイマ情報（Client Timer）を保持する（ステップＳ５０）。
【００７１】
次に、基地局ＢＳは通信端末ＭＳに対してEncryption Key Indicationメッセージを送信し、暗号鍵の有効期限を通知する（ステップＳ５１）。
【００７２】
次に、基地局ＢＳはアクセスゲートウェイＡＧＷからPath Registration Requestメッセージを受信し、それに対してPath Registration ResponseメッセージをアクセスゲートウェイＡＧＷに送る。これに対し、アクセスゲートウェイＡＧＷは、Path Registration Ackメッセージを基地局ＢＳに返信する（ステップＳ５２）。
【００７３】
Path Registration RequestメッセージにＱｏＳ情報が設定されている場合は、基地局ＢＳは、そのＱｏＳに基づいたユーザデータの優先度を設定する（ステップＳ５３）。
【００７４】
そして、アクセスゲートウェイＡＧＷから通知され保持していた、T-MSID、Anchor AGW IDおよびClient TimerをConnection Responseメッセージにて通信端末ＭＳに送信することで再接続要求に対する処理が完了する（ステップＳ５４）。
【００７５】
再接続が完了すると、通信端末ＭＳ、基地局ＢＳおよびアクセスゲートウェイＡＧＷはアクティブ状態（Active）となり、通信端末ＭＳと接続先端末ＣＳとの間で通信が行われる。
【００７６】
なお、基地局ＢＳは、再接続用タイマＴＮ９のタイムアウトにより、呼制御部１２に保持している呼情報Ｃ１、Ｃ２およびＣ４を開放（破棄）する。
【００７７】
＜接続要求の優先処理＞
次に、複数の通信端末ＭＳからほぼ同時に接続要求を受信した場合の基地局ＢＳにおける優先処理について説明する。
【００７８】
基地局ＢＳは通信端末ＭＳからの接続要求は、先着順に処理する。基地局ＢＳ内はマルチタスクで動作するため、複数の接続要求を並行して処理することも可能であるが、接続要求する通信端末ＭＳの数が多くなると処理が追いつかないため、接続要求を一時的に保持するためのバッファ用メモリ１３が必要になる。
【００７９】
基地局ＢＳが具備するバッファ用メモリ１３（第２の記憶部）のメモリサイズは有限であり、大量の接続要求が通信端末ＭＳから発生し、バッファ用メモリ１３に格納しきれない場合、基地局ＢＳは接続要求を破棄しなければならなくなる。従って、バッファ用メモリ１３内で接続処理を待っている接続要求は少ない方が望ましい。
【００８０】
通信端末ＭＳから大量の接続要求を一度に受信し、基地局ＢＳ内のバッファ用メモリ１３に接続要求が滞留している状況において、１つの接続要求の処理が完了する迄には、バッファ用メモリ１３での「接続処理待ち時間」と無線制御部１１および呼制御部１２での「接続処理時間」が必要となる。なお、以下、両者での接続処理を制御部での接続処理と総称する。
【００８１】
制御部での「接続処理時間」については、単一の通信端末ＭＳが初期接続または再接続を行う場合の動作を含んでいるが、先に説明したように、本発明によれば再接続処理を初期接続処理よりも短縮できるので、従来よりも「接続処理時間」を短縮できる。
【００８２】
一方、バッファ用メモリ１３での「接続処理待ち時間」は、先に受信され接続処理を待っている他の通信端末ＭＳからの接続要求の数と、その個々の「接続処理時間」との積で規定される。
【００８３】
以下、具体例を挙げて「接続処理待ち時間」について説明するが、単純化のため、基地局ＢＳの制御部での接続処理の並列数が１つの場合と２つの場合についてそれぞれ説明する。
【００８４】
＜並列数が１の場合の接続処理＞
図１１は基地局ＢＳの制御部での接続処理の並列数が１の場合に、３台の通信端末ＭＳから接続要求を受信した場合のシーケンス図である。３台の通信端末は便宜的に通信端末ＭＳ１〜ＭＳ３と呼称する。
【００８５】
また、通信端末ＭＳ１、ＭＳ２は初期接続要求を、通信端末ＭＳ３は再接続要求をしているものとし、３台はほぼ同じ時刻に基地局ＢＳに対して接続要求を送信してきたものとするが、僅かな時間差があり通信端末ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３の順で基地局ＢＳに受信されたものとする。なお、これは一例であり、接続要求の数や種類が変わっても本発明の効果には影響しない。
【００８６】
図１１に示すように、通信端末ＭＳ３は最後に接続要求が受信されているが、接続処理は最初に実行されている。また、通信端末ＭＳ１とＭＳ２とでは、接続要求が受信された順に接続処理が実行されている。
【００８７】
次に、図１２および図１３を用いて、並列数が１の場合の接続処理について説明する。図１２は、基地局ＢＳでの接続要求の受信から接続処理開始までの動作を示すフローチャートである。
【００８８】
図１２に示すように、基地局ＢＳは、通信端末からの接続要求を受け付ける期間を予めタイマで設定しておき、通信端末からの接続要求を受信する状態に入る（ステップＳ６１）。このタイマを接続要求受付時間タイマと呼称し、タイマ制御部１４からの制御でタイマを起動する。なお、当該接続要求受付時間タイマのカウントアップ期間は実装上のパラメータとして決定する。
【００８９】
基地局ＢＳは、接続要求受付時間タイマがタイムアウトしているか否かを確認し（ステップＳ６２）、タイムアウトしていない場合は接続要求の受信待ちを続け（ステップＳ６３）、１つの通信端末からの接続要求を受信した場合（ステップＳ６４）は、その接続要求をバッファ用メモリ１３内に保持し（ステップＳ６５）、他の通信端末からの接続要求を受け付けるため、再度の接続要求受信待ち状態に入る。接続要求受信待ち状態は、接続要求受付時間タイマがタイムアウトするまで維持され、タイムアウトした場合は、どの接続要求を先に処理するかについての優先順位判定処理を行い（ステップＳ６６）、優先順位の判定後、基地局ＢＳは決定した優先順位に従い、接続処理を実施し、バッファ用メモリ１３をクリアする（ステップＳ６７）。
【００９０】
次に、図１３に示すフローチャートを用いて優先順位判定処理について説明する。
【００９１】
優先順位判定処理は、まず、バッファ用メモリ１３に保持した通信端末ＭＳ１〜ＭＳｎ（ｎは整数）からの接続要求を受信した順に無線制御部１１で読み出す（ステップＳ７１）。
【００９２】
次に、ステップＳ７２において、読み出した通信端末ＭＳ１〜ＭＳｎからの接続要求のうち、再接続要求の数を無線制御部１１内に設けたカウンタＲｎｕｍ（図示せず）に格納する（ステップＳ７２）。
【００９３】
ここで、図１１の例では、接続要求は３個（Ｎ＝３）であり、そのうち再接続要求は１個であるのでカウンタＲｎｕｍ＝１となる。この場合、再接続要求の中での優先順位を表すａの初期値は１となり、初期接続要求の中での優先順位を表すｂの初期値は２（Ｒｎｕｍ＋１）となる（ステップＳ７３）。
【００９４】
次に、通信端末ＭＳ１〜ＭＳｎからの接続要求が再接続要求であるか否かを確認する（ステップＳ７４）。最初にバッファ用メモリ１３から読み出した通信端末ＭＳ１からの接続要求は初期接続であるので、初期接続要求の中での優先順位は初期値の２（２＝ｂ）が与えられ、ｂの値は１つ加算される（ステップＳ７８）。
【００９５】
次に、判定対象の接続要求の番号ｎを１つインクリメントし（ステップＳ７６）、インクリメントした接続要求の番号ｎが、接続要求の個数Ｎよりも大きいか否かについて判定を行う（ステップＳ７７）。
【００９６】
そして、接続要求の番号ｎが、接続要求の個数Ｎよりも小さい場合にはステップＳ７４以下の処理を繰り返す。
【００９７】
次に、バッファ用メモリ１３から読み出した通信端末ＭＳ２からの接続要求も初期接続であるので、初期接続要求の中での優先順位は３（３＝ｂ）が与えられ、ｂの値は１つ加算される（ステップＳ７８）。
【００９８】
最後に読み出した通信端末ＭＳ３からの接続要求は再接続であるので（ステップＳ７４）、再接続要求の中での優先順位は初期値の１（１＝ａ）が与えられ、ａの値は１つ加算される（ステップＳ７５）。
【００９９】
次に、判定対象の接続要求の番号ｎを１つインクリメントすると（ステップＳ７６）、インクリメントした接続要求の番号ｎが、接続要求の個数Ｎよりも大きくなるので（ステップＳ７７）、優先順位判定処理を終了する。
【０１００】
この結果、図１１に示したように、基地局ＢＳでの接続処理の優先順位は、通信端末ＭＳ３、ＭＳ１、ＭＳ２の順となる。
【０１０１】
＜並列数が２の場合の接続処理＞
図１４は基地局ＢＳの制御部での接続処理の並列数が２の場合に、６台の通信端末ＭＳから接続要求を受信した場合のシーケンス図である。６台の通信端末は便宜的に通信端末ＭＳ１〜ＭＳ６と呼称する。
【０１０２】
また、通信端末ＭＳ１、ＭＳ２およびＭＳ５は初期接続要求を、通信端末ＭＳ３、ＭＳ４およびＭＳ６は再接続要求をしているものとし、６台はほぼ同じ時刻に基地局ＢＳに対して接続要求を送信してきたものとするが、僅かな時間差があり通信端末ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３、ＭＳ４、ＭＳ５、ＭＳ６の順で基地局ＢＳに受信されたものとする。
【０１０３】
このような場合も、図１３に示したフローチャートに従って優先順位判定処理を実行することで、優先順位を判定できる。
【０１０４】
この結果、図１４に示すように、通信端末ＭＳ３およびＭＳ４は接続要求の受信順は遅いが、接続処理はそれぞれ１番目に実行され、接続要求の受信が最後である通信端末ＭＳ６の接続要求の接続処理は２番目に実行されている。以下、通信端末ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ５については、接続要求が受信された順に接続処理が実行されている。なお、上記では接続処理の並列数が２であるので、通信端末ＭＳ３およびＭＳ４の接続要求は並列して処理されている。
【０１０５】
＜「接続処理待ち時間」の短縮＞
このように、基地局ＢＳの制御部では、再接続要求を優先的に処理することで、「接続処理待ち時間」を短縮することができる。以下、「接続処理待ち時間」の短縮について説明する。
【０１０６】
ここで、初期接続要求に対する接続処理に要する時間をｘとし、本発明を実施することによる再接続要求に対する接続処理の短縮時間をｙとすると、再接続要求に対する接続処理に要する時間はｘ−ｙとなる。
【０１０７】
図１１に示すシーケンスで得られた優先順位にこの条件を適用すると、通信端末ＭＳ１の初期接続要求に対する接続処理待ち時間は、通信端末ＭＳ３の再接続要求に対する接続処理に要する時間となるのでｘ−ｙとなる。
【０１０８】
また、通信端末ＭＳ２の初期接続要求に対する接続処理待ち時間は、通信端末ＭＳ３の再接続要求に対する接続処理に要する時間と、通信端末ＭＳ１の初期接続要求に対する接続処理に要する時間との合計になるのでｘ−ｙ＋ｘ＝２ｘ−ｙとなる。
【０１０９】
なお、最初に処理する通信端末ＭＳ３の再接続要求に対しては、接続処理待ち時間は０である。
【０１１０】
従って３台の通信端末についての平均処理待ち時間はｘ−２ｙ／３となる。一方、従来技術では、再接続要求に対する接続処理については時間短縮がされないので、全ての接続要求に対して初期接続要求に対する接続処理時間ｘが必要となるので、３台の通信端末についての平均処理待ち時間はｘである。
【０１１１】
従って、従来技術に対して本発明によれば、接続処理待ち時間は以下のように短縮される。
【０１１２】
従来技術での接続処理待ち時間（ｘ）−本発明での接続処理待ち時間（ｘ−２ｙ／３）＝２ｙ／３
このように接続処理に優先順位付けることによって、平均の接続処理待ち時間を２ｙ／３に短縮できるため、バッファ用メモリ１３に接続処理待ちの接続要求が滞留することを抑制できる。従ってバッファ用メモリ１３が一杯になるまでの時間が長くなり、接続要求を破棄する事態を少なくできる。
【０１１３】
＜「接続処理待ち時間」の短縮の他の方法＞
以上説明した、「接続処理待ち時間」の短縮方法は、再接続要求に対する接続処理を優先的に行うというものであったが、必ずしも、再接続要求に対する接続処理を優先せずとも「接続処理待ち時間」を短縮することは可能である。
【０１１４】
図１５には、図１４の場合と同様の条件で、６台の通信端末ＭＳ１〜ＭＳ６から接続要求があった場合に、「接続処理待ち時間」を短縮可能な接続処理の順序の組み合わせを示す図である。
【０１１５】
図１５においては、簡単化のため、再接続要求に対する接続処理を「再接続」、初期接続要求に対する接続処理を「初期接続」と表し、「再接続」と「初期接続」の順序の組み合わせ表しており、通信端末の区別はしていない。
【０１１６】
図１５において、順序Ｍ１は、「再接続」を最初に行い、最後は「初期接続」となっているが、途中の順序は必ずしも「再接続」が優先とはなっていない。これは、順序Ｍ２〜Ｍ４でも同じである。
【０１１７】
また、順序Ｍ５は、「初期接続」を最初に行い、最後は「初期接続」となっているが、途中の順序は必ずしも「再接続」が優先とはなっていない。これは、順序Ｍ５〜Ｍ７でも同じである。
【０１１８】
このように、「再接続」と「初期接続」が複数ある場合、最後を「初期接続」とすれば、他は「再接続」を先にしても「初期接続」を先にしても「接続処理待ち時間」を短縮できる。
【０１１９】
＜効果＞
以上説明したように、本発明に係る実施の形態の基地局によれば、通信中に無線チャネルが異常切断した場合、基地局内に保持した認証方式および暗号化方式に関する情報を用いて再接続を行うので、通信端末ＭＳと基地局ＢＳ間の認証方式のネゴシエーションおよび通信端末ＭＳと基地局ＢＳ間の暗号化方式のネゴシエーションを省略でき、再接続に要する時間を短縮できる。
【０１２０】
また、通信中に無線チャネルが異常切断した場合は、通信端末ＭＳと基地局ＢＳとの間の通信を切断し、従来のように通信維持のために行っていた基地局と接続先との間の周期的なパケット送信を行わないので、公衆網におけるトラフィック負荷を抑制できる。
【０１２１】
また、ほぼ同じ時刻に複数の接続要求を受信した場合でも、接続処理待ち時間を短縮して、接続要求の破棄を抑制できる。
【０１２２】
＜変形例＞
なお、以上説明した本発明に係る実施の形態においては、認証方式に関する情報および暗号化方式に関する情報の両方を基地局内に保持する構成を説明したが、一方の情報だけを保持する構成であっても、何れかのネゴシエーションを省略して、再接続に要する時間を短縮できるという効果がある。特に、認証方式に関する情報を得るためのネゴシエーションの方が取得に時間を要するので、こちらの情報を保持すれば、再接続に要する時間短縮の効果が大きくなる。
【符号の説明】
【０１２３】
ＭＳ  通信端末
ＢＳ  基地局
ＡＧＷ  アクセスゲートウェイ
ＳＶ  認証サーバ
ＮＷ  公衆網
ＣＳ  接続先端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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