(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のＩＰサブシステムネットワークに配置された第１のセッション制御サーバと、
第２のＩＰサブシステムネットワークに配置された第２のセッション制御サーバと、
第１及び第２のＩＰサブシステムネットワークからアクセス可能な加入者情報サーバと、
第１及び第２のＩＰサブシステムネットワークに相互接続されるトランスポートネットワークを介して通信可能なユーザ端末と
を有するシステムにおけるＩＰサブシステムネットワークの切り替え方法であって、
前記システムは、第１及び第２のＩＰサブシステムネットワークからアクセス可能な代理加入者情報サーバを更に配置しており、
前記ユーザ端末が、第１のＩＰサブシステムネットワークの第１のセッション制御サーバとの間で、位置登録シーケンスを実行する第１のステップと、
第１のセッション制御サーバが、前記代理加入者情報サーバへ、位置登録要求を送信する第２のステップと、
前記代理加入者情報サーバが、前記加入者情報サーバから前記ユーザ端末における認証情報を取得し且つ保持する第３のステップと、
前記ユーザ端末が、第１のＩＭＳネットワークから第２のＩＭＳネットワークへ切り替える際に、第２のセッション制御サーバへ、位置登録要求を送信する第４のステップと、
第２のセッション制御サーバが、前記代理加入者情報サーバから当該ユーザ端末に基づく前記認証情報を取得し且つ保持する第５のステップと
を有することを特徴とするＩＰサブシステムネットワークの切り替え方法。
【請求項２】
前記代理加入者情報サーバが、前記加入者情報サーバから当該ユーザ端末に基づく加入者情報を取得し且つ保持する第６のステップと、
前記ユーザ端末が、第２のＩＰサブシステムネットワークの第２のセッション制御サーバへ、位置登録要求を再度送信する第７のステップと、
第２のセッション制御サーバが、前記代理加入者情報サーバから前記加入者情報を取得し且つ保持する第８のステップと
を更に有することを特徴とする請求項１に記載のＩＰサブシステムネットワークの切り替え方法。
【請求項３】
第１のセッション制御サーバ及び第２のセッション制御サーバは、Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving - Call Session Control Function)であり、
前記加入者情報サーバは、ＨＳＳ(Home Subscriber Server)であり、
前記代理加入者情報サーバは、プロキシＨＳＳであり、
前記認証情報は、ＡＶ(Authentication Vector)であり、
第２のステップについて、第１のＳ−ＣＳＣＦは、前記プロキシＨＳＳへ、ｉＦＣ(initial Filter Criteria)によって、3rd-Party Registerの位置登録要求を送信する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＰサブシステムネットワークの切り替え方法。
【請求項４】
前記代理加入者情報サーバは、複数の前記認証情報を、Ｒ（Ｒ＞１）個の集合に区分し、
前記認証情報の集合単位で、地理的に異なる場所に配置された記憶装置に記憶する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＩＰサブシステムネットワークの切り替え方法。
【請求項５】
前記代理加入者情報サーバは、各認証情報をＲ（Ｒ＞１）個に分割し、
前記認証情報の分割単位で、地理的に異なる場所に配置された記憶装置に記憶する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のＩＰサブシステムネットワークの切り替え方法。
【請求項６】
第１のＩＰサブシステムネットワークに配置された第１のセッション制御サーバと、
第２のＩＰサブシステムネットワークに配置された第２のセッション制御サーバと、
第１及び第２のＩＰサブシステムネットワークからアクセス可能な加入者情報サーバと、
第１及び第２のＩＰサブシステムネットワークに相互接続されるトランスポートネットワークを介して通信可能なユーザ端末と
通信可能であって、第２のＩＰサブシステムネットワークに配置された代理加入者情報サーバであって、
第１のＩＰサブシステムネットワークの第１のセッション制御サーバから、位置登録要求を受信する位置登録要求受信手段と、
前記位置登録要求を受信した際に、前記加入者情報サーバへ、認証情報要求を送信し、該認証情報を含む認証情報応答を受信する認証情報要求手段と、
取得した前記認証情報を、一定期間だけ記憶する認証情報記憶手段と、
第２のＩＰサブシステムネットワークの第２のセッション制御サーバから、認証情報要求を受信し、前記認証情報記憶手段から前記認証情報を選択し、該認証情報を含む認証情報応答を、第２のセッション制御サーバへ応答する認証情報応答手段と
を有することを特徴とする代理加入者情報サーバ。
【請求項７】
前記認証情報応答手段が実行された後、前記加入者情報サーバへ、加入者情報要求を送信し、当該ユーザ端末の加入者情報を含む加入者情報応答を受信する加入者情報要求手段と、
取得した前記加入者情報を、一定期間だけ記憶する加入者情報記憶手段と、
第２のＩＰサブシステムネットワークの第２のセッション制御サーバから、加入者情報要求を受信し、前記加入者情報記憶手段から前記加入者情報を選択し、該加入者情報を含む加入者情報応答を、第２のセッション制御サーバへ応答する加入者情報応答手段と
を有することを特徴とする請求項７に記載の代理加入者情報サーバ。
【請求項８】
第１のセッション制御サーバ及び第２のセッション制御サーバは、Ｓ−ＣＳＣＦであり、
前記加入者情報サーバは、ＨＳＳであり、
前記代理加入者情報サーバは、プロキシＨＳＳであり、
前記認証情報は、ＡＶであり、
前記位置登録要求受信手段は、第１のＳ−ＣＳＣＦから、ｉＦＣに基づく3rd-Party Registerの位置登録要求を受信する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の代理加入者情報サーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰ(Internet Protocol)サブシステムネットワーク（以下「ＩＭＳ」(IP Multimedia Subsystem)ネットワークという）を切り替える際に実行される端末認証シーケンスの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、第３世代移動通信システムにおけるセキュリティアーキテクチャとして、認証方法及び鍵配送方法に関する技術がある（例えば非特許文献１参照）。また、第３世代移動通信システム上に構築されるＩＭＳネットワークにおけるセキュリティに関する技術もある（例えば非特許文献２参照）。
【０００３】
ＩＭＳネットワークは、ＩＰネットワークを介するマルチメディアアプリケーション（音声、映像及びデータ）を提供するために標準化されたサービス制御方式である。これは、次世代携帯電話ネットワーク又はＮＧＮ(Next Generation Network)を実現する中核技術である。これにより、固定網及び移動網が統合され、全ての端末がＩＰベースで通信するオールＩＰ化が実現される。具体的には、ＩＭＳネットワークは、複数のＳＩＰ(Session Initiation Protocol)サーバを用いて、必要なネットワークリソースの割り当て及びゲートの制御を実行するためのものである。ＳＩＰは、ＩＰにおける呼制御プロトコルであって、端末間で通信に必要なＩＰアドレス、ポート番号及びエンコーディングをネゴシエーションすると共に、発呼及び着呼を制御する。
【０００４】
図１は、従来技術におけるＩＭＳネットワークのシステム構成図である。
【０００５】
図１のシステムによれば、第１及び第２のＩＭＳネットワークが、トランスポートネットワークにおけるネットワークリソースの管理のために備えられている。第１のＩＭＳネットワークは通常時に使用されるものであり、第２のＩＭＳネットワークはバックアップ時に使用されるものである。このように、ＩＭＳネットワークを冗長的に構成することによって、システム全体の耐障害性を高めることができる。
【０００６】
トランスポートネットワークは、ゲートウェイ２を介してアクセスネットワークと相互接続される。アクセスネットワークとは、例えば携帯電話網や、無線／有線ブロードバンドアクセスネットワークであって、例えば携帯電話機やスマートフォンのようなユーザ端末１から接続されるものである。ユーザ端末１は、アクセスネットワークを介してトランスポートネットワークに接続し、ＩＭＳネットワーク内のＳＩＰサーバと通信することによって相手方端末とセッションを確立することができる。
【０００７】
各ＩＭＳネットワークは、呼セッション制御機能（ＣＳＣＦ(Call Session Control Function)）として、Ｐ−ＣＳＣＦ(Proxy-CSCF)３と、Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving-CSCF)４と、Ｉ−ＣＳＣＦ(Interrogating-CSCF)５とを有する。また、全てのＩＭＳネットワークから共通にアクセス可能であって、加入者情報(加入者プロファイルＵＰ、UserProfile)を蓄積したＨＳＳ(加入者情報サーバ、Home Subscriber Server)６を有する。
【０００８】
Ｐ−ＣＳＣＦ３は、ユーザ端末１から、ゲートウェイ２を介して直接的にアクセスされる。Ｐ−ＣＳＣＦ３は、セッション毎にメディア情報を抽出し、セッション確立時にゲートウェイ２に対するゲート制御及びリソース制御を指示する。Ｐ−ＣＳＣＦ３は、ユーザ端末からの位置登録時に決定され、ゲートウェイ２（又はＳＩＰ対応端末）との間にセキュアなIPsecトンネルを確立する。そのために、第１のＩＭＳネットワークに障害が発生し、第２のＩＭＳネットワークへ切り替える場合、ユーザ端末１は、第２のＩＭＳネットワークへ向けてセッションを再確立する必要がある。
【０００９】
Ｓ−ＣＳＣＦ４は、サービス実行及び呼セッション制御のための中心的なＳＩＰサーバである。Ｓ−ＣＳＣＦ４は、自身が管理するホームネットワークのドメインを有し、そのドメインの範囲内の端末のSIP-URI(SIP - Uniform Resource Identifier)を管理する。また、Ｓ−ＣＳＣＦ４は、ＨＳＳ６と通信することによってユーザ認証を実行する。尚、Ｓ−ＣＳＣＦ４は、様々なアプリケーションサーバ（ＡＳ:Application Server）と通信することによって、ユーザ端末１に対して様々なサービスを提供することができる。
【００１０】
Ｉ−ＣＳＣＦ５は、ユーザ端末１の登録時に、例えば加入者ロケータ機能にアクセスすることによって、そのユーザ端末の加入者情報を蓄積したＨＳＳ６を特定する。そして、ＨＳＳ６からの指示に応じて、ユーザ端末１を担当するＳ−ＣＳＣＦ４へ、登録処理を引き継く。Ｉ−ＣＳＣＦ５は、複数あるＨＳＳ６を負荷分散すると共に、ネットワーク内構成を外部から隠蔽する。
【００１１】
図２は、従来技術のＩＭＳネットワークにおける認証シーケンスである。
【００１２】
（Ｓ２０１）ユーザ端末は、通常時、アクセスネットワークを介して、第１のＩＭＳネットワークのＰ−ＣＳＣＦ３１へ、Registerメッセージを送信する。Registerメッセージには、ＩＭＰＩ(IMS Private User Identity)と称されるユーザ端末識別子が含まれる。ＩＭＰＩは、ＩＭＳネットワーク内での一意な識別子であって、SIP URIと同様の形式で表現される。Ｐ−ＣＳＣＦ３１は、そのRegisterメッセージをＩ−ＣＳＣＦ５１へ転送し、Ｉ−ＣＳＣＦ５１は、そのRegisterメッセージをＳ−ＣＳＣＦ４１へ転送する。
【００１３】
（Ｓ２０２）これに対し、Ｓ−ＣＳＣＦ４１は、認証情報（認証と鍵生成に必要な情報）として、ＡＶ(Authentication Vector)を取得するべく、ＨＳＳ６へAV-Reqを送信する。ＡＶは、例えば以下の要素を含む。
ＡＶ：＝RAND || XRES || CK || IK || AUTN
RAND：乱数  128bit
XRES：期待される応答  32-128bit
CK  ：暗号鍵  128bit
IK  ：完全性鍵  128bit
AUTN：認証トークン  128bit
SQN ：AUTNに基づくシーケンス番号（ＡＶが生成される毎に単調増加）
【００１４】
（Ｓ２０３）ここで、ＨＳＳ６は、通常、一度にＮ個（Ｎ＞１）のＡＶを生成する。そして、ＨＳＳ６は、これらＮ個のＡＶを含むAV-Req-Respを、Ｓ−ＣＳＣＦ４１へ応答する。これによって、Ｓ−ＣＳＣＦ４１は、認証情報としてのＡＶを保持する。
【００１５】
（Ｓ２０４）そして、Ｓ−ＣＳＣＦ４１は、401 Auth_Challengeを、Ｉ−ＣＳＣＦ５１へ応答する。401 Auth_Challengeは、少なくともRAND、AUTN及びSQNを含む。Ｉ−ＣＳＣＦ５１は、その401 Auth_ChallengeをＰ−ＣＳＣＦ４１へ応答し、Ｐ−ＣＳＣＦ４１は、その401 Auth_Challengeをユーザ端末１へ応答する。これによって、ユーザ端末は、SQNを復号して保持することができる。
【００１６】
（Ｓ２０５）次に、ユーザ端末１は、Registerメッセージを、Ｐ−ＣＳＣＦ４１へ再び送信する。Ｐ−ＣＳＣＦ４１は、そのRegisterメッセージをＩ−ＣＳＣＦ５１へ転送し、Ｉ−ＣＳＣＦ５１は、そのRegisterメッセージをＳ−ＣＳＣＦ４１へ転送する。
【００１７】
（Ｓ２０６）これに対し、Ｓ−ＣＳＣＦ４１は、当該ユーザ端末の加入者情報ＵＰ(User Profile)を取得するべく、ＨＳＳ６へUP-Reqを送信する(Cx-Pull)。
【００１８】
（Ｓ２０７）ここで、ＨＳＳ６は、そのユーザ端末における加入者情報ＵＰを検索する。そｓて、その加入者情報ＵＰを含むUP-Req-Respを、Ｓ−ＣＳＣＦ４１へ応答する。これによって、Ｓ−ＣＳＣＦ４１は、ユーザ端末１の加入者情報ＵＰを保持する。
【００１９】
（Ｓ２０８）最後に、Ｓ−ＣＳＣＦ４１は、認証成功を表す200 Auth_Okを、Ｉ−ＣＳＣＦ５１へ応答する。そして、Ｉ−ＣＳＣＦ５１は、その200 Auth_OkメッセージをＰ−ＣＳＣＦ３１へ応答し、Ｐ−ＣＳＣＦ３１は、その200 Auth_Okメッセージをユーザ端末１へ応答する。これによって、ユーザ端末１は、第１のＩＭＳネットワークに対して認証処理を完了する。
【００２０】
（Ｓ２２０）ここで、第１のＩＭＳネットワークに障害や災害が発生し、ユーザ端末１は、バックアップ用に用意された第２のＩＭＳネットワークに再度、位置登録をする必要性が生じたとする。
【００２１】
（Ｓ２２１〜Ｓ２２８）ユーザ端末１と第２のＩＭＳネットワークとの間で、前述したＳ２０１〜Ｓ２０８と全く同様のシーケンスが実行される。これによって、ユーザ端末１は、第２のＩＭＳネットワークに対して認証処理を完了する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】3GPP TS33.102、「3G Security; Securityarchitecture」
【非特許文献２】3GPP TS33.203、「3G security; Access securityfor IP-based services」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
図２によれば、第１のＩＭＳネットワークに障害が発生した場合、第１のＩＭＳネットワークに接続する全てのユーザ端末１が、第２のＩＭＳネットワークへ切り替えなければならない。即ち、全てのユーザ端末１が、第２のＩＭＳネットワークとの間で、再度、位置登録シーケンスにおける認証処理を実行する必要がある。このとき、ユーザ端末１毎に実行される認証処理によって、ＨＳＳ６に対するトラヒック負荷が急激に増加するという問題があった。特に、ＨＳＳ６によれば、ＡＶの生成に係る処理負荷量が多い。そのために、ＨＳＳ６は、多数のユーザ端末１における多数のAV-reqがＳ−ＣＳＣＦから受信された場合、処理負荷が膨大となって、処理遅延が大きく発生する。
【００２４】
勿論、前述したように、ＨＳＳ６は、一度にＮ個のＡＶを生成することができる。しかしながら、これらＡＶは全て、通常時の第１のＩＭＳネットワークのＳ−ＣＳＣＦ４１に格納される。即ち、バックアップ時の第２のＩＭＳネットワークのＳ−ＣＳＣＦ４２は、それらＡＶを利用することができず、再度、AV-reqをＨＳＳ６へ送信する必要がある。
【００２５】
そこで、本発明は、特定のＨＳＳに膨大な処理負荷がかかることなく、多数のユーザ端末がＩＭＳネットワークを一度に切り替えることができる端末認証方法及びプロキシ加入者情報サーバ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】
【００２６】
本発明によれば、
第１のＩＰサブシステムネットワークに配置された第１のセッション制御サーバと、
第２のＩＰサブシステムネットワークに配置された第２のセッション制御サーバと、
第１及び第２のＩＰサブシステムネットワークからアクセス可能な加入者情報サーバと、
第１及び第２のＩＰサブシステムネットワークに相互接続されるトランスポートネットワークを介して通信可能なユーザ端末と
を有するシステムにおけるＩＰサブシステムネットワークの切り替え方法であって、
システムは、第１及び第２のＩＰサブシステムネットワークからアクセス可能な代理加入者情報サーバを更に配置しており、
ユーザ端末が、第１のＩＰサブシステムネットワークの第１のセッション制御サーバとの間で、位置登録シーケンスを実行する第１のステップと、
第１のセッション制御サーバが、代理加入者情報サーバへ、位置登録要求を送信する第２のステップと、
代理加入者情報サーバが、加入者情報サーバからユーザ端末における認証情報を取得し且つ保持する第３のステップと、
ユーザ端末が、第１のＩＭＳネットワークから第２のＩＭＳネットワークへ切り替える際に、第２のセッション制御サーバへ、位置登録要求を送信する第４のステップと、
第２のセッション制御サーバが、代理加入者情報サーバから当該ユーザ端末に基づく認証情報を取得し且つ保持する第５のステップと
を有することを特徴とする。
【００２７】
本発明のＩＰサブシステムネットワークの切り替え方法における他の実施形態によれば、
代理加入者情報サーバが、加入者情報サーバから当該ユーザ端末に基づく加入者情報を取得し且つ保持する第６のステップと、
ユーザ端末が、第２のＩＰサブシステムネットワークの第２のセッション制御サーバへ、位置登録要求を再度送信する第７のステップと、
第２のセッション制御サーバが、代理加入者情報サーバから加入者情報を取得し且つ保持する第８のステップと
を更に有することも好ましい。
【００２８】
本発明のＩＰサブシステムネットワークの切り替え方法における他の実施形態によれば、
第１のセッション制御サーバ及び第２のセッション制御サーバは、Ｓ−ＣＳＣＦ(Serving - Call Session Control Function)であり、
加入者情報サーバは、ＨＳＳ(Home Subscriber Server)であり、
代理加入者情報サーバは、プロキシＨＳＳであり、
認証情報は、ＡＶ(Authentication Vector)であり、
第２のステップについて、第１のＳ−ＣＳＣＦは、プロキシＨＳＳへ、ｉＦＣ(initial Filter Criteria)によって、3rd-Party Registerの位置登録要求を送信することも好ましい。
【００３０】
本発明のＩＰサブシステムネットワークの切り替え方法における他の実施形態によれば、
代理加入者情報サーバは、複数の認証情報を、Ｒ個の集合に区分し、
認証情報の集合単位で、地理的に異なる場所に配置された記憶装置に記憶することも好ましい。
【００３１】
本発明のＩＰサブシステムネットワークの切り替え方法における他の実施形態によれば、代理加入者情報サーバは、各認証情報をＲ個に分割し、認証情報の分割単位で、地理的に異なる場所に配置された記憶装置に記憶することも好ましい。
【００３２】
本発明によれば、
第１のＩＰサブシステムネットワークに配置された第１のセッション制御サーバと、
第２のＩＰサブシステムネットワークに配置された第２のセッション制御サーバと、
第１及び第２のＩＰサブシステムネットワークからアクセス可能な加入者情報サーバと、
第１及び第２のＩＰサブシステムネットワークに相互接続されるトランスポートネットワークを介して通信可能なユーザ端末と
通信可能であって、第２のＩＰサブシステムネットワークに配置された代理加入者情報サーバであって、
第１のＩＰサブシステムネットワークの第１のセッション制御サーバから、位置登録要求を受信する位置登録要求受信手段と、
位置登録要求を受信した際に、加入者情報サーバへ、認証情報要求を送信し、該認証情報を含む認証情報応答を受信する認証情報要求手段と、
取得した認証情報を、一定期間だけ記憶する認証情報記憶手段と、
第２のＩＰサブシステムネットワークの第２のセッション制御サーバから、認証情報要求を受信し、認証情報記憶手段から認証情報を選択し、該認証情報を含む認証情報応答を、第２のセッション制御サーバへ応答する認証情報応答手段と
を有することを特徴とする。
【００３３】
本発明の代理加入者情報サーバにおける他の実施形態によれば、
認証情報応答手段が実行された後、加入者情報サーバへ、加入者情報要求を送信し、当該ユーザ端末の加入者情報を含む加入者情報応答を受信する加入者情報要求手段と、
取得した加入者情報を、一定期間だけ記憶する加入者情報記憶手段と、
第２のＩＰサブシステムネットワークの第２のセッション制御サーバから、加入者情報要求を受信し、加入者情報記憶手段から加入者情報を選択し、該加入者情報を含む加入者情報応答を、第２のセッション制御サーバへ応答する加入者情報応答手段と
を有することも好ましい。
【００３４】
本発明の代理加入者情報サーバにおける他の実施形態によれば、
第１のセッション制御サーバ及び第２のセッション制御サーバは、Ｓ−ＣＳＣＦであり、
加入者情報サーバは、ＨＳＳであり、
代理加入者情報サーバは、プロキシＨＳＳであり、
認証情報は、ＡＶであり、
位置登録要求受信手段は、第１のＳ−ＣＳＣＦから、ｉＦＣに基づく3rd-Party Registerの位置登録要求を受信することも好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の端末認証方法及びプロキシ加入者情報サーバによれば、特定のＨＳＳに膨大な処理負荷がかかることなく、多数のユーザ端末がＩＭＳネットワークを一度に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来技術におけるＩＭＳネットワークのシステム構成図である。
【図２】従来技術のＩＭＳネットワークにおける認証シーケンスである。
【図３】本発明におけるＩＭＳネットワークのシステム構成図である。
【図４】本発明の通常時のＩＭＳネットワークにおける位置登録シーケンスである。
【図５】本発明のバックアップ時のＩＭＳネットワークにおける認証シーケンスである。
【図６】本発明におけるプロキシＨＳＳの機能構成図である。
【図７】ＨＳＳからの認証情報の出力経過を表す説明図である。
【図８】プロキシＨＳＳによって認証情報ＡＶを分散管理する第１の説明図である。
【図９】プロキシＨＳＳによって認証情報ＡＶを分散管理する第２の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３８】
図３は、本発明におけるＩＭＳネットワークのシステム構成図である。
【００３９】
図３のシステムによれば、図１と比較して、バックアップ用の第２のＩＭＳネットワークに、プロキシＨＳＳ７が更に接続されている。従って、第２のＩＭＳネットワークのＳ−ＣＳＣＦ４２は、ＨＳＳ６ではなく、プロキシＨＳＳ７と通信することによってユーザ認証を実行する。プロキシＨＳＳ７は、第１のＩＭＳネットワークのＳ−ＣＳＣＦ４１から登録要求(Register)を受信した際に、ＨＳＳ６から認証情報（ＡＶ）を取得する。そして、プロキシＨＳＳ７は、その認証情報を、Ｓ−ＣＳＣＦ４２からの認証情報要求のために保持する。
【００４０】
図４は、本発明の通常時のＩＭＳネットワークにおける位置登録シーケンスである。
【００４１】
（Ｓ４０１〜Ｓ４０８）通常時、ユーザ端末１と第１のＩＭＳネットワークとの間で、前述したＳ２０１〜Ｓ２０８と全く同様のシーケンスが実行される。ここで、ＨＳＳ６から取得した加入者情報ＵＰには、アプリケーションサーバに対する呼び出し条件としてのｉＦＣ(initial Filter Criteria)情報が含まれる。図４によれば、ｉＦＣ情報には、アプリケーションサーバとしてのプロキシＨＳＳ６へ、3rd-Party Registerの位置登録要求を送信するべく規定されている。
【００４２】
（Ｓ４１１）第１のＳ−ＣＳＣＦ４１は、ユーザ端末１の位置登録シーケンスの実行後、ｉＦＣの処理によって、プロキシＨＳＳ７へ、3rd-Party Registerの位置登録要求を送信する。
【００４３】
（Ｓ４１２）プロキシＨＳＳ７は、ユーザ端末１における認証情報を保持していない場合、ＨＳＳ６に対して、Diameterプロトコルを用いて認証情報を問い合わせる。Diameterプロトコルとは、ＲＡＤＩＵＳ(Remote Authentication Dial In User Service)に代わる次世代のＡＡＡ(Authentication, Authorization and Accounting)標準プロトコルである。プロキシＨＳＳ７は、ユーザ端末１の認証情報を取得するために、DiameterMARを、ＨＳＳ６へ送信する。
【００４４】
（Ｓ４１３）ＨＳＳ６は、受信したDiameterMARに基づいて、更に、Ｎ個（Ｎ＞１）のＡＶを生成する。通常の位置登録シーケンスであるＳ４０３では、ＡＶ0〜ＡＶN-1を生成している。そのために、Ｓ４１３では、次のＡＶN〜ＡＶ2N-1が生成される。そして、ＨＳＳ６は、これらＮ個のＡＶを含むDimameterMAAを、プロキシＨＳＳ７へ応答する。
【００４５】
（Ｓ４１４）そして、プロキシＨＳＳ７は、ＨＳＳ６から受信したＡＶを、未使用状態のままで保持する。最後に、プロキシＨＳＳ７は、Ｓ４１１の3rd Party Registerに対する401 Okを、Ｓ−ＣＳＣＦ４１へ応答する。
【００４６】
このように、本発明の位置登録シーケンスは、Ｓ４０１〜Ｓ４０８に加えて、Ｓ４１１〜Ｓ４１４を更に有する。
【００４７】
（Ｓ４２０）ここで、第１のＩＭＳネットワークに障害や災害が発生し、ユーザ端末１は、バックアップ用に用意された第２のＩＭＳネットワークに切り替える必要性が生じたとする。即ち、ユーザ端末１は、第２のＩＭＳネットワークに対して、再度、位置登録シーケンスを実行する必要がある。
【００４８】
図５は、本発明のバックアップ時のＩＭＳネットワークにおける認証シーケンスである。
【００４９】
（Ｓ５０１）ユーザ端末は、バックアップ時、アクセスネットワークを介して、第２のＩＭＳネットワークのＰ−ＣＳＣＦ３２へ、Registerメッセージを送信する。Ｐ−ＣＳＣＦ３２は、そのRegisterメッセージをＩ−ＣＳＣＦ５２へ転送し、Ｉ−ＣＳＣＦ５２は、そのRegisterメッセージをＳ−ＣＳＣＦ４２へ転送する。
【００５０】
（Ｓ５０２）これに対し、Ｓ−ＣＳＣＦ４２は、認証情報のＡＶを取得するべく、プロキシＨＳＳ７へAV-Reqを送信する。
【００５１】
（Ｓ５０３）ここで、プロキシＨＳＳ７は、通常時に保持しておいたＮ個のＡＶを選択する。そして、プロキシＨＳＳ７は、これらＮ個のＡＶを含むAV-Req-Respを、Ｓ−ＣＳＣＦ４２へ応答する。これによって、Ｓ−ＣＳＣＦ４１は、認証情報としてのＡＶを保持する。このように、通常時にプロキシＨＳＳ７が認証情報を予め保持しておくことによって、バックアップ時に、Ｓ−ＣＳＣＦ４２は、特定のＨＳＳ６ではなくプロキシＨＳＳ７から認証情報を取得することができ、認証処理に係る処理負荷及び処理時間を低減させることができる。
【００５２】
（Ｓ５０４）このとき、プロキシＨＳＳ７は、加入者情報ＵＰを予め取得し且つ保持するべく、ＨＳＳ６へUP-Reqを送信する。
【００５３】
（Ｓ５０５）これに対し、ＨＳＳ６は、加入者情報ＵＰを検索し、その加入者情報ＵＰを含むUP-Req-Respを、プロキシＨＳＳ７へ応答する。これによって、プロキシＨＳＳ７は、認証シーケンスが成功する以前に、加入者情報ＵＰを予め保持することができる。
【００５４】
（Ｓ５０６）Ｓ５０３の後、Ｓ−ＣＳＣＦ４２は、認証成功を表す200 Auth_Okを、Ｉ−ＣＳＣＦ５２へ応答する。そして、Ｉ−ＣＳＣＦ５２は、その200 Auth_OkメッセージをＰ−ＣＳＣＦ３２へ応答し、Ｐ−ＣＳＣＦ３２は、その200 Auth_Okメッセージをユーザ端末１へ応答する。
【００５５】
（Ｓ５０７）次に、ユーザ端末１は、Registerメッセージを、Ｐ−ＣＳＣＦ４２へ再び送信する。Ｐ−ＣＳＣＦ４２は、そのRegisterメッセージをＩ−ＣＳＣＦ５２へ転送し、Ｉ−ＣＳＣＦ５２は、そのRegisterメッセージをＳ−ＣＳＣＦ４２へ転送する。
【００５６】
（Ｓ５０８）これに対し、Ｓ−ＣＳＣＦ４２は、当該ユーザ端末の加入者情報ＵＰを取得するべく、プロキシＨＳＳ７へUP-Reqを送信する(Cx-Pull)。
【００５７】
（Ｓ５０９）ここで、プロキシＨＳＳ７は、加入者情報ＵＰを含むUP-Req-Respを、Ｓ−ＣＳＣＦ４２へ応答する。これによって、Ｓ−ＣＳＣＦ４２は、ユーザ端末１の加入者情報ＵＰを保持する。このように、プロキシＨＳＳ７は、認証シーケンスが成功する以前に、加入者情報ＵＰをＨＳＳ６から予め取得しておくことができ、登録時間を短縮することができる。
【００５８】
（Ｓ５１０）そして、Ｓ−ＣＳＣＦ４２は、認証成功を表す200 Auth_Okを、Ｉ−ＣＳＣＦ５２へ応答する。そして、Ｉ−ＣＳＣＦ５２は、その200 Auth_OkメッセージをＰ−ＣＳＣＦ３２へ応答し、Ｐ−ＣＳＣＦ３２は、その200 Auth_Okメッセージをユーザ端末１へ応答する。
【００５９】
図６は、本発明におけるプロキシＨＳＳの機能構成図である。
【００６０】
図６によれば、プロキシＨＳＳ７は、位置登録要求受信部７１と、認証情報要求部７２と、認証情報記憶部７３と、認証情報応答部７４と、加入者情報要求部７５と、加入者情報記憶部７６と、加入者情報応答部７７とを有する。これら機能構成部は、アプリケーションサーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現され、プロキシＨＳＳとして機能する。
【００６１】
位置登録要求受信部７１は、第１のＩＭＳネットワークの第１のＳ−ＣＳＣＦ４１から、3rd Party Registerの位置登録要求を受信する（図４のＳ４１１参照）。3rd Party Registerの位置登録要求は、第１のＳ−ＣＳＣＦ４１におけるｉＦＣ(initial Filter Criteria)に基づくものである。位置登録要求を受信した旨が、認証情報要求部７２へ出力される。
【００６２】
認証情報要求部７２は、位置登録要求を受信した際に、ＨＳＳ６へ、認証情報要求(Diameter MAR)を送信し、その認証情報を含む認証情報応答(Diameter MAA)を受信する（図４のＳ４１２及びＳ４１３参照）。受信した認証情報ＡＶは、認証情報記憶部７３へ出力される。
【００６３】
認証情報記憶部７３は、取得した認証情報ＡＶを、一定期間だけ記憶する（図４のＳ４１４参照）。
【００６４】
認証情報応答部７４は、第２のＩＭＳネットワークの第２のＳ−ＣＳＣＦ４２から、認証情報要求AV-Reqを受信し、認証情報記憶部７３から認証情報を選択し、その認証情報を含む認証情報応答AV-Req-Respを、第２のＳ−ＣＳＣＦ４２へ応答する（図５のＳ５０２及びＳ５０３参照）。
【００６５】
加入者情報要求部７５は、認証情報応答部７４が実行された後、ＨＳＳ６へ、加入者情報要求UP-Reqを送信し、当該ユーザ端末の加入者情報を含む加入者情報応答UP-Req-Respを受信する（図５のＳ５０４及びＳ５０５参照）。受信した加入者情報ＵＰは、加入者情報記憶部７６へ出力される。
【００６６】
加入者情報記憶部７６は、取得した加入者情報ＵＰを、一定期間だけ記憶する。
【００６７】
加入者情報応答部７７は、第２のＩＭＳネットワークの第２のＳ−ＣＳＣＦ４２から、加入者情報要求UP-Reqを受信し、加入者情報記憶部７６から加入者情報を選択し、その加入者情報を含む加入者情報応答UP-Req-Respを、第２のＳ−ＣＳＣＦ４２へ応答する（図５のＳ５０８及びＳ５０９参照）。
【００６８】
図７は、ＨＳＳからの認証情報の出力経過を表す説明図である。
【００６９】
図７によれば、通常時に、ＨＳＳ６が、Ｓ−ＣＳＣＦ４１及びプロキシＨＳＳ７へ割り当てる認証情報ＡＶの出力経過を表す。
（Ｓ７１）最初に、ＨＳＳ６は、第１のＩＭＳネットワークのＳ−ＣＳＣＦ４１からのAV-Reqを受信した際に、Ｎ個の認証情報（ＡＶ0〜ＡＶN-1）を生成する。認証情報ＡＶ (k-1)N〜ＡＶkN-1と表した場合、k=1とする。k=シーケンス番号SQNは、認証情報ＡＶが生成される毎に更新される。そして、ＨＳＳ６は、これら認証情報を含むAV-Req-Respを、Ｓ−ＣＳＣＦ４１へ応答する。
【００７０】
（Ｓ７２）次に、本発明によれば、ＨＳＳ６は、プロキシＨＳＳ７からのAV-Reqを受信した際に、Ｎ個の認証情報（ＡＶN〜ＡＶ2N-1）を生成する。認証情報ＡＶ(k-1)N〜ＡＶkN-1と表した場合、k=2とする。そして、ＨＳＳ６は、これら認証情報を含むAV-Req-RespをプロキシＨＳＳ７へ応答する。
【００７１】
（Ｓ７３）次に、第１のＩＭＳネットワークのＳ−ＣＳＣＦ４１からのAV-Reqを受信した際に、Ｎ個の認証情報（ＡＶ2N〜ＡＶ3N-1）を生成する。認証情報ＡＶ(k-1)N〜ＡＶkN-1と表した場合、k=3とする。そして、ＨＳＳ６は、これら認証情報を含むAV-Req-Respを、Ｓ−ＣＳＣＦ４１へ応答する。
【００７２】
（Ｓ７４）ここで、ＨＳＳ６は、所定値Ｌに対して、kN-1＜Ｌである限り、Ｓ７２（図４のＳ４１１〜Ｓ４１４）は実行されないようにする。
【００７３】
（Ｓ７５）第１のＩＭＳネットワークのＳ−ＣＳＣＦ４１からのAV-Reqを受信した際に、Ｎ個の認証情報（ＡＶ(K-1)N〜ＡＶKN-1）を生成する。ここでは、k=K（所定最大値）とする。そして、ＨＳＳ６は、これら認証情報を含むAV-Req-Respを、Ｓ−ＣＳＣＦ４１へ応答すると共に、k=0にリセットする。
【００７４】
（Ｓ７６）次に、ＨＳＳ６は、第１のＩＭＳネットワークのＳ−ＣＳＣＦ４１からのAV-Reqを受信した際に、Ｎ個の認証情報（ＡＶ0〜ＡＶN-1）を生成する。認証情報ＡＶ (k-1)N〜ＡＶkN-1と表した場合、k=1とする。そして、ＨＳＳ６は、これら認証情報を含むAV-Req-Respを、Ｓ−ＣＳＣＦ４１へ応答する。
【００７５】
（Ｓ７７）次に、ＨＳＳ６は、プロキシＨＳＳ７からのAV-Reqを受信した際に、Ｎ個の認証情報（ＡＶN〜ＡＶ2N-1）を生成する。認証情報ＡＶ(k-1)N〜ＡＶkN-1と表した場合、k=2とする。そして、ＨＳＳ６は、これら認証情報を含むAV-Req-RespをプロキシＨＳＳ７へ応答する。
【００７６】
ＨＳＳ６は、認証情報ＡＶを生成する毎に、シーケンス番号SQNを更新する。最新のSQNは、ユーザ端末によっても保持される。常に新しいSQNが利用される場合、SQN>SQNMSが仮定されるが、特許文献１の記載によれば、許容値Ｌが定義されている。ユーザ端末は、「（SQNMS−SQN）＜Ｌ」である限り、そのＡＶを受け入れる。従って、バックアップ用の第２のＩＭＳネットワークのための認証情報ＡＶ＊は、第１のＩＭＳネットワークの第１のＳ−ＣＳＣＦからAV-Reqを受信する毎に生成する必要はない。即ち、AV-Reqを一定回数受信するまで、バックアップ用の第２のＩＭＳネットワークのための認証情報ＡＶ＊は生成しない。
【００７７】
図８は、プロキシＨＳＳによって認証情報ＡＶを分散管理する第１の説明図である。
【００７８】
プロキシＨＳＳ７は、ＨＳＳ６からバックアップ用のＮ個の認証情報を受信した際に、それら認証情報を、遠隔に位置する複数のデータベースサーバへ分散して管理する。図８によれば、Ｎ個のＡＶ[1]〜ＡＶ[N]を、データベースの数のＲ個（Ｒ＞１）に分割する。そして、分割されたＡＶをそれぞれ、各データベースへ転送し、分散管理する。Ｒ個のデータベースに分散されることによって、１つのデータベースに障害が発生し、認証情報ＡＶを取得することができなくなっても、別のデータベースを参照することによって、ＨＳＳ６に対して新たな認証情報ＡＶの生成を依頼する必要もなく、認証情報の蓄積における信頼性が向上する。
【００７９】
図９は、プロキシＨＳＳによって認証情報ＡＶを分散管理する第２の説明図である。
【００８０】
図８と異なる他の実施形態として、１つの認証情報ＡＶをＲ個に分割し、各ＡＶのｒ番目の複数のブロックを１つのブロックとして、Ｒ個のデータベースに分散管理する。これによって、１つのデータベースの内容が悪意の第三者に開示されたとしても、他のＲ−１個のデータベースを参照しない限り、認証情報ＡＶを完全に復元することができず、認証情報の安全性が向上する。
【００８１】
以上、詳細に説明したように、本発明の端末認証方法及びプロキシ加入者情報サーバによれば、特定のＨＳＳに膨大な処理負荷がかかることなく、多数のユーザ端末がＩＭＳネットワークを一度に切り替えることができる。
【００８２】
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【符号の説明】
【００８３】
１  ユーザ端末
２  ゲートウェイ
３、３１、３２  Ｐ−ＣＳＣＦ
４、４１、４２  Ｓ−ＣＳＣＦ
５、５１、５２  Ｉ−ＣＳＣＦ
６  ＨＳＳ
７  プロキシＨＳＳ
７１  位置登録要求受信部
７２  認証情報要求部
７３  認証情報記憶部
７４  認証情報応答部
７５  加入者情報要求部
７６  加入者情報記憶部
７７  加入者情報応答部
【図１】
0005809048.tif 000002
【図２】
0005809048.tif 000003
【図３】
0005809048.tif 000004
【図４】
0005809048.tif 000005
【図５】
0005809048.tif 000006
【図６】
0005809048.tif 000007
【図７】
0005809048.tif 000008
【図８】
0005809048.tif 000009
【図９】
0005809048.tif 000010