(57)【要約】【課題】無線端末が無線ネットワーク間を移動する際に行われる認証に要する時間の短縮化を図ることができる一元管理認証装置及び無線端末認証方法を提供する。【解決手段】無線端末３０−１〜３０−４夫々の位置情報と各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎのサービスエリア情報とを管理し、各無線端末が現在位置周辺の無線ＬＡＮネットワークに移動する前に予めその無線ＬＡＮネットワークの認証装置２０に認証情報を通知しておく。これにより、同一無線ＬＡＮネットワーク内や異なる無線ＬＡＮットワーク間の移動に伴う認証時間が短くなってハンドオーバに要する時間の短縮化が図れるので、ハンドオーバに伴うパケット損失などの品質劣化が生ずることがない。【選択図】      図１
2004266331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが少なくとも１つの無線基地局を持つ複数の無線ネットワークにおいて無線端末がローミングできるように認証を一元管理する一元管理認証装置であって、複数の前記無線ネットワークそれぞれのサービスエリア情報と前記無線端末の現在位置情報とを取得し、取得した各サービスエリア情報と無線端末位置情報とを基に前記無線端末の現在位置の周辺エリアで通信サービスを提供している少なくとも１つの前記無線ネットワークを特定する認証情報通知先検索手段と、前記認証情報通知先検索手段が特定した少なくとも１つの前記無線ネットワークに前記無線端末が移動してくる前に当該無線端末の認証に必要な認証情報を通知する認証情報管理手段と、を具備することを特徴とする一元管理認証装置。
【請求項２】
複数の前記無線ネットワークの中には、前記無線端末の位置管理機能を備えたセルラー無線ネットワークが存在し、前記認証情報通知先検索手段は、前記セルラー無線ネットワークより前記無線端末の現在位置情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の一元管理認証装置。
【請求項３】
前記認証情報通知先検索手段は、前記セルラー無線ネットワークより前記各無線ネットワークのサービスエリア情報を取得することを特徴とする請求項２に記載の一元管理認証装置。
【請求項４】
前記認証情報管理手段は、認証情報を要求してきた前記無線ネットワークに対して、セルラー無線ネットワークの認証情報発生装置が発生した認証情報を通知することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の一元管理認証装置。
【請求項５】
前記各サービスエリア情報及び無線端末位置情報は、セルラー無線ネットワークの位置管理装置で管理されており、前記認証情報通知先検索手段は、前記セルラー無線ネットワークの位置管理装置で管理されている前記各サービスエリア情報及び無線端末位置情報を基に前記無線端末の現在位置の周辺エリアで通信サービスを提供している少なくとも１つの前記無線ネットワークを特定することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の一元管理認証装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の一元管理認証装置を具備することを特徴とするセルラー無線ネットワーク。
【請求項７】
無線端末の複数の無線ネットワークそれぞれへの移動に伴う認証を一元管理する一元管理認証装置に対して認証情報要求を行うことで得られた認証情報を保持する認証情報保持手段と、自己の属する無線ネットワーク内のサービスエリア間を前記無線端末が移動する場合、移動先のサービスエリアでの前記無線端末の認証に際して前記認証情報保持手段で保持されている認証情報を用いる認証手段と、を具備することを特徴とする認証装置。
【請求項８】
汎地球測位システム衛星から送信される信号を受信する受信手段と、受信した前記汎地球測位システム衛星からの信号を用いて現在位置を測定する現在位置測定手段と、前記現在位置測定手段で測定された現在位置をセルラー無線ネットワークに通知する現在位置情報通知手段と、を具備することを特徴とする無線端末。
【請求項９】
無線ネットワークを構成する無線基地局であって、汎地球測位システム衛星から送信される信号を受信する受信手段と、受信した前記汎地球測位システム衛星からの信号を用いて現在位置を測定する現在位置測定手段と、前記現在位置測定手段で測定された現在位置をセルラー無線ネットワークに通知する現在位置情報通知手段と、を具備することを特徴とする無線基地局。
【請求項１０】
請求項６に記載のセルラー無線ネットワークと、請求項７に記載の認証装置と、請求項８に記載の無線端末と、請求項９に記載の無線基地局と、を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
無線ネットワーク全体を管理する認証事業者設備であって、請求項１から請求項５のいずれかに記載の一元管理認証装置を具備することを特徴とする認証事業者設備。
【請求項１２】
複数の無線ネットワークそれぞれのサービスエリア情報と無線端末の現在位置情報とを管理する位置管理装置を具備し、この位置管理装置は、前記無線端末の位置管理を行っているセルラー無線ネットワークより前記無線端末の位置情報を取得することを特徴とする請求項１０に記載の認証事業者設備。
【請求項１３】
請求項７に記載の認証装置と、請求項８に記載の無線端末と、請求項９に記載の無線基地局と、請求項１１又は請求項１２のいずれかに記載の認証事業者設備と、を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１４】
少なくとも１つの無線基地局を持つ無線ネットワークを複数擁して成る無線通信システムにおける無線端末認証方法であって、前記無線端末の位置情報を取得するとともに複数の前記無線ネットワークそれぞれのサービスエリア情報を取得し、取得した前記無線端末の位置情報と前記各無線ネットワークのサービスエリア情報とを基に前記無線端末が位置する周辺エリアで通信サービスを提供している少なくとも１つの前記無線ネットワークを把握し、把握した前記無線ネットワークに対し、前記無線端末がそのネットワークに移動する前に前記無線端末の認証情報を通知することを特徴とする無線端末認証方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばセルラー無線ネットワークと無線ローカルエリアネットワークとの間のような異なる無線ネットワーク間で無線端末がローミングできるように無線端末の認証を行う一元管理認証装置及び無線端末認証方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、実用化されている無線通信システムは、大きく２つのグループに大別することができる。１つはＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）やＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ）に代表されるセルラー無線ネットワークであり、もう１つはＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ、ＨｙｐｅｒＬＡＮ２に代表される無線ローカルエリアネットワーク（以下、無線ＬＡＮネットワークと言う）である。
【０００３】
セルラー無線ネットワークは、無線端末を広範囲に亘って利用することができることから音声通信システムとしては有力なシステムである。しかしながら、多数のユーザが存在していて通信密度が高い場合には容量の問題が起こることもあることから、今後の大容量データ伝送に対して十分に対応できない。これに対して、無線ＬＡＮネットワークは、伝送容量がＩＥＥＥ８０２．１１ｂでは最大１１Ｍｂｐｓ、ＩＥＥＥＥ８０２．１１ａ、ＨｙｐｅｒＬＡＮ２では最大５４Ｍｂｐｓであり十分な容量を持っており、今後の大容量データ伝送に対して十分できる。しかしながら、セルラー無線ネットワークのような位置管理制御が不十分であり、無線端末を広範囲に亘って利用することは困難である。
【０００４】
セルラー無線ネットワークや無線ＬＡＮネットワークに代表される異なった無線ネットワークを統合させた無線通信システムが案出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２００８２５号公報（第１１頁、第１２頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、異なった無線ネットワーク間でシームレスなローミングを実現するためには、無線端末が各無線ネットワークにアクセスする際に行われる認証を一元管理する必要がある。しかしながら、無線ネットワーク全体の認証を一元管理する場合、無線端末が無線ネットワーク間を移動する毎にその一元管理を行う装置にアクセスする必要があるため、認証に要する時間がかかり、ハンドオーバーに要する時間が増加してパケット損失などの品質劣化を引き起こす問題が生ずる。この問題は、無線ネットワークの数が増加して規模が大きくになるに従って更に顕著になる。
【０００７】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、無線端末が無線ネットワーク間を移動する際に行われる認証に要する時間の短縮化を図ることができる一元管理認証装置及び無線端末認証方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の一元管理認証装置は、それぞれが少なくとも１つの無線基地局を持つ複数の無線ネットワークにおいて無線端末がローミングできるように認証を一元管理する一元管理認証装置であって、複数の前記無線ネットワークそれぞれのサービスエリア情報と前記無線端末の現在位置情報とを取得し、取得した各サービスエリア情報と無線端末位置情報とを基に前記無線端末の現在位置の周辺エリアで通信サービスを提供している少なくとも１つの前記無線ネットワークを特定する認証情報通知先検索手段と、前記認証情報通知先検索手段が特定した少なくとも１つの前記無線ネットワークに前記無線端末が移動してくる前に当該無線端末の認証に必要な認証情報を通知する認証情報管理手段と、を具備する構成を採る。
【０００９】
上記構成によれば、無線端末の現在位置と各無線ネットワークのサービスエリア情報とを基に無線端末の現在位置周辺で通信サービスを提供している少なくとも１つの無線ネットワークを特定し、特定した少なくとも１つの無線ネットワークに無線端末が移動する前にそのネットワークに対して無線端末の認証に用いる認証情報を通知する。これにより、無線端末の同一無線ＬＡＮネットワーク内や異なる無線ＬＡＮットワーク間の移動に伴う認証時間が短くなって、ハンドオーバに要する時間の短縮化が図れるので、ハンドオーバに伴うパケット損失などの品質劣化が生ずることがない。
【００１０】
請求項２に係る発明の一元管理認証装置は、請求項１に係る発明の一元管理認証装置において、複数の前記無線ネットワークの中には、前記無線端末の位置管理機能を備えたセルラー無線ネットワークが存在し、前記認証情報通知先検索手段は、前記セルラー無線ネットワークより前記無線端末の現在位置情報を取得する構成を採る。
【００１１】
上記構成によれば、セルラー無線ネットワークには、セルラーのエリア単位で無線端末の現在位置を把握する機能があり、認証情報通知先検索手段はこの機能を利用することで無線端末の現在位置を取得することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明の一元管理認証装置は、請求項２に係る発明の一元管理認証装置において、前記認証情報通知先検索手段は、前記セルラー無線ネットワークより前記各無線ネットワークのサービスエリア情報を取得する構成を採る。
【００１３】
上記構成によれば、セルラー無線ネットワークから各無線ネットワークのサービスエリア情報を取得することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明の一元管理認証装置は、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の一元管理認証装置において、前記認証情報管理手段は、認証情報を要求してきた前記無線ネットワークに対して、セルラー無線ネットワークの認証情報発生装置が発生した認証情報を通知する構成を採る。
【００１５】
上記構成によれば、無線ネットワークに認証情報を与えることで、無線端末がその無線ネットワーク内のサービスエリア間を移動する際の認証に使用することができる。これにより、同一無線ネットワーク内での移動における認証に係る処理時間の短縮化が図れる。
【００１６】
請求項５に係る発明の一元管理認証装置は、請求項２から請求項４のいずれかに係る発明の一元管理認証装置において、前記各サービスエリア情報及び無線端末位置情報は、セルラー無線ネットワークの位置管理装置で管理されており、前記認証情報通知先検索手段は、前記セルラー無線ネットワークの位置管理装置で管理されている前記各サービスエリア情報及び無線端末位置情報を基に前記無線端末の現在位置の周辺エリアで通信サービスを提供している少なくとも１つの前記無線ネットワークを特定する構成を採る。
【００１７】
上記構成によれば、セルラー無線ネットワークの位置管理装置で管理されているサービスエリア情報及び無線端末位置情報を用いることで、容易に無線端末の現在位置の周辺エリアで通信サービスを提供している少なくとも１つの無線ネットワークを特定することができる。
【００１８】
請求項６に係る発明のセルラー無線ネットワークは、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の一元管理認証装置を具備する構成を採る。
【００１９】
上記構成によれば、無線端末の同一無線ＬＡＮネットワーク内や異なる無線ＬＡＮットワーク間の移動に伴う認証時間の短縮化が図れ、無線ネットワーク間のハンドオーバに伴うパケット損失などの品質劣化が起こらないセルラー無線ネットワークを提供することができる。
【００２０】
請求項７に係る発明の認証装置は、無線端末の複数の無線ネットワークそれぞれへの移動に伴う認証を一元管理する一元管理認証装置に対して認証情報要求を行うことで得られた認証情報を保持する認証情報保持手段と、自己の属する無線ネットワーク内のサービスエリア間を前記無線端末が移動する場合、移動先のサービスエリアでの前記無線端末の認証に際して前記認証情報保持手段で保持されている認証情報を用いる認証手段と、を具備する構成を採る。
【００２１】
上記構成によれば、一元管理認証装置より認証情報を取得することで、無線ネットワーク内のサービスエリア間を無線端末が移動する際の移動先での認証に使用することができ、これにより同一無線ネットワーク内での移動における認証に係る処理時間の短縮化が図れる。
【００２２】
請求項８に係る発明の無線端末は、汎地球測位システム衛星から送信される信号を受信する受信手段と、受信した前記汎地球測位システム衛星からの信号を用いて現在位置を測定する現在位置測定手段と、前記現在位置測定手段で測定された現在位置をセルラー無線ネットワークに通知する現在位置情報通知手段と、を具備する構成を採る。
【００２３】
上記構成によれば、セルラー無線ネットワークは、精度の高い位置情報を取得できるので、認証情報の通知先の無線ネットワーク数を少ない方向に絞ることができ、これによって認証情報を通知するための処理時間の短縮化が図れる。
【００２４】
請求項９に係る発明の無線基地局は、無線ネットワークを構成する無線基地局であって、汎地球測位システム衛星から送信される信号を受信する受信手段と、受信した前記汎地球測位システム衛星からの信号を用いて現在位置を測定する現在位置測定手段と、前記現在位置測定手段で測定された現在位置をセルラー無線ネットワークに通知する現在位置情報通知手段と、を具備する構成を採る。
【００２５】
上記構成によれば、セルラー無線ネットワークは、精度の高い位置情報を取得できるので、認証情報通知先の無線ネットワーク数を少ない方向に絞ることができ、これによって認証情報を通知するための処理時間の短縮化が図れる。
【００２６】
請求項１０に係る発明の無線通信システムは、請求項６に係る発明のセルラー無線ネットワークと、請求項７に係る発明の認証装置と、請求項８に係る発明の無線端末と、請求項９に係る発明の無線基地局と、を具備する構成を採る。
【００２７】
上記構成によれば、無線端末の同一無線ＬＡＮネットワーク内や異なる無線ＬＡＮットワーク間の移動に伴う認証時間の短縮化が図れ、無線ネットワーク間のハンドオーバに伴うパケット損失などの品質劣化が起こらない無線通信システムを提供することができる。
【００２８】
請求項１１に係る発明の認証事業者設備は、無線ネットワーク全体を管理する認証事業者設備であって、請求項１から請求項５のいずれかに記載の一元管理認証装置を具備する構成を採る。
【００２９】
上記構成によれば、無線端末の同一無線ＬＡＮネットワーク内や異なる無線ＬＡＮットワーク間の移動に伴う認証時間の短縮化が図れ、無線ネットワーク間のハンドオーバに伴うパケット損失などの品質劣化が起こらない認証事業者設備を提供することができる。
【００３０】
請求項１２に係る発明の認証事業者設備は、請求項１１に係る発明の認証事業者設備において、複数の無線ネットワークそれぞれのサービスエリア情報と無線端末の現在位置情報とを管理する位置管理装置を具備し、この位置管理装置は、前記無線端末の位置管理を行っているセルラー無線ネットワークより前記無線端末の位置情報を取得する構成を採る。
【００３１】
上記構成によれば、セルラー無線ネットワークにはセルラーのエリア単位で無線端末の現在位置を把握する機能があり、この機能により把握された無線端末の現在位置情報を管理している位置管理装置より無線端末の現在位置情報を取得することができる。したがって、無線端末の現在位置情報を取得するための機能を持つ必要がない分、設備の価格を低く抑えることができる。
【００３２】
請求項１３に係る発明の無線通信システムは、請求項７に係る発明の認証装置と、請求項８に係る発明の無線端末と、請求項９に係る発明の無線基地局と、請求項１１又は請求項１２のいずれかに係る発明の認証事業者設備と、を具備する構成を採る。
【００３３】
上記構成によれば、無線端末が異なる無線ネットワーク間を移動する際に行われる認証に要する時間の短縮化が図れ、無線ネットワーク間のハンドオーバに伴うパケット損失などの品質劣化が起こらない無線通信システムを提供できる。
【００３４】
請求項１４に係る発明の無線端末認証方法は、少なくとも１つの無線基地局を持つ無線ネットワークを複数擁して成る無線通信システムにおける無線端末認証方法であって、前記無線端末の位置情報を取得するとともに複数の前記無線ネットワークそれぞれのサービスエリア情報を取得し、取得した前記無線端末の位置情報と前記各無線ネットワークのサービスエリア情報とを基に前記無線端末が位置する周辺エリアで通信サービスを提供している少なくとも１つの前記無線ネットワークを把握し、把握した前記無線ネットワークに対し、前記無線端末がそのネットワークに移動する前に前記無線端末の認証情報を通知する。
【００３５】
上記方法によれば、無線端末の現在位置と各無線ネットワークのサービスエリア情報とを基に無線端末の現在位置周辺で通信サービスを提供している少なくとも１つの無線ネットワークを特定し、特定した少なくとも１つの無線ネットワークに無線端末が移動する前にそのネットワークに対して無線端末の認証に用いる認証情報を通知する。これにより、無線端末の同一無線ＬＡＮネットワーク内や異なる無線ＬＡＮットワーク間の移動に伴う認証時間が短くなって、ハンドオーバに要する時間の短縮化が図れるので、ハンドオーバに伴うパケット損失などの品質劣化が生ずることがない。
【００３６】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、無線端末の位置情報と各無線ネットワークのサービスエリア情報とを管理し、無線端末の現在位置周辺で通信サービスを行っている少なくとも１つの無線ネットワークに対し、無線端末がそのネットワークにハンドオーバする前に無線端末に認証に要する認証情報を通知しておくことで、無線端末の異なるネットワーク間の移動に伴う認証時間の短縮化を図ることである。
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態に係る無線通信システムは、１つのセルラー無線ネットワーク１と、複数の無線ローカルエリアネットワークネットワーク（以下、無線ＬＡＮネットワークと言う）２−１、２−２、…、２−ｉ、…２−ｎとを複合したものである。
【００３９】
セルラー無線ネットワーク１は、複数の無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎそれぞれにおいて実施される無線端末の認証を一元管理する一元管理認証装置１０と、無線端末を管理するための認証情報を発生する認証情報発生装置１１と、ローミング契約などのユーザの契約内容を管理するユーザデータ管理装置１２と、無線端末の現在位置を管理する位置管理装置１３と、無線基地局１４及び１５とを備えて構成される。無線基地局１４及び１５はそれぞれ自己のサービスエリア３内に移動してきた無線端末に対して通信サービスを提供する。
【００４０】
位置管理装置１３は、セルラー無線エリア単位の位置管理を行うものであり、図２のブッロク図に示すように、無線端末位置管理部１３０１とサービスエリア管理部１３０２とを備えている。無線端末位置管理部１３０１は各無線端末３０−１〜３０−４の現在位置を管理する。位置管理装置１３のサービスエリア管理部１３０２は各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎのサービスエリア情報を管理する。
【００４１】
一元管理認証装置１０は、図３のブロック図に示すように、認証情報先検索部１０１と認証情報管理部１０２と認証部１０３とを備えている。認証情報通知先検索部１０１は、位置管理装置１３にて管理されている無線端末位置情報とサービスエリア情報と取得することで無線端末の現在位置周辺でサービスエリアを有する無線ＬＡＮネットワークを検索する。そして、検索した無線ＬＡＮネットワークを認証情報管理部１０２に通知する。認証情報管理部１０２は、認証情報通知先検索部１０１にて検索された無線ＬＡＮネットワークに対して認証情報発生装置１１より取得した認証情報を通知する。即ち、認証情報管理部１０２は、無線端末の現在位置周辺でサービスエリアを有する無線ＬＡＮネットワークに対して認証情報を通知する。
【００４２】
各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎは認証装置２０と無線基地局２１及び２２を備えて構成される。認証装置２０は、図４のブロック図に示すように、認証情報管理部２０１と認証部２０２とを備えて構成される。認証情報管理部２０１は無線端末の認証情報を管理するものであり、セルラー無線ネットワーク１の一元管理認証装置１０に認証情報を要求することで一元管理認証装置１０より通知された認証情報を管理する。認証部２０２は、無線端末からの認証要求信号を受信することでその無線端末の認証情報が認証情報管理部２０１に格納されているかどうかを確認する。該当する認証情報が認証情報管理部２０１に格納されていれば認証アルゴリズムに従って認証処理を行う。これに対して、該当する認証情報が認証情報管理部２０１に格納されていない場合は、認証情報管理部２０１がセルラー無線ネットワーク１の一元管理認証装置１０に認証情報要求を送り、該当する認証情報を取得する。
【００４３】
図１に戻り、各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎの無線基地局２１及び２２はそれぞれ１つのサービスエリアを管理する。すなわち、無線ＬＡＮネットワーク２−１では、無線基地局２１がサービスエリア４−１を管理し、無線基地局２２がサービスエリア４−２を管理する。無線ＬＡＮネットワーク２−２では、無線基地局２１がサービスエリア４−３を管理し、無線基地局２２がサービスエリア４−４を管理する。無線ＬＡＮネットワーク２−ｉでは、無線基地局２１がサービスエリア４−ｉ１を管理し、無線基地局２２がサービスエリア４−ｉ２を管理する。無線ＬＡＮネットワーク２−ｎでは、無線基地局２１がサービスエリア４−ｎ１を管理し、無線基地局２２がサービスエリア４−ｎ２を管理する。
【００４４】
各無線端末３０−１〜３０−４は、図５のブロック図に示すように、２つの無線信号送受信部３０１及び３０２と認証部３０３とを備えている。無線信号送受信部３０１はセルラー無線ネットワーク１と通信を行うものであり、通信を行う際には当該ネットワーク１の無線基地局１４あるいは無線基地局１５との間で無線区間を確立する処理を行う。一方、無線信号送受信部３０２は無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎと通信を行うものである。
【００４５】
認証部３０３は、セルラー無線ネットワーク１の一元管理認証装置１０の認証部１０３と認証情報の交換を行う。認証部３０３は一元管理認証装置１０の認証部１０３と互いに共通の非公開の認証鍵を持っており、その認証鍵を利用して同じ認証アルゴリズムをもとに認証情報の交換を行う。認証情報はセルラー無線ネットワーク１の認証情報発生装置１１より得られて一元管理認証装置１０の認証情報管理部１０２で管理される。
【００４６】
このようなセルラー無線ネットワーク１と複数の無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎとを複合した無線通信システムでは、無線端末３０−１〜３０−４がセルラー無線ネットワーク１のサービスエリア内を移動する他、各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎの無線基地局２１及び２２が管理するサービスエリア４−１、４−２、…、４−ｉ１、４−ｉ２、…、４−ｎ１、４−ｎ２内を移動する。
【００４７】
次に、本実施の形態に係る無線通信システムにおける無線端末３０−１〜３０−４の認証について説明する。なお、この説明においては、無線端末３０−１を認証する場合を例に挙げることとする。
【００４８】
まず、無線端末３０−１の電源をオフ状態からオン状態にした場合の認証動作について説明する。
無線端末３０−１がセルラー無線ネットワーク１と接続する場合、無線端末３０−１の無線信号送受信部３０１がセルラー無線ネットワーク１の無線基地局１４あるいは無線基地局１５との間で無線区間を確立する処理を行った後、認証アルゴリズムに従ってセルラー無線ネットワーク１の一元管理認証装置１０と認証信号の交換を行い、認証を行う。
【００４９】
一方、無線端末３０−１が無線ＬＡＮネットワーク２−１、２−２、…、２−ｉ、…又は２−ｎ（以下、無線ＬＡＮネットワーク２−１に接続する場合を例に挙げる）と接続する場合は、無線端末３０−１の無線信号送受信部３０２が無線ＬＡＮネットワーク２−１の無線基地局２１あるいは無線基地局２２との間で無線区間を確立する処理を行った後、無線ＬＡＮネットワーク２−１の認証装置２０にアクセスする。このとき無線端末３０−１は自己のＩＤ（識別情報）を送り、どの無線端末がアクセスを要求しているのかを知らせる。
【００５０】
無線ＬＡＮネットワーク２−１の認証装置２０では、認証部２０２が無線端末３０−１からの認証要求信号を受け取り、その無線端末３０−１の一連の認証情報が認証情報管理部２０１で管理されているかどうかを確認する。認証情報が管理されていなければ、セルラー無線ネットワーク１の一元管理認証装置１０に対して認証情報要求を送って無線端末３０−１の認証情報を取得する。認証情報を取得すると、無線端末３０−１との間でセルラー無線ネットワーク１の認証と同じ認証アルゴリズムに従って認証信号の交換を行い、認証を行う。
【００５１】
次に、無線端末３０−１が移動する場合の認証について説明する。
（同一無線ＬＡＮネットワーク内での移動に伴う認証）
無線端末３０−１が同一無線ＬＡＮネットワーク２−１内で移動する場合もサービスエリア変わる毎に（即ち接続する無線基地局が変わる毎に）認証が必要となる。この認証は、最初に無線ＬＡＮネットワーク２−１に接続した際にセルラー無線ネットワーク１の一元管理認証装置１０から取得した認証情報を無線ＬＡＮネットワーク２−１の認証装置２０に保存しておくことで、認証装置２０にアクセスするだけで認証が完了する。
【００５２】
すなわち、無線端末３０−１は、電源を投入して無線ＬＡＮネットワーク２−１に初めてアクセスするときにはその無線ＬＡＮネットワーク２−１の認証装置２０を経由してセルラー無線ネットワーク１の一元管理認証装置１０にアクセスすることで認証を行うが、それ以後同一無線ＬＡＮネットワーク２−１内での移動においては、無線ＬＡＮネットワーク２−１の認証装置２０にアクセスすることで認証を行う。
【００５３】
（異なる無線ＬＡＮネットワークへの移動に伴う認証）
隣接する異なる無線ＬＡＮネットワークに移動する場合の認証は、次のように行われる。
まずセルラー無線ネットワーク１が有するセルラー無線エリア単位の位置管理機能によって無線端末３０−１の現在位置が検出される。そして、検出された無線端末３０−１の現在位置が位置管理装置１３の無線端末位置管理部１３０１（図２参照）にて管理される。なお、各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎのサービスエリア情報についてはサービスエリア管理部１３０２にて管理される。
【００５４】
セルラー無線ネットワーク１の一元管理認証装置１０では、認証情報通知先検索部１０１がセルラー無線ネットワーク１の位置管理装置１３で管理されている無線端末の位置情報及び各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎのサービスエリア情報を取得し、これらの情報を基に無線端末３０−１の現在位置周辺でサービスエリアを有する無線ＬＡＮネットワークを把握する。そして、把握した無線ＬＡＮネットワークを認証情報管理部１０２に通知する。認証情報管理部１０２はこの通知を受けることで、無線端末３０−１の現在位置周辺でサービスエリアを有する無線ＬＡＮネットワークの認証装置２０に対して認証情報を通知する。
【００５５】
ここで、例えば無線ＬＡＮネットワーク２−２の認証装置２０に認証情報を通知するとした場合、当該ネットワーク２−２の認証装置２０では、通知された認証情報が認証情報管理部２０１で管理される。これにより、無線端末３０−１が隣接する無線ＬＡＮネットワーク２−２へ移動した場合もその無線ＬＡＮネットワーク２−２内の認証装置２０にアクセスするだけで認証を完了することができる。これにより、認証に要する時間強いてはハンドオーバ時間の短縮化が可能となる。なお、無線端末３０−１の現在位置周辺でサービスエリアを有する無線ＬＡＮネットワークは１つに限らず２つ以上ある場合もある。そのような場合には全ての無線ＬＡＮネットワークの認証装置２０に認証情報が通知される。
【００５６】
セルラー無線ネットワーク１のサービスエリア３からある無線ＬＡＮネットワークのサービスエリアへの移動や、セルラー無線ネットワーク１を介して通信していた無線端末が、そのセルラー無線ネットワーク１内に存在する無線ＬＡＮネットワークのサービスエリア内に入り、無線ＬＡＮネットワークに切り替えて通信を行う場合は、異なる無線ＬＡＮネットワーク間の移動と同様に無線端末の現在位置周辺でサービスエリアを有する無線ＬＡＮネットワークを把握し、その無線ＬＡＮネットワークの認証装置２０に対して、事前に認証情報を通知することで認証に要する時間の短縮化が可能となる。
【００５７】
また、ある無線ＬＡＮネットワークからセルラー無線ネットワーク１への移動やセルラー無線ネットワーク１内の移動においては、セルラー無線ネットワーク１の位置登録シーケンスに際に行われる通常の認証シーケンスに従い、無線端末の認証部３０３とセルラー無線ネットワーク１の一元管理認証装置１０の認証部１０３との間で認証が行われる。勿論、異種網や異なる事業者間を移動する場合は、お互いにローミング対応ができているかを確認した上で認証情報の通知を行う。ローミング契約などのユーザの契約内容はユーザデータ管理装置１２に収められている。
【００５８】
以上のような、一元管理認証装置１０から各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎの認証装置２０への認証情報の通知は、無線端末が各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎに初めてアクセスしたときにだけ行われるが、一度通知された情報を半永久的に用いるものではない。無線ＬＡＮネットワークでは無線区間のセキュリティを向上するため、無線区間の暗号化鍵を一定間隔で変更することが望まれる。したがって、無線区間の暗号化鍵を含む認証情報に関する一元管理認証装置１０からの通知も無線端末が各無線ＬＡＮネットワークへアクセスする毎に行われるか、または一定間隔毎に行われることが望まれる。
【００５９】
このように、本実施の形態に係る無線通信システムによれば、無線端末の位置情報と各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎのサービスエリア情報とを管理し、無線端末が現在位置周辺の無線ＬＡＮネットワークに移動する前に予め認証情報を通知しておくことで、無線端末の同一無線ＬＡＮネットワーク内や異なる無線ＬＡＮットワーク間の移動に伴う認証時間が短くなって、ハンドオーバに要する時間の短縮化が図れるので、ハンドオーバに伴うパケット損失などの品質劣化が生ずることがない。
【００６０】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。なお、この図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００６１】
上述した実施の形態１に係る無線通信システムでは、一元管理認証装置１０をセルラー無線ネットワーク１内に設置しているのに対して、本実施の形態ではネットワーク全体の認証を一元的に管理する事業者設備（ここでは認証事業者設備と呼ぶ）内に設置している。
【００６２】
図６において、セルラー無線ネットワーク５は、認証装置２３と、認証情報発生装置１１と、位置管理装置２４と、無線基地局１４及び１５とを備えている。認証事業者設備６には、一元管理認証装置１０と、認証情報発生装置２５と、位置管理装置２６と、ユーザデータ管理装置２７が設置されている。各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎは、実施の形態１と同様に認証装置２０と無線基地局２１及び２２とを備えている。認証装置２３は、図７のブロック図に示すように、認証情報管理部２３０１と、認証部２３０２とを備えている。位置管理装置２４は、図８のブロック図に示すように、無線端末の位置を管理する無線端末位置管理部２４０１を備えている。
【００６３】
次に、本実施の形態に係る無線通信システムにおける無線端末の認証について説明する。なお、この説明においては、無線端末３０−１を認証する場合を例に挙げることとする。
まず、無線端末３０−１を電源オフ状態から電源オン状態し、ネットワークと接続する場合の認証について説明する。
【００６４】
無線端末３０−１がセルラー無線ネットワーク５と接続する場合、セルラー無線ネットワーク５に接続するための無線信号送受信部３０１（図５参照）にてセルラー無線ネットワーク５の無線基地局１４あるいは無線基地局１５と無線区間を確立する処理を行った後、セルラー無線ネットワーク５内に設置された認証装置２３（図７参照）と認証情報の交換を行う。この認証に際しては、実施の形態１と同様の認証手続きが行われる。
【００６５】
一方、無線端末３０−１が無線ＬＡＮネットワーク２−１と接続する場合は、無線ＬＡＮネットワーク２−１に接続するための無線信号送受信部３０２（図４参照）で無線ＬＡＮネットワーク２−１の無線基地局２１あるいは無線基地局２２と無線区間を確立する処理を行った後、無線ＬＡＮネットワーク２−１の認証装置２０にアクセスする。このとき無線端末３０−１は自己のＩＤを送り、どの無線端末がアクセスを要求しているかを知らせる。
【００６６】
認証装置２０は、図４のブロック図に示すように、認証部２０２で認証要求信号を受け取り、認証要求をしてきた無線端末３０−１の一連の認証情報が認証情報管理部２０１に格納されているかどうかを確認する。格納されていない場合は認証事業者設備６内の一元管理認証装置１０に認証情報要求を送り、認証情報を取得して認証を行う。ここで、認証のアルゴリズムは、無線ＬＡＮシステムで標準化されているアルゴリズム（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘ）を利用して行う。
【００６７】
本実施の形態では、セルラー無線ネットワーク５へのアクセスや無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎへのアクセスには、それぞれ独自の認証アルゴリズムを使用することができる。勿論、セルラー無線ネットワーク５と無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎの認証アルゴリズムに同一のものを使用し、認証情報を認証事業者で一括管理して一元管理認証装置１０からセルラー無線ネットワーク５の認証装置２３に通知する形態も可能である。
【００６８】
次に、無線端末３０−１が移動する場合の認証について説明する。
まず、同一無線ＬＡＮネットワーク内で移動する場合もサービスエリアが変わる毎（即ち接続する無線基地局が変わる毎）に接続のための認証が必要となる。この認証は実施の形態１と同様に最初に無線ＬＡＮネットワークに接続した際に一元管理認証装置１０から取得した認証情報を認証装置２０に保持しておき、その認証装置２０にのみアクセスするだけで認証を完了させる。すなわち、電源を立ち上げて無線ＬＡＮネットワークに初めてアクセスする場合は、その無線ＬＡＮネットワークの認証装置２０を経由して認証事業者設備６の一元管理認証装置１０にアクセスし、それ以後同一無線ＬＡＮネットワーク内の移動では認証装置２０にアクセスする。
【００６９】
一方、隣接する異なる無線ＬＡＮネットワークへ移動する際の認証に関しては、セルラー無線ネットワーク５が備えたセルラーエリア単位の位置管理機能を利用して無線端末の現在位置を取得する。すなわち、無線端末の現在位置をセルラー無線ネットワーク５の位置管理装置２４から取得する。そして、各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎのサービスエリア情報とともに認証事業者設備６の位置管理装置２６で管理する。
【００７０】
一元管理認証装置１０では、認証情報通知先検索部１０１（図３参照）が位置管理装置２６から無線端末の位置情報と各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎのサービスエリア情報を取得し、これらの情報を基に無線端末の現在位置周辺でサービスエリアを有する無線ＬＡＮネットワークを把握する。そして、把握した無線ＬＡＮネットワークを認証情報管理部１０２（図３参照）に通知する。認証情報管理部１０２は、通知すべき無線ＬＡＮネットワークの認証装置２０に認証情報を通知する。認証装置２０は通知された認証情報を保存する。これにより、無線端末が隣接する無線ＬＡＮネットワークに移動した際もその無線ＬＡＮネットワーク内の認証装置２０にアクセスするだけで認証を完了することができ、認証に要する時間強いてはハンドオーバー時間の短縮化が可能となる。
【００７１】
また、セルラー無線ネットワーク５のサービスエリア３からある無線ＬＡＮネットワークのサービスエリアへの移動や、セルラー無線ネットワーク５を介して通信していた無線端末がそのセルラー無線ネットワーク５内に存在する無線ＬＡＮネットワークのサービスエリア内に入り、無線ＬＡＮネットワークに切り替えて通信を行う場合は、異なる無線ＬＡＮネットワーク間の移動と同様に、無線端末の現在位置周辺でサービスエリアを有する無線ＬＡＮネットワークを把握し、その無線ＬＡＮネットワークの認証装置に認証情報を事前に通知することで、認証に要する時間、強いてはハンドオーバー時間を低減することができる。
【００７２】
さらに、無線ＬＡＮネットワークからセルラー無線ネットワークへの移動やセルラー無線ネットワーク内の移動においては、セルラー無線ネットワークの位置登録シーケンスに際に行われる通常の認証シーケンスに従い、無線端末の認証部と一元管理認証装置の認証部の間で認証が行われる。勿論、移動する際は、異種網や異なる事業者間を移動する場合は、お互いにローミング対応ができているかを確認した上で、認証情報の通知を行う。このようなローミング契約などのユーザの契約内容はユーザデータ管理装置２７に収められている。
【００７３】
以上のような一元管理認証装置１０から各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎの認証装置２０への認証情報の通知は、無線端末が各無線ＬＡＮネットワークに初めてアクセスしたときだけではない。無線ＬＡＮネットワークでは、無線区間のセキュリティを向上するため、無線区間の暗号化鍵を一定間隔で変更することが望まれる。したがって、無線区間の暗号化鍵を含む認証情報に関する一元管理認証装置１０からの通知も無線端末が各無線ネットワークへアクセスする毎に行われる、または一定間隔毎に行われることが望まれる。
【００７４】
このように、本実施の形態に係る無線通信システムによれば、実施の形態に係る無線通信システムの一元管理装置１０をネットワーク全体の認証を一元的に管理する事業者設備内に設置するようにしたので、無線端末の同一無線ＬＡＮネットワーク内や異なる無線ＬＡＮットワーク間の移動に伴う認証時間が短くなり、ハンドオーバに要する時間の短縮化が図れるので、ハンドオーバに伴うパケット損失などの品質劣化が生ずることがない。
【００７５】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る無線通信システムは、図９のブロック図に示すように、無線端末４０にＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用した位置検出部４０１を備え、無線端末４０が常に現在位置をセルラー無線ネットワーク１の位置管理装置１３に通知する。
【００７６】
上述した実施の形態１及び２の無線通信システムにおいて、無線端末３０−１〜３０−４の位置情報に用いていたセルラー無線ネットワーク１及び５の位置管理機能は、セルラー無線ネットワークの１つのエリア単位であり、その精度は数ｋｍにも及ぶ。これに対して、ＧＰＳを利用した位置検出部４０１は数１０ｍ以下の精度を有しており、無線端末の位置検出を高精度で行うことができる。これにより、無線端末の現在位置周辺でサービスエリアを有する無線ＬＡＮネットワークを絞ることができるので、認証情報を通知する無線ＬＡＮネットワーク数、強いてはネットワーク全体における認証情報などの制御信号のトラヒックを低減することができる。
【００７７】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る無線通信システムは、各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎの無線基地局２１又は２２にＧＰＳなどの位置検出部（図示略）を備え、各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎのサービスエリアを随時位置管理装置１３に通知して更新するようにしたものである。これにより、各無線ＬＡＮネットワーク２−１〜２−ｎの無線基地局増設に伴うサービスエリアの拡張に伴う最新情報を更新することができ、強いては認証情報の事前通知に反映させることができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明したように、本発明によれば、無線端末の位置情報と各無線ネットワークのサービスエリア情報とを管理し、無線端末が現在位置周辺の無線ネットワークに移動する前に予め認証情報を通知するようにしたので、無線端末の同一無線ネットワーク内や異なる無線ネットワーク間の移動に伴う認証時間が短くなってハンドオーバに要する時間の短縮化が図れ、結果的にハンドオーバに伴うパケット損失などの品質劣化が生ずることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの全体構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムを構成するセルラー無線ネットワーク内に設けられた位置管理装置の概略構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムを構成するセルラー無線ネットワーク内に設けられた一元管理認証装置の概略構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムを構成する無線ＬＡＮネットワーク内に設けられた認証装置の概略構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態１に係る無線通信システムで使用可能な無線端末の概略構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの全体構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムを構成するセルラー無線ネットワーク内に設けられた認証装置の概略構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２に係る無線通信システムを構成するセルラー無線ネットワーク内に設けられた位置管理装置の概略構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３に係る無線通信システムで使用可能な無線端末の概略構成を示すブロック図
【符号の説明】
１、５  セルラー無線ネットワーク
２−１、２−２、２−ｉ、２−ｎ  無線ＬＡＮネットワーク
３  セルラー無線エリア
４−１、４−２、４−３、４−４、４−ｉ１、４−ｉ２、４−ｎ１、４−ｎ２  サービスエリア
６  認証事業者設備
１０  一元管理認証装置
１１、２５  認証情報発生装置
１２、２７  ユーザデータ管理装置
１３、２４、２６  位置管理装置
１４、１５、２１、２２  無線基地局
２０、２３  認証装置
３０−１、３０−２、３０−３、３０−４、４０  無線端末
１０１  認証情報通知先検索部
１０２、２０１、２３０１  認証情報管理部
１０３、２０２、３０３、２３０２  認証部
３０１、３０２、４０２  無線信号送受信部
４０１  位置検出部
１３０１  無線端末位置管理部
１３０２  サービスエリア管理部
２４０１  無線端末位置管理部
【図１】
2004266331.tif 000003
【図２】
2004266331.tif 000004
【図３】
2004266331.tif 000005
【図４】
2004266331.tif 000006
【図５】
2004266331.tif 000007
【図６】
2004266331.tif 000008
【図７】
2004266331.tif 000009
【図８】
2004266331.tif 000010
【図９】
2004266331.tif 000011