(57)【要約】【課題】ゲートウェイ装置またはエッジルータにおけるハードウェア資源や管理作業負担を増大させることなく、バックホール回線の通信帯域を各事業者間で効率よく共用する。【解決手段】ゲートウェイ装置２の記憶部２３で、基幹網７へ接続中のアクティブユーザ端末とそのアクティブ事業者との組と、アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータとを記憶し、利用許諾応答メッセージに基づきアクティブユーザ管理手段２４Ｂにより記憶部２３のアクティブ事業者を更新するともに、アクティブ事業者管理手段２４Ｃにより記憶部２３のトラヒック制御パラメータを更新する。またトラヒック測定手段２４Ｄにより、アクティブユーザ端末のトラヒックをアクティブ事業者毎に測定し、バックホール回線５で輻輳が発生した際は、トラヒック制御手段２４Ｅにより、アクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御する。【選択図】  図１
2007129401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の事業者で共用する公衆無線ＬＡＮを介して前記事業者のいずれかに属するユーザ端末と接続し、当該ユーザ端末による基幹網を用いたパケット通信を制御するゲートウェイ装置と、
前記基幹網に設けられ、前記ゲートウェイ装置からの利用許諾要求メッセージに応じて前記ユーザ端末の認証を行うことにより前記ユーザ端末に対する前記基幹網の利用許諾を判断する認証サーバと、
前記基幹網に設けられ、バックホール回線を介して前記ゲートウェイ装置を前記基幹網へ接続するエッジルータとを備え、
前記認証サーバは、各ユーザ端末が属する事業者を記憶するとともに、前記バックホール回線の通信帯域配分を示す前記事業者毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、前記ユーザ端末に対する認証成功に応じて当該ユーザ端末が属する事業者と当該事業者のトラヒック制御パラメータを含む利用許諾応答メッセージを返送する認証手段とを有し、
前記ゲートウェイ装置は、前記バックホール回線を介して前記基幹網へ接続中のアクティブユーザ端末と当該アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者との組を記憶するとともに、前記アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、前記認証サーバからの利用許諾応答メッセージに含まれている事業者を、前記アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者として前記記憶部へ保存するアクティブユーザ管理手段と、前記利用許諾応答メッセージに含まれているトラヒック制御パラメータを前記アクティブ事業のトラヒック制御パラメータとして前記記憶部へ保存するアクティブ事業者管理手段と、前記アクティブユーザ端末からの前記基幹網向けのトラヒックを前記アクティブ事業者毎に測定するトラヒック測定手段と、前記バックホール回線で輻輳が発生した際は前記アクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御するトラヒック制御手段とを有する
ことを特徴とする公衆無線ＬＡＮシステム。
【請求項２】
複数の事業者で共用する公衆無線ＬＡＮを介して前記事業者のいずれかに属するユーザ端末と接続し、当該ユーザ端末による基幹網を用いたパケット通信を制御するゲートウェイ装置と、
前記基幹網に設けられ、前記ゲートウェイ装置からの利用許諾要求メッセージに応じて前記ユーザ端末の認証を行うことにより前記ユーザ端末に対する前記基幹網の利用許諾を判断する認証サーバと、
前記基幹網に設けられ、バックホール回線を介して前記ゲートウェイ装置を前記基幹網へ接続するエッジルータとを備え、
前記認証サーバは、各ユーザ端末が属する事業者を記憶するとともに、前記バックホール回線の通信帯域配分を示す前記事業者毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、前記ユーザ端末に対する認証成功に応じて当該ユーザ端末が属する事業者と当該事業者のトラヒック制御パラメータを含む利用許諾応答メッセージを返送する認証手段とを有し、
前記エッジルータは、前記バックホール回線を介して前記基幹網へ接続中のアクティブユーザ端末と当該アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者との組を記憶するとともに、前記アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、前記認証サーバからの利用許諾応答メッセージに含まれている事業者を、前記アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者として前記記憶部へ保存するアクティブユーザ管理手段と、前記利用許諾応答メッセージに含まれているトラヒック制御パラメータを前記アクティブ事業のトラヒック制御パラメータとして前記記憶部へ保存するアクティブ事業者管理手段と、前記アクティブユーザ端末からの前記基幹網向けのトラヒックを前記アクティブ事業者毎に測定するトラヒック測定手段と、前記バックホール回線で輻輳が発生した際は前記アクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御するトラヒック制御手段とを有する
ことを特徴とする公衆無線ＬＡＮシステム。
【請求項３】
複数の事業者で共用する公衆無線ＬＡＮを介して前記事業者のいずれかに属するユーザ端末と接続し、当該ユーザ端末による基幹網を用いたパケット通信を制御するゲートウェイ装置と、前記基幹網に設けられ、前記ゲートウェイ装置からの利用許諾要求メッセージに応じて前記ユーザ端末の認証を行うことにより前記ユーザ端末に対する前記基幹網の利用許諾を判断する認証サーバと、前記基幹網に設けられ、バックホール回線を介して前記ゲートウェイ装置を前記基幹網へ接続するエッジルータとを備える公衆無線ＬＡＮシステムで用いられるゲートウェイ装置であって、
前記バックホール回線を介して前記基幹網へ接続中のアクティブユーザ端末と当該アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者との組を記憶するとともに、前記アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、
前記認証サーバでの認証成功に応じて通知された利用許諾応答メッセージに含まれている事業者を、前記アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者として前記記憶部へ保存するアクティブユーザ管理手段と、
前記利用許諾応答メッセージに含まれているトラヒック制御パラメータを前記アクティブ事業のトラヒック制御パラメータとして前記記憶部へ保存するアクティブ事業者管理手段と、
前記アクティブユーザ端末からの前記基幹網向けのトラヒックを前記アクティブ事業者毎に測定するトラヒック測定手段と、
前記バックホール回線で輻輳が発生した際は前記アクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御するトラヒック制御手段と
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のゲートウェイ装置において、
前記トラヒック制御手段は、
前記バックボーン回線の全帯域ＢＷうち前記無線ＬＡＮを使用する主事業者のトラヒックＲownerを除く残帯域ＢＷ−Ｒownerを、前記主事業者以外の他アクティブ事業者のトラヒック制御パラメータで配分することにより各他アクティブ事業者の配分帯域ＢＷｊを算出し、
前記トラヒック測定手段で測定した前記各他アクティブ事業者ｊのトラヒックＲjが、前記配分帯域ＢＷｊを超過した場合は、超過分をトラヒックＲjで除算することにより当該他アクティブ事業者ｊのパケット廃棄率Ｐjを算出し、
当該他アクティブ事業者に属するユーザ端末からのパケットを前記バックホール回線へ転送する際、当該他アクティブ事業者のパケット廃棄確率Ｐjの割合で当該パケットを廃棄する
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項５】
複数の事業者で共用する公衆無線ＬＡＮを介して前記事業者のいずれかに属するユーザ端末と接続し、当該ユーザ端末による基幹網を用いたパケット通信を制御するゲートウェイ装置と、前記基幹網に設けられ、前記ゲートウェイ装置からの利用許諾要求メッセージに応じて前記ユーザ端末の認証を行うことにより前記ユーザ端末に対する前記基幹網の利用許諾を判断する認証サーバと、前記基幹網に設けられ、バックホール回線を介して前記ゲートウェイ装置を前記基幹網へ接続するエッジルータとを備える公衆無線ＬＡＮシステムで用いられるエッジルータであって、
前記バックホール回線を介して前記基幹網へ接続中のアクティブユーザ端末と当該アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者との組を記憶するとともに、前記アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、
前記認証サーバでの認証成功に応じて通知された利用許諾応答メッセージに含まれている事業者を、前記アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者として前記記憶部へ保存するアクティブユーザ管理手段と、
前記利用許諾応答メッセージに含まれているトラヒック制御パラメータを前記アクティブ事業のトラヒック制御パラメータとして前記記憶部へ保存するアクティブ事業者管理手段と、
前記アクティブユーザ端末からの前記基幹網向けのトラヒックを前記アクティブ事業者毎に測定するトラヒック測定手段と、
前記バックホール回線で輻輳が発生した際は前記アクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御するトラヒック制御手段と
を備えることを特徴とするエッジルータ。
【請求項６】
請求項５に記載のエッジルータにおいて、
前記トラヒック制御手段は、
前記バックボーン回線の全帯域ＢＷうち前記無線ＬＡＮを使用する主事業者のトラヒックＲownerを除く残帯域ＢＷ−Ｒownerを、前記主事業者以外の他アクティブ事業者のトラヒック制御パラメータで配分することにより各他アクティブ事業者の配分帯域ＢＷｊを算出し、
前記トラヒック測定手段で測定した前記各他アクティブ事業者ｊのトラヒックＲjが、前記配分帯域ＢＷｊを超過した場合は、超過分をトラヒックＲjで除算することにより当該他アクティブ事業者ｊのパケット廃棄率Ｐjを算出し、
当該他アクティブ事業者に属するユーザ端末宛てのパケットを前記バックホール回線へ転送する際、当該他アクティブ事業者のパケット廃棄確率Ｐjの割合で当該パケットを廃棄する
ことを特徴とするエッジルータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク制御技術に関し、特にローミング契約により複数の公衆無線ＬＡＮ事業者のユーザが利用可能な公衆無線ＬＡＮシステムのトラヒック制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
公衆無線ＬＡＮ事業者（以下、事業者という）が提供するサービスすなわち公衆無線ＬＡＮサービスとは、事業者により設置された無線ＬＡＮを介して、インターネットなどの通信網へのアクセスを可能にする基幹網への接続を実現するものである。特に、無線ＬＡＮは、公道、駅、地下街等の公衆スポットに設置されており、事業者の公衆無線ＬＡＮサービスに加入しているユーザは、ノートパソコンやＰＤＡ(Personal Digital Assistance)等の端末を無線ＬＡＮに接続することにより、その無線ＬＡＮを介したインターネットなどの通信網へのアクセスが可能となる。
【０００３】
このような公衆無線ＬＡＮサービスでは、個々の無線ＬＡＮがカバーしうるサービスエリアが限られているため、例えば日本全国の主要部分を単独の事業者だけでカバーしようとすると膨大な数の無線ＬＡＮを設置する必要があり、特に、無線ＬＡＮを基幹網につなぐバックホール回線の敷設にかかるコストがネックになる。
そこで、効率的なサービスエリア拡大のために、異なる事業者間で互いの無線ＬＡＮを融通し合い、互いの公衆無線ＬＡＮサービスを共用するためのローミング契約が事業者間で行われる。
【０００４】
また、公衆無線ＬＡＮサービスを利用しようとするユーザは、サービス利用開始時に、利用可能なユーザか否かの認証を受けることになる（例えば、特許文献１など参照）。
図１は、一般的な公衆無線ＬＡＮサービスを提供する公衆無線ＬＡＮシステムのブロック構成図である。
この公衆無線ＬＡＮシステムは、事業者が任意の公衆スポットに設置した無線ＬＡＮ３と基幹網７がバックホール(Back Hauls)回線５で接続されている。複数の公衆スポットの無線ＬＡＮ３を基幹網７にしても構わないが、図１では、任意の無線ＬＡＮ３を例にその無線ＬＡＮ３がバックホール回線５を介して基幹網７に接続されている場合が示されている。
【０００５】
無線ＬＡＮ３は、子局として動作する１つ以上のユーザ端末４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）とユーザ端末４を収容する親局である１つのゲートウェイ装置２から構成され、このゲートウェイ装置２はバックホール回線５を介して基幹網７のエッジルータ６と接続される。
この公衆無線ＬＡＮシステムには、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘに規定されている認証方式を利用して、どこの無線ＬＡＮからでも参照できる事業者毎の認証サーバ１が基幹網７に接続されている。
【０００６】
ＩＥＥＥ８０２．１Ｘ認証とはゲートウェイ装置２はユーザ端末と認証サーバ１双方からの認証プロトコルを終端し、ユーザ端末からの利用許諾要求（認証要求）を認証サーバへ取次ぐことにより、ゲートウェイ装置２が未認証のユーザ端末から基幹網７へのパケットが流出することをゲートウェイ装置２で阻止することを容易にするものである（例えば、非特許文献１など参照）。なお、ユーザ端末と子局の双方が有線ＬＡＮ対応であれば、有線ＬＡＮインターフェースを介して無線ＬＡＮに接続して、公衆無線ＬＡＮサービスを利用することは可能である。
【０００７】
このような公衆無線ＬＡＮにおいて、例えば、事業者Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄがローミング契約を交わし、公衆無線ＬＡＮサービスを提供していた場合、ユーザがユーザＩＤおよびパスワードとともに送信した事業者Ａの無線ＬＡＮ３の利用許諾要求は、ゲートウェイ装置２から認証サーバ１へ転送され、認証サーバ１において、事業者Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうちのいずれの事業者の加入者であるかどうかが判断される。このようにして、該当する事業者の認証サーバ１がそのユーザの認証を行って初めて、当該ユーザは公衆無線ＬＡＮサービスを利用することが可能となる。
【０００８】
この際、事業者Ａの無線ＬＡＮには、他の事業者Ｂ，Ｃ，Ｄのユーザが接続することが可能となり、無線ＬＡＮ３のゲートウェイ装置２と基幹網７のエッジノード６との間に設置されたバックホール回線５には、その無線ＬＡＮ３の自営事業者Ａのユーザトラヒックと他の事業者Ｂ，Ｃ、Ｄのユーザトラヒックが混在することになる。
【０００９】
したがって、バックホール回線５へ流入する各事業者Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのユーザトラヒック総量がバックホール回線帯域ＢＷに対して少ない時、各事業者のユーザトラヒックの帯域需要は満たされるが、バックホール回線帯域ＢＷに対してユーザトラヒック総量が過剰となり、バックホール回線５が輻輳状態になると、各事業者のユーザトラヒックの帯域需要に応えることができなくなる。
【００１０】
自営事業者Ａは、無線ＬＡＮ３のゲートウェイ装置２あるいは基幹網７のエッジルータ６の双方のバックホール回線５への出力インターフェースにおいて、Class Based Queuing（以下、ＣＢＱという）によるトラヒック制御を行い、自営事業者Ａの加入者のユーザトラヒックにバックホール回線帯域ＢＷのうちの一定割合の帯域を輻輳時に確保することが可能である（例えば、特許文献２など参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−１５２２７６号公報
【特許文献２】特開２００３−３２９９１２号公報
【非特許文献１】株式会社ＩＤＧジャパン,「高速無線ＬＡＮ教科書」,2003,pp214-251
【非特許文献２】吉野他,「公衆／自営共用無線ＬＡＮアクセスＮＷの提案と帯域管理法」,信学会ソサイエティ大会,SB-6-4.Sept,2003
【非特許文献３】M.Nakayama,"A Cost-effective Ubiquitous Wireless Access Network",NTT Technical Review,Vol.2,No.1,pp.55-63,Jan,2004
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このような従来技術では、無線ＬＡＮを敷設した自営事業者Ａが当該無線ＬＡＮを基幹網に接続するバックホール回線帯域の一定割合の配分を確保するために、無線ＬＡＮのゲートウェイ装置あるいは基幹網のエッジルータにおけるバックホール回線への出力インターフェースでClass Based Queuing(CBQ)によるトラヒック制御を行い、バックホール回線帯域の一定割合の配分を確保した場合、他の事業者Ｂ，Ｃ．Ｄは、自営事業者Ａへ配分した後の残帯域を競合することになり、他の事業者Ｂ，Ｃ，Ｄ間の帯域配分は不規則となる。
【００１３】
一方、自営事業者Ａとローミング契約を交わした他の事業者Ｂ，Ｃ，Ｄ間には、各事業者の持つ無線ＬＡＮ数やサービスエリアあるいは契約内容等の違いから、事業者Ａのサービスエリア拡大等のローミング契約の目的に対する貢献度にも違いがでて来る。したがって、他の事業者、特に無線ＬＡＮを多く持つ事業者にとっては、貢献度に応じた帯域配分を受けたいという要望があると考えられる。
例えば、無線ＬＡＮ数やサービスエリアの多い事業者より、少ない事業者が、より多くの帯域を獲得できる様なことがあれば、無線ＬＡＮ数やサービスエリア拡大のために設備投資する事業者がいなくなる。これは公衆無線ＬＡＮサービスの促進・発展を阻害し、公衆無線ＬＡＮサービスを必要とするユーザにとって不利益である。
【００１４】
このような要望に対して、従来技術に示したように、ＣＢＱによるトラヒック制御を利用して、各事業者の貢献度に応じて各事業者にバックホール回線帯域を配分することが考えられるが、以下の２つの課題がある。
【００１５】
（ａ）バッファ数の設定の課題：
ＣＢＱによるトラヒック制御で各事業者にバックホール帯域を配分するためには、無線ＬＡＮのゲートウェイ装置あるいは基幹網のエッジルータにおけるバックホール回線への出力インターフェースにおいて事業者数分のバッファを必要とする。しかしながら、ゲートウェイ装置あるいはエッジルータの性能・仕様によってはバッファ数に制約があり事業者数分のバッファが設定できないことがある。また、ローミング契約する事業者が増減する度に事業者Ａの無線ＬＡＮ４すべてのバックホール回線の両端にあるゲートウェイ装置あるいはエッジルータ機器でバッファの追加・削除が必要となる。さらに、各無線ＬＡＮにおいてすべての事業者のユーザが常に存在するとは限らず、予めバッファを用意しても利用されないことがある。これらから、事業者数分のバッファを用意することは手間がかかる上に現実的でない。
【００１６】
（ｂ）事業者間帯域配分比の設定の課題：
ＣＢＱによるトラヒック制御で各事業者にバックホール帯域を配分するためには、事業者間の帯域配分比を事業者Ａの無線ＬＡＮすべてのバックホール回線に接続されたゲートウェイ装置あるいはエッジルータに予め設定しておくことが必要である。さらに事業者間の帯域配分比を変更したり、事業者の帯域配分比を追加・削除する度に、すべてのバックホール回線のゲートウェイ装置あるいはエッジルータに通知することが必要である。上記（ａ）と同様に各無線ＬＡＮにすべての事業者のユーザが存在するとは限らず、全事業者について帯域配分比を設定することは手間がかかる上に現実的ではない。
【００１７】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、無線ＬＡＮを共用しうるすべての事業者分のバッファをゲートウェイ装置さらにはエッジルータに用意することなく、また事業者間でのバックホール回線の帯域配分を個々のゲートウェイ装置さらにはエッジルータにオペレータが設定することなく、バックホール回線の通信帯域を各事業者間で効率よく共用できる公衆無線ＬＡＮシステム、ゲートウェイ装置、およびエッジルータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような目的を達成するために、本発明にかかる公衆無線ＬＡＮシステムは、複数の事業者で共用する公衆無線ＬＡＮを介して事業者のいずれかに属するユーザ端末と接続し、当該ユーザ端末による基幹網を用いたパケット通信を制御するゲートウェイ装置と、基幹網に設けられ、ゲートウェイ装置からの利用許諾要求メッセージに応じてユーザ端末の認証を行うことによりユーザ端末に対する基幹網の利用許諾を判断する認証サーバと、基幹網に設けられ、バックホール回線を介してゲートウェイ装置を基幹網へ接続するエッジルータとを備え、認証サーバに、各ユーザ端末が属する事業者を記憶するとともに、バックホール回線の通信帯域配分を示す事業者毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、ユーザ端末に対する認証成功に応じて当該ユーザ端末が属する事業者と当該事業者のトラヒック制御パラメータを含む利用許諾応答メッセージを返送する認証手段とを設け、ゲートウェイ装置に、バックホール回線を介して基幹網へ接続中のアクティブユーザ端末と当該アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者との組を記憶するとともに、アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、認証サーバからの利用許諾応答メッセージに含まれている事業者を、アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者として記憶部へ保存するアクティブユーザ管理手段と、利用許諾応答メッセージに含まれているトラヒック制御パラメータをアクティブ事業のトラヒック制御パラメータとして記憶部へ保存するアクティブ事業者管理手段と、アクティブユーザ端末からの基幹網向けのトラヒックをアクティブ事業者毎に測定するトラヒック測定手段と、バックホール回線で輻輳が発生した際はアクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御するトラヒック制御手段とを設けてある。
【００１９】
また、本発明にかかる他の公衆無線ＬＡＮシステムは、複数の事業者で共用する公衆無線ＬＡＮを介して事業者のいずれかに属するユーザ端末と接続し、当該ユーザ端末による基幹網を用いたパケット通信を制御するゲートウェイ装置と、基幹網に設けられ、ゲートウェイ装置からの利用許諾要求メッセージに応じてユーザ端末の認証を行うことによりユーザ端末に対する基幹網の利用許諾を判断する認証サーバと、基幹網に設けられ、バックホール回線を介してゲートウェイ装置を基幹網へ接続するエッジルータとを備え、認証サーバに、各ユーザ端末が属する事業者を記憶するとともに、バックホール回線の通信帯域配分を示す事業者毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、ユーザ端末に対する認証成功に応じて当該ユーザ端末が属する事業者と当該事業者のトラヒック制御パラメータを含む利用許諾応答メッセージを返送する認証手段とを設け、エッジルータに、バックホール回線を介して基幹網へ接続中のアクティブユーザ端末と当該アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者との組を記憶するとともに、アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、認証サーバからの利用許諾応答メッセージに含まれている事業者を、アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者として記憶部へ保存するアクティブユーザ管理手段と、利用許諾応答メッセージに含まれているトラヒック制御パラメータをアクティブ事業のトラヒック制御パラメータとして記憶部へ保存するアクティブ事業者管理手段と、アクティブユーザ端末からの基幹網向けのトラヒックをアクティブ事業者毎に測定するトラヒック測定手段と、バックホール回線で輻輳が発生した際はアクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御するトラヒック制御手段とを設けてある。
【００２０】
また、本発明にかかるゲートウェイ装置は、複数の事業者で共用する公衆無線ＬＡＮを介して事業者のいずれかに属するユーザ端末と接続し、当該ユーザ端末による基幹網を用いたパケット通信を制御するゲートウェイ装置と、基幹網に設けられ、ゲートウェイ装置からの利用許諾要求メッセージに応じてユーザ端末の認証を行うことによりユーザ端末に対する基幹網の利用許諾を判断する認証サーバと、基幹網に設けられ、バックホール回線を介してゲートウェイ装置を基幹網へ接続するエッジルータとを備える公衆無線ＬＡＮシステムで用いられるゲートウェイ装置であって、バックホール回線を介して基幹網へ接続中のアクティブユーザ端末と当該アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者との組を記憶するとともに、アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、認証サーバでの認証成功に応じて通知された利用許諾応答メッセージに含まれている事業者を、アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者として記憶部へ保存するアクティブユーザ管理手段と、利用許諾応答メッセージに含まれているトラヒック制御パラメータをアクティブ事業のトラヒック制御パラメータとして記憶部へ保存するアクティブ事業者管理手段と、アクティブユーザ端末からの基幹網向けのトラヒックをアクティブ事業者毎に測定するトラヒック測定手段と、バックホール回線で輻輳が発生した際はアクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御するトラヒック制御手段とを備えている。
【００２１】
この際、トラヒック制御手段で、バックボーン回線の全帯域ＢＷうち無線ＬＡＮを使用する主事業者のトラヒックＲownerを除く残帯域ＢＷ−Ｒownerを、主事業者以外の他アクティブ事業者のトラヒック制御パラメータで配分することにより各他アクティブ事業者の配分帯域ＢＷｊを算出し、トラヒック測定手段で測定した各他アクティブ事業者ｊのトラヒックＲjが、配分帯域ＢＷｊを超過した場合は、超過分をトラヒックＲjで除算することにより当該他アクティブ事業者ｊのパケット廃棄率Ｐjを算出し、当該他アクティブ事業者に属するユーザ端末からのパケットをバックホール回線へ転送する際、当該他アクティブ事業者のパケット廃棄確率Ｐjの割合で当該パケットを廃棄するようにしてもよい。
【００２２】
また、本発明にかかるエッジルータは、複数の事業者で共用する公衆無線ＬＡＮを介して事業者のいずれかに属するユーザ端末と接続し、当該ユーザ端末による基幹網を用いたパケット通信を制御するゲートウェイ装置と、基幹網に設けられ、ゲートウェイ装置からの利用許諾要求メッセージに応じてユーザ端末の認証を行うことによりユーザ端末に対する基幹網の利用許諾を判断する認証サーバと、基幹網に設けられ、バックホール回線を介してゲートウェイ装置を基幹網へ接続するエッジルータとを備える公衆無線ＬＡＮシステムで用いられるエッジルータであって、バックホール回線を介して基幹網へ接続中のアクティブユーザ端末と当該アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者との組を記憶するとともに、アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータを記憶する記憶部と、認証サーバでの認証成功に応じて通知された利用許諾応答メッセージに含まれている事業者を、アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者として記憶部へ保存するアクティブユーザ管理手段と、利用許諾応答メッセージに含まれているトラヒック制御パラメータをアクティブ事業のトラヒック制御パラメータとして記憶部へ保存するアクティブ事業者管理手段と、アクティブユーザ端末からの基幹網向けのトラヒックをアクティブ事業者毎に測定するトラヒック測定手段と、バックホール回線で輻輳が発生した際はアクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御するトラヒック制御手段とを備えている。
【００２３】
この際、トラヒック制御手段で、バックボーン回線の全帯域ＢＷうち無線ＬＡＮを使用する主事業者のトラヒックＲownerを除く残帯域ＢＷ−Ｒownerを、主事業者以外の他アクティブ事業者のトラヒック制御パラメータで配分することにより各他アクティブ事業者の配分帯域ＢＷｊを算出し、トラヒック測定手段で測定した各他アクティブ事業者ｊのトラヒックＲjが、配分帯域ＢＷｊを超過した場合は、超過分をトラヒックＲjで除算することにより当該他アクティブ事業者ｊのパケット廃棄率Ｐjを算出し、当該他アクティブ事業者に属するユーザ端末宛てのパケットをバックホール回線へ転送する際、当該他アクティブ事業者のパケット廃棄確率Ｐjの割合で当該パケットを廃棄するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ゲートウェイ装置またはエッジルータにおいて、バックホール回線を介して基幹網へ接続中のアクティブユーザ端末と当該アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者との組を記憶部で記憶するとともに、アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータを記憶部で記憶し、アクティブユーザ管理手段により、認証サーバからの利用許諾応答メッセージに含まれている事業者を、アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者として記憶部へ保存するともに、アクティブ事業者管理手段により、利用許諾応答メッセージに含まれているトラヒック制御パラメータをアクティブ事業のトラヒック制御パラメータとして記憶部へ保存するようにしたものである。
【００２５】
そして、ゲートウェイ装置のトラヒック測定手段により、アクティブユーザ端末のトラヒックをアクティブ事業者毎に測定し、バックホール回線で輻輳が発生した際は、トラヒック制御手段により、アクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御するようにしたものである。
【００２６】
これにより、ゲートウェイ装置配下の無線ＬＡＮの利用が現在認証されているアクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者を、ゲートウェイ装置またはエッジルータにより適切に管理できるため、当該アクティブ事業者分のバッファを用意すればよくなり、当該無線ＬＡＮを共用しうるすべての事業者分のバッファを個々のゲートウェイ装置またはエッジルータに用意する必要がなくなり、ネットワーク資源を有効利用できる。また、アクティブ事業者のトラヒック制御パラメータをゲートウェイ装置またはエッジルータにより適切に管理できるため、すべての事業者に関するバックホール回線の帯域配分を個々のゲートウェイ装置またはエッジルータに設定する必要がなくなる。
したがって、ゲートウェイ装置またはエッジルータにおけるハードウェア資源や管理作業負担を増大させることなく、バックホール回線の通信帯域を各事業者間で効率よく共用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］  まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムについて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムの構成を示すブロック図であり、システムの概略構成については一般的な公衆無線ＬＡＮシステムと同様である。
【００２８】
この公衆無線ＬＡＮシステムは、認証サーバ１、ゲートウェイ装置２、およびエッジルータ６から構成されている。ゲートウェイ装置２は、事業者が任意の公衆スポットに設置した無線ＬＡＮ３において親局となり、１つ以上のユーザ端末４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）収容する。このゲートウェイ装置２は、バックホール(Back Hauls)回線５を介して、通信事業者間を結ぶ大容量の基幹通信回線からなる基幹網(バックボーン：backbone)７のエッジルータ６と接続されている。認証サーバ１は、基幹網７を介してエッジルータ６と接続され、ゲートウェイ装置２からの利用許諾要求（認証要求）に応じて、無線ＬＡＮ３のユーザ端末４に対する認証を行う。
【００２９】
本実施の形態は、認証サーバ１で、事業者毎のトラヒック制御パラメータを管理しておき、ゲートウェイ装置により、認証サーバでの認証成功後にバックホール回線を介して基幹網へ接続中のアクティブユーザ端末とそのアクティブ事業者とを管理するとともに、アクティブ事業者毎に認証サーバから取得したトラヒック制御パラメータを管理し、アクティブユーザ端末のトラヒックをアクティブ事業者毎に測定し、バックホール回線で輻輳が発生した際、アクティブ事業者のうち当該測定トラヒックがアクティブ事業者のトラヒック制御パラメータに応じたバックホール回線上での配分帯域を上回るアクティブ事業者を選択し、当該アクティブ事業者に属するユーザ端末のパケットに対して転送を抑制するようにしたものである。
【００３０】
なお、本発明が適用される一般的なシステム構成としては、１つの認証サーバ１に対して各拠点にエッジルータ６が複数設けられ、１つのエッジルータ６に対して複数のゲートウェイ装置２が接続されるが、これに限定されるものではない。例えば、システム規模が小さい場合、エッジルータ６やゲートウェイ装置２をそれぞれ１つずつ設けた最小構成であってもよい。また、認証サーバ１は事業者毎に別個に設けてもよく、複数の事業者間で共用することも考えられる。
【００３１】
［認証サーバ］
次に、図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムで用いられる認証サーバについて詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムで用いられる認証サーバの構成を示すブロック図である。
認証サーバ１は、コンピュータを用いて各種情報処理を行う一般的なサーバ装置からなり、網インターフェース部（以下、網Ｉ／Ｆ部という）１１、記憶部１３、および制御部１４が設けられている。
【００３２】
網Ｉ／Ｆ部１１は、専用のデータ通信回路からなり、基幹網７を介してパケットを送受信することによりエッジルータ６などのネットワーク装置とデータ通信を行う機能を有している。
記憶部１３は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、制御部１４での情報処理に用いる各種処理情報やプログラムを記憶する機能を有している。このうちプログラムは、外部装置や記録媒体から予め取り込まれて記憶部１３へ格納される。記憶部１３で記憶する主な処理情報としては、ユーザ認証情報１３Ａとトラヒック制御パラメータ情報１３Ｂがある。
【００３３】
図３は、ユーザ認証情報の構成例である。ユーザ認証情報１３Ａは、公衆無線ＬＡＮシステムの利用開始時にユーザを認証するための情報であり、事業者とユーザとの間での加入者契約に基づき予め登録される。図３の例では、ユーザ認証情報１３Ａとして、ユーザに固有のユーザＩＤと当該ユーザを認証するためのパスワードなどの認証情報の組が登録されている。
図４は、トラヒック制御パラメータ情報の構成例である。トラヒック制御パラメータ情報１３Ｂは、エッジルータ６とゲートウェイ装置２とを結ぶバックホール回線５の全通信帯域のうち各事業者に対する帯域配分を示す情報であり、事業者間のローミング契約に応じて予め登録される。図４の例では、トラヒック制御パラメータ情報１３Ｂとして、事業者に固有の事業者ＩＤと当該事業者ｊに対する帯域配分の重みＷｊとの組が登録されている。
【００３４】
制御部１４は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部１３からプログラムを読み込んで実行することにより、各種情報処理手段を実現する機能を有している。
制御部１４により実現される主な情報処理手段としては、認証手段１４Ａおよびトラヒック制御パラメータ管理手段１４Ｂがある。
【００３５】
トラヒック制御パラメータ管理手段１４Ｂは、任意のユーザが属する事業者の事業者ＩＤと対応する帯域配分の重みＷｊを記憶部１３のトラヒック制御パラメータ情報１３Ｂから取得する機能を有している。
認証手段１４Ａは、ユーザ端末４が公衆無線ＬＡＮシステムの使用を開始する際、ゲートウェイ装置２からエッジルータ６を介して受信した利用許諾要求に応じて、記憶部１３のユーザ認証情報１３Ａを参照し、当該ユーザの認証を行うことにより公衆無線ＬＡＮサービスの利用可否を判断する機能と、トラヒック制御パラメータ管理手段１４Ｂにより取得した当該ユーザが属する事業者ｊの帯域配分の重みＷｊと認証結果（利用可否）をゲートウェイ装置２へ返送する機能を有している。
【００３６】
なお、認証サーバ１は事業者ごとに設けられており、当該事業者に対するサービス加入手続の際にユーザから申請されたユーザ認証情報が当該事業者の認証サーバ１に登録される。したがって、ゲートウェイ装置２からの利用許諾要求は、当該ゲートウェイ装置２を設置した主事業者の認証サーバ１へ送信される。ここで、利用許諾要求によりその要求元のユーザから通知された事業者ＩＤが他事業者を示す場合、認証サーバ１は当該他事業者の認証サーバへ当該利用許諾要求を転送し、その応答に応じて利用可否を判断する。また、認証サーバ１の記憶部１３には、ローミング契約している他事業者を示す情報が登録されており、要求元ユーザの事業者ＩＤが登録外の場合、利用不可と判断する。
【００３７】
［ゲートウェイ装置］
次に、図５を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムで用いられるゲートウェイ装置について詳細に説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムで用いられるゲートウェイ装置の構成を示すブロック図である。
ゲートウェイ装置２は、コンピュータを用いて各種通信制御処理を行う一般的なネットワーク装置からなり、無線ＬＡＮインターフェース部（以下、無線ＬＡＮＩ／Ｆ部という）２１、回線インターフェース部（以下、回線Ｉ／Ｆ部という）２２、記憶部２３、および制御部２４が設けられている。
【００３８】
無線ＬＡＮＩ／Ｆ部２１は、専用のデータ通信回路からなり、無線ＬＡＮ３を介してパケットを送受信することにより、ノートパソコン、ＰＤＡ、あるいは携帯電話機などのユーザ端末４と無線データ通信を行う機能を有している。
回線Ｉ／Ｆ部２２は、専用のデータ通信回路からなり、バックホール回線５を介してパケットを送受信することによりエッジルータ６とデータ通信を行う機能を有している。
【００３９】
記憶部２３は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、制御部２４での情報処理に用いる各種処理情報やプログラムを記憶する機能を有している。このうちプログラムは、外部装置や記録媒体から予め取り込まれて記憶部２３へ格納される。記憶部２３で記憶する主な処理情報としては、転送制御情報２３Ａ、アクティブユーザ情報２３Ｂ、およびアクティブ事業者情報２３Ｃがある。
【００４０】
転送制御情報２３Ａは、ゲートウェイ制御で用いる一般的な転送制御情報であり、無線ＬＡＮ３を介して接続されたユーザ端末４で送受信するパケットの転送制御を行うためのアドレス情報やフィルタリング情報などを含む。
図６は、アクティブユーザ情報の構成例である。アクティブユーザ情報２３Ｂは、当該ゲートウェイ装置２配下の無線ＬＡＮ３の利用が現在認証されているユーザ端末、すなわちアクティブユーザ端末を示す情報であり、認証サーバ１からの認証応答に基づき当該エントリが登録され通信終了に応じて当該エントリが抹消される。図６の例では、アクティブユーザ情報２３Ｂとして、アクティブユーザ端末のアドレスと当該ユーザが属する事業者の事業者ＩＤとの組が登録されている。
【００４１】
図７は、アクティブ事業者情報の構成例である。アクティブ事業者情報２３Ｃは、アクティブユーザ端末のユーザユーザが属する事業者を示す情報であり、認証サーバ１からの認証応答に基づき当該エントリが登録され通信終了に応じて当該エントリが抹消される。図７の例では、アクティブ事業者情報２３Ｃとして、アクティブユーザ端末のユーザが属する事業者すなわちアクティブ事業者の事業者ＩＤと当該アクティブ事業者に対する帯域配分の重みＷｊとの組が登録されている。
【００４２】
制御部２４は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部２３からプログラムを読み込んで実行することにより、各種情報処理手段を実現する機能を有している。
制御部２４により実現される主な情報処理手段としては、転送制御手段２４Ａ、アクティブユーザ管理手段２４Ｂ、アクティブ事業者管理手段２４Ｃ、トラヒック測定手段２４Ｄ、およびトラヒック制御手段２４Ｅがある。
【００４３】
転送制御手段２４Ａは、記憶部２３の転送制御情報２３Ａに基づき、当該ゲートウェイ装置２配下の無線ＬＡＮ３に接続されたユーザ端末４で送受信するパケットの転送制御を行う機能と、当該ゲートウェイ装置２配下の無線ＬＡＮ３を利用しようとするユーザ端末４からの利用許諾要求（認証要求）メッセージを認証サーバ１へ中継転送する機能と、認証サーバ１からの応答メッセージに応じて当該ユーザ端末４のパケット通信可否を制御する機能とを有している。
【００４４】
アクティブユーザ管理手段２４Ｂは、認証サーバ１からの利用許諾（認証成功）を示す応答メッセージに応じて、この応答メッセージに含まれている事業者ＩＤと当該ユーザ端末４のユーザ端末アドレスの組からなるエントリを記憶部２３のアクティブユーザ情報２３Ｂへ登録する機能と、当該ユーザ端末４での通信終了に応じて当該ユーザ端末４のエントリをアクティブユーザ情報２３Ｂから抹消する機能とを有している。
【００４５】
アクティブ事業者管理手段２４Ｃは、上記利用許諾の応答を受信した際、この応答に含まれている事業者ＩＤが記憶部２３のアクティブ事業者情報２３Ｃに登録されていない場合は、当該事業者ＩＤと帯域配分の重みＷｊとの組からなるエントリをアクティブ事業者情報２３Ｃへ登録する機能と、当該ユーザ端末４での通信終了に応じて当該ユーザ端末４のエントリをアクティブユーザ情報２３Ｂから抹消した際、当該ユーザ端末４のユーザが属する事業者の他のエントリがなくなった場合、すなわち無線ＬＡＮ３の利用が現在認証されているアクティブユーザのうち当該事業者に属するユーザが存在しない場合、当該事業者のエントリをアクティブ事業者情報２３Ｃから抹消する機能とを有している。
【００４６】
トラヒック測定手段２４Ｄは、ゲートウェイ装置２配下の無線ＬＡＮ３からゲートウェイ装置２へ入力された基幹網７向けの各ユーザトラヒックを、記憶部２３のアクティブユーザ情報２３Ｂに基づいて事業者ｊ毎のトラヒックに分類し、事業者毎トラヒックレートＲｊをそれぞれ測定する機能と、ゲートウェイ装置２からバックホール回線５へ出力された主事業者のトラヒックレートＲownerを測定するトラヒックレート測定する機能を有する。なお、主事業者とは、任意のバックボーン回線５で優先的に通信帯域を使用できる事業者を指し、例えば無線ＬＡＮ３やゲートウェイ装置２を設置した自営事業者に相当する。また、主事業者とローミング契約を交わして当該無線ＬＡＮ３やゲートウェイ装置２を利用する事業者を他事業者という。
【００４７】
トラヒック制御手段２４Ｅは、ゲートウェイ装置２のバックホール回線５への出力インターフェースにおける出力バッファのキュー長を監視する機能と、キュー長が予め設定した閾値を超えると輻輳発生を検知する機能と、記憶部２３のアクティブ事業者情報２３Ｃの帯域配分の重みＷｊに基づきバックホール回線５における各他事業者の配分帯域ＢＷｊを算出する機能と、トラヒック測定手段２４Ｄで測定された任意の他事業者のトラヒックレートＲｊが配分帯域ＢＷｊを超過した超過分に基づき当該他事業者のパケット廃棄率Ｐｊを算出する機能と、輻輳発生時にはパケット廃棄率Ｐｊに基づき当該他事業者のパケットを廃棄する機能とを有している。
【００４８】
バックホール回線５の全通信帯域をＢＷとし、アクティブ事業者情報２３Ｃに登録されているアクティブ事業者の集合をＴとした場合、バックホール回線５で任意の他事業者ｊが使用可能な配分帯域ＢＷｊは、トラヒック測定手段２４Ｄで測定した主事業者のトラヒックレートＲownerと、アクティブ事業者情報２３Ｃに登録されている帯域配分の重みＷｊを用いて、式(1)により求められる。
【００４９】
【数１】
2007129401.tif 000003
【００５０】
また、当該他事業者のパケット廃棄率Ｐｊは、トラヒック測定手段２４Ｄで測定した他事業者ｊのトラヒックレートＲｊと上記配分帯域ＢＷｊを用いて、式(2)により求められる。
【００５１】
【数２】
2007129401.tif 000004
【００５２】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図８および図９を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムの動作について説明する。図８は、本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムの情報管理処理を示すフローチャートである。図９は、本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムのトラヒック制御処理を示すフローチャートである。
【００５３】
まず、図８を参照して、公衆無線ＬＡＮシステムの情報管理処理について詳細に説明する。ゲートウェイ装置２の制御部２４は、記憶部２３から読み込んだプログラムを実行することにより、常時、図８に示す情報管理処理を実行している。
情報管理処理において、制御部２４は、まず、転送制御手段２４Ａにより、無線ＬＡＮ３に接続されたユーザ端末４からの処理メッセージを待ち受け（ステップ１００）、ユーザ端末４からの処理メッセージが受信された場合、そのメッセージの内容を確認する。
【００５４】
ここで、受信した処理メッセージがユーザ端末から通信開始時に送信される利用許諾要求メッセージであった場合（ステップ１０１：ＹＥＳ）、転送制御手段２４Ａは、認証サーバ１に対して当該利用許諾要求メッセージを回線Ｉ／Ｆ部２２からバックホール回線５へ送信することにより転送する（ステップ１０２）。
【００５５】
認証サーバ１の制御部１４は、ゲートウェイ装置２からバックボーン回線５、エッジルータ６、および基幹網７を介して転送された利用許諾要求メッセージを、網Ｉ／Ｆ部１１で受信した場合、認証手段１４Ａにより、ユーザ認証情報１３Ａを用いたユーザ認証を行う。
ここで、利用許諾要求メッセージに含まれるユーザＩＤやパスワードがユーザ認証情報１３Ａの認証情報と一致した場合（認証成功）は利用許諾と判断して、トラヒック制御パラメータ管理手段１４Ｂにより、当該ユーザに対応する事業者ＩＤとその帯域配分の重みＷｊを取得し、これらを含む応答メッセージを返送する。なお、認証失敗時には利用不可を示す応答メッセージが返送される。
【００５６】
ゲートウェイ装置２の転送制御手段２４Ａは、認証サーバ１からの利用許諾を示す応答メッセージを回線Ｉ／Ｆ部２２を介して受信し（ステップ１０３）、その応答メッセージの内容に応じて当該ユーザ端末４のパケット通信可否を制御する。
【００５７】
この際、受信した応答メッセージが利用許諾を示す場合、転送制御手段２４Ａは、アクティブユーザ管理手段２４Ｂにより、その応答メッセージに含まれている事業者ＩＤと当該ユーザ端末４のユーザ端末アドレスの組からなるエントリを記憶部２３のアクティブユーザ情報２３Ｂへ登録する（ステップ１０４）。また、アクティブ事業者管理手段２４Ｃにより、その応答メッセージに含まれている当該事業者ＩＤと帯域配分の重みＷｊとの組からなるエントリを記憶部２３のアクティブ事業者情報２３Ｃへ登録する（ステップ１０５）。すでに当該事業者ＩＤのエントリが存在すれば帯域配分の重みＷｊを更新する。
【００５８】
一方、ユーザ端末４から受信した処理メッセージが利用許諾要求メッセージではなく（ステップ１０１：ＮＯ）、利用終了メッセージであった場合（ステップ１０６：ＹＥＳ）、転送制御手段２４Ａは、当該ユーザ端末４のパケット転送を終了する。
そして、アクティブユーザ管理手段２４Ｂにより、当該ユーザ端末４のユーザ端末アドレスを含むエントリをアクティブユーザ情報２３Ｂから抹消する（ステップ１０７）。また、アクティブ事業者管理手段２４Ｃにより、アクティブユーザ情報２３Ｂにおいて当該ユーザと同じ事業者に属する他のエントリの存在を確認し、無線ＬＡＮ３の利用が現在認証されているアクティブユーザのうち当該事業者に属するユーザが存在しない場合、当該事業者のエントリをアクティブ事業者情報２３Ｃから抹消する（ステップ１０８）。
【００５９】
なお、ステップ１０６において、受信した処理メッセージが利用終了メッセージでない場合（ステップ１０６：ＮＯ）、ステップ１００へ戻って、無線ＬＡＮ３に接続されたユーザ端末４からの処理メッセージを待ち受ける。
また、ゲートウェイ装置２の制御部２４は、外部から処理終了命令を受けた場合（ステップ１０９：ＹＥＳ）、一連の情報管理処理を終了し、処理終了命令がなければ（ステップ１０９：ＮＯ）、ステップ１００へ戻る。
【００６０】
次に、図９を参照して、公衆無線ＬＡＮシステムのトラヒック制御処理について詳細に説明する。ゲートウェイ装置２の制御部２４は、通常、転送制御手段２４Ａにより、当該ゲートウェイ装置２配下の無線ＬＡＮ３に接続されたユーザ端末４で送受信するパケットの転送制御を行うとともに、トラヒック測定手段２４Ｄにより、ゲートウェイ装置２配下の無線ＬＡＮ３からゲートウェイ装置２へ入力された基幹網７向けの各ユーザトラヒックから、事業者毎トラヒックレートＲｊをそれぞれ測定している。
【００６１】
一方、トラヒック制御手段２４Ｅにより、当該ゲートウェイ装置２のバックホール回線５への出力インターフェースにおける出力バッファのキュー長を常時監視し、キュー長が予め設定した閾値を超えて輻輳発生が検知された場合、制御部２４は、記憶部２３から読み込んだプログラムを実行することにより、図９に示すトラヒック制御処理を開始する。
【００６２】
トラヒック制御処理において、制御部２４は、まず、当該ゲートウェイ装置２配下の無線ＬＡＮ３に接続されたユーザ端末４から基幹網７向けのパケットが入力された場合（ステップ２００：ＹＥＳ）、そのパケットに含まれる送信元のユーザ端末アドレスと、記憶部２３のアクティブユーザ情報２３Ｂを照合し、当該ユーザ端末４のユーザ端末アドレスのエントリから入力パケットの属する事業者ｊを特定する（ステップ２０１）。
【００６３】
次に、トラヒック制御手段２４Ｅにより、前述の式(1)を用いて事業者ｊの配分帯域ＢＷｊを算出し（ステップ２０２）、トラヒック測定手段２４Ｄにより測定されたトラヒックレートＲｊが配分帯域ＢＷｊを超過している場合（ステップ２０３：ＹＥＳ）、前述の式(2)を用いて当該事業者ｊの廃棄確率Ｐｊを算出し（ステップ２０４）、この廃棄確率Ｐｊに基づき当該他事業者のパケットを廃棄する（ステップ２０５）。
なお、トラヒックレートＲｊが配分帯域ＢＷｊを超過していない場合（ステップ２０３：ＮＯ）、廃棄確率Ｐｊの算出およびこれに基づくパケット廃棄は行わない。
【００６４】
その後、制御部２４は、トラヒック制御手段２４Ｅにより、ゲートウェイ装置２のバックホール回線５への出力インターフェースにおける出力バッファのキュー長を再び監視し、キュー長が予め設定した閾値を上回っている場合には、輻輳が継続していると判断して（ステップ２０６：ＮＯ）、ステップ２００へ戻ってトラヒック制御を繰り返す。一方、キュー長が予め設定した閾値以下の場合には、輻輳が治まったと判断して（ステップ２０６：ＹＥＳ）、一連のトラヒック制御を終了する。
【００６５】
このように、本実施の形態は、認証サーバ１において、各ユーザ端末４が属する事業者を記憶するとともに、バックホール回線５の通信帯域配分を示す事業者毎のトラヒック制御パラメータを記憶部１３で記憶するとともに、認証手段１４Ａにより、ユーザ端末に対する認証成功に応じて当該ユーザ端末４が属する事業者と当該事業者のトラヒック制御パラメータを含む利用許諾応答メッセージを返送するようにしたものである。
【００６６】
また、ゲートウェイ装置２において、バックホール回線５を介して基幹網７へ接続中のアクティブユーザ端末と当該アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者との組を記憶部２３で記憶するとともに、アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータを記憶部２３で記憶し、アクティブユーザ管理手段２４Ｂにより、認証サーバ１からの利用許諾応答メッセージに含まれている事業者を、アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者として記憶部２３へ保存するともに、アクティブ事業者管理手段２４Ｃにより、利用許諾応答メッセージに含まれているトラヒック制御パラメータをアクティブ事業のトラヒック制御パラメータとして記憶部２３へ保存するようにしたものである。
【００６７】
そして、ゲートウェイ装置２のトラヒック測定手段２４Ｄにより、アクティブユーザ端末からの基幹網７向けのトラヒックをアクティブ事業者毎に測定し、バックホール回線５で輻輳が発生した際は、トラヒック制御手段２４Ｅにより、アクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御するようにしたものである。
【００６８】
これにより、ゲートウェイ装置２配下の無線ＬＡＮ３の利用が現在認証されているアクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者を、ゲートウェイ装置２により適切に管理できるため、当該アクティブ事業者分のバッファを用意すればよくなり、当該無線ＬＡＮ３を共用しうるすべての事業者分のバッファをゲートウェイ装置２に用意する必要がなくなり、ネットワーク資源を有効利用できる。また、アクティブ事業者のトラヒック制御パラメータをゲートウェイ装置２により適切に管理できるため、すべての事業者に関するバックホール回線の帯域配分を個々のゲートウェイ装置に設定する必要がなくなる。
したがって、ゲートウェイ装置２におけるハードウェア資源や管理作業負担を増大させることなく、バックホール回線５の通信帯域を各事業者間で効率よく共用することが可能となる。
【００６９】
［第２の実施の形態］
次に、図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムについて説明する。図１０は、本発明の第２の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムで用いられるエッジルータの構成を示すブロック図である。
第１の実施の形態では、ゲートウェイ装置２において、ユーザ端末２から基幹網７向けのトラヒックに対してトラヒック制御を行う場合について説明した。本実施の形態では、エッジルータ６において、基幹網７からユーザ端末２向けのトラヒックに対してトラヒック制御を行う場合について説明する。
【００７０】
［エッジルータ］
エッジルータ６は、コンピュータを用いて各種通信制御処理を行う一般的なネットワーク装置からなり、網インターフェース部（以下、網Ｉ／Ｆ部という）６１、回線インターフェース部（以下、回線Ｉ／Ｆ部という）６２、記憶部６３、および制御部６４が設けられている。
【００７１】
網Ｉ／Ｆ部６１は、専用のデータ通信回路からなり、基幹網７を介してパケットを送受信することにより認証サーバ１などのネットワーク装置とデータ通信を行う機能を有している。
回線Ｉ／Ｆ部６２は、専用のデータ通信回路からなり、バックホール回線５を介してパケットを送受信することによりゲートウェイ装置２とデータ通信を行う機能を有している。
【００７２】
記憶部６３は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、制御部６４での情報処理に用いる各種処理情報やプログラムを記憶する機能を有している。このうちプログラムは、外部装置や記録媒体から予め取り込まれて記憶部６３へ格納される。記憶部６３で記憶する主な処理情報としては、転送制御情報６３Ａ、アクティブユーザ情報６３Ｂ、およびアクティブ事業者情報６３Ｃがある。
なお、これら転送制御情報６３Ａ、アクティブユーザ情報６３Ｂ、およびアクティブ事業者情報６３Ｃの構成は、前述したゲートウェイ装置２の転送制御情報２３Ａ、アクティブユーザ情報２３Ｂ、およびアクティブ事業者情報２３Ｃと同等であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００７３】
制御部６４は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部６３からプログラムを読み込んで実行することにより、各種情報処理手段を実現する機能を有している。
制御部６４により実現される主な情報処理手段としては、転送制御手段６４Ａ、アクティブユーザ管理手段６４Ｂ、アクティブ事業者管理手段６４Ｃ、トラヒック測定手段６４Ｄ、およびトラヒック制御手段６４Ｅがある。
【００７４】
これら転送制御手段６４Ａ、アクティブユーザ管理手段６４Ｂ、アクティブ事業者管理手段６４Ｃ、トラヒック測定手段６４Ｄ、およびトラヒック制御手段６４Ｅの機能は、前述したゲートウェイ装置２の転送制御手段２４Ａ、アクティブユーザ管理手段２４Ｂ、アクティブ事業者管理手段２４Ｃ、トラヒック測定手段２４Ｄ、およびトラヒック制御手段２４Ｅと同等であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００７５】
［第２の実施の形態の動作］
エッジルータ６の制御部６４は、記憶部６３から読み込んだプログラムを実行することにより、常時、情報管理処理を実行している。
この際、エッジルータ６の転送制御手段６４Ａは、ユーザ端末４からの処理メッセージではなくゲートウェイ装置２からの処理メッセージを待ち受ける。この際、ゲートウェイ装置２の制御部２４は、例えば図８のステップ１０９：ＮＯの後、変更したアクティブユーザ端末、アクティブ事業者、および帯域配分の重みＷｊをエッジルータ６へ通知すればよい。
【００７６】
ここで、受信した処理メッセージがアクティブユーザ端末の追加を示す場合、転送制御手段６４Ａは、アクティブユーザ管理手段６４Ｂにより、その処理メッセージに含まれている事業者ＩＤと当該ユーザ端末４のユーザ端末アドレスの組からなるエントリを記憶部６３のアクティブユーザ情報６３Ｂへ登録し、アクティブ事業者管理手段６４Ｃにより、その処理メッセージに含まれている当該事業者ＩＤと帯域配分の重みＷｊとの組からなるエントリを記憶部６３のアクティブ事業者情報６３Ｃへ登録する。
【００７７】
また、受信した処理メッセージがアクティブユーザ端末の削除を示す場合、転送制御手段６４Ａは、アクティブユーザ管理手段６４Ｂにより、当該ユーザ端末４のユーザ端末アドレスを含むエントリをアクティブユーザ情報６３Ｂから抹消する。また、アクティブ事業者管理手段６４Ｃにより、アクティブユーザ情報６３Ｂにおいて当該ユーザと同じ事業者に属する他のエントリの存在を確認し、無線ＬＡＮ３の利用が現在認証されているアクティブユーザのうち当該事業者に属するユーザが存在しない場合、当該事業者のエントリをアクティブ事業者情報６３Ｃから抹消する。
【００７８】
これと並行して、エッジルータ６の制御部６４は、通常、トラヒック測定手段６４Ｄにより、基幹網７から入力されたゲートウェイ装置２配下のユーザ端末４向けの各ユーザトラヒックから、事業者毎トラヒックレートＲｊをそれぞれ測定している。
また、トラヒック制御手段６４Ｅにより、当該エッジルータ６のバックホール回線５への出力インターフェースにおける出力バッファのキュー長を常時監視し、キュー長が予め設定した閾値を超えて輻輳発生が検知された場合、制御部６４は、記憶部６３から読み込んだプログラムを実行することによりトラヒック制御処理を開始する。
【００７９】
これにより、エッジルータ６のトラヒック測定手段６４Ｄにより、基幹網７からアクティブユーザ端末向けのトラヒックがアクティブ事業者毎に測定され、バックホール回線５で輻輳が発生した際は、トラヒック制御手段６４Ｅにより、アクティブ事業者のトラヒックが当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御される。なお、トラヒック制御処理については、前述の図９と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００８０】
このように、本実施の形態は、エッジルータ６において、バックホール回線５を介して基幹網７へ接続中のアクティブユーザ端末と当該アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者との組を記憶部６３で記憶するとともに、アクティブ事業毎のトラヒック制御パラメータを記憶部６３で記憶し、アクティブユーザ管理手段６４Ｂにより、認証サーバ１からの利用許諾応答メッセージに含まれている事業者を、アクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者として記憶部６３へ保存するともに、アクティブ事業者管理手段６４Ｃにより、利用許諾応答メッセージに含まれているトラヒック制御パラメータをアクティブ事業のトラヒック制御パラメータとして記憶部６３へ保存するようにしたものである。
【００８１】
そして、エッジルータ６のトラヒック測定手段６４Ｄにより、基幹網７からアクティブユーザ端末向けのトラヒックをアクティブ事業者毎に測定し、バックホール回線５で輻輳が発生した際は、トラヒック制御手段６４Ｅにより、アクティブ事業者のトラヒックを当該トラヒック制御パラメータに応じた配分帯域まで制御するようにしたものである。
【００８２】
これにより、ゲートウェイ装置２配下の無線ＬＡＮ３の利用が現在認証されているアクティブユーザ端末の属するアクティブ事業者を、エッジルータ６により適切に管理できるため、当該アクティブ事業者分のバッファを用意すればよくなり、当該無線ＬＡＮ３を共用しうるすべての事業者分のバッファをエッジルータ６に用意する必要がなくなり、ネットワーク資源を有効利用できる。また、アクティブ事業者のトラヒック制御パラメータをエッジルータ６により適切に管理できるため、すべての事業者に関するバックホール回線の帯域配分を個々のエッジルータ６に設定する必要がなくなる。
したがって、エッジルータ６におけるハードウェア資源や管理作業負担を増大させることなく、バックホール回線５の通信帯域を各事業者間で効率よく共用することが可能となる。
【００８３】
［実施の形態の拡張］
以上の各実施の形態では、ゲートウェイ装置２またはエッジルータ６による情報管理処理とトラヒック制御処理を個別に説明したが、これらを組み合わせて実施してもよく、バックホール回線上の上り方向（基幹網向け）および下り方向（ユーザ端末向け）の両方について、エッジルータ６におけるハードウェア資源や管理作業負担を増大させることなく、バックホール回線５の通信帯域を各事業者間で効率よく共用することが可能となる。
【００８４】
また、各実施の形態では、主事業者（自営事業者）のトラヒックについては無制限として、主事業者のトラヒックレートＲownerを除く残りの通信帯域を他事業者間で配分する場合を例として説明したが、主事業者のトラヒックレートに対して固定的なしきい値を設けて、その超過分だけパケットを廃棄することによりトラヒック制御を行ってもよく、あるいは他事業者と同様にトラヒック制御パラメータすなわち帯域配分の重みＷｊによりトラヒック制御を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムで用いられる認証サーバの構成を示すブロック図である。
【図３】ユーザ認証情報の構成例である。
【図４】トラヒック制御パラメータ情報の構成例である。
【図５】本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムで用いられるゲートウェイ装置の構成を示すブロック図である。
【図６】アクティブユーザ情報の構成例である。
【図７】アクティブ事業者情報の構成例である。
【図８】本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムの情報管理処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムのトラヒック制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態にかかる公衆無線ＬＡＮシステムで用いられるエッジルータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…認証サーバ、１１…網Ｉ／Ｆ部、１３…記憶部、１３Ａ…ユーザ認証情報、１３Ｂ…トラヒック制御パラメータ情報、１４…制御部、１４Ａ…認証手段、１４Ｂ…トラヒック制御パラメータ管理手段、２…ゲートウェイ装置、２１…無線ＬＡＮＩ／Ｆ部、２２…回線Ｉ／Ｆ部、２３…記憶部、２３Ａ…転送制御情報、２３Ｂ…アクティブユーザ情報、２３Ｃ…アクティブ事業者情報、２４…制御部、２４Ａ…転送制御手段、２４Ｂ…アクティブユーザ管理手段、２４Ｃ…アクティブ事業者管理手段、２４Ｄ…トラヒック測定手段、２４Ｅ…トラヒック制御手段。
【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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