宅内ゲートウェイ装置およびネットワークシステムのアカウンティング管理方式
【課題】
従来のＰＰＰｏＥ接続ではＢＲＡＳが認証やアカウンティング管理およびＩＰアドレスの払い出しなどを行っていたので、ＢＲＡＳの容量がボトルネックとなっていた。
【解決手段】
本発明は、端末毎の通信量を管理する管理サーバを備えるネットワークシステムに接続する宅内ゲートウェイ装置において、スイッチ手段と、前記スイッチ手段に接続される端末の通信量を計測する計測手段と、前記計測手段が計測した通信量を前記管理サーバに通知する通知手段とを設け、前記通知手段は、予め定められた時間間隔で前記通信量を前記管理サーバに通知することを特徴とする。
従来のＰＰＰｏＥ接続ではＢＲＡＳが認証やアカウンティング管理およびＩＰアドレスの払い出しなどを行っていたので、ＢＲＡＳの容量がボトルネックとなっていた。
【解決手段】
本発明は、端末毎の通信量を管理する管理サーバを備えるネットワークシステムに接続する宅内ゲートウェイ装置において、スイッチ手段と、前記スイッチ手段に接続される端末の通信量を計測する計測手段と、前記計測手段が計測した通信量を前記管理サーバに通知する通知手段とを設け、前記通知手段は、予め定められた時間間隔で前記通信量を前記管理サーバに通知することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネットアクセス技術に関し、特にＢＲＡＳ（Ｂroadband Ｒemote Ａccess Ｓerver）を使用せずにアクセス制御を行う宅内ゲートウェイ装置およびネットワークシステムのアカウンティング管理方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に発展したインターネットサービスにおいて、ブロードバンドアクセス方式として、ＰＰＰｏＥ（Ｐoint to Ｐoint Ｐrotocol over Ｅther）が広く使用され、ＢＲＡＳサーバによるユーザ認証が行なわれてきた。
一般に、ＢＲＡＳが認証を行う場合、先ず、ユーザ側のルータなどの端末とＢＲＡＳとの間で、ＰＰＰｏＥによるセッション確立を行う。次のＰＰＰｏＥのセッションステージでは、ＰＰＰセッションを開始し、ＬＣＰ（Ｌink Ｃontrol Ｐrotocol）パケットによるネゴシエーションが行われ、端末から認証プロトコルを要求する。ＰＡＰ（Ｐassword Ａuthentication Ｐrotocol）あるいはＣＨＡＰ（Ｃhallenge Ｈandshake Ａuthentication Ｐrotocol）など認証プロトコルが決まると、端末からＢＲＡＳに認証情報が送られ、ＢＲＡＳは接続を要求している端末が許可されたユーザか否か認証を行う。認証が成功すると、ＩＰＣＰ（ＩＰ Ｃontrol Ｐrotocol）パケットによって、ＢＲＡＳのＩＰアドレスが通知される。端末側はＢＲＡＳにＩＰアドレスを要求し、ＢＲＡＳからＩＰアドレスが払い出される。このようにして、ＩＰによるインターネットアクセスが可能となる。
【０００３】
また、ＰＰＰｏＥでは、認証後に、接続が生きているか否かを確認するキープアライブを行い、一旦、切断を検出した場合は再認証が必要で、不正なユーザが正規のユーザに成りすまして接続することを防止する。
このような従来のネットワークシステムとアカウンティング方式について図６を用いて説明する。従来のＰＰＰｏＥ認証は、回線終端装置１１２から１１４に接続されたパソコン（ＰＣ）６０７やブロードバンド（ＢＢ）ルータ６０８あるいはＶｏＩＰ（Ｖoice ｏver ＩＰ）アダプタ６０９などの装置は、集線装置６０４および集約ＳＷ１０６や６０２を介して接続されるＢＲＡＳ６０１によって認証されていた。認証後のＩＰ網１００への接続もＢＲＡＳ６０１を経由するので、端末の全ての通信はＢＲＡＳ６０１に集約される。
【０００４】
一方、アカウンティング管理についても、すべてのサービスはＢＲＡＳ６０１を経由して利用されるので、ＢＲＡＳ６０１は、各端末が利用するサービス（インターネットアクセス、ＩＰ電話、ＶＯＤなどの映像配信サービス）毎にＰＰＰｏＥのセッションを確立し、ユーザ毎あるいはサービス毎の通信量を計測して記録していた。
このように、従来のＢＲＡＳは、本来のアクセスルータとしての機能だけでなく、ユーザ認証，アカウンティング管理，ＩＰの払い出しなどの端末管理も行っていたが、近年のインターネットのブロードバンド化に伴う回線容量の増大に伴って、ＢＲＡＳの負荷は益々高くなり、高価なＢＲＡＳの集中管理に代わるシステムが求められている。
【０００５】
また、ＢＲＡＳがユーザ認証を行わずに、ＲＡＤＩＵＳ（Ｒemote Ａuthentication Ｄial-Ｉn Ｕser Ｓervice）サーバが行うこともある。この場合は、ＰＰＰｏＥセッションを確立後、端末からＰＰＰｏＥで送られてきた認証情報は、ＢＲＡＳによってＲＡＤＩＵＳパケットに変換され、ユーザが利用するサービスプロバイダのＲＡＤＩＵＳサーバに送られる。ＲＡＤＩＵＳサーバでの認証が成功すると、ＢＲＡＳはＩＰアドレスの払い出しを行って、確立されたセッションの管理や制御を行う。このようなＲＡＤＩＵＳサーバによる認証やアカウンティングに関しては、業界団体ＩＥＴＦ（Ｉnternet Ｅngineering Ｔask Ｆorce ）が定めた標準書（非特許文献１および２）に詳しく記載されている。
【０００６】
また、非特許文献３では、ＢＲＡＳに代わる方法として、エッジスイッチによる分散管理が提案されている。
【非特許文献１】ＲＦＣ ２８６５（ＲＡＤＩＵＳ認証）
【非特許文献２】ＲＦＣ ２８６６（ＲＡＤＩＵＳアカウンティング）
【非特許文献３】「FUJITSU ACCESS REVIEW Vol.13 No.1」（p45-51）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記のような従来技術では、ユーザの全ての通信がＢＲＡＳを通るため管理がし易いという利点がある反面、ＢＲＡＳの処理能力に限界がある。従来のＰＰＰｏＥ接続では各ユーザはＢＲＡＳで認証され、ユーザの通信は全てＢＲＡＳに集約され、ＢＲＡＳ経由で行われるため、ＢＲＡＳ以下のアクセス中継網を大容量化してもＢＲＡＳの容量がボトルネックとなる。しかも、回線容量を増やすためには、高価なＢＲＡＳの設置台数を増やさなければならず、コスト面での問題がある。
【０００８】
この問題を解決するために、非特許文献３では、ＢＲＡＳでＰＰＰｏＥ認証を行う代わりに、エッジ側でＥＡＰｏＬ（Ｅxtensible Ａuthentication Ｐrotocol ｏver ＬＡＮ）を用いたＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を行う方法が提案されている。しかし、この場合は、ＢＲＡＳで行っていたＩＰアドレスの付与やアカウンティング管理などの認証以外の処理を、ＢＲＡＳの代わりに行う装置が必要となる。例えば、ＩＰアドレスの付与をＤＨＣＰ（Ｄynamic Ｈost Ｃonfiguration Ｐrotocol）サーバで行った場合でも、アカウンティング管理やセキュリティ確保などを行う仕組みが必要である。
【０００９】
アカウンティング管理は、高価なＢＲＡＳを使わない場合、システム内のいずれかの場所で、ユーザの単位時間あたりのデータ通信量を計測する必要がある。集線装置には、ユーザ毎の通信量を計測できるものもあるが、サービス毎の通信量を計測するためには、集線装置を通るデータの内容を解析しなくてはならず、集線装置のパフォーマンスやコストが犠牲になってしまう。
【００１０】
一方、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を行うシステムの場合、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証は再認証の機能を持っているが、ＲＡＤＩＵＳサーバは多数の集線装置の配下にある被認証装置（宅内ゲートウェイなど）を認証するため、ＲＡＤＩＵＳサーバに対する再認証のトラフィックおよび処理の負荷が高くなり、今度は、ＲＡＤＩＵＳサーバの性能がボトルネックになるという問題がある。
【００１１】
また、セキュリティ面では、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を用いたシステムの場合、従来のＰＰＰｏＥのように、一度認証されたあとで不正な装置につなぎ換えられるのを防止する仕組みが必要となる。
上記課題に鑑み、本発明の目的は、ＤＨＣＰベースのシステムで、ＢＲＡＳを使用せずに、従来のＢＲＡＳで行っていたのと同等のアカウンティング情報の管理やセキュリティ確保を可能にする宅内ゲートウェイ装置およびネットワークシステムのアカウンティング管理方式を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、端末毎の通信量を管理する管理サーバを備えるネットワークシステムに接続する宅内ゲートウェイ装置において、スイッチ手段と、前記スイッチ手段に接続される端末の通信量を計測する計測手段と、前記計測手段が計測した通信量を前記管理サーバに通知する通知手段とを設けたことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の宅内ゲートウェイ装置において、前記通知手段は、予め定められた時間間隔で前記通信量を前記管理サーバに通知することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の宅内ゲートウェイ装置において、サプリカントによるＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を行う認証要求手段を設けたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の宅内ゲートウェイ装置を有し、端末毎の通信量を管理する管理サーバを備えるネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、ＥＡＰｏＬを定期的に送出してセッションの状態を確認するキープアライブ手段を有する集線装置を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載のネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、前記集線装置に前記宅内ゲートウェイ装置とのセッションを切断する切断手段を設け、前記集線装置は、定期的に送出する前記ＥＡＰｏＬの応答が無かった場合に、前記切断手段によってセッションを切断することを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項５に記載のネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、前記宅内ゲートウェイ装置に再認証を要求する再認証要求手段を設け、前記集線装置が前記宅内ゲートウェイ装置とのセッションを切断した場合に、前記宅内ゲートウェイ装置は前記再認証要求手段によって前記集線装置に再認証を要求することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、ＢＲＡＳを使わないネットワークシステムにおいても、管理サーバに負荷を掛けずに、ユーザ毎の通信量やサービス毎の通信量の計測を行うことができる。また、計測した情報を、宅内ゲートウェイ装置が管理サーバに通知あるいは管理サーバが宅内ゲートウェイ装置に要求することで、アカウンティング管理を行うことができる。特に、最もユーザ側に近い宅内ゲートウェイ装置で通信量を計測するので、集約スイッチや集線装置等で通信量を計測する場合に比べて、これらの装置への負荷を低減でき、従来のＢＲＡＳを用いたアカウンティング管理と同等の情報収集が可能となる。
【００１６】
さらに、集線装置と宅内ゲートウェイ装置との間でキープアライブ動作を行うことで、集線装置が切断を検出することができ、アカウンティング管理サーバへの負荷を減らすことができる。また、キープアライブ動作にＥＡＰｏＬを用いるので、キープアライブのフレームを偽装したアクセスを防止することができ、従来と同等のセキュリティを確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る「宅内ゲートウェイ装置およびネットワークシステムのアカウンティング管理方式」のネットワークシステムを示し、ＩＰ網（インターネット網）１００に接続するＬ３ＳＷ（レイヤ３スイッチ）１０１を中心に描いてある。Ｌ３ＳＷ１０１には、ＤＨＣＰサーバ１０２，ＳＮＭＰ（Ｓimple Ｎetwork Ｍanagement Ｐrotocol）による監視サーバ１０３，アカウンティング管理を行うＲＡＤＩＵＳサーバ１０４，端末のファームウェアのバージョンアップやＶｏＩＰアダプタの設定などを自動的に行う自動設定サーバ１０５などが接続されている。本実施形態では、ユーザ宅内にアカウンティング機能を有する宅内ゲートウェイ装置を設置することでネットワークシステムのアカウンティング管理を実現する。
【００１８】
Ｌ３ＳＷ１０１の配下には、レイヤ２のスイッチやＶＬＡＮ制御，ＱｏＳ制御などを行う集約ＳＷ１０６から１０８が接続され、集約ＳＷ１０６から１０８の下には、光ファイバー網の場合は集線装置１０９に示すＯＬＴ（Ｏptical Ｌine Ｔerminal）が、ＡＤＳＬ（Ａsymmetric Ｄigital Ｓubscriber Ｌine）の場合は集線装置１１１に示すＤＳＬＡＭ（Ｄigital Ｓubscriber Ｌine Ａccess Ｍultiplexer）が、あるいはＣＡＴＶやその他の通信網の集線装置１１０がそれぞれ接続される。集線装置（ＯＬＴ）１０９の下には、加入者宅側の回線終端装置（ＯＮＵ：Ｏptical Ｎetwork Ｕnit）１１２から１１４が接続される。また、集線装置（ＤＳＬＡＭ）１１１の下には、加入者宅の回線終端装置（ＡＤＳＬモデム）１１６が接続される。あるいはＣＡＴＶなどその他の集線装置１１０には、集線装置１１０に対応する宅内の回線終端装置１１５が接続される。
【００１９】
加入者宅側の各回線終端装置には、本発明に係る宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９が接続される。宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９は、複数のパソコンを接続するためのブロードバンドルータ機能，ＩＰ電話機を接続するためのＶｏＩＰアダプタ機能を持ち、加入者宅内で使用されるＰＣ１２０および１２２や、ＩＰ電話機１２１および１２３などの全ての通信は、この宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９を介して行われる。また、宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９は、宅内のＬＡＮ側はプライベートアドレスで管理し、宅外のＷＡＮ側はＤＨＣＰサーバからグローバルアドレスを取得して接続する。さらに、宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９は、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証のサプリカント機能を搭載する。
【００２０】
ここで、宅内ゲートウェイ装置１１７について説明する。尚、宅内ゲートウェイ装置１１８および１１９も、宅内ゲートウェイ装置１１７と同じ構造である。図２は宅内ゲートウェイ装置１１７のブロック図で、スイッチ手段２０１、通信量計測手段２０２、通知手段２０３、認証要求手段２０４、網側の接続ポート２０５、端末側の接続ポート２０６および２０７、ＶｏＩＰアダプタ２０８および２０９、キープアライブ応答手段２１０を有する。端末側の接続ポート２０６および２０７にはＰＣ１２０あるいは１２２が、ＶｏＩＰアダプタ２０８および２０９にはＩＰ電話機１２１あるいは１２３が、それぞれ接続される。スイッチ手段２０１は、ＰＣ１２０，１２２あるいはＩＰ電話機１２１，１２３が送受信するパケットデータを、宛先に応じてルーティングする。
【００２１】
通信量計測手段２０２は、スイッチ手段２０１を通るパケットデータの端末毎あるいは端末が利用するサービス毎に通信量を計測する。例えば、ＰＣ１２０による網側へのインターネットアクセスが１０：００：００に開始され、５０分間接続された、或いは、ＩＰ電話機１２１による通話が１２時１０分から３０分間行われた、などの通信量が計測される。通信量計測手段２０２によって計測された通信量データは、通知手段２０３によって、アカウンティング管理サーバであるＲＡＤＩＵＳサーバ１０４にスイッチ手段２０１を介して送られる。
【００２２】
また、通知手段２０３は、ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４から通信量データの要求があった場合にも、通信量データをＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に送信する。
一方、認証要求手段２０４は、集線装置（ＯＬＴ）１０９とのセッションを開始する時、或いは、セッションが切断された時に認証要求を集線装置（ＯＬＴ）１０９に送り、セッション確立の認証を得る。
【００２３】
さらに、キープアライブ応答手段２１０は、集線装置（ＯＬＴ）１０９から定期的に送られてくるＥＡＰｏＬパケットによるキープアライブメッセージに対して応答を返す。これによって、集線装置（ＯＬＴ）１０９は宅内ゲートウェイ装置１１７がセッション動作中であることを確認する。もし、宅内ゲートウェイ装置１１７からＥＡＰｏＬパケットの応答が無かった場合は、宅内ゲートウェイ装置１１７とのセッションを切断する。切断された場合は、認証要求手段２０４は、再認証要求手段として認証要求と同様の手順で、集線装置（ＯＬＴ）１０９に再認証を要求する。尚、本実施形態では、分かり易いように、キープアライブ応答手段２１０を独立したブロックとして設けたが、ＥＡＰｏＬを使用する認証要求手段２０４などが行うようにしても構わない。
【００２４】
このように、本実施形態の宅内ゲートウェイ装置は、ＷＡＮ側のポートを通過する送受信データ量の計測機能を設け、計測した情報は、定期的にアカウンティング管理サーバに通知、あるいはアカウンティング管理サーバから情報を収集することによって、ユーザ毎あるいはサービス毎の通信量を蓄積および管理することができる。
次に、集線装置（ＯＬＴ）１０９について説明する。尚、集線装置１１０および集線装置（ＤＳＬＡＭ）１１１も、通信媒体が異なる以外は、集線装置（ＯＬＴ）１０９と同じ構造である。図３は集線装置（ＯＬＴ）１０９のブロック図で、３０１はスイッチ手段、３０２は切断手段、３０３はキープアライブ手段、３０４は網側の接続Ｉ／Ｆ、３０５から３０８は端末側の接続Ｉ／Ｆ、３０９は認証手段をそれぞれ示している。ここでの集線装置（ＯＬＴ）１０９は光ファイバ回線を集線するＯＬＴで、端末側の各接続Ｉ／Ｆには回線終端装置（ＯＮＵ）１１２から１１４が接続される。回線終端装置（ＯＮＵ）１１２から１１３で終端された回線はそれぞれ宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９が接続され、ＰＣやＩＰ電話機などの各端末が接続される。
【００２５】
集線装置（ＯＬＴ）１０９の認証手段３０９は、宅内ゲートウェイ装置１１７から送られてくるＥＡＰｏＬ開始メッセージに含まれている情報をＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に問い合わせて、登録されている正規のユーザ（端末）か否かを認証する。認証手段３０９に認証されると、宅内ゲートウェイ装置１１７は集線装置（ＯＬＴ）１０９のスイッチ手段３０１を介して、アップリンク側と疎通が可能になり、ＤＨＣＰサーバ１０２からＩＰアドレスの払い出しを受ける。
【００２６】
集線装置（ＯＬＴ）１０９のキープアライブ手段３０３は、接続Ｉ／Ｆ３０５に接続される回線終端装置１１２を介して、定期的に、宅内ゲートウェイ装置１１７にＥＡＰｏＬパケットを送り、宅内ゲートウェイ装置１１７からＥＡＰｏＬパケットが戻ってくることを確認する。もし、宅内ゲートウェイ装置１１７からＥＡＰｏＬパケットの応答が無かった場合は、宅内ゲートウェイ装置１１７とのセッションを切断する。
【００２７】
次に、ネットワークシステムの動作シーケンスについて説明する。図４は宅内ゲートウェイ装置１１７の認証とアカウンティングのシーケンスを示した図である。尚、図１と同符号のものは同じものを示す。先ず、宅内ゲートウェイ装置１１７は、ＥＡＰｏＬ開始メッセージ（４０１）を集線装置（ＯＬＴ）１０９に送り、集線装置（ＯＬＴ）１０９はＥＡＰｏＬパケットをＲＡＤＩＵＳパケット（４０２）に変換して、開始メッセージ含まれている情報が予め登録された情報であるか否かをＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に問い合わせる。登録されている正規ユーザおよび装置の場合、ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４は認証を行い、集線装置（ＯＬＴ）１０９にＲＡＤＩＵＳパケットで認証メッセージ（４０３）を返す。集線装置（ＯＬＴ）１０９は受け取った認証メッセージ（４０３）をＥＡＰｏＬパケットの認証メッセージ（４０４）に変換して、宅内ゲートウェイ装置１１７に返す。
【００２８】
ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に認証されると、宅内ゲートウェイ装置１１７はアップリンク側へのアクセスが可能となり、Ｌ３ＳＷ１０１を介してＤＨＣＰサーバ１０２にＩＰアドレスの払い出しを要求し、ＤＨＣＰサーバ１０２からＩＰアドレスが払い出される（４０５）。この後、宅内ゲートウェイ装置１１７は、自動設定サーバ１０５にアクセスしてサーバ情報を取得し（４０６）、ＶｏＩＰアダプタ２０８および２０９の設定などを行う。
【００２９】
次に、宅内ゲートウェイ装置１１７は、アカウンティング管理サーバであるＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に通信の開始を通知（４０７）し、インターネットアクセスが可能になる（４０８，４１０）。以降、宅内ゲートウェイ装置１１７はＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に送受信量を定期的に通知する（４０７，４０９，４１１）。或いは、ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４から宅内ゲートウェイ装置１１７に、定期的に情報を要求しても構わない。
【００３０】
尚、本実施形態では、アカウンティング管理サーバをＲＡＤＩＵＳサーバ１０４とし、宅内ゲートウェイ装置１１７をＲＡＤＩＵＳクライアントとして動作させているが、宅内ゲートウェイ装置１１７側で通信量の計測情報を拡張ＭＩＢ（Ｍanagement Ｉnformation Ｂase）情報として保持しておき、監視サーバ１０３のＳＮＭＰマネージャから定期的にＭＩＢ情報を収集することも可能である。
【００３１】
このように、通信量を計測するアカウンティングを宅内ゲートウェイ装置側で行うことによって、ＢＲＡＳを使わないネットワークにおいても、アカウンティング管理サーバに負荷を掛けずに、ユーザ毎の通信量やサービス毎の通信量の計測が可能である。計測した情報は、宅内ゲートウェイ装置がアカウンティング管理サーバに通知あるいは管理サーバが宅内ゲートウェイ装置に要求することによって、アカウンティング管理を行うことができる。
【００３２】
しかも、最もユーザ側に近い宅内ゲートウェイ装置で通信量を計測することで、集約スイッチや集線装置等で通信量を計測する場合に比べて容易に実現することができ、これらの装置への負荷も低減でき、従来のＢＲＡＳを用いたアカウンティング管理と同等の情報収集が可能となる。
また、ＯＬＴやＤＳＬＡＭなどの集線装置は、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証のクライアント機能を搭載し、ダウンリンク回線についてはＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を行い、認証された端末装置のみをアップリンク回線に接続することができる。
【００３３】
特に、本実施形態の宅内ゲートウェイ装置は、ＩＰ電話機を接続するためのＶｏＩＰアダプタの機能と、複数のパソコンを接続するためのブロードバンドルータの機能を有するので、従来のように、ＶｏＩＰアダプタやブロードバンドルータを新たに準備する必要がない。従って、このような従来装置の代わりに宅内ゲートウェイ装置を設置できるので、新たな物理的スペースを必要とせず、設置に対するユーザの抵抗感を軽減できる。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る「宅内ゲートウェイ装置およびネットワークシステムとアカウンティング管理方式」の第２の実施形態について説明する。尚、ネットワークシステムの構成は、第１の実施形態の図１と同じなので、ここではネットワークシステムの動作について説明する。図５は宅内ゲートウェイ装置の認証とアカウンティングのシーケンスを示した図である。尚、アカウンティング開始通知（４０７），データ通信（４０８）およびアカウンティング情報の通知（４０９）などのシーケンスは第１の実施形態と同じである。
【００３５】
アカウンティング開始通知（４０７）がＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に送られた後も定期的にアカウンティング情報をＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に通知（４０９）するが、その時間間隔は、第１の実施形態よりも粗くなっている。その代わり、宅内ゲートウェイ装置１１７は、集線装置（ＯＬＴ）１０９との間で、予め設定された短い周期でキープアライブ動作を行う。キープアライブ動作は、集線装置（ＯＬＴ）１０９のキープアライブ手段３０３からＥＡＰｏＬパケット（５０１）が宅内ゲートウェイ装置１１７に送られ、これを受けた宅内ゲートウェイ装置１１７のキープアライブ応答手段２１０がＥＡＰｏＬパケット（５０２）を集線装置（ＯＬＴ）１０９に返す動作である。同様に、集線装置（ＯＬＴ）１０９のＥＡＰｏＬパケット（５０３）に対して、宅内ゲートウェイ装置１１７はＥＡＰｏＬパケット（５０４）を集線装置（ＯＬＴ）１０９に返し、集線装置（ＯＬＴ）１０９のＥＡＰｏＬパケット（５０６）に対して、宅内ゲートウェイ装置１１７はＥＡＰｏＬパケット（５０７）を集線装置（ＯＬＴ）１０９に返す。
【００３６】
ここで、宅内ゲートウェイ装置１１７から定期的にＥＡＰｏＬパケット（５０５）を集線装置（ＯＬＴ）１０９に返すようにしても構わない。また、集線装置（ＯＬＴ）１０９のＥＡＰｏＬパケット（５０８）に対して、所定の時間内に、宅内ゲートウェイ装置１１７からＥＡＰｏＬパケットが返ってこない場合、集線装置（ＯＬＴ）１０９のキープアライブ手段３０３は宅内ゲートウェイ装置１１７が動作していないものと判断する。尚、ＥＡＰｏＬの代わりにＰｉｎｇでも構わないが、セキュリティ上、暗号化されたＥＡＰｏＬを用いるのが望ましい。
【００３７】
集線装置（ＯＬＴ）１０９のキープアライブ手段３０３が非動作端末を検出すると、切断手段３０２は、宅内ゲートウェイ装置１１７との通信路を閉塞して未認証の状態にする。宅内ゲートウェイ装置１１７が、再び、通信を行う際には宅内ゲートウェイ装置１１７の認証要求手段２０４が再認証要求を行う。
尚、アカウンティング情報を定期的に宅内ゲートウェイ装置１１７からＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に通知する場合、ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４のＩＰアドレスを取得する方法は、例えば、宅内ゲートウェイ装置１１７がＤＨＣＰサーバ１０２からＩＰアドレスを取得した直後に、予め指定した（宅内ゲートウェイ装置１１７に予め埋め込まれた）ＩＰアドレスにアクセスし、ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４のＩＰアドレスを通知してもらうなどの方法がある。
【００３８】
一般的なネットワークシステムでは、ユーザの手間を省くため、ファームウェアのバージョンアップやＶｏＩＰアダプタの設定を予め決められた自動設定サーバ１０５にアクセスする方法が取られている。このような自動設定サーバ１０５にアクセスしてアドレスを通知してもらうようにすれば、上記の方法は新たに機器を増設する必要がない。
このように、ＩＥＥＥ８０２．１ｘの再認証において、ＥＡＰｏＬによるキープアライブ機能を併用して、エッジ側への負荷分散を図ることができるので、アカウンティングサーバであるＲＡＤＩＵＳサーバ１０４の負荷を大幅に低減することができる。特に、負荷の重いＩＥＥＥ８０２．１ｘの再認証の間隔を粗くして、一定周期で集線装置（ＯＬＴ）１０９とキープアライブ動作を行うようにしたので、ＩＥＥＥ８０２．１ｘの再認証を頻繁に行う場合と同等のセキュリティを確保することができる。
【００３９】
また、キープアライブ動作に単純なＰｉｎｇでなくＥＡＰｏＬを用いるので、キープアライブのフレームを偽装したアクセスを防止することができ、セキュリティも向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るアカウンティング管理方式を実現するネットワークシステムの構成図である。
【図２】本発明に係る宅内ゲートウェイ装置のブロック図である。
【図３】本発明に係る集線装置のブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の動作シーケンスである。
【図５】本発明の第２の実施形態の動作シーケンスである。
【図６】ＢＲＡＳでＰＰＰｏＥ認証を行う従来のシステム構成である。
【符号の説明】
【００４１】
１０１・・・Ｌ３ＳＷ
１０２・・・ＤＨＣＰサーバ
１０３・・・監視サーバ（ＳＮＭＰマネージャ）
１０４・・・ＲＡＤＩＵＳサーバ
１０５・・・自動設定サーバ
１０６，１０７，１０８・・・集約スイッチ（集約ＳＷ）
１０９・・・集線装置（ＯＬＴ）
１１０・・・電話機（ＩＰ電話用）
１１１・・・集線装置（ＤＳＬＡＭ）
１１２，１１３，１１４，１１５，１１６・・・回線終端装置
１１７，１１８，１１９・・・宅内ゲートウェイ監視装置
１２０，１２２，６０７・・・ＰＣ
２０１，３０１・・・スイッチ手段
２０２・・・通信量計測手段
２０３・・・通知手段
２０４・・・認証要求手段
２０５・・・接続ポート（網側）
２０６，２０７，２０８，２０９・・・接続ポート（端末側）
２１０・・・キープアライブ応答手段
３０２・・・切断手段
３０３・・・キープアライブ手段
６０１・・・ＢＲＡＳ
６０８・・・ブロードバンドルータ
６０９・・・ＶｏＩＰアダプタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネットアクセス技術に関し、特にＢＲＡＳ（Ｂroadband Ｒemote Ａccess Ｓerver）を使用せずにアクセス制御を行う宅内ゲートウェイ装置およびネットワークシステムのアカウンティング管理方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、急速に発展したインターネットサービスにおいて、ブロードバンドアクセス方式として、ＰＰＰｏＥ（Ｐoint to Ｐoint Ｐrotocol over Ｅther）が広く使用され、ＢＲＡＳサーバによるユーザ認証が行なわれてきた。
一般に、ＢＲＡＳが認証を行う場合、先ず、ユーザ側のルータなどの端末とＢＲＡＳとの間で、ＰＰＰｏＥによるセッション確立を行う。次のＰＰＰｏＥのセッションステージでは、ＰＰＰセッションを開始し、ＬＣＰ（Ｌink Ｃontrol Ｐrotocol）パケットによるネゴシエーションが行われ、端末から認証プロトコルを要求する。ＰＡＰ（Ｐassword Ａuthentication Ｐrotocol）あるいはＣＨＡＰ（Ｃhallenge Ｈandshake Ａuthentication Ｐrotocol）など認証プロトコルが決まると、端末からＢＲＡＳに認証情報が送られ、ＢＲＡＳは接続を要求している端末が許可されたユーザか否か認証を行う。認証が成功すると、ＩＰＣＰ（ＩＰ Ｃontrol Ｐrotocol）パケットによって、ＢＲＡＳのＩＰアドレスが通知される。端末側はＢＲＡＳにＩＰアドレスを要求し、ＢＲＡＳからＩＰアドレスが払い出される。このようにして、ＩＰによるインターネットアクセスが可能となる。
【０００３】
また、ＰＰＰｏＥでは、認証後に、接続が生きているか否かを確認するキープアライブを行い、一旦、切断を検出した場合は再認証が必要で、不正なユーザが正規のユーザに成りすまして接続することを防止する。
このような従来のネットワークシステムとアカウンティング方式について図６を用いて説明する。従来のＰＰＰｏＥ認証は、回線終端装置１１２から１１４に接続されたパソコン（ＰＣ）６０７やブロードバンド（ＢＢ）ルータ６０８あるいはＶｏＩＰ（Ｖoice ｏver ＩＰ）アダプタ６０９などの装置は、集線装置６０４および集約ＳＷ１０６や６０２を介して接続されるＢＲＡＳ６０１によって認証されていた。認証後のＩＰ網１００への接続もＢＲＡＳ６０１を経由するので、端末の全ての通信はＢＲＡＳ６０１に集約される。
【０００４】
一方、アカウンティング管理についても、すべてのサービスはＢＲＡＳ６０１を経由して利用されるので、ＢＲＡＳ６０１は、各端末が利用するサービス（インターネットアクセス、ＩＰ電話、ＶＯＤなどの映像配信サービス）毎にＰＰＰｏＥのセッションを確立し、ユーザ毎あるいはサービス毎の通信量を計測して記録していた。
このように、従来のＢＲＡＳは、本来のアクセスルータとしての機能だけでなく、ユーザ認証，アカウンティング管理，ＩＰの払い出しなどの端末管理も行っていたが、近年のインターネットのブロードバンド化に伴う回線容量の増大に伴って、ＢＲＡＳの負荷は益々高くなり、高価なＢＲＡＳの集中管理に代わるシステムが求められている。
【０００５】
また、ＢＲＡＳがユーザ認証を行わずに、ＲＡＤＩＵＳ（Ｒemote Ａuthentication Ｄial-Ｉn Ｕser Ｓervice）サーバが行うこともある。この場合は、ＰＰＰｏＥセッションを確立後、端末からＰＰＰｏＥで送られてきた認証情報は、ＢＲＡＳによってＲＡＤＩＵＳパケットに変換され、ユーザが利用するサービスプロバイダのＲＡＤＩＵＳサーバに送られる。ＲＡＤＩＵＳサーバでの認証が成功すると、ＢＲＡＳはＩＰアドレスの払い出しを行って、確立されたセッションの管理や制御を行う。このようなＲＡＤＩＵＳサーバによる認証やアカウンティングに関しては、業界団体ＩＥＴＦ（Ｉnternet Ｅngineering Ｔask Ｆorce ）が定めた標準書（非特許文献１および２）に詳しく記載されている。
【０００６】
また、非特許文献３では、ＢＲＡＳに代わる方法として、エッジスイッチによる分散管理が提案されている。
【非特許文献１】ＲＦＣ ２８６５（ＲＡＤＩＵＳ認証）
【非特許文献２】ＲＦＣ ２８６６（ＲＡＤＩＵＳアカウンティング）
【非特許文献３】「FUJITSU ACCESS REVIEW Vol.13 No.1」（p45-51）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記のような従来技術では、ユーザの全ての通信がＢＲＡＳを通るため管理がし易いという利点がある反面、ＢＲＡＳの処理能力に限界がある。従来のＰＰＰｏＥ接続では各ユーザはＢＲＡＳで認証され、ユーザの通信は全てＢＲＡＳに集約され、ＢＲＡＳ経由で行われるため、ＢＲＡＳ以下のアクセス中継網を大容量化してもＢＲＡＳの容量がボトルネックとなる。しかも、回線容量を増やすためには、高価なＢＲＡＳの設置台数を増やさなければならず、コスト面での問題がある。
【０００８】
この問題を解決するために、非特許文献３では、ＢＲＡＳでＰＰＰｏＥ認証を行う代わりに、エッジ側でＥＡＰｏＬ（Ｅxtensible Ａuthentication Ｐrotocol ｏver ＬＡＮ）を用いたＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を行う方法が提案されている。しかし、この場合は、ＢＲＡＳで行っていたＩＰアドレスの付与やアカウンティング管理などの認証以外の処理を、ＢＲＡＳの代わりに行う装置が必要となる。例えば、ＩＰアドレスの付与をＤＨＣＰ（Ｄynamic Ｈost Ｃonfiguration Ｐrotocol）サーバで行った場合でも、アカウンティング管理やセキュリティ確保などを行う仕組みが必要である。
【０００９】
アカウンティング管理は、高価なＢＲＡＳを使わない場合、システム内のいずれかの場所で、ユーザの単位時間あたりのデータ通信量を計測する必要がある。集線装置には、ユーザ毎の通信量を計測できるものもあるが、サービス毎の通信量を計測するためには、集線装置を通るデータの内容を解析しなくてはならず、集線装置のパフォーマンスやコストが犠牲になってしまう。
【００１０】
一方、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を行うシステムの場合、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証は再認証の機能を持っているが、ＲＡＤＩＵＳサーバは多数の集線装置の配下にある被認証装置（宅内ゲートウェイなど）を認証するため、ＲＡＤＩＵＳサーバに対する再認証のトラフィックおよび処理の負荷が高くなり、今度は、ＲＡＤＩＵＳサーバの性能がボトルネックになるという問題がある。
【００１１】
また、セキュリティ面では、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を用いたシステムの場合、従来のＰＰＰｏＥのように、一度認証されたあとで不正な装置につなぎ換えられるのを防止する仕組みが必要となる。
上記課題に鑑み、本発明の目的は、ＤＨＣＰベースのシステムで、ＢＲＡＳを使用せずに、従来のＢＲＡＳで行っていたのと同等のアカウンティング情報の管理やセキュリティ確保を可能にする宅内ゲートウェイ装置およびネットワークシステムのアカウンティング管理方式を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、端末毎の通信量を管理する管理サーバを備えるネットワークシステムに接続する宅内ゲートウェイ装置において、スイッチ手段と、前記スイッチ手段に接続される端末の通信量を計測する計測手段と、前記計測手段が計測した通信量を前記管理サーバに通知する通知手段とを設けたことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の宅内ゲートウェイ装置において、前記通知手段は、予め定められた時間間隔で前記通信量を前記管理サーバに通知することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の宅内ゲートウェイ装置において、サプリカントによるＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を行う認証要求手段を設けたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の宅内ゲートウェイ装置を有し、端末毎の通信量を管理する管理サーバを備えるネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、ＥＡＰｏＬを定期的に送出してセッションの状態を確認するキープアライブ手段を有する集線装置を備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載のネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、前記集線装置に前記宅内ゲートウェイ装置とのセッションを切断する切断手段を設け、前記集線装置は、定期的に送出する前記ＥＡＰｏＬの応答が無かった場合に、前記切断手段によってセッションを切断することを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項５に記載のネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、前記宅内ゲートウェイ装置に再認証を要求する再認証要求手段を設け、前記集線装置が前記宅内ゲートウェイ装置とのセッションを切断した場合に、前記宅内ゲートウェイ装置は前記再認証要求手段によって前記集線装置に再認証を要求することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、ＢＲＡＳを使わないネットワークシステムにおいても、管理サーバに負荷を掛けずに、ユーザ毎の通信量やサービス毎の通信量の計測を行うことができる。また、計測した情報を、宅内ゲートウェイ装置が管理サーバに通知あるいは管理サーバが宅内ゲートウェイ装置に要求することで、アカウンティング管理を行うことができる。特に、最もユーザ側に近い宅内ゲートウェイ装置で通信量を計測するので、集約スイッチや集線装置等で通信量を計測する場合に比べて、これらの装置への負荷を低減でき、従来のＢＲＡＳを用いたアカウンティング管理と同等の情報収集が可能となる。
【００１６】
さらに、集線装置と宅内ゲートウェイ装置との間でキープアライブ動作を行うことで、集線装置が切断を検出することができ、アカウンティング管理サーバへの負荷を減らすことができる。また、キープアライブ動作にＥＡＰｏＬを用いるので、キープアライブのフレームを偽装したアクセスを防止することができ、従来と同等のセキュリティを確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る「宅内ゲートウェイ装置およびネットワークシステムのアカウンティング管理方式」のネットワークシステムを示し、ＩＰ網（インターネット網）１００に接続するＬ３ＳＷ（レイヤ３スイッチ）１０１を中心に描いてある。Ｌ３ＳＷ１０１には、ＤＨＣＰサーバ１０２，ＳＮＭＰ（Ｓimple Ｎetwork Ｍanagement Ｐrotocol）による監視サーバ１０３，アカウンティング管理を行うＲＡＤＩＵＳサーバ１０４，端末のファームウェアのバージョンアップやＶｏＩＰアダプタの設定などを自動的に行う自動設定サーバ１０５などが接続されている。本実施形態では、ユーザ宅内にアカウンティング機能を有する宅内ゲートウェイ装置を設置することでネットワークシステムのアカウンティング管理を実現する。
【００１８】
Ｌ３ＳＷ１０１の配下には、レイヤ２のスイッチやＶＬＡＮ制御，ＱｏＳ制御などを行う集約ＳＷ１０６から１０８が接続され、集約ＳＷ１０６から１０８の下には、光ファイバー網の場合は集線装置１０９に示すＯＬＴ（Ｏptical Ｌine Ｔerminal）が、ＡＤＳＬ（Ａsymmetric Ｄigital Ｓubscriber Ｌine）の場合は集線装置１１１に示すＤＳＬＡＭ（Ｄigital Ｓubscriber Ｌine Ａccess Ｍultiplexer）が、あるいはＣＡＴＶやその他の通信網の集線装置１１０がそれぞれ接続される。集線装置（ＯＬＴ）１０９の下には、加入者宅側の回線終端装置（ＯＮＵ：Ｏptical Ｎetwork Ｕnit）１１２から１１４が接続される。また、集線装置（ＤＳＬＡＭ）１１１の下には、加入者宅の回線終端装置（ＡＤＳＬモデム）１１６が接続される。あるいはＣＡＴＶなどその他の集線装置１１０には、集線装置１１０に対応する宅内の回線終端装置１１５が接続される。
【００１９】
加入者宅側の各回線終端装置には、本発明に係る宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９が接続される。宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９は、複数のパソコンを接続するためのブロードバンドルータ機能，ＩＰ電話機を接続するためのＶｏＩＰアダプタ機能を持ち、加入者宅内で使用されるＰＣ１２０および１２２や、ＩＰ電話機１２１および１２３などの全ての通信は、この宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９を介して行われる。また、宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９は、宅内のＬＡＮ側はプライベートアドレスで管理し、宅外のＷＡＮ側はＤＨＣＰサーバからグローバルアドレスを取得して接続する。さらに、宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９は、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証のサプリカント機能を搭載する。
【００２０】
ここで、宅内ゲートウェイ装置１１７について説明する。尚、宅内ゲートウェイ装置１１８および１１９も、宅内ゲートウェイ装置１１７と同じ構造である。図２は宅内ゲートウェイ装置１１７のブロック図で、スイッチ手段２０１、通信量計測手段２０２、通知手段２０３、認証要求手段２０４、網側の接続ポート２０５、端末側の接続ポート２０６および２０７、ＶｏＩＰアダプタ２０８および２０９、キープアライブ応答手段２１０を有する。端末側の接続ポート２０６および２０７にはＰＣ１２０あるいは１２２が、ＶｏＩＰアダプタ２０８および２０９にはＩＰ電話機１２１あるいは１２３が、それぞれ接続される。スイッチ手段２０１は、ＰＣ１２０，１２２あるいはＩＰ電話機１２１，１２３が送受信するパケットデータを、宛先に応じてルーティングする。
【００２１】
通信量計測手段２０２は、スイッチ手段２０１を通るパケットデータの端末毎あるいは端末が利用するサービス毎に通信量を計測する。例えば、ＰＣ１２０による網側へのインターネットアクセスが１０：００：００に開始され、５０分間接続された、或いは、ＩＰ電話機１２１による通話が１２時１０分から３０分間行われた、などの通信量が計測される。通信量計測手段２０２によって計測された通信量データは、通知手段２０３によって、アカウンティング管理サーバであるＲＡＤＩＵＳサーバ１０４にスイッチ手段２０１を介して送られる。
【００２２】
また、通知手段２０３は、ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４から通信量データの要求があった場合にも、通信量データをＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に送信する。
一方、認証要求手段２０４は、集線装置（ＯＬＴ）１０９とのセッションを開始する時、或いは、セッションが切断された時に認証要求を集線装置（ＯＬＴ）１０９に送り、セッション確立の認証を得る。
【００２３】
さらに、キープアライブ応答手段２１０は、集線装置（ＯＬＴ）１０９から定期的に送られてくるＥＡＰｏＬパケットによるキープアライブメッセージに対して応答を返す。これによって、集線装置（ＯＬＴ）１０９は宅内ゲートウェイ装置１１７がセッション動作中であることを確認する。もし、宅内ゲートウェイ装置１１７からＥＡＰｏＬパケットの応答が無かった場合は、宅内ゲートウェイ装置１１７とのセッションを切断する。切断された場合は、認証要求手段２０４は、再認証要求手段として認証要求と同様の手順で、集線装置（ＯＬＴ）１０９に再認証を要求する。尚、本実施形態では、分かり易いように、キープアライブ応答手段２１０を独立したブロックとして設けたが、ＥＡＰｏＬを使用する認証要求手段２０４などが行うようにしても構わない。
【００２４】
このように、本実施形態の宅内ゲートウェイ装置は、ＷＡＮ側のポートを通過する送受信データ量の計測機能を設け、計測した情報は、定期的にアカウンティング管理サーバに通知、あるいはアカウンティング管理サーバから情報を収集することによって、ユーザ毎あるいはサービス毎の通信量を蓄積および管理することができる。
次に、集線装置（ＯＬＴ）１０９について説明する。尚、集線装置１１０および集線装置（ＤＳＬＡＭ）１１１も、通信媒体が異なる以外は、集線装置（ＯＬＴ）１０９と同じ構造である。図３は集線装置（ＯＬＴ）１０９のブロック図で、３０１はスイッチ手段、３０２は切断手段、３０３はキープアライブ手段、３０４は網側の接続Ｉ／Ｆ、３０５から３０８は端末側の接続Ｉ／Ｆ、３０９は認証手段をそれぞれ示している。ここでの集線装置（ＯＬＴ）１０９は光ファイバ回線を集線するＯＬＴで、端末側の各接続Ｉ／Ｆには回線終端装置（ＯＮＵ）１１２から１１４が接続される。回線終端装置（ＯＮＵ）１１２から１１３で終端された回線はそれぞれ宅内ゲートウェイ装置１１７から１１９が接続され、ＰＣやＩＰ電話機などの各端末が接続される。
【００２５】
集線装置（ＯＬＴ）１０９の認証手段３０９は、宅内ゲートウェイ装置１１７から送られてくるＥＡＰｏＬ開始メッセージに含まれている情報をＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に問い合わせて、登録されている正規のユーザ（端末）か否かを認証する。認証手段３０９に認証されると、宅内ゲートウェイ装置１１７は集線装置（ＯＬＴ）１０９のスイッチ手段３０１を介して、アップリンク側と疎通が可能になり、ＤＨＣＰサーバ１０２からＩＰアドレスの払い出しを受ける。
【００２６】
集線装置（ＯＬＴ）１０９のキープアライブ手段３０３は、接続Ｉ／Ｆ３０５に接続される回線終端装置１１２を介して、定期的に、宅内ゲートウェイ装置１１７にＥＡＰｏＬパケットを送り、宅内ゲートウェイ装置１１７からＥＡＰｏＬパケットが戻ってくることを確認する。もし、宅内ゲートウェイ装置１１７からＥＡＰｏＬパケットの応答が無かった場合は、宅内ゲートウェイ装置１１７とのセッションを切断する。
【００２７】
次に、ネットワークシステムの動作シーケンスについて説明する。図４は宅内ゲートウェイ装置１１７の認証とアカウンティングのシーケンスを示した図である。尚、図１と同符号のものは同じものを示す。先ず、宅内ゲートウェイ装置１１７は、ＥＡＰｏＬ開始メッセージ（４０１）を集線装置（ＯＬＴ）１０９に送り、集線装置（ＯＬＴ）１０９はＥＡＰｏＬパケットをＲＡＤＩＵＳパケット（４０２）に変換して、開始メッセージ含まれている情報が予め登録された情報であるか否かをＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に問い合わせる。登録されている正規ユーザおよび装置の場合、ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４は認証を行い、集線装置（ＯＬＴ）１０９にＲＡＤＩＵＳパケットで認証メッセージ（４０３）を返す。集線装置（ＯＬＴ）１０９は受け取った認証メッセージ（４０３）をＥＡＰｏＬパケットの認証メッセージ（４０４）に変換して、宅内ゲートウェイ装置１１７に返す。
【００２８】
ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に認証されると、宅内ゲートウェイ装置１１７はアップリンク側へのアクセスが可能となり、Ｌ３ＳＷ１０１を介してＤＨＣＰサーバ１０２にＩＰアドレスの払い出しを要求し、ＤＨＣＰサーバ１０２からＩＰアドレスが払い出される（４０５）。この後、宅内ゲートウェイ装置１１７は、自動設定サーバ１０５にアクセスしてサーバ情報を取得し（４０６）、ＶｏＩＰアダプタ２０８および２０９の設定などを行う。
【００２９】
次に、宅内ゲートウェイ装置１１７は、アカウンティング管理サーバであるＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に通信の開始を通知（４０７）し、インターネットアクセスが可能になる（４０８，４１０）。以降、宅内ゲートウェイ装置１１７はＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に送受信量を定期的に通知する（４０７，４０９，４１１）。或いは、ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４から宅内ゲートウェイ装置１１７に、定期的に情報を要求しても構わない。
【００３０】
尚、本実施形態では、アカウンティング管理サーバをＲＡＤＩＵＳサーバ１０４とし、宅内ゲートウェイ装置１１７をＲＡＤＩＵＳクライアントとして動作させているが、宅内ゲートウェイ装置１１７側で通信量の計測情報を拡張ＭＩＢ（Ｍanagement Ｉnformation Ｂase）情報として保持しておき、監視サーバ１０３のＳＮＭＰマネージャから定期的にＭＩＢ情報を収集することも可能である。
【００３１】
このように、通信量を計測するアカウンティングを宅内ゲートウェイ装置側で行うことによって、ＢＲＡＳを使わないネットワークにおいても、アカウンティング管理サーバに負荷を掛けずに、ユーザ毎の通信量やサービス毎の通信量の計測が可能である。計測した情報は、宅内ゲートウェイ装置がアカウンティング管理サーバに通知あるいは管理サーバが宅内ゲートウェイ装置に要求することによって、アカウンティング管理を行うことができる。
【００３２】
しかも、最もユーザ側に近い宅内ゲートウェイ装置で通信量を計測することで、集約スイッチや集線装置等で通信量を計測する場合に比べて容易に実現することができ、これらの装置への負荷も低減でき、従来のＢＲＡＳを用いたアカウンティング管理と同等の情報収集が可能となる。
また、ＯＬＴやＤＳＬＡＭなどの集線装置は、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証のクライアント機能を搭載し、ダウンリンク回線についてはＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を行い、認証された端末装置のみをアップリンク回線に接続することができる。
【００３３】
特に、本実施形態の宅内ゲートウェイ装置は、ＩＰ電話機を接続するためのＶｏＩＰアダプタの機能と、複数のパソコンを接続するためのブロードバンドルータの機能を有するので、従来のように、ＶｏＩＰアダプタやブロードバンドルータを新たに準備する必要がない。従って、このような従来装置の代わりに宅内ゲートウェイ装置を設置できるので、新たな物理的スペースを必要とせず、設置に対するユーザの抵抗感を軽減できる。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る「宅内ゲートウェイ装置およびネットワークシステムとアカウンティング管理方式」の第２の実施形態について説明する。尚、ネットワークシステムの構成は、第１の実施形態の図１と同じなので、ここではネットワークシステムの動作について説明する。図５は宅内ゲートウェイ装置の認証とアカウンティングのシーケンスを示した図である。尚、アカウンティング開始通知（４０７），データ通信（４０８）およびアカウンティング情報の通知（４０９）などのシーケンスは第１の実施形態と同じである。
【００３５】
アカウンティング開始通知（４０７）がＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に送られた後も定期的にアカウンティング情報をＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に通知（４０９）するが、その時間間隔は、第１の実施形態よりも粗くなっている。その代わり、宅内ゲートウェイ装置１１７は、集線装置（ＯＬＴ）１０９との間で、予め設定された短い周期でキープアライブ動作を行う。キープアライブ動作は、集線装置（ＯＬＴ）１０９のキープアライブ手段３０３からＥＡＰｏＬパケット（５０１）が宅内ゲートウェイ装置１１７に送られ、これを受けた宅内ゲートウェイ装置１１７のキープアライブ応答手段２１０がＥＡＰｏＬパケット（５０２）を集線装置（ＯＬＴ）１０９に返す動作である。同様に、集線装置（ＯＬＴ）１０９のＥＡＰｏＬパケット（５０３）に対して、宅内ゲートウェイ装置１１７はＥＡＰｏＬパケット（５０４）を集線装置（ＯＬＴ）１０９に返し、集線装置（ＯＬＴ）１０９のＥＡＰｏＬパケット（５０６）に対して、宅内ゲートウェイ装置１１７はＥＡＰｏＬパケット（５０７）を集線装置（ＯＬＴ）１０９に返す。
【００３６】
ここで、宅内ゲートウェイ装置１１７から定期的にＥＡＰｏＬパケット（５０５）を集線装置（ＯＬＴ）１０９に返すようにしても構わない。また、集線装置（ＯＬＴ）１０９のＥＡＰｏＬパケット（５０８）に対して、所定の時間内に、宅内ゲートウェイ装置１１７からＥＡＰｏＬパケットが返ってこない場合、集線装置（ＯＬＴ）１０９のキープアライブ手段３０３は宅内ゲートウェイ装置１１７が動作していないものと判断する。尚、ＥＡＰｏＬの代わりにＰｉｎｇでも構わないが、セキュリティ上、暗号化されたＥＡＰｏＬを用いるのが望ましい。
【００３７】
集線装置（ＯＬＴ）１０９のキープアライブ手段３０３が非動作端末を検出すると、切断手段３０２は、宅内ゲートウェイ装置１１７との通信路を閉塞して未認証の状態にする。宅内ゲートウェイ装置１１７が、再び、通信を行う際には宅内ゲートウェイ装置１１７の認証要求手段２０４が再認証要求を行う。
尚、アカウンティング情報を定期的に宅内ゲートウェイ装置１１７からＲＡＤＩＵＳサーバ１０４に通知する場合、ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４のＩＰアドレスを取得する方法は、例えば、宅内ゲートウェイ装置１１７がＤＨＣＰサーバ１０２からＩＰアドレスを取得した直後に、予め指定した（宅内ゲートウェイ装置１１７に予め埋め込まれた）ＩＰアドレスにアクセスし、ＲＡＤＩＵＳサーバ１０４のＩＰアドレスを通知してもらうなどの方法がある。
【００３８】
一般的なネットワークシステムでは、ユーザの手間を省くため、ファームウェアのバージョンアップやＶｏＩＰアダプタの設定を予め決められた自動設定サーバ１０５にアクセスする方法が取られている。このような自動設定サーバ１０５にアクセスしてアドレスを通知してもらうようにすれば、上記の方法は新たに機器を増設する必要がない。
このように、ＩＥＥＥ８０２．１ｘの再認証において、ＥＡＰｏＬによるキープアライブ機能を併用して、エッジ側への負荷分散を図ることができるので、アカウンティングサーバであるＲＡＤＩＵＳサーバ１０４の負荷を大幅に低減することができる。特に、負荷の重いＩＥＥＥ８０２．１ｘの再認証の間隔を粗くして、一定周期で集線装置（ＯＬＴ）１０９とキープアライブ動作を行うようにしたので、ＩＥＥＥ８０２．１ｘの再認証を頻繁に行う場合と同等のセキュリティを確保することができる。
【００３９】
また、キープアライブ動作に単純なＰｉｎｇでなくＥＡＰｏＬを用いるので、キープアライブのフレームを偽装したアクセスを防止することができ、セキュリティも向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係るアカウンティング管理方式を実現するネットワークシステムの構成図である。
【図２】本発明に係る宅内ゲートウェイ装置のブロック図である。
【図３】本発明に係る集線装置のブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の動作シーケンスである。
【図５】本発明の第２の実施形態の動作シーケンスである。
【図６】ＢＲＡＳでＰＰＰｏＥ認証を行う従来のシステム構成である。
【符号の説明】
【００４１】
１０１・・・Ｌ３ＳＷ
１０２・・・ＤＨＣＰサーバ
１０３・・・監視サーバ（ＳＮＭＰマネージャ）
１０４・・・ＲＡＤＩＵＳサーバ
１０５・・・自動設定サーバ
１０６，１０７，１０８・・・集約スイッチ（集約ＳＷ）
１０９・・・集線装置（ＯＬＴ）
１１０・・・電話機（ＩＰ電話用）
１１１・・・集線装置（ＤＳＬＡＭ）
１１２，１１３，１１４，１１５，１１６・・・回線終端装置
１１７，１１８，１１９・・・宅内ゲートウェイ監視装置
１２０，１２２，６０７・・・ＰＣ
２０１，３０１・・・スイッチ手段
２０２・・・通信量計測手段
２０３・・・通知手段
２０４・・・認証要求手段
２０５・・・接続ポート（網側）
２０６，２０７，２０８，２０９・・・接続ポート（端末側）
２１０・・・キープアライブ応答手段
３０２・・・切断手段
３０３・・・キープアライブ手段
６０１・・・ＢＲＡＳ
６０８・・・ブロードバンドルータ
６０９・・・ＶｏＩＰアダプタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末毎の通信量を管理する管理サーバを備えるネットワークシステムに接続する宅内ゲートウェイ装置において、
スイッチ手段と、
前記スイッチ手段に接続される端末の通信量を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した通信量を前記管理サーバに通知する通知手段と
を設けたことを特徴とする宅内ゲートウェイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の宅内ゲートウェイ装置において、
前記通知手段は、予め定められた時間間隔で前記通信量を前記管理サーバに通知することを特徴とする宅内ゲートウェイ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の宅内ゲートウェイ装置において、
サプリカントによるＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を行う認証要求手段を設けたことを特徴とする宅内ゲートウェイ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の宅内ゲートウェイ装置を有し、端末毎の通信量を管理する管理サーバを備えるネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、
ＥＡＰｏＬ（Extended Authentication Protcol over LAN）を定期的に送出してセッションの状態を確認するキープアライブ手段と、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証の認証手段とを有する集線装置を備えたことを特徴とするネットワークシステムのアカウンティング管理方式。
【請求項５】
請求項４に記載のネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、
前記集線装置に前記宅内ゲートウェイ装置とのセッションを切断する切断手段を設け、
前記集線装置は、定期的に送出する前記ＥＡＰｏＬの応答が無かった場合に、前記切断手段によってセッションを切断することを特徴とするネットワークシステムのアカウンティング管理方式。
【請求項６】
請求項５に記載のネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、
前記宅内ゲートウェイ装置に再認証を要求する再認証要求手段を設け、
前記集線装置が前記宅内ゲートウェイ装置とのセッションを切断した場合に、前記宅内ゲートウェイ装置は前記再認証要求手段によって前記集線装置に再認証を要求することを特徴とするネットワークシステムのアカウンティング管理方式。
【請求項１】
端末毎の通信量を管理する管理サーバを備えるネットワークシステムに接続する宅内ゲートウェイ装置において、
スイッチ手段と、
前記スイッチ手段に接続される端末の通信量を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した通信量を前記管理サーバに通知する通知手段と
を設けたことを特徴とする宅内ゲートウェイ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の宅内ゲートウェイ装置において、
前記通知手段は、予め定められた時間間隔で前記通信量を前記管理サーバに通知することを特徴とする宅内ゲートウェイ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の宅内ゲートウェイ装置において、
サプリカントによるＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証を行う認証要求手段を設けたことを特徴とする宅内ゲートウェイ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の宅内ゲートウェイ装置を有し、端末毎の通信量を管理する管理サーバを備えるネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、
ＥＡＰｏＬ（Extended Authentication Protcol over LAN）を定期的に送出してセッションの状態を確認するキープアライブ手段と、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証の認証手段とを有する集線装置を備えたことを特徴とするネットワークシステムのアカウンティング管理方式。
【請求項５】
請求項４に記載のネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、
前記集線装置に前記宅内ゲートウェイ装置とのセッションを切断する切断手段を設け、
前記集線装置は、定期的に送出する前記ＥＡＰｏＬの応答が無かった場合に、前記切断手段によってセッションを切断することを特徴とするネットワークシステムのアカウンティング管理方式。
【請求項６】
請求項５に記載のネットワークシステムのアカウンティング管理方式において、
前記宅内ゲートウェイ装置に再認証を要求する再認証要求手段を設け、
前記集線装置が前記宅内ゲートウェイ装置とのセッションを切断した場合に、前記宅内ゲートウェイ装置は前記再認証要求手段によって前記集線装置に再認証を要求することを特徴とするネットワークシステムのアカウンティング管理方式。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２２６６２０（Ｐ２００７−２２６６２０Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４８１９３（Ｐ２００６−４８１９３）
【出願日】平成１８年２月２４日（２００６．２．２４）
【出願人】（０００２３７６６２）富士通アクセス株式会社 (682)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２４日（２００６．２．２４）
【出願人】（０００２３７６６２）富士通アクセス株式会社 (682)
【Ｆターム（参考）】
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