無線通信システム、及び、認証方法
【課題】無線端末に接続される装置類の認証を無線網側にて行うとともに、当該装置類が置き換えられた場合であっても認証を簡易な手順で可能にする。
【解決手段】無線端末２は、自身の秘密情報に基づく認証データを認証サーバ４へ送信し、無線端末認証結果を受信する。無線端末２は、無線端末認証結果が成功を示している場合、自身の備えるフィルタへ認証に関する通信を通過させるよう指示する。続いて、ＴＥ１が、当該ＴＥ１の秘密情報に基づく認証データを無線端末２へ送信し、無線端末２は、フィルタが通過させた認証データを認証サーバ４へ送信し、ＴＥ認証結果を受信する。無線端末２は、ＴＥ認証結果が成功を示している場合、フィルタへ認証に関する通信以外の通信を通過させるよう指示する。ＴＥ１がデータ送信要求を無線端末２へ送信すると、無線端末２は、フィルタが通過させた送信データをセンサデータサーバ６へ送信する。
【解決手段】無線端末２は、自身の秘密情報に基づく認証データを認証サーバ４へ送信し、無線端末認証結果を受信する。無線端末２は、無線端末認証結果が成功を示している場合、自身の備えるフィルタへ認証に関する通信を通過させるよう指示する。続いて、ＴＥ１が、当該ＴＥ１の秘密情報に基づく認証データを無線端末２へ送信し、無線端末２は、フィルタが通過させた認証データを認証サーバ４へ送信し、ＴＥ認証結果を受信する。無線端末２は、ＴＥ認証結果が成功を示している場合、フィルタへ認証に関する通信以外の通信を通過させるよう指示する。ＴＥ１がデータ送信要求を無線端末２へ送信すると、無線端末２は、フィルタが通過させた送信データをセンサデータサーバ６へ送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、及び、認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線基地局、無線端末、及び、当該無線端末に接続される装置類（以下、単に「装置類」と記載）から構成される従来の無線通信システムにおいて、無線端末及び装置類の認証を行うためには、無線基地局、無線端末及び装置類に同一の秘密情報を保有させ、当該秘密情報を照合することが必要であった。
【０００３】
また、他の認証方法を用いる無線通信システムとして、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）が挙げられる。ＥＴＣでは、無線基地局（路側機）−無線端末（車載機）−ＩＣ（Integrated Circuit）カードから構成されている。現用のＥＴＣや、特許文献１に記載のＥＴＣでは、無線基地局−無線端末間、無線端末−ＩＣカード間でそれぞれ認証を行っていた。
【特許文献１】特許第３０９１４５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、従来の無線通信システムにおいて、無線端末及び装置類の認証を行う際には、無線基地局、無線端末及び装置類に同一の秘密情報を保有する必要であった。そのため、装置類の取替えなどの際に、無線基地局、無線端末及び装置類それぞれが有する全ての情報を変更するか、あるいは、新たに無線端末に接続される装置類に取替え前の装置類と同一の情報を書き込む必要があり、これは煩雑な作業であった。
また、別の課題として、センサ等利用者が常時携帯しない場所に設置される装置類からのデータを、無線網を介して収集する仕組みとして無線通信システムが利用される場合、特許文献１のように、無線網に接続する無線端末の認証を無線網の運用者が行い、当該無線端末に接続する装置類の認証を当該無線端末の利用者が行うような、無線端末とセンサを個別に認証する仕組みでは、利用者は無線端末を不正利用されたり、その不正利用によって課金されたりしてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、無線端末に接続される装置類の不正利用を防止するための認証を無線網の提供者側にて行うとともに、当該装置類が新たな装置類に置き換えられた場合であっても、新たな装置類の認証処理を簡易な手順で可能にすることができる無線通信システム、及び、認証方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、端末機器に接続される無線端末と、前記無線端末と無線通信する無線基地局と、前記端末機器及び前記無線端末を認証する認証装置と、前記無線基地局が接続されるネットワークとからなる無線通信システムであって、前記端末機器は、当該端末機器の認証用秘密情報に基づく端末機器認証データ、及び、前記ネットワーク上の装置宛の送信データを当該端末機器に接続される無線端末へ送信するデータ送信手段を備え、前記無線端末は、前記端末機器からの通信を規制するフィルタと、当該無線端末の認証が成功した場合に前記フィルタへ認証に関する通信を通過させるよう指示し、前記端末機器の認証が成功した場合に前記フィルタへ認証に関する通信以外の通信を通過させるよう指示するフィルタ制御手段と、当該無線端末の認証用秘密情報に基づく無線端末認証データを設定した無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する無線端末認証処理要求手段と、前記フィルタの通過させた通信により前記端末機器から端末機器認証データを受信し、受信した端末機器認証データを設定した端末機器認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する端末機器認証処理要求手段と、前記無線端末認証処理要求手段により送信した無線端末認証要求に対応して前記認証装置から受信した無線端末の認証結果、及び、前記端末機器認証処理要求手段により送信した端末機器認証要求に対応して前記認証装置から受信した端末機器の認証結果を前記フィルタ制御手段へ通知する制御手段と、前記フィルタが通過させた通信により前記端末機器から受信した送信データを、前記無線基地局を介して送信する送信手段とを備え、前記認証装置は、無線端末認証用のデータと、端末機器認証用のデータとを記憶する記憶手段と、前記無線基地局を介して前記無線端末から無線端末認証要求を受信し、受信した無線端末認証要求から得た無線端末認証データと、前記記憶手段に保持している無線端末認証用のデータとにより認証を行い、無線端末の認証結果を返送する無線端末認証処理手段と、前記無線基地局を介して前記無線端末から端末機器認証要求を受信し、受信した端末機器認証要求から得た端末機器認証データと、前記記憶手段に保持している端末機器認証用のデータとにより認証を行い、端末機器の認証結果を返送する端末機器認証処理手段と、を備えることを特徴とする無線通信システムである。
【０００７】
また、本発明は、上述する無線通信システムであって、前記無線端末において、前記制御手段は、前記無線端末認証処理要求手段が無線端末認証要求を送信したときに前記端末機器へ無線端末認証開始を通知するとともに、当該無線端末認証要求に対応して前記認証装置から受信した無線端末の認証結果を前記端末機器へ通知し、前記端末機器において、前記データ送信手段は、前記無線端末から無線端末認証開始の通知を受信したときに、無線端末未認証を示す認証状態情報を内部に記憶し、前記認証状態情報が無線端末未認証を示している場合は、データの送信を抑制し、前記無線端末から成功を示す無線端末の認証結果を受信したときに、前記認証状態情報を無線端末認証済みに書き換える、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上述する無線通信システムであって、前記無線端末において、前記制御手段は、前記認証装置から受信した端末機器の認証結果を前記端末機器へ通知し、前記端末機器において、前記データ送信手段は、前記認証状態情報が端末機器未認証を示している場合は、当該端末機器の認証用秘密情報に基づく前記端末機器認証データを前記無線端末へ送信し、前記無線端末から成功を示す端末機器の認証結果を受信したときに、前記認証状態情報に、当該端末機器が認証済みである旨を書き込む、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上述する無線通信システムであって、前記無線端末において、前記制御手段が、当該無線端末が起動した、または、当該無線端末が通信可能な無線基地局が変更になったことを検出した場合に、前記フィルタ制御手段は、前記フィルタへ前記端末機器からの全ての通信を制限するよう指示し、前記無線端末認証処理要求手段は、前記無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、端末機器に接続される無線端末と、前記無線端末と無線通信する無線基地局と、前記端末機器及び前記無線端末を認証する認証装置と、前記無線基地局が接続されるネットワークとからなる無線通信システムに用いられる認証方法であって、前記端末装置において、無線端末認証処理要求手段が、当該無線端末の認証用秘密情報に基づく無線端末認証データを設定した無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する過程と、フィルタ制御手段が、前記フィルタへ前記端末機器からの通信を規制するよう指示する過程と、前記認証装置において、無線端末認証処理手段が、前記無線基地局を介して前記無線端末から無線端末認証要求を受信し、受信した無線端末認証要求から得た無線端末認証データと、記憶手段に保持している無線端末認証用のデータとにより認証を行い、無線端末の認証結果を返送する過程と、前記無線端末において、制御手段が、前記認証装置からの無線端末の認証結果を受信する過程と、前記フィルタ制御手段が、前記制御手段から無線端末の認証成功の通知を受けた場合に、前記フィルタへ前記端末機器からの認証に関する通信を通過させるよう指示する過程と、前記端末機器において、データ送信手段が、当該端末機器の認証用秘密情報に基づく端末機器認証データを当該端末機器に接続される無線端末へ送信する過程と、前記無線端末において、端末機器認証処理要求手段が、前記フィルタの通過させた通信により前記端末機器から端末機器認証データを受信し、受信した端末機器認証データを設定した端末機器認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する過程と、前記認証装置において、端末機器認証処理手段が、前記無線基地局を介して前記無線端末から端末機器認証要求を受信し、受信した端末機器認証要求から得た端末機器認証データと、前記記憶手段に保持している端末機器認証用のデータとにより認証を行い、端末機器の認証結果を返送する過程と、前記無線端末において、前記制御手段が、前記認証装置からの端末機器の認証結果を受信する過程と、前記フィルタ制御手段が、前記制御手段から端末機器の認証成功の通知を受けた場合に、前記フィルタへ前記端末機器からの認証に関する通信以外の通信を通過させるよう指示する過程と、前記端末機器において、前記データ送信手段が、前記ネットワーク上の装置宛の送信データを前記無線端末へ送信する過程と、前記無線端末において、送信手段が、前記フィルタが通過させた通信により前記端末機器から受信した送信データを、前記無線基地局を介して送信する過程と、を有することを特徴とする認証方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、無線端末の通信可能な状態を２段階とし、第１段階は無線端末単体の認証とする。そして、第１段階の認証完了後、無線端末は端末装置の認証に関する情報のみを送信可能な状態とし、第２段階の端末装置の認証完了後に、端末装置からのデータ発着信を可能とする。これにより、無線端末、及び、無線端末に接続される端末装置の認証を両方とも無線網の提供者側にて行うとともに、当該端末装置が新たな端末装置に置き換えられた場合であっても、無線網の提供者が保有する認証装置内のデータを書き換えるのみでよく、新たな端末装置の認証処理を簡易な登録手順で可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態による無線通信システムの構成図である。同図において、センサなどのＴＥ（Terminal Equipment：端末機器）１は無線端末２に接続されており、無線基地局３は複数の無線端末２を収容する。認証サーバ４は、無線基地局３を介してアクセスしてきた無線端末２と、当該無線端末２に接続されるＴＥ１の認証を行う。また、無線基地局３は、有線のネットワーク（以下、「ＮＷ」と記載）５を介して、無線端末２から受信したデータ、例えば、ＴＥ１によるセンサ検出値をセンサデータサーバ６へ通知する。
【００１４】
図２は、ＴＥ１の内部構成を示すブロック図であり、本発明と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図において、ＴＥ１は、情報収集部１１、制御部１２、認証処理要求部１３、認証用秘密情報記憶部１４、及び、無線端末接続インタフェース部１５を備える。
情報収集部１１は、情報を収集する機能と、収集した情報を制御部１２に通知する機能を有する。情報を収集する機能とは、例えば、温度センサでは温度を収集する手段で実現され、湿度センサでは湿度を収集する手段で実現される。制御部１２は、当該ＴＥ１が認証済みか否かを判断する機能、認証のための情報あるいは情報収集部１１にて取得した情報を、無線端末２を介してセンサデータサーバ６に送信するための機能などを有する。無線端末接続インタフェース部１５は、当該ＴＥ１が無線端末２と接続するためのインタフェースを実現する。認証処理要求部１３は、当該ＴＥ１の認証処理に必要な情報を生成する機能を有する。認証用秘密情報記憶部１４は、当該ＴＥ１の認証に利用する秘密情報を記憶する。
【００１５】
図３は、無線端末２の内部構成を示すブロック図であり、本発明と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図において、無線端末２は、制御部２１、無線端末認証処理要求部２２、認証用秘密情報記憶部２３、ＴＥ認証処理要求部２４、ＴＥ接続インタフェース部２５、フィルタ制御部２６、フィルタ２７、及び、無線信号処理部２８を備える。
制御部２１は、当該無線端末２の制御を行うための機能を有する。無線端末２の制御とは、例えば無線チャネルの割当に関する処理、輻輳制御など通信可否の処理等を行うことである。ＴＥ接続インタフェース部２５は、当該無線端末２と、当該無線端末２に接続するＴＥ１間の接続インタフェースを実現する。無線信号処理部２８は、当該無線端末２から無線基地局３に無線区間を介して信号を送信するための変調処理、あるいは無線基地局３から当該無線端末２へ無線区間を介した信号を受信するための復調処理を行う機能を有する。
【００１６】
無線端末認証処理要求部２２は、当該無線端末２の認証要求処理を行うための機能を有する。認証用秘密情報記憶部２３は、当該無線端末２を認証するために必要な秘密情報を記憶する。ＴＥ認証処理要求部２４は、ＴＥ１の認証要求処理を行うための機能と、ＴＥ１に対する認証結果の可否を判別する機能と、その判別結果をフィルタ制御部２６に通知する機能を有する。フィルタ制御部２６は、当該無線端末２のフィルタ２７を制御する手段を有する。フィルタ２７の制御とは、フィルタ２７に対して、フィルタを通してよい通信、あるいはフィルタにて廃棄する通信に関する情報をフィルタ２７に設定することである。フィルタ２７は、フィルタ制御部２６による設定に従い、ＴＥ１から当該無線端末２を介した通信を要求する通信を制御部２１に通すか、あるいは廃棄する機能を有する。フィルタ２７は、フィルタ制御部２６から設定の指示を受け取っていない場合、ＴＥ１から送信される通信について、「認証要求」は制御部２１に通すことを許容し、「認証要求」以外の信号は廃棄する。「認証要求」以外の信号とは、例えば、「データ送信要求」などである。
【００１７】
図４は、無線基地局３の内部構成を示すブロック図であり、本発明と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図において、無線基地局３は、無線信号処理部３１、制御部３２、アクセス制御部３３、データ転送部３４、有線インタフェース部３５を備える。
無線信号処理部３１は、当該無線基地局３から無線端末２に無線区間を介して信号を送信するための変調処理、あるいは無線端末２から当該無線基地局３への無線区間を介した信号を受信するための復調処理を行う機能を有する。制御部３２は、無線端末２から受信した信号の種別に応じて、アクセス制御部３３あるいはデータ転送部３４へ受け渡すかの振り分けを行う機能を有する。アクセス制御部３３は、無線端末２からの無線チャネルの割当要求を受信して無線チャネルの割当可否を判断し、割当可能な場合に割り当てるチャネルを選択して当該無線端末２へ通知する。データ転送部３４は、チャネル割当を受けた無線端末２から当該無線基地局３に送信されたデータを、有線インタフェース部３５を介してセンサデータサーバ６に送信する機能と、センサデータサーバ６からＴＥ１宛に送信されたデータを、当該ＴＥ１が接続されている無線端末２へ送信するためにデータを無線信号処理部３１に送信する機能を有する。また、データ転送部３４は、認証要求を有線インタフェース部３５を介して認証サーバ４に送信する機能と、認証サーバ４から返送された認証結果を受信する機能を有する。有線インタフェース部３５は、ＮＷ５を介して認証サーバ４、センサデータサーバ６と接続するためのインタフェースを実現する。
【００１８】
図５は、認証サーバ４の内部構成を示すブロック図であり、本発明と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図において、認証サーバ４は、有線インタフェース部４１、制御部４２、無線端末認証処理部４３、無線端末認証用秘密情報記憶部４４、ＴＥ認証処理部４５、及び、ＴＥ認証用秘密情報記憶部４６を備える。
有線インタフェース部４１は、ＮＷ５を介して無線基地局３と接続するためのインタフェースを実現する。制御部４２は、無線基地局３から受信した認証要求から認証に必要な情報を取得して無線端末の認証が要求されているか、あるいは、ＴＥの認証が要求されているかを判別する機能と、無線端末の認証が要求されている場合には無線端末認証処理部４３に通知し、ＴＥの認証が要求されている場合にはＴＥ認証処理部４５へ通知する機能と、無線端末認証処理部４３やＴＥ認証処理部４５から応答された認証可否の結果を、無線基地局３に通知するためのパケット構築やルーティングなどの機能を有する。
【００１９】
無線端末認証処理部４３は、制御部４２から通知された情報に基づいて、無線端末認証用秘密情報記憶部４４を検索して無線端末認証用の秘密情報を取得する機能と、検索の結果得られた秘密情報と、制御部４２から通知された情報で示される秘密情報とを照合して認証の成否を判断し、制御部４２に通知する機能を有する。ＴＥ認証処理部４５は、制御部４２から通知された情報に基づいて、ＴＥ認証用秘密情報記憶部４６を検索してＴＥ認証用の秘密情報を取得する機能と、検索の結果得られた秘密情報と、制御部４２から通知された情報で示される秘密情報とを比較して認証の成否を判断し、制御部４２に通知する機能を有する。
【００２０】
次に、図１に示す無線通信システムの動作を説明する。
図６は、ＴＥ１の制御部１２における処理フローを示す。
ＴＥ１において、情報収集部１１は、センサ検出値などの情報を収集すると、制御部１２に収集した情報を通知する（ステップＳ１１０）。情報収集部１１からの収集情報を受信した制御部１２は、自身の保持する認証状態情報を参照して、当該ＴＥ１の接続する無線端末２が認証済みかどうかを判別する（ステップＳ１２０）。この認証状態情報は、無線端末２から、認証処理開始の通知を受領したときに制御部１２によって削除される。そして、無線端末認証ＯＫの通知を受信したときに、無線端末２が認証済みであることを示す認証状態情報が書き込まれ、ＴＥ認証ＯＫの通知を受信したときに、当該ＴＥ１が認証済みであることを示す認証状態情報が書き込まれる。
【００２１】
当該ＴＥ１の接続する無線端末２が未認証の場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、制御部１２は、情報収集部１１から受信した収集情報を内部に記憶し、無線端末２から無線端末の認証ＯＫが当該ＴＥ１に通知されるまで待つ、待ち状態に遷移する（ステップＳ１３０）。そして、認証ＯＫを受信すると、ステップＳ１４０からの処理を実行する。なお、ステップＳ１３０において、制御部１２は、収集した情報を廃棄して、情報収集部１１からの情報収集通知待ちあるいは無線端末２からの認証ＯＫ通知待ちの状態に遷移してもよい。
【００２２】
当該ＴＥ１の接続する無線端末２が認証済みである場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、続いて制御部１２は、自身の保持する認証状態情報を参照して、当該ＴＥ１が認証済みか否かを判別する（ステップＳ１４０）。当該ＴＥ１が未認証の場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、制御部１２は認証処理要求部１３に認証用秘密情報を要求する。制御部１２は、情報収集部１１から受信した収集情報と、認証処理要求部１３が認証用秘密情報記憶部１４から取得した当該ＴＥ１の認証用秘密情報であるセンサ認証データ（ＴＥ認証データ）との２つの情報を設定したデータ送信要求を生成して、無線端末接続インタフェース部１５へ受け渡し、無線端末２へ送信するよう指示する（ステップＳ１５０）。無線端末接続インタフェース部１５は、データ送信要求を無線端末２へ送信する。
【００２３】
なお、制御部１２は、取得した認証用秘密情報の代わりに、当該認証用秘密情報を所定の関数を用いて変換した値をセンサ認証データとして含むデータ送信要求を生成して、無線端末接続インタフェース部１５から無線端末２へ送信させるようにしてもよい。ここで、「認証用秘密情報を所定の関数を用いて変換した値」とは、例えば認証用秘密情報のハッシュ値を指す。これは、不正な無線端末２にＴＥ１の認証用秘密情報を渡すことを防止するために用いられる。
【００２４】
一方、当該ＴＥ１が認証済みの場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、制御部１２は、無線端末２を介して、情報収集部１１から受信した収集情報をセンサデータサーバ６に送信する送信処理を行う（ステップＳ１６０）。すなわち、制御部１２は、情報収集部１１から受信した収集情報を設定したデータ送信要求を生成して、無線端末接続インタフェース部１５へ受け渡し、無線端末２へ送信するよう指示する。無線端末接続インタフェース部１５は、データ送信要求を無線端末２へ送信する。
【００２５】
次に、無線端末２における処理を説明する。
図７は、無線端末２の制御部２１における処理フローを示す。
無線端末２は、起動あるいは新しい無線基地局３のエリアに移動したときに、認証のための処理を行う。これらのいずれかの事象を制御部２１が検出した場合（ステップＳ２１０）、無線端末認証処理要求部２２へ認証処理を開始するよう要求する（ステップＳ２２０）。さらに、制御部２１は、ＴＥ認証処理要求部２４に無線端末２が認証処理を開始することを通知するとともに、ＴＥ接続インタフェース部２５を介して、ＴＥ１に認証処理を開始することを通知する（ステップＳ２３０）。ＴＥ１の制御部１２は、無線端末２から認証処理開始の通知を受信すると、ＴＥ１自身が保持する認証済みを示す認証状態情報を削除し、無線端末２が未認証であるという状態に遷移する。
【００２６】
無線端末２の無線端末認証処理要求部２２は、制御部２１から認証処理の開始要求を受信すると、認証用秘密情報記憶部２３から当該無線端末２の認証のための秘密情報を取得する。無線端末認証処理要求部２２は、取得した秘密情報を元に所定の関数を用いて無線端末の認証用データである無線端末認証データを生成し、制御部２１に通知する。制御部２１は通知された無線端末認証データを設定した認証要求を生成し、無線信号処理部２８は生成された認証要求を、無線基地局３を介して認証サーバ４へ送信する（ステップＳ２４０）。
【００２７】
一方、ＴＥ認証処理要求部２４は、制御部２１から認証処理の開始通知を受信すると、フィルタ制御部２６に対して、無線端末の認証処理の開始を通知する。フィルタ制御部２６は、ＴＥ認証処理要求部２４から無線端末の認証処理の開始通知を受信すると、フィルタ２７に対して、ＴＥ１から送信される全ての通信を廃棄する設定とするよう、フィルタの設定変更を行う（ステップＳ２５０）。
【００２８】
無線端末２の制御部２１は、送信した認証要求に対応して、無線基地局３から無線端末認証ＯＫを示す認証応答を受信すると（ステップＳ２６０：ＹＥＳ）、制御部２１内に当該無線端末２が認証ＯＫであることを示す認証状態情報を記憶する。また、ＴＥ１にＴＥ接続インタフェース部２５を介して、無線端末認証ＯＫを通知するとともに、ＴＥ認証処理要求部２４に無線端末認証ＯＫを通知する（ステップＳ２７０）。ＴＥ１の制御部１２は、無線端末２から無線端末認証ＯＫの通知を受信したとき、認証状態情報に無線端末認証ＯＫを書き込み、無線端末認証ＯＫという状態に遷移する。
【００２９】
無線端末２のＴＥ認証処理要求部２４は、制御部２１から無線端末認証ＯＫの通知を受信すると、フィルタ制御部２６へ無線端末認証ＯＫを通知する。フィルタ制御部２６は、ＴＥ認証処理要求部２４から無線端末認証ＯＫの通知を受信すると、フィルタ２７に対して、ＴＥ１からの認証要求を制御部２１へ通過させることを許容し、ＴＥ１からの認証要求以外の信号はフィルタ２７にて廃棄するという設定に変更するよう指示する（ステップＳ２８０）。
【００３０】
上記のようにして無線端末２が認証ＯＫとなった後に、図６のステップＳ１５０においてＴＥ１からセンサ認証データを設定したデータ送信要求を受信した場合、フィルタ２７はＴＥ認証処理要求部２４へ受け渡す（ステップＳ２９０）。ＴＥ認証処理要求部２４は、データ送信要求内にセンサ認証データが含まれているので、当該センサ認証データを設定した認証要求を生成してフィルタ２７へ渡す。フィルタ２７は、認証要求を制御部２１へ通過させ、制御部２１は、無線信号処理部２８により当該認証要求を無線基地局３へ送信する（ステップＳ３００）。
【００３１】
無線端末２の制御部２１は、ステップＳ３００において送信した認証要求に対応して、無線基地局３からＴＥ認証ＯＫを示す認証応答を受信すると（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、制御部２１内にＴＥ１が認証ＯＫであることを示す認証状態情報を記憶する。また、ＴＥ１にＴＥ接続インタフェース部２５を介して、ＴＥ認証ＯＫを通知するとともに、ＴＥ認証処理要求部２４に無線端末認証ＯＫを通知する（ステップＳ３２０）。
【００３２】
ＴＥ認証処理要求部２４は、制御部２１からＴＥ認証ＯＫの通知を受信すると、フィルタ制御部２６へＴＥ認証ＯＫを通知する。フィルタ制御部２６は、ＴＥ認証処理要求部２４からＴＥ認証ＯＫの通知を受信すると、フィルタ２７に対して、ＴＥ１からの全ての信号を制御部２１へ通過させることを許容するという設定に変更するよう指示する（ステップＳ３３０）。そして、ステップＳ２９０において受信した、センサ認証データが設定されたデータ送信要求は、センサ認証用のデータが削除されてセンサデータサーバ６へ送信される。
ＴＥ１の制御部１２は、無線端末２から無線端末認証ＯＫの通知を受信したとき、認証状態情報にＴＥ認証ＯＫを書き込み、ＴＥ認証済みの状態に遷移する。
【００３３】
図８は、無線基地局３の制御部３２における処理フローを示す図である。
同図において、制御部３２が、無線信号処理部３１を介して無線端末２から信号を受信すると（ステップＳ４１０）、受信した信号は無線端末認証データを含んだ認証要求であるか否かを判断する（ステップＳ４２０）。受信した信号が無線端末認証データを含む認証要求であると判断した場合（ステップＳ４２０：無線端末認証データ）、制御部３２は、受信した認証要求をデータ転送部３４へ受け渡し、データ転送部３４は、当該認証要求を、有線インタフェース部３５を介してセンサデータサーバ６へ転送する（ステップＳ４３０）。制御部３２は、認証サーバ４から送信した認証要求に対応して、無線端末の認証結果を示す認証応答を受信すると、無線信号処理部３１を介して無線端末２へ転送するとともに、無線端末の認証結果を内部に記憶する。
【００３４】
受信した信号が無線端末の認証要求ではないと判断した場合（ステップＳ４２０：それ以外）、制御部３２は、ステップＳ４１０で受信した信号の送信元無線端末２が認証済であるか否かを判断する（ステップＳ４４０）。これは、送信元無線端末２から認証要求を受信し、この認証要求に対応して認証サーバ４から認証ＯＫを示す認証結果を既に受信しているか否かによって判断する。送信元無線端末２が認証済であると判断した場合（ステップＳ４４０：ＹＥＳ）、制御部３２は、受信した信号がセンサデータサーバ６へ通知すべきデータを含んだデータ送信要求であるか、センサ認証データを含んだ認証要求であるかを判断する（ステップＳ４５０）。受信した信号がセンサ認証データを含む認証要求であると判断した場合（ステップＳ４５０：センサ認証データ）、制御部３２は、受信した認証要求をデータ転送部３４へ受け渡し、データ転送部３４は、当該認証要求を、有線インタフェース部３５を介して認証サーバ４へ転送する（ステップＳ４３０）。制御部３２は、送信した認証要求に対応して、ＴＥの認証結果を示す認証応答を認証サーバ４から受信すると、無線信号処理部３１を介して無線端末２へ転送する。
【００３５】
一方、受信した信号がセンサデータサーバ６へ通知すべきデータ（取得情報）を含んだデータ送信要求であると判断した場合（ステップＳ４５０：データ）、制御部３２は、受信した信号をデータ転送部３４へ受け渡し、データ転送部３４は、当該当該信号を、有線インタフェース部３５を介してセンサデータサーバ６へ転送する（ステップＳ４６０）。
なお、送信元無線端末２が認証済ではないと判断した場合（ステップＳ４４０：ＮＯ）、制御部３２は、無線端末２から受信した信号を廃棄する（ステップＳ４７０）。
【００３６】
次に、認証サーバ４における処理を説明する。
認証サーバ４は、新しい、あるいは、取り替えられたＴＥ１や無線端末２の使用を開始する前に、予め、ＴＥ１の認証用秘密情報を照合するために用いられる秘密情報をＴＥ認証用秘密情報記憶部４６に、無線端末２の認証用秘密情報を照合するために用いられる秘密情報を無線端末認証用秘密情報記憶部４４に記憶しておく。
【００３７】
認証サーバ４の有線インタフェース部４１が、ステップＳ４３０において送信された認証要求を受信すると、制御部４２は、受信した認証要求から無線端末の認証要求であるか、あるいは、ＴＥの認証要求であるかを判別する。これは、認証要求に無線端末認証データが含まれているか、センサ認証データが含まれているかにより判断される。無線端末の認証要求である場合、制御部４２は、無線端末の認証に必要な情報を認証要求から取得して無線端末認証処理部４３に通知する。無線端末認証処理部４３は、制御部４２から通知された情報に基づき、無線端末認証用秘密情報記憶部４４から秘密情報を検索する。例えば、認証要求に含まれる無線端末２の識別情報をキーにして、無線端末認証用秘密情報記憶部４４に記憶されている秘密情報を読み出す。無線端末認証処理部４３は、制御部４２から受信した無線端末認証データと、無線端末認証用秘密情報記憶部４４を検索して読み出した秘密情報とを比較し、認証の可否を判断する。なお、無線端末認証データが、無線端末認証用秘密情報に対して所定の関数を用いて演算された結果の値である場合、無線端末認証処理部４３は無線端末認証データから無線端末認証用秘密情報を復元して無線端末認証用秘密情報記憶部４４から読み出した秘密情報と比較するか、あるいは、無線端末認証用秘密情報記憶部４４から取得した秘密情報に同じ所定の関数を用いて演算を行い、演算結果と受信した無線端末認証データを比較する。無線端末認証処理部４３は、無線端末の認証結果を制御部４２へ通知し、制御部４２は、有線インタフェース部４１を介して無線基地局３へ認証結果を返送する。
【００３８】
一方、制御部４２が、受信した認証要求がＴＥの認証要求である場合、ＴＥの認証に必要な情報を認証要求から取得してＴＥ認証処理部４５に通知する。ＴＥ認証処理部４５は、制御部４２から通知された情報に基づき、ＴＥ認証用秘密情報記憶部４６から秘密情報を検索する。例えば、認証要求に含まれるＴＥ１の識別情報をキーにして、ＴＥ認証用秘密情報記憶部４６に記憶されている秘密情報を読み出す。ＴＥ認証処理部４５は、制御部４２から受信した認証データと、ＴＥ認証用秘密情報記憶部４６を検索して読み出した秘密情報とを比較し、認証の可否を判断する。なお、ＴＥ認証データが、ＴＥ認証用秘密情報に対して所定の関数を用いて演算された結果の値である場合、ＴＥ認証処理部４５はＴＥ認証データからＴＥ認証用秘密情報を復元してＴＥ認証用秘密情報記憶部４６から読み出した秘密情報と比較するか、あるいは、無線端末認証用秘密情報記憶部４４から取得した秘密情報に同じ所定の関数を用いて演算を行い、演算結果と受信した認証データを比較する。ＴＥ認証処理部４５は、ＴＥの認証結果を制御部４２へ通知し、制御部４２は、有線インタフェース部４１を介して無線基地局３へ認証結果を返送する。
【００３９】
本発明の無線通信システムは、例えば、以下のアプリケーションに適用することができる。
（１）環境センサに対する不正への対応；
公共工事、工場などの施設の建設工事などのときに周辺環境のモニタリングを行い、その結果を元に工事の可否の判断や、当該工事の影響を調査することがある。このような場合には、当事者間に利害の対立があり、当初設置したセンサを付け替え、自身に有利なデータを得ようとする場合も考えられる。そこで、無線端末、当該無線端末の備えるセンサの双方を認証可能にすることで、不正に対応することができる。
（２）セキュリティ用センサに対する不正への対応；
人感知センサ、扉・窓の開閉感知センサなどの住宅内のセキュリティ用途に用いられるセンサが不正に付け替えられ、所望のタイミングで情報が入手できなくことを防止する。付け替え防止のために定期的にセンサが発信するのに対して、付け替えられた場合には網側で各センサのデータを収集するセンサデータサーバにて受信できなくなる等の措置を取ることができる。
【００４０】
本実施形態によれば、無線端末２の通信可能な状態を２段階とし、第１段階は無線端末２単体の認証とする。そして、第１段階の認証完了後、無線端末２はＴＥ１の認証に関する情報のみを送信可能な状態とし、第２段階のＴＥ１の認証完了後に、ＴＥ１からのデータ発着信を可能とする。これにより、無線端末２、及び、ＴＥ１の認証を両方とも無線網の提供者側にて行うとともに、当該ＴＥ１が新たなＴＥ１に置き換えられた場合であっても、無線網の提供者が保有する認証サーバ４内のデータを書き換えるのみでよく、新たなＴＥ１の認証を簡易な登録手順で可能とすることができる。これは、例えば、ＴＥ１がセンサであり、多くの箇所に設置される場合に有効である。
【００４１】
なお、上述のＴＥ１、無線端末２、無線基地局３、及び、認証サーバ４は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、ＴＥ１、無線端末２、無線基地局３、及び、認証サーバ４の各部の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＣＰＵ及び各種メモリやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００４２】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００４３】
なお、ＴＥ１、無線端末２及び無線基地局３は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい。
【００４４】
以下に、上記無線通信システムに適用されうる広域ユビキタスネットワークについて説明する。なお、広域ユビキタスネットワークについては、斎藤 洋、梅比良 正弘、守倉
正博、「広域ユビキタスネットワークインフラストラクチャに向けた考察」、電子情報通信学会論文誌 ２００５／１１ Ｖｏｌ．Ｊ８８−Ｂ Ｎｏ．１１等に記載されている。
【００４５】
広域ユビキタスネットワークは、携帯電話などの端末を携帯することを前提とした端末携帯型サービス、及び、人や物にセンサなどがくっついている環境を前提とした環境埋込型サービスの２つに大別される。前者では、人口普及率という点で成熟期にある携帯電話がベースになっているが、携帯電話をゲートウェイとして超小型センサなどを収容することも想定され、実際にはこれらの境界は明確ではない。
【００４６】
図９は、現在想定されているユビキタスネットワークの構成を示す図である。
広域なネットワークインフラから見て、端末収容形態は、直接収容（直収）とゲートウェイを介しての収容の二つに分かれ、さらに後者はゲートウェイから先のネットワーク（「ローカルネットワーク」と記載）の形態で、ゲートウェイの端末収容とゲートウェイのネットワーク収容に分かれる。ゲートウェイの端末収容は、ローカルネットワーク内端末がゲートウェイとのみ通信する形態であり、ゲートウェイのネットワーク終了はローカルネットワーク内端末がローカルネットワーク内の他端末とも通信する形態である。
【００４７】
直収の場合、端末はエンドツーエンドの通信機能やネットワーク上のユニークなアドレスが必要となる。ゲートウェイ収容の場合、端末はゲートウェイとのみ（ゲートウェイの端末収容）、あるいは、ゲートウェイとローカルネットワーク内の他端末（ゲートウェイのネットワーク収容）と通信できればよい。したがって、ローカルなアドレスやローカルネットワーク内で好適な特殊なプロトコルなどの適用が容易である。ネットワーク収容と端末収容の差は、ローカルネットワーク内で利用するプロトコルに依存する。ネットワーク収容のためには、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，ＺｉｇＢｅｅなどのマルチホップを利用するかルーチングプロトコルを導入する必要がある。端末収容の方が簡単であるが、無線リンクを用いる場合、ひとつのローカルネットワークで物理的に広域エリアをカバーするにはネットワーク収容が必要である。
直収の場合のネットワークインフラは、現状では、携帯電話網が最有力である。ゲートウェイ収容の場合のネットワークインフラは、インターネットアクセスネットワークとインターネット・ＩＰ網、あるいは、携帯電話網と想定される。
【００４８】
広域ユビキタスネットワークでは、上述した現在想定されているユビキタスネットワークに対し、端末数に関する「スケール性」、物理的に広い範囲をカバーできる「広域性」、移動端末に対応できる「移動管理性」、端末数が多いことにより総端末コストの観点から機能が低く演算能力やメモリ容量に限界がある低能力端末が想定されるため、それらを収容可能とする「低能力端末のサポート」、多くの端末がネットワークに接続されるためネットワークコストを抑える「経済性」を備えることが必要となる。そのため、広域ユビキタスネットワークは、図１０に示されるような複合的なネットワークの集合により実現される。
【００４９】
次に、広域ユビキタスネットワークシステムの具体的な実現例を説明する。
図１１は、広域ユビキタスネットワークシステムの構成例を示す。同図において、広域ユビキタスネットワークシステムは、無線端末１０１と、該無線端末１０１との無線通信が可能なゲートウェイノード（以下、ＧＷノードと記す。）１０２〜１０５と、無線端末１０１の位置情報を保持する位置登録データベース１０９とを有する移動体通信ネットワークと、無線端末１０１からのメッセージ送信先としてのパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記す。）１１１、１１２が接続されるインターネット１１０とがインターネットゲートウェイ（以下、インターネットＧＷと記す。）１１３を介して接続されてなるネットワークシステムである。
【００５０】
また、該ネットワークシステムは、中継ノード１０６、１０７と、無線端末１０１ごとにあらかじめ定めた送信先である端末としてのＰＣのアドレスを保持する登録管理システム１０８を有している。
無線端末１０１と、ＰＣ１１１またはＰＣ１１２との間では、概略、次のように通信が行われる。
無線端末１０１からＰＣ１１１、またはＰＣ１１２へメッセージを送信する際には、ＧＷノード１０２〜１０５のいずれかは、無線端末１０１より無線フレームを受信すると、登録管理システム１０８にアクセスして、無線端末ごとにメッセージの送信先の端末アドレスを特定し、該特定した送信先の端末であるＰＣ１１１、またはＰＣ１１２宛にインターネットＧＷ１１３を介してメッセージを送信する。
【００５１】
また、ＰＣ１１１、またはＰＣ１１２より無線端末１０１へメッセージを送信する際には、インターネットＧＷ１１３は、位置登録データベース１０９にアクセスし、無線端末１０１のＩＤから位置情報を取得し、該取得した位置情報から該当するＧＷノード１０２〜１０５へメッセージを転送し、該ゲートウェイノードは、前記無線端末へ前記メッセージを転送する。
【００５２】
無線端末１０１は、ＧＷノード１０２〜１０５との間で無線通信が可能である。ＧＷノード１０２〜１０５、登録管理システム１０８及び位置登録データベース１０９は、中継ノード１０６、１０７を介して相互に接続しており、通信が可能である。無線端末１０１、ＧＷノード１０２〜１０５、登録管理システム１０８、位置登録データベース１０９及び中継ノード１０６、１０７は移動体通信ネットワークを構成している。
【００５３】
また、移動体通信ネットワークは、インターネットＧＷ１１３を介してインターネット１１０とも接続しており、インターネット１１０に接続するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１１１、１１２との通信も可能である。
ここでは、ＧＷノード１０２〜１０５、中継ノード１０６、１０７、インターネットＧＷ１１３は、すべてＩＰアドレスをもち、インターネット１１０を介してＰＣ１１１，１１２と通信可能としている。
【００５４】
無線端末１０１は、そのメッセージ送信先をあらかじめ定め、登録管理システム１０８に登録しておく。登録管理システム１０８は、図１２に示す｛無線端末ＩＤ、相手先アドレス｝の組を記憶する。ここでは、一例として無線端末１０１の送信先をＰＣ１１１とする。また、無線端末１０１は、移動時に位置登録が必要となる。
【００５５】
各ＧＷノード１０２〜１０５は、ページングエリア番号を無線報知し、無線端末１０１は、自分の保持するページングエリア番号と異なる番号を受信し、在圏エリアの変更を認識する。在圏エリアが変わると、無線端末１０１は、（１）自分の保持するページングエリア番号を更新し、（２）ＧＷノード・中継ノードを介して、自分の在圏するページングエリア番号（在圏エリア番号）を、位置登録データベース１０９に通知する。位置登録データベース１０９は、位置情報として図１３に示す｛無線端末ＩＤ、在圏エリア番号｝の組を記憶する。
【００５６】
次に、無線端末１０１からの情報送信の処理について説明する。無線端末１０１は、所定の起動条件（例えば、一定時間ごと、センシングしていたセンサ値が一定値を超えた場合など）を満たすと、あらかじめ定められた通信相手（例えば、ＰＣ１１１）に対して、自ＩＤとセンシング情報をメッセージとして無線フレームに入れ、送信する。
【００５７】
ＧＷノード１０２〜１０５は、自エリア内に在圏すると推定される無線端末のＩＤとその相手先アドレス、参照時刻の組（在圏端末リスト、と呼ぶ）を保持する（図１４）。ＧＷノード１０２〜１０５は、上記無線フレームを受信し、受信メッセージ中の無線端末ＩＤが在圏端末リストにあるか、チェックする。なければ、登録管理システム１０８にアクセスし、当該無線端末ＩＤに対する相手先アドレスを照会する。（照会しても該当端末がない場合、不正端末であるので、受信したメッセージを廃棄する。）
【００５８】
そして、現在時刻を参照時刻とし、無線端末ＩＤと照会して得た相手先アドレスの組を在圏端末リストに加える。（これにより、在圏エリア変更なしの場合、登録管理システム１０８ヘの照会なしに、相手先アドレスを把握できる。）
在圏端末リストに、もともとあった場合は、参照時刻を現在時刻に更新して保持する。
【００５９】
こうして得た相手先アドレスを着アドレスにし、発アドレスをＧＷノードアドレスとし、メッセージをペイロードに入れたＴＣＰ／ＩＰパケットにより、相手先に送る。このとき、メッセージは保持する。
上記ＴＣＰ／ＩＰパケットを受信したＰＣは、メッセージを取り出し、ＧＷノードにＡＣＫを返送する。上記ＡＣＫを受信したＧＷノードは、ＩＰアドレスから、対応する保持しているメッセージを特定し、それを消去する。
【００６０】
また、在圏端末リストの参照時刻が、現在時刻からあらかじめ定められたタイムアウトとなる時点より、古くなった場合、当該｛無線端末のＩＤとその相手先アドレス、参照時刻の組｝を削除する。
【００６１】
なお、図１１のネットワークの無線端末１０１を本発明の無線端末２として、ＧＷノード１０２〜１０５を無線基地局３として、ＰＣ１１１、１１２をセンサデータサーバ６として、インターネット１１０をＮＷ５として考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態による無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】同実施形態によるＴＥの機能ブロック図である。
【図３】同実施形態による無線端末の機能ブロック図である。
【図４】同実施形態による無線基地局の機能ブロック図である。
【図５】同実施形態による認証サーバの機能ブロック図である。
【図６】同実施形態によるＴＥの動作フローである。
【図７】同実施形態による無線端末の動作フローである。
【図８】同実施形態による無線基地局の動作フローである。
【図９】現在想定されているユビキタスネットワークを示す図である。
【図１０】広域ユビキタスネットワークインフラストラクチャを示す図である。
【図１１】広域ユビキタスネットワークの構成例を示す図である。
【図１２】図１１に示したネットワークシステムにおける登録管理システムの記憶内容を示す説明図である。
【図１３】図１１に示したネットワークシステムにおける位置登録データベースの記憶内容を示す説明図。
【図１４】図１１に示したネットワークシステムにおけるＧＷノードの記憶内容を示す説明図。
【符号の説明】
【００６３】
１…ＴＥ（端末機器）
１１…情報収集部
１２…制御部
１３…認証処理要求部
１４…認証用秘密情報記憶部
１５…無線端末接続インタフェース部
２…無線端末
２１…制御部
２２…無線端末認証処理要求部
２３…認証用秘密情報記憶部
２４…ＴＥ認証処理要求部
２５…ＴＥ接続インタフェース部
２６…フィルタ制御部
２７…フィルタ
２８…無線信号処理部
３…無線基地局
３１…無線信号処理部
３２…制御部
３３…アクセス制御部
３４…データ転送部
３５…有線インタフェース部
４…認証サーバ（認証装置）
４１…有線インタフェース部
４２…制御部
４３…無線端末認証処理部
４４…無線端末認証用秘密情報記憶部
４５…ＴＥ認証処理部
４６…ＴＥ認証用秘密情報記憶部
５…ＮＷ（ネットワーク）
６…センサデータサーバ
１０１…無線端末
１０２〜１０５…ＧＷノード
１０６、１０７…中継ノード
１０８…登録管理システム
１０９…位置登録データベース
１１０…インターネット
１１１、１１２…ＰＣ
１１３…インターネットＧＷ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、及び、認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線基地局、無線端末、及び、当該無線端末に接続される装置類（以下、単に「装置類」と記載）から構成される従来の無線通信システムにおいて、無線端末及び装置類の認証を行うためには、無線基地局、無線端末及び装置類に同一の秘密情報を保有させ、当該秘密情報を照合することが必要であった。
【０００３】
また、他の認証方法を用いる無線通信システムとして、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）が挙げられる。ＥＴＣでは、無線基地局（路側機）−無線端末（車載機）−ＩＣ（Integrated Circuit）カードから構成されている。現用のＥＴＣや、特許文献１に記載のＥＴＣでは、無線基地局−無線端末間、無線端末−ＩＣカード間でそれぞれ認証を行っていた。
【特許文献１】特許第３０９１４５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、従来の無線通信システムにおいて、無線端末及び装置類の認証を行う際には、無線基地局、無線端末及び装置類に同一の秘密情報を保有する必要であった。そのため、装置類の取替えなどの際に、無線基地局、無線端末及び装置類それぞれが有する全ての情報を変更するか、あるいは、新たに無線端末に接続される装置類に取替え前の装置類と同一の情報を書き込む必要があり、これは煩雑な作業であった。
また、別の課題として、センサ等利用者が常時携帯しない場所に設置される装置類からのデータを、無線網を介して収集する仕組みとして無線通信システムが利用される場合、特許文献１のように、無線網に接続する無線端末の認証を無線網の運用者が行い、当該無線端末に接続する装置類の認証を当該無線端末の利用者が行うような、無線端末とセンサを個別に認証する仕組みでは、利用者は無線端末を不正利用されたり、その不正利用によって課金されたりしてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、無線端末に接続される装置類の不正利用を防止するための認証を無線網の提供者側にて行うとともに、当該装置類が新たな装置類に置き換えられた場合であっても、新たな装置類の認証処理を簡易な手順で可能にすることができる無線通信システム、及び、認証方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は、端末機器に接続される無線端末と、前記無線端末と無線通信する無線基地局と、前記端末機器及び前記無線端末を認証する認証装置と、前記無線基地局が接続されるネットワークとからなる無線通信システムであって、前記端末機器は、当該端末機器の認証用秘密情報に基づく端末機器認証データ、及び、前記ネットワーク上の装置宛の送信データを当該端末機器に接続される無線端末へ送信するデータ送信手段を備え、前記無線端末は、前記端末機器からの通信を規制するフィルタと、当該無線端末の認証が成功した場合に前記フィルタへ認証に関する通信を通過させるよう指示し、前記端末機器の認証が成功した場合に前記フィルタへ認証に関する通信以外の通信を通過させるよう指示するフィルタ制御手段と、当該無線端末の認証用秘密情報に基づく無線端末認証データを設定した無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する無線端末認証処理要求手段と、前記フィルタの通過させた通信により前記端末機器から端末機器認証データを受信し、受信した端末機器認証データを設定した端末機器認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する端末機器認証処理要求手段と、前記無線端末認証処理要求手段により送信した無線端末認証要求に対応して前記認証装置から受信した無線端末の認証結果、及び、前記端末機器認証処理要求手段により送信した端末機器認証要求に対応して前記認証装置から受信した端末機器の認証結果を前記フィルタ制御手段へ通知する制御手段と、前記フィルタが通過させた通信により前記端末機器から受信した送信データを、前記無線基地局を介して送信する送信手段とを備え、前記認証装置は、無線端末認証用のデータと、端末機器認証用のデータとを記憶する記憶手段と、前記無線基地局を介して前記無線端末から無線端末認証要求を受信し、受信した無線端末認証要求から得た無線端末認証データと、前記記憶手段に保持している無線端末認証用のデータとにより認証を行い、無線端末の認証結果を返送する無線端末認証処理手段と、前記無線基地局を介して前記無線端末から端末機器認証要求を受信し、受信した端末機器認証要求から得た端末機器認証データと、前記記憶手段に保持している端末機器認証用のデータとにより認証を行い、端末機器の認証結果を返送する端末機器認証処理手段と、を備えることを特徴とする無線通信システムである。
【０００７】
また、本発明は、上述する無線通信システムであって、前記無線端末において、前記制御手段は、前記無線端末認証処理要求手段が無線端末認証要求を送信したときに前記端末機器へ無線端末認証開始を通知するとともに、当該無線端末認証要求に対応して前記認証装置から受信した無線端末の認証結果を前記端末機器へ通知し、前記端末機器において、前記データ送信手段は、前記無線端末から無線端末認証開始の通知を受信したときに、無線端末未認証を示す認証状態情報を内部に記憶し、前記認証状態情報が無線端末未認証を示している場合は、データの送信を抑制し、前記無線端末から成功を示す無線端末の認証結果を受信したときに、前記認証状態情報を無線端末認証済みに書き換える、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上述する無線通信システムであって、前記無線端末において、前記制御手段は、前記認証装置から受信した端末機器の認証結果を前記端末機器へ通知し、前記端末機器において、前記データ送信手段は、前記認証状態情報が端末機器未認証を示している場合は、当該端末機器の認証用秘密情報に基づく前記端末機器認証データを前記無線端末へ送信し、前記無線端末から成功を示す端末機器の認証結果を受信したときに、前記認証状態情報に、当該端末機器が認証済みである旨を書き込む、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上述する無線通信システムであって、前記無線端末において、前記制御手段が、当該無線端末が起動した、または、当該無線端末が通信可能な無線基地局が変更になったことを検出した場合に、前記フィルタ制御手段は、前記フィルタへ前記端末機器からの全ての通信を制限するよう指示し、前記無線端末認証処理要求手段は、前記無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、端末機器に接続される無線端末と、前記無線端末と無線通信する無線基地局と、前記端末機器及び前記無線端末を認証する認証装置と、前記無線基地局が接続されるネットワークとからなる無線通信システムに用いられる認証方法であって、前記端末装置において、無線端末認証処理要求手段が、当該無線端末の認証用秘密情報に基づく無線端末認証データを設定した無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する過程と、フィルタ制御手段が、前記フィルタへ前記端末機器からの通信を規制するよう指示する過程と、前記認証装置において、無線端末認証処理手段が、前記無線基地局を介して前記無線端末から無線端末認証要求を受信し、受信した無線端末認証要求から得た無線端末認証データと、記憶手段に保持している無線端末認証用のデータとにより認証を行い、無線端末の認証結果を返送する過程と、前記無線端末において、制御手段が、前記認証装置からの無線端末の認証結果を受信する過程と、前記フィルタ制御手段が、前記制御手段から無線端末の認証成功の通知を受けた場合に、前記フィルタへ前記端末機器からの認証に関する通信を通過させるよう指示する過程と、前記端末機器において、データ送信手段が、当該端末機器の認証用秘密情報に基づく端末機器認証データを当該端末機器に接続される無線端末へ送信する過程と、前記無線端末において、端末機器認証処理要求手段が、前記フィルタの通過させた通信により前記端末機器から端末機器認証データを受信し、受信した端末機器認証データを設定した端末機器認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する過程と、前記認証装置において、端末機器認証処理手段が、前記無線基地局を介して前記無線端末から端末機器認証要求を受信し、受信した端末機器認証要求から得た端末機器認証データと、前記記憶手段に保持している端末機器認証用のデータとにより認証を行い、端末機器の認証結果を返送する過程と、前記無線端末において、前記制御手段が、前記認証装置からの端末機器の認証結果を受信する過程と、前記フィルタ制御手段が、前記制御手段から端末機器の認証成功の通知を受けた場合に、前記フィルタへ前記端末機器からの認証に関する通信以外の通信を通過させるよう指示する過程と、前記端末機器において、前記データ送信手段が、前記ネットワーク上の装置宛の送信データを前記無線端末へ送信する過程と、前記無線端末において、送信手段が、前記フィルタが通過させた通信により前記端末機器から受信した送信データを、前記無線基地局を介して送信する過程と、を有することを特徴とする認証方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、無線端末の通信可能な状態を２段階とし、第１段階は無線端末単体の認証とする。そして、第１段階の認証完了後、無線端末は端末装置の認証に関する情報のみを送信可能な状態とし、第２段階の端末装置の認証完了後に、端末装置からのデータ発着信を可能とする。これにより、無線端末、及び、無線端末に接続される端末装置の認証を両方とも無線網の提供者側にて行うとともに、当該端末装置が新たな端末装置に置き換えられた場合であっても、無線網の提供者が保有する認証装置内のデータを書き換えるのみでよく、新たな端末装置の認証処理を簡易な登録手順で可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態による無線通信システムの構成図である。同図において、センサなどのＴＥ（Terminal Equipment：端末機器）１は無線端末２に接続されており、無線基地局３は複数の無線端末２を収容する。認証サーバ４は、無線基地局３を介してアクセスしてきた無線端末２と、当該無線端末２に接続されるＴＥ１の認証を行う。また、無線基地局３は、有線のネットワーク（以下、「ＮＷ」と記載）５を介して、無線端末２から受信したデータ、例えば、ＴＥ１によるセンサ検出値をセンサデータサーバ６へ通知する。
【００１４】
図２は、ＴＥ１の内部構成を示すブロック図であり、本発明と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図において、ＴＥ１は、情報収集部１１、制御部１２、認証処理要求部１３、認証用秘密情報記憶部１４、及び、無線端末接続インタフェース部１５を備える。
情報収集部１１は、情報を収集する機能と、収集した情報を制御部１２に通知する機能を有する。情報を収集する機能とは、例えば、温度センサでは温度を収集する手段で実現され、湿度センサでは湿度を収集する手段で実現される。制御部１２は、当該ＴＥ１が認証済みか否かを判断する機能、認証のための情報あるいは情報収集部１１にて取得した情報を、無線端末２を介してセンサデータサーバ６に送信するための機能などを有する。無線端末接続インタフェース部１５は、当該ＴＥ１が無線端末２と接続するためのインタフェースを実現する。認証処理要求部１３は、当該ＴＥ１の認証処理に必要な情報を生成する機能を有する。認証用秘密情報記憶部１４は、当該ＴＥ１の認証に利用する秘密情報を記憶する。
【００１５】
図３は、無線端末２の内部構成を示すブロック図であり、本発明と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図において、無線端末２は、制御部２１、無線端末認証処理要求部２２、認証用秘密情報記憶部２３、ＴＥ認証処理要求部２４、ＴＥ接続インタフェース部２５、フィルタ制御部２６、フィルタ２７、及び、無線信号処理部２８を備える。
制御部２１は、当該無線端末２の制御を行うための機能を有する。無線端末２の制御とは、例えば無線チャネルの割当に関する処理、輻輳制御など通信可否の処理等を行うことである。ＴＥ接続インタフェース部２５は、当該無線端末２と、当該無線端末２に接続するＴＥ１間の接続インタフェースを実現する。無線信号処理部２８は、当該無線端末２から無線基地局３に無線区間を介して信号を送信するための変調処理、あるいは無線基地局３から当該無線端末２へ無線区間を介した信号を受信するための復調処理を行う機能を有する。
【００１６】
無線端末認証処理要求部２２は、当該無線端末２の認証要求処理を行うための機能を有する。認証用秘密情報記憶部２３は、当該無線端末２を認証するために必要な秘密情報を記憶する。ＴＥ認証処理要求部２４は、ＴＥ１の認証要求処理を行うための機能と、ＴＥ１に対する認証結果の可否を判別する機能と、その判別結果をフィルタ制御部２６に通知する機能を有する。フィルタ制御部２６は、当該無線端末２のフィルタ２７を制御する手段を有する。フィルタ２７の制御とは、フィルタ２７に対して、フィルタを通してよい通信、あるいはフィルタにて廃棄する通信に関する情報をフィルタ２７に設定することである。フィルタ２７は、フィルタ制御部２６による設定に従い、ＴＥ１から当該無線端末２を介した通信を要求する通信を制御部２１に通すか、あるいは廃棄する機能を有する。フィルタ２７は、フィルタ制御部２６から設定の指示を受け取っていない場合、ＴＥ１から送信される通信について、「認証要求」は制御部２１に通すことを許容し、「認証要求」以外の信号は廃棄する。「認証要求」以外の信号とは、例えば、「データ送信要求」などである。
【００１７】
図４は、無線基地局３の内部構成を示すブロック図であり、本発明と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図において、無線基地局３は、無線信号処理部３１、制御部３２、アクセス制御部３３、データ転送部３４、有線インタフェース部３５を備える。
無線信号処理部３１は、当該無線基地局３から無線端末２に無線区間を介して信号を送信するための変調処理、あるいは無線端末２から当該無線基地局３への無線区間を介した信号を受信するための復調処理を行う機能を有する。制御部３２は、無線端末２から受信した信号の種別に応じて、アクセス制御部３３あるいはデータ転送部３４へ受け渡すかの振り分けを行う機能を有する。アクセス制御部３３は、無線端末２からの無線チャネルの割当要求を受信して無線チャネルの割当可否を判断し、割当可能な場合に割り当てるチャネルを選択して当該無線端末２へ通知する。データ転送部３４は、チャネル割当を受けた無線端末２から当該無線基地局３に送信されたデータを、有線インタフェース部３５を介してセンサデータサーバ６に送信する機能と、センサデータサーバ６からＴＥ１宛に送信されたデータを、当該ＴＥ１が接続されている無線端末２へ送信するためにデータを無線信号処理部３１に送信する機能を有する。また、データ転送部３４は、認証要求を有線インタフェース部３５を介して認証サーバ４に送信する機能と、認証サーバ４から返送された認証結果を受信する機能を有する。有線インタフェース部３５は、ＮＷ５を介して認証サーバ４、センサデータサーバ６と接続するためのインタフェースを実現する。
【００１８】
図５は、認証サーバ４の内部構成を示すブロック図であり、本発明と関係する機能ブロックのみ抽出して示してある。同図において、認証サーバ４は、有線インタフェース部４１、制御部４２、無線端末認証処理部４３、無線端末認証用秘密情報記憶部４４、ＴＥ認証処理部４５、及び、ＴＥ認証用秘密情報記憶部４６を備える。
有線インタフェース部４１は、ＮＷ５を介して無線基地局３と接続するためのインタフェースを実現する。制御部４２は、無線基地局３から受信した認証要求から認証に必要な情報を取得して無線端末の認証が要求されているか、あるいは、ＴＥの認証が要求されているかを判別する機能と、無線端末の認証が要求されている場合には無線端末認証処理部４３に通知し、ＴＥの認証が要求されている場合にはＴＥ認証処理部４５へ通知する機能と、無線端末認証処理部４３やＴＥ認証処理部４５から応答された認証可否の結果を、無線基地局３に通知するためのパケット構築やルーティングなどの機能を有する。
【００１９】
無線端末認証処理部４３は、制御部４２から通知された情報に基づいて、無線端末認証用秘密情報記憶部４４を検索して無線端末認証用の秘密情報を取得する機能と、検索の結果得られた秘密情報と、制御部４２から通知された情報で示される秘密情報とを照合して認証の成否を判断し、制御部４２に通知する機能を有する。ＴＥ認証処理部４５は、制御部４２から通知された情報に基づいて、ＴＥ認証用秘密情報記憶部４６を検索してＴＥ認証用の秘密情報を取得する機能と、検索の結果得られた秘密情報と、制御部４２から通知された情報で示される秘密情報とを比較して認証の成否を判断し、制御部４２に通知する機能を有する。
【００２０】
次に、図１に示す無線通信システムの動作を説明する。
図６は、ＴＥ１の制御部１２における処理フローを示す。
ＴＥ１において、情報収集部１１は、センサ検出値などの情報を収集すると、制御部１２に収集した情報を通知する（ステップＳ１１０）。情報収集部１１からの収集情報を受信した制御部１２は、自身の保持する認証状態情報を参照して、当該ＴＥ１の接続する無線端末２が認証済みかどうかを判別する（ステップＳ１２０）。この認証状態情報は、無線端末２から、認証処理開始の通知を受領したときに制御部１２によって削除される。そして、無線端末認証ＯＫの通知を受信したときに、無線端末２が認証済みであることを示す認証状態情報が書き込まれ、ＴＥ認証ＯＫの通知を受信したときに、当該ＴＥ１が認証済みであることを示す認証状態情報が書き込まれる。
【００２１】
当該ＴＥ１の接続する無線端末２が未認証の場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、制御部１２は、情報収集部１１から受信した収集情報を内部に記憶し、無線端末２から無線端末の認証ＯＫが当該ＴＥ１に通知されるまで待つ、待ち状態に遷移する（ステップＳ１３０）。そして、認証ＯＫを受信すると、ステップＳ１４０からの処理を実行する。なお、ステップＳ１３０において、制御部１２は、収集した情報を廃棄して、情報収集部１１からの情報収集通知待ちあるいは無線端末２からの認証ＯＫ通知待ちの状態に遷移してもよい。
【００２２】
当該ＴＥ１の接続する無線端末２が認証済みである場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、続いて制御部１２は、自身の保持する認証状態情報を参照して、当該ＴＥ１が認証済みか否かを判別する（ステップＳ１４０）。当該ＴＥ１が未認証の場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、制御部１２は認証処理要求部１３に認証用秘密情報を要求する。制御部１２は、情報収集部１１から受信した収集情報と、認証処理要求部１３が認証用秘密情報記憶部１４から取得した当該ＴＥ１の認証用秘密情報であるセンサ認証データ（ＴＥ認証データ）との２つの情報を設定したデータ送信要求を生成して、無線端末接続インタフェース部１５へ受け渡し、無線端末２へ送信するよう指示する（ステップＳ１５０）。無線端末接続インタフェース部１５は、データ送信要求を無線端末２へ送信する。
【００２３】
なお、制御部１２は、取得した認証用秘密情報の代わりに、当該認証用秘密情報を所定の関数を用いて変換した値をセンサ認証データとして含むデータ送信要求を生成して、無線端末接続インタフェース部１５から無線端末２へ送信させるようにしてもよい。ここで、「認証用秘密情報を所定の関数を用いて変換した値」とは、例えば認証用秘密情報のハッシュ値を指す。これは、不正な無線端末２にＴＥ１の認証用秘密情報を渡すことを防止するために用いられる。
【００２４】
一方、当該ＴＥ１が認証済みの場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、制御部１２は、無線端末２を介して、情報収集部１１から受信した収集情報をセンサデータサーバ６に送信する送信処理を行う（ステップＳ１６０）。すなわち、制御部１２は、情報収集部１１から受信した収集情報を設定したデータ送信要求を生成して、無線端末接続インタフェース部１５へ受け渡し、無線端末２へ送信するよう指示する。無線端末接続インタフェース部１５は、データ送信要求を無線端末２へ送信する。
【００２５】
次に、無線端末２における処理を説明する。
図７は、無線端末２の制御部２１における処理フローを示す。
無線端末２は、起動あるいは新しい無線基地局３のエリアに移動したときに、認証のための処理を行う。これらのいずれかの事象を制御部２１が検出した場合（ステップＳ２１０）、無線端末認証処理要求部２２へ認証処理を開始するよう要求する（ステップＳ２２０）。さらに、制御部２１は、ＴＥ認証処理要求部２４に無線端末２が認証処理を開始することを通知するとともに、ＴＥ接続インタフェース部２５を介して、ＴＥ１に認証処理を開始することを通知する（ステップＳ２３０）。ＴＥ１の制御部１２は、無線端末２から認証処理開始の通知を受信すると、ＴＥ１自身が保持する認証済みを示す認証状態情報を削除し、無線端末２が未認証であるという状態に遷移する。
【００２６】
無線端末２の無線端末認証処理要求部２２は、制御部２１から認証処理の開始要求を受信すると、認証用秘密情報記憶部２３から当該無線端末２の認証のための秘密情報を取得する。無線端末認証処理要求部２２は、取得した秘密情報を元に所定の関数を用いて無線端末の認証用データである無線端末認証データを生成し、制御部２１に通知する。制御部２１は通知された無線端末認証データを設定した認証要求を生成し、無線信号処理部２８は生成された認証要求を、無線基地局３を介して認証サーバ４へ送信する（ステップＳ２４０）。
【００２７】
一方、ＴＥ認証処理要求部２４は、制御部２１から認証処理の開始通知を受信すると、フィルタ制御部２６に対して、無線端末の認証処理の開始を通知する。フィルタ制御部２６は、ＴＥ認証処理要求部２４から無線端末の認証処理の開始通知を受信すると、フィルタ２７に対して、ＴＥ１から送信される全ての通信を廃棄する設定とするよう、フィルタの設定変更を行う（ステップＳ２５０）。
【００２８】
無線端末２の制御部２１は、送信した認証要求に対応して、無線基地局３から無線端末認証ＯＫを示す認証応答を受信すると（ステップＳ２６０：ＹＥＳ）、制御部２１内に当該無線端末２が認証ＯＫであることを示す認証状態情報を記憶する。また、ＴＥ１にＴＥ接続インタフェース部２５を介して、無線端末認証ＯＫを通知するとともに、ＴＥ認証処理要求部２４に無線端末認証ＯＫを通知する（ステップＳ２７０）。ＴＥ１の制御部１２は、無線端末２から無線端末認証ＯＫの通知を受信したとき、認証状態情報に無線端末認証ＯＫを書き込み、無線端末認証ＯＫという状態に遷移する。
【００２９】
無線端末２のＴＥ認証処理要求部２４は、制御部２１から無線端末認証ＯＫの通知を受信すると、フィルタ制御部２６へ無線端末認証ＯＫを通知する。フィルタ制御部２６は、ＴＥ認証処理要求部２４から無線端末認証ＯＫの通知を受信すると、フィルタ２７に対して、ＴＥ１からの認証要求を制御部２１へ通過させることを許容し、ＴＥ１からの認証要求以外の信号はフィルタ２７にて廃棄するという設定に変更するよう指示する（ステップＳ２８０）。
【００３０】
上記のようにして無線端末２が認証ＯＫとなった後に、図６のステップＳ１５０においてＴＥ１からセンサ認証データを設定したデータ送信要求を受信した場合、フィルタ２７はＴＥ認証処理要求部２４へ受け渡す（ステップＳ２９０）。ＴＥ認証処理要求部２４は、データ送信要求内にセンサ認証データが含まれているので、当該センサ認証データを設定した認証要求を生成してフィルタ２７へ渡す。フィルタ２７は、認証要求を制御部２１へ通過させ、制御部２１は、無線信号処理部２８により当該認証要求を無線基地局３へ送信する（ステップＳ３００）。
【００３１】
無線端末２の制御部２１は、ステップＳ３００において送信した認証要求に対応して、無線基地局３からＴＥ認証ＯＫを示す認証応答を受信すると（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、制御部２１内にＴＥ１が認証ＯＫであることを示す認証状態情報を記憶する。また、ＴＥ１にＴＥ接続インタフェース部２５を介して、ＴＥ認証ＯＫを通知するとともに、ＴＥ認証処理要求部２４に無線端末認証ＯＫを通知する（ステップＳ３２０）。
【００３２】
ＴＥ認証処理要求部２４は、制御部２１からＴＥ認証ＯＫの通知を受信すると、フィルタ制御部２６へＴＥ認証ＯＫを通知する。フィルタ制御部２６は、ＴＥ認証処理要求部２４からＴＥ認証ＯＫの通知を受信すると、フィルタ２７に対して、ＴＥ１からの全ての信号を制御部２１へ通過させることを許容するという設定に変更するよう指示する（ステップＳ３３０）。そして、ステップＳ２９０において受信した、センサ認証データが設定されたデータ送信要求は、センサ認証用のデータが削除されてセンサデータサーバ６へ送信される。
ＴＥ１の制御部１２は、無線端末２から無線端末認証ＯＫの通知を受信したとき、認証状態情報にＴＥ認証ＯＫを書き込み、ＴＥ認証済みの状態に遷移する。
【００３３】
図８は、無線基地局３の制御部３２における処理フローを示す図である。
同図において、制御部３２が、無線信号処理部３１を介して無線端末２から信号を受信すると（ステップＳ４１０）、受信した信号は無線端末認証データを含んだ認証要求であるか否かを判断する（ステップＳ４２０）。受信した信号が無線端末認証データを含む認証要求であると判断した場合（ステップＳ４２０：無線端末認証データ）、制御部３２は、受信した認証要求をデータ転送部３４へ受け渡し、データ転送部３４は、当該認証要求を、有線インタフェース部３５を介してセンサデータサーバ６へ転送する（ステップＳ４３０）。制御部３２は、認証サーバ４から送信した認証要求に対応して、無線端末の認証結果を示す認証応答を受信すると、無線信号処理部３１を介して無線端末２へ転送するとともに、無線端末の認証結果を内部に記憶する。
【００３４】
受信した信号が無線端末の認証要求ではないと判断した場合（ステップＳ４２０：それ以外）、制御部３２は、ステップＳ４１０で受信した信号の送信元無線端末２が認証済であるか否かを判断する（ステップＳ４４０）。これは、送信元無線端末２から認証要求を受信し、この認証要求に対応して認証サーバ４から認証ＯＫを示す認証結果を既に受信しているか否かによって判断する。送信元無線端末２が認証済であると判断した場合（ステップＳ４４０：ＹＥＳ）、制御部３２は、受信した信号がセンサデータサーバ６へ通知すべきデータを含んだデータ送信要求であるか、センサ認証データを含んだ認証要求であるかを判断する（ステップＳ４５０）。受信した信号がセンサ認証データを含む認証要求であると判断した場合（ステップＳ４５０：センサ認証データ）、制御部３２は、受信した認証要求をデータ転送部３４へ受け渡し、データ転送部３４は、当該認証要求を、有線インタフェース部３５を介して認証サーバ４へ転送する（ステップＳ４３０）。制御部３２は、送信した認証要求に対応して、ＴＥの認証結果を示す認証応答を認証サーバ４から受信すると、無線信号処理部３１を介して無線端末２へ転送する。
【００３５】
一方、受信した信号がセンサデータサーバ６へ通知すべきデータ（取得情報）を含んだデータ送信要求であると判断した場合（ステップＳ４５０：データ）、制御部３２は、受信した信号をデータ転送部３４へ受け渡し、データ転送部３４は、当該当該信号を、有線インタフェース部３５を介してセンサデータサーバ６へ転送する（ステップＳ４６０）。
なお、送信元無線端末２が認証済ではないと判断した場合（ステップＳ４４０：ＮＯ）、制御部３２は、無線端末２から受信した信号を廃棄する（ステップＳ４７０）。
【００３６】
次に、認証サーバ４における処理を説明する。
認証サーバ４は、新しい、あるいは、取り替えられたＴＥ１や無線端末２の使用を開始する前に、予め、ＴＥ１の認証用秘密情報を照合するために用いられる秘密情報をＴＥ認証用秘密情報記憶部４６に、無線端末２の認証用秘密情報を照合するために用いられる秘密情報を無線端末認証用秘密情報記憶部４４に記憶しておく。
【００３７】
認証サーバ４の有線インタフェース部４１が、ステップＳ４３０において送信された認証要求を受信すると、制御部４２は、受信した認証要求から無線端末の認証要求であるか、あるいは、ＴＥの認証要求であるかを判別する。これは、認証要求に無線端末認証データが含まれているか、センサ認証データが含まれているかにより判断される。無線端末の認証要求である場合、制御部４２は、無線端末の認証に必要な情報を認証要求から取得して無線端末認証処理部４３に通知する。無線端末認証処理部４３は、制御部４２から通知された情報に基づき、無線端末認証用秘密情報記憶部４４から秘密情報を検索する。例えば、認証要求に含まれる無線端末２の識別情報をキーにして、無線端末認証用秘密情報記憶部４４に記憶されている秘密情報を読み出す。無線端末認証処理部４３は、制御部４２から受信した無線端末認証データと、無線端末認証用秘密情報記憶部４４を検索して読み出した秘密情報とを比較し、認証の可否を判断する。なお、無線端末認証データが、無線端末認証用秘密情報に対して所定の関数を用いて演算された結果の値である場合、無線端末認証処理部４３は無線端末認証データから無線端末認証用秘密情報を復元して無線端末認証用秘密情報記憶部４４から読み出した秘密情報と比較するか、あるいは、無線端末認証用秘密情報記憶部４４から取得した秘密情報に同じ所定の関数を用いて演算を行い、演算結果と受信した無線端末認証データを比較する。無線端末認証処理部４３は、無線端末の認証結果を制御部４２へ通知し、制御部４２は、有線インタフェース部４１を介して無線基地局３へ認証結果を返送する。
【００３８】
一方、制御部４２が、受信した認証要求がＴＥの認証要求である場合、ＴＥの認証に必要な情報を認証要求から取得してＴＥ認証処理部４５に通知する。ＴＥ認証処理部４５は、制御部４２から通知された情報に基づき、ＴＥ認証用秘密情報記憶部４６から秘密情報を検索する。例えば、認証要求に含まれるＴＥ１の識別情報をキーにして、ＴＥ認証用秘密情報記憶部４６に記憶されている秘密情報を読み出す。ＴＥ認証処理部４５は、制御部４２から受信した認証データと、ＴＥ認証用秘密情報記憶部４６を検索して読み出した秘密情報とを比較し、認証の可否を判断する。なお、ＴＥ認証データが、ＴＥ認証用秘密情報に対して所定の関数を用いて演算された結果の値である場合、ＴＥ認証処理部４５はＴＥ認証データからＴＥ認証用秘密情報を復元してＴＥ認証用秘密情報記憶部４６から読み出した秘密情報と比較するか、あるいは、無線端末認証用秘密情報記憶部４４から取得した秘密情報に同じ所定の関数を用いて演算を行い、演算結果と受信した認証データを比較する。ＴＥ認証処理部４５は、ＴＥの認証結果を制御部４２へ通知し、制御部４２は、有線インタフェース部４１を介して無線基地局３へ認証結果を返送する。
【００３９】
本発明の無線通信システムは、例えば、以下のアプリケーションに適用することができる。
（１）環境センサに対する不正への対応；
公共工事、工場などの施設の建設工事などのときに周辺環境のモニタリングを行い、その結果を元に工事の可否の判断や、当該工事の影響を調査することがある。このような場合には、当事者間に利害の対立があり、当初設置したセンサを付け替え、自身に有利なデータを得ようとする場合も考えられる。そこで、無線端末、当該無線端末の備えるセンサの双方を認証可能にすることで、不正に対応することができる。
（２）セキュリティ用センサに対する不正への対応；
人感知センサ、扉・窓の開閉感知センサなどの住宅内のセキュリティ用途に用いられるセンサが不正に付け替えられ、所望のタイミングで情報が入手できなくことを防止する。付け替え防止のために定期的にセンサが発信するのに対して、付け替えられた場合には網側で各センサのデータを収集するセンサデータサーバにて受信できなくなる等の措置を取ることができる。
【００４０】
本実施形態によれば、無線端末２の通信可能な状態を２段階とし、第１段階は無線端末２単体の認証とする。そして、第１段階の認証完了後、無線端末２はＴＥ１の認証に関する情報のみを送信可能な状態とし、第２段階のＴＥ１の認証完了後に、ＴＥ１からのデータ発着信を可能とする。これにより、無線端末２、及び、ＴＥ１の認証を両方とも無線網の提供者側にて行うとともに、当該ＴＥ１が新たなＴＥ１に置き換えられた場合であっても、無線網の提供者が保有する認証サーバ４内のデータを書き換えるのみでよく、新たなＴＥ１の認証を簡易な登録手順で可能とすることができる。これは、例えば、ＴＥ１がセンサであり、多くの箇所に設置される場合に有効である。
【００４１】
なお、上述のＴＥ１、無線端末２、無線基地局３、及び、認証サーバ４は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、ＴＥ１、無線端末２、無線基地局３、及び、認証サーバ４の各部の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＣＰＵ及び各種メモリやＯＳ、周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００４２】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００４３】
なお、ＴＥ１、無線端末２及び無線基地局３は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよい。
【００４４】
以下に、上記無線通信システムに適用されうる広域ユビキタスネットワークについて説明する。なお、広域ユビキタスネットワークについては、斎藤 洋、梅比良 正弘、守倉
正博、「広域ユビキタスネットワークインフラストラクチャに向けた考察」、電子情報通信学会論文誌 ２００５／１１ Ｖｏｌ．Ｊ８８−Ｂ Ｎｏ．１１等に記載されている。
【００４５】
広域ユビキタスネットワークは、携帯電話などの端末を携帯することを前提とした端末携帯型サービス、及び、人や物にセンサなどがくっついている環境を前提とした環境埋込型サービスの２つに大別される。前者では、人口普及率という点で成熟期にある携帯電話がベースになっているが、携帯電話をゲートウェイとして超小型センサなどを収容することも想定され、実際にはこれらの境界は明確ではない。
【００４６】
図９は、現在想定されているユビキタスネットワークの構成を示す図である。
広域なネットワークインフラから見て、端末収容形態は、直接収容（直収）とゲートウェイを介しての収容の二つに分かれ、さらに後者はゲートウェイから先のネットワーク（「ローカルネットワーク」と記載）の形態で、ゲートウェイの端末収容とゲートウェイのネットワーク収容に分かれる。ゲートウェイの端末収容は、ローカルネットワーク内端末がゲートウェイとのみ通信する形態であり、ゲートウェイのネットワーク終了はローカルネットワーク内端末がローカルネットワーク内の他端末とも通信する形態である。
【００４７】
直収の場合、端末はエンドツーエンドの通信機能やネットワーク上のユニークなアドレスが必要となる。ゲートウェイ収容の場合、端末はゲートウェイとのみ（ゲートウェイの端末収容）、あるいは、ゲートウェイとローカルネットワーク内の他端末（ゲートウェイのネットワーク収容）と通信できればよい。したがって、ローカルなアドレスやローカルネットワーク内で好適な特殊なプロトコルなどの適用が容易である。ネットワーク収容と端末収容の差は、ローカルネットワーク内で利用するプロトコルに依存する。ネットワーク収容のためには、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，ＺｉｇＢｅｅなどのマルチホップを利用するかルーチングプロトコルを導入する必要がある。端末収容の方が簡単であるが、無線リンクを用いる場合、ひとつのローカルネットワークで物理的に広域エリアをカバーするにはネットワーク収容が必要である。
直収の場合のネットワークインフラは、現状では、携帯電話網が最有力である。ゲートウェイ収容の場合のネットワークインフラは、インターネットアクセスネットワークとインターネット・ＩＰ網、あるいは、携帯電話網と想定される。
【００４８】
広域ユビキタスネットワークでは、上述した現在想定されているユビキタスネットワークに対し、端末数に関する「スケール性」、物理的に広い範囲をカバーできる「広域性」、移動端末に対応できる「移動管理性」、端末数が多いことにより総端末コストの観点から機能が低く演算能力やメモリ容量に限界がある低能力端末が想定されるため、それらを収容可能とする「低能力端末のサポート」、多くの端末がネットワークに接続されるためネットワークコストを抑える「経済性」を備えることが必要となる。そのため、広域ユビキタスネットワークは、図１０に示されるような複合的なネットワークの集合により実現される。
【００４９】
次に、広域ユビキタスネットワークシステムの具体的な実現例を説明する。
図１１は、広域ユビキタスネットワークシステムの構成例を示す。同図において、広域ユビキタスネットワークシステムは、無線端末１０１と、該無線端末１０１との無線通信が可能なゲートウェイノード（以下、ＧＷノードと記す。）１０２〜１０５と、無線端末１０１の位置情報を保持する位置登録データベース１０９とを有する移動体通信ネットワークと、無線端末１０１からのメッセージ送信先としてのパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと記す。）１１１、１１２が接続されるインターネット１１０とがインターネットゲートウェイ（以下、インターネットＧＷと記す。）１１３を介して接続されてなるネットワークシステムである。
【００５０】
また、該ネットワークシステムは、中継ノード１０６、１０７と、無線端末１０１ごとにあらかじめ定めた送信先である端末としてのＰＣのアドレスを保持する登録管理システム１０８を有している。
無線端末１０１と、ＰＣ１１１またはＰＣ１１２との間では、概略、次のように通信が行われる。
無線端末１０１からＰＣ１１１、またはＰＣ１１２へメッセージを送信する際には、ＧＷノード１０２〜１０５のいずれかは、無線端末１０１より無線フレームを受信すると、登録管理システム１０８にアクセスして、無線端末ごとにメッセージの送信先の端末アドレスを特定し、該特定した送信先の端末であるＰＣ１１１、またはＰＣ１１２宛にインターネットＧＷ１１３を介してメッセージを送信する。
【００５１】
また、ＰＣ１１１、またはＰＣ１１２より無線端末１０１へメッセージを送信する際には、インターネットＧＷ１１３は、位置登録データベース１０９にアクセスし、無線端末１０１のＩＤから位置情報を取得し、該取得した位置情報から該当するＧＷノード１０２〜１０５へメッセージを転送し、該ゲートウェイノードは、前記無線端末へ前記メッセージを転送する。
【００５２】
無線端末１０１は、ＧＷノード１０２〜１０５との間で無線通信が可能である。ＧＷノード１０２〜１０５、登録管理システム１０８及び位置登録データベース１０９は、中継ノード１０６、１０７を介して相互に接続しており、通信が可能である。無線端末１０１、ＧＷノード１０２〜１０５、登録管理システム１０８、位置登録データベース１０９及び中継ノード１０６、１０７は移動体通信ネットワークを構成している。
【００５３】
また、移動体通信ネットワークは、インターネットＧＷ１１３を介してインターネット１１０とも接続しており、インターネット１１０に接続するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１１１、１１２との通信も可能である。
ここでは、ＧＷノード１０２〜１０５、中継ノード１０６、１０７、インターネットＧＷ１１３は、すべてＩＰアドレスをもち、インターネット１１０を介してＰＣ１１１，１１２と通信可能としている。
【００５４】
無線端末１０１は、そのメッセージ送信先をあらかじめ定め、登録管理システム１０８に登録しておく。登録管理システム１０８は、図１２に示す｛無線端末ＩＤ、相手先アドレス｝の組を記憶する。ここでは、一例として無線端末１０１の送信先をＰＣ１１１とする。また、無線端末１０１は、移動時に位置登録が必要となる。
【００５５】
各ＧＷノード１０２〜１０５は、ページングエリア番号を無線報知し、無線端末１０１は、自分の保持するページングエリア番号と異なる番号を受信し、在圏エリアの変更を認識する。在圏エリアが変わると、無線端末１０１は、（１）自分の保持するページングエリア番号を更新し、（２）ＧＷノード・中継ノードを介して、自分の在圏するページングエリア番号（在圏エリア番号）を、位置登録データベース１０９に通知する。位置登録データベース１０９は、位置情報として図１３に示す｛無線端末ＩＤ、在圏エリア番号｝の組を記憶する。
【００５６】
次に、無線端末１０１からの情報送信の処理について説明する。無線端末１０１は、所定の起動条件（例えば、一定時間ごと、センシングしていたセンサ値が一定値を超えた場合など）を満たすと、あらかじめ定められた通信相手（例えば、ＰＣ１１１）に対して、自ＩＤとセンシング情報をメッセージとして無線フレームに入れ、送信する。
【００５７】
ＧＷノード１０２〜１０５は、自エリア内に在圏すると推定される無線端末のＩＤとその相手先アドレス、参照時刻の組（在圏端末リスト、と呼ぶ）を保持する（図１４）。ＧＷノード１０２〜１０５は、上記無線フレームを受信し、受信メッセージ中の無線端末ＩＤが在圏端末リストにあるか、チェックする。なければ、登録管理システム１０８にアクセスし、当該無線端末ＩＤに対する相手先アドレスを照会する。（照会しても該当端末がない場合、不正端末であるので、受信したメッセージを廃棄する。）
【００５８】
そして、現在時刻を参照時刻とし、無線端末ＩＤと照会して得た相手先アドレスの組を在圏端末リストに加える。（これにより、在圏エリア変更なしの場合、登録管理システム１０８ヘの照会なしに、相手先アドレスを把握できる。）
在圏端末リストに、もともとあった場合は、参照時刻を現在時刻に更新して保持する。
【００５９】
こうして得た相手先アドレスを着アドレスにし、発アドレスをＧＷノードアドレスとし、メッセージをペイロードに入れたＴＣＰ／ＩＰパケットにより、相手先に送る。このとき、メッセージは保持する。
上記ＴＣＰ／ＩＰパケットを受信したＰＣは、メッセージを取り出し、ＧＷノードにＡＣＫを返送する。上記ＡＣＫを受信したＧＷノードは、ＩＰアドレスから、対応する保持しているメッセージを特定し、それを消去する。
【００６０】
また、在圏端末リストの参照時刻が、現在時刻からあらかじめ定められたタイムアウトとなる時点より、古くなった場合、当該｛無線端末のＩＤとその相手先アドレス、参照時刻の組｝を削除する。
【００６１】
なお、図１１のネットワークの無線端末１０１を本発明の無線端末２として、ＧＷノード１０２〜１０５を無線基地局３として、ＰＣ１１１、１１２をセンサデータサーバ６として、インターネット１１０をＮＷ５として考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態による無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】同実施形態によるＴＥの機能ブロック図である。
【図３】同実施形態による無線端末の機能ブロック図である。
【図４】同実施形態による無線基地局の機能ブロック図である。
【図５】同実施形態による認証サーバの機能ブロック図である。
【図６】同実施形態によるＴＥの動作フローである。
【図７】同実施形態による無線端末の動作フローである。
【図８】同実施形態による無線基地局の動作フローである。
【図９】現在想定されているユビキタスネットワークを示す図である。
【図１０】広域ユビキタスネットワークインフラストラクチャを示す図である。
【図１１】広域ユビキタスネットワークの構成例を示す図である。
【図１２】図１１に示したネットワークシステムにおける登録管理システムの記憶内容を示す説明図である。
【図１３】図１１に示したネットワークシステムにおける位置登録データベースの記憶内容を示す説明図。
【図１４】図１１に示したネットワークシステムにおけるＧＷノードの記憶内容を示す説明図。
【符号の説明】
【００６３】
１…ＴＥ（端末機器）
１１…情報収集部
１２…制御部
１３…認証処理要求部
１４…認証用秘密情報記憶部
１５…無線端末接続インタフェース部
２…無線端末
２１…制御部
２２…無線端末認証処理要求部
２３…認証用秘密情報記憶部
２４…ＴＥ認証処理要求部
２５…ＴＥ接続インタフェース部
２６…フィルタ制御部
２７…フィルタ
２８…無線信号処理部
３…無線基地局
３１…無線信号処理部
３２…制御部
３３…アクセス制御部
３４…データ転送部
３５…有線インタフェース部
４…認証サーバ（認証装置）
４１…有線インタフェース部
４２…制御部
４３…無線端末認証処理部
４４…無線端末認証用秘密情報記憶部
４５…ＴＥ認証処理部
４６…ＴＥ認証用秘密情報記憶部
５…ＮＷ（ネットワーク）
６…センサデータサーバ
１０１…無線端末
１０２〜１０５…ＧＷノード
１０６、１０７…中継ノード
１０８…登録管理システム
１０９…位置登録データベース
１１０…インターネット
１１１、１１２…ＰＣ
１１３…インターネットＧＷ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末機器に接続される無線端末と、前記無線端末と無線通信する無線基地局と、前記端末機器及び前記無線端末を認証する認証装置と、前記無線基地局が接続されるネットワークとからなる無線通信システムであって、
前記端末機器は、
当該端末機器の認証用秘密情報に基づく端末機器認証データ、及び、前記ネットワーク上の装置宛の送信データを当該端末機器に接続される無線端末へ送信するデータ送信手段
を備え、
前記無線端末は、
前記端末機器からの通信を規制するフィルタと、
当該無線端末の認証が成功した場合に前記フィルタへ認証に関する通信を通過させるよう指示し、前記端末機器の認証が成功した場合に前記フィルタへ認証に関する通信以外の通信を通過させるよう指示するフィルタ制御手段と、
当該無線端末の認証用秘密情報に基づく無線端末認証データを設定した無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する無線端末認証処理要求手段と、
前記フィルタの通過させた通信により前記端末機器から端末機器認証データを受信し、受信した端末機器認証データを設定した端末機器認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する端末機器認証処理要求手段と、
前記無線端末認証処理要求手段により送信した無線端末認証要求に対応して前記認証装置から受信した無線端末の認証結果、及び、前記端末機器認証処理要求手段により送信した端末機器認証要求に対応して前記認証装置から受信した端末機器の認証結果を前記フィルタ制御手段へ通知する制御手段と、
前記フィルタが通過させた通信により前記端末機器から受信した送信データを、前記無線基地局を介して送信する送信手段と
を備え、
前記認証装置は、
無線端末認証用のデータと、端末機器認証用のデータとを記憶する記憶手段と、
前記無線基地局を介して前記無線端末から無線端末認証要求を受信し、受信した無線端末認証要求から得た無線端末認証データと、前記記憶手段に保持している無線端末認証用のデータとにより認証を行い、無線端末の認証結果を返送する無線端末認証処理手段と、
前記無線基地局を介して前記無線端末から端末機器認証要求を受信し、受信した端末機器認証要求から得た端末機器認証データと、前記記憶手段に保持している端末機器認証用のデータとにより認証を行い、端末機器の認証結果を返送する端末機器認証処理手段と、
を備える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記無線端末において、
前記制御手段は、前記無線端末認証処理要求手段が無線端末認証要求を送信したときに前記端末機器へ無線端末認証開始を通知するとともに、当該無線端末認証要求に対応して前記認証装置から受信した無線端末の認証結果を前記端末機器へ通知し、
前記端末機器において、
前記データ送信手段は、前記無線端末から無線端末認証開始の通知を受信したときに、無線端末未認証を示す認証状態情報を内部に記憶し、
前記認証状態情報が無線端末未認証を示している場合は、データの送信を抑制し、
前記無線端末から成功を示す無線端末の認証結果を受信したときに、前記認証状態情報を無線端末認証済みに書き換える、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線端末において、
前記制御手段は、前記認証装置から受信した端末機器の認証結果を前記端末機器へ通知し、
前記端末機器において、
前記データ送信手段は、
前記認証状態情報が端末機器未認証を示している場合は、当該端末機器の認証用秘密情報に基づく前記端末機器認証データを前記無線端末へ送信し、
前記無線端末から成功を示す端末機器の認証結果を受信したときに、前記認証状態情報に、当該端末機器が認証済みである旨を書き込む、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線端末において、
前記制御手段が、当該無線端末が起動した、または、当該無線端末が通信可能な無線基地局が変更になったことを検出した場合に、
前記フィルタ制御手段は、前記フィルタへ前記端末機器からの全ての通信を制限するよう指示し、
前記無線端末認証処理要求手段は、前記無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
端末機器に接続される無線端末と、前記無線端末と無線通信する無線基地局と、前記端末機器及び前記無線端末を認証する認証装置と、前記無線基地局が接続されるネットワークとからなる無線通信システムに用いられる認証方法であって、
前記端末装置において、
無線端末認証処理要求手段が、当該無線端末の認証用秘密情報に基づく無線端末認証データを設定した無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する過程と、
フィルタ制御手段が、前記フィルタへ前記端末機器からの通信を規制するよう指示する過程と、
前記認証装置において、
無線端末認証処理手段が、前記無線基地局を介して前記無線端末から無線端末認証要求を受信し、受信した無線端末認証要求から得た無線端末認証データと、記憶手段に保持している無線端末認証用のデータとにより認証を行い、無線端末の認証結果を返送する過程と、
前記無線端末において、
制御手段が、前記認証装置からの無線端末の認証結果を受信する過程と、
前記フィルタ制御手段が、前記制御手段から無線端末の認証成功の通知を受けた場合に、前記フィルタへ前記端末機器からの認証に関する通信を通過させるよう指示する過程と、
前記端末機器において、
データ送信手段が、当該端末機器の認証用秘密情報に基づく端末機器認証データを当該端末機器に接続される無線端末へ送信する過程と、
前記無線端末において、
端末機器認証処理要求手段が、前記フィルタの通過させた通信により前記端末機器から端末機器認証データを受信し、受信した端末機器認証データを設定した端末機器認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する過程と、
前記認証装置において、
端末機器認証処理手段が、前記無線基地局を介して前記無線端末から端末機器認証要求を受信し、受信した端末機器認証要求から得た端末機器認証データと、前記記憶手段に保持している端末機器認証用のデータとにより認証を行い、端末機器の認証結果を返送する過程と、
前記無線端末において、
前記制御手段が、前記認証装置からの端末機器の認証結果を受信する過程と、
前記フィルタ制御手段が、前記制御手段から端末機器の認証成功の通知を受けた場合に、前記フィルタへ前記端末機器からの認証に関する通信以外の通信を通過させるよう指示する過程と、
前記端末機器において、
前記データ送信手段が、前記ネットワーク上の装置宛の送信データを前記無線端末へ送信する過程と、
前記無線端末において、
送信手段が、前記フィルタが通過させた通信により前記端末機器から受信した送信データを、前記無線基地局を介して送信する過程と、
を有することを特徴とする認証方法。
【請求項１】
端末機器に接続される無線端末と、前記無線端末と無線通信する無線基地局と、前記端末機器及び前記無線端末を認証する認証装置と、前記無線基地局が接続されるネットワークとからなる無線通信システムであって、
前記端末機器は、
当該端末機器の認証用秘密情報に基づく端末機器認証データ、及び、前記ネットワーク上の装置宛の送信データを当該端末機器に接続される無線端末へ送信するデータ送信手段
を備え、
前記無線端末は、
前記端末機器からの通信を規制するフィルタと、
当該無線端末の認証が成功した場合に前記フィルタへ認証に関する通信を通過させるよう指示し、前記端末機器の認証が成功した場合に前記フィルタへ認証に関する通信以外の通信を通過させるよう指示するフィルタ制御手段と、
当該無線端末の認証用秘密情報に基づく無線端末認証データを設定した無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する無線端末認証処理要求手段と、
前記フィルタの通過させた通信により前記端末機器から端末機器認証データを受信し、受信した端末機器認証データを設定した端末機器認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する端末機器認証処理要求手段と、
前記無線端末認証処理要求手段により送信した無線端末認証要求に対応して前記認証装置から受信した無線端末の認証結果、及び、前記端末機器認証処理要求手段により送信した端末機器認証要求に対応して前記認証装置から受信した端末機器の認証結果を前記フィルタ制御手段へ通知する制御手段と、
前記フィルタが通過させた通信により前記端末機器から受信した送信データを、前記無線基地局を介して送信する送信手段と
を備え、
前記認証装置は、
無線端末認証用のデータと、端末機器認証用のデータとを記憶する記憶手段と、
前記無線基地局を介して前記無線端末から無線端末認証要求を受信し、受信した無線端末認証要求から得た無線端末認証データと、前記記憶手段に保持している無線端末認証用のデータとにより認証を行い、無線端末の認証結果を返送する無線端末認証処理手段と、
前記無線基地局を介して前記無線端末から端末機器認証要求を受信し、受信した端末機器認証要求から得た端末機器認証データと、前記記憶手段に保持している端末機器認証用のデータとにより認証を行い、端末機器の認証結果を返送する端末機器認証処理手段と、
を備える
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記無線端末において、
前記制御手段は、前記無線端末認証処理要求手段が無線端末認証要求を送信したときに前記端末機器へ無線端末認証開始を通知するとともに、当該無線端末認証要求に対応して前記認証装置から受信した無線端末の認証結果を前記端末機器へ通知し、
前記端末機器において、
前記データ送信手段は、前記無線端末から無線端末認証開始の通知を受信したときに、無線端末未認証を示す認証状態情報を内部に記憶し、
前記認証状態情報が無線端末未認証を示している場合は、データの送信を抑制し、
前記無線端末から成功を示す無線端末の認証結果を受信したときに、前記認証状態情報を無線端末認証済みに書き換える、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線端末において、
前記制御手段は、前記認証装置から受信した端末機器の認証結果を前記端末機器へ通知し、
前記端末機器において、
前記データ送信手段は、
前記認証状態情報が端末機器未認証を示している場合は、当該端末機器の認証用秘密情報に基づく前記端末機器認証データを前記無線端末へ送信し、
前記無線端末から成功を示す端末機器の認証結果を受信したときに、前記認証状態情報に、当該端末機器が認証済みである旨を書き込む、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線端末において、
前記制御手段が、当該無線端末が起動した、または、当該無線端末が通信可能な無線基地局が変更になったことを検出した場合に、
前記フィルタ制御手段は、前記フィルタへ前記端末機器からの全ての通信を制限するよう指示し、
前記無線端末認証処理要求手段は、前記無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
端末機器に接続される無線端末と、前記無線端末と無線通信する無線基地局と、前記端末機器及び前記無線端末を認証する認証装置と、前記無線基地局が接続されるネットワークとからなる無線通信システムに用いられる認証方法であって、
前記端末装置において、
無線端末認証処理要求手段が、当該無線端末の認証用秘密情報に基づく無線端末認証データを設定した無線端末認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する過程と、
フィルタ制御手段が、前記フィルタへ前記端末機器からの通信を規制するよう指示する過程と、
前記認証装置において、
無線端末認証処理手段が、前記無線基地局を介して前記無線端末から無線端末認証要求を受信し、受信した無線端末認証要求から得た無線端末認証データと、記憶手段に保持している無線端末認証用のデータとにより認証を行い、無線端末の認証結果を返送する過程と、
前記無線端末において、
制御手段が、前記認証装置からの無線端末の認証結果を受信する過程と、
前記フィルタ制御手段が、前記制御手段から無線端末の認証成功の通知を受けた場合に、前記フィルタへ前記端末機器からの認証に関する通信を通過させるよう指示する過程と、
前記端末機器において、
データ送信手段が、当該端末機器の認証用秘密情報に基づく端末機器認証データを当該端末機器に接続される無線端末へ送信する過程と、
前記無線端末において、
端末機器認証処理要求手段が、前記フィルタの通過させた通信により前記端末機器から端末機器認証データを受信し、受信した端末機器認証データを設定した端末機器認証要求を、前記無線基地局を介して前記認証装置へ送信する過程と、
前記認証装置において、
端末機器認証処理手段が、前記無線基地局を介して前記無線端末から端末機器認証要求を受信し、受信した端末機器認証要求から得た端末機器認証データと、前記記憶手段に保持している端末機器認証用のデータとにより認証を行い、端末機器の認証結果を返送する過程と、
前記無線端末において、
前記制御手段が、前記認証装置からの端末機器の認証結果を受信する過程と、
前記フィルタ制御手段が、前記制御手段から端末機器の認証成功の通知を受けた場合に、前記フィルタへ前記端末機器からの認証に関する通信以外の通信を通過させるよう指示する過程と、
前記端末機器において、
前記データ送信手段が、前記ネットワーク上の装置宛の送信データを前記無線端末へ送信する過程と、
前記無線端末において、
送信手段が、前記フィルタが通過させた通信により前記端末機器から受信した送信データを、前記無線基地局を介して送信する過程と、
を有することを特徴とする認証方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１１１７３１（Ｐ２００９−１１１７３１Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８２０６４（Ｐ２００７−２８２０６４）
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
２．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３０日（２００７．１０．３０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
２．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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