JP2000295658A - 無線通信装置とその制御方法 - Google Patents

無線通信装置とその制御方法

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JP2000295658A
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Kazunori Aoyanagi
和則 青柳
Takehiro Kinoshita
雄弘 木下
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Toshiba Corp
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    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
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Abstract

(57)【要約】 【課題】送信電力を最小限に抑えて第三者等により通信
データが傍受されることを極力防止できるとともに、一
定の通信品位を確保することのできる無線通信装置を提
供する。 【解決手段】無線通信装置の送信電力を相手側無線通信
装置から応答が返ってくるまで段階的に上げて行き、相
手側無線通信装置から応答がはじめて返ってきた時点の
送信電力を送信において最低限必要な送信電力と判断
し、この必要最低限の送信電力で少なくとも認証のため
の交信や暗号化用鍵データの受け渡しを行うことによっ
て、不要な範囲への電波の放射を抑え、第三者による通
信の傍受を防ぐことができる。これとともに、メインデ
ータの送受信時は通信品位を考慮した高い送信電力での
データ送信を選択することができ、電波環境の変動等に
影響を受け難い高品位の無線通信を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば、二つ
の情報端末間で比較的近距離のデータ通信を無線で行う
ために用いられる無線通信装置とその制御方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】情報端末間でのデータ通信を無線で行う
無線通信装置では、送信電力の大きさによっては不要に
広い範囲にまで電波が広がり、このことは第三者によっ
て通信データが傍受される可能性があることを意味す
る。このような通信データの第三者による傍受を防止す
るため、装置間で認証データ(装置のIDや乱数等)を
やりとりする方法や、装置間で暗号化用の鍵データを交
換し、その鍵データに基づいて通信データを暗号化して
送信するといった方法がとられる。通信データの暗号化
方法としては、たとえば、米国政府標準暗号方式のDE
S(Data Encryption Standard)や公開鍵方式等があ
り、また、認証方法としては米国RSA社により提案さ
れたMD5(MD5 Message Digest Algorithm)などがあ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、無線
通信装置間の通信データを第三者の傍受から保護するた
め、通信を所望する無線通信装置間で認証データを交換
し、認証された無線通信装置間でしか通信を行えないよ
うにしたり、鍵データを交換してその鍵データに基づい
て通信データを暗号化して通信するなどといった対策が
とられてきた。
【0004】しかし、認証データや鍵データを無線通信
で交換する場合、これらのデータを第三者に傍受されて
しまうと、これらのデータを解析する余地を与え、第三
者に通信データの内容が看破される可能性があった。
【0005】この発明は上記の課題を解決するためのも
ので、送信電力を最小限に抑えて第三者等によって通信
データが傍受されることを極力防止できるとともに、一
定の通信品位を確保することのできる無線通信装置とそ
の制御方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、少なくとも暗号キーの受け渡し過程を経
て相手の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信
装置において、相手の無線通信装置への接続要求時に通
信可能な必要最低限の第1の送信電力を設定する設定手
段と、前記設定手段により設定された第1の送信電力で
前記暗号キーの受け渡しのための交信を行う手段とを具
備することを特徴とする。
【0007】本発明は、暗号キーの受け渡しのための交
信時に必要最低限の送信電力でデータを送信するように
したことによって、暗号キーが第三者等によって傍受さ
れ解析されることを困難なものとすることができる。暗
号キーが傍受されなければ、この暗号キーを用いて暗号
化されたデータの送信には通信品位を考慮した高い送信
電力でデータを送信でき、受信データの誤り率を下げる
ことができる等、高品位な通信を実現することが可能に
なる。
【0008】また、本発明は、少なくとも認証データの
受け渡し過程を経て相手の無線通信装置との間で無線通
信を行う無線通信装置において、相手の無線通信装置へ
の接続要求時に通信可能な必要最低限の第1の送信電力
を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された
第1の送信電力で前記認証データの受け渡しのための交
信を行う手段とを具備して構成されたものである。
【0009】本発明は、認証データの受け渡しのための
交信時に必要最低限の送信電力でデータを送信するよう
にしたことによって、認証データが第三者等によって傍
受され解析されることを困難なものとすることができ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。
【0011】図1に、本発明の一実施形態である無線通
信装置の構成を示す。同図に示すように、この無線通信
装置は、アンテナ1と、分波器2と、送信電力制御部3
と、電力増幅器4と、変調部5と、増幅器6と、復調部
7と、データ処理部8と、制御部9と、表示部10と、
スピーカ11とにより構成される。
【0012】電力増幅器4は、データ処理部8で生成さ
れ変調部5で変調された送信信号を送信電力制御部3に
よる利得制御の下で電力増幅する装置である。
【0013】送信電力制御部3は、制御部9からの指示
に従って電力増幅器4の利得を制御する装置である。
【0014】制御部9は、内部プログラムに従って本装
置の全体を制御する装置であり、たとえば送信電力制御
部3に対して利得切り替えの指示を出したり、表示部1
0の表示の制御ならびにスピーカ11の音声出力制御を
行う。
【0015】データ処理部8は、送信データの生成、お
よび復調部7で復調された受信データの処理を行う装置
である。
【0016】変調部5は送信データを無線通信に適した
信号に変調する装置であり、復調部7は変調された受信
データを復調してデータ処理部8により処理可能な形式
のデータを生成する。
【0017】増幅器6は、アンテナ1にて受信され分波
器2を通じて入力された受信信号を増幅して復調部7に
導入する装置である。
【0018】しかして、この無線通信装置がデータを受
信する場合、アンテナ1で相手側の無線通信装置から送
信された電波を受信し、分波器2を経て増幅器6で受信
信号を増幅し、変調部5の変調方式に対応した復調部7
で受信信号を復調し、データ処理部8により受信データ
を復号する。
【0019】また、この無線通信装置がデータを送信す
る場合、データ処理部8で生成された送信データを変調
部5で変調し、変調された送信信号を電力増幅器4で電
力増幅し、分波器2およびアンテナ1を経て電波として
放出する。
【0020】このデータ送信時に送信電力制御部3は制
御部9からの指示により電力増幅器4の利得を制御す
る。この電力増幅器4の利得制御は通信開始時(少なく
とも認証前)に実行される。
【0021】以下、図2を参照して、電力増幅器4の利
得制御を中心に本実施形態の無線通信装置による通信の
動作について説明する。
【0022】本無線通信装置は、まず、相手側の無線通
信装置に対して接続要求信号を送信する(ステップS
1)。この接続要求信号の送信は制御部9により設定さ
れた最低限の送信電力で行われる。次に本無線通信装置
は、相手側無線通信装置から接続要求に対する応答があ
ったかどうかを判定する(ステップS2)。一定時間の
うちに相手側無線通信装置から応答が返ってこなかった
場合はステップS9に進み、以下の送信電力の制御が行
われる。
【0023】すなわち、制御部9は送信電力制御部3に
送信電力を上げるよう指示する。この指示を受けた送信
電力制御部3は電力増幅器4の利得を、あらかじめ設定
された値だけ上げて送信電力を上げる(ステップS
9)。送信電力を上げた後、ステップS9で設定された
電力増幅器4の利得があらかじめ設定された上限値以下
であるかどうかを判定する(ステップS10)。この利
得上限値は電波の到達範囲の過度の広がりによるセキュ
リティの低下抑止の観点から最適に設定されている。ス
テップS9で設定された利得が上限値を越えたらセキュ
リティが保てないと判断し、通信を終了する。送信電力
が上限値以下ならステップS1に戻り、再び接続要求信
号を送信する。そして前記と同様にステップS2にて相
手側無線通信装置からの応答を監視し、一定時間内に応
答が返ってこなかった場合はステップS9に進んで電力
増幅器4の利得を再び設定値だけ上げ、ステップS10
へ移行する。
【0024】これら一連の動作を、ステップS2で一定
時間内に相手側無線通信装置から応答が返ってくるま
で、またはステップS10で送信電力が上限値を越える
まで繰り返す。
【0025】ステップS2で相手側無線通信装置からの
応答が返ってきた場合、制御部9は電力増幅器4の利得
を最後に設定された値に固定したまま、無線通信装置間
での認証のための交信を開始する(ステップS3)。こ
の認証時の交信はたとえば次のようにして行われる。
【0026】ここで、この認証の交信手順を示す。認証
処理を行う親側としての無線通信装置(以下、親側装置
と呼ぶ。)と接続要求元の子側として無線通信装置(以
下、子側装置と呼ぶ。)が存在するものとする。まず、
子側装置からの接続要求に応答した親側装置において乱
数Xが生成され、この乱数Xと接続要求元の子側装置の
IDとから第1のキーが作成される。次いで親側装置か
ら子側装置へ上記キー作成で用いた乱数Xが転送され
る。一方、子側装置ではこの転送された乱数Xと自身の
IDとから第1のキーを作成する。この後、親側装置は
前記第1のキーと子側装置のIDとから第2のキーを作
成する。この第2のキーの作成は子側装置においても同
様に行われる。そして、子側装置はこの第2のキーを認
証用コードとして親側装置へ送信する。親側装置では子
側装置から送られてきた認証用コードと自身で作成した
第2のキーとを照合し、一致したならば認証が成功した
ものとして「接続可能」を子側装置へ返し、不一致なら
ば認証に失敗したものとして「接続不可」を子側装置へ
返す。
【0027】ステップS4で「接続不可」が返ってきた
場合、無線通信装置は通信を終了し、「接続可能」が返
ってきたならば相手側無線通信装置から暗号化用の鍵デ
ータを受け取る(ステップS5)。暗号化用の鍵データ
が無線通信装置に受信され制御部9において記憶された
ところで、制御部9は送信電力制御部3に対し、データ
に要求されるセキュリティのレベルに応じた送信電力で
データを送信するように指示する。この指示を受けて送
信電力制御部3は電力増幅器4の利得を当該要求セキュ
リティレベルに応じた値に更新する(ステップS6)。
なお、セキュリティのレベルは無線通信装置のユーザが
任意に設定してもよいし、送信データの属性に応じて制
御部9が決めるようにしてもよい。
【0028】送信するデータに高度なセキュリティが要
求される場合を想定する。この場合、たとえばステップ
S1〜S3、S9、S10で決定された、無線通信装置
間で最低限必要な送信電力でデータを送信するように電
力増幅器4の利得を制御する。すなわちこの場合は、認
証のための交信時や暗号化用鍵データの受け渡し時と同
じ必要最低限の送信電力でメインデータの送信が行われ
る(ステップS7)。
【0029】また、送信するデータにそれほどセキュリ
ティが要求されない場合、制御部9は送信電力制御部3
に対し通信品位を優先した送信電力でデータを送信する
ように指示する。この指示を受けた送信電力制御部3
は、電力増幅器4の利得を少なくとも認証のための交信
時や暗号化用鍵データの受け渡し時に設定された利得よ
りも高い値に更新し(ステップS6)、より大きな送信
電力でデータを送信するようにする(ステップS7)。
このときの利得は認証のための交信時や暗号化用鍵デー
タの受け渡し時に設定された利得を基準に設定すること
が望ましい。
【0030】データの送受信を終了すると、無線通信装
置は相手側無線通信装置に通信の切断要求信号を送信し
(ステップS8)、通信を終了する。
【0031】このように、本実施形態では、無線通信装
置の送信電力を相手側無線通信装置から応答が返ってく
るまで段階的に上げて行き、相手側無線通信装置から応
答がはじめて返ってきた時点の送信電力を送信において
最低限必要な送信電力と判断し、この必要最低限の送信
電力で少なくとも認証のための交信や暗号化用鍵データ
の受け渡しを行うことによって、不要な範囲への電波の
放射を抑え、第三者による通信の傍受を防ぐことができ
る。これとともに、メインデータの送受信時は通信品位
を考慮した高い送信電力でのデータ送信を選択すること
ができ、電波環境の変動等に影響を受け難い高品位の無
線通信を実現できる。
【0032】ところで、上記ステップS10では、送信
電力があらかじめ設定した上限値を越えてしまった場
合、これ以上送信電力を上げるとセキュリティが保てな
いと判断し通信を終了することとしたが、通信相手の無
線通信装置との距離を短くすることによって上限値以下
の送信電力で無線通信が可能となる場合がある。
【0033】そこで、図3に示すように、送信電力が上
限値に達した場合に表示部10やスピーカ11を通じ
て、本無線通信装置のユーザに通信相手の無線通信装置
との距離を近づけて接続要求を続けるよう促すようにし
てもよい。
【0034】すなわち、図3において、無線通信装置の
制御部9は、ステップS10において送信電力があらか
じめ設定した上限値を越えた場合、表示部10やスピー
カ11を通してユーザに通信相手の無線通信装置との距
離を近づけて接続要求を続けるよう促すメッセージを出
力する(ステップS11)。続いて制御部9はユーザに
無線通信装置間の距離を近づけて接続要求を再試行する
意志があるかどうかを判定する(ステップS12)。こ
こで、無線通信装置間の距離を現状以上に近づけること
ができない場合など、再試行をユーザが希望しない場合
は通信終了となる。また、接続要求を再試行するユーザ
の意志があることが確認された場合、制御部9は上限値
まで上げた送信電力を元の最低値まで下げ(ステップS
13)、そしてステップS1に戻って相手側無線通信装
置に対して接続要求信号を送信する。その後の動作は先
に説明した動作と同様であるから説明は省略する。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、暗
号キーの受け渡しのための交信時に必要最低限の送信電
力でデータを送信することによって、暗号キーが第三者
等によって傍受され解析されることを困難なものとする
ことができる。暗号キーが傍受されなければ、この暗号
キーを用いて暗号化されたデータの送信には通信品位を
考慮した高い送信電力でデータを送信でき、受信データ
の誤り率を下げることができる等、高品位な通信を実現
することが可能になる。
【0036】また、本発明によれば、認証データの受け
渡しのための交信時に必要最低限の送信電力でデータを
送信するようにしたことによって、認証データが第三者
等によって傍受され解析されることを困難なものとする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である無線通信装置の構成
を示す図。
【図2】一実施形態の無線通信装置の動作手順を示すフ
ローチャート。
【図3】本発明の他の実施形態の無線通信装置の動作手
順を示すフローチャート。
【符号の説明】
1…アンテナ 2…分波器 3…送信電力制御部 4…電力増幅器 5…変調部 6…増幅器 7…復調部 8…データ処理部 9…制御部 10…表示部 11…スピーカ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J104 AA01 JA00 KA02 KA06 KA10 NA02 NA04 PA01 5K067 AA30 BB21 DD13 DD17 DD24 EE02 GG08 HH36

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも暗号キーの受け渡し過程を経
    て相手の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信
    装置において、 前記相手の無線通信装置への接続要求時に通信可能な必
    要最低限の第1の送信電力を設定する設定手段と、 前記設定手段により設定された第1の送信電力で前記暗
    号キーの受け渡しのための交信を行う手段とを具備する
    ことを特徴とする無線通信装置。
  2. 【請求項2】 前記暗号キーを用いて暗号化されたデー
    タを前記第1の送信電力よりも高い第2の送信電力で送
    信する手段をさらに具備することを特徴とする請求項1
    記載の無線通信装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも認証データの受け渡し過程を
    経て相手の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通
    信装置において、 前記相手の無線通信装置への接続要求時に通信可能な必
    要最低限の第1の送信電力を設定する設定手段と、 前記設定手段により設定された第1の送信電力で前記認
    証データの受け渡しのための交信を行う手段とを具備す
    ることを特徴とする無線通信装置。
  4. 【請求項4】 前記設定手段により所定の値以上の第1
    の送信電力が設定された場合、前記相手の無線通信装置
    との距離を近づけることを促す情報を報知する手段をさ
    らに具備することを特徴とする請求項1記載の無線通信
    装置。
  5. 【請求項5】 少なくとも暗号キーの受け渡し過程を経
    て相手の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信
    装置の制御方法において、 前記相手の無線通信装置への接続要求時に通信可能な必
    要最低限の第1の送信電力を設定し、前記設定された第
    1の送信電力で前記暗号キーの受け渡しのための交信を
    行うことを特徴とする無線通信装置の制御方法。
  6. 【請求項6】 前記暗号キーを用いて暗号化されたデー
    タを前記第1の送信電力よりも高い第2の送信電力で送
    信することを特徴とする請求項5記載の無線通信装置の
    制御方法。
  7. 【請求項7】 少なくとも認証データの受け渡し過程を
    経て相手の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通
    信装置の制御方法において、 前記相手の無線通信装置への接続要求時に通信可能な必
    要最低限の第1の送信電力を設定し、前記設定された第
    1の送信電力で前記認証データの受け渡しのための交信
    を行うことを特徴とする無線通信装置の制御方法。
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