JP2005269612A - 基地局、無線ネットワーク、通信制御方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 AP40は、LAN70への接続の要求を無線端末60から受信すると、無線端末60の認証を行うとともに無線端末60の位置を測定する。そして、AP40は、無線端末60の認証が成立し、かつ無線端末60が会議室10内に位置している場合に、無線端末60からLAN70への接続を許可する。また、AP40は、LAN70に接続している無線端末60の位置を測定し続け、無線端末60が会議室10の外に出た場合に、無線端末60からLAN70への接続を閉じる。
【選択図】 図1
Description
また、本発明に係る基地局では、前記送信特性決定手段で決定された送信特性にしたがって前記通信手段が移動局に信号を送信し、前記測定手段が、所定時間内に当該信号に対する応答信号を当該移動局から前記送受信手段が受信した時にのみ、当該移動局の位置を測定するようにすることもできる。
移動局の位置を測定する第1のステップと、
前記第1のステップにて測定された位置に基づいて、予めメモリに記憶されている許可エリア情報により定まる、移動局から前記ネットワークに当該基地局を介して接続することが許可される許可エリア内に当該移動局が位置するか、当該移動局が、許可エリア外に位置するかを判別する第2のステップと、
前記第2のステップにて前記許可エリア内に位置すると判別された場合に、前記移動局から前記ネットワークに接続することを許可する第3のステップと、
前記第3のステップにて前記ネットワークとの接続が許可された移動局の位置を監視する第4のステップと、
前記第4のステップにて監視されている移動局の位置に基づいて、前記移動局が前記許可エリア内に位置するか許可エリア外に位置するかを判別する第5のステップと、
前記第5のステップにて前記移動局が前記許可エリア外に位置すると判別された場合に、前記移動局から前記ネットワークへの接続を閉じる第6のステップとを有する。
前記第1のプロセスにて測定された位置に基づいて、許可エリア記憶手段に予め記憶されている許可エリア情報により定まる、移動局から前記ネットワークに当該基地局を介して接続することが許可される許可エリア内に当該移動局が位置するか許可エリア外に位置するかを判別する第2のステップと、
前記第2のプロセスにて前記許可エリア内に位置すると判別された場合に、から前記ネットワークに接続することを許可する第3のステップと、
前記第3のプロセスにて前記ネットワークとの接続が許可された移動局の位置を監視する第4のプロセスと、
前記第4のプロセスにて監視されている移動局の位置に基づいて、前記移動局が前記許可エリア内に位置するか許可エリア外に位置するかを判別する第5のプロセスと、
前記第5のプロセスにて前記移動局が前記許可エリアの外に位置すると判別された場合に、前記移動局から前記ネットワークへの接続を閉じる第6のプロセスとを実行させる。また、本発明は、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
A.構成
図1は、本実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。この図は、このシステムが会議室10で使用される場合を例示しているが、目的に応じて、ビルの1フロア全体、あるいは、敷地全体等でも、この通信システムを使用することができる。
同図に示すように、会議室10には、会議室10内部に位置する無線端末60a〜60dにLAN70への無線接続機能を提供する基地局であるアクセスポイント40(以下、本明細書では「AP40」と記載する)が設置されている。なお、複数のアクセスポイント40を設置することもできる。以降、無線端末60a〜60dの各々を区別する必要がないときには、「無線端末60」と記載する。
また、会議室10には、LAN70に接続されたプロジェクタ30およびプロジェクタ30が画像を投影するスクリーン20、およびまたLAN70には、アクセスポイント40の動作の設定を行なうことができるホストコンピュータ50が接続されている。
会議に参加する者は、自己のプレゼンテーション用データ等の会議で使用するデータを記憶している無線端末60を会議室10に持ち込み、その無線端末60をAP40を介してLAN70に接続し、LAN70に接続されたプロジェクタ30からそのデータ等をプレゼンテーション用に表示させることができる。また、その参加者は、他の会議の参加者の無線端末60との間でLAN70を介してデータを送受信することができる。
CPU401は、ROM402やHD(ハードディスクドライブ)406に記憶されている各種のプログラムを実行して、AP40の各部を制御する。
ROM402は、AP40の各部を制御するための各種プログラム等を記憶している。
RAM403は、CPU401のワークエリアとして用いられる。
ネットワークインタフェース404は、プロジェクタ30との間で通信を行なう。
無線通信部405は、信号増幅器を含む高周波送受信回路およびアンテナ405aを備え、無線端末60との間で無線通信を行なう。
このように、垂直モノポールアンテナ素子451のみが高周波送受信回路に接続するように構成されているので、アンテナ405aに必要となる周波数変換器や信号増幅器等の高周波送受信回路は1系統のみとなる。したがって、他の構成、例えばアクティブフェーズドアレイアンテナを用いた構成と比較して、AP40のコスト及び電力消費を低減できる。
例えば図4に示すように、無線通信部405は、アンテナ405aから放射される電波の方向を60度単位で切り替え、切り替えられた方向の一定距離の範囲にだけ電波が到達するように制御することができる。
アンテナ405aの詳細は、例えば、文献「大平 孝, 飯草恭一, "電子走査導波器アレーアンテナ", 信学論(C), J87-C, 1, pp.12-31, 2004-01.大平 孝, "暗号の鍵が盗まれない無線通信アンテナ", 技術総合誌OHM, Headline Review, 2004-05.」に記載されている。
HD406は、また、無線端末60からLAN70へ接続を許可する許可エリアの形状(本実施形態では会議室10の外延)を示す、例えば図5に示すような複数のテンプレートデータ406aを記憶している。
HD406は、会議室10内に位置し、AP40を介してLAN70と接続している無線端末60の位置を管理するためのロケーション管理マップ406bおよび管理テーブル406cを記憶している。
図6に例示するロケーション管理マップ406bは、各無線端末60の現在位置をAP40が設置された位置を中心にプロットした図である。
図7に例示する管理テーブル406cは、AP40を介してLAN70と接続している無線端末60を識別する端末固有の識別情報(この図では、MACアドレスが例示されている)と、この固有の識別情報に対応付けて無線端末60に動的に割り当てられるタグ符号とを記憶している。
(許可エリアの設定)
本実施形態に係るシステムにおいて、次のように許可エリアが設定される。
ホストコンピュータ50が起動されると、ホストコンピュータ50は複数のテンプレートデータ406aをAP40から受信し、受信した複数のテンプレートデータ406aを画面に表示する。
会議室の管理者は、ホストコンピュータ50を操作して、会議室10の形状に適合したテンプレートデータ406aを許可エリアの形状を示すデータとして選択する。会議室10の形状に適合したテンプレートデータ406aがない場合には、管理者はホストコンピュータ50を操作して会議室10の形状に適合した許可エリアの形状を示すデータを作成して登録することもできる。
次に、管理者は、ホストコンピュータ50を操作して、会議室10内に設置されたAP40の許可エリア上の位置を示す情報を設定する。
このようにして、設定された許可エリアの形状、許可エリアの大きさを示す数値データ、および会議室10(すなわち許可エリア上)におけるAP40の位置を示す情報は、ホストコンピュータ50からAP40に送信され、AP40のHD406に記憶される。
AP40は、ホストコンピュータ50から、会議室10の形状、大きさ、および会議室10におけるAP40の位置を示す情報を受信すると、送信利得等のアンテナ405aの特性に基づいて、会議室10内に位置する無線端末60との通信に必要な電波の方位別の送信出力パターンを算出し、算出された送信出力パターンをHD406に記憶する。具体的には、AP40は、会議室10内のいかなる場所に位置する無線端末60と安定した通信を行うことができる最低限の送信出力パターンを算出する。本実施形態においては、2次元に広がる方位別送信出力パターンについて説明するが、会議室の3次元形状が問題となる場合には、本願発明は3次元に広がる送信出力パターンを使用することもできる。
このような構成により、会議室10内に位置する無線端末60と安定した通信をできるようにしながら、会議室10外に漏洩する電波の到達距離を短縮することができる。すなわち、会議室10の外で電波の傍受ができる領域を小さくすることができる。したがって、AP40から無線端末60に送信されるデータが窃取される等のセキュリティ上の危険性をを減少することができる。
また、AP40は、無線端末の位置測定信号用の送信出力パターンをHD406に上記送信パターンとは別に記憶していてもよい。
AP40は、HD406に記憶された位置測定信号用の送信出力パターンに基づいて、位置測定信号を送信する。
無線端末60は、位置測定信号をAP40から受信すると、その受信電力Prを測定し、測定した受信電力Prを含む信号をAP40に送信する。
AP40は、この信号を無線端末60から受信すると、その受信時にアンテナ405aの受信特性が最大となる向き、受信した信号に含まれる受信電力Pr、およびこの向きに送信した位置測定信号の送信電力とに基づいて、無線端末60までのAP40から距離と方位を算出することにより、無線端末60の位置を測定する。
図8は、送信周波数が2.4GHzあるいは5.0GHz、AP40の送信電力が10dBm、アンテナ405aの送信アンテナ利得が2.2dB、無線端末60のアンテナの受信利得が2.2dBiであるときにそれぞれ得られる、受信電力Pr(dBm)と無線端末60までのAP40からの距離d(m)との関係を示す図である。実際には、電波の反射や様々な伝搬損失が生じるので、無線端末60の受信電力Prは図8に示す値よりも小さくなる。
無線通信部405は、このコマンドを受信すると、受信したコマンドに含まれる送信出力パターンに応じて、図4に例示する60度単位に設定された向きの一つを中心として一定の範囲に電波が到達するように送信電力およびアンテナ405aの放射特性を調整して、位置測定信号を無線端末60に送信する。
CPU401は、無線通信部405を介して、その無線端末60が測定した位置測定信号の受信電力を含む端末受信情報を受信すると、その端末受信情報に含まれる受信電力、位置測定信号の信号出力と送信範囲とに基づいて、AP40から無線端末60の方向と距離を算出することによって、無線端末60の現在位置を測定する。
なお、無線端末60の位置の測定は上記測定方法に限定されず、アンテナ405aと同様に構成されたアンテナを利用した公知の測定方法を利用することができる。
さらに、ホストコンピュータ50が、AP40あるいは無線端末60の送信出力パターンを予め計算したものをを記憶し、AP40にこれらを通知するようにしてもよい。
図9は、無線端末60がLAN70にAP40を介して接続を要求する際のAP40の動作を示すフローチャートである。本実施形態において、AP40は、会議毎のパスワード、会議への参加を認める無線端末60のMACアドレスあるいはニックネームを予めHD406に記録している。
会議の開催が近づくと、会議室10には、無線端末60を持参した参加者が集まってくる。参加者は会議室10に入って着席すると、無線端末60の電源を投入し、会議室10に設置されたLAN70に接続(ログイン)するための手続きを開始する。すなわち、参加者は、無線端末60の画面に表示されたログイン用のダイアログに従って、会議の主催者から事前に通知されたSSIDやパスワードに加え、ニックネームを入力する。このようにして入力されたSSID、パスワードおよびニックネームと、この無線端末60のMACアドレスが、接続を要求するリクエスト信号に含まれて無線端末60からAP40へ送信される。
AP40は、無線端末60aが認証されないときに(ステップS103:NO)、LAN70への接続を許可しない旨の不許可メッセージを無線端末60aに送信し(ステップS104)、図9に示す処理を終える。
AP40は、無線端末60aが会議室10の外に位置していると判断した場合は(ステップS107:NO)、LAN70への接続を許可しない旨のメッセージを無線端末60aに送信し(ステップS104)、LAN70への接続を許可することなく、図9に示す処理を終える。
図10は、AP40を介してLAN70に接続中の無線端末60が会議室10を離れていないかを監視するAP40の動作を示すフローチャートである。
AP40のCPU401は、図10に示す処理を、定期的に(例えば3秒毎に)実行する。
AP40は、受信したタグ情報を照合できた場合には(ステップS206:YES)、
この無線端末60に新たなタグ符号を割り当て、この新たなタグ符号をこの無線端末60に固有の識別情報(本例ではMACアドレス)と関連付けて管理テーブル406cに記憶し(ステップS207)、この新たなタグ符号を無線端末60に送信する(ステップS208)。
このようにして、会議室10の外に位置するように移動した無線端末60からAP40を介したLAN70への接続が閉じられる。会議の途中で参加者が無線端末60を持って会議室10から退室するとこのような状況となる。このようにステップS207にてLAN70への接続が閉じられると、この無線端末60は、以降、会議室10の外の電波が届く範囲にいたとしても、AP40を介してLAN70との接続が一切許可されない。したがって、仮に、会議の途中で無線端末60を持って会議室10から退室した者が、会議室10の外から無線端末60を用いて退室後の会議に関するデータを盗聴しようとしても、そのようなことは一切できなくなる。
会議終了時に、AP40は、ホストコンピュータ50から、会議終了通知を受信する。
AP40は、終了通知を受信すると、管理テーブル406cに登録されている全ての無線端末60に、強制的に接続を閉じる旨のメッセージを送信し、全ての無線端末60について、管理テーブル406cからそのレコードを削除する。
なお、AP40が、会議の主催者が使用する特定の無線端末60から会議終了通知を受信できるようにしてもよい。
(1) AP40は、無線端末60から接続要求を受信した時、ステップS102の無線端末60の認証をおこなう前に、その無線端末60が会議室10内にほぼ位置しているか否かを判断してからステップS103以降の処理を行なうようにしてもよい。
具体的には、AP40は、電波の到達範囲を制限して、その無線端末60に応答要求を送信する。AP40は、所定の時間内にその無線端末から確認応答を受信したか否かを判断する。AP40は、所定時間内に確認応答を受信した場合にのみ、ステップS103以降の処理を行なう。
このように処理することで、会議室10の外に位置する無線端末からの意図しない接続要求について、ステップS103以降の処理をする必要がなくなる。
AP40に記憶されているロケーション管理マップ406bは、プロジェクタ30を用いて表示することや、ホストコンピュータ50の画面に表示することが可能である。会議の主催者は、ホストコンピュータ50を操作して、LAN70への接続を強制的に遮断させる無線端末60や、プロジェクタ30を使用することができる無線端末60を、ロケーション管理マップ406b上で指定することができる。
この場合、無線端末60は、GPSを利用して自端末60の位置を測定する機能を備え、AP40は、無線端末60から受信した、この無線端末60の位置情報(緯度経度情報)と、HD406に記憶されているエリアの位置情報とを比較して、無線端末60がエリア内に位置しているか否かを判別する。
Claims (7)
- 移動局と無線通信を行う通信手段と、
ネットワークに接続する接続手段と、
前記通信手段を介して当該基地局との無線通信を行なう移動局から前記ネットワークに当該基地局を介して接続することが許可される、許可エリアを定めた許可エリア情報を記憶する許可エリア記憶手段と、
移動局の位置を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記移動局の位置に基づいて、前記許可エリア記憶手段に記憶されている許可エリア情報により定まる前記許可エリア内に当該移動局が位置するか、前記許可エリア外に当該移動局が位置するか、を判別する判別手段と、
前記判別手段により、前記移動局が前記許可エリア内に位置すると判別される場合に、前記移動局から前記ネットワークに接続することを許可する許可手段と、
前記ネットワークに接続することが前記許可手段により許可された移動局の位置を前記測定手段を用いて測定することにより、当該移動局が前記許可エリア内に位置するか、許可エリア外に位置するかを、前記判別手段を用いて監視する監視手段と、
前記監視手段によって監視されている移動局が前記許可エリアの外部に位置すると前記判別手段を用いて判別された場合に、当該移動局から前記ネットワークへの接続を閉じる遮断手段と
を具備することを特徴とする基地局。 - 前記許可エリア記憶手段に記憶された許可エリア情報に基づいて、前記移動局との無線通信に用いる前記通信手段の送信特性を決定する送信特性決定手段とをさらに具備する
ことを特徴とする請求項1に記載の基地局。 - 前記通信手段が、前記送信特性決定手段で決定された送信特性にしたがって、移動局に信号を送信し、
前記測定手段が、所定時間内に当該信号に対する応答信号を当該移動局から前記送受信手段が受信した時にのみ、当該移動局の位置を測定する
ことを特徴とする請求項2に記載の基地局。 - 請求項1に記載の基地局を具備する無線ネットワーク。
- 移動局と無線通信を行う送受信手段およびネットワークに接続する接続手段とを備える基地局において、移動局から当該ネットワークへの接続を制御する方法であって、
移動局の位置を測定する第1のステップと、
前記第1のステップにて測定された移動局の位置に基づいて、許可エリア記憶手段に予め記憶されている許可エリア情報により定まる、移動局から前記ネットワークに当該基地局を介して接続することが許可される許可エリア内に当該移動局が位置するか、当該移動局が許可エリア外に位置するか、を判別する第2のステップと、
前記第2のステップにて前記許可エリア内に位置すると判別された場合に、前記移動局から前記ネットワークに接続することを許可する第3のステップと、
前記第3のステップにて前記ネットワークとの接続が許可された移動局の位置を監視する第4のステップと、
前記第4のステップにて監視されている移動局の位置に基づいて、前記移動局が前記許可エリア内に位置するか許可エリア外に位置するかかを判別する第5のステップと、
前記第5のステップにて前記移動機局が前記許可エリア外に位置すると判別された場合に、前記移動局から前記ネットワークへの接続を閉じる第6のステップと
を有することを特徴とする通信制御方法。 - コンピュータに、
移動局の位置を測定する第1のプロセスと、
前記第1のプロセスにて測定された移動局の位置に基づいて、当該移動局が、予めメモリに記憶されている許可エリア情報により定まる、移動局から前記ネットワークに当該基地局を介して接続することが許可される許可エリア内に位置するか許可エリア外に位置するかを判別する第2のプロセスと、
前記第2のプロセスにて前記許可エリア内に位置すると判別された場合に、前記移動局から前記ネットワークに接続することを許可する第3のプロセスと、
前記第3のプロセスにて前記ネットワークとのとの接続が許可された移動局の位置を測定する第4のプロセスと、
前記第4のプロセスにて測定される位置に基づいて、前記移動局が前記許可エリア内に位置するか許可エリア外に位置するかを判別する第5のプロセスと、
前記第5のプロセスにて前記移動局が前記許可エリア外に位置すると判別された場合に、前記移動局から前記ネットワークへの接続を閉じる第6のプロセスと
を実行させるためのプログラム。 - 請求項6に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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