JP2009512368A - 通信システムおよび通信方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、通信システム及び方法を提供する。当該通信システムは、少なくとも第1の802.11装置と第2の802.11装置とを含み、第1の802.11装置は、第2の802.11装置の関連情報をサーチし、サーチした関連情報に基づいて第1の802.11装置のネットワーク設定を変更する第1のネットワーク接続部と、第1の802.11駆動インタフェースとを備え、第2の802.11装置は、802.11駆動インタフェースを備え、第1の802.11装置の802.11駆動インタフェースと第2の802.11装置の802.11駆動インタフェースとは、変更したネットワーク設定に従い通信する。
Description
本発明は、通信システムおよび通信方法に関し、特に、802.11プロトコルに従う通信システムおよび通信方法に関する。
802.11プロトコルには、IBSS(独立基本サービスセット)モードが定義されており、当該モードにおいて、複数のSTA(無線ステーション)同士は、AP(中央ネットワーク)の存在を必要とせずに、Ad−hocネットワーク(自己組織ネットワーク)を直接構築可能であり、当該モードネットワークは、一時的なネットワーク構築を必要とする応用に対して有用である。従来の方案では、IBSSモードにおいて、APがないため、ネットワークアクセスのアクセス制御ポイントとなる固定的なアクセスポイント又はサーバがなく、STAがIBSSにアクセスし当該IBSSの中の他のSTAと通信することができるか否かは、主に二つの要因によって決められる。一つは、各STAに同様なSSID(サービスセット識別子)が設置されているか否かであり、他の一つは、各STAに同様な暗号化方式と鍵が設置されているか否かである。同様なSSID、暗号化方式及び該当する鍵が設置されてこそ、複数のSTA同士は、互いに通信可能なIBSSネットワークを構築することができる。ここで、STAが位置する区域内の全てのIBSSネットワークのSSIDは、従来の技術方案によって取得することができ、具体的には、いずれかのIBSSネットワークにおける各STAに使用される暗号化方式、暗号化するか否かも、従来の技術方案によって取得することができるが、暗号化によるIBSSネットワークでは、その鍵がサーチすることによって取得されることができないので、暗号化によるIBSSネットワークに対しては、鍵を取得しなければ参加することができない。このような設計方案は、相対的に固定されている場所、例えば、オフィス、家庭、ホットスポット(Hot Spot)領域に対して有用であり、アクセスセキュリティを有効に保証することができるが、当該方案は、複数の装置が動的に相互接続される移動環境に対して応用に不便である。その問題の表現は下記の通りである。複数の装置が動的接続されている場合において、ユーザ同士は周辺に存在している装置及び装置におけるリソースを相互に見出して、ネットワークの構築に使用できることを期待する一方、良く知らないユーザに対しては、共通の鍵を設置して各ユーザを相互アクセス可能にすることによって、潜在的リスクを招来する。さらに、それぞれのネットワークアクセス方式をOpenに設定し鍵を使用しないと、ユーザは安心に使用することができない。
一方、動的接続する場合において、通常、ユーザは他のユーザ装置に備えているリソースの一部を使用するだけで済み、例えば、動的オンラインゲームの場合である。このようなリソース使用は、通常、相手にセキュリティー問題をもたらすことはないが、従来の802.11IBSSネットワーク構築メカニズムは、該当する解決方案を提供していない。
この課題を解決するために、下記のような解決方案が提案されている。レノボ会社の「閃聯任意通」と言うソフトウェアは、ユーザに対して「閃聯移動ネットワーク」と称される802.11無線配置環境をデフォルトとして設定しており、当該環境配置では、ネットワーク類型をIBSSとし、ネットワーク名称をデフォルトとして設定し、暗号化方式をWEPとし、鍵をデフォルトとして設定し、当該ソフトウェアが設置されている複数のノート型パソコンのユーザが環境を当該環境に切り換えると、複数の装置はIBSSネットワークを構築する。これらのユーザは、「閃聯任意通」と言うソフトウェアによってファイル・データの共有を実現し、閃聯任意通によってファイル・データの共用を実現するとき、リソース提供者は、ソフトウェアの報知に応じてリソース要求者の要求を許可又は拒絶することができる。
当該解決方案は、同様な802.11配置を設定することで高速ネットワーク構築を実現し、データ応用の場合、ユーザの確認によってセキュリティー性をある程度保証しているが、当該方案は、下記の欠陥がある。
a)リソース提供者は、リソース要求者とのネットワーク構築を可能にするために自分の無線ネットワーク配置を切り換えなければならず、リソース提供者が元に他のネットワークに接続されている場合、このような切り換えは元の接続の切断を招来する。
b)ユーザに対する報知及び確認を追加したが、当該メカニズムは「閃聯任意通」による応用にしか適用できず、ネットワークに基づく他の応用のセキュリティーに対しては、セキュリティー性がある程度低下するというリスクを招来してしまう。
a)リソース提供者は、リソース要求者とのネットワーク構築を可能にするために自分の無線ネットワーク配置を切り換えなければならず、リソース提供者が元に他のネットワークに接続されている場合、このような切り換えは元の接続の切断を招来する。
b)ユーザに対する報知及び確認を追加したが、当該メカニズムは「閃聯任意通」による応用にしか適用できず、ネットワークに基づく他の応用のセキュリティーに対しては、セキュリティー性がある程度低下するというリスクを招来してしまう。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、802.11装置同士の相互接続を簡単化することができる通信システム及び方法を提供することを目的とする。
本発明の通信システムによると、少なくとも第1の802.11装置と第2の802.11装置とを含む通信システムであって、第1の802.11装置は、第2の802.11装置の関連情報をサーチし、サーチした関連情報に基づいて第1の802.11装置のネットワーク設定を変更する第1のネットワーク接続部と、第1の802.11駆動インタフェースとを備え、第2の802.11装置は、802.11駆動インタフェースを備え、第1の802.11装置の802.11駆動インタフェースと第2の802.11装置の802.11駆動インタフェースとは、変更したネットワーク設定に従い通信することを特徴とする通信システムである。
本発明の通信方法によると、第1の802.11装置が、第2の802.11装置の関連情報をサーチするステップa)と、第1の802.11装置がステップa)においてサーチした関連情報に基づいて第1の802.11装置のネットワーク設定を変更するステップb)と、第1の802.11装置が、変更したネットワーク設定に従い第2の802.11装置と通信するステップc)とを含むことを特徴とする通信方法である。
本発明によれば、ユーザが周辺の他の802.11装置を発見して接続使用する時に、如何なる手動設定も必要とせずにネットワーク接続を実現することができる。
図1は、本発明に係る通信システムの構成のブロック図を示し、当該通信システムは802.11プロトコルに従うものである。当該通信システムは、ユーザ1が使用している802.11装置1とユーザ2が使用している802.11装置2とを含む。当該通信システムにおいて、802.11装置1は、接続開始装置として機能し、802.11装置2は、接続先装置として機能する。802.11装置1は、UI11と、クライアント接続部12と、802.11駆動インタフェース13とを含む。802.11装置2は、UI21と、サーバ接続部22と、802.11駆動インタフェース23とを含む。
ユーザ1は、まず、802.11装置1におけるクライアント接続部12を介して、802.11装置2上の共有リソースを発見するとともに、802.11装置2のSSID、MACアドレスおよび暗号化状態を把握する。ユーザ1が802.11装置2上の共有リソースxを取得して欲しくなると、802.11装置1のクライアント接続部12は、802.11装置1のSSIDを802.11装置2のSSIDとし、認証モードをopenとし、WEP暗号化をdisableとする。クライアント接続部12が当該動作を完成できなければ、宛先コンテンツをアクセスすることができないことをUI11を介してユーザに報知し、その原因は、相手のネットワークに参加することができないからである。802.11装置2の暗号化状態が暗号化しないモードになっていると、接続命令を再送する必要がない。
これとともに、ユーザ1は、802.11装置1のUI11を介してクライアント接続部12に命令を出し、802.11装置2に対する802.11に基づくネットワーク接続要求の発信を要求するが、目標リソースは、802.11装置2上のコンテンツxである。
クライアント接続部12は、接続要求を802.11装置1の802.11駆動インタフェースに送信する。当該接続要求は、接続要求拡張が付いたユニキャストProbe Requestフレームであり、当該Probe Requestフレームの宛先アドレス(DA)が802.11装置2のMACアドレスである。当該フレームは、802.11プロトコルに基づいて、元のProbe Requestフレーム構造に接続要求を表すための情報要素(Information Element)を付加し、当該情報要素のコンテンツは、少なくとも下記の2つの部分のコンテンツを含む。即ち、接続要求を発信するユーザの名称(即ち、ユーザ1の名称)および今回の接続要求に対する共有リソース情報(この実施例では、コンテンツx)と、接続要求タイムアウト時間とを含む。
802.11装置2の802.11駆動インタフェース23は、当該Probe Requestフレームを受信し、その中の接続要求を表す情報要素を取り出して、802.11装置2のサーバ接続部22に送信する。サーバ接続部22は、ユーザ1の名称とアクセスする目標リソースxとをUI21に送信し、UI21がユーザ2に表示する。
ユーザ2は、取得した情報に基づきユーザ1の要求を許可するか否かを確定し、接続許可又は接続拒絶の応答をする。サーバ接続部22が接続要求タイムアウト時間の終了前に接続許可又は接続拒絶の応答を受信すると、サーバ接続部22は、802.11駆動インタフェース23を駆動して接続要求応答拡張が付いたユニキャストProbe Responseフレームを送信し、当該フレームの宛先アドレス(DA)が802.11装置1のMACアドレスである。当該フレームは、802.11プロトコルに準拠して予め決定されたProbe Responseフレーム構造に接続要求応答結果を表すための情報要素(Information Element)を追加し、当該情報要素のコンテンツは、少なくとも下記の2つの部分のコンテンツを含む。即ち、接続要求応答結果(Success又はDenied)と、今回接続の有効時間とを含む。
サーバ接続部22が要求成功応答を応答結果として送信すれば、サーバ接続部22は、今回の接続開始装置(802.11装置1)のMACアドレス、今回接続の目標リソース情報、今回接続請求のタイムアウト時間などの情報を、802.11装置2の802.11駆動インタフェース23のアクセス許可装置リストに追加する。
クライアント接続部12は、接続要求タイムアウト時間の終了前に応答が成功のProbe Responseフレームを受信されないと、今回の接続要求が失敗したことをUI11を介してユーザ1に通知する。そうでなければ、今回の接続要求が成功したことをユーザに報知する。
接続要求が成功した後、ユーザ1は、要求した目標リソースと対応する応用ソフトウェアを起動して宛先装置のリソースを使用するようにすることができる。
接続要求が成功した後、ユーザ1は、要求した目標リソースと対応する応用ソフトウェアを起動して宛先装置のリソースを使用するようにすることができる。
802.11装置2の802.11駆動インタフェース23は、アクセス許可装置リストにおけるMACアドレスに基づいて他の802.11装置からのデータフレームを許可するか否かを判断する。サーバ接続部が位置している装置の802.11ネットワークのセキュリティーモードが暗号化に設定されている場合、アクセス許可装置リストにおける装置からの暗号化されていないデータフレームであり、且つ当該データフレームに対応するリソースが当該装置の元の接続要求時のリソースであれば、当該フレームを許可する。アクセス許可装置リストに格納されていない装置からの暗号化されていないデータフレームであれば、当該フレームを拒絶する。如何なる装置からの暗号化データフレームであり、鍵が正しくない場合のみに当該フレームを拒絶する。当該サーバ接続部が位置する装置の802.11ネットワークセキュリティーモードを暗号化しないモードに設定すると、他の装置からのデータを判断しない。
サーバ接続部22は、アクセス許可装置リストを定期的に更新し、期限が過ぎたアクセス許可装置を削除する。
以下、本発明に係る通信システム及び方法の動作について、例を挙げて、さらに説明する。
ユーザAが本発明を適用可能なMP3プレーヤ(当該MP3プレーヤは、802.11b/g/aの規格によるネットワークカードを備えている)を持って空港で待合わせており、この時、ユーザAのMP3プレーヤの無線設定がAd−hocモードとなり、SSIDがMusicPlayerとなり、WEP暗号化がイネーブルとなっている。ユーザAは、MP3プレーヤにおけるネットワークリソースサーチ機能を起動して、空港内の他のユーザBが持っている本発明を適用可能なMP3プレーヤを発見する。ユーザBのMP3プレーヤの無線設定がAd−hocモードとなり、SSIDがMusicSourceとなり、WEP暗号化がイネーブルとなっており、且つ、ユーザBがMP3プレーヤに「MP3共有」を設定した。このような状態で、ユーザAは自分のMP3プレーヤによって、ユーザBのMP3プレーヤに接続要求を発信することができ、ユーザBのMP3プレーヤは、パターンの点滅などの形式によってユーザAからの接続要求があることをユーザBに報知する。ユーザBが当該接続要求を同意すると、ユーザAのソフトウェアは、まず、無線設定をSSID:MusicSourceであり、暗号化しないモードに変更するとともに、接続の成功をユーザAに報知する。そして、ユーザAは、ユーザBのMP3プレーヤ中の共有されている音楽ファイルをブラウスしてダウンロードすることができるが、ユーザAがユーザBの他のリソースにアクセスしようするときに、アクセス権限禁止の報知が受信される。
この例において、MP3がこのリソースを共有するには、MP3共有サービスのID番号を識別子としても良く、このようにして、ユーザAのMP3プレーヤが当該IDを有するMP3共有サービスに要求を送信する場合にのみ、そのデータパケットが本発明のソフトウェアによるチェックを通過することができる。
本発明によれば、ユーザが周辺の他の802.11装置を発見して接続使用する時に、如何なる手動設定も必要とせずにネットワーク接続を実現することができる。なお、ユーザは、セキュリティー性を保証する前提下で、802.11装置におけるリソースを共有することができる。
本発明の通信システム及び方法によれば、802.11プロトコルに準拠して、元のプロトコルの互換性を維持する上に、802.11IBSSネットワークにおける装置同士の接続を簡単化することができる。
本発明は、Bluetooth装置同士を対にするときに採用する方法を導入することで、IBSSネットワークにおいて、802.11装置同士を動的接続環境にて需要に応じてネットワークを構築するようにし、分散型Ad−hocネットワーク構築方式を接続要求/応答に基づくネットワーク構築方式にする。
さらに、本発明は、MAC層フィルタリングの方法を導入することで、装置接続の複雑度を下げるとともにセキュリティー性をある程度保証する。
本発明では、ユーザ1がリソースをサーチする方法として下記のようなステップによって実現し得る。
1)ユーザ1は、命令によってサーチすべきリソースの記述情報をクライアント接続部12に送信する;
2)クライアント接続部12は、MAC層のProbe Request管理フレームを拡張し、サーチすべきリソースの記述情報を前記Probe Request管理フレームにカプセル化してブロードキャストする;
3)前記Probe Request管理フレームを受信した802.11装置2のサーバ接続部22は、拡張されたProbe Request管理フレームにおけるリソース記述情報を解析し、事前の設定によって当該リソース記述情報をユーザに伝達するか又はそのまま応答処理を行う;
4)応答コンテンツを当該802.11装置2のサーバ接続部22に送信し、サーバ接続部22は、応答コンテンツを拡張されたProbe Response管理フレームにカプセル化して送信する;
5)前記Probe Response管理フレームを受信した802.11装置1のクライアント接続部12は、前記Probe Response管理フレームにおけるコンテンツを解析してユーザ1にアップロードする。
勿論、上記の方法が一例に過ぎず、本発明は、ユーザ1が802.11装置2の関連情報をサーチするために他の方法を採用してもよい。
以上の実施例は、本発明を限定するものではなく、その技術方案を説明するためのものであり、好ましい実施例を参照して本発明を詳しく説明しているが、本発明の技術方案に対し修正又は同等交換を行うことができ、本発明の技術方案の精神及び範囲を逸脱しない限り、本発明の特許請求の範囲に含まれるものであることは、当業者にとって理解し得る。
Claims (19)
- 少なくとも第1の802.11装置と第2の802.11装置とを含む通信システムであって、
第1の802.11装置は、第2の802.11装置の関連情報をサーチし、サーチした関連情報に基づいて第1の802.11装置のネットワーク設定を変更する第1のネットワーク接続部と、第1の802.11駆動インタフェースとを備え、
第2の802.11装置は、802.11駆動インタフェースを備え、
第1の802.11装置の802.11駆動インタフェースと第2の802.11装置の802.11駆動インタフェースとは、変更したネットワーク設定に従い通信することを特徴とする通信システム。 - 請求項1に記載の通信システムであって、
第2の802.11装置の関連情報は、第2の802.11装置のSSID、MACアドレス、暗号化状態及び共有リソースを含むことを特徴とする通信システム。 - 請求項2に記載の通信システムであって、
第1の802.11装置の前記ネットワーク接続部は、サーチした関連情報に基づいて第1の802.11装置のSSIDを第2の802.11装置のSSIDとし、認証モードをopenとし、WEP暗号化をdisableとすることを特徴とする通信システム。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の通信システムであって、
第1の802.11装置の前記ネットワーク接続部がネットワーク設定を変更した後、当該第1の802.11装置の802.11駆動インタフェースは、接続要求を第2の802.11装置の802.11駆動インタフェースに送信して、第2の802.11装置に対し802.11に基づくネットワーク接続を開始するように要求することを特徴とする通信システム。 - 請求項4に記載の通信システムであって、
前記接続要求は、接続要求を識別する情報要素が付加されているProbe Requestフレームであり、当該Probe Requestフレームの宛先アドレスが第2の802.11装置のMACアドレスに設定されることを特徴とする通信システム。 - 請求項5に記載の通信システムであって、
前記の接続要求を識別する情報要素は、第1の802.11装置のユーザ名称と、当該接続要求に対する共有リソース情報と、接続要求タイムアウト時間とを含むことを特徴とする通信システム。 - 請求項4に記載の通信システムであって、
第2の802.11装置の802.11駆動インタフェースは、第1の802.11装置からの接続要求に応答して、接続応答を第1の802.11装置の802.11駆動インタフェースに送信することを特徴とする通信システム。 - 請求項7に記載の通信システムであって、
前記接続応答は、接続要求応答結果を識別する情報要素が付加されているProbe Responseフレームを含むことを特徴とする通信システム。 - 請求項8に記載の通信システムであって、
前記の接続要求応答結果を識別する情報要素は、接続要求応答結果と、今回の接続有効時間とを含むことを特徴とする通信システム。 - 請求項9に記載の通信システムであって、
接続応答が接続成功応答であれば、サーバ接続部は第1の802.11装置のMACアドレス及び今回の接続の目標リソース情報と、今回の接続要求のタイムアウト時間とを含む情報を、第2の802.11装置のアクセス許可装置リストに追加し、第2の802.11装置はアクセス許可装置リストに基づいて第1の802.11装置との通信を制御することを特徴とする通信システム。 - 第1の802.11装置が、第2の802.11装置の関連情報をサーチするステップa)と、
第1の802.11装置がステップa)においてサーチした関連情報に基づいて第1の802.11装置のネットワーク設定を変更するステップb)と、
第1の802.11装置が、変更したネットワーク設定に従い第2の802.11装置と通信するステップc)とを含むことを特徴とする通信方法。 - 請求項11に記載の通信方法であって、
ステップa)において、サーチした第2の802.11装置の関連情報は、第2の802.11装置のSSID、MACアドレス、暗号化状態及び共有リソースを含むことを特徴とする通信方法。 - 請求項12に記載の通信方法であって、
ステップb)において、第1の802.11装置はステップa)でサーチした関連情報に基づいて、第1の802.11装置のSSIDを第2の802.11装置のSSIDとし、認証モードをopenとし、WEP暗号化をdisableとすることを特徴とする通信方法。 - 請求項11乃至13のいずれか1項に記載の通信方法であって、
ステップc)に、
第1の802.11装置が、接続要求を第2の802.11装置に送信して、第2の802.11装置との通信を要求するステップ1)と、
第2の802.11装置が、当該接続要求に応答して、接続応答を第1の802.11装置に送信するステップ2)と、
第1の802.11装置が、ステップ2)での接続応答に従い第2の802.11装置と通信するステップ3)とを含むことを特徴とする通信方法。 - 請求項14に記載の通信方法であって、
前記接続要求は、接続要求を識別する情報要素が付加されているProbe Requestフレームであり、当該Probe Requestフレームの宛先アドレスが第2の802.11装置のMACアドレスに設定されることを特徴とする通信方法。 - 請求項15に記載の通信方法であって、
前記の接続要求を識別する情報要素は、第1の802.11装置のユーザ名称と、当該接続要求に対する共有リソース情報と、接続要求タイムアウト時間とを含むことを特徴とする通信方法。 - 請求項14に記載の通信方法であって、
前記接続応答は、接続要求応答結果を識別する情報要素が付加されているProbe Responseフレームを含むことを特徴とする通信方法。 - 請求項17に記載の通信方法であって、
前記の接続要求応答結果を識別する情報要素は、接続要求応答結果と、今回の接続有効時間とを含むことを特徴とする通信方法。 - 請求項14に記載の通信方法であって、
接続応答が接続成功応答であれば、サーバ接続部は第1の802.11装置のMACアドレス及び今回の接続の目標リソース情報と、今回の接続要求のタイムアウト時間とを含む情報を、第2の802.11装置のアクセス許可装置リストに追加し、第2の802.11装置はアクセス許可装置リストに基づいて第1の802.11装置との通信を制御することを特徴とする通信方法。
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