JP2013115613A

JP2013115613A - 無線端末特定方法及び無線端末特定装置

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Publication number: JP2013115613A
Application number: JP2011260056A
Authority: JP
Inventors: Yuuki Miyakoshi; 勇樹宮越; Tatsuya Shimizu; 達也清水; Nobuaki Mochizuki; 伸晃望月; Shuichi Yoshino; 修一吉野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-06-10

Abstract

【課題】無線アクセスポイントへの接続を許可すべき無線端末を特定することができる無線端末特定方法を提供する。
【解決手段】無線通信を行うアクセスポイントに接続を許可する無線端末を特定するために、接続すべき無線端末が送信する電波のスペクトル変化のパターンを記憶する記憶手段を備える無線端末特定装置における無線端末特定方法であって、所定期間に渡って受信信号のスペクトル変化のパターンを計測し、得られたスペクトル変化のパターンが記憶手段に記憶されたスペクトル変化のパターンと一致するか否かを判定し、一致した場合には、計測したスペクトル変化のパターンの信号を復調して得られる信号に含まれる無線端末の識別子をアクセスポイントに接続すべき無線端末の識別子とする端末特定ステップとを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線アクセスポイントへの接続を要求する複数の無線端末が存在する環境において、無線アクセスポイントへの接続を許可する無線端末を特定する無線端末特定方法及び無線端末特定装置に関する。

無線アクセスポイントにおいて接続をフィルタリングする方法としては、事前にアクセスポイントに接続を許可する無線端末のＭＡＣアドレスを登録しておく方法が一般的である（例えば、非特許文献１参照）。この方法は、アクセスポイントが登録すべき無線端末を特定して入力する方法であるため、無線端末を登録する度にアクセスポイントにおける煩雑な作業が生じるという問題がある。

一方、かかる作業を簡略化するための方法として、ＡＯＳＳ（AirStation One-Touch Secure System；例えば、非特許文献２参照）では、アクセスポイントへ無線端末を登録する際に、アクセスポイントのボタンを押して登録を待ち受ける状態とし、この状態が継続している期間に登録要求を受けた無線端末を登録する。このとき、意図的にアクセスポイントの通信範囲を狭くし、登録を行おうとしている無線端末以外とは通信が確立できないような環境を作り出す。この方法によると、アクセスポイントにおける煩雑な作業が生じないが、アクセスポイントの近くにいる無線端末であればいかなるものも登録されるため、セキュリティが低くなるという問題がある。

［online］、［平成２３年１１月２１日検索］、インターネット＜http://e-words.jp/w/MACE382A2E38389E383ACE382B9E38395E382A3E383ABE382BFE383AAE383B3E382B0.html＞［online］、［平成２３年１１月２１日検索］、インターネット＜http://www.musenlan.net/setup/autoaoss.html＞

非特許文献１のように、ＭＡＣアドレスを用いたフィルタリングでは、ユーザが予め無線端末のＭＡＣアドレスを調査し、アクセスポイントに登録しておかなければならないという問題がある。また、非特許文献２のように、ＡＯＳＳを用いる方法ではアクセスポイントの近傍に登録を希望する複数の無線端末が存在した場合に、登録するべき端末の特定が困難であるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、上記問題を解決しつつ、無線アクセスポイントへの接続を許可すべき無線端末を特定することができる無線端末特定方法及び無線端末特定装置を提供することを目的とする。

本発明は、無線通信を行うアクセスポイントに接続を許可する無線端末を特定するために、接続すべき前記無線端末が送信する電波のスペクトル変化のパターンを記憶する記憶手段を備える無線端末特定装置における無線端末特定方法であって、所定期間に渡って受信信号のスペクトル変化のパターンを計測し、得られたスペクトル変化のパターンが前記記憶手段に記憶されたスペクトル変化のパターンと一致するか否かを判定し、一致した場合には、計測したスペクトル変化のパターンの信号を復調して得られる信号に含まれる前記無線端末の識別子を前記アクセスポイントに接続すべき無線端末の識別子として特定する端末特定ステップとを有することを特徴とする。

本発明は、無線通信を行うアクセスポイントに接続を許可する無線端末を特定する無線端末特定装置であって、接続すべき前記無線端末が送信する電波のスペクトル変化のパターンを記憶する記憶手段と、所定期間に渡って受信信号のスペクトル変化のパターンを計測し、得られたスペクトル変化のパターンが前記記憶手段に記憶されたスペクトル変化のパターンと一致するか否かを判定し、一致した場合には、計測したスペクトル変化のパターンの信号を復調して得られる信号に含まれる前記無線端末の識別子を前記アクセスポイントに接続すべき無線端末の識別子として特定する端末特定手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ユーザや管理者が無線端末のＩＤ（例えばＭＡＣアドレス等）を知らず、事前にアクセスポイントにＩＤを登録していない場合においても、その場でアクセスポイントに登録を許可する無線端末を特定できるという効果を得ることができる。また、周囲に複数の無線端末が混在する環境においても、一意に無線端末を特定できるという効果が得られる。

本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。図１に示す装置の動作を示すフローチャートである。登録許可パターンの一例を示す説明図である。無線端末の電波状態の変化を解析する動作を示す説明図である。登録の条件の一例を示す説明図である。観測された電波変化の一例を示す説明図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による無線端末特定装置を説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号１は、アクセスポイント（基地局）であり、無線通信機能を有している。符号２は、アクセスポイント１との間で無線通信を行う無線端末である。符号１１は、周囲の電波状況を計測するスペクトル計測部である。符号１２は、計測したスペクトルデータを一時的に蓄積するスペクトル記憶部である。符号１３は、計測・蓄積したスペクトルデータを解析し、無線端末２の登録処理に利用可能なデータに変換するスペクトル解析部である。スペクトル計測部１１、スペクトル記憶部１２及びスペクトル解析部１３は、アクセスポイント１に内蔵されていてもよいし、外部インタフェースを通じてアクセスポイント１の外部において備えられていてもよい。

符号１４は、電波の送受信を行う無線部である。符号１５は、スペクトル計測部１１やスペクトル解析部１３等の制御を行い、無線端末２の登録処理の開始や、登録可否の判定、判定結果の通知等を行う制御部である。また、制御部１５は、無線部１４から復号した電波の情報を獲得し、スペクトル解析部１３に通知する。スペクトル解析部１３は、スペクトルデータと復号した電波の情報を組み合わせることで、無線端末２とスペクトルデータを関連づけて解析を行う。符号１６は、ユーザに対して登録の開始や登録結果の表示等を行うＵＩ（ユーザインタフェース）を提供するＵＩ部である。ＵＩ部１６は、アクセスポイント１に物理的に具備された装置であってもよいし、外部の装置に対して情報を提供しアクセスポイント１の操作を可能とするソフトウェアであってもよい。前者は、アクセスポイント１に具備されたＬＥＤやスイッチ、ディスプレイ等であり、後者は、アクセスポイント１に接続したＰＣ（パソコン）からアクセス可能なＷＥＢページ等である。

次に、図２を参照して、図１に示すアクセスポイント１において、無線端末２を登録する動作を説明する。まず、無線端末２の登録開始に際して、ユーザは条件設定編集作業を行い、アクセスポイント１に電波状態変化の登録許可パターンを設定する（ステップＳ１）。これは予めアクセスポイント側に用意されたものであってもよいし、ユーザがパターンを自由に編集・登録できるようにしてもよい。登録許可パターンは主に、計測時間、パターン出現回数、電波状態変化タイプの組み合わせで定義する（図３参照）。この登録許可パターンに一致する電波状態変化が現れるか否かで、アクセスポイント１は無線端末２の登録拒否を判定する。

次に、アクセスポイント１に登録許可パターンを設定した後、ユーザはアクセスポイントのＵＩ部１６に設けられた登録開始ボタンを押下して登録開始指示を行う（ステップＳ２）。登録開始ボタンの押下を制御部１５が検知すると、制御部１５はスペクトルの計測と解析をスペクトル計測部１１とスペクトル解析部１３に指示する。これにより、スペクトル計測部１１はスペクトルの計測を行ってスペクトル記憶部１２にスペクトルデータを蓄積するとともに、スペクトル解析部１３は、スペクトル記憶部１２に蓄積されたスペクトルデータの解析を行う（ステップＳ３）。登録開始ボタンは、アクセスポイント１に物理的に具備されたものもよいし、外部機器からアクセスできるようなソフトウェア的に実装されたものでもよい。

登録処理中、スペクトル計測部１１は、計測したスペクトルデータをスペクトル記憶部１２に蓄積し、スペクトル記憶部１２は、データ受信時刻等の保存条件に従って解析に必要なスペクトルデータを保持し続ける。スペクトルの計測とスペクトルデータ蓄積はアクセスポイント１の動作中は常に行っていてもよいし、登録開始ボタンを押下してから登録が終了する迄の間のみ行うのでもよい。制御部１５は無線部１４が受信した電波を復号して得られる情報（ＩＤ、受信時刻、周波数等）をスペクトル解析部１３に伝える。スペクトル解析部１３は受け取った電波情報とスペクトル記憶部１２の情報を元に、スペクトルデータと個々の無線端末２を関連づけ、それぞれの無線端末２の電波状態の変化を解析する（図４参照）。

登録開始ボタンを押下した後、ユーザはアクセスポイント１に登録したい無線端末２の電波スペクトルを、予め設定した登録許可パターンに合致するように変化させる。例えば、無線端末２に実装されたソフトウェアにより送信信号のスペクトラムを変化させることができる。なお、電波状態を変化させる手段としては、ユーザ自身の手により無線端末２を移動させる、無線端末２を回転させる、無線端末２のアンテナもしくは本体全てを手や金属器で覆う等により行うようにしてもよい。

例えば、ＩＤ：Ａの無線端末２をアクセスポイント１に登録する際に、登録条件（設定条件）を図５に示すように設定した場合は、登録開始ボタン押下から３０秒以内にＩＤ：Ａの無線端末の信号の送信のＯＮ／ＯＦＦを３回以上繰り返す。また、アクセスポイント１から完全に遮蔽して開放するという処置を３回以上行ってもよい。その結果、図６に示すような電波変化が観測できた場合、設定時間内にＯＮ−ＯＦＦが設定条件に合致する３セット以上現れているため条件を満たした（パターンが一致した）と判定（ステップＳ４）し、ＩＤ：Ａの無線端末のアクセスポイントへの登録を行う（ステップＳ６）。登録は、計測したスペクトル変化のパターンの信号を復調して得られる信号に含まれる無線端末２の識別子をアクセスポイント１に接続すべき無線端末２の識別子とすることにより行う。もしくは、無線端末２の自動登録は行わずに、登録設定時間終了後にＵＩ部１６を通じてユーザに登録候補ＩＤとして呈示し、ユーザによる登録判断を最終的に仰ぐように実装してもよい。

一方、パターンが一致しない場合、終了条件を達成したか否かを判定し（ステップＳ５）、達成していなければステップＳ３に戻り、処理を繰り返す。また、仮に複数の無線端末２が条件に一致した場合は、全ての無線端末２の登録を棄却する、候補一覧をユーザに呈示し入力に応じて登録すべき端末を判断する等の方法を適用するようにしてもよい。これらの登録方針は予めアクセスポイントに設定しておけばよい。後者の場合はＵＩ部１６を通して情報の提示とユーザ判断の入力を行うことができる。

開始された登録処理が終了すると、登録処理の結果がＵＩ部１６を通じてユーザに提示される（ステップＳ７）。ＵＩ部１６は、アクセスポイント１に具備された表示装置や、外部機器からアクセス可能なソフトウェアであり、ＵＩ部１６によって呈示される情報から、ユーザは無線端末２の登録が正しく行われたか否かを確認できる。

このように、電波状態計測・解析機能を有するアクセスポイントを用いて、アクセスポイントに登録する無線端末の電波状態の変化を観測する。そして、ユーザはアクセスポイントに登録したい無線端末の電波状態を変化させ、アクセスポイントは観測した電波状態の変化が予め指定した特定のパターンに一致した無線端末を発見した場合に、当該無線端末をアクセスポイントに登録し通信を許可する。これにより、ＭＡＣアドレス等のＩＤをアクセスポイントに事前登録する必要なく、かつ、周囲に多数の無線端末が存在する環境においても、アクセスポイントに登録する無線端末を特定できる。

従来から無線ＬＡＮにおける認証方法として、ＭＡＣアドレス認証、ＡＯＳＳ認証等がある。ＭＡＣアドレス認証は、予め基地局にＭＡＣアドレスを登録する必要があるため、作業が煩雑になるという問題がある。一方、ＡＯＳＳ認証では、基地局が備えるボタンを押して、一定期間内に接続したい端末局のボタンを押せば認証が完了するため、作業は簡易化されるが、その期間はいかなる端末も登録できるため、所望の端末を登録できない場合がある。

以上説明したように、アクセスポイントは、登録を受け付ける期間において受信した信号のスペクトラムの変化を計測し、得られた変化が予め記録されたパターンと一致する場合に、この信号を送信する端末を登録する。無線端末においては、備えているソフトウェアにより送信信号のスペクトラムを変化させることによって、アクセスポイントに記録されたパターンと一致するスペクトラムの送信信号を送信する。この構成によって、アクセスポイントにおいて無線端末を登録する度にＭＡＣアドレスを入力するといった煩雑さを解消し、かつ、所定期間であれば不特定多数の端末が登録できるといったセキュリティの低さを解消することができる。

なお、図１における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより無線端末特定処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。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が送信された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（ＲＡＭ）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、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。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よい。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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の精神及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行っても良い。

無線アクセスポイントへの接続を要求する複数の無線端末が存在する環境において、無線アクセスポイントへの接続を許可する無線端末を特定することが不可欠な用途に適用できる。

１・・・アクセスポイント、１１・・・スペクトル計測部、１２・・・スペクトル記憶部、１３・・・スペクトル解析部、１４・・・無線部、１５・・・制御部、１６・・・ＵＩ部、２・・・無線端末

Claims

無線通信を行うアクセスポイントに接続を許可する無線端末を特定するために、接続すべき前記無線端末が送信する電波のスペクトル変化のパターンを記憶する記憶手段を備える無線端末特定装置における無線端末特定方法であって、
所定期間に渡って受信信号のスペクトル変化のパターンを計測し、得られたスペクトル変化のパターンが前記記憶手段に記憶されたスペクトル変化のパターンと一致するか否かを判定し、一致した場合には、計測したスペクトル変化のパターンの信号を復調して得られる信号に含まれる前記無線端末の識別子を前記アクセスポイントに接続すべき無線端末の識別子として特定する端末特定ステップと
を有することを特徴とする無線端末特定方法。
無線通信を行うアクセスポイントに接続を許可する無線端末を特定する無線端末特定装置であって、
接続すべき前記無線端末が送信する電波のスペクトル変化のパターンを記憶する記憶手段と、
所定期間に渡って受信信号のスペクトル変化のパターンを計測し、得られたスペクトル変化のパターンが前記記憶手段に記憶されたスペクトル変化のパターンと一致するか否かを判定し、一致した場合には、計測したスペクトル変化のパターンの信号を復調して得られる信号に含まれる前記無線端末の識別子を前記アクセスポイントに接続すべき無線端末の識別子として特定する端末特定手段と
を備えることを特徴とする無線端末特定装置。