JP4104524B2 - 無線ｌａｎシステムにおける登録方法 - Google Patents

Description

この発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムにおいて、無線ＬＡＮ用アクセスポイント装置に対して無線ＬＡＮ用端末側ステーション装置を登録する方法に関する。

無線ＬＡＮとしては、例えば、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ．）８０２．１１規格のものが普及しつつある。

このＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮの場合、一つの無線ＬＡＮ用アクセスポイント装置（以下、単にアクセスポイント装置という）に対して、複数個の無線ＬＡＮ用端末側ステーション装置（以下、単にステーション装置という）が接続されて構成される。

図６は、この無線ＬＡＮシステムの構成例を示すもので、１０は、アクセスポイント装置であり、この例では、イーサネット（登録商標）などの有線ＬＡＮ１１に接続されている。

アクセスポイント装置１０に対しては、１個または複数個のステーション装置２１，２２，・・・，２ｎ（ｎは１以上の整数）が設けられ、それぞれ無線リンクにより接続される。アクセスポイント装置１０とステーション装置２１，２２，・・・，２ｎとの間で形成される無線リンクは、無線ＬＡＮ１２を構成する。

この例では、ステーション装置２１，２２，・・・，２ｎのそれぞれには、パーソナルコンピュータなどの端末装置３１，３２，・・・，３ｎが接続される。

アクセスポイント装置１０と、ステーション装置２１，２２，・・・，２ｎのそれぞれとの間では、一つの周波数が使用される。そして、ＣＳＭＡ／ＣＡ（搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式：Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式により、衝突が回避されて、複数のステーション装置２１，２２，・・・，２ｎとアクセスポイント装置１０との間の同時通信が可能とされている。

しかし、アクセスポイント装置１０と、ステーション装置２１，２２，・・・，２ｎのそれぞれとの間での無線通信に用いられる周波数が、近くの他の無線ＬＡＮで用いられている周波数と同じであると、どちらの無線ＬＡＮのアクセスポイント装置と通信をしているか不明となる。

この不具合を回避するために、例えば特許文献１（特開平１１−３０８６７３号公報）に記載されているように、従来の無線ＬＡＮシステムでは、一つのアクセスポイント装置と、当該アクセスポイント装置と通信を行なう複数個のステーション装置２１，２２，・・・，２ｎとからなるグループ毎の識別子（この明細書ではネットワーク識別子という）を予め設定して、当該ネットワーク識別子を通信に用いることにより、他のグループの無線ＬＡＮと区別することができるようにしている。

上記ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮにおいては、ネットワーク識別子は、ＥＳＳＩＤ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と呼ばれている。

また、上記特許文献１に記載されているように、従来の無線ＬＡＮシステムにおいては、セキュリティ確保のために、前記ネットワーク識別子に加えて、アクセスポイント装置とステーション装置との間での通信データには暗号化を施すようにしており、この暗号化キーも予め設定するようにしている。なお、いわゆる「ＡＮＹ接続」を指定することにより、セキュリティを確保せずにステーション装置を登録することも可能である。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮにおいては、暗号化には、ＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｐｒｉｖａｃｙ）方式が用いられる。これは、暗号化と復号化とに同じ鍵（暗号化キー）を用いる秘密鍵暗号化方式（共有鍵暗号方式とも呼ばれる）である。以下の説明においては、ＷＥＰ方式に用いる暗号化キーをＷＥＰキーと称する。

ステーション装置を、アクセスポイント装置を含む無線ＬＡＮグループ内のものとするためには、当該ステーション装置を、前記アクセスポイント装置に登録することが必要であるが、セキュリティを確保する場合においては、当該登録の際に、アクセスポイント装置と、ステーション装置とにおいて、両者に設定されているＥＳＳＩＤとＷＥＰキーの相互認証が必要である。

このため、従来は、アクセスポイント装置にステーション装置を登録する際に、セキュリティを確保する場合には、事前に、ＥＳＳＩＤおよびＷＥＰキーが、アクセスポイント装置とステーション装置との両方に設定されている必要がある。

ＥＳＳＩＤおよびＷＥＰキーの設定およびアクセスポイント装置に対するステーション装置の登録処理の流れを、図７のシーケンス図を参照して説明する。

先ず、無線ＬＡＮの設置者は、アクセスポイント装置１０にパーソナルコンピュータを接続し、キーボードやディスプレイを用いて、ＥＳＳＩＤと、ＷＥＰキーを、当該アクセスポイント装置１０に設定する。これら設定されたＥＳＳＩＤおよびＷＥＰキー情報は、アクセスポイント装置１０に内蔵のメモリに格納される。

また、無線ＬＡＮの設置者は、アクセスポイント装置１０に対して登録しようとするステーション装置についても、同様にして例えばパーソナルコンピュータに接続し、キーボードやディスプレイを用いて、アクセスポイント装置１０に設定されたＥＳＳＩＤおよびＷＥＰキーと同一のＥＳＳＩＤおよびＷＥＰキーを、前記ステーション装置に設定する。これら設定されたＥＳＳＩＤおよびＷＥＰキー情報は、ステーション装置に内蔵のメモリに格納される。

以上の設定が終了した後、ステーション装置の電源をオンにして、アクセスポイント装置１０に対する登録開始とすると、ステーション装置は、図７に示すように、自己に設定してあるＥＳＳＩＤを含むプローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．を、アクセスポイント装置１０に送出する。

アクセスポイント装置１０は、このプローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．を受信すると、それに含まれるＥＳＳＩＤと、自装置１０に記憶されているＥＳＳＩＤとを比較し、両者が同一であることを確認したときには、自装置１０に保持されているＥＳＳＩＤを含めたプローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．をステーション装置に返す。

なお、図８に示すように、アクセスポイント装置１０は、定期的（例えば１００ｍｓｅｃ周期）にビーコンＢｅａｃｏｎを送出する。このビーコンには、ＥＳＳＩＤを含めることができる。

ステーション装置は、プローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．を受信すると、それに含まれるＥＳＳＩＤ等、アクセスポイント装置についての情報（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス等）をリストに保持する。そして、ステーション装置は、そのリストの中から、自装置に記憶されているＥＳＳＩＤと一致するＥＳＳＩＤのアクセスポイントを特定し、その特定したアクセスポイントからのビーコンを待つ。そして、その特定したアクセスポイントからのビーコンを受信すると、次の認証処理（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）に移行する。

ステーション装置は、登録時に、前記プローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．を受け取らなくても、ビーコンにＥＳＳＩＤが含まれている場合には、当該ビーコンを受信したときに、そのビーコンに含まれるＥＳＳＩＤ等、アクセスポイント装置についての情報（ＭＡＣアドレス等）をリストに保持する。そして、ステーション装置は、そのリストの中から、自装置に記憶されているＥＳＳＩＤと一致するＥＳＳＩＤのアクセスポイントを特定し、その特定したアクセスポイントからのビーコンを待つ。そして、その特定したアクセスポイントからのビーコンを受信すると、上述と同様にして、次の認証処理（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）に移行する。

この場合には、ステーション装置において前記プローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．を送出すること、および前記プローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．を受信してＥＳＳＩＤの認証を行なう処理は、省略することができる。

なお、ビーコンｂｅａｃｏｎにＥＳＳＩＤが含まれていない場合でも、およびステーション装置がＥＳＳＩＤを含むビーコンを受信していない場合でも、プローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．／プローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．により、アクセスポイント装置およびステーション装置相互のＥＳＳＩＤの認証が可能である。

したがって、ＥＳＳＩＤの相互認証のためには、ビーコンＢｅａｃｏｎおよびプローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．／プローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．は、両方あるいは一方を使用することができる。

すなわち、ステーション装置のＥＳＳＩＤと一致する、アクセスポイント装置からのプローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．あるいはビーコンＢｅａｃｏｎを２回受信することで、認証処理（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）へ移行することができる。つまり、ステーション装置が認証処理（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）へ移行するための２回のプローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．あるいはビーコンＢｅａｃｏｎの受信としては、次の３通りがある。

（ａ）ステーション装置のＥＳＳＩＤと一致するビーコンＢｅａｃｏｎを２回受信する。
（ｂ）プローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．／プローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．を送受信した後、ステーション装置のＥＳＳＩＤと一致するビーコンＢｅａｃｏｎを受信する。
（ｃ）ステーション装置のＥＳＳＩＤと一致するビーコンＢｅａｃｏｎを受信した後、プローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．／プローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．を送受信する。

次に、認証処理（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）においては、先ず、ステーション装置は、認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ１をアクセスポイント装置１０に送る。

アクセスポイント装置１０は、この認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ１を受け取ると、ステーション装置が登録可能かどうかチェックし、ランダムな値で作成された仮データを含む認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ２をステーション装置に送る。

アクセスポイント装置１０からの認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ２を受け取ったステーション装置は、ステーション装置自身に設定されているＷＥＰキーで前記仮データを暗号化したデータを含む認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ３を、アクセスポイント装置１０に送る。

アクセスポイント装置１０は、この認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ３を受信すると、それに含まれる暗号化された仮データを、アクセスポイント装置１０自身が保持しているＷＥＰキーで復号化して、元の仮データと比較して、両者が同一であるか否か確認する。そして、仮データが同一であることを確認すると、アクセスポイント装置１０は、認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ４をステーション装置に送る。

ステーション装置は、この認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ４を受信したことにより、アクセスポイント装置１０でＷＥＰキーの認証が取れたことを確認する。以上により、アクセスポイント装置１０とステーション装置との間におけるＷＥＰキーの相互認証が完了となる。

次に、ステーション装置は、認証の取れたＥＳＳＩＤを付加したデータを含む接続要求Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑ．をアクセスポイント装置１０に送る。

アクセスポイント装置１０は、この接続要求Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑ．を受け取ると、それに含まれるＥＳＳＩＤと、自装置１０に記憶されているＥＳＳＩＤとを比較し、両者が同一であることを確認したときには、接続応答Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｓ．をステーション装置に返す。

ステーション装置は、この接続応答Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｓ．を受信することにより、アクセスポイント装置１０に接続要求が受け付けられたことを確認する。

以上の処理により、ステーション装置は、アクセスポイント１０に対して登録が完了し、当該登録されたアクセスポイント装置１０との間で無線通信が可能となる。
特開平１１−３０８６７３号公報

上述したように、従来の無線ＬＡＮシステムにおける登録方法においては、セキュリティを確保してアクセスポイント装置に対してステーション装置を登録する際には、予めアクセスポイント装置およびステーション装置の両方について、例えばパーソナルコンピュータなどを接続して、そのキーボードやディスプレイ表示を用いながら、ＥＳＳＩＤやＷＥＰキーを同一のものに設定しておかなければならず、面倒であった。

この発明は、以上の点にかんがみ、無線ＬＡＮシステムにおける登録を、簡単な操作でできるようにする方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明による無線ＬＡＮシステムにおける登録方法においては、
無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）用アクセスポイント装置に対して、無線ＬＡＮを通じて接続される１または複数個の無線ＬＡＮ用端末側ステーション装置の、前記アクセスポイント装置への登録方法であって、
前記アクセスポイント装置と前記無線ＬＡＮ用端末側ステーション装置との間において、予め定められた仮ネットワーク識別子と、予め定められた暗号化のための仮暗号化キー情報との相互認証を行なう仮登録工程と、
前記仮登録工程において、前記仮ネットワーク識別子および仮暗号化キーについての前記相互認証が取れたときに、前記端末側ステーション装置が、前記アクセスポイント装置に対して新規接続要求をする新規接続要求工程と、
前記新規接続要求工程での前記新規接続要求に応じて、前記アクセスポイント装置が、実運用のための実運用ネットワーク識別子および実運用暗号化キーとを含む新規接続応答を、前記仮暗号化キー情報を用いて、暗号化を施して、前記端末側ステーション装置に送る新規接続応答工程と、
を備え、
前記端末側ステーション装置は、前記新規接続応答工程で取得した前記実運用ネットワーク識別子および前記実運用暗号化キーを保持し、前記端末側ステーション装置と前記アクセスポイント装置との間の実運用の通信は、前記実運用ネットワーク識別子を用いると共に、前記実運用暗号化キーを用いた暗号化処理を施して行なうようにする
ことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の無線ＬＡＮシステムにおける登録方法において、
前記新規接続応答工程において前記アクセスポイント装置から前記端末側ステーション装置へ送る前記実運用ネットワーク識別子および前記実運用暗号化キーは、前記アクセスポイント装置において、最初の前記端末側ステーション装置の登録時にランダムに自動的に定められる
ことを特徴とする。

さらに、請求項３の発明は、請求項１に記載の無線ＬＡＮシステムにおける登録方法において、
前記アクセスポイント装置および前記端末側ステーション装置は、利用者により操作可能な自動登録モードへの移行手段をそれぞれ備えると共に、前記仮ネットワーク識別子および仮暗号化キー情報は、予め定められた固定値とし、
前記アクセスポイント装置および前記端末側ステーション装置において、前記自動登録モードへの移行手段が操作されて、自動登録モードが起動されたときに、前記登録の各行程が実行される
ことを特徴とする。

上述の構成の請求項１の発明においては、アクセスポイント装置およびステーション装置の両方に、予め仮ネットワーク識別子および仮暗号化キーを設定しておき、当該仮ネットワーク識別子および仮暗号化キーの相互認証を行なって、アクセスポイント装置に対してステーション装置を仮登録する。

仮ネットワーク識別子および仮暗号化キーは、予め、固定的にアクセスポイント装置およびステーション装置の双方に、例えば工場出荷時などにおいて設定しておくことが可能である。そして、その仮ネットワーク識別子および仮暗号化キーの設定値は、秘匿しておくことが可能である。

仮登録が済むと、ステーション装置からの新規接続要求に対してアクセスポイント装置は、実運用のための実運用ネットワーク識別子および実運用暗号化キーをステーション装置に送る。実運用ネットワーク識別子および実運用暗号化キーは、予めアクセスポイント装置に任意に、かつ、互いに同一とならないように、任意に工場出荷時などにおいて設定しておくことが可能である。そして、その実運用ネットワーク識別子および実運用暗号化キーの設定値は、秘匿しておくことが可能である。

また、実運用ネットワーク識別子および実運用暗号化キーは、請求項２のように、アクセスポイント装置に対して最初にステーション装置が登録されたときに、ランダムに定めたものを用いることもできる。この請求項２の場合には、実運用ネットワーク識別子および実運用暗号化キーは、アクセスポイント装置に予め設定しておく必要がないという効果がある。

以上のようにして、実運用ネットワーク識別子および実運用暗号化キーを取得したステーション装置は、当該実運用ネットワーク識別子および実運用暗号化キーを用いて、登録したアクセスポイント装置との、その後の無線通信を行なう。

以上のような請求項１の発明の構成によれば、実運用ネットワーク識別子および実運用暗号化キーは、仮暗号化キーを用いた暗号化が施されているので、それが傍受されたとしても暗号化によりセキュリティが確保される。

そして、上述したように、ユーザは、仮ネットワーク識別子、仮暗号化キーおよび実運用ネットワーク識別子、実運用暗号化キーのいずれも、設定する必要がなく、例えば請求項３のように自動登録モードへの移行手段を起動するだけの簡単な操作で、アクセスポイント装置に対するステーション装置の登録が可能になる。

この発明によれば、十分なセキュリティ機能を確保できる無線ＬＡＮシステムのアクセスポイント装置に対するステーション装置の登録を、簡単な操作でできるようになる。

以下、この発明による無線ＬＡＮシステムにおける登録方法の実施形態について、図を参照しながら説明する。この実施形態の方法は、適用される無線ＬＡＮシステムが、前述した図６に示したものと同じものであり、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠しているものである。

図２は、アクセスポイント装置１０のハードウエア構成例を示すブロック図である。

この例のアクセスポイント装置１０は、例えばマイクロコンピュータからなる制御部１０１と、有線ＬＡＮインターフェース（図ではインターフェースはＩ／Ｆと記載する。以下同じ）１０２と、送信用処理回路１０３と、受信用処理回路１０４と、送信アンプ１０５と、受信アンプ１０６と、アンテナ分配回路１０７と、送信アンテナ１０８と、受信アンテナ１０９とを備えて構成される。

有線ＬＡＮインターフェース１０２は、この例では、有線ＬＡＮ１１に接続される。有線ＬＡＮ１１には、図示を省略するが、サーバ装置などが接続されている。送信アンテナ１０８および受信アンテナ１０９は、無線ＬＡＮ１２を通じてのパケットの送受を行なうためのものである。

制御部１０１は、マイクロコンピュータにより構成されており、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１０に対して、システムバス１１１を介して、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１１３と、スイッチ操作入力インターフェース１１４と、ＬＥＤドライバインターフェース１１５と、仮登録用情報記憶部１１６と、実運用情報記憶部１１７と、ランダム信号発生部１１８と、Ｉ／Ｏポート１１９と、パケット処理部１２０とが接続されている。

スイッチ操作入力インターフェース１１４には、スイッチ操作部１２１が接続されている。スイッチ操作部１２１には、電源スイッチや自動登録モードスイッチなどが設けられている。図３（Ａ），（Ｂ）は、この実施形態のアクセスポイント装置１０の外観構成を示すものである。図３（Ｂ）に示すように、このアクセスポイント装置１０には、有線ＬＡＮインターフェース１０２が接続されるジャック１３１が設けられていると共に、スイッチ操作部１２１を構成するスイッチの例として、電源スイッチ１３２と、自動登録モードスイッチ１３３とが設けられている。

スイッチ操作部１２１のスイッチ１３２、１３３が操作されると、スイッチ操作入力インターフェース１１４を通じてその操作入力がシステムバス１１１に送られ、ＣＰＵ１１０は、いずれのスイッチが操作されたかを判別して、その判別結果に応じた処理を実行する。この実施形態では、自動登録モードスイッチ１３３を押しながら電源スイッチ１３２を押すと、ＣＰＵ１１０は、後述する自動登録モードを起動する。

ＬＥＤドライバインターフェース１１５には、ＬＥＤドライバ１２２が接続されている。ＬＥＤドライバ１２２には、図３（Ａ）に示すような位置においてアクセスポイント装置１０に取り付けられている複数個のＬＥＤ１２３が接続され、ＣＰＵ１１０による制御により、それら複数個のＬＥＤ１２３の点灯、消灯、点滅などが制御される。この例では、電源オンの状態、自動登録モードの状態などをＬＥＤ１２３により指示表示する。

なお、図３において、１３４は送受信アンテナであり、また、複数個のスリット１３５は放熱用として形成されている。

次に、仮登録用情報記憶部１１６には、この例では、予め定められた固定の仮ＥＳＳＩＤと予め定められた固定の仮ＷＥＰキーとが記憶されている。この例では、この仮ＥＳＳＩＤおよび仮ＷＥＰキーは、すべてのアクセスポイント装置に共通の固定値とされている。この固定値は、例えば、アクセスポイント装置１０の工場出荷時に設定され、仮登録用情報記憶部１１６に格納される。

実運用情報記憶部１１７には、実際の無線通信の際に用いられる実運用ＥＳＳＩＤと、実運用ＷＥＰキーとが記憶される。実運用ＥＳＳＩＤと、実運用ＷＥＰキーとは、すべてのアクセスポイント装置１０において互いに異なるように設定されて記憶するようにすることが望まれる。

実運用情報記憶部１１７に、そのような実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを記憶する方法としては、アクセスポイント装置１０の工場出荷前に、すべてのアクセスポイント装置１０で互いに異なるように実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを設定して記憶するようにすればよい。なお、この実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーは、ユーザに知らせる必要はなく、秘匿しておくことが可能である。

しかし、すべてのアクセスポイント装置１０にそのような実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを予め設定して記憶することは非常に厄介である。そこで、この実施形態においては、アクセスポイント装置１０の工場出荷時には、実運用情報記憶部１１７には、それら実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーは記憶せず、実際の実運用の際に実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーをランダムに定めて、実運用情報記憶部１１７に記憶するようにする。

すなわち、この実施形態においては、当該アクセスポイント装置１０に、最初のステーション装置が登録要求してきたときに、ランダム信号発生部１１８からのランダム信号に基づいてランダムに定まる値として、実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを定める。そして、当該ランダムに定めた実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを実運用情報記憶部１１７に格納する。そして、２台目以降のステーション装置のアクセスポイント装置１０への登録の際には、この実運用情報記憶部１１７に記憶されている実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを実運用情報として用いるようにする。

Ｉ／Ｏポート１１９は、有線ＬＡＮインターフェース１０２、送信用処理回路１０３、受信用処理回路１０４と制御部１０１との間のデータのやり取りを行なう。

パケット処理部１２０は、パケット分解およびパケット再生成の機能を有すると共に、パケットヘッダおよびパケットデータを解析する機能を備え、アクセスポイント装置１０へのステーション装置の登録の際の種々の情報のデコード処理をすることが可能である。

アクセスポイント装置１０では、有線ＬＡＮインターフェース１０２を通じて得た送信用パケットを、制御部１０１の制御に応じて送信用処理回路１０３およびアンプ１０５、また、アンテナ分配回路１０７を介して送信アンテナ１０８に供給して、ステーション装置に対して無線送信する。

また、受信アンテナ１０９を通じて受信したステーション装置からのパケットは、アンテナ分配回路１０７およびアンプ１０６を通じて受信用処理回路１０４に供給される。そして、受信用処理回路１０４からのパケットは、制御部１０１に供給される。

制御部１０１は、受信したパケットを解析し、それがステーション装置のアクセスポイント装置１０、つまり、無線ＬＡＮ１２への登録のための情報であるときには、制御部１０１で処理を行い、登録のための情報ではなくて、アクセスポイント装置１０が処理するパケットではないと判別したときには、有線ＬＡＮインターフェース１０２および有線ＬＡＮ１１を通じて、例えば有線ＬＡＮ１１に接続されているサーバ装置などに送出する。

＜ステーション装置のハードウエア構成＞
ステーション装置２１，２２，・・・，２ｎのそれぞれは、基本的には、アクセスポイント装置１０とほぼ同様の構成を有する。図３に、ステーション装置の構成例のブロック図を示す。

すなわち、ステーション装置のそれぞれは、例えばマイクロコンピュータからなる制御部２０１と、端末インターフェース２０２と、送信用処理回路２０３と、受信用処理回路２０４と、送信アンプ２０５と、受信アンプ２０６と、アンテナ分配回路２０７と、送信アンテナ２０８と、受信アンテナ２０９とを備えて構成される。

端末インターフェース２０２には、端末装置のそれぞれが接続される。送信アンテナ２０８および受信アンテナ２０９は、無線ＬＡＮ１２を通じてのパケットの送受を行なうためのものである。

制御部２０１は、マイクロコンピュータにより構成されており、ＣＰＵ２１０に対して、システムバス２１１を介して、ＲＯＭ２１２と、ＲＡＭ２１３と、スイッチ操作入力インターフェース２１４と、ＬＥＤドライバインターフェース２１５と、仮登録用情報記憶部２１６と、実運用情報記憶部２１７と、Ｉ／Ｏポート２１８と、パケット処理部２１９とが接続されている。

スイッチ操作入力インターフェース２１４には、スイッチ操作部２２１が接続されている。スイッチ操作部２２１には、アクセスポイント装置１０と同様に、電源スイッチや自動登録モードスイッチなどが設けられている。ステーション装置は、この例では、前述のアクセスポイント装置と同様の外観とされるもので、その外観の構成は、ここでは省略する。

スイッチ操作部２２１のスイッチが操作されると、スイッチ操作入力インターフェース２１４を通じてその操作入力がシステムバス２１１に送られ、ＣＰＵ２１０は、いずれのスイッチが操作されたかを判別して、その判別結果に応じた処理を実行する。この実施形態では、自動登録モードスイッチを押しながら電源スイッチを押すと、ＣＰＵ２１０は、後述する自動登録モードを起動する。

ＬＥＤドライバインターフェース２１５には、ＬＥＤドライバ２２２が接続されている。ＬＥＤドライバ１２２には、複数個のＬＥＤ２２３が接続され、ＣＰＵ２１０による制御により、それら複数個のＬＥＤ２２３の点灯、消灯、点滅などが制御される。この例では、電源オンの状態、自動登録モードの状態などをＬＥＤ２２３により指示表示する。

次に、仮登録用情報記憶部２１６には、この例では、予め定められた固定の仮ＥＳＳＩＤと予め定められた固定の仮ＷＥＰキーとが記憶されている。この例では、この仮ＥＳＳＩＤおよび仮ＷＥＰキーは、前述したアクセスポイント装置に設定されている固定値と同一の固定値とされている。この固定値は、例えば、ステーション装置の工場出荷時に設定され、仮登録用情報記憶部１１６に格納される。

実運用情報記憶部２１７には、実際の無線通信の際に用いられる実運用ＥＳＳＩＤと、実運用ＷＥＰキーとが記憶される。後述するように、この実運用ＥＳＳＩＤと、実運用ＷＥＰキーとは、登録操作によりアクセスポイント装置１０から取得して、実運用情報記憶部１１７に記憶される。

ステーション装置のそれぞれは、アクセスポイント装置１０に登録することにより、アクセスポイント装置との間で無線通信が可能になる。前述したように、この実施形態では、自動登録モードスイッチを押しながら、電源スイッチを押すと、自動登録モードとなり、制御部２１０は、後述するような自動登録のシーケンスを実行する。

登録が済むと、ステーション装置のそれぞれは、端末インターフェース２０２に接続されている端末装置からのパケットを送信アンテナ２０８を通じてアクセスポイント装置１０に送信する。また、アクセスポイント装置１０からの受信パケットを、端末インターフェース２０２を通じてパケット電話機に送る。

［自動登録モードの際のシーケンスの説明］
この実施形態におけるアクセスポイント装置に対するステーション装置の登録処理の流れを、図１のシーケンス図を参照して説明する。

先ず、無線ＬＡＮの設置者は、登録しようとするステーション装置と、アクセスポイント装置１０とのそれぞれにおいて、自動登録スイッチを押しながら、電源スイッチをオンとする。

すると、ステーション装置は、図１に示すように、仮登録用情報記憶部２１６に格納されている仮ＥＳＳＩＤを含むプローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．を、アクセスポイント装置１０に送出する。

アクセスポイント装置１０は、このプローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．を受信すると、それに含まれる仮ＥＳＳＩＤと、仮登録用情報記憶部１１６に記憶されている仮ＥＳＳＩＤとを比較し、両者が同一であることを確認したときには、前記仮登録用情報記憶部１１６に保持されている仮ＥＳＳＩＤを含めたプローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．をステーション装置に返す。

なお、図５に示すように、アクセスポイント装置１０は、定期的（例えば１００ｍｓｅｃ周期）にビーコンＢｅａｃｏｎを送出する。このビーコンには、この例においては、仮登録情報記憶部１１６に記憶されている仮ＥＳＳＩＤを含めることができる。

ステーション装置は、このプローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．を受信すると、それに含まれる仮ＥＳＳＩＤ等、アクセスポイント装置についての情報（ＭＡＣアドレス等）をリストに保持する。そして、ステーション装置は、そのリストの中から、ステーション装置自身の仮登録情報記憶部２１６に保持している仮ＥＳＳＩＤと一致する仮ＥＳＳＩＤのアクセスポイントを特定し、その特定したアクセスポイントからのビーコンを待つ。そして、その特定したアクセスポイントからのビーコンを受信すると、次の認証処理（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）に移行する。

ステーション装置は、登録時に、前記プローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．を受け取らなくても、ビーコンに仮ＥＳＳＩＤが含まれている場合には、当該ビーコンを受信したときに、そのビーコンに含まれる仮ＥＳＳＩＤ等、アクセスポイント装置についての情報（ＭＡＣアドレス等）をリストに保持する。そして、ステーション装置は、そのリストの中から、ステーション装置自身の仮登録情報記憶部２１６に保持している仮ＥＳＳＩＤと一致する仮ＥＳＳＩＤのアクセスポイントを特定し、その特定したアクセスポイントからのビーコンを待つ。そして、その特定したアクセスポイントからのビーコンを受信すると、上述と同様にして、次の認証処理（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）に移行する。

この場合には、ステーション装置において前記プローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．を送出すること、および前記プローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．を受信して仮ＥＳＳＩＤの認証を行なう処理は、省略することができる。

なお、ビーコンｂｅａｃｏｎに仮ＥＳＳＩＤが含まれていない場合でも、およびステーション装置が仮ＥＳＳＩＤを含むビーコンを受信していない場合でも、プローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．／プローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．により、アクセスポイント装置およびステーション装置相互の仮ＥＳＳＩＤの認証が可能である。

したがって、仮ＥＳＳＩＤの相互認証のためには、前述した従来の場合と同様にして、ビーコンＢｅａｃｏｎおよびプローブリクエストＰｒｏｂｅ ｒｅｑ．／プローブレスポンスＰｒｏｂｅ ｒｅｓ．は、両方あるいは一方を使用することができる。

認証処理（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）においては、先ず、ステーション装置は、認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ１をアクセスポイント装置１０に送る。

アクセスポイント装置１０は、この認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ１を受け取ると、ステーション装置が登録可能かどうかチェックし、ランダムな値で作成された仮データを含む認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ２をステーション装置に送る。

アクセスポイント装置１０からの認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ２を受け取ったステーション装置は、仮登録情報記憶部２１６に格納されている仮ＷＥＰキーで前記仮データを暗号化したデータを含む認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ３を、アクセスポイント装置１０に送る。

アクセスポイント装置１０は、この認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ３を受信すると、それに含まれる暗号化された仮データを、アクセスポイント装置１０自身が保持している仮ＷＥＰキーで復号化して、元の仮データと比較して、両者が同一であるか否か確認する。そして、仮データが同一であることを確認すると、アクセスポイント装置１０は、認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ４をステーション装置に送る。

ステーション装置は、この認証情報Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ４を受信したことにより、アクセスポイント装置１０で仮ＷＥＰキーの認証が取れたことを確認する。以上により、アクセスポイント装置１０とステーション装置との間における仮ＷＥＰキーの相互認証が完了となる。

次に、ステーション装置は、認証の取れた仮ＥＳＳＩＤを付加したデータを含む接続要求Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑ．をアクセスポイント装置１０に送る。

アクセスポイント装置１０は、この接続要求Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｑ．を受け取ると、それに含まれる仮ＥＳＳＩＤと、自装置１０の仮登録情報記憶部１１６に記憶されている仮ＥＳＳＩＤとを比較し、両者が同一であることを確認したときには、接続応答Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｓ．をステーション装置に返す。

ステーション装置は、この接続応答Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｒｅｓ．を受信することにより、アクセスポイント装置１０に接続要求が受け付けられたことを確認する。

以上の処理により、この実施形態では、ステーション装置は、アクセスポイント１０に対して仮登録が完了する。

以上のようにして仮登録が完了すると、ステーション装置は、新規接続要求をアクセスポイント装置１０に対して送出する。アクセスポイント装置１０では、この新規接続要求を受け取ると、当該新規接続要求が当該アクセスポイント装置１０において最初のものであるか否か判別する。

当該新規接続要求が当該アクセスポイント装置１０において最初のものであるか否かは、例えば、実運用情報記憶部１１７に、実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーが既に書き込まれているか否かにより判別する。

そして、アクセスポイント装置１０は、ステーション装置からの新規接続要求が、当該アクセスポイント装置にとって最初のものであると判別したときには、ランダム信号発生部１１８からのランダム信号に基づいて、ランダムに、実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを決定し、当該決定した実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを、仮ＷＥＰキーを用いて暗号化処理する。そして、当該暗号化処理した実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを含めた新規接続応答を、ステーション装置に送ると共に、前記決定した実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを実運用情報記憶部１１７に格納する。

また、アクセスポイント装置１０は、ステーション装置からの新規接続要求が、当該アクセスポイント装置にとって最初のものではないと判別したときには、実運用情報記憶部１１７に記憶している実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを読み出し、当該読み出した実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを、仮ＷＥＰキーを用いて暗号化処理する。そして、当該暗号化処理した実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを含めた新規接続応答を、ステーション装置に送る。

ステーション装置は、アクセスポイント装置１０からの新規接続応答を受け取ると、当該新規接続応答に含まれる暗号化処理された実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを、仮登録用情報記憶部２１６から読み出した仮ＷＥＰキーを用いて復号化する。そして、復号化した実運用ＥＳＳＩＤおよび実運用ＷＥＰキーを実運用情報記憶部２１７に記憶する。

以上の動作が終了すると、アクセスポイント装置１０およびステーション装置は、共にリセットを行ない、通常に立ち上がり、無線ＬＡＮが運用される。

なお、アクセスポイント装置１０の複数個のＬＥＤ１２３のうちの自動登録用のＬＥＤ、また、ステーション装置の複数個のＬＥＤのうちの自動登録用のＬＥＤは、自動登録モード以外では消灯、自動登録モード時では点灯となる。そして、上述の自動登録が失敗したときには、アクセスポイント装置およびステーション装置は、前記自動登録用のＬＥＤを点滅させて、自動登録失敗をユーザに知らせる。これにより、自動登録のやり直しが行なわれることになる。

自動登録が成功したときには、アクセスポイント装置およびステーション装置は、前記自動登録用のＬＥＤを点灯状態から消灯して、当該登録成功をユーザに知らせる。

アクセスポイント装置１０とステーション装置との間で無線通信が行なわれていて運用中の無線ＬＡＮに対して、新たなステーション装置を追加登録する場合には、当該追加しようとするステーション装置において自動登録スイッチを押しながら、電源スイッチを押すことにより自動登録モードに入る。つまり、このときには、アクセスポイント装置１０は電源スイッチがオンとなっているので、何の操作もする必要はない。

上述した実施形態によれば、ユーザは、ＥＳＳＩＤをパーソナルコンピュータなどを用いて設定入力しなくても、自動的に他の無線ＬＡＮシステムとは異なるＥＳＳＩＤが設定されて、登録がなされる。

また、実運用ＷＥＰキーは、アクセスポイント装置から仮ＷＥＰキーにより暗号化が施されて、ステーション装置に送られ、設定されるので、従来よりも暗号化キーに対するセキュリティが高くなる。

なお、以上の説明は、この発明をＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮシステムに適用した場合であるが、この発明は、ネットワーク識別子および／または暗号化キーを用いる無線ＬＡＮシステムのすべての適用可能である。

この発明は、ネットワーク識別子および／または暗号化キーを用いてセキュリティを確保する無線ＬＡＮシステムへステーション装置を自動登録する用途に適用できる。

この発明による無線ＬＡＮシステムの登録方法の実施形態を説明するためのシーケンス図である。 この発明の実施形態が適用される無線ＬＡＮシステムを構成するアクセスポイント装置のハードウエア構成例を示す図である。 図２のアクセスポイント装置の外観構成例を示す図である。 この発明の実施形態が適用される無線ＬＡＮシステムを構成するステーション装置のハードウエア構成例を示す図である。 この発明による無線ＬＡＮシステムの登録方法の実施形態を説明するためのシーケンス図である。 無線ＬＡＮシステムの構成例を示す図である。 従来の無線ＬＡＮシステムの登録方法を説明するためのシーケンス図である。 従来の無線ＬＡＮシステムの登録方法を説明するためのシーケンス図である。

Claims (3)

1. 無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）用アクセスポイント装置に対して、無線ＬＡＮを通じて接続される１または複数個の無線ＬＡＮ用端末側ステーション装置の、前記アクセスポイント装置への登録方法であって、
   前記アクセスポイント装置と前記無線ＬＡＮ用端末側ステーション装置との間において、予め定められた仮ネットワーク識別子と、予め定められた暗号化のための仮暗号化キー情報との相互認証を行なう仮登録工程と、
   前記仮登録工程において、前記仮ネットワーク識別子および前記仮暗号化キー情報についての前記相互認証が取れたときに、前記端末側ステーション装置が、前記アクセスポイント装置に対して新規接続要求をする新規接続要求工程と、
   前記新規接続要求工程での前記新規接続要求に応じて、前記アクセスポイント装置が、実運用のための実運用ネットワーク識別子および実運用暗号化キーとを含む新規接続応答を、前記仮暗号化キー情報を用いて暗号化を施して、前記端末側ステーション装置に送る新規接続応答工程と、
   を備え、
   前記端末側ステーション装置は、前記新規接続応答工程で取得した前記実運用ネットワーク識別子および前記実運用暗号化キーを保持し、前記端末側ステーション装置と前記アクセスポイント装置との間の実運用の通信は、前記実運用ネットワーク識別子を用いると共に、前記実運用暗号化キーを用いた暗号化処理を施して行なうようにする
   ことを特徴とする無線ＬＡＮシステムにおける登録方法。
2. 請求項１に記載の無線ＬＡＮシステムにおける登録方法において、
   前記応答工程において前記アクセスポイント装置から前記端末側ステーション装置へ送る前記実運用ネットワーク識別子および前記実運用暗号化キーは、前記アクセスポイント装置において、最初の前記端末側ステーション装置の登録時にランダムに自動的に定められる
   ことを特徴とする無線ＬＡＮシステムにおける登録方法。
3. 請求項１に記載の無線ＬＡＮシステムにおける登録方法において、
   前記アクセスポイント装置および前記端末側ステーション装置は、利用者により操作可能な自動登録モードへの移行手段をそれぞれ備えると共に、前記仮ネットワーク識別子および仮暗号化キー情報は、予め定められた固定値とし、
   前記アクセスポイント装置および前記端末側ステーション装置において、前記自動登録モードへの移行手段が操作されて、自動登録モードが起動されたときに、前記登録の各行程が実行される
   ことを特徴とする無線ＬＡＮシステムにおける登録方法。

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