JP4340072B2 - 電波の傍受防止システム、電波の傍受防止方法および壁材 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電波の傍受防止システム、電波の傍受防止方法および壁材に関し、より詳細には、建物内部で使用される無線ＬＡＮ用無線機の通信電波を建物の外部で傍受されることを防止する電波の傍受防止システム、電波の傍受防止方法および壁材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物内部で行われる無線通信においては、建物の外部に漏洩する電波の傍受を防止することがセキュリティ上極めて重要である。
【０００３】
例えば、商業ビル内部の各テナントの室内において無線ＬＡＮを使用する際、その通信の内容は電波の性質上、窓などの開口部や壁を通り抜けて外部に放射される場合があり、この放射電波が盗聴等の目的で悪意に受信される可能性がある。
【０００４】
このような課題に対処するため、例えばスクランブル方式により建物の外部に漏洩する信号の秘匿性を守る技術が従来から知られている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、データのパケット毎にコード長で示される長さのスクランブルコードを生成し、生成したスクランブルコードでデータをスクランブルし、スクランブルコードを埋込み位置に配置したスクランブルデータをスクランブルしたデータに付加し、さらにそのデータを共通キーで暗号化して行うデータ通信について開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ディジタル変調波と共に妨害波を送信して通信を行うデータ送受信装置について開示されている。この技術によれば、相手側からディジタル変調波と共に無指向性アンテナから送信された妨害波も併せて受信した場合に、位相反転妨害波と加算して妨害波成分を相殺除去する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３３７２８号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−０９４５３６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなスクランブル方式を用いた傍受の防止技術だけでは通信の機密性が十分に担保されているとは言い難い。すなわち、従来の傍受防止に関する技術は、悪意の熟練者に対しての防衛手段とはなり得ないという問題があった。
【００１０】
また、近年急速に普及している無線ＬＡＮの場合、傍受される機会は無線ＬＡＮ用無線機を使用する場所が多くなるほど増大するという問題があった。
【００１１】
更に、ディジタル変調波と共に妨害波を送信して通信を行う場合、各無線機が妨害波の除去を行う手段を備えなていなければならない。このため、製造コストが高くついてしまうという問題があった。
【００１２】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、機密性が顕著に高められた電波の傍受防止システム、電波の傍受防止方法および壁材を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、電波の傍受防止システムであって、建物の内部に指向性を有し、前記建物の内部で使用されている無線機から送信される少なくとも１つの電波を受信する受信アンテナと、前記建物の外壁面付近に設置され、前記建物の外側に指向性を有する送信アンテナと、前記受信アンテナにより受信された電波を、スクランブル変調を使用して加工する加工手段と、該加工手段により加工された電波を、前記建物から漏れる前記無線機からの電波と同等の出力で前記送信アンテナから放射する放射手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明では、建物の内部に指向性を有する受信アンテナを設置し、建物の外壁面に建物の外側に指向性を持つ送信アンテナを設置する。そして、受信アンテナで建物の内部で使用されている無線ＬＡＮ用の無線機が送信する１以上の電波を受信し、加工した後、建物から漏れる無線機からの電波と同等の出力で、傍受防止のための干渉波として送信アンテナから放射する。
【００１５】
これにより、室内で使用中の無線機に影響を与えることなく、また携帯電話等の他の周波数を用いる通信に妨害を与えることなく、無線ＬＡＮに関する外部の盗聴者の無線受信装置にのみ干渉を与えて傍受を困難にする。受信アンテナと送信アンテナは壁面に設置しても良いし、あるいは壁面に埋め込んでも良い。建物から漏れる無線機からの電波と同等の出力とすることで、干渉を与えるために大きな電力で電波を放射する必要がなくなり、省電力化が実現できる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記送信アンテナから放射される電波の放射出力は、法令で定められた免許が必要な出力以下であることを特徴とする。
【００１７】
これにより、干渉を与えるための送信機の製造および販売において、電波法の定める規則、規格についての適合性の試験に関する手続きが不要となる。結果として、このようなシステムが容易に実現可能となる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段は無線ＬＡＮ用の無線機であることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記無線ＬＡＮ用の無線機は、前記受信アンテナにより受信した電波を復調する復調手段と、該復調手段により復調された電波をスクランブル変調する変調手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、加工装置として無線ＬＡＮの無線機を使用し、前記アンテナからの受信波を復調後、スクランブル変調を行うので、既存の無線ＬＡＮ用の無線機が利用できる。結果として、経済的に装置を実現することが可能となる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段はソフトウエア無線に対応した機器であることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記ソフトウエア無線に対応した機器は、前記受信アンテナにより受信した電波を前記無線機と同一の復調方式により復調する復調手段と、該復調手段により復調された電波を前記無線機と同一の変調方式により変調する変調手段とを有することを特徴とする。
【００２３】
本発明では、加工装置としてソフトウエア無線対応の機器を使用し、建物内の無線機の変復調方式と同一の変復調方式によりアンテナから放射する。このように、加工装置をプログラマブルデバイスで構成することで、屋内で使用している方式に相当するパラメータをパーソナルコンピュータから加工装置にダウンロードすることで任意の方式に対応できる装置が実現できる。より具体的にいえば、２．４ＧＨｚ帯でＣＤＭＡ変調方式を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ｂや、５ＧＨｚ帯でＯＦＤＭを用いるＩＥＥＥ８０２．１１ａ等の、異なる周波数や変調方式を用いる方式に対して、それぞれ専用の加工装置を用意する必要がない。
【００２４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段は、スペクトラム拡散された信号を受信する受信手段と、該受信手段により受信された信号の直交検波を行う検波手段と、前記直交検波により復調された信号を任意の時間長分記憶しておく記憶手段と、該記憶手段により記憶された信号を、前記直交検波で抽出したクロックを使用して変調する変調手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
本発明では、加工装置としてたとえばスペクトラム拡散されて発射された信号を信号源として受信して、直交検波による一次復調により拡散信号のシンボルレートでの復調を行う。そして、復調した信号すなわち拡散されたままの復調信号（以下、「一次復調信号」という）と拡散信号に同期したクロック信号を抽出する。
【００２６】
次に、一次復調信号の少なくとも１周期以上、周期の倍数の長さをメモリに記憶しておき、抽出した同期クロックで変調して送信アンテナから放射する。この周期をランダムに変更する。これにより、外部の無線受信装置は、傍受したスペクトラム拡散信号を復調しようとして逆拡散をかけても、拡散信号の周期の整数倍で繰り返して送られるレプリカ信号から意味のないデータの繰り返しとなるので、オリジナル信号のデータを傍受することができなくなる。
【００２７】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段は、スペクトラム拡散された信号を受信する受信手段と、該受信手段により受信された信号の直交検波を行う検波手段と、前記直交検波により復調された信号を、時間とともに任意に前記信号の遅延量を変化させる可変遅延器に通し、前記直交検波で抽出したクロックを使用して変調を行う変調手段とを有することを特徴とする。
【００２８】
本発明では、加工装置はスペクトラム拡散されて発射された信号を受信する。そして、直交検波後の信号を、時間とともにランダムに遅延量が変化する可変遅延器を通した後、該受信信号の直交検波で抽出したクロックを使用して変調を行う。これにより、外部の無線受信装置が傍受したスペクトラム拡散信号は意味のないデータとなるので、傍受を防止することができる。
【００２９】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段は、前記受信アンテナにより受信される電波がない場合、電源を断にすることを特徴とする。
【００３０】
これにより、加工装置の省電力化を行うことができる。
【００３１】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナおよび前記送信アンテナは帯域が２ＧＨｚ〜５ＧＨｚのアレイアンテナであり、前記送信アンテナは前記加工手段により加工された電波を前記無線機からの漏洩電波と同じ指向性で放射することを特徴とする。
【００３２】
本発明では、受信アンテナおよび送信アンテナとして、例えば２．４ＧＨｚおよび５ＧＨｚの両方の帯域で指向性を制御できる広帯域アレイアンテナを使用する。そして、加工された電波を、屋内無線ＬＡＮ用無線機からの漏洩電波と同様の指向性で送信アンテナから放射する。これにより、干渉波を効率的に生成することができる。
【００３３】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段は、前記受信アンテナにより受信した電波を復調する復調手段と、該復調手段により復調された電波をスクランブル変調する変調手段とを含む第１の加工装置と、前記受信アンテナにより受信された電波を前記送信アンテナから送信する第２の加工装置とを有し、前記第１の加工装置および前記第２の加工装置は外部からの信号により切り替え可能であることを特徴とする。
【００３４】
本発明では、加工装置として建物内部の無線機からの電波を受信アンテナで受信し、スクランブル変調を行った後、送信アンテナから送信する第１の加工装置と、建物内部の無線機からの電波を受信アンテナで受信し、送信アンテナから送信する第２の加工装置を設ける。そして、第１の加工装置と第２の加工装置とを、外部からの信号により切り替える。これにより、無線ＬＡＮのアクセスポイントが異なる部屋に設置されていても、無線ＬＡＮ端末から良好な品質で利用できる。
【００３５】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナまたは送信アンテナは鉄筋コンクリート内に埋め込まれていることを特徴とする。
【００３６】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナまたは送信アンテナはＰＣａ板に埋め込まれていることを特徴とする。
【００３７】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナまたは送信アンテナはカーテンウォールとして形成されていることを特徴とする。
【００３８】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナまたは送信アンテナは窓サッシに埋め込まれていることを特徴とする。
【００３９】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナまたは送信アンテナはドア枠に埋め込まれていることを特徴とする。
【００４０】
また、請求項１７に記載の発明は、電波の傍受防止方法において、建物の内部に指向性を有する受信アンテナを使用して、前記建物の内部で使用されている無線機から送信される少なくとも１つの電波を受信し、スクランブル変調を行う加工装置を使用して、前記受信アンテナにより受信された電波を加工し、該加工された電波を、前記建物の外壁面付近に設置され、前記建物の外側に指向性を有する送信アンテナから、前記建物から漏れる前記無線機からの電波と同等の出力で放射することを備えることを特徴とする。
【００４１】
これにより、室内で使用中の無線機に影響を与えることなく、また携帯電話等の他の周波数を用いる通信に妨害を与えることなく、無線ＬＡＮに関する外部の盗聴者の無線受信装置にのみ干渉を与えて傍受を困難にする。受信アンテナと送信アンテナは壁面に設置しても良いし、あるいは壁面に埋め込んでも良い。建物から漏れる無線機からの電波と同等の出力とすることで、干渉を与えるために大きな電力で電波を放射する必要がなくなり、省電力化が実現できる。
【００４２】
また、請求項１８に記載の発明は、壁材であって、建物の内部に指向性を有し、前記建物の内部で使用されている無線機から送信される少なくとも１つの電波を受信する受信アンテナと、前記建物の外壁面付近に設置され、前記建物の外側に指向性を有する送信アンテナと、前記受信アンテナにより受信された電波をスクランブル変調を使用して加工する加工手段と、該加工手段により加工された電波を、前記建物から漏れる前記無線機からの電波と同等の出力で前記送信アンテナから放射する放射手段とが設置されたことを特徴とする。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００４４】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る電波の傍受防止システムの構成例を示す図である。図１に示す電波の傍受防止システムは、受信アンテナＡ、送信アンテナＢ１およびＢ２、加工装置２００、分配器１１０、および無線ＬＡＮシステム３００から構成される。
【００４５】
同図において、受信アンテナＡは壁面に設置された指向性を有するアンテナ、送信アンテナＢ１およびＢ２はアレイ型として壁面に埋め込まれて設置された指向性を有するアンテナである。受信アンテナＡは室内で送受信されている電波信号を受信する。受信された電波信号は、加工装置２００で加工され、所定のレベルまで増幅された後、分配器１１０で分配され、送信アンテナＢ１およびＢ２から建物の外部に放射される。送信アンテナＢ１およびＢ２は建物の外部方向のみ利得を有し、反対方向である建物の内側には放射しない。
【００４６】
一方、無線ＬＡＮシステム３００は、無線ＬＡＮ用無線機として使用されるサーバ１０２およびクライアント１０４を含む。サーバ１０２およびクライアント１０４はともに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線通信を行うパーソナルコンピュータである。なお、サーバ１０２およびクライアント１０４は建物の内部で使用される無線機の一例であり、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等のような端末もまた無線機として使用することができる。
【００４７】
図２は、本実施形態に係る加工装置を無線ＬＡＮ用の無線機に適用した場合の構成例を示すブロック図である。加工装置２００は、受信ＲＦ部２０１、周波数コンバータ部２０２、復調部２０４、擾乱部２０６、変調部２０８、周波数コンバータ部２０９、送信ＲＦ部２１０、レベル検出部２２０、信号発生器（ＳＧ）２０３、および電源部２３０を含む。受信アンテナＡから送られてきた無線ＬＡＮ用無線機の電波は受信ＲＦ部２０１で増幅され、周波数コンバータ部２０２で信号発生器２０３からの信号により周波数変換された後、復調部２０４で復調される。復調された信号は擾乱部２０６でスクランブル操作が行われた後、変調部２０８、周波数コンバータ部２０９を通り送信ＲＦ部２１０に入る。送信ＲＦ部２１０の増幅率は可変であり、所定の電力に調整することが可能である。調整された信号は、送信アンテナＢ１およびＢ２から放射される。
【００４８】
このように、既存の無線ＬＡＮ用の無線機に、本発明の加工装置を適用することができる。結果として、経済的に装置を実現することが可能となる。
【００４９】
次に、擾乱部２０６の具体的な構成について説明する。擾乱部２０６は受信アンテナにより受信された電波を、スクランブル変調を使用して加工するものであり、例えば図３に示すような構成としても良い。同図において、擾乱部２０６は、ＰＮ（Pseudo Noise）コードを発生させる擬似ランダム信号発生器２５０を有する。この場合、擾乱部２０６は、復調部２０４の出力と、擬似ランダム信号発生器２５０の出力を復調部２０４から得たクロックを用いて変調部２０７で変調した信号とを用いてスクランブル操作を行う。
【００５０】
また、擾乱部２０６は例えば図４に示すような構成としても良い。同図において、擾乱部２０６は、一次復調部２５１と、記憶・再生部２５２とを含んでいる。一次復調部２５１は、スペクトラム拡散されて発射された信号を信号源として受信し、直交検波による一次復調として拡散信号のシンボルレートでの復調を行う。記憶・再生部２５２は、一次復調信号の少なくとも１周期以上、周期の倍数の長さを格納しておき、これを再生するものである。
【００５１】
この場合、一次復調部２５１は受信した信号から、復調した信号すなわち一次復調信号と、拡散信号に同期したクロック信号とを抽出する。記憶・再生部２５２は、一次復調信号の所定周期分を格納しておき、これを再生して変調部２５３に送出する。変調部２５３は再生された一次復調信号を、抽出された同期クロックを用いて拡散変調して、アンテナＢ１およびＢ２から放射する。この周期をランダムに変更することで、外部の無線受信装置はオリジナル信号のデータを傍受できなくなり、拡散信号の周期の整数倍で繰り返して送られるレプリカ信号を傍受することになる。このため、傍受したスペクトラム拡散信号を復調しようとして逆拡散を行っても、意味のないデータの繰り返しとなる。
【００５２】
更に、擾乱部２０６は例えば図５に示すような構成としても良い。同図において、擾乱部２０６は一次復調部２６１、および時間とともにランダムに信号の遅延量を変化させる可変遅延器２６２を含んでいる。ここで、可変遅延器２６２は、信号長に応じて信号を特定時間（例えば１ｍｓｅｃ等）遅延させるものである。
【００５３】
一次復調部２６１は、スペクトラム拡散されて発射された信号を受信し、一次復調部２６１で直交検波による一次復調として拡散信号のシンボルレートでの復調を行い、一次復調信号と、拡散信号に同期したクロック信号とを抽出する。そして、復調した信号を可変遅延器２６２に通した後、該受信信号の直交検波で抽出したクロックを使用して、変調部２６３で拡散変調を行う。このような処理を行うことで、外部の無線受信装置により傍受されるスペクトラム拡散信号を意味のないデータとして加工するので、傍受が不可能となる。
【００５４】
再び図２に戻ると、受信ＲＦ部２０１の信号は、レベル検出部２２０でレベル検出される。検出されたレベルが規定値以下の場合、加工装置２００の制御部（不図示）は、周波数コンバータ部２０２から送信ＲＦ部２１０までの電源をオフにする。ここで、電源断後の立ち上げのため、受信ＲＦ部２０１およびレベル検出部２２０は、常時または設定時間間隔の間欠動作させておく。そして、レベル検出部２２０のレベルが所定の値以上になれば、断にした電源をオンにする。
【００５５】
図６は、送信アンテナの設置例を示す図である。同図において、無線ＬＡＮシステムは建物６００の２Ｆで使用されているものとする。また、建物６００の天井および床部分はシールド構造となっており、図面上下方向に対しては、他のフロアからの電波の侵入はないものとする。また、水平方向に対しては窓３０２、あるいは窓３０３から信号波が漏れる場合があるものとする。
【００５６】
一般的に、窓を通過する電波の減衰は数ｄＢ程度であり、これに特殊金属膜を張り合わせた場合でも電波の遮蔽性能は３０ｄＢ程度である（例えば前田、加藤共著「わかりやすい無線ＬＡＮ」、オーム社、１９９３）。電波のダイナミックな受信性能が６０〜８０ｄＢ程度あることを考えれば、建物６００における遮蔽効果は十分でない。一般に、窓から漏れる電波は壁面から漏れる電波より大きくなるので、送信アンテナＢ１およびＢ２はそれぞれの窓の近傍に設置し、信号波を同じ指向性で干渉波放射させる。このように構成することで、傍受用受信機３０１による電波傍受の防止を効果的に達成することが可能となる。
【００５７】
干渉波によって送られてくる送信データは、擾乱されているうえ正規の信号と同じ信号で変調されているため、無線受信装置は干渉波を分別して排除することができず、傍受した信号波から正しいデータを取り出して受信することが出来なくなる。
【００５８】
なお、加工装置２００は平面回路で構成することとしても良い。この場合、フィルム状のシートに装着して窓に張り付けて用いることができる。
【００５９】
また、受信アンテナＡまたは送信アンテナＢ１およびＢ２は、アンテナボックスとして構成することができる。
【００６０】
（第２実施形態）
図７は、本実施形態に係る加工装置をソフトウエア無線に対応した機器に適用した場合の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、加工装置７００は、周波数コンバータ部２０２の信号出力をＡ／Ｄコンバータ２０３でデジタル化する。以降、復調部７０４、擾乱部７０６および変調部７０８ではデジタル信号処理が行われる。すなわち、復調部７０４、擾乱部７０６および変調部７０８は、上述の実施形態で説明した復調部２０４、擾乱部２０６、変調部２０８と同様の機能を有するが、デジタル信号処理を行うという点において異なっている。
【００６１】
変調部２０８から出力された信号は、Ａ／Ｄコンバータ２４０でアナログ信号に変換され、周波数コンバータ部２０９から送信ＲＦ部２１０を経由して、送信アンテナＢ１およびＢ２から送信される。この場合、変復調をデジタル処理とすることで、異なる変調方式でも対応することができる。
【００６２】
このように、加工装置をプログラマブルデバイスで構成することで、屋内で使用している方式に相当するパラメータをパーソナルコンピュータから加工装置にダウンロードすることで任意の方式に対応できる装置が実現できる。
【００６３】
（第３実施形態）
次に、図８〜図１２を参照し、上記の電波の傍受防止システムの加工装置に使用される受信アンテナまたは送信アンテナ（以下、単に「アンテナ」と略記する場合がある）が実装された壁材等の実施形態について説明する。図８は、アンテナが埋め込まれたＰＣａ（precast concrete）板の例を示す。ＰＣａ８０２は立体トラス状に組まれた鉄筋の下端筋の部分だけにコンクリートを打ち込んだもので、厚さｘは１５０〜２００ｍｍ程度である。このＰＣａ８０２には、所定の方向に指向性を有するアンテナ８０４が埋め込まれている。指向性を有するアンテナ８０４は、反射板を設けること等により実現される。このようにして埋め込まれたアンテナは、受信アンテナとして使用することも、送信アンテナとして使用することも可能である。このようなＰＣａ板を型枠の代わりに立てて、壁板として用いることにより、本発明に係る電波の傍受防止システムが組み込まれた建物を実現することができる。
【００６４】
図９は、ＰＣａ板にアンテナを実装した例を示す。同図に示す例では、３ｍ×４ｍ程度のＰＣａ板に、掻き込み９０４を設け、この掻き込みにアンテナボックスを設置する。
【００６５】
受信アンテナまたは送信アンテナは、カーテンウォールとして形成することとしても良い。図１０は、金属カーテンウォールにアンテナを実装した例を示す。カーテンウォールは各種の金属部材を組み合わせた大型パネルからなる非耐力壁であり、この金属面１００２に所定の形状あるいは配列のスロット１００４を切ることにより、指向性を持たせたアンテナとすることができる。ここで、スロット１００４を、電波が通過可能な樹脂で覆うこととしても良い。
【００６６】
また、ガラスカーテンウォールの場合は、図１１に示すように、ガラス面１１０４上に金属製のアンテナ１１０６を印刷する構成とすることができる。
【００６７】
図１２は、電波の傍受防止システムのアンテナが組み込まれた窓サッシの一部を示す断面図である。ガラス１２０６が嵌め込まれた窓サッシ１２０４は壁１２０２に設置されており、矢示方向に移動可能に構成されている。この窓サッシ１２０４に、指向性を有するアンテナ１２０８が組み込まれる。この場合、耐候性を考慮して、アンテナ１２０８が組み込まれた部分にテフロン（登録商標）等を充填することとしても良い。なお、ドアサッシについても同様にアンテナを設置することが可能であることはいうまでもない。
【００６８】
また、外部向けアンテナを設置する場所は外壁付近であればよく、床、天井または内壁にも設置できる。
【００６９】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は以上述べた形態以外にも種々の変形が可能である。しかしながら、その変形が特許請求の範囲に記載された技術思想に基づくものである限り、その変形もまた本発明の技術範囲内となる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、機密性が顕著に高められた電波の傍受防止システムおよび電波の傍受防止方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電波の傍受防止システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る加工装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る擾乱部の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る擾乱部の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る擾乱部の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る送信アンテナの設置例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る加工装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】加工装置のアンテナが埋め込まれたＰＣａ板の例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る加工装置に使用されるアンテナをＰＣａ板に実装した例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る加工装置に使用されるアンテナを金属カーテンウォールに実装した例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る加工装置に使用されるアンテナをガラスカーテンウォールにアンテナを実装した例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る加工装置に使用されるアンテナを窓サッシに実装した例を示す図である。
【符号の説明】
１０２ サーバ
１０４ クライアント
１１０ 分配器
２００ 加工装置
２０１ 受信ＲＦ部
２０２ 周波数コンバータ部
２０３ 信号発生器
２０４ 復調部
２０６ 擾乱部
２０７、２０８ 変調部
２０９ 周波数コンバータ部
２１０ 送信ＲＦ部
２２０ レベル検出部
２３０ 電源部
２３２、２４０ Ａ／Ｄコンバータ
２５０ 擬似ランダム信号発生器
２５１ 一次復調部
２５２ 記憶部
２５３ 変調部
２６１ 一次復調部
２６２ 可変遅延器
２６３ 変調部
３００ 無線ＬＡＮシステム
３０２、３０３ 窓
６００ 建物
７００ 加工装置
７０４ 復調部
７０６ 擾乱部
７０８ 変調部
８０２ ＰＣａ
８０４、１１０６、１２０８ アンテナ
９０２ ＰＣａ板
９０４ 掻き込み部
１００２ 金属面
１００４ スロット
１１０４ ガラス面
１２０２ 壁
１２０４ 窓サッシ
１２０６ ガラス
Ａ 受信アンテナ
Ｂ１、Ｂ２ 送信アンテナ
【発明の属する技術分野】
本発明は電波の傍受防止システム、電波の傍受防止方法および壁材に関し、より詳細には、建物内部で使用される無線ＬＡＮ用無線機の通信電波を建物の外部で傍受されることを防止する電波の傍受防止システム、電波の傍受防止方法および壁材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物内部で行われる無線通信においては、建物の外部に漏洩する電波の傍受を防止することがセキュリティ上極めて重要である。
【０００３】
例えば、商業ビル内部の各テナントの室内において無線ＬＡＮを使用する際、その通信の内容は電波の性質上、窓などの開口部や壁を通り抜けて外部に放射される場合があり、この放射電波が盗聴等の目的で悪意に受信される可能性がある。
【０００４】
このような課題に対処するため、例えばスクランブル方式により建物の外部に漏洩する信号の秘匿性を守る技術が従来から知られている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、データのパケット毎にコード長で示される長さのスクランブルコードを生成し、生成したスクランブルコードでデータをスクランブルし、スクランブルコードを埋込み位置に配置したスクランブルデータをスクランブルしたデータに付加し、さらにそのデータを共通キーで暗号化して行うデータ通信について開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ディジタル変調波と共に妨害波を送信して通信を行うデータ送受信装置について開示されている。この技術によれば、相手側からディジタル変調波と共に無指向性アンテナから送信された妨害波も併せて受信した場合に、位相反転妨害波と加算して妨害波成分を相殺除去する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３３７２８号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００１−０９４５３６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなスクランブル方式を用いた傍受の防止技術だけでは通信の機密性が十分に担保されているとは言い難い。すなわち、従来の傍受防止に関する技術は、悪意の熟練者に対しての防衛手段とはなり得ないという問題があった。
【００１０】
また、近年急速に普及している無線ＬＡＮの場合、傍受される機会は無線ＬＡＮ用無線機を使用する場所が多くなるほど増大するという問題があった。
【００１１】
更に、ディジタル変調波と共に妨害波を送信して通信を行う場合、各無線機が妨害波の除去を行う手段を備えなていなければならない。このため、製造コストが高くついてしまうという問題があった。
【００１２】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、機密性が顕著に高められた電波の傍受防止システム、電波の傍受防止方法および壁材を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、電波の傍受防止システムであって、建物の内部に指向性を有し、前記建物の内部で使用されている無線機から送信される少なくとも１つの電波を受信する受信アンテナと、前記建物の外壁面付近に設置され、前記建物の外側に指向性を有する送信アンテナと、前記受信アンテナにより受信された電波を、スクランブル変調を使用して加工する加工手段と、該加工手段により加工された電波を、前記建物から漏れる前記無線機からの電波と同等の出力で前記送信アンテナから放射する放射手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明では、建物の内部に指向性を有する受信アンテナを設置し、建物の外壁面に建物の外側に指向性を持つ送信アンテナを設置する。そして、受信アンテナで建物の内部で使用されている無線ＬＡＮ用の無線機が送信する１以上の電波を受信し、加工した後、建物から漏れる無線機からの電波と同等の出力で、傍受防止のための干渉波として送信アンテナから放射する。
【００１５】
これにより、室内で使用中の無線機に影響を与えることなく、また携帯電話等の他の周波数を用いる通信に妨害を与えることなく、無線ＬＡＮに関する外部の盗聴者の無線受信装置にのみ干渉を与えて傍受を困難にする。受信アンテナと送信アンテナは壁面に設置しても良いし、あるいは壁面に埋め込んでも良い。建物から漏れる無線機からの電波と同等の出力とすることで、干渉を与えるために大きな電力で電波を放射する必要がなくなり、省電力化が実現できる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記送信アンテナから放射される電波の放射出力は、法令で定められた免許が必要な出力以下であることを特徴とする。
【００１７】
これにより、干渉を与えるための送信機の製造および販売において、電波法の定める規則、規格についての適合性の試験に関する手続きが不要となる。結果として、このようなシステムが容易に実現可能となる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段は無線ＬＡＮ用の無線機であることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記無線ＬＡＮ用の無線機は、前記受信アンテナにより受信した電波を復調する復調手段と、該復調手段により復調された電波をスクランブル変調する変調手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、加工装置として無線ＬＡＮの無線機を使用し、前記アンテナからの受信波を復調後、スクランブル変調を行うので、既存の無線ＬＡＮ用の無線機が利用できる。結果として、経済的に装置を実現することが可能となる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段はソフトウエア無線に対応した機器であることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記ソフトウエア無線に対応した機器は、前記受信アンテナにより受信した電波を前記無線機と同一の復調方式により復調する復調手段と、該復調手段により復調された電波を前記無線機と同一の変調方式により変調する変調手段とを有することを特徴とする。
【００２３】
本発明では、加工装置としてソフトウエア無線対応の機器を使用し、建物内の無線機の変復調方式と同一の変復調方式によりアンテナから放射する。このように、加工装置をプログラマブルデバイスで構成することで、屋内で使用している方式に相当するパラメータをパーソナルコンピュータから加工装置にダウンロードすることで任意の方式に対応できる装置が実現できる。より具体的にいえば、２．４ＧＨｚ帯でＣＤＭＡ変調方式を用いるＩＥＥＥ８０２．１１ｂや、５ＧＨｚ帯でＯＦＤＭを用いるＩＥＥＥ８０２．１１ａ等の、異なる周波数や変調方式を用いる方式に対して、それぞれ専用の加工装置を用意する必要がない。
【００２４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段は、スペクトラム拡散された信号を受信する受信手段と、該受信手段により受信された信号の直交検波を行う検波手段と、前記直交検波により復調された信号を任意の時間長分記憶しておく記憶手段と、該記憶手段により記憶された信号を、前記直交検波で抽出したクロックを使用して変調する変調手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
本発明では、加工装置としてたとえばスペクトラム拡散されて発射された信号を信号源として受信して、直交検波による一次復調により拡散信号のシンボルレートでの復調を行う。そして、復調した信号すなわち拡散されたままの復調信号（以下、「一次復調信号」という）と拡散信号に同期したクロック信号を抽出する。
【００２６】
次に、一次復調信号の少なくとも１周期以上、周期の倍数の長さをメモリに記憶しておき、抽出した同期クロックで変調して送信アンテナから放射する。この周期をランダムに変更する。これにより、外部の無線受信装置は、傍受したスペクトラム拡散信号を復調しようとして逆拡散をかけても、拡散信号の周期の整数倍で繰り返して送られるレプリカ信号から意味のないデータの繰り返しとなるので、オリジナル信号のデータを傍受することができなくなる。
【００２７】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段は、スペクトラム拡散された信号を受信する受信手段と、該受信手段により受信された信号の直交検波を行う検波手段と、前記直交検波により復調された信号を、時間とともに任意に前記信号の遅延量を変化させる可変遅延器に通し、前記直交検波で抽出したクロックを使用して変調を行う変調手段とを有することを特徴とする。
【００２８】
本発明では、加工装置はスペクトラム拡散されて発射された信号を受信する。そして、直交検波後の信号を、時間とともにランダムに遅延量が変化する可変遅延器を通した後、該受信信号の直交検波で抽出したクロックを使用して変調を行う。これにより、外部の無線受信装置が傍受したスペクトラム拡散信号は意味のないデータとなるので、傍受を防止することができる。
【００２９】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段は、前記受信アンテナにより受信される電波がない場合、電源を断にすることを特徴とする。
【００３０】
これにより、加工装置の省電力化を行うことができる。
【００３１】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナおよび前記送信アンテナは帯域が２ＧＨｚ〜５ＧＨｚのアレイアンテナであり、前記送信アンテナは前記加工手段により加工された電波を前記無線機からの漏洩電波と同じ指向性で放射することを特徴とする。
【００３２】
本発明では、受信アンテナおよび送信アンテナとして、例えば２．４ＧＨｚおよび５ＧＨｚの両方の帯域で指向性を制御できる広帯域アレイアンテナを使用する。そして、加工された電波を、屋内無線ＬＡＮ用無線機からの漏洩電波と同様の指向性で送信アンテナから放射する。これにより、干渉波を効率的に生成することができる。
【００３３】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記加工手段は、前記受信アンテナにより受信した電波を復調する復調手段と、該復調手段により復調された電波をスクランブル変調する変調手段とを含む第１の加工装置と、前記受信アンテナにより受信された電波を前記送信アンテナから送信する第２の加工装置とを有し、前記第１の加工装置および前記第２の加工装置は外部からの信号により切り替え可能であることを特徴とする。
【００３４】
本発明では、加工装置として建物内部の無線機からの電波を受信アンテナで受信し、スクランブル変調を行った後、送信アンテナから送信する第１の加工装置と、建物内部の無線機からの電波を受信アンテナで受信し、送信アンテナから送信する第２の加工装置を設ける。そして、第１の加工装置と第２の加工装置とを、外部からの信号により切り替える。これにより、無線ＬＡＮのアクセスポイントが異なる部屋に設置されていても、無線ＬＡＮ端末から良好な品質で利用できる。
【００３５】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナまたは送信アンテナは鉄筋コンクリート内に埋め込まれていることを特徴とする。
【００３６】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナまたは送信アンテナはＰＣａ板に埋め込まれていることを特徴とする。
【００３７】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナまたは送信アンテナはカーテンウォールとして形成されていることを特徴とする。
【００３８】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナまたは送信アンテナは窓サッシに埋め込まれていることを特徴とする。
【００３９】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１に記載の電波の傍受防止システムにおいて、前記受信アンテナまたは送信アンテナはドア枠に埋め込まれていることを特徴とする。
【００４０】
また、請求項１７に記載の発明は、電波の傍受防止方法において、建物の内部に指向性を有する受信アンテナを使用して、前記建物の内部で使用されている無線機から送信される少なくとも１つの電波を受信し、スクランブル変調を行う加工装置を使用して、前記受信アンテナにより受信された電波を加工し、該加工された電波を、前記建物の外壁面付近に設置され、前記建物の外側に指向性を有する送信アンテナから、前記建物から漏れる前記無線機からの電波と同等の出力で放射することを備えることを特徴とする。
【００４１】
これにより、室内で使用中の無線機に影響を与えることなく、また携帯電話等の他の周波数を用いる通信に妨害を与えることなく、無線ＬＡＮに関する外部の盗聴者の無線受信装置にのみ干渉を与えて傍受を困難にする。受信アンテナと送信アンテナは壁面に設置しても良いし、あるいは壁面に埋め込んでも良い。建物から漏れる無線機からの電波と同等の出力とすることで、干渉を与えるために大きな電力で電波を放射する必要がなくなり、省電力化が実現できる。
【００４２】
また、請求項１８に記載の発明は、壁材であって、建物の内部に指向性を有し、前記建物の内部で使用されている無線機から送信される少なくとも１つの電波を受信する受信アンテナと、前記建物の外壁面付近に設置され、前記建物の外側に指向性を有する送信アンテナと、前記受信アンテナにより受信された電波をスクランブル変調を使用して加工する加工手段と、該加工手段により加工された電波を、前記建物から漏れる前記無線機からの電波と同等の出力で前記送信アンテナから放射する放射手段とが設置されたことを特徴とする。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００４４】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る電波の傍受防止システムの構成例を示す図である。図１に示す電波の傍受防止システムは、受信アンテナＡ、送信アンテナＢ１およびＢ２、加工装置２００、分配器１１０、および無線ＬＡＮシステム３００から構成される。
【００４５】
同図において、受信アンテナＡは壁面に設置された指向性を有するアンテナ、送信アンテナＢ１およびＢ２はアレイ型として壁面に埋め込まれて設置された指向性を有するアンテナである。受信アンテナＡは室内で送受信されている電波信号を受信する。受信された電波信号は、加工装置２００で加工され、所定のレベルまで増幅された後、分配器１１０で分配され、送信アンテナＢ１およびＢ２から建物の外部に放射される。送信アンテナＢ１およびＢ２は建物の外部方向のみ利得を有し、反対方向である建物の内側には放射しない。
【００４６】
一方、無線ＬＡＮシステム３００は、無線ＬＡＮ用無線機として使用されるサーバ１０２およびクライアント１０４を含む。サーバ１０２およびクライアント１０４はともに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した無線通信を行うパーソナルコンピュータである。なお、サーバ１０２およびクライアント１０４は建物の内部で使用される無線機の一例であり、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等のような端末もまた無線機として使用することができる。
【００４７】
図２は、本実施形態に係る加工装置を無線ＬＡＮ用の無線機に適用した場合の構成例を示すブロック図である。加工装置２００は、受信ＲＦ部２０１、周波数コンバータ部２０２、復調部２０４、擾乱部２０６、変調部２０８、周波数コンバータ部２０９、送信ＲＦ部２１０、レベル検出部２２０、信号発生器（ＳＧ）２０３、および電源部２３０を含む。受信アンテナＡから送られてきた無線ＬＡＮ用無線機の電波は受信ＲＦ部２０１で増幅され、周波数コンバータ部２０２で信号発生器２０３からの信号により周波数変換された後、復調部２０４で復調される。復調された信号は擾乱部２０６でスクランブル操作が行われた後、変調部２０８、周波数コンバータ部２０９を通り送信ＲＦ部２１０に入る。送信ＲＦ部２１０の増幅率は可変であり、所定の電力に調整することが可能である。調整された信号は、送信アンテナＢ１およびＢ２から放射される。
【００４８】
このように、既存の無線ＬＡＮ用の無線機に、本発明の加工装置を適用することができる。結果として、経済的に装置を実現することが可能となる。
【００４９】
次に、擾乱部２０６の具体的な構成について説明する。擾乱部２０６は受信アンテナにより受信された電波を、スクランブル変調を使用して加工するものであり、例えば図３に示すような構成としても良い。同図において、擾乱部２０６は、ＰＮ（Pseudo Noise）コードを発生させる擬似ランダム信号発生器２５０を有する。この場合、擾乱部２０６は、復調部２０４の出力と、擬似ランダム信号発生器２５０の出力を復調部２０４から得たクロックを用いて変調部２０７で変調した信号とを用いてスクランブル操作を行う。
【００５０】
また、擾乱部２０６は例えば図４に示すような構成としても良い。同図において、擾乱部２０６は、一次復調部２５１と、記憶・再生部２５２とを含んでいる。一次復調部２５１は、スペクトラム拡散されて発射された信号を信号源として受信し、直交検波による一次復調として拡散信号のシンボルレートでの復調を行う。記憶・再生部２５２は、一次復調信号の少なくとも１周期以上、周期の倍数の長さを格納しておき、これを再生するものである。
【００５１】
この場合、一次復調部２５１は受信した信号から、復調した信号すなわち一次復調信号と、拡散信号に同期したクロック信号とを抽出する。記憶・再生部２５２は、一次復調信号の所定周期分を格納しておき、これを再生して変調部２５３に送出する。変調部２５３は再生された一次復調信号を、抽出された同期クロックを用いて拡散変調して、アンテナＢ１およびＢ２から放射する。この周期をランダムに変更することで、外部の無線受信装置はオリジナル信号のデータを傍受できなくなり、拡散信号の周期の整数倍で繰り返して送られるレプリカ信号を傍受することになる。このため、傍受したスペクトラム拡散信号を復調しようとして逆拡散を行っても、意味のないデータの繰り返しとなる。
【００５２】
更に、擾乱部２０６は例えば図５に示すような構成としても良い。同図において、擾乱部２０６は一次復調部２６１、および時間とともにランダムに信号の遅延量を変化させる可変遅延器２６２を含んでいる。ここで、可変遅延器２６２は、信号長に応じて信号を特定時間（例えば１ｍｓｅｃ等）遅延させるものである。
【００５３】
一次復調部２６１は、スペクトラム拡散されて発射された信号を受信し、一次復調部２６１で直交検波による一次復調として拡散信号のシンボルレートでの復調を行い、一次復調信号と、拡散信号に同期したクロック信号とを抽出する。そして、復調した信号を可変遅延器２６２に通した後、該受信信号の直交検波で抽出したクロックを使用して、変調部２６３で拡散変調を行う。このような処理を行うことで、外部の無線受信装置により傍受されるスペクトラム拡散信号を意味のないデータとして加工するので、傍受が不可能となる。
【００５４】
再び図２に戻ると、受信ＲＦ部２０１の信号は、レベル検出部２２０でレベル検出される。検出されたレベルが規定値以下の場合、加工装置２００の制御部（不図示）は、周波数コンバータ部２０２から送信ＲＦ部２１０までの電源をオフにする。ここで、電源断後の立ち上げのため、受信ＲＦ部２０１およびレベル検出部２２０は、常時または設定時間間隔の間欠動作させておく。そして、レベル検出部２２０のレベルが所定の値以上になれば、断にした電源をオンにする。
【００５５】
図６は、送信アンテナの設置例を示す図である。同図において、無線ＬＡＮシステムは建物６００の２Ｆで使用されているものとする。また、建物６００の天井および床部分はシールド構造となっており、図面上下方向に対しては、他のフロアからの電波の侵入はないものとする。また、水平方向に対しては窓３０２、あるいは窓３０３から信号波が漏れる場合があるものとする。
【００５６】
一般的に、窓を通過する電波の減衰は数ｄＢ程度であり、これに特殊金属膜を張り合わせた場合でも電波の遮蔽性能は３０ｄＢ程度である（例えば前田、加藤共著「わかりやすい無線ＬＡＮ」、オーム社、１９９３）。電波のダイナミックな受信性能が６０〜８０ｄＢ程度あることを考えれば、建物６００における遮蔽効果は十分でない。一般に、窓から漏れる電波は壁面から漏れる電波より大きくなるので、送信アンテナＢ１およびＢ２はそれぞれの窓の近傍に設置し、信号波を同じ指向性で干渉波放射させる。このように構成することで、傍受用受信機３０１による電波傍受の防止を効果的に達成することが可能となる。
【００５７】
干渉波によって送られてくる送信データは、擾乱されているうえ正規の信号と同じ信号で変調されているため、無線受信装置は干渉波を分別して排除することができず、傍受した信号波から正しいデータを取り出して受信することが出来なくなる。
【００５８】
なお、加工装置２００は平面回路で構成することとしても良い。この場合、フィルム状のシートに装着して窓に張り付けて用いることができる。
【００５９】
また、受信アンテナＡまたは送信アンテナＢ１およびＢ２は、アンテナボックスとして構成することができる。
【００６０】
（第２実施形態）
図７は、本実施形態に係る加工装置をソフトウエア無線に対応した機器に適用した場合の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、加工装置７００は、周波数コンバータ部２０２の信号出力をＡ／Ｄコンバータ２０３でデジタル化する。以降、復調部７０４、擾乱部７０６および変調部７０８ではデジタル信号処理が行われる。すなわち、復調部７０４、擾乱部７０６および変調部７０８は、上述の実施形態で説明した復調部２０４、擾乱部２０６、変調部２０８と同様の機能を有するが、デジタル信号処理を行うという点において異なっている。
【００６１】
変調部２０８から出力された信号は、Ａ／Ｄコンバータ２４０でアナログ信号に変換され、周波数コンバータ部２０９から送信ＲＦ部２１０を経由して、送信アンテナＢ１およびＢ２から送信される。この場合、変復調をデジタル処理とすることで、異なる変調方式でも対応することができる。
【００６２】
このように、加工装置をプログラマブルデバイスで構成することで、屋内で使用している方式に相当するパラメータをパーソナルコンピュータから加工装置にダウンロードすることで任意の方式に対応できる装置が実現できる。
【００６３】
（第３実施形態）
次に、図８〜図１２を参照し、上記の電波の傍受防止システムの加工装置に使用される受信アンテナまたは送信アンテナ（以下、単に「アンテナ」と略記する場合がある）が実装された壁材等の実施形態について説明する。図８は、アンテナが埋め込まれたＰＣａ（precast concrete）板の例を示す。ＰＣａ８０２は立体トラス状に組まれた鉄筋の下端筋の部分だけにコンクリートを打ち込んだもので、厚さｘは１５０〜２００ｍｍ程度である。このＰＣａ８０２には、所定の方向に指向性を有するアンテナ８０４が埋め込まれている。指向性を有するアンテナ８０４は、反射板を設けること等により実現される。このようにして埋め込まれたアンテナは、受信アンテナとして使用することも、送信アンテナとして使用することも可能である。このようなＰＣａ板を型枠の代わりに立てて、壁板として用いることにより、本発明に係る電波の傍受防止システムが組み込まれた建物を実現することができる。
【００６４】
図９は、ＰＣａ板にアンテナを実装した例を示す。同図に示す例では、３ｍ×４ｍ程度のＰＣａ板に、掻き込み９０４を設け、この掻き込みにアンテナボックスを設置する。
【００６５】
受信アンテナまたは送信アンテナは、カーテンウォールとして形成することとしても良い。図１０は、金属カーテンウォールにアンテナを実装した例を示す。カーテンウォールは各種の金属部材を組み合わせた大型パネルからなる非耐力壁であり、この金属面１００２に所定の形状あるいは配列のスロット１００４を切ることにより、指向性を持たせたアンテナとすることができる。ここで、スロット１００４を、電波が通過可能な樹脂で覆うこととしても良い。
【００６６】
また、ガラスカーテンウォールの場合は、図１１に示すように、ガラス面１１０４上に金属製のアンテナ１１０６を印刷する構成とすることができる。
【００６７】
図１２は、電波の傍受防止システムのアンテナが組み込まれた窓サッシの一部を示す断面図である。ガラス１２０６が嵌め込まれた窓サッシ１２０４は壁１２０２に設置されており、矢示方向に移動可能に構成されている。この窓サッシ１２０４に、指向性を有するアンテナ１２０８が組み込まれる。この場合、耐候性を考慮して、アンテナ１２０８が組み込まれた部分にテフロン（登録商標）等を充填することとしても良い。なお、ドアサッシについても同様にアンテナを設置することが可能であることはいうまでもない。
【００６８】
また、外部向けアンテナを設置する場所は外壁付近であればよく、床、天井または内壁にも設置できる。
【００６９】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は以上述べた形態以外にも種々の変形が可能である。しかしながら、その変形が特許請求の範囲に記載された技術思想に基づくものである限り、その変形もまた本発明の技術範囲内となる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、機密性が顕著に高められた電波の傍受防止システムおよび電波の傍受防止方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電波の傍受防止システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る加工装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る擾乱部の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る擾乱部の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る擾乱部の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る送信アンテナの設置例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る加工装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】加工装置のアンテナが埋め込まれたＰＣａ板の例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る加工装置に使用されるアンテナをＰＣａ板に実装した例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る加工装置に使用されるアンテナを金属カーテンウォールに実装した例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る加工装置に使用されるアンテナをガラスカーテンウォールにアンテナを実装した例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る加工装置に使用されるアンテナを窓サッシに実装した例を示す図である。
【符号の説明】
１０２ サーバ
１０４ クライアント
１１０ 分配器
２００ 加工装置
２０１ 受信ＲＦ部
２０２ 周波数コンバータ部
２０３ 信号発生器
２０４ 復調部
２０６ 擾乱部
２０７、２０８ 変調部
２０９ 周波数コンバータ部
２１０ 送信ＲＦ部
２２０ レベル検出部
２３０ 電源部
２３２、２４０ Ａ／Ｄコンバータ
２５０ 擬似ランダム信号発生器
２５１ 一次復調部
２５２ 記憶部
２５３ 変調部
２６１ 一次復調部
２６２ 可変遅延器
２６３ 変調部
３００ 無線ＬＡＮシステム
３０２、３０３ 窓
６００ 建物
７００ 加工装置
７０４ 復調部
７０６ 擾乱部
７０８ 変調部
８０２ ＰＣａ
８０４、１１０６、１２０８ アンテナ
９０２ ＰＣａ板
９０４ 掻き込み部
１００２ 金属面
１００４ スロット
１１０４ ガラス面
１２０２ 壁
１２０４ 窓サッシ
１２０６ ガラス
Ａ 受信アンテナ
Ｂ１、Ｂ２ 送信アンテナ
Claims (18)
- 建物の内部に指向性を有し、前記建物の内部で使用されている無線機から送信される少なくとも１つの電波を受信する受信アンテナと、
前記建物の外壁面付近に設置され、前記建物の外側に指向性を有する送信アンテナと、
前記受信アンテナにより受信された電波を、スクランブル変調を使用して加工する加工手段と、
該加工手段により加工された電波を、前記建物から漏れる前記無線機からの電波と同等の出力で前記送信アンテナから放射する放射手段と
を備えたことを特徴とする電波の傍受防止システム。 - 前記送信アンテナから放射される電波の放射出力は、法令で定められた免許が必要な出力以下であることを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。
- 前記加工手段は無線ＬＡＮ用の無線機であることを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。
- 前記無線ＬＡＮ用の無線機は、
前記受信アンテナにより受信した電波を復調する復調手段と、
該復調手段により復調された電波をスクランブル変調する変調手段と
を有することを特徴とする請求項３に記載の電波の傍受防止システム。 - 前記加工手段はソフトウエア無線に対応した機器であることを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。
- 前記ソフトウエア無線に対応した機器は、
前記受信アンテナにより受信した電波を前記無線機と同一の復調方式により復調する復調手段と、
該復調手段により復調された電波を前記無線機と同一の変調方式により変調する変調手段と
を有することを特徴とする請求項５に記載の電波の傍受防止システム。 - 前記加工手段は、
スペクトラム拡散された信号を受信する受信手段と、
該受信手段により受信された信号の直交検波を行う検波手段と、
前記直交検波により復調された信号を任意の時間長分記憶しておく記憶手段と、
該記憶手段により記憶された信号を、前記直交検波で抽出したクロックを使用して変調する変調手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。 - 前記加工手段は、
スペクトラム拡散された信号を受信する受信手段と、
該受信手段により受信された信号の直交検波を行う検波手段と、
前記直交検波により復調された信号を、時間とともに任意に前記信号の遅延量を変化させる可変遅延器に通し、前記直交検波で抽出したクロックを使用して変調を行う変調手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。 - 前記加工手段は、前記受信アンテナにより受信される電波がない場合、電源を断にすることを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。
- 前記受信アンテナおよび前記送信アンテナは帯域が２ＧＨｚ〜５ＧＨｚのアレイアンテナであり、前記送信アンテナは前記加工手段により加工された電波を前記無線機からの漏洩電波と同じ指向性で放射することを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。
- 前記加工手段は、
前記受信アンテナにより受信した電波を復調する復調手段と、該復調手段により復調された電波をスクランブル変調する変調手段とを含む第１の加工装置と、
前記受信アンテナにより受信された電波を前記送信アンテナから送信する第２の加工装置と
を有し、前記第１の加工装置および前記第２の加工装置は外部からの信号により切り替え可能であることを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。 - 前記受信アンテナまたは送信アンテナは鉄筋コンクリート内に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。
- 前記受信アンテナまたは送信アンテナはＰＣａ板に埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。
- 前記受信アンテナまたは送信アンテナはカーテンウォールとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。
- 前記受信アンテナまたは送信アンテナは窓サッシに埋め込まれていることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。
- 前記受信アンテナまたは送信アンテナはドア枠に埋め込まれていることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の電波の傍受防止システム。
- 建物の内部に指向性を有する受信アンテナを使用して、前記建物の内部で使用されている無線機から送信される少なくとも１つの電波を受信し、
スクランブル変調を行う加工装置を使用して、前記受信アンテナにより受信された電波を加工し、
該加工された電波を、前記建物の外壁面付近に設置され、前記建物の外側に指向性を有する送信アンテナから、前記建物から漏れる前記無線機からの電波と同等の出力で放射することを備えることを特徴とする電波の傍受防止方法。 - 建物の内部に指向性を有し、前記建物の内部で使用されている無線機から送信される少なくとも１つの電波を受信する受信アンテナと、前記建物の外壁面付近に設置され、前記建物の外側に指向性を有する送信アンテナと、前記受信アンテナにより受信された電波をスクランブル変調を使用して加工する加工手段と、該加工手段により加工された電波を、前記建物から漏れる前記無線機からの電波と同等の出力で前記送信アンテナから放射する放射手段とが設置されたことを特徴とする壁材。
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