JP4628913B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、インフラストラクチャモードとアドホックモードを同時に利用できる無線通信装置において、アクセスポイント（ＡＰ）に接続できない非接続無線局とＡＰとの接続を可能にする無線通信装置に関する。

無線パケット通信は、無線ＬＡＮをはじめとする様々なシステムで採用されている通信形態である。無線ＬＡＮの規格については、IEEE802.11委員会で標準化が進められ、IEEE802.11規格（非特許文献１）として制定されている。この規格では、２つの通信モード（インフラストラクチャモード、アドホックモード）が規定されている。

インフラストラクチャモードは、ＡＰと、その電波到達範囲（無線セル）内に存在する端末局で構成され、ＡＰとその配下の端末局が無線媒体を介して接続関係を形成した無線ネットワークで使用される通信モードである。ＡＰは、イーサネット（登録商標）等のネットワークに接続されており、接続関係を確立している配下の端末局がネットワークと通信する際に、ネットワークと端末局間のパケットの中継を行う。すなわち、端末局からみたとき、ＡＰはネットワークへの入り口としての役割を担う。

アドホックモードは、ＡＰを必要とせず、端末局のみにより構成されるクローズドネットワークで使用される通信モードである。端末局は、一般に無線パケットを中継する機能をもたず、直接互いに無線パケットをやりとりして通信を行う。

また、セキュリティに関しては、IEEE802.11ｉ規格（非特許文献２，非特許文献３）として制定されている。この規格では、IEEE802.1xの認証技術を用いて、認証サーバで端末局の情報を管理し、認証を行う。すなわち、ＡＰは端末局から無線ＬＡＮ経由でアクセスがあった場合、当該端末局の正当性を認証サーバで確認してから、当該端末局をネットワークに接続する処理を行う。
IEEE802.11, "Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical (PHY) Layer Specifications", August 1999 改訂版802.11高速無線ＬＡＮ教科書, インプレス IEEE802.11, "Part 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical (PHY) Layer Specifications, Amendment 6: Media Access Control (MAC) Security Enhancements", July 2004

端末局が無線ＬＡＮ経由でネットワークに接続する場合には、ＡＰでネットワーク側の認証サーバによる認証が必要である。したがって、アドホックモードのみに対応してＡＰおよびネットワークへの接続を想定していない端末局や、ネットワーク側の認証サーバに登録されていない端末局がネットワークに接続するためには、予め認証サーバに端末局の情報を登録しておく必要があり、煩雑であった。そのため、ＡＰに接続できない（接続を想定していない）非接続無線局が一時的にネットワークに接続する場合には、認証サーバへ登録をすることなく、簡単にネットワークへの接続が可能になる方法が求められている。

本発明は、インフラストラクチャーモードとアドホックモードの２つのモードを同時に利用でき、かつネットワークの認証サーバで認証済みの無線通信装置において、ＡＰに接続できないまたは認証サーバに未登録の非接続無線局とネットワークとの接続を可能にする無線通信装置を提供することを目的とする。

本発明の無線通信装置は、アクセスポイントに接続するためのインフラストラクチャモードと、他の無線通信装置と通信するためのアドホックモードに対応する機能を有し、この２つのモードでアクセスポイントおよび他の無線通信装置と接続し、その間で送受信されるパケットの転送を行う転送手段と、前記アクセスポイントに接続できない無線通信装置であって当該アクセスポイントを介して接続されるネットワークの認証サーバに未登録の無線通信装置（以下、非接続無線局という）からアドホックモードで送信されたパケットを受信し、そのパケットの送信元アドレスが自己が具備する転送フィルタテーブルにおいて当該非接続無線局との通信前に予め設定された送信元アドレス（以下、登録済アドレス）のものであるか否かを検証し、登録済アドレスと一致する送信元アドレスであれば前記転送手段における転送処理を指示し、それ以外のパケットを破棄する制御を行うフィルタリング機能を有する制御手段とを備える無線通信装置であって、前記アクセスポイントを介して接続されるネットワークの認証サーバによる認証済みであり、前記非接続無線局に対して認証サーバに代わってフィルタリング機能を有する前記制御手段が前記登録済アドレスと受信した前記パケットの送信元アドレスが一致するか否かにより該ネットワークへの接続認証を行う構成である。

本発明によれば、ＡＰに接続できない非接続無線局は、インフラストラクチャモードとアドホックモードの２つのモードを利用できる無線通信装置を介することにより、ネットワークに接続することができる。また、この無線通信装置において、非接続無線局からアドホックモードで送信されたパケットの送信元アドレスを用いてフィルタリングを行うことにより、指定する非接続無線局のみをネットワークに接続させることができる。

また、認証済みの無線通信装置がパケットの転送機能とフィルタリング機能をもつことにより、第三者が不正にネットワークに接続することを防止でき、認証の役割を果たすことができる。また、認証サーバではなく認証済みの無線通信装置が転送するパケットを選択するため、認証サーバへの登録に比べて設定が容易であり、一時的かつ迅速に認証サーバに未登録の端末局をネットワークに接続させることができる。

図１は、本発明の無線通信装置を含む無線ＬＡＮシステムの構成例を示す。
図において、ＡＰ（アクセスポイント）１は、イーサネット等で構成されるネットワーク２に接続され、さらにネットワーク２には認証サーバ３が接続される。本発明の無線通信装置４は、その情報が認証サーバ３に登録済みになっているとともに、インフラストラクチャモードとアドホックモードの２つのモードを同時に利用できる構成になっている。すなわち、無線通信装置４は、インフラストラクチャモードでＡＰ１に接続し、ＡＰ１においてネットワーク２の認証サーバ３から認証後にネットワーク２に接続される。

一方、認証サーバ３に未登録あるいはインフラストラクチャモードに対応していないためにＡＰ１に直接接続できない非接続無線局（ＳＴＡ）５は、アドホックモードで認証済みの無線通信装置４に接続される。無線通信装置４は、アドホックモードでＳＴＡ５から送信されたパケットを受信すると同時にインフラストラクチャモードでＡＰ１と接続し、ＳＴＡ５とＡＰ１との間で送受信されるパケットを転送する機能を有する。

図２は、本発明の無線通信装置４の構成例を示す。
図において、無線通信装置４は、アンテナ１１と、アンテナ１１に接続される送受信部（ＴＲＸ）１２と、送受信部１２に順次接続されるベースバンド処理部（ＢＢ）１３、制御部（ＣＮＴ）１４、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１５により構成され、制御部１４ではインフラストラクチャモードとアドホックモードの２つのモードによる制御が行われる。

図３は、無線通信装置４を介してＳＴＡ５とＡＰ１との間で送受信されるパケットのアドレスフィールドの利用例を示す。ここでは、図３に示すように、ＳＴＡ５のＭＡＣアドレスを“111xxx”、ＩＰアドレスを“1.1.1.1 ”とし、無線通信装置４のＭＡＣアドレスを“011xxx”、ＩＰアドレスを“1.1.1.2 ”および“10.10.10.20 ”とし、ＡＰ１のＭＡＣアドレスを“001xxx”とし、ネットワーク２上にあってＳＴＡ５に対する宛先装置６のＭＡＣアドレスを“000xxx”、ＩＰアドレスを“10.10.10.1”とする。また、ＳＴＡ５と無線通信装置４との間のアドホックネットワークの識別子ＩＢＢＳＩＤを“123xxx”とする。

図３(1) は、アドホックモードでＳＴＡ５から無線通信装置４へ送信されるパケットのアドレスフィールドの利用例を示す。パケットのＭＡＣアドレス１，２，３には、それぞれ宛先アドレス（無線通信装置４のＭＡＣアドレス）、送信元アドレス（ＳＴＡ５のＭＡＣアドレス）、ＩＢＳＳＩＤが設定される。また、ＩＰアドレス１，２には、それぞれパケットの宛先アドレス（宛先装置６のＩＰアドレス）、送信元アドレス（ＳＴＡ５のＩＰアドレス）が設定される。

図３(2) は、インフラストラクチャモードで無線通信装置４からＡＰ１へ送信されるパケットのアドレスフィールドの利用例を示す。パケットのＭＡＣアドレス１，２，３には、それぞれＢＳＳＩＤ（ＡＰ１のＭＡＣアドレス）、送信元アドレス（無線通信装置４のＭＡＣアドレス）、宛先アドレス（宛先装置６のＭＡＣアドレス）が設定される。また、ＩＰアドレス１，２には、それぞれパケットの宛先アドレス（宛先装置６のＩＰアドレス）、送信元アドレス（無線通信装置４のＩＰアドレス）が設定される。ただし、無線通信装置４では、アドホックモードにおけるＩＰアドレス“1.1.1.2 ”を“10.10.10.20 ”にＮＡＴ変換し、インフラストラクチャモードで送信するパケットを構成する。

図３(3) は、インフラストラクチャモードでＡＰ１から無線通信装置４へ送信されるパケットのアドレスフィールドの利用例を示す。パケットのＭＡＣアドレス１，２，３には、それぞれ宛先アドレス（無線通信装置４のＭＡＣアドレス）、ＢＳＳＩＤ（ＡＰ１のＭＡＣアドレス）、送信元アドレス（宛先装置６のＭＡＣアドレス）が設定される。また、ＩＰアドレス１，２には、それぞれパケットの宛先アドレス（無線通信装置４のＩＰアドレス）、送信元アドレス（宛先装置６のＩＰアドレス）が設定される。

図３(4) は、アドホックモードで無線通信装置４からＳＴＡ５へ送信されるパケットのアドレスフィールドの利用例を示す。パケットのＭＡＣアドレス１，２，３には、それぞれ宛先アドレス（ＳＴＡ５のＭＡＣアドレス）、送信元アドレス（無線通信装置４のＭＡＣアドレス）、ＩＢＳＳＩＤが設定される。また、ＩＰアドレス１，２には、それぞれパケットの宛先アドレス（ＳＴＡ５のＩＰアドレス）、送信元アドレス（宛先装置６のＩＰアドレス）が設定される。

このようなアドレス操作を行うことにより、ＳＴＡ５とＡＰ１との間で無線通信装置４を中継局としてパケットの送受信を行うことができる。

ここで、中継局として機能する本発明の無線通信装置４の制御部１４は、中継するパケットの選択制御を行うフィルタリング機能を有する。そのフィルタリング機能による転送フィルタテーブルの一例を図４に示す。ここでは、ＳＴＡ５の送信元アドレス（ＭＡＣアドレス“111xxx”またはＩＰアドレス“1.1.1.1 ”）を有するパケットのみをＡＰ１に転送し、他の送信元アドレスを有するパケットを破棄する設定例を示す。

これにより、ＳＴＡ５以外のＳＴＡがネットワーク２へ接続するために、無線通信装置４にアドホックモードでパケットを送信しても、無線通信装置４でそのパケットを破棄することができる。すなわち、第三者が不正にネットワーク２に接続するのを防止でき、安全にネットワーク接続が可能になる。

さらに、認証サーバ３ではなく、認証済みの無線通信装置４がどのＳＴＡのパケットを転送するかを決定するため、認証サーバ３での設定に比べて設定が容易である。すなわち、認証済みの無線通信装置４は、身近にありかつ許可したいＳＴＡに対してネットワーク２を開放する権限をもつため、設定が容易である。したがって、認証サーバ３に登録していないＳＴＡ、あるいはアドホックモードのみに対応しているＳＴＡであっても、一時的かつ容易にネットワーク２に接続することができる。

本発明の無線通信装置を含む無線通信システムの構成例を示す図。 本発明の無線通信装置４およびＳＴＡ５の構成例を示す図。 無線通信装置４を介してＳＴＡ５とＡＰ１との間で送受信されるパケットのアドレスフィールドの利用例を示す図。 無線通信装置４のフィルタリング機能による転送フィルタテーブルの一例を示す図。

符号の説明

１ アクセスポイント（ＡＰ）
２ ネットワーク
３ 認証サーバ
４ 無線通信装置
５ 非接続無線局（ＳＴＡ）
６ 宛先装置
１１ アンテナ
１２ 送受信部（ＴＲＸ）
１３ ベースバンド処理部（ＢＢ）
１４ 制御部（ＣＮＴ）
１５ インタフェース部（Ｉ／Ｆ）

Claims (1)

1. アクセスポイントに接続するためのインフラストラクチャモードと、他の無線通信装置と通信するためのアドホックモードに対応する機能を有し、この２つのモードでアクセスポイントおよび他の無線通信装置と接続し、その間で送受信されるパケットの転送を行う転送手段と、
   前記アクセスポイントに接続できない無線通信装置であって当該アクセスポイントを介して接続されるネットワークの認証サーバに未登録の無線通信装置（以下、非接続無線局という）からアドホックモードで送信されたパケットを受信し、そのパケットの送信元アドレスが自己が具備する転送フィルタテーブルにおいて当該非接続無線局との通信前に予め設定された送信元アドレス（以下、登録済アドレス）のものであるか否かを検証し、登録済アドレスと一致する送信元アドレスであれば前記転送手段における転送処理を指示し、それ以外のパケットを破棄する制御を行うフィルタリング機能を有する制御手段とを備える無線通信装置であって、
   前記アクセスポイントを介して接続されるネットワークの認証サーバによる認証済みであり、前記非接続無線局に対して認証サーバに代わってフィルタリング機能を有する前記制御手段が前記登録済アドレスと受信した前記パケットの送信元アドレスが一致するか否かにより該ネットワークへの接続認証を行う構成である
   ことを特徴とする無線通信装置。

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