JP5412407B2

JP5412407B2 - 無線ｌａｎシステム、無線ｌａｎ用アクセスポイント、及びアクセスポイント用制御プログラム

Info

Publication number: JP5412407B2
Application number: JP2010261428A
Authority: JP
Inventors: 渉櫻井
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2030-11-24
Also published as: JP2012114652A

Description

本発明の実施形態は、漏洩同軸ケーブル（Leaky Coaxial cable）を用いた無線ＬＡＮシステムに関する。さらに、このシステムに用いる無線ＬＡＮ用アクセスポイント及びアクセスポイント用制御プログラムに関する。

漏洩同軸ケーブルを利用した無線ＬＡＮシステムは、一般的な無線ＬＡＮシステムと比較して、電波の放射がケーブルの周辺部のみとなるため、セキュリティが高いとされている。

漏洩同軸ケーブルにおける電波の放射は、漏洩同軸ケーブルの入力端付近が強く、出力端付近になると、ケーブルの伝送損失のため、放射が弱まる。伝送損失については一般的な同軸ケーブルと同様、利便性を高めるために細く柔らかくすると、より伝送損失が大きくなり、この入力端と出力端での放射の差が大きくなると云う傾向が高まる。また、漏洩同軸ケーブルは、主放射ビームの指向性が２０°から２５°ほど傾いている傾向にある。そのため、出力端付近では、相手側が十分な電力を得られないという端末効果と呼ばれる現象が起きる。

上記の理由から、漏洩同軸ケーブルの出力端付近でも十分な電力を得るために入力端に加える電力を大きくすると、入力端付近での放射エリアが広くなり、セキュリテイが低下する。一方、セキュリティを重視し、漏洩同軸ケーブルの入力端付近の放射を抑えようとすると、出力端付近では、無線が繋がりにくくなってしまうという問題があった。

特開２００７−１３５１５１号公報

本発明の一実施形態は、漏洩同軸ケーブルを用いた場合にも、ケーブルの出力端付近での十分な電力を得ると共に、セキュリティの向上をはかり得る無線ＬＡＮシステムを提供する。また、上記の無線ＬＡＮシステムに用いる無線ＬＡＮ用アクセスポイント及びアクセスポイント用制御プログラムを提供する。

実施形態によれば、漏洩同軸ケーブルを用いた無線ＬＡＮシステムにおいて、一端同士と他端同士をそれぞれ対応させて平行配置された第１及び第２の漏洩同軸ケーブルと、前記第１の漏洩同軸ケーブルの一端を給電端として同ケーブルに接続された第１のアクセスポイントと、前記第２の漏洩同軸ケーブルの他端を給電端として同ケーブルに接続された第２のアクセスポイントと、前記第１及び第２のアクセスポイントを介して当該アクセスポイントを利用するクライアントと当該クライアントと通信を行うサーバとの間の通信制御を行うコントローラと、を具備し、前記コントローラは、前記第１の漏洩同軸ケーブルの通信エリアと前記第２の漏洩同軸ケーブルの通信エリアとが重複する領域内でのみ前記クライアントと前記サーバとの通信を可能にしている。

第１の実施形態に係わる無線ＬＡＮシステムを示す概略構成図。１本の漏洩同軸ケーブルを用いた場合の通信エリアを示す図。２本の漏洩同軸ケーブルを用いた場合の通信エリアを示す図。第１の実施形態の無線ＬＡＮシステムの動作を説明するためのフローチャート。第１の実施形態の無線ＬＡＮシステムをオフィスデスクに適用した例を示す斜視図。第２の実施形態に係わる無線ＬＡＮシステムを示す概略構成図。第２の実施形態に用いた無線ＬＡＮ用アクセスポイントの構成を示すブロック図。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係わる無線ＬＡＮシステムを示す概略構成図である。

所望する通信エリアを挟んで一方と他方にそれぞれアクセスポイント１０（第１のアクセスポイント１１及び第２のアクセスポイント１２）が設置され、各々のアクセスポイント１１，１２はコントローラ２０を介してサーバ３０に接続されている。

第１のアクセスポイント１１のアンテナ端子には漏洩同軸ケーブル（以下、ＬＣＸケーブルと略記する）４１の一端が接続され、このＬＣＸケーブル４１の他端は第２のアクセスポイント１２の近くまで伸びている。第２のアクセスポイント１２のアンテナ端子にはＬＣＸケーブル４２の一端が接続され、このＬＣＸケーブル４２の他端は第１のアクセスポイント１１の近くまで伸びている。即ち、一方向に長い通信エリアに沿って２本のＬＣＸケーブル４１，４２が平行配置されている。ここで、第１及び第２のアクセスポイント１１，１２は別チャネル（異なる周波数）を利用している。

図２に示すように、ＬＣＸケーブル４０を用いた無線ＬＡＮシステムでは、その通信エリアがケーブル４０の周辺部のみとなるため、一般的な無線ＬＡＮシステムと比較してセキュリティが高い。しかし、１本のＬＣＸケーブル４０と１つのアクセスポイント１０における通信エリアは、ＬＣＸケーブル４０の入力端付近で大きく、出力端に近くなるほど小さくなる。このため、ＬＣＸケーブル４０の出力端付近では、相手側が十分な電力を得られないという端末効果と呼ばれる現象が起きる。即ち、ＬＣＸケーブル４０の出力端付近では、無線が繋がりにくくなってしまう。ＬＣＸケーブル４０の入力端に十分大きな電力を供給すればこの問題は生じないが、この場合は、入力端付近の通信エリアが横方向に拡大してしまいセキュリティの低下を招く。

これに対し本実施形態のように、２本のＬＣＸケーブル４１，４２と２つのアクセスポイント１１，１２を設置し、ＬＣＸケーブル４１，４２を互いに逆方向から給電した場合、これらの通信エリアが重なる領域は、図３に示すようになる。即ち、ＬＣＸケーブル４１による通信エリア４６とＬＣＸケーブル４２による通信エリア４７との重なり領域４８が通信エリアとなり、ＬＣＸケーブルの入力端（給電端）付近のエリア拡大を抑制することができる。従って、クライアント側で両方のアクセスポイント１１，１２からの信号を受信した場合のみ通信可能とすることで、ＬＣＸケーブル４１，４２の入力端付近での無用な通信エリアの拡大を未然に防止することができ、通信のセキュリティを高めることができる。

次に、本実施形態の動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。

まず、第１のアクセスポイント１１（ＡＰ１）がクライアント（ＣＬ）と接続されたか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１でＡＰ１とＣＬとの接続が確認されたら、ＡＰ１がＣＬのＭＡＣアドレスをコントローラ２０へ情報送信する（ステップＳ２）。続いて、コントローラ２０は第２のアクセスポイント１２（ＡＰ２）にＭＡＣアドレスを情報送信する（ステップＳ３）。

次に、ＡＰ１２は、接続されたＣＬのＭＡＣアドレスと、先にコントローラ２０から送られたＭＡＣアドレスとを比較する（ステップＳ４）。そして、両アドレスが一致しているか否かを判定する（ステップＳ５）。

ステップＳ５で両アドレスが一致していると判定されたら、ＡＰ１２とＣＬとの通信を許可し、ＣＬとサーバ３０との間での通信を実行する（ステップＳ６）。一方、ステップＳ５で両アドレスが一致していないと判定されたら、ＡＰ２とＣＬとの通信を遮断する（ステップＳ７）。また、ＡＰ１では受信可能であるが、ＡＰ２では受信できない領域ではＡＰ２でＣＬからのＭＡＣアドレスを取得できないので、ステップＳ７と同様に通信を遮断する。つまり、図３に示す通信エリア４８内のＣＬのみ通信可能にすることができ、セキュリティの向上をはかることができる。

なお、上記のフローチャートは動作の一例であり、仕様に応じて適宜変形可能である。要は、ＡＰ１で得られたＭＡＣアドレスとＡＰ２で得られたＭＡＣアドレスが一致するときのみ通信を許可するようにすればよい。また、ＭＡＣアドレス確認後のサーバ３０との通信に関しては、ＡＰ２のみを用いて通信を行っても良いが、ＡＰ１とＡＰ２の両方を用いて通信を行うことにより、通信速度の向上をはかることも可能である。

図５は、本実施形態の無線ＬＡＮシステムをオフィスデスクに適用した例を示す斜視図である。図中の５１は一方向に長いテーブル、５２は椅子、５３は無線ＬＡＮを備えたパソコンを示している。ＬＣＸケーブル４１，４２がテーブル５１の中央部に長手方向に沿って配設され、各々のケーブル４１，４２の一端にアクセスポイント１１，１２がそれぞれ接続されている。ＬＣＸケーブル４１，４２に対するアクセスポイント１１，１２の接続位置は互いに逆方向の端部となっている。なお、図には示さないが、アクセスポイント１，１２はＬＡＮケーブルを介してコントローラ２０に接続されており、更にコントローラ２０はＬＡＮケーブルを介してサーバ３０に接続されるようになっている。

このような構成であれば、通信エリアをテーブル５１の長手方向に沿った領域とすることができ、このテーブル５１上に載置されたパソコンのみと通信可能にすることができる。このため、無線ＬＡＮでありながら、有線ＬＡＮと同様のセキュリテイの向上をはかることができる。

このように本実施形態によれば、２つのアクセスポイント１１，１２からの信号を両方検出した場合のみに通信を可能にしているため、セキュリティの向上をはかることができる。しかも、ＬＣＸケーブル４１，４２の入力端付近の無用な通信エリアの拡大を抑制することができ、これによってもセキュリティの向上をはかることができる。

（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係わる無線ＬＡＮシステムを示す概略構成図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は使用略する。

本実施形態が先に説明した第１の実施形態と異なる点は、１つのアクセスポイントから２つのＬＣＸケーブルへの給電を可能にすると共に、アクセスポイントにコントローラの機能を持たせたことにある。

一方向に長い通信エリアの長手方向に沿って第１及び第２のＬＣＸケーブル４１，４２が配設されている。アクセスポイント１００は、２つのアンテナ端子を有し、各々の端子で異なる周波数の高周波（ＲＦ）信号を送受信可能となっている。そして、一方の端子がＬＣＸケーブル４１の一端に接続され、他方の端子がＬＣＸケーブル４２の他端に接続されている。より具体的には、例えば一方の端子はＬＣＸケーブル４１に直接接続され、他方の端子は同軸ケーブルを介してＬＣＸケーブル４２に接続されている。また、アクセスポイント１００はＬＡＮケーブルを介してサーバ３０に接続されている。

本実施形態のアクセスポイント１００は、例えば図７に示すように、ＭＡＣ（Media Access Control）部１１０、物理部１２０、高周波部１３０、及び制御部１４０から構成されている。

ＭＡＣ部１１０は、サーバ側から受け取ったパケットデータを信号処理すると共に無線通信に適したフレームデータに変換するＭＡＣ送信部１１１と、フレームデータを信号処理すると共にパケットデータに変換してサーバ側に伝送するＭＡＣ受信部１１２を備えている。

物理部１２０は、ＭＡＣ送信部１１１からのフレームデータを信号処理すると共にＤ／Ａ変換する物理送信部１２１と、アナログデータを信号処理すると共にＡ／Ｄ変換してＭＡＣ受信部１１２に伝送する物理受信部１２２を備えている。

高周波部１３０は、２つのチャネルで送受信を行うために２つのＲＦ送受信部１３１，１３２を備えている。ＲＦ送受信部１３１（ＲＦ１）は、物理送信部１２１からのアナログ信号をＲＦ信号に変換し、第１のＬＣＸケーブル４１に送信すると共に、ＬＣＸケーブル４１からのＲＦ信号を復調して物理受信部１２２に伝送する。ＲＦ送受信部１３２（ＲＦ２）は、物理送信部１２１からのアナログ信号をＲＦ信号に変換し、第２のＬＣＸケーブル４２に送信すると共に、ＬＣＸケーブル４２からのＲＦ信号を復調して物理受信部１２２に伝送する。

制御部１４０は、ＭＡＣ部１１０，物理部１２０，及び高周波部１３０を制御するものであり、例えば前記図４のフローチャートと実質的に同様の動作を行うように制御する。具体的には、ＲＦ１で通信を行い、ＲＦ１に接続されたＬＣＸケーブル４１にＣＬが接続（通信可能）されたか否かを判定し、接続が確認にされたらＣＬのＭＡＣアドレスを取得する。次に、ＲＦ２で通信を行い、ＲＦ２に接続されたＬＣＸケーブル４２にＣＬが接続（通信可能）されたか否かを判定し、接続が確認されたらＣＬのＭＡＣアドレスを取得する。そして、ＲＦ１で得られたＭＡＣアドレスとＲＦ２で得られたＭＡＣアドレスとを比較し、両アドレスが一致していると判定されたら、アクセスポイント１００とＣＬとの通信を許可し、ＣＬとサーバ３０との間での通信を実行する。一方、両アドレスが一致していないと判定されたら、アクセスポイント１００とＣＬとの通信を遮断する。つまり、ＲＦ１により得られたＣＬのＭＡＣアドレスとＲＦ２により得られたＣＬのＭＡＣアドレスとを比較し、両アドレスが一致するときのみ通信を可能にする。

このように本実施形態によれば、アクセスポイント１００は一つであるが、２本のＬＣＸケーブル４１,４２に対し一方と他方から給電するのは第１の実施形態と同様であり、ＬＣＸケーブル４１，４２の入力端付近の無用な通信エリアの拡大を抑制することができる。従って、第１の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、アクセスポイントを１つにすることができるため、システム構成の簡略化をはかることができる。

（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。実施形態では、２つのＬＣＸケーブルに供給する信号は別チャネル（周波数の異なるＲＦ信号）としたが、必ずしも各々の周波数を変える必要はなく、２つのＬＣＸケーブルに対して時分割でＲＦ信号の送受信を行うようにしても良い。

また、実施形態では、２つのＬＣＸケーブルに対し互いに異なる方向から給電するようにしたが、同じ方向から給電することも可能である。この場合、入力端付近の通信エリアの拡大を抑制することはできないが、２系統の通信手段によりクライアントのＭＡＣアドレスを確認することによるセキュリティの向上をはかるのは可能である。

また、実施形態において記載したアクセスポイントの制御は、必ずしもコントローラや制御部でハード的に処理する必要はなく、ソフト的に処理することも可能である。例えば、アクセスポイントの制御を、ＣＰＵに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク（ＦＤ，ＨＤ等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで各種装置に適用したり、通信媒体により伝送して各種装置に適用することも可能である。アクセスポイントの制御を実現するＣＰＵは、記録媒体や通信媒体等に記録されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行するものであればよい。さらに、このようなプログラムによるアクセスポイントの制御をサーバ側で行うようにすることも可能である。

本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０（１１，１２），１００…アクセスポイント
２０…コントローラ
３０…サーバ
４０（４１，４２）…漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸケーブル）
４５，４６，４７，４８…通信エリア
５１…テーブル
５２…椅子
５３…パソコン
１１０…ＭＡＣ部
１１１…ＭＡＣ送信部
１１２…ＭＡＣ受信部
１２０…物理部
１２１…物理送信部
１２２…物理受信部
１３０…高周波部
１３１，１３２…ＲＦ送受信部
１４０…制御部

Claims

一端同士と他端同士をそれぞれ対応させて平行配置された第１及び第２の漏洩同軸ケーブルと、
前記第１の漏洩同軸ケーブルの一端を給電端として同ケーブルに接続された第１のアクセスポイントと、
前記第２の漏洩同軸ケーブルの他端を給電端として同ケーブルに接続された第２のアクセスポイントと、
前記第１及び第２のアクセスポイントを介して当該アクセスポイントを利用するクライアントと当該クライアントと通信を行うサーバとの間の通信制御を行うコントローラと、
を具備し、
前記コントローラは、前記第１の漏洩同軸ケーブルの通信エリアと前記第２の漏洩同軸ケーブルの通信エリアとが重複する領域内でのみ前記クライアントと前記サーバとの通信を可能にする通信制御手段を具備したことを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
前記通信制御手段は、前記クライアントと前記第１及び第２のアクセスポイントとの通信により前記第１及び第２のアクセスポイントがそれぞれＭＡＣアドレスを取得し、取得したＭＡＣアドレスが一致したときのみ、前記クライアントと前記サーバとの間の通信を可能にすることを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮシステム。
一端同士と他端同士をそれぞれ対応させて平行配置された第１及び第２の漏洩同軸ケーブルと、
前記第１の漏洩同軸ケーブルの一端を第１の給電端とし、前記第２の漏洩同軸ケーブルの他端を第２の給電端として、前記各給電端に接続されたアクセスポイントと、
前記アクセスポイントを介して当該アクセスポイントを利用するクライアントと当該クライアントと通信を行うサーバとの間の通信制御を行うコントローラと、
を具備し、
前記コントローラは、前記第１の漏洩同軸ケーブルの通信エリアと前記第２の漏洩同軸ケーブルの通信エリアとが重複する領域内でのみ前記クライアントと前記サーバとの通信を可能にする通信制御手段を具備したことを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
前記通信制御手段は、前記アクセスポイントと前記クライアントとの通信により前記第１及び第２の漏洩同軸ケーブルからそれぞれＭＡＣアドレスを取得し、取得したＭＡＣアドレスが一致したときのみ、前記クライアントと前記サーバとの間の通信を可能にすることを特徴とする請求項３に記載の無線ＬＡＮシステム。
一端同士と他端同士をそれぞれ対応させて平行配置された第１及び第２の漏洩同軸ケーブルと、前記第１の漏洩同軸ケーブルの一端を給電端として同ケーブルに接続された第１のアクセスポイントと、前記第２の漏洩同軸ケーブルの他端を給電端として同ケーブルに接続された第２のアクセスポイントと、前記第１及び第２のアクセスポイントを介して当該アクセスポイントを利用するクライアントと当該クライアントと通信を行うサーバとの間の通信制御を行うコントローラとを具備した無線ＬＡＮシステムにおいて、前記コントローラの通信制御機能を実現するアクセスポイント用制御プログラムであって、
前記クライアントと前記第１及び第２のアクセスポイントとの通信により前記第１及び第２のアクセスポイントからそれぞれＭＡＣアドレスを取得する機能と、
取得したＭＡＣアドレスが同一であるか否か判定する機能と、
取得したＭＡＣアドレスが同一であるとき、前記クライアントと前記サーバとの通信を可能にする機能と
を実現させるためのアクセスポイント用制御プログラム。