JP5700826B2 - 無線ｌａｎ通信制御方法および装置 - Google Patents

Description

この発明は、たとえば船内ネットワークなどに用いられる無線ＬＡＮ通信制御方法および装置に関し、特に、無線ＬＡＮ通信時の電波強度を用いて、不正アクセス可能な環境下（船舶の岸壁への着岸時など）での使用範囲を正確に限定することにより、使用範囲外への漏洩電波による不正な情報取得の確率を低減させた無線ＬＡＮ通信制御方法および装置に関するものである。

一般に、無線ＬＡＮを船舶などで使用した際には、たとえば船舶の着岸時において、船内ネットワークの漏洩電波を第三者が傍受できる可能性がある。
そこで、従来から、不正アクセスを検出する方法および装置として、アクセスポイント装置にて受信した不正端末のアドレス情報に基づき不正端末を検出し、受信した不正端末によって付加された電波強度情報から位置を特定することにより、不正端末を物理的に排除する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特許第４５２５４１７号公報

従来の不正アクセス検出方法および装置では、登録しているアドレス情報に基づき不正端末を検出しているものの、送信元アドレスが偽装された場合には、所定の許容範囲外から通信してきた端末であっても正しい端末と誤認識してしまい、無線ＬＡＮネットワークの不正侵入を許容してしまう可能性があるという課題があった。

また、従来の不正アクセス検出方法および装置では、電波強度に基づいて、不正端末の位置を検出しているが、電波に対して複雑な構造を有する金属性の船舶などの立体構造物においては、甲板上にあるアクセスポイント装置への接続時の電波強度から端末位置を正確に推定することが困難であり、不正端末の位置を正しく特定することができない可能性があるという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、基準無線ＬＡＮ端末を使用範囲に配置して、複数のアクセスポイント装置が受信する基準無線ＬＡＮ端末の電波強度に基づき使用範囲テーブルをあらかじめ作成し、その後、通信を試みる任意の無線ＬＡＮ端末と各アクセスポイント装置との間の通信時の電波強度から、無線ＬＡＮ端末が使用範囲内にあるか否かを判定することにより、使用範囲外からの通信であると判定された端末については不正端末と見なし、不正端末とアクセスポイント装置との間の通信を遮断することのできる無線ＬＡＮ通信制御方法および装置を得ることを目的とする。

この発明に係る無線ＬＡＮ通信制御方法は、基準無線ＬＡＮ端末を複数の測定位置に設置して、無線ＬＡＮネットワークの使用範囲を設定する第１のステップと、使用範囲内で複数のアクセスポイント装置が受信する基準無線ＬＡＮ端末の電波強度と各測定位置との対応データを使用範囲テーブルとしてあらかじめ作成する第２のステップと、任意位置から無線ＬＡＮネットワークへの通信を試みる無線ＬＡＮ端末と複数のアクセスポイント装置との間の通信時の各電波強度から、無線ＬＡＮ端末が使用範囲内にあるか否かを判定する第３のステップと、無線ＬＡＮ端末が使用範囲外にあると判定された場合には、無線ＬＡＮ端末を不正端末と見なし、無線ＬＡＮ端末と複数のアクセスポイント装置との間の通信を遮断する第４のステップとを備え、無線ＬＡＮネットワークは、船舶に搭載された船内ネットワークであり、複数のアクセスポイント装置は、船舶上に設置され、使用範囲は、船舶の着岸時の環境下において設定され、第３および第４のステップは、船舶の着岸後に実行されるものである。

また、この発明に係る無線ＬＡＮ通信制御装置は、基準無線ＬＡＮ端末を複数の測定位置に設置して、無線ＬＡＮネットワークの使用範囲を設定し、使用範囲内で複数のアクセスポイント装置が受信する基準無線ＬＡＮ端末の電波強度と各測定位置との対応データを使用範囲テーブルとしてあらかじめ作成する第１の手段と、任意位置から無線ＬＡＮネットワークへの通信を試みる無線ＬＡＮ端末と複数のアクセスポイント装置との間の通信時の各電波強度から、無線ＬＡＮ端末が使用範囲内にあるか否かを判定する第２の手段と、無線ＬＡＮ端末が使用範囲外にあると判定された場合には、無線ＬＡＮ端末を不正端末と見なし、無線ＬＡＮ端末と複数のアクセスポイント装置との間の通信を遮断する第３の手段とを備え、無線ＬＡＮネットワークは、船舶に搭載された船内ネットワークであり、複数のアクセスポイント装置は、船舶上に設置され、使用範囲は、船舶の着岸時の環境下において設定され、第２および第３の手段は、船舶の着岸後に有効化されるものである。

この発明によれば、不正アクセスの可能性が高い環境下で、基準無線ＬＡＮ端末を用いて電波強度を測定することにより使用範囲をあらかじめ設定し、使用範囲を正確に制限することにより、不正な無線ＬＡＮ端末からのアクセスを排除して、無線ＬＡＮデータの盗聴確率を低減することができる。

この発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮ通信制御装置を概略的に示す構成図である。 この発明の実施の形態１による動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１の具体例を示す構成図である。

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮ通信制御装置を概略的に示す構成図であり、具体的として、船舶１０に搭載された場合の構成を示している。
また、図２はこの発明の実施の形態１による動作を示すフローチャートであり、図３はこの発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮ通信制御装置の具体例を示す構成図である。

図１において、基準無線ＬＡＮ端末１は、船舶１０の着岸時における、使用範囲１００（１点鎖線参照）の設定時において、使用範囲１００の境界付近の複数箇所（実線位置および破線位置参照）に一時的に配置される。

複数のアクセスポイント装置２ａ、２ｂ、２ｃは、船内ネットワーク３（船舶１０内に構成された無線ＬＡＮネットワーク）に接続されており、さらに、船内ネットワーク３を介してＬＡＮ通信制御装置４に接続されている。
ＬＡＮ通信制御装置４は、アクセスポイント装置２ａ〜２ｃと協働して、後述する各種演算処理および各種判定処理などを行う。

アクセスポイント装置２ａ〜２ｃは、使用範囲１００の設定時においては基準無線ＬＡＮ端末１との間で通信を行い、通信チェック時においては、船内ネットワーク３への接続を試みる任意の無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂとの間で通信を行う。

基準無線ＬＡＮ端末１、アクセスポイント装置２ａ〜２ｃおよび船内ネットワーク３への接続を試みる無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂは、公知のように、無線ＬＡＮの電波受信時において電波強度値の授受機能を有する。

図１に示した無線ＬＡＮ通信制御装置は、まず、船舶１０の着岸時の環境下において、岸壁２０（図３とともに後述する）での船内ネットワーク３への使用範囲１００をあらかじめ決定しておき、基準無線ＬＡＮ端末１を移動させながら使用範囲１００の境界位置の数箇所に一時的に配置させる。

続いて、各アクセスポイント装置２ａ〜２ｃにより、基準無線ＬＡＮ端末１からの受信電波強度を測定し、使用範囲１００の境界位置（測定位置）と電波強度との対応データを、使用範囲テーブル４１としてＬＡＮ通信制御装置４内に蓄積しておく。
使用範囲テーブル４１の作成後（基準無線ＬＡＮ端末１の電波強度測定後）には、基準無線ＬＡＮ端末１は撤去される。

その後、船舶１０の着岸時において、任意の無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂが船内ネットワーク３への接続を試みた際に、各アクセスポイント装置２ａ〜２ｃは、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂからの受信電波強度を測定する。

また、ＬＡＮ通信制御装置４は、各アクセスポイント装置２ａ〜２ｃで測定された各電波強度（測定位置に対応）と使用範囲テーブル４１（基準ＬＡＮ端末１で測定した電波強度）とを比較し、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂが使用範囲１００内にあるか否かを判定する。

図１の例では、無線ＬＡＮ端末５ａは使用範囲１００内にあり、無線ＬＡＮ端末５ｂは使用範囲１００外にある。
よって、使用範囲１００内にあると判定された無線ＬＡＮ端末５ａは、船内ネットワーク３への接続が許可され、使用範囲外にある無線ＬＡＮ端末５ｂは、船内ネットワーク３への接続が拒否される。

次に、図１および図２のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１による動作について、さらに具体的に説明する。
図２において、まず、船舶１０の着岸前において、運用者は、着岸時における船内ネットワーク３の使用範囲１００を決定する（ステップＳ１）。
このとき、使用範囲１００は、船舶１０からの一定距離の範囲ではなく、必要に応じて任意の方向に対して距離を短く（不正アクセスの拒否を厳しく）設定することもできる。

続いて、着岸時の環境下（岸壁上を含む）において、使用範囲１００の境界位置（複数箇所）に基準無線ＬＡＮ端末１を設置し、基準無線ＬＡＮ端末１とアクセスポイント装置２ａ〜２ｃとの間でデータパケットの送受信を行い、各アクセスポイント装置２ａ〜２ｃは、基準無線ＬＡＮ端末１との間の受信電波強度を測定する。
これにより、ＬＡＮ通信制御装置４は、各測定位置と測定された各電波強度との対応データを使用範囲テーブル４１として作成する（ステップＳ２）。
以上で着岸前の処理は完了する。

次に、船舶１０の着岸後において、不正端末による船内ネットワーク３への接続を試みる可能性がある場合の処理（ステップＳ３〜Ｓ８）へと移行する。
まず、船内ネットワーク３への接続を試みる無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂとの通信に際して、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂがアクセスポイント装置２ａ〜２ｃとの通信が可能になった時点で、各アクセスポイント装置２ａ〜２ｃは、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂからの受信電波強度を取得し、ＬＡＮ通信制御装置４に入力する（ステップＳ３）。

続いて、ＬＡＮ通信制御装置４は、ステップＳ３で取得した電波強度（測定位置）と、ステップＳ２であらかじめ作成した使用範囲テーブル４１（測定位置と各電波強度との対応データ）とを比較する（ステップＳ４）。
これにより、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂの位置を特定する（ステップＳ５）。

また、ＬＡＮ通信制御装置４は、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂが使用範囲１００内にあるか否かを判定し（ステップＳ６）、使用範囲１００内の無線ＬＡＮ端末５ａである（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、無線ＬＡＮ端末５ａと船内ネットワーク３との間の通信を継続させて（ステップＳ７）、図２の処理ルーチンを終了する。
なお、ここでは説明を省略するが、無線ＬＡＮ端末５ａからの送信元アドレスチェックなどの公知の処理が併用されることは言うまでもない。

一方、ステップＳ６において、使用範囲１００外の無線ＬＡＮ端末５ｂである（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ＬＡＮ通信制御装置４は、使用範囲１００外にある無線ＬＡＮ端末５ｂに切断パケットを送付するなどにより通信遮断処理を行い（ステップＳ８）、図２の処理ルーチンを終了する。
これにより、使用範囲１００外にある無線ＬＡＮ端末５ｂによる船内ネットワーク３への接続を遮断し、情報漏洩の確率を低減することができる。

図３はこの発明の実施の形態１の具体例を示す構成図であり、船舶１０の岸壁２０への着岸時の状態を示している。
図３においては、船舶１０上の複数のアクセスポイント装置２Ａ〜２Ｄに対して、海上の小形ボート上の無線ＬＡＮ端末５Ａと、岸壁２０上の無線ＬＡＮ端末５Ｂとが不正アクセスを試みた場合での、アクセスポイント装置２Ａ〜２Ｄとの間の通信電波状態（１点鎖線矢印参照）を示している。なお、アクセスポイント装置２Ｂ、２Ｃにおいて、１点鎖線矢印に続く破線矢印は、船舶１０の金属壁によって電波が遮断された状態を示している。

図３においても、ＬＡＮ通信制御装置４は、あらかじめ、船舶１０の露天甲板上に設置したアクセスポイント装置２Ａ〜２Ｄと基準無線ＬＡＮ端末１（図１参照）とを用いて、前述のように使用範囲テーブル４１（受信電波強度と測定位置との対応データ）を作成しておく。

これにより、着岸時に船内ネットワーク３に侵入しようとする無線ＬＡＮ端末５Ａが海側から近づいた場合でも、アクセスポイント装置２Ａの受信電波強度に基づき、無線ＬＡＮ端末５Ａが使用範囲１００外の不正端末であることを特定することができる。

また、図３のように、船舶１０の甲板と岸壁２０との間で大きな高低差が生じた場合において、金属船体による電波の遮断（または減衰）により、アクセスポイント装置２Ｂ、２Ｃにおける無線ＬＡＮ端末５Ｂから受信電波強度が「０」（破線鎖線矢印参照）であっても、船舶１０の側端部に位置するアクセスポイント装置２Ｄでは、一定の受信電波強度が測定可能（１点鎖線矢印参照）である。
よって、無線ＬＡＮ端末５Ｂの位置を特定して、無線ＬＡＮ端末５Ｂが使用範囲１００外の不正端末であることを判定することができ、より正確に使用可否を判定することができる。

なお、上記説明では、ＬＡＮ通信制御装置４をアクセスポイント装置２ａ〜２ｃ、２Ａ〜２Ｄとは別に準備したが、ＬＡＮ通信制御装置４の機能を特定のアクセスポイント装置に具備させ、船内ネットワーク３を用いて使用範囲テーブル４１の授受を行うことにより、ＬＡＮ通信制御装置４を省略することも可能である。
また、船舶１０に搭載された船内ネットワーク３を例にとって説明したが、他の任意の無線ＬＡＮネットワークに対しても適用可能なことな言うまでもない。

以上のように、この発明の実施の形態１（図１〜図３）に係る無線ＬＡＮ通信制御装置は、基準無線ＬＡＮ端末１を複数の測定位置に設置して、無線ＬＡＮネットワーク（船内ネットワーク３）の使用範囲１００を設定し、使用範囲１００内で複数のアクセスポイント装置２ａ〜２ｃ、２Ａ〜２Ｄが受信する基準無線ＬＡＮ端末１の電波強度と各測定位置との対応データを使用範囲テーブル４１としてあらかじめ作成する第１の手段（ＬＡＮ通信制御装置４）と、任意位置から無線ＬＡＮネットワーク（船内ネットワーク３）への通信を試みる無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂ、５Ａ、５Ｂと複数のアクセスポイント装置２ａ〜２ｃ、２Ａ〜２Ｄとの間の通信時の各電波強度から、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂ、５Ａ、５Ｂが使用範囲１００内にあるか否かを判定する第２の手段（ＬＡＮ通信制御装置４）と、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂ、５Ａ、５Ｂが使用範囲１００外にあると判定された場合には、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂ、５Ａ、５Ｂを不正端末と見なし、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂ、５Ａ、５Ｂと複数のアクセスポイント装置２ａ〜２ｃ、２Ａ〜２Ｄとの間の通信を遮断する第３の手段（ＬＡＮ通信制御装置４）と、を備えている。

また、この発明の実施の形態１（図２）に係る無線ＬＡＮ通信制御方法は、基準無線ＬＡＮ端末１を複数の測定位置に設置して、無線ＬＡＮネットワーク（船内ネットワーク３）の使用範囲１００を設定する第１のステップ（Ｓ１）と、使用範囲１００内で複数のアクセスポイント装置２ａ〜２ｃ、２Ａ〜２Ｄが受信する基準無線ＬＡＮ端末１の電波強度と各測定位置との対応データを使用範囲テーブル４１としてあらかじめ作成する第２のステップ（Ｓ２）と、任意位置から無線ＬＡＮネットワーク（船内ネットワーク３）への通信を試みる無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂ、５Ａ、５Ｂと複数のアクセスポイント装置２ａ〜２ｃ、２Ａ〜２Ｄとの間の通信時の各電波強度から、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂ、５Ａ、５Ｂが使用範囲１００内にあるか否かを判定する第３のステップ（Ｓ３〜Ｓ６）と、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂ、５Ａ、５Ｂが使用範囲１００外にあると判定された場合には、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂ、５Ａ、５Ｂを不正端末と見なし、無線ＬＡＮ端末５ａ、５ｂ、５Ａ、５Ｂと複数のアクセスポイント装置２ａ〜２ｃ、２Ａ〜２Ｄとの間の通信を遮断する第４のステップ（Ｓ８）と、を備えている。

無線ＬＡＮネットワークは、船舶１０に搭載された船内ネットワーク３であり、複数のアクセスポイント装置２ａ〜２ｃ、２Ａ〜２Ｄは、船舶１０上に設置され、使用範囲１００は、船舶１０の着岸時の環境下において設定される。
この発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮ通信制御方法において、第３および第４のステップ（Ｓ３〜Ｓ６、Ｓ８）は、船舶１０の着岸後に実行される。
また、第１のステップ（Ｓ１）において、基準無線ＬＡＮ端末１は、使用範囲１００の境界付近で移動しながら順次に複数位置に配置される。

この発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮ通信制御装置において、ＬＡＮ通信制御装置４内の第２および第３の手段は、船舶１０の着岸後に有効化される。
また、ＬＡＮ通信制御装置４内の第１の手段の実行時において、基準無線ＬＡＮ端末１は、使用範囲１００の境界付近で移動しながら順次に複数位置に配置される。

このように、あらかじめ船舶１０の着岸時の環境下において、基準無線ＬＡＮ端末１を使用範囲１００の境界付近に一時的に配置して、複数のアクセスポイント装置２ａ〜２ｃ、２Ａ〜２Ｄが受信する基準無線ＬＡＮ端末１の電波強度に基づき使用範囲テーブル４１を作成することにより、環境要求に応じた使用範囲１００を正確に限定した使用範囲テーブル４１を得ることができる。

１ 基準無線ＬＡＮ端末、２ａ〜２ｃ、２Ａ〜２Ｄ アクセスポイント装置、３ 船内ネットワーク（無線ＬＡＮネットワーク）、４ ＬＡＮ通信制御装置、１０ 船舶、２０ 岸壁、４１ 使用範囲テーブル、１００ 使用範囲。

Claims (4)

1. 基準無線ＬＡＮ端末を複数の測定位置に設置して、無線ＬＡＮネットワークの使用範囲を設定する第１のステップと、
   前記使用範囲内で複数のアクセスポイント装置が受信する前記基準無線ＬＡＮ端末の電波強度と各測定位置との対応データを使用範囲テーブルとしてあらかじめ作成する第２のステップと、
   任意位置から前記無線ＬＡＮネットワークへの通信を試みる無線ＬＡＮ端末と前記複数のアクセスポイント装置との間の通信時の各電波強度から、前記無線ＬＡＮ端末が前記使用範囲内にあるか否かを判定する第３のステップと、
   前記無線ＬＡＮ端末が前記使用範囲外にあると判定された場合には、前記無線ＬＡＮ端末を不正端末と見なし、前記無線ＬＡＮ端末と前記複数のアクセスポイント装置との間の通信を遮断する第４のステップと
   を備え、
   前記無線ＬＡＮネットワークは、船舶に搭載された船内ネットワークであり、
   前記複数のアクセスポイント装置は、前記船舶上に設置され、
   前記使用範囲は、前記船舶の着岸時の環境下において設定され、
   前記第３および第４のステップは、前記船舶の着岸後に実行される
   ことを特徴とする無線ＬＡＮ通信制御方法。
2. 前記第１のステップにおいて、前記基準無線ＬＡＮ端末は、前記使用範囲の境界付近で移動しながら順次に複数位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮ通信制御方法。
3. 基準無線ＬＡＮ端末を複数の測定位置に設置して、無線ＬＡＮネットワークの使用範囲を設定し、前記使用範囲内で複数のアクセスポイント装置が受信する前記基準無線ＬＡＮ端末の電波強度と各測定位置との対応データを使用範囲テーブルとしてあらかじめ作成する第１の手段と、
   任意位置から前記無線ＬＡＮネットワークへの通信を試みる無線ＬＡＮ端末と前記複数のアクセスポイント装置との間の通信時の各電波強度から、前記無線ＬＡＮ端末が前記使用範囲内にあるか否かを判定する第２の手段と、
   前記無線ＬＡＮ端末が前記使用範囲外にあると判定された場合には、前記無線ＬＡＮ端末を不正端末と見なし、前記無線ＬＡＮ端末と前記複数のアクセスポイント装置との間の通信を遮断する第３の手段と
   を備え、
   前記無線ＬＡＮネットワークは、船舶に搭載された船内ネットワークであり、
   前記複数のアクセスポイント装置は、前記船舶上に設置され、
   前記使用範囲は、前記船舶の着岸時の環境下において設定され、
   前記第２および第３の手段は、前記船舶の着岸後に有効化される
   ことを特徴とする無線ＬＡＮ通信制御装置。
4. 前記第１の手段の実行時において、前記基準無線ＬＡＮ端末は、前記使用範囲の境界付近で移動しながら順次に複数位置に配置されることを特徴とする請求項３に記載の無線ＬＡＮ通信制御装置。

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