JP2006019994A - 無線機器およびその接続確立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線端末から見て接続が可能な複数の無線基地局が存在する環境において、無線端末と意図する無線基地局とを正しく接続させることのできる無線機器を提供する。
【解決手段】無線機器であるステーション１０１、アクセスポイント１０２、１０３にそれぞれ、接続相手との主接続設定のための一時的接続に必要な一時的接続情報であるＳＳＩＤと暗号鍵が複数組記憶された一時的接続情報テーブル１４、２４を設けておき、各無線機器にてそれぞれ、一時的接続情報テーブルに記憶された任意の一時的接続情報を共通に指定し、この指定した一時的接続情報に基づいて一時的接続を確立する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、無線通信システムを構成する無線基地局および無線端末などの無線機器およびその接続確立方法に関する。

近年、ネットワーク機能を備えた機器、特に最近は無線ＬＡＮ(Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ)機能を備えた家庭用機器が多く市場に出回っており、実際、一般家庭内で利用されることが多くなってきている。無線ＬＡＮ機器は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格によると、典型的なネットワークであるインフラストラクチャネットワークでは１台の無線基地局（アクセスポイント）と１台以上の無線端末（ステーション）で構成される、アクセスポイントを中心としたネットワークの一構成である。この規格が想定する環境は複数台のコンピュータ端末を対象にアクセスポイントを媒介してネットワーク化することである。

しかし、最近市場に多く投入されている無線ＬＡＮ機能を持つコンシューマ機器は、そのひとつの目的を達成する機能の中でアクセスポイントとステーションを持ち、ここで閉じたネットワークを構成する例が多く、ある商品構成のアクセスポイントと他商品構成に含まれるステーションとが接続される無線ネットワークというのは実用的でない場合が多い。すなわち、１商品毎に無線ＬＡＮネットワークが構築されることとなって、言い換えれば家庭内に、複数のアクセスポイントが設置される可能性が日に日に高まっているといえるだろう。

一方、無線ＬＡＮには多くの設定項目が用意されている。この中には実際に機器を利用する上で必須となるもの、また通信の安全性を考慮すると必ず設定すべき項目（暗号等）も含んでいる。しかし、多くの利用者が指摘するように、これらの設定方法は専門性が要求されて非常に煩雑である。よって利用者は接続完了までに多大な時間を要する。特に、暗号部分の設定を省略しても通信そのものには何ら問題が無いため、無防備な状態で運用され、悪意のある利用者から被害を受けることも考えられるし、実際そのような事態が発生している。

これを踏まえて、機器提供者側では利用者に設定の負担がかからないよう、機器にさまざまな工夫を仕込み、利用者へ簡単で安全なネットワーク構築への動機付けを提供している。その手法の一つは主接続にて使用するＳＳＩＤ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と暗号鍵等の情報を、一時的接続用のＳＳＩＤと暗号鍵で生成された仮接続の下でやりとりする方法である。前記の一時的接続用のＳＳＩＤは同じ手法を用いるすべての機器に固定値として用意しておくことで、初めての接続を容易に行うことが可能となる。また、この仮接続の状態は、ＳＳＩＤのみで接続の制限を行っている状態であるためセキュリィの強度は低いが、仮接続の確立後は速やかに主接続のための処理へ移行されるので、安全性の問題は少ない。

この仮接続から主接続に至るまでの手順の一例として次が挙げられる。アクセスポイントは一時的接続用のＳＳＩＤを待っている。一方、ステーションは利用者からの何らかの指令を受けて前記一時的接続用のＳＳＩＤを使って接続過程に入る。アクセスポイントは前記一時的接続用のＳＳＩＤを検知して接続設定情報交換のための接続を確立する処理を行う。接続が確立するとアクセスポイントはステーションへＳＳＩＤや暗号方式、暗号鍵などの主接続に必要となる情報を提供した後、接続を切る。ステーションはアクセスポイントより提供された主接続のための諸情報を自動適用し、再度アクセスポイントへ接続を試みる。この接続にて通常通信を行う。当該接続は、この接続のために設定されたＳＳＩＤや暗号鍵が自動的に採用されることで、利用者は特にこれを意識することなく極めて安全な通信環境をほぼ自動的に手に入れることができる。

しかしながら、無線機器の普及に伴い、たとえば図１３に示すように、家庭内に様々な無線機器７０１、７０２、７０３と無線ネットワークが存在する状況が考えられる。ここで、無線機器７０１、７０３はアクセスポイントであり、無線機器７０２はステーションである。このように１つのステーション７０２から見て、複数のアクセスポイント７０１、７０３が存在するような状況では、すべての無線機器７０１、７０２、７０３が同一の一時的接続用のＳＳＩＤを所有しているので、その上で一時的接続用のＳＳＩＤを自動的に検出して設定を行う自動設定機能を利用すると、ステーション７０２が望んでいないアクセスポイントへ接続を試みてしまう可能性があった。たとえば、ステーション７０２をアクセスポイント７０１へ接続させようしている場合であっても、２つのアクセスポイント７０１、７０３には同一のＳＳＩＤが自動設定機能において運用されているため、接続を所望しないアクセスポイント７０３へ接続を試みてしまう問題があった。

このような意図しないアクセスポイントとの接続が一時的であるとはいえ確立されると、ユーザは誤接続を知ることなく主接続をもその意図しないアクセスポイントとの間で確立させてしまい、以後も誤接続の状態が続いてしまう。

ところで、複数の無線基地局がある環境において、無線端末が接続を試みる一の無線基地局を選択する技術は従来より知られている。たとえば、複数の無線基地局それぞれの識別子と、各無基地局との通信に必要なＳＳＩＤ、暗号鍵などのパラメータ群との対応関係を格納しておき、その中から実際に無線リンクを確立できるパラメータ群をテストにより判別するという方法がある（たとえば特許文献１を参照）。しかし、かかる公知技術は、主接続時の無線基地局の選択をターゲットとするものである。
特開２００４−１５２１０号公報

このように、従来、無線端末から見て接続が可能な複数の無線基地局が存在する状況では、すべての無線機器が同一の一時的接続用ＳＳＩＤを所有していることから、その一時的接続用のＳＳＩＤを自動的に検出して一時的接続設定を行うと、無線端末が意図しない無線基地局と接続されてしまうおそれがあった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、無線端末から見て接続が可能な複数の無線基地局が存在する環境において、無線端末と意図する無線基地局とを正しく接続させることのできる無線機器および接続確立方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明にかかる無線機器は、他の無線機器との主接続設定のための一時的接続に必要な一時的接続情報が複数記憶された一時的接続情報記憶手段と、一時的接続情報記憶手段に記憶された任意の一時的接続情報を指定するための指定手段と、指定手段により指定された一時的接続情報に基づいて他の無線機器との一時的接続を確立する一時的接続確立手段とを具備するものである。

また、本発明において、指定手段は、ユーザが明示的に任意の一時的接続情報を選択可能な手段であってもよい。

さらに、本発明の無線機器は、無線基地局である場合、他の無線機器との主接続に必要な主接続情報を生成する主接続情報生成手段と、主接続情報生成手段により生成された主接続情報を格納する主接続情報格納手段と、他の無線機器との一時的接続が確立した中で、主接続情報格納手段に格納された主接続情報を他の無線機器に送信する主接続情報送信手段と、主接続情報格納手段に格納された主接続情報に基づいて他の無線機器との主接続を確立する主接続確立手段とをさらに具備するものとしてもよい。

さらに、本発明の無線機器は、上記無線基地局と通信する無線端末である場合、他の無線機器との一時的接続が確立した中で、他の無線機器との主接続に必要な主接続情報を取得する主接続情報取得手段と、主接続情報取得手段にて取得した主接続情報を格納する主接続情報格納手段と、主接続情報格納手段に格納された主接続情報に基づいて他の無線機器との主接続を確立する主接続確立手段とをさらに具備するものであってよい。

本発明の無線機器および接続確立方法によれば、無線端末から見て接続が可能な複数の無線基地局が存在する環境において、無線端末と意図する無線基地局とを正しく接続させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は本発明の一実施形態にかかる無線通信環境における機器構成を示す図である。

同図に示すように、この無線通信環境１００には、無線端末であるステーション１０１と、無線基地局であるアクセスポイント１０２、１０３とが存在する。アクセスポイント１０２、１０３は複数存在しており、ステーション１０１はいずれかのアクセスポイント１０２、１０３と接続を確立して無線通信を行う。

図２はステーション１０１の構成を示すブロック図である。

同図に示すように、ステーション１０１は、無線アンテナ１１、無線ＬＡＮコントローラ１２、接続情報格納部１３、一時的接続情報テーブル１４、ＩＤ設定部１５、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)１６を備えて構成される。

無線アンテナ１１は、いずれか一方のアクセスポイント１０２、１０３の無線アンテナとの間で無線信号を送受信する手段である。

無線ＬＡＮコントローラ１２は、無線アンテナ１１を通じて一方のアクセスポイント１０２、１０３との間での無線通信制御を行う手段である。

接続情報格納部１３は、一時的接続用の接続情報および主接続用の接続情報が保持される手段である。

一時的接続情報テーブル１４は、複数の一時的接続情報が固定的に登録されたテーブルである。

ＩＤ設定部１５は、一時的接続情報テーブル１４のいずれか一つの一時的接続情報をユーザに設定させるためのユーザインタフェースである。

ＣＰＵ１６は、上記各部を含むステーション１０１全体の制御を行う手段である。

図３はアクセスポイント１０２、１０３の構成を示すブロック図である。

同図に示すように、アクセスポイント１０２、１０３は、無線アンテナ２１、無線ＬＡＮコントローラ２２、接続情報格納部２３、一時的接続情報テーブル２４、ＩＤ設定部２５、主接続情報生成部２６、およびＣＰＵ２７とを備えて構成される。

無線アンテナ２１は、ステーション１０１の無線アンテナ１１との間で無線信号を送受信する手段である。

無線ＬＡＮコントローラ２２は、無線アンテナ２１を通じてステーション１０１との間での無線通信制御を行う手段である。

接続情報格納部２３は、一時的接続用の接続情報および主接続用の接続情報が保持される手段である。

一時的接続情報テーブル２４は、複数の一時的接続情報が固定的に登録されたテーブルであり、その内容はステーション１０１の一時的接続情報テーブル１４と同じである。

ＩＤ設定部２５は、一時的接続情報テーブル２４のいずれか一つの一時的接続情報をユーザに設定させるためのユーザインタフェースである。

主接続情報生成部２６は、乱数などを用いて主接続情報の自動生成を行う手段である。

ＣＰＵ２７は、上記各部を含むアクセスポイント１０２、１０３全体の制御を行う手段である。

図４は、ステーション１０１およびアクセスポイント１０２、１０３に固定に設けられた一時的接続情報テーブル１４、２４の例を示している。

このように、一時的接続情報テーブル１４、２４には、複数の一時的接続情報が登録されている。個々の一時的接続情報はＳＳＩＤと暗号鍵とで構成されている。そして各々の一時的接続情報はユニークなＩＤによって管理されている。この例の一時的接続情報テーブル１４、２４にはＩＤ＝００からＩＤ＝９９までの計１００個の一時的接続情報が登録されている。

次に、上記のステーション１０１およびアクセスポイント１０２、１０３を含む無線通信環境１００での一時的接続から主接続までの動作の流れを説明する。

図５は、図１の無線通信システムでの接続確立の動作の手順を示すシーケンス図である。

ここで、ステーション１０１の意図する接続先をアクセスポイント１０３とする。

まず、図６に示すように、ユーザはアクセスポイント１０３のＩＤ設定部２５を操作して一時的接続情報のＩＤを任意に設定する(ステップ５０１)。続いて、ユーザはステーション１０１のＩＤ設定部１５を操作して、アクセスポイント１０３で設定したＩＤと同一ＩＤを設定する(ステップ６０１)。なお、他のアクセスポイント１０２にはＩＤ設定部２５にて別のＩＤが設定されているものとする。

次に、ステーション１０１およびアクセスポイント１０３の電源投入またはリセット操作を行う(ステップ５０２，６０２)。これによりステーション１０１およびアクセスポイント１０３はそれぞれ次の初期化動作を行う。

ステーション１０１およびアクセスポイント１０３のＣＰＵ１６、２７は、ＩＤ設定部１５、２５にて設定されたＩＤを取得し、このＩＤから一時的接続情報テーブル１４、２４を参照して該当する一時的接続情報であるＳＳＩＤおよび暗号鍵を抽出し、これらを有効なＳＳＩＤおよび暗号鍵としてセットする(ステップ５０３、６０３)。

また、このときアクセスポイント１０３では、主接続情報生成部２６にて、主接続情報であるＳＳＩＤや暗号鍵などが自動生成され、生成された主接続情報が接続情報格納部２３に保存される(ステップ５０４)。

一方、ステーション１０１は、アクセスポイント１０３と一時的接続を試みるために、一時的接続用のＳＳＩＤを含むＰｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを発行する(ステップ６０４)。なお、この時点から一時的接続が解除されるまでステーション１０１とアクセスポイント１０３との間で無線通信される信号には、セットされた一時的接続用の暗号鍵による暗号化が施される。

アクセスポイント１０３は、受信したＰｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームから一時的接続用のＳＳＩＤを抽出し、これがアクセスポイント１０３にセットされている一時的接続用のＳＳＩＤと合致したならＰｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを発行してステーション１０１に応答する(ステップ５０５)。

ステーション１０１は、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを受信するとアクセスポイント１０３との接続手順を実行する。具体的には、ステーション１０１とアクセスポイント１０３との間でＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎを交換し(ステップ６０５、５０６)、続いてＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅを交換する(ステップ６０６、５０７)。これにより、ステーション１０１とアクセスポイント１０３との一時的接続が確立される(ステップ５０８、６０７）。

なお、もう一つのアクセスポイント１０２には、ステーション１０１およびアクセスポイント１０３のＩＤ設定部１５、２５に設定されたＩＤとは異なるＩＤが設定されているので、ステーション１０１とアクセスポイント１０２とが意に反して接続されることはない。

次に、ステーション１０１は、アクセスポイント１０３に対して主接続情報を要求するパケットを発行する(ステップ６０８)。アクセスポイント１０３は、この要求に受けとると、接続情報格納部２３に保存しておいた主接続情報をステーション１０１へ送信する(ステップ５０９）。

主接続情報を受信したステーション１０１は、情報取得完了をアクセスポイント１０３へ応答し(ステップ６０９)、受信した主接続情報を接続情報格納部１３に保存する(ステップ６１０)。

ステーション１０１からの情報取得完了を受信したアクセスポイント１０３は、直ちにステーション１０１との接続を断つ動作に入る。具体的にはアクセスポイント１０３は、ＤｉｓａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームとＤｅａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎフレームを続けてステーション１０１へ発行する（ステップ５１１、５１２）。

ステーション１０１は、上記２つのフレームを受信すると、アクセスポイント１０３との一時的接続を解除するために、セットされている一時的接続情報を破棄し、続いて、アクセスポイント１０３との主接続を試みるために、接続情報格納部１３に保存しておいた主接続情報であるＳＳＩＤおよび暗号鍵を有効なＳＳＩＤおよび暗号鍵としてセットする（ステップ６１１）。また、アクセスポイント１０３においても、接続情報格納部２３に保存しておいた主接続情報であるＳＳＩＤおよび暗号鍵を有効なＳＳＩＤおよび暗号鍵としてセットされる。

次に、ステーション１０１は、セットされた主接続用のＳＳＩＤを含むＰｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを発行する(ステップ６１２)。なお、この時点から以後、ステーション１０１とアクセスポイント１０３との間で無線通信される信号には、セットされた主接続用の暗号鍵による暗号化が施される。

アクセスポイント１０３は、受信したＰｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームから主接続用のＳＳＩＤを抽出し、これがアクセスポイント１０３にセットされている主接続用のＳＳＩＤと合致したならＰｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを発行してステーション１０１に応答する(ステップ５１３)。

ステーション１０１は、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを受信するとアクセスポイント１０３との接続手順を実行する。具体的には、ステーション１０１とアクセスポイント１０３との間でＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎを交換し(ステップ６１３、５１４)、続いてＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅを交換する(ステップ６１４、５１５)。これにより、ステーション１０１とアクセスポイント１０３との主接続が確立される(ステップ６１５、５１６）。

次に、ステーション１０１およびアクセスポイント１０２、１０３のＩＤ設定部１５、２５の具体例を説明する。

ＩＤ設定部１５、２５としては、たとえば、図７および図８に示すように、ステーションもしくはアクセスポイントである無線機器１０４の本体にダイヤルスイッチ４１を設ける方法がある。ダイヤルスイッチ４１は独立して回転操作可能な複数のダイヤル４１ａ、４１ｂで構成される。各々のダイヤル４１ａ、４１ｂはその周囲に０から９までの数字が印刷されており、合わせて二桁のＩＤの値を指定することができる。

また、図９に示すように、ステーションもしくはアクセスポイントである無線機器１０５に付属する、赤外線通信が可能なリモートコントローラ４２をＩＤ設定部１５、２５として利用するようにしてもよい。この場合、たとえばリモートコントローラ４２のテンキー部４３を用いてＩＤの値を指定し、同時に設定ボタン４４を押すことで、無線機器１０５に一時的接続情報のＩＤが通知される。この方法の利点は、リモートコントローラ４２の操作によって一時的接続情報のＩＤの指定と自動設定動作開始の指示を同時に行えるという点にある。また、無線機器１０５に直接手を触れずにＩＤを指定できるので、無線機器１０５を人目につきにくい場所、たとえば天井付近など高い場所に設置されているような場合に有効である。また、無線機器１０５にＩＤの指定内容を表示するための手段、たとえばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などを設けてもよい。これにより、リモートコントローラ４２による指定内容が無線機器１０５に保持されたことを視覚的に確認できる。

さらに、ＩＤ設定部１５、２５は、図１０に示すようなディップスイッチであったり、図１１に示すようなロータリースイッチであったり、図１２に示すようなテンキー装置であってもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、ステーションとアクセスポイントとの一時的接続に関して、明示的に所望の接続先を指定できるので、誤接続の発生を低減することができる。

なお、本発明は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の一実施形態にかかる無線通信環境の全体的な機器構成を示す図である。 図１のステーションの構成を示すブロック図である。 図１のアクセスポイントの構成を示すブロック図である。 一時的接続情報テーブルの例を示す図である。 図１の無線通信システムでの接続確立の動作の手順を示すシーケンス図である。 図１の無線通信システムにおける各無線機器の一時的接続情報ＩＤの設定状態の例を示す図である。 無線機器のＩＤ設定部の具体例を示す図である。 ＩＤ設定部の具体例であるダイヤルスイッチを示す図である。 ＩＤ設定部の具体例であるリモートコントローラを示す図である。 ＩＤ設定部の具体例であるディップスイッチを示す図である。 ＩＤ設定部の具体例であるロータリースイッチを示す図である。 ＩＤ設定部の具体例であるテンキー装置を示す図である。 背景技術を説明するための無線ネットワーク環境の例を示す図である。

符号の説明

１１，２１…無線アンテナ、１２，２２…無線ＬＡＮコントローラ、１３，２３…接続情報格納部、１４，２４…一時的接続情報テーブル、１５，２５…ＩＤ設定部、１６，２７…ＣＰＵ、２６…主接続情報生成部、４１…ダイヤルスイッチ、４２…リモートコントローラ、１００…無線通信環境、１０１…ステーション、１０２，１０３…アクセスポイント。

Claims (6)

1. 他の無線機器との主接続設定のための一時的接続に必要な一時的接続情報が複数記憶された一時的接続情報記憶手段と、
   前記一時的接続情報記憶手段に記憶された任意の一時的接続情報を指定するための指定手段と、
   前記指定手段により指定された前記一時的接続情報に基づいて前記他の無線機器との一時的接続を確立する一時的接続確立手段と
   を具備することを特徴とする無線機器。
2. 前記指定手段が、ユーザが明示的に任意の一時的接続情報を選択可能な手段であることを特徴とする請求項１に記載の無線機器。
3. 前記他の無線機器との主接続に必要な主接続情報を生成する主接続情報生成手段と、
   前記主接続情報生成手段により生成された前記主接続情報を格納する主接続情報格納手段と、
   前記他の無線機器との一時的接続が確立した中で、前記主接続情報格納手段に格納された前記主接続情報を前記他の無線機器に送信する主接続情報送信手段と、
   前記主接続情報格納手段に格納された前記主接続情報に基づいて前記他の無線機器との主接続を確立する主接続確立手段と
   をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の無線機器。
4. 前記他の無線機器との一時的接続が確立した中で、前記他の無線機器との主接続に必要な主接続情報を取得する主接続情報取得手段と、
   前記主接続情報取得手段にて取得した前記主接続情報を格納する主接続情報格納手段と、
   前記主接続情報格納手段に格納された前記主接続情報に基づいて前記他の無線機器との主接続を確立する主接続確立手段と
   をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の無線機器。
5. 複数の無線機器にそれぞれ、他の無線機器との主接続設定のための一時的接続に必要な一時的接続情報が複数記憶された一時的接続情報記憶手段を設けておき、
   前記複数の無線機器にてそれぞれ、前記一時的接続情報記憶手段に記憶された任意の一時的接続情報を共通に指定し、
   前記複数の無線機器の間で、一時的接続確立手段により、前記指定された前記一時的接続情報に基づいて一時的接続を確立することを特徴とする無線機器の接続確立方法。
6. 一方の無線機器にて、前記複数の無線機器どうしの主接続に必要な主接続情報を生成して主接続情報格納手段に格納し、
   前記複数の無線機器の間で一時的接続が確立した中で、前記一方の無線機器から他方の無線機器へ前記主接続情報格納手段に格納された前記主接続情報を提供し、
   前記複数の無線機器の間で、主接続確立手段により、前記各無線機器が保持する前記主接続情報に基づいて主接続を確立することを特徴とする請求項５に記載の無線機器の接続確立方法。

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