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JP2007274252A - ステルスアクセスポイントと通信する端末、プログラム及びアクセスポイント発見方法 - Google Patents

ステルスアクセスポイントと通信する端末、プログラム及びアクセスポイント発見方法 Download PDF

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JP2007274252A JP2006096246A JP2006096246A JP2007274252A JP 2007274252 A JP2007274252 A JP 2007274252A JP 2006096246 A JP2006096246 A JP 2006096246A JP 2006096246 A JP2006096246 A JP 2006096246A JP 2007274252 A JP2007274252 A JP 2007274252A
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忠行 福原
Harunori Izumikawa
晴紀 泉川
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Abstract

【課題】ステルスアクセスポイントを検出するために、端末が無駄なプローブ要求を送信しないようにすることができる端末等を提供する。
【解決手段】ネットワーク識別子を報知する通常アクセスポイントと、ネットワーク識別子を報知しないステルスアクセスポイントと通信可能な端末に関する。端末は、アクセスポイント毎に、通常アクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを表すアクセスポイント情報を蓄積するアクセスポイント情報蓄積部103と、ビーコン信号を傾聴して検出するビーコン信号検出部101と、プローブ要求を送信するプローブ要求送信部105と、通常アクセスポイントに対してはビーコン信号検出部101によってビーコン信号を検出し、ステルスアクセスポイントに対してはプローブ要求送信部105によってプローブ要求を送信するように制御するアクセスポイント発見制御部102とを有する。
【選択図】図2

Description

本発明は、ステルスアクセスポイントと通信する端末、プログラム及びアクセスポイント発見方法に関する。
無線LANには、アクセスポイントと端末との間でパケット送信を制御するためにMAC(Medium Access Control:媒体アクセス制御)レイヤ技術がある。MACレイヤによって無線局間で交換されるMACフレームは、例えばIEEE802.11の標準規格によって規定されている。
図1は、従来技術における端末とアクセスポイントとの間のシーケンスを表すシステム構成図である。
IEEE802.11のインフラストラクチャモードの場合、アクセスポイントは、周辺の端末に対し、ネットワーク識別子であるESSID(Extended Service Set Identifier、拡張サービスセット識別子)を含むビーコン信号を、定期的(100ms程度毎)に送信する。ビーコン信号を受信した端末は、そのESSIDを用いて、アクセスポイントに対して接続することができる。このように、端末は、周囲に存在するアクセスポイント(ネットワーク識別子)を容易に発見することができる。これは、一方で、全ての端末が、そのネットワーク識別子を発見することができることを意味する。
近年、セキュリティ確保の観点から、ステルスアクセスポイントを利用する場合が増えてきている。「ステルスアクセスポイント」とは、ESSIDのようなネットワーク識別子を報知しないアクセスポイントをいう。ESSIDを報知しないようにするために、ビーコン信号を停止する場合と、ESSIDを含まないビーコン信号を報知する場合とがある。ステルスアクセスポイントを用いた場合、ネットワークの存在を周囲に容易に検知されないようにすることができる。端末は、ステルスアクセスポイントに接続するために、そのステルスアクセスポイントのESSIDを知る必要がある。
端末は、ステルスアクセスポイントを発見するために、そのステルスアクセスポイントのESSIDを含むプローブ要求を送信する。周囲に存在する全てのアクセスポイントを発見しようとする場合には、端末は、プローブ要求にESSID=anyを含める。
ステルスアクセスポイントは、受信したプローブ要求に含まれるESSIDが自らのESSIDと一致するか否かを判定する。一致する場合、ステルスアクセスポイントは、ESSIDを含むプローブ応答を端末へ返信する。尚、ESSID=anyのプローブ要求を受信した場合、ステルスアクセスポイントは、端末へプローブ応答を返信しない。
また、従来技術として、端末が、アプリケーションに応じて接続するアクセスポイントを適宜変更する技術がある(例えば非特許文献1参照)。この技術によれば、特定の基地局が、その位置範囲に応じたアクセスポイント情報を放送する。このアクセスポイント情報を受信した端末は、現在位置に応じて、サーチするアクセスポイントを決定することができる。
WenhuiZhang, Jurgen Juhnert, Klaus Dolzer、「Design and Evaluation of A Handover DecisionStrategy for 4th Generation Mobile Networks」、IEEE VTC、April 2003、Jeju、Korea
従来技術によれば、端末は、そのアクセスポイントが通常アクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを認識していない。従って、端末は、アクセスポイント(ネットワーク識別子)からのビーコン信号を傾聴すると共に、予め登録された全てのアクセスポイントへ、プローブ要求を定期的に報知する必要がある。
従来技術によれば、端末には、アクセスポイントのステルス有無について設定されていない。即ち、端末は、そのステルスアクセスポイントと通信不可能な位置に存在する場合であっても、予め登録された全てのアクセスポイントへプローブ要求を定期的に報知すると共に、受信周波数も変更する。このような動作は、無線リソースの浪費となるだけでなく、端末における消費電力の浪費にもつながる。今後、セキュリティの観点から、ステルスアクセスポイントが多数配置された場合、多くのステルスアクセスポイントを発見しなければならず、送信パケット数も増大する。
そこで、本発明は、ステルスアクセスポイントを検出するために、端末が無駄なプローブ要求を送信しないようにすることができる端末、プログラム及びアクセスポイント発見方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、ネットワーク識別子を報知する通常アクセスポイントと、ネットワーク識別子を報知しないステルスアクセスポイントと通信可能な端末であって、
アクセスポイント毎に、通常アクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを表すアクセスポイント情報を蓄積するアクセスポイント情報蓄積手段と、
ネットワーク識別子を含むビーコン信号を傾聴して検出するビーコン信号検出手段と、
ネットワーク識別子を含むプローブ要求を送信するプローブ要求送信手段と、
通常アクセスポイントに対してはビーコン信号検出手段によってビーコン信号を検出し、ステルスアクセスポイントに対してはプローブ要求送信手段によってプローブ要求を送信するように制御するアクセスポイント発見制御手段と
を有することを特徴とする。
本発明の端末における他の実施形態によれば、
現在位置を測定する測位手段を更に有し、
アクセスポイント情報蓄積手段は、アクセスポイント毎のアクセスポイント情報に、位置範囲情報を含んでおり、
アクセスポイント発見制御手段は、当該端末の現在位置が位置範囲情報に含まれるステルスアクセスポイントに対してのみ、プローブ要求送信手段によってプローブ要求を送信するように制御することも好ましい。
本発明の端末における他の実施形態によれば、
プローブ要求送信手段は、通常のプローブ要求の送信間隔よりも短い時間間隔で、複数のプローブ要求を連続的に送信することも好ましい。
本発明によれば、前述した端末と、該端末へデータを送信可能な放送局装置とを有するシステムであって、
放送局装置は、アクセスポイント毎に、通常アクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを表すアクセスポイント情報を放送し、
端末は、受信したアクセスポイント情報を、アクセスポイント情報蓄積手段に蓄積することを特徴とする。
本発明によれば、ネットワーク識別子を報知する通常アクセスポイントと、ネットワーク識別子を報知しないステルスアクセスポイントと通信可能な端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
アクセスポイント毎に、通常アクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを表すアクセスポイント情報を蓄積するアクセスポイント情報蓄積手段と、
ネットワーク識別子を含むビーコン信号を傾聴して検出するビーコン信号検出手段と、
ネットワーク識別子を含むプローブ要求を送信するプローブ要求送信手段と、
通常アクセスポイントに対してはビーコン信号検出手段によってビーコン信号を検出し、ステルスアクセスポイントに対してはプローブ要求送信手段によってプローブ要求を送信するように制御するアクセスポイント発見制御手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
本発明の端末用のプログラムにおける他の実施形態によれば、
現在位置を測定する測位手段として更に機能させ、
アクセスポイント情報蓄積手段は、アクセスポイント毎のアクセスポイント情報に、位置範囲情報を含んでおり、
アクセスポイント発見制御手段は、当該端末の現在位置が位置範囲情報に含まれるステルスアクセスポイントに対してのみ、プローブ要求送信手段によってプローブ要求を送信するように制御する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
本発明の端末用のプログラムにおける他の実施形態によれば、
プローブ要求送信手段は、通常のプローブ要求の送信間隔よりも短い時間間隔で、複数のプローブ要求を連続的に送信するようにコンピュータを機能させることも好ましい。
本発明によれば、ネットワーク識別子を報知する通常アクセスポイントと、ネットワーク識別子を報知しないステルスアクセスポイントと通信可能な端末におけるアクセスポイント発見方法であって、
アクセスポイント毎に、通常アクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを表すアクセスポイント情報を蓄積するアクセスポイント情報蓄積部を有し、
通常アクセスポイントに対しては、ネットワーク識別子を含むビーコン信号を傾聴して検出し、
ステルスアクセスポイントに対しては、ネットワーク識別子を含むプローブ要求を送信する
ことを特徴とする。
本発明のアクセスポイント発見方法における他の実施形態によれば、
アクセスポイント情報蓄積部は、アクセスポイント毎のアクセスポイント情報に、位置範囲情報を含んでおり、
当該端末の現在位置が位置範囲情報に含まれるステルスアクセスポイントに対してのみ、プローブ要求送信手段によってプローブ要求を送信する
ことも好ましい。
本発明のアクセスポイント発見方法における他の実施形態によれば、プローブ要求は、通常のプローブ要求の送信間隔よりも短い時間間隔で、複数のプローブ要求を連続的に送信されることも好ましい。
本発明の端末、プログラム及びアクセスポイント発見方法によれば、ステルスアクセスポイントを発見する際に、登録された全てのESSIDに対してプローブ要求を送信することがなくなる。従って、端末は、ステルスアクセスポイントを発見するためのプローブ要求の送信回数を大幅に減少させることができ、ネットワークの無線リソースと、端末の消費電力とを共に減少させることができる。
以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
図2は、本発明におけるシステム構成図である。
図2によれば、端末1は、ステルスアクセスポイント2と通信可能な位置に存在する。また、端末1は、放送局(又はセルラ基地局)3から放送される周辺アクセスポイント情報を受信することもできる。
端末1は、ビーコン信号検出部101と、アクセスポイント発見制御部102と、アクセスポイント情報蓄積部103と、測位部104と、プローブ要求送信部105と、アクセスポイント接続処理部106と、周辺アクセスポイント情報受信部107とを有する。これら機能部は、端末1に搭載されたコンピュータによって実行されるプログラムによっても実現できる。
アクセスポイント情報蓄積部103は、アクセスポイント毎に、通常アクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを表すアクセスポイント情報を蓄積する。アクセスポイント情報蓄積部103は、例えば以下の表1のようなテーブルを蓄積する。
Figure 2007274252
ESSIDは、アクセスポイント識別子、即ち「ネットワーク識別子」を意味する。ESSID毎に、「無線システム種別」、「周波数」及び「WEP(Wired Equivalent Privacy)」が登録されている。本発明によれば、更に、ESSID毎に、「ステルス有無」、「優先度」及び「位置範囲情報」を含む。
「ステルス有無」は、そのESSIDのアクセスポイントが、通常ステルスアクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを表す。「優先度」は、端末が接続すべき優先順を表し、優先度の高いESSIDから順にサーチされる。「位置範囲情報」は、そのESSIDのアクセスポイントと通信可能な位置範囲を表す。位置範囲情報は、例えば中心点となる緯度経度と、その半径とによって表される。
ビーコン信号検出部101は、通常アクセスポイントから送信されるビーコン信号を傾聴して検出する。ビーコン信号検出部101は、ビーコン信号を受信した際に、その旨をアクセスポイント発見制御部102へ通知する。
ビーコン信号は、MACフレームによって構成される。MACフレームは、「フレーム制御」「DurationID」「宛先アドレス」「送信元アドレス」「BSSID(Basic Service Set IDentifier)」「シーケンス制御」「フレームボディ」「FCS」から構成される。ビーコン信号は、「フレーム制御」の「タイプ」「サブタイプ」によって特定される。「タイプ=00」はマネジメントフレームであることを意味し、「サブタイプ=1000」はビーコン信号であることを意味する。「BSSID」は、アクセスポイントのMACアドレスを表す。
ビーコン信号のメッセージボディは、以下のような「ビーコン基本情報」を含む。
・Timestamp:タイマTSFTIMERの値(μs単位)
・Beacon Interval:ビーコン周期(1024μs単位)
・Capability Information:ポーリング集中制御(PCF)又は暗号化の有無
・SSID(Service Set ID):ESSID又はIBSSID
・Supported Rate:アクセスポイントがサポートしている無線伝送レートの一覧
プローブ要求送信部105は、ステルスアクセスポイント2へプローブ要求を送信する。プローブ要求は、発見しようとするESSIDを含む。ここで、プローブ要求送信部105は、通常のプローブ要求の送信間隔よりも短い時間間隔で、複数のプローブ要求を連続的に送信することも好ましい。例えば、連続して3回、プローブ要求を送信し、その後、一定時間だけプローブ応答を待つ。プローブ応答が受信されないならば、更にプローブ要求を送信することなく、次のアクセスポイントを発見するようにする。これにより、ステルスアクセスポイントを発見するための時間を短くすることができる。
アクセスポイント発見制御部102は、アクセスポイント情報蓄積部103に蓄積されたアクセスポイント情報の「ステルス有無」に基づいて、アクセスポイントを発見する手段を切り替える。通常アクセスポイントに対してはビーコン信号検出部101によってビーコン信号を検出する。一方、ステルスアクセスポイントに対してはプローブ要求送信部105によってプローブ要求を送信するように制御する。本発明によれば、端末は、ステルスアクセスポイントに対してのみプローブ要求を送信し、通常アクセスポイントに対してプローブ要求を送信することはない。このような動作は、端末がアクセスポイントを発見するための消費電力を減少させることができる。
ここで、アクセスポイント発見制御部102は、当該端末の現在位置がその位置範囲情報に含まれるステルスアクセスポイントに対してのみ、プローブ要求送信部105によってプローブ要求を送信するように制御する。当該端末の現在位置は、測位部104から取得する。また、ステルスアクセスポイントの位置範囲情報は、アクセスポイント情報蓄積部103から取得する。そして、アクセスポイント発見制御部102は、当該端末の現在位置がそのステルスアクセスポイントの位置範囲内に存在しているか否かを判定する。存在している場合、プローブ要求を送信するべく、プローブ要求送信部105へ指示する。これにより、端末1は、現在位置がその位置範囲情報に含まれないステルスアクセスポイントに対して、プローブ要求を送信することがない。尚、アクセスポイント発見制御部102は、アクセスポイント情報の優先度の高い順にアクセスポイントをサーチする。
測位部104は、現在位置を測定する。例えばGPS(Global Positioning System)のような測位機能によって、緯度経度情報を取得する。
アクセスポイント接続処理部106は、アクセスポイント発見制御部102によって発見されたアクセスポイント(ネットワーク識別子)に対して、接続シーケンスを処理する。ビーコン信号又はプローブ応答を受信した際に、アソシエーション要求をアクセスポイント2へ送信し、接続シーケンスを処理する。
周辺アクセスポイント情報受信部107は、放送局3から周辺アクセスポイント情報を受信する。その周辺アクセスポイント情報は、アクセスポイント情報蓄積部103に蓄積される。これにより、端末は、現在位置において近隣のアクセスポイントを認識することができる。
図2によれば、ステルスアクセスポイント2は、プローブ要求受信部201と、ESSID判定部202と、プローブ応答送信部203と、端末接続処理部204とを有する。
プローブ要求受信部201は、端末1からプローブ要求を受信する。受信したプローブ要求に含まれるESSIDは、ESSID判定部202へ通知される。
ESSID判定部202は、プローブ要求受信部201から通知されたESSIDが、当該ステルスアクセスポイント自身のESSIDと一致するか否かを判定する。一致する場合、その旨がプローブ応答送信部203へ通知される。
プローブ応答送信部203は、ESSID判定部202からESSIDが一致する旨の通知を受けた際に、プローブ応答を端末1へ送信する。プローブ応答には、ビーコン信号と同じ情報要素が含まれる。
端末接続処理部204は、端末1との間で接続シーケンスを処理する。端末1からアソシエーション要求を受信し、接続シーケンスを処理する。
図3は、本発明におけるシーケンス図である。
(S301)放送局(又はセルラ基地局)3が、近隣のアクセスポイントの周辺アクセスポイント情報を放送している。周辺アクセスポイント情報は、特に「ステルス有無」「位置範囲情報」「優先度」を含む。
(S302)端末1は、放送局3から受信した周辺アクセスポイント情報を蓄積する。
(S303)端末1は、アクセスポイント情報の「位置範囲情報」に基づいて、現在位置において接続可能なアクセスポイントを検索する。
(S304)端末1は、検索されたアクセスポイントについて「優先度」順を決定する。
(S305)通常アクセスポイントを発見する場合、その通常アクセスポイントが用いる周波数に設定する。
(S306)そして、端末1は、通常アクセスポイント2から送信されるビーコン信号を、一定時間、傾聴する。
(S307)通常アクセスポイント2は、ESSIDを含むビーコン信号を定期的に送信している。端末1は、そのビーコン信号を受信する。
(S308)端末1は、ビーコン信号を受信すると、通常アクセスポイント2に対して接続シーケンスを処理する。
(S309)ステルスアクセスポイントを発見する場合、そのステルスアクセスポイントが用いる周波数に設定し、ESSID及びWEPを特定する。
(S310)端末1は、そのESSIDを含むプローブ要求を、ステルスアクセスポイント2へ送信する。
(S311)ステルスアクセスポイント2は、プローブ要求に含まれるESSIDが、自己のESSIDと一致するか否かを判定する。
(S312)一致する場合、ステルスアクセスポイント2は、プローブ応答を端末1へ返信する。
(S313)端末1は、プローブ応答を受信すると、ステルスアクセスポイント2に対して接続シーケンスを処理する。
以上、前述したように、本発明の端末、プログラム及びアクセスポイント発見方法によれば、ステルスアクセスポイントを発見する際に、登録された全てのESSIDに対してプローブ要求を送信することがなくなる。従って、端末は、ステルスアクセスポイントを発見するためのプローブ要求の送信回数を大幅に減少させることができ、ネットワークの無線リソースと、端末の消費電力とを共に減少させることができる。
前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
従来技術における端末とアクセスポイントとの間のシーケンスを表すシステム構成図である。 本発明におけるシステム構成図である。 本発明におけるシーケンス図である。
符号の説明
1 端末
101 ビーコン信号検出部
102 アクセスポイント発見制御部
103 アクセスポイント情報蓄積部
104 測位部
105 プローブ要求送信部
106 アクセスポイント接続処理部
107 周辺アクセスポイント情報受信部
2 アクセスポイント
201 プローブ要求受信部
202 ESSID判定部
203 プローブ応答送信部
204 端末接続処理部
3 放送局、セルラ基地局

Claims (10)

  1. ネットワーク識別子を報知する通常アクセスポイントと、ネットワーク識別子を報知しないステルスアクセスポイントと通信可能な端末であって、
    アクセスポイント毎に、通常アクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを表すアクセスポイント情報を蓄積するアクセスポイント情報蓄積手段と、
    ネットワーク識別子を含むビーコン信号を傾聴して検出するビーコン信号検出手段と、
    ネットワーク識別子を含むプローブ要求を送信するプローブ要求送信手段と、
    前記通常アクセスポイントに対しては前記ビーコン信号検出手段によってビーコン信号を検出し、前記ステルスアクセスポイントに対しては前記プローブ要求送信手段によってプローブ要求を送信するように制御するアクセスポイント発見制御手段と
    を有することを特徴とする端末。
  2. 現在位置を測定する測位手段を更に有し、
    前記アクセスポイント情報蓄積手段は、アクセスポイント毎のアクセスポイント情報に、位置範囲情報を含んでおり、
    前記アクセスポイント発見制御手段は、前記当該端末の現在位置が前記位置範囲情報に含まれるステルスアクセスポイントに対してのみ、前記プローブ要求送信手段によってプローブ要求を送信するように制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載の端末。
  3. 前記プローブ要求送信手段は、通常のプローブ要求の送信間隔よりも短い時間間隔で、複数のプローブ要求を連続的に送信することを特徴とする請求項1又は2に記載の端末。
  4. 請求項1から3のいずれか1項に記載の端末と、該端末へデータを送信可能な放送局装置とを有するシステムであって、
    前記放送局装置は、アクセスポイント毎に、通常アクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを表すアクセスポイント情報を放送し、
    前記端末は、受信した前記アクセスポイント情報を、前記アクセスポイント情報蓄積手段に蓄積する
    ことを特徴とするシステム。
  5. ネットワーク識別子を報知する通常アクセスポイントと、ネットワーク識別子を報知しないステルスアクセスポイントと通信可能な端末に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
    アクセスポイント毎に、通常アクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを表すアクセスポイント情報を蓄積するアクセスポイント情報蓄積手段と、
    ネットワーク識別子を含むビーコン信号を傾聴して検出するビーコン信号検出手段と、
    ネットワーク識別子を含むプローブ要求を送信するプローブ要求送信手段と、
    前記通常アクセスポイントに対しては前記ビーコン信号検出手段によってビーコン信号を検出し、前記ステルスアクセスポイントに対しては前記プローブ要求送信手段によってプローブ要求を送信するように制御するアクセスポイント発見制御手段と
    してコンピュータを機能させることを特徴とする端末用のプログラム。
  6. 現在位置を測定する測位手段として更に機能させ、
    前記アクセスポイント情報蓄積手段は、アクセスポイント毎のアクセスポイント情報に、位置範囲情報を含んでおり、
    前記アクセスポイント発見制御手段は、当該端末の現在位置が前記位置範囲情報に含まれるステルスアクセスポイントに対してのみ、前記プローブ要求送信手段によってプローブ要求を送信するように制御する
    ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項5に記載の端末用のプログラム。
  7. 前記プローブ要求送信手段は、通常のプローブ要求の送信間隔よりも短い時間間隔で、複数のプローブ要求を連続的に送信するようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項5又は6に記載の端末用のプログラム。
  8. ネットワーク識別子を報知する通常アクセスポイントと、ネットワーク識別子を報知しないステルスアクセスポイントと通信可能な端末におけるアクセスポイント発見方法であって、
    アクセスポイント毎に、通常アクセスポイントか又はステルスアクセスポイントかを表すアクセスポイント情報を蓄積するアクセスポイント情報蓄積部を有し、
    前記通常アクセスポイントに対しては、ネットワーク識別子を含むビーコン信号を傾聴して検出し、
    前記ステルスアクセスポイントに対しては、ネットワーク識別子を含むプローブ要求を送信する
    ことを特徴とするアクセスポイント発見方法。
  9. 前記アクセスポイント情報蓄積部は、アクセスポイント毎のアクセスポイント情報に、位置範囲情報を含んでおり、
    当該端末の現在位置が前記位置範囲情報に含まれるステルスアクセスポイントに対してのみ、前記プローブ要求送信手段によってプローブ要求を送信する
    ことを特徴とする請求項8に記載のアクセスポイント発見方法。
  10. 前記プローブ要求は、通常のプローブ要求の送信間隔よりも短い時間間隔で、複数のプローブ要求を連続的に送信されることを特徴とする請求項8又は9に記載のアクセスポイント発見方法。
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