JP2006101073A - 無線ｌａｎシステム及び当該無線ｌａｎシステムに用いるセキュリティ向上方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザーが使用する機器や通信データの負荷を増加させたり、運用面や加工コストなどを大幅に増加させることがなく、しかも、通信に使用される電波が外部に漏れて利用されるのを確実に防止することができ、セキュリティを確実に向上させることが可能な無線ＬＡＮシステムを提供することを課題とする。
【解決手段】 特定の通信ネットワーク空間２１０の内部で利用者が使用する機器２３０と通信用電波１１０を介して無線で通信を行うための無線ＬＡＮシステムにおいて、前記通信ネットワーク空間２１０の外部の空間３１０では、外部の利用者が前記通信用電波１１０を利用するのを排除する防護用電波を放射することにより、前記通信ネットワーク空間２１０で使用される通信用電波１１０を外部の利用者から保護するように構成して課題を解決した。
【選択図】 図１

Description

この発明は、会社の構内や建物、部屋、小さな空間、あるいは個人の住宅などの特定の通信ネットワーク空間において、ユーザーが使用するＩＰに対応した携帯端末やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの機器と無線で通信するための無線ＬＡＮシステム及び当該無線ＬＡＮシステムに用いるセキュリティ向上方法に関し、特に、無線ＬＡＮシステムを利用可能な特定の通信ネットワーク空間と外部の空間とを確実に分離し、外部の人間が通信ネットワーク空間の内部で送受信される電波を傍受したり、内部のネットワークに侵入したりすることから保護する無線ＬＡＮシステム及び当該無線ＬＡＮシステムに用いるセキュリティ向上方法に関するものである。

http://it.jeita.or.jp/perinfo/committee/pc/wirelessLAN2/2.html ＪＥＴＡ無線ＬＡＮの問題 http://internet.watch.impress.co.jp/cda/news/2003/08/20/192.html クマヒラ 無線ＬＡＮシールドオフィス http://www.macniac.net/airespase/airespase.html Airespase 社資料 無線ＬＡＮ出力調整

従来、この種の無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムは、会社の構内や建物、部屋、小さな空間、あるいは個人の住宅などの特定の通信ネットワーク空間において、基地局と、ユーザーが使用するＩＰに対応した携帯端末やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの機器との間で、相互に通信可能とするものである。

上記無線ＬＡＮシステムは、イーサネット（登録商標）などの有線ＬＡＮと比較して、ＬＡＮを構築する際にＬＡＮケーブルを敷設する面倒な作業が不要であり、しかもユーザーが利用する端末機器の増減や、端末機器の配置変更などに柔軟に対応することができるという優れた特徴を有しており、広く利用されてきている。

このような無線ＬＡＮシステムは、基地局と端末機器との間で、特定波長の電波を送受信することによって、音声やデータ等の情報の通信を行うものであるため、基地局と端末機器との間で通信に使用される電波が届く範囲であれば、特定のユーザーに限らず、第三者が通信内容を盗聴したり、第三者が無線ＬＡＮシステムによって構築されるネットワークの内部に侵入して、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やサーバーのファイル等が盗用される恐れがあり、情報の漏洩等を防止するために、セキュリティ対策が求められる。

さらに、上記無線ＬＡＮシステムにおいては、かかる状況を利用して悪意のある攻撃者が、無線ＬＡＮシステムによって構築されるネットワークの内部に対してＤＯＳ攻撃を仕掛けたり、ウイルスの注入によるサボタージュ（破壊工作）、あるいはセキュリティの弱点を利用して社内の重要なデータの盗み出し等を図る恐れがあり、更なるセキュリティ対策が求められている。

そこで、無線ＬＡＮシステムのセキュリティの向上を図るために、次のような種々の技術が既に提案されており、実用化されてきている。

第１に、上記非特許文献１には、無線ＬＡＮシステムのセキュリティの向上を図るために、当該無線ＬＡＮシステムで通信される信号を暗号化したり、無線ＬＡＮシステムにアクセスする際に、特定のパスワードやＩＤの入力を求めたり、指紋の認証を求めたりする認証システムを追加するように構成したものが提案されている。

更に説明すると、暗号は、決められた規則に基づいて変換させたデータのことを意味し、このデータを生成する手順を“暗号化”と言い、暗号化されたデータを元に戻す手順を“復号化”と言う。暗号化されたデータは、決められた規則を知らなければ元のデータに戻すことができないため、セキュリティの向上が可能となる。

さらに、暗号化の具体的な技術としては、ＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）やＷＥＰ２、あるいはＩＰｓｅｃ（IP Security）と呼ばれるものがある。ＷＥＰやＷＥＰ２は、無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１）にて規格化されている“暗号化”方式の一つであり、直訳は、“有線ＬＡＮと同等のプライバシー機能”となり、無線ＬＡＮに対するセキュリティの有効な手段とされている。ＷＥＰを設定することで、無線電波が第三者に傍受されても、暗号を解読しないとデータの中身を判読することができなくなり、また無線ＬＡＮに侵入することもできない。

また、ＩＰｓｅｃは、ＴＣＰ／ＩＰ環境でＩＰパケットの暗号化と認証を行うことでセキュリティを向上させる技術である。このＩＰｓｅｃは、Ｌ２ＴＰ（Layer2 Tunneling
Protocol）などのデータリンク層でのトンネリングプロトコルと異なり、ネットワーク層で動作するものである。

一方、上記認証システムには、無線ＬＡＮシステムに接続するユーザーや機器が、ＬＡＮ接続を許可されているユーザーや機器であるかを確認し、承認されて初めて接続を可能とするものである。

この認証システムには、ＳＳＩＤやＭＡＣアドレスフィルタリングなどがある。ＳＳＩＤは、接続先のネットワークを識別するためのＩＤで、英数文字３２文字までの範囲で設定可能なものである。無線アクセスポイントにＳＳＩＤを設定しておき、その無線アクセスポイントと接続するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等にも同じＳＳＩＤを設定することによって、通信が可能となる。

ＭＡＣアドレスとは、すべてのネットワークに接続するためのカードに付与される番号で、１２桁の１６進数（４８ビット）で表すものである。前半の２４ビットがメーカー固有のＩＤで、後半２４ビットが各メーカー内の連番となっており、すべてのネットワークカードに異なる値が設定されおり、世界中に一つしかないユニークな番号となっている。そして、無線ＬＡＮカードのＭＡＣアドレスを無線アクセスポイントに登録することによって、許可されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等以外は、無線アクセスポイントに接続することが不可能となり、この機能がＭＡＣアドレスフィルタリングと呼ばれる。

第２に、上記非特許文献２には、無線ＬＡＮシステムが使用される建物や部屋、あるいは小さな空間を、当該無線ＬＡＮシステムで使用される電波を完全に遮断するような材質で構成したり、加工を施すことによって、セキュリティを向上させる方法が提案されている。この方法は、オフィス等の空間の壁や天井などにシールドクロスを張設するとともに、ガラスにシールドフィルムを張設することによって、オフィス等の特定のネットワーク空間から電波が漏れるのを防止するように構成したものである。

第３に、上記非特許文献３には、無線ＬＡＮシステムの無線基地局が放射する電波の強度を、通常の１００ｍＷ程度から５０ｍＷや２５ｍＷ程度にまで弱めることによって、特定の建物の外部では、通信が困難となるように構成することによって、セキュリティを向上させる方法が提案されている。

しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記第１の非特許文献１に開示された技術の場合には、無線ＬＡＮシステムのセキュリティの向上を図るために、無線ＬＡＮシステムに暗号化や認証システムなどを追加するように構成したものであるが、かかる技術の場合には、セキュリティの向上に寄与することができるものの、暗号化や認証システムなどのために通信データが増大したり、暗号の解読や複雑な認証等のために、ＣＰＵやメモリー、あるいはバッテリー等の負荷を増大させることになり、運用面でもコストの大幅なアップを伴うという問題点を有している。

また、上記第２の非特許文献２に開示された技術の場合には、無線ＬＡＮシステムの電波を完全に遮断するような材質、加工を建物や部屋、小さな空間に施すことで、セキュリティを向上させるように構成したものであるが、オフィスの壁や天井、あるいは窓ガラス等から電波が漏れるのを防止することができるものの、オフィスのドアや空調の通気口などの僅かな開口部から、電波が漏れるのを完全に防止することは困難であり、セキュリティの向上を十分達成することができず、しかも加工コストが非常に高いという問題点を有している。

さらに、上記第３の非特許文献３に開示された技術の場合には、無線基地局が送信する電波の強度を弱め、建物の外部との通信を困難とするものであるが、この場合には、無線基地局が送信する電波の強度を弱めることによって、特定の通信ネットワーク空間においても、電波強度が弱くなり、Ｓ／Ｎ比が悪化したり、パケット落ちなど通信データの欠落が発生する可能性があるばかりか、無線基地局が送信する電波の強度を弱めたとしても、感度の高い受信機等を使用すれば、盗聴などが可能となるというセキュリティ上の致命的な問題点を有している。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ユーザーが使用する機器や通信データの負荷を増加させたり、運用面や加工コストなどを大幅に増加させることがなく、しかも、通信に使用される電波が外部に漏れて利用されるのを確実に防止することができ、セキュリティを確実に向上させることが可能であり、上述した従来のセキュリティ技術と任意に組み合わせることが可能であって、セキュリティのより一層の向上が可能な無線ＬＡＮシステム及び当該無線ＬＡＮシステムに用いるセキュリティ向上方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、特定の通信ネットワーク空間の内部で利用者が使用する機器と通信用電波を介して無線で通信を行うための無線ＬＡＮシステムにおいて
前記通信ネットワーク空間の外部の空間では、外部の利用者が前記通信用電波を利用するのを排除する防護用電波を放射することにより、前記通信ネットワーク空間で使用される通信用電波を外部の利用者から保護することを特徴とする無線ＬＡＮシステムである。

上記特定の通信ネットワーク空間としては、例えば、会社の構内や建物、部屋、小さな空間、あるいは個人の住宅などを挙げることができ、この特定の通信ネットワーク空間の内部では、無線ＬＡＮシステムを利用した通信が行われるものであり、本発明は、当該無線ＬＡＮシステムのセキュリティを向上させるためのものである。

また、上記特定の通信ネットワーク空間の内部で利用者が使用する機器としては、例えば、ＩＰ（Internet Protocol ）電話の携帯端末のようなＩＰに対応した携帯端末やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、あるいはＰＤＡ（Personal Digital Assistants ）などの機器が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

さらに、上記通信用電波としては、ＩＥＥＥの８０２．１１ｂ／ｇ規格で用いられる２．４ＧＨｚ帯の電波や、ＩＥＥＥの８０２．１１ａ規格で用いられる５．２ＧＨｚ帯の電波などが挙げられる。

又、上記通信ネットワーク空間の外部の空間とは、特定の通信ネットワーク空間以外の空間を意味し、必ずしも通信ネットワーク空間以外のすべての空間を意味するものではない。即ち、本発明は、通信ネットワーク空間の内部で行われる通信のセキュリティを向上することを目的とするものであるため、通信ネットワーク空間以外の空間であっても、セキュリティ上対策を講じる必要のない、例えば、通信ネットワーク空間以外の一部の空間が、海や崖に面しているなどの場合には、当該空間を除いて考えることができるが、かかる空間に対しても、セキュリティ対策を講じても良いことは勿論である。

更に、外部の利用者が通信用電波を利用することとは、文字通り、外部の利用者が通信用電波を利用することを意味し、外部の利用者が通信内容を盗聴したり、外部の利用者が無線ＬＡＮシステムによって構築されるネットワークの内部に侵入して、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やサーバーのファイル等が盗用したりすることにより、情報が漏洩することなどは勿論のこと、悪意のある攻撃者が、無線ＬＡＮシステムによって構築されるネットワークの内部に対してＤＯＳ攻撃を仕掛けたり、ウイルスの注入によるサボタージュ（破壊工作）、あるいはセキュリティの弱点を利用して社内の重要なデータの盗み出し等を図ることなど、セキュリティ対策上、問題となり得る行為は、すべて含むものである。

また、外部の利用者が通信用電波を利用する限り、たとえ、それが善意の利用であっても、それを含むものであり、外部の善意の利用者に対しては、防護用電波の利用を図るものである。

さらに、外部の利用者が前記通信用電波を利用するのを排除する防護用電波とは、外部の利用者が通信用電波を利用することを排除する電波をすべて含むものであり、例えば、通信用電波と同一周波数の電波、又は当該通信用電波と干渉を生ずる周波数の電波は、勿論のこと、当該防護用電波の強度は、特に限定されるものではないが、通信用電波と同程度あるいは、通信用電波よりも強い強度であることが望ましい。

また更に、上記防護用電波を放射するアンテナは、パッチアンテナや同軸漏洩ケーブルなどのように、指向性を有するアンテナであっても良いし、ロッドアンテナのように、指向性の無いアンテナであっても良い。

又、上記防護用電波で送信する情報は、特に限定するものではないが、前記無線ＬＡＮシステムを構築する通信用電波の利用を試みる第三者に警告を発したり、接続してきた端末の情報を常時監視することで、不正な侵人を事前に検出するものなどであっても良い。また、不正な侵人と判断した場合には、防護用電波を放射するネットワーク空間上に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）やサーバーから多量のパケットを送りつけて、通信を妨害したり、基地局に指示して、通信ネットワークヘのアクセスを禁止するなどの措置を講じるための情報などが挙げられる。

さらに、上記防護用電波で送信する情報としては、積極的な利用を考慮して、周辺に対するサービスとして、当該防護用電波で構築されるネットワークが、独立のネットワークであることを利用して、会社のホームページを流したり、宣伝活動に利用したり、あるいは特定の周辺住民や来訪者に対して、有料又は無料でインターネット接続サービスを提供するようにしても良い。また、上記防護用電波を特定の端末と連携して、建物への道案内や定期的に更新する公告や看板等の情報を提供するように構成しても良い。

また、この発明に係る無線ＬＡＮシステムに用いるセキュリティ向上方法は、特定の通信ネットワーク空間の内部で利用者が使用する機器と通信用電波を介して無線で通信を行うための無線ＬＡＮシステムに用いるセキュリティ向上方法において、
前記通信ネットワーク空間の外部の空間では、少なくとも、当該通信ネットワーク空間で通信用電波を利用した通信が行われているときに、外部の利用者が前記通信用電波を利用するのを排除する防護用電波を放射することにより、前記通信ネットワーク空間で使用される通信用電波を外部の利用者から保護して、セキュリティを向上させることを特徴とする無線ＬＡＮシステムに用いるセキュリティ向上方法である。

この発明によれば、ユーザーが使用する機器や通信データの負荷を増加させたり、運用面や加工コストなどを大幅に増加させることがなく、しかも、通信に使用される電波が外部に漏れて利用されるのを確実に防止することができ、セキュリティを確実に向上させることが可能であり、上述した従来のセキュリティ技術と任意に組み合わせることが可能であって、セキュリティのより一層の向上が可能な無線ＬＡＮシステム及び当該無線ＬＡＮシステムに用いるセキュリティ向上方法を提供することができる。

また、この発明によれば、二次的な効果として、通信ネットワーク空間の外部の空間において、防護用電波を有効に利用することによって、周辺住民への情報提供サービスや、来訪者への情報提供サービス等が可能となる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図１はこの発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮシステムに用いるセキュリティ向上方法を適用した無線ＬＡＮシステムを示す構成図である。

この無線ＬＡＮシステム１００は、図１に示すように、大別して、セキュリティを向上させたい本来の通信ネットワークであるホスト用のネットワーク２００と、当該ホスト用のネットワーク２００のセキュリティを高めるために、外部からのアクセスを優先的に接続させることなどにより、外部の利用者がホスト用のネットワーク２００で使用される通信用の電波を利用することを排除するビジター用のネットワーク３００とから構成されている。

上記ホスト用のネットワーク２００は、無線ＬＡＮシステム１００の通信ネットワーク空間２１０を構築する基地局２２０と、ユーザーが使用するＩＰに対応した携帯端末２３１やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２３２、あるいはＰＤＡ２３３などの端末機器２３０との間で無線で通信を行うための通信ネットワークである。このホスト用のネットワーク２００は、例えば、２．４ＧＨｚ帯の電波を使用するＩＥＥＥの８０２．１１ｂ／ｇや、５．２ＧＨｚ帯の電波を使用するＩＥＥＥの８０２．１１ａなど、いずれの規格を使用するものであっても良い。

また、上記ホスト用のネットワーク２００は、無線ＬＡＮシステム１００の基地局２２０と、当該ホスト用のネットワーク２００で利用される情報などを提供する複数のサーバー２４０〜２６０とを備えており、これらの基地局２２０と複数のサーバー２４０〜２６０とは、有線のＬＡＮ２７０を介して互いに通信可能に接続されている。

上記基地局２２０は、図１に示すように、当該基地局２２０全体の動作を制御する制御装置２２１と、当該制御装置２２１と情報のやり取りを行い、ホスト用のネットワーク２００で利用される情報の送受信動作を制御する無線制御装置２２２と、制御装置２２１が有線ＬＡＮ２７０と通信を行うためのネットワークインターフェース２２３と、当該無線制御装置２２２によって制御され、所定周波数の電波を送受信するための無線インターフェース２２４と、この無線インターフェース２２４に接続された送受信用のロッドアンテナ２２５とを備えている。なお、送受信用のアンテナとしては、ロッドアンテナ以外のアンテナを使用しても勿論良い。

また、上記第１のサーバー２４０は、ＳＩＰサーバー２４１と、このＳＩＰサーバー２４１で取り扱うデータを記憶するデータベース２４２と、ＳＩＰサーバー２４１が有線ＬＡＮ２７０と通信を行うためのネットワークインターフェース２４３とを備えている。

さらに、上記第２のサーバー２５０は、グループウエアサーバー２５１と、このグループウエアサーバー２５１で取り扱うデータを記憶するデータベース２５２と、グループウエアサーバー２５１が有線ＬＡＮ２７０と通信を行うためのネットワークインターフェース２５３とを備えている。

又、上記第３のサーバー２６０は、ＷＥＢサーバー２６１と、このＷＥＢサーバー２６１で取り扱うデータを記憶するデータベース２６２と、ＷＥＢサーバー２６１が有線ＬＡＮ２７０と通信を行うためのネットワークインターフェース２６３とを備えている。

なお、上記ホスト用のネットワーク２００は、図１に示すように、有線ＬＡＮ２７０に接続されたＧａｔｅＷａｙ２８０を介して、インターネット２９０に接続することも可能となっている。

一方、上記訪問者用のネットワーク３００は、無線ＬＡＮシステム１００とは異なる訪問者用の通信ネットワーク空間３１０を構築する基地局３２０と、当該ビジター用のネットワーク３００で利用される情報などを提供する複数のサーバー３３０〜３５０とを備えており、これらの基地局３２０と複数のサーバー３３０〜３５０とは、有線のＬＡＮ３６０を介して互いに通信可能に接続されている。なお、図１において、訪問者用の通信ネットワーク空間３１０を構築する基地局３２０は、四角の中にＬＡＮと記載した特定の図形で示されており、図１では、合計８個の基地局が図示されている。

上記基地局３２０は、当該基地局３２０の動作を制御する制御装置３２１と、当該制御装置３２１と情報のやり取りを行い、ビジター用のネットワーク３００で利用される情報の送受信動作を制御する無線制御装置３２２と、制御装置３２１が有線ＬＡＮ３６０と通信を行うためのネットワークインターフェース３２３と、当該無線制御装置３２２によって制御され、所定周波数の電波を送受信するための無線インターフェース３２４と、この無線インターフェース３２４に接続された送受信用のロッドアンテナ３２５とを備えている。なお、上記基地局３２０で使用するアンテナは、ロッドアンテナ３２５のように指向性のないものであっても良いが、指向性を有するアンテナであっても良い。

また、上記基地局３２０は、上述したように、図示例では、基地局３７１〜３７７を含めて合計８個設けられており、これらの基地局３２０は、互いに有線ＬＡＮ３６０を介して接続されている。そして、上記基地局３２０及び基地局３７１〜３７７は、当該基地局のアンテナから放射される電波によって、ビジター用の通信ネットワーク空間３１０を形成するようになっている。

さらに、上記第１のサーバー３３０は、ＳＩＰサーバー３３１と、このＳＩＰサーバー３３１で取り扱うデータを記憶するデータベース３３２と、ＳＩＰサーバー３３１が有線ＬＡＮ３６０と通信を行うためのネットワークインターフェース３３３とを備えている。

さらに、上記第２のサーバー３４０は、グループウエアサーバー３４１と、このグループウエアサーバー３４１で取り扱うデータを記憶するデータベース３４２と、グループウエアサーバー３４１が有線ＬＡＮ３６０と通信を行うためのネットワークインターフェース３４３とを備えている。

又、上記第３のサーバー３５０は、ＷＥＢサーバー３５１と、このＷＥＢサーバー３５１で取り扱うデータを記憶するデータベース３５２と、ＷＥＢサーバー３５１が有線ＬＡＮ３６０と通信を行うためのネットワークインターフェース３５３とを備えている。

なお、上記ビジター用のネットワーク３００は、図１に示すように、有線ＬＡＮ３５０に接続されたＧａｔｅＷａｙ３８０を介して、インターネット３９０に接続することが可能となっている。

ところで、この実施の形態では、特定の通信ネットワーク空間の内部で利用者が使用する機器と通信用電波を介して無線で通信を行うための無線ＬＡＮシステムにおいて、前記通信ネットワーク空間の外部の空間では、外部の利用者が前記通信用電波を利用するのを排除する防護用電波を放射することにより、前記通信ネットワーク空間で使用される通信用電波を外部の利用者から保護するように構成されている。

図２はこの実施の形態に係る無線ＬＡＮシステム１００が適用された通信ネットワーク空間の水平断面を示す模式図である。

すなわち、この実施の形態に係る無線ＬＡＮシステム１００では、図２に示すように、会社のビル等の建物４００の内部が、特定の通信ネットワーク空間２１０となっている。図示例では、この通信ネットワーク空間２１０は、平面略長方形状の空間となっており、当該通信ネットワーク空間２１０の内部には、例えば、建物４００の中心に無線ＬＡＮシステム１００を構築する基地局２２０の送受信用のロッドアンテナ２２５が配設されている。

上記無線ＬＡＮシステム１００では、例えば、ＩＥＥＥの８０２．１１ｂ又は８０２．１１ｇの規格の２．４ＧＨｚ帯の通信用電波１１０を使用した通信が行われる。我が国の２．４ＧＨｚ帯の電波は、図３に示すように、中心周波数として２．４１２ＧＨｚ〜２．４８４ＧＨｚまで、１４ｃｈ（チャンネル）が定義されており、通常の通信では、基地局間は相互に干渉するため、図４に示すように、２２ＭＨｚ（＋３ＭＨｚして２５ＭＨｚ分）のピッチを空ける必要があると規定されている。

上記無線ＬＡＮシステム１００は、周囲に他の基地局がなく、無線ＬＡＮシステム１００を構築する基地局２２０のみが存在すると仮定すれば、１４ｃｈ（チャンネル）のうちのいずれのチャンネルを使用しても良い。ここでは、例えば、１ｃｈ（チャンネル）である２．４１２ＧＨｚの周波数の通信用電波１１０を使用していると仮定する。

また、上記特定の通信ネットワーク空間２１０としての建物４００の外部には、外部の利用者が通信用電波を利用するのを排除する防護用電波を放射することにより、前記通信ネットワーク空間２１０で使用される通信用電波を外部の利用者から保護するように構成されている。

そのため、上記建物４００の４つの角部には、図２に示すように、それぞれ指向性を有するパッチアンテナ４１１〜４１４が、所定の方向を向けて取り付けられている。これらの指向性を有するパッチアンテナ４１１〜４１４は、図５に示すように、水平断面及び垂直断面において、当該パッチアンテナ４１１〜４１４の表面に垂直に立てた中心線Ｃに対して、両側に所定の角度α、βの範囲内で電波を送受信するように構成されている。なお、図５のハッチングの範囲内では、例えば、最大伝送速度である１１Ｍｂｐｓの通信速度で通信が可能であり、それ以外の白地の範囲内では、例えば、１Ｍｂｐｓ程度の通信速度で通信が可能となっている。上記各指向性のパッチアンテナ４１１〜４１４は、図２に示すように、当該アンテナの指向性の一端面４２１が建物４００の側面に沿い、他端面４２２が建物４００の側面から所定の角度２αを成して外方に放射されるように配置されている。

上記パッチアンテナ４１１〜４１４から外部に放射される防護用電波４３０としては、外部の利用者が通信用電波１１０を利用するのを排除することが可能なものであれば、特に限定されるものではなく任意である。上記防護用電波４３０は、例えば、無線ＬＡＮシステム１００で使用される電波１１０と同じ周波数である１ｃｈ（チャンネル）の２．４１２ＧＨｚの周波数の電波が使用される。また、上記防護用電波４３０としては、通信用電波１１０と同一の周波数でなくとも、当該通信用電波１１０と干渉が生ずる周波数であっても良い。

この実施の形態では、通信用電波１１０の周波数が２．４１２ＧＨｚに設定されているため、防護用電波４３０としては、当該通信用電波１１０と干渉が生ずる５ｃｈ（チャンネル）である２．４３２ＧＨｚ以内の周波数であれば良い。

また、この防護用電波４３０の強度は、特に限定されるものではなく、通信用電波１１０と同程度又はそれ以上の強度であることが望ましいが、実際上は、通信用電波１１０の１／２〜１／３程度の強度でも十分効果が期待できる。なお、上記防護用電波４３０を後述するように宣伝や広告などに使用する場合には、利便性等を考慮してある程度の十分な強度であることが望ましい。

また、上記パッチアンテナ４１１〜４１４から外部に放射される防護用電波４３０で送信する情報としては、例えば、無線ＬＡＮシステム１００を構築する通信用電波１１０の利用を試みる第三者に警告を発したり、接続してきた端末の情報を常時監視することで、不正な侵人を事前に検出するものなどであっても良い。

この場合には、防護用電波４３０を介して接続してきた端末の情報を、第１乃至第３のサーバー３３０〜３５０によって常時監視し、当該接続してきた端末の情報を解析して、接続してきた端末のアドレス等を検出するように構成しても良い。

また、不正な侵人と判断した場合には、防護用電波４３０を放射するネットワーク空間３１０上に接続されたＧａｔｅＷａｙ３８０やサーバー３３０〜３５０から多量のパケットを送りつけて、通信を妨害したり、基地局３２０に指示して、通信ネットワーク２１０ヘのアクセスを禁止するなどの措置を講じるように構成しても良い。

さらに、上記防護用電波４３０で送信する情報としては、積極的な利用を考慮して、周辺に対するサービスとして、当該防護用電波で構築されるネットワークが、独立のネットワークであることを利用して、会社のホームページを流したり、宣伝活動に利用したり、あるいは特定の周辺住民や来訪者に対して、有料又は無料でインターネット接続サービスを提供するようにしても良い。また、特定の端末と連携して、建物への道案内や定期的に更新する公告や看板等の情報を提供するように構成しても良い。

その結果、上記特定の通信ネットワーク空間２００で使用される通信用電波１１０を、外部の利用者が利用するのを排除することが可能となり、通信ネットワーク空間２１０で使用される通信用電波１１０を外部の利用者から保護することが可能となる。

図６は上記実施の形態１の変形例を示す構成図である。

この変形例では、図２に示す実施の形態に加えて、建物４００の各角部に、図２に示すパッチアンテナ４１１〜４１４と反対の方向を向けた４つの指向性を有するパッチアンテナ４２１〜４２４が追加されており、建物４００の外部の空間には、防護用電波４３０に隙間が生じないように構成されている。

図７は上記実施の形態１の更に他の変形例を示す構成図である。

この変形例では、図６に示す実施の形態に加えて、建物４００の各壁面の中央部に、当該各壁面に垂直な方向に外方に向けた４つの指向性を有するパッチアンテナ４３１〜４３４が追加されており、建物４００の外部の空間には、防護用電波４３０に隙間が生じないのは勿論のこと、建物４００の周辺を最大伝送速度である１１Ｍｂｐｓの通信速度で通信が可能な防護用電波４３０で囲むことによって、外部からネットワーク空間３１０にアクセスするのをより一層確実に防止するように構成されている。

以上の構成において、この実施の形態に係る無線ＬＡＮシステムに用いるセキュリティ向上方法を適用した無線ＬＡＮシステムでは、次のようにして、ユーザーが使用する機器や通信データの負荷を増加させたり、運用面や加工コストなどを大幅に増加させることがなく、しかも、通信に使用される電波が外部に漏れて利用されるのを確実に防止することができ、セキュリティを確実に向上させることが可能であり、上述した従来のセキュリティ技術と任意に組み合わせることが可能であって、セキュリティのより一層の向上が可能となっている。

すなわち、この実施の形態に係る無線ＬＡＮシステム１００は、例えば、図２に示すように、会社のビル等の建物４００の内部のように、特定の通信ネットワーク空間２１０の内部において、基地局２２０と、ユーザーが使用するＩＰに対応した携帯端末２３１やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２３２、あるいはＰＤＡ２３３などの端末機器２３０との間で無線で通信を行うために使用される。

その際、何らのセキュリティ対策を講じない場合には、特定の通信ネットワーク空間２１０で使用される通信用の電波１１０が、建物４００の外部に漏れて、外部の利用者が通信内容を盗聴したり、無線ＬＡＮシステム１００によって構築されるネットワークの内部に侵入して、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やサーバーのファイル等が盗用したりすることにより、情報が漏洩する恐れなどを有している。

そこで、この実施の形態に係る無線ＬＡＮシステム１００では、図２に示すように、建物４００の外部の各角部に、指向性を有するパッチアンテナ４１１〜４１４を配置し、当該通信ネットワーク空間２１０の外部の空間には、外部の利用者が通信用電波１１０を利用するのを排除する防護用電波４３０を放射するようになっている。そのため、外部の利用者が無線ＬＡＮシステム１００で使用される通信用電波１１０にアクセスを試みたとしても、通信ネットワーク空間２１０の外部は、ビジター用の通信ネットワーク空間３１０で隙間なく覆われており、外部の利用者は、通信用電波１１０を利用することができず、排除されるようになっている。

したがって、外部の利用者は、通信用電波１１０にアクセスを試みたとしても、必然的にビジター用の通信ネットワーク空間３１０に接続されるため、外部の利用者が通信内容を盗聴したり、無線ＬＡＮシステム１００によって構築されるネットワークの内部に侵入して、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やサーバーのファイル等が盗用したりすることが不可能となっている。

このように、上記実施の形態に係る無線ＬＡＮシステム１００では、図１に示すように、ビジター用の通信ネットワーク空間３１０を構築するだけで済みため、ユーザーが使用する機器や通信データの負荷を増加させたり、運用面や加工コストなどを大幅に増加させることがなく、しかも、通信に使用される電波が外部に漏れて利用されるのを確実に防止することができ、セキュリティを確実に向上させることが可能となっている。

また、上記実施の形態に係る無線ＬＡＮシステム１００では、従来の暗号化や、認証システムと組み合わせたり、無線ＬＡＮシステムが使用される建物や部屋、あるいは小さな空間からの電波の漏洩を遮断する技術などと組み合わせることが可能であって、セキュリティのより一層の向上が可能となっている。

実施の形態２
図８はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、無線ＬＡＮシステムを利用する特定の通信ネットワーク空間が、会社のビル等の建物である場合に、より少ないアンテナの数で、当該建物にビジター用の通信ネットワーク空間を構築することが可能となっている。

すなわち、この実施の形態２では、図８に示すように、会社のビル等の建物４００の角部又は壁面に、指向性を有するパッチアンテナを配置するのではなく、ビル等の建物４００における屋上の各辺の中央部に、各基地局３２０の指向性を有するパッチアンテナ４１１〜４１４を、建物４００の壁面に沿わせて下向きに配置することにより、より少ないアンテナの数で、図示例では、４つのパッチアンテナで、建物４００の外部をすべてカバーすることが可能となる。

なお、この実施の形態２の場合には、防護用の電波が建物４００の上部から下方に向けて放射されるため、下方に行く程、電波の電界強度が弱くなる傾向にある。この場合には、指向性を有するパッチアンテナから放射する防護用電波の強度を強くしたり、図９に示すように、指向性を有するパッチアンテナを建物の中間に、なお且つ角部又は壁面等に配置することによって、十分な強度の防護用電波を得ることが可能となる。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。

実施の形態３
図１０はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、ビジター用の通信ネットワーク空間を構築するためのアンテナとして、指向性を有するアンテナではなく、指向性の無いロッドアンテナ等のアンテナを使用するように構成されている。

すなわち、この実施の形態３では、図１０に示すように、ビジター用の通信ネットワーク空間３１０を構築するためのアンテナとして、指向性の無いロッドアンテナ４４１〜４４６を使用するように構成されている。この指向性の無いロッドアンテナ４４１〜４４６は、図１１に示すように、垂直断面において、あらゆる方向に同心円状の電波を送受信することが可能となっているとともに、水平断面においては、ロッドアンテナ４４１〜４４６を中心にして、同心円状の電波を送受信することが可能となっている。

また、この実施の形態３では、図１０に示すように、特定の通信ネットワーク空間２１０の外周に、所定の距離をおいて、基地局のアンテナとしてのロッドアンテナ４４１〜４４６を、周方向に沿って略等間隔に配置して、ビジター用の通信ネットワーク空間３１０を構築するように構成されている。上記ロッドアンテナ４４１〜４４６は、指向性がないため、ビジター用の通信ネットワーク空間３１０の外側は勿論のこと、内側に向けても防護用の電波４３０を放射するが、当該ロッドアンテナ４４１〜４４６を特定の通信ネットワーク空間２１０の端部から所定の距離だけ離して配置したり、防護用電波４３０の強度を適宜設定することにより、ロッドアンテナ４４１〜４４６から放射される防護用電波４３０を十分減衰させ、特定の通信ネットワーク空間２１０内での通信に影響を及ぼすのを回避することができる。

さらに、この実施の形態３では、図１２に示すように、小出力のロッドアンテナ４５１〜４５８を、特定の通信ネットワーク空間２１０の外部に、比較的小さな間隔で配置することにより、特定の通信ネットワーク空間２１０への影響を最小限に抑えつつ、高いセキュリティ特性を維持することが可能となる。

なお、上記特定の通信ネットワーク空間２１０と、ビジター用の通信ネットワーク空間３１０とは、必ずしも連続して配置されている必要はなく、郊外の会社のように、広い敷地が確保されている場合には、敷地内の建物の内部を特定の通信ネットワーク空間として、敷地内の外周のフェンス近傍を、ビジター用の通信ネットワーク空間として、特定の通信ネットワーク空間と、ビジター用の通信ネットワーク空間とを離して配置しても良い。この場合であっても、会社の敷地外の土地に向けて防護用電波を放射するのは望ましくない。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。

実施の形態４
図１３乃至図１５はこの発明の実施の形態４を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態４は、同一の室内等において、特定の通信ネットワーク空間と、ビジター用の通信ネットワーク空間とを設定するように構成したものである。

すなわち、この実施の形態４では、図１５に示すように、特定の部屋や、見本市会場の特定のブースなどの限られた空間５００に、善意又は悪意のある第三者Ｖが侵入して、特定の通信ネットワーク空間２１０で使用される通信内容が盗聴されたりするのを防止できるように構成されている。

上記特定の部屋５００には、図１３及び図１４に示すように、当該部屋の天井の中央部に、下方に向けて指向性を有するアンテナ５１１が配置されており、当該アンテナ５１１によって、特定の通信ネットワーク空間２１０が形成されるようになっている。

また、 上記特定の部屋５００には、当該部屋の天井の中央部近傍に、特定の通信ネットワーク空間２１０の外部に、ビジター用の通信ネットワーク空間３１０を形成するように、斜め下方に向けて指向性を有するアンテナ５２１〜５２５が配置されている。

そのため、同一の室内においても、特定の通信ネットワーク空間２１０に位置するユーザーは、無線ＬＡＮシステム１００を利用した通信が可能となっているが、当該特定の通信ネットワーク空間２１０の外部におけるビジター用の通信ネットワーク空間３１０に位置する外部の第三者Ｖは、無線ＬＡＮシステム１００にアクセスすることができず、同一の室内等において、特定の通信ネットワーク空間２１０と、ビジター用の通信ネットワーク空間３１０とを設定することが可能となっている。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。

実施の形態５
図１６乃至図１８はこの発明の実施の形態５を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態５は、アンテナとして、指向性を有するアンテナであって、可撓性を有するフレキシブルなケーブルの断面において、特定の方向にのみ電波をケーブルの長手方向に沿って連続して放射することが可能な漏洩同軸ケーブルを使用するように構成したものである。

すなわち、この実施の形態５では、図１６に示すように、建物４００の外部にビジター用の通信ネットワーク空間を構築するために、当該建物４００の外周を取り囲むように、漏洩同軸ケーブル６００を配置するように構成されている。この漏洩同軸ケーブル６００は、図１７に示すように、当該漏洩同軸ケーブル１７の断面方向において、特定の一方向にのみある範囲を持って電波を放射するようになっている。そのため、この漏洩同軸ケーブルを建物４００の外周を取り囲むように配置するだけで、極めて容易に且つ隙間なく、ビジター用の通信ネットワーク空間３１０を形成することが可能となっている。

また、この実施の形態５では、図１８に示すように、特定の部屋やビル等の建物４００などの内外に、漏洩同軸ケーブル６１０、６２０を部屋や建物４００の内側及び外側に向けてそれぞれ配置することによって、極めて容易に且つ隙間なく、特定の通信ネットワーク空間２１０及びビジター用の通信ネットワーク空間３１０を形成することが可能となる。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。

図１はこの発明の実施の形態１に係るセキュリティ向上方法を適用した無線ＬＡＮシステムを示すシステム構成図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮシステムを適用した建物を示す模式図である。 図３は無線ＬＡＮシステムで使用される周波数帯域を示す図表である。 図４は無線ＬＡＮシステムで使用される周波数帯域を示す説明図である。 図５はアンテナの送受信特性を示す説明図である。 図６はこの発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮシステムの変形例を適用した建物を示す模式図である。 図７はこの発明の実施の形態１に係る無線ＬＡＮシステムの変形例を適用した建物を示す模式図である。 図８はこの発明の実施の形態２に係る無線ＬＡＮシステムを適用した建物を示す模式図である。 図９はこの発明の実施の形態２に係る無線ＬＡＮシステムの変形例を適用した建物を示す模式図である。 図１０はこの発明の実施の形態３に係る無線ＬＡＮシステムを適用した建物を示す模式図である。 図１１はアンテナの送受信特性を示す説明図である。 図１２はこの発明の実施の形態３に係る無線ＬＡＮシステムの変形例を適用した建物を示す模式図である。 図１３はこの発明の実施の形態４に係る無線ＬＡＮシステムを適用した空案を示す模式図である。 図１４はこの発明の実施の形態４に係る無線ＬＡＮシステムを適用した空間を示す模式図である。 図１５はこの発明の実施の形態４に係る無線ＬＡＮシステムを適用し得る空間を示す模式図である。 図１６はこの発明の実施の形態５に係る無線ＬＡＮシステムを適用した建物を示す模式図である。 図１７はアンテナの送受信特性を示す説明図である。 図１８はこの発明の実施の形態５に係る無線ＬＡＮシステムを適用した空間を示す模式図である。

符号の説明

１００：無線ＬＡＮシステム、２００：ホスト用のネットワーク、３００：ビジター用のネットワーク。

Claims (8)

1. 特定の通信ネットワーク空間の内部で利用者が使用する機器と通信用電波を介して無線で通信を行うための無線ＬＡＮシステムにおいて、
   前記通信ネットワーク空間の外部の空間では、外部の利用者が前記通信用電波を利用するのを排除する防護用電波を放射することにより、前記通信ネットワーク空間で使用される通信用電波を外部の利用者から保護することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
2. 特定の通信ネットワーク空間の内部で利用者が使用する機器と通信用電波を介して無線で通信を行うための無線ＬＡＮシステムにおいて、
   前記通信ネットワーク空間の内部に配設され、当該通信ネットワーク空間の内部で利用者が使用する機器と通信用電波を介して無線で通信を行うための基地局と、
   前記通信ネットワーク空間の外部に配設され、外部の利用者が前記通信用電波を利用するのを排除する防護用電波を放射する訪問者用の基地局とを備え、
   前記通信ネットワーク空間で使用される通信用電波を外部の利用者から保護することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
3. 前記通信用電波は、ＩＥＥＥの８０２．１１ａ／ｂ／ｇの少なくともいずれか１つの規格で規定された電波であることを特徴とする請求項２に記載の無線ＬＡＮシステム。
4. 前記防護用電波は、通信用電波と同一の周波数又は、当該通信用電波と干渉を生ずる周波数に設定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の無線ＬＡＮシステム。
5. 前記通信ネットワーク空間の外部の空間は、当該通信ネットワーク空間の少なくとも一部を取り囲むように設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
6. 前記防護用電波は、第三者が前記通信用電波を利用するのを妨害することによって、結果的に第三者が前記通信用電波を利用するのを排除することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
7. 前記防護用電波は、第三者が利用に供する有益な情報を提供することによって、結果的に第三者が前記通信用電波を利用するのを排除することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の無線ＬＡＮシステム。
8. 特定の通信ネットワーク空間の内部で利用者が使用する機器と通信用電波を介して無線で通信を行うための無線ＬＡＮシステムに用いるセキュリティ向上方法において、
   前記通信ネットワーク空間の外部の空間では、少なくとも、当該通信ネットワーク空間で通信用電波を利用した通信が行われているときに、外部の利用者が前記通信用電波を利用するのを排除する防護用電波を放射することにより、前記通信ネットワーク空間で使用される通信用電波を外部の利用者から保護して、セキュリティを向上させることを特徴とする無線ＬＡＮシステムに用いるセキュリティ向上方法。

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