(57)【要約】      （修正有）【課題】電波法の制限内で不感帯領域を生成し、広帯域無線アクセスシステムのセキュリティを確保する。【解決手段】ステップ１では、アンテナ１を低ノイズアンプ３側に接続し、復調回路４を経てダウンリンク波を受信すると、ステップ２では、復調信号に基づいてプリアンブル検出回路３がプリアンブルをを検出し、ステップ３では、フレーム同期回路９が以後のフレーム同期を開始し、ステップ４とステップ５では、フレーム同期に基づいてフレームコントロールヘッダ位置検出回路１０がフレームコントロールヘッダの受信期間を検出するとともに、二つのサブキャリアを決定し、ステップ６で送信パルス生成回路１１がパルス波を出力すると、変調回路７とＰＡ６を経て妨害波がアンテナ１を介して周囲に送信される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のセキュリティエリア内で広帯域無線アクセスシステムを使用してデータを送受信する機能を制限するセキュリティ装置であって、
ダウンリンク波を受信するダウンリンク波受信手段と、
受信したダウンリンク波のプリアンブルを検出するプリアンブル検出手段と、
検出されたプリアンブルに基づいてフレーム同期を生成するフレーム同期手段と、
フレーム同期に基づいて送信用バースト波の送信タイミングを決定するバースト波送信タイミング決定手段と、
決定されたタイミングで送信パルスを生成する送信パルス生成手段と、
同送信パルスを変調および増幅して送信するバースト波送信手段とを具備することを特徴とする広帯域無線アクセスシステムのセキュリティ装置。
【請求項２】
上記バースト波送信タイミング決定手段は、フレームコントロールヘッダの受信期間を送信タイミングとすることを特徴とする請求項１に記載の広帯域無線アクセスシステムのセキュリティ装置。
【請求項３】
上記バースト波送信タイミング決定手段は、フレームコントロールヘッダのサブチャネル中の二つのサブキャリアを送信タイミングとすることを特徴とする請求項２に記載の広帯域無線アクセスシステムのセキュリティ装置。
【請求項４】
所定のセキュリティエリア内で広帯域無線アクセスシステムを使用してデータを送受信する機能を制限するセキュリティ装置であって、
ダウンリンク波を受信するダウンリンク波受信手段と、
受信したダウンリンク波のプリアンブルを検出するプリアンブル検出手段と、
検出されたプリアンブルに基づいてフレーム同期を生成するフレーム同期手段と、
フレーム同期に基づいてフレームコントロールヘッダの受信期間を検出し、フレームコントロールヘッダのサブチャネル中の二つのサブキャリアを送信タイミングとするバースト波送信タイミング決定手段と、
決定されたタイミングで送信パルスを生成する送信パルス生成手段と、
同送信パルスを変調および増幅して送信するバースト波送信手段とを具備することを特徴とする広帯域無線アクセスシステムのセキュリティ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広帯域無線アクセスシステムのセキュリティ装置に関し、特に、不正行為から計算機を保護するためのセキュリティ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷiＭＡＸなどのＢＷＡにおける無線通信端末での機能の制限に関連する技術として、以下のものが知られている。
特許文献１は、移動端末に関連し、特に、データセンター内で使用される移動端末の制限技術に関する。
特許文献２は、システムの起動前に位置情報を取得し、取得した位置情報によるセキュリティ機能を備えることが可能な情報処理装置および制御方法を提供する。
特許文献３は、利用者毎に、利用者が所持する移動端末装置の各機能の使用制限を行う。
特許文献４は、情報処理端末の盗難や紛失による情報の漏洩を防止する。
【０００３】
特に、特許文献１には、図１２に関連して段落００５４に「あらかじめ機能制限区域（２２０）を担当する制限基地局の基地局ＩＤを登録しておく・・・移動端末（３００）が新たな基地局と接続するとき、接続先の基地局は「機能制限区域（２２０）を担当する制限基地局」である旨を示す所定の制限信号を「移動端末（３００）に送信しても良い」との記載がある。
【０００４】
また、特許文献２には、図５に関連して段落００２４に「現在の位置情報と前回の位置情報とを比較して差分を算出する。ＥＣ１１６は、差分が予め設定されたしきい値（例えば、１ｋｍ）を超えたと判別した場合は、（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、システムに制限をかける（ステップＳ１０４）。システムに対しての制限は、例えば図５に示すように、記憶部２００などにテーブル情報として記憶しておく」との記載がある。
さらに、特許文献３には、図６に関連して段落００４０に「ＩＤアクセス無線通信部（３０１）が非接触ＩＣカード無線通信部（４１５）から読み取ったＩＤ情報と端末機能属性情報がセキュリティゲート通信部（３０４）から送信され、ＩＤ制御装置通信部（２０３）がＩＤ情報と端末機能属性情報を受信するのを待つものである」との記載がある。
【０００５】
そして、特許文献４には、図６、図７に関連して、段落００６０〜００６１に「出力環境制限データを達成する場所の項目が、情報処理装置の所在場所に対応しており、本実施例の出力環境制限データは本発明の請求項９における出力環境制限データに該当する。・・制限内容は、ユーザインタフェースの制限内容と、機器の制限内容と、許可アプリケーションの制限内容と、から構成され、本発明のアクセス許諾出力可否状態に該当」との記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６４９６８号公報
【特許文献２】特開２００９−１３４５９５号公報
【特許文献３】特開２００９−６０２３１号公報
【特許文献４】特開２００７−３２３３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の技術においては、システムの機能の利用制限の開示はあるものの、無線システムでデータを送受信する機能を制限することができなかった。
一方、無線システムでフレームコントロールヘッダの周波数で連続的な無変調波を送信することは可能である。しかし、広帯域無線アクセスシステムの場合、電波法の制限内で連続的な無変調波を送信しても、電波が微弱すぎ、有効な不感帯領域を生成できない。
【０００８】
このように、広帯域無線アクセスシステムで電波法の制限内で不感帯領域を生成できず、セキュリティエリア内で外部と無線でネットワーク接続するのを防止するすべがなかった。
本発明は、当該装置近傍の領域において、ＷｉＭＡＸ等ＢＷＡ（広帯域無線アクセスシステム）の利用を有効に制限でき、かつ、電波法における無線局免許が不要となる放射電界強度を遵守し、さらに、他の無線システムへの影響を最小限にとどめるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、所定のセキュリティエリア内で広帯域無線アクセスシステムを使用してデータを送受信する機能を制限するセキュリティ装置であって、ダウンリンク波を受信するダウンリンク波受信手段と、受信したダウンリンク波のプリアンブルを検出するプリアンブル検出手段と、検出されたプリアンブルに基づいてフレーム同期を生成するフレーム同期手段と、フレーム同期に基づいて送信用バースト波の送信タイミングを決定するバースト波送信タイミング決定手段と、決定されたタイミングで送信パルスを生成する送信パルス生成手段と、同送信パルスを変調および増幅して送信するバースト波送信手段とを具備する構成としてある。
【００１０】
上記構成において、ダウンリンク波受信手段がダウンリンク波を受信すると、受信したダウンリンク波のプリアンブルをプリアンブル検出手段が検出する。そして、検出されたプリアンブルに基づいてフレーム同期手段が時間フレームを検出し、フレーム同期を生成するので、バースト波送信タイミング決定手段はフレーム同期に基づいて送信用バースト波の送信タイミングを決定する。そして、決定されたタイミングで送信パルス生成手段が送信パルスを生成すると、バースト波送信手段は同送信パルスを変調および増幅して送信する。
【００１１】
無線システムでは、制御データを含む領域を正確に受信できなければ、他のデータ部分は解析できなくなり、結果として全体の受信ができなかったことに相当する。この結果、広帯域無線アクセスシステムを利用する他の無線通信端末がフレーム同期信号を受信しようとしても、バースト波によって重要なタイミングのデータを受信できなくなり、ひいては無線通信がまったくできないことになる。
【００１２】
また、上記バースト波送信タイミング決定手段は、フレームコントロールヘッダの受信期間を送信タイミングとするように構成しても良い。
フレームコントロールヘッダは以降のデータ受信でデータを正確に解析するために必須のデータである。このため、この受信期間だけを重点的に妨害することで実質的に全期間のデータの送受信が不可能となる。
さらに、上記バースト波送信タイミング決定手段は、フレームコントロールヘッダのサブチャネル中の二つのサブキャリアを送信タイミングとするように構成しても良い。
フレームコントロールヘッダのサブチャネル中の二つのサブキャリアでバースト波を送信すると、効率的にデータの送受信を阻害できる。
【００１３】
この他、所定のセキュリティエリア内で広帯域無線アクセスシステムを使用してデータを送受信する機能を制限するセキュリティ装置であって、ダウンリンク波を受信するダウンリンク波受信手段と、受信したダウンリンク波のプリアンブルを検出するプリアンブル検出手段と、検出されたプリアンブルに基づいてフレーム同期を生成するフレーム同期手段と、フレーム同期に基づいてフレームコントロールヘッダの受信期間を検出し、フレームコントロールヘッダのサブチャネル中の二つのサブキャリアを送信タイミングとするバースト波送信タイミング決定手段と、決定されたタイミングで送信パルスを生成する送信パルス生成手段と、同送信パルスを変調および増幅して送信するバースト波送信手段とを具備する構成としても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、送信パルスをもっとも効率的かつ、微弱に出力することで、効率的に不感帯を生成でき、セキュリティの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】広帯域無線アクセスシステムで使用するセキュリティ装置の概略ブロック図である。
【図２】セキュリティ装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】フレームコントロールヘッダとサブキャリアの関係を示す図である。
【図４】フレームコントロールヘッダのタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、広帯域無線アクセスシステムで使用するセキュリティ装置の概略ブロック図である。本実施形態では、広帯域無線アクセスシステム（ＢＷＡ）としてＷiＭＡＸの無線通信システムを採用している。ＷiＭＡＸの無線通信システムを利用すると、重要なデータを隔離したエリア内であっても、外部とデータ通信が可能となってしまう。従って、所定のセキュリティエリア内でこのような広帯域無線アクセスシステムを使用してデータを送受信できないようにするため、本セキュリティ装置を使用する。
【００１７】
アンテナ１は、送受信を兼用する。スイッチ２は受信または送信によって切り替える。受信時、アンテナ１はスイッチ２を介して低ノイズアンプ（ＬＮＡ）３に接続され、同ＬＮＡ３にて所定の周波数帯域を電波を受信して増幅する。増幅信号は復調回路４に入力されて復調される。なお、復調回路４には局部発信器（ＬＯ）５が出力する復調のための発振信号が入力されている。
一方、送信時、アンテナ１はスイッチ２を介して増幅器（ＰＡ）６に接続され、同ＰＡ６はＬＯ５が発振する発振信号にて変調回路７が変調した信号を増幅してアンテナ１から送信させる。
【００１８】
復調回路の出力は、ハイまたはローレベルの二値信号であり、プリアンブル検出回路８は同二値信号を入力してプリアンブル部分を検出する。プリアンブル部分が検出されたらフレーム同期回路９に通知し、同フレーム同期回路９は二値信号の状態を監視して以後のフレーム同期を図る。
フレーム同期が取られると、所定ののルールに従った制御データやコンテンツのデータのタイミングが分かる。このため、フレームコントロールヘッダ位置検出回路１０はフレームコントロールヘッダが受信される位置（タイミング）を算出し、そのタイミングで送信パルス生成回路１１に通知する。
【００１９】
送信パルス生成回路１１は通知されたタイミングでパルスを生成して変調回路７に対してサブキャリアとともに通知する。変調回路７は指定されたサブキャリアでパルスを変調し、変調後の信号をＰＡ６が増幅してアンテナ１から送信する。なお、送信パルス生成回路１１が出力するパルスはスイッチ２に入力されているので、送信のタイミングに合わせてスイッチ２は受信から送信へと切り替わり、ＰＡ６の増幅信号がアンテナ１に供給されることになる。
【００２０】
図２は以上の流れを示すフローチャートである。
ステップ１では、ダウンリンク波を受信する。ダウンリンク波の受信は、スイッチ２によってアンテナ１をＬＮＡ３側に接続し、復調回路４を経て行う。すなわち、これらがダウンリンク波受信手段に相当する。
次に、ステップ２では、復調信号に基づいてプリアンブル検出回路８がプリアンブル、言い換えればプリアンブルの開始部分のタイミングを検出する。すなわち、プリアンブル検出回路８はプリアンブル検出手段に相当する。
【００２１】
ステップ３では、プリアンブルの開始タイミングを受けてフレーム同期回路９が以後のフレーム同期を開始する。従って、フレーム同期回路９は、フレーム同期手段に相当する。
ステップ４では、フレーム同期に基づいてフレームコントロールヘッダ位置検出回路１０がフレームコントロールヘッダの受信期間を検出する。また、フレームコントロールヘッダのサブチャネル中の二つのサブキャリアを送信タイミングとして決定する。
続いて、ステップ５ではフレームコントロールヘッダを搬送するサブキャリアを選択する。上記送信タイミングと、サブキャリアは、ステップ６にて送信パルス生成回路１１に通知され、同タイミングで送信パルス生成回路１１は送信パルスを生成して変調回路７に出力し、変調回路７は同サブキャリアに乗せて送信パルスを変調する。
【００２２】
以上より、ステップ４とステップ５で送信タイミングとサブキャリアを選択するフレームコントロールヘッダ位置検出回路１０は、バースト波送信タイミング決定手段に相当し、ステップ６で送信パルスを出力する送信パルス生成回路１１が送信パルス生成手段に相当する。
送信パルス生成回路１１が出力するパルスがスイッチ２を切り替えるので、変調回路７が出力する変調信号は、ＰＡ６にて電波法の制限内の出力でアンテナ１を介して周囲に送信される。従って、変調回路７やＰＡ６やアンテナ１はバースト波送信手段に相当する。
【００２３】
図３はフレームコントロールヘッダとサブキャリアの関係を示しており、図４はフレームコントロールヘッダの位置を示している。
図３に示すテーブルを参照することで、フレームコントロールヘッダを搬送する二つのサブキャリアを選択し、図４に示すタイミングに基づいて同フレームコントロールヘッダの受信位置（タイミング）を決定している。
すなわち、データの適切な解析に必要となるフレームコントロールヘッダの受信タイミングに合わせ、サブキャリアに乗せてパルス波を送信することで、同パルス波は送信バースト波として周囲に出力される。この結果、当該装置の近傍の無線受信端末は実質的にフレームコントロールヘッダを受信できず、結果として全く無線通信ができなくなる。このように、送信バースト波の出力タイミングや周波数を局所的に限って出力するようにした。このため、効率的に不感帯を生成でき、セキュリティの向上を図ることができる。また、タイミングを限り、効率的、かつ、微弱に出力することで、電波法の許容範囲内であるにもかかわらず、十分な効果を得られる。
【００２４】
このように、本実施例では、１）ダウンリンク波（ＤＬ波）の受信、２）プリアンブル検出およびフレーム同期の形成、そして、３）フレームコントロールヘッダ（ＦＣＨ）にタイミングと周波数を合わせて妨害波を送信している。
本装置を使用すれば、企業団体等の情報処理部門において、広帯域無線アクセスシステム（ＢＷＡ）端末装置などを使用した不正なデータの持ち出しなどのセキュリティに関わる不正行為を未然に防止するために、本装置から微弱な妨害波を送信して本装置の周辺でＢＷＡ端末装置が使用不可になる不感領域を作り出せる。
【００２５】
従来技術との差は、ＢＷＡ基地局（ＢＳ）のダウンリンク波（ＤＬ波）を受信して、これの時間フレームを検出し、これからフレーム同期を生成し、この同期信号によって送信用バースト波を生成することである。
この構成によって、本装置から送信されるバースト波のタイミングと、周波数をＤＬ波におけるＦＣＨ（フレームコントロールヘッダ）などの伝送チャネル制御信号とを正確に一致させることができる。
その結果、連続波による同等機能装置の約１／５０の送信電力で、同等の制限機能を実現できる。本装置の最大送信出力は、電波法の規定により制限を受けるが、言い換えると、連続送信波による同等の装置と同一の送信電力によって約７倍の距離に相当する不感領域を本装置は作り出すことができる。
【００２６】
不感領域サイズの例を以下に示す。なお、ダウンリンク（ＤＬ）パケット内のフレームコントロールヘッダ（ＦＣＨ）を搬送する２つのサブキャリア（ＳＣ）に対して送信するものとする。
ＢＳとの距離    連続波    バースト波
Ｄ１＝５００ｍ  １．５ｍ  １０．５ｍ
Ｄ１＝１００ｍ  ０．３ｍ  ２．１ｍ
※ＢＷＡ基地局（ＢＳ）に近い強電界の地域では、上記のように不感領域は狭くなるが、この場合にはＢＷＡ基地局（ＢＳ）のダウンリンク（ＤＬ）波を減衰させる簡易的なシールド設備を併用することで解決できる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【符号の説明】
【００２８】
１…アンテナ、２…スイッチ、３…低ノイズアンプ（ＬＮＡ）、４…復調回路、５…局部発信器（ＬＯ）、６…増幅器（ＰＡ）、７…変調回路、８…プリアンブル検出回路、９…フレーム同期回路、１０…フレームコントロールヘッダ位置検出回路、１１…送信パルス生成回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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