(57)【要約】【課題】データの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信する。【解決手段】通信端末１０は、データを取得する取得部１１と、取得部１１が取得したデータを暗号化する暗号化部１２と、無線通信により基地局と接続される通信ＩＦ１４と、通信端末を基地局に帰属させるための帰属要求フレームであって、暗号化部１２が暗号化したデータを含めた帰属要求フレームを生成し、生成した帰属要求フレームを通信インタフェースによって送信する制御部１３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末であって、
データを取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記データを暗号化する暗号化部と、
無線通信により基地局と接続される通信インタフェースと、
前記通信端末を前記基地局に帰属させるための帰属要求フレームであって、前記暗号化部が暗号化した前記データを含めた帰属要求フレームを生成し、生成した前記帰属要求フレームを前記通信インタフェースによって送信する制御部とを備える
通信端末。
【請求項２】
前記制御部は、さらに、
送信した前記帰属要求フレームに対する応答として、前記データが受信されたことを示す応答情報を含む帰属応答フレームを受信する
請求項１に記載の通信端末。
【請求項３】
前記帰属要求フレームは、さらに、情報を要求するための要求情報を含み、
前記制御部は、
前記要求情報に応じて送信される、前記情報を含む前記帰属応答フレームを受信する
請求項２に記載の通信端末。
【請求項４】
前記帰属要求フレームは、さらに、前記通信端末のアドレスの割当てを要求するための要求情報を含み、
前記制御部は、
前記要求情報に応じて割当サーバが送信するアドレス割当情報を含む前記帰属応答フレームを受信し、受信した前記帰属応答フレームに含まれる前記アドレス割当情報に基づいて前記通信インタフェースのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを設定する
請求項２に記載の通信端末。
【請求項５】
前記帰属要求フレームは、さらに、前記帰属要求フレームの送信後に通信を終了することを示す情報を含む
請求項１に記載の通信端末。
【請求項６】
前記制御部は、さらに、
前記帰属要求フレームを送信する前に、前記基地局との認証のための通信により暗号鍵を生成し、生成した前記暗号鍵を前記暗号化部による暗号化に使用させる
請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信端末。
【請求項７】
無線通信により通信端末と接続される通信インタフェースと、
暗号化されたデータを含む帰属要求フレームを前記通信端末から前記通信インタフェースによって受信する制御部と、
前記制御部が受信した前記帰属要求フレームに含まれる前記データを復号する復号部と、
前記復号部が復号した前記データを出力する出力部とを備える
基地局。
【請求項８】
前記基地局は、
前記帰属要求フレームを受信した場合に、前記帰属要求フレームに含まれる前記データが受信されことを示す応答情報を含む帰属応答フレームを生成し、受信した前記帰属要求フレームに対する応答として送信する制御部を備える
請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記帰属要求フレームは、さらに、情報を要求するための要求情報を含み、
前記制御部は、
前記要求情報を含む前記帰属要求フレームを受信した場合に、受信した前記帰属要求フレームに応じて、前記情報を含めた前記帰属応答フレームを生成して送信する
請求項８に記載の基地局。
【請求項１０】
前記帰属要求フレームは、さらに、前記通信端末のアドレスの割当てを要求するための要求情報を含み、
前記制御部は、
前記要求情報を含む前記帰属要求フレームを受信した場合に、受信した前記帰属要求フレームを割当サーバに提供し、
前記割当サーバから取得するアドレス割当情報を含めた前記帰属応答フレームを生成して送信する
請求項８に記載の基地局。
【請求項１１】
前記帰属要求フレームは、さらに、前記帰属要求フレームの送信後に通信を終了することを示す情報を含み、
前記制御部は、前記情報を含む前記帰属要求フレームを受信した場合には、受信した前記帰属要求フレームに対する帰属応答フレームの送信を禁止する
請求項７に記載の基地局。
【請求項１２】
前記制御部は、さらに、
前記帰属要求フレームを受信する前に、前記通信端末との認証のための通信により復号鍵を生成し、生成した前記復号鍵を前記復号部による復号に使用させる
請求項７〜１１のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１３】
請求項１に記載の通信端末と、
請求項７に記載の基地局とを備える
通信システム。
【請求項１４】
無線通信により基地局と接続される通信インタフェースを備える通信端末の制御方法であって、
データを取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した前記データを暗号化する暗号化ステップと、
前記通信端末を前記基地局に帰属させるための帰属要求フレームであって、前記暗号化ステップで暗号化した前記データを含めた帰属要求フレームを生成し、生成した前記帰属要求フレームを前記通信インタフェースによって送信する制御ステップとを含む
制御方法。
【請求項１５】
無線通信により通信端末と接続される通信インタフェースを備える基地局の制御方法であって、
暗号化されたデータを含む帰属要求フレームを前記通信端末から前記通信インタフェースによって受信する制御ステップと、
前記制御ステップで受信した前記帰属要求フレームに含まれる前記データを復号する復号ステップと、
前記復号ステップで復号した前記データを出力する出力ステップとを含む
制御方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載の通信端末の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１７】
請求項１５に記載の基地局の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末、基地局、通信システム、制御方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
センサが取得するデータを転送するためのセンサネットワークが利用されている。センサネットワークを構成する装置は、電力供給のない場所に設置されることもあり、また、長時間の稼働が求められることもある。そのため、センサネットワークを構成する装置は、バッテリを備え、バッテリから供給される電力を用いて省電力で駆動することが求められる。また、データの機密性が求められる場合には、通信の暗号化も必要となる。
【０００３】
従来のＩＥＥＥ８０２．１１に準拠する無線ＬＡＮ規格では、パワーマネージメント機能により通信端末（ＳＴＡ）の電力消費を抑制している。パワーマネージメント機能では、通信端末が、無線通信部への電力供給を停止するスリープ状態になることで電力消費を抑制する。また、通信端末は、定期的に無線通信部に電力を供給するアウェイク状態になり、基地局からのビーコンを受信することで、自身宛のデータが基地局（ＡＰ）にあるか否かを確認する。
【０００４】
上記パワーマネージメント機能よりもさらに電力消費を抑制すべく、データの送信が必要になったタイミングで基地局と接続し、接続後にデータを送信する技術もある。しかし、その接続時の認証及び暗号化などのためのフレームの送受信が必要であるので、認証フレーム送受信時に電力を消費する。また、データフレームを送信できる状態になるまでに所定の時間を要する。
【０００５】
無線ＬＡＮ規格において、帰属要求フレームに、セキュリティ規格であるＷＰＡ（Ｗｉ−Ｆｉ  Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  Ａｃｃｅｓｓ）の情報を含める技術が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示される技術では、暗号化したデータの送受信を開始するための処理時間を上記フレームを用いて短縮することを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１９３８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、帰属要求フレームの送信及び受信の後に、所定の情報の送受信が完了してから、通信装置間のデータの送受信が可能になる。そのため、通信装置間のデータ通信が必要になった時にすぐにデータの送受信を行うことができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、データの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信する通信端末及び基地局等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る通信端末は、通信端末であって、データを取得する取得部と、前記取得部が取得した前記データを暗号化する暗号化部と、無線通信により基地局と接続される通信インタフェースと、前記通信端末を前記基地局に帰属させるための帰属要求フレームであって、前記暗号化部が暗号化した前記データを含めた帰属要求フレームを生成し、生成した前記帰属要求フレームを前記通信インタフェースによって送信する制御部とを備える。
【００１０】
これによれば、通信端末は、取得したデータを暗号化し、暗号化したデータを帰属要求フレームに含めて基地局に送信する。これにより、通信端末は、基地局との無線接続が確立されていない状態から始めて、認証のためのフレームの送受信と、帰属要求フレームの送信とにより、データを基地局に送信できる。よって、通信端末は、データの送信のために予め基地局との無線接続を維持しておく必要がないので、電力消費を抑制することができる。また、暗号化によってデータの機密性を確保する。このように、通信端末は、データの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信することができる。
【００１１】
また、前記制御部は、さらに、送信した前記帰属要求フレームに対する応答として、前記データが受信されたことを示す応答情報を含む帰属応答フレームを受信してもよい。
【００１２】
これによれば、通信端末は、送信した帰属要求フレームに対して基地局から送信される帰属応答フレームを受信することで、帰属要求フレームに含めて送信したデータが受信者に受信されたことを知ることができる。言い換えれば、通信端末は、帰属応答フレームと異なる他のフレームの送受信をすることなく、データが受信者に受信されたことを知ることができる。よって、通信端末は、通信すべきフレーム数を削減することで、電力消費をより一層抑制することができる。
【００１３】
また、前記帰属要求フレームは、さらに、情報を要求するための要求情報を含み、前記制御部は、前記要求情報に応じて送信される、前記情報を含む前記帰属応答フレームを受信してもよい。
【００１４】
これによれば、通信端末は、帰属要求フレームと帰属応答フレームとを利用して、任意の情報を得ることができる。このように、通信端末は、データを機密的に送信するとともに、電力消費を抑制しながら任意の情報を得ることができる。
【００１５】
また、前記帰属要求フレームは、さらに、前記通信端末のアドレスの割当てを要求するための要求情報を含み、前記制御部は、前記要求情報に応じて割当サーバが送信するアドレス割当情報を含む前記帰属応答フレームを受信し、受信した前記帰属応答フレームに含まれる前記アドレス割当情報に基づいて前記通信インタフェースのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを設定してもよい。
【００１６】
これによれば、通信端末は、帰属要求フレームと帰属応答フレームとを利用して、基地局を介した通信に必要なＩＰアドレスを得ることができる。よって、通信端末は、認証と帰属との通信を行うだけで、他の通信を行うことなく、ＩＰ通信が可能な状態になる。このように、通信端末は、データを機密的に送信するとともに、電力消費を抑制しながらＩＰ通信ができる状態を構築することができる。
【００１７】
また、前記帰属要求フレームは、さらに、前記帰属要求フレームの送信後に通信を終了することを示す情報を含んでもよい。
【００１８】
これによれば、通信端末は、帰属要求フレームの送信によってデータの送信を終えたら、その後の通信を中止することができる。よって、その後の通信を抑制することで、消費電力をより一層抑制できる。また、通信端末は、基地局とＩＰ通信が可能な状態になる前に、送信すべきデータを基地局に向けて送信できることで、割当サーバが通信端末に対する不必要なアドレスの割り当てを行うことも軽減できる。
【００１９】
また、前記制御部は、さらに、前記帰属要求フレームを送信する前に、前記基地局との認証のための通信により暗号鍵を生成し、生成した前記暗号鍵を前記暗号化部による暗号化に使用させてもよい。
【００２０】
これによれば、通信端末は、データの暗号化に用いる暗号鍵を、帰属要求フレームの送信前の認証のための通信により動的に生成する。よって、固定的な暗号鍵を使用する場合より、暗号強度を高めることができる。このように、通信端末は、データの送信の機密性を、より一層向上することができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る基地局は、無線通信により通信端末と接続される通信インタフェースと、暗号化されたデータを含む帰属要求フレームを前記通信端末から前記通信インタフェースによって受信する制御部と、前記制御部が受信した前記帰属要求フレームに含まれる前記データを復号する復号部と、前記復号部が復号した前記データを出力する出力部とを備える。
【００２２】
これによれば、基地局は、暗号化されたデータを含む帰属要求フレームを受信する。これにより、基地局は、通信端末との無線接続が確立されていない状態から始めて、認証のためのフレームの送受信と、帰属要求フレームの受信とにより、通信端末からデータを取得できる。よって、基地局は、データの受信のために予め通信端末との無線接続を維持しておく必要がないので、電力消費を抑制することができる。また、暗号化によってデータの機密性を確保する。このように、基地局は、データの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信することができる。
【００２３】
また、前記基地局は、前記帰属要求フレームを受信した場合に、前記帰属要求フレームに含まれる前記データが受信されことを示す応答情報を含む帰属応答フレームを生成し、受信した前記帰属要求フレームに対する応答として送信する制御部を備えてもよい。
【００２４】
これによれば、基地局は、受信した帰属要求フレームに対して送信する帰属応答フレームによって、帰属要求フレームに含まれていたデータが受信者に受信されたことを通信端末に知らせる。言い換えれば、基地局は、帰属応答フレームと異なる他のフレームの送受信をすることなく、データが受信者に受信されたことを通信端末に知らせることができる。よって、基地局は、通信すべきフレーム数を削減することで、電力消費をより一層抑制することができる。
【００２５】
また、前記帰属要求フレームは、さらに、情報を要求するための要求情報を含み、前記制御部は、前記要求情報を含む前記帰属要求フレームを受信した場合に、受信した前記帰属要求フレームに応じて、前記情報を含めた前記帰属応答フレームを生成して送信してもよい。
【００２６】
これによれば、基地局は、帰属要求フレームと帰属応答フレームとを利用して、任意の情報を通信端末に提供することができる。このように、基地局は、データを機密的に送信するとともに、電力消費を抑制しながら任意の情報を提供することができる。
【００２７】
また、前記帰属要求フレームは、さらに、前記通信端末のアドレスの割当てを要求するための要求情報を含み、前記制御部は、前記要求情報を含む前記帰属要求フレームを受信した場合に、受信した前記帰属要求フレームを割当サーバに提供し、前記割当サーバから取得するアドレス割当情報を含めた前記帰属応答フレームを生成して送信してもよい。
【００２８】
これによれば、基地局は、帰属要求フレームと帰属応答フレームとを利用して、通信端末による通信に必要なＩＰアドレスを提供することができる。よって、基地局は、認証と帰属との通信を行うだけで、他の通信を行うことなく、通信端末をＩＰ通信が可能な状態にする。このように、基地局は、データを機密的に受信するとともに、電力消費を抑制しながら通信端末がＩＰ通信ができる状態を構築することができる。
【００２９】
また、前記帰属要求フレームは、さらに、前記帰属要求フレームの送信後に通信を終了することを示す情報を含み、前記制御部は、前記情報を含む前記帰属要求フレームを受信した場合には、受信した前記帰属要求フレームに対する帰属応答フレームの送信を禁止してもよい。
【００３０】
これによれば、基地局は、帰属要求フレームの受信によってデータの受信を終えたら、その後の通信を中止することができる。よって、その後の通信を抑制することで、消費電力をより一層抑制できる。また、基地局は、通信端末とＩＰ通信が可能な状態になる前に、通信端末からデータを受信できることで、割当サーバが通信端末に対する不必要なアドレスの割り当てを行うことも軽減できる。
【００３１】
また、前記制御部は、さらに、前記帰属要求フレームを受信する前に、前記通信端末との認証のための通信により復号鍵を生成し、生成した前記復号鍵を前記復号部による復号に使用させてもよい。
【００３２】
これによれば、基地局は、データの復号に用いる復号鍵を、認証のための通信により動的に生成する。よって、固定的な復号鍵を使用する場合より、暗号強度を高めることができる。このように、基地局は、データの送信の機密性を、より一層向上することができる。
【００３３】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る通信システムは、上記の通信端末と、上記の基地局とを備える。
【００３４】
これによれば、上記通信端末及び上記基地局と同様の効果を奏する。
【００３５】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る通信端末の制御方法は、無線通信により基地局と接続される通信インタフェースを備える通信端末の制御方法であって、データを取得する取得ステップと、前記取得ステップで取得した前記データを暗号化する暗号化ステップと、前記通信端末を前記基地局に帰属させるための帰属要求フレームであって、前記暗号化ステップで暗号化した前記データを含めた帰属要求フレームを生成し、生成した前記帰属要求フレームを前記通信インタフェースによって送信する制御ステップとを含む。
【００３６】
これにより、上記通信端末と同様の効果を奏する。
【００３７】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る基地局の制御方法は、無線通信により通信端末と接続される通信インタフェースを備える基地局の制御方法であって、暗号化されたデータを含む帰属要求フレームを前記通信端末から前記通信インタフェースによって受信する制御ステップと、前記制御ステップで受信した前記帰属要求フレームに含まれる前記データを復号する復号ステップと、前記復号ステップで復号した前記データを出力する出力ステップとを含む。
【００３８】
これにより、上記基地局と同様の効果を奏する。
【００３９】
なお、本発明は、装置として実現できるだけでなく、その装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体として実現したり、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現したりすることもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信してもよい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明により、通信端末等は、データの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、実施の形態に係る通信システムの構成を示す説明図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る帰属要求フレームの構成を示す説明図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る帰属応答フレームの構成を示す説明図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る通信端末の処理を示すフロー図である。
【図５】図５は、実施の形態に係る基地局の処理を示すフロー図である。
【図６】図６は、実施の形態に係る通信システムの処理を示すシーケンス図である。
【図７】図７は、比較例に係る通信システムにおける通信端末の消費電力を示す模式図である。
【図８】図８は、実施の形態に係る通信システムにおける通信端末の消費電力を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００４３】
以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００４４】
（実施の形態）
本実施の形態において、データの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信する通信端末及び基地局などについて説明する。
【００４５】
図１は、本実施の形態に係る通信システム１の構成を示す説明図である。
【００４６】
図１に示されるように、通信システム１は、通信端末１０と、基地局２０と、データサーバ３０と、割当サーバ４０とを備える。
【００４７】
通信端末１０は、データを取得し、取得したデータを無線通信によって、基地局２０を介してデータサーバ３０に送信する通信装置である。また、通信端末１０は、取得したデータを送信する際に、暗号化したデータを帰属要求フレームに含めて送信することでデータの機密性を維持する。通信端末１０が取得するデータは、例えば、センサによって取得したデータである。
【００４８】
基地局２０は、通信端末１０から帰属要求フレームに含まれたデータを無線通信によって受信し、受信したデータをデータサーバ３０に提供する基地局装置である。基地局２０は、受信したデータを復号してデータサーバ３０に提供する。
【００４９】
データサーバ３０は、通信端末１０が取得したデータを蓄積するサーバである。データサーバ３０は、通信端末１０が取得したデータを、基地局２０から提供され、提供されたデータを蓄積する。データサーバ３０が備える通信ＩＦ（不図示）は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格等に適合する無線ＬＡＮ、又は、ＩＥＥＥ８０２．３規格等に適合する有線ＬＡＮの通信インタフェースである。
【００５０】
割当サーバ４０は、通信端末１０が通信に使用するアドレスを割り当てるアドレス割当サーバである。割当サーバ４０は、例えば、ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｈｏｓｔ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によって通信端末１０のＩＰアドレス（単にアドレスともいう）を割り当てるＤＨＣＰサーバである。割当サーバ４０が備える通信ＩＦ（不図示）は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格等に適合する無線ＬＡＮ、又は、ＩＥＥＥ８０２．３規格等に適合する有線ＬＡＮの通信インタフェースである。
【００５１】
以降において、通信端末１０及び基地局２０について詳しく説明する。
【００５２】
図１に示されるように、通信端末１０は、取得部１１と、暗号化部１２と、制御部１３と、通信ＩＦ１４とを備える。なお、図１では、制御部１３が暗号化部１２を有する構成を図示しているが、これに限られず、制御部１３と暗号化部１２とが別個に存在していてもよい。
【００５３】
取得部１１は、データを取得する。取得部１１は、例えばセンサによってデータを取得する。取得部１１が取得するデータは、より具体的には、温度センサによって取得した温度データ、湿度センサによって取得した湿度データ、又は、照度センサによって取得した照度データなどである。なお、上記センサは、取得部１１が有するセンサであってもよいし、通信端末１０の外部にあるセンサであってもよい。センサが外部にある場合、取得部１１は、通信によってセンサからデータを取得することができる。なお、取得部１１は、通信によって取得したデータを一時的に（一定期間）通信端末１０が備える不揮発性メモリなどで構成される記憶部（不図示）などに保持しておき、制御部１３による制御に基づいて、保持しておいたデータを暗号化部１２に提供してもよい。
【００５４】
暗号化部１２は、取得部１１が取得したデータを暗号化する。暗号化部１２は、公知の暗号化技術により取得部１１が取得したデータを暗号化する。公知の暗号化技術には、例えば、ＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）がある。暗号化部１２は、暗号化に必要な暗号鍵を保有している。
【００５５】
制御部１３は、通信ＩＦ１４によって送信するフレームを生成し、また、通信ＩＦ１４によって受信したフレームを処理する。具体的には、制御部１３は、通信端末１０と基地局２０との間で行われる無線接続の確立のための認証要求フレーム（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）、及び、帰属要求フレーム（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）の生成を行い、また、認証応答フレーム（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）、及び、帰属応答フレーム（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の処理を行う。また、通信ＩＦ１４によって送信するデータフレームを生成し、通信ＩＦ１４によって受信したデータフレームの処理をする。
【００５６】
より具体的には、制御部１３は、通信端末１０を基地局２０に帰属させるための帰属要求フレームであって、暗号化部１２が暗号化したデータを含めた帰属要求フレームを生成する。そして、制御部１３は、生成した帰属要求フレームを通信ＩＦ１４によって送信する。制御部１３は、プロセッサがプログラムを実行することで実現され得る。
【００５７】
通信ＩＦ１４は、基地局２０の通信ＩＦ２１との間で無線接続を確立し、無線通信によってデータフレームの送受信を行う通信インタフェース装置である。通信ＩＦ１４は、アンテナ、及び、無線通信信号の送受信回路などを含む。また、通信ＩＦ１４は、無線通信により送信するデータフレームの暗号化、及び、無線通信により受信するデータフレームの復号の処理を行う。通信ＩＦ１４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格等に適合する無線ＬＡＮの通信インタフェースである。
【００５８】
また、図１に示されるように、基地局２０は、通信ＩＦ２１及び２４と、制御部２２と、復号部２３とを備える。なお、図１では、制御部２２が復号部２３を有する構成を図示しているが、これに限られず、制御部２２と復号部２３とが別個に存在していてもよい。
【００５９】
通信ＩＦ２１は、通信端末１０の通信ＩＦ１４との間で無線接続を確立し、無線通信によってデータフレームの送受信を行う通信インタフェース装置である。通信ＩＦ２１は、アンテナ、及び、無線通信信号の送受信回路などを含む。また、通信ＩＦ２１は、無線通信により送信するデータフレームの暗号化、及び、無線通信により受信するデータフレームの復号の処理を行う。通信ＩＦ２１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格等に適合する無線ＬＡＮの通信インタフェースである。
【００６０】
制御部２２は、通信ＩＦ２１による無線通信によって送信するフレームを生成し、また、通信ＩＦ２１による無線通信によって受信したフレームを処理する。より具体的には、制御部２２は、通信端末１０と基地局２０との間で行われる無線接続の確立のための認証及び帰属のためのフレームの生成を行う。具体的には、制御部２２は、通信端末１０の通信ＩＦ１４が送信する、暗号化されたデータを含む帰属要求フレームを通信ＩＦ２１によって受信する。制御部２２は、プロセッサがプログラムを実行することで実現され得る。
【００６１】
復号部２３は、制御部２２が受信した帰属要求フレームに含まれるデータを復号する。
【００６２】
通信ＩＦ２４は、通信によってデータを送受信する通信インタフェース装置である。通信ＩＦ２４は、データサーバ３０の通信ＩＦ（不図示）、及び、割当サーバ４０の通信ＩＦ（不図示）と通信可能に接続されている。通信ＩＦ２４は、復号部２３が復号したデータをデータサーバ３０に送信する。また、通信ＩＦ２４は、割当サーバ４０との間で、通信端末１０にアドレスを割り当てるための通信を行う。通信ＩＦ２４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ規格等に適合する無線ＬＡＮ、又は、ＩＥＥＥ８０２．３規格等に適合する有線ＬＡＮの通信インタフェースである。なお、通信ＩＦ２４は、復号部２３が復号したデータを出力する出力部の一例である。
【００６３】
なお、通信システム１では、帰属要求フレームに対する帰属応答フレームに、データに対する応答情報を含めることもできる。具体的には、制御部１３は、送信した帰属要求フレームに対する応答として、データが基地局２０からデータサーバ３０によって受信されたことを示す応答情報を含む帰属応答フレームを受信してもよい。このとき、制御部２２は、通信端末１０から帰属要求フレームを受信した場合に、帰属要求フレームに含まれるデータが受信されことを示す応答情報を含む帰属応答フレームを生成し、受信した帰属要求フレームに対する応答として送信する。これにより、通信端末は、帰属応答フレームと異なる他のフレームの送受信をすることなく、データが受信者に受信されたことを知ることができる。そして、通信端末及び基地局は、通信すべきフレーム数を削減することで、電力消費をより一層抑制することができる。
【００６４】
なお、通信システム１では、帰属要求フレームと帰属応答フレームとを用いて、基地局から通信端末に任意の情報を提供することもできる。具体的には、帰属要求フレームは、さらに、情報を要求するための要求情報を含んでいてもよい。そして、制御部１３は、上記要求情報に応じて送信される、上記情報を含む帰属応答フレームを受信する。このとき、制御部２２は、要求情報を含む帰属要求フレームを受信した場合に、受信した帰属要求フレームに応じて、上記情報を含めた帰属応答フレームを生成して送信する。これにより、通信端末は、他の通信を行うことなく、情報の取得が可能になる。
【００６５】
なお、上記情報の一例は、通信端末１０のアドレスである。つまり、通信システム１では、帰属要求フレームと帰属応答フレームとを用いて通信端末１０のアドレスを割り当てることもできる。具体的には、帰属要求フレームは、さらに、通信端末１０のアドレスの割当てを要求するための要求情報を含んでいてもよい。そして、制御部１３は、上記要求情報に応じて割当サーバ４０が送信するアドレス割当情報を含む帰属応答フレームを受信し、受信した帰属応答フレームに含まれるアドレス割当情報に基づいて通信ＩＦ１４のＩＰアドレスを設定する。このとき、制御部２２は、要求情報を含む帰属要求フレームを受信した場合に、受信した帰属要求フレームを割当サーバ４０に提供し、割当サーバ４０から取得するアドレス割当情報を含めた帰属応答フレームを生成して送信する。これにより、通信端末は、他の通信を行うことなく、ＩＰ通信が可能になる。
【００６６】
なお、通信システム１では、データを含む帰属要求フレームの送信後に通信を中止するようにしてもよい。具体的には、帰属要求フレームは、さらに、帰属要求フレームの送信後に通信を終了することを示す情報（終端フラグともいう）を含んでもよい。このとき、制御部２２は、上記情報を含む帰属要求フレームを受信した場合には、受信した帰属要求フレームに対する帰属応答フレームの送信を禁止する。この場合、制御部１３は、上記帰属要求フレームを送信した後に、通信端末１０を基地局２０に帰属させるための処理を中止する。また、制御部２２は、上記帰属要求フレームを受信した後に、通信端末１０を基地局２０に帰属させるための処理を中止する。このようにすることで、通信端末１０及び基地局２０が行う情報処理の処理量を削減できる利点がある。
【００６７】
なお、通信システム１では、認証のための通信により暗号鍵及び復号鍵を生成してもよい。具体的には、制御部１３は、帰属要求フレームを送信する前に、基地局２０との認証のための通信により暗号鍵を生成し、生成した暗号鍵を暗号化部１２による暗号化に使用させるようにしてもよい。このとき、制御部２２は、さらに、帰属要求フレームを受信する前に、通信端末１０との認証のための通信により復号鍵を生成し、生成した復号鍵を復号部２３による復号に使用させるようにしてもよい。これにより、通信端末及び基地局は、データの暗号化に用いる暗号鍵及び復号鍵を、帰属要求フレームの送信前の認証のための通信により動的に生成することができる。
【００６８】
なお、ここでは、基地局２０と、データサーバ３０と割当サーバ４０とが別体であり、通信によって互いに接続される構成を説明するが、データサーバ３０と割当サーバ４０との一方又は両方の機能を基地局２０が備えてもよい。その場合、基地局２０は、上記機能を発揮するソフトウェア又はハードウェアを有する。また、基地局２０は、通信ＩＦ２４の代わりに、上記ソフトウェア又はハードウェアに信号を出力する出力部（不図示）を備える。
【００６９】
次に、帰属要求フレーム及び帰属応答フレームについて説明する。
【００７０】
図２は、本実施の形態に係る帰属要求フレーム５０の構成を示す説明図である。図２に示される帰属要求フレーム５０は、制御部１３によって生成され、通信端末１０（通信ＩＦ１４）が基地局２０に送信するものである。
【００７１】
帰属要求フレーム５０は、ヘッダ５１と、データ５２と、終端フラグフィールド５３と、アドレス要求情報５４とを含む。
【００７２】
ヘッダ５１は、帰属要求フレーム５０のフレームタイプ、送信元アドレス、宛先アドレスなどの情報を含む。上記フレームタイプによって、このフレームが、帰属要求フレームであることが示されている。
【００７３】
データ５２は、取得部１１が取得し、暗号化部１２が暗号化したデータである。
【００７４】
終端フラグフィールド５３は、当該帰属要求フレーム５０の送信後に通信を終了することを示す終端フラグがセットされ得るフィールドである。終端フラグフィールド５３は、必須のフィールドではなく、帰属要求フレーム５０に含まれなくてもよい。
【００７５】
アドレス要求情報５４は、通信端末１０のアドレスの割当てを要求するための要求情報である。アドレスの割り当てがＤＨＣＰによってなされる場合、アドレス要求情報５４は、ＤＨＣＰリクエストメッセージである。なお、アドレス要求情報５４は、暗号化部１２により暗号されてもよい。アドレス要求情報５４は、必須のフィールドではなく、帰属要求フレーム５０に含まれなくてもよい。また、アドレス要求情報５４の代わりに、基地局から端末に提供される任意の情報を要求するための要求情報が含まれてもよい。
【００７６】
図３は、本実施の形態に係る帰属応答フレーム６０の構成を示す説明図である。図３に示される帰属応答フレーム６０は、帰属要求フレーム５０に対する応答として制御部２２によって生成され、基地局２０（通信ＩＦ２１）が通信端末１０に送信するものである。
【００７７】
帰属応答フレーム６０は、ヘッダ６１と、応答情報６２と、アドレス割当情報６３とを含む。
【００７８】
ヘッダ６１は、帰属応答フレーム６０のフレームタイプ、送信元アドレス、宛先アドレスなどの情報を含む。上記フレームタイプによって、このフレームが、帰属応答フレームであることが示されている。
【００７９】
応答情報６２は、帰属要求フレーム５０に含まれるデータ５２が、データサーバ３０によって受信されたことを示す情報である。
【００８０】
アドレス割当情報６３は、帰属要求フレーム５０に含まれるアドレス要求情報５４に対して、割当サーバ４０が送信する情報であり、通信端末１０に割り当てるアドレスを含む情報である。アドレスの割り当てがＤＨＣＰによってなされる場合、アドレス割当情報６３は、ＤＨＣＰリプライメッセージである。なお、アドレス割当情報６３は、必須のフィールドではなく、帰属応答フレーム６０に含まれなくてもよい。また、アドレス割当情報６３の代わりに、基地局から端末に提供される任意の情報が含まれてもよい。
【００８１】
図４は、本実施の形態に係る通信端末１０の処理を示すフロー図である。図４に示される一連の処理は、通信端末１０が基地局２０に接続されていない状態において、基地局２０を介してデータをデータサーバ３０に送信するときに通信端末１０が実行する処理である。
【００８２】
ステップＳ１０１において、制御部１３は、基地局２０との認証の処理を行う。具体的には、制御部１３は、認証要求フレームを送信し、送信した認証要求フレームに対して基地局２０が送信する認証応答フレームを受信する。なお、制御部１３は、認証のための通信及び処理の中で、暗号化部１２による暗号化に用いる暗号鍵を公知の方法により生成してもよい。公知の方法には、例えば、ＡＥＳにより生成する方法がある。
【００８３】
ステップＳ１０２において、取得部１１は、データを取得する。
【００８４】
ステップＳ１０３において、暗号化部１２は、ステップＳ１０２で取得部１１が取得したデータを暗号化する。暗号化には、ステップＳ１０１の認証で生成された暗号鍵が用いられ得る。
【００８５】
ステップＳ１０４において、制御部１３は、ステップＳ１０３で暗号化部１２が暗号化したデータを含めた帰属要求フレームを生成する。具体的には、生成される帰属要求フレームは、図２に示されるデータ５２として、ステップＳ１０３で暗号化部１２が暗号化したデータが含められている。なお、本ステップで生成する帰属要求フレームにアドレス要求情報を含めてもよい。
【００８６】
ステップＳ１０５において、制御部１３は、ステップＳ１０４で生成した帰属要求フレームを通信ＩＦ１４により基地局２０に送信する。ここで、基地局２０は、上記帰属要求フレームを受信し、上記帰属要求フレームに含まれているデータがデータサーバ３０に送信され、蓄積される。
【００８７】
なお、帰属要求フレームに終端フラグフィールドが含まれない場合には、制御部１３は、ステップＳ１０５終了後に処理を終了する。一方、終端フラグフィールドが含まれる場合には、ステップＳＡ（具体的にはステップＳ１１０〜Ｓ１１２）の処理を実行する。ステップＳＡの処理について以下で説明する。
【００８８】
ステップＳ１１０において、制御部１３は、ステップＳ１０４で生成した帰属要求フレームの終端フラグフィールドに終端フラグをセットしたか否かにより処理を分岐する。終端フラグをセットした場合（ステップＳ１１０でＹｅｓ）には、図４に示される一連の処理を終了し、そうでない場合（ステップＳ１１０でＮｏ）には、ステップＳ１１１に進む。
【００８９】
ステップＳ１１１において、制御部１３は、ステップＳ１０５で送信した帰属要求フレームに対して基地局２０が送信する帰属応答フレームを受信したか否かを判定する。帰属応答フレームを受信したと判定した場合にはステップＳ１１２に進み、そうでない場合には、ステップＳ１１１を再び実行する。つまり、制御部１３は、帰属応答フレームを受信するまで、ステップＳ１１１で待機する。
【００９０】
ステップＳ１１２において、制御部１３は、ステップＳ１１１で帰属応答フレームを受信したことに基づいて、通信端末１０と基地局２０との無線接続を確立する。これにより、通信端末１０は、確立した無線接続を通じて基地局２０との無線通信が可能な状態になる。なお、ステップＳ１０４で生成する帰属要求フレームにアドレス割当要求情報が含められた場合、本ステップで受信する帰属応答フレームにアドレス割当情報が含められ得る。制御部１３は、アドレス割当情報を含む帰属応答フレームを受信した場合には、アドレス割当情報に従って通信ＩＦ１４のアドレスを設定する。
【００９１】
上記一連の処理により、通信端末１０は、取得したデータを暗号化して、基地局２０を介してデータサーバ３０に送信することができる。また、このデータの送信の前には基地局２０との接続をする必要がないので、このデータの送信の前に何らかの通信をする場合より電力消費を抑制できる。このように、通信端末１０は、データの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信することができる。
【００９２】
図５は、本実施の形態に係る基地局２０の処理を示すフロー図である。
【００９３】
ステップＳ２０１において、制御部２２は、通信端末１０との認証の処理を行う。具体的には、制御部２２は、認証要求フレームを通信端末１０から受信し、受信した認証要求フレームに対して認証応答フレームを生成して送信する。なお、制御部２２は、認証のための通信及び処理の中で、復号部２３による復号に用いる復号鍵を公知の方法により生成してもよい。公知の方法については、通信端末が暗号鍵を生成する方法と同様である。
【００９４】
ステップＳ２０２において、制御部２２は、通信端末１０から帰属要求フレームを受信したか否かを判定する。帰属要求フレームを受信した場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）には、ステップＳ２０３に進み、そうでない場合（ステップＳ２０２でＮｏ）には、ステップＳ２０２を再び実行する。つまり、制御部２２は、帰属要求フレームを受信するまで、ステップＳ２０２で待機する。本ステップで受信する帰属要求フレームには、暗号化されたデータが含まれている。また、通信端末１０のアドレス要求情報が含まれている可能性がある。
【００９５】
ステップＳ２０３において、制御部２２は、ステップＳ２０２で受信した帰属要求フレームに含まれるデータを取り出し、取り出したデータを復号する。復号には、ステップＳ２０１の認証で生成された復号鍵が用いられ得る。
【００９６】
ステップＳ２０４において、制御部２２は、ステップＳ２０３で復号したデータをデータサーバ３０に送信する。
【００９７】
なお、帰属要求フレームに終端フラグフィールドが含まれない場合には、制御部２２は、ステップＳ２０４終了後に処理を終了する。一方、終端フラグフィールドが含まれる場合には、ステップＳＢ（具体的にはステップＳ２１０〜Ｓ２１６）の処理を実行する。ステップＳＢの処理について以下で説明する。
【００９８】
ステップＳ２１０において、制御部２２は、ステップＳ２０２で受信した帰属要求フレームに終端フラグがセットされているか否かを判定する。終端フラグがセットされていると判定した場合（ステップＳ２１０でＹｅｓ）には、図５に示される一連の処理を終了し、そうでない場合（ステップＳ２１０でＮｏ）には、ステップＳ２１１に進む。
【００９９】
ステップＳ２１１において、制御部２２は、通信ＩＦ２４を介してデータサーバ３０から応答情報を受信したか否かを判定する。応答情報を受信したと判定した場合（ステップＳ２１１でＹｅｓ）には、ステップＳ２１２に進み、そうでない場合（ステップＳ２１１でＮｏ）には、ステップＳ２１１を再び実行する。つまり、制御部２２は、データサーバ３０から応答情報を受信するまで、ステップＳ２１１で待機する。
【０１００】
ステップＳ２１２において、制御部２２は、ステップＳ２０２で受信した帰属要求フレームに含まれるアドレス要求情報を取り出し、取り出したアドレス要求情報を通信ＩＦ２４により割当サーバ４０に送信する。
【０１０１】
ステップＳ２１３において、制御部２２は、割当サーバ４０からアドレス割当情報を受信したか否かを判定する。アドレス割当情報を受信したと判定した場合（ステップＳ２１３でＹｅｓ）には、ステップＳ２１４に進み、そうでない場合（ステップＳ２１３でＮｏ）には、ステップＳ２１３を再び実行する。つまり、制御部２２は、割当サーバ４０からアドレス割当情報を受信するまで、ステップＳ２１３で待機する。
【０１０２】
ステップＳ２１４において、制御部２２は、帰属応答フレームを生成する。生成する帰属応答フレームには、ステップＳ２１１で受信した応答情報が含められている。また、ステップＳ２１３でアドレス割り当て情報を受信した場合には、受信した割り当て情報が含められている。
【０１０３】
ステップＳ２１５において、制御部２２は、ステップＳ２１４で生成した帰属応答フレームを、ステップＳ２０２で受信した帰属要求フレームに対する応答として通信端末１０に送信する。
【０１０４】
ステップＳ２１６において、制御部２２は、ステップＳ２１５で帰属応答フレームを送信したことに基づいて、通信端末１０と基地局２０との無線接続を確立する。これにより、基地局２０は、確立した無線通信を通じて通信端末１０との無線通信が可能な状態となる。
【０１０５】
なお、通信端末１０が割当サーバ４０を利用したアドレスの割り当てを受けない場合には、ステップＳ２１２及びＳ２１３は行われなくてよい。
【０１０６】
上記一連の処理により、基地局２０は、暗号化されたデータを受信し、復号してデータサーバ３０に送信することができる。また、このデータの受信の前には通信端末１０との接続をする必要がないので、このデータの受信の前に何らかの通信をする場合より電力消費を抑制できる。このように、基地局２０は、データの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信することができる。
【０１０７】
次に、上記の通信端末１０及び基地局２０の処理を含む、通信システム１の処理を説明する。なお、通信端末１０及び基地局２０の処理については、図４及び図５と同じ処理に同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１０８】
図６は、本実施の形態に係る通信システム１の処理を示すシーケンス図である。なお、図６に示されるシーケンス図は、通信端末１０がアドレス要求情報を含む帰属要求フレームを送信する場合を説明している。
【０１０９】
まず、通信端末１０及び基地局２０が認証のための通信を行う（ステップＳ１０１及びＳ２０１）。
【０１１０】
次に、通信端末１０が、暗号化されたデータ、及び、アドレス要求情報を含む帰属要求フレームを送信する（ステップＳ１０５）。この帰属要求フレームを基地局２０が受信し（ステップＳ２０２）、帰属要求フレームに含まれているデータを復号してデータサーバ３０に送信する（ステップＳ２０５）。帰属要求フレームに終端フラグフィールドが含まれない場合には、ここで処理を終了する。一方、終端フラグフィールドが含まれる場合には、ステップＳＣの処理を実行する。ステップＳＣの処理について以下で説明する。
【０１１１】
データサーバ３０は、基地局２０が送信したデータを受信し、受信したデータを蓄積するとともに、正常にデータを受信したことを示す応答情報を基地局２０に送信する。基地局２０は、上記応答情報を受信する（ステップＳ２１１）。
【０１１２】
また、基地局２０は、受信した帰属要求フレームにアドレス要求情報が含まれている場合には、アドレス要求情報を割当サーバ４０に送信する（ステップＳ２１２）。割当サーバ４０は、アドレス要求情報を受信し、管理しているアドレスプールから、通信端末１０に割り当てるアドレスを選択して、アドレス割当情報に含めて基地局２０に送信する（ステップＳ２１３）。
【０１１３】
基地局２０は、データサーバ３０から受信した応答情報、及び、アドレス割当情報を含む帰属応答フレームを通信端末１０に送信する（ステップＳ１１１、Ｓ２１５）。帰属応答フレームの送信により、通信端末１０と基地局２０との無線接続が確立し通信可能な状態となる（ステップＳ１１３、Ｓ２１６）。
【０１１４】
なお、基地局２０が割当サーバ４０からアドレス割当情報を受信していた場合には、受信していたアドレス割当情報が上記帰属応答フレームに追加的に含められ、通信端末１０のアドレスとして使用され得る。
【０１１５】
図７は、比較例に係る通信システムにおける通信端末の消費電力を示す模式図である。図８は、本実施の形態に係る通信システム１における通信端末１０の消費電力を示す模式図である。
【０１１６】
図７及び図８には、経過時間に対する通信端末の消費電力が示されている。通信端末は、データ取得の時刻の前には送信すべきデータを保有しておらず、データ取得の時刻において、送信すべきデータを取得したとする。
【０１１７】
比較例に係る通信システムは、例えば、従来のＩＥＥＥ８０２．１１に準拠する無線ＬＡＮ規格におけるパワーマネージメント機能を用いた通信を行う通信システムである。
【０１１８】
図７に示されるように、比較例に係る通信システムでは、通信端末が、データ取得の時刻の前にも消費電力を発生している。なぜなら、通信端末は、送信すべきデータを保有していない状態において、通信ＩＦ等への電力供給を停止するスリープ状態になることで電力消費を抑制するが、基地局からのビーコンを受信するために通信ＩＦ等に電力を供給するアウェイク状態に定期的に遷移する必要があるからである。
【０１１９】
一方、図８に示されるように、本実施の形態に係る通信システム１では、通信端末１０が、データ取得の時刻の前には消費電力を発生していない。なぜなら、通信端末１０は、送信すべきデータを帰属要求フレームに含めて送信するので、定期的にアウェイク状態に遷移する必要がないからである。
【０１２０】
このように、通信システム１は、暗号化によってデータの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信することができる。
【０１２１】
なお、通信端末１０及び基地局２０によって上記のように消費電力を低減できるのは、基地局２０から通信端末１０への方向のデータの流れが比較的少ない場合に効果が大きい。例えば、通信端末１０がセンサによってデータを取得して、取得したデータを基地局２０を介してデータサーバ３０に送信する場合が、上記に該当する。
【０１２２】
また、従来の通信方式を利用し、データを送信すべきタイミングが到来して初めて基地局と無線接続を確立する方法も考えられる。しかしながら、この方法では、上記タイミングが到来してから、暗号化のための通信（具体的には、ＷＰＡ２−ＰＳＫ（Ｗｉ−Ｆｉ  Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  Ａｃｃｅｓｓ  ２  Ｐｒｅ−Ｓｈａｒｅｄ  Ｋｅｙ）及びＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証のハンドシェイクのための通信）、並びに、この通信に関する処理のために電力及び時間を要する。よって、データを送信するまでに多くの電力を消費し、長時間を要するという欠点がある。
【０１２３】
また、通信端末が、通信端末と基地局とが無線接続を確立していない状態から始めて、基地局にデータを送信する方法として、Ｐｒｏｂｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームにデータを格納する方法も考えられる。しかしながら、この方法では、暗号鍵を生成することができず、平文で通信を行う必要があるので、通信の機密性を維持することができないという欠点がある。
【０１２４】
なお、通信端末１０及び基地局２０による認証及び帰属に関する通信は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｉ規格に準拠した通信によって実現されてもよい。この場合、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｉ規格で規定されているＨＬＰ（Ｈｉｇｈ  Ｌａｙｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）機能を利用し、ＦＩＬＳ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｌｉｎｋ  Ｓｅｔｕｐ）  ＨＬＰ  Ｃｏｎｔａｉｎｅｒの内部に、暗号化されたデータが含められ得る。
【０１２５】
以上のように、本実施の形態の通信端末は、取得したデータを暗号化し、暗号化したデータを帰属要求フレームに含めて基地局に送信する。これにより、通信端末は、基地局との無線接続が確立されていない状態から始めて、認証のためのフレームの送受信と、帰属要求フレームの送信とにより、データを基地局に送信できる。よって、通信端末は、データの送信のために予め基地局との無線接続を維持しておく必要がないので、電力消費を抑制することができる。また、暗号化によってデータの機密性を確保する。このように、通信端末は、データの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信することができる。
【０１２６】
また、通信端末は、送信した帰属要求フレームに対して基地局から送信される帰属応答フレームを受信することで、帰属要求フレームに含めて送信したデータが受信者に受信されたことを知ることができる。言い換えれば、通信端末は、帰属応答フレームと異なる他のフレームの送受信をすることなく、データが受信者に受信されたことを知ることができる。よって、通信端末は、通信すべきフレーム数を削減することで、電力消費をより一層抑制することができる。
【０１２７】
また、通信端末は、帰属要求フレームと帰属応答フレームとを利用して、任意の情報を得ることができる。このように、通信端末は、データを機密的に送信するとともに、電力消費を抑制しながら任意の情報を得ることができる。
【０１２８】
また、通信端末は、帰属要求フレームと帰属応答フレームとを利用して、基地局を介した通信に必要なＩＰアドレスを得ることができる。よって、通信端末は、認証と帰属との通信を行うだけで、他の通信を行うことなく、ＩＰ通信が可能な状態になる。このように、通信端末は、データを機密的に送信するとともに、電力消費を抑制しながらＩＰ通信ができる状態を構築することができる。
【０１２９】
また、通信端末は、帰属要求フレームの送信によってデータの送信を終えたら、その後の通信を中止することができる。よって、その後の通信を抑制することで、消費電力をより一層抑制できる。また、通信端末は、基地局とＩＰ通信が可能な状態になる前に、送信すべきデータを基地局に向けて送信できることで、割当サーバが通信端末に対する不必要なアドレスの割り当てを行うことも軽減できる。
【０１３０】
また、通信端末は、データの暗号化に用いる暗号鍵を、帰属要求フレームの送信前の認証のための通信により動的に生成する。よって、固定的な暗号鍵を使用する場合より、暗号強度を高めることができる。このように、通信端末は、データの送信の機密性を、より一層向上することができる。
【０１３１】
以上のように、本実施の形態の基地局は、暗号化されたデータを含む帰属要求フレームを受信する。これにより、基地局は、通信端末との無線接続が確立されていない状態から始めて、認証のためのフレームの送受信と、帰属要求フレームの受信とにより、通信端末からデータを取得できる。よって、基地局は、データの受信のために予め通信端末との無線接続を維持しておく必要がないので、電力消費を抑制することができる。また、暗号化によってデータの機密性を確保する。このように、基地局は、データの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信することができる。
【０１３２】
また、基地局は、受信した帰属要求フレームに対して送信する帰属応答フレームによって、帰属要求フレームに含まれていたデータが受信者に受信されたことを通信端末に知らせる。言い換えれば、基地局は、帰属応答フレームと異なる他のフレームの送受信をすることなく、データが受信者に受信されたことを通信端末に知らせることができる。よって、基地局は、通信すべきフレーム数を削減することで、電力消費をより一層抑制することができる。
【０１３３】
また、基地局は、帰属要求フレームと帰属応答フレームとを利用して、任意の情報を通信端末に提供することができる。このように、基地局は、データを機密的に送信するとともに、電力消費を抑制しながら任意の情報を提供することができる。
【０１３４】
また、基地局は、帰属要求フレームと帰属応答フレームとを利用して、通信端末による通信に必要なＩＰアドレスを提供することができる。よって、基地局は、認証と帰属との通信を行うだけで、他の通信を行うことなく、通信端末をＩＰ通信が可能な状態にする。このように、基地局は、データを機密的に受信するとともに、電力消費を抑制しながら通信端末がＩＰ通信ができる状態を構築することができる。
【０１３５】
また、基地局は、帰属要求フレームの受信によってデータの受信を終えたら、その後の通信を中止することができる。よって、その後の通信を抑制することで、消費電力をより一層抑制できる。また、基地局は、通信端末とＩＰ通信が可能な状態になる前に、通信端末からデータを受信できることで、割当サーバが通信端末に対する不必要なアドレスの割り当てを行うことも軽減できる。
【０１３６】
また、基地局は、データの復号に用いる復号鍵を、認証のための通信により動的に生成する。よって、固定的な復号鍵を使用する場合より、暗号強度を高めることができる。このように、基地局は、データの送信の機密性を、より一層向上することができる。
【０１３７】
なお、本発明は、装置として実現できるだけでなく、その装置を構成する処理手段をステップとする方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体として実現したり、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現したりすることもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、インターネット等の通信ネットワークを介して配信してもよい。
【０１３８】
以上、本発明の通信端末及び基地局等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明は、データの機密性を維持しながら、電力消費を抑制して通信する通信端末及び基地局に適用され得る。具体的には、センサにより取得したデータを蓄積する通信システム等に適用され得る。
【符号の説明】
【０１４０】
１    通信システム
１０    通信端末
１１    取得部
１２    暗号化部
１３、２２    制御部
１４、２１、２４    通信ＩＦ
２０    基地局
２３    復号部
３０    データサーバ
４０    割当サーバ
５０    帰属要求フレーム
５１、６１    ヘッダ
５２    データ
５３    終端フラグフィールド
５４    アドレス要求情報
６０    帰属応答フレーム
６２    応答情報
６３    アドレス割当情報
【図１】
2019208143.tif 000003
【図２】
2019208143.tif 000004
【図３】
2019208143.tif 000005
【図４】
2019208143.tif 000006
【図５】
2019208143.tif 000007
【図６】
2019208143.tif 000008
【図７】
2019208143.tif 000009
【図８】
2019208143.tif 000010