(57)【要約】【課題】企業無線ネットワーク内において不正なフェムトセルを検出する。【解決手段】無線ネットワーク内において不正なフェムトセルの存在を検出する方法が提供される。この方法においては、まず、ネットワークのベースラインサンプルが収集される。ベースラインサンプルは、ネットワーク内で複数のダウンリンクされた無線周波数（ＲＦ）帯域に亘る複数の測定値を含んでいる。そして、ネットワークが監視され、所定の閾値を越えた信号強度値を有するＲＦ信号を特定する。特定されたＲＦ信号が収集されたベースラインサンプルと比較される。無線ネットワーク内においてフェムトセルの存在が、特定されたＲＦ信号がベースラインサンプルに含まれた複数の測定値のいずれにも整合していないとの決定に基づいて決定される。【選択図】図３
2015070620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク内においてフェムトセルの存在を決定する方法であって、
該ネットワーク内で複数のダウンリンクされた無線周波数（ＲＦ）帯域に亘る複数の測定値を含む、当該ネットワークのベースラインサンプルが収集され、
ＲＦ信号を特定するためにネットワークが監視され、
特定されたＲＦ信号が所定の閾値を越えた信号強度値を有するか否かを決定し、
所定の閾値を越えた信号強度値を有する特定のＲＦ信号を前記ベースラインサンプルが含んでいないことを決定し、更に、
所定の閾値を越えた特定のＲＦ信号を前記ベースラインサンプルが含んでいないときに当該ネットワーク内において前記フェムトセルが存在することを決定する方法。
【請求項２】
更に、特定されたＲＦ信号の信号強度値に基づいて前記フェムトセルの位置を想定することからなることを特徴とする前記請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の測定値が、当該ネットワーク内の認証された複数のＲＦ通信信号に対応する複数のＲＦシグネチャーからなることを特徴とする前記請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ネットワークを監視する工程が、所定のＲＦスペクトラムを走査することからなることを特徴とする前記請求項１に記載の方法。
【請求項５】
複数のＲＦシグネチャーのそれぞれが複数の信号特性からなることを特徴とする前記請求項３に記載の方法。
【請求項６】
特定のＲＦ信号を前記ベースラインサンプルが含んでいないことを決定する工程が、前記特定されたＲＦ信号に対応するＲＦシグネチャーをベースラインサンプルに含まれた複数のＲＦシグネチャーと比較することを含むことを特徴とする前記請求項３に記載の方法。
【請求項７】
複数の測定値が計測機器によって提供されることを特徴とする前記請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記計測機器がスペクトラム分析器であることを特徴とする前記請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ネットワーク内においてフェムトセルの存在を決定する装置であって、
メモリと、
該メモリと通信するように配設されるプロセッサーであって、
前記ネットワーク内で複数のダウンリンクされた無線周波数（ＲＦ）帯域に亘る複数の測定値を含む、当該ネットワークのベースラインサンプルを収集し、
ＲＦ信号を特定するためにネットワークを監視し、
特定されたＲＦ信号が所定の閾値を越えた信号強度値を有するか否かを決定し、
所定の閾値を越えた信号強度値を有する特定のＲＦ信号を前記ベースラインサンプルが含んでいないことを決定し、更に、
所定の閾値を越えた特定のＲＦ信号を前記ベースラインサンプルが含んでいないときに当該ネットワーク内において前記フェムトセルが存在することを決定する、前記メモリに記憶された複数の命令を発生するように構成されたプロセッサーとからなる装置。
【請求項１０】
前記命令が前記プロセッサーに特定されたＲＦ信号の信号強度値に基づいて前記フェムトセルの位置を想定するようにさせることからなることを特徴とする前記請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数の測定値が、当該ネットワーク内の認証された複数のＲＦ通信信号に対応する複数のＲＦシグネチャーからなることを特徴とする前記請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
ネットワークを監視する命令が所定のＲＦスペクトラムを走査することからなることを特徴とする前記請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
複数のＲＦシグネチャーのそれぞれが複数の信号特性からなることを特徴とする前記請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
特定のＲＦ信号を前記ベースラインサンプルが含んでいないことを決定する命令が、前記特定されたＲＦ信号に対応するＲＦシグネチャーをベースラインサンプルに含まれた複数のＲＦシグネチャーと比較することを含むことを特徴とする前記請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
複数の測定値が計測機器によって提供されることを特徴とする前記請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記計測機器がスペクトラム分析器であることを特徴とする前記請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
一又はそれ以上のプログラムを記録した非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記プログラムが、コンピュータシステムによって実行されるときに該コンピュータシステムを、
前記ネットワーク内で複数のダウンリンクされた無線周波数（ＲＦ）帯域に亘る複数の測定値を含む、当該ネットワークのベースラインサンプルを収集させ、
ＲＦ信号を特定するためにネットワークを監視させ、
特定されたＲＦ信号が所定の閾値を越えた信号強度値を有するか否かを決定させ、
所定の閾値を越えた信号強度値を有する特定のＲＦ信号を前記ベースラインサンプルが含んでいないことを決定させ、更に、
所定の閾値を越えた特定のＲＦ信号を前記ベースラインサンプルが含んでいないときに当該ネットワーク内において前記フェムトセルが存在することを決定せるようにする命令からなるコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１８】
前記命令が前記プロセッサーに特定されたＲＦ信号の信号強度値に基づいて前記フェムトセルの位置を想定するようにさせることからなることを特徴とする前記請求項１７に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１９】
前記複数の測定値が、当該ネットワーク内の認証された複数のＲＦ通信信号に対応する複数のＲＦシグネチャーからなることを特徴とする前記請求項１７に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
ネットワークを監視する工程が所定のＲＦスペクトラムを走査することからなることを特徴とする前記請求項１７に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワークに関し、特には、ネットワークセキュリティと企業無線ネットワーク内において不正なフェムトセルを検出することに関する。
【背景技術】
【０００２】
フェムトセルは、たとえば、利用者の住居や小規模なビジネス環境に配置される小規模ベースステーションである。フェムトセルは、マクロ無線ネットワーク施設の負担を軽減するために、費用効果の高い方法でローカルにサービスエリアを改善するために、及び／又はホームゾーンサービスを提供して収入を増やすために利用されることができる。フェムトセルの機能は、主に、約数平方キロメータのエリアをカバーすることができるマクロセルとの無線接続可能性を提供することを意図した従来のベースステーションルータに実装されている機能とほぼ同じである。フェムトセルと従来のベースステーションルータとの間の一つの重要な差異は、ホームベースステーションルータが買ってすぐに利用でき専門家ではない人によっても簡単に取り付けられる安価なプラグアンドプレイ機器であるように設計されていることである。一方、フェムトセルは、はるかに小さな電力レベルで動作し従来のベースステーションに比べてより小さなエリアに接続可能性を提供するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許文献１:特開２０１４−１３８３０８
特許文献２：特開２０１１−０２９６８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フェムトセルは、主に、人の家やビジネスの場所などの安全性の補償されていない箇所に配置されるように意図されている。無線フェムトセルは、セキュリティ機構を作動することなく配置されることもある。したがって、フェムトセルは無線通信システムにおいて信頼性のあるものとは考えられていないし、安全性においてリスクを示すこともある。フェムトセルにセキュリティバリアを掛けることなく、無線ネットワークのクライアントがネットワークにアクセスすることができる。非認証（たとえば、不正な）フェムトセルがネットワークに繋がってしまい、有線ネットワークをサービスエリア内の無線ネットワークのクライアントによる非認証アクセスに曝して無線及び有線ネットワークの機能に影響を与えることもありうる。このように、ネットワークが無線接続を介して危険にさらされることがあり得る。このようなリスクを有線ネットワークに対して最小限にするために、不正なフェムトセルを見つけだしてその機能を停止させることが望ましい。しかしながら、上記特許文献１と２に示すような、フェムトセル基地局を保守管理できるようにする手段やフェムトセルを用いる無線ネットワークで無線端末の不正使用防止をする手段が開示されてはいるが、フェムトセルを用いる無線ネットワークでフェムトセルの不正使用防止は必ずしも実現されていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ここに例示された実施の形態の目的と効果は、以下の説明に記載されておりそこから明らかとなる。ここに例示された実施の形態の別の効果は、以下の記載と特許請求の範囲の記載に特に指摘された装置とシステムと方法によって、並びに、添付の図面から実現及び達成される。
【０００６】
ここに例示された実施の形態の目的に関連して、本発明の無線ネットワーク内において不正なフェムトセルの存在を決定する方法が提供される。この方法においては、まず、ネットワークのベースラインサンプルが収集される。ベースラインサンプルは、ネットワーク内で複数のダウンリンクされた無線周波数（ＲＦ）帯域に亘る複数の測定値を含んでいる。そして、ネットワークが監視され、所定の閾値を越えた信号強度値を有するＲＦ信号を特定する。特定されたＲＦ信号が発生されたベースラインサンプルと比較される。無線ネットワーク内においてフェムトセルの存在は、特定されたＲＦ信号がベースラインサンプルに含まれた複数の測定値のいずれにも整合していないとの決定に基づいて決定される。
【発明の効果】
【０００７】
発明は、無線ネットワーク内において不正なフェムトセルの存在を決定して、その不正なフェムトセルの使用を停止するなどして、無線ネットワークでのフェムトセルの不正使用防止を実現することができる。また、無線ネットワークでのフェムトセルの不正使用防止を実現することで、無線ネットワークのセキュリティを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本明細書に添付の添付物及び／又は図面には、本明細書における開示に関して発明の各種の諸相が示されているが、それは発明を限定するものではなく単なる例示である。
【０００９】
【図１】図１は、例示された実施の形態に関連した通信ネットワークの一例を示す略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、従来のセルタワーによって送信され建物内で受信されたＲＦ信号の一例を示すスペクトル図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、建物内に備え付けられたフェムトセルによって送信されたＲＦ信号の一例を示す別のスペクトル図である。
【図３】図３は、本発明の例示された実施の形態に関連した図１のネットワーク分析器プログラムの動作ステップのフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の例示された実施の形態に関連した図１のサーバーコンピュータの内部構成要素及び外部構成要素を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は添付の図面に関連してより完全に説明されるが、その図面には本発明の例示された実施の形態が示されている。図面においては同じ部材が同じ引用番号で特定されている。本発明は、例示された実施の形態に決して限定されるものではなく、以下に記載される例示された実施の形態は単なる発明の例示であり、それらはいわゆる当業者によって明らかなように、様々な形式で実施されうる。したがって、ここに記載される構造上及び機能上の詳細が限定的に解されるべきではなく、特許請求の範囲の基礎として及び本発明を様々に実施する当業者に教示するための代表的なものとして解されるべきであることが理解されるべきである。更に、ここに使用される用語や文言は、限定することを意図するものではなく、むしろ、発明の理解可能な記述を提供することを意図している。
【００１１】
他に定義されていない限り、ここに用いられるすべての技術的及び科学的な用語は本発明が属する分野における当業者の一人によって通常解釈されるのと同じ意味を有する。ここに記載された方法と材料と同じ又は均等の方法と材料は、本発明の実行又は試験においても使用されうるけれども、例示の方法と材料がここで説明される。ここに記載された刊行物は、その刊行物が引用されていることに関連した方法及び／又は材料を開示及び説明するために、引用によって本明細書に組み入れられている。ここに記載された刊行物は、単独で、本願の出願日に先立っての開示のために提供されている。ここでは、本発明が先行する発明のためにそのような刊行物に先立っているという資格がないとの自認として何物も構成されるべきではない。更に、提供された刊行日が実際の刊行日とは異なっている場合もあり得るので、それらは個別に確認される必要があるかもしれない。
【００１２】
以下に説明する本発明の実施の形態が、好適には、コンピュータプロセッサーを有する機械上での実行を可能にする制御論理を備えたコンピュータ利用可能な媒体に存在するソフトウェアアルゴリズム又はプログラム若しくはコードであることが理解されるべきである。
【００１３】
ここに使用されているように、その実行がハードウェア、ファームウェアにおいて行われたか否かにかかわらず、ディスクやメモリ記録デバイスで利用可能なソフトウェアコンピュータ製品として行われたにもかかわらず、リモート機器からダウンロードされたにもかかわらず、用語「ソフトウェア」はホストコンピュータのプロセッサー内にあり得るコード又はプログラムと同義であることを意味する。ここに記載された実施の形態はそのようなソフトウェアを含んでおり、以下に記載の式及び関係並びにアルゴリズムを実行する。当業者は、以下に記載の実施の形態に基づいて本発明の更なる特徴と効果を理解することとなる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によって示されたものを除いて、特に示され、説明されたものに限定されるものではない。
【００１４】
ここに使用されているように、用語「不正なフェムトセル」は、対象のセキュアなネットワークにアクセスするように利用者によって不正を仕組まれたフェムトセルを言う。
【００１５】
本発明の好適な実施の形態に係わる方法は、セキュアなＬＡＮのようなセキュアな有線ネットワーク及び／又はセキュアなＷＬＡＮのようなセキュアな無線ネットワークにおいて一又はそれ以上のフェムトセルの存在を検出し特定する技術に関連する。検出されたフェムトセルは、シグネチャー分析処理に基づいて認証されたか若しくは認証されなかった（不正）であるとして特定されうる。好適には、本発明の実施の形態によって、ここに記載された方法は、好適には、スペクトラム分析器のような測定機器を用いてネットワークセキュリティ人員が不正フェムトセルを容易かつ効果的に検出することを可能にする。
【００１６】
通信ネットワークは通信リンクによって相互接続された、地理的に分散されたノードとパーソナルコンピュータやワークステーション又はセンサのような他の機器のような各エンドノード間でデータを送信するためのセグメントの集りである。ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）からワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）までの多くのタイプのネットワークが利用可能である。ＬＡＮは、主に、建物又はキャンパスのような同一の一般的な物理ロケーション内に位置する特定のプライベート通信リンクにおけるノード間を接続する。一方、ＷＡＮは、主に、専用回線の電話線、光学的ライトパス、同期光学ネットワーク（ＳＯＮＥＴ）、同期デジタルハイアラーキ（ＳＤＨ）リンク又はパワーライン通信（ＰＬＣ）などのような長距離通信リンクにおいて地理的に分散したノード間を接続する。
【００１７】
図１は、各種の通信方法によって相互接続された、たとえば、ノード／デバイス１０１乃至１０８（移動機器やサーバーやローターや無線ステーションなど）を含む企業通信ネットワーク１００の一例を示している。たとえば、リンク１０９は、無線通信媒体からなり、そこでは、たとえば、距離や信号強度や電流作動ステータスや位置などに基づいてある種のノードが他のノードと通信状態にある。更に、それぞれのデバイスは、適切な場合には各種の有線プロトコルと無線プロトコルのような当業者によって理解されるような予め決められたネットワーク通信プロトコルを用いて、データパケットを（又はフレーム）を他のデバイスと通信することが可能である。これに関連して、プロトコルは各ノードが互いにどのように相互作用するのかを定めた一連のルールからなる。
【００１８】
図１に示すように、例示された通信ネットワーク１００は、たとえば、ＭＤ１０１やＭＤ１０５のような移動機器（ＭＤ）を含むことができるが、それらのうちの少なくともいくつかは無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１４０によって相互接続されうる。ＲＡＮ１４０は、コア企業ネットワーク１１１と相互接続されうる。例示された通信ネットワーク１００の接続と動作は、後で説明される。ＭＤ１０１は、ＲＡＮ１４０と連結される。一般的に、ＭＤ１０１は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１４０のような無線ネットワーク又は他の移動ノードに接続可能なデバイスを含むことができる。このようなデバイスは、携帯電話機、スマートホーン、ページャ、無線周波数（ＲＦ）機器、赤外線（ＩＲ）機器、タブレット機器、前記機器のうちの一又はそれ以上を組み合わせた統合機器などを含む。ＭＤ１０１は、またパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ハンドヘルドコンピュータ、パーソナルコンピュータ、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベース又はプログラマブルコンシューマ電子機器、ネットワークＰＣ、ウェアラブルコンピュータなどのような無線インタフェースを有する他の機器を含むこともできる。
【００１９】
ＲＡＮ１４０は、無線ソースを管理し、利用者にコアネットワーク１１１にアクセスする機構を提供する。ＲＡＮ１４０は、ＭＤ１０１のような無線通信が可能な機器へ情報を送ると共にそのような機器から情報を受け取る。ＲＡＮ１４０は、無線構成要素と有線構成要素の両方を含むこともできる。たとえば、ＲＡＮ１４０は、有線電話ネットワークに連結されたセルラータワー１３２を含むことができる。主に、セルラータワー１３２は、携帯電話機やページャや他の無線機器へ通信し、及び、これらから通信される。有線電話ネットワークは、通常の固定電話機や長距離通信リンクなどと通信する。図１に示すように、ＲＡＮ１４０は、また、フェムトセル１２６のような一又はそれ以上のベースラインステーションルータ（以後フェムトセルという）を含むこともできる。ＭＤ１０１は、ダウンリンクとアップリンクによりセルラータワー１３２及び／又はフェムトセル１２６と通信することができる。ダウンリンク（又はフォワードリンク）は、セルラータワー１３２及び／又はフェムトセル１２６からＭＤ１０１への通信リンクに関連し、アップリンク（又はリバースリンク）は、ＭＤ１０１からセルラータワー１３２及び／又はフェムトセル１２６への通信リンクに関連する。
【００２０】
セルラータワー１３２は、データを送信すると共に、ダウンリンク時にＭＤ１０１への情報を管理することができ、及び／又はアップリンク時にＭＤ１０１からの情報を管理することができる。ダウンリンク時に、セルラータワー１３２からの送信は近隣のタワーやベースステーションからの若しくは他の無線ＲＦ送信機からの送信に起因する干渉に出くわすことがある。
【００２１】
フェムトセルは、主に、マクロセルにサービスエリアを提供するために使用される従来のベースステーションに比べて非常に少ない電力出力を有する。たとえば、代表的なフェムトセルは、１０ｍＷ程度の送信電力を有する。したがって、代表的なフェムトセルの通信範囲はマクロセルの通信範囲と比べてはるかに小さい。たとえば、フェムトセルの代表的な通信範囲は約１００ｍである。広範囲に及び／又はより多くの利用者に対してサービスエリアを提供するために、一群のフェムトセル１２６がＲＡＮ１４０内に配置されることもある。
【００２２】
しかしながら、フェムトセル１２６は、おそらく通信ネットワーク１００の信頼性のある構成要素ではないかもしれない。たとえば、サービスプロバイダーは、フェムトセル１２６を改変又はハックすること試みる非認証利用者によってフェムトセル１２６がアクセスされないようにすることを確実に行うことはおそらくできない。更に、フェムトセル１２６は、ネットワーク中でハッキングの対象になりやすい。たとえば、フェムトセル１２６の利用者は、十分なファイヤウオール保護やウィルスに対する保護などを提供できない。このことはフェムトセル１２６への非認証利用者のハックを可能にするかもしれない。したがって、少なくともある場合には、フェムトセル１２６がサービスエリア内で無線クライアントによってコアネットワーク１０１を非認証アクセスに曝して、有線及び無線ネットワークの性能に影響を及ぼすことがあるかもしれないことに言及する。非認証フェムトセルは、ここでは不正フェムトセルと呼ぶ。一般に、セキュアなコアネットワーク１０１の建物内又は他の物理的な箇所内でオバーレイサービスエリア（ただし、貧弱なマクロセルラーネットワークのサービスエリアとなるかもしれない）を提供するために、フェムトセル１２６は、マクロセルラーネットワークと合わせてオバーレイ構成で配置されることが想定される。
【００２３】
図１に戻って、サーバーコンピュータ１１２と記憶装置１２２は、また、コアネットワーク１１１と接続することができる。簡単に言うと、サーバー１１２は、たとえば、ネットワークセキュリティ分析器プログラム１２０を介してネットワーク１０１と１４０への通信のためにオペレータのセキュリティ制御を実施するときに監視と援助のために使用される。ネットワークセキュリティ分析器プログラム１２０は、サーバーコンピュータ１１２の内部記憶装置１１８を含む一又はそれ以上のコンピュータ判読可能な記録装置に記録されたプログラム命令からなる。ネットワークセキュリティ分析器プログラム１２０は、たとえば、図１のコアネットワーク１１１のような、セキュアなネットワーク内の不正なフェムトセルの存在を検出するためのコンピュータプログラム又はプログラム構成部分でも良い。ネットワークセキュリティ分析器プログラム１２０による利用のために集められ、集積され、保持されたデータは、サーバーコンピュータ１１２の内部記憶装置１１８又は記録装置１２２の一又はそれ以上のデータベース１２４に保持されても良い。
【００２４】
当業者は、多くのノードやデバイスやリンクなどがコンピュータネットワークにおいて使用されうること及びここに示された図が単純化のために用いられていることを理解する。また、実施の形態が一般的なネットワーククラウドに関連してここに示されているけれども、ここでの説明はそれに限定されるものではなく、その説明はハードワイヤードされたネットワークにも適用できる。
【００２５】
図２Ａは、従来のセルタワーによって送信され建物内で受信されたＲＦ信号の例を示している。周知のように、ＭＤ１０１のような通信機器によって受信される信号の強度は、（たとえば、送信源における送信後の電力である）送信範囲の大きさを含む数多くのファクタとセルタワー１３２のような送信源からの距離の関数であり得る。弱い信号強度は、距離や干渉や最終利用者への信号送信を劣化し、変化させ、又は、混乱させる他のファクタに起因することがある。干渉は、電磁的干渉や同一チャンネル又はクロストークやセルブレシング又は信号対ノイズ比の減少を含むが、これらは信号を劣化するか又は信号を理解しづらいものにしてしまうことがある。
【００２６】
スペクトル図２００は、建物の内部で測定されたときの、セルタワー１３２のような距離のある送信源によって送信された認証されたＲＦ信号の例のスペクトラムサンプルを示している。図２Ａは、対数目盛で受信信号の周波数スペクトラムを示している。この特定の例の信号強度２０２は約−１００ｄＢである。このように、セルラータワー１３２からの距離に応じて、他のファクタのうちで、建物内部でのＲＦダウンリンク信号の信号強度値は、実質的に小さい。
【００２７】
図２Ｂは、建物内部に設けられたフェムトセルによって送信されたＲＦ信号の例を示す他のスペクトル図である。セルラーオペレータには、主に、セルラーサービスを提供するときに用いられるある種の周波数スペクトラム帯域が割り当てられている。本例示においては、例示された周波数スペクトラム２１０の検出された信号は、５つの別々の周波数帯域２１３−２２０に対応している。各周波数帯域２１３−２２０は、特定のセルラーサービスオペレータに対応している。図２Ｂも、対数目盛で受信信号の周波数スペクトラムを示している。
【００２８】
例示の例において、ＲＦ信号強度２１２は、建物内に設けられた例示のフェムトセルによって送信された信号に対応している。図２Ｂに示すように、ＲＦ信号強度２１２は、約−６０ｄＢである。したがって、これらの例示の例において、建物内に設けられたフェムトセル１２６によって送信された信号の強度は、主に、離れたセルタワー２３１によって送信された信号に比べて実質的に強い。これらの例はだだの例でありここに記載された方法に限定されることを意図しない。本発明の各種の実施の形態は、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０を用いて、所定の閾値を越えた大きさを有する、所定の周波数スペクトラム内における未知の信号を特定することに基づいてセキュアなネットワークの近傍で不正なフェムトセルの存在を検出することを意図する。
【００２９】
図３は、本発明の例示の実施の形態に関連して図１のネットワークセキュリティ分析プログラム１２０の動作ステップのフローチャートである。ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、たとえば、例示のネットワーク１００内において不正なフェムトセル１２６の存在を特定するためのコンピュータプログラム又はプログラム要素である。ステップ３０２において、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、ベースラインサンプルを収集する。本発明の各種の実施の形態において、ベースラインサンプルは、たとえば、セキュアなネットワーク内でダウンリンクされた複数の無線周波数（ＲＦ）帯域に亘ってとられた複数の測定値を含むが、これに限定されるものではない。これらの測定値は、所定のネットワークがセキュアであることの決定時にとられる。ベースラインサンプルは、好適には、記憶装置１２２のデータベース１２４に記憶される。
【００３０】
本発明のある実施の形態においては、測定値は、好適には、通信ネットワーク１００内において認証された複数のＲＦ通信信号に対応する複数のＲＦシグネチャーを含む。これらのＲＦシグネチャーは、集合的に周波数スペクトラムを表している複数の被測定信号品質からなる。複数の被測定信号品質のうちの各被測定信号品質は、周波数スペクトラムの各部分に対応する。本発明のある実施の形態においては、たとえば、スペクトラム分析器のような（しかし、これに限定されるものではない）測定器具がＲＦシグネチャーを測定するためにダウンリンクされた周波数スペクトラムのいずれかの部分を走査するために用いられる。スペクトラム分析器は、主に、リアルタイムで受信されたＲＦ信号を収集して処理する。当業者は、ベースラインサンプルが収集されている間は、それらが不注意に認証された送信として指摘されないように非認証フェムトセルからの送信が起きないようにすることを確実にすることが必要であることを理解する。
【００３１】
ステップ３０４において、ベースラインサンプルを確立した後で、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、引き続き通信ネットワーク１００を監視する。本発明のある実施の形態において、このステップは、好適には、監視された通信ネットワーク１００内において様々な位置に配置された一又はそれ以上の測定器具からの周期的な測定データを取得することを含んでいる。これらの測定器具は、好適には、周波数帯域の所定の範囲を走査することができる。また、これらの測定器具は、スペクトラム分析器を含むこともできるが、それに限定されるものではない。多くの場合、測定機器の可能性はパラメータが同時にサンプリングされるか否か、どのパラメータがサンプリングされうるか、そして、どのような周波数でそのようなパラメータがサンプリングされるのかに影響する。しかしながら、最低限信号強度を指し示すパラメータが各所定の周波数帯域において測定される。好適な実施の形態においては、被選択スペクトラムは約２秒毎にサンプリングされる。ステップ３０４において、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、監視されている企業ネットワーク１００内ですべてのダウンリンクされた被検出ＲＦ信号に対応するパラメータを受信する。特定のパラメータは、一つのタイプの被検出信号から他のタイプに変更することもある。
【００３２】
次に、ステップ３０６において、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、受信された信号パラメータのいずれかが所定の閾値を越えているか否か決定する。特定のセキュアなネットワーク環境の下では、たとえば、物理的にセキュアなネットワーク環境内において計測されたようなセルタワーが−９０ｄＢを越える大きさの信号を送信することはないことが知られている。この非限定的に例においては、所定の閾値はほぼ−９０ｄＢに等しい値である。受信した信号パラメータが所定の閾値を越えない場合（ステップ３０６のＮＯ分岐）には、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、引き続き監視されたデータを分析する（ステップ３０４）。しかしながら、少なくとも一つの検出したＲＦ信号パラメータが所定の閾値を越えていることを決定するに応じて（ステップ３０６のＹＥＳ分岐）、ステップ３０８で、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、更にステップ３０２で収集されたベースラインサンプルに関連して検出されたＲＦ信号を分析する。本発明のある実施の形態において、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、検出されたＲＦ信号のＲＦシグネチャーをベースラインサンプル内に含まれる複数のＲＦシグネチャーと比較する。この分析比較ステップは、数多くの異なる公知の技術によってうまく実現されうる。本発明のある実施の形態においては、ステップ３０８において、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、検出されたＲＦ信号シグネチャーと、たとえば、記憶装置１２２のデータベース１２４に記憶された複数のシグネチャーとの間の相互関連分析を行う。
【００３３】
ステップ３１０において、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、検出された信号のＲＦシグネチャーとベースラインサンプルに含まれており、かつ、記憶装置１２２のデータベース１２４に記憶された複数のＲＦシグネチャーのうちの一つの間に整合性があるか否かを決定する。検出されたＲＦ信号シグネチャーと一又はそれ以上の公知のＲＦシグネチャーの間に整合性がある（ステップ３１０のＹＥＳ分岐）ことの決定に応じて、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、引き続きネットワークを監視する（（ステップ３０４）。検出されたＲＦ信号シグネチャーとベースラインサンプルに含まれた複数のＲＦシグネチャーの間に整合性がない（ステップ３１０のＮＯ分岐）ことの決定に応じて、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、ステップ３１２において検出された未知のＲＦ信号源を不正なフェムトセルであると指摘する。本発明の好適な実施の形態において、ステップ３１２で、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、データベース１２４内に検出された未知のＲＦ信号のＲＦシグネチャーを記憶する。
【００３４】
次いで、ステップ３１４において、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、任意に、たとえば、検出されたＲＦ信号の信号強度に基づいて不正なフェムトセル１２６の位置を推定する。本発明の実施の形態によれば、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０は、好適には、通信ネットワーク１００の環境と関連するサービスエリアのＲＦ物理モデルを保持する。以下に詳述するように、検出されたＲＦ信号の強さが与えられれば、ＲＦ物理モデルは不正なフェムトセル１２６の推定された物理位置に戻る。たとえば、一つの実施の形態において、ＲＦ物理モデルは、均一な送信電力であることを想定して、ｘｙ座量で定義される所定の位置で無線ノードから受信した測定機器で検出された想定信号強度を示す無線サービスエリアマップ又はマトリックスからなる。このサービスエリアマップは、様々の手段にて定植させることができる。たとえば、無線サービスエリアマップは、物理空間において異なる位置に無線送信機が配置されているか否かにより、広範囲なサイト検査の結果と共に定植されうる。このサイト検査の間、測定機器はアンテナ間で循環するリスニングモードで作動し、サイト検査を行うために使用された無線送信機によって送信された信号の強度結果を報告する。ある実施において、測定機器は、ラップトップコンピュータ又は他の無線機器である無線送信機に対して信号強度データを送信するように構成されることもできる。無線サービスエリアマップは、好適には、各測定機器に対応して無線サービスエリアマップ内の信号強度及び位置データに関連して構成される。
【００３５】
要するに、本発明の各種の実施の形態は、ＲＦシグネチャー分析方法に基づいてセキュアなネットワーク内において不正なフェムトセルの存在を検出する費用効果の優れた方法を提供する。ここに提供された方法は、有利に、複数の携帯電話サービスプロバイダーに割り当てられた複数のダウンリンク周波数帯域を掃引することを意図している。
【００３６】
当業者によって理解されるように、本発明の諸相がシステム、方法、コンピュータプログラム製品として実現されうる。したがって、本発明の諸相が全部がハードウェアである実施の形態や全部がソフトウェアである実施の形態（ファームウェアや常駐ソフトウェアやマイクロコードなど）やここではすべて一般的に「回路」や「モジュール」や「システム」と呼ぶソフトウェアとハードウェアを組み合わせた実施の形態をとることがある。更に、本発明の諸相はそこに組み入れられたコンピュータ判読可能なプログラムコードを有する一又はそれ以上のコンピュータ判読可能な媒体に組み入れられたコンピュータプログラム製品の形態をとることもある。
【００３７】
一又はそれ以上のコンピュータ判読可能な媒体の組み合わせも使用されうる。コンピュータ判読可能な媒体はコンピュータ判読可能な信号媒体又はコンピュータ判読可能な記憶媒体であってもよい。コンピュータ判読可能な記憶媒体は、たとえば、電気、磁気、電磁、赤外、又は半導体のシステム、装置、又は機器若しくはそれらの適切な組み合わせであるが、それらに限定されるものではない。コンピュータ判読可能な記憶媒体のより特別の例（完全に網羅してはいないリスト）は、以下のものを含む。すなわち、一又はそれ以上の結線を有する電気接続、携帯可能なコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光記録装置、磁気記録装置、若しくはそれらの適切な組み合わせである。本明細書においては、コンピュータ判読可能な記憶媒体は、命令実行システム、装置又は機器に関して使用するためのプログラムを含むか又は記憶する接触媒体である。
【００３８】
コンピュータ判読可能な信号媒体は、たとえば、ベースバンドにおいて若しくは搬送波の一部としてそこに組み入れられるコンピュータ判読可能なプログラムコードとともに伝搬されるデータ信号を含むことができる。そのような伝搬される信号は、電磁又は光学若しくはそれらの適切な組み合わせの様々な形態をとることができるが、それらに限定されるものではない。コンピュータ判読可能な信号媒体は、コンピュータ判読可能な記録媒体とは異なるコンピュータ判読可能な媒体であり、命令実行システム、装置又は機器に関して使用するためのプログラムを通信、伝搬又は搬送する。
【００３９】
コンピュータ判読可能な媒体に組み込まれたプログラムコードは、たとえば、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなど若しくはそれらの適切な組み合わせのような適切な媒体を用いて送信されうるが、これらに限定されるものではない。
【００４０】
本発明の諸相の操作を実行するために使用されるコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ（登録商標）やＳｍａｌｌｔａｌｋやＣ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語やＣプログラミング言語や同様のプログラミング言語のような従来の手続き型プログラミング言語を含む一又はそれ以上のプログラミング言語の組み合わせで記述されている。
【００４１】
本発明の諸相は、本発明の実施の形態による方法及び装置（システム）並びにコンピュータプログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図に関連して上記のように説明されている。フローチャート図及び／又はブロック図の各ブロック及びフローチャート図及び／又はブロック図の各ブロックの組み合わせがコンピュータプログラム命令によって実行されうることは理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータや専用コンピュータ若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサーに提供されて、コンピュータ若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサーを介して実行する命令がフローチャート図及び／又はブロック図のブロック内で特定される機能／行為を実現する手段を作り出すように機械を構成する。
【００４２】
これらのコンピュータプログラム命令は、また、コンピュータ判読可能な媒体に記憶されて、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置若しくは他の機器に命じて、コンピュータ判読可能な媒体に記憶された命令がフローチャート図及び／又はブロック図のブロック内で特定される機能／行為を実現する命令を含む製品を特定の手段で生み出すように機能するようにしても良い。
【００４３】
これらのコンピュータプログラム命令は、また、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置若しくは他の機器にロード可能にして、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置若しくは他の機器において行われるべき一連の操作工程に起因してコンピュータ実施プロセスを生成して、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置で実行する命令がフローチャート図及び／又はブロック図のブロック内で特定される機能／行為を実現するためのプロセスを提供するようにしても良い。
【００４４】
図４は、例示の実施の形態に関連したサーバーコンピュータ１１２の内部及び外部の構成要素を示している。サーバー１１２は、適切なサーバーコンピュータのたった一つの例であるが、ここに記載される発明の実施の形態の利用範囲と機能に関する制限を示唆することを意図するものではない。にもかかわらず、サーバー１１２は、上記の機能のいずれかを実現及び／又は行うことが可能である。
【００４５】
サーバー１１２は、数多くの他の汎用又は専用コンピューティングシステム環境又は構成と共に作動可能である。コンピュータシステム／サーバー１１２と共に適切に使用される周知のコンピューティングシステムや環境及び／又は構成の例は、パーソナルコンピューターシステムやサーバーコンピュータシステムやシンクライアントやシッククライアントやハンドヘルド機器又はラップトップ機器やマルチプロセッサシステムやマイクロプロセッサベースのシステムやセットトップボックスやプログラム可能な消費者用電子機器やネットワークＰＣやミニコンピュータシステムやミニフレームコンピュータシステムや上記のシステムや機器を内蔵する分散型データ処理環境を含んでいるが、これらに限定されるものではない。
【００４６】
サーバー１１２は、コンピュータシステムによって実行されるプログラムモジュールのようなコンピュータシステム実行可能な命令の一般的な文脈において説明される。一般的に、プログラムモジュールは、特定のタスクを行い、又は、特定の抽象的なデータタイプを実行するルーティンやプログラムやオブジェクトやコンポーネントや論理構造やデータ構造などを含むことができる。サーバー１１２は、通信ネットワークを介して連結されたリモート処理機器によって行われる各種のタスクが行われる分散型データ処理環境においても実行される。分散型データ処理環境において、プログラムモジュールはメモリ記憶機器を含むローカルとリモートの双方のコンピュータシステム記憶媒体に配置されうる。
【００４７】
サーバー１１２は、図４に汎用コンピューティング機器の形態で図示されている。サーバー１１２の構成部分は、一又はそれ以上のプロセッサー又は処理ユニット４１６と、システムメモリ４２８と、システムメモリ４２８を含む各種のシステム構成部分とプロセッサー４１６を連結するバス４１８を含んでいるが、それらに限定されるものではない。
【００４８】
バス４１８は、メモリーバス又はメモリーコントローラや、ペリフェラルバスや、アクセレレーテッドグラフィカルポート（ＡＧＰ）や、各種のバスアーキテクチュアのいずれかを用いたプロセッサー又はローカルバスを含むいくつかタイプのバス構造のうちのいずれかのうちの一又はそれ以上のバス構造を示している。例として、このようなアーキテクチュアは業界標準アーキテクチュア（ＩＳＡ）バスやマイクロチャンネルアーキテクチュア（ＭＣＡ）バスや拡張ＩＳＡバスやビデオエレクトロニクススタンダーズアソシエーション（ＶＥＳＡ）ローカルバスやペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）バスを含むが、これらに限定されるのではない。
【００４９】
コンピュータサーバー１１２は、主に、各種のコンピュータシステム判読可能な媒体を内蔵する。そのような媒体は、コンピュータサーバー１１２にアクセス可能で入手可能な媒体であればよく、揮発性及び不揮発性の媒体を含み、取り外し可能な及び取り外し不可能な媒体を含む。
【００５０】
システムメモリ４２８は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４３０及び／又はキャッシュメモリ４３２のような揮発性メモリの形態でコンピュータシステム判読可能な媒体を含むことができる。コンピュータサーバー１１２は、更に、他の揮発性／不揮発性、取り出し可能な／非取り出し可能なコンピュータシステム判読可能な媒体を内蔵することができる。例として、記憶システム４３４が、（図示しないが、主に「ハードデスクドライブ」と呼ばれる）非取り出し可能かつ非揮発性の磁気媒体からの読み出し及びそれへの書き込みのために、提供される。図示しないけれども、（たとえば、「フロッピー（登録商標）ディスク」のような）取り出し可能で不揮発性の磁気ディスクからの読み出し及びそれへの書き込みのための磁気ディスクドライブや、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ又は他の光学媒体のような取り出し可能な不揮発性光学ディスクからの読み出し及びそれへの書き込みための光学ドライブが提供される。そのような場合、それぞれは、一又はそれ以上のデータメディアインタフェースによってバス４１８に接続される。更に図示及び以下に説明するように、メモリ４２８は、本願発明の実施の形態の各機能を実行するように構成された一組（たとえば、少なくとも一組）のプログラムモジュールを有する少なくとも一つのプログラム製品を含むことができる。
【００５１】
一組（少なくとも一組）のプログラムモジュール４１５を有する、ネットワークセキュリティ分析プログラム１２０のようなプログラム／ユーティリティ４４０は、例としてメモリ４２８に記憶され、そして、それに限定されるわけではないが、オペレーティングシステムや一又はそれ以上のアプリケーションプログラムや他のプログラムモジュールやプログラムデータもメモリ４２８に記憶される。オペレーティングシステムや一又はそれ以上のアプリケーションプログラムや他のプログラムモジュールやプログラムデータ又はそれらの組み合わせのそれぞれには、ネットワーク環境の実行が含まれている。プログラムモジュール４１５は、一般に、ここに記載された本発明の実施の形態の機能及び／又は方法論を実行する。
【００５２】
コンピュータサーバー１１２は、また、キーボードやポインティング機器やディスプレイ４２４などの一又はそれ以上の外部機器４１４と通信することもできる。一又はそれ以上の外部機器４１４は、利用者がコンピュータサーバー１１２と情報交換することを可能にする。更に、ネットワークカードやモデムのような機器は、コンピュータサーバー１１２が一又はそれ以上のコンピュータ機器と通信することを可能にする。そのような通信は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース４２２を介して起きる。更に、コンピュータサーバー１１２は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）や一般的なワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）及び／又は公共ネットワーク（たとえば、インターネット）のような一又はそれ以上のネットワークとネットワークアダプタ４２０を介して通信できる。図示のように、ネットワークアダプタ４２０は、バス４１８を介してコンピュータサーバー１１２の他の構成部分と通信する。図示されてはいないが、他のハードウェア構成部分及び／又はソフトウェア構成部分がコンピュータサーバー１１２と一緒に使用されうることが理解されるべきである。例として、マイクロコードやデバイスドライバーや冗長性処理ユニットや外部ディスクドライブアレイやＲＡＩＤシステムやテープドライブやデータアーカイバル保存システムなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００５３】
図面のフローチャートとブロック図は、本発明の各実施の形態のシステムと方法とコンピュータ製品の実施可能なアーキテクチュアと機能と動作を示している。これに関して、フローチャートとブロック図の各ブロックは、特定の論理機能を実行するための一又はそれ以上の実行可能な命令を含んでいるモジュール、セグメント又はコード部分を表している。いくつかのそれに変わる実行例においては、ブロックに記載された機能が図に示された順序以外にも起こりうることも注目されるべきである。たとえば、連続的に示された２つのブロックは、実際には、ほぼ同時に起こることもあり得るし、又は、各ブロックは、含まれた機能に従って、ときには逆の順序で起こることもある。フローチャートとブロック図の各ブロック及びフローチャートとブロック図の各ブロックの組み合わせは、特定の機能又は行為を実行する特定目的のハードウェアベースのシステム若しくは専用のハードウェアとコンピュータ命令の組み合わせによって実行されうる。
【００５４】
本発明の各種の実施の形態の説明は例示目的で提供されたが、それにはすべてが包摂されたわけでもなく、また、開示された実施の形態に制限されることを意図するものでもない。多くの改作と改変は、記載された実施の形態の範囲と精神から逸脱しない限り、当業者にとって明らかである。ここに使用された用語は、実施の形態の原理又は市場に見られる工業技術上の実際の応用又は技術上の改善をもっともよく説明されるように選択されか、又は、当業者がここに開示された実施の形態を理解できるようにするために選択された。
【符号の説明】
【００５５】
１００：企業通信ネットワーク
１０１乃至１０８：ノード／デバイス
１０９：リンク
１１１：コア企業ネットワーク
１１２：サーバーコンピュータ１１８：
１２０：ネットワークセキュリティ分析器プログラム
１２２：記憶装置
１２４：データベース
１２６：フェムトセル
４１５：プログラムモジュール
４１６：プロセッサー又は処理ユニット
４１８：バス
４２２：入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース
４２０：ネットワークアダプタ
４２８：システムメモリ
４４０：プログラム／ユーティリティ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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