無線基地局
【課題】本発明は、無線端末と無線基地局との間の無線ネットワークにおけるセキュリティ性を向上させることが可能な無線基地局を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明による無線基地局は、無線監視カメラ１０１と無線通信を行う無線通信部２０１と、無線監視カメラ１０１宛の通信データを蓄積する通信データ蓄積部２０８と、通信データ蓄積部２０８が通信データを蓄積しているか否かを示す情報を有するビーコンフレームを無線監視カメラ１０１に送信するビーコンフレーム送信部２１２と、無線監視カメラ１０１から通信データの送信を要求する送信要求フレームを受信したときに通信データを無線監視カメラ１０１に送信する通信データ送信部２１３と、無線監視カメラ１０１からの送信要求フレームを受信しないときに代理送信要求フレームを送信する代理送信要求フレーム送信部２１４とを備えることを特徴とする。
【解決手段】本発明による無線基地局は、無線監視カメラ１０１と無線通信を行う無線通信部２０１と、無線監視カメラ１０１宛の通信データを蓄積する通信データ蓄積部２０８と、通信データ蓄積部２０８が通信データを蓄積しているか否かを示す情報を有するビーコンフレームを無線監視カメラ１０１に送信するビーコンフレーム送信部２１２と、無線監視カメラ１０１から通信データの送信を要求する送信要求フレームを受信したときに通信データを無線監視カメラ１０１に送信する通信データ送信部２１３と、無線監視カメラ１０１からの送信要求フレームを受信しないときに代理送信要求フレームを送信する代理送信要求フレーム送信部２１４とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省電力モードを有する無線端末と無線通信を行う無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信規格の一つであるＩＥＥＥ８０２．１１により標準化された省電力モードを有する端末局（ステーション）は、基地局（アクセスポイント）と無線通信する必要がないときはスリープ状態となり、消費電力を抑えることができる。
【０００３】
端末局は、基地局に対して接続関係を要求するＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームによってスリープ状態の期間、すなわち無線通信が可能であるアウェイク状態になる期間を指定する。一方、基地局は、端末局から受信したＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームによって、端末局がスリープ状態であるのかアウェイク状態であるのかを判断することが可能である。判断の結果、端末局がアウェイク状態であるときは端末局に対して端末局宛の通信フレームを送信し、スリープ状態であるときは端末局宛の通信フレームをバッファする。
【０００４】
基地局が端末局宛の通信フレームをバッファしているとき、基地局は端末局宛の通信フレームをバッファしている旨を、端末局に対して定期的に送信しているＢｅａｃｏｎフレームを用いて通知する。Ｂｅａｃｏｎフレームを受信した端末局は、自局宛の通信フレームが基地局にてバッファされているのかどうかを判断する。このとき、端末局は基地局から送信される全てのＢｅａｃｏｎフレームを受信せずに、基地局に対して送信したＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム内のＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌフィールドにて指定した周期に従ってＢｅａｃｏｎフレームを受信する。Ｌｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌフィールドにて指定されるＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値は、端末局がスリープ状態になる期間をＢｅａｃｏｎフレームが送信される間隔（ビーコン間隔）の倍数で指定する。
【０００５】
このようなＩＥＥＥ８０２．１１により標準化された省電力モードの無線通信において、従来では、無線端末の低消費電力化を図るために、無線基地局から無線端末に対して送信するビーコン信号に無線端末宛の通信データが存在する旨を示す情報を含めて送信し、無線端末から通信データの送信要求を受信した場合に通信データを送信する省電力モードの無線通信システム、および無線基地局がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６７２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、省電力モードで動作しているときのセキュリティ機能について記載されておらず、第三者に通信状況を観測される恐れがあり、無線端末と無線基地局との間の無線通信におけるセキュリティ性の低下を引き起こすという問題がある。
【０００８】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、無線端末と無線基地局との間の無線ネットワークにおけるセキュリティ性を向上させることが可能な無線基地局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】
上記の課題を解決するために、本発明による無線基地局は、無線端末と無線通信を行う無線通信手段と、無線端末宛の通信データを蓄積する通信データ蓄積手段と、通信データ蓄積手段が通信データを蓄積しているか否かを示す情報を有するビーコンフレームを無線端末に送信するビーコンフレーム送信手段と、無線端末から通信データの送信を要求する送信要求フレームを受信したときに通信データを無線端末に送信する通信データ送信手段と、無線端末からの送信要求フレームを受信しないときに代理送信要求フレームを送信する代理送信要求フレーム送信手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通信データ蓄積手段が通信データを蓄積しているか否かを示す情報を有するビーコンフレームを無線端末に送信するビーコンフレーム送信手段と、無線端末から通信データの送信を要求する送信要求フレームを受信したときに通信データを無線端末に送信する通信データ送信手段と、無線端末からの送信要求フレームを受信しないときに代理送信要求フレームを送信する代理送信要求フレーム送信手段とを備えるため、無線端末と無線基地局との間の無線ネットワークにおけるセキュリティ性を向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
【００１２】
まず初めに、本発明の前提となる技術について説明する。
【００１３】
図４は、従来による端末局と基地局との間におけるＩＥＥＥ８０２．１１規格における無線通信の一例を示す図である。図４に示すように、端末局は省電力モードであり、Ｌｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌフィールドにて指定されるＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値は３に指定されている。
【００１４】
時間Ｔ４００、Ｔ４０１、Ｔ４０２、Ｔ４０３、Ｔ４０４において、基地局は端末局に対してＢｅａｃｏｎフレームを一定の間隔で送信している。端末局は、Ｌｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値が３に指定されているため、Ｂｅａｃｏｎフレームの２つおきに起動、すなわちアウェイク状態になる。例えば図４では、時間Ｔ４０１、Ｔ４０４のときに送信されるＢｅａｃｏｎフレームに合わせて端末局がアウェイク状態になる。
【００１５】
端末局に送信されるＢｅａｃｏｎフレームには、ＴＩＭ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ）という、アクセスポイントである基地局がどのステーション宛のデータフレームをバッファリングしているのかを示すデータが含まれている。
【００１６】
例えば、時間Ｔ４００とＴ４０１との間のＴ４０５において、端末局宛の通信データが発生したとする。この場合、時間Ｔ４０１にて送信されるＢｅａｃｏｎフレーム内のＴＩＭフィールドでは、端末局宛の通信データを基地局がバッファしている旨を示している。従って、端末局は、時間Ｔ４０１でＢｅａｃｏｎフレームを受信した後に、基地局がバッファしている通信データを取得する。
【００１７】
具体的には、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信した端末局（時間Ｔ４０１）は、ＰＳ−Ｐｏｌｌ（Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ−Ｐｏｌｌ）フレーム（送信要求フレーム）を基地局に送信し、基地局にてバッファされている端末局宛の通信データを送信するよう要求する（時間Ｔ４０６）。ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した基地局は、バッファしていた通信データを端末局に送信する（時間Ｔ４０７）。通信データを受信した端末局は、正常に受信したことを示すＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレームを基地局に送信してスリープ状態になる（時間Ｔ４０８）。
【００１８】
図４に示すような従来の省電力モードの無線通信では、基地局が端末局宛の通信データをバッファしている場合とバッファしていない場合とでは、端末局と基地局との間における無線通信量が異なる。具体的には、図４に示すように、端末局宛の通信データを基地局がバッファしている場合は、Ｂｅａｃｏｎフレームが送信された直後に基地局と端末局との間でＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、Ｄａｔａ転送用フレーム、ＡＣＫフレームが通信されるが、端末局宛の通信データを基地局がバッファしていない場合は、基地局から端末局にＢｅａｃｏｎフレームが送信された直後に基地局と端末局との間で通信が行われない。
【００１９】
一般的に、無線通信は暗号化されている場合が多いが、各通信パケットの宛先アドレス、送信元アドレス、通信パケットの種類などが含まれるヘッダ部分は暗号化されずに、データが格納されているペイロード部分のみが暗号化されている。無線ネットワークに参加していない第三者は、基地局と端末局との間で通信されるＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、データフレーム、ＡＣＫフレームの各通信パケットのペイロードの内容を解読することができない。しかし、このような通信パケットが通信されているのかどうか、あるいはこれらの通信パケットの通信量は、暗号を解読せずに観測が可能である。従って、無線ネットワークに参加していない第三者は、基地局における無線端末宛の通信データのバッファ状況について把握することが可能である。
【００２０】
このように、無線ネットワークに参加していない第三者によって無線端末や無線基地局における状況を観測されることは、無線端末や無線基地局のセキュリティ性の低下を引き起こすため問題となる。
【００２１】
本発明は、上記の問題を解決し、無線ネットワークに参加していない第三者が無線通信を観測しても無線端末と無線基地局との間の通信状況を把握できなくなり、無線ネットワークのセキュリティ性を向上させることが可能である。以下に、本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
〈実施形態〉
図１は、本発明の実施形態による無線監視カメラシステムのネットワーク構成図である。図１に示すように、本実施形態による無線監視カメラシステムは、無線監視カメラ１０１（無線端末）および監視モニター装置１０２（無線基地局）を備えており、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２とは無線ネットワーク１０３によって無線通信されている。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態による監視モニター装置１０２の構成図である。図２に示すように、監視モニター装置１０２は、監視カメラ１０１と無線ネットワーク１０３を介して無線通信を行う無線通信部２０１（無線通信手段）と、無線監視カメラ１０１から受信した画像を表示する画像表示部２０２と、無線監視カメラ１０１との通信を要求するために外部からの入力操作を受け付ける操作入力部２０３と、無線監視カメラ１０１との無線通信を制御する無線通信制御部２０４とを備える。
【００２４】
無線通信制御部２０４は、無線監視カメラ１０１宛の通信データを蓄積する通信データ蓄積部２０８（通信データ蓄積手段）と、通信データ蓄積部２０８が通信データを蓄積しているか否かを示す情報を有するＢｅａｃｏｎ（ビーコン）フレームを無線監視カメラ１０１に送信するビーコンフレーム送信部２１２（ビーコンフレーム送信手段）と、無線監視カメラ１０１から通信データの送信を要求する送信要求フレームを受信したときに通信データを無線監視カメラ１０１に送信する通信データ送信部２１３（通信データ送信手段）と、無線監視カメラ１０１からの送信要求フレームを受信しないときに代理送信要求フレームを生成する代理送信要求フレーム生成部２０９と、代理送信要求フレーム生成部２０９にて生成された代理送信要求フレームを送信する代理送信要求フレーム送信部２１４（代理送信要求フレーム送信手段）と、無線監視カメラ１０１との無線通信におけるエラーレートを計測するエラーレート計測部２１０（エラーレート計測手段）と、無線監視カメラ１０１から通知される、無線監視カメラ１０１がＢｅａｃｏｎフレームを受信する間隔情報に従って、無線監視カメラ１０１が受信するＢｅａｃｏｎフレームを特定する無線端末受信ビーコン特定部２１１（無線端末受信ビーコン特定手段）と、代理通信パケットの出力電力を決定する代理通信出力電力決定部２０５と、代理通信パケットの出力タイミングを決定する代理通信出力タイミング決定部２０６と、代理通信パケットを生成する代理通信パケット生成部２０７とから構成される。
【００２５】
図３は、本発明の実施形態による無線監視カメラ１０１の構成図である。図３に示すように、無線監視カメラ１０１は、無線監視カメラ１０１の周囲を撮影する撮影部３０１と、撮影部３０１と接続され無線ネットワーク１０３を介して監視モニター装置１０２と無線通信を行う無線通信部３０３と、無線通信部３０３による無線通信を制御する無線通信制御部３０２と、撮影部３０１、無線通信制御部３０２、無線通信部３０３に動作電源を供給するバッテリー３０４とから構成される。
【００２６】
無線監視カメラ１０１は、例えば玄関などの屋外に設置され、撮像部３０１によって周囲の状況等を撮影している。また、監視モニター装置１０２は、例えば屋内のリビングルームに設置され、家屋内の家人が操作入力部２０３を操作することによって無線監視カメラ１０１を制御し、無線監視カメラ１０１が撮影した画像を画像表示部２０２に表示させることによって監視することができる。
【００２７】
次に、本発明による無線監視カメラシステムの動作について詳細に説明する。
【００２８】
本実施形態による無線ネットワーク１０３は、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した無線ネットワークである。無線監視カメラ１０１の無線通信制御部３０２は無線通信部３０３を制御し、バッテリー３０４の消耗を防いで稼働時間を長くするためにＩＥＥＥ８０２．１１で規定されている省電力モード（Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ Ｍｏｄｅ）で動作させるようにする。
【００２９】
無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２との無線通信を行う必要がないときはスリープ状態となって消費電力を抑える。無線監視カメラ１０１の無線通信制御部３０２は監視モニター装置１０２に対して、接続関係を要求するためのＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム内のＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値に任意の値を指定し、スリープ状態である期間、すなわち無線通信が可能であるアウェイク状態になる期間を通知する。無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２に通知したＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値に従って周期的にアウェイク状態になり、監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から送信されるＢｅａｃｏｎフレームを受信する。
【００３０】
無線監視カメラ１０１の周囲の状況を監視モニター装置１０２の画像表示部２０２に表示させて確認したい場合において、ユーザーは監視モニター装置１０２の操作入力部２０３を操作する。ユーザーからの指示に従い、操作入力部２０３は無線通信制御部２０４に対して、監視映像データの送付を指示するコマンドを無線監視カメラ１０１に送信するように指示する。操作入力２０３による送信指示は無線監視カメラ１０１宛にした通信パケットの送信要求であり、無線監視カメラ１０１が省電力モードで動作している場合は監視モニター装置１０２の通信データ蓄積部２０８に一時的にバッファされる。監視モニター装置１０２の無線通信制御部２０４はＢｅａｃｏｎフレームのＴＩＭフィールドに、監視モニター装置１０２が無線監視カメラ１０１宛の通信データをバッファしている旨を示す値を設定して、監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から無線通信部２０１を介してＢｅａｃｏｎフレームを送信する。
【００３１】
無線監視カメラ１０１は、Ｌｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値にて指定した周期に従ってアウェイク状態になり、アウェイク状態のときに無線通信部３０３からＢｅａｃｏｎフレームを受信する。無線通信制御部３０２では、受信したＢｅａｃｏｎフレームのＴＩＭフィールドを解析して、無線監視カメラ１０１宛の通信データが監視モニター装置１０２の通信データ蓄積部２０８にてバッファされていることを認識する。無線通信制御部３０２は、監視モニター装置１０２宛のＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを無線通信部３０３から送信することによって、監視モニター装置１０２の通信データ蓄積部２０８がバッファしている通信データを無線監視カメラ１０１に送信するよう要求する。監視モニター装置１０２において、無線通信部２０１によってＰＳ−Ｐｏｌｌを受信したことを通知された無線通信制御部２０４は、通信データ蓄積部２０８でバッファしている通信データを通信データ送信部２１３から無線通信部２０１を介して無線監視カメラ１０１に送信する。
【００３２】
無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２から送信された通信データを無線通信部３０３で受信する。無線通信部３０３で受信した通信データには、無線監視カメラ１０１の周囲の撮影と撮影したデータを監視モニター装置１０２に送信する命令が含まれている。監視モニター装置１０２によって命令された無線監視カメラ１０１の無線通信制御部３０２は、省電力モードを解除し、撮像部３０１を起動して撮影を開始する。撮影部３０１にて撮影された映像データは、無線通信部３０３から監視モニター装置１０２に送信される。監視モニター装置１０２では、無線通信部２０１にて映像データを受信し、画像表示部２０２に映像データを表示する。
【００３３】
無線監視カメラ１０１が撮影している周囲映像の画像表示部２０２への表示を停止したい場合には、ユーザーは操作入力部２０３を操作する。操作入力部２０３の操作によって、監視モニター装置１０２の通信データ送信部２１３から無線通信部２０１を介して無線監視カメラ１０１に対して、撮影停止を命令するコマンドを含んだ通信データが送信される。通信データを無線通信部３０３で受信した無線監視カメラ１０１は、撮影部３０１での撮影を停止して省電力モードを再開する。このような動作によって、ユーザーから要求される無線監視カメラ１０１の周囲映像の確認要求に応答する。
【００３４】
しかし、上記の動作では、ユーザーが監視モニター装置１０２の操作入力部２０３を操作した直後に、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における無線通信量が増加する。具体的には、ユーザーが操作入力部２０３を操作してビーコンフレーム送信部２１２から無線通信部２０１を介してＢｅａｃｏｎフレームを送信した直後に、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信した無線監視カメラ１０１から監視モニター装置１０２にＰＳ−Ｐｏｌｌフレームが送信され、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した監視モニター装置１０２の通信データ送信部２１３から無線通信部２０１を介して無線監視カメラ１０１に通信データが送信されることによって、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における無線通信量が増加する。従って、無線ネットワーク１０３の電波を受信することが可能な位置に存在する第三者は、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における無線通信量の変化を容易に検出することができる。このように、ユーザーが操作入力部２０３を操作したことが第三者に判別されることは、無線ネットワーク１０３のセキュリティー性に問題がある。
【００３５】
このような問題を解決するために本実施形態では、第三者が容易に無線通信量の変化を検出できないようにする。具体的に、監視モニター装置１０２は、無線監視カメラ１０１がスリープ状態である期間において、ビーコンフレーム送信部２１２から無線通信部２０１を介して無線監視カメラ１０１にＢｅａｃｏｎフレームを送信した直後に、監視モニター装置１０２自らがＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、データ（Ｄａｔａ）フレーム、ＡＣＫフレームを送信する。このときに監視モニター装置１０２自らが送信したＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、データフレーム、ＡＣＫフレームを代理通信パケットとする。なお、代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームは代理送信要求フレーム生成部２０９で生成され、代理データフレームおよび代理ＡＣＫは代理通信パケット生成部２０７で生成される。
【００３６】
ここで、代理送信要求フレーム生成部２０９での代理ＰＳ−Ｐｏｌｌ（代理送信要求フレーム）の生成について説明する。
【００３７】
通常のＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム（送信要求フレーム）について、実際の送信機器は無線監視カメラ１０１であるため、送信元のアドレスが無線監視カメラ１０１のアドレス、宛先アドレスが監視モニター装置１０２のアドレスとなる。代理送信要求フレーム生成部２０９では、無線監視カメラ１０２にて生成されるＰＳ−Ｐｏｌｌフレームと同様に、送信元アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレス、宛先アドレスが監視モニター装置１０２のアドレスである代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを生成する。
【００３８】
次に、代理通信パケット生成部２０７での代理データフレームと代理ＡＣＫフレームの生成について説明する。
【００３９】
通常のデータフレームおよび代理データフレームは、送信元のアドレスが監視モニター装置１０２のアドレス、宛先アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレスである。代理通信パケット生成部２０７では、送信元アドレスが監視モニター装置１０２のアドレス、宛先アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレスである代理データフレームを生成する。
【００４０】
通常のＡＣＫフレームは、通常のＰＳ−Ｐｏｌｌフレームと同様に、送信元アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレス、宛先アドレスが監視モニター装置１０２のアドレスである。代理通信パケット生成部２０７では、送信元アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレス、宛先アドレスが監視モニター装置１０２のアドレスである代理ＡＣＫフレームを生成する。
【００４１】
図６は、本発明の実施形態による通常ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームおよび代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。図６に示すように、代理送信要求フレーム生成部２０９で生成された代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームは、送信元アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレスとなるように設定しているが、実際に送信する送信機器は監視モニター装置１０２である。
【００４２】
図７は、本発明の実施形態による通常データフレームおよび代理データフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。図７に示すように、代理通信パケット生成部２０７で生成された代理データフレームは、送信元アドレスと実際に送信する送信機器がともに監視モニター装置１０２である。
【００４３】
図８は、本発明の実施形態による通常ＡＣＫフレームおよび代理ＡＣＫフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。図８に示すように、代理通信パケット生成部２０７で生成された代理ＡＣＫフレームは、送信元アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレスとなるように設定しているが、実際に送信する送信機器は監視モニター装置１０２である。
【００４４】
図５は、本発明の実施形態による無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における無線通信の一例を示す図である。図５に示すように、監視モニター１０２は、時間Ｔ５００、Ｔ５０１、Ｔ５０２、Ｔ５０３、Ｔ５０４においてＢｅａｃｏｎフレームを送信する。無線監視カメラ１０１は、Ｌｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値が３に設定されており、Ｂｅａｃｏｎフレームの２つおきにアウェイク状態となり、アウェイク状態になったときにＢｅａｃｏｎフレームを受信している。
【００４５】
無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から送信されたＢｅａｃｏｎフレームを受信し、受信したＢｅａｃｏｎフレーム内のＴＩＭフィールドを確認することによって、無線監視カメラ１０１宛の通信データが監視モニター装置１０２の通信データ蓄積部２０８にバッファされていることを認識する（時間Ｔ５０１）。無線監視カメラ１０１は、通信データ蓄積部２０８にバッファされている通信データの無線監視カメラ１０１への送信を要求するために、監視モニター装置１０２に対してＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信する（時間Ｔ５０６）。ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した監視モニター装置１０２は、通信データ蓄積部２０８でバッファしていた無線監視カメラ１０１宛のデータフレームを通信データとして通信データ送信部２１３を介して送信する（時間Ｔ５０７）。無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２から送信された通信データを正常に受信すると、その旨を通知するためにＡＣＫフレームを監視モニター装置１０２に送信する（時間Ｔ５０８）。
【００４６】
一方、時間Ｔ５００、Ｔ５０２、Ｔ５０３では、監視モニター装置１０２から無線監視カメラ１０１にＢｅａｃｏｎフレームは送信されるが、無線監視カメラ１０１はスリープ状態であってＢｅａｃｏｎフレームを受信しないため、監視モニター装置１０２からＢｅａｃｏｎフレームを送信した後に無線監視カメラ１０１からＰＳ−Ｐｏｌｌフレームが送信されない。
【００４７】
また、時間Ｔ５０４では、無線監視カメラ１０１はアウェイク状態であり、監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から送信されてきたＢｅａｃｏｎフレームを受信するが、無線監視カメラ１０１宛の通信データが監視モニター装置１０２の通信データ蓄積部２０８にバッファされていないため、Ｂｅａｃｏｎフレーム内のＴＩＭフィールドに設定されていない。このような場合、無線監視カメラ１０１はＢｅａｃｏｎフレームを受信した後に、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することなくスリープ状態になる。
【００４８】
上記のことから、時間Ｔ５００、Ｔ５０２、Ｔ５０３、Ｔ５０４では、無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２から受信したＢｅａｃｏｎフレームの後に、監視モニター装置１０２にＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信しない。そのため、時間Ｔ５００、Ｔ５０２、Ｔ５０３、Ｔ５０４にてビーコンフレーム送信部２１２から送信されたＢｅａｃｏｎフレームの後は、監視モニター装置１０２の代理送信要求フレーム生成部２０９で生成された代理送信要求フレームを代理送信要求フレーム送信部２１４から無線通信部２０１を介して送信したり、代理通信パケット生成部２０７にて生成された代理通信パケットを無線通信部２０１から送信したりする。
【００４９】
例えば、時間Ｔ５０２における監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から無線監視カメラ１０１へのＢｅａｃｏｎフレームの送信後は、監視モニター装置１０２の代理送信要求フレーム送信部２１４から無線通信部２０１を介して代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームが送信され（時間Ｔ５０９）、無線通信部２０１から代理データフレームが送信され（時間Ｔ５１０）、無線通信部２０１から代理ＡＣＫフレームが送信される（時間Ｔ５１１）。
【００５０】
なお、本実施形態では図５に示すように、監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から無線監視カメラ１０１にＢｅａｃｏｎフレームを送信した後に、無線監視カメラ１０１からＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信がない場合には、必ず監視モニター装置１０２から代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、代理データフレーム、代理ＡＣＫフレームを送信していた。しかし、監視モニター装置１０２から送信した全てのＢｅａｃｏｎフレームに対して、無線監視カメラ１０１による通常のＰＳ−Ｐｏｌｌフレームか、または監視モニター装置１０２による代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームのいずれかが送信される必要はない。
【００５１】
例えば、無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２に予め通知したＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム内のＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値に従って、周期的にアウェイク状態になってビーコンフレーム送信部２１２からのＢｅａｃｏｎフレームを受信するが、このとき、無線監視カメラ１０１が監視モニター装置１０２にＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信しない場合に限り、監視モニター装置１０２から無線監視カメラ１０１に代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、代理データフレーム、代理ＡＣＫフレームを送信するようにしてもよい。
【００５２】
無線監視カメラ１０１から通知される、無線監視カメラ１０１がＢｅａｃｏｎフレームを受信する間隔情報に従って、無線監視カメラ１０１が受信するＢｅａｃｏｎフレームを特定する無線端末受信ビーコン特定部２１１を備えることによって、無線端末受信ビーコン特定部２１１にて無線監視カメラ１０１がＢｅａｃｏｎフレームを受信したと判定し、かつ無線監視カメラ１０１からのＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信しないときに代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信するようにしてもよい。
【００５３】
また、監視モニター装置１０２の代理送信要求フレーム送信部２１４は、ビーコンフレーム送信部２１２から無線通信部２０１を介してＢｅａｃｏｎフレームを送信してから所定の時間内に無線監視カメラ１０１からＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信しないときに代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信するようにしてもよい。
【００５４】
無線ネットワーク１０３を傍受する第三者は、無線監視カメラ１０１から送信されるＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム等の通信パケットと、監視モニター装置１０２から送信される代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム等の通信パケットとの送信電力の差を観測することによって、無線監視カメラ１０１から送信される通信パケットを見分ける可能性がある。このような問題の対策として、監視モニター装置１０２の無線通信制御部２０４に、無線監視カメラ１０１との無線通信におけるエラーレートを計測するエラーレート計測部２１０（エラーレート計測手段）を備え、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における送信出力を、エラーレート計測部２１０で計測されたエラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で代理通信出力電力決定部２０５にて変化させて出力してもよい。また、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における送信出力を、エラーレート計測部２１０で計測されたエラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で代理通信出力電力決定部２０５にてランダムに変化させて出力してもよい。
【００５５】
無線ネットワーク１０３を傍受する第三者は、無線監視カメラ１０１から送信されるＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム等の通信パケットと、監視モニター装置１０２から送信される代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム等の通信パケットとの変調方式の違いを観測することによって、無線監視カメラ１０１から送信される通信パケットを見分ける可能性がある。このような問題の対策として、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における変調方式を、エラーレート計測部２１０で計測されたエラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で代理通信出力タイミング決定部２０６にて変化させて出力してもよい。また、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における変調方式を、エラーレート計測部２１０で計測されたエラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で代理通信出力タイミング決定部２０６にてランダムに変化させて出力してもよい。
【００５６】
以上のことから、無線監視カメラ１０１が監視モニター装置１０２から送信されたＢｅａｃｏｎフレームを受信した後に、監視モニター装置１０２に対して送信要求フレームを送信しない場合であっても、無線監視カメラ１０１が送信する送信要求フレームと同等の代理送信要求フレームを監視モニター装置１０２から送信されるため、無線ネットワークに参加していない第三者が無線通信を観測しても無線端末と無線基地局との間の通信状況を把握できなくなり、無線ネットワークのセキュリティ性を向上させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、省電力モードを有する無線端末と無線通信を行う無線基地局に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態による無線監視カメラシステムのネットワーク構成図である。
【図２】本発明の実施形態による監視モニター装置の構成図である。
【図３】本発明の実施形態による無線監視カメラの構成図である。
【図４】従来による端末局と基地局との間における無線通信の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態による無線監視カメラと監視モニター装置との間における無線通信の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による通常ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームおよび代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。
【図７】本発明の実施形態による通常データフレームおよび代理データフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。
【図８】本発明の実施形態による通常ＡＣＫフレームおよび代理ＡＣＫフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１ 無線監視カメラ、１０２ 監視モニター装置、１０３ 無線ネットワーク、２０１ 無線通信部、２０２ 画像表示部、２０３ 操作入力部、２０４ 無線通信制御部、２０５ 代理通信出力電力決定部、２０６ 代理通信出力タイミング決定部、２０７ 代理通信パケット生成部、２０８ 通信データ蓄積部、２０９ 代理送信要求フレーム生成部、２１０ エラーレート計測部、２１１ 無線端末受信ビーコン特定部、２１２ ビーコンフレーム送信部、２１３ 通信データ送信部、２１４ 代理送信要求フレーム送信部、３０１ 撮影部、３０２ 無線通信制御部、３０３ 無線通信部、３０４ バッテリー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省電力モードを有する無線端末と無線通信を行う無線基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信規格の一つであるＩＥＥＥ８０２．１１により標準化された省電力モードを有する端末局（ステーション）は、基地局（アクセスポイント）と無線通信する必要がないときはスリープ状態となり、消費電力を抑えることができる。
【０００３】
端末局は、基地局に対して接続関係を要求するＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームによってスリープ状態の期間、すなわち無線通信が可能であるアウェイク状態になる期間を指定する。一方、基地局は、端末局から受信したＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームによって、端末局がスリープ状態であるのかアウェイク状態であるのかを判断することが可能である。判断の結果、端末局がアウェイク状態であるときは端末局に対して端末局宛の通信フレームを送信し、スリープ状態であるときは端末局宛の通信フレームをバッファする。
【０００４】
基地局が端末局宛の通信フレームをバッファしているとき、基地局は端末局宛の通信フレームをバッファしている旨を、端末局に対して定期的に送信しているＢｅａｃｏｎフレームを用いて通知する。Ｂｅａｃｏｎフレームを受信した端末局は、自局宛の通信フレームが基地局にてバッファされているのかどうかを判断する。このとき、端末局は基地局から送信される全てのＢｅａｃｏｎフレームを受信せずに、基地局に対して送信したＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム内のＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌフィールドにて指定した周期に従ってＢｅａｃｏｎフレームを受信する。Ｌｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌフィールドにて指定されるＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値は、端末局がスリープ状態になる期間をＢｅａｃｏｎフレームが送信される間隔（ビーコン間隔）の倍数で指定する。
【０００５】
このようなＩＥＥＥ８０２．１１により標準化された省電力モードの無線通信において、従来では、無線端末の低消費電力化を図るために、無線基地局から無線端末に対して送信するビーコン信号に無線端末宛の通信データが存在する旨を示す情報を含めて送信し、無線端末から通信データの送信要求を受信した場合に通信データを送信する省電力モードの無線通信システム、および無線基地局がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６７２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、省電力モードで動作しているときのセキュリティ機能について記載されておらず、第三者に通信状況を観測される恐れがあり、無線端末と無線基地局との間の無線通信におけるセキュリティ性の低下を引き起こすという問題がある。
【０００８】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、無線端末と無線基地局との間の無線ネットワークにおけるセキュリティ性を向上させることが可能な無線基地局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】
上記の課題を解決するために、本発明による無線基地局は、無線端末と無線通信を行う無線通信手段と、無線端末宛の通信データを蓄積する通信データ蓄積手段と、通信データ蓄積手段が通信データを蓄積しているか否かを示す情報を有するビーコンフレームを無線端末に送信するビーコンフレーム送信手段と、無線端末から通信データの送信を要求する送信要求フレームを受信したときに通信データを無線端末に送信する通信データ送信手段と、無線端末からの送信要求フレームを受信しないときに代理送信要求フレームを送信する代理送信要求フレーム送信手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通信データ蓄積手段が通信データを蓄積しているか否かを示す情報を有するビーコンフレームを無線端末に送信するビーコンフレーム送信手段と、無線端末から通信データの送信を要求する送信要求フレームを受信したときに通信データを無線端末に送信する通信データ送信手段と、無線端末からの送信要求フレームを受信しないときに代理送信要求フレームを送信する代理送信要求フレーム送信手段とを備えるため、無線端末と無線基地局との間の無線ネットワークにおけるセキュリティ性を向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。
【００１２】
まず初めに、本発明の前提となる技術について説明する。
【００１３】
図４は、従来による端末局と基地局との間におけるＩＥＥＥ８０２．１１規格における無線通信の一例を示す図である。図４に示すように、端末局は省電力モードであり、Ｌｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌフィールドにて指定されるＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値は３に指定されている。
【００１４】
時間Ｔ４００、Ｔ４０１、Ｔ４０２、Ｔ４０３、Ｔ４０４において、基地局は端末局に対してＢｅａｃｏｎフレームを一定の間隔で送信している。端末局は、Ｌｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値が３に指定されているため、Ｂｅａｃｏｎフレームの２つおきに起動、すなわちアウェイク状態になる。例えば図４では、時間Ｔ４０１、Ｔ４０４のときに送信されるＢｅａｃｏｎフレームに合わせて端末局がアウェイク状態になる。
【００１５】
端末局に送信されるＢｅａｃｏｎフレームには、ＴＩＭ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ）という、アクセスポイントである基地局がどのステーション宛のデータフレームをバッファリングしているのかを示すデータが含まれている。
【００１６】
例えば、時間Ｔ４００とＴ４０１との間のＴ４０５において、端末局宛の通信データが発生したとする。この場合、時間Ｔ４０１にて送信されるＢｅａｃｏｎフレーム内のＴＩＭフィールドでは、端末局宛の通信データを基地局がバッファしている旨を示している。従って、端末局は、時間Ｔ４０１でＢｅａｃｏｎフレームを受信した後に、基地局がバッファしている通信データを取得する。
【００１７】
具体的には、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信した端末局（時間Ｔ４０１）は、ＰＳ−Ｐｏｌｌ（Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ−Ｐｏｌｌ）フレーム（送信要求フレーム）を基地局に送信し、基地局にてバッファされている端末局宛の通信データを送信するよう要求する（時間Ｔ４０６）。ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した基地局は、バッファしていた通信データを端末局に送信する（時間Ｔ４０７）。通信データを受信した端末局は、正常に受信したことを示すＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレームを基地局に送信してスリープ状態になる（時間Ｔ４０８）。
【００１８】
図４に示すような従来の省電力モードの無線通信では、基地局が端末局宛の通信データをバッファしている場合とバッファしていない場合とでは、端末局と基地局との間における無線通信量が異なる。具体的には、図４に示すように、端末局宛の通信データを基地局がバッファしている場合は、Ｂｅａｃｏｎフレームが送信された直後に基地局と端末局との間でＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、Ｄａｔａ転送用フレーム、ＡＣＫフレームが通信されるが、端末局宛の通信データを基地局がバッファしていない場合は、基地局から端末局にＢｅａｃｏｎフレームが送信された直後に基地局と端末局との間で通信が行われない。
【００１９】
一般的に、無線通信は暗号化されている場合が多いが、各通信パケットの宛先アドレス、送信元アドレス、通信パケットの種類などが含まれるヘッダ部分は暗号化されずに、データが格納されているペイロード部分のみが暗号化されている。無線ネットワークに参加していない第三者は、基地局と端末局との間で通信されるＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、データフレーム、ＡＣＫフレームの各通信パケットのペイロードの内容を解読することができない。しかし、このような通信パケットが通信されているのかどうか、あるいはこれらの通信パケットの通信量は、暗号を解読せずに観測が可能である。従って、無線ネットワークに参加していない第三者は、基地局における無線端末宛の通信データのバッファ状況について把握することが可能である。
【００２０】
このように、無線ネットワークに参加していない第三者によって無線端末や無線基地局における状況を観測されることは、無線端末や無線基地局のセキュリティ性の低下を引き起こすため問題となる。
【００２１】
本発明は、上記の問題を解決し、無線ネットワークに参加していない第三者が無線通信を観測しても無線端末と無線基地局との間の通信状況を把握できなくなり、無線ネットワークのセキュリティ性を向上させることが可能である。以下に、本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
〈実施形態〉
図１は、本発明の実施形態による無線監視カメラシステムのネットワーク構成図である。図１に示すように、本実施形態による無線監視カメラシステムは、無線監視カメラ１０１（無線端末）および監視モニター装置１０２（無線基地局）を備えており、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２とは無線ネットワーク１０３によって無線通信されている。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態による監視モニター装置１０２の構成図である。図２に示すように、監視モニター装置１０２は、監視カメラ１０１と無線ネットワーク１０３を介して無線通信を行う無線通信部２０１（無線通信手段）と、無線監視カメラ１０１から受信した画像を表示する画像表示部２０２と、無線監視カメラ１０１との通信を要求するために外部からの入力操作を受け付ける操作入力部２０３と、無線監視カメラ１０１との無線通信を制御する無線通信制御部２０４とを備える。
【００２４】
無線通信制御部２０４は、無線監視カメラ１０１宛の通信データを蓄積する通信データ蓄積部２０８（通信データ蓄積手段）と、通信データ蓄積部２０８が通信データを蓄積しているか否かを示す情報を有するＢｅａｃｏｎ（ビーコン）フレームを無線監視カメラ１０１に送信するビーコンフレーム送信部２１２（ビーコンフレーム送信手段）と、無線監視カメラ１０１から通信データの送信を要求する送信要求フレームを受信したときに通信データを無線監視カメラ１０１に送信する通信データ送信部２１３（通信データ送信手段）と、無線監視カメラ１０１からの送信要求フレームを受信しないときに代理送信要求フレームを生成する代理送信要求フレーム生成部２０９と、代理送信要求フレーム生成部２０９にて生成された代理送信要求フレームを送信する代理送信要求フレーム送信部２１４（代理送信要求フレーム送信手段）と、無線監視カメラ１０１との無線通信におけるエラーレートを計測するエラーレート計測部２１０（エラーレート計測手段）と、無線監視カメラ１０１から通知される、無線監視カメラ１０１がＢｅａｃｏｎフレームを受信する間隔情報に従って、無線監視カメラ１０１が受信するＢｅａｃｏｎフレームを特定する無線端末受信ビーコン特定部２１１（無線端末受信ビーコン特定手段）と、代理通信パケットの出力電力を決定する代理通信出力電力決定部２０５と、代理通信パケットの出力タイミングを決定する代理通信出力タイミング決定部２０６と、代理通信パケットを生成する代理通信パケット生成部２０７とから構成される。
【００２５】
図３は、本発明の実施形態による無線監視カメラ１０１の構成図である。図３に示すように、無線監視カメラ１０１は、無線監視カメラ１０１の周囲を撮影する撮影部３０１と、撮影部３０１と接続され無線ネットワーク１０３を介して監視モニター装置１０２と無線通信を行う無線通信部３０３と、無線通信部３０３による無線通信を制御する無線通信制御部３０２と、撮影部３０１、無線通信制御部３０２、無線通信部３０３に動作電源を供給するバッテリー３０４とから構成される。
【００２６】
無線監視カメラ１０１は、例えば玄関などの屋外に設置され、撮像部３０１によって周囲の状況等を撮影している。また、監視モニター装置１０２は、例えば屋内のリビングルームに設置され、家屋内の家人が操作入力部２０３を操作することによって無線監視カメラ１０１を制御し、無線監視カメラ１０１が撮影した画像を画像表示部２０２に表示させることによって監視することができる。
【００２７】
次に、本発明による無線監視カメラシステムの動作について詳細に説明する。
【００２８】
本実施形態による無線ネットワーク１０３は、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した無線ネットワークである。無線監視カメラ１０１の無線通信制御部３０２は無線通信部３０３を制御し、バッテリー３０４の消耗を防いで稼働時間を長くするためにＩＥＥＥ８０２．１１で規定されている省電力モード（Ｐｏｗｅｒ Ｓａｖｅ Ｍｏｄｅ）で動作させるようにする。
【００２９】
無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２との無線通信を行う必要がないときはスリープ状態となって消費電力を抑える。無線監視カメラ１０１の無線通信制御部３０２は監視モニター装置１０２に対して、接続関係を要求するためのＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム内のＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値に任意の値を指定し、スリープ状態である期間、すなわち無線通信が可能であるアウェイク状態になる期間を通知する。無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２に通知したＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値に従って周期的にアウェイク状態になり、監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から送信されるＢｅａｃｏｎフレームを受信する。
【００３０】
無線監視カメラ１０１の周囲の状況を監視モニター装置１０２の画像表示部２０２に表示させて確認したい場合において、ユーザーは監視モニター装置１０２の操作入力部２０３を操作する。ユーザーからの指示に従い、操作入力部２０３は無線通信制御部２０４に対して、監視映像データの送付を指示するコマンドを無線監視カメラ１０１に送信するように指示する。操作入力２０３による送信指示は無線監視カメラ１０１宛にした通信パケットの送信要求であり、無線監視カメラ１０１が省電力モードで動作している場合は監視モニター装置１０２の通信データ蓄積部２０８に一時的にバッファされる。監視モニター装置１０２の無線通信制御部２０４はＢｅａｃｏｎフレームのＴＩＭフィールドに、監視モニター装置１０２が無線監視カメラ１０１宛の通信データをバッファしている旨を示す値を設定して、監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から無線通信部２０１を介してＢｅａｃｏｎフレームを送信する。
【００３１】
無線監視カメラ１０１は、Ｌｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値にて指定した周期に従ってアウェイク状態になり、アウェイク状態のときに無線通信部３０３からＢｅａｃｏｎフレームを受信する。無線通信制御部３０２では、受信したＢｅａｃｏｎフレームのＴＩＭフィールドを解析して、無線監視カメラ１０１宛の通信データが監視モニター装置１０２の通信データ蓄積部２０８にてバッファされていることを認識する。無線通信制御部３０２は、監視モニター装置１０２宛のＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを無線通信部３０３から送信することによって、監視モニター装置１０２の通信データ蓄積部２０８がバッファしている通信データを無線監視カメラ１０１に送信するよう要求する。監視モニター装置１０２において、無線通信部２０１によってＰＳ−Ｐｏｌｌを受信したことを通知された無線通信制御部２０４は、通信データ蓄積部２０８でバッファしている通信データを通信データ送信部２１３から無線通信部２０１を介して無線監視カメラ１０１に送信する。
【００３２】
無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２から送信された通信データを無線通信部３０３で受信する。無線通信部３０３で受信した通信データには、無線監視カメラ１０１の周囲の撮影と撮影したデータを監視モニター装置１０２に送信する命令が含まれている。監視モニター装置１０２によって命令された無線監視カメラ１０１の無線通信制御部３０２は、省電力モードを解除し、撮像部３０１を起動して撮影を開始する。撮影部３０１にて撮影された映像データは、無線通信部３０３から監視モニター装置１０２に送信される。監視モニター装置１０２では、無線通信部２０１にて映像データを受信し、画像表示部２０２に映像データを表示する。
【００３３】
無線監視カメラ１０１が撮影している周囲映像の画像表示部２０２への表示を停止したい場合には、ユーザーは操作入力部２０３を操作する。操作入力部２０３の操作によって、監視モニター装置１０２の通信データ送信部２１３から無線通信部２０１を介して無線監視カメラ１０１に対して、撮影停止を命令するコマンドを含んだ通信データが送信される。通信データを無線通信部３０３で受信した無線監視カメラ１０１は、撮影部３０１での撮影を停止して省電力モードを再開する。このような動作によって、ユーザーから要求される無線監視カメラ１０１の周囲映像の確認要求に応答する。
【００３４】
しかし、上記の動作では、ユーザーが監視モニター装置１０２の操作入力部２０３を操作した直後に、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における無線通信量が増加する。具体的には、ユーザーが操作入力部２０３を操作してビーコンフレーム送信部２１２から無線通信部２０１を介してＢｅａｃｏｎフレームを送信した直後に、Ｂｅａｃｏｎフレームを受信した無線監視カメラ１０１から監視モニター装置１０２にＰＳ−Ｐｏｌｌフレームが送信され、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した監視モニター装置１０２の通信データ送信部２１３から無線通信部２０１を介して無線監視カメラ１０１に通信データが送信されることによって、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における無線通信量が増加する。従って、無線ネットワーク１０３の電波を受信することが可能な位置に存在する第三者は、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における無線通信量の変化を容易に検出することができる。このように、ユーザーが操作入力部２０３を操作したことが第三者に判別されることは、無線ネットワーク１０３のセキュリティー性に問題がある。
【００３５】
このような問題を解決するために本実施形態では、第三者が容易に無線通信量の変化を検出できないようにする。具体的に、監視モニター装置１０２は、無線監視カメラ１０１がスリープ状態である期間において、ビーコンフレーム送信部２１２から無線通信部２０１を介して無線監視カメラ１０１にＢｅａｃｏｎフレームを送信した直後に、監視モニター装置１０２自らがＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、データ（Ｄａｔａ）フレーム、ＡＣＫフレームを送信する。このときに監視モニター装置１０２自らが送信したＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、データフレーム、ＡＣＫフレームを代理通信パケットとする。なお、代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームは代理送信要求フレーム生成部２０９で生成され、代理データフレームおよび代理ＡＣＫは代理通信パケット生成部２０７で生成される。
【００３６】
ここで、代理送信要求フレーム生成部２０９での代理ＰＳ−Ｐｏｌｌ（代理送信要求フレーム）の生成について説明する。
【００３７】
通常のＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム（送信要求フレーム）について、実際の送信機器は無線監視カメラ１０１であるため、送信元のアドレスが無線監視カメラ１０１のアドレス、宛先アドレスが監視モニター装置１０２のアドレスとなる。代理送信要求フレーム生成部２０９では、無線監視カメラ１０２にて生成されるＰＳ−Ｐｏｌｌフレームと同様に、送信元アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレス、宛先アドレスが監視モニター装置１０２のアドレスである代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを生成する。
【００３８】
次に、代理通信パケット生成部２０７での代理データフレームと代理ＡＣＫフレームの生成について説明する。
【００３９】
通常のデータフレームおよび代理データフレームは、送信元のアドレスが監視モニター装置１０２のアドレス、宛先アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレスである。代理通信パケット生成部２０７では、送信元アドレスが監視モニター装置１０２のアドレス、宛先アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレスである代理データフレームを生成する。
【００４０】
通常のＡＣＫフレームは、通常のＰＳ−Ｐｏｌｌフレームと同様に、送信元アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレス、宛先アドレスが監視モニター装置１０２のアドレスである。代理通信パケット生成部２０７では、送信元アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレス、宛先アドレスが監視モニター装置１０２のアドレスである代理ＡＣＫフレームを生成する。
【００４１】
図６は、本発明の実施形態による通常ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームおよび代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。図６に示すように、代理送信要求フレーム生成部２０９で生成された代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームは、送信元アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレスとなるように設定しているが、実際に送信する送信機器は監視モニター装置１０２である。
【００４２】
図７は、本発明の実施形態による通常データフレームおよび代理データフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。図７に示すように、代理通信パケット生成部２０７で生成された代理データフレームは、送信元アドレスと実際に送信する送信機器がともに監視モニター装置１０２である。
【００４３】
図８は、本発明の実施形態による通常ＡＣＫフレームおよび代理ＡＣＫフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。図８に示すように、代理通信パケット生成部２０７で生成された代理ＡＣＫフレームは、送信元アドレスが無線監視カメラ１０１のアドレスとなるように設定しているが、実際に送信する送信機器は監視モニター装置１０２である。
【００４４】
図５は、本発明の実施形態による無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における無線通信の一例を示す図である。図５に示すように、監視モニター１０２は、時間Ｔ５００、Ｔ５０１、Ｔ５０２、Ｔ５０３、Ｔ５０４においてＢｅａｃｏｎフレームを送信する。無線監視カメラ１０１は、Ｌｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値が３に設定されており、Ｂｅａｃｏｎフレームの２つおきにアウェイク状態となり、アウェイク状態になったときにＢｅａｃｏｎフレームを受信している。
【００４５】
無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から送信されたＢｅａｃｏｎフレームを受信し、受信したＢｅａｃｏｎフレーム内のＴＩＭフィールドを確認することによって、無線監視カメラ１０１宛の通信データが監視モニター装置１０２の通信データ蓄積部２０８にバッファされていることを認識する（時間Ｔ５０１）。無線監視カメラ１０１は、通信データ蓄積部２０８にバッファされている通信データの無線監視カメラ１０１への送信を要求するために、監視モニター装置１０２に対してＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信する（時間Ｔ５０６）。ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信した監視モニター装置１０２は、通信データ蓄積部２０８でバッファしていた無線監視カメラ１０１宛のデータフレームを通信データとして通信データ送信部２１３を介して送信する（時間Ｔ５０７）。無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２から送信された通信データを正常に受信すると、その旨を通知するためにＡＣＫフレームを監視モニター装置１０２に送信する（時間Ｔ５０８）。
【００４６】
一方、時間Ｔ５００、Ｔ５０２、Ｔ５０３では、監視モニター装置１０２から無線監視カメラ１０１にＢｅａｃｏｎフレームは送信されるが、無線監視カメラ１０１はスリープ状態であってＢｅａｃｏｎフレームを受信しないため、監視モニター装置１０２からＢｅａｃｏｎフレームを送信した後に無線監視カメラ１０１からＰＳ−Ｐｏｌｌフレームが送信されない。
【００４７】
また、時間Ｔ５０４では、無線監視カメラ１０１はアウェイク状態であり、監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から送信されてきたＢｅａｃｏｎフレームを受信するが、無線監視カメラ１０１宛の通信データが監視モニター装置１０２の通信データ蓄積部２０８にバッファされていないため、Ｂｅａｃｏｎフレーム内のＴＩＭフィールドに設定されていない。このような場合、無線監視カメラ１０１はＢｅａｃｏｎフレームを受信した後に、ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信することなくスリープ状態になる。
【００４８】
上記のことから、時間Ｔ５００、Ｔ５０２、Ｔ５０３、Ｔ５０４では、無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２から受信したＢｅａｃｏｎフレームの後に、監視モニター装置１０２にＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信しない。そのため、時間Ｔ５００、Ｔ５０２、Ｔ５０３、Ｔ５０４にてビーコンフレーム送信部２１２から送信されたＢｅａｃｏｎフレームの後は、監視モニター装置１０２の代理送信要求フレーム生成部２０９で生成された代理送信要求フレームを代理送信要求フレーム送信部２１４から無線通信部２０１を介して送信したり、代理通信パケット生成部２０７にて生成された代理通信パケットを無線通信部２０１から送信したりする。
【００４９】
例えば、時間Ｔ５０２における監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から無線監視カメラ１０１へのＢｅａｃｏｎフレームの送信後は、監視モニター装置１０２の代理送信要求フレーム送信部２１４から無線通信部２０１を介して代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームが送信され（時間Ｔ５０９）、無線通信部２０１から代理データフレームが送信され（時間Ｔ５１０）、無線通信部２０１から代理ＡＣＫフレームが送信される（時間Ｔ５１１）。
【００５０】
なお、本実施形態では図５に示すように、監視モニター装置１０２のビーコンフレーム送信部２１２から無線監視カメラ１０１にＢｅａｃｏｎフレームを送信した後に、無線監視カメラ１０１からＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信がない場合には、必ず監視モニター装置１０２から代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、代理データフレーム、代理ＡＣＫフレームを送信していた。しかし、監視モニター装置１０２から送信した全てのＢｅａｃｏｎフレームに対して、無線監視カメラ１０１による通常のＰＳ−Ｐｏｌｌフレームか、または監視モニター装置１０２による代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームのいずれかが送信される必要はない。
【００５１】
例えば、無線監視カメラ１０１は、監視モニター装置１０２に予め通知したＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム内のＬｉｓｔｅｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ値に従って、周期的にアウェイク状態になってビーコンフレーム送信部２１２からのＢｅａｃｏｎフレームを受信するが、このとき、無線監視カメラ１０１が監視モニター装置１０２にＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信しない場合に限り、監視モニター装置１０２から無線監視カメラ１０１に代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム、代理データフレーム、代理ＡＣＫフレームを送信するようにしてもよい。
【００５２】
無線監視カメラ１０１から通知される、無線監視カメラ１０１がＢｅａｃｏｎフレームを受信する間隔情報に従って、無線監視カメラ１０１が受信するＢｅａｃｏｎフレームを特定する無線端末受信ビーコン特定部２１１を備えることによって、無線端末受信ビーコン特定部２１１にて無線監視カメラ１０１がＢｅａｃｏｎフレームを受信したと判定し、かつ無線監視カメラ１０１からのＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信しないときに代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信するようにしてもよい。
【００５３】
また、監視モニター装置１０２の代理送信要求フレーム送信部２１４は、ビーコンフレーム送信部２１２から無線通信部２０１を介してＢｅａｃｏｎフレームを送信してから所定の時間内に無線監視カメラ１０１からＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを受信しないときに代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームを送信するようにしてもよい。
【００５４】
無線ネットワーク１０３を傍受する第三者は、無線監視カメラ１０１から送信されるＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム等の通信パケットと、監視モニター装置１０２から送信される代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム等の通信パケットとの送信電力の差を観測することによって、無線監視カメラ１０１から送信される通信パケットを見分ける可能性がある。このような問題の対策として、監視モニター装置１０２の無線通信制御部２０４に、無線監視カメラ１０１との無線通信におけるエラーレートを計測するエラーレート計測部２１０（エラーレート計測手段）を備え、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における送信出力を、エラーレート計測部２１０で計測されたエラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で代理通信出力電力決定部２０５にて変化させて出力してもよい。また、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における送信出力を、エラーレート計測部２１０で計測されたエラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で代理通信出力電力決定部２０５にてランダムに変化させて出力してもよい。
【００５５】
無線ネットワーク１０３を傍受する第三者は、無線監視カメラ１０１から送信されるＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム等の通信パケットと、監視モニター装置１０２から送信される代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレーム等の通信パケットとの変調方式の違いを観測することによって、無線監視カメラ１０１から送信される通信パケットを見分ける可能性がある。このような問題の対策として、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における変調方式を、エラーレート計測部２１０で計測されたエラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で代理通信出力タイミング決定部２０６にて変化させて出力してもよい。また、無線監視カメラ１０１と監視モニター装置１０２との間における変調方式を、エラーレート計測部２１０で計測されたエラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で代理通信出力タイミング決定部２０６にてランダムに変化させて出力してもよい。
【００５６】
以上のことから、無線監視カメラ１０１が監視モニター装置１０２から送信されたＢｅａｃｏｎフレームを受信した後に、監視モニター装置１０２に対して送信要求フレームを送信しない場合であっても、無線監視カメラ１０１が送信する送信要求フレームと同等の代理送信要求フレームを監視モニター装置１０２から送信されるため、無線ネットワークに参加していない第三者が無線通信を観測しても無線端末と無線基地局との間の通信状況を把握できなくなり、無線ネットワークのセキュリティ性を向上させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、省電力モードを有する無線端末と無線通信を行う無線基地局に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態による無線監視カメラシステムのネットワーク構成図である。
【図２】本発明の実施形態による監視モニター装置の構成図である。
【図３】本発明の実施形態による無線監視カメラの構成図である。
【図４】従来による端末局と基地局との間における無線通信の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態による無線監視カメラと監視モニター装置との間における無線通信の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による通常ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームおよび代理ＰＳ−Ｐｏｌｌフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。
【図７】本発明の実施形態による通常データフレームおよび代理データフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。
【図８】本発明の実施形態による通常ＡＣＫフレームおよび代理ＡＣＫフレームの送信元アドレス、送信先アドレス、実際に無線送信する送信機器を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１ 無線監視カメラ、１０２ 監視モニター装置、１０３ 無線ネットワーク、２０１ 無線通信部、２０２ 画像表示部、２０３ 操作入力部、２０４ 無線通信制御部、２０５ 代理通信出力電力決定部、２０６ 代理通信出力タイミング決定部、２０７ 代理通信パケット生成部、２０８ 通信データ蓄積部、２０９ 代理送信要求フレーム生成部、２１０ エラーレート計測部、２１１ 無線端末受信ビーコン特定部、２１２ ビーコンフレーム送信部、２１３ 通信データ送信部、２１４ 代理送信要求フレーム送信部、３０１ 撮影部、３０２ 無線通信制御部、３０３ 無線通信部、３０４ バッテリー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末と無線通信を行う無線通信手段と、
前記無線端末宛の通信データを蓄積する通信データ蓄積手段と、
前記通信データ蓄積手段が前記通信データを蓄積しているか否かを示す情報を有するビーコンフレームを前記無線端末に送信するビーコンフレーム送信手段と、
前記無線端末から前記通信データの送信を要求する送信要求フレームを受信したときに前記通信データを前記無線端末に送信する通信データ送信手段と、
前記無線端末からの前記送信要求フレームを受信しないときに代理送信要求フレームを送信する代理送信要求フレーム送信手段と、
を備える、無線基地局。
【請求項２】
前記代理送信要求フレームは、宛先アドレスが無線基地局であり、送信元アドレスが前記無線端末であることを特徴とする、請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記無線端末との無線通信におけるエラーレートを計測するエラーレート計測手段をさらに備え、前記無線端末と前記基地局との間における送信出力を、前記エラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で変化させることを特徴とする、請求項１に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記無線端末と前記基地局との間における送信出力は、前記エラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内でランダムに変化させることを特徴とする、請求項３に記載の無線基地局。
【請求項５】
前記無線端末と前記基地局との間における変調方式は、前記エラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で変化させることを特徴とする、請求項３に記載の無線基地局。
【請求項６】
前記無線端末と前記基地局との間における変調方式は、前記エラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内でランダムに変化させることを特徴とする、請求項３に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記代理送信要求フレーム送信手段は、前記ビーコンフレームを送信してから所定の時間内に前記無線端末から前記送信要求フレームを受信しないときに前記代理送信要求フレームを送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線基地局。
【請求項８】
前記無線端末から通知される、前記無線端末が前記ビーコンフレームを受信する間隔情報に従って、前記無線端末が受信する前記ビーコンフレームを特定する無線端末受信ビーコン特定手段をさらに備え、前記無線端末受信ビーコン特定手段にて前記無線端末が前記ビーコンフレームを受信したと判定し、かつ前記無線端末からの前記送信要求フレームを受信しないときに前記代理送信要求フレームを送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線基地局。
【請求項１】
無線端末と無線通信を行う無線通信手段と、
前記無線端末宛の通信データを蓄積する通信データ蓄積手段と、
前記通信データ蓄積手段が前記通信データを蓄積しているか否かを示す情報を有するビーコンフレームを前記無線端末に送信するビーコンフレーム送信手段と、
前記無線端末から前記通信データの送信を要求する送信要求フレームを受信したときに前記通信データを前記無線端末に送信する通信データ送信手段と、
前記無線端末からの前記送信要求フレームを受信しないときに代理送信要求フレームを送信する代理送信要求フレーム送信手段と、
を備える、無線基地局。
【請求項２】
前記代理送信要求フレームは、宛先アドレスが無線基地局であり、送信元アドレスが前記無線端末であることを特徴とする、請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記無線端末との無線通信におけるエラーレートを計測するエラーレート計測手段をさらに備え、前記無線端末と前記基地局との間における送信出力を、前記エラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で変化させることを特徴とする、請求項１に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記無線端末と前記基地局との間における送信出力は、前記エラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内でランダムに変化させることを特徴とする、請求項３に記載の無線基地局。
【請求項５】
前記無線端末と前記基地局との間における変調方式は、前記エラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内で変化させることを特徴とする、請求項３に記載の無線基地局。
【請求項６】
前記無線端末と前記基地局との間における変調方式は、前記エラーレートが予め定められたエラーレート以下になる範囲内でランダムに変化させることを特徴とする、請求項３に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記代理送信要求フレーム送信手段は、前記ビーコンフレームを送信してから所定の時間内に前記無線端末から前記送信要求フレームを受信しないときに前記代理送信要求フレームを送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線基地局。
【請求項８】
前記無線端末から通知される、前記無線端末が前記ビーコンフレームを受信する間隔情報に従って、前記無線端末が受信する前記ビーコンフレームを特定する無線端末受信ビーコン特定手段をさらに備え、前記無線端末受信ビーコン特定手段にて前記無線端末が前記ビーコンフレームを受信したと判定し、かつ前記無線端末からの前記送信要求フレームを受信しないときに前記代理送信要求フレームを送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線基地局。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２１９０８３（Ｐ２００９−２１９０８３Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６３５７０（Ｐ２００８−６３５７０）
【出願日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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