無線通信装置、受信装置、送信装置および通信制御プログラム
【課題】 無線ネットワークを利用してコンテンツを転送する場合にコンテンツの転送範囲を確実に制限してコンテンツの著作権保護を図る。
【解決手段】 無線ネットワーク３を介して近距離無線通信を行う送信装置１と受信装置２が設けられる。著作権保護が必要なコンテンツをBluetoothの無線ネットワーク３を介して送受する場合に、コンテンツの転送範囲を制限する目的でRTT計測を開始する前に、Bluetoothのパラメータを変更してRTT計測が正しく行えるようにするため、物理的に制限された範囲内（例えば宅内）のみに制限してコンテンツの転送を行うことができる。したがって、Bluetoothの無線ネットワーク３を利用する場合であっても、コンテンツの著作権保護を図ることができる。
【解決手段】 無線ネットワーク３を介して近距離無線通信を行う送信装置１と受信装置２が設けられる。著作権保護が必要なコンテンツをBluetoothの無線ネットワーク３を介して送受する場合に、コンテンツの転送範囲を制限する目的でRTT計測を開始する前に、Bluetoothのパラメータを変更してRTT計測が正しく行えるようにするため、物理的に制限された範囲内（例えば宅内）のみに制限してコンテンツの転送を行うことができる。したがって、Bluetoothの無線ネットワーク３を利用する場合であっても、コンテンツの著作権保護を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、著作権保護が必要なコンテンツを無線ネットワークを介して通信する無線通信装置、受信装置、送信装置および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル情報家電と呼ばれる商品が増えつつある。これら商品は、インターネットコンテンツ配信の開始などに伴ってよりいっそうの普及が見込まれている。デジタル情報家電の範疇には、モバイルオーディオプレーヤやデジタル放送対応テレビ、セットトップボックス、ハードディスクレコーダなどのデジタルデータやデジタルコンテンツを扱う種々の商品が含まれる。
【０００３】
これら商品の普及に伴って考慮すべき問題の一つはコンテンツの著作権保護である。デジタルデータは、複製時に品質劣化が起きないなどの利点がある一方で、不正コピーが容易で著作権の保護が不十分になるなどの欠点がある。
【０００４】
このため、例えば、デジタルAV機器同士をつなぐデジタルネットワークであるIEEE1394には、認証・鍵交換機能やデータの暗号化の機能が設けられている。
【０００５】
ここで、ある送信装置から著作権保護が必要なAVデータを受信装置に伝送する場合を想定する。この場合、注意すべきことは、個人（あるいは、拡大解釈して家族）の楽しむ範囲内でAVデータをやり取りするのが著作権保護の前提であり、他人間間でのAVデータの送受信は、コンテンツプロバイダの許諾等が伴わない限り、行うべきではないという点である。
【０００６】
ネットワーク上で著作権保護を図る仕組みとして、DTCP（Digital Transmission Content Protection）が知られている。DTCPは、IEEE1394やUSB、IPなどでデファクトスタンダードになっている著作権保護方式である。DTCPでは、著作権保護が必要なAVデータなどのコンテンツに対して、送信装置と受信装置との間で認証・鍵交換処理を行い、AVデータを暗号化して伝送する（非特許文献１参照）。
【０００７】
一般に、伝送系で著作権保護を図るには、以下の処理手順でAVデータを伝送する。まず、送信装置と受信装置との間で、AVデータを送受信するためのコマンドを発行する。例えば、AV制御コマンドの一つである再生コマンドを、受信装置が送信装置に対して発行する。
【０００８】
次に、AVデータに対して著作権保護のための暗号化を施した上で、送信装置から受信装置に対してAVデータの転送を始める。これに前後して、送信装置と受信装置との間で、著作権保護のための認証・鍵交換処理を行う。
【０００９】
認証・鍵交換処理に成功すると、送信装置と受信装置との間でAVデータの暗号鍵を共有できるようになるか、あるいは送信装置と受信装置が暗号鍵を計算できるようになる。受信装置は受信した暗号化AVデータの復号及び再生を行う。
【００１０】
このDTCPの仕組みは、近距離無線規格であるBluetoothでも「DTCP over Bluetooth」として規格化されており、Bluetooth上で著作権保護が必要なAVデータを転送しなければならない場合等に適用することが可能である。
【非特許文献１】http://www.dtla.com
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、最近のインターネットの発展は、新たな問題を生じさせている。即ち、インターネットでは、任意のデータを任意の距離が離れたユーザ間で自由に送受することができる。これにより、例えば、日本と米国間のデータ転送も極めて低コストにかつ容易に実現することができる。
【００１２】
著作権保護が必要なAVデータについては、パケットごとに暗号化することが可能であるが、その暗号化されたパケットをインターネットパケットにカプセル化してインターネット上に送信することも技術的には可能である。したがって、例えば、近距離しか通信できないBluetooth機器で送信したAVデータのパケットをインターネットパケットにカプセル化して遠方まで送信してしまうおそれがある。この場合、インターネットパケットを受信した受信装置と送信側のBluetooth機器がともにDTCP機能をサポートしていれば、両者間で認証・鍵交換処理が成立してAVデータを記録・再生できてしまう。
【００１３】
インターネットプロトコル（IP）を利用した著作権保護の仕組みであるDTCP over IPでは、宅内制限を達成するための技術としてRTT(Round Trip Time、ラウンドトリップ時間)を導入している。即ち、著作権保護のための認証・鍵交換処理の前後、あるいは認証・鍵交換処理の途中で特定パケットを送信端末から受信端末に送信し、その特定パケットを受信端末から送信端末に転送し直して送信端末で受信されるまでの時間（RTT）を計測する。このとき、特定パケットを受信した受信端末は、その特定パケットをそのまま転送してもよいし、何らかの新たなデータを埋め込んでもよい。すなわち、送信端末が、自分が送信したパケットと受信するパケットの関係を認識できれば、形式は何でも良い。送信端末はRTTを実測し、この値が一定の値以下であれば、受信端末は近接に位置する（宅内に位置する）とみなすことができ、上述した遠距離間でのAVデータの伝送を未然に防止することができる。
【００１４】
このような著作権保護の仕組みは、Bluetooth上でコンテンツを転送する場合にも必須であるが、本来的にBluetoothは近距離での通信しか想定していないこともあり、遠距離間での通信を防止する有効な仕組みは確立されていない。
【００１５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、無線ネットワークを利用してコンテンツを転送する場合にコンテンツの転送範囲を確実に制限してコンテンツの著作権保護を図ることができる無線通信装置、受信装置、送信装置および通信制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一態様によれば、著作権保護が必要なコンテンツを通信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、著作権保護が必要なコンテンツを暗号化または復号化する暗号処理手段と、他の通信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記他の通信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの送信または受信を許可する通信許可判断手段と、前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする無線通信装置が提供される。
【００１７】
また、本発明の一態様によれば、著作権保護が必要なコンテンツを送信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、著作権保護が必要なコンテンツを暗号化する暗号処理手段と、受信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記受信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの送信を許可する通信許可判断手段と、前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする送信装置が提供される。
【００１８】
また、本発明の一態様によれば、著作権保護が必要なコンテンツを受信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、著作権保護が必要なコンテンツを復号化する暗号処理手段と、送信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記送信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの受信を許可する通信許可判断手段と、前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする受信装置が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、無線ネットワークを利用してコンテンツを転送する場合にコンテンツの転送範囲を確実に制限でき、コンテンツの著作権保護を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る送信装置と受信装置との接続関係を示す図である。図示のように、送信装置１と受信装置２はBluetoothの規格に従って無線ネットワーク３を介して近距離無線通信を行う。
【００２２】
送信装置１と受信装置２には、Bluetooth AVプロファイルと著作権保護の仕組みであるDTCP over Bluetoothとが実装されている。ここで、Bluetooth AVプロファイルとは、Bluetooth上で音声や映像を転送したり、あるいはコマンド制御を行うための規約である。DTCP over Bluetoothには、宅内制限を実現するためのRTT計測の仕組みが予め実装されている。
【００２３】
図２は図１の送信装置１の内部構成の一例を示すブロック図であり、図３は図１の受信装置２の内部構成の一例を示すブロック図である。図２の送信装置１は、DTCPデバイスID登録部１０と、DTCP認証・鍵交換処理部１１と、コンテンツ処理部１２と、暗号処理部１３と、パケット処理部１４と、通信処理部１５と、Bluetoothインターフェース部１６とを備えている。図３の受信装置２は、DTCPデバイスID登録部２０と、DTCP認証・鍵交換処理部２１と、コンテンツ供給部２２と、暗号処理部２３と、パケット処理部２４と、通信処理部２５と、Bluetoothインターフェース部２６とを備えている。
【００２４】
DTCPデバイスID登録部１０，２０は、自己の機器証明書（Certificate）に含まれるDTCP認証機関が提供する独自のIDであるDTCPデバイスID、あるいはBluetoothアドレスや通信相手のBluetoothアドレスなどの相手装置を表すIDを記録する。DTCP認証・鍵交換処理部１１，２１は、通信相手先の通信装置（以下、通信相手装置）との間で認証・鍵交換処理を行う。DTCP認証・鍵交換処理部１１，２１にはそれぞれ、ラウンドトリップ時間（RTT）の測定を行うRTT計測部１７，２７が設けられている。
【００２５】
コンテンツ処理部１２は、受信データからコンテンツを抽出する処理を行う。コンテンツ供給部２２は、送信すべきコンテンツを取得して暗号処理部１３に供給する処理を行う。暗号処理部１３，２３は、パケットの暗号化または復号化処理を行う。パケット処理部１４，２４は、パケットの生成または分解処理などを行う。通信処理部１５，２５は、送受信されるパケットの変復調処理、エラー訂正処理およびベースバンド処理などを行う。Bluetoothインターフェース部１６，２６は、Bluetoothの各種パラメータを設定して、通信データを無線ネットワーク３に送り出したり、その逆に無線ネットワーク３からパケットを受信する。
【００２６】
図４はRTT計測部１７，２７が行うRTT計測処理の詳細手順の概略を示すシーケンス図である。以下では、送信装置１が受信装置２のRTT計測処理を実施する例について説明するが、その逆に、受信装置２が送信装置１のRTT計測処理を実施してもよい。その場合は、RTT計測が成功した場合に、受信装置２が送信装置１に対して計測成功を通知する。
【００２７】
まず、受信装置２との間で認証・鍵交換処理のためのコマンドを互いに送受する（ステップＳ１）。次に、認証・鍵交換処理の前準備を行う（ステップＳ２）。ここでは、機器証明書と乱数を互いに送受し、互いの機器証明書を検証する。この機器証明書には、その機器がRTT計測機能を持っているかどうかの記述がなされている。したがって、受信装置２から送られた機器証明書を参照することで、その受信装置２がRTT計測機能を持っているか否かを把握することができる。
【００２８】
受信装置２がRTT計測機能を持っている場合には、RTT計測を行うことになるが、すでに受信装置２が送信装置１内のDTCPデバイスID登録部１０に登録されている場合には、RTTは既に計測済みであると判断してRTT計測を省略する。
【００２９】
ステップＳ２の処理が終了すると、次に認証・鍵交換処理で鍵を生成するために用いるパラメータ（DTCPでは、楕円曲線を用いたDiffie-Hellman第1 phaseの値）の交換を行う（ステップＳ３）。次に、RTT計測の前準備処理を行う（ステップＳ４）。ここでは、RTT計測の準備が整ったことを示すRTT_READYコマンドを互いに交換する。
【００３０】
次に、送信装置１はRTT計測を開始することを知らせるRTT_SETUPコマンドを受信装置２に送信し、受信装置２はそれに対する応答を送信装置１に返す（ステップＳ５）。
【００３１】
その後、RTT計測が開始され、送信装置１は受信装置２にRTT_TESTコマンドを送信し、このコマンドを受信した受信装置２は即座に応答する（ステップＳ６）。送信装置１は、同コマンドを送信してからその応答を受信するまでの時間を計測する。次に、送信装置１は同一の受信装置２に対してRTT計測を行ったことを検証するためにRTT_VERIFYコマンドを受信装置２に送信し、受信装置２はその応答を返す（ステップＳ７）。
【００３２】
その後、送信装置１と受信装置２は、途中で中断した認証・鍵交換処理の残りの処理を行う（ステップＳ８）。
【００３３】
上述したステップＳ６のRTT計測を行った結果、RTTが予め定めた値以下であれば、受信装置２が宅内、すなわち送信装置１の近傍に存在するものと判断し、送信装置１は受信装置２のデバイスIDをDTCPデバイスID登録部２０に登録する。ここで登録されたデバイスIDは、Ｍ時間経過したら無効となるようにしてもよい。これにより、登録されたデバイスIDを何らかの手段で不正に取得して悪用されるおそれがなくなる。また、電波状態や受信装置２の不具合等により、一時的にRTT計測が正常に行えないこともありうるため、複数回（Ｎ回）繰り返し実行してもよい。
【００３４】
図５は送信装置１内のRTT計測部１７が行うRTT計測処理の一例を示すフローチャートである。まず、認証・鍵交換処理を開始する（ステップＳ１１）。次に、受信装置２がRTTの計測機能を持っているか否かを判定する（ステップＳ１２）。同機能を持っている場合には同通信装置のデバイスIDがDTCPデバイスID登録部１０に登録されているか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００３５】
ステップＳ１３で登録済みでないと判定されると、RTT計測を行う（ステップＳ１４）。RTT計測の詳細手順については後述する。
【００３６】
RTT計測を行った後に、RTTが所定値以下か否かを判定する（ステップＳ１５）。RTTが所定値よりも大きければ計測回数がＮ回以下か否かを判定する（ステップＳ１６）。Ｎ回以下であればステップＳ１４に戻ってRTTの計測を再度行う。Ｎ回計測してもRTTが所定値以下にならなければ、RTTの計測中止処理を行う（ステップＳ１７）。
【００３７】
ステップＳ１５でRTTが所定値以下と判定されると、受信装置２のデバイスIDをDTCPデバイスID登録部１０に登録する。また、このデバイスIDをDTCPデバイスID登録部１０から削除するためのタイマ計測を開始する（ステップＳ１８）。このタイマ計測による計測時間が所定時間に達すると、登録したデバイスIDがDTCPデバイスID登録部２０から自動的に削除される。
【００３８】
ステップＳ１２で受信装置２がRTT計測機能を持っていないと判定された場合と、ステップＳ１３で同通信装置がすでにDTCPデバイスID登録部１０に登録されていると判定された場合と、ステップＳ１８で同通信装置のデバイスIDの登録が終了した場合は、同通信装置との間で、認証・鍵交換処理の続きを行って、鍵の交換を行う（ステップＳ１９）。
【００３９】
本実施形態は、Bluetoothの規格に従って無線通信を行う場合に、RTT計測を行ってコンテンツの著作権保護を図っている。この場合、Bluetooth特有の考慮すべき事項がある。
【００４０】
（１）スニフモード
Bluetoothは、携帯電話やその他のモバイル機器などの低消費電力が要求される機器に実装されることが多い。このため、Bluetoothの規格には、低消費電力を実現するための仕組みが種々実装されている。その仕組みの一つがスニフモードである。Bluetoothは、１対多の通信が可能なネットワーク技術であり、その根元となるノードはマスター、それぞれの枝のノードをスレーブと呼ばれる。
【００４１】
図６はマスター３０とスレーブ３１の接続関係を示す図、図７はスニフモードを説明する図である。各スレーブ３１はマスター３０との間で無線通信を行う。上述したスニフモードは、スレーブ３１特有の低消費電力モードであり、一定間隔ごとに設けられるスニフインターバル（スニフ周期）内に時間スロット（スニフスロットとも呼ばれる）を設け、各パケットの送受信をこのスロットのみに限定する。
【００４２】
図７に示す目盛りの各間隔はマスター３０またはスレーブ３１のパケット伝送周期を示している。「Ｍ」はマスター３０に割り当てられる伝送周期、「Ｓ」はスレーブに割り当てられる伝送周期を示している。マスター３０とスレーブ３１のそれぞれは、予め決められたスニフ周期Ｔ１内でのみパケット伝送が許される。図７は、あるスレーブ３１のスニフ周期Ｔ１を示している。図７の矢印がスレーブ３１の送信タイミングとなる。
【００４３】
スニフモードで動作するスレーブ３１は、スニフ周期Ｔ１内にパケットを受信し、そのパケットヘッダに設定されたアドレスが自分宛でない場合には、そのパケットの受信を途中で停止して、次のスニフ周期Ｔ１まで待機する。
【００４４】
一方、受信パケットが自分宛の場合には、マスター３０からの送信パケットが存在する限り、継続してパケットを受信する。このとき、パケットを受信したスニフ周期Ｔ１内の時間スロットの直後の時間スロットでは、マスター３０にパケットを送信することができる。スニフ周期Ｔ１内でない場合には、原則としてパケットの送受信が停止され、これにより低消費電力を実現できる。
【００４５】
このように、スニフモードで動作するスレーブ３１はスニフ周期Ｔ１内でのみマスター３０と通信を行えるため、スレーブ３１がマスター３０からのRTT計測用のパケットを受信したとしても、スニフ周期Ｔ１が来るまではマスター３０に対して応答できない。このため、RTTの値が非常に大きくなるおそれがある。
【００４６】
そこで、本実施形態では、RTT計測を行う場合には、スニフ周期Ｔ１を短くして、RTT計測用のパケットに対する応答を迅速に返せるようにする。
【００４７】
スニフ周期Ｔ１の設定は、図２および図３のBluetoothインターフェース部１６，２６で行う。より具体的には、Bluetooth機器のハードウェアの設定を行うAPIであるHCI（ホストコントローラインタフェース）コマンド、あるいはLMP（リンクレイヤ管理プロトコル）でのコマンドを使用してスニフ周期の変更を行うことができる。例えば、Bluetoothインターフェース部１６でLMPコマンド（LMP_sniff_req）を発行することにより、スニフ周期Ｔ１の値を変更することができる。したがって、Bluetoothインターフェース部１６，２６は、RTT計測を行う場合には、上述したコマンドを発行してスニフ周期Ｔ１を一時的に短くして、RTT計測を正しく行えるようにする。
【００４８】
（２）ポーリングインターバル
一方、Bluetoothが搭載される最もポピュラーな機器である携帯電話は、音声通話が必須であり、ネットワークの品質（QoS）を維持する必要がある。このため、Bluetoothの規格には、QoSを実現するための種々の仕組みが実装されている。その仕組みの一つがポーリングである。ポーリングは、一定時間に少なくとも１回はパケット送信の機会をスレーブ３１側に与えて、一定以上のQoSを実現するものである。ポーリングの周期はポーリングインターバルと呼ばれる。
【００４９】
図８はポーリングインターバルを説明する図である。図示のように、マスター３０と各スレーブ３１にはタイムスロットが割り当てられるが、各スレーブ３１はポーリング周期内でしかマスター３０と無線通信を行えない。ポーリングインターバルＴ２が長い場合には、あるスレーブ３１がRTT計測用のパケットを受信したときに、それに対する応答を次のポーリングまで待たなければならないことから、その待ち時間が長くなり、結果としてRTT計測値が大きくなってしまう。
【００５０】
そこで、本実施形態では、RTT計測値を小さくするために、RTT計測時にはポーリングインターバルＴ２を短くする。ポーリングインターバルＴ２の変更は図２および図３のBluetoothインターフェース部１６が行う。より具体的には、Bluetooth機器のハードウェアの設定を行うAPIであるHCIコマンドや、LMPでのコマンドを使用して行うことができる。例えば、Bluetoothインターフェース部１６でLMPコマンド（LMP_quality_of_service）を発行してポーリングの周期を変更することができる。
【００５１】
（３）無線送信電力
Bluetoothの規格では、無線送信電力強度に関するモードがいくつか存在する。すなわち、クラスと呼ばれるモードがいくつか存在しており、クラス１では無線電波強度が強く（100ｍの距離でも送信装置１と受信装置２間で通信できる）、クラス２では無線電波強度が弱い（５〜１０ｍの距離でしか送信装置１と受信装置２間で通信できない）。送信装置１と受信装置２が互いに近接して位置することを保証する仕組みとしては、クラス１よりもクラス２の電波強度を利用することが望ましい。
【００５２】
したがって、著作権保護が必要なコンテンツの転送を行う場合には、送信装置１と受信装置２との間でクラス２の電波強度を利用して無線送信電力強度を弱くするのが望ましい。
【００５３】
（４）マスター・スレーブ交換
図６に示したように、Bluetoothによる無線通信を行う各機器には、マスター３０とスレーブ３１という役割分担が存在する。マスター３０はBluetoothネットワーク（Bluetoothピコネットとも呼ぶ）の制御機能を有する。Bluetoothネットワークに接続された他の機器はすべてスレーブ３１であり、最大７台までのスレーブ３１が１台のマスタ３０と通信可能である。
【００５４】
マスター３０が行う制御機能は、例えば各スレーブ３１に対するタイムスロットの割当である。Bluetoothでは、マスター３０がタイムスロットの割当を行うため、RTTの応答を即座に行ってRTT計測値をできるだけ小さくしたいという要求を満たすためには、RTTの応答を送信する受信装置２がマスター３０となるような構成が望ましい。受信装置２がマスター３０であれば、送信装置１からのRTTコマンドを受信した時点でタイムスロットを制御して、即座にその応答を送信装置１に返せるためである。
【００５５】
ところが、一般には、送信装置１と受信装置２のいずれがマスター３０となるかは予め予測できない。このため、Bluetoothの規格では、マスター３０とスレーブ３１の役割を入れ替えるマスター・スレーブ交換という仕組みが用意されている。この仕組みを利用して、送信装置１をスレーブ３１、受信装置２をマスター３０にしたり、その逆に送信装置１をマスター３０、受信装置２をスレーブ３１に設定することも可能である。
【００５６】
この仕組みを利用して、RTT計測時には、RTTコマンドを受信して応答する側（例えば受信装置２）をマスター３０に設定してもよい。これにより、受信装置２は、RTTコマンドを受信した時点で、自装置にタイムスロットを割り当てて、即座にその応答を送信装置１に返せるようになる。その結果、RTTの値が小さくなる。
【００５７】
上述したように、RTT計測を行う場合には、（１）スニフモード、（２）ポーリングインターバルＴ２、（３）無線送信電力および（４）マスター・スレーブ交換などのBluetoothパラメータを事前に変更するのが望ましい。ただし、（１）〜（４）のすべてのパラメータを変更する必要はなく、そのうちの一部のパラメータだけを変更しても、RTTを比較的精度よく計測できる。以下、これらパラメータを変更するタイミングについて詳述する。
【００５８】
図９はBluetoothパラメータを変更するタイミングの第１例を示すシーケンス図である。
【００５９】
図９では、認証・鍵交換処理を開始した後（ステップＳ２１）、RTT計測用にBluetoothパラメータを変更する（ステップＳ２２）。ここで、Bluetoothパラメータとは、上述した（１）〜（４）のうちの少なくとも一つである。より具体的には、スニフ周期Ｔ１を変更する場合にはスニフ周期Ｔ１を小さくして、迅速に送信装置１に応答できるようにする。ポーリングインターバルＴ２を変更する場合も同様に、ポーリングインターバルＴ２を小さくする。無線送信電力を変更する場合には、電波強度を弱くして、近距離しかパケットを伝送できないようにする。マスター・スレーブ交換を行う場合には、RTTパケットを受信する受信装置２をマスター３０にして受信装置２にタイミングスロットの制御権を与える。
【００６０】
その後、RTT計測を開始し（ステップＳ２３）、RTT計測が終了すると、Bluetoothパラメータを元に戻す（ステップＳ２４）。その後、認証・鍵交換処理の残りの処理を実行する（ステップＳ２５）。認証・鍵交換処理が成功すると、AVアプリケーションを起動して、そのAVアプリケーションの処理の中で著作権保護が必要なAVコンテンツの送受を行う（ステップＳ２６）。
【００６１】
図１０はBluetoothパラメータを変更するタイミングの第２例を示すシーケンス図である。認証・鍵交換処理を開始する前に、RTT計測用にBluetoothパラメータを変更する（ステップＳ３１）。次に、認証・鍵交換処理を行う（ステップＳ３２）。そして、その処理の途中でRTT計測を行い（ステップＳ３３）、その後に認証・鍵交換処理の残りの処理を行う（ステップＳ３４）。これらステップＳ３２〜Ｓ３４は、より詳しくは図４および図５と同様の手順で行われる。
【００６２】
認証・鍵交換処理に成功すると、ステップＳ３１で変更したBluetoothパラメータを元に戻す（ステップＳ３５）。その後に、AVアプリケーションを起動して、AVコンテンツの転送を行う（ステップＳ３６）。
【００６３】
図１１はBluetoothパラメータを変更するタイミングの第３例を示すシーケンス図である。まずAVアプリケーションを起動する（ステップＳ４１）。次に、ステップＳ２２と同様にRTT計測用にBluetoothパラメータを変更する（ステップＳ４２）。次に、送信装置１と受信装置２の間でAVアプリケーションのコマンドを送受する（ステップＳ４３）。
【００６４】
次に、認証・鍵交換処理を行い、その処理の中でRTT計測を行う（ステップＳ４４）。このステップＳ４４は、より詳しくは図４および図５と同様の手順で行われる。認証・鍵交換処理が正常に終了した場合には、AVアプリケーションの処理を行い、その中でAVコンテンツの転送も行う（ステップＳ４５）。
【００６５】
次に、AVアプリケーションを終了させ（ステップＳ４６）、その後にBluetoothパラメータを元に戻す（ステップＳ４７）。
【００６６】
上述した図９〜図１１では、図４および図５の処理手順に従って、認証・鍵交換処理の途中でRTTの計測を行っているが、RTTの計測を認証・鍵交換処理の前あるいは後に行ってもよい。例えば、RTTの計測を行った後に認証・鍵交換処理を行うようにすれば、RTT計測に成功した場合のみ認証・鍵交換処理の開始を許可でき、認証・鍵交換処理を無駄に実行する必要がなくなる。また、認証・鍵交換処理を行った後にRTTの計測を行うようにすれば、認証・鍵交換処理に成功しなかった場合にはRTT計測を省略することができ、RTT計測を無駄に実行しなくて済む。この場合、例えば、認証・鍵交換処理に成功したがRTT計測に失敗した際には、認証・鍵交換処理により得られた暗号鍵を使わせない処理を行うことになる。
【００６７】
また、図９〜図１１では、無線パラメータの変更処理をまとめて行う例を説明したが、無線パラメータの種類によって変更を行うタイミングを変えてもよい。すなわち、一部のパラメータの変更は図９のタイミングで行い、他の一部のパラメータの変更は図１０のタイミングで行い、さらに他の一部のパラメータの変更は図１１のタイミングで行ってもよい。
【００６８】
このように、本実施形態では、著作権保護が必要なコンテンツをBluetoothの無線ネットワーク３を介して送受する場合に、コンテンツの転送範囲を制限する目的でRTT計測を開始する前に、Bluetoothのパラメータを変更してRTT計測が正しく行えるようにするため、物理的に制限された範囲内（例えば宅内）のみに制限してコンテンツの転送を行うことができる。したがって、Bluetoothの無線ネットワーク３を利用する場合であっても、コンテンツの著作権保護を図ることができる。特に、本実施形態では、送信装置１と受信装置２がBluetooth特有のスニフモードやポーリングインターバルで間歇的にしか通信を行っていない場合でも、RTTを正しく計測でき、コンテンツの伝送を許可すべきか否かを正確かつ簡易に判断できる。
【００６９】
上述した実施形態で説明した送信装置１および受信装置２の機能の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、送信装置１および受信装置２の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の携帯可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
【００７０】
また、送信装置１および受信装置２の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送信装置と受信装置との接続関係を示す図。
【図２】図１の送信装置１の内部構成の一例を示すブロック図。
【図３】図１の受信装置２の内部構成の一例を示すブロック図。
【図４】RTT計測部１７，２７が行うRTT計測処理の詳細手順の概略を示すシーケンス図。
【図５】送信装置１内のRTT計測部１７が行うRTT計測処理の一例を示すフローチャート。
【図６】マスター３０とスレーブ３１の接続関係を示す図。
【図７】スニフモードを説明する図。
【図８】ポーリングインターバルを説明する図。
【図９】Bluetoothパラメータを変更するタイミングの第１例を示すシーケンス図。
【図１０】Bluetoothパラメータを変更するタイミングの第２例を示すシーケンス図。
【図１１】Bluetoothパラメータを変更するタイミングの第３例を示すシーケンス図。
【符号の説明】
【００７２】
１ 送信装置
２ 受信装置
３ 無線ネットワーク
１１，２１ DTCP認証・鍵交換処理部
１２ コンテンツ供給部
１３，２３ 暗号処理部
１４，２４ パケット処理部
１５，２５ 通信処理部
１６，２６ Bluetoothインターフェース部
１７，２７ RTT計測部
２２ コンテンツ処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、著作権保護が必要なコンテンツを無線ネットワークを介して通信する無線通信装置、受信装置、送信装置および通信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル情報家電と呼ばれる商品が増えつつある。これら商品は、インターネットコンテンツ配信の開始などに伴ってよりいっそうの普及が見込まれている。デジタル情報家電の範疇には、モバイルオーディオプレーヤやデジタル放送対応テレビ、セットトップボックス、ハードディスクレコーダなどのデジタルデータやデジタルコンテンツを扱う種々の商品が含まれる。
【０００３】
これら商品の普及に伴って考慮すべき問題の一つはコンテンツの著作権保護である。デジタルデータは、複製時に品質劣化が起きないなどの利点がある一方で、不正コピーが容易で著作権の保護が不十分になるなどの欠点がある。
【０００４】
このため、例えば、デジタルAV機器同士をつなぐデジタルネットワークであるIEEE1394には、認証・鍵交換機能やデータの暗号化の機能が設けられている。
【０００５】
ここで、ある送信装置から著作権保護が必要なAVデータを受信装置に伝送する場合を想定する。この場合、注意すべきことは、個人（あるいは、拡大解釈して家族）の楽しむ範囲内でAVデータをやり取りするのが著作権保護の前提であり、他人間間でのAVデータの送受信は、コンテンツプロバイダの許諾等が伴わない限り、行うべきではないという点である。
【０００６】
ネットワーク上で著作権保護を図る仕組みとして、DTCP（Digital Transmission Content Protection）が知られている。DTCPは、IEEE1394やUSB、IPなどでデファクトスタンダードになっている著作権保護方式である。DTCPでは、著作権保護が必要なAVデータなどのコンテンツに対して、送信装置と受信装置との間で認証・鍵交換処理を行い、AVデータを暗号化して伝送する（非特許文献１参照）。
【０００７】
一般に、伝送系で著作権保護を図るには、以下の処理手順でAVデータを伝送する。まず、送信装置と受信装置との間で、AVデータを送受信するためのコマンドを発行する。例えば、AV制御コマンドの一つである再生コマンドを、受信装置が送信装置に対して発行する。
【０００８】
次に、AVデータに対して著作権保護のための暗号化を施した上で、送信装置から受信装置に対してAVデータの転送を始める。これに前後して、送信装置と受信装置との間で、著作権保護のための認証・鍵交換処理を行う。
【０００９】
認証・鍵交換処理に成功すると、送信装置と受信装置との間でAVデータの暗号鍵を共有できるようになるか、あるいは送信装置と受信装置が暗号鍵を計算できるようになる。受信装置は受信した暗号化AVデータの復号及び再生を行う。
【００１０】
このDTCPの仕組みは、近距離無線規格であるBluetoothでも「DTCP over Bluetooth」として規格化されており、Bluetooth上で著作権保護が必要なAVデータを転送しなければならない場合等に適用することが可能である。
【非特許文献１】http://www.dtla.com
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、最近のインターネットの発展は、新たな問題を生じさせている。即ち、インターネットでは、任意のデータを任意の距離が離れたユーザ間で自由に送受することができる。これにより、例えば、日本と米国間のデータ転送も極めて低コストにかつ容易に実現することができる。
【００１２】
著作権保護が必要なAVデータについては、パケットごとに暗号化することが可能であるが、その暗号化されたパケットをインターネットパケットにカプセル化してインターネット上に送信することも技術的には可能である。したがって、例えば、近距離しか通信できないBluetooth機器で送信したAVデータのパケットをインターネットパケットにカプセル化して遠方まで送信してしまうおそれがある。この場合、インターネットパケットを受信した受信装置と送信側のBluetooth機器がともにDTCP機能をサポートしていれば、両者間で認証・鍵交換処理が成立してAVデータを記録・再生できてしまう。
【００１３】
インターネットプロトコル（IP）を利用した著作権保護の仕組みであるDTCP over IPでは、宅内制限を達成するための技術としてRTT(Round Trip Time、ラウンドトリップ時間)を導入している。即ち、著作権保護のための認証・鍵交換処理の前後、あるいは認証・鍵交換処理の途中で特定パケットを送信端末から受信端末に送信し、その特定パケットを受信端末から送信端末に転送し直して送信端末で受信されるまでの時間（RTT）を計測する。このとき、特定パケットを受信した受信端末は、その特定パケットをそのまま転送してもよいし、何らかの新たなデータを埋め込んでもよい。すなわち、送信端末が、自分が送信したパケットと受信するパケットの関係を認識できれば、形式は何でも良い。送信端末はRTTを実測し、この値が一定の値以下であれば、受信端末は近接に位置する（宅内に位置する）とみなすことができ、上述した遠距離間でのAVデータの伝送を未然に防止することができる。
【００１４】
このような著作権保護の仕組みは、Bluetooth上でコンテンツを転送する場合にも必須であるが、本来的にBluetoothは近距離での通信しか想定していないこともあり、遠距離間での通信を防止する有効な仕組みは確立されていない。
【００１５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、無線ネットワークを利用してコンテンツを転送する場合にコンテンツの転送範囲を確実に制限してコンテンツの著作権保護を図ることができる無線通信装置、受信装置、送信装置および通信制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一態様によれば、著作権保護が必要なコンテンツを通信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、著作権保護が必要なコンテンツを暗号化または復号化する暗号処理手段と、他の通信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記他の通信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの送信または受信を許可する通信許可判断手段と、前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする無線通信装置が提供される。
【００１７】
また、本発明の一態様によれば、著作権保護が必要なコンテンツを送信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、著作権保護が必要なコンテンツを暗号化する暗号処理手段と、受信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記受信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの送信を許可する通信許可判断手段と、前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする送信装置が提供される。
【００１８】
また、本発明の一態様によれば、著作権保護が必要なコンテンツを受信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、著作権保護が必要なコンテンツを復号化する暗号処理手段と、送信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記送信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの受信を許可する通信許可判断手段と、前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする受信装置が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、無線ネットワークを利用してコンテンツを転送する場合にコンテンツの転送範囲を確実に制限でき、コンテンツの著作権保護を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る送信装置と受信装置との接続関係を示す図である。図示のように、送信装置１と受信装置２はBluetoothの規格に従って無線ネットワーク３を介して近距離無線通信を行う。
【００２２】
送信装置１と受信装置２には、Bluetooth AVプロファイルと著作権保護の仕組みであるDTCP over Bluetoothとが実装されている。ここで、Bluetooth AVプロファイルとは、Bluetooth上で音声や映像を転送したり、あるいはコマンド制御を行うための規約である。DTCP over Bluetoothには、宅内制限を実現するためのRTT計測の仕組みが予め実装されている。
【００２３】
図２は図１の送信装置１の内部構成の一例を示すブロック図であり、図３は図１の受信装置２の内部構成の一例を示すブロック図である。図２の送信装置１は、DTCPデバイスID登録部１０と、DTCP認証・鍵交換処理部１１と、コンテンツ処理部１２と、暗号処理部１３と、パケット処理部１４と、通信処理部１５と、Bluetoothインターフェース部１６とを備えている。図３の受信装置２は、DTCPデバイスID登録部２０と、DTCP認証・鍵交換処理部２１と、コンテンツ供給部２２と、暗号処理部２３と、パケット処理部２４と、通信処理部２５と、Bluetoothインターフェース部２６とを備えている。
【００２４】
DTCPデバイスID登録部１０，２０は、自己の機器証明書（Certificate）に含まれるDTCP認証機関が提供する独自のIDであるDTCPデバイスID、あるいはBluetoothアドレスや通信相手のBluetoothアドレスなどの相手装置を表すIDを記録する。DTCP認証・鍵交換処理部１１，２１は、通信相手先の通信装置（以下、通信相手装置）との間で認証・鍵交換処理を行う。DTCP認証・鍵交換処理部１１，２１にはそれぞれ、ラウンドトリップ時間（RTT）の測定を行うRTT計測部１７，２７が設けられている。
【００２５】
コンテンツ処理部１２は、受信データからコンテンツを抽出する処理を行う。コンテンツ供給部２２は、送信すべきコンテンツを取得して暗号処理部１３に供給する処理を行う。暗号処理部１３，２３は、パケットの暗号化または復号化処理を行う。パケット処理部１４，２４は、パケットの生成または分解処理などを行う。通信処理部１５，２５は、送受信されるパケットの変復調処理、エラー訂正処理およびベースバンド処理などを行う。Bluetoothインターフェース部１６，２６は、Bluetoothの各種パラメータを設定して、通信データを無線ネットワーク３に送り出したり、その逆に無線ネットワーク３からパケットを受信する。
【００２６】
図４はRTT計測部１７，２７が行うRTT計測処理の詳細手順の概略を示すシーケンス図である。以下では、送信装置１が受信装置２のRTT計測処理を実施する例について説明するが、その逆に、受信装置２が送信装置１のRTT計測処理を実施してもよい。その場合は、RTT計測が成功した場合に、受信装置２が送信装置１に対して計測成功を通知する。
【００２７】
まず、受信装置２との間で認証・鍵交換処理のためのコマンドを互いに送受する（ステップＳ１）。次に、認証・鍵交換処理の前準備を行う（ステップＳ２）。ここでは、機器証明書と乱数を互いに送受し、互いの機器証明書を検証する。この機器証明書には、その機器がRTT計測機能を持っているかどうかの記述がなされている。したがって、受信装置２から送られた機器証明書を参照することで、その受信装置２がRTT計測機能を持っているか否かを把握することができる。
【００２８】
受信装置２がRTT計測機能を持っている場合には、RTT計測を行うことになるが、すでに受信装置２が送信装置１内のDTCPデバイスID登録部１０に登録されている場合には、RTTは既に計測済みであると判断してRTT計測を省略する。
【００２９】
ステップＳ２の処理が終了すると、次に認証・鍵交換処理で鍵を生成するために用いるパラメータ（DTCPでは、楕円曲線を用いたDiffie-Hellman第1 phaseの値）の交換を行う（ステップＳ３）。次に、RTT計測の前準備処理を行う（ステップＳ４）。ここでは、RTT計測の準備が整ったことを示すRTT_READYコマンドを互いに交換する。
【００３０】
次に、送信装置１はRTT計測を開始することを知らせるRTT_SETUPコマンドを受信装置２に送信し、受信装置２はそれに対する応答を送信装置１に返す（ステップＳ５）。
【００３１】
その後、RTT計測が開始され、送信装置１は受信装置２にRTT_TESTコマンドを送信し、このコマンドを受信した受信装置２は即座に応答する（ステップＳ６）。送信装置１は、同コマンドを送信してからその応答を受信するまでの時間を計測する。次に、送信装置１は同一の受信装置２に対してRTT計測を行ったことを検証するためにRTT_VERIFYコマンドを受信装置２に送信し、受信装置２はその応答を返す（ステップＳ７）。
【００３２】
その後、送信装置１と受信装置２は、途中で中断した認証・鍵交換処理の残りの処理を行う（ステップＳ８）。
【００３３】
上述したステップＳ６のRTT計測を行った結果、RTTが予め定めた値以下であれば、受信装置２が宅内、すなわち送信装置１の近傍に存在するものと判断し、送信装置１は受信装置２のデバイスIDをDTCPデバイスID登録部２０に登録する。ここで登録されたデバイスIDは、Ｍ時間経過したら無効となるようにしてもよい。これにより、登録されたデバイスIDを何らかの手段で不正に取得して悪用されるおそれがなくなる。また、電波状態や受信装置２の不具合等により、一時的にRTT計測が正常に行えないこともありうるため、複数回（Ｎ回）繰り返し実行してもよい。
【００３４】
図５は送信装置１内のRTT計測部１７が行うRTT計測処理の一例を示すフローチャートである。まず、認証・鍵交換処理を開始する（ステップＳ１１）。次に、受信装置２がRTTの計測機能を持っているか否かを判定する（ステップＳ１２）。同機能を持っている場合には同通信装置のデバイスIDがDTCPデバイスID登録部１０に登録されているか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００３５】
ステップＳ１３で登録済みでないと判定されると、RTT計測を行う（ステップＳ１４）。RTT計測の詳細手順については後述する。
【００３６】
RTT計測を行った後に、RTTが所定値以下か否かを判定する（ステップＳ１５）。RTTが所定値よりも大きければ計測回数がＮ回以下か否かを判定する（ステップＳ１６）。Ｎ回以下であればステップＳ１４に戻ってRTTの計測を再度行う。Ｎ回計測してもRTTが所定値以下にならなければ、RTTの計測中止処理を行う（ステップＳ１７）。
【００３７】
ステップＳ１５でRTTが所定値以下と判定されると、受信装置２のデバイスIDをDTCPデバイスID登録部１０に登録する。また、このデバイスIDをDTCPデバイスID登録部１０から削除するためのタイマ計測を開始する（ステップＳ１８）。このタイマ計測による計測時間が所定時間に達すると、登録したデバイスIDがDTCPデバイスID登録部２０から自動的に削除される。
【００３８】
ステップＳ１２で受信装置２がRTT計測機能を持っていないと判定された場合と、ステップＳ１３で同通信装置がすでにDTCPデバイスID登録部１０に登録されていると判定された場合と、ステップＳ１８で同通信装置のデバイスIDの登録が終了した場合は、同通信装置との間で、認証・鍵交換処理の続きを行って、鍵の交換を行う（ステップＳ１９）。
【００３９】
本実施形態は、Bluetoothの規格に従って無線通信を行う場合に、RTT計測を行ってコンテンツの著作権保護を図っている。この場合、Bluetooth特有の考慮すべき事項がある。
【００４０】
（１）スニフモード
Bluetoothは、携帯電話やその他のモバイル機器などの低消費電力が要求される機器に実装されることが多い。このため、Bluetoothの規格には、低消費電力を実現するための仕組みが種々実装されている。その仕組みの一つがスニフモードである。Bluetoothは、１対多の通信が可能なネットワーク技術であり、その根元となるノードはマスター、それぞれの枝のノードをスレーブと呼ばれる。
【００４１】
図６はマスター３０とスレーブ３１の接続関係を示す図、図７はスニフモードを説明する図である。各スレーブ３１はマスター３０との間で無線通信を行う。上述したスニフモードは、スレーブ３１特有の低消費電力モードであり、一定間隔ごとに設けられるスニフインターバル（スニフ周期）内に時間スロット（スニフスロットとも呼ばれる）を設け、各パケットの送受信をこのスロットのみに限定する。
【００４２】
図７に示す目盛りの各間隔はマスター３０またはスレーブ３１のパケット伝送周期を示している。「Ｍ」はマスター３０に割り当てられる伝送周期、「Ｓ」はスレーブに割り当てられる伝送周期を示している。マスター３０とスレーブ３１のそれぞれは、予め決められたスニフ周期Ｔ１内でのみパケット伝送が許される。図７は、あるスレーブ３１のスニフ周期Ｔ１を示している。図７の矢印がスレーブ３１の送信タイミングとなる。
【００４３】
スニフモードで動作するスレーブ３１は、スニフ周期Ｔ１内にパケットを受信し、そのパケットヘッダに設定されたアドレスが自分宛でない場合には、そのパケットの受信を途中で停止して、次のスニフ周期Ｔ１まで待機する。
【００４４】
一方、受信パケットが自分宛の場合には、マスター３０からの送信パケットが存在する限り、継続してパケットを受信する。このとき、パケットを受信したスニフ周期Ｔ１内の時間スロットの直後の時間スロットでは、マスター３０にパケットを送信することができる。スニフ周期Ｔ１内でない場合には、原則としてパケットの送受信が停止され、これにより低消費電力を実現できる。
【００４５】
このように、スニフモードで動作するスレーブ３１はスニフ周期Ｔ１内でのみマスター３０と通信を行えるため、スレーブ３１がマスター３０からのRTT計測用のパケットを受信したとしても、スニフ周期Ｔ１が来るまではマスター３０に対して応答できない。このため、RTTの値が非常に大きくなるおそれがある。
【００４６】
そこで、本実施形態では、RTT計測を行う場合には、スニフ周期Ｔ１を短くして、RTT計測用のパケットに対する応答を迅速に返せるようにする。
【００４７】
スニフ周期Ｔ１の設定は、図２および図３のBluetoothインターフェース部１６，２６で行う。より具体的には、Bluetooth機器のハードウェアの設定を行うAPIであるHCI（ホストコントローラインタフェース）コマンド、あるいはLMP（リンクレイヤ管理プロトコル）でのコマンドを使用してスニフ周期の変更を行うことができる。例えば、Bluetoothインターフェース部１６でLMPコマンド（LMP_sniff_req）を発行することにより、スニフ周期Ｔ１の値を変更することができる。したがって、Bluetoothインターフェース部１６，２６は、RTT計測を行う場合には、上述したコマンドを発行してスニフ周期Ｔ１を一時的に短くして、RTT計測を正しく行えるようにする。
【００４８】
（２）ポーリングインターバル
一方、Bluetoothが搭載される最もポピュラーな機器である携帯電話は、音声通話が必須であり、ネットワークの品質（QoS）を維持する必要がある。このため、Bluetoothの規格には、QoSを実現するための種々の仕組みが実装されている。その仕組みの一つがポーリングである。ポーリングは、一定時間に少なくとも１回はパケット送信の機会をスレーブ３１側に与えて、一定以上のQoSを実現するものである。ポーリングの周期はポーリングインターバルと呼ばれる。
【００４９】
図８はポーリングインターバルを説明する図である。図示のように、マスター３０と各スレーブ３１にはタイムスロットが割り当てられるが、各スレーブ３１はポーリング周期内でしかマスター３０と無線通信を行えない。ポーリングインターバルＴ２が長い場合には、あるスレーブ３１がRTT計測用のパケットを受信したときに、それに対する応答を次のポーリングまで待たなければならないことから、その待ち時間が長くなり、結果としてRTT計測値が大きくなってしまう。
【００５０】
そこで、本実施形態では、RTT計測値を小さくするために、RTT計測時にはポーリングインターバルＴ２を短くする。ポーリングインターバルＴ２の変更は図２および図３のBluetoothインターフェース部１６が行う。より具体的には、Bluetooth機器のハードウェアの設定を行うAPIであるHCIコマンドや、LMPでのコマンドを使用して行うことができる。例えば、Bluetoothインターフェース部１６でLMPコマンド（LMP_quality_of_service）を発行してポーリングの周期を変更することができる。
【００５１】
（３）無線送信電力
Bluetoothの規格では、無線送信電力強度に関するモードがいくつか存在する。すなわち、クラスと呼ばれるモードがいくつか存在しており、クラス１では無線電波強度が強く（100ｍの距離でも送信装置１と受信装置２間で通信できる）、クラス２では無線電波強度が弱い（５〜１０ｍの距離でしか送信装置１と受信装置２間で通信できない）。送信装置１と受信装置２が互いに近接して位置することを保証する仕組みとしては、クラス１よりもクラス２の電波強度を利用することが望ましい。
【００５２】
したがって、著作権保護が必要なコンテンツの転送を行う場合には、送信装置１と受信装置２との間でクラス２の電波強度を利用して無線送信電力強度を弱くするのが望ましい。
【００５３】
（４）マスター・スレーブ交換
図６に示したように、Bluetoothによる無線通信を行う各機器には、マスター３０とスレーブ３１という役割分担が存在する。マスター３０はBluetoothネットワーク（Bluetoothピコネットとも呼ぶ）の制御機能を有する。Bluetoothネットワークに接続された他の機器はすべてスレーブ３１であり、最大７台までのスレーブ３１が１台のマスタ３０と通信可能である。
【００５４】
マスター３０が行う制御機能は、例えば各スレーブ３１に対するタイムスロットの割当である。Bluetoothでは、マスター３０がタイムスロットの割当を行うため、RTTの応答を即座に行ってRTT計測値をできるだけ小さくしたいという要求を満たすためには、RTTの応答を送信する受信装置２がマスター３０となるような構成が望ましい。受信装置２がマスター３０であれば、送信装置１からのRTTコマンドを受信した時点でタイムスロットを制御して、即座にその応答を送信装置１に返せるためである。
【００５５】
ところが、一般には、送信装置１と受信装置２のいずれがマスター３０となるかは予め予測できない。このため、Bluetoothの規格では、マスター３０とスレーブ３１の役割を入れ替えるマスター・スレーブ交換という仕組みが用意されている。この仕組みを利用して、送信装置１をスレーブ３１、受信装置２をマスター３０にしたり、その逆に送信装置１をマスター３０、受信装置２をスレーブ３１に設定することも可能である。
【００５６】
この仕組みを利用して、RTT計測時には、RTTコマンドを受信して応答する側（例えば受信装置２）をマスター３０に設定してもよい。これにより、受信装置２は、RTTコマンドを受信した時点で、自装置にタイムスロットを割り当てて、即座にその応答を送信装置１に返せるようになる。その結果、RTTの値が小さくなる。
【００５７】
上述したように、RTT計測を行う場合には、（１）スニフモード、（２）ポーリングインターバルＴ２、（３）無線送信電力および（４）マスター・スレーブ交換などのBluetoothパラメータを事前に変更するのが望ましい。ただし、（１）〜（４）のすべてのパラメータを変更する必要はなく、そのうちの一部のパラメータだけを変更しても、RTTを比較的精度よく計測できる。以下、これらパラメータを変更するタイミングについて詳述する。
【００５８】
図９はBluetoothパラメータを変更するタイミングの第１例を示すシーケンス図である。
【００５９】
図９では、認証・鍵交換処理を開始した後（ステップＳ２１）、RTT計測用にBluetoothパラメータを変更する（ステップＳ２２）。ここで、Bluetoothパラメータとは、上述した（１）〜（４）のうちの少なくとも一つである。より具体的には、スニフ周期Ｔ１を変更する場合にはスニフ周期Ｔ１を小さくして、迅速に送信装置１に応答できるようにする。ポーリングインターバルＴ２を変更する場合も同様に、ポーリングインターバルＴ２を小さくする。無線送信電力を変更する場合には、電波強度を弱くして、近距離しかパケットを伝送できないようにする。マスター・スレーブ交換を行う場合には、RTTパケットを受信する受信装置２をマスター３０にして受信装置２にタイミングスロットの制御権を与える。
【００６０】
その後、RTT計測を開始し（ステップＳ２３）、RTT計測が終了すると、Bluetoothパラメータを元に戻す（ステップＳ２４）。その後、認証・鍵交換処理の残りの処理を実行する（ステップＳ２５）。認証・鍵交換処理が成功すると、AVアプリケーションを起動して、そのAVアプリケーションの処理の中で著作権保護が必要なAVコンテンツの送受を行う（ステップＳ２６）。
【００６１】
図１０はBluetoothパラメータを変更するタイミングの第２例を示すシーケンス図である。認証・鍵交換処理を開始する前に、RTT計測用にBluetoothパラメータを変更する（ステップＳ３１）。次に、認証・鍵交換処理を行う（ステップＳ３２）。そして、その処理の途中でRTT計測を行い（ステップＳ３３）、その後に認証・鍵交換処理の残りの処理を行う（ステップＳ３４）。これらステップＳ３２〜Ｓ３４は、より詳しくは図４および図５と同様の手順で行われる。
【００６２】
認証・鍵交換処理に成功すると、ステップＳ３１で変更したBluetoothパラメータを元に戻す（ステップＳ３５）。その後に、AVアプリケーションを起動して、AVコンテンツの転送を行う（ステップＳ３６）。
【００６３】
図１１はBluetoothパラメータを変更するタイミングの第３例を示すシーケンス図である。まずAVアプリケーションを起動する（ステップＳ４１）。次に、ステップＳ２２と同様にRTT計測用にBluetoothパラメータを変更する（ステップＳ４２）。次に、送信装置１と受信装置２の間でAVアプリケーションのコマンドを送受する（ステップＳ４３）。
【００６４】
次に、認証・鍵交換処理を行い、その処理の中でRTT計測を行う（ステップＳ４４）。このステップＳ４４は、より詳しくは図４および図５と同様の手順で行われる。認証・鍵交換処理が正常に終了した場合には、AVアプリケーションの処理を行い、その中でAVコンテンツの転送も行う（ステップＳ４５）。
【００６５】
次に、AVアプリケーションを終了させ（ステップＳ４６）、その後にBluetoothパラメータを元に戻す（ステップＳ４７）。
【００６６】
上述した図９〜図１１では、図４および図５の処理手順に従って、認証・鍵交換処理の途中でRTTの計測を行っているが、RTTの計測を認証・鍵交換処理の前あるいは後に行ってもよい。例えば、RTTの計測を行った後に認証・鍵交換処理を行うようにすれば、RTT計測に成功した場合のみ認証・鍵交換処理の開始を許可でき、認証・鍵交換処理を無駄に実行する必要がなくなる。また、認証・鍵交換処理を行った後にRTTの計測を行うようにすれば、認証・鍵交換処理に成功しなかった場合にはRTT計測を省略することができ、RTT計測を無駄に実行しなくて済む。この場合、例えば、認証・鍵交換処理に成功したがRTT計測に失敗した際には、認証・鍵交換処理により得られた暗号鍵を使わせない処理を行うことになる。
【００６７】
また、図９〜図１１では、無線パラメータの変更処理をまとめて行う例を説明したが、無線パラメータの種類によって変更を行うタイミングを変えてもよい。すなわち、一部のパラメータの変更は図９のタイミングで行い、他の一部のパラメータの変更は図１０のタイミングで行い、さらに他の一部のパラメータの変更は図１１のタイミングで行ってもよい。
【００６８】
このように、本実施形態では、著作権保護が必要なコンテンツをBluetoothの無線ネットワーク３を介して送受する場合に、コンテンツの転送範囲を制限する目的でRTT計測を開始する前に、Bluetoothのパラメータを変更してRTT計測が正しく行えるようにするため、物理的に制限された範囲内（例えば宅内）のみに制限してコンテンツの転送を行うことができる。したがって、Bluetoothの無線ネットワーク３を利用する場合であっても、コンテンツの著作権保護を図ることができる。特に、本実施形態では、送信装置１と受信装置２がBluetooth特有のスニフモードやポーリングインターバルで間歇的にしか通信を行っていない場合でも、RTTを正しく計測でき、コンテンツの伝送を許可すべきか否かを正確かつ簡易に判断できる。
【００６９】
上述した実施形態で説明した送信装置１および受信装置２の機能の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、送信装置１および受信装置２の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の携帯可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
【００７０】
また、送信装置１および受信装置２の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送信装置と受信装置との接続関係を示す図。
【図２】図１の送信装置１の内部構成の一例を示すブロック図。
【図３】図１の受信装置２の内部構成の一例を示すブロック図。
【図４】RTT計測部１７，２７が行うRTT計測処理の詳細手順の概略を示すシーケンス図。
【図５】送信装置１内のRTT計測部１７が行うRTT計測処理の一例を示すフローチャート。
【図６】マスター３０とスレーブ３１の接続関係を示す図。
【図７】スニフモードを説明する図。
【図８】ポーリングインターバルを説明する図。
【図９】Bluetoothパラメータを変更するタイミングの第１例を示すシーケンス図。
【図１０】Bluetoothパラメータを変更するタイミングの第２例を示すシーケンス図。
【図１１】Bluetoothパラメータを変更するタイミングの第３例を示すシーケンス図。
【符号の説明】
【００７２】
１ 送信装置
２ 受信装置
３ 無線ネットワーク
１１，２１ DTCP認証・鍵交換処理部
１２ コンテンツ供給部
１３，２３ 暗号処理部
１４，２４ パケット処理部
１５，２５ 通信処理部
１６，２６ Bluetoothインターフェース部
１７，２７ RTT計測部
２２ コンテンツ処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
著作権保護が必要なコンテンツを通信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、
著作権保護が必要なコンテンツを暗号化または復号化する暗号処理手段と、
他の通信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記他の通信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、
前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの送信または受信を許可する通信許可判断手段と、
前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記他の通信装置との間で認証・鍵交換処理を行う認証・鍵交換手段を備え、
前記パラメータ変更手段は、前記認証・鍵交換手段が認証・鍵交換処理を行っている最中に前記ラウンドトリップ時間の計測のためにパラメータを変更し、前記ラウンドトリップ時間の計測が終了した後、前記認証・鍵交換手段が前記認証・鍵交換処理を終える前にパラメータを元に戻すことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記他の通信装置との間で認証・鍵交換処理を行う認証・鍵交換手段を備え、
前記パラメータ変更手段は、前記認証・鍵交換手段が認証・鍵交換処理を開始する前に前記ラウンドトリップ時間の計測のためにパラメータを変更し、前記認証・鍵交換手段が前記認証・鍵交換処理を終えた後にパラメータを元に戻すことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記他の通信装置との間で認証・鍵交換処理を行う認証・鍵交換手段を備え、
前記パラメータ変更手段は、著作権保護が必要なコンテンツの伝送に関するコマンドの送信を開始する前に前記ラウンドトリップ時間の計測のためにパラメータを変更し、著作権保護が必要なコンテンツの伝送処理が終了した後にパラメータを元に戻すことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線ネットワークはBluetoothであり、
前記パラメータ変更手段は、Bluetoothの規格で定める送受信間隔であるスニフインターバル、ポーリングインターバル、送信電力およびマスター・スレーブ交換の少なくとも一つをパラメータとして変更す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通信装置。
【請求項６】
前記パラメータ変更手段は、前記RTT計測手段による計測を行う際には、前記スニフインターバルを通常よりも短くすることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記パラメータ変更手段は、前記RTT計測手段による計測を行う際には、前記ポーリングインターバルを通常よりも短くすることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記パラメータ変更手段は、前記RTT計測手段による計測を行う際には、送信電力を通常よりも弱くすることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記パラメータ変更手段は、前記RTT計測手段による計測を行う際には、マスター装置とスレーブ装置との役割を逆にすることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
著作権保護が必要なコンテンツを送信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、
著作権保護が必要なコンテンツを暗号化する暗号処理手段と、
受信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記受信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、
前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの送信を許可する通信許可判断手段と、
前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項１１】
著作権保護が必要なコンテンツを受信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、
著作権保護が必要なコンテンツを復号化する暗号処理手段と、
送信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記送信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、
前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの受信を許可する通信許可判断手段と、
前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１２】
他の通信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記他の通信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するステップと、
前記計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの送信または受信を許可するステップと、
前記コンテンツの送信または受信が許可された場合に、暗号化された前記コンテンツを無線ネットワークを介して送信または受信するステップと、
前記ラウンドトリップ時間の計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するステップと、を実行可能なコンピュータ読み取り可能な通信制御プログラム。
【請求項１】
著作権保護が必要なコンテンツを通信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、
著作権保護が必要なコンテンツを暗号化または復号化する暗号処理手段と、
他の通信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記他の通信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、
前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの送信または受信を許可する通信許可判断手段と、
前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記他の通信装置との間で認証・鍵交換処理を行う認証・鍵交換手段を備え、
前記パラメータ変更手段は、前記認証・鍵交換手段が認証・鍵交換処理を行っている最中に前記ラウンドトリップ時間の計測のためにパラメータを変更し、前記ラウンドトリップ時間の計測が終了した後、前記認証・鍵交換手段が前記認証・鍵交換処理を終える前にパラメータを元に戻すことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記他の通信装置との間で認証・鍵交換処理を行う認証・鍵交換手段を備え、
前記パラメータ変更手段は、前記認証・鍵交換手段が認証・鍵交換処理を開始する前に前記ラウンドトリップ時間の計測のためにパラメータを変更し、前記認証・鍵交換手段が前記認証・鍵交換処理を終えた後にパラメータを元に戻すことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記他の通信装置との間で認証・鍵交換処理を行う認証・鍵交換手段を備え、
前記パラメータ変更手段は、著作権保護が必要なコンテンツの伝送に関するコマンドの送信を開始する前に前記ラウンドトリップ時間の計測のためにパラメータを変更し、著作権保護が必要なコンテンツの伝送処理が終了した後にパラメータを元に戻すことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線ネットワークはBluetoothであり、
前記パラメータ変更手段は、Bluetoothの規格で定める送受信間隔であるスニフインターバル、ポーリングインターバル、送信電力およびマスター・スレーブ交換の少なくとも一つをパラメータとして変更す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通信装置。
【請求項６】
前記パラメータ変更手段は、前記RTT計測手段による計測を行う際には、前記スニフインターバルを通常よりも短くすることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記パラメータ変更手段は、前記RTT計測手段による計測を行う際には、前記ポーリングインターバルを通常よりも短くすることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記パラメータ変更手段は、前記RTT計測手段による計測を行う際には、送信電力を通常よりも弱くすることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記パラメータ変更手段は、前記RTT計測手段による計測を行う際には、マスター装置とスレーブ装置との役割を逆にすることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
著作権保護が必要なコンテンツを送信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、
著作権保護が必要なコンテンツを暗号化する暗号処理手段と、
受信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記受信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、
前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの送信を許可する通信許可判断手段と、
前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項１１】
著作権保護が必要なコンテンツを受信可能な無線ネットワークに接続されるネットワークインタフェース手段と、
著作権保護が必要なコンテンツを復号化する暗号処理手段と、
送信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記送信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するRTT計測手段と、
前記RTT計測手段にて計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの受信を許可する通信許可判断手段と、
前記RTT計測手段による計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するパラメータ変更手段と、を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１２】
他の通信装置に対して所定のパケットを送信した後、該パケットが前記他の通信装置から送り返されて受信されるまでのラウンドトリップ時間を計測するステップと、
前記計測されたラウンドトリップ時間が所定時間以内の場合に、著作権保護が必要なコンテンツの送信または受信を許可するステップと、
前記コンテンツの送信または受信が許可された場合に、暗号化された前記コンテンツを無線ネットワークを介して送信または受信するステップと、
前記ラウンドトリップ時間の計測を行う前後で、前記無線ネットワークのパラメータを変更するステップと、を実行可能なコンピュータ読み取り可能な通信制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−７４２８５（Ｐ２００７−７４２８５Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５８２６１（Ｐ２００５−２５８２６１）
【出願日】平成１７年９月６日（２００５．９．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
２．フロッピー
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月６日（２００５．９．６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ
２．フロッピー
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]