通信装置および通信方法
【課題】セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを介して通信を行う場合に、処理負荷を軽減しながらセキュリティレベルの高い通信を可能にする通信装置および通信方法を提供する。
【解決手段】セキュリティレベルの高い第１のネットワークを介して通信を行う第１の送受信手段と、セキュリティレベルが第１のネットワークより低い第２のネットワークを介して通信を行う第２の送受信手段と、送信データパケットを第１のネットワークまたは第２のネットワークに振り分ける振分手段と、振り分け手段により第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを第１の送受信手段に出力し、第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを鍵パケットとして第２のネットワークに振り分けられた送信データパケットをネットワークコーディング化して第２の送受信手段に出力する符号化手段とを備える。
【解決手段】セキュリティレベルの高い第１のネットワークを介して通信を行う第１の送受信手段と、セキュリティレベルが第１のネットワークより低い第２のネットワークを介して通信を行う第２の送受信手段と、送信データパケットを第１のネットワークまたは第２のネットワークに振り分ける振分手段と、振り分け手段により第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを第１の送受信手段に出力し、第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを鍵パケットとして第２のネットワークに振り分けられた送信データパケットをネットワークコーディング化して第２の送受信手段に出力する符号化手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを介して通信を行う通信装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、複数のネットワークを介して通信を行う通信システムの構成例を示す（特許文献１）。
【０００３】
図７において、通信装置７１，７２が無線ＬＡＮアクセスネットワーク７３および携帯電話アクセスネットワーク７４を介して対向接続される。通信装置７１は、無線ＬＡＮアクセスネットワーク７３の無線ＬＡＮ基地局ＡＰおよび携帯電話アクセスネットワーク７４の携帯電話基地局ＢＳに接続可能なインタフェース部を備える。通信装置７１は、例えば各アクセスネットワークに接続可能な無線端末であってもよいし、ローカル側で無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ端末と各アクセスネットワークとの間で中継処理を行う無線中継装置であってもよい。通信装置７２は、無線ＬＡＮアクセスネットワーク７３および携帯電話アクセスネットワーク７４に接続され、中継ネットワーク７５を介して上位のサーバ７５との間で中継処理を行う中継ノードであってもよい。
【０００４】
通信装置７１が無線ＬＡＮアクセスネットワーク７３と携帯電話アクセスネットワーク７４の両方に接続可能な場合は、通常、安価で高速な無線ＬＡＮアクセスネットワーク７３を介して対向する通信装置７２と接続し、無線ＬＡＮのエリア外などの場合に携帯電話アクセスネットワーク７４を介して対向する通信装置７２と接続する切り替え動作が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０２１８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、通信装置７１，７２を接続する各アクセスネットワークは、そのセキュリティレベルは異なる。具体的には、無線ＬＡＮアクセスネットワーク（公衆無線ＬＡＮ）７３と携帯電話アクセスネットワーク７４を比較すると、携帯電話網に係る設備は、通信事業者により管理されているが、公衆無線ＬＡＮは、ＦＯＮのように自宅の基地局を開放して構成されるものや、パブリックなスペース、店舗の事務室などの物理的なセキュリティが確保されないもの等があり、通信を傍受される可能性が高い。
【０００７】
ここで、無線区間は、ＡＥＳ等の暗号化を使用することができるが、無線ＬＡＮ基地局ＡＰに接続される無線ＬＡＮアクセスネットワークがセキュリティレベルが高いか否かは不明であり、パケットキャプチャ等が容易に行われる可能性がある。
【０００８】
この課題に対して、トラヒックそのものに、すなわち上位レイヤで暗号化を施すことが考えられるが、無線端末の処理能力が低い場合に負荷が高くなる。
【０００９】
また、セキュリティレベルの高い携帯電話アクセスネットワークのみを使用することも考えられるが、無線ＬＡＮの方が高速かつ安価であるので、利便性が損なわれることとなる。しかも、通信装置にＷＡＮ側のインタフェース部を複数備えるにも拘わらず、無線リソースの有効活用が図れない。
【００１０】
本発明は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを介して通信を行う場合に、処理負荷を軽減しながらセキュリティレベルの高い通信を可能にする通信装置および通信方法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】
【００１１】
第１の発明は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを並行して利用し、当該複数のネットワークを介して対向する通信装置との間で通信を行う通信装置において、セキュリティレベルの高い第１のネットワークを介して通信を行う第１の送受信手段と、セキュリティレベルが第１のネットワークより低い第２のネットワークを介して通信を行う第２の送受信手段と、送信データパケットを第１のネットワークまたは第２のネットワークに振り分ける振分手段と、振り分け手段により第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを第１の送受信手段に出力し、第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを鍵パケットとして第２のネットワークに振り分けられた送信データパケットをネットワークコーディング化して第２の送受信手段に出力する符号化手段とを備える。
【００１２】
第１の発明の通信装置において、振分手段は、第１のネットワークのスループットと第２のネットワークのスループットに応じて、スループットの比が同一になるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する。
【００１３】
第１の発明の通信装置において、振分手段は、受信側の通信装置で第１のネットワークを介して受信したデータパケットと、第２のネットワークを介して受信したデータパケットの到着時間差が閾値よりも大きい場合に、到着時間が早い方のネットワークに振り分ける送信データパケットの量が大きくなるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する。
【００１４】
第１の発明の通信装置において、振分手段は、第１のネットワークの伝送速度の上限に基づいて、当該上限を超えないように第１のネットワークに振り分けるデータパケットの量を制限し、それ以外の全てのデータパケットを第２のネットワークに振り分ける。
【００１５】
第２の発明は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを並行して利用し、当該複数のネットワークを介して対向する通信装置との間で通信を行う通信方法において、セキュリティレベルの高い第１のネットワークを介して通信を行う第１の送受信手段と、セキュリティレベルが第１のネットワークより低い第２のネットワークを介して通信を行う第２の送受信手段とを備え、送信データパケットを第１のネットワークまたは第２のネットワークに振り分ける振分ステップと、振り分けステップにより第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを第１の送受信手段に出力し、第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを鍵パケットとして第２のネットワークに振り分けられた送信データパケットをネットワークコーディング化して第２の送受信手段に出力する符号化ステップとを有する。
【００１６】
第２の発明の通信方法において、振分ステップは、第１のネットワークのスループットと第２のネットワークのスループットに応じて、スループットの比が同一になるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する。
【００１７】
第２の発明の通信方法において、振分手段は、受信側の通信装置で第１のネットワークを介して受信したデータパケットと、第２のネットワークを介して受信したデータパケットの到着時間差が閾値よりも大きい場合に、到着時間が早い方のネットワークに振り分ける送信データパケットの量が大きくなるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する。
【００１８】
第２の発明の通信方法において、振分ステップは、第１のネットワークの伝送速度の上限に基づいて、当該上限を超えないように第１のネットワークに振り分けるデータパケットの量を制限し、それ以外の全てのデータパケットを第２のネットワークに振り分ける。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを介して接続される通信装置間で、複数のネットワークを並行して利用し、セキュリティレベルの高いネットワークで伝送するデータパケットを鍵パケットとして、セキュリティレベルの低いネットワークで伝送するデータパケットをネットワークコーディング化して伝送する。これにより、いずれのネットワークを用いて伝送されているトラヒックも読み取ることは困難となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例１を示す図である。
【図２】本発明の通信装置として用いる無線端末１３の構成例を示す図である。
【図３】符号化機能部３４２の動作例を示す図である。
【図４】本発明の通信装置として用いる中継ノード１７の構成例を示す図である。
【図５】本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例２を示す図である。
【図６】本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例３を示す図である。
【図７】複数のアクセスネットワークの利用が可能な通信システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の特徴は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを介して接続される通信装置間で、複数のネットワークを並行して利用し、一方のネットワークで伝送するデータパケットを鍵パケットとして、他方のネットワークで伝送するデータパケットをネットワークコーディング化して伝送する。このとき、鍵パケットとなるデータパケットは、携帯電話アクセスネットワークのようなセキュリティレベルの高いネットワークを介して伝送し、ネットワークコーディング化されたデータパケットは、無線ＬＡＮアクセスネットワークのようなセキュリティレベルの低いネットワークを介して伝送する。無線ＬＡＮアクセスネットワークにより伝送されるデータパケットは傍受される可能性があるが、ネットワークコーディング化されているため、内容を読み取ることはできない。また、ネットワークコーディング化されたパケットを復号するための鍵パケットは、セキュリティの高いネットワークを介して伝送されているため、取得することが困難である。よって、いずれのネットワークを用いて伝送されているトラヒックも読み取ることは困難となる。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例１を示す。
図１において、セキュリティレベルの低い無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１およびセキュリティレベルの高い携帯電話アクセスネットワーク１２を介して接続される通信装置として、一方に無線端末１３があり、他方に中継ネットワーク１６に配置される中継ノード１７がある。中継ネットワーク１６には、サーバ１８が接続される。
【００２３】
無線端末１３はサーバ１８との間で、例えばサーバ１８が配信する映像コンテンツ等の配信を受ける。サーバ１８は、無線端末１３からの要求に従い、映像コンテンツを構成するデータパケット（Ａ〜Ｈ）を無線端末１３に宛てて、中継ネットワーク１６へ出力する。中継ネットワーク１６は、当該データパケットを無線端末１３と組になる中継ノード１７に転送する。中継ノード１７は、入力されたデータパケットを無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１および携帯電話アクセスネットワーク１２に振り分ける。無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１では、中継ノード１７により振り分けられたデータパケット（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）が無線ＬＡＮ基地局ＡＰを介して無線端末１３へ伝送される。一方、携帯電話アクセスネットワーク１２では、中継ノード１７により振り分けられたデータパケット（Ａ，Ｅ）が携帯電話基地局ＢＳを介して無線端末１３へ伝送される。
【００２４】
このとき、携帯電話アクセスネットワーク１２に振り分けられたデータパケット（Ａ，Ｅ）が鍵パケットであり、当該鍵パケットを用いて、無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１に振り分けられたデータパケット（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）をネットワークコーディング化する。無線端末１３は、無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１を介して伝送されたネットワークコーディング化されたデータパケットを、携帯電話アクセスネットワーク１２を介して伝送された鍵パケットを用いて復号化し、並べ直して映像コンテンツを再生する。なお、無線端末１３から中継ノード１７に伝送されるパケットについても、同様に鍵パケットとネットワークコーディング化されたパケットが各アクセスネットワークに振り分けられる。
【００２５】
図２は、本発明の無線装置として用いる無線端末１３の構成例を示す。
図２において、無線端末１３は、高速、低コストの無線ＬＡＮアクセスネットワークの無線ＬＡＮ基地局ＡＰに接続される無線ＬＡＮ送受信部３１、高セキュリティの携帯電話アクセスネットワークの携帯電話基地局ＢＳに接続される携帯電話送受信部３２、品質評価部３３、符号化処理部３４、復号化処理部３５、符号化制御部３６、設定管理部３７、通信終端部３８により構成される。
【００２６】
無線ＬＡＮ送受信部３１および携帯電話送受信部３２は、送信機能部および受信機能部により構成され、それぞれ無線ＬＡＮ基地局ＡＰ、携帯電話基地局ＢＳとの間で無線通信を行うための送信処理、受信処理を行う。
【００２７】
符号化処理部３４は、振分機能部３４１、符号化機能部３４２、参照データ保持機能部３４３、付随情報付加機能部３４４，３４５により構成される。
【００２８】
振分機能部３４１は、符号化制御部３６が設定するデータパケットの振り分け比に応じて、通信終端部３８から入力するデータパケットを、符号化機能部３４２または参照データ保持機能部３４３に振り分ける。符号化機能部３４２に出力されるデータパケットは、無線ＬＡＮアクセスネットワークを介して転送されるデータパケットであり、参照データ保持機能部３４３に出力されるデータパケットは、携帯電話アクセスネットワークを介して転送されるデータパケットである。
【００２９】
参照データ保持機能３４３は、入力されたデータパケットを自ら備えるメモリに記憶するとともに、付随情報付加機能部３４５へ出力する。メモリに記憶されたデータパケットは、符号化機能部３４２の要求に応じて当該符号化機能部３４２へ出力される。また、新たなデータパケットが参照データ保持機能部３４３に入力された場合には、当該データパケットにより、メモリに蓄積されていたデータパケットが上書きされる。なお、メモリに複数のデータパケットを蓄積しておき、符号化機能部３４２の指定に基づいて１つのデータパケットを選択して、当該符号化機能部３４２へ出力してもよい。すなわち、鍵パケットと当該鍵パケットによりネットワークコーディング処理されるデータパケットとが連続していたり、あるいは、シーケンス番号の近いものである必要はなく、たとえば図１においてパケットＡによりパケットＦ〜Ｈをネットワークコーディング化してもよい。鍵パケットを伝送するネットワークの遅延が大きい場合に、すでに相手先で受信された鍵パケットを使用してネットワークコーディングを行うことによって、相手先で鍵パケットを待機する時間を低減できる。
【００３０】
符号化機能部３４２は、振分機能部３４１から入力するデータパケットに対して、参照データ保持機能部３４３のメモリに蓄積されたデータパケットを鍵パケットとして排他的論理和を演算処理することによりネットワークコーディング処理を行う。具体的には、符号化機能部３４２は、振分機能部３４１からデータパケットが入力されると、参照データ保持機能部３４３に対して鍵パケットを要求し、取得した鍵パケットを用いて振分機能部３４１から入力されたデータパケットをネットワークコーディング化して付随情報付加機能部３４４へ出力する。
【００３１】
付随情報付加機能部３４４，３４５は、入力されたデータパケットに対して、中継ノードにおいて復号処理ができるように付随情報（ヘッダ情報）を付与し、それぞれ無線ＬＡＮ送受信部３１の送信機能部および携帯電話送受信部３２の送信機能部へ出力する。ヘッダ情報としては、パケットの順序を示すシーケンス番号、鍵パケットのシーケンス番号等が含まれる。なお、ネットワークコーディング処理を排他的論理和演算以外の演算処理により行った場合には、その処理内容を示す情報が付与される。また、後述するように、ネットワークコーディング化されるパケットと鍵パケットの長さが異なる場合に、長さを揃えるための選択肢が複数ある場合には、そのいずれを使用してネットワークコーディング処理を行ったかを示す情報が含まれる。なお、参照データ保持機能部３４３に接続された付随情報付加機能部３４５では、シーケンス番号が付加される。シーケンス番号は、振分機能部３４１によりデータパケットごとにカウントアップされ、各データパケットとともに付随情報付加機能部３４５へ通知される。
【００３２】
復号化処理部３５は、合成機能部３５１、復号化機能部３５２、参照データ保持機能部３５３、付随情報分離機能部３５４，３５５により構成される。
【００３３】
付随情報分離機能部３５４，３５５は、それぞれ無線ＬＡＮ送受信部３１の受信機能部および携帯電話送受信部３２の受信機能部からデータパケットを入力し、それぞれのデータパケットからヘッダ情報を読み出し、ヘッダ情報を削除したデータパケットを抽出する。付随情報分離機能部３５４に入力するネットワークコーディング処理されたデータパケットのヘッダ情報には、シーケンス番号、鍵パケットのシーケンス番号、符号化処理の識別子、データサイズ調整方法の識別子等が含まれ、付随情報分離機能部３５４はこれらのヘッダ情報およびヘッダ情報を削除したデータパケットを復号化機能部３５２へ出力する。また、付随情報分離機能部３５５に入力する鍵パケットのヘッダ情報には、シーケンス番号が含まれ、付随情報分離機能部３５５は、当該シーケンス番号およびヘッダ情報を削除したデータパケットを参照データ保持機能部３５３へ出力する。
【００３４】
参照データ保持機能部３５３は、入力されたデータパケットおよびシーケンス番号を関連付けて自ら備えるメモリに記憶するとともに、シーケンス番号とデータパケットを合成機能部３５１へ出力する。メモリに記憶されたデータパケットは、復号化機能部３５２によりシーケンス番号を特定した要求に応じて当該復号化機能部３５２へ出力される。
【００３５】
復号化機能部３５２は、入力された符号化処理の識別子およびデータサイズ調整方法の識別子により復号化の方法を特定して、入力されたネットワークコーディング化されたデータパケットを復号する。たとえば、符号化処理が排他的論理和演算によりなされたときは、同じ鍵パケットを用いた排他的論理和演算により復号する。復号に用いる鍵パケットは、鍵パケットのシーケンス番号とともに鍵パケットの要求を参照データ保持機能部３５３に行い、その応答として取得する。復号したデータパケットは、シーケンス番号とともに合成機能部３５１に出力される。
【００３６】
合成機能部３５１は、入力されたデータパケットをシーケンス番号の順に並べ替えて通信終端部３８へ出力する。
【００３７】
通信終端部３８は、合成機能部３５１から入力されたデータパケットをアプリケーション等へ引き渡し、または、アプリケーション等から入力されたデータパケットを振分機能部３４１へ出力する。
【００３８】
符号化制御部３６は、振分機能部３４１に対して、データパケットの振り分け比を通知する。データパケットの振り分け比は、無線ＬＡＮアクセスネットワークと携帯電話アクセスネットワークの通信状況により制御される。すなわち、符号化制御部３６は、品質評価部３３により入力された無線ＬＡＮアクセスネットワークおよび携帯電話アクセスネットワークのスループット（伝送速度、遅延時間）に応じて、スループットの比と同一になるようにデータパケットを振り分ける。たとえば、無線ＬＡＮアクセスネットワークのスループットが２０Ｍｂｐｓで、携帯電話アクセスネットワークのスループットが５Ｍｂｐｓであるときは、無線ＬＡＮアクセスネットワークと携帯電話アクセスネットワークへの振り分け比を４：１とする。
【００３９】
一方、たとえば各ネットワークに均等に振り分けた場合には、スループットの相違により鍵パケットよりもデータパケットが速く復号側に届いたときに、鍵パケットが届くまで復号することができず、処理遅延が発生する問題が生じる。本発明では、スループットに応じた振り分け比を設定することにより、この問題を解決する。
【００４０】
なお、上記の振り分け比の場合、複数のデータパケットが同じ鍵パケットによりネットワークコーディング化されることになる。同一の鍵パケットによりネットワークコーディング化されることにより、セキュリティレベルは低下するが、各パケットが転送されるアクセスネットワークのスループットの差を吸収できるため、処理遅延を低く抑える効果が期待できる。
【００４１】
また、上記の振り分け比が逆の場合、すなわちセキュリティの高い携帯電話アクセスネットワークのスループットが無線ＬＡＮアクセスネットワークのスループットよりも高い場合は、携帯電話アクセスネットワークを介して伝送されるデータパケットが多くなる。その場合、携帯電話アクセスネットワークを介して伝送されるデータパケットは、無線ＬＡＮアクセスネットワークを介して伝送されるデータパケットに対応する分が鍵パケットとなり、残りは鍵パケットとしてではなくネットワークコーディング化に用いられないデータパケットとして伝送されることになる。
【００４２】
また、無線を用いた伝送路においては伝送速度は時間の経過とともに変動するが、このような制御により、その変動に対して適応しながら処理を継続することが可能となる。なお、品質評価部３３の代わりに設定管理部３７を備える構成とすることも可能であり、設定管理部３７は、通信状況の評価を行うことなく、予め設定された固定値による振り分け比を符号化制御部３６に通知してもよい。
【００４３】
品質評価部３３は、品質評価機能部３３１および品質評価結果受信機能部３３２により構成される。
【００４４】
品質評価機能部３３１は、通信終端部３８に入力するデータパケットのスループット、遅延時間等を測定して、測定結果を携帯電話送受信部３２の送信機能部を介して相手先の通信装置（中継ノード１７）に通知する。また、品質評価結果受信機能３３２は、携帯電話送受信部３２の受信機能部を介して、相手先の通信装置（中継ノード１７）において測定されたスループット、遅延時間等を取得する。品質評価結果受信機能部３３２は、これらの評価値に基づいて、データパケットの振り分け比を設定する。たとえば、上述したようにスループットの比と同一になるように設定できる。
【００４５】
また、鍵パケットと当該鍵パケットによりネットワークコーディング化されたデータパケットの到着時間差が閾値よりも大きい場合に、前回の振り分け比に対して到着時間が早い方のアクセスネットワークに割り当てるパケットの量が大きくなるように振り分け比を所定値だけ変更することもできる。また、各ネットワークの遅延時間の差が閾値よりも大きい場合に、同様の振り分け比の変更処理を行ってもよい。
【００４６】
なお、符号化機能部３４２において、ネットワークコーディング化されるデータパケットと鍵パケットのデータサイズが異なるときは、これらのデータサイズを同一にした上でネットワークコーディングを行う必要がある。このとき、鍵パケットが短いときは、図３(1) に示すように、鍵パケットを構成するデータ列を繰り返すことにより長さを揃える方法、鍵パケットで不足している分を０または１のビットで補う方法等が考えられる。また、鍵パケットが長いときは、図３(2) に示すように、鍵パケットの先頭からネットワークコーディング化されるパケットと同じデータサイズまでを抽出して鍵パケットとすることが考えられる。いずれの方法においても、鍵パケットのシーケンス番号と用いた方法とをヘッダ情報として中継ノードに通知すれば、復号化できる。
【００４７】
図４は、本発明の無線装置として用いる中継ノード１７の構成例を示す。
図４において、中継ノード１７では、図２に示す無線端末１３の通信終端部３８が、中継部３９および中継ネットワークとの送受信を行う送受信部４０になる。また、無線ＬＡＮ送受信部３１および携帯電話送受信部３２は、それぞれ無線インタフェースではなく有線インタフェースであり、これらが接続される有線ネットワークのプロトコルに従った処理を行う。物理層インタフェース等を共通で用いることも可能である。その他の機能は、図２に示す無線端末１３の各部と同様である。
【００４８】
以上のように、通信装置（無線端末１３および中継ノード１７）が通信を行うアクセスネットワークのうち、セキュリティの高いアクセスネットワークにより転送するデータパケットを鍵パケットとし、セキュリティの低い無線ＬＡＮアクセスネットワークにより転送するデータパケットをネットワークコーディング化することによって、セキュリティの低いアクセスネットワークを転送されるデータパケットの秘匿性が向上することができる。また、ネットワークコーディング処理は、排他的論理和演算で実現できることから、暗号化処理と比較して処理負荷が小さく、たとえば携帯電話端末のような処理能力が低い端末においても利用可能である。
【実施例２】
【００４９】
図５は、本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例２を示す。
図５において、無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１および携帯電話アクセスネットワーク１２を介して接続される通信装置として、一方に無線ＬＡＮ端末１５が接続される無線中継装置１４があり、他方に中継ネットワーク１６に配置される中継ノード１７がある。中継ネットワーク１６には、サーバ１８が接続される。
【００５０】
無線中継装置１４は、ローカル側の無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ端末１５とＷＡＮ側の各アクセスネットワークとの間で中継処理を行う機能を有する。その構成は、図２に示す無線端末１３と同様の符号化処理機能／復号化処理機能を有するが、無線端末１３の通信終端部３８が、図４に示す中継ノード１７と同様に中継部３９および無線ＬＡＮ端末１５と接続する送受信部４０になる。ただし、この送受信部４０は、無線ＬＡＮ端末１５との間で無線ＬＡＮ接続する無線インタフェースとなる。
【実施例３】
【００５１】
図６は、本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例３を示す。
図６において、セキュリティレベルの低いＩＰ網２１およびセキュリティレベルの高い電話網２２を介して接続される通信装置として、一方に端末２４が接続される中継ノード２３があり、他方に中継ネットワーク１６に配置される中継ノード１７がある。中継ネットワーク１６には、サーバ１８が接続される。
【００５２】
本通信システムは、利用できる伝送速度の上限が料金体系により設定されている電話網２２と、セキュリティレベルが低いが帯域の制限がないＩＰ網２１の各有線ネットワークを併用する構成である。
【００５３】
本構成例における中継ノード２３は、図４に示す中継ノード１７と同様の構成である。中継ノード１７，２３は、送信するデータパケットについて、各有線ネットワークに振り分けを行い、実施例１と同様にセキュリティレベルの相違に基づいて鍵パケットを選択してネットワークコーディング化を行う。すなわち、セキュリティレベルの高い電話網２２を用いて転送するデータパケットを鍵パケットとして、ＩＰ網２１を用いて転送するデータパケットのネットワークコーディング化を行う。
【００５４】
ここで、データパケットの振り分けは、電話網２２において利用できる伝送速度により決定する。すなわち、電話網２２の伝送速度の上限の範囲内で鍵パケットを送信する周期を決定し、鍵パケット以外のデータパケットはネットワークコーディングを行ってＩＰ網２１で転送する。このとき、鍵パケットを送信する周期で、ＩＰ網２２で転送するデータパケットのネットワークコーディングを行う鍵パケットが更新されることになる。
【００５５】
このように、電話網２２とＩＰ網２１を併用する通信システムにおいても、本願発明を適用することができ、セキュリティレベルの低いネットワークを転送されるデータの秘匿性を向上することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１１ 無線ＬＡＮアクセスネットワーク
１２ 携帯電話アクセスネットワーク
１３ 無線端末
１４ 無線中継装置
１５ 無線ＬＡＮ端末
１６ 中継ネットワーク
１７ 中継ノード
１８ サーバ
２１ ＩＰ網
２２ 電話網
２３ 中継ノード
２４ 端末
３１ 無線ＬＡＮ送受信部
３２ 携帯電話送受信部
３３ 品質評価部
３３１ 品質評価機能部
３３２ 品質評価結果受信機能部
３４ 符号化処理部
３４１ 振分機能部
３４２ 符号化機能部
３４３ 参照データ保持機能部
３４４，３４５ 付随情報付加機能部
３５ 復号化処理部
３５１ 合成機能部
３５２ 復号化機能部
３５３ 参照データ保持機能部
３５４，３５５ 付随情報分離機能部
３６ 符号化制御部
３７ 設定管理部
３８ 通信終端部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを介して通信を行う通信装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、複数のネットワークを介して通信を行う通信システムの構成例を示す（特許文献１）。
【０００３】
図７において、通信装置７１，７２が無線ＬＡＮアクセスネットワーク７３および携帯電話アクセスネットワーク７４を介して対向接続される。通信装置７１は、無線ＬＡＮアクセスネットワーク７３の無線ＬＡＮ基地局ＡＰおよび携帯電話アクセスネットワーク７４の携帯電話基地局ＢＳに接続可能なインタフェース部を備える。通信装置７１は、例えば各アクセスネットワークに接続可能な無線端末であってもよいし、ローカル側で無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ端末と各アクセスネットワークとの間で中継処理を行う無線中継装置であってもよい。通信装置７２は、無線ＬＡＮアクセスネットワーク７３および携帯電話アクセスネットワーク７４に接続され、中継ネットワーク７５を介して上位のサーバ７５との間で中継処理を行う中継ノードであってもよい。
【０００４】
通信装置７１が無線ＬＡＮアクセスネットワーク７３と携帯電話アクセスネットワーク７４の両方に接続可能な場合は、通常、安価で高速な無線ＬＡＮアクセスネットワーク７３を介して対向する通信装置７２と接続し、無線ＬＡＮのエリア外などの場合に携帯電話アクセスネットワーク７４を介して対向する通信装置７２と接続する切り替え動作が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０２１８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、通信装置７１，７２を接続する各アクセスネットワークは、そのセキュリティレベルは異なる。具体的には、無線ＬＡＮアクセスネットワーク（公衆無線ＬＡＮ）７３と携帯電話アクセスネットワーク７４を比較すると、携帯電話網に係る設備は、通信事業者により管理されているが、公衆無線ＬＡＮは、ＦＯＮのように自宅の基地局を開放して構成されるものや、パブリックなスペース、店舗の事務室などの物理的なセキュリティが確保されないもの等があり、通信を傍受される可能性が高い。
【０００７】
ここで、無線区間は、ＡＥＳ等の暗号化を使用することができるが、無線ＬＡＮ基地局ＡＰに接続される無線ＬＡＮアクセスネットワークがセキュリティレベルが高いか否かは不明であり、パケットキャプチャ等が容易に行われる可能性がある。
【０００８】
この課題に対して、トラヒックそのものに、すなわち上位レイヤで暗号化を施すことが考えられるが、無線端末の処理能力が低い場合に負荷が高くなる。
【０００９】
また、セキュリティレベルの高い携帯電話アクセスネットワークのみを使用することも考えられるが、無線ＬＡＮの方が高速かつ安価であるので、利便性が損なわれることとなる。しかも、通信装置にＷＡＮ側のインタフェース部を複数備えるにも拘わらず、無線リソースの有効活用が図れない。
【００１０】
本発明は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを介して通信を行う場合に、処理負荷を軽減しながらセキュリティレベルの高い通信を可能にする通信装置および通信方法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】
【００１１】
第１の発明は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを並行して利用し、当該複数のネットワークを介して対向する通信装置との間で通信を行う通信装置において、セキュリティレベルの高い第１のネットワークを介して通信を行う第１の送受信手段と、セキュリティレベルが第１のネットワークより低い第２のネットワークを介して通信を行う第２の送受信手段と、送信データパケットを第１のネットワークまたは第２のネットワークに振り分ける振分手段と、振り分け手段により第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを第１の送受信手段に出力し、第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを鍵パケットとして第２のネットワークに振り分けられた送信データパケットをネットワークコーディング化して第２の送受信手段に出力する符号化手段とを備える。
【００１２】
第１の発明の通信装置において、振分手段は、第１のネットワークのスループットと第２のネットワークのスループットに応じて、スループットの比が同一になるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する。
【００１３】
第１の発明の通信装置において、振分手段は、受信側の通信装置で第１のネットワークを介して受信したデータパケットと、第２のネットワークを介して受信したデータパケットの到着時間差が閾値よりも大きい場合に、到着時間が早い方のネットワークに振り分ける送信データパケットの量が大きくなるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する。
【００１４】
第１の発明の通信装置において、振分手段は、第１のネットワークの伝送速度の上限に基づいて、当該上限を超えないように第１のネットワークに振り分けるデータパケットの量を制限し、それ以外の全てのデータパケットを第２のネットワークに振り分ける。
【００１５】
第２の発明は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを並行して利用し、当該複数のネットワークを介して対向する通信装置との間で通信を行う通信方法において、セキュリティレベルの高い第１のネットワークを介して通信を行う第１の送受信手段と、セキュリティレベルが第１のネットワークより低い第２のネットワークを介して通信を行う第２の送受信手段とを備え、送信データパケットを第１のネットワークまたは第２のネットワークに振り分ける振分ステップと、振り分けステップにより第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを第１の送受信手段に出力し、第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを鍵パケットとして第２のネットワークに振り分けられた送信データパケットをネットワークコーディング化して第２の送受信手段に出力する符号化ステップとを有する。
【００１６】
第２の発明の通信方法において、振分ステップは、第１のネットワークのスループットと第２のネットワークのスループットに応じて、スループットの比が同一になるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する。
【００１７】
第２の発明の通信方法において、振分手段は、受信側の通信装置で第１のネットワークを介して受信したデータパケットと、第２のネットワークを介して受信したデータパケットの到着時間差が閾値よりも大きい場合に、到着時間が早い方のネットワークに振り分ける送信データパケットの量が大きくなるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する。
【００１８】
第２の発明の通信方法において、振分ステップは、第１のネットワークの伝送速度の上限に基づいて、当該上限を超えないように第１のネットワークに振り分けるデータパケットの量を制限し、それ以外の全てのデータパケットを第２のネットワークに振り分ける。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを介して接続される通信装置間で、複数のネットワークを並行して利用し、セキュリティレベルの高いネットワークで伝送するデータパケットを鍵パケットとして、セキュリティレベルの低いネットワークで伝送するデータパケットをネットワークコーディング化して伝送する。これにより、いずれのネットワークを用いて伝送されているトラヒックも読み取ることは困難となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例１を示す図である。
【図２】本発明の通信装置として用いる無線端末１３の構成例を示す図である。
【図３】符号化機能部３４２の動作例を示す図である。
【図４】本発明の通信装置として用いる中継ノード１７の構成例を示す図である。
【図５】本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例２を示す図である。
【図６】本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例３を示す図である。
【図７】複数のアクセスネットワークの利用が可能な通信システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の特徴は、セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを介して接続される通信装置間で、複数のネットワークを並行して利用し、一方のネットワークで伝送するデータパケットを鍵パケットとして、他方のネットワークで伝送するデータパケットをネットワークコーディング化して伝送する。このとき、鍵パケットとなるデータパケットは、携帯電話アクセスネットワークのようなセキュリティレベルの高いネットワークを介して伝送し、ネットワークコーディング化されたデータパケットは、無線ＬＡＮアクセスネットワークのようなセキュリティレベルの低いネットワークを介して伝送する。無線ＬＡＮアクセスネットワークにより伝送されるデータパケットは傍受される可能性があるが、ネットワークコーディング化されているため、内容を読み取ることはできない。また、ネットワークコーディング化されたパケットを復号するための鍵パケットは、セキュリティの高いネットワークを介して伝送されているため、取得することが困難である。よって、いずれのネットワークを用いて伝送されているトラヒックも読み取ることは困難となる。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例１を示す。
図１において、セキュリティレベルの低い無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１およびセキュリティレベルの高い携帯電話アクセスネットワーク１２を介して接続される通信装置として、一方に無線端末１３があり、他方に中継ネットワーク１６に配置される中継ノード１７がある。中継ネットワーク１６には、サーバ１８が接続される。
【００２３】
無線端末１３はサーバ１８との間で、例えばサーバ１８が配信する映像コンテンツ等の配信を受ける。サーバ１８は、無線端末１３からの要求に従い、映像コンテンツを構成するデータパケット（Ａ〜Ｈ）を無線端末１３に宛てて、中継ネットワーク１６へ出力する。中継ネットワーク１６は、当該データパケットを無線端末１３と組になる中継ノード１７に転送する。中継ノード１７は、入力されたデータパケットを無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１および携帯電話アクセスネットワーク１２に振り分ける。無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１では、中継ノード１７により振り分けられたデータパケット（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）が無線ＬＡＮ基地局ＡＰを介して無線端末１３へ伝送される。一方、携帯電話アクセスネットワーク１２では、中継ノード１７により振り分けられたデータパケット（Ａ，Ｅ）が携帯電話基地局ＢＳを介して無線端末１３へ伝送される。
【００２４】
このとき、携帯電話アクセスネットワーク１２に振り分けられたデータパケット（Ａ，Ｅ）が鍵パケットであり、当該鍵パケットを用いて、無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１に振り分けられたデータパケット（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）をネットワークコーディング化する。無線端末１３は、無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１を介して伝送されたネットワークコーディング化されたデータパケットを、携帯電話アクセスネットワーク１２を介して伝送された鍵パケットを用いて復号化し、並べ直して映像コンテンツを再生する。なお、無線端末１３から中継ノード１７に伝送されるパケットについても、同様に鍵パケットとネットワークコーディング化されたパケットが各アクセスネットワークに振り分けられる。
【００２５】
図２は、本発明の無線装置として用いる無線端末１３の構成例を示す。
図２において、無線端末１３は、高速、低コストの無線ＬＡＮアクセスネットワークの無線ＬＡＮ基地局ＡＰに接続される無線ＬＡＮ送受信部３１、高セキュリティの携帯電話アクセスネットワークの携帯電話基地局ＢＳに接続される携帯電話送受信部３２、品質評価部３３、符号化処理部３４、復号化処理部３５、符号化制御部３６、設定管理部３７、通信終端部３８により構成される。
【００２６】
無線ＬＡＮ送受信部３１および携帯電話送受信部３２は、送信機能部および受信機能部により構成され、それぞれ無線ＬＡＮ基地局ＡＰ、携帯電話基地局ＢＳとの間で無線通信を行うための送信処理、受信処理を行う。
【００２７】
符号化処理部３４は、振分機能部３４１、符号化機能部３４２、参照データ保持機能部３４３、付随情報付加機能部３４４，３４５により構成される。
【００２８】
振分機能部３４１は、符号化制御部３６が設定するデータパケットの振り分け比に応じて、通信終端部３８から入力するデータパケットを、符号化機能部３４２または参照データ保持機能部３４３に振り分ける。符号化機能部３４２に出力されるデータパケットは、無線ＬＡＮアクセスネットワークを介して転送されるデータパケットであり、参照データ保持機能部３４３に出力されるデータパケットは、携帯電話アクセスネットワークを介して転送されるデータパケットである。
【００２９】
参照データ保持機能３４３は、入力されたデータパケットを自ら備えるメモリに記憶するとともに、付随情報付加機能部３４５へ出力する。メモリに記憶されたデータパケットは、符号化機能部３４２の要求に応じて当該符号化機能部３４２へ出力される。また、新たなデータパケットが参照データ保持機能部３４３に入力された場合には、当該データパケットにより、メモリに蓄積されていたデータパケットが上書きされる。なお、メモリに複数のデータパケットを蓄積しておき、符号化機能部３４２の指定に基づいて１つのデータパケットを選択して、当該符号化機能部３４２へ出力してもよい。すなわち、鍵パケットと当該鍵パケットによりネットワークコーディング処理されるデータパケットとが連続していたり、あるいは、シーケンス番号の近いものである必要はなく、たとえば図１においてパケットＡによりパケットＦ〜Ｈをネットワークコーディング化してもよい。鍵パケットを伝送するネットワークの遅延が大きい場合に、すでに相手先で受信された鍵パケットを使用してネットワークコーディングを行うことによって、相手先で鍵パケットを待機する時間を低減できる。
【００３０】
符号化機能部３４２は、振分機能部３４１から入力するデータパケットに対して、参照データ保持機能部３４３のメモリに蓄積されたデータパケットを鍵パケットとして排他的論理和を演算処理することによりネットワークコーディング処理を行う。具体的には、符号化機能部３４２は、振分機能部３４１からデータパケットが入力されると、参照データ保持機能部３４３に対して鍵パケットを要求し、取得した鍵パケットを用いて振分機能部３４１から入力されたデータパケットをネットワークコーディング化して付随情報付加機能部３４４へ出力する。
【００３１】
付随情報付加機能部３４４，３４５は、入力されたデータパケットに対して、中継ノードにおいて復号処理ができるように付随情報（ヘッダ情報）を付与し、それぞれ無線ＬＡＮ送受信部３１の送信機能部および携帯電話送受信部３２の送信機能部へ出力する。ヘッダ情報としては、パケットの順序を示すシーケンス番号、鍵パケットのシーケンス番号等が含まれる。なお、ネットワークコーディング処理を排他的論理和演算以外の演算処理により行った場合には、その処理内容を示す情報が付与される。また、後述するように、ネットワークコーディング化されるパケットと鍵パケットの長さが異なる場合に、長さを揃えるための選択肢が複数ある場合には、そのいずれを使用してネットワークコーディング処理を行ったかを示す情報が含まれる。なお、参照データ保持機能部３４３に接続された付随情報付加機能部３４５では、シーケンス番号が付加される。シーケンス番号は、振分機能部３４１によりデータパケットごとにカウントアップされ、各データパケットとともに付随情報付加機能部３４５へ通知される。
【００３２】
復号化処理部３５は、合成機能部３５１、復号化機能部３５２、参照データ保持機能部３５３、付随情報分離機能部３５４，３５５により構成される。
【００３３】
付随情報分離機能部３５４，３５５は、それぞれ無線ＬＡＮ送受信部３１の受信機能部および携帯電話送受信部３２の受信機能部からデータパケットを入力し、それぞれのデータパケットからヘッダ情報を読み出し、ヘッダ情報を削除したデータパケットを抽出する。付随情報分離機能部３５４に入力するネットワークコーディング処理されたデータパケットのヘッダ情報には、シーケンス番号、鍵パケットのシーケンス番号、符号化処理の識別子、データサイズ調整方法の識別子等が含まれ、付随情報分離機能部３５４はこれらのヘッダ情報およびヘッダ情報を削除したデータパケットを復号化機能部３５２へ出力する。また、付随情報分離機能部３５５に入力する鍵パケットのヘッダ情報には、シーケンス番号が含まれ、付随情報分離機能部３５５は、当該シーケンス番号およびヘッダ情報を削除したデータパケットを参照データ保持機能部３５３へ出力する。
【００３４】
参照データ保持機能部３５３は、入力されたデータパケットおよびシーケンス番号を関連付けて自ら備えるメモリに記憶するとともに、シーケンス番号とデータパケットを合成機能部３５１へ出力する。メモリに記憶されたデータパケットは、復号化機能部３５２によりシーケンス番号を特定した要求に応じて当該復号化機能部３５２へ出力される。
【００３５】
復号化機能部３５２は、入力された符号化処理の識別子およびデータサイズ調整方法の識別子により復号化の方法を特定して、入力されたネットワークコーディング化されたデータパケットを復号する。たとえば、符号化処理が排他的論理和演算によりなされたときは、同じ鍵パケットを用いた排他的論理和演算により復号する。復号に用いる鍵パケットは、鍵パケットのシーケンス番号とともに鍵パケットの要求を参照データ保持機能部３５３に行い、その応答として取得する。復号したデータパケットは、シーケンス番号とともに合成機能部３５１に出力される。
【００３６】
合成機能部３５１は、入力されたデータパケットをシーケンス番号の順に並べ替えて通信終端部３８へ出力する。
【００３７】
通信終端部３８は、合成機能部３５１から入力されたデータパケットをアプリケーション等へ引き渡し、または、アプリケーション等から入力されたデータパケットを振分機能部３４１へ出力する。
【００３８】
符号化制御部３６は、振分機能部３４１に対して、データパケットの振り分け比を通知する。データパケットの振り分け比は、無線ＬＡＮアクセスネットワークと携帯電話アクセスネットワークの通信状況により制御される。すなわち、符号化制御部３６は、品質評価部３３により入力された無線ＬＡＮアクセスネットワークおよび携帯電話アクセスネットワークのスループット（伝送速度、遅延時間）に応じて、スループットの比と同一になるようにデータパケットを振り分ける。たとえば、無線ＬＡＮアクセスネットワークのスループットが２０Ｍｂｐｓで、携帯電話アクセスネットワークのスループットが５Ｍｂｐｓであるときは、無線ＬＡＮアクセスネットワークと携帯電話アクセスネットワークへの振り分け比を４：１とする。
【００３９】
一方、たとえば各ネットワークに均等に振り分けた場合には、スループットの相違により鍵パケットよりもデータパケットが速く復号側に届いたときに、鍵パケットが届くまで復号することができず、処理遅延が発生する問題が生じる。本発明では、スループットに応じた振り分け比を設定することにより、この問題を解決する。
【００４０】
なお、上記の振り分け比の場合、複数のデータパケットが同じ鍵パケットによりネットワークコーディング化されることになる。同一の鍵パケットによりネットワークコーディング化されることにより、セキュリティレベルは低下するが、各パケットが転送されるアクセスネットワークのスループットの差を吸収できるため、処理遅延を低く抑える効果が期待できる。
【００４１】
また、上記の振り分け比が逆の場合、すなわちセキュリティの高い携帯電話アクセスネットワークのスループットが無線ＬＡＮアクセスネットワークのスループットよりも高い場合は、携帯電話アクセスネットワークを介して伝送されるデータパケットが多くなる。その場合、携帯電話アクセスネットワークを介して伝送されるデータパケットは、無線ＬＡＮアクセスネットワークを介して伝送されるデータパケットに対応する分が鍵パケットとなり、残りは鍵パケットとしてではなくネットワークコーディング化に用いられないデータパケットとして伝送されることになる。
【００４２】
また、無線を用いた伝送路においては伝送速度は時間の経過とともに変動するが、このような制御により、その変動に対して適応しながら処理を継続することが可能となる。なお、品質評価部３３の代わりに設定管理部３７を備える構成とすることも可能であり、設定管理部３７は、通信状況の評価を行うことなく、予め設定された固定値による振り分け比を符号化制御部３６に通知してもよい。
【００４３】
品質評価部３３は、品質評価機能部３３１および品質評価結果受信機能部３３２により構成される。
【００４４】
品質評価機能部３３１は、通信終端部３８に入力するデータパケットのスループット、遅延時間等を測定して、測定結果を携帯電話送受信部３２の送信機能部を介して相手先の通信装置（中継ノード１７）に通知する。また、品質評価結果受信機能３３２は、携帯電話送受信部３２の受信機能部を介して、相手先の通信装置（中継ノード１７）において測定されたスループット、遅延時間等を取得する。品質評価結果受信機能部３３２は、これらの評価値に基づいて、データパケットの振り分け比を設定する。たとえば、上述したようにスループットの比と同一になるように設定できる。
【００４５】
また、鍵パケットと当該鍵パケットによりネットワークコーディング化されたデータパケットの到着時間差が閾値よりも大きい場合に、前回の振り分け比に対して到着時間が早い方のアクセスネットワークに割り当てるパケットの量が大きくなるように振り分け比を所定値だけ変更することもできる。また、各ネットワークの遅延時間の差が閾値よりも大きい場合に、同様の振り分け比の変更処理を行ってもよい。
【００４６】
なお、符号化機能部３４２において、ネットワークコーディング化されるデータパケットと鍵パケットのデータサイズが異なるときは、これらのデータサイズを同一にした上でネットワークコーディングを行う必要がある。このとき、鍵パケットが短いときは、図３(1) に示すように、鍵パケットを構成するデータ列を繰り返すことにより長さを揃える方法、鍵パケットで不足している分を０または１のビットで補う方法等が考えられる。また、鍵パケットが長いときは、図３(2) に示すように、鍵パケットの先頭からネットワークコーディング化されるパケットと同じデータサイズまでを抽出して鍵パケットとすることが考えられる。いずれの方法においても、鍵パケットのシーケンス番号と用いた方法とをヘッダ情報として中継ノードに通知すれば、復号化できる。
【００４７】
図４は、本発明の無線装置として用いる中継ノード１７の構成例を示す。
図４において、中継ノード１７では、図２に示す無線端末１３の通信終端部３８が、中継部３９および中継ネットワークとの送受信を行う送受信部４０になる。また、無線ＬＡＮ送受信部３１および携帯電話送受信部３２は、それぞれ無線インタフェースではなく有線インタフェースであり、これらが接続される有線ネットワークのプロトコルに従った処理を行う。物理層インタフェース等を共通で用いることも可能である。その他の機能は、図２に示す無線端末１３の各部と同様である。
【００４８】
以上のように、通信装置（無線端末１３および中継ノード１７）が通信を行うアクセスネットワークのうち、セキュリティの高いアクセスネットワークにより転送するデータパケットを鍵パケットとし、セキュリティの低い無線ＬＡＮアクセスネットワークにより転送するデータパケットをネットワークコーディング化することによって、セキュリティの低いアクセスネットワークを転送されるデータパケットの秘匿性が向上することができる。また、ネットワークコーディング処理は、排他的論理和演算で実現できることから、暗号化処理と比較して処理負荷が小さく、たとえば携帯電話端末のような処理能力が低い端末においても利用可能である。
【実施例２】
【００４９】
図５は、本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例２を示す。
図５において、無線ＬＡＮアクセスネットワーク１１および携帯電話アクセスネットワーク１２を介して接続される通信装置として、一方に無線ＬＡＮ端末１５が接続される無線中継装置１４があり、他方に中継ネットワーク１６に配置される中継ノード１７がある。中継ネットワーク１６には、サーバ１８が接続される。
【００５０】
無線中継装置１４は、ローカル側の無線ＬＡＮ接続する無線ＬＡＮ端末１５とＷＡＮ側の各アクセスネットワークとの間で中継処理を行う機能を有する。その構成は、図２に示す無線端末１３と同様の符号化処理機能／復号化処理機能を有するが、無線端末１３の通信終端部３８が、図４に示す中継ノード１７と同様に中継部３９および無線ＬＡＮ端末１５と接続する送受信部４０になる。ただし、この送受信部４０は、無線ＬＡＮ端末１５との間で無線ＬＡＮ接続する無線インタフェースとなる。
【実施例３】
【００５１】
図６は、本発明の通信装置が用いられる通信システムの構成例３を示す。
図６において、セキュリティレベルの低いＩＰ網２１およびセキュリティレベルの高い電話網２２を介して接続される通信装置として、一方に端末２４が接続される中継ノード２３があり、他方に中継ネットワーク１６に配置される中継ノード１７がある。中継ネットワーク１６には、サーバ１８が接続される。
【００５２】
本通信システムは、利用できる伝送速度の上限が料金体系により設定されている電話網２２と、セキュリティレベルが低いが帯域の制限がないＩＰ網２１の各有線ネットワークを併用する構成である。
【００５３】
本構成例における中継ノード２３は、図４に示す中継ノード１７と同様の構成である。中継ノード１７，２３は、送信するデータパケットについて、各有線ネットワークに振り分けを行い、実施例１と同様にセキュリティレベルの相違に基づいて鍵パケットを選択してネットワークコーディング化を行う。すなわち、セキュリティレベルの高い電話網２２を用いて転送するデータパケットを鍵パケットとして、ＩＰ網２１を用いて転送するデータパケットのネットワークコーディング化を行う。
【００５４】
ここで、データパケットの振り分けは、電話網２２において利用できる伝送速度により決定する。すなわち、電話網２２の伝送速度の上限の範囲内で鍵パケットを送信する周期を決定し、鍵パケット以外のデータパケットはネットワークコーディングを行ってＩＰ網２１で転送する。このとき、鍵パケットを送信する周期で、ＩＰ網２２で転送するデータパケットのネットワークコーディングを行う鍵パケットが更新されることになる。
【００５５】
このように、電話網２２とＩＰ網２１を併用する通信システムにおいても、本願発明を適用することができ、セキュリティレベルの低いネットワークを転送されるデータの秘匿性を向上することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１１ 無線ＬＡＮアクセスネットワーク
１２ 携帯電話アクセスネットワーク
１３ 無線端末
１４ 無線中継装置
１５ 無線ＬＡＮ端末
１６ 中継ネットワーク
１７ 中継ノード
１８ サーバ
２１ ＩＰ網
２２ 電話網
２３ 中継ノード
２４ 端末
３１ 無線ＬＡＮ送受信部
３２ 携帯電話送受信部
３３ 品質評価部
３３１ 品質評価機能部
３３２ 品質評価結果受信機能部
３４ 符号化処理部
３４１ 振分機能部
３４２ 符号化機能部
３４３ 参照データ保持機能部
３４４，３４５ 付随情報付加機能部
３５ 復号化処理部
３５１ 合成機能部
３５２ 復号化機能部
３５３ 参照データ保持機能部
３５４，３５５ 付随情報分離機能部
３６ 符号化制御部
３７ 設定管理部
３８ 通信終端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを並行して利用し、当該複数のネットワークを介して対向する通信装置との間で通信を行う通信装置において、
セキュリティレベルの高い第１のネットワークを介して通信を行う第１の送受信手段と、
セキュリティレベルが前記第１のネットワークより低い第２のネットワークを介して通信を行う第２の送受信手段と、
送信データパケットを前記第１のネットワークまたは前記第２のネットワークに振り分ける振分手段と、
前記振り分け手段により前記第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを前記第１の送受信手段に出力し、前記第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを鍵パケットとして前記第２のネットワークに振り分けられた送信データパケットをネットワークコーディング化して前記第２の送受信手段に出力する符号化手段と
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記振分手段は、前記第１のネットワークのスループットと前記第２のネットワークのスループットに応じて、スループットの比が同一になるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の通信装置において、
前記振分手段は、受信側の前記通信装置で前記第１のネットワークを介して受信したデータパケットと、前記第２のネットワークを介して受信したデータパケットの到着時間差が閾値よりも大きい場合に、到着時間が早い方のネットワークに振り分ける送信データパケットの量が大きくなるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の通信装置において、
前記振分手段は、前記第１のネットワークの伝送速度の上限に基づいて、当該上限を超えないように前記第１のネットワークに振り分けるデータパケットの量を制限し、それ以外の全てのデータパケットを前記第２のネットワークに振り分ける
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを並行して利用し、当該複数のネットワークを介して対向する通信装置との間で通信を行う通信方法において、
セキュリティレベルの高い第１のネットワークを介して通信を行う第１の送受信手段と、
セキュリティレベルが前記第１のネットワークより低い第２のネットワークを介して通信を行う第２の送受信手段と
を備え、
送信データパケットを前記第１のネットワークまたは前記第２のネットワークに振り分ける振分ステップと、
前記振り分けステップにより前記第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを前記第１の送受信手段に出力し、前記第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを鍵パケットとして前記第２のネットワークに振り分けられた送信データパケットをネットワークコーディング化して前記第２の送受信手段に出力する符号化ステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の通信方法において、
前記振分ステップは、前記第１のネットワークのスループットと前記第２のネットワークのスループットに応じて、スループットの比が同一になるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項７】
請求項５に記載の通信方法において、
前記振分手段は、受信側の前記通信装置で前記第１のネットワークを介して受信したデータパケットと、前記第２のネットワークを介して受信したデータパケットの到着時間差が閾値よりも大きい場合に、到着時間が早い方のネットワークに振り分ける送信データパケットの量が大きくなるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項８】
請求項５に記載の通信方法において、
前記振分ステップは、前記第１のネットワークの伝送速度の上限に基づいて、当該上限を超えないように前記第１のネットワークに振り分けるデータパケットの量を制限し、それ以外の全てのデータパケットを前記第２のネットワークに振り分ける
ことを特徴とする通信方法。
【請求項１】
セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを並行して利用し、当該複数のネットワークを介して対向する通信装置との間で通信を行う通信装置において、
セキュリティレベルの高い第１のネットワークを介して通信を行う第１の送受信手段と、
セキュリティレベルが前記第１のネットワークより低い第２のネットワークを介して通信を行う第２の送受信手段と、
送信データパケットを前記第１のネットワークまたは前記第２のネットワークに振り分ける振分手段と、
前記振り分け手段により前記第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを前記第１の送受信手段に出力し、前記第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを鍵パケットとして前記第２のネットワークに振り分けられた送信データパケットをネットワークコーディング化して前記第２の送受信手段に出力する符号化手段と
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記振分手段は、前記第１のネットワークのスループットと前記第２のネットワークのスループットに応じて、スループットの比が同一になるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の通信装置において、
前記振分手段は、受信側の前記通信装置で前記第１のネットワークを介して受信したデータパケットと、前記第２のネットワークを介して受信したデータパケットの到着時間差が閾値よりも大きい場合に、到着時間が早い方のネットワークに振り分ける送信データパケットの量が大きくなるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の通信装置において、
前記振分手段は、前記第１のネットワークの伝送速度の上限に基づいて、当該上限を超えないように前記第１のネットワークに振り分けるデータパケットの量を制限し、それ以外の全てのデータパケットを前記第２のネットワークに振り分ける
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
セキュリティレベルの異なる複数のネットワークを並行して利用し、当該複数のネットワークを介して対向する通信装置との間で通信を行う通信方法において、
セキュリティレベルの高い第１のネットワークを介して通信を行う第１の送受信手段と、
セキュリティレベルが前記第１のネットワークより低い第２のネットワークを介して通信を行う第２の送受信手段と
を備え、
送信データパケットを前記第１のネットワークまたは前記第２のネットワークに振り分ける振分ステップと、
前記振り分けステップにより前記第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを前記第１の送受信手段に出力し、前記第１のネットワークに振り分けられた送信データパケットを鍵パケットとして前記第２のネットワークに振り分けられた送信データパケットをネットワークコーディング化して前記第２の送受信手段に出力する符号化ステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の通信方法において、
前記振分ステップは、前記第１のネットワークのスループットと前記第２のネットワークのスループットに応じて、スループットの比が同一になるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項７】
請求項５に記載の通信方法において、
前記振分手段は、受信側の前記通信装置で前記第１のネットワークを介して受信したデータパケットと、前記第２のネットワークを介して受信したデータパケットの到着時間差が閾値よりも大きい場合に、到着時間が早い方のネットワークに振り分ける送信データパケットの量が大きくなるように、それぞれに振り分ける送信データパケットの量を制御する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項８】
請求項５に記載の通信方法において、
前記振分ステップは、前記第１のネットワークの伝送速度の上限に基づいて、当該上限を超えないように前記第１のネットワークに振り分けるデータパケットの量を制限し、それ以外の全てのデータパケットを前記第２のネットワークに振り分ける
ことを特徴とする通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−３０８９０（Ｐ２０１３−３０８９０Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４２３１（Ｐ２０１１−１６４２３１）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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