JP4458316B2 - 無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線基地局と通信管理局によって構成される無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話等の無線通信システムにおいては、基本的に無線通信サービスエリア内であれば何処でもユーザの要望に従って無線通信が可能であり、通信を行う場所の所有者や管理者の要望は無視されていた。
【０００３】
例えば、静寂な図書館や劇場、店舗、混雑した電車内等、場所の所有・管理者が通話を控えることを要望している場所での通信に関しては、無線端末利用者の思惟とモラルによって来たが、前記通信場所の所有・管理者の要望に応えられていなかった。
【０００４】
また、無線リンクのために必須の無線通信システムの制御チャネルに通信制限場所のみをカバーするレベル弱電界にて妨害波を重畳し、無線端末の接続を不能にするジャミング装置が存在するが、通信そのものを不能にするため、法規上医療機関や劇場等の極限られた場所への設置のみしか認められていなかった。
【０００５】
この問題に対し、通信機能の制限を行う場所に通信機能制限の情報を通信制限場所のみをカバーするレベル弱電界にて制限情報を定常送信し、当該情報を受信した無線端末が前記制限情報に従った機能制限を自律的に行うものがあった（特開平１１−３３１９４８号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来例では以下のような問題点があった。
【０００７】
無線端末の機能として通信機能制限制御が実現されているため、当該制限機能を持たない無線端末に対しては、何ら制限ができない。
【０００８】
実稼働中のシステムに適用を考慮した際、稼動中の無線端末の全てを交換することが必要となり、通信機能制限を実現するのには、既存無線端末の巻き取り（既存端末の交換）という膨大な作業が前提として必要であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コアネットワークに接続され、無線端末との無線接続を司る無線基地局と、前記無線基地局の無線セル内に設置され、前記無線セル内の所定の管理領域内での通信を管理するための通信管理局とを有する無線通信システムであって、前記通信管理局が、前記無線端末から前記無線基地局に送信された無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記無線信号の無線品質に基づいて、前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在するかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在すると判定されると、前記所定の管理領域内で通信する際の追加課金を前記無線通信システムに対して要求する要求手段と、を有し、前記無線通信システムは、前記通信管理局から前記追加課金が要求された場合に、前記所定の管理領域内で通信する際の追加課金を前記無線端末の所有者に対して課金する課金手段を有することを特徴とする。
また、コアネットワークに接続され、無線端末との無線接続を司る無線基地局と、前記無線基地局の無線セル内に設置され、前記無線セル内の所定の管理領域内での通信を管理するための通信管理局とを有する無線通信システムであって、前記通信管理局が、前記無線端末から前記無線基地局に送信された無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記無線信号の無線品質に基づいて、前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在するかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在すると判定されると、前記所定の管理領域内で通信する際の通信ログの前記所定の管理領域の所有者への公開を前記無線通信システムに対して要求する要求手段と、を有し、前記無線通信システムは、前記通信管理局から前記通信ログの公開が要求された場合に、前記所定の管理領域の所有者に前記通信ログを公開するために、所定のサーバに前記通信ログを送信する送信手段を有することを特徴とする。
【００１０】
当該要求を受付けた前記無線基地局が、当該要求信号に従った呼制御を実施することにより、管理領域の統括者の要求に従った処理を、無線端末の機能に依ること無く実現可能とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を実施した無線通信システムとして、携帯電話システムにおいて無線基地局の統括する無線サービスセル内の特定の領域内にて通信を行う際に通信場所利用料金の追加課金を要求する形態を示す。
【００１３】
図１は本無線通信システムの構成図である。
【００１４】
10は無線基地局ＢＳ100が形成する無線サービスセル、11は当該場所を統括する管理者の要求に従って設定された管理領域、12は通信事業者(携帯電話オペレータ)のコアネットワークである。100は携帯電話機ＰＳ(102A,B)との無線接続を司る無線基地局ＢＳであり、通信事業者は、コアネットワーク１２に複数の無線基地局１００を接続し、複数の無線基地局１００により構成される複数の無線サービスセルの中に存在する携帯電話機に無線サービスを提供する。101は前記管理領域を統括し、無線制御信号もモニタする通信管理局ＣＭＳである。なお、携帯電話機ＰＳ１０２の代わりに、通話機能を持たない携帯データ処理端末との無線接続を行う場合にも、本発明は適用可能である。
【００１５】
図２は本無線通信システムの中枢を担う、通信管理局の機能ブロック図である。
【００１６】
図２において、２０１は無線部、２０２はベースバンド部、２０３は不図示のＩＣカードを接続するＩＣカードリーダ／ライタ、２０４は無線通信フレーム分解組立部、２０５はＲＡＭ、２０６はＲＯＭ、２０７は制御部である。２０８は不揮発メモリであり、利用履歴を格納する。
【００１７】
図１６は、本無線通信システムの無線基地局１００の機能ブロック図である。
【００１８】
図１６において、１６０１は無線部、１６０２はベースバンド部、１６０３は有線通信フレーム組立部、１６０４は無線通信フレーム分解組立部、１６０５はＲＡＭ、１６０６はＲＯＭ、１６０７は制御部である。１６０８は有線部であり、通信事業者コアネットワークを接続する。
【００１９】
図３に前記通信管理局における、前記無線基地局−前記携帯電話機間の無線リンク設定要求信号傍受時の制御フローチャート、図４に前記無線基地局の前記携帯電話機間との間の無線リンク完了後に実施される処理フローチャートを示すと共に、図５に管理領域１１内で発信し、課金する場合のシーケンス例、図６に管理領域１１外での発信シーケンス例、図７に管理領域１１内で着信し、課金する場合の着信シーケンス例、図８に管理領域１１外での着信シーケンス例、図１７に管理領域１１内で発信し、呼設定を拒否する場合のシーケンス例、図１８に管理領域１１内に着信し、呼設定を拒否する場合の着信シーケンス例を示す。
【００２０】
通信管理局１０１は、図３にしめす無線リンク設定要求信号の傍受処理（上り制御チャネルの持ち受け処理）を定常的に行なっている。図３は、通信管理局１０１のＲＯＭ２０６またはＲＡＭ２０５に記憶されたプログラムを示し、制御部２０７は、このプログラムをＲＯＭ２０６またはＲＡＭ２０５から読み出して、図３に示されるフローチャートにしたがって動作するコンピュータである。
【００２１】
制御部２０７は、携帯電話端末１０２−無線基地局１００間（ここでは、携帯電話端末１０２から無線基地局１００への上り方向）の無線リンク設定要求信号（501,703）を無線部２０１により傍受した際、当該傍受信号の無線品質（電界強度など）より当該携帯電話端末１０２の存在位置を判定（本形態では、携帯電話のサービスオペレータによりＲＡＭ２０５に設定された無線回線品質スレッショルド値と比較 ）（ステップ301）し、管理領域１１内よりの接続されたか（本形態では、前記無線回線品質スレッショルド値を越えたか）の判定（ステップ302）を行う。
【００２２】
管理領域１１内よりの接続と判定されなかった場合（携帯端末１０２Ｂよりの接続の場合）は、１処理単位の処理を終了し無線リンク設定要求信号の待受け状態（上り制御チャネルの持ち受け状態）に戻る。
【００２３】
一方、管理領域１１内よりの接続と判定された場合（携帯端末１０２Ａよりの接続の場合）は、当該無線基地局１００からの下り制御チャネルを参照し、リンクチャネル割当信号（502,704）の有無を判定（ステップ303）する。
【００２４】
制御部２０７は、当該携帯電話端末１０２Ａに対するリンクチャネル割当信号が確認されない場合は、無線リンクに失敗したと判断し、１処理単位の処理を終了し無線リンク設定要求信号の待受け状態（上り制御チャネルの持ち受け状態）に戻る。
【００２５】
一方、制御部２０７は、当該携帯電話端末１０２Ａに対するリンクチャネル割当信号（502,704）が無線部２０１により確認された場合は、自己の管理する管理領域１１内に存在する携帯電話端末１０２Ａの無線リンクが形成されたと判定し、前記リンクチャネル割当信号送信元無線基地局１００に対して、自己の管理する領域１１内で行われる通信に対する要求内容（本実施形態の場合は場所の利用に対する課金）を含むＣｅｌｌ権行使要求信号(504,706)を無線部２０１から送信（ステップ304）し、当該要求の内容を無線基地局１００に通知する。
【００２６】
当該無線基地局１００からのＣｅｌｌ権行使確認信号（506、707）の有無を確認（ステップ305）した後、１処理単位の処理を終了し、無線リンク設定要求信号の待受け状態（上り制御チャネルの持ち受け状態）に戻る。
【００２７】
本システム対応無線基地局１００は通信管理局１０１に対応するために、既存の携帯電話システムの呼制御開始前に図４に示す処理を行う。図４は、無線基地局１００のＲＯＭ１６０６またはＲＡＭ１６０５に記憶されたプログラムを示し、制御部１６０７は、このプログラムをＲＯＭ１６０６またはＲＡＭ１６０５から読み出して、図４に示されるフローチャートにしたがって動作するコンピュータである。
【００２８】
制御部１６０７は、携帯電話端末１０２に無線チャネル割当メッセージ信号を送信し、携帯電話端末１０２との間の無線リンクが完了した後、個別通信チャネルにて携帯電話端末１０２との間で呼制御シーケンスを開始すると共に、Ｃｅｌｌ権行使要求信号受信待ちタイマをスタート(500,600,700,800)させ（ステップ401）、無線部１６０１による上り制御チャネルのモニタを継続し、前記通信管理局１０１からのＣｅｌｌ権行使要求信号を待受ける(ステップ402)。
【００２９】
制御部１６０７は、前記Ｃｅｌｌ権行使要求信号を受信しないまま前記Ｃｅｌｌ権行使要求信号受信待ちタイマがタイムアップ(604,807)した場合（ステップ406）、当該携帯電話端末１０２は管理領域１１（本実施形態においては、場所を利用することによる課金が発生する領域）以外の場所にて無線接続がなされた（携帯端末１０２Ｂよりの無線接続）と判断し、１処理単位の処理を終了し既存携帯電話システムの通常呼制御処理を開始する。
【００３０】
また、前記Ｃｅｌｌ権行使要求信号を無線部１６０１により受信した場合（５０４，７０６）、制御部１６０７は、Ｃｅｌｌ権行使要求信号受信待ちタイマをクリア(ステップ403)し、当該Ｃｅｌｌ権行使要求信号送信元通信管理局１０１に対してＣｅｌｌ権行使確認信号(506,707)を無線部１６０１から返送する。そして、制御部１６０７は、当該Ｃｅｌｌ権行使要求信号の要求内容（本実施形態においては、該当場所を利用して通信を行なうに際して通信場所の所有・管理者に対するコスト負担を求める要求）に従った制御を、有線部１６０８から通信事業者コアネットワーク１２の呼制御処理プログラムに指示する（ステップ405）。その後、１処理単位の処理を終了し、既存携帯電話システムの前記指示に従った呼制御処理を開始する。
【００３１】
なお、図５、図７において、５１４、７１９は、セル権行使開始通知であり、セル権行使要求がコアネットワーク１２で受諾されたことを通信管理局１０１に通知するために、呼設定シーケンス処理が正常に終了した時点で、無線基地局１００から通信管理局１０１に送出する。
【００３２】
本実施形態では、無線基地局（100）と携帯電話オペレータのコアネットワーク（12）間メッセージのうち呼設定(505,605),呼設定受付(709,808)を拡張し、これらの拡張したメッセージに、通信場所１１の所有・管理者に対するコスト負担の有無と負担先を示す情報（ここでは、携帯端末１０２Ａの所有者）を付加する。通信課金を統括するコアネットワーク１２側では、呼と通信場所の情報を合わせて管理し、通信場所の提供者に負担するコスト分を当該通信利用者（携帯端末１０２の所有者）に併せて請求する。
【００３３】
以上説明したように、管理領域を設定するための通信管理局１０１が、無線端末１０２と無線基地局１００間で授受される制御信号を傍受し、前記傍受信号が規定の条件を満たし、前記通信管理局１０１が統括する管理領域１１内に対象となる無線端末１０２が存在すると判断した場合、通信場所の利用者（無線端末１０２Ａの所有者）が、通信場所の提供者（通信管理局１０１の管理者）に対して料金を支払う様に、前記無線基地局１００に要求するセル権行使要求信号を送信する。
【００３４】
これにより、当該セル権行使要求信号を受付けた前記無線基地局１００が、当該要求信号に従った呼制御（本実施形態の場合は通信場所所有者に支払うコスト分を通信利用者（携帯端末１０２Ａの所有者）に課金する制御）を実施することにより、当該通信管理領域の統括者の所望の要求に従った管理が、無線端末１０２の機能に依ること無く実現可能となる。
【００３５】
すなわち、通信事業者コアネットワーク１２は、携帯端末１０２Ａと通信相手に対する呼接続に対して通信事業者に支払う料金を携帯端末１０２Ａの所有者に課金する場合は、通信場所所有者（通信管理局１０１の管理者）に支払うコスト分を、携帯端末１０２Ａの所有者に対する課金分に重畳課金する。また、携帯端末１０２Ａと通信相手に対する呼接続に対して通信事業者に支払う料金を携帯端末１０２Ａの通信相手に課金する場合は、通信場所所有者（通信管理局１０１の管理者）に支払うコスト分を、携帯端末１０２Ａの所有者に課金する。
【００３６】
また、通信場所の利用に対する料金を支払って通信を行うか、あるいは、通信場所の利用に対する料金を支払いを希望しないかを、携帯端末１０２の所有者が、通信事業者コアネットワーク１２に、当該通信に先立って、予め、登録しておいた場合、通信事業者コアネットワーク１２は、通信場所所有者に対する通信場所の利用にコストを負担するユーザに対しては、通信を許可する。
【００３７】
一方、通信場所所有者に対する通信場所の利用にコストを負担しないユーザに対しては、通信を許可せず、通信相手との接続を行わず、接続を切断する。この場合、管理領域１１内の端末１０２Ａからの発信の場合には、図１７に示すように、コアネットワーク１２は、呼設定受付５１２の代わりに、呼設定拒否メッセージ１８１２を送信する。無線基地局１００は、呼設定拒否メッセージ１８１１を送信し、さらに、無線回線を切断する（１８１３、１８１４）。
【００３８】
また、管理領域１１内の端末１０２Ａへの着信の場合には、図１８に示すように、図１８の管理領域１１の管理者が通信場所の利用に対する課金を要求していることを示す情報を含む呼設定受付メッセージ１７１０を受信すると、コアネットワーク１２は、発信側に呼設定拒否（切断）メッセージ１７１１を送出するとともに、無線基地局１００には、切断メッセージ１７１２を送出し、無線基地局１００との接続を解放する（１７１５、１７１７）。無線基地局１００は、無線端末１０２Ａから呼設定受付メッセージ１７０９を受信した場合には、切断、解放シーケンスを実行し、無線回線を切断する（１７１３〜１７１９）。
【００３９】
次に、携帯電話システムにおいて無線基地局１００の統括する無線サービスセル１０内に管理領域１１が存在し、当該管理領域１１内にて通信を行う際に通信機能制限として音声通信の禁止を要求する制御を示す。
【００４０】
Ｃｅｌｌ権行使要求の通知、Ｃｅｌｌ権行使要求返送までのシーケンスは、図５、図７で説明しているものと同じ手順で制御を行なうが、要求内容（図４、405）にて読み出される内容が、通信場所に対する利用料金負担ではなく、音声通信の禁止という点が異なっている。
【００４１】
この要求内容に応じて、既存携帯電話の呼制御シーケンスの中から適合するシーケンスを選択したのが以下のシーケンス例である。
【００４２】
図９に音声通信禁止領域１１内で音声通信の発信を行った際のシーケンス例、図１０に音声通信禁止領域１１内で非制限ディジタル通信の発信を行った際のシーケンス例、図１１に音声通信禁止領域１１内に存在する端末に音声着信を行った際のシーケンス例を示す。
【００４３】
図９おいて、音声通信禁止領域１１内で音声通信の発信を行っているので（図９の９０３）、無線基地局１００の制御部１６０７は、ステップ４０５において、音声通信の発信であることを判断し、発信要求の拒否を制御メッセージの呼設定拒否（906）に既存の理由値“伝達能力不一致”を付加して無線部１６０１から無線端末１０２Ａに返送し、さらに、無線回線の切断(907,908)を行う。
【００４４】
無線回線を切断された携帯電話１０２Ａ側は、前記理由値“伝達能力不一致”によって、今回の切断の理由が自己の指定した伝達能力（通信種別が音声であること）に起因していることの判断が既存携帯電話端末１０２Ａでも利用者が判定可能となる。
【００４５】
これにより、どうしてもこの場所で通信を行ないたい利用者は伝達能力の指定を非制限ディジタル（通信種別メールサーバやＷＷＷのアクセス（インターネットを介した）等）に変更することで、当該音声通信禁止領域１１内での通信接続が可能となる（この際のシーケンス例が図１０である）。
【００４６】
この場合、発信は、音声通信禁止領域１１内で行われるが、その発信は、非制限ディジタルで行われるので（図１０の１００３）、制御部１６０７は、ステップ４０５で、通常のシーケンス通り、発信側の携帯端末１０２Ａからの要求通り、非制限ディジタルの呼設定メッセージ信号１００５を有線部１６０８からコアネットワーク１２に送信する。
【００４７】
このように、無線基地局１００の制御部１６０７は、ステップ４０５において、行われようとしている通信の属性を判断し、属性が音声ならば、伝送能力不一致として、その通信が行われないようにする。一方、音声でなければ、そのまま、接続を続行する。
【００４８】
図９、図１０の形態では、属性の判断を無線基地局１００が行ったが、通信管理局１０１が行うようにしてもよい。この場合、通信管理局１０１の制御部２０７が呼設定の属性を判断し、音声であれば、発信の拒否を要求するセル権行使要求を無線基地局１００に送信し、音声でなければ、セル権行使要求は送信しない。無線基地局１００の制御部１６０７は、セル権行使要求が受信されれば、伝送能力不一致として回線を切断し、セル権行使要求が受信されなければ、回線を接続する。
【００４９】
図１１は音声通信禁止領域１１内に存在する端末１０２Ａに音声着信が生起している。
【００５０】
音声通信禁止領域１１内で音声通信の着信を行っているので、無線基地局１００の制御部１６０７は、ステップ４０５において、音声通信の着信であることを判断し、着信の拒否を制御メッセージ呼設定受付拒否(1108)に既存の理由値“伝達能力不一致”を付加して有線部１６０８からコアネットワーク１２に返送する。
【００５１】
着信を拒否された既存通信端末側（発信側）は、前記理由値“伝達能力不一致”がコアネットワーク１２から通知されることによって、今回の切断の理由が自己の指定した伝達能力（通信種別が音声であること）に起因していることの判断が判定可能となる。
【００５２】
また、本シーケンス例では、無線基地局１１０の制御部１６０７は、一旦、音声通信路確立のための呼設定メッセージ信号(1105)を無線部１６０１から携帯電話端末１０２Ａ側に送り、これに呼設定受付メッセージ信号(1109)を用いて正常応答してきた着側携帯電話端末１０２Ａに対しては、既存の発信元切断に起因する呼解放シーケンス（1110〜1114）を起動している。
【００５３】
なお、この着信の場合も、通信属性の判断は、通信管理局１０１が行ってもよい。すなわち、通信管理局１０１の制御部２０７は、呼設定メッセージ信号を受信すると、その属性を判断し、音声であれば、呼設定受付の拒否を要求するセル権行使信号を無線基地局１００に送信し、音声でなければ、セル権行使要求信号は送信しない。無線基地局１００は、セル権行使信号を受信すると、伝送能力不一致として、呼設定受付を拒否し、セル権行使信号が受信されなければ、呼設定を受け付ける。
【００５４】
これにより、当該セル権行使要求を受付けた前記無線基地局１００が、当該セル権行使要求信号に従った呼制御（本実施形態の場合は音声通信の禁止制御）を実施することにより、当該管理領域１１の統括者の所望（本実施形態においては、非音声通信のみの許可）に従った通信管理が、無線端末１０２Ａの機能に依ること無く実現可能となる。
【００５５】
次に、携帯電話システムにおいて無線基地局の統括する無線サービスセル１０内に管理領域１１が存在し、当該管理領域１１内にて通信を行う際に通信ログ（通信利用者及び相手先の情報、あるいは、データ通信レベルのログ、つまり無線回線上で通信されるIP（インターネットプロトコル）レベルのログ（どこのサーバに対してftp（ファイル転送プロトコル）を起動したか等）の公開を要求する形態を示す。
【００５６】
図１９は、この形態の無線通信システムの構成図である。図１９において、図１と共通の構成要素には、共通の番号を付す。１９０は、インターネットゲートウェイ、１９１は、バックボードネットワーク、１９２は、インターネット、１９３は、管理境域１１の管理者の情報管理サーバであり、１９４は、パケット伝送路である。
【００５７】
Ｃｅｌｌ権行使要求の通知、Ｃｅｌｌ権行使要求返送までのシーケンスは、図５、図７で説明しているものと全く同じ手順で制御を行なうが、要求内容（図４、405）にて読み出される内容が、通信場所に対する利用料金負担ではなく、通信ログ（通信利用者及び相手先の情報、あるいは、データ通信レベルのログ、つまり無線回線上で通信されるIP（インターネットプロトコル）レベルのログ（どこのサーバに対してftp（ファイル転送プロトコル）を起動したか等）の公開である。これにより、領域１１から外に出る情報の管理が可能になる。
【００５８】
この要求内容に応じた呼制御シーケンス例が以下のシーケンス例である。
【００５９】
図１２は、通信ログ要求領域１１内で発信を行った際のシーケンス例、図１３は、通信ログ要求領域１１内で着信を行った際のシーケンス例である。
【００６０】
ここでは、無線基地局（図１の100）と携帯電話オペレータのコアネットワーク（図１の12）間メッセージのうち呼設定(図12の1205),呼設定受付(図13の1309)を拡張し、通信ログの通信場所提供者への公開要求を示す情報を付加する。通信課金を統括するコアネットワーク１２は、呼と通信場所の情報を合わせて管理し、通信場所の提供者へ確実な通信ログを提供する。コアネットワーク１２は、通信ログ要求領域１１の管理者により予め登録されている情報管理サーバ１９３に、通信ログを送信する。
【００６１】
通信事業者のコアネットワーク１２に接続されるインターネットゲートウェイ（190）では、該当無線端末１０２Ａの設定した通信路上を流れるIPプロトコル情報をモニタし、宛先IPアドレス、アクセス時刻等を前記ゲートウェイ１９０内で記憶する。
【００６２】
また、インターネットゲートウェイ（１９０）は、インターネット接続の際に無線端末１０２Ａの設定した通信路上を流れる情報を一時記憶する。インターネットゲートウェイは、情報を一時記憶することにより、通信データ量を平滑化して、無線パケット通信を効率化する。
【００６３】
さらに、この一時記憶した内容を通信場所（敷地）の管理者のサーバ（１９３）に対しても、パケット通信路１９４を介して転送する。
【００６４】
すなわち、セル権行使要求信号を受付けた前記無線基地局１００が、当該セル権行使要求信号に従った呼制御（本実施形態の場合はコアネットワーク１２による情報端末への通信ログの公開）を実施することにより、当該管理領域１１の統括者の所望（本実施形態においては、当該通信に関わる通信者情報の公開）に従った通信管理が、無線端末１０２Ａの機能に依ること無く実現可能となる。
【００６５】
また、通信ログを公開して通信を行うか、あるいは、通信ログの公開を希望しないかを、携帯端末１０２の所有者が、通信事業者コアネットワーク１２に、当該通信に先立って、予め、登録しておいた場合、通信事業者コアネットワーク１２は、通信場所所有者に対する通信ログを公開するユーザに対しては、通信を許可する。
【００６６】
一方、通信場所所有者に対する通信ログを公開しないユーザに対しては、通信を許可せず、通信相手との接続を行わず、接続を切断する。この場合、管理領域１１内の端末１０２Ａからの発信の場合には、図１７のシーケンスと同様に、コアネットワーク１２は、呼設定受付５１２の代わりに、呼設定拒否メッセージ１８１２を送信する。無線基地局１００は、呼設定拒否メッセージ１８１１を送信し、さらに、無線回線を切断する（１８１３、１８１４）。
【００６７】
また、管理領域１１内の端末１０２Ａへの着信の場合には、図１８に示すように、図１８の管理領域１１の管理者が通信ログの公開を要求していることを示す情報を含む呼設定受付メッセージ１７１０を受信すると、発信側に呼設定拒否（切断）メッセージ１７１１を送出するとともに、無線基地局１００には、切断メッセージ１７１２を送出し、無線基地局１００との接続を解放する（１５１７、１７１７）。無線基地局１００は、無線端末１０２Ａから呼設定受付メッセージ１７０９を受信した場合には、切断、解放シーケンスを実行し、無線回線を切断する（１７１３〜１７１９）。
【００６８】
当該要求は、情報クリーンルーム等その場所に存在する情報の持ち出し等を極めて厳重に管理する必要があるエリアの管理に極めて有効である。
【００６９】
上記の説明においては、無線通信システムのシステム制御フロー上で、代表的な通信管理機能を実現するための制御フロー例を示した。
【００７０】
次に、本システムの中枢を担う通信管理局（図１の101）の各種内部情報（通信管理領域１１内に存在するか否かを判定するための無線回線品質スレッショルド値や無線基地局への要求内容等）の設定手法や機器の初期化手法例を示す。
【００７１】
図１４に、通信管理局（図１の101）の初期化フローチャート例を示す。
【００７２】
通信管理局１０１は、初期化時、無線システム（通信事業者コアネットワーク１２）のオペレータ（携帯電話の場合は携帯電話サービスオペレータ）より発行を受けたＩＣカードに記憶された各種内部情報（管理領域１１内に存在するか否かを判定するための無線回線品質スレッショルド値やセル権による要求内容等）パラメータをＩＣカードリーダ／ライタ２０３により読み込む(1401)。このパラメータに従って無線オペレータの統括する無線通信システムを構成する無線基地局１００からの下り制御信号をモニタ（1402,1403）する。
【００７３】
対象下り制御信号が受信した後、当該下り制御信号に対応する上り制御チャネルのモニタを開始（1404）し、無線端末（携帯電話等）１０２の無線リンク要求信号のモニタを開始する。このモニタにおいて、受信された信号がＩＣカードから読み込んだ無線回線品質スレッショルド値を満たした場合、ＩＣカードから読み込んだセル権による要求を表す要求信号を無線基地局１００へ送信する。
【００７４】
図１５に通信事業者が発行する通信管理局１０１（図１、101）用のＩＣカード（ＩＳＯ７８１６準拠の接触型ＩＣカードを想定）上に構成される論理階層上で、前記通信機能制御局用パラメータ情報の階層的格納例を示す。
【００７５】
本実施形態のＩＣカードでは、複数の通信オペレータが管理する通信システムにも対応可能なように、最上位ＤＦ（デディケイテッドファイル）(1503,1504)は通信オペレータ毎に分割するものとする。さらに、各通信オペレータ割当のＤＦ(1503,1504)内の１アプリケーションとして通信管理局用１０１のＤＦ(1505,1506)が存在するものとする。図１５において、通信事業者コアネットワーク１２のオペレータは、通信オペレータＡであり、通信オペレータＢは、通信オペレータＡ以外のオペレータである。
【００７６】
そして、前記通信管理局対応ＤＦ（1505,1506）内に通信オペレータ専用ＤＦ(1509,1510)を設ける。傍受信号の無線回線品質スレショルド条件等のクリティカルな無線条件パラメータは、前記通信オペレータ専用ＤＦ(1509,1510)配下のＥＦ（エレメンタリーファイル）(1511,1512)に格納する。また、セル権による要求内容等、無線サービス領域の管理・所有者の思惟に基づいて設定される条件は、前記通信管理局（1505,1506）対応ＤＦ直下のＥＦ(1507,1508)に格納する。なお、図１５において、１５０１は、ＭＦ（マスターファイル）である。
【００７７】
通信オペレータは、前記通信管理局対応ＤＦ（1505,1506）のリード・ライトアクセス可能な鍵情報と前記ＤＦ内の通信オペレータ専用ＤＦ(1509,1510)のリードオンリーアクセス可能な鍵を、通信管理局１０１内部のＲＡＭ１６０５またはＲＯＭ１６０６に設定する。
【００７８】
そして、通信管理局１０１の制御部２０７は、ＩＣカードのＥＦ１５０２に格納されたセキュリティキーファイルとＲＡＭ１６０５またはＲＯＭ１６０６に格納された鍵を基に、ＩＣカードのＥＦ１５０７、１５０８、ＥＦ１５１１、１５１２に格納された通信管理内容、無線条件パラメータを、ＩＣカードリーダ／ライタ２０３により読み出し、ＲＡＭ２０５に格納する。
【００７９】
また、通信管理局１０１の制御部２０７は、ＩＣカードのＥＦ１５０２に格納されたセキュリティキーファイルとＲＡＭ１６０５またはＲＯＭ１６０６に格納された鍵を基に、外部Ｉ／Ｏ２０９に接続されたコンピュータ端末から入力された通信管理内容を、ＩＣカードリーダ／ライタ２０３により、ＩＣカードのＥＦ１５０７、１５０８に格納する。
【００８０】
なお、ＩＣカードのＥＦ１５０２に格納されたセキュリティファイルとＲＡＭ２０５またはＲＯＭ２０６に格納された鍵を基にユーザ認証を行い、正当性が認められた場合、外部Ｉ／Ｏ２０９に接続されたコンピュータ端末により、通信管理内容、無線条件パラメータをＲＡＭ２０５に設定することを許可してもよい。
【００８１】
これにより、通信管理対象エリア１１の境界の設定権は通信オペレータに、通信管理内容項目（音声通信禁止、通信ログ、通信場所利用料の要求等）の設定は通信管理対象エリア１１の管理者・所有者等の地権者の思惟に基づいて設定することが可能となり、前記地権者による必要以上の通信管理対象エリアの拡大を防止すると共に、通信管理項目の変更の自由度を地権者に与えることが可能となる。
【００８２】
以上の説明では、無線通信システムの例として携帯電話を用いた携帯電話システムを示した。
【００８３】
しかしながら、本発明は、携帯電話以外にも、複数の無線端末と複数の固定無線基地局により構成される無線通信システムにおいても、所定の場所での通信の管理に適用することもできる。
【００８４】
また、通信管理局の各種制御パラメータの設定媒体として接触型ＩＣカード（ＩＳＯ ７８１６）を用いる例を示したが、その他階層的に記憶が可能で、各階層毎にデータのアクセスセキュリティを持つ媒体（例えば非接触ＩＣカード）等の媒体を用いても同様の効果を得ることが可能である。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、管理領域の所有者の所望に従った通信管理を、無線端末の機能に依ること無く実現可能となる。すなわち、請求項１及び請求項７の発明によれば、所定の管理領域内に存在する無線端末の通信に対して無線端末の所有者に追加で課金することができ、管理領域の所有者の要求に従った通信管理を、無線端末の機能に依ること無く実現可能となる。また、請求項４及び請求項８の発明によれば、所定の管理領域内に存在する無線端末の通信の通信ログを管理領域の所有者に公開させることができ、管理領域の所有者の要求に従った通信管理を、無線端末の機能に依ること無く実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】通信管理エリア付携帯電話システム概念図である。
【図２】通信管理局の機能ブロック図である。
【図３】通信管理局の無線リンク設定要求信号傍受時の処理フローチャート図である。
【図４】無線基地局の携帯電話端末間との無線リンク完了時の処理フローチャート図である。
【図５】通信管理領域内で発信し、課金する場合のシーケンス例である。
【図６】通信管理領域外での発信シーケンス例である。
【図７】通信管理領域内で着信し、課金する場合のシーケンス例である。
【図８】通信管理領域外での着信シーケンス例である。
【図９】音声通信禁止領域内で音声通信の発信を行った際のシーケンス例である。
【図１０】音声通信禁止領域内で非制限ディジタル通信の発信を行った際のシーケンス例である。
【図１１】音声通信禁止領域内に存在する端末に音声着信を行った際のシーケンス例である。
【図１２】通信ログ要求領域内で発信を行った際のシーケンス例である。
【図１３】通信ログ要求領域内で着信を行った際のシーケンス例である。
【図１４】通信管理局の初期化処理フローチャートである。
【図１５】通信管理局用のＩＣカードの通信機能制御局用パラメータの階層的格納例である。
【図１６】無線基地局の機能ブロック図である。
【図１７】通信管理領域内で発信し、呼設定を拒否する場合のシーケンス例である。
【図１８】通信管理領域内で着信し、呼設定を拒否する場合のシーケンス例である。
【図１９】インターネットを含む通信管理エリア付携帯電話システム概念図である。
【符号の説明】
１０ 無線サービスセル
１１ 通信管理領域
１２ 通信事業者コアネットワーク
１００ 無線基地局
１０１ 通信管理局
１０２ 携帯電話端末
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線基地局と通信管理局によって構成される無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話等の無線通信システムにおいては、基本的に無線通信サービスエリア内であれば何処でもユーザの要望に従って無線通信が可能であり、通信を行う場所の所有者や管理者の要望は無視されていた。
【０００３】
例えば、静寂な図書館や劇場、店舗、混雑した電車内等、場所の所有・管理者が通話を控えることを要望している場所での通信に関しては、無線端末利用者の思惟とモラルによって来たが、前記通信場所の所有・管理者の要望に応えられていなかった。
【０００４】
また、無線リンクのために必須の無線通信システムの制御チャネルに通信制限場所のみをカバーするレベル弱電界にて妨害波を重畳し、無線端末の接続を不能にするジャミング装置が存在するが、通信そのものを不能にするため、法規上医療機関や劇場等の極限られた場所への設置のみしか認められていなかった。
【０００５】
この問題に対し、通信機能の制限を行う場所に通信機能制限の情報を通信制限場所のみをカバーするレベル弱電界にて制限情報を定常送信し、当該情報を受信した無線端末が前記制限情報に従った機能制限を自律的に行うものがあった（特開平１１−３３１９４８号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来例では以下のような問題点があった。
【０００７】
無線端末の機能として通信機能制限制御が実現されているため、当該制限機能を持たない無線端末に対しては、何ら制限ができない。
【０００８】
実稼働中のシステムに適用を考慮した際、稼動中の無線端末の全てを交換することが必要となり、通信機能制限を実現するのには、既存無線端末の巻き取り（既存端末の交換）という膨大な作業が前提として必要であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コアネットワークに接続され、無線端末との無線接続を司る無線基地局と、前記無線基地局の無線セル内に設置され、前記無線セル内の所定の管理領域内での通信を管理するための通信管理局とを有する無線通信システムであって、前記通信管理局が、前記無線端末から前記無線基地局に送信された無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記無線信号の無線品質に基づいて、前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在するかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在すると判定されると、前記所定の管理領域内で通信する際の追加課金を前記無線通信システムに対して要求する要求手段と、を有し、前記無線通信システムは、前記通信管理局から前記追加課金が要求された場合に、前記所定の管理領域内で通信する際の追加課金を前記無線端末の所有者に対して課金する課金手段を有することを特徴とする。
また、コアネットワークに接続され、無線端末との無線接続を司る無線基地局と、前記無線基地局の無線セル内に設置され、前記無線セル内の所定の管理領域内での通信を管理するための通信管理局とを有する無線通信システムであって、前記通信管理局が、前記無線端末から前記無線基地局に送信された無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された前記無線信号の無線品質に基づいて、前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在するかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在すると判定されると、前記所定の管理領域内で通信する際の通信ログの前記所定の管理領域の所有者への公開を前記無線通信システムに対して要求する要求手段と、を有し、前記無線通信システムは、前記通信管理局から前記通信ログの公開が要求された場合に、前記所定の管理領域の所有者に前記通信ログを公開するために、所定のサーバに前記通信ログを送信する送信手段を有することを特徴とする。
【００１０】
当該要求を受付けた前記無線基地局が、当該要求信号に従った呼制御を実施することにより、管理領域の統括者の要求に従った処理を、無線端末の機能に依ること無く実現可能とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を実施した無線通信システムとして、携帯電話システムにおいて無線基地局の統括する無線サービスセル内の特定の領域内にて通信を行う際に通信場所利用料金の追加課金を要求する形態を示す。
【００１３】
図１は本無線通信システムの構成図である。
【００１４】
10は無線基地局ＢＳ100が形成する無線サービスセル、11は当該場所を統括する管理者の要求に従って設定された管理領域、12は通信事業者(携帯電話オペレータ)のコアネットワークである。100は携帯電話機ＰＳ(102A,B)との無線接続を司る無線基地局ＢＳであり、通信事業者は、コアネットワーク１２に複数の無線基地局１００を接続し、複数の無線基地局１００により構成される複数の無線サービスセルの中に存在する携帯電話機に無線サービスを提供する。101は前記管理領域を統括し、無線制御信号もモニタする通信管理局ＣＭＳである。なお、携帯電話機ＰＳ１０２の代わりに、通話機能を持たない携帯データ処理端末との無線接続を行う場合にも、本発明は適用可能である。
【００１５】
図２は本無線通信システムの中枢を担う、通信管理局の機能ブロック図である。
【００１６】
図２において、２０１は無線部、２０２はベースバンド部、２０３は不図示のＩＣカードを接続するＩＣカードリーダ／ライタ、２０４は無線通信フレーム分解組立部、２０５はＲＡＭ、２０６はＲＯＭ、２０７は制御部である。２０８は不揮発メモリであり、利用履歴を格納する。
【００１７】
図１６は、本無線通信システムの無線基地局１００の機能ブロック図である。
【００１８】
図１６において、１６０１は無線部、１６０２はベースバンド部、１６０３は有線通信フレーム組立部、１６０４は無線通信フレーム分解組立部、１６０５はＲＡＭ、１６０６はＲＯＭ、１６０７は制御部である。１６０８は有線部であり、通信事業者コアネットワークを接続する。
【００１９】
図３に前記通信管理局における、前記無線基地局−前記携帯電話機間の無線リンク設定要求信号傍受時の制御フローチャート、図４に前記無線基地局の前記携帯電話機間との間の無線リンク完了後に実施される処理フローチャートを示すと共に、図５に管理領域１１内で発信し、課金する場合のシーケンス例、図６に管理領域１１外での発信シーケンス例、図７に管理領域１１内で着信し、課金する場合の着信シーケンス例、図８に管理領域１１外での着信シーケンス例、図１７に管理領域１１内で発信し、呼設定を拒否する場合のシーケンス例、図１８に管理領域１１内に着信し、呼設定を拒否する場合の着信シーケンス例を示す。
【００２０】
通信管理局１０１は、図３にしめす無線リンク設定要求信号の傍受処理（上り制御チャネルの持ち受け処理）を定常的に行なっている。図３は、通信管理局１０１のＲＯＭ２０６またはＲＡＭ２０５に記憶されたプログラムを示し、制御部２０７は、このプログラムをＲＯＭ２０６またはＲＡＭ２０５から読み出して、図３に示されるフローチャートにしたがって動作するコンピュータである。
【００２１】
制御部２０７は、携帯電話端末１０２−無線基地局１００間（ここでは、携帯電話端末１０２から無線基地局１００への上り方向）の無線リンク設定要求信号（501,703）を無線部２０１により傍受した際、当該傍受信号の無線品質（電界強度など）より当該携帯電話端末１０２の存在位置を判定（本形態では、携帯電話のサービスオペレータによりＲＡＭ２０５に設定された無線回線品質スレッショルド値と比較 ）（ステップ301）し、管理領域１１内よりの接続されたか（本形態では、前記無線回線品質スレッショルド値を越えたか）の判定（ステップ302）を行う。
【００２２】
管理領域１１内よりの接続と判定されなかった場合（携帯端末１０２Ｂよりの接続の場合）は、１処理単位の処理を終了し無線リンク設定要求信号の待受け状態（上り制御チャネルの持ち受け状態）に戻る。
【００２３】
一方、管理領域１１内よりの接続と判定された場合（携帯端末１０２Ａよりの接続の場合）は、当該無線基地局１００からの下り制御チャネルを参照し、リンクチャネル割当信号（502,704）の有無を判定（ステップ303）する。
【００２４】
制御部２０７は、当該携帯電話端末１０２Ａに対するリンクチャネル割当信号が確認されない場合は、無線リンクに失敗したと判断し、１処理単位の処理を終了し無線リンク設定要求信号の待受け状態（上り制御チャネルの持ち受け状態）に戻る。
【００２５】
一方、制御部２０７は、当該携帯電話端末１０２Ａに対するリンクチャネル割当信号（502,704）が無線部２０１により確認された場合は、自己の管理する管理領域１１内に存在する携帯電話端末１０２Ａの無線リンクが形成されたと判定し、前記リンクチャネル割当信号送信元無線基地局１００に対して、自己の管理する領域１１内で行われる通信に対する要求内容（本実施形態の場合は場所の利用に対する課金）を含むＣｅｌｌ権行使要求信号(504,706)を無線部２０１から送信（ステップ304）し、当該要求の内容を無線基地局１００に通知する。
【００２６】
当該無線基地局１００からのＣｅｌｌ権行使確認信号（506、707）の有無を確認（ステップ305）した後、１処理単位の処理を終了し、無線リンク設定要求信号の待受け状態（上り制御チャネルの持ち受け状態）に戻る。
【００２７】
本システム対応無線基地局１００は通信管理局１０１に対応するために、既存の携帯電話システムの呼制御開始前に図４に示す処理を行う。図４は、無線基地局１００のＲＯＭ１６０６またはＲＡＭ１６０５に記憶されたプログラムを示し、制御部１６０７は、このプログラムをＲＯＭ１６０６またはＲＡＭ１６０５から読み出して、図４に示されるフローチャートにしたがって動作するコンピュータである。
【００２８】
制御部１６０７は、携帯電話端末１０２に無線チャネル割当メッセージ信号を送信し、携帯電話端末１０２との間の無線リンクが完了した後、個別通信チャネルにて携帯電話端末１０２との間で呼制御シーケンスを開始すると共に、Ｃｅｌｌ権行使要求信号受信待ちタイマをスタート(500,600,700,800)させ（ステップ401）、無線部１６０１による上り制御チャネルのモニタを継続し、前記通信管理局１０１からのＣｅｌｌ権行使要求信号を待受ける(ステップ402)。
【００２９】
制御部１６０７は、前記Ｃｅｌｌ権行使要求信号を受信しないまま前記Ｃｅｌｌ権行使要求信号受信待ちタイマがタイムアップ(604,807)した場合（ステップ406）、当該携帯電話端末１０２は管理領域１１（本実施形態においては、場所を利用することによる課金が発生する領域）以外の場所にて無線接続がなされた（携帯端末１０２Ｂよりの無線接続）と判断し、１処理単位の処理を終了し既存携帯電話システムの通常呼制御処理を開始する。
【００３０】
また、前記Ｃｅｌｌ権行使要求信号を無線部１６０１により受信した場合（５０４，７０６）、制御部１６０７は、Ｃｅｌｌ権行使要求信号受信待ちタイマをクリア(ステップ403)し、当該Ｃｅｌｌ権行使要求信号送信元通信管理局１０１に対してＣｅｌｌ権行使確認信号(506,707)を無線部１６０１から返送する。そして、制御部１６０７は、当該Ｃｅｌｌ権行使要求信号の要求内容（本実施形態においては、該当場所を利用して通信を行なうに際して通信場所の所有・管理者に対するコスト負担を求める要求）に従った制御を、有線部１６０８から通信事業者コアネットワーク１２の呼制御処理プログラムに指示する（ステップ405）。その後、１処理単位の処理を終了し、既存携帯電話システムの前記指示に従った呼制御処理を開始する。
【００３１】
なお、図５、図７において、５１４、７１９は、セル権行使開始通知であり、セル権行使要求がコアネットワーク１２で受諾されたことを通信管理局１０１に通知するために、呼設定シーケンス処理が正常に終了した時点で、無線基地局１００から通信管理局１０１に送出する。
【００３２】
本実施形態では、無線基地局（100）と携帯電話オペレータのコアネットワーク（12）間メッセージのうち呼設定(505,605),呼設定受付(709,808)を拡張し、これらの拡張したメッセージに、通信場所１１の所有・管理者に対するコスト負担の有無と負担先を示す情報（ここでは、携帯端末１０２Ａの所有者）を付加する。通信課金を統括するコアネットワーク１２側では、呼と通信場所の情報を合わせて管理し、通信場所の提供者に負担するコスト分を当該通信利用者（携帯端末１０２の所有者）に併せて請求する。
【００３３】
以上説明したように、管理領域を設定するための通信管理局１０１が、無線端末１０２と無線基地局１００間で授受される制御信号を傍受し、前記傍受信号が規定の条件を満たし、前記通信管理局１０１が統括する管理領域１１内に対象となる無線端末１０２が存在すると判断した場合、通信場所の利用者（無線端末１０２Ａの所有者）が、通信場所の提供者（通信管理局１０１の管理者）に対して料金を支払う様に、前記無線基地局１００に要求するセル権行使要求信号を送信する。
【００３４】
これにより、当該セル権行使要求信号を受付けた前記無線基地局１００が、当該要求信号に従った呼制御（本実施形態の場合は通信場所所有者に支払うコスト分を通信利用者（携帯端末１０２Ａの所有者）に課金する制御）を実施することにより、当該通信管理領域の統括者の所望の要求に従った管理が、無線端末１０２の機能に依ること無く実現可能となる。
【００３５】
すなわち、通信事業者コアネットワーク１２は、携帯端末１０２Ａと通信相手に対する呼接続に対して通信事業者に支払う料金を携帯端末１０２Ａの所有者に課金する場合は、通信場所所有者（通信管理局１０１の管理者）に支払うコスト分を、携帯端末１０２Ａの所有者に対する課金分に重畳課金する。また、携帯端末１０２Ａと通信相手に対する呼接続に対して通信事業者に支払う料金を携帯端末１０２Ａの通信相手に課金する場合は、通信場所所有者（通信管理局１０１の管理者）に支払うコスト分を、携帯端末１０２Ａの所有者に課金する。
【００３６】
また、通信場所の利用に対する料金を支払って通信を行うか、あるいは、通信場所の利用に対する料金を支払いを希望しないかを、携帯端末１０２の所有者が、通信事業者コアネットワーク１２に、当該通信に先立って、予め、登録しておいた場合、通信事業者コアネットワーク１２は、通信場所所有者に対する通信場所の利用にコストを負担するユーザに対しては、通信を許可する。
【００３７】
一方、通信場所所有者に対する通信場所の利用にコストを負担しないユーザに対しては、通信を許可せず、通信相手との接続を行わず、接続を切断する。この場合、管理領域１１内の端末１０２Ａからの発信の場合には、図１７に示すように、コアネットワーク１２は、呼設定受付５１２の代わりに、呼設定拒否メッセージ１８１２を送信する。無線基地局１００は、呼設定拒否メッセージ１８１１を送信し、さらに、無線回線を切断する（１８１３、１８１４）。
【００３８】
また、管理領域１１内の端末１０２Ａへの着信の場合には、図１８に示すように、図１８の管理領域１１の管理者が通信場所の利用に対する課金を要求していることを示す情報を含む呼設定受付メッセージ１７１０を受信すると、コアネットワーク１２は、発信側に呼設定拒否（切断）メッセージ１７１１を送出するとともに、無線基地局１００には、切断メッセージ１７１２を送出し、無線基地局１００との接続を解放する（１７１５、１７１７）。無線基地局１００は、無線端末１０２Ａから呼設定受付メッセージ１７０９を受信した場合には、切断、解放シーケンスを実行し、無線回線を切断する（１７１３〜１７１９）。
【００３９】
次に、携帯電話システムにおいて無線基地局１００の統括する無線サービスセル１０内に管理領域１１が存在し、当該管理領域１１内にて通信を行う際に通信機能制限として音声通信の禁止を要求する制御を示す。
【００４０】
Ｃｅｌｌ権行使要求の通知、Ｃｅｌｌ権行使要求返送までのシーケンスは、図５、図７で説明しているものと同じ手順で制御を行なうが、要求内容（図４、405）にて読み出される内容が、通信場所に対する利用料金負担ではなく、音声通信の禁止という点が異なっている。
【００４１】
この要求内容に応じて、既存携帯電話の呼制御シーケンスの中から適合するシーケンスを選択したのが以下のシーケンス例である。
【００４２】
図９に音声通信禁止領域１１内で音声通信の発信を行った際のシーケンス例、図１０に音声通信禁止領域１１内で非制限ディジタル通信の発信を行った際のシーケンス例、図１１に音声通信禁止領域１１内に存在する端末に音声着信を行った際のシーケンス例を示す。
【００４３】
図９おいて、音声通信禁止領域１１内で音声通信の発信を行っているので（図９の９０３）、無線基地局１００の制御部１６０７は、ステップ４０５において、音声通信の発信であることを判断し、発信要求の拒否を制御メッセージの呼設定拒否（906）に既存の理由値“伝達能力不一致”を付加して無線部１６０１から無線端末１０２Ａに返送し、さらに、無線回線の切断(907,908)を行う。
【００４４】
無線回線を切断された携帯電話１０２Ａ側は、前記理由値“伝達能力不一致”によって、今回の切断の理由が自己の指定した伝達能力（通信種別が音声であること）に起因していることの判断が既存携帯電話端末１０２Ａでも利用者が判定可能となる。
【００４５】
これにより、どうしてもこの場所で通信を行ないたい利用者は伝達能力の指定を非制限ディジタル（通信種別メールサーバやＷＷＷのアクセス（インターネットを介した）等）に変更することで、当該音声通信禁止領域１１内での通信接続が可能となる（この際のシーケンス例が図１０である）。
【００４６】
この場合、発信は、音声通信禁止領域１１内で行われるが、その発信は、非制限ディジタルで行われるので（図１０の１００３）、制御部１６０７は、ステップ４０５で、通常のシーケンス通り、発信側の携帯端末１０２Ａからの要求通り、非制限ディジタルの呼設定メッセージ信号１００５を有線部１６０８からコアネットワーク１２に送信する。
【００４７】
このように、無線基地局１００の制御部１６０７は、ステップ４０５において、行われようとしている通信の属性を判断し、属性が音声ならば、伝送能力不一致として、その通信が行われないようにする。一方、音声でなければ、そのまま、接続を続行する。
【００４８】
図９、図１０の形態では、属性の判断を無線基地局１００が行ったが、通信管理局１０１が行うようにしてもよい。この場合、通信管理局１０１の制御部２０７が呼設定の属性を判断し、音声であれば、発信の拒否を要求するセル権行使要求を無線基地局１００に送信し、音声でなければ、セル権行使要求は送信しない。無線基地局１００の制御部１６０７は、セル権行使要求が受信されれば、伝送能力不一致として回線を切断し、セル権行使要求が受信されなければ、回線を接続する。
【００４９】
図１１は音声通信禁止領域１１内に存在する端末１０２Ａに音声着信が生起している。
【００５０】
音声通信禁止領域１１内で音声通信の着信を行っているので、無線基地局１００の制御部１６０７は、ステップ４０５において、音声通信の着信であることを判断し、着信の拒否を制御メッセージ呼設定受付拒否(1108)に既存の理由値“伝達能力不一致”を付加して有線部１６０８からコアネットワーク１２に返送する。
【００５１】
着信を拒否された既存通信端末側（発信側）は、前記理由値“伝達能力不一致”がコアネットワーク１２から通知されることによって、今回の切断の理由が自己の指定した伝達能力（通信種別が音声であること）に起因していることの判断が判定可能となる。
【００５２】
また、本シーケンス例では、無線基地局１１０の制御部１６０７は、一旦、音声通信路確立のための呼設定メッセージ信号(1105)を無線部１６０１から携帯電話端末１０２Ａ側に送り、これに呼設定受付メッセージ信号(1109)を用いて正常応答してきた着側携帯電話端末１０２Ａに対しては、既存の発信元切断に起因する呼解放シーケンス（1110〜1114）を起動している。
【００５３】
なお、この着信の場合も、通信属性の判断は、通信管理局１０１が行ってもよい。すなわち、通信管理局１０１の制御部２０７は、呼設定メッセージ信号を受信すると、その属性を判断し、音声であれば、呼設定受付の拒否を要求するセル権行使信号を無線基地局１００に送信し、音声でなければ、セル権行使要求信号は送信しない。無線基地局１００は、セル権行使信号を受信すると、伝送能力不一致として、呼設定受付を拒否し、セル権行使信号が受信されなければ、呼設定を受け付ける。
【００５４】
これにより、当該セル権行使要求を受付けた前記無線基地局１００が、当該セル権行使要求信号に従った呼制御（本実施形態の場合は音声通信の禁止制御）を実施することにより、当該管理領域１１の統括者の所望（本実施形態においては、非音声通信のみの許可）に従った通信管理が、無線端末１０２Ａの機能に依ること無く実現可能となる。
【００５５】
次に、携帯電話システムにおいて無線基地局の統括する無線サービスセル１０内に管理領域１１が存在し、当該管理領域１１内にて通信を行う際に通信ログ（通信利用者及び相手先の情報、あるいは、データ通信レベルのログ、つまり無線回線上で通信されるIP（インターネットプロトコル）レベルのログ（どこのサーバに対してftp（ファイル転送プロトコル）を起動したか等）の公開を要求する形態を示す。
【００５６】
図１９は、この形態の無線通信システムの構成図である。図１９において、図１と共通の構成要素には、共通の番号を付す。１９０は、インターネットゲートウェイ、１９１は、バックボードネットワーク、１９２は、インターネット、１９３は、管理境域１１の管理者の情報管理サーバであり、１９４は、パケット伝送路である。
【００５７】
Ｃｅｌｌ権行使要求の通知、Ｃｅｌｌ権行使要求返送までのシーケンスは、図５、図７で説明しているものと全く同じ手順で制御を行なうが、要求内容（図４、405）にて読み出される内容が、通信場所に対する利用料金負担ではなく、通信ログ（通信利用者及び相手先の情報、あるいは、データ通信レベルのログ、つまり無線回線上で通信されるIP（インターネットプロトコル）レベルのログ（どこのサーバに対してftp（ファイル転送プロトコル）を起動したか等）の公開である。これにより、領域１１から外に出る情報の管理が可能になる。
【００５８】
この要求内容に応じた呼制御シーケンス例が以下のシーケンス例である。
【００５９】
図１２は、通信ログ要求領域１１内で発信を行った際のシーケンス例、図１３は、通信ログ要求領域１１内で着信を行った際のシーケンス例である。
【００６０】
ここでは、無線基地局（図１の100）と携帯電話オペレータのコアネットワーク（図１の12）間メッセージのうち呼設定(図12の1205),呼設定受付(図13の1309)を拡張し、通信ログの通信場所提供者への公開要求を示す情報を付加する。通信課金を統括するコアネットワーク１２は、呼と通信場所の情報を合わせて管理し、通信場所の提供者へ確実な通信ログを提供する。コアネットワーク１２は、通信ログ要求領域１１の管理者により予め登録されている情報管理サーバ１９３に、通信ログを送信する。
【００６１】
通信事業者のコアネットワーク１２に接続されるインターネットゲートウェイ（190）では、該当無線端末１０２Ａの設定した通信路上を流れるIPプロトコル情報をモニタし、宛先IPアドレス、アクセス時刻等を前記ゲートウェイ１９０内で記憶する。
【００６２】
また、インターネットゲートウェイ（１９０）は、インターネット接続の際に無線端末１０２Ａの設定した通信路上を流れる情報を一時記憶する。インターネットゲートウェイは、情報を一時記憶することにより、通信データ量を平滑化して、無線パケット通信を効率化する。
【００６３】
さらに、この一時記憶した内容を通信場所（敷地）の管理者のサーバ（１９３）に対しても、パケット通信路１９４を介して転送する。
【００６４】
すなわち、セル権行使要求信号を受付けた前記無線基地局１００が、当該セル権行使要求信号に従った呼制御（本実施形態の場合はコアネットワーク１２による情報端末への通信ログの公開）を実施することにより、当該管理領域１１の統括者の所望（本実施形態においては、当該通信に関わる通信者情報の公開）に従った通信管理が、無線端末１０２Ａの機能に依ること無く実現可能となる。
【００６５】
また、通信ログを公開して通信を行うか、あるいは、通信ログの公開を希望しないかを、携帯端末１０２の所有者が、通信事業者コアネットワーク１２に、当該通信に先立って、予め、登録しておいた場合、通信事業者コアネットワーク１２は、通信場所所有者に対する通信ログを公開するユーザに対しては、通信を許可する。
【００６６】
一方、通信場所所有者に対する通信ログを公開しないユーザに対しては、通信を許可せず、通信相手との接続を行わず、接続を切断する。この場合、管理領域１１内の端末１０２Ａからの発信の場合には、図１７のシーケンスと同様に、コアネットワーク１２は、呼設定受付５１２の代わりに、呼設定拒否メッセージ１８１２を送信する。無線基地局１００は、呼設定拒否メッセージ１８１１を送信し、さらに、無線回線を切断する（１８１３、１８１４）。
【００６７】
また、管理領域１１内の端末１０２Ａへの着信の場合には、図１８に示すように、図１８の管理領域１１の管理者が通信ログの公開を要求していることを示す情報を含む呼設定受付メッセージ１７１０を受信すると、発信側に呼設定拒否（切断）メッセージ１７１１を送出するとともに、無線基地局１００には、切断メッセージ１７１２を送出し、無線基地局１００との接続を解放する（１５１７、１７１７）。無線基地局１００は、無線端末１０２Ａから呼設定受付メッセージ１７０９を受信した場合には、切断、解放シーケンスを実行し、無線回線を切断する（１７１３〜１７１９）。
【００６８】
当該要求は、情報クリーンルーム等その場所に存在する情報の持ち出し等を極めて厳重に管理する必要があるエリアの管理に極めて有効である。
【００６９】
上記の説明においては、無線通信システムのシステム制御フロー上で、代表的な通信管理機能を実現するための制御フロー例を示した。
【００７０】
次に、本システムの中枢を担う通信管理局（図１の101）の各種内部情報（通信管理領域１１内に存在するか否かを判定するための無線回線品質スレッショルド値や無線基地局への要求内容等）の設定手法や機器の初期化手法例を示す。
【００７１】
図１４に、通信管理局（図１の101）の初期化フローチャート例を示す。
【００７２】
通信管理局１０１は、初期化時、無線システム（通信事業者コアネットワーク１２）のオペレータ（携帯電話の場合は携帯電話サービスオペレータ）より発行を受けたＩＣカードに記憶された各種内部情報（管理領域１１内に存在するか否かを判定するための無線回線品質スレッショルド値やセル権による要求内容等）パラメータをＩＣカードリーダ／ライタ２０３により読み込む(1401)。このパラメータに従って無線オペレータの統括する無線通信システムを構成する無線基地局１００からの下り制御信号をモニタ（1402,1403）する。
【００７３】
対象下り制御信号が受信した後、当該下り制御信号に対応する上り制御チャネルのモニタを開始（1404）し、無線端末（携帯電話等）１０２の無線リンク要求信号のモニタを開始する。このモニタにおいて、受信された信号がＩＣカードから読み込んだ無線回線品質スレッショルド値を満たした場合、ＩＣカードから読み込んだセル権による要求を表す要求信号を無線基地局１００へ送信する。
【００７４】
図１５に通信事業者が発行する通信管理局１０１（図１、101）用のＩＣカード（ＩＳＯ７８１６準拠の接触型ＩＣカードを想定）上に構成される論理階層上で、前記通信機能制御局用パラメータ情報の階層的格納例を示す。
【００７５】
本実施形態のＩＣカードでは、複数の通信オペレータが管理する通信システムにも対応可能なように、最上位ＤＦ（デディケイテッドファイル）(1503,1504)は通信オペレータ毎に分割するものとする。さらに、各通信オペレータ割当のＤＦ(1503,1504)内の１アプリケーションとして通信管理局用１０１のＤＦ(1505,1506)が存在するものとする。図１５において、通信事業者コアネットワーク１２のオペレータは、通信オペレータＡであり、通信オペレータＢは、通信オペレータＡ以外のオペレータである。
【００７６】
そして、前記通信管理局対応ＤＦ（1505,1506）内に通信オペレータ専用ＤＦ(1509,1510)を設ける。傍受信号の無線回線品質スレショルド条件等のクリティカルな無線条件パラメータは、前記通信オペレータ専用ＤＦ(1509,1510)配下のＥＦ（エレメンタリーファイル）(1511,1512)に格納する。また、セル権による要求内容等、無線サービス領域の管理・所有者の思惟に基づいて設定される条件は、前記通信管理局（1505,1506）対応ＤＦ直下のＥＦ(1507,1508)に格納する。なお、図１５において、１５０１は、ＭＦ（マスターファイル）である。
【００７７】
通信オペレータは、前記通信管理局対応ＤＦ（1505,1506）のリード・ライトアクセス可能な鍵情報と前記ＤＦ内の通信オペレータ専用ＤＦ(1509,1510)のリードオンリーアクセス可能な鍵を、通信管理局１０１内部のＲＡＭ１６０５またはＲＯＭ１６０６に設定する。
【００７８】
そして、通信管理局１０１の制御部２０７は、ＩＣカードのＥＦ１５０２に格納されたセキュリティキーファイルとＲＡＭ１６０５またはＲＯＭ１６０６に格納された鍵を基に、ＩＣカードのＥＦ１５０７、１５０８、ＥＦ１５１１、１５１２に格納された通信管理内容、無線条件パラメータを、ＩＣカードリーダ／ライタ２０３により読み出し、ＲＡＭ２０５に格納する。
【００７９】
また、通信管理局１０１の制御部２０７は、ＩＣカードのＥＦ１５０２に格納されたセキュリティキーファイルとＲＡＭ１６０５またはＲＯＭ１６０６に格納された鍵を基に、外部Ｉ／Ｏ２０９に接続されたコンピュータ端末から入力された通信管理内容を、ＩＣカードリーダ／ライタ２０３により、ＩＣカードのＥＦ１５０７、１５０８に格納する。
【００８０】
なお、ＩＣカードのＥＦ１５０２に格納されたセキュリティファイルとＲＡＭ２０５またはＲＯＭ２０６に格納された鍵を基にユーザ認証を行い、正当性が認められた場合、外部Ｉ／Ｏ２０９に接続されたコンピュータ端末により、通信管理内容、無線条件パラメータをＲＡＭ２０５に設定することを許可してもよい。
【００８１】
これにより、通信管理対象エリア１１の境界の設定権は通信オペレータに、通信管理内容項目（音声通信禁止、通信ログ、通信場所利用料の要求等）の設定は通信管理対象エリア１１の管理者・所有者等の地権者の思惟に基づいて設定することが可能となり、前記地権者による必要以上の通信管理対象エリアの拡大を防止すると共に、通信管理項目の変更の自由度を地権者に与えることが可能となる。
【００８２】
以上の説明では、無線通信システムの例として携帯電話を用いた携帯電話システムを示した。
【００８３】
しかしながら、本発明は、携帯電話以外にも、複数の無線端末と複数の固定無線基地局により構成される無線通信システムにおいても、所定の場所での通信の管理に適用することもできる。
【００８４】
また、通信管理局の各種制御パラメータの設定媒体として接触型ＩＣカード（ＩＳＯ ７８１６）を用いる例を示したが、その他階層的に記憶が可能で、各階層毎にデータのアクセスセキュリティを持つ媒体（例えば非接触ＩＣカード）等の媒体を用いても同様の効果を得ることが可能である。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、管理領域の所有者の所望に従った通信管理を、無線端末の機能に依ること無く実現可能となる。すなわち、請求項１及び請求項７の発明によれば、所定の管理領域内に存在する無線端末の通信に対して無線端末の所有者に追加で課金することができ、管理領域の所有者の要求に従った通信管理を、無線端末の機能に依ること無く実現可能となる。また、請求項４及び請求項８の発明によれば、所定の管理領域内に存在する無線端末の通信の通信ログを管理領域の所有者に公開させることができ、管理領域の所有者の要求に従った通信管理を、無線端末の機能に依ること無く実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】通信管理エリア付携帯電話システム概念図である。
【図２】通信管理局の機能ブロック図である。
【図３】通信管理局の無線リンク設定要求信号傍受時の処理フローチャート図である。
【図４】無線基地局の携帯電話端末間との無線リンク完了時の処理フローチャート図である。
【図５】通信管理領域内で発信し、課金する場合のシーケンス例である。
【図６】通信管理領域外での発信シーケンス例である。
【図７】通信管理領域内で着信し、課金する場合のシーケンス例である。
【図８】通信管理領域外での着信シーケンス例である。
【図９】音声通信禁止領域内で音声通信の発信を行った際のシーケンス例である。
【図１０】音声通信禁止領域内で非制限ディジタル通信の発信を行った際のシーケンス例である。
【図１１】音声通信禁止領域内に存在する端末に音声着信を行った際のシーケンス例である。
【図１２】通信ログ要求領域内で発信を行った際のシーケンス例である。
【図１３】通信ログ要求領域内で着信を行った際のシーケンス例である。
【図１４】通信管理局の初期化処理フローチャートである。
【図１５】通信管理局用のＩＣカードの通信機能制御局用パラメータの階層的格納例である。
【図１６】無線基地局の機能ブロック図である。
【図１７】通信管理領域内で発信し、呼設定を拒否する場合のシーケンス例である。
【図１８】通信管理領域内で着信し、呼設定を拒否する場合のシーケンス例である。
【図１９】インターネットを含む通信管理エリア付携帯電話システム概念図である。
【符号の説明】
１０ 無線サービスセル
１１ 通信管理領域
１２ 通信事業者コアネットワーク
１００ 無線基地局
１０１ 通信管理局
１０２ 携帯電話端末
Claims (8)
- コアネットワークに接続され、無線端末との無線接続を司る無線基地局と、前記無線基地局の無線セル内に設置され、前記無線セル内の所定の管理領域内での通信を管理するための通信管理局とを有する無線通信システムであって、
前記通信管理局が、
前記無線端末から前記無線基地局に送信された無線信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記無線信号の無線品質に基づいて、前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在するかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記所定の管理領域内に存在すると判定された前記無線端末が前記無線基地局を介して通信する際に、前記所定の管理領域内で通信する際の追加課金を前記無線通信システムに対して要求する要求手段と、を有し、
前記無線通信システムは、前記通信管理局から前記追加課金が要求された場合に、前記所定の管理領域内で通信する際の追加課金を前記無線端末の所有者に対して課金する課金手段を有することを特徴とする無線通信システム。 - 前記要求手段は、前記所定の管理領域内で通信する際の追加課金を要求する要求信号を前記無線基地局に送信し、
前記無線基地局は、
前記要求信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した前記要求信号に従って、前記コアネットワークに前記所定の管理領域内で通信する際の追加課金を指示する指示手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。 - 前記無線通信システムは、前記追加課金を支払って通信するか否かを示す、前記無線端末の所有者により予め登録されている情報に従って、前記所定の管理領域内での通信を許可するか否かを判定し、前記無線基地局は、前記判定により前記所定の管理領域内での通信を許可しないと判定されると、前記無線端末と無線接続しないように制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信システム。
- コアネットワークに接続され、無線端末との無線接続を司る無線基地局と、前記無線基地局の無線セル内に設置され、前記無線セル内の所定の管理領域内での通信を管理するための通信管理局とを有する無線通信システムであって、
前記通信管理局が、
前記無線端末から前記無線基地局に送信された無線信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記無線信号の無線品質に基づいて、前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在するかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在すると判定されると、前記所定の管理領域内で通信する際の通信ログの前記所定の管理領域の所有者への公開を前記無線通信システムに対して要求する要求手段と、を有し、
前記無線通信システムは、前記通信管理局から前記通信ログの公開が要求された場合に、前記所定の管理領域の所有者に前記通信ログを公開するために、所定のサーバに前記通信ログを送信する送信手段を有することを特徴とする無線通信システム。 - 前記要求手段は、前記所定の管理領域内で通信する際の通信ログを要求する要求信号を前記無線基地局に送信し、
前記無線基地局は、
前記要求信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した前記要求信号に従って、前記コアネットワークに前記所定の管理領域内で通信する際の通信ログの公開を指示する指示手段と、を有することを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。 - 前記無線通信システムは、前記通信ログを公開して通信するか否かを示す、前記無線端末の所有者により予め登録されている情報に従って、前記所定の管理領域内での通信を許可するか否かを判定し、前記無線基地局は、前記判定により前記所定の管理領域内での通信を許可しないと判定されると、前記無線端末と無線接続しないように制御する制御手段を有することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の無線通信システム。
- コアネットワークに接続され、無線端末との無線接続を司る無線基地局と、前記無線基地局の無線セル内に設置され、前記無線セル内の所定の管理領域内での通信を管理するための通信管理局とを有する無線通信システムの前記通信管理局であって、
前記無線端末から前記無線基地局に送信された無線信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記無線信号の無線品質に基づいて、前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在するかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記所定の管理領域内に存在すると判定された前記無線端末が前記無線基地局を介して通信する際に、前記所定の管理領域内で通信する際の追加課金を前記無線通信システムに対して要求する要求手段と、
を有することを特徴とする通信管理局。 - コアネットワークに接続され、無線端末との無線接続を司る無線基地局と、前記無線基地局の無線セル内に設置され、前記無線セル内の所定の管理領域内での通信を管理するための通信管理局とを有する無線通信システムの前記通信管理局であって、
前記無線端末から前記無線基地局に送信された無線信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記無線信号の無線品質に基づいて、前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在するかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記無線端末が前記所定の管理領域内に存在すると判定されると、前記所定の管理領域内で通信する際の通信ログの前記所定の管理領域の所有者への公開を前記無線通信システムに対して要求する要求手段と、
を有することを特徴とする通信管理局。
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