JP5257161B2 - ネットワークシステム、通信制御方法及び通信制御プログラム - Google Patents

Description

本発明はネットワークシステム、通信制御方法及び通信制御プログラムに関し、特にフェムトセルを介して携帯端末と事業者ネットワークとの通信を行うネットワークシステム、通信制御方法及び通信制御プログラムに関する。

携帯電話システムは携帯電話端末、無線基地局、事業者ネットワークで構成されている。近年の技術進化により無線基地局の小型化が可能になっている。この小型の無線基地局はフェムトセル（又は超小型無線基地局）と呼ばれる。フェムトセルは、小型故に持ち運びが可能である。フェムトセルは公衆に一般的に提供されているブロードバンド回線を介して携帯電話事業者の事業者ネットワークに接続し、付近の携帯電話端末に対して携帯電話サービスを提供することができる。すなわち、携帯電話サービスの利用者は、ブロードバンド回線にフェムトセルを接続しさえすれば、世界中場所を問わず自国内と同等の携帯電話サービスを受けることが技術的には可能である。

しかし、世界中どこからでも接続を一律に受け付けることは、国によって法制度が異なるという問題や国際ローミングの観点から実現が困難である。また、無線基地局は国から携帯電話事業者に特別に許可された周波数を使用するため、無線基地局の設置場所には制限が設けられている。従来の無線基地局は、携帯電話事業者が自ら設置工事を行っており、設置場所を把握できないという問題は発生しなかった。しかし、フェムトセルを利用すれば、一般利用者が基地局の設置を行うことができるため、基地局の設置場所を特定することができないという問題が生じる。

また、携帯電話等の移動体通信では、従来の固定電話と違い発信者の位置を特定できないため、発信者の位置に応じて異なる接続先との接続が必要となる緊急通報において問題があった。そこで、近年では、従来の固定電話と同様に携帯電話からの緊急通報を行う場合においても発信者の位置を通知することが義務化された。そのため、携帯電話事業者は、ＧＰＳ又は基地局情報を基に算出した位置情報を緊急通報先機関に通知する機能を導入している。このようなことから、超小型無線基地局についても同様に、携帯電話を用いて超小型無線基地局を経由した緊急通報を行う場合に緊急通報発信者の現在位置を緊急通報先機関に通知する義務がある。

そこで、超小型無線基地局において超小型無線基地局の場所を特定する技術の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１では、固定電話網を介して超小型無線基地局を事業者ネットワークに接続し、固定電話番号から超小型無線基地局の位置情報を取得する。また、特許文献２では、すでに位置が特定されている基地局に選択的にメッセージを送信し、該当する基地局に接続する利用者にメッセージを送信する技術が開示されている。これにより特許文献２では、限定された地域に存在する利用者へのメッセージの一斉送信を可能としている。

特開２００６−２６１７２２号公報 特表２００７−５２４３０８号公報

しかしながら、特許文献１では、公衆ネットワーク回線（例えばブロードバンド回線）を介して超小型無線基地局を接続する場合に超小型無線基地局の場所を特定できない問題がある。公衆ネットワーク回線は、固定電話網のように位置を特定できる情報が提供できないためである。

そこで、本発明では、携帯端末と事業者ネットワークとの通信にブロードバンド回線に接続されるフェムトセルなどの超小型無線基地局を経由する場合においても携帯端末の位置を特定可能とすることを目的とする。

本発明にかかるネットワークシステムの一態様は、携帯端末と事業者ネットワークとの間で通信を行うネットワークシステムであって、位置が特定された情報発信源から前記情報発信源の固有情報を取得して送出すると共に前記携帯端末と通信を行うフェムトセルと、前記フェムトセルから公衆ネットワーク回線を介して前記固有情報を受信し、前記固有情報に基づき前記フェムトセルの位置を示すセル位置情報を算出するセル位置算出部と、を有する。

本発明にかかる通信制御方法の一態様は、携帯端末と事業者ネットワークとの通信を仲介するフェムトセルを有するネットワークシステムの通信制御方法であって、前記フェムトセルにおいて位置が特定された情報発信源から前記情報発信源の固有情報を取得し、公衆ネットワーク回線を介して前記固有情報を受信し、前記固有情報に基づき前記フェムトセルの位置を示すセル位置情報を算出する。

本発明にかかる通信制御プログラムの一態様は、携帯端末と事業者ネットワークとの通信を仲介するフェムトセルを有するネットワークシステムにおいて通信を制御する通信制御プログラムであって、前記フェムトセルにおいて位置が特定された情報発信源から前記情報発信源の固有情報を取得する無線送受信部と、公衆ネットワーク回線を介して受信した前記固有情報に基づき前記フェムトセルの位置を示すセル位置情報を算出するセル位置算出部を有する。
を有する。

本発明にかかるネットワークシステム、通信制御方法及び通信制御プログラムによれば、超小型無線基地局を利用する利用者に利用者の特定された位置情報が必要とされるサービスを提供することができる。

実施の形態１にかかるネットワークシステムのブロック図である。 実施の形態１にかかるネットワークシステムの通信制御方法のフローチャートである。 実施の形態２にかかるネットワークシステムのブロック図である。 実施の形態２にかかるネットワークシステムの通信制御方法のフローチャートである。

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に本実施の形態にかかるネットワークシステム１のブロック図を示す。図１に示すように、ネットワークシステム１は、情報発信源（例えば、携帯電話基地局１０）、携帯端末２０、フェムトセル３０、公衆ネットワーク回線４０、セル位置算出部５０を有する。ネットワークシステム１は、携帯端末２０と事業者ネットワークとの間で通信を行う。

情報発信源は、位置が特定されたものであって、自局を特定する固有情報を出力する。情報発信源としては、例えば、携帯電話基地局、ＧＰＳ衛星、無線ＬＡＮアクセスポイント、テレビ放送送信アンテナ、ラジオ放送送信アンテナ等がある。これらの機器は、固有情報として、例えば、特定の周波数帯の信号を発信しており、かつ、自局の位置が特定されている。本実施の形態では、情報発信源の例として携帯電話基地局１０を用いる。

携帯端末２０は、例えば、携帯電話であって、フェムトセル３０と無線信号の送受信を行う。そして、携帯端末２０は、フェムトセル３０及び公衆ネットワーク回線４０を介して事業者ネットワークとの通信を行う。

フェムトセル３０は、位置が特定された情報発信源（例えば、携帯電話基地局１０）から情報発信源の固有情報を取得して送出すると共に携帯端末２０と通信を行う。そして、フェムトセル３０は、携帯端末２０と事業者ネットワークとの通信を仲介する。フェムトセル３０は、無線送受信部３１と外部通信部３２とを有する。無線送受信部３１は、受信した信号を外部通信部３２に伝達し、かつ、外部通信部３２を介して受信した信号を携帯端末２０に送出する。つまり、無線送受信部３１は、携帯電話基地局１０が発信する固有情報を受信すると共に、携帯端末２０と通信を行う。外部通信部３２は、例えば、ブロードバンドルータなどの機器であって、家庭や店舗に設けられる公衆ネットワーク用の通信機である。つまり、外部通信部３２は、無線送受信部３１において行われた通信に基づき生成されるデータを公衆ネットワーク回線４０に送出できる形式に変換し、変換後のデータを公衆ネットワーク回線４０に送出する。また、外部通信部３２は、公衆ネットワーク回線４０から受信したデータを無線送受信部３１に伝達する。

公衆ネットワーク回線４０は、例えば、ブロードバンド回線等の公衆が利用可能なネットワークである。公衆ネットワーク回線４０では、ＩＰプロトコルに基づく通信信号が伝達される。つまり、外部通信部３２は、無線送受信部３１から受信したデータをＩＰプロトコルに基づき伝達できる形式に変換する。

セル位置算出部５０は、フェムトセル３０から公衆ネットワーク回線４０を介して固有情報を受信し、固有情報に基づきフェムトセル３０の位置を示すセル位置情報を算出する。また、セル位置算出部５０は、セル位置情報に基づきフェムトセル３０を介した携帯端末２０と事業者ネットワークとの通信を許可するか否かを切り換える。より具体的には、セル位置算出部５０は、セル位置情報が予め設定された地域内にフェムトセル３０が位置していることを示す場合に携帯端末２０と事業者ネットワークとの通信を許可する。さらに、セル位置算出部５０は、フェムトセル３０を介して携帯端末２０から緊急通報情報を受信した場合には、セル位置情報と共に緊急通報情報を事業者ネットワークに送出する。

セル位置算出部５０は、外部通信部５１、演算部５２、基地局位置ＤＢ５３、セル位置ＤＢ５４、接続可否判定部５５を有する。外部通信部５１は、公衆ネットワーク回線４０を介してフェムトセル３０の外部通信部３２と通信を行う。つまり、外部通信部５１は、セル位置算出部５０における外部接続インタフェースとして機能する。外部通信部５１は、受信したデータを事業者ネットワークに伝達する。このとき、本実施の形態では、事業者ネットワークと外部通信部５１との間に接続可否判定部５５が設けられる。

演算部５２は、フェムトセル３０が取得した携帯電話基地局１０の固有情報と基地局位置情報とに基づきフェムトセル３０の位置を示すセル位置情報を算出する。基地局位置情報は、固有情報と関連付けて携帯電話基地局１０の位置を示す情報であって、基地局位置ＤＢ５３に格納されているものである。基地局位置情報は、例えば、事業者ネットワークを有する事業者が予め準備しておくものである。また、演算部５２は、固有情報と基地局位置情報とに基づき算出したセル位置情報をセル位置ＤＢ５４に格納する。

接続可否判定部５５は、セル位置算出部５０において、セル位置情報に基づきフェムトセル３０を介した携帯端末２０と事業者ネットワークとの通信を許可するか否かを切り換える機能を提供するブロックである。また、接続可否判定部５５は、セル位置情報が予め設定された地域内にフェムトセル３０が位置していることを示す場合に携帯端末２０と事業者ネットワークとの通信を許可する。さらに、接続可否判定部５５は、セル位置算出部５０においてフェムトセル３０を介して携帯端末２０から緊急通報情報を受信した場合には、セル位置情報と共に緊急通報情報を事業者ネットワークに送出する機能を提供する。上述のように、接続可否判定部５５は、フェムトセル３０と事業者ネットワークとの通信状態を切り換える。このとき、接続可否判定部５５は、セル位置ＤＢ５４に格納されたセル位置情報を参照する。

続いて、本実施の形態にかかるネットワークシステム１の動作について説明する。ネットワークシステム１の動作のフローチャートを図２に示す。図２に示すフローチャートは、ネットワークシステム１にフェムトセル３０が接続され、その接続可否判断が行われるまでの手順を示す。ネットワークシステム１は、図２に示すフローチャートの手順に沿って判断された接続状態を維持してフェムトセル３０と事業者ネットワークとの通信処理を行う。

図２に示すフローチャートでは、ステップＳ１において、まず、フェムトセル３０が公衆ネットワーク回線４０に接続される。続いて、ネットワークシステム１では、フェムトセル３０が携帯電話基地局１０から受信した固有情報を事業者ネットワーク側（例えば、セル位置算出部５０）に送信する（ステップＳ２）。

続いて、セル位置算出部５０は、演算部５２において、受信した固有情報に基づきステップＳ１において公衆ネットワーク回線４０に接続されたフェムトセル３０の位置を示すセル位置情報を算出する（ステップＳ３）。そして、演算部５２は、算出したセル位置情報をセル位置ＤＢ５４に登録する（ステップＳ４）。

その後、接続可否判定部５５は、セル位置ＤＢ５４に格納されているセル位置情報が予め設定された地域（例えば、アクセス許可領域）内を示すものであるか否かを判断する（ステップＳ５）。このステップＳ５において、セル位置情報がアクセス許可領域外であると判断された場合（ステップＳ５のＮＯの枝）、接続可否判定部５５は、ステップＳ１において公衆ネットワーク回線４０に接続されたフェムトセル３０と事業者ネットワークとの接続を遮断する（ステップＳ７）。一方。ステップＳ５において、セル位置情報がアクセス許可領域内であると判断された場合（ステップＳ５のＹＥＳの枝）、接続可否判定部５５は、ステップＳ１において公衆ネットワーク回線４０に接続されたフェムトセル３０と事業者ネットワークとの接続を許可する（ステップＳ６）。

上記説明より、本実施の形態にかかるネットワークシステム１では、フェムトセルが情報発信源（例えば、携帯電話基地局１０）から携帯電話基地局１０の固有情報を取得し、セル位置算出部５０が固有情報に基づきフェムトセル３０が設置された場所をセル位置情報として算出する。つまり、ネットワークシステム１は、フェムトセル３０が設置された場所を特定することができる。

また、ネットワークシステム１は、フェムトセル３０が設置された場所に応じて、フェムトセル３０と事業者ネットワークとの通信を許可するか否かを切り換えることができる。前述のように、フェムトセル３０は、小型であるために、設置場所の自由度が高い。しかし、フェムトセルを用いたネットワークシステムを構築する場合に、フェムトセルの設置位置が不明である場合、不正なアクセスを許可するなどの問題が生じる。しかし、本実施の形態にかかるネットワークシステム１では、フェムトセルの設置場所をフェムトセル３０に備えられた固有情報取得機能とセル位置算出部５０によるセル位置計算機能とにより、フェムトセルの設置場所に起因するシステム上の問題を回避することができる。

また、従来のフェムトセルを用いたネットワークシステムにおいて、フェムトセルを公衆ネットワーク回線に接続した場合、フェムトセルの位置情報を通知することができなかったため、フェムトセルを介して接続される携帯端末から緊急通報を行うことができなかった。しかし、ネットワークシステム１は、フェムトセル３０が公衆ネットワーク回線４０に接続されたことに応じてセル位置情報を算出してセル位置ＤＢ５４に登録する。そのため、ネットワークシステム１では、通報者の位置情報が必要な緊急通報情報がフェムトセル３０と通信を行う携帯端末２０から発せられた場合においても、接続可否判断部５５がセル位置ＤＢ５４に格納されたセル位置情報と共に緊急通報情報を事業者ネットワークに送出することが可能になる。

実施の形態２
実施の形態２にかかるネットワークシステム２のブロック図を図３に示す。なお、実施の形態１と同じ構成要素には図１、図２で用いた符号と同じ符号を用いて説明を省略する。図３に示すように、ネットワークシステム２は、情報発信源となる携帯電話基地局１０と通信できない場所にフェムトセル３０が設置されるものである。そのため、ネットワークシステム２では、実施の形態１にかかるネットワークシステム１のように信号発信源１０から直接固有情報を受信することができない。

そこで、ネットワークシステム２では、フェムトセル３０において無線送受信部３１に代えて無線送受信部３１ａを用いる。無線送受信部３１ａは、携帯端末２０が最後に接続していた携帯電話基地局１０の固有情報を携帯端末２０から受信する。そして、無線送受信部３１ａは、携帯端末２０から受信した固有情報を外部通信部３２及び公衆ネットワーク回線４０を介してセル位置算出部５０に送信する。

続いて、ネットワークシステム２の動作について説明する。ネットワークシステム２の動作を示すフローチャートを図４に示す。図４に示すように、ネットワークシステム２の動作は、図２に示したネットワークシステム１の動作のステップＳ２に代えて、ステップＳ１１、Ｓ１２の処理を行う。ステップＳ１１では、無線送受信部３１ａがステップＳ１の処理で公衆ネットワーク回線に接続されたフェムトセル３０と通信可能な携帯端末２０を検索する。そして、ステップＳ１２では、無線送受信部３１ａが検索された携帯端末２０から固有情報を受信し、受信した固有情報を事業者ネットワーク（例えば、セル位置算出部５０）に送信する。このとき、無線送受信部３１ａが出力する固有情報は、携帯端末２０が最後に接続していた携帯電話基地局１０から得られたものである。これにより、実施の形態１と同じ処理（ステップＳ３〜Ｓ７）によりセル位置算出部５０はフェムトセル３０の接続可否判断処理を実行することができる。

上記説明より、実施の形態２にかかるネットワークシステム２では、フェムトセル３０が情報発信源１０と通信できない環境に設置された場合においても、設置場所を当該フェムトセルに接続される携帯端末より得ることができる。つまり、ネットワークシステム２では、実施の形態１にかかるネットワークシステム１よりもより広い範囲においてフェムトセルの位置を特定することが可能になる。これにより、ネットワークシステム２では、ネットワークシステム１よりも広い範囲でサービスを提供することが可能になる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１、２ ネットワークシステム
１０ 携帯電話基地局
２０ 携帯端末
３０ フェムトセル
３１、３１ａ 無線送受信部
３２ 外部通信部
４０ 公衆ネットワーク回線
５０ セル位置算出部
５０ セル位置算出部
５１ 外部通信部
５２ 演算部
５３ 基地局位置ＤＢ
５４ セル位置ＤＢ
５５ 接続可否判定部

Claims (16)

1. 携帯端末と事業者ネットワークとの間で通信を行うネットワークシステムであって、
   位置が特定された情報発信源から前記情報発信源の固有情報を取得して送出すると共に前記携帯端末と通信を行うフェムトセルと、
   前記フェムトセルから公衆ネットワーク回線を介して前記固有情報を受信し、前記固有情報に基づき前記フェムトセルの位置を示すセル位置情報を算出するセル位置算出部と、を有し、
   前記セル位置算出部は、前記セル位置情報に基づき前記フェムトセルを介した前記携帯端末と前記事業者ネットワークとの通信を許可するか否かを切り換える接続可否判定部を有するネットワークシステム。
2. 前記セル位置算出部は、
   前記固有情報と関連付けられた基地局位置情報を格納する基地局位置データベースと、
   前記固有情報と前記基地局位置情報とに基づき前記セル位置情報を算出する演算部と、
   前記セル位置情報が登録されるセル位置情報データベース
   を有する請求項１に記載のネットワークシステム。
3. 前記接続可否判定部は、前記セル位置情報が予め設定された地域内に前記フェムトセルが位置していることを示す場合に前記携帯端末と前記事業者ネットワークとの通信を許可する請求項１又は２に記載のネットワークシステム。
4. 前記接続可否判定部は、前記フェムトセルを介して前記携帯端末から緊急通報情報を受信した場合には、前記セル位置情報と共に前記緊急通報情報を前記事業者ネットワークに送出する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のネットワークシステム。
5. 前記公衆ネットワーク回線は、ＩＰプロトコルを送受信する回線である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のネットワークシステム。
6. 前記情報発信源は、携帯電話基地局、ＧＰＳ衛星、無線ＬＡＮアクセスポイント、テレビ放送送信アンテナ、ラジオ放送送信アンテナ、及び、前記携帯端末の少なくとも１つである請求項１乃至５のいずれか１項に記載のネットワークシステム。
7. 携帯端末と事業者ネットワークとの通信を仲介するフェムトセルを有するネットワークシステムの通信制御方法であって、
   前記フェムトセルにおいて位置が特定された情報発信源から前記情報発信源の固有情報を取得し、
   公衆ネットワーク回線を介して前記固有情報を受信し、
   前記固有情報に基づき前記フェムトセルの位置を示すセル位置情報を算出し、
   前記セル位置情報が予め設定された地域内に前記フェムトセルが位置していることを示す場合に前記携帯端末と前記事業者ネットワークとの通信を許可する通信制御方法。
8. 前記セル位置情報は、前記固有情報と関連付けられた基地局位置情報と前記固有情報とに基づき算出される請求項７に記載の通信制御方法。
9. 前記フェムトセルを介して前記携帯端末から緊急通報情報を受信した場合には、前記セル位置情報と共に前記緊急通報情報を前記事業者ネットワークに送出する請求項７又は８に記載の通信制御方法。
10. 前記公衆ネットワーク回線は、ＩＰプロトコルを送受信する回線である請求項７乃至９のいずれか１項に記載の通信制御方法。
11. 前記情報発信源は、携帯電話基地局、ＧＰＳ衛星、無線ＬＡＮアクセスポイント、テレビ放送送信アンテナ、ラジオ放送送信アンテナ、及び、前記携帯端末の少なくとも１つである請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の通信制御方法。
12. 携帯端末と事業者ネットワークとの通信を仲介するフェムトセルを有するネットワークシステムにおいて通信を制御する通信制御プログラムであって、
    前記フェムトセルにおいて位置が特定された情報発信源から前記情報発信源の固有情報を取得する無線送受信部と、
    公衆ネットワーク回線を介して受信した前記固有情報に基づき前記フェムトセルの位置を示すセル位置情報を算出するセル位置算出部と、
    前記セル位置情報に基づき前記携帯端末と前記事業者ネットワークとの通信を許可するか否かを切り換える接続可否判定部を有する通信制御プログラム。
13. 前記セル位置算出部は、前記固有情報と関連付けられた基地局位置情報を格納する基地局位置データベースを参照し、前記固有情報と前記基地局位置情報とに基づき前記セル位置情報を算出し、前記セル位置情報をセル位置情報データベースに登録する請求項１２に記載の通信制御プログラム。
14. 前記接続可否判定部は、前記セル位置情報が予め設定された地域内に前記フェムトセルが位置していることを示す場合に前記携帯端末と前記事業者ネットワークとの通信を許可する請求項１２又は１３に記載の通信制御プログラム。
15. 前記公衆ネットワーク回線は、ＩＰプロトコルを送受信する回線である請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の通信制御プログラム。
16. 前記情報発信源は、携帯電話基地局、ＧＰＳ衛星、無線ＬＡＮアクセスポイント、テレビ放送送信アンテナ、ラジオ放送送信アンテナ、及び、前記携帯端末の少なくとも１つである請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の通信制御プログラム。

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