JP5401539B2

JP5401539B2 - 移動機、通信システムおよび通信方法

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Publication number: JP5401539B2
Application number: JP2011507137A
Authority: JP
Inventors: 俊博鈴木; 一郎岡島; 博川上; 晩煕趙; 大介越智; 智大永田; 基成小林; 勇輝大薮
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2030-03-25
Also published as: WO2010113768A1; US20120077517A1; EP2416552A4; EP2416552B1; EP2416552A1; JPWO2010113768A1

Description

本発明は、位置情報の測位を行う移動機、通信システムおよび通信方法に関する。

位置情報を収集する方法として、３ＧＰＰに規定されており、例えば、外部サーバからの各移動機の位置情報の収集要求を、キャリア事業者の管理サーバが受けると、その要求に従って、交換機（例えば、ＭＭＳ（Mobile Multimedia Switching System）／ｘＧＳＮ（serving /gateway General packet radio service Support Node）、およびＲＮＣ（Remote Network Controller）に対して、各移動機の位置情報を収集するよう指示を出力し、各ノード、コントローラは位置情報収集のための処理を実行する。この処理内容は３ＧＰＰ（3rdGeneration Partnership Project）にてＭＴ−ＬＲ（Mobile Terminated-. Location Request：移動着信位置要求）方式として規定されているものであり、例えば非特許文献１（３ＧＰＰ（3RDGeneration Partnership Project）ＴＳ２３．２７１）に記載されている。

３ＧＰＰ（3RD Generation Partnership Project）ＴＳ２３．２７１

しかしながら、非特許文献１に記載の技術においては、あるエリアにおける位置測位の要求を行うことができず、移動機およびネットワークにおいて処理負荷がかかるものであった。

そこで、本発明は、移動機およびネットワークの負荷のかからない位置情報収集を可能にさせる移動機、通信システムおよび通信方法を提供することを目的とする。

また、本発明の移動機は、測位エリアおよび測位時間を含むブロードキャスト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ブロードキャスト信号に含まれている測位エリアに、在圏しているか否かを判断するとともに、現在の時刻が前記ブロードキャスト信号に含まれている測位時間に含まれているか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により、前記測位エリアに在圏していると判断されるとともに、現在の時刻が前記ブロードキャスト信号に含まれている測位時間に含まれていると判断される場合に、位置測位を行う測位手段と、
前記測位手段により測位された位置情報を通知する通知手段とを備える。

また、本発明の通信方法は、測位エリアおよび測位時間を含むブロードキャスト信号を受信する受信ステップと、前記受信ステップにより受信したブロードキャスト信号に含まれている測位エリアに、在圏しているか否かを判断するとともに、現在の時刻が前記ブロードキャスト信号に含まれている測位時間に含まれているか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップにより、前記測位エリアに在圏していると判断されるとともに、現在の時刻が前記ブロードキャスト信号に含まれている測位時間に含まれていると判断される場合に、位置測位を行う測位ステップと、前記測位ステップにより測位された位置情報を通知する通知ステップとを備える。

この発明によれば、ブロードキャスト信号に含まれている測位エリアが現在在圏する測位エリアを含んでいると判断するとともに、現在の時刻が前記ブロードキャスト信号に含まれている測位時間に含まれていると判断する場合には、位置測位を実行することで、所定時間帯に所定のエリアに在圏する移動機の位置情報を管理センタ側では収集することができ、移動機およびネットワークの負荷を軽減して効率的な位置情報の収集処理を実現することができる。また、所定時間帯での位置情報を取得することで、よりきめ細かな位置情報の収集を行うことができる。

また、本発明の移動機における前記ブロードキャスト信号は、ＣＢＳ（Cell Broadcast Service）メッセーである。

本発明によれば、所定のエリアに在圏する移動機の位置情報を管理センタ側では収集することができ、移動機およびネットワークの負荷を軽減して効率的な位置情報の収集処理を実現することができる。

第一の実施形態の通信システム１０のシステム構成図である。第一の実施形態の移動機１００の機能を示すブロック図である。位置測位管理テーブルを示す説明図である。移動機１００と管理センタ５００との位置測位管理情報の登録処理を示すシーケンス図である。基地局２００からの報知信号に基づいて位置測位を実行するときの処理を示すシーケンス図である。Ｓ２０１からＳ２０３における位置測位の要否判断の処理を示すフローチャートである。第二の実施形態の通信システム１０ａのシステム構成図である。第二の実施形態の移動機１００ａの機能を示すブロック図である。ＣＢＳメッセージに含まれている情報を示す概念図である第二の実施形態の移動機１００ａの処理を示すシーケンス図である。ＣＢＳメッセージのセルＩＤおよび位置測位実施終了時刻を用いた測位判定処理を示すフローチャートである。

１０、１０ａ…通信システム、１００、１００ａ…移動機、１０１、１０１ａ…通信部、１０１ｂ…メッセージ受信部、１０１ｃ…通知部、１０２…記憶部、１０３、１０３ａ…判断部、１０４…タイマ、１０５、１０５ａ…測位部、２００…基地局、４００…交換機、５００…管理センタ、５０１…社会センサユニット、５０２…ペタマイニングユニット、５０３…モバイルデモグラフィユニット、５０４…可視化ソリューションユニット。

添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

＜第一の実施形態＞
図１は、第一の実施形態の通信システム１０のシステム構成図である。図１に示すように、この通信システム１０は、移動機１００、ＢＴＳ（基地局）２００、ＲＮＣ（無線制御装置）３００、交換機４００、および管理センタ５００を含んで構成されている。また、この管理センタ５００は、社会センサユニット５０１、ペタマイニングユニット５０２、モバイルデモグラフィユニット５０３、および可視化ソリューションユニット５０４から構成されている。

管理センタ５００は、交換機４００、ＢＴＳ２００、ＲＮＣ３００を介して、移動機１００の位置情報を収集することに先立って、移動機１００に対してCell ＩＤ（以下、セルＩＤとする）および位置測位実施時刻情報を送信する。移動機１００は、セルＩＤおよび位置測位実施時刻情報を受信すると、当該セルＩＤおよび位置測位実施時刻情報を記憶しておき、位置測位実施時刻情報で定められた時間帯に、当該セルＩＤで示される基地局の圏内に入った場合、位置測位を実行する。

また、管理センタ５００は、上述したとおり、社会センサユニット５０１、ペタマイニングユニット５０２、モバイルデモグラフィユニット５０３、および可視化ソリューションユニット５０４を含んで構成されており、各ユニットの少なくともいずれか一つのユニットにおいて、位置情報記憶装置として移動機１００の位置情報を記憶し、この記憶した位置情報を用いた統計処理を行う。

社会センサユニット５０１は、各交換機４００から移動機１００の位置情報等を含んだデータを収集するサーバ装置である。この社会センサユニット５０１は、交換機４００から定期的に出力されたデータを受信したり、または社会センサユニット５０１において予め定められたタイミングに従って交換機４００からデータを取得したりできるように構成されている。

ペタマイニングユニット５０２は、社会センサユニット５０１から受信したデータを所定のデータ形式に変換するサーバ装置である。例えば、ペタマイニングユニット５０２は、ユーザＩＤをキーにソーティング処理を行ったり、エリアごとにソーティング処理を行ったりする。

モバイルデモグラフィユニット５０３は、ペタマイニングユニット５０２において処理されたデータに対する集計処理、すなわち各項目のカウンティング処理を行うサーバ装置である。例えば、モバイルデモグラフィユニット５０３は、あるエリアに在圏するユーザ数をカウントしたり、また在圏分布を集計したりすることができる。

可視化ソリューションユニット５０４は、モバイルデモグラフィユニット５０３において集計処理されたデータを可視可能に処理するサーバ装置である。例えば、可視化ソリューションユニット５０４は、集計されたデータを地図上にマッピング処理することができる。この可視化ソリューションユニット５０４にて処理されたデータは、企業、官公庁または個人等に提供され、店舗開発、道路交通調査、災害対策、環境対策などに利用される。なお、このように統計処理された情報は、当然にプライバシーを侵害しないように個人等は特定されないように加工されている。

なお、上述の社会センサユニット５０１、ペタマイニングユニット５０２、モバイルデモグラフィユニット５０３、および可視化ソリューションユニット５０４のいずれかをオペレータが操作して、移動機１００に記憶させる位置測位管理情報（セルＩＤおよび位置測位実施時刻情報）を設定し、移動機１００に送信することで記憶させることができる。

また、上述図１の説明においては、３ＧＰＰにより規定された移動体通信網を想定した説明であったが、本実施形態においては、３ＧＰＰにより規定された移動体通信網に限定するものではなく、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、WiFi（通信規格であるIEEE 802.11シリーズ（IEEE 802.11a/IEEE 802.11b））、Wimax（Worldwide Interoperability for Microwave Access）を利用したものでもよい。例えば、WiFiを利用した形態では、基地局の代わりに、アクセスポイントが存在し、アクセスポイントからのビーコン信号（移動体通信網における報知信号に相当）を利用して各端末の位置情報の収集を行うことができる。

つぎに、移動機１００について説明する。図２は、移動機１００の機能を示すブロック図である。この移動機１００は、通信部１０１（通知手段）、記憶部１０２（測位エリア記憶手段、測位時間記憶手段）、判断部１０３（判断手段）、タイマ１０４（計時手段）、および測位部１０５（測位手段）を含んで構成されている。この移動機１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、無線通信モジュール、および位置測位モジュール等から構成されているものであり、ＲＯＭに記憶されているプログラムにしたがって、ＣＰＵ、無線通信モジュール、および位置測位モジュール等は動作する。

通信部１０１は、他の通信端末と通信する部分であって、さらに本実施形態においては、管理センタ５００から指定されたセルＩＤおよび位置測位実施時刻情報を含んだ位置測位管理情報を受信する部分である。また、通信部１０１は、各エリアに配置されている基地局２００からセルＩＤを含んだ報知信号を受信し、その報知信号に含まれているセルＩＤに基づいて処理された位置測位結果である位置情報を管理センタ５００に送信する部分である。なお、送信先として管理センタ５００は予め設定されていてもよいし、また位置測位管理情報に記述された情報を記憶しておきその情報を用いてもよい。

記憶部１０２は、通信部１０１により受信された位置測位管理情報を記述する位置測位管理テーブルを記憶する部分である。図３は、位置測位管理テーブルを示す説明図である。図３に示すように、この位置測位管理テーブルには、位置測位管理情報として送信された、セルＩＤと位置測位実施時刻情報（開始時刻および終了時刻を含む）が対応付けて記憶されている。例えば、セルＩＤ“１２３４”、位置測位実施時刻２００９年2月１日ＡＭ１０：００〜ＡＭ１１：００が記憶されており、移動機１００は、その位置測位実施時刻情報で示された時間帯に、そのセルＩＤで示されたエリアに在圏していた場合に、位置測位を行う。

判断部１０３は、通信部１０１を介して報知信号（セルＩＤを含む）が受信されると、予め定められた位置測位条件に基づいて位置測位を実施するか否かを判断する部分である。例えば、判断部１０３は、セルＩＤを含んだ報知信号が通信部１０１により受信されると、その報知信号に含まれているＩＤが、記憶部１０２に記憶されているセルＩＤと一致するか否かを判断するとともに、さらに現在の時刻が位置測位実施時刻情報で示された時間帯であるか否かを判断する。

なお、位置測位実施時刻情報で示された時間帯であるか否かは、タイマ１０４により計時されている時刻に基づいて判断される。なお、ここでは、セルＩＤおよび位置測位実施時刻情報の両方に基づいて判断しているが、いずれか一方のみに基づいて測位の要否を判断するようにしてもよい。また、位置測位実施時刻情報で示されている位置測位実施終了時刻が経過したと判断されると、当該レコードは記憶部１０２から削除される。

測位部１０５は、判断部１０３における判断結果にしたがって、位置測位を実行する部分である。例えば、測位部１０５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）により位置測位を実行する。

このように移動機１００は記憶部１０２に記憶されている位置測位管理テーブルにしたがって、効率的に位置測位処理を実行することができる。

つぎに、本実施形態の通信システム１０の動作について説明する。図４は、移動機１００と管理センタ５００との位置測位管理情報の登録処理を示すシーケンス図である。まず、管理センタ５００において、位置測位管理情報が設定され、そして送信される。ここではセルＩＤおよび位置測位実施時刻情報が送信される（Ｓ１０１）。移動機１００では、これら位置測位管理情報を記憶部１０２に記憶させる（Ｓ１０２）。

つぎに、基地局２００からの報知信号に基づいて位置測位を実行するときの処理について説明する。図５は、そのときの処理を示すシーケンス図である。基地局２００から周期的に報知信号が送信されている（Ｓ２０１）。そして、移動機１００では、通信部１０１により報知信号が受信され、判断部１０３により位置測位の要否の判断が行われる（Ｓ２０２）。すなわち、判断部１０３により、報知情報に含まれているセルＩＤが記憶部１０２に記憶されているセルＩＤと一致しており、さらに報知情報に含まれている位置測位実施時刻情報が現在タイマ１０４により計時されている時刻を含んでいると判断された場合に、位置測位を必要であると判断される。そして、測位部１０５により位置測位が行われ（Ｓ２０３）、測位された位置情報は、通信部１０１により管理センタ５００に送信される（Ｓ２０４）。

なお、図５においては、位置測位を行うとすぐに位置測位結果を送信しているが、バッチ処理により、移動機１００において記憶しておき、所定のタイミングでまとめて送信するようにしてもよい。

ここで、上述処理Ｓ２０１から処理Ｓ２０３についてさらに詳細を、フローチャートを用いて説明する。図６は、Ｓ２０１からＳ２０３における位置測位の要否判断の処理を示すフローチャートである。

報知信号が通信部１０１により受信され（Ｓ２０１ａ）、報知信号に含まれているセルＩＤが記憶部１０２に記憶されている条件（すなわち位置測位管理情報）と一致するか否かが、判断部１０３により判断される（Ｓ２０２ａ）。ここで一致すると判断されると、さらにタイマ１０４により計時されている現在時刻が記憶部１０２に記憶されている条件（すなわち位置測位管理情報）と一致するか否かが、判断部１０３により判断される（Ｓ２０２ｂ）。ここで一致すると判断されると、測位部１０５により測位が行われる（Ｓ２０３）。

このようにして、移動機１００において、セルＩＤと時刻とに基づいて位置測位処理が行われる。

つぎに、第一の実施形態の移動機１００の作用効果について説明する。この移動機１００においては、通信部１０１は基地局２００からセルＩＤを含んだ報知信号を受信し、この報知信号に含まれているセルＩＤと、記憶部１０２に記憶されているセルＩＤとの一致を判断部１０３は判断する。そして、測位部１０５は位置測位を行い、通信部１０１は測位した位置情報を通知する。これにより、所定のエリアに在圏する移動機１００の位置情報を管理センタ５００側では収集することができ、移動機１００およびネットワークの負荷を軽減して効率的な位置情報の収集処理を実現することができる。

また、移動機１００において、判断部１０３は、セルＩＤで示されたセル（測位エリア）にいると判断するとともに、さらに現在の計時時間が、記憶部１０２に記憶されている時間帯に含まれていると判断すると、測位部１０５は位置測位を行うことができる。これにより、所定時間帯に所定のエリアに在圏する移動機１００の位置情報を管理センタ５００側では収集することができ、移動機１００およびネットワークの負荷を軽減して効率的な位置情報の収集処理を実現することができる。また、所定時間帯での位置情報を取得することで、よりきめ細かな位置情報の収集を行うことができる。

また、移動機１００において、判断部１０３は、在圏エリアを判断することなく、すなわちセルＩＤを判断することなく、タイマ１０４により計時された現在時刻に基づいて位置測位の要否の判断をしてもよい。例えば、判断部１０３は、現在時刻が予め記憶部１０２に記憶されている時間帯に含まれていると判断すると、測位部１０５は位置測位を行い、通信部１０１は測位された位置情報を通知することができる。よって、所定の時間帯における移動機１００の位置情報の収集を行うことができ、移動機およびネットワークの負荷を軽減して効率的な位置情報の収集処理を実現することができる。

＜第二の実施形態＞
つぎに、第二の実施形態の通信システム１０ａについて説明する。図７は、第二の実施形態の通信システム１０ａのシステム構成図である。この通信システム１０ａは、通信システム１０における構成に加えて、ＣＢＣ（Cell Broadcast Center）４５０を含んで構成されている。このＣＢＣ４５０は、管理センタ５００において指定されたセルに在圏する移動機１００に対して送信するサーバ装置であって、管理センタ５００からの指示に基づいてセル単位での送信処理を実行するサーバ装置である。

このＣＢＣ４５０からＣＢＳメッセージを受信する移動機１００ａについて説明する。図８は、第二の実施形態の移動機１００ａの機能を示すブロック図である。図８に示すように、移動機１００ａは、通信部１０１ａ（ＣＢＳメッセージ受信部１０１ｂ（受信手段）、通知部１０１ｃ（通知手段））、判断部１０３ａ（判断手段）、タイマ１０４、および測位部１０５ａ（測位手段）を含んで構成されている。この移動機１００ａは、移動機１００と同様にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、無線通信モジュール、位置測位モジュール等を備えており、プログラムにしたがって各構成は動作する。

ＣＢＳメッセージ受信部１０１ｂは、ＣＢＣ４５０から送信されるＣＢＳメッセージを受信する部分である。ＣＢＳメッセージは、３ＧＰＰにより標準化されている同報配信技術であり、ＣＢＣ４５０は、緊急時に所定のエリア単位（セル単位など）にメッセージの送信を行うことができるものである。本実施形態では、このＣＢＳメッセージには、セルＩＤおよび位置測位実施終了時刻を示す位置測位管理情報が含まれており、移動機１００ａは、このＣＢＳメッセージを受信することができるように構成されている。

ここで、図９を用いてＣＢＳメッセージに含まれている情報について説明する。図９はその概念図である。図９に示すように、セルＩＤと位置測位実施終了時刻とが対応付けてＣＢＳメッセージに含まれている。なお、ここでは位置測位実施終了時刻を記述しているが、これに限るものではなく、即位開始からの経過時間を設定してもよいし、測位間隔を示した時間であってもよい。

通知部１０１ｃは、測位部１０５ａにより測位された測位結果を管理センタ５００に送信することで通知する部分である。

判断部１０３ａは、ＣＢＳメッセージ受信部１０１ｂにより受信されたＣＢＳメッセージに含まれているセルＩＤおよび位置測位実施終了時刻と、現在移動機１００ａが在圏しているエリアのセルＩＤおよびタイマ１０４により計時されている現在時刻とを比較することで、位置測位を行うか否かを判断する部分である。例えば、判断部１０３ａは、ＣＢＳメッセージに含まれているセルＩＤが、移動機１００ａが現在在圏しているセル（エリア）のセルＩＤと一致するか否かを判断し、一致すると判断した場合には、さらにＣＢＳメッセージに含まれている位置測位実施終了時刻をタイマ１０４の計時時間が過ぎているか否かを判断し、過ぎていないと判断した場合には、位置測位を行う旨判断する。なお、判断部１０３ａは、位置測位実施終了時刻を過ぎたと判断した場合には、当該位置測位管理情報を削除する。

測位部１０５ａは、判断部１０３ａにおいて位置測位を行う旨の判断がなされると、位置測位を行う部分である。

つぎに、このように構成された移動機１００ａについてその処理を説明する。図１０は、本実施形態の移動機１００ａの処理を示すシーケンス図である。図１０に示すように、管理センタ５００から位置測位実施要求がＣＢＣ４５０に対して送信される（Ｓ３０１）。ＣＢＣ４５０では、管理センタ５００において指定されたセルＩＤおよび位置測位実施終了時刻はＣＢＳメッセージに付加され、このＣＢＳメッセージは移動機１００ａ等に送信される（Ｓ３０２）。

移動機１００ａでは、ＣＢＳメッセージが受信されると、判断部１０３ａによりこのＣＢＳメッセージに含まれているセルＩＤおよび位置測位実施終了時刻に基づいて位置測位を行うか否かが判断される（Ｓ３０３）。ここで位置測位を行うと判断されると、測位部１０５ａにより位置測位が行われ（Ｓ３０４）、そして、位置測位結果が管理センタ５００に送信される（Ｓ３０５）。

ここで、Ｓ３０２からＳ３０４の処理についてさらに詳細に説明する。図１１は、ＣＢＳメッセージのセルＩＤおよび位置測位実施終了時刻を用いた測位判定処理を示すフローチャートである。

図１１に示すように、ＣＢＳメッセージ受信部１０１ｂによりＣＢＳメッセージが受信されると（Ｓ３０２ａ）、ＣＢＳメッセージのセルＩＤが測位条件を満たしているか否かが、判断部１０３ａにより判断される（Ｓ３０３ａ）。そして、ここでＹＥＳと判断されると、つぎにＣＢＳメッセージの位置測位実施終了時刻が経過したか否かが判断部１０３ａにより判断される（Ｓ３０３ｂ）。ここで、経過していないと判断されると、測位部１０５による位置測位が行われる（Ｓ３０４）。

このようにして、ＣＢＳメッセージを用いて移動機１００ａに対して位置測位を行わせることができる。ＣＢＳメッセージは所定のエリアに対して送信されるものであるため、ネットワークの負荷を軽減することができ、また全ての移動機において処理する必要がなくなり、そのような移動機における負荷も軽減することができる。

つぎに、第二の実施形態の移動機１００ａの作用効果について説明する。移動機１００ａにおいて、ＣＢＳメッセージ受信部１０１ｂが、測位エリアを含むＣＢＳ（Cell Broadcast Service）メッセージを受信し、判断部１０３ａが、受信したＣＢＳメッセージに含まれているセルＩＤ（測位エリア）が現在在圏する測位エリアであることを判断すると、測位部１０５ａは位置測位を行い、通知部１０１ｃはその測位された位置情報を通知することができる。これにより、所定のエリアに在圏する移動機の位置情報を管理センタ５００側では収集することができ、移動機およびネットワークの負荷を軽減して効率的な位置情報の収集処理を実現することができる。

また、移動機１００ａにおいて、判断部１０３ａがＣＢＳメッセージに含まれているセルＩＤ（測位エリア）が現在在圏する測位エリアを含んでいると判断するとともに、タイマ１０４により計時された現在の時刻がＣＢＳメッセージに含まれている位置測位実施終了時刻を経過していないと判断する場合には、測位部１０５は位置測位を実行することで、所定時間帯に所定のエリアに在圏する移動機１００の位置情報を管理センタ５００側では収集することができ、移動機１００およびネットワークの負荷を軽減して効率的な位置情報の収集処理を実現することができる。また、所定時間帯での位置情報を取得することで、よりきめ細かな位置情報の収集を行うことができる。

Claims

測位エリアおよび測位時間を含むブロードキャスト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ブロードキャスト信号に含まれている測位エリアに、在圏しているか否かを判断するとともに、現在の時刻が前記ブロードキャスト信号に含まれている測位時間に含まれているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により、前記測位エリアに在圏していると判断されるとともに、現在の時刻が前記ブロードキャスト信号に含まれている測位時間に含まれていると判断される場合に、位置測位を行う測位手段と、
前記測位手段により測位された位置情報を通知する通知手段とを備える移動機。
前記ブロードキャスト信号は、ＣＢＳ（Cell Broadcast Service）メッセージである、請求項１に記載の移動機。
請求項１または２に記載の移動機と、
前記移動機から送信された位置情報を記憶する位置情報記憶装置と、
を備える通信システム。
測位エリアおよび測位時間を含むブロードキャスト信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップにより受信したブロードキャスト信号に含まれている測位エリアに、在圏しているか否かを判断するとともに、現在の時刻が前記ブロードキャスト信号に含まれている測位時間に含まれているか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップにより、前記測位エリアに在圏していると判断されるとともに、現在の時刻が前記ブロードキャスト信号に含まれている測位時間に含まれていると判断される場合に、位置測位を行う測位ステップと、
前記測位ステップにより測位された位置情報を通知する通知ステップとを備える通信方法。