JP6447717B2 - ゲートウェイ装置、無線通信システム、通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゲートウェイ装置、無線通信システム、通信方法に関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）においては、端末の位置情報をクライアントに通知するためのサービスであるＬＣＳ（LoCation Services）が標準化されている。ＬＣＳの詳細な方式は、３ＧＰＰ仕様書の非特許文献１〜６に定義されている。

ＨＮＢ（Home NodeB。フェムト（Femto）基地局）及びＨＮＢ−ＧＷ（Home NodeB - Gateway）により構成されるフェムトシステムでＬＣＳを実現する場合、ＨＮＢは、ＰＣＡＰ（Positioning Calculation Application Part）プロトコルを実装すると共に、ＰＣＡＰプロトコルを用いてＳＡＳ（Standalone SMLC（Serving Mobile Location Center））と通信する必要がある。ＳＡＳは、端末の位置情報を生成する役割を持つノードである。ＳＡＳは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して端末の位置情報を生成することができる。その場合、ＳＡＳは、ＧＰＳ測位のために必要な情報を端末に提供し、端末でのＧＰＳ測位結果を基に端末の位置を算出し、端末の位置情報を生成する。

しかし、非特許文献１〜６においては、上記のようにしてフェムトシステムでＬＣＳを実現するための方法が不明確であった。ところが、３ＧＰＰ Ｒｅｌｅａｓｅ１２においては、ＨＮＢ−ＧＷが、ＨＮＢとＳＡＳとの間でＰＣＡＰプロトコルメッセージを中継する方式が、３ＧＰＰ仕様書の非特許文献７，８にて追加で定義された。

そのため、マクロ基地局用にＳＡＳを導入済みの事業者は、上記Ｒｅｌｅａｓｅ１２で定義された方式のＬＣＳをＨＮＢにサポートさせ、そのＨＮＢをＨＮＢ−ＧＷを介してＳＡＳに接続することにより、ＬＣＳをフェムトシステムで実現することが可能になる。具体的には、ＨＮＢに上記のサポートをさせる場合、ＰＣＡＰプロトコル及びＰＵＡ（PCAP User Adaption）プロトコルを実装すると共に、上記Ｒｅｌｅａｓｅ１２で定義された処理を追加する。また、ＬＣＳをフェムトシステムで実現することにより、マクロ基地局用及びＨＮＢ用の位置情報の生成処理をＳＡＳに統合できるというメリットがある。

3GPP TS 23.271 V12.1.0 (2014-06)：Functional stage 2 description of Location Services (LCS) 3GPP TS 25.305 V12.1.0 (2014-12)：Stage 2 functional specification of User Equipment (UE) positioning in UTRAN 3GPP TS 25.413 V12.3.0 (2014-12)：UTRAN Iu interface Radio Access Network Application Part (RANAP) signalling 3GPP TS 25.451 V12.0.0 (2014-09)：UTRAN Iupc interface layer 1 3GPP TS 25.452 V12.0.0 (2014-09)：UTRAN Iupc interface: signalling transport 3GPP TS 25.453 V12.2.0 (2014-12)：UTRAN Iupc interface Positioning Calculation Application Part (PCAP) signalling 3GPP TS 25.467 V12.3.0 (2014-12)：UTRAN architecture for 3G Home Node B (HNB); Stage 2 3GPP TS 25.470 V12.2.0 (2014-12)：UTRAN Iuh interface PCAP User Adaption (PUA) signaling 3GPP TS 23.032 V12.0.0 (2014-09)：Universal Geographical Area Description (GAD)

しかし、関連技術においては、フェムトシステムでＬＣＳを実現するにあたり、以下のような問題がある。
・３ＧＰＰ Ｒｅｌｅａｓｅ１２で定義された方式のＬＣＳをサポートしていないＨＮＢは市場に多数展開済みであり、市場に展開済みのＨＮＢに上記Ｒｅｌｅａｓｅ１２で定義された方式のＬＣＳをサポートさせることは難しい。そのため、このようなＨＮＢのセルに在圏する端末については位置情報を生成することができない。
・今後市場に展開するＨＮＢにＰＣＡＰプロトコル及びＰＵＡプロトコルを実装すると、ＨＮＢの価格が高くなってしまう。

そのため、関連技術においては、市場に展開済みの基地局がＬＣＳをサポートしていない場合でも、その基地局のセルに在圏する端末の位置情報を生成することと、ＬＣＳ実現のために今後市場に展開する基地局の価格上昇を防ぐことと、が課題となっている。

そこで本発明の目的は、上述した課題のいずれかを解決することができるゲートウェイ装置、無線通信システム、通信方法を提供することにある。

一態様において、ゲートウェイ装置は、基地局をコアネットワークに接続するゲートウェイ装置である。前記ゲートウェイ装置は、前記基地局、前記コアネットワーク内のコアネットワーク装置、及び位置情報生成装置と通信を行う通信部と、前記通信部を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、前記コアネットワーク装置から端末の位置情報要求を受信し、前記位置情報要求を終端し、前記位置情報生成装置に対し、前記端末の位置情報の生成に必要な情報を送信し、また、前記位置情報生成装置から前記端末の位置情報を受信し、前記コアネットワーク装置に対し、前記位置情報生成装置から受信した前記端末の位置情報を送信する。

一態様において、無線通信システムは、端末と、前記端末と無線通信を行う基地局と、前記基地局をコアネットワークに接続するゲートウェイ装置と、前記コアネットワークに配置されるコアネットワーク装置と、前記端末の位置情報を生成する位置情報生成装置と、を備える。前記ゲートウェイ装置は、前記コアネットワーク装置から前記端末の位置情報要求を受信し、前記位置情報要求を終端し、前記位置情報生成装置に対し、前記端末の位置情報の生成に必要な情報を送信し、前記位置情報生成装置は、前記ゲートウェイ装置から前記端末の位置情報の生成に必要な情報を受信し、該情報を基に前記端末の位置情報を生成し、前記ゲートウェイ装置に対し、前記端末の位置情報を送信し、前記ゲートウェイ装置は、前記位置情報生成装置から前記端末の位置情報を受信し、前記コアネットワーク装置に対し、前記位置情報生成装置から受信した前記端末の位置情報を送信する。

一態様において、通信方法は、基地局をコアネットワークに接続するゲートウェイ装置による通信方法である。前記通信方法では、前記コアネットワーク内のコアネットワーク装置から端末の位置情報要求を受信し、前記位置情報要求を終端し、位置情報生成装置に対し、前記端末の位置情報の生成に必要な情報を送信し、また、前記位置情報生成装置から前記端末の位置情報を受信し、前記コアネットワーク装置に対し、前記位置情報生成装置から受信した前記端末の位置情報を送信する。

上述の態様によれば、市場に展開済みの基地局がＬＣＳをサポートしていない場合でも、その基地局のセルに在圏する端末の位置情報を生成することができるという効果が得られる。また、ＬＣＳ実現のために今後市場に展開する基地局の価格上昇を防ぐことができるという効果が得られる。

実施形態１の無線通信システムの構成例を示す図である。 実施形態１のゲートウェイ装置の構成例を示す図である。 実施形態１の無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 実施形態２の無線通信システムの構成例を示す図である。 実施形態２のＨＮＢ−ＧＷの構成例を示す図である。 実施形態２の無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。 実施形態２の無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
（１）実施形態１
図１に、本実施形態の無線通信システムの構成例を示す。図１を参照すると、本実施形態の無線通信システムは、端末１０と、基地局（＃１〜＃３）２０−１〜２０−３と、ゲートウェイ装置３０と、位置情報生成装置４０と、コアネットワーク装置５０と、を備えている。なお、図１においては、ゲートウェイ装置３０の配下に３つの基地局（＃１〜＃３）２０−１〜２０−３を設けた例を示しているが、ゲートウェイ装置３０の配下に設ける基地局の数は３つには限定されず、複数であれば良い。また、以下では、基地局（＃１〜＃３）２０−１〜２０−３を特定しない場合は、基地局２０と記述する場合がある。

端末１０は、基地局（＃１〜＃３）２０−１〜２０−３のセルにおいて、基地局（＃１〜＃３）２０−１〜２０−３と無線通信を行う端末である。
基地局（＃１〜＃３）２０−１〜２０−３は、自身のセルに在圏する端末１０と無線通信を行う基地局であり、例えば、ＨＮＢである。図１においては、基地局（＃２）２０−２のセルに端末１０が在圏している。

ゲートウェイ装置３０は、基地局（＃１〜＃３）２０−１〜２０−３をコアネットワークに接続するゲートウェイ装置であり、例えば、ＨＮＢ−ＧＷである。
位置情報生成装置４０は、端末１０の位置情報を生成する役割を持つノードであり、例えば、ＳＡＳである。

コアネットワーク装置５０は、コアネットワークに配置され、端末１０の位置情報を要求する位置情報要求をゲートウェイ装置３０に送信するノードである。
ゲートウェイ装置３０は、コアネットワーク装置５０から端末１０の位置情報要求を受信した場合、その位置情報要求を基地局２０に転送することなく終端し、端末１０の位置情報の生成に必要な情報を位置情報生成装置４０に送信する。

ここで、例えば、基地局（＃１〜＃３）２０−１〜２０−３が、ＨＮＢのようにセル半径が非常に小さい場合（ＨＮＢのセル半径は数十メートル程度）、位置情報生成装置４０は、端末１０が在圏するセル又はそのセルを形成する基地局２０を特定できれば、端末１０が在圏するセルの小さいセル範囲を端末１０の位置として算出でき、高精度な位置情報を生成することが可能となる。
そこで、ゲートウェイ装置３０は、位置情報生成装置４０に対し、端末１０の位置情報の生成に必要な情報として、例えば、端末１０が在圏するセル又はそのセルを形成する基地局２０を特定する情報を送信することができる。

位置情報生成装置４０は、ゲートウェイ装置３０から、端末１０の位置情報の生成に必要な情報を受信し、その情報を基に端末１０の位置を算出して、端末１０の位置情報を生成し、生成した端末１０の位置情報をゲートウェイ装置３０に返送する。例えば、ゲートウェイ装置３０から、端末１０の位置情報の生成に必要な情報として、端末１０が在圏するセル又はそのセルを形成する基地局２０を特定する情報を受信した場合、位置情報生成装置４０は、その情報を基に端末１０が在圏するセル又はそのセルを形成する基地局２０を特定し、端末１０が在圏するセルのセル範囲を端末１０の位置として算出する。

ゲートウェイ装置３０は、位置情報生成装置４０から端末１０の位置情報を受信した場合、位置情報生成装置４０から受信した端末１０の位置情報をコアネットワーク装置５０に返送する。

図２に、ゲートウェイ装置３０の構成例を示す。図２を参照すると、ゲートウェイ装置３０は、通信部３１と、制御部３２と、を備えている。通信部３１は、基地局（＃１〜＃３）２０−１〜２０−３、位置情報生成装置４０、及びコアネットワーク装置５０と通信を行う。制御部３２は、通信部３１を制御して各種の処理を行う。制御部３２が行う処理の内容については、図３の説明において述べる。
なお、図１に示される、ゲートウェイ装置３０以外の構成要素については、関連技術の構成で実現可能であるため、詳細な説明は省略する。

以下、本実施形態の無線通信システムの動作例を、図３を参照して説明する。
図３を参照すると、コアネットワーク装置５０は、端末１０の位置情報要求をゲートウェイ装置３０に送信する（ステップＡ１）。

ゲートウェイ装置３０においては、制御部３２は、コアネットワーク装置５０から、端末１０の位置情報要求を通信部３１にて受信し、その位置情報要求を基地局２０に転送することなく終端する。そして、制御部３２は、通信部３１を介して位置情報生成装置４０に対し、端末１０の位置情報の生成に必要な情報を送信する（ステップＡ２）。

位置情報生成装置４０は、ゲートウェイ装置３０から、端末１０の位置情報の生成に必要な情報を受信し、その情報を基に端末１０の位置を算出して、端末１０の位置情報を生成し、生成した端末１０の位置情報をゲートウェイ装置３０に返送する（ステップＡ３）。

ゲートウェイ装置３０においては、制御部３２は、位置情報生成装置４０から、端末１０の位置情報を通信部３１にて受信し、通信部３１を介してコアネットワーク装置５０に対し、端末１０の位置情報を返送する（ステップＡ４）。

上述したように本実施形態においては、ゲートウェイ装置３０は、コアネットワーク装置５０から端末１０の位置情報要求を受信した場合、その位置情報要求を基地局２０に転送することなく終端する。そして、ゲートウェイ装置３０は、端末１０の位置情報の生成に必要な情報を位置情報生成装置４０に送信し、位置情報生成装置４０から返送された端末１０の位置情報をコアネットワーク装置５０に返送する。

このように本実施形態においては、端末１０の位置情報要求を受信したゲートウェイ装置３０自身が、端末１０の位置情報の生成に必要な情報を位置情報生成装置４０に提供して、端末１０の位置情報を生成させている。そのため、端末１０の位置情報を生成するにあたり、端末１０が在圏するセルを形成する基地局２０は、位置情報生成装置４０と情報をやり取りすることがないため、ＬＣＳをサポートしている必要はない。したがって、市場に展開済みの基地局２０がＬＣＳをサポートしていない場合でも、その基地局２０のセルに在圏する端末１０の位置情報を生成することができる。

また、ＬＣＳ実現のために今後市場に展開する基地局についても、ＬＣＳをサポートさせるためにＰＣＡＰプロトコル及びＰＵＡプロトコルを実装する必要がないため、価格上昇を防ぐことができる。

（２）実施形態２
本実施形態は、実施形態１の無線通信システムを３Ｇの無線通信システムに適用した例である。図４に、本実施形態の無線通信システムの構成例を示す。図４を参照すると、本実施形態の無線通信システムは、ＵＥ（User Equipment）１００と、ＨＮＢ（＃１〜＃３）２００−１〜２００−３と、ＨＮＢ−ＧＷ３００と、ＳＡＳ４００と、ＭＳＣ（Mobile services Switching Center）５００と、ＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node、GPRS：General Packet Radio Service）６００と、ＧＭＬＣ（Gateway Mobile Location Center）７００と、外部ＬＣＳクライアント（External LCS Client）８００と、を備えている。なお、図４においては、３つのＨＮＢ（＃１〜＃３）２００−１〜２００−３及びＨＮＢ−ＧＷ３００によりフェムトシステムを構成する例を示しているが、フェムトシステムを構成するＨＮＢの数は３つには限定されず、複数であれば良い。また、以下では、ＨＮＢ（＃１〜＃３）２００−１〜２００−３を特定しない場合は、ＨＮＢ２００と記述する場合がある。

ＵＥ１００は、ＨＮＢ（＃１〜＃３）２００−１〜２００−３のセルにおいて、ＨＮＢ（＃１〜＃３）２００−１〜２００−３と無線通信を行う端末である。
ＨＮＢ（＃１〜＃３）２００−１〜２００−３は、自身のセルに在圏するＵＥ１００と無線通信を行う基地局である。図４においては、ＨＮＢ（＃２）２００−２のセルにＵＥ１００が在圏している。

ＨＮＢ−ＧＷ３００は、ＨＮＢ（＃１〜＃３）２００−１〜２００−３をコアネットワークに接続するゲートウェイ装置である。
ＳＡＳ４００は、ＵＥ１００の位置情報を生成する役割を持つノードであり、位置情報生成装置の一例である。

外部ＬＣＳクライアント８００は、ＵＥ１００の位置情報を必要とするノードであり、例えば、警察署や消防署等で使用される。
ＧＭＬＣ７００は、外部ＬＣＳクライアント８００からＵＥ１００の位置情報要求を受け付けるノードである。ＧＭＬＣ７００は、外部ＬＣＳクライアント８００からＵＥ１００の位置情報要求を受信すると、ＵＥ１００の位置情報要求をＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００に送信する。

ＭＳＣ５００は、コアネットワークに配置され、ＵＥ１００のモビリティ制御を行うと共に、ＣＳ（Circuit Switched）呼の制御を行うノードであり、コアネットワーク装置の一例である。
ＳＧＳＮ６００は、コアネットワークに配置され、ＭＳＣ５００と同様にＵＥ１００のモビリティ制御を行うと共に、ＰＳ（Packet Switched）呼の制御を行うノードであり、コアネットワーク装置の一例である。
ＭＳＣ５００及びＳＧＳＮ６００は、ＧＭＬＣ７００からＵＥ１００の位置情報要求を受信すると、ＵＥ１００の位置情報要求をＨＮＢ−ＧＷ３００に送信する。

ここで、ＳＡＳ４００は、ＵＥ１００の位置情報を生成するのが役割である。ＳＡＳ４００は、例えば、ＧＰＳを利用して位置情報を生成することができる。その場合、ＳＡＳ４００は、ＧＰＳ測位のために必要な情報をＵＥ１００に提供し、ＵＥ１００でのＧＰＳ測位結果を基にＵＥ１００の位置情報を生成する。そのため、本来、３ＧＰＰにおいては、ＨＮＢ−ＧＷ３００は、ＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００から受信したＵＥ１００の位置情報要求を、ＵＥ１００が在圏するセルのＨＮＢ（＃２）２００−２に転送し、以降、ＨＮＢ（＃２）２００−２とＳＡＳ４００との間でメッセージのやり取りを中継していた。

しかし、ＨＮＢ（＃１〜＃３）２００−１〜２００−３はセル半径が非常に小さいため（数十メートル程度）、ＳＡＳ４００は、ＵＥ１００が在圏するセルを特定するだけで、ＵＥ１００が在圏するセルの小さいセル範囲をＵＥ１００の位置として算出でき、高精度な位置情報を生成することが可能である。

また、ＨＮＢ−ＧＷ３００は、配下のＨＮＢ（＃１〜＃３）２００−１〜２００−３のいずれかのセルにＵＥ１００が在圏することになると、ＵＥ１００を登録する。そのため、ＨＮＢ−ＧＷ３００は、ＵＥ１００がＨＮＢ（＃２）２００−２のセルに在圏していることは認識している。

したがって、ＨＮＢ−ＧＷ３００は、ＵＥ１００の位置情報要求を受信した場合、ＵＥ１００が在圏するセルのＨＮＢ（＃２）２００−２と何らの通信をしなくても、ＵＥ１００の位置情報の生成に必要な情報、すなわち、ＨＮＢ（＃２）２００−２のセル又はＨＮＢ（＃２）２００−２を特定する情報を、ＳＡＳ４００に提供することができる。

そこで、ＨＮＢ−ＧＷ３００は、ＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００からＵＥ１００の位置情報要求を受信した場合、その位置情報要求をＨＮＢ（＃２）２００−２に転送することなく終端し、ＵＥ１００が在圏するセル又はそのセルを形成するＨＮＢ（＃２）２００−２を特定する情報をＳＡＳ４００に送信する。

ＳＡＳ４００は、ＨＮＢ−ＧＷ３００から、ＵＥ１００の位置情報の生成に必要な情報として、ＵＥ１００が在圏するセル又はそのセルを形成するＨＮＢ（＃２）２００−２を特定する情報を受信すると、その情報を基にＵＥ１００が在圏するＨＮＢ（＃２）２００−２のセルのセル範囲をＵＥ１００の位置として算出して、ＵＥ１００の位置情報を生成し、生成したＵＥ１００の位置情報をＨＮＢ−ＧＷ３００に返送する。

ＨＮＢ−ＧＷ３００は、ＳＡＳ４００からＵＥ１００の位置情報が返送されると、ＵＥ１００の位置情報をＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００に返送する。

図５に、ＨＮＢ−ＧＷ３００の構成例を示す。図５を参照すると、ＨＮＢ−ＧＷ３００は、通信部３０１と、制御部３０２と、記憶部３０３と、を備えている。通信部３０１は、ＨＮＢ（＃１〜＃３）２００−１〜２００−３、ＳＡＳ４００、ＭＳＣ５００、及びＳＧＳＮ６００と通信を行う。記憶部３０３は、各種の情報を記憶する。制御部３０２は、通信部３０１及び記憶部３０３を制御して各種の処理を行う。制御部３０２が行う処理の内容については、図６及び図７の説明において述べる。
なお、図４に示される、ＨＮＢ−ＧＷ３００以外の構成要素については、関連技術の構成で実現可能であるため、詳細な説明は省略する。

以下、本実施形態の無線通信システムの動作例を、図６及び図７を参照して説明する。以下では、ＵＥ１００が在圏するセル又はそのセルを形成するＨＮＢ２００を特定する情報が、セルのセルＩＤ（identity）であるとする。

図６を参照すると、ＵＥ１００がＨＮＢ（＃２）２００−２のセルに在圏することになった場合、まず、ＵＥ１００とＨＮＢ（＃２）２００−２との間で、ＲＲＣ（Radio Resource Control）コネクションを確立するためのＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ処理が行われる（ステップＢ１）。

続いて、ＨＮＢ（＃２）２００−２とＨＮＢ−ＧＷ３００との間で、ＵＥ１００をＨＮＢ−ＧＷ３００に登録するためのＵＥ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ処理が行われる（ステップＢ２）。ＵＥ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ処理により、ＨＮＢ−ＧＷ３００の制御部３０２は、ＵＥ１００がＨＮＢ（＃２）２００−２のセルに在圏していることを認識し、ＵＥ１００が在圏しているセルのセルＩＤとして、ＨＮＢ（＃２）２００−２のセルのセルＩＤを記憶部３０３に記憶させる。

続いて、ＵＥ１００とＭＳＣ５００及びＳＧＳＮ６００との間で、ＨＮＢ（＃２）２００−２及びＨＮＢ−ＧＷ３００を介して、コネクションを確立するためのＮＡＳ（Non Access Stratum） Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ処理（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ／Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ／Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ／ＣＭ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ）が行われる（ステップＢ３）。ＮＡＳ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ処理により、ＭＳＣ５００及びＳＧＳＮ６００は、ＵＥ１００がＨＮＢ−ＧＷ３００配下のセルに在圏していることを認識する。また、ＨＮＢ−ＧＷ３００の制御部３０２は、ＵＥ１００とＭＳＣ５００及びＳＧＳＮ６００との間に確立されたコネクションに関する情報を記憶部３０３に記憶させる。なお、上記では、ＮＡＳ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ処理は、ＵＥ１００とＭＳＣ５００及びＳＧＳＮ６００との間で行われるものとした。ただし、ＵＥ１００がＣＳ呼のみを扱う端末であれば、ＵＥ１００とＭＳＣ５００との間でＮＡＳ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ処理が行われ、また、ＵＥ１００がＰＳ呼のみを扱う端末であれば、ＵＥ１００とＳＧＳＮ６００との間でＮＡＳ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ処理が行われる。

ここで、外部ＬＣＳクライアント８００は、ＵＥ１００の位置情報が必要になると、ＧＭＬＣ７００に対し、ＵＥ１００の位置情報を要求する位置情報要求を送信する。続いて、ＧＭＬＣ７００は、ＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００に対し、ＵＥ１００の位置情報要求を送信する。ここでの要求先はＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００のいずれでも構わない。ただし、ＵＥ１００がＣＳ呼のみを扱う端末であれば、要求先はＭＳＣ５００となり、また、ＵＥ１００がＰＳ呼のみを扱う端末であれば、要求先はＳＧＳＮ６００となる。続いて、ＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００は、ＵＥ１００が在圏しているセルを配下に持つＨＮＢ−ＧＷ３００に対し、ＵＥ１００の位置情報を要求するＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージを送信する（ステップＢ４）。Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージには、ＵＥ１００の位置情報を周期的に報告するか否かを指示する情報等が含まれる。また、Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージは、ステップＢ３のＮＡＳ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ処理により確立されたコネクションを使用して送信される。

以上は３ＧＰＰで標準化されている技術であり、以下が本実施形態で提案する技術である。
ＨＮＢ−ＧＷ３００においては、ＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００から、Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージを通信部３０１にて受信すると、制御部３０２は、そのＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージに含まれている情報を記憶部３０３に記憶させる。ここで、記憶部３０３は、ステップＢ３のＮＡＳ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ処理の際に、ＵＥ１００とＭＳＣ５００及びＳＧＳＮ６００との間に確立されたコネクションに関する情報を記憶している。そのため、制御部３０２は、Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージの送信に使用されたコネクションを基に、ＵＥ１００を特定することができる。続いて、制御部３０２は、ＵＥ１００の位置情報を要求するＰｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを生成する（ステップＢ５）。具体的には、制御部３０２は、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージには、Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージに従い、ＵＥ１００の位置情報を周期的に報告するか否かを指示する情報等を含める。そして、制御部３０２は、通信部３０１を介してＳＡＳ４００に対し、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信する（ステップＢ６）。

ＳＡＳ４００は、ＨＮＢ−ＧＷ３００からＰｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを受信すると、ＨＮＢ−ＧＷ３００に対し、ＵＥ１００の位置情報の生成を開始するためのＰｏｓｉｔｉｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信する（ステップＢ７）。Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージには、ＵＥ１００の位置情報の生成に必要な情報（ＵＥ１００が在圏するセルのセルＩＤ）を指示する情報等が含まれる。

ＨＮＢ−ＧＷ３００においては、ＳＡＳ４００から、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを通信部３０１にて受信すると、制御部３０２は、そのＰｏｓｉｔｉｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに含まれる情報を記憶部３０３に記憶させる。ここで、記憶部３０３は、ステップＢ２のＵＥ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ処理の際に、ＵＥ１００が在圏しているセルのセルＩＤとして、ＨＮＢ（＃２）２００−２のセルのセルＩＤを記憶している。そのため、制御部３０２は、ステップＢ７のＰｏｓｉｔｉｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに対する応答メッセージであるＰｏｓｉｔｉｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに、ＨＮＢ（＃２）２００−２のセルのセルＩＤを含める（ステップＢ８）。そして、制御部３０２は、通信部３０１を介してＳＡＳ４００に対し、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを送信する（ステップＢ９）。

以降の動作は、ステップＢ４のＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージにおいて、ＵＥ１００の位置情報を周期的に報告するか否かのどちらが指示されていたかで異なる。図６においては、ＵＥ１００の位置情報を周期的に報告しない（すなわち、ＵＥ１００の位置情報を１回だけ報告する）ことが指示されていたとする。

ＳＡＳ４００は、ＨＮＢ（＃１〜＃３）２００−１〜２００−３毎に、そのＨＮＢ２００のセルのセルＩＤと、そのセルのセル範囲に関する情報（セル範囲の位置に関する情報を含む）と、を対応付けて記憶している。ＳＡＳ４００は、ＨＮＢ−ＧＷ３００からＰｏｓｉｔｉｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信すると、そのＰｏｓｉｔｉｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに含まれる、ＨＮＢ（＃２）２００−２のセルのセルＩＤを抽出する。そして、ＳＡＳ４００は、抽出したセルＩＤに対応するＨＮＢ（＃２）２００−２のセルのセル範囲を、ＵＥ１００の位置として算出する。そして、ＳＡＳ４００は、ステップＢ６のＰｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに対する応答メッセージであるＰｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに、ＵＥ１００の位置情報として、ＨＮＢ（＃２）２００−２のセルのセル範囲に関する情報を含める。そして、ＳＡＳ４００は、ＨＮＢ−ＧＷ３００に対し、そのＰｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを送信する（ステップＢ１０）。

ＨＮＢ−ＧＷ３００においては、ＳＡＳ４００から、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを通信部３０１にて受信すると、制御部３０２は、そのＰｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに含まれる情報を記憶部３０３に記憶させる。そして、制御部３０２は、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージに含まれていたＵＥ１００の位置情報を抽出し、ＵＥ１００の位置情報を報告するＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージを生成する（ステップＢ１１）。具体的には、制御部３０２は、Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージには、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージから抽出したＵＥ１００の位置情報を含める。そして、制御部３０２は、通信部３０１からＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００に対し、そのＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージを送信する（ステップＢ１２）。

なお、非特許文献９においては、セルやＵＥの位置を表現する座標の形式として、下記の７つが規定されている。
- Ellipsoid Point
- Ellipsoid Point with uncertainty Circle
- Ellipsoid Point with uncertainty Ellipse
- Polygon
- Ellipsoid Point with Altitude
- Ellipsoid Point with altitude and uncertainty ellipsoid
- Ellipsoid Arc
そのため、ＳＡＳ４００は、上記７つの形式のうち、いずれか１つの形式で表現されるセルの位置に関する情報を、ＵＥ１００の位置情報としてメッセージに含めて、ＨＮＢ−ＧＷ３００に送信する。ＨＮＢ−ＧＷ３００は、ＳＡＳ４００から受信したＵＥ１００の位置情報を、形式変換することなく、そのままメッセージに含めて、ＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００に送信する。

図示していないが、ＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００は、ＨＮＢ−ＧＷ３００からＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージを受信すると、そのＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージに含まれるＵＥ１００の位置情報を、ＧＭＬＣ７００を介して外部ＬＣＳクライアント８００に送信する。

ここで、図６においては、ステップＢ４のＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージにおいて、ＵＥ１００の位置情報を周期的に報告しない（すなわち、ＵＥ１００の位置情報を１回だけ報告する）ことが指示されていたものとして説明した。

そこで以下では、ステップＢ４のＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌメッセージにおいて、ＵＥ１００の位置情報を周期的に報告することが指示されていた場合の動作例を、図７のシーケンス図を参照して説明する。

図７を参照すると、ＵＥ１００の位置情報を周期的に報告する場合のシーケンスは、図６のステップＢ９とステップＢ１０との間に、ステップＣ１〜Ｃ１０を追加したものに相当する。そのため、まず、図６と同様に、ステップＢ１〜Ｂ９の処理が行われる。

ＳＡＳ４００は、ＨＮＢ−ＧＷ３００から、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを受信すると、図６のステップＢ１０と略同様に、ＵＥ１００の位置情報の周期的な結果を通知するＰｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｒｅｓｕｌｔメッセージを生成する。具体的には、ＳＡＳ４００は、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｒｅｓｕｌｔメッセージには、ＵＥ１００の位置情報として、ＨＮＢ（＃２）２００−２のセルのセル範囲に関する情報を含める。そして、ＳＡＳ４００は、ＨＮＢ−ＧＷ３００に対し、そのＰｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｒｅｓｕｌｔメッセージを送信する（ステップＣ１）。

ＨＮＢ−ＧＷ３００においては、ＳＡＳ４００から、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｒｅｓｕｌｔメッセージを通信部３０１にて受信すると、制御部３０２は、図６のステップＢ１１と略同様に、ＵＥ１００の位置情報を報告するＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージを生成する（ステップＣ２）。具体的には、制御部３０２は、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｒｅｓｕｌｔメッセージに含まれていたＵＥ１００の位置情報を抽出し、抽出したＵＥ１００の位置情報をＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージに含める。そして、制御部３０２は、通信部３０１からＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００に対し、そのＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージを送信する（ステップＣ３）。

続いて、ステップＢ７〜Ｂ９，Ｃ１〜Ｃ３と同様のステップＣ４〜Ｃ９の処理が行われ、ＨＮＢ−ＧＷ３００からＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００に対し、２つ目のＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージが送信される。

図示していないが、ＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００は、ＨＮＢ−ＧＷ３００からＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージを受信する度に、そのＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージに含まれるＵＥ１００の位置情報を、ＧＭＬＣ７００を介して外部ＬＣＳクライアント８００に報告する。

以降、ステップＣ４〜Ｃ９の処理が繰り返し行われ、ＨＮＢ−ＧＷ３００からＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００に対し、合計Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個のＬｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｐｏｒｔメッセージが送信されると（ステップＣ１０）、ステップＢ１０に移行する。なお、図７は、Ｎ＝２の場合の例を示している。

その後、図６と同様に、ステップＢ１０〜Ｂ１２の処理が行われる。ただし、図７においては、ＳＡＳ４００は、すでにＰｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄｉｃ Ｒｅｓｕｌｔメッセージにて、ＵＥ１００の位置情報を周期的に通知している。そのため、図７のステップＢ１０のＰｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージには、ＵＥ１００の位置情報を含めなくても良い。

上述したように本実施形態においては、ＨＮＢ−ＧＷ３００は、ＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００からＵＥ１００の位置情報要求を受信した場合、その位置情報要求をＨＮＢ２００に転送することなく終端する。そして、ＨＮＢ−ＧＷ３００は、ＵＥ１００の位置情報の生成に必要な情報として、ＵＥ１００が在圏するセルのセルＩＤをＳＡＳ４００に送信する。そして、ＨＮＢ−ＧＷ３００は、ＳＡＳ４００から、ＵＥ１００が在圏するセルのセル範囲に関する情報がＵＥ１００の位置情報として返送されると、ＵＥ１００の位置情報をＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００に返送する。

このように本実施形態においては、ＵＥ１００の位置情報要求を受信したＨＮＢ−ＧＷ３００自身が、ＵＥ１００の位置情報の生成に必要な情報として、ＵＥ１００が在圏するセルのセルＩＤをＳＡＳ４００に提供して、ＵＥ１００の位置情報を生成させている。そのため、ＵＥ１００の位置情報を生成するにあたり、ＵＥ１００が在圏するセルのＨＮＢ２００は、ＳＡＳ４００と情報をやり取りすることがないため、ＬＣＳをサポートしている必要はない。したがって、市場に展開済みのＨＮＢ２００がＬＣＳをサポートしていない場合でも、そのＨＮＢ２００のセルに在圏するＵＥ１００の位置情報を生成することができる。

また、ＬＣＳ実現のために今後市場に展開するＨＮＢについても、ＬＣＳをサポートさせるためにＰＣＡＰプロトコル及びＰＵＡプロトコルを実装する必要がないため、価格上昇を防ぐことができる。

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

例えば、実施形態２においては、「位置情報」という用語を使用したが、「位置情報」の全部又は一部を「所在地情報」と読み替えても良い。例えば、ＨＮＢ−ＧＷ３００とＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００との間、ＭＳＣ５００又はＳＧＳＮ６００とＧＭＬＣ７００の間、ＧＭＬＣ７００と外部ＬＣＳクライアント８００との間でやり取りされる「位置情報」を「所在地情報」と読み替えることが考えられる。

また、実施形態２においては、フェムト基地局（ＨＮＢ）を使用した例を説明したが、本発明はこれに限定されず、セル半径が小さい基地局に特に好適に適用可能である。

この出願は、２０１５年４月１５日に出願された日本出願特願２０１５−０８３１８０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０ 端末
２０−１〜２０−３ 基地局（＃１〜＃３）
３０ ゲートウェイ装置
３１ 通信部
３２ 制御部
４０ 位置情報生成装置
５０ コアネットワーク装置
１００ ＵＥ
２００−１〜２００−３ ＨＮＢ（＃１〜＃３）
３００ ＨＮＢ−ＧＷ
３０１ 通信部
３０２ 制御部
３０３ 記憶部
４００ ＳＡＳ
５００ ＭＳＣ
６００ ＳＧＳＮ
７００ ＧＭＬＣ
８００ 外部ＬＣＳクライアント

Claims (10)

1. 基地局をコアネットワークに接続するゲートウェイ装置であって、
   前記基地局、前記コアネットワーク内のコアネットワーク装置、及び位置情報生成装置と通信を行う通信部と、
   前記通信部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記コアネットワーク装置から端末の位置情報要求を受信し、前記位置情報要求を前記基地局に転送することなく終端し、前記位置情報生成装置に対し、前記端末の位置情報の生成に必要な情報を送信し、
   前記位置情報生成装置から前記端末の位置情報を受信し、前記コアネットワーク装置に対し、前記位置情報生成装置から受信した前記端末の位置情報を送信する、ゲートウェイ装置。
2. 前記制御部は、
   前記コアネットワーク装置から受信した前記位置情報要求において、前記端末の位置情報を周期的に報告するよう指示された場合、前記位置情報生成装置に対し、前記端末の位置情報を周期的に報告するよう指示し、
   前記位置情報生成装置から前記端末の位置情報を受信する度に、前記コアネットワーク装置に対し、前記位置情報生成装置から受信した前記端末の位置情報を送信する、請求項１に記載のゲートウェイ装置。
3. 前記制御部は、
   前記位置情報生成装置に対し、前記端末の位置情報の生成に必要な情報として、前記端末が在圏するセル又は該セルを形成する基地局を特定する情報を送信する、請求項１又は２に記載のゲートウェイ装置。
4. 前記制御部は、
   前記位置情報生成装置に対し、前記端末の位置情報の生成に必要な情報として、前記端末が在圏するセルのセルＩＤを送信する、請求項３に記載のゲートウェイ装置。
5. 前記制御部は、
   前記位置情報生成装置から、前記端末の位置情報として、前記端末が在圏するセルのセル範囲に関する情報を受信する、請求項３又は４に記載のゲートウェイ装置。
6. 前記基地局は、フェムト基地局である、請求項１から５のいずれか１項に記載のゲートウェイ装置。
7. 端末と、
   前記端末と無線通信を行う基地局と、
   前記基地局をコアネットワークに接続するゲートウェイ装置と、
   前記コアネットワークに配置されるコアネットワーク装置と、
   前記端末の位置情報を生成する位置情報生成装置と、を備え、
   前記ゲートウェイ装置は、
   前記コアネットワーク装置から前記端末の位置情報要求を受信し、前記位置情報要求を前記基地局に転送することなく終端し、前記位置情報生成装置に対し、前記端末の位置情報の生成に必要な情報を送信し、
   前記位置情報生成装置は、
   前記ゲートウェイ装置から前記端末の位置情報の生成に必要な情報を受信し、該情報を基に前記端末の位置情報を生成し、前記ゲートウェイ装置に対し、前記端末の位置情報を送信し、
   前記ゲートウェイ装置は、
   前記位置情報生成装置から前記端末の位置情報を受信し、前記コアネットワーク装置に対し、前記位置情報生成装置から受信した前記端末の位置情報を送信する、無線通信システム。
8. 前記ゲートウェイ装置は、
   前記コアネットワーク装置から受信した前記位置情報要求において、前記端末の位置情報を周期的に報告するよう指示された場合、前記位置情報生成装置に対し、前記端末の位置情報を周期的に報告するよう指示し、
   前記位置情報生成装置は、
   前記ゲートウェイ装置から、前記端末の位置情報を周期的に報告するよう指示された場合、前記ゲートウェイ装置に対し、前記端末の位置情報を周期的に送信し、
   前記ゲートウェイ装置は、
   前記位置情報生成装置から前記端末の位置情報を受信する度に、前記コアネットワーク装置に対し、前記位置情報生成装置から受信した前記端末の位置情報を送信する、請求項７に記載の無線通信システム。
9. 前記ゲートウェイ装置は、
   前記位置情報生成装置に対し、前記端末の位置情報の生成に必要な情報として、前記端末が在圏するセル又は該セルを形成する基地局を特定する情報を送信する、請求項７又は８に記載の無線通信システム。
10. 基地局をコアネットワークに接続するゲートウェイ装置による通信方法であって、
    前記コアネットワーク内のコアネットワーク装置から端末の位置情報要求を受信し、前記位置情報要求を前記基地局に転送することなく終端し、位置情報生成装置に対し、前記端末の位置情報の生成に必要な情報を送信し、
    前記位置情報生成装置から前記端末の位置情報を受信し、前記コアネットワーク装置に対し、前記位置情報生成装置から受信した前記端末の位置情報を送信する、通信方法。

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