JP7065181B2

JP7065181B2 - 通信制御装置及び端末装置

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Publication number: JP7065181B2
Application number: JP2020522510A
Authority: JP
Inventors: 真平安川; 理一工藤; 倫己丸小
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2022-05-11
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: JPWO2019229941A1; WO2019229941A1

Description

本発明は、通信制御装置及び端末装置に関する。

従来、有料道路料金を自動徴収するため、電子料金収受システム（Electronic Toll Collection System, ETC）が広く用いられている。ETCでは、車載器と無線通信を実行するETCゲートが有料道路の出入り口などに設置される。

ETCゲートを設置するためには、相応のスペースが必要となるため、入口側と出口側のETCゲートを共用化し、設置スペース及びコストを削減する方式が提案されている（特許文献１参照）。

特開2016-062135号公報

特許文献１に記載されているような方式によれば、ETCゲートの共用化が図れるものの、ゲートレス化は困難である。

そこで、移動通信ネットワーク（PLMN）を利用して、車両に搭載された端末装置と無線通信を実行することによって、有料道路料金を自動徴収することが検討されている。これにより、ETCゲートが不要となるとともに、より柔軟な料金体系も実現し得る。

しかしながら、移動通信ネットワークを利用して有料道路料金を自動徴収する場合、実際に車両が走行した走行経路を検証するメカニズムが必要となる。端末装置から虚偽の走行経路が報告され、正当な料金徴収を免れる不正を防止するためである。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、正当な料金徴収を免れる不正を防止しつつ、移動通信ネットワークを利用した有料道路料金の自動徴収を実現し得る通信制御装置及び端末装置の提供を目的とする。

本発明の一態様は、通信制御装置（例えば、gNB100A）であって、無線基地局（gNB100A）、または前記無線基地局の構成要素と対応付けられ、時間に応じて変化する認証用情報（OTP）を、端末装置（UE200）に送信する送信部（送信部110）と、前記端末装置の位置を示す端末位置情報及び前記認証用情報を、前記端末装置から受信する受信部（受信部120）と、前記受信部が受信した前記端末位置情報及び前記認証用情報に基づいて、前記端末位置情報の正当性を判定する制御部（制御部130）を備える。

本発明の一態様は、端末装置（UE200）であって、無線基地局（例えば、gNB100A）、または前記無線基地局の構成要素と対応付けられ、時間に応じて変化する認証用情報（OTP）を、移動通信ネットワークを介して受信する受信部（受信部220）と、前記端末装置の位置を示す端末位置情報及び前記認証用情報を、前記移動通信ネットワークを介して通信制御装置に送信する送信部（送信部210）とを備える。

図１は、無線通信システム10の全体概略構成図である。図２は、gNB100A及びgNB100Bの機能ブロック構成図である。図３は、UE200の機能ブロック構成図である。図４は、無線通信システム10によるOTPの報告及び正当性判定と、課金情報の送信動作シーケンス（動作例１）を示す図である。図５は、無線通信システム10によるOTPの報告及び正当性判定と、課金情報の送信動作シーケンス（動作例２）を示す図である。図６は、UE200の端末ID、端末位置情報及びOTPの送信及び報告例を示す図である。図７は、gNB100A、gNB100B及びUE200のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

（１）無線通信システムの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システム10の全体概略構成図である。無線通信システム10は、5G New Radio（NR）に従った移動通信ネットワークを含む無線通信システムである。但し、無線通信システム10は、Long Term Evolution（LTE）など、他の無線通信方式に従っていてもよい。なお、LTEは4Gと呼ばれてもよいし、NRは、5Gと呼ばれてもよい。具体的には、無線アクセスネットワーク20及びコアネットワーク30は、NRに従った移動通信ネットワークを構成する。

無線通信システム10は、無線アクセスネットワーク20及びユーザ装置200（以下、UE200）及びユーザ装置250（以下、UE250）を含む。

無線アクセスネットワーク20は、NR（5G）に従った無線アクセスネットワーク（NG-RAN）であり、無線基地局100A（以下、gNB100A）及び無線基地局100B（以下、gNB100B）を含む。

コアネットワーク30は、無線アクセスネットワーク20と接続されている。コアネットワーク30は、NR（5G）に従ったコアネットワーク（NGC）であり、ネットワークノード40を含む。

ネットワークノード40は、コアネットワーク30を構成するノードであり、例えば、Access and Mobility Management Function (AMF)及びSession Management Function (SMF)などである。但し、ネットワークノード40は、AMFまたはSMFに限定されず、コアネットワーク30を構成する他のノードを含む。

管理サーバ50は、有料道路料金道路通行の課金に関連する処理を実行する。本実施形態では、管理サーバ50は、有料道路（高速道路など）の管理事業者によって運用されることを前提とするが、管理サーバ50の機能は、ネットワーククラウド上において仮想的に実現されても構わない。管理サーバ50は、ネットワークノード40などと連携して、UE200から情報を取得し、有料道路料金の課金を実行する。また、管理サーバ50は、無線通信システム10に含まれていてもよい。

本実施形態では、後述するように、無線アクセスネットワーク20（gNB100AまたはgNB100B）、コアネットワーク30（ネットワークノード40）または管理サーバ50は、通信制御装置を構成し得る。

GPS衛星60は、Global Positioning Systemを構成する人工衛星であり、UE200などによる現在位置の測位に用いられる電波を出力する。

車両70は、道路RDを走行する自動車である。車両70には、UE200が搭載される。UE200は、車両70に備え付けの端末装置として搭載されていてもよいし、車両70のドライバーなどが利用するスマートフォンなどであってもよい。

道路RDは、典型的には高速道路などの有料道路であるが、必ずしも高速道路でなくてもよく、走行に伴って料金或いは何らかの価値（ポイントなど）が発生する道路も含まれる。

UE250もUE200と同様に機能を有するが、本実施形態では、UE200の位置を検出した場合に、UE200または車両70に関する情報を管理サーバ50に対して報告する取締端末装置として機能する。

（２）無線通信システムの機能ブロック構成
次に、無線通信システム10の機能ブロック構成について説明する。具体的には、gNB100A、gNB100B及びUE200の機能ブロック構成について説明する。

（２．１）gNB100A及びgNB100B
図２は、gNB100A及びgNB100Bの機能ブロック構成図である。図２に示すように、gNB100A及びgNB100Bは、送信部110、受信部120及び制御部130を備える。つまり、gNB100AとgNB100Bとは、設置されている場所が異なっており、使用する無線リソースも異なり得るものの、機能的には同様である。以下、gNB100Aを例として説明する。

送信部110は、gNB100Aが形成するセル内に向けて、下りリンク信号、具体的には、各種の制御データ及びユーザデータを送信する。また、送信部110は、当該セル内に向けて、報知情報（MIB(Master Information Block)）及びSIB(System Information Block)）、及びUE200を呼び出すページング信号を送信する。

本実施形態では、送信部110は、gNB100A、またはgNB100Aの構成要素と対応付けられる認証用情報を送信する。具体的には、送信部110は、OTP（One Time Pad）と呼ばれる認証用情報を送信する。

OTPは、gNB100AまたはgNB100Aの構成要素（セルまたはビームなど）を特定可能な認証用の情報である。OTPは、機能的には、gNB100A、またはgNB100Aの構成要素であることを証明する署名情報と類似している。

また、OTPは、時間に応じて変化する。具体的には、OTPは、gNB100A自体、またはgNB100Aの構成要素との対応付けを可能としつつ、経過時間（例えば、１時間単位、１分単位）または管理サーバ50からの指示に応じて変化する。つまり、OTPは、時間に依存して規定される。

送信部110は、このようなOTPを、移動通信ネットワーク（無線アクセスネットワーク20）を介してUE200に送信する。

具体的には、送信部110は、OTPを含む報知情報、またはOTPを含むページング信号を送信することができる。但し、OTPは、無線リソース制御レイヤ（RRCレイヤ）のシグナリングによって送信されてもよいし、アプリケーションレイヤからの要求に基づくユーザデータに含めて送信されてもよい。

また、送信部110は、ユーザ装置（端末装置）毎に異なるOTPを送信することもできる。具体的には、送信部110は、上述したgNB100AまたはgNB100Aの構成要素との対応付けの機能を維持しつつ、ユーザ装置毎に異なるOTPを送信する。このようなOTPには、例えば、当該ユーザ装置の識別情報（IMSI(International Mobile Subscriber Identity)など）を含めたり、ユーザ装置個別の制御情報を用いて送信したりすることによって実現し得る。

さらに、送信部110は、gNB100Aの位置を示す基地局位置情報をOTPとともに送信することもできる。基地局位置情報は、gNB100Aの設置位置の緯度経度でもよいし、セルの識別情報などであってもよい。

受信部120は、UE200（またはUE250）から送信された上りリンク信号、具体的には、各種の制御データ及びユーザデータを受信する。特に、本実施形態では、受信部120は、UE200の位置を示す端末位置情報及びOTPを、UE200から受信する。具体的には、受信部120は、移動通信ネットワーク（無線アクセスネットワーク20）を介して端末位置情報及びOTPを、UE200から受信する。

端末位置情報は、GPS衛星60を用いて特定されたUE200の位置の緯度経度でもよいし、gNB100A及びgNB100Bとの相対的な位置関係から特定されたUE200の位置を示す情報でもよい。

制御部130は、gNB100Aの動作を制御する。特に、本実施形態では、制御部130は、送信部110が受信した端末位置情報及びOTPに基づいて、当該端末位置情報の正当性を判定する。

具体的には、UE200から送信される上りリンク信号には、UE200の端末位置情報と、無線基地局（gNB）またはgNBの構成要素と対応付けられたOTPとが含まれている。制御部130は、UE200の端末位置情報と、UE200から送信されたOTPと対応付けられているgNBの設置位置とに基づいて、UE200から報告された端末位置情報が正当か否かを判定する。

具体的には、制御部130は、UE200の端末位置情報によって特定される位置と、当該OTPと対応付けられているgNBの設置位置とが、所定の範囲内（例えば、セル形成範囲）であれば、当該端末位置情報が正当であると判定する。

なお、制御部130の具体的な機能については、さらに後述する。

（２．２）UE200
図３は、UE200の機能ブロック構成図である。図３に示すように、UE200は、送信部210、受信部220及び制御部230を備える。

送信部210は、各種の制御データ及びユーザデータをgNB100A（またはgNB100B）に送信する。特に、本実施形態では、送信部210は、UE200の位置を示す端末位置情報、及びOTPを、移動通信ネットワーク（無線アクセスネットワーク20）を介してgNB100A（またはgNB100B）に送信する。

なお、UE200は、GPS衛星60からの電波（信号）を受信するGPS受信機（不図示）を備えていてもよいし、車両70から提供される位置情報を取得してもよい。送信部210は、何れかによって取得された端末位置情報を送信する。

送信部210が送信するOTPは、特定のgNB（例えば、gNB100A）から送信された下りリンク信号（報知情報またはページング信号を含む）に含まれ、当該gNB（gNB100A）と対応付けられたOTPである。

また、送信部210は、UE200の識別情報（端末ID）を合わせて送信してもよい。端末IDとしては、上述したIMSIなどを用い得る。

受信部220は、gNB100A（またはgNB100B）から送信された各種の制御データ及びユーザデータを受信する。また、受信部220は、報知情報（MIB及びSIB）、及びUE200宛てのページング信号を受信する。

本実施形態では、受信部220は、無線基地局（gNB）またはgNBの構成要素（セルまたはビームなど）と対応付けられたOTPを、移動通信ネットワーク（無線アクセスネットワーク20）を介して受信する。

上述したように、OTPは、無線基地局（gNB）またはgNBの構成要素と対応付けられるとともに、時間に応じて変化する。

制御部230は、UE200の動作を制御する。特に、本実施形態では、制御部230は、受信部220が、gNB100Aから受信した下りリンク信号（報知情報またはページング信号を含む）に含まれるgNB100AのOTPを取得する。

制御部230は、取得したOTP、及びUE200の端末位置情報を含む上りリンク信号を送信部210から送信させる。

（２．３）詳細機能
次に、gNB100A（gNB100B）、UE200及び関連装置（ネットワークノード40及び管理サーバ50）の詳細機能について説明する。具体的には、（２．３．１）OTPの配信及び報告、（２．３．２）接続無線基地局の履歴を用いた検証、（２．３．３）UE200に対する自己位置証明の要求、（２．３．４）他のUEに対するOTP検出要求、（２．３．５）UE250による取締り、について説明する。

また、以下の説明においては、上述したgNB100Aの機能の一部または全部が、コアネットワーク30（ネットワークノード40）または管理サーバ50によって実行される場合も含んでいる。

（２．３．１）OTPの配信及び報告
上述したように、OTP（One Time Pad）は、gNB100A（gNB100Bも同様、以下同）と対応付けられており、本実施形態では、gNB100Aの設置位置、及び時間に依存して、その内容が規定される。

OTPは、gNB100Aと対応付けられており、gNB100Aを識別可能であれば、gNB100Aの設置位置でもよいし、gNB100Aの識別情報（セルIDなど）であっても構わない。また、OTPは、gNB100Aが形成するセル、或いはgNB100Aが送信する無線信号のビームの識別情報（ビームID）が対応付けられてもよい。

さらに、セルID及びビームIDは、OTPと合わせて報告されてもよい。これにより、短いOTPが用いられる場合でも、セルIDなどと組み合わせることによって、gNB100Aの識別精度を向上できる。

車両70に搭載されているUE200は、gNB100Aから受信したOTPを、無線アクセスネットワーク20（gNB100AまたはgNB100B）、コアネットワーク30（ネットワークノード40）または管理サーバ50に、UE200の端末位置情報とともに報告する。

また、UE200は、gNB100Aから受信した下りリンク信号の無線リソース、または検出した無線パラメータを用いてOTP或いはOTPの一部を生成してもよい。例えば、UE200は、下りリンク信号の無線リソース位置、参照信号の構成情報などを用いてOTPを生成してもよい。つまり、gNB100Aと対応付けられていれば、OTPは、必ずしも無線アクセスネットワーク20（またはコアネットワーク30、管理サーバ50）によって生成されたものでなくても構わない。

さらに、UE200は、端末位置情報に対応するOTP（端末位置情報の取得時刻よりも過去、かつ現在時刻に最も近い時刻のOTP）を報告してもよい。

また、報知情報によってOTPを配信する場合、OTPが時間の経過に伴って更新される場合でも、報知情報の内容が更新されたことを示す通知は、セル内に送信されなくてもよい。これにより、有料道路料金の課金（ロードプライシング）に関係しないユーザ装置（端末装置）は、報知情報を改めて受信する必要がなくなり、バッテリー消費の抑制できる。

一方、ページング信号によってOTPを配信する場合、ページング信号のペイロードとしてOTPを配信せず、OTP用のページング信号（例えば、OTP用のIMSIに基づいて、モニタ用の無線リソースを認識する）が検出された時刻、無線リソース位置、及び参照信号の構成などを用いて、UE200がOTPを生成し、UE200の端末位置情報に対応するOTP（端末位置情報の取得時刻よりも過去、かつ現在時刻に最も近い時刻のOTP）を報告してもよい。

これにより、ページング信号の所要無線リソースを抑制しつつ、OTPの配信及び報告を実現し得る。

また、UE200は、Discovery信号の系列、時間または周波数リソースの位置に基づいてOTPを生成してもよい。

（２．３．２）接続無線基地局の履歴を用いた端末位置情報の検証
無線アクセスネットワーク20（gNB100A, gNB100B）は、UE200から送信された端末位置情報を、UE200が接続している無線基地局（接続基地局）、及びUE200が過去に接続した無線基地局の履歴（接続履歴）を用いて検証することができる。

接続基地局及び接続履歴の情報とは、例えば、接続セルID、または接続IDの履歴である。当該情報は、コアネットワーク30に提供可能である。

管理サーバ50は、ネットワーク（コアネットワーク30または無線アクセスネットワーク20）に問い合わせ、当該情報を取得する。

また、ユーザが意図しないUE200の位置のトラッキングを回避するため、次の何れか、またはそれらの組み合わせが実行されてもよい。

・UE200が端末位置情報をネットワーク側に報告する際、接続基地局や接続履歴の開示許可をUE200に送信する。

この場合、ネットワーク側は、管理サーバ50から提示されたUE200のID情報、接続基地局及び接続履歴と、ネットワーク側が保持している当該情報とが一致するか否かを管理サーバ50に応答する。

・管理サーバ50への当該情報の開示前に、ネットワーク側がUE200に開示確認を要求し、UE200による確認が得られた場合にのみ、接続基地局や接続履歴を開示する。

・ネットワーク側が、端末IDを管理するサーバ（例えば、HSS(Home Subscriber Server)など）に格納されているUE200の契約内容に基づいて開示可否を判定する。

（２．３．３）UE200に対する自己位置証明の要求
管理サーバ50（またはネットワークノード40、以下同）は、UE200に対して、付加情報として、UE200の端末位置情報の証明（自己位置証明）を要求してもよい。

例えば、管理サーバ50は、UE200に対して、UE200の現在位置でないと取得できないローカル情報の報告を要求する。UE200は、当該ローカル情報を管理サーバ50に報告する。

ローカル情報としては、車両70の車載カメラによって撮像された画像データ、車両70の車載センサからの情報、及び車両70またはUE200が実行する近距離無線通信(Bluetooth（登録商標）など)環境の測定結果などが挙げられる。

（２．３．４）他のUEに対するUE200の検出要求
管理サーバ50（またはネットワークノード40、以下同）は、有料道路料金の課金対象であるUE200以外の他のUE（例えば、UE250）に対して、UE200の検出要求を送信できる。

例えば、車両70の車載カメラ、またはV2X（Vehicle-to-X(everything)）通信に基づいて、UE200の近傍に位置する他のUEが検出される。当該他のUEの情報は、ネットワーク経由で管理サーバ50に提供される。

管理サーバ50は、検出された当該他のUEを識別可能な情報（当該他のUEが搭載される車両の番号、または当該番号のハッシュ値など）を、ネットワーク経由で当該他のUEに通知する。

当該他のUEは、UE200の検出を試みる。この検出も当該他のUEが搭載されている車両の車載カメラ、またはV2X通信を用い得る。

当該他のUEは、UE200が検出できた場合、検出時刻、位置及びカメラによって撮像された画像データなどをネットワーク側に報告する。管理サーバ50は、ネットワークを経由して報告された当該情報に基づいて、UE200から報告された端末位置情報及びOTPの正当性を判定する。

なお、当該正当性の判定は、管理サーバ50（またはネットワークノード40ではなく、無線アクセスネットワーク20（gNB100AまたはgNB100B）において実行されてもよい。

（２．３．５）UE250による取締り
上述したように、本実施形態では、UE250は、UE200の位置を検出した場合に、UE200または車両70に関する情報を管理サーバ50に対して報告する取締端末装置として機能する。

つまり、（２．３．４）に記載したような管理サーバ50からの要求がない場合でも、UE250は、自発的にUE200の位置を検出する。UE200の位置の検出方法は、（２．３．４）に記載した方法と同様（車載カメラまたはV2X通信）である。

（３）無線通信システムの動作
次に、無線通信システム10の動作について説明する。具体的には、無線通信システム10による認証用情報（OTP）の報告及び正当性判定と、課金情報の送信動作について説明する。

より具体的には、無線アクセスネットワーク20（gNB100AまたはgNB100B）及びコアネットワーク30（ネットワークノード40）が主体的にOTPの送信及び正当性判定を実行する動作例（動作例１）と、管理サーバ50が主体的にOTPの送信及び正当性判定を実行する動作例（動作例２）とについて説明する。

（３．１）動作例１
図４は、無線通信システム10によるOTPの報告及び正当性判定と、課金情報の送信動作シーケンス（動作例１）を示す。

図４に示すように、コアネットワーク（CN）30（具体的には、ネットワークノード40、以下同）は、gNB100Aと対応付けられたOTP#1をgNB100Aに送信する（S10）。また、コアネットワーク30は、管理サーバ50にもOTP#1を送信する（S15）。

gNB100Aは、コアネットワーク30から受信したOTP#1を含む下りリンク信号を送信する（S20）。上述したように、gNB100Aは、例えば、OTP#1を含む報知情報またはページング信号をセル内に向けて送信することができる。これにより、当該セルで待ち受けする、または当該セル（無線基地局）と接続するUE200は、OTP#1を受信することができる。

ここで、図６は、UE200の端末ID、端末位置情報及びOTPの送信及び報告例を示す。図６に示すように、ステップS20のタイミング（t1）では、UE200は、道路RD上の地点P1に位置する。地点P1では、UE200は、gNB100Aが形成されるセルで待ち受け、またはgNB100Aと接続している。

したがって、UE200は、タイミングt1において、gNB100AからOTP#1を受信する。なお、上述したように、OTP#1の内容は、経過時間によって変化する。つまり、OTP#1は、gNB100A（またはgNB100Aの構成要素）と対応付けられているものの、時間によって変化する。このため、例えば、タイミングt1から１０分経過後には、gNB100Aから送信されるOTP#1の内容は更新されている。

UE200は、UE200の端末ID（例えば、IMSI）、端末位置情報（地点P1）及びOTP#1を無線アクセスネットワーク20に報告する（S30）。具体的には、UE200は、当該情報を含む上りリンク信号をgNB100Aに送信し、gNB100Aは、当該情報をコアネットワーク30に中継する。

コアネットワーク30は、gNB100Aから中継されたUE200の端末ID、端末位置情報（地点P1）及びOTP#1を管理サーバ50に送信する（S35）。

その後、コアネットワーク30は、gNB100Bと対応付けられたOTP#2をgNB100Bに送信する（S40）。また、コアネットワーク30は、管理サーバ50にもOTP#2を送信する（S45）。

gNB100Bは、コアネットワーク30から受信したOTP#2を含む下りリンク信号を送信する（S50）。

ここで、図６に示すように、ステップS50のタイミング（t2）では、UE200は、道路RD上の地点P2に位置する。地点P2では、UE200は、gNB100Bが形成されるセルで待ち受け、またはgNB100Bと接続している。

したがって、UE200は、タイミングt2において、gNB100BからOTP#2を受信する。なお、上述したように、OTP#2の内容も、経過時間によって変化する。つまり、OTP#2は、gNB100B（またはgNB100Bの構成要素）と対応付けられているものの、時間によって変化する。

UE200は、UE200の端末ID、端末位置情報（地点P2）及びOTP#2を無線アクセスネットワーク20に報告する（S60）。具体的には、UE200は、当該情報を含む上りリンク信号をgNB100Bに送信し、gNB100Bは、当該情報をコアネットワーク30に中継する。

コアネットワーク30は、gNB100Bから中継されたUE200の端末ID、端末位置情報（地点P2）及びgNB100Bを管理サーバ50に送信する（S65）。

また、コアネットワーク30は、受信したOTP#1及びOTP#2に基づいて、UE200から報告された端末位置情報の正当性について判定する（S70）。

具体的には、コアネットワーク30は、UE200の端末位置情報によって特定される位置と、当該OTPと対応付けられているgNBの設置位置とが、所定の範囲内（例えば、セル形成範囲）であれば、当該端末位置情報が正当であると判定する。

管理サーバ50は、コアネットワーク30から送信された複数の端末位置情報に基づいて、UE200が搭載されている車両70の走行経路を判定し、走行経路に応じた有料道路料金の課金処理を実行する（S75）。

また、管理サーバ50は、課金処理によって生成された有料道路料金の課金情報をUE200に送信する（S80）。具体的には、管理サーバ50は、コアネットワーク30及び無線アクセスネットワーク20を経由して当該課金情報をUE200に送信する。

なお、上述したように、OTP#1及びOTP#2は、コアネットワーク30でなく、無線アクセスネットワーク20（gNB100AまたはgNB100B）によって生成されてもよい。

また、S70の正当性の判定も、無線アクセスネットワーク20（gNB100AまたはgNB100B）によって実行されてもよい。さらに、当該正当性の判定は、UE200からOTP#1及びOTP#2を受信する都度、実行されてもよい。

（３．２）動作例２
図５は、無線通信システム10によるOTPの報告及び正当性判定と、課金情報の送信動作シーケンス（動作例２）を示す。以下、動作例１と異なる部分について、主に説明する。

本動作例では、管理サーバ50がOTPの生成、及び端末位置情報の正当性判定を実行する。

図５に示すように、管理サーバ50は、gNB100Aと対応付けられたOTP#1を生成し、生成したOTP#1をgNB100Aに送信する（S110）。なお、本動作例では、管理サーバ50は、予めOTP#1及びOTP#2の生成に必要なgNB100A及びgNB100Bに関する情報を取得しているものとする。

また、本動作例では、UE200の端末ID、端末位置情報（地点P1）及びOTP#1は、管理サーバ50にダイレクトに中継される（S130）。

その後、管理サーバ50は、gNB100Bと対応付けられたOTP#2を生成し、生成したOTP#2をgNB100Bに送信する（S140）。S130と同様に、UE200の端末ID、端末位置情報（地点P2）及びOTP#2は、管理サーバ50に直接的に中継される（S160）。

管理サーバ50は、受信したOTP#1及びOTP#2に基づいて、UE200から報告された端末位置情報の正当性について判定するとともに、コアネットワーク30から送信された複数の端末位置情報に基づいて、UE200が搭載されている車両70の走行経路を判定し、走行経路に応じた有料道路料金の課金処理を実行する（S170）。

（４）作用・効果
上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。具体的には、無線通信システム10では、例えば、無線アクセスネットワーク20（gNB100A及びgNB100B）は、UE200の位置を示す端末位置情報及び認証用情報（OTP）をUE200から受信し、受信した端末位置情報及びOTPに基づいて、当該端末位置情報の正当性を判定する。

OTPは、当該OTPを送信するgNBまたはgNBの構成要素と対応付けられており、時間に応じて変化するため、UE200（車両70）が、実際に当該OTPがセル内に送信された時間帯に当該gNBの近傍（セル内など）に位置していたかを検証し得る。

これにより、正当な料金徴収を免れる不正を防止しつつ、移動通信ネットワーク（無線アクセスネットワーク20及びコアネットワーク30）を利用した有料道路料金の自動徴収を実現し得る。つまり、UE200が端末位置情報について虚偽の報告をしようとしても、一緒に報告されるOTPによって、端末位置情報が正当か否かを検証し得る。

さらに、このような無線通信システム10によれば、既存のETCゲートが不要となるとともに、より柔軟な料金体系（ロードプライシング）も実現し得る。

本実施形態では、OTPを含む報知情報、またはOTPを含むページング信号を送信することができる。当該報知情報及びページング信号は、UE200がIDLE状態でも受信することができるため、特に、UE200が、複数のOTPと端末位置情報との組み合わせの履歴を纏めてネットワーク側に報告する場合に好適である。

本実施形態では、UE（端末装置）毎に異なるOTPを送信することができる。このため、ネットワーク側は、UEの端末IDに基づいて、報告されたOTPを管理することができる。これにより、他のUEが受信したOTPを不正に取得して有料道路料金の正当な課金を逃れようとするような不正を防止し得る。

本実施形態では、gNB（無線基地局）の位置を示す基地局位置情報をOTPとともに送信することができる。

このため、UE200が複数のgNBから同時期にOTPを受信できる場合、基地局位置情報に基づいて、UE200の最も近傍に位置するgNBのOTPを報告することが可能となる。これにより、UE200から送信される端末位置情報の妥当性をさらに高精度に検証し得る。

（５）その他の実施形態
以上、実施形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

例えば、上述した実施形態では、通信制御装置の機能が、無線アクセスネットワーク20（gNB100AまたはgNB100B）、コアネットワーク30（ネットワークノード40）または管理サーバ50において実現される例について説明したが、通信制御装置の機能は、無線アクセスネットワーク20、コアネットワーク30及び管理サーバ50によって、統合的に実現されても構わない。例えば、通信制御装置の一部機能が、無線アクセスネットワーク20によって実現され、残りの機能が、コアネットワーク30または管理サーバ50によって実現されてもよい。

また、OTP（One Time Pad）の名称は、認証用情報の一例であり、署名、署名情報、認証情報、或いはセキュリティ情報などと呼ばれても構わない。

また、上述した実施形態の説明に用いたブロック構成図（図２，３）は、機能ブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／またはソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／または論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／または論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／または間接的に（例えば、有線及び／または無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

さらに、上述したgNB100A、gNB100B及びUE200（当該装置）は、本発明の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図７は、当該装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図７に示すように、当該装置は、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006及びバス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

当該装置の各機能ブロック（図２，３参照）は、当該コンピュータ装置の何れかのハードウェア要素、または当該ハードウェア要素の組み合わせによって実現される。

プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインタフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（CPU）で構成されてもよい。

メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM（Read Only Memory）、EPROM（Erasable Programmable ROM）、EEPROM（Electrically Erasable Programmable ROM）、RAM（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、上述した実施形態に係る方法を実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD-ROM（Compact Disc ROM）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu-ray（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記録媒体は、例えば、メモリ1002及び／またはストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。

通信装置1004は、有線及び／または無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。

入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

また、プロセッサ1001及びメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

また、情報の通知は、上述した実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、DCI（Downlink Control Information）、UCI（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、RRCシグナリング、MAC（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（MIB（Master Information Block）、SIB（System Information Block））、その他の信号またはこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC Connection Setupメッセージ、RRC Connection Reconfigurationメッセージなどであってもよい。

さらに、入出力された情報は、特定の場所（例えば、メモリ）に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報は削除されてもよい。入力された情報は他の装置へ送信されてもよい。

上述した実施形態におけるシーケンス及びフローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。

また、上述した実施形態において、gNB100A（gNB100B、以下同）によって行われるとした特定動作は、他のネットワークノード（装置）によって行われることもある。また、複数の他のネットワークノードの組み合わせによってgNB100Aの機能が提供されても構わない。

なお、本明細書で説明した用語及び／または本明細書の理解に必要な用語については、同一のまたは類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、該当する記載がある場合、チャネル及び／またはシンボルは信号（シグナル）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用されてもよい。

さらに、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。

gNB100A（基地局）は、１つまたは複数（例えば、３つ）のセル（セクタとも呼ばれる）を収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム（例えば、屋内用の小型基地局RRH：Remote Radio Head）によって通信サービスを提供することもできる。

「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、及び／または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」「eNB」、「セル」、及び「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局（fixed station）、NodeB、eNodeB（eNB）、gNodeB（gNB）、アクセスポイント（access point）、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。

UE200は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

また、「含む（including）」、「含んでいる（comprising）」、及びそれらの変形の用語は、「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書或いは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

本明細書で使用した「第１」、「第２」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第１及び第２の要素への参照は、２つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味しない。

本明細書の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

上述したように、本発明によれば、正当な料金徴収を免れる不正を防止しつつ、移動通信ネットワークを利用した有料道路料金の自動徴収を実現し得るため、有用である。

10 無線通信システム
20 無線アクセスネットワーク
30 コアネットワーク
40 ネットワークノード
50 管理サーバ
60 GPS衛星
70 車両
100A, 100B gNB
110 送信部
120 受信部
130 制御部
200 UE
210 送信部
220 受信部
230 制御部
250 UE
RD 道路
1001 プロセッサ
1002 メモリ
1003 ストレージ
1004 通信装置
1005 入力装置
1006 出力装置
1007 バス

Claims

無線基地局、または前記無線基地局の構成要素と対応付けられ、時間に応じて変化する認証用情報を、端末装置に送信する送信部と、
前記端末装置の位置を示す端末位置情報及び前記認証用情報を、前記端末装置から受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記端末位置情報及び前記認証用情報に基づいて、前記端末位置情報の正当性を判定する制御部と
を備える通信制御装置。
前記送信部は、前記認証用情報を含む報知情報、または前記認証用情報を含むページング信号を送信する請求項１に記載の通信制御装置。
前記送信部は、前記端末装置毎に異なる前記認証用情報を送信する請求項１または２に記載の通信制御装置。
前記送信部は、前記無線基地局の位置を示す基地局位置情報を前記認証用情報とともに送信する請求項１乃至３の何れか一項に記載の通信制御装置。
無線基地局、または前記無線基地局の構成要素と対応付けられ、時間に応じて変化する認証用情報を、移動通信ネットワークを介して受信する受信部と、
端末装置の位置を示す端末位置情報及び前記認証用情報を、前記移動通信ネットワークを介して通信制御装置に送信する送信部と
を備える端末装置。