WO2013161670A1 - 課金システム、課金装置及び課金方法 - Google Patents

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WO2013161670A1
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charging
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communication
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慎一 磯部
西田　克利
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株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
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    • H04M15/00—Arrangements for metering, time-control or time indication ; Metering, charging or billing arrangements for voice wireline or wireless communications, e.g. VoIP
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L12/14—Charging, metering or billing arrangements for data wireline or wireless communications
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    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/14—Direct-mode setup

Definitions

  • the present invention relates to a charging system, a charging apparatus, and a charging method for managing charging for direct communication between a wireless communication terminal and another wireless communication terminal not via a wireless access network.
  • D2D Device-to-Device
  • a wireless communication terminal hereinafter abbreviated as appropriate terminals
  • Bluetooth registered trademark
  • wireless LAN ad hoc modes are known.
  • Such a wireless system realizes short-range wireless communication using relatively low wireless transmission power. For this reason, when the distance between terminals is long, it is difficult to use the wireless communication method.
  • a wireless communication system has a limited wireless transmission capacity compared to a radio access network (for example, UTRA (3G), E-UTRA (LTE), or GERAN (2G)) managed by a telecommunications carrier.
  • a radio access network for example, UTRA (3G), E-UTRA (LTE), or GERAN (2G)
  • Non-Patent Document 1 a radio access network provided by a communication carrier.
  • the terminal can output higher radio transmission power because the communication carrier uses a frequency band approved by the Administration, such as a radio base station Long-distance and large-capacity D2D communication is possible without using any resources on the network side.
  • a feature is considered to be particularly effective when the network side such as a radio base station is damaged, such as an earthquake disaster.
  • a module for another wireless communication for example, Bluetooth (registered trademark)
  • Bluetooth registered trademark
  • the present invention has been made in view of such a situation, and when performing direct communication between terminals (D2D communication) using a radio access network such as LTE, charging for direct communication between the terminals is performed. It is an object of the present invention to provide a charging system, a charging device, and a charging method that enable it.
  • a first feature of the present invention is a charging system including a wireless communication terminal capable of performing direct communication with another wireless communication terminal without going through a wireless access network, and a charging device that manages charging for the direct communication.
  • the wireless communication terminal includes a charging related information transmitting unit that transmits charging related information used for charging for the direct communication to the charging device, and the charging device receives the charging related information from the wireless communication terminal.
  • a summary is provided with a charging related information acquisition unit to be acquired and a charging information generation unit that generates charging information for the direct communication based on the charging related information acquired by the charging related information acquisition unit.
  • a second feature of the present invention is a charging device that manages charging for direct communication between a wireless communication terminal and another wireless communication terminal not via a wireless access network, and is used for charging for the direct communication
  • a charging related information acquisition unit that acquires related information from the wireless communication terminal; and a charging information generation unit that generates charging information for the direct communication based on the charging related information acquired by the charging related information acquisition unit.
  • the gist is to provide.
  • a third feature of the present invention is a charging method for managing charging for direct communication between a wireless communication terminal and another wireless communication terminal without going through a wireless access network, wherein the charging is used for charging for the direct communication.
  • the present invention includes a step of acquiring related information from the wireless communication terminal and a step of generating charging information for the direct communication based on the acquired charging related information.
  • FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a radio communication system 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block configuration diagram of the terminal 400A according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a functional block configuration diagram of the charging apparatus 200 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a communication sequence in which the terminals 400A and 400B according to the embodiment of the present invention perform direct communication based on the notification information.
  • FIG. 5 is a diagram showing a charging operation flow (operation example 1) by the charging apparatus 200 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a charging operation flow (operation example 2) by the charging apparatus 200 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a radio communication system 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block configuration diagram of the terminal 400A according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a functional block configuration diagram of the charging
  • FIG. 7 is a diagram showing a charging operation flow (operation example 3) by the charging apparatus 200 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a communication sequence in which terminals 400A and 400B according to a modification of the present invention perform direct communication.
  • FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a radio communication system 10 according to the present embodiment.
  • the radio communication system 10 includes a radio base station 100, a charging device 200, a communication control device 300, and a plurality of radio communication terminals 400A and 400B (hereinafter, terminals 400A and 400B).
  • the radio base station 100 performs an operation according to a radio access technology (RAT) standardized in 3GPP, for example, Long Term Evolution (LTE).
  • RAT radio access technology
  • the radio base station 100 controls direct communication between the terminals 400A and 400B. Specifically, the radio base station 100 determines whether to permit communication performed between the terminal 400A and the terminal 400B without going through the radio base station 100, that is, without going through the radio access network.
  • the direct communication is controlled by causing the radio base station 100 to transmit notification information indicating such or communication environment setting information necessary for direct communication.
  • broadcast information for controlling direct communication between terminal 400A and terminal 400B may be broadcast separately from a plurality of radio base stations, for example, radio base station 100 and another radio base station (not shown).
  • direct communication between the terminal 400A and the terminal 400B is permitted based on the broadcast information from the wireless access network side. Further, when based on broadcast information from another radio base station (not shown), for example, even in an area not covered by the radio base station 100, direct communication may be permitted according to the broadcast information from the other radio base station. .
  • the charging device 200 manages the charging according to the communication performed by the terminals 400A and 400B.
  • charging apparatus 200 manages charging related to direct communication between terminals (D2D communication) executed between terminals 400A and 400B, and particularly manages charging for direct communication between terminals 400A and 400B. To do.
  • D2D communication direct communication between terminals
  • the communication control device 300 controls communication performed by the terminals 400A and 400B. Specifically, the communication control device 300 responds to the broadcast information transmitted from the radio base station 100 and the communication request transmitted from the terminals 400A and 400B, thereby performing communication performed by the terminals 400A and 400B. Control.
  • the communication control device 300 may be, for example, a mobility control device (MME), a policy control device (PCRF), or a subscriber management server (HSS).
  • MME mobility control device
  • PCRF policy control device
  • HSS subscriber management server
  • the terminal 400A and the terminal 400B are User (Equipment (UE) that performs wireless communication according to a wireless access technology such as LTE.
  • the terminal 400A (400B) can communicate with the terminal 400B (400A) via the radio base station 100, and can directly communicate with the terminal 400B (400A) without going through the radio access network.
  • terminals 400A and 400B determine whether or not direct communication can be performed based on broadcast information broadcast from radio base station 100, and perform direct communication at a predetermined or arbitrary timing. In such determination, information notified from the communication control device 300 (for example, direct communication permission notification) may be added to the determination element.
  • FIG. 2 is a functional block configuration diagram of terminal 400A
  • FIG. 3 is a functional block configuration diagram of charging apparatus 200.
  • a charging system is configured by the terminal 400A (400B) and the charging apparatus 200.
  • Terminal 400A As shown in FIG. 2, terminal 400A includes broadcast information receiving section 410, direct communication executing section 420, and charging related information transmitting section 430. Terminal 400B also has the same functional block configuration as terminal 400A. Further, when charging device 200 can acquire the start and end of direct communication by other means, terminal 400A does not have to include charging-related information transmitting section 430.
  • the broadcast information receiving unit 410 receives broadcast information broadcast from the radio base station 100.
  • the broadcast information receiving unit 410 receives broadcast information including whether to allow communication executed between the terminal 400A and the terminal 400B, or broadcast information including communication environment setting information necessary for direct communication. Receive.
  • the setting information includes the frequency band allowed for direct communication, the radio wave intensity of the radio signal, the transmission timing of the terminals 400A and 400B (timing for allowing direct communication), and the like.
  • the radio wave intensity is preferably an intensity that does not interfere with radio communication between the radio base station 100 and the terminals 400A and 400B.
  • the radio wave intensity may be changed according to the distance between terminal 400A and terminal 400B.
  • broadcast information for example, SIB (System Information Block) can be used as broadcast information.
  • the direct communication execution unit 420 starts direct communication with the terminal 400B based on the notification information received from the radio base station 100. Specifically, direct communication execution unit 420 sets a communication environment necessary for direct communication based on the direct communication setting information included in the broadcast information received by broadcast information receiving unit 410.
  • the charging related information transmission unit 430 transmits charging related information used for charging for direct communication between the terminal 400A and the terminal 400B to the charging apparatus 200.
  • charging related information transmission section 430 transmits charging related information including the start date and time of direct communication and the end date and time of direct communication to charging apparatus 200. That is, charging related information transmission section 430 reports the start / end timing of direct communication between terminals to charging apparatus 200.
  • Billing apparatus 200 generates billing data for terminal 400A and / or terminal 400B based on the reported billing related information.
  • the charging method may be the same as that in the past, such as a time unit from the start to the end of direct communication or a fixed monthly fee.
  • the charging related information transmission unit 430 can also transmit charging related information including information indicating the strength of the radio signal used for direct communication to the charging apparatus 200.
  • the charging related information transmitting unit 430 can transmit charging related information including the data amount of direct communication to the charging apparatus 200.
  • charging related information transmitting section 430 can also transmit charging related information including the number of wireless communication terminals participating in direct communication, that is, the number of wireless communication terminals connected simultaneously, to charging apparatus 200.
  • the charging related information transmission unit 430 can also transmit charging related information including direct communication type information (for example, VoIP communication, emergency communication, high priority communication) to the charging apparatus 200. Further, the charging related information transmission unit 430 charges the subscriber to be charged (for example, charging the calling party subscriber (terminal), charging the receiving party subscriber, or both the calling party and the receiving party subscriber). It is also possible to transmit to the charging apparatus 200 charging-related information including a proportional charge) and a reason for starting direct communication (for example, failure of connection to the network a predetermined number of times).
  • direct communication type information for example, VoIP communication, emergency communication, high priority communication
  • the charging related information transmission unit 430 charges the subscriber to be charged (for example, charging the calling party subscriber (terminal), charging the receiving party subscriber, or both the calling party and the receiving party subscriber). It is also possible to transmit to the charging apparatus 200 charging-related information including a proportional charge) and a reason for starting direct communication (for example, failure of connection to the network a predetermined number of times).
  • the identifier of the terminal on the calling side and the called side (telephone number, IMEI (International Mobile Mobile Equipment Identifier) or IMSI (International Mobile Mobile Subscriber Identity), etc.), a flag indicating the charging target, and the like are further added to the charging related information. included.
  • the charging related information transmitting unit 430 may transmit the above-described charging related information to the charging apparatus 200 in a unit of, for example, one month, one week, or one day.
  • the charging apparatus 200 includes a charging related information acquisition unit 210 and a charging information generation unit 220.
  • the charging related information acquisition unit 210 acquires charging related information from the terminal 400A (400B). Specifically, the charging related information acquisition unit 210 acquires the charging related information from the terminal 400A at the start / end timing of direct communication, or the charging related information collected in units of one month, one week or one day. Or you can get
  • the charging information generation unit 220 generates charging information for direct communication based on the charging related information acquired by the charging related information acquisition unit 210.
  • the charging information generation unit 220 generates charging data for the terminal 400A and / or the terminal 400B based on the charging related information.
  • the billing information generation unit 220 can generate billing information according to the direct communication time based on the direct communication start notification and the direct communication end notification.
  • the billing information generation unit 220 can generate billing information according to the strength of the radio signal used for direct communication. Alternatively, the billing information generation unit 220 can also generate billing information according to the data amount of direct communication. Furthermore, the billing information generation unit 220 can also generate billing information according to the number of wireless communication terminals participating in direct communication.
  • the charging information generation unit 220 determines a subscriber (terminal) to be charged based on the communication type information included in the charging related information, and sets the charging information for either or both of the calling side and the receiving side. It can also be generated.
  • the billing information generation unit 220 may determine billing or non-billing based on the communication type information and generate billing information. Note that, in the generation of the charging information described above, the charging information generation unit 220 may generate the charging information by combining a plurality of charging related information.
  • FIG. 4 shows a communication sequence in which terminals 400A and 400B execute direct communication based on broadcast information.
  • the radio base station 100 sets an area where the terminals 400A and 400B can directly communicate (S10). Specifically, as described above, the radio base station 100 can set an area where direct communication can be performed in units of cells, sectors, tracking areas, or networks. Here, it is assumed that direct communication is possible in a cell formed by radio base station 100.
  • the radio base station 100 transmits broadcast information including setting information (frequency band, radio wave intensity of radio signal, etc.) for direct communication to the cell formed by the radio base station 100 (S20).
  • setting information frequency band, radio wave intensity of radio signal, etc.
  • the terminals 400A and 400B store the setting information included in the received broadcast information (S30), and set a communication environment necessary for direct communication based on the setting information (S40).
  • terminal 400A transmits a request for starting direct communication with terminal 400B to radio base station 100 (S50).
  • the radio base station 100 determines whether or not the terminals 400A and 400B are located in an area where direct communication is possible (S60). Here, it is assumed that direct communication is possible.
  • the radio base station 100 transfers the direct communication start request to the communication control apparatus 300 (S65).
  • the communication control device 300 transmits a direct communication permission notification (including the execution timing of direct communication) to the terminal 400A via the radio base station 100 (S70). After the permission notification, terminal 400A starts direct communication with terminal 400B at an arbitrary timing or an execution timing included in the permission notification (S80).
  • the radio base station 100 manages charging for the terminal 400A (or the terminal 400B) associated with the direct communication, so that the terminal 400A can communicate directly with the terminal 400B via the communication control device 300. Then, the accounting device 200 is notified (S90).
  • the terminal 400A When the direct communication with the terminal 400B is completed, the terminal 400A notifies the radio base station 100 that the direct communication is completed (S100).
  • the radio base station 100 manages charging for the terminal 400A (or terminal 400B) associated with direct communication, so that the terminal 400A terminates direct communication with the terminal 400B to the charging apparatus 200 via the communication control apparatus 300. Notify (S110).
  • the charging device 200 is based on the direct communication permission notification completion notification indicating that the direct communication permission notification in step S90 has been normally notified to the terminal 400A, and the charging related information included in the direct communication end notification in step S100. Billing information is generated (S120).
  • the radio base station 100 when the radio base station 100 cannot communicate with the communication control device 300 or the billing device 200, the radio base station 100 is set in the radio base station 100, such as an operator policy defined by the communication carrier. Based on the predetermined information, the “direct communication permission notification” of S70 may be transmitted to the terminal 400A without executing the communication with the communication control device 300 or the charging device 200. In this case, a part or all of the sequences of S65, S90, S110, and S120 are omitted. Further, in this case, the radio base station 100 holds information related to the communication of the terminal 400A, and when the communication with the communication control device 300 or the charging device 200 is restored, the wireless base station 100 notifies the charging device 200 of the information. Good. The information may be transmitted via the communication control device 300.
  • FIGS. 5 to 7 show billing operation flows (billing examples 1 to 3) by the billing device 200, respectively.
  • the charging apparatus 200 acquires charging related information from a terminal (for example, the terminal 400A) that directly performs communication (S210).
  • a terminal for example, the terminal 400A
  • S210 directly performs communication
  • the charging device 200 generates charging information based on the direct communication start notification and end notification included in the acquired charging related information (S220). Specifically, the charging device 200 generates charging information according to the communication time based on the date and time when the start notification and the end notification are acquired.
  • the charging device 200 stores the generated charging information or transmits it to another device (S230).
  • the processes in steps S310 and S330 shown in FIG. 6 are the same as S210 and S230 in the first operation example.
  • the charging apparatus 200 generates charging information based on the data amount of direct communication included in the acquired charging related information or the number of wireless communication terminals participating in the direct communication (S320).
  • the billing apparatus 200 generates billing information according to the data amount or the number of terminals.
  • the billing apparatus 200 may generate billing information based on either the data amount or the number of terminals.
  • the billing apparatus 200 generates billing information according to the strength of the radio signal transmitted to the counterpart terminal by the terminal that performs direct communication, specifically, the radio wave strength.
  • the charging device 200 may generate not only the intensity of the radio signal but also the accounting information according to the frequency band used by the radio signal or the accounting information according to the communication type information as described above.
  • the terminal 400A (400B, hereinafter the same) transmits to the charging apparatus 200 charging-related information used for charging for direct communication. Further, charging apparatus 200 generates charging information for direct communication based on the charging related information acquired from terminal 400A. Specifically, (i) the charging device 200 includes a direct communication start notification and a direct communication end notification, (ii) information indicating the strength of a radio signal used for direct communication, (iii) a data amount of direct communication, (Iv) Billing information for direct communication is generated based on any of the number of wireless communication terminals participating in direct communication or a combination thereof. The charging device 200 can also generate charging information according to the communication type information.
  • D2D communication direct communication between terminals
  • a radio access network such as LTE
  • charging for direct communication between terminals can be performed.
  • flexible charging according to the status of direct communication by selectively using information such as (i) to (iv) as described above as charging-related information or using communication type information.
  • billing related information according to the strength of the radio signal can be generated, fair billing according to the distance range in which direct communication is possible can be realized.
  • the wireless access network owned by the communication carrier and the communication line on the core network are not used, and various devices such as a wireless base station and an exchange are not used. Therefore, carriers that provide direct communication can construct and maintain a network at a lower cost than the existing capital investment and maintenance costs for a network that can withstand high traffic. It is also possible to introduce a flexible billing system such as making it cheaper than normal communication using the operator's network.
  • the radio access network may permit the direct communication.
  • FIG. 8 shows a communication sequence in which the terminals 400A and 400B according to the modified example of the present invention perform direct communication.
  • the terminal 400A transmits a request for starting direct communication with the terminal 400B to the radio base station 100 (S510).
  • the radio base station 100 determines whether or not the terminal 400A and the terminal 400B are located in an area where direct communication is possible (S520). If direct communication is possible, the radio base station 100 performs communication control of the direct communication start request.
  • the data is transferred to the device 300 (S530).
  • the operations after step S540 are the same as the operations after step S70 shown in FIG.
  • the charging apparatus 200 generates charging information based on the charging related information included in the direct communication start notification and end notification (S590).
  • the present invention may be expressed as follows.
  • the first feature of the present invention is that the terminal 400A (wireless communication terminal) capable of performing direct communication with the terminal 400B (other wireless communication terminal) without going through the wireless access network, and charging for the direct communication are managed.
  • the wireless communication terminal includes a charging related information transmitting unit 430 that transmits charging related information used for charging for the direct communication to the charging device, and the charging device includes: A charging related information acquisition unit 210 that acquires the charging related information from the wireless communication terminal; and charging information generation that generates charging information for the direct communication based on the charging related information acquired by the charging related information acquisition unit It is summarized that the unit 220 is provided.
  • the charging related information transmitting unit may transmit charging related information including the direct communication start notification and the direct communication end notification to the charging device.
  • the charging related information transmitting unit may transmit charging related information including information indicating a strength of a radio signal used for the direct communication to the charging device.
  • the charging related information transmitting unit may transmit charging related information including the data amount of the direct communication to the charging device.
  • the charging related information transmitting unit may transmit charging related information including the number of wireless communication terminals participating in the direct communication to the charging device.
  • a second feature of the present invention is a charging device that manages charging for direct communication between a wireless communication terminal and another wireless communication terminal not via a wireless access network, and is used for charging for the direct communication
  • a charging related information acquisition unit that acquires related information from the wireless communication terminal; and a charging information generation unit that generates charging information for the direct communication based on the charging related information acquired by the charging related information acquisition unit.
  • the gist is to provide.
  • a third feature of the present invention is a charging method for managing charging for direct communication between a wireless communication terminal and another wireless communication terminal without going through a wireless access network, wherein the charging is used for charging for the direct communication.
  • the present invention includes a step of acquiring related information from the wireless communication terminal and a step of generating charging information for the direct communication based on the acquired charging related information.
  • D2D communication when direct communication between terminals (D2D communication) is performed using a radio access network such as LTE, a charging system, a charging device, and a charging method that enable charging for direct communication between the terminals Can be provided.
  • a radio access network such as LTE
  • a charging system when direct communication between terminals (D2D communication) is performed using a radio access network such as LTE, a charging system, a charging device, and a charging method that enable charging for direct communication between the terminals Can be provided.
  • Radio communication system 100 ... Radio base station 200 .
  • Billing device 210 ...
  • Billing related information acquisition unit 220 ...
  • Billing information generation unit 300 ...
  • Communication control device 400A, 400B ... Terminal 410 .
  • Broadcast information receiving unit 420 ...
  • Direct communication execution unit 430 ... Billing related information transmitter

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Abstract

末間直接通信（D2D通信）をLTEなどの無線アクセスネットワークを用いて実行する場合に、当該端末間直接通信に対する課金を可能とする課金システム、課金装置及び課金方法を提供する。端末400Aは、直接通信の課金に用いられる課金関連情報を課金装置200に送信する。課金装置200は、無線通信端末から課金関連情報を取得し、取得した課金関連情報に基づいて、直接通信に対する課金情報を生成する。

Description

課金システム、課金装置及び課金方法
　本発明は、無線通信端末と他の無線通信端末との間における無線アクセスネットワークを経由しない直接通信に対する課金を管理する課金システム、課金装置及び課金方法に関する。
　従来、無線基地局やアクセスポイントを経由することなく、複数の無線通信端末（以下、端末と適宜省略）が直接、無線通信を実行する無線通信方式、いわゆるDevice-to-Device（D2D）通信として、Bluetooth（登録商標）や無線LANのアドホックモードが知られている。このような無線方式は、比較的低い無線送信電力を用いて近距離の無線通信を実現する。このため、端末間の距離が離れている場合には、当該無線通信方式を利用することは難しい。また、このような無線通信方式は、通信事業者が管轄する無線アクセスネットワーク（例えば、UTRA(3G)、E-UTRA(LTE)またはGERAN(2G)）に比べて、その無線伝送容量が限定される。
　そこで、通信事業者が提供する無線アクセスネットワークを用いて、D2D通信を実現することが検討されている（例えば、非特許文献１）。
　このような無線アクセスネットワークにおいて用いられる無線アクセス技術を利用する場合、通信事業者が主管庁から認可を受けた周波数帯域を用いるため、端末は、より高い無線送信電力を出力でき、無線基地局などのネットワーク側のリソースを用いることなく、遠距離かつ大容量なD2D通信が可能となる。また、このような特徴は、震災など、無線基地局などのネットワーク側が被災している場合に特に有効と考えられる。また、通信事業者が管轄する無線アクセスネットワークにおいて用いられる周波数帯域を用いたD2D通信が実現される場合、端末に別の無線通信（例えばBluetooth（登録商標））のためのモジュールを実装することなくD2D通信が可能となり、端末コストの低廉化や小型化などのメリットがある。
"Key drivers for LTE success: Services Evolution"、２０１１年９月、3GPP、インターネットURL： http://www.3gpp.org/ftp/Information/presentations/presentations_2011/2011_09_LTE_Asia/2011_LTE-Asia_3GPP_Service_evolution.pdf
　しかしながら、上述した無線アクセスネットワークを用いてD2D通信を実現する場合、次のような問題がある。すなわち、当該無線アクセス技術は、無線基地局を経由した無線通信を前提としているため、端末がD2D通信を実行しても、無線アクセスネットワーク側では当該D2D通信の開始や終了、或いは通信種別や、利用データ量、利用時間等の通信に対する課金に関する情報を認識できず、当該D2D通信に対して課金することができない。
　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、端末間直接通信（D2D通信）をLTEなどの無線アクセスネットワークを用いて実行する場合に、当該端末間直接通信に対する課金を可能とする課金システム、課金装置及び課金方法の提供を目的とする。
　本発明の第１の特徴は、無線アクセスネットワークを経由せずに他の無線通信端末との直接通信を実行可能な無線通信端末と、前記直接通信に対する課金を管理する課金装置とを含む課金システムであって、前記無線通信端末は、前記直接通信の課金に用いられる課金関連情報を前記課金装置に送信する課金関連情報送信部を備え、前記課金装置は、前記無線通信端末から前記課金関連情報取得する課金関連情報取得部と、前記課金関連情報取得部によって取得された前記課金関連情報に基づいて、前記直接通信に対する課金情報を生成する課金情報生成部と
を備えることを要旨とする。
　本発明の第２の特徴は、無線通信端末と他の無線通信端末との間における無線アクセスネットワークを経由しない直接通信に対する課金を管理する課金装置であって、前記直接通信の課金に用いられる課金関連情報を前記無線通信端末から取得する課金関連情報取得部と、前記課金関連情報取得部によって取得された前記課金関連情報に基づいて、前記直接通信に対する課金情報を生成する課金情報生成部とを備えることを要旨とする。
　本発明の第３の特徴は、無線通信端末と他の無線通信端末との間における無線アクセスネットワークを経由しない直接通信に対する課金を管理する課金方法であって、　前記直接通信の課金に用いられる課金関連情報を前記無線通信端末から取得するステップと、取得した前記課金関連情報に基づいて、前記直接通信に対する課金情報を生成するステップとを備えることを要旨とする。
図１は、本発明の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。 図２は、本発明の実施形態に係る端末400Aの機能ブロック構成図である。 図３は、本発明の実施形態に係る課金装置200の機能ブロック構成図である。 図４は、本発明の実施形態に係る端末400A, 400Bが報知情報に基づいて直接通信を実行する通信シーケンスを示す図である。 図５は、本発明の実施形態に係る課金装置200による課金動作フロー（動作例１）を示す図である。 図６は、本発明の実施形態に係る課金装置200による課金動作フロー（動作例２）を示す図である。 図７は、本発明の実施形態に係る課金装置200による課金動作フロー（動作例３）を示す図である。 図８は、本発明の変更例に係る端末400A, 400Bが直接通信を実行する通信シーケンスを示す図である。
　次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
　したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
　（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。図１に示すように、無線通信システム10は、無線基地局100、課金装置200、通信制御装置300及び複数の無線通信端末400A, 400B（以下、端末400A, 400B）を含む。
　無線基地局100は、3GPPにおいて標準化された無線アクセス技術（RAT）、例えば、Long Term Evolution（LTE）に従った動作を実行する。本実施形態では、無線基地局100は、端末400A, 400B間における直接通信を制御する。具体的には、無線基地局100は、無線基地局100を経由することなく、つまり、無線アクセスネットワークを経由することなく、端末400Aと端末400Bとの間において実行される通信を許可するか否かを示す報知情報や直接通信に必要となる通信環境の設定情報を、無線基地局100から送信させることによって、当該直接通信を制御する。なお、端末400Aと端末400Bとの直接通信を制御する報知情報は、複数の無線基地局、例えば、無線基地局100と図示しない別の無線基地局から別々に報知されてもよい。
　このように、無線通信システム10では、無線アクセスネットワーク側からの報知情報に基づいて、端末400Aと端末400Bとの直接通信が許可される。また、図示しない別の無線基地局からの報知情報に基づく場合、例えば、無線基地局100がカバーしないエリアにおいても、当該別の無線基地局からの報知情報に従って直接通信が許可されることがある。
　課金装置200は、端末400A, 400Bが実行した通信に応じた課金を管理する。特に、本実施形態では、課金装置200は、端末400A, 400B間において実行される端末間の直接通信（D2D通信）に関する課金を管理、特に、端末400Aと端末400Bとの直接通信に対する課金を管理する。
　通信制御装置300は、端末400A, 400Bが実行する通信を制御する。具体的には、通信制御装置300は、無線基地局100から送信される報知情報や、端末400A, 400Bから送信された通信要求に対して応答することによって、端末400A, 400Bが実行する通信を制御する。通信制御装置300は、例えば、移動制御装置（MME）、ポリシー制御装置（PCRF）または加入者管理サーバ（HSS）などであってもよい。
　端末400A及び端末400Bは、LTEなどの無線アクセス技術に従った無線通信を実行するUser Equipment（UE）である。端末400A（400B）は、無線基地局100を経由して端末400B（400A）と通信を実行すること、及び無線アクセスネットワークを経由せずに端末400B（400A）と直接通信を実行することができる。具体的には、端末400A, 400Bは、無線基地局100から報知された報知情報に基づいて、直接通信が実行可能か否かを判定し、所定または任意のタイミングにおいて直接通信を実行する。なお、かかる判定において、通信制御装置300から通知された情報（例えば、直接通信の許可通知）を判断要素に加えてもよい。
　（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、端末400A（400B）及び課金装置200の機能ブロック構成について説明する。図２は、端末400Aの機能ブロック構成図であり、図３は、課金装置200の機能ブロック構成図である。本実施形態では、端末400A（400B）と課金装置200とによって課金システムが構成される。
　（２．１）端末400A
　図２に示すように、端末400Aは、報知情報受信部410、直接通信実行部420及び課金関連情報送信部430を備える。なお、端末400Bも端末400Aと同様の機能ブロック構成を有する。また、課金装置200が、直接通信の開始及び終了を他の手段により取得可能な場合、端末400Aは、課金関連情報送信部430は具備しなくてもよい。
　報知情報受信部410は、無線基地局100から報知された報知情報を受信する。特に、報知情報受信部410は、端末400Aと端末400Bとの間において実行される通信を許可するか否かを示す報知情報や、直接通信に必要となる通信環境の設定情報を含む報知情報を受信する。
　設定情報としては、直接通信で許容される周波数帯、無線信号の電波強度及び端末400A, 400Bの発信タイミング（直接通信を許容するタイミング）などが含まれる。なお、電波強度は、無線基地局100と端末400A, 400Bとの間の無線通信に干渉を与えない強度であることが望ましい。ただし、端末400Aと端末400Bとの距離に応じて電波強度を変更しても構わない。また、報知情報としては、例えば、SIB(System Information Block)を用いることができる。
　直接通信実行部420は、無線基地局100から受信した報知情報に基づいて、端末400Bとの直接通信を開始する。具体的には、直接通信実行部420は、報知情報受信部410が受信した報知情報に含まれる直接通信の設定情報に基づいて、直接通信に必要な通信環境を設定する。
　課金関連情報送信部430は、端末400Aと端末400Bとの直接通信の課金に用いられる課金関連情報を課金装置200に送信する。具体的には、課金関連情報送信部430は、直接通信の開始日時及び直接通信の終了日時を含む課金関連情報を課金装置200に送信する。すなわち、課金関連情報送信部430は、端末間直接通信の開始・終了タイミングを課金装置200に報告する。課金装置200は、報告された課金関連情報に基づいて、端末400Aまたは／及び端末400Bに対する課金データを生成する。なお、課金の方法は、例えば、直接通信の開始から終了までの時間単位や、固定の月額など、従来と同様であってもよい。
　また、課金関連情報送信部430は、直接通信に用いられる無線信号の強度を示す情報を含む課金関連情報を課金装置200に送信することもできる。或いは、課金関連情報送信部430は、直接通信のデータ量を含む課金関連情報を課金装置200に送信することもできる。さらに、課金関連情報送信部430は、直接通信に参加する無線通信端末の数、つまり、同時接続される無線通信端末の数を含む課金関連情報を課金装置200に送信することもできる。
　また、課金関連情報送信部430は、直接通信の通信種別情報（例えば、VoIP通信、緊急通信、優先度の高い通信）を含む課金関連情報を課金装置200に送信することもできる。さらに、課金関連情報送信部430は、課金対象の加入者（例えば、発信側の加入者（端末）への課金、着信側の加入者への課金、または発信側及び着信側の両加入者に対する応分課金）や、直接通信の開始理由（例えば、ネットワークへの接続を所定回数失敗したこと）を含む課金関連情報を課金装置200に送信することもできる。なお、この場合、発信側と着信側の端末の識別子（電話番号、IMEI（International Mobile Equipment Identifier）またはIMSI（International Mobile Subscriber Identity）など）や、課金対象を示すフラグなどが、課金関連情報にさらに含まれる。
　また、課金関連情報送信部430は、上述した課金関連情報を、例えば１ヶ月、１週間または１日単位でまとめての課金装置200に送信するようにしてもよい。
　（２．２）課金装置200
　図３に示すように、課金装置200は、課金関連情報取得部210及び課金情報生成部220を備える。
　課金関連情報取得部210は、端末400A（400B）から課金関連情報を取得する。具体的には、課金関連情報取得部210は、端末400Aから直接通信の開始・終了のタイミングで課金関連情報を取得したり、或いは１ヶ月、１週間または１日単位でまとめられた課金関連情報を取得したりすることができる。
　課金情報生成部220は、課金関連情報取得部210によって取得された課金関連情報に基づいて、直接通信に対する課金情報を生成する。課金情報生成部220は、これらの課金関連情報に基づいて、端末400Aまたは／及び端末400Bに対する課金データを生成する。
　具体的には、課金情報生成部220は、直接通信の開始通知及び直接通信の終了通知に基づいて、直接通信の時間に応じた課金情報を生成することができる。
　また、課金情報生成部220は、直接通信に用いられる無線信号の強度に応じた課金情報を生成することもできる。或いは、課金情報生成部220は、直接通信のデータ量に応じた課金情報を生成することもできる。さらに、課金情報生成部220は、直接通信に参加する無線通信端末の数に応じた課金情報を生成することもできる。
　また、課金情報生成部220は、課金関連情報に含まれる通信種別情報に基づいて、課金の対象となる加入者(端末)を判定し、発信側または着信側の何れか或いは両方に対する課金情報を生成することもできる。或いは、課金情報生成部220は、当該通信種別情報に基づいて、課金か非課金かを判定し、課金情報を生成してもよい。なお、上述した課金情報の生成において、課金情報生成部220は、複数の課金関連情報を組み合わせて課金情報を生成してもよい。
　（３）無線通信システムの動作
　次に、上述した無線通信システム10の動作について説明する。具体的には、端末400A, 400Bによる直接通信に関する通信シーケンス、及び課金装置200による課金動作フローについて説明する。
　（３．１）端末400A, 400Bによる直接通信に関する通信シーケンス
　図４は、端末400A, 400Bが報知情報に基づいて直接通信を実行する通信シーケンスを示す。
　図４に示すように、無線基地局100は、端末400A, 400Bが直接通信を実行可能なエリアを設定する（S10）。具体的には、無線基地局100は、上述したように、セル単位、セクタ単位、トラッキングエリア単位或いはネットワーク単位などで直接通信が実行可能なエリアを設定できる。ここでは、無線基地局100が形成するセルにおいて直接通信が可能なものとする。
　無線基地局100は、直接通信の設定情報（周波数帯及び無線信号の電波強度など）を含む報知情報を無線基地局100が形成するセルに向けて送信する（S20）。
　端末400A, 400Bは、受信した報知情報に含まれる設定情報を保存（S30）し、当該設定情報に基づいて直接通信に必要な通信環境を設定する（S40）。
　さらに、端末400Aは、端末400Bとの直接通信の開始要求を無線基地局100に送信する（S50）。無線基地局100は、端末400A, 400Bが直接通信の可能なエリアに在圏するか否かを判定する（S60）。ここでは、直接通信が可能と判定されたものとする。無線基地局100は、当該直接通信の開始要求を通信制御装置300に転送する（S65）。
　通信制御装置300は、直接通信の許可通知（直接通信の実行タイミングを含む）を、無線基地局100を経由して端末400Aに送信する（S70）。端末400Aは、当該許可通知以降、任意のタイミングまたは許可通知に含まれる実行タイミングを起点に、端末400Bと直接通信を開始する（S80）。
　また、無線基地局100は、直接通信に伴う端末400A（または端末400B）に対する課金を管理するため、端末400Aが端末400Bと直接通信が可能な状態になったことを、通信制御装置300を経由して課金装置200に通知する（S90）。
　端末400Aは、端末400Bとの直接通信が終了すると、直接通信が終了したことを無線基地局100に通知する（S100）。無線基地局100は、直接通信に伴う端末400A（または端末400B）に対する課金を管理するため、端末400Aが端末400Bと直接通信を終了したことを、通信制御装置300を経由して課金装置200に通知する（S110）。
　課金装置200は、ステップS90における直接通信の許可通知が正常に端末400Aに通知されたことを示す直接通信許可通知完了通知、及びステップS100における当該直接通信の終了通知に含まれる課金関連情報に基づいて、課金情報を生成する（S120）。
　なお、当該通信シーケンスにおいて、無線基地局100が通信制御装置300或いは課金装置200と通信ができない場合、無線基地局100は、通信事業者が規定するオペレータポリシーなど、無線基地局100に設定された所定情報に基づいて、通信制御装置300或いは課金装置200との通信を実行せず、端末400AにS70の「直接通信許可通知」を送信してもよい。この場合、S65、S90、S110、S120の一部或いは全てのシーケンスが省略される。また、この場合、無線基地局100は、端末400Aの通信に関わる情報を保持し、通信制御装置300または課金装置200との通信が復旧した際に、課金装置200に当該情報を通知してもよい。また、当該情報の送信には、通信制御装置300を介してもよい。
　（３．２）課金装置200による課金動作フロー
　図５～図７は、課金装置200による課金動作フロー（動作例１～３）をそれぞれ示す。
　（３．２．１）動作例１
　図５に示すように、課金装置200は、直接通信を実行する端末（例えば、端末400A）から課金関連情報を取得する（S210）。
　課金装置200は、取得した課金関連情報に含まれる直接通信の開始通知・及び終了通知に基づいて課金情報を生成する（S220）。具体的には、課金装置200は、当該開始通知及び終了通知を取得した日時に基づいて、通信時間に応じた課金情報を生成する。
　課金装置200は、生成した課金情報を保存、或いは他の装置に向けて送信する（S230）。
　（３．２．２）動作例２
　図６に示すステップS310及びS330の処理は、動作例１のS210及びS230と同様である。課金装置200は、取得した課金関連情報に含まれる直接通信のデータ量、または直接通信に参加する無線通信端末の数に基づいて課金情報を生成する（S320）。
　具体的には、課金装置200は、当該データ量または端末数に応じた課金情報を生成する。なお、課金装置200は、当該データ量または端末数の何れかに基づいて課金情報を生成してもよい。
　（３．２．３）動作例３
　図６に示すステップS410及びS430の処理は、動作例１のS210及びS230と同様である。課金装置200は、取得した課金関連情報に含まれる直接通信の通信環境に基づいて課金情報を生成する（S420）。
　具体的には、課金装置200は、直接通信を実行する端末が相手先端末に向けて送信する無線信号の強度、具体的には電波強度に応じた課金情報を生成する。
　なお、課金装置200は、無線信号の強度だけでなく、当該無線信号が用いる周波数帯などに応じた課金情報、或いは上述したように通信種別情報に応じた課金情報を生成してもよい。
　（４）作用・効果
　無線通信システム10によれば、端末400A（400B、以下同）は、直接通信の課金に用いられる課金関連情報を課金装置200に送信する。また、課金装置200は、端末400Aから取得した課金関連情報に基づいて、直接通信に対する課金情報を生成する。具体的には、（ｉ）課金装置200は、直接通信の開始通知及び直接通信の終了通知、（ｉｉ）直接通信に用いられる無線信号の強度を示す情報、（ｉｉｉ）直接通信のデータ量、（ｉｖ）直接通信に参加する無線通信端末の数の何れか、またはこれらの組み合わせに基づいて、直接通信に対する課金情報を生成する。また、課金装置200は、通信種別情報に応じた課金情報を生成することもできる。
　このため、端末間直接通信（D2D通信）をLTEなどの無線アクセスネットワークを用いて実行する場合に、当該端末間直接通信に対する課金が可能となる。本実施形態では、課金関連情報として上述したような（ｉ）～（ｉｖ）のような情報を選択的に用いること、または通信種別情報を用いることによって、直接通信の状況に応じた柔軟な課金を実現し得る。特に、無線信号の強度に応じた課金関連情報を生成することができるため、直接通信が可能な距離的な範囲に応じたフェアな課金を実現し得る。
　また、直接通信の実行中は、通信事業者が所有する無線アクセスネットワーク及びコアネットワーク上の通信回線を使用せず、無線基地局や交換機などの各種装置も使用しない。したがって、直接通信を提供する通信事業者は、従来の高トラヒックに耐え得るネットワークのための設備投資・維持費よりも低廉にネットワークを構築・維持でき、上述した各種の直接通信の課金体系を通信事業者のネットワークを使用する通常通信よりも低廉にするなどの柔軟な課金体系を導入することも可能となる。
　（５）その他の実施形態
　上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本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が明らかとなろう。
　例えば、上述した本発明の実施形態では、同一の通信事業者に加入する複数の端末（端末400A, 400B）間での直接通信について説明したが、異なる通信事業者に加入する端末間での直接通信を行ってもよい（以下、相互接続型直接通信と称する）。この場合、図示しない他の通信事業者の無線基地局からも報知情報（設定情報）を通知し、通信制御装置300及び課金装置200が図示しない他の通信事業者の通信制御装置と課金装置とを連携することで、異なる通信事業者に加入する端末間での直接通信の許可や、直接通信に関わる課金関連情報の収集が実行される。また、この場合、相互接続型直接通信に適した課金体系や課金方法を適用してもよい。さらに、複数の通信事業者が課金装置を共有してもよい。
　また、例えば、上述した本発明の実施形態では、無線基地局100から送信された直接通信の設定情報に基づいて端末400A, 400Bが直接通信を実行する例（図４参照）について説明したが、端末400A（400B）が直接通信の開始を要求することによって、無線アクセスネットワークが当該直接通信を許可してもよい。
　図８は、本発明の変更例に係る端末400A, 400Bが直接通信を実行する通信シーケンスを示す。図８に示すように、端末400Aが無線基地局100に向けて端末400Bとの直接通信の開始要求を送信する（S510）。無線基地局100は、端末400Aと端末400Bとが直接通信が可能なエリアに位置するか否かを判定（S520）し、直接通信が可能な場合には、当該直接通信の開始要求を通信制御装置300に転送する（S530）。ステップS540以降の動作は、図４に示したステップS70以降の動作と同様である。
　つまり、図８に示した変更例の場合でも、課金装置200は、直接通信の開始通知及び終了通知に含まれる課金関連情報に基づいて、課金情報を生成する（S590）。
　このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　また、本発明は、次のように表現されてもよい。本発明の第１の特徴は、無線アクセスネットワークを経由せずに端末400B（他の無線通信端末）との直接通信を実行可能な端末400A（無線通信端末）と、前記直接通信に対する課金を管理する課金装置200とを含む課金システムであって、前記無線通信端末は、前記直接通信の課金に用いられる課金関連情報を前記課金装置に送信する課金関連情報送信部430を備え、前記課金装置は、前記無線通信端末から前記課金関連情報取得する課金関連情報取得部210と、前記課金関連情報取得部によって取得された前記課金関連情報に基づいて、前記直接通信に対する課金情報を生成する課金情報生成部220とを備えることを要旨とする。
　本発明の第１の特徴において、前記課金関連情報送信部は、前記直接通信の開始通知、及び前記直接通信の終了通知を含む課金関連情報を前記課金装置に送信してもよい。
　本発明の第１の特徴において、前記課金関連情報送信部は、前記直接通信に用いられる無線信号の強度を示す情報を含む課金関連情報を前記課金装置に送信してもよい。
　本発明の第１の特徴において、前記課金関連情報送信部は、前記直接通信のデータ量を含む課金関連情報を前記課金装置に送信してもよい。
　　本発明の第１の特徴において、前記課金関連情報送信部は、前記直接通信に参加する無線通信端末の数を含む課金関連情報を前記課金装置に送信してもよい。
　本発明の第２の特徴は、無線通信端末と他の無線通信端末との間における無線アクセスネットワークを経由しない直接通信に対する課金を管理する課金装置であって、前記直接通信の課金に用いられる課金関連情報を前記無線通信端末から取得する課金関連情報取得部と、前記課金関連情報取得部によって取得された前記課金関連情報に基づいて、前記直接通信に対する課金情報を生成する課金情報生成部とを備えることを要旨とする。
　本発明の第３の特徴は、無線通信端末と他の無線通信端末との間における無線アクセスネットワークを経由しない直接通信に対する課金を管理する課金方法であって、　前記直接通信の課金に用いられる課金関連情報を前記無線通信端末から取得するステップと、取得した前記課金関連情報に基づいて、前記直接通信に対する課金情報を生成するステップとを備えることを要旨とする。
　なお、日本国特許出願第２０１２－１００２７３号（２０１２年４月２５日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
　本発明の特徴によれば、端末間直接通信（D2D通信）をLTEなどの無線アクセスネットワークを用いて実行する場合に、当該端末間直接通信に対する課金を可能とする課金システム、課金装置及び課金方法を提供することができる。
　10…無線通信システム
　100…無線基地局
　200…課金装置
　210…課金関連情報取得部
　220…課金情報生成部
　300…通信制御装置
　400A, 400B…端末
　410…報知情報受信部
　420…直接通信実行部
　430…課金関連情報送信部

Claims (7)

  1. 　無線アクセスネットワークを経由せずに他の無線通信端末との直接通信を実行可能な無線通信端末と、
    　前記直接通信に対する課金を管理する課金装置と
    を含む課金システムであって、
    　前記無線通信端末は、前記直接通信の課金に用いられる課金関連情報を前記課金装置に送信する課金関連情報送信部を備え、
    　前記課金装置は、
    　前記無線通信端末から前記課金関連情報を取得する課金関連情報取得部と、
    　前記課金関連情報取得部によって取得された前記課金関連情報に基づいて、前記直接通信に対する課金情報を生成する課金情報生成部と
    を備える課金システム。
  2. 　前記課金関連情報送信部は、前記直接通信の開始通知、及び前記直接通信の終了通知を含む課金関連情報を前記課金装置に送信する請求項１に記載の課金システム。
  3. 　前記課金関連情報送信部は、前記直接通信に用いられる無線信号の強度を示す情報を含む課金関連情報を前記課金装置に送信する請求項１に記載の課金システム。
  4. 　前記課金関連情報送信部は、前記直接通信のデータ量を含む課金関連情報を前記課金装置に送信する請求項１に記載の課金システム。
  5. 　前記課金関連情報送信部は、前記直接通信に参加する無線通信端末の数を含む課金関連情報を前記課金装置に送信する請求項１に記載の課金システム。
  6. 　無線通信端末と他の無線通信端末との間における無線アクセスネットワークを経由しない直接通信に対する課金を管理する課金装置であって、
    　前記直接通信の課金に用いられる課金関連情報を前記無線通信端末から取得する課金関連情報取得部と、
    　前記課金関連情報取得部によって取得された前記課金関連情報に基づいて、前記直接通信に対する課金情報を生成する課金情報生成部と
    を備える課金装置。
  7. 　無線通信端末と他の無線通信端末との間における無線アクセスネットワークを経由しない直接通信に対する課金を管理する課金方法であって、
    　前記直接通信の課金に用いられる課金関連情報を前記無線通信端末から取得するステップと、
    　取得した前記課金関連情報に基づいて、前記直接通信に対する課金情報を生成するステップと
    を備える課金方法。
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