JP6498109B2 - 移動通信サービスの認証無しに端末情報を取得する方法、通信サービス装置及びプログラム - Google Patents
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Description
「無線アクセスネットワーク」
「パケット・コアネットワーク」
「サービス・コアネットワーク」
特に、LTEに対応する「パケット・コアネットワーク」としては、EPC(Evolved Packet Core)が規定されている(例えば非特許公報1参照)。EPCは、多数のeNBを、MME(Mobility Management Entity)及びSGW(Serving-Gateway)によって収容する。MMEは、コアネットワーク制御装置として、無線アクセスネットワークを介して移動端末(UE(User Equipment))とインタフェースを持つ。MMEは、端末の移動管理だけでなく、IP伝達経路の設定制御も実行する。また、SGWは、MMEからの制御に基づいてIPパケットの伝達制御を実行する。
PGWは、インターネットやIMS(IP Multimedia Subsystem)などのPDN(Packet Data Network)との接続点となり、PDNと移動端末との間で送受信されるIPパケットを中継する。
PCRFは、PGW及びSGWにおける伝達品質制御を実行するための、QoS(Quality of Service)、課金方法などのIPパケット伝達ポリシーを決定する。
基地局が、緊急アクセス要求信号を、端末へ同報発信する第1のステップと、
端末が、コアネットワーク制御装置との間で、緊急アクセス通信路を確立する第2のステップと、
コアネットワーク制御装置が、緊急アクセス通信路に基づく端末のアドレス情報を、アプリケーションサーバへ送信する第3のステップと、
アプリケーションサーバが、アドレス情報に基づく端末から、端末情報を取得する第4のステップと
を有することを特徴とする。
第4のステップについて、
アプリケーションサーバが、アドレス情報に基づく端末へ、情報取得要求を送信し、
端末が、アプリケーションサーバとの間でセキュア通信路を確立し、
端末が、セキュア通信路を通してアプリケーションサーバへ、端末情報を送信することも好ましい。
第4のステップについて、
端末情報は、当該端末のA−GPS(Assisted-GPS)測位方式に基づく位置情報であり、
アプリケーションサーバは、セキュア通信路を通して端末へ、アシストデータを送信し、
端末は、アシストデータに基づいてGPS測位を実行し、その位置情報を端末情報として、セキュア通信路を通してアプリケーションサーバへ送信する
ことも好ましい。
第4のステップについて、
端末情報は、当該端末の電話番号であり、
端末は、電話番号を端末情報として、セキュア通信路を通してアプリケーションサーバへ送信することも好ましい。
アプリケーションサーバは、CBC(Cell Broadcast Centre)機能を有しており、
第1のステップについて、
アプリケーションサーバが、コアネットワーク制御装置へ、緊急要求を送信し、
コアネットワーク制御装置が、緊急要求に対応する緊急アクセス要求信号を、基地局を介して端末へ発信することも好ましい。
第1のステップにおける緊急アクセス要求信号は、
地震津波警報システムETWS(Earthquake and Tsunami Warning System)のビットが付与されたページング信号と、地震津波警報システムETWSの第1報と第2報に相当するシステム情報ブロックとからなる、又は、
システム情報ブロックのみからなる、ことも好ましい。
第1のステップにおける前記緊急アクセス要求信号は、
前記端末が第2のステップを起動する条件として、要求種別と、ランダムアクセスタイマ及び対象端末識別子とからなる、又は、
要求種別のみからなる、ことも好ましい。
コアネットワーク制御装置は、EPC(Evolved Packet Core)におけるMME(Mobility Management Entity)及びPCRF(Policy and Charging Rules Function)を備えており、
第3のステップについて、PCRFが、緊急アクセス通信路に基づく端末のアドレス情報を、アプリケーションサーバへ送信する
ことも好ましい。
基地局、コアネットワーク制御装置及びアプリケーションサーバは、広域ネットワークに対して断絶された通信孤立地域に配置されたものである
ことも好ましい。
基地局機能は、緊急アクセス要求信号を、端末へ同報発信するものであり、
コアネットワーク制御機能は、端末との間で、緊急アクセス通信路を確立し、当該緊急アクセス通信路に基づく端末のアドレス情報を、アプリケーションサーバ機能へ送信するものであり、
アプリケーションサーバ機能は、アドレス情報に基づく端末から、端末情報を取得するものである
ことを特徴とする。
基地局機能は、緊急アクセス要求信号を、端末へ同報発信するものであり、
コアネットワーク制御機能は、端末との間で、緊急アクセス通信路を確立し、当該緊急アクセス通信路に基づく端末のアドレス情報を、アプリケーションサーバ機能へ送信するものであり、
アプリケーションサーバ機能は、アドレス情報に基づく端末から、端末情報を取得するものである
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする。
RAN(Radio Access Network)機能
EPC(Evolved Packet Core)機能
アプリケーションサーバ(Application Server)機能
これら機能構成部は、通信サービス装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現される。
「RAN」は、無線アクセスネットワークとして、多数の基地局としてのeNB(e-Node B)13によって構成され、例えばLTEに基づく無線方式によって端末2と通信する。
「EPC」は、パケット・コアネットワークとして機能する。
「アプリケーションサーバ」は、サービス・コアネットワークとして、通信サービスを制御するサーバとして機能する。
AF/SLP
(Application Function/SUPL(Secure User Plane Location) Location Platform)
CBC (Cell Broadcast Centre)
AFは、例えば通常、特定機関によって運営されるCBE(Cell Broadcast Entity)として、CBCとの間で緊急要求を送信する機能を有する。また、例えばTLSのようなセキュア通信路を確立し、その通信路を介して電話番号などの端末情報を取得する機能を有するものであってもよい。
本発明によれば、端末2は、最初に少なくとも、緊急アクセス要求信号として、緊急ページング信号及びシステム情報ブロックを受信する。そのトリガとして、例えば、以下の2つの実施形態がある。
<実施形態1:アプリケーションサーバから送信された緊急要求に基づくもの>
<実施形態2:災害専用モードの起動に基づくもの>
アプリケーションサーバ11は、EPC(コアネットワーク制御装置)12へ、緊急要求を送信する。アプリケーションサーバ11内では最初に、AFが、緊急要求(Emergency Broadcast Request)を、CBCへ送信する。緊急要求には、以下のパラメータが含まれる。
Type :メッセージ種別
Timer :アクセス起動タイマ
Flag :アクセス対象フラグ
Area :発信地域範囲識別子
Message :”所在確認のために端末情報を取得します”
Timerは、端末に対してタイマ時間内でのランダムなアクセスを要求する。例えばTimer=30秒であるとすると、端末に対して30秒以内でランダムなタイミングでアクセスすることを要求する。
Flagは、そのフラグ条件を真とする端末のみがアクセスすることを要求する。例えば1桁以上の数字であってもよい。端末2は、この数字が、電話番号MSISDN(Mobile Station International Subscriber Directory Number)や端末番号IMEI(International Mobile Equipment Identity)の末尾と一致する場合、緊急アクセス対象であると認識する。勿論、上位桁数の一致や全桁数の一致であってもよい。
Timer及びFlagは、多数の端末2が、緊急アクセスのためのアプリケーションを同時に起動し、それによって発生するネットワーク輻輳を回避するために、対象端末を絞り込むべく機能する。
[AFから受信した緊急要求]->[MME向け緊急ブロードキャストメッセージ]
Type -> Warning-Type
Timer -> Warning Message Content E-UTRAN
CBS-Message-Information-Page 1
Flag -> Warning Message Content E-UTRAN
CBS-Message-Information-Page 2
Area -> Warning Area List
Message -> Warning Message Content E-UTRAN
CBS-Message-Information-Page 3
CBCは、Warning Area Listに基づくeNBを管理しているMMEを特定し、そのMMEへ緊急ブロードキャストメッセージを送信する。
Warning Message Content E-UTRANのCBS-Message-Information-Pageは、メッセージ文字列を示すものであり、端末が緊急アプリケーションを起動するパラメータと一致する値であればよい。勿論、Timer, Flag, Messageの順序が異なっていてもよい。本パラメータ値は、地震津波警報システムETWSの第2報に含む要素値である。
またTimer及びFlagは、以下のような新規パラメータであってもよい。この場合、MessageのみWarning Message Content E-UTRANのCBS-Message-Information-Pageに含まれるものとする。これらの新規パラメータ値は、地震津波警報システムETWSの第1報に含む要素値に位置付けられるものとする。
Timer -> 新規パラメータ(Emergency-Access-Timer)
Flag -> 新規パラメータ(Emergency-Access-Terminal-Flag)
Message -> Warning Message Content E-UTRAN
CBS-Message-Information-Page 1
[MME受信メッセージ] ->[eNB向け緊急ブロードキャストメッセージ]
Warning-Type -> Warning Type
Warning Area List -> Warning Area List
Warning Message Content E-UTRAN
CBS-Message-Information-Page 1 -> Warning Message Contents
Warning Message Content E-UTRAN
CBS-Message-Information-Page 2 -> Warning Message Contents
Warning Message Content E-UTRAN
CBS-Message-Information-Page 3 -> Warning Message Contents
Emergency-Access-Timer -> 新規パラメータ(Emergency-Access-Timer)
Emergency-Access-Terminal-Flag
-> 新規パラメータ(Emergency-Access-Terminal-Flag)
その数秒後に、緊急アクセス要求信号として地震津波警報システムETWSの第2報(SIB11: SystemInformationBlockType11)に緊急メッセージを送信する。例えば、以下のようにマッピングされる。
[eNB受信メッセージ] ->[端末向け第1報]
Warning Type -> warningType
[eNB受信メッセージ] ->[端末向け第2報]
Warning Message Contents -> warningMessageSegmentNumber 及び
warningMessageSegment
warningMessageSegmentは、Warning Message Contentsを最大64個の領域に分割したものであり、warningMessageSegmentNumberは、その分割された領域の番号である。Timer, Flag, Messageが格納されている領域が、端末が緊急アプリケーションを起動するパラメータと一致すればよい。
[eNB受信メッセージ]->[UE向け第1報]
Emergency-Access-Timer -> 新規パラメータ(Emergency-Access-Timer)
Emergency-Access-Terminal-Flag -> 新規パラメータ
(Emergency-Access-Terminal-Flag)
eNB13配下で、ユーザによって所持される端末は、地震津波警報システムETWSの第1報及び第2報を受信した時、ディスプレイを直ぐにONにして、その内容をユーザに明示する。
これによって、例えば自然災害が発生した地域であっても、救援隊からの緊急メッセージを同報発信することができる。
EPC12によって災害専用モードが起動された場合、eNB13は、緊急アクセス要求信号として、システム情報ブロックを同報発信する。これは、実施形態1のようにCBCの基づくものではなく、少なくともeNB13が、システム情報ブロックを発信すればよい。緊急ページング信号は不要であり、端末2がネットワークに対して何ら登録することなく受信することができるSIB1(SystemInformationBlockType1)を利用してもよい。Type:”緊急アクセス要求”に相当するパラメータとして、例えばPLMN-IdentityListに緊急PLMN-IDを含めることを利用してもよい。
またTimer:”アクセス起動タイマ”及びFlag:”アクセス対象フラグ”は、端末が緊急アプリケーションを起動するパラメータと一致する値であればよい。そのために、SIB1の既存パラメータを利用してもよいし、新規パラメータを利用してもよい。又は、SIB1以外のパラメータを利用してもよい。
緊急アクセス要求信号としてシステム情報ブロックを受信した端末2は、システム情報ブロックのTypeによって、緊急アクセス要求であることを識別する。システム情報ブロックのTimerによって、そのタイマ時間内でランダムにアクセスする。各端末の固有端末情報(例えばIMSIやIMEI)や時刻情報などに基づいて、ランダムなアクセスタイミングを担保する。また、システム情報ブロックのFlagによって、MSISDNやIMEIなどの固有情報がFlag条件に一致するか否かを判定する。例えばFlagが1桁の数字である場合、IMEIの各桁の総和の1の位がFlagと一致するか否かを判定するものであってもよい。この場合、端末アクセス数を平均的に10分の1にすることができる。また、Flagが14桁の数字の場合、IMEIと完全一致するか否かを判定するものであってもよい。この場合、1端末のみに限定することができる。勿論、理想的には、全端末を対象とすることが好ましい。
(パラメータ) (情報)
RRC Establishment Cause -> emergency
(パラメータ) (情報)
EPS attach type IE -> EPS emergency attach
EPS mobile identity -> IMSI/IMEI
EPS mobile identityには、端末2がUSIMを持つ場合にはIMSI(International Mobile Subscriber Identity)が含められ、端末2がUSIMを持たない場合には端末番号IMEI(International Mobile Equipment Identity)が含められる。
eNB13は、その緊急アタッチをS1AP: INITIAL UE MESSAGEに含めて、EPC12のMMEへ転送する。
そして、eNB13は、その信号を、端末2へ転送する。
そして、eNB13は、その信号を、EPC12のMMEへ転送する。
APN -> sos
IMSI -> S21〜S23で取得したIMEIの一部
MEI(ME Identity) -> 端末番号IMEI
Called-Station-Id AVP -> APN (sos)
Subscription-Id AVP -> IMSI(S241におけるIMEIの一部)
(又は、User-Equipment-Info AVP -> 端末番号IMEI)
IPv4ならばFramed-IP-Address AVP -> 端末2にアサインされるIPアドレス
(IPv6ならばFramed-Ipv6-Prefix -> 端末2にアサインされるIPアドレス)
そして、PCRFは、緊急ポリシー応答(Gx: Credit Control Answer)を、PGWへ送信する。
そして、PGWは、緊急セッション生成応答(Create Session Response)をSGWへ送信する。
同様に、SGWも、緊急アクセス通信路を生成し、緊急セッション生成応答をMMEへ転送する。
eNB13は、INITIAL CONTEXT SETUP REQUESTに基づいて緊急アクセス通信路を生成する。
そして、eNB13は、RRC Connection ReconfigurationメッセージにNAS: Attach Acceptを含めて、端末2へ送信する。
端末2は、RRC Connection Reconfiguration及びNAS: Attach Acceptに基づいて緊急アクセス通信路を確立する。また、NAS: Attach Accept に含まれるPCOには、端末2にアサインされるIPアドレスが含まれており、これを緊急アクセス通信路で利用する。
その後、端末2、eNB13及びMME間で、RRC Connection Reconfiguration処理とS1AP: INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE処理とが実行される。
これによって、緊急アクセス通信路が確立し、緊急アタッチ/セッション確立手順が完了する。
EPC(コアネットワーク制御装置)12のPCRFは、S243で「無認証の緊急アタッチが実行された」と判定した場合に、「緊急アクセス端末通知」を、アプリケーションサーバ11のAFへ送信する。緊急アクセス端末通知には、端末のアドレス情報としての「端末番号IMEI」及び「IPアドレス」が含められる。
これによって、アプリケーションサーバ11のAFは、緊急アクセス要求信号を受信した多数の端末2における「端末番号IMEI」及び「IPアドレス」を取得することができる。
アプリケーションサーバ11は、アドレス情報に基づく端末から、「端末情報」を取得する。端末情報としては、「位置情報」であってもよいし、「電話番号」であってもよい。
これに対し、端末2は、アプリケーションサーバとの間でセキュア通信路を確立する。
そして、端末2は、アシストデータ要求(SUPL POS INIT)を、セキュア通信路を介してアプリケーションサーバ11のSLPへ送信する。
これに対し、アプリケーションサーバ11のSLPは、アシストデータ応答(SUPL POS)を、セキュア通信路を介して端末2へ返信する。
端末2は、アシストデータに基づいてGPS測位を実行し、位置測位終了通知(SUPL END)を、セキュア通信路を介してアプリケーションサーバ11のSLPへ送信する。
そして、端末2は、その位置情報を端末情報として、セキュア通信路を通してアプリケーションサーバ11へ送信する
最初に、アプリケーションサーバ11のAFが、アドレス情報に基づく端末へ、電話番号取得要求(情報取得要求)を送信する。
これに対し、端末2は、アプリケーションサーバとの間でセキュア通信路を確立する。
そして、端末2は、SIMカード又は端末メモリから電話番号MSISDNを取得し、その電話番号を端末情報として、セキュア通信路を通してアプリケーションサーバ11へ送信する。
11 アプリケーションサーバ
12 コアネットワーク制御装置
13 eNB
2 端末
Claims (11)
- 端末と、基地局、コアネットワーク制御装置及びアプリケーションサーバとを有するシステムについて、アプリケーションサーバが、端末とコアネットワーク制御装置との間で認証シーケンスを実行することなく、端末情報を取得する方法であって、
基地局が、緊急アクセス要求信号を、端末へ同報発信する第1のステップと、
端末が、コアネットワーク制御装置との間で、緊急アクセス通信路を確立する第2のステップと、
コアネットワーク制御装置が、前記緊急アクセス通信路に基づく端末のアドレス情報を、アプリケーションサーバへ送信する第3のステップと、
アプリケーションサーバが、前記アドレス情報に基づく端末から、端末情報を取得する第4のステップと
を有することを特徴とする方法。 - 第4のステップについて、
前記アプリケーションサーバが、前記アドレス情報に基づく端末へ、情報取得要求を送信し、
前記端末が、アプリケーションサーバとの間でセキュア通信路を確立し、
前記端末が、前記セキュア通信路を通して前記アプリケーションサーバへ、前記端末情報を送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 第4のステップについて、
前記端末情報は、当該端末のA−GPS(Assisted-GPS)測位方式に基づく位置情報であり、
前記アプリケーションサーバは、前記セキュア通信路を通して前記端末へ、アシストデータを送信し、
前記端末は、前記アシストデータに基づいてGPS測位を実行し、その測位情報を前記端末情報として、前記セキュア通信路を通して前記アプリケーションサーバへ送信する
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 第4のステップについて、
前記端末情報は、当該端末の電話番号であり、
前記端末は、前記電話番号を前記端末情報として、前記セキュア通信路を通して前記アプリケーションサーバへ送信する
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - アプリケーションサーバは、CBC(Cell Broadcast Centre)機能を有しており、
第1のステップについて、
アプリケーションサーバが、コアネットワーク制御装置へ、緊急要求を送信し、
コアネットワーク制御装置が、前記緊急要求に対応する前記緊急アクセス要求信号を、基地局を介して端末へ発信する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。 - 第1のステップにおける前記緊急アクセス要求信号は、
地震津波警報システムETWS(Earthquake and Tsunami Warning System)のビットが付与されたページング信号と、地震津波警報システムETWSの第1報と第2報に相当するシステム情報ブロックとからなる、又は、
システム情報ブロックのみからなる
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。 - 第1のステップにおける前記緊急アクセス要求信号は、
前記端末が第2のステップを起動する条件として、要求種別と、ランダムアクセスタイマ及び対象端末識別子とからなる、又は、
要求種別のみからなる
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。 - 前記コアネットワーク制御装置は、EPC(Evolved Packet Core)におけるMME(Mobility Management Entity)及びPCRF(Policy and Charging Rules Function)を備えており、
第3のステップについて、前記PCRFが、前記緊急アクセス通信路に基づく端末のアドレス情報を、アプリケーションサーバへ送信する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。 - 前記基地局、前記コアネットワーク制御装置及び前記アプリケーションサーバは、広域ネットワークに対して断絶された通信孤立地域に配置されたものである
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。 - 基地局機能、コアネットワーク制御機能及びアプリケーションサーバ機能を一体的に組み込み、端末との間で認証シーケンスを実行することなく端末情報を取得する通信サービス装置であって、
前記基地局機能は、緊急アクセス要求信号を、端末へ同報発信するものであり、
前記コアネットワーク制御機能は、前記端末との間で、緊急アクセス通信路を確立し、当該緊急アクセス通信路に基づく端末のアドレス情報を、アプリケーションサーバ機能へ送信するものであり、
前記アプリケーションサーバ機能は、前記アドレス情報に基づく端末から、端末情報を取得するものである
ことを特徴とする通信サービス装置。 - 基地局機能、コアネットワーク制御機能及びアプリケーションサーバ機能を一体的に組み込み、端末との間で認証シーケンスを実行することなく端末情報を取得する通信サービス装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記基地局機能は、緊急アクセス要求信号を、端末へ同報発信するものであり、
前記コアネットワーク制御機能は、前記端末との間で、緊急アクセス通信路を確立し、当該緊急アクセス通信路に基づく端末のアドレス情報を、アプリケーションサーバ機能へ送信するものであり、
前記アプリケーションサーバ機能は、前記アドレス情報に基づく端末から、端末情報を取得するものである
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする通信サービス装置用のプログラム。
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