CN100448301C - 位置登记方法、位置登记系统、移动通信终端、建立位置登记区的设备和建立位置登记区的程序 - Google Patents

位置登记方法、位置登记系统、移动通信终端、建立位置登记区的设备和建立位置登记区的程序 Download PDF

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Abstract

建立最佳位置登记区中使用的一部分信息是外围小区的面积。但是在目前的系统中，根据小区面积中的预计用户数来确定小区的面积，于是小区的面积和位置有关。例如，市区和郊区的小区面积不同。于是，当移动通信终端计算最佳位置登记区时，必须获得关于外围小区的规模信息，这会导致通信量方面的问题。小区中的移动通信终端发信号把机动性特征和通信量特征通知若干寻呼点节点。随后，所述若干寻呼点节点根据上述信息和网络信息(中继段数目、基站数目、小区数目、小区面积和节点数目)建立移动通信终端的位置登记区。于是可有效实现移动通信终端的位置管理，从而减少通信量。

Description

位置登记方法、位置登记系统、移动通信终端、建立位置登记区的设备和建立位置登记区的程序
技术领域
本发明涉及位置登记方法、位置登记系统、移动通信终端、建立位置登记区的设备和建立位置登记区的程序。更具体地说涉及建立移动通信系统中移动通信终端的位置登记区(也称为位置区)。
背景技术
在常规的移动通信系统中，在由若干小区构成的位置登记区单位中管理未在通信中的移动通信终端的位置。在常规的移动通信系统中，在网络中预先固定设置位置登记区，并且位置登记区对所有终端是统一标准的。
一般来说，由退出旧的位置登记区并进入新的位置登记区的未进行通信的移动通信终端触发位置登记区的改变。当终端检测到由基站告知的位置登记区识别信息的变化时，它发信号把该变化通知网络，在网络中改变关于该移动通信终端的位置登记区信息。当向未通信的终端发出通信请求时，向网络中该终端的位置登记区中的所有小区传送寻呼(普遍呼叫)请求。随后，当收到寻呼请求时，终端向网络返回寻呼应答。从而把终端所处的小区(网络中的基站)告知网络。
假定最佳位置登记区获得的终端的位置登记通信量和寻呼通信量的和最小。那么最佳位置登记区取决于终端的机动性特征和通信量特征。于是，最佳位置登记区对各个终端一般是不同的。此外，终端的机动性特征和通信量特征随着时间而变化，因此一个终端的最佳位置登记区也随着时间而变化。
于是，使用统一并且固定的位置登记区的常规位置管理方法的效率低。即，在常规的方法中，例如对于静止的移动通信终端和频繁改变其位置登记区的移动通信终端，在相同的位置登记区中执行位置管理。于是，当进行位置登记和寻呼操作时会产生浪费的通信量。即，常规方法是不能胜任的。
解决上述问题的技术可以是，例如未经审查的日本专利公开说明书No.HeiSei 7-322333中公开的技术。作为为每个移动通信终端建立位置登记区的方法，该出版物公开了一种移动通信终端计算并建立最佳位置登记区的方法，以及基站计算并建立最佳位置登记区的方法。
但是，在上述出版物中公开的方法中的位置登记系统只注意无线电区域(radio region)中的通信，而不考虑移动通信网络中的通信。
此外，在上述出版物中公开的方法中的位置登记系统中，移动通信终端或基站确定位置区。从而在计算与建立一个位置区所需的外围小区有关的规模信息的通信量方面存在问题。
即，外围小区的面积是建立最佳位置登记区所使用的一部分信息。但是，在目前的系统中，根据预计的用户数确定小区的面积，于是小区的面积取决于位置。例如，市区和郊区的小区面积是不同的。于是，在上述出版物的方法中，当移动通信终端计算最佳位置登记区时，必须获得和外围小区有关的规模信息，于是存在与其通信量有关的问题。
为了解决上述常规技术的问题，提出了本发明。本发明的目的是提供一种能够在减少通信量的情况下实现移动通信终端的高效位置管理的位置登记方法、位置登记系统、移动通信终端、位置区建立设备和位置区建立程序。
发明内容
根据本发明的权利要求1的位置登记方法是一种确定移动通信终端的位置登记区的位置登记方法，包括下述步骤：在比基站高的层次提供位置登记区设置设备，用于确定位置登记区；根据和通信网络中的节点及小区相关的网络信息由所述位置登记区设置设备确定位置登记区。
根据本发明的权利要求2的位置登记方法以权利要求1为基础，当确定位置登记区时，除了网络信息之外，还参考移动通信终端的机动性特征和呼叫到达的频率。
根据本发明的权利要求3的位置登记方法以权利要求2为基础，网络信息至少包括关于基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间的中继段的数目的信息，关于基站和通信网络中位置管理节点之间中继段的数目的信息，关于通信网络中基站数目的信息，关于小区数目的信息，关于小区面积的信息，以及关于节点数目的信息。
根据本发明的权利要求4的位置登记方法以权利要求3为基础，计算在移动通信终端的位置登记和寻呼中使用的信号的总数，确定使计算的信号总数降至最小的位置登记区。
根据本发明的权利要求5的位置登记方法以权利要求3为基础，在计算信号的总数方面，把基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以小区的数目，并且乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和管理移动通信终端位置的位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率，并且计算这些乘法结果的总和。
根据本发明的权利要求6的位置登记方法以权利要求3为基础，在计算信号的总数方面，计算某一范围内小区的数目、该范围内除基站之外的节点数目和为-1的值的总和，把该加法结果乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率，并且计算这些乘法结果的总和。
根据本发明的权利要求7的位置登记系统以权利要求5为基础，通过把通信网络中基站的数目乘以小区面积，并且把移动通信终端的移动速度除以该乘法结果，获得移动通信终端的位置登记区变化频率。
根据本发明的权利要求8的位置登记系统以权利要求5-7之一为基础，其中，通过使基站的数目从预定初始值加1，计算信号总数，并且根据使信号总数降至最小的基站信息建立位置登记区。
根据权利要求9的一种确定移动通信终端的位置登记区的位置登记系统，包括：在比基站高的层次提供的位置登记区设置设备，包括用于根据和通信网络中的节点及小区相关的网络信息确定位置登记区的确定装置，以及参考装置，用于在确定位置登记区时，除了参考所述网络信息之外，还参考移动通信终端的机动性特征和呼叫到达的频率。
根据本发明的权利要求10的位置登记系统以权利要求9为基础，网络信息至少包括关于基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间中继段的数目的信息，关于基站和通信网络中位置管理节点之间中继段的数目的信息，关于通信网络中基站数目的信息，关于小区数目的信息，关于小区面积的信息，以及关于节点数目的信息。
根据本发明的权利要求11的位置登记系统以权利要求10为基础，计算移动通信终端的位置登记和寻呼中使用的信号的总数，确定使计算的信号总数降至最小的位置登记区。
根据本发明的权利要求12的位置登记系统以权利要求11为基础，在计算信号总数方面，把中继段的数目乘以小区的数目，并乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和管理移动通信终端位置的位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率，并且计算乘法结果的总和。
根据本发明的权利要求13的位置登记系统以权利要求11为基础，在计算信号总数方面，计算某一范围内小区的数目、该范围内除基站之外的节点数目和为-1的值的总和，把该加法结果乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率，并且计算这些乘法结果的总和。
根据本发明的权利要求14的位置登记系统以权利要求13为基础，其中，通过把通信网络中基站的数目乘以小区面积，并且把移动通信终端的移动速度除以该乘法结果，获得移动通信终端的位置登记区变化频率。
根据本发明的权利要求15的位置登记系统以权利要求12-14之一为基础，其中，通过使基站的数目从预定初始值加1，计算信号的总数，并且根据使信号总数降至最小的基站信息建立位置登记区。
根据权利要求16的确定移动通信终端的位置登记区的位置登记系统中的移动通信终端，包括：测量机动性特征和呼叫到达频率，并且发信号把测得的数值和位置登记请求一起通知移动通信网络的装置。
根据本发明的权利要求17的确定移动通信终端的位置登记区的位置登记系统中的位置区建立设备，包括：管理关于通信网络中节点和小区的网络信息的装置，以及根据从移动通信终端传来的机动性特征和呼叫到达频率以及所述网络信息，确定移动通信终端的位置登记区的确定装置。
根据本发明的权利要求18的位置区建立设备以权利要求17为基础，网络信息至少包括关于基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间中继段的数目的信息，关于基站和通信网络中位置管理节点之间中继段的数目的信息，关于通信网络中基站数目的信息，关于小区数目的信息，关于小区面积的信息，以及关于节点数目的信息。
根据本发明的权利要求19的位置区建立设备以权利要求17为基础，计算在移动通信终端的位置登记和寻呼中使用的信号的总数，确定使计算的信号总数降至最小的位置登记区。
根据本发明的权利要求20的位置区建立设备以权利要求19为基础，在计算信号总数方面，把中继段的数目乘以小区的数目，并乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和管理移动通信终端位置的位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率，并且计算乘法结果的总和。
根据本发明的权利要求21的位置区建立设备以权利要求19为基础，在计算信号总数方面，计算某一范围内小区的数目、该范围内除基站之外的节点数目和为-1的值的总和，把该加法结果乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率，并且计算这些乘法结果的总和。
根据本发明的权利要求22的位置区建立设备以权利要求20为基础，通过把通信网络中基站的数目乘以小区面积，并且把移动通信终端的移动速度除以该乘法结果，获得移动通信终端的位置登记区变化频率。
根据本发明的权利要求23的位置区建立设备以权利要求20-22之一为基础，其中，通过使基站的数目从预定初始值加1，计算信号的总数，并且根据使信号总数降至最小的基站信息建立位置登记区。
根据本发明的权利要求24的位置登记区建立程序计算在移动通信终端的位置登记和寻呼中使用的信号的总数，并且确定使该信号总数降至最小的位置登记区，从而在计算信号总数方面，把中继段的数目乘以小区的数目，并乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和管理移动通信终端位置的位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率，并且计算乘法结果的总和。
根据权利要求25的位置区建立程序计算在移动通信终端的位置登记和寻呼中使用的信号的总数，并且确定使该计算出的信号总数降至最小的位置登记区，从而在计算信号总数方面，计算某一范围内小区的数目、该范围内除基站之外的节点数目和为-1的值的总和，把该加法结果乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率，并且计算这些乘法结果的总和。
根据本发明的权利要求26的位置区建立程序以权利要求24为基础，其中通过把通信网络中基站的数目乘以小区面积，并且把移动通信终端的移动速度除以该乘法结果，获得移动通信终端的位置登记区变化频率。
根据本发明的权利要求27的位置区建立程序以权利要求24-26之一为基础，其中，通过使基站的数目从预定初始值加1，计算信号的总数，并且根据使信号总数降至最小的基站信息建立位置登记区。
总之，根据网络信息确定位置登记区，所述网络信息是关于通信网络中的节点和小区的信息，移动通信终端测量机动性特征和呼叫到达频率，并且发信号把测得的数值及位置登记请求一起通知移动通信网络，移动通信网络中的一个节点管理关于通信网络中的节点和小区的网络信息，并且根据机动性特征、呼叫到达的频率和网络信息，确定移动通信终端的位置登记区。于是可有效管理移动通信终端的位置，从而减少通信量。
附图说明
图1是表示根据本发明的位置登记系统的一个实施例的方框图；
图2表示寻呼请求信号的数目；
图3表示移动速度和最佳位置登记区之间的关系；
图4表示呼叫到达频率和最佳位置登记区之间的关系；
图5表示多路复用位置区，它是位置区动态建立方法之一；
图6表示根据本发明的位置登记区建立节点设备的结构的一个例子；
图7是最佳位置登记区计算单元的流程图；
图8表示应用本发明的第一例子；
图9表示应用本发明的第二例子；
图10表示根据本发明的移动通信终端的结构；
图11表示根据本发明的位置登记的程序。
具体实施方式
下面参考附图说明本发明的实施例。在下面的说明中，在各个附图中出现的相同组件被赋予相同的附图标记。
图1表示应用根据本发明的位置登记系统的移动通信系统的结构例子。如图1中所示，本系统包括若干小区C11-C1n，小区C21-C2n，基站B11-B1n，基站B21-B2n，和为由附图中未示出的节点构成的各个范围A1和A2执行寻呼操作的寻呼点节点PPN1和PPN2。从而在位置管理节点LMN中管理未通信的终端的位置。如果在各个基站中单独执行位置管理，则管理过程变复杂。另一方面，如同本发明中一样，通过在上层设备而不是在基站中管理位置，可集中进行管理。
位置登记区建立节点配有一个位置区建立设备。根据本实施例，寻呼点节点PPN1和PPN2起位置登记区建立节点的作用。即，根据本实施例，为简化起见，假定寻呼点节点PPN与位置登记区确定节点在物理上是同一的。
当位于上述范围A1或A2中的移动通信终端发信号通知和其机动性特征和通信特征相关的信息时，根据信号通知的信息和网络信息(中继段、基站和小区的数目，小区面积及节点的数目)，在移动通信网络中建立该终端的最佳位置登记区。
就得出最佳位置登记区来说，必须使位置控制成本降到最低。即，要得到这样的位置登记区，以致可使位置登记控制成本和寻呼控制成本降至最低。
本例中，对于成本来说，考虑在网络中传送的信号的总数。下述参数影响成本。即，这些参数可以是终端的位置区改变频率u，终端的呼叫到达频率a，位置区中小区的数目N小区，位置区中除基站之外的节点的数目N节点，位置管理节点和基站之间的中继段的数目hu，和寻呼点与基站之间的中继段的数目hp。或者在终端或者在网络测量这些参数，或者网络管理员事先设定这些参数。
当表示通过网络的信号的总数时，寻呼请求信号的数目取决于位置登记区是由单播通信地址还是由组播通信地址管理。即，如图2A中所示，当使用单播通信时，信号单独地从寻呼点节点PPN被传送给各个基站B1～B7。于是，信号总数较大。
另一方面，当如图2B中所示使用组播通信时，信号不是单独地从寻呼点节点PPN传送给各个基站B1～B7，而是由中途节点N1和N2把信号分发给各个基站B1～B7，从而减少信号总数。
图2A中所示的单播通信所需的成本(Cuni)和图2B中所示的组播通信所需的成本(Cmulti)由下述等式(1)表示。
Cuni＝hPN小区a+hpa+2huu
Cmulti＝(N小区+N节点-1)a+hpa+2huu    (1)
在上述等式(1)中，第一项对应于寻呼成本，第二项对应于寻呼回应成本，第三项对应于位置登记控制成本。与第一项相关的寻呼请求是沿下游方向传送的信号。与第二项相关的寻呼回应是沿上游方向传送的信号。第三项中的位置登记控制沿上游和下游方向流动，因此被乘2。就计算使用组播通信时的成本Cmulti来说，减1(加-1)是为了从节点总数中除去寻呼请求节点。
通过利用流体流动模型，用等式(2)表示位置登记变化频率，即单位时间内的概率。
u＝v/(ρALA)  (2)
在等式(2)中，v表示终端的移动速度，ALA表示位置登记区的面积，ρ表示位置登记区中的终端密度。在位置登记区中的所有小区具有相同的面积(A小区)的条件下，产生下述等式(3)。
ALA＝N小区A小区    (3)
在等式(1)～(3)中，得出取决于移动速度v和终端的呼叫到达频率的最佳位置登记区。这种情况下，把等式(3)计算的面积ALA代入等式(2)，并且把由等式(2)计算的位置区变化频率u代入等式(1)。
下面参考图3和4说明最佳位置登记区建立方法。
图3表示当使用单播通信时，最佳位置登记区与移动速度的关系。图4表示当使用单播通信时，最佳位置登记区与呼叫到达频率的关系。在图3和4中，表1中所示的数值被用作参数。
(表1)
  v   5/40/70/100(km/h)
  a   0.01/0.1/0.5/1   (1/h)
  h<sub>u</sub>，h<sub>p</sub>   2
  A<sub>小区</sub>   12(km<sup>2</sup>)
即，终端的移动速度可由用作参数的任意数值5、50、70和100(km/h)表示。终端的呼叫到达频率可由作为参数的任意数值0.01、0.1、0.5和1(1/h)表示。节点和基站之间中继段hu的数目和寻呼点和基站之间中继段的数目hp可以是参数2。小区的面积A小区可由参数12(km2)表示。
图3表示当呼叫到达频率保持不变，只改变移动速度时的信号数目。在移动速度v＝5、40、70、100(km/h)条件下信号数目(纵轴)与小区数目(横轴)的关系由实线表示。在各条实线中，对应于信号数的最小值的小区数的数值(虚线)指出最佳位置登记区的大小。在图3中，随着移动速度的增加，最佳位置登记区变大。
图4表示当移动速度保持不变，只改变呼叫到达的频率时的信号数。实线表示在呼叫到达频率a＝0.01、0.1、0.5和1(1/h)的条件下，信号数(纵轴)和小区数(横轴)的关系。在各条实线中，对应于信号数的最小值的小区数的数值(虚线)指出最佳位置登记区的大小。在图4中，随着呼叫到达频率的增大，最佳位置登记区变小。
但是，图3和4中所示的结果是在位置登记区中所有小区的面积固定的条件下的结果。在实际的系统中，必须在考虑外围小区的大小的情况下得出最佳位置登记区。
由于终端的机动性特征和通信特征随着时间而变化，因此最佳位置区也随着时间而变化，因此必须动态建立位置区。位置区的变化由下述两种情况触发。即，终端退出旧的位置区的情况(情况A)和最佳位置区发生变化的情况(情况B)。
上述情况A指的是移动通信网络中普通的位置登记触发事件。如果终端检测到由基站告知的位置区信息的变化，则登记位置，从而改变位置区。
在上述情况B中，最佳位置区可位于旧的位置区中，并且可以小于旧的位置区。例如，假定用户乘车回家。这种情况下，终端可能并不退出旧的位置区而进入另一区域。于是，需要一种考虑这种情况改变位置区的触发机制。
动态建立位置区的方法可以是下述两种方法，即，灵活位置区和多路复用位置区。在上述情况A中，可自由设定位置区的形状和面积。在上述情况B中，准备若干级别(大小)的位置区。
图5A-5C表示建立三种级别，例如第1级位置区～第3级位置区的情况。参见图5A，图5A中所示的由粗线表示的第1级位置区被分成图5B中所示的由粗线表示的若干第2级位置区。本例中，第1级位置区被分成7个第2级位置区。图5B中所示的由粗线表示的各个第2级位置区进一步被分成图5C中所示的由粗线表示的第3级位置区。本例中，每个第2级位置区被分成49个第3级位置区。图5C中所示的第3级位置区的大小和小区相同。从而，通过准备若干级别的位置区，在各个级别中一个小区只属于一个位置区。
当动态建立位置区时，重要的是识别终端和网络之间的位置区匹配。例如在灵活位置区的情况下，可使用该位置区中的所有基站标识号，或者基站告知与相应基站相关的坐标(纬度/经度等)信息。另一方面，在多路复用位置区的情况下，如果标识号被分配给若干级别的位置区，则当发出位置登记应答时，通过把由机动性特征和通信特征决定的级别的位置区标识号发信号通知终端，可容易地实现匹配。
通过由各个基站告知包括所有级别的位置区标识号的信息，终端仅仅通过检查该终端所属级别的标识号，即可容易地检测位置区的变化。
此外，可在灵活位置区系统或者在多路复用位置区系统中使用组播通信。在上述情况A中，必须考虑把组播通信地址分配给新区域的信号。另一方面，在上述情况B中，通过预先把组播通信地址指定为关于相应级别的位置区的信息，可减少寻呼信号的数量。如上参考图2所述，在这两种系统之间，寻呼请求信号的数量和位置登记应答信号的数量是不同的。
图6表示根据本发明的位置登记区建立节点的设备的结构例子。如图6中所示，位置登记区建立节点包括接口单元11、控制单元12、数据库单元13和最佳位置登记区计算单元14。
数据库单元13保存和网络中的节点及小区相关的网络信息。网络信息可以是，例如中继段的数目、基站的数目、小区的数目和节点的数目。
通过接口单元11，控制单元12把移动通信终端通知的关于移动速度及呼叫到达频率的信息和保存在数据库单元13中的网络信息一起传送给最佳位置登记区计算单元14。最佳位置登记区计算单元14根据上述等式(1)～(3)计算最佳登记位置区。
图7是最佳位置登记区计算单元14的操作流程图。在图7中，当移动通信终端发信号把移动速度和呼叫到达频率通知最佳位置登记区计算单元14(步骤S701)时，最佳位置登记区计算单元14通过把该位置登记区用作k个小区，根据上述等式(1)～(3)计算成本(步骤S702)。k的初始值为1。最佳位置登记区计算单元14保存计算结果(结果A)(步骤S703)。
随后，通过把该位置登记区用作(k+1)个小区，根据上述等式(1)～(3)计算成本。最佳位置登记区保存该计算结果(结果B)(步骤S705)。
比较上述计算结果(结果A)和(结果B)(步骤S706)。如果比较结果是计算结果(结果A)大于计算结果(结果B)，则把计算结果(结果B)设置为新的计算结果(结果A)(步骤S706→S707)，并且随后保存该计算结果。另一方面，如果比较结果是计算结果(结果B)等于或大于计算结果(结果A)，则把位置登记区设置为k个小区(步骤S706→S708)。通过上述程序中就建立了位置登记区。
图8和9表示应用本系统的例子。在图8中，移动通信终端处于静止状态。例如，移动终端的用户呆在家中。当移动通信终端处于静止状态时，只把该终端所处的小区设置为位置登记区。从而和寻呼统一位置登记区中的所有小区的常规技术相比，可显著减少寻呼通信量。
在图9中，移动通信终端正在移动。例如，移动终端的用户位于正在高速公路上行驶的汽车中。如果例如在交通堵塞的情况下，终端的移动速度缓慢，不象移动通信终端在高速公路上，则设置小的位置登记区。例如，各个汽车M1～M5(每个用户)被分配一个小区。从而，和常规技术相比，可减少寻呼通信量。另一方面，如果终端的移动速度较大，则设置大的位置登记区。例如，各个汽车M6和M7(每个用户)被分配若干小区。从而，可减少位置登记通信量。
在图8和9中所示的例子中，只考虑了移动速度。通常，有效的是向移动速度较高的用户分配大的位置登记区，并向移动速度较低的用户分配小的位置登记区。
另外，呼叫到达频率也是影响位置登记区大小的一个参数。即，有效的是向呼叫到达频率较高的用户分配小的位置登记区，并且向呼叫到达频率低的用户分配大的位置登记区。
如上所述，最佳位置登记区的大小取决于用户的机动性特征和通信量特征。于是，当用户进行位置登记时，通过用户确定最佳位置登记区，可有效进行位置控制。
根据终端的移动速度和呼叫到达频率得出最佳位置登记区。本例中，这些参数由移动通信终端测量。
首先，通过测量单位时间内小区的变化次数，可使用基于移动速度的实现方法。但是，在该方法中，不能确定移动目标是正在预定范围内移动还是仅仅进行直线移动。为了解决这种问题，基站可告知关于相应基站的坐标(纬度/经度等)信息。终端保存它最后一次向其登记位置的基站的基站坐标，并且每次改变基站时，结合使用所述保存的坐标和当前的基站坐标，从而测量移动速度。
就呼叫到达频率而论，不管是在终端一侧还是在网络一侧进行测量，精度是相同的。但是，当在终端一侧进行测量时，要进行计算。实际的方法可以是下述方法(1)或(2)。即，
(1)测量预定时间内的呼叫到达数目的方法
(2)在数据库中设置呼叫到达频率的方法(例如，将其定义为星期一的9:00～10:00等)。
图10表示本系统中移动通信终端的结构的例子。在图10中，移动通信终端包括：保存关于最近执行位置登记的基站的位置信息和在单位时间内收到的寻呼请求的数目的存储器101；计时器102；计数预定时间内呼叫到达的数目并且计算呼叫到达的频率的呼叫到达频率计算单元103；把关于呼叫到达频率的信息保存到数据库中的数据库单元104；计算移动速度的移动速度计算单元105；把信号传送给基站并从基站接收信号的接收/发射单元106；天线107；和控制各个单元的控制单元108。
下面说明移动速度。每次终端改变基站时，终端根据从基站获得的位置信息和保存在计时器102和存储器101中的信息，通过移动速度计算单元105计算移动速度。
接下来说明呼叫到达的频率。通过利用计时器102和存储101，呼叫到达频率计算单元103计算单位时间(例如1小时)内收到的寻呼请求的数目。
此外，呼叫到达频率计算单元103把上述计算结果和保存在数据库单元104中的信息进行比较，重新进行计算，更新数据库信息，并且把结果保存到数据库单元104中。
如上所述，移动通信终端具有测量其自身的机动性特征和通信量特征的功能，以及把它自己的机动性特征和通信量特征以及位置登记请求一起通知位置区建立设备的功能。
图11是表示本系统中位置登记程序的时序图。图11实际上表示移动通信终端、基站、位置登记区建立节点和位置管理节点的操作顺序。当基站把基站坐标信息和位置登记区识别信息通知移动通信终端(步骤S111)时，移动通信终端检测到位置登记区被改变(步骤S112)。随后，移动通信终端计算移动速度和呼叫到达的频率(步骤S113)。
接下来，移动通信终端把通过将计算的速度和呼叫到达频率添加到移动单元编号中获得的位置登记请求传送给基站(步骤S114)。当收到该请求时，基站把该请求传送给位置登记区建立节点(步骤S115)。随后，位置登记区建立节点建立位置登记区(步骤S116)。位置登记区建立节点把通过将位置登记区信息添加到移动单元编号中获得的位置登记请求传送给位置管理节点(步骤S117)。
当收到该请求时，位置管理节点把包括位置登记区信息的位置登记应答传送给基站(步骤S118)。当收到应答时，基站将其传送给移动通信终端(步骤S119)。
在上述实施例中，当确定位置登记区时只考虑位置登记区的大小。但是，根据本发明，当能够确定终端的移动方向时，例如当终端正在高速公路上移动时，通过使保存在网络中的小区排列信息和地图信息联系起来，可确定位置登记区的形状。
此外，在上述实施例中，针对移动装置退出旧的位置登记区的情况说明了位置登记区的变化的触发事件。实际上，尽管终端并不退出旧的位置登记区，也可改变最佳位置登记区。于是，当更新最佳位置登记时也可应用本发明。
另外，根据本发明，终端测量呼叫到达的频率，作为指示移动通信终端的通信量特征的参数，但是当在终端一侧及在网络一侧测量呼叫到达频率时，该参数具有相同的精度。于是，当在网络上测量呼叫到达的频率时也可应用本发明。
根据本实施例，根据网络中传送的信号总数评估成本，但是也可基于信号数量、无线电信道的数目和网络负载来评估成本。
如上所述，根据本系统，当建立位置登记区时，在考虑网络信息(中继段数目、基站数目、小区数目、小区面积、节点数目)的情况下执行通信量估计。此外，在移动通信网络中配置根据由移动通信终端告知的关于机动性特征和通信特征的信息(中继段数目、基站数目、小区面积、节点数目)和网络信息，建立移动通信终端的位置登记区的位置登记区建立设备。(位置登记方法、位置登记区建立程序)
在上述位置登记系统中，可实现下述位置登记方法。即，在上面提及的系统中，实现根据关于通信网络中的节点和小区的网络信息确定移动通信终端的位置登记区的位置登记方法。在该位置登记方法中，当确定位置登记区时，除了网络信息之外，还参考移动通信终端的机动性特征和呼叫到达的频率。网络信息至少包括关于基站和在通信网络中执行寻呼操作的节点之间的中继段数目的信息，关于基站和通信网络中位置管理节点之间的中继段数目的信息，关于通信网络中基站数目的信息，关于小区数目的信息，关于小区面积的信息和关于节点数目的信息。
计算在移动通信终端的位置登记和寻呼中使用的信号的总数，并且确定信号总数最小的位置登记区。就计算信号总数来说，把基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间的中继段的数目乘以小区的数目，并且乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和管理移动通信终端位置的位置管理节点之间的中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区的变化频率，并且求出这些乘法结果的总和。要不然，求出某一范围内小区的数目、该范围内除基站之外的节点数目和为-1的值的总和，把该加法结果乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和位置管理节点之间的中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区的变化频率，并且求出这些乘法结果的总和。
通过把通信网络中基站的数目乘以小区面积，并且把移动通信终端的移动速度除以该乘法结果，获得移动通信终端的位置登记区的变化频率。通过使基站的数目从预定初始值加1，计算信号的总数，并且根据信号总数最小的基站信息建立位置登记区。
在上述位置登记系统中，使用下述位置登记区建立程序。即，计算移动通信终端的位置登记和寻呼中使用的信号的总数，并且确定信号总数最小的位置登记区。就计算信号总数来说，把中继段的数目乘以小区的数目，并乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和管理移动通信终端位置的位置管理节点之间的中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区的变化频率，并且计算乘法结果的总和。
在上面提及的位置登记系统中，使用下述位置登记区建立程序。即，计算在移动通信终端的位置登记和寻呼中使用的信号的总数，并且确定信号总数最小的位置登记区。就计算信号的总数而论，计算某一范围内小区的数目、该范围内除基站之外的节点数目和为-1的值的总和，把加法结果乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区的变化频率，并且求出这些乘法结果的总和。
通过把通信网络中基站的数目乘以小区面积，并且把移动通信终端的移动速度除以该乘法结果，获得移动通信终端的位置登记区的变化频率。通过使基站的数目从预定初始值加1，计算信号的总数，并且根据信号总数最小的基站信息建立位置登记区。
如果准备了上述程序，并且利用这些程序控制计算机，则可如上所述执行位置记录操作。存储程序的存储介质可以是任意各种存储介质，例如半导体存储器、磁盘、光盘等等。
如上所述，根据本发明，可根据用户的机动性特征和通信量特征建立位置登记区。于是，和常规的位置管理方法相比，在移动通信网络中可减少位置登记通信量和寻呼通信量的总和。此外，根据本发明，和所述出版物中的前述技术相比，能够在网络中的通信量方面更高效地进行位置登记。

Claims (23)

1、一种确定移动通信终端的位置登记区的位置登记方法，包括下述步骤：
在比基站高的层次提供位置登记区设置设备，用于确定位置登记区；
根据关于通信网络中的节点和小区的网络信息，由所述位置登记区设置设备确定位置登记区，其中
当使用单播通信时，信号单独地从位置登记区设置设备被传送到基站，或者当使用组播通信时，信号经由中途节点从位置登记区设置设备被传送到基站。
2、按照权利要求1所述的位置登记方法，其中：
根据网络信息、移动通信终端的机动性特征和呼叫到达的频率来确定位置登记区。
3、按照权利要求2所述的位置登记方法，其中：
网络信息至少包括关于基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间的中继段的数目的信息，关于基站和通信网络中位置管理节点之间中继段的数目的信息，关于通信网络中基站数目的信息，关于小区数目的信息，关于小区面积的信息，以及关于节点数目的信息。
4、按照权利要求3所述的位置登记方法，其中：
计算在移动通信终端的位置登记和寻呼中使用的信号的总数，确定使计算的信号总数降至最小的位置登记区。
5、按照权利要求3所述的位置登记方法，其中：
在计算信号总数方面，把基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以小区的数目，并且乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和管理移动通信终端位置的位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区的变化频率，并且计算这些乘法结果的总和。
6、按照权利要求3所述的位置登记方法，其中：
在计算信号的总数方面，计算某一范围内小区的数目、该范围内除基站之外的节点数目和值-1的加法总和，把该加法结果乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率，把基站和位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区的变化频率，并且计算这些乘法结果的总和。
7、按照权利要求5所述的位置登记方法，其中：
通过把通信网络中基站的数目乘以小区面积，并且把移动通信终端的移动速度除以该通信网络中基站的数目和小区面积的乘法结果，获得移动通信终端的位置登记区的变化频率。
8、按照权利要求5-7之一所述的位置登记方法，其中：
通过使基站的数目从预定初始值加1，计算信号总数，并且根据使信号总数降至最小的基站信息建立位置登记区。
9、一种确定移动通信终端的位置登记区的位置登记系统，包括：
在比基站高的层次提供的位置登记区设置设备，包括用于根据关于通信网络中的节点和小区的网络信息、移动通信终端的机动性特征和呼叫到达的频率确定位置登记区的确定装置，其中
当使用单播通信时，信号单独地从位置登记区设置设备被传送到基站，或者当使用组播通信时，信号经由中途节点从位置登记区设置设备被传送到基站。
10、按照权利要求9所述的位置登记系统，其中：
网络信息至少包括关于基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间中继段的数目的信息，关于基站和通信网络中位置管理节点之间中继段的数目的信息，关于通信网络中基站数目的信息，关于小区数目的信息，关于小区面积的信息，以及关于节点数目的信息。
11、按照权利要求10所述的位置登记系统，其中：
所述位置登记区设置设备包括一个计算装置，用于计算移动通信终端的位置登记和寻呼中使用的信号的总数，确定使计算的信号总数降至最小的位置登记区。
12、按照权利要求11所述的位置登记系统，其中：
所述用于计算信号总数的计算装置包括把基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以小区的数目，并乘以移动通信终端的呼叫到达频率的乘法装置，把基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率的乘法装置，把基站和管理移动通信终端位置的位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率的乘法装置，以及计算乘法结果的总和的加法装置。
13、按照权利要求11所述的位置登记系统，其中：
所述用于计算信号总数的计算装置包括用于计算某一范围内小区的数目、该范围内除基站之外的节点数目和值-1的加法总和的加法装置，把该加法结果乘以移动通信终端的呼叫到达频率的乘法装置，把基站和执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率的乘法装置，把基站和位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率的乘法装置，以及计算这些乘法结果的总和的加法装置。
14、按照权利要求13所述的位置登记系统，其中：
所述用于计算信号总数的计算装置包括用于通过把通信网络中基站的数目乘以小区面积，并且把移动通信终端的移动速度除以该通信网络中基站的数目和小区面积的乘法结果，获得移动通信终端的位置登记区变化频率的获取装置。
15、按照权利要求12-14之一所述的位置登记系统，其中：
所述用于计算信号总数的计算装置包括用于通过使基站的数目从预定初始值加1来计算信号的总数的计算装置，以及根据使信号总数降至最小的基站信息建立位置登记区的建立装置。
16、一种用于确定移动通信终端的位置登记区的位置登记系统中的移动通信终端，其中所述位置登记系统包括在比基站高的层次提供的位置登记区设置设备，所述移动通信终端包括：
测量机动性特征和呼叫到达频率，并且发信号把测得的数值和位置登记请求一起通知移动通信网络的装置，其中
当使用单播通信时，信号单独地从所述位置登记区设置设备被传送到基站，或者当使用组播通信时，信号经由中途节点从所述位置登记区设置设备被传送到基站。
17、确定移动通信终端的位置登记区的位置登记系统中的位置区建立设备，包括：
管理关于通信网络中节点和小区的网络信息的装置，以及
根据从移动通信终端传来的机动性特征和呼叫到达频率以及所述网络信息，确定移动通信终端的位置登记区的确定装置，
当使用单播通信时，信号单独地从确定移动通信终端的位置登记区的确定装置被传送到基站，或者当使用组播通信时，信号经由中途节点从确定移动通信终端的位置登记区的确定装置被传送到基站。
18、按照权利要求17所述的位置区建立设备，其中：
网络信息至少包括关于基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间中继段的数目的信息，关于基站和通信网络中位置管理节点之间中继段的数目的信息，关于通信网络中基站数目的信息，关于小区数目的信息，关于小区面积的信息，以及关于节点数目的信息。
19、按照权利要求17所述的位置区建立设备，其中：
所述确定装置包括用于计算在移动通信终端的位置登记和寻呼中使用的信号的总数的计算装置，并确定使计算的信号总数降至最小的位置登记区。
20、按照权利要求19所述的位置区建立设备，其中：
用于计算信号总数的计算装置包括：把基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以小区的数目，并乘以移动通信终端的呼叫到达频率的乘法装置，把基站和通信网络中执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率的乘法装置，把基站和管理移动通信终端位置的位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率的乘法装置，以及计算乘法结果的总和的加法装置。
21、按照权利要求19所述的位置区建立设备，其中：
用于计算信号总数的计算装置包括：计算某一范围内小区的数目、该范围内除基站之外的节点数目和值-1的加法总和的加法装置，把该加法结果乘以移动通信终端的呼叫到达频率的乘法装置，把基站和执行寻呼操作的节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的呼叫到达频率的乘法装置，把基站和位置管理节点之间中继段的数目乘以移动通信终端的位置登记区变化频率的乘法装置，以及计算这些乘法结果的总和的加法装置。
22、按照权利要求20所述的位置区建立设备，其中：
所述用于计算信号总数的计算装置包括用于通过把通信网络中基站的数目乘以小区面积，并且把移动通信终端的移动速度除以该通信网络中基站的数目和小区面积的乘法结果，获得移动通信终端的位置登记区变化频率的获得装置。
23、按照权利要求20-22之一所述的位置区建立设备，其中：
所述用于计算信号总数的计算装置包括用于通过使基站的数目从预定初始值加1来计算信号的总数的计算装置，以及根据使信号总数降至最小的基站信息建立位置登记区的建立装置。
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