JP2002533033A - セルラー通信システムにおける移動通信交換局シグナリングアドレスを決定する方法と装置 - Google Patents

セルラー通信システムにおける移動通信交換局シグナリングアドレスを決定する方法と装置

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Abstract

(57)【要約】 回線交換サービスとパケット交換サービスの双方を提供するセルラー通信システムにおいて、移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定する方法と装置。本方法では、端末機器の位置情報を用いずに、端末機器まで伝送路上で接続されるシステム内の機器の情報を用いて、端末機器が存在するサービスエリア中の移動通信交換局を決定する。シグナリングアドレスは、このような情報に基づいて決定される。このために、シグナリングアドレスを１つあるいは複数の機器に、あるいは１つあるいは複数の機器の情報に割り当てる割当テーブルやソーティングツリーが用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本願発明は、回線交換サービスとパケット交換サービスの双方を提供するセル
ラー通信システムにおいて、移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定する
方法と装置に関するものである。具体的には、本願発明はGPRS(General Packet
Radio Service) とGSM(Global Standard for Mobile Communication) とを統合
したシステムに関するものである。また、他の実施形態は、UMTS(Universal Mob
ile Telecommunication System)を提供するシステムに関するものである。
【０００２】 回線交換サービスとパケット交換サービスとを提供するセルラー通信システム
は既に開示されている。すなわち、GSM TS 03.60 v6.10 GPRS Service Descript
ion, stage 2 は、パケット交換GPRSを回線交換GSMに変換する仕様を定義してい
る。
【０００３】 回線交換サービスとパケット交換サービスとを提供するセルラー通信システム
では、位置情報の更新やネットワークへの接続などに際しての端末機器との通信
は、２つのサービスのいずれかの移動通信交換局でもって実行される。以降、こ
のような通信を実行するサービスのことを管理サービスと呼ぶ。位置情報の更新
にあたっては、端末機器は管理サービスの新たな移動通信交換局にコンタクトし
、端末機器データを送信する。続いて、当該移動通信交換局は、前述の標準仕様
に基づいて、ホームロケーションレジスタ（以降、HLR）に対して位置情報の更
新処理を行う。HLRは、以前の管理サービスの移動通信交換局に対して位置の変
更を連絡し、管理サービスの新しい移動通信交換局に対して付加的な端末機器デ
ータを送信する。
【０００４】 このような処理が終了すると、管理サービスの新たな移動通信交換局は、サー
ビスに関係するもう一方の新たな移動通信交換局にコンタクトし、端末機器の位
置の変化を通知する。
【０００５】 このコンタクトにおいては、情報を通知される側となるもう一方のサービスの
移動通信交換局のシグナリングアドレスを、送信側の管理サービスの移動通信交
換局が知っていなければならない。ここで、通知される側の移動通信交換局に係
るシグナリングアドレスの決定に必要な情報は、端末機器データから得られる。
従来技術では、管理サービスの移動通信交換局は、端末機器の位置情報から、通
知される側の移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定している。
【０００６】 位置情報とは、端末機器が位置するロケーションエリアあるいはルーティング
エリアのことである。ロケーションエリアは、空間的なエリアで、１つあるいは
複数のセルからなる回線交換サービスのカバーエリアのことであり、１つの移動
通信交換局と、１つあるいは複数の基地局サブシステムとでもってサービスが提
供される。移動通信交換局は複数のロケーションエリアに対しサービスを提供す
る。同様に、ルーティングエリアは、１つあるいは複数のセルからなり、１つの
移動通信交換局と、１つあるいは複数の基地局サブシステムでもってサービスが
提供されるパケット交換サービスのカバーエリアのことである。本願でも、移動
通信交換局は複数のルーティングエリアをサービスする。図１aとｂは、通信ネ
ットワーク構造の一部を示すことで、これらの関係を説明した図である。ここで
、エリアは、ロケーションエリアLA1,LA2、LA3、ならびにルーティングエリアRA
1,RA2、RA3、RA4に分けられている。図１aは、回線交換サービスの構造を示した
ものであり、移動通信交換局MSC1は４つの基地局サブシステムBSS11,BSS12,BSS1
3,BSS14をサービスする。２つの基地局サブシステムBSS11とBSS12とがロケーシ
ョンエリアLA1を、基地局サブシステムBSS13がロケーションエリアLA2を、基地
局サブシステムBSS14がロケーションエリアLA3にサービスを提供する。
【０００７】 同様に、図１bは、パケット交換サービスの構成を示したものであり、移動通
信交換局SGSNは４つの基地局サブシステムBSS11,BSS12,BSS13,BSS14をサービス
する。基地局サブシステムBSS11がルーティングエリアRA1を、基地局サブシステ
ムBSS12がルーティングエリアRA4を、基地局サブシステムBSS13がルーティング
エリアRA2を、基地局サブシステムBSS14がルーティングエリアRA3をサービスす
る。ここで、回線交換サービスの基地局サブシステムBSS11 BSS12, BSS13, BSS1
4は、パケット交換サービスの基地局サブシステムと同一である。当該基地局サ
ブシステムは、双方のサービスで共通に用いられる。
【０００８】 管理サービスの移動通信交換局は、端末機器の位置情報から通知すべき他のサ
ービスの移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定する。これをロケーショ
ンベースのアプローチと呼ぶ。
【０００９】 上述のセルラー通信システムを提供するGSMとGPRSサービスの場合には、GPRS
サービス（以下、GPRSサービスノードと呼ぶ）を提供する移動通信交換局が端末
機器の位置情報の更新を行い、当該データをGSMサービスの移動通信交換局に送
信する。この際、GPRSサービスノードは、ルーティングエリア情報（上述の標準
仕様GSM TS 03.60 v6.1.0 GPRS Service Description, stage 2で指定されるル
ーティングエリア情報）を用いて移動通信交換局のシグナリングアドレス情報を
ロケーションベースの割当テーブルから得る。
【００１０】 図２は、情報が通知される側となる移動通信交換局のシグナリングアドレス決
定を行うまでの端末機器のアプリケーションプロセスを簡潔に示したものである
。端末機器MSは基地局サブシステムBSSを介して一つあるいは複数のメッセージ
をパケット交換サービスの移動通信交換局SGSNに送信する。端末機器MSの位置情
報を含むメッセージAM1は、基地局サブシステムBSSによって透過的に送信され、
そのまま移動通信交換局SGSNに届く。そして、移動通信交換局SGSNは、通知すべ
き回線交換サービスの移動通信交換局のシグナリングアドレスを位置情報に基づ
いて決定する。ロケーションベースの割当テーブルLoc2SigAddrは、質問LMに応
じて、応答SMでシグナリングアドレスを返信する。端末機器MSの位置情報は質問
LMに含まれる。
【００１１】 ロケーションベースアプローチでシグナリングアドレスを決定する方法では、
端末に対する位置登録エリアの割当を変更した際には、シグナリングアドレスを
決定するロケーションベースの割当テーブルも変更しなければならない。このよ
うな変更は、通信システムの管理コストの増大を招く。
【００１２】 したがって、本願発明の目的は、通知される側の移動通信交換局に係るシグナ
リングアドレスをより効率的にかつ低コストで決定する方法ならびに装置を開発
することである。
【００１３】 本目的は、特許請求項第１項ならびに特許請求項第８項によって実現される。
【００１４】 特許請求項第１項に記載された方法では、当該端末機器に伝送路上で接続され
る機器に基づく位置情報からシグナリングアドレスを決定する。これを端末ベー
スアプローチと呼ぶ。したがって、シグナリングアドレスの割り当ては、ロケー
ションエリアやルーティングエリアの変更に対して不変のデータに基づいて行わ
れる。そのため、端末ベースの割当テーブルはロケーションベースのそれと比べ
て更新頻度が少なくてすみ、上述の割当テーブルの変更に要するコストや管理コ
ストの低減を図ることができる。
【００１５】 また、請求項第２項から第７項、第９項から第１２項によれば、さらなる利点
を有する実施形態を実現できる。
【００１６】 請求項第２項による本願発明の実施形態では、シグナリングアドレスの決定は
移動通信交換局で実行されるが、これによれば必要となる装置数を低減すること
ができる。
【００１７】 端末ベースの割当テーブルの設定コストや管理コストを低減するためには、請
求項第３項のように、回線交換サービスとパケット交換サービスの双方で利用さ
れ、かつシステム階層で上位に位置する端末を指定して割り当てを行うことが有
効である。これにより、割当テーブルの要素を少なくすることができる。
【００１８】 装置ベースアプローチでは、端末機器をサービスする２つのサービスで共通に
用いられる少なくとも一つの装置を識別する。共通に用いられる装置は移動通信
交換局に割り当てられているため、移動通信交換局のシグナリングアドレスは、
装置ベースの割当テーブルなどの装置情報から得ることができる。当該割当テー
ブルは、例えばGPRSサービスノードに存在する。割当テーブルのサイズを小さく
するためには、端末機器をサービスする回線交換サービスとパケット交換サービ
ス双方で用いられるシステム階層で最上位の装置を識別することが望ましい。図
５は、パケット交換サービスならびに回線交換サービスで共通に用いられる装置
であって、システム階層の最上位に位置する装置を示すための図である。すなわ
ち、図５は、移動ユーザに対して、回線交換サービスならびにパケット交換サー
ビスを提供するセルラー通信システムの一部位を示す。当該部位には、回線交換
サービスの移動通信交換局MSCや、パケット交換サービスの移動通信交換局SGSN
が含まれる。また、複数のサービスノードNODE01, NODE02, NODE11, NODE21, NO
DE22, NODE31, NODE32, NODE33も示されている。これらの機能の詳細な説明は行
わないが、サービスノードNODE01は回線交換サービスのノードであり、サービス
ノードNODE02はパケット交換サービスのノードである。サービスノードNODE01か
らNODE33は２つのサービスで共通に用いられるノードであり、サービスノードNO
DE11がシステム階層の中でパケット交換サービスならびに回線交換サービスの双
方で共通に用いられる最上位のノードとなる。当該装置は、基地局サブシステム
でも無線ネットワーク制御部でも良い。なお、本願における移動通信交換局とは
、通信タスクを実行するととともに、位置情報更新時に通信トラヒックデータを
適宜保持するような上述通信システム中のサービスノードのこと指す。
【００１９】 上述のGPRSをGSMでサービスする場合には、ロケーションエリアならびにルー
ティングエリアの位置情報更新処理は図４に示す流れとなる。
【００２０】 第一ステップとして、端末機器MSは、基地局サブシステムBSSを介してルーテ
ィングエリア更新リクエストRAURを送信することで、GPRSサービスノードSGSNに
コンタクトする。基地局サブシステムは、当該ルーティングエリア更新リクエス
トRAURを、予約されているフレームリレーチャネルを介して転送する。当該チャ
ネルを用いることで、基地局サブシステムBSSを正確に識別することができる。
続いて、セキュリティを実現するための複数のメッセージSecFuncが、端末機器M
S、GPRSサービスノードSGSN、ホームロケーションレジスタHLR間でやり取りされ
る。その後、GPRSサービスノードSGSNは、伝送路上で用いられる基地局サブシス
テムに関する情報から、通知すべき移動通信交換局のシグナリングアドレスを決
定する。ここで、GPRSサービスノードSGSNはロケーション更新リクエストLAURを
通知すべき移動通信交換局MSC/VLR1に送信し、移動通信交換局MSC/VLR1は位置情
報更新処理を実行する。
【００２１】 以上の処理を実行するために下記の装置を用いる： GPRSサービスノードにインストールされる装置であって、GSMネットワークの
回線交換移動通信交換局／在圏ロケーションレジスタのシグナリングアドレスを
、一つあるいは複数の機器を正確に識別する情報に割り当てる手段。当該装置は
、基地局サブシステムBSSで用いられるフレームリレーチャネル手段でもってGPR
Sを提供しているサービスノードSGSNを識別する。シグナリングアドレスを決定
手段は、割当テーブルあるいはソーティングツリーを備えており、識別されたフ
レーム転送チャネルにシグナリングアドレスを割り当てる。
【００２２】 また、ソーティングツリー手段や割当テーブル手段によってフレームリレーチ
ャネル情報から基地局サブシステムを決定することもできる。この場合、シグナ
リングアドレスは、基地局サブシステムを識別する手段によって決定される。こ
れに向けては、GPRSを提供するサービスノードにインストールされる装置であっ
て、シグナリングアドレスを２つのサービスで共通に用いられる基地局サブシス
テム情報に割り当てることのできる手段を用いる。前記手段は、割当テーブルや
ソーティングツリーであればよく、識別された基地局サブシステムBSSにシグナ
リングアドレスを割り当てるものである。
【００２３】 図３は、通知される側の移動通信交換局のシグナリングアドレスを、端末機器
が決定するまでの処理の流れを示す。端末機器MSは基地局サブシステムBSSを介
して一つあるいは複数のメッセージをパケット交換サービスの移動通信交換局SG
SNに送信する。端末機器MSの情報を含むメッセージAM1は、基地局サブシステムB
SSから移動通信交換局SGSNに転送される。基地局サブシステムは基地局サブシス
テムに予約されたフレームリレーチャネルNSVCを介して当該情報を転送する。当
該チャネルを用いることで、基地局サブシステムを正確に識別することができる
。このような識別子を用いることで、移動通信交換局SGSNは、通知すべき回線交
換サービスの移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定する。このため、移
動通信交換局SGSNは質問IMの形式で装置ベースの割当テーブルInf2SigAddrに識
別子を送信する。装置ベースの割当テーブルInf2SigAddrは、応答SMでシグナリ
ングアドレスを返信する。
【００２４】 UMTSをサービスする通信システムに本願発明を適用する実施形態であっても、
処理を行うプロセスは同様である。当該実施形態では、端末機器は無線ネットワ
ーク制御部を介して移動通信交換局にコンタクトする。無線ネットワーク制御部
から移動通信交換局までの伝送にあたっては、無線ネットワーク制御部を正確に
識別できるSCCP(Signaling Connection Control Part)プロトコルに基づいたシ
グナリングチャネルが用いられる。そして、一つあるいは複数の機器を正確に識
別する情報にシグナリングアドレスを割り当てる手段を備えた装置により、移動
通信交換局のシグナリングアドレスが決定される。当該実施形態では、無線ネッ
トワーク制御部が識別される。また、割当手段は、例えば、割当テーブルやソー
ティングツリーを備え、シグナリングチャネルとして使用される情報にシグナリ
ングアドレスを割り当てる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】ロケーションエリアLA1からLA3に分割されたあるエリアのセルラー
回線交換通信システムの構成を示す図である。
【図１ｂ】ルーティングエリアRA1からRA4に分割された同一エリアのセルラー
パケット交換通信システムの構成を示す図である。
【図２】ロケーションベースアプローチにおいて端末機器がシグナリングアド
レスを決定するまでの処理の流れを示す図である。
【図３】図３は、装置ベースアプローチにおいて、端末機器が移動通信交換局
を介してシグナリングアドレスを決定するまでの処理の流れを示す図である。
【図４】ルーティングエリアとロケーションエリアの位置情報更新処理を示す
図である。
【図５】回線交換サービスとパケット交換サービスの双方を提供する通信シス
テムの階層を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１月１２日（２００１．１．１２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】 位置情報とは、端末機器が位置するロケーションエリアあるいはルーティング
エリアのことである。ロケーションエリアは、空間的なエリアで、１つあるいは
複数のセルからなる回線交換サービスのカバーエリアのことであり、１つの移動
通信交換局と、１つあるいは複数の基地局サブシステムとでもってサービスが提
供される。移動通信交換局は複数のロケーションエリアに対しサービスを提供す
る。同様に、ルーティングエリアは、１つあるいは複数のセルからなり、１つの
移動通信交換局と、１つあるいは複数の基地局サブシステムでもってサービスが
提供されるパケット交換サービスのカバーエリアのことである。本願でも、移動
通信交換局は複数のルーティングエリアをサービスする。図１aとｂは、通信ネ
ットワーク構造の一部を示すことで、これらの関係を説明した図である。ここで
、エリアは、ロケーションエリアLA1,LA2、LA3、ならびにルーティングエリアRA
1,RA2、RA3、RA4に分けられている。図１aは、回線交換サービスの構造を示した
ものであり、移動通信交換局MSC1は４つの基地局サブシステムBSS11,BSS12,BSS1
3,BSS14をサービスする。２つの基地局サブシステムBSS11とBSS12とがロケーシ
ョンエリアLA1を、基地局サブシステムBSS13がロケーションエリアLA2を、基地
局サブシステムBSS14がロケーションエリアLA3にサービスを提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】 ドイツ特許 DE 196 11 947 では、いわゆるロケーションエリア識別子を用い
て、位置登録の更新回数を低減する方法が開示されている。しかしならが、この
手法では、移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定するといった課題は解
決されていない。 したがって、本願発明の目的は、通知される側の移動通信交換局に係るシグナ
リングアドレスをより効率的にかつ低コストで決定する方法ならびに装置を開発
することである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 7/36 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ ，ＺＷ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回線交換サービスを提供する少なくとも一つの移動通信交換局と、パケット交
    換サービスを提供する少なくとも一つの移動通信交換局とを備えるセルラー通信
    システムにおいて、２つのサービスのうちの１つを提供する移動通信交換局のシ
    グナリングアドレスを決定する方法であって、 伝送路上で端末機器に対して前記回線交換サービスと前記パケット交換サービ
    スとの双方を提供するために用いられる１つあるいは複数の通信システム内の機
    器を識別するステップと、 識別情報を用いてシグナリングアドレスを決定するステップと、 を含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 シグナリングアドレスの決定は、２つのサービスうち他方のサービスを提供す
    る移動通信交換局において実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記機器の識別において、システム階層中の最上位の機器が識別されることを
    特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 GSM(Global System for Mobile communication)ネットワークの回線交換移動
    通信交換局／在圏ロケーションレジスタについての前記シグナリングアドレスは
    、１つあるいは複数の機器を識別する情報にシグナリングアドレスを割り当てる
    サービスノードを提供するGPRS(General Packet Radio Service)によって決定さ
    れることを特徴とする請求項１乃至請求項３項の何れか１項に記載された方法。
  5. 【請求項５】 前記機器は、基地局サブシステムであることを特徴とする請求項４に記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)ネットワークの回線交換
    移動通信交換局／在圏ロケーションレジスタのシグナリングアドレスが、サービ
    スノードを提供するGPRS(General Packet Radio Service)によって決定されるこ
    とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記機器は、無線ネットワーク制御装置であることを特徴とする請求項６に記
    載の方法。
  8. 【請求項８】 回線交換サービスならびにパケット交換サービスの双方を提供するセルラー通
    信システムにおいて、１つあるいは複数のサービスノードにインストールされ、
    移動通信交換局のシグナリングアドレスを決定する装置であって、 ある端末機器に前記回線交換サービスと前記パケット交換サービスの双方を伝
    送路上で提供するにあたり共通に用いられる１つあるいは複数の通信システム中
    の機器を識別する手段と、 識別情報を用いてシグナリングアドレスを決定する手段と、 を備えることを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 前記装置は、サービスノードを提供するGPRSにインストールされ、 GSMネットワークの回線交換移動通信交換局／在圏ロケーションレジスタのシ
    グナリングアドレスを、１つあるいは複数の機器を正確に識別する情報に割り当
    てる手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記機器は、基地局サブシステムであることを特徴とする請求項９に記載の装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記装置は、サービスノードを提供するGPRSにインストールされ、 UMTSネットワークの回線交換移動通信交換局／在圏ロケーションレジスタのシ
    グナリングアドレスを、１つあるいは複数の機器を正確に識別する情報に割り当
    てる手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記装置は、サービスノードを提供するGPRSにインストールされ、 ２つのサービスで共通に用いられる無線ネットワーク制御装置に関する情報に
    シグナリングアドレスを割り当てる手段を備えることを特徴とする請求項８に記
    載の装置。
JP2000588987A 1998-12-17 1999-11-04 セルラー通信システムにおける移動通信交換局シグナリングアドレスを決定する方法と装置 Expired - Lifetime JP4316813B2 (ja)

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EP98123948.6 1998-12-17
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PCT/EP1999/008454 WO2000036855A1 (en) 1998-12-17 1999-11-04 Method and device for determining a signaling address of a mobile services switching center in a cellular communication system

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