JP2006270286A - 移動体通信システム、移動体通信端末、基地局装置、上位装置、及び、移動体通信端末の位置登録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基地局のカバーエリア外で、不特定多数の利用者の位置登録を希望する場合でも、上位装置側で、その多数の利用者の携帯端末の位置を把握可能な移動体通信システムを提供する。
【解決手段】 携帯端末１０−１は、基地局装置２０のカバーエリア外で、位置登録要求を送出する。この位置登録要求は、携帯端末１０−２及び１０−３により受信される。カバーエリア外にある携帯端末１０−２は、位置登録要求を受信すると、それを他の携帯端末に向けて送信する。カバーエリア内の携帯端末１０−３は、位置登録要求を受信すると、それを基地局装置２０に送信する。基地局装置２０は、受信した位置登録要求を上位装置３０に通知し、上位装置３０は、位置登録要求を送出した携帯端末１０−１の位置を割り出して、その割り出した位置を登録する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動体通信端末の位置登録方法に関し、更に詳しくは、移動体通信端末が送信した位置登録要求を受信し、位置登録要求を送信した移動体通信端末の位置を登録する移動体通信端末の位置登録方法に関する。また、本発明は、そのような移動体通信端末の位置登録方法により移動体通信端末の位置登録を行う移動体通信システム、移動体通信端末装置、基地局装置、及び、上位装置に関する。

移動体通信システムでは、移動体通信端末（携帯端末）は、ネットワークへのアクセスの際に、位置情報の登録を行う。この位置情報の登録を参照することにより、基地局の制御を行う上位装置は、基地局のカバーエリア内に存在する端末の位置を把握することができる。ところで、携帯端末の利用者が、災害時に外部から孤立した場合には、早急に自分の位置を知らせることは非常に重要である。移動体通信システムでは、上記のように、利用者が基地局のカバーエリア内にいるときには携帯端末の位置登録が行われるため、これを災害時の位置報知に利用することで、利用者の位置を把握できる。

しかし、移動体通信システムでは、利用者が基地局のカバーエリア外にいるとき、或いは、何らかの要因で基地局のシステムがダウンした場合には、携帯端末の位置登録が行われなくなり、利用者の位置を把握することができなくなる。このことは、災害時に、利用者が自身の位置を知らせたい場合に、大きな問題となる。

基地局のカバーエリア外で、携帯端末の位置を特定する技術としては、特許文献１に記載された技術がある。この技術では、利用者は、遭難時等の緊急時に、携帯端末を操作して、携帯端末から緊急信号を発信させる。捜索者は、緊急信号の受信を行う移動基地局を遭難者の携帯端末からの信号を受信可能な位置まで移動させて、捜索を行う。特許文献１では、このようにして、携帯端末が発信する緊急信号を移動基地局により受信し、携帯端末の位置を特定することで、携帯端末が固定基地局のカバーエリア外にあるときでも、携帯端末の位置を特定できるとしている。

ここで、基地局と携帯端末とが直接に通信できない場合でも、移動体通信サービスの提供をうけることができる技術としては、特許文献２に記載された技術がある。図７は、特許文献２に記載された移動体通信システムにおける通信の様子を示している。基地局７１の通信エリア（カバーエリア）７４内には、複数の中継端末７３が配置されている。中継端末７３は、共通アクセスチャネルＡＣＨ１を介して、基地局７１と直接に通信が可能である。携帯端末７２は、基地局７１の通信エリア（カバーエリア）外に存在し、基地局７１との間で、共通アクセスチャネルＡＣＨ１を介して、直接に通信することができない。

特許文献２では、基地局７１と携帯端末７２との間の通信は、以下のようにして行われる。携帯端末７２は、使用可能な個別アクセスチャネルの番号を含むアクセス要求を、共通アクセスチャネルを介して基地局７１に送信する。中継端末７３は、アクセス要求をモニタし、アクセス要求に対する基地局７１からのアクセス応答がないときに、番号に対応する個別アクセスチャネルを介して、アクセス可能通知を携帯端末７２に送信する。携帯端末７２は、アクセス可能通知を受け取ると、個別アクセスチャネルを介して、中継端末７３に、アクセス可能確認を送信する。以後、携帯端末７２と中継端末７３とが、個別アクセスチャネルを介して通信し、中継端末７３と基地局７１とが、共通アクセスチャネルを介して通信することで、基地局７１と携帯端末７２の間の通信が行われる。

特開２００２−９６８６号公報 特開２００４−３３６４５５号公報

特許文献１では、基地局のカバーエリア外の携帯端末の位置を特定するためには、捜索を行って、移動基地局を携帯端末の近くまで移動させる必要がある。このため、不特定多数の利用者が位置登録を希望するような場合には、そのそれぞれの近くまで移動基地局を移動させる必要があるという問題がある。通常、不特定多数の利用者が位置登録を希望する場合には、その不特定多数の利用者が存在する位置をあらかじめ予測することはできないと考えられる。このため、移動基地局を、不特定多数の利用者の携帯端末の近くまで移動させることは実質的に不可能であるという問題もある。

また、特許文献２では、基地局７１のカバーエリア外で携帯端末７２の使用を可能とするのみであり、カバーエリア外で携帯端末７２の位置を特定するものではない。また、中継端末７３は、中継対象の基地局７１のカバーエリア内に固定的に配置されている。このため、中継端末７３は、通信を中継していた基地局７１が災害時にダウンしたようなときには、その基地局７１以外の基地局と通信することができず、そのような場合には、中継端末７３によって、基地局７１のカバーエリア内であった領域に存在する携帯端末７２と、その他の基地局との間の通信を中継することができないという問題がある。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、基地局のカバーエリア外で、不特定多数の利用者の位置登録を希望する場合でも、その多数の利用者の携帯端末の位置を把握可能な移動体通信システム、移動体通信端末、基地局装置、上位装置、及び、移動体通信端末の位置登録方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、一部の基地局が災害等により稼動を停止した場合に、その基地局のカバーエリア内であった領域に存在する携帯端末の位置を把握可能な移動体通信システム、移動体通信端末、基地局装置、上位装置、及び、移動体通信端末の位置登録方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の移動体通信端末の位置登録方法は、上位装置により制御される基地局装置と移動体通信端末との間で通信を行い、移動体通信サービスの提供を行う移動体通信システムにおける移動体通信端末の位置登録方法であって、前記基地局装置のカバーエリア外に存在する第１の移動体通信端末が、自身の位置の登録を要求する位置登録要求を送出するステップと、前記カバーエリア外に存在する第２の移動体通信端末が、前記位置登録要求を受信し、該受信した位置登録要求を位置登録要求保持部に保持すると共に、他の移動体通信端末に向けて転送するステップと、前記カバーエリア内に存在する第３の移動体通信端末が、前記位置登録要求を受信し、該受信した位置登録要求を前記基地局装置に送信するステップと、前記基地局装置が前記第３の移動体通信端末から前記位置登録要求を受信すると、該受信した位置登録要求と、前記第３の移動体通信端末の位置を特定する情報とに基づいて、前記第１の移動体通信端末の位置を割り出し、該割り出した位置を登録するステップとを備えることを特徴とする。

本発明の移動体通信システムは、上位装置により制御される基地局装置と移動体通信端末との間で通信を行い、移動体通信サービスの提供を行う移動体通信システムにおいて、前記基地局装置のカバーエリア外で、自身の位置の登録を要求する位置登録要求を送出する第１の移動体通信端末と、前記カバーエリア外で前記位置登録要求を受信すると、該受信した位置登録要求の転送を行う第２の移動体通信端末と、前記カバーエリア内で前記位置登録要求を受信すると、該受信した位置登録要求を前記基地局装置に送信する第３の移動体通信端末と、前記基地局装置が前記第３の移動体通信端末から前記位置登録要求を受信すると、該受信した位置登録要求と、前記第３の移動体通信端末の位置を特定する情報とに基づいて、前記第１の移動体通信端末の位置を割り出し、該割り出した位置を登録する位置登録装置とを備えたことを特徴とする。

本発明の移動体通信端末の位置登録方法及び移動体通信システムでは、基地局のカバーエリア外の第１の移動体通信端末が送出した位置登録要求は、基地局のカバーエリア外の第２の移動体通信端末間を転送されて、或いは、第１の移動体通信端末から直接に、基地局のカバーエリア内の第３の移動体通信端末によって受信される。このように、基地局のカバーエリア外で、位置登録要求を第２の移動体通信端末間で転送させて、第３の移動体通信端末に送り届けるようにしているため、あらかじめ位置登録を希望する者が存在する位置が把握できないときでも、第１の移動体通信端末が送出した位置登録要求を、第３の移動体通信端末に届けることができ、基地局のカバーエリア外で、不特定多数の利用者の位置登録を希望する場合でも、例えば上位装置側で、その多数の利用者の移動体通信端末の位置を把握することができる。また、他の移動体通信端末により、位置登録要求を転送させているため、災害等により、本来基地局のカバーエリア内であるべき領域がカバーエリア外となったときでも、第１の移動体通信端末の利用者の周囲に、第２の移動体通信端末の利用者がいるときには、第３の移動体通信端末まで、位置登録要求を送り届けることができ、第１の移動体通信端末の利用者の位置登録が可能となる。

本発明の位置登録方法では、前記位置登録要求が、前記第１の移動体通信端末を識別するための端末識別情報を有する構成を採用できる。この場合、第１の移動体通信端末の利用者の位置は、第１の移動体通信端末の端末識別情報に対応して登録することができる。

本発明の位置登録方法では、位置登録要求が転送回数を記録するデータ部分を有しており、前記位置登録要求転送ステップでは、前記第２の移動体通信端末は、前記受信した位置登録要求の転送回数をインクリメントして位置登録要求を転送する構成を採用することができる。この場合には、第３の移動体通信端末に位置登録要求が届くまでに、その位置登録要求が転送された回数を把握することができる。

本発明の位置登録方法では、前記位置登録要求転送ステップでは、前記第２の移動体通信端末は、前記受信した位置登録要求の前記識別情報と一致する端末識別情報を有する位置登録要求が位置登録要求保持部に保持されているときには、双方の位置登録要求の転送回数を相互に比較し、前記受信した位置登録要求の転送回数が、前記位置登録要求保持部に保持された位置登録要求の転送回数よりも小さいと判断すると、前記位置登録要求の転送を行う。この場合、同じ第１の移動体通信端末についての位置登録要求の不要な転送を防止することができる。

本発明の位置登録方法では、前記位置登録ステップでは、前記第１の移動体通信端末の位置を割り出す際に、前記転送回数に基づいて、前記第３の移動体通信端末から前記第１の移動体通信端末までの間の距離を推定する構成を採用することができる。第１の移動体通信端末と第３の移動体通信端末との間の距離は、転送回数に比例する関係にあると考えられる。このため、転送回数に基づいて距離を推定し、推定した距離を用いて第１の移動体通信端末の位置を割り出すことにより、第１の移動体通信端末の位置を正確に割り出すことができる。

本発明の位置登録方法では、前記基地局装置が前記位置登録要求を受信すると、前記端末識別情報を指定した前記第１の移動体通信端末からの位置登録要求の破棄を要求する破棄要求を、前記カバーエリア内の移動体通信端末に送信するステップを更に有することが好ましい。この場合、前記第３の移動体通信端末が、前記基地局装置が送信した破棄要求を受信して、破棄要求保持部に保持するステップと、前記受信した位置登録要求の端末識別情報と、前記破棄要求保持部が保持する破棄要求の端末識別情報とを比較し、双方の端末識別情報が一致すると、前記受信した位置登録要求を前記基地局装置に送信せずに破棄するステップとを更に有する構成を採用できる。このようにする場合には、破棄要求を受信した移動体通信端末で、既に位置登録要求を受信している位置登録要求を破棄することで、基地局装置への不要な位置登録要求の送信を避けることができ、トラフィックが増大する事態を避けることができる。

本発明の第１の視点の移動体通信端末は、上記本発明の移動体通信端末の位置登録方法に使用される移動体通信端末であって、前記位置登録要求を送出する位置登録要求送出部を備えることを特徴とする。

本発明の第１の視点の移動体通信端末を用いて、基地局のカバーエリア外で位置登録要求を送出させることにより、第１の移動体通信端末の移動体通信端末の位置を登録させることができる。

本発明の第２の視点の移動体通信端末は、上記本発明の移動体通信端末の位置登録方法に使用される移動体通信端末であって、前記位置登録要求を受信する位置登録要求受信部と、自装置が前記カバーエリア内に存在するか否かを判断するカバーエリア判定部と、前記カバーエリア判定部が、自装置がカバーエリア内に存在しないと判定すると、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求を他の移動体通信端末に向けて転送する位置登録要求転送部とを備えたことを特徴とする。

本発明の第２の視点の移動体通信端末を用いて、基地局のカバーエリア外で、位置登録要求を転送させることにより、基地局のカバーエリア外で位置登録要求を送出した移動体通信端末の位置登録要求を、基地局のカバーエリア内に送り届けることができる。

本発明の第２の視点の移動体通信端末は、前記カバーエリア判定部が、自装置がカバーエリア内に存在しないと判定すると、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求を保持する位置登録要求保持部を更に有する構成を採用できる。この場合、前記位置登録要求が前記第１の移動体通信端末を識別するための端末識別情報と、当該位置登録要求の転送回数を示すデータとを有しており、前記カバーエリア判定部が、自装置がカバーエリア内に存在しないと判定すると、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求の端末識別情報と一致する端末識別情報を有する位置登録要求が位置登録要求保持部に保持されているか否かを判定する受信済み判定部と、前記受信済み判定部が、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求の端末識別情報と一致する端末識別情報を有する位置登録要求が位置登録要求保持部に保持されていると判定すると、双方の位置登録要求の転送回数を相互に比較し、前記受信した位置登録要求の転送回数が、前記位置登録要求保持部に保持された位置登録要求の転送回数以上であると、前記受信した位置登録要求を破棄する位置登録要求破棄部とを更に有する構成を採用できる。同じ移動体通信端末が送出元となっている位置登録要求を複数回受信したときには、後に受信した位置登録要求の転送回数が、前に受信した転送回数よりも大きいときには、その位置登録要求を破棄することで、不要な転送を防止することができる。

本発明の第２の視点の移動体通信端末は、前記カバーエリア判定部が、自装置がカバーエリア内に存在すると判定すると、前記基地局装置に、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求を送信する位置登録要求送信部を更に有する構成を採用できる。この場合、基地局装置に、受信した位置登録要求を送信することができる。

本発明の基地局装置は、上記本発明の移動体通信端末の位置登録方法使用する基地局装置であって、前記移動体通信端末から位置登録要求を受信する位置登録要求受信部と、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求と、前記位置登録要求受信部に位置登録要求を送信した移動体通信端末の位置を特定する情報とを、前記上位装置に送信する送信部とを有することを特徴とする。

本発明の基地局装置を用いて、カバーエリア内の移動体通信端末から受信した、カバーエリア外の移動体通信端末を送出元とする位置登録要求を、上位装置に通知することで、上位装置に、カバーエリア外の移動体通信端末の位置を登録させることができる。

本発明の上位装置は、上記本発明の移動体通信端末の位置登録方法に使用する上位装置であって、前記基地局装置が送信した前記位置登録要求と、前記基地局装置に位置登録要求を送信した移動体通信端末の位置を特定する情報とを受信する受信部と、前記受信部が受信した前記位置登録要求、及び、前記基地局装置に位置登録要求を送信した移動体通信端末の位置を特定する情報と、前記基地局装置の位置に基づいて、前記移動体通信端末の位置を割り出す位置割出し部と、前記位置割出し部が割り出した移動体通信端末の位置を登録する位置登録部とを備えたことを特徴とする。

本発明の上位装置を用いて、位置登録要求の送出元の移動体通信端末の位置を割り出し、その位置を登録することで、カバーエリア外で位置登録要求を送出した移動体通信端末の位置を登録することができる。

本発明の移動体通信システム、移動体通信端末、基地局装置、上位装置、及び、移動体通信端末の位置登録方法では、カバーエリア外の移動体通信端末から送出された位置登録要求を、基地局のカバーエリア外で転送させることにより、位置登録要求を送出する移動体通信端末の位置があらかじめ予測できないときでも、その移動体通信端末の位置を登録できる。また、他の移動体通信端末を利用して位置登録要求を転送させているため、本来基地局のカバーエリア内となるべき領域がカバーエリア外となったときでも、その領域で送出された位置登録要求を、基地局のカバーエリア内の移動体通信端末まで転送させることができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の移動体通信システムにおける位置登録要求送信の様子を模式的に示している。各携帯端末１０は、ユーザが移動体通信サービスの提供を受けるための機能を有し、ユーザと共に移動する。基地局装置２０は、カバーエリア内の携帯端末１０と無線通信により接続を確立し、接続を確立した携帯端末１０との間で通信を行う。上位装置３０は、基地局装置２０の制御を行う。同図では、携帯端末１０−１及び１０−２は、基地局装置２０のカバーエリア外に存在し、携帯端末１０−３は、基地局装置２０のカバーエリア内に存在する。

図１を参照して、移動体通信システム１００の動作の概略を説明する。携帯端末１０−１は、ユーザ操作により、位置登録要求を送出する。同図では、携帯端末１０−１が送出した位置登録要求は、携帯端末１０−２及び１０−３により受信される。カバーエリア外にある携帯端末１０−２は、位置登録要求を受信すると、それを他の携帯端末に向けて送信する。カバーエリア内の携帯端末１０−３は、位置登録要求を受信すると、それを基地局装置２０に送信する。

基地局装置２０は、位置登録要求を受信すると、受信した位置登録要求を、上位装置３０に通知する。上位装置３０は、基地局装置２０からの通知に基づいて、位置登録要求を送出した携帯端末１０−１の位置を割り出し、その割り出した位置を登録する。基地局装置２０は、上位装置３０への通知後、カバーエリア内の携帯端末に、位置登録を行った携帯端末１０−１についての位置登録要求を破棄するように要求する破棄要求を送出する。携帯端末１０−３は、基地局装置２０から、位置登録要求の破棄要求を受信すると、その後に受信する携帯端末１０−１についての位置登録要求を破棄する。

本実施形態では、位置登録要求、及び、位置登録要求の破棄要求の送受信に、パケット通信を用いる。図２は、携帯端末１０が送受信するパケットのヘッダ情報を示している。ヘッダ情報１５は、パケット種別１６、ユーザＩＤ１７、及び、ホップ回数１８を有する。パケット種別１６は、パケットが、位置登録要求を示すパケット（ＰＲＤパケット（ＰＲＤ：Position Registration Demand））であるか、又は、その破棄要求を示すパケットであるかを識別するための情報を有する。以下では、ＰＲＤパケットのパケット種別を“５Ａ”とし、破棄要求を示すパケット種別を“Ａ５”として説明する。ユーザＩＤ１７は、位置登録の対象となる携帯端末１０のＩＤを示す。ホップ回数１８は、パケットの携帯端末１０間での転送回数を示す。

図３は、携帯端末１０の構成を機能ブロック図で示している。携帯端末１０は、パケット通信部１１、パケット判断部１２、パケット蓄積部１３、及び、制御部１４を有する。制御部１４は、携帯端末１０の各部の動作を制御する。パケット通信部１１は、基地局装置２０との間、又は、他の携帯端末１０との間で、ＰＲＤパケット、及び、位置登録要求の破棄要求を示すパケットの送受信を行う。パケット判断部１２は、パケット通信部１１が受信したパケットのヘッダ情報内のパケット種別１６を調べ、受信パケットが、ＰＲＤパケットであるか、位置登録要求の破棄要求であるかを判断し、その判断結果を、制御部１４に通知する。パケット蓄積部１３は、制御部１４からの指示に基づいて、パケット通信部１１が受信したパケットのヘッダ情報を保持する。

制御部１４は、パケット判断部１２によって、受信パケットが位置登録要求を示すものであると判断されたときには、所定の条件で、パケット蓄積部１３に受信パケット（位置登録要求）のヘッダ情報を格納させる。また、パケット通信部１１により、他の携帯端末１０に向けて、位置登録要求を送出する。制御部１４は、パケット判断部１２によって、受信パケットが位置登録要求の破棄要求を示すものであると判断されると、パケット蓄積部１３に、受信パケット（破棄要求）のヘッダ情報を格納させ、パケット通信部１１によって受信された位置登録要求を示すパケットを破棄する。

携帯端末１０が基地局装置２０のカバーエリア外にあるときに、ユーザが位置登録を希望する際の携帯端末１０の動作について説明する。携帯端末１０が、基地局装置２０のカバーエリア内にない状態としては、携帯端末１０が基地局装置２０のセル半径内にない場合や、災害などにより基地局装置２０のシステムがダウンした場合が考えられる。制御部１４は、パケット種別１６（図２）を“Ａ５”とし、ユーザＩＤ１７を携帯端末１０のＩＤとし、ホップ回数１８を“１”としたＰＲＤパケットを作成する。ユーザＩＤ１７としては、例えば、電話番号等の、携帯端末１０に個別の識別番号を使用することができる。その後、パケット通信部１１を用いて、作成したＰＲＤパケットを、マルチキャスト送信により外部に送信する。

図４は、ＰＲＤパケットを受信した際の携帯端末１０の動作手順をフローチャートで示している。パケット通信部１１が、ＰＲＤパケットを受信すると、パケット判断部１２は、受信パケットのパケット識別を調べ、受信パケットが位置登録要求を示していることを確認する（ステップＳ４１）。制御部１４は、パケット蓄積部１３を参照して、受信したＰＲＤパケットのユーザＩＤに一致するユーザＩＤを有するヘッダ情報が格納済みであるか否かを調査し、そのユーザＩＤについてのＰＲＤパケットが新規受信であるか否かを判断する（ステップＳ４２）。

受信したＰＲＤパケットのユーザＩＤと、同じユーザＩＤのヘッダ情報がパケット蓄積部に格納されていないということは、携帯端末１０が、そのユーザＩＤについての位置登録要求を、新規に受信したことを意味している。その場合、ステップＳ４２では、制御部１４は、新規受信であると判断する。一方、受信したＰＲＤパケットのユーザＩＤと、同じユーザＩＤのヘッダ情報が、既にパケット蓄積部１３に格納されているということは、そのユーザＩＤについての位置登録要求を、前にも受信していたことを意味しており、その場合、ステップＳ４２では、制御部１４は、新規受信ではないと判断する。

制御部１４は、ステップＳ４２で、新規受信ではないと判断すると、パケット蓄積部１３を参照し、今回受信したＰＲＤパケットのホップ回数と、パケット蓄積部１３に格納された同一ユーザＩＤのヘッダ情報のホップ回数、又は、あらかじめ設定されたホップ回数の上限値とを比較する（ステップＳ４３）。制御部１４は、比較の結果、今回受信したＰＲＤパケットのホップ回数が、前に受信したＰＲＤパケットのホップ回数以上であると判断したとき、或いは、今回受信したＰＲＤパケットのホップ回数が、あらかじめ設定されたホップ回数の上限値よりも大きいと判断したときには、今回受信したＰＲＤパケットを破棄する（ステップＳ４４）。

ステップＳ４２でＰＲＤパケットが新規受信であると判断され、或いは、ステップＳ４３で今回受信のＰＲＤパケットのホップ回数が前に受信したＰＲＤパケットのホップ回数よりも小さいと判断されたときには、携帯端末１０は、自身が、基地局装置２０のカバーエリア内に存在しているか否かを判断する（ステップＳ４５）。携帯端末１０は、ステップＳ４５で、基地局装置２０のカバーエリア内に存在すると判断すると、基地局装置２０に向けて、受信したＰＲＤパケットを送信する（ステップＳ４９）。ステップＳ４５で、カバーエリア内でないと判断した場合には、制御部１４は、パケット蓄積部１３に、今回受信したＰＲＤパケットのヘッダ情報を格納する（ステップＳ４６）。その後、受信したＰＲＤパケットのホップ回数に１を加えたＰＲＤパケットを作成し（ステップＳ４７）、パケット通信部１１を用いて、その作成したＰＲＤパケットを、マルチキャスト送信で、周囲の携帯端末１０に向けて送信する（ステップＳ４８）。

図５は、ＰＲＤパケットを受信した際の基地局装置２０の動作手順をフローチャートで示している。基地局装置２０は、携帯端末１０からＰＲＤパケットを受信すると、ＰＲＤパケットのヘッダ情報、及び、ＰＲＤパケットを基地局装置２０に送信した携帯端末１０の位置に関する情報を、上位装置３０へ通知する（ステップＳ５１）。その後、基地局装置２０は、パケット種別１６（図２）を“Ａ５”とし、ユーザＩＤ１７を、受信したＰＲＤパケットのユーザＩＤと同じユーザＩＤとし、ホップ回数１８を“１”としたパケット（ＰＲＤパケットの破棄要求）を作成し、その作成したパケットを、カバーエリア内に存在する携帯端末１０に向けて送信する（ステップＳ５２）。

上位装置３０は、基地局装置２０から、ＰＲＤパケットのヘッダ情報のホップ回数、及び、ＰＲＤパケットを基地局装置２０に送信した携帯端末１０の位置に関する情報の通知を受けて、ＰＲＤパケットを最初に送信した携帯端末１０の位置を割り出し、その割り出した位置を登録する。ＰＲＤパケットを最初に送信した携帯端末１０の位置の割り出しは、基地局装置２０の位置、基地局装置２０のカバーエリア内における、基地局装置２０に位置登録要求を送信した携帯端末１０の位置、及び、ＰＲＤパケットを最初に送信した携帯端末１０と基地局装置２０の位置登録要求を送信した携帯端末１０との間の距離に基づいて行う。

上位装置３０は、制御対象の基地局装置２０について、例えば住所又は経度緯度で示される位置情報を記憶している。上位装置３０は、位置登録要求を送信した基地局装置２０を特定することにより、その基地局装置２０の位置を把握する。基地局装置２０は、位置登録要求を送信した携帯端末１０との間の通信状況に基づいて、その携帯端末１０のカバーエリア内の位置を特定する。このとき、基地局装置２０が、カバーエリアを複数のセクタに分割して管理しているときには、位置登録要求を送信した携帯端末１０が存在するセクタを特定する。

ここで、例えば、携帯端末１０間でのパケットの通信可能距離が２ｋｍ程度であり、ホップ回数が“３”の場合には、ＰＲＤパケットを最初に送信した携帯端末１０と、ＰＲＤパケットを基地局装置２０に転送した携帯端末１０の間との距離は、最大で６ｋｍであり、途中経路も考慮すれば、２〜６ｋｍ程度であると考えられる。このように、ＰＲＤパケットを最初に送信した携帯端末１０と、最終的に基地局装置２０にＰＲＤパケットを送信した携帯端末１０の間との距離は、ホップ回数に比例して長くなると考えられる。そこで、ＰＲＤパケットを最初に送信した携帯端末１０と基地局装置２０の位置登録要求を送信した携帯端末１０との間の距離は、ＰＲＤパケットのヘッダ情報のホップ回数に基づいて推定する。

図６は、ＰＲＤパケットの破棄要求を受信した際の携帯端末１０の動作手順をフローチャートで示している。パケット通信部１１が、基地局装置２０からＰＲＤパケットの破棄要求を受信すると、パケット判断部１２が、受信パケットのパケット識別を調べて、受信パケットが位置登録要求を示していることを確認する（ステップＳ６１）。制御部１４は、パケット蓄積部１３を参照して、受信したＰＲＤパケットの破棄要求のユーザＩＤに一致するユーザＩＤを有するヘッダ情報が格納済みであるか否かを調査し（ステップＳ６２）、格納済みであるときには、パケット蓄積部１３に格納されたＰＲＤパケットを削除する（ステップＳ６３）。

制御部１４は、パケット蓄積部１３に、基地局装置２０から受信したＰＲＤパケットの破棄要求を示すパケットのヘッダ情報を格納する（ステップＳ６４）。携帯端末１０は、パケット通信部１１が、基地局装置２０のカバーエリア外の他の携帯端末１０により送信（転送）されたＰＲＤパケットを受信すると、そのＰＲＤパケットのユーザＩＤと、ステップＳ６４でパケット蓄積部１３に格納したヘッダ情報のユーザＩＤとが一致するか否かを調べ、一致するときには、受信したＰＲＤパケットを破棄する（ステップＳ６５）。その後、所定時間の経過後に、ステップＳ６４でパケット蓄積部１３に格納したヘッダ情報を削除する（ステップＳ６６）。

以下、図１の携帯端末１０−１が、位置登録要求を行った際の動作について説明する。携帯端末１０−１は、ヘッダ情報１５（図２）内のパケット種別１６を、位置登録要求を示す“５Ａ”とし、ユーザＩＤ１７を携帯端末１０−１に個別の識別番号とし、ホップ回数１８を“１”としたＰＲＤパケットを、マルチキャスト送信する。この携帯端末１０−１からマルチキャスト送信されたＰＲＤパケットは、携帯端末１０−２と、携帯端末１０−３とにより、受信される。

携帯端末１０−２は、ステップＳ４１（図４）で、パケット種別が“５Ａ”であることを確認し、その後、ステップＳ４２で、携帯端末１０−１の識別番号をユーザＩＤとするＰＲＤパケットがパケット蓄積部１３に格納されているか否かを調べる。携帯端末１０−２は、携帯端末１０−１のＰＲＤパケットを新規に受信したため、ステップＳ４５へ移行し、基地局装置２０のカバーエリア内であるか否かを判断する。携帯端末１０−２は、基地局装置２０のカバーエリア内にないため、ステップＳ４６へ移行して受信したＰＲＤパケットをパケット蓄積部１３に保持し、ステップＳ４７で、ホップ回数を１つ加算して“２”としたＰＲＤパケットを作成し、ステップＳ４８で、周囲の携帯端末１０に向けて、作成したＰＲＤパケットをマルチキャスト送信する。

一方、携帯端末１０−３は、ステップＳ４１で、パケット種別が“５Ａ”であることを確認し、その後、ステップＳ４２で、携帯端末１０−１の識別番号をユーザＩＤとするＰＲＤパケットがパケット蓄積部１３に格納されているか否かを調べる。携帯端末１０−３は、携帯端末１０−１のＰＲＤパケットを新規に受信したため、ステップＳ４５へ移行し、基地局装置２０のカバーエリア内であるか否かを判断する。携帯端末１０−３は、基地局装置２０のカバーエリア内あるため、ステップＳ４９へ移行して、基地局装置２０に、携帯端末１０−１が送信したＰＲＤパケットを送信する。

基地局装置２０は、携帯端末１０−３からＰＲＤパケットを受信すると、そのヘッダ情報、及び、携帯端末１０−３のセクタ情報を、上位装置３０へ通知する。上位装置３０は、通知を行った基地局装置２０の位置を特定し、ＰＲＤパケットのヘッダ情報１５内のホップ回数１８と、携帯端末１０−３のセクタ情報とに基づいて、携帯端末１０−１の位置を割り出す。この位置の割り出しにより、携帯端末１０−１は、例えば、基地局装置２０から見て、携帯端末１０−３が存在するセクタの方向の延長上で、携帯端末１０−３からの距離が１〜２ｋｍ程度離れた距離に存在すると推定される。上位装置３０は、このようにして割り出した携帯端末１０−１の位置を記憶装置内に登録する。

基地局装置２０は、上位装置３０にＰＲＤパケットを通知した後に、ヘッダ情報１５内のパケット種別１６をＰＲＤパケットの破棄要求を示す“Ａ５”に書き換え、かつ、ホップ回数を“１”に書き換えたパケットを生成し、カバーエリア内の全ての携帯端末１０に向けて、生成したパケット、つまりはＰＲＤパケットの破棄要求を送信する。携帯端末１０−３は、基地局装置２０によって送信されたＰＲＤパケットの破棄要求を受信すると、ステップＳ６１で、パケット種別が“Ａ５”であることを確認し、ステップＳ６２で、パケット蓄積部１３に、携帯端末１０−１の識別番号をユーザＩＤ１７とするＰＲＤパケットのヘッダ情報１５が格納されているか否かを調べる。携帯端末１０−３は、携帯端末１０−１のＰＲＤパケットを記憶していないため、ステップＳ６４へ移行し、パケット蓄積部１３にＰＲＤパケットの破棄要求を格納する。

携帯端末１０−２によって転送された携帯端末１０−１のＰＲＤパケットは、携帯端末１０−１及び携帯端末１０−３により受信される。ここで、携帯端末１０−３は、携帯端末１０−２により携帯端末１０−１のＰＲＤパケットが転送される前に、上記動作により、基地局装置２０から送信されたＰＲＤパケットの破棄要求を受信しているものとする。この場合、携帯端末１０−３は、ステップＳ６５では、携帯端末１０−２から受信したＰＲＤパケットのヘッダ情報１５（パケット種別“５Ａ”）のユーザＩＤ１７と、パケット蓄積部１３に格納したＰＲＤパケットの破棄要求のヘッダ情報１５（パケット種別“Ａ５”）のユーザＩＤ１７とを比較する。この例では、双方のユーザＩＤ１７は、携帯端末１０−１の識別番号であるため、両者は一致し、携帯端末１０−３は、受信したＰＲＤパケットを破棄する。

携帯端末１０−１は、携帯端末１０−２によって転送されたＰＲＤパケットを受信すると、携帯端末１０−２が、携帯端末１０−１のＰＲＤパケットを転送した際の動作と同様な動作により、ホップ回数を“３”としたＰＲＤパケットを、周囲の携帯端末１０に向けてマルチキャスト送信する。この携帯端末１０−１が送信したＰＲＤパケットは、携帯端末１０−２及び携帯端末１０−３により再び受信される。

携帯端末１０−２では、携帯端末１０−１のＰＲＤパケットが既にパケット蓄積部１３に格納されているため、ステップＳ４３で、ホップ回数を比較する。比較の結果、今回受信したＰＲＤパケットのホップ回数（“３”）よりも、前に受信したＰＲＤパケットのホップ回数（“１”）の方が小さいため、ステップＳ４４に移行して、携帯端末１０−１から受信したＰＲＤパケット（ホップ回数“３”）を破棄する。一方、携帯端末１０−３は、既にＰＲＤパケットの破棄要求を受信しているため、ステップＳ６５で、携帯端末１０−１から受信したＰＲＤパケット（ホップ回数“３”）を破棄する。

本実施形態では、携帯端末１０間で、位置登録要求の転送を行い、最終的に、基地局装置２０のカバーエリア内の携帯端末１０から、基地局装置２０を介して上位装置３０に位置登録要求を送信して、基地局装置２０のカバーエリア外の携帯端末１０の位置登録を行う。このように、他の携帯端末１０を用いて位置登録を転送することで、位置登録要求を送出した携帯端末１０の位置があらかじめ予測できない場合でも、その携帯端末１０の位置登録が可能となる。また、一部の基地局装置２０がダウンして、携帯端末１０がカバーエリア外となったときでも、上位装置３０がそのカバーエリア外の携帯端末１０の位置を把握することが可能となり、把握した位置を、災害時などの救助に役立てることが可能となる。

また、基地局装置２０は、上位装置３０に位置登録要求を通知した後に、カバーエリア内の携帯端末１０に、位置登録要求の破棄を要求し、位置登録が行われた携帯端末１０からの位置登録要求を、基地局装置２０のカバーエリア内の携帯端末１０で破棄させる。このようにすることで、基地局装置２０に対するトラフィックの急増を防ぐことができる。

なお、上記実施形態では、携帯端末１０−１（図１）は、自身が送信したＰＲＤパケットが携帯端末１０−２により転送されると、その転送されたＰＲＤパケットを更に転送する例について示したが、これには限定されない。携帯端末１０−１は、他の携帯端末１０によって転送されてきたＰＲＤパケットのユーザＩＤが、自身のユーザＩＤと一致するか否かを調べ、一致するときには、そのＰＲＤパケットを破棄するようにしてもよい。また、基地局装置２０からカバーエリア内の携帯端末１０に送信されたＰＲＤパケットの破棄要求を、その所定のホップ回数だけカバーエリア外の携帯端末１０間で転送させて、カバーエリア外において、ＰＲＤパケットの破棄を行わせてもよい。

例えば、図１では、携帯端末１０−１が送信したＰＲＤパケットが、携帯端末１０−３に加えて、携帯端末１０−３が存在するセクタに隣接するセクタに存在する携帯端末１０から、基地局装置２０に送信されることもある。このような場合には、上位装置３０は、携帯端末１０−１が、携帯端末１０−３が存在するセクタ及びその隣接セクタの境界の延長上に存在すると推測して、携帯端末１０−１の位置を割り出してもよい。このように、複数のセクタに存在する携帯端末１０から、基地局装置２０に同一ユーザＩＤのＰＲＤパケットが送信される場合には、それらを総合して、ＰＲＤパケットを最初に送信した携帯端末１０の位置を割り出すことで、その携帯端末１０の正確な位置を割り出すことができる。

上記実施形態では、上位装置３０が、位置登録要求を送出した携帯端末１０の位置を割り出し、これを登録したが、これには限定されない。例えば、基地局装置２０が、位置登録要求を送出した携帯端末１０の位置を割り出して、これを登録してもよい。或いは、基地局装置２０は、割り出した携帯端末１０の位置を、上位装置３０に通知して、上位装置３０で位置登録を行ってもよい。また、上位装置２０の更に上位に位置登録センターを設けて、その位置登録センター内に、位置登録要求を送出した携帯端末１０の位置を登録してもよい。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の移動体通信システム、移動体通信端末、基地局装置、上位装置、及び、移動体通信端末の位置登録方法は、上記実施形態例にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

本発明の一実施形態の移動体通信システムにおける位置登録要求送信の様子を示す模式図。 携帯端末１０が送受信するパケットのヘッダ情報を示すブロック図。 携帯端末１０の構成を示す機能ブロック図。 ＰＲＤパケットを受信した際の携帯端末１０の動作手順を示すフローチャート。 ＰＲＤパケットを受信した際の基地局装置２０の動作手順を示すフローチャート。 ＰＲＤパケットの破棄要求を受信した際の携帯端末１０の動作手順を示すフローチャート。 特許文献２に記載された従来の移動体通信システムにおける通信の様子を示す模式図。

符号の説明

１０：携帯端末
１１：パケット通信部
１２：パケット判断部
１３：パケット蓄積部
１４：制御部
２０：基地局装置
３０：上位装置

Claims (15)

1. 上位装置により制御される基地局装置と移動体通信端末との間で通信を行い、移動体通信サービスの提供を行う移動体通信システムにおける移動体通信端末の位置登録方法であって、
   前記基地局装置のカバーエリア外に存在する第１の移動体通信端末が、自身の位置の登録を要求する位置登録要求を送出するステップと、
   前記カバーエリア外に存在する第２の移動体通信端末が、前記位置登録要求を受信し、該受信した位置登録要求を位置登録要求保持部に保持すると共に、他の移動体通信端末に向けて転送するステップと、
   前記カバーエリア内に存在する第３の移動体通信端末が、前記位置登録要求を受信し、該受信した位置登録要求を前記基地局装置に送信するステップと、
   前記基地局装置が前記第３の移動体通信端末から前記位置登録要求を受信すると、該受信した位置登録要求と、前記第３の移動体通信端末の位置を特定する情報とに基づいて、前記第１の移動体通信端末の位置を割り出し、該割り出した位置を登録するステップとを備えることを特徴とする移動体通信端末の位置登録方法。
2. 前記位置登録要求が、前記第１の移動体通信端末を識別するための端末識別情報を有する、請求項１に記載の移動体通信端末の位置登録方法。
3. 位置登録要求が転送回数を記録するデータ部分を有しており、前記位置登録要求転送ステップでは、前記第２の移動体通信端末は、前記受信した位置登録要求の転送回数をインクリメントして位置登録要求を転送する、請求項２に記載の移動体通信端末の位置登録方法。
4. 前記位置登録要求転送ステップでは、前記第２の移動体通信端末は、前記受信した位置登録要求の前記識別情報と一致する端末識別情報を有する位置登録要求が位置登録要求保持部に保持されているときには、双方の位置登録要求の転送回数を相互に比較し、前記受信した位置登録要求の転送回数が、前記位置登録要求保持部に保持された位置登録要求の転送回数よりも小さいと判断すると、前記位置登録要求の転送を行う、請求項３に記載の移動体通信端末の位置登録方法。
5. 前記位置登録ステップでは、前記第１の移動体通信端末の位置を割り出す際に、前記転送回数に基づいて、前記第３の移動体通信端末から前記第１の移動体通信端末までの間の距離を推定する、請求項３又は４に記載の移動体通信端末の位置登録方法。
6. 前記基地局装置が前記位置登録要求を受信すると、前記端末識別情報を指定した前記第１の移動体通信端末からの位置登録要求の破棄を要求する破棄要求を、前記カバーエリア内の移動体通信端末に送信するステップを更に有する、請求項２〜５の何れか一に記載の移動体通信端末の位置登録方法。
7. 前記第３の移動体通信端末が、前記基地局装置が送信した破棄要求を受信して、破棄要求保持部に保持するステップと、前記受信した位置登録要求の端末識別情報と、前記破棄要求保持部が保持する破棄要求の端末識別情報とを比較し、双方の端末識別情報が一致すると、前記受信した位置登録要求を前記基地局装置に送信せずに破棄するステップとを更に有する、請求項６に記載の移動体通信端末の位置登録方法。
8. 請求項１〜７の何れか一に記載の移動体通信端末の位置登録方法に使用される移動体通信端末であって、前記位置登録要求を送出する位置登録要求送出部を備えることを特徴とする移動体通信端末。
9. 請求項１〜７の何れか一に記載の移動体通信端末の位置登録方法に使用される移動体通信端末であって、前記位置登録要求を受信する位置登録要求受信部と、自装置が前記カバーエリア内に存在するか否かを判断するカバーエリア判定部と、前記カバーエリア判定部が、自装置がカバーエリア内に存在しないと判定すると、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求を他の移動体通信端末に向けて転送する位置登録要求転送部とを備えたことを特徴とする移動体通信端末。
10. 前記カバーエリア判定部が、自装置がカバーエリア内に存在しないと判定すると、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求を保持する位置登録要求保持部を更に有する、請求項９に記載の移動体通信端末。
11. 前記位置登録要求が前記第１の移動体通信端末を識別するための端末識別情報と、当該位置登録要求の転送回数を示すデータとを有しており、前記カバーエリア判定部が、自装置がカバーエリア内に存在しないと判定すると、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求の端末識別情報と一致する端末識別情報を有する位置登録要求が位置登録要求保持部に保持されているか否かを判定する受信済み判定部と、前記受信済み判定部が、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求の端末識別情報と一致する端末識別情報を有する位置登録要求が位置登録要求保持部に保持されていると判定すると、双方の位置登録要求の転送回数を相互に比較し、前記受信した位置登録要求の転送回数が、前記位置登録要求保持部に保持された位置登録要求の転送回数以上であると、前記受信した位置登録要求を破棄する位置登録要求破棄部とを更に有する、請求項１０に記載の移動体通信端末。
12. 前記カバーエリア判定部が、自装置がカバーエリア内に存在すると判定すると、前記基地局装置に、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求を送信する位置登録要求送信部を更に有する、請求項９〜１１の何れか一に記載の移動体通信端末。
13. 請求項１〜７の何れか一に記載の移動体通信端末の位置登録方法使用する基地局装置であって、前記移動体通信端末から位置登録要求を受信する位置登録要求受信部と、前記位置登録要求受信部が受信した位置登録要求と、前記位置登録要求受信部に位置登録要求を送信した移動体通信端末の位置を特定する情報とを、前記上位装置に送信する送信部とを有することを特徴とする基地局装置。
14. 請求項１〜７の何れか一に記載の移動体通信端末の位置登録方法に使用する上位装置であって、前記基地局装置が送信した前記位置登録要求と、前記基地局装置に位置登録要求を送信した移動体通信端末の位置を特定する情報とを受信する受信部と、前記受信部が受信した前記位置登録要求、及び、前記基地局装置に位置登録要求を送信した移動体通信端末の位置を特定する情報と、前記基地局装置の位置に基づいて、前記移動体通信端末の位置を割り出す位置割出し部と、前記位置割出し部が割り出した移動体通信端末の位置を登録する位置登録部とを備えたことを特徴とする上位装置。
15. 上位装置により制御される基地局装置と移動体通信端末との間で通信を行い、移動体通信サービスの提供を行う移動体通信システムにおいて、
    前記基地局装置のカバーエリア外で、自身の位置の登録を要求する位置登録要求を送出する第１の移動体通信端末と、
    前記カバーエリア外で前記位置登録要求を受信すると、該受信した位置登録要求の転送を行う第２の移動体通信端末と、
    前記カバーエリア内で前記位置登録要求を受信すると、該受信した位置登録要求を前記基地局装置に送信する第３の移動体通信端末と、
    前記基地局装置が前記第３の移動体通信端末から前記位置登録要求を受信すると、該受信した位置登録要求と、前記第３の移動体通信端末の位置を特定する情報とに基づいて、前記第１の移動体通信端末の位置を割り出し、該割り出した位置を登録する位置登録装置とを備えたことを特徴とする移動体通信システム。

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