JP2007282286A - ローカル位置情報管理装置、ホーム位置情報管理装置、移動通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各移動ノードや移動ルータが自身の在圏位置近くのローカル位置情報管理装置に対して位置登録要求を送信することで、位置登録に要する時間を小さくしつつ、電車等に移動ノードを所持した乗客が大勢乗車している場合等のような集団移動時における位置登録要求信号の集中による無線リソースの圧迫や移動網内の通信トラフィックの一時的な増大を回避し、移動体空間内に存在する移動ノードの位置登録要求を代表する移動ルータが通信状態、ないしは、故障等の理由により、正しく位置登録が実行されない場合にも対処する。
【選択図】 図1
Description
なお、同図においては明示されていないが、通常、AR−LM間やLM−LM間には、信号等を転送するルータないしは交換機が存在する。
この状態において、移動体と共に移動ルータMR#1が移動し、LAが「LA#A」から「LA#B」に変化した場合、移動ルータMR#1についての登録は、最寄りのLM#1ではなく、電話番号、IPアドレス等の識別子(ID)に基づいて固定的に割当てられているLM#2に対して行われる(S60)。
一方で、移動ノードが在圏するLAを格納するローカル位置情報管理装置(Local Location Manager:以下、LLMと略称する)と、移動ノードが在圏しているLLMに関する情報(以下、LLM情報と呼ぶ)を格納するホーム位置情報管理装置(Home Location Manager:以下、HLMと略称する)とで構成される移動通信システムが知られている。例えば、GSM(Global System for Mobile communications)やIS−41(Interim Standard−41)である。このような移動通信システムにおいては、各MNに対するLLMは固定的に割り当てられておらず、各MNは自身の在圏位置近くのLLMに対してLUを送信している。こうすることで、位置登録に要する時間を小さくすることができる。
さらに、上記公報等に開示された移動通信システムにあっては、移動体空間内に存在するMNのLUを代表するMRが通信状態、ないしは、故障等の理由により、正しく位置登録が実行されない場合に、対処できないという問題があった。
前記第1のローカル位置情報管理装置は、自装置に登録されている位置情報を更新する手段と、位置情報の登録を要求してきた移動ルータに関する位置情報が収容されている他のローカル位置情報管理装置に対して該位置情報を削除するための削除要求を送出する手段と、移動ルータ及び移動ノードとローカル位置情報管理装置との対応関係を示すローカル位置情報管理装置情報を更新するための更新要求を送出する手段と、を含み、
前記ホーム位置情報管理装置は、自装置に対応するローカル位置情報管理装置から前記ローカル位置情報管理装置情報を更新するための更新要求を受取ったことに応答して、自装置に登録されているローカル位置情報管理装置情報を更新する手段と、この更新前の登録内容を、前記更新要求を送出した第1のローカル位置情報管理装置に送出する手段とを含むことを特徴とする。各移動ノードや移動ルータが自身の在圏位置近くのローカル位置情報管理装置に対して位置登録要求を送信することで、位置登録に要する時間を小さくしつつ、上記電車の例のような集団移動時における位置登録信号の集中による無線リソースの圧迫や移動網内の通信トラフィックの一時的な増大を回避できる。
本システムは、MRとMNの主従関係情報を移動元のエリアに対応する旧LLMから移動先のエリアに対応する新LLMへ転送する手順、並びに、MNやMRが在圏しているLLM情報を格納しているHLM内のテーブルを更新する手順、を提供している。以下、本システムの構成、動作について説明した後、変形例についても説明する。
本システムは、図1に示されているように、移動体空間内に存在するMNのLUを代表する移動ルータMR#1と、この移動ルータMR#1と同一の移動体空間内に存在する時にはLUを実施しない移動ノードMN#1,MN#2と、これら移動ノードや移動ルータMR#1が在圏しているLLMに関する情報であるLLM情報を格納しているホーム位置情報管理装置HLM#1と、MNやMRのLA情報、ないしは、移動ルータと移動ノードとの主従関係を示す主従関係情報を格納しているローカル位置情報管理装置LLM#1,LLM#2,LLM#3と、移動ノードや移動ルータに対してArIを報知し、このArIとLAとしてネットワーク内で管理されるArAとの対応関係を保持するARとを含んで構成されている。
図1において、MN#1及びMN#2を代表して、MR#1が最寄のLLM#1に位置登録要求を通知している(S61)。この場合、同図に示されているように、識別子(ID)が「MN#1」の移動ノード、識別子(ID)が「MN#2」の移動ノード、及び、識別子(ID)が「MR#1」の移動ルータが、「LLM#1」の配下のエリアに在圏していることが、HLM#1に登録されている(S62)。
同図において、MR#1が移動元エリアLA#Bから移動先エリアLA#Cに移動したとき、移動先エリアLA#Cに対応する位置情報管理装置LLM#2に対して位置登録要求が通知される(S701)。すると、LLM#2には、識別子(ID)が「MR#1」の移動ルータの在圏位置情報LAは「LA#C」として登録される(S702)。
(第1の実施例)
以下、主従関係の登録動作、LLMが管理するエリアを跨らない移動時の動作、LLMが管理するエリアを跨る移動時の動作、着信動作、主従関係の解除動作、について、項を分けて説明する。
(主従関係の登録動作)
図3は移動ノードMN#2が移動ルータMR#1に従属するための登録動作、すなわち主従関係の登録動作を示すシーケンス図である。同図においては、移動ノードMN#1、MN#2、移動ルータMR#1、アクセスルータAR、LLM#1、LLM#2、HLM#1の動作が示されている。
移動ノードMN#1,MN#2,移動ルータMR#1には、ArIが「LA#A」であることに相当する報知情報がアクセスルータARから通知されている(S102)。
移動体においては、移動ルータMR#1からArIが「MR#1」であることに相当する報知情報を、移動ネットワーク内の全ての移動ノードに通知している(S104)。本例の場合、移動ノードMN#1及びMN#2がそれを受信する。この報知情報を受取った移動ノードMN#2は、ArIが変化したため、移動体に乗車したことを検出することができる(S105)。
そして、LLM#1は、アクセスルータAR、移動ルータMR#1を経由して、MN#2に応答を返す(S110、S111、S112)。これにより、移動ノードMN#2には、新たなArIが記憶される(S113)。
図4は移動ノードMN#1、MN#2が移動ルータMR#1に従属した状態でLA#B内へ移動した場合の動作を示すシーケンス図である。同図においては、移動ノードMN#1、MN#2、移動ルータMR#1、アクセスルータAR、LLM#1、LLM#2、HLM#1の動作が示されている。
同図において、LLM#1には、識別子(ID)「MN#1」、「MN#2」のLAが共に「MR#1」で、識別子(ID)「MR#1」のLAが「LA#A」であることが登録されている(S201a)。これらの登録内容は、移動ルータMR#1と移動ノードMN#1及びMN#2とが主従関係にあることを示している。
移動ノードMN#1、MN#2は、共に、移動体に乗車している(S202a、S202b)。移動体においては、移動ルータMR#1からArIが「MR#1」であることに相当する報知情報を、移動ネットワーク内の全ての移動ノードに通知している(S203)。本例の場合、移動ノードMN#1及びMN#2がそれを受信する。
図5及び図6は、移動ノードMN#1、MN#2が移動ルータMR#1に従属した状態でLA#BからLA#Cへ移動した場合の動作を示すシーケンス図である。これらの図においては、移動ノードMN#1、MN#2、移動ルータMR#1、アクセスルータAR、LLM#1、LLM#2、HLM#1の動作が示されている。
LLM#1には、識別子(ID)「MN#1」、「MN#2」のLAが共に「MR#1」で、識別子(ID)「MR#1」のLAが「LA#B」であることが登録されている(S801c)。これらの登録内容は、移動ルータMR#1と移動ノードMN#1及びMN#2とが主従関係にあることを示している。
この削除要求を受取ったLLM#1は、自身のテーブルを検索し、移動ルータMR#1の在圏していたLAに関する情報として登録されていた「LA#B」を削除する(S902)。このとき、LLM#1は、移動ノードMN#1及びMN#2が移動ルータMR#1と従属していることも併せて検出し、それらのLLM情報が変更されたことを検出する(S903)。LLM#1は、通知元のLLM#2に対して、移動ルータMR#1のLAに関する情報を消去した旨の応答を返信した後(S904)、移動ルータMR#1と移動ノードMN#1及びMN#2との主従関係を登録するための登録要求をLLM#2に送出する(S905)。
このとき、LLM#2は、移動ノードMN#1及びMN#2に対する更新が新規の登録であることを認識し(S907)、移動ノードMN#1及びMN#2に固有のIPhaをキーとして、それぞれの移動ノードが収容されているHLM#1を特定する(S908)。そして、LLM#2は、特定されたHLM#1に対して、移動ノードMN#1及びMN#2の収容先LLM情報を更新するための信号を送出する(S909)。
移動ルータと主従関係にある移動ノードに対して着信を行う場合の動作について、図7を参照して説明する。同図は、移動ルータMR#1に従属した状態にあるMN#2に対して着信を行う場合の動作を示すシーケンス図である。同図には、通信状態にあるMNのルーティング情報を管理するホームルーティング情報管理装置(Home Routing Manager:以下、HRM)HRM#1も記載されている。
アクセスルータARからは、一斉呼出を送出し、これを受取った移動ルータMR#1も移動ネットワーク内の全てのMNに対して一斉呼出を送出する(S309)。
これらの呼出に対して、移動ノードMN#2が応答を送出すると、その応答は移動ルータMR#1、アクセスルータAR、LLM#2、HLM#1を介してHRM#1に入力され(S310、S311、S312、S313、S314)、MN#2が在圏するARが特定される。
移動ノードが移動体から降車する場合の動作について図8を参照して説明する。同図には、移動体内に設置された移動ルータMR#1から報知されているArIを受信することができなくなることで、移動ノードMN#2が移動体から降車したことを認識し、最寄のLLM#2に対してアクセスルータAR経由で移動ルータMR#1との主従関係を解除する場合の動作が示されている。
この状態において、移動ノードMN#1は移動体に乗車したままである(S403a)。一方、移動ノードMN#2は、乗車していた移動体から降車するノードである(S403b)。
移動体においては、移動ルータMR#1からArIが「MR#1」であることに相当する報知情報を、移動ネットワーク内の全ての移動ノードに通知している(S404)。本例の場合、移動ノードMN#1では受信されるが、降車した移動ノードMN#2では受信されないため、乗車していた移動体から降車したことを検出することができる(S405)。
この移動ノードMN#2からの位置登録要求を受取ったLLM#2は、移動ルータMR#1とMN#2との主従関係の解除、すなわち、MN#2に対するLAとして「LA#C」を登録する(S408)。
そして、LLM#2は、アクセスルータARを経由して、MN#2に応答を返す(S409、S410)。これにより、移動ノードMN#2には、新たなArIが記憶される(S411)。
また、従前のLLMは、図9に示されているように、他のLLMに対して位置情報を削除するための削除要求を受取ったことに応答して、自装置に登録されている移動ルータと主従関係にある移動ノードの登録内容を、該他のLLMに対して通知する通知機能L4と、自装置に登録されている移動ルータに関する位置情報及び主従関係を示す情報の登録内容を削除する削除機能L5と、一斉呼出を送出するための一斉呼出送出機能L6と、を含んで構成されている。
図11及び図12は、本発明の第2の実施例による移動通信システムの一連の動作を示すシーケンス図である。これらの図においては、移動ノードMN#1、MN#3、移動ルータMR#1、アクセスルータAR、LLM#1、LLM#2、HLM#1の動作が示されている。なお、これらの図は、図1に示されている構成と対応している。
本実施例では、移動体に新たに乗車した移動ノードが、移動体内に設置された移動ルータから報知されている在圏位置識別子を受信することで、その移動体に乗車したことを認識し、最寄のローカル位置情報管理装置に対して移動ルータ、アクセスルータ経由で、その移動ルータとの主従関係を登録する。
この状態において、移動ノードMN#1は元々移動体に乗車している(S1003a)。これに対し、移動体は既にLA#Cに在圏し、LA#BからLA#Cに移動する際に、移動ルータMR#1が通信状態ないしはLU信号送出機能が故障していた等の理由によって、正しく位置登録が実施されていないものとする。移動ノードMN#3は移動体に新たに乗車したノードである(S1003b)。
このとき、LLM#2は、MN#1に対する更新が新規の登録であることを認識し(S1107)、MN#1に固有のIPhaをキーとして、そのMNが収容されているHLM#1を特定する(S1108)。そして、LLM#2は、特定されたHLM#1に対して、MN#1の収容先LLM情報を更新するための信号を送出する(S1109)。
図14は、本発明の第3の実施例による移動通信システムの一連の動作を示すシーケンス図である。同図においては、移動ノードMN#1、MN#3、移動ルータMR#1、アクセスルータAR、LLM#1、LLM#2、HLM#1の動作が示されている。なお、これらの図は、図1に示されている構成と対応している。
本実施例では、移動体から降車した移動ノードが、移動体内に設置された移動ルータから報知されている在圏位置識別子を受信することができなくなることで、その移動体から降車したことを認識し、最寄のローカル位置情報管理装置に対してアクセスルータ経由でその移動ルータとの主従関係を解除する。
この状態において、移動ノードMN#1は移動体に乗車したままである(S1203a)。これに対し、移動体は既にLA#Dに在圏し、LA#CからLA#Dに移動する際に、MR#1が通信状態ないしはLU信号送出機能が故障していた等の理由によって、正しく位置登録が実施されていないものとする。移動ノードMN#3は、乗車していた移動体から降車するノードである(S1203b)。
そして、LLM#2は、アクセスルータARを経由して、MN#3に応答を返す(S1211、S1212)。これにより、移動ノードMN#3には、新たなArIが記憶される(S1213)。
なお、以上説明した第3の実施例の構成に、図13(第2の実施例)に示されている、差異確認機能L7、位置情報修正機能L8、及び、主従関係登録機能L9を更に追加しても良い。
なお、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば以下のような変形例が含まれる。
(C−1)移動体内に設置されたMR#1が、自身に従属している移動ノードを把握し、自身の位置更新を行う際に、自身の識別子(IPha)だけでなく、従属している移動ノードのIPhaも併せて送信を行う場合には、図5及び図6に示されているシーケンスにおいて、LLM#2はMR#1及びそのMR#1に従属している全ての移動ノードに対するLLMの更新を一度に検出し、MR#1と各移動ノードを収容するHLM#1を特定する。続いて、特定されたHLM#1において、MR#1及びそのMR#1に従属している全てのMNに対するLLM情報が一度に更新される。
また、LLM#2は、HLM#1からの更新応答に含まれる従前のLLM情報からLLM#1を特定し、MR#1及びそのMR#1に従属している全てのMNに対する情報の消去を一度に行う。
(C−3)上記の実施例においては、2段階の主従関係、すなわち主となる移動ルータとその移動ルータに従属する移動ノードの場合について説明したが、この主従関係を繰り返す多段階の主従関係に対して本発明を適用しても良い。例えば、MR#1(主)−MR#11(従)(主)−MN#1(従)のような3段階の主従関係が構築されている場合には、図6に示されているシーケンス図において、LLM#1からLLM#2へ最上位のMR#1に従属している移動ルータ又は移動ノードの主従関係を転送する際に、MR#1−MR#11間の主従関係だけでなく、MR#11−MN#1間の主従関係も併せて検出・転送する。
(C−5)上記の実施例においては、HLM#1がLLM#2に対して従前のLLM情報(LLM#1)を通知することで、LLM#2がLLM#1に対して、MR#1に関する情報の削除要求を送出していたが、HLM#1がLLM#1に対してMR#1に関する情報の削除要求、及び、MR#1とMNとの主従関係情報をLLM#2に転送するように指示しても良い。
MR#1 移動ルータ
LA 在圏位置
LLM#1、LLM#2 ローカル位置情報管理装置
LU 位置登録要求
HLM#1 ホーム位置情報管理装置
HRM#1 ホームルーティング情報管理装置
AR アクセスルータ
ArI 在圏位置識別子
ArA 在圏位置情報
IPha 識別子
Claims (11)
- 移動ノードの集団と主従関係をなしている状態で該集団と共に移動する移動ルータから、該集団を代表して位置情報の登録を受けるローカル位置情報管理装置であって、自装置に登録されている位置情報を更新する手段と、位置情報の登録を要求してきた移動ルータに関する位置情報が収容されている他のローカル位置情報管理装置に対して該位置情報を削除するための削除要求を送出する手段と、移動ルータ及び移動ノードとローカル位置情報管理装置との対応関係を示すローカル位置情報管理装置情報を更新するための更新要求を送出する手段と、を含むことを特徴とするローカル位置情報管理装置。
- 前記ローカル位置情報管理装置情報は、複数のローカル位置情報管理装置に対応して設けられたホーム位置情報管理装置に登録されており、前記移動ルータ及び移動ノードに固有の識別子に基づいて該ホーム位置情報管理装置を特定することを特徴とする請求項1記載のローカル位置情報管理装置。
- 他のローカル位置情報管理装置に対して位置情報を削除するための削除要求を受取ったことに応答して、自装置に登録されている移動ルータと主従関係にある移動ノードの登録内容を、該他のローカル位置情報管理装置に対して通知する手段と、自装置に登録されている移動ルータに関する位置情報及び主従関係を示す情報の登録内容を削除する手段と、を含むことを特徴とするローカル位置情報管理装置。
- 前記移動ルータと前記移動ノードとの主従関係が新たに生じた際、前記移動ルータに関する位置情報と前記移動ノードに関する位置情報とに差異があるか否かを確認し、差異がある場合には、該移動ルータに関する位置情報を修正すると共に、該主従関係を登録することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のローカル位置情報管理装置。
- 前記移動ルータと前記移動ノードとの主従関係が解除された際、前記移動ルータに関する位置情報と前記移動ノードに関する位置情報とに差異があるか否かを確認し、差異がある場合には、該移動ルータに関する位置情報を修正すると共に、該主従関係の登録を削除することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のローカル位置情報管理装置。
- 移動ノード及び移動ルータと、それらの位置情報とが登録されるローカル位置情報管理装置との対応関係を示すローカル位置情報管理装置情報を管理するホーム位置情報管理装置であって、自装置に対応するローカル位置情報管理装置から前記ローカル位置情報管理装置情報を更新するための更新要求を受取ったことに応答して、自装置に登録されているローカル位置情報管理装置情報を更新する手段と、この更新前の登録内容を、前記更新要求を送出したローカル位置情報管理装置に送出する手段とを含むことを特徴とするホーム位置情報管理装置。
- 移動ノードの集団と主従関係をなしている状態で該集団と共に移動する移動ルータから、該集団を代表して位置情報の登録を受ける第1のローカル位置情報管理装置と、前記移動ノード及び前記移動ルータと、前記ローカル位置情報管理装置との対応関係を示すローカル位置情報管理装置情報を管理するホーム位置情報管理装置とを含む移動通信システムであって、
前記第1のローカル位置情報管理装置は、自装置に登録されている位置情報を更新する手段と、位置情報の登録を要求してきた移動ルータに関する位置情報が収容されている他のローカル位置情報管理装置に対して該位置情報を削除するための削除要求を送出する手段と、移動ルータ及び移動ノードとローカル位置情報管理装置との対応関係を示すローカル位置情報管理装置情報を更新するための更新要求を送出する手段と、を含み、
前記ホーム位置情報管理装置は、自装置に対応するローカル位置情報管理装置から前記ローカル位置情報管理装置情報を更新するための更新要求を受取ったことに応答して、自装置に登録されているローカル位置情報管理装置情報を更新する手段と、この更新前の登録内容を、前記更新要求を送出した第1のローカル位置情報管理装置に送出する手段とを含むことを特徴とする移動通信システム。 - 前記ローカル位置情報管理装置情報は、複数のローカル位置情報管理装置に対応して設けられたホーム位置情報管理装置に登録されており、前記移動ルータ及び移動ノードに固有の識別子に基づいて該ホーム位置情報管理装置を特定することを特徴とする請求項7記載の移動通信システム。
- 他のローカル位置情報管理装置に対して位置情報を削除するための削除要求を受取ったことに応答して、自装置に登録されている移動ルータと主従関係にある移動ノードの登録内容を、該他のローカル位置情報管理装置に対して通知する手段と、自装置に登録されている移動ルータに関する位置情報及び主従関係を示す情報の登録内容を削除する手段と、を含む第2のローカル位置情報管理装置を、更に含むことを特徴とする請求項7又は8記載の移動通信システム。
- 前記第1のローカル位置情報管理装置は、前記移動ルータと前記移動ノードとの主従関係が新たに生じた際、前記移動ルータに関する位置情報と前記移動ノードに関する位置情報とに差異があるか否かを確認し、差異がある場合には、該移動ルータに関する位置情報を修正すると共に、該主従関係を登録することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の移動通信システム。
- 前記第1のローカル位置情報管理装置は、前記移動ルータと前記移動ノードとの主従関係が解除された際、前記移動ルータに関する位置情報と前記移動ノードに関する位置情報とに差異があるか否かを確認し、差異がある場合には、該移動ルータに関する位置情報を修正すると共に、該主従関係の登録を削除することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の移動通信システム。
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