以下本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、前述のように本実施形態では3GPPシステムの仕様を基本として、3GPPシステムにできる限り変更を及ぼすことのない形式でムービングネットワークを構築するものとする。またムービングネットワーク自体は位置登録変更を行わず、ムービングネットワークに加入している移動機は加入中の移動に伴う位置登録を行わず、また基地局側との発着信は、例えば後述するムービングネットワーク装置を経由することなく行うことを原則として、以下に実施形態を説明する。
図2はムービングネットワークを含む移動通信ネットワークの全体構成ブロック図である。同図において移動機UE(ユーザ・エクイップメント)10とノードB11との間に、ムービングネットワーク装置12を含むムービングネットワークが定義される。ここでノードB11は3GPPにおける基地局を意味し、論理的には無線送受信を行うノードであり、また物理的には無線基地局装置を指すものである。なおUE10とノードB11との間に物理的なムービングネットワーク装置12が備えられるものとしたが、このムービングネットワーク装置12は基本的には論理的なものでも良く、例えばノードB11としての無線基地局装置の一部として実現することも当然可能である。
図2においてノードB11、すなわち無線基地局装置はリソースの管理などを行う無線ネットワーク制御装置RNC(ラジオ・ネットワーク・コントローラ)13に接続され、またRNC13は移動交換局(MSC(モバイル・スイッチング・センター))14、およびxGSN15、前述のSGSN、またはインターネットサービスプロバイダとのアクセス制御を行う関門ノードとしてのGGSN(ゲートウェイGPRS サポート・ノード)に接続され、MSC14には在圏位置レジスタVLR(ヴィジター・ローケーション・レジスタ)が備えられている。
図3は図2のムービングネットワーク装置12の構成例のブロック図である。同図においてムービングネットワーク装置12は、全体を制御する制御部20、ノードB11との間の送受信のための送受信部(TRX)21、UE10に対する送信を行うための送信部(TX)22、およびブロードバンド(BB)処理などを行うブロードバンド処理部23を備えている。すなわち本実施形態においては、ムービングネットワーク装置12とノードB11との間では双方向の通信が行われるが、UE10との間ではムービングネットワーク装置12からの下り方向のみの通信が行われ、UE10とノードB11との間の上り方向の通信はムービングネットワーク装置12を経由することなく行われることを原則とする。
このムービングネットワーク(MN)装置12は、その必須の機能としてムービングネットワークに関するシステム情報を報知する機能を備えている。また必要に応じて使用されるオプションの機能としてノードB11側から送信される物理チャネルを単に透過させる機能、および情報を追加する機能を備え、またオプションの機能として後述するようにMN装置12から報知する情報の更新をUE10に知らせるためのパイロットチャネルの報知機能、およびノードB11からの報知情報を受信してシステム情報を更新する機能などを備えているものとする。
本実施形態において、ムービングネットワークに対する特別の位置情報を定義することによって、UE10はムービングネットワークに加入した時点でその特別な位置情報を用いて位置登録を行うものとする。3GPPにおけるUTRAN(ユニバーサル・テレストリアル・ラジオ・アクセス・ネットワーク)における位置情報は、サーキットスイッチに対するロケーションエリアLA、またはパケットスイッチに対するルーティングエリアRAによって定義され、その位置情報がコアネットワークにおいて管理され、例えばUE10への着信を行うに当っては、コアネットワーク側で管理された位置情報とともにRNC13に対してページング要求が行われる。RNC13は、このページング要求に対応して着信要求を報知すべきエリアを取得し、そのエリアに対してページングを行う。
本実施形態では、簡単のためにロケーションエリアLAとルーティングエリアRAとが一致するものとして以下の説明を行うが、本発明はこのような条件に限定されるものではない。
図4はムービングネットワークに対応する位置情報定義例の説明図である。同図において1つのMN(ムービングネットワーク)に対するロケーションエリアLAMN、およびルーティングエリアRAMNが一致するものとし、例えば鉄道のレールに沿った複数のLA/RAの集合として定義されるものとする。すなわち図4において、斜線円の集合はLAMNもしくは、RAMNとなり、その定義イメージは次式によって与えられる。
LAMN/RAMN=ΣLAi/RAi ただしLA=RA
図2におけるコアネットワーク側、すなわちMSC14、xGSN15側で、UE10の位置を管理するための位置情報管理レジスタ、例えばMSC14に対するVLRでは、ムービングネットワークに対するこのような位置情報の定義を用いてムービングネットワークに対する位置管理を実施する。この定義を使用することによって、ムービングネットワーク自体は、例えば電車が移動しても位置登録の変更を行うことなく、ムービングネットワークに加入している移動機は、加入時にMNに対するLAMN/RAMNを用いて位置登録を行うのみであり、移動に伴う位置登録を行う必要はなくなる。
次にムービングネットワークへの加入時におけるUEの処理について図5〜図7を用いて説明する。前述のようにUE10側は、そのUE10を持つユーザが、例えば電車に乗り込んだ時点で、前述のようにそのムービングネットワークに対応する位置情報LAMN/RAMNを用いて位置登録を実施するが、この位置登録の実施によってムービングネットワークへの加入手続きが終了するものとする。
ムービングネットワークに加入するためには、まず現在地の周囲にムービングネットワークが存在すること、すなわち図4で説明したような斜線円の集合に近い位置にいることを知るとともに、加入手続きを行うための位置登録情報LAMN/RAMNの値の検索を行う必要がある。
このようにムービングネットワークへの加入のために必要となる情報は、基本的にはシステム情報として図2のRNC13側から与えられ、必要に応じてムービングネットワーク装置12によって情報が追加され、UE10に与えられるものとする。
RNC13側からノードB11を介して与えられるシステム情報の形式としては、報知情報送信用下り方向共通チャネルPCCPCH(プライマリー・コモン・コントロール・フィジカル・チャネル)を物理チャネルとして、論理チャネルBCCH(ブロードキャスト・コントロール・チャネル)の内部にMIB(マスター・インフォメーション・ブロック)、およびSIB(システム・インフォメーション・ブロック)を含む形式でUE10への報知が行われる。本実施形態においては、一般に複数存在するSIBのうちにムービングネットワークに関する情報が含まれ、この情報にはムービングネットワーク装置12が報知する情報を取得するためのスクランブリングコードなどの情報が含まれるものとする。
このようなムービングネットワークに関するシステム情報の詳細は図8で説明するものとして、その前に図5のムービングネットワーク存在確認処理のフローチャートについて説明する。同図においてまず、図2のRNC13側から論理チャネルBCCH内の報知情報がUE10に送信され、UE10はノードB11側からの報知情報としてのSIBを受信して近隣にムービングネットワークが存在することを知り、存在する場合にはムービングネットワークに加入可能か否か、例えば電車に乗ろうとしているか否かを判断し、加入可能な場合にはムービングネットワークの検索を実行し、ムービングネットワークが存在しない場合には何の処理も実行しない。
図6はムービングネットワークに加入可能と判断した場合のムービングネットワーク検索処理のフローチャートである。ムービングネットワークに加入可能と判断された場合には、前述のようにSIBに含まれ、ノードB11側から送られたシステム情報内に格納されているパラメータを使用して、ムービングネットワークの報知情報、すなわちムービングネットワーク装置12によって追加されたシステム情報を受信し、受信できた場合にはムービングネットワークに加入するための手続を行い、受信できない場合には再試行の処理を実行する。
図7はムービングネットワークへの加入手続き処理のフローチャートである。同図においてUE10はムービングネットワークから報知されるシステム情報、すなわちムービングネットワーク装置12によって追加されたシステム情報を受信し、ムービングネットワークに加入するか否かの判断を行う。後述するように、例えばこのシステム情報の内部にムービングネットワークに加入すべき範囲を示すGPS情報が格納されている場合には、UE10は自身の持つGPS情報と比較し、加入範囲に入ったか否かによって加入するか否かの判断を行う。そして加入する場合には、ムービングネットワークの位置情報LAMN/RAMNを用いて位置登録を行い、加入しない場合には何の処理も行わない。
図5〜図7において本実施形態におけるムービングネットワークの加入のための処理についてその概要を説明したが、本実施形態では図2のノードB11側から送られるシステム情報に対してムービングネットワーク装置12によって追加されるシステム情報の内部に、例えばムービングネットワークに対する加入範囲を示すGPS情報が格納される場合と、格納されない場合とがあるものとし、格納されていない場合にはUE10は加入範囲に入る位置、例えば駅の改札口でGPS情報の通知を受け、そのGPS情報を用いてムービングネットワークに加入するか否かの判断を行うこともできる。
このようなUE10に対するムービングネットワークへの加入範囲、あるいはムービングネットワークからの離脱判定を行うための加入継続範囲を示すGPS情報が、ムービングネットワーク装置12によって追加されるシステム情報によって与えられるか、あるいは例えば駅の改札口に設置された加入/離脱ポイント情報通知装置によって通知されるかは大きな相違であるため、以後の説明においてはムービングネットワーク装置12から追加されるシステム情報として通知される場合を第1の実施例、例えば駅の改札口で通知される場合を第2の実施例として本発明の実施形態をさらに説明する。
第1の実施例の説明に入る前に、本実施形態におけるムービングネットワークへの加入条件についてさらに説明する。この加入条件についてはまず2つの前提条件がある。第1の前提条件はUE10がノードB11側からシステム情報としてムービングネットワークが周囲に存在することを示す情報を受信することであり、第2の前提条件はそのシステム情報の内容を用いてムービングネットワーク装置12によって追加されたシステム情報、あるいはムービングネットワーク装置12から送られるパイロットチャネルの情報を受信可能なことであり、本実施形態においてはこれら2つの前提条件を満足するだけでもムービングネットワークへの加入条件を満足するものとする。
さらにムービングネットワークへの加入条件としては、これらの前提条件に個別条件を加えることもできる。その個別条件の第1は、ムービングネットワークへの加入、または離脱のポイントを示すGPS情報を、ムービングネットワーク装置12によって追加されたシステム情報として、あるいは例えばムービングネットワーク装置12からシステム情報とは別に送られるパイロットチャネルなどの内容として受信し、UE10自身が持つGPS情報とその情報が一致する、すなわち加入ポイントにUE10が存在することであり、この条件を前述の2つの前提条件と共に満足する場合に加入条件を満足するものとして扱うこともできる。
あるいは第2の個別条件として、加入ポイントを示すGPS情報を、ムービングネットワーク装置12側から受信するのではなく、例えば駅の改札口に設置された加入ポイント情報通知装置から受信し、受信したGPS情報がUE10自身が持つGPS情報と一致すること、およびムービングネットワーク装置12からのパイロットパターン情報、例えばパイロットチャネル信号を、後述するように、例えばその受信レベルがある閾値を上回る状態で受信可能なことであり、この条件を前述の2つの前提条件と共に満足する時にムービングネットワークへの加入条件を満足するものと扱うこともできる。
なお、第1の個別条件ではムービングネットワーク装置から、第2の個別条件では改札口でGPS情報を受信するものとしたが、いずれの方法でGPS情報を受信するかは本質的ではなく、GPS情報の一致が本質的条件であり、例えば第2の個別条件の判定においてムービングネットワーク装置からGPS情報を受信しても良い。
続いて第1の実施例について図8〜図21を用いて説明する。図8は第1の実施例におけるシステム情報を用いたムービングネットワーク関連情報通知内容の説明図であり、図9はこのムービングネットワーク関連情報の通知に対応するUE10による位置登録シーケンスの説明図である。
この第1の実施例では、ムービングネットワーク関連情報のうちで、特に加入/離脱ポイントとしてのGPS情報などが、ムービングネットワーク装置12によって、例えばシステム情報に追加されてUE10に通知されるのに対して、後述する第2の実施例では、例えばこのGPS情報が、ムービングネットワーク装置12が関与することなく、例えば駅の改札口に設置された加入/離脱ポイント情報通知装置からUE10に通知されるものとするが、第1の実施例においてムービングネットワーク装置12からUE10への通知方法としては、システム情報に追加されて通知されることには必ずしも限定されず、例えば別のパイロットチャネルにGPS情報を格納してUE10に通知することも当然可能である。
図8において報知情報送信用下り方向共通チャネルPCCPCHに含まれるシステムインフォメーションブロックSIBは、ノードB11からムービングネットワーク装置12に送られた時点では、例えばSIB#1からSIB#nまでのn個のブロックを含んでいる。SIB#nはノードB11側からUE10に対して報知されるべきムービングネットワーク関連情報として、ムービングネットワークの有り/無し、システムインフォメーションブロックとしてムービングネットワーク装置12によって追加されるn+1番目のブロック、すなわちSIB#n+1が含まれる下り方向共通チャネルPCCPCHのデコード用スクランブリングコード、時間的なオフセット情報、パイロットパターンの情報、その他を含んでいる。
ムービングネットワーク装置12によって追加されるムービングネットワーク関連情報、すなわちSIB#n+1には、ムービングネットワークのLAMN/RAMN(これについては集合内のLAi/RAiを列挙しても良い)、ムービングネットワークのタイプ、すなわちムービングネットワークからの離脱契機の判定のためにGPS情報、あるいはパイロットチャネルのいずれを使うか、あるいは両方を使うかを示す情報、離脱ポイントのGPS情報、および後述する離脱ポイント変更が発生した場合の通知用信号、その他を含んでいる。
図9においてノードB11からUE10に対しては、ムービングネットワーク装置12を経由してSIB#nまでのシステムインフォメーションブロックが送られ、ムービングネットワーク装置12からはSIB#n+1のシステムインフォメーションブロックが追加されてUE10に送られる。これに対応して、UE10からノードB11側にムービングネットワークの位置情報を使用した位置登録が行われ、その位置登録情報はRNC13、MSC14、xGSN15にも送られて対応する処理が実行される。
UE10は、ムービングネットワークの位置情報を使用した位置登録、すなわちムービングネットワークへの加入を行った後には、ムービングネットワークとして定義されている範囲、例えば電車に乗って移動中には位置登録を実行せず、また図2のムービングネットワーク装置12はUE10に対する発着信に関しては関与せず、UE10への発着信、すなわちページングはMSC14、またはxGSN15側からRNC13、およびノードB11を介して行われる。このページングにおいては、UE10がムービングネットワークの位置情報、すなわち通常の位置情報の集合を示す位置情報を用いて位置登録を行っているため、ムービングネットワークの位置情報をその集合内のすべての位置情報に変換して、その通常の位置情報のすべてに対応してページングを行う必要がある。なおこのページングについては後述する第2の実施例においても全く同様に行われるが、説明の順序として第1の実施例において説明する。
図10はページングシーケンスの第1の例の説明図である。この第1の例においては、ムービングネットワークの位置情報と、それに対応する集合内の通常の位置情報との対応はコアネットワーク側、すなわちMSC14、xGSN15側に対応テーブルとして備えられており、MSC14、またはxGSN15はムービングネットワークの位置情報LAMN/RAMN#0が通常の位置情報LA#0とLA#7からなる集合であることを検出し、LA#0に対応するRNC#1とLA#7に対応するRNC#0とにRANAP(ラジオ・アクセス・ネットワーク・アプリケーション・パート):ページングを送り、これに対応してそれぞれのRNCはLA#0とLA#7に対応するノードBに対してRRC(ラジオ・リソース・コントロール):ページングを送り、ムービングネットワークの定義された範囲のどこかに存在するUE10に対してページングが行われる。
図11はページングシーケンスの第2の例の説明図である。この第2の例においては、図2のRNC13にムービングネットワークに対する位置情報と通常の位置情報との関連を示す対応テーブルが備えられており、このテーブルの内容を用いてページングが行われる。すなわちMSC14、またはxGSN15側からRNC#0に対してRANAP:ページングがムービングネットワークの位置情報LAMN#0を用いて送られ、これを受け取ったRNC#0はこのムービングネットワーク位置情報に対応する通常の位置情報LA#0、およびLA#7に対応するノードBに対してRRC:ページングを送信する。
図12〜14は、図10の第1のページング例に対応してMSC14、またはxGSN15側に備えられる対応テーブル、およびUE10に対する登録位置管理テーブルの例である。図12はUEに対する登録位置管理テーブルと対応テーブルとを兼ねるテーブルの説明図である。同図において、MN有効無効はMN登録情報、すなわち登録位置情報が有効であるか、無効であるかを示し、通常の位置登録情報はUEがムービングネットワークに加入する前、あるいは離脱後の位置登録情報を示し、MNが無効である時にこの通常の位置登録情報が有効となる。
図12においては、ムービングネットワークの位置情報(MN登録情報)と通常の位置情報としてのLA/RA情報との対応も格納されているが、ムービングネットワークの位置情報と通常のLA/RA情報との対応はUEの登録とは本来無関係であり、図13、および図14に示すようにUEに対する登録位置管理テーブルと、ムービングネットワーク位置情報とLA/RA情報との対応テーブルとを分離して備えることも当然可能である。
図11で説明したページングの第2の例では、MSC14/xGSN15側には図13と同様のUEに対する登録位置管理テーブルが備えられる。RNC13には図15に示すように、それぞれのRNCに対応して、ムービングネットワークの位置情報と通常のLA/RA情報との対応を示すテーブルが格納されている。例えば図11のRNC#0が持つ対応テーブルには、ムービングネットワークの位置情報としてのLAMN#0とRAMN#0とにそれぞれ対応するLA/RA情報が格納されている。
次にUE10のムービングネットワークへの加入中のシステム情報の更新について図16を用いて説明する。図2において、ノードB11側からUE10に対して送られるシステム情報を更新する場合に、ムービングネットワーク装置12がその更新に関与する場合と関与しない場合とが考えられる。関与しない場合については後述の第2の実施例において説明することとし、ここでは関与する場合について説明する。
図8で説明したように3GPPに準拠する場合、ノードB11から送られるPCCPCHとチップレベルで同期したムービングネットワークのPCCPCHMNを定義し、これにムービングネットワーク個別情報として前述のSIB#n+1を追加した形で、図16に示すようにUE10側に送ることにし、UE10はムービングネットワークの加入時だけでなく、加入中においてもムービングネットワーク装置12からの報知情報のみを受信することによってノードB11から報知されるシステム情報を受信可能であり、同様にそのシステム情報を更新することも可能となる。なおノードB11側から送られるページング信号などの送信に使用される共通制御チャネルSCCPCH(セカンダリー・コモン・コントロール・フィジカル・チャネル)や、着信情報の有無を示すPICH(ページング・インディケーション・チャネル)などの情報についても、同様にムービングネットワーク装置12がそのままUE10側に中継することも可能である。
次にムービングネットワークからの加入/離脱ポイント情報のUE10への通知方法について説明する。図17はムービングネットワークに対する加入/離脱ポイントの位置の説明図である。加入/離脱ポイントの位置情報は、ムービングネットワークを利用する上では固定情報として与えられる。例えば電車に適用する場合には加入/離脱ポイントは必ず駅のどこかに存在することになり、したがってムービングネットワーク固有情報として設定することが可能である。図17においては、加入/離脱ポイントとしてのそれぞれのエントリに対応して、例えばエントリの四角の4つの頂点の座標が与えられている。
UE10がムービングネットワークに加入した後には、ムービングネットワークからの離脱判定を行うために、UE10に対して離脱ポイント情報を通知する必要がある。このようなUE10に対する加入/離脱ポイント情報の通知においても、ムービングネットワーク装置12が関与する場合と関与しない場合とが考えられる。この第1の実施例ではムービングネットワーク装置12が関与するものとしてその通知方法を説明する。
加入/離脱ポイント情報の通知にムービングネットワーク装置12が関与する場合にも、ムービングネットワークへの加入時にそのムービングネットワークからの離脱ポイントのすべてに対する位置情報を通知する場合と、加入時にはすべての離脱ポイント情報は通知せず、UE10の移動に伴ってその現在位置に近い場所にある離脱ポイントの情報を通知する方法とが考えられる。
加入時にすべての離脱ポイント情報を通知する場合には、例えば図8で説明したようにSIB#n+1内にすべての離脱ポイントのGPS情報を格納して、UE10に通知することになる。この離脱ポイントGPS情報は、例えば図17で説明した各エントリに対応するGPS情報である。UE10は、通知されたこれらの離脱ポイントGPS情報を用いて自身の持つGPS情報との比較によって離脱判定を実行する。
ムービングネットワークへの加入時にすべての離脱ポイント情報を通知しない場合には、UE10はムービングネットワーク装置12から報知される情報を受信しつづけることにより、UEの現在位置に近い離脱ポイント情報を受け取ることが必要となる。このためムービングネットワーク装置12は、例えば電車の移動にしたがって離脱ポイント情報の更新を行うことになる。その方法としては、ムービングネットワーク装置12がノードB11との通信が可能であるものとして、近くのノードB11との通信を契機として離脱ポイント情報の更新を行う方法が考えられる。
図18はムービングネットワーク装置12における離脱ポイント情報更新方法(その1)の説明図である。同図においてムービングネットワーク装置12は、それぞれのノードB11から報知される離脱ポイント情報を受信し、受信した情報とムービングネットワーク装置12で保持していた離脱ポイント情報との不一致を検出することによって、離脱ポイント情報の更新を行う。図18においてはノードB#0からの離脱ポイント情報#Aを受信している間は離脱ポイント情報#Aを保持し、その後ノードB#1からの離脱ポイント情報#Bを受信した時点で離脱ポイント情報を離脱ポイント情報#Bに更新する。
図19は離脱ポイント情報更新方法(その2)の説明図である。ムービングネットワーク装置12は、予めその内部に離脱ポイント情報変更の契機を判定するために、ノードBの配下となるセルの情報に対応する離脱ポイント情報をテーブルとして備えており、例えば電車の移動により別のノードB11からのセル情報を受信することによって、新たに受信したセル情報に対応する離脱ポイント情報への更新を行う。
例えば最初はあるノードBの配下のセル#ABに対する離脱ポイント情報15,1F,3F,4Bがムービングネットワーク装置12からUE10に対して報知情報として送信されるが、例えば電車がセル#57の地域に移動したことによって、対応するノードBからそのセル情報を受信し、離脱ポイント情報の5A、5E、66、71、7Eへの更新が行われる。
このようにムービングネットワーク装置12が離脱ポイント情報を更新しながらUE10に報知する場合に、UE10がこの情報を受信する方法について図20、図21を用いて説明する。図20はこの報知情報の変更が発生したことを示す通知をパイロットチャネル内に含む変更通知方法の説明図である。UE10は常にこのパイロットチャネルの信号を観測し、パイロットチャネル内にムービングネットワークに関する報知情報の変更発生通知が含まれていた場合には、実際にその変更内容を含む報知情報、例えば図8で説明したSIB#n+1を受信することによって、更新された離脱ポイント情報を取得することができる。
図21はこの離脱ポイント情報更新シーケンスの説明図である。同図においてムービングネットワーク装置12は、離脱ポイント変更発生を検出した時点でパイロットチャネルを用いて離脱ポイントの変更をUE10に通知し、また報知チャネル、例えばSIB#n+1に更新結果としての離脱ポイント情報を含ませてUE10側に送る。UE10はパイロットチャネルの内容によって離脱ポイントの変更を認識し、SIB#n+1内の情報を用いて離脱ポイントの更新を行う。
なお図20、図21ではUE10は最初にパイロットチャネルを観測して離脱ポイント変更通知を検出し、その検出に対応して、例えばSIB#n+1に含まれる離脱ポイント情報の更新結果を受信するものとしたが、UE10が定期的にムービングネットワーク装置12からの報知情報、例えばSIB#n+1を受信し、そのブロックに含まれる離脱ポイント情報とUE10側に保持している離脱ポイント情報とが一致しない場合に離脱ポイント情報の更新を行うことも可能である。
次に第2の実施例について説明する。前述のように第2の実施例では、第1の実施例と異なって、ムービングネットワークへの加入/離脱ポイントのGPS情報をムービングネットワーク装置12が関与する方法でUE10が受け取るのではなく、他の方法、例えば電車の改札口で受け取ることを基本的な相違とし、ムービングネットワークへの加入条件については前述の2つの前提条件に加えて、GPS情報の一致検出のみを追加した加入条件を用いてもよく、またさらにそれに加えてムービングネットワーク装置12からのパイロットチャネルの受信レベルがある閾値以上であるという条件を追加した加入条件を用いても良いが、ここではそのパイロットチャネルの受信レベルに関する条件を追加した加入条件を用いて、第2の実施例について説明する。
このように第2の実施例においては、ムービングネットワークへの加入条件及び離脱の契機として、ムービングネットワーク装置12から送られるパイロットチャネルの受信レベルがある閾値以上であるという条件が用いられる。例えばムービングネットワークからの離脱の契機としては、第1の実施例で説明したようにムービングネットワーク装置12から送られる離脱ポイントGPS情報とUE10自身が持つGPS情報との比較結果を条件とすることも、ムービングネットワーク装置12から送られる報知情報、例えばSIB#n+1、または図20で説明した報知情報変更発生通知を含むパイロットチャネルが受信できなくなった場合を条件とすることも、またGPS情報の不一致と、ムービングネットワーク装置12からの報知情報が受信できなくなった場合の両方を含む条件とすることもできるが、ここではパイロットチャネルの受信レベルとその閾値との比較について図22、図23を用いて説明する。
図22はパイロットチャネルの受信範囲の説明図である。もっとも右側にムービングネットワーク装置12が存在し、パイロットチャネルを送信するものとすると、例えば円内のパイロットチャネルの受信レベルはムービングネットワーク12からの距離が増加するにつれて低下する。
図23は、横軸を例えば位置とした場合のパイロットチャネルのパワーを示す。そのパワーがある閾値を下回ったことをムービングネットワークからの離脱契機であるものと判断することにすれば、ムービングネットワークに加入している間はUE10は常にムービングネットワーク装置12からのパイロットチャネルを受信している必要がある。
図24は、第2の実施例におけるムービングネットワークへの加入条件設定方法の説明図である。同図において加入範囲としてのGPS指定エリアは長方形で示されており、また図23で説明したようにパイロットチャネルの受信パワーがある閾値以上となるパイロットチャネル受信エリアが細い楕円形で示されている。それらの図形が重なる範囲としてムービングネットワークに加入すべきムービングネットワーク加入エリアが設定される。例えば、電車に乗る場合には、UE10を持つユーザは必ずプラットホームにいるはずであり、プラットホームにいることを条件とすれば、ムービングネットワーク装置12からのパイロットチャネル受信エリアが広範囲となってしまった場合にも、安易にムービングネットワークに加入することが防止される。
第2の実施例においては、例えば改札口で取得された離脱ポイントGPS情報とUE10がもつGPS情報とが比較されてムービングネットワークからの離脱判定が行われるが、この場合ムービングネットワークへの加入範囲と加入継続範囲とを等しくすることもでき、また異なるようにすることもできる。この加入範囲と加入継続範囲が異なる場合について図25から図27を用いて、説明する。
図25は、例えばプラットホームが加入範囲であり、その周囲の改札口までを含む範囲が加入継続範囲である場合の、ムービングネットワークへの加入範囲と加入継続範囲の関係の説明図である。例えば電車のムービングネットワークに加入/離脱する場合に、加入範囲としてのプラットホームに入る時点で加入判定を行い、離脱する場合には改札口で離脱判定を行うことができる。
このように改札口などのゲートにおいてUE10に加入/離脱ポイント情報を通知する場合には、ムービングネットワークへの加入および2つのムービングネットワークの間での移動が予測されるゲートでは加入ポイント情報を、またムービングネットワークからの離脱が予想されるゲートでは離脱ポイント情報を通知することも可能である。
図26は、図25の配置に対するムービングネットワーク位置登録の説明図である。UE10を持つユーザが、図25の横方向のプラットホームに停車した電車から、縦方向のプラットホームに停車している電車に乗り換える場合には、プラットホームの周囲の白い範囲を移動している間はムービングネットワークからの離脱を行わず、横方向のプラットホームに対応するムービングネットワークAに加入したまま、縦方向のプラットホームに入った時点でそのプラットホームに対応するムービングネットワークBの位置情報を用いて位置登録を行うことになる。これによってムービングネットワークからの離脱による位置登録を省略することができる。その場合、図26に示すようにUE10がムービングネットワーク装置12から報知される情報を受信可能であるとしても、プラットホーム間を移動する間はムービングネットワーク装置12からの報知情報を受信することなく、ノードBからの報知情報のみを受信する状態にあることになる。
図27は図25で説明したように加入範囲と加入継続範囲とが異なる場合の加入/離脱のヒステリシス特性の説明図である。同図に示すように加入ポイントと離脱ポイントとを異なる位置に設定することによって、UE10が移動する経路上の位置に対応してムービングネットワークへの加入ルートとムービングネットワークからの離脱ルートとが異なるものとなり、ヒステリシス特性が実現され、加入範囲と加入継続範囲とが同じ場合に発生する可能性のある加入/離脱発生の繰り返しを防ぐことができる。
図28は、第2の実施例におけるムービングネットワークからの離脱処理のフローチャートである。同図においては、図23で説明したようにパイロットチャネルの受信レベルがある閾値以下となるという条件と、GPS情報の比較による離脱エリア(加入継続範囲の外側)の監視によって離脱判定処理が行われる。
図28において、まずムービングネットワーク装置12から報知されるパイロットチャネルの受信レベルとGPS情報を用いた離脱エリアの監視が行われる。パイロットチャネルを受信できない場合、すなわち受信レベルが閾値より小さい場合には離脱エリアにいるか否かが判定され、離脱エリアにいる場合にはムービングネットワークを離脱する為に通常の位置情報での位置登録が行われる。離脱エリアにいない場合にはそのままの状態が保持される。
離脱エリアにいると判定にいると判定された場合には、パイロットチャネルを受信できるか否か、その受信レベルが閾値以上であるか否かが判定される。受信できない場合にはムービングネットワークからの離脱、すなわち通常の位置情報での位置登録が行われる。パイロットチャネルを受信できる場合にはそのままの状態が保持される。
図29は、第1の実施例に対する図16と比較した場合の、システム情報の更新方法の説明図である。第2の実施例においては、UE10がいったんムービングネットワークに加入した後は、離脱ポイント情報の通知は、例えば駅の改札口で行われる為に、基本的にはムービングネットワーク装置12からの報知情報、例えばSIB#n+1を受信する必要は無く、したがってノードB11からの報知情報のみを受信するだけでよいことになる。このため図29で示すように、ムービングネットワークに加入中はUE10はムービングネットワークからの離脱契機を検出するまでノードBからの報知情報を受信することによって、システム情報の更新結果を受信することが可能となる。
(付記1) 複数の基地局と複数の移動機を備える移動通信ネットワークであって、
予め定められた特定範囲に対して付与された特定位置情報を、該特定範囲内で移動する移動機に与える特定位置情報通知手段を備え、
各移動機は該特定範囲に入った時点で該特定位置情報を用いて基地局側に対して位置登録を行うことを特徴とする移動通信ネットワーク。
(付記2) 前記基地局が、前記移動機に対して前記特定位置情報通知手段から報知される情報を受信するために必要なパラメーターを送信し、
移動機が該パラメーターを用いて前記特定位置情報を受信することを特徴とする付記1記載の移動通信ネットワーク。
(付記3) 前記移動機が、前記特定位置情報を用いた位置登録をおこなっている期間において、前記特定位置情報通知手段の関与を受けることなく、通常の手順で発着信を含む呼処理を行うことを特徴とする付記1記載の移動通信ネットワーク。
(付記4) 前記特定位置情報通知手段が、前記予め定められた特定範囲の存在を示し、かつその受信を移動機が前記基地局側に対する位置登録の条件の1つとして使用可能なパイロット信号を移動機に対して送信することを特徴とする付記1記載の移動通信ネットワーク。
(付記5) 前記特定位置情報通知手段が、前記移動機と基地局との間に位置するムービングネットワーク装置に備えられ、
該移動機、ムービングネットワーク装置、および基地局によって前記特定範囲に対応するムービングネットワークが構成され、
移動機は、前記特定位置情報を用いた位置登録によって、該ムービングネットワークに加入することを特徴とする付記1記載の移動通信ネットワーク。
(付記6) 前記移動機が、前記基地局からの前記ムービングネットワークの検索のための報知信号を受信し、該報知信号を用いて該ムービングネットワーク装置から前記特定位置情報を含むムービングネットワーク関連情報を受信した時に、前記ムービングネットワークへの加入を行うことを特徴とする付記5記載の移動通信ネットワーク。
(付記7) 前記移動機が、前記基地局からのムービングネットワークの検索のための報知信号を受信し、該報知信号を用いて前記ムービングネットワーク装置から前記特定範囲としてのムービングネットワーク加入範囲の境界を示す加入ポイントGPS情報と、前記特定位置情報とを含むネットワーク関連情報を受信し、かつ該加入ポイントGPS情報と該移動機自身の持つGPS情報との一致を検出した時、前記ムービングネットワークへの加入を行うことを特徴とする付記5記載の移動通信ネットワーク。
(付記8) 前記移動機が、前記基地局からのムービングネットワークの検索のための報知信号を受信し、該報知信号を用いて前記ムービングネットワーク装置から前記特定位置情報を含むムービングネットワーク関連情報を受信し、さらにムービングネットワークへの加入ゲートに設定されている加入ポイント通知装置から通知された前記特定範囲としてのムービングネットワーク加入範囲の境界を示す加入ポイントGPS情報と、移動機自身が持つGPS情報との一致を検出した時に、前記ムービングネットワークへの加入を行うことを特徴とする付記5記載の移動通信ネットワーク。
(付記9) 前記移動機が、前記基地局からのムービングネットワークの検索のための報知信号を受信し、該報知信号を用いて前記ムービングネットワーク装置から前記特定範囲としてのムービングネットワーク加入範囲の境界を示す加入ポイントGPS情報と、前記特定位置情報とを含むムービングネットワーク関連情報を受信し、
該加入ポイントGPS情報と、移動機自身が持つGPS情報との一致を検出し、かつムービングネットワーク装置からさらに受信するパイロット信号のレベルがある閾値を超えた時、前記ムービングネットワークへの加入を行うことを特徴とする付記5記載の移動通信ネットワーク。
(付記10) 前記移動機が、前記ムービングネットワーク加入中に前記ムービングネットワーク装置から送信されるパイロット信号の受信レベルがある閾値を下回った時、前記特定位置情報の代わりに現在地の通常位置情報を用いて位置登録を行うことにより、ムービングネットワークを離脱することを特徴とする付記5記載の移動通信ネットワーク。
(付記11) 前記移動機が、前記ムービングネットワーク加入中にムービングネットワーク加入継続範囲に対応する離脱ポイントGPS情報と、移動機自身が持つGPS情報とを比較して加入継続範囲を外れたことを検出した時に、前記特定位置情報の代わりに現在地の通常位置情報を用いて位置登録を行なうことによりム−ビングネットワークを離脱することを特徴とする付記5記載の移動通信ネットワーク。
(付記12) 前記移動機が、前記離脱ポイントGPS情報を前記ムービングネットワーク装置から受信することを特徴とする付記11記載の移動通信ネットワーク。
(付記13) 前記移動機が、前記離脱ポイントGPS情報を特定のゲートに備えられる離脱ポイント情報通知装置から受信することを特徴とする付記11記載の移動通信ネットワーク。
(付記14) 前記ムービングネットワーク加入継続範囲が、前記特定範囲としてのムービングネットワーク加入範囲より広く設定されることを特徴とする付記11記載の移動通信ネットワーク。
(付記15) 前記移動機が、前記ムービングネットワーク加入中にムービングネットワーク加入継続範囲に対応する離脱ポイントGPS情報と移動機自身が持つGPS情報とを比較して加入継続範囲を外れたことを検出し、
かつ、前記ムービングネットワーク装置から送信されるパイロット信号の受信レベルがある閾値を下回った時、前記特定位置情報の代わりに現在地の通常位置情報を用いて位置登録を行なうことにより、ムービングネットワークを離脱することを特徴とする付記5記載の移動通信ネットワーク。
(付記16) 前記ムービングネットワーク装置が、前記基地局から受信するシステム情報に前記特定位置情報を含むムービングネットワーク関連情報を付加したシステム情報を移動機に送信することを特徴とする付記5記載の移動通信ネットワーク。
(付記17) 前記移動機が、前記ムービングネットワークへの加入中は前記ムービングネットワーク装置から送信されるシステム情報を受信することを特徴とする付記16記載の移動通信ネットワーク。
(付記18) 前記移動機が、前記ムービングネットワークへの加入の時点で前記ムービングネットワーク装置から送信されるシステム情報を受信し、ムービングネットワークへの加入以後は前記基地局から送信されるシステム情報を受信することを特徴とする付記16記載の移動通信ネットワーク。
(付記19) 前記移動機が、前記基地局からのムービングネットワークの検索のための報知信号を受信し、該報知信号を用いて前記ムービングネットワーク装置から前記特定位置情報と、ムービングネットワーク加入後の加入継続範囲の境界を示す離脱ポイント情報のすべてとを含むムービングネットワーク関連情報を受信することを特徴とする付記5記載の移動通信ネットワーク。
(付記20) 前記移動機が、前記基地局からのムービングネットワークの検索のための報知信号を受信し、該報知信号を用いて前記ムービングネットワーク装置から前記特定位置情報と、現在の該ムービングネットワーク装置の位置に対応する前記基地局から受け取ったムービングネットワーク加入後の加入継続範囲の境界を示す離脱ポイント情報とを含むムービングネットワーク関連情報を受信すると共に、
ムービングネットワーク装置が、新しい基地局から新しい離脱ポイント情報を受け取った時、前記ムービングネットワーク関連情報に含まれる離脱ポイント情報を更新し、更新後のムービングネットワーク関連情報を移動機に送信することを特徴とする付記5記載の移動通信ネットワーク。
(付記21) 前記ムービングネットワーク装置が、前記離脱ポイント情報を更新したことを示すパイロット信号を移動機に更に送信し、
該パイロット信号を受信した移動機が、前記ムービングネットワーク装置から送られるムービングネットワーク関連情報を検索して更新された離脱ポイント情報を求めることを特徴とする付記20記載の移動通信ネットワーク。
(付記22) 前記ムービングネットワーク装置が、前記基地局のそれぞれによってサポートされるセルに対応して該セル内でのムービングネットワーク加入後の加入継続範囲の境界を示す離脱ポイント情報を格納するセル対応離脱ポイント情報記憶手段を更に備え、
前記移動機が、前記基地局からのムービングネットワークの検索のための報知信号を受信し、該報知信号を用いて前記ムービングネットワーク装置から前記特定位置情報と、現在の該ムービングネットワーク装置の位置に対応する前記離脱ポイント情報とを含むムービングネットワーク関連情報を受信すると共に、
該ムービングネットワーク装置が、前記特定範囲内を移動中に異なる基地局によってサポートされるセルに入った時、該セル対応離脱ポイント情報記憶手段の記憶内容を用いて該異なるセルに対応する離脱ポイント情報を含むムービングネットワーク関連情報を移動機に送信することを特徴とする付記5記載の移動通信ネットワーク。
(付記23) 前記ムービングネットワーク装置が、前記離脱ポイント情報を更新したことを示すパイロット信号を移動機に更に送信し、
該パイロット信号を受信した移動機が、前記ムービングネットワーク装置から送られるムービングネットワーク関連情報を検索して更新された離脱ポイント情報を求めることを特徴とする付記22記載の移動通信ネットワーク。
(付記24) 前記特定位置情報が、前記特定範囲に含まれる複数のエリアに対応する複数の通常位置情報の集合として定義されることを特徴とする付記1記載の移動通信ネットワーク。
(付記25) 前記移動通信ネットワークと接続されるコアネットワークにおいて、
前記移動機から基地局側に行なわれた位置登録に対応して、前記特定位置情報を用いて移動機の位置を管理する移動機位置情報管理手段を備えることを特徴とする付記1記載の移動通信ネットワーク。
(付記26) 前記コアネットワークにおいて、
前記特定位置情報と、前記特定範囲を構成する複数の範囲にそれぞれ付与された複数の通常位置情報との対応を管理する位置情報対応管理手段を更に備えることを特徴とする付記25記載の移動通信ネットワーク。
(付記27) 前記コアネットワークが、前記移動機へのページングにあたって前記移動機によって登録された特定位置情報に対応する複数の通常位置情報を前記位置情報対応管理手段の記憶内容を用いて検索し、該検索結果に対応して移動機へのページングのためのデータを該複数の通常位置情報に対応する基地局側に送ることを特徴とする付記26記載の移動通信ネットワーク。
(付記28) 前記移動通信ネットワークとコアネットワークとを接続するラジオ・ネットワーク・コントローラにおいて、
前記特定位置情報と、前記特定範囲を構成する複数の範囲にそれぞれ付与された複数の通常位置情報との対応を管理する位置情報対応管理手段を備えることを特徴とする付記25記載の移動通信ネットワーク。
(付記29) 前記ラジオ・ネットワーク・コントローラが、前記コアネットワーク側から通知されたページングの対象としての移動機によって登録された前記特定位置情報に対応する前記複数の通常位置情報を前記位置情報対応管理手段の記憶内容を用いて検索し、該検索結果に対応して移動機へのページングのためのデータを該複数の位置情報に対応する基地局側に送ることを特徴とする付記28記載の移動通信ネットワーク。
(付記30) 前記移動通信ネットワークと接続されるコアネットワークにおいて、
前記移動機から基地局側に行なわれた位置登録に用いられた前記特定位置情報に対応し、前記特定範囲を構成する複数の範囲にそれぞれ付与された複数の通常位置情報を用いて、移動機の位置を管理する移動機位置情報管理手段を備えることを特徴とする付記1記載の移動通信ネットワーク。