JP2010114661A

JP2010114661A - 移動局および位置登録方法

Info

Publication number: JP2010114661A
Application number: JP2008285518A
Authority: JP
Inventors: Miyuki Ogura; みゆき小倉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2010-05-20

Abstract

【課題】管理用コストを増大することなく適切なタイミングで正確な位置登録を行うことのできる移動局および位置登録方法を提供する。
【解決手段】第一のネットワークと第二のネットワークのそれぞれに無線信号を通してアクセスする移動局であって、前記第一のネットワークの一方の基地局からの無線信号および該第一のネットワークにおける他方の基地局からの無線信号のそれぞれの受信電力を測定する測定手段と、前記それぞれの受信電力の大小関係に応じて、前記一方の基地局から前記他方の基地局にハンドオーバすると共に呼び出しエリアの更新有無を判定し、該呼び出しエリアの更新有無により位置登録の要否を判定する判定手段と、前記位置登録を要すると判定されたならば、前記第一のネットワークに関する位置登録要求を前記第二のネットワークの基地局に対して送信する要求手段と、を具備し、前記位置登録要求が、前記第二のネットワークから前記第一のネットワークに転送されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動通信システムに関し、特に、複数の移動通信網に跨った位置登録に関する。

携帯電話やＰＨＳなどの移動通信システムでは、端末はどの無線基地局の配下にあるかをネットワーク側に登録することが必要である。例えば着信時に端末を呼び出すときに無線基地局が呼び出し信号を送出するが、電波の利用効率の観点から、いくつかの無線基地局をまとめた「呼び出しエリア」に区切って運用がなされる。無線基地局は、どの「呼び出しエリア」の配下に端末がいるかが分からないことには当該端末の呼び出しは行えないことから、いわゆる位置登録が必要である。

この位置登録の手順を図５を用いて説明する。端末１００が呼び出しエリア１０１の無線基地局から移動して別の呼び出しエリア１０２の無線基地局へ移動すると、移動した先の無線基地局１０２１からエリアの識別情報を受け取る。端末１００は受け取ったエリアの識別情報をもとにエリア１０１からエリア１０２へ移動したことを判断し、端末固有の識別子を含んだ制御情報をエリア１０２の無線基地局１０２１に送信する。端末固有の識別子は無線基地局を経由して通信事業者の位置登録データベース１０３に登録される。以上の手順より端末が同一ネットワーク内の「呼び出しエリア」間を移動した後でも、無線基地局はどのエリアに端末が登録されているかを知ることができ、所定の呼び出しエリア内での呼び出し信号を送出することが可能である。

移動通信システムの進化においては、従来の回線交換（ＣＳ）網のような音声サービス専用ネットワークに加え、ＩＭＳ（ＩＰｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）などを利用したＶｏＩＰサービスを提供する新しいネットワークの採用が検討されている。通信事業者が新しいネットワークを敷設する場合、既存の回線交換網の上にエリアが重なるようにして敷設され、端末は各々のネットワークからのサービスを受けられるようにデュアルモード対応であることが多い。このようなデュアルモード対応の端末は、各々のネットワークに所属する無線基地局に対して個別に位置登録を行うことが必要である。

第一の無線アクセスシステムに帰属する呼び出しエリア１１１及び１１２、第二の無線アクセスシステムに帰属する呼び出しエリア１１３及び１１４の付近で移動を行う場合について、図６を用いて説明する。

端末１１０は、呼び出しエリア１１１から呼び出しエリア１１２への移動があった場合、移動先の呼び出しエリア１１２における無線基地局１１１２との無線接続を通して第一の無線ネットワークに対する位置登録情報の更新を行う。この際、第二の無線アクセスシステムに帰属する呼び出しエリア１１３については、同一エリア内での基地局１１１４から基地局１１１５への移動であるため、更新する必要がないと判断される。

ここでさらに、端末１２０が第一の無線アクセスシステムに所属する基地局１１１２から基地局１１１３への移動（第二の無線アクセスシステムに所属する基地局１１１５から基地局１１１６への移動）を開始したとする。この時、第二の無線アクセスシステムに帰属する呼び出しエリア１１３から呼び出しエリア１１４への移動が基地局１１１６との情報交換により判断されると、端末１２０は基地局１１１６との無線接続を利用して第二の無線ネットワークに対する位置登録の更新を行う。

以上説明したように従来のデュアルモード方式では、端末は各々の無線ネットワークに対する位置登録を独立に実行する必要があるため、シングルモードに比べると位置登録に必要な処理量が２倍となり、端末の低消費電力化の阻害要因となっていた。

そこで、デュアルモード端末における位置登録の削減方法としてＯｖｅｒｌａｐｐｉｎｇＰｏｏｌＡｒｅａ方法が提案された。これは第二の無線ネットワークの呼び出しエリアに設置される移動管理用サーバ（ＭＭＥ）内に、第一の無線ネットワークの呼び出しエリアと第二の無線ネットワークの呼び出しエリアの対応表を追加することによって、第二の無線ネットワークで位置登録の更新が発生した場合、対応する第一の無線ネットワークの位置登録を自動的に更新するという方法である（図７参照）。この方式では、端末が第一のネットワークの位置登録を更新するときに、第一のネットワークに所属する無線基地局との無線接続を行う必要がないため、前述した位置登録に必要な処理量の問題は解決される。しかし、第一のネットワークの呼び出しエリアと第二のネットワークの呼び出しエリアが地理的に同一でない場合、無線基地局が送出した呼び出し信号を受信できない（ページングロスト）などの不具合が発生することがある。このような不具合の発生を回避するため、図７に示すように、隣接する複数の呼び出しエリアからプールエリアを構成（例えば、プール１はＬＡ１とＬＡ２で構成し、プール２はＬＡ２とＬＡ３で構成する）し、従来の第一ネットワークの呼び出しエリアの境界ＬＡ２を隣接するプールエリアでオーバーラップさせ、プールエリアの単位で呼び出し信号の送出を行うためのネットワーク構成法が示されている。この場合、端末がＴＡ１からＴＡ２へ移動した場合、対応表からＭＳＣ１からＭＳＣ２への変更を検出し、第２のネットワークに所属する移動管理サーバＭＭＥ１とＭＳＣ２の間でのコネクションを設定することによって、ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３のより広いエリアで呼び出し信号の送出を可能とし、プールエリア境界でのページングロストを回避することができる。
３ＧＰＰＴＳ２３．２７２Ｖ８．０．０（２００８−０６）

上記のように、複数の無線ネットワークに跨った位置登録においてプールエリアを利用する方法が提案されているが、端末の位置登録動作に必要な処理量を削減する効果がある反面、呼び出しエリアが従来より大きくなってしまうことからネットワーク側で管理するデータベースのサイズが大きくなり、管理用コストが大きくなるという問題がある。また、端末の移動に伴いＭＭＥとＭＳＣの接続点を適応的に切替える必要があるため、処理が複雑になるという問題もある。

本発明はかかる事情を考慮してなされたものであって、管理用コストを増大することなく適切なタイミングで正確な位置登録を行うことのできる移動局および位置登録方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点に係る移動局は、第一のネットワークと第二のネットワークのそれぞれに無線信号を通してアクセスする移動局であって、前記第一のネットワークの一方の基地局からの無線信号および該第一のネットワークにおける他方の基地局からの無線信号のそれぞれの受信電力を測定する測定手段と、前記それぞれの受信電力の大小関係に応じて、前記一方の基地局から前記他方の基地局にハンドオーバすると共に呼び出しエリアの更新有無を判定し、該呼び出しエリアの更新有無により位置登録の要否を判定する判定手段と、前記位置登録を要すると判定されたならば、前記第一のネットワークに関する位置登録要求を前記第二のネットワークの基地局に対して送信する要求手段と、を具備し、前記位置登録要求が、前記第二のネットワークから前記第一のネットワークに転送されることを特徴とする。

本発明の別の観点に係る位置登録方法は、第一のネットワークと第二のネットワークのそれぞれに無線信号を通してアクセスする移動局の位置登録方法であって、前記第一のネットワークの一方の基地局からの無線信号および該第一のネットワークにおける他方の基地局からの無線信号のそれぞれの受信電力を前記移動局が測定するステップと、前記それぞれの受信電力の大小関係に応じて、前記一方の基地局から前記他方の基地局にハンドオーバすると共に呼び出しエリアの更新有無を判定し、該呼び出しエリアの更新有無により位置登録の要否を判定するステップと、前記位置登録を要すると判定されたならば、前記第一のネットワークに関する位置登録要求を前記第二のネットワークの基地局に対して送信する要求ステップと、前記位置登録要求を、前記第二のネットワークから前記第一のネットワークに転送するステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、管理用コストを増大することなく適切なタイミングで正確な位置登録を行うことのできる移動局および位置登録方法を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る移動通信システムを示す図である。端末１０は第一のネットワークへの無線アクセス（以下「第一の無線アクセス」という）と、第二のネットワークへの無線アクセス（以下「第二の無線アクセス」という）を実行する能力がある。ここで、第一の無線アクセスを実行するために必要な手段と、第二の無線アクセスを実行するために必要な手段は異なることが前提となる。

図２は、本発明の実施形態に係る端末における位置登録機能に関係する機能要素を示したブロック図である。同図に示すように、端末１０は、無線リンク１１を通じて第一のネットワークの基地局１１１１からの信号の受信電力を測定し、無線リンク１２を通じて第一のネットワークの別の基地局１１１２からの信号の受信電力を測定する電力測定部４０と、電力測定部４０により測定された少なくともこれら２つの基地局からの信号の受信電力に基づいて、端末１０のハンドオーバの有無を判定し、その有無に応じて位置登録が必要であるかどうかを判定する要否判定部４１と、要否判定部４１により位置登録の必要ありと判定されたならば、第二のネットワークの基地局１１１４との間の無線リンク１３を通じて位置登録要求を行う位置登録要求部４２とを有する。後述するが、端末１０から発した位置登録要求は、第二のネットワークから第一のネットワークに転送され、該第一のネットワークにおいて受け付けられ、データベース１０３に登録される。

以上のような構成において、端末１０がハンドオーバの有無を判定してから呼び出しエリアの更新を判定し、さらには位置登録の要否を判定し、必要であれば位置登録要求を行うまでの動作は例えば次の通りである。

端末１０は、第一のネットワークの基地局１１１１並びにその周辺に位置する基地局１１１２から定期的に送信されている基準信号を適宜受信し、電力測定部４０が各々の受信電力を測定すると共に、第二のネットワークの基地局１１１４からの受信信号電力（これは、ページング信号を含む）を測定しつつ、位置登録要求部４２が第二のネットワークの基地局１１１４との様々な制御信号のやり取りを実行する。第一のネットワークの基地局１１１１からの受信電力が基準値に比べ十分小さく、かつ、第一のネットワークの別の基地局１１１２からの受信電力が基準値に比べ十分大きい場合、端末１０は基地局１１１１から基地局１１１２へのハンドオーバを判定する。

ハンドオーバが判定されると、基地局１１１２の無線リンク１２を介して定期的に送信されるシステム情報を受信し、この受信したシステム情報から、第一のネットワークに関して、呼び出しエリアの更新の有無を判断する。呼び出しエリアの更新がない場合には、ハンドオーバ処理を終了するが、呼び出しエリアの更新がある場合には、第一のネットワークへの位置登録の更新を行う必要が生じる。

ここで、呼び出しエリア更新の判定は、例えばハンドオーバ元の基地局から受信したシステム情報を端末１０内部の図示しない記憶部に保持しておき、ハンドオーバ先の基地局から受信したシステム情報との比較を行うことによって可能である。すなわち、記憶部に保持されているシステム情報とハンドオーバ先の基地局から受信したシステム情報とが同一であれば呼び出しエリアの更新は無いものと判定し、記憶部に保持されているシステム情報とハンドオーバ先の基地局から受信したシステム情報とが異なるのであれば、呼び出しエリアの更新が生じたものと判定する。以上のように第一のネットワークに関して呼び出しエリアの更新がある場合、当該端末１０は、第一のネットワークにおける新たな位置を登録する必要がある（位置登録の更新）。このように第一のネットワークでの位置登録の必要がある場合、端末１０はまず第二のネットワークの基地局１１１４に対する無線アクセス要求を実行し、これにより端末１０と基地局１１１４との間で個別チャネル（無線リンク１３）を開設し、そのうえで位置登録要求部４２が位置登録要求を実行する。このときハンドオーバ先の基地局１１１２の識別子と端末１０の識別子を予め定められた情報と共に無線リンク１３へ送信する。これに応じて第二のネットワークは、端末１０からの位置登録更新要求を第一のネットワークに転送する。第一のネットワークでは、転送されてきた情報を元にデータベース１０３の位置登録情報を更新する。

また、第一のネットワークは、端末１０に向けた位置登録完了を示す信号を送出する。この位置登録完了信号は第二のネットワークに転送され、基地局１１１４から無線リンク１３を介して端末１０に送信される。端末１０はこの位置登録完了の信号を受信すると、無線アクセス解除要求を実行し、無線リンク１３を開放する。

以上のように本実施形態は、端末１０において、第一のネットワークの基地局１１１１と同第一のネットワークの別の基地局１１１２の受信電力測定を行い、これによりハンドオーバおよび呼び出しエリア更新を判定し、その結果により第一のネットワークの位置登録を要求、更新する構成とした。これによれば、第一のネットワークに帰属する呼び出しエリア（１１１，１１２）と第二のネットワークに帰属する呼び出しエリア１１３が一致していないような場合であっても、適切なタイミングで位置登録の更新を行うことが可能である。また図７に示したような対応表は本実施形態では不要であり、端末の移動に伴う対応表の更新や、基地局配置の変更による対応表のメンテナンス作業が不要であることから管理用コストを増大することもない。

図３は、第一のネットワークへの位置登録を、第一の無線アクセス手順及び第二の無線アクセス手順を用いて端末がそれぞれ実行した際の、各無線リンク１１、１２並びに１３でやり取りする送受信信号の例を示したものである。図３（ａ）は無線リンク１３に対応し、図３（ｂ）は無線リンク１１、１２に対応する。第二のネットワークへの無線アクセス例（図３（ａ））として、一般に端末１０はアイドルモードから無線アクセス要求手順を実行する場合、初めに上り無線リンクの同期信号２４を送信し、無線基地局からの応答を検出すると端末の送信信号２５を送り、位置登録情報を端末の受信信号２６として受け取る。図３（ｂ）は、同様の処理を第一のネットワークの基地局との無線リンク１１，１２を介して実行した場合である。初めに上り無線リンクの同期信号２１を送信し、無線基地局からの応答を検出すると端末の送信信号２２を送り、位置登録情報を端末の受信信号２３として受け取る。図３から分かるように、一連の処理が短い第二の無線アクセスを使用して第一及び第二のネットワークへの位置登録を実行する本発明の実施形態によれば、図６に示した従来の位置登録方法に比べ、端末の消費電力を小さく押さえることができる。

図４は、第一及び第二のネットワークを構成する無線基地局によるエリアの様子と、呼び出しエリアの境界の様子を示したものである。このように互いのネットワークの基地局エリアのサイズや呼び出しエリアの境界が地理的に一致していない場合について検討する。

このような場合、本発明の実施形態としては、（基地局）エリアのサイズが大きいネットワークの位置登録を、エリアの小さい基地局との無線リンクを使用して実行することが好ましい。

例えば、図４の地点３０１，３０２，３０３のように一方のネットワークにおいて複数の呼び出しエリアを端末が跨ぐ時、本ネットワークへの位置登録を本ネットワークに所属する無線基地局に対して実行すると同時に、これをトリガとして、端末はもう一方のネットワークの位置登録の要否を判断し、必要であれば位置登録要求を実行する。

本実施形態によれば、地点３０１では、端末は呼び出しエリア３０５へ位置登録され、地点３０２，３０３では、端末は呼び出しエリア３０６へ位置登録される。この場合には、第一のネットワークへの位置登録の実行頻度を少なくすることができ好ましい。なお、図７に示した従来例のように位置登録のギャップが発生するが、ネットワーク側では端末のおよその位置が把握できるため図７よりもページングエリアを小さくすることが可能である。なお、ここでは呼び出しエリアの境界を位置登録のトリガとしたが、基地局の境界をトリガとしてもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の一実施形態に係る移動通信システムを示す図本発明の実施形態に係る端末における位置登録機能に関係する機能要素を示したブロック図第一のネットワークへの位置登録を、第一の無線アクセス手順及び第二の無線アクセス手順を用いて端末がそれぞれ実行した際の、各無線リンクでやり取りする送受信信号の例を示す図第一及び第二のネットワークを構成する無線基地局によるエリアの様子と、呼び出しエリアの境界の様子を示す図従来の位置登録（シングルモード）の手順を説明するための図従来の位置登録（デュアルモード）の手順を説明するための図従来のＯｖｅｒｌａｐｐｉｎｇＰｏｏｌＡｒｅａ方法を示す図

符号の説明

１０…端末（移動局）；
１１，１２，１３…無線リンク；
１１１，１１２…第一のネットワークに帰属する呼び出しエリア；
１１３…第二のネットワークに帰属する呼び出しエリア；
１１１１，１１１２…第一のネットワークの基地局；
１１１４…第二のネットワークの基地局

Claims

第一のネットワークと第二のネットワークのそれぞれに無線信号を通してアクセスする移動局であって、
前記第一のネットワークの一方の基地局からの無線信号および該第一のネットワークにおける他方の基地局からの無線信号のそれぞれの受信電力を測定する測定手段と、
前記それぞれの受信電力の大小関係に応じて、前記一方の基地局から前記他方の基地局にハンドオーバすると共に呼び出しエリアの更新有無を判定し、該呼び出しエリアの更新有無により位置登録の要否を判定する判定手段と、
前記位置登録を要すると判定されたならば、前記第一のネットワークに関する位置登録要求を前記第二のネットワークの基地局に対して送信する要求手段と、を具備し、
前記位置登録要求が、前記第二のネットワークから前記第一のネットワークに転送されることを特徴とする移動局。
前記第二のネットワークにおける基地局エリアは前記第一のネットワークにおける基地局エリアよりも小さく、
前記第二のネットワークにおいて複数の呼び出しエリアを跨ぐことにより前記第二のネットワークにおいて位置登録を要する旨判定されたことを契機とし、前記判定手段が前記第一のネットワークにおける位置登録の要否判定を限定的に実行することを特徴とする請求項１記載の移動局。
第一のネットワークと第二のネットワークのそれぞれに無線信号を通してアクセスする移動局の位置登録方法であって、
前記第一のネットワークの一方の基地局からの無線信号および該第一のネットワークにおける他方の基地局からの無線信号のそれぞれの受信電力を前記移動局が測定するステップと、
前記それぞれの受信電力の大小関係に応じて、前記一方の基地局から前記他方の基地局にハンドオーバすると共に呼び出しエリアの更新有無を判定し、該呼び出しエリアの更新有無により位置登録の要否を判定するステップと、
前記位置登録を要すると判定されたならば、前記第一のネットワークに関する位置登録要求を前記第二のネットワークの基地局に対して送信する要求ステップと、
前記位置登録要求を、前記第二のネットワークから前記第一のネットワークに転送するステップとを有することを特徴とする位置登録方法。