JP2010529716A - セルラーネットワークによる支援を介した、携帯電話システム内の基地ステーションの端末に基づいた認識方法 - Google Patents

Abstract

セルラー移動無線ネットワーク内の移動無線端末の、地理的位置のための方法であって、移動無線ネットワーク内の各セルは、セル識別コードとエリア識別コードとを含む識別子を用いることによって識別することが可能であって、識別子が発せられ、移動無線端末はこのような識別子を受け取って処理するのに、及び一つ以上の識別子を保存するのに適しており、セルラー移動無線ネットワーク内の移動無線端末の地理的位置は、現在受け取られた識別子を一つ以上の保存された識別子と比較することによって生み出され、その際、セル識別子内のセル識別コード及び／又はエリア識別コードの修正は、移動無線端末への追加情報項目の送信を伴い、新しい識別子は、古い識別子の代わりに保存される。

Description

本発明は、携帯電話（移動無線）ネットワーク内のセルラー端末装置の地理的位置検出法に関連しており、セルラーネットワークの各セルが、セル識別コードとエリア識別コードとを含有する識別子を用いることによって識別されることが可能であり、それによって識別子が放出され、及びそれによってセルラー端末装置が、これら識別子を受け取り且つ処理し、及び一つ以上の識別子を保存するのに適しており、セルラーネットワーク内でのセルラー端末装置の地理的位置検出が、今受け取った識別子を一つ以上の保存された識別子と比較することによって行われる。

本発明は、セルラーネットワーク自身によってセルラーネットワークの構成の変更に関する追加情報を入手可能にすることによって、連続した又は周期的な検索を回避しながら、使用可能な基地ステーション（home base station）を検索するための、例えばGERAN、UTRAN、E-UTRAN、cdma２０００、UMB、WiMAX等標準に係る、携帯電話システム内におけるセルラー端末装置の、最適化した端末に基づいた検索機能を実行するための方法又は装置に、特に関連している。

「基地ステーション」（ホームBTS、ホームBS、HBS、ホームeNB、CSGセル等とも呼ばれる）と呼ばれるものの、携帯電話（セルラー移動無線）システム内の設置が公知である。それらは、適用（カバー）されていない又は殆んど適用されていない内部領域（又は住居、住宅、事務所）における公共携帯電話システムの拡張としての、典型的な主用途のうちの一つにおいて用いられているが、他の理由で、セルラーネットワークによる適切な有効範囲と共にすら用いられることも可能である。これらホームBSの、オペレータの携帯電話システムへのリンク（PLMN）が、ｘDSL又はイーサネット（Ethernet（登録商標））等について従来なされた。この種類のホームBSのもう一つの典型的な特徴は、限られた数の登録した使用者のみが、このホームBSにアクセスすることを許可されるという事実である。一つの典型的な用途が、限られた数の登録したセルラーネットワークの顧客達（PLMNｓ）のみがアクセス権を有している、自宅、住居、又はバケーションホーム内でのホームBSの使用である。これも、４メンバーファミリーであろう。

ホームBSに対するアクセスを制御することに関し、以下の選択（肢）が公知である。
− セルラーシステム内の異なるネットワーク識別子（PLMN IDｓ）
ホームBSが、公共セルラーネットワークとは異なるネットワーク識別子（PLMN ID）を用いる。登録した使用者のみがホームBSを使うことができる。一般使用者に対しては、ネットワーク識別子の使用と、それによるホームBSの使用とが禁止される。

この選択の欠点は、PLMN IDｓの数が大幅に制限されており、このために幾つかのホームBSの区別は、追加のソリューションを必要とする。さらに、登録した使用者が使う端末装置の消費電力はしたがって増大する、というのは短期間に周期的なネットワーク検索が設定されるからである。これは、ホームBSの位置へ到達することから、ホームBSの実際の使用までの時間間隔を最小化する必要がある。この選択の他の欠点は、ネットワークオペレータが追加のPLMN IDを受け取るために与えなければならない、増大する管理費用にある。

− 自身のセルラーネットワーク識別子無しの、通常のセル変更
ホームBSのアクセスを制御するための他の選択は、ネットワーク識別子内の通常の移動性手法を用いることである。このため、ホームBSは、公共セルラーネットワーク内に統合されなければならず、それによる、公共セルラーネットワークに対する、セルラーネットワークの、全ての他セル間にあるような隣接関係が設定されなければならない。公共セルラーネットワークとホームBSとの間の変更用制御は、セル再選択処理の適切なパラメータ表示によって実施される。また、ホームBS上の一般使用者を拒絶することが可能である。

この選択の主な欠点は、一般使用者のセルラー端末装置のバッテリー寿命が不利に影響されることである、というのは、使用できない基地ステーションのセルをしばしば測定しなければならないからである。また、多くのホームBSを公共セルラーネットワーク内へ統合するための費用は比較的高い。この費用は、実際のホームBS自身の移動性（モビリティ）が許可された場合の過剰分において更に増大する、例えば、ホームBSの所有者は、一般的にそれをバケーション住居と自宅との間で変更する。通常のセル変更手法を用いる方法は、例えばUMA（「Unlicensed Mobile Access」）又は「汎用アクセス（Generic Access）」において用いられる。

− ホームBS検索を回避するためのマクロネットワークのセルデータ保存
もう一つの可能性が、セルラー端末装置内に「セル指紋」を保存することである。セルラー端末装置は、個々のホームBSの地理的位置内にある公共セルラーネットワークの幾つかの送信ステーションのセル情報を保存する。セルラー端末装置は、公共セルラーネットワークの現在のネットワーク構成を、保存された「セル指紋」と周期的に比較する。セルラー端末装置が一致を確認すると直に、セルラー端末装置は、ホームBSの地理的近辺に、又は恐らくはホームBSの範囲内にさえあり、当該端末装置はホームBSの検索を開始する。

従来技術にしたがって使われる方法は、セルラー移動無線システム（PLMN）内においてこのようなセル配置が特殊である（又は、セルラーネットワーク内でもう一つの地理的位置にある全く同様の配置を再検出する可能性が、少なくとも非常に低い）、統計的確率に基づいている。「セル指紋」方法において、主な欠点は、ネットワークオペレータによるセル構成の変更のために必要な、「セル指紋」の更新が、現在のところセルラー端末装置の使用者によって手動でのみ実施可能であり、しかしながら通常の場合には、使用者はセルラーオペレータのネットワーク再構成を介して通知されない、典型的には、使用者は自身のセルラー端末装置が自動的に自身のホームBSを再検出できない場合にこの変更に気づくだけである。

この従来技術の決定的な欠点は、ホームBSの位置付近でのマクロセルネットワークの構成変更が、ホームBS検索を起動しないだろうということである、というのは検索用に用いられる「セル指紋」が検出されないからである。

本発明の課題は、セルの識別子が変更した場合ですら、又は或るエリアの識別子がセルラーネットワーク内で変更した場合ですら、例えばセルラー端末装置によって個々のホームBSを再度検出するために用いられ得る、セルラーネットワーク内のセルラー端末装置の地理的位置検出を確実に可能にするような、方法を可能にすることである。

この課題は、本発明によると請求項１に係る方法によって成し遂げられる。

セルラーネットワーク内においてセルラー端末装置の地理的位置を検出する方法であって、セルラーネットワークの各セルが、セル識別コードとエリア識別コードとを含有する識別子を用いることによって、識別され得、それによって識別子が放出されてそれによってセルラー端末装置がこれら識別子を受け取って処理し、且つ一つ以上の識別子を保存するのに適しているような方法において、それによってセルラーネットワーク内でのセルラー端末装置の地理的位置検出が、現在受け取られた識別子を一つ以上の保存された識別子と比較することによって実施され、セル識別子のセル識別コード及び／又はエリア識別コードの修正において、追加の情報がセルラー端末装置に送信されて、ホームBSの検索が、セルラーネットワークのマクロセルを変更するにも関わらず開始され、ホームBSが再度検出された後に新しいセル識別コード又はエリア識別コードが、古いセル識別コード又はエリア識別コードの代わりに保存される、ということが、ここでは特に有利である。これらは、次にホームBSを検索するための古い識別子の代わりに用いられる。

本発明の他の有利な実施形態は、従属請求項中に与えられる。

基地ステーションを見つけるためのセルラー端末装置の検索が、セルラー端末装置内に保存された地理的位置の識別コードに向けて起動されると有利である。このようにして周期的な間隔で、位置検出を実施することが可能であり、基地ステーション検索は、保存された位置が当該基地ステーションの地理的近辺で又は地理的範囲内で識別された場合にのみ起動される。

セルラーネットワークからセルラー端末装置に送信された識別子が、追加の地理的情報を有していれば、更に有利である。

好ましくは、識別コードの修正を表す追加の情報が受け取られた場合に、基地ステーションを見つけるためのセルラー端末装置の検索が動作開始される。

追加の情報が、セルラー移動無線（携帯電話）ネットワーク内におけるマクロセルのセル識別コードの修正を表していれば有利である。

追加の情報が、セルラーネットワーク内におけるマクロセルのエリア識別コードの修正、特に、セルラー移動無線（携帯電話）ネットワーク内におけるマクロセルの、トラッキングエリア識別情報（TAI）、又は位置（登録）エリア識別情報（LAI）、又は経路選択エリア識別情報（RAI）の修正を示せば、有利である。

好ましくは、追加の情報は、セルラー移動無線ネットワークのブロードキャストチャンネルBCH上のセル識別コード、及び／又は、エリア識別コードの毎修正後に送信される。

好ましくは、追加の情報は、バイナリー形式ではなく、少なくとも二つの値を含むインクリメント形式で送信される。

好ましくは、或るセルの少なくとも一つの識別子が、或る基地ステーション範囲内の地理的位置の識別コード用に、セルラー端末装置内に保存される。

一つの好ましい実施形態において、セルラー端末装置は、セルラーネットワークへのコンピュータネットワークに基づくリンクを有する基地ステーションであり、当該基地ステーションは、基地ステーションの位置変更の検出において非活動状態にされる。

また本発明は、演算装置上で実行し得るコンピュータプログラムを備えるコンピュータプログラム製品に関連しており、それが演算装置上で行われる場合には、請求項１〜１０のいずれか一項に係る発明にしたがって方法を実行する。

マクロセルネットワークの構成の変更にもかかわらず、セルラー端末装置に知的検索機能をもたらすことを可能にし、且つ、ホームBS位置の地理的近辺内でマクロセルネットワークが変更した時に再度個々のホームBSの、信頼できる検出を確保することすら可能にする、セルラー端末装置の検索機能の、ネットワーク側サポートが特に有利である。

セルラーネットワーク内に保存された「セル指紋」が、セル情報がネットワークオペレータによって変更される場合に自動的に更新されれば特に有利である。

本発明にしたがって提案された方法を用いるための必須要件は、セルラー端末装置の検索機能の、インテリジェント支援用セルラー移動無線システム（マクロセル）のセル情報又はエリア情報の使用である。

本発明は図に基づいて以下に説明される。

セルラー移動無線ネットワーク内におけるセルラー端末装置の位置検出を視覚化した図である。 セル識別コードCIの変更表示を視覚化した図である。 エリア識別コードTAIの変更表示を視覚化した図である。 エリア識別コードTAIの変更表示を視覚化した図である。 本発明に係る方法を図式化した進行図である。

例えば自身のホームBS１００の地理的近辺内にあるセルラー端末装置１０１が、マクロセルネットワーク１１０の６つのセルからの情報を、セル識別情報（CI）及びトラッキングエリア識別情報（TAI）（E-UTRANの場合。他には、UMTS又はGSM用位置登録エリア（LA）のような同様のエリア情報）を有する「セル指紋」として、保存した時には、以下に説明するように、セル配置は、自身のホームBS１００を検索するためのセルラー端末装置用開始プログラムとなるだろう。

従来技術にしたがって用いられたこの方法は、セルラー移動無線システム（PLMN）内において、このようなセル配置が特殊である（又は、セルラーネットワーク内でもう一つの地理的位置にある全く同様の配置を再検出する可能性が、少なくとも非常に低い）、統計的確率に基づいている。この方法の主な欠点は、マクロセル配置の変更（例えば、セル指紋用に使われた一つのセルIDを変更すること）が十分であるが、セルラー端末装置は検索用に用いられたセル配置を二度と検出できない、及びこれによってホームBS検索を起動することもできないという事実である。

この不利益を回避するために、本発明にしたがい、マクロセル１０２、１０３、１０４のセルID及び／又はTAIのようなパラメータが変更されて、この変更にもかかわらずセルラー端末装置１０１によってホームBS検索を起動できるような場合へのセルラー端末装置１０１への支援をマクロセルネットワーク１１０が可能にすることが提案される。

図４は本発明に係る方法の図式的進行を表している。図４に係るフローチャートは、実施例によって以下に説明される。

例えばセル００００４のセルID１０４が０００１０に変更されたならば、当初（オリジナル）セル指紋（上記参照）を用いるセルラー端末装置１０１は、ホームBS１００検索を起動しないだろう。

本発明の方法によると、セルのセルIDが００００４から０００１０へ変更されたので、追加の修正表示（バリュータグ）が、マクロセルの個々のセルIDが（最近）変更されたという情報と共に送信される。このようにして、実際のオリジナルセル指紋を検出できないにもかかわらず、自身のホームBS検索を尚起動するために、追加の援助位置がセルラー端末装置に送られる。

これによって幾つかのセルIDが変更されたならば、セル１０２、１０３、１０４の各々はこの追加表示を発し、且つ、セルラー端末装置１０１は、対応する、より広い地理的領域内で自身のホームBS１００検索をしなければならないだろう。

したがって、マクロセル１０２、１０３、１０４のうち一つのトラッキングエリア識別情報（TAI）１２０が（例えばより広いTAをより小さい幾つかのものに分割することによって）変更されたような場合に対し、本発明にしたがってもう一つの別の表示が提案される。TA１２０内の変更索引は、自身のホームBS１００が再度首尾よく検出されるまで（図４中のフローチャート参照）、全TA１２０内でセルラー端末装置１０１の検索へ導く。次に、セルラー端末装置１０１は、自身のホームBS１００の、更なる位置検出のために新しいセル指紋を変更識別子と共に内部に保存し、自身のホームBSの更なる検索用にそれを用いるだろう。

一つより多くの、保存された「セル指紋」の使用は除外されない。実行の選択は、一つのホームBS１００辺り一つより多くの「セル指紋」と、ならびに、異なるホームBS１００用に幾つかの「セル指紋」の蓄積とを可能にする。

代替として、提案した方法は、例えばマクロセル配置がホームBSの位置の変更に関する表示を許可するように変更した順に、ホームBS自身内の実行も可能にする（例えばマクロセルを測定するためにインストールされたレシーバによって実行される）。これによって、ホームBSも、（たとえばPLMN IDのような、追加のパラメータによって選択的に拡大された）周辺のセルラーネットワークの対応する「セル指紋」も保存し、且つ、「セル指紋」が変更された時にはまた変更された修正表示無しで、自動的に不作用状態にされるこの情報を用いる。特にマクロネットワークのPLMN IDを用いる場合には、これは、異なる国でホームBSが操作されていたという頼もしい表示となる。同一のPLMN ID用「セル指紋」の変更は、同一国内での位置の変更を表す。位置変更時のホームBSの不作用化は、このようにして自動的に実行することが可能である。

Claims (11)

1. 携帯電話ネットワーク（１１０）内のセルラー端末装置（１０１）の地理的位置検出方法であって、セルラーネットワーク（１１０）の各セル（１０２、１０３、１０４）は、セル識別コードとエリア識別コードとを含む識別子を用いて識別することが可能であり、そしてそれによって識別子が発され、そしてそれによってセルラー端末装置（１０１）がこれら識別子を受け取って処理し且つ一つ以上の識別子を保存するのに適しており、セルラーネットワーク（１１０）内のセルラー端末装置（１０１）の地理的位置検出は現在受け取った識別子を一つ以上の保存された識別子と比較することによって実施される、方法において、
   セル（１０２、１０３、１０４）の識別子のセル識別コード、及び／又は、エリア識別コードが修正された場合、追加の情報がセルラー端末装置（１０１）へ送信され、且つ、新しい識別子が古い識別子の代わりに保存されることを特徴とする、方法。
2. 基地ステーション（１００）を見つけるためのセルラー端末装置（１０１）の検索が、セルラー端末装置（１０１）内に保存された地理的位置の識別コード上に動作開始される、請求項１に記載の方法。
3. 携帯電話ネットワーク（１１０）からセルラー端末装置（１０１）へ送信された識別子が、追加の地理的情報を有している、請求項１又は２に記載の方法。
4. 識別コードの修正を表す追加の情報が受け取られた時に、基地ステーション（１００）を見つけるためのセルラー端末装置（１０１）の検索が開始される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 追加の情報が、携帯電話ネットワーク内のマクロセル（１０２、１０３、１０４）のセル識別コードの修正を表している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 追加の情報が、携帯電話ネットワーク（１１０）内のマクロセル（１０２、１０３、１０４）のエリア識別コード（１２０）の修正を表す、特に、携帯電話ネットワーク（１１０）内におけるマクロセル（１０２、１０３、１０４）の、トラッキングエリア識別情報（TAI）、又は位置エリア識別情報（LAI）、又は経路選択エリア識別情報（RAI）の修正を表す、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 追加の情報が、携帯電話ネットワーク（１１０）のブロードキャストチャンネルBCH上のセル識別コード、及び／又は、エリア識別コードの毎修正後に送信される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 追加の情報が、バイナリー形式で送信されるのではなく、むしろ少なくとも二つの値を備えたインクリメント形式で送信される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 或る基地ステーション（１００）の地理的近辺の又は範囲内の地理的位置識別のために、或るセル（１０２、１０３、１０４）の少なくとも一つの識別子が、セルラー端末装置（１０１）内に保存される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. セルラー端末装置（１０１）が、セルラーネットワーク（１１０）へのコンピュータネットワークに基づくリンクを有し且つ基地ステーション（１００）の位置変更検出に対し不作用にされる基地ステーション（１００）である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 演算装置上で実行可能であって、演算装置上で実行される場合に請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法を実行する、コンピュータプログラムを備えるコンピュータプログラム製品。

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