JP2011524110A - 無線アクセスネットワーク（ｒａｎ）支援位置更新のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 セルラネットワークのような、無線通信ネットワークにおいて移動装置の位置情報を効率的に更新する装置及び方法が開示されている。移動装置はアクセスチャネルを介して位置メッセージを送信する。無線通信装置は無線通信装置と通信して基地局の状態に関して周期的間隔で位置メッセージを連続的に送信する。基地局は無線通信装置によって送信される位置メッセージを受信するタイムスロットを決定する。１以上の無線通信装置が位置メッセージを送信していれば、基地局はより高い優先度の無線通信装置に第１の利用可能タイムスロットを開放することによって、位置メッセージを受信する順序に優先度をつける。高優先度の装置は消防士又は警察官のような緊急サービス要員によって使用される無線通信装置であってもよい。
【選択図】図５

Description

本発明は無線通信に関し、特に無線通信システム内の無線装置の位置を確実に更新することに関する。

無線通信システムは音声及びデータのような種々形式の通信を提供するために広く展開されている。これらシステムは符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、又は幾つかの他の変調技術に基づいてもよい。ＣＤＭＡシステムは増加するシステムキャパシティを含んで、他の形式のシステムの全てにわたりある利益を提供する。

ＣＤＭＡシステムは“TIA/EIA-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System（デュアルモード広帯域拡散スペクトルセルラシステム用ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５−Ｂモバイルステーションベースステーション互換性規格）”（９５規格）、“3rd Generation Partnership Project（第三世代提携プロジェクト）”(3GPP)と称され、文献Nos. 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213,及び3G TS 25.214 （Ｗ−ＣＤＭＡ規格）を含む一組の文献に統合されている協会によって提供される規格、“3rd Generation Partnership Project 2（第三世代提携プロジェクト２）”(3GPP2)と称され、“C.S0002-A Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems（cdma2000拡散スペクトルシステムのためのC.S0002-A物理層標準）”及び“C.S0005-A Upper Layer (Layer 3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems（cdma2000拡散スペクトルシステムのためのC.S0005-A上位層（層３）シグナリング標準”及び“C.S0024 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification（C.S0024 cdma2000高速パケットデータ空中インターフェース仕様）”(cdma2000規格）に含まれる一組の文献に統合される協会によって提供される規格、及び他の規格のような１以上のＣＤＭＡ規格をサポートするように設計されてもよい。当業者が知る範囲内で、これら指定された規格は参照によってここに組み込まれる。

呼出設定は専用の物理チャネルを確立し、通信が行うことができるように移動局と基地局との間のサービス構成パラメータを取り決める処理である。呼出設定手順は２つのクラスに分かれる。移動局開始呼出設定は移動局ユーザが呼び出すときに生じる。移動局終了呼出設定は移動局に呼び出しがなされたときに生じる。

呼出設定手順はモバイル切換センタ（ＭＳＣ）又はパケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）、１以上の基地局（ＢＳ）と移動局（ＭＳ）との間の信号伝達を含む。ここに使用されるように、定期基地局は定期アクセスポイントと交換可能に使用し得る。定期移動局は定期加入者装置、加入者局、アクセス端末、遠隔端末又は周知の他の対応定期と交換可能に使用し得る。定期移動局は固定無線アプリケーションを含む。移動局からの信号は逆方向リンク、逆方向チャネル、アクセスチャネル又は逆方向トラフィックとして知られている。移動局への信号は順方向リンク、順方向チャネル、ページングチャネル又は順方向トラフィックとして知られている。

今説明した呼出設定手順の各ステップは呼出設定待ち時間を招く。呼出設定待ち時間、即ち呼出を設定するために必要な時間はデータ使用がより普及するようになるに従って無線システム設計においてますます重要なパラメータとなる。最新無線データ通信システムは「常時オン」接続性を提供する。パケット切換ネットワーク設計に熟練するものが知っているように、「常時オン」接続性は物理チャネルが特定ユーザに永久的に専用にすることを意味するものではない。これは非効率的であり、加入者にとってコスト効率でありそうにない。むしろ、基地局がデータ通信に従事しているとき、１以上のパケットが送信されることを可能にするように呼出が設定され、その後、呼出が他のユーザに対してチャネルを開放するために呼出は解除される。典型的なデータ通信セッションでは、呼出は各呼び出し中に生じる呼出設定遅延時間によって設定及び開放を繰返し行われる。必然的に、音声通信にも重要であるけれども呼出遅延時間を減少することは有力なユーザ経験を無線データユーザに提供するために非常に重要である。

上述した各ステップはある程度各メッセージを送信するために必要な時間に起因して、及びある程度各メッセージを受信し、該当する次のステップを決定するために必要な処理時間に起因して遅延時間を招くことになる。更に、呼出設定信号の大部分は多数の移動局及び１つの基地局によって共有される共通チャネルに生じる。そのようなものとして、呼出設定遅延時間のコンポーネントは移動局が（アクセスチャネルとして知られる）共通チャネルにアクセスするため繰返し試みなければならないときに招くことになる。更に、特定の移動局に対するメッセージは他の移動局に対するメッセージを、上述したステップを実行するときに更にもう１つの待ち時間の原因と同列にしなければならないかもしれない。

呼出設定の待ち時間問題は呼出設定が無線アクセスネットワークの小さな地理的領域内の同一場所に配置される大きなグループの無線アクセス端末に対して生じるときに悪化されるかもしれない。特定の地理的領域のアクセス端末の数が増加するので、アクセス端末によって呼出設定要求に応答するために必要な時間はトラフィックチャネルにおいて突然に増加する通信のために通常は増加する。これはＡＣＫ内破（ACK implosion）と呼ばれる、呼出設定を要求する十分な数のアクセス端末によって突然の、制御されない要求と言う結果になるかもしれない。セクタにアクセス端末の位置を維持することによってＡＣＫ内破の確率を減少させるのに役立つ。

図３に示されるように、呼出設定放送メッセージに対するかなりの数のＡＣＫ応答から起因する、従来知られているようなＡＣＫ内破はアクセスチャネルでの衝突確率を増加するかもしれなく、故に呼出設定のための、待ち時間（latency）又は待ち時間（wait time）を増加する。代表的には、衝突は装置が他の装置がパケットを放送している同じ時間にパケットを放送しようとするときに生じる。図３では、ＢＳ３０２はトランシーバ３０４を介して呼出設定メッセージをＭＳ３０６ａ−ｄに放送する。ＭＳ３０６ａ−ｄはほぼ同じ時間に呼出設定ＡＣＫメッセージをＢＳ３０２に返信してもよく、それ故に多分ＡＣＫ内破事態となる。ＡＣＫメッセージが同じ時間フレームで又はほぼ同じ時間内で送信されれば、衝突はおそらく高くなるかもしれず、故に多重のパケット衝突を起こすことになるであろう。これら多重パケット衝突はＭＳ３０６ａ−ｄによって送信され、ＢＳ３０２によって受信される番号着呼受付ＡＣＫメッセージ（number call accept ACK messages）を減少するかもしれない。その結果、ＢＳ３０２は呼出設定メッセージを再放送する必要があるかもしれない。

説明したように、呼出設定待ち時間は多重メッセージ送信、対応する確認、各メッセージの長さ、及び各メッセージによって要求される関連処理にわたって生じる。呼出設定待ち時間は多くの通信アプリケーション、即ち、データ通信だけでなく音声通信には望ましくない遅延の１つの原因である。多重呼出しが通信セッション中に設定されねばならない程度まで、遅延が招く、データを伴う代表的なシナリオが悪化される。

この現象は呼出設定メッセージに対する応答が遅延するので呼出設定時間を増加させる。大きなグループの無線アクセス端末が呼出設定メッセージに応答し、端末が小さな地理的指定区域内で同位置に配置されるシナリオが治安及び災害復旧行動のような緊急状態を含むかもしれない。これらのシナリオは大きな組の移動装置のためにトラフィックチャネルの効果的な及び敏速な構築を必要とする。これらの大きなグループに対して呼出設定中に受ける遅延時間はこれらの装置間で媒体を配信するときの効率のようにメトリックの点で重大である。移動局の位置を維持し、更新することによって衝突の可能性が減少され又は解消される。

故に、従来では呼出設定待ち時間を減少するために移動局の位置を更新する必要性がある。

ここに説明されている装置及び方法は移動局から効率的な位置更新を可能にする。効率性は次のように達成される。

ａ．位置メッセージが無線通信装置によって連続的に送信される。

ｂ．基地局が無線通信装置から一メッセージの１つを受信するタイムスロットを決定することを可能にする。

ｃ．基地局が１以上の無線通信装置から一メッセージを受信することを優先することを可能にする。

ｄ．位置を連続的に送信する無線通信装置は基地局制御器の事態に関係なく更新する。

一実施形態では、第１無線通信装置の位置を更新する方法が提供され、これは第１無線通信装置を位置支援サーバ（location assist server）に登録するステップを含み、所定間隔で位置メッセージを送信する第１無線通信装置から第１メッセージを受信し、第１無線通信装置のための初期位置を第１位置メッセージから決定し、第１無線通信装置から第２位置メッセージを受信する第１タイムスロットを決定し、第１無線通信装置から第２位置メッセージを割付け、第２位置メッセージから第１無線通信装置又は共通チャネル、好ましくはアクセスチャネルを用いて無線装置の位置を更新する無線通信装置の位置によって位置支援サーバを更新する。第１位置メッセージは第１フォーマットにでき、基地局のような中間コンピュータ装置は第１フォーマットを第２フォーマットに変更でき、その後第２フォーマットで第１メッセージを位置支援サーバに送信できる。

他の実施形態では、システムはアクセスチャネルを介して所定の間隔で位置メッセージを送信するように構成される第１無線通信装置、第１無線通信装置が登録される位置支援サーバ、及びアクセスチャネルを介して第１無線通信装置から第１位置メッセージを受信するように構成される第１基地局を含むことができ、第１基地局は更に第１位置メッセージを受信する第１タイムスロットを決定するように構成される。基地局が緊急サービスと関連する無線通信装置から位置更新を受信している状態において、これらの無線装置の位置更新は高優先度を受信してもよい。緊急無線通信装置に対して優先順位を高くつけることによって、衝突の確率が減少されるかもしれなく、それ故にこれら緊急無線移動装置に対する呼出設定待ち時間を減少する。

更なる実施形態では、コンピュータ読み取る可能媒体は所定の間隔で位置メッセージを送信する無線通信装置から第１位置メッセージを受信するため、無線通信装置を位置支援サーバに登録し、無線通信装置に対する初期位置を第１位置メッセージから決定し、無線通信装置から第２位置メッセージを受信する第１タイムスロットを決定し、第１無線通信装置から第２位置メッセージを受信し、位置支援サーバを第２位置メッセージから第１無線通信装置の位置で更新する命令を含んでも良い。

本発明の他の利点及び特徴はこの後に説明される図面の簡単な説明、発明の詳細な説明及び請求項の検討の後明らかになるであろう。

図１は典型的な従来の移動局開始呼出設定手順である。 図２は典型的な従来の移動局終了呼出設定手順である。 図３はＡＣＫ内破シナリオを示す典型的従来無線通信システムである。 図４は移動局の位置を更新するように構成される典型的無線通信システムである。 図５は移動局の位置を更新するように構成される他の典型的無線通信システムである。 図６は移動局の位置を更新するための典型的方法である。 図７は移動局の位置を更新するための他の典型的方法である。 移動局の位置を更新するときの典型的呼出フローである。

この明細書では、用語「アクセス端末」、「無線装置」、「無線通信装置」、「移動装置」及び「移動局」は交換可能に使用される。用語「呼出」及び「通信」は交換可能に使用される。用語「呼出」及び「通信」も交換可能に使用される。ここで使用される用語「アプリケーション」は実施可能及び実施不可能ソフトウェアファイル、生データ、集合データ、パッチ、及び他のコードセグメントを含むことを意図している。用語「典型的」又は「構成」は開示要素又は実施形態が一例に過ぎず、ユーザの任意の選択を示していないことを意味している。更に、同じ番号は幾つかの図を通して同じ要素を参照しており、冠詞“ａ”及び“ｔｈｅ”は別段に明細書に特定されていなければ複数の参照を含んでいる。本開示の種々機能は単一コンポーネント又は分離コンポーネントに統合されても良い。本開示はここに記載された機能をサポートするコンポーネントの任煮の特定の構成に限定されない。

図１はｃｄｍａ２０００規格の開示Ａに定義されているように従来の移動局開始呼出設定手順を示す。ステップ１では、移動局は開示メッセージ１を基地局に送信する。このメッセージは移動局ユーザが電話をしたいことをネットワークに示す。それはダイヤルした電話番号及び呼出のタイプ（即ち、音声、データ、など）を示すサービスオプション番号を含む。十分な強度で移動局にて受信された隣接基地局からのパイロット信号のリストもこのメッセージに含まれ、それ故に基地局はどのパイロットが能動設定（active set）に含むかを決定できる。

ステップ２では、開始メッセージ１を首尾よく受信すると、基地局が基地局承認命令２を移動局に送る。このメッセージは開始メッセージ１の受信を確認する。

ステップ３では、基地局は、呼出を設定するためＭＳＣをトリガする接続管理（ＣＭ）サービス要求メッセージ３をＭＳＣに送信する。このメッセージは開始メッセージ１に移動局から受信した関連情報を含む。

ＭＳＣはステップ４において割当要求メッセージ４によって基地局に応答する。このメッセージは無線チャネルを設定することを基地局に示す。しかしながら、基地局は開始メッセージ１が受信され次第無線チャネルを設定する選択肢を有する。

以下に説明するこれらの図においてだけでなくこの図において、割当要求メッセージ４が他のメッセージ配信に関してＭＳＣから基地局へ配信される順序はいくぶん柔軟である。割当要求メッセージ４はＭＳＣが（移動局開始呼出設定のための）ＣＭサービス要求メッセージ３又は（以下に説明する、移動局終了呼出設定のための）ページング応答メッセージ２５を受信した後にＭＳＣから基地局に送られることになる。割当要求メッセージ４は以下に説明する、基地局がサービス接続メッセージ１０を移動局に送る前に到来する。

ステップ５では、基地局はチャネル割当メッセージ５を移動局に送る。規格は拡張チャネル割当メッセージも定義する。ここで定義されるように、チャネル割当メッセージ５はいずれかのメッセージを表す。このメッセージは呼出と関連するユーザトラフィックを伝えるため専用物理チャネルを移動局に割り当てる。それは移動局の能動設定における全てのパイロットに対する関連情報を含む。このステップの後に、移動局がトラフィック状態に入る。

ステップ６では、チャネル割当メッセージ５を受信すると、そして順方向リンクで２つの連続する良好フレームを受信した後に、移動局は基地局が移動局から逆方向リンク信号を取得するのに役立てるために基地局にプリアンブルを送る。逆方向リンクが一度獲得されると、基地局はステップ７において基地局確認命令７を移動局に送る。基地局確認命令７を受信すると、移動局が基地局によって送信されている順方向リンクを獲得したことを示すため移動局は移動局確認命令８を基地局に送る。

専用物理チャネルが首尾よく設定されたから、ステップ９において、情報転送のフォーマットを決定するためにサービス交渉手順（service negotiation procedure）が移動局と基地局との間で行う。交渉項目の例はフレームレート、フレームタイプ、送信レート、及びトラフィックのタイプ（即ち、音声又はデータ、適用可能であればボイスコーダレート）を含む。幾つかの項目は基地局によって特定され、故に交渉できない（例えば、論理チャネルを物理チャネルにマッピングする）。交渉は移動局と基地局との間でサービス要求メッセージ及びサービス応答メッセージの多重交換を含めても良い。交換された情報はサービス構成情報記録に含まれる。

ステップ１０において送られた最終交渉メッセージは基地局から移動局へのサービス接続メッセージ１０である。サービス構成情報記録（Service Configuration information record）及び交渉不可サービス構成情報記録（Non-Negotiable Service Configuration information record）の両方が送られる。規格はジェネラルハンドオフ方向メッセージ（General Handoff Direction Message）又はユニバーサルハンドオフ方向メッセージ（Universal Handoff Direction Message）が、サービス交渉が進行中である間に無線ハンドオフが必要となる状態においてサービス接続メッセージの代わりに送られることを可能にする。

ある場合には、ステップ９でサービス交渉は回避し得る。移動局が事前に記憶されたサービス構成を使用することになれば、ステップ１０で基地局は事前に記憶されたサービス構成を使用する指標と共に、サービス接続メッセージ１０を送るだけである。規格では、これはＵＳＥ＿ＯＬＤ＿ＳＥＲＶ＿ＣＯＮＦＩＧフラグを「０１」に設定することに対応する。

ステップ１１では、サービス接続メッセージ１０を受信すると、移動局は提案サービス構成を受け取ったことを示すためにサービス接続完了メッセージ１１を送る。ステップ１２にて、サービス接続完了メッセージ１１を受信すると、基地局は呼出を首尾よく設定したことを示すために割当完了メッセージ１２をＭＳＣに送る。

ステップ１０の後に、サービス接続メッセージ１０、メッセージによって特定されたサービス構成が効力を生じる。呼出設定が完了し、移動局と基地局との間でユーザトラフィック（即ち、音声又はデータ）がフローできる。トラフィックはステップ１２の後、割当完了メセージ１２の後に基地局と（音声呼出のための）ＭＳＣとの間又は基地局と（パケットデータ呼び出しのための）ＰＤＳＮとの間でフローすることになる。

図２はｃｄｍａ２０００の規格の開示Ａに定義されるような従来の移動局終了呼出設定手順を示している。第１に、ＭＳＣは呼出が移動局に着信したことを示すためにページング要求メッセージ２１を基地局に送る。第２に、ジェネラルページメッセージ２２が基地局から移動局に送られる。規格はユニバーサルページメッセージを識別する。その機能はジェネラルページメッセージ２２と同様である。後者の用語はいずれかのメッセージを示すことを全体的に使用されることになる。このメッセージは１以上のセクタにわたり送信されてもよい。このメッセージは呼出を受信していること及び呼出に対応するサービスオプション番号を移動局に示す。

第３に、ジェネラルページメッセージ２２を受信すると、移動局は上記の開始メッセージ１に記載されたものと同様な、パイロットのリストを含むページ応答メッセージ２３を基地局に送り、それ故に基地局が適切な能動設定を決定できる。第４に、ページ応答メッセージ２３を首尾よく受信すると、ＢＳは、上記図１に関してステップ２において説明されているように、基地局確認指令２を移動局に送る。このメッセージはページ応答メッセージ２３の受信を確認する。

第５に、基地局は呼出を設定するためにＭＳＣをトリガするページング応答メッセージ２５をＭＳＣに送る。図２に示す次のステップは同じ番号のステップ及び図１に関して上記のステップ４乃至１２に説明したメッセージに対応する。

例えば、図４は無線通信装置から位置メッセージを受信するように構成される無線システムの典型的及び限定されない例である。移動装置４３０の位置をモニタし、維持するアプリケーションサーバ４００が示される。無線装置４３０は望ましくは基地局制御器４１８を有する基地局４０４と通信する。移動装置４３０へ及びから通信する基地局４０４は基地局トランシーバ４２０によって提供される。基地局４０４は移動装置４３０とＰＤＳＮ４１６との間にパケットデータのルートを作るパケット制御機能４２２も有する。ＰＤＳＮ４１６は好ましくは適切なプロトコルを用いてインターネットを介して通信して、ルータ４１４及び４０２を介してアプリケーションサーバ４００と通信する。

移動装置４３０がセルの１つのセクタから他のセクタに移動するので、移動装置４３０は位置更新メッセージを基地局４０４に送信する。移動装置４３０の位置変更を決定する種々の方法がある。１つの典型的な限定されない例では、移動装置は基地局特定パイロットＰＮオフセット及び電力制御信号のような、能動設定情報（active set information）の変化を検出する。他の典型的で限定されない例では、移動装置が領域ベース又はタイマベース登録のような登録ポリシーの変化を検出してもよい。これら及び他の変化は基地局４０４から他の基地局（図示せず）への移動装置のハンドオフを含む、種々の状態により検出されてもよい。他の方法は１つのセクタから他のセクタへの移動装置４３０の移行を検出するために使用されてもよい。

アプリケーションサーバ４００への移動装置４３０の位置更新情報を提供するため、位置支援サーバ４１０が使用されてもよい。他の通信方法が使用されてもよいけれども、位置支援サーバ４１０は好ましくはインターネットを介してアプリケーションサーバ４００及びＰＤＳＮ４１６と通信する。好ましくは、位置支援サーバ４１０は帯域外接続、即ち、ＰＤＳＮ４１６とアプリケーションサーバ４００との通信接続以外のものを介してアプリケーションサーバ４００と通信する。

故に、一実施形態では、基地局４０４によって受信される（ＣＤＭＡ２０００，ＥＶ−ＤＯ又は従来知られているような他の規格で）移動装置４３０からの位置更新メッセージは無線標準仕様である小さい、スペクトル的有効パケットである。ここで、基地局４０４はこれら無線標準仕様位置更新メッセージを一度受信すると、位置情報は三角測量又はＧＰＳ情報を用いる端末の正確な位置、又は基地局自体の位置のような無線規格と独立している位置識別子（ＰＮ，セクタＩＤ，など）に変換でき、これを、ＩＰデータグラムのような、搬送機構を用いて位置支援サーバ４１０に移動する。

動作中に、ユーザが移動装置４３０をパワーアップすると、移動装置４３０は位置支援サーバ４１０及びＰＤＳＮ４１６だけでなくアプリケーションサーバ４００を登録する。登録はトラフィックチャネルが立ち上がり後に帯域外で行われてもよい。登録はＰＰＰセッションに対して一度行う必要があり、セッション初期化プロトコルのような開放プロトコルを用いて行うことができる。好ましくは、位置支援サーバ４１０の情報はＬＣＰ／ＮＣＰプロトコルを用いて又はＰＰＰ再交渉（re-negotiation）を強制することによってＰＤＳＮ４１６に登録される。遊休中に、移動装置４３０は共通チャネル、好ましくはアクセスチャネルを用いて基地局制御器４１８に位置メッセージを連続的に送る。位置メッセージを送信するためにアクセスチャネルを使用することによってトラフィックチャネルでの帯域幅を減少する。これら位置メッセージは無線装置４３０が基地局制御器によって無線リンクを維持することに役立ち、また、基地局制御器４１８が無線装置４３０の位置を追跡することを可能にする。

図５は図４の無線通信装置４３０のような、無線通信装置の位置を更新する典型的で限定されない方法５００である。図４の基地局４０４のような、基地局は無線通信装置４３０によって定期的に送信される位置メッセージを受信するタイムスロットを決定する。最初に、無線通信装置４３０は図４の位置支援サーバ４１０のような、位置支援サーバによって５０２を登録する。登録処理は種々のプロトコルに従って行われてもよい。無線通信装置４３０に対する初期位置は無線通信装置４３０の登録後に登録される（５０４）。本要旨は登録の任意の特定の手段に限定されないが、無線通信装置４３０が図４のＰＤＳＮ４１６のような、ＰＤＳＮとも通信する位置支援サーバ４１０を登録したとき、無線通信装置４３０の位置は通常は登録される。

現時点では、無線通信装置４３０は周期的間隔でアクセスチャネルに位置メッセージの送信を開始する。ここで使用されるように、メッセージ送信を参照して使用されるときの用語「所定」は無線通信装置４３０が規則的な又は等価な周期的間隔を採用しないかもしれないものを含むことを意味する。間隔はアクセスチャネルの使用及び装置のバッテリ電力のような、システム要求に従って変わっても良い。無線通信装置４３０が位置メッセージの所定送信を一度開始すると、メッセージは好ましくは基地局４０４の状態に関係なく継続する。例えば、基地局４０４が機能しなくなれば、図６の基地局６０８ａのような、他の基地局によって使用される位置メッセージの送信を続けることが無線通信装置４３０には好ましいかもしれない。

小区域内で多数の装置に潜在的に適応するために、無線通信装置４３０がアクセスチャネルを介して位置メッセージを連続的に送信するので、基地局４０４は位置メッセージを受信又は受け付けるタイムスロットを割り当てる時刻を決定する（５０６）。多分、緊急状態のような所定の基準に基づいて、基地局４０４が無線通信装置４３０からの位置メッセージが受け入れられることを決定すれば、基地局４０４はメッセージを受信するタイムスロットを割り当てる（５０８）。位置メッセージが一度受信されると、無線通信装置４３０の位置が更新される（５１０）。処理は基地局４０４が無線通信装置４３０の制御をしなくなるまで継続する。

時には、基地局は動作しなくなり又は無線装置が無線装置の変化する位置により他の基地局にハンドオフされるかもしれない。緊急状態では、基地局はある期間に全パワーを失うかもしれない。基地局によって制御される装置は好ましくは近くの他の基地局にハンドオフされる。装置は好ましくは基地局の状態に関係なくそれらの位置メッセージを連続的に送信するように構成されるので、装置の制御を受ける基地局はハンドオフの前に装置の位置メッセージを受信してもよい。ハンドオフの前に装置の位置を知ることによって、位置が予め知られているので基地局が最初にタイムスロットを割り当てる必要がないかもしれないために位置支援サーバを更新するために新たな基地局への負荷が減少されても良い。

図６は基地局ハンドオフを行うために実行されてもよい典型的な限定されないシステムである。移動通信装置６１６は最初に無線トランシーバ６１４ｂを介して基地局６０８ｂと通信する。装置６１６から送信される位置メッセージはパケット制御機能（ＰＣＦ）６１２ｂを介して基地局制御器６１０ｂによってＰＤＳＮ６０６ｂに送信される。ＰＤＳＮ６０６ｂはルータ６０４ｂを介してアプリケーションサーバ６００と通信する。装置６１６の位置はＰＤＳＮ６０６ｂ及びアプリケーションサーバ６００から離れて、通信する位置支援サーバ６２０によって維持される。装置６１６は最初に位置支援サーバ６２０を登録し、初期位置が決定される。位置支援サーバ６２０は位置メッセージが位置の変化を示す装置から受信されるとアプリケーションサーバ６００に対して位置更新をする。

基地局６０８ｂが機能しなくなり又は通信デューティを処理できなくなれば、又は装置６１６が他のセクタに移動すれば、装置６１６は基地局６０８ａに対してハンドオフされる。基地局６０８ａは装置６１６と通信するためにトランシーバ６１４ａを使用する。トランシーバ６１４ａによって受信される通信は基地局制御器６１０ａに送られ、基地局制御器６１０ａは次に通信をＰＣＦ６１２ａに送信する。ＰＣＦ６１２ａはＰＤＳＮ６０６ａと通信する。基地局６０８ｂの通信経路の場合とは異なり、ＰＤＳＮ６０６ａは基地局に対する位置支援サーバとしても機能してもよく、即ち、ＰＤＳＮ６０６ａ及び位置支援サーバは一体的装置である。装置６１６から受信される位置メッセージはＰＤＳＮ／位置支援サーバ６０６ａに送信される。

図７は無線通信装置から受信される位置メッセージに割り当てるタイムスロットを決定する態様を示す。図４の基地局４０４のような、基地局の受信タイムスロット７００（１−８）が示されている。基地局４０４は図４の無線通信装置４３０のような特定の装置、又は複数の装置にタイムスロットのどれか又は全てを割り当ててもよい。無線通信装置４３０はアクセスチャネルを介して位置メッセージを連続的に送信する。無線通信装置４３０及び基地局４０４は望ましくは同期され、即ち両方が同じタイミングで動作する。

図４の位置支援サーバ４１０のような位置支援サーバを登録した後に、無線通信装置４３０は位置メッセージを基地局４０４に送信することを開始する。メッセージ７０４〜７０８が示されている。これらメッセージは周期的であり、基地局４０４からプロンプト（prompt）なしで発生する。その後、基地局４０４は位置メッセージを受信する時刻を決定する。図７では、基地局４０４は無線通信装置４３０からの位置メッセージがタイムスロット７で受信するようになることを決定してしまい、故に、タイムスロットが無線通信装置４３０に割り当てられる。位置メッセージが一度受信されると、タイムスロット割当が望ましくは永久割当でないので、タイムスロットが好ましくは再開される。

２台以上の装置が同時に位置メッセージを送信しており、ひいてはタイムスロット間に完了していれば、基地局４０４は特定のタイムスロットにおいてどの受信メッセージを受信するかを決定する必要があるかもしれない。基地局４０４は位置メッセージのさまざまな方法の受信に優先順位をつけてもよい。例えば、呼出設定待ち時間を減らすために、消防士又は警察官によって使用される無線通信装置のような、緊急サービスと関連する装置の位置は緊急サービスに関連しない無線通信よりも多くの割当タイムスロットを有してもよい。故に、緊急状態が生じても、緊急装置の位置がセクタ内で又はセクタからセクタへ更新されていれば、呼出設定待ち時間はこれら重要な装置に対して低減されるかもしれない。

図８は２台の装置に対する具体的タイムスロット割当である。図示するように、基地局４０４のような、基地局はタイムスロット割当８００（１−８）を有する。図３の無線通信装置３０６ａ及び３０６ｂのような２台の装置が基地局４０４と同期され、同じ時間フレームでそれらの位置更新を送っている。基地局４０４は２つのメッセージを同時に受信することができないかもしれない、従って基地局４０４は各メッセージを受信する時を決定する。緊急装置、例えば、無線通信装置３０６ａからの、メッセージ８０４として示される、周期的位置メッセージ及び無線通信装置３０６ｂのような非緊急装置からの、メッセージ８０２として示される、周期的位置メッセージが同時に送信されれば、基地局４０４は位置メッセージ８０４が位置メッセージ８０２にわたり受信の優先度を持つべきことを決定してもよい。故に、基地局４０４は緊急無線通信装置３０６ａから第１周期的位置メッセージの受信のため割当８００のタイムスロット１をそして非緊急無線通信装置３０６ｂからの第３周期的メッセージのためのタイムスロット７を割り当ててもよい。

広い意味で、システム及び方法は典型的無線通信装置４３０と典型的基地局４０４との通信を最適化する。基地局制御器のコンピュータ装置で実行できる方法を考えると、この方法はコンピュータ読み取り可能媒体に存在するプログラムによって実行できる。この場合、プログラムはサーバ又は方法のステップを実行するコンピュータプラットフォームを有する他のコンピュータ装置を命令する。コンピュータ読み取り可能媒体はサーバのメモリででき、又は接続データベースに存在できる。更に、コンピュータ読み取り可能媒体は無線通信装置コンピュータプラットフォームに搭載可能な二次記憶媒体、例えば、磁気ディスク又はテープ、ハードディスク、フラッシュメモリ、若しくは従来知られているような他の記憶媒体に存在できる。

ここに説明した方法は、例えば、一連の機械読み取り可能命令を実行するため無線通信装置又はサーバのような無線ネットワークの部分を動作することによって実行されてもよい。ステップは順番に示されているけれども、方法は異なる順序で又はイベント駆動型処理として実行されてもよい。命令は種々のタイプの信号保有又はデータ記憶一次、二次又は三次媒体に存在できる。媒体は、無線ネットワークのコンポーネントによってアクセスできる、又は内に存在する、例えば、ＲＡＭ（図示せず）により構成されてもよい。ＲＡＭ、ディスケット、又は他の二次記憶媒体に含まれるであろうとなかろうと、命令はいろいろな機械読み取り可能記憶メディア、例えばＤＡＳＤ記憶装置（例えば、一般的「ハードドライブ」又はＲＡＩＤアレイ）、磁気テープ、電子読み取り専用メモリ（例えば、ＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，又はＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリカード、光学記憶装置（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ，ＷＯＲＭ，ＤＶＤ、デジタル光学テープ）、ペーパ「パンチ」カード、又はデジタル及びアナログ送信メディアを含む他の適切データ記憶媒体に記憶されてもよい。

発明は特にその好適実施形態を参照して示され、説明されているけれども、形態及び詳細においての種々変更は下記の請求項に記述するように本発明の精神及び範囲を逸脱しないで行ってもよいことは当業者によって理解されるであろう。例えば、上記説明はオーディオＰＴＴに基づいており、装置、システム、及び方法はビデオ、データ、などの他のタイプのメディアをサポートするように容易に変形できる。更に、本発明の要素は単一で記述され、請求項に記載されているけれども、複数が単一への限定が明確に述べられていなければ意図している。

Claims (30)

1. 第１の無線通信装置の位置を更新する方法であって、
   前記第１の無線通信装置を位置支援サーバに登録すること、
   所定の周期間隔で位置メッセージを送信する前記第１の無線通信装置から第１の位置メッセージを受信すること、
   前記第１の位置メッセージから前記第１の無線通信装置に対する初期位置を決定すること、
   前記第１の無線通信装置から第２の位置メッセージを受信する第１のタイムスロットを割り当てること、
   前記第１の無線通信装置から第２の位置メッセージを受信すること、
   前記第２の位置メッセージが前記第１のタイムスロット内で受信されれば、前記第２の位置メッセージから前記第１の無線通信装置の位置によって前記位置支援サーバを更新すること、
   を含む方法。
2. 基地局は前記第１の位置メッセージ及び前記第２の位置メッセージを受信する、請求項１の方法。
3. 第１の基地局は前記第１の位置メッセージを受信し、第２の基地局は前記第２の位置メッセージを受信する、請求項１の方法。
4. 前記第１の位置メッセージ及び前記第２の位置メッセージはアクセスチャネルを介して送信される、請求項１の方法。
5. 第２の無線通信装置を前記位置支援サーバに登録すること、
   所定の周期間隔で位置メッセージを送信するように構成される前記第２の無線通信装置によって送信される第１のメッセージを受信する第２のタイムスロットを決定すること、
   前記第２の無線通信装置によって送信される第１の位置メッセージを受信すること、
   を更に含む、請求項１の方法。
6. 前記第１の無線通信装置からの前記第１の位置メッセージ及び前記第２の無線通信装置からの前記第１の位置メッセージを受信する優先順位を決めることを更に含む、請求項５の方法。
7. 前記位置メッセージの受信は緊急状態に基づいて優先順位をつけられる、請求項６の方法。
8. パイロット信号強度情報及び前記第１の無線通信装置に関する信号対雑音比情報を受信することを更に含む、請求項１の方法。
9. 前記第１の位置メッセージは第１のフォーマットを有し、前記第１の位置メッセージを受信すると、前記第１のメッセージの前記第１のフォーマットを第２のフォーマットに変更すること、
   前記第２のフォーマットで前記第１の位置メッセージを前記位置支援サーバに送信すること、
   を更に含む、請求項１の方法。
10. 無線通信装置の位置を更新するためのシステムであって、
    アクセスチャネルを介して所定の間隔で位置メッセージを送信するように構成される第１の無線通信装置と、
    前記第１の無線通信装置が登録される位置支援サーバと、
    前記アクセスチャネルを介して前記第１の無線通信装置から第１の位置メッセージを受信するように構成され、更に前記第１の位置メッセージを受信する第１のタイムスロットを決定するように構成される第１の基地局と、
    を具備するシステム。
11. 第２の無線通信装置を更に具備し、前記第２の無線通信装置は前記位置支援サーバに登録され、前記第２の無線通信装置は前記アクセスチャネルを介して所定間隔で第２の位置メッセージを送信するように構成される、請求項１０のシステム。
12. 前記第１の基地局は更に前記第２の位置メッセージを受信する第２のスロットを決定するように構成される、請求項１１のシステム。
13. 前記第１の基地局は更に前記第１のタイムスロット及び前記第２タイムスロットの時間的順序を決定するように構成される、請求項１２のシステム。
14. 前記時間的順序は緊急状態に基づく、請求項１３のシステム。
15. 第２の基地局を更に具備し、前記第２の基地局は前記第１の位置メッセージを受信するタイムスロットを決定するように構成される、請求項１０のシステム。
16. 前記第１の無線通信装置は前記第１の基地局の状態に関係なく前記第１の位置メッセージを送信するように構成される、請求項１０のシステム。
17. 前記基地局は更に前記第１の無線通信装置から第３の位置メッセージを受信する第３のタイムスロットを決定するように構成される、請求項１０のシステム。
18. 前記位置支援サーバは前記第１の位置メッセージと少なくとも前記第３の位置メッセージとの比較に基づいて前記第１の無線通信装置の位置を更新するように構成される、請求項１７のシステム。
19. 前記第１の位置メッセージは第１のフォーマットを有し、更に前記第１の位置メッセージを受信し、前記第１の位置メッセージの前記第１のフォーマットを第２のフォーマットに変更し、前記第２のフォーマットで前記第１の位置メッセージを前記位置支援サーバに送信するように構成される、請求項１０のシステム。
20. 無線通信装置を位置支援サーバに登録する一組の命令と、
    所定の周期間隔で位置メッセージを送信する前記無線通信装置から第１の位置メッセージを受信する一組の命令と、
    前記第１の位置メッセージから前記無線通信装置に対する初期位置を決定する一組の命令と、
    前記無線通信装置から第２の位置メッセージを受信する第１のタイムスロットを決定する一組の命令と、
    前記無線通信装置から第２の位置メッセージを受信する一組の命令と、
    前記第２の位置メッセージから前記無線通信装置の位置によって前記位置支援サーバを更新する一組の命令と、
    を含む、コンピュータ読み取り可能製品。
21. 位置メッセージを受信する前記一組の命令は更に前記無線通信ネットワークのアクセスチャネルから前記位置メッセージを受信する一組の命令を含む、請求項２０のコンピュータ読み取り可能記憶媒体。
22. ＰＮオフセット又は電力制御信号を受信する一組の命令を更に含む、請求項２のコンピュータ読み取り可能媒体。
23. 無線通信装置であって、
    位置支援サーバに登録されている前記無線通信装置の位置に基づいて初期位置を決定するために使用される初期位置メッセージを生成し、
    前記初期位置メッセージを送信し、
    前記無線通信装置の第１の更新位置に基づいて第１の更新位置メッセージを生成し、
    前記送信初期位置メッセージと前記第１の更新位置メッセージとの間で所定間隔で前記無線通信装置の位置を決定するために使用される前記第１の更新位置メッセージを送信するように構成される無線通信装置。
24. 前記初期位置メッセージ及び前記更新位置メッセージは共通チャネルを介して送信される、請求項２３の無線通信装置。
25. 前記共通チャネルはアクセスチャネルである、請求項２４の無線通信装置。
26. 前記無線通信装置の第２の更新位置に基づいて第２の更新位置メッセージを生成し、
    送信された前記第１の更新位置メッセージと前記第２の更新位置メッセージとの間で所定間隔で前記第２の更新位置メッセージを送信するように更に構成される、請求項２３の無線通信装置。
27. コンピュータ通信装置であって、
    所定の周期間隔で位置メッセージを送信するように構成される第１の無線通信装置から第１の位置メッセージを受け取り、
    前記第１の無線通信装置に対する初期位置を前記第１の位置メッセージを決定し、
    前記第１の無線通信装置から第２の位置メッセージを受け取る第１のタイムスロットを決定し、
    前記第１の無線通信装置から第２の位置メッセージを受け取り、
    前記第２の位置メッセージから前記第１の無線通信装置の位置によって前記位置支援サーバを更新するように構成されるコンピュータ通信装置。
28. 前記第１の位置メッセージ及び前記第２の位置メッセージが共通チャネルを介して送信される、請求項２７のコンピュータ通信装置、
29. 前記共通チャネルはアクセスチャネルである、請求項２７のコンピュータ通信装置。
30. 前記コンピュータ通信装置は更に
    前記第１の無線通信装置から第３の位置メッセージ又は第２の通信装置から第１の位置メッセージのいずれかを受け取る第２のタイムスロットを優先度に基づいて決定し、
    前記第１の無線通信装置から前記第３の位置メッセージ又は前記第２の通信装置から前記第１の位置メッセージのいずれかを受け取るように構成される、請求項２７のコンピュータ通信装置。

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