JP2013157859A - 位置登録処理装置、移動通信システム、位置登録制御方法及びプログラム - Google Patents

位置登録処理装置、移動通信システム、位置登録制御方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】位置登録要求処理に伴う処理負荷を軽減する位置登録処理装置、移動通信システム、位置登録制御方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】位置登録処理装置40は、移動通信装置50の位置登録処理を行う位置登録処理装置40である。移動通信装置50の位置登録エリアの変更に伴い移動通信装置50から送信される初回位置登録要求メッセージの受信時には移動通信装置50の位置登録処理を行わず、移動通信装置50が初回位置登録要求メッセージを送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一の位置登録エリアに在圏している際に基地局10から送信される再位置登録要求メッセージの受信時に移動通信装置50の位置登録処理を行う位置登録制御部41を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は位置登録処理装置に関し、例えば移動通信装置の位置登録エリア変更に伴う位置登録制御を実行する位置登録処理装置に関する。
移動体通信等における位置登録処理及び位置情報の管理は、予め位置登録のエリアが設定されており、端末が位置登録のエリアを移った際に端末がそれを検知し位置登録要求を行うという方式により実現されている。この際、単一の位置登録のエリアは複数の基地局で覆う領域としてもよいし、単一の基地局で覆う領域としてもよく、位置登録エリアの面積や面積に相当する半径は任意の広さとなる。
上述した位置登録の方式を用いた場合、一般的な関係として位置登録エリアの面積もしくは半径が小さくなるに従い、同一のユーザー数を管理するシステム全体の位置登録要求トラヒックが増大するという関係が存在する。例えば、システム全体の位置登録要求トラヒックは、位置登録エリアの半径に反比例して増加する。これは、位置登録エリアの面積もしくは半径が小さくなるに従い、同一の移動速度のユーザーであった場合、ユーザーが位置登録エリアに存在する時間が短くなり、頻繁に位置登録エリアを移ることを意味している。
移動体通信システムにおいて、Femtoセルの面積もしくは半径は非常に小さい。例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)の標準規格に基づいて設計されている3Gシステムにおいて用いられるマクロセルは、最小でも半径数kmであるところ、Femtoセルの場合は半径10m〜20m程度となる。また、Femtoセルは、一般的に、マクロセル内に点在するように配置されている。さらに、Femtoセル用基地局の位置登録エリアは、カバーエリアのごく小さい単一基地局の覆う領域そのものとなる。なぜなら、Femtoセル用基地局は、ユーザーによって任意の場所に設置されることもある。そのため、移動通信事業者がエリア設計を行うことができないFemtoセル用基地局を管理する基地局制御装置と、移動通信事業者がエリア設計を行うマクロセルを管理する基地局制御装置とを異なる装置としている。位置登録エリアは、一般的に基地局制御装置毎に定まるため、Femtoセル用基地局の位置登録エリアは、単一基地局の覆う領域そのものとなる。
Femtoセル用の基地局がマクロセル内に点在した場合、端末を保持するユーザーの移動に伴い、位置登録エリアの変更が頻繁に発生し、上述の位置登録要求トラヒックの増大が顕著となる。このような位置登録要求トラヒックについては、例えば単にFemtoセル用基地局の位置登録エリアを通過していくだけの歩行者群による位置登録要求が考えられる。平均的な歩行速度(4.8km/h)ならば、Femtoセルの場合では単一の位置登録エリアに歩行者群が存在する時間は20〜30秒程度である。目的を持って当該の位置登録エリアに長時間滞在するようなユーザーの端末にくらべて、このような歩行者群のそれぞれのユーザーの端末が通話の発着信をはじめとした移動体サービスを利用する確率は低い。その結果、サービス利用の確率が低く、相対的に必要性が低いと考えられるユーザーの端末による位置登録要求のトラヒック、ならびにそれに伴う処理負荷が高くなり、実際にサービス利用の確率が高いユーザーの端末による位置登録要求を受け付けることができない事象が発生する可能性がある。
このような事象を解決するために、特許文献1には、所定の条件を満たした移動局は、位置登録エリアを移動する場合に、位置登録要求メッセージの送信タイミングを遅延して送信する制御内容が開示されている。これにより、位置登録エリアの境界付近において、位置登録の集中発生を緩和することができる。
さらに、特許文献2には、移動端末において位置登録エリア内の在圏時間を測定し、一定時間経過後に位置登録要求メッセージを基地局に対して送信する制御内容が開示されている。
特開2010−16891号公報 特開2010−283498号公報
しかし、特許文献1に開示されている制御内容を用いた場合、端末からネットワーク側の装置に対して位置登録要求メッセージが送信されるタイミングは分散される。しかし、端末からネットワーク側装置に対して必ず位置登録要求メッセージが送信され、ネットワーク側装置は、送信された位置登録要求メッセージに応じて、位置登録要求処理を行う必要がある。そのため、システム全体として位置登録要求処理を実行することによる処理負荷を軽減させることはできないという問題が発生する。
また、特許文献2に開示されている制御内容は、移動端末において位置登録要求メッセージの送信制御が実行されている。例えば、ネットワークの処理負荷が低い場合等においては、ネットワーク側の装置は、位置登録要求処理を多く実行することができる。このような場合においても、移動端末は、一律位置登録エリア内の在圏時間等を測定する処理を実行することになり、移動端末における処理負荷を増加させるという問題が発生する。
本発明は、上述した課題のうち少なくとも1つを解決するためになされたものであり、位置登録要求処理に伴う処理負荷を軽減させることができる位置登録処理装置、移動通信システム、位置登録制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明の第1の態様にかかる位置登録処理装置は、移動通信装置の位置登録処理を行う位置登録処理装置であって、前記移動通信装置の位置登録エリアの変更に伴い前記移動通信装置から送信される初回位置登録要求メッセージの受信時には前記移動通信装置の位置登録処理を行わず、前記移動通信装置が前記初回位置登録要求メッセージを送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一の位置登録エリアに在圏している際に基地局から送信される再位置登録要求メッセージの受信時に前記移動通信装置の位置登録処理を行う位置登録制御部を備えるものである。
本発明の第2の態様にかかる移動通信システムは、移動通信装置と、前記移動通信装置の位置登録処理を行う位置登録処理装置と、前記移動通信装置と前記位置登録処理装置との間に配置される基地局と、を備える移動通信システムであって、前記位置登録処理装置は、前記移動通信装置の位置登録エリアの変更に伴い前記移動通信装置から送信される初回位置登録要求メッセージの受信時には前記移動通信装置の位置登録処理を行わず、前記移動通信装置が前記初回位置登録要求メッセージを送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一の位置登録エリアに在圏している際に基地局から送信される再位置登録要求メッセージの受信時に前記移動通信装置の位置登録処理を行うように構成される、ものである。
本発明の第3の態様にかかる位置登録制御方法は、移動通信装置の位置登録処理を行う位置登録制御方法であって、前記移動通信装置の位置登録エリアの変更に伴い前記移動通信装置から送信される初回位置登録要求メッセージの受信時には前記移動通信装置の位置登録処理を行わず、前記移動通信装置が前記初回位置登録要求メッセージを送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一の位置登録エリアに在圏している際に基地局から送信される再位置登録要求メッセージの受信時に前記移動通信装置の位置登録処理を行うものである。
本発明の第4の態様にかかるプログラムは、移動通信装置の位置登録処理を行う位置登録処理装置におけるコンピュータに実行させるプログラムであって、前記移動通信装置の位置登録エリアの変更に伴い前記移動通信装置から送信される初回位置登録要求メッセージの受信時には前記移動通信装置の位置登録処理を行わず、前記移動通信装置が前記初回位置登録要求メッセージを送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一の位置登録エリアに在圏している際に基地局から送信される再位置登録要求メッセージの受信時に前記移動通信装置の位置登録処理を行うステップをコンピュータに実行させるものである。
本発明により位置登録要求処理に伴う処理負荷を軽減させることができる位置登録処理装置、移動通信システム、位置登録制御方法及びプログラムを提供することができる。
実施の形態1にかかる移動通信システムの構成図である。 実施の形態2にかかる位置登録処理装置の構成図である。 実施の形態2にかかる移動通信システムの位置登録処理の流れを示す図である。 実施の形態2にかかる基地局の位置登録制御処理の流れを示す図である。 実施の形態3にかかる移動通信システムの位置登録処理の流れを示す図である。 実施の形態3にかかる基地局の位置登録制御処理の流れを示す図である。 実施の形態4にかかる移動通信システムの位置登録処理の流れを示す図である。 実施の形態5にかかる移動通信システムの構成図である。 実施の形態6にかかる移動通信システムの構成図である。
(実施の形態1)
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1を用いて本発明の実施の形態1にかかる移動通信システムの構成例について説明する。移動通信システムは、基地局10〜30と、位置登録処理装置40と、移動通信装置50とから構成される。位置登録処理装置40は、位置登録制御部41を備えている。基地局10は、位置登録エリア60を構成し、基地局20は、位置登録エリア70を構成し、基地局30は、位置登録エリア80を構成する。
位置登録処理装置40は、移動通信装置50が在圏する位置登録エリアに関する情報を記録する。もしくは、位置登録処理装置40は、上位装置に対して、移動通信装置50が在圏する位置登録エリアに関する情報を通知し、上位装置において移動通信装置50が在圏する位置登録エリアに関する情報を記録してもよい。位置登録処理装置40は、通信機能を有するサーバ装置等であってもよい。
移動通信装置50は、携帯電話端末、スマートフォンもしくは通信機能を有するノートブック型パーソナルコンピュータ等であってもよい。つまり、移動通信装置50は、通信機能を有し容易に持ち運びができる装置であればよい。移動通信装置50は、任意の速度で移動する。また、本図においては移動通信装置50を1台のみ記載しているが、移動通信システム内には、複数の移動通信装置が存在してもよい。
基地局10は、位置登録処理装置40及び位置登録エリア60に在圏する移動通信装置50と通信を行う。基地局10は、移動通信装置50と無線を介して通信を行う。さらに、基地局10は、位置登録処理装置40と有線もしくは無線を介して通信を行う。また、基地局20も位置登録エリア70に在圏する移動通信装置と通信を行い、基地局30も位置登録エリア80に在圏する移動通信装置と通信を行う。また、基地局10〜30は、Femtoセル用基地局であってもよい。Femtoセル用基地局は、半径10m〜20mの比較的小さい範囲のセルエリアをカバーする基地局である。一般的に、3Gの移動通信システムにおいて用いられる基地局がカバーするセルエリア(以下、3Gマクロセルと称する)は、半径数kmである。もしくは、基地局10〜30は、無線LANエリアを構築するAP(Access Point)であってもよい。
位置登録制御部41は、移動通信装置50の位置登録エリアの変更に伴い移動通信装置50から送信される初回位置登録要求メッセージの受信時には移動通信装置50の位置登録処理を行わず、移動通信装置50が初回位置登録要求メッセージを送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一の位置登録エリアに在圏している際に基地局から送信される再位置登録要求メッセージの受信時に移動通信装置50の位置登録処理を行う。
初回位置登録要求メッセージは、例えば、移動通信装置50が、位置登録エリア60とは異なる位置登録エリアから位置登録エリア60へ移動した場合に、移動通信装置50から基地局10を介して位置登録処理装置40へ送信される。再位置登録要求メッセージは、例えば、所定時間内に初回位置登録要求メッセージに対する完了メッセージ等が位置登録処理装置40から基地局10に対して通知されない場合、基地局10から位置登録処理装置40に対して送信される。
ここで、基地局10は、移動通信装置50が初回位置登録要求メッセージを送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一の位置登録エリアに在圏している場合に、再位置登録要求メッセージを位置登録処理装置40へ送信する。つまり、移動通信装置50が位置登録エリア60に在圏し続けている場合、基地局10は、位置登録処理装置40へ再位置登録要求メッセージを送信する。
位置登録処理は、移動通信装置50と移動通信装置50が在圏している位置登録エリアとを対応付けて記録もしくは管理することである。つまり、本図においては、移動通信装置50と位置登録エリア60とを対応付けて記録もしくは管理することである。
以上説明したように、本発明の実施の形態1にかかる移動通信システムを用いることにより、位置登録処理装置40は、初回位置登録要求メッセージ受信時ではなく、再位置登録要求メッセージ受信時に位置登録処理を行うことができる。また、再位置登録要求メッセージは、移動通信装置50が同一の位置登録エリアに在圏している場合に送信されるメッセージである。そのため、位置登録処理装置40は、移動通信装置50が異なる位置登録エリアに移動した場合、再位置登録要求メッセージを受信することはない。この場合、位置登録処理装置40は、位置登録処理を行わない。このようにすることにより、移動通信装置50が短時間に異なる位置登録エリアに移動するような場合の位置登録処理を行わないようにすることができる。そのため、位置登録処理装置40における位置登録処理に伴う処理負担の増加を抑制することができる。
(実施の形態2)
続いて、図2を用いて本発明の実施の形態2にかかる位置登録処理装置40の詳細な構成例について説明する。位置登録処理装置40は、位置登録制御部41と、信号送受信部42と、輻輳管理部43と、メモリ44と、データベース(DB)45とを備えている。
信号送受信部42は、基地局10から送信される位置登録要求信号を受け付ける。移動通信装置50は、基地局10もしくは基地局10の上位装置等から送信される位置登録エリアに関する情報を監視する。
移動通信装置50は、現在管理している位置登録エリアと異なる位置登録エリアに関する情報を通知された場合、基地局10に対して位置登録要求信号を送信する。つまり、移動通信装置50は、基地局10等から送信される位置登録エリアに関する情報に基づいて位置登録エリアの変更を検知して、位置登録要求を発行し、基地局10へ送信する。無線信号送受信部42は、受信した位置登録要求信号を位置登録制御部41へ出力する。基地局10は、移動通信装置50から送信された位置登録要求信号を信号送受信部42へ送信する。また、信号送受信部42は、基地局10と有線を介して通信を行ってもよく、無線を介して通信を行ってもよい。
位置登録制御部41は、信号送受信部42から出力された位置登録要求信号を一定時間留保する。位置登録制御部41が位置登録要求信号を留保する時間は、位置登録処理装置40の管理者等が変更可能としてもよい。位置登録制御部41は、位置登録要求信号をメモリ44へ一定時間記憶させることにより、位置登録要求信号を留保してもよい。
メモリ44は、位置登録処理中加入者リストを管理する。位置登録処理中加入者リストは、例えば、位置登録要求信号を送信し、位置登録要求処理を待機している移動通信装置50等を管理する。位置登録要求信号に伴う処理が行われた場合、位置登録処理中加入者リストから、該当する移動通信装置50を削除してもよい。メモリ44は、位置登録制御部41から受け取った位置登録要求信号の送信元情報に基づいて、移動通信装置50を位置登録処理中加入者リストに登録する。
また、位置登録制御部41は、基地局10から再位置登録要求信号が送信されるまでの一定時間の間位置登録要求信号を留保する。基地局10は、初回位置登録要求信号を位置登録処理装置40へ送信後、移動通信装置50が同一の位置登録エリアに在圏している場合、再位置登録要求信号を位置登録処理装置40へ送信する。位置登録制御部41は、再位置登録要求信号を受信した場合、位置登録処理を実行する。
位置登録制御部41は、移動通信装置50から初回位置登録要求信号が送信されてから、再位置登録要求信号が送信されるまでの間、位置登録処理を行わない。これにより、位置登録制御部41は、短時間で位置登録エリアを抜けていくユーザーの移動通信装置からの位置登録要求については、位置登録処理を行わない。これにより、不要な位置登録要求によるシステム、例えば、位置登録処理装置40における処理負荷を減少させることができる。
さらに、位置登録処理装置40は、DB45を備えてもよい。DB45は、例えば優先加入者リストを管理している。優先加入者リストには、優先的に位置登録処理を実行する加入者が登録されている。つまり、位置登録制御部41は、優先加入者リストに登録されている加入者の移動通信装置から位置登録要求が送信された場合、位置登録要求信号を一定時間留保することなく、初回位置登録要求信号受信時に位置登録処理を実行してもよい。このようにすることにより、緊急時に用いられる通信装置等、優先度の高い通信装置については、即座に位置登録エリアを登録することができる。これにより、移動通信システムは、優先度の高い通信装置に関して、確実に位置登録エリアを把握することができるため、確実に呼び出しを行うことができる。
位置登録制御部41は、位置登録処理を実行後、移動通信装置50と移動通信装置50が在圏する位置登録エリアとの対応情報をDB45に記録してもよい。もしくは、位置登録制御部41は、移動通信装置50と移動通信装置50が在圏する位置登録エリアとの対応情報をDB45と異なるDBに記録してもよい。また、移動通信装置50と移動通信装置50が在圏する位置登録エリアとの対応情報は、加入者情報として加入者情報管理装置等に記録されてもよい。加入者情報管理装置は、3Gシステムにおいては、HLR(Home Location Register)や、HSS(Home Subscriber Server)等と称される。
さらに、位置登録処理装置40は、輻輳管理部43を備えてもよい。輻輳管理部43は、位置登録処理装置40における負荷状況等を管理する。位置登録処理装置40における負荷状況を輻輳状態と称してもよい。位置登録処理装置40における負荷は、位置登録処理装置40におけるCPU(Center Processing Unit)の使用率等が用いられてもよい。また、輻輳管理部43は、基地局10〜30や、位置登録処理装置40の上位装置等から通知される輻輳通知信号等に基づいて、基地局10〜30や、位置登録処理装置40の上位装置等の輻輳状態を管理してもよい。
位置登録制御部41は、輻輳管理部43に管理されている輻輳状態に基づいて、移動通信装置50から送信された初回位置登録要求信号を留保するか否かを判定してもよい。例えば、基地局10や、位置登録処理装置40における負荷状況が予め定められた基準値を下回り、処理負荷が低い状況においては、位置登録制御部41は、移動通信装置50から送信された初回位置登録要求信号を一定時間留保することなく、位置登録処理を実行してもよい。基地局10や、位置登録処理装置40における負荷状況が予め定められた基準値を上回り、処理負荷が高い状況においては、位置登録制御部41は、移動通信装置50から送信された初回位置登録要求信号を留保するようにしてもよい。
続いて、図3を用いて本発明の実施の形態2にかかる位置登録要求処理の流れについて説明する。はじめに、移動通信装置50は、基地局10に対して初回位置登録要求信号を送信する(S101)。移動通信装置50は、位置登録エリア60へ移動した際に、基地局10から位置登録エリア60に関する情報を通知される。位置登録エリア60に関する情報は、例えば基地局から移動通信装置に対して定期的に送信される報知情報として通知される。移動通信装置50は、位置登録エリア60とは異なる位置登録エリアから位置登録エリア60へ移動している。そのため、移動通信装置50は、位置登録エリア60に関する情報を通知されると、位置登録エリアが変更したことを検知する。移動通信装置50は、位置登録エリアの変更を契機に、基地局10に対して初回位置登録要求信号を送信する。
次に、基地局10は、移動通信装置50から送信された初回位置登録要求信号を位置登録処理装置40へ送信する(S102)。ここで、位置登録処理装置40は、メモリ44の位置登録処理中加入者リストに登録されていない加入者の移動通信装置から位置登録要求が送信された場合に、ステップS101において送信された位置登録要求信号が初めて送信された初回位置登録要求信号であると判定してもよい。位置登録処理装置40は、初回位置登録要求信号が送信された場合に、移動通信装置50から送信された位置登録要求信号を一定時間留保する。
次に、位置登録処理装置40は、初回位置登録要求信号を受信すると、基地局10に対して遅延再送要求信号を送信する(S103)。遅延再送要求信号は、初回位置登録要求信号を送信した基地局10に対して、一定時間経過後に再位置登録要求信号を送信させるために用いられる信号である。遅延再送要求信号に設定される一定時間は、位置登録処理装置40を管理する管理者等において変更できるようにしてもよい。例えば、一定時間は、平均的な歩行速度(4.8km/h)と位置登録エリアの直径の長さとを用いて、平均的な歩行速度で位置登録エリア内を歩行した場合に、位置登録エリアに在圏する時間を算出し、算出した時間以上の値を設定するようにしてもよい。このようにすることにより、短時間で位置登録エリアから抜けてしまう移動通信装置の位置登録処理を回避することができる。
基地局10は、遅延再送要求信号に設定されている一定時間経過後、位置登録エリア60に移動通信装置50が在圏しているか否かの存在確認を行う。具体的には、基地局10は、ステップS101における初回位置登録要求信号に対応する拒否応答信号を移動通信装置50へ送信する(S104)。ここで、移動通信装置50が位置登録エリア60に在圏している場合、移動通信装置50は、基地局10に対して再位置登録要求信号を送信する(S105)。基地局10は、移動通信装置50から再位置登録要求信号が送信された場合、移動通信装置50が位置登録エリア60に在圏していると判定してもよい。つまり、基地局10は、移動通信装置50から再位置登録要求信号が送信された場合、移動通信装置50が初回位置登録要求信号を送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一のエリアに在圏していると判定してもよい。基地局10は、移動通信装置50から再位置登録要求信号が送信されなかった場合、移動通信装置50は位置登録エリア60から移動したと判定してもよい。
基地局10は、移動通信装置50から再位置登録要求信号が送信された場合、位置登録処理装置40に対して再位置登録要求信号を送信する(S106)。位置登録処理装置40は、再位置登録要求信号を受信すると、位置登録処理を実行する。つまり、位置登録処理装置40は、移動通信装置50と移動通信装置50が在圏している位置登録エリア情報とを対応付ける情報を記録する。位置登録処理装置40は、メモリ44において管理されている位置登録処理中加入者リストに管理されている加入者の移動通信装置から位置登録要求信号が送信された場合に、ステップS106において送信された位置登録要求信号をステップS101において受信した位置登録要求信号の再送信号であると判定してもよい。
位置登録処理装置40は、位置登録処理が完了すると、位置登録完了応答信号を基地局10へ送信する(S107)。また、基地局10は、位置登録完了応答信号を受信すると、移動通信装置50に対して位置登録完了応答信号を送信する(S108)。また、移動通信装置50は、位置登録完了応答信号を受信すると、位置登録エリア60を新たな位置登録エリアとして設定する。
ステップS102において、メモリ44の位置登録処理中加入者リストを用いて、基地局10から送信された位置登録要求信号が初めて送信されたか否かを判定する処理について説明した。ここで、基地局10は、ステップS102において送信する位置登録要求信号に、初めて送信する位置登録要求信号か、再送にかかる位置登録要求信号かを明示する情報を設定してもよい。この場合、ステップS101において移動通信装置50から基地局10に対して送信される位置登録要求信号にも、初めて送信する位置登録要求信号か、再送にかかる位置登録要求信号かを明示する情報を設定してもよい。この場合、位置登録処理装置40は、メモリ44の位置登録処理中加入者リストを用いることなく、基地局10から送信された位置登録要求信号を解析して、初めて送信された位置登録要求信号か否かを判定することができる。
同様に、ステップS106においても、基地局10は、再送信号である旨を設定した情報を位置登録要求信号に含めて位置登録処理装置40へ送信してもよい。この場合、ステップS105において移動通信装置50から基地局10に対して送信される位置登録要求信号にも、再送信号である旨を設定した情報を位置登録要求信号に含めてもよい。この場合、位置登録処理装置40は、基地局10から送信された位置登録要求を解析することにより、再送信号であるか否かを判定することができる。この場合、位置登録処理装置40は、メモリ44の位置登録処理中加入者リストを用いる必要はない。
続いて、図4を用いて本発明の実施の形態2にかかる位置登録処理装置における位置登録要求信号受信後の処理の流れについて説明する。はじめに、位置登録制御部41は、基地局10から位置登録要求信号を受信する(S11)。次に、位置登録制御部41は、位置登録要求信号を送信した移動通信装置50が、優先加入者か否かを判定する(S12)。位置登録制御部41は、移動通信装置50がDB45の優先加入者リストに登録されているか否かを確認することにより、移動通信装置50が優先加入者か否かを判定することができる。
次に、ステップS12において、位置登録要求信号が優先加入者から送信された信号ではないと判定された場合、位置登録制御部41は、位置登録要求信号が初回位置登録要求信号か否かを判定する(S13)。位置登録制御部41は、メモリ44の位置登録処理中加入者リストに登録されている移動通信装置から送信された位置登録要求信号か否かを判定することにより、位置登録要求信号が初回位置登録要求信号か否かを判定することができる。
次に、ステップS13において、初回位置登録要求信号ではないと判定された場合、位置登録要求信号は再送信号であるため、位置登録制御部41は、位置登録処理を実行する(S14)。つまり、位置登録制御部41は、移動通信装置50と位置登録エリア60とを対応付けてDB45へ記録する。
ステップS12において、位置登録要求信号が優先加入者から送信された信号であると判定された場合、位置登録制御部41は、ステップS14の処理へ進み、位置登録処理を実行する。
ステップS13において、初回位置登録要求信号であると判定された場合、位置登録制御部41は、位置登録要求信号をメモリ44の位置登録処理中加入者リストに記録して位置登録処理を留保する(S15)。次に、位置登録制御部41は、基地局10に対して遅延再送要求信号を送信する(S16)。
次に、位置登録制御部41は、基地局10から位置登録要求信号の再送信号を受信したか否か判定する(S17)。位置登録制御部41は、基地局10から位置登録要求信号の再送信号を受信したと判定した場合、ステップS14へ進み、位置登録処理を実行する(S14)。
位置登録制御部41は、基地局10から位置登録要求信号の再送信号を受信していないと判定した場合、メモリ44の位置登録処理中加入者リストから、移動通信装置50の情報を削除して(S18)処理を終了する。
ここで、ステップS12において、位置登録要求信号が優先加入者から送信された信号であるか否かの代わりに、位置登録制御部41は、輻輳管理部43において管理されている輻輳状態を判定し、輻輳状態であればステップS13の処理へ進み、輻輳状態でなければステップS14の処理へ進むようにしてもよい。もしくは、ステップS12の処理の後もしくは、ステップS12の処理の前に、位置登録制御部41は、輻輳状態を判定してもよい。
以上説明したように、本発明の実施の形態2にかかる移動通信システムは、位置登録処理装置40において、位置登録処理を一定時間留保することができる。さらに、位置登録処理装置40は、位置登録処理を留保した後に、基地局10に対して遅延再送要求信号を送信する。移動通信装置50が同一の位置登録エリアに在圏し続けている場合は、再位置登録要求信号が位置登録処理装置40に対して送信される。また、移動通信装置50が同一の位置登録エリアに在圏していない場合は、再位置登録要求信号が位置登録処理装置40に対して送信されることはない。これにより、短時間で位置登録エリアを抜けてしまうユーザーの移動通信装置に関する位置登録要求処理を行うことがないため、位置登録処理装置40における処理負荷を低減させることができる。
また、Femtoセル用基地局のように、非常に小さい位置登録エリアを管理する基地局が点在する場合に、移動通信装置50から基地局10に他敷いて送信される位置登録要求は増大する。このような小さい位置登録エリアが構築されている場合に、本発明の実施の形態2にかかる位置登録処理装置40を用いることにより、より効果的に不要な位置登録要求処理を低減させることができる。
(実施の形態3)
続いて、図5を用いて本発明の実施の形態3にかかる位置登録要求処理の流れについて説明する。はじめに、移動通信装置50は、基地局10に対して位置登録要求信号を送信する(S201)。移動通信装置50が基地局10に対して位置登録要求信号を送信する契機は、図3のステップS101における説明と同様であるため、詳細な説明を省略する。
次に、基地局10は、初回位置登録要求信号を受信すると、位置登録処理装置40に対して初回位置登録要求信号を送信する(S202)。ここで、位置登録処理装置40は、初回位置登録要求信号が送信された場合においても、基地局10に対して応答信号を送信しない。もしくは、位置登録処理装置40は、初回位置登録要求信号の受信を拒否する。
次に、基地局10は、一定時間以内に位置登録処理装置40から初回位置登録要求信号に対する応答信号を受信しない場合、移動通信装置50が位置登録エリア60内に在圏しているか否かを確認する。具体的には、基地局10は、ステップS201における初回位置登録要求信号に対応する拒否応答信号を移動通信装置50へ送信する(S203)。ここで、移動通信装置50が位置登録エリア60に在圏している場合、移動通信装置50は、基地局10に対して再位置登録要求信号を送信する(S204)。基地局10は、移動通信装置50から再位置登録要求信号が送信された場合、移動通信装置50が位置登録エリア60に在圏していると判定してもよい。つまり、基地局10は、移動通信装置50から再位置登録要求信号が送信された場合、移動通信装置50が初回位置登録要求信号を送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一のエリアに在圏していると判定してもよい。基地局10は、移動通信装置50から再位置登録要求信号が送信されなかった場合、移動通信装置50は位置登録エリア60から移動したと判定してもよい。
基地局10は、移動通信装置50から再位置登録要求信号を受信すると、位置登録処理装置40に対して再位置登録要求信号を送信する(S205)。この時、位置登録処理装置40は、基地局10から送信される再位置登録要求信号が、所定回数に達していないと判定した場合、再位置登録要求信号に対して応答信号を送信しない。もしくは、位置登録処理装置40は、基地局10から送信される再位置登録要求信号が、初回位置登録要求を受信してから所定時間経過する前に送信された再位置登録要求信号であると判定した場合、再位置登録要求信号に対して応答信号を送信しないようにしてもよい。
次に、基地局10は、ステップS206〜208において、ステップS203〜205と同様の処理を繰り返す。位置登録処理装置40は、基地局10から送信される再位置登録要求信号が、所定回数に達していると判定した場合、位置登録処理を実行する。位置登録処理装置40は、位置登録処理を実行した後、基地局10に対して位置登録完了応答信号を送信し(S209)、基地局10は、移動通信装置50に対して位置登録完了応答信号を送信する(S210)。もしくは、位置登録処理装置40は、基地局10から送信される再位置登録要求信号が、初回位置登録要求信号を受信してから所定時間経過後に送信された再位置登録要求信号であると判定した場合、位置登録処理を実行してもよい。
続いて、図6を用いて本発明の実施の形態3にかかる位置登録処理装置における位置登録要求信号受信後の処理の流れについて説明する。なお、図6のステップS21〜S23の処理は、図4のステップS11〜13の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
ステップS23において、基地局10から送信された位置登録要求信号が初回位置登録要求信号ではないと判定された場合、位置登録制御部41は、基地局10から送信された位置登録要求信号が所定回数に達しているか否かを判定する(S24)。基地局10から送信された位置登録要求信号が所定回数に達していると判定された場合、位置登録制御部41は、位置登録処理を実行する(S25)。
ステップS23において、基地局10から送信された位置登録要求信号が初回位置登録要求信号であると判定された場合、位置登録制御部41は、基地局10に対して位置登録要求信号に対する応答信号を送信しない。もしくは、位置登録制御部41は、位置登録要求信号の受信を拒否する。
また、ステップS24において、基地局10から送信された位置登録要求信号が所定回数に達していないと判定された場合、位置登録制御部41は、基地局10に対して位置登録要求信号に対する応答信号を送信しない。もしくは、位置登録制御部41は、位置登録要求信号の受信を拒否する。
以上説明したように、本発明の実施の形態3にかかる位置登録処理装置40は、基地局10から送信された位置登録要求信号の回数もしくは位置登録要求信号が送信される時間間隔に応じて、位置登録処理を実行するか否かを判定することができる。つまり、基地局10から送信される位置登録要求信号の送信回数が所定回数に達しない場合もしくは位置登録処理要求信号が送信される時間間隔が短い場合、位置登録処理装置40は、位置登録処理を実行しない。そのため、短時間で位置登録エリアを抜けてしまうユーザーの移動通信装置に関する位置登録要求処理を行うことがないため、位置登録処理装置40における処理負荷を低減させることができる。
(実施の形態4)
続いて、図7を用いて本発明の実施の形態4にかかる位置登録要求処理の流れについて説明する。ステップS301〜S308の処理は、図5におけるステップS201〜S208の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。位置登録処理装置40は、ステップS308において基地局10から送信された位置登録要求信号の送信回数が所定回数に達したと判断した場合、基地局10に対して応答信号を送信する(S309)。応答信号は、位置登録処理装置40が基地局10及び移動通信装置50に対して、再度位置登録要求信号を送信するよう促す信号である。そのため、応答信号は、ステップS308において送信された位置登録要求信号に対する拒否応答信号等であってもよい。
基地局10は、応答信号を受信すると、移動通信装置50に対して応答信号を送信する(S310)。移動通信装置50は、基地局10から応答信号を受信した場合、基地局10に対して再位置登録要求信号を送信する(S311)。ステップS312〜S314の処理は、ステップS208〜210と同様であるため詳細な説明を省略する。
以上説明したように、本発明の実施の形態4にかかる位置登録処理装置40は、基地局10から一定回数以上の再位置登録要求信号を受信した後、もしくは、一定時間経過後に再位置登録要求信号を受信した後に、位置登録処理を実行することができる。これにより、短時間に位置登録エリアを抜けてしまうユーザーの移動通信装置は、一定回数以上の再位置登録要求信号を送信する前、もしくは一定時間経過する前に位置登録エリアを抜けてしまう。そのため、このような場合、位置登録処理装置40は位置登録処理を実行することはないため、位置登録処理装置40の処理負担が軽減される。
(実施の形態5)
続いて、図8を用いて本発明の実施の形態5にかかる移動通信システムの構成例について説明する。図8にかかる移動通信システムは、位置登録処理を階層的に実行する構成について示している。
図7の移動通信システムは、基地局110〜114と、位置登録処理装置130〜132と、上位位置登録処理装置150と、N位位置登録処理装置160とを備えている。
基地局110〜114は、位置登録エリア120〜124を構成している。また、位置登録処理装置130は、位置登録エリア140を構成し、位置登録処理装置131は、位置登録エリア141を構成する。ここで、位置登録エリア140は、位置登録エリア120及び121と重複し、位置登録エリア141は、位置登録エリア122及び123と重複する。
続いて、図7における位置登録処理動作について説明する。例えば、移動通信装置170が位置登録エリア120に移動してきた場合、基地局110は、位置登録処理装置130に対して、移動通信装置170に関する位置登録要求信号を送信する。さらに、移動通信装置170は、位置登録エリア140にも在圏することになるため、位置登録処理装置130は、上位位置登録処理装置150に対して、移動通信装置170に関する位置登録要求信号を送信する。次に、移動通信装置170が位置登録エリア121に移動した場合、基地局111は、位置登録処理装置130に対して、移動通信装置170に関する位置登録要求信号を送信する。この場合、移動通信装置170は、位置登録エリア140内を移動しているにすぎないため、位置登録処理装置130は、上位位置登録処理装置150に対して移動通信装置170に関する位置登録要求信号を送信しない。
N位位置登録処理装置160は、位置登録処理装置がN階層となった場合に用いられる。
また、位置登録処理装置における位置登録処理及び上位位置登録処理装置における位置登録処理においては、実施の形態1〜4のいずれかの処理を用いて、位置登録処理を遅延させる。
以上説明したように、本発明の実施の形態5にかかる移動通信システムにおいても、上位装置へ位置登録要求信号を送信する際に、一定時間送信処理を遅延させることにより、上位装置に対して不要な位置登録要求信号の送信を低減させることができる。これにより、上位装置における処理負荷を低減させることができる。
(実施の形態6)
続いて、図9を用いて本発明の実施の形態6にかかる移動通信システムの構成例について説明する。本図においては、位置登録処理装置40をIMS(IP Multimedia Subsystem)システムに適用する構成例について説明する。
本図における移動通信システムは、UE(User Equipment)201と、HNB(Home NodeB)202と、HNB−GW(Home NodeB-Gateway)203と、IMSコア210とから構成されている。また、IMSコア210は、P−CSCF(Proxy-Call Session Control Function)211と、S(Serving)−CSCF212と、I(Interrogating)−CSCF213と、HSS(Home Subscriber Server)214と、SLF(Subscriber Location Function)215と、BGCF(Break Gateway Control Function)216と、SGW(Signaling Gateway)217と、MGCF(Media Gateway Controller Function)218と、MGW(Media Gateway)219と、MRFC(Media Resource Function Controller)220と、MRFP(Media Resource Function Processor)221と、から構成されている。
UE201は、携帯電話等の通信端末である。HNB202は、3Gシステムにおいて用いられるFemtoセル用基地局である。HNB−GW203は、HNBとIMSコア210との間に配置されるゲートウェイである。IMSコア210を構成するそれぞれの要素は、一般的にIMSシステムにおいて用いられる装置であるため、それぞれの装置に関する詳細な説明を省略する。IMSシステムにおいて用いられる装置は、3GPP TS 23.228 V11.3.0において詳細が記載されている。
HSS214は、UE201の位置登録情報や加入者情報等を管理するデータベースである。また、P−CSCF211は、UEが位置登録エリアを変更した場合や、通信を行う際に、IMSコア210内に送信される制御信号を受け付ける装置もしくは機能ブロックである。
そこで、実施の形態1〜5において説明した位置登録処理装置40をIMSシステムに適用する場合、P−CSCF211において位置登録処理装置40において実現される機能を搭載することが望ましい。
なぜなら、UE201の位置登録エリアが変更された場合に、位置登録要求信号は、P−CSCF211を介して、HSS214等へ送信される。そのため、P−CSCFにおいて、不要な位置登録要求にかかる処理の実行を停止させることにより、IMSコア210内に送信される位置登録要求信号は減少する。これにより、IMSコア210内の信号量を削減することが可能であり、さらに、IMSコア210内の各装置において、位置登録要求信号に伴う位置登録処理の実行を回避することができる。つまり、P−CSCF211において位置登録処理装置40において実現される機能を搭載することにより、IMSコア210内の処理負荷を軽減させることができる。
上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、図4における基地局の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。)
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
10 基地局
20 基地局
30 基地局
40 位置登録処理装置
41 位置登録制御部
42 信号送受信部
43 輻輳管理部
44 メモリ
45 DB
50 移動通信装置
60 位置登録エリア
70 位置登録エリア
80 位置登録エリア
110〜114 基地局
120〜124 位置登録エリア
130〜132 位置登録処理装置
140〜141 位置登録エリア
150 上位位置登録処理装置
160 N位位置登録処理装置
170 移動通信装置
201 UE
202 HNB
203 HNB−GW
210 IMSコア
211 P−CSCF
212 S−CSCF
213 I−CSCF
214 HSS
215 SLF
216 BGCF
217 SGW
218 MGCF
219 MGW
220 MRFC
221 MRFP

Claims (16)

  1. 移動通信装置の位置登録処理を行う位置登録処理装置であって、
    前記移動通信装置の位置登録エリアの変更に伴い前記移動通信装置から送信される初回位置登録要求メッセージの受信時には前記移動通信装置の位置登録処理を行わず、前記移動通信装置が前記初回位置登録要求メッセージを送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一の位置登録エリアに在圏している際に基地局から送信される再位置登録要求メッセージの受信時に前記移動通信装置の位置登録処理を行う位置登録制御部を備える位置登録処理装置。
  2. 前記位置登録制御部は、
    前記初回位置登録要求メッセージを受信すると、前記基地局に対して、所定時間経過後に前記再位置登録要求メッセージを送信するように指示する指示メッセージを送信する、
    請求項1に記載の位置登録処理装置。
  3. 前記位置登録制御部は、
    所定時間経過前に前記基地局から送信される前記再位置登録要求メッセージの受信時には前記移動通信装置の位置登録処理を行わず、前記所定時間経過後に前記基地局から送信される前記再位置登録要求メッセージの受信時に前記移動通信装置の位置登録処理を行う、請求項1に記載の位置登録処理装置。
  4. 前記位置登録制御部は、
    前記所定時間中、前記初回位置登録要求メッセージを送信した移動通信装置を識別する情報を記憶する、請求項2又は3に記載の位置登録処理装置。
  5. 前記位置登録制御部は、
    前記所定時間経過後に、前記基地局から前記再位置登録要求メッセージが送信されなかった場合、前記移動通信装置を識別する情報を削除する、請求項4に記載の位置登録処理装置。
  6. 前記位置登録制御部は、
    前記基地局から送信される前記再位置登録要求メッセージが所定回数に達しない場合、前記移動通信装置の位置登録処理を行わず、前記再位置登録要求メッセージが所定回数に達した場合前記移動通信装置の位置登録処理を行う、請求項1に記載の位置登録処理装置。
  7. 前記位置登録制御部は、
    前記初回位置登録要求メッセージを送信した移動通信装置を識別する情報を記憶する、請求項6に記載の位置登録処理装置。
  8. 前記位置登録制御部は、
    予め定められた時間内に前記移動通信装置から所定回数以上の位置登録要求メッセージが送信されなかった場合、前記移動通信装置を識別する情報を削除する、請求項7に記載の位置登録処理装置。
  9. 前記位置登録制御部は、
    前記再位置登録要求メッセージが所定回数に達した場合、前記基地局へ再度再位置登録要求メッセージの送信を促す応答メッセージを送信し、前記応答メッセージ送信後に前記基地局から送信された再位置登録要求メッセージを受信した場合、前記移動通信装置の位置登録処理を行う、請求項1又は6に記載の位置登録処理装置。
  10. 前記位置登録制御部は、
    前記初回位置登録要求メッセージを送信した移動通信装置を識別する情報を記憶する、請求項9に記載の位置登録処理装置。
  11. 前記位置登録制御部は、
    前記応答メッセージ送信後予め定められた時間内に前記移動通信装置から前記再位置登録要求メッセージが送信されなかった場合、前記移動通信装置を識別する情報を削除する、請求項10に記載の位置登録処理装置。
  12. 前記位置登録処理装置の輻輳状況を管理する輻輳管理部をさらに備え、
    前記位置登録制御部は、
    前記位置登録処理装置が輻輳状態ではないと判定された場合、初回位置登録要求メッセージ受信時に、前記移動通信装置の位置登録処理を行う、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の位置登録処理装置。
  13. 優先的に信号処理を行う移動通信装置を識別する情報を記録する移動通信管理部をさらに備え、
    前記位置登録制御部は、
    前記移動通信管理部に記録されている前記移動通信装置から前記初回位置登録要求メッセージが送信された場合、前記初回位置登録要求メッセージ受信時に、前記移動通信装置の位置登録処理を行う、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の位置登録処理装置。
  14. 移動通信装置と、
    前記移動通信装置の位置登録処理を行う位置登録処理装置と、
    前記移動通信装置と前記位置登録処理装置との間に配置される基地局と、
    を備える移動通信システムであって、
    前記位置登録処理装置は、
    前記移動通信装置の位置登録エリアの変更に伴い前記移動通信装置から送信される初回位置登録要求メッセージの受信時には前記移動通信装置の位置登録処理を行わず、前記移動通信装置が前記初回位置登録要求メッセージを送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一の位置登録エリアに在圏している際に基地局から送信される再位置登録要求メッセージの受信時に前記移動通信装置の位置登録処理を行うように構成される、移動通信システム。
  15. 移動通信装置の位置登録処理を行う位置登録制御方法であって、
    前記移動通信装置の位置登録エリアの変更に伴い前記移動通信装置から送信される初回位置登録要求メッセージの受信時には前記移動通信装置の位置登録処理を行わず、前記移動通信装置が前記初回位置登録要求メッセージを送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一の位置登録エリアに在圏している際に基地局から送信される再位置登録要求メッセージの受信時に前記移動通信装置の位置登録処理を行う位置登録制御方法。
  16. 移動通信装置の位置登録処理を行う位置登録処理装置におけるコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記移動通信装置の位置登録エリアの変更に伴い前記移動通信装置から送信される初回位置登録要求メッセージの受信時には前記移動通信装置の位置登録処理を行わず、前記移動通信装置が前記初回位置登録要求メッセージを送信した際に在圏していた位置登録エリアと同一の位置登録エリアに在圏している際に基地局から送信される再位置登録要求メッセージの受信時に前記移動通信装置の位置登録処理を行うステップをコンピュータに実行させるプログラム。
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