JP3184173B2 - 移動体位置登録方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信システム
における移動体位置登録方式に関し、特に、位置登録エ
リアを動的に制御することによって、移動体端末が一斉
に移動する場合に発生する位置登録信号の処理負荷を軽
減する移動体位置登録方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動通信システムにおいては、移動体端
末への呼の発着信を可能にするために移動体端末の位置
登録が必要となっている。しかし、従来の移動体の位置
登録システムでは、多数の移動体端末が一斉に位置登録
エリアの境界を越える移動を行った場合、移動体網へ位
置登録のための信号が一斉に加わるため、移動体網及び
各ノードの負荷は膨大なものになる。このために、ノー
ドまたは網が輻輳を起こす可能性があるという問題があ
った。この問題を解決しようとした技術に、特開平６−
２０５４５７がある。以下、この技術について図を参照
して説明する。

【０００３】まず、図７において構成を示す。この図に
おいて、７０１は移動体端末の管理を行う移動体管理用
データベース、７０２は中継移動体の管理を行う中継移
動体管理用データベースで、これらは制御信号を伝達す
る制御網７０３に接続されている。７０４は音声やデー
タを伝達する通信網で、この通信網７０４と制御網７０
３は移動体網を構成している。７０９は多数の移動体端
末を収容する中継移動体で、この中継移動体７０９は移
動体端末７０８との通信、移動体網との通信及び移動体
端末７０８の監視・管理を行う中継移動体無線装置７０
７を備えている。７０５は基地局用アンテナ、７０６は
移動体端末用アンテナである。そして中継移動体７０９
は移動体端末７０８と基地局との間で信号を中継する中
継手段を備え、移動体管理用データベース７０１および
中継移動体管理用データベース７０２は上記中継手段を
具備する移動体の位置情報をデータベースへ記録する記
録手段を備えている。

【０００４】次に、動作を説明する。移動体端末７０８
が中継移動体７０９の管理下へ移動すると、中継移動体
７０９は当該移動体端末７０８の移動体番号と自身の中
継移動体番号からなる位置登録メッセージを制御局７０
３に対して送出する。制御網７０３は位置登録メッセー
ジを受信すると、移動体端末７０８が中継移動体７０９
へ収容されたことを移動体管理用データベース７０１に
記録し、移動体管理用データベース７０１の更新を行
う。これと同時に、中継移動体７０９が移動体端末７０
８を収容したことを中継移動体管理用データベース７０
２に記録し、中継移動体管理用データベース７０２の更
新を行う。

【０００５】一方、中継移動体７０９の移動による位置
登録エリア変更の必要性が生じると、中継移動体７０９
は制御網７０３に中継移動体番号を含む位置登録要求メ
ッセージを送出する。制御網７０３はメッセージを受信
すると、中継移動体管理用データベース７０２に登録さ
れている中継移動体の位置登録エリアを移動先の位置登
録エリアに更新する。

【０００６】このような動作により、従来の移動通信シ
ステムでは多数の移動体端末を収容した中継移動体が移
動することにより一斉に位置登録信号が発生していたと
ころを、当該技術では中継移動体が移動体端末を管理下
において中継移動体の位置登録情報を更新するだけでよ
く、移動体網に加わる位置登録信号の負荷を軽減できる
というものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の通り、従来の移
動体の位置登録システムでは、多数の移動体端末が一斉
に位置登録エリアの境界を越える移動を行った場合、移
動体網へ位置登録のための信号が一斉に加わるため、移
動体網及び各ノードの負荷は膨大なものになり、ノード
または網が輻輳を起こす可能性があるという問題があっ
た。

【０００８】この問題を解決しようとした技術に上述の
特開平６−２０５４５７があるが、この技術では中継移
動体なる設備を新たに設ける必要があり、多大なコスト
がかかるという問題がある。

【０００９】また、多数の移動体端末を収容した乗物が
移動することにより位置登録信号が一斉に発生する状況
においてのみ、ノードまたは網の輻輳を軽減するにすぎ
ないという問題がある。

【００１０】本発明は、首都圏近郊のように郊外に位置
していた多数の移動体端末が午前中のある時間を境に一
斉に中心部に移動する状況において、位置登録信号の処
理に関する負荷を軽減する移動体位置登録システムを提
供する事を目的とする。

【００１１】また、上述の移動体位置登録システムを、
既存の移動通信システムに対して新たな設備を設けるこ
となく交換機に機能を加えるだけの低コストで実現する
事を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するた
めに本発明による移動体位置登録方式は、複数の基地局
で形成される位置登録エリアを複数有し、移動体端末が
前記基地局から報知される位置登録エリア情報の変化を
検出すると送信する位置登録信号を受信することによ
り、移動体端末が在圏する位置登録エリアを記憶する移
動通信システムにおいて、個々の前記位置登録エリアを
形成する基地局情報と予め定めた時間及び位置登録エリ
アの形状変更情報を記憶し、前記の時間になると前記の
位置登録エリアの形状変更情報に基づいて形状変更の対
象となる基地局を抽出し、当該基地局に対して形状変更
後の位置登録エリア情報の報知を指示する位置登録エリ
ア形状変更手段を備えることを特徴とする。

【００１３】また、本発明による移動体位置登録方式
は、以下の構成を備えることを特徴とする。

【００１４】（Ａ）個々の位置登録エリアを形成する基
地局情報を記憶する位置登録エリア情報記憶手段、
（Ｂ）予め定めた時間及び位置登録エリアの形状変更情
報を記憶する変更パターン記憶手段、（Ｃ）前記の変更
パターン記憶手段に記憶された時間と位置登録エリアの
変更形状にしたがって、前記の位置登録エリア情報記憶
手段に記憶されている基地局のうち形状変更の対象とな
る基地局を抽出して位置登録エリアの形状変更を実施す
る位置登録エリア変更処理手段。

【００１５】前記の位置登録エリア情報記憶手段は、基
地局毎に現在の位置登録エリアと当該基地局が設置され
ている所在地を記憶している。

【００１６】そして、前記の位置登録エリア変更手段
は、前記の変更パターン記憶手段から読み出した位置登
録エリアの変更形状と前記の位置登録エリア情報記憶手
段に記憶された基地局の所在地から当該基地局が位置登
録エリア変更の対象か否かを識別し、対象であると識別
すると前記位置登録エリア情報記憶手段に記憶されてい
る現在の位置登録エリアの情報を書換えることにより位
置登録エリアの形状変更を実施する。

【００１７】さらに詳細に述べると、本発明による移動
体位置登録方式は、複数の基地局で形成される位置登録
エリアを複数有し、移動体端末が前記基地局から報知さ
れる位置登録エリア情報の変化を検出すると送信する位
置登録信号を受信することにより、移動体端末が在圏す
る位置登録エリアを記憶する移動通信システムにおい
て、以下の構成を備えることを特徴とする。

【００１８】（Ａ）個々の位置登録エリアを形成する基
地局情報を記憶する位置登録エリア情報記憶手段、
（Ｂ）複数の移動体端末の移動傾向から求まる、位置登
録信号の発生が最多となる時間と、形状を変更すること
により前記の時間における位置登録信号の発生を最小に
抑える位置登録エリアの形状をあらかじめ記憶する変更
パターン記憶手段、（Ｃ）前記の変更パターン記憶手段
に記憶された時間と位置登録エリアの変更形状にしたが
って、前記の位置登録エリア情報記憶手段に記憶されて
いる基地局のうち形状変更の対象となる基地局を抽出
し、当該基地局に対して形状変更後の位置登録エリア情
報の報知を指示する位置登録エリア変更処理手段。

【００１９】この場合も上記と同様に、前記の位置登録
エリア情報記憶手段には、基地局毎に現在の位置登録エ
リアと当該基地局が設置されている所在地を記憶してい
る。

【００２０】そして、前記の位置登録エリア変更手段
は、前記の変更パターン記憶手段から読み出した位置登
録エリアの変更形状と前記の位置登録エリア情報記憶手
段に記憶された基地局の所在地から当該基地局が位置登
録エリア変更の対象か否かを識別し、対象であると識別
すると前記の位置登録エリア情報記憶手段に記憶されて
いる現在の位置登録エリアの情報を書換えて、さらに当
該基地局に対して形状変更後の位置登録エリア情報の報
知を指示することを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の移動体位置登録
方式を適用した移動通信システムがサービスを提供する
エリアにおける、位置登録エリアの設定を示す図であ
る。

【００２２】図１において、位置登録エリア１０１は位
置登録エリア１０２の周りを取り囲む形で、境界１０３
により位置登録エリア１０２に接している。これは首都
圏近郊を例にすると、東京をエリア１０２とし、千葉・
神奈川などの東京周辺の地域をエリア１０１として設定
する様な状況を想定している。このエリア境界１０３
は、移動体端末からの発呼信号の処理や着信のあった移
動体端末への呼出信号の処理等に関して各基地局及び交
換局の処理負荷が平準化するよう、統計的に定められる
ものである。

【００２３】図２を参照して、本発明の一実施の形態に
おける移動体位置登録方式の構成を説明する。

【００２４】図２を参照すると、本発明の移動体位置登
録方式の一実施例は、プログラム制御により動作する交
換局２１と、移動体端末に位置登録エリア情報を伝える
多数の基地局２４、及び交換局２１と複数の基地局２４
を結ぶ通信手段２３から構成されている。さらに交換局
２１は、位置登録エリア変更処理部２１１と、現在時刻
を知らせる時刻検出器２１２、各基地局が現在どの位置
登録エリアに属するかを記憶する位置登録エリア情報記
憶部２１３、位置登録エリア変更を行うための変更パタ
ーンを記憶する変更パターン記憶部２１４を具備する。

【００２５】図３を参照して、本発明の移動体位置登録
方式が位置登録エリアの境界を変更することにより、一
斉に移動する移動体端末から発せられる位置登録信号の
処理に関する負荷を軽減する原理について説明する。

【００２６】まず図３（ａ）の状態で移動体端末１０５
は、エリア境界１０３付近に位置し、エリア１０２に在
圏する移動体端末である。移動体端末１０６は、エリア
境界１０３付近に位置し、エリア１０１に在圏する移動
体端末である。ここで、多数の移動体端末１０６が一斉
にエリア境界１０３を越えてエリア１０２へ向かって移
動した場合、従来の移動通信システムにおける移動体端
末位置登録方式では図３（ｂ）の状態となり、多数の移
動体端末１０６から在圏エリアが変更となったことを示
す位置登録信号が発生することになる。本願発明では、
多数の移動体端末１０６がエリア１０２へ向かって移動
する所定の時刻に図３（ｃ）のようにエリア境界１０３
を１０４に変更する。エリア境界を変更することによ
り、多数の移動体端末１０６はエリア１０１に在圏した
ままとなり位置登録信号は発生せず、代わりにエリア１
０２に属しエリア境界１０３付近に位置していた移動体
端末１０５から、在圏エリアがエリア１０２からエリア
１０１に変更になったことを示す位置登録信号が発生す
る。このような動作により、多数の移動体端末が一斉に
中心部に向かって移動した場合に、発生する位置登録信
号の数を減らすことにより位置登録処理に関する基地局
及び交換局における処理負荷を軽減するものである。

【００２７】本発明の移動体位置登録方式が図３で示し
たように位置登録エリア１０１と位置登録エリア１０２
の境界１０３を境界１０４へ変更する動作を、図４のフ
ローチャート及び図２の実施例の構成を使って説明す
る。

【００２８】まず、移動通信システムを運用する事業者
が予め、位置登録エリア変更を行う時刻Ｔ１及び位置登
録エリア変更を実施する対象となる基地局を定め、位置
登録エリア変更前のエリア境界１０３と位置登録エリア
変更後のエリア境界１０４を設定し、定めた情報を位置
登録エリア変更パターンとして変更パターン記憶部に記
憶する（ステップ４０１）。この変更パターン記憶部に
設定された位置登録エリア変更パターンについて、図５
にその一実施例を示す。図５では、位置登録エリア変更
パターンとして、パターンＡは時刻Ｔ１に発生し、位置
登録エリア境界を境界１０３から１０４へ変更すること
が記憶されている。同様に、パターンＢは時刻T２にお
いて、位置登録エリア境界を境界１０８から１０９（不
図示）へ変更するよう設定されている。

【００２９】時刻検出器２１２では、パターンＡの位置
登録エリア変更を実施するように定められた時刻Ｔ１を
検出すると（ステップ４０２、Ｙｅｓ）、位置登録エリ
ア変更処理部に時刻Ｔ１が通知される（ステップ４０
３）。

【００３０】位置登録エリア変更処理部は、予め記憶さ
れている位置登録エリア変更パターンを変更パターン記
憶部から読み出し、当該時刻Ｔ１においてはパターンＡ
の位置登録エリア変更を実施し、位置登録エリア１０１
と位置登録エリア１０２の境界を境界１０３から境界１
０４に変更することを抽出する（ステップ４０４）。

【００３１】変更パターンが境界１０３から１０４への
変更であることが識別されると、位置登録エリア変更処
理部は位置登録エリア情報記憶部を参照し、位置登録エ
リア変更の対象となる基地局を抽出する（ステップ４０
５）。ここで、基地局のエリア情報を蓄積する位置登録
エリア情報記憶部について、図６に一実施例を示す。位
置登録エリア情報記憶部には、交換局が収容する全基地
局について、当該基地局の所在地と現在の位置登録エリ
アの情報を記憶する。位置登録エリア変更処理部は図６
の基地局の所在地情報を参照して、境界１０３と境界１
０４で囲まれたエリアに設置される基地局で時刻Ｔ１以
前には位置登録エリア１０２に属し、自局のセル内の移
動体端末に対する位置登録情報として位置登録エリア１
０２を伝えていた基地局２を抽出する。

【００３２】位置登録エリア変更処理部は、抽出された
基地局について位置登録エリア情報記憶部における現在
の位置登録エリア情報をエリア１０２から１０１へ変更
する（ステップ４０６）。抽出された基地局が移動体端
末に伝えていた位置登録エリア情報が、位置登録エリア
１０２から位置登録エリア１０１に変更されることによ
って、位置登録エリア１０１と位置登録エリア１０２の
境界が、境界１０３から境界１０４に変更される。

【００３３】このような処理により、図１において、時
刻Ｔ１に位置登録エリア１０１に在圏していたＮ個の移
動体端末が境界１０３を越えて境界１０４と境界１０３
に囲まれたエリアに移動し、時刻Ｔ１の直前には、境界
１０４と境界１０３に囲まれたエリアにはＭ個の移動体
端末が在圏していた場合、従来の技術では位置登録エリ
ア１０１から位置登録エリア１０２へ移動したＮ個の移
動体端末からＮ個の位置登録信号が発信されることにな
る。本願発明では、時刻Ｔ１に、位置登録エリア１０１
を境界１０３から１０４へ広げることにより、Ｎ個の移
動体端末は移動しても位置登録エリア１０１に属したま
まとなるので位置登録信号が発信されない。一方、時刻
Ｔ１以前に境界１０４と境界１０３に囲まれたエリアに
いたＭ個の移動体端末が、位置登録エリア１０２から位
置登録エリア１０１へ変更したことを通知する位置登録
信号を発信することになる。したがって、位置登録信号
の発生をＮ個からＭ個へ軽減することができる。また、
位置登録エリア変更パターンに関して、移動通信サービ
スを提供する事業者は、移動体端末がどのような時間帯
にどのような動きをするかといった傾向を常に把握して
おり、経験則によって位置登録エリアを変更する時刻Ｔ
１及びＴ２を予め設定しておく。これは、首都圏を例に
とって説明すると、朝方において多数の移動体端末が中
心部に向かって一斉に移動する時刻をＴ１、夕方に多数
の移動体端末が中心部から外側へ移動する時刻をＴ２と
定めておく。これらの時刻は、本発明を適用する地域や
季節などに応じて、経験則的に定めておく。また、位置
登録エリア変更前のエリア境界１０３及び位置登録エリ
ア変更後のエリア境界１０４の形状についても、本発明
を適用する地域や季節などに応じて定めておく。また、
本実施例では時刻Ｔ１において位置登録エリアを変更す
る動作について説明したが、所定の時刻に位置登録エリ
アを元に戻すように構成してもよい。これは、朝のラッ
シュ時などにおいて多数の移動体端末が中心部へ向かっ
て移動してきた際に位置登録エリアを変更し、夕方に再
び多数の移動体端末が外側へ向かって移動する際に位置
登録エリアを元に戻すものである。これは、移動体端末
への着呼や移動体端末からの発信の処理に関しては、元
の位置登録エリア設定の方が基地局及び交換局における
呼処理に関する負荷が平準化されるためである。また、
位置登録エリア情報記憶部及び変更パターン記憶部は、
交換局同士を接続するネットワーク上に設けるように構
成してもよい。

【００３４】

【発明の効果】上述した処理により本願発明は、多数の
移動体端末が一斉に位置登録エリアを越えて移動する際
に位置登録エリアの境界を動的に制御し、発生する位置
登録信号の数を減らすことにより、位置登録エリア変更
処理に係るシステムの負荷を軽減することが可能とな
る。本発明の移動体の位置登録システムは、首都圏近郊
のように郊外に位置していた多数の移動体端末が午前中
のある時間を境に一斉に中心部に移動する状況におい
て、位置登録信号の処理に関する負荷の軽減する効果を
奏する。また、上述の移動体の位置登録システムを、新
たな設備を設けることなく交換機に機能を加えるだけの
低コストで実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】位置登録エリアの設定を示す図である。

【図２】本発明の位置登録方式の一実施例の構成を示す
図である。

【図３】本発明の位置登録方式の作用を説明する図であ
る。

【図４】本発明の位置登録方式の動作を示すフローチャ
ートである。

【図５】変更パターン記憶部の一実施例の構成を示す図
である。

【図６】位置登録エリア情報記憶部の一実施例の構成を
示す図である。

【図７】従来の位置登録システムの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０１、１０２ 位置登録エリア １０３、１０４ 位置登録エリア境界 ２１ 交換局 ２１１ 位置登録エリア変更処理部 ２１２ 時刻検出器 ２１３ 位置登録エリア情報記憶部 ２１４ 変更パターン記憶部 ２３ 通信手段 ２４ 基地局 １０５、１０６ 移動体端末 ７０１ 移動体管理用データベース ７０２ 中継移動体管理用データベース ７０３ 制御網 ７０４ 通信網 ７０５ 基地局用アンテナ ７０６ 移動体端末用アンテナ ７０７ 中継移動体監視装置 ７０８ 移動体端末 ７０９ 中継移動体

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の基地局で形成される位置登録エリ
   アを複数有し、移動体端末が前記基地局から報知される
   位置登録エリア情報の変化を検出すると送信する位置登
   録信号を受信することにより、移動体端末が在圏する位
   置登録エリアを記憶する移動通信システムにおいて、 個々の位置登録エリアを形成する基地局情報を記憶する
   位置登録エリア情報記憶手段と、 予め定めた時間及び位置登録エリアの形状変更情報を記
   憶する変更パターン記憶手段と、 前記変更パターン記憶手段に記憶された時間と位置登録
   エリアの変更形状にしたがって、前記位置登録エリア情
   報記憶手段に記憶されている基地局のうち形状変更の対
   象となる基地局を抽出して位置登録エリアの形状変更を
   実施する位置登録エリア変更処理手段とを備える移動体
   位置登録方式であって、 前記位置登録エリア情報記憶手段は、前記基地局毎に現
   在の位置登録エリアと当該基地局が設置されている所在
   地を記憶し、 前記位置登録エリア変更手段は、前記変更パターン記憶
   手段から読み出した位置登録エリアの変更形状と前記位
   置登録エリア情報記憶手段に記憶された前記基地局の所
   在地から当該基地局が位置登録エリア変更の対象か否か
   を識別し、対象であると識別すると前記位置登録エリア
   情報記憶手段に記憶されている現在の位置登録エリアの
   情報を書換えることにより位置登録エリアの形状変更を
   実施することを特徴とする移動体位置登録方式。
2. 【請求項２】 複数の基地局で形成される位置登録エリ
   アを複数有し、移動体端末が前記基地局から報知される
   位置登録エリア情報の変化を検出すると送信する位置登
   録信号を受信することにより、移動体端末が在圏する位
   置登録エリアを記憶する移動通信システムにおいて、 個々の位置登録エリアを形成する基地局情報を記憶する
   位置登録エリア情報記憶手段と、 複数の移動体端末の移動傾向から求まる、前記位置登録
   信号の発生が最多となる時間と、形状を変更することに
   より前記時間における前記位置登録信号の発生を最小に
   抑える位置登録エリアの形状をあらかじめ記憶する変更
   パターン記憶手段と、 前記変更パターン記憶手段に記憶された時間と位置登録
   エリアの変更形状にしたがって、前記位置登録エリア情
   報記憶手段に記憶されている基地局のうち形状変更の対
   象となる基地局を抽出し、当該基地局に対して形状変更
   後の位置登録エリア情報の報知を指示する位置登録エリ
   ア変更処理手段とを備える移動体位置登録方式であっ
   て、 前記位置登録エリア情報記憶手段は、前記基地局毎に現
   在の位置登録エリアと当該基地局が設置されている所在
   地を記憶し、 前記位置登録エリア変更手段は、前記変更パターン記憶
   手段から読み出した位置登録エリアの変更形状と前記位
   置登録エリア情報記憶手段に記憶された前記基地局の所
   在地から当該基地局が位置登録エリア変更の対象か否か
   を識別し、対象であると識別すると前記位置登録エリア
   情報記憶手段に記憶されている現在の位置登録エリアの
   情報を書換えて当該基地局に対して形状変更後の位置登
   録エリア情報の報知を指示することを特徴とする移動体
   位置登録方式。