JP3555533B2

JP3555533B2 - 位置登録方法、その方法を用いた移動体通信端末及び基地局

Info

Publication number: JP3555533B2
Application number: JP2000008825A
Authority: JP
Inventors: 香織硲
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-01-18
Filing date: 2000-01-18
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2020-01-18
Also published as: JP2001204056A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基地局と移動体通信端末との間で行われる位置登録方法、その方式を用いた移動体通信端末及び基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基地局と移動体通信端末との間の通信トラフィックを軽減するためや、位置登録処理に要する移動体通信端末側の送受信電力を軽減するために、不要な位置登録処理を行わないようにする技術が開発されてきた。
【０００３】
図７は例えば特開平６−１３３３５５号公報に記載された従来の移動体通信端末における位置登録処理部の構成を示すブロック図である。図７に基づいて従来の位置登録処理の頻度の低減方法について説明する。移動体通信端末のセル間移動により生じる電波状態の変化に対して、又は基地局からの位置登録処理要求に対して、位置登録要求手段３１は位置登録要求を生成する。位置登録要求時間間隔測定手段３２は、位置登録要求手段３１による位置登録要求の時間間隔を計時する。この計時結果が所定時間よりも長い場合には位置登録処理を行い、短い場合には位置登録動作停止手段３３により位置登録処理を停止する。この停止中に位置登録要求時間間隔測定手段３２の計時時間が所定時間よりも長くなると、位置登録動作復活手段３４により位置登録処理を再開する。計時による条件が整うと、位置登録要求発信手段３５は、位置登録要求を基地局に対して発信する。
【０００４】
上記のように図７に示す従来の移動体通信端末では、所定の位置登録時間間隔を経過しなければ、位置登録要求を発信しないので、例えば移動体通信端末が高速で移動しセル間移動を繰り返すような場合に頻繁に生じる位置登録処理の頻度を低減することができる。また、特開平６−２４５２５２号公報には、移動体通信端末が定期的に取得した自己の位置に基づいて移動速度を算出し、所定の移動速度と比べて早い場合には位置登録処理を行わないようにする技術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、昨今では、同じ移動体通信端末によって、携帯して利用したり、自動車や航空機等に搭載して利用したり、住居や施設に固定して利用したりできる端末が開発されてきている。このような移動体通信端末は、その利用状態に合わせて位置登録頻度の低減を図る必要がある。例えば、移動体通信端末を固定して利用する場合には、電源が住居や施設から供給されており省電力化の必要がなく、したがって、位置登録頻度の低減処理を行う必要はない。このように位置登録頻度を低減する必要がない場合にも、従来技術によれば位置登録の低減処理が動作し、移動体通信端末の処理スピードを低下させるという問題がある。また、新幹線や航空機等で移動体通信端末を利用する場合には、所定の移動速度条件に比べて移動体通信端末の移動速度が早すぎるために、位置登録動作条件を満足することができず、位置登録を行なうことができないという問題がある。
【０００６】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、移動体通信端末の利用状態、すなわち固定状態及び移動状態に合わせて位置登録処理を低減するとともに、不要な低減のための処理を排して位置登録処理を高速化する位置登録方法、その方法を用いた移動体通信端末及び基地局を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る移動体通信端末は、位置登録要求を生成する位置登録要求手段と、この位置登録要求手段により生成した位置登録要求を在圏セルの基地局に対して発信する位置登録発信手段と、この位置登録発信手段が位置登録要求を発信する際の発信許可条件を計測する許可条件計測手段と、この許可条件計測手段により計測した結果に基づいて上記位置登録発信手段に位置登録要求の発信を許可する信号を出力する位置登録動作手段と、自己の端末が固定状態にあるか又は移動状態にあるかを検知する端末状態検知手段と、この端末状態検知手段が検知した状態が固定状態であるときに、上記位置登録発信手段に位置登録要求の発信を許可する信号を出力する位置登録動作バイパス手段とを備え、上記端末状態検知手段は、通信信号を送受信するアンテナが固定設置用アンテナである場合に自己の端末が固定状態、上記アンテナが移動体用アンテナである場合に自己の端末が移動状態であることを検知するものである。
【０００８】
請求項２の発明に係る移動体通信端末は、位置登録要求を生成する位置登録要求手段と、この位置登録要求手段により生成した位置登録要求を在圏セルの基地局に対して発信する位置登録発信手段と、この位置登録発信手段が位置登録要求を発信する際の発信許可条件を計測する許可条件計測手段と、この許可条件計測手段により計測した結果に基づいて上記位置登録発信手段に位置登録要求の発信を許可する信号を出力する位置登録動作手段と、自己の端末が固定状態にあるか又は移動状態にあるかを検知する端末状態検知手段と、この端末状態検知手段が検知した状態が固定状態であるときに、上記位置登録発信手段に位置登録要求の発信を許可する信号を出力する位置登録動作バイパス手段とを備え、上記端末状態検知手段は、自己の端末における移動状態の種類を検知し、上記位置登録動作手段は、上記移動状態の種類に基づいて上記発信許可条件の移動速度条件を変更するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る位置登録方法、この方法を用いた移動体通信端末及び基地局を図１から図４に基づいて説明する。図１は実施の形態１に係る位置登録方法による位置登録処理の流れを示すフローチャートであり、図２は実施の形態１に係る移動体通信端末の構成を示すブロック図であり、図３は実施の形態１に係る移動体通信端末の位置登録処理に関する処理フローを示すフローチャートであり、図４は実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図である。
【００１６】
移動体通信端末は、音声やデータなどの通信信号を基地局との間で送受信する。移動体通信端末が基地局との間で通信を行うためには、移動体通信端末が在圏するセルを基地局側が認識している必要がある。この認識のために位置登録処理が行われ、移動体通信端末の在圏セルを含む位置登録情報は、セルラーシステムに設けられた情報記憶制御装置に蓄積される。例えば公衆回線網から移動体通信端末への発呼があると、セルラーシステムと公衆回線網との間の交換機を介してセルラーシステムへ着信要求が伝送され、上記の情報記憶制御装置に蓄積された移動体通信端末の位置登録情報を参照し、その移動体通信端末の在圏セルに対応する基地局から着信信号が送信され、移動体通信端末からの応答により通信が確立する。通信が確立すると、音声通信信号やデータ通信信号が送受信される。
【００１７】
移動体通信端末がセルとセルとの間を移動するセル間移動を生じると、移動体通信端末が通信する基地局も切り換えるために位置登録処理が必要となる。具体的には、移動体通信端末自身が基地局からの電波レベルを検出し、電波レベルが弱くなると、位置登録の変更が必要であると判定して、位置登録処理が開始したり、基地局にて電波状態を監視し、劣化状態を判定することによって位置登録処理を開始する場合がある。また、定期的に位置登録処理を行う場合等もある。電波状態の監視は、上記のような電波レベルの強弱であってもよいし、ビットエラーレートの大小であってもよい。いわゆる電波品質を監視する。位置登録処理が開始すると、図１においてステップＳ１により位置登録要求が生成される。位置登録要求は、少なくとも移動体通信端末を識別できる符号を有する制御信号であり、基地局又は移動体通信端末において生成される。次にステップＳ２において移動体通信端末が固定状態であるか又は移動状態であるかを検出する。このステップＳ２はステップＳ１の後に行う必要性はなく、予め検知しておいてもよい。ステップＳ３において、移動体通信端末が固定状態ではない場合は、ステップＳ４へ移行し、位置登録要求の発信許可条件を計測し、ステップＳ５により発信許可条件が満足されていれば、さらにステップＳ６へ移行して位置登録要求を発信する。ステップＳ５において発信許可条件が満足されていない場合には、ステップＳ４に戻り、発信許可条件を計測する。発信許可条件には、例えば位置登録時間間隔を設定したり、移動体通信端末の移動速度を設定する。これらをステップＳ４において計測し、ステップＳ５において所定値を満足するかどうか判断する。
【００１８】
ステップＳ３において、移動体通信端末が固定状態である場合には、ステップＳ６に移行し発信許可条件の測定及び判断を行わずに位置登録要求を発信する。発信許可条件に基づく判断を行うことにより無駄な位置登録処理の軽減を図ることは従来の技術において説明したとおりであるが、移動体通信端末が固定状態であって建屋から電力供給を受けているような場合には、この位置登録処理の軽減による省電力化は不必要である。従って、移動体通信端末において、位置登録要求を生成して位置登録処理を行う場合に、発信許可条件を省略して位置登録の発信を行うようにステップＳ３からステップＳ６へ移行する。
【００１９】
逆に基地局において、位置登録要求を生成し移動体通信端末へ位置登録要求を送信する場合、移動体通信端末が固定状態にあることが判っていれば、位置登録情報を更新するための位置登録処理を行う必要はない。従って、ステップＳ３において移動体通信端末が固定状態であると判断したとき、ステップＳ４の発信許可条件の計測、ステップＳ５の許可条件に関する判断、及びステップＳ６の位置登録要求の発信を省略し、位置登録処理を終了させてもよい。
【００２０】
次に、この発明の実施の形態１に係る移動体通信端末の構成について図２に基づいて説明する。図２において、１は基地局との間で通信信号を送受信するアンテナ、２は高出力増幅器等を備えた送信部、３は低雑音増幅器等を備えた受信部である。４は通信信号をエンコード処理及びデコード処理するデータ処理制御部、５は音声処理回路、６はデータ処理回路である。７は操作キー等の入力デバイス、８はマイク、９はスピーカ、１０は外部装置と接続するためのインタフェースドライバである。１１は、位置登録要求の送信許可条件を計測する許可条件計測部であり、１２は、位置登録処理を行う位置登録処理部である。許可条件計測部１１において、１３は位置登録要求の時間間隔を計測するタイマ、１４は端末位置の計測結果に基づいて、端末の移動速度を算出する移動速度算出回路である。位置登録処理部１２において、１５は位置登録要求を生成する位置登録要求部、１６は許可条件計測部１１での計測結果に基づいて位置登録要求の発信を許可する位置登録動作部、１７は位置登録要求部１５にて生成した位置登録要求を位置登録動作部１６からの許可信号により発信する位置登録発信部である。１８は端末が固定状態にあるか移動状態にあるかを検知する端末状態検知部、１９は端末が固定状態にある場合に位置登録発信部１７に対して位置登録要求の発信を許可する位置登録動作バイパス回路である。
【００２１】
この移動体通信端末の位置登録処理の動作について説明する。移動体通信端末と基地局との間の音声やデータなどの通信信号は、アンテナ１により送受信される。これらの通信信号は送信部２から送信し、受信部３により受信する。通信信号はデータ処理制御部４においてエンコード処理及びデコード処理する。音声信号は音声処理回路５を介してマイク８及びスピーカ９へ入出力する。データ信号は、データ処理回路６を経由し、インタフェースドライバ１０を介して外部装置との間でデータを入出力する。また、ユーザからの操作は、操作キー等により構成される入力デバイス７からデータ処理制御部４に対して入力する。
【００２２】
上記のように移動体通信端末は基地局との間で通信信号を送受信し、通信を行っているが、例えば移動体通信端末がセルとセルとの間を移動するセル間移動を生じると、移動体通信端末が通信する基地局を切り換えるために位置登録処理が発生する。この位置登録処理は、移動体通信端末自身が基地局からの電波レベルを検出して位置登録要求を生成する場合や、基地局から位置登録要求を生成するように指令される場合がある。また、基地局や移動体通信端末において定期的に位置登録要求を生成する場合もある。この位置登録要求は位置登録要求部１５において生成される。生成された位置登録要求は位置登録発信部１７に入力され、位置登録発信部１７は、位置登録要求の発信の許可信号を待つ。この許可信号は位置登録動作部１６から位置登録送信部１７に対して出力される。位置登録動作部１６は許可条件計測部１１が計測した位置登録時間間隔や移動体通信端末の移動速度が所定の条件を満足するとき、位置登録要求を発信する許可信号を位置登録発信部１７へ出力する。タイマ１３は、前回の位置登録処理からの時間（周期）を計測しており、この計測した時間が位置登録周期条件を超えて（タイムアウトして）いるときに位置登録要求の発信が許可される。
【００２３】
端末状態検知部１８は、移動体通信端末が固定状態にあるか、移動状態にあるかを検知する。移動体通信端末が固定状態にあるか、移動状態にあるかは、例えば移動体通信端末への電源供給ラインをモニタすることにより行うことができる。すなわち、移動体通信端末が住居や施設に固定して使用される場合、この端末へは、建屋からの電源が外部接続されることになる。また移動状態のときには、バッテリユニットを端末に内蔵する。このように電源が外部接続ラインから供給されているか、内蔵バッテリラインから供給されているかをモニタすれば、移動体通信端末が固定状態にあるか移動状態にあるかを検知できる。また、バッテリユニット又は外部電源の機械的接続を電気的に検出する構成とすることもできる。また、固定状態にあるか移動状態にあるかを入力デバイス７からユーザが外部入力し、この入力結果を検知するようにしてもよい。端末状態検知部１８から、移動体通信端末が固定状態であることを検知し、検知結果を位置登録動作バイパス回路１９へ出力する。位置登録動作バイパス回路１９は、移動体通信端末が固定状態である場合、位置登録発信部１７へ位置登録要求の発信を許可する信号を出力する。
【００２４】
次に実施の形態１に係る移動体通信端末の位置登録処理フローを図３に基づいて説明する。ステップＳ７により位置登録要求が生成されると、端末状態検知部１８における端末状態が固定状態かどうかをステップＳ８により判断する。固定状態でない場合は、ステップＳ９により位置登録要求の発信許可条件を計測し、ステップＳ１０によって許可条件を満足するかどうか判断する。満足する場合には、ステップＳ１１により位置登録要求を発信し、満足しない場合にはステップＳ９により位置登録要求の送信許可条件の測定を繰り返す。ステップＳ８において、端末状態が固定状態であることを検知すると、ステップＳ５に移行して位置登録要求を発信する。
【００２５】
このように移動体通信端末が固定状態にあるときには、許可条件計測部１１の計測結果とは無関係に、位置登録発信部１７から位置登録要求が発信される。このとき、移動体通信端末は固定状態にあるので、セル間移動に伴う位置登録要求は発生しないが、電波状態の変化に基づく再位置登録や、定期的な位置登録更新が行われる。建屋等から電源の供給を受けているので省電力化の必要はなく、したがって、許可条件計測部１１の許可条件をバイパスして位置登録を行えるようになる。更に位置登録動作バイパス回路１９は許可条件計測部１１や、位置登録動作部１６の回路の動作を止めるように指令してもよい。上記のように固定状態にあるときは、これらの回路の動作は不要となり、停止させることにより、回路のディレーティングを高めることができる。また図３に示すようにステップＳ３及びステップＳ４を介さずにステップＳ５の位置登録要求の発信を行うので、端末内での位置登録要求に関する処理を高速化できる。
【００２６】
さらに、位置登録動作バイパス回路１９から位置登録要求生成部１５に対して端末状態の変更があったときに位置登録要求を発生するよう制御信号を出力してもよい。固定状態から移動状態へ、あるいは移動状態から固定状態へのコンフィギュレーション変更による位置登録の再設定のためである。
【００２７】
次に、この発明の実施の形態１に係る基地局の構成について図４に基づいて説明する。図４において、２０は移動体通信端末との間の通信信号を送受信する基地局アンテナ、２１は高出力増幅器や低雑音増幅器等を備えた送受信部、２２は移動体通信端末との間で通信チャネルの割当てや切替え、及び移動体通信端末の位置登録を制御する基地局制御機である。２３はタイマ等の位置登録の更新条件により位置登録要求を生成する位置登録要求部、２４は移動体通信端末が固定状態にあるか移動状態にあるかを記憶する端末状態記憶部、２５は端末状態記憶部２４において記憶する端末状態に基づいて位置登録要求の発信を許可する位置登録動作部、２６は位置登録要求部２３にて生成した位置登録要求を位置登録動作部２５からの許可信号により発信する位置登録発信部である。２７は移動体通信端末からの位置登録情報を受信したときに位置登録情報を更新するかどうかを判定する位置登録更新判定部である。ここで位置登録情報は、少なくとも移動体通信端末を識別する符号とその端末の現在位置、すなわち在圏セルの情報により構成されている。
【００２８】
位置登録要求部２３は、移動体通信端末の位置登録を更新するために位置登録要求を生成する。具体的には、移動体通信端末の電波状態を監視し、劣化状態を判定することによって位置登録要求を生成する場合や、タイマにより一定時間間隔を計測し、定期的に位置登録要求を生成する場合等がある。位置登録要求が位置登録要求部２３において生成されると、位置登録動作部２５は端末状態記憶部２４に記憶されている移動体通信端末の状態により位置登録発信部２６へ位置登録要求の発信を許可する。端末状態記憶部２４に記憶されている移動体通信端末の状態が移動状態にある場合は、位置登録要求の発信を許可し、固定状態である場合には位置登録要求の発信を許可しない。なお、移動体通信端末の状態は、無線通信回線を介して基地局へ送信され、或いは通信プロトコール等により送信されて、端末状態記憶部２４に記憶される。
【００２９】
位置登録更新判定部２７は、移動体通信端末から送信されてきた位置登録情報により位置登録情報記憶装置の登録情報を更新するかどうかを判定する。この判定は端末状態記憶部２４に記憶されている移動体通信端末の状態により判定する。すなわち、移動体通信端末が移動状態にある場合には、位置登録情報を更新し、移動体通信端末が固定状態にある場合には、位置登録情報を更新しない。位置登録情報は上記のとおりセルラーシステムに設けられた情報記憶制御装置に記憶されている。この情報記憶制御装置は、例えばセルラーシステムの基地局によって共通に使用されるものであり、上記のように移動体通信端末が固定状態の場合に位置登録情報を更新しないようにすれば、位置登録更新処理の低減が図れる。また基地局と情報記憶制御装置との間の通信トラフィック量を減らすこともできる。
【００３０】
実施の形態２．
上記実施の形態１においては、電源供給ラインのモニタにより移動体通信端末が固定状態にあるか移動状態にあるかを検知したが、図５に示すように移動体通信端末に取り付けられるアンテナが、固定設置用アンテナであるか移動体用アンテナであるかを検知して、位置登録要求の発信を許可する構成としてもよい。図５において、２８はアンテナ検知部である。その他、図５において図２と同一符号を付した回路は、実施の形態１における図２に示す回路の同一又は相当部分を示す。
【００３１】
アンテナ検知部２８により、アンテナが固定設置用アンテナであるか移動体用アンテナであるかを検知する。アンテナ検知部２８は、アンテナからのＲＦ信号のモニタ、あるいは機械的接続を電気信号に変換することにより、上記のようなアンテナの種類を検知する。アンテナからのＲＦ信号は、移動体通信端末における通信信号の送受信電力強度を定めるために用いられるモニタ回路を共用して利用することが可能である。もちろん、取り付けられたアンテナが固定設置用か移動体用かを入力デバイス７からユーザが外部入力し、この外部入力値を端末状態検知部１８又はアンテナ検知部で検知する構成であってもよい。
【００３２】
実施の形態３．
実施の形態１においては、移動体通信端末が固定端末である場合に、固定位置登録動作バイパス回路１９から位置登録要求発信部１７に対して、位置登録の発信の許可信号を出力する構成としたが、図６に示すように端末状態検知部２９から位置登録動作部３０に対して、端末が移動状態にあるときの移動速度の分類を出力し、この移動速度の分類に基づいて位置登録の許可条件となる移動速度条件を変更するように構成してもよい。図６において、２９は移動体通信端末が固定状態にあるか移動状態にあるかを検知し、移動状態にあるときには更に移動速度の分類を検出する端末状態検知部、３０は移動体通信端末の移動速度の分類に基づいて位置登録の許可条件となる移動速度条件を変更し、許可条件計測部１１での計測結果に基づいて位置登録要求の発信を許可する位置登録動作部である。なお、図６において図２と同一符号を付した回路は、実施の形態１における図２に示す回路の同一又は相当部分を示す。
【００３３】
移動体通信端末が移動状態にあるときの速度による分類は、例えば人が携帯している状態、自動車に搭載している状態、船舶に搭載している状態、航空機に搭載している状態というように分類することができる。これらの分類を用いることによって、各分類における平均的な移動速度を定めることができる。端末状態検知部２９は、移動体通信端末への接続機器である電源や、アンテナにより移動状態を分類して検出する。また、ユーザからの入力デバイス７へのキー入力により移動体通信端末の移動速度の分類を検知するように構成することもでき、更には上記の接続機器による検知と併用する構成としてもよい。位置登録動作部３０は、端末状態検知部２９において検知した移動状態の分類により、位置登録の許可条件である移動速度条件を変更し、変更後の移動速度条件に対して許可条件計測部１４の計測結果が満足する場合に位置登録発信部１２に対して位置登録要求を発信する許可信号を出力する。移動状態の分類に基づく移動速度条件は、移動速度が遅い分類に対しては、移動速度条件を小さく設定し、移動速度が速い分類に対しては、移動速度条件を大きく設定するようにする。
【００３４】
【発明の効果】
この発明によれば、位置登録処理において移動体通信端末が固定状態にあるか又は移動状態にあるかを検出して位置登録処理を簡略化するので、位置登録処理を高速化することができ、位置登録処理に必要な移動体通信端末と基地局との間の通信トラフィックを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る位置登録方法による位置登録処理の流れを示すフローチャートである。
【図２】この発明の実施の形態１に係る移動体通信端末の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る移動体通信端末の位置登録処理に関する処理フローを示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る移動体通信端末の構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る移動体通信端末の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の移動体通信端末における位置登録処理部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１許可条件計測部
１５、２３位置登録要求部
１６、２５、３０位置登録動作部
１７、２６位置登録発信部
１８、２９端末状態検知部
１９位置登録動作バイパス回路
２４端末状態記憶部
２８アンテナ検知部

Claims

位置登録要求を生成する位置登録要求手段と、この位置登録要求手段により生成した位置登録要求を在圏セルの基地局に対して発信する位置登録発信手段と、この位置登録発信手段が位置登録要求を発信する際の発信許可条件を計測する許可条件計測手段と、この許可条件計測手段により計測した結果に基づいて上記位置登録発信手段に位置登録要求の発信を許可する信号を出力する位置登録動作手段と、自己の端末が固定状態にあるか又は移動状態にあるかを検知する端末状態検知手段と、この端末状態検知手段が検知した状態が固定状態であるときに、上記位置登録発信手段に位置登録要求の発信を許可する信号を出力する位置登録動作バイパス手段とを備え、上記端末状態検知手段は、通信信号を送受信するアンテナが固定設置用アンテナである場合に自己の端末が固定状態、上記アンテナが移動体用アンテナである場合に自己の端末が移動状態であることを検知することを特徴とする移動体通信端末。
位置登録要求を生成する位置登録要求手段と、この位置登録要求手段により生成した位置登録要求を在圏セルの基地局に対して発信する位置登録発信手段と、この位置登録発信手段が位置登録要求を発信する際の発信許可条件を計測する許可条件計測手段と、この許可条件計測手段により計測した結果に基づいて上記位置登録発信手段に位置登録要求の発信を許可する信号を出力する位置登録動作手段と、自己の端末が固定状態にあるか又は移動状態にあるかを検知する端末状態検知手段と、この端末状態検知手段が検知した状態が固定状態であるときに、上記位置登録発信手段に位置登録要求の発信を許可する信号を出力する位置登録動作バイパス手段とを備え、上記端末状態検知手段は、自己の端末における移動状態の種類を検知し、上記位置登録動作手段は、上記移動状態の種類に基づいて上記発信許可条件の移動速度条件を変更することを特徴とする移動体通信端末。