JP3964616B2 - 着信要求送信装置、着信要求の送信方法および移動通信網 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯通信端末の位置を登録するための装置および方法、ならびに移動通信網に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、移動通信サービスにおいては、携帯電話機等の携帯通信端末がどこにあっても着信できるように、記憶装置(いわゆるロケーションレジスタ)に各携帯通信端末の位置を記憶しておくのが一般的である。具体的には、移動通信サービスの提供エリアが複数の登録エリアに分割されており、携帯通信端末が一の登録エリアから他の登録エリアに移動すると、移動後の登録エリアを特定した位置登録要求が当該携帯通信端末からネットワークに送信される。そして、この位置登録要求に応じて、記憶装置に記憶された各携帯通信端末の登録エリアが順次更新されるのである。
【0003】
しかしながら、例えば電車等に携帯通信端末を所持した乗客が大勢乗車している場合、この電車の移動に伴って多数の携帯通信端末が一斉に移動することとなる。そして、電車が一の登録エリアから他の登録エリアに跨って移動する場合、これらの携帯通信端末から一斉に位置登録要求が送信され、ネットワークの通信トラヒックが一時的に著しく増大してしまうという問題があった。
【0004】
かかる問題を解決するための技術として、例えば特開平11−46380号公報は、電車内の複数の携帯通信端末による位置登録要求を当該電車に設置された通信装置によって代表させるようにした移動通信システムを開示している。この移動通信システムにおいては、電車内に位置する複数の携帯通信端末が上記通信装置を仮想的な基地局装置として位置登録を行う。一方、電車が一の登録エリアから他の登録エリアに移動すると、上記通信装置が基地局装置を介して制御局装置に位置登録要求を送信するようになっており、これにより、電車内の複数の携帯通信端末による位置登録動作を通信装置によって代表することを実現している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示された移動通信システムにあっては、電車内の通信装置が制御局装置に対して位置登録要求を行わなければならない。このため、特に電車の数が極めて多い都心部等においては、制御局装置が多数の位置登録要求を受信しなければならないという事情は依然として変わらない。したがって、上記移動通信システムを用いたとしても、基地局装置と制御局装置との間の通信トラヒックを十分に低減させるのには限界があるのが現状であった。
【0006】
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、複数の携帯通信端末が一斉に移動する場合であっても、これらの携帯通信端末に関する位置登録に起因して通信トラヒックが増大するのを有効に抑えることができる位置登録装置および位置登録方法、ならびに移動通信網を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明に係る着信要求送信装置は、各携帯通信端末の在圏エリアを表す在圏エリア情報を記憶する在圏エリア記憶手段と、1以上の前記携帯通信端末を伴って移動可能な移動体の予定経路を表す予定経路情報、および当該移動体の移動の予定時間を表す予定時間情報を記憶する移動予定記憶手段と、前記移動体に伴って移動する携帯通信端末の前記在圏エリア情報を、前記予定経路情報および前記予定時間情報に基づく当該移動体の位置に応じた在圏エリア情報に変更する制御手段と、携帯通信端末に対する着信要求を受信する受信手段と、前記受信手段が携帯通信端末に対する前記着信通知を受信した場合、前記在圏エリア記憶手段に記憶されている当該携帯通信端末の前記在圏エリア情報が表す在圏エリア内の基地局装置に当該着信要求を送信する送信手段とを具備することを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【0009】
<A:実施形態の構成>
図1は、本発明の実施形態に係る移動通信システムの全体構成を示す図である。同図に示すように、この移動通信システムは、制御局装置11、記憶装置12および複数の基地局装置13を含む移動通信網1と、電車2に設置された中継装置21(移動体通信装置)とを有する。なお、図1においては、図面が煩雑になるのを防ぐため2台の基地局装置13Aおよび13Bのみが図示されているが、実際にはより多数の基地局装置13が存在する。同様に、図1においては1台の電車2のみが図示されているが、実際にはより多数の電車2が存在し、その各々に中継装置21が設置されている。
【0010】
同図に示すように、各基地局装置13は所定の間隔を隔てて配置されており、各々が基地局エリア4(図1においては符号「4a」ないし「4f」が付されている)を形成する。各基地局エリア4は、それを形成する基地局装置13との無線通信が可能な領域である。なお、以下では、図1に示すように、基地局装置13Aが基地局エリア4cを形成し、基地局装置13Bが基地局エリア4dを形成するものとする。また、各基地局エリア4は、相互に重複する部分を有している。
【0011】
電車2は、予め決められた運行予定(ダイヤグラム)に基づいて線路3上を移動する移動体であり、その内部に、携帯電話機等の携帯通信端末を所持する複数の乗客が乗車できるようになっている。この電車2は、線路3が横切る複数の基地局エリア4を、当該電車2のダイヤグラムに応じた時間に順次通過する。以下では、識別番号「TID−01」が割り当てられた電車2が、図2に示す各時間に各基地局エリア4内を通過する予定である場合を想定する。すなわち、電車2が、時刻「12:00:00(12時00分00秒を意味する。以下においても同様である)」から時刻「12:04:30」までの間に基地局エリア4c(のみ)内に所在し、時刻「12:04:30」から時刻「12:05:30」までの間に基地局エリア4cと基地局エリア4dとの重複部分に所在し、時刻「12:05:30」から時刻「12:10:00」までの間に基地局エリア4d(のみ)に所在するといった具合である。
【0012】
次に、図3は、電車2のうち本実施形態に係る移動通信システムに関わる部分の構成を示すブロック図である。同図に示すように、電車2に設置された中継装置21は、対基地局通信部211、対端末通信部212、記憶部213および制御部214を有する。
【0013】
対基地局通信部211は、電車2の外部に向かうアンテナ211aを備え、当該中継装置21が在圏する基地局エリア4を形成する基地局装置13との間で無線通信を行う。すなわち、対基地局通信部211は、アンテナ211aによって受信した基地局装置13からの信号を制御部214に出力する一方、制御部214から供給される信号をアンテナ211aを介して基地局装置13に送信する。対端末通信部212は、電車2の内部に向かうアンテナ212aを備え、電車2内に収容された1以上の携帯通信端末6との間で無線通信を行う。すなわち、対端末通信部212は、アンテナ212aによって受信した携帯通信端末6からの信号を制御部214に出力する一方、制御部214から供給される信号をアンテナ212aを介して携帯通信端末6に送信する。
【0014】
記憶部213は、制御部214よって実行される各種のプログラムのほか、当該中継装置21が設置された電車2に割り当てられた識別番号や、当該電車2が現に所在している基地局エリア4を特定するための情報(以下、「基地局情報」という。)等を記憶している。制御部214は、中継装置21内の各部との間で各種情報の授受を行うことにより、この中継装置21の制御中枢として機能する。
【0015】
次に、図4は、移動通信網1内の各基地局装置13の構成を示すブロック図である。同図に示すように、基地局装置13は、無線通信部131、通信部132、記憶部133および制御部134を有する。無線通信部131は、アンテナ131aを備え、電車2外に位置する携帯通信端末6や、中継装置21との間で無線通信を行う。また、無線通信部131は、制御部134による制御の下、当該基地局装置13の基地局エリア4に在圏する中継装置21または携帯通信端末6に対し、当該基地局装置13を特定する基地局情報を送信する。一方、通信部132は、制御局装置11との間で交換局装置(図示略)等を介した通信を行うための手段である。制御部134は、基地局装置13内の各部との間で情報の授受を行い、この基地局装置13の制御中枢として機能する。
【0016】
記憶部133は、制御部134によって実行される各種のプログラムのほか、基地局用テーブルを記憶している。この基地局用テーブルは、各電車2が当該基地局装置13の基地局エリア4内に所在する予定を表すテーブルであり、各電車2がダイヤグラム通りに移動しているか否かを判定するために用いられる(判定の具体的内容については後述する)。ここで、図5(a)は基地局装置13Aの記憶部133に記憶された基地局用テーブルであり、図5(b)は基地局装置13Bの記憶部133に記憶された基地局用テーブルである。図5(a)および(b)に示すように、基地局用テーブルは、各電車2の識別番号と、この基地局用テーブルを保持する基地局装置13の基地局エリア4内に各電車2が所在すると予定される時間(以下、「予定通過時間」という。)とが対応付けられたテーブルである。上述したように、識別番号「TID−01」なる電車2は、図2に示した予定経路および予定時間に基づいて移動する。したがって、図5(a)に示す基地局装置13Aの基地局用テーブルにあっては、「TID−01」なる識別番号を有する電車2が、時刻「12:00:00」から時刻「12:04:30」までの時間帯に基地局装置13Aの基地局エリア4c内に所在する予定であることが記憶されている。ここで、本実施形態においては、隣接する複数の基地局エリア4同士が相互に重複する部分を有している場合を想定している(図1参照)。このため、基地局用テーブルには、電車2が各基地局装置13の基地局エリア4内のみに所在する時刻のほか、電車2が当該基地局装置13の基地局エリア4およびそれと隣り合う基地局エリア4の双方に所在する(つまり、基地局エリア4の重複部分内に所在する)と予定される時間も含まれている。例えば、図5(a)に示す基地局装置13Aの基地局用テーブルにあっては、識別番号「TID−01」の電車2は、時刻「12:04:30」から時刻「12:05:30」までの間、基地局装置13Aの基地局エリア4cと基地局装置13Bの基地局エリア4dの重複部分に所在する予定であることを示している。図5(b)に示す基地局装置13Bの基地局用テーブルについても同様である。
【0017】
次に、図6を参照して、制御局装置11および記憶装置12の構成を説明する。記憶装置12は、移動通信網1を用いた移動通信サービスを受ける各携帯通信端末6について、当該携帯通信端末6の位置(より厳密には領域)を登録するためのデータベースである。具体的には、この記憶装置12は、図6に示すように、移動体位置テーブルを記憶する記憶部121と、端末位置テーブルを記憶する記憶部122とを有する。以下、これらのテーブルの内容について説明する。
【0018】
移動体位置テーブルは、図7に示すように、各電車2の識別番号と、当該電車2が所在する予定の基地局エリア4を表す予定通過エリア情報と、当該電車2が各基地局エリア4内に所在する予定時間を表す予定通過時間情報とが対応付けられたテーブルである。例えば、図7に示すように、識別番号「TID−01」なる電車2の予定通過エリア情報および予定通過時間情報として、それぞれ「基地局エリア4c」、「12:00:00〜12:04:30」が記憶されている場合、識別番号「TID−01」なる電車2が、時刻「12:00:00」から時刻「12:04:30」までの間に「基地局エリア4c」内に所在する予定であることを表している。この移動体位置テーブルも、上記基地局用テーブルと同様、前掲図2に示した電車2の運行予定に基づいて作成されている。したがって、移動体位置テーブルおよび基地局用テーブルの双方において、同一の識別番号を有する電車2の予定通過エリアとその予定通過時間とは整合している。
【0019】
次に、図8は、端末位置テーブルの具体的内容を示す図である。同図に示すように、端末位置テーブルは、各携帯通信端末6(電車2内の携帯通信端末6および電車2外の携帯通信端末6の双方)の端末識別番号と、各携帯通信端末6が在圏するエリア(以下、「端末在圏エリア」という。)を表す端末在圏エリア情報とが対応付けられたテーブルである。後述するように、制御局装置11は、いずれかの携帯通信端末6を送信対象とする着信要求を受信すると、当該携帯通信端末6について登録された端末在圏エリア内の基地局装置13に対して当該着信要求を送信する。つまり、端末在圏エリアは、着信要求を送信すべき範囲を表しているということもできる。
【0020】
ここで、本実施形態においては、電車2内の携帯通信端末6について登録される端末在圏エリアと、電車2外の携帯通信端末6について登録される端末在圏エリアとが原則として異なる。より詳細には、電車2外の携帯通信端末6にあっては、複数の基地局エリア4を含む一般登録エリア5(図1参照)が端末在圏エリアとして登録されるのに対し、電車2内の携帯通信端末6にあっては、電車2の予定通過エリア、すなわち電車2が通過すると予定される基地局エリア4が端末在圏エリアとして登録されるようになっている。
【0021】
例えば、図8の例において、端末識別番号「MID−002」なる携帯通信端末6は電車2外に位置するものであるため、端末在圏エリアとして「一般登録エリア5C(図1においては図示を省略している。)」が登録されている。つまり、端末在圏エリア情報として一般登録エリア5Cを特定する情報が記憶されているのである。これに対し、端末識別番号「MID−003」または「MID−004」なる携帯通信端末6は識別番号が「TID−01」の電車2内に位置するものであるため、端末在圏エリアとして「電車2の予定通過エリア」が登録されるのである。上述したように、予定通過エリアは、予定通過時間および予定通過エリアに基づいて電車2が所在すると予定される基地局エリア4であり、時間の経過とともに順次異なる基地局エリア4へと遷移するものである。したがって、電車2内の携帯通信端末6の端末在圏エリアとして「電車2の予定通過エリア」が登録された場合、この端末在圏エリアは、時間の経過とともに、当該電車2が通過すると予定される各基地局エリア4に適宜変更されることとなる。
【0022】
ただし、実際には、電車2が常にダイヤグラムに従って正確に移動するとは限らず、例えば人身事故や各種機器の故障等に起因して運行時刻の遅れ等が生じ得る。このようなダイヤグラムの混乱時には、各電車2が、予定通過時間において予定通過エリアに入っていないといった事態も想定される。かかる事態にも対応すべく、本実施形態における移動体位置テーブルには、図7に示すように、予定通過エリア情報に加えて補助通過エリア情報が含まれている。この補助通過エリア情報は、電車2が移動に伴って通過すべき一般登録エリア5を表す情報である。そして、ダイヤグラム混乱時には、電車2外に位置する携帯通信端末6と同様に、上記補助通過エリア情報により表される一般登録エリア5が端末在圏エリアとして登録されるようになっている。
【0023】
再び図6において、制御局装置11は、携帯通信端末6の位置登録処理等を行うためのコンピュータシステムであり、通信部111と制御部112とを有する。通信部111は、各基地局装置13から送信された情報を受信して制御部112に出力する一方、制御部112から供給された情報を各基地局装置13に対して送信する。制御部112は、通信部111を介して受信した情報に応じて、記憶装置12に対する情報の書込みや、記憶装置12からの情報の読み出し等の処理を行う。さらに、制御部112は、いずれかの携帯通信端末6への着信要求を通信部111を介して受信すると、記憶装置12内の端末位置テーブルを参照して着信先の携帯通信端末6の在圏エリアを特定し、特定された在圏エリア内に位置する基地局装置13に対して当該着信要求を送信する。
【0024】
<B:実施形態の動作>
次に、本実施形態の動作を説明する。なお、ここでは、電車2が所定のダイヤグラムに正確に従って移動している場合を想定し、ダイヤグラムが何らかの原因によって混乱した場合の動作については後述する。
【0025】
まず、電車2内に移動したことを検知すると、携帯通信端末6は、当該携帯通信端末6の端末識別番号を含む端末位置登録要求を中継装置21に対して送信する。
【0026】
一方、中継装置21内の制御部214は、1または複数の携帯通信端末6から送信された端末位置登録要求を対端末通信部212を介して受信すると、各端末位置登録要求から端末識別番号を抽出し、抽出した端末識別番号と、記憶部213に記憶された電車2の識別番号とを含む位置登録要求を生成する。さらに制御部214は、当該中継装置21が在圏する基地局エリア4を形成する基地局装置13に対し、対基地局通信部211を介してこの位置登録要求を送信する。
【0027】
基地局装置13内の無線通信部131は、中継装置21から受信した位置登録要求を制御部134に出力する。そして、制御部134は、この位置登録要求を通信部132を介して制御局装置11に送信する。一方、制御局装置11内の通信部111は、この位置登録要求を受信して制御部112に出力する。こうして位置登録要求を受信した制御部112は、これに含まれる携帯通信端末6の端末識別番号を、記憶装置12の記憶部122に格納された端末位置テーブルから検索する。さらに制御部112は、当該位置登録要求に電車2の識別番号が含まれているか否かを判定する。ここでは、受信した位置登録要求が電車2内に収容された携帯通信端末6から送信されたものであって当該電車2の識別番号を含む場合を想定している。この場合、制御部112は、先に検索された携帯通信端末6の端末識別番号に対応付けられた端末在圏エリアとして、当該識別番号により特定される電車2の予定通過エリアを登録する。より具体的には、制御部112は、移動体位置テーブル内の予定通過エリアおよび予定通過時間に基づいて、現在の時刻において当該電車2が所在すると予定される基地局エリア4を特定する。そして、特定された基地局エリア4を、当該電車2内に移動した携帯通信端末6の端末在圏エリアとして登録するのである。例えば、いま、端末識別番号「MID−003」および「MID−004」なる2台の携帯通信端末6が識別番号「TID−01」なる電車2内に移動し、この結果、制御局装置11内の制御部112が、時刻「12:00:00」にこれらの携帯通信端末6に関する位置登録要求を受信したと仮定する。ここで、図7に示す移動体位置テーブルのうち、識別番号「TID−01」に対応付けられた予定通過時間情報および予定通過エリア情報によれば、この時刻「12:00:00」において当該電車が所在する予定の基地局エリア4は「基地局エリア4c」である。したがって、制御部112は、図9(a)に示すように、端末識別番号「MID−003」および「MID−004」なる携帯通信端末6の端末在圏エリアとして、それぞれ「基地局エリア4c」を登録するのである。
【0028】
さらに、制御局装置11内の制御部112は、電車2内の携帯通信端末6の端末在圏エリアを、移動体位置テーブル内の予定通過時間情報および予定通過エリア情報に基づいて電車2が所在する予定の基地局エリア4となるように、適宜(例えば一定時間間隔ごとに)変更する。具体的には、以下の通りである。
【0029】
上記の例において、端末識別番号「MID−003」および「MID−004」なる携帯通信端末6については、端末在圏エリアとして「基地局エリア4c」が登録されている。ここで、図7に示す移動体位置テーブルによれば、これらの携帯通信端末6が収容された識別番号「TID−01」なる電車2が、基地局エリア4cに所在すると予定される時刻は「12:04:30」までである。したがって、この時刻「12:04:30」までの間、端末位置テーブルの内容は、図9(a)に示した内容のまま維持される。一方、図7に示すように、この時刻が経過した後の予定経過時間「12:04:30〜12:05:30」においては、当該電車2が所在する予定の基地局エリア4は、「基地局エリア4cおよび4d」である。したがって、時刻「12:04:30」が到来すると、制御部112は、図9(b)に示すように、端末識別番号「MID−003」および「MID−004」なる携帯通信端末6の端末在圏エリアを「基地局エリア4cおよび4d」に変更する。同様にして、時刻「12:05:30」が到来すると、制御部112は、図9(c)に示すように、これらの携帯通信端末6の端末在圏エリアを「基地局エリア4d」に変更し、この端末在圏エリアを時刻「12:10:00」までの間維持するのである。
【0030】
このように、本実施形態においては、電車2内の携帯通信端末6の端末在圏エリアが、制御局装置11内の制御部112によって適宜変更されるようになっている。したがって、電車2内の多数の携帯通信端末6が一斉に移動する場合であっても、電車2が所定のダイヤグラムに従って移動している限り、これらの携帯通信端末の位置登録処理を、制御局装置11のみによって行うことができるのである。
【0031】
一方、乗客の降車に伴って電車2内の携帯通信端末6が電車2外に移動する場合には、以下の動作が実行される。なお、ここでは複数の携帯通信端末6が一斉に電車2外に移動した場合を想定する。
【0032】
まず、電車2外に移動したことを検知すると、各携帯通信端末6は、当該携帯通信端末6の端末識別番号を含む位置登録解除要求を中継装置21に対して送信する。一方、中継装置21内の制御部214は、対端末通信部212を介して各携帯通信端末6からの位置登録解除要求を受信すると、これらの位置登録解除要求から抽出した携帯通信端末6の端末識別番号を含む位置登録解除要求を対基地局通信部211を介して制御局装置11宛に送信する。制御局装置11内の制御部112は、通信部111を介して位置登録解除要求を受信すると、これに含まれる複数の携帯通信端末6の端末識別番号を抽出する。そして、制御部112は、抽出した携帯通信端末6の端末識別番号を端末位置テーブル内から検索し、検索した端末識別番号の端末在圏エリアとしてその時点において登録されている基地局エリア4(その時点における電車2の予定通過エリア)を、当該基地局エリア4を含む一般登録エリア5に変更する。これにより、端末在圏エリアと電車2の予定通過エリアとの関連付けが解除され、以後は、各携帯通信端末6が在圏する一般登録エリア5が端末在圏エリアとして登録されることとなる。
【0033】
以上、電車2が所定のダイヤグラムに従って移動している場合の動作を説明したが、実際の電車にあってはダイヤグラムが混乱する場合もあり得る。このようなダイヤグラムの混乱が生じているにも拘わらず、ダイヤグラムが正常であることを前提に作成された移動体位置テーブルを用いて電車2が所在する予定の基地局エリア4を特定し、この基地局エリアを携帯通信端末6の端末在圏エリアとして登録するとすれば、実際には予定通りに移動していない携帯通信端末6の端末在圏エリアが、あたかも予定通りに移動しているかのように順次変更されるということも起こり得る。そこで、本実施形態においては、いずれかの電車2にダイヤグラムの混乱が生じているか否かを各基地局装置13において判定する。そして、制御局装置11は、基地局装置13によって混乱が生じていないと判定された場合は上記と同様の動作を継続する一方、混乱が生じていると判定された場合には、端末在圏エリアとして端末位置テーブルに記憶されていた予定通過エリアを、移動体位置テーブルに含まれる補助在圏エリアに変更するようになっている。詳述すると、以下の通りである。
【0034】
まず、中継装置21内の制御部214は、一定時間間隔毎に図10に示す割込み処理を実行する。この割込み処理において、制御部214は、対基地局通信部211を介して基地局装置13からの電波を受信する(ステップSa1)。続いて、制御部214は、受信された電波のうち最も高い受信レベルを示す電波から得られる基地局情報と、記憶部213に記憶された基地局情報とを比較することにより、当該中継装置21が一の基地局エリア4から他の基地局エリア4に移動したか否かを判定する(ステップSa2)。すなわち、ステップSa1において得られた基地局情報が、記憶部213に記憶された基地局情報と同一である場合には当該中継装置21が基地局エリア4を跨いだ移動を行っていないと判定する一方、記憶部213に記憶された基地局情報と異なる場合には当該中継装置21が基地局エリア4を跨いだ移動を行ったと判定する。
【0035】
この判断の結果、中継装置21が基地局エリア4間を跨いだ移動を行っていないと判定すると、制御部214は、何らの処理を行うことなくこの割込み処理を終了する。これに対し、中継装置21が基地局エリア4を跨いだ移動を行ったと判定すると、制御部214は、移動後の基地局エリア4を形成する基地局装置13に対して、当該中継装置21が設けられた電車2の識別番号を含むエリア変更通知を送信し(ステップSa3)、その後、割込み処理を終了する。
【0036】
一方、各基地局装置13内の制御部134は、中継装置21からエリア変更通知を受信すると、図11に示す処理を実行する。すなわち、制御部134は、まず当該エリア変更通知に含まれる電車2の識別番号を抽出するとともに、基地局用テーブル内から当該識別番号に対応付けられた予定通過時間を検索する。さらに、制御部134は、検索された予定通過時間と、今回エリア変更通知を受信した時刻とを比較し(ステップSb1)、受信時刻が予定通過時間内にあるか否かを判定する(ステップSb2)。この判定の結果、受信時刻が予定通過時間内にあると判定した場合には、その電車2は概ね予定通りに当該基地局装置13の基地局エリア4に入ったと判断できるので、制御部134は、制御局装置11に対して何ら通知することなく処理を終了する(ステップSb3)。この場合、制御局装置11は、端末位置テーブル内の端末在圏エリアを、移動体位置テーブル内の予定通過エリアに従って順次更新する処理を継続する。
【0037】
一方、ステップSb2における判断の結果、受信時刻が予定通過時間よりも早い時刻であると判定された場合には、電車2が予定よりも早く当該基地局装置13の基地局エリア4に入ったと考えられる。このため、制御部134は、制御局装置11に対してダイヤグラムの混乱が生じている旨を表す運行異常通知を送信し(ステップSb4)、その後、処理を終了する。すなわち、図5(a)に示す基地局装置13Aの基地局用テーブルを例に採れば、識別番号「TID−01」なる中継装置21からエリア変更通知が送信されたものの、基地局装置13Aがこれを受信したのが時刻「12:00:00」よりも前であった場合には、当該電車2が予定よりも速く運行していると判断されるので、制御部134は予定通りに運行していない旨を表す運行異常通知を制御局装置11に送信する。なお、ここでは、エリア変更通知の受信時刻が予定通過時間よりも早い場合のみを扱ったが、受信時刻が予定通過時間よりも遅い場合については、以下に示す処理によって対処がなされる。
【0038】
図12は、基地局装置13の制御部134により一定時間間隔毎に実行される割込み処理の内容を表すフローチャートである。同図に示すように、割込み処理を開始すると、制御部134は、基地局用テーブルを参照して、未だ当該基地局装置13に対してエリア変更通知を送信していない中継装置21が設置された電車2について、当該各電車2がこの基地局装置13の基地局エリア4に在圏すべき予定通過時間を検知する。そして、制御部134は、抽出した予定通過時間と現在の時刻とを比較し(ステップSc1)、予定通過時間がすでに経過しているか否かを判定する(ステップSc2)。この結果、予定通過時間が未だ経過していないと判定された場合には、大幅なダイヤグラムの混乱は生じていないと判断できるので、制御部134は、制御局装置11に対して何ら通知することなく処理を終了する(ステップSc3)。すなわち、図5(a)に示す基地局装置13Aの基地局用テーブルを例に取ると、割込み処理が例えば時刻「12:05:00」に実行された場合、未だ「TID−01」なる識別番号の電車2が当該基地局装置13Aに対してエリア変更通知を送信していなくても、その後の時刻「12:05:30」までの間に、当該電車2が基地局装置13Aの基地局エリア4d内に移動する可能性があるので、大幅なダイヤグラムの混乱は生じていないと判断される。なお、基地局装置13から運行異常通知が送信されない間、制御局装置11は、端末位置テーブル内の端末在圏エリアを、移動体位置テーブルに従って順次更新する処理を継続する。
【0039】
これに対し、ステップSc2における判定の結果、予定通過時間がすでに経過している場合、すなわち、いずれかの電車2が当該基地局装置13の基地局エリア4を通過する予定であったにも拘わらず、予定通過時間を経過しても当該電車2の中継装置21からエリア変更通知が送信されていない場合、制御部134は、当該電車2に重大なダイヤグラムの混乱が発生しているものと判断し、当該電車2の識別番号を含む運行異常通知を制御局装置11に対して送信する(ステップSc4)。そしてこの後、制御部134は割込み処理を終了する。すなわち、図5(a)に示す基地局装置13Aの基地局用テーブルを例に取れば、基地局エリア4cに在圏すべき時間として予定された時刻「12:05:30」を経過したにも拘わらず、「TID−01」なる識別番号の電車2に設けられた中継装置21から、エリア変更通知を受信しない場合、当該基地局装置13Aの制御部134は運行異常通知を制御局装置11に対して送信する。
【0040】
上記のように、いずれかの電車2についてダイヤグラムの混乱が生じていると判定された場合、当該電車2の識別番号を含む運行異常通知が、基地局装置13から制御局装置11に対して送信される。以下、かかる運行異常通知を受信した制御局装置11の動作について説明する。
【0041】
制御局装置11内の制御部112は、通信部111を介して運行異常通知を受信すると、これに含まれる電車2の識別番号を抽出するとともに、抽出された識別番号を移動体位置テーブル内から検索し、当該識別番号に対応付けられた補助在圏エリア情報のうち、現在時刻に対応する補助在圏エリア情報を読み出す。さらに制御部112は、この識別番号を有する電車2の予定通過エリアを端末在圏エリアとして用いている携帯通信端末6の端末識別番号を、端末位置テーブル内から検索する。そして、制御部112は、検索された携帯通信端末6の端末識別番号に対応付けられた端末在圏エリアを、先に移動体位置テーブルから読み出した補助在圏エリア情報が表す一般登録エリア5に変更する。図7および図8を例に取ると、識別番号「TID−01」を含む運行異常通知を時刻「12:03:00」に受信した場合、制御部112は、予定通過時間「12:00:00〜12:04:30」に対応付けられた「一般登録エリア5A」を読み出す。そして、制御部112は、識別番号「TID−01」なる電車2の予定通過エリアを端末在圏エリアとして用いている端末識別番号「MID−003」および「MID−004」なる携帯通信端末6の端末在圏エリアを、「一般登録エリア5A」に変更するのである。図13は、こうして変更された端末位置テーブルの内容を例示する図である。このように、本実施形態においては、ダイヤグラムの異常が生じた電車2に収容された携帯通信端末6の端末在圏エリアとして、基地局エリア4よりも広い範囲の一般登録エリア5が用いられるようになっているので、ダイヤグラムの異常にも対応することができるのである。
【0042】
以上説明したように、本実施形態においては、電車2に収容された複数の携帯通信端末6の端末在圏エリアが、電車2のダイヤグラムに基づいて予め作成された移動体位置テーブルの予定通過エリアおよび予定通過時間に応じて、制御局装置11において随時変更されるようになっている。したがって、電車がダイヤグラムに従って運行している限り、各基地局装置13と制御局装置11との間で、電車2に収容された携帯通信端末からの端末位置登録要求や、中継装置21から送信されるエリア変更通知を送受信する必要はない。このように、本実施形態によれば、複数の携帯通信端末が一斉に移動する状況下にあっても、これらの携帯通信端末についての位置登録処理のための通信トラヒックが増大するのを有効に抑えることができるのである。
【0043】
一方、本実施形態においては、各携帯通信端末の端末在圏エリアとして基地局エリア4と一般登録エリア5とを適宜切換えて用いることができるので、電車2が所定のダイヤグラムに従って正確に運行している場合はもちろん、ダイヤグラムが混乱した場合にも対応することができる。
【0044】
ところで、従来の移動通信サービスにおいては、いずれかの携帯通信端末に対して着信要求を送信する場合、複数の基地局エリアを含むエリア単位で当該着信要求の送信を行っていた。換言すれば、いずれかの携帯通信端末に対して着信要求の送信を行う場合に、複数の基地局装置を用いて着信要求の送信を行っていたのである。その理由のひとつとして、携帯通信端末の移動先がネットワーク側で予測不可能である以上、現実に携帯通信端末が在圏する1の基地局エリアのみを特定することが困難であるという事情が挙げられる。そして、かかる方法を採った場合、例えば、着信対象たる携帯通信端末の登録エリア内の基地局装置であれば、実際にはその基地局エリア内に着信対象となる携帯通信端末が在圏せず、本来ならば着信要求を送信する必要のない基地局装置であっても、着信要求の送信対象とされていたのである。かかる事情を考慮すると、従来の移動通信システムにあっては、必ずしも効率的に着信要求の処理が行われているとはいえなかった。
【0045】
これに対し、電車2に伴って移動する携帯通信端末6の位置は、当該電車2のダイヤグラムに応じて比較的正確に特定することができるので、本実施形態に示したように、電車2に伴って移動する携帯通信端末6の端末在圏エリアとして一般登録エリア5よりも狭い基地局エリア4を用いることができる。すなわち、ある携帯通信端末6に対する着信要求の送信対象を、当該携帯通信端末6が在圏する基地局エリア4を形成する基地局装置のみに限定することができるのである。このように、本実施形態によれば、上記従来の技術と比較して、着信要求の処理効率を向上させることができるという利点も得られる。
【0046】
<C:変形例>
以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【0047】
(1) 上記実施形態においては、電車2内の携帯通信端末6の端末在圏エリアが、当該電車2の予定通過エリアに応じて順次変更される場合を例示したが、以下のようにしてもよい。すなわち、制御局装置11の制御部112は、電車2内に移動した携帯通信端末6の端末識別番号および当該電車2の識別番号を含む位置登録要求を受信すると、端末位置テーブル中の当該携帯通信端末6の端末在圏エリア情報として、電車2の識別番号を記憶する。一方、いずれかの携帯通信端末6への着信要求を受信した場合、制御部112は、当該携帯通信端末6の端末在圏エリア情報として記憶された電車2の識別番号を読み出す。さらに、制御部112は、移動体位置テーブルにおいて電車2の識別番号に対応付けられた予定通過時間情報および予定通過エリア情報に基づいて、現在時刻における電車2が所在する予定の基地局エリア4を特定する。そして、制御部112は、こうして特定された基地局エリア4を形成する基地局装置13に対して先に受信した着信要求を送信するのである。このように、いずれかの携帯通信端末6への着信要求を受信した場合に限って、当該携帯通信端末6の端末在圏エリアを移動体位置テーブルに基づいて特定することとすれば、制御部112によって、時間の経過とともに端末在圏エリアを随時変更させる必要がなくなるので、電車2内の携帯通信端末6の位置登録処理をより簡易にすることができる。
【0048】
なお、本変形例に示した構成を採用した場合、電車2のダイヤグラムが混乱した結果、基地局装置13から運行異常通知を受信すると、制御部112は、移動体位置テーブルにおいて電車2の識別番号に対応付けられた予定通過時間情報および補助通過エリア情報に基づいて、現在時刻における電車2が所在する予定の一般登録エリア5を特定する。そして、制御部112は、こうして特定された一般登録エリア5内の複数の基地局装置13に対して着信要求を送信することとなる。
【0049】
(2) 上記実施形態においては、移動体位置テーブルが電車のダイヤグラム等に応じて予め作成されている場合を例示したが、この移動体位置テーブル中の予定通過時間情報および予定通過エリア情報を、電車の運行状況等に応じて適宜変更するようにしてもよい。例えば、電車の運行状況の監視および管理を行う運行管理センタを移動通信網1に接続し、現実の運行状況がダイヤグラムからずれた場合には、当該現実の運行状況に基づいた今後の運行予定(所定のダイヤグラムとは異なる)等を当該運行管理センタから制御局装置11に通知する。例えば、電車2の実際の運行時刻がダイヤグラムよりも遅れている場合には、その遅れを反映させた今後の運行予定が制御局装置11に対して通知されるといった具合である。そして、かかる通知を受信すると、制御局装置11の制御部112は、新たに通知された今後の運行予定に基づいて、移動体位置テーブルの内容を更新するのである。こうすれば、電車2の運行状況を移動体位置テーブルの内容にリアルタイムに反映させることができ、より高い精度で端末在圏エリアを登録することができる。
【0050】
(3) いずれかの電車についてダイヤグラムの混乱が生じた場合、同一の線路上を移動する他の電車についても連鎖的にダイヤグラムの混乱が生じる場合が多い。したがって、いずれかの電車2に設置された中継装置21についてダイヤグラムの混乱が生じた場合には、当該電車2内の携帯通信端末6の端末在圏エリアを補助在圏エリアに切り換えるだけでなく、当該電車2と同一路線上を移動する他の電車2に収容された携帯通信端末6の端末在圏エリアも補助在圏エリアに切り換えるようにしてもよい。ただし、この場合、同一の線路上を移動する複数の電車の識別番号同士を関連付けておき、いずれかの電車にダイヤグラムの混乱が生じた場合に当該電車と同一の線路上を移動する他の電車を特定可能にしておく必要がある。
【0051】
もっとも、いずれかの電車が予定よりも早い時刻で移動している場合には、当該電車のみが一時的に停止したり速度を落としたりすることによってダイヤグラムに従った正常な運行に復帰することができる。したがって、この場合には、ダイヤグラムが混乱した電車内の端末在圏エリアのみを補助在圏エリアに切り換えれば足り、同一線路上の他の電車内の携帯通信端末6については、端末在圏エリアを補助在圏エリアに切り換える必要は少ないと考えられる。
【0052】
(4) 上記実施形態においては、端末在圏エリアとして電車2が所在する予定の基地局エリア4を用いるようにしたが、中継装置21が在圏する予定の基地局エリア4を用いてもよい。この場合、図7に示した移動体位置テーブルにおいて、予定通過エリア情報を中継装置21が電車2の移動に伴って在圏する予定の基地局エリア4を表す情報に代える一方、予定時間情報を中継装置21が各基地局エリア4に在圏する予定時間を表す情報に代えればよい。
【0053】
また、上記実施形態においては、各電車2ごとに1台の中継装置21を設けた場合を例示したが、中継装置21の配置の態様はこれに限られるものではなく、例えば、複数車輌からなる電車2においては各車輌ごとに中継装置21を設けるようにしてもよい。この場合、移動体位置テーブルにおいては、各中継装置ごとに、中継装置21に割り当てられた識別番号と、中継装置21が在圏する予定の基地局エリア4を表す予定通過エリア情報と、中継装置が各基地局エリア4に在圏する予定時間とを対応付ける構成とすればよい。
【0054】
(5)上記実施形態においては、電車2が通過すると予定される予定通過エリアとして基地局エリアを用いた場合を例示したが、この予定通過エリアとして用いられるエリア(通過エリア)は基地局エリアに限られるものではない。例えば、2以上の基地局エリアを含むエリアを予定通過エリアとして用いてもよい。
【0055】
(6)本発明における「移動体」は、上記実施形態に例示した電車に限られず、バスなど各種の移動可能な物体をも含む概念である。要は、携帯通信端末を伴って移動可能な物体であって、かつその移動経路および移動時間が予め決められているかまたは予測可能なものであればよい。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の携帯通信端末が一斉に移動する場合であっても、これらの携帯通信端末に関する位置登録に起因して通信トラヒックが増大するのを有効に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る移動通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図2】 同移動通信システムにおいて電車の運行予定を例示する図である。
【図3】 同移動通信システムにおける電車の構成を示すブロック図である。
【図4】 同移動通信システムにおける基地局装置の構成を示すブロック図である。
【図5】 (a)および(b)は、同移動通信システムにおける基地局用テーブルの内容を示す図である。
【図6】 同移動通信システムにおける制御局装置および記憶装置の構成を示すブロック図である。
【図7】 同移動通信システムにおける移動体位置テーブルの内容を示す図である。
【図8】 同移動通信システムにおける端末位置テーブルの内容を示す図である。
【図9】 (a)ないし(c)は、同移動通信システムにおける端末位置エリアの変更の様子を例示する図である。
【図10】 同移動通信システムにおいて中継装置が実行する割込み処理の内容を示すフローチャートである。
【図11】 同移動通信システムにおいて基地局装置がエリア変更通知を受信した場合の動作内容を示すフローチャートである。
【図12】 同移動通信システムにおいて基地局装置が実行する割込み処理の内容を示すフローチャートである。
【図13】 同移動通信システムにおけるダイヤグラム混乱時の端末位置テーブルの内容を示す図である。
【符号の説明】
1……移動通信網、11……制御局装置、111……通信部、112……制御部、12……記憶装置、121,122……記憶部、13……基地局装置、131……無線通信部、131a,211a,212a……アンテナ、132……通信部、133……記憶部、134……制御部、2……電車(移動体)、21……中継装置(移動体通信装置)、211……対基地局通信部、212……対端末通信部、213……記憶部、214……制御部、3……線路、4(4a,4b,4c,4d,4e,4f)……基地局エリア、5(5A,5B)……一般登録エリア、6……携帯通信端末。
Claims (14)
- 各携帯通信端末の在圏エリアを表す在圏エリア情報を記憶する在圏エリア記憶手段と、
1以上の前記携帯通信端末を伴って移動可能な移動体の予定経路を表す予定経路情報、および当該移動体の移動の予定時間を表す予定時間情報を記憶する移動予定記憶手段と、
前記移動体に伴って移動する携帯通信端末の前記在圏エリア情報を、前記予定経路情報および前記予定時間情報に基づく当該移動体の位置に応じた在圏エリア情報に変更する制御手段と、
携帯通信端末に対する着信要求を受信する受信手段と、
前記受信手段が携帯通信端末に対する前記着信通知を受信した場合、前記在圏エリア記憶手段に記憶されている当該携帯通信端末の前記在圏エリア情報が表す在圏エリア内の基地局装置に当該着信要求を送信する送信手段と
を具備することを特徴とする着信要求送信装置。 - 前記制御手段は、
前記移動体に伴って移動する1以上の携帯通信端末の識別情報を当該移動体に設けられた移動体通信装置から受信し、当該識別情報に基づいて、当該移動体に伴って移動する携帯通信端末を認識する
ことを特徴とする請求項1に記載の着信要求送信装置。 - 前記予定経路情報は前記移動体が通るべき1以上の通過エリアを表す一方、前記予定時間情報は当該移動体が前記各通過エリアに在圏すべき時間を表し、
前記制御手段は、前記移動体に伴って移動する携帯通信端末の前記在圏エリア情報を、前記予定経路情報および予定時間情報に基づいて当該移動体が在圏すると予定される通過エリアに対応した在圏エリア情報に変更する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の着信要求送信装置。 - 前記通過エリアは、複数の基地局装置の各々が形成する基地局エリアである
ことを特徴とする請求項3に記載の着信要求送信装置。 - 前記移動予定記憶手段は、前記予定経路情報に用いられる通過エリアよりも広い範囲のエリアにより前記移動体の予定経路を表す補助経路情報を記憶し、
前記制御手段は、前記移動体が予定通りに移動していない場合、当該移動体に伴って移動する携帯通信端末の前記在圏エリア情報を、前記補助経路情報および予定時間情報に基づく当該移動体の位置に応じた在圏エリア情報に変更する
ことを特徴とする請求項4に記載の着信要求送信装置。 - 前記受信手段は、前記移動体が通るべき基地局エリアを形成する基地局装置から前記移動体が前記予定時間に当該基地局エリアを通らない場合に、当該基地局装置から移動異常通知を受信し、
前記制御手段は、前記受信手段が前記移動異常通知を受信した場合に、前記移動体が予定通りに移動していないことを認識する
ことを特徴とする請求項5に記載の着信要求送信装置。 - 1以上の携帯通信端末を伴って移動可能な移動体の予定経路を表す予定経路情報、および当該移動体の移動の予定時間を表す予定時間情報を記憶する移動予定記憶手段と、
携帯通信端末に対する着信要求を受信する受信手段と、
前記移動体に伴って移動する携帯通信端末に対する着信要求を前記受信手段が受信した場合、当該携帯通信端末の在圏エリアを、当該移動体の前記予定経路情報および前記予定時間情報に基づく当該移動体の位置に応じて特定する制御手段と、
前記移動体に伴って移動する携帯通信端末に対する着信要求を前記受信手段が受信した場合、前記制御手段により特定された在圏エリア内の基地局装置に当該着信要求を送信する送信手段と
を具備することを特徴とする着信要求送信装置。 - 各携帯通信端末の在圏エリアを表す在圏エリア情報を記憶する在圏エリア記憶装置を用いた携帯通信端末に対する着信要求の送信方法であって、
移動体に伴って移動する携帯通信端末の前記在圏エリア情報を、当該移動体の予定経路と当該移動体の移動における予定時間とに応じて変更するステップと、
携帯通信端末に対する着信要求を受信するステップと、
携帯通信端末に対する着信要求を受信した場合、前記在圏エリア情報が表す在圏エリア内の基地局装置に当該着信要求を送信するステップと
を備えることを特徴とする着信要求の送信方法。 - 各々が基地局エリアを形成する複数の基地局装置と、
各携帯通信端末の在圏エリアを表す在圏エリア情報を記憶する在圏エリア記憶装置と、
1以上の前記携帯通信端末を伴って移動可能な移動体が通るべき1以上の基地局エリアを表す予定経路情報、および当該移動体の移動の予定時間を表す予定時間情報を記憶する移動予定記憶装置と、
前記在圏エリア記憶装置に記憶された在圏エリア情報のうち前記移動体に伴って移動する携帯通信端末の在圏エリア情報を、前記移動予定記憶装置に記憶された前記予定経路情報および前記予定時間情報に基づいて当該移動体が在圏すると予定される基地局エリアに対応した在圏エリア情報に変更するとともに、いずれかの携帯通信端末に対する着信要求を受信した場合、前記在圏エリア記憶装置から当該携帯通信端末の在圏エリア情報を検索し、検索した在圏エリア情報が表す在圏エリア内の基地局装置に当該着信要求を送信する制御局装置と
を具備することを特徴とする移動通信網。 - 前記移動予定記憶装置は、前記基地局エリアよりも広い範囲のエリアにより前記移動体が通るべき経路を表す補助経路情報を記憶し、
前記制御局装置は、前記移動体が予定通りに移動していない場合、当該移動体に伴って移動する携帯通信端末の前記在圏エリア情報を、前記補助経路情報および予定時間情報に基づく当該移動体の位置に応じた在圏エリア情報に変更する
ことを特徴とする請求項9に記載の移動通信網。 - 各々が基地局エリアを形成する複数の基地局装置と、
複数の携帯通信端末の在圏エリアを表す在圏エリア情報を記憶する一方、移動体に伴って移動する携帯通信端末については当該移動体の識別情報を記憶する在圏エリア記憶装置と、
前記移動体が通るべき1以上の基地局エリアを表す予定経路情報、および当該移動体の移動の予定時間を表す予定時間情報を記憶する移動予定記憶装置と、
移動体に伴って移動するいずれかの携帯通信端末を送信対象とする着信要求を受信した場合、当該携帯通信端末の前記在圏エリアを、前記識別情報に対応する当該移動体の予定経路情報および前記予定時間情報に基づいて特定するとともに、特定した在圏エリア内の基地局装置に当該着信要求を送信する制御局装置と
を具備することを特徴とする移動通信網。 - 前記移動予定記憶装置は、前記基地局エリアよりも広い範囲のエリアにより前記移動体が通るべき経路を表す補助経路情報を記憶し、
前記制御局装置は、前記移動体が予定通りに移動していない場合、移動体に伴って移動するいずれかの携帯通信端末の前記在圏エリアを、前記識別情報に対応する当該移動体の補助経路情報および前記予定時間情報に基づいて特定する
ことを特徴とする請求項11に記載の移動通信網。 - 前記各基地局装置は、
移動体が当該基地局装置の形成する基地局エリアに在圏すべき時間を表す在圏予定時間情報を記憶する記憶手段と、
前記在圏予定時間に基づいて移動体が予定通りに移動しているか否かを判定し、予定通りに移動していないと判定した場合、移動異常通知を前記制御局装置に送信する基地局制御手段と
を具備し、
前記制御局装置は、基地局装置から前記移動異常通知を受信することにより、前記移動体が予定通りに移動していないことを認識する
ことを特徴とする請求項10または12に記載の移動通信網。 - 前記基地局制御手段は、
移動体に設けられた移動体通信装置から位置通知を受信した時刻と、前記在圏予定時間情報が表す時間とを比較し、この比較結果に基づいて、当該移動体が予定通りに移動しているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項13に記載の移動通信網。
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