JP4245168B2 - 交換局、移動通信システム、一斉呼び出し方法、そのプログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話、簡易型携帯電話（ＰＨＳ：Personal Handy-phone System）あるいは自動車電話等の移動端末同士又は移動端末と固定電話との間の通信を無線基地局を介して中継する交換局、移動端末、無線基地局及び交換局を含む移動通信システム、上記交換局が所定の無線基地局に着信先の移動端末を一斉に呼び出させる一斉呼び出し方法、一斉呼び出しプログラム及び一斉呼び出しプログラムが記憶された記憶媒体に関する。

従来の移動通信システムでは、移動端末が位置登録を行った無線エリアの属する一斉呼び出しエリア（ゾーン）を中心として、この位置登録を行った一斉呼び出しエリアの周辺の一斉呼び出しエリアと、上記位置登録を行った無線エリアの属する一斉呼び出しエリアとを含めて一斉呼び出し用位置登録有効範囲として構成している。ここで、位置登録とは、移動端末が当該移動端末が存在する無線エリアの無線基地局に対し、自機が存在する無線エリアを登録することをいう。そして、この一斉呼び出し用位置登録有効範囲内で移動端末が移動した場合には一斉呼び出し用位置登録有効範囲の変更を行わず、一斉呼び出し用位置登録有効範囲外に移動端末が移動した場合に、移動端末と無線基地局との通信により、新たな移動端末の位置での一斉呼び出し用位置登録有効範囲を再構成している（例えば、特許文献１参照。）。以下、この技術を第１の従来例と呼ぶ。

また、従来の移動端末には、過去に訪れたことのあるエリアの訪問履歴、及び／又は、過去にあるエリアからあるエリアへと移動した履歴を移動端末中に記憶し、これを基に独自の位置登録エリアを形成し、これを無線基地局へ登録するものがある（例えば、特許文献２参照。）。以下、この技術を第２の従来例と呼ぶ。
特開平６−３２７０４８号公報（請求項１，［００４１］〜［００５０］，［００５７］〜［００７２］，［００８２］、図１） 特開２００１−１１９７４２号公報（請求項１，［００１６］，［００１９］，［００９５］，[００９６]、図９）

上記した第１の従来例では、無線基地局に接続された回線制御局ごとに複数の一斉呼び出しエリアを統括しており、回線制御局が統括する一斉呼び出しエリアは、予め設定され、固定されている（段落［００５９］〜［００６１］参照）。また、各一斉呼び出しエリアの呼び出し順位は、統計的な手法により予め順位づけられている。従って、ある移動端末が、優先順位の高い一斉呼び出しエリアで位置登録した後、地域として隣接しているが、優先順位は離れている一斉呼び出しエリアに移動した場合には、呼び出しを受けられないか、呼び出しを受けても時間がかかってしまうという課題があった。特に、移動端末の所持者が高速道路や電車など高速で移動する車両等に搭乗している場合には、呼び出しを受けられない確率が高い。

一方、上記した第２の従来例では、移動端末が次に訪れるエリアを予測し、訪れる可能性が高いエリアに対してのみ位置登録を行い、予測が外れ、登録していないエリアへ移動した場合は従来法に基づき位置登録を行っている。しかし、人間の行動は、複雑であって、統計的処理でパターン化できるほど単純ではない。従って、ほとんどの場合、従来法に基づき位置登録を行うことになり、実用的でないという課題があった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、移動端末が移動しても、簡単な手法を用いて確実に呼び出すことができる交換局、移動通信システム、一斉呼び出し方法、そのプログラム及び記憶媒体を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明に係る交換局は、移動端末同士の通信又は移動端末と固定電話との間の通信を自己が管理する複数の無線基地局を介して中継する交換局に係り、前記移動端末ごとに、当該移動端末が位置登録した前記無線基地局のサービスエリアである位置登録セルと、前記位置登録セルの前記無線基地局に隣接する複数の前記無線基地局のそれぞれのサービスエリアである複数のセルとにより一斉呼び出しエリアを設定し、呼び出しメッセージを受信した場合、前記呼び出しメッセージに基づいて呼び出し先の前記移動端末を特定し、特定した前記移動端末の前記一斉呼び出しエリアを構成する複数のセルのうち、一番外側のセルのいずれかに当該移動端末が移動した履歴がある場合には、前記一斉呼び出しエリアに隣接しているセルに前記一斉呼び出しエリアを拡張し、拡張された前記一斉呼び出しエリアを構成するすべての前記セルの各前記無線基地局に前記呼び出しメッセージをそれぞれ送信することを特徴としている。

また、請求項２記載の発明に係る交換局は、移動端末同士の通信又は移動端末と固定電話との間の通信を自己が管理する複数の無線基地局を介して中継する交換局に係り、前記移動端末ごとに、当該移動端末が位置登録した前記無線基地局のサービスエリアである位置登録セルに関するセル情報の履歴が格納される位置登録情報格納部と、前記複数の無線局のサービスエリアであるセルごとに、当該セルの前記無線基地局に隣接する複数の前記無線基地局に対応した複数の前記セルに関する隣接セル情報が格納される隣接セル情報格納部と、呼び出しメッセージを受信した場合、前記呼び出しメッセージに基づいて呼び出し先の前記移動端末を特定し、特定した前記移動端末の前記セル情報の履歴を前記位置登録情報格納部から読み込み、前記セル情報の履歴の中に、前記移動端末の前記一斉呼び出しエリアを構成する複数の前記セルのうち、一番外側の前記セルのいずれかの前記セル情報がある場合には、前記一斉呼び出しエリアを構成するすべての前記セルの前記隣接セル情報を前記隣接セル情報格納部から読み込み、読み込んだすべての前記セル情報に対応したすべての前記セルの中から重複する前記セルを除去した残りのすべての前記セルの各前記無線基地局に前記呼び出しメッセージをそれぞれ送信する呼び出しメッセージ処理部とを有することを特徴としている。

また、請求項３記載の発明に係る移動通信システムは、請求項１又は２に記載の交換局と、複数の前記移動端末と、複数の前記無線基地局とを含むことを特徴としている。

また、請求項１記載の発明に係る一斉呼び出し方法は、移動端末同士の通信又は移動端末と固定電話との間の通信を自己が管理する複数の無線基地局を介して中継する交換局が所定の無線基地局に着信先の移動端末を一斉に呼び出させる一斉呼び出し方法に係り、各前記移動端末が位置登録を行うごとに、位置登録した前記無線基地局のサービスエリアである位置登録セルに関するセル情報の履歴を更新するセル情報更新ステップと、呼び出しメッセージを受信した場合、前記呼び出しメッセージに基づいて呼び出し先の前記移動端末を特定し、特定した前記移動端末の前記位置登録セルと、前記位置登録セルの前記無線基地局に隣接する複数の前記無線基地局に対応した複数の隣接セルとにより構成される一斉呼び出しエリアを構成する複数のセルのうち、一番外側のセルのいずれかに当該移動端末が移動した履歴がある場合には、前記一斉呼び出しエリアに隣接しているセルに前記一斉呼び出しエリアを拡張し、拡張された前記一斉呼び出しエリアを構成するすべての前記セルの各前記無線基地局に前記呼び出しメッセージをそれぞれ送信する呼び出しメッセージ送信ステップとを有することを特徴としている。

また、請求項５記載の発明に係る一斉呼び出しプログラムは、コンピュータに請求項１、請求項２、又は請求項４のいずれかに記載の機能を実現させることを特徴としている。

また、請求項６記載の発明に係る記憶媒体は、コンピュータに請求項１、請求項２、又は請求項４のいずれかに記載の機能を実現させるための一斉呼び出しプログラムが記憶されていることを特徴としている。

本発明によれば、移動端末が移動しても、簡単な手法を用いて確実に呼び出すことができる。また、本発明によれば、移動端末の所持者が高速道路や電車など高速で移動する車両等に搭乗している場合でも、呼び出しを受けられる確率が高い。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る移動通信システムの構成を示す概略図である。この移動通信システムは、交換局１と、ｎ個（ｎは自然数）の無線基地局２_１〜２_ｎと、ｍ個（ｍは自然数）の移動端末３_１〜３_ｍと、ｎ本の有線伝送路４_１〜４_ｎとから概略構成されている。交換局１は、有線伝送路４_１〜４_ｎを介して自己が管理する無線基地局２_１〜２_ｎと通信を行う。無線基地局２_１〜２_ｎは、有線伝送路４_１〜４_ｎを介して交換局１と通信を行うとともに、無線伝送路を介して移動端末３と通信を行う。各移動端末３_１〜３_ｍは、携帯電話、ＰＨＳあるいは自動車電話等からなり、無線伝送路を介して無線基地局２_１〜２_ｎと通信を行う。

以下では、無線基地局について個別の無線基地局２_１〜２_ｎに特に限定しないで言及する場合には、単に無線基地局２と称する。同様に、移動端末について個別の移動端末３_１〜３_ｍに特に限定しないで言及する場合には、単に移動端末３と称し、有線伝送路について個別の有線伝送路４_１〜４_ｎに特に限定しないで言及する場合には、単に有線伝送路４と称する。また、ある無線基地局２から無線伝送路に送信された情報が移動端末３で受信される範囲をセルと呼ぶ。即ち、移動端末の通信システムでは、無線基地局２を核とみなし、その核を中心としたサービスエリアを細胞（セル、cell）と見立てており、その「細胞」が折り重なるように配置されているのである。このような通信システムは、「セルラー（登録商標）方式」と称されている。

各無線基地局２_１〜２_ｎは、自局に対応したセルに関する情報（以下、「セル情報」という。）を含む移動端末３に報知すべき情報（以下、「報知情報」という。）を無線伝送路に送信する。移動端末３は、電源が投入されている限り、常時、自機が存在するセルの無線基地局２から送信される報知情報を受信し、この報知情報に含まれるセル情報を確認した後、そのセル情報を含む、自機が存在するセルを位置登録するためのメッセージ（以下、「位置登録メッセージ」という。）を無線伝送路に送信する。以下、移動端末３が位置登録した無線基地局２のセルを「位置登録セル」と称する。

交換局１は、図１に示すように、呼び出しメッセージ処理部１１と、位置登録メッセージ処理部１２と、伝送路多重部１３と、隣接セル情報格納部１４と、位置登録情報格納部１５とから概略構成されている。呼び出しメッセージ処理部１１は、他の移動端末３からある移動端末３を呼び出すためのメッセージ（以下、「呼び出しメッセージ」という。）を図示せぬ他の交換局を介して受信した場合、受信した呼び出しメッセージに含まれる呼び出し先番号を読み取り、この呼び出し先番号に基づいて呼び出し先の移動端末３を特定する。ここで、呼び出し先番号とは、呼び出しを希望する移動端末３に付与されている端末番号をいう。次に、呼び出しメッセージ処理部１１は、当該呼び出しメッセージの送信先として特定した移動端末３の位置登録に関する位置登録情報を位置登録情報格納部１５から読み込むとともに、上記位置登録情報に含まれるセル情報に対応したセル（位置登録セル）に隣接するセル（以下、「隣接セル」という。）に関する情報（以下、「隣接セル情報」と称する。）を隣接セル情報格納部１４から読み込む。次に、呼び出しメッセージ処理部１１は、上記位置登録情報に含まれるセル情報に対応した位置登録セル及び隣接セルを送信先セルとして設定し、送信先セルのセル情報及び当該移動端末３の端末番号を含んだ呼び出しメッセージを伝送路多重部１３に供給する。

位置登録メッセージ処理部１２は、伝送路多重部１３から供給される位置登録メッセージに含まれる、各移動端末３を識別するために付与されている端末番号及びセル情報をそれぞれ読み取り、移動端末３ごとにセル情報を位置登録情報格納部１５に格納する。伝送路多重部１３は、各有線伝送路４を介して各無線基地局２から供給される位置登録メッセージを位置登録メッセージ処理部１２に供給するとともに、呼び出しメッセージ処理部１１から供給される呼び出しメッセージに含まれる送信先セルに対応した無線基地局２に呼び出しメッセージを送信する。

隣接セル情報格納部１４は、ＲＡＭやＲＯＭ、あるいはフラッシュメモリ等の半導体メモリ、ＦＤ（フレキシブルディスク）が装着されるＦＤドライブ、ＨＤ（ハード・ディスク）が装着されるＨＤドライブ、ＭＯ（光磁気）ディスクが装着されるＭＯディスクドライブ、あるいはＣＤ（コンパクト・ディスク）−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（Rewritable）やＤＶＤ（DigitalVersatile Disk）−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等が装着されるＣＤ／ＤＶＤドライブ等からなる。隣接セル情報格納部１４は、隣接セル情報を格納するとともに、この隣接セル情報を呼び出しメッセージ処理部１１に供給する。本実施の形態１では、セル配置が図２に示す構成であることを前提とする。従って、隣接セル情報格納部１４は、図３に示す構成となる。なお、図２では、セルの形状、各無線基地局２から無線伝送路に送信された情報が移動端末３で受信される範囲が略六角形状である例を示しているが、これは単に模式的に示しているに過ぎない。

位置登録情報格納部１５は、ＲＡＭやＲＯＭ、あるいはフラッシュメモリ等の半導体メモリ、ＦＤが装着されるＦＤドライブ、ＨＤが装着されるＨＤドライブ、ＭＯディスクが装着されるＭＯディスクドライブ、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等が装着されるＣＤ／ＤＶＤドライブ等からなる。位置登録情報格納部１５は、位置登録メッセージ処理部１２から供給される位置登録情報を移動端末３ごとに格納するとともに、格納した位置登録情報を呼び出しメッセージ処理部１１に供給する。

次に、上記構成の移動通信システムにおける交換局１と、ｎ個の無線基地局２_１〜２_ｎと、ｍ個の移動端末３_１〜３_ｍとの関係の概要について説明する。まず、移動端末３_１は、セル１に存在しているため、無線基地局２_１から送信される報知情報を受信し、報知情報に含まれるセル情報（今の場合、セル１に関するセル情報）と自機に付与されている端末番号を含んだ位置登録メッセージを無線伝送路に送信する。

これにより、移動端末３_１が送信した位置登録メッセージは、無線基地局２_１で受信された後、無線基地局２_１から有線伝送路４_１を介して交換局１に送信される。位置登録メッセージを受信した交換局１では、位置登録メッセージ処理部１２は、伝送路多重部１３を介して供給される位置登録メッセージに含まれるセル情報を読み取り、位置登録情報格納部１５に格納する。

このような状態において、交換局１が管理するこのエリアの外に存在する移動端末３から交換局１が管理するエリア内に存在するある移動端末３を呼び出す場合、交換局１に当該移動端末３宛の呼び出しメッセージが供給される。これにより、交換局１では、呼び出しメッセージ処理部１１は、当該移動端末３の位置登録情報を位置登録情報格納部１５から読み込むとともに、上記位置登録情報に含まれるセル情報に対応した位置登録セルに隣接する隣接セルの隣接セル情報を隣接セル情報格納部１４から読み込んだ後、上記位置登録情報に含まれるセル情報に対応した位置登録セル及び隣接セルを送信先セルとして設定し、送信先セルのセル情報及び当該移動端末３の端末番号を含んだ呼び出しメッセージを伝送路多重部１３に供給する。次に、伝送路多重部１３は、呼び出しメッセージ処理部１１から供給された呼び出しメッセージに含まれる送信先セルに対応した無線基地局２に呼び出しメッセージを送信する。

従って、現時点で当該移動端末３が位置登録を行っている位置登録セル及び複数の隣接セルの複数の無線基地局２から１個の当該移動端末３に一斉に呼び出しメッセージが送信される。このように、複数のセルの無線基地局２から１個の移動端末３に呼び出しメッセージを送信することを「一斉呼び出し」と称する。また、「一斉呼び出し」を行うすべての無線基地局２から無線伝送路に送信された情報が移動端末３で受信可能な範囲を「一斉呼び出しエリア」と称する。例えば、移動端末３_１がセル１において位置登録していた場合、移動端末３_１に関する一斉呼び出しエリアは、セル１（位置登録セル）とセル１の隣接セルとなるため、セル１、セル２、セル４、セル５、セル６、セル７及びセル８により構成される。そして、各移動端末３は、一斉呼び出しエリア内に存在していた場合は呼び出しメッセージを受信することができるが、一斉呼び出しエリア外に存在していた場合は呼び出しメッセージを受信することができない。

次に、移動端末３の位置登録処理について説明する。移動端末３は、電源が投入されている限り、常時、位置登録セルの無線基地局２から送信される報知情報を受信し、この報知情報に含まれるセル情報を確認した後、そのセル情報を含む位置登録メッセージを無線伝送路に送信する。これ以降、移動端末３は、受信している報知情報に含まれるセル情報が異なるごとに、そのセル情報を含んだ位置登録メッセージを無線伝送路に送信する。即ち、移動端末３は、セルを移動するごとに、当該セルに関するセル情報を含んだ位置登録メッセージを無線伝送路に送信する。

次に、図１に示す移動通信システムにおいて、移動端末３_１内に記憶されているセル情報がセル１（位置登録セル）に関するものでない場合であって、セル１において移動端末３_１に電源が投入された際の動作について説明する。まず、図１において、移動端末３_１は、セル１内に存在しているため、無線基地局２_１から送信される、セル１に関するセル情報を含む報知情報を受信し、この報知情報に含まれるセル１に関するセル情報を確認した後、そのセル情報及び自機の端末番号を含む位置登録メッセージを無線伝送路に送信する。

これにより、移動端末３_１が送信した位置登録メッセージは、無線基地局２_１で受信された後、無線基地局２_１から有線伝送路４_１を介して交換局１に送信される。位置登録メッセージを受信した交換局１では、位置登録メッセージ処理部１２は、伝送路多重部１３を介して供給される位置登録メッセージに含まれるセル情報及び端末番号を読み取り、位置登録情報格納部１５内部の移動端末３_１に対応する位置登録情報格納部にセル１に関するセル情報を格納する。

次に、呼び出しメッセージ処理部１１の動作について説明する。呼び出しメッセージ処理部１１は、常時、このエリア外に存在する移動端末３からの呼び出しメッセージを受信しているか否かを監視している。そして、呼び出しメッセージを受信した場合、呼び出しメッセージ処理部１１は、受信した呼び出しメッセージに含まれる呼び出し先番号を読み取り、この呼び出し先番号に基づいて呼び出し先の移動端末３を特定する。

次に、呼び出しメッセージ処理部１１は、当該呼び出しメッセージの送信先として特定した移動端末３の位置登録に関する位置登録情報を位置登録情報格納部１５から読み込むとともに、上記位置登録情報に含まれるセル情報に対応した位置登録セルに隣接した隣接セルの隣接セル情報を隣接セル情報格納部１４から読み込む。この位置登録セル及びすべての隣接セルが一斉呼び出しエリアとなる。次に、呼び出しメッセージ処理部１１は、一斉呼び出しエリアを構成するすべてのセルのセル情報及び呼び出し先番号である特定された移動端末３の端末番号を含んだ呼び出しメッセージを伝送路多重部１３に供給する。

以上説明した動作により、移動端末３ごとに、当該移動端末３を中心にした一斉呼び出しエリアを設定することができる。図４は、２個の移動端末３_１及び３_２に対して設定される一斉呼び出しエリアの一例を示している。図４の例では、一斉呼び出しエリアは、移動端末３が位置登録した１個の位置登録セルとそれに隣接する６個のセルの計７個のセルで構成されている。

次に、交換局１がある移動端末３に呼び出しメッセージを当該移動端末３が位置登録した無線基地局２等に有線伝送路４を介して送信してから当該無線基地局２等により当該呼び出しメッセージが無線伝送路に送信されるまでの時間（以下、「メッセージ処理遅延時間」と称する。）中に、移動端末３_１がセル１からセル２へ移動した場合の動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。まず、電源が投入されると、移動端末３_１は、無線基地局２_１から送信された報知情報に含まれるセル情報がセル１に関するものであるため、セル１に関するセル情報を含む位置登録メッセージを無線伝送路に送信する（ステップＳ１及びＳ２）。

これにより、移動端末３_１が送信した位置登録メッセージは、無線基地局２_１を経由して交換局１で受信される。移動端末３_１からの位置登録メッセージを受信した交換局１では、位置登録メッセージ処理部１２は、位置登録情報格納部１５に格納されている移動端末３_１の位置登録情報をセル１に関するセル情報を含む位置登録情報に更新する（ステップＳ３）。このような状態において、交換局１が移動端末３_１に対する呼び出しメッセージを受信した場合（ステップＳ４）、交換局１では、位置登録メッセージ処理部１２は、位置登録情報格納部１５に格納されている移動端末３に関する位置登録情報がセル１に関するセル情報を含むため、隣接セル情報格納部１４を参照して、セル１（位置登録セル）とセル１に隣接するセル（今の場合、セル２、セル４、セル５、セル６、セル７及びセル８）の無線基地局２_１、２_２、２_４、２_５、２_６、２_７及び２_８に対して、移動端末３_１宛の呼び出しメッセージを送信する（ステップＳ５）。なお、図１には、無線基地局２_１及び２_２だけが示されている。

この後、移動端末３_１がセル１からセル２に移動したとする（ステップＳ６）。移動端末３_１は、無線基地局２_２から送信された報知情報に含まれるセル情報がセル２に関するものであるため、セル２に関するセル情報を含む位置登録メッセージを無線伝送路に送信する（ステップＳ７）。これにより、移動端末３_１が送信した位置登録メッセージは、無線基地局２_２を経由して交換局１で受信される。移動端末３_１からの位置登録メッセージを受信した交換局１では、呼び出しメッセージ処理部１１は、位置登録情報格納部１５に格納されている移動端末３_１の位置登録情報をセル２に関するセル情報を含む位置登録情報に更新する（ステップＳ８）。

この場合でも、最初のメッセージ処理遅延時間中は、移動端末３_１が位置登録したセル１に対応した無線基地局２_１だけでなく、セル１に隣接し、移動端末３_１が移動した先のセル２に対応した無線基地局２_２からも、移動端末３_１宛の呼び出しメッセージが送信されている（ステップＳ５）。これにより、移動端末３_１は、移動元であるセル１では呼び出しメッセージを受信することができない（ステップＳ９）が、移動先であるセル２では呼び出しメッセージを受信することができる（ステップＳ１０）。

このように、本発明の実施の形態１によれば、移動端末３ごとに移動端末３が位置登録を行っている位置登録セルを中心にした一斉呼び出しエリアを設定し、その一斉呼び出しエリアに対して呼び出しメッセージを送信している。従って、交換局１がある移動端末３に呼び出しメッセージを送信してからある無線基地局２により当該呼び出しメッセージが無線伝送路に送信されるまでのメッセージ処理遅延時間中に、移動端末３が、一斉呼び出しエリアを構成する位置登録を行った位置登録セルからこれに隣接する他のセルに移動した場合でも、呼び出しメッセージを受信することができる。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る移動通信システムの構成を示す概略図である。図６において、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。この移動通信システムは、交換局２１と、ｎ個の無線基地局２_１〜２_ｎと、ｍ個の移動端末３_１〜３_ｍと、ｎ本の有線伝送路４_１〜４_ｎとから概略構成されている。

交換局２１は、有線伝送路４_１〜４_ｎを介して無線基地局２_１〜２_ｎと通信を行う。交換局２１は、図６に示すように、伝送路多重部１３と、隣接セル情報格納部１４と、時刻情報カウント部３１と、呼び出しメッセージ処理部３２と、位置登録メッセージ処理部３３と、位置登録情報格納部３４と、位置登録情報更新部３５と、有効時間記録部３６とから構成されている。図６に示す交換局２１において、図１に示す交換局１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。なお、本実施の形態２においても、上述した実施の形態１と同様、セル配置が図２に示す構成であることを前提とする。

時刻情報カウント部３１は、現在の時刻を計測し、呼び出しメッセージ処理部３２、位置登録メッセージ処理部３３及び位置登録情報更新部３４に時刻情報をそれぞれ供給する。呼び出しメッセージ処理部３２は、上述した実施の形態１における呼び出しメッセージ処理部１１が有する機能はすべて有している。また、呼び出しメッセージ処理部３２は、一斉呼び出しエリアを構成する複数のセルのうち、一番外側のセル（以下、「一斉呼び出しエリア境界セル」と称する。）の無線基地局２に過去のデータのセル情報が存在している場合、一斉呼び出しエリアに隣接しているセルに一斉呼び出しエリアを拡張する処理を行う機能をも有している。

位置登録メッセージ処理部３３は、上述した実施の形態１における位置登録メッセージ処理部１２が有する機能はすべて有している。また、位置登録メッセージ処理部３３は、位置登録メッセージを受信した時に、現在のデータエリアに格納されている位置登録情報の現在のデータを過去のデータエリアへ退避させ、受信した位置登録メッセージの受信時刻及びセル情報を現在のデータエリアに書き込む処理を行う機能をも有している。受信した位置登録メッセージの受信時刻は、時刻情報カウント部３１から供給される時刻情報に基づいている。

位置登録情報格納部３４は、ＲＡＭやＲＯＭ、あるいはフラッシュメモリ等の半導体メモリ、ＦＤが装着されるＦＤドライブ、ＨＤが装着されるＨＤドライブ、ＭＯディスクが装着されるＭＯディスクドライブ、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等が装着されるＣＤ／ＤＶＤドライブ等からなる。位置登録情報格納部３４は、位置登録メッセージ処理部３２から供給されるセル情報及び位置登録メッセージの受信時刻を移動端末３ごとに格納するとともに、格納した位置登録情報を呼び出しメッセージ処理部３２に供給する。また、位置登録情報格納部３４には、移動端末３ごとに、現在のデータエリア及び過去のデータエリアが確保され、位置登録情報について現在及び過去のデータのセル情報をそれぞれ格納することができる。

位置登録情報更新部３５は、有効時間記録部３６から供給される有効時間を読み込むとともに、時刻情報カウント部３１から供給される現在の時刻を読み込んで、これらに基づいて、位置登録情報格納部３４に移動端末３ごとに過去のデータエリアに格納されている有効時間を過ぎたデータのセル情報を消去する。有効時間記録部３６は、ＲＡＭやＲＯＭ、あるいはフラッシュメモリ等の半導体メモリ、ＦＤが装着されるＦＤドライブ、ＨＤが装着されるＨＤドライブ、ＭＯディスクが装着されるＭＯディスクドライブ、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等が装着されるＣＤ／ＤＶＤドライブ等からなる。有効時間記録部３６は、位置登録情報格納部３４に移動端末３ごとに過去のデータエリアに格納されている過去のデータの有効時間を格納する。

図６に示す移動通信システムにおいて、セル配置が図２に示す構成であるとする。以下、位置登録情報格納部３４の移動端末３_１の位置登録情報の現在のデータエリアにセル１、過去のデータエリアにセル７がそれぞれ格納されていた場合の一斉呼び出しエリアの設定方法について説明する。前提として、移動端末３_１がセル１において位置登録していた場合、移動端末３_１に関する一斉呼び出しエリアは、セル１、セル２、セル４、セル５、セル６、セル７及びセル８により構成される。また、一斉呼び出しエリア境界セルは、一斉呼び出しエリアの一番外側のセルであるから、今の場合、セル２、セル４、セル５、セル６、セル７及びセル８である。

まず、呼び出しメッセージ処理部３２は、隣接セル情報格納部１４及び位置登録情報格納部３４を参照して、移動端末３_１の位置登録情報の過去のデータエリアに格納されている過去のデータのセル情報に対応したセルが一斉呼び出しエリア境界セルに存在するか否かを判断する。そして、過去のデータのセル情報に対応したセルが一斉呼び出しエリア境界セルに存在していた場合、呼び出しメッセージ処理部３２は、隣接セル情報格納部１４から一斉呼び出しエリアのすべてのセルについての隣接セル情報を読み込んだ後、読み込んだすべてのセルの中から重複するセルを除去した残りのセルを一斉呼び出しエリアに隣接するセルとする。

今の場合、呼び出しメッセージ処理部３２は、一斉呼び出しエリアのすべてのセル、即ち、セル１、セル２、セル４、セル５、セル６、セル７及びセル８についての隣接セル情報を読み込む。従って、読み込んだすべてのセルは、セル１からセル１９までの合計１９個のセルとなる。次に、呼び出しメッセージ処理部３２は、セル１からセル１９までの合計１９個のセルの中から重複するセル、即ち、セル１、セル２、セル４、セル５、セル６、セル７、セル８、セル１０、セル１２及びセル１４を除去するため、セル３、セル９、セル１０、セル１１、セル１２、セル１３、セル１４、セル１５、セル１６、セル１７、セル１８及びセル１９の合計１２セルが一斉呼び出しエリアに隣接するセルとなる。

これにより、呼び出しメッセージ処理部３２は、この一斉呼び出しエリアに隣接するセルを新たな一斉呼び出しエリア境界セルとし、一斉呼び出しエリアへ追加する。従って、新たな一斉呼び出しエリアは、セル１からセル１９までの合計１９個のセルとなり、一斉呼び出しエリアがセル１個分だけ外側に拡張される。一方、過去のデータのセル情報に対応したセルが一斉呼び出しエリア境界セルに存在していない場合、呼び出しメッセージ処理部３２は、一斉呼び出しエリアの拡張を行わない。

呼び出しメッセージ処理部３２は、以上説明した一連の動作を繰り返し行って、最新の一斉呼び出しエリア境界セルに過去のデータが存在しない状態となった時点で一斉呼び出しエリアを設定する。今の場合、位置登録情報格納部３４の移動端末３_１の位置登録情報の現在のデータエリアにセル１、過去のデータエリアにセル７がそれぞれ格納されていたので、一斉呼び出しエリアは、セル１からセル１９までの合計１９個のセルと設定される。

次に、本発明の実施の形態２に係る移動通信システムにおいて、一斉呼び出しエリアが設定される具体例について、図７を参照して説明する。まず、位置登録情報格納部３４において、ある移動端末３の位置登録情報の過去のデータエリアに過去のデータのセル情報が存在しない場合は、上記した実施の形態１と同様、図７（ａ）に示すように、現在のデータエリアに格納されている現在のデータのセル情報に対応したセルと、その隣接セルとが一斉呼び出しエリアを構成する。

また、位置登録情報格納部３４において、ある移動端末３の位置登録情報の過去のデータエリアに１個の過去のデータのセル情報が存在する場合、一斉呼び出しエリアは、図７（ｂ）に示すように、セル１個分だけ外側に拡張される。さらに、位置登録情報格納部３４において、ある移動端末３の位置登録情報の過去のデータエリアに２個の過去のデータのセル情報が存在する場合、一斉呼び出しエリアは、図７（ｃ）に示すように、セル２個分だけ外側に拡張される場合と、図７（ｄ）に示すように、セル１個分だけ外側に拡張される場合とがある。

次に、メッセージ処理遅延時間中に、移動端末３_１がセル２個分だけ移動した場合の動作について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。前提として、説明を簡単にするために、図８の例では、移動端末３が無線伝送路に送信する位置登録メッセージの送信間隔は一定であるとし、過去のデータの有効時間と上記位置登録メッセージの送信間隔とが一致しているものとする。また、移動端末３_１が図２に示すセル１２内に存在しており、交換局２１を構成する位置登録情報格納部３４に格納されている移動端末３_１の位置登録情報について、現在のデータエリアがセル１２に関するセル情報であって、過去のデータエリアにデータが存在しない状態を初期状態であるとする。

まず、移動端末３_１がセル１２からセル７に移動したとする（ステップＳ２１）。移動端末３_１は、無線基地局２_７から送信された報知情報に含まれるセル情報がセル７に関するものであるため、セル７に関するセル情報を含む位置登録メッセージを無線伝送路に送信する（ステップＳ２１）。これにより、移動端末３_１が送信した位置登録メッセージは、無線基地局２_７を経由して交換局２１で受信される。移動端末３_１からの位置登録メッセージを受信した交換局２１では、位置登録メッセージ処理部３３は、位置登録情報格納部３４に格納されている移動端末３_１の位置登録情報の現在のデータエリアに格納されているセル１２に関するセル情報を過去のデータエリアに格納（退避）するとともに、受信した位置登録メッセージの受信時刻（以下、「第１の受信時刻」という。）及びセル７に関するセル情報を上記現在のデータエリアに格納する（ステップＳ２２）。

次に、移動端末３_１がセル７からセル１に移動したとする（ステップＳ２３）。移動端末３_１は、無線基地局２_１から送信された報知情報に含まれるセル情報がセル１に関するものであるため、セル１に関するセル情報を含む位置登録メッセージを無線伝送路に送信する（ステップＳ２３）。これにより、移動端末３_１が送信した位置登録メッセージは、無線基地局２_１を経由して交換局２１で受信される。移動端末３_１からの位置登録メッセージを受信した交換局２１では、呼び出しメッセージ処理部３２は、位置登録情報格納部３４に格納されている移動端末３_１の位置登録情報の現在のデータエリアに格納されているセル７に関するセル情報を過去のデータエリアに格納するとともに、受信した位置登録メッセージの受信時刻（以下、「第２の受信時刻」という。）及びセル１に関するセル情報を上記現在のデータエリアに格納する（ステップＳ２４）。

この例では、過去のデータの有効時間と位置登録メッセージの送信間隔とが一致しているので、セル７に関するセル情報を含む位置登録メッセージを受信した第１の受信時刻からセル１に関するセル情報を含む位置登録メッセージを受信した第２の受信時刻に至ることにより、セル１２に関するセル情報の有効時間が満了する。従って、位置登録情報更新部３５は、有効時間記録部３６から供給される有効時間と、時刻情報カウント部３１から供給される現在の時刻とに基づいて、位置登録情報格納部３４に移動端末３ごとに過去のデータエリアに格納されている有効時間を過ぎたデータのセル情報を消去する（ステップＳ２４）。今の場合、位置登録情報更新部３５は、位置登録情報格納部３４において、移動端末３_１の位置登録情報の過去のデータエリアに格納されているセル１２に関するセル情報を消去する。

次に、移動端末３_１がセル１からセル２に移動する（ステップＳ２５）と、移動端末３_１は、セル２に関するセル情報を含む位置登録メッセージを無線伝送路に送信する（ステップＳ２５）。移動端末３_１からの位置登録メッセージを受信した呼び出しメッセージ処理部３２は、位置登録情報格納部３４に格納されている移動端末３_１の位置登録情報の現在のデータエリアに格納されているセル１に関するセル情報を過去のデータエリアに格納するとともに、受信した位置登録メッセージの受信時刻及びセル２に関するセル情報を上記現在のデータエリアに格納する（ステップＳ２６）。また、位置登録情報更新部３５は、位置登録情報格納部３４において、移動端末３_１の位置登録情報の過去のデータエリアに格納されているセル７に関するセル情報を消去する（ステップＳ２６）。

次に、移動端末３_１がセル２からセル３に移動する（ステップＳ２７）と、移動端末３_１は、セル３に関するセル情報を含む位置登録メッセージを無線伝送路に送信する（ステップＳ２７）。移動端末３_１からの位置登録メッセージを受信した呼び出しメッセージ処理部３２は、位置登録情報格納部３４に格納されている移動端末３_１の位置登録情報の現在のデータエリアに格納されているセル２に関するセル情報を過去のデータエリアに格納するとともに、受信した位置登録メッセージの受信時刻及びセル３に関するセル情報を上記現在のデータエリアに格納する（ステップＳ２８）。また、位置登録情報更新部３５は、位置登録情報格納部３４において、移動端末３_１の位置登録情報の過去のデータエリアに格納されているセル１に関するセル情報を消去する（ステップＳ２８）。

このような状態において、図８に示すように、移動端末３_１がセル１からセル２に移動した後、交換局２１で移動端末３_１からの位置登録メッセージを受信する前に、交換局１が移動端末３_１に対する呼び出しメッセージを受信したとする（ステップＳ２９）。このとき、位置登録情報格納部３４には、移動端末３_１に関する位置登録情報として、現在のデータエリアにセル１に関するセル情報が格納されているとともに、過去のデータエリアにセル７に関するセル情報が格納されている。

従って、交換局２１では、呼び出しメッセージ処理部３２は、まず、受信した呼び出しメッセージに含まれる呼び出し先番号を読み取り、この呼び出し先番号に基づいて呼び出し先の移動端末３_１を特定する。次に、呼び出しメッセージ処理部３２は、図６を参照して説明した一斉呼び出しエリアの設定方法に基づいて、呼び出しメッセージを送信すべき一斉呼び出しエリアのセルとして、図７（ｂ）に示すように、セル１からセル１９までの合計１９個のセルを設定する（ステップＳ３０）。従って、呼び出しメッセージ処理部１１は、セル１からセル１９までの合計１９個のセルの無線基地局２_１〜２_１９に対して、移動端末３_１宛の呼び出しメッセージを送信する（ステップＳ３０）。なお、図１には、無線基地局２_１及び２_２だけが示されている。

従って、交換局１が移動端末３_１宛の呼び出しメッセージを受信した際には、移動端末３_１はセル１に存在するとして位置登録を行っていたが、移動端末３_１がセル１からセル２を経てセル３に移動したために、呼び出しメッセージが無線伝送路に送信された際には、移動端末３_１は、セル２に存在するとして位置登録を行っており、かつ、セル３に存在している場合であっても、セル１からセル１９までの合計１９個のセルの無線基地局２_１〜２_１９に対して、移動端末３_１宛の呼び出しメッセージが送信されている（ステップＳ３０）。従って、当該移動端末３_１宛の呼び出しメッセージのメッセージ処理遅延時間中は、移動端末３_１は、移動先であるセル３で呼び出しメッセージを受信することができる（ステップＳ３１）。

このように、本発明の実施の形態２によれば、移動端末３ごとに移動端末３が位置登録を行っているセルを中心にした一斉呼び出しエリアを設定するとともに、移動端末３の位置登録情報として過去のセル情報を格納し、過去のセル情報が一斉呼び出しエリアの一番外側のセルに存在した場合には、現在の一斉呼び出しエリアを拡張し、拡張された一斉呼び出しエリアに対して呼び出しメッセージを送信している。従って、交換局１がある移動端末３に呼び出しメッセージを送信してからある無線基地局２により当該呼び出しメッセージが無線伝送路に送信されるまでのメッセージ処理遅延時間中に、移動端末３が、一斉呼び出しエリアを構成する位置登録を行ったあるセルからこれに隣接するセルを経てさらに他のセルに移動した場合でも、呼び出しメッセージを受信することができる。従って、移動端末の所持者が高速道路や電車など高速で移動する車両等に搭乗している場合であっても、当該移動端末が呼び出しメッセージを受信する確率が従来より高くなる。

実施の形態３．
上述の各実施の形態においては、交換局１及び２１を構成する各手段をハードウェアで構成した例を示したが、これに限定されない。即ち、上記交換局１又は２１は、プロセッサ（演算装置）と、ＲＡＭやＲＯＭ、あるいはフラッシュメモリ等の内部記憶装置と、ＦＤが装着されるＦＤドライブ、ＨＤが装着されるＨＤドライブ、ＭＯディスクが装着されるＭＯディスクドライブ、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等が装着されるＣＤ／ＤＶＤドライブ等の外部記憶装置と、出力手段と、入力手段とを有するコンピュータによって構成しても良い。

そして、上記呼び出しメッセージ処理部１１又は３２、上記位置登録メッセージ処理部１２又は３３、上記伝送路多重部１３、上記時刻情報カウント部３１及び上記位置登録情報更新部３５がプロセッサによって構成され、これらの機能が交換局１又は２１が実行すべき一斉呼び出しプログラムとして、ＲＯＭ等の半導体メモリや、ＦＤ、ＨＤやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されていると構成しても良い。

この場合、上記内部記憶装置、あるいは外部記憶装置が上記隣接セル情報格納部１４、上記位置登録情報格納部１５又は３４、有効時間格納部３６となり、一斉呼び出しプログラムは、記憶媒体からプロセッサに読み込まれ、プロセッサの動作を制御する。プロセッサは、一斉呼び出しプログラムが起動されると、上記呼び出しメッセージ処理部１１又は３２、上記位置登録メッセージ処理部１２又は３３、上記伝送路多重部１３、上記時刻情報カウント部３１、上記位置登録情報更新部３５として機能し、一斉呼び出しプログラムの制御により、上記した処理を実行するのである。

以上、この実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、上述した各実施の形態では、交換局１又は２１が１個だけ設置されている例を示したが、これに限定されず、本発明は、交換局１又は２１が複数個設置されている場合にも適用できることはいうまでもない。また、上述した各実施の形態では、本発明を交換局１又は２１と各無線局２_１〜２_ｎとが有線伝送路４_１〜４_ｎを介して通信を行う場合に適用する例を示したが、これに限定されるものではない。即ち、本発明は、交換局１又は２１と各無線局２_１〜２_ｎとが無線伝送路を介して通信を行う場合にも適用することができる。

また、上述した各実施の形態では、本発明を交換局１又は２１が管理する移動端末３と図示せぬ交換局が管理する移動端末との間の通信に適用する例を示したが、これに限定されず、本発明は、交換局１又は２１が管理する移動端末３同士の間の通信にも適用することができる。また、上述した各実施の形態では、本発明を移動端末同士の通信に適用する例を示したが、これに限定されず、本発明は、移動端末と固定電話と間の通信にも適用することができる。

また、上述した各実施の形態では、セル配置は、図２に示す構成である例を示したが、これに限定されないことはいうまでもない。また、上述した実施の形態２では、移動端末３が無線伝送路に送信する位置登録メッセージの送信間隔は一定であるとし、過去のデータの有効時間と上記位置登録メッセージの送信間隔とが一致しているものとした例を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明は、移動端末３が無線伝送路に送信する位置登録メッセージの送信間隔は不定である場合や、過去のデータの有効時間と上記位置登録メッセージの送信間隔とが一致していない場合にも適用することができる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。

本発明の実施の形態１に係る移動通信システムの構成を示す概略図である。 セルの配置の一例を示す図である。 セルの配置が図２に示す場合の隣接セル情報格納部の構成の一例を示す図である。 ２個の移動端末３_１及び３_２に対して設定される一斉呼び出しエリアの一例を示す図である。 上記移動通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る移動通信システムの構成を示す概略図である。 上記移動通信システムで一斉呼び出しエリアが設定される具体例を説明するための概念図である。 上記移動通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１，２１ 交換局
２_１〜２_ｎ 無線基地局
３_１〜３_ｍ 移動端末
４_１〜４_ｎ 有線伝送路
１１，３２ 呼び出しメッセージ処理部
１２，３３ 位置登録メッセージ処理部
１３ 伝送路多重部
１４ 隣接セル情報格納部
１５，３４ 位置登録情報格納部
３１ 時刻情報カウント部
３５ 位置登録情報更新部
３６ 有効時間記録部

Claims (6)

1. 移動端末同士の通信又は移動端末と固定電話との間の通信を自己が管理する複数の無線基地局を介して中継する交換局において、
   前記移動端末ごとに、当該移動端末が位置登録した前記無線基地局のサービスエリアである位置登録セルと、前記位置登録セルの前記無線基地局に隣接する複数の前記無線基地局のそれぞれのサービスエリアである複数のセルとにより一斉呼び出しエリアを設定し、
   呼び出しメッセージを受信した場合、前記呼び出しメッセージに基づいて呼び出し先の前記移動端末を特定し、特定した前記移動端末の前記一斉呼び出しエリアを構成する複数のセルのうち、一番外側のセルのいずれかに当該移動端末が移動した履歴がある場合には、前記一斉呼び出しエリアに隣接しているセルに前記一斉呼出エリアを拡張し、拡張された前記一斉呼び出しエリアを構成するすべての前記セルの各前記無線基地局に前記呼び出しメッセージをそれぞれ送信する
   ことを特徴とする交換局。
2. 移動端末同士の通信又は移動端末と固定電話との間の通信を自己が管理する複数の無線基地局を介して中継する交換局において、
   前記移動端末ごとに、当該移動端末が位置登録した前記無線基地局のサービスエリアである位置登録セルに関するセル情報の履歴が格納される位置登録情報格納部と、
   前記複数の無線局のサービスエリアであるセルごとに、当該セルの前記無線基地局に隣接する複数の前記無線基地局に対応した複数の前記セルに関する隣接セル情報が格納される隣接セル情報格納部と、
   呼び出しメッセージを受信した場合、前記呼び出しメッセージに基づいて呼び出し先の前記移動端末を特定し、特定した前記移動端末の前記セル情報の履歴を前記位置登録情報格納部から読み込み、前記セル情報の履歴の中に、前記移動端末の前記一斉呼び出しエリアを構成する複数の前記セルのうち、一番外側の前記セルのいずれかの前記セル情報がある場合には、前記一斉呼び出しエリアを構成するすべての前記セルの前記隣接セル情報を前記隣接セル情報格納部から読み込み、読み込んだすべての前記セル情報に対応したすべての前記セルの中から重複する前記セルを除去した残りのすべての前記セルの各前記無線基地局に前記呼び出しメッセージをそれぞれ送信する呼び出しメッセージ処理部と
   を有することを特徴とする交換局。
3. 請求項１又は２に記載の交換局と、
   複数の前記移動端末と、
   複数の前記無線基地局と
   を含むことを特徴とする移動通信システム。
4. 移動端末同士の通信又は移動端末と固定電話との間の通信を自己が管理する複数の無線基地局を介して中継する交換局が所定の無線基地局に着信先の移動端末を一斉に呼び出させる一斉呼び出し方法において、
   各前記移動端末が位置登録を行うごとに、位置登録した前記無線基地局のサービスエリアである位置登録セルに関するセル情報の履歴を更新するセル情報更新ステップと、
   呼び出しメッセージを受信した場合、前記呼び出しメッセージに基づいて呼び出し先の前記移動端末を特定し、特定した前記移動端末の前記位置登録セルと、前記位置登録セルの前記無線基地局に隣接する複数の前記無線基地局に対応した複数の隣接セルとにより構成される一斉呼び出しエリアを構成する複数のセルのうち、一番外側のセルのいずれかに当該移動端末が移動した履歴がある場合には、前記一斉呼び出しエリアに隣接しているセルに前記一斉呼出エリアを拡張し、拡張された前記一斉呼び出しエリアを構成するすべての前記セルの各前記無線基地局に前記呼び出しメッセージをそれぞれ送信する呼び出しメッセージ送信ステップと
   を有することを特徴とする一斉呼び出し方法。
5. コンピュータに請求項１、請求項２、又は請求項４のいずれかに記載の機能を実現させるための一斉呼び出しプログラム。
6. コンピュータに請求項１、請求項２、又は請求項４のいずれかに記載の機能を実現させるための一斉呼び出しプログラムが記憶された記憶媒体。
   

Images