JP4316080B2 - 移動通信システム，移動局，基地局，交換局及び位置登録エリア変更制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と、交換局と、移動局と、この移動局の位置を登録する加入者データベース（ホームロケーションレジスタ）等の位置管理手段とを含み、移動局の位置を登録する位置登録エリアの構成を、トラヒック収集，分析に従って自動的に変更し、又無効位置登録要求を抑制する移動通信システムと、移動局と、基地局と、交換局と、位置登録エリア変更制御方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムは、移動局が交換局を介して固定加入者との間又は移動局との間で通信を可能とした通信システムであり、基地局の無線ゾーンが一部重なるように複数の基地局が配置され、単一又は複数の基地局が基地局制御局或いはこの基地局制御局の機能を含む交換局と接続されている。又移動局は任意の位置に移動するものであるから、移動局の位置を登録する加入者データベース（ホームロケーションレジスタ；ＨＬＲ）が設けられ、各交換局からアクセス可能の構成となっている。
【０００３】
移動局の位置登録を行う位置登録エリアは、単一又は複数の基地局の無線ゾーンにより構成され、基地局は、報知情報を定期的に送出する。この報知情報は、例えば、メッセージ種別情報、網番号情報、規制情報，制御チャネル構造情報，移動局送信電力指定情報，待ち受け許可レベル情報，位置登録エリア多重数情報，位置登録エリアを識別する位置情報等を含むものである。
【０００４】
従って、移動局は、或る位置登録エリアに於ける報知情報に含まれる位置情報を記憶しておき、移動した時の報知情報に含まれる位置情報と比較し、比較一致の場合は、同一の位置登録エリア内に存在していると判定して、位置登録要求は送出しないが、比較不一致の場合、位置登録エリア間を移動したものと判定して、位置登録要求を送出する。
【０００５】
この位置登録要求には、位置登録エリアを識別する為の位置情報と、加入者番号と移動局番号とがふくまれているから、加入者データベースの移動局対応領域の位置情報を更新する。それにより、移動局への着信時は、加入者データベースを参照して、移動局の位置を識別し、移動局が存在する位置登録エリアを単位として一斉呼出しを基地局から行うことになる。
【０００６】
又移動局と基地局との間の無線周波数は、ＰＤＣ（Ｐersonal Ｄigital Ｃellular ）方式の場合、８００ＭＨｚ帯又は１．５ＧＨｚ帯が用いられ、又ＰＨＳ（Ｐersonal Ｈandyphone Ｓystem ）方式の場合、１．９ＧＨｚ帯が用いられている。又Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗideband Ｃode Ｄivision Ｍultiple Ａccess ）方式の場合、２ＧＨｚ帯が用いられることになる。又基地局の無線ゾーンは、例えば、繁華街等に於いては、半径５００ｍ程度又はそれ以下として、全体的な通話可能チャネル数を増加し、郊外等に於いては、半径数ｋｍ〜１０数ｋｍ程度に設定されている。このような無線ゾーンの大きさに対応して位置登録エリアの大きさを選定することになる。即ち、単一又は複数の基地局の無線ゾーンにより位置登録エリアが構成されることになる。
【０００７】
この位置登録エリアを小さくすると、移動局の移動に従った位置登録要求が頻繁に発生することになる。反対に、位置登録エリアを大きくすると、この位置登録エリアから他の位置登録エリアに移動するまでは、位置登録要求が発生しないことになる。又移動局に対する着信時に呼出しを行うことになるが、この移動局が在圏する位置登録エリアの基地局から呼出しを行うことになる。その場合、移動局が存在する無線ゾーンの基地局からの呼出しのみが有効となるが、他の基地局からの呼出しは無駄となる。即ち、位置登録エリアに含まれる基地局数が多いと、移動局が存在しない無線ゾーンの基地局からの無駄な呼出しが多くなる。
【０００８】
例えば、図１８の（Ａ）に於いて、移動局ＭＳが矢印方向に無線ゾーンＺ１〜Ｚ４を順次移動してＭＳ’の位置に移動した時、位置登録エリアをＲ１，Ｒ２のように設定した場合、位置登録エリアＲ１，Ｒ２の境界に相当する位置登録制御点ＰＳに於いて移動局ＭＳは位置登録要求を送出することになる。その場合、無線ゾーンＺ４に位置する移動局ＭＳ’に対して呼出しを行う場合、位置登録された位置登録エリアＲ２内の無線ゾーンＺ２，Ｚ３，Ｚ４に於いて呼出しを行うことになり、無線ゾーンＺ２，Ｚ３は無駄な呼出しとなる。
【０００９】
これに対して、図１８の（Ｂ）に於いては、ほぼ無線ゾーンＺ１〜Ｚ４対応に位置登録エリアＲ１〜Ｒ４を設定した場合であり、移動局ＭＳが前述と同様に、ＭＳ’の位置に移動した場合、位置登録エリアＲ１〜Ｒ４の境界に相当する位置登録制御点ＰＳに於いて移動局ＭＳは位置登録要求を送出する。従って、４回も位置登録要求を送出することになる。これに対して、前述の（Ａ）の場合、１回の位置登録要求で済むことになる。しかし、（Ｂ）に於いては、無線ゾーンＺ４に位置する移動局ＭＳ’に対する呼出しは、無線ゾーンＺ４に於いて行うことになるから、無駄な呼出しが生じないことになる。
【００１０】
即ち、位置登録エリアを大きくすると、前述のように、位置登録要求の発生頻度は少なくなるが、無駄な呼出しが多くなる。反対に、位置登録エリアを小さくすると、位置登録要求の発生頻度は大きくなるが、無駄な呼出しが少なくなる。位置登録要求は、基地局からの報知情報に含まれる位置登録エリアを示す位置情報を基に、位置登録エリア間を移動したか否かを判定し、移動した時に、制御チャネルにより送信するものである。従って、位置登録要求を送出することにより、移動局では電力を消費し、携帯用の電源の電池の使用時間が短くなる。又無駄な呼出しが多い場合、基地局の使用効率が低下することになる。
【００１１】
そこで、位置登録要求の発生頻度を低減し、且つ無駄な呼出しを低減する手段が提案されている。例えば、移動局の移動経路の履歴リストを基に、移動局対応の位置登録エリアを設定することにより、その移動局対応位置登録エリア内を移動局が移動しても、位置登録要求を省略することができる。又この移動局対応位置登録エリアと重なる位置登録エリアの在圏確率が高いと判定して、着信時の一斉呼出しを行う手段が提案されている。
【００１２】
又移動局が高速道路や高速鉄道等により移動する場合に、位置登録要求が頻繁に発生することになる。そこで、移動局の移動速度を位置登録要求の発生時間間隔等により推定し、高速移動の移動局の移動過程に於ける位置登録を抑制する手段も知られている。
【００１３】
又在圏時間の統計データを基に、在圏時間が長いエリアに於ける在圏確率が高いと推定して、この在圏確率の高い順序で、着信時の呼出しを行うことにより、無駄な呼出しを低減する手段も知られている。この場合、一旦位置登録要求を行った後、電源断とした移動局も在圏確率に含まれることになる。
【００１４】
又一斉呼出しに関する処理や位置登録要求等の処理による負荷量を位置登録エリア毎に検出し、この負荷量が各位置登録エリア間で均等となるように、無線ゾーン単位の切り離しや合併等によって位置登録エリアの構成を変更する手段が知られている（例えば、特開平７−２９８３４０号公報参照）。
【００１５】
又位置登録エリア毎に呼出信号の数をカウントし、又は位置登録要求信号を基に位置登録ゾーン内の移動局数をカウントし、そのカウント値が設定値を超えている時に、隣接位置登録エリア間で、無線ゾーン単位で分割，併合を行って位置登録エリア構成を変更し、負荷集中を回避する手段も知られている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
移動局は、それぞれランダム的な移動を行うものであるが、例えば、殆ど同一の移動経路に沿って移動する場合、その移動経路の履歴に従った仮想位置登録エリアを設定して、その移動経路に沿った移動時の位置登録要求を回避することが可能である。
【００１７】
しかし、移動局対応に位置登録エリアを設定することは、実際上困難である。又大量高速輸送手段による移動やイベント開催時の移動に於いては、多数の移動局が同時的に移動し、又異なる方向から集中するように移動することになる。その場合は、移動経路の履歴による位置登録エリアの構成変更手段は適用することができない。
【００１８】
又位置登録エリアの負荷量が平均化するように再構成する従来例の手段では、例えば、高負荷量の位置登録エリアの一部を切り離して、低負荷量の位置登録エリアに統合した時、その切り離した領域内には、多数の移動局が移動して存在する状態であるから、低負荷量の位置登録エリアに統合されることにより、切り離した領域内の移動局から、同時的に大量の位置登録要求が発生することになる。即ち、位置登録エリアの構成変更に伴って位置登録要求が大量に発生する問題がある。
【００１９】
本発明は、移動局の移動傾向を分析して、位置登録エリアの構成を的確に変更し、又位置登録エリアの構成変更に伴う無効な位置登録要求を抑制することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動通信システムは、（１）複数の基地局２と接続した交換局３と、単一又は複数の基地局２の無線ゾーンからなる位置登録エリアＡＲ１〜ＡＲｎ対応に移動局１の位置情報を管理する加入者データベース４等の位置管理手段とを含む移動通信システムであって、移動局１の位置登録要求に従って、この移動局１の移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとを組として位置登録要求の発生回数を管理する移動管理テーブルと、この移動管理テーブルの位置登録要求の発生回数が所定値を超えた移動後の位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアの全部又は移動前の位置登録エリアに隣接する移動後の位置登録エリアの一部を統合するエリア統合手段とを備えている。
【００２１】
又（２）移動通信システムに於ける前記移動管理テーブルは、移動局からの位置登録要求により、位置管理手段を参照して移動前の位置登録エリアを識別し、この移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとを組として、移動後の位置登録エリアに対する位置登録要求の発生回数をカウントする構成を備え、前記エリア統合手段は、移動管理テーブルの移動後の位置登録エリアに対する位置登録要求の発生回数を監視し、この発生回数が所定値を超えた時、移動後の位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、移動後の位置登録エリアの全部又は移動前の位置登録エリアに隣接する移動後の位置登録エリアの一部を統合する構成を備えている。
【００２２】
又（３）移動通信システムに於ける前記エリア統合手段は、位置登録エリア統合に於ける競合発生時に、所定値を超える位置登録要求の最大値の発生回数の移動後の位置登録エリアを抽出し、この位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、移動後の位置登録エリアの全部又は移動前の位置登録エリアに隣接する移動後の位置登録エリアの一部を統合する構成を備えている。
【００２３】
又（４）本発明の移動通信システムは、エリア統合手段により移動前の位置登録エリアに統合された前記移動後の位置登録エリアに対して、移動前の位置登録エリアの位置情報を送出し、且つこの位置情報と異なるエリア統合前の前記移動後の位置登録エリアの位置情報を保持している移動局に対して、位置登録要求を規制する規制情報を送出する構成を備えている。又移動局の位置情報を管理する位置管理手段を参照して、エリア統合された前記移動後の位置登録エリアの位置情報を保持している移動局数と前記移動前の位置登録エリアの位置情報を保持している移動局数とを比較して、所定比率に低減した時に、エリア統合前の前記移動後の位置登録エリアの位置情報を保持している移動局に対する位置登録要求の規制情報の送出を停止する構成を備えている。又基地局の無線ゾーン対応の在圏移動局数を集計し、移動局の呼出し時に在圏高確率の無線ゾーンから順に行う構成を備えている。
【００２４】
又（５）本発明の移動通信システムに於ける移動局は、位置登録要求を行った時の位置情報を保持する位置情報保持手段と、報知情報の位置情報と前記位置情報保持手段に保持されている位置情報とが異なる時に位置登録要求を送出する位置登録要求手段と、位置情報を含む規制情報を受信して、この位置情報が位置情報保持手段に保持されている位置情報と一致する時に、位置登録要求手段による位置登録要求送出を中止する制御手段とを備えている。
【００２５】
又（６）本発明の移動通信システムに於ける基地局は、位置登録エリアを示す位置情報を含む報知情報を送出し、且つ特定の位置情報を保持している移動局に対して位置登録要求の送出を規制する規制情報を送出する報知情報送出手段を備えている。又この報知情報送出手段は、位置登録エリアの統合を含む構成変更に従って位置登録エリアを示す位置情報の変更時に、報知情報に付加する位置情報を変更し、且つ変更前の位置情報を保持している移動局に対して位置登録要求送出を規制する規制情報を、変更前の位置情報を付加して送出する構成を備えている。
【００２６】
又（７）本発明の移動通信システムに於ける交換局は、移動局の位置登録要求，発信，着信等の動的トラヒック情報を収集する動的トラヒック収集部と、この動的トラヒック収集部により収集した動的トラヒック情報を分析して、移動局の移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとの組により移動局の移動方向を含む移動傾向を分析する動的トラヒック分析部と、この動的トラヒック分析部による分析により、移動後の位置登録エリア対応の位置登録要求の発生回数が所定値を超えたと判定した時、移動後の位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、移動後の位置登録エリアの全部又は移動前の位置登録エリアに隣接する移動後の位置登録エリアの一部を統合する位置登録エリア構成変更手段と、この位置登録エリア構成変更手段による位置登録エリアの構成変更に従った位置情報に更新する位置情報更新制御部とを備えている。又基地局の無線ゾーン対応の移動局のイベント受付けに従って在圏数を求め、この在圏数が多い順に格納して移動局の呼出しを無線ゾーン対応に順次行う為の在圏高確率テーブルと、基地局の無線ゾーン対応のチャネルの使用量を基に移動局の呼出しを隣接無線ゾーンを選択して行う為の迂回ゾーン選択テーブルとを備えることができる。
【００２７】
又（８）本発明の移動通信システムに於ける位置登録エリア変更制御方法は、移動局の動的トラヒック情報を収集，分析して、移動局の移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとの組により、移動局の移動傾向を判定し、移動後の位置登録エリアの位置登録要求の発生回数が所定値を超えた時に、移動後の位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、移動後の位置登録エリアの全部又は移動前の位置登録エリアに隣接する移動後の位置登録エリアの一部を統合する過程を含むものである。
【００２８】
又（９）本発明の移動通信システムに於ける位置登録エリア変更制御方法は、隣接する位置登録エリアの全部又は一部を統合，分離する位置登録エリアの構成変更時に、構成変更前の旧位置登録エリアの位置情報を保持している移動局に対して、構成変更後の新位置登録エリアの位置情報に従った位置登録要求を規制する規制情報を、旧位置登録エリアの位置情報を付加して送出し、構成変更後の新位置登録エリア内の旧位置登録エリアの位置情報を保持している移動局の位置登録要求を停止させる過程を含むものである。
【００２９】
又（１０）本発明の移動通信システムに於ける位置登録エリア変更制御方法は、移動局の動的トラヒック情報を収集，分析して、移動局の移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとの組により、移動局の移動傾向を判定し、移動後の位置登録エリアの位置登録要求の発生回数が所定値を超えた時に、移動後の位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、移動後の位置登録エリアの全部又は移動前の位置登録エリアに隣接する該移動後の位置登録エリアの一部を統合する位置登録エリアの構成変更を行い、且つ統合前の旧位置登録エリアの位置情報を保持している移動局に対して、位置登録要求を規制する規制情報を送出し、少なくとも統合された新位置登録エリア内の移動局の位置登録要求を停止させる過程を含むものである。又位置登録エリアの構成変更後の旧位置登録エリアの位置情報を保持している移動局数が、所定数を下回るか又は新位置登録エリアの位置情報を保持している移動局数に比較して所定比率に低減した時に、旧位置登録エリアの位置情報を保持している移動局に対する位置登録要求の規制を解除し、新位置登録エリアの位置情報に従った位置登録要求を許可する過程を含むことができる。
【００３０】
又（１１）本発明の移動通信システムに於ける位置登録エリア変更制御方法は、隣接する位置登録エリアの全部又は一部を統合，分離する位置登録エリアの構成変更時に、移動局の位置登録要求を規制するものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は移動通信システムの説明図であり、１は移動局（ＭＳ）、２は基地局（ＢＳ）、３は交換局、４は加入者データベース（ＨＬＲ）、ＡＲ１，ＡＲ２，・・・ＡＲｎは位置登録エリアを示す。複数の基地局２と接続した交換局３と、単一又は複数の無線ゾーンからなる位置登録エリアＡＲ１〜ＡＲｎ対応に移動局１の位置情理手段を含む移動通信システムであって、移動局１の位置登録要求に従って、この移動局１の移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとを組として位置登録要求の発生回数を管理する移動管理テーブルと、この移動管理テーブルの位置登録要求発生回数が所定値を超えた移動後の位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、移動後の位置登録エリアの全部又は移動前の位置登録エリアに隣接する移動後の位置登録エリアの一部を統合するエリア統合手段とを備えている。
【００３２】
又交換局３に接続した加入者データベース４は、例えば、移動局１対応の加入者番号、移動局番号、位置登録要求を行った位置登録エリアの位置情報、課金情報等を保持するもので、前述の位置管理手段に相当する。又交換局３は、基地局制御機能や通話路設定機能等を含むものであり、それぞれの機能毎の装置として構成することも可能であるが、統合した機能として図示しており、複数の基地局２及び加入者データベース４と接続すると共に、図示を省略した他の交換局と接続している。又位置登録エリアＡＲ１，ＡＲ２，・・・ＡＲｎは、それぞれ単一或いは複数の基地局２の無線ゾーンによって構成されており、交換局３は、この位置登録エリアの統合，分離による構成変更を制御し、又位置登録エリアの統合，分離の構成変更に伴う多数の新たな位置登録要求を規制する。
【００３３】
又交換局３は、位置登録エリアの構成変更制御の為のエリア統合手段を備え、移動局の位置登録要求等の動的トラヒック情報を収集して分析する機能、即ち、位置登録エリア内の単純な移動局数を求めるものではなく、移動局１の位置登録エリア間の移動傾向を分析し、その分析結果によって、統合すべき位置登録エリアを判別し、位置登録エリアの構成変更を行う機能を含むものである。その為に、移動局１の移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとを組として、位置登録要求の発生回数をカウントする移動管理テーブル等を設けている。又基地局２から送出する報知情報に含まれる規制情報を利用して、位置登録エリアの構成変更に伴って旧位置登録エリアと新位置登録エリアとの位置情報が異なった時の位置登録要求を規制する制御機能を備えている。それにより、位置登録エリアの構成変更に伴う位置登録要求の急増を回避する。
【００３４】
又移動局１と基地局２とは、ＰＤＣ方式，ＰＨＳ方式，Ｗ−ＣＤＭＡ方式等の各種の通信方式に対応した送受信機能を備えており、基地局２は、移動局１との間で無線通信を行う機能と共に、交換局３からの指示に従って、報知情報に含まれる位置登録エリア識別用の位置情報の変更及び旧位置登録エリアの位置情報を基にした位置登録要求を規制する規制情報を、移動局１へ送出する機能を備えている。
【００３５】
又移動局１は、報知情報に含まれる位置登録エリア識別用の位置情報と、保持していた位置情報とを比較し、不一致の時に位置登録要求を送出するものであるが、報知情報に含まれる規制情報で指示されている位置登録要求規制の旧位置登録エリアの位置情報と、保持していた位置情報とを比較して、一致した場合は、位置登録要求を行わない機能を備えている。即ち、規制情報に従って、旧位置登録エリアから新位置登録エリアに移動しても位置登録要求を行わないように構成する。
【００３６】
図２は交換局の説明図であり、１１，１２はインタフェース部、１３は通話路、１４は主制御部、１５はメインメモリ、１６は通話路制御部、４は加入者データベース（ＨＬＲ）を示す。インタフェース部１１に基地局を接続し、インタフェース部１２に加入者データベース４と上位交換局とを接続し、インタフェース部１１，１２間の通話路１３を主制御部１４の通話路制御部１６により制御し、移動局間又は移動局と固定加入者との間の通話を可能とする一般的な構成及び機能を備えている。
【００３７】
又主制御部１４は、通話路１３を制御する通話路制御部１６と共に、動的トラヒック収集部、動的トラヒック分析部、位置情報更新制御部等の機能及び位置登録エリアの構成変更制御機能等を備えている。又メインメモリ１５は、交換制御に必要な各種の制御情報，加入者情報等の領域と共に、(a) 位置登録エリア間を移動した移動局からの位置登録要求の回数をカウントする位置登録要求回数テーブル、(b) 閾値テーブル、(c) 在圏高確率テーブル、(d) 迂回ゾーン選択テーブル、(e) 収容条件テーブル、(f) 基地局エリア毎の要求テーブル等の領域を備えている。
【００３８】
図３は交換局のソフトウェア構成説明図であり、２１は発信，着信等のイベント受付部、１２は呼接続制御部、１３は動的トラヒック制御部、１４は動的トラヒック分析部、１５は位置情報更新制御部、１６は通話路制御部、１７は課金処理部、１８はイベント送信部、１９はコマンド制御部、２０は実行管理部を示し、又メインメモリ１５（図２参照）に形成される(a) 位置登録要求回数テーブル、(b) 閾値テーブル、(c) 在圏高確率テーブル、(d) 迂回ゾーン選択テーブル、(e) 収容条件テーブル、(f) 基地局エリア毎の要求テーブルに対するリードＲ及びライトＷの経路を示している。
【００３９】
動的トラヒック収集部１３は、イベント受付部１１による位置登録要求，発信，着信等のイベントを受付けた情報を基に、位置登録要求の場合は、(a) 位置登録要求回数テーブルの対応領域の回数をカウントアップする。即ち、位置登録要求回数テーブルは、移動前と移動後との位置登録エリアを組とした領域に、位置登録要求の回数をカウントアップして、位置登録エリア間の移動傾向の判定を可能とするものである。
【００４０】
又この位置登録要求と着信，発信とを処理した基地局の番号を基に、(b) 在圏高確率テーブルに、基地局の無線ゾーン対応の在圏数が多いものから順に無線ゾーンを在圏数と共に格納し、又無線ゾーン対応のチャネルの使用量を基に、(d) 迂回ゾーン選択テーブルに、隣接無線ゾーンを迂回ゾーンとして格納する。又(f) 基地局エリア毎の要求テーブルに、基地局エリア（無線ゾーン）対応の位置登録要求数を格納する。又(b) 閾値テーブルは、動的トラヒック情報の収集，分析に於ける閾値を設定したテーブルである。又(e) 収容条件テーブルは、位置登録エリアの設定条件等を格納したテーブルである。
【００４１】
動的トラヒック分析部１４は、実行管理部２０により周期的に起動されて、収集した動的トラヒック情報を分析し、移動局の移動傾向を判定し、或る位置登録エリア（Ａ）から隣接する他の位置登録エリア（Ｂ）への移動が多くなったと判定すると、位置登録エリア（Ｂ）を位置登録エリア（Ａ）に統合し、それにより拡大した新位置登録エリアに構成変更すべく、位置情報更新制御部１５を起動して、イベント送信部１８から統合される位置登録エリア内の基地局に対して、位置登録エリアの構成変更に伴う位置情報の変更（位置登録エリア（Ｂ）から位置登録エリア（Ａ）への位置情報の変更）を指示する。それにより、位置登録エリア（Ａ）から旧位置登録エリア（Ｂ）への移動に伴う位置登録要求が発生しなくなる。
【００４２】
図４は移動局の説明図であり、２１は共用器、２２は無線受信部、２３は無線送信部、２４は制御処理部、２５は表示部、２６はスピーカ、２７はマイクロホン、２８はメモリ、２９は入力操作部、３０はマイクロプロセッサを示す。無線受信部２２及び無線送信部２３は、前述の各種の通信方式に対応して既に知られている各種の符号化，復号化構成や変復調構成を適用することができる。又テンキー等の入力操作部２９、液晶パネル等の表示部２５、スピーカ２６、マイクロホン２７、メモリ２８等も、既に知られている携帯電話機等に於ける構成を適用することができる。
【００４３】
又メモリ２８は、移動通信の為の各種のプログラムや加入者番号，移動局番号等と共に、位置登録エリアを識別する位置情報を保持するものであり、基地局からの報知情報に含まれる位置情報を制御処理部２４に於いて抽出し、メモリ２８に保持した位置情報と比較し、比較不一致の場合で、位置登録要求規制が行われていない場合に、位置登録要求を無線送信部２３と共用器２１とを介してアンテナから送出し、且つメモリ２８に記憶した位置情報を、今回受信した位置情報に更新する。
【００４４】
図５は位置登録制御のシーケンス説明図であり、基地局から位置登録の可否を示す規制情報と、位置登録エリアを識別する位置情報等を含む報知情報を定期的に送信するものであり、この基地局の無線ゾーン内に移動した移動局は、この基地局から送出した報知情報の位置情報と、メモリ２８に保持されている位置情報とを前述のように比較し、比較不一致の場合で、且つ規制情報が位置登録可を示す場合のみ、位置登録要求を送出する。この位置登録要求には、加入者番号ＭＳＮ（Ｍobile Ｓubscriber Ｎumber ）と移動局番号ＭＳＩ（Ｍobile Ｓtation Ｉdentity ）とが含まれている。
【００４５】
基地局は、移動局からの位置登録要求を交換局に転送する。交換局は、位置登録要求に含まれている加入者番号ＭＳＮと移動局番号ＭＳＩとを付加した認証情報読出要求を、加入者データベースに送出し、且つ基地局を介して、認証乱数の演算要求を含む認証要求を送出する。移動局は、この認証要求に従って、認証キーと認証乱数との演算結果を認証応答として送出する。
【００４６】
加入者データベースは、交換局からの認証情報読出要求に対して、認証キー情報を、認証情報応答として送出する。交換局は、この認証キーと認証乱数との演算を行い、その演算結果と、移動局からの認証応答としての演算結果とを照合し、照合不一致の場合は、契約以外の移動局と判定して、位置登録拒否を移動局に通知する。又照合一致の場合は、移動局に位置登録受付を通知し、且つ加入者番号ＭＳＮと移動局番号ＭＳＩと位置情報とルーチング番号ＰＲＮ（Ｐursuit Ｒouting Ｎumber ）とを付加して、加入者データベースに対して位置登録指示を行う。加入者データベースは、この指示に従って位置情報を更新する。
【００４７】
前述の位置登録要求は、位置登録エリア間を移動局が移動した場合又は電源投入により発生するものであり、或る交換局に於ける２４時間にわたる位置登録要求の回数は、例えば、図６に示す傾向があった。その場合に、特定の隣接する或る位置登録エリア間についてみると、斜線を施した領域の傾向があった。即ち、６時から９時の時間帯では、出勤，ビジネス開始等の要因により位置登録要求の回数が増加し、又１８時から２０時の時間帯では、ビジネス終了，帰宅等の要因により位置登録要求の回数が増加している。即ち、多数の移動局が移動することを示している。
【００４８】
そこで、本発明は、動的トラヒック情報の収集，分析を行い、移動局の移動傾向に従った位置登録エリアの統合，分離の構成変更を行い、又位置登録エリアの構成変更に伴う位置登録要求の急増を回避するように、位置登録要求の規制を行うものである。この動的トラヒック情報の収集は、例えは、移動局の移動前の位置登録エリアと、移動後の位置登録エリアとの関係、即ち、移動方向を含めて位置登録要求の回数をカウントする手段により行うことができる。
【００４９】
位置登録エリアが、例えば、図７の（Ａ）の▲１▼，▲２▼，▲３▼，・・・のような構成の場合に、位置登録エリア▲１▼，▲２▼間の矢印ａ，ｂ方向の移動と、位置登録エリア▲１▼，▲４▼間の矢印ｃ，ｄ方向の移動と、位置登録エリア▲２▼，▲４▼間の矢印ｅ，ｆ方向の移動と、位置登録エリア▲２▼，▲５▼間の矢印ｇ，ｈ方向の移動とに対応して、図７の（Ｂ）に示すように、移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとについて集計する。なお、矢印と同一の符号で集計する領域を示し、前述の移動管理テーブルに相当する。なお、図２及び図３の(a) 位置登録要求回数テーブルにも相当するものである。
【００５０】
例えば、位置登録エリア▲１▼から位置登録エリア▲２▼へ、矢印ａ方向の移動による位置登録要求があると、移動前の位置登録エリア▲１▼と移動後の位置登録エリア▲２▼との交点の領域ａのカウントアップを行う。同様に、位置登録エリア▲５▼から位置登録エリア▲２▼への矢印ｈ方向の移動による位置登録要求があると、移動前の位置登録エリア▲５▼と移動後の位置登録エリア▲２▼との交点の領域ｈのカウントアップを行う。なお、他の位置登録エリア間の移動についても同様に集計する。
【００５１】
従って、移動後の位置登録エリア▲１▼，▲２▼，▲３▼，・・・対応の領域の縦方向の合計は、各位置登録エリア▲１▼，▲２▼，▲３▼，・・・に於ける移動局の在圏数の概数を示すことになり、又移動後の位置登録エリア▲１▼，▲２▼，▲３▼，・・・と移動前の位置登録エリア▲１▼〜▲７▼の交点の領域のカウント値は、位置登録エリア間の移動傾向を示すことが判る。
【００５２】
そこで、前述のように、位置登録エリア▲１▼から位置登録エリア▲２▼への移動による位置登録要求の回数（ａの値）が所定値を超えた時に、位置登録エリア▲１▼から位置登録エリア▲２▼への移動傾向が大きくなったと判定して、この移動後の位置登録エリア▲２▼を、移動前の位置登録エリア▲１▼に一点鎖線で示すように統合する位置登録エリアの構成変更を行う。その後に、旧位置登録エリア▲１▼から旧位置登録エリア▲２▼へ多数の移動局が移動しても、統合された新位置登録エリアは、旧位置登録エリア▲１▼と同一の位置情報を報知情報に付加しているから、位置登録要求が発生しないことになる。
【００５３】
このような動的トラヒック情報の収集，分析により、例えば、位置登録エリア▲１▼から位置登録エリア▲２▼への移動傾向が大きくなったと判定した時に、位置登録エリア▲２▼を位置登録エリア▲１▼に統合する。その場合、図７の（Ｂ）に示す動的トラヒック情報の収集に於いても、位置登録エリア▲１▼，▲２▼を統合して、集計を行うか、又は旧位置登録エリア▲１▼，▲２▼についての基地局を介した移動局からの位置登録要求を、加入者データベースによって何れの旧位置登録エリア▲１▼，▲２▼の移動局からかを識別することができるので、それを基に、旧位置登録エリア▲１▼，▲２▼毎に位置登録要求回数の収集を継続することができる。
【００５４】
又旧位置登録エリア▲１▼，▲２▼内の在圏移動局数は、それぞれのエリア内の基地局に於ける着信及び発信の移動局数を基地局識別番号により交換局に於いて認識できるから、位置登録エリアの構成変更後に、例えば、統合前の旧位置登録エリア▲１▼の在圏移動局数が多くなった時に、元の位置登録エリアの構成に戻すことができる。なお、位置登録エリアの構成変更後に、例えば、位置登録エリア▲１▼から位置登録エリア▲４▼への移動傾向が大きくなった場合、この位置登録エリア▲４▼も位置登録エリア▲１▼に統合し、旧位置登録エリア▲２▼，▲４▼を、同一位置情報の位置登録エリア▲１▼として、位置登録エリア▲１▼の位置情報を報知することにより、旧位置登録エリア▲１▼から旧位置登録エリア▲２▼，▲４▼への移動局数が急増した場合の位置登録要求を抑制することができる。
【００５５】
又位置登録エリアの構成変更に伴って、前述の場合は、統合前の旧位置登録エリア▲２▼の在圏移動局は、統合後の新位置登録エリア▲１▼の位置情報を受信することになるから、保持していた位置情報と異なることになる。なお、任意の手段を適用して、位置登録エリアの構成変更を行った場合でも、保持していた位置情報と、報知情報の位置情報とが異なる移動局が存在することになる。従って、そのままでは、旧位置登録エリア▲２▼の在圏移動局からの位置登録要求が発生する。そこで、旧位置登録エリア▲２▼の在圏移動局に対しては、旧位置登録エリア▲２▼の位置情報と、位置登録否の規制情報を含む報知情報を送出することにより、位置登録要求の発生を規制する。
【００５６】
例えば、図８の（Ａ）に示すように、位置登録エリア▲１▼の移動局ａ，ｂ，ｃ，ｄと、位置登録エリア▲２▼の移動局ｅ，ｆとが存在する場合に、位置登録エリア▲２▼を位置登録エリア▲１▼に統合する構成変更の指示があると、（Ｂ）に示すように、移動局ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは新位置登録エリア▲１▼の配下となり、旧位置登録エリア▲２▼の移動局ｅ，ｆは、新位置登録エリア▲１▼の位置情報に従って、前述のように位置登録要求が発生することになる。そこで、旧位置登録エリア▲２▼配下の移動局ｅ，ｆに対して、新位置登録エリア▲１▼への位置登録要求を規制する。
【００５７】
基地局から送出する報知情報に含まれる規制情報は、例えば、優先移動局位置登録可否のビットと、優先移動局発信可否のビットと、一般移動局位置登録規制有無のビットと、一般移動局発信規制有無のビットや、規制群指定等を含む構成を有するものであるから、一般移動局位置登録規制有りとし、且つ規制する位置情報を規制群指定情報等によって設定することができる。
【００５８】
従って、前述の旧位置登録エリア▲２▼の位置情報と、位置登録否とを含む報知情報を送出することにより、旧位置登録エリア▲２▼から移動しない移動局は、新位置登録エリア▲１▼に構成変更されても、位置登録否を示す規制情報によって位置登録要求を送出しないように規制される。それにより、位置登録エリアの構成変更に伴った位置登録要求発生の急増を回避することができる。
【００５９】
又旧位置登録エリア▲２▼の移動局ｅ，ｆが、位置登録エリアの統合後も移動しない場合であっても、発信，着信等のオペレーションが行われることがある。この発信の過程で行われる位置登録については、位置登録の規制対象外とし、移動局ｅ，ｆが発信した場合に、統合された新位置登録エリア▲１▼に位置登録することができる。この場合の位置登録は、移動局の発信がランダム的であるから、位置登録の輻輳が生じることはない。
【００６０】
又図８の（Ｃ）に示すように、旧位置登録エリア▲１▼，▲２▼の在圏比率が、例えば、４：２の場合、旧位置登録エリア▲２▼配下の移動局ｅ，ｆに対しての位置登録否の規制情報の送出を継続する。従って、移動局ｅ，ｆは、旧位置登録エリア▲２▼内に存在し、且つ着信も発信もしない場合、旧位置登録エリア▲２▼の位置情報を継続して保持し、且つ加入者データベースも変更されない。
【００６１】
そして、旧位置登録エリア▲２▼配下の移動局ｅの発着信又は旧位置登録エリア▲１▼への移動により、図８の（Ｄ）に示すように、旧位置登録エリア▲２▼配下の移動局ｆと新位置登録エリア▲１▼配下の移動局ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅとの比率が、例えば、１：５となると、旧位置登録エリア▲２▼配下の移動局数が少なくなったと判定して、位置登録否の規制情報を解除する。それにより、移動局ｆも新位置登録エリア▲１▼に従った位置登録要求を送出し、図８の（Ｅ）に示すように、新位置登録エリア▲１▼の配下とすることができる。このような在圏比率は、発着信基地局の識別番号等を基に加入者データベースを交換局からアクセスすることにより、容易に求めることができる。
【００６２】
前述のような動的トラヒック情報の収集，分析により、位置登録エリアを動的に統合，分離の構成変更を行うことによって、例えば、図６の斜線を施した部分の位置登録要求回数を、図７の（Ａ）に示す位置登録エリア▲１▼，▲２▼間の移動局の移動によるものとし、６時〜９時の時間帯に、位置登録エリア▲１▼から位置登録エリア▲２▼への移動傾向が大きくなったことを判定して、位置登録エリア▲２▼を位置登録エリア▲１▼に統合すると、この位置登録エリアの構成変更後の位置登録エリア▲１▼から位置登録エリア▲２▼への移動による位置登録要求がなくなる。その結果として、６時〜９時の時間帯の位置登録要求回数は、０時〜６時の時間帯程度の位置登録要求回数となるように低減することができる。
【００６３】
この場合、位置登録要求の総数の例えば１／１０を閾値として、図２，図３の(b) 閾値テーブルに設定し、この閾値を超える位置登録エリア間の移動による位置登録要求が集中した時に、移動前の位置登録エリアに、移動後の位置登録エリアを統合する位置登録エリアの構成変更を行うことができる。又統合した位置登録エリアへの移動による位置登録要求回数が、前述の閾値より小さい他の閾値と比較し、それより少なくなった時に、位置登録エリアを元に戻す構成変更を行うことができる。なお、この位置登録エリアの分離による構成変更に伴って、前述の場合と同様に、位置登録要求の規制を行うことができる。このように、図６に示す位置登録要求回数の変化が２４時間中に生じる場合に、６時〜９時の時間帯及び１８時〜２０時の時間帯に於いて位置登録エリアの統合を行うことにより、位置登録要求回数を低減させることができる。
【００６４】
図９は位置登録制御のエリア間の要求回数収集シーケンス説明図であり、移動局と基地局と交換局と加入者データベースとについて示し、基地局から通常の報知情報を送出する。この報知情報は、位置登録エリアを識別する位置情報を含むと共に、位置登録要求等を規制する規制情報は、位置登録可を示すものとなっている。移動局は、この報知情報の位置情報と、メモリ２８（図４参照）に保持した位置情報とを比較し、不一致の場合のみ、位置登録要求を送出する。
【００６５】
基地局は、この位置登録要求を交換局に転送する。この位置登録要求には、前述のように、加入者番号ＭＳＮと移動局番号ＭＳＩとを含むもので、交換局は、この加入者番号ＭＳＮと移動局番号ＭＳＩとを基に、加入者データベースに対して認証情報読出要求を行い、且つ移動局に対する認証乱数を含む認証要求を行う。又加入者データベースは、加入者番号ＭＳＮと移動局番号ＭＳＩとに対応した認証キー情報を収集し、且つ旧位置情報を収集して、交換局へ返送する。
【００６６】
移動局は、認証キーと認証乱数との演算結果を認証応答として基地局を介して交換局に送出する。交換局は、加入者データベースから読出した認証キーと認証乱数との演算結果と、移動局からの演算結果とを照合し、演算結果の照合不一致の場合は、移動局に対して位置登録拒否を送出する。又照合一致の場合は、旧位置登録エリアｘから新位置登録エリアｙへの移動のカウント制御を行う。例えば、図７の（Ｂ）に示す移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとを組として、位置登録要求の発生回数を管理する移動管理テーブルによって、移動局の移動方向を考慮した位置登録要求の回数を収集する。
【００６７】
そして、交換局は、移動局に対して位置登録受付けを通知し、又加入者データベースに対して、加入者番号ＭＳＮと移動局番号ＭＳＩと新位置登録エリアの位置情報とルーチング番号ＰＲＮとを含む位置登録指示を行う。加入者データベースは、この位置登録指示に従って、位置登録要求を行った移動局対応に位置情報の更新を行うものである。
【００６８】
又交換局に於ける動的トラヒック情報収集手段として、オペレーション毎の要求回数収集は、位置登録要求オペレーションと、発信受付オペレーションと、着信受付オペレーションとがあり、位置登録要求オペレーションによる動作の概要を図１０に示す。即ち、移動局が位置登録要求を行うまでは、図９に示す場合と同様であるが、交換局は、要求元基地局エリア収集及び要求テーブルへ回数をカウントアップする。即ち、加入者番号ＭＳＮと移動局番号ＭＳＩとを含む位置登録要求を転送した発アドレスを基に基地局を識別して、その基地局対応の要求テーブルに回数のカウントアップを行う。
【００６９】
そして、交換局は、移動局に対して認証要求を行い、加入者データベースに対して認証情報読出要求を行い、認証照合の一致により、以下前述の図９に示す場合と同様の位置登録要求に対する加入者データベースの更新が行われる。
【００７０】
又発信受付オペレーションによる動作の概要を図１１に示す。移動局が発信操作を行うと、発番号と着番号と位置情報と移動局番号ＭＳＩ等を含む発信無線状態報告とＳＥＴＵＰとの情報を送出する。基地局は、これを交換局へ転送する。交換局は、この発信受付オペレーションの発アドレスを基に要求元基地局を識別し、その基地局対応の要求テーブルへ回数をカウントアップする。そして、移動局の認証処理を行い、認証照合一致の場合に、発番号を基に着信加入者の呼出しの処理を行うものであるが、これらの詳細は既に知られている制御によって行うことができる。
【００７１】
又着信受付オペレーションによる動作を図１２に示す。交換局に、移動局に対する着信アドレス信号ＩＡＭが加えられると、着移動局の加入者状態の分析等を行うと共に、位置登録エリア内の基地局に対して呼出しを指示し、且つ着信アドレス信号ＩＡＭの送信側に応答信号ＡＣＭを送出する。交換局からの呼出しは、位置情報と移動局番号ＭＳＩとを含み、位置情報により指示された位置登録エリア内の基地局から移動局番号ＭＳＩを含む呼出信号が送出される。
【００７２】
移動局番号ＭＳＩにより指示された移動局は、移動局種別等の情報を含む着信無線状態報告を送出する。基地局は、交換局に対して、位置情報と移動局番号ＭＳＩとを含む一斉呼出応答を送出する。交換局は、要求元基地局エリアを収集し、要求テーブルへ回数をカウントアップする。即ち、移動局からの呼出応答を受信した基地局は、一斉呼出応答を交換局へ送出し、交換局は、この基地局の無線ゾーン対応の要求テーブル（図２，図３の(f) 基地局エリア毎の要求テーブル）へ回数をカウントアップする。そして、着移動局と発加入者との間の通話路を形成する処理は、既に知られている制御によって行うことができる。
【００７３】
図１３は分析処理を含む位置登録エリアの更新シーケンス説明図であり、交換局は、前述の動的トラヒック情報の収集の後、収集した動的トラヒック情報の分析に移行する。この動的トラヒック分析は、実行管理部２０（図３参照）によって周期的に起動される動的トラヒック分析部１４（図３参照）に於いて行うもので、ステップ（１）〜（１６）について以下説明する。
【００７４】
即ち、周期的に実行管理を行い（１）、加入者在圏リスト収集要求を加入者データベースに対して行い（２）、加入者データベースから加入者在圏リスト応答を受信すると（３）、位置登録要求回数テーブル（図３の(a) 位置登録要求回数テーブル及び図７の（Ｂ）参照）の全照合を行い（４）、位置登録要求回数テーブルの位置登録エリア対応の位置登録要求回数が閾値を超えているか否かを判定する（５）。この場合の閾値は、図３の(b) 閾値テーブルに格納されている。
【００７５】
位置登録要求回数が閾値を超えていない場合は、ステップ（１５）に移行し、又位置登録要求回数が閾値を超えている場合は、位置登録エリアについて在圏比率を求め、この在圏比率が一定値を超えているか否かを判定する（６）。例えば、位置登録要求回数が閾値を超えた位置登録エリアｘと位置登録エリアｙとの在圏比率（ｘ／ｙ）又は（ｙ／ｘ）を求め、（ｘ／ｙ）＞一定値又は（ｙ／ｘ）＞一定値か否かを判定する。この在圏比率が一定値を超えていない場合は、ステップ（１０）に移行し、又在圏比率が一定値を超える位置登録エリアが存在すると、その位置登録エリアが規制状態か否かを判定する（７）。
【００７６】
その位置登録エリアが規制状態でなければ、ステップ（１５）に移行し、位置登録否の規制状態であると、位置情報更新制御に移行する（８）。即ち、図３の位置状態更新制御部１５を動的トラヒック分析部１４から起動し、アクセス解除要求、即ち、基地局へ規制解除を行う為の情報を送出する（９）。基地局は、報知情報の規制情報を位置登録可として送出する。即ち、図８の（Ｂ），（Ｃ）の状態から（Ｄ）状態となった時に、規制を解除して（Ｅ）の状態とする。
【００７７】
そして、ステップ（１０）に於いては、位置登録要求回数が閾値を超えていることにより（ステップ（５）参照）、移動局が相互に移動する位置登録エリアｘ，ｙのそれぞれの位置登録要求回数Ｘ，Ｙを比較する。そして、Ｘ＞Ｙの場合、ｙ→ｘとして示すように位置登録エリアｙに位置登録エリアｘを統合し（１１）、又Ｘ＜Ｙの場合は、ｘ→ｙとして示すように位置登録エリアｘに位置登録エリアｙを統合する（１２）。そして、位置情報更新制御を行う（１３）。即ち、ステップ（８）と同様に、位置情報更新制御部１５を起動する。そして、位置登録エリア変更要求を基地局に送出する（１４）。この位置登録エリア変更要求には、新位置情報と、規制情報（旧位置情報保持の移動局に対する位置登録否）等を付加する。
【００７８】
基地局は、位置登録エリア変更要求に従って、報知情報の規制情報として、位置登録否と、位置登録否の位置情報（旧位置登録エリアの位置情報）とを付加する。例えば、位置登録エリアｙに統合された旧位置登録エリアｘの位置情報を保持している移動局は、位置登録エリアの構成変更後の報知情報には、新位置登録エリアの位置情報が付加されているから、保持している位置情報と異なることになる。しかし、位置登録否の規制情報が、例えば、旧位置登録エリアｘの位置情報を含む場合に、旧位置登録エリアｘの在圏移動局は、制御処理部２４（図４参照）の制御によって位置登録要求を送出しない。なお、位置登録否でない場合、位置登録要求を送出する。又交換局は、位置登録エリア変更要求（１４）を行った後、全エリア間の照合が済んだか否かを判定し（１５）、済んでいない場合は、次の位置登録エリア間を参照し（１６）、ステップ（４）に移行する。
【００７９】
そして、動的トラヒック収集部１３（図３参照）による収集結果を、周期的に起動される動的トラヒック分析部１４により分析し、その分析結果、位置登録エリアの構成変更が必要と判断すると、変更前位置登録エリア（旧位置情報）と、変更後位置登録エリア（新位置情報）とを指定して、位置情報更新制御部１５を起動する。起動された位置情報更新制御部１５は、構成変更により統合される位置登録エリアに属する全基地局或いは統合される位置登録エリアの一部で且つ統合する位置登録エリアに隣接した任意数の基地局に対して位置登録エリア変更を指示する。
【００８０】
位置登録エリア変更を指示された基地局は、旧位置情報から新位置情報に位置登録規制状態とし、報知情報に、前述のように、旧位置情報と位置登録否とを含む規制情報を付加して送出する。従って、旧位置情報をメモリ２８（図４参照）に保持している移動局は、新位置情報を報知する旧位置登録エリア内を移動しても、旧位置情報と位置登録否との規制情報を受信するから、制御処理部２４（図４参照）は、位置登録要求の制御を行わない。このような位置登録否の規制情報によって、位置登録エリアの構成変更に伴う位置登録要求の多発を回避することができる。
【００８１】
又交換局は、旧位置情報を保持している移動局数（旧位置登録エリアの在圏数）と、新位置情報を保持している移動局数（新位置登録エリアの在圏数）との比率を求める。例えば、加入者データベースをアクセスして、旧位置情報対応の移動局と新位置情報対応の移動局とを収集することにより、比率を求めることができる。そして、旧位置情報を保持している移動局数が少なくなった時に、位置登録否を位置登録可に変更する。それにより、旧位置情報を保持している移動局は、新位置情報に従った位置登録要求を送出し、総て新位置登録エリアとして管理することになる。その場合、旧位置情報を保持している移動局数は、発信等のオペレーションによる位置登録によって少なくなっているから、位置登録要求は多発しないことになる。
【００８２】
図１４及び図１５は、位置登録エリアの更新シーケンス説明図であり、基地局は報知情報に位置情報と位置登録可否を示す規制情報等とを付加して送出し、移動局は、報知情報の位置情報と、メモリ２８（図４参照）に保持している位置情報とを、制御処理部２４により比較し、比較不一致により位置登録要求を送出する制御は、図９等に示す場合と同様である。そして、前述のように、位置登録エリアの構成変更を必要と判断した時に、変更前の位置登録エリアと、変更後の位置登録エリアとを指定して、位置登録エリアの構成変更を行うことになり、交換局は、加入者在圏リスト要求を加入者データベースに対して行う。
【００８３】
移動局の位置管理手段としての加入者データベースは、収容加入者の全在圏リストを作成し、その全在圏リストを交換局へ送出する。この全在圏リストは、位置登録エリア対応の在圏数を示すから、交換局は、変更前の位置登録エリア（旧位置登録エリア）と、変更後の位置登録エリア（新位置登録エリア）との在圏加入者の比率を判定する。この比率は最初は大きくない場合が一般的である。
【００８４】
そして、位置登録エリア変更要求を基地局へ送出する。この位置登録エリア変更要求には、旧位置情報と、新位置情報と、規制情報（位置登録否）等を含むものである。それにより、統合された位置登録エリア対応の基地局は、報知情報として、位置登録否と旧位置情報とを含む規制情報と、新位置情報等を付加して送出する。そして、基地局は、交換局に対して位置登録エリア変更応答を送出する。一方、統合する位置登録エリア対応の基地局は、統合前と同一の位置情報を報知情報に付加して送出する。
【００８５】
移動局は、保持情報（保持している位置情報）と、報知情報の位置情報とを比較し（図１５参照）、不一致の場合、従来例では、位置登録要求を行うものであるが、本発明に於いては、位置登録可否の判定を行い、保持情報（保持している位置情報）と、規制情報の位置登録否の場合の位置情報とを比較し、一致の場合は、位置登録要求を送出しない。しかし、位置登録否の位置情報を保持していない場合は、報知情報の新位置情報に従って位置登録要求を送出する。
【００８６】
交換局は、加入者データベースの加入者在圏リスト収集要求を行い、収容加入者全在圏リストを交換局へ返送する。交換局は、再び、旧位置登録エリアと、統合後の位置登録エリアとの在圏加入者比率を求め、例えば、図８の（Ｄ）に示すように、旧位置登録エリア▲２▼の在圏加入者数と、統合後の位置登録エリア▲１▼の在加入者数との比率が、例えば、１：５となった場合、規制解除要求を基地局へ送出する。
【００８７】
基地局は、これにより、規制情報の位置登録の可否を可に変更し、且つ交換局に対して規制解除応答を送出する。旧位置登録エリア▲２▼の位置情報を保持している移動局は、位置登録可となるから、新位置登録エリア▲１▼の位置情報に従った位置登録要求を送出する。それにより、新位置登録エリア▲１▼内の報知情報受信可能移動局は、新位置登録エリア▲１▼の位置情報を保持することになる。なお、移動局の呼出しは、統合された位置登録エリアを含む新位置登録エリア内の総ての基地局から行うこともできるが、広範囲の位置登録エリア内の総ての基地局からの呼出しの代わりに、後述の手段を適用して、効率の良い呼出しも可能である。
【００８８】
図１６は無効呼出抑制制御の説明図であり、（ａ）に示す位置登録エリア内に複数の基地局対応のゾーンが存在し、各ゾーンは一部重なった構成であり、位置登録エリアの統合により広大な位置登録エリアとなった時に、無駄な呼出しを低減する為に、ピンポイント呼出制御を行う。
【００８９】
その場合のゾーンＡ〜Ｆの在圏数を、例えば、Ａ＝０，Ｂ＝３，Ｃ＝５，Ｄ＝１，Ｅ＝４，Ｆ＝２とすると、在圏高確率順にゾーンを並べた時、Ｃ＞Ｅ＞Ｂ＞Ｆ＞Ｄ＞Ａとなる。従って、（ｂ）に示す在圏高確率テーブル（図２及び図３の(c) 参照）は、在圏確率の高い順にＣ，Ｅ，Ｂ，Ｆ，Ｄ，Ａが格納される。このような在圏数は、例えば、前述の移動局のオペレーション（位置登録要求，着信，発信）のゾーン対応の集計値で在圏数を把握し、動的トラヒック情報から在圏高確率テーブルを作成することができる。
【００９０】
在圏高確率のゾーンは、チャネル数の逼迫が懸念されるから、移動局側からのオペレーションを優先的に行えるように、ゾーン構成が一部オーバーラップしていることを利用して、チャネル使用状況と、迂回ゾーンとしての隣接ゾーン一覧をゾーン対応に管理する迂回ゾーン選択テーブル（図２及び図３の(d) 参照）を図１６の（ｃ）に示すように形成する。即ち、ゾーンＡは、迂回ゾーンとしてＢ，ｎ、ゾーンＢは、迂回ゾーンとしてＡ，Ｃが選択される。なお、横方向に基地局が配列された場合を示すが、一般的にはメッシュ状に配列されるから、チャネル使用量の少ない隣接ゾーンを選択するものである。
【００９１】
移動局に対する着信時の呼出しを位置登録エリア内の各ゾーンに於いて行う場合、在圏ゾーンのみ有効呼出しとなり、他のゾーンは無駄な呼出しとなる。そこで、在圏高確率テーブルを参照して、在圏確率の高いゾーン（この場合、ゾーンＣ）から順に呼出しを行う。又そのゾーンのチャネル使用量が多い場合、迂回ゾーンを選択して呼出しを行う（この場合、ゾーンＢ又はＤ）。従って、在圏確率が高く、且つチャネル使用量が少ないゾーンを選択して呼出しを行うものであるから、移動局のオペレーションを阻害することなく、且つ無駄な呼出しを低減した移動局の呼出しが可能となる。
【００９２】
又在圏確率の高いゾーンから順次呼出しを行う時に、高在圏確率のゾーンの呼出しを継続しながら、次の在圏確率の高いゾーンの呼出しを開始するように、最終的には、全ゾーンについての呼出しを行うことも可能であり、又各ゾーン対応に高在圏確率のゾーンから順次呼出しを行うことも可能である。
【００９３】
図１７は在圏高確率順の呼出制御シーケンス説明図であり、交換局は、着信アドレス信号ＩＡＭにより、着信加入者状態の分析等を行い（２１）、応答信号ＡＣＭを送出する。そして、在圏情報（位置情報）内の全基地局エリア（ゾーン）をリストアップし（２２）、図１６の（ｂ）に示すような在圏高確率テーブルを形成して、在圏高確率順に呼出制御を実施する（２３）。
【００９４】
その場合、選択ゾーンのＣＨ（チャネル）使用状況が基準値以上か否かを比較判定し（２４）、基準値以上の場合は、図１６の（ｃ）に示すような迂回ゾーン選択テーブルを参照して、隣接ゾーンを選択して（２５）、呼出しを行う。そして、選択したゾーンに対して総て呼出制御を実施したか否かを判定し（２６）、完了していない場合は、ステップ（２３）に移行する。
【００９５】
又選択したゾーンのチャネル使用量が基準値以下の場合、その選択ゾーンに対して呼出制御を実施し、そして、選択したゾーンに対して総て呼出制御を実施したか否かを判定し（２７）、完了していない場合は、呼出応答受信の有無を判定し（２８）、呼出応答が未受信の場合、ステップ（２３）に移行する。又呼出応答を受信した場合は、一斉呼出応答受信以外の呼出しを実施した基地局（ゾーン）を総て抽出し（２９）、選択したゾーンの総てについて実施したか否かを判定し（３０）、未完了の場合はステップ（２９）に移行する。
【００９６】
交換局から基地局への呼出情報は、位置情報と移動局番号ＭＳＩ等を含み、基地局から移動局に対する呼出しは、移動局番号ＭＳＩ等を含むものである。又これに応答した移動局は、移動局種別情報等を含む着信無線状態報告を送出し、基地局は、移動局の位置情報と移動局番号ＭＳＩ等を含む一斉呼出応答を交換局へ送出する。
【００９７】
本発明は、前述の各実施の形態にのみ限定されるものではなく、種々付加変更することが可能であり、隣接する位置登録エリアを順次統合して拡大した新位置登録エリアに構成変更することも可能であり、その場合、各ゾーンの在圏数比率等に従って順次分離することができる。又各種の位置登録エリアの統合を行った場合に、統合された位置登録エリアの在圏移動局に対して、統合した位置登録エリアの位置情報が付加された報知情報が送出されるが、これに対しての位置登録要求を規制することができる。この規制により、位置登録エリアの統合時の位置登録要求の輻輳を回避することができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、移動局の移動傾向を判定して、位置登録エリアの統合，分離を行うものであり、位置登録要求が単に多数となった位置登録エリアを拡大するものではなく、移動局が集中するように移動する位置登録エリアを、移動局が流出する位置登録エリアに統合するように構成変更するものであるから、移動前と移動後の位置登録エリアが異なる場合に、移動後の位置登録エリアが移動前の位置登録エリアに統合され、移動後の位置登録エリアは、統合された新位置登録エリアとなり、移動によっても位置登録要求が発生しないことになる。従って、多数の移動局が移動する場合の位置登録要求の集中処理を回避することができる利点がある。
【００９９】
又位置登録エリアの構成変更に伴う位置登録要求を規制する手段によって、位置登録エリアの統合，分離の構成変更時に、無効な位置登録要求を規制し、基地局や交換局の処理負担を軽減することができる利点がある。その場合、旧位置登録エリアの在圏数と新位置登録エリアの在圏数との比率を基に、位置登録要求の規制の有無を制御し、旧位置登録エリアの在圏数が少なくなった時に、規制を解除し、位置登録要求の急増を回避することができる。それによって、基地局や交換局の位置登録要求処理の輻輳が生じなくなるから、多数の移動局を収容して、円滑な移動通信を行わせることができる利点がある。
【０１００】
又複数の無線ゾーンからなる位置登録エリアの在圏移動局に対する着信時に、在圏高確率ゾーンの順に一斉呼出しを行うことにより、無効となる呼出しを低減することができる。又チャネル使用量を考慮して、迂回ゾーンを選択し、在圏高確率ゾーンのチャネル使用量が多い場合は、それよりチャネル使用量が少ない隣接ゾーンを迂回ゾーンとして一斉呼出しを行うことにより、無効となる呼出しを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動通信システムの説明図である。
【図２】交換局の説明図である。
【図３】交換局のソフトウェア構成説明図である。
【図４】移動局の説明図である。
【図５】位置登録制御のシーケンス説明図である。
【図６】位置登録要求回数の説明図である。
【図７】動的トラヒック集計の説明図である。
【図８】位置登録エリアの構成変更時の説明図である。
【図９】位置登録制御のエリア間の要求回数収集シーケンス説明図である。
【図１０】位置登録による動的トラヒック情報収集のシーケンス説明図である。
【図１１】発信受付による動的トラヒック情報収集のシーケンス説明図である。
【図１２】着信受付による動的トラヒック情報収集のシーケンス説明図である。
【図１３】分析処理を含む位置登録エリアの更新シーケンス説明図である。
【図１４】位置登録エリアの更新シーケンス説明図である。
【図１５】位置登録エリアの更新シーケンス説明図である。
【図１６】無効呼出抑制制御の説明図である。
【図１７】在圏高確率順の呼出制御シーケンス説明図である。
【図１８】位置登録エリアの説明図である。
【符号の説明】
１ 移動局（ＭＳ）
２ 基地局（ＢＳ）
３ 交換局
４ 加入者データベース（ＨＬＲ）
ＡＲ１〜ＡＲｎ 位置登録エリア

Claims (9)

1. 複数の基地局と接続した交換局と、単一又は複数の前記基地局の無線ゾーンからなる位置登録エリア対応に移動局の位置情報を管理する位置管理手段とを含む移動通信システムに於いて、
   前記移動局の位置登録要求に従って該移動局の移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとを組として位置登録要求の発生回数を管理する移動管理テーブルと、
   該移動管理テーブルの前記位置登録要求の発生回数が所定値を超えた移動後の位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、該移動後の位置登録エリアの全部又は移動前の位置登録エリアに隣接する該移動後の位置登録エリアの一部を統合するエリア統合手段と
   を備えたことを特徴とする移動通信システム。
2. 前記移動管理テーブルは、前記移動局からの位置登録要求により前記位置管理手段を参照して移動前の位置登録エリアを識別し、該移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとを組として、移動後の位置登録エリアに対する位置登録要求の発生回数をカウントする構成を備え、前記エリア統合手段は、前記移動管理テーブルの前記移動後の位置登録エリアに対する位置登録要求の発生回数を監視し、該発生回数が所定値を超えた時、該移動後の位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、該移動後の位置登録エリアの全部又は移動前の位置登録エリアに隣接する該移動後の位置登録エリアの一部を統合する構成を備えたことを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
3. 前記エリア統合手段は、位置登録エリア統合に於ける競合発生時に、前記所定値を超える位置登録要求の最大値の発生回数の移動後の位置登録エリアを抽出し、該位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、該移動後の位置登録エリアの全部又は移動前の位置登録エリアに隣接する該移動後の位置登録エリアの一部を統合する構成を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の移動通信システム。
4. 前記エリア統合手段により移動前の位置登録エリアに統合された前記移動後の位置登録エリアに対して、前記移動前の位置登録エリアの位置情報を送出し、且つ該位置情報と異なるエリア統合前の前記移動後の位置登録エリアの位置情報を保持している移動局に対して、位置登録要求を規制する規制情報を送出する構成を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の移動通信システム。
5. 前記移動局の位置情報を管理する位置管理手段を参照して、エリア統合された前記移動後の位置登録エリアの位置情報を保持している移動局数と前記移動前の位置登録エリアの位置情報を保持している移動局数とを比較して、所定比率に低減した時に、エリア統合前の前記移動後の位置登録エリアの位置情報を保持している移動局に対する位置登録要求の規制情報の送出を停止する構成を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の移動通信システム。
6. 移動通信システムに於ける交換局に於いて、
   移動局の位置登録要求，発信，着信等の動的トラヒック情報を収集する動的トラヒック収集部と、
   該動的トラヒック収集部により収集した動的トラヒック情報を分析して、移動局の移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとの組により移動局の移動方向を含む移動傾向を分析する動的トラヒック分析部と、
   該動的トラヒック分析部による分析により、前記移動後の位置登録エリア対応の位置登録要求の発生回数が所定値を超えたと判定した時、該移動後の位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、該移動後の位置登録エリアの全部又は移動前の位置登録エリアに隣接する該移動後の位置登録エリアの一部を統合する位置登録エリア構成変更手段と、
   該位置登録エリア構成変更手段による位置登録エリアの構成変更に従った位置情報に更新する位置情報更新制御部と
   を備えたことを特徴とする交換局。
7. 基地局の無線ゾーン対応の移動局のイベント受付けに従って在圏数を求め、該在圏数が多い順に格納して移動局の呼出しを無線ゾーン対応に順次行う為の在圏高確率テーブルと、前記基地局の無線ゾーン対応のチャネルの使用量を基に移動局の呼出しを隣接無線ゾーンを選択して行う為の迂回ゾーン選択テーブルとを備えたことを特徴とする請求項６記載の交換局。
8. 移動通信システムに於ける位置登録エリア変更制御方法に於いて、
   移動局の動的トラヒック情報を収集，分析して、該移動局の移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとの組により該移動局の移動傾向を判定し、前記移動後の位置登録エリアの位置登録要求の発生回数が所定値を超えた時に、該移動後の位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、該移動後の位置登録エリアの全部又は前記移動前の位置登録エリアに隣接する該移動後の位置登録エリアの一部を統合する過程を含む
   ことを特徴とする位置登録エリア変更制御方法。
9. 移動通信システムに於ける位置登録エリア変更制御方法に於いて、
   移動局の動的トラヒック情報を収集，分析して、該移動局の移動前の位置登録エリアと移動後の位置登録エリアとの組により該移動局の移動傾向を判定し、前記移動後の位置登録エリアの位置登録要求の発生回数が所定値を超えた時に、該移動後の位置登録エリアと組の移動前の位置登録エリアに、該移動後の位置登録エリアの全部又は前記移動前の位置登録エリアに隣接する該移動後の位置登録エリアの一部を統合する位置登録エリアの構成変更を行い、且つ統合前の旧位置登録エリアの位置情報を保持している移動局に対して、位置登録要求を規制する規制情報を送出し、少なくとも統合された新位置登録エリア内の移動局の位置登録要求を停止させる過程を含む
   ことを特徴とする位置登録エリア変更制御方法。

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