JP4538046B2 - 移動通信システム、位置登録周期規定ノード、移動機、および、移動通信の位置登録方法 - Google Patents
移動通信システム、位置登録周期規定ノード、移動機、および、移動通信の位置登録方法 Download PDFInfo
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Description
初回の位置登録に際して、それ以降の時点において移動通信システムに登録された位置と現実の位置の不一致が発生しないように、移動機には一定の位置登録周期が設定される。
この設定の後、移動機はこの位置登録周期を維持して繰り返し位置登録動作を実行する。
3GPP(3rd Generation Partnership Projects)勧告に準拠した移動通信システムにおける位置登録制御では、移動通信システムに登録された移動機の位置と現実の位置との間に齟齬が生じないように、移動機が位置登録エリアを跨らない場合であっても、移動機は移動通信システムから指示された周期で位置登録を継続的に繰り返し実行する。
他方、近年、移動機としての機能を保有する無線端末装置が例えば飲料やたばこ等の自動販売機に備えられ、在庫管理や購入者の認証に用いられるようなケースが増えつつある。
移動機に関するこのような応用的利用技術は、今後、家庭電気製品等に代表される汎用機器にまで波及しようという趨勢にある。
移動通信システムに収容される移動機の数は、従前のようなユーザが携帯するものに限られず上述のように多数の自動販売機や汎用機器に組み込まれるものも出現している。
後者のように自動販売機等に組み込まれる移動機(従って、加入者)の数は飛躍的に増加する傾向を呈しており、現実にデータが流れるトラヒックの増加を遥かに凌駕するものとなることが予測に難くない。
しかしながら、従来の移動通信システムの運用に係る一般的な取り扱い(3GPP勧告に準拠した移動通信システムにおける位置登録制御)では、各個の移動機毎の移動性の如何によらず、携帯電話機のように本来的に移動性の高いものに合わせて一律に決められた周期で位置登録を繰り返し実行するように運用していた。
今後予想されるユビキタス時代に向けて、移動通信システムに収容される移動機数の飛躍的増大に見合うように、各個の移動機における移動性の如何によらす、一律に位置登録を行なうことになると、現実にデータが流れる通信トラヒックを勘案したときには甚だ適切さを欠いた過剰な設備が要求されるといった事態を招来してしまうことになる。
移動機における位置登録周期を個別に設定し、或いは、変更することについては従来より種々の提案がなされている。
例えば、周期タイマで位置登録の周期を制御するに際して、位置登録の最短周期を一律に設定すると、本来は不要であるような位置登録処理が発生しシステム全体としての負荷が増大してしまうことを課題とする提案がある(特許文献1参照)。
また、他の文献には、移動端末装置からの位置登録要求の実行頻度を低く抑えることによって消費電力を低減し、限られた電池容量で連続通話時間の長い移動端末装置を実現することが提案されている(特許文献2参照)。
更にまた、他の文献には、HLRの位置情報復旧に際して、各基地局に位置登録要求を発行し、基地局から移動機に向け報知情報の周期的位置登録情報欄に位置登録実施要求情報を追加して送信し、該位置登録実施要求情報を受信した移動機が位置登録することが開示されている(特許文献4参照)。
従って、当然ながら、位置登録が過剰な頻度で行なわれることによって無線リソースの割り当てが逼迫するといった問題に焦点を合わせた技術課題解決の方途については示唆が得られるものではない。
本発明は、上述のような状況に鑑みてなされたものであり、加入者(移動機)の増大によっても位置登録が過密に実行されて無線リソースの割り当てが逼迫するといったことがないようにして、移動通信システムにおける設備を増加せずに増大する加入者を賄い切れるようにした移動通信システム、位置登録周期規定ノード、移動機、および、移動通信の位置登録方法を提供することを目的とする。
即ち、本発明の移動通信システムは、加入者情報を管理する加入者情報管理装置と、前記加入者情報管理装置に保有される加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および移動機に保有される移動機識別子に基づいて、前記移動機の移動性に従って、前記移動機の位置登録の周期を決定し該決定した位置登録の周期を規定する位置登録周期規定指令を該当する各移動機に供給する位置登録周期規定ノードと、を含むことを特徴とする。
加入者情報は、当該移動機を表す移動機情報および契約情報を含むものであり、従って、契約情報に基づいて移動機の位置登録周期の設定に資するような情報を認識することができる。
一方、移動性については通常の携帯電話機等と同様であっても、位置登録の周期については通常よりも長めに設定して無線リソースの占有を軽減するに寄与する一方で課金その他の点で優遇されるような特例に該当する場合も、他の理由から、位置登録の周期を長く設定することに合理性があることになる。
上掲の例のように、加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および移動機に保有される移動機識別子が、位置登録の周期決定の根拠に供され得る。
このため、種々の視点から当該移動機毎に適合した位置登録の周期を決定することができる。
この態様の移動通信システムでは、別途の装置を要することなく、MSCの一つの機能として移動機の位置登録周期を適切に設定することができる。
また、上記の加入者情報管理装置はHLR(Home Location Register)またはVLR(Visitor Location Register)である態様を採ることができる。
上記の態様を採る場合には、加入者情報を参照して位置登録の周期を決定するに際して、HLRまたはVLRに保持されている加入者情報を通常のこの種の移動通信システムにおけるように取得し参照することができる。
この態様の移動通信システムでは、加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および移動機に保有される移動機識別子によって当該移動機の移動頻度が相対的に低いものとして規定されているときには、この移動機に係る位置登録の周期を相対的に長く規定するように前記位置登録周期規定指令生成するように構成することができる。
一方、本発明の位置登録周期規定ノードは、所定の加入者情報管理装置で管理される加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および移動機に保有される移動機識別子に基づいて該当する各移動機の位置登録の周期を決定する位置登録周期決定手段と、前記位置登録周期決定手段によって決定された位置登録周期を規定する位置登録規定指令を該当する各移動機に供給する位置登録規定指令供給手段と、を含むことを特徴とする。
上述のようにして決定された位置登録周期を規定する位置登録規定指令を位置登録規定指令供給手段によって該当する各移動機に供給する。
移動機毎にその加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および移動機に保有される移動機識別子に基づいて適切な位置登録の周期が設定され、これによって、移動する蓋然性が希薄な移動機にも頻繁に移動する移動機と一律な周期で位置登録を行なうような無駄を省いて、無線リソースの割り当てが逼迫するような状況を回避することができる。
この態様の位置登録周期規定ノードでは、別途の装置を要することなく、MSCの一つの機能として移動機の位置登録周期を適切に設定することができる。
また、上記の位置登録周期規定ノードは、はSGSN(Serving General packet radio service Support Node)が上述のような位置登録の周期設定機能を有するような態様を採ることができる。
また、上記の位置登録周期規定ノードは、前記位置登録周期決定手段を、前記加入者情報によって当該移動機の移動頻度が相対的に低いものとして規定されているときには位置登録の周期が相対的に長くなるように該周期を決定するように構成することができる。
上記構成の位置登録周期規定ノードによれば、各移動機毎にその加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および移動機に保有される移動機識別子に基づいて適切な位置登録の周期が設定され、従って、移動する蓋然性が希薄な移動機についても、頻繁に移動する移動機と一律な周期で位置登録を行なうような無駄を省いて、無線リソースの割り当てが逼迫するような状況を回避することができる。
このため、上記の移動機において、上位ノードである例えばMSC等から設定された適切な周期で位置登録(位置登録要求信号を発信する動作)を行なうことができる。
従って、移動する蓋然性が希薄な移動機についても、頻繁に移動する移動機と一律な周期で位置登録を行なうような無駄を省いて、無線リソースの割り当てが逼迫するような状況を回避することができる。
上記移動通信の位置登録方法では、加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および移動機に保有される移動機識別子に基づいて各個の移動機毎に当該各移動機の位置登録実行周期を決定する。
このため、移動する蓋然性が希薄な移動機についても、頻繁に移動する移動機と一律な周期で位置登録を行なうような無駄を省いて、無線リソースの割り当てが逼迫するような状況を回避することができる。
また、上記の移動通信の位置登録方法において、当該各移動機の位置登録実行周期の決定はMSC(Mobile Switching Center)において行なう態様を採ることができる。
この態様の移動通信の位置登録方法では、別途の装置を要することなく、MSCの一つの機能として移動機の位置登録周期を適切に設定することができる。
(本発明の移動通信システムの一の実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態としての移動通信システムを表す概念図である。
図示の例における移動通信システム10は、加入者情報を管理する加入者情報管理装置として何れも機能し得るHLR101およびVLR102、加入者情報管理装置101,102に保有される各個の移動機に対応する加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報、および、後述するように移動機に保有される移動機識別子(例えばIMEI)に基づいて位置登録の周期を決定し該決定した位置登録の周期を規定する位置登録周期規定指令を該当する移動機300に供給する位置登録周期規定ノードとしてのMSC200を含んで構成されている。
移動機300には、携帯電話機310のように移動して用いられる頻度として認識されるモビリティ(以下、適宜、移動性という)の高いものがある一方、自動販売機500に組み込まれた移動機320のように現実に移動する可能性は極めて低いものもある。
このため、当該移動機(310,320)毎に適合した位置登録の周期を決定することができる。
また、加入者情報管理装置としてのHLR101またはVLR102が保有している加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報、および、後述するように移動機に保有される移動機識別子を参照して位置登録の周期を決定するため、HLR101またはVLR102における加入者情報を通常のこの種のシステムにおけるように利用して位置登録の周期決定のために供することができる。
所謂VLR方式では、該当する移動機に関する位置登録を契機に、この移動機が在圏する交換機毎(図1ではMSC)のVLRに加入者情報をHLRからダウンロード(即ち、上述の加入者原簿情報からコピー)し、移動機の位置情報と加入者情報を管理する。
これに対し、自動販売機や汎用機器に組み込まれた移動機では、平生の運用において所在位置が変更される蓋然性は極めて低く、従って、移動を契機とする位置登録の必要性は滅多に発生しない。
従って、一つの考え方として、VLR102やHLR101のような加入者情報管理装置が保有する加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報、および、後述するように移動機に保有される移動機識別子に基づいて、移動機の移動性の如何を判断し、この判断結果に応じて、当該移動機の移動性に見合った位置登録の周期を設定する。
尚、加入者情報は、当該移動機を表す移動機情報および契約情報を含むものであり、加入者情報に含まれる種々の事項が、位置登録の周期決定の根拠に供され得る。
この場合には、図1を参照して既述のように、移動機320は自動販売機500に内蔵して設置されるため、現実には位置を移動させることなく用いられることが加入者情報から認識される場合もある。このような場合には、位置登録の周期を長く設定することに合理性があることになる。
例えば、位置登録の周期については通常の携帯電話機におけるよりも長めに設定して積極的に無線リソース側の負担軽減に寄与するようにし、その見返りとして課金その他の点で優遇するような特例が設けられる場合も想定し得るからである。
図2は、本発明の実施の形態としての位置登録周期規定ノードを表すブロック図である。
図2の実施の形態における位置登録周期規定ノードは図1を参照して既述の移動通信システム10におけるMSC200であり、システムコントローラ201がバス202を通してこのノードの次に述べる各部と結ばれ、これら各部がシステムコントローラ201によって統括的に管理されるように構成されている。
加入者情報管理装置としてのVLR203にVLR管理部204が結ばれ、このVLR管理部204によってVLR203に保持された情報が管理され、また、保持された情報が読み出されて利用に供される。
上述のようにVLR203で保持および管理される加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報に基づいて該当する各移動機の位置登録の周期を決定する位置登録周期決定手段としての位置登録周期算定部205が設けられている。
また、位置登録周期算定部205によって決定された位置登録周期を規定する位置登録規定指令を該当する各移動機に供給する位置登録規定指令供給手段としての位置登録規定指令供給部206が設けられている。
この実施の形態の位置登録周期規定ノードとしてのMSC200では、位置登録周期算定部205によってVLR203で管理される加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報に基づいて該当する各移動機の位置登録の周期を決定する。
この位置登録周期算定部205で決定された位置登録周期を規定する位置登録規定指令を、位置登録規定指令供給部206によって該当する各移動機に供給する。
MSC200の上述のような作用によって、各移動機毎にその加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報に基づいて適切な位置登録の周期が設定され、従って、一つの実施の形態では、移動する蓋然性が希薄な移動機についても、頻繁に移動する移動機と一律な周期で位置登録を行なうような無駄を省いて、無線リソースの割り当てが逼迫するような状況を回避することができる。
また、MSC200自体が上述のような位置登録周期規定ノードとして機能するため、別途の装置を要することなく、移動機の位置登録周期を適切に設定することができる。
上述のような位置登録周期規定ノード(MSC200)によれば、各移動機毎にその加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報、および、後述するように移動機に保有される移動機識別子に基づいて適切な位置登録の周期が設定され、従って、移動する蓋然性が希薄な移動機についても、頻繁に移動する移動機と一律な周期で位置登録を行なうような無駄を省いて、無線リソースの割り当てが逼迫するような状況を回避することができる。
図3は、本発明の実施の形態としての移動機の構成を表すブロック図である。
図3の実施の形態における移動機は図1を参照して記述の移動機300であって移動機310および移動機320とも本図のように機能別に観念したブロック図上では同様に構成されている。
この移動機300は、システムコントローラ301によって各部が統括的に管理されるように構成されている。
移動通信における通信経路における無線区間の信号を授受するためにアンテナ302が接続されたRF送受信部303が設けられ、このRF送受信部303で受信された信号の中から、位置登録周期規定指令認識部304によって位置登録周期規定指令が分離され認識される。
この位置登録周期設定タイマ部305のタイマによって規定される周期をもって、位置登録要求信号生成部306が位置登録要求信号を生成する。
このようにして生成された位置登録要求信号がRF送受信部303からアンテナ302を通してMSC200(直接にはBTS220)に向けて送出される。
一方、この移動機300が携帯電話機310である場合には、音声通話やメールの授受のための操作や表示を行うため破線図示の操作・表示・音声入出力部307が設けられる。
また、位置登録周期設定タイマ部305、位置登録要求信号生成部306、RF送受信部303、および、アンテナ302等によって、位置登録被設定手段により位置登録実行周期が設定されて以降、当該設定された位置登録実行周期で位置登録(位置登録要求信号を発信する動作)を実行する位置登録実行手段が構成される。
このように位置登録実行周期が設定されて以降、位置登録実行手段(305,306,303,302)が、当該設定された位置登録実行周期で位置登録を実行する。
この結果、位置登録周期設定タイマ部305のタイマによって規定される上述のように加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報、および、後述するように移動機に保有される移動機識別子に対応した周期をもって、位置登録要求信号生成部306が位置登録要求信号を生成する。
このため、移動機300において、MSC200等から設定された適切な周期で位置登録(位置登録要求信号の発信)を行なうことができる。
従って、移動する蓋然性が希薄な移動機についても、頻繁に移動する移動機と一律な周期で位置登録を行なうような無駄を省いて、無線リソースの割り当てが逼迫するような状況を回避することができる。
図4は、本発明の他の実施の形態としての移動通信システムにおける通信シーケンスを示す図である。特に図4は、パケット通信における初回の位置登録処理に際して位置登録の実行周期を決定するシーケンスを示している。
移動機(MT:Mobile Terminated)から在圏ノード(SGSN:Serving General packet radio service Support Node)に位置登録要求であるAttach Requestが送られる(ステップS401)。
ステップS402でのMAP_Send_Authentication_infoなる要求対する応答であるMAP_Send_Authentication_ackがあると(ステップS403)、MTとSGSN間で通信の秘匿処理(Security Function)が実行される(ステップS404)。
このSecurity Functionの処理過程でSGSNは国際移動機器識別子(IMEI:International Mobile Equipment Identity)データを取得する。
一方、HLRは加入者情報の取得要求であるMAP_Insert_SUBSCRIBER_Data Request信号を送る(ステップS406)。
ステップS406のMAP_Insert_Subscriber_Data Requestに対しては、SGSNからHLRにMAP_Insert_Subscriber_Data_Responseが応答される(ステップS407)。
この段階で、SGSNでは、IMEI、加入者情報等に基づいて、位置登録周期を決定する(ステップS409)。
次いで、SGSNはステップS409で決定した位置登録周期を表す位置登録周期規定指令をMTに送出する(ステップS410)。
SGSNはMTに対し位置登録完了報告であるAttach Acceptを発し(ステップS411)、MTはSGSNに受信確認通知Attach Completeを返して呼の設定が確立する(ステップS412)。
101…HLR
102…VLR
200…MSC
201…システムコントローラ
202…バス
203…VLR
204…VLR管理部
205…位置登録周期算定部
206…位置登録規定指令供給部
207…信号送受信部
210…BSC
220…BTS
300,310,320…移動機
301…システムコントローラ
302…アンテナ
303…RF送受信部
304…位置登録周期規定指令認識部
305…位置登録周期設定タイマ部
306…位置登録信号生成部
307…操作・表示・音声・入出力部
500…自動販売機
Claims (12)
- 加入者情報を管理する加入者情報管理装置と、前記加入者情報管理装置に保有される加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および移動機に保有される移動機識別子に基づいて、前記移動機の移動性に従って、前記移動機の位置登録の周期を決定し該決定した位置登録の周期を規定する位置登録周期規定指令を該当する各移動機に供給する位置登録周期規定ノードと、を含むことを特徴とする移動通信システム。
- 前記位置登録周期規定ノードはMSC(Mobile Switching Center)であることを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
- 前記位置登録周期規定ノードはSGSN(Serving General packet radio service Support Node)であることを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
- 前記加入者情報管理装置は、HLR(Home Location Register)またはVLR(Visitor Location Register)であることを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
- 前記位置登録周期規定ノードは、前記加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および前記移動機の移動機識別子によって当該移動機の移動性が相対的に低いものとして規定されているときには位置登録の周期を通常の携帯電話機の場合よりも長く規定するように前記位置登録周期規定指令を生成することを特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
- 所定の加入者情報管理装置で管理される加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および移動機の位置登録の際に前記移動機から取得される移動機識別子に基づいて、前記移動機の移動性に従って該当する各移動機の位置登録の周期を決定する位置登録周期決定手段と、前記位置登録周期決定手段によって決定された位置登録周期を規定する位置登録規定指令を該当する各移動機に供給する位置登録規定指令供給手段と、を含むことを特徴とする位置登録周期規定ノード。
- MSC(Mobile Switching Center)として構成されていることを特徴とする請求項6に記載の位置登録周期規定ノード。
- SGSN(Serving General packet radio service Support Node)として構成されていることを特徴とする請求項6に記載の位置登録周期規定ノード。
- 前記位置登録周期決定手段は、前記加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および前記移動機の前記移動機識別子によって当該移動機の前記移動性が相対的に低いものとして規定されているときには位置登録の周期が通常の携帯電話機の場合よりも長くなるように該周期を決定することを特徴とする請求項6に記載の位置登録周期規定ノード。
- 所定の加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および移動機に保有される移動機識別子に基づいて該当する各移動機の位置登録の周期を決定する位置登録周期決定手段と、前記位置登録周期決定手段によって決定された位置登録周期を規定する位置登録規定指令を該当する各移動機に供給する位置登録規定指令供給手段と、を含む上位ノードから位置登録の周期を規定する位置登録周期規定指令の供給を受けて該位置登録周期規定指令に応じて前記加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および自機に保有される移動機識別子に対応した自機の位置登録実行周期をタイマに設定する位置登録被設定手段と、前記位置登録被設定手段により位置登録実行周期が設定されて以降、当該タイマに設定された、前記加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および自機に保有される移動機識別子に対応した位置登録実行周期で、位置登録を実行する位置登録実行手段とを有することを特徴とする移動機。
- 該当する加入者情報に含まれる契約情報もしくは移動機情報および移動機に保有される移動機識別子に基づいて当該各移動機の位置登録実行周期を決定することを特徴とする移動通信の位置登録方法。
- 当該各移動機の位置登録実行周期の決定はMSC(Mobile Switching Center)において行なうことを特徴とする請求項11に記載の移動通信の位置登録方法。
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