JP4932515B2 - トラッキングエリア設定装置及びユーザ装置並びにトラッキングエリア設定方法 - Google Patents

トラッキングエリア設定装置及びユーザ装置並びにトラッキングエリア設定方法 Download PDF

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Description

本発明は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムに関し、特にトラッキングエリア設定装置及びユーザ装置並びにトラッキングエリア設定方法に関する。
Ｗ−ＣＤＭＡやＨＳＤＰＡ（総称ＵＭＴＳ）の後継となる通信方式、すなわちＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が、ＵＭＴＳの標準化団体３ＧＰＰにより検討され、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
移動通信ネットワークでは、待ち受け（アイドルモード）中のユーザ装置の位置は、トラッキングエリア（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）という単位でネットワークに記憶される。トラッキングエリアとは、ＵＭＴＳにおけるロケーションエリア（ＬＡ： Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）又はルーティングエリア（ＲＡ： Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ）に相当し、１又は複数のセルにより構成される。
各セルでは、自セルが属するトラッキングエリアの識別子が報知されている。アイドルモードのユーザ装置は、在圏するトラッキングエリアに対して位置登録している。ユーザ装置は、現在位置登録しているトラッキングエリアの識別子を記憶しており、セルを移動するに伴い、報知されているトラッキングエリアの識別子を受信してトラッキングエリアに変化がないか確認する。例えば、ユーザ装置が隣のセルに移動し、そこで報知されているトラッキングエリアの識別子が自ユーザ装置が現在登録しているトラッキングエリアの識別子と異なる場合、ユーザ装置は上りリンクでアクセスし、位置登録の更新を行う。この位置登録の更新をトラッキングエリアアップデート（ＴＡＵ： Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ）という。トラッキングエリアアップデートを行うためには、ユーザ装置が上りでアクセスする必要があるため、頻度が多いと待受け中であるにも関わらずバッテリを消耗してしまう。トラッキングエリアアップデートの負荷を削減するためには、トラッキングエリアを大きくすることが望ましい。
ユーザ装置に対して着信が発生した場合は、移動通信ネットワークは、該ユーザ装置が位置登録されているトラッキングエリアを構成する全セルで一斉呼び出し（ページング）を行う。ユーザ装置は、ページングで呼び出されたら在圏するセルにアクセス（即ちサービスリクエストを送信）し、呼が確立される。ページングは呼び出したいユーザ装置が居ないセルにおいても送信されてしまうため、ページングを行うセル数が大きすぎると下りの無線リソースを浪費してしまう。ページングのオーバヘッドを削減するためには、トラッキングエリアを小さくすることが望ましい。このように、トラッキングエリアアップデートの処理負荷とページングのオーバヘッドの間には、トレードオフの関係があり、最適なバランスを満たすトラッキングエリアの設計が必要となる。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006 3GPP R2-061929 June 2006
ＵＭＴＳなどの従来のシステムでは、新規セルが導入される場合には、その導入される地域の人口分布などに基づいてトラッキングエリアアップデートの頻度やページング負荷などが推定され、トラッキングエリアが設計される。特に無線伝搬上隣接関係となるセルを正確に把握した上でトラッキングエリアを設計しなければ、トラッキングエリアアップデートが大量に発生してしまい、システム容量を圧迫しかねない。新規セルの無線伝搬を正確に把握するためには、例えば、新規基地局を設置してパイロット信号を送信し、測定器を搭載した専用車両で周回して該パイロット信号の受信品質を測定する必要があるが、これには多大な労力を要する。また、実際の設計には、鉄道や高速道路など、トラッキングエリアアップデートが集中して発生し得る場所なども勘案して設計する必要があり、煩雑な設計が必要となる。
このような労力を軽減するために、３ＧＰＰでは、ＬＴＥシステムの基地局装置を新たに設置する場合には、その新設基地局装置とネットワークとをケーブルで接続し、電源をオンにすることにより、自動設定が行われるようにすることが提案されている（非特許文献２参照）。特に今後の通信の需要に応えて、ホームユースの基地局など、小型基地局装置が大量に設置される状況を想定すると、このような自動設定機能が実現されることが望ましい。
しかし、この提案は、コンセプトベースであり、具体的な基地局装置およびユーザ装置の構成などについては提案されていない。
そこで本発明は、上述した問題点の少なくとも１つを解決するためになされたものであり、その目的は、トラッキングエリアを自動最適化することができるトラッキングエリア設定装置及びユーザ装置並びにトラッキングエリア設定方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明のトラッキングエリア設定装置は、
１又は複数のセルによりトラッキングエリアが構成され、
着信対象のユーザ装置が在圏するトラッキングエリアを構成する全セルで、ページングチャネルが送信され、
ユーザ装置は、前記ページングチャネルに基づいて、在圏するセルに対してサービスリクエストを送信し、
各トラッキングエリアでは、各セルから、トラッキングエリアの識別子が報知され、
ユーザ装置は、報知されているトラッキングエリアの識別子に基づいて、位置登録の更新を行い、
前記サービスリクエストの発生頻度を測定するサービスリクエスト測定手段；
前記位置登録の発生頻度を測定する位置登録測定手段；
前記サービスリクエストの発生頻度に基づいて、第１の閾値以上のサービスリクエストの発生頻度を有する第１のセルを、該第１のセルが属するトラッキングエリアから分割し、
前記位置登録の発生頻度に基づいて、前記第１のセルに隣接するセルの内、位置登録の発生頻度が最大のセルを選択し、該選択されたセルと前記第１のセルとを同一のトラッキングエリアに合併させるか否かを判断し、
前記サービスリクエストの発生頻度に基づいて、前記第１の閾値以上のサービスリクエストの発生頻度を有し、且つ該第１の閾値未満の第２の閾値未満のサービスリクエストの発生頻度を有する第２のセルに隣接するセルの内、位置登録の発生頻度が最大のセルを選択し、該選択されたセルと前記第２のセルとを同一のトラッキングエリアに合併させるか否かを判断するトラッキングエリア判断手段；
を備えることを特徴の１つとする。
このように構成することにより、ユーザ装置により起動されるランダムアクセスプロシージャのサービスリクエストに基づいて、トラッキングエリアの最適化を行うことができる。
本発明のユーザ装置は、
上記のトラッキングエリア設定装置との間で無線通信を行うユーザ装置であって、
報知されているトラッキングエリアの識別子に基づいて、在圏するトラッキングエリアが変わった場合に、上りリンクでアクセスし、
前記在圏するトラッキングエリアが変わる直前に在圏していたセルを示す情報を含むトラッキングエリアアップデートを送信するセル識別子通知手段；
を備えることを特徴の１つとする。
このように構成することにより、ユーザ装置は、在圏するトラッキングエリアが変わる直前に在圏していたセルを示す情報を含むトラッキングエリアアップデートを送信することができるため、トラッキングエリア設定装置は、ユーザ装置からのトラッキングエリアアップデートに基づいて、トラッキングエリアを最適化できる。
本発明のトラッキングエリア設定方法は、
ユーザ装置が、該ユーザ装置が在圏するトラッキングエリアを構成する１又は複数のセルにより構成される全セルで送信されるページングチャネルに基づいて、在圏するセルに対してサービスリクエストを送信するサービスリクエスト送信ステップ；
ユーザ装置が、各トラッキングエリアで、各セルから報知されているトラッキングエリアの識別子に基づいて、位置登録の更新を行う位置登録更新ステップ；
トラッキングエリア設定装置が、前記サービスリクエストの発生頻度を測定するサービスリクエスト測定ステップ；
トラッキングエリア設定装置が、前記位置登録の発生頻度を測定する位置登録測定するサービスリクエスト測定ステップ；
前記トラッキングエリア設定装置が、前記サービスリクエストの発生頻度に基づいて、第１の閾値以上のサービスリクエストの発生頻度を有する第１のセルを、該第１のセルが属するトラッキングエリアから分割し、
前記位置登録の発生頻度に基づいて、前記第１のセルに隣接するセルの内、位置登録の発生頻度が最大のセルを選択し、該選択されたセルと前記第１のセルとを同一のトラッキングエリアに合併させるか否かを判断するステップと、
前記サービスリクエストの発生頻度に基づいて、前記第１の閾値以上のサービスリクエストの発生頻度を有し、且つ該第１の閾値未満の第２の閾値未満のサービスリクエストの発生頻度を有する第２のセルに隣接するセルの内、位置登録の発生頻度が最大のセルを選択し、該選択されたセルと前記第２のセルとを同一のトラッキングエリアに合併させるか否かを判断するステップ；
を有することを特徴の１つとする。
このようにすることにより、ユーザ装置により起動されるランダムアクセスプロシージャのサービスリクエストに基づいて、トラッキングエリアの最適化を行うことができる。
本発明の実施例によれば、トラッキングエリアを自動最適化することができるトラッキングエリア設定装置及びユーザ装置並びにトラッキングエリア設定方法を実現できる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
本発明の実施例に係るトラッキングエリア設定装置が適用される移動通信システムについて、図１を参照して説明する。
移動通信システムは、例えばＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮ（別名：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，或いは，Ｓｕｐｅｒ ３Ｇ）が適用されるシステムである。
移動通信システムは、基地局（ｅＮＢ： ｅＮｏｄｅ Ｂ）２００ｍ（ｍは、ｍ＞１の整数）と、ユーザ装置（ＵＥ： Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）５０ｎ（ｎは、ｎ＞０の整数）とを備える。図１には、基地局２００１、２００２、２００３、２００４、２００５、２００６、２００７及び２００８、及びユーザ装置５０１、５０２、５０３及び５０４が示される。基地局２００１、２００２、２００３、２００４、２００５、２００６、２００７及び２００８がカバーするセルをそれぞれセル２０２１、２０２２、２０２３、２０２４、２０２５、２０２６、２０２７及び２０２８と呼ぶ。
アクセスゲートウェイ装置（ａＧＷ： ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ）３００は、例えばコアネットワーク５００に備えられる。コアネットワーク以外のネットワークに備えられるようにしてもよい。このアクセスゲートウェイ装置を制御プレーン（Ｃ−ｐｌａｎｅ）及びユーザープレーン（Ｕ−ｐｌａｎｅ）の論理エンティティに分け、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／ＵＰＥ（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｅｎｔｉｔｙ）とする場合もある。また、コアネットワーク５００には、ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ： Ｈｏｍｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）４００が備えられる。ホームロケーションレジスタには、各ユーザ装置５０ｎを管理するアクセスゲートウェイ装置の識別子が保持される。
本実施例においては、一例として、セル２０２１、２０２２及び２０２３によりトラッキングエリア２０４１が構成され、セル２０２４、２０２６及び２０２７によりトラッキングエリア２０４２が構成され、セル２０２５及び２０２８によりトラッキングエリア２０４３が構成される場合について説明するが、トラッキングエリアを構成するセルについては適宜変更可能である。
ユーザ装置５０ｎに対して着信があった場合、アクセスゲートウェイ３００は、ユーザ装置５０ｎが位置登録したトラッキングエリアの情報を保持しているため、どのトラッキングエリアにページングすればよいか分かっている。このため、アクセスゲートウェイ３００は、そのトラッキングエリアを構成する全基地局にページングを送信する。すなわち、ネットワーク側では、ユーザ装置５０ｎがアイドルモードである場合には、該ユーザ装置５０ｎとの間のコネクションのない状態であるため、在圏するセルを特定することができない。このため、ネットワークは、トラッキングエリアに属する全セルで、ページングチャネルを送信する。
基地局２００ｍでは、アクセスゲートウェイ３００から送信されたページングに基づいて、ページングチャネルを送信する。その結果、ユーザ装置５０ｎが位置するトラッキングエリアを構成するセルからユーザ装置５０ｎに対してページングチャネルが送信される。例えば、ユーザ装置５０ｎが位置するトラッキングエリアを構成するセルは、ページングインジケータチャネルを送信し、次に、ページングチャネルを送信する。ページングチャネルには、国際移動加入者識別ＩＤ／（或いは）移動加入者識別ＩＤ（ＩＭＳＩ／ＴＭＳＩ： ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｍｏｂｉｌｅ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ／ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｍｏｂｉｌｅ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と、通信種別を示すｃａｕｓｅ ＩＤなどが含まれてよい。
ページングチャネルを受信したユーザ装置５０ｎは、自局のグローバルＩＤ、すなわちＩＭＳＩ／ＴＭＳＩが該ページングチャネルに含まれているか否かを判断し、含まれている場合に、在圏するセルに、ランダムアクセルチャネル（ＲＡＣＨ： Ｒａｎｄｕｍ Ａｃｃｅｓｓ ＣＨａｎｎｅｌ）によりアクセスする。その後の回線設定は、ユーザ装置５０ｎと在圏セルとの間で行われる。
具体的には、ユーザ装置５０ｎは、上りのランダムアクセスのプロシージャを起動し、ランダムアクセルチャネルを在圏セルに送信する。次に、在圏セルは、ＲＡＣＨに対する応答（ＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を、ユーザ装置５０ｎに送信する。ユーザ装置５０ｎは、ＲＡＣＨに対する応答に基づいて、ページングに対する発信（応答）であることを示すサービスリクエストを上りリンクで送信する。
待ち受け状態のアイドル状態であるユーザ装置５０ｎは、移動してトラッキングエリアが変わった場合にはトラッキングエリアアップデートを行う。アイドル状態であるユーザ装置５０ｎは、報知されているトラッキングエリアの識別子を受信し、自ユーザ装置５０ｎの属するトラッキングエリアを把握することができる。例えば、ユーザ装置５０ｎが隣のセルに移動し、そこで報知されているトラッキングエリアの識別子が自ユーザ装置５０ｎが位置登録しているトラッキングエリアの識別子と異なる場合、ユーザ装置５０ｎは上りリンクでアクセスし、位置登録の更新を行う。ユーザ装置５０ｎおよびアクセスゲートウェイ３００は、位置登録を行ったトラッキングエリアの識別子を記憶する。
次に、本発明の実施例に係るトラッキングエリア設定装置１００について、図２を参照して説明する。トラッキングエリア設定装置１００は、トラッキングエリアの設定を行う。
本実施例に係るトラッキングエリア設定装置１００は、例えば、アクセスゲートウェイ装置３００に備えられる。トラッキングエリア設定装置１００は、ネットワーク インターフェース１０２と、サービスリクエスト測定部１０４と、トラッキングエリアアップデート測定部１０６と、トラッキングエリア判断部１０８と、制御部１１０と、記憶部１１２とを備える。記憶部１１２には、トラッキングエリア−セル マッピングテーブル１１４と、ユーザ装置−トラッキングエリア マッピングテーブル１１６と、ユーザ装置コンテクスト１１８とが記憶される。
ユーザ装置５０ｎから送信されたサービスリクエストは、基地局２００ｍを介して、トラッキングエリア設定装置１００に送信される。トラッキングエリア設定装置１００に受信されたサービスリクエストは、ネットワーク インターフェース１０２を介して、サービスリクエスト測定部１０４に入力される。サービスリクエスト測定部１０４は、サービスリクエストの発生頻度を、セル毎に測定する。例えば、サービスリクエスト測定部１０４は、図３に示すように、トラッキングエリアと、該トラッキングエリアを構成するセルと、そのセルにおけるサービスリクエストの発生頻度との対応を示すテーブル（以下、ＳＲテーブルと呼ぶ）を作成する。サービスリクエスト測定部１０４は、所定の周期で、ＳＲテーブルをトラッキングエリア判断部１０８に入力する。後述するセル及び／又はトラッキングエリアの合併及び分割が頻繁に生じることを防止する観点からは、この所定の周期は十分に長い時間であることが望ましい。或いは、運用者が必要に応じてトリガしてもよい。
また、ユーザ装置５０ｎから送信されたトラッキングエリアアップデートは、基地局２００ｍを介して、トラッキングエリア設定装置１００に送信される。トラッキングエリア設定装置１００に受信されたトラッキングエリアアップデートは、ネットワーク インターフェース１０２を介して、トラッキングエリアアップデート測定部１０６に入力される。
トラッキングエリアアップデート測定部１０４は、トラッキングエリアアップデートの発生頻度を、トラッキングエリアを構成するセル毎に測定する。例えば、トラッキングエリアアップデート測定部１０４は、図４に示すように、移行先のトラッキングエリア、すなわちトラッキングエリアアップデートが行われたトラッキングエリアを構成するセルと、トラッキングエリアアップデートの発生頻度との対応を示すテーブル（以下、ＴＡＵテーブルと呼ぶ）を作成する。トラッキングエリアアップデート測定部１０４は、所定の周期で、ＴＡＵテーブルをトラッキングエリア判断部１０８に入力する。セル及び／又はトラッキングエリアの合併及び分割が頻繁に生じることを防止する観点からは、この所定の周期は十分に長い時間であることが望ましい。或いは、運用者が必要に応じてトリガしても良い。
トラッキングエリア判断部１０８は、入力されたＳＲテーブル及び／又はＴＡＵテーブルに基づいて、トラッキングエリアの最適化を行う。例えば、トラッキングエリア判断部１０８は、入力されたＳＲテーブルに基づいて、サービスリクエストの発生頻度が所定の閾値以上となるセルを、現在そのセルが属しているトラッキングエリアから分離する。また、例えば、トラッキングエリア判断部１０８は、入力されたＴＡＵテーブルに基づいて、トラッキングエリアアップデートの発生頻度が所定の閾値以上となるセルを、そのセルの周辺のトラッキングエリアに含める。
ページングが行われる場合、ユーザ装置５０ｎは、ある特定のセルに在圏しているにもかかわらず、そのあるセルを含むトラッキングエリア内の複数のセルでページングチャネルの送信が行われる。ユーザ装置５０ｎの在圏するセル以外で送信されるページングチャネルは無駄となるため、ページングに対する負荷を軽減するためには、トラッキングエリアを構成するセル数は少ない方が好ましい。
しかし、トラッキングエリアを構成するセル数が少ないと、トラッキングエリアが小さく（狭く）なるため、ユーザ装置５０ｎがトラッキングエリアアップデートを行う回数が増加する。トラッキングエリアアップデートに対する負荷を軽減するためには、トラッキングエリアを構成するセル数は多い方が好ましい。
従って、ページングに対する負荷及びトラッキングエリアアップデートに対する負荷に基づいて、トラッキングエリアを最適化する必要がある。
そこで、本実施例に係るトラッキングエリア設定装置１００では、トラッキングエリア判断部１０８において、サービスリクエストの発生頻度及びトラッキングエリアアップデートの発生頻度に基づいて、記憶部１１２に記憶されたトラッキングエリア−セル マッピングテーブル１１４を参照して、トラッキングエリアの最適化が行われる。セル及び／又はトラッキングエリアの合併及び分割が頻繁に生じることを防止する観点からは、十分に長い時間の周期で最適化を行うことが望ましい。また、オン／オフ設定を行うスイッチにより、運用者が最適化を行いたい場合にオンするようにしてもよい。
トラッキングエリア判断部１０８は、トラッキングエリアの最適化を行った結果、トラッキングエリアを構成するセルが変更された場合、トラッキングエリア−セル マッピングテーブル１１４及び／又はユーザ装置−トラッキングエリア マッピングテーブル１１６を更新する。
トラッキングエリア−セル マッピングテーブル１１４は、トラッキングエリアと、そのトラッキングエリアを構成するセルとの対応を示すテーブルである。ユーザ装置−トラッキングエリア マッピングテーブル１１６は、ユーザ装置と、そのユーザ装置が在圏するトラッキングエリアとの対応を示すテーブルである。ユーザ装置コンテクスト１１８は、受信ユーザのコンテクスト情報、例えばロケーション(位置登録情報)、ユーザ装置の種別、使用可能なサービスの情報などを記憶する。
制御部１１０は、記憶部１１２に記憶された情報に基づいて、ユーザ装置５０との回線設定などを行う。ネットワーク インターフェース１０２は、上位ノード、例えばＨＬＲ４００、また、基地局２００などとのインタフェースである。
次に、本実施例に係るトラッキングエリア設定装置１００におけるトラッキングエリア判断部１０８における処理の一例について、図５を参照して説明する。
トラッキングエリア判断部１０８に、図３を参照して説明したＳＲテーブル、図４を参照して説明したＴＡＵテーブルが入力される（ステップＳ５０２）。
次に、ＳＲテーブルに含まれる所定のセルに着目し、その所定のセルに対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第１の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ５０４）。
所定のセルに対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第１の閾値以上である場合（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）、その所定のセルを含む（属する）トラッキングエリアから、その所定のセルを仮分割する（ステップＳ５０６）。
次に、ＴＡＵテーブルを参照し、その仮分割された所定のセルに隣接するセルの内、トラッキングエリアアップデートの発生頻度が最大の隣接セルを選択する（ステップＳ５０８）。
次に、選択された隣接セルと、その仮分割された所定のセルとを仮合併する（ステップＳ５１０）。
次に、選択された隣接セルと、仮分割された所定のセルとを含む仮合併されたトラッキングエリアにおけるページングチャネル量が予め設定された許容範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ５１２）。例えば、ＳＲテーブルを参照し、仮合併されたトラッキングエリア内のサービスリクエストの発生頻度の合計値を計算し、その合計値が予め設定された許容範囲内であるか否かを判断する。
合計値が許容範囲内である場合（ステップＳ５１２：ＹＥＳ）、選択された隣接セルと仮分割された所定のセルとを合併する（ステップＳ５１４）。一方、合計値が許容範囲内でない場合（ステップＳ５１２：ＮＯ）、選択された隣接セルと仮分割された所定のセルとは合併しない（ステップＳ５１６）。すなわち、仮合併された隣接セルと、仮分割された所定のセルとを分離する。
一方、所定のセルに対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第１の閾値未満である場合（ステップＳ５０４：ＮＯ）、その所定のセルの対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第２の閾値未満であるか否かを判断する（ステップＳ５１８）。ここで、第２の閾値は第１の閾値未満の値である。
所定のセルの対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第２の閾値未満である場合（ステップＳ５１８：ＹＥＳ）、ＴＡＵテーブルを参照し、その所定のセルに隣接するセルの内、トラッキングエリアアップデートの発生頻度が最大の隣接セルを選択する（ステップＳ５２０）。
次に、選択された隣接セルと、その所定のセルとを仮合併する（ステップＳ５２２）。
次に、選択された隣接セルと、その所定のセルとを含む仮合併されたトラッキングエリアにおけるページングチャネル量が予め設定された許容範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ５２４）。例えば、ＳＲテーブルを参照し、仮合併されたトラッキングエリア内のサービスリクエストの発生頻度の合計値を計算し、その合計値が予め設定された許容範囲内であるか否かを判断する。
合計値が許容範囲内である場合（ステップＳ５２４：ＹＥＳ）、選択された隣接セルとその所定のセルとを合併する（ステップＳ５２６）。一方、所定のセルの対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第２の閾値未満でない場合（ステップＳ５１８：ＮＯ）及び合計値が許容範囲内でない場合（ステップＳ５２４：ＮＯ）、ステップＳ５０２に戻る。
このようにすることにより、サービスリクエストの発生頻度及びトラッキングエリアアップデートの発生頻度に基づいて、トラッキングエリアを最適化できる。
また、ページングの発生頻度ではなく、サービスリクエストの発生頻度に基づいてトラッキングエリアを最適化することにより、セルを単位として、トラッキングエリアを最適化できる。
次に、本発明の他の実施例に係るトラッキングエリア設定装置について説明する。
本発明に係るトラッキングエリア設定装置１００が適用される移動通信システムでは、通信中のアクティブ状態であるユーザ装置５０は、移動して、在圏するトラッキングエリアが変わった場合には、上りリンクでアクセスし、位置登録の更新を行うが、この場合、移動元のセルの識別子を通知する。
また、待ち受け状態のアイドル状態であるユーザ装置５０は、移動してトラッキングエリアが変わった場合にはトラッキングエリアアップデートを行い、位置登録の更新を行うが、この場合、移動元のセルの識別子を通知する。
本実施例に係るユーザ装置５０は、図６に示すように、ＲＦ回路５２と、セル識別子通知手段としての制御プレーン処理部５４とを備える。
ユーザ装置５０は、アイドル状態でもセル選択は行うため、自ユーザ装置５０が在圏するセルは把握している。制御プレーン処理部５４は、トラッキングエリアアップデートに、移動元のセルの識別子、すなわちトラッキングエリアアップデートを行う直前に在圏していたセルの識別子を含めて送信する。
本実施例に係るトラッキングエリア設定装置の構成は、図２を参照して説明した構成と同様であるため、その説明を省略する。
ユーザ装置５０ｎから送信された移動元のセルの識別子を含むトラッキングエリアアップデートは、基地局２００ｍを介して、トラッキングエリア設定装置１００に送信される。トラッキングエリア設定装置１００に受信されたトラッキングエリアアップデートは、ネットワーク インターフェース１０２を介して、トラッキングエリアアップデート測定部１０６に入力される。トラッキングエリアアップデート測定部１０４は、トラッキングエリアアップデートの発生頻度を、移行先トラッキングエリアを構成するセル（移行先セル）と、移行元セルとを対応付けて測定する。
例えば、トラッキングエリアアップデート測定部１０４は、図７に示すように、移行先のトラッキングエリアを構成するセル、すなわちトラッキングエリアアップデートが行われたセルと、そのセルに移行する直前に在圏していたセル（移行元セル）と、そのトラッキングエリアにおけるトラッキングエリアアップデートの発生頻度との対応を示すＴＡＵテーブルを作成する。図７に示すＴＡＵテーブルにおいては、実際のセル配置においては隣接しないセルについても移行先セルとして示されているが、実際のセル配置に基づいて、隣接しないセルが移行先セルとなるものについては省略するようにしてもよい。図７においては、実際のセル配置においては隣接しないセルが移行先セルとなる場合については零となる。トラッキングエリアアップデート測定部１０４は、所定の周期で、ＴＡＵテーブルをトラッキングエリア判断部１０８に入力する。セルの合併及び分割が頻繁に生じることを防止する観点からは、この所定の周期は十分に長い時間であることが望ましい。或いは、運用者が必要に応じてトリガしても良い。
次に、本実施例に係るトラッキングエリア設定装置１００におけるトラッキングエリア判断部１０８における処理の一例について、図８を参照して説明する。
トラッキングエリア判断部１０８に、図３を参照して説明したＳＲテーブル、図７を参照して説明したＴＡＵテーブルが入力される（ステップＳ８０２）。
次に、ＳＲテーブルに含まれる所定のセルに着目し、その所定のセルに対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第１の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ８０４）。
所定のセルに対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第１の閾値以上である場合（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、その所定のセルを含むトラッキングエリアから、その所定のセルを仮分割する（ステップＳ８０６）。
次に、ＴＡＵテーブルを参照し、その仮分割された所定のセルに隣接するセル（隣接セル）の内、その隣接セルからその仮分割された所定のセルへの移動によるトラッキングエリアアップデートの発生頻度が最大となる隣接セルを選択する。（ステップＳ８０８）。
次に、選択された隣接セルと、その仮分割された所定のセルとを仮合併する（ステップＳ８１０）。
次に、仮分割された所定のセルと選択された隣接セルとにより構成される仮合併されたトラッキングエリアにおけるページングチャネル量が予め設定された許容範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ８１２）。例えば、ＳＲテーブルを参照し、仮合併されたトラッキングエリア内のサービスリクエストの発生頻度の合計値を計算し、その合計値が予め設定された許容範囲内であるか否かを判断する。
合計値が許容範囲内である場合（ステップＳ８１２：ＹＥＳ）、選択された隣接セルと仮分割された所定のセルとを合併する（ステップＳ８１４）。すなわち、隣接セルと仮分割された所定のセルによりトラッキングエリアを構成する。一方、合計値が許容範囲内でない場合（ステップＳ８１２：ＮＯ）、選択された隣接セルと仮分割された所定のセルとは合併しない（ステップＳ８１６）。すなわち、隣接セルを仮合併前に属していたトラッキングエリアに戻し、仮分割された所定のセルによりトラッキングエリアを構成する。
一方、所定のセルに対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第１の閾値未満である場合（ステップＳ８０４：ＮＯ）、その所定のセルの対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第２の閾値未満であるか否かを判断する（ステップＳ８１８）。ここで、第２の閾値は第１の閾値未満の値である。
所定のセルの対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第２の閾値未満である場合（ステップＳ８１８：ＹＥＳ）、ＴＡＵテーブルを参照し、その所定のセルに隣接するセルの内、その隣接セルからその所定のセルへの移動によるトラッキングエリアアップデートの発生頻度が最大となる隣接セルを選択する（ステップＳ８２０）。
次に、選択された隣接セルと、その所定のセルとを仮合併する（ステップＳ８２２）。
次に、その所定のセルと選択された隣接セルとにより構成される仮合併されたトラッキングエリアにおけるページングチャネル量が予め設定された許容範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ８２４）。例えば、ＳＲテーブルを参照し、仮合併されたトラッキングエリア内のサービスリクエストの発生頻度の合計値を計算し、その合計値が予め設定された許容範囲内であるか否かを判断する。
合計値が許容範囲内である場合（ステップＳ８２４：ＹＥＳ）、選択された隣接セルとその所定のセルとを合併する（ステップＳ８２６）。一方、所定のセルに対応するサービスリクエストの発生頻度が所定の第２の閾値未満でない場合（ステップＳ８１８：ＮＯ）及び合計値が許容範囲内でない場合（ステップＳ８２４：ＮＯ）、ステップＳ８０２に戻る。
このようにすることにより、サービスリクエストの発生頻度及びトラッキングエリアアップデートの発生頻度に基づいて、トラッキングエリアを最適化できる。
また、トラッキングエリアアップデートの発生頻度を低減することができる。
本実施例においては、ステップＳ８０８及びＳ８２０において、所定のセルに隣接するセルの内、その隣接セルからその所定のセルへの移動によるトラッキングエリアアップデートの発生頻度が最大となる隣接セルを選択する場合について説明したが、所定のセルに隣接するセルの内、その所定のセルからその隣接セルへの移動によるトラッキングエリアアップデートの発生頻度が最大となる隣接セルを選択するようにしてもよい。
また、所定のセルに隣接するセルの内、その隣接セルからその所定のセルへの移動によるトラッキングエリアアップデートの発生頻度と、その所定のセルからその隣接セルへの移動によるトラッキングエリアアップデートの発生頻度との和が最大となる隣接セルを選択するようにしてもよい。
上述した実施例においては、トラッキングエリア設定装置がアクセスゲートウェイ装置に備えられている場合について説明したが、アクセスゲートウェイ装置がＭＭＥ／ＵＰＥにより構成されている場合にはＭＭＥ／ＵＰＥに備えるようにしてもよいし、トラッキングエリア設定装置が適用される移動通信システムにＯＡＭ(Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ)サーバが備えられている場合にはＯＡＭサーバに備えるようにしてもよい。ＯＡＭサーバに備えることにより、複数のアクセスゲートウェイ装置の配下の基地局によりカバーされるセルに対して、トラッキングエリアを最適化できる。
本発明の一実施例に係るトラッキングエリア設定装置が適用される移動通信システムの一例を示す説明図である。 本発明の一実施例に係るトラッキングエリア設定装置を示す部分ブロック図である。 トラッキングエリアを構成するセルと、サービスリクエストの発生頻度との対応を示すテーブルである。 移行先のトラッキングエリアと、トラッキングエリアアップデートの発生頻度との対応を示すテーブルである。 本発明の一実施例に係るトラッキングエリア設定装置の動作を示すフロー図である。 本発明の一実施例にかかるユーザ装置を示す部分ブロック図である。 移行先のセルと、移行元のセルと、トラッキングエリアアップデートの発生頻度との対応を示すテーブルである。 本発明の一実施例に係るトラッキングエリア設定装置の動作を示すフロー図である。
符号の説明
５０、５０１、５０２、５０３、５０４ ユーザ装置
１００ トラッキングエリア設定装置
１０２ ネットワーク インターフェース
１０４ サービスリクエスト測定部
１０６ トラッキングエリアアップデート測定部
１０８ トラッキングエリア判断部
１１０ 制御部
１１２ 記憶部
１１４ トラッキングエリア−セル マッピングテーブル
１１６ ユーザ装置−トラキングエリア マッピングテーブル
１１８ ユーザ装置コンテクスト
２００、２００１、２００２、２００３、２００４、２００５、２００６、２００７、２００８ 基地局
２０２、２０２１、２０２２、２０２３、２０２４、２０２５、２０２６、２０２７、２０２８ セル
２０４、２０４１、２０４２、２０４３ トラッキングエリア
３００ アクセスゲートウェイ（ａＧＷ： ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ）
４００ ホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ： Ｈｏｍｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）

Claims (7)

  1. １又は複数のセルによりトラッキングエリアが構成され、
    着信対象のユーザ装置が在圏するトラッキングエリアを構成する全セルで、ページングチャネルが送信され、
    ユーザ装置は、前記ページングチャネルに基づいて、在圏するセルに対してサービスリクエストを送信し、
    各トラッキングエリアでは、各セルから、トラッキングエリアの識別子が報知され、
    ユーザ装置は、報知されているトラッキングエリアの識別子に基づいて、位置登録の更新を行い、
    前記サービスリクエストの発生頻度を測定するサービスリクエスト測定手段；
    前記位置登録の発生頻度を測定する位置登録測定手段；
    前記サービスリクエストの発生頻度に基づいて、第１の閾値以上のサービスリクエストの発生頻度を有する第１のセルを、該第１のセルが属するトラッキングエリアから分割し、
    前記位置登録の発生頻度に基づいて、前記第１のセルに隣接するセルの内、位置登録の発生頻度が最大のセルを選択し、該選択されたセルと前記第１のセルとを同一のトラッキングエリアに合併させるか否かを判断し、
    前記サービスリクエストの発生頻度に基づいて、前記第１の閾値以上のサービスリクエストの発生頻度を有し、且つ該第１の閾値未満の第２の閾値未満のサービスリクエストの発生頻度を有する第２のセルに隣接するセルの内、位置登録の発生頻度が最大のセルを選択し、該選択されたセルと前記第２のセルとを同一のトラッキングエリアに合併させるか否かを判断するトラッキングエリア判断手段；
    を備えることを特徴とするトラッキングエリア設定装置。
  2. 請求項１に記載のトラッキングエリア設定装置において：
    前記ユーザ装置は、前記位置登録の更新を行う際に、前記位置登録の直前に在圏していたセルを示す情報を通知し、
    前記トラッキングエリア判断手段は、前記位置登録の発生頻度に基づいて、前記第１のセルに隣接するセルの内、前記隣接するセルから前記第１のセルへの移動による位置登録の発生頻度が最大のセルを選択し、該選択されたセルと前記第１のセルとを同一のトラッキングエリアに合併させるか否かを判断することを特徴とするトラッキングエリア設定装置。
  3. 請求項１に記載のトラッキングエリア設定装置において：
    前記ユーザ装置は、前記位置登録の更新を行う際に、前記位置登録の直前に在圏していたセルを示す情報を通知し、
    前記トラッキングエリア判断手段は、前記位置登録の発生頻度に基づいて、前記第１のセルに隣接するセルの内、前記第１のセルから前記隣接するセルへの移動による位置登録の発生頻度が最大のセルを選択し、該選択されたセルと前記第１のセルとを同一のトラッキングエリアに合併させるか否かを判断することを特徴とするトラッキングエリア設定装置。
  4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のトラッキングエリア設定装置において：
    前記トラッキングエリア判断手段は、仮合併された前記第１のセルを含むトラッキングエリアにおけるサービスリクエストの発生頻度を推定し、その推定値に基づいて、前記第１のセルを合併させるか否かを判断することを特徴とするトラッキングエリア設定装置。
  5. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のトラッキングエリア設定装置において：
    前記トラッキングエリア判断手段は、仮合併された前記第２のセルを含むトラッキングエリアにおけるサービスリクエストの発生頻度を推定し、その推定値に基づいて、前記第２のセルを合併させるか否かを判断することを特徴とするトラッキングエリア設定装置。
  6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のトラッキングエリア設定装置との間で無線通信を行うユーザ装置であって、
    報知されているトラッキングエリアの識別子に基づいて、在圏するトラッキングエリアが変わった場合に、上りリンクでアクセスし、
    前記在圏するトラッキングエリアが変わる直前に在圏していたセルを示す情報を含むトラッキングエリアアップデートを送信するセル識別子通知手段；
    を備えることを特徴とするユーザ装置。
  7. ユーザ装置が、該ユーザ装置が在圏するトラッキングエリアを構成する１又は複数のセルにより構成される全セルで送信されるページングチャネルに基づいて、在圏するセルに対してサービスリクエストを送信するサービスリクエスト送信ステップ；
    ユーザ装置が、各トラッキングエリアで、各セルから報知されているトラッキングエリアの識別子に基づいて、位置登録の更新を行う位置登録更新ステップ；
    トラッキングエリア設定装置が、前記サービスリクエストの発生頻度を測定するサービスリクエスト測定ステップ；
    トラッキングエリア設定装置が、前記位置登録の発生頻度を測定する位置登録測定ステップ；
    前記トラッキングエリア設定装置が、前記サービスリクエストの発生頻度に基づいて、第１の閾値以上のサービスリクエストの発生頻度を有する第１のセルを、該第１のセルが属するトラッキングエリアから分割し、
    前記位置登録の発生頻度に基づいて、前記第１のセルに隣接するセルの内、位置登録の発生頻度が最大のセルを選択し、該選択されたセルと前記第１のセルとを同一のトラッキングエリアに合併させるか否かを判断するステップ；
    前記サービスリクエストの発生頻度に基づいて、前記第１の閾値以上のサービスリクエストの発生頻度を有し、且つ該第１の閾値未満の第２の閾値未満のサービスリクエストの発生頻度を有する第２のセルに隣接するセルの内、位置登録の発生頻度が最大のセルを選択し、該選択されたセルと前記第２のセルとを同一のトラッキングエリアに合併させるか否かを判断するステップ；
    を有することを特徴とするトラッキングエリア設定方法。
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