JP4992308B2 - 通信システム、動作制御方法、位置管理サーバ及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は通信システム、動作制御方法、位置管理サーバ及びプログラムに関し、特に基地局とアクセスノードがＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッシュ網で構成される通信システムに関する。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）と、携帯電話加入者である移動局（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を収容する交換局であるアクセスノード（ＡＧＷ：Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ）とがＩＰメッシュ網で構成された場合、基地局のカバーするエリアに移動局が移動した際、移動局は基地局に位置登録信号を送信し、基地局は独自の論理で更に上位に位置するアクセスノードを選択する。例えば、基地局は、位置登録信号に含まれる移動局のＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）の一定のビット配列を基に移動局を収容するアクセスノードを決定する。

そして、基地局は、移動局を収容するアクセスノードとして選択されたアクセスノードに位置登録信号を送信し、アクセスノードは更に上位に位置する位置管理サーバであるＡＡＡ／ＨＳＳ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ， Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ， Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ／Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）に位置登録信号を送信する。そして、ＡＡＡ／ＨＳＳは、移動局を収容するアクセスノードからの位置登録信号を受けて、移動局の位置登録をなして位置管理を行うことになる。（例えば、非特許文献１及び２参照）

３ＧＰＰ ＴＲ ２３．８８２ Ｖ０．１１．０ ３ＧＰＰ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ： Ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｐｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ （Ｒｅｌｅａｓｅ ７）， ２００６年２月 ３ＧＰＰ ＴＳ ２３．２３６ Ｖ６．３．０， ５．２ ＲＮＣ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ， ２００６年３月

第１の問題点は、このような基地局とアクセスノードがＩＰメッシュ網で構成される通信システムでは、移動局は基本的に最初に位置登録したアクセスノードを使い続けることになり、基地局とアクセスノードの組み合わせを自由に設定できるネットワークの柔軟性を充分に享受できるメカニズムが無いことである。

また、第２の問題点は、基地局とアクセスノードの組み合わせを自由に設定できるネットワークの柔軟性を充分に享受できるメカニズムが無いために、各アクセスノードが携帯電話事業者網の提供する全てのサービスをサポートしなければならないことである。

本発明の目的は、基地局とアクセスノードの組み合わせを自由に設定できるネットワークの柔軟性を利用してネットワークの効率的な運用及び網管理を図ることができる通信システム、動作制御方法、位置管理サーバ及びプログラムを提供することである。

本発明による通信システムは、移動局の位置管理をなす位置管理サーバと、前記移動局からの位置登録要求を受けて自局を介して前記移動局を収容する交換局を決定しこの決定された交換局に前記位置登録要求をなす基地局と、前記基地局からの前記位置登録要求を受けて前記位置管理サーバに前記位置登録要求をなす交換局とを有する通信システムであって、前記位置管理サーバは、前記位置登録要求に応答して、前記移動局を収容する交換局を指定するようにしたことを特徴とする。

本発明による動作制御方法は、移動局の位置管理をなす位置管理サーバと、前記移動局からの位置登録要求を受けて自局を介して前記移動局を収容する交換局を決定しこの決定された交換局に前記位置登録要求をなす基地局と、前記基地局からの前記位置登録要求を受けて前記位置管理サーバに前記位置登録要求をなす交換局とを有する通信システムの動作制御方法であって、前記位置管理サーバにおいて、前記位置登録要求に応答して、前記移動局を収容する交換局を指定するステップを含むことを特徴とする。

本発明による位置管理サーバは、移動局の位置管理をなす位置管理サーバと、前記移動局からの位置登録要求を受けて自局を介して前記移動局を収容する交換局を決定しこの決定された交換局に前記位置登録要求をなす基地局と、前記基地局からの前記位置登録要求を受けて前記位置管理サーバに前記位置登録要求をなす交換局とを有する通信システムの位置管理サーバであって、前記位置登録要求に応答して、前記移動局を収容する交換局を指定するようにしたことを特徴とする。

本発明によるプログラムは、移動局の位置管理をなす位置管理サーバと、前記移動局からの位置登録要求を受けて自局を介して前記移動局を収容する交換局を決定しこの決定された交換局に前記位置登録要求をなす基地局と、前記基地局からの前記位置登録要求を受けて前記位置管理サーバに前記位置登録要求をなす交換局とを有する通信システムの位置管理サーバの動作制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記位置登録要求に応答して、前記移動局を収容する交換局を指定する処理を含むことを特徴とする。

このように、本発明では、基地局と交換局の組み合わせを自由に設定できるネットワークにおいて、位置管理サーバが移動局からの位置登録要求に応答して、移動局を収容する交換局を指定するようにしているので、位置管理サーバが持つデータベースを利用してネットワークの効率的な運用及び網管理を図ることができる。

本発明によれば、以下に述べるような構成及び動作とすることで、基地局とアクセスノードの組み合わせを自由に設定できるネットワークの柔軟性を利用してネットワークの効率的な運用及び網管理を図ることができるという効果が得られる。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施の形態による通信システムの構成を示す図である。図１を参照すると、本発明の実施の形態による通信システムは、携帯電話加入者である移動局１００−１〜１００−３と、移動局がアクセスする基地局１３０と、移動局を収容するアクセスノード１４０及び１５０と、加入者データを管理するＡＡＡ／ＨＳＳ２００から構成されており、基地局１３０とアクセスノード１４０及び１５０がＩＰメッシュ網３００で構成されている。

図１では、基地局１３０のカバーするエリアに移動局１００−１〜１００−３が移動した状況を示している。基地局とアクセスノードがＩＰメッシュ網で構成されている場合は、移動局の移動に伴ったアクセスノードの変更は基本的に行なわない。このことは、モビリティ管理信号を削減する上で有効なメカニズムである。一方、基地局とアクセスノードがＩＰメッシュ網で構成されていることの潜在的な能力として、各ノードの組み合わせを自由に設定できることにある。本実施形態では、このネットワークの柔軟性とＡＡＡ／ＨＳＳ２００から提供される様々なデータベースを連携することにより、ネットワークの効率的な運用及び網管理を可能とする。

図２は図１のＡＡＡ／ＨＳＳ２００が有するデータベースの一例を示す図であり、（ａ）は加入者データベースの一例を示す図であり、（ｂ）はアクセスノードデータベースの一例を示す図である。ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図２に示すようなデータベースを用いて移動局を収容するアクセスノードを指定することができる。

次に、本発明の実施の形態による通信システムの動作について図面を用いて説明する。図３は移動局１００が位置登録する際のアクセスノードを決定する動作を示すシーケンス図である。

図３において、移動局１００は、基地局１３０のカバレッジに移動すると、位置登録を要求すべくネットワークに向けて位置登録信号を送信する（ステップＳ１）。その信号を受けた基地局１３０は、この移動局１００について、独自の論理でアクセスノードの選択を行う（ステップＳ２）。例えば、基地局１３０は、位置登録信号に含まれる移動局１００のＩＭＳＩの一定のビット配列を基に移動局１００を収容するアクセスノードを決定する。

ステップＳ２において、アクセスノード１４０が選択されたとすると、基地局１３０は、このアクセスノード１４０を介して位置登録信号をＡＡＡ／ＨＳＳ２００に送信する（ステップＳ３及びＳ４）。ここまでは従来通りの動作であるが、本実施形態の特徴的な動作として、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００はステップＳ５において、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００が保持する様々なデータベースを利用しアクセスノード１４０が移動局１００を収容することの妥当性を判断する。

図３では、移動局１００はアクセスノード１４０ではなく、アクセスノード１５０で収容すべきと判断された場合の動作を示す。この判断は、位置登録失敗を意味する失敗通知としてアクセスノード１４０を介して基地局１３０に通知される（ステップＳ６及びＳ７）。この通知には移動局１００を収容すべきアクセスノード（アクセスノード１５０）の情報が付加されるので、基地局１３０は、その情報を利用してアクセスノード１５０に向けて、再度位置登録を継続することが可能となる。

すなわち、基地局１３０は、アクセスノード１５０を介して位置登録信号をＡＡＡ／ＨＳＳ２００に送信する（ステップＳ８及びＳ９）。そして、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、アクセスノード１５０からの位置登録信号を受けて移動局１００の位置登録をなすことになり、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００の要求どおり、移動局１００を目的のアクセスノード１５０に収容することが可能となる。なお、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００が、位置登録の成功をアクセスノード１５０及び基地局１３０を介して移動局１００に通知することにより、位置登録が完了する（ステップＳ１０、Ｓ１１及びＳ１２）。

一方、ステップＳ５において、アクセスノード１４０が移動局１００を収容すべきと判断された場合には、アクセスノード１４０からの位置登録信号を受けて移動局１００の位置登録をなし、ステップＳ６〜Ｓ９の処理は行われない。

次に、既にアクセスノードに収容されている移動局１００を別のアクセスノードに移動する動作について図４を用いて説明する。

図４は、携帯電話事業者がネットワーク起動により、移動局１００を収容するアクセスノードを変更する場合の動作を示す。この動作を起動する例としては、アクセスノードの増設、減設による加入者の移動、通信頻度の高い通信相手と同一のアクセスノードへの収容、アクセスノードのロードバランスの調整などが考えられる。

図４において、移動局１００は、既に位置登録が完了しアクセスノード１４０に収容されているものとする（ステップＳ２１）。携帯電話事業者が移動局１００を収容するアクセスノードを変更すべくＡＡＡ／ＨＳＳ２００に指示すると、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図３のステップＳ５と同様にして移動局１００を収容すべきアクセスノードを決定する（ステップＳ２２）。

ここで、移動局１００をアクセスノード１５０に収容することが判断された場合、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、そのアクセスノード情報が付加された変更指示信号（位置登録指示信号）をアクセスノード１４０を介して基地局１３０に送信する（ステップＳ２３及びＳ２４）。基地局１３０は、移動局１００にアクセスノード情報を含まない変更指示信号を送信する（ステップＳ２５）。

変更指示信号を受けた移動局１００は、ネットワークに向けて位置登録信号を送信するが（ステップＳ２６）、その信号を受けた基地局１３０は、ステップＳ２４にて受信された変更指示信号に含まれるアクセスノード情報を基に位置登録信号をアクセスノード１５０に向けて送信する（ステップＳ２７）。ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、アクセスノード１５０から位置登録信号を受けて（ステップＳ２８）、移動局１００の位置登録をなすことになり、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００の要求どおり、移動局１００を目的のアクセスノード１５０に収容することが可能となる。なお、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００が、位置登録の成功をアクセスノード１５０及び基地局１３０を介して移動局１００に通知することにより、位置登録が完了する（ステップＳ２９、Ｓ３０及びＳ３１）。

次に、本発明の実施の形態による通信システムの第１の実施例について説明する。図５及び図６を用いて、本発明の実施の形態による通信システムにおいて移動局を収容するアクセスノードを再配置した例を説明する。図５は移動局１００−１及び１００−２が共に家族割引などのサービスに加入しており頻繁に通話するが、それぞれの移動局１００−１，１００−２は異なるアクセスノード１４０，１５０に収容されている場合が示されている。

その場合の通信経路は、それぞれの移動局１００−１，１００−２を収容するアクセスノード１４０，１５０間に通信経路を設定する必要がある。この状況から図３または図４の手順により、それぞれの移動局１００−１，１００−２を同一のアクセスノード（ここではアクセスノード１４０）に収容変更した状態が図６である。図６では、それぞれの移動局１００−１，１００−２が同一アクセスノード１４０に収容されるため、図５で必要となったアクセスノード１４０，１５０間に設定する通信経路が不要となり、効率的な通信経路の設定が可能となる。

なお、この場合、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図３のステップＳ５または図４のステップＳ２２において、図２（ａ）の加入者データベースに記憶されている移動局１００の情報を基に移動局１００を収容すべきアクセスノードを決定する。具体的には、図２（ａ）に示すように加入者データベースには移動局ごとに「 特定加入者向け電話割引加入の有無（例：家族割）」 についての情報、また加入している場合には「特定加入者を収容するＡＧＷ」についての情報が記憶されているので、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、加入者データベースを参照し、移動局１００が家族割引サービスに加入している場合には、特定加入者（移動局１００と共に家族割引サービスに加入する移動局）を収容しているアクセスノードを移動局１００を収容すべきアクセスノードと決定することになる。

次に、本発明の実施の形態による通信システムの第２の実施例について説明する。移動局が加入するサービスを基準に収容するアクセスノードを決定する例として、第１の実施例では、移動局が家族割引サービスに加入している例が説明されたが、第２の実施例では、移動局がＣＡＭＥＬ（Ｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｌｏｇｉｃ）サービスに加入している例が図７を用いて説明される。図７において、移動局１００−１，１００−３及び１００−４は、ＣＡＭＥＬサービスに加入している。また、アクセスノード１５０のみが、ＣＡＭＥＬ網４００と接続されているため、ＣＡＭＥＬのサービスを提供することが可能である。

図７には、図３または図４の手順により、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００が移動局のＣＡＭＥＬサービスの加入状況を判断条件として収容するゲートノードを決定した例が示されており、ＣＡＭＥＬサービスに加入している移動局１００−１，１００−３及び１００−４がＣＡＭＥＬサービスを提供することが可能なアクセスノード１５０に収容される。これにより、各アクセスノードが提供する機能に差異を与えることや、各アクセスノードが接続する外部網を限定することなどが可能となり、ネットワーク設備コストの削減が可能となる。

なお、この場合、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図３のステップＳ５または図４のステップＳ２２において、図２（ａ）の加入者データベースに記憶されている移動局１００の情報と、図２（ｂ）のアクセスノードデータベースに記憶されている各アクセスノードの情報とを基に移動局１００を収容すべきアクセスノードを決定する。具体的には、図２（ａ）に示すように加入者データベースには移動局ごとに「 特有サービス加入状況」 についての情報が記憶されており、また、図２（ｂ）に示すようにアクセスノードデータベースにはアクセスノードごとに「ＡＧＷが特定サービスを提供する能力情報」が記憶されているので、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、加入者データベース及びアクセスノードデータベースを参照し、移動局１００がＣＡＭＥＬサービスに加入している場合には、ＣＡＭＥＬサービスを提供することができるアクセスノードを移動局１００を収容すべきアクセスノードと決定することになる。

また、本発明の実施の形態による通信システムの第３の実施例として、移動局が実装するコーデックを基にアクセスノードを決定するようにしてもよい。例えば、ＴＶ電話を行うにはＴＶ電話専用のコーデックがアクセスノードに必要となるので、ＴＶ電話サービスに加入するＴＶ電話能力のある移動局はＴＶ電話コーデックを実装するアクセスノードに収容するようにする。これにより、ＴＶ電話能力のない移動局のみを収容するアクセスノードには、ＴＶ電話コーデックを実装する必要がないので、設備投資を軽減することができる。

なお、この場合、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図３のステップＳ５または図４のステップＳ２２において、図２（ａ）の加入者データベースに記憶されている移動局１００の情報と、図２（ｂ）のアクセスノードデータベースに記憶されている各アクセスノードの情報とを基に移動局１００を収容すべきアクセスノードを決定する。具体的には、図２（ａ）に示すように加入者データベースには移動局ごとに「 特有サービス加入状況」 についての情報が記憶されており、また、図２（ｂ）に示すようにアクセスノードデータベースにはアクセスノードごとに「ＡＧＷが特定サービスを提供する能力情報」が記憶されているので、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、加入者データベース及びアクセスノードデータベースを参照し、移動局１００がＴＶ電話サービスに加入している場合には、ＴＶ電話サービスを提供することができるアクセスノードを移動局１００を収容すべきアクセスノードと決定することになる。

次に、本発明の実施の形態による通信システムの第４の実施例について説明する。移動局が加入する中継網提供通信事業者を基準に収容するアクセスノードを決定する例が図８を用いて説明される。図８において、移動局１００−１及び１００−３はＡ社網５１０を提供するＡ事業者と契約、移動局１００−２はＢ社網５２０を提供するＢ事業者と契約、更に移動局１００−４はＣ社網５３０を提供するＣ事業者とそれぞれ契約している。また、アクセスノード１４０のみがＡ社網５１０と接続、アクセスノード１５０のみがＢ社網５２０と接続、更にアクセスノード１６０のみがＣ社網５３０とそれぞれ接続されている。

図８には、図３または図４の手順により、移動局が加入する中継網提供通信事業者を判断条件として収容するゲートノードを決定した例が示されており、移動局１００−１及び１００−３はアクセスノード１４０に収容され、移動局１００−２はアクセスノード１５０に収容され、移動局１００−４はアクセスノード１６０に収容される。これにより、各アクセスノードが接続する外部ネットワークを限定し効率的なネットワークを構築できることや、外部ネットワークとの接続に際し効率的な伝送路の設定が可能となる。

なお、この場合、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図３のステップＳ５または図４のステップＳ２２において、図２（ａ）の加入者データベースに記憶されている移動局１００の情報と、図２（ｂ）のアクセスノードデータベースに記憶されている各アクセスノードの情報とを基に移動局１００を収容すべきアクセスノードを決定する。具体的には、図２（ａ）に示すように加入者データベースには移動局ごとに「 中継網オペレータの加入状況」 についての情報が記憶されており、また、図２（ｂ）に示すようにアクセスノードデータベースにはアクセスノードごとに「ＡＧＷが特定サービスを提供する能力情報」が記憶されているので、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、加入者データベース及びアクセスノードデータベースを参照し、移動局１００がある中継網提供通信事業者と契約している場合には、当該ある中継網提供通信事業者が提供する中継網と接続されたアクセスノードを移動局１００を収容すべきアクセスノードと決定することになる。

次に、本発明の実施の形態による通信システムの第５の実施例について説明する。第５の実施例では、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、各アクセスノードの移動局収容状況を基に移動局を収容するアクセスノードを決定する。すなわち、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図３のステップＳ５または図４のステップＳ２２において、図２（ｂ）のアクセスノードデータベースに記憶されている各アクセスノードの情報を基に移動局１００を収容すべきアクセスノードを決定する。

具体的には、図２（ｂ）に示すようにアクセスノードデータベースにはアクセスノードごとに「ＡＧＷの能力（収容可能加入者数）と現在の収容加入者数」についての情報が記憶されているので、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、アクセスノードデータベースを参照し、各アクセスノードのロードバランスを均等に保つことを目的に、図３のステップＳ４にて位置登録要求をなしたアクセスノード（または移動局１００を現在収容しているアクセスノード）と異なるアクセスノードに移動局１００を収容すべきと判断すると、当該異なるアクセスノードを移動局１００を収容すべきアクセスノードと決定することになる。

次に、本発明の実施の形態による通信システムの第６の実施例について説明する。第６の実施例では、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図３のステップＳ３にて位置登録要求をなした基地局とアクセスノードの通信経路が最短となるアクセスノードを移動局１００を収容するアクセスノードと決定する。すなわち、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図３のステップＳ５または図４のステップＳ２２において、図２（ｂ）のアクセスノードデータベースに記憶されている各アクセスノードの情報を基に移動局１００を収容すべきアクセスノードを決定する。

具体的には、図２（ｂ）に示すようにアクセスノードデータベースにはアクセスノードごとに「ＡＧＷがネットワーク上最短経路で収容できる基地局位置情報」についての情報が記憶されているので、すなわちアクセスノードデータベースにはアクセスノード毎に当該アクセスノードがネットワーク上最短経路で収容できる基地局が当該アクセスノードと対応付けて示されているので、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図３のステップＳ３にて位置登録要求をなした基地局と対応付けられたアクセスノードを移動局１００を収容すべきアクセスノードと決定することになる。

次に、本発明の実施の形態による通信システムの第７の実施例について説明する。上記第１〜第６の実施例では、移動局が加入するサービスやアクセスノードの移動局収容状況など一つの判断条件を用いて移動局を収容するアクセスノードを決定するようにしていたが、第７の実施例では、複数の判断条件を組み合わせて移動局を収容するアクセスノードを決定するようにする。

図９は複数の判断条件を組み合わせて移動局を収容するアクセスノードを決定する本発明の第７の実施例の動作を示すフローチャートであり、この図９の手順は図３のステップＳ５または図４のステップＳ２２において行われる。まず、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図２（ａ）の加入者データベースに記憶されている移動局１００の「加入者位置登録履歴」を基に、過去に移動局１００が位置登録をなした回数が多い、例えば上位１０位までの基地局を求め、図２（ｂ）のアクセスノードデータベースに記憶されているアクセスノードごとの「基地局位置情報」を基に、これら上位１０位までの基地局にそれぞれ対応付けられたアクセスノードを求める（ステップＳ４１）。

次に、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図２（ｂ）のアクセスノードデータベースに記憶されているアクセスノードごとの「ＡＧＷの能力（収容可能加入者数）と現在の収容加入者数」を基に、ステップＳ４１にて求められたアクセスノードの中から移動局１００を収容可能なアクセスノードを限定する（ステップＳ４２）。

そして、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図２（ａ）の加入者データベースに記憶されている移動局１００の「加入者発信履歴」を基に、過去に移動局１００が発信した回数が多い、例えば上位１０位までの発信ダイヤル番号にそれぞれ対応する発信トランク群を求める、すなわち上位１０位までの移動局１００からの発信で使用された発信トランク群を求める（ステップＳ４３）。また、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図２（ａ）の加入者データベースに記憶されている移動局１００の「加入者着信履歴」を基に、過去に移動局１００に着信した回数が多い、例えば上位１０位までの着信ダイヤル番号にそれぞれ対応する着信トランク群を求める、すなわち上位１０位までの移動局１００への着信で使用された着信トランク群を求める（ステップＳ４４）。

次に、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図２（ｂ）のアクセスノードデータベースに記憶されているアクセスノードごとの「ＡＧＷがインターフェースするトランク群情報」を基に、ステップＳ４２にて求められたアクセスノードの中から、ステップＳ４３にて求められた発信トランク群及びステップＳ４４にて求められた着信トランク群を多く収容するアクセスノードを限定する（ステップＳ４５）。

次に、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図２（ａ）の加入者データベースに記憶されている移動局１００の「サービス起動履歴」を基に、例えばＣＡＭＥＬサービスが頻繁に起動されているかを判断し、ＣＡＭＥＬサービスが起動された回数が所定回数以上である場合、図２（ｂ）のアクセスノードデータベースに記憶されているアクセスノードごとの「ＡＧＷが特定サービスを提供する能力情報」を基に、ステップＳ４５にて求められたアクセスノードの中から、ＣＡＭＥＬサービスを提供することができるアクセスノードを限定する（ステップＳ４６）。

さらに、ＡＡＡ／ＨＳＳ２００は、図２（ａ）の加入者データベースに記憶されている移動局１００の「特定加入者向け電話割引加入の有無（例：家族割）」 、「特定加入者を収容するＡＧＷ」を基に、移動局１００が家族割引サービスに加入している場合にはその相手を収容するアクセスノードとの間の通信路の最適化効果を考慮しながら、ステップＳ４６にて求められたアクセスノードの中から更にアクセスノードを限定して、移動局１００を収容するアクセスノードを決定する（ステップＳ４７）。なお、ステップＳ４６にて求められたアクセスノードの中に移動局１００と共に家族割引サービスに加入する相手を収容するアクセスノードがあれば、通信路の最適化の観点から、ステップＳ４７において、このアクセスノードを移動局１００を収容するアクセスノードと決定し、移動局１００とその相手を同一アクセスノードに収容することが望ましい。

以下、本発明の他の実施例について図面を参照して説明する。

アクセスノードに相当するＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／ＵＰＥ（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｅｎｔｉｔｙ）選択手順を導入する。

現在のＴＲ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ） ２３．８８２では、ＭＭＥ／ＵＰＥにより開始される再アタッチ手順はセクション７．１３．２に記述されている。この手順は、ＭＭＥ／ＵＰＥ負荷再分配を目的として、さらに現在のユーザ位置に基づいて最適な接続形態を構成するためにも設計されている。

ＳＡＥ（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）アーキテクチャにおけるＳ１フレックスが導入されたために、オペレータのネットワーク内でｅＮｏｄｅＢ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）から接続形態的に到達可能であればどのＭＭＥ／ＵＰＥであっても選択することができる。ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）がそのネットワ−ク内にとどまる限り、ＵＥは同じＭＭＥ／ＵＰＥに長時間とどまることができるので、このネットワーク接続形態には移動管理の観点から大きな利点がある。しかし、ＳＡＥアーキテクチャのために最初から設計された高度なＭＭＥ／ＵＰＥ負荷分配機構がなければ、この柔軟性のために偏ったＭＭＥ／ＵＰＥ負荷分配が生じる怖れがある。

ＨＳＳ（Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）によるＭＭＥ／ＵＰＥ選択機構は以下の通りである。

現在、ＴＲ ２３．８８２は再アタッチ手順のみ規定している。この機構は、特定のＭＭＥ／ＵＰＥについてのメンテナンス目的の負荷再分配機能を供給する。しかし、この機構はネットワーク全体の負荷を考慮して動的にＭＭＥ／ＵＰＥの負荷のバランスを保つには十分でない。したがって、ＭＭＥ／ＵＰＥ選択は、ＵＥがネットワークにアタッチする時に機能することができるべきである。

ＭＭＥ／ＵＰＥ選択をするにあたっては、ＨＳＳがそれをすべき適任のノードである。一般に、ＨＳＳはオペレーションとメンテナンスインタフェースを有し、オペレータが容易にユーザごとに動的にＭＭＥ／ＵＰＥを指定することができるようにするために、どの位置更新信号もつねにＨＳＳに向かう。この機能（ユーザごとにＭＭＥ／ＵＰＥを指定する）には、現在のユーザ位置及び過去のユーザ位置の双方に基づいて最適な接続形態を構成するためにも大きな利点がある。

図１０はＨＳＳのデータベースと連動して位置更新手順がどのように働くかを説明する例である。この例では、ＨＳＳは加入者の位置更新に関係する２つの要因を把握している。一方の要因は、ＵＥは通常は東京エリアにとどまるということである。この要因は、位置更新履歴を参照することによって把握することができる。他方の要因は、成田のＭＭＥ１はＭＭＥ２で置換される予定であるということである。この状況のため、ＵＳがＭＭＥ３にアタッチすることができるよう、ＨＳＳは位置更新信号に対して応答してＭＭＥ３を代替ＭＭＥとして指定する。

上に説明したように、この小さな強化により自ネットワークを動的に維持することができるというオペレータにとっての大きな利益が得られる。

登録を必要とするサービスを受けるためにはＵＥ／ユーザはネットワークに登録する必要がある。この登録はネットワークアタッチメントとして記述される。ＳＡＥシステムのＵＥ／ユーザのための常時ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）接続はネットワークアタッチメントの間の基本的なＩＰベアラを確立することによって可能になる。

ネットワークはＵＥ／ユーザ登録情報を保持する。ＵＥ／ユーザ登録情報（例えば、一時的なユーザアイデンティティと永続的なユーザアイデンティティとの間のマッピング、及び、過去に登録されたトラッキングエリア）はネットワークに保持される。

図１１の情報フローはＵＥのネットワークアタッチメントを示す。（点線の構成要素は任意に含まれる。）ＭＭＥ及びＵＰＥは一体として示されているが、これらは分離されていてもよい（この場合、追加のインタフェースが存在する）。

この情報フローに示される工程は、個々の工程を記述している。このことは複数の工程を一つのメッセージに結合すること又は一つの工程を一連のメッセージシーケンスに分離することを除外するものではない。この情報フローに示される一連の工程は、関係する主要な課題に対する解によって変更してもよい。

１）ＵＥはＳＡＥ／ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）アクセスシステムを発見し、アクセスシステムとネットワーク選択を実行する。もしネットワーク共有が存在する場合、共有されたネットワークが選択されてもよい。

２）ＵＥはその旧登録情報（例えば一時的なアイデンティティ）を含めたアタッチ要求をＭＭＥ／ＵＰＥに送信する。もしＵＥが旧登録情報を持っていない場合には、その永続的なアイデンティティを含める。

ネットワーク共有が適用されている場合には、アタッチ要求はネットワーク又はＭＭＥ／ＵＰＥを選択するための情報を含む。

Ｅｖｏｌｖｅｄ ＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）はＭＭＥ／ＵＰＥを選択する。

アタッチ要求は既定のＩＰアクセスベアラに関する情報（例えばユーザにとって好ましいＩＰアドレスとＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ））を含んでもよい。

３）もし旧登録情報がＵＥにより送信された場合、ＭＭＥ／ＵＰＥは旧登録情報を送信することにより、旧ＭＭＥ／ＵＰＥからユーザ情報を取り出すことを試みる。

４）旧ＭＭＥ／ＵＰＥはユーザ情報（例えば永続的なユーザアイデンティティ）をＭＭＥ／ＵＰＥに送信する。

５）ユーザ／ＵＥは新ＭＭＥ／ＵＰＥで認証される。

６）ＭＭＥ／ＵＰＥは自分自身をそのＵＥのために動作するものとしてＨＳＳに登録する。ＨＳＳはＥｖｏｌｖｅｄ ＲＡＮにより選択されたものの代わりに他のＭＭＥ／ＵＰＥを指定してもよい。新ＭＭＥ／ＵＰＥはネガティブレスポンスとしてＵＥに通知される。

７）旧ＭＭＥ／ＵＰＥにおけるユーザ／ＵＥ情報が削除される。或いは、そのユーザ／ＵＥは存在しないとしてマークされる。

８）ＨＳＳは新ＭＭＥ／ＵＰＥの登録を確認する。既定のＩＰアクセスベアラを許可するサブスクリプションデータが転送される。ポリシー及び既定のＩＰアクセスベアラのチャージング制御のための情報がＭＭＥ／ＵＰＥに送信される。

９）内部ＡＳ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）アンカーが選択される。ＩＰアドレス構成はＵＥから受信したユーザ設定、サブスクリプションデータ、或いはＨＰＬＭＮ（Ｈｏｍｅ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）又はＶＰＬＭＮ（Ｖｉｓｉｔｅｄ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ポリシーにより決定される。

１０）内部ＡＳアンカーは決定されたユーザＩＰアドレスでＩＰ層を構成する。ユーザプレーンが確立され、既定のポリシーとチャージング規則が適用される。ユーザプレーンの確立はＵＥにより又はＭＭＥ／ＵＰＥにより開始される。

１１）ＭＭＥ／ＵＰＥはＥｖｏｌｖｅｄ ＲＡＮに既定のＩＰアクセスベアラのためのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ Ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）構成（例えば転送データレートの上限）を供給する。このＱｏＳ構成の供給は、追加のトリガ（例えば上り回線又は下り回線のユーザデータを転送する必要）を必要としてもよい。

１２）ＭＭＥ／ＵＰＥはＵＥのネットワークアタッチメントを受け入れ、一時的なアイデンティティをＵＥに割り当てる。また、決定されたユーザＩＰアドレスが転送される。

１３）ローミング制限がチェックされ、もし違反していた場合にはネットワークアタッチメントは拒否される。

１４）ＵＥはネットワークアタッチメントの成功を通知する。

ＨＳＳがＵＥにトリガをかけて再アタッチさせることも可能である（負荷再分配、又は、現在のユーザ位置に基づく接続形態的に最適なＭＭＥ／ＵＰＥへのアタッチメント、等のような理由による）。この場合、図１２の手順が適用される。

０）ＨＳＳはＵＥに対して他のＭＭＥ／ＵＰＥに再アタッチするように要求する。新ＭＭＥ／ＵＰＥ情報は再アタッチメント要求メッセージにセットされる。

１）旧ＭＭＥ／ＵＰＥは再アタッチ要求をＵＥに中継する。

２）ＵＥはＳＡＥ／ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）アクセスシステムを発見し、アクセスシステムとネットワーク選択を実行する。しかし、この工程はＵＥを接続形態的に最適なＭＭＥ／ＵＰＥに移動させるために要求された再アタッチメントの場合にはスキップしてもよい。

３）ＵＥはその旧登録情報（例えば一時的なアイデンティティ）を含めたアタッチ要求をＭＭＥ／ＵＰＥに送信する。もしＵＥが旧登録情報を持っていない場合には、その永続的なアイデンティティを含める。

ネットワーク共有が適用されている場合には、アタッチ要求はネットワーク又はＭＭＥ／ＵＰＥを選択するための情報を含む。

Ｅｖｏｌｖｅｄ ＲＡＮはＭＭＥ／ＵＰＥを選択する。

アタッチ要求は既定のＩＰアクセスベアラに関する情報（例えばユーザにとって好ましいＩＰアドレスとＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ））を含んでもよい。

４）もし旧登録情報がＵＥにより送信された場合、ＭＭＥ／ＵＰＥは旧登録情報を送信することにより、旧ＭＭＥ／ＵＰＥからユーザ情報を取り出すことを試みる。

５）旧ＭＭＥ／ＵＰＥはユーザ情報（例えば永続的なユーザアイデンティティ）をＭＭＥ／ＵＰＥに送信する。

６）ユーザ／ＵＥは新ＭＭＥ／ＵＰＥで認証される。

７）ＭＭＥ／ＵＰＥは自分自身をそのＵＥのために動作するものとしてＨＳＳに登録する。

８）旧ＭＭＥ／ＵＰＥにおけるユーザ／ＵＥ情報が削除される。或いは、そのユーザ／ＵＥは存在しないとしてマークされる。

９）ＨＳＳは新ＭＭＥ／ＵＰＥの登録を確認する。既定のＩＰアクセスベアラを許可するサブスクリプションデータが転送される。ポリシー及び既定のＩＰアクセスベアラのチャージング制御のための情報がＭＭＥ／ＵＰＥに送信される。

１０）内部ＡＳアンカーが選択される。

１１）内部ＡＳアンカーは決定されたユーザＩＰアドレスでＩＰ層を構成する。ユーザプレーンが確立され、既定のポリシーとチャージング規則が適用される。ユーザプレーンの確立はＵＥにより又はＭＭＥ／ＵＰＥにより開始される。

１２）ＭＭＥ／ＵＰＥはＥｖｏｌｖｅｄ ＲＡＮに既定のＩＰアクセスベアラのためのＱｏＳ構成（例えば転送データレートの上限）を供給する。このＱｏＳ構成の供給は、追加のトリガ（例えば上り回線又は下り回線のユーザデータを転送する必要）を必要としてもよい。

１３）ＭＭＥ／ＵＰＥはＵＥのネットワークアタッチメントを受け入れ、一時的なアイデンティティをＵＥに割り当てる。また、決定されたユーザＩＰアドレスが転送される。

ローミング制限がチェックされ、もし違反していた場合にはネットワークアタッチメントは拒否される。

１４）ＵＥはネットワークアタッチメントの成功を通知する。

再アタッチ手順はＩＰアドレス再配置及び内部ＡＳアンカー再選択を含んでもよい。また、ＵＥは再アタッチ手順の間にＩＰアドレス及び内部ＡＳアンカーを変更しなくともよい。

なお、図３、図４、図１１及び図１２に示した各シーケンスチャートに従ったＨＳＳの処理動作、また図９のフローチャートに従ったＨＳＳの処理動作は、該装置において、予めＲＯＭ等の記憶媒体に格納されたプログラムを、ＣＰＵ（制御部）となるコンピュータに読み取らせて実行せしめることにより、実現できることは勿論である。

本発明の実施形態による通信システムの構成を示す図である。 図１のＡＡＡ／ＨＳＳが有するデータベースの一例を示す図であり、（ａ）は加入者データベースの一例を示す図であり、（ｂ）はアクセスノードデータベースの一例を示す図である。 図１の移動局が位置登録する際のアクセスノードを決定する動作を示すシーケンス図である。 既にアクセスノードに収容されている図１の移動局を別のアクセスノードに移動する動作を示すシーケンス図である。 図１の移動局を収容するアクセスノードを再配置する前の通信経路を示す図である。 図１の移動局を収容するアクセスノードを再配置した後の通信経路を示す図である。 図１においてＣＡＭＥＬサービスに加入する移動局を同一のアクセスノードに収容する例を示す図である。 図１において移動局が加入する中継網提供通信事業者を基準に収容するアクセスノードを決定する例を示す図である。 複数の判断条件を組み合わせて移動局を収容するアクセスノードを決定する例を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態による位置更新手順を示す図である。内側の点線で囲まれたエリアはトラッキングエリア内で接続形態上分割されている。 ネットワークアタッチメントの情報フローを示す図である。 ネットワークが開始する再アタッチメントの情報フローを示す図である。

符号の説明

１００，１００−１〜１００−４ 移動局
１３０ 基地局
１４０〜１６０ アクセスノード
２００ ＡＡＡ／ＨＳＳ
３００ ＩＰメッシュ網

Claims (22)

1. 移動局の位置管理をなす位置管理サーバと、前記移動局からの位置登録要求を受けて自局を介して前記移動局を収容する交換局を決定しこの決定された交換局に前記位置登録要求をなす基地局と、前記基地局からの前記位置登録要求を受けて前記位置管理サーバに前記位置登録要求をなす交換局とを有する通信システムであって、
   前記位置管理サーバは、前記位置登録要求に応答して、前記移動局を収容する交換局を指定するようにしたことを特徴とする通信システム。
2. 交換局毎に該交換局と対応付けられた基地局が示された交換局データベースを含み、
   前記位置管理サーバは、前記交換局データベースを基に前記位置登録要求をなした基地局に対応付けられた交換局を前記移動局を収容する交換局と決定することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記位置管理サーバは、前記移動局が加入するサービスを基に前記移動局を収容する交換局を決定することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
4. 前記位置管理サーバは、各交換局の移動局収容状況を基に前記移動局を収容する交換局を決定することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
5. 前記位置管理サーバは、前記位置登録要求をなした前記交換局を前記移動局を収容する交換局と決定した場合、前記移動局の位置登録をなすようにしたことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の通信システム。
6. 前記位置管理サーバは、前記位置登録要求をなした前記交換局と異なる交換局を前記移動局を収容する交換局と決定した場合、前記位置登録要求をなした前記基地局に対して前記異なる交換局を介して位置登録要求を再度なすよう指示するようにしたことを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の通信システム。
7. 前記位置管理サーバは、外部指示に応答して、位置登録が既になされた前記移動局を収容する交換局を決定し、前記位置登録要求をなした前記基地局に対してこの決定された交換局を介して位置登録要求を再度なすよう指示するようにしたことを特徴とする請求項５記載の通信システム。
8. 移動局の位置管理をなす位置管理サーバと、前記移動局からの位置登録要求を受けて自局を介して前記移動局を収容する交換局を決定しこの決定された交換局に前記位置登録要求をなす基地局と、前記基地局からの前記位置登録要求を受けて前記位置管理サーバに前記位置登録要求をなす交換局とを有する通信システムの動作制御方法であって、
   前記位置管理サーバにおいて、前記位置登録要求に応答して、前記移動局を収容する交換局を指定するステップを含むことを特徴とする動作制御方法。
9. 前記ステップは、交換局毎に該交換局と対応付けられた基地局が示された交換局データベースを基に前記位置登録要求をなした基地局に対応付けられた交換局を前記移動局を収容する交換局と決定することを特徴とする請求項８記載の動作制御方法。
10. 前記ステップは、前記移動局が加入するサービスを基に前記移動局を収容する交換局を決定することを特徴とする請求項８記載の動作制御方法。
11. 前記ステップは、各交換局の移動局収容状況を基に前記移動局を収容する交換局を決定することを特徴とする請求項８記載の動作制御方法。
12. 前記ステップは、前記位置登録要求をなした前記交換局を前記移動局を収容する交換局と決定した場合、前記移動局の位置登録をなすようにしたことを特徴とする請求項８〜１１いずれか記載の動作制御方法。
13. 前記ステップは、前記位置登録要求をなした前記交換局と異なる交換局を前記移動局を収容する交換局と決定した場合、前記位置登録要求をなした前記基地局に対して前記異なる交換局を介して位置登録要求を再度なすよう指示するようにしたことを特徴とする請求項８〜１２いずれか記載の動作制御方法。
14. 前記位置管理サーバにおいて、外部指示に応答して、位置登録が既になされた前記移動局を収容する交換局を決定し、前記位置登録要求をなした前記基地局に対してこの決定された交換局を介して位置登録要求を再度なすよう指示するステップを含むことを特徴とする請求項１２記載の動作制御方法。
15. 移動局の位置管理をなす位置管理サーバと、前記移動局からの位置登録要求を受けて自局を介して前記移動局を収容する交換局を決定しこの決定された交換局に前記位置登録要求をなす基地局と、前記基地局からの前記位置登録要求を受けて前記位置管理サーバに前記位置登録要求をなす交換局とを有する通信システムの位置管理サーバであって、
    前記位置登録要求に応答して、前記移動局を収容する交換局を指定するようにしたことを特徴とする位置管理サーバ。
16. 交換局毎に該交換局と対応付けられた基地局が示された交換局データベースを含み、
    前記交換局データベースを基に前記位置登録要求をなした基地局に対応付けられた交換局を前記移動局を収容する交換局と決定することを特徴とする請求項１５記載の位置管理サーバ。
17. 前記移動局が加入するサービスを基に前記移動局を収容する交換局を決定することを特徴とする請求項１５記載の位置管理サーバ。
18. 各交換局の移動局収容状況を基に前記移動局を収容する交換局を決定することを特徴とする請求項１５記載の位置管理サーバ。
19. 前記位置登録要求をなした前記交換局を前記移動局を収容する交換局と決定した場合、前記移動局の位置登録をなすようにしたことを特徴とする請求項１５〜１８いずれか記載の位置管理サーバ。
20. 前記位置登録要求をなした前記交換局と異なる交換局を前記移動局を収容する交換局と決定した場合、前記位置登録要求をなした前記基地局に対して前記異なる交換局を介して位置登録要求を再度なすよう指示するようにしたことを特徴とする請求項１５〜１９いずれか記載の位置管理サーバ。
21. 外部指示に応答して、位置登録が既になされた前記移動局を収容する交換局を決定し、前記位置登録要求をなした前記基地局に対してこの決定された交換局を介して位置登録要求を再度なすよう指示するようにしたことを特徴とする請求項１９記載の位置管理サーバ。
22. 移動局の位置管理をなす位置管理サーバと、前記移動局からの位置登録要求を受けて自局を介して前記移動局を収容する交換局を決定しこの決定された交換局に前記位置登録要求をなす基地局と、前記基地局からの前記位置登録要求を受けて前記位置管理サーバに前記位置登録要求をなす交換局とを有する通信システムの位置管理サーバの動作制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記位置登録要求に応答して、前記移動局を収容する交換局を指定する処理を含むことを特徴とするプログラム。

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