JP5680186B2 - 移動デバイスの位置情報を求める要求を処理する方法およびシステム - Google Patents

移動デバイスの位置情報を求める要求を処理する方法およびシステム Download PDF

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Description

本発明の例示的な実施形態は、一般に、ワイヤレス・システム、および移動デバイスの位置情報を求める要求を処理することに関する。
ワイヤレス・システムは、複数のタイプの無線アクセス技術を含むことができる。3GPP標準は、4G技術にキャンプオンされているユーザ機器(UE)が、4G技術を離れることを必要とせずにいくつかの回線交換(3G/2G)サービスを得ることができる方法を規定している。回線交換情報は、規定されたインターフェース、すなわちSGsインターフェースを介して、移動通信交換局(MSC)と無線通信移動管理装置(MME)との間で渡される。回線交換サービスの例には、SMSハンドリングおよび位置更新が含まれる。
音声呼を発呼および受信すること、補助サービス呼出しを実施すること、および位置情報を回線交換コア・ネットワークに送ることを含む他の回線交換コア・サービスのためには、UEは、サービスを完了するために4G無線カバレージを離れ、3G/2G無線カバレージに移動しなければならない。回線交換サービスを完了するために4G無線カバレージを離れ、3G/2Gカバレージに移動するプロセスは、「フォールバック」と呼ばれる。UEが回線交換サービスを実施するために3G/2G技術に「フォールバック」するとき生じる潜在的な問題は、MSCに関連付けられたセル・ブロードキャストによって規定される新しいMSCロケーション・エリア内でUEが「フォールバック」するたびに、UEが、対応するMSCに登録する必要があることである。対応するMSCに登録するプロセスにより、余分なトラフィックがワイヤレス・システム上で発生する可能性がある。
本発明は、複数のタイプの無線アクセス技術をサポートするワイヤレス・システムにアタッチされた移動デバイスについて位置情報を求める要求を処理する方法に関する。
一実施形態では、ネットワーク要素が、移動デバイスをワイヤレス・システムの第1のネットワークからワイヤレス・システムの第2のネットワークにフォールバックさせることなしに位置情報を送るように移動デバイスをトリガし、第1のネットワークは第2のネットワークより後の世代の無線アクセス技術に準拠している。
一実施形態では、移動デバイスの位置情報を要求する位置要求がネットワーク要素で受信され、トリガするステップが、位置要求を受信したことに応答して実施される。
一実施形態では、トリガするステップが、移動デバイスをページングすることを含む。
一実施形態では、ページングするステップが、ショート・メッセージ・サービス(SMS)インジケータを含むページング要求を移動デバイスに送ることを含む。
一実施形態では、移動デバイスの位置情報が受信される。
一実施形態では、ネットワーク要素が、移動通信交換局(MSC)である。
一実施形態では、移動デバイスをページングすることが、ページング要求をMSCから無線通信移動管理装置(MME)に送ることを含む。ページング要求は、SMSインジケータに設定されたサービス・インジケータを有する。
一実施形態では、移動デバイスをページングすることが、ページング要求をMMEから、移動デバイスに関連付けられたeNodeBに送ること、およびページング要求をeNodeBから移動デバイスに送ることをさらに含む。
他の実施形態では、位置要求が、ホーム・ロケーション・レジスタ(HLR)からMSCで受信される。
他の実施形態では、位置要求は、加入者情報提供(PSI)要求であり、PSI要求は、たとえばUEの現在位置を含めてPSI内で指定されたユーザ機器(UE)に関する情報を要求する。
他の実施形態では、受信された移動デバイスの位置情報が、MSCからHLRに転送される。
他の実施形態では、受信された位置情報が、PSI確認応答メッセージ内でMSCからHLRに転送される。
他の実施形態では、解放要求がMSCからMMEに送られる。
他の実施形態では、ワイヤレス・システムは、少なくとも1つの2Gまたは3Gアクセス技術と、少なくとも1つの4Gアクセス技術とをサポートする。
他の実施形態では、位置情報は、移動デバイスの地理的位置の指示を含む。位置情報は、拡張ユニバーサル移動体通信システム地上無線アクセス・ネットワーク(E−UTRAN)内のセルを一意に識別する拡張セル・グローバル識別(E−CGI)、および1つまたは複数のeNodeBによって追跡されるエリアを識別するトラッキング・エリア識別(TAI)のうちの少なくとも1つを含む。
本発明の例示的な実施形態は、以下の詳細な説明、および例としてのみ与えられ、したがって本発明を限定するものではない、同様の要素が同様の符号によって表されている添付の図面から、より完全に理解されよう。
例示的な実施形態によるワイヤレス・システムを示す図である。 例示的な実施形態による位置情報を求める要求を処理する方法を示すフロー・チャートである。 例示的な実施形態による移動終端呼を処理するプロセスを示す通信流れ図である。
次に、本発明の様々な例示的な実施形態について、本発明のいくつかの例示的な実施形態が示されている添付の図面を参照して、より完全に述べる。
図1は、例示的な実施形態によるワイヤレス・システム100の一部分を示す。ワイヤレス・システム100は、様々なタイプの無線アクセス技術を使用する複数の無線アクセス・ネットワークを含む。ワイヤレス・システム100は、2G、3G、および4G無線アクセス技術をサポートすることができる。図1を参照すると、ワイヤレス・システム100は、ユニバーサル移動体通信システム(UMTS)地上無線アクセス・ネットワーク(UTRAN)105と、GSM(Global System for Mobile Communications)/EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution)無線アクセス・ネットワーク(GERAN)110と、EUTRAN(evolved UTRAN)115とを含む。また、ワイヤレス・システム100は、無線通信移動管理装置(MME)120と、移動交換センタサーバ(MSCS)/ビジティングロケーションレジスタ(VLR)125と、ホーム・ロケーション・レジスタ(HLR)と、UE101を含むいくつかのユーザ機器(UE)とを含む。
本明細書では、「ユーザ機器(UE)」という用語は、端末、移動デバイス、移動ユニット、移動局、移動ユーザ、加入者、ユーザ、リモート・ステーション、アクセス端末、受信機などと同義とみなすことができ、また以下そのように称されることがあり、ワイヤレス通信ネットワーク内のワイヤレス・リソースの遠隔ユーザを表すことができる。「基地局」という用語は、トランシーバ基地局(BTS)、ノードB、拡張ノードB、フェムト・セル、アクセス・ポイントなどと同義とみなす、かつ/またはそのように呼ぶことができ、ネットワークと1つまたは複数のユーザとの間のデータおよび/または音声コネクティビティのための無線ベースバンド機能を提供する機器を表すことができる。
ワイヤレス・システム100内のUEは、3Gサービスおよび2Gサービスに、それぞれUTRAN105およびGERAN110を介してアクセスすることができる。ワイヤレス・システム100内のUEは、E−UTRAN115を介して4G LTEサービスにアクセスすることができる。たとえば、UE101は、Uuワイヤレス・インターフェースを介してUTRAN105に接続することができ、UE101は、Umワイヤレス・インターフェースを介してGERAN110に接続することができ、UE101は、LTE−Uuワイヤレス・インターフェースを介してE−UTRAN115に接続することができる。
図示されていないが、GERAN110は、ワイヤレス・システム100内のUEに対するワイヤレス・アクセスを提供するための1つまたは複数のトランシーバ基地局(BTS)と、BTSの動作を管理するための1つまたは複数の基地局コントローラ(BSC)とを含む。さらに、UTRAN105およびE−UTRAN115は、ワイヤレス・システム100内のUEに対するワイヤレス・アクセスを提供するための、それぞれ1つまたは複数のノードBおよびeNodeBと、ノードBおよびeNodeBの動作を管理するための1つまたは複数の無線ネットワーク・コントローラ(RNC)とを含む。
E−UTRAN115は、S1−MMEインターフェースを介してMME120に接続される。MME120は、E−UTRAN115に関連付けられたワイヤレス・システム100の4G LTEネットワークのための制御ノードとして機能する。MME120は、4G LTEネットワークにアタッチされたUEに対するページングおよび追跡機能を、E−UTRAN115を介して処理する。また、MME120は、4G LTEネットワークにアタッチされたUEに対する一時的な識別の割当て、認証手順、およびローミング制限の施行を、E−UTRAN115を介して処理する。
MSCS/VLR125は、ワイヤレス・システム100内のUEのために、音声呼、ショート・メッセージ・サービス(SMS)データ、および回線交換データをルーティングすることを含めた動作の責任を担う。また、MSCS/VLR125は、ワイヤレス・システム100の、MSCS/VLR125がサービスを提供する部分内で、UEのための加入者特有の情報を追跡する。MSCS/VLR125に記憶される加入者特有の情報は、たとえば各UEのための国際移動体加入者識別番号(IMSI)、各UEの電話番号、各UEに関連付けられた認証情報、および各UEのHLRの識別を含む識別情報を含むことができる。MSCS/VLR125は、たとえば、それぞれlu−CSインターフェース、Aインターフェース、およびSGsインターフェースを介してUTRAN105、GERAN110、およびE−UTRAN115に接続される。また、MSCS/VLR125は、HLR130に接続される。
HLR130は、ワイヤレス・システム100を運営するサービス・プロバイダに関連付けられ、ワイヤレス・システム100にアタッチされたUEすべてについて加入者特有の情報を追跡する。上記で論じたMSCS/VLR125に記憶される加入者特有の情報に加えて、HLR130は、ワイヤレス・システム100内のUEの位置を追跡する。
本明細書には、本発明の詳細な例示的実施形態が開示されている。しかし、本明細書に開示されている特定の構造および機能上の詳細は、本発明の例示的な実施形態について述べるための代表的なものにすぎない。しかし、本発明は、多数の代替の形態で実施することができ、本明細書に記載されている実施形態だけに限定されるものと解釈すべきでない。
話を簡単にするために、ワイヤレス・システム100は、UTRAN、GERAN、MSCS/VLR、E−UTRAN、およびMMEを1つだけ有するものとして示されているが、ワイヤレス・システム100は、たとえばワイヤレス・システム100によってカバーされる異なる地理的位置に対応する任意の数のUTRAN、GERAN、MSCS/VLR、E−UTRAN、およびMMEを含むことができる。
次に、図1のワイヤレス・システム100において移動終端呼を処理するプロセスについて、UE101がE−UTRAN115を介してワイヤレス・システム100内の4G LTEネットワークにアタッチされているシナリオを参照して論じる。
UE101に対して移動終端呼が発呼されたとき、UE101についての加入者特有の情報を取り出すために、HLRに対して照会が行われる。この照会は、たとえばUE101の現在位置を決定するために行うことができる。UE101の現在位置に関してHLRに対して照会が行われると、HLR130は、UE101の現在位置に関する情報をMSCS/VLR125に要求することができる。HLR130は、たとえば、現在位置情報をMSCS/VLR125に要求するために、加入者情報提供(PSI)メッセージを使用する。MSCS/VLR125は、HLR130から受信されたPSIメッセージに応答して、ページング要求、たとえばSGsAP−PAGING−REQUESTを生成し、そのページング要求をMME120に送る。
MSCS/VLR125によって生成されるページング要求は、回線交換(CS)インジケータに設定されているサービス・インジケータを含む。MME120は、CSインジケータを含むページング要求を受信し、CSインジケータを含むそのページング要求を、E−UTRAN115を介してUE101に転送する。UE101は、CSインジケータを含むページング要求を受信したとき、ページング応答を実施するために3Gまたは2Gネットワークに戻ることによって、回線交換フォールバック(CSFB)動作を実施する。3Gまたは2Gネットワークにフォールバックすることにより、たとえばUE101がフォールバックする2Gまたは3Gネットワークが、UE101に記憶されている2Gまたは3G位置情報と異なる場合、UE101がフォールバックする2Gまたは3Gネットワークのグローバル・セルIDまたはサービス・エリア識別子(SAI)をMSCS/VLR125に送ることによってUE101が位置更新動作を実施することになる。
MSCS/VLR125が3GのSAIまたは2Gのグローバル・セルIDを取得した後で、MSCS/VLR125は、UE101の接続を解放することになる。その結果、UE101は4Gアクセス・ネットワークに再選択することになり、それにより別の位置更新手順が必要になる可能性が高くなる。MSCS/VLR125によって取得された位置情報は、PSI応答メッセージの形態でHLR130に転送される。
上記のプロセスでは、少なくとも2つの位置更新手順を実施することが必要である。各位置更新手順は、ワイヤレス・システム100内でいくつかの動作が行われることを必要とする可能性がある。たとえば、MSCS/VLR125がUE101から位置更新を受信した後で、MSCS/VLR125は、UE101およびHLR130と共に認証動作に参加することができる。認証動作は、いくつかのメッセージがMSCS/VLR125とUE101とHLR130との間で往復して送られることを含む可能性がある。認証動作が完了した後で、HLR130は、HLR130内のUE101の位置を更新することができる。したがって、位置更新の量を削減することにより、ワイヤレス・システム100内で送られ処理されるデータの量が削減されることになる。
図2は、例示的な実施形態による位置情報を求める要求を処理する方法を示す流れ図である。次に、例示的な実施形態による位置情報を求める要求を処理する方法について、UE101がE−UTRAN115を介してワイヤレス・システム100内の4G LTEネットワークにアタッチされているシナリオを参照して、MSCS/VLR125から見て論じる。
いくつかの代替の実装では、記載の機能/動作が図2に記載の順序から外れて行われる可能性があることにも留意されたい。
ステップS205では、MSCS/VLR125が、位置情報を求める要求を、たとえばPSIメッセージの形態でHLR130から受信する。PSIメッセージは、UE101の現在位置を求める要求を含む。
ステップS210では、MSCS/VLR125は、PSIメッセージをHLR130から受信した後で、ページング要求、たとえばSGsAP−PAGING−REQUESTを生成し、そのページング要求をMME120に送る。MSCS/VLR125によって生成されるページング要求は、SMSインジケータに設定されているサービス・インジケータを含む。MSCS/VLR125は、ワイヤレス・システム100のオペレータの選択に基づいて、SMSインジケータをページング要求に含めることを選択することができる。たとえば、MSCS/VLR125によって生成されるページング要求のサービス・インジケータ値のためのインジケータ・タイプを構成可能とすることができ、ワイヤレス・システム100のオペレータは、MSCS/VLR125によって生成されるページング要求のためのサービス・インジケータをCSインジケータに設定するか、それともSMSインジケータに設定するか選択することができる。
ステップS215では、ステップS210においてSMSインジケータを含むページング要求を送った結果として、MSCS/VLR125は、サービス要求メッセージ、たとえばSGsAP−SERVICE−REQUESTをMME120から受信する。サービス要求メッセージは、UE101の位置情報を含む。位置情報は、たとえば、UE101の位置を示す拡張セル・グローバル識別子(E−CGI)およびトラッキング・エリア識別子(TAI)の一方または両方を含む。
ステップS220では、MSCS/VLR125は、ステップS215で受信された位置情報を、たとえばPSI応答メッセージの形態でHLR130に送る。
ステップS225では、MSCS/VLR125は、UE101の位置情報を取得するプロセスを終了するために、解放メッセージをMME120に送る。
図2を参照して上述した方法は、UE101を4G LTEネットワークから、それほど先進的なものでない、より古い世代の2Gまたは3Gネットワークにフォールバックさせることなしに位置情報を送るようにUE101をトリガすることを可能にする。具体的には、ステップS205を参照して論じたように、サービス・インジケータがSMSインジケータに設定されているページング要求を転送することによってPSIメッセージに応答するようにMSCS/VLR125を構成することにより、UE101がCSFB動作を実施することが防止され、したがって、通常、UE101が4G LTEネットワークから2Gまたは3Gネットワークにフォールバックし、その後で4Gネットワークを再選択することによってトリガされる位置更新動作がなくなる。以下、この結果について、図3に示されている例を参照して、より詳細に論じる。
図3は、例示的な実施形態による移動終端呼を処理するプロセスを示す通信流れ図である。次に、移動終端呼を処理するプロセスについて、UE101がE−UTRAN115を介してワイヤレス・システム100内の4G LTEネットワークにアタッチされているシナリオを参照して論じる。
いくつかの代替の実装では、記載の機能/動作が図3に記載の順序から外れて行われる可能性があることにも留意されたい。
図3を参照すると、ステップS305では、組み合わせられたEPS(拡張パケット・サービス)/IMSIアタッチ手順が、周知の方法によるCSドメインのための位置更新と共に実施される。
ステップS310では、HLRがエニ・タイム・インタロゲーション(Any Time Interrogation)要求を受信した、または移動終端呼がUE101に対して発呼された結果として、HLRは、PSIメッセージをMSCS/VLR125に送り、UE101の現在位置を要求する。
ステップS320では、ステップS310で送られたPSIメッセージに応答して、MSCS/VLR125は、SGsAP−PAGING−REQUESTをMME120に送る。MSCS/VLR125は、ワイヤレス・システム100のオペレータの設定(provision)に基づいて、SGsAP−PAGING−REQUESTのサービス識別子を設定する。図3に示されている例では、ワイヤレス・システム100のオペレータは、MSCS/VLR125を、SMSサービス識別子に設定されたサービス識別子を含むSGsAP−PAGING−REQUESTメッセージを生成するようにしたと仮定されている。
ステップS330では、MME120は、ステップS320で送られたSGsAP−PAGING−REQUESTに応答して、UE101がアタッチされているE−UTRAN115内のeNodeBにページング要求を送る。MME120によって送られたページング要求は、SMSインジケータを含む。
ステップS340では、ステップS330で送られたページング要求に応答して、UE101がアタッチされているE−UTRAN115内のeNodeBは、ページング要求をUE101に送る。eNodeBによって送られたページング要求は、SMSインジケータを含む。
ステップS350では、ステップS340で送られたページング要求を受信したことに応答して、UE101とMME120の間でサービス要求手順が行われる。サービス要求手順中、UE101は、サービス要求メッセージをMME120に送る。
ステップS340で送られたページング要求は、CSインジケータではなくSMSインジケータを含んでいたので、UE101は、E−UTRAN115に関連付けられた4Gネットワークからデタッチし、それぞれGERAN110およびUTRAN105に関連付けられた2Gネットワークおよび3Gネットワークのうちの1つにアタッチすることによるフォールバック動作を実施しない。
ステップS360では、MME120は、ステップS350で送られたページング要求に応答して、SGsAP−SERVICE−REQUESTメッセージをMSCS/VLR125に送る。SGsAP−SERVICE−REQUESTメッセージは、SMSインジケータおよびUE101についての位置情報を含む。位置情報は、たとえば、UE101の位置を示すE−CGIおよびTAIの一方または両方を含む。
ステップS370では、MSCS/VLR125は、PSI確認応答メッセージをHLR130に送る。PSI確認応答メッセージは、ステップS360で送られた位置情報を含む。
UE101の位置情報がHLR130によって受信された後で、HLR130は、エニ・タイム・インタロゲーション要求に応答し、または移動終端呼手順を継続することができる。
ステップS380では、MSCS/VLR125は、SGsAP−RELEASE−REQUESTメッセージをMME120に送り、UE101の位置情報を取得するプロセスを終了する。
したがって、CSインジケータではなくSMSインジケータを含むページング要求を送ることによってPSI要求に応答するようにMSCS/VLRを構成することにより、図3を参照して上記で論じた例示的な実施形態による移動終端呼を処理するプロセスは、UEがフォールバック手順を実施することを必要とすることなしに、UEの現在位置情報がHLRによって得られることを可能にする。例示的な実施形態によれば、4G LTEネットワークに現在アタッチされているUEのための移動終端呼を、複数の位置更新手順を必要とすることなしにUEに適正にルーティングすることができ、したがって不必要なUE認証およびHLR更新手順をも回避することができる。したがって、ワイヤレス・システム100上でのトラフィックおよびデータ処理の量が削減される。
本発明の例示的な実施形態は、様々な修正形態および代替形態が可能であるが、本発明の実施形態は、例として図面に示されており、本明細書に詳細に記載されることになる。しかし、本発明の例示的な実施形態を、開示されている特定の形態に限定することは意図しておらず、それどころか、本発明の例示的な実施形態は、本発明の範囲内に入る修正形態、均等物、および代替形態をすべて包含するものとする。同様の数字は、図の説明全体を通じて同様の要素を指す。
本明細書で使用されている用語は、特定の実施形態について述べるためのものにすぎず、本発明の例示的な実施形態を限定するものではない。本明細書では、単数形「a」「an」「the」は、別段文脈により明らかに示されない限り、複数形をも含むものとする。さらに、「comprises(備える、含む)」「comprising(備える、含む)」「includes(含む)」および/または「including(含む)」という用語は、本明細書で使用されているとき、述べられている特徴、整数、ステップ、動作、要素、および/または構成要素の存在を指定するが、1つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことは理解されよう。
本発明についてこのように述べれば、本発明を多数の方法で変更することができることが明らかになろう。そのような変型形態は、本発明からの逸脱とみなすべきではなく、そのような修正形態すべてが、本発明の範囲内に含まれるものとする。

Claims (6)

  1. 複数のアクセス技術をサポートするワイヤレス・システムにアタッチされた移動デバイスの位置情報を求める要求を処理する方法であって、
    前記移動デバイスの前記位置情報を要求する位置要求を受信するステップを含み、前記移動デバイスは、前記ワイヤレス・システムの第1のネットワークにアタッチされており、
    前記移動デバイスを前記ワイヤレス・システムの前記第1のネットワークから前記ワイヤレス・システムの第2のネットワークにフォールバックさせることなしに前記位置情報を送るように前記移動デバイスをネットワーク要素でトリガするステップを含み、前記第1のネットワークは前記第2のネットワークより後の世代の無線アクセス技術に準拠し、
    前記トリガするステップは、ショート・メッセージ・サービス(SMS)インジケータを含むページング要求を前記移動デバイスに送ることによって前記移動デバイスをページングするステップを含み、前記トリガするステップは、前記位置要求に応答して実施される、方法。
  2. 前記ページングするステップが、前記ページング要求を、前記位置要求を受信するネットワーク・エンティティから無線通信移動管理装置(MME)に送るステップを含み、前記ページングするステップの要求が、前記SMSインジケータに設定されたサービス・インジケータを有する、請求項に記載の方法。
  3. 前記位置要求が、前記ネットワーク・エンティティでホーム・ロケーション・レジスタ(HLR)から受信される、請求項に記載の方法。
  4. 前記位置要求が、加入者情報提供(PSI)要求である、請求項に記載の方法。
  5. 前記移動デバイスの前記受信された位置情報を前記ネットワーク・エンティティから前記HLRに転送するステップと、解放要求を前記ネットワーク・エンティティから前記MMEに送るステップとをさらに含む、請求項に記載の方法。
  6. 前記位置情報が、拡張セル・グローバル識別(E−CGI)およびトラッキング・エリア識別(TAI)のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
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