JPH08501668A - セルラー無線通信網における位置更新技術 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はセルラー無線通信網及び移動ステーションに関する。１つの位置エリア（ＬＡ）の精度での移動ステーションの位置更新に加え、いわゆる一時的加入者特定ページングエリア（ＴＰＡ′）が決定される。移動ステーションは、充分な長時間セル（Ｘ）内に配置された後、セルラー無線通信網の加入者データベースの一時的ページングエリアの決定を開始させる。一時的ページングエリア（ＴＰＡ′）は位置エリア（ＬＡ）（例えば１つのセル）より小さく、したがって移動ステーションのページングを小さなエリア（すなわち前記一時的ページングエリア）上に合焦できる。かくして、全位置エリアに亘ってページングすることが不要になり、ページング時間が短縮され且つセルラー無線通信網の容量を拡大できる。

Description

【発明の詳細な説明】 セルラー無線通信網における位置更新技術発明の分野 本発明は、セルラー無線通信網に関し、より詳しくはセルラー無線通信網にお ける位置更新技術に関する。発明の背景 現在、種々のセルラー又は移動無線通信網が使用されているか、開発中である 。移動ステーション（mobile station、ＭＳ）がセル内に位置すると、移動ステ ーションは、セル内に位置する固定無線ステーションすなわち基地ステーション を介して固定通信網と通信する。セルラーシステムに属する移動ステーションは 、セルラーシステムのエリア内で１つのセルから他のセルへと自由に動き回るこ とができる。セルラー無線通信網は、通常、適当数の所定セル及び該セルの基地 ステーションを有するいわゆる位置エリアの精度でＭＳの位置に関する情報を有 する。基地ステーションにより伝達される位置エリアデータは、基地ステーショ ンの位置エリアをＭＳに表示する。ＭＳが同じ位置エリア内で変化する場合には 、セルラー無線通信網の位置の更新は不要である。これに対し、ＭＳが、位置エ リアデータに基づいて、位置エリアが新たな基地ステーションと共に変化するこ とを検出した場合には、ＭＳは、位置更新要求をセルラー無線通信網に伝達する ことにより位置更新を開始する。位置更新要求により、セルラー無線通信網は、 加入者データベースへのＭＳの新たな位置エリアを更新する。 知られているように、ＭＳの位置は１つの位置エリアの精度をもつに過ぎない ため、ＭＳは、着信コールのセットアップのために、問題となっている位置エリ ア内の全てのセルをページングする必要がある。これは、移動交換と基地ステー ションとの間の無線通信網並びに全無線経路にかなりのシグナリングロードを生 じさせる。一方、上記欠点を解消させるために位置エリアの大きさを縮小すると 、ＭＳは位置エリアをより頻繁に変化させ、このため、加入者及び関連シグナリ ン グの位置更新頻度が増大する。現在では、位置更新を減少させるために位置エリ アを拡大する傾向がある。 位置エリアが大きい場合には、位置エリアを小さなページングエリアに分割す るのが有効である。知られているように、加入者の位置は１つの位置エリアの精 度をもつに過ぎないため、最初のページングは、この場合でも間違った位置エリ アに向けられる。最悪の場合には、加入者は、ページングが最後のページングエ リアに及ぶまで見出すことができないであろう。シグナリングロードを減少する には、この場合でも、小さなエリア上に加入者のページングを合焦（フォーカシ ング）させ、ページングが成功する可能性を最大にする必要がある。発明の開示 本発明の目的は、加入者のページングにより引き起こされる小さなシグナリン グロードをもつセルラー無線通信網を提供することにある。 上記目的は、セルラー無線通信網内で動き回ることができる移動ステーション と、複数のセルからなる１つの位置エリアの精度でセルラー無線通信網内でペー ジングするための移動ステーションの位置に関する情報を記憶させる手段とを有 するセルラー無線通信網において、移動ステーションはタイミング手段を有し、 該タイミング手段は、移動ステーションがセルに入ると作動を開始し、移動ステ ーションが少なくとも所定時間セル内に留まっているときに移動ステーションを 付勢して、セルラー無線通信網内で、該セルラー無線通信網が移動ステーション の現在の位置エリア内の一時的ページングエリアを決定し且つ位置データ内に一 時的ページングエリアを記憶させる手順を開始させ、一時的ページングエリアが 少なくとも現在位置セル及び可能ならば少なくとも１つの隣接セルを有し、移動 ステーションの任意の連続ページングは、移動ステーションが新たな位置エリア に入るまで前記一時的ページングエリア内で最初に行われるか、新たな一時的ペ ージングエリアの決定を開始することを特徴とするセルラー無線通信網により達 成される。 また、本発明は、セルラー無線通信網内で動き回ることができる移動ステーシ ョンと、複数のセルからなる１つの位置エリアの精度でセルラー無線通信網内で ページングするための移動ステーションの位置に関する情報を記憶させる手段と を有するセルラー無線通信網の移動ステーションにおいて、移動ステーシヨン移 動はタイミング手段を有し、該タイミング手段は、移動ステーションがセルに入 ると作動を開始し、移動ステーションが少なくとも所定時間セル内に留まってい るときに移動ステーションを付勢して、セルラー無線通信網内で、該セルラー無 線通信網が移動ステーションの現在の位置エリア内の一時的ページングエリアを 決定し且つ位置データ内に一時的ページングエリアを記憶させる手順を開始させ 、一時的ページングエリアが少なくとも現在位置セル及び可能ならば少なくとも １つの隣接セルを有することを特徴とする移動ステーションに関する。 １つの位置エリアの精度でＭＳの更新を行うことに加え、本発明の基本的アイ デアは、いわゆる一時的加入者特定ページングエリアを決定することにある。Ｍ Ｓは、位置エリアより小さいエリア（多分、１つ又は数個のセルの大きさに過ぎ ない）に充分な長時間配置された後、セルラー無線通信網の加入者データベース 内で前記一時的ページングの決定を開始する。これにより、位置エリアが検出さ れると、ＭＳのページングは小さなエリア（すなわち前記一時的ページングエリ ア）上に合焦される。かくして、全位置エリアに亘ってページングすることが不 要になり、ページング時間が短縮され且つセルラー無線通信網の能力が拡大され る。この決定された一時的ページングエリア内にＭＳが見出されない場合には、 位置エリアの残余の部分内でページングを行うことができる。その場合には、例 えば一時的ページングエリアに隣接するセル／ページングエリアから開始して、 残余のエリア内で徐々にページングすることによりセルラー無線通信網内のシグ ナリングを一層低減させることができる。図面の簡単な説明 以下、添付図面に例示する実施例に関連して本発明を説明する。 第１図は、本発明が適用されるセルラー無線通信網の全体図である。 第２図、第３図及び第４図は、位置エリアが幾つかのセルを有する固定ページ ングエリアからなる他の形式の位置エリアを示すものである。 第５図は、動き回る移動ステーションの全体を示すブロック図である。発明の詳細な説明 本発明は、ＧＳＭ（移動通信用グローバルシステム、Global System for Mob- ile Communications）、ＮＭＴ（北欧移動電話、Nordic Mobile Telephone）、 ＤＣＴ１８００、ＰＣＮ（パーソナル通信網、Personal Communication Network ）、ＵＭＣ（ユニバーサル移動通信、Universal Mobile Communication）、ＵＭ ＴＳ（ユニバーサル移動通信システム、Universal Mobile Telecommunication S yst-em）、及びＦＰＬＭＴＳ（未来の公衆地上移動通信システム、Future Publi c L-and Mobile Telecommunication System）等の任意のセルラーシステムに適 用できる。 良く知られているように、セルラー無線通信網によりカバーされる地理的エリ アは、小さな別々の無線エリアすなわちセルに分割される。移動通信ステーショ ンＭＳがセル内にあるとき、ＭＳは、セル内に配置された固定無線ステーション すなわちベースステーションＢＳを介して通信網と通信する。システムに属する 移動通信ステーションＭＳは、システム内で１つのセルから他のセルへと自由に 動き回ることができる。しかしながら、セルラー無線通信網は、着信コールをＭ Ｓに中継できるＭＳの実際の位置に関する情報をもつか、何らかの他の理由のた めにＭＳをページできなくてはならない。一般に、セルラー通信網は、幾つかの セルからなる位置エリアとして知られたより大きなエリアの精度でＭＳの位置デ ータを有する。 セルラー通信網は、該通信網自体に関する情報及び該通信網の周囲に関する情 報を連続的に伝達し、これらの情報として、ＬＡＩ（位置エリア識別子、Locat- ion Area Identifier）、ＢＳＩ（基地ステーション識別子、Base Station Iden -tifier）、ＢＳＴＩ（基地ステーション形式識別子、Base Station Type Ident -ifier）、及びいわゆる隣接セルデータがある。基地ステーションＢＳにより伝 達される位置エリア識別子ＬＡＩに基づいて、セル内にあるＭＳは、そのＢＳの 位置エリアを識別できる。ＭＳが、ＢＳが変化（すなわち、位置エリアが変化） するときにＬＡＩが変化することを検出する場合には、ＭＳは、セルラー無線通 信網に位置更新要求を送ることにより、位置更新を開始する。一方、位置エリア が 変化しない場合には、ＭＳは位置更新を開始しない。 位置更新は、セルラー無線通信網の加入者データベース（単一又は複数）にお ける問題としているＭＳの加入者データの更新を引き起こす。例えは、第１図に 示すＧＳＭでは、セルラー無線通信網は、少なくとも、ホーム位置レジスタ（Ｈ ＬＲ）、ビジター位置レジスタ（ＶＬＲ）、移動交換（ＭＳＣ）及び通信網の基 地ステーション（ＢＴＳ）に接続された基地ステーションコントローラ（ＢＳＣ ）を有している。ＭＳの位置エリアデータは、ビジター位置レジスタＶＬＲに記 憶される。一般に、各移動交換ＭＳＣについて１つのＶＬＲが設けられる。ホー ム位置レジスタＨＬＲは、ＭＳがビジティングしているというＶＬＲに関する情 報を保有している。ＧＳＭの構造及び作動は、例えば特許出願第９２１，０７４ 号において、この点に関してより厳密に説明されている。上記集中データベース 構造とは別に、セルラー無線通信網には、或る種の分散データベース構造を設け ることもできる。 明瞭化のため、第１図は２つの位置エリアＬＡ１、ＬＡ２のみを示し、前者の 位置エリアＬＡ１は移動交換ＭＳＣ１のエリア内にあり、後者の位置エリアＬＡ ２は移動交換ＭＳＣ２のエリア内にある。一般に、１つのＭＳ Ｃのエリアは複 数の位置エリアからなる。位置エリアＬＡ１は、例えばセルＣ１〜Ｃ４からなり 、該セルはそれぞれ基地ステーションＢＴＳ１〜ＢＴＳ４を有している。位置エ リアＬＡ２は例えばセルＣ５〜Ｃ９からなり、該セルはそれぞれ基地ステーショ ンＢＴＳ５〜ＢＴＳ９を有している。セルＣ内で動き回るＭＳは、関連するセル の基地ステーションＢＴＳとの双方向無線コネクションを与える。位置エリアＬ Ａ１、ＬＡ２のトラヒックは、それぞれ、基地ステーションコントローラＢＳＣ １、ＢＳＣ２により制御される。 前述のように、一般にセルラー通信網は、１つの位置エリアの精度をもつＭＳ の位置についての情報を有している。位置エリア内のＭＳのより正確な位置を決 定するため、慣用的なセルラー無線通信網内のＭＳのページングは、位置エリア 内の全ての基地ステーションを介して行われる。別の構成として、ＭＳが位置す る実際のエリアについての情報をもつことなく、位置エリアよりも小さな固定ペ ージング内でのページングを行うことができる。これにより、ページングは、Ｍ Ｓが見出される前に幾つかのページングエリア内で行わなくてはならない。 これは、セルラー無線通信網内でのシグナリングロード（signalling load） を増大させる。本発明のセルラー無線通信網では、ＭＳは、セルラー無線通信網 内の一時的ユーザ特定ページングエリアの決定を開始させることができる。これ により、セルラー無線通信網は、その加入者データベースに、位置エリア及びそ のページングエリア又は一時的ページングエリアの決定を開始するときにＭＳが 配置されるセルについての情報を記憶する。かくして、一時的ページングエリア は常に位置エリアより小さく、少なくともＭＳが現に位置しているセルと、可能 ならば幾つかの隣接セルとを有する。このため、ＭＳの連続ページングを、ＭＳ が最も位置しがちな位置エリア内の小さなエリアに合焦させることができる。 次に、第２図、第３図及び第４図に関連して、本発明の作動をより詳細に説明 する。位置エリアＬＡは複数の小さな固定ページングエリアＰＡからなることが 示されており、各固定ページングエリアＰＡは１つ以上のセルＣからなる。第２ 図に関連して説明するように、ＭＳは位置エリアＬＡ内にあり且つページングエ リアＰＡ内のセルＣ内で動き回るものと仮定する。ＭＳがセルＸ内に入ると、Ｍ Ｓは、例えば基地ステーション識別子ＢＳＩによりセルの変化を検出し且つセル 内で費やされる時間を測定するその内部タイマを始動させる。ＭＳが所定時間セ ルＸ内に留まると（すなわち、ＭＳの内部タイマが所定値に到達すると）、タイ マは、ＭＳが開始メッセージをセルラー無線通信網に送るように付勢する。開始 メッセージは、ＭＳの一時的ページングエリアを決定し且つ一時的ページングエ リアを通信網の加入者データベースに記憶させるためのセルラー無線通信網の手 順を開始する。一時的ページングエリアは、例えば、 ａ）ＭＳの現在位置のセルＸ（第２図で陰影を付したエリアＴＰＡ′）、 ｂ）ＭＳの現在位置のセル及び少なくとも１つの隣接セル（第３図で陰影を付 したエリアＴＰＡ′）、 ｃ）ＭＳの現在位置のセルＸが属する通信網の固定ページングエリアＰＡ（第 ４図で陰影を付したエリアＴＰＡ′）、 である。 ＭＳの一時的位置セルＸに関する情報のみが加入者データベースに記憶される 別の構成のａ）においては、セルラー無線通信網は、ＭＳの連続ページング中の 加入者データベースの位置エリア及び位置セルＸに関するデータを捜索し、且つ 見出されたデータに基づいて、ＭＳを、記憶された位置セルＸ及び隣接セル（単 一又は複数）の両方においてページングの成功の可能性を高めるため、記憶され た位置セルＸにおいてのみ、又は記憶された位置セルＸが属する通信網の全ペー ジングエリアＰＡに亘ってページングできる。セルラー通信網に一時的ページン グエリアＴＰＡ′を記憶させる最もフレキシビリティに富む方法は、上記別の構 成のａ）に記載した方法である。なぜならば、実際のページングまで、どれほど 大きいエリアにおいてページングが行われるかを決定する必要がないからである 。 ＭＳの位置セルＸ及び少なくとも１つの隣接セルが加入者データベースに記憶 される別の構成のｂ）では、ＭＳの連続ページングが、問題となっているセルに おいて最初に行われる。 ＭＳの現在位置のセルに基づいて決定される固定ページングエリアＰＡに関す る情報が加入者データベースに記憶される別の構成のｃ）では、セルラー無線通 信網が、前記記憶されたデータにより表されるページングエリアＰＡ内で直接Ｍ Ｓの連続ページングを行う。 上記別の構成のａ）及びｂ）は、一時的ページングエリアＴＰＡ′を使用する フレキシビリティに富む方法を示している。なぜならば、これらの構成は、位置 エリアＬＡ内のページングエリアＰＡの形状が動的に変化されるような場合にも 首尾よく適用できるからである。また、別の構成のａ）及びｂ）は、通信網の位 置エリアＬＡがページングエリアＰＡの特定の構造をもたず、これによりページ ングが１つ又は数個のセルの精度（これは例えば、現在のＧＳＭセルラー無線シ ステムの精度である）をもって合焦される場合にも適用できる。 全ての別の構成のａ）、及びｃ）において、ＭＳが一時的ページングエリアＴ ＰＡ′の最初のページング内に見出されない場合には、ページングは、位置エリ アＬＡの残余のエリアまで拡大される。この場合、ページングは、例えば一時的 ページングエリアＴＰＡ′に隣接するページングエリアＰＡ内で最初に新たなペ ージングを行うことにより全位置エリアに亘って瞬時に拡大される。 セルラー無線通信網の加入者データベースにおいて上記方法で決定されたＭＳ の一時的ページングエリアＴＰＡ′は、ＭＳが他の位置エリアＬＡに入って通常 の位置更新を行うまで、又はＭＳが新たなセルＣに入り且つ該セルＣに留まって ＭＳの内部タイマがＭＳのための新たな一時的ページングエリアの決定を開始さ せるまで変化しない。 現代の移動ステーションはマイクロプロセッサにより制御されるため、本発明 によるタイマ及び他の必要な機能は、当業者にとって明白な方法でソフトウェア により容易に具現できる。一時的ページングエリアを決定する手順は、例えば位 置更新のための慣用手順を変更したものでよい。 第５図は、本発明が適用される移動ステーションＭＳの全体的なブロック図で ある。ＭＳはアンテナ２７に接続されたトランシーバ２１を有し、該トランシー バはデジタルアナログ／ベースバンド回路２３を介してラウドスピーカ２５に接 続されている。また、送信器はアナログデジタル変換器／ベースバンド回路２４ を介してマイクロフォン２６に接続されている。ＭＳの作動は、送信され且つ受 信器により受信された信号を処理するマイクロプロセッサ２２により制御される 。ユーザインターフェースはディスプレイ２８及びキーボード２９からなり、こ れらはマイクロプロセッサ２２に接続されている。本発明は、マイクロプロセッ サ２２のソフトウェアが上記作動を行うように、該ソフトウェアを変更すること により実施できる。 添付図面及びこれらの添付図面に関連する説明は本発明の例示を意図したもの に過ぎない。本発明のセルラー無線通信網及び移動ステーションの細部は、請求 の範囲内で変更できる。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．セルラー無線通信網内で動き回ることができる移動ステーシヨン（ＭＳ）と 、複数のセル（Ｃ、Ｃ１〜Ｃ９）からなる１つの位置エリア（ＬＡ、ＬＡ１、Ｌ Ａ２）の精度でセルラー無線通信網内でページングするための移動ステーション の位置に関する情報を記憶させる手段とを有するセルラー無線通信網において、 移動ステーション（ＭＳ）はタイミング手段（２２）を有し、該タイミング手 段は、移動ステーシヨン（ＭＳ）がセルに入ると作動を開始し、移動ステーショ ンが少なくとも所定時間セル内に留まっているときに移動ステーシヨンを付勢し て、セルラー無線通信網内で、該セルラー無線通信網が移動ステーションの現在 の位置エリア（ＬＡ、ＬＡ１、ＬＡ２）内の一時的ページングエリア（ＴＰＡ′ ）を決定し且つ位置データ内に一時的ページングエリアを記憶させる手順を開始 させ、一時的ページングエリアが少なくとも現在位置セル（Ｘ）及び可能ならば 少なくとも１つの隣接セルを有し、移動ステーションの任意の連続ページングは 、移動ステーション（ＭＳ）が新たな位置エリアに入るまで前記一時的ページン グエリア内で最初に行われるか、新たな一時的ページングエリアの決定を開始す ることを特徴とするセルラー無線通信網。 ２．セルラー無線通信網内で動き回ることができる移動ステーシヨン（ＭＳ）と 、複数のセル（Ｃ、Ｃ１〜Ｃ９）からなる１つの位置エリア（ＬＡ、ＬＡ１、Ｌ Ａ２）の精度でセルラー無線通信網内でページングするための移動ステーション の位置に関する情報を記憶させる手段とを有するセルラー無線通信網の移動ステ ーションにおいて、 移動ステーション（ＭＳ）はタイミング手段（２２）を有し、該タイミング手 段は、移動ステーション（ＭＳ）がセルに入ると作動を開始し、移動ステーショ ンが少なくとも所定時間セル内に留まっているときに移動ステーシヨンを付勢し て、セルラー無線通信網内で、該セルラー無線通信網が移動ステーションの現在 の位置エリア（ＬＡ、ＬＡ１、ＬＡ２）内の一時的ページングエリア（ＴＰＡ′ ）を決定し且つ位置データ内に一時的ページングエリアを記憶させ る手順を開始させ、一時的ページングエリアが少なくとも現在位置セル（Ｘ）及 び可能ならば少なくとも１つの隣接セルを有することを特徴とする移動ステーシ ョン。