JPH08508387A - 移動通信システムにおいてサービスを提供する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、交換機（X,112）と、カバー域をもつベースステーション（BS1,BS2,109）と、移動ステーション（MS1,MS2）と、システムのサービスエリア内に位置する移動ステーション（MS1,MS2）の加入者データ（111）を記憶するための集中式データベース（110）とを備えた移動通信システムにおいてサービスを提供するための方法、移動通信システム及びベースステーションに係る。接続の確立を促進するために、ベースステーション（BS1）は、移動ステーションがベースステーション（BS1）に登録されるときに集中式データベース（110）から移動ステーションの加入者データをフェッチすることにより、そのベースステーションに登録された移動ステーション（MS1,MS2）の加入者データ（101）を含むデータベース（100）を維持し;移動ステーション（MS1）はベースステーションヘサービス要求を送り；ベースステーションは該ベースステーションに維持されたデータベース（100）から上記移動ステーションのアクセス権を照合し；そして上記移動ステーションが使用権を有している場合に、ベースステーション（BS1）がそのサービス要求により要求されたサービスを提供する（102）。

Description

【発明の詳細な説明】 移動通信システムにおいてサービスを提供する方法発明の分野 本発明は、交換機、カバー域をもつベースステーション、移動ステーション、 及びシステムのサービスエリア内に位置する移動ステーションの加入者データを 記憶するための集中データベースを備えた移動通信システムにおいてサービスを 提供するための方法、移動通信システム及びベースステーションに係る。先行技術の説明 公知のある移動通信及び移動電話ネットワークにおいては、加入者情報、即ち 加入者データベースが、１つのネットワーク要素、通常は交換機又はそれに接続 された加入者データベースに集中式に記憶される。大型ネットワークでは、加入 者データが、いわゆるホーム移動電話交換機及びビジター移動電話交換機又はビ ジターデータベースに非集中式に記憶することもできる。これは、例えば、ＧＳ Ｍ移動通信システムの場合である。 集中式レジスタに基づくこのようなシステムの欠点は、１つのベースステーシ ョンのカバー域内に位置する移動ステーション間に接続を確立するのに非常に長 時間を要することである。これは、移動ステーションの位置データを要求しなけ ればならない上に、接続を確立すべき移動ステーション又は加入者ステーション がエリア内に位置しているベースステーションから遥かに離れたところに位置し た集中式レジスタからそれらの加入者データをチェックしなければならないから である。他の交換機又はネットワーク要素の後方でかなりの距離に位置したレジ スタからデータを質問することは、低速であると共に、遠隔通信接続が切断する ことがあるために不確実でもある。加入者データが個別の集中型ホーム及びビジ ター位置レジスタ又はそれに対応する交換機に記憶される上記の大型移動電話ネ ットワークでは、集中型加入者データベースから加入者データを質問するのに、 相当量の通話確立時間がかかる。質問時間は容易に１秒を越えてしまう。しかし ながら、例えば、移動電話システムを使用する当局は、１つのベースステーショ ンのエリア内の全通話確立手順が、たとえ加入者の加入者データを照合したにせ よ、３００ｍｓ以上かかってはならないことを要求している。この種の公知の解 決策では、交換機とベースステーションとの間に充分な通信容量をしばしば経済 的に使用できないために、加入者データ質問時間が交換機とベースステーション との間のデータ送信遅延によって著しく長くなる。加入者データの質問は、加入 者の確証を伴うので、特に重要である。加入者の確証とは、加入者及び／又は移 動ステーションがネットワークサービスを使用することが許されるかどうか検討 することを意味する。 公知の別の解決策は、１つのベースステーションより成る小型システムにおい て、加入者データをベースステーションに記憶することである。しかしながら、 これは、おそらくスピーチ経路を経て相互接続されたベースステーションが加入 者データを互いに交換できないように実施される。 この解決策の欠点は、加入者データを更新すべきときに、ネットワークの各ベ ースステーションにおいて更新できないことである。更に、この技術により大型 のネットワークを構成することはできない。即ち、ベースステーションが交換機 なしに直接相互接続された場合は、ベースステーション間の通信に、実際の無線 チャンネルを維持する以上のベースステーションのインターフェイス容量を必要 とする。この問題は、非常に多数のベースステーションが相互接続されるときに 更に重大なものとなる。 公知の更に別の解決策は、ベースステーションのいわゆるフォールバック機能 である。この種のベースステーションは、それ自身の加入者データベースを有し ておらず、そのカバー域内に位置した加入者間で通話を交換することができる。 この解決策の欠点は、ベースステーションに登録しようとするか又は通話を確 立しようと望む加入者又は移動ステーションの加入者データを照合又は確証でき ないことである。それ故、不法な加入者がこのベースステーションのリソースを 用いて通信を開始することが考えられる。 上記した公知の解決策は、通話を迅速に確立しなければならないが多数の加入 者データが必要とされる移動電話ネットワーク、例えば、当局により使用される 専用移動無線（ＰＭＲ）ネットワークに使用するのに適していない。加入者デー タは、ネットワークサービスに対する各加入者の権利に関する加入者特定情報、 優先順位、機密コード、動作状態、グループ通話のグループ、及び他のデータを 含む。更に、当局により使用されるこのようなＰＭＲネットワークでは、加入者 に対して非常に大きな許可動作エリア、例えば、国全体又はそれより広いエリア を与えることができねばならない。従って、以上のことから、上記の公知解決策 は、大規模な移動通信ネットワーク又は移動電話ネットワーク、典型的には当局 により使用されるＰＭＲネットワーク、で設定された必要条件であって、接続の 迅速な確立及び加入者データの迅速な照合を要求する必要条件を満足できないこ とが明らかである。発明の要旨 本発明の目的は、上記の公知解決策に関連した問題を解消することである。本 発明の目的は、接続を迅速に確立し且つ加入者データを照合できると共に、例え ば、国全体をカバーする非常に大きなものである移動電話ネットワークを提供す ることである。更に、このようなネットワークの加入者データを柔軟に且つ集中 式に更新することができねばならない。 移動通信システムにおいてサービスを提供するこの新規な形式の方法は、移動 ステーションがベースステーションに登録されるときに集中式データベースから 移動ステーションの加入者データをフェッチすることによりベースステーション がそのベースステーションに登録された移動ステーションの加入者データを含む データベースを維持し；移動ステーションがベースステーションへサービス要求 を送り；ベースステーションがそのベースステーションに維持されたデータベー スから上記移動ステーションのアクセス権を照合し；そして上記移動ステーショ ンがアクセス権を有する場合に、ベースステーションがそのサービス要求により 要求されたサービスを提供することを特徴とする本発明の方法によって達成され る。 又、本発明は、トランシーバユニットと、ベースステーションを遠隔通信接続 を介して移動通信システムの交換機に接続するインターフェイスユニットとを備 えたベースステーションにも係る。本発明によるベースステーションは、ベース ステーションに登録された移動ステーションの加入者データを記憶するデータベ ースと、ベースステーションにサービス要求を送った移動ステーションのアクセ ス権を上記データベースから照合する手段とを備えている。 更に、本発明は、ベースステーションと、交換機と、システムのサービスエリ ア内に位置した移動ステーションの加入者データを集中式に記憶するためのデー タベースとを備えた移動通信システムにも係る。本発明による移動通信システム は、上記ベースステーションが、そのベースステーションに登録された移動ステ ーションの加入者データを記憶するためのデータベースと、ベースステーション にサービス要求を送った移動ステーションのアクセス権を上記データベースから 照合する手段とを備えたことを特徴とする。 本発明は、加入者データを含む集中式データベースを備えた移動通信システム において、当該ベースステーションに登録された移動ステーションの加入者デー タを記憶するための小さなデータベースをベースステーションが維持するという 考え方に基づいている。移動ステーションが、例えば、通話を確立するために、 システムにより与えられる遠隔通信サービスを使用したいときには、その移動ス テーションの加入者データが当該ベースステーションのデータベースからチェッ クされ、その後、ベースステーションが接続を設定する。接続の確立は、特に、 同じベースステーションに登録された移動ステーションに対して接続を設定すべ き状況において促進される。 移動通信システムにおいてサービスを提供するこのような方法、移動通信シス テム、及びベースステーションの効果は、１つのベースステーションのエリア内 で通話が形成されるときに、交換機から、或いは交換機を経てシステムの集中式 データベースから、通話を確立するに必要な加入者データを要求する必要がない ことである。特に、当局間に確立されそして迅速な通信を必要とするほとんどの 接続は、１つのベースステーションのエリア内に入る。このような接続は、例え ば、勤務中の警察パトロール、火災発生時の消防団、及び事故の場面の救急車に よって必要とされる。 本発明は、集中式データベースからそのたびに加入者データを要求しなければ ならない場合よりも迅速に１つのベースステーションのエリア内で通話を確立で きるようにする。この効果は、ほとんどのトラフィックが１つのベースステーシ ョンのエリア内で生じるシステムにおいて特に明らかである。このようなシステ ムは、例えば、１つのベースステーションのみのエリア内で警察が非常に多数の 通話を迅速に次々に行う警察無線システムである。警察の用途及び他の非常用途 においては、迅速に接続を確立することが当然ながら非常に重要である。 本発明による方法の別の効果は、交換機への接続が１つの理由又は別の理由で 切断されたときでも、ベースステーションがそのエリア内に残っている加入者に サービスできることである。これは、特に、接続を機能させることが極めて重要 であり且つ例えばベースステーションとシステムの他の部分との間のデータリン ク接続を故意に妨害又は切断する試みがなされるような当局により使用されるＰ ＭＲネットワークにおいて非常に重要な特徴である。 本発明による方法の更に別の効果は、移動通信システムのベースステーション に非集中式データベースを維持することができ、該データベースが、それらベー スステーションに登録される移動ステーションの新たな加入者データを常に含む ようにすることである。 本発明の更に別の効果は、ベースステーションがデータベースを有しているが ベースステーションが遠隔通信接続を経て相互接続された公知解決策よりも大き なネットワークを構成できることである。これは、国家当局が使用するための非 常に大規模な移動電話ネットワークを構成できるようにする。 本発明の更に別の効果は、ベースステーションのエリア内で通信している移動 ステーションの加入者データを照合及び確証できるようにし、且つベースステー ションと交換機との間の遠隔通信接続が切断された場合でもベースステーション のカバー域内に位置する移動ステーション間の安全接続を確立できるようにする ことである。図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照し、本発明を詳細に説明する。 図１は、加入者データベースをもつ本発明による移動通信システムのブロック 図である。 図２は、ベースステーションに移動ステーションを登録する際の信号及び事象 図である。 図３は、ベースステーションのサービスエリア内の接続確立の信号及び事象図 である。好ましい実施形態の詳細な説明 図１は、加入者データベースをもつ本発明による移動通信システムのブロック 図である。この移動通信システムは、ベースステーションＢＳＩを備え、ここに 加入者ステーション（例えば、移動電話又は無線電話）である移動ステーション ＭＳ１が登録される。 ベースステーションＢＳＩ、ＢＳ２、１０９は、ベースステーションＢＳＩに 登録された加入者の加入者データ１０１を記憶するためのデータベース１００を 備えている。この加入者データは、例えば、加入者の番号又は他の識別子、加入 者に属する権利、即ち主として、当該移動ステーションが使用する資格をもって いる機能及びサービスに関する情報を含む。更に、これらサービス又はその幾つ かに、ある優先順位が関連される。加入者データは、更に、無線経路で行われる トラフィックを暗号化するためにベースステーションと移動ステーションとの間 の通信に使用される暗号キーを含む。又、加入者データは、移動ステーションの 位置を、例えば、ベースステーション又は位置エリアの精度と共に含む。更に、 加入者データは、移動ステーションの状態に関する情報、即ち当該加入者ステー ションがオンに切り換えられたかどうか、及び移動ステーションがトラフィック チャンネルを経て通信するか又は制御チャンネルを聴取するだけであるかどうか の情報も含む。又、この状態情報は、例えば、進行中のグループ通話に関する情 報も含む。 ベースステーションＢＳＩは、更に、該ベースステーションに登録された移動 ステーションＭＳＩ、ＭＳ２間に接続を確立するための交換手段１０２も備えて いる。又、ベースステーションＢＳＬＢＳ２は、アンテナに接続された少なくと も1つのトランシーバユニット１０５も備えている。トランシーバユニット１０ ５は、無線経路を経て移動ステーションＭＳ１，ＭＳ２と通信する。 又、ベースステーションは、これにサービス要求を送った移動ステーションＭ Ｓ１のアクセス権をベースステーションのデータベース1００から照合するため の手段１０４も備え、上記データベースは、ベースステーションに登録された移 動ステーションＭＳ１、ＭＳ２の加入者データ１０１を含んでいる。 更に、ベースステーションＢＳ１、ＢＳ２は、該ベースステーションに登録さ れた移動ステーションＭＳ１の加入者データ１１１を集中式データベース１１０ から要求するための手段１０６も備えている。 更に、ベースステーションＢＳ１、ＢＳ２は、このベースステーションを遠隔 通信接続部１０８を経て移動通信システムの交換機１１２、Ｘへ接続するための インターフェイスユニット１０３も備えている。 図１に示す交換機１１２は、移動通信システムのサービスエリア内に位置した 移動ステーションの加入者データ１１１を集中式に記憶するためのデータベース １１０を備えている。移動通信システムは、移動ステーションＭＳ１が登録され たベースステーションＢＳ１、１００によりなされた加入者データに対する要求 １０６に応答して、移動ステーションＭＳ１がもはや登録されていないベースス テーションＢＳ２、１２０のデータベースから移動ステーションの加入者データ を消去するための手段１１３を備えている。この手段１１３は、例えば、移動通 信システムの交換機１１２に配置されてもよいし、又は上記の集中式データベー ス１１０に関連して配置されてもよい。 図２は、ベースステーションＢＳ１に移動ステーションＭＳ１を登録する際の 信号及び事象図である。ＭＳ１は、登録メッセージ２０１を送信することにより ベースステーションＢＳＩのエリアに登録する新たな加入者である。その後、ベ ースステーションＢＳＩは、そのデータベース１００が加入者ＭＳ１の加入者デ ータを既に含んでいるかどうかチェックする（２０２）。データベースがこれら の加入者データを含んでいない（２０３）場合には、ベースステーションＢＳ１ は、移動通信システムの交換機Ｘへ登録メッセージを送信する（２０４）。交換 機は、集中式データベース1１０から移動ステーション即ち加入者のデータをフ ェッチし（２０５）そして同時に移動ステーションの位置をチェックする。移動 ステーションがそのベースステーションを変更し、即ちベースステーションＢＳ ２のサービスエリアから新たなベースステーションＢＳ１のサービスエリアへ移 動している場合には、交換機Ｘは、古いベースステーションＢＳ２へ除去メッセ ージを送信する（２０６）。このメッセージに応答して、古いベースステーショ ンＢＳ２は、移動ステーションＭＳ１の加入者データをそのデータベースから除 去する（２０７）。 （新たな）ベースステーションＢＳ１から登録メッセージを受信しそして移動 ステーションの加入者データを照合する（２０５）と、交換機は、移動ステーシ ョンの加入者データを、その登録メッセージを送信した（新たな）ベースステー ションＢＳ１へデータメッセージとして送信する（２０８）。ベースステーショ ンＢＳ１は、移動ステーションの加入者データ１０１をそのデータベース１００ に記憶する。その後に、ベースステーションＢＳ１は、移動ステーションへ確認 メッセージを送信する（２０９）。このメッセージにより、ベースステーション は、移動ステーションの登録がベースステーションで行われたことを知らせる。 図３は、ベースステーションＢＳ１のサービスエリア内での接続確立の信号及 び事象図である。移動ステーションＭＳ１、例えば移動電話が、Ｂ加入者、即ち 別の移動ステーションＭＳ２へ遠隔通信接続、例えば通話を確立することを希望 する。移動ステーションＭＳＩは、B加入者の識別子即ち他の移動ステーション の識別子を含む接続確立要求３０２を送信する。ベースステーションＢＳ１は、 この接続確立要求３０２を受け取り、そして発呼加入者即ち移動ステーションＭ Ｓ１の加入者データ１０１を本発明によりそのデータベース１００からチェック する（３０３）と共に、加入者の必要な照合、確証及び許可手順を実行する。こ れと同時に、受信側のＢ加入者の加入者データも、データベース１００からチェ ックすることができる。ベースステーションＢＳ１は、移動ステーションが使用 できる空きチャンネルを有する（３０４）場合には、移動ステーションＭＳ１、 ＭＳ２が所望のチャンネルへ移動するように指令するチャンネルコマンド３０５ を送信する。その後に、ベースステーションＢＳ１は、チャンネルの割り当てに 関する情報を交換機Ｘへ送信する（３０６）。交換機Xは、これらのデータをそ のデータベース又はシステムの集中式データベースに記憶する（３０７）。 本発明の上記方法を用いたときには、通話を確立するに要する時間がほぼ数秒 から数ミリ秒に短縮される。このような改良は、例えば、迅速なＲＡＭメモリに より実施されるベースステーションＢＳ１のデータベース１００における比較的 小さな加入者データテーブルからデータを非常に迅速に検索できることによって 可能となる。これに対し、大型の集中式加入者データベースから不確実なデータ リンクを経て加入者データをフェッチする場合には、例えば、送信エラーや送信 遅延が生じて、著しい付加的な遅延を招くことになる。 添付図面及びそれに関連した説明は、単に本発明の概念を説明するものに過ぎ ない。移動通信システムにおいてサービスを提供する本発明の方法、移動通信シ ステム及びベースステーションは、その細部において、請求の範囲内で変更する ことができる。本発明は、主として移動電話システムに関連して本発明を説明し たが、他の種類の移動通信システムにも適用できる。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 求により要求されたサービスを提供する（102）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．交換機（X,112）と、カバー域を有するベースステーション（BS1,BS2,109 ）と、移動ステーション（MS1,MS2）と、システムのサービスエリア内に位置す る移動ステーション（MS1,MS2）の加入者データ（111）を記憶するための集中式 データベース（110）とを備えた移動通信システムにおいてサービスを提供する 方法であって、 ベースステーション（BS1）は、移動ステーションがベースステーション（BS1 ）に登録される（201）ときに集中式データベース（110）から移動ステーション の加入者データをフェッチする（204）ことにより、そのベースステーションに 登録された移動ステーション（MS1）の加入者データ（101）を含むデータベース （100）を維持し（図２）； 移動ステーション（MS1）はベースステーションへサービス要求（302）を送り ； ベースステーションは該ベースステーションに維持されたデータベース（100 ）から上記移動ステーションのアクセス権を照合し（303）；そして 上記移動ステーションがアクセス権を有している場合に、ベースステーション （BS1）がそのサービス要求（302）により要求されたサービスを提供する、 ことを特徴とする方法。 ２．ベースステーションがデータベース（100）を維持する（図２）上記の段 階は、 登録メッセージを送信した移動ステーションの加入者データがベースステーシ ョンのデータベース（100）に含まれていない（203）場合に、ベースステーショ ン（BS1）は、システムの集中式データベース（110）から上記移動ステーション の加入者データ（111）を要求し（204）、 この要求に応答して、上記加入者データは上記ベースステーション（BS1）へ 送られ（208）、そして ベースステーション（BS1）は、上記加入者データをそのデータベース（100） に記憶する、 という段階を含む請求項１に記載の方法。 ３．集中式データベースからの加入者データに対しベースステーションにより なされた要求（204）に応答して、別のベースステーション（BS2）がそのデータ ベースから上記移動ステーションの加入者データを除去するよう要求され（206 ）、そしてこの要求に応答して、別のベースステーション（BS2）は、上記移動 ステーションの加入者データをそのデータベースから除去する請求項２に記載の 方法。 ４．上記移動ステーションの加入者データを受け取るのに応答して、ベースス テーション（BS1）は、上記登録メッセージ（201）を送信した移動ステーション （MS1）に確認メッセージを送信する（209）請求項２又は３に記載の方法。 ５．上記サービス要求（302）は、接続確立要求であり、これに応答して、ベ ースステーションは、上記移動ステーション（MS1）から、接続確立要求（302） で定められた行先（MS2）へ遠隔通信接続を切り換える（102）請求項１に記載の 方法。 ６．上記移動ステーション（MS1）から、接続確立要求（302）で定められた行 先（MS2）へ遠隔通信接続を切り換える（102）ときに、ベースステーション（BS 1）は上記移動ステーションを所望の無線チャンネルヘ移動するように指令する （305）請求項５に記載の方法。 ７．上記移動ステーション（MS1）から、接続確立要求（302）で定められた行 先へ遠隔通信接続を切り換える（102）ときに、ベースステーション（BS1）は、 上記移動ステーション、上記行先及び使用すべき無線チャンネルに関する情報を 交換機（X）へ送る（306）請求項５又は６に記載の方法。 ８．接続確立要求（302）で定められた行先は、上記ベースステーション（BS1 ）に登録された別の移動ステーション（MS2）である請求項５ないし７のいずれ かに記載の方法。 ９．ベースステーションに登録された移動ステーション（MS1）は、別の移動 ステーション（MS2）への接続の確立を要求するためにベースステーションへ接 続確立要求を送信し（302）、 ベースステーションは、上記ベースステーション（BS1）に維持された（図２ ）データベース（100）から上記移動ステーション（MS1）のアクセス権を照合し 、 ベースステーションは、上記他の移動ステーション（MS2）の加入者データが 上記ベースステーション（BS1）のデータベース（100）に記憶されることを検出 し、 ベースステーションは、上記1つの移動ステーション（MS1）と上記他の移動ス テーション（MS2）との間に所望の接続を確立する（102）、 という段階を更に備えた請求項８に記載の方法。 １０．トランシーバユニット（105）と、ベースステーションを遠隔通信接続 部（108）を介して移動通信システムの交換機（112）に接続するインターフェイ スユニット（103）とを備えたベースステーション（BS1,BS2,109）において、 ベースステーションに登録された移動ステーション（MS）の加入者データ（10 1）を記憶するデータベース（100）と、 ベースステーションにサービス要求を送った移動ステーション（MS1）のアク セス権を上記データベース（100）から照合する手段（104）とを備えたことを特 徴とするベースステーション。 １１．移動通信システムの集中式データベース（110）からベースステーショ ンに登録する移動ステーションの加入者データ（111）を要求する（204）ための 手段（106）を更に備えた請求項１０に記載のベースステーション。 １２．ベースステーションに登録された移動ステーション（MS1,MS2）間に接 続を確立するための交換手段（102）を更に備えた請求項１０又は１１に記載の ベースステーション。 １３．ベースステーション（BS1,BS2）と、交換機（X,112）と、システムのサ ービスエリア内に位置した移動ステーションの加入者データ（111）を集中式に 記憶するためのデータベース（110）とを備えた移動通信システムにおいて、上 記ベースステーションは、 そのベースステーションに登録された移動ステーション（MS）の加入者データ （101）を記憶するためのデータベース（100）と、 ベースステーションにサービス要求を送った移動ステーション（MS1）のアク セス権を上記データベース（100）から照合する手段（104）とを備えたことを特 徴とする移動通信システム。 １４．上記ベースステーションは、ベースステーション（BS1）に登録された 移動ステーション（MS1,MS2）間に接続を確立するための交換手段（102）を更に 備えた請求項１３に記載の移動通信システム。 １５．移動ステーションが登録されたベースステーション（BS1）によりなさ れ た（106）移動ステーションの加入者データに対する要求（204）に応答して、移 動ステーションがもはや登録されていないベースステーション（BS2）のデータ ベース（100）から移動ステーションの加入者データ（101）を消去する手段（11 3）を更に備えた請求項１３に記載の移動通信システム。