WO2013125202A1 - パケット交換機、パケット交換プログラム、パケット交換方法ならびに移動無線機 - Google Patents

パケット交換機、パケット交換プログラム、パケット交換方法ならびに移動無線機 Download PDF

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WO2013125202A1
WO2013125202A1 PCT/JP2013/000875 JP2013000875W WO2013125202A1 WO 2013125202 A1 WO2013125202 A1 WO 2013125202A1 JP 2013000875 W JP2013000875 W JP 2013000875W WO 2013125202 A1 WO2013125202 A1 WO 2013125202A1
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WO
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location registration
update request
emergency call
registration update
mobile radio
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PCT/JP2013/000875
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Inventor
藤本　剛
Original Assignee
日本電気株式会社
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/90—Services for handling of emergency or hazardous situations, e.g. earthquake and tsunami warning systems [ETWS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H04W60/04—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration using triggered events

Definitions

  • the present invention relates to a packet exchange, a packet exchange program, and a packet exchange method.
  • IMS emergency call is Internet Protocol Multimedia Service emergency call, meaning "IMS emergency call”.
  • RNS Radio Network Subsystem, which means “wireless network subsystem”.
  • SGSN is Serving GPRS Support Node, which means a general packet radio switch for the third generation mobile phone network.
  • SGSN is also simply referred to as a packet switch.
  • GPRS is General Packet Radio Service, meaning "general packet radio service”.
  • the current ROUTING AREA UPDATE REQUEST (location registration update request) message cannot indicate an emergency use. Therefore, the SGSN that receives the location registration update request processes the location registration update request that requires urgentness as usual. That is, when the SGSN is congested, the location registration update request may be discarded regardless of whether it is an emergency use.
  • Patent Document 1 discloses that when a mobile station receives a NAS connection setting request signal (NAS: Non-Access Stratum: non-access layer), the switching station can perform NAS for specific communication only when a predetermined condition is satisfied. A process for regulating connection settings is disclosed.
  • NAS Non-Access Stratum: non-access layer
  • Patent Document 2 discloses a technique in which, when an input request from a user terminal is an emergency message, the communication device reads the second message center address from the memory and sets it as a short message transmission destination. . Patent Document 2 discloses a technique in which a network that identifies this address transmits a short message to an emergency message center in the vicinity of the user terminal.
  • Patent Document 1 does not particularly preferentially perform location registration for a mobile phone to which an exchange station has transmitted an emergency use message even if it is determined that the predetermined condition is other than an emergency request.
  • the technique of Patent Document 1 only brings about the effect that NAS connection is not restricted.
  • Patent Document 2 discloses a technology that enables individual emergency messages to be transmitted to a nearby emergency message center, the emergency message has priority over other non-emergency messages. It is not handled by
  • the purpose of the present invention is to continue the urgency of emergency messages.
  • a location registration update request is received from a mobile radio including a control unit that adds an emergency call identifier to a location registration update request when an emergency call is transmitted, and a transmission unit that transmits the location registration update request.
  • Receiving means determining means for determining whether or not an emergency call identifier is added to the location registration update request received by the receiving unit, and when the determining unit confirms the emergency call identifier, the location registration update Priority order determining means for setting the mobile radio that has transmitted the request to perform location registration update at a higher priority than the mobile radio that has transmitted the position registration update request without the emergency call identifier added thereto;
  • a packet switch having position registration means for performing position registration of mobile radios in the order determined by the means is obtained.
  • a packet switching program to be executed by a computer is obtained.
  • a location registration update request is received from a mobile radio that transmits a location registration update request with an emergency call identifier added when an emergency call is issued, and the emergency call identifier is added to the received location registration update request. If the emergency call identifier is confirmed by the determination, the mobile radio that has transmitted the location registration update request is the mobile radio that has transmitted the location registration update request to which no emergency call identifier is added.
  • a packet switching method is obtained in which priority order is determined so as to perform location registration update with a higher priority order than the mobile device, and location registration of the mobile radio device is performed with the priority order.
  • a mobile radio including a control unit that adds an emergency call identifier to a location registration update request when an emergency call is transmitted, and a transmission unit that transmits the location registration update request, and a location from the mobile radio
  • a receiving unit that receives a registration update request; a determination unit that determines whether an emergency call identifier is added to the location registration update request received by the receiving unit; and the determination unit that confirms the emergency call identifier
  • Priority determining means for setting the mobile radio that has transmitted the location registration update request to perform location registration update with a higher priority than the mobile radio that has transmitted the location registration update request without an emergency call identifier added thereto;
  • a packet switching system including a packet switch having position registration means for performing position registration of mobile radios in the order determined by the priority order determination means is obtained.
  • the urgency of the emergency message can be continued by preferentially registering the location of the mobile radio device that has transmitted the emergency message.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a mobile radio apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a network configuration according to the first embodiment of this invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a sequence according to the first embodiment of this invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a network configuration according to the second embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the RNS according to the first embodiment of this invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the packet switch according to the first embodiment of this invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the priority order determination unit according to the first embodiment of this invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a packet switch according to the third embodiment of this invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an operation flow of the packet switch according to the first embodiment of this invention.
  • FIG. 1 shows the configuration of the mobile radio device 5.
  • the mobile wireless device 5 includes an antenna 1, a wireless unit 2, a control unit 3, a display 4, a memory 11, a keyboard 12, a speaker 13, and a microphone 14.
  • Antenna 1 transmits and receives radio waves.
  • the wireless unit 2 modulates and demodulates radio waves and exchanges data with the antenna.
  • the control unit 3 controls data to be modulated and demodulated data.
  • the display 4 displays data.
  • the memory 11 stores data. Data is read from the memory 11.
  • the keyboard 12 receives input from the user.
  • the speaker 13 can output sound.
  • the microphone 14 can input voice.
  • the mobile radio device 5 here includes a mobile phone, a portable information terminal, a notebook computer, and a smartphone.
  • the radio unit 2 has a function of monitoring radio waves from the network, notifying the control unit 3 of the reception state, and transmitting a message created by the control unit 3 from the antenna 1.
  • the radio unit 2 is sometimes called a transmission unit.
  • the control unit 3 has a function of creating and analyzing Layer3 messages (Layer3: network layer) such as RRC (Radio Resource Control) and MM (Mobility Management). Each of these units operates as follows.
  • Layer3 network layer
  • RRC Radio Resource Control
  • MM Mobility Management
  • the mobile radio device 5 receives a radio wave transmitted from a certain network by the antenna 1, and demodulates the received radio wave modulated to an RF (high frequency) signal by the radio unit 2.
  • the control unit 3 performs processing for interpreting messages from the packet switch 20, the RNS 21A, and the RNS 21B. Further, the control unit 3 creates a message to the packet switch 20, the RNS 21A, and the RNS 21B.
  • RNS is Radio Network Subsystem, which means a radio network subsystem.
  • the control unit 3 creates an RRC connection request message toward the RNS 21A and the RNS 21B. In addition, the control unit 3 creates a location registration request message for the packet switch 20.
  • the control unit 3 can add the words “emergency” and “emergency” to the message as new information elements when an IMS emergency call is made. Such a wording is called an emergency call identifier. Further, the IMS emergency call may be simply called an emergency call.
  • the created message is transmitted from the antenna 1 to the RNS 21A or RNS 21B via the wireless unit 2.
  • the display 4 displays a message transmission / reception state and a radio wave reception state so that the user can visually understand the display.
  • the packet switch 20 processes the NAS message including the MM and the RRC message.
  • the packet switch 20 is connected to the RNS 21A and RNS 21B.
  • the RNS 21A and the RNS 21B manage the position of the mobile wireless device 5 under the packet switch 20 separately under each subordinate.
  • the RNS 21A and the RNS 21B are associated with different RAIs (Routing Area Identity) called RAI 22A and RAI 22B, respectively.
  • the RNS 21A and the RNS 21B can transmit and receive radio waves to and from the mobile radio device 5.
  • the RNS 21A and the RNS 21B can regulate establishment of RRC connection (RRC connection) excluding emergency use from the mobile radio device 5 in order to prevent the packet switch 20 from becoming congested or to recover from the congested state.
  • RRC connection RRC connection
  • the mobile radio device 5 If the mobile radio device 5 is located near the RNS 21A, the mobile radio device 5 is in a state where it can receive radio waves from the RNS 21A, and if it is located near the RNS 21B, it enters a state where it can receive radio waves from the RNS 21B.
  • the mobile radio 5 can move freely between the RNS 21A or the RNS 21B.
  • the RAI 22A and the RAI 22B associated with the RNS 21A or the RNS 21B are different, it is necessary to perform a location registration procedure for the packet switch 20 when moving between the RNS 21A and the RNS 21B.
  • FIG. 5 is a diagram showing the structure of the RNS 21.
  • RNS21A and RNS21B have the same structure as this structure.
  • the RNS 21 includes a reception unit 101, a connection request determination unit 102, a priority order determination unit 103, a connection unit 104, and a transmission unit 105. Further, each RNS 21 has a different radio area identifier, RAI22.
  • the radio area identifiers of the RNS 21A and RNS 21B are RAI 22A and RAI 22B, respectively.
  • the receiving unit 101 receives messages from the mobile radio device 5 and the packet switch 20.
  • the connection request determination unit 102 determines whether an emergency call identifier is attached to the connection request from the mobile radio device 5. In addition, it is determined whether or not the packet switch 20 has notified that there is a congestion state by a message.
  • the priority order determination unit 103 determines the priority order of the mobile phone that performs RRC connection.
  • the priority order determination unit 103 determines the connection priority so that the connection request without the emergency call identifier is prioritized.
  • connection unit 104 RRC-connects the mobile radio device 5 that has transmitted the connection request with the priority order determined by the priority order determination unit 103.
  • FIG. 6 is a diagram showing the structure of the packet switch 20.
  • the packet switch 20 includes a determination unit 202, a priority order determination unit 203, a location registration unit 204, a reception unit 201, and a transmission unit 205.
  • the determination unit 202 analyzes the location registration request received from the mobile radio device 5 received by the reception unit 201 and determines whether there is additional information related to an emergency (hereinafter referred to as emergency information) such as “emergency”.
  • the priority order determination unit 203 determines the order in which location registration is performed based on the result of determination by the determination unit 202. In this order, the mobile wireless device 5 that has transmitted the location registration request having emergency information is registered before the mobile wireless device that has transmitted the location registration request having no emergency information.
  • the location registration unit 204 registers the location of the mobile radio device 5 in the order determined by the priority order determination unit 203.
  • the transmission unit 205 transmits a location registration request acceptance message to the mobile wireless device 5 after the location registration unit 204 registers the location of the mobile phone 5.
  • FIG. 3 shows an example in which the mobile radio device 5 transmits a location registration message for allowing the IMS emergency call communication to be continued in a restricted situation.
  • the mobile radio device 5 and the packet switch 20 are performing IMS emergency call communication via the RNS 21A (S-31 in FIG. 3).
  • step 32 there is no wireless data communication between the mobile wireless device 5 and the packet switch 20. At this time, the RRC connection is released in the RRC layer, and becomes the RRC idle mode. Step 32 is a state where there is no sound and the application is operating (FIG. 3, S-32).
  • step 33 the packet switch 20 is in a congested state (FIG. 3, S-33).
  • step 34 since the packet switch 20 recovers from the congestion state, the RNS 21A and the RNS 21B start restriction of establishment of RRC connection for specific mobile radios including the mobile radio 5 (FIG. 3, S-34). .
  • step 35 the mobile radio device 5 moves from the vicinity of the RNS 21A to the vicinity of the RNS 21B. At this time, since the RNS 21B has an RAI 22B different from the RAI 22A that has already been registered, the mobile radio device 5 recognizes that location registration is required (S-35 in FIG. 3).
  • step 36 the mobile radio device 5 transmits an RRC CONNECTION REQUEST (radio resource control connection request) in order to establish an RRC connection necessary for transmitting a location registration NAS message (FIG. 3, S-36).
  • RRC CONNECTION REQUEST radio resource control connection request
  • step 37 the RNS 21B transmits an RRC CONNECTION SETUP (radio resource control connection setting notification) as a response to the RRC CONNECTION REQUEST (S-37 in FIG. 3).
  • RRC CONNECTION SETUP radio resource control connection setting notification
  • step 38 the mobile radio device 5 transmits RRC CONNECTION SETUP COMPLETE (radio resource control connection complete) as a response to the RRC CONNECTION SETUP (FIG. 3, S-38).
  • the RNS 21B notifies the packet switch 20 that the RRC CONNECTION has been established.
  • the mobile radio device 5 transmits a location registration update request including an IMS emergency call indicator (IMS emergency call identifier) indicating an emergency use for location registration to the packet switch 20.
  • IMS emergency call indicator means IMS emergency call identifier.
  • the IMS emergency call identifier is also simply called an emergency call identifier.
  • the emergency call identifier may be a word such as “emergency” or “emergency” added to the location registration request message (S-39 in FIG. 3).
  • the packet switch 20 preferentially performs location registration of the mobile radio device 5 that has transmitted the location registration update request including the emergency call identifier (FIG. 3, S-40).
  • the receiving unit 201 of the packet switch 20 receives the location registration update request from the mobile radio device 5 (S-401 in FIG. 9)
  • the determining unit 202 receives the receiving unit 201.
  • the emergency call identifier of the location registration update request is confirmed (FIG. 9, S-402)
  • This location registration update request is processed by the priority determination unit 203 more than the other location registration update requests without the emergency call identifier attached.
  • the priority order is set higher (S-403 in FIG. 9)
  • the priority order determination unit 203 has two buffers, an emergency buffer 2031 and a general buffer 2032 as shown in FIG.
  • the location registration update request for which the determination unit 202 has confirmed the emergency call identifier is stored in the emergency buffer 2031.
  • Other location registration update requests are stored in the general buffer 2032.
  • position registration update requests are extracted from the emergency buffer 2031 in the order in which they are stored, and sent to the position registration unit 204.
  • the switch Are switched and the location registration update request is taken out from the general buffer and sent to the location registration unit 204.
  • the location registration unit 204 registers the updated location of the mobile wireless device 5 in response to this location registration update request (S-404 in FIG. 9). If there are a plurality of location registration update requests with emergency call identifiers, location registration can be performed in the order of arrival.
  • the transmission unit 205 of the packet switch 20 transmits ROUTING AREA UPDATE ACCEPT (location registration update request reception) to the mobile radio device 5 as a response to the location registration update request (S-405 in FIG. 9).
  • the wireless unit 2 of the mobile wireless device 5 receives the location registration update receipt notification (S-41 in FIG. 3).
  • the operation of the priority order determination unit 203 is not necessarily limited to the above form.
  • One of the other operations is to delete the location registration update request for the general buffer 2032 when congestion occurs. In this case, even if all the location registration update requests in the emergency buffer 2031 are processed, the switch is not switched to the buffer 2032.
  • the second of the other operations is to prioritize a plurality of location registration update requests in the emergency buffer 2031.
  • the priority order is determined by the address of a sender who has been registered in advance to be handled with priority. For example, transmissions from addresses associated with ambulances and police vehicles can be treated with priority over the addresses of other senders.
  • a selection unit collates a table of previously registered addresses (not shown) from the emergency buffer 2031, selects a priority location registration update request, and sends it to the location registration unit 204.
  • the emergency call identifier does not necessarily have to be a wording, and may be a combination of numbers or pictographs.
  • the control unit 3 of the mobile radio device 5 is realized by a CPU (not shown) executing a program stored in a memory (not shown), but is configured by combining logic circuits. It may be realized by hardware.
  • the RNS receiving unit 101, transmitting unit 105, connection request determining unit 102, priority order determining unit 103, and connecting unit 104 are realized by a CPU (not shown) executing a program stored in a memory (not shown). Has been. These may be realized by hardware configured by combining logic circuits.
  • the reception unit 201, transmission unit 205, determination unit 202, priority order determination unit 203, and location registration unit 204 of the packet switch are realized by a CPU (not shown) executing a program stored in a memory (not shown). Yes. These may be realized by hardware configured by combining logic circuits.
  • the urgency of the emergency message can be continued by preferentially processing the location registration update request to which the emergency call identifier is attached in the packet switch 20.
  • the operation in the 3G network is shown.
  • the present invention can exhibit the same effect even in an LTE network.
  • information indicating an emergency use is added to TRACKING AREA UPDATE REQUEST (movement area update request).
  • the MME 120 MME: Mobility Management Entity
  • TRACKING AREA UPDATE REQUEST moving area update request
  • the MME 120 Mobility Management Entity
  • this embodiment brings about an effect of causing the MME 120 to preferentially process an emergency message.
  • a network configuration diagram in LTE Long Term Evolution
  • the MME 120 corresponds to the packet switch 20 of the first embodiment.
  • eNB 121A and eNB 121B correspond to RNS 21A and RNS 21B of the first embodiment, respectively.
  • the TAI 122A and the TAI 122B correspond to the RAI 22A and the RAI 22B of the first embodiment, respectively.
  • the urgency of the emergency message is continued by preferentially processing the location registration update request with the emergency call identifier attached in the packet switch 20. Make it possible.
  • FIG. 1 A third embodiment of the present invention is illustrated by FIG.
  • a location registration update request is sent from a mobile radio device 5 including a control unit 3 that adds an emergency call identifier to a location registration update request when an emergency call is issued, and a radio unit 2 that transmits the location registration update request.
  • a determination unit 202 that determines whether or not an emergency call identifier is added to the location registration update request received by the reception unit 201, and a case where the determination unit 202 confirms the emergency call identifier
  • a priority order determination unit that sets the mobile radio device 5 that has transmitted the location registration update request to perform location registration update with a higher priority than the mobile radio device that has transmitted the location registration update request to which no emergency call identifier is added.
  • the packet switch 20 includes 203 and a location registration unit 204 that performs location registration of mobile radios in the order determined by the priority order determination unit 203.
  • the urgency of the emergency message can be continued by preferentially processing the location registration update request to which the emergency call identifier is attached in the packet switch 20.

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Abstract

［課題］　緊急メッセージが効率的に処理される ［解決手段］　緊急呼発信時に緊急呼識別子を位置登録更新要求に付加する制御手段と、 前記位置登録更新要求を送信する送信手段と、を含む移動無線機から、位置登録更新要求を受信する受信手段と、前記受信部が受信した位置登録更新要求に緊急呼識別子が付加されているか否かを判定する判定手段と、前記判定部が前記緊急呼識別子を確認した場合、前記位置登録更新要求を送信した移動無線機を、緊急呼識別子が付加されていない位置登録更新要求を送信した移動無線機より高い優先順位で位置登録更新を行うよう設定する優先順位決定手段と、前記優先順位決定手段が決定した順序で、移動無線機の位置登録を行う位置登録手段とを有するパケット交換機。

Description

パケット交換機、パケット交換プログラム、パケット交換方法ならびに移動無線機
　本発明はパケット交換機およびパケット交換プログラムならびにパケット交換方法に関する。
　ＩＭＳ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃａｌｌ機能を有した携帯電話機およびＲＮＳとＳＧＳＮで構成されるネットワークにおいては、緊急用途の通信に対しては、ネットワークにて優先的な処理がなされる。ここで、ＩＭＳ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃａｌｌはInternet　Protocol　Multimedia　Service　 emergency callであり「ＩＭＳ緊急発信」を意味する。また、ＲＮＳはRadio　Network　Subsystemであり「無線ネットワークサブシステム」を意味する。また、ＳＧＳＮはServing GPRS Support Nodeであり第３世代携帯電話網向け汎用パケット無線交換器を意味する。以下、ＳＧＳＮは単にパケット交換器とも呼ぶ。また、ＧＰＲＳはGeneral Packet Radio Serviceであり、「汎用パケット無線サービス」を意味する。
　しかし、災害状況下では通信量が増加し、ネットワーク負荷が増大するので、輻輳が生じやすい。そのような劣悪な状況下でも、携帯電話機からの緊急用途の通信は、ネットワーク側で優先的に処理されることが必要である。緊急用途の要求を発信しようとしている携帯電話機が移動した場合、その携帯電話機の在圏エリアのＲＡＩ（Routing　Area　Identity：ルーティングエリア識別子）が、移動する前と変化することがある。その場合、位置登録済みのＲＡＩとは異なるＲＡＩのエリアに在圏することになり、新たな位置登録が必要となる。その携帯電話機が緊急用途の発信を控えている場合、この位置登録はネットワーク側で優先的に処理されなくてはならない。
　ところが、現在のＲＯＵＴＩＮＧ　ＡＲＥＡ　ＵＰＤＡＴＥ　ＲＥＱＵＥＳＴ（位置登録更新要求）のメッセージは、緊急用途であることを示すことができない。そのため、位置登録更新要求を受信するＳＧＳＮは、緊急を要する位置登録更新要求でも、通常通りに処理する。すなわち、ＳＧＳＮが輻輳している場合、緊急用途かどうかに関わらず、位置登録更新要求が破棄されてしまう可能性がある。
　特許文献１は、移動局が、ＮＡＳコネクション設定要求信号（NAS：Non-Access　Stratum：非アクセス層）を受信した場合で、所定条件が満たされている時だけ、交換局が特定通信用のＮＡＳコネクションの設定を規制する工程を開示している。
　特許文献２は、ユーザ端末からの入力要求が緊急メッセージである場合、通信機器は、メモリから第二メッセージ・センタ・アドレスが読み取って、ショートメッセージの送信先に設定するという技術を開示している。また、特許文献２は、このアドレスを識別したネットワークが、ショートメッセージを、ユーザ端末の近傍にある緊急メッセージ・センタに送信するという技術を開示している。
特開２０１０－１８３６２１ 特表２００９－５１６９６５
　特許文献１の技術は、所定条件として緊急用件以外であることを定めた場合でも、交換局が緊急用途のメッセージを送信した携帯電話に対して特に優先的に位置登録を行うものではない。特許文献１の技術は、単にＮＡＳコネクションの規制を行わないという効果しかもたらさない。特許文献２の技術は、個々の緊急メッセージを、近傍にある緊急メッセージ・センタに送信することを可能にする技術は開示しているが、他の緊急ではないメッセージに対し、緊急メッセージが優先的に扱かわれるものではない。
　本発明の目的は、緊急メッセージの緊急性を継続させることである。
　本発明によれば、緊急呼発信時に緊急呼識別子を位置登録更新要求に付加する制御手段と、前記位置登録更新要求を送信する送信手段と、を含む移動無線機から、位置登録更新要求を受信する受信手段と、前記受信部が受信した位置登録更新要求に緊急呼識別子が付加されているか否かを判定する判定手段と、前記判定部が前記緊急呼識別子を確認した場合、前記位置登録更新要求を送信した移動無線機を、緊急呼識別子が付加されていない位置登録更新要求を送信した移動無線機より高い優先順位で位置登録更新を行うよう設定する優先順位決定手段と、前記優先順位決定手段が決定した順序で、移動無線機の位置登録を行う位置登録手段とを有するパケット交換機が得られる。
　本発明によれば、緊急呼発信時に緊急呼識別子を付加した位置登録更新要求を送信する移動無線機から、位置登録更新要求を受信する受信処理と、前記受信した位置登録更新要求に緊急呼識別子が付加されているか否かを判定する判定処理と、前記判定により前記緊急呼識別子を確認した場合、前記位置登録更新要求を送信した移動無線機を、緊急呼識別子が付加されていない位置登録更新要求を送信した移動無線機より高い優先順位で位置登録更新を行うよう設定する優先順位決定処理と、前記優先順位決定処理で決定した順序で、移動無線機の位置登録を行う位置登録処理とをコンピュータに実行させるパケット交換プログラムが得られる。
　本発明によれば、　緊急呼発信時に緊急呼識別子を付加した位置登録更新要求を送信する移動無線機から、位置登録更新要求を受信し、前記受信した位置登録更新要求に緊急呼識別子が付加されているか否かを判定し、前記判定により前記緊急呼識別子を確認した場合、前記位置登録更新要求を送信した移動無線機を、緊急呼識別子が付加されていない位置登録更新要求を送信した移動無線機より高い優先順位で位置登録更新を行うよう優先順位を決定し、前記優先順位で、前記移動無線機の位置登録を行うパケット交換方法が得られる。
　本発明によれば、緊急呼発信時に緊急呼識別子を位置登録更新要求に付加する制御手段と、前記位置登録更新要求を送信する送信手段と、を含む移動無線機と、前記移動無線機から位置登録更新要求を受信する受信手段と、前記受信部が受信した位置登録更新要求に緊急呼識別子が付加されているか否かを判定する判定手段と、前記判定部が前記緊急呼識別子を確認した場合、前記位置登録更新要求を送信した移動無線機を、緊急呼識別子が付加されていない位置登録更新要求を送信した移動無線機より高い優先順位で位置登録更新を行うよう設定する優先順位決定手段と、前記優先順位決定手段が決定した順序で、移動無線機の位置登録を行う位置登録手段とを有するパケット交換機とを含むパケット交換システムが得られる。
　本発明においては、緊急メッセージを送信した移動無線機が、優先的に位置登録を受けることにより、緊急メッセージの緊急性を継続させることができる。
図１は本発明の第１の実施形態の移動無線機の構成を表す図である。 図２は本発明の第１の実施形態のネットワーク構成を表す図である。 図３は本発明の第１の実施形態のシーケンスを表す図である。 図４は本発明の第２の実施形態のネットワーク構成を表す図である。 図５は本発明の第１の実施形態のＲＮＳの構成を表す図である。 図６は本発明の第１の実施形態のパケット交換機の構成を表す図である。 図７は本発明の第１の実施形態の優先順位決定部の構成を表す図である。 図８は本発明の第３の実施形態のパケット交換機を表す図である。 図９は本発明の第１の実施形態のパケット交換機の動作フローを表す図である。
（第１の実施形態）
　次に、本発明の第１の実施の形態が、図面を参照して詳細に説明される。
図１は移動無線機５の構成を示している。移動無線機５はアンテナ1と、無線部２と、制御部３と、ディスプレイ４と、メモリ１１と、キーボード１２と、スピーカ１３と、マイク１４と、から構成されている。アンテナ1は電波を送受信する。無線部２は電波を変復調し、アンテナとデータをやりとりする。 制御部３は変調されるデータ及び復調されたデータを制御する。ディスプレイ４はデータを表示する。メモリ１１はデータを保存する。また、データはメモリ１１から読み出される。キーボード１２は、ユーザからの入力を受け付ける。スピーカ１３は音声を出力できる。マイク１４は音声を入力できる。ここで言う移動無線機５は、携帯電話機、携帯情報端末、ノートパソコン、スマートフォンを含んでいる。
　無線部２はネットワークからの電波を監視し、受信状態を制御部３に通知し、制御部３が作成したメッセージをアンテナ１から送信する機能を持つ。無線部２は送信部と呼ばれることもある。
　制御部３はＲＲＣ（Radio　Resource　Control：無線リソース制御）、ＭＭ（Mobility　Management：移動管理）などのＬａｙｅｒ３メッセージ（Layer3：ネットワーク層）を作成・解析する機能を持つ。これらの各部は次のように動作する。
　移動無線機５は、あるネットワークから送信された電波をアンテナ１で受信して、ＲＦ(高周波)信号に変調されている受信電波を無線部２で復調する。制御部３は、パケット交換機２０、ＲＮＳ２１ＡおよびＲＮＳ２１Ｂからのメッセージを解する処理を行う。また、制御部３は、パケット交換機２０、ＲＮＳ２１ＡおよびＲＮＳ２１Ｂへのメッセージを作成する。ＲＮＳはRadio　Network　Subsystemであり、無線ネットワークサブシステムを意味している。　
　制御部３は、ＲＮＳ２１Ａ、ＲＮＳ２１Ｂに向けて、ＲＲＣ接続要求のメッセージを作成する。また、制御部３はパケット交換機２０に向けての、位置登録要求のメッセージを作成する。制御部３は、このメッセージに、ＩＭＳ緊急発信を行っている場合は新規情報要素として「緊急」、「ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」の文言を付加することができる。このような文言は、緊急呼識別子と呼ばれる。また、ＩＭＳ緊急発信は単に緊急呼と呼ぶこともある。作成されたメッセージは、無線部２を介してアンテナ１からＲＮＳ２１ＡまたはＲＮＳ２１Ｂに向けて送信する。
　ディスプレイ４はユーザに視覚的にわかるように、メーセッジの授受や、電波の受信状態を表示する。
　図２において、パケット交換機２０はＭＭを含むＮＡＳメッセージ及びＲＲＣメッセージを処理する。パケット交換機２０は、ＲＮＳ２１Ａ、ＲＮＳ２１Ｂと接続している。ＲＮＳ２１ＡとＲＮＳ２１Ｂは、パケット交換機２０の下で、移動無線機５の位置をそれぞれの配下で分けて管理している。
　ＲＮＳ２１ＡとＲＮＳ２１Ｂは、それぞれＲＡＩ２２Ａ、ＲＡＩ２２Ｂという、異なるＲＡＩ（Routing　Area　Identity：ルーティングエリア識別子）に関連付けられている。ＲＮＳ２１ＡとＲＮＳ２１Ｂは移動無線機５と電波を送受信することができる。ＲＮＳ２１ＡとＲＮＳ２１Ｂはパケット交換機２０が輻輳状態となることを防ぐため、もしくは輻輳状態から回復させるために、移動無線機５からの緊急用途を除くＲＲＣ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ（ＲＲＣ接続）確立を規制することができる。
　移動無線機５はＲＮＳ２１Ａの近くに位置していればＲＮＳ２１Ａからの電波を受信できる圏内状態とし、ＲＮＳ２１Ｂの近くに位置していればＲＮＳ２１Ｂの電波を受信できる圏内状態となる。移動無線機５はＲＮＳ２１ＡまたはＲＮＳ２１Ｂの間を自由に移動できる。しかし、ＲＮＳ２１ＡまたはＲＮＳ２１Ｂに関連付けられているＲＡＩ２２ＡとＲＡＩ２２Ｂは異なるため、ＲＮＳ２１ＡとＲＮＳ２１Ｂの間で移動した場合はパケット交換機２０に対して位置登録手順を行う必要がある。
　図５は、ＲＮＳ２１の構造を表す図である。ＲＮＳ２１Ａ、ＲＮＳ２１Ｂはこの構造と同じ構造を有している。ＲＮＳ２１は、受信部１０１、接続要求判定部１０２、優先順位決定部１０３、接続部１０４、送信部１０５を有する。また、それぞれのＲＮＳ２１は、異なる無線エリア識別子、ＲＡＩ２２を有している。ＲＮＳ２１Ａ、ＲＮＳ２１Ｂの無線エリア識別子はそれぞれ、ＲＡＩ２２Ａ、ＲＡＩ２２Ｂである。
　受信部１０１は、移動無線機５、パケット交換機２０からのメッセージを受信する。
　接続要求判定部１０２は、この移動無線機５からの接続要求に、緊急呼識別子が付されているか判定する。また、パケット交換機２０からメッセージにより輻輳状態であることが通知されているか否かを判定する。
　優先順位決定部１０３は、ＲＲＣ接続を行う携帯電話の優先順位を決定する。優先順位決定部１０３は、接続要求判定部１０２が接続要求に緊急呼識別子を確認した場合、緊急呼識別子が付されていない接続要求に優先するよう、接続の優先順位を決定する。
　接続部１０４は、優先順位決定部１０３が決定した優先順位で、接続要求を送信した移動無線機５をＲＲＣ接続する。
　図６は、パケット交換機２０の構造を表す図である。パケット交換機２０は、判定部２０２、優先順位決定部２０３、位置登録部２０４、受信部２０１、送信部２０５を有する。
　判定部２０２は、受信部２０１が受信した移動無線機５からの位置登録要求を解析し、「ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」等の、緊急に関する付加情報（以降、緊急情報と略す）があるかどうかを判定する。
　優先順位決定部２０３は、判定部２０２が判定した結果にもとづき、位置登録を行う順序を決める。この順序において、緊急情報を有する位置登録要求を送信した移動無線機５は、緊急情報を有さない位置登録要求を送信した移動無線機よりも先に、位置登録がなされる。
　位置登録部２０４は、優先順位決定部２０３が決定した順序で、移動無線機５の位置登録を行う。
　送信部２０５は、位置登録部２０４が携帯電話５の位置登録を行った後、移動無線機５に位置登録要求受付メッセージを送信する。
　次に、本発明の第１の実施の形態の動作が図面を参照して説明される。図３は規制状況下において、移動無線機５がＩＭＳ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｃａｌｌ通信を継続できるようにするための位置登録メッセージを送信する例を示している。
　ステップ３１では、移動無線機５とパケット交換機２０がＲＮＳ２１Ａ経由で、ＩＭＳ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｃａｌｌ通信をしている（図３　Ｓ－３１）。
　ステップ３２では、移動無線機５とパケット交換機２０の間の無線でのデータ通信が無い状態となる。この時、ＲＲＣレイヤにおいて、ＲＲＣ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎが解放され、ＲＲＣ　ｉｄｌｅ　ｍｏｄｅとなる。ステップ３２は、音声はなくなり、アプリケーションが動作している状態である（図３　Ｓ－３２）。
　ステップ３３では、パケット交換機２０が輻輳状態となる（図３　Ｓ－３３）。
　ステップ３４では、パケット交換機２０が輻輳状態から回復するため、ＲＮＳ２１ＡおよびＲＮＳ２１Ｂは移動無線機５を含む特定の移動無線機に対して、ＲＲＣ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎの確立の規制を開始する（図３　Ｓ－３４）。
　ステップ３５では、移動無線機５はＲＮＳ２１Ａ付近からＲＮＳ２１Ｂ付近に移動する。このとき、ＲＮＳ２１Ｂでは位置登録済みのＲＡＩ２２Ａとは異なるＲＡＩ２２Ｂを持つために、移動無線機５は位置登録が必要であることを認識する（図３　Ｓ－３５）。
　ステップ３６において、移動無線機５は位置登録のＮＡＳメッセージ送信に必要なＲＲＣ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎを確立するために、ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＱＵＥＳＴ（無線リソース制御接続要求）を送信する（図３　Ｓ－３６）。
　ステップ３７において、ＲＮＳ２１ＢはＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＲＥＱＵＥＳＴの応答として、ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＳＥＴＵＰ（無線リソース制御接続設定通知）を送信する（図３　Ｓ－３７）。
　ステップ３８において、移動無線機５は、ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＳＥＴＵＰの応答として、ＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ　ＳＥＴＵＰ　ＣＯＭＰＬＥＴＥ（無線リソース制御接続設定完了）を送信する（図３　Ｓ－３８）。
　この時、ＲＮＳ２１Ｂはパケット交換機２０にＲＲＣ　ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮが確立されたことを通知する。
　ステップ３９において、移動無線機５は、位置登録のために緊急用途を示すＩＭＳ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｃａｌｌ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（IMS　緊急呼識別子）を含む位置登録更新要求をパケット交換機２０に対して送信する。 「ＩＭＳ　ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　ｃａｌｌ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」は、IMS緊急呼識別子を意味している。ＩＭＳ緊急呼識別子は単に緊急呼識別子とも呼ぶ。緊急呼識別子は、位置登録要求のメッセージに付加された「緊急」、「ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」等の文言でよい（図３　Ｓ－３９）。
　ステップ４０において、パケット交換機２０は、緊急呼識別子を含む位置登録更新要求を送信した移動無線機５の位置登録を優先的に行う（（図３　Ｓ－４０）。ここでの動作の詳細は図９のフローチャートに基づいて説明される。パケット交換機２０の受信部２０１は、移動無線機５から位置登録更新要求を受信する（図９　Ｓ－４０１）。判定部２０２は、受信部２０１が受信した位置登録更新要求の緊急呼識別子を確認する（図９　Ｓ－４０２）。この位置登録更新要求は、優先順位決定部２０３により、緊急呼識別子が付されていない他の位置登録更新要求より処理の優先順位が高く設定される（図９　Ｓ－４０３）。優先順位決定部２０３は、図７に示すように、緊急用バッファ２０３１と、一般バッファ２０３２の２つのバッファを有する。判定部２０２が緊急呼識別子を確認した位置登録更新要求は、緊急バッファ２０３１に格納される。それ以外の位置登録更新要求は一般バッファ２０３２に格納される。図示しないＣＰＵの規格で決まる所定のタイミングで、緊急用バッファ２０３１から位置登録更新要求が、格納された順に取り出され、位置登録部２０４に送られる。緊急用バッファ２０３１内に、位置登録更新要求がなくなった時点で、スイッチが切り替えられて一般バッファから位置登録更新要求が取り出され、位置登録部２０４に送られる。
　位置登録部２０４は、この位置登録更新要求により、移動無線機５の、更新された位置を登録する（図９　Ｓ－４０４）。なお、緊急呼識別子が付された位置登録更新要求が複数ある場合は、先着順に位置登録を行うことができる。
　パケット交換機２０の送信部２０５は位置登録更新要求の応答として、ＲＯＵＴＩＮＧ　ＡＲＥＡ　ＵＰＤＡＴＥ　ＡＣＣＥＰＴ（位置登録更新要請受信）を、移動無線機５に向けて送信する（図９　Ｓ－４０５）。
ステップ４１において、移動無線機５の無線部２は位置登録更新受け取り通知を受信する（図３　Ｓ－４１）。
　優先順位決定部２０３の動作は、必ずしも上記の形態に限定されない。他の動作の一つは輻輳が生じた時点で、一般バッファ２０３２の位置登録更新要求を削除するものである。この場合、緊急バッファ２０３１内の位置登録更新要求がすべて処理されても、スイッチはバッファ２０３２に切り替えられない。
　また、他の動作の二つ目は、緊急バッファ２０３１内の複数の位置登録更新要求に対して、さらに優先順位付けをするものである。この構成の一例において、優先順位は、あらかじめ優先的に取り扱うことを登録されていた送信者のアドレスによって決定される。たとえば救急車両、警察車両に関係づけられたアドレスからの送信が、他の送信者のアドレスよりも優先的に扱われることができる。この場合、緊急バッファ２０３１から、図示しない選択部が、同じく図示しないあらかじめ登録されたアドレスのテーブルを照合して、優先する位置登録更新要求を選択し、位置登録部２０４に送る。
　なお、緊急呼識別子は必ずしも文言である必要はなく、数字の組み合わせや絵文字でも構わない。
　また、本実施形態では、移動無線機５の制御部３は、図示しないＣＰＵが、同じく図示しないメモリに格納されているプログラムを実行することで実現されているが、論理回路を組み合わせて構成するハードウェアで実現されてもよい。また、ＲＮＳの受信部１０１、送信部１０５、接続要求判定部１０２、優先順位決定部１０３、接続部１０４は、図示しないＣＰＵが、同じく図示しないメモリに格納されているプログラムを実行することで実現されている。これらは、論理回路を組み合わせて構成するハードウェアで実現されてもよい。パケット交換機の受信部２０１、送信部２０５、判定部２０２、優先順位決定部２０３、位置登録部２０４は、図示しないＣＰＵが、同じく図示しないメモリに格納されているプログラムを実行することで実現されている。これらは、論理回路を組み合わせて構成するハードウェアで実現されてもよい。
　本実施形態は、輻輳状態にあっても、パケット交換機２０において、緊急呼識別子を付された位置登録更新要求が、優先的に処理されることによって、緊急メッセージの緊急性を継続させることを可能とする。
（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、３Ｇネットワークでの動作を示した。本発明は、ＬＴＥネットワークでも同様の効果を発揮することができる。ＬＴＥネットワークで動作をした場合、緊急用途であることの情報は、ＴＲＡＣＫＩＮＧ　ＡＲＥＡ　ＵＰＤＡＴＥ　ＲＥＱＵＥＳＴ（移動領域更新要求）に付加される。この情報により、ＭＭＥ１２０（MME：Mobility　Management　Entity：移動管理ノード）は、受信したメッセージを緊急用途と、容易に判断できる。したがって、この実施形態は、ＭＭＥ１２０をして、緊急用途のメッセージを、優先的に処理せしむる、という効果がもたらす。ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）でのネットワーク構成図が図４に示される。
　本実施形態においては、ＭＭＥ１２０が第１の実施形態のパケット交換機２０に対応する。また、eＮＢ１２１Ａ、ｅＮＢ１２１Ｂがそれぞれ第１の実施形態のＲＮＳ２１Ａ、ＲＮＳ２１Ｂに対応する。また、ＴＡＩ１２２Ａ、ＴＡＩ１２２Ｂはそれぞれ第１の実施形態のＲＡＩ２２Ａ、ＲＡＩ２２Ｂに対応する。本実施形態は、ＬＴＥにおいて、輻輳状態にあっても、パケット交換機２０において、緊急呼識別子を付された位置登録更新要求が、優先的に処理されることによって、緊急メッセージの緊急性を継続させることを可能とする。
（第３の実施形態）
　本発明の第３の実施形態が、図８によって説明される。本実施形態は、緊急呼発信時に緊急呼識別子を位置登録更新要求に付加する制御部３と、この位置登録更新要求を送信する無線部２と、を含む移動無線機５から、位置登録更新要求を受信する受信部２０１と、この受信部２０１が受信した位置登録更新要求に緊急呼識別子が付加されているか否かを判定する判定部２０２と、この判定部２０２が緊急呼識別子を確認した場合、この位置登録更新要求を送信した移動無線機５を、緊急呼識別子が付加されていない位置登録更新要求を送信した移動無線機より高い優先順位で位置登録更新を行うよう設定する優先順位決定部２０３と、この優先順位決定部２０３が決定した順序で、移動無線機の位置登録を行う位置登録部２０４とを有するパケット交換機２０である。
　本実施形態は、輻輳状態にあっても、パケット交換機２０において、緊急呼識別子を付された位置登録更新要求が、優先的に処理されることによって、緊急メッセージの緊急性を継続させることを可能とする。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１２年２月２１日に出願された日本出願特願２０１２－０３５０５６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１　　アンテナ
　２　　無線部
　３　　制御部
　４　　ディスプレイ
　５　　移動無線機
　１１　　メモリ
　１２　　キーボード
　１３　　スピーカ
　１４　　マイク
　２０　　パケット交換機
　２１　　ＲＮＳ
　２２　　ＲＡＩ
　１０１　　受信部
　１０２　　接続要求判定部
　１０３　　優先順位決定部
　１０４　　接続部
　１０５　　送信部
　２０１　　受信部
　２０２　　判定部
　２０３　　優先順位決定部
　２０４　　位置登録部
　２０５　　送信部
　１２０　　ＭＭＥ
　１２１Ａ　　ｅＮＢ
　１２１Ｂ　　ｅＮＢ
　１２２Ａ　　ＴＡＩ
　１２２Ｂ　　ＴＡＩ

Claims (10)

  1. 　緊急呼発信時に緊急呼識別子を位置登録更新要求に付加する制御手段と、
    前記位置登録更新要求を送信する送信手段と、を含む移動無線機から、
    　位置登録更新要求を受信する受信手段と、
    　前記受信部が受信した位置登録更新要求に緊急呼識別子が付加されているか否かを判定する判定手段と、
    　前記判定部が前記緊急呼識別子を確認した場合、前記位置登録更新要求を送信した移動無線機を、緊急呼識別子が付加されていない位置登録更新要求を送信した移動無線機より高い優先順位で位置登録更新を行うよう設定する優先順位決定手段と、
    　前記優先順位決定手段が決定した順序で、移動無線機の位置登録を行う位置登録手段とを有するパケット交換機。
  2. 　前記優先順位決定手段は前記受信部が輻輳状態にある場合、前記緊急呼識別子が付加された位置登録更新要求を送信した前記移動無線機のみを位置登録する移動無線機として決定する請求項１のパケット交換機。
  3. 　前記優先順位決定手段は、前記緊急呼識別子が付加された位置登録更新要求が複数ある場合、位置登録更新要求を受信した順番で、前記位置登録更新要求を送信した移動無線機を位置登録する優先順位を決定する請求項１または２に記載のパケット交換機。
  4. 　緊急呼発信時に緊急呼識別子を付加した位置登録更新要求を送信する移動無線機から、
    　位置登録更新要求を受信する受信処理と、
    　前記受信した位置登録更新要求に緊急呼識別子が付加されているか否かを判定する判定処理と、
    　前記判定により前記緊急呼識別子を確認した場合、前記位置登録更新要求を送信した移動無線機を、緊急呼識別子が付加されていない位置登録更新要求を送信した移動無線機より高い優先順位で位置登録更新を行うよう設定する優先順位決定処理と、
    　前記優先順位決定処理で決定した順序で、移動無線機の位置登録を行う位置登録処理とをコンピュータに実行させるパケット交換プログラム。
  5. 　前記受信処理が輻輳状態にある場合、前記緊急呼識別子が付加された位置登録更新要求を送信した前記移動無線機のみを位置登録する移動無線機として決定する前記優先順位決定処理を前記コンピュータに実行させる請求項４のパケット交換プログラム。
  6. 　前記緊急呼識別子が付加された位置登録更新要求が複数ある場合、位置登録更新要求を受信した順番で、前記位置登録更新要求を送信した移動無線機を位置登録する優先順位を決定する前記優先順位決定処理を前記コンピュータに実行させる、請求項４または５に記載のパケット交換プログラム。
  7. 　緊急呼発信時に緊急呼識別子を付加した位置登録更新要求を送信する移動無線機から、
    　位置登録更新要求を受信し、
    　前記受信した位置登録更新要求に緊急呼識別子が付加されているか否かを判定し、
    　前記判定により前記緊急呼識別子を確認した場合、前記位置登録更新要求を送信した移動無線機を、緊急呼識別子が付加されていない位置登録更新要求を送信した移動無線機より高い優先順位で位置登録更新を行うよう優先順位を決定し、
    　前記優先順位で、前記移動無線機の位置登録を行うパケット交換方法。
  8. 　前記受信が輻輳状態にある場合、前記緊急呼識別子が付加された位置登録更新要求を送信した前記移動無線機のみを位置登録する移動無線機として決定する請求項７のパケット交換方法。
  9. 　緊急呼発信時に緊急呼識別子を位置登録更新要求に付加する制御手段と、
    請求項１乃至３のいずれかに記載のパケット交換機に前記位置登録更新要求を送信する送信手段とを含む移動無線機。
  10. 　緊急呼発信時に緊急呼識別子を位置登録更新要求に付加する制御手段と、
    前記位置登録更新要求を送信する送信手段と、を含む移動無線機と、
    　前記移動無線機から位置登録更新要求を受信する受信手段と、
    　前記受信部が受信した位置登録更新要求に緊急呼識別子が付加されているか否かを判定する判定手段と、
    　前記判定部が前記緊急呼識別子を確認した場合、前記位置登録更新要求を送信した移動無線機を、緊急呼識別子が付加されていない位置登録更新要求を送信した移動無線機より高い優先順位で位置登録更新を行うよう設定する優先順位決定手段と、
    　前記優先順位決定手段が決定した順序で、移動無線機の位置登録を行う位置登録手段とを有するパケット交換機とを含むパケット交換システム。
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