JP2005167941A - 移動体通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 無線システム毎の優先度を考慮しつつ、かつ位置登録切り替えのばたつきを抑制して、無線リソースを効率よく利用する。
【解決手段】 位置登録回数検出部２１は、一定時間内に優先度の高い第１の無線システム及び優先度の低い第２の無線システムによる位置登録の繰り返し回数を検出する。位置登録抑制制御部２２は、位置登録が一定回数繰り返された場合には、第１の無線システムによる位置登録を抑制するための抑制指示を通信機に与え、抑制指示を与えた通信機から位置登録要求を受けたら抑制を解除する。位置登録要求制御部１１は、位置登録の抑制指示を受けて、第２の無線システムの報知信号を受信し続けている状態で、かつ第１の無線システムの報知信号をあらたに一定時間受信した場合には、第１の無線システムへの位置登録要求を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は移動体通信システムに関し、特に複数の無線システムを提供し、各無線システムに位置登録の優先度を設定可能な網上で通信を行う移動体通信システムに関する。

移動体通信ネットワークは、携帯電話機をはじめとして加入者数が爆発的に増加しており、様々なサービスが提供されている。例えば、狭い地域への無線高速通信サービスとしては、無線ＬＡＮ（Wireless Local Area Network）によるホットスポットサービス（無線ＬＡＮなどを介してインターネットに接続できる「ホットスポット（空間）」を提供するサービス全般のこと）が提供されている。

また、無線ＬＡＮほど高速ではないが、広範囲をカバーする無線通信サービスとしては、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular：日本国内で利用されるデジタル携帯電話の方式名）や、第３世代携帯電話の主要な無線インタフェースであるＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）／ｃｄｍａ２０００などが提供されている。

これらのサービスは、現状ではそれぞれ独立した網にて提供されているが、今後は単一の網が複数の無線方式（無線システム）を提供するサービス形態の実現が予想される。すなわち、現状では、ホットスポットサービス、ＰＤＣ、Ｗ−ＣＤＭＡといった個々の無線システムに対しては、それぞれの方式に対応した事業者の無線ネットワークが存在するが、今後は１つの事業者が単一の無線ネットワーク内にこれら複数の無線システムをサポートしていく方向へ進んでいくと考えられる。

図１２は複数無線システムによるサービスエリアの構成例を示す図である。単一の網が複数の無線システムを提供する場合、各無線システムのサービスエリアは、図に示すように、広範囲な地域を漏れなくカバーする通信サービス（図中、Ｗ−ＣＤＭＡのセル）と、限定された狭い範囲をカバーする通信サービス（図中、無線ＬＡＮのセル）とが、完全にまたは一部だけ重なってサービスが提供されることになる（なお、セルとは１つの基地局がカバーするサービスエリアのことである）。図では例えば、Ｗ−ＣＤＭＡセルＣ１と無線ＬＡＮセルｃ２とは完全に重なっており、無線ＬＡＮセルｃ３はＷ−ＣＤＭＡセルＣ１に対して一部だけ重なっている。

一方、移動体通信においては、移動通信機の場所が固定ではないため、移動通信機への着信処理時には、その通信を確立できるように、移動通信機から網へ位置登録を行って、網が移動通信機の位置を管理する必要がある。

位置登録は、移動通信機の電源を入れた際と、その後、通信中ではない移動通信機が位置登録エリアをまたがって移動する際とにおいて、その都度、網に対して個々の移動通信機から実施される。また、移動通信機に対する着信を網が認識した場合は、網は移動通信機が位置登録を行った位置登録エリア内の交換機から移動通信機への呼び出しをかけさせる。

このように、複数の無線システムを単一の網が提供するサービスにおいては、それらの無線システムの全部または一部の無線システムで通信可能な移動通信機の位置登録（呼び出しも含む）を、どの無線システムで行うのかが問題となる。複数の無線システムで位置登録を行ったのでは、限りある無線資源の無駄遣いとなるし、複数の無線システムの電波を移動通信機がすべて受けていたら、電池消耗の増加にもつながるため、複数無線システムの内のどれか１つの無線システムのみで行うことが必要である。

ここで第３世代（3G：3rd Generation）移動通信システム「ＩＭＴ２０００（International Mobile Telecommunication 2000）」の仕様作成に携わる標準化団体である３ＧＰＰ（3G Partnership Project）では、仕様書番号TS 31.102 V6.1.0 (Characteristics of the USIM Application)の4.2.5項に、移動通信機に対し、無線システムの優先度を設定するためのパラメータが規定されている。すなわち、複数の無線システムに優先度を設定して、優先度の高い無線システムを選択することで位置登録や呼び出しを行う旨が記されている。

また、無線システムを選択して通信を行う従来技術としては、無線システムの切り替え許可または不許可を設定することで、エリアの境界に移動通信機が位置する場合の位置登録の繰り返しを抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平７−２２６９７３号公報（段落番号〔００１８〕〜〔００２１〕，第１図）

しかし、ＩＭＴ２０００の仕様書に規定されているような、無線システムの優先度を設定し、優先度の高い方の無線システムを選択して位置登録を行う制御では、移動通信機がエリアの境界付近に位置すると、無線システムの切り替えばたつきが発生するといった問題があった。

図１３は問題点を説明するための図である。優先度の高い無線システムＭ１の位置登録エリアと、優先度の低い無線システムＭ２の位置登録エリアがあり、これらの位置登録エリアの重なった領域をエリアＬＡ３とする。また、エリアＬＡ３を除いた無線システムＭ１のエリアを位置登録エリアＬＡ１とし、エリアＬＡ３を除いた無線システムＭ２のエリアを位置登録エリアＬＡ２とする。

移動通信機１００が位置登録エリアＬＡ２の内部にあって、エリアＬＡ３の末端部（境界）にいるときに、移動通信機１００が矢印のような動きをしたとする。この場合、移動通信機１００がエリアＬＡ２に入れば、無線システムＭ２を選択して位置登録を行うが、無線システムＭ１、Ｍ２の重なるエリアＬＡ３に入ると、位置登録の優先度は、無線システムＭ２＜無線システムＭ１なので、移動通信機１００は無線システムＭ１の方を選択して、位置登録エリアＬＡ１に対して、位置登録要求を送信することになる。

すなわち、エリアＬＡ３、ＬＡ２への出入りのたびに、位置登録要求が位置登録エリアＬＡ１、ＬＡ２へ送信されるので、無線システムＭ１、Ｍ２への切り替えばたつきが発生し、無線リソースの無駄な利用が生じるといった問題があった。なお、移動通信機１００が実際に移動せずに境界付近のある地点に留まっているような場合でも、無線システムＭ１の電波状態の変動によって、移動通信機１００がエリアＬＡ３、ＬＡ２の間を移動したと認識してしまい、位置登録を繰り返してしまう可能性もある。

一方、上記の従来技術（特開平７−２２６９７３号公報）では、移動通信機１００が図１３で示したような境界上でジグザグに動くような場合、網からの報知信号にて、位置登録エリアＬＡ１での位置登録を行わないよう、強制的に指示することで、位置登録トラフィックを抑制している。

しかし、このような制御では、利用者または網管理者が何らかの意図を持って設定した優先度とは無関係に、強制的に他の無線システムを選択して位置登録を行うことになるので、優先度の意味がなくなり、運用当初に設定した優先度が生かされていないといった問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、無線システムの優先度が設定されたエリアの境界に移動通信機がいる場合に、無線システム毎の優先度を考慮しつつ、かつ位置登録切り替えのばたつきを抑制して、無線リソースを効率よく利用した移動体通信システムを提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、複数の無線システムを提供し、各無線システムに位置登録の優先度を設定可能な網上で通信を行う移動体通信システム１において、同一の通信機により行われる位置登録に対し、一定時間内に優先度の高い第１の無線システム及び優先度の低い第２の無線システムによる位置登録の繰り返し回数を検出する位置登録回数検出部２１と、位置登録が一定回数繰り返された場合には、第１の無線システムによる位置登録を抑制するための抑制指示を通信機に与え、抑制指示を与えた通信機から位置登録要求を受けたら抑制を解除する位置登録抑制制御部２２と、から構成される移動交換機２０と、無線システムの優先度を保持する優先度保持部１２と、位置登録の抑制指示を受けて、第２の無線システムの報知信号を受信し続けている状態で、かつ第１の無線システムの報知信号をあらたに一定時間受信した場合には、第１の無線システムへの位置登録要求を行う位置登録要求制御部１１と、から構成される移動通信機１０と、を有することを特徴とする移動体通信システム１が提供される。

ここで、位置登録回数検出部２１は、同一の通信機により行われる位置登録に対し、一定時間内に優先度の高い第１の無線システム及び優先度の低い第２の無線システムによる位置登録の繰り返し回数を検出する。位置登録抑制制御部２２は、位置登録が一定回数繰り返された場合には、第１の無線システムによる位置登録を抑制するための抑制指示を通信機に与え、抑制指示を与えた通信機から位置登録要求を受けたら抑制を解除する。優先度保持部１２は、無線システムの優先度を保持する。位置登録要求制御部１１は、位置登録の抑制指示を受けて、第２の無線システムの報知信号を受信し続けている状態で、かつ第１の無線システムの報知信号をあらたに受信した場合には一定時間経過後に、第１の無線システムへの位置登録要求を行う。

本発明の移動体通信システムは、移動交換機においては、同一の移動通信機により行われる位置登録に対し、一定時間内に優先度の高い第１の無線システム及び優先度の低い第２の無線システムによる位置登録の繰り返し回数を検出し、位置登録が一定回数繰り返された場合には、第１の無線システムによる位置登録を抑制するための抑制指示を移動通信機に与える。移動通信機においては、位置登録の抑制指示を受けて、第２の無線システムの報知信号を受信し続けている状態で、かつ第１の無線システムの報知信号をあらたに一定時間受信した場合には、第１の無線システムへの位置登録要求を行う構成とした。これにより、無線システムの優先度が設定されたエリアの境界に移動通信機がいる場合に、無線システム毎の優先度を考慮しつつ、かつ位置登録切り替えのばたつきを抑制することができ、無線リソースの有効利用が可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の移動体通信システムの原理図である。本発明の移動体通信システム１は、移動通信機１０、移動交換機２０、無線システムＭ１、Ｍ２から構成される。本発明のシステムは、各無線システムに位置登録の優先度を設定可能な網上で、移動通信機１０に複数の無線システムを提供して通信を行うことが可能なシステムである。

移動交換機２０は、位置登録回数検出部２１、位置登録抑制制御部２２から構成される。位置登録回数検出部２１は、同一の移動通信機１０により行われる位置登録に対し、一定時間内に優先度の高い第１の無線システム（以下、無線システムＭ１とする）及び優先度の低い第２の無線システム（以下、無線システムＭ２とする）による位置登録の繰り返し回数を検出する。

位置登録抑制制御部２２は、位置登録が一定回数繰り返された場合には、無線システムＭ１による位置登録を抑制するための抑制指示を移動通信機１０に与える。また、抑制指示を与えた移動通信機１０から位置登録要求を受けたら抑制を解除する。

移動通信機１０は、優先度保持部１２、位置登録要求制御部１１から構成される。優先度保持部１２は、無線システムＭ１、Ｍ２の優先度を保持する。位置登録要求制御部１１は、位置登録の抑制指示を受けて、無線システムＭ２の報知信号を受信し続けている状態で、かつ無線システムＭ１の報知信号をあらたに一定時間受信した場合には、無線システムＭ１への位置登録要求を行う。

図１を用いて本発明の概略動作について説明する（本発明の構成及び動作の詳細は図３以降で後述する）。エリアＬＡ１は、無線システムＭ１の位置登録エリアであり、エリアＬＡ２は無線システムＭ２の位置登録エリアである。また、エリアＬＡ１、ＬＡ２の重なった領域をエリアＬＡ３とする。

移動通信機１０が位置登録エリアＬＡ２の内部にあって、エリアＬＡ３の末端部（境界）にいるときに、移動通信機１０が矢印のようにジグザグな動きをしたとする。この場合、移動通信機１０がエリアＬＡ２に入れば、移動通信機１０は無線システムＭ２を選択して位置登録を行うが、無線システムＭ１、Ｍ２の重なるエリアＬＡ３に入ると、位置登録の優先度は、無線システムＭ２＜無線システムＭ１なので、移動通信機１０は無線システムＭ１の方を選択して、位置登録エリアＬＡ１に対して、位置登録要求を送信することになる。

ここで、移動交換機２０の位置登録回数検出部２１は、移動通信機１０により行われる無線システムＭ１、Ｍ２の位置登録回数を監視する。そして、あらかじめ設定しておいた回数を超えた場合には、位置登録抑制制御部２２は、無線システムＭ１に対して位置登録をしないように、移動通信機１０に対して抑制指示を送信する。

移動通信機１０の位置登録要求制御部１１は、位置登録の抑制指示を受けた場合には、エリアＬＡ３に入ったとしても位置登録エリアＬＡ１への位置登録要求は行わない。そして、位置登録エリアＬＡ１への抑制指示を受けている間に、無線システムＭ２の報知信号を受信し続けて、かつ無線システムＭ１の報知信号をあらかじめ決めた一定時間あらたに受信した場合、移動通信機１０はエリアＬＡ３に留まったものとみなしてよい。このような受信状態になったら、移動通信機１０の位置登録要求制御部１１は、自律的に無線システムＭ１への位置登録要求を行う。

移動交換機２０の位置登録抑制制御部２２は、抑制指示を与えた移動通信機１０から無線システムＭ１への位置登録要求が上がった場合には、移動通信機１０は無線システムＭ１の位置登録エリアに留まったものとして、位置登録抑制を解除する。

このように、移動通信機１０がエリアＬＡ２、ＬＡ３の境界上でジグザグに動くような場合、または境界付近のある地点に留まって、無線システムＭ１の電波状態の変動によって、移動通信機１０がエリアＬＡ２、ＬＡ３の間を移動したと認識されてしまうような場合において、本発明では、移動交換機２０から位置登録の抑制指示を与え、優先度の高い無線システムＭ１に移動通信機１０が留まったならば抑制を解除して、無線システムＭ１への位置登録要求を受け付ける構成とした。これにより、強制的に他の無線システムを選択するのではなく、運用当初に設定した無線システムの優先度を考慮しつつ、無線システムへの位置登録の切り替えばたつきを効率よく抑制することができる。

次に移動体通信システム１の全体構成について説明する。図２は移動体通信システム１の全体構成を示す図である。移動体通信システム１は、本発明の移動交換機２０に該当するＭＳＣ／ＶＬＲ（Mobile Switching Center／Visitor Location Register）２０と、本発明の移動通信機１０に該当するＵＥ（User Equipment）１０を含む。ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ネットワーク３０と無線システムＭ１、Ｍ２と接続し、ネットワーク３０は、ＨＬＲ（Home Location Register）４０と接続する。

エリアＬＡ１は、無線システムＭ１の位置登録エリアであり、エリアＬＡ２は無線システムＭ２の位置登録エリアである。また、エリアＬＡ１、ＬＡ２の重なった領域をエリアＬＡ３とする。また、無線システムＭ１、Ｍ２はそれぞれ、ＲＮＣ（Radio Network Controller）６１ａ、６２ａ、ＢＴＳ（Base Transceiver Station）６１ｂ、６２ｂを含む。

ＨＬＲ４０は、ＵＥ１０の加入者情報を登録しているホームロケーションレジスタであり、ネットワーク３０を通じてＭＳＣ／ＶＬＲ２０と通信が可能である。ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥを配下に持ち、ＵＥの交換機能及び、配下すべてのＵＥの加入者データを記録するビジターロケーションレジスタ機能を備えている。また、ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ネットワーク３０を介してＨＬＲ４０と通信が可能である。

ＲＮＣ６１ａ、６２ａは、ＵＥを配下に持つ基地局制御装置であり、ＢＴＳ６１ｂ、６２ｂは、ＵＥを配下に持つ無線基地局である（ＲＮＣとＢＴＳを総称して無線システムとする）。ＵＥ１０は、無線システムＭ１及び無線システムＭ２での通信が可能な移動通信機である。

ここで、図２を用いて位置登録手順、着信手順の概要を説明する。ＵＥ１０が、位置登録エリアをまたがった際や、電源を投入した際には、ＵＥ１０が網（ＲＮＣ）からの報知信号を新しく受信すると、ＵＥ１０とＲＮＣ間に無線回線が設定され、ＵＥ１０がＭＳＣ／ＶＬＲ２０に位置登録要求を送信する。

ＵＥ１０から位置登録要求を受信したＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥ１０のＨＬＲ４０に位置登録要求を送信する。なお、ＵＥ１０が同一ＶＬＲ配下のＲＮＣ間を移動した場合は、ＶＬＲはＨＬＲ４０への位置登録要求を行わない。その後、ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、位置登録要求応答をＵＥ１０に返信し、位置登録が完了した事を通知する。

次に着信手順について説明する。ＵＥ１０に着信があると、ネットワーク３０内のＧＭＳＣ（Gateway Mobile Switching Center：関門移動交換機（図示せず））は、ＨＬＲ４０にＵＥ１０の位置情報要求を行い、ＨＬＲ４０はＵＥ１０が在圏しているＶＬＲよりＵＥ１０を識別するためのローミング番号をＭＳＣ／ＶＬＲ２０から取得する。ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、位置情報要求応答にローミング番号を含ませてＨＬＲ経由でＧＭＳＣへ送信する。

その後、ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥ１０への呼び出しをかけさせ、ＵＥ１０がそれに応答することで、呼を着信させることができる。このように、ＵＥ１０の位置情報は着信手順において重要な役割を果たしており、網はＵＥ１０の位置情報を常に管理する必要がある。また、位置登録手順においては、ＵＥ１０と基地局間の無線帯域の効率的な利用を考慮した実現方法が要求される。

次にＭＳＣ／ＶＬＲ２０及びＵＥ１０の本発明に関わる構成ブロックについて説明する。図３はＭＳＣ／ＶＬＲ２０の構成を示す図である。ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、位置登録回数検出部２１、位置登録抑制制御部２２、位置情報保持部２３、位置登録タイマ２４、優先度保持部２５、受信部２６、送信部２７から構成される。また、位置登録回数検出部２１は、位置登録要求受信部２１ａ、履歴保持部２１ｂ、繰り返しカウンタ２１ｃ、繰り返し監視タイマ２１ｄから構成され、位置登録抑制制御部２２は、抑制指示保持部２２ａ、抑制指示部２２ｂから構成される。

受信部２６は、中継ラインを介して受信した信号の受信制御を行い、送信部２７は、中継ラインを介して信号の送信制御を行う。位置登録要求受信部２１ａは、ＵＥ１０から送信された位置登録要求を受信する。履歴保持部２１ｂは、同一ＵＥによる過去の位置登録の履歴を保持する。

繰り返しカウンタ２１ｃと繰り返し監視タイマ２１ｄは、一定時間内に無線システムＭ１、Ｍ２による位置登録が、一定回数繰り返されたことを検出するためのものである。繰り返し監視タイマ２１ｄは、あらかじめ設定した一定時間をカウントするタイマであり、繰り返しカウンタ２１ｃは、その時間の間、位置登録の回数をカウントするタイマである。

抑制指示保持部２２ａは、抑制指示を行ったことを記録し、抑制指示部２２ｂは、ＵＥ１０に対して無線システムＭ１による位置登録の抑制または抑制解除を指示する。位置情報保持部２３は、ＵＥ１０の現在の位置情報を管理する。位置登録タイマ２４は、位置登録の繰り返し監視を継続するか否かを判断するためのタイマであり、ＵＥ１０から位置登録要求を受けた場合には、タイマをＯＮして位置登録回数の監視処理を開始し、設定された時間内にＵＥ１０からあらたな位置登録要求を受信しなかった場合は、タイマをＯＦＦして位置登録回数の監視処理を停止する。優先度保持部２５は、各位置登録エリアと無線システムとの対応及び各無線システムの優先度を保持する。

図４はＵＥ１０の構成を示す図である。ＵＥ１０は、位置登録要求制御部１１、優先度保持部１２、報知信号レベル測定部１３、受信部１４、送信部１５、アンテナ１６から構成される。また、位置登録要求制御部１１は、無線システム選択部１１ａ、抑制指示保持部１１ｂ、報知信号監視タイマ１１ｃ、位置登録要求送信部１１ｄから構成される。

受信部１４は、アンテナ１６を介して受信した電波の受信制御を行い、送信部１５は、アンテナ１６を介して電波の送信制御を行う。無線システム選択部１１ａは、無線システムＭ１、Ｍ２からの報知信号を受信している場合、優先度の高い無線システムを選択する。抑制指示保持部１１ｂは、無線システムＭ１による位置登録抑制の指示を受信して保持する。

報知信号監視タイマ１１ｃは、抑制指示を保持している時に、無線システムＭ２の報知信号を受信し続けている状態で、無線システムＭ１の報知信号をあらたに受信した場合には、すぐには位置情報登録要求を送信せず、一定時間経過してから送信するために用いるタイマである。位置登録要求送信部１１ｄは、位置登録要求を送信部１５に出力する。優先度保持部１２は、無線システムＭ１、Ｍ２の優先度を保持する。

次にＭＳＣ／ＶＬＲ２０とＵＥ１０の動作シーケンスについて説明する。図５〜図７は図２におけるＭＳＣ／ＶＬＲ２０とＵＥ１０の動作シーケンスを示す図である。優先度の低い無線システムＭ２のエリアＬＡ２にいたＵＥ１０が、優先度の高い無線システムＭ１のエリアＬＡ３への出入りを頻繁に繰り返したときの、本発明による位置登録動作手順におけるシーケンスについて説明する。
〔Ｓ１〕ＵＥ１０は、エリアＬＡ２にいるため、無線システムＭ２の報知信号のみを受信している。また、ＭＳＣ／ＶＬＲ２０にはＵＥ１０がエリアＬＡ２に存在することが、ＵＥ１０の位置情報として位置情報保持部２３に記録されている。

この時点では、ＵＥ１０によるエリアＬＡ２−エリアＬＡ３間の移動の繰り返しが発生する前であるため、ＭＳＣ／ＶＬＲ２０の履歴保持部２１ｂ、位置登録抑制制御部２２にはＵＥ１０に対する情報は何も記録されておらず、繰り返しカウンタ２１ｃ、繰り返し監視タイマ２１ｄ、位置登録タイマ２４も初期化された状態である。
〔Ｓ２〕ＵＥ１０がエリアＬＡ３へ移動すると、ＵＥ１０は、無線システムＭ１の報知信号の電波強度を報知信号レベル測定部１３で測定し、ＵＥ１０は無線システムＭ１の配下に入ったことを検出する。また、報知信号レベル測定部１３は、無線システムＭ１、Ｍ２の報知信号を受信していることを無線システム選択部１１ａに通知する。
〔Ｓ３〕ＵＥ１０の無線システム選択部１１ａは、優先度保持部１２の情報を参照して、無線システムＭ１が無線システムＭ２より優先度が高いことを知る。無線システム選択部１１ａは、抑制指示保持部１１ｂを参照して、無線システムＭ１の位置登録抑制指示を、網から受けていないことを確認した上で、位置登録要求送信部１１ｄに対して、無線システムＭ１の位置登録を指示する。この指示を受けた位置登録要求送信部１１ｄは、無線システムＭ１での位置登録要求を行う。
〔Ｓ４〕ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥ１０からのエリアＬＡ１での位置登録要求を受信すると、位置登録要求受信部２１ａは、位置情報保持部２３の情報をエリアＬＡ２からエリアＬＡ１に更新する。

また、位置登録要求受信部２１ａは、位置情報保持部２３に保持されていたエリアＬＡ２と、位置登録要求を受けたエリアＬＡ１との位置登録優先度を、優先度保持部２５を参照して比較するとともに、エリアＬＡ１、ＬＡ２での位置登録が繰り返し行われていたか否かを、履歴保持部２１ｂの情報により知る。

このとき、優先度低の無線システムＭ２から優先度高の無線システムＭ１への最初の位置登録更新だった場合、または履歴保持部２１ｂに記録されている無線システム間での位置登録の繰り返しだった場合には、履歴保持部２１ｂへＵＥ１０によるエリアＬＡ１の位置登録履歴を保持する。そして、繰り返しカウンタ２１ｃのカウントアップを行う。繰り返し監視タイマ２１ｄが起動されていなかった場合は、この時点でタイマ起動を行い、すでに起動されていた場合はそのままタイマの駆動を継続する。

さらに、優先度低の無線システムＭ２から優先度高の無線システムＭ１への最初の位置登録更新だった場合、抑制指示保持部２２ａの内容によりＵＥ１０に対して位置登録抑制指示をしていたか否かを確認する(この時点では指示していない)。また、位置登録タイマ２４を起動する。
〔Ｓ５〕位置登録要求受信部２１ａは、位置登録が完了したことをＵＥ１０に通知する。
〔Ｓ６〕ＵＥ１０は、エリアＬＡ３にいて、無線システムＭ１、Ｍ２の報知信号を受信している。
〔Ｓ７〕ＵＥ１０の報知信号レベル測定部１３にて無線システムＭ１の報知信号の受信電波強度が弱まり、エリアＬＡ２へ移動したことを検出すると、無線システムＭ２の報知信号のみを受信していることを無線システム選択部１１ａに通知する。無線システム選択部１１ａは、この通知を受けると、位置登録要求送信部１１ｄに無線システムＭ２での位置登録を指示する。この指示を受けた位置登録要求送信部１１ｄは、無線システムＭ２での位置登録要求を行う。
〔Ｓ８〕ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥ１０からのエリアＬＡ２での位置登録要求を受信すると、ステップＳ４と同様の手順にて位置情報保持部２３の情報をエリアＬＡ１からエリアＬＡ２への更新、履歴保持部２１ｂへＵＥ１０によるエリアＬＡ１の位置登録履歴の保持、繰り返しカウンタ２１ｃのカウントアップ、位置登録タイマ２４を初期化した上での再度起動を行う。
〔Ｓ９〕ＭＳＣ／ＶＬＲ２０の位置登録要求受信部２１ａは、位置登録が完了したことをＵＥ１０に通知する。
〔Ｓ１０〕ステップＳ４〜ステップＳ９までの繰り返しにより、繰り返し監視タイマ２１ｄによる所定の監視時間内に、ＬＡ２とＬＡ３の間の移動を所定の繰り返し回数に達したことを繰り返しカウンタ２１ｃが検出すると、その旨を抑制指示部２２ｂに通知する。

抑制指示部２２ｂは、繰り返しカウンタ２１ｃから通知された情報及び優先度保持部２５から、ＵＥ１０に対して位置登録の抑制を指示すべき無線システム（この例では無線システムＭ１)について情報を入手した上で、ＵＥ１０に対して無線システムＭ１での位置登録の抑制を指示し、抑制指示保持部２２ａにその旨の情報を保持する。また、履歴保持部２１ｂ、繰り返しカウンタ２１ｃ、繰り返し監視タイマ２１ｄ及び位置登録タイマ２４の初期化を行う。

なお、繰り返し監視タイマ２１ｄによる所定の監視時間内に、所定の繰り返し回数に達しなかった場合には、繰り返し監視タイマ２１ｄは履歴保持部２１ｂ、繰り返しカウンタ２１ｃ及び位置登録タイマ２４の初期化を行った上で、繰り返し監視タイマ２１ｄ自身の初期化を行う。
〔Ｓ１１〕ＵＥ１０は、受信した無線システムＭ１の報知信号の電波強度を報知信号レベル測定部１３にて測定し、エリアＬＡ３に移動したことを検出し、無線システムＭ１、Ｍ２の報知信号を受信していることを無線システム選択部１１ａに通知する。
〔Ｓ１２〕無線システム選択部１１ａは、優先度保持部１２の情報を参照して、無線システムＭ１が無線システムＭ２より優先度が高いことを知る。無線システム選択部１１ａは抑制指示保持部１１ｂを参照することによって、無線システムＭ１での位置登録の抑制指示を、網から受けていることを確認した場合、報知信号監視タイマ１１ｃを起動し、所定の時間継続して無線システムＭ１の報知信号を受信し続けるか否かを監視する。

所定の時間継続して報知信号を受信し続けた場合に、無線システム選択部１１ａは位置登録要求送信部１１ｄに無線システムＭ１での位置登録を指示する。この指示を受けた位置登録要求送信部１１ｄは無線システムＭ１での位置登録要求を行う。

所定の時間継続して報知信号を受信し続けなかった場合は、無線システム選択部１１ａは報知信号監視タイマ１１ｃをリセットした上で、無線システムＭ１の報知信号受信の監視状態を解除する。なお、無線システムＭ１の報知信号のみを受信し、無線システムＭ２の報知信号を受信していない場合は、無線システム選択部１１ａは抑制指示保持部１１ｂを参照せずに、位置登録要求送信部１１ｄに無線システムＭ１での位置登録を指示する。
〔Ｓ１３〕ＵＥ１０からのエリアＬＡ１での位置登録要求を受信すると、位置登録要求受信部２１ａは、位置情報保持部２３の情報をエリアＬＡ２からエリアＬＡ１に更新する。また繰り返し監視タイマ２１ｄの起動、履歴保持部２１ｂへのＵＥ１０によるエリアＬＡ２の位置登録履歴の保持、繰り返しカウンタ２１ｃのカウントアップを行う。

さらに、無線システムＭ２から無線システムＭ１への最初の位置登録更新だった場合、抑制指示保持部２２ａの内容によりＵＥ１０に対して位置登録抑制指示をしていたか否かを確認する(この時点では指示している)。また、位置登録タイマ２４を起動する。
〔Ｓ１４〕ＭＳＣ／ＶＬＲ２０の位置登録要求受信部２１ａは、位置登録が完了したことをＵＥ１０に通知する。また、ステップＳ１３の位置登録要求が、それまで位置登録抑制を指示していたＵＥ１０からの要求であったので、ＵＥ１０に対して無線システムＭ１での位置登録抑制の解除の指示も行い、ステップＳ８以降の処理を行う。

ステップＳ４〜Ｓ８にて位置登録タイマ２４が起動された後、所定の時間内に次の位置登録要求が無かった場合には、位置登録タイマ２４は繰り返し監視タイマ２１ｄ、履歴保持部２１ｂ及び繰り返しカウンタ２１ｃの初期化を行った上で、位置登録タイマ２４自身の初期化を行う。

なお、上記では無線システムＭ１、Ｍ２に共通のＭＳＣ／ＶＬＲ２０を用いたが、各無線システム個別にＭＳＣ／ＶＬＲ２０を設け、各ＭＳＣ／ＶＬＲ２０からの位置情報登録要求を受けたＨＬＲ４０が、位置登録の繰り返しを検出することによっても実現可能である。

次に本発明の他の実施の形態について説明する。上記の実施の形態では、ＭＳＣ／ＶＬＲ２０が同一位置登録エリアでの位置登録の繰り返しを検出したが、以降で説明する実施の形態は、ＵＥ自身が位置登録の繰り返しを検出して、エリアＬＡ１での位置登録を抑制することを判断するものである。

図８はＵＥの構成を示す図である。ＵＥ５０は、位置登録要求制御部５１、優先度保持部５２、報知信号レベル測定部５３、受信部５４、送信部５５、位置登録回数検出部５６、位置登録タイマ５７、アンテナ５８から構成される。また、位置登録要求制御部５１は、無線システム選択部５１ａ、抑制指示保持部５１ｂ、報知信号監視タイマ５１ｃ、位置登録要求送信部５１ｄから構成され、位置登録回数検出部５６は、履歴保持部５６ａ、繰り返しカウンタ５６ｂ、繰り返し監視タイマ５６ｃから構成される。

受信部５４は、アンテナ５８を介して受信した電波の受信制御を行い、送信部５５は、アンテナ５８を介して電波の送信制御を行う。無線システム選択部５１ａは、無線システムＭ１、Ｍ２からの報知信号を受信している場合、優先度の高い無線システムを選択する。抑制指示保持部５１ｂは、無線システムＭ１への位置登録抑制を行った際の抑制指示を保持する。

報知信号監視タイマ５１ｃは、抑制指示を保持している時に、無線システムＭ２の報知信号を受信し続けている状態で、無線システムＭ１の報知信号をあらたに受信した場合には、すぐには位置情報登録要求を送信せず、一定時間経過してから送信するためのタイマである。位置登録要求送信部５１ｄは、位置登録要求を送信部５５に出力する。優先度保持部５２は、無線システムＭ１、Ｍ２の優先度を保持する。

履歴保持部５６ａは、過去の位置登録の履歴を保持する。繰り返しカウンタ５６ｂと繰り返し監視タイマ５６ｃは、一定時間内に無線システムＭ１、Ｍ２による位置登録が、一定回数繰り返されたことを検出するためのものである。繰り返し監視タイマ５６ｃは、あらかじめ設定した一定時間をカウントするタイマであり、繰り返しカウンタ５６ｂは、位置登録の回数をカウントするタイマである。

位置登録タイマ５７は、位置登録の繰り返し監視を継続するか否かを判断するためのタイマであり、タイマをＯＮして位置登録回数の監視処理を開始し、設定された時間内にＵＥ１０からあらたな位置登録要求を送信しなかった場合は、タイマをＯＦＦして位置登録回数の監視処理を停止する。

次にＵＥ５０による位置登録シーケンスについて説明する。図９〜図１１はＵＥによる位置登録シーケンスを示す図である。エリアＬＡ２にいたＵＥ５０がエリアＬＡ３への出入りを頻繁に繰り返す場合の位置登録シーケンスを示す。
〔Ｓ２１〕ＵＥ５０はエリアＬＡ２にいるため、無線システムＭ２の報知信号のみを受信している。また、ＭＳＣ／ＶＬＲ２０にはＵＥ５０がエリアＬＡ２に存在することが、ＵＥ５０の位置情報として記録されている。
〔Ｓ２２〕ＵＥ５０がエリアＬＡ３へ移動すると、ＵＥ５０は、無線システムＭ１の報知信号の電波強度を測定し、ＵＥ５０は無線システムＭ１の配下に入ったことを検出する。
〔Ｓ２３〕ＵＥ５０の無線システム選択部５１ａは、優先度保持部５２の情報を参照して、無線システムＭ１が無線システムＭ２より優先度が高いことを知る。無線システム選択部５１ａは、抑制指示保持部５１ｂを参照して、無線システムＭ１の位置登録抑制を行っていないことを確認した上で、位置登録要求送信部５１ｄに対して、無線システムＭ１の位置登録を指示する。この指示を受けた位置登録要求送信部５１ｄは、無線システムＭ１での位置登録要求を行う。
〔Ｓ２４〕ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥ５０からのエリアＬＡ１での位置登録要求を受信すると、登録されている位置情報をエリアＬＡ２からエリアＬＡ１へ更新することで、位置登録を行う。また、ＵＥ５０は、繰り返し監視タイマ５６ｃが起動されていない場合は、繰り返し監視タイマ５６ｃを起動した上で、位置登録の履歴情報を履歴保持部５６ａに記録するとともに、繰り返しカウンタ５６ｂをカウントアップする（ステップＳ２４ａ）。位置登録タイマ５７を初期化した上で起動する。
〔Ｓ２５〕ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥ５０の位置登録が完了した事を位置情報登録要求応答でＵＥ５０に知らせる。
〔Ｓ２６〕ＵＥ５０はエリアＬＡ３にいるため、無線システムＭ１、Ｍ２の報知信号とも受信している。
〔Ｓ２７〕ＵＥ５０がエリアＬＡ２へ移動することにより、無線システムＭ１の報知信号の受信レベルが規定値を下回ったことを報知信号のレベル測定部によって検出することにより、無線システムＭ１の配下から出たことを検出し、無線システムＭ２を通じて、ＭＳＣ／ＶＬＲ２０に対して位置情報登録要求を送信する。この位置情報登録要求には、エリアＬＡ２での位置登録であることを示す情報が含まれている。
〔Ｓ２８〕ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥ５０からのエリアＬＡ２での位置登録要求を受信すると、登録されている位置情報をエリアＬＡ１からエリアＬＡ２へ更新することで、位置登録を行う。また、ＵＥ５０はエリアＬＡ２による、位置登録の履歴情報として履歴保持部５６ａに記録するとともに、繰り返しカウンタ５６ｂをカウントアップする。ここで、位置登録タイマを初期化した上で再度起動する。
〔Ｓ２９〕ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥ５０の位置登録が完了したことを位置情報登録要求応答でＵＥ５０に知らせる。
〔Ｓ３０〕ＵＥ５０は、繰り返し監視タイマ５６ｃを起動した後、あらかじめ設定された時間内に繰り返しカウンタ５６ｂの値があらかじめ設定された値に達することにより、エリアＬＡ１及びエリアＬＡ２での位置登録が、あらかじめ設定された回数繰り返されたことを検出した場合、エリアＬＡ１での位置登録を抑制するようにし、抑制指示保持部５１ｂに記録する。
〔Ｓ３１〕エリアＬＡ１での位置登録の抑制をしたＵＥ５０は、エリアＬＡ２からエリアＬＡ３へ移動することにより、無線システムＭ１の報知信号を受信開始した際には、報知信号監視タイマ５１ｃを起動し、あらかじめ設定された時間中、継続して無線システムＭ１の報知信号を受信できるか否かを観測する。
〔Ｓ３２〕ＵＥ５０は、ステップＳ３１での観測の結果、あらかじめ設定された時間中、継続して無線システムＭ１の報知信号を受信した場合は、無線システムＭ１に位置登録エリアＬＡ１に入ったと判断する。そして、ＭＳＣ／ＶＬＲ２０に対して位置情報登録要求を送信する。
〔Ｓ３３〕ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、登録されている位置情報を、エリアＬＡ２からエリアＬＡ１へ更新することで、位置登録を行う。
〔Ｓ３４〕ＭＳＣ／ＶＬＲ２０は、ＵＥ５０の位置登録が完了した事を位置情報登録要求応答でＵＥ５０に知らせる。

以上説明したように、本発明によれば、移動通信機の移動特性に応じた位置登録処理が可能となり、利用者または網管理者が設定した優先度にしたがって位置登録を行いながら、位置登録の繰り返しによる信号数を削減し、無線リソースの無駄な利用を低減することが可能になる。

本発明の移動体通信システムの原理図である。 移動体通信システムの全体構成を示す図である。 ＭＳＣ／ＶＬＲの構成を示す図である。 ＵＥの構成を示す図である。 ＭＳＣ／ＶＬＲとＵＥの動作シーケンスを示す図である。 ＭＳＣ／ＶＬＲとＵＥの動作シーケンスを示す図である。 ＭＳＣ／ＶＬＲとＵＥの動作シーケンスを示す図である。 ＵＥの構成を示す図である。 ＵＥによる位置登録シーケンスを示す図である。 ＵＥによる位置登録シーケンスを示す図である。 ＵＥによる位置登録シーケンスを示す図である。 複数無線システムによるサービスエリアの構成例を示す図である。 問題点を説明するための図である。

符号の説明

１ 移動体通信システム
１０ 移動通信機
１１ 位置登録要求制御部
１２ 優先度保持部
２０ 移動交換機
２１ 位置登録回数検出部
２２ 位置登録抑制制御部
Ｍ１、Ｍ２ 無線システム
ＬＡ１、ＬＡ２ 位置登録エリア
ＬＡ３ 位置登録エリアの重なった領域

Claims (7)

1. 複数の無線システムを提供し、各無線システムに位置登録の優先度を設定可能な網上で通信を行う移動体通信システムにおいて、
   同一の通信機により行われる位置登録に対し、一定時間内に優先度の高い第１の無線システム及び優先度の低い第２の無線システムによる位置登録の繰り返し回数を検出する位置登録回数検出部と、位置登録が一定回数繰り返された場合には、第１の無線システムによる位置登録を抑制するための抑制指示を通信機に与え、抑制指示を与えた通信機から位置登録要求を受けたら抑制を解除する位置登録抑制制御部と、から構成される移動交換機と、
   無線システムの優先度を保持する優先度保持部と、位置登録の抑制指示を受けて、第２の無線システムの報知信号を受信し続けている状態で、かつ第１の無線システムの報知信号をあらたに受信した場合には一定時間経過後に、第１の無線システムへの位置登録要求を行う位置登録要求制御部と、から構成される移動通信機と、
   を有することを特徴とする移動体通信システム。
2. 前記移動交換機は、位置登録タイマを有し、前記移動通信機から位置登録要求を受けた場合には、タイマをＯＮして位置登録回数の監視処理を開始し、位置登録タイマに設定された時間内に前記移動通信機からあらたな位置登録要求を受信しなかった場合は、タイマをＯＦＦして位置登録回数の監視処理を停止することを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
3. 複数の無線システムを提供し、各無線システムに位置登録の優先度を設定可能な網上で、移動通信機を配下に持ち交換制御を行う移動交換機において、
   同一の移動通信機により行われる位置登録に対し、一定時間内に優先度の高い第１の無線システム及び優先度の低い第２の無線システムによる位置登録の繰り返し回数を検出する位置登録回数検出部と、
   位置登録が一定回数繰り返された場合には、第１の無線システムによる位置登録を抑制するための抑制指示を通信機に与え、抑制指示を与えた移動通信機から位置登録要求を受けたら抑制を解除する位置登録抑制制御部と、
   移動通信機から位置登録要求を受けた場合には、タイマをＯＮして位置登録回数の検出を開始し、位置登録タイマに設定された時間内に移動通信機からあらたな位置登録要求を受信しなかった場合は、タイマをＯＦＦして位置登録回数の監視を停止する位置登録タイマと、
   を有することを特徴とする移動交換機。
4. 複数の無線システムを提供し、各無線システムに位置登録の優先度を設定可能な網上で、複数の無線システムによる通信が可能な移動通信機において、
   無線システムの優先度を保持する優先度保持部と、
   網から優先度の高い無線システムに対する位置登録の抑制指示を受けて、優先度の低い無線システムの報知信号を受信し続けている状態で、かつ優先度の高い無線システムの報知信号をあらたに受信した場合には一定時間経過後に、優先度の高い無線システムへの位置登録要求を行う位置登録要求制御部と、
   を有することを特徴とする移動通信機。
5. 複数の無線システムを提供し、各無線システムに位置登録の優先度を設定可能な網上で、複数の無線システムによる通信が可能な移動通信機において、
   無線システムの優先度を保持する優先度保持部と、
   一定時間内に優先度の高い第１の無線システム及び優先度の低い第２の無線システムによる位置登録の繰り返し回数を検出する位置登録回数検出部と、
   規定回数を検出した後に、第１の無線システムに再度移動した場合、第２の無線システムの報知信号を受信し続けている状態で、かつ第１の無線システムの報知信号をあらたに受信した場合には一定時間経過後に、第１の無線システムへの位置登録要求を行う位置登録要求制御部と、
   を有することを特徴とする移動通信機。
6. 複数の無線システムを提供し、各無線システムに位置登録の優先度を設定可能な網上で位置登録を行う位置登録方法において、
   移動交換機は、同一の移動通信機により行われる位置登録に対し、一定時間内に優先度の高い第１の無線システム及び優先度の低い第２の無線システムによる位置登録の繰り返し回数を検出し、
   移動交換機は、位置登録が一定回数繰り返された場合には、第１の無線システムによる位置登録を抑制するための抑制指示を移動通信機に与え、
   移動通信機は、位置登録の抑制指示を受けて、第２の無線システムの報知信号を受信し続けている状態で、かつ第１の無線システムの報知信号をあらたに受信した場合には一定時間経過後に、第１の無線システムへの位置登録要求を行い、
   移動交換機は、抑制指示を与えた移動通信機から位置登録要求を受けたら抑制を解除することを特徴とする位置登録方法。
7. 複数の無線システムを提供し、各無線システムに位置登録の優先度を設定可能な網上で位置登録を行う移動通信機による位置登録方法において、
   無線システムの優先度を保持し、
   一定時間内に優先度の高い第１の無線システム及び優先度の低い第２の無線システムによる位置登録の繰り返し回数を検出し、
   規定回数を検出した後に、第１の無線システムに再度移動した場合、第２の無線システムの報知信号を受信し続けている状態で、かつ第１の無線システムの報知信号をあらたに受信した場合には一定時間経過後に、第１の無線システムへの位置登録要求を行うことを特徴とする位置登録方法。

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