JP4202599B2 - 移動加入者のサービスプロファイルの変更 - Google Patents
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Description
(技術分野)
本発明は、加入者が、ある位置エリアから他のエリアに自由に移動可能で、加入者の位置を少なくとも位置エリアの精度で決定する機能が備わっている公衆地上移動ネットワークにおける、移動局加入者のサービスプロファイルの変更方法に関する。
【0002】
(背景技術)
図1を参照して、公衆地上移動ネットワーク(public land mobile network;PLMN)の構造及び動作を以下に簡単に説明する。ネットワーク要素の名称は、既知のGSM移動ネットワークにおけるものと同じである。他のデジタル移動ネットワークにおいても、GSMネットワークで使用されているものと同じネットワーク要素を含む。セル内の移動局(mobile station;MS)間の通信は、無線パスを介して基地送受信局(base transceiver station;BTS)を経由して行われる。基地送受信局BTSは、基地局コントローラ(base station controller;BSC)に接続されている。1つの基地局コントローラBSCが、通常はいくつかの基地送受信局BTSを制御し、図中に示されているように、これらの制御される基地送受信局BTSは、互いにチェイン状に接続されていてもよく、基地局コントローラに直接にケーブル接続されていてもよい。これらの基地送受信局によってカバーされる地理的エリアは、位置エリア(location area;LA)と呼ばれる。各位置エリアは、自身の一義的な位置エリアID(location area identity;LAI)を有しており、そのエリア内に位置する移動局のトラフィックは、そのエリアの基地送受信局及びその位置エリアを制御する基地局コントローラを通じて授受される。図1では、3つの位置エリアを示している。ここで移動局は、位置エリア内を移動している間は、自分自身に関する位置情報を更新する必要がない。
【0003】
1つの移動交換センタ(mobile switching center;MSC)には、複数の基地局コントローラが接続されている。移動交換センタの制御下にある位置エリアのエンティティ(entity)は、移動サービス交換センタエリアと呼ばれる。公衆地上移動ネットワークがいくつかの移動交換センタを含むときには、それらの交換センタエリアは全体としてPLMNエリアを形成する。このPLMNエリアは、1つのネットワークによりカバーされる地理的なエリアを意味する。このネットワークは、多くの場合、単一の事業者(オペレータ;operator)によって管理される。
【0004】
公衆地上移動ネットワークは、様々なデータベースも含む。ホーム位置レジスタ(home location register;HLR)は、ネットワークに複数設けられることがあり、加入者に関する情報が、その加入者の現在位置に関わらず永続的に記録されている。ビジタ位置レジスタ(visitor location register;VLR)は、近年では移動交換センタに統合され、加入者がそのVLRエリア、すなわち移動サービス交換センタエリア内に存在する間は、ホーム位置レジスタから取得した加入者情報を記録する。例えば、図1において、位置エリアLAに位置している移動局MSに関する加入者情報は、位置交換センタMSCに接続されているビジタ位置レジスタVLRに記憶される。
【0005】
位置の更新は、加入者がネットワークに接続したときには常に、また加入者が所定位置エリアから別の位置エリアに移動するときにも常に行われる。また、位置更新は所定間隔で定期的に行われるようにしてもよい。これは、定期的位置更新と呼ばれる。位置更新後に、HLRは、加入者が位置している関連する交換センタエリアにおけるそのVLRのアドレスを知得し、そのVLRは、移動局が位置しているその位置エリアのIDを知得する。加入者がネットワーク上をどこに移動しても、この情報は更新される。
【0006】
図1とともに、図2A〜2Cも参照する。図1は、本発明に必須の番号情報を簡便に示したものである。これは、異なるネットワーク要素が有する番号情報であって、端末機器の加入者IDモジュールに記録されている番号でもある。図2A〜2Cは、番号の内容を示している。
【0007】
図2Aは、位置エリアIDの内容を示している。このIDは、移動国コード(mobile country code;MCC)と移動ネットワークコード(mobile network code;MNC)と位置エリアコード(location area code;LAC)とから構成される。フィンランドの移動国コードは244であり、移動ネットワークコードは、フィンランドでは91である。従って、事業者の位置エリアIDは、LACコードについてのみ互いに異なっている。位置エリアID(LAI)は、このエリアの基地局コントローラ(BSC)のメモリに記録される。移動局が、ある位置エリアに存在するときには、ネットワークからこの位置エリアに対応する位置エリアID(LAI)を取得して、自己のメモリに記録する。
【0008】
移動局のSIMモジュールは、その移動局の接続番号(電話帳番号)MSISDNを記録している。その内容は、図2Bに従っている。これは、国番号(country code;CC)、国内目的地番号(national destination number;NDC)、及び加入者番号(subscriber number;SN)から構成されている。フィンランドに対する国番号は358であり、また、フィンランド国内の事業者「ソネラ(Sonera)」に対する国内目的地番号は40又は400である。ここで重要なことは、移動局加入者は複数のMSISDNを有していてもよいことである。なぜなら、実際には、この番号は使用されるサービスを特定するものであって、電話機器それ自身を特定するものではないからである。
【0009】
図2Cは、IMSI(国際移動加入者識別子;International Mobile Subscriber Identity)を示している。このIMSIは特別な加入者ID番号であって、加入者の識別のみならずセキュリティの目的でも使用される。位置更新を行うときやネットワークからのチャネルを要求するときには常に、移動局はそのIMSI番号をネットワークに送信する。ネットワークと移動局とが無線リンクの暗号化方式について相互に確認(agree)した後でのみ、移動局は、暗号化されたMSISDN番号をネットワークに送信する。位置更新を行うときには、移動交換センタ/ビジタ位置レジスタは、ホーム位置レジスタからの加入者情報を要求するときにIMSI番号を用いる。ここで重要なことは、いくつかのMSISDN番号が存在し得るにもかかわらず、多くの場合、加入者は1つのIMSI番号しか有していないことである。ホーム位置レジスタHLRには、これらの番号が互いに関連づけられている。
【0010】
図1及び図2A〜2Cを参照した説明によると、ホーム位置レジスタHLRは、加入者の接続番号MSISDN、加入者の国際移動加入者識別子IMSI、及びその加入者が位置しているビジタ位置レジスタVLRのアドレスを、常に記憶している。加入者のMSISDN及びIMSI番号の他に、ビジタ位置レジスタは、位置エリアID(LAI)と、その加入者がその瞬間に位置している位置エリアの位置エリアコードも記憶している。移動局MSは、MSISDN及びIMSI番号と位置エリアID(LAI)とを記憶している。加えて、移動局は、加入者の暗号化パラメータを記憶している。図1で、MSが位置エリアaから位置エリアbに移動すると、移動局及び基地局コントローラのメモリ内並びにビジタ位置レジスタ内では、LACコードのみが変化する。ホーム位置レジスタの内容は、変化しない。
【0011】
デジタルPLMNシステムでは、無線パス上のトラフィックは暗号化される。この目的のために、通話のセットアップの開始時に、複数の互いに異なるアルゴリズム及び暗号化キーを用いて認証及び暗号化プロシージャが行われる。GSMシステムにおける簡略化したイベントというのは、移動局がIMSI識別子(又は仮のTMSI識別子)をネットワークに送信するようなものである。トラフィックの開始前に、移動局に記憶された特別な識別アルゴリズム及び加入者固有の識別キーKjを用いて認証が行われる。認証の初期段階で、ネットワークは乱数を移動局に送信する。この乱数とモジュール内の加入者固有のキーKjとを使用して、移動局は識別アルゴリズムを実行する。移動局は、受領した乱数とKj値とを、接続に固有な暗号化キーKcの演算にも使用する。この演算では、加入者IDモジュールに記憶された別のアルゴリズムを使用する。この暗号化キーは、無線パスを通じた会話及びデータ伝送を暗号化するために、加入者IDモジュールに記憶されている第3のアルゴリズムへのキーとして用いられる。ネットワークは、同じ値を使用して同じアルゴリズムを実行する。これにより、結果として同じ暗号化キーを得る。両方とも、このキーをそれぞれのメモリに記憶する。
【0012】
移動局は常に、暗号化されたMSISDN番号を送信する。移動交換センタは、この番号を受領すると、ホーム位置レジスタに対して、このMSIDN番号がどのような種類のサービスに関係しているかを問合せることができる。
【0013】
移動局MSは、実際には2つの部分から構成されている。すなわち、移動機器部(mobile equipment;ME)と加入者IDモジュール(subscriber identity module;SIM)とである。これにより、SIMモジュールを移動機器MEに挿入してはじめて、機能する移動局MSが構成される。認証及び暗号化に必要なMSISDN、IMSI、加入者固有のキーKj、及びアルゴリズムは、全て加入者IDモジュール上に永続的に記憶されている。加入者は、これらを事業者から、ネットワークへの加入時に受け取る。アルゴリズムはSIMモジュール上で実行されるので、Kjキーは、SIMモジュールと移動機器MEとの間で授受される必要がない。
【0014】
移動事業者は、多くの異なるサービスを加入者に提供する。以下では、いくつかの例を例示列挙する。ショートメッセージサービスは標準で指定される、これを使用することで、移動加入者は、ある長さのメッセージを残し、受信できる。ファックス応答サービスでは、FAXを送受信することができる。アベイラビリティサービスでは、移動加入者への連絡がつかないときに、その通話を直ちに、加入者から指定された番号に転送する。通話転送はアベイラビリティサービスとは異なり、加入者自身が自分自身の移動局を用いて、通話を所定番号に転送する。留守番電話(answering)サービスでは、電話の電源が入っていなかったりサービスエリアの外にいるときに、所定時間内に応答しなければ、通話は留守番電話装置に送られる。送話者(caller)は、自分のメッセージを留守番電話装置に吹き込むことができて、加入者は、適当なときにそれを聞くことができる。秘書サービスでは、通話は秘書(secretary)に送られ、この秘書が、メッセージを受け取ったり、加入者から与えられた連絡事項を送話者に伝える。加えて、通話の料金には、a)請求書と共に、加入者が、行われた通話の時間及び料金を受領する詳細請求サービス、b)通話を受けた加入者の番号に前置されたコードによって、その通話が仕事上の通話であるか私的な通話であるかに関する情報が与えられる支払者特定のような、様々なサービスが関係している。加えて、移動加入者は、通話の送信及び受信の制限に関する様々なサービスを、事業者にオーダーすることもできる。
【0015】
あるサービスは無料であり、あるサービスには料金が課される。多くのサービスがあるので、事業者は通常は、いくつかの基本サービスを加入者に無料で提供するが、料金が課されるサービスは、加入者自身がオーダーしなければならない。加入者は、自分が希望するサービスを選び、事業者は、その加入者が利用可能なサービスに関する情報をホーム位置レジスタの加入者情報に記録する。これらの利用可能なサービスのエンティティを、ここではサービスプロファイルと称する。これにより、各加入者は、自分自身のサービスプロファイルを有している。サービスプロファイルは、加入者接続に、実用的にはMSISDN番号に結び付けられている。
【0016】
既に述べたように、加入者は複数のMSISDN番号を持っていてもよい。これに関連して、この特徴を使用するいくつかの方法が考えられている。ハットネン(Huttunen)の米国特許第5,448,622号は、そのメモリ内に複数の電話番号が記憶されている移動局を開示している。これらの電話番号は、同時に使用されてもよい。ここで、電話がかかってくると、その通話番号がディスプレイ上に表示され、加入者は、どの番号に対して着信したのかを見ることができる。加入者は、この通話に出ても出なくてもよい。操作接続により、加入者は、送信されてきた通話に出るための電話番号をアクティベートでき、同様の操作接続により、加入者は、電話をかけるときにどの番号を用いるかを選んで、電話番号のセットを選択できる。これにより、サービスプロファイルは、主として選ばれたMSISDN番号のセットによって構成(form)される。
【0017】
ハーマンソンら(Hermansson et al.)の米国特許第5,657,373号では、各加入者接続に対して1つの加入者番号と、電話に挿入されたときに、当該電話がトラフィックに対してオープンになるような2つの加入者IDモジュール(SIM)とを有するシステムが提供される。2つのモジュールが存在するときには、一方をフルサイズのモジュールと、他方を小型サイズのモジュールとして双方ともに電話機の中に収納する。加入者接続をオープンにするときには、一方のモジュールを通話の送受のためにアクティベートし、他方のモジュールは非アクティベート(デアクティベート)する。モジュールのアクティベート、非アクティベートは、ホーム位置レジスタHLRに登録されるので、加入者は事業者に変更の実行を要求しなければならない。加入者番号は1つしか存在しないが、各モジュールは異なるIMSIを有し、これもまた、ホーム位置レジスタの加入者情報の中に記憶される。ホーム位置レジスタは、加入者番号を、加入者情報の中のアクティベートされるべきモジュールに属するIMSI番号に関連づける。この特許によって開示された方法を実施することで、原理的には、各IMSI番号がそれぞれのサービスプロファイルを提供することが可能になり、これにより、加入者がいくつかの異なるサービスプロファイルを持つこととなる。この結果、加入者は、ホーム位置レジスタ内の所望のIMSI番号へのMSISDN番号のリンクアップを事業者に要請して、自分のサービスプロファイルを変更する。そのうえで、加入者は、そのIMSI番号のモジュールを自分の移動機器に挿入する。
【0018】
ファイフェ(Fyfe)の米国特許第5,428,666号は、移動局が複数の異なるセルラーシステムのサービスを使用するための構成を提示している。これは、移動局が、いくつかのNAM(番号割り当てモジュール;Number Assignment Module)を含むメモリを備えることによって達成される。各モジュールは、移動局の番号と、この電話番号を使用することによって要求され得るサービスが属するシステムのIDと、このシステムの制御チャネルIDの所定セットを含むデータとを有している。ユーザは、特定のシステムのサービスを使用したいときには、このシステムに関連するシステムをイネーブル状態にする。この結果、移動局はそのモジュール内に設定された制御チャネルをスキャンし、それらの中で最も強力(powerful)なものを選ぶ。そのうえで、選択された制御チャネルから復号されたNAMシステムIDが、モジュール内に記憶されているIDと比較され、これらが同一であれば、関係するシステムへのアクセスが認可される。この場合、サービスプロファイルは、加入者が、関係するシステムにおけるプロファイルに関して異なるシステム事業者と合意し、当該システムのIDを含むNAMモジュールをアクティベートすることによって所望のプロファイルを使用状態にすることで形成できる。システムのカバー範囲が相互に重複している程度が大きくなるほど、その効果は大きくなる。
【0019】
上述の従来技術の公報によって可能になったサービスプロファイルの変更方法には、いくつかの問題点が存在する。ハットネンの特許による方法では、少なくとも理論的には、各MSISDN番号とそれ自身のサービスプロファイルとを関連づけることができる。しかし、ユーザは、所望の番号を事業者接続を通じて選択しなければならず、加えて、ユーザは、どのような種類のプロファイルが各番号に関連づけられているかを覚えていなければならない。ハーマンソンらの特許では、いくつかの加入者IDモジュールが必要であり、ある加入者IDモジュールに関連するサービスプロファイルの使用が要求されると、ホーム位置レジスタ内で必要な変更を行うように、事業者に要請しなければならない。ホーム位置レジスタ内で変更を行うことはそれ自体、ある程度の時間を要する。ファイフェによって提案された方法を使用する場合、同じ事業者の加入者接続を使用しているときには、サービスプロファイルの変更は全く不可能である。
【0020】
サービスプロファイルの変更が自動的には行われず、かつその変更が遅いということが、これらの全てに共通する特徴である。サービスプロファイルを手作業で変更するときは、位置に対する依存性は全く考慮されないが、加入者が事前に設定された所定プロファイルを選択することがあることにも留意しなければならない。このとき事業者には、サービスプロファイルによりネットワークの負荷に影響を与えるチャンスはない。
【0021】
しかし、ある状況では、特定の接続におけるサービスのうちの大部分を、非常に迅速に変更することさえ望まれることがある。事業者の観点から言えば、プロファイルを、ネットワーク中におけるその移動加入者の現在の位置に関連づけられれば、特に効果的である。すなわち、あるプロファイルが、ネットワークのある部分で加入者に利用可能になり、ネットワークの別の部分では、別のプロファイルがその加入者に利用可能になる。例えば、人口密度が小さい領域の加入者に対してのみ高速データ伝送が許可され、あまり多くのトラフィックチャンネルが利用できず、少なくとも一時的に空きチャンネル不足が発生したりする都市中心部では、許可されない。
【0022】
本発明は、従って、移動加入者のサービスプロファイルが自動的かつ場所に依存して変更されるシステム、言い換えれば、移動局接続に関連づけられたサービスの位置依存性が認められるシステムの提供を目的とする。
【0023】
ここに述べられた目的は、独立的な請求項に提示された規定内容によって達成される。
【0024】
(発明の開示)
本システムは、移動局に位置する3つの機能部分、すなわち、位置部と、
評価部と、及び加入者接続交換部とを含む。これらに加えて、ホーム位置レジスタは、異なるサービスプロファイルを有する個別の加入者接続を含んでいる。
【0025】
位置部の役割は、ネットワーク内での移動局の位置を明らかにして、評価部にその位置情報を適切な形態で与えることである。位置部は、好ましくは、公知の公衆地上移動ネットワークに既に存在している機能(features)を使用する。すなわち、移動局は、そのようなパラメータを、位置データが異なる精度で得られるようなネットワークから受領する。位置情報に関連しているそのようなパラメータとは、例えば、国コード、事業者ID、交換センタID、セルID、位置エリアIDなどである。位置部は、1つのパラメータを評価部に位置データとして与えてもよく、あるいは、1セットのパラメータを与えてもよい。
【0026】
あるいは、位置部は、移動局の位置を決定する任意の公知の方法によって実現されてもよい。
【0027】
評価論理部は、メモリを含む。このメモリは、位置部によって与えられるものと同じ形態で所望の量の位置データを記憶している番号割り当てモジュールNAMであってもよい。各位置データは、接続データに関連しており、加入者が複数のMSISDN番号と1つのIMSI番号とを持つときには、この接続データはMSISDN番号であることが考えられ、また、加入者が複数のIMSI番号と1つのMSISDN番号とを持つときには、この接続データはIMSI番号であることが考えられる。さらに、各接続データは、特別条件を含むデータに関連している。位置データ、接続データ、及び特別データの各々は、NAMモジュールに記録されている1つのレコードをなす。
【0028】
評価論理部は、位置部から位置データを受領すると、それを以前に受領した位置データと比較して、位置データが変化したかどうかを見出すチェックを行う。もし位置データが変化していたら、対応する位置データに対するメモリをサーチして、レコード中の接続データを現在の接続データと比較する。接続データが同一であれば、プロセスは新しい位置データを待つ。接続データが異なっていれば、評価論理部は、接続を新しいものに交換(exchange)しなければならず、接続交換操作(connection change operation)を開始しなければならないと判断する。しかし、これの実施に先立って、レコードをチェックして、何らかの特別条件が接続の変更に関係していないかどうかがチェックされる。接続の変更に関連する所望の制約条件が、特別条件中に設定されてもよい。例えば、所定数個の同一の位置データが受領されなければならず、それによって、その変更に関する所定の履歴効果(ヒステリシス)が得られる。通話の継続中には接続は変更されないという条件もあり得る。接続が変更されるべきであると評価部が決定してはじめて、接続変更コマンドが接続交換部に送られる。接続交換コマンドは、新しい接続のMSISDN番号を含む。
【0029】
接続交換部は、受領したコマンドに応答して接続交換処理を開始する。これは、接続交換部が移動局をネットワークから切り離し、新しいMSISDN番号を使用してネットワークに再接続するようにして行う。この番号に関係するアルゴリズム及び暗号化キーは、メモリから取得される。このメモリは、評価論理部との共有であってもよい。ネットワークは、ホーム位置レジスタから、このMSISDN番号に関係する加入者データを検索し、これとともに、この番号に関係するサービスプロファイルも検索する。認証は通常の方法で形成され、登録後に、加入者は、新しい接続上で、この接続に関連したサービスプロファイルを使用して、トラフィックを開始する。
【0030】
移動局における全3つの機能性パート、すなわち、位置部、評価部、及び加入者接続交換部は、好ましくは、加入者IDモジュールSIMに実装される。
【0031】
本発明は、添付の模式的な図面の助けをかりて、より詳細に説明される。
【0032】
(発明を実施するための最良の形態)
図3は、本発明の基本的な部分を示す。加入者情報が永続的に管理されているPLMNシステムのホーム位置レジスタHLRにおいて、図中ではサービスプロファイル1,2、及び3として示される2つ以上のサービスプロファイルが、1人の加入者のために確立されている。ある時点でアクティブになるのは、1つのサービスプロファイルのみであってよい。
【0033】
ホーム位置レジスタにおけるサービスプロファイルと加入者接続との関連づけは、互いに異なる複数の方法で実装される。その手順は、例えば、米国特許第5,657,373号で提案されているものと同じでよい。この場合には、加入者番号は同じままであるが、IMSI番号が変化する。しかし、本発明の手順は、IMSIは同じままにして、加入者番号が変化するというものである。この考えは、図4に示されている。各加入者番号MSISDN1,…,MSISDN4に対して、あるサービスプロファイルが関連づけられている。番号MSISDN1には、サービスプロファイル「サービスプロファイル1」が関連づけられている等である。加入者接続は、常に、加入者番号及びIMSI番号の両方を含んでいる。従って、完全な接続情報は、移動局から与えられた加入者番号に応答して機能する制御(control)が、IMSI番号を所与の加入者番号に、つまりそのサービスプロファイルに接続されるように生成される。その結果得られる加入者レコードは、従ってIMSI+MSISDN+サービスプロファイルの所望の組み合わせを含んでいる。この例では、IMSI番号は、どの組み合わせにおいても同一であることに留意すべきである。なぜなら加入者は、この番号によってその同一性が識別されるからである。
【0034】
ホーム位置レジスタにおけるサービスプロファイルがIMSI番号に関連づけられ、これによって加入者が、複数のIMSI番号を持つが、加入者番号は1つしか持たないように処理を進めることも可能である。これは、実際のところ、上述した米国特許にて用いられている手順である。この場合には、図4は、IMSIボックスをMSISDNボックスに置き換え、MSISDNnボックスをIMSInボックスに置き換えた図面とする。
【0035】
更に、この手順は、複数の加入者レコードが存在し、その各々がそれ自身のIMSI番号及びMSISDN番号とサービスプロファイルとを有しているようにしてもよい。ネットワークの観点から分かるように、個別の加入者接続が存在して、これらは相互に、かつ加入者には結びつけられていない。結びつきは、変更時のみに発生する。この手順は、現存するネットワークでの実装が最も容易である。なぜなら、ホーム位置レジスタには何の変更も必要ないからである。
【0036】
次に、加入者が複数のMSISDN番号を有するが1つの同じIMSI番号しか有さない場合のシステムを例にとって、説明する。
【0037】
ここでも図3を参照する。移動局MSは、3つの機能部分、すなわち、位置部31、評価部32、及び加入者接続交換部33を含む。これらの3つの部分は全て、好ましくは加入者IDモジュールSIMに位置しており、これによって加入者は任意の加入者機器を使用できる。
【0038】
位置パートの役割は、ネットワーク内での加入者、すなわち移動局の位置を明らかにすることである。この目的のために、任意の既知のアプリケーションを使用できる。位置パートは、位置の決定に必要な情報を、2つの方法で受領する。1つは、公衆地上移動ネットワークPLMNからであり、他方は、ある外部システムからである。
【0039】
第1に述べた方法は、全ての既知の公衆地上移動ネットワークにおいて、基地送受信局が自分自身及びその環境に関する情報を信号中に送信しているという事実に基づいている。この信号は、システムに応じて、例えばビーコン信号、ブロードキャスト信号、パイロット信号、又はその他の対応する名称で呼ばれることがある。この情報は、さらに他のものとともに、MCC(移動国コード)、事業者を識別するMNC(移動ネットワークコード)、CI(セルID)、隣接するセル情報、及び位置エリアID(LAI)を含んでいる。移動局は、上にリストされたパラメータを、近隣の基地送受信局の信号から常に復号しており、所望のパラメータのどれか1つ又は組み合わせを、位置情報として使用してもよい。
【0040】
従って、位置エリアは、1つ又は1セットのパラメータによって形成される。前もってパラメータ値を確立することによって、所望の位置エリアが規定される。例えば次の表に示されるような設定を用いることができる。
【0041】
【表1】
【0042】
位置部は、受領したパラメータがこれらの位置エリアの設定を満たすかどうかを見出して、もし満たすならば、このことを評価部に知らせる。情報は、そのような1セットのパラメータであるか、又は、位置エリアを示す1、2、又は3のような単一の文字である。
【0043】
もちろん、セルID自身を位置情報として使用してもよい。しかし、人工が密集したエリアでは、セルはサイズが小さく、したがってセル精度での位置同定は余り実用的ではない。
【0044】
別の方法は、移動局は、何らかの外部システムを使用して、PLMNネットワークから独立してその位置を規定するという事情に基づいている。そのようなシステムとしては、例えば、基地のGPS(全地球測位システム)がある。このときには、位置エンティティはGPS受信機を含む。
【0045】
位置エリアが1セットのパラメータによって形成されるときには、1つのエリアから他のエリアへの移動の認知が、むしろ複雑な処理となる。1つの位置エリア(位置エリアID(LAI)における「位置エリア」と同様)又はこれらの組み合わせが位置エリアとして使用される方が容易になる。位置エリアは、以下では文中の例として使用されるが、本発明が、位置情報の測定手段として位置エリアを使用するものに限定されるものではないことに留意されたい。
【0046】
図1に示されているように、デジタルPLMNシステムでは、現在の位置エリアID(LAI)が移動局に知られている、より厳密には、移動機器MEのメモリ内に存在しているという特徴を含んでいる。この特徴を直接的に使用して、位置エリアID(LAI)が加入者IDモジュールの位置パート上に転送される機能を構成するというような有利な効果を実現できる。
【0047】
システムがGSMシステムであれば、位置部を以下のように実現してもよい。
ETSI(欧州電気通信規格研究所;European Telecommunication Standards Institute)によって実行されるGSMシステムの更なる仕様書(specification)、いわゆるフェーズ2+では、SIMモジュール機能は、当初のものに比べて著しく拡張されている。新しい規定は、仕様書GSM11.14「デジタルセルラー通信システム(フェーズ2+);加入者IDモジュール−移動機器(SIM−ME)インターフェースのためのSIMアプリケーションツールキットの仕様書」("Digital cellular communications system (Phase 2+); Specification of the SIM Application Toolkit for the Subscriber Identity Module-Mobile Equipment(SIM-ME) Interface)に、詳細に示されている。そこでは、SIMモジュール上のアプリケーションを協調させ、これらの機能をサポートする任意の移動機器MEと一緒に機能させるようなメカニズムが、規定されている。重要な特徴は、この仕様書の第9項(item 9)に記載されているSIMによる通話制御(Call Control by SIM)である。この機能がSIMモジュール上で活性化されると、移動局上での通話制御は、SIMモジュールの制御下で行われる。
【0048】
加えて、第6.4.15項のフェーズ2+は位置情報提供(PROVIDE LOCAL INFORMATION)コマンドが説明されている。このコマンドによって、SIMは移動機器に、現在の位置情報の提供を要求する。SIMがこのコマンドを移動機器に与えると、端末レスポンス(TERMINAL RESPONSE)応答が返され、これにはMCC(移動国コード)、MNC(移動ネットワークコード)、LAC(位置エリアコード)、及びCI(セルID)が含まれている。
【0049】
加えて、フェーズ2+では、テキスト表示(DISPLAY TEXT)コマンドが規定されており、これによってSIMは移動機器に、所望のテキストを機器のディスプレイスクリーンに表示するように指令を与える。
【0050】
本発明の実行時には、フェーズ2+に規定されているSIM−MEインターフェースのこれらの新しい特徴を使用することが、効果的である。
【0051】
図5を参照すると、位置部の動作が、上記のGSMの概念の助けをかりて説明されている。この図は、位置部の機能、並びに、SIMモジュール、移動機器ME、及び基地送受信局BTSの間で交換されるべきメッセージを示している。
【0052】
適切なプログラムである位置部は、SIMモジュールとともに実装されている。一定の間隔ΔTで、位置部は、位置情報提供(PROVIDE LOCAL INFORMATION)メッセージを移動機器MEに送ることによって、情報をリクエストする。このメッセージに応答して、移動機器は、端末レスポンス(TERMINAL RESPONSE)メッセージを送る。これには、MCC(移動国コード)、MNC(移動ネットワークコード)、LAC(位置エリアコード)、及びCI(セルID)が含まれている。位置部は、このメッセージの中から、位置エリアコードLACを識別する。位置部は、このLACが先の場合のものと同じであるかどうかをチェックしてもよい。位置エリアコードが変化していたら、変化したLAC識別子を評価パートに送るだけである。もちろん、他の可能性として、ΔT間隔で常に位置エリアID(LAI)を評価論理部に送って、これに更なる動作をさせることが考えられる。後者の方法が、この例示の場合に使用される。
【0053】
評価部の一般的な動作原理が、図6に説明されている。ステップ61で、評価部が位置部によって与えられた位置情報を受領すると、最初に、その位置情報が以前の位置情報と比較して変化したかどうかをチェックする。ステップ64で、以前の位置情報611をメモリ64から取り寄せて、受領したばかりの情報と比較する。新しい位置情報が古いものと同一であれば、評価部は、位置部からの新しい位置情報を待つ。位置情報が変化していたら、評価部は、ステップ65で新しい位置情報をメモリ611に記憶して、以前の情報を置換する。
【0054】
その後に、評価部は、接続情報及び関連する特別条件としての当該位置情報に関連したパラメータをメモリから検索する。この情報は、図7によるテーブルの形態であってもよく、この場合には、1つのライン(レコード)が、位置情報としての位置エリアコードLAC、接続情報としてのMSISDN番号、及びその接続に関係する特別条件を含んでいる。
【0055】
評価部は、ステップ67で、取得したパラメータを分析し、その分析に基づいて、ステップ68で、接続が変更されなければならないかを判断する。加入者番号をチェックして、その番号が同じであれば、接続は変更されないが、引き続く位置情報が受領される。テーブルによっては、ネットワーク中の全ての位置エリアのコードをその中に含んでもよい。同じプロファイル、及びこれより同じ加入者番号をいくつかの位置エリアで使用することも可能である。
【0056】
加入者番号が現時点で使用されているものと異なっているときには、例えば図表7で、位置エリアLACbから位置エリアLACcへの移動が生じ、それにより加入者番号パラメータがMSISDN2→MSISDN3と変化し、評価部は、図表中対象となっているレコードに関係した特別条件「特別条件3」をチェックする。これらにおいて、接続の交換に関して制約条件が設定されてもよい。例えば、その制約条件とは、位置エリアコードの変更後に、同じ結果をもたらす十分な数の位置がなければならないというものである。1つの接続から別の接続への交換が位置エリアの余裕度の中でコンスタントに発生することがないように、かかる適切な遅延、すなわちヒステリシスが要求される。さらに、特別条件として、通話の継続中やショートメッセージの送信中などには接続を交換してはならないとすることもできる。特別条件によって設定された制約がなくなると、評価部は、ステップ68で接続の交換を決定する。「テキスト表示(Display Text)」メッセージ(図5)を端末機器に送り、端末機器がこのメッセージに応答して、例えば「他の接続に交換します。お待ち下さい。」というテキストを移動機器のディスプレイに表示することによって、これを加入者に知らせてもよい。
【0057】
そのうえで、評価部は、接続を別のものに交換するコマンドを接続交換部に送る。このコマンドは、新しい接続のMSISDN番号を含む。
【0058】
図8は、接続交換部の動作を示している。接続交換部は、評価部から接続交換コマンドを受領すると、ステップ81で、その新しい接続に関する何らかの情報をメモリ82から検索する。メモリは、その加入者の全ての加入者番号及び関連する情報を含む。評価パートによって与えられたMSISDN番号は、検索のキーとして機能する。この例では、MSISDN番号は変化するが、IMSI番号は同じであるとする。接続のMSISDN番号が別のものに変化すると、認証及び暗号化のために必要とされるアルゴリズム及び暗号化キーも変化する。メモリ内では、これらはMSISDN番号と同じレコードにあるので、メモリの検索の結果、接続交換部は、新しい接続に関連する全ての必要な情報を獲得する。
【0059】
その後に、接続交換部は、ステップ84でネットワークと処理を行って、古いMSISDN番号と共に維持されていたネットワークへの登録が終了し、新しいMSISDN番号を伴う新しい登録が行われる。この処理は、PLMNシステムに固有のものであって、ここでは詳細には説明しない。
【0060】
接続の交換に成功すると、「テキスト表示(Display Text)」メッセージ(図5)を端末機器に送り、端末機器がこのメッセージに応答して、例えば「他の接続に交換しました」というテキストを移動機器のディスプレイに表示することによって、これをユーザに知らせてもよい。このメッセージは、今回利用可能になったサービスプロファイルの簡単な説明を提供するために使用してもよい。
【0061】
そしてユーザは、ステップ85で、新しい接続によって操作を行う。
【0062】
本発明についてのここまでの説明では、IMSI番号は同じであって、MSISDN番号が変化した場合を仮定していた。この実施形態は、PLMNネットワーク側で、多少の設計変更を必要とする。今日のネットワークにおける最も容易な実施形態では、接続交換が行われると、対象となった接続が完全に新しいものになり、各接続に対し、ホーム位置レジスタHLRに、各々別個の加入者レコードを置くものである。このとき、古い接続の情報を有するネットワークを離れると、そのネットワークへの登録は、新しい加入者としてのものになる。図8のメモリによれば、ここでは、各MSISDN番号は、それ自身の関連したIMSI番号を有している。
【0063】
図9は、評価部及び接続交換部の別の可能な動作の単純化された図であって、ここでは、各MSISDN番号はそれ自身の関連したIMSI番号を有し、かつ移動通信システムがGSMシステムである場合である。
【0064】
本発明の各部が、加入者IDモジュールSIM上に実装される。GSMシステムでは、位置部がSIMモジュール上に位置するアプリケーションであり、これが、アプリケーション・ツールキット(Application Toolkit)コマンドを使用し、TS GSM11.14バージョン5.1.0に従った位置情報提供(PROVIDE LOCATION INFORMATION)コマンド又は何らかの対応するコマンドを固定間隔で実行して、当該受領したセルのCGI値を、ここでは特別ファイルに保存されたSIMモジュール上に記憶する。セルのCGI(セルグローバル識別;Cell Grobal Identification)の一部は、MCC(移動国コード)、MNC(移動ネットワークコード)、及びLAI(位置エリアコード)である。
【0065】
評価部は特別ファイル92を含んでおり、ネットワークのCGI値が地理的エリアによって形成されたグループに分割され、各グループは1つの整数によって表された接続コードを有する。評価部はファイル92を検索して、どの接続コードが、位置部によって与えられたCGI値に相当するかを見出す。ここでは、位置情報はnである。図中で、接続コードは2である。そのうえで、接続コードに基づいて、評価部が、各接続コードに関係する接続に関する情報を含んでいる別のファイル93から、新しい接続についての情報を取得する。この例では、接続コード2に対応して、接続情報として「IMSI2、MSISDN2、アルゴリズム、暗号化キー2」を含んでいる。取得された接続情報は、それ自身の特別ファイル91に記憶され、これにより、現在の接続に関する情報が、この特別ファイル91から常に利用可能になる。接続情報はまた、接続コードのみをファイル94に格納することによって、記憶されてもよい。
【0066】
移動機器は、TS GSM11.14バージョン5.1.0に規定されたリフレッシュ(REFRESH)コマンドを実行することによって、新しい接続を登録する。これにより、SIMモジュールが初期化され、同時に、接続が交換される。
【0067】
本発明は、請求項の属性の範囲内に留まりながら、多くの方法で実用的に実行され得る。メモリ内の情報は、1つのファイルとしてであってもよく、いくつかのファイルとしてであってもよい。個別の情報の提示モードは、自由に選択できる。位置部と評価部との間の機能性インターフェースは、上記で説明したものとは別のものであってもよく、それら自身の機能面での詳細は、上記で説明された種類のものである必要は無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 PLMNシステムのネットワーク要素を示す。
【図2A】 位置エリアIDの内容を示す。
【図2B】 加入者番号の内容を示す。
【図2C】 国際移動加入者IDの内容を示す。
【図3】 本発明に従ったシステムの機能部分の簡略な図である。
【図4】 可能な接続構成を示す。
【図5】 ある実施形態を示す。
【図6】 評価部の機能図である。
【図7】 メモリの内容を示す。
【図8】 接続交換部の機能図である。
【図9】 可能なメモリ構成を示す。
Claims (19)
- 各加入者接続が、所望の加入者サービスを含むサービスプロファイルに接続され、かつ移動局の位置が、少なくとも位置エリアの精度でわかる公衆地上移動ネットワークにおいて、移動加入者のサービスプロファイルを変更する方法であって、
複数のエリア情報が事前に前記移動局に設定され、それらのエリア情報の各々は、前記公衆地上移動ネットワークのカバーエリアの該当する部分的エリア及び複数の加入者接続の情報に対応し、従って独立した加入者接続情報が、各エリア情報に関係しており、
前記移動局では、前記加入者接続の1つを使用し、従って前記サービスプロファイルの1つを使用して、前記公衆地上移動ネットワークに接続されているときに、
前記位置情報が周期的に判断され、
前記位置情報に基づいて、前記移動局が、現在の位置情報に関連する部分的エリアから新しい位置情報に関連する新しい部分的エリアに移動したかどうかに関する評価が行われ、
移動があったときには、前記公衆地上移動ネットワークからの切り離しが行われ、交換されたエリア情報及びこれより交換されたサービスプロファイルに関連する加入者接続情報を使用して、前記公衆地上移動ネットワークへの再接続が行われる、ことを特徴とする、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記エリア情報が少なくとも1つのパラメータを含み、前記移動局が公衆地上移動ネットワークから送信された信号からこのパラメータを復号し、これにより公衆地上移動ネットワークが前記移動局にネットワーク情報を与えることを特徴とする方法。
- 請求項1または2に記載の方法であって、前記エリア情報が位置エリアIDであり、前記公衆地上移動ネットワークの対応する部分的エリアが前記位置エリアであり、
前記公衆地上移動ネットワークによって送られた前記位置エリアIDが位置情報として使用され、
前記位置エリアIDが変化すると、前記移動局が1つの部分的エリアから別の部分的エリアに移動したと判定されることを特徴とする方法。 - 請求項1または2に記載の方法であって、前記エリア情報が1セットの位置エリアIDであり、前記公衆地上移動ネットワークの対応する部分的エリアが、これらのIDによって区分された位置エリアを含み、
前記公衆地上移動ネットワークによって送られた前記位置エリアIDが位置情報として使用され、
前記位置エリアIDが以前の位置エリアIDとは異なるIDセットに属することを前記位置情報が示すときには、前記移動局が1つの部分エリアから別の部分エリアに移動したと判断することを特徴とする方法。 - 請求項1または2に記載の方法であって、前記エリア情報が1セットのセルIDであり、前記エリア情報に対応する前記公衆地上移動ネットワークの部分的エリアが、前記セルIDによって区分されたセルエリアを含み、
前記公衆地上移動ネットワークによって送られた前記セルIDが位置情報として使用され、
前記セルIDが、以前のセルIDとは異なるセルIDセットに属することを前記位置情報が示すと、前記移動局が1つの部分エリアから別の部分エリアに移動したと判断することを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、交換された加入者接続を使用した前記公衆地上移動ネットワークへの接続は、所定の数の連続した位置決定期間が、前記移動局が新しい部分的エリアにいることを示すときのみ行われることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記加入者情報は、前記加入者が前記公衆地上移動ネットワークへのアクセスを得るために必要とされる全ての情報を含んでいることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法であって、
前記移動局に事前に記憶された前記加入者接続情報に、各々の加入者接続情報に対する特別条件情報を含み、
前記公衆地上移動ネットワークからの切り離しの前に、前記特別条件が前記切り離しに対して何らかの制約条件を課していないかどうかを見出すためのチェックが行われることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記加入者接続情報が、前記移動加入者の国際ISDN番号(MSISDN)及び国際移動加入者ID(IMSI)の両方を含み、加入者接続が交換されても、これらの1つが同じままであることを特徴とする方法。
- 公衆地上移動ネットワークにおける移動加入者のサービスプロファイルを変更するシステムであって、
各加入者接続に関係した加入者サービスを含むサービスプロファイルを含む永久的な加入者情報を記憶するホーム位置レジスタと、
端末機器と、その中に挿入された加入者IDモジュールSIMとで構成された移動局と、を含み、
前記ホーム位置レジスタにおいて、複数のサービスプロファイルが加入者情報に確立され、このサービスプロファイルの各々は、前記公衆地上移動ネットワークのカバーエリアの該当部分的エリアにて利用可能であり、
前記移動局が、
前記公衆地上移動ネットワークにおける前記移動局の位置を定期的に決定し、結果として位置情報を提供する、位置部(31)と、
前記位置情報に応答して、前記移動局がある部分エリアから別の部分エリアに移動したかどうかを判断し、移動が行われると接続交換コマンドを与える、評価部(32)と、
前記接続交換コマンドに応答して、新しい部分的エリアに対して確立された加入者接続情報をメモリ(82)から検索し、前記移動局を前記公衆地上移動ネットワークから切り離し、前記新しい部分的エリアに対して確立された加入者接続情報(MSISDN、IMSI、Kj)を使用して、前記移動局を前記公衆地上移動ネットワークに再接続する、接続交換部(33)と、を含むことを特徴とする、システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、前記位置部が、サービスを提供している基地送受信局によって送信され、当該基地送受信局が自分自身及びネットワークについての情報を提供するブロードキャスト信号から、前記位置情報を抽出することを特徴とするシステム。
- 請求項10に記載のシステムであって、前記部分エリア情報に対応する接続情報が事前に記憶されたメモリ(64)と、前記位置情報に応答してそれが新しい部分的エリアを指しているかどうかをチェックする評価論理とが、前記評価部とともに使用されることを特徴とするシステム。
- 請求項12に記載のシステムであって、前記メモリは、各加入者接続に関連する特別条件も格納し、これらの条件は、それらが充足されたときに前記評価論理が接続交換コマンドを与えるものとして確立されることを特徴とするシステム。
- 請求項12または13に記載のシステムであって、前記評価論理は、現在の位置情報を前記メモリ(64)に記憶された以前の位置情報と比較し、これらの情報が互いに異なっているときに、前記評価ロジックは、前記現在の位置情報に関連する接続情報及び関連する特別条件をメモリ(622)から検索することを特徴とするシステム。
- 請求項12に記載のシステムであって、前記位置情報が位置エリアIDであり、前記メモリが、位置エリアIDを部分的エリア情報として記憶することを特徴とするシステム。
- 請求項12に記載のシステムであって、前記位置情報が、MCC(移動国コード)、MNC(移動ネットワークコード)、CI(セルID)、及びLAI(位置エリアID)を含むセットのうちからのパラメータを含み、これにより、前記メモリは1セットのパラメータを部分的エリア情報として記憶することを特徴とするシステム。
- 請求項10に記載のシステムであって、前記接続交換部(33)とともに、全ての部分的エリアに関して確立された加入者接続情報が事前に記憶されているメモリ(82)が使用されることを特徴とするシステム。
- 請求項17に記載のシステムであって、前記評価部(32)によって与えられた前記接続交換コマンドに応答して、前記接続交換部(33)は、新しい加入者接続情報を前記メモリ(82)から検索し、前記公衆地上移動ネットワークとの接続交換機能を開始することを特徴とするシステム。
- 請求項10に記載のシステムであって、前記位置部(31)、前記評価部(32)、及び前記加入者接続交換部(33)が、前記加入者IDモジュール(SIM)上に置かれていることを特徴とするシステム。
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