JPH09507005A

JPH09507005A - セルラー無線ネットワークの位置更新方法

Info

Publication number: JPH09507005A
Application number: JP7511375A
Authority: JP
Inventors: ハンナマリアカウッピー
Original assignee: ノキアテレコミュニカシオンスオサケユキチュア
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1997-07-08
Also published as: DE69432520D1; US5832381A; PT724817E; FI934629A0; DE69432520T2; HK1011497A1; EP0724817A1; ES2194875T3; ATE237912T1; FI97932C; FI934629A; EP0724817B1; AU7857494A; CN1133668A; AU684842B2; CN1080076C; FI97932B; WO1995011577A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、セルラー無線ネットワーク、セルラー無線ネットワーク用の加入者装置、及びセルラー無線ネットワークにおいて位置の更新を行う方法に係る。本発明のセルラー無線ネットワーク又はその一部分において、多数の一致する論理位置エリアレベル（Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ）が与えられ、これらレベルは、位置エリア（ＬＡ１（Ｌ１）、ＬＡ１（Ｌ２）、ＬＡ２（Ｌ２）、ＬＡＩ（Ｌ３）、ＬＡ２（Ｌ３）、ＬＡ３（Ｌ３））サイズに対してハイアラーキ構成にされる。従って、位置エリアの密度は異なる位置エリアレベルにおいて異なり、大きな位置エリアは、ある位置エリアレベルにおいて使用され、小さな位置エリアは、対応的に他の位置エリアレベルにおいて使用される。ユーザ／ターミナル装置（ＭＳ）は、ある位置エリアレベルに対し比較的固定の割り当てを有するか、又はターミナル装置は、所与の瞬間に適した位置エリアレベルを動的に選択する。例えば、固定の又は移動の少ないユーザは、高密度の位置エリアレベル（小さな位置エリア）を使用し、そして高速で移動するユーザは、低密度の位置エリアレベル（大きな位置エリア）を使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】セルラー無線ネットワークの位置更新方法発明の分野本発明は、各セルが１つ以上の位置エリア識別子或いはそのように使用される識別子を放送するセルラー無線ネットワークであって、移動可能な移動加入者装置を備え、その移動加入者装置の位置データが、セルラー無線ネットワーク内の１つ以上のセルより成る位置エリアの精度で記憶されるようなセルラー無線ネットワークに係る。更に、本発明は、この形式のセルラー無線ネットワークに使用される加入者装置、及びネットワーク内の加入者装置の位置更新を行う方法にも係る。先行技術の説明セルラー無線ネットワークにおいては、ベースステーションがそれ自身とその近隣に関する情報を常時放送する。この種の情報は、例えば、位置エリア識別子と、ベースステーション識別子と、ベースステーションの形式識別子と、いわゆる隣接セル情報とを含むことができる。セルのベースステーションに登録されている間に、移動無線ステーションは、上記ベースステーションから放送された隣接セル情報に指示されたベースステーションからの送信の質を監視し、そして現在ベースステーションの信号強度が弱くなった場合にこれらベースステーションの１つに切り換える。セルラー無線ネットワークは、通常、移動無線ステーションの位置を、適当な数の所定のセル及びそれらの各々のベースステーションを含むいわゆる位置エリアの精度で知る。ベースステーションから放送される位置エリア情報は、セルがどの位置エリアに属するかを移動無線ステーションに指示する。移動無線ステーションが同じ位置エリア内でセルを変更するときは、セルラー無線ネットワークへの位置の更新は必要とされない。むしろ、移動無線ステーションは、新たなベースステーションに切り換えたときに位置エリアが変化することを観察したときに、セルラー無線ネットワークに位置更新要求を送信することにより位置の更新を開始する。この位置更新要求の結果として、セルラー無線ネットワークは、移動無線ステーションの新たな位置を加入者位置レジスタに記憶する。移動無線ステーションの位置が位置エリアのみの精度で分かる場合には、移動終端通話を設定するのに位置エリア内の全てのセルを通して移動ステーションをページングする必要がある。これは、特に無線経路において、しかも、交換機とベースステーションとの間の無線ネットワークにおいて著しい信号負荷を生じさせる。従って、加入者ページングによる信号の量は位置エリアのサイズに正比例する。一方、上記欠点を回避するために位置エリアのサイズを縮小すると、移動ステーションが位置エリアを頻繁に変更する状態を招き、位置の更新速度及びそれに関連した信号が増加する。今日では、位置エリアのサイズを増加して位置の更新を減少する努力が払われている。セルラー無線ネットワークにおける個々のユーザの移動の振る舞いは著しく異なる。あるユーザは、典型的な位置エリア境界を横切って頻繁に移動するが、他のユーザは、位置エリアの非常に小さな部分内に通常留まっている。従って、全ての加入者に対して同じ位置エリアを使用するのではなく、異なるサイズの位置エリアが異なるユーザに対して適用された場合には、加入者のページングを最適化しそして位置更新に関する信号をセルラーネットワークの異なる部分に良好に分配することができる。発明の要旨本発明の目的は、セルラー無線ネットワークの異なるユーザに対して異なるサイズの位置エリアをフレキシブルに使用できるようにすることである。これは、各セルが１つ以上の位置エリア識別子又はそのように使用される識別子を放送するセルラー無線ネットワークであって、移動可能な移動加入者装置を備え、その移動加入者装置の位置データが、セルラー無線ネットワーク内の１つ以上のセルより成る位置エリアの精度で記憶されるようなセルラー無線ネットワークで達成される。本発明による無線ネットワークは、セルラー無線ネットワークの少なくとも一部分が、位置エリアを伴う少なくとも２つのハイアラーキ構成の論理位置エリアレベルを備え、位置エリアのサイズが異なる位置エリアレベルにおいて異なることを特徴とする。本発明の別の特徴は、各セルが１つ以上の位置エリア識別子又はそのように使用される識別子を放送するセルラー無線ネットワークであって、移動可能な移動加入者装置を備え、その移動加入者装置の位置データが、セルラー無線ネットワーク内の１つ以上のセルより成る位置エリアの精度で記憶されるようなセルラー無線ネットワークのための加入者装置にある。本発明によれば、この加入者装置は、セルから位置エリア情報を受け取るための手段を備え、この位置エリア情報は、少なくとも２つのハイアラーキ構成の位置エリアレベルのうちのセルが属する位置エリアの位置エリア識別を含んでおり、更に、位置エリアレベルを選択するための手段と、加入者装置がその選択された位置エリアレベルで１つの位置エリアから別の位置エリアへ移動するときに位置の更新を実行する手段とを備えたことを特徴とする。本発明の更に別の特徴は、セルラー無線システムにおいて位置の更新を実行する方法であって、移動加入者装置の位置データを、１つ以上のセルより成る位置エリアの精度で記憶し、１つ以上の位置エリア識別子又はそのように使用される識別子を各セル内に放送し、そして少なくとも、加入者装置に現在記憶されている位置データによって決定された位置エリアに属していない位置エリア識別子を放送するセルへと加入者装置が移動するときに、加入者装置の上記位置エリアを更新することにより位置の更新を実行するという段階を備えた方法にある。この方法は、本発明によれば、セルラーネットワークの少なくとも一部分において互いに異なるサイズの位置エリアを伴う少なくとも２つのハイアラーキ構成の位置エリアレベルを使用し、全ての位置エリアレベルのうちの、加入者装置の現在セルが属する位置エリアの識別子を移動加入者装置へ送信し、移動加入者装置に対して位置エリアレベルを選択し、そしてその選択された位置エリアレベルにおいて加入者装置が１つの位置エリアから別の位置エリアヘ移動するときに移動ステーションの位置の更新を実行するという段階を備えたことを特徴とする。本発明の基本的な考え方は、位置エリアのサイズに対してハイアラーキ構成の多数の一致する論理位置エリアレベルをセルラー無線ネットワーク又は少なくともその一部分に使用することである。従って、位置エリアの密度は、異なる位置エリアレベルにおいて異なり、換言すれば、大きな位置エリアが、ある位置エリアレベルで使用される一方、それに対応して、小さな位置エリアが他の位置エリアレベルで使用される。ユーザ／ターミナル装置は、ある位置エリアレベルに対して比較的固定の割り当てを有するか、又はターミナル装置は、所与の瞬間に適した位置エリアレベルを動的に選択する。移動終端通話に関しては、加入者ページングを適当なサイズのエリア内に向けることができる。というのは、移動ステーションに適用できる最も正確な考えられる位置レベルに対してターミナル装置の位置が更新されるからである。例えば、固定又は低移動性加入者ステーションは、高密度の位置エリアレベル（小さな位置エリア）を使用し、そして高速移動加入者ステーションは、大きな位置エリアレベル（大きな位置エリア）を使用することができる。本発明は、異なるサイズの位置エリアを異なるユーザ／加入者ステーションに適用する可能性を与えると共に、異なる位置エリアレベルの位置エリア境界が異なる方法で分布されるので、同時位置更新によるセルラー無線ネットワークの信号量を等化することができる。というのは、同じベースステーションのエリアにある全ての加入者ステーションに対し位置の更新が実行されないからである。これは顕著な特性である。というのは、本発明は、ネットワーク全体がある信号レベルで存在する位置エリアに分割されるような今日のセルラーネットワークにおける位置の更新と対照的だからである。この場合には、位置更新は、同じ位置エリア境界にある全てのネットワークユーザに対して行われ、著しい信号負荷を生じさせる。ある場合には、本発明による多数の位置エリアレベルをネットワークの一部分、例えば、多量の信号でビジーなエリアのみに適用し、そして１つの位置エリアレベルを通常の仕方でネットワークの残りの部分に適用するのが好ましい。図面の簡単な説明以下、添付図面を参照し、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明によるセルラー無線ネットワークを示す図である。図２は、本発明による加入者装置の一般的なブロック図である。好ましい実施形態の詳細な説明本発明は、デジタルＧＳＭ移動電話システム、ＮＭＴ（ノルディック・モービル・テレホン）、ＤＣＳ１８００、ＰＣＮ（パーソナル・コミュニケーション・ネットワーク）、ＵＭＣ（ユニバーサル・モービル・コミュニケーション）、ＵＭＴＳ（ユニバーサル・モービル・テレコミュニケーション・システム）、ＦＰＬＭＴＳ（フューチャ・パブリック・ランド・モービル・テレコミュニケーション・システム）等のいかなるセルラー無線システムに関連して使用することもできる。良く知られたように、セルラー無線ネットワークのネットワークによりカバーされる地理的エリアは、小さな個別の無線エリア即ちセルに分割され、図１に示すように、セルＣにおいては、移動無線ステーションＭＳがこのセルに位置する固定無線ステーション即ちベースステーションＢＳを経てネットワークと通信するようにされる。システムに含まれた移動無線ステーションＭＳは、システムエリア内を１つのセルから別のセルへと自由に移動することができる。しかしながら、セルラー無線ネットワークは、移動終端通話をＭＳへルート指定したり他の理由でそれをページングしたりできるようにするためには移動ステーションＭＳの位置を知らねばならない。典型的に、セルラー無線ネットワークは、１つ以上のセルより成るエリアの精度でＭＳの位置を知り、このエリアを一般に位置エリアと称する。セルラーネットワークのベースステーションは、それ自体又はその近隣に関する情報、例えば、位置エリア識別子ＬＡＩ、ベースステーション識別子ＢＳＩ、ベースステーション形式識別子ＢＳＴＩ、及びいわゆる隣接セル情報を常時放送する。このベースステーションＢＳにより放送された隣接セル情報に基づいて、あるセルに登録されたＭＳは、これがベースステーション送信を監視しなければならないところの隣接セルを確認する。現在ベースステーションＢＳの信号強度が弱くなったときに、ＭＳは、これらの監視される隣接ベースステーションのうちの最良のものへ登録される。ベースステーションの位置エリア識別子は、ベースステーションＢＳがどの位置エリアに属するかをＭＳに指示する。ベースステーションＢＳが変更されるときに位置エリア識別子ＬＡＩが変化し、即ち位置エリアが変化することをＭＳが観察する場合には、ＭＳは、セルラー無線ネットワークに位置更新要求を送信することにより位置の更新を開始する。ベースステーションが変化するときに位置エリアが変化しない場合には、ＭＳによって位置の更新が行われない。位置の更新は、セルラーネットワークの加入者位置レジスタに関連した加入者の加入者データ更新を開始する。例えば、ＧＳＭシステムでは、セルラー無線ネットワークは、少なくともホーム位置レジスタＨＬＲと、ビジター位置レジスタＶＬＲと、移動交換機ＭＳＣと、ベースステーションコントローラＢＳＣとを備え、これらは、図１に示すようにネットワークのベースステーションＢＳに接続される。加入者の位置エリアデータは、各移動交換機ＭＳＣごとに通常１つづつあるビジター位置レジスタＶＬＲに記憶され、一方、ＨＬＲは、エリア内に加入者が位置するところのＶＬＲを知る。ＧＳＭシステムの構造及び動作は、ＧＳＭ仕様、及びＭ．Ｍｏｕｌｙ＆Ｍ−Ｂ、Ｐａｕｔｅｔ、Ｐａｌａｉｓｅａｕ、Ｆｒａｎｃｅ、ＩＳＢＮ：２−９５０７１９０−０−７に掲載された「移動通信用のＧＳＭシステム(The GSM system for Mobile Communications)」に詳細に説明されている。図１に一例として示すセルラー無線システムにおいては、各サービスエリアがそれ自身のビジター位置レジスタＶＬＲを有し、これは、関連サービスエリアの移動交換機ＭＳＣに接続されている。図１は、２つのサービスエリアを示し、その一方は、移動交換機ＭＳＣ１及びビジター位置レジスタＶＬＲ１を備え、そしてその他方は、移動交換機ＭＳＣ２及びビジター位置レジスタＶＬＲ２を備えている。両交換機ＭＳＣのもとに、１つ以上のベースステーションコントローラＢＳＣが設けられ、多数のベースステーションＢＳを制御する。図１において、ＭＳＣ１は、ベースステーションコントローラＢＳＣ１を制御し、これは、次いでセルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５及びＣ６のベースステーションＢＳを制御する。各ベースステーションＢＳは、両方向性無線リンクにより対応セルの移動ステーションＭＳと通信する。明瞭化のために、図１は、セルＣ３に位置した１つの移動ステーションＭＳしか示していない。今日のセルラー無線ネットワークにおいては、全ネットワークが同じレベルに存在する位置エリアＬＡに分割され、即ち各セルは１つの位置エリアのみに固定に割り当てられる。これは、初めに述べたように位置更新及び加入者ページングに関連した多数の問題を引き起こす。本発明によれば、セルラー無線ネットワークは、位置エリアのサイズに対してハイアラーキ構成にされた多数の一致する位置エリアレベルに分割される。図１は、３つの位置エリアレベルＩ、ＩＩ及びＩＩＩを示しているが、位置エリアレベルの数は必要に応じて変更できる。セルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５及びＣ６の各々は、各位置エリアレベルＩ、ＩＩ及びＩＩＩにおいて１つの位置エリアに属している。図１の例では、６個の全てのセルＣ１−Ｃ６が１つの位置エリアＬＡ１（Ｌ１）を構成する。位置エリアレベルＩＩでは、位置エリアの構造が高密度でありそして位置エリアのサイズが小さく、セルＣ１、Ｃ２及びＣ３が位置エリアＬＡ１（Ｌ２）を構成し、そしてセルＣ４、Ｃ５及びＣ６が別の位置エリアＬＡ２（Ｌ２）を構成する。対応的に、位置エリアレベルＩＩＩでは、位置エリアの構造が更に高密度で、位置エリアのサイズが小さく、セルＣ１及びＣ２が位置エリアＬＡ１（ＬＡ３）を構成し、セルＣ３及びＣ４が別の位置エリアＬＡ２（Ｌ３）を構成しそしてセルＣ５及びＣ６が第３の位置エリアＬＡ３（Ｌ３）を構成する。従って、この例では、位置エリアの構成が、位置エリアレベルＩからレベルＩＩへそして更にレベルＩＩＩへ切り換わるときに益々正確になる。従って、位置エリアレベルは、位置エリアのサイズに対してハイアラーキ構成である。位置エリアレベルＩは、考えられる最大の位置エリアを伴ういわゆる一次レベルであると仮定するのが好ましい。この一次レベルは、好ましくは、例えば、今日のネットワークに使用される位置エリア構成であり、そして位置エリア構成は、低いレベルに切り換わると更に高密度になる。これは、推奨される解決策である。というのは、本発明による動作は、位置エリアレベルの数に係わりないからである。図１を参照すれば、例えば、セルＣ３は、レベルＩにおける位置エリアＬＡ１（Ｌ１）と、レベルＩＩにおける位置エリアＬＡ１（Ｌ２）と、レベルＩＩＩにおける位置エリアＬＡ２（Ｌ３）とに同時に属している。従って、セルＣ３のベースステーションは、全てのレベルＩ、ＩＩ及びＩＩＩに関連した位置エリア識別子ＬＡ１（Ｌ１）、ＬＡ１（Ｌ２）及びＬＡ２（Ｌ３）を同時に放送する。セルＣ３に位置する移動ステーションＭＳは、全ての論理位置エリアレベルＩ、ＩＩ及びＩＩＩにおける位置エリア情報を常時受け取り、従って、異なる位置エリアの境界を知る。移動ステーションＭＳは、ある位置エリアレベルに対し固定又は相対的に固定の割り当てを有することができる。或いは又、移動ステーションＭＳは、所与の瞬間に適した位置エリアレベルを動的に選択することもできる。第１の場合、即ち固定の割り当てが使用される場合には、異なる移動ステーションＭＳ又はユーザグループが所与の瞬間に異なる論理位置エリアレベルを使用するように割り当てられる。ある位置エリアレベルへの割り当ては完全に固定されるか又はデフォールト値に基づいたものとなる。例えば、都市の中心エリアにいる典型的なユーザは、最も正確な位置エリアレベルＩＩＩを使用するようにデフォールト値ベースで割り当てることができる。というのは、彼等は、サービスの利用を比較的小さなエリアにほとんど集中するからである。しかしながら、特に固定位置エリアの使用は特に広範な融通性を与えないという欠点がある。移動ステーションＭＳが所与の瞬間に適したレベルを動的に選択する別の仕方は、更に融通性がある。というのは、移動ステーションＭＳ又はユーザの移動の傾向を考慮に入れ、従って、必要が生じたときに使用する論理位置エリアレベルを変更することによって効果が得られるからである。以下、ＭＳがある位置エリアレベルを動的に選択すると仮定して、図１の例を参照して、本発明によるセルラー無線ネットワークの動作を詳細に説明する。各ベースステーションＢＳは、例えば、ベースステーションエリア識別子ＢＳＡ１及び全ての位置エリアレベルの位置エリア識別子を放送する。異なる位置エリアレベルの位置エリア識別子は、所定の順序で常に放送される。図１の例では、ベースステーションＢＳは、位置エリア識別子を次のように放送する。セルＣ１：ＬＡ１（Ｌ１）、ＬＡ１（Ｌ２）、ＬＡ１（Ｌ３）セルＣ２：ＬＡ１（Ｌ１）、ＬＡ１（Ｌ２）、ＬＡ１（Ｌ３）セルＣ３：ＬＡ１（Ｌ１）、ＬＡ１（Ｌ２）、ＬＡ２（Ｌ３）セルＣ４：ＬＡ１（Ｌ１）、ＬＡ２（Ｌ２）、ＬＡ２（Ｌ３）セルＣ５：ＬＡ１（Ｌ１）、ＬＡ２（Ｌ２）、ＬＡ３（Ｌ３）セルＣ６：ＬＡ１（Ｌ１）、ＬＡ２（Ｌ２）、ＬＡ３（Ｌ３）移動ステーションＭＳは、セルラーネットワーク内を移動しながら多数のベースステーションＢＳにより放送された情報を同時に且つ常時に受信する。信号レベルのようなある基準を使用し、移動ステーションＭＳは、どのベースステーションを経てネットワークと最良に通信できるかを判断する。セル間に厳密な位置エリア境界がある場合には、ベースステーションエリアが変更するときに位置の更新も考えられる。位置の更新については、移動ステーションＭＳは、あるセルから別のセルへ移動する間に位置エリアデータを常時比較しそして位置エリアが変化するときにそれを観察できるようにするために新たな位置エリア識別子を記憶する。記憶された位置エリアデータと、ベースステーションＢＳにより放送された位置エリア情報とに基づき、位置エリアが変化することを観察すると、ＭＳは、位置更新要求をネットワークに送信する。従来のセルラーネットワークにおいては、１つの位置エリアレベルしか使用されておらず、位置の更新は、位置エリアの変化が観察されるたびに行われていた。本発明によるネットワークでは、位置の更新を２つの次元で行うことができる。通常の位置の更新は、従来のネットワークの場合と同様に、同じ位置エリアレベルにおいて１つの位置エリアから別の位置エリアへ移動するときに行うことができる。例えば、図１の場合には、位置エリアＬＡ１（Ｌ２）において位置エリアレベルＩＩにあるＭＳは、セルＣ３からセルＣ４へ移動するときに同じ位置エリアレベルにおいて位置エリアＬＡ２（Ｌ２）への位置の更新を行うことができる。一方、多数の位置エリアレベルが使用されるので、ある状態に基づいて１つの位置エリアレベルから別の位置エリアレベルへの移行時に位置の更新を行うこともできる。位置エリアレベル間でのこの種の位置の更新は、たとえ位置エリアの境界が加入者ステーションＭＳがセルを変更する点になくても、ある条件に合致するときに行うことができる。しかしながら、ＭＳは、一度に１つの位置エリアレベルにしか登録できない。上記の条件の最終的な目的は、常に、適切な密度の位置エリアレベルを各ユーザ又は移動ステーションＭＳに適用することである。より「正確」な位置エリアレベルに対して位置の更新を行う１つの目的は、常に、加入者終端通話に関連して必要とされる加入者ページング信号を最小にすることである。ある位置エリアレベルから別の位置エリアレベルへの位置更新を実行する最も重要な基準の１つは、ネットワークにおけるユーザ又は移動ステーションの移動の程度である。ユーザの移動の程度が低い場合、即ち位置エリアが滅多に変化しないか又はユーザがネットワーク内の１つの場所に一時的に留まる場合には、ユーザは考えられる最も正確な位置エリアレベルへ切り換えるのが効果的である。一方、より正確な位置エリアレベルへ切り換えることは、移動度の高い即ちネットワーク内を頻繁に移動するユーザ又は移動ステーションにとっては必ずしも効果的ではない。というのは、それによって位置更新の回数が増加して、固定ネットワークに負荷をかけるからである。移動ステーションＭＳが位置エリアレベルを適宜変更できる場合には、本発明の好ましい実施形態のＭＳにタイマーを装備し、これに基づき、移動ステーションＭＳは、あるセル又はある位置エリアを費やす時間を決定することができる。移動ステーションＭＳがこの種のタイマー機能を使用するときの本発明の好ましい実施形態の位置更新方法を以下に説明する。移動ステーションＭＳが図１の位置エリアレベル１において位置エリアＬＡ１（Ｌ１）のセルＣ３に配置されると仮定する。従って、ＭＳの現在位置エリア情報は、ＬＡ１（Ｌ１）であり、これは、セルラーネットワークのデータベース、通常は、ＶＬＲにおいて更新されると共に、実際の移動ステーションＭＳに記憶される。ＭＳは、セルＣ３のベースステーションＢＳから、セルＣ３が属する全ての位置エリアレベルの位置エリア識別子、即ち識別子ＬＡ１（Ｌ１）、ＬＡ１（Ｌ２）、ＬＡ２（Ｌ３）と、Ｃ２及びＣ４のような隣接セルに関する情報とを受け取る。ＭＳがセルＣ４のエリアへ移動すると、ＭＳは、セルＣ４のベースステーションＢＳによって放送された位置エリア情報を受け取り、これは、セルＣ４が属する全ての位置エリアレベルの位置エリア識別子、即ちＬＡ１（Ｌ１）、ＬＡ２（Ｌ２）、ＬＡ２（Ｌ３）を含んでいる。ＭＳは、現在位置エリアレベルＩに留まるときは、位置エリアが不変であり、識別子がＬＡ１（Ｌ１）であり、そして位置更新が必要とされないことを観察する。従って、ＭＳは、セルラーネットワークへの位置更新を開始せずに、それ自身の内部タイマーをスタートさせる。従って、タイマーは、セル又は位置エリアのいずれかを変更するときにスタートさせることができる。ベースステーションＢＳにより放送された情報、例えば、ベースステーションエリア識別子により、ＭＳは、同じベースステーションＢＳのエリア内に位置しているかどうかを観察する。ＭＳが別のベースステーションのエリア又は新たな位置エリアへ移動したことを観察する場合には、タイマーがゼロにセットされそして再スタートされる。ＭＳが同じベースステーションＢＳのエリアにある時間留まる場合には、ＭＳのインターバルタイマーが所定のスレッシュホールド値に到達し、これは、ＭＳが更に正確な位置エリアレベルＩＩへ切り換わるのに効果的であることを意味する。このため、内部タイマーが上記のスレッシュホールド値に到達する結果として、ＭＳは、セルラーネットワークに位置更新要求を送信し、位置エリアレベルＩＩにおいて位置エリアＬＡ１（Ｌ２）への位置更新を実行する。従って、ＭＳの「新たな」位置が通常の位置更新によりセルラーネットワークのデータベース、例えば、ＶＬＲにおいて更新される。換言すれば、ネットワークデータベース及びターミナル装置に記憶される新たな位置エリアデータは、ＬＡ１（Ｌ２）である。本発明の好ましい実施形態において、ＭＳは、一度に次の位置エリアレベル、即ち状態に応じてそれより高い又は低いレベルへのみ切り換わることが許される。本発明の好ましい実施形態では、移動ステーションＭＳは、ある周期中にＭＳにより実行されるセル、位置エリア及び位置エリアレベルの変更の回数をカウントするカウンタも備えている。又、ＭＳは、測定周期を決定するための別の内部タイマーも備えている。この別のタイマー及びカウンタは、測定周期が終わるたびにゼロにセットされる。測定周期中又はその終わりに、ＭＳはセル位置エリア及び位置エリアレベルの変更の回数を指示するカウンタの読みを１つ以上の所定のスレッシュホールド値と比較する。図１の例では、位置エリアレベル１において好ましくは単一のスレッシュホールド値が使用される。カウンタの読みが測定周期の終わりにこのスレッシュホールド値より大きい場合には、ＭＳは、位置エリアレベルを変更しないことを決定する。カウンタの読みが測定周期中にこのスレッシュホールド値より下がる場合には、ＭＳは、他の何らかの状態により阻止されなければ、より正確な位置エリアレベルＩＩへの位置の更新を作用させることを決定する。これに対応して、図１の位置エリアレベルＩＩにおいて２つのスレッシュホールド値を使用することができる。カウンタの読みが測定周期中にこれら２つのスレッシュホールド値の間にある場合には、ＭＳは、位置エリアレベルを変更しないことを決定する。カウンタの読みが測定周期の終わりに低いスレッシュホールド値より下の場合には、ＭＳは、より正確な位置エリアレベルＩＩＩへの位置更新を実行することを決定する。更に、カウンタの読みが測定周期の終わりに高いスレッシュホールド値を越える場合には、ＭＳは、より精度の低い位置エリアレベルＩへ戻るように位置更新を作用させる。図１の位置エリアレベルＩＩＩでは、移動ステーションＭＳは、測定周期の終わりのカウンタの読みが所定のスレッシュホールド値より低い場合は現在位置エリアレベルに留まることを決定し、そして測定周期の終わりのカウンタの読みがこの所定のスレッシュホールド値を越える場合は、より高い位置エリアレベルＩＩへ切り換わるように決定する。従って、上記位置エリアレベル選択機構では、ＭＳの判断の実行が、その現在の移動性と、各位置エリアレベルに留まることにより位置更新に関連した信号がいかに多く生じるかとに基づいて行われる。従って、この機構は、選択される位置エリアレベルの精度及び選択により生じる信号負荷を最適にすることを目的とする。移動ステーションＭＳが、更に高いか又は低い次の位置エリアレベルに位置エリア境界があることを観察するとき、及びレベルの変更に関連した条件に合致するときに、ＭＳが依然として現在位置エリアレベルに留まるように試みて、その現在位置エリアレベルの同じエリアに位置エリア境界がない場合に位置の更新を最適化するようにして、不必要な信号負荷を更に減少することができる。換言すれば、位置エリアレベルを変更することにより不必要な信号を生じることは望まれない。この原理は、より精度の高い位置エリアレベルから精度の低い位置エリアレベルへ移行する際に特に効果的である。従って、潜在的な移動終端通話の場合にある時間中精度の高い位置エリアレベルにより与えられる信号の量を少なく保持することができる。又、現在使用されている位置エリアレベルの選択は、第１に述べたセル又は位置エリアにおける滞在周期のみに基づくか、或いは第２に述べたセル、位置エリア又は位置エリアレベルの変更の回数のみに基づくことができる。しかし、これらに代わって又はこれらに加えて、本発明の基本的な考え方から逸脱せずに位置エリアに対する他の選択基準を使用することもできる。ネットワークの加入者データベース、例えば、ＧＳＭシステムのビジター位置レジスタＶＬＲにおいて、ユーザ又は移動ステーションＭＳの位置データは、現在位置エリアレベルと、その位置エリアレベルにおける位置エリア識別子の両方を含む。本発明によるハイアラーキ形態で位置が決定されると、ＭＳがその位置をどの位置エリアレベルに更新したかに基づいて加入者ページングを異なるサイズのエリアに向けることができる。例えば、ＭＳがセルＣ３に位置する図１の場合に、加入者ページングは、ＭＳが位置エリアレベルＩにおいてその位置を更新した場合は６個のセルＣ１−Ｃ６によりカバーされるエリア内に向けられ、ＭＳが位置エリアレベルＩＩにおいてその位置を更新した場合は３個のセルＣ１−Ｃ３によりカバーされるエリア内に向けられ、そしてＭＳが位置エリアレベルＩＩＩにおいてその位置を更新した場合は２個のセルＣ３−Ｃ４によりカバーされるエリア内に向けられる。従って、最も精度の高い位置エリアレベルＩＩＩが使用されるときには、加入者ページングは、セルラー無線ネットワークの２つのベースステーションのみによる信号を無線経路上に必要とするだけであるが、位置エリアレベルＩでは、３倍の量の信号が必要とされる。加入者データベースから受け取られるハイアラーキ位置データに基づいて、移動交換機ＭＳＣは、各特定の場合にページングを実行すべきベースステーションを選択する。移動ステーションＭＳにおいて、本発明による機能は、現在入手できるターミナル装置においても、ソフトウェアの比較的僅かな変更だけで実施することができる。図２は、本発明を適用できる移動ステーションＭＳの回路ブロック図である。ＭＳは、アンテナ２７に接続された受信器／送信器２１を備え、受信器は、デジタル／アナログ及び基本帯域回路２３を経てスピーカ２５に接続され、そして送信器は、アナログ／デジタルコンバータ・基本帯域回路２４を経てマイクロホン２６に接続される。ＭＳの動作は、受信器／送信器２１により送受信される信号を処理するマイクロプロセッサ２２によって制御される。ユーザインターフェイスは、マイクロプロセッサ２２に接続されたディスプレイ２８及びキーボード２９で構成される。又、マイクロプロセッサ２２には、同じセル又は同じ位置エリアのＭＳにより費やされる時間を測定する第１タイマー３０も接続される。マイクロプロセッサ２２は、新たなセル又は新たな位置エリアに入ったときにこのタイマー３０をスタートさせ、そしてタイマー３０は、所定のスレッシュホールド値に達したときにマイクロプロセッサ２２に指示を与える。更に、マイクロプロセッサ２２には、カウンタ３１も接続され、これは、ある測定周期中に、セル、位置エリア及び位置エリアレベルの変更の回数をカウントする。この測定周期の長さは、別のタイマー３２によって決定される。この測定周期の初めに、マイクロプロセッサ２２は、カウンタ３１及びタイマー３２をリセットし、その際に、タイマー３２は、測定周期の測定を開始する。マイクロプロセッサ２２は、ＭＳがセル、位置エリア又は位置エリアレベルを変更するたびにカウンタ３１の読みを増加させる。タイマー３２は、測定周期の終わりに達すると、カウンタ３１を停止し、そしてマイクロプロセッサ２２に測定周期の終了を知らせる。その結果として、マイクロプロセッサ２２は、カウンタ３１の読みを得、そして位置エリアレベルが変化したかどうか上記のように判断する。図２に例示した解決策では、タイマー３０及び３２と、カウンタ３１は、個別のユニットとして示されている。しかしながら、実際には、これらは、マイクロプロセッサ２２の内部カウンタ及びタイマーと共にソフトウェアによって実施することができる。添付図面及びそれに関連した説明は、単に本発明を示すものに過ぎない。本発明のセルラー無線ネットワーク、ターミナル装置、及び位置更新方法は、請求の範囲内でその細部を変更することができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年１２月１８日【補正内容】請求の範囲１．各セルが１つ以上の位置エリア識別子又はそのように使用される識別子を放送するセルラー無線ネットワークであって、移動可能な移動加入者装置を備えていて、その移動加入者装置の位置データが、セルラー無線ネットワーク内の１つ以上のセルより成る位置エリアの精度で記憶されるようなセルラー無線ネットワークにおいて、セルラー無線ネットワークの少なくとも一部分が、各セル層ごとに位置エリアレベルを伴う少なくとも２つのハイアラーキ構成の位置エリアレベルを備え、位置エリアのサイズは異なる位置エリアレベルにおいて異なり、そして各セルは、全ての位置エリアレベルのうちの、セルが属する位置エリアの識別子を放送するように構成されることを特徴とするセルラー無線ネットワーク。２．上記移動加入者装置は、ある位置エリアレベルに対し固定の又はデフォールト値に基づく割り当てを有する請求項１に記載のセルラー無線ネットワーク。３．上記移動加入者装置は、それが使用する位置エリアレベルを動的に選択するように構成された請求項１に記載のセルラー無線ネットワーク。４．各セルが１つ以上の位置エリア識別子又はそのように使用される識別子を放送するセルラー無線ネットワークであって、移動可能な移動加入者装置を備えていて、その移動加入者装置の位置データが、セルラー無線ネットワーク内の１つ以上のセルより成る位置エリアの精度で記憶されるようなセルラー無線ネットワークのための加入者装置において、この加入者装置は、セルから位置エリア情報を受け取る手段を備え、この位置エリア情報は、少なくとも２つのハイアラーキ構成の位置エリアレベルのうちの、セルが属する位置エリアの位置エリア識別を含んでおり、更に、位置エリアレベルを選択するための手段と、加入者装置がその選択された位置エリアレベルで１つの位置エリアから別の位置エリアへ移動するときに位置の更新を実行する手段とを備えたことを特徴とする加入者装置。５．上記選択手段は、ある位置エリアレベルを固定に選択するか又はデフォールト値に基づいて選択するように構成される請求項４に記載の加入者装置。６．上記選択手段は、加入者装置が同じセル又は同じ位置エリアにあった周期を測定する手段であって、スレッシュホールド時間に到達するのに応答して小さな位置エリアサイズをもつ別の位置エリアレベルへの位置の更新を実行するように上記位置レベル選択手段を作動するために手段を備えている請求項４に記載の加入者装置。７．上記選択手段は、加入者装置により行われる位置エリア、セル及び／又は位置エリアレベルの変更を監視する手段であって、監視周期内の変更の数がスレッシュホールド値を越える場合に加入者装置が小さな位置エリアサイズをもつ別の位置エリアレベルへ変更するのを防止するための手段を備えた請求項４又は６に記載の加入者装置。８．セルラー無線システムにおいて位置の更新を実行する方法であって、移動加入者装置の位置データを１つ以上のセルより成る位置エリアの精度で記憶し、１つ以上の位置エリア識別子又はそのように使用される識別子を各セル内に放送し、そして少なくとも、加入者装置に現在記憶されている位置データによって決定された位置エリアに属していない位置エリア識別子を放送するセルへと加入者装置が移動するときに、加入者装置の上記位置エリアを更新することにより位置の更新を実行するという段階を備えた方法において、単一のセル層に対し少なくとも２つのハイアラーキ構成の位置エリアレベルを使用し、位置エリアのサイズは、セルラーネットワークの少なくとも一部分において異なる位置エリアレベルで異なり、全ての位置エリアレベルのうちの、加入者装置の現在セルが属する位置エリアの識別子を移動加入者装置へ送信し、移動加入者装置に対して位置エリアレベルを選択し、そしてその選択された位置エリアレベルにおいて加入者装置が１つの位置エリアから別の位置エリアへ移動するときに移動ステーションの位置の更新を実行するという段階を備えたことを特徴とする方法。９．加入者装置が同じセル又は同じ位置エリアで費やした周期を測定し、スレッシュホールド値に達するのに応答して小さな位置エリアサイズをもつ別の位置エリアレベルを選択し、そしてその選択された位置エリアレベルにおいて位置の更新を実行する請求項８に記載の方法。 10．上記加入者装置により行われる位置エリア、セル及び／又は位置エリアレベルの変更を監視し、変更の回数をスレッシュホールド値と比較し、監視周期内の変更の回数が上記スレッシュホールド値より下がった場合に小さな位置エリアサイズをもつ位置エリアレベルを選択し、監視周期内の変更の回数が上記スレッシュホールド値を越える場合に現在位置エリアレベルに留まるようにする請求項８又は９に記載の方法。 11．上記加入者装置により行われる位置エリア、セル及び／又は位置エリアレベルの変更を監視し、変更の回数をスレッシュホールド値と比較し、監視周期内の変更の回数が上記スレッシュホールド値を越える場合に大きな位置エリアサイズをもつ位置エリアレベルを選択し、監視周期内の変更の回数が上記スレッシュホールド値より下がった場合に現在位置エリアレベルに留まるようにする請求項８又は９に記載の方法。 12．上記加入者装置により行われる位置エリア、セル及び／又は位置エリアレベルの変更を監視し、変更の回数を第１及び第２のスレッシュホールド値と比較し、第２スレッシュホールド値は第１スレッシュホールド値より大きく、監視周期内の変更の回数が上記第２スレッシュホールド値を越える場合に大きな位置エリアサイズをもつ位置エリアレベルを選択し、監視周期内の変更の回数が上記第１スレッシュホールド値より下がった場合に小さな位置エリアサイズをもつ位置エリアレベルを選択し、監視周期内の変更の回数が上記第１と第２のスレッシュホールド値の間にある場合に現在位置エリアレベルに留まる請求項８又は９に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】ア）を使用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】１．各セルが１つ以上の位置エリア識別子又はそのように使用される識別子を放送するセルラー無線ネットワークであって、移動可能な移動加入者装置を備えていて、その移動加入者装置の位置データが、セルラー無線ネットワーク内の１つ以上のセルより成る位置エリアの精度で記憶されるようなセルラー無線ネットワークにおいて、セルラー無線ネットワークの少なくとも一部分が、位置エリアを伴う少なくとも２つのハイアラーキ構成の位置エリアレベルを備え、位置エリアのサイズは異なる位置エリアレベルにおいて異なることを特徴とするセルラー無線ネットワーク。２．各セルは、全ての位置エリアレベルのうちの、セルが属する位置エリアの識別子を放送する請求項１に記載のセルラー無線ネットワーク。３．上記移動加入者装置は、ある位置エリアレベルに対する固定の又はデフォールト値に基づく割り当てを有する請求項１又は２に記載のセルラー無線ネットワーク。４．上記移動加入者装置は、それが使用する位置エリアレベルを動的に選択するように構成された請求項１又は２に記載のセルラー無線ネットワーク。５．各セルが１つ以上の位置エリア識別子又はそのように使用される識別子を放送するセルラー無線ネットワークであって、移動可能な移動加入者装置を備えていて、その移動加入者装置の位置データが、セルラー無線ネットワーク内の１つ以上のセルより成る位置エリアの精度で記憶されるようなセルラー無線ネットワークのための加入者装置において、この加入者装置は、セルから位置エリア情報を受け取る手段を備え、この位置エリア情報は、少なくとも２つのハイアラーキ構成の位置エリアレベルのうちの、セルが属する位置エリアの位置エリア識別を含んでおり、更に、位置エリアレベルを選択するための手段と、加入者装置がその選択された位置エリアレベルで１つの位置エリアから別の位置エリアへ移動するときに位置の更新を実行する手段とを備えたことを特徴とする加入者装置。６．上記選択手段は、ある位置エリアレベルを固定に選択するか又はデフォールト値に基づいて選択するように構成される請求項５に記載の加入者装置。７．上記選択手段は、加入者装置が同じセル又は同じ位置エリアにあった周期を測定する手段であって、スレッシュホールド時間に到達するのに応答して小さな位置エリアサイズをもつ別の位置エリアレベルへの位置の更新を実行するように上記位置レベル選択手段を作動するために手段を備えている請求項５に記載の加入者装置。８．上記選択手段は、加入者装置により行われる位置エリア、セル及び／又は位置エリアレベルの変更を監視する手段であって、監視周期内の変更の数がスレッシュホールド値を越える場合に加入者装置が小さな位置エリアサイズをもつ別の位置エリアレベルへ変更するのを防止するための手段を備えた請求項５又は７に記載の加入者装置。９．セルラー無線システムにおいて位置の更新を実行する方法であって、移動加入者装置の位置データを１つ以上のセルより成る位置エリアの精度で記憶し、１つ以上の位置エリア識別子又はそのように使用される識別子を各セル内に放送し、そして少なくとも、加入者装置に現在記憶されている位置データによって決定された位置エリアに属していない位置エリア識別子を放送するセルへと加入者装置が移動するときに、加入者装置の上記位置エリアを更新することにより位置の更新を実行するという段階を備えた方法において、位置エリアを伴う少なくとも２つのハイアラーキ構成の位置エリアレベルを使用し、位置エリアのサイズは、セルラーネットワークの少なくとも一部分において異なる位置エリアレベルで異なり、全ての位置エリアレベルのうちの、加入者装置の現在セルが属する位置エリアの識別子を移動加入者装置へ送信し、移動加入者装置に対して位置エリアレベルを選択し、そしてその選択された位置エリアレベルにおいて加入者装置が１つの位置エリアから別の位置エリアへ移動するときに移動ステーションの位置の更新を実行するという段階を備えたことを特徴とする方法。 10．加入者装置が同じセル又は同じ位置エリアにおいて費やした周期を測定し、スレッシュホールド値に達するのに応答して小さな位置エリアサイズをもつ別の位置エリアレベルを選択し、そしてその選択された位置エリアレベルにおいて位置の更新を実行する請求項９に記載の方法。 11．上記加入者装置により行われる位置エリア、セル及び／又は位置エリアレベルの変更を監視し、変更の回数をスレッシュホールド値と比較し、監視周期内の変更の回数が上記スレッシュホールド値より下がった場合に小さな位置エリアサイズをもつ位置エリアレベルを選択し、監視周期内の変更の回数が上記スレッシュホールド値を越える場合に現在位置エリアレベルに留まるようにする請求項９又は１０に記載の方法。 12．上記加入者装置により行われる位置エリア、セル及び／又は位置エリアレベルの変更を監視し、変更の回数をスレッシュホールド値と比較し、監視周期内の変更の回数が上記スレッシュホールド値を越える場合に大きな位置エリアサイズをもつ位置エリアレベルを選択し、監視周期内の変更の回数が上記スレッシュホールド値より下がった場合に現在位置エリアレベルに留まるようにする請求項９又は１０に記載の方法。 13．上記加入者装置により行われる位置エリア、セル及び／又は位置エリアレベルの変更を監視し、変更の回数を第１及び第２のスレッシュホールド値と比較し、第２スレッシュホールド値は第１スレッシュホールド値より大きく、監視周期内の変更の回数が上記第２スレッシュホールド値を越える場合に大きな位置エリアサイズをもつ位置エリアレベルを選択し、監視周期内の変更の回数が上記第１スレッシュホールド値より下がった場合に小さな位置エリアサイズをもつ位置エリアレベルを選択し、監視周期内の変更の回数が上記第１と第２のスレッシュホールド値の間にある場合に現在位置エリアレベルに留まる請求項９又は１０に記載の方法。