JPH09507005A - セルラー無線ネットワークの位置更新方法 - Google Patents
セルラー無線ネットワークの位置更新方法Info
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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)、U
MTS(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)、FP
LMTS(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B
SC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、M
SC1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C
6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LA
2(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、I
I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C
3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LA
2(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−C
3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II
I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3
1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 (1)
- 【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。
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