位置管理方法、位置管理装置、無線基地局、及び、無線端末
【課題】無線端末の特性に応じた大きさのページングエリアを設定する。
【解決手段】無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおいて、無線基地局制御装置１０３は、各無線基地局の無線エリアが属する、広さの異なる複数のページングエリアの情報を記憶する位置情報ＤＢ１０４を備えており、各無線端末１０１の在圏ページングエリアが変更になった場合は、位置登録要求により新たな在圏ページングエリアの情報を受信して位置情報ＤＢ１０４に書き込む。無線端末１０１を呼び出す場合、無線基地局制御装置１０３は、位置情報ＤＢ１０４から呼び出し対象の無線端末１０１が在圏するページングエリアに属する無線基地局の情報を取得し、この情報で示される全ての無線基地局に対して、無線端末１０１を呼び出すよう指示する。
【解決手段】無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおいて、無線基地局制御装置１０３は、各無線基地局の無線エリアが属する、広さの異なる複数のページングエリアの情報を記憶する位置情報ＤＢ１０４を備えており、各無線端末１０１の在圏ページングエリアが変更になった場合は、位置登録要求により新たな在圏ページングエリアの情報を受信して位置情報ＤＢ１０４に書き込む。無線端末１０１を呼び出す場合、無線基地局制御装置１０３は、位置情報ＤＢ１０４から呼び出し対象の無線端末１０１が在圏するページングエリアに属する無線基地局の情報を取得し、この情報で示される全ての無線基地局に対して、無線端末１０１を呼び出すよう指示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワークシステムにおける位置管理方法、位置管理装置、無線基地局、及び、無線端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、ページングエリア方式について説明する。そこで、無線基地局を複数台配置し、これらの無線基地局は無線により無線端末と通信し、有線のネットワーク（以下、「ＮＷ」とも記載）を通して、無線端末とあて先の端末との通信を介在する移動体通信を想定する。
このとき、有線ＮＷ上の装置から無線端末を呼び出し、通信を開始するためにはその無線端末がどこの無線基地局のエリアにいるかを知る必要がある。このため、ある無線基地局のエリアに無線端末が移動した場合、有線ＮＷ上の装置に対して位置登録を行うことで当該無線端末の位置を通知し、ＮＷからの呼び出しは位置登録の際に登録された無線基地局に対して行う必要がある。しかし、無線基地局エリア毎に位置登録を行うと位置登録の制御トラヒックが増大するため、いくつかの無線基地局を束ねたページングエリア（以下、「ＰＡ」と記載）単位で位置登録を行い、呼び出しをする方式が一般的である。このＰＡのサイズを適切化すれば、位置登録の制御トラヒックと、呼び出しの制御トラヒックを最小化できる。
【非特許文献１】ウォン及びリョン（V. Wong and V. Leung），”次世代パーソナルコミュニケーションネットワークのための位置管理（Location Management for Next-Generation Personal Communications Networks）”，ＩＥＥＥネットワーク（IEEE Network），Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．５，ｐｐ．１８−２４，２０００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ページングエリア方式において、無線端末の移動頻度、通信頻度が規定されれば、制御トラヒックを最小化するＰＡサイズを導くことができる。しかし、従来のページングエリア方式は、移動無線端末の移動頻度や通信頻度は無線端末毎に大きく変わらないことを前提としており、ＰＡの大きさを無線端末ごと、あるいは、時間ごとに変化させるようにはなっていない。
しかし、たとえば物流、家電などを中心に小型のユビキタス無線センサ端末が大量にあるような場合、それぞれの移動頻度は固定から車載までさまざまであり、通信頻度も毎秒から年に１回程度までさまざまなものが混在する状況が考えられる。このような移動と通信の頻度が著しく異なるユビキタス無線端末が混在する環境下では、無線端末により移動頻度と、通信頻度が異なったり、動的に変化したりするため、ＰＡサイズをＮＷ全体で一律の基準で設定すると全体の制御トラヒックを最小化できない。そこで、位置登録、およびネットワークからの無線端末呼び出しの制御トラヒックを、無線端末の特性に応じたページングエリアを設定するなどの方法で低減し、無線端末の収容効率を上げることができる。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、無線端末の特性に応じた大きさのページングエリアを設定することのできる位置管理方法、位置管理装置、無線基地局、及び、無線端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明は、無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムに用いられる位置管理方法であって、位置管理装置において、記憶手段が、各無線基地局の無線エリアが属する、広さの異なる複数のページングエリアの情報を記憶し、位置管理手段が、各無線端末の在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段に書き込む、ことを特徴とする位置管理方法である。
【０００６】
また、上記位置管理方法であって、前記位置管理手段は、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンの中から、前記無線端末それぞれについて一つ選択されたパターンの情報を前記記憶手段に書き込む、ことを特徴とする。
【０００７】
また、上記位置管理方法であって、前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度を基に、複数の前記パターンから一つを選択する、ことを特徴とする。
【０００８】
また、上記位置管理方法であって、前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度の履歴を元に、動的に前記パターンの再選択を行う、ことを特徴とする。
【０００９】
また、上記位置管理方法であって、前記位置管理装置において、呼出指示手段が、呼び出し対象の無線端末が在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段から読み出し、当該ページングエリアに属する無線エリアの無線基地局に対して、前記呼び出し対象の無線端末の呼出指示を出力する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける位置管理装置であって、各無線基地局の無線エリアが属する、広さの異なる複数のページングエリアの情報を記憶する記憶手段と、各無線端末の在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段に書き込む位置管理手段と、を備えることを特徴とする位置管理装置である。
【００１１】
また、上記位置管理装置であって、前記位置管理手段は、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンの中から、前記無線端末それぞれについて一つ選択されたパターンの情報を前記記憶手段に書き込む、ことを特徴とする。
【００１２】
また、上記位置管理装置であって、前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度を基に、複数の前記パターンから一つを選択する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、上記位置管理装置であって、前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度の履歴を元に、動的に前記パターンの再選択を行う、ことを特徴とする。
【００１４】
また、上記位置管理装置であって、呼び出し対象の無線端末が在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段から読み出し、当該ページングエリアに属する無線エリアの無線基地局に対して、前記呼び出し対象の無線端末の呼出指示を出力する呼出指示手段をさらに備える、ことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける無線基地局であって、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンと、前記各パターンにおいて自無線基地局の無線エリアが属するページングエリアとの情報を報知する無線送信手段と、無線端末から、前記無線送信手段により報知した情報の中から当該無線端末の属するパターンに対応して選択されたページングエリアの情報を設定した位置登録要求を受信する無線受信手段と、前記無線受信手段により受信した位置登録要求を位置管理装置へ送信する送信手段と、を備えることを特徴とする無線基地局である。
【００１６】
また、本発明は、無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける無線端末であって、自身が在圏するページングエリアの情報を記憶する記憶手段と、無線基地局から、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンと、前記各パターンにおいて当該無線基地局の無線エリアが属するページングエリアとの情報を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した情報から、自身の属するパターンに対応したページングエリアの情報を選択し、選択したページングエリアの情報が前記記憶手段内に記憶されている自身の在圏するページングエリアの情報とは異なる場合に、選択したページングエリアの情報を設定した位置登録要求を前記無線基地局へ送信する位置登録手段と、を備えることを特徴とする無線端末である。
【００１７】
また、上記無線端末であって、当該無線端末自身の属するパターンを、当該無線端末の通信頻度、又は、移動頻度、あるいは、それらの履歴の情報を基に決定する手段、をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、多種多様な移動頻度と通信頻度の移動無線端末に対し、ページングエリア（ＰＡ）の大きさを無線端末毎に変えることにより、位置登録の制御トラヒック、呼び出しの制御トラヒックと通信時の無線基地局との接続処理の制御トラヒック、通信遅延を最適化できる。例えば、通信頻度が高く移動度の低い無線端末は小さいＰＡ、通信頻度が低く移動度の高い無線端末は大きいＰＡとすることで、無線端末毎に無線の呼び出し効率を上げつつ、位置登録数を抑止することができる。また、通信遅延を減らしたい無線端末に対しては小さいＰＡを割り当てることで、前もって位置登録を行い、無線基地局との接続処理を完了させておくことにより、通信時の接続処理なしで通信させることが可能となり、通信遅延を減少させることができる。
特に制御トラヒックの削減は無線の帯域の節約につながるため、無線基地局に効率的に無線端末を収容することに寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本実施の形態では、無線端末毎の移動頻度と通信頻度をもとに、当該無線端末へ最適なページングエリア（以下、「ＰＡ」と記載）サイズを割り当てる。ＰＡサイズが小さいほど、位置登録の制御トラヒックが増加するが、呼び出しの制御トラヒックは減少する。つまり、移動頻度が増大すれば、ＰＡサイズを大きくすることで位置登録のトラヒックを減少できる。通信頻度が増大すれば、ＰＡサイズを小さくすることで呼び出しのトラヒックを減少させることができる。
また、位置登録を行うと無線基地局との接続処理のシーケンスを完了し、次回同一無線基地局との通信時には接続処理のシーケンスは省略可能と仮定した場合、あらたなＰＡに移動し、位置登録を行った無線基地局との通信時には、接続処理に伴う制御トラヒックは発生せず、その後の通信時の遅延の増加を抑えることができる。つまり、ＰＡサイズが小さいほうが、通信時の遅延が少なくなる。
このように、無線端末の移動頻度と通信頻度がわかれば、位置登録の制御トラヒック、呼び出しの制御トラヒックと通信時の無線基地局との接続処理の制御トラヒック、通信遅延を最適化するＰＡのサイズを算出することができる。
【００２０】
図１は、無線ネットワークシステム全体の構成図である。同図において、無線ネットワークシステムは、無線端末１０１、当該無線端末１０１を無線回線にて収容する無線基地局１０５と、無線基地局１０５を制御する無線基地局制御装置１０３、及び、無線端末１０１の在圏エリアを記憶する記憶手段としての位置情報データベース１０４（以下、データベースを「ＤＢ」と記載）を備える位置管理装置と、無線端末１０１と通信を行う端末１０２からなる。同図においては、無線基地局１０５として、無線基地局１０５ａ、１０５ｂがある。無線基地局１０５ａ、１０５ｂと、無線基地局制御装置１０３とは、ネットワーク１０６を介して接続されており、無線基地局制御装置１０３と端末１０２とはネットワーク１０７を介して接続されている。ここで、ネットワーク１０６、１０７は有線ネットワークであるとする。
【００２１】
図２は、位置情報ＤＢ１０４の保持する端末位置情報テーブルを示す図である。同図において、端末位置情報テーブルには、無線端末を識別する情報である端末ＩＤごとに、当該無線端末が在圏するＰＡを特定するＰＡ−ＩＤ（在圏ＰＡ−ＩＤ）、当該無線端末が属するＰＡの群番号（ＰＡ群番号）、当該無線端末の通信頻度及び移動頻度の情報が記憶されている。なお、ＰＡの群番号とは、無線通信が可能な領域をＰＡへ分割するパターンを特定する番号である。
【００２２】
図３は、位置情報ＤＢ１０４の保持するページングエリア情報テーブルである。ページングエリア情報テーブルには、各ＰＡ−ＩＤがどの無線基地局１０５を束ねてＰＡを構成しているかが記述されている。同図において、ページングエリア情報テーブルは、在圏ＰＡ−ＩＤと、当該在圏ＰＡ−ＩＤが属するＰＡ群の群番号、及び、当該在圏ＰＡ−ＩＤに属する無線基地局１０５を識別する無線基地局ＩＤとの情報が記憶されている。ここでは、群番号１は、１つのＰＡが１つの無線基地局のエリアから構成されるパターンであり、群番号２は、１つのＰＡが２つの無線基地局のエリアから構成されるパターンであり、群番号３は、１つのＰＡが３つの無線基地局のエリアから構成されるパターンである。
【００２３】
図４は、図３により記述されたページングエリア情報テーブルの情報から、実際のエリアを図示したものである。同図において、左上の無線基地局ＩＤ０００１のエリアは、ＰＡ−ＩＤ０００１、０００３、０００６の三つのエリアに所属している。また、群番号が３であるＰＡ−ＩＤ０００１のＰＡは、無線基地局ＩＤ０００１、０００２、０００３の無線基地局１０５の無線エリアからなり、群番号が２であるＰＡ−ＩＤ０００３のＰＡは、無線基地局ＩＤ０００１、０００４の無線基地局１０５の無線エリアからなり、群番号が１であるＰＡ−ＩＤ０００６のＰＡは、無線基地局ＩＤ０００１の無線基地局１０５の無線エリアからなる。
【００２４】
図５は、無線基地局１０５から定期的に報知されるエリア情報を示す図である。同図に示すように、無線基地局１０５からは定期的に、当該無線基地局が属するＰＡ−ＩＤと、当該ＰＡ−ＩＤの属する群番号とがエリア情報として報知される。同図は、無線基地局１０５から報知されるエリア情報であり、在圏ＰＡ−ＩＤ０００１及び群番号３、在圏ＰＡ−ＩＤ０００３及び群番号２、ならびに、在圏ＰＡ−ＩＤ０００６及び群番号１の組が報知されている。
【００２５】
図６は、無線端末１０１の保持情報を示す図である。同図に示すように、無線端末１０１は、自分の端末ＩＤと、自身が在圏するＰＡ−ＩＤ（在圏ＰＡ−ＩＤ）及び自分の属する群番号とを記憶している。
【００２６】
図７は、群番号変更のシーケンスを示す図である。無線基地局制御装置１０３が、群番号変更対象の端末ＩＤを設定した端末情報要求を位置情報ＤＢ１０４へ送信する（ステップＳ１１）。位置情報ＤＢ１０４は、当該端末ＩＤにより特定される無線端末の通信頻度、移動頻度の情報を端末位置情報テーブルから読み出し、読み出した通信頻度、移動頻度を設定した端末情報応答を返送する（ステップＳ１２）。無線基地局制御装置１０３は、受信した端末情報応答に設定されている通信頻度、移動頻度の情報をもとに、その無線端末の最適なＰＡのサイズを算出し、そのサイズのＰＡを構成している群番号を、新たな群番号として決める（ステップＳ１３）。その後、新たに決めた群番号と、通知先となる群番号変更対象の無線端末の端末ＩＤを設定した群番号設定要求を無線基地局１０５に送信し（ステップＳ１４）、無線基地局１０５は受信した群番号変更要求を、当該群番号変更要求内に設定される端末ＩＤにより特定される無線端末１０１に通知する（ステップＳ１５）。無線端末１０１は、内部に記憶している保持情報内の群番号を、受信した群番号設定要求に設定されている群番号に変更する（ステップＳ１６）。また、無線基地局制御装置１０３は、位置情報ＤＢ１０４の保持する端末位置情報テーブルに新たな群番号を書き込む。このように無線端末１０１の通信履歴からサービス中に動的にページングエリアのサイズ（群番号）を変更することができる。また、無線端末１０１の移動と通信の頻度については既知の情報を利用することにより、ＳＯ（サービスオーダー）時に固定的に群番号を設定してもよい。
【００２７】
図８は、位置登録のシーケンスを示す図である。無線基地局１０５は、エリア情報として、自無線基地局が所属するＰＡのＰＡ−ＩＤをそのＰＡの群番号とともに定期的に報知する（ステップＳ２１）。無線端末１０１は、報知された情報のなかから、自無線端末が属する群番号に該当するＰＡ−ＩＤを読み取り、この自無線端末にて記憶している保持情報内のＰＡ−ＩＤと比較する。比較の結果、同値であれば終了し、異なれば自無線端末の在圏ＰＡ−ＩＤの情報を、報知された情報に含まれる、自無線端末の群番号に対応するＰＡ−ＩＤに変更する。そして、無線基地局１０５に対して自身の端末ＩＤ、新たな在圏ＰＡ−ＩＤを設定した位置登録要求を送信する。その際、無線基地局１０５と無線端末１０１の間には接続処理がされていないので、無線端末１０１はリンク確立要求を送信し（ステップＳ２３）、無線基地局１０５がリンク割当を送信することにより、無線基地局１０５と無線端末１０１の間に接続関係を確立し、接続状態となる（ステップＳ２４）。無線基地局１０５は、位置登録要求を受信すると（ステップＳ２５）、自身の無線基地局ＩＤを付加して、無線基地局制御装置１０３に転送する（ステップＳ２６）。無線基地局制御装置１０３は、位置情報ＤＢ１０４に対し、位置登録要求を転送する（ステップＳ２７）。位置情報ＤＢ１０４は受信した情報をもとに、端末位置情報テーブル内の該当無線端末１０１の在圏ＰＡ−ＩＤ、在圏無線基地局ＩＤ、移動頻度の情報を更新する（ステップＳ２８）。
【００２８】
図９は、無線端末１０１を呼び出すシーケンスを示す図である。端末１０２からのデータ送信要求等で無線端末１０１を呼び出す状況になった場合、無線基地局制御装置１０３は、呼び出し先の無線端末１０１の識別情報（端末ＩＤ）を設定した呼出要求を端末１０２から受信する。無線基地局制御装置１０３は、呼び出し先となる無線端末１０１の端末ＩＤと、この端末ＩＤで特定される無線端末１０１から図８のステップＳ２６において受信した位置登録要求内の在圏ＰＡ−ＩＤ及び基地局ＩＤとを設定した位置検索要求を位置情報ＤＢ１０４に送信して問い合わせ、無線端末１０１の位置情報（在圏ＰＡに属する無線基地局ＩＤ）を要求する（ステップＳ３１）。位置情報ＤＢ１０４は、受信した位置検索要求から読み出した端末ＩＤをキーにして端末位置情報テーブルから在圏ＰＡ−ＩＤ及びＰＡ群番号を読み出し、さらに、読み出した在圏ＰＡ−ＩＤ及びＰＡ群番号をキーにページングエリア情報テーブルから無線基地局ＩＤを読み出す。位置情報ＤＢ１０４は、受信した端末ＩＤと、読み出した無線基地局ＩＤを設定した位置検索応答を無線基地局制御装置１０３へ返送する（ステップＳ３２）。
【００２９】
無線基地局制御装置１０３は、受信した位置検索応答内の無線基地局ＩＤそれぞれに該当する無線基地局１０５全てに、呼び出し先の端末ＩＤを設定した呼出要求を送信する（ステップＳ３３、Ｓ３４）。呼出要求を受信した各無線基地局１０５は、当該呼出要求内に設定されている端末ＩＤを設定した呼出要求を報知して無線端末１０１を呼び出す（ステップＳ３５）。自身の端末ＩＤが設定された呼出要求を受信した無線端末１０１は、当該端末ＩＤを設定した呼出応答を返送する。このとき、無線端末１０１と無線基地局１０５が接続状態になければ、無線端末１０１は無線基地局１０５へリンク接続を送信し（ステップＳ３６）、リンク接続を受信した無線基地局１０５はリンク割当を行って無線端末１０１に通知することにより（ステップＳ３７）、無線端末１０１と無線基地局１０５の間でリンクが確立され接続状態になった後、呼出応答を返送する（ステップＳ３８）。無線基地局１０５は、受信した呼出応答を無線基地局制御装置１０３へ転送する。これにより、無線基地局制御装置１０３は、端末１０２と無線端末１０１間の通信パスを確立する。また、無線基地局制御装置１０３は、位置情報ＤＢ１０４の保持する端末位置情報テーブル内の通信頻度の情報を更新する。
【００３０】
次に、ＰＡのサイズの決定方法の例を以下に示す。無線基地局制御装置１０３は、無線端末１０１については、データ通信遅延の平均値を一定以下となるよう定め、かつ移動と通信の頻度を元に制御トラヒックが最小となるように、最適なＰＡの大きさを式（１）および式（１）’に基づき計算し、所属するＰＡ群を決定する。基地局エリアからの退去間隔、通信の発呼間隔は指数分布と仮定する。
【００３１】
もしくはまた、その際の移動に伴う制御トラヒックは、（位置登録の制御トラヒック）＋（呼出の制御トラヒック）＋（発信のときの制御トラヒック）の合計として式（２）により求めることができる。
【００３２】
【数１】
【００３３】
ただし、上記において、
Ｌｔ：データ通信遅延の平均値［ｓｅｃ．（秒）］、
Ｌａ：接続処理に要する遅延［ｓｅｃ．］、
Ｌｄ：データ送受の遅延、
Ｐｓ：無線端末が認証済みでない確率、
Ｐａ：ＰＡの大きさ［基地局数／ＰＡ］、
ａ：着信率［１／ｓｅｃ．］、
β：発信率［１／ｓｅｃ．］、
μ：移動頻度［１／ｓｅｃ．］、
Ｃｔ：制御トラヒック［ｂｙｔｅ／ｓｅｃ．］、
Ｌｍ：接続処理トラヒック［ｂｙｔｅ／回］、
Ｌｂ：呼出トラヒック［ｂｙｔｅ／回］、
である。
【００３４】
なお、群番号は上記のように、明示的に無線端末１０１と位置情報ＤＢ１０４においてサービス開始時に群番号を記憶しておく方法以外に、構造化した端末識別子（端末ＩＤ等）にＰＡ階層番号（群番号）を入れておく方法などがある。例えば、端末識別子を群番号の総数で割った値を群番号とすることができる。
端末識別子に群番号の情報が含まれている場合、群番号を動的に変更する方法として端末識別子を群番号によって使い分ける方法などがある。
【００３５】
また、動的に群番号を変更する場合、群番号の決定は上記の無線基地局１０５が行う方法の他に、無線端末１０１が行う方法がある。この場合、無線端末１０１は内部に保持する自己の通信速度、移動頻度及び履歴情報を元に最適なＰＡサイズを算出し、群番号を決定する。無線端末主導で群番号を動的に変更する場合、位置情報ＤＢ１０４に対する群番号変更の通知は、位置登録のシーケンス中の位置登録要求により送信する端末ＩＤを複数使い分ける方法などにより実現できる。無線端末１０１と位置情報ＤＢ１０４は、予めＳＯ時に端末ＩＤ、群番号、その群のＰＡサイズの情報の組を複数保持するよう設定しておく。そして、無線端末１０１は、群番号を変更するたび、その群番号に対応した端末ＩＤを使用して無線基地局１０５へ位置登録要求を送信する。位置情報ＤＢ１０４は、受信した位置登録要求中の端末ＩＤから無線端末を特定し、以前使用していた端末ＩＤと異なる場合は、端末位置情報テーブル内の群番号を変更する。
【００３６】
なお、上述の無線端末１０１、端末１０２、無線基地局制御装置１０３、位置情報ＤＢ１０４、ならびに、無線基地局１０５は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した無線端末１０１、端末１０２、無線基地局制御装置１０３、位置情報ＤＢ１０４、ならびに、無線基地局１０５の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００３７】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態による無線ネットワークシステム全体の構成図である。
【図２】同実施の形態による位置情報ＤＢが保持する端末位置情報テーブルを示す図である。
【図３】同実施の形態による位置情報ＤＢが保持するページングエリア情報テーブルを示す図である。
【図４】同実施の形態によるページングエリアの構成図である。
【図５】同実施の形態による無線基地局の報知情報を示す図である。
【図６】同実施の形態による無線端末の保持情報を示す図である。
【図７】同実施の形態による群番号変更シーケンスを示す図である。
【図８】同実施の形態による位置登録シーケンスを示す図である。
【図９】同実施の形態による呼出シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０１・・・無線端末
１０２・・・端末
１０３・・・無線基地局制御装置
１０４・・・位置情報ＤＢ
１０５、１０５ａ、１０５ｂ・・・無線基地局
１０６、１０７・・・ネットワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワークシステムにおける位置管理方法、位置管理装置、無線基地局、及び、無線端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、ページングエリア方式について説明する。そこで、無線基地局を複数台配置し、これらの無線基地局は無線により無線端末と通信し、有線のネットワーク（以下、「ＮＷ」とも記載）を通して、無線端末とあて先の端末との通信を介在する移動体通信を想定する。
このとき、有線ＮＷ上の装置から無線端末を呼び出し、通信を開始するためにはその無線端末がどこの無線基地局のエリアにいるかを知る必要がある。このため、ある無線基地局のエリアに無線端末が移動した場合、有線ＮＷ上の装置に対して位置登録を行うことで当該無線端末の位置を通知し、ＮＷからの呼び出しは位置登録の際に登録された無線基地局に対して行う必要がある。しかし、無線基地局エリア毎に位置登録を行うと位置登録の制御トラヒックが増大するため、いくつかの無線基地局を束ねたページングエリア（以下、「ＰＡ」と記載）単位で位置登録を行い、呼び出しをする方式が一般的である。このＰＡのサイズを適切化すれば、位置登録の制御トラヒックと、呼び出しの制御トラヒックを最小化できる。
【非特許文献１】ウォン及びリョン（V. Wong and V. Leung），”次世代パーソナルコミュニケーションネットワークのための位置管理（Location Management for Next-Generation Personal Communications Networks）”，ＩＥＥＥネットワーク（IEEE Network），Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．５，ｐｐ．１８−２４，２０００
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ページングエリア方式において、無線端末の移動頻度、通信頻度が規定されれば、制御トラヒックを最小化するＰＡサイズを導くことができる。しかし、従来のページングエリア方式は、移動無線端末の移動頻度や通信頻度は無線端末毎に大きく変わらないことを前提としており、ＰＡの大きさを無線端末ごと、あるいは、時間ごとに変化させるようにはなっていない。
しかし、たとえば物流、家電などを中心に小型のユビキタス無線センサ端末が大量にあるような場合、それぞれの移動頻度は固定から車載までさまざまであり、通信頻度も毎秒から年に１回程度までさまざまなものが混在する状況が考えられる。このような移動と通信の頻度が著しく異なるユビキタス無線端末が混在する環境下では、無線端末により移動頻度と、通信頻度が異なったり、動的に変化したりするため、ＰＡサイズをＮＷ全体で一律の基準で設定すると全体の制御トラヒックを最小化できない。そこで、位置登録、およびネットワークからの無線端末呼び出しの制御トラヒックを、無線端末の特性に応じたページングエリアを設定するなどの方法で低減し、無線端末の収容効率を上げることができる。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、無線端末の特性に応じた大きさのページングエリアを設定することのできる位置管理方法、位置管理装置、無線基地局、及び、無線端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明は、無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムに用いられる位置管理方法であって、位置管理装置において、記憶手段が、各無線基地局の無線エリアが属する、広さの異なる複数のページングエリアの情報を記憶し、位置管理手段が、各無線端末の在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段に書き込む、ことを特徴とする位置管理方法である。
【０００６】
また、上記位置管理方法であって、前記位置管理手段は、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンの中から、前記無線端末それぞれについて一つ選択されたパターンの情報を前記記憶手段に書き込む、ことを特徴とする。
【０００７】
また、上記位置管理方法であって、前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度を基に、複数の前記パターンから一つを選択する、ことを特徴とする。
【０００８】
また、上記位置管理方法であって、前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度の履歴を元に、動的に前記パターンの再選択を行う、ことを特徴とする。
【０００９】
また、上記位置管理方法であって、前記位置管理装置において、呼出指示手段が、呼び出し対象の無線端末が在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段から読み出し、当該ページングエリアに属する無線エリアの無線基地局に対して、前記呼び出し対象の無線端末の呼出指示を出力する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける位置管理装置であって、各無線基地局の無線エリアが属する、広さの異なる複数のページングエリアの情報を記憶する記憶手段と、各無線端末の在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段に書き込む位置管理手段と、を備えることを特徴とする位置管理装置である。
【００１１】
また、上記位置管理装置であって、前記位置管理手段は、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンの中から、前記無線端末それぞれについて一つ選択されたパターンの情報を前記記憶手段に書き込む、ことを特徴とする。
【００１２】
また、上記位置管理装置であって、前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度を基に、複数の前記パターンから一つを選択する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、上記位置管理装置であって、前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度の履歴を元に、動的に前記パターンの再選択を行う、ことを特徴とする。
【００１４】
また、上記位置管理装置であって、呼び出し対象の無線端末が在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段から読み出し、当該ページングエリアに属する無線エリアの無線基地局に対して、前記呼び出し対象の無線端末の呼出指示を出力する呼出指示手段をさらに備える、ことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける無線基地局であって、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンと、前記各パターンにおいて自無線基地局の無線エリアが属するページングエリアとの情報を報知する無線送信手段と、無線端末から、前記無線送信手段により報知した情報の中から当該無線端末の属するパターンに対応して選択されたページングエリアの情報を設定した位置登録要求を受信する無線受信手段と、前記無線受信手段により受信した位置登録要求を位置管理装置へ送信する送信手段と、を備えることを特徴とする無線基地局である。
【００１６】
また、本発明は、無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける無線端末であって、自身が在圏するページングエリアの情報を記憶する記憶手段と、無線基地局から、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンと、前記各パターンにおいて当該無線基地局の無線エリアが属するページングエリアとの情報を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した情報から、自身の属するパターンに対応したページングエリアの情報を選択し、選択したページングエリアの情報が前記記憶手段内に記憶されている自身の在圏するページングエリアの情報とは異なる場合に、選択したページングエリアの情報を設定した位置登録要求を前記無線基地局へ送信する位置登録手段と、を備えることを特徴とする無線端末である。
【００１７】
また、上記無線端末であって、当該無線端末自身の属するパターンを、当該無線端末の通信頻度、又は、移動頻度、あるいは、それらの履歴の情報を基に決定する手段、をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、多種多様な移動頻度と通信頻度の移動無線端末に対し、ページングエリア（ＰＡ）の大きさを無線端末毎に変えることにより、位置登録の制御トラヒック、呼び出しの制御トラヒックと通信時の無線基地局との接続処理の制御トラヒック、通信遅延を最適化できる。例えば、通信頻度が高く移動度の低い無線端末は小さいＰＡ、通信頻度が低く移動度の高い無線端末は大きいＰＡとすることで、無線端末毎に無線の呼び出し効率を上げつつ、位置登録数を抑止することができる。また、通信遅延を減らしたい無線端末に対しては小さいＰＡを割り当てることで、前もって位置登録を行い、無線基地局との接続処理を完了させておくことにより、通信時の接続処理なしで通信させることが可能となり、通信遅延を減少させることができる。
特に制御トラヒックの削減は無線の帯域の節約につながるため、無線基地局に効率的に無線端末を収容することに寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本実施の形態では、無線端末毎の移動頻度と通信頻度をもとに、当該無線端末へ最適なページングエリア（以下、「ＰＡ」と記載）サイズを割り当てる。ＰＡサイズが小さいほど、位置登録の制御トラヒックが増加するが、呼び出しの制御トラヒックは減少する。つまり、移動頻度が増大すれば、ＰＡサイズを大きくすることで位置登録のトラヒックを減少できる。通信頻度が増大すれば、ＰＡサイズを小さくすることで呼び出しのトラヒックを減少させることができる。
また、位置登録を行うと無線基地局との接続処理のシーケンスを完了し、次回同一無線基地局との通信時には接続処理のシーケンスは省略可能と仮定した場合、あらたなＰＡに移動し、位置登録を行った無線基地局との通信時には、接続処理に伴う制御トラヒックは発生せず、その後の通信時の遅延の増加を抑えることができる。つまり、ＰＡサイズが小さいほうが、通信時の遅延が少なくなる。
このように、無線端末の移動頻度と通信頻度がわかれば、位置登録の制御トラヒック、呼び出しの制御トラヒックと通信時の無線基地局との接続処理の制御トラヒック、通信遅延を最適化するＰＡのサイズを算出することができる。
【００２０】
図１は、無線ネットワークシステム全体の構成図である。同図において、無線ネットワークシステムは、無線端末１０１、当該無線端末１０１を無線回線にて収容する無線基地局１０５と、無線基地局１０５を制御する無線基地局制御装置１０３、及び、無線端末１０１の在圏エリアを記憶する記憶手段としての位置情報データベース１０４（以下、データベースを「ＤＢ」と記載）を備える位置管理装置と、無線端末１０１と通信を行う端末１０２からなる。同図においては、無線基地局１０５として、無線基地局１０５ａ、１０５ｂがある。無線基地局１０５ａ、１０５ｂと、無線基地局制御装置１０３とは、ネットワーク１０６を介して接続されており、無線基地局制御装置１０３と端末１０２とはネットワーク１０７を介して接続されている。ここで、ネットワーク１０６、１０７は有線ネットワークであるとする。
【００２１】
図２は、位置情報ＤＢ１０４の保持する端末位置情報テーブルを示す図である。同図において、端末位置情報テーブルには、無線端末を識別する情報である端末ＩＤごとに、当該無線端末が在圏するＰＡを特定するＰＡ−ＩＤ（在圏ＰＡ−ＩＤ）、当該無線端末が属するＰＡの群番号（ＰＡ群番号）、当該無線端末の通信頻度及び移動頻度の情報が記憶されている。なお、ＰＡの群番号とは、無線通信が可能な領域をＰＡへ分割するパターンを特定する番号である。
【００２２】
図３は、位置情報ＤＢ１０４の保持するページングエリア情報テーブルである。ページングエリア情報テーブルには、各ＰＡ−ＩＤがどの無線基地局１０５を束ねてＰＡを構成しているかが記述されている。同図において、ページングエリア情報テーブルは、在圏ＰＡ−ＩＤと、当該在圏ＰＡ−ＩＤが属するＰＡ群の群番号、及び、当該在圏ＰＡ−ＩＤに属する無線基地局１０５を識別する無線基地局ＩＤとの情報が記憶されている。ここでは、群番号１は、１つのＰＡが１つの無線基地局のエリアから構成されるパターンであり、群番号２は、１つのＰＡが２つの無線基地局のエリアから構成されるパターンであり、群番号３は、１つのＰＡが３つの無線基地局のエリアから構成されるパターンである。
【００２３】
図４は、図３により記述されたページングエリア情報テーブルの情報から、実際のエリアを図示したものである。同図において、左上の無線基地局ＩＤ０００１のエリアは、ＰＡ−ＩＤ０００１、０００３、０００６の三つのエリアに所属している。また、群番号が３であるＰＡ−ＩＤ０００１のＰＡは、無線基地局ＩＤ０００１、０００２、０００３の無線基地局１０５の無線エリアからなり、群番号が２であるＰＡ−ＩＤ０００３のＰＡは、無線基地局ＩＤ０００１、０００４の無線基地局１０５の無線エリアからなり、群番号が１であるＰＡ−ＩＤ０００６のＰＡは、無線基地局ＩＤ０００１の無線基地局１０５の無線エリアからなる。
【００２４】
図５は、無線基地局１０５から定期的に報知されるエリア情報を示す図である。同図に示すように、無線基地局１０５からは定期的に、当該無線基地局が属するＰＡ−ＩＤと、当該ＰＡ−ＩＤの属する群番号とがエリア情報として報知される。同図は、無線基地局１０５から報知されるエリア情報であり、在圏ＰＡ−ＩＤ０００１及び群番号３、在圏ＰＡ−ＩＤ０００３及び群番号２、ならびに、在圏ＰＡ−ＩＤ０００６及び群番号１の組が報知されている。
【００２５】
図６は、無線端末１０１の保持情報を示す図である。同図に示すように、無線端末１０１は、自分の端末ＩＤと、自身が在圏するＰＡ−ＩＤ（在圏ＰＡ−ＩＤ）及び自分の属する群番号とを記憶している。
【００２６】
図７は、群番号変更のシーケンスを示す図である。無線基地局制御装置１０３が、群番号変更対象の端末ＩＤを設定した端末情報要求を位置情報ＤＢ１０４へ送信する（ステップＳ１１）。位置情報ＤＢ１０４は、当該端末ＩＤにより特定される無線端末の通信頻度、移動頻度の情報を端末位置情報テーブルから読み出し、読み出した通信頻度、移動頻度を設定した端末情報応答を返送する（ステップＳ１２）。無線基地局制御装置１０３は、受信した端末情報応答に設定されている通信頻度、移動頻度の情報をもとに、その無線端末の最適なＰＡのサイズを算出し、そのサイズのＰＡを構成している群番号を、新たな群番号として決める（ステップＳ１３）。その後、新たに決めた群番号と、通知先となる群番号変更対象の無線端末の端末ＩＤを設定した群番号設定要求を無線基地局１０５に送信し（ステップＳ１４）、無線基地局１０５は受信した群番号変更要求を、当該群番号変更要求内に設定される端末ＩＤにより特定される無線端末１０１に通知する（ステップＳ１５）。無線端末１０１は、内部に記憶している保持情報内の群番号を、受信した群番号設定要求に設定されている群番号に変更する（ステップＳ１６）。また、無線基地局制御装置１０３は、位置情報ＤＢ１０４の保持する端末位置情報テーブルに新たな群番号を書き込む。このように無線端末１０１の通信履歴からサービス中に動的にページングエリアのサイズ（群番号）を変更することができる。また、無線端末１０１の移動と通信の頻度については既知の情報を利用することにより、ＳＯ（サービスオーダー）時に固定的に群番号を設定してもよい。
【００２７】
図８は、位置登録のシーケンスを示す図である。無線基地局１０５は、エリア情報として、自無線基地局が所属するＰＡのＰＡ−ＩＤをそのＰＡの群番号とともに定期的に報知する（ステップＳ２１）。無線端末１０１は、報知された情報のなかから、自無線端末が属する群番号に該当するＰＡ−ＩＤを読み取り、この自無線端末にて記憶している保持情報内のＰＡ−ＩＤと比較する。比較の結果、同値であれば終了し、異なれば自無線端末の在圏ＰＡ−ＩＤの情報を、報知された情報に含まれる、自無線端末の群番号に対応するＰＡ−ＩＤに変更する。そして、無線基地局１０５に対して自身の端末ＩＤ、新たな在圏ＰＡ−ＩＤを設定した位置登録要求を送信する。その際、無線基地局１０５と無線端末１０１の間には接続処理がされていないので、無線端末１０１はリンク確立要求を送信し（ステップＳ２３）、無線基地局１０５がリンク割当を送信することにより、無線基地局１０５と無線端末１０１の間に接続関係を確立し、接続状態となる（ステップＳ２４）。無線基地局１０５は、位置登録要求を受信すると（ステップＳ２５）、自身の無線基地局ＩＤを付加して、無線基地局制御装置１０３に転送する（ステップＳ２６）。無線基地局制御装置１０３は、位置情報ＤＢ１０４に対し、位置登録要求を転送する（ステップＳ２７）。位置情報ＤＢ１０４は受信した情報をもとに、端末位置情報テーブル内の該当無線端末１０１の在圏ＰＡ−ＩＤ、在圏無線基地局ＩＤ、移動頻度の情報を更新する（ステップＳ２８）。
【００２８】
図９は、無線端末１０１を呼び出すシーケンスを示す図である。端末１０２からのデータ送信要求等で無線端末１０１を呼び出す状況になった場合、無線基地局制御装置１０３は、呼び出し先の無線端末１０１の識別情報（端末ＩＤ）を設定した呼出要求を端末１０２から受信する。無線基地局制御装置１０３は、呼び出し先となる無線端末１０１の端末ＩＤと、この端末ＩＤで特定される無線端末１０１から図８のステップＳ２６において受信した位置登録要求内の在圏ＰＡ−ＩＤ及び基地局ＩＤとを設定した位置検索要求を位置情報ＤＢ１０４に送信して問い合わせ、無線端末１０１の位置情報（在圏ＰＡに属する無線基地局ＩＤ）を要求する（ステップＳ３１）。位置情報ＤＢ１０４は、受信した位置検索要求から読み出した端末ＩＤをキーにして端末位置情報テーブルから在圏ＰＡ−ＩＤ及びＰＡ群番号を読み出し、さらに、読み出した在圏ＰＡ−ＩＤ及びＰＡ群番号をキーにページングエリア情報テーブルから無線基地局ＩＤを読み出す。位置情報ＤＢ１０４は、受信した端末ＩＤと、読み出した無線基地局ＩＤを設定した位置検索応答を無線基地局制御装置１０３へ返送する（ステップＳ３２）。
【００２９】
無線基地局制御装置１０３は、受信した位置検索応答内の無線基地局ＩＤそれぞれに該当する無線基地局１０５全てに、呼び出し先の端末ＩＤを設定した呼出要求を送信する（ステップＳ３３、Ｓ３４）。呼出要求を受信した各無線基地局１０５は、当該呼出要求内に設定されている端末ＩＤを設定した呼出要求を報知して無線端末１０１を呼び出す（ステップＳ３５）。自身の端末ＩＤが設定された呼出要求を受信した無線端末１０１は、当該端末ＩＤを設定した呼出応答を返送する。このとき、無線端末１０１と無線基地局１０５が接続状態になければ、無線端末１０１は無線基地局１０５へリンク接続を送信し（ステップＳ３６）、リンク接続を受信した無線基地局１０５はリンク割当を行って無線端末１０１に通知することにより（ステップＳ３７）、無線端末１０１と無線基地局１０５の間でリンクが確立され接続状態になった後、呼出応答を返送する（ステップＳ３８）。無線基地局１０５は、受信した呼出応答を無線基地局制御装置１０３へ転送する。これにより、無線基地局制御装置１０３は、端末１０２と無線端末１０１間の通信パスを確立する。また、無線基地局制御装置１０３は、位置情報ＤＢ１０４の保持する端末位置情報テーブル内の通信頻度の情報を更新する。
【００３０】
次に、ＰＡのサイズの決定方法の例を以下に示す。無線基地局制御装置１０３は、無線端末１０１については、データ通信遅延の平均値を一定以下となるよう定め、かつ移動と通信の頻度を元に制御トラヒックが最小となるように、最適なＰＡの大きさを式（１）および式（１）’に基づき計算し、所属するＰＡ群を決定する。基地局エリアからの退去間隔、通信の発呼間隔は指数分布と仮定する。
【００３１】
もしくはまた、その際の移動に伴う制御トラヒックは、（位置登録の制御トラヒック）＋（呼出の制御トラヒック）＋（発信のときの制御トラヒック）の合計として式（２）により求めることができる。
【００３２】
【数１】
【００３３】
ただし、上記において、
Ｌｔ：データ通信遅延の平均値［ｓｅｃ．（秒）］、
Ｌａ：接続処理に要する遅延［ｓｅｃ．］、
Ｌｄ：データ送受の遅延、
Ｐｓ：無線端末が認証済みでない確率、
Ｐａ：ＰＡの大きさ［基地局数／ＰＡ］、
ａ：着信率［１／ｓｅｃ．］、
β：発信率［１／ｓｅｃ．］、
μ：移動頻度［１／ｓｅｃ．］、
Ｃｔ：制御トラヒック［ｂｙｔｅ／ｓｅｃ．］、
Ｌｍ：接続処理トラヒック［ｂｙｔｅ／回］、
Ｌｂ：呼出トラヒック［ｂｙｔｅ／回］、
である。
【００３４】
なお、群番号は上記のように、明示的に無線端末１０１と位置情報ＤＢ１０４においてサービス開始時に群番号を記憶しておく方法以外に、構造化した端末識別子（端末ＩＤ等）にＰＡ階層番号（群番号）を入れておく方法などがある。例えば、端末識別子を群番号の総数で割った値を群番号とすることができる。
端末識別子に群番号の情報が含まれている場合、群番号を動的に変更する方法として端末識別子を群番号によって使い分ける方法などがある。
【００３５】
また、動的に群番号を変更する場合、群番号の決定は上記の無線基地局１０５が行う方法の他に、無線端末１０１が行う方法がある。この場合、無線端末１０１は内部に保持する自己の通信速度、移動頻度及び履歴情報を元に最適なＰＡサイズを算出し、群番号を決定する。無線端末主導で群番号を動的に変更する場合、位置情報ＤＢ１０４に対する群番号変更の通知は、位置登録のシーケンス中の位置登録要求により送信する端末ＩＤを複数使い分ける方法などにより実現できる。無線端末１０１と位置情報ＤＢ１０４は、予めＳＯ時に端末ＩＤ、群番号、その群のＰＡサイズの情報の組を複数保持するよう設定しておく。そして、無線端末１０１は、群番号を変更するたび、その群番号に対応した端末ＩＤを使用して無線基地局１０５へ位置登録要求を送信する。位置情報ＤＢ１０４は、受信した位置登録要求中の端末ＩＤから無線端末を特定し、以前使用していた端末ＩＤと異なる場合は、端末位置情報テーブル内の群番号を変更する。
【００３６】
なお、上述の無線端末１０１、端末１０２、無線基地局制御装置１０３、位置情報ＤＢ１０４、ならびに、無線基地局１０５は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述した無線端末１０１、端末１０２、無線基地局制御装置１０３、位置情報ＤＢ１０４、ならびに、無線基地局１０５の動作の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００３７】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態による無線ネットワークシステム全体の構成図である。
【図２】同実施の形態による位置情報ＤＢが保持する端末位置情報テーブルを示す図である。
【図３】同実施の形態による位置情報ＤＢが保持するページングエリア情報テーブルを示す図である。
【図４】同実施の形態によるページングエリアの構成図である。
【図５】同実施の形態による無線基地局の報知情報を示す図である。
【図６】同実施の形態による無線端末の保持情報を示す図である。
【図７】同実施の形態による群番号変更シーケンスを示す図である。
【図８】同実施の形態による位置登録シーケンスを示す図である。
【図９】同実施の形態による呼出シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０１・・・無線端末
１０２・・・端末
１０３・・・無線基地局制御装置
１０４・・・位置情報ＤＢ
１０５、１０５ａ、１０５ｂ・・・無線基地局
１０６、１０７・・・ネットワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムに用いられる位置管理方法であって、
位置管理装置において、
記憶手段が、各無線基地局の無線エリアが属する、広さの異なる複数のページングエリアの情報を記憶し、
位置管理手段が、各無線端末の在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段に書き込む、
ことを特徴とする位置管理方法。
【請求項２】
前記位置管理手段は、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンの中から、前記無線端末それぞれについて一つ選択されたパターンの情報を前記記憶手段に書き込む、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置管理方法。
【請求項３】
前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度を基に、複数の前記パターンから一つを選択する、
ことを特徴とする請求項２に記載の位置管理方法。
【請求項４】
前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度の履歴を元に、動的に前記パターンの再選択を行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の位置管理方法。
【請求項５】
前記位置管理装置において、
呼出指示手段が、呼び出し対象の無線端末が在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段から読み出し、当該ページングエリアに属する無線エリアの無線基地局に対して、前記呼び出し対象の無線端末の呼出指示を出力する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の位置管理方法。
【請求項６】
無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける位置管理装置であって、
各無線基地局の無線エリアが属する、広さの異なる複数のページングエリアの情報を記憶する記憶手段と、
各無線端末の在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段に書き込む位置管理手段と、
を備えることを特徴とする位置管理装置。
【請求項７】
前記位置管理手段は、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンの中から、前記無線端末それぞれについて一つ選択されたパターンの情報を前記記憶手段に書き込む、
ことを特徴とする請求項６に記載の位置管理装置。
【請求項８】
前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度を基に、複数の前記パターンから一つを選択する、
ことを特徴とする請求項７に記載の位置管理装置。
【請求項９】
前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度の履歴を元に、動的に前記パターンの再選択を行う、
ことを特徴とする請求項８に記載の位置管理装置。
【請求項１０】
呼び出し対象の無線端末が在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段から読み出し、当該ページングエリアに属する無線エリアの無線基地局に対して、前記呼び出し対象の無線端末の呼出指示を出力する呼出指示手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の位置管理装置。
【請求項１１】
無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける無線基地局であって、
無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンと、前記各パターンにおいて自無線基地局の無線エリアが属するページングエリアとの情報を報知する無線送信手段と、
無線端末から、前記無線送信手段により報知した情報の中から当該無線端末の属するパターンに対応して選択されたページングエリアの情報を設定した位置登録要求を受信する無線受信手段と、
前記無線受信手段により受信した位置登録要求を位置管理装置へ送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする無線基地局。
【請求項１２】
無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける無線端末であって、
自身が在圏するページングエリアの情報を記憶する記憶手段と、
無線基地局から、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンと、前記各パターンにおいて当該無線基地局の無線エリアが属するページングエリアとの情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した情報から、自身の属するパターンに対応したページングエリアの情報を選択し、選択したページングエリアの情報が前記記憶手段内に記憶されている自身の在圏するページングエリアの情報とは異なる場合に、選択したページングエリアの情報を設定した位置登録要求を前記無線基地局へ送信する位置登録手段と、
を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項１３】
当該無線端末自身の属するパターンを、当該無線端末の通信頻度、又は、移動頻度、あるいは、それらの履歴の情報を基に決定する手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の無線端末。
【請求項１】
無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムに用いられる位置管理方法であって、
位置管理装置において、
記憶手段が、各無線基地局の無線エリアが属する、広さの異なる複数のページングエリアの情報を記憶し、
位置管理手段が、各無線端末の在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段に書き込む、
ことを特徴とする位置管理方法。
【請求項２】
前記位置管理手段は、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンの中から、前記無線端末それぞれについて一つ選択されたパターンの情報を前記記憶手段に書き込む、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置管理方法。
【請求項３】
前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度を基に、複数の前記パターンから一つを選択する、
ことを特徴とする請求項２に記載の位置管理方法。
【請求項４】
前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度の履歴を元に、動的に前記パターンの再選択を行う、
ことを特徴とする請求項３に記載の位置管理方法。
【請求項５】
前記位置管理装置において、
呼出指示手段が、呼び出し対象の無線端末が在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段から読み出し、当該ページングエリアに属する無線エリアの無線基地局に対して、前記呼び出し対象の無線端末の呼出指示を出力する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の位置管理方法。
【請求項６】
無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける位置管理装置であって、
各無線基地局の無線エリアが属する、広さの異なる複数のページングエリアの情報を記憶する記憶手段と、
各無線端末の在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段に書き込む位置管理手段と、
を備えることを特徴とする位置管理装置。
【請求項７】
前記位置管理手段は、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンの中から、前記無線端末それぞれについて一つ選択されたパターンの情報を前記記憶手段に書き込む、
ことを特徴とする請求項６に記載の位置管理装置。
【請求項８】
前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度を基に、複数の前記パターンから一つを選択する、
ことを特徴とする請求項７に記載の位置管理装置。
【請求項９】
前記位置管理手段は、前記無線端末の通信頻度、又は、移動頻度の履歴を元に、動的に前記パターンの再選択を行う、
ことを特徴とする請求項８に記載の位置管理装置。
【請求項１０】
呼び出し対象の無線端末が在圏するページングエリアの情報を前記記憶手段から読み出し、当該ページングエリアに属する無線エリアの無線基地局に対して、前記呼び出し対象の無線端末の呼出指示を出力する呼出指示手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の位置管理装置。
【請求項１１】
無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける無線基地局であって、
無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンと、前記各パターンにおいて自無線基地局の無線エリアが属するページングエリアとの情報を報知する無線送信手段と、
無線端末から、前記無線送信手段により報知した情報の中から当該無線端末の属するパターンに対応して選択されたページングエリアの情報を設定した位置登録要求を受信する無線受信手段と、
前記無線受信手段により受信した位置登録要求を位置管理装置へ送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする無線基地局。
【請求項１２】
無線基地局の無線エリアを１つ以上束ねたページングエリア単位で無線端末の位置を管理する無線ネットワークシステムにおける無線端末であって、
自身が在圏するページングエリアの情報を記憶する記憶手段と、
無線基地局から、無線通信が可能な領域をページングエリアへ分割する複数のパターンと、前記各パターンにおいて当該無線基地局の無線エリアが属するページングエリアとの情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した情報から、自身の属するパターンに対応したページングエリアの情報を選択し、選択したページングエリアの情報が前記記憶手段内に記憶されている自身の在圏するページングエリアの情報とは異なる場合に、選択したページングエリアの情報を設定した位置登録要求を前記無線基地局へ送信する位置登録手段と、
を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項１３】
当該無線端末自身の属するパターンを、当該無線端末の通信頻度、又は、移動頻度、あるいは、それらの履歴の情報を基に決定する手段、
をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の無線端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−６０８５３（Ｐ２００８−６０８５３Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３４５０４（Ｐ２００６−２３４５０４）
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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