(57)【要約】本発明は、複数の位置更新頻度に基づいて、移動ユニットにトラッキングエリアを割り当てるための方法を提供する。この方法は、移動ユニットにおいて、複数の位置更新頻度に基づいて、移動ユニットに関連付けられるトラッキングエリアを決定することを含むことが可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動ユニットにおいて、複数の位置更新頻度に基づいて、前記移動ユニットに関連付けられるトラッキングエリアを決定するステップを含む方法。
【請求項２】
前記移動ユニットにおいて、前記複数の位置更新頻度を算出するステップを含み、前記複数の位置更新頻度を算出するステップは、前記移動ユニットに関連付けられるトラッキングエリアのサイズに関連する、対応する複数の時間間隔にわたって前記複数の位置更新頻度を算出するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記移動ユニットに関連付けられる前記トラッキングエリアを決定するステップは、
前記複数の位置更新頻度の統計的組み合わせを形成するステップと、
前記統計的組み合わせに基づいて前記トラッキングエリアを決定するステップとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記トラッキングエリアを決定するステップは、前記複数の位置更新頻度の前記統計的組み合わせの値が増加したと判定したことに応答して、前記移動ユニットに関連付けられる前記トラッキングエリア内に含まれる基地局の数を増加させるステップを含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記トラッキングエリアを決定するステップは、前記複数の位置更新頻度の前記統計的組み合わせの値が減少したと判定したことに応答して、前記移動ユニットに関連付けられる前記トラッキングエリア内に含まれる基地局の数を減らすステップを含む請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記トラッキングエリアを決定するステップは、前記複数の位置更新頻度の前記統計的組み合わせの前記値が増加したと判定したことに応答して、かつ前記移動ユニットが、前記トラッキングエリアの境界近くに存在すると判定したことに応答して、前記移動ユニットに関連付けられる前記トラッキングエリア内に含まれる基地局の数を減らすステップを含む請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記特定されたトラッキングエリアを示す情報を供給するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
移動ユニットに関連付けられるトラッキングエリアを示す情報を、前記移動ユニットにおいて、複数の位置更新頻度に基づいて、前記移動ユニットに関連付けられる前記トラッキングエリアを決定したことに応答して、受信するステップを含む方法。
【請求項９】
前記トラッキングエリアを示す前記情報を受信するステップは、前記複数の位置更新頻度の統計的組み合わせの値が、増加した、または減少したと判定したことに応答して、前記移動ユニットに関連付けられる前記トラッキングエリア内に含まれる増加された数の基地局と低減された数の基地局の少なくともいずれかを示す情報を受信するステップを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
移動ユニットに関連付けられる前記トラッキングエリアを示す情報に基づいて、前記トラッキングエリアに前記移動ユニットを割り当てるステップと、
前記移動ユニットに向けられたページング・メッセージを、前記トラッキングエリアに関連する前記基地局の少なくとも１つに供給するステップとを含む請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、通信システムに関し、より詳細には、無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムのサービスエリアは、通常、１つまたは複数のネットワークにグループ化されることが可能な、いくつかのセルに分割される。各セル内に位置する移動ユニットは、そのセルに関連する基地局に対して、無線インタフェースとしばしば呼ばれる無線通信リンクを確立することによって、無線通信システムにアクセスすることができる。移動ユニットには、移動電話機、パーソナル・デジタル・アシスタント、スマートホン、グローバル・ポジショニング・システム・デバイス、無線ネットワーク・インタフェース・カード、デスクトップ・コンピュータまたはラップトップ・コンピュータなどのデバイスを含むことが可能である。移動ユニットが、無線通信システムにおけるセル間を移動するにつれ、移動ユニットは、移動ユニットの現在位置を無線通信システムに知らせる位置更新メッセージを定期的に提供することができる。無線通信システムは、この位置更新メッセージの中の情報を使用して、最新の位置更新メッセージの中で示される前回にサービスを提供した基地局を介して、移動ユニットに情報を向けることができる。
【０００３】
アイドル・モードまたは休止モードなどの一部の活動状態において、または移動ユニットの電源が切られている場合、移動ユニットは、無線通信システムにおけるセルの間で移動を続けている可能性があるものの、何らかの条件が満たされるまで（例えば、移動ユニットが、前回の位置更新メッセージに関連するトラッキングエリアの境界を越えると、新たなトラッキングエリアを有する新たな位置更新が、送信される）、位置更新メッセージを送信することを停止する可能性がある。したがって、無線通信システムは、情報が、移動ユニットに配信されるように利用可能になった際、いずれのセルが、この移動ユニットを含むかを知らない可能性がある。すると、無線通信システムは、最後に知られている移動ユニット位置についてネットワークが有する情報に基づいて、ネットワークによって決定されたページングエリアに属する複数のセルを介して、例えば、最後に知られているトラッキングエリアに属するセルを介して、ページング・メッセージを送信することによって、この移動ユニットと連絡をとろうと試みることができる。これらのページング・メッセージは、情報が、移動ユニットに伝送されるように利用可能であることを移動ユニットに示す情報を含む。移動ユニットは、このページング・メッセージを受信した場合、基地局を含むセルに対する無線接続を提供する基地局を介して、ページング応答を提供することができる。ページング応答は、通常、移動ユニットが、その情報を受信するように応対可能であることを示し、さらに、その情報をどのように移動ユニットにルーティングすべきかを示す情報を提供することもできる。
【０００４】
ページング・メッセージおよび位置更新メッセージは、システム・オーバーヘッドを表す。したがって、無線通信システムは、一般に、次の２つの競合する目的を満たすように設計される。すなわち、ページング負荷からのオーバーヘッドを小さくすること、および移動ユニットによって伝送される位置更新メッセージの数を減らすことである。ページング負荷は、移動ユニットの位置が、比較的高い精度で知られており、したがって、各ページング・メッセージが、比較的、より少ないセルに伝送されることが可能である場合、通常、最小限に抑えられる。しかし、移動ユニットの位置の精度を高めることは、より多くの位置更新メッセージを伝送することを要求する。これに対して、移動ユニットによって伝送される位置更新メッセージの数を減らすことは、移動ユニットを位置特定するのに無線通信システムによって使用されるロケーション情報の精度を低下させ、このことにより、通常、各ページング・メッセージが、比較的多数のセルに伝送されることがもたらされる可能性がある。
【０００５】
この問題の従来の解決法は、複数の基地局によるサービスを受けるセルを含むトラッキングエリアを定義することである。この場合、移動ユニットは、移動ユニットが、１つのトラッキングエリアから別のトラッキングエリアに移ると、位置更新メッセージを伝送することができ、無線通信システムは、最も新しく受信された位置更新メッセージによって示されるトラッキングエリアの中の基地局を介してページング・メッセージを提供することによって、ページング・プロセスを開始することができる。例えば、無線通信システムによるサービスを受ける地理的エリアは、１０の基地局のグループによるサービスを受けるセルを包含する複数のトラッキングエリアに分割されることが可能である。無線通信システムにおける移動ユニットは、次に、１０の基地局のグループ間のセル境界を越えると、位置更新を供給することができ、無線通信システムは、トラッキングエリア内の１０の基地局のグループを介してページング・メッセージを供給することができる。
【０００６】
従来のトラッキングエリアは、静的である、すなわち、基地局に対するトラッキングエリアの関連付けが、時間を経ても一定のままであること、または動的である、すなわち、無線通信システムが、移動ユニットに関連付けられたトラッキングエリアを変更することができることが可能である。例えば、トラッキングエリアの動的変更を実施する、無線通信システムにおける、無線ネットワーク・コントローラなどのエンティティが、移動ユニットが、連続する位置更新メッセージの間に移動した距離を算出することができる。移動ユニットが、比較的長い距離を移動した場合、無線ネットワーク・コントローラは、移動ユニットに関連付けられたトラッキングエリアのサイズを、より多くの基地局を含むように大きくすることができる。反対に、移動ユニットが、比較的短い距離を移動している場合、無線ネットワーク・コントローラは、トラッキングエリアのサイズを小さくすることができる。また、従来の無線通信システムは、移動ユニットの速度に基づいて、トラッキングエリアのサイズを動的に調整することもできる。
【０００７】
静的トラッキングエリアを実施し、無線通信システムにおけるエンティティを使用して、例えば、無線ネットワーク・コントローラにおいて、これらのトラッキングエリアを通る移動ユニットの動きを考慮に入れることは、無線通信システムにおける計算負荷を高める。この計算負荷は、トラッキングエリアが、無線通信システムによって動的に割り当てられる場合、少なくとも一つには、各移動ユニットに関連するトラッキングエリアを割り当てるため、および／または変更するためのアルゴリズムが、静的トラッキングエリアを実施するのに使用されるアルゴリズムよりもはるかに複雑であるため、さらに増大する可能性がある。例えば、各無線ネットワーク・コントローラは、無線ネットワーク・コントローラによるサービスを受ける各移動ユニットの少なくとも現在位置および以前の位置、ならびに無線ネットワーク・コントローラによるサービスを受ける各移動ユニットに関連付けられたトラッキングエリアのサイズおよび／または構成する基地局を示す情報の獲得、格納、および操作を行う必要がある可能性がある。
【０００８】
無線通信システムにかかる負荷は、過渡事象に応答して、短い期間中に大幅に変化する可能性がある。例えば、ローミングする移動ユニットは、短い期間にわたってトラッキングエリア間の境界にまたがる可能性がある。ローミングする移動ユニットが、境界にまたがる時間中、この移動ユニットは、トラッキングエリア間の境界を繰り返し越える可能性があり、このことにより、多数の位置更新メッセージがトリガされ、無線通信システムにかかる全体的な負荷が増大する可能性がある。別の例として、過渡的な環境変化が、トラッキングエリア（またはトラッキングエリア内の基地局に関連付けられたセル）の境界を変化させる可能性があり、このことは、境界が、これらの境界近くの移動ユニットの上に繰り返し押し寄せることを生じさせて、多数の位置更新メッセージをトリガする可能性がある。トラッキングエリアを割り当てるため、および／または変更するための従来の技術は、より大きいシステム負荷の、これらの潜在的な原因に対処しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前述の問題の１つまたは複数の問題の影響に対処することを対象とする。以下に、本発明のいくつかの態様の基本的な理解をもたらすために、本発明の簡略化された概要を提示する。この概要は、本発明の網羅的な概観ではない。この概要は、本発明の重要な要素もしくは不可欠な要素を特定することも、本発明の範囲を線引きすることも意図していない。この概要の唯一の目的は、後段で述べられるより詳細な説明の前置きとして、いくつかの概念を簡略化された形態で提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態において、複数の位置更新頻度に基づいて、移動ユニットにトラッキングエリアを割り当てるための方法が、提供される。この方法は、移動ユニットにおいて、複数の位置更新頻度に基づいて移動ユニットに関連付けられるトラッキングエリアを決定することを含むことが可能である。この方法の別の実施形態は、移動ユニットにおいて、複数の位置更新頻度に基づいて、移動ユニットに関連付けられるトラッキングエリアを決定することに応答して、移動ユニットに関連付けられるトラッキングエリアを示す情報を受信することを含むことが可能である。
【００１１】
本発明は、同様の符号が同様の要素を識別する添付の図面と併せて解釈される、以下の説明を参照して理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、様々な変形形態および代替形態が可能であるが、本発明の特定の実施形態が、図面に例として示されており、本明細書で詳細に説明される。しかし、特定の実施形態の本明細書における説明は、本発明を、開示される特定の形態に限定することは意図しておらず、それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の趣旨および範囲に含まれるすべての変形形態、均等形態、および代替形態を範囲に含むものとされることを理解されたい。
【００１３】
本発明の例示的な実施形態が、以下に説明される。簡明のため、実際の実施形態のすべての特徴が、本明細書で説明されるわけではない。もちろん、いずれのそのような実施形態の開発においても、実施形態ごとに異なる、システム関連の制約、およびビジネス関連の制約の遵守などの、開発者の特定の目標を達するのに、多数の実施形態特有の決定が行われなければならないことが認められよう。さらに、そのような開発の作業は、複雑で、時間がかかる可能性があるが、それでも、本開示を利用する当業者には、日常業務的な取り組みであることも認められよう。
【００１４】
本発明のいくつかの部分、および対応する詳細な説明は、ソフトウェア、あるいはコンピュータ・メモリ内のデータ・ビットに対する操作のアルゴリズムおよび記号表現に関して提示される。これらの説明および表現は、当業者が、自らの作業の内容を他の当業者に効果的に伝えるのに、当業者によって用いられる説明および表現である。本明細書で使用され、さらに一般に使用されるところのアルゴリズムという用語は、所望される結果につながる自己矛盾のない一連のステップと考えられる。これらのステップは、物理量の物理的操作を要求するステップである。通常、ただし、必須ではないが、これらの量は、格納される、転送される、組み合わされる、比較される、またはそれ以外で操作されることが可能な光信号、電気信号、または磁気信号の形態をとる。ときとして、主として、一般的な用法の理由で、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、項、数などと呼ぶことが好都合であることが分かっている。
【００１５】
しかし、これら、および類似した用語のすべては、適切な物理量に関連付けられるべきであり、これらの量に付けられた便利なラベルに過ぎないことに留意されたい。特に明記しない限り、または説明から明白なとおり、「処理すること」、または「算出すること」、または「計算すること」、または「決定すること」、または「表示すること」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタ内およびメモリ内の物理的、電子的量として表現されたデータを操作し、コンピュータ・システム・メモリもしくはコンピュータ・システム・レジスタ、または他のそのような情報記憶デバイス、情報伝送デバイス、もしくは情報表示デバイスの内部の物理量として同様に表現された他のデータに変換する、コンピュータ・システムまたは類似した電子コンピューティング・デバイスのアクションおよびプロセスを指す。
【００１６】
また、本発明のソフトウェアによって実施される態様は、通常、何らかの形態のプログラム記憶媒体上に符号化される、または何らかのタイプの伝送媒体を介して実施されることに留意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気型（例えば、フロッピー（登録商標）ディスクまたはハードドライブ）または光学型（例えば、コンパクトディスク読み取り専用メモリ、つまり、「ＣＤ  ＲＯＭ」）であることが可能であり、読み取り専用型またはランダム・アクセス型であることが可能である。同様に、伝送媒体は、対より線、同軸ケーブル、光ファイバ、または当業者に知られている他の何らかの適切な伝送媒体であることが可能である。
【００１７】
次に、本発明を、添付の図を参照して説明する。様々な構造、システム、およびデバイスが、単に説明の目的で、また当業者によく知られている詳細で本発明を不明瞭にしないように、図面において概略で示される。それでも、添付の図面は、本発明の例示的な実施例を示し、説明するように含められる。本明細書で使用される語および句は、当業者によるそれらの語および句の理解と合致する意味を有するように理解され、解釈されるべきである。用語または句の特別な定義、すなわち、当業者によって理解される通常の慣例的な意味とは異なる定義が、本明細書における用語または句の一貫した使用によって暗示されることは、全く意図されない。用語または句が、特別な意味、すなわち、当業者によって理解される以外の意味を有することが意図される限りで、そのような特別な定義は、その用語または句に関するその特別な定義を直接に、明確に与える定義の仕方で、本明細書において明確に示される。
【００１８】
図１は、無線通信システム１００の第１の例示的な実施形態を概念的に示す。図示される実施形態では、複数の基地局１０５（１つだけが、図１に示される）が、対応する複数の地理的エリアまたはセル（図示せず）に無線接続を提供する。基地局１０５が、無線通信システム１００の第１の例示的な実施形態における無線接続を提供するのに使用されるが、本発明は、基地局１０５に限定されないことが、本開示を利用する当業者には認められるはずである。また、代替の実施形態では、基地局ルータ、アクセス網などが、無線接続を提供するのに使用されることも可能である。さらに、基地局１０５（または無線接続を提供するのに使用される他のエンティティ）は、任意の無線通信プロトコルに従って動作することができる。例示的な無線通信プロトコルには、符号分割多元接続ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ  ２０００、周波数分割多元接続ＦＤＭＡ、直交周波数分割多元接続ＯＦＤＭＡ、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ＳｙｓｔｅｍＵＭＴＳ標準によって定義されるプロトコル、ＩＥＥＥ８０２標準の１つまたは複数に準拠して定義されるプロトコルなどが含まれることが可能であるが、以上には限定されない。特定の無線通信プロトコル、またはプロトコルの組み合わせは、設計上の選択の問題であり、本発明に重要ではない。
【００１９】
基地局１０５は、１つまたは複数の移動ユニット１１０に無線接続を提供することができる。簡明のため、単一の移動ユニット１１０が、図１に示される。しかし、任意の数の移動ユニット１１０が、無線通信システム１００によるサービスを受ける地理的エリア内に展開されることが可能であることが、本開示を利用する当業者には認められよう。例示的な移動ユニットには、セルラー電話機、パーソナル・デジタル・アシスタント、スマートホン、ポケットベル、テキスト・メッセージング・デバイス、ネットワーク・インタフェース・カード、ノートブック・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータなどが含まれることが可能であるが、以上には限定されない。本明細書で使用される、「無線通信システム」および／または「無線通信ネットワーク」という用語は、移動ユニット１１０に無線接続を提供するのに使用されることが可能な基地局１０５、および他の任意のエンティティまたはデバイスを指すものと理解される。しかし、移動ユニット１１０は、無線通信システム１００とは異なり、別個であるものと理解される。
【００２０】
基地局１０５は、構成する基地局１０５によるサービスを受ける地理的エリアを含むトラッキングエリア１１５（１〜５）、１２０（１〜３）、１２５にグループ化される。添数（１〜５）および（１〜３）は、トラッキングエリア１１５、１２０、１２５をひとまとめにして指す場合、省略されることが可能である。しかし、これらの添数は、個々のトラッキングエリア１１５、１２０、１２５、または個々のトラッキングエリア１１５、１２０、１２５のサブセットを示すのに使用されることが可能である。また、この取り決めは、単一の番号、および関連する複数の添数によって示される他の要素グループに適用されることも可能である。図示される実施形態において、トラッキングエリア１１５、１２０、１２５は、トラッキングエリア１１５が、比較的少数の基地局１０５を含み、トラッキングエリア１２０が、トラッキングエリア１１５より比較的多い数の基地局１０５を含み、トラッキングエリア１２５は、トラッキングエリア１２０より比較的多い数の基地局１０５を含むように階層化される。一部の実施形態では、トラッキングエリア１１５、１２０、１２５は、漸次、より多くの基地局１０５を介して、漸次、より大きい地理的エリアに無線接続を提供することができる。しかし、このことは、少なくとも一つには、異なる基地局１０５によるサービスを受ける地理的エリアが、当業者に知られている多数の要因に基づいて、異なる可能性があるため、常に当てはまるわけではない。
【００２１】
移動ユニット１１０は、トラッキングエリア１１５、１２０、１２５の１つに割り当てられる。図示される実施形態において、移動ユニットは、トラッキングエリア１１５（１）に初期に割り当てられる。したがって、無線通信システム１００、または無線ネットワーク・コントローラ（図示せず）などの無線通信システム１００内のエンティティは、トラッキングエリア１１５（１）内に配置された基地局１０５を介して１つまたは複数のページング・メッセージを供給することによって、移動ユニット１１０を位置特定しようと試みることができる。本明細書で使用される「ページング・メッセージ」という用語は、無線通信システム１００が、移動ユニット１１０と通信を確立したいことを示す、移動ユニット１００に伝送される任意のメッセージを指すものと理解される。
【００２２】
移動ユニット１１０は、矢印１３０で示されるとおり、最初のトラッキングエリア１１５（１）から、トラッキングエリア１１５（２）などの他のトラッキングエリア内にローミングすることが可能である。一実施形態では、移動ユニット１１０は、移動ユニット１１０が、初期トラッキングエリア１１５（１）とトラッキングエリア１１５（２）の間の境界を越えると、位置更新メッセージを供給するように構成されることが可能である。一部の無線通信プロトコルは、或る特定のフォーマットを有し、或る所定のタイプの情報を含む或る特定のＬｏｃａｔｉｏｎ  Ｕｐｄａｔｅメッセージを定義する。しかし、本明細書で使用される「位置更新メッセージ」は、移動ユニット１１０の位置を特定するのに、例えば、無線通信システム１００によって、使用されることが可能な情報を含む移動ユニット１１０によって伝送される任意のメッセージを指すものと理解される。例えば、無線通信システム１００は、この位置更新メッセージを使用して、移動ユニット１１０がトラッキングエリア１１５（２）内に存在することを特定することができる。
【００２３】
移動ユニット１１０は、ユニット１１０が、無線通信システム１００の中でローミングするにつれ、位置更新頻度を算出することができる。一実施形態では、移動ユニット１１０は、所定の時間をカウントダウンする（またはカウントアップする）タイマを含むことが可能である。その場合、移動ユニット１１０は、タイマがカウントダウンしている（またはカウントアップしている）間に伝送された位置更新メッセージの数を数えることができる。すると、位置更新頻度は、位置更新メッセージの総数を所定の時間で割ることによって、算出されることが可能である。例えば、所定の時間が、約１分であり、１０の位置更新メッセージが、その時間中に伝送される場合、位置更新頻度は、約毎分１０である。また、移動ユニット１１０は、以前の位置更新頻度の記憶を保存する、もしくは格納する、またはそれ以外で保持するように構成されることも可能である。
【００２４】
移動ユニット１１０は、移動ユニット１１０によって算出された複数の位置更新頻度に基づいて、トラッキングエリア１１５、１２０、１２５を決定する、または選択するように構成される。一実施形態では、移動ユニット１１０は、小さいトラッキングエリア１１５の１つに割り当てられることが可能である。移動ユニット１１０は、格納された以前の位置更新頻度を使用して、後段で詳細に説明されるとおり、複数の位置更新頻度の、加重移動平均などの統計的組み合わせを形成することができる。次に、移動ユニット１１０は、後段で詳細に説明されるとおり、複数の位置更新頻度の統計的組み合わせの値が、選択された閾値レベルを超えていると判定することが可能であり、したがって、ユニット１１０が、比較的、より大きいトラッキングエリア１２０の１つに割り当てられるべきであると判定することが可能である。すると、無線通信システム１００は、移動ユニット１１０によって供給された情報に基づいて、移動ユニット１１０をトラッキングエリア１２０（２）に割り当てることができる。移動ユニット１１０が、その複数の位置更新頻度の統計的組み合わせが、別の選択された閾値レベルを下回って低下したと後に判定した場合、移動ユニット１１０は、より小さいトラッキングエリア１１５への再割り当てを要求することができる。しかし、複数の位置更新頻度の統計的組み合わせが、高いままである（または増加した）場合、移動ユニット１１０は、さらに大きいトラッキングエリア１２５への割り当てを要求することができる。
【００２５】
例えば、移動ユニット１１０は、トラッキングエリア１１５などの層１トラッキングエリアを使用することを開始する。移動ユニット１１０は、タイマＴ１を開始し、Ｔ１が経過することによってマークされる時間間隔ごとに、層１モード（Ｕ１）における更新回数の移動平均を計算することを開始する。
Ｕ１（ｔ）＝ａ１Ｕ１（ｔ−１）＋ａ２Ｕ１（ｔ−１）＋．．．ａｎＵ１（ｔ−ｎ１）
【００２６】
【数１】
2009531971.tif 000003
この式において、ａｉという値は、各位置更新頻度に適用される重みである。いずれの時点においても、Ｕ１（ｔ）が、Ｔｈｒ１という値を超えた場合、移動ユニット１１０は、トラッキングエリア１２０などの層２トラッキングエリア値に再割り当てされることが可能であり、層２ＴＡモードに入る。超えない場合、移動ユニット１１０は、タイマを再スタートし、Ｕ１を計算することを続ける。
【００２７】
移動ユニット１１０は、層２ＴＡモードに移ると、タイマＴ２を開始して、Ｔ２が経過することによってマークされる時間間隔ごとに、層２レベルに関連する更新をカウントして、移動平均Ｕ２を計算することができる。
Ｕ２（ｔ）＝ａ１Ｕ２（ｔ−１）＋ａ２Ｕ２（ｔ−１）＋．．．＋ａｎＵ２（ｔ−ｎ２）
【００２８】
【数２】
2009531971.tif 000004
移動平均Ｕ２の閾値（Ｔｈｒｈｉｇｈ２）を超えた場合、移動ユニット１１０は、層３モード（例えば、トラッキングエリア１２５に割り当てられた）に移動し、層３ＴＡ値を使用して位置を更新する。閾値を超えていない場合、移動ユニット１１０は、層２モード内に留まることが可能であり、あるいはＴｈｒｌｏｗ２に達した場合、移動ユニット１１０は、層１モードに戻ることが可能である。移動ユニット１１０は、層３モードに入ると、タイマＴ３を開始し、Ｔ１が経過することによってマークされる時間間隔ごとに、層３レベルに関連する更新の回数をカウントして、移動平均Ｕ３を計算することができる。すなわち、
Ｕ３（ｔ）＝ａ１Ｕ３（ｔ−１）＋ａ２Ｕ３（ｔ−１）＋．．．＋ａｎＵ３（ｔ−ｎ３）
移動ユニット１１０は、いずれの時点においても、Ｕ３が、Ｔｈｒｌｏｗ３より低い場合、層３モードに戻ることが可能である。
【００２９】
図２Ａは、時間の関数としての移動ユニットの位置更新頻度のプロット２００を示す。プロット２００の水平軸は、経過した時間を示し、垂直軸は、選択された期間に関して移動ユニットによって算出された位置更新頻度を示す。図示される実施形態では、選択される期間は、図２Ａに示される時間にわたって一定のままである。しかし、可変の期間を含め、任意の期間が選択されることが可能であることが、本開示を利用する当業者には認められるはずである。経過した時間の単位、および位置更新頻度の単位は、任意であり、本発明に重要ではない。図示される実施形態において、移動ユニットは、位置更新頻度ビン２０１によって示される初期位置更新頻度を算出する。また、移動ユニットは、選択された数の位置更新頻度の移動平均などの、現在の位置更新頻度と以前の位置更新頻度の統計的組み合わせを算出することもできる。
【００３０】
図２Ｂは、時間の関数としての移動ユニットの位置更新頻度のプロット２０５を示す。プロット２０５の水平軸は、経過した時間を示し、垂直軸は、移動ユニットによって算出された位置更新頻度の１つまたは複数の位置更新頻度の移動平均を示す。移動平均は、指数関数的に重み付けされた移動平均などの、任意の重み付け関数を使用して組み合わされることが可能な、任意の数の現在の位置更新頻度と以前に算出された位置更新頻度を含むことが可能であることが、本開示を利用する当業者には認められるはずである。さらに、移動平均を算出する際の位置更新頻度の数、および／またはこれらの位置更新頻度に適用される重みは、固定であっても、時間が経つにつれ変化してもよい。経過した時間の単位、および位置更新頻度の移動平均の単位は、任意であり、本発明に重要ではない。図示される実施形態では、移動平均の初期値２０７は、位置更新頻度２０１の初期値に基づいて算出される。
【００３１】
時間が経つと、移動ユニットによって算出される位置更新頻度および／または移動平均は、変化する。例えば、移動ユニットによって算出される位置更新頻度ビン２１０が、移動ユニットが、より多くの基地局を含むトラッキングエリアを選択することを考慮することができることを示す閾値２１５を超えて増加することが可能である。しかし、少なくとも位置更新頻度ビン２０１、２１０の加重平均である、対応する移動平均２１７が、閾値２１５をまだ超えていないことが可能である。したがって、移動ユニットは、より大きいトラッキングエリアを選択しないことが可能である。図示される実施形態では、位置更新頻度の移動平均における位置更新頻度は、閾値２１５が、両方のプロット２００、２０５において同一であるように、同一の単位で測定されるものと想定される。しかし、このことは、すべての場合に当てはまるわけではないことが、本開示を利用する当業者には認められるはずである。
【００３２】
移動ユニットによって算出される位置更新頻度ビン２２０の値が、閾値２１５を下回って低下することが可能である。しかし、少なくとも位置更新頻度ビン２０１、２１０、２２０の加重平均である、対応する移動平均２２３が、閾値２１５を超えることが可能である。したがって、移動ユニットは、より大きいトラッキングエリアを選択することができる。一実施形態において、移動ユニットは、約１０の基地局を含む層１トラッキングエリアなどの比較的小さいトラッキングエリア内に存在することが可能であり、したがって、５０の基地局を含む、より大きいトラッキングエリアを選択することが可能である。その場合、移動ユニットは、その新たなトラッキングエリアの選択を示すメッセージを、無線通信ネットワークに供給することが可能であり、無線通信ネットワークは、移動ユニットを、その新たなトラッキングエリアに割り当てることができる。無線通信ネットワークは、データベース、通信経路、位置情報、ページング情報などを更新すること、または確立することなどの、移動ユニットを、その新たなトラッキングエリアに割り当てるのに要求される可能性があるアクションを実行することができる可能性があることが、本開示を利用する当業者には認められるはずである。さらに、無線通信システムは、移動ユニットが、層２トラッキングエリアに割り当てられていることを示すメッセージを、移動ユニットに供給することができる。
【００３３】
期間ビン２２５における位置更新頻度は、移動ユニットが、より少ない数の基地局を含むトラッキングエリアを選択することを考慮することができることを示す閾値２３０を下回って低下している。しかし、位置更新頻度の１つまたは複数の以前の値の加重平均である、対応する移動平均２１７は、まだ、閾値２３０を下回って低下していないことが可能である。したがって、移動ユニットは、より小さいトラッキングエリアを選択しないことが可能である。位置更新頻度の移動平均が、値２３３において閾値２３０を下回って低下することが可能である。
【００３４】
移動ユニットは、移動平均が、値２３３に達すると、移動ユニットが、層１トラッキングエリアなどの、より小さいトラッキングエリアに割り当てられるべきことを判定することができる。したがって、移動ユニットは、より小さいトラッキングエリアの選択を示すメッセージなどの情報を、無線通信システムに供給することができ、無線通信システムは、より少ない数の基地局に関連する層１トラッキングエリアに移動ユニットを割り当てることができる。図示される実施形態では、閾値２１５は、閾値２３０より大きく、このことは、トラッキングエリア割り当てアルゴリズムにおいてヒステリシスをもたらすことが可能である。閾値２１５と閾値２３０の差は、設計上の選択の問題であり、本発明に重要ではないことが、本開示を利用する当業者には認められるはずである。さらに、閾値２１５、２３０は、一部の実施形態において同一であることが可能である。
【００３５】
位置更新頻度の移動平均は、値２３５において閾値２１０を再び超え、このことにより、移動ユニットが、層２トラッキングエリアなどの、より大きいトラッキングエリアに割り当てられることになる。位置更新頻度の移動平均は、値２４３において閾値２４０を超え、このことにより、移動ユニットが、さらに大きいトラッキングエリアに割り当てられることになる。例えば、移動ユニットは、約１００の基地局を含む層３トラッキングエリアに割り当てられることが可能である。閾値２４０は、閾値２１５より大きいものの、このことは、必ずしも、本発明の実施のためではない。位置更新頻度の移動平均は、値２４８において閾値２４５を下回って低下し、このことにより、移動ユニットが、層２トラッキングエリアなどの、より小さいトラッキングエリアに割り当てられることになる。前述したとおり、閾値２４０、２４５には、異なる値が与えられて、トラッキングエリア割り当てアルゴリズムにおいてヒステリシスをもたらすことが可能である。
【００３６】
図示される実施形態では、図２Ｂに示される移動平均は、図２Ａに示される位置更新頻度の値に対して、約１ビンだけ遅れる傾向にある。しかし、このことは、すべての実施形態において当てはまるわけではないことが、本開示を利用する当業者には認められるはずである。例えば、移動平均を計算するのに使用される重み付け関数は、図２Ｂに示される移動平均が、図２Ａに示される位置更新頻度の値に対して、大体、約１ビンだけ遅れる傾向にあるように選択されることが可能である。別の実施例に関して、移動ユニットによって測定される位置更新頻度が、図２Ｂに示される移動平均を、図２Ａに示される位置更新頻度の値に対して、大体、約１ビンだけ遅れさせるように変化することが可能である。
【００３７】
図３Ａは、時間の関数としての移動ユニットの位置更新頻度のプロット３００を示す。プロット３００の水平軸は、経過した時間を示し、垂直軸は、選択された期間に関して移動ユニットによって算出された位置更新頻度を示す。経過した時間の単位、および位置更新頻度の単位は、任意であり、本発明に重要ではない。図３Ｂは、時間の関数としての移動ユニットの位置更新頻度のプロット３０５を示す。プロット３０５の水平軸は、経過した時間を示し、垂直軸は、移動ユニットによって算出された位置更新頻度の１つまたは複数の位置更新頻度の移動平均を示す。経過した時間の単位、および位置更新頻度の１つまたは複数の位置更新頻度の移動平均の単位は、任意であり、本発明に重要ではない。
【００３８】
図示される実施形態では、移動ユニットは、連続する２つの位置更新頻度３１０、３１５を算出する。位置更新頻度３１０は、閾値３２０をはるかに下回って低下する。位置更新頻度３１５は、位置更新頻度３１０より大幅に大きく、閾値３１５を超える。しかし、位置更新頻度３１０、３１５に基づいて算出される移動平均３２５は、閾値３２０を下回ったままであり、したがって、移動ユニットは、より大きいトラッキングエリアへの再割り当てを要求しない。算出される次の位置更新頻度３３０（および、個々に番号が付けられていない後続のいくつかの位置更新頻度）は、閾値３２０を再び下回って低下する。したがって、移動平均も、閾値３２０を下回ったままである。このため、複数の位置更新頻度の移動平均を使用して、異なるサイズのトラッキングエリアへの再割り当てを要求すべきか否かを判定することにより、移動ユニットは、位置更新頻度３１５におけるスパイクなどの過渡事象に応答して、より大きいトラッキングエリアへの再割り当てを要求することを回避することができる。
【００３９】
位置更新頻度の移動平均の値３３５は、少なくとも一つには、図３Ａに示される個々の位置更新頻度ビンにおける値が、一貫して閾値３２０近くに、または閾値３２０を超えて留まっていたため、閾値３２０を超える。移動ユニットは、移動平均３３５が、閾値３２０を超えたことに応答して、より大きいトラッキングエリアへの再割り当てを要求することができる。位置更新頻度ビン３４０の値は、閾値３４５を下回っており、このことは、移動ユニットが、より小さいトラッキングエリアに再割り当てされることが可能であることを示す可能性がある。しかし、移動平均は、位置更新頻度の低下に応答して、閾値３４５を下回って低下することはない。位置更新頻度ビン３５０の値は、閾値３４５を再び超え、したがって、移動平均も、閾値３４５を超えたままである。このため、複数の位置更新頻度の移動平均を使用して、異なるサイズのトラッキングエリアへの再割り当てを要求すべきか否かを判定することにより、移動ユニットは、位置更新頻度３４０における低下などの過渡事象に応答して、より小さいトラッキングエリアへの再割り当てを要求することを回避することができる。
【００４０】
位置更新頻度の移動平均の値３５５は、少なくとも一つには、図３Ａに示される個々の位置更新頻度ビンにおける値が、一貫して閾値３４０近くに、または閾値３４０を下回って留まっていたため、閾値３４０を下回って低下する。移動ユニットは、移動平均３３５が、閾値３４０を下回って低下ことに応答して、より小さいトラッキングエリアへの再割り当てを要求することができる。
【００４１】
図４は、無線通信システム４００の第２の例示的な実施形態を概念的に示す。図示される実施形態では、移動ユニット４０５が、比較的多数の基地局４２０（１つだけが、図４に示される）を含む２つのトラッキングエリア４１０とトラッキングエリア４１５の間の境界近くをローミングしている。矢印４２５で示されるとおり、移動ユニット４０５が境界を越えるたびに、移動ユニット４０５は、位置更新メッセージを伝送することが可能である。位置更新メッセージ伝送の頻度が、比較的高い値まで位置更新頻度の移動平均を高めるのに十分なだけ大きい場合、移動ユニット４０５は、移動ユニット４０５を、異なるトラッキングエリアに割り当てることが望ましいと判定することが可能である。しかし、図示される実施形態では、トラッキングエリア４１０、４１５は、無線通信システム４００における利用可能な最大のトラッキングエリアであることが可能である。したがって、移動ユニット４０５および／または無線通信システム４００は、より多くの基地局を含む、より大きいトラッキングエリアに移動ユニット４０５を割り当てることができない可能性がある。
【００４２】
移動ユニット４０５は、トラッキングエリア４１０、４１５よりも比較的少ない数の基地局４２０を含むトラッキングエリア４３０を代わりに選択することが可能である。しかし、トラッキングエリア４３０は、移動ユニット４０５に近いトラッキングエリア４１０とトラッキングエリア４１５の間の境界の一部分を包含することが可能である。その場合、無線通信システム４００は、その期間、移動ユニット４０５をトラッキングエリア４３０に割り当てることができる。トラッキングエリア４３０は、移動ユニット４０５がローミングしているエリアをほぼ包含するので、移動ユニット４０５によって算出される位置更新頻度、および対応する移動平均は、低減されることが可能であり、このことは、位置更新メッセージの数を減らすことによって全体的なシステム・オーバーヘッドを小さくすることが可能である。
【００４３】
一実施形態において、移動ユニット４０５および／または無線通信システム４００は、移動ユニット４０５によって算出された位置更新頻度の比較的大きい移動平均が、トラッキングエリア４１０とトラッキングエリア４１５の間の境界に対する移動ユニット４０５の近さの結果であると判定することが可能である。例えば、位置更新頻度（または位置更新頻度の移動平均）が、以前の位置更新頻度と比べて増加した場合、移動ユニット４０５および／または無線通信システム４００は、移動ユニット４０５が、トラッキングエリア４１０とトラッキングエリア４１５の間の境界近くに存在すると判定することが可能である。しかし、移動ユニット４０５の位置更新頻度（または位置更新頻度の移動平均）が、比較的一定のままである場合、移動ユニット４０５および／または無線通信システム４００は、観察された位置更新頻度が、トラッキングエリア４１０、４１５を含む多数のトラッキングエリアを横断する移動ユニット４０５の動きによってもたらされたと判定することが可能である。
【００４４】
図５は、移動ユニットにトラッキングエリアを割り当てる方法５００の１つの例示的な実施形態を概念的に示す。図示される実施形態では、移動ユニットは、移動ユニットによって算出される複数の位置更新頻度の移動平均を算出することができる（５０５において）。一実施形態では、移動ユニットは、ネットワークによって提供されることが可能な１つまたは複数の閾値または重みを使用して、複数の位置更新頻度の移動平均を算出することができる（５０５において）。次に、移動ユニットは、位置更新頻度の移動平均が、第１の閾値（Ｔ１）を超えているか否かを判定することができる（５１０において）。
【００４５】
位置更新頻度の移動平均が、第１の閾値を超えている場合、移動ユニットは、或るより大きいトラッキングエリアへの割り当てを要求することが可能であり、無線通信システムが、そのより大きいトラッキングエリアに移動ユニットを割り当てることが可能である（５１５において）。しかし、位置更新頻度の移動平均が、第１の閾値を超えていない場合、移動ユニットは、位置更新頻度の移動平均が、第２の閾値（Ｔ２）を下回っているか否かを判定することができる（５２０において）。位置更新頻度の移動平均が、第２の閾値を下回っている場合、移動ユニットは、より小さいトラッキングエリアを要求し、より小さいトラッキングエリアに割り当てられることが可能である（５２５において）。位置更新頻度の移動平均が、第２の閾値を下回っていない場合、移動ユニットは、現在のトラッキングエリア内に留まることが可能である（５３０において）。
【００４６】
前述した技術の実施形態は、従来の慣行に優るいくつかの利点を有する可能性がある。例えば、従来の無線通信システムは、無線通信システム内のエンティティにおいてトラッキングエリアを再割り当てすべきか否かを判定することが可能である。これに対して、前述した技術は、位置更新頻度に基づいて、トラッキングエリア割り当ておよび／または再割り当てが、移動ユニットにおいて開始されることを許す。したがって、移動ユニットは、無線通信システムとは独立にトラッキングエリア割り当てアルゴリズムを実施することができる。また、前述した技術の実施形態は、無線通信ネットワーク側でトラッキングエリア再割り当てを実施するのに要求される計算の複雑さを減らすとともに、位置更新シグナリング負荷とページング・シグナリング負荷をともに減らすこともできる。さらに、移動ユニットによって算出された複数の位置更新頻度に基づいて、異なるサイズのトラッキングエリアへの再割り当てを要求するべきか否かを判定することにより、位置更新頻度のスパイクまたは急低下などの過渡事象に基づく再割り当てが防止されることが可能である。
【００４７】
また、移動ユニットは、移動平均の計算におけるパラメータ、および閾値を調整することによって、上位層トラッキングエリアをより速く、またはより遅く選択するように構成されることも可能である。ネットワークの１つの領域内に多くの位置更新トラフィックが存在する場合、ネットワークは、これらのパラメータを動的に調整して、移動ユニットに上位層トラッキングエリアを選択させることができる。ページング負荷が問題である場合、ネットワークは、移動ユニットに、より下位のトラッキングエリア層に留まらせることができる。また、更新頻度の最新の値に対する感度が、新しい頻度値の重みを大きくすることによって、高められることが可能である。このことは、ユーザが、更新頻度をより頻繁に変更する可能性が高いエリアにおいて、より速い応答時間が要求される場合、有利であると判明する可能性がある。
【００４８】
以上に開示される特定の実施形態は、単に例示的であり、本発明は、本明細書の教示を利用する当業者には明白な、異なるが、均等の仕方で変形され、実施されることも可能である。さらに、添付の特許請求の範囲に記載される以外、本明細書で示される構築または設計の詳細への限定は、全く意図されない。したがって、以上に開示される特定の実施形態は、変更または変形されてもよいことが明白であり、すべてのそのような変種は、本発明の範囲および趣旨に含まれるものと考えられる。したがって、本明細書で求められる保護は、添付の特許請求の範囲に示されるとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による無線通信システムの第１の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図２】本発明による、移動ユニットの位置更新頻度を時間の関数として、さらに位置頻度の移動平均を時間の関数としてそれぞれ示すプロットである。
【図３】本発明による、移動ユニットの位置更新頻度を時間の関数として、さらに位置頻度の移動平均を時間の関数としてそれぞれ示すプロットである。
【図４】本発明による無線通信システムの第２の例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図５】本発明による移動ユニットにトラッキングエリアを割り当てる方法の１つの例示的な実施形態を概念的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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