(57)【要約】本発明は、上位レイヤ及び下位レイヤにて管理されている移動局の状態が不一致であったとしても、適切にパケット信号を配信することを目的とする。本発明による移動通信システムは、移動局と、無線基地局と、ネットワークレイヤにおける移動局の状態を管理する位置情報管理装置とを有する。前記移動局は、アクティブ状態で無線通信する無線通信手段と、アイドル状態で間欠的に制御信号を受信する間欠受信手段と、呼出信号に応答して状態遷移信号を作成する状態管理手段とを備える。移動局が送信又は受信の何れも行なっていない期間が何れのレイヤでも計時され、該期間が所定の期間を超えた場合に前記移動局の状態はアイドル状態に変更される。アイドル状態の移動局宛の信号は、前記位置情報管理装置に蓄積され、前記移動局の状態がアクティブ状態に変更された後に前記移動局宛の信号が送信される。
2004047474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と、移動局と通信をすることが可能な無線基地局と、無線通信資源を管理するリンクレイヤより上位のネットワークレイヤにおける移動局の状態を管理する位置情報管理装置より成る移動通信システムであって、
前記移動局は、無線通信資源を管理するリンクレイヤにおけるアクティブ状態にて無線基地局と信号を送受信する無線通信手段と、リンクレイヤにてアクティブ状態とは異なる状態にて前記無線基地局から間欠的に制御信号を受信する間欠受信手段と、前記制御信号に含まれる呼出信号に応答して状態遷移信号を作成する状態管理手段とを備え、
前記位置情報管理装置は、ネットワークレイヤにおける前記移動局の状態がアクティブ状態であるか又はアイドル状態であるかを管理する状態管理手段と、アクティブ状態の移動局が属するセルに関する情報及びアイドル状態の移動局が属する位置登録エリアに関する情報を管理するエリア管理手段とを備え、
アクティブ状態の移動局が送信も受信も行なっていない期間がリンクレイヤにて及びネットワークレイヤにて計時され、該期間が所定の期間を超えた場合に前記移動局の状態がアクティブ状態とは異なる状態に変更され、
ネットワークレイヤ又はリンクレイヤの少なくとも一方にてアクティブ状態とは異なる状態の移動局宛の信号が、
前記位置情報管理装置又は前記無線基地局に蓄積され、前記移動局の状態がアクティブ状態に変更された後に前記移動局宛の信号が送信される、又は前記無線基地局にて作成された前記移動局の呼出信号と共に、前記移動局に間欠的に送信され、
ネットワークレイヤ及びリンクレイヤにおける移動局の状態遷移の管理が独立して行われることを特徴とする移動通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の移動通信システムに使用される、複数の無線基地局に接続される集線装置であって、前記位置情報管理装置及び無線基地局の間で信号を中継する通信手段と、前記移動局への信号の転送経路を示す経路情報を管理する経路管理手段とを備えることを特徴とする集線装置。
【請求項３】
移動局に関する信号伝送が行なわれていない期間を計時するタイマ手段と、計時した期間が所定の期間を上回る場合に前記移動局に対する経路情報を記憶手段から削除する経路管理手段とを備えることを特徴とする請求項２記載の集線装置。
【請求項４】
前記移動局又は前記無線基地局からの要請に基づいて、前記移動局に対する経路情報を更新する経路管理手段を備えることを特徴とする請求項２記載の集線装置。
【請求項５】
移動局宛の信号を受信した場合であって、前記移動局に関する経路情報が記憶手段に格納されていなかった場合には、当該集線装置に接続されている複数の無線基地局に前記移動局宛の信号を送信することを特徴とする請求項２記載の集線装置。
【請求項６】
前記経路管理手段は、リンクレイヤにおけるアクティブ状態とは異なるバッテリセービング状態にて動作する前記移動局の経路情報は維持するが、前記アクティブ状態とは異なるアイドル状態にて動作する前記移動局の経路情報は削除することを特徴とする請求項２記載の集線装置。
【請求項７】
リンクレイヤにおけるアクティブ状態では無線通信を行い、前記アクティブ状態とは異なる状態では間欠的に制御信号を受信する移動局と、移動局と通信する無線基地局とを有する移動通信システムにおいて使用される位置情報管理装置であって、
無線通信資源を管理するリンクレイヤより上位のネットワークレイヤにおける移動局の状態がアクティブ状態であるか又はアイドル状態であるかを管理する状態管理手段と、前記アクティブ状態の移動局が属するセルに関する情報及び前記アイドル状態の前記移動局が属する位置登録エリアに関する情報を管理するエリア管理手段と、移動局に関する信号伝送が行なわれていない期間を計時するタイマ手段とを備え、
前記期間が所定の期間を超える場合に、ネットワークレイヤにおける前記移動局の状態がアクティブ状態とは異なる状態に変更され、
ネットワークレイヤにてアイドル状態の移動局宛の信号を蓄積した場合に、前記移動局を呼び出すための呼出信号を複数の無線基地局に送信し、前記呼出信号に応答して前記移動局により作成された状態遷移信号を受信し、移動局が状態遷移することを示す状態遷移通知に応答して、蓄積していた前記移動局宛の信号を送信する
ことを特徴とする位置情報管理装置。
【請求項８】
リンクレイヤより上位のネットワークレイヤにおける移動局の状態を管理する位置情報管理装置を有する移動通信システムにおいて使用される無線基地局であって、
無線通信資源を管理するリンクレイヤにてアクティブ状態の移動局と無線通信する通信手段と、前記アクティブ状態とは異なる状態の移動局に対して間欠的に制御情報を送信する間欠送信手段と、無線通信を行っている移動局を示す情報を管理する管理手段と、アクティブ状態の移動局が送信も受信も行なっていない期間を計時するタイマ手段とを備え、
前記位置情報管理装置では、前記ネットワークレイヤにおける前記移動局の状態がアクティブ状態であるか又はアイドル状態であるかが管理され、前記アクティブ状態の移動局が属するセルに関する情報、及び前記アイドル状態の移動局が属する位置登録エリアに関する情報が管理され、
前記タイマ手段により計時される期間が所定の期間を超える場合に、前記移動局の状態がアクティブ状態とは異なる状態に変更され、
リンクレイヤにてアクティブ状態とは異なる状態の移動局宛の信号を受信した場合に、
前記移動局を呼び出すための呼出信号に応答して前記移動局により作成された状態遷移信号を受信し、状態遷移が行なわれることを示す状態遷移信号に応答して、蓄積していた前記移動局宛の信号に送信する、又は呼出信号及び前記移動局宛の信号を間欠的に送信する
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項９】
前記管理手段は、前記リンクレイヤにおけるアクティブ状態とは異なるアイドル状態に遷移した移動局に関する情報を、無線リンクを確立して通信を行う移動局を管理する帰属表から削除するが、前記アクティブ状態とは異なるバッテリセービング状態にて動作する移動局に関する情報は、前記帰属表にて維持することを特徴とする請求項８記載の無線通信基地局。
【請求項１０】
無線基地局と通信をすることが可能な移動局であって、
無線通信資源を管理するリンクレイヤにおけるアクティブ状態にて無線基地局と信号を送受信する通信手段と、前記アクティブ状態とは異なる状態にて前記無線基地局から間欠的に制御信号を受信する間欠受信手段と、前記制御信号に含まれる呼出信号に応答して状態遷移信号を作成する状態管理手段と、前記アクティブ状態で送信も受信も行なっていない期間を計時するタイマ手段とを備え、
リンクレイヤより上位のネットワークレイヤにおける前記移動局の状態が、アクティブ状態であるか又はアイドル状態であるかが位置情報管理装置により管理され、該位置情報管理装置では、前記アクティブ状態における前記移動局が属するセルに関する情報、及び前記アイドル状態における前記移動局が属する位置登録エリアに関する情報が管理され、
前記タイマ手段により計時される期間が所定の期間を超えた場合にはアクティブ状態とは異なる状態に遷移し、
前記ネットワークレイヤ又は前記リンクレイヤの少なくとも一方にてアクティブ状態とは異なる状態であった場合に、
前記状態遷移信号を送信した後に、前記位置情報管理装置又は前記無線基地局に蓄積されていた信号を受信し、又は呼出信号及び自局宛の信号を前記無線基地局から間欠的に受信する
ことを特徴とする移動局。
【請求項１１】
前記リンクレイヤ及び前記ネットワークレイヤの一方における状態が変化したことに応答して、他方の状態も変化するよう形成されることを特徴とする請求項１０記載の移動局。
【請求項１２】
移動局と、前記移動局と通信をすることが可能な無線基地局と、無線通信資源を管理するリンクレイヤより上位のネットワークレイヤにおける移動局の状態を管理する位置情報管理装置より成る移動通信システムにて使用される通信方法であって、
無線通信資源を管理する前記リンクレイヤにてアクティブ状態の移動局が、無線基地局から信号を受信するステップと、
リンクレイヤにて及びネットワークレイヤにて、前記信号の受信後前記移動局が送信も受信も行なっていない期間を計時するステップと、
リンクレイヤにて計時された期間が所定の期間を経過した場合に、前記移動局のリンクレイヤにおける状態をアクティブ状態とは異なる状態に遷移すべきことを示す状態遷移信号を前記無線基地局に送信するステップと、
ネットワークレイヤにて計時された期間が所定の期間が経過した場合に、前記移動局のネットワークレイヤにおける状態をアイドル状態に遷移すべきことを示す状態遷移信号を前記位置情報管理装置宛に送信するステップと、
リンクレイヤにてアクティブ状態とは異なる状態で、前記移動局が前記無線基地局から間欠的に制御信号を受信するステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、移動通信システム並びにそのようなシステムで使用される集線装置、無線基地局、移動局及び通信方法に関する。
【背景技術】  第３世代移動通信システムに代表される現行の移動通信システムでは、例えばＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が採用され、これは、無線通信資源の有効利用の観点から、パケット送受信を行わなかった期間に応じて移動局の動作状態を変化させている。その動作状態は、具体的には、個別チャネルを利用して通信を行う第１状態（Ｃｅｌｌ−ＤＣＨ）、個別チャネルは使用できないが共通チャネルを使用することが可能な第２状態（Ｃｅｌｌ−ＦＡＣＨ）、無線基地局から間欠的に制御信号を受信する第３状態（Ｃｅｌｌ−ＰＣＨ）及び無線基地局と何らの通信も行わない第４状態（Ｉｄｌｅ）である。これらの状態は、リンクレイヤ（Ｌ２）にて管理される。移動局の状態を管理する無線アクセスネットワーク（ＵＴＲＡＮ）では、第１乃至第３状態の移動局の属するセルが何であるか（どの無線基地局の配下に属するか）を把握している。移動局の所属するセルが変わると（ハンドオーバすると）、ＵＴＲＡＮにて管理されるセルも更新される。ただし、第３状態の移動局に対しては、ＵＴＲＡＮは最後に更新したセルの情報を把握しているに過ぎない。このような移動体通信システムについては、例えば非特許文献１に開示されている。
一方、ＩＰに準拠したネットワークを利用する既存の移動通信システムでは、リンクレイヤより上位のネットワークレイヤ又はＩＰレイヤ（Ｌ３）にて移動局の状態が管理される。その状態には、無線リンクを確立して通信を行うことが可能な第１状態（Ａｃｔｉｖｅ）と、無線リンクを解放している第２状態（Ｄｏｒｍａｎｔ）とがある。この第２状態にある移動局は、複数のセルにより形成される位置登録エリアが何であるか等を報知する第１信号（Ｒｏｕｔｅｒ  Ａｄｖｅｒｔｉｃｅｍｅｎｔ）及び移動局を呼び出す場合に使用される第２信号（Ｐａｇｉｎｇ  Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を受信することが可能である。このようなシステムを構築することで、移動局の位置をシステム側で常に把握することが可能になる。
【非特許文献１】  立川敬二  監修，「Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式」，丸善株式会社，２００１年６月２５日発行
【発明の開示】
上記のような移動通信システムを統合し、インターネット・プロトコル（ＩＰ）に準拠した移動通信システムを構築することができれば、極めて有意義である。しかしながら、両システムにおける移動局の状態管理の手法が相違することに起因して、上位レイヤ及び下位レイヤにおける状態は必ずしも一致しなくなる。このため、パケット信号を適切に配信することが困難になることが懸念される。特に、仕様（ｓｐｅｃ）の異なる複数のリンクレイヤが併存する移動通信システムでは、上下レイヤの状態を常に合わせ続けることは困難になる。
また、第３世代移動通信システムには、間欠受信を行う第３状態が用意されており、移動局の消費電力を節約することが可能である。しかし、ＩＰに準拠した移動通信システムでは、無線リンクの解放された第２状態であったとしても、位置情報や呼出信号が連続的に監視される。というのは、インターネットのようなネットワークから移動局宛のパケット信号がいつ到来するかは予測することができず、このようなパケット信号を常に受信可能にするためである。ＩＰページング方式は、移動局を追跡する点では有利であるが、バッテリセービングに関しては必ずしも有利であるとは言えない。この場合において、ＩＰページングにおける移動局へのページング周期を、リンクレイヤに合わせて設定すれば、バッテリセービングを行うこと自体は可能になるかもしれない。しかしながら、そのような方式を採用すると、仕様の異なるリンクレイヤが複数存在する場合にはリンクレイヤ毎に（システム毎に）ページング周期を設定することとなり、リンクレイヤ上位のネットワークレイヤ（Ｌ３）にてシステム毎に異なる制御を行う必要性が生じ得る。このことは、システム内の処理の複雑化を招き、特にシステム間のハンドオーバを困難にするという問題を招く（一般に、リンクレイヤ（下位レイヤ）の異なるシステム間でハンドオーバを容易に行う観点からは、上位レイヤにおける処理が共通していることが望ましい。）。
本願の課題は、上位レイヤ及び下位レイヤにて管理されている移動局の状態が不一致であったとしても、適切にパケット信号を配信することを可能にする移動通信システム並びに移動通信システムで使用される集線装置、無線基地局移動局及び通信方法を提供することである。
この目的は、以下に説明する手段により解決される。
本発明の一実施態様によれば、移動局と、移動局と通信をすることが可能な無線基地局と、無線通信資源を管理するリンクレイヤより上位のネットワークレイヤにおける移動局の状態を管理する位置情報管理装置より成る移動通信システムが使用される。前記移動局は、無線通信資源を管理するリンクレイヤにおけるアクティブ状態にて無線基地局と信号を送受信する無線通信手段と、リンクレイヤにてアクティブ状態とは異なる状態にて前記無線基地局から間欠的に制御信号を受信する間欠受信手段と、前記制御信号に含まれる呼出信号に応答して状態遷移信号を作成する状態管理手段とを備える。前記位置情報管理装置は、ネットワークレイヤにおける前記移動局の状態がアクティブ状態であるか又はアイドル状態であるかを管理する状態管理手段と、アクティブ状態の移動局が属するセルに関する情報及びアイドル状態の移動局が属する位置登録エリアに関する情報を管理するエリア管理手段とを備える。移動局が送信又は受信の何れも行なっていない期間がリンクレイヤにて及びネットワークレイヤにて計時され、該期間が所定の期間を超えた場合に前記移動局の状態はアクティブ状態とは異なる状態に変更される。ネットワークレイヤ又はリンクレイヤの少なくとも一方にてアクティブ状態とは異なる状態の移動局宛の信号は、前記位置情報管理装置又は前記無線基地局に蓄積され、前記移動局の状態がアクティブ状態に変更された後に前記移動局宛の信号が送信される、又は前記無線基地局にて作成された前記移動局の呼出信号と共に、前記移動局に間欠的に送信される。
これにより、上位レイヤ及び下位レイヤにて管理されている移動局の状態が不一致であったとしても、該移動局に適切にパケット信号を配信することが可能になる。
本発明の他の実施態様によれば、上記移動通信システムに使用され、複数の無線基地局に接続される集線装置であって、前記位置情報管理装置及び無線基地局の間で信号を中継する通信手段と、前記移動局への信号の転送経路を示す経路情報を管理する経路管理手段とを備えることを特徴とする集線装置が使用される。
一実施態様にあっては、この集線装置に、移動局に関する信号伝送が行なわれていない期間を計時するタイマ手段と、計時した期間が所定の期間を上回る場合に前記移動局に対する経路情報を記憶手段から削除する経路管理手段とが設けられる。また、経路管理手段は、前記移動局又は前記無線基地局からの要請に基づいて、前記移動局に対する経路情報を更新することも可能である。これにより、アクティブ状態でない移動局に対する経路情報を適切に削除することが可能になる。
一実施態様にあっては、移動局宛のパケット信号を受信した場合であって、前記移動局に関する経路情報が記憶手段に格納されていなかった場合には、当該集線装置に接続されている複数の無線基地局に前記パケット信号が送信される。これにより、宛先の移動局に確実にパケット信号を伝送することが可能になる。
一実施態様にあっては、前記経路管理手段は、前記リンクレイヤにおけるアクティブ状態とは異なるバッテリセービング状態にて動作する前記移動局の経路情報は維持するが、前記アクティブ状態とは異なるアイドル状態にて動作する前記移動局の経路情報は削除する。また、一態様では、無線基地局における管理手段が、前記リンクレイヤにおけるアクティブ状態とは異なるアイドル状態に遷移した移動局に関する情報を、無線リンクを確立して通信を行う移動局を管理する帰属表から削除するが、前記アクティブ状態とは異なるバッテリセービング状態にて動作する移動局に関する情報は、前記帰属表にて維持する。アクティブ状態とアイドル状態に加えてバッテリセービング状態をも用意することで、アクティブ状態ではないがアクティブ状態に復帰する蓋然性の高い移動局の経路情報が維持され、復帰すると直ちに低トラフィックでパケット配信をすることが可能になる。
本発明の様々な実施態様によれば、ネットワークレイヤ及びリンクレイヤそれぞれにタイマを設けて独立に状態遷移させ、集線装置にて経路管理を行なうことで、移動局宛のパケットを適切な無線基地局に転送することができる。位置情報管理装置にて総ての状態管理を行なうのではなく、その機能の一部を他の要素（集線装置、無線基地局及び／又は移動局）に分散することで、従来よりも優れた移動通信システムを実現することが可能になる。上位レイヤでは下位レイヤによらず移動局の位置管理を行なうことができ、システム間ハンドオーバを簡易に行なうことも可能になる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明を利用することが可能な移動通信システムの全体図を示す。
図２は、本願実施例による移動局の状態遷移図を示す。
図３は、本願第１実施例による移動通信システムにおける動作を表すフローチャートを示す。
図４は、本願第１実施例による移動通信システムにおける動作を表すフローチャートを示す。
図５は、本願第１実施例による移動通信システムにおける集線装置の動作を表すフローチャートを示す。
図６は、本願第１実施例による移動通信システムにおける無線基地局の動作を表すフローチャートを示す。
図７は、本願第１実施例による移動通信システムにおける無線基地局の動作を表すフローチャートを示す。
図８は、本願第１実施例による移動通信システムにおける移動局の動作を表すフローチャートを示す。
図９は、ネットワークレイヤで行われる第１処理の詳細を示すフローチャートを示す。
図１０は、ネットワークレイヤで行われる第２処理の詳細を示すフローチャートを示す。
図１１は、本願第１実施例による移動通信システムにおける移動局の動作を表すフローチャートを示す。
図１２は、ネットワークレイヤで行われる第３処理の詳細を示すフローチャートを示す。
図１３は、ネットワークレイヤで行われる第４処理の詳細を示すフローチャートを示す。
図１４は、本願第２実施例における集線装置の動作を表すフローチャートを示す。
図１５は、本願第３実施例による移動通信システムにおける動作を表すフローチャートを示す。
図１６は、本願第３実施例における移動局の動作を表すフローチャートを示す。
図１７は、本願第３実施例における移動局の動作を表すフローチャートを示す。
図１８は、本願第３実施例における移動局の動作を表すフローチャートを示す。
図１９は、本願第４実施例による移動局に関する状態遷移図を示す。
図２０は、本願第４実施例による移動通信システムにおける動作を表すフローチャートを示す。
図２１は、本願第４実施例による移動通信システムにおける動作を表すフローチャートを示す。
図２２は、本願第４実施例による移動通信システムにおける動作を表すフローチャートを示す。
図２３は、本願第４実施例における無線基地局の動作を表すフローチャートを示す。
図２４は、本願第４実施例における移動局の動作を表すフローチャートを示す。
図２５は、本願第４実施例における移動局の動作を表すフローチャートを示す。
図２６は、移動局の機能ブロック図である。
図２７は、無線基地局の機能ブロック図である。
図２８は、集線装置の機能ブロック図である。
図２９は、位置情報管理装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】  図１は、本発明を利用することが可能な移動通信システム１００の全体図を示す。概して、以下の説明にて、図１に最初に登場する要素には「１」から始まる参照番号が付与されている。移動通信システム１００は、インターネット・プロトコルに準拠した通信信号（ＩＰパケット）により通信することが可能なＩＰネットワーク１０２を有する。移動通信システム１００は、複数の無線基地局１０４を有し、各無線基地局１０４に関連するセルによってサービスエリアが形成される。無線基地局１０４は、セルに属する移動局１０６と通信を行うことが可能である。所定数の無線基地局１０４は、１つの集線装置（ハブ）１０８に接続される。集線装置１０８は、ＩＰネットワーク１０２に接続される。更に、移動通信システム１００は、ＩＰネットワーク１０２に接続される、移動局１０６のネットワークレイヤ（Ｌ３）における状態を管理する位置情報管理装置１１０を有する。位置情報管理装置１１０における移動局１０６の状態管理は、例えば、移動局１０６のホームアドレスと気付アドレス（Ｃａｒｅ  ｏｆ  Ａｄｄｒｅｓｓ）との関係を管理するホームエージェントや、移動局１０６の呼出制御を行うページングエージェント等を利用して行うことが可能である。
移動局１０６は、セルからセルへハンドオーバすることにより、無線通信を行いながらサービスエリア内を移動することが可能である。サービスエリアは、所定数のセルにより形成される複数の位置登録エリアに区分され、各位置登録エリアは移動局１０６の一斉呼出を行う領域を規定する。
図２６は、移動局１０６の各種の機能要素の内、本願実施例に特に関連する要素についての機能ブロック図である。移動局１０６は、制御部２６０２と、無線通信部２６０４と、間欠受信部２６０６と、タイマ部２６０８と、パケット解析部２６１０と、状態管理部２６１２とを有する。制御部２６０２は、移動局１０６内の各種の機能要素の動作を制御するためのものである。無線通信部２６０４は、無線基地局と移動局との間の無線通信を行うための処理（例えば、符号化及び復号化、変復調等）を行なう機能部である。間欠受信部２６０６は、後述するアイドル状態やバッテリーセービング状態にて、無線基地局から間欠的に送信される制御パケットをその送信間隔に合わせて受信するための機能部である。タイマ部２６０８は、動作状態の遷移の要否を判定するための計時（例えば、所定の期間を経過したか否かの計時）を行なう機能部である。パケット解析部２６１０は、無線基地局から受信したパケットのヘッダ部やペイロード部の内容を判別するための機能部である。状態管理部２６１２は、移動局の動作状態が何であるか（アクティブ状態、アイドル状態、又はバッテリセービング状態）を管理するための機能部である。状態管理に必要な情報は、記憶装置２６１４に格納されている。
図２７は、無線基地局１０４の各種の機能要素の内、本願実施例に特に関連する要素についての機能ブロック図である。無線基地局１０４は、制御部２７０２と、網通信部２７０４と、無線通信部２７０６と、間欠送信部２７０８と、タイマ部２７１０と、帰属管理部２７１２と、パケット解析部２７１４と、記憶装置２７１６とを有する。制御部２７０２は、無線基地局１０４内の各種の機能要素の動作を制御するためのものである。網通信部２７０４は、ＩＰネットワーク１０２のような網（及びその網に接続されているノード）と通信するために必要な処理を行なう機能部である。無線通信部２７０６は、無線基地局と移動局との間で無線通信を行うための処理（例えば、符号化及び復号化、変復調等）を行なう機能部である。間欠送信部２７０８は、帰属管理部２７１２で管理されていないアイドル状態の移動局や、そこで管理されているバッテリーセービング状態の移動局に対して、所定のタイミングで間欠的に制御パケットを送信するための処理を行なう機能部である。タイマ部２７１０は、帰属管理部２７１２にて管理されている移動局の帰属状態に応じて、無線通信部２７０６やパケット解析部２７１４と連携し、タイマ管理を行なう機能部である。タイマ管理は、移動局の動作状態の遷移の要否を判定するための計時（例えば、所定の期間を経過したか否かの計時）を含む。帰属管理部２７１２は、その無線基地局配下の移動局の動作状態及び通信状態を管理する。管理に必要な情報は、記憶装置２７１６に格納されている。パケット解析部２７１４は、無線基地局にて受信したパケットのヘッダ部やペイロード部の内容を判別するための機能部である。
図２８は、集線装置１０８の各種の機能要素の内、本願実施例に特に関連する要素についての機能ブロック図である。集線装置１０８は、制御部２８０２と、経路管理部２８０４と、網通信部２８０６と、パケット解析部２８０８と、タイマ部２８１０とを有する。制御部２８０２は、無線基地局１０４内の各種の機能要素の動作を制御するためのものである。経路管理部２８０４は、移動局への経路（パケット配信経路）に関する情報の更新（削除、変更、付加等）を行なう機能部である。経路情報は、記憶装置２８１２に格納されている。網通信部２８０６は、ＩＰネットワーク１０２のような網（及びその網に接続されているノード）と通信するために必要な処理を行なう機能部である。パケット解析部２８０８は、網を介して受信したパケットのヘッダ部やペイロード部の内容を判別するための機能部である。タイマ部２８１０は、その集線装置から移動局へパケットを転送した後所定期間経過したか否かを計時及び判別する。後述するように、所定期間が経過した後に、その移動局に関する経路情報を削除するようにすることが可能である。
尚、不要な経路情報を自ら速やかに削除する観点からは、集線装置１０８はタイマ部２８１０を備えることが望ましい。しかし、このタイマ部２８１０は必須ではなく、省略されることも可能である。省略する場合には、経路情報を削除は、無線基地局１０６又は移動局１０４からの要請によってのみ行なわれることとなる。
図２９は、位置情報管理装置の各種の機能要素の内、本願実施例に特に関連する要素についての機能ブロック図である。位置情報管理装置１１０は、制御部２９０２と、網通信部２９０４と、状態管理部２９０６と、エリア管理部２９０８と、パケット解析部２９１０と、呼出処理部２９１２と、タイマ部２９１４とを有する。制御部２９０２は、位置情報管理装置１１０内の各種の機能要素の動作を制御するためのものである。網通信部２９０４は、ＩＰネットワーク１０２のような網に接続されている他のノードとの通信を行うための処哩を行なう機能部である。状態管理部２９０６は、ネットワークレイヤにおける移動局の状態（アクティブ状態、アイドル状態）を管理するための機能部である。状態管理に必要な情報は、状態管理用記憶装置２９１６に格納されている。エリア管理部２９０８は、状態管理部にて管理されている状態がアイドル状態である場合に登録するエリア（位置登録エリア）を管理する機能部である。エリア管理に必要な情報は、エリア管理用記憶装置２９１８に格納されている。パケット解析部２９１０は、網通信部２９０４により受信したパケットからペイロードを抽出及び解析する機能部である。呼出処理部２９１２は、状態管理部２９０６でアイドル状態として管理される移動局宛のパケットが位置情報管理装置１１０により受信された場合に、エリア管理部２９０８と連携して位置登録エリア全域に呼出パケット（ページングパケット）を送信する機能部である。タイマ部２９１４は、アクティブ状態の移動局にてパケットの送受信が行なわれていない期間を計時し、それが所定期間を経過した場合にはその旨を状態管理部２９０６に通知する機能部である。
図２は、本願実施例による移動局に関する状態遷移図を示す。リンクレイヤ（Ｌ２）及びネットワークレイヤ（Ｌ３）において、それぞれ２つの状態（アクティブ状態及びアイドル状態）により、移動局の動作が管理される。リンクレイヤにおけるアクティブ状態２０２では、移動局は、無線基地局との間に確立された無線リンクを通じて、通信をすることが可能である。この場合において、無線基地局は、配下の移動局の中でどの移動局が無線リンクを確立しているかを把握している。アイドル状態２０４では、無線リンクは解放され、移動局は無線基地局から送信される制御信号を間欠的に受信する。すなわち、アクティブ状態における移動局は、無線基地局との間で信号の送受信が可能であるが、アイドル状態における移動局は、無線基地局からの信号を受信しているに過ぎない。
ネットワークレイヤにおけるアクティブ状態２０６では、位置情報管理装置１１０は、どのセルに移動局１０６が属しているかを把握している。アイドル状態２０８では、位置情報管理装置１１０は、どの位置登録エリアに移動局１０６が属しているかを把握している。アクティブ状態２０２，２０６からアイドル状態２０４，２０８への状態遷移は、例えば、アクティブ状態にて所定の期間にわたってパケット信号を受信しなかった場合に行うことが可能である。状態遷移を要請する直接的な制御信号（トリガ）を利用して、状態遷移を行うことも可能である。また、アイドル状態２０４，２０８からアクティブ状態２０２，２０６への状態遷移は、例えば、移動局宛のパケット信号を転送するためにその移動局を呼び出す場合や、移動局がパケット信号を送信する場合に行うことが可能である。
このような状態の間を遷移する際に、リンクレイヤにおける状態遷移の可否は、無線基地局１０４が決定する点に留意を要する。例えば、移動局１０６からの無線リンクの確立要請を無線基地局１０４が許可することで、アクティブ状態２０２への遷移が行われる。この場合に、上位の位置情報管理装置１１０による承認等は不要である。更に、ネットワークレイヤにおける状態遷移の可否は、位置情報管理装置１１０が決定する点にも留意を要する。このように、本実施例による移動通信システム１００では、移動局１０６のリンクレイヤ（下位レイヤ）における状態は無線基地局１０４により管理され、移動局１０６のネットワークレイヤ（上位レイヤ）における状態は位置情報管理装置１１０により管理される。
（第１実施例）
図３は、本願第１実施例による移動通信システムにおける概略的な動作を表すフローチャートを示す。図３に示すフローチャートでは、移動局のリンクレイヤ（下位レイヤＬ２）がアイドル状態であり、ネットワークレイヤ（上位レイヤＬ３）がアクティブ状態であるとして管理されているものとする。リンクレイヤ及びネットワークレイヤにおける状態は、共にアイドル状態であるか、又は共にアクティブ状態であることが理想的である。しかしながら、各レイヤにおける状態は、別々に管理され得るので、一方がアイドル状態で他方がアクティブ状態であるような状況が、少なくとも一時的に生じ得る。
ステップ３０２，３０４に示されるように、移動局１０６宛のパケット信号が位置情報管理装置１１０に到来するとする。位置情報管理装置１１０では、移動局１０６（のネットワークレイヤにおける状態）は、アクティブ状態として管理されているので、位置情報管理装置１１０は、移動局１０６の属するセル（無線基地局）へ、パケット信号を転送しようとする。
ステップ３０６に示されるように、そのパケット信号を受信した集線装置１０８は、移動局１０６に関する経路情報の有無を検査する。移動局１０６に対する無線リンクが確立されているならば（リンクレイヤでアクティブ状態ならば）、有意義な経路情報が存在する。しかし、目下の場合はリンクレイヤがアイドル状態であるため、そのような経路情報はない。
ステップ３０８に示されるように、有意義な経路情報が見つからなかった場合には、集線装置１０８に接続されている総ての無線基地局に対して、パケット信号をマルチキャスト方式で送信する。
ステップ３１０に示されるように、パケット信号を受信した無線基地局１０４は、パケット信号の宛先である移動局１０６が、帰属表に有るか否かを検査する。この帰属表は、無線基地局と無線リンクを確立している移動局を管理するための一覧表である。目下の場合には、宛先の移動局１０６との間には無線リンクが確立されておらず、宛先の移動局１０６は間欠的に制御信号を受信している。したがって、無線基地局１０４は、宛先の移動局１０６が自身の帰属表に掲載されていないことを確認する。そして、パケット信号をバッファリングして保持する。
ステップ３１２に示されるように、無線基地局１０４は、宛先の移動局１０６を呼び出すための呼出パケット信号（ｐａｇｉｎｇ  ｐａｃｋｅｔ  ｓｉｇｎａｌ）を作成し、間欠的に送信している制御信号にて呼出パケット信号を送信する。
ステップ３１４に示されるように、呼出パケット信号を受信した宛先の移動局１０６は、無線リンクを確立してアイドル状態からアクティブ状態に移行すべきことを示す状態遷移通知を無線基地局１０４に送信する。移動局１０４は、無線基地局１０４からの応答に基づいて、状態遷移を行う。
ステップ３１６に示されるように、状態遷移通知を受信した無線基地局１０４は、無線リンクを確立し、帰属表にその移動局１０６を追加することで帰属表を更新する。
ステップ３１８に示されるように、無線基地局１０４は、集線装置１０８に対して、移動局１０６宛への信号の転送経路を追加すべきことを要請する。
ステップ３２０に示されるように、集線装置１０４は、その要請に応じて転送経路を追加することで経路情報を更新する。経路情報の交信内容としては、例えば、ある移動局に対する経路情報の削除、新規接続移動局に対する経路情報の付加、ある移動局に対する経路情報の変更等があり得る。
ステップ３２２に示されるように、集線装置１０４は、転送経路を設定したことを、無線基地局１０４に通知する。
ステップ３２８に示されるように、その後の移動局１０６は、バッファリングされたパケット信号を受信し、上位及び下位レイヤ共にアクティブの動作状態で、送信元との通信が行われる。
図４に示すフローチャートでは、逆に、移動局のリンクレイヤ（下位レイヤＬ２）がアクティブ状態であり、ネットワークレイヤ（上位レイヤＬ３）がアイドル状態であるとして管理されている。ステップ４０２に示されるように、移動局１０６宛のパケット信号が、位置情報管理装置１１０に到来する。宛先の移動局１０６はアイドル状態として管理されているので、位置情報管理装置１１０は、移動局１０６の位置登録エリアしか把握していない。
ステップ４０４に示されるように、パケット信号はバッファリングされ、宛先の移動局１０６を呼び出すための呼出パケット信号が作成される。この場合における呼出パケット信号は、ネットワークレイヤにおけるものである点に留意を要する。
ステップ４０６，４０８に示されるように、移動局１０６に対する位置登録エリアに含まれる総ての集線装置又は無線基地局に、呼出パケット信号が送信される。本実施例では、位置登録エリアは、複数の集線装置に接続された複数の無線基地局に関連する多数のセルにより形成されている。
ステップ４１０に示されるように、呼出パケット信号を受信した集線装置１０８は、宛先の移動局１０６に対する転送経路の有無を検査する。目下の例の場合は、下位レイヤはアクティブ状態なので、そのような転送経路が存在する。
ステップ４１２に示されるように、その転送経路に従って、呼出パケット信号を無線基地局１０４に転送する。
ステップ４１４に示されるように、無線基地局１０４では、帰属表が検査される。目下の例の場合には、宛先の移動局１０６への無線リンクが設定されている。
ステップ４１６に示されるように、無線基地局１０４は、その無線リンクを使用して、呼出パケット信号をリンクレイヤにおける信号形式で移動局１０６に送信する。移動局１０６は、先ずリンクレイヤにおける信号形式の呼出パケット信号を受信する。そして、移動局１０６は、ネットワークレイヤにおける呼出パケット信号を抽出する。
ステップ４２０に示されるように、移動局１０６は、ネットワークレイヤにて自身が呼び出されており、ネットワークレイヤにおける状態はアクティブ状態にあるべきことを知る。そこで、移動局１０６は、そのような状態遷移をすべきことを示す状態遷移通知を作成する。状態遷移通知の宛先は、位置情報管理装置１１０である。この状態遷移通知は、移動局１０６のネットワークレイヤにおけるアイドル状態をアクティブ状態に変更することの可否を、位置情報管理装置１１０に問い合わせるために行われる。
ステップ４２２，４２４に示されるように、状態遷移通知をリンクレイヤの信号形式で無線基地局１０４に送信する。
ステップ４２６，４２８，４３０に示されるように、状態遷移通知は、集線装置１０８に送信され、ＩＰネットワーク１０２を通じて位置情報管理装置１１０に配信される。位置情報管理装置１１０では、移動局の状態遷移を許可し、ネットワークレイヤにおける移動局１０６の状態を、アイドル状態からアクティブ状態に変更し、その旨移動局１０６に通知する。
ステップ４３２に示されるように、位置情報管理装置１１０は、バッファリングしていた移動局１０６宛のパケット信号を、移動局１０６へ転送し、以後移動局１０６と送信元との間の通信が行われる。
図５は、集線装置１０８で行われる動作のうち、位置情報管理装置１１０からのパケット信号を配下の無線基地局に送信することに関するフローチャートを示す。ステップ５０２にてフローが始まり、ステップ５０４にて、集線装置１０８は、位置情報管理装置１１０から、配下の無線基地局へ転送すべきパケット信号を受信したか否かを判定する。パケット信号を受信していない場合は、フローは直ちに終了する。
ステップ５０６に示されるように、パケット信号を受信した場合は、そのパケット信号の宛先に関する経路情報の有無を調べる。
ステップ５０８に示されるように、所望の経路情報が存在したならば、その経路情報の示す無線基地局に、パケット信号を転送する。
ステップ５１０に示されるように、所望の経路情報が存在しなかったならば、集線装置１０８に接続されている総ての無線基地局に、パケット信号をマルチキャスト方式で転送する。このようにして、集線装置１０８は、パケット信号を配下の無線基地局に送信する。
次に、不要な経路情報を削除する処理５１２が行われる。
ステップ５１４に示されるように、無線基地局にパケット信号を転送したか否かが確認される。
ステップ５１６に示されるように、パケット信号を転送していた場合は、タイマを起動させる。
ステップ５１８に示されるように、所定の期間を経過したか否かが判定される。所定の期間を経過したならば、ステップ５２０に示されるように、その経路情報を削除することで経路情報を更新する。
一方、ステップ５１８にて、所定の期間を経過していなかったならば、ステップ５１４に戻り、無線基地局にパケット信号を転送したか否かが再び確認される。パケット信号を新たに転送していたならば、ステップ５１６に進んで改めてタイマを起動させる。ステップ５１４にてパケット信号を転送していなかったならば、ステップ５１８に進み、所定の時間を経過したか否かが判定される。
このように、集線装置１０８から無線基地局へパケット信号が転送されると、タイマが起動し、新たにパケット信号を送信することなく所定の期間が経過すると、その無線基地局に対する経路情報が削除される。
図６は、無線基地局にて行われる動作のうち、集線装置１０８からパケット信号を受信した場合のフローチャートを示す。このフローは、ステップ６０２から始まり、ステップ６０４にて、集線装置１０８から、パケット信号を受信したか否かが判定される。受信していない場合は、フローは直ちに終了する。
ステップ６０６，６０８に示されるように、パケット信号を受信したならば、パケット信号の宛先の移動局が、その無線基地局との間で無線リンクを確立している総ての移動局を掲載している帰属表に、含まれているか否かを検査する。
ステップ６１０に示されるように、宛先の移動局が帰属表に含まれていたならば、設定されている無線リンクを通じて、集線装置１０８から受信したパケット信号をその移動局に送信し、ステップ６１８に進んでフローは終了する。
ステップ６１２に示されるように、ステップ６０８にて宛先の移動局が帰属表に含まれていないことが判明したならば、集線装置１０８からのパケット信号をバッファリングして保持する。この場合、宛先の移動局は、その無線基地局配下で間欠的に制御信号を受信するアイドル状態にある又は別の無線基地局の配下に存在する。
ステップ６１４，６１６に示されるように、無線基地局は、宛先の移動局を呼び出すための呼出パケット信号を作成し、間欠的に送信している制御信号を利用して、配下のアイドル状態の移動局に呼出パケット信号を送信する。
図７は、無線基地局にて行われる動作のうち、移動局１０６からパケット信号を受信した場合のフローチャートを示す。このフローは、ステップ７０２から始まり、ステップ７０４にて、移動局１０６からパケット信号を受信したか否かが判定される。受信している場合は、ステップ７０６に進む。
ステップ７０６では、受信したパケット信号に状態遷移通知が含まれているか否かが判定される。含まれていた場合は、ステップ７０８に進む。
ステップ７０８では、状態遷移通知が、アイドル状態からアクティブ状態への状態遷移を要請するものであるか否かが判定される。アクティブ状態への状態遷移を要請するものであったならば、ステップ７１０に進む。
ステップ７１０では、要請している移動局に対して無線リンクを確立する。
ステップ７１２に示されるように、その移動局を帰属表に追加し、ステップ７１４にてフローは終了する。
一方、ステップ７０８にて、アクティブ状態への状態遷移を要請していなかったならば、その状態遷移通知は、アクティブ状態からアイドル状態への状態遷移を要請するものである。
ステップ７１６に示されるように、この場合は、その移動局を帰属表から削除する。
ステップ７１８に示されるように、帰属表から削除された移動局に対する無線リンクを解放する。なお、ステップ７１９は、後述するような選択的なステップである。
他方、ステップ７２０に示されるように、ステップ７０６にて、状態遷移通知を受信していなかったならば、パケット信号の宛先ノードにそのパケット信号を転送する。
なお、ステップ７０４にて移動局からパケット信号を受信しなかったならば、フローは直ちに終了する。
図８は、移動通信システムにおける移動局の動作を表す。このフローは、ステップ８０２から始まる。ステップ８０４にて、移動局は、無線基地局からパケット信号を受信したか否かを判定する。受信していなければ、フローは直ちに終了し、受信していればステップ８０６に進む。
ステップ８０６では、リンクレイヤにて受信した無線基地局からのパケット信号を検査して、リンクレイヤにおける呼び出し（ｐａｇｉｎｇ）が行われているか否かを判定する。呼び出しが行われていなければ、ステップ８１０に進み、ステップ８０６にて検査したパケット信号から抽出されたＩＰパケット信号に対して、第１処哩が行われる。このＩＰパケット信号は、ネットワークレイヤで処理されるべき内容を有する。
図９は、ネットワークレイヤで行われる第１処理（ステップ８１０）の詳細を示すフローチャートを示す。先ず、ステップ９０２にて、リンクレイヤからネットワークレイヤに伝送されてきたＩＰパケット信号の内容が検査される。
ステップ９０４に示されるように、このＩＰパケット信号に、ネットワークレイヤにおける呼び出しが行われているか否かが判定される。呼び出しが行われていなかったならば、第１処理は終了する。
ステップ９０６に示されるように、呼び出しが行われていた場合には、位置情報管理装置１１０に対して、アイドル状態からアクティブ状態へ状態を変更すべきことを示す状態遷移通知に関するパケット信号が作成され、第１処理は終了する。
ステップ８１８に示されるように、更に、ネットワークレイヤにおける第２処理が行われる。
図１０は、ネットワークレイヤで行われる第２処理（ステップ８１８）の詳細を示すフローチャートを示す。ステップ１００２にて、移動局１０６は、無線基地局１０４から受信したパケット信号を検査し、ネットワークレイヤの状態遷移通知に対する位置情報管理装置１１０からの応答が含まれているか否かを確認する。
ステップ１００４では、その応答の有無が判定される。応答がなかった場合は、ネットワークレイヤにおける状態遷移は行われず、第２処理は終了する。
ステップ１００６に示されるように、その応答があった場合は、ネットワークレイヤにおける状態はアイドル状態からアクティブ状態に変更され、図８のステップ８１８に戻ってステップ８２０に進むことでフローは終了する。
一方、リンクレイヤでは、ステップ８０８に示されるように、ステップ８０６にて呼び出しが行われていたならば、リンクレイヤにおける状態をアクティブ状態に変更すべきことを示す状態遷移通知に関するパケット信号が作成される。
ステップ８１２に示されるように、無線基地局にパケット信号が送信される。この場合におけるパケット信号には、無線基地局１０４宛のリンクレイヤの状態遷移通知が含まれることに加えて、図９のステップ９０６の処理を行っていたならば、位置情報管理装置１１０宛のネットワークレイヤの状態遷移通知も含まれる。
ステップ８１４では、リンクレイヤの状態遷移通知に対する無線基地局からの応答の有無が判定される。応答がなかった場合は、ステップ８１２に戻る。
ステップ８１６に示されるように、無線基地局からの応答があったならば（ＡＣＫ）、移動局１０６は、その無線基地局１０４の帰属表に加えられ、無線リンクが確立され、リンクレイヤにおける状態がアクティブ状態に変更される。
図１１は、移動通信システムにおける移動局のリンクレイヤ及びネットワークレイヤにおけるタイマ処理に関する動作を表す。このフローは、図８のステップ８０４及びステップ８０６の間の記号（Ａ）により示される時点から始まる。先ず、リンクレイヤではステップ１１０２にてタイマを起動させ、ネットワークレイヤではステップ１１０４にて第３処理が行われる。
図１２は、ネットワークレイヤで行われる第３処哩（ステップ１１０４）の詳細を示すフローチャートを示す。先ず、ステップ１２０２にて、ネットワークレイヤにおけるタイマを起動させる。すなわち、図１１のステップ１１０２及び図１２のステップ１２０２で、リンクレイヤ及びネットワークレイヤで２つのタイマを起動したことになる。
ステップ１２０４では、ネットワークレイヤにおけるタイマが所定の期間を経過したか否かが判定される。経過していなかった場合は、第３処理は終了する。
ステップ１２０６に示されるように、所定の期間が経過した場合には、ネットワークレイヤにおける状態を、アイドル状態に遷移させるべきことを示す状態遷移通知に関するパケット信号が作成され、第３処理は終了する。尚、予め設定された所定の期間を経過する前に、更にパケット信号の送信又は受信が行われた場合には、タイマはリセットされる。
ステップ１１１６では、ネットワークレイヤにおける第４処理が行われる。
図１３は、ネットワークレイヤで行われる第４処理（ステップ１１１６）の詳細を示すフローチャートを示す。ステップ１３０２にて、移動局１０６は、無線基地局１０４から受信したパケット信号を検査し、ネットワークレイヤの状態遷移通知に対する位置情報管理装置１１０からの応答が含まれているか否かを確認する。
ステップ１３０４では、その応答の有無が判定される。応答がなかった場合は、ネットワークレイヤにおける状態遷移は行われず、第４処理は終了する。
ステップ１３０６に示されるように、その応答があった場合は、ネットワークレイヤにおけるアクティブ状態は、アイドル状態に変更され、第４処理は終了する。
図１１のステップ１１１６の第４処理が終了すると、ステップ１１２０に進み、フローは終了する。なお、ステップ１１１７は、後述するような移動局が行う選択的なステップである。
一方、リンクレイヤでは、ステップ１１０６にて、リンクレイヤにおける所定の期間が経過したか否かが判定される。経過していなかった場合は、フローは直ちに終了する。この場合も、予め設定された所定の期間を経過する前に、更にパケット信号の送信又は受信が行われた場合には、タイマはリセットされる。
ステップ１１０８に示されるように、所定の期間が経過していたならば、リンクレイヤにおける状態を、アイドル状態に遷移させるべきことを示す状態遷移通知に関するパケット信号が作成される。
ステップ１１１０に示されるように、移動局は、無線基地局にパケット信号を送信する。このパケット信号には、無線基地局宛の状態遷移通知が含まれることに加えて、図１２のステップ１２０９の処理を行っていたならば、位置情報管理装置１１０宛の状態変更通知も含まれる点に留意を要する。
ステップ１１１２では、無線基地局宛の状態遷移通知に対する応答の有無が判定される。応答がなかった場合は、ステップ１１１０に戻る。
ステップ１１１４に示されるように、その応答があった場合には、リンクレイヤの状態は、アイドル状態に変更される。すなわち、無線基地局における帰属表からその移動局を削除して、無線リンクを解放する。
ステップ１１１８に示されるように、移動局は、無線基地局から間欠的に制御信号を受信することでアイドル状態における動作を行う。
（第２実施例）
図１４は、本願第２実施例による移動通信システムの集線装置において、経路情報を削除する際の動作を示す。第１実施例では、集線装置にてタイマを起動させ、所定期間経過後に経路情報を削除していた。これに対して、第２実施例では、移動局又は無線基地局からの要請に基づいて、経路情報を削除する。以下に説明する図１４のフローは、第１実施例の図５のフローにおける参照番号５１２で示される処理に代えて又はこれに加えて実行することが可能である。
ステップ１４０２からフローが始まり、ステップ１４０４にて、集線装置は、移動局又は無線基地局からパケット信号を受信したか否かを判定する。受信していなければ、フローは直ちに終了する。
ステップ１４０６では、集線装置の受信したパケット信号が、経路情報の削除を要請しているか否かを判定する。
ステップ１４０８に示されるように、経路情報の削除が要請されているならば、その要請に示される移動局に対する経路情報は削除され、ステップ１４１２に進んでフローは終了する。
ステップ１４１０に示されるように、経路情報の削除が要請されていなかったならば、集線装置の受信したパケット信号の宛先に向けて、そのパケット信号が転送され、フローは終了する。
なお、無線基地局が経路情報の削除を要請する場合には、例えば、図７の選択的なステップ７１９にて行うことが可能である。また、移動局が経路情報の削除を要請する場合には、図１１の選択的なステップ１１１７にて行うことが可能である。
第１及び第２実施例に示されるように、一定の期間にわたってパケット信号の送信又は受信に使用されなかった転送経路に関する情報は、集線装置、無線基地局又は移動局におけるタイムアウトに起因して、削除することが可能である。
（第３実施例）
図１５は、本願第３実施例による移動通信システムにおける動作を示す。第１及び第２実施例とは異なり、本実施例は、一方のレイヤの状態遷移を他方のレイヤの状態遷移に連動させるものである。
ステップ１５０２，１５０６に示されるように、位置情報管理装置１１０は、アクティブ状態の移動局１０６に対して、無線基地局１０４の管理する無線リンクを通じてパケット信号を送信したものとする。
ステップ１５０８，１５１０に示されるように、移動局１０６は、無線基地局１０４からパケット信号を受信したことに応答して、ネットワークレイヤＬ３におけるタイマを起動させ、パケット信号の送受信を行っていない期間の時間を計る。予め設定された所定の期間を経過する前に、更にパケット信号の送信又は受信が行われた場合には、タイマはリセットされる。
ステップ１５１２に示されるように、ネットワークレイヤにて所定の期間が経過すると、リンクレイヤにその旨通知される。この通知は、レイヤ間の通信を行うための制御信号（Ｌ２トリガ）を用いて行われる。
ステップ１５１４に示されるように、Ｌ２トリガによる通知を受けたリンクレイヤは、アクティブ状態をアイドル状態に遷移すべきことを示すパケット信号（状態遷移通知）を作成し、それを無線基地局１０４に送信する。
ステップ１５１６に示されるように、無線基地局１０４は、移動局１０６からの状態遷移通知に基づいて、帰属表からその移動局を削除することで帰属表を更新する。
ステップ１５１８に示されるように、状態遷移通知に対する応答（アイドル状態へ遷移することを承認する肯定応答信号）を移動局１０６に送信し、無線リンクを解放する。
ステップ１５２０に示されるように、移動局１０６は、状態遷移通知に対する応答を受信し、アイドル状態に移行する。
一方、ステップ１５２２に示されるように、無線基地局１０４は、リンクレイヤにおけるパケット信号からネットワークレイヤにおけるＩＰパケット信号を抽出し、ＩＰネットワーク１０２を通じて位置情報管理装置１１０宛に、移動局１０６の状態をアイドル状態に遷移させるべきことを示すパケット信号（状態遷移通知）を送信する。
ステップ１５２４に示されるように、位置情報管理装置１１０は、状態遷移通知の内容を承認し、移動局１０６の状態をアクティブ状態からアイドル状態に変更する。
ステップ１５２６に示されるように、状態遷移通知に対する応答信号が、ステップ１５２２にて状態遷移通知を送信した無線基地局に届く。状態遷移通知に対する応答信号は、移動局宛に送信されるが、その移動局１０６のリンクレイヤの状態は既にアイドル状態になっている。
ステップ１５２８に示されるように、無線基地局１０４から間欠的に送信される制御信号を利用して、その応答信号は移動局１０６に送信される。
ステップ１５３０，１５３２に示されるように、移動局１０６は、状態遷移通知に対する応答信号を受信し、ネットワークレイヤにおけるアイドル状態に移行する。
図１６は、本願第３実施例による移動通信システムにおける移動局１０６の動作の詳細を表す。ステップ１６０２から始まるこのフローは、主に、移動局のリンクレイヤにおける動作を表す。ステップ１６０４にて、移動局１０６は、無線基地局１０４からパケット信号を受信したか否かを判定し、このフローに関しては、パケット信号を受信するまで待機する。
ステップ１６０６に示されるように、パケット信号を受信すると、それはネットワークレイヤに転送される。そして、ステップ１６０８に示されるように、ネットワークレイヤにおける第１処理が行われる。
図１７は、ネットワークレイヤにおける第１処理の詳細を示す。ネットワークレイヤにパケット信号が届くと、ステップ１７０２に示されるように、移動局１０６は、ネットワークレイヤにおけるタイマを起動させる。
ステップ１７０４では、所定の期間が経過したか否かが判定される。所定の期間が経過する前に、例えば新たなパケット信号がリンクレイヤから転送されてきたような場合には、ネットワークレイヤにおけるこの第１処理は終了する。その場合は、リンクレイヤにおけるステップ１６０４から再び処理が行われる。
ステップ１７０６に示されるように、ステップ１７０４にて、所定の期間が経過したならば、ネットワークレイヤにおける状態をアイドル状態に遷移すべきことを示す状態遷移通知に関するパケット信号が作成される。
ステップ１７０８に示されるように、このパケット信号はリンクレイヤに転送される。更に、ステップ１７１０に示されるように、レイヤ間の通信を行うための制御信号（Ｌ２トリガ）を利用して、ネットワークレイヤＬ３からリンクレイヤＬ２に対して、ネットワークレイヤにおける状態遷移が通知される。そして、ステップ１７１２に示されるように、ネットワークレイヤにおける第１処理が終了する。
図１６に戻って、ステップ１６０８における第１処理が終了すると、ステップ１６１０にて、ネットワークレイヤからＬ２トリガを受信したか否かが判定される。Ｌ２トリガが受信されていなければ、移動局は、ステップ１６０４に戻って無線基地局からのパケット信号を待機する。
ステップ１６１２に示されるように、Ｌ２トリガを受信していた場合には、リンクレイヤにおける状態をアイドル状態に遷移させるべきことを示す状態遷移通知に関するパケット信号が作成される。
ステップ１６１４に示されるように、移動局は、リンクレイヤ及びネットワークレイヤの状態遷移通知に関するパケット信号を無線基地局に送信する。
ステップ１６１６では、リンクレイヤの状態遷移通知に対する無線基地局からの応答の有無が判定される。応答がなかったならば、ステップ１６１４に戻る。
ステップ１６２２に示されるように、ステップ１６１６にて応答があったならば、リンクレイヤの状態遷移が行われ、アイドル状態になる。無線基地局では、帰属表から移動局が削除され、無線リンクが解放される。
ステップ１６２４に示されるように、移動局は、制御信号を間欠的に受信するアイドル状態の動作を行う。
その後に、ステップ１６２０にてネットワークレイヤにおける第２処理が実行される。第２処理では、先ず、位置情報管理装置１１０によりネットワークレイヤにおける状態遷移が承認され、状態遷移通知に対する応答が移動局１０６に到着したか否かが判定される。それが到着しなければ第２処理は終了する。到着したならば、ネットワークレイヤにおける状態遷移が行われ、アイドル状態なり、第２処理は終了する。そして、ステップ１６２６にてフローは終了する。
図１８は、本願第３実施例による移動通信システムにおける移動局１０６の動作の詳細を表す。図１５ないし図１７に示す例では、上位レイヤにてタイマ管理が行われ、下位レイヤに状態遷移が通知された。以下に説明する図１８の例では、逆に、下位レイヤにてタイマ管理が行われ、上位レイヤに状態遷移を通知することで、状態遷移の連動性が確保される。ステップ１８０２から始まるこのフローは、主に、移動局のリンクレイヤにおける動作を表す。ステップ１８０４にて、移動局１０６は、無線基地局１０４からパケット信号を受信したか否かを判定し、このフローに関しては、パケット信号を受信するまで待機する。
ステップ１８０６に示されるように、移動局は、パケット信号を受信すると、リンクレイヤにおけるタイマを起動させ、経過する時間を計る。
ステップ１８０８では、所定の期間が経過したか否かが判定され、経過していなければ、ステップ１８０４に戻る。
ステップ１８１０に示されるように、所定の期間を経過したならば、Ｌ２トリガを利用して、ネットワークレイヤに対して、リンクレイヤにおける状態の変化することが通知される。
ステップ１８１２に示されるように、この通知を受けたネットワークレイヤでは、所定の第３処理が行われる。第３処理では、ネットワークレイヤにおける状態をアイドル状態に変化させるべきことを示す状態遷移通知に関するパケット信号が作成され、そのパケット信号はリンクレイヤに転送される。
ステップ１８１４に示されるように、第３処理が終了すると、移動局は、ネットワークレイヤ及びリンクレイヤにおける状態遷移通知に関するパケット信号を無線基地局に送信する。
ステップ１８１６では、リンクレイヤの状態遷移通知に対する無線基地局からの応答の有無が判定される。応答がなければ、ステップ１８１４に戻る。
ステップ１８１８に示されるように、応答があったならば、リンクレイヤをアイドル状態に遷移させる。
ステップ１８２２に示されるように、その後、移動局は、制御信号を間欠的に受信するアイドル状態の動作を行う。
ステップ１８２０に示されるように、ネットワークレイヤにおける第４処理も行われる。第４処理では、位置情報管理装置１１０からの、ネットワークレイヤの状態遷移通知に対する応答の有無が判定される。応答がなかったならば、状態遷移を行うことなく第４処理を終了する。応答があったならば、リンクレイヤにおける状態遷移が行われ、アイドル状態になり、第４処理が終了し、フローは終了する。
（第４実施例）
図１９は、本願第４実施例による移動局に関する状態遷移図を示す。本実施例における移動局の状態は、ネットワークレイヤ（Ｌ３）にてアクティブ状態及びアイドル状態の２つの状態にて管理される。この点は、図２に関して説明したものと同様である。ネットワークレイヤにおけるアクティブ状態１９０２では、位置情報管理装置１１０は、どのセルに移動局１０６が属しているかを把握している。アイドル状態１９０４では、位置情報管理装置１１０は、どの位置登録エリアに移動局１０６が属しているかを把握している。
アクティブ状態１９０２からアイドル状態１９０４への状態遷移は、例えば、アクティブ状態にて所定の期間にわたってパケット信号を受信しなかった場合に行うことが可能である。状態遷移を要請する直接的な制御信号（トリガ）を利用して、状態遷移を行うことも可能である。また、アイドル状態１９０４からアクティブ状態１９０２への状態遷移は、例えば、移動局宛のパケット信号を転送するためにその移動局を呼び出す場合や、移動局がパケット信号を送信する場合に行うことが可能である。
リンクレイヤ（Ｌ２）における移動局の状態は、アクティブ状態、バッテリセービング状態及びアイドル状態の３つの状態にて管理される。この点、図２に関して説明したものと相違する。リンクレイヤにおけるアクティブ状態１９０６では、移動局は、無線基地局との間に確立された無線リンクを通じて、通信をすることが可能である。この場合において、無線基地局は、配下の移動局の中でどの移動局が無線リンクを確立しているかを、帰属表にて把握している。すなわち、帰属表には、その移動局がアクティブ状態であること及び無線リンクを特定する情報が含まれている。バッテリセービング状態１９１０及びアイドル状態１９０８では、無線リンクは解放され、移動局は無線基地局から送信される制御信号を間欠的に受信する。バッテリセービング状態１９１０における移動局に関する情報は、無線基地局における帰属表に維持されるが、アイドル状態１９０８における移動局に関する情報は、帰属表から削除される。また、集線装置にて管理される経路情報に関し、バッテリセービング状態１９１０における移動局の経路情報は維持されるが、アイドル状態１９０８における移動局の経路情報は削除される。
アクティブ状態１９０６からバッテリセービング状態１９１０へ、及びバッテリセービング状態１９１０からアイドル状態１９０８への状態遷移は、例えば、所定の期間にわたってパケット信号を受信しなかった場合や、状態遷移を要請する直接的な制御信号（トリガ）を利用して、行うことが可能である。また、バッテリセービング状態１９１０からアクティブ状態１９０６へ、及びアイドル状態１９０８からアクティブ状態１９０６への状態遷移は、例えば、移動局宛のパケット信号を転送するためにその移動局を呼び出す場合や、移動局がパケット信号を送信する場合に行うことが可能である。このような状態の間を遷移する際に、移動局１０６のリンクレイヤ（下位レイヤ）における状態は無線基地局１０４により管理され、移動局１０６のネットワークレイヤ（上位レイヤ）における状態は位置情報管理装置１１０により管理される。
図２０は、本願第４実施例による移動通信システムにおける動作を表すフローチャートを示す。このフローチャートは、移動局１０６がアクティブ状態からバッテリセービング状態に遷移する際の動作に関連する。説明の便宜上、上位レイヤ及び下位レイヤは、当初アクティブ状態にあるものとする。ステップ２００２、２００４、２００６に示されるように、移動局宛のパケット信号は、移動局１０６が所属する無線基地局１０４に伝送される。そして、ステップ２００８に示されるように、確立されている無線リンクを通じてパケット信号が移動局に伝送される。
ステップ２０１０に示されるように、移動局１０６は、無線基地局１０４と信号の送受信を行うと、リンクレイヤにおけるタイマ１を起動させる。また、ステップ２０１２及びステップ２０１４に示されるように、ネットワークレイヤにおけるタイマも起動される。本実施例では、リンクレイヤのタイマ１で計測する所定の期間は、ネットワークレイヤにおけるタイマ２で計測する所定の期間よりも短いことを想定している。
ステップ２０１６に示されるように、リンクレイヤにおけるタイマ１がタイムアウトして、所定の期間が経過したならば、移動局１０６は、状態遷移通知を示すパケット信号を作成してこれを無線基地局１０４に送信する。この状態遷移通知は、移動局１０６がアクティブ状態からバッテリセービング状態へ状態遷移すべきことを示す。
ステップ２０１８に示されるように、状態遷移通知を受信した無線基地局１０４は、帰属表にて管理されているその移動局の状態を、アクティブ状態からバッテリセービング状態に変更することで、帰属表を更新する。
ステップ２０２０，２０２２に示されるように、状態遷移通知に対する応答を受信した移動局１０６は、無線リンクを解放し、バッテリセービング状態に移行する。
ステップ２０２４に示されるように、バッテリセービング状態への状態遷移を行った移動局は、アイドル状態への状態遷移に関連するタイマ２を起動させる。
ステップ２０２６に示されるように、この状態における移動局１０６は、無線基地局１０４からの制御信号を間欠的に受信する。
図２１は、図２０に示すフローチャートの続きを示す。ステップ２１０２に示されるように、バッテリセービング状態にある移動局１０６は、制御信号を間欠的に受信している。
ステップ２１０４に示されるように、移動局１０６が所定の期間にわたって無線基地局１０４に信号を送信しなかった場合には、状態遷移通知に関するパケット信号が作成され、無線基地局１０４に送信される。この状態遷移通知は、移動局１０６が、バッテリセービング状態からアイドル状態へ遷移すべきことを示す。移動局１０６が無線基地局１０４に、状態遷移通知を送信するための無線チャネルとしては、例えば、個別のチャネル割り当てを要しないランダムアクセス用の共通チャネルを使用することが可能であるが、これに限定されず、状態遷移を通知することの可能な任意の無線チャネルを利用することが可能である。
ステップ２１０６に示されるように、状態遷移通知を受信した無線基地局１０４は、その移動局１０６に関する情報を帰属表から削除する。また、ステップ２１０８に示されるように、その移動局に関する経路情報の削除を集線装置１０８に要求する。
ステップ２１１０に示されるように、この要求に応じて、集線装置は移動局に関する経路情報を削除する。
ステップ２１１２，２１１４に示されるように、状態遷移通知に対する応答を受信した移動局１０６は、アイドル状態へ遷移する。
ステップ２１１６に示されるように、移動局１０６は、無線基地局から制御信号を間欠的に受信する。なお、バッテリセービング状態における間欠受信（無線基地局における間欠送信）の周期と、アイドル状態における間欠受信の周期は、同一であっても良いし、一方を長くすることも可能である。例えば、バッテリセービング状態における移動局はアクティブ状態に復帰する可能性が高いので、速やかに呼出を行う観点からは、バッテリセービング状態における無線基地局の間欠送信の周期を、アイドル状態のものより短くすることが有利である。
ステップ２１１４の状態遷移は、無線基地局からの応答信号を受信した後に行っても良いし、あるいは、ステップ２１０４の状態遷移通知を送信した直後に行っても良い。また、バッテリセービング状態に状態遷移した移動局とそれを検出した無線基地局とがタイマ３を起動させ、所定の期間経過後に、アイドル状態への状態遷移通知を行わずに、各自でアイドル状態への状態遷移を行うようにすることも可能である。このようにすれば、ステップ２１０４で使用したような適切な共通チャネルを利用しなくても両者が状態遷移を行い得る点で有利である。
なお、図２０のステップ２０１４にて計測されるネットワークレイヤのタイマ２にて計測される時間が、所定の期間を経過した場合には、上述したようなネットワークレイヤにおけるアイドル状態への状態遷移の手順（実施列１乃至３）が実行される。
図２２は、バッテリセービング状態における移動局１０６を呼び出す際の動作を示す。ステップ２２０２，２２０４，２２０６に示されるように、ネットワークレイヤがアクティブ状態である場合には、その移動局宛のパケット信号は移動局１０６が在圏する無線基地局１０４に送信される。図示してはいないが、ネットワークレイヤがアイドル状態であったならば、移動局１０６に対する位置登録エリアに属する総ての無線基地局にパケット信号が送信される。上述したように、バッテリセービング状態では、集線装置１０８における移動局１０６に対する経路情報は削除されずに維持されているので、パケット信号を受信した集線装置１０８は、移動局１０６の在圏する無線基地局１０４にパケット信号を転送することができる。
ステップ２２０８に示されるように、無線基地局は、帰属表を検査して、移動局が管理されているか否かを判定する。バッテリセービング状態では、移動局１０６に関する情報は帰属表に維持されている。そこで、無線基地局１０４は、パケット信号を一旦バッファリングして蓄積する。そして、無線基地局１０４は、移動局１０６を呼び出すための呼出パケットを作成して、間欠的に送信する。
ステップ２２１０に示されるように、この呼出パケットを受信した移動局１０６は、アイドル状態への状態遷移通知を示すパケット信号を作成し、無線基地局１０４に送信する。
ステップ２１１２に示されるように、状態遷移通知を受信した無線基地局１０４は、無線リンクを確立し、帰属表における移動局の状態をアクティブ状態に変更する。
ステップ２２１４に示されるように、無線基地局１０４は、確立した無線リンクを利用して、蓄積していたパケット信号を移動局１０６に送信する。
図２３は、無線基地局にて行われる動作のうち、移動局１０６からパケット信号を受信した場合のフローチャートを示す。このフローは、ステップ２３０２から始まり、ステップ７０４にて、移動局１０６からパケット信号を受信したか否かが判定される。受信している場合は、ステップ２３０６に進む。
ステップ２３０６では、受信したパケット信号に状態遷移通知が含まれているか否かが判定される。含まれていた場合は、ステップ２３０８に進む。
ステップ２３０８では、状態遷移通知が、アクティブ状態への状態遷移を要請するものであるか否かが判定される。アクティブ状態への状態遷移を要請するものであったならば、ステップ２３１０に進む。
ステップ２３１０では、バッテリセービング状態からアクティブ状態に遷移にする。この場合において、移動局１０６に関する情報をアクティブ状態に更新する。
ステップ２３１２に示されるように、無線リンクを確立し、ステップ２３１４にてフローは終了する。
一方、ステップ２３０８にて、アクティブ状態への状態遷移を要請していなかったならば、ステップ２３０７にて、その状態遷移通知が、バッテリセービング状態への状態遷移を要請するものか否かが判定される。判定結果が否定的であった場合は、ステップ２３１６に進む。
ステップ２３１６に進む場合は、アイドル状態への状態遷移が要請されている。このため、無線基地局１０４における帰属表から、その移動局に関する情報が削除される。
ステップ２３１８に示されるように、無線基地局１０４は、移動局１０６に対する経路情報を削除するよう集線装置１０８に要請する。集線装置１０８では、この要請に応じて、経路情報が削除される。
ステップ２３１９に示されるように、無線リンクは解放され、無線基地局１０４は間欠的に制御信号を、配下の移動局に送信する。
他方、ステップ２３２０に示されるように、ステップ２３０６にて、状態遷移通知を受信していなかったならば、パケット信号の宛先ノードにそのパケット信号を転送し、フローは終了する。
ステップ２３０７にて、状態遷移通知が、バッテリセービング状態への状態遷移を要請するものであると判定されたならば、ステップ２３０９に示されるように、帰属表にて管理されている移動局１０６の状態は、アクティブ状態からバッテリセービング状態に変更される。
ステップ２３１１に示されるように、無線リンクは解放され、無線基地局１０４は間欠的に制御信号を、配下の移動局に送信し、フローは終了する。上述したように、ステップ２３１９における間欠送信の周期は、ステップ２３１１におけるものと同一であっても良いし、異なっていても良い。
図２４は、バッテリセービング状態へ遷移する際の移動局の動作を表す。先ず、ステップ２４０２でリンクレイヤにおけるタイマを起動させる。
ステップ２４０４では、移動局が、無線基地局と信号の送受信を行ったか否かを判定し、送受信が行われたならば、ステップ２４２０に進み、フローは直ちに終了する。
ステップ２４０６では、リンクレイヤにおけるタイマが所定の期間を経過したか否かが判定される。経過していなかった場合は、ステップ２４０４に戻る。
ステップ２４０８に示されるように、所定の期間が経過した場合には、状態遷移通知に関するパケット信号が作成され、無線基地局に送信される。この状態遷移通知は、リンクレイヤにおける状態を、アクティブ状態からバッテリセービング状態に遷移させるべきことを示す。
ステップ２４１２では、無線基地局宛の状態遷移通知に対する応答の有無が判定される。応答がなければ、ステップ２４０８に戻る。
ステップ２４１４に示されるように、その応答があった場合には、リンクレイヤの状態は、バッテリセービング状態に変更される。すなわち、無線基地局における帰属表及び集線装置における経路情報を維持しつつ、無線リンクを解放する。
ステップ２４１８に示されるように、以後、移動局は無線基地局から制御信号を間欠的に受信する。
図２５は、アイドル状態へ遷移する際の移動局の動作を表す。先ず、ステップ２５０２でリンクレイヤにおけるタイマを起動させる。
ステップ２５０４では、移動局が、無線基地局と信号の送受信を行ったか否かを判定し、送受信が行われたならば、ステップ２５２０に進み、フローは直ちに終了する。
ステップ２５０６では、リンクレイヤにおけるタイマが所定の期間を経過したか否かが判定される。経過していなかった場合は、ステップ２５０４に戻る。
ステップ２５０８に示されるように、所定の期間が経過した場合には、状態遷移通知に関するパケット信号が作成され、無線基地局に送信される。この状態遷移通知は、リンクレイヤにおける状態を、バッテリセービング状態からアイドル状態に遷移させるべきことを示す。
ステップ２５１２では、無線基地局宛の状態遷移通知に対する応答の有無が判定される。応答がなかった場合には、ステップ２５０８に戻る。
ステップ２５１４に示されるように、応答があった場合には、リンクレイヤの状態は、バッテリセービング状態に変更される。すなわち、無線リンクが解放され、無線基地局における帰属表及び集線装置における経路情報も削除される。
ステップ２５１８に示されるように、以後、移動局は無線基地局から制御信号を間欠的に受信する。
（第５実施例）
第１実施例の移動通信システムでは、アイドル状態の移動局宛のパケット信号は、無線基地局又は位置情報管理装置にてバッファリングされ、アクティブ状態に状態遷移した後にそのパケット信号が送信されていた。第５実施例では、そのようなバッファリングを行わずに、パケット信号を移動局に送信しようとする。これは、例えば次のようにして実行することができる。先ず、図３のフローチャートにおけるステップ３１０において、パケット信号の宛先となる移動局が、無線基地局の帰属表にて管理されているか否かを検査する。管理されていなかったならば、呼出パケットを作成し、これをステップ３１２の間欠的に送信される制御信号にて配下の移動局に送信する。この場合において、無線基地局１０４は、集線装置から受信した移動局宛のパケット信号に対して、移動局の呼出パケットにてカプセル化を行い、このカプセル化した信号を間欠的に送信する。これにより、パケット信号をバッファリングすることなしに、配下の移動局に送信することが可能になる。バッファリング及び無線リンク確立を要しないので、迅速にパケット信号を配信することが可能になる。
なお、第４実施例のように、移動局の状態にバッテリセービング状態もある場合にも同様な処理を行うことが可能である。すなわち、ステップ３１０にて帰属表を検査する。帰属表に管理されていれば、アクティブ状態であるか又はバッテリセービング状態であるかが判定され、帰属表に管理されていなければアイドル状態である。従って、移動局は、アクティブ状態でなければ、呼出パケットでカプセル化されたパケット信号を、間欠的に受信することができる。
本実施例における無線基地局は、概ね図６に示すものと同様の動作を行い、ステップ６０８において、帰属表を検査する。帰属表に管理されていなければ、ステップ６１４における呼出パケット信号を作成する際に、上記のようなカプセル化を行う。すなわち、集線装置から受信したパケット信号に対して、移動局の呼出パケットにてカプセル化を行う。そして、ステップ６１６にて、無線基地局は、カプセル化された信号を間欠的に送信する。
なお、バッテリセービング状態もあり得る場合は、ステップ６０８にて移動局が管理表にて管理されているか否かを検査し、管理されていたならば、アクティブ状態であるかバッテリセービング状態であるかが検査される。管理されていなかったならば、アイドル状態である。そして、以下同様の処理が行われる。
以上本願実施例による移動通信システムでは、移動局のリンクレイヤにおける状態には、アクティブ状態及びアイドル状態があり、第４実施例の場合にはそれに加えてバッテリセービング状態があり、アクティブ状態における移動局は無線リンクを確立して通信を行い、アクティブ状態でない状態における移動局は無線リンクを解放して無線基地局から間欠的に制御信号を受信する。移動局のネットワークレイヤには、アクティブ状態及びアイドル状態があり、これらの状態は位置情報管理装置が管理する。位置情報管理装置は、アクティブ状態における移動局の属するセル、及びアイドル状態における移動局の属する位置登録エリアを管理する。本願実施例によれば、アクティブ状態でない移動局宛のパケット信号は、呼出パケットを送信した後に又は送信する際に移動局に送信されるので、従来技術における状態の不一致の問題に対処することが可能になる。上位レイヤ及び下位レイヤにおける状態管理は、各々独立して行うことが可能になる。このため、例えば上位レイヤは、下位レイヤによらず動作することが可能になり、システム間ハンドオーバが容易になる。また、下位レイヤでは、移動局の位置情報を管理することが必須ではなくなるので、下位レイヤにおける管理負担を軽減することが可能になる。
更に、上下のレイヤにおける状態管理は独立して行われるので、第４実施例のようなバッテリセービング状態を定義することも可能になる。バッテリセービング状態では、アイドル状態とは異なり、移動局に対する経路情報及び帰属表の情報が維持されているので、その移動局を速やかに呼び出すことが可能になる。アイドル状態の移動局を呼び出す際は、位置登録エリア全体にわたって呼出パケットを送信し、帰属表及び経路情報を更新する必要が生じるので、移動通信システムにおける全体的な通信量は多くなってしまう。アクティブ状態とアイドル状態の中間的なバッテリセービング状態を定義することで、移動局における消費電力を節約できることに加えて、移動通信システム全体における通信量を少なくすることも可能になる。
本願実施例によれば、位置情報管理装置及び無線基地局は、移動局の状態に応じてパケット信号をバッファリングする。すなわち、移動局がアイドル状態であったならば、移動局宛のパケット信号を一旦バッファリングして保持する。そして、移動局を呼び出すための呼出信号が作成され、リンクレイヤ又はネットワークレイヤにおける状態がアクティブ状態に変更された後に、バッファリングされていたパケット信号が転送される。このため、無線リンクを解放した移動局は、常にパケット信号の受信に備えている必要が無くなり、無線基地局から間欠的に制御信号を受信することで足りる（例えば従来のホームエージェントやルータのような中継装置は、移動局宛のパケット信号をバッファリングせずに、受信後速やかに転送していたので、その必要があった。）。間欠受信の周期が、システムの下位レイヤ毎に異なる値であったとしても、そのことは上位レイヤには影響しない。したがって、下位レイヤ毎に適切な値を採用することが可能になり、効果的なバッテリセービングを実現することが可能になる。
以上本願実施例によれば、上位レイヤ及び下位レイヤにて管理される状態を独立に遷移させ、インターネットとの整合性を図ることが可能になる。また、上位レイヤ及び下位レイヤにて管理されている移動局の状態が不一致であったとしても、適切にパケット信号を配信することが可能になる。更に、上位レイヤ及び下位レイヤにて管理されている移動局の状態が不一致であったとしても、適切にパケット信号を配信することに加えて、移動局における消費電力を節約させることも可能になる。
本発明による移動局は次世代移動通信のオールＩＰ化（ＡＬＬ  ＩＰ）を実現した場合のモバイルホスト（ＭＨ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｈｏｓｔ）に、無線基地局はアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）に、位置情報管理装置はホームエージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ）に、集線装置はモビリティエージェント（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ａｇｅｎｔ）等に当然に適用することが可能である。
以下、本発明により教示される手段を例示的に列挙する。
１．  移動局と、所定のセル内に属する前記移動局と通信をすることが可能な無線基地局と、前記移動局のネットワークレイヤにおける状態を管理する位置情報管理装置より成る移動通信システムであって、
前記所定のセルは、複数のセルより成る位置登録エリアに包含され、
前記ネットワークレイヤは、前記移動局に割り当てる無線通信資源を管理するリンクレイヤより上位のレイヤであり、
前記移動局は、前記リンクレイヤにおけるアクティブ状態では無線基地局との間で信号を送受信し、前記アクティブ状態とは異なるリンクレイヤにおける状態では前記無線基地局から間欠的に制御信号を受信するよう形成され、
前記位置情報管理装置は、前記ネットワークレイヤにおける前記移動局のアクティブ状態及びアイドル状態を管理することが可能であり、前記アクティブ状態における前記移動局が属するセルに関する情報を管理し、前記アイドル状態における前記移動局が属する位置登録エリアに関する情報を管理するよう形成され、
前記ネットワークレイヤ及び前記リンクレイヤにおける状態遷移は独立して行われ、
前記ネットワークレイヤ又は前記リンクレイヤの少なくとも一方にてアクティブ状態とは異なる状態の移動局宛のパケット信号が、
前記位置情報管理装置又は前記無線基地局において蓄積され、前記移動局の状態がアクティブ状態に変更された後に前記パケット信号が前記移動局に送信される、又は
前記無線基地局にて作成された前記移動局の呼出パケットと共に、前記移動局に間欠的に送信される
ことを特徴とする移動通信システム。
２．  上記第１記載の移動通信システムにおいて使用される集線装置であって、前記位置情報管理装置と無線基地局との間で信号を中継することが可能であり、複数の無線基地局に接続され、前記移動局への信号の転送経路を示す経路情報を管理するよう形成されることを特徴とする集線装置。
３．  所定の期間内に前記移動局に信号を転送しなかった場合に、前記移動局に対する経路情報を削除するよう形成されることを特徴とする上記第２記載の集線装置。
４．  前記移動局又は前記無線基地局からの要請に基づいて、前記移動局に対する経路情報を削除するよう形成されることを特徴とする上記第２記載の集線装置。
５．  前記移動局宛のパケット信号を受信した場合であって、前記移動局に関する転送経路が前記経路情報として管理されていなかった場合には、前記集線装置に接続される複数の無線基地局に前記信号を送信することを特徴とする上記第２記載の集線装置。
６．  前記リンクレイヤにおけるアクティブ状態とは異なるバッテリセービング状態にて動作する前記移動局の経路情報は維持されるが、前記リンクレイヤにおけるアクティブ状態とは異なるアイドル状態にて動作する前記移動局の経路情報は削除されるよう形成されることを特徴とする上記第２記載の集線装置。
７．  移動局と、所定のセル内に属する前記移動局と通信をすることが可能な無線基地局とを有する移動通信システムにおいて使用され、前記移動局のネットワークレイヤにおける状態を管理する位置情報管理装置であって、
前記所定のセルは、複数のセルより成る位置登録エリアに包含され、
前記ネットワークレイヤは、前記移動局に割り当てる無線通信資源を管理するリンクレイヤより上位のレイヤであり、
前記移動局は、前記リンクレイヤにおけるアクティブ状態では無線基地局との間で信号を送受信し、前記アクティブ状態とは異なるリンクレイヤにおける状態では前記無線基地局から間欠的に制御信号を受信するよう形成され、
前記ネットワークレイヤにおける前記移動局のアクティブ状態及びアイドル状態を管理することが可能であり、前記アクティブ状態における前記移動局が属するセルに関する情報を管理し、前記アイドル状態における前記移動局が属する位置登録エリアに関する情報を管理するよう形成され、
前記ネットワークレイヤ及び前記リンクレイヤにおける状態遷移は独立して行われ、
前記ネットワークレイヤにてアイドル状態の移動局宛のパケット信号を蓄積した場合に、前記移動局を呼び出すために作成した呼出パケットを複数の無線基地局に送信し、前記呼出パケットに応答して前記移動局により作成された状態遷移通知を受信し、状態遷移することを示す前記状態遷移通知に応答して、蓄積していた前記パケット信号を前記移動局に送信するよう形成される
ことを特徴とする位置情報管理装置。
８．  移動局のネットワークレイヤにおける状態を管理する位置情報管理装置を有する移動通信システムにおいて使用され、所定のセル内に属する前記移動局と通信をすることが可能な無線基地局であって、
前記所定のセルは、複数のセルより成る位置登録エリアに包含され、
前記ネットワークレイヤは、前記移動局に割り当てる無線通信資源を管理するリンクレイヤより上位のレイヤであり、
前記リンクレイヤにおけるアクティブ状態の移動局との間で信号を送受信し、前記リンクレイヤにおける前記アクティブ状態とは異なる状態の移動局に対して間欠的に制御情報を送信するよう形成され、
前記位置情報管理装置は、前記ネットワークレイヤにおける前記移動局のアクティブ状態及びアイドル状態を管理することが可能であり、前記アクティブ状態における前記移動局が属するセルに関する情報を管理し、前記アイドル状態における前記移動局が属する位置登録エリアに関する情報を管理するよう形成され、
前記ネットワークレイヤ及び前記リンクレイヤにおける状態遷移は独立して行われ、
前記リンクレイヤにてアクティブ状態とは異なる状態にある移動局宛のパケット信号を受信した場合に、
前記移動局を呼び出すために作成した前記呼出パケットに応答して前記移動局により作成された状態遷移通知を受信し、状態遷移することを示す前記状態遷移通知に応答して、蓄積していた前記パケット信号を前記移動局に送信する、又は
呼出パケット及び前記パケット信号を前記移動局に間欠的に送信する
よう形成されることを特徴とする無線基地局。
９．  前記リンクレイヤにおけるアクティブ状態とは異なるアイドル状態にて動作する前記移動局に関する情報は、無線リンクを確立して通信を行う移動局を管理する帰属表から削除されるが、前記リンクレイヤにおけるアクティブ状態とは異なるバッテリセービング状態にて動作する前記移動局に関する情報は、前記帰属表に維持されるよう形成されることを特徴とする上記第８記載の無線通信基地局。
１０．  複数のセルより成る位置登録エリアに包含される所定のセル内で、無線基地局と通信をすることが可能な移動局であって、
前記リンクレイヤにおけるアクティブ状態では、無線基地局との間で信号を送受信し、前記リンクレイヤにおける前記アクティブ状態とは異なる状態では前記無線基地局から間欠的に制御信号を受信するよう形成され、
前記リンクレイヤは、前記移動局に割り当てる無線通信資源を管理するリンクレイヤより下位のレイヤであり、
前記ネットワークレイヤにおける前記移動局のアクティブ状態及びアイドル状態が、前記位置情報管理装置により管理され、前記アクティブ状態における前記移動局が属するセルに関する情報、及び前記アイドル状態における前記移動局が属する位置登録エリアに関する情報が、前記位置情報管理装置により管理され、
前記ネットワークレイヤ及び前記リンクレイヤにおける状態遷移は独立して行われ、
前記ネットワークレイヤ又は前記リンクレイヤの少なくとも一方にてアクティブ状態とは異なる状態であった場合に、
前記制御信号に含まれる呼出パケットに応答して、アクティブ状態への状態遷移を行った後に、前記位置情報管理装置又は前記無線基地局において蓄積されていたパケット信号を受信する、又は
呼出パケット及び前記パケット信号を前記無線基地局から間欠的に受信する
よう形成されることを特徴とする移動局。
１１．  前記リンクレイヤ及び前記ネットワークレイヤの一方における状態が変化したことに応答して、他方の状態も変化するよう形成されることを特徴とする上記第１０記載の移動局。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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