JP2000504838A - 移動無線端末の位置を決定する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 少なくとも3つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)と、固定位置の 少なくとも第2の無線端末(MS2)と、上記少なくとも3つの無線基地局(B S1、BS2、BS3)および上記少なくとも1つの第2の無線端末(MS2) の既知の位置を記憶しているサービスノード(107)とを具備した移動無線シ ステムで第1の移動無線端末(MS1)の地理的位置を決定する方法において、 上記少なくとも3つの無線基地局の第1のもの(BS1)から受けたタイミン グ信号ダウンリンク(118)に上記第2の無線端末(MS2)を同期する(2 12)ステップと、 上記第2の無線端末(MS2)で、上記少なくとも3つの無線基地局(BS1 、BS2、BS3)のアイデンティティを読み取る間に、残りの無線基地局(B S2、BS3)から受けた上記タイミング信号ダウンリンク(116、117) の相対受信時間を測定する(213)ステップと、 上記第2の無線端末(MS2)で測定された相対受信時間および関連した無線 基地局アイデンティティを上記サービスノード(107)に送出する(214) ステップと、 上記サービスノード(107)で、上記タイミング信号ダウンリンク(116 、117)の送信時間オフセットを上記相対受信時間および上記既知の位置(B S1、BS2、BS3、MS2)から計算する(215)ステップと、 上記少なくとも3つの無線基地局の中で任意の1つ(BS2)から受けたタイ ミング信号ダウンリンク(115)に上記第1の移動無線端末(MS1)を同期 する(222)ステップと、 上記第1の移動無線端末(MS1)で、上記少なくとも3つの無線基地局(B S1、BS2、BS3)のアイデンティティを読み取る間に、残りの無線基地局 (BS1、BS3)から受けた上記タイミング信号ダウンリンク(113、11 4)の相対受信時間を測定する(223)ステップと、 上記第1の無線端末(MS1)で測定された相対受信時間および関連した無線 基地局アイデンティティを上記サービスノード(107)に送出する(224a ) ステップと、 上記サービスノード(107)で、上記記憶されている位置(BS1、BS2 、BS3、MS2)から並びに上記第1(MS1)および第2(MS2)の無線 端末から上記計算点(107)に送られた測定値およびアイデンティティから上 記第1の移動無線端末(MS1)の位置を計算する(225a)ステップと、 を具備する方法。 2. 少なくとも3つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)と、固定位置の 少なくとも1つの第2の無線端末(MS2)と、少なくとも3つの無線基地局( BS1、BS2、BS3)および上記少なくとも1つの第2の無線端末(MS2 )の既知の位置を記憶しているサービスノード(107)と、上記移動無線シス テムは上記第1の移動無線端末(MS1)と関連したアクセサリ(370)と、 を具備した移動無線システムにおいて第1の移動無線端末(MS1)の地理的位 置を決定する方法であって、 上記少なくとも3つの無線基地局の第1のもの(BS1)から受けたタイミン グ信号ダウンリンク(118)に上記第2の無線端末(MS2)を同期する(2 12)ステップと、 上記第2の無線端末(MS2)で、上記少なくとも3つの無線基地局(BS1 、BS2、BS3)のアイデンティティを読み取る間に、残りの無線基地局(B S2、BS3)から受けた上記タイミング信号ダウンリンク(116、117) の相対受信時間を測定する(213)ステップと、 上記第2の無線端末(MS2)で測定された相対受信時間および関連した無線 基地局アイデンティティを上記サービスノード(107)に送出する(214) ステップと、 上記サービスノード(107)で、上記タイミング信号ダウンリンク(116 、117)の送信時間オフセットを上記相対受信時間および上記既知の位置(B S1、BS2、BS3、MS2)から計算する(215)ステップと、 上記少なくとも3つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)の既知の位置並 びに計算する(215)前のステップで与えられた上記それぞれの送信時間オフ セットを報知する(216)ステップと、 上記既知の位置並びに報知する(216)前のステップのそれぞれの送信時間 オフセットを上記第l1移動無線端末(MS1)の上記アクセサリにおいて受信 する(221)ステップと、 上記少なくとも3つの無線基地局の中で任意の1つ(BS2)から受けたタイ ミング信号ダウンリンク(115)に上記第1の移動無線端末(MS1)を同期 する(222)ステップと、 上記第1の移動無線端末(MS1)で、上記少なくとも3つの無線基地局(B S1、BS2、BS3)のアイデンティティを読み取る間に、残りの無線基地局 (BS1、BS3)から受けた上記タイミング信号ダウンリンク(113、11 4)の相対受信時間を測定する(223)ステップと、 上記第1の無線端末(MS1)で測定された相対受信時間および関連した無線 基地局アイデンティティを上記第1の無線端末(MS1)の上記アクセサリ(3 70)に転送する(224b)ステップと、 上記アクセサリ(370)で、受信する(221)ステップおよび転送する( 224b)ステップで与えられた情報から上記第1の移動無線端末(MS1)の 位置を計算する(225b)ステップと、 を具備した方法。 3. 請求の範囲第1項または第2項に記載の方法において、さらに、 上記第2の無線端末(MS2)で相対受信時間を測定する(213)上記ステ ップを間隔を置いて繰り返すステップと、 上記第2の移動無線端末(MS2)での上記測定に時間スタンプを与えるステ ップと、 上記測定の上記時間スタンプを上記サービスノード(107)に送出するステ ップと、 上記測定での時間スタンプを用いかつ上記測定を行なってから経過した時間を 用いて送信時間オフセットを計算の実際の時間に外挿するステップと、 を具備する方法。 4. 請求の範囲第1項または第2項に記載の方法において、上記第2の無線端 末(MS2)を上記少なくとも3つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)の 1つにおいて位置決めさせる方法。 5. 請求の範囲第1項または第2項に記載の方法において、上記サービスノー ド(107)はネットワークのワイヤ結合部分でのサービスノードであり、複数 の移動無線端末のための計算を処理するようにする方法。 6. 請求の範囲第5項に記載の方法において、上記サービスノード(107) は計算の結果(227a)を上記第1の移動無線端末(MS1)に送るようにす る方法。 7. 請求の範囲第1項または第2項に記載の方法において、移動無線端末(M S1)を機能中無線基地局(BS2)と同期する(222)上記ステップは、 上記移動無線端末(MS1)のカウンタ(QC)をリセットし、それによって 上記機能中無線基地局(BS2)を同期する(401、511)サブステップと 、 上記カウンタ(QC)のリセット値(503)を上記移動無線端末(MS1) 内で記憶するサブステップと、 上記移動無線端末(MS1)において、無線基地局アイデンティティおよび現 在のフレーム数を上記機能中無線基地局(BS2)の同期チャンネルSCHで読 み取る(403)サブステップと、 を具備する方法。 8. 請求の範囲第1項または第2項に記載の方法において、上記第1の移動無 線端末(MS1)で、上記機能中無線基地局(MS2)とは別の無線基地局(B S1、BS3)のタイミング信号ダウンリンクの相対受信時間(505、507 )を測定する(223)上記ステップは、 上記別の無線基地局(BS1、BS3)のフレームが属する時間でカウンタ( QC)の値(505、507)を上記移動無線端末(MS1)内で記憶する(4 05)サブステップと、 上記移動無線端末(MS1)において、無線基地局アイデンティティおよび現 在のフレーム数を上記別の無線基地局(BS1、BS3)の同期チャンネルSC Hで読み取る(406)サブステップと、 より多くの別の無線基地局(BS1、BS3)が測定されるべきかを決定し( 407)、そうであれば、記憶する(405)上記サブステップにループバッ クするサブステップと、 を具備する方法。 9. 位置決定の精度を向上する請求の範囲第1項に記載の方法において、 位置決定方法の第1の実行段階の後に、位置決定の上記第1の実行段階で使用 された少なくとも3つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)よりもより高精 度の位置決定を与えることができる何等かの無線基地局がネットワークに存在し ているかどうかおよびより高精度の位置決定が望まれるかどうかをチェックする (226)ステップと、 チェックする前のステップによって指示された場合に、チェックする前のステ ップで識別された少なくとも1つの無線基地局を用いて位置決定方法の更に一層 の実行段階を行なうステップと、 を具備する方法。 10.陸上システムが位置決定されるべき端末に関連した機能中無線基地局のア イデンティティについての情報を持たない場合の請求の範囲第1項に記載の方法 において、 位置決定されるべき移動無線端末にメッセージを送出するステップと、 位置決定されるべき上記移動無線端末(MS1)から、上記機能中無線基地局 を識別する(211)返答を受けるステップと、 を与える方法。 11.タイミング信号ダウンリンク(113〜118)を送出する少なくとも3 つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)と、地理的位置が決定されるべき少 なくとも第1の移動無線端末(MS1)とを含んだ移動無線システム(100) において、 上記タイミング信号ダウンリンク(116、117)を受信する固定位置の少 なくとも第2の無線端末(MS2)と、 上記少なくとも3つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)および上記少な くとも第2の無線端末(MS2)の位置を内部に記憶して有しているサービスノ ード(107)と、 上記タイミング信号ダウンリンクの相対時間を測定しそれらを上記サービスノ ード(107)に報告する、上記少なくとも第1および少なくとも第2の無線端 末(MS1、MS2)の測定手段(QPC、SMSP)と、 上記既知の位置(MS2、BS1、BS2、BS3)並びに上記少なくとも第 2の無線端末(MS2)によって報告された上記相対受信時間から送信時間オフ セットを計算する、上記サービスノード(107)の第1の計算手段(107a )と、 上記少なくとも3つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)の上記既知の位 置と上記送信時間オフセットと上記第1の移動無線端末(MS1)によって送出 された相対受信時間とから上記第1の移動無線端末(MS1)の位置を計算する 、上記サービスノード(107)の第2の計算手段(107f)と、 を具備したことを特徴とするシステム。 12.タイミング信号ダウンリンク(113〜118)を送出する少なくとも3 つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)と、地理的位置が決定されるべき少 なくとも第1の移動無線端末(MS1)とを含んだ移動無線システム(100) において、 上記タイミング信号ダウンリンク(116、117)を受信する固定位置の少 なくとも第2の無線端末(MS2)と、 上記少なくとも3つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)および上記少な くとも第2の無線端末(MS2)の位置を内部に記憶して有しているサービスノ ード(107)と、 上記タイミング信号ダウンリンクの相対時間を測定しそれらを上記サービスノ ード(107)に報告する、上記少なくとも第1および少なくとも第2の無線端 末(MS1、MS2)の測定手段(QPC、SMSP)と、 上記既知の位置(MS2、BS1、BS2、BS3)並びに上記少なくとも第 2の無線端末(MS2)によって報告された上記相対受信時間から送信時間オフ セットを計算する、上記サービスノード(107)の第1の計算手段(107e )と、 上記少なくとも3つの無線基地局の上記既知の位置および関連した送信時間オ フセットを上記サービスノード(107)から上記第1の移動無線端末(MS1 ) に送出する送出手段と、 上記少なくとも3つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)の上記既知の位 置および関連した送信時間オフセットから並びに上記第1の移動無線端末(MS 1)によって転送された(224b)相対受信時間から上記第1の移動無線端末 (MS1)のそれ自体の位置を計算する、上記少なくとも第1の移動無線端末( MS1)の第2の計算手段(371)と、 を具備したことを特徴とするシステム。 13.請求の範囲第11項または第12項に記載のシステムにおいて、上記第2 の移動無線端末(MS2)は基地局位置に配置されたシステム。 14.請求の範囲第11項または第12項に記載のシステムにおいて、無線基地 局は遊休および専用モードの間に読み取られることができる周波数修正チャンネ ルFCCHおよび同期チャンネルSCHをダウンロードで送出し、移動無線端末 (MS1、MS2)は機能中無線基地局と同期して上記機能中無線基地局とは別 の無線基地局の上記同期チャンネルを読み取ることができ、 上記無線端末において、上記機能中無線基地局とは別の上記無線基地局の同期 チャンネルSCHで基地局アイデンティティおよび現在のフレーム数を読み取り 、かつ上記第2および第1の移動無線端末(MS2、MS1)のカウンタ(QC )で上記機能中無線基地局のあるフレームの開始に対する上記別の無線基地局の 相対受信時間を読み取る測定手段(QCP)を具備し、 上記無線端末(MS2、MS1)が専用モードにある場合に、無線端末の遊休 時間スロットの間に上記カウンタ(QC)での読み取りが行なわれるようにした 、システム。 15.請求の範囲第11項または第12項に記載のシステムにおいて、上記シス テムに少なくとも1つの無線基地局を備えており、 移動無線端末の位置決定を行なわせるためにビーコンチャンネルで周期的タイ ミング信号ダウンロードを送出する手段(803、804)と、 少なくとも上記ビーコンチャンネルの周波数の設定に関する命令をネットワー クのサービスノードから受ける手段(802)と、 を具備したシステム。 16.請求の範囲第11項または第12項に記載のシステムにおいて、無線端末 の位置の単純化した計算を行なうようにしており、この単純化は位置決定システ ムのある全てではない無線基地局を同期することによって得られるようにしたシ ステム。 17.無線端末(300)において、 遊休モードおよび会話モードの間に、移動無線端末が機能中無線基地局と同期 している際に、考慮された無線基地局から受けた周期的タイミング信号ダウンリ ンクと上記機能中無線基地局から受けた周期的タイミング信号ダウンリンクとの 間の相対受信時間を測定する測定手段(QPC)と、 遊休モードおよび会話モードの間に、上記考慮された無線基地局によって送信 されたアイデンティティおよびフレーム数を読み取ることを含む、周波数修正チ ャンネルFCCHおよび同期チャンネルSCHを読み取る読み取り手段(QPC )と、 遊休モードおよび会話モードの間に、測定された相対受信時間並びに読み取ら れたアイデンティティおよびフレーム数をサービスノード(107)にメッセー ジを行なうメッセージ手段(SMSP)と、 を具備したことを特徴とする無線端末。 18.請求の範囲第17項に記載の無線端末において、 上記無線端末で、無線基地局に関する位置情報と送信時間オフセット情報とア イデンティティ情報とを受けるメッセージ手段(SMSP)を更に具備しており 、 無線基地局に関する上記情報は無線基地局のうちの少なくともあるものからの 報知ダウンリンク情報として与えられるようにした、 ことを特徴とする無線端末。 19.請求の範囲第17項に記載の無線端末(300)において、 上記無線端末で、無線基地局に関する位置情報と送信時間オフセット情報とア イデンティティ情報とを受けるメッセージ手段(SMSP)を更に具備しており 、 無線基地局に関する上記情報は上記無線端末にアドレスされる、好ましくは短 メッセージサービスSMS形式の個々のメッセージとして与えられるようにした 、ことを特徴とする無線端末。 20.請求の範囲第17項、第18項または第19項に記載の移動無線端末にお いて、 それ自体の位置を計算する第2の計算手段(371)を具備しており、 それ自体の位置を計算する移動はダウンリンク情報ストリームだけを用いるよ うにした、 ことを特徴とする移動無線端末。 21.請求の範囲第17項、第18項または第19項に記載の移動無線端末(3 00)において、位置決定されるべき第1の移動無線端末(MS1)と位置が既 知である第2の移動無線端末(MS2)とに配置されたプログラムを用いるプロ セッサとして上記手段(QPC、SMSP)を構成するようにした移動無線端末 。 22.請求の範囲第17項から第21項のいずれか1項に記載の移動無線端末( 300)において、4分の1ビットカウンタの分解能が、そのカウンタへの入力 としてより高い周波数を用いかつ上記カウンタで対応してより多くのビットを用 いて4999以上までカウントを行なうようにして向上されるようにした、移動 無線端末。 23.タイミング信号ダウンリンク(113〜118)を送出する少なくとも3 つの無線基地局と、地理的位置が決定されるべき少なくとも1つの第1の移動無 線端末(MS1)と、少なくとも1つの第2の固定無線端末(MS2)とを備え た移動無線ネットワーク(100)のサービスノード(107)において、 上記少なくとも3つの無線基地局によって送信されたタイミング信号ダウンリ ンクの相対受信時間の、上記少なくとも1つの固定無線端末(MS2)からの測 定報告を受ける受信手段(107b)と、 上記少なくとも3つの無線基地局(BS1、BS2、BS3)および上記少な くとも1つの第2の固定無線端末(MS2)の既知の地理的位置を記憶する記憶 手段(107c)と、 上記少なくとも1つの固定無線端末(MS2)からの測定報告と上記既知の地 理的位置とから、上記少なくとも3つの無線基地局によって送信されるタイミン グ信号ダウンリンクの送信時間オフセットを計算する第1の計算手段(107e )と、 を具備したことを特徴とするサービスノード。 24.請求の範囲第23項に記載のサービスノードにおいて、さらに、 少なくとも3つの無線基地局によって送信されるタイミング信号ダウンリンク の相対受信時間の、上記第1の移動無線端末(MS1)からの測定報告を受ける 受信手段(107b)と、 上記送信時間オフセットと上記既知の地理的位置と上記第1の移動無線端末か らの上記受信した測定報告から上記第1の移動無線端末(MS1)の地理的位置 を計算する第2の計算手段(107f)と、 を具備したことを特徴とするサービスノード。 25.請求の範囲第23項に記載のサービスノードにおいて、上記第1の移動無 線端末(MS1)に報知するため上記既知の地理的位置および上記送信時間オフ セットを無線基地局(BS1、BS2、BS3)に送出する送出手段(107d )を更に具備したことを特徴とするサービスノード。
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