JP2001509989A - 通信システムにおいて遠隔ユニットの位置を決定する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ワイヤレス通信システム１００内の遠隔ユニット１１３の位置は、ワイヤレス通信システム１００内のすべての基地局１０１が第１ページ（広域位置特定ページ）を始動し、これがページング・チャネル上に遠隔ユニット１１３に通信されることにより、決定される。サービス提供基地局および近隣基地局が、広域位置特定ページに対する遠隔ユニット１１３の応答から決定され、これらの基地局は、位置特定中に遠隔ユニット１１３により送信されるデータを獲得するために受信要素を同調することを命じられる。次に第２メッセージ（位置特定ページ・メッセージ）がサービス提供基地局１０１を介して遠隔ユニット１１３に通信される。位置特定ページ・メッセージは、遠隔ユニット１１３に対して、所定の回数の間、電力を増大させながら既知の遠隔ユニット位置特定メッセージ（RULM）を周期的に送信することを命じ、これにより遠隔ユニット１１３の位置特定を行うことが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】 通信システムにおいて遠隔ユニットの位置を決定する 方法および装置 発明の分野 本発明は、一般にワイヤレス通信システムに関し、特にワイヤレス通信システ ムにおける遠隔ユニットの位置特定のための方法および装置に関する。 発明の背景 ワイヤレス通信システムにおける遠隔ユニットの位置を、三辺測量法を用いて 決定できることは周知である。このような方法により、遠隔ユニットと複数の基 地局との間の距離を、遠隔ユニットと各基地局との間を伝わる信号の時間遅延の 測定を基にして計算する。遠隔ユニットの位置を計算するこのような従来技術に よる方法は、本明細書に参考文献として含まれるGhosh他による米国特許第５， ５０８，７０８号「Method and Apparatus for Location Finding in a CDMA Sy stem」に開示される。米国特許第５，５０８，７０８号に開示される如く、遠隔 ユニットの位置特定を行いたい場合は、遠隔ユニットから複数の基地局に対して 送信されるアッ プリンク信号を分析して、各基地局における伝播遅延の差を決定する。この伝播 遅延差から、各基地局から遠隔ユニットへの距離が計算され、遠隔ユニットの位 置が決定される。 従来技術による位置特定方法は、遠隔ユニットの位置を正確に決定することが できるが、この方法には、能動的にアップリンク信号を送信中の遠隔ユニットの 位置を決定することしかできないという制約がある。アイドル状態の（すなわち ページング・チャネルを監視中であるがアップリンク信号を能動的には送信しな い）遠隔ユニットが多い商業的設定においては、従来技術による位置特定方法は 、通信システムを利用する大多数の遠隔ユニットに関して使用することができな い。かくして、アップリンク信号を能動的に送信中でない遠隔ユニットの位置を 推定することのできる通信システムにおける遠隔ユニットの位置特定を行うため の方法および装置が必要である。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明の好適な実施例による通信システムを示すブロック図である 。 第２図は、本発明の好適な実施例による第１図の通信システムを動作する方法 を示す流れ図である。 第３図は、本発明の好適な実施例による位置特定ページ・メッセージを示す。 第４図は、本発明の好適な実施例による第１図の遠隔ユニットのブロック図で ある。 第５図は、本発明の好適な実施例による第４図の論理ユニットを動作する方法 を示す流れ図である。 第６図は、本発明の代替実施例による第１図の通信システムを動作する方法を 示す流れ図である。 第７図は、本発明の代替実施例による位置特定要求メッセージを示す。 第８図は、本発明の代替実施例による論理ユニットを動作する方法を示す流れ 図である。 図面の詳細説明 一般的に、ワイヤレス通信システムにおける遠隔ユニットの位置は、ページン グ・チャネル上に遠隔ユニットに対して通信される第１ページ（広域位置特定ペ ージ）を開始する通信システム内のすべての基地局によって決定される。サービ ス提供基地局および近隣基地局が、遠隔ユニットの広域位置特定ページに対する 応答から決定され、これらの基地局には、位置特定中に遠隔ユニットが送信する データを獲得するために受信要素を同調する命令が与えられる。次に第２メッセ ージ（位置特定ページ・メッセージ）がサービス提供基地局を介して遠隔ユニッ トに通信される。位置特定ページ・メッセージは、遠隔ユニットの位置特定を行 うことができるよ うに、電力レベルを上げながら、所定の回数だけ周知の遠隔ユニット位置特定メ ッセージ（RULM:Remote Unit Location Message）を定期的に送信することを遠 隔ユニットに命ずる。 本発明は、通信システムにおける遠隔ユニットの位置特定方法を包含する。本 方法は、遠隔ユニットに第１メッセージを送付して、遠隔ユニットが第２メッセ ージをサービス提供基地局に送付することを命ずる段階によって構成される。基 地局は、第１メッセージに応答して遠隔ユニットから送信される第２メッセージ を受信し、第２メッセージからサービス提供基地局および近隣基地局を決定する 。次に、遠隔ユニットに対して第３メッセージが送付され、遠隔ユニットがサー ビス提供基地局および近隣基地局に第４メッセージを送付することを命ずる。第 ４メッセージの受信後、第４メッセージを分析することにより遠隔ユニットの位 置が決定される。 本発明の代替実施例は、通信システムにおける遠隔ユニットの位置特定方法を 包含する。本方法は、通信システム内の複数の基地局に対して、第１メッセージ を送信することを命ずる段階によって構成される。第１メッセージは、遠隔ユニ ットに対して、指定される時刻に第２メッセージを送信することを命ずる。第１ メッセージには、送信されるべき第２メッセージと第２メッセージの送信を開始 する時間的期間とを示すフィールドが含まれる。第２メッセージの受信後、第２ メッセージを分析することにより位置が決定される。 さらに別の実施例は、メッセージを遠隔ユニットに送信す ることのできる通信システムを包含する。本通信システムは、メッセージを送信 する送信機によって構成される。本発明の好適な実施例においては、メッセージ は、遠隔ユニットにより送信される第２メッセージを示すフィールドを含む。 また、メッセージには、第２メッセージを送信すべき時期を示すフィールドと遠 隔ユニットが第２メッセージを送信する初期電力とを示すフィールドとが含まれ る。さらに、通信システムには第２メッセージを受信し、遠隔ユニットの位置を 決定する位置サーチャ（location searcher）が含まれる。 第１図は、本発明の好適な実施例による通信システムを示すブロック図である 。ワイヤレス通信システム１００は、好ましくは、符号分割多重接続(CDMA:Code Division Multiple Access)システム・プロトコルを利用するセルラ通信システ ムであるが、本発明の代替の実施例においては、通信システム１００は、アンプ ス(AMPS：Advanced Mobile Phone Service)プロトコル，汎ヨーロッパ・デジタ ル化移動体通信システム（GSM: Global System for MoblleCommunications）プ ロトコル，パーソナル・デジタル・セルラ（PDC:Personal Digital Cellular） プロトコルまたは米国デジタル・セルラ（USDC:United States Digital Cellula r）プロトコルなどの任意のアナログまたはデジタルのシステム・プロトコルを 利用することができる。通信システム１００は、遠隔ユニット１１３と、補助基 地局１５６，中央基地局コントローラ（CBSC:Centralized Base Station Controller）１６０，移動交換センター（MSC：Mobile Switching Center）１６ ５，ホーム位置特定レジスタ（HLR:Home Location Register）１６６および基地 局１０１を含むワイヤレス・インフラストラクチャ設備とによって構成される。 図示されるように、基地局１０１は、独立したレーキ入力１１０，１２０，１３ ０に給電する共通RFフロント・エンド１０５を有する。CDMAシステム・プロトコ ルを利用する通信システムは、本明細書に参考文献として含まれる１９９３年７ 月電気通信工業会（ワシントンDC）発行のTIA/EIA暫定規準IS-95Aの二重モード 広帯域拡散スペクトル・セルラ・システムのための移動局−基地局互換性標準(M obile station-Base Station Compatibility Standards for Dual-Mode Wideban d Spread Spectrum CellularSystems)(IS-95A)に詳細に説明される。 本発明の好適な実施例による通信システム１００の動作は、次のように行われ る：位置特定要求を開始するために、MSC１６５などの地域装置，オペレーショ ン・センター１７０または公衆電話交換網（PSTN:PublicSwitched Telephone Ne twork）１７５などの被接続ネットワーク内でコマンドが発される。位置を特定 される遠隔ユニットに関する識別子情報を含む位置特定要求がMSC１６５に入る 。本発明の好適な実施例においては、位置特定要求は、HLR１６６内にある位置 サーチャ１６７に伝えられる。HLR１６６は、セルラ・システム内のすべての基 地局に対して、遠隔ユニッ ト１１３に第１メッセージを送付することを命ずる。詳しくは、セルラ・システ ム内のすべての基地局が第１ページ（以下広域位置特定ページと称する）を始動 し、これがページング・チャネル上で遠隔ユニット１１３に通信される。本発明 の好適な実施例においては、広域位置特定ページは、スロット化ページ・メッセ ージ(IS-95A，セクション7.7.2.3.2.5)，ページ・メッセージ（IS-95A，セクシ ョン7.7.2.3.2.6）および一般ページ・メッセージ（IS-95A，セクション7.7.2.3 .2.17）のいずれかであるが、他のページも同様に利用することができる。本発 明の好適な実施例においては、広域位置特定ページは、遠隔ユニット１１３の概 略位置を決定するために利用される。遠隔ユニット１１３は、メッセージをサー ビス提供基地局に送信することにより、広域位置特定ページに応答する。本発明 の好適な実施例においては、遠隔ユニット１１３は、広域位置特定ページに応答 してサービス提供基地局に対し肯定応答命令（Ack）を送付し、これがCBSC１６ ０を通じてHLR１６６に伝えられる。詳しくは、AckはIS-95A，セクション6.7.1. 3.2.5に説明されるページ応答メッセージであるが、本発明の代替実施例におい ては、広域位置特定ページは遠隔ユニット１１３がRULMを送付することで応答す る位置特定ページ・メッセージである。 続いて、HLR１６６は（遠隔ユニット１１３のAckから）遠隔ユニット１１３に サービスを提供する基地局（すなわち、遠隔ユニットに基準パイロットを与える サービス提供基 地局）を決定する。サービス提供基地局を決定すると、HLR１６６は、（内部デ ータベース１６８にアクセスすることにより）サービス提供基地局に隣接する基 地局を決定し、CBSC１６０に対して、近隣基地局の受信要素を、位置特定中に遠 隔ユニット１１３がまもなく送信するデータを得るよう同調することを命ずる。 本発明の好適な実施例においては、遠隔ユニット１１３にはデータを通信すべき 時期が命じられ、遠隔ユニット１１３が送信する時期に関して、すべての基地局 に命令が出される。（下記に説明するように、遠隔ユニットの送信を探すときの サーチ・ウインドウを軽減するために、近隣基地局にタイミング情報が与えられ る。このウィンドウは、遠隔ユニットの広域位置特定ページに対するAckを復調 する際に得られる特定のパラメータ（たとえばAckの遅延および到達角度）を考 慮することにより、さらに軽減することができる。） 続いて、サービス提供基地局および近隣基地局に対して、遠隔ユニット１１３ を求めて「傾聴」することが命じられると、HLR１６６はCBSC１６０に対してサ ービス提供基地局を介して遠隔ユニット１１３に対しページング・チャネル上に 第２メッセージ（位置特定ページ・メッセージ）を送信することが命じられる。 位置特定ページ・メッセージは、遠隔ユニット１１３に対して、周知の遠隔ユニ ット位置特定メッセージ（RULM）を電力レベルを上げながら所定の回数だけ周期 的に送信することを命ずる。（位置特定ページ・メッセージ に関する詳細は第３図を参照して後述される）。本発明の好適な実施例において は、遠隔ユニット１１３は、遠隔ユニット自身の公衆ロング・コードを用いてト ラフィック・チャネル上にRULMを送信して、遠隔ユニット１１３の増大電力送信 が他の遠隔ユニット１１３からの通常のアクセス・チャネルに影響を与えないよ うにする。しかし、本発明の代替実施例においては、遠隔ユニット１１３は他の チャネル（たとえばアクセス・チャネル）を介してRULMを送信することもある。 また、本発明の代替実施例においては、遠隔ユニット１13はRULM送信のために確 保される特定の周波数を利用してRULMを送信することもできる。詳しくは、シス テム干渉を軽減するために、遠隔ユニット１１３は、通常のトラフィック・チャ ネル送信に用いられるのとは異なる周波数上にRULMを送信するよう命じられるこ とがある。 続いて、基地局１０１のRULMプロセッサ１５０（および近隣基地局の同様のプ ロセッサ）が検出器１４０を用いて、システム・クロック３５３を介してRULM到 着時刻を測定することにより、遠隔ユニット１１３と基地局との間のRULMの伝播 遅延を決定する。これは、指定されるグループの疑似ノイズ(PN：Pseudo Noise) チップの先端の立ち上がり時刻を全基地が決定する、たとえば所定数のチップに ついて６４番目のチップ毎に立ち上がり時間を決定することにより米国特許第５ ，５０８，７０８号に開示される如く実行することができる。あるいは、他の位 置特定方法（たとえば米国特許 第５，５８３，５１７号「Multi-Path Resistant Frequency-Hopped Spread Spectrum Mobile Location System」または米国特許第３，８８６，５５４ 号「Method and Apparatus for Improving the Accuracy of ａ Vehicl e Location System」）を用いても実行することができる。充分なデータが収集 されると、HLR１６６は、サービス提供基地局に対して、遠隔ユニット１１３に 肯定応答（Ack）を送付することを命じて、送信を停止することを命ずる。各基 地局における伝播遅延は、次に各基地局１０１により、その基地局識別子と共に 指定される装置、たとえばBSC１６0の位置サーチャ１６１またはHLR1６６の位置 サーチャ１６７などに転送され、遠隔ユニット１１３と複数の基地局との間の距 離が（伝播遅延測定の測定値に基づいて）計算されて、遠隔ユニット１１３の位 置が決定される。 第２図は、本発明の好適な実施例による第１図の通信システムを動作する方法 を示す流れ図である。論理の流れは段階２０１で始まり、ここで位置特定要求が 始動される。次に、段階２１０において、位置サーチャ１６７が通信システム１ ００内のすべての基地局に対し、広域位置特定ページを送信することを命ずる。 上記のように、広域位置特定ページはページに対する遠隔ユニット１１３の応答 から遠隔ユニット１１３の概略位置を決定する。 続いて、段階２１５において、位置サーチャ１６７が、遠隔ユニット１１３が 広域位置特定ページに応答したか否かを 判断し、ノーの場合は論理の流れは段階２４０に進み、ここでエラー・メッセー ジが位置特定を要求した地域装置に送信され、論理の流れは段階２６５で終了す る。段階２１５において、遠隔ユニット１１３が広域位置特定ページに応答した と判断されると、位置サーチャ１６７がサービス提供基地局および近隣基地局を 決定し(段階２２０)、サービス提供基地局および近隣基地局に対して遠隔ユニッ ト１１３からデータ（RULM）を得るよう命ずる(段階２２５)。本発明の好適な実 施例においては、内部データベース１６８に格納される近隣基地局は、サービス 提供基地局に対する地理的近接性および伝播の近接性により決定されるが、本発 明の代替の実施例においては、近隣基地局を他のパラメータ（たとえば、広域位 置特定ページに対する遠隔ユニット１１３のAckの受信される遅延および／また はセクタ）により決めることもできる。段階２３０において、位置特定ページ・ メッセージが遠隔ユニット１１３に送信される。上記の如く、位置特定ページ・ メッセージは遠隔ユニット１１３に対して、指定された時刻に既知のRULMを送信 することを命ずる。(すなわち、位置特定ページ・メッセージは、RULMが送信さ れるべき時刻と共に遠隔ユニット１１３が送信するRULMを識別する)。さらに、 位置特定ページ・メッセージは、遠隔ユニット１１３に対して、電力レベルを上 げながら所定の回数の間RULMの送信を続けることも命ずる。基地局１０１のRULM プロセッサ１５０（および他の近隣基地局の同様のプロセッサ）は、 検出器１４０およびシステム・クロック１５３を利用して、RULMのチップ受信時 刻を決定する(段階２３５)。段階２４５において、遠隔ユニット１１３の位置を 正確に推定するために充分なデータが収集されたか否かが判断され、ノーの場合 は、論理の流れは段階２５０に進んで、ここで位置サーチャ１６６により、遠隔 ユニット１１３が依然としてRULMを送信中であるか否かが判断される。段階２５ ０において、遠隔ユニット１１３がRULMを送信中であると判断されると、論理の 流れは段階２３５に戻り、RULM受信時刻が再決定される。しかし、段階２５０に おいて、遠隔ユニット１１３がRULMの送信を中止したと判断されると、論理の流 れは段階２４０に進み、ここで位置特定を要求する地域装置にエラー・メッセー ジが送信されて、論理の流れは段階２５６で終了する。 正確な位置特定を行うのに充分なデータが収集されたと判断されると(段階２ ４５)、論理の流れは段階２５５に進み、ここで位置サーチャ１６７がサービス 提供基地局に対して、遠隔ユニット１１３にAckを送付することを命令して、遠 隔ユニットがRULMの送信を停止することを命ずる。論理の流れは段階２６０に進 み、ここで指定される装置、たとえばCBSC１６０の位置サーチャ１６１またはHL R１６６の位置サーチャ１６７が遠隔ユニット１１３の位置を決定する。位置は 、位置特定を要求する指定の装置に送られ(段階２６０)、論理の流れは段階２６ ５で終了する。 第３図は、本発明の好適な実施例による位置特定ページ・メッセージを示す。 好適な実施例においては位置特定ページ・メッセージは、標準のページング・チ ャネル上で遠隔ユニット１１３に通信される可変ビット・メッセージであり、以 下の表１に記述されるフィールドを含む： 表１：位置特定ページ・メッセージ 表１に記述されるように、INC_PWRはIS-95A，セクション6.1.2.3.1に記される 遠隔ユニットの公称送信電力より10dB高くセットされるが、本発明の代替の実施 例においては、INC_PWRはページ応答メッセージからHLR１６６により決定される 。詳しくは、代替実施例においては、INC_PWRは広域位置特定ページに対する遠 隔ユニット１１３のAckの遅延に反比例する値である。また、さらに別の代替実 施例においては、INC_PWRはシステム条件から決められる。詳しくは、基 地局１０１が伝えるトラフィック量が閾値より高いか、あるいは遠隔ユニット１ １３が複数の基地局１０１と通信することができる（たとえば、遠隔ユニット１ １３が広域位置特定ページに対するAckにおいて、どの基地局１０１が通信のた めに充分な信号を有するかを示す）場合は、INC_PWRは５dBに下げられる。INC_P WRを決定するさらに別の代替法は、遠隔ユニット１１３が、INC_PWRおよびPWR_S TEPを許される限りの最大値にできるだけ速やかに満電力において送信すること である。 第４図は、本発明の好適な実施例による第１図の遠隔ユニット１１３を示すブロ ック図である。遠隔ユニット１１３は、論理ユニット４０１，コーダ４０５，畳 込エンコーダ４０９，インターリーバ４１３，直交変調器４１５，スクランブラ ／スプレッダ４２１，乗算器４１４，増幅器４１２，システム・クロック４３３ ，メモリ４３５および上方変換器４２３によって構成される。遠隔ユニット１１ ３は、IS-95Aに記述されるCDMAシステム・プロトコルを利用して信号４２７を送 信する。遠隔ユニット１１３の動作は次のように実行される：論理ユニット４０ １が、送信すべきRULMと、この送信の時刻，チャネル，周波数および電力レベル とを決定する。上記の如く、通信されるRULMは遠隔ユニットにより受信されメモ リ４３５に格納される位置特定ページ・メッセージから決定される。論理ユニッ ト４１０が送信すべきRULMを決定すると、論理ユニット４０１は遠隔ユニット１ １３を適切な周波数（NEW_FREQが１の場合RULM_FREQ）に同調させ、クロック４ ３３と位置特定ページ・メッセージのACTION_TIMEの両方により決められる時刻 にRULMを出力する。本発明の好適な実施例においては、RULMはデータ・ビット・ ストリーム４０３として出力される。データ・ビット・ストリーム４０３は、可 変速度コーダ４０５に入り、コーダ４０５が可変送信データ速度を有する一連の 送信チャネル・フレームからなる信号４０７を生成する。IS-95Aに述べられるよ うに、各フレームの送信データ速度は、データ・ビット・ストリーム４０３の特 性に依存する。エンコーダ・ブロック４１１は、畳込エンコーダ４０９とインタ ーリーバ４１３とを備える。畳込エンコーダ４０９においては、各フレームは畳 込エンコーディング・アルゴリズムなど、その後のフレーム解読を容易にする周 知のアルゴリズムを用いて、１／３比エンコーダによりエンコードされる。イン ターリーバ４１３は、ブロック挟み込み法などの周知の方法を用いて、フレーム の内容を混ぜる。挟み込まれたビットは、増幅器４１２と乗算器４１４とを介し て増幅される。デジタル・コード化され、挟み込まれたビットの各フレームは、 ６個のコード化ビットからなる９６個のグループ、すなわち合計５７６ビットを 含む。６個のコード化ビットの各グループは、ウォルシュ・コードなど、６４個 のシンボルのうちの１個を指す指標となる。ウォルシュ・コードは、６４ｘ６４ のアダマール行列、すなわち２の累乗の寸法を持つビットの平方行 列の１行または１列に対応する。通常、ウォルシュ・コードによって構成される ビットを、ウォルシュ・チップと呼ぶ。フレーム内の９６個のウォルシュ・コー ド指標の各々がM列直交変調器４１５（M-ary orthogonal modulator）に入力さ れる。これは好ましくは６４列直交変調器である。入力された各ウォルシュ・コ ード指標について、M列直交変調器４１５は、出力４１９において、対応する６ ４ビットのウォルシュ・コードＷ４１７を生成する。かくして、一連の９６個の ウォルシュ・コードＷ４１７が、Ｍ列直交変調器４１５に入力される各フレーム について生成される。 特に、スクランブラ／スプレッダ・ブロック４２１は、第１疑似乱数ノイズ・ シーケンス（ロング・コード）と第２疑似乱数ノイズ・シーケンスを周知のスク ランブル法を用いて一連のウォルシュ・コードＷ４１７に適応する。本発明の好 適な実施例においては、ロング・コードは遠隔ユニット１１３に割り当てられる 公衆ロング・コードであるが、代替の実施例においては、ロング・コードはアク セス・チャネル．ロング・コードである。ブロック４２３において、スクランブ ルされた一連のウォルシュ・コードＷ４１７（RULMを表す）が、オフセット・バ イナリ相偏移(BPSK:binary phase-shift keying)変調プロセスまたは他の変調プ ロセスを用いて位相変調され、上方変換された後、アンテナ４２５から通信信号 ４２７として送信される。 通常の動作中は、クロック４３３は、最も強い基地局１０ １からの送信に同調することによりシステム時刻を駆動する。遠隔ユニット１１ ３が位置特定ページ・メッセージを受信すると、システム時刻は位置特定期間中 は変更されない。本発明の好適な実施例においては、遠隔ユニットが元の基地局 １０１との同期を維持できない場合は、Ackが遠隔ユニット１１３から送付され て、位置特定信号化を終了させる。本発明の代替実施例においては、遠隔ユニッ トは最も強い基地局からシステム時刻を駆動するが、RULMの送信中はシステム時 刻の新しい推定値にクロックを更新しない。 第５図は、本発明の好適な実施例による第４図の論理ユニット４０１を動作す る方法を示す流れ図である。論理の流れは段階５０１で始まり、ここで遠隔ユニ ット１１３が基地局から位置特定ページ・メッセージを受信する。次に段階５０ ５において、論理ユニット４０１は、位置特定ページ・メッセージのCOMMANDフ ィールドが「０１」であるか否かを判断し、ノーの場合は論理の流れは段階５７ ５で終了する。「０１」の場合は、論理の流れは段階５１０に進み、ここでSEQ_ INDが「１」または「０」にセットされるか否かを判断する。段階５１０におい てSEQ_INDが「０」にセットされる場合、遠隔ユニット１１３はRULMをトラフィ ック・チャネル・プレアンブルに等しくセットし(段階５１５)、そうでない場合 はRULMはSEQに等しくセットされる(段階５２０)。 論理の流れは段階５２５に進み、ここで論理ユニット４０１がクロック４３３ のからシステム時刻にアクセスし、RULM を通信すべき時刻を決定する。段階５２５において、システム時刻がACTION_TIM Eよりも大きい場合、論理の流れは段階５３０に進む。大きくない場合は、論理 の流れは段階５２５に戻る。段階５３０において、論理ユニット４０１は、現在 の時刻がRULMが開始される（ACTION_TIME_FRM）フレームにRULMが送付されない 部分(MSG_SETUP_SIZE)を加えたものよりも大きいか否かを判断する。言い換える と、論理ユニットは、現在の時刻＞１６＊(ACTION_TIME_FRM)＋MSG_SETUP_SIZE であるか否かを判断し、ノーの場合は、論理の流れは段階５３０に戻る。イエス の場合は、論理の流れは段階５３５に進み、そこでMSG_SIZEに等しい電力制御グ ループ数だけ、INC_PWRに等しい増分送信電力レベルにおいてRULMが通信される 。詳しくは、論理ユニット４０１が増幅器４１２に対して、RULMを所定の量だけ 増分することを命じ、RULMは遠隔ユニット１１３によってMSG_SIZE電力制御グル ープの間継続して通信される。本発明の好適な実施例においては、通信システム １００内のすべてのサービス提供基地局および近隣基地局には、位置特定ページ ・メッセージが提供され、遠隔ユニットがRULMを送信する時刻およびフレームと 共にRULMの正確な内容を決定する。これは、通信システム１００内のすべてのサ ービス提供基地局および近隣基地局が遠隔ユニット１１３により送信されるRULM の受信のために受信要素を同調すべきときを知るために行われる。 続いて、段階５４０において、論理ユニット４０１が、増 幅器４１２に対して、PWR_STEPだけ増分送信電力レベルを増加することを命じ、 カウンタ４０２がそれを標示する。本発明の好適な実施例においては、論理ユニ ット４１２がメモリ４３５から公称電力レベルを読み出し、それに新たに計算さ れたINC_PWRを加えて、増幅器４１２にこの電力で送付することを命ずる。代替 の実施例においては、論理ユニット１１３が前回のRULM中の公称電力を現在値と 比較して、２つの値のうち大きなほうをメモリ４３５内に格納し、新たに計算さ れたINC_PWRに加える。別の代替の実施例においては、論理ユニット４０１は増 幅器４１２に対して、送信電力レベルをINC_PWRから決定された絶対値にセット し、MSG_SIZE間隔中の公称電力を無視することを命ずる。論理の流れは段階５５ ０に進む。 段階５５０において、論理ユニット４０１は、３つの条件を判定する；すなわ ち、１）RULM送信の最大数を超える場合、２）遠隔ユニット１１３が所定回数よ りも多く満電力においてRULMを送信した場合、そして３）基地局が位置決定に充 分なデータを受信した場合である。本発明の好適な実施例においては、これらの 条件は、１）カウンタ（ｎ）がMAX_MSGSを超えたか否かを判断する，２）遠隔ユ ニット１１３がMAX_FULL_PWRメッセージよりも多くのメッセージについて満電力 でRULMを送信したか否かを判断する，３）Ackが基地局から受信され、遠隔ユニ ットがRULM送信を中止すべきであると示されたか否かを判断することにより判定 され る。段階５５０において、これらの条件すべてが偽である場合、論理の流れは段 階５５５に進み、ここでACTION_TIMEがMSG_PERIODだけ増分され、次に段階５２ ５で次の送信の時期を待機する。その他の場合は論理の流れは段階５５７に進む 。 RULM送信を中止することが決定されると、Ｎを「０」にセットする（段階５５ ７）ことにより、カウンタ４０２がリセットされ、Ackが送信されて、RULMの通 信が中断されたことが示される(段階５６０)。次に、段階５６５において、論理 ユニット４０１は、遠隔ユニット１１３が周期的にRULM送信を実行すべきか否か を判断する。これは、REPEAT_TIME＞０であるか否かを判断することにより実行 される。段階５６５において、REPEAT_TIME＞０であると判断されると、論理の 流れは段階５７０に進み、ここで遠隔ユニット１１３はREPEAT_TIMEの期間だけ 待機して、段階５０５に戻る。段階５６５において、REPEAT_TIMEが「０」以下 であると判断されると、論理の流れは段階５７５で終了する。 表２は、ページ・メッセージのSEQフィールドがすべて０以外の場合の期間的 に２フレーム分の、RULMのデータ・ビット・ストリーム４０３を示す。表２に示 されるデータ・ストリームの時間配列は、まず左から右に、次に上から下へと進 む。本発明の好適な実施例においては、BURST_TYPEビットはオペレータ１７０に より決まり、SEQビットは表１のSEQフィールドのものである。 表２：２フレームRULMのデータ・ビット・ストリーム 第６図は、本発明の代替実施例による第１図の通信システムを動作する方法を 示す流れ図である。代替の実施例においては、遠隔ユニットは位置特定が望まれ るときにトラフィック・チャネル上で能動的に送信中である。論理の流れは段階 ６０１で始まり、ここでトラフィック・チャネル上で既に基地局１０１と通信状 態にある遠隔ユニットに関して位置特定要求メッセージが始動される。次に、位 置サーチャ１６７が、能動的な近隣基地局を決定し(段階６２０)、能動近隣基地 局に対して遠隔ユニット１１３からデータ（RULM）を得るよう命ずる(段階６２ ５)。本発明の代替の実施例においては、内部データベース１６８に格納される 近隣基地局は、遠隔ユニット１１３と通信状態にある能動基地局１０１への地理 的近接性および伝播近接性により決定される。しかし、さらに 別の代替実施例においては、近隣基地局は、他のパラメータ、たとえばトラフィ ック・チャネル上の遠隔ユニットのフレームの遅延などによっても決定される。 段階６３０において、位置特定要求メッセージが能動基地局１０１により遠隔 ユニット１１３に送信される。位置特定要求メッセージは、遠隔ユニット１１３ に対して、特定の時刻に電力レベルを増大させながら既知のRULMを送信すること を命ずる。また、位置特定要求メッセージは、遠隔ユニット１１３に対して、所 定の期間の間RULMの送信を継続することも命ずる。基地局１０１のRULMプロセッ サ１５０（および他の近隣基地局の同様のプロセッサ）は、検出器１４０および システム・クロック１５３を利用して、RULMのチップ受信時刻を決定し(段階６ ３５)、さらに段階６４５において、遠隔ユニット１１３の位置を正確に推定す るために充分なデータが収集されたか否かを判断する。得られていない場合は、 論理の流れは段階６５０に進み、ここで位置サーチャ１６６が遠隔ユニット１１ ３がまだRULMを送信中であるか否かを判断する。段階６５０において、遠隔ユニ ット１１３が依然としてRULMを送信中であると判断されると、論理の流れは段階 ６３５に戻り、チップ受信時刻が再決定される。しかし段階６５０において、遠 隔ユニット１１３がRULMの送信を中止したと判断されると、論理の流れはデータ 終点メッセージを段階６６０で送付する。 正確な位置特定のために充分なデータが収集されたと判断 されると(段階６４５)、論理の流れは段階６５５に進み、ここで位置サーチャ１ ６７が能動基地局１０１に対して、遠隔ユニット１１３にAckを送付して、遠隔 ユニット１１３がRULMの送信を中断するよう命ずることを命令する。論理の流れ は段階６６０に進み、ここで指定される装置、たとえばCBSC１６０の位置サーチ ャ１６１またはHLR１６６の位置サーチャ１６７が遠隔ユニット１１３の位置を 決定する。この位置は位置特定を要求する師弟の装置に送られ(段階６６０)、論 理の流れは段階６６５で終了する。 第７図は、本発明の代替実施例による位置特定要求メッセージを示す。代替の 実施例においては、基地局１０１は、１フレームを位置特定要求メッセージで置 き換えることにより、指定されたトラフィック・チャネル上の、遠隔ユニット１ １３に対する通常のトラフィック・チャネル・フレームの送信に割り込む。位置 特定要求メッセージは、以下の表３に示すフィールドが含まれる： 表３：位置特定要求メッセージ 本発明の好適な実施例においては、MSG_SETUP_SIZEおよびMSG_SIZEの値を合計 して整数のフレームにならない場合は、最後のフレームをSEQビットで埋めて、 公称電力で送信する。 第８図は、本発明の代替の実施例による第４図の論理ユニット４０１を動作す る方法を示す流れ図である。上記の如く、本発明の代替実施例は、遠隔ユニット １１３がトラフィック・チャネル上で能動的に通信中に遠隔ユニット１１３の位 置を特定する。論理の流れは段階８０１で始まり、ここで遠隔ユニット１１３は 基地局から位置特定要求メッセージを受信する。次に段階８０５において、論理 ユニット４０１は、位置特定要求メッセージのCOMMANDフィールドが「０１」で あるか否かを判断し、ノーの場合は論理の流れは段階８７５で終了する。イエス の場合は、論理の流れは段階８１０に進み、ここでSEQ_INDが「１」または「０ 」にセットされているか否かを判断する。段階８１０において、SEQ_INDが「０ 」にセットされている場合は、遠隔ユニット１１３はRULMをトラフィック・チャ ネル・プレアンブルに等しくセットし(段階８１５)、そうでない場合はRULMはSE Qに等しくセットされる(段階８２０)。 論理の流れは段階８２５に進み、ここで論理ユニット４０１がクロック４３３ からシステム時刻にアクセスし、RULMを通信すべき時刻を決定する。段階８２５ においてシステム時刻がACTION_TIMEよりも大きい場合は、論理の流れは段階８ ３０に進む。そうでない場合は、論理の流れは段階８２５に戻る。段階８３０に おいて、論理ユニットは、現在の時刻がRULMが始まるフレーム（ACTION_TIME_FR M）にRULMが公称電力で送付される部分（MSG_SETUP_SIZE）を加えた値より 大きいか否かを判断する。言い換えると、論理ユニットは、現在の時刻＞１６＊ （ACTION_TIME_FRM）＋MSG_SETUP_SIZEであるか否かを判断し、ノーの場合は論 理の流れは段階８３０に戻る。イエスの場合は、論理の流れは段階８３５に進み 、ここでMSG_SIZEに等しい電力制御グループ数の間、INC_PWRに等しい増分送信 電力レベルにおいてRULMがトラフィック・チャネル上に通信される。詳しくは、 論理ユニット４０１は、増幅器４１２に対して、MSG_SIZE期間の間、所定の量だ けRULMを増幅することを命じ、RULMは少なくともMSG_SETUP_SIZE＋MSG_SIZE個の 電力制御グループの間、遠隔ユニット１１３により引き続き通信される。本発明 の代替実施例においては、通信システム１００内のすべてのサービス提供基地局 および近隣基地局には、位置特定要求メッセージが与えられて、遠隔ユニット１ １３がRULMを送信する時刻およびフレームと共にRULMの正確な内容が決定される 。これは、通信システム１００内のすべてのサービス提供基地局および近隣基地 局が遠隔ユニット１１３が送信するRULMの受信のために受信要素をいつ同調すべ きかを知るために実行される。本発明の好適な実施例においては、遠隔ユニット １１３はRULMのMSG_SIZE期間の送信中は、基地局１０１からの電力制御ビット・ コマンドを無視するが、代替の実施例においては、遠隔ユニット１１３はRULMの 送信中に電力制御ビットの値によりその送信電力を調整する。また、本発明の代 替実施例においては、遠隔ユニット１１３は遠隔ユニッ ト自信の公衆ロング・コードを用いてトラフィック・チャネル上にRULMを送信し て、遠隔ユニット１１３の増大電力送信が他の遠隔ユニット１１３からの正常な アクセス・チャネル・メッセージに影響を与えないようにする。しかし、本発明 の代替実施例においては、遠隔ユニット１１３は他のチャネル（たとえばアクセ ス・チャネル）を介してRULMを送信することもできる。さらに、本発明の代替実 施例においては、遠隔ユニット１１３はRULM送信のために確保される特定の周波 数を利用してRULMを送信することができる。詳しくは、システム干渉を軽減する ために、遠隔ユニット１１３には、通常のトラフィック・チャネル送信に利用さ れるものとは異なる周波数でRULMを送信するという命令が出される。遠隔ユニッ ト１１３はRULMを新たな周波数で送信するので、通信システム１００は新規の周 波数上のRULM受信を新たな周波数へのハード・ハンドオフを実行する補助として 利用することができる。言い換えると、通信システム１００は、新規の周波数に おけるRULM受信品質を判定し、その周波数に対するハード・ハンドオフが許容で きるか否かを判断することができる。 続いて、段階８４０において、論理ユニット４０１は増幅器４１２に対し、PW R_STEPだけ送信電力レベルを増大させることを命じ、カウンタ４０２がそれを標 示する(段階８４５)。本発明の好適な実施例においては、論理ユニット４１２は 、メモリ４３５から公称電力レベルを読み出し、それを 新たに計算されたINC_PWRに加える。代替の実施例においては、論理ユニット１ １３は、前回のRULM中の公称電力を現在のものと比較し、２つのうち大きなほう をメモリ４３５に格納し、それを新たに計算したINC_PWRに加える。論理の流れ は段階８５０に進む。別の代替実施例においては、論理ユニット４０１は、増幅 器４１２に対し、送信電力レベルを、INC_PWRから決定された絶対値にセットし 、MSG_SIZE期間中の公称電力を無視することを命ずる。 段階８５０において、論理ユニット４０１は、３つの条件を判定する；すなわ ち、１）RULM送信の最大数を超える場合、２）遠隔ユニット１１３が所定回数よ りも多く満電力においてRULMを送信した場合、そして３）基地局が位置決定に充 分なデータを受信した場合である。本発明の代替実施例においては、これらの条 件は、１）カウンタ４０２がMAX_MSGSを超えたか否かを判断する，2)遠隔ユニッ ト１１３がMAX_FULL_PWRよりも多く満電力でRULMを送信したか否かを判断する， ３）Ackが基地局から受信され、遠隔ユニットがRULM送信を中止すべきであると 示されたか否かを判断することにより判定される。段階８５０において、これら の条件すべてが偽である場合、論理の流れは段階８５５に進み、ここでACTION_T IMEがMSG_PERIODだけ増分され、次に段階８２５で次の送信の時期を待機する。 その他の場合は論理の流れは段階８６０に進み、ここでＮを「０」にセットする ことによりカウンタ４０２がリセットされる。論理の流れ は段階８７５で終了する。 本発明は、特定の実施例に関して図示および説明されたが、本発明の精神および 範囲から逸脱することなく形態および詳細において種々の変更が可能であること は当業者には理解頂けよう。また、このような変更は以下の請求項の範囲内に入 るものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．通信システムにおいて遠隔ユニットの位置を特定する方法であって： 前記遠隔ユニットに対して、第１メッセージを送付する段階であって、前記第 １メッセージが前記遠隔ユニットに対して、サービス提供基地局に第２メッセー ジを送付することを命令する段階； 前記第１メッセージに応答して前記遠隔ユニットから送信される前記第２メッ セージを受信する段階； 前記第２メッセージから、前記サービス提供基地局および近隣基地局を決定す る段階； 前記遠隔ユニットに対して第３メッセージを送付する段階であって、前記第３ メッセージが前記遠隔ユニットに対して、第４メッセージを前記サービス提供基 地局および前記近隣基地局に送付することを命令する段階； 前記近隣基地局に対して、前記第４メッセージを獲得するために受信要素を同 調することを命令する段階； 前記第４メッセージを受信する段階；および 前記第４メッセージから、前記遠隔ユニットの位置を決定する段階； によって構成されることを特徴とする方法。 ２．前記第３メッセージが、前記遠隔ユニットに対して、所定の時間的期間の 間、指定される電力レベルにおいて、前 記第４メッセージを送信することをさらに命令することを特徴とする請求項１記 載の方法。 ３．前記近隣基地局に対して、所定の時刻に前記第４メッセージを受信するこ とを命令する段階によってさらに構成されることを特徴とする請求項１記載の方 法。 ４．前記第１メッセージがページング・チャネル上で前記遠隔ユニットに通信 されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ５．通信システムにおいて遠隔ユニットの位置を特定する方法であって： 前記通信システム内の複数の基地局に対して、第１メッセージを送信すること を命令する段階であって、前記第１メッセージが、前記遠隔ユニットに指定され る時刻に第２メッセージを送信させる命令と、前記第２メッセージの送信を開始 すべき時間的期間とによって構成される段階； 前記複数の基地局に対して、前記第２メッセージを獲得するために受信要素を 同調することを命令する段階； 前記複数の基地局において前記第２メッセージを受信する段階；および 前記第２メッセージから前記遠隔ユニットの位置を決定する段階； によって構成されることを特徴とする方法。 ６．前記通信システム内の前記複数の基地局に対して前記第１メッセージを送 信することを命令する前記段階が、前記 通信システム内の前記複数の基地局に対して前記第１メッセージを送信すること を命令する段階によってさらに構成され、前記第１メッセージが前記第２メッセ ージの再送信を行うべき時間的期間と、前記遠隔ユニットが前記第２メッセージ を送信すべき電力レベルとによってさらに構成されることを特徴とする請求項５ 記載の方法。 ７．前記第１メッセージが、前記遠隔ユニットに対して、所定の時間的期間の 間、前記遠隔ユニットが前記第２メッセージを送信すべき電力レベルにおいて前 記第２メッセージを送信することをさらに命令することを特徴とする請求項５記 載の方法。 ８．前記第１メッセージがページング・チャネル上を前記遠隔ユニットに対して 通信されることを特徴とする請求項５記載の方法。