JP2007006229A - 通信端末装置、ネットワーク装置及び位置測定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 最適な測定周期をネットワークが通信端末装置に指示するとともに、不要な測定による電源消費をなくし、情報の更新遅れを回避して、ユーザに対して必要な情報を確実に提供すること。
【解決手段】 アプリケーション&フォーマット変換部101は、必要としている測位精度及び測位報告の報告単位の情報があらかじめ設定されている。測定周期候補通知機能付きSSP部103は、通信端末装置100において算出した測定周期候補をネットワーク装置110に送る。GPS部106は、GPSを用いて、通信端末装置100の位置を測定する。移動状況把握部109は、移動速度及びGPS部106の検出結果に基づき、通信端末装置100の移動状況を把握するとともに、位置を測定する測定周期候補を算出する機能を備えている。移動速度検出部108は、移動速度を検出する。
【選択図】 図1
【解決手段】 アプリケーション&フォーマット変換部101は、必要としている測位精度及び測位報告の報告単位の情報があらかじめ設定されている。測定周期候補通知機能付きSSP部103は、通信端末装置100において算出した測定周期候補をネットワーク装置110に送る。GPS部106は、GPSを用いて、通信端末装置100の位置を測定する。移動状況把握部109は、移動速度及びGPS部106の検出結果に基づき、通信端末装置100の移動状況を把握するとともに、位置を測定する測定周期候補を算出する機能を備えている。移動速度検出部108は、移動速度を検出する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、通信端末装置、ネットワーク装置及び位置測定方法に関し、特に、携帯電話サービスにおける位置情報サービスに好適な通信端末装置、ネットワーク装置及び位置測定方法に関する。
携帯電話サービスにおいて、位置情報サービスの提供が近年注目されている。これらのサービスを実現するために、第3世代移動体通信システムの標準化を行っている3GPP(3rd Generation Partnership Project)において、Location Service(以下「LCS」と記載する)と呼ばれる、位置情報サービスを提供するための仕様を策定している。また、LCSを実現する為に、無線伝送制御を行うRadio Resource Control(以下「RRC」と記載する)プロトコル、認証処理を行うSupprementalyServices(以下「SS」と記載する)プロトコルの動作規定もなされている(例えば、非特許文献1、非特許文献2)。LCSにおいては、ユーザにナビゲーション機能を提供する等の目的のために、ユーザの移動を検知した場合にのみ位置を報告する機能が提供されている。
LCSを実現するための手段としては、GPS(Global Positioning System)を用いた方法、複数の基地局からの送信信号の受信タイミング差を用いて実施する方法、及び端末が接続している基地局の位置によって大まかに場所を把握する方法等があるが、ここではGPSを用いた方法で説明する。また、GPSを用いた方法においても、GPS衛星からの信号の受信結果を何処で計算するかによって、二通りに分けられる。即ち、端末側で計算する方式と、ネットワーク側で計算する方式である。ここでは、一例として、端末側で計算する方式について説明する。
図5は、LCSを実現する従来のシステムのブロック図であり、図6は、端末主導型のLCSのシーケンス図である。
図5及び図6において、先ず、端末10側のLCSの要求は、アプリケーション&フォーマット変換部11からプロトコルスタック部12に送られる(ステップST50)。この時、3GPPでは、LCS要求の、端末とネットワークとのやり取りをSupplementary Service Protocol(SSP)を用いて実施することが決められている。このため、プロトコルスタック部12内のSSP部13において、アプリケーションから送られた要求が処理され、ネットワーク部18に開始要求としてREGISTER Messageが送信される(ステップST51)。この時、REGISTER Messageの中には、測位方法、測位に必要なQoS(Quality of Service:通信品質サービス)情報等が含まれる。ネットワーク部18では、REGISTER Messageを受信して、実際に測位開始の要求を端末10に対して送信する(ステップST52)。この測位開始の指示は、3GPPにおいてはRadio Resource Control(RRC) Messageを用いることが決められている。このため、ネットワーク部18のRRC部が、端末10側のRRC部14に対してMEASUREMENT CONTROL Messageを送信する。MEASUREMENT CONTROL Messageに含まれる情報としては、測位方法、測位結果の報告方法、測位のために用いられる衛星情報等である。端末10のRRC部14では、この情報を受けてGPS部16に、実際に測位の実施を要求する(ステップST53)。GPS部16では、RRC部14経由で受け取ったネットワーク部18からの情報を基に測位を実施する。この時、ネットワーク部18は、定期的な報告を行う報告方法及びある程度端末10が動いた場合に報告を行う報告方法の何れか一方の報告方法を指定する。
前者の場合には、報告回数と報告周期が指定され、後者の場合には、測定周期、報告回数、報告をすることになる前回の測位結果との差分のスレッショルドが指定される。即ち、GPS部16は、前者の場合には報告周期の間隔で測位を報告回数分行い、後者の場合には測定周期の間隔で測位を行い、スレッショルドを超えた場合には報告を実施する。このGPS部16の測定結果は、RRC部14に送られ(ステップST54)、その後、ネットワーク部18に、MEASUREMENT REPORT messageとして通知される(ステップST55)。ネットワーク部18は、端末10のSSP部13にFACILITY messageを送り(ステップST56)、端末から受け取った測位結果を折り返し送信する。SSP部13では受け取った測位結果をアプリケーション&フォーマット変換部11に送る(ステップST57)。アプリケーション&フォーマット変換部11では、規定された回数分の測位が実施された場合には、LCS終了要求をSSP部13に送り(ステップST58)、SSP部13は、RELEASE COMPLETE messageをネットワーク部18に送信をする(ステップST59)。なお、17は、ネットワーク部18からの無線信号の受信処理、ネットワーク部18への無線信号の送信処理をする端末10の無線信号処理部である。
図7は、ネットワーク主導型のシーケンスである。図7では、ネットワーク部18が、REGISTER messageを送信することによりLCSを端末10に対して要求すると(ステップST70)、端末10のSSP部13は、アプリケーション&フォーマット変換部11へLCS開始要求を送信する(ステップST71)。端末10のアプリケーション&フォーマット変換部11のアプリケーションが、LCS開始要求を確認し、LCS開始応答をSSP部13へ送信し(ステップST72)、SSP部13は、RELEASE COMPLETEを送信してその旨をネットワーク部18に通知する(ステップST73)。そして、ネットワーク部18は、端末10に対して、MEASUREMENT CONTROL Messageを送信し(ステップST74)、測位を要求する。RRC部14は、GPS部16に対して測位要求し(シテップST75)、GPS部16は測位を行う。そして、GPS部16は、測位結果をRRC部14へ報告する(ステップST76)。RRC部14は、Measurement Reportにより測位結果をネットワーク部18へ報告する(ステップST77)。このように、ネットワーク主導型のシーケンスの動作は、若干端末主導型のシーケンスと異なるが、構成に変更はない。なお、GPSを用い、位置測定するものとしては、以下の特許文献1に示されたようなものが開示されている。
3GPP TS25.305 Technical Specification Group Radio Access Network; Stage 2 functional specification of User Equipment 3GPP TS24.030 Technical Specification Group Core Network; Location service (LCS); Supplementary service operation - Stage 3 特表2004−515767号公報
3GPP TS25.305 Technical Specification Group Radio Access Network; Stage 2 functional specification of User Equipment 3GPP TS24.030 Technical Specification Group Core Network; Location service (LCS); Supplementary service operation - Stage 3
しかしながら、従来の装置においては、ネットワーク側がどのように測定周期及び報告回数等を決定するかに関して、有効な技術が存在しないという問題がある。また、従来の装置においては、ユーザの移動を検知した場合にのみ位置を報告する場合には、定期的に位置を測定することが必要であるものの、頻繁に測定を実施すると電力を大幅に消費し、通信端末装置の待ち受け時間に影響が出てしまうという問題がある。また、逆に、測定周期を長く取るとユーザの移動状況にリアルタイムに対応できないとともに、ユーザの用いるアプリケーションで必要とされる情報を提供できないという問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、最適な測定周期をネットワークが通信端末装置に指示することできるとともに、不要な測定による電源消費をなくすることができ、情報の更新遅れを回避することができて、ユーザに対して必要な情報を確実に提供することができる通信端末装置、ネットワーク装置及び位置測定方法を提供することを目的とする。
本発明の通信端末装置は、移動速度を検出する移動速度検出手段と、前記移動速度検出手段にて検出された移動速度と基準となる所定の移動距離である報告単位とに基づいて位置を測定する測定周期の候補を求める移動状況把握手段と、前記移動状況把握手段にて求められた前記測定周期の候補の情報を通信相手に通知する通知手段と、前記通知手段にて通知した前記測定周期の候補の情報に基づいて前記通信相手により設定された測定周期にて位置を測定する位置測定手段と、前記位置測定手段にて測定された位置を前記通信相手に報告する報告手段と、を具備する構成を採る。
本発明のネットワーク装置は、通信相手にて求めた位置を測定する測定周期候補の情報である測定周期候補情報を受信する受信手段と、前記受信手段にて受信した前記測定周期候補情報に基づいて位置を測定するための測定周期を設定する測定周期決定手段と、前記測定周期決定手段にて設定された前記測定周期の情報を前記通信相手に通知する通知手段と、を具備する構成を採る。
本発明の位置測定方法は、移動速度を検出するステップと、検出された移動速度と所定の移動距離である報告単位とに基づいて、位置を測定する測定周期候補を求めるステップと、求められた前記測定周期の候補の情報を通信相手に通知するステップと、通知した前記測定周期の候補の情報に基づいて前記通信相手により設定された測定周期にて位置を測定するステップと、を具備するようにした。
本発明によれば、最適な測定周期をネットワークが通信端末装置に指示することできるとともに、不要な測定による電源消費をなくすることができ、情報の更新遅れを回避することができて、ユーザに対して必要な情報を確実に提供することができる。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る通信端末装置100とネットワーク装置110との構成を示すブロック図、図2は、通信端末装置100とネットワーク装置110との通信シーケンスを示す図である。
図1は、本発明の実施の形態1に係る通信端末装置100とネットワーク装置110との構成を示すブロック図、図2は、通信端末装置100とネットワーク装置110との通信シーケンスを示す図である。
図1において、100は通信端末装置、101は、アプリケーション&フォーマット変換部であり、設定されている測位精度及び測位報告の報告単位の情報を後述する移動状況把握部に報告するとともに、出力データを所定のフォーマットに変換して出力するように構成している。測位精度及び測位報告の報告単位は、あらかじめ設定されているか、またはユーザにより都度設定される。ここで、報告単位とは、基準となる所定の移動距離であり、例えば、アプリケーションによって使用する地図の縮尺等によって変わり、詳細な地図を用いている場合には3mの移動距離が報告単位となり、大まかな地図を用いている場合には、100mの移動距離が報告単位になる。
102は、プロトコルスタック部であり、このプロトコルスタック部102は、通知手段である測定周期候補通知機能付きSSP部103と報告手段であるRRC部104とからなる。測定周期候補通知機能付きSSP部103は、図5のSSP部13の機能に加え、通信端末装置100において算出した測定周期候補を測定周期候補情報としてネットワーク装置110に送る機能を備えている。なお、RRC部104は、図5のRRC部14と同じ機能を具備している。又、106は、GPSを用いて、通信端末装置100の位置を測定する位置測定手段であるGPS部、107は、ネットワーク装置110からの無線信号を受信処理すると共に、ネットワーク装置110への無線信号の送信処理をする無線信号処理部、108は、無線信号処理部107からの情報に基づき、通信端末装置100の移動速度を検出する移動速度検出部、109は、移動速度検出部108、GPS部106からの検出結果に基づき、通信端末装置100の移動状況を把握すると共に、位置を測定する測定周期候補を算出する機能を備えた移動状況把握部である。
又、110は、ネットワーク側に設けられた通信相手であるネットワーク装置であり、ネットワーク装置110は、通信端末装置100からの無線信号の受信処理、通信端末装置100への無線信号の送信処理をする基地局無線信号処理部111と、ネットワーク側のSSP機能を実現し、通信端末装置100から通知された理想的な測定周期候補情報を測定周期決定部に通知する受信手段であるネットワーク側SSP部112と、ネットワーク側SSP部112から通知された情報に従って測定周期を決定する測定周期決定部113と、ネットワーク側のRRC機能を実現し、測定周期決定部113で決定された測定周期を用いて通信端末装置100に測位指示を行う通知手段であるネットワーク側RRC部114とから構成されている。
次に、通信端末装置100及びネットワーク装置110の動作を、図2を用いて説明する。図2は、通信端末装置100及びネットワーク装置110の動作を示すシーケンス図である。なお、図2において、図6と同一の動作を行う部分については同一の符号を付してその説明は省略する。
先ず、アプリケーション&フォーマット変換部101において、測位要求が発生した場合、アプリケーション&フォーマット変換部101は、プロトコルスタック部102にLCS開始要求を出力するのみでなく、移動状況把握部109にアプリケーションによって必要とされる移動の報告単位が通知される(ステップST201)。
移動状況把握部109では、移動速度検出部108で検出した速度情報と、アプリケーション&フォーマット変換部101から受け取った報告単位を用いて、どの位の周期で測位を行えばよいかを計算する。例えば、報告単位が3mであり、端末の移動速度が1m/秒であれば、3秒毎に測位をすれば所望の結果が得られることになるので、ここでは3秒が最適な測定周期候補となる。即ち、報告単位の移動距離を端末の移動速度にて除算することにより最適な測定周期候補を求めることができる。移動状況把握部109は、このように演算した結果を測定周期候補通知機能付きSSP部103に送る(ステップST202)。また、アプリケーション&フォーマット変換部101は、LCS開始要求を測定周期候補通知機能付きSSP部103へ通知する(ステップST203)。
測定周期候補通知機能付きSSP部103では、アプリケーション&フォーマット変換部101からのLCS開始要求に基づきREGISTER message(lcs-MOLR)をネットワーク装置110に送信するが(ステップST204)、この場合、移動状況把握部109の結果を埋め込んで送信する。REGISTER message(lcs-MOLR)を受け取ったネットワーク側SSP部112は、測定周期決定部113に通信端末装置100で演算した最適な測定周期候補の情報を通知する(ステップST205)。測定周期決定部113では通知された情報に基づき、実際に行う測定周期を決定する。周期の決定方法としては、単純に通信端末装置100から与えられた測定周期候補をそのまま測定周期にしても良いし、移動する通信端末装置100の速度の変化を考慮し、通信端末装置100から与えられた測定周期候補と異なる測定周期を設定しても良い。測定周期決定部113で決定された測定周期は、ネットワーク側RRC部114に送られる(ステップST206)。また、ネットワーク側SSP部112は、受信した信号に応答してネットワーク側RRC部114に測位開始要求を送る(ステップST207)。ネットワーク側RRC部114では、測定周期決定部113から受け取った測定周期を用いて、通信端末装置100に測位を実施させる測定周期を設定するMEASUREMENT CONTROL messageを作成し、通信端末装置100に送信する(ステップST208)。この後の動作としては、図6において説明した通りである。
移動状況把握部109において、通信端末装置の移動状況を把握する手段としては、複数の方法が考えられるが、代表的なものとしては、無線信号処理部107にて受信された信号のドップラー周波数を用いる方法が考えられる。即ち、ドップラー周波数が高いほど通信端末装置の移動速度が速いという特性を利用して、移動速度を推定する方式である。この他の手段としては、端末の内部に移動を検地するセンサーを内蔵しておき、その結果を用いる等も考えられるが、どの方法であっても構わない。
又、他の方法として、これより以前に測位を実施していた場合には、どの程度実際に移動していたかが把握できている為、その結果を用いても良い。また、通信端末装置を使用しているユーザ自らが自分の移動速度を通信端末装置に入力し、アプリケーション&フォーマット変換部101経由で、移動速度を移動状況把握部109に通知するように構成してもよい。
又、REGISTER message(lcs-MOLR)に測定周期を設定する方法としては下記の方法が考えられる。REGISTER message(lcs-MOLR)にはlcs QoSというInformation Elementが存在し、測位を実施する際の測位精度、必要とされる応答時間を設定できるようになっている。このため、その中に新たなInformation Elementを追加し埋め込むように構成してもよい。
このように、本実施の形態1によれば、通信端末装置側主導でLCSを開始した場合において、通信端末装置が測定周期候補をネットワーク側に報告するので、最適な測定周期をネットワークが通信端末装置に指示することできるとともに、不要な測定による電源消費をなくすることができ、情報の更新遅れを回避することができて、ユーザに対して必要な情報を確実に提供することができる。
なお、本実施の形態1において、測定周期候補通知機能付きSSP部103に対して、移動状況把握部109とアプリケーション&フォーマット変換部101の両方から信号が入力するようになっている。しかしながら、アプリケーション&フォーマット変換部101と移動状況把握部109の間で情報交換を行うことで、測定周期候補通知機能付きSSP部103に対して、アプリケーション&フォーマット変換部101のみからの入力、または移動状況把握部109のみからの入力とすることも可能である。
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2に係る通信端末装置300とネットワーク装置310との構成を示すブロック図、図4は、通信端末装置300及びネットワーク装置310の動作を示すシーケンス図である。なお、図3において、図1と同一構成である部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図3は、本発明の実施の形態2に係る通信端末装置300とネットワーク装置310との構成を示すブロック図、図4は、通信端末装置300及びネットワーク装置310の動作を示すシーケンス図である。なお、図3において、図1と同一構成である部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図3において、310は実施の形態2のネットワーク側のネットワーク装置、315は、ネットワーク装置310でLCSの起動を主導するネットワーク側アプリケーション&フォーマット変換部であり、後述するネットワーク側SSP部に対して測位精度並びに測位報告の報告単位の情報を送る。又、312は、ネットワーク側アプリケーション&フォーマット変換部315から受け取った情報に基づき、メッセージを作成するネットワーク装置のネットワーク側SSP部である。
又、300は、実施の形態2の通信端末装置、302は通信端末装置300のプロトコルスタック部であり、プロトコルスタック部302は、ネットワーク側SSP部312から送信された信号を処理し、SSP Messageによって渡された信号に加えて、ネットワーク側SSP部312よりの測位報告の報告単位の情報を通信端末装置300のアプリケーション&フォーマット変換部301に送る測定周期候補通知機能付きSSP部303と、RRC部104とで構成されている。
301は、測定周期候補通知機能付きSSP部303から、ネットワーク装置310から送信されたアプリケーションが必要としている測位精度並びに測位報告の報告単位の情報を受信し、その結果を移動状況把握部109に送信する通信端末装置300のアプリケーション&フォーマット変換部である。
次に、通信端末装置300及びネットワーク装置310の動作について、図4を用いて説明する。図4は、通信端末装置300及びネットワーク装置310の動作を示すシーケンス図である。なお、図4において、図2及び図6と同一の動作を行う部分については同一の符号を付してその説明は省略する。
先ず、ネットワーク側アプリケーション&フォーマット変換部315において、測位要求が発生した場合、ネットワーク側アプリケーション&フォーマット変換部315は、ネットワーク側SSP部312にLCS開始要求を送信し(ステップST401)、測位報告の報告単位の情報を通知する(ステップST402)。ネットワーク側SSP部312では、その情報をREGISTER Message(lcs-LocationNotification)にいれて、通信端末装置300に送信する(ステップST403)。通信端末装置300では、測定周期候補通知機能付きSSP部303で、その情報を受信し、測位報告の報告単位の情報を、REGISTER Message(lcs-LocationNotification)に含まれている内容とともにアプリケーション&フォーマット変換部301に送る(ステップST404)。アプリケーション&フォーマット変換部301では、受信した測位報告の報告単位の情報を移動状況判断部109に通知する(ステップST405)。アプリケーション&フォーマット変換部301は、LCS開始応答を測定周期候補通知機能付きSSP部303へ通知する(ステップST406)。又、移動状況把握部109は、実施の形態1と同様の処理を行い、測定周期候補通知機能付きSSP部303に、通信端末装置300に最適な測定周期候補を通知する(ステップST407)。測定周期候補通知機能付きSSP部303では、RELEASE COMPLETE Message(lcs-LocationNotification Res)に受け取った最適な測定周期候補を入れてネットワーク側SSP部312に送信する(ステップST408)。ネットワーク側SSP部312は、通信端末装置300から送られたRELEASE COMPLETE Message(lcs-LocationNotification Res)に含まれている最適な測定周期候補の情報を測定周期決定部113に通知する(ステップST409)。この後の動作は、実施の形態1と同様になる。
このように、本実施の形態2によれば、ネットワーク装置主導でLCSを開始した場合において、通信端末装置が測定周期候補の情報をネットワーク側に報告するので、最適な測定周期をネットワークが通信端末装置に指示することできるとともに、不要な測定による電源消費をなくすることができ、情報の更新遅れを回避することができて、ユーザに対して必要な情報を確実に提供することができる。
本発明にかかる通信端末装置、ネットワーク装置及び位置測定方法は、特に、携帯電話サービスにおける位置情報サービスに用いるのに好適である。
100 通信端末装置
101 アプリケーション&フォーマット変換部
102 プロトコルスタック部
103 測定周期候補通知機能付きSSP部
104 RRC部
106 GPS部
107 無線信号処理部
108 移動速度検出部
109 移動状況把握部
110 ネットワーク装置
111 基地局無線信号処理部
112 ネットワーク側SSP部
113 測定周期決定部
114 ネットワーク側RRC部
101 アプリケーション&フォーマット変換部
102 プロトコルスタック部
103 測定周期候補通知機能付きSSP部
104 RRC部
106 GPS部
107 無線信号処理部
108 移動速度検出部
109 移動状況把握部
110 ネットワーク装置
111 基地局無線信号処理部
112 ネットワーク側SSP部
113 測定周期決定部
114 ネットワーク側RRC部
Claims (6)
- 移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記移動速度検出手段にて検出された移動速度と基準となる所定の移動距離である報告単位とに基づいて位置を測定する測定周期の候補を求める移動状況把握手段と、
前記移動状況把握手段にて求められた前記測定周期の候補の情報を通信相手に通知する通知手段と、
前記通知手段にて通知した前記測定周期の候補の情報に基づいて前記通信相手により設定された測定周期にて位置を測定する位置測定手段と、
前記位置測定手段にて測定された位置を前記通信相手に報告する報告手段と、
を具備することを特徴とする通信端末装置。 - 前記移動状況把握手段は、前記移動速度と自局で設定した前記報告単位とに基づいて前記測定周期の候補を求めることを特徴とする請求項1記載の通信端末装置。
- 前記報告単位の情報を受信する受信手段を具備し、
前記移動状況把握手段は、前記移動速度と前記受信手段にて受信した前記報告単位の情報とに基づいて前記測定周期の候補を求めることを特徴とする請求項1記載の通信端末装置。 - 前記移動状況把握手段は、前記報告単位である移動距離を前記移動速度にて除算することにより前記測定周期の候補としての測定時間を求めることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の通信端末装置。
- 通信相手にて求めた位置を測定する測定周期の候補の情報である測定周期候補情報を受信する受信手段と、
前記受信手段にて受信した前記測定周期候補情報に基づいて位置を測定するための測定周期を設定する測定周期決定手段と、
前記測定周期決定手段にて設定された前記測定周期の情報を前記通信相手に通知する通知手段と、
を具備することを特徴とするネットワーク装置。 - 移動速度を検出するステップと、
検出された移動速度と所定の移動距離である報告単位とに基づいて、位置を測定する測定周期候補を求めるステップと、
求められた前記測定周期の候補の情報を通信相手に通知するステップと、
通知した前記測定周期の候補の情報に基づいて前記通信相手により設定された測定周期にて位置を測定するステップと、
を具備することを特徴とする位置測定方法。
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