JP2010074333A - 基地局装置および張り出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯電話不感地帯対策用の張り出し装置に接続する携帯端末が、ＧＰＳ測位時に正しい位置を取得するために有効な測位補助情報を与えられる基地局システムを提供することを目的とする。
【解決手段】携帯端末が接続する張り出し装置の位置を張り出し装置または基地局装置に装置を保存する位置情報保持部（１０４、６０１）と、携帯端末が位置サーバに送信するアシストデータ要求に含まれる基地局装置のセル情報（ＩＤや経度緯度の情報）を張り出し装置のセル情報に付け替える制御部（１０３、６０２）とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、基地局装置および張り出し装置に係り、特に携帯端末の位置特定精度の向上を図ることができる基地局装置および張り出し装置に関する。

近年、携帯無線通信システムでは郊外やビル内などにおける不感地帯対策用としてサービスエリアを拡大するための張り出し装置が開発され使用されている。

例えば特許文献１、２に記載のものが知られている。

特許文献１には、基地局変調装置と張り出し装置に制御部を追加し、遠隔地にある張り出し装置の状態監視や制御を基地局変調装置側で可能とする方法が開示されている。

また、特許文献２の装置には、ベースバンド処理装置において、下りデータに同期信号を挿入し、張り出し装置で同期信号をもとにタイミング制御を行い、複数の張り出し装置から同じタイミングの下り送信を可能とする方法が開示されている。
特開２００５−２１７９８２号公報 特開２００６−２４５８００号公報

携帯端末が自位置を取得する場合にはＧＰＳ（Global Positioning System）にて測位をするが、自立測位よりも早く正確に測位するためには基準位置と正確な時刻、衛星軌道情報などが必要であり、現在の携帯無線通信システムでの測位では測位を補助するためのアシスト情報をネットワーク側から端末に与えている。

アシスト情報に含まれる基準位置は、現状では常に基地局装置の位置となっているため、基地局装置から数十ｋｍ離れた位置に設置された張り出し装置に接続する端末では大きな誤差を含んだ条件のよくない状態で測位をしなければならない。

張り出し装置に接続している携帯端末は、基地局装置の位置を基準位置として測位開始した場合、携帯端末の位置との誤差が大きいために測位時間が増えたり、測位精度が悪化する、もしくは測位できないという影響が出る。

特許文献１に開示されている方法を適用しても、張り出し装置を基地局装置側で遠隔制御できる構成をとっているが、位置情報を保持したり、送信できる構成になっていないため、正確な基準位置を端末に与えることができなかった。

また、特許文献２に開示されている方法を適用しても、送受信データを加工できる機能を有するが、位置情報を送信できる構成になっていないため、正確な基準位置を携帯端末に与えることができなかった。

上述のように、従来例は携帯端末に誤差の少ないアシスト情報を与えることが出来ない構成であった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、携帯無線通信システムのサービスエリアから離れた郊外などの不感地帯対策用に設置された張り出し装置に接続する携帯端末が正しい位置を取得することを可能とする基地局装置を提供することを目的とする。

本発明の基地局装置は、ケーブルにより接続された張り出し装置を備える基地局装置であって、携帯端末より送信され、前記携帯端末での測位に用いる基準情報として前記基地局装置のセル情報を含むアシストデータを要求する第１アシストデータ要求を受信する受信手段と、前記張り出し装置のセル情報を保持する位置情報保持手段と、前記受信手段で受信した前記第１アシストデータ要求を送信した携帯端末が前記張り出し装置を介して接続するか否かを管理する管理手段と、前記管理手段にて前記第１アシストデータ要求を送信した携帯端末が前記張り出し装置を介して接続していると判定された場合、前記第１アシストデータ要求に含まれる前記基地局装置のセル情報を前記位置情報保持手段に保持された前記張り出し装置のセル情報に付け替えた第２アシストデータ要求を生成する生成手段と、前記生成手段で生成した第２アシストデータ要求を前記アシストデータを生成する位置サーバに送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。

本発明の張り出し装置は、ケーブルにより基地局装置に接続された張り出し装置であって、携帯端末より送信され、前記携帯端末での測位に用いる基準情報として前記基地局装置のセル情報を含むアシストデータを要求する第１アシストデータ要求を受信する受信手段と、自局のセル情報を保持する位置情報保持手段と、前記第１アシストデータ要求に含まれる前記基地局装置のセル情報を前記位置情報保持手段に保持された前記自局のセル情報に付け替えた第２アシストデータ要求を生成する生成手段と、前記生成手段で生成した第２アシストデータ要求を前記基地局装置に送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、携帯無線通信システムのサービスエリア外やビル内などの不感地帯用の張り出し装置のもとでも、誤差の少ないアシスト情報を携帯端末に提供できることにより、測位に係る精度や時間のＧＰＳ測位能力が向上させることができる。

また、張り出し装置に接続する携帯端末も、基地局に接続する携帯端末と同等の測位性能を得ることができるほか、ＧＰＳの電波が届かない場所ではアシスト情報により提供された基準位置が測位結果となるが、誤差の少ないアシスト情報を携帯端末に提供できることにより、正確な測位結果を得ることができる。

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態１に係るＧＰＳ測位システムの構成を示す概念図である。

図１において、本発明に係るＧＰＳ測位システムは、基地局装置１、携帯端末２、３、携帯電話網４、位置サーバ５、張り出し装置６、ＧＰＳ衛星７とから構成されている。

また、図１において、携帯端末２は基地局装置１に接続しており、携帯端末３は基地局１から光ケーブルなどで信号を延長した張り出し装置６に接続している。

以下、携帯端末２及び携帯端末３が自位置を取得する際の動作について説明する。

まず、携帯端末２が自位置を取得する動作について説明する。

携帯端末２は、測位機能を起動すると測位を補助するためのアシストデータ要求を基地局装置１に送信する。

基地局装置１は、携帯端末２からアシストデータ要求を受信すると、基地局装置１のセル情報（ＩＤや経度緯度の情報）を含むアシストデータ要求を携帯電話網４を介して位置サーバ５に送信する。

位置サーバ５は、基地局装置１からアシストデータ要求を受信すると、アシスト応答として基地局装置１の位置における衛星軌道情報やＧＰＳ時刻を基地局装置１に返信する。

基地局装置１は、このアシスト応答を携帯端末２に送信する。

携帯端末２では取得したアシスト情報に基づいてＧＰＳ衛星７の電波を受信し測位を行う。

次に張り出し装置６に接続した携帯端末３が自位置を取得する際の動作について説明する。

なお、張り出し装置６は、郊外やビル内などの基地局装置１のカバーする範囲において圏外となる場所にサービスエリアを拡大するために基地局装置１から光ケーブルなどで信号を延長して設けられるものであり、基地局装置から数十ｋｍ離れた場所に設置されることがある。このため、張り出し装置６に接続した携帯端末３が、基地局装置１に接続した携帯端末２の場合と同様に基地局装置１を基準にして測位を行うと、アシスト情報に含まれる基準位置は基地局装置１の位置が設定されているため、測位に時間がかかる、測位誤差が大きい、測位できないなどの不具合が生じる。また、測位できない場合は基地局装置１の基準位置を携帯端末３の位置として結果を出力するが、携帯端末３は基地局装置１と離れた場所にあるため、実際の位置とは大きくずれた結果を出す問題がある。そこで、以下に示す動作を行うことにより張り出し装置６に接続した携帯端末３が、正しい測位を行うことができるようにする。

まず、携帯端末３から送信されたアシストデータ要求は、張り出し装置６を介して基地局装置１に送信される。

基地局装置１は、アシストデータ要求を受信すると、基地局装置１のセル情報を張り出し装置６のセル情報に付け替えたアシストデータ要求を、携帯電話網４を介して位置サーバ５に送信する。

位置サーバ５は、基地局装置１からアシストデータ要求を受信すると、現在時刻におけるアシストデータ要求に含まれる張り出し装置６の基準位置に対応するＧＰＳアシストデータを生成し、アシストデータ応答を携帯電話網４を介して基地局装置１に送信する。

基地局装置１は、位置サーバ５からアシストデータを受信すると、アシストデータ応答を、張り出し装置６を介して携帯端末３に送信する。

携帯端末３は、取得したアシストデータ応答に基づきＧＰＳ測位処理を行う。ここで、基地局装置１において、基地局装置１の基準位置から張り出し装置５の基準位置に付け替えられているので、携帯端末３は、張り出し装置５の基準位置に対応するより正確なＧＰＳアシストデータを得ることができ、測位に係る精度や時間のＧＰＳ測位能力を向上することができる。

図２は、実施の形態１に係る基地局装置１及び張り出し装置６の構成を示すブロック図である。

図２において、基地局装置１は、光変換部１０１と、ベースバンド信号処理部１０２と、位置情報保持部１０３と、制御部１０４と、ネットワーク制御部１０５とから構成される。また、張り出し装置５は、光変換部２０１と、送受信部２０２と、増幅部２０３と、アンテナ２０４とから構成されている。

光交換部１０１は、ベースバンド信号処理部１０２の無線通信の電気信号を光信号に変換して光伝送部１０６を介して張り出し装置６に送信する。また、光変換部１０１は、光伝送部１０６から受信した光信号を電気信号に変換してベースバンド信号処理部１０２に出力する。

ベースバンド信号処理部１０２は、制御部１０４からの送信データに対して符号化および拡散処理を行い、光変換部１０１に出力する。また、ベースバンド信号処理部１０２は、光変換部１０１からの受信データに対して逆拡散および復号化処理の動作を行い、制御部１０４に出力する。

位置情報保持部１０３は、事前に測定もしくは規定しておいた基地局装置１ならびに張り出し装置５のＩＤや緯度経度の情報を保存しており、制御部１０４からの指示によりその内容を制御部１０４に送出する。

制御部１０４は、携帯端末が接続しているのが、基地局装置１であるか、張り出し装置６であるか(張り出し装置は1台のときも複数台の場合もある)を管理する。また、制御部１０４は、携帯端末が接続している基地局装置１に接続しているのか、張り出し装置６に接続しているのかにより、携帯端末から送信されたアシストデータ要求に含まれるセル情報を、位置情報保持部１０３から得た位置測位に必要な情報に付け替える動作をする。

具体的には、携帯端末が張り出し基地局に接続している場合、図３に示すように、携帯端末より送信されたアシストデータ要求に含まれる基地局装置１のセル情報（図３（Ａ））を張り出し装置のセル情報（図３（Ｂ））に付け替えて位置サーバに送信する。ここで、セル情報はＩＤの情報や設置されている場所の緯度経度の情報などである。張り出し装置６のセル情報は、装置設置時など事前に正確な地図もしくは別のＧＰＳ測定により取得して決定しておくようにする。

また、測位モードは、携帯端末でＧＰＳを受信しアシスト情報を使って携帯端末で演算する端末測位、携帯端末でＧＰＳを受信しアシスト情報を使ってネットワーク側の装置で演算するネットワーク測位、携帯端末でＧＰＳを受信しアシスト情報を使わずに受信した衛星情報のみで携帯端末で演算する自立測位がある。

ネットワーク制御部１０５は、制御部１０４で生成したアシスト情報や、通話通信などの内容を携帯電話網４に送るための通信制御およびプロトコル変換を行い、携帯電話網４に出力する。また、携帯電話網からの受信する際も通信制御およびプロトコル変換を行い、受信した内容を制御部１０３へ出力する。

位置サーバ５は、基地局装置１からアシストデータ要求データを受信すると、アシストデータ要求データに含まれるセル情報により特定される基地局装置あるいは張り出し装置の基準位置に対応するアシストデータを生成し、携帯電話網４を通じて基地局装置１にアシストデータ応答を送信する。

図４は、位置サーバ５から基地局装置１に送信されるアシストデータ応答のデータ構造を示す図である。

携帯端末が基地局装置１に接続している場合、アシストデータ応答は、図４（Ａ）に示すように、基地局装置１のリファレンスポジションと基地局装置１でのＧＰＳ衛星情報（軌道情報、位置、時刻）を含んでいる。

一方、携帯端末が張り出し装置６に接続している場合、アシストデータ応答は、図４（Ｂ）に示すように、張り出し装置６のリファレンスポジションと張り出し装置１でのＧＰＳ衛星情報を含んでいる。

基地局装置１は、位置サーバから受信したアシストデータ応答を、携帯端末が基地局装置１に接続している場合には直接、携帯端末に送信する。また、基地局装置１は、位置サーバから受信したアシストデータ応答を、携帯端末が張り出し装置６に接続している場合には、張り出し装置６を介して、携帯端末に送信する。

光交換部２０１は、光伝送１０６から受信した光信号を電気信号に変換して、基地局装置１で生成したベースバンド信号を送受信部２０２に出力する。また光変換部２０１は、送受信部２０２から受信した電気信号を光信号に変換して光伝送１０６を経由して、基地局装置１に送信する。

送受信部２０２は、ベースバンド信号を直交変調により無線周波数の送信信号に変換し増幅部２０３に出力する。また、増幅部２０３からの無線周波数の受信信号をＩ／Ｑのベースバンド信号に変換する。

増幅部２０３は、送受信部２０２からの無線周波数の送信信号をアンテナから放射するに適した設定された送信レベルに電力増幅する。また、アンテナからの受信信号を送受信部で信号処理するに適した信号レベルに変換する。

アンテナ２０４は、増幅部２０３で生成した無線送信信号を電波に変換して空間に放射する動作と、空間の電波を捕らえて電気信号に変換して増幅部２０３に送る動作により、携帯端末と通信を行う。

図５は、携帯端末が張り出し装置に接続している場合の、本発明に係るＧＰＳ測位システムの動作を示すフロー図である。

携帯端末において位置取得操作を行うと（ＳＴ１）、携帯端末３は張り出し装置６にアシストデータ要求を送信する（ＳＴ２）。張り出し装置６は、受信したアシストデータ要求を基地局装置１に送信する（ＳＴ３）。

基地局装置１は、アシストデータ要求を受信すると制御部１０３にて、アシストデータ要求を送信した携帯端末が基地局装置１に接続しているか、張り出し装置６に接続しているか判定し、携帯端末が張り出し装置６に接続している場合には、アシストデータ要求に含まれる基地局装置１のセル情報を携帯端末が接続する張り出し装置６のセル情報に付け替える処理を行う（ＳＴ４）。付け替え処理の後、基地局装置１は、付け替え処理を行ったアシストデータ要求を位置サーバ５に送信する（ＳＴ５）。

位置サーバ５は、アシストデータ要求を受信すると、アシストデータ要求に含まれる張り出し装置６のセル情報に対応するアシストデータを生成し（ＳＴ６）、アシストデータ応答を基地局装置１に送信する（ＳＴ７）。

基地局装置１は、位置サーバから受信したアシストデータ応答を張り出し装置６に送信する（ＳＴ８）。

張り出し装置６は、基地局装置１から受信したアシストデータ応答を携帯端末３に送信する（ＳＴ９）。

携帯端末３は、受信したアシストデータ応答に含まれる張り出し装置６の基準位置に対応した衛星情報に基づき測位を行う（ＳＴ１０）。

このように本発明に係るＧＰＳ測位システムによれば、基地局装置１が、アシストデータ要求を送信した携帯端末が張り出し装置６に接続している場合には、アシストデータ要求に含まれる基地局装置１のセル情報を張り出し装置のセル情報に付け替えることにより、携帯端末３が、張り出し装置６のセル情報に対応したＧＰＳ衛星情報を取得することができるので、より精度の高い測位を行うことができる。

なお、本実施の形態においては、基地局装置１において付け替え処理を行っているが、これに限られるものではなく、図６に示すように張り出し装置６において付け替え処理を行うことも可能である。

具体的には、張り出し装置６に、自局のセル情報（ＩＤや経度緯度情報）を保持する位置情報保持部６０１と、携帯端末３からアシストデータ要求を受信した場合に、アシストデータ要求に含まれる基地局装置１のセル情報を張り出し装置６のセル情報に付け替える制御部６０２を備えることにより、張り出し装置６において付け替え処理を実現することができる。

なお、張り出し装置６において付け替え処理を行う場合には、基地局装置１において付け替え処理を行う制御部及び位置情報保持部を省略することができる。

また、本実施の形態では、基地局装置１と張り出し装置６は光伝送により接続された場合について説明したが、本発明はこれに限らず、電気信号や無線送信により接続することも可能である。

以上のように本発明によれば、携帯電話の正確な位置測定が実現できる。また、遠隔地や電波状況のよくない場所等、測位に困難な状況においても正確な位置を知ることができるので、緊急時の第三者による測位にも好適である。

本発明の実施形態におけるＧＰＳ測位システムのシステム構成図 本発明の実施形態における基地局装置及び張り出し装置の構成を示すブロック図 本発明の実施形態におけるアシストデータ要求のデータ構造を示す図 本発明の実施形態におけるアシストデータ応答のデータ構造を示す図 本発明の実施形態におけるＧＰＳ測位システムの動作を示すフロー図 本発明の別の実施形態における基地局装置及び張り出し装置の構成を示すブロック図

符号の説明

１ 基地局装置
２ 基地局装置に接続する携帯端末
３ 張り出し装置に接続する携帯
４ 携帯電話網
５ 位置サーバ
６ 張り出し装置
７ ＧＰＳ衛星
１０１ 光変換部
１０２ ベースバンド処理部
１０３ 制御部
１０４ 位置情報保持部
１０５ ネットワーク制御部
１０６ 光伝送
２０１ 光変換部
２０２ 送受信部
２０３ 増幅部
２０４ アンテナ
６０１ 位置情報保持部
６０２ 制御部

Claims (3)

1. ケーブルにより接続された張り出し装置を備える基地局装置であって、
   携帯端末より送信され、前記携帯端末での測位に用いる基準情報として前記基地局装置のセル情報を含むアシストデータを要求する第１アシストデータ要求を受信する受信手段と、
   前記張り出し装置のセル情報を保持する位置情報保持手段と、
   前記受信手段で受信した前記第１アシストデータ要求を送信した携帯端末が前記張り出し装置を介して接続するか否かを管理する管理手段と、
   前記管理手段にて前記第１アシストデータ要求を送信した携帯端末が前記張り出し装置を介して接続していると判定された場合、前記第１アシストデータ要求に含まれる前記基地局装置のセル情報を前記位置情報保持手段に保持された前記張り出し装置のセル情報に付け替えた第２アシストデータ要求を生成する生成手段と、
   前記生成手段で生成した第２アシストデータ要求を前記アシストデータを生成する位置サーバに送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 前記基地局装置のセル情報は、前記基地局装置の位置情報あるいはＩＤ情報であり、
   前記張り出し装置のセル情報は、前記張り出し装置の位置情報あるいはＩＤ情報であることを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
3. ケーブルにより基地局装置に接続された張り出し装置であって、
   携帯端末より送信され、前記携帯端末での測位に用いる基準情報として前記基地局装置のセル情報を含むアシストデータを要求する第１アシストデータ要求を受信する受信手段と、
   自局のセル情報を保持する位置情報保持手段と、
   前記第１アシストデータ要求に含まれる前記基地局装置のセル情報を前記位置情報保持手段に保持された前記自局のセル情報に付け替えた第２アシストデータ要求を生成する生成手段と、
   前記生成手段で生成した第２アシストデータ要求を前記基地局装置に送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とする張り出し装置。

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