JP2011101370A - 無線通信システムにおける位置決定 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおける位置決定を効果的に実現するための技術を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様は、位置ビーコンの送信に利用可能なリソースに少なくとも部分的に基づき、ダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンの伝送プランを設定するステップと、前記設定から前記Ｄ−ＬＢＳゾーンのコンフィギュレーションパラメータを送信するステップと、前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの伝送プランに従って前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの割り当てられたリソースにより１以上の位置ビーコン信号を送信するステップとを有する方法であって、前記伝送プランは、ネットワークの複数の基地局若しくは中継局又はこれらの組み合わせからの信号位置パラメータの測定を実行するため、前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの異なるリソースによる送信について異なる基地局を割り当てる方法に関する。
【選択図】図４

Description

本発明は、無線通信システムに関する。

位置情報サービス（ＬＢＳ）は、地理的位置に基づき加入者に提供されるタイプのサービスである。ＬＢＳアプリケーションは、緊急サービス、ナビゲーション、アセットトラッキング、人員管理、位置ベースイベント、位置ベース宣伝、位置ベースサーチなどを含む。ＬＢＳサービスは、近年成長することが予想されている。米国では、無線Ｅ９１１サービスは、オペレータが携帯電話に基づく手段の通話の６７％に対して５０ｍ及び通話の９５％に対して１５０ｍ、並びにネットワークに基づく手段の通話の６７％に対して１００ｍ及び通話の９５％に対して３００ｍの精度によって９１１通話を行う加入者の位置を報告することを求めている。無線Ｅ９１１の精度要求は、通常はすべてのタイプのＬＢＳサービスの一般的な精度要求として採用される。これらの要求は法律により命じられると同時に、ＬＢＳアプリケーションのニーズを満たすようかなり厳しいものである。ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）ネットワークは、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）サービスなどの音声サービスを提供する他の何れかのセルラネットワークと共に、無線Ｅ９１１要求に準拠する必要があり、指定された精度により９１１通話を行うユーザの位置を提供することができる。現在、セルラネットワークにおけるユーザの位置を決定するのに利用可能な２つの主要な技術的アプローチが存在する。第１のアプローチは、ユーザの位置を推定するため、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの既存のＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用する。ＧＮＳＳベースポジショニングは、Ａｓｓｉｓｔｅｄ−ＧＮＳＳやＡｓｓｉｓｔｅｄ−ＧＰＳなどのネットワークアシスタンスにより拡張されてもよい。ＧＮＳＳベースポジショニングは、効果的な方法であるが、通信装置にＧＰＳ受信機を設置することを伴い、装置をより高価なものにし、さらに、ＧＰＳ受信機は、衛星とのダイレクトリンクが妨害されるインドア環境ではパフォーマンス不良となる。第２アプローチは、無線通信ネットワークを介しポジショニングされる通信装置を有するユーザに関する。このアプローチでは、一パラメータが、無線送信される信号から抽出される。既存の通信システムは、ＡＯＡ（Ａｎｇｌｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）推定、ＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）推定、ＴＯＡ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）推定、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）測定などのユーザポジショニングのための信号処理技術に依拠するかもしれない。ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＷｉＭＡＸ及び／又はＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの配置されたセルラシステムの大多数は、ユーザ位置のための基本方法としてＴＤＯＡベースポジショニングを利用する。このアプローチは、セルラネットワークの基地局間のみの同期しか伴わず、異なる移動局の時間同期を必要としないため、技術的にシンプルで効果的なものである。

ＴＤＯＡ法は、ダウンリンク（Ｄ−ＴＤＯＡ）とアップリンク（Ｕ−ＴＤＯＡ）の双方で実現可能である。Ｄ−ＴＤＯＡポジショニング法は、典型的には少なくとも３以上の複数の基地局（ＢＳ）から配置されている移動局（ＭＳ）に到来する信号の到着時間差を測定する。このような測定を実現するため、プリアンブルや他のリファレンス信号（ＭＩＭＯミッドアンブル、共通パイロット又はセル固有リファレンス信号、特殊なポジショニングリファレンス信号など）などの既知のトレーニング信号が、正確に知られている時点でＢＳからＭＳに送信される。異なるＢＳペアのＴＤＯＡ推定が測定され、ＭＳ位置は三辺測量アルゴリズムを用いて計算可能である。物理（ＰＨＹ）レイヤの観点から。Ｄ−ＴＤＯＡ位置の主要な問題は、厳しいマルチパス及び干渉環境において複数の近隣ＢＳの相対的な時間遅延（ＴＤＯＡ）を正確に測定することである。ＷｉＭＡＸネットワークなどの配備された通信システムでは、これらの測定はトレーニング信号を用いて実行可能である。ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１６−２００９及びＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格では、プリアンブル信号は、Ｄ−ＴＤＯＡ測定を実行するのに適した候補と考えられている。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格では、ＭＩＭＯミッドアンブルがまた信号位置パラメータの測定に利用可能である。これらの信号は共に、異なるセクタとネットワークの対応するＢＳについて異なり、良好な相互及び自己相関性質を有するよう設計される。双方の信号は、直交伝送による相互相関性質を向上させる異なるサブキャリア群により送信される３つの直交サブセットを有する。プリアンブル信号は、主としてフレーム同期のために用いられ、ＭＩＭＯミッドアンブルは、主としてＭＩＭＯチャネル測定のために用いられる。これらの信号は共に、各フレームの始めで送信され、Ｄ−ＴＤＯＡ差運ディング信号となるさらなる機能を有してもよい。しかしながら、ＷｉＭＡＸ ＩＥＥＥ８０２．１６ｍにおけるプリアンブルの物理的構成の上述した多数の効果にもかかわらず、Ｄ−ＴＤＯＡポジショニングのためのそれらの利用に関していくつかの制限がある。例えば、すべてのプリアンブル及びＭＩＭＯミッドアンブル信号は、同時に送信され、同じ信号シーケンスを用いてすべてのフレームで繰り返される。従って、干渉が制限されるシナリオでは、受信した有用な信号のコヒーラントな合成はまた、干渉信号の同じ実現のコヒーラントな合成を含み、複数のフレーム上のこれらの信号の蓄積は、システムの信号対干渉比（ＳＩＲ）でなく信号対雑音比（ＳＮＲ）しか向上させることを可能にしない。従って、このような環境では、プリアンブルを用いたＤ−ＴＤＯＡ方の位置精度はあるレベルで飽和する。３つのセクタＢＳを有する典型的な六角形の配置について、各フレームの始めにのみ割り当てられた標準的なプリアンブル信号を利用した場合のＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステムのＤ−ＴＤＯＡ位置精度は、異なるセル間の干渉のため、無線Ｅ９１１サービスの厳格な精度要求を達成しないかもしれない。このため、精度を向上させるために、他のトレーニング信号が利用される必要がある。このような信号の送信は、プリアンブル又はＭＩＭＯミッドアンブル信号の送信中に存在する深刻な干渉環境を改善するため、異なるＢＳ間で協調されるようにしてもよい。

本発明の一課題は、無線通信システムにおける位置決定を効果的に実現するための技術を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、位置ビーコンの送信に利用可能なリソースに少なくとも部分的に基づき、ダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンの伝送プランを設定するステップと、前記設定から前記Ｄ−ＬＢＳゾーンのコンフィギュレーションパラメータを送信するステップと、前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの伝送プランに従って前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの割り当てられたリソースにより１以上の位置ビーコン信号を送信するステップとを有する方法であって、前記伝送プランは、ネットワークの複数の基地局若しくは中継局又はこれらの組み合わせからの信号位置パラメータの測定を実行するため、前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの異なるリソースによる送信について異なる基地局を割り当てる方法に関する。

本発明の他の態様は、信号サブフレーム、フレーム若しくはスーパーフレーム構成又はこれらの組み合わせによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンの伝送プランに少なくとも部分的に基づき、複数の基地局から送信される位置ビーコンを受信するステップと、前記位置ビーコン信号と前記伝送プラントに少なくとも部分的に基づき前記基地局を特定するステップと、前記特定された基地局の信号位置パラメータを測定するステップと、前記位置ビーコンと、前記位置ビーコンが受信された前記基地局の識別とに少なくとも部分的に基づき現在位置を特定するステップとを有する方法であって、前記伝送プランは、各基地局に一意的な位置ビーコンの送信を拡散することを含む方法に関する。

本発明によると、無線通信システムにおける位置決定を効果的に実現するための技術を提供することができる。

図１は、１以上の実施例による位置情報サービス（ＬＢＳ）システムのブロック図である。 図２は、１以上の実施例によるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンを実現可能な無線ネットワークのブロック図である。 図３は、１以上の実施例による無線ネットワークにおけるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンの一実現形態を示す図である。 図４は、１以上の実施例による所定の伝送プランによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンを実現する方法のフロー図である。 図５は、１以上の実施例による擬似ランダム伝送プランによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンを実現する方法のフロー図である。 図６は、１以上の実施例による位置ビーコンによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンを利用したＳＡプリアンブル信号処理に基づくＤ−ＴＯＤＡ位置パフォーマンスの比較図である。 図７は、１以上の実施例による位置情報サービスについてダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンを実現可能な情報処理システムのブロック図である。

以下の詳細な説明では、請求される主題の完全な理解を提供するため、多数の具体的な詳細が与えられる。しかしながら、請求される主題がこれらの具体的な詳細なしに実現されてもよいことは、当業者に理解されるであろう。また、周知の方法、手順、構成要素及び／又は回路は詳細には説明されていない。

以下の説明及び／又は請求項では、「結合」及び／又は「接続」という用語がそれらの派生語と共に利用される。特定の実施例では、「接続」とは、２以上の要素が互いに直接的な物理的及び／又は電気的接触状態にあることを示すのに利用されるかもしれない。「結合」とは、２以上の要素が互いに直接的な物理的及び／又は電気的接触状態にあることを意味してもよい。しかしながら、「結合」とはまた、２以上の要素が互いに直接的な接触状態にないが、依然として互いに連動及び／又はやりとりすることを意味するものであってもよい。例えば、「結合」とは、２以上の要素が互いに接触せず、他の要素又は中間要素を介し間接的に一緒に結び付けられることを意味するものであってもよい。最後に、「〜に」、「〜の上にある」及び「〜の上に」という用語は、以下の説明及び請求項において用いられる。「〜に」、「〜の上にある」及び「〜の上に」は、２以上の要素が互いに直接的な物理的接触状態にあることを意味するものであってもよい。しかしながら、「〜の上に」はまた、２以上の要素が互いに直接的な接触状態にないことを意味するものであってもよい。例えば、「〜の上に」は、ある要素が他の要素の上方にあるが、互いに接触せず、これら２つの要素の間に他の１以上の要素を有してもよいことを意味するものであってもよい。さらに、請求される主題の範囲はこれに限定されるものでないが、「及び／又は」という用語は、「及び」を意味してもよいし、「又は」を意味してもよいし、「排他的な又は」を意味してもよいし、「１つの」を意味してもよいし、「全てではないが一部の」を意味してもよいし、「全くない」を意味してもよいし、「両方」を意味してもよい。以下の説明及び／又は請求項では、「有する」及び「含む」という用語は、それらの派生語と共に、互いに同義的に利用される。

図１を参照するに、１以上の実施例による位置情報サービス（ＬＢＳ）システムのブロック図が示される。図１に示されるように、位置情報サービス（ＬＢＳ）システム１００は、基地局（ＢＳ１）１１２、基地局（ＢＳ２）１１４及び基地局（ＢＳ３）１１６などの少なくとも３つの基地局（又はより多くの基地局）又は基地送受信局と通信する移動局１１０を有する。１以上の実施例では、請求される主題の範囲がこれに限定されるものでないが、基地局の１以上は中継局を構成するものであってもよい。基地局は、典型的には無線又はセルラネットワークの六角形構成により配置されてもよく、例えば、六角形は１つの基地局が各自のセクタにサービス提供する３つのセクタを含むものであってもよい。位置情報サービスを実現するため、移動局１１０は、ネットワーク内における移動局１１０の位置を決定するため、各基地局から送信される信号１１８，１２０，１２２の到着時間差（例えば、送信角度、受信信号強度、相対的な到着時間測定値の分散などの他の信号位置パラメータなど）を測定する。ここで、地理的座標を決定するため、移動局は、信号位置パラメータが測定された基地局の座標に関して認識していることに留意されたい。一実施例では、基地局の座標は、ＬＢＳ−ＡＤＶ（Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ−Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ ｍｅｓｓａｇｅ）などのＭＡＣレイヤメッセージを介して移動局に配信されるか、又は上位レイヤネットワークＴＣＰ／ＩＰ又はアプリケーションレイヤなどを介し移動局に配信することも可能である。

１以上の実施例によると、トレーニング信号が、送信信号１１８，１２０，１２２の間の干渉を低減又は軽減し、また各種基地局の間の信号送信を調整するため、基地局により利用される。位置情報サービスを実現するためのこのようなトレーニング信号の設計が以下でさらに説明される。１以上の実施例では、請求される主題の範囲がこれに限定されるものでないが、トレーニング信号は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格、ＬＴＥの３ＧＰＰ ＥＵＴＲＡ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）仕様書などの１以上の各種無線ネットワーク規格の構成内に統合されてもよい。図１のシステム１００は３つの基地局１１２，１１４，１１６のそれぞれから信号１１８，１２０，１２２を受信する移動局１１０を示しているが、請求される主題の範囲がこれに限定されるものでないが、移動局１１０は、ここに記載される位置情報サービスを実現するため、任意数の基地局からダウンリンク信号を受信してもよいことに留意されたい。

１以上の実施例では、ベーシックＬＢＳモードと呼ばれる既存のプリアンブル若しくはミッドアンブル又はパイロットベース位置情報サービスのパフォーマンスが、エンハンストＬＢＳモードと呼ばれる位置ビーコンによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）とここでは呼ばれる専用のダウンリンクＬＢＳ構成を利用することによって向上される。Ｄ−ＬＢＳゾーンを利用することによって、位置精度が無線通信ネットワークを介し向上され、請求される主題の範囲がこれに限定されるものでないが、ＷｉＭＡＸ−ＩＩタイプネットワークやＬＴＥネットワークの次世代及び／又は各種第４世代（４Ｇ）以上のネットワークなどの複数の各種ブロードバンド無線技術に適用されてもよい。位置ビーコンによるＤ−ＬＢＳゾーンを実現するのに適した無線ネットワークの一例は、図２に示される。

図２を参照するに、１以上の実施例によるダウンリンク位置情報サービス（ＬＢＳ）を実現可能な無線ネットワークのブロック図が説明される。図２に示されるように、ネットワーク２００は、インターネット２１０へのモバイル無線アクセス及び／又は固定無線アクセスをサポート可能なインターネット２１０タイプネットワークなどを有するインターネットプロトコル（ＩＰ）タイプネットワークである。１以上の実施例では、ネットワーク２００は、ＷｉＭＡＸ規格又はＷｉＭＡＸの以降の世代に準拠するものであってもよく、一実施例では、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍに準拠する。１以上の他の実施例では、ネットワーク１００は、３ＧＰＰ ＬＴＥや３ＧＰＰ２ ＡＩＥ（Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）規格及び／又は４Ｇなどの他の何れか以降の世代の無線ネットワーク技術に準拠するものであってもよい。一般に、ネットワーク２００は、請求される主題の範囲がこれに限定されるものでないが、何れかのタイプの物理レイヤ伝送技術（直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）やシングルキャリア周波数分割多重接続ベース無線ネットワークなど）から構成されてもよい。モバイル無線アクセスの一例として、アクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）２１２は、移動局（ＭＳ）１１０とインターネット２１０との間の無線通信を提供するため、基地局（ＢＳ）１１２に結合可能である。移動局１１０は、ノートブックタイプコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末、タブレット、パッドなど、ネットワーク１００を介し無線通信可能なモバイルタイプ装置又は情報処理システムから構成されてもよい。ＡＳＮ２１２は、ネットワーク機能とネットワーク１００上の１以上の物理エンティティとのマッピングを規定可能なプロファイルを実現してもよい。基地局１１２は、移動局１１０との無線周波数（ＲＦ）通信を提供するための無線装置を有してもよく、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍタイプ規格又は他の何れかの無線インタフェース伝送仕様書又は通信規格に準拠した物理レイヤ（ＰＨＹ）及びＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤ装置などを有してもよい。基地局１１２はさらに、請求される主題の範囲がこれに限定されるものでないが、ＡＳＮ２１２を介しインターネット１１０に結合するためのＩＰバックボーンを有してもよい。

ネットワーク１００はさらに、以下に限定されるものでないが、ＡＡＡ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）機能、ＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）機能、ドメインネームサービスコントロールなどのプロキシ及び／又はリレイタイプ機能、ＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ゲートウェイやＶｏＩＰゲートウェイなどのドメインゲートウェイ、及び／又はＩｐタイプサーバ機能などを含む１以上のネットワーク機能を提供可能なビジティッドＣＳＮ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）２１４を有する。ビジティッドＣＳＮ２１４は、ビジティッドＣＳＮ２１４が移動局１１０の通常のサービスプロバイダの一部でない場合、移動局１１０がホームＣＳＮ２１６などのそれのホームＣＳＮから離れてローミングしている場合、又はネットワーク１００が移動局の通常のサービスプロバイダの一部であるが、移動局１１０のメイン又はホーム位置でない他の位置又は状態にある場合などにビジティッドＣＳＮと呼ばれる。固定無線構成では、ＷｉＭＡＸタイプ加入者宅内機器（ＣＰＥ）２２２が、基地局１１２、ＡＳＮ２１２及びビジティッドＣＳＮ２１４を介し移動局１１０によるアクセスと同様にして、基地局１２０、ＡＳＮ２１８及びホームＣＳＮ２１６を介したインターネット１１０へのホーム又はビジネスカスタマブロードバンドアクセスを提供するため、自宅や会社に配置される。必要に応じて異なる位置に移動されてもよいが、ＷｉＭＡＸ ＣＰＥ２２２は一般に固定的な位置に配置される一方、移動局は、それが基地局１１２の範囲内にある場合、１以上の位置で利用可能である。１以上の実施例によると、オペレーションサポートシステム（ＯＳＳ）２２４は、ネットワーク１００の管理機能を提供し、ネットワーク１００の機能エンティティ間のインタフェースを提供するためのネットワーク１００の一部である。図２のネットワーク２００は単にネットワーク２００のある個数の構成要素を示す１つのタイプの無線ネットワークであるが、請求される主題の範囲はこれに限定されるものでない。

図３を参照するに、１以上の実施例による無線ネットワークにおけるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）の一実現形態が説明される。例示のため、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍアドバンスト無線インタフェース基本フレーム構造３００が図３に示される。図３に示されるように、ダウンリンクのエンハンストＬＢＳサポートは、移動局、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍの用語の場合にはＡＭＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）又は３ＧＰＰ ＥＵＴＲＡ ＬＴＥの用語の場合にはユーザ装置（ＵＥ）のポジショニングのために用いられる信号位置パラメータのより正確な測定を可能にするため、指定されたダウンリンクＬＢＳ（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンにおける複数のＡＢＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）（ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格の用語を用いて）又はｅＮｏｄｅＢ（３ＧＰＰ ＥＵＴＲＡ技術の用語を用いて）における特別な位置ビーコンの協調的な送信を伴う。

図３に示されるような１以上の実施例では、一例としてＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格を用いて、無線インタフェース基本フレーム構造３００は、例えば、８つのスーパーフレームＳＦ０〜ＳＦ７などの一連のスーパーフレームから構成される。Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２の期間は、例えば、４つの連続するスーパーフレーム３１０であるスーパーフレームＳＦ０〜ＳＦ３などにわたるものであってもよい。各スーパーフレーム３１０は、２０ミリ秒（ｍｓ）を有し、５ｍｓの長さの４つの等しいサイズの無線フレーム３１６に分割される。スーパーフレーム３１０は、スーパーフレームヘッダ３１４を有し、４つのフレーム３１６であるフレームＦ０〜Ｆ３から構成される。さらに、各無線フレーム３１６は、サブフレームタイプに応じて５，６，７又は他の個数のＯＦＤＭシンボルから構成される複数のサブフレーム３２２を有する。サブフレーム３１２であるＳＦ０〜ＳＦ３から構成される各ダウンリンク（ＤＬ）フレームは、同期したプリアンブル送信からスタートされてもよい。２つのタイプのアドバンストプリアンブル（Ａ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）、プライマリアドバンストプリアンブル（ＰＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）３２０とセカンダリアドバンストプリアンブル（ＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）３１８とが、無線フレーム３１６について規定される。ＰＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３２０は、ネットワークのすべてのステーションにより送信される同一のシーケンスにより表され、このため、位置パラメータ測定には適していない。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格では、ＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８は、基地局１１２を特定及び／又は区別するため、配置中に基地局１１２及び／又はセクタに割当てられるべきＩＤｃｅｌｌ番号により表される一意的な７５６個のシーケンスを規定する。これらの信号は、ＭＩＭＯミッドアンブル信号と共に、ベーシックＬＢＳモードで利用可能である。１以上の実施例では、ＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８は、ＷｉＭＡＸシステムの以前の世代で実現されたものと同様に信号位置パラメータの測定に適している。エンハンストＬＢＳモードでは、位置ビーコンによるさらなる専用のＤ−ＬＢＳゾーンが設計され、ダウンリンクサブフレーム３２２全体を利用する。あるいは、位置ビーコンによる専用のＤ−ＬＢＳゾーンは、利用可能なダウンリンクフレームリソース全体に分散するようにしてもよい。例えば、位置パラメータの測定を簡単化するため、Ｄ−ＬＢＳゾーン位置ビーコン３２４が送信されるシンボル、直交サブキャリア群などのフレームリソースが予め規定され、移動局１１０に知らされてもよい。例えば、Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２をサポートするよう構成される基地局１１２が、移動局１１０の側で知られている又は再生成される割り当てられたＤ−ＬＢＳゾーン送信プランに従って位置ビーコン３２４を調整及び送信するようにしてもよい。例えば、Ｄ−ＬＢＳゾーンにおける位置ビーコン送信プランは、ネットワークにより規定されてもよいし、又は規格により指定されてもよい。１以上の他の実施例では、Ｄ−ＬＢＳゾーン位置ビーコン３２４の割当ては、受信信号処理中に移動局１１０による明示的な検出により取得される。このような場合、より正確な信号位置パラメータ測定のため、請求される主題の範囲はこれに限定されるものでないが、データトラフィックはＤ−ＬＢＳゾーン３１２において割り当てられるべきでない。

１以上の実施例では、Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２がアクティブ化されると、Ｄ−ＬＢＳゾーン（スーパーフレームＳＦ０〜ＳＦ３）に属するスーパーフレーム３１０の最後のフレーム３１６（Ｆ３）の第１サブフレーム３２２（ＳＦ０）の第１シンボルが、位置ビーコン３２４により置換される。図３は、このようなＤ−ＬＢＳゾーン割当ての一例を示す。Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２が割り当てられるスーパーフレーム３１０では、第１フレームシンボルは、Ｓ−Ｐ−Ｓ−Ｌの同期信号パターンにより表される。ここで、Ｓはスーパーフレーム３１０の第１及び第３フレーム３１６によるＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８の送信を表し、Ｐはスーパーフレーム３１０の第２フレームによるＰＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３２０の送信を表し、Ｌはスーパーフレーム３１０の最後のフレーム３１６による位置ビーコン３２４の送信を表す。エンハンスト位置決定を可能にするため、専用のダウンリンクＬＢＳゾーン（Ｄ−ＬＢＳゾーン）３１２が、アドバンスト移動局１１０（ＡＭＳ）により受信される位置ビーコン３２４を送信し、より高いサイドにより位置関連パラメータ（ＲＤ、ＲＴＤ、ＲＳＳＩなど）の測定を可能にするよう規定される。このような専用のＤ−ＬＢＳゾーンは、サポートされるときは、４つの連続するスーパーフレーム全体に分散される。位置ビーコン３２４は、各Ｄ−ＬＢＳゾーンスーパーフレームの最後のフレームのサブフレームの第１シンボルにより送信される。Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２をサポートするよう構成されるアドバンスト基地局（ＡＢＳ）及び／又はアドバンスト中継局（ＡＲＳ）は、所定の送信プランに従って位置ビーコン３２４を調整及び送信する。

１以上の実施例では、ＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８は、Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２の内部の送信用のリファレンス位置ビーコン信号３２４として利用される。Ｄ−ＬＢＳゾーンにおける各アドバンスト基地局１１２及び／又はアドバンスト中継局により送信されるＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８の信号の物理的構成は、所与のフレームのものと同じであってもよい。１以上の実施例では、アドバンスト基地局１１２及び／又はアドバンスト中継局は、基地局１１２又は中継局に割り当てられるＩＤｃｅｌｌ値に応じた所定の送信プランに従って、Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２において対応するＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８の信号を送信する。位置ビーコン送信プランは、複数の基地局１１２及び／又は中継局からの該当する信号位置パラメータの検出及び測定を実行するため、近隣の基地局１１２及び中継局における上記信号の時間多重伝送を提供する。Ｄ−ＬＢＳゾーン送信プランは、例えば、異なるサブキャリア群、異なる時間シンボル、異なるＣＤＭＡコード及び／又は空間送信ビームフォーミングベクトルなどのＤ−ＬＢＳゾーン直交又は擬似直交リソースに対して、異なる基地局１１２及び／又は中継局からの位置ビーコンの送信を分散する。

一般に、１以上の実施例では、Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２は、通常の周期的な又はイベントトリガな送信モードをサポートするよう構成される。周期的モードでは、Ｄ−ＬＢＳと関連する位置ビーコンとが、基地局１１２により報知される規定された期間に従って時間に関して周期的に送信される。イベントトリガモードでは、Ｄ−ＬＢＳゾーンと関連する位置ビーコンとが、有限の時間ウィンドウに送信される。そのスタートと期間は、基地局１１２又はネットワークサービスプロバイダにより規定される。この時間ウィンドウ内で、Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２はまた、基地局１１２により規定される期間により周期的に送信されれてもよい。イベントトリガモードは、請求される主題の範囲はこれに限定されるものでないが、緊急用及び／又は他の用途のため、高い精度の位置に対する移動局１１０又は基地局１１２によるリクエストなどのイベントによりトリガされる。

１以上の実施例では、Ｄ−ＬＢＳゾーン位置ビーコン３２４は、所定の送信プランに従ってＤ−ＬＢＳゾーンリソースによりネットワーク２００の各種基地局１１２及び／又は基地局セクタにより送信されるリファレンス信号により表されてもよい。一般に、良好な自己相関及び相互相関性質を有する何れかの広帯域信号及び／又はシーケンスが、Ｄ−ＬＢＳゾーン位置ビーコン３２４として利用するのに適した候補としてみなされる。位置ビーコン３２４の信号は、各基地局１１２及び／又はセクタを特定し、所定の送信プランに従って移動局１１０に知られているＤ−ＬＢＳゾーンリソースにおいて同期的に送信される。一実施例では、位置ビーコン３２４の物理的構成は、例えば、ネットワークの各基地局１１２により送信されるＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８などのプリアンブル信号と同じものであってもよい。１以上の他の実施例では、特定のポジショニングリファレンス信号又はチャネル状態情報リファレンス信号、共通若しくはプリコードパイロット及びＭＩＭＯミッドアンブルなどの他の何れかのタイプのリファレンス信号などの信号位置パラメータの正確な抽出のために設計された特定の信号が、利用されてもよい。

１以上の実施例では、位置パラメータ測定の精度を向上させるため、位置ビーコン３２４が基地局に設置される複数のアンテナから送信され、及び／又は移動局１１０の受信側における信号対雑音比（ＳＮＲ）を向上させるためビームフォーマットされてもよい。さらに、複数のアンテナから送信される位置ビーコン３２４は、発射角度などの空間角度情報を搬送するようビームフォーマットされてもよい。このような構成では、特別なコードブックと特別なアンテナアレイとが、位置ビーコン３２４の信号の空間プリコーディングを実行するよう構成されてもよい。角度情報により送信信号プリコーディングが適用される場合、移動局はさらに、ポジショニングアルゴリズムのパフォーマンスを向上させるための補完情報として利用される位置ビーコンの発射角度（ＡｏＤ）を推定することが可能であってもよい。例えば、４つの送信アンテナと０．５波長アンテナスペーシングによるアンテナアレイが利用される場合、対応するコードブックプリコーディングベクトルは、ある角度に３０度の幅のビームを形成する４つの平面波ベクトルから構成されてもよい。セクタ毎に１２０度のカバレッジを有する３セクタが連結した基地局１１２を用いた典型的な六角形配置について、セクタ全体はそれぞれ３０度の４つの角スキャニング領域に分割される。ＷｉＭＡＸ−ＩＩ信号への適用例では、ＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８の信号は、一ビーコン３２４の候補として利用されてもよい。これらの信号はさらに、基地局１１２に固有の位置ビーコン３２４の信号が割り当てられる時間及び周波数リソースを示す伝送プランに従って、Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２の内部で送信される。１以上の実施例では、伝送プランは、各基地局１１２に一意的なものであり、ＩＤｃｅｌｌ／セグメントなどの基地局に固有のパラメータに依存するものであってもよい。Ｄ−ＬＢＳゾーン伝送プランの利用は、ＯＦＤＭＡシンボルや直交サブキャリアセットなどの異なるＤ−ＬＢＳゾーン直交リソースに対して、異なる基地局１１２からの同期的なＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８の送信を拡散する。このような拡散は、異なる基地局１１２の間の衝突を最小化及び／又は回避するよう構成され、この結果、信号受信中の干渉を低下させ、信号位置パラメータの測定の精度及び信頼性を向上させるようにしてもよい。

１以上の実施例では、Ｄ−ＬＢＳゾーン伝送プランは、Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２のリソースにおける位置ビーコン３２４の調整された送信のために利用されるルールを規定するものであってもよい。例えば、伝送プランは、特定のＯＦＤＭシンボル、直交サブキャリアセット、空間ビームフォーミングベクトル及び／又は信号コードシーケンスへのネットワークの基地局１１２により送信される位置ビーコン３２４信号の割当てを制御するものであってもよい。一般に、１以上の各種Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２の伝送プランが生成及び配置される。例えば、いくつかの所定の又は擬似ランダムな伝送プランが利用可能であり、特定のネットワーク配置シナリオについて最適化されてもよい。説明のため、図２のネットワーク２００などのセルラブロードバンド無線ネットワークシステムにおいて実現するため配置される一例となる所定の伝送プランと一例となる擬似ランダム伝送プランとが、説明される。所定のプランは、位置ビーコン３２４の基地局１１２の送信をＤ−ＬＢＳゾーン３１２内の特定のＯＦＤＭＡシンボル及びサブキャリアセットにマップし、この結果、割り当てられた各Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２の通常の伝送ルールを規定する。擬似ランダム伝送プランは、基地局１１２により利用され、移動局１１０に知られ、所与の基地局からの位置ビーコン３２４が割り当てられるＤ−ＬＢＳゾーン３１２のリソースを決定するため受信側で利用される擬似ランダムルールを規定する。

所定の伝送プランの１以上の実施例では、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ仕様書で規定されるＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８の既存のセットが、Ｑ個のプリアンブル位置／ＬＢＳグループ（ＰＬＧ）に分割される。第ｉＰＬＧ（ＩＤｃｅｌｌ ＰＬＧ_ｉ）に属するＩＤｃｅｌｌは、以下の式により定義される。

ＩＤｃｅｌｌ ＰＬＧ_ｉ＝２５６・ｎ＋Ｉｄｘ ＰＬＧ_ｉ
ただし、ｉ（ｉ＝０，１，．．．，Ｑ−１）は第ｉプリアンブル位置／ＬＢＳグループ（ＰＬＧ_ｉ）を示し、Ｑは１つのＤ−ＬＢＳゾーン（ＤＬＺ_ＮＳ）の送信に利用可能なＯＦＤＭＡシンボルの個数に設定され、ｎはセグメントインデックスであり、Ｉｄｘ ＰＬＧ_ｉは、［ｉ：Ｑ：２５５］の各値の集合に及ぶ第ｉＰＬＧ_ｉに属するインデックスである。第ｉＰＬＧに属するＩＤｃｅｌｌを決定するため、Ｉｄｘ ＰＬＧ_ｉインデックスは、ｉからスタートし、各セグメントインデックスｎ＝０，１，２について２５５までＱだけインクリメントされる。Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２を搬送するサブフレームの第１シンボルは、通常のプリアンブルの送信に利用される。Ｄ−ＬＢＳゾーンによるサブフレームの第１シンボルが、通常のプリアンブル送信に利用されてもよい。Ｄ−ＬＢＳゾーンを表す残りのＱ個のシンボルは、Ｑ個の異なるＰＬＧによる送信のために占有される。Ｑ＝５の場合、Ｄ−ＬＢＳゾーン３１２の所定の伝送プランは、以下のテーブル１により指定される。

１以上の実施例では、所定のＤ−ＬＢＳゾーン伝送プランは、位置ビーコン３２４が送信されるＤ−ＬＢＳゾーン３１２の直交リソース、シンボル及びキャリアセットを指定する。伝送プランを規定するため、既存のＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８のセットは、Ｑ個のプリアンブル位置グループ（ＰＬＧ）に分割される。ＰＬＧインデックスを決定するため、以下の式が用いられてもよい。

ＰＬＧ＝ｍｏｄ（ｍｏｄ（ＩＤｃｅｌｌ，２５６），Ｑ）
一部の実施例では、プリアンブル位置／ＬＢＳグループＱの個数は、１つのＤ−ＬＢＳゾーン３１２において利用可能な直交リソースの個数に等しい１２に設定される。テーブル１は、位置ビーコン３２４を送信するのに利用される所定のＤ−ＬＢＳゾーン３１２の伝送プランを決定する。所定のＤ−ＬＢＳゾーン伝送プランによると、各アドバンスト基地局１１２及び／又はアドバンスト受信局は、上式を用いてＰＬＧインデックスを決定する。アドバンスト基地局１１２及び／又はアドバンスト中継局は、以下のテーブル２に規定されるような対応するＤ−ＬＢＳゾーンシンボルインデックスｓとキャリアセットｎとにより位置ビーコン信号を送信する。アドバンスト基地局１１２が位置ビーコンを送信するリソースのＤ−ＬＢＳシンボルインデックスとキャリアセットとは、以下の式を用いてＰＬＧインデックスから決定されてもよい。

ｓ＝ｍｏｄ（ＰＬＧ，４）；
ｎ＝ｆｌｏｏｒ（ＰＬＧ／４）
Ｄ−ＬＢＳゾーンのシンボルインデックスｓは、以下の式を用いてスーパーフレーム番号に関連付けされてもよい。

ｓ＝ｍｏｄ（スーパーフレーム番号，４）
あるステーションが複数のセグメントを有するとき、これらすべてのセグメントは、同一のＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８のシーケンスを送信する。位置ビーコン３２４の送信用のＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ３１８のシーケンスは、
ＩＤｃｅｌｌ_ＰＬＧ＝ｍｏｄ（ＩＤｃｅｌｌ，２５６）＋ｆｌｏｏｒ（ＰＬＧ／４）・２５６
に等しい新たなＩＤｃｅｌｌ値（ＩＤｃｅｌｌ_ＰＬＧ）により決定される。

所定の伝送プランによると、ネットワーク２００の基地局１１２は、それのＩＤｃｅｌｌがテーブル２に示されるような対応するＰＬＧ及びキャリアセットに一致する場合、指定されたシンボル／キャリアセットによりそれの位置ビーコン３２４を送信してもよいことに留意されたい。

１以上の実施例では、擬似ランダム伝送プランは、何れかのタイプの擬似ランダム生成手段を用いて導出可能である。例えば、一実施例では、一様な線形合同生成手段（ＬＣＧ）が、基地局１１２サイドの伝送プランの生成に利用されてもよい。このような一例となるＬＣＧは、以下に示される再帰的な式により定義されてもよい。

Ｘ_ｐ＝（ａＸ_ｐ−１＋ｃ）ｍｏｄ ｍ
ただし、ｍはＬＣＧの法（ｍｏｄｕｌｕｓ）であり、ａは整数の乗数であり、ｃはインクリメントであり、Ｘ_０はＬＣＧの初期値（シード）であり、ｐはインデックスｐ＝１，２，．．．である。一実施例では、請求される主題の範囲はこれに限定されるものでないが、以下のＬＣＧパラメータは、擬似ランダム伝送プランを生成するのに適用されてもよい。

ｍ＝２^１２−３＝４０９３，ｃ＝０，ａ＝２１９
各基地局１１２は、以下の手順を用いてＤ−ＬＢＳゾーン内の各自の位置ビーコン３２４の信号のポジションを決定してもよい。
１．スーパーフレームカウントがゼロに等しいときはいつでも、各ステーション／セグメントは、それのＬＣＧ初期値を割り当てられたＩＤｃｅｌｌにリセットし、１を加える（すなわち、ＬＣＧ初期値をＸ_０＝ＩＤｃｅｌｌ＋１と設定する）
２．以降の各スーパーフレームでは、最大スーパーフレーム番号に到達し、ＬＣＧが１に示されるようにリセットされるまで、１つのＬＣＧの再帰が計算される。
３．第ｐスーパーフレームに割り当てられたＤ−ＬＢＳゾーンについて、Ｄ−ＬＢＳゾーンのリファレンス信号の相対位置（ＯＦＤＭＡシンボルユニットのＤＬＺ_ＳＯシンボルオフセット）は、以下の式に従って計算される。

ＤＬＺ_ＳＯ＝Ｘ_ｐ ｍｏｄ ＤＬＺ_ＮＳ
ただし、ＤＬＺ_ＮＳは１つのＤ−ＬＢＳゾーンに割り当てられるシンボルの個数を示す（ＤＬＺ_ＮＳ＝５）。

１以上の実施例では、上述された物理（ＰＨＹ）レイヤの特徴に加えて、ＭＡＣレイヤからの適切なサポートが、位置ビーコンによるＤ−ＬＢＳゾーンを用いてエンハンストＬＢＳモードを可能にするため関与するようしてもよい。例えば、Ｄ−ＬＢＳゾーンコンフィグレーションパラメータが、ＭＡＣメッセージ又は物理制御チャネルを用いて移動局に送信される。例えば、スーパーフレーム及びそれの送信周期内のＤ−ＬＢＳゾーンの位置と、伝送モード及び位置パラメータ測定オプションとは、ユニキャスト又はブロードキャストＭＡＣレイヤメッセージを介し移動局１１０に通知されるシステムの可変的パラメータであってもよい。このような実施例では、Ｄ−ＬＢＳゾーンコンフィグレーションに含まれるパラメータは、Ｄ−ＬＢＳモードサポート指示、フレーム構成におけるＤ−ＬＢＳゾーンのポジション、伝送モード（周期的、イベントトリガモードなど）、伝送プラン（所定の又は擬似ランダム）、位置決定用の補完情報として発射角度（ＡｏＤ）に役立つよう適用される場合にはビーム形成されたビーコンの利用のためのインジケータ、相対遅延Ｄ−ＴＤＯＡ、角度、受信信号強度インジケータ、ハイブリッドメトリック、平均化ウィンドウなどの測定パラメータなどであってもよい。一例としてＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格を利用して、エンハンストＬＢＳサポートのために求められるコンフィギュレーションパラメータの一部が、ＳＦＨサブパケット又はＡＡＩ−ＳＣＤ ＭＡＣメッセージと共に、ＡＡＩ＿ＮＢＲ−ＡＤＶ、ＡＡＩ＿ＬＢＳ−ＡＤＶなどのＬＢＳ関連メッセージと他の関連するメッセージにおいて送信されてもよい。さらに、パラメータの一部は、上位レイヤ（トランスポート、ネットワーク又はアプリケーションレイヤ）を介し送信されてもよい。

１以上の実施例では、ＷｉＭＡＸ−ＩＩシステムでは、このようなＤ−ＬＢＳシステム／測定コンフィギュレーション情報が、任意的なタイプ／長さ／値（ＴＬＶ）として、位置情報サービス宣伝（ＬＢＳ−ＡＤＶ）メッセージや他のブロードキャストされるＭＡＣメッセージに追加されてもよく、それはまたスキャンレスポンス（ＳＣＡＮ−ＲＳＰ）メッセージ又は位置情報サービスリクエスト（ＬＢＳ−ＲＥＱ）メッセージにより移動局１１０にユニキャストされてもよい。ＬＢＳ−ＡＤＶは、移動局１１０に定期的に送信されるブロードキャストメッセージであり、ＬＢＳ機能を有し、少なくともいくつかのＬＢＳサービスに加入しているすべての移動局１１０によりモニタされる。同じ情報が、移動局１１０又はネットワーク２００により開始されるトリガベース位置について移動局１１０にユニキャストされるＳＣＡＮ−ＲＳＰ又はＬＢＳ−ＲＥＱの任意的なＴＬＶに含まれてもよい。

図４を参照するに、１以上の実施例による所定の伝送プランによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンを実現する方法のフロー図が説明される。図４は方法４００の各ブロックのある順序を示すが、方法４００が他の様々な順序により図示されるより多くの又は少ないブロックを含むものであってもよく、請求される主題の範囲はこれに限定されないことに留意されたい。ブロック４１０において、ダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンの物理構成、例えば、送信期間や位置ビーコンの送信用のリソースなどが規定される。ブロック４１２において、位置ビーコン及びＢＳ又はセクタが、伝送プランを形成することによってＤ−ＬＢＳゾーンリソースに割り当てられる。異なるプランが１以上の実施例において構成可能である。ブロック４１４において、基地局１１２は、Ｄ−ＬＢＳゾーンコンフィギュレーションパラメータと、近隣の基地局に関する情報、例えば、それらの座標や割り当てられているＩＤｃｅｌｌ値などの識別情報などを送信する。ブロック４１６において、基地局１１２は、規定されたＤ−ＬＢＳゾーン伝送プランに従って割り当てられたＤ−ＬＢＳゾーンリソースにより位置ビーコンを送信し、移動局１１０は、ネットワークの複数の基地局から送信された位置ビーコンを受信する。ブロック４１８において、移動局１１０は、受信した位置ビーコンを処理し、複数の基地局からの信号位置パラメータを測定する。ブロック４２０において、移動局１１０は、その後に測定結果と基地局の座標に関する情報とに基づきそれの位置を決定するか、又はポジショニングを実行するため要求された測定結果をネットワークに報告する。

図５を参照するに、１以上の実施例による擬似ランダム伝送プランによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンを実現する方法のフロー図が説明される。図５は方法５００の各ブロックの１つの順序を示すが、方法５００は、他の様々な順序により図示されるよ多くの又は少ないブロックを含むものであってもよく、請求される主題の範囲はこれに限定されるものでないことに留意されたい。ブロック５１０において、ダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーン物理構成、例えば、伝送期間や位置ビーコンの送信用のリソース（シンボル番号、直交キャリアセットなど）などが規定される。ブロック５１２において、擬似乱数生成手段が選択される。擬似ランダム生成手段の初期化のため、異なるアプローチが利用可能である。例えば、生成手段のシード値が、スーパーフレームカウンタがゼロに等しくなるときは常に初期化されてもよく、この初期化はセル識別番号に依存し、スーパーフレームカウンタがゼロに達すると初期値にリセットされ、又はネットワークコマンドによりリセットすることも可能である。所与の基地局のＤ−ＬＢＳゾーンリソースに位置ビーコンの送信を割り当てるための何れかの機能が、擬似ランダム生成手段の出力に適用されてもよい。この機能は、Ｄ−ＬＢＳゾーン伝送プランを生成するのに利用可能である。ブロック５１４において、基地局１１２は、Ｄ−ＬＢＳゾーンコンフィギュレーションパラメータと、近隣の基地局に関する情報、例えば、それらの座標及び割り当てられた識別番号（ＩＤｃｅｌｌ値）、擬似ランダム生成手段のパラメータ及びそれの物理構造／フォームなどをブロードキャストする。あるいは、擬似ランダム生成手段の構成及びパラメータは、規格により規定されてもよい。この生成手段は、各ＢＳ及びＤ−ＬＢＳゾーンの以降の各割当てについて、Ｄ−ＬＢＳゾーン物理構成内で伝送プランを再生成するのに利用可能である。ブロック５１６において、移動局１１０は、ポジショニングに参加する各基地局についてＤ−ＬＢＳゾーン伝送プランを再生成する。このプランは、生成手段のフォーム、Ｄ−ＬＢＳゾーンリソースに生成手段の出力を変換するのに用いられる機能及び初期化処理に関して知っている場合、移動局により再生成可能である。さらに、移動局は、所与の基地局について信号位置パラメータが測定されるＤ−ＬＢＳゾーンリソースを決定する。ブロック５１８において、移動局１１０は、ネットワークの複数の基地局１１２から位置ビーコンを受信し、通知された近隣の基地局の信号位置パラメータの測定を実行する。ブロック５２０において、移動局１１０はその後に、測定結果と基地局の座標に関する情報とに基づきそれの位置を決定するか、又は移動局のポジショニングを実行するため要求される測定結果をネットワークに報告する。

図６を参照するに、１以上の実施例による位置ビーコンによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンを用いたＤ−ＴＤＯＡ位置パフォーマンスと、ＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ信号処理に基づくＤ−ＴＤＯＡ位置パフォーマンスとの比較図が説明される。位置ビーコンによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンを用いたＤ−ＴＤＯＡ位置パフォーマンス（エンハンストＬＢＳモード）と、ＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ信号処理（ベーシックＬＢＳモード）とが、実施例に従って解析された。ここに開示される位置ビーコンによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンは、広範なリンク及びシステムレベルシミュレーションにより解析された。Ｄ−ＴＤＯＡ位置精度の評価は、ＴＯＡの測定には実用的閾値ベースの整合フィルタリングアルゴリズムと、ＴＤＯＡベースポジショニングのためのテイラー展開アルゴリズムとを用いて実行された。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍの評価法ドキュメントに指定される信号伝搬シナリオが、Ｄ−ＴＤＯＡパフォーマンス特性の解析に利用された。実行されたシステムレベルシミュレーション解析は、上述した所定の伝送プランが擬似ランダム伝送プラント同様のパフォーマンス特性を示すことを証明した。また、位置ビーコンによる専用のＤ−ＬＢＳゾーンの利用が位置ベースシステム１００のパフォーマンスを大きく向上させ、エンハンストＬＢＳモードがプロット６１０に示されるようにベーシックＬＢＳモードのパフォーマンスを上回り、規定されたＬＢＳ評価の仮定の下でのハンドセットベースＥ９１１要求を満たすことが示された。

図７を参照するに、１以上の実施例による位置情報サービスについてＤ−ＬＢＳゾーンを実現可能な情報処理システムのブロック図が示される。図７の情報処理システム７００は、図２に関して説明されたネットワーク２００のネットワーク要素の何れ１以上を実現するものであってもよい。例えば、情報処理システム７００は、特定の装置又はネットワーク要素のハードウェア仕様に応じてより多くの又はより少ない構成要素を有する基地局１１２及び／又は移動局１１０のハードウェアを表す。情報処理システム７００は複数タイプの計算プラットフォームの一例を示すが、請求される主題はこれに限定されるものでないが、情報処理システム７００は、図７に示されるより多くの又は少ない要素及び／又は要素の異なる構成を含むものであってもよい。

情報処理システム７００は、１以上の処理コアを有するプロセッサ７１０，７１２などの１以上のプロセッサを有する。プロセッサ７１０，７１２の１以上は、外部に設けられた１以上のメモリ７１６及び／又は７１８にメモリブリッジ７１４を介し接続されてもよいし、又はプロセッサ７１０，７１２の１以上の内部に少なくとも部分的に設けられてもよい。メモリ７１６，７１８は、揮発性タイプのメモリや不揮発性タイプのメモリなどの各種タイプの半導体ベースメモリから構成されてもよい。メモリブリッジ７１４は、情報処理システム７００に接続される表示装置（図示せず）を駆動するため、グラフィックスシステム７２０に接続されてもよい。

情報処理システム７００はさらに、各種タイプの入出力（Ｉ／Ｏ）システムに接続するためのＩ／Ｏブリッジ７２２を有してもよい。Ｉ／Ｏシステム７２４は、例えば、１以上の周辺装置と情報処理システム７００とを接続するため、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）タイプシステム、ＩＥＥＥ１３９４タイプシステムなどを有してもよい。バスシステム７２６は、１以上の周辺装置と情報処理システム７００とを接続するため、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）ｅｘｐｒｅｓｓタイプバスなどの１以上のバスシステムを有してもよい。ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）コントローラシステム７２８は、シリアルＡＴＡタイプドライブ、フラッシュメモリ、相変化及び／又はカルコゲニドタイプメモリなどから構成される半導体ベースドライブなどの１以上のハードディスクドライブなどを情報処理システム７００に接続してもよい。スイッチ７３０は、ギガビットイーサネット（登録商標）タイプ装置など、１以上のスイッチされる装置とＩ／Ｏブリッジ７２２とを接続するのに利用される。例えば、図７に示されるように、請求される主題はこれに限定されるものでないが、情報処理システム７００が基地局１１２及び／又は移動局１１０を有する場合などには、情報処理システム７００は、他の無線通信装置との無線通信のため、及び／又は図２のネットワーク２００などの無線ネットワークを介した無線通信のため、ＲＦ回路及び装置を有する無線周波数（ＲＦ）ブロック７３２を有してもよい。

請求される主題はある程度の詳細さにより説明されたが、請求される主題の趣旨及び／又は範囲から逸脱することなく、その要素は当業者により変更可能であることが認識されるべきである。無線通信システムにおける位置決定に関する主題及び／又はそれの付随的効用は上記説明により理解されると考えられ、請求される主題の趣旨及び／又は範囲から逸脱することなく又はそれの効果を犠牲にすることなく、各構成要素の形態、構成及び／又は配置に各種変更が可能であることは明らかであろう。また、上述された形態は単なる一例であり、実質的な変更をすることなく、さらなる実施例が可能である。このような変更を含むことが請求項に意図される。

１００ 位置情報サービスシステム
１１０ 移動局
１１２，１１４，１１６ 基地局

Claims (30)

1. 位置ビーコンの送信に利用可能なリソースに少なくとも部分的に基づき、ダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンの伝送プランを設定するステップと、
   前記設定から前記Ｄ−ＬＢＳゾーンのコンフィギュレーションパラメータを送信するステップと、
   前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの伝送プランに従って前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの割り当てられたリソースにより１以上の位置ビーコン信号を送信するステップと、
   を有する方法であって、
   前記伝送プランは、ネットワークの複数の基地局若しくは中継局又はこれらの組み合わせからの信号位置パラメータの測定を実行するため、前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの異なるリソースによる送信について異なる基地局を割り当てる方法。
2. １以上の近隣の基地局の座標に関する情報を送信するステップをさらに有する、請求項１記載の方法。
3. 前記１以上の位置ビーコン信号を送信するステップは、位置ビーコン信号の調整された送信のため、前記伝送プランに従ってサブフレームリソース、フレームリソース若しくはスーパーフレームリソース又はこれらの組み合わせにより送信することを含む、請求項１記載の方法。
4. 前記１以上の位置ビーコン信号を受信した移動局は、前記伝送プランを知っている、請求項１記載の方法。
5. 前記１以上の位置ビーコン信号を送信するステップは、信号位置パラメータの測定に適した送信元基地局若しくは中継局又はこれらの組み合わせに一意的なリファレンス信号を指定することを含む、請求項１記載の方法。
6. 前記１以上の位置ビーコン信号は、プリアンブル信号、共通パイロット信号、プリコードされたパイロット信号、セル固有のリファレンス信号、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）ミッドアンブル信号若しくはポジショニングリファレンス信号又はこれらの組み合わせを含む、請求項１記載の方法。
7. 前記コンフィギュレーションパラメータは、前記位置ビーコン信号の到着時間、前記位置ビーコン信号の到着時間差、受信信号パワー、受信強度インジケータ、空間角度情報若しくはチャネル状態情報又はこれらの組み合わせを含む、モバイルポジショニングに利用及び測定可能な信号パラメータを含む、請求項１記載の方法。
8. 前記ネットワークの他の基地局若しくは中継局、リファレンス信号の他のソース又はこれらの組み合わせからの位置ビーコン信号の送信によって、前記１以上の位置ビーコン信号の送信を調整するステップをさらに有する、請求項１記載の方法。
9. 前記Ｄ−ＬＢＳゾーンは、位置ビーコン信号の調整された送信に利用される、直交キャリアセット、サブキャリアセット、時間インターバル、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）コードシーケンス若しくは空間ビームフォーミング又はこれらの組み合わせを含む直交又は擬似直交フレームリソース群から構成される、請求項１記載の方法。
10. 信号位置パラメータのより正確な測定をするため、送信機の識別を可能にし、他の送信機からの干渉を軽減するため、前記送信機に一意的な１以上の位置ビーコン信号の送信を拡散するステップをさらに有する、請求項１記載の方法。
11. 前記１以上の位置ビーコン信号を送信するステップは、前記伝送プランに従って送信される信号位置パラメータの測定のため、既存のリファレンス信号若しくは新たなリファレンス信号又はこれらの組み合わせを送信することを含む、請求項１記載の方法。
12. 前記位置ビーコン信号は、前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの伝送プランに従って送信されるセカンダリアドバンストプリアンブル（ＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）シーケンス又は他の何れかのタイプの既存のリファレンス信号から構成される、請求項１記載の方法。
13. 前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの割り当てられたリソースによる１以上の位置ビーコン信号の送信は、既存の同期信号又はダウンリンク制御チャネルの代わりに、若しくは特定のフレームリソースが前記Ｄ−ＬＢＳゾーンに割り当てられると、又はこれらの組み合わせにより実行される、請求項１記載の方法。
14. 前記１以上の位置ビーコン信号を送信するステップは、周期的に若しくはトリガイベントに応答して所定のウィンドウ内で又はこれらの組み合わせにより実行される、請求項１記載の方法。
15. 前記１以上の位置ビーコン信号を送信するステップは、前記位置ビーコン信号の送信の発射角度を決定するため、前記位置ビーコン信号の空間プリコーディングを介し空間角度情報を搬送するためのビームフォーミングを利用することを含む、請求項１記載の方法。
16. 前記伝送プランは、
    前記Ｄ−ＬＢＳゾーンにおいて利用可能なリソース数に基づき位置ビーコン群をいくつかのグループに分割し、
    ある局に属する位置ビーコンを、前記ある局のセル識別番号を用いて前記Ｄ−ＬＢＳゾーンのリソースによる送信に割当て、
    前記ある局のセル識別番号が前記伝送プランの局に一致している場合、対応するリソースにより前記１以上の位置ビーコンの送信を実行する、
    ことを含む、請求項１記載の方法。
17. 前記伝送プランは、擬似ランダム伝送プランから構成される、請求項１記載の方法。
18. 前記伝送プランは、擬似ランダム伝送プランから構成され、
    前記擬似ランダム伝送プランは、
    スーパーフレーム又はフレームカウントがゼロである場合、セル識別に応じた初期値に擬似乱数生成手段を設定し、
    以降に割り当てられるＤ−ＬＢＳゾーンについて、前記擬似乱数生成手段と前記局の初期的なセル識別値とを用いた再帰を計算し、
    前記計算された再帰値に少なくとも部分的に基づき、前記１以上の位置ビーコンの送信を実行する、
    ことを含む、請求項１記載の方法。
19. 信号サブフレーム、フレーム若しくはスーパーフレーム構成又はこれらの組み合わせによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンの伝送プランに少なくとも部分的に基づき、複数の基地局から送信される位置ビーコンを受信するステップと、
    前記位置ビーコン信号と前記伝送プラントに少なくとも部分的に基づき前記基地局を特定するステップと、
    前記特定された基地局の信号位置パラメータを測定するステップと、
    前記位置ビーコンと、前記位置ビーコンが受信された前記基地局の識別とに少なくとも部分的に基づき現在位置を特定するステップと、
    を有する方法であって、
    前記伝送プランは、各基地局に一意的な位置ビーコンの送信を拡散することを含む方法。
20. 前記位置ビーコンは、セカンダリアドバンストプリアンブル（ＳＡ−Ｐｒｅａｍｂｌｅ）の物理構成、他のリファレンス信号若しくは所定のリファレンス信号又はこれらの組み合わせを用いて受信される、請求項１９記載の方法。
21. 前記位置ビーコンを受信するステップ若しくは前記信号位置パラメータを測定するステップ又はこれらの組み合わせは、定期的に実行される、請求項１９記載の方法。
22. 前記位置ビーコンを受信するステップ若しくは前記信号位置パラメータを測定するステップ又はこれらの組み合わせは、トリガイベントに応答して所定のウィンドウ内で実行される、請求項１９記載の方法。
23. 前記基地局の位置ビームの送信の発射角度を決定するため、前記位置ビーコンの空間角度情報を利用するステップをさらに有する、請求項１９記載の方法。
24. 前記伝送プランは、所定の伝送プランから構成される、請求項１９記載の方法。
25. 前記伝送プランは、所定の伝送プランから構成され、
    前記所定の伝送プランは、
    前記Ｄ−ＬＢＳゾーンにおいて利用可能なリソース数に少なくとも部分的に基づき位置ビーコン群をいくつかのグループに分割するステップと、
    前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの基地局が位置ビーコンを送信するリソース候補を特定し、通知された近隣の基地局群の信号位置パラメータを測定するため、受信機側で前記伝送プランを再生成するステップと、
    位置ビーコンが受信された対応するＤ−ＬＢＳゾーンリソースの基地局のセル識別のマッチングと、信号位置パラメータの測定とに少なくとも部分的に基づき、前記基地局の特定を実行する、
    ことを含む、請求項１９記載の方法。
26. 前記伝送プランは、擬似ランダム伝送プランから構成される、請求項１９記載の方法。
27. 前記伝送プランは、擬似ランダム伝送プランから構成され、
    前記擬似ランダム伝送プランは、
    セル識別に応じた初期値に擬似乱数生成手段を設定し、
    スーパーフレームカウント若しくはフレームカウント又はこれらの組み合わせがゼロになると、前記擬似乱数生成手段を再初期化し、
    Ｄ−ＬＢＳゾーンの以降の割当てについて、通知された近隣の局に属するリソースを特定するため、生成手段の再帰を計算し、前記伝送プランを再生成し、
    受信した位置ビーコンの前記計算された再帰値に少なくとも部分的に基づきＤ−ＬＢＳゾーンにおけるリソースと基地局のセル識別とのマッチングと、あるＤ−ＬＢＳゾーンのリソースの特定された基地局の信号位置パラメータの測定とに少なくとも部分的に基づき、前記基地局の特定を実行する、
    ことを含む、請求項１９記載の方法。
28. 位置ビーコンの送信に利用可能なリソースに少なくとも部分的に基づき、ダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンの伝送プランを設定するステップと、
    前記設定から前記Ｄ−ＬＢＳゾーンのコンフィギュレーションパラメータを送信するステップと、
    前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの伝送プランに従って前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの割り当てられたリソースにより１以上の位置ビーコン信号を送信するステップと、
    を実行させるための命令を格納する記憶媒体を有する製造物であって、
    前記伝送プランは、ネットワークの複数の基地局若しくは中継局又はこれらの組み合わせからの信号位置パラメータの測定を実行するため、前記Ｄ−ＬＢＳゾーンの異なるリソースによる送信について異なる基地局を割り当てる製造物。
29. 前記命令はさらに、１以上の近隣の基地局の座標に関する情報を送信させる、請求項２８記載の製造物。
30. プロセッサと、
    前記プロセッサに接続されるメモリと、
    を有する情報処理システムであって、
    前記メモリの命令は、前記プロセッサが、
    信号サブフレーム、フレーム若しくはスーパーフレーム構成又はこれらの組み合わせによるダウンリンク位置情報サービス（Ｄ−ＬＢＳ）ゾーンの伝送プランに少なくとも部分的に基づき、複数の基地局から送信される位置ビーコンを受信するステップと、
    前記位置ビーコン信号と前記伝送プラントに少なくとも部分的に基づき前記基地局を特定するステップと、
    前記特定された基地局の信号位置パラメータを測定するステップと、
    前記位置ビーコンと、前記位置ビーコンが受信された前記基地局の識別とに少なくとも部分的に基づき現在位置を特定するステップと、
    を実行するよう設定し、
    前記伝送プランは、各基地局に一意的な位置ビーコンの送信を拡散することを含む情報処理システム。

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