JP2014503799A - 無線通信システムにおける測位方法及び装置 - Google Patents

無線通信システムにおける測位方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】無線通信システムにおいて測位のための測定区間を設定する方法及び装置を提供すること。
【解決手段】ＲＳＴＤの測定区間を設定する方法は、複数のセル識別子及び対応するセルのＰＲＳ設定情報を含むＯＴＤＯＡ関連データを含むメッセージを上位層で取得することと、ＯＴＤＯＡ関連データを上位層から物理層に送信することと、複数のＰＲＳ設定情報を用いて物理層で取得された複数のセル特定ＰＲＳ送信周期を用いて、ＲＳＴＤのための測定区間を、式ＴＲＳＴＤ＝ＴＰＲＳ・（Ｍ−１）＋Δによって決定することと、を含み、ここで、ＴＲＳＴＤは、ＲＳＴＤのための測定区間の長さを表し、ＴＰＲＳは、複数のセル特定ＰＲＳ送信周期のうち、最大の値を表し、Ｍは、ＰＲＳ測位機会の個数を表し、Δは、一つのＰＲＳ測位機会のための測定時間を表す。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、無線通信システムにおいて測位のための測定区間を設定する方法及び装置に関する。
まず、無線通信システムのフレーム構造について、図１を参照して説明する。図１は、長期進化（ＬＴＥ）システムのフレーム構造を示す図である。図１に示すように、１個のフレームは１０個のサブフレームを含み、１個のサブフレームは２個のスロットを含む。１個のサブフレームを送信するために掛かる時間を送信時間間隔（以下、「ＴＴＩ」という）と呼ぶ。例えば、１個のサブフレームは１ｍｓであり、１個のスロットは０．５ｍｓである。
１個のスロットは、複数の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを含む。ＯＦＤＭシンボルは、単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボル又はシンボル期間と呼ばれることもある。
１個のスロットは、循環プレフィクス（以下、「ＣＰ」という）の長さに応じて７個又は６個のＯＦＤＭシンボルを含む。ＬＴＥシステムには、正規ＣＰ（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）及び拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｅｄ ＣＰ）がある。正規ＣＰを用いる場合には１スロットが７個のＯＦＤＭシンボルを含み、拡張ＣＰを使用する場合には１スロットが６個のＯＦＤＭシンボルを含む。拡張ＣＰは、遅延拡散（ｄｅｌａｙ ｓｐｒｅａｄ）が大きい場合に用いられる。
図２は、ＬＴＥシステムのスロット構造を示す図である。図２に示すように、各スロットで送信される信号は、ＮDL RB×ＮDL SC個の副搬送波と、ＮDL symb個のＯＦＤＭシンボルとで構成されるリソース格子によって表現可能である。ここで、ＮDL RBはリソースブロック（ＲＢ）の個数を表し、ＮDL SCは１個のＲＢを構成する副搬送波の個数を表し、ＮDL symbは１個のスロットにおけるＯＦＤＭシンボルの個数を表す。
次に、従来技術に係る端末の測位方法について説明する。
端末の測位方法は、近年、実生活上で様々な応用に使用されることから、その必要性が高まってきた。端末の測位方法には、周知のものとして、大きく、全球測位システム（ＧＰＳ）ベース方式、及び地上測位（Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）ベース方式がある。
ＧＰＳベース方式は、衛星を用いてユーザ機器の位置を測定する方式で、少なくとも４個の衛星からの受信信号を必要とし、室内環境では使用できないという不具合がある。
一方、地上測位ベース方式は、各基地局からの信号の時間差を用いて端末の位置を測定する方法であり、少なくとも３個の基地局からの受信信号を必要とする。地上測位ベース方式は、ＧＰＳベース方式に比べて位置推定性能では劣るが、大部分の環境で使用可能であるという利点がある。この地上測位ベース方式は、主に、同期信号又は基準信号を用いて端末の位置を推定する。地上測位ベース方式は標準に応じて下記の用語で定義される。
ＵＭＴＳ地上無線接続網（ＵＴＲＡＮ）では観測到着時間差（ＯＴＤＯＡ）と定義され、ＧＳＭ（登録商標）／ＥＤＧＥ無線接続網（ＧＥＲＡＮ）では強化観測時間差（Ｅ−ＯＴＤ）と定義され、ＣＤＭＡ２０００では高度下りリンク三辺測量（ＡＦＬＴ）と定義される。
図３は、３ＧＰＰ標準で用いられている地上測位ベース方式の一種である下りリンクＯＴＤＯＡの例を示す図である。図３に示すように、端末は、現在のサービス提供セル（ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）で送信されるサブフレームを基準にした基準クロックで動作するため、隣接セルから受信する信号は相互に異なったＴＤＯＡを有する。
一例として、ＯＴＤＯＡを用いた端末の測位方法を説明する。基準セルは、サービス提供セルでもよく、端末がハンドオーバなどの動作を行った場合にはハンドオーバ動作前のサービス提供セルでもよく、端末のハンドオーバ動作などによって変更されなくてもよい。端末の測位方法は、通常、共通基準信号（ＣＲＳ）又は一次同期信号／二次同期信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ）を用いて行うことができ、位置情報サービス（ＬＣＳ）のための専用測位基準信号（以下、「ＰＲＳ」という。）を定義して使用することもできる。端末は一つの基準セルと、複数の隣接セルから受信した基準信号又は同期信号とを用いて、一つの基準セルから信号を受信するために掛かる時間と、複数の隣接セルそれぞれから信号を受信するために掛かる時間との差を求め、それを強化サービス提供移動体位置情報センタ（Ｅ−ＳＭＬＣ）に送信すると、Ｅ−ＳＭＬＣは、テイラー級数展開を用いた線形方程式を解くことによって端末の位置を計算することができる。
しかしながら、端末の測位には複数のセルが参加することがあり、事実上、複数のセルが相互に異なったＰＲＳ送信周期を有することがある。
ＰＲＳの周期がセルごとに異なる場合には、測位のための測定区間が複数個となるため、端末が測定結果を報告する時間が不明確になる問題があり、その解決方法が望まれる。
上述の通り、従来技術によれば、端末の測位に参加するセルのそれぞれのＰＲＳ送信周期が相互に異なる場合に、測位のための測定区間が複数個となるため、端末が測定結果を報告する時間が不明確になる問題があった。
本発明の目的は、端末が、複数のＰＲＳ周期のうち、所定の条件を満たすＰＲＳ周期を用いて測定区間を決定して測定及び報告を効率的に行えるようにする測位方法を提供することにある。
本発明で達成しようとする技術的課題は、以上に言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。
上記課題を達成するために、本発明の一態様に係る無線通信システムにおいて端末が基準信号時間差（ＲＳＴＤ）のための測定区間を設定する方法において、複数のセル識別子及び対応するセルのＰＲＳ設定情報を含むＯＴＤＯＡ関連データを含むメッセージを上位層で取得するステップと、ＯＴＤＯＡ関連データを前記上位層から物理層に送信するステップと、複数のＰＲＳ設定情報を用いて物理層で取得された複数のセル特定ＰＲＳ送信周期を用いて、ＲＳＴＤのための測定区間を
（式）
ＴＲＳＴＤ＝ＴＰＲＳ・（Ｍ−１）＋Δ
によって決定するステップと、を含むことができ、ここで、ＴＲＳＴＤは、ＲＳＴＤのための測定区間の長さを表し、ＴＰＲＳは、複数のセル特定ＰＲＳ送信周期のうち、最大の値を表し、Ｍは、ＰＲＳ測位機会（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｏｃｃａｓｉｏｎ）の個数を表し、Δは、一つのＰＲＳ測位機会のための測定時間を表す。
ここで、ＲＳＴＤのための測定区間は、ＯＴＤＯＡ関連データが物理層に送信された後に、最も近いＰＲＳ測位機会があるサブフレームから始まってもよい。
また、この方法は、ＲＳＴＤのための測定区間が過ぎた後に、端末がＲＳＴＤ測定情報を位置情報サーバに提供するステップを更に含んでもよい。
また、この方法は、ＲＳＴＤのための測定区間内で、端末が、所定の条件を満たす一つ以上のセルに関するＲＳＴＤ測定情報を位置情報サーバに提供するステップを更に含んでもよい。
また、この方法は、ＲＳＴＤのための測定区間内で、基準セルのＰＲＳ送信周期を用いて決定したＲＳＴＤのための測定区間が過ぎた後、端末が、基準セルに関するＲＳＴＤ測定情報を位置情報サーバに提供するステップを更に含んでもよい。
また、ＯＴＤＯＡ関連データを含むメッセージは、サービス提供基地局を介して位置情報サーバから受信されたものであってもよい。
本発明の実施例によれば、端末は、複数のＰＲＳ周期のうち、所定の条件を満たすＰＲＳ周期を用いて測定区間を決定し、測定及び報告を効率的に行うことができる。
本発明から得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。
添付の図面は、本発明を更に理解するために提供されるものであり、本発明の実施例を図示し、明細書と共に本発明の原理を説明するものである。
ＬＴＥシステムのフレーム構造を示す図である。 ＬＴＥシステムのスロット構造を示す図である。 ３ＧＰＰ標準で用いられている地上測位ベース方式の一種である下りリンクＯＴＤＯＡの例を示す図である。 ３ＧＰＰ無線接続網規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インタフェースプロトコルの構造を示す図である。 ３ＧＰＰ無線接続網規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インタフェースプロトコルの構造を示す図である。 Ｅ−ＵＴＲＡＮにおけるＬＰＰの構造を示す図である。 ＰＲＳがリソース要素に割り当てられたパターンを示す図である。 本発明の一実施例に係る端末の測位方法を示すフローチャートである。 端末が基地局に補助データを要求して受信する過程を示す図である。 位置情報を送信する過程を示す図である。 補助データを物理層に送信し、ＰＲＳ周期を用いてＲＳＴＤのための測定区間を設定する過程を示す図である。 ＰＲＳの周期がセルごとに異なる場合に、測位のための測定区間が複数個になる場合を示す図である。 本発明の一実施例によって、ＲＳＴＤのために、最大値のＰＲＳ周期を用いた測定区間が適用される方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によって、ＲＳＴＤのために、最大値のＰＲＳ周期を用いた測定区間が適用される一例を示す図である。 本発明の他の実施例によって、基準セルのＰＲＳ周期及び最大値のＰＲＳ周期を用いた測定区間が適用される一例を示す図である。 本発明の他の実施例によって、基準セルのＰＲＳ周期を用いた測定区間が適用される一例を示す図である。 本発明の実施例を具現できる送信器及び受信器の構成を示す図である。
以下、本発明に係る好適な実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明が実施され得る唯一の実施形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、このような具体的な細部事項なしにも本発明が実施され得るということが当業者には理解される。例えば、以下の詳細な説明は、移動体通信システムがＵＭＴＳシステムである場合を挙げて具体的に説明するが、ＵＭＴＳシステム特有の事項以外は、他の任意の移動体通信システムにも同様の適用が可能である。
場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置が省略されたり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示されたりする場合がある。なお、本明細書全体を通じて同一の構成要素には同一の図面符号を付して説明する。
なお、以下の説明において、端末は、ユーザ装置（ＵＥ）、移動機（ＭＳ）、等といった移動型又は固定型のユーザ端の機器を総称するものとする。また、基地局（ＢＳ）は、ノードＢ、進化ノードＢ（ｅＮｏｄｅ Ｂ）、等といった、端末と通信するネットワーク端の任意のノードを総称するものとする。
まず、本発明の技術を適用するための移動体通信システムの一例として、第３世代パートナシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ＬＴＥシステムについて簡略に説明する。
Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムは、既存ＵＴＲＡＮシステムから進展したシステムであり、現在、３ＧＰＰで基礎的な標準化作業が進行している。Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムは、ＬＴＥシステムとも呼ばれている。
Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ｅ−ＮｏｄｅＢ又は基地局（ｅＮＢ）で構成され、これらｅＮＢ同士はＸ２インタフェースを介して接続される。ｅＮＢは、無線インタフェースを介してＵＥ（以下、「端末」と記す）に接続し、Ｓ１インタフェースを介して進化パケットコア（ＥＰＣ）に接続する。
ＥＰＣには、移動性管理エンティティ（ＭＭＥ）、サービス提供ゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）及びパケットデータ網ゲートウェイ（ＰＤＮ−ＧＷ）が含まれている。ＭＭＥは、端末の接続情報又は端末の能力に関する情報を有しており、このような情報は端末の移動性管理に主に用いられる。Ｓ−ＧＷは、Ｅ−ＵＴＲＡＮを終端点として有するゲートウェイであり、ＰＤＮ−ＧＷは、ＰＤＮを終端点として有するゲートウェイである。
端末と通信網との間における無線インタフェースプロトコルの層は、通信システムにおいて周知である開放型システム間相互接続（ＯＳI）参照モデルの下位の３層に基づいて第１層（Ｌ１）、第２層（Ｌ２）、第３層（Ｌ３）に区別可能である。このうち、第１層に属する物理層は、物理チャネルを用いた情報転送サービスを提供し、第３層に位置する無線リソース制御（以下、「ＲＲＣ」と記す）層は、端末と通信網との間における無線リソースを制御する役割を果たす。そのために、ＲＲＣ層は、端末と基地局との間のＲＲＣメッセージ交換を行う。
図４及び図５は、３ＧＰＰ無線接続網規格に基づく、端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インタフェースプロトコルの構造を示す図である。
無線インタフェースプロトコルは、水平に、物理層、データリンク層及びネットワーク層からなり、垂直には、データ情報転送のためのユーザプレーン（Ｕ−ｐｌａｎｅ）と、信号通知（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）のための制御プレーン（Ｃ−ｐｌａｎｅ）とに区別される。図４及び図５のプロトコル層は、通信システムにおいて周知である開放型システム間相互接続（ＯＳI）参照モデルの下位の３層に基づいて第１層（Ｌ１）、第２層（Ｌ２）、第３層（Ｌ３）に区別することができる。これらの無線プロトコル層は、端末及びＥ−ＵＴＲＡＮに対として存在し、無線区間のデータ送信を担当する。
以下に、図４の無線プロトコル制御プレーン、及び図５の無線プロトコルユーザプレーンの各層を説明する。
第１層である物理層は、物理チャネルを用いて上位層に情報転送サービスを提供する。物理層は、上位の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは伝送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて接続しており、この伝送チャネルを通じて媒体接続制御層と物理層との間でデータが移動する。そして、相互に異なった物理層の間、すなわち、送信側の物理層と受信側の物理層との間は物理チャネルを通じてデータが移動する。この物理チャネルは、ＯＦＤＭ方式で変調され、時間及び周波数を無線リソースとして用いる。
第２層における媒体接続制御（以下、「ＭＡＣ」という）は、論理チャネルを通じて上位層の無線リンク制御（以下、「ＲＬＣ」という）層にサービスを提供する。第２層のＲＬＣ層は、信頼性のあるデータの送信をサポートする。ＲＬＣ層の機能をＭＡＣ内部の機能ブロックとしてもよく、この場合、ＲＬＣ層は存在しなくてもよい。第２層のパケットデータ融合プロトコル（ＰＤＣＰ）層は、ＩＰｖ４パケット又はＩＰｖ６パケットのようなＩＰパケットを、帯域幅の小さい無線区間で効率的に送信するために、相対的に大きく且つ余分の制御情報を含むＩＰパケットヘッダのサイズを減らすヘッダ圧縮機能を実行する。
最上部に位置している第３層の無線リソース制御（以下、「ＲＲＣ」という）層は、制御プレーンにおいてだけ定義されており、無線ベアラ（「ＲＢ」と略す）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）と関連して論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ここで、ＲＢとは、端末とＵＴＲＡＮとの間のデータ転送のために第２層によって提供されるサービスのことを指す。端末のＲＲＣと無線ネットワークのＲＲＣ層との間にＲＲＣ接続が確立されている場合は、端末はＲＲＣ接続状態（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）にあり、そうでない場合は、ＲＲＣ休止状態（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）にある。
通信網から端末にデータを送信する下り伝送チャネルには、システム情報を送信する同報チャネル（ＢＣＨ）、及びその他にユーザ情報（ｔｒａｆｆｉｃ）又は制御メッセージを送信する下り共有チャネル（ＳＣＨ）がある。下り多対地送信（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）サービス若しくは同報サービスの情報、又は制御メッセージは、下りＳＣＨを通じて送信してもよいし、又は別の下り多対地送信チャネル（ＭＣＨ）を通じて送信してもよい。一方、端末からネットワークにデータを送信する上り伝送チャネルには、初期制御メッセージを送信するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）、及びその他にユーザ情報又は制御メッセージを送信する上りＳＣＨがある。
伝送チャネルの上位にあり、且つ伝送チャネルにマップされる論理チャネルには、同報制御チャネル（ＢＣＣＨ）、呼出し制御チャネル（ＰＣＣＨ）、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）、多対地送信制御チャネル（ＭＣＣＨ）、多対地送信情報チャネル（ＭＴＣＨ）、などがある。
物理チャネルは、時間軸上にある複数のサブフレームと周波数軸上にある複数の副搬送波とで構成される。ここで、１サブフレームは、時間軸上に複数のシンボルで構成される。１サブフレームは、複数のリソースブロックで構成され、１リソースブロックは複数のシンボルと複数の副搬送波とで構成される。また、各サブフレームは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、すなわち、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルのためにそのサブフレームの特定シンボル（例えば、最初のシンボル）の特定副搬送波を用いてもよい。１サブフレームは、それぞれ０．５ｍｓの長さを有する２スロットで構成され、データの送信される単位時間である１ｍｓのＴＴＩに対応する。
次に、システム情報について説明する。システム情報は、端末が基地局に接続するために知っているべき必須情報を含む。そのため、端末は、基地局に接続する前に、システム情報をすべて受信していなければないだけでなく、常に最新のシステム情報を有していなければならない。そして、システム情報は、一セル内のすべての端末が知っているべき情報であり、よって、基地局は周期的にシステム情報を送信する。
システム情報は、主情報ブロック（ＭＩＢ）、スケジュールブロック（ＳＢ）、システム情報ブロック（ＳＩＢ）などに区別される。ＭＩＢは、対応するセルの物理的構成、例えば帯域幅などを端末に知らせる。ＳＢは、ＳＩＢの送信情報、例えば、送信周期などを知らせる。ＳＩＢは、相互に関連しているシステム情報の集合体である。例えば、あるＳＩＢは周辺のセルの情報だけを含み、あるＳＩＢは、端末が使用する上り無線チャネルの情報だけを含む。
一方、ネットワークが端末に提供するサービスは３タイプに区別可能である。端末は、どのようなサービスを受信できるかによって別々にセルのタイプを認識する。下記では、まずサービスタイプを述べ、続いてセルのタイプを述べる。
１）特別サービス（Ｌｉｍｉｔｅｄ ｓｅｒｖｉｃｅ）：このサービスは、緊急呼及び地震津波警報サービス（ＥＴＷＳ）を提供し、許容セル（ａｃｃｅｐｔａｂｌｅ ｃｅｌｌ）で提供することができる。
２）通常サービス（Ｎｏｒｍａｌ ｓｅｒｖｉｃｅ）：このサービスは、一般用途の公衆利用（ｐｕｂｌｉｃ ｕｓｅ）を意味し、適切なセル（ｓｕｉｔａｂｌｅ ｃｅｌｌ）で提供することができる。
３）事業者サービス（Ｏｐｅｒａｔｏｒ ｓｅｒｖｉｃｅ）：このサービスは、通信網事業者のためのサービスを意味し、このセルは通信網事業者だけが使用でき、一般ユーザは使用することができない。
セルが提供するサービスタイプに関して、下記のようにセルのタイプを区別することができる。
１）許容セル：端末が特別サービスを受けることができるセル。このセルは、対応する端末にとっては、禁じられた（ｂａｒｒｅｄ）セルでなく、端末のセル選択基準を満たすセルである。
２）適切なセル：端末が通常サービスを受けることができるセル。このセルは、許容セルの条件を満たすと共に、追加条件も満たす。追加条件は、セルが、対応する端末が接続できるＰＬＭＮに所属しており、且つ端末が追跡エリア（ＴＡ）更新手順を行うことが禁止されていないセルであることが望ましい、ことである。当該セルがＣＳＧセルであるときは、端末がこのセルにＣＳＧメンバとして接続できるセルであることが望ましい。
３）禁止されたセル（Ｂａｒｒｅｄ ｃｅｌｌ）：セルがシステム情報を通じて禁止されたセルであるという情報を同報するセルである。
４）予約セル（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｃｅｌｌ）：セルがシステム情報を用いて予約セルであるという情報を同報するセルである。
以下、端末のＲＲＣ状態及びＲＲＣ接続方法について詳細に説明する。ＲＲＣ状態は、端末のＲＲＣがＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣと論理的接続をしているか否かを示し、接続している場合はＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態、接続していない場合はＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態と呼ぶ。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態の端末は、ＲＲＣ接続が存在するから、Ｅ−ＵＴＲＡＮは当該端末の存在をセル単位で把握可能であり、よって、端末を効果的に制御することができる。一方、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態の端末については、Ｅ−ＵＴＲＡＮが把握できず、セルよりも大きい地域単位であるＴＡ単位で基幹網が管理する。すなわち、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態の端末は、大きい地域単位でその存在の有無が把握されるだけであり、よって、音声やデータのような通常の移動体通信サービスを受けるためにはＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に遷移しなければならない。
ユーザが端末の電源を入れたとき、端末は、まず、適宜のセルを探索した後、対応するセルにＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態で留まる。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態を維持していた端末は、ＲＲＣ接続を設定する必要が発生すると初めてＲＲＣ接続手順を通じてＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣとＲＲＣ接続を設定し、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に遷移する。休止状態の端末がＲＲＣ接続を設定する必要がある様々な場合があり、例えば、ユーザの通話試みなどの理由から上りデータ送信が必要になった場合、又は、Ｅ−ＵＴＲＡＮから呼出しメッセージを受信し、それに対する応答メッセージ送信が必要になった場合などが挙げられる。
ＲＲＣ層の上位に位置する非接続層（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ，ＮＡＳ）層は、セッション管理及び移動性管理などの機能を果たす。
ＮＡＳ層で端末の移動性を管理するために、ＥＰＳ移動性管理登録済み（ＥＭＭ−ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ）及びＥＰＳ移動性管理登録解除（ＥＭＭ−ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ）といった２つの状態が定義されており、この２状態は端末及びＭＭＥに適用される。初期には端末はＥＭＭ−ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態であり、この端末がネットワークに接続するために初期接続（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｔｔａｃｈ）手順を通じて対応するネットワークに登録する過程を実行する。接続手順に成功すると、端末及びＭＭＥはＥＭＭ−ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態となる。
端末とＥＰＣとの間の信号通知接続を管理するために、ＥＣＭ（ＥＰＳ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）＿ＩＤＬＥ及びＥＣＭ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの２つの状態が定義されており、この２つの状態は端末及びＭＭＥに適用される。ＥＣＭ＿ＩＤＬＥ状態の端末がＥ−ＵＴＲＡＮとＲＲＣ接続を設定すると、その端末はＥＣＭ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの状態となる。ＥＣＭ＿ＩＤＬＥの状態にあるＭＭＥは、Ｅ−ＵＴＲＡＮとＳ１接続を設定すると、ＥＣＭ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの状態となる。端末がＥＣＭ＿ＩＤＬＥ状態にあると、Ｅ−ＵＴＲＡＮは端末のコンテキスト情報を有していない。そのため、ＥＣＭ＿ＩＤＬＥ状態の端末は、通信網の命令を受けることなく、セル選択又は再選択のような端末ベースの移動性関連手順を実行する。一方、端末がＥＣＭ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの状態にあると、端末の移動性は通信網の命令によって管理される。ＥＣＭ＿ＩＤＬＥ状態において端末の位置が通信網の知っている位置と異なる場合、端末はＴＡ更新手順を通じて通信網に自身の位置を知らせる。
また、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ＬＴＥ測位プロトコル（ＬＰＰ）を用いてデータを送受信してもよい。図６は、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおけるＬＰＰの構造を示す。
対象装置である端末は、基準信号源から位置関連情報を取得し、ＬＰＰを通じて位置情報サーバとデータを送受信することができる。ＬＰＰは、一つの位置データの送受信を支援するために用いてもよく、複数の位置データの送受信を支援するために用いてもよい。
次に、測位基準信号（以下、「ＰＲＳ」という）について説明する。
ＰＲＳは、端末の測位のために用いられる基準信号であり、ＰＲＳ送信のために決定された下りリンクサブフレームのリソースブロックを通じてだけ送信される。
ＰＲＳシーケンスは、式１によって定義される。
（式１）
Figure 2014503799
ここで、ｒｌ，ｎｓ（ｍ）は、ＰＲＳシーケンスを表し、ｎsは、フレーム中のスロット番号を表し、ｌは、スロット中のＯＦＤＭシンボル番号を表す。ｃ（ｉ）は、擬似ランダムシーケンスを表し、擬似ランダムシーケンス生成器は、ＯＦＤＭシンボルのそれぞれの始点において式２のようなｃinitに初期化される。
（式２）
Figure 2014503799
ここで、ＮID cellは、物理層セルＩＤであり、ＮCPは、ＯＦＤＭシンボルが正規ＣＰを有する場合には１であり、拡張ＣＰを有する場合には０である。
図７は、ＰＲＳがリソース要素に割り当てられたパターンを示す図である。図７（ａ）は、正規ＣＰの場合を示し、図７（ｂ）は、拡張ＣＰの場合を示している。
次に、本発明の実施例に係る端末の測位方法について、図面を参照して説明する。
本発明の実施例に係る端末の測位方法によれば、端末は基地局から補助データ（ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ ｄａｔａ）を受信し、補助データを用いて基準セル及び隣接セルからＰＲＳを受信し、基準セルと隣接セルとの間の基準信号時間差（以下、“ＲＳＴＤ”という）を計算してサービス提供基地局に送信する。すると、サービス提供基地局はＲＳＴＤを位置情報サーバに送信し、位置情報サーバは、ＲＳＴＤを用いて端末の位置を決定する。
ＲＳＴＤは、基準セルと隣接セル間の相対的なタイミング差を意味し、式３で定義される。
（式３）
ＴＳｕｂｆｒａｍｅＲｘｊ − ＴＳｕｂｆｒａｍｅＲｘｉ
ここで、ＴＳｕｂｆｒａｍｅＲｘｊは、端末が隣接セルｊから一つのサブフレームの始点を受信する時刻であり、ＴＳｕｂｆｒａｍｅＲｘｉは、端末が、当該セルｊから受信した一つのサブフレームに最も近い一つのサブフレームの始点を基準セルｉから受信する時刻である。
基準セル及び隣接セルがＰＲＳを類似の時点に送信することがあり、基準セル及び隣接セルがＰＲＳを類似の時点に送信すると、端末が基準セルからＰＲＳを受信する時点と、複数の隣接セルそれぞれからＰＲＳを受信する時点との差は、一定の時間範囲内にある。例えば、端末が基準セルからＰＲＳを受信する時点と、複数の隣接セルそれぞれからＰＲＳを受信する時点との差は１サブフレーム内にあることになる。ＲＳＴＤの定義において、端末が隣接セルｊから受信する一つのサブフレームを、隣接セルｊのＰＲＳ測位機会の最初のサブフレームとすると、セルｊから受信された一つのサブフレームに最も近いセルｉから受信された一つのサブフレームは、基準セルｉのＰＲＳ測位機会の最初のサブフレームとなる。ここで、ＰＲＳ測位機会とは、ＰＲＳが割り当てられた連続する下りリンクサブフレームを意味する。したがって、ＲＳＴＤは、隣接セルｊからＰＲＳを受信した時点と、基準セルｉからＰＲＳを受信した時点との差となる。ここで、特定セルからＰＲＳを受信した時点をＰＲＳの到着時刻（以下「ＴＯＡ」という）と称する。
より具体的に、本発明の一実施例に係る端末の測位方法について図８を参照して説明する。図８は、本発明の一実施例に係る端末の測位方法を示すフローチャートである。
図８に示すように、端末の上位層は、位置情報サーバから補助データを受信する（Ｓ８１０）。補助データは、端末がＲＳＴＤを計算するときに必要となる基準セル及び／又は少なくとも一つの隣接セルに関する情報を含むことができる。
補助データを受信すると、上位層は補助データを物理層に送信する（Ｓ８２０）。
物理層は、送信された補助データの指示に従って、複数のセルそれぞれのＰＲＳ送信周期を用いてＲＳＴＤのための測定区間を設定する（Ｓ８３０）。
ＰＲＳ送信周期を用いて複数のセルそれぞれのＲＳＴＤのための測定区間が設定されると、これに基づいてＲＳＴＤを計算して位置情報サーバに送信する（Ｓ８４０）。
以下では、端末の測位のための上記の各段階について具体的に説明する。
まず、端末が上位層で補助データを受信する段階（８１０）について説明する。
端末は、基地局を介して位置情報サーバに補助データを要求して受信してもよい。図９は、端末が基地局に補助データを要求して受信する過程を示す図である。図９に示すように、端末は、基地局を介して位置情報サーバに補助データ要求メッセージ（ＲｅｑｕｅｓｔＡｓｓｉｓｔａｎｃｅＤａｔａｍｅｓｓａｇｅ）を送信し、位置情報サーバは、補助データを含む補助データ提供メッセージ（ＰｒｏｖｉｄｅＡｓｓｉｓｔａｎｃｅＤａｔａｍｅｓｓａｇｅ）を端末に送信する。そして、位置情報サーバは、追加の補助データを含む追加的な補助データ提供メッセージを端末に送信してもよい。位置情報サーバが最後に送信する補助データ提供メッセージは、最後のメッセージである旨を示すエンドトランザクション指示子（ｅｎｄ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を含む。
又は、位置情報サーバは、端末の要求なしに補助データ提供メッセージを送信してもよい。
一方、対象装置（端末）及び位置情報サーバは位置情報を相互に送信してもよい。図１０は、位置情報を送信する過程を示す図である。
位置情報サーバは、位置情報を要求するために、端末に位置情報要求（ＲｅｑｕｅｓｔＬｏｃａｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）メッセージを送信する。このとき、必要な位置情報のタイプを指示したり、追加的な補助ＱｏＳを指示したりしてもよい。
その後、端末は、位置情報を送信するために位置情報サーバに位置情報提供（ＰｒｏｖｉｄｅｄＬｏｃａｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）メッセージを送信する。送信される位置情報は、サーバが明示的に追加の位置情報を許容しない限り、前のステップで要求した位置情報と一致するか、又は位置情報の部分集合であることが望ましい。
必要な場合、端末は、位置情報の送信のために追加の位置情報提供メッセージ（ＰｒｏｖｉｄｅｄＬｏｃａｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）をサーバに送信する。送信される位置情報は、サーバが明示的に追加の位置情報を許容しない限り、前のステップで要求した位置情報と一致するか、又は位置情報の部分集合であることが望ましい。最後に送信される提供メッセージは、最後のメッセージである旨を示す処理終了（ｅｎｄ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ）指示子を含む。
次に、端末が受信する補助データについてより具体的に説明する。
表１は、補助データ提供メッセージに含まれたＯＴＤＯＡ補助データを示すものである。
Figure 2014503799
表１に示すように、ＯＴＤＯＡ補助データは、ＯＴＤＯＡ基準セル情報（ｏｔｄｏａ−ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＣｅｌｌＩｎｆｏ）及びＯＴＤＯＡ隣接セル情報（ｏｔｄｏａ−ＮｅｉｇｈｂｏｕｒＣｅｌｌＩｎｆｏ）を含む。
まず、ＯＴＤＯＡ補助データに含まれたＯＴＤＯＡ基準セル情報（ｏｔｄｏａ−ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＣｅｌｌＩｎｆｏ）について説明する。
表２は、ＯＴＤＯＡ基準セル情報を示すものである。
Figure 2014503799
ＯＴＤＯＡ基準セル情報は、基準セルに関する情報を含む。表２に示す通り、ＯＴＤＯＡ基準セル情報は、物理セルＩＤ（ｐｈｙｓＣｅｌｌＩｄ）、アンテナポート設定（ａｎｔｅｎｎａＰｏｒｔＣｏｎｆｉｇ）、ＣＰ長（ｃｐＬｅｎｇｔｈ）、ＰＲＳ情報（ｐｒｓＩｎｆｏ）を含む。
ｐｈｙｓＣｅｌｌＩｄは、基準セルの物理的セルＩＤを表し、ａｎｔｅｎｎａＰｏｒｔＣｏｎｆｉｇは、基準セルがセル特定基準信号のために少なくとも一つのアンテナポートを使用するか、又は４個のアンテナポートを使用するかを表す。ｃｐＬｅｎｇｔｈは、基準セルでＰＲＳを送信するときに使用するＣＰの長さ情報を意味する。ＯＴＤＯＡ基準セル情報（ｏｔｄｏａ−ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＣｅｌｌＩｎｆｏ）に含まれた情報のうちｐｒｓＩｎｆｏについて、表３を参照してより具体的に説明する。表３は、ｐｒｓＩｎｆｏを示すものである。
Figure 2014503799
表３に示す通り、ｐｒｓＩｎｆｏは、ＰＲＳ帯域幅（ｐｒｓ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）、ＰＲＳ設定インデクス（ｐｒｓ−Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）、下りリンクフレーム個数（ｎｕｍＤＬ−Ｆｒａｍｅｓ）及びＰＲＳ沈黙情報（ｐｒｓ−ＭｕｔｉｎｇＩｎｆｏ）を含む。
ｐｒｓ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈは、ＰＲＳを設定するのに使用された帯域幅を表し、ｎｕｍＤＬ−Ｆｒａｍｅｓは、ＰＲＳが割り当てられた連続する下りリンクサブフレームの個数（Ｎprs）を表す。
ｐｒｓ−ＭｕｔｉｎｇＩｎｆｏは、対応するセルのＰＲＳ沈黙設定（ｍｕｔｉｎｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を表す。ＰＲＳ沈黙設定は、ＴPRSの周期を有する周期的なＰＲＳ沈黙シーケンスによって定義され、ＴPRSは、ＰＲＳ測位機会の個数で表される。測位機会は、Ｎprs個の下りリンクサブフレームを含む。ＰＲＳ沈黙情報は、サービス提供セル又は基準セルのシステムフレーム番号（ＳＦＮ）を基準に定義してもよい。ＰＲＳ沈黙情報がサービス提供セルのＳＦＮを基準に定義される場合には、ＰＲＳ沈黙シーケンスの最初のビットは、サービス提供セルのシステムフレーム番号（ＳＦＮ）が０であるフレームの始点後に始まる最初の測位機会に対応し、ＰＲＳ沈黙情報が基準セルのＳＦＮを基準に定義される場合には、ＰＲＳ沈黙シーケンスの最初のビットは、基準セルのＳＦＮが０であるフレームの始点後に始まる最初の測位機会に対応する。
ｐｒｓ−ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＩｎｄｅｘは、ＰＲＳ設定インデクスを表す。ＰＲＳ設定インデクス（ＩPRS）は、ＰＲＳが送信される時点に関する情報を表す。
次に、ＯＴＤＯＡ補助データに含まれたＯＴＤＯＡ隣接セル情報（ｏｔｄｏａ−Ｎｅｉｇｈｂｏｕｒ Ｃｅｌｌ Ｉｎｆｏ）について説明する。
表４は、ＯＴＤＯＡ隣接セル情報を表すものである。
Figure 2014503799
表４に示すように、ＯＴＤＯＡ隣接セル情報は、少なくとも一つのＯＴＤＯＡ隣接セル情報要素（ＯＴＤＯＡ−ＮｅｉｇｈｂｏｕｒＣｅｌｌＩｎｆｏＥｌｅｍｅｎｔ）を含み、ＯＴＤＯＡ隣接セル情報に含まれた複数のＯＴＤＯＡ隣接セル情報要素は、端末のＲＳＴＤ測定に対する隣接セルの優先順位に従って降順に並べることができる。すなわち、ＯＴＤＯＡ隣接セル情報に含まれた最初のＯＴＤＯＡ隣接セル情報要素は、端末のＲＳＴＤ測定に対する優先順位が最も高い隣接セルのＯＴＤＯＡ隣接セル情報要素であればよい。
ＯＴＤＯＡ隣接セル情報要素はそれぞれ、物理セルＩＤ（ｐｈｙｓＣｅｌｌＩｄ）、ＣＰ長（ｃｐＬｅｎｇｔｈ）、ＰＲＳ情報（ｐｒｓＩｎｆｏ）、アンテナポート設定（ａｎｔｅｎｎａＰｏｒｔＣｏｎｆｉｇ）、スロット番号オフセット（ｓｌｏｔＮｕｍｂｅｒＯｆｆｓｅｔ）、ＰＲＳサブフレームオフセット（ｐｒｓ−ＳｕｂｆｒａｍｅＯｆｆｓｅｔ）、ＲＳＴＤ期待値（ｅｘｐｅｃｔｅｄＲＳＴＤ）、及びＲＳＴＤ期待値の不確定性（ｅｘｐｅｃｔｅｄＲＳＴＤ-Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ）を含む。
ｐｈｙｓＣｅｌｌＩｄは、隣接セルの物理的セルＩＤを表し、ａｎｔｅｎｎａＰｏｒｔＣｏｎｆｉｇは、隣接セルがセル特定基準信号のために１（又は２）個のアンテナポートを使用するか、又は４個のアンテナポートを使用するかを表す。ｃｐＬｅｎｇｔｈは、隣接セルのＰＲＳのＣＰ長を表す。
ｐｒｓＩｎｆｏは、隣接セルのＰＲＳ設定に関する情報を表す。ＯＴＤＯＡ隣接セル情報要素に含まれたｐｒｓＩｎｆｏは、表３に示すＯＴＤＯＡ基準セル情報に含まれたｐｒｓＩｎｆｏrと同じ形態を有する。すなわち、ｐｒｓＩｎｆｏは、ｐｒｓ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ、ｐｒｓ−ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＩｎｄｅｘ、ｎｕｍＤＬ−Ｆｒａｍｅｓ及びｐｒｓ−ＭｕｔｉｎｇＩｎｆｏを含む。
ｐｒｓ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈは、隣接セルのＰＲＳを送信するために使用された帯域幅を表し、ｎｕｍＤＬ−Ｆｒａｍｅｓは、隣接セルのＰＲＳが割り当てられた連続する下りリンクサブフレームの個数（Ｎprs）を表し、ｐｒｓ−ＭｕｔｉｎｇＩｎｆｏは、隣接セルのＰＲＳ沈黙設定を表し、ｐｒｓ−ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＩｎｄｅｘは、隣接セルのＰＲＳ設定インデクスを表す。
ｓｌｏｔＮｕｍｂｅｒＯｆｆｓｅｔは、基準セル及び隣接セルのスロット番号オフセットを表す。スロット番号オフセットとは、基準セルの特定無線フレームの始点から、該特定無線フレームの次に来る、最初の隣接セルの無線フレームの始点までのオフセットを意味する。スロット番号オフセットは、スロットの個数で表現され、隣接セルのスロットタイミングが基準セルと同じ場合は、ｓｌｏｔＮｕｍｂｅｒＯｆｆｓｅｔフィールドを省略してもよい。
ｐｒｓ−ＳｕｂｆｒａｍｅＯｆｆｓｅｔは、基準搬送波周波数における基準セルの特定の最初のＰＲＳサブフレームと、他の搬送波周波数における最初のＰＲＳサブフレームの次に来る最初の隣接セルのＰＲＳバーストの最初のＰＲＳサブフレームとのオフセットであり、サブフレームの個数で表現される。
ｅｘｐｅｃｔｅｄＲＳＴＤは、端末が測定すると期待されるＲＳＴＤ値である。Ｔsが１／（１５０００＊２０４８）秒のとき、ｅｘｐｅｃｔｅｄＲＳＴＤの分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）は３Ｔsである。
ｅｘｐｅｃｔｅｄＲＳＴＤ−Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙは、ｅｘｐｅｃｔｅｄＲＳＴＤ値の不確定性を表す。すなわち、ｅｘｐｅｃｔｅｄＲＳＴＤ−Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙは、ｅｘｐｅｃｔｅｄＲＳＴＤ値の誤差範囲を表す。ｅｘｐｅｃｔｅｄＲＳＴＤ値の不確定性は、位置情報サーバの端末位置推定に関連する。ｅｘｐｅｃｔｅｄＲＳＴＤ−Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙは、式４のような端末のサーチ区間（ｓｅａｒｃｈ ｗｉｎｄｏｗ）を定義し、ｅｘｐｅｃｔｅｄＲＳＴＤ−Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙの分解能も３Ｔsである。
（式４）
[expectedRSTD- - expectedRSTD-Uncertainty] < measured RSTD < [expectedRSTD + expectedRSTD-Uncertainty]
再び、図８に示す端末の測位方法についての説明に戻る。端末の上位層が位置情報サーバから補助データを受信すると、上位層は補助データを物理層に送信し（Ｓ８２０）、物理層は、送信された補助データの指示に従って、複数のセルのそれぞれのＰＲＳ送信周期を用いてＲＳＴＤのための測定区間を設定する（Ｓ８３０）。
これに関連して、ｐｒｓＩｎｆｏに含まれたＰＲＳ設定インデクスによってＰＲＳ送信周期を決定する方法について説明する。
表５は、ＰＲＳ設定インデクスによるＰＲＳ送信周期（ＴPRS）及びＰＲＳサブフレームオフセット（ΔPRS）を表す。
Figure 2014503799
ＰＲＳ設定インデクスは、上位層から物理層に送信される。ＰＲＳは、設定されたサブフレームでだけ送信され、ＮPRS個の連続した下りリンクサブフレームで送信される。ＮPRSも上位層で設定される。ＰＲＳが送信される連続したＮPRS個のサブフレームのうちの最初のサブフレームは、式５を満たすサブフレームである。
（式５）
Figure 2014503799
ここで、ｎfはＳＦＮ、ｎsはスロット番号を表す。すなわち、端末は、補助データ提供メッセージを受信すると、補助データ提供メッセージに含まれた少なくとも一つのセルのＰＲＳ設定インデクスを用いてそれぞれのＰＲＳ情報を把握することができる。
次に、端末が基地局から信号を受信して測定を行うために、ＰＲＳ送信周期を用いてＲＳＴＤのための測定区間ＴRSTDを設定する方法について説明する。
隣接セルの物理層セルＩＤ及びＯＴＤＯＡ補助データが共に提供される場合に、端末は、ＲＳＴＤを受信し測定を行うことができる。周波数帯域において基準セルを含めてｎは少なくとも１６セルであり、基準セルは、下記のＴRSTD ｍｓ以内の要件を満たす。
（式６）
ＴＲＳＴＤ＝ＴＰＲＳ・（Ｍ−１）＋Δ （ｍｓ）
ここで、ＴＲＳＴＤは、少なくともｎセルで検索及び測定のために必要な総時間を、ＴＰＲＳは、セル固有の測位サブフレーム設定周期を、ＭはＰＲＳ測位機会の個数を表し、
Figure 2014503799
 は、一つのＰＲＳ測位機会のための測定時間であり、サンプリング時間及び処理時間を含む。
表６は、測位機会の個数Ｍに関連した内容を整理したものである。
Figure 2014503799
 ＴＲＳＴＤが決定されると、端末は、ＴＲＳＴＤ内で測定したＲＳＴＤを送信することができる（Ｓ８４０）。このとき、測定した情報は、確定性が保証されるように、ＴＲＳＴＤ区間が経過した後に送信することが好ましい。ただし、ＴＲＳＴＤ区間が経過する前でも、既に設定された信号強度条件などを満たす場合は、ＲＳＴＤに関連した情報を送信してもよい。
図１１は、補助データを物理層に送信し、ＰＲＳ周期を用いてＲＳＴＤのための測定区間を設定する過程を示す図である。
図１１を参照すると、上位層によって補助データが受信されると（ステップ１１１０）、この補助データが物理層に送信され（ステップ１１２０）、補助データの指示に従ってＴPRSが決定され（ステップ１１３０）、決定されたＴPRSによってＴＲＳＴＤが決定される（ステップ１１４０）。
これによって、それぞれのＴＲＳＴＤに基づいて、各セルから受信したＰＲＳを測定し、ＴＯＡを計算して、ＲＳＴＤ値を位置情報サーバに報告することが可能になる。
前述の方法によって端末がＴＲＳＴＤを計算する場合、複数のセルはそれぞれ異なったＰＲＳ送信周期（例えば、Ｆｅｍｔｏ、Ｐｉｃｏ及びＭａｃｒｏセル）を有することがある。ＰＲＳの周期がセルごとに異なっている場合は、端末が報告及び測定を行う時間が不明確になる。これについて図１２を参照して説明する。
図１２に、ＰＲＳの周期がセルごとに異なる場合、測位のための測定区間が複数個となる過程を示す。
図１２では、端末が基準セル、セルＡ及びセルＢからＰＲＳを受信すると仮定している。
基準セル、セルＡ及びセルＢのうち、セルＢが最も小さいＴPRS値を有しているから、セルＢのＴＲＳＴＤが最も短い値と計算される。
次に、２番目に長い値を有する基準セルのＴPRSによってＴＲＳＴＤが算定され、セルＡのＴＲＳＴＤが最も長い値となる。
このとき、端末は、複数のセル（基準セル、セルＡ及びセルＢ）それぞれのＴＲＳＴＤが経過すると、測定したＲＳＴＤを報告する。そのため、端末は複数の報告を繰り返し行わなければならず、性能が低下する可能性がある。
そこで、本発明では、複数のセルのＰＲＳ周期（ＴPRS）のうち、所定の条件のＰＲＳ周期（ＴPRS）を用いてＴＲＳＴＤを決定し、ＴＲＳＴＤ区間を用いて端末が測定及び報告を効率的に行えるようにする測位方法を提供する。
これに関する本発明の具体例を、図１３を参照して説明する。
図１３は、本発明の一実施例によって、ＲＳＴＤのために、最大値のＰＲＳ周期を用いた測定区間が適用される方法を示すフローチャートである。
図１３のＳ１３１０、Ｓ１３２０及びＳ１３５０段階は、図８のＳ８１０、Ｓ８２０及びＳ８４０の段階にそれぞれ似ているので、明細書の簡明化のために説明を省略する。
図１３を参照すると、上位層で受信して物理層に送信されたＯＴＤＯＡ関連データ（例えば、補助データ）は、前述の通り、複数のセル識別子、及び対応するセルのＰＲＳ設定情報を含む。
このとき、物理層は、データに含まれた複数のＰＲＳ設定情報を用いて複数のセルの特定ＰＲＳ送信周期をそれぞれ計算することができる。
従来では、図１２で説明したように、計算されたそれぞれのＰＲＳ送信周期（ＴＰＲＳ）を用いてＴＲＳＴＤを計算したが、本発明では、セル特定ＰＲＳ送信周期のうち、最大値を有するＴＰＲＳを用いてＴＲＳＴＤを計算する（Ｓ１３３０、Ｓ１３４０）。
ＴＲＳＴＤの計算には、前述の通り、ＴＲＳＴＤ＝ＴＰＲＳ・（Ｍ−１）＋Δが適用される。
ここで、ＴＲＳＴＤは、ＲＳＴＤのための測定区間の長さを表し、ＴＰＲＳは、複数のセル特定ＰＲＳ送信周期のうち、最大の値を表し、Ｍは、ＰＲＳ測位機会の個数を表し、Δは、一つのＰＲＳ測位機会のための測定時間を表す。
ここで、セル特定ＰＲＳ送信周期のうち、最大値を有するＴＰＲＳを用いてＴＲＳＴＤを計算し、計算されたＴＲＳＴＤが経過すると、複数のセルに対して測定したＲＳＴＤを報告する。ここで計算されたＴＲＳＴＤは、他のセルのＰＲＳ送信周期を用いて計算されたＴＲＳＴＤよりも常に大きいから、測定精度が維持され、且つ一度の報告によって、含まれた複数の位置測定関連情報を位置情報サーバに提供することができる。
本発明の内容を、図１４を参照してより詳しく説明する。
図１４は、本発明の一実施例によって、ＲＳＴＤのために、最大値のＰＲＳ周期を用いた測定区間が適用される一例を示す図である。
以下では、説明の便宜のために、端末が基準セル、セルＡ及びセルＢからＰＲＳを受信し、且つ各セルのＴPRS長は、セルＢが最も短く、基準セル、セルＡの順に長いと仮定する。
図１４を参照すると、それぞれのＴPRSに基づいて算定されたＴＲＳＴＤのうち、最も長いセルＡのＴＲＳＴＤを基準にして、複数のセルから受信したＰＲＳ値に対するＲＳＴＤを計算して位置情報サーバに送信する。ここで、基準としたセルＡのＴＲＳＴＤは、その他の基準セル又はセルＢのＴＲＳＴＤよりも長いから他のセルのＴＲＳＴＤを保証し、結果として測定精度が保証される。なお、複数のセルのそれぞれのＴＲＳＴＤに基づいて計算されたＲＳＴＤを報告せず、一つのセルＡのＴＲＳＴＤを用いることで、端末の反復した報告作業を単純化することもできる。
ここで、ＲＳＴＤのための測定区間は、補助データが物理層に送信された後、最も近いＰＲＳ測位機会があるサブフレームから始めてもよい。
端末の位置情報報告については、信号の正確性保証のために計算されたＴＲＳＴＤ期間が経過した後に報告が行われることが一般的である。ただし、予め設定された信号の強度条件を予め満たす場合には、ＴＲＳＴＤ期間が経過する前に報告が行われてもよい。
一方、本発明の他の実施例として、端末は、最も長いＴPRSを基準にして決定された区間内において、所定の条件を満たす一つ以上のセルに対するＲＳＴＤ測定情報を位置情報サーバに提供してもよい。
例えば、最も長いＴＰＲＳを基準にして決定されたＴＲＳＴＤ区間内であっても、基準セルのＴＲＳＴＤ区間が経過すると、基準セルのＴＲＳＴＤ区間以内のＴＲＳＴＤを有する少なくとも一つのセルに対して測定されたＲＳＴＤ値を位置情報サーバに報告してもよい。
ただし、上述の事項は単なる例示に過ぎず、本発明の内容はこれに限定されない。
図１５は、本発明の他の実施例によって、基準セルのＰＲＳ周期及び最大値のＰＲＳ周期を用いた測定区間が適用される一例を示す図である。
図１５では、所定の基準として基準セルのＴＲＳＴＤ区間が適用されると仮定する。
図１５に示すように、端末は、基本的に、最も長いＴPRSを用いて決定されたＴＲＳＴＤ区間を基準に、複数のセルに対するＲＳＴＤ測定情報を位置情報サーバに提供する。
このとき、最も長いＴPRSを用いて決定されたＴＲＳＴＤ区間が経過する前であっても、基準セルのＰＲＳ送信周期を用いて決定したＲＳＴＤのための測定区間であるＴＲＳＴＤが経過することがある。
この場合、端末は、基準セルのＴＲＳＴＤの範囲内に含まれるＴＲＳＴＤを有する少なくとも一つのセルに対して決定されたＲＳＴＤを位置情報サーバに送信する。したがって、長いＴPRSを用いて決定されたＴＲＳＴＤ区間、及び基準セルのＰＲＳ送信周期を用いて決定されたＴＲＳＴＤを用いて、複数のセルのＲＳＴＤ値を位置情報サーバに送信することも可能である。
このとき、端末の位置情報報告については、信号の正確性保証のために計算されたＴＲＳＴＤ期間が経過した後に報告が行われるのが一般的であるが、予め設定された信号の強度条件を予め満たす場合には、ＴＲＳＴＤ期間が経過する前に報告が行われてもよい。
なお、本発明の一実施例の他の方法として、図示してはいないが、基準セルのＴＲＳＴＤ区間が経過した後、それぞれのセルのＴＲＳＴＤ区間でＲＳＴＤ測定情報を報告する条件を設定してもよい。
すなわち、端末は、最も長いＴPRSを用いて決定されたＴＲＳＴＤ区間を基準にして複数のセルのＲＳＴＤ値を一度に報告するが、基準セルのＰＲＳ送信周期を用いて決定したＴＲＳＴＤ期間が経過すると、端末は、基準セルに対するＲＳＴＤ測定情報を位置情報サーバに提供し、以降、基準セルのＴＲＳＴＤ区間よりも長いそれぞれのセルのＴＲＳＴＤ区間が経過すると、経過したそれぞれのセルに対するＲＳＴＤ測定情報を位置情報サーバに提供してもよい。
このとき、端末の位置情報報告については、信号の正確性保証のために計算されたＴＲＳＴＤ期間が経過した後に報告が行われるのが一般的であるが、予め設定された信号の強度条件を予め満たす場合には、ＴＲＳＴＤ期間が経過する前に報告が行われてもよい。
一方、本発明の他の実施例として、端末は、基準セルのＴPRSに基づいて決定されたＴＲＳＴＤ区間を用いて、複数のセルに対するＲＳＴＤ測定情報を位置情報サーバに提供してもよい。
基準セルは、固定されたセルであって、端末の位置を決定する際に重要な情報を提供するため、最も長いＴPRSに代えて基準セルのＴPRSに基づいて決定されたＴＲＳＴＤを基準に複数のＲＳＴＤ値を報告してもよい。
これについて図１６を参照して説明する。
図１６は、本発明の他の実施例によって、基準セルのＰＲＳ周期を用いた測定区間が適用される一例を示す図である。
図１６を参照すると、それぞれのＴPRSに基づいて算定されたＴＲＳＴＤのうち、基準セルのＴＲＳＴＤが基準となっており、基準セルのＴＲＳＴＤが経過した後に、複数のセルのそれぞれに対して計算されたＲＳＴＤを位置情報サーバに送信してもよい。
基準セルは、他のセルに比べて基準値を提供することができ、一つのＴＲＳＴＤを基準にして報告を行う場合、報告時期を明確にさせ、端末の誤り又は機能低下を防止することができる。
このとき、端末の位置情報報告については、信号の正確性保証のために計算されたＴＲＳＴＤ期間が経過した後に報告が行われるのが一般的である。ただし、予め設定された信号の強度条件を予め満たす場合には、ＴＲＳＴＤ期間が経過する前に報告が行われてもよい。
図１７は、本発明の実施例を具現できる送信器及び受信器の構成を示す図である。
送信器及び受信器は、情報、データ、信号及び／又はメッセージなどを送受信できるアンテナと、アンテナを制御してメッセージを送信する送信モジュール１７１２，１７３２と、アンテナを制御してメッセージを受信する受信モジュール１７１１，１７３１と、通信関連情報を記憶するメモリ１７１４，１７３４と、送信モジュール、受信モジュール及びメモリを制御するプロセッサ１７１３，１７３３と、をそれぞれ備える。
アンテナは、送信モジュール１７１２，１７３２で生成された信号を外部に送信したり、外部から受信した無線信号を受信モジュール１７１１，１７３１に転送する機能を果たす。多重アンテナ（ＭＩＭＯ）機能が支援される場合には２個以上のアンテナを備えてもよい。
プロセッサ１７１３，１７３３は、通常、送信器又は受信器の動作全般を制御する。特に、プロセッサは、上述した本発明の実施例を実行するための制御機能、サービス特性及び伝播環境に応じた媒体接続制御（ＭＡＣ）フレーム可変制御機能、ハンドオーバ機能、認証及び暗号化機能などを果たすことができる。さらに、プロセッサ１７１３，１７３３は、種々のメッセージの暗号化を制御する暗号化モジュール及び種々のメッセージの送受信を制御するタイマーモジュールをそれぞれ備えてもよい。
端末のプロセッサ１７１３は、基地局から受信したシステム情報を用いて基準セル及び複数の隣接セルのそれぞれからＰＲＳを受信し、複数の各隣接セルの、基準セルに対するＲＳＴＤを測定する。
このとき、プロセッサ１７１３は、セル特定ＰＲＳ送信周期のうち、最大値を有するＴＰＲＳを用いてＴＲＳＴＤを計算してもよい。
ＴＲＳＴＤを計算するための式は、前述の通り、ＴＲＳＴＤ＝ＴＰＲＳ・（Ｍ−１）＋Δである。ここで、ＴＲＳＴＤは、ＲＳＴＤのための測定区間の長さを表し、ＴＰＲＳは、複数のセル−特定ＰＲＳ送信周期のうち、最大の値を表し、Ｍは、ＰＲＳ測位機会の個数を表し、Δは、一つのＰＲＳ測位機会のための測定時間を表す。
基地局のプロセッサ１７３３は、端末から受信したＲＳＴＤを用いて端末の位置を決定する。
送信モジュール１７１２，１７３２は、プロセッサでスケジュールされて外部に送信される信号及び／又はデータに対して所定の符号化及び変調を行ってアンテナに転送することができる。
端末の送信モジュール１７１２は、測定された複数の各隣接セルの基準セルに対するＲＳＴＤを位置情報サーバに送信する。
基地局の送信モジュール１７３２は、基準セル及び複数の隣接セルに関する情報を含むシステム情報を端末に送信する。
受信モジュール１７１１，１７３１は、外部からアンテナを介して受信した無線信号に対して復号及び復調を行って原本データの形態に復元し、プロセッサ１７１３，１７３３に転送することができる。
端末の受信モジュール１７１１は、基準セル及び複数の隣接セルに関する情報を含むシステム情報を位置情報サーバから受信する。このシステム情報は、端末がＳＦＮを取得できるセルを、基準セル又は複数の隣接セルとして含む。
基地局の受信モジュール１７３１は端末から、当該端末が測定した、複数の各隣接セルの基準セルに対するＲＳＴＤを受信する。
メモリ１７１４，１７３４は、プロセッサの処理及び制御のためのプログラムを記憶してもよく、入／出力されるデータ（移動局の場合、基地局から割り当てられた上りリンク許可（ＵＬ ｇｒａｎｔ）、システム情報、ステーション識別子（ＳＴＩＤ）、フロー識別子（ＦＩＤ）、動作時間、領域割当情報及びフレームオフセット情報、などの一時記憶のための機能を行ってもよい。
また、メモリは、フラッシュメモリタイプ、ハードディスクタイプ、マルチメディアカードマイクロタイプ、カードタイプのメモリ（例えば、ＳＤ又はＸＤメモリなど）、ＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＰＲＯＭ、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクのうち、少なくとも一つのタイプの記憶媒体を含むことができる。
以上開示された本発明の好ましい実施例についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者には、本発明の領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更できるということが理解されるであろう。例えば、当業者は、上記の実施例に記載された各構成を互いに組み合わせる方式で用いることができる。
したがって、本発明は、ここに開示されている実施形態に制限されるものではなく、ここに開示されている原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えるためのものである。
本発明の各実施例は、様々な無線接続システムに適用することができる。様々な無線接続システムの例には、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ２及び／又は米国電気電子学会８０２（ＩＥＥＥ８０２．ｘｘ）システムなどがある。本発明の実施例は、上記の様々な無線接続システムの他に、上記の様々な無線接続システムを応用したいずれの技術分野にも適用することができる。

Claims (12)

  1. 無線通信システムにおいて端末が基準信号時間差（ＲＳＴＤ）測定区間を設定する方法であって、
    複数のセル識別子及び対応するセルの測位基準信号（ＰＲＳ）設定情報を含む観測到着時間差（ＯＴＤＯＡ）関連データを含むメッセージを上位層で取得するステップと、
    前記ＯＴＤＯＡ関連データを前記上位層から物理層に送信するステップと、
    前記物理層において前記ＰＲＳ設定情報を用いて取得された複数のセル特定ＰＲＳ送信周期を用いて、前記ＲＳＴＤ測定区間を下記式によって決定するステップと、
    を有する方法。
    （式）
    ＴＲＳＴＤ＝ＴＰＲＳ・（Ｍ−１）＋Δ
    ここで、ＴＲＳＴＤは、前記ＲＳＴＤ測定区間の長さを表し、
    ＴＰＲＳは、前記複数のセル特定ＰＲＳ周期のうち、最大のものを表し、
    Ｍは、ＰＲＳ測位機会の個数を表し、
    Δは、一つのＰＲＳ測位機会の測定時間を表す。
  2. 前記ＲＳＴＤ測定区間は、前記ＯＴＤＯＡ関連データが前記物理層に送信された後に、最も近いＰＲＳ測位機会があるサブフレームから始まる、請求項１に記載の方法。
  3. 前記ＲＳＴＤ測定区間が過ぎた後に、ＲＳＴＤ測定情報を位置情報サーバに提供するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
  4. 前記ＲＳＴＤ測定区間内で、所定の条件を満たす一つ以上のセルに関するＲＳＴＤ測定情報を前記位置情報サーバに提供するステップを更に有する、請求項３に記載の方法。
  5. 前記ＲＳＴＤ測定区間内で、基準セルのＰＲＳ周期を用いて決定した測定区間が過ぎた後、前記基準セルに関するＲＳＴＤ測定情報を前記位置情報サーバに提供するステップを更に有する、請求項３に記載の方法。
  6. 前記ＯＴＤＯＡ関連データを含むメッセージは、サービス提供基地局を介して位置情報サーバから受信される、請求項１に記載の方法。
  7. 無線通信システムにおいて基準信号時間差（ＲＳＴＤ）測定区間を設定するように構成された端末であって、
    無線周波（ＲＦ）ユニットと、
    プロセッサと、を備え、
    前記プロセッサは、複数のセル識別子及び対応するセルの測位基準信号（ＰＲＳ）設定情報を含む観測到着時間差（ＯＴＤＯＡ）関連データを含むメッセージを上位層で取得し、前記ＯＴＤＯＡ関連データを前記上位層から物理層に送信し、前記物理層において前記ＰＲＳ設定情報を用いて取得された複数のセル特定ＰＲＳ周期を用いて、前記ＲＳＴＤ測定区間を下記式によって決定する、端末。
    （式）
    ＴＲＳＴＤ＝ＴＰＲＳ・（Ｍ−１）＋Δ
    ここで、ＴＲＳＴＤは、前記ＲＳＴＤ測定区間の長さを表し、
    ＴＰＲＳは、前記複数のセル特定ＰＲＳ周期のうち、最大のものを表し、
    Ｍは、ＰＲＳ測位機会の個数を表し、
    Δは、一つのＰＲＳ測位機会の測定時間を表す。
  8. 前記ＲＳＴＤ測定区間は、前記ＯＴＤＯＡ関連データが前記物理層に送信された後に、最も近いＰＲＳ測位機会があるサブフレームから始まる、請求項７に記載の端末。
  9. 前記プロセッサは、
    前記ＲＳＴＤ測定区間が過ぎた後に、ＲＳＴＤ測定情報を位置情報サーバに提供する、請求項７に記載の端末。
  10. 前記プロセッサは、
    前記ＲＳＴＤ測定区間内で、所定の条件を満たす一つ以上のセルに関するＲＳＴＤ測定情報を前記位置情報サーバに提供する、請求項９に記載の端末。
  11. 前記プロセッサは、
    前記ＲＳＴＤ測定区間内で、基準セルのＰＲＳ周期を用いて決定した測定区間が過ぎた後、前記基準セルに関するＲＳＴＤ測定情報を前記位置情報サーバに提供する、請求項９に記載の端末。
  12. 前記ＯＴＤＯＡ関連データを含むメッセージは、サービス提供基地局を介して位置情報サーバから受信される、請求項７に記載の端末。
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