JP2021521697A - 無線ビームを使用したナビゲーションおよび測位システム - Google Patents

無線ビームを使用したナビゲーションおよび測位システム Download PDF

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Abstract

ワイヤレス通信のための方法およびシステムが提供される。一例では、方法は、モバイルデバイスによって、無線ビームを受信すること(610)と、ここで、無線ビームは、この無線ビームを送信するアンテナに対する出発角に沿って伝搬する指向性ビームである、モバイルデバイスによって、無線ビームまたはアンテナを動作させる基地局のうちの少なくとも1つを識別すること(620)と、モバイルデバイスによって、無線ビームまたは基地局のアンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいてモバイルデバイスの位置を決定すること(640)と、モバイルデバイスによって、モバイルデバイスの位置を出力すること(650)とを備える。【選択図】 図6

Description

[0001] 本明細書で開示される主題は、電子デバイスに関し、より詳細には、第5世代(5G)ワイヤレスネットワークを使用してモバイルデバイス(mobile device)のロケーション決定(location determination)をサポートするために使用するための方法および装置(apparatus)に関する。
[0002] ワイヤレスネットワークにアクセスしているモバイルデバイスのロケーション(location)または位置(position)を取得することは、例えば、緊急呼、パーソナルナビゲーション、資産追跡、友人または家族メンバーの位置特定、等を含む多くのアプリケーションに有用であり得る。既存の位置決め方法は、多元接続ワイヤレスネットワークにおいて、例えば、衛星ビークル(SV:satellite vehicle)、地上波無線ソース(例えば、基地局)、等を含む様々なデバイスから無線信号が受信されるタイミングを測定することに基づく方法を含む。そのような多元接続ネットワークの例には、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、等が含まれる。FDMAネットワークは、例えば、直交FDMA(OFDMA)ネットワーク、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)ネットワーク、等を含み得る。
[0003] FDMAシステムでは、位置測定(position measurement)を実行するために、基地局(base station)は、周波数リソース(例えば、送信を実行するための所定のキャリア周波数またはサブキャリア周波数のセット)を使用して、特定の時間期間に位置測定信号を送信するようにスケジューリングされ得る。位置測定信号は、典型的に、通常のデータ送信および受信に使用される周波数リソースとは異なる周波数リソースを使用して送信される。例えば、スケジューリングされた時間期間において、モバイルデバイスは、第1のキャリア周波数上での通常のデータ送信および受信を中断し、位置測定を実行するための位置測定信号を受信するために第2のキャリア周波数に同調し、次いで、第1のキャリア周波数上での通常のデータ送信および受信を再開するために第1のキャリア周波数に再度同調することができる。
[0004] 新たな第5世代(5G)ワイヤレスネットワークのための標準化は、新しいものと既存のものの両方の様々な測位方法に対するサポートを含むことになるが、位置測定信号の現在の送信方法に関して問題が生じ得ることが予想される。例えば、上で説明したように、位置測定を実行するために、モバイルデバイスは、通常のデータ送信および受信動作を中断することが必要とされ得、これは、モバイルデバイスのデータスループットを低下させ得る。本明細書で開示される実施形態は、5Gワイヤレスネットワークにおける位置測定のための通常のデータ送信および受信動作の中断を最小限に抑える技法をインプリメントすることによって、これらの問題に対処する。
[0005] 本開示は、ワイヤレス通信(wireless communication)のための方法を提供する。方法は、モバイルデバイスによって、無線ビーム(radio beam)を受信することと、ここで、無線ビームは、この無線ビームを送信するアンテナ(antenna)に対する出発角(angle of departure)に沿って伝搬(propagate)する指向性ビーム(directional beam)である、モバイルデバイスによって、無線ビームまたはアンテナを動作させる基地局のうちの少なくとも1つを識別(identify)することと、モバイルデバイスによって、無線ビームまたは基地局のアンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいてモバイルデバイスの位置を決定することと、モバイルデバイスによって、モバイルデバイスの位置を出力することとを備える。
[0006] いくつかの態様では、方法は、モバイルデバイスによって、無線ビームを識別することに基づいて無線ビームの出発角に関する情報を受信することと、モバイルデバイスによっておよび情報から、識別されたアンテナのロケーションを決定することと、モバイルデバイスによって、識別された無線ビームの出発角と識別された基地局のロケーションとに基づいてモバイルデバイスの位置を決定することとをさらに備える。
[0007] いくつかの態様では、無線ビームの出発角に関する情報は、無線ビームを出発角に関連付ける第1のマッピング情報(first mapping information)と、無線ビームをアンテナのロケーションに関連付ける第2のマッピング情報(second mapping information)とを含む。
[0008] いくつかの態様では、無線ビームは、第1の無線ビーム(first radio beam)であり、出発角は、第1の出発角(first angle of departure)であり、アンテナのロケーションは、第1のアンテナ(first antenna)の第1のロケーション(first location)であり、情報は、第1の情報(first information)である。方法は、モバイルデバイスによって、第2の無線ビーム(second radio beam)を受信することと、モバイルデバイスによって、第2の無線ビームの第2の出発角に関する第2の情報(second information)を受信することと、モバイルデバイスによって、第2の情報から、第2のアンテナ(second antenna)の第2のロケーション(second location)を決定することとをさらに備える。モバイルデバイスの位置は、第1の出発角、第1のロケーション、第2の出発角(second angle of departure)、および第2のロケーションに基づいて決定される。
[0009] いくつかの態様では、方法は、モバイルデバイスによって、モバイルデバイスとアンテナとの間の距離(distance)を決定することをさらに備える。モバイルデバイスの位置は、出発角、アンテナのロケーション、および距離に基づいて決定される。
[0010] いくつかの態様では、方法は、モバイルデバイスによっておよびアンテナを動作させる基地局から、基地局においてダウンリンクサブフレーム(downlink subframe)とアップリンクサブフレームとを同期(synchronize)させるためのタイミングオフセット(timing offset)についての情報を受信することをさらに備える。モバイルデバイスとアンテナとの間の距離の決定は、タイミングオフセットに基づいている。
[0011] いくつかの態様では、方法は、モバイルデバイスによって、アンテナから、無線ビームを介したアンテナからの同期信号(synchronization signal)の無線フレーム(radio frame)の送信時間(time of transmission)を受信することと、モバイルデバイスによって、モバイルデバイスにおける同期信号の無線フレームの受信時間(time of reception)を決定することと、モバイルデバイスによって、送信時間および受信時間に基づいて飛行時間(time-of-flight)を決定することとをさらに備える。モバイルデバイスとアンテナとの間の距離の決定は、飛行時間に基づいている。
[0012] いくつかの態様では、同期信号は、PSS(プライマリ同期信号(primary synchronization signal))、SSS(セカンダリ同期信号(secondary synchronization signal))、またはTRS(トラッキング基準信号(Tracking Reference Signal))のうちの少なくとも1つを含む。
[0013] いくつかの態様では、方法は、モバイルデバイスによって、ロケーションデータベース(location data base)に、同じく無線ビームを受信する1つまたは複数のモバイルデバイスのロケーション情報(location information)についてのクエリ(query)を送ることをさらに備える。モバイルデバイスの位置は、ロケーション情報に基づいて決定される。
[0014] いくつかの態様では、無線ビームは、無線ビームを識別するビーム識別子(beam identifier)を表す情報を含む。無線ビームは、ビーム識別子に基づいて識別される。
[0015] いくつかの態様では、無線ビームは、アンテナを動作させる基地局を識別するセル識別子(cell identifier)を表す情報を含む。アンテナは、セル識別子に基づいて識別される。
[0016] いくつかの態様では、方法は、モバイルデバイスによって、無線ビームが、モバイルデバイスが位置しているエリア(area)をターゲット(target)とする見通し線ビーム(line-of-sight beam)であるかどうかを決定することと、無線ビームが見通し線ビームであると決定すると、無線ビームまたは基地局のアンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいてモバイルデバイスの位置を決定することとをさらに備える。
[0017] いくつかの態様では、無線ビームが見通し線ビームであるかどうかを決定することは、モバイルデバイスが無線ビームを受信する時間に無線ビームを受信するようにスケジューリングされているかどうかを決定することを備える。
[0018] いくつかの態様では、無線ビームが見通し線ビームであるかどうかを決定することは、無線ビームの受信電力レベル(received power level)が所定のしきい値(pre-determined threshold)を超えるかどうかを決定することを備える。
[0019] いくつかの態様では、無線ビームは、第1の無線ビームである。方法は、モバイルデバイスによって、第2の無線ビームを受信することと、モバイルデバイスによって、第1の無線ビームの第1の到着時間(first time-of-arrival)を決定することと、モバイルデバイスによって、第2の無線ビームの第2の到着時間(second time-of-arrival)を決定することとをさらに備える。第1の無線ビームが見通し線ビームであるかどうかを決定することは、第1の到着時間が第2の到着時間より早いかどうかを決定することを備える。
[0020] いくつかの態様では、モバイルデバイスの位置を出力することは、モバイルデバイスの出力インターフェースを介して位置を出力すること、モバイルデバイス上で動作するアプリケーションに位置を提供すること、ロケーションデータベースに位置を提供すること、または基地局に位置を提供することのうちの少なくとも1つを備える。
[0021] 本開示はまた、モバイルデバイスを提供する。モバイルデバイスは、無線ビームを受信するように構成されたワイヤレス受信機を備え、ここで、無線ビームは、この無線ビームを送信するアンテナに対する出発角に沿って伝搬する指向性ビームである。モバイルデバイスは、命令(instruction)のセットを記憶するメモリ(memory)と、プロセッサ(processor)とをさらに備え、このプロセッサは、無線ビームまたはアンテナを動作させる基地局のうちの少なくとも1つを識別することと、無線ビームまたは基地局のアンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいてモバイルデバイスの位置を決定することと、モバイルデバイスの位置を出力することとを行うための命令のセットを実行するように構成される。
[0022] いくつかの態様では、モバイルデバイスのプロセッサは、無線ビームを識別することに基づいて無線ビームの出発角に関する情報を受信することと、情報から、識別されたアンテナのロケーションを決定することと、識別された無線ビームの出発角と識別された基地局のロケーションとに基づいてモバイルデバイスの位置を決定することとを行うための命令のセットを実行するように構成される。
[0023] いくつかの態様では、無線ビームの出発角に関する情報は、無線ビームを出発角に関連付ける第1のマッピング情報と、無線ビームをアンテナのロケーションに関連付ける第2のマッピング情報とを含む。
[0024] いくつかの態様では、無線ビームは、第1の無線ビームであり、出発角は、第1の出発角であり、アンテナのロケーションは、第1のアンテナの第1のロケーションであり、情報は、第1の情報である。ワイヤレス受信機は、第2の無線ビームを受信するように構成される。プロセッサは、第2の無線ビームの第2の出発角に関する第2の情報を受信することと、第2の情報から、第2のアンテナの第2のロケーションを決定することとを行うための命令のセットを実行するように構成される。モバイルデバイスの位置は、第1の出発角、第1のロケーション、第2の出発角、および第2のロケーションに基づいて決定される。
[0025] いくつかの態様では、プロセッサは、モバイルデバイスとアンテナとの間の距離を決定するための命令のセットを実行するように構成される。モバイルデバイスの位置は、出発角、アンテナのロケーション、および距離に基づいて決定される。
[0026] いくつかの態様では、プロセッサは、アンテナを動作させる基地局から、基地局においてダウンリンクサブフレーム(downlink subframe)とアップリンクサブフレーム(uplink subframe)とを同期させるためのタイミングオフセットについての情報を受信するための命令のセットを実行するように構成される。モバイルデバイスとアンテナとの間の距離の決定は、タイミングオフセットに基づいている。
[0027] いくつかの態様では、プロセッサは、ワイヤレス受信機を介しておよびアンテナから、第1の無線ビームを介したアンテナからの同期信号の無線フレームの送信時間を受信することと、モバイルデバイスにおける同期信号の無線フレームの受信時間を決定することと、送信時間および受信時間に基づいて飛行時間を決定することとを行うための命令のセットを実行するように構成される。モバイルデバイスとアンテナとの間の距離の決定は、飛行時間に基づいている。
[0028] いくつかの態様では、同期信号は、PSS(プライマリ同期信号)、SSS(セカンダリ同期信号)、またはTRS(トラッキング基準信号)のうちの少なくとも1つを含む。
[0029] いくつかの態様では、モバイルデバイスは、ワイヤレス送信機をさらに備える。プロセッサは、ワイヤレス送信機を介しておよびロケーションデータベースに、ロケーションデータベースに、同じく無線ビームを受信する1つまたは複数のモバイルデバイスのロケーション情報についてのクエリを送るための命令のセットを実行するように構成される。モバイルデバイスの位置は、ロケーション情報に基づいて決定される。
[0030] いくつかの態様では、無線ビームは、無線ビームを識別するビーム識別子を表す情報を含む。無線ビームは、ビーム識別子に基づいて識別される。
[0031] いくつかの態様では、無線ビームは、アンテナを動作させる基地局を識別するセル識別子を表す情報を含む。アンテナは、セル識別子に基づいて識別される。
[0032] いくつかの態様では、プロセッサは、モバイルデバイスが無線ビームを受信する時間に無線ビームを受信するようにスケジューリングされているかどうか、無線ビームの受信電力レベルが所定のしきい値を超えるかどうか、または無線ビームの到着時間(time-of-arrival)が第2の無線ビームの第2の到着時間より早いかどうかのうちの少なくとも1つに基づいて、無線ビームが、モバイルデバイスが位置しているエリアをターゲットとする見通し線ビームであるかどうかを決定するための命令のセットを実行するように構成される。
[0033] 本開示はまた、命令を記憶する非一時的コンピュータ読取可能な媒体(non-transitory computer readable medium)を提供し、命令は、モバイルデバイスのプロセッサによって実行されると、モバイルデバイスに、モバイルデバイスのワイヤレス受信機を介して、無線ビームを受信することと、ここで、無線ビームは、この無線ビームを送信するアンテナに対する出発角に沿って伝搬する指向性ビームである、無線ビームまたはアンテナを動作させる基地局のうちの少なくとも1つを識別することと、無線ビームまたは基地局のアンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいてモバイルデバイスの位置を決定することと、モバイルデバイスの位置を出力することとを行わせる。
[0034] 本開示はまた、無線ビームを受信するための手段と、ここで、無線ビームは、この無線ビームを送信するアンテナに対する出発角に沿って伝搬する指向性ビームである、無線ビームまたはアンテナを動作させる基地局のうちの少なくとも1つを識別するための手段と、無線ビームまたは基地局のアンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいて装置の位置を決定するための手段と、装置の位置を出力するための手段とを備える装置を提供する。
[0035] 非限定的で非網羅的な態様が、以下の図を参照して説明される。
[0036] 図1は、ある実施形態による、UEの位置を決定するために5Gネットワークを利用し得る通信システムの図である。 [0037] 図2Aは、ある実施形態による、無線ビームの送信の例を表す。 図2Bは、別の実施形態による、無線ビームの送信の例を表す。 図2Cは、さらに別の実施形態による、無線ビームの送信の例を表す。 図2Dは、さらに別の実施形態による、無線ビームの送信の例を表す。 [0038] 図3Aは、ある実施形態による、1つまたは複数の無線ビームを識別することに基づいて位置測定を実行する例を表す。 図3Bは、別の実施形態による、1つまたは複数の無線ビームを識別することに基づいて位置測定を実行する例を表す。 図3Cは、さらに別の実施形態による、1つまたは複数の無線ビームを識別することに基づいて位置測定を実行する例を表す。 [0039] 図4Aは、ある実施形態による、位置測定を実行するための見通し線無線ビーム(line-of-sight radio beam)を決定する例を表す。 図4Bは、ある実施形態による、位置測定を実行するための見通し線無線ビームを決定する例を表す。 図4Cは、ある実施形態による、位置測定を実行するための見通し線無線ビームを決定する例を表す。 [0040] 図5は、ある実施形態による、UEにおける受信機システムを例示するブロック図である。 [0041] 図6は、ある実施形態による、UEにおいて位置測定を実行する方法を例示するフロー図である。 [0042] 図7は、UEの実施形態である。 [0043] 図8は、コンピュータシステムの実施形態である。
詳細な説明
[0044] 特定の例となるインプリメンテーションにしたがって、様々な図における同様の参照番号および記号は、同様の要素を示す。加えて、要素の最初の番号にハイフンと次の番号が続くことで、その要素の複数のインスタンス(instance)が示され得る。例えば、要素110の複数のインスタンスは、110−1、110−2、110−3、等と示され得る。最初の番号だけを使用してそのような要素を参照するとき、その要素の任意のインスタンスが理解されるべきである(例えば、先の例における要素110は、要素110−1、110−2、および110−3を指すであろう)。
[0045] ユーザ機器(UE:user equipment)(例えば、モバイルデバイスまたはモバイル局)、ロケーションサーバ(LS:location server)、基地局、および/または他のデバイスにおいてインプリメントされ得る、UEのロケーションを決定するためのいくつかの例となる技法が本明細書で提示される。これらの技法は、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP(登録商標))、オープンモバイルアライアンス(OMA:Open Mobile Alliance)、ロングタームエボリューション(LTE(登録商標))、測位プロトコル(LPP:Long Term Evolution Positioning Protocol)および/またはLPP拡張(LPPe)、Wi−Fi、全地球的航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)、および同様のものを含む、様々な技術および/または規格を利用する様々なアプリケーションにおいて利用され得る。
[0046] UEは、例えば、モバイル電話、スマートフォン、タブレットもしくは他のモバイルコンピュータ、ポータブルゲームデバイス、パーソナルメディアプレーヤ、パーソナルナビゲーションデバイス、ウェアラブルデバイス、車載デバイス、または他の電子デバイスのようなモバイルデバイスを備え得る。UEの位置決定は、多種多様なシナリオにおいてUEおよび/または他のエンティティにとって有用であり得る。UEとLSとの間で測定値および/または他の情報を通信することを伴う方法を含む、UEの推定位置を決定するための多くの方法がすでに知られている。
[0047] 第5世代(5G:fifth-generation)標準化は、測位方法に対するサポートを含むこととなることが予想される。5Gネットワークにおいてサポートされ得る測位方法の一例は、LTEネットワークにおいて使用される観測到着時間差(OTDOA:Observed Time Difference Of Arrival)である。OTDOAにより、UEは、基準信号時間差(RSTD:Reference Signal Time Difference)と呼ばれる、基地局の1つまたは複数のペアによって送信される基準信号間の時間差を測定する。LTEでは、OTDOAに使用される基準信号は、測位基準信号(PRS:Positioning Reference Signal)と呼ばれ得る、ナビゲーション(navigation)および測位(positioning)だけを対象とした信号を含み得る。位置測定を実行するために、基地局は、周波数リソース(例えば、送信を実行するための所定のキャリア周波数またはサブキャリア周波数のセット)を使用して、特定の時間期間においてPRS信号を送信するようにスケジューリングされ得る。PRS信号は、典型的に、通常のデータ送信および受信に使用される周波数リソースとは異なる周波数リソースを使用して送信される。例えば、スケジューリングされた時間期間において、モバイルデバイスは、第1のキャリア周波数上での通常のデータ送信および受信を中断し、位置測定を実行するためのPRS信号を受信するために第2のキャリア周波数に同調し、次いで、第1のキャリア周波数上での通常のデータ送信および受信を再開するために第1のキャリア周波数に再度同調することができる。OTDOAにより、UEは、複数の基地局からPRS信号を受信する時間差を測定することによって、そのロケーションを推定するために使用される。しかしながら、位置測定を実行するための通常のデータ送信および受信の中断は、UEのデータスループット(data throughput)を低下させる可能性がある。
[0048] 本明細書において以下で説明される技法は、5Gネットワークにおける測位方法を改善するためにこれらの問題に対処することができる。具体的には、5Gネットワークにおける基地局は、複数の狭い無線ビームを使用しておよび異なる時間に、プライマリ同期シーケンス(PSS)、セカンダリ同期シーケンス(SSS)、物理ブロードキャストチャネル(PBCH:Physical Broadcast Channel)信号、復調基準信号(DMRS:DeModulation Reference Signal)、トラッキング基準信号(TRS)、セル状態情報基準信号(CSI−RS:Cell State Information Reference Signal)、等のような、無線フレーム同期およびビームトラッキング(beam tracking)に使用される信号を送信することができる。各無線ビームは、指向性であり得、1つまたは複数の出発角(AOD:angles of departure)(例えば、方位角(angle of azimuth)および個別の仰角(angle of elevation))を有する。以下で説明されるように、各無線ビームは、比較的狭いビーム幅を有し得、比較的狭い地理的エリアをターゲットとし得る。モバイルデバイスは、通常のデータ送信および受信の一部として、無線フレーム同期および/またはトラッキング信号(例えば、PSS、SSS、PBCH、TRS、等)を搬送する無線ビームを受信することができる。モバイルデバイスは、無線ビームを送信するアンテナを識別し得、アンテナを識別することに基づいて、識別されたアンテナのロケーションおよび無線ビームのAoDを決定することができる。
[0049] アンテナのロケーションおよび無線ビームのAoDに基づいて、モバイルデバイスは、様々な方法を使用してそのロケーションを推定することができる。一例では、モバイルデバイスが(例えば、複数のセルの)複数のアンテナから複数のAoDに関連する複数の無線ビームを受信することに基づいて、モバイルデバイスは、AoDおよびアンテナのロケーションに基づいてこれらのビームが交差するロケーションを推定することによって、その位置を決定することができる。これは、三角測量と呼ばれること多い。別の例では、モバイルデバイスは、アンテナとモバイルデバイスとの間の距離を推定することができる。そのアンテナによって送信された無線ビームのAoD、推定された距離、およびアンテナのロケーションに基づいて、モバイルデバイスはまた、その位置を決定することができる。さらに別の例では、モバイルデバイスはまた、このモバイルデバイスと同じ地理的エリア内にあり、かつ、このモバイルデバイスと同じ無線ビームを受信する他のモバイルデバイスから位置情報(position information)を受信し、受信された位置情報を使用してその位置を推定することができる。
[0050] そのような配置(arrangement)により、位置測定のためのモバイルデバイスにおける通常のデータ送信および/または受信の中断が低減され得、これは、モバイルデバイスのデータスループットを向上させ得る。通常のデータ送信および/または受信の中断が低減されることにより、例えば、他のソース(例えば、全地球測位サービス(GPS)、Wi−Fi、等)によって提供される位置情報を補強すること、それらの他のソースが利用可能であるときにモバイルデバイスの位置情報の代替ソースを提供すること、等を行うために、常時オンの(always-on)測位サービスも提供され得る。これらはすべて、モバイルデバイスの位置測定の精度およびユーザエクスペリエンス(user experience)を向上させることができる。
[0051] 図1は、ある実施形態による、OTDOAベースの測位方法を使用してUE105の位置を決定するために5Gネットワークを利用し得る通信システム100の図である。ここで、通信システム100は、UE105と、OTDOAベースの測位を提供するとともに、UE105にデータおよび音声通信を提供し得る次世代(NG)無線アクセスネットワーク(RAN)(NG−RAN:Next Generation (NG) Radio Access Network (RAN))135および5Gコアネットワーク(5GC)140を備える5Gネットワークとを備える。5Gネットワークは、新無線(NR:New Radio)ネットワークとも呼ばれ得、NG−RAN135は、5G RANまたはNR RANと呼ばれ得、5GC140は、NGコアネットワーク(NGC)と呼ばれ得る。NG−RANおよび5GCの標準化は、3GPPにおいて現在進行中である。したがって、NG−RAN135および5GC140は、3GPPからの5Gサポートについての現在または将来の規格に準拠し得る。通信システム100は、GNSS衛星ビークル(SV)190からの情報をさらに利用し得る。通信システム100の追加の構成要素が以下で説明される。通信システム100が追加または代替の構成要素を含み得ることは理解されるであろう。
[0052] 図1は、様々な構成要素の一般化された図を提供するにすぎず、それらのうちのいずれかまたはすべてが適宜利用され得、それらの各々が必要に応じて複製され得ることは留意されるべきである。具体的には、1つのUE105だけが例示されているが、多くの(例えば、数百、数千、数百万、等の)UEが通信システム100を利用し得ることは理解されるであろう。同様に、通信システム100は、より多い(またはより少ない)数のSV190、gNB110、ng−eNB114、AMF115、外部クライアント130、および/または他の構成要素を含み得る。通信システム100において様々な構成要素を接続する例示される接続は、追加(中間)の構成要素、直接的または間接的な物理および/またはワイヤレス接続、ならびに/または追加のネットワークを含み得るデータおよびシグナリング接続を備える。さらに、構成要素は、所望の機能性に応じて、再配列、組み合わせ、分離、置換、および/または省略され得る。
[0053] UE105は、デバイス、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、モバイル端末、端末、モバイル局(MS)、セキュアユーザプレーンロケーション(SUPL)対応端末(SET:Secure User Plane Location (SUPL) Enabled Terminal)を備え得、および/またはそのような名称でまたは何らかの他の名称で呼ばれ得る。さらに、上述したように、UE105は、携帯電話、スマートフォン、ラップトップ、タブレット、PDA、追跡デバイス、ナビゲーションデバイス、モノのインターネット(IoT)デバイス、または何らかの他のポータブルもしくは可動デバイスを含む、様々なデバイスのうちの任意のものに対応し得る。典型的には、必須ではないが、UE105は、1つまたは複数の無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)を使用する、例えば、モバイル通信のためのグローバルシステム(GSM(登録商標))、符号分割多元接続(CDMA)、広帯域CDMA(WCDMA(登録商標))、ロングタームエボリューション(LTE)、高速パケットデータ(HRPD)、IEEE802.11WiFi(Wi−Fiとも呼ばれる)、ブルートゥース(登録商標)(BT)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、(例えば、NG−RAN135および5GC140を使用する)5G新無線(NR)、等を使用する、ワイヤレス通信をサポートし得る。UE105はまた、例えば、デジタル加入者回線(DSL)またはパケットケーブルを使用して他のネットワーク(例えば、インターネット)に接続し得るワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)を使用するワイヤレス通信をサポートし得る。これらのRATのうちの1つまたは複数のRATの使用は、UE105が(例えば、図1に示されていない5GC140の要素を介してまたは場合によってはゲートウェイモバイルロケーションセンタ(GMLC:Gateway Mobile Location Center)125を介して)外部クライアント130と通信することを可能にし、および/または、外部クライアント130が(例えば、GMLC125を介して)UE105に関するロケーション情報を受信することを可能にし得る。
[0054] UE105は、例えば、ユーザが、オーディオ、ビデオ、および/またはデータI/Oデバイスおよび/またはボディセンサならびに別個のワイヤラインまたはワイヤレスモデムを用い得るパーソナルエリアネットワークにおいて、単一のエンティティを備え得るかまたは複数のエンティティを備え得る。UE105のロケーションの推定値は、ロケーション、ロケーション推定値、ロケーションフィックス、フィックス、位置、位置推定値、または位置フィックス(position fix)と呼ばれ得、測地学的であり得、ゆえに、高度成分(例えば、海水面からの高さ、地表面、床面、または地下面からの高さまたは深さ)を含む場合も含まない場合もあるUE105のロケーション座標(例えば、緯度および経度)を提供する。代替的に、UE105のロケーションは、シビック(civic)ロケーションとして(例えば、住所または特定の部屋もしくはフロアのような建物内の何らかの地点または狭いエリアの名称(designation)として)表され得る。UE105のロケーションはまた、ある程度の(some)確率または信頼レベル(例えば、67%、95%、等)でUE105が位置していると予想される(地理的にまたはシビック形式で定義される)エリアまたはボリューム(volume)として表され得る。UE105のロケーションはさらに、相対的なロケーションであり得、それは、例えば、地理的に、シビック用語(civic term)で、または地図、平面図、または建物プラン上に示される地点、エリア、またはボリュームへの参照によって定められ得る、既知のロケーションにある何らかの原点(origin)に対して定められた相対的なX、Y(およびZ)座標または距離および方向を備える。本明細書に含まれる説明では、ロケーションという用語の使用は、別途示されていない限り、これらの変形のうちの任意のものを備え得る。
[0055] NG−RAN135内の基地局は、より典型的に、gNBと呼ばれるNRノードBを備え得る。図1では、gNB110−1、110−2、および110−3という3つのgNBが示されており、これらは、集合的かつ総称的に本明細書においてgNB110と呼ばれる。しかしながら、典型的なNG RAN135は、数十、数百、さらには数千個のgNB110を備え得る。NG−RAN135内のgNB110のペアは、互いに接続され得る(図1には示されない)。5Gネットワークへのアクセスは、UE105とgNB110のうちの1つまたは複数との間のワイヤレス通信を介してUE105に提供され、それは、5G(NRとも呼ばれる)を使用してUE105の代わりに5GC140へのワイヤレス通信アクセスを提供し得る。図1ではUE105のためのサービングgNBは、gNB110−1であると仮定されているが、他のgNB(例えば、gNB110−2および/またはgNB110−3)が、UE105が別のロケーションに移動した場合にサービングgNBとして機能し得、または追加の全体および帯域幅をUE105に提供するためにセカンダリgNBとして機能し得る。
[0056] 図1に示されるNG−RAN135内の基地局(BS)は、同様にまたは代わりに、ng−eNB114とも呼ばれる次世代発展型ノードBを含み得る。ng−eNB114は、例えば、直接的にまたは他のgNB110および/または他のng−eNBを介して間接的に、NG−RAN135内の1つまたは複数のgNB110に接続され得る(図1には示されない)。ng−eNB114は、UE105へのLTEワイヤレスアクセスおよび/または発展型LTE(eLTE)ワイヤレスアクセスを提供し得る。図1のいくつかのgNB110(例えば、gNB110−2)および/またはng−eNB114は、信号(例えば、所定の位置測定信号のセット)を送信し得、および/または、UE105の測位を支援するために支援データをブロードキャストし得るが、UE105からまたは他のUEから信号を受信しないであろう測位専用ビーコン(positioning-only beacon)として機能するように構成され得る。図1には1つのng−eNB114だけが示されているが、以下の説明が複数のng−eNB114の存在を仮定することがあることに留意されたい。
[0057] 前述のとおり、図1は、5G通信プロトコルにしたがって通信するように構成されたノードを示すが、例えば、LPPプロトコルまたはIEEE802.11xプロトコルのような他の通信プロトコルにしたがって通信するように構成されたノードが使用され得る。例えば、UE105へのLTEワイヤレスアクセスを提供する発展型パケットシステム(EPS:Evolved Packet System)では、RANは、LTEワイヤレスアクセスをサポートする発展型ノードB(eNB)を備える基地局を備え得る発展型ユニバーサルモバイル電気通信システム(UMTS)地上無線アクセスネットワーク(E−UTRAN)を備え得る。EPSのためのコアネットワークは、発展型パケットコア(EPC:Evolved Packet Core)を備え得る。次いで、EPSは、EPCに加えてE−UTRANを備え得、ここでは、E−UTRANは、図1のNG−RAN135に対応し、EPCは、5GC140に対応する。UE105測位のサポートについて本明細書で説明される方法および技法は、そのような他のネットワークに適用可能であり得る。
[0058] gNB110およびng−eNB114は、測位機能性のために、ロケーション管理機能(LMF:Location Management Function)120と通信するアクセスおよびモビリティ管理機能(AMF:Access and Mobility Management Function)115と通信することができる。AMF115は、セル変更およびハンドオーバを含むUE105のモビリティをサポートし得、UE105へのシグナリング接続ならびに場合によってはUE105のためのデータおよび音声ベアラをサポートすることに関与し得る。LMF120は、UE105がNG−RAN135にアクセスするときにUE105の測位をサポートし得、支援型GNSS(A−GNSS)、観測到着時間差(OTDOA)、リアルタイムキネマティクス(RTK:Real Time Kinematics)、精密単独測位(PPP:Precise Point Positioning)、差動GNSS(DGNSS)、拡張セルID(ECID)、到来角(AOA:angle of arrival)、出発角(AOD)のような位置決め方法および/または他の位置決め方法をサポートし得る。LMF120はまた、例えば、AMF115からまたはGMLC125から受信される、UE105に対するロケーションサービス要求を処理し得る。LMF120は、AMF115におよび/またはGMLC125に接続され得る。LMF120は、ロケーションマネージャ(LM:Location Manager)、ロケーション機能(LF:Location Function)、コマーシャルLMF(CLMF)、または付加価値LMF(VLMF)のような他の名称で呼ばれ得る。いくつかの実施形態では、LMF120をインプリメントするノード/システムは、拡張サービングモバイルロケーションセンタ(E−SMLC:Enhanced Serving Mobile Location Center)またはセキュアユーザプレーンロケーション(SUPL)ロケーションプラットフォーム(SLP)のような他のタイプのロケーションサポートモジュールを追加的にまたは代替的にインプリメントし得る。いくつかの実施形態では、(UE105のロケーションの導出を含む)測位機能性の少なくとも一部が(例えば、gNB110およびng−eNB114のようなワイヤレスノードによって送信された信号についてのUE105によって取得された信号測定値を使用して、ならびに、例えば、LMF120によってUE105に提供される支援データを使用して)UE105において実行され得ることに留意されたい。
[0059] ゲートウェイモバイルロケーションセンタ(GMLC)125は、外部クライアント130から受信されるUE105に対するロケーション要求をサポートし得、AMF115によってLMF120に転送するためにそのようなロケーション要求をAMF115に転送し得るか、またはそのロケーション要求をLMF120に直接転送し得る。同様に、(例えば、UE105についてのロケーション推定値を含む)LMF120からのロケーション応答が、直接またはAMF115を介してGMLC125に返され得、次いで、GMLC125は、(例えば、ロケーション推定値を含む)このロケーション応答を外部クライアント130に返し得る。GMLC125は、図1ではAMF115およびLMF120の両方に接続して示されているが、いくつかのインプリメンテーションでは、これらの接続のうちの1つだけが5GC140によってサポートされ得る。
[0060] 図1にさらに例示されるように、LMF120は、3GPP技術仕様書(TS)38.455において定義され得る(NPPaまたはNRPPaと呼ばれ得る)新無線測位プロトコルAを使用して、gNB110とおよび/またはng−eNB114と通信し得る。NRPPaは、NRPPaメッセージが、AMF115を介して、gNB110とLMF120との間でおよび/またはng−eNB114とLMF120との間で転送される場合、3GPP TS 36.455において定義されるLTE測位プロトコルA(LPPa)と同じであるか、それに類似するか、またはそれの拡張であり得る。図1にさらに例示されるように、LMF120およびUE105は、3GPP TS 36.355において定義され得るLTE測位プロトコル(LPP)を使用して通信し得る。LMF120およびUE105は、同様にまたは代わりに、LPPと同じであるか、それに類似するか、またはそれの拡張であり得る(NPPまたはNRPPと呼ばれ得る)新無線測位プロトコルを使用して通信し得る。ここで、LPPおよび/またはNPPメッセージは、AMF115およびUE105のためのサービングgNB110−1またはサービングng−eNB114を介して、UE105とLMF120との間で転送され得る。例えば、LPPおよび/またはNPPメッセージは、ハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)に基づいてサービスベースの動作を使用してLMF120とAMF115との間で転送され得、5G非アクセス層(NAS)プロトコルを使用してAMF115とUE105との間で転送され得る。LPPおよび/またはNPPプロトコルは、A−GNSS、RTK、OTDOA、および/またはECIDのようなUE支援型のおよび/またはUEベースの位置決め方法を使用したUE105の測位をサポートするために使用され得る。NRPPaプロトコルは、(例えば、gNB110またはng−eNB114によって取得される測定値とともに使用されるとき)ECIDのようなネットワークベースの位置決め方法を使用したUE105の測位をサポートするために使用され得、ならびに/または、gNB110および/もしくはng−eNB114からのPRS送信を定義するパラメータのようなロケーション関連情報をgNB110および/もしくはng−eNB114から取得するためにLMF120によって使用され得る。
[0061] UE支援型の位置決め方法の場合、UE105は、ロケーション測定値を取得し、UE105のロケーション推定値の計算のためにこの測定値をロケーションサーバ(例えば、LMF120)に送り得る。例えば、ロケーション測定値は、以下で説明される無線ビーム出発角(AoD)に基づく技法を含み得る。ロケーション測定値はまた、gNB110、ng−eNB114、および/またはWLANアクセスポイント(AP)についての受信信号強度インジケーション(RSSI:Received Signal Strength Indication)、ラウンドトリップ信号伝搬時間(RTT:Round Trip signal propagation Time)、基準信号時間差(RSTD)、基準信号受信電力(RSRP:Reference Signal Received Power)、および/または基準信号受信品質(RSRQ:Reference Signal Received Quality)のうちの1つまたは複数を含み得る。ロケーション測定値は、同様にまたは代わりに、SV190についてのGNSS擬似距離、符号位相、および/またはキャリア位相の測定値を含み得る。
[0062] UEベースの位置決め方法の場合、UE105は、(例えば、UE支援型の位置決め方法のロケーション測定値と同じであり得るかまたはそれに類似し得る)ロケーション測定値を取得し得、UE105のロケーションを(例えば、LMF120のようなロケーションサーバから受信されるか、またはgNB110、ng−eNB114、または他の基地局もしくはAPによってブロードキャストされる支援データの助けを借りて)計算し得る。位置推定(position estimation)を実行するために、UE105は、検出されたgNB/ng−eNBの予想カバレージエリアについての情報へのアクセスを有し得る。そのような情報は、セルおよび/または無線ビームのアイデンティティに関連するアンテナロケーション、無線ビーム方向、アンテナパターン、等のようなセルパラメータのリストの形式であり得る。別の例では、セルのカバレージエリアは、セルが検出されると予想される境界のある地理的エリアとして示され得る。予想カバレージ情報(expected coverage information)は、ロケーションサーバデータベースに記憶され得る。UE105はまた、測定を試みるための基準セルおよび候補ネイバーセルのリストを受信し得る。
[0063] UE支援型の位置決め方法の場合、UEは、(例えば、ビームを送信するセルを検出することによって、ビームを識別することによって、その他によって)ロケーション測定値を測定し、次いで、その測定値をロケーションサーバに報告することができる。いくつかの例では、ロケーションサーバは、UE105によって報告されたロケーション測定値と、例えば、検出されたセルおよび/または識別された無線ビームに関連するアンテナロケーション、無線ビーム方向、アンテナパターン、境界のある地理的エリア、等を含むロケーションサーバデータベースからの予想カバレージ情報とに基づいてUE105のロケーションを計算することができる。いくつかの例では、ロケーションサーバはまた、同じセルおよび/または同じビームを識別する他のUEによって報告されたロケーション測定値に基づいてUE105のロケーションを計算することができる。例えば、ロケーションサーバは、予想カバレージ情報に基づいて、UE105を含むUEが特定の境界のある地理的エリア中にあると決定し、この特定の境界のある地理的エリアに基づいてUE105のロケーションを決定し得る。
[0064] ネットワークベースの位置決め方法の場合、1つまたは複数の基地局(例えば、gNB110および/またはng−eNB114)またはAPは、UE105によって送信された信号のロケーション測定値(例えば、RSSI、RTT、RSRP、RSRQ、到来角(AOA)または到着時間(TOA:Time Of Arrival)の測定値)を取得し得、UE105についてのロケーション推定値の計算のためにロケーションサーバ(例えば、LMF120)に測定値を送り得る。
[0065] NRPPaを使用してgNB110および/またはng−eNB114によってLMF120に提供される情報は、gNB110のロケーション座標および/またはgNB110からの位置測定信号の送信についてのタイミングおよび構成情報を含み得る。次いで、LMF120は、NG−RAN135および5GC140を介して、LPPおよび/またはNPPメッセージ中で、この情報の一部または全部を支援データとしてUE105に提供することができる。
[0066] LMF120からUE105に送られるLPPまたはNPPメッセージは、所望の機能性に応じて、様々なタスクのうちのいずれかを実行するようにUE105に命令し得る。例えば、LPPまたはNPPメッセージは、UE105が、GNSS(またはA−GNSS)、WLAN、および/またはOTDOA(または何らかの他の位置決め方法)の測定値を取得するための命令を含み得る。UE105が、gNB110−nのうちの1つまたは複数によって送信される1つまたは複数の無線ビームに基づいて位置測定を実行するケースでは、LPPまたはNPPメッセージは、例えば、gNB110−nのうちの1つまたは複数が無線ビームを送信するスケジューリングされた時間、各無線ビームの(1つまたは複数の)出発角(AoD)、各無線ビームについての識別情報およびロケーション情報、ならびに無線ビームを送信するアンテナ(および/または、関連する基地局)、等の情報を含む情報をUE105に提供し得る。UE105は、無線ビームを受信し、LPPまたはNPPメッセージによって提供された情報を使用しておよび以下で説明される技法に基づいて、位置測定を実行することができる。UE105は、サービングgNB110−1(またはサービングng−eNB114)およびAMF115を介して、LPPまたはNPPメッセージ中で(例えば、5G NASメッセージ内で)LMF120に測定値(または、測定値から計算されたロケーション)を返信し得る。
[0067] 前述のとおり、通信システム100は、5G技術に関連して説明されているが、通信システム100は、(例えば、音声、データ、測位、および他の機能性をインプリメントするために)UE105のようなモバイルデバイスをサポートし、それとインタラクトするために使用される、GSM、WCDMA、LTE、等のような他の通信技術をサポートするようにインプリメントされ得る。いくつかのそのような実施形態では、5GC140は、異なるエアインターフェースを制御するように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、5GC140は、5GC150において非3GPPインターワーキング機能(N3IWF、図1には示されない)を使用してWLANに接続され得る。例えば、WLANは、UE105のためのIEEE802.11WiFiアクセスをサポートし得、1つまたは複数のWiFi APを備え得る。ここで、N3IWFは、WLANにおよびAMF115のような5GC150内の他の要素に接続し得る。いくつかの実施形態では、NG−RAN135および5GC140の両方は、他のRANおよび他のコアネットワークに置き換えられ得る。例えば、EPSでは、NG−RAN135は、eNBを含むE−UTRANに置き換えら得、5GC140は、AMF115の代わりにモビリティ管理エンティティ(MME:Mobility Management Entity)を、LMF120の代わりにE−SMLCを、およびGMLC125に類似し得るGMLCを含むEPCに置き換えられ得る。そのようなEPSでは、E−SMLCは、NRPPaの代わりにLPPaを使用して、ロケーション情報をE−UTRAN内のeNBに送り、それから受信し得、LPPを使用して、UE105の測位をサポートし得る。これらの他の実施形態では、UE105の測位は、gNB110、ng−eNB114、AMF115、およびLMF120について本明細書で説明される機能およびプロシージャが、いくつかのケースでは、eNB、WiFi AP、MME、およびE−SMLCのような他のネットワーク要素にも適用され得るという差異を伴って、5Gネットワークについて本明細書で説明されるものと類似した方法でサポートされ得る。
[0068] 図2Aは、位置測定に使用され得る無線ビーム(以下、「ビーム」)200の例である。ビーム200は、アンテナ202によって生成され得る。ビーム200は、空間の関数として(アンテナ202による)エネルギーの放射のパターンを定義するアンテナパターンに基づいて、アンテナ202によって生成され得る。放射のパターンは、ビームの伝搬経路(例えば、伝搬経路208)に沿ったビーム幅(例えば、ビーム幅204)および対応するビーム中心(例えば、ビーム中心206)に基づいて定義され得る。伝搬経路208は、アンテナ202からのならびに基準面および/または軸に対する出発角(AOD)に関連付けられ得る。図2Aの例では、伝搬経路208は、Y軸(例えば、水平Y軸)に対するAOD210に関連付けられ得る。ビーム幅は、ビームの電力レベルが、対応するビーム中心における電力レベルと比較して所定の割合(例えば、50%または3dB)低下する(対応するビーム中心からの)距離を定義し得る。いくつかの例では、アンテナ202は、各々が無線信号を送信することができるいくつかのアンテナ素子を含み得、アンテナ202は、各アンテナ素子による送信の位相差を設定することによってビームの出発角を設定することができる。この位相差は、予め設定された出発角に基づいて所定の伝搬経路に沿ってビームを形成するために、送信される無線信号間で建設的(または破壊的)干渉を引き起こし得る。
[0069] 図2Aはビーム200を二次元ビームとして例示しているが、ビーム200が三次元ビームであり得、ビーム200を定義するアンテナパターンが三次元アンテナパターンであり得ることは理解される。図2Bは、ビーム200の例を三次元ビームとして例示する。図2Bの例では、ビーム200は、2つの二次元アンテナパターンの組合せによって定義され得る。第1の二次元アンテナパターンおよび第1のビーム幅212は、仰角面214上で定義され得る。仰角面214は、Y軸およびZ軸によって定義され得、(方位面とも呼ばれる)水平面に対して垂直である。第2の二次元アンテナパターンおよび第2のビーム幅216は、方位面218上で定義され得る。方位面218は、Y軸およびX軸によって定義され得、仰角面214に対して垂直であり得る。ビーム200はまた、方位面218に対する第1の出発角(θと表される)に関連付けられ得、これは、仰角または高度角(angle of altitude)と呼ばれ得る。ビーム200はまた、方位面218上にあり、かつ、例えば、Y軸(またはX軸)を基準とした第2の出発角(φと表される)に関連付けられ得、これは、方位角と呼ばれ得る。
[0070] 5Gネットワークでは、アンテナ202は、いくつかのビームを送信するように構成され得、ここで、各ビームは、異なる出発角(例えば、異なる仰角および/または方位角)を有し、所定の地理的領域(geographical region)をターゲットとする。図2Cは、5Gネットワークにおけるアンテナ202によるビーム送信方式の例を例示する。図2Cの例では、アンテナ202は、ビーム230a、230b、230c、230d、230e、230f、230g、および230hを、それぞれ、領域240a、240b、240c、240d、240e、240f、240g、および240hのうちの1つに送信し得る。各ビームは、データ受信および送信に使用され得、プライマリ同期シーケンス(PSS)、セカンダリ同期シーケンス(SSS)、物理ブロードキャストチャネル(PBCH)信号、トラッキング基準信号(TRS)、等のような、無線フレーム同期およびビームトラッキングに使用される信号を搬送し得る。
[0071] 無線ビーム200は、PSS、SSS、PBCH、およびTRS信号を送信するために一連の無線フレームを含むことができる。各無線フレームは、送信の期間に関連付けられ得、いくつかのサブフレームに編成され得る。各サブフレームは、各シンボル期間がシンボルの送信に使用されるいくつかのシンボル期間にさらに分割され得る。各シンボルは、リソース要素として割り振られたサブキャリアのセットを変調することによって送信され得、ここで、各サブキャリアは、異なる周波数帯域を占有する。PSS、SSS、PBCH、およびTRS信号の各々は、シンボル期間のセット中のサブキャリアのセットを変調することによって形成された一連のシンボルを含むことができる。
[0072] いくつかの例では、アンテナ202は、領域240a〜240hに広がるセルを管理する基地局(図2Cには示されない)によって動作され得る。基地局は、スケジュールに基づいて領域240a〜240hの各々に各ビームを順次送信するようにアンテナ202を動作させることができる。5Gネットワークにおける無線ビームのビーム幅は、典型的に、4Gネットワークにおける無線ビームのビーム幅より狭く、これは、アンテナ202が、異なるスケジューリングされた時間に、ビームを1つの領域(例えば、領域240a)に向け、他の領域(例えば、領域240b、240c、等)には向けないことを可能にする。例えば、領域240aに位置しており、アンテナ202を動作させる基地局によって管理されるセルにキャンプしているモバイルデバイス250は、アンテナ202から(反射または偏向されたビームとしてではなく)直進の見通し線ビームとして無線ビーム230aを受信し得る。しかしながら、モバイルデバイス250が、直進の見通し線ビームとして無線ビーム230bを受信する可能性は低い。さらに、領域240dに位置しており、同じくそのセルにキャンプしているモバイルデバイス252は、アンテナ202から直進の見通し線ビームとして無線ビーム230dを受信し得る。
[0073] いくつかの例では、複数のアンテナは、特定の地理的エリアに異なるビームを送信するように構成され得る。複数のアンテナによる異なるビームの送信は、同時にまたは異なる時間に行われ得る。図2Dは、5Gネットワークにおける一対のアンテナ202aおよび202bによるビーム送信方式の例を例示する。図2Dの例では、アンテナ202aは、ビーム260aを送信し得、アンテナ202bは、ビーム260bを送信し得る。ビーム260aおよび260bの両方は、(それぞれ、アンテナ202aおよび202bに対して)異なる出発角を有し得、ビーム260aおよび260bの両方は、領域(region)270をターゲットとし得る。領域270にあるモバイルデバイス280は、ビーム260aおよび260bの両方を(同時にまたは異なる時間に)受信し得る。いくつかの例では、アンテナ202aは、第1のセルを管理する第1の基地局によって動作され得、アンテナ202bは、第2のセルを管理する第2の基地局によって動作され得、領域270は、第1のセルと第2のセルとの間の境界にあり得、モバイルデバイス280は、モバイルデバイスが第1のセルから第2のセルへのハンドオーバ動作中であるとき、領域270においてビーム260aおよび260bの両方を受信し得る。いくつかの例では、アンテナ202aは、プライマリ基地局によって動作され得、アンテナ202bは、セカンダリ基地局によって動作され得、ここで、プライマリ基地局およびセカンダリ基地局の両方が、(例えば、キャリアアグリゲーション方式で)領域270を含むセルを管理する、モバイルデバイス280は、モバイルデバイス280がそのセルにキャンプしているとき、領域270においてビーム260aおよび260bの両方を受信し得る。
[0074] いくつかの例では、モバイルデバイスは、受信ビームおよび/またはビームを送信するアンテナを識別することができ、ビームを識別することおよび/またはビームを送信するアンテナを識別することに基づいてモバイルデバイスの位置測定を実行することができる。次いで、モバイルデバイスは、例えば、識別された各ビームの出発角、識別されたアンテナのロケーション、モバイルデバイスと識別されたアンテナとの間の距離、識別されたビームを同じく受信する他のモバイルデバイス(これは、他のモバイルデバイスがモバイルデバイスと同じ地理的領域にあることを示し得る)によって提供される位置情報(position information)、等に基づいてその位置を推定することができる。
[0075] モバイルデバイスが、受信ビーム、ビームを送信するアンテナ、および/またはビームを送信するようにアンテナを動作させるセルを識別することができる異なる方法がある。例えば、基地局が、ビームを使用してデータ送信を実行するようにアンテナを動作させるとき、基地局は、送信データの一部として識別子(identifier)を含むことができ、識別子は、ビームを識別するビーム識別子を含むことができる。ビーム識別子は、セル内で送信される各ビームに対して一意であり得る。ビームを受信すると、モバイルデバイスは、送信データから抽出されたビーム識別子に基づいて受信ビームを識別することができる。モバイルデバイスはまた、識別されたビームが、以下で説明されるような様々な技法に基づいて、(他のソースから偏向および/または反射されるのではなく)アンテナから直進的に送信され、かつ、モバイルデバイスが位置している領域をターゲットとする見通し線ビームであるかどうかを決定することができる。識別されたビームが見通し線ビームであると決定すると、モバイルデバイスは、記憶された情報を参照して、ビームの出発角と、ビームを送信するアンテナのロケーションとを決定し、以下で説明されるように、この出発角とアンテナのロケーションとに基づいてモバイルデバイスの位置測定を実行することができる。
[0076] いくつかの例では、ビームに含まれる識別子はまた、(アンテナを介して)ビームを送信する基地局を識別し得る。例えば、識別子は、異なるセルの中で一意であるセル識別子であり得る。同じセル内で送信される異なるビームは、ビームを送信するアンテナおよび/または基地局を識別するためにモバイルデバイスが使用することができる同じセル識別子を共有し得る。識別子は、異なる方法でビーム送信の一部として含まれ得る。例として、識別子は、ビームによって符号化されたデータとして(例えば、ナビゲーション信号として)含まれ得、ここで、データは、ビームのチップレートのネイティブシンボルレートより低いビットレートで符号化され得、復号の信頼性を高めるために前方誤り訂正を用い得る。別の例では、識別子は、ビームのためのコーディング方式に関連付けられ得(例えば、それを定義するのを助けるために使用され得)、ここでは、UEは、特定のコーディング方式を使用してビームを成功裏に取得および測定することによって識別子を検出する。
[0077] モバイルデバイスはまた、基地局を識別するために他の情報に依拠し得る。例えば、モバイルデバイスは、基地局がビームを送信する異なるタイムスロットを示すスケジューリング情報を受信し得、ここで、1つのビームが各タイムスロットにおいて送信される。現在の時間情報およびタイムスロット情報に基づいて、モバイルデバイスは、受信ビームおよびその出発角を識別することができる。モバイルデバイスはまた、以下で説明される技法に基づいて、識別されたビームが見通し線ビームであると決定することができる。識別されたビームが見通し線ビームであると決定すると、モバイルデバイスはまた、以下で説明されるように、出発角とアンテナのロケーションとに基づいてモバイルデバイスの位置測定を実行することができる。
[0078] ビームおよび/または基地局を識別することに基づいて、モバイルデバイスは、位置測定を実行することができる。例えば、上で説明したように、モバイル局は、セルおよび/または無線ビームのアイデンティティに関連するアンテナロケーション、無線ビーム方向、アンテナパターン、等のようなセルパラメータのリストを受信し得る。別の例では、セルのカバレージエリアは、セルが検出されることが予想される境界のある地理的エリアとして示され得る。予想カバレージ情報は、ロケーションサーバデータベースに記憶され得る。セルおよび/またはビームを識別することによってならびに識別されたセルおよび/または識別されたビームにマッピングされたセルパラメータおよび/または予想カバレージ情報に基づいて、モバイルデバイスは、そのロケーションを推定することができる。
[0079] いくつかの例では、モバイルデバイスはまた、そのロケーション推定値をネットワークに提供することができ、ネットワークはまた、モバイルデバイスによって提供されるロケーション推定値(または測定値)情報に基づいて、(例えば、位置フィックスを決定するために)モバイルデバイスのロケーションを推定することができる。例えば、上で説明したように、モバイルデバイスはまた、測定を試みる対象の基準セルおよび候補ネイバーセルのリストを受信し得る。モバイルデバイスは、(例えば、セルを識別することによって、無線ビームを識別することによって、および/またはモバイルデバイスのロケーションを決定することによって、その他によって)ロケーション測定値を測定し、次いで、その測定値(例えば、識別されたセル、識別されたビーム、モバイルデバイスのロケーション、等)をロケーションサーバに報告することができる。いくつかの例では、ロケーションサーバはまた、モバイルデバイスによって報告されたロケーション測定値と、例えば、識別されたセルおよび/または識別された無線ビームに関連するアンテナロケーション、無線ビーム方向、アンテナパターン、境界のある地理的エリア、等を含むロケーションサーバデータベースからの予想カバレージ情報とに基づいてモバイルデバイスのロケーションを計算することができる。例えば、ロケーションサーバは、セルおよび/またはビームの識別に基づいてアンテナロケーションおよび無線ビーム方向、等を決定し、アンテナロケーションおよび方向に基づいてモバイルデバイスの位置を決定することができる。別の例として、ロケーションサーバは、モバイルデバイスの境界のある地理的エリアを決定し、境界のある地理的エリアに基づいてモバイルデバイスのロケーションを決定することができる。別の例として、ロケーションサーバは、モバイルデバイスと同じビームおよび/または同じセルを識別することを同じく報告する他のモバイルデバイスのセットを決定することができる。ロケーションサーバは、予想カバレージ情報の一部として他のモバイルデバイスのセットの報告されたロケーションを取り出し、他のモバイルデバイスのセットの報告されたロケーションに基づいてモバイルデバイスのロケーションを決定することができる。
[0080] ここからは、1つまたは複数のアンテナから受信される1つまたは複数のビームに基づいてモバイルデバイスによって実行され得る位置測定の例を例示する図3A〜図3Cを参照する。図3Aは、複数のアンテナから受信されたビームに基づいて位置測定を実行するモバイルデバイスの例を例示する。図3Aの例では、モバイルデバイス300は、二次元座標(x0,y0)に関連するロケーションにおいて、アンテナ304からビーム302を受信し、アンテナ308からビーム306を受信し得る。ビーム302は、第1の出発角φ1を有し得、ビーム306は、第2の出発角φ2を有し得、これらは両方とも方位面上にあり、共通軸(例えば、Y軸)に対して測定され得る。アンテナ304のロケーションは、二次元座標(x1,y1)に関連付けられており、アンテナ308のロケーションは、二次元座標(x2,y2)に関連付けられているであろう。モバイルデバイス300は、上で説明したように、例えば、ビーム識別子、セル識別子、ビームの受信時間、等に基づいてビーム302および305を識別し、それらの出発角を取得することができる。モバイルデバイス300はまた、(以下で説明される技法に基づいて)ビーム302と305の両方が、モバイルデバイス300が位置している領域をターゲットとする見通し線ビームであると決定することができる。モバイルデバイス300は、次のように、一組の方程式を解く計算を実行して、モバイルデバイス300の座標(x0,y0)をビーム302と305との間の交点として決定することができる:
[0081]
Figure 2021521697
[0082]
Figure 2021521697
[0083] 式1および2では、モバイルデバイス300のロケーション座標(x0,y0)は、出発角(φ1,φ2)の正接関数(tan)に基づいてアンテナ304および308の各々のロケーション座標(x1,y1)および(x2,y2)に関係しているであろう。ロケーション座標(x0,y0)は、上の式1および2を解くことによって決定され得る。
[0084] 図3Bは、単一のアンテナによって送信される単一のビームに基づいて位置測定を実行するモバイルデバイスの例を例示する。図3Bの例では、座標(x3,y3)に関連するロケーションに配置されているモバイルデバイス320は、座標(x4,y4)に関連するロケーションに配置されているアンテナからビーム322を受信し得る。ビーム322は、方位面上で(例えば、Y軸に対して)出発角φ3を有し得る。モバイルデバイス320は、上で説明したように、例えば、ビーム識別子、セル識別子、ビームの受信時間、等に基づいてビーム322を識別し、ビーム322の出発角を取得することができる。モバイルデバイス320はまた、(以下で説明される技法に基づいて)ビーム322が、モバイルデバイス320が位置している領域をターゲットとする見通し線ビームであると決定することができる。次いで、モバイルデバイス320は、モバイルデバイスとアンテナ314との間の距離(d)を推定することができる。距離dおよびアンテナ314のロケーション座標(x4,y4)に基づいて、モバイルデバイス320は、次のようにそのロケーション座標(x3,y3)を決定することができる:
[0085] x3=x4+d×cos(φ3) 式(3)
[0086] y3=y4+d×sin(φ3) 式(4)
[0087] 上の式3および4では、モバイルデバイス320のロケーション座標(x3,y3)は、出発角(φ3)の正弦(sin)関数および余弦(cos)関数に基づいてアンテナ314のロケーション座標(x4,y4)に関係しているであろう。
[0088] 図3Aおよび3Bの例では、説明を簡単にするために、単一平面上の二次元座標の例が提供される。図3Aおよび3Bの例における位置測定が、異なる平面上の三次元座標および複数の出発角に基づいて実行され得ることは理解される。
[0089] モバイルデバイス320がモバイルデバイスとアンテナ314との間の距離(d)を推定することができる様々な方法がある。一例では、モバイルデバイス320は、アンテナ314を動作させる基地局からタイミングアドバンスコマンド(Timing Advance command)を受信し得る。タイミングアドバンス(Timing Advance)は、異なるUEからの信号がほぼ同じ時点に共通のサービングセルに到着することを確実にするためのフィードバック制御ループの一部である。タイミングアドバンスコマンドは、基地局においてダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとを同期させるためのタイミングオフセットを含み得る。タイミングオフセットは、モバイルデバイス320とアンテナ314との間の伝搬遅延(propagation delay)に基づいて構成され得る。各モバイルデバイスは、アンテナ314からのその距離を反映するタイミングオフセット情報を受信することができる。各モバイルデバイスは、アンテナ314におけるアップリンク送信間の衝突および干渉を回避するように、アンテナ314へのそのアップリンク送信のタイミングを設定することができる。基地局は、モバイルデバイス320によって送信される物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)プリアンブルに基づいて初期タイミングオフセットを推定し、ランダムアクセス応答(RAR:Random Access Response)中で、タイミングアドバンスコマンドの形式で、推定されたタイミングオフセットをモバイルデバイス320に送り返すことができる。次いで、モバイルデバイス320は、タイミングアドバンスコマンド中のタイミングオフセット情報に基づいて伝搬遅延およびアンテナ314からのその距離を推定することができる。
[0090] タイミングアドバンスコマンドに加え、モバイルデバイス320が距離を推定することができる他の方法がある。例えば、モバイルデバイス320は、ビーム中で送信される特定の信号(例えば、PSS、SSS、PBCH、TRS、等)の飛行時間を決定し、この飛行時間に基づいて距離を推定し得る。基地局は、ビームから信号を受信すると、信号の受信時間を決定することもできるモバイルデバイス320に信号の送信時間を報告し、次いで、信号の送信時間と受信時間との間の差に基づいて飛行時間を決定することができる。別の例として、モバイルデバイス320はまた、(基地局によって報告され得る)アンテナ314におけるビームの送信電力とモバイルデバイス320におけるビームの受信電力との比を決定し、この比と自由空間経路損失方程式(free-space path loss formula)とに基づいて距離を推定し得る。
[0091] 図3Cは、アンテナから受信されたビームに基づいてモバイルデバイスによって実行され得る位置測定の別の例を例示する。図3Cの例では、領域362に位置している複数のモバイルデバイス360が、アンテナ366からビーム364を受信し得る。複数のモバイルデバイス360の各々は、(例えば、上で説明した技法に基づいてまたは全地球測位信号(GPS)、Wi−Fi、等の他のソースに基づいて)位置測定を実行し、その位置をロケーションデータベース368に報告し得る。いくつかの例では、ロケーションデータベース368は、(例えば、ビーム識別子、セル識別子に関連するビームの受信時間、等に基づいて)ビーム364を複数のモバイルデバイス360のロケーションのセットにマッピングするマッピングテーブルを記憶することができる。ロケーションのセットは、モバイルデバイス360によって報告されており、および/またはモバイルデバイス360のためのセルによって予め決定されているであろう。いくつかの例では、ロケーションデータベース368はまた、セルが検出されると予想される境界のある地理的エリアにセル識別子をマッピングすることができる。領域362に位置しているモバイルデバイス370はまた、ビーム(例えば、ビーム364)を受信し、識別し得る。モバイルデバイス370はまた、ビームを送信するようにアンテナを動作させるセルを識別する情報を受信し得る。モバイルデバイス370は、例えば、識別されたビームに関連するロケーション、セルに関連する境界のある地理的エリア、等についてロケーション基地局368にクエリを行うことができ、このクエリは、ビーム識別子、セル識別子、ビームの受信時間、等を含み得る。ビーム識別子、セル識別子、および/または受信時間に基づいて、ロケーションデータベース368は、モバイルデバイス370のロケーションを推定することができる。モバイルデバイス370はまた、ロケーションデータベース368から受信されたロケーション情報に基づいてその位置を決定することができる。例えば、モバイルデバイス370は、報告されたロケーションの平均を計算すること、境界のある地理的エリア情報を使用してそれ自体の位置測定結果を補強/改良すること、等ができる。
[0092] 上で説明したように、モバイルデバイスが、上で説明した技法に基づいて、識別されたビームを位置測定に使用することができるようになる前に、モバイルデバイスは、識別されたビームが、アンテナから直進的に送信され、かつ、モバイルデバイスが位置しているエリアをターゲットとする見通し線ビームであるかどうかを決定する必要があり得る。しかしながら、識別されたビームが他のエリアをターゲットとしており、見通し線ビームではない場合、モバイルデバイスは、他の構造物による反射または偏向により、識別されたビームを受信している可能性がある。そのようなケースでは、モバイルデバイスは、識別されたビームに基づいて位置測定を実行することを回避すべきである。
[0093] 図4A〜図4Cは、受信ビームが見通し線ビームであるか反射/偏向されたビームであるかを決定するためにモバイルデバイスによって用いられ得る技法を例示する。図4Aの例では、モバイルデバイス400は、アンテナ404からビーム402を受信し、アンテナ408からビーム406を受信し得る。アンテナ404は、モバイルデバイス400がキャンプしているセル410を管理する基地局(図4Aには示されない)によって動作され得、ビーム402は、モバイルデバイス400が位置しているエリアをターゲットとしているであろう。アンテナ408は、デバイス400が位置している場所とは異なるロケーションにビーム406を向け得るが、ビーム406は、構造物412によって反射され、モバイルデバイス400に到達する。モバイルデバイス400は、ビーム402が見通し線ビームであると決定し、例えば、ビーム402の出発角およびアンテナ404のロケーションに基づいて位置測定を実行し得、ビーム406を無視する。
[0094] ビーム402が見通し線ビームであることをモバイルデバイス400が決定することができる様々な方法がある。いくつかの例では、ビーム402およびビーム406の各々は、ビーム識別子および/またはセル識別子を含み得る。モバイルデバイス400は、例えば、ビーム406のセル識別子が、モバイルデバイス400がキャンプしているセルを識別しないことに基づいてビーム406を無視し得る。モバイルデバイス400はまた、例えば、ビーム406のビーム識別子が、モバイルデバイス400が受信時間に受信するようにスケジューリングされているビームの識別子に一致しないに基づいてビーム406を無視し得る。いくつかの例では、モバイルデバイス400はまた、ビーム402のピーク受信電力と比較して低いビーム406のピーク受信電力に基づいてビーム406を無視し得る。図4Aの例では、ビーム406のピーク受信電力は、ビーム406が移動するより長い経路によって引き起こされるより大きい度合いの減衰に起因して、ビーム402のピーク受信電力より低いであろう。より高い受信電力に基づいて、モバイルデバイス400は、ビーム402が、最短距離を移動し、かつ、モバイルデバイスが位置しているエリアをターゲットとする見通し線ビームである可能性がより高いと決定し得る。
[0095] いくつかのシナリオでは、受信電力は、見通し線ビームの正確なインジケーションを提供しない可能性がある。図4Bは、そのようなシナリオの例を例示する。図4Bの例では、アンテナ420は、(例えば、Y軸に対して)第1の出発角φ1を有するビーム422を送信し、(例えば、Y軸に対して)第2の出発角φ2を有するビーム424を送信し得る。ビーム422および424は、異なる時間に送信され得る。ビーム422は、モバイルデバイス430が位置しているエリアをターゲットとし得る。しかしながら、ビーム422は、ビーム422がモバイルデバイス430に到達する前に、構造物432によって(部分的に)遮られ得る。さらに、ビーム424は、モバイルデバイス430が位置している場所とは異なるロケーションをターゲットとする。しかしながら、ビーム424もまた、構造物434から反射された後にモバイルデバイス430に到達する。
[0096] 図4Cは、モバイルデバイス430において受信されるビーム422および424の電力と各ビームによる移動距離との間の関係を示すチャート450の例を例示する。チャート450に示されるように、モバイルデバイス430は、ビーム424(チャート450において「ビーム2」と表される)が見通し線ビームであり、ビーム422(チャート450において「ビーム1」と表される)より短い距離を通って移動したにもかかわらず、ビーム422より弱いビームとしてビーム424を受信し得る。
[0097] 再び図4Bを参照すると、モバイルデバイス430は、例えば、ビーム422とビーム424との間の相対到着時間測定(relative time of arrival measurement)を実行することに基づいて、ビーム422が見通し線ビームであると決定し得る。例えば、モバイルデバイス430は、アンテナ420において所定の信号(例えば、PSS、SSS、PBCH、TRS、等)の送信時間(または他のインジケーション)を受信し、所定の信号の受信を監視し得る。モバイルデバイス430は、(例えば、チャート450におけるピーク454の検出に対応する第1のタイムスタンプ(timestamp)を検出することによって)ビーム424を介して所定の信号を受信する第1のタイムスタンプを決定し、(例えば、チャート450におけるピーク452の検出に対応する第2のタイムスタンプを検出することによって)ビーム422を介して所定の信号を受信する第2のタイムスタンプを決定し得る。第1のタイムスタンプを第2のタイムスタンプと比較すること(そして、両方のタイムスタンプがアンテナ420における所定の信号の送信時間の後であることを確認すること)によって、モバイルデバイス430は、より早い第1のタイムスタンプにより、ビーム424が見通し線ビームであると決定し得る。モバイルデバイス430はまた、例えば、所定の信号の送信時間と第1のタイムスタンプとの間の差に基づいてビーム422の飛行時間を推定することによって、アンテナ420からのその距離を推定することができる。いくつかの例では、モバイルデバイス430はまた、距離決定の精度をさらに高めるために、推定された飛行時間に基づいてタイミングアドバンスコマンドから受信されたタイミングオフセットを調整し、調整されたタイミングオフセットに基づいて距離を決定することができる。
[0098] 図5は、位置測定のために無線ビームから情報を抽出することができるモバイルデバイスにおける受信機システム500の例を例示する。受信機システム500は、高速フーリエ変換(FFT)を実行するためのブロック502と、相関演算を実行するためのブロック504と、逆高速フーリエ変換(IFFT)を実行するためのブロック506と、最早ピーク検出を実行するためのブロック508とを含み得る。受信機システム500の機能性は、例えば、ハードウェアプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、等でソフトウェア命令のセットを実行することによってインプリメントされ得る。
[0099] 受信機システム500は、時間領域信号510の形式で無線ビームを受信するためのアンテナと、時間領域信号510のデジタルサンプルを生成するためにアンテナと結合されたアナログデジタルコンバータ(ADC)とインターフェース接続し得る。デジタルサンプルは、無線ビームに含まれる各シンボルの周波数領域表現を含み得る周波数領域信号512を取得するために、FFTブロック502によって処理され得る。FFT出力の各タップは、シンボルを表すサブキャリアの変調されたセットのうちの1つに対応し得る。FFT出力は、相関ブロック504によって処理され得る。相関ブロック504はまた、各シンボルのための変調されたサブキャリアの各々の複素共役を含むデスクランブルシーケンス(descrambling sequence)514を受信することができる。相関ブロック504は、変調されたサブキャリアに対応するリソース要素を含むシンボルの各々について1つまたは複数の相関積を生成するために、変調されたサブキャリアごとに相関演算を実行することができる。各変調されたサブキャリアについて、相関積は、複写されるか、または複数のシンボルが同じサブキャリアを含む場合には平均化されて、周波数領域ベクトル516を形成することができ、ここで、周波数領域ベクトルの各エントリは、サブキャリアの振幅および位相を表す。
[0100] 周波数領域ベクトル516は、時間領域チャネルインパルス応答(CIR:Channel Impulse Response)518を生成するために、IFFTブロック506を使用して処理され得る。CIRから、図4Cのチャート450に示すものと同様のチャネルエネルギー応答(CER:Channel Energy Response)を生成することができる。時間領域CIR518、または代替的にそのCER対応部分(counterpart)は、例えば、ピーク検出インジケーション520および到着時間522を生成するために、最早ピーク検出ブロック508によって処理され得る。ピーク検出インジケーション520は、例えば、電力レベルが所定のしきい値を超えるもののピークを検出することに基づいて生成され得、到着時間522は、検出されたピークに関連するタイムスタンプであり得る。検出インジケーション520および到着時間522は、位置測定のための追加の処理を実行するためにダウンストリームロジックに提供され得る。例えば、ダウンストリームロジックは、最も早い到着時間でピークを提供する無線ビームが見通し線無線ビームであると決定し得、到着時間522情報は、モバイルデバイスとアンテナとの間の距離を推定するために使用され得る。加えて、CIR518はまた、位置測定を実行するためのビームの出発角情報を取得するのにモバイルデバイスが使用することができる、例えば、ビーム識別子、セル識別子、等を含む他の情報を抽出するために使用され得る。
[0101] 図6は、モバイルデバイスにおいて位置測定を実行する方法600を例示するフロー図である。図6は、上で説明した実施形態の態様にしたがってモバイルデバイス(例えば、UE105)の機能性を例示する。いくつかの実施形態によれば、図6に例示される1つまたは複数のブロックの機能性は、UE(例えば、UE105)によって実行され得る。これらの機能を実行するための手段は、図7に例示され、以下でより詳細に説明されるように、UE105のソフトウェアおよび/またはハードウェア構成要素を含み得る。
[0102] ブロック610において、機能性は、無線ビームを受信することを含む。無線ビームは、デジタル信号のセットを生成するためにサンプリングされ得る。ブロック610における機能を実行するための手段は、図7に例示され、以下でより詳細に説明されるように、バス705、(1つまたは複数の)処理ユニット710、ワイヤレス通信インターフェース730、メモリ760、GNSS受信機780、ならびに/またはUE105の他のハードウェアおよび/もしくはソフトウェア構成要素を備え得る。
[0103] ブロック620において、機能性は、無線ビームまたはこの無線ビームを送信するアンテナのうちの少なくとも1つを識別することを含む。識別は、例えば、無線ビームを介して受信されるデータに含まれる識別子に基づき得る。いくつかの例では、識別子は、ビームを識別するビーム識別子を含むことができる。ビーム識別子は、セル内で送信される各ビームに対して一意であり得る。いくつかの例では、識別子はまた、ビームを送信する基地局および/またはアンテナを識別し得る。例えば、識別子は、異なるセルの中で一意であるセル識別子であり得る。同じセル内で送信される異なるビームは、ビームを送信するアンテナおよび/または基地局を識別するためにモバイルデバイスが使用することができる同じセル識別子を共有し得る。いくつかの例では、ビームはまた、他の情報に基づいて識別され得る。例えば、モバイルデバイスは、基地局がビームを送信する異なるタイムスロットを示すスケジューリング情報を(例えば、LPPおよび/またはNPPメッセージから)受信し得、ここで、1つのビームが各タイムスロットにおいて送信される。現在時間情報およびタイムスロット情報に基づいて、モバイルデバイスは、受信ビームを識別することができる。ブロック620における機能を実行するための手段は、図7に例示され、以下でより詳細に説明されるように、バス705、(1つまたは複数の)処理ユニット710、ワイヤレス通信インターフェース730、メモリ760、GNSS受信機780、ならびに/またはUE105の他のハードウェアおよび/もしくはソフトウェア構成要素を備え得る。
[0104] ブロック630において、機能性は、受信された無線ビームが、モバイルデバイスが位置しているエリアに向けられた見通し線ビームであるかどうかを決定することを含む。いくつかの例では、決定は、無線を介して受信されたデータの一部として含まれるビーム識別子および/またはセル識別子に基づき得る。モバイルデバイスは、例えば、無線ビームのセル識別子が、モバイルデバイスがキャンプしているセルを識別しないとき、無線ビームのビーム識別子が、モバイルデバイスが受信時間に受信するようにスケジューリングされた無線ビームの識別子と一致しないとき、受信された無線ビームを無視し、ブロック610に戻って、位置測定のための新しい無線ビームを受信し得る。いくつかの例では、受信された無線ビームはまた、例えば、無線ビームのピーク受信電力が所定のしきい値より低いことに基づいて無視され得る。いくつかの例では、ブロック610において複数の無線ビームが受信され得、ある無線ビームは、(例えば、ピーク信号を検出することに基づいて)その無線ビームの到着時間が他の無線ビームの到着時間より早いことに基づいて見通し線ビームとして識別され得る。ブロック630における機能を実行するための手段は、図7に例示され、以下でより詳細に説明されるように、バス705、(1つまたは複数の)処理ユニット710、ワイヤレス通信インターフェース730、メモリ760、GNSS受信機780、ならびに/またはUE105の他のハードウェアおよび/もしくはソフトウェア構成要素を備え得る。
[0105] ブロック640において、機能性は、無線ビームが見通し線ビームであると決定するに応答して、無線ビームまたはアンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいてモバイルデバイスの位置を決定することとを含む。いくつかの例では、位置の決定は、例えば、識別された無線ビーム(または、識別された基地局から受信された無線ビーム)の出発角、識別されたアンテナのロケーション、等に基づき得る。例えば、出発角と無線ビームとの間のマッピングを含む出発角についての情報が、(例えば、LPPおよび/またはNPPメッセージの一部として)基地局から受信され得る。複数の無線ビームが複数のアンテナから受信され、複数の無線ビームの出発角が決定されるケースでは、モバイルデバイスの位置は、上で説明したように、複数の無線ビームの伝搬経路に沿った交点として、および、例えば、複数のアンテナのロケーションと式1および式2とに基づいて決定され得る。いくつかの例では、モバイルデバイスの位置はまた、上で説明したように、受信された無線ビームの出発角に加えて、モバイルデバイスとアンテナとの間の距離と式3および式4とに基づいて決定され得る。距離は、例えば、無線ビームを送信する基地局からのタイミングアドバンスに基づいて決定され得る。タイミングアドバンスコマンドは、基地局においてダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとを同期させるためのタイミングオフセットを含み得る。タイミングオフセットは、モバイルデバイスとアンテナとの間の伝搬遅延に基づいて構成され得る。いくつかの例では、距離はまた、例えば、無線ビーム中で送信される特定の信号(例えば、PSS、SSS、PBCH、TRS、等)の飛行時間に基づいて決定され得る。飛行時間は、例えば、基地局によって報告された信号の送信時間と、モバイルデバイスにおける信号の受信時間とに基づいて決定され得る。
[0106] いくつかの例では、モバイルデバイスは、セルおよび/または無線ビームのアイデンティティに関連するアンテナロケーション、無線ビーム方向、アンテナパターン、等のようなセルパラメータのリストのリストを受信し得る。別の例では、セルのカバレージエリアは、セルが検出されると予想される境界のある地理的エリアとして示され得る。予想カバレージ情報は、ロケーションサーバデータベースに記憶され得る。セルパラメータを識別されたセルのセル識別子(および/または、識別された無線ビームの無線ビーム識別子)にマッピングすることによって、モバイルデバイスは、例えば、ビームを送信する基地局のターゲットカバレージエリア、等を決定することができる。モバイルデバイスはまた、ターゲットカバレージエリアに基づいてそのロケーションを決定することができる。
[0107] いくつかの例では、位置測定は、同じ無線ビームを同じく受信する複数の他のモバイルデバイスによって報告されるか、またはそれらについて生成されたロケーション情報に基づいて実行され得る。例えば、複数のモバイルデバイスは、位置測定を実行し、それらの位置をロケーションデータベースに報告し得る。ロケーションデータベースは、(例えば、ビーム識別子、セル識別子に関連するビームの受信時間、等に基づいて)無線ビームを複数のモバイルデバイスによって報告されたロケーションのセットにマッピングするマッピングテーブルを記憶することができる。例えば、ブロック640において、モバイルデバイスはまた、(ブロック620において識別された)識別されたビームおよび/またはビームを送信する識別された基地局に関連する報告されたロケーションについてロケーションデータベースにクエリし得る。モバイルデバイスの位置は、ロケーションデータベースから受信されるロケーション情報に基づいて決定され得る。
[0108] ブロック640における機能を実行するための手段は、図7に例示され、以下でより詳細に説明されるように、バス705、(1つまたは複数の)処理ユニット710、ワイヤレス通信インターフェース730、メモリ760、GNSS受信機780、ならびに/またはUE105の他のハードウェアおよび/もしくはソフトウェア構成要素を備え得る。
[0109] ブロック650において、機能性は、モバイルデバイスの位置を出力することを含む。例えば、モバイルデバイスの位置についての情報は、モバイルデバイスのインターフェース(例えば、ディスプレイインターフェース、オーディオインターフェース、等)を介して出力され得る。情報はまた、ナビゲーションアプリケーションのような他のアプリケーション、ロケーションデータベース、基地局、等に提供され得る。ブロック650における機能を実行するための手段は、図7に例示され、以下でより詳細に説明されるように、バス705、(1つまたは複数の)処理ユニット810、ワイヤレス通信インターフェース730、メモリ760、GNSS受信機780、ならびに/またはUE105の他のハードウェアおよび/もしくはソフトウェア構成要素を備え得る。
[0110] 図7は、(例えば、図1−6に関連して)本明細書で上述したように利用され得るUE105の実施形態を例示する。例えば、UE105は、図6の方法600の機能のうちの1つまたは複数を実行することができる。図7は、様々な構成要素の一般化された図を提供することを意図しているにすぎず、それらのうちのいずれかまたはすべてが適宜利用され得ることは留意されるべきである。いくつかの事例では、図7によって例示される構成要素が、単一の物理デバイスにローカライズされ得ること、および/または、異なる物理ロケーションに配置され得る(例えば、ユーザの身体の異なる部分に位置している、このケースでは、構成要素は、パーソナルエリアネットワーク(PAN)および/または他の手段を介して通信可能に接続され得る)様々なネットワーク化されたデバイスの間で分散され得ることに留意されたい。
[0111] バス705を介して電気的に結合され得る(または、適宜、他の方法で通信状態にあり得る)ハードウェア要素を備えるUE105が示される。ハードウェア要素は、1つまたは複数の汎用プロセッサ、(デジタルシグナルプロセッサ(DSP)チップ、グラフィックス加速度プロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、および/または同様のもののような)1つまたは複数の専用プロセッサ、および/または他の処理構造もしくは手段を限定なく含むことができる(1つまたは複数の)処理ユニット710を含み得る。図7に示されるように、いくつかの実施形態は、所望の機能性に応じて、別個のDSP720を有し得る。ワイヤレス通信に基づくロケーション決定および/または他の決定は、(1つまたは複数の)処理ユニット710および/またはワイヤレス通信インターフェース730において提供され得る(以下で説明される)。UE105はまた、タッチスクリーン、タッチパッド、マイクロフォン、(1つまたは複数の)ボタン、(1つまたは複数の)ダイアル、(1つまたは複数の)スイッチ、および/または同様のものを限定なく含むことができる1つまたは複数の入力デバイス770と、ディスプレイ、発光ダイオード(LED)、スピーカ、および/または同様のものを限定なく含むことができる1つまたは複数の出力デバイス715とを含むことができる。
[0112] UE105はまた、図1に関して上で説明したネットワークを介してUE105が通信することを可能にし得る、モデム、ネットワークカード、赤外線通信デバイス、ワイヤレス通信デバイス、および/または(ブルートゥースデバイス、IEEE802.11デバイス、IEEE802.15.4デバイス、Wi−Fiデバイス、WiMAXデバイス、セルラ通信設備、等のような)チップセットおよび/または同様のものを限定なしに備え得るワイヤレス通信インターフェース830を含み得る。ワイヤレス通信インターフェース730は、ネットワーク、eNB、gNB、および/もしくは他のネットワーク構成要素、コンピュータシステム、ならびに/または本明細書で説明された任意の他の電子デバイスとデータが通信されることを可能にし得る。通信は、ワイヤレス信号734を送るおよび/または受信する1つまたは複数のワイヤレス通信アンテナ732を介して実行され得る。
[0113] 所望の機能性に応じて、ワイヤレス通信インターフェース730は、基地局(例えば、eNBおよびgNB)と通信するための別個のトランシーバと、ワイヤレスデバイスおよびアクセスポイントのような他の地上トランシーバとを備え得る。UE105は、様々なネットワークタイプを備え得る異なるデータネットワークと通信し得る。例えば、ワイヤレスワイドエリアネットワーク(WWAN)は、符号分割多元接続(CDMA)ネットワーク、時分割多元接続(TDMA)ネットワーク、周波数分割多元接続(FDMA)ネットワーク、直交周波数多元接続(OFDMA)ネットワーク、シングルキャリア周波数分割多元接続(SC−FDMA)ネットワーク、WiMax(IEEE802.16)、等であり得る。CDMAネットワークは、cdma2000、広帯域CDMA(W−CDMA(登録商標))、等のような1つまたは複数の無線アクセス技術(RAT)をインプリメントし得る。cdma2000は、IS−95、IS−2000、および/またはIS−856規格を含む。TDMAネットワークは、モバイル通信のためのグローバルシステム(GSM)、デジタルアドバンスドモバイル電話システム(D−AMPS)、または何らかの他のRATをインプリメントし得る。OFDMAネットワークは、LTE、LTEアドバンスド、等を用い得る。5G、LTE、LTEアドバンスド、GSM、およびW−CDMAは、3GPPによる文書に記載されている。cdma2000は、「第3世代パートナーシッププロジェクト2(3GPP2)」という名称の団体からの文書に記載されている。3GPPおよび3GPP2の文書は公に入手可能である。ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)は、IEEE802.11xネットワークであり得、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)は、ブルートゥースネットワーク、IEEE802.15x、または何らかの他のタイプのネットワークであり得る。本明細書で説明された技法は、WWAN、WLAN、および/またはWPANの任意の組合せにも使用され得る。
[0114] UE105は、(1つまたは複数の)センサ740をさらに含み得る。そのようなセンサは、1つまたは複数の慣性センサ(例えば、(1つまたは複数の)加速度計、(1つまたは複数の)ジャイロスコープ、および他のIMU)、(1つまたは複数の)カメラ、(1つまたは複数の)磁力計、(1つまたは複数の)高度計、(1つまたは複数の)マイクロフォン、(1つまたは複数の)近接度センサ、(1つまたは複数の)光センサ、および同様のものを限定なく備え得、それらのうちのいくつかは、本明細書で説明される位置決定を補完および/または容易にするために使用され得る。
[0115] UE105の実施形態はまた、GNSSアンテナ782を使用して1つまたは複数のGNSS衛星(例えば、SV190)から信号784を受信する能力があるGNSS受信機780を含み得る。そのような測位は、本明細書で説明された技法を補完および/または組み込むために利用され得る。GNSS受信機780は、全地球測位システム(GPS)、ガリレオ、グロナス、コンパス、日本上の準天頂衛星システム(QZSS)、インド上のインド地域航法衛生システム(IRNSS)、中国上空のBeidou、および/または同様のもののようなGNSSシステムのGNSS SVから、従来の技法を使用して、UE105の位置を抽出することができる。さらに、GNSS受信機880は、1つまたは複数のグローバルおよび/または地域的な航法衛星システムに関連付けられ得るかまたは他の方法でそれらとともに使用するためにイネーブルにされ得る様々な補強システム(例えば、静止衛星型衛星航法補強システム(SBAS:Satellite Based Augmentation System))によって使用され得る。限定ではなく例として、SBASは、例えば、広域補強システム(WAAS:Wide Area Augmentation System)、静止衛星補強型衛星航法システム(EGNOS:European Geostationary Navigation Overlay Service)、運輸多目的衛星用衛星航法補強システム(MSAS:Multi-functional Satellite Augmentation System)、GPS支援静止衛星型補強航法またはGPSおよび静止衛星補強航法(GAGAN:GPS and Geo Augmented Navigation system)、および/または同様のもののような、完全性情報(integrity information)、差分補正、等を提供する(1つまたは複数の)補強システムを含み得る。ゆえに、本明細書で使用される場合、GNSSは、1つまたは複数のグローバルおよび/または地域的な航法衛星システムおよび/または補強システムの任意の組合せを含み得、GNSS信号は、GNSS、準GNSS、および/またはそのような1つまたは複数のGNSSに関連する他の信号を含み得る。
[0116] UE105は、メモリ760をさらに含み得、および/または、それと通信状態にあり得る。メモリ760は、ローカルおよび/またはネットワークアクセス可能な記憶媒体、ディスクドライブ、ドライブアレイ、光学記憶デバイス、プログラム可能、フラッシュ更新可能であり得る、ランダムアクセスメモリ(「RAM」)および/または読取専用メモリ(「ROM」)のようなソリッドステート記憶デバイス、および/または同様のものを限定なく含むことができる。そのような記憶デバイスは、様々なファイルシステム、データベース構造、および/または同様のものを限定なく含む任意の適切なデータ記憶装置をインプリメントするように構成され得る。
[0117] UE105のメモリ760はまた、1つまたは複数のアプリケーションプログラムのような、オペレーティングシステム、デバイスドライバ、実行可能なライブラリ、および/または他のコードを含むソフトウェア要素(図7には示されない)を備えることができ、これらは、本明細書で説明されるように、様々な実施形態によって提供されるコンピュータプログラムを備え得、および/または、他の実施形態によって提供される方法をインプリメントするようにおよび/またはシステムを構成するように設計され得る。単なる例として、上で説明した(1つまたは複数の)方法に関して説明された1つまたは複数のプロシージャは、UE105(および/または、UE105内の(1つまたは複数の)処理ユニット710もしくはDSP720)によって実行可能なコードおよび/または命令としてインプリメントされ得る。次いで、ある態様では、そのようなコードおよび/または命令は、説明された方法にしたがって1つまたは複数の動作を実行するように汎用コンピュータ(または他のデバイス)を構成するおよび/または適合させるために使用され得る。
[0118] 図8は、5G RANおよび5GCを含む5Gネットワークの様々な構成要素および/または他のネットワークタイプの同様の構成要素を含む、通信システム(例えば、図1の通信システム100)の1つまたは複数の構成要素に組み込まれ得るおよび/または利用され得るコンピュータシステム800の実施形態を例示する。図8は、図5に関して説明された受信機システムおよび図6に関して説明された方法のような、様々な他の実施形態によって提供される方法を実行することができるコンピュータシステム800の一実施形態の略図を提供する。図8は、様々な構成要素の一般化された図を提供することを意図しているにすぎず、それらのうちのいずれかまたはすべてが適宜利用され得ることは留意されるべきである。したがって、図8は、比較的別々の方法でまたは比較的より統合された方法で個々のシステム要素がどのようにインプリメントされ得るかを広く例示する。加えて、図8によって例示される構成要素が、単一のデバイスにローカライズされ得ること、および/または、異なる物理的または地理的なロケーションに配置され得る様々なネットワーク化されたデバイスの間で分散され得ることに留意されたい。いくつかの実施形態では、コンピュータシステム800は、LMF120、gNB110(例えば、gNB110−1)、eNB、E−SMLC、SUPL SLP、および/または何らかの他のタイプのロケーション対応デバイスに対応し得る。
[0119] バス805を介して電気的に結合され得る(または、適宜、他の方法で通信状態にあり得る)ハードウェア要素を備えるコンピュータシステム800が示される。ハードウェア要素は、1つまたは複数の汎用プロセッサ、(デジタル信号処理チップ、グラフィックス加速度プロセッサ、および/または同様のもののような))1つまたは複数の専用プロセッサ、および/または、図5に関して説明された受信機システムおよび図6に関して説明された方法を含む、本明細書で説明された方法のうちの1つまたは複数を実行するように構成され得る他の処理構造を限定なく含むことができる(1つまたは複数の)処理ユニット810を含み得る。コンピュータシステム800はまた、マウス、キーボード、カメラ、マイクロフォン、および/または同様のものを限定なく含むことができる1つまたは複数の入力デバイス815と、ディスプレイデバイス、プリンタ、および/または同様のものを限定なく含むことができる1つまたは複数の出力デバイス820とを含むことができる。
[0120] コンピュータシステム800は、1つまたは複数の非一時的な記憶デバイス825をさらに含み得(および/または、それと通信状態にあり得)、それは、ローカルおよび/またはネットワークアクセス可能な記憶媒体を限定なく備え得、および/または、ディスクドライブ、ドライブアレイ、光学記憶デバイス、プログラム可能、フラッシュ更新可能であり得る、ランダムアクセスメモリ(「RAM」)および/または読取専用メモリ(「ROM」)のようなソリッドステート記憶デバイス、および/または同様のものを限定なく含むことができる。そのような記憶デバイスは、様々なファイルシステム、データベース構造、および/または同様のものを限定なく含む任意の適切なデータ記憶装置をインプリメントするように構成され得る。
[0121] コンピュータシステム800はまた、ワイヤレス通信インターフェース833によって管理および制御される(いくつかの実施形態における)ワイヤライン通信技術および/またはワイヤレス通信技術のサポートを含むことができる通信サブシステム830を含み得る。通信サブシステム830は、モデム、(ワイヤレスまたはワイヤード)ネットワークカード、赤外線通信デバイス、ワイヤレス通信デバイス、および/またはチップセット、および/または同様のものを含み得る。通信サブシステム830は、データが、ネットワーク、モバイルデバイス、他のコンピュータシステム、および/または本明細書で説明される任意の他の電子デバイスと交換されることを可能にするために、ワイヤレス通信インターフェース833のような1つまたは複数の入力および/または出力通信インターフェースを含み得る。「モバイルデバイス」および「UE」という用語は、限定はしないが、モバイル電話、スマートフォン、ウェアラブルデバイス、モバイルコンピューティングデバイス(例えば、ラップトップ、PDA、タブレット)、組込みモデム、ならびに自動車および他の車両コンピューティングデバイスのような任意のモバイル通信デバイスを指すために本明細書では交換して使用されることに留意されたい。
[0122] 多くの実施形態では、コンピュータシステム800は、RAMおよび/またはROMデバイスを含むことができるワーキングメモリ835をさらに備えるだろう。ワーキングメモリ835内に位置しているとして示されるソフトウェア要素は、オペレーティングシステム840、デバイスドライバ、実行可能なライブラリ、および/または(1つまたは複数の)アプリケーションプログラム845のような他のコードを含むことができ、これらは、本明細書で説明されるように、様々な実施形態によって提供されるコンピュータプログラムを備え得、および/または、他の実施形態によって提供される方法をインプリメントするようにおよび/またはシステムを構成するように設計され得る。単なる例として、図5に関して説明された1つまたは複数のブロックおよび図6に関して説明された方法のような上で説明された(1つまたは複数の)方法に関して説明された1つまたは複数のプロシージャは、コンピュータ(および/または、コンピュータ内の処理ユニット)によって実行可能なコードおよび/または命令としてインプリメントされ得、次いで、ある態様では、そのようなコードおよび/または命令は、説明された方法にしたがって1つまたは複数の動作を実行するように汎用コンピュータ(または他のデバイス)を構成するおよび/または適合させるために使用され得る。
[0123] これらの命令および/またはコードのセットは、上で説明した(1つまたは複数の)記憶デバイス825のような非一時的なコンピュータ読取可能な記憶媒体に記憶され得る。いくつかのケースでは、記憶媒体は、コンピュータシステム800のようなコンピュータシステム内に組み込まれ得る。他の実施形態では、記憶媒体は、コンピュータシステムとは切り離されており(例えば、光ディスクのような取外し可能な媒体であり)、および/または、記憶媒体が、そこに記憶されている命令/コードで汎用コンピュータをプログラミングする、構成する、および/または適合させるために使用され得るように、インストールパッケージにおいて提供され得る。これらの命令は、コンピュータシステム800によって実行可能であり得る実行可能なコードの形式をとり得るか、および/または、ソースコードおよび/またはインストール可能なコードの形式をとり得、それらは、(例えば、様々な一般に利用可能なコンパライラ、インストールプログラム、圧縮/解凍ユーティリティ、等のうちのいずれかを使用した)コンピュータシステム800上へのコンパイルおよび/またはインストールに応じて、実行可能なコードの形式をとり得る。
[0124] 特定の要件にしたがって実質的な変更がなされ得ることは当業者には明らかとなるであろう。例えば、カスタマイズされたハードウェアもまた使用され得、および/または、特定の要素が、ハードウェア、(アプレット、等のようなポータブルソフトウェアを含む)ソフトウェア、または両方にインプリメントされ得る。さらに、ネットワーク入力/出力デバイスのような他のコンピューティングデバイスへの接続が用いられ得る。
[0125] 添付の図に関連して、メモリを含むことができる構成要素は、非一時的な機械読取可能な媒体を含むことができる。本明細書で使用される場合、「機械読取可能な媒体(machine-readable medium)」および「コンピュータ読取可能な媒体(computer-readable medium)」という用語は、機械を特定の方式で動作させるデータを提供することに関与している任意の記憶媒体を指す。上で提供された実施形態では、様々な機械読取可能な媒体は、実行のために、処理ユニットおよび/または(1つまたは複数の)他のデバイスに命令/コードを提供することに従事し得る。追加的にまたは代替的に、機械読取可能な媒体は、そのような命令/コードを記憶および/または搬送するために使用され得る。多くのインプリメンテーションでは、コンピュータ読取可能な媒体は、物理的なおよび/または有形の記憶媒体である。このような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を限定なく含む様々な形式をとり得る。コンピュータ読取可能な媒体の共通形式には、例えば、磁気および/もしくは光学媒体、パンチカード、ペーパーテープ、ホールのパターンがある任意の他の物理媒体、RAM、PROM、EPROM、フラッシュEPROM、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、下で説明されるキャリア、またはコンピュータが命令および/もしくはコードを読み取ることができる任意の他の媒体が含まれる。
[0126] 本明細書で説明された方法、システム、およびデバイスは例である。様々な実施形態は、様々なプロシージャまたは構成要素を適宜省略、置き換え、または追加し得る。例えば、特定の実施形態に関連して説明された特徴は、様々な他の実施形態では組み合わせられ得る。実施形態の異なる態様および要素は、同様の方法で組み合わせられ得る。本明細書で提供される図の様々な構成要素は、ハードウェアおよび/またはソフトウェアで具現化され得る。また、技術は発展するため、これらの要素の多くは、本開示の範囲をそれらの特定の例に制限しない例である。
[0127] 主に共通使用上の理由で、そのような信号を、ビット、情報、値、要素、シンボル、文字、変数、項、数、番号、または同様のもので呼ぶことが時に便利であることは証明されている。しかしながら、これらの用語または同様の用語はすべて、適切な物理量に関連付けられるものであり、便利なラベルにすぎないことが理解されるべきである。別途明記されていない限り、上の説明から明らかであるように、本明細書全体にわたって、「処理する」、「計算する」、「算出する」、「決定する」、「確認する」、「識別する」、「関連付ける」、「測定する」、「実行する」という用語または同様の用語を利用した説明が、専用コンピュータまたは同様の専用電子コンピューティングデバイスのような特定の装置のアクションまたはプロセスを指すことは認識される。したがって、本明細書の文脈では、専用コンピュータまたは同様の専用電子コンピューティングデバイスは、典型的に、専用コンピュータまたは同様の専用電子コンピューティングデバイスのメモリ、レジスタ、もしくは他の情報記憶デバイス、送信デバイス、またはディスプレイデバイス内の物理的な電子量、電子量、または磁気量で表される信号を操作または変換する能力がある。
[0128] 本明細書で使用される場合、「および/ならびに」および「もしくは/または」という用語は、そのような用語が使用される文脈に少なくとも部分的に依存することも予想される様々な意味を含み得る。典型的に、A、B、またはCといったリストを関連付けるために使用される場合「もしくは/または」は、包含的な意味で使用される場合はA、B、およびCを意味し、排他的な意味で使用される場合はA、B、またはCを意味することが意図される。加えて、本明細書に使用される場合「1つまたは複数」という用語は、任意の特徴、構造、または特性を、単数形で説明するために使用され得るか、または複数の特徴、構造、または特性の何らかの組合せを説明するために使用され得る。しかしながら、これは、実例となる例にすぎず、本願の主題がこの例に限定されないことは留意されるべきである。さらに、A、B、またはCといったリストを関連付けるために使用される場合、「〜のうちの少なくとも1つ」という用語は、A、AB、AA、AAB、AABBCCC、等のような、A、B、および/またはCの任意の組合せを意味すると解釈され得る。
[0129] いくつかの実施形態が説明されてきたが、本開示の精神から逸脱することなく、様々な修正、代替構成、および同等物が使用され得る。例えば、上の要素は、より大きなシステムの構成要素にすぎず、そこでは、他の規則が、様々な実施形態の適用より優先され得るか、そうでなければそれらを修正し得る。また、上の要素が考慮される前に、最中に、または後に、いくつかのステップが実施され得る。したがって、上の説明は、本開示の範囲を制限するものではない。

Claims (30)

  1. ワイヤレス通信のための方法であって、
    モバイルデバイスによって、無線ビームを受信することと、ここで、前記無線ビームは、前記無線ビームを送信するアンテナに対する出発角に沿って伝搬する指向性ビームである、
    前記モバイルデバイスによって、前記無線ビームまたは前記アンテナを動作させる基地局のうちの少なくとも1つを識別することと、
    前記モバイルデバイスによって、前記無線ビームまたは前記基地局の前記アンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいて前記モバイルデバイスの位置を決定することと、
    前記モバイルデバイスによって、前記モバイルデバイスの前記位置を出力することと
    を備える方法。
  2. 前記モバイルデバイスによって、前記無線ビームを識別することに基づいて前記無線ビームの出発角に関する情報を受信することと、
    前記モバイルデバイスによっておよび前記情報から、前記識別されたアンテナのロケーションを決定することと、
    前記モバイルデバイスによって、前記識別された無線ビームの前記出発角と前記識別された基地局のロケーションとに基づいて前記モバイルデバイスの前記位置を決定することと
    をさらに備える、請求項1に記載の方法。
  3. 前記無線ビームの前記出発角に関する前記情報は、前記無線ビームを前記出発角に関連付ける第1のマッピング情報と、前記無線ビームを前記アンテナの前記ロケーションに関連付ける第2のマッピング情報とを含む、請求項2に記載の方法。
  4. 前記無線ビームは、第1の無線ビームであり、
    前記出発角は、第1の出発角であり、
    前記アンテナの前記ロケーションは、第1のアンテナの第1のロケーションであり、
    前記情報は、第1の情報であり、
    前記方法は、
    前記モバイルデバイスによって、第2の無線ビームを受信することと、
    前記モバイルデバイスによって、前記第2の無線ビームの第2の出発角に関する第2の情報を受信することと、
    前記モバイルデバイスによっておよび前記第2の情報から、第2のアンテナの第2のロケーションを決定することと
    をさらに備え、
    前記モバイルデバイスの前記位置は、前記第1の出発角、前記第1のロケーション、前記第2の出発角、および前記第2のロケーションに基づいて決定される、
    請求項2に記載の方法。
  5. 前記モバイルデバイスによって、前記モバイルデバイスと前記アンテナとの間の距離を決定すること
    をさらに備え、
    前記モバイルデバイスの前記位置は、前記出発角、前記アンテナの前記ロケーション、および前記距離に基づいて決定される、
    請求項2に記載の方法。
  6. 前記モバイルデバイスによっておよび前記アンテナを動作させる基地局から、前記基地局においてダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとを同期させるためのタイミングオフセットについての情報を受信すること
    をさらに備え、
    前記モバイルデバイスと前記アンテナとの間の前記距離の前記決定は、前記タイミングオフセットに基づく、
    請求項5に記載の方法。
  7. 前記モバイルデバイスによって、前記アンテナから、前記無線ビームを介した前記アンテナからの同期信号の無線フレームの送信時間を受信することと、
    前記モバイルデバイスによって、前記モバイルデバイスにおける前記同期信号の前記無線フレームの受信時間を決定することと、
    前記モバイルデバイスによって、前記送信時間および前記受信時間に基づいて飛行時間を決定することと
    をさらに備え、
    前記モバイルデバイスと前記アンテナとの間の前記距離の前記決定は、前記飛行時間に基づく、
    請求項2に記載の方法。
  8. 前記同期信号は、PSS(プライマリ同期信号)、SSS(セカンダリ同期信号)、またはTRS(トラッキング基準信号)のうちの少なくとも1つを含む、請求項7に記載の方法。
  9. 前記モバイルデバイスによって、ロケーションデータベースに、同じく前記無線ビームを受信する1つまたは複数のモバイルデバイスのロケーション情報についてのクエリを送ること
    をさらに備え、
    前記モバイルデバイスの前記位置は、前記ロケーション情報に基づいて決定される、
    請求項1に記載の方法。
  10. 前記無線ビームは、前記無線ビームを識別するビーム識別子を表す情報を含み、
    前記無線ビームは、前記ビーム識別子に基づいて識別される、
    請求項1に記載の方法。
  11. 前記無線ビームは、前記アンテナを動作させる基地局を識別するセル識別子を表す情報を含み、
    前記アンテナは、前記セル識別子に基づいて識別される、
    請求項1に記載の方法。
  12. 前記モバイルデバイスによって、前記無線ビームが、前記モバイルデバイスが位置しているエリアをターゲットとする見通し線ビームであるかどうかを決定することと、
    前記無線ビームが見通し線ビームであると決定すると、前記無線ビームまたは前記基地局の前記アンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいて前記モバイルデバイスの前記位置を決定することと
    をさらに備える、請求項1に記載の方法。
  13. 前記無線ビームが見通し線ビームであるかどうかを決定することは、前記モバイルデバイスが前記無線ビームを受信する時間に前記無線ビームを受信するようにスケジューリングされているかどうかを決定することを備える、請求項1に記載の方法。
  14. 前記無線ビームが見通し線ビームであるかどうかを決定することは、前記無線ビームの受信電力レベルが所定のしきい値を超えるかどうかを決定することを備える、請求項1に記載の方法。
  15. 前記無線ビームは、第1の無線ビームであり、
    前記方法は、
    前記モバイルデバイスによって、第2の無線ビームを受信することと、
    前記モバイルデバイスによって、前記第1の無線ビームの第1の到着時間を決定することと、
    前記モバイルデバイスによって、前記第2の無線ビームの第2の到着時間を決定することと
    をさらに備え、
    前記第1の無線ビームが見通し線ビームであるかどうかを決定することは、前記第1の到着時間が前記第2の到着時間より早いかどうかを決定することを備える、
    請求項1に記載の方法。
  16. 前記モバイルデバイスの前記位置を出力することは、前記モバイルデバイスの出力インターフェースを介して前記位置を出力すること、前記モバイルデバイス上で動作するアプリケーションに前記位置を提供すること、ロケーションデータベースに前記位置を提供すること、または前記基地局に前記位置を提供することのうちの少なくとも1つを備える、請求項1に記載の方法。
  17. モバイルデバイスであって、
    無線ビームを受信するように構成されたワイヤレス受信機と、ここで、前記無線ビームは、前記無線ビームを送信するアンテナに対する出発角に沿って伝搬する指向性ビームである、
    命令のセットを記憶するメモリと、
    プロセッサと
    を備え、前記プロセッサは、
    前記無線ビームまたは前記アンテナを動作させる基地局のうちの少なくとも1つを識別することと、
    前記無線ビームまたは前記基地局の前記アンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいて前記モバイルデバイスの位置を決定することと、
    前記モバイルデバイスの前記位置を出力することと
    を行うための命令の前記セットを実行するように構成される、モバイルデバイス。
  18. 前記プロセッサは、
    前記無線ビームを識別することに基づいて前記無線ビームの出発角に関する情報を受信することと、
    前記情報から、前記識別されたアンテナのロケーションを決定することと、
    前記識別された無線ビームの前記出発角と前記識別された基地局のロケーションとに基づいて前記モバイルデバイスの前記位置を決定することと
    を行うための命令の前記セットを実行するように構成される、請求項17に記載のモバイルデバイス。
  19. 前記無線ビームの前記出発角に関する前記情報は、前記無線ビームを前記出発角に関連付ける第1のマッピング情報と、前記無線ビームを前記アンテナの前記ロケーションに関連付ける第2のマッピング情報とを含む、請求項18に記載のモバイルデバイス。
  20. 前記無線ビームは、第1の無線ビームであり、
    前記出発角は、第1の出発角であり、
    前記アンテナの前記ロケーションは、第1のアンテナの第1のロケーションであり、
    前記情報は、第1の情報であり、
    前記ワイヤレス受信機は、第2の無線ビームを受信するように構成され、
    前記プロセッサは、
    前記第2の無線ビームの第2の出発角に関する第2の情報を受信することと、
    前記第2の情報から、第2のアンテナの第2のロケーションを決定することと
    を行うための命令の前記セットを実行するように構成され、
    前記モバイルデバイスの前記位置は、前記第1の出発角、前記第1のロケーション、前記第2の出発角、および前記第2のロケーションに基づいて決定される、
    請求項18に記載のモバイルデバイス。
  21. 前記プロセッサは、前記モバイルデバイスと前記アンテナとの間の距離を決定するための命令の前記セットを実行するように構成され、
    前記モバイルデバイスの前記位置は、前記出発角、前記アンテナの前記ロケーション、および前記距離に基づいて決定される、
    請求項18に記載のモバイルデバイス。
  22. 前記プロセッサは、前記アンテナを動作させる基地局から、前記基地局においてダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとを同期させるためのタイミングオフセットについての情報を受信するための命令の前記セットを実行するように構成され、
    前記モバイルデバイスと前記アンテナとの間の前記距離の前記決定は、前記タイミングオフセットに基づく、
    請求項21に記載のモバイルデバイス。
  23. 前記プロセッサは、
    前記ワイヤレス受信機を介しておよび前記アンテナから、前記第1の無線ビームを介した前記アンテナからの同期信号の無線フレームの送信時間を受信することと、
    前記モバイルデバイスにおける前記同期信号の無線フレームの受信時間を決定することと、
    前記送信時間および前記受信時間に基づいて飛行時間を決定することと
    を行うための命令の前記セットを実行するように構成され、
    前記モバイルデバイスと前記アンテナとの間の前記距離の前記決定は、前記飛行時間に基づく、
    請求項18に記載のモバイルデバイス。
  24. 前記同期信号は、PSS(プライマリ同期信号)、SSS(セカンダリ同期信号)、またはTRS(トラッキング基準信号)のうちの少なくとも1つを含む、請求項23に記載のモバイルデバイス。
  25. ワイヤレス送信機をさらに備え、
    前記プロセッサは、前記ワイヤレス送信機を介しておよびロケーションデータベースに、同じく前記無線ビームを受信する1つまたは複数のモバイルデバイスのロケーション情報についてのクエリを送るための命令の前記セットを実行するように構成され、
    前記モバイルデバイスの前記位置は、前記ロケーション情報に基づいて決定される、
    請求項17に記載のモバイルデバイス。
  26. 前記無線ビームは、前記無線ビームを識別するビーム識別子を表す情報を含み、
    前記無線ビームは、前記ビーム識別子に基づいて識別される、
    請求項17に記載のモバイルデバイス。
  27. 前記無線ビームは、前記アンテナを動作させる基地局を識別するセル識別子を表す情報を含み、
    前記アンテナは、前記セル識別子に基づいて識別される、
    請求項17に記載のモバイルデバイス。
  28. 前記プロセッサは、
    前記モバイルデバイスが前記無線ビームを受信する時間に前記無線ビームを受信するようにスケジューリングされているかどうか、前記無線ビームの受信電力レベルが所定のしきい値を超えるかどうか、または前記無線ビームの到着時間が第2の無線ビームの第2の到着時間より早いかどうか
    のうちの少なくとも1つに基づいて、前記無線ビームが、前記モバイルデバイスが位置しているエリアをターゲットとする見通し線ビームであるかどうかを決定するための命令の前記セットを実行するように構成される、請求項17に記載のモバイルデバイス。
  29. 命令を記憶した非一時的コンピュータ読取可能な媒体であって、前記命令は、モバイルデバイスのプロセッサによって実行されると、前記モバイルデバイスに、
    前記モバイルデバイスのワイヤレス受信機を介して、無線ビームを受信することと、ここで、前記無線ビームは、前記無線ビームを送信するアンテナに対する出発角に沿って伝搬する指向性ビームである、
    前記無線ビームまたは前記アンテナを動作させる基地局のうちの少なくとも1つを識別することと、
    前記無線ビームまたは前記基地局の前記アンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいて前記モバイルデバイスの位置を決定することと、
    前記モバイルデバイスの前記位置を出力することと
    を行わせる、非一時的コンピュータ読取可能な媒体。
  30. 装置であって、
    無線ビームを受信するための手段と、ここで、前記無線ビームは、前記無線ビームを送信するアンテナに対する出発角に沿って伝搬する指向性ビームである、
    前記無線ビームまたは前記アンテナを動作させる基地局のうちの少なくとも1つを識別するための手段と、
    前記無線ビームまたは前記基地局の前記アンテナのうちの少なくとも1つを識別することに基づいて前記装置の位置を決定するための手段と、
    前記装置の前記位置を出力するための手段と
    を備える装置。
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