JP2024044135A - 端末装置の位置を推定する基地局装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】端末装置が送信した無線信号に基づく位置を高精度に推定すること。【解決手段】基地局装置は、端末装置の測位のために端末装置が送信するランダムアクセスプリアンブルを測定すべきことの指示と、ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される系列とを示す情報を、他の基地局装置へ通知し、端末装置へ、その系列を指定してランダムアクセスプリアンブルを送信するように指示し、端末装置の測位のために、その系列を用いて、端末装置が送信するランダムアクセスプリアンブルを測定する。基地局装置と他の基地局装置におけるランダムアクセスプリアンブルの測定の結果に基づいて、端末装置の位置が推定される、。【選択図】 図６

Description

本発明は、端末装置の位置推定技術に関する。

無線通信システムでは、端末装置の位置を特定することにより、その位置に応じた通信サービスをその端末装置に提供することができる。端末装置は、例えば、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）を用いて、人工衛星から送出された電波を測定することにより自装置の位置を特定し、基地局装置を介してその情報をネットワークに通知しうる。一方で、端末装置がＧＮＳＳによる測位を使用できない場合や、ＧＮＳＳによる測位機能を無効化している場合などが生じうる。このような場合、例えば、複数の基地局装置が端末装置から送出された無線信号を測定し、その電波が到達したタイミング（伝搬時間）の差や到来方向に基づいて端末装置の位置を推定する、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）ベースの位置推定手法を使用することができる。

ＲＡＮベースの位置推定手法では、端末装置が送出した無線信号を基地局装置が正確に受信することができることが必要となりうる。この場合、例えば直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ベースのセルラ通信システムでは、端末装置から送出された無線信号の受信タイミングが想定より大きくずれることによってサブキャリア間の直交性が担保されず、無線信号を正確に受信することができなくなる。一方で、端末装置が測定を行う基地局装置の一部に近い位置に存在し、他の一部からは遠い位置に存在することが想定されうる。このような場合、それらの基地局装置のいずれかに合わせたタイミングで端末装置が無線信号を送信することにより、その基地局装置は、その無線信号を正確に受信することができるが、他の基地局装置では無線信号を正確に受信することができないこととなる。このため、端末装置の位置を正確に推定することができなくなってしまう。

本発明は、端末装置が送信した無線信号に基づく位置を高精度に推定することを可能とする技術を提供する。

本発明の一態様による基地局装置は、端末装置の測位のために当該端末装置が送信するランダムアクセスプリアンブルを測定すべきことの指示と、当該ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される系列とを示す情報を、他の基地局装置へ通知する通知手段と、前記端末装置へ、前記系列を指定して前記ランダムアクセスプリアンブルを送信するように指示する指示手段と、前記端末装置の測位のために、前記系列を用いて、前記端末装置が送信する前記ランダムアクセスプリアンブルを測定する測定手段と、を有し、前記基地局装置と前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果に基づいて、前記端末装置の位置が推定される、ことを特徴とする。

本発明の別の一態様による基地局装置は、他の基地局装置から、端末装置の測位のために当該端末装置が送信するランダムアクセスプリアンブルを測定すべきことの指示と、当該ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される系列とを示す情報を受信する受信手段と、前記指示を受信したことに応じて、前記系列を用いて、前記端末装置の測位のために、前記端末装置が送信する前記ランダムアクセスプリアンブルを測定する測定手段と、を有し、前記基地局装置と前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果に基づいて、前記端末装置の位置が推定される、ことを特徴とする。

本発明によれば、端末装置が送信した無線信号に基づく位置を高精度に推定することが可能となる。

無線通信システムの構成例を示す図である。 装置のハードウェア構成例を示す図である。 端末装置と接続中の基地局装置の機能構成例を示す図である。 端末装置と接続中でない基地局装置の機能構成例を示す図である。 端末装置の機能構成例を示す図である。 無線通信システムにおいて実行される処理の流れの例を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

（システム構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。無線通信システムは、例えば、基地局装置１０１～基地局装置１０３と端末装置１１１とを含んで構成される、セルラ通信システムでありうる。端末装置１１１は、基地局装置１０１～基地局装置１０３のいずれかに接続することにより、無線通信サービスの提供を受けることができる。なお、セルラ通信システムは、例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）や第５世代（５Ｇ）などの既存の規格、又は、その後継規格に従って構成される。また、基地局装置１０１～基地局装置１０３は、例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）の電波に基づいて時刻を調整することにより、相互に時刻同期を確立しており、フレームタイミングが一致しているものとする。

本実施形態では、端末装置１１１が送信した無線信号を基地局装置１０１～基地局装置１０３が測定し、その測定結果に基づいて、端末装置１１１の位置が推定される。基地局装置１０１～基地局装置１０３は、例えば、その無線信号が到来した際の到来方向や到来タイミングを測定する。そして、基地局装置１０１～基地局装置１０３は、位置の推定を実行する装置へ、その測定結果を通知する。なお、位置の推定を実行する装置は、基地局装置１０１～基地局装置１０３のいずれかに含まれてもよいし、基地局装置１０１～基地局装置１０３とは別の装置として用意されてもよい。なお、位置の推定は、例えば、３つ以上の基地局装置における到来方向や到来時間差に基づく従来技術によって行われうる。

基地局装置１０１～基地局装置１０３が端末装置１１１からの無線信号を正確に受信するには、その無線信号の受信タイミングの基地局装置１０１～基地局装置１０３におけるサブフレームのタイミングからのずれが一定の範囲内に収まっていることが必要である。すなわち、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ベースのシステムでは、遅延波の影響を吸収するために、ＯＦＤＭシンボルにサイクリックプレフィックス（ＣＰ）が付加された信号が送信されるが、そのＣＰの長さを超えて到来した無線信号については正確に受信することができない。

端末装置１１１は、例えば接続中の基地局装置１０１においてサブフレームの先頭のタイミングで無線信号が受信されるように、基地局装置１０１から指示されたタイミングアドバンス（ＴＡ）値を用いて、無線信号の送信タイミングを調整する。このタイミングで送信された無線信号は、基地局装置１０１には、正確に受信可能なタイミングで到達し、一方で、基地局装置１０２や基地局装置１０３には、距離に応じて遅延してから到達する。ここで、例えば図１に示すように、端末装置１１１の位置が、基地局装置１０１との間の距離が、基地局装置１０２及び基地局装置１０３との間の距離と比べて非常に短い場合、無線信号が基地局装置１０２及び基地局装置１０３に到達するタイミングが著しく遅延してしまいうる。そして、この遅延の大きさがＣＰの長さを超える場合、基地局装置１０２及び基地局装置１０３は、この無線信号を正確に受信することができなくなってしまう。例えば、端末装置１１１が送信するサウンディング参照信号（ＳＲＳ）は、サブキャリア間隔（ＳＣＳ）が３０ｋＨｚの場合は、ＣＰの長さが２．３４マイクロ秒である。このＣＰの長さによれば、端末装置１１１と基地局装置１０１との間の距離と、端末装置１１１と基地局装置１０２や基地局装置１０３との間の距離との差が、７００メートル以上となると、遅延の大きさがＣＰの長さを超えてしまう。このため、そのような距離差がある状況において、ＳＲＳを用いて端末装置１１１の位置を推定すると、その推定精度が劣化してしまう。

本実施形態では、このような事情に鑑みて、ＳＲＳ等のＣＰの長さと比べてガードタイムが長い、ランダムアクセスプリアンブル（以下では「ＲＡプリアンブル」と表記する場合がある。）を用いた測位を実行可能とする。ＲＡプリアンブルを用いることにより、端末装置１１１と基地局装置１０１との間の距離と、端末装置１１１と基地局装置１０２や基地局装置１０３との間の距離との差が大きい場合であっても、端末装置１１１の位置を正確に推定することができるようになる。なお、ＲＡプリアンブルを用いる場合、基地局装置１０１～基地局装置１０３は、そのＲＡプリアンブルが端末装置１１１によって送信されたものであるか否かを特定することができないことが想定される。このため、本実施形態では、ハンドオーバの際に使用されるＮｏｎ－ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎベースのＲＡプリアンブルを流用する。すなわち、ハンドオーバの際に、ハンドオーバ元の基地局装置から、端末装置及びハンドオーバ先の基地局装置へ、ＲＡプリアンブルの系列を指定する識別情報（ＩＤ）が通知されるように、本実施形態では、接続中の基地局装置から同様のＩＤの通知が行われるようにする。例えば、基地局装置１０１は、接続中の端末装置１１１と、端末装置１１１の位置推定のための測定に関与する基地局装置１０２及び基地局装置１０３に対して、ＲＡプリアンブルの系列を特定可能なＩＤなどの情報を通知する。なお、端末装置１１１の位置推定のための測定に関与する基地局装置は、例えば、端末装置１１１が在圏するセルを形成している基地局装置１０１と隣接関係にある基地局装置でありうる。すなわち、例えば基地局装置１０１は、隣接セルリストに含めて通知するセルを形成する基地局装置を、端末装置１１１の位置の推定に関与する基地局装置として特定し、ＲＡプリアンブルの測定のための情報を通知するようにしうる。

なお、基地局装置１０１は、端末装置１１１の位置推定に関与する基地局装置に対して、位置推定のためにＲＡプリアンブルが送信されることを通知しうる。すなわち、通常のハンドオーバのためではなく、位置推定のためにＲＡプリアンブルが送信されることと、ＲＡプリアンブルの到来方向や到来タイミング等の測位のための測定を行うべきであることが、端末装置１１１の位置推定に関与する基地局装置に通知されうる。また、基地局装置１０１は、上述のようなＲＡプリアンブルの系列を特定可能な情報に加えて、ＲＡプリアンブルが送信されるリソースの情報や送信タイミング等の情報が、基地局装置１０１から、端末装置１１１の位置推定に関与する基地局装置に通知される。すなわち、端末装置１１１は、ハンドオーバのためにＲＡプリアンブルを送信するわけではないことから、端末装置１１１の位置推定に関与する基地局装置のＲＡプリアンブル用のリソースとは異なるリソースで、ＲＡプリアンブルを送信しうる。このため、基地局装置１０１は、そのＲＡプリアンブルが送信されるリソース（例えば、基地局装置１０１のＲＡプリアンブル用のリソースや、別途用意された専用のリソース）を指定して、ＲＡプリアンブルを送信することを端末装置１１１へ指示し、さらに、端末装置１１１の位置推定に関与する基地局装置にもそのリソースを通知しうる。

なお、基地局装置１０１から端末装置１１１への指示は、無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージによって送信され、基地局装置１０１から基地局装置１０２や基地局装置１０３への情報提供は、例えば、ＸｎインタフェースやＮＧインタフェース等の、基地局装置間の通信を可能とするインタフェースを用いて行われうる。

その後、端末装置１１１が、指示されたＩＤに対応する系列を用いてＲＡプリアンブルを生成して、指定されたリソースにおいてそのＲＡプリアンブルを送信する。そして、基地局装置１０１のみならず、基地局装置１０２及び基地局装置１０３が、そのＲＡプリアンブルの到来方向や到来タイミングなどの位置推定のための測定を実行する。そして、基地局装置１０１～基地局装置１０３が、端末装置１１１の位置推定を実行する装置へ、その測定結果を通知する。これによれば、ＳＲＳ等のＣＰの長さと比してガードタイムの長さが十分に長いことにより、端末装置１１１と基地局装置１０１との間の距離と、端末装置１１１と基地局装置１０２又は基地局装置１０３との間の距離との差が大きい場合であっても、基地局装置１０２及び基地局装置１０３が、端末装置１１１からの無線信号を正確に受信することができる。そして、無線信号が正確に受信されることにより、端末装置１１１の位置の推定精度を向上させることができる。

また、端末装置１１１が、基地局装置１０１へ信号を送信する際に使用する送信電力でＲＡプリアンブルを送信すると、基地局装置１０２や基地局装置１０３において、そのＲＡプリアンブルを十分な電力で受信することができないことが想定されうる。このため、基地局装置１０１が、基地局装置１０２や基地局装置１０３において十分な電力でＲＡプリアンブルを受信することができるように、端末装置１１１におけるＲＡプリアンブルの送信電力を指示するようにしてもよい。例えば、基地局装置１０１は、端末装置１１１に対して、最大送信電力で位置推定のためのＲＡプリアンブルを送信するように指示しうる。これにより、端末装置１１１の位置推定に関与する周囲の基地局装置が確実にＲＡプリアンブルを検出することができるようにすることができる。また、基地局装置１０１は、例えば、端末装置１１１に対して周囲の基地局装置から送信された無線信号の無線品質を測定させ、その測定結果を取得する。例えば、基地局装置１０１は、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ（ＭＲ）を送信するように、端末装置１１１に指示しうる。基地局装置１０１は、例えば、ＲＲＣメッセージによって、この指示を端末装置１１１へ送信する。また、基地局装置１０１は、例えば、隣接セルの無線品質が所定の閾値を超えていることを条件にＭＲの送信をトリガするイベントＡ４を設定してもよい。なお、ここで用いられる無線品質は、例えば、参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）などの伝搬損失を特定可能な値でありうる。ただし、これは一例であり、送信電力を決定可能な任意の無線品質が用いられうる。

そして、基地局装置１０１は、ＭＲを受信すると、その値に基づいて、端末装置１１１が使用すべき送信電力を決定し、端末装置１１１に決定した送信電力を用いてＲＡプリアンブルを送信するように指示しうる。これにより、端末装置１１１が送信したＲＡプリアンブルが、そのＲＡプリアンブルの測定を行うべき基地局装置に十分な電力で届くようにすることができる。また、基地局装置１０１は、ＲＡプリアンブルの測定を行うべき基地局装置に十分な電力で届くように、送信電力のランプアップ回数を指定する情報を端末装置１１１へ通知してもよい。例えば、１回のランプアップで所定電力だけ送信電力が増える場合に、基地局装置１０１は、ターゲットの送信電力から現在の送信電力を減じた値をその所定電力で除算することにより、ランプアップ回数を決定しうる。なお、送信電力を指定する情報や、ランプアップ回数を指定する情報は、ＲＡプリアンブルの送信を指示するＲＲＣメッセージ内の情報要素として新たに定義されうる。例えば、位置推定のためのＲＡプリアンブルの送信電力を指定する情報として、「ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＰｏｗｅｒＦｏｒＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ」のような情報が定義されうる。また、ＲＡプリアンブルのランプアップ回数を指定する情報として、「ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＲａｍｐＮｕｍ」のような情報が定義されてもよい。なお、従来、ランプアップ回数の最大値として「ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘ」が既に定義されているが、これとは異なる値として、「ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＲａｍｐＮｕｍ」のような情報が定義されうる。

以上のように、端末装置１１１から位置推定のための無線信号としてＲＡプリアンブルを使用することにより、また、必要に応じてさらに送信電力が指定されることにより、端末装置１１１の周囲に存在する基地局装置が、その無線信号を正確に受信することが可能となる。その結果、それらの基地局装置が、端末装置１１１から送信された無線信号の到来方向や到来タイミングを正確に特定することが可能となり、端末装置１１１の位置を正確に推定することが可能となる。

（装置構成）
図２は、基地局装置及び端末装置のハードウェア構成例を示す図である。基地局装置及び端末装置は、一例において、プロセッサ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、記憶装置２０４、及び通信回路２０５を含んで構成される。プロセッサ２０１は、汎用のＣＰＵ（中央演算装置）や、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の、１つ以上の処理回路を含んで構成されるコンピュータであり、ＲＯＭ２０２や記憶装置２０４に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、装置の全体の処理や、上述の各処理を実行する。ＲＯＭ２０２は、基地局装置や端末装置がそれぞれ実行する処理に関するプログラムや各種パラメータ等の情報を記憶する読み出し専用メモリである。ＲＡＭ２０３は、プロセッサ２０１がプログラムを実行する際のワークスペースとして機能し、また、一時的な情報を記憶するランダムアクセスメモリである。記憶装置２０４は、例えば着脱可能な外部記憶装置等によって構成される。通信回路２０５は、例えば、ＬＴＥや５Ｇ、又はそれ以降の世代のセルラ通信規格の無線通信用の回路によって構成される。なお、図２では、１つの通信回路２０５が図示されているが、基地局装置及び端末装置は、複数の通信回路を有しうる。例えば、基地局装置及び端末装置は、ＬＴＥ用、５Ｇ用、その後継規格用などのそれぞれのための、複数の無線通信回路とアンテナを有しうる。また、基地局装置は、例えば、他の基地局装置との有線又は無線での通信のための通信回路２０５を有してもよく、端末装置は、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのセルラ通信規格ではない無線通信規格に準拠した通信回路２０５を有してもよい。

図３は、端末装置と接続している基地局装置（例えば基地局装置１０１）の機能構成例を示す図である。なお、この基地局装置は、例えば、他の基地局装置に接続されている端末装置の位置推定のための測定を行う場合には、後述の図４の機能をさらに有しうる。基地局装置は、例えば、測定情報通知部３０１、指示部３０２、設定決定部３０３、及び、測定部３０４を有する。また、基地局装置は、例えば、自装置において端末装置の位置を推定する処理を実行する場合には、位置推定部３０５を有しうる。なお、これらの機能部は、例えば、プロセッサ２０１が、ＲＯＭ２０２や記憶装置２０４に記憶されたプログラムを実行することによって実装されうる。ただし、これに限られず、例えばこれらの機能部の一部または全部が専用のハードウェアを用いて実装されてもよい。なお、図３は、説明を簡単にするために、本実施形態に関連する機能のみを示しており、基地局装置は、例えば、ＬＴＥ、５Ｇ、又はその後継規格に準拠した基地局装置としての機能を当然に有しうる。端末装置と接続している基地局装置が実行すべき処理については、基地局装置１０１の処理として上述したため、ここでは機能構成を大まかに概説するにとどめる。

測定情報通知部３０１は、端末装置の位置を推定するためのＲＡプリアンブルの測定を実行すべきこと、ＲＡプリアンブルの系列を示すＩＤ、ＲＡプリアンブルが送信されるリソースを示す情報を、端末装置と接続していない他の基地局装置へ通知する。指示部３０２は、位置推定のためのＲＡプリアンブルの送信を指示する情報を、使用すべき系列を示すＩＤやリソースを示す情報と共に、端末装置へ送信する。

設定決定部３０３は、端末装置がＲＡプリアンブルを送信する際に使用すべき設定を決定する。設定決定部３０３は、例えば、ＲＡプリアンブルの系列を、Ｎｏｎ－Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎベースのランダムアクセス手順で使用可能な系列の中から選択する。なお、位置推定のために使用される系列が、ハンドオーバの場合には使用されない系列として用意されてもよい。この場合、上述の測定情報通知部３０１は、位置推定のために使用される系列を指定するＩＤを通知することにより、黙示的に、端末装置の位置を推定するためのＲＡプリアンブルの測定を実行すべきことを通知しうる。すなわち、測定情報通知部３０１は、端末装置の位置を推定するためのＲＡプリアンブルの測定を実行すべきことを明示的に通知しなくてもよい。また、設定決定部３０３は、ＲＡプリアンブルを送信するためのリソースを決定しうる。設定決定部３０３は、さらに、端末装置が位置推定のためのＲＡプリアンブルの送信の際に使用すべき送信電力やランプアップ回数を決定してもよい。一例において、設定決定部３０３は、端末装置に対して、ＭＲを送信させるためのメッセージの送信やイベントの設定を実行しうる。そして、設定決定部３０３は、周囲の基地局装置からの信号の無線品質の測定結果を端末装置から受信し、その測定結果に基づいて、送信電力やランプアップ回数を決定しうる。また、設定決定部３０３は、端末装置の最大送信電力でＲＡプリアンブルを送信すべきことを決定してもよい。なお、設定決定部３０３が決定した設定は、測定情報通知部３０１や指示部３０２によって、他の基地局装置や端末装置へ通知される。

測定部３０４は、設定決定部３０３によって決定された測定のための設定に基づいて、端末装置から送信された、端末装置の位置推定のためのＲＡプリアンブルを測定する。例えば、測定部３０４は、上述のＩＤに対応する系列のＲＡプリアンブルを端末装置から送信されたＲＡプリアンブルとして特定し、その到来方向や到来タイミングを特定する。位置推定部３０５は、測定部３０４において特定された到来方向や到来タイミングと、他の基地局装置から受信した到来方向や到来タイミングを示す情報とに基づいて、端末装置の位置を推定する。なお、他の装置において位置の推定処理が行われる場合、測定部３０４は、特定した到来方向や到来タイミングを、その装置へ通知する。この場合、位置推定部３０５は省略されうる。

図４は、接続していない端末装置の位置推定のための測定を実行する基地局装置（例えば基地局装置１０２及び基地局装置１０３）の機能構成例を示す図である。なお、この基地局装置は、例えば、自装置に接続されている端末装置の位置推定のための測定を行う場合には、上述した図３の機能をさらに有しうる。基地局装置は、例えば、測定情報受信部４０１、測定部４０２、及び、測定結果通知部４０３を有する。図解していないが、基地局装置は、例えば、自装置において端末装置の位置を推定する処理を実行する場合には、上述の位置推定部３０５に相当する機能を有してもよい。なお、これらの機能部は、例えば、プロセッサ２０１が、ＲＯＭ２０２や記憶装置２０４に記憶されたプログラムを実行することによって実装されうる。ただし、これに限られず、例えばこれらの機能部の一部または全部が専用のハードウェアを用いて実装されてもよい。なお、図４は、説明を簡単にするために、本実施形態に関連する機能のみを示しており、基地局装置は、例えば、ＬＴＥ、５Ｇ、又はその後継規格に準拠した基地局装置としての機能を当然に有しうる。接続していない端末装置の位置推定のための測定を実行する基地局装置の処理については、基地局装置１０２及び基地局装置１０３の処理として上述したため、ここでは機能構成を大まかに概説するにとどめる。

測定情報受信部４０１は、端末装置の位置推定のために端末装置から送信されるＲＡプリアンブルを受信するための情報を、端末装置が接続中の基地局装置から受信する。測定情報受信部４０１は、端末装置の位置を推定するためのＲＡプリアンブルの測定を実行すべきこと、ＲＡプリアンブルの系列を示すＩＤ、ＲＡプリアンブルが送信されるリソースを示す情報を、端末装置と接続中の他の基地局装置から受信する。測定部４０２は、測定情報受信部４０１によって受信された測定のための情報に基づいて、端末装置から送信された、端末装置の位置推定のためのＲＡプリアンブルを測定する。例えば、測定部４０２は、上述のＩＤに対応する系列のＲＡプリアンブルを端末装置から送信されたＲＡプリアンブルとして特定し、その到来方向や到来タイミングを特定する。測定結果通知部４０３は、測定部４０２によって測定された到来方向や到来タイミングを示す情報を、位置推定を実行する装置へ通知する。なお、例えば上述の位置推定部３０５に対応する機能を有する場合は、その機能により、他の基地局装置からＲＡプリアンブルの到来方向や到来タイミングの情報を取得して、端末装置の位置の推定が行われうる。

図５は、端末装置（例えば端末装置１１１）の機能構成例を示す図である。端末装置は、例えば、設定情報受信部５０１、及び、プリアンブル送信部５０２を有する。なお、これらの機能部は、例えば、プロセッサ２０１が、ＲＯＭ２０２や記憶装置２０４に記憶されたプログラムを実行することによって実装されうる。ただし、これに限られず、例えばこれらの機能部の一部または全部が専用のハードウェアを用いて実装されてもよい。なお、図５は、説明を簡単にするために、本実施形態に関連する機能のみを示しており、端末装置は、例えば、ＬＴＥ、５Ｇ、又はその後継規格に準拠した端末装置としての機能を当然に有しうる。端末装置の処理については、端末装置１１１の処理として上述したため、ここでは機能構成を大まかに概説するにとどめる。

設定情報受信部５０１は、位置推定のためのＲＡプリアンブルの送信を指示する情報を、使用すべき系列を示すＩＤやリソースを示す情報と共に、接続中の基地局装置から受信する。また、設定情報受信部５０１は、さらに、送信電力を示す情報を、接続中の基地局装置から受信してもよい。プリアンブル送信部５０２は、設定情報受信部５０１によって受信された情報に基づいて、ＲＡプリアンブルの生成及び送信を行う。すなわち、プリアンブル送信部５０２は、通知されたＩＤに対応する系列を用いてＲＡプリアンブルを生成し、指定されたリソースにおいて、そのＲＡプリアンブルを送信する。また、プリアンブル送信部５０２は、送信電力の指定がされた場合には、その指定された送信電力でＲＡプリアンブルを送信しうる。なお、端末装置は、通常の端末装置の機能として、周囲の基地局装置から送信された無線信号の無線品質を測定する機能と、その測定結果を含んだＭＲを接続中の基地局装置へ送信する機能を当然に有する。

（処理の流れ）
続いて、無線通信システムで実行される処理の流れの例について、図６を用いて説明する。ここでは、図１のような無線通信システムにおいて、端末装置１１１が基地局装置１０１と接続中であるものとする（Ｓ６０１）。基地局装置１０１は、この状態において、例えばネットワークからの指示や所定の時間間隔で位置推定を行うような設定が行われている場合にその推定が行われるべき時刻に達したことに応じて、端末装置１１１の位置推定を行うと決定する。この場合、基地局装置１０１は、端末装置１１１の位置推定のためのＲＡプリアンブルの送信設定を決定する（Ｓ６０４）。基地局装置１０１は、例えば、端末装置１１１がＲＡプリアンブルを生成するために使用すべき系列や、ＲＡプリアンブルを送信する際に使用すべきリソースを決定する。また、基地局装置１０１は、ＲＡプリアンブルの送信電力に関する設定を決定してもよい。一例として、基地局装置１０１は、例えば、最大送信電力でＲＡプリアンブルを送信すべきことを決定しうる。また、基地局装置１０１は、端末装置１１１と基地局装置１０２や基地局装置１０３との間の無線品質（伝搬損失）に応じて、送信電力やランプアップ回数を決定してもよい。この場合、基地局装置１０１は、例えば、ＭＲの送信を指示し、又は、ＭＲの送信のためのイベントの設定を端末装置１１１へ通知する（Ｓ６０２）。そして、基地局装置１０１は、端末装置１１１からＭＲを受信し（Ｓ６０３）、無線品質の測定結果に基づいて、ＲＡプリアンブルの送信に使用すべき送信電力やランプアップ回数を決定しうる。

基地局装置１０１は、基地局装置１０２や基地局装置１０３に対して、端末装置１１１が送信するＲＡプリアンブルの系列を示すＩＤや、そのＲＡプリアンブルが送信される周波数および時間リソースの情報を含んだ設定情報を通知する（Ｓ６０５）。なお、この設定情報は、端末装置１１１の位置推定のためにＲＡプリアンブルを測定すべきことを示す情報を含んでもよい。なお、位置推定のためのＲＡプリアンブルにのみ使用可能な系列のＩＤが用意されている場合、ＲＡプリアンブルの系列のＩＤとしてそのＲＡプリアンブルにのみ使用可能な系列のＩＤが通知されることにより、端末装置１１１の位置推定のためにＲＡプリアンブルを測定すべきことが黙示的に示されてもよい。また、基地局装置１０１は、端末装置１１１の位置推定のためのＲＡプリアンブルを送信することを指示する情報を、端末装置１１１へ通知する（Ｓ６０６）。このとき、基地局装置１０１は、端末装置１１１がＲＡプリアンブルを生成するために使用すべき系列に対応するＩＤや、そのＲＡプリアンブルが送信されるべき周波数および時間リソースの情報を、端末装置１１１へ通知しうる。また、基地局装置１０１は、ＲＡプリアンブルの送信電力に関する情報を端末装置１１１へ通知してもよい。

端末装置１１１は、Ｓ６０６における指示を受信したことに応じて、指定されたＩＤに対応する系列を用いてＲＡプリアンブルを生成し、指定された周波数および時間リソースにおいて、そのＲＡプリアンブルを送信する（Ｓ６０７）。そして、基地局装置１０１は、Ｓ６０４で決定した設定を用いて、端末装置１１１から送信されたＲＡプリアンブルの到来方向や到来タイミングを測定する（Ｓ６０８）。また、基地局装置１０２及び基地局装置１０３は、Ｓ６０５で受信した設定情報に基づいて、端末装置１１１から送信されたＲＡプリアンブルの到来方向や到来タイミングを測定する（Ｓ６０８）。その後、基地局装置１０１～基地局装置１０３によって測定された到来方向や到来タイミングは、基地局装置１０１等の端末装置１１１の位置推定処理を実行する装置へ提供され、その装置において、端末装置１１１の位置が推定される（不図示）。

以上のようにして、端末装置１１１の周囲に存在する基地局装置が、端末装置１１１から送信された無線信号の到来方向や到来タイミングを正確に特定することが可能となり、端末装置１１１の位置を正確に推定することが可能となる。よって、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

Claims (12)

1. 基地局装置であって、
   端末装置の測位のために当該端末装置が送信するランダムアクセスプリアンブルを測定すべきことの指示と、当該ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される系列とを示す情報を、他の基地局装置へ通知する通知手段と、
   前記端末装置へ、前記系列を指定して前記ランダムアクセスプリアンブルを送信するように指示する指示手段と、
   前記端末装置の測位のために、前記系列を用いて、前記端末装置が送信する前記ランダムアクセスプリアンブルを測定する測定手段と、
   を有し、
   前記基地局装置と前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果に基づいて、前記端末装置の位置が推定される、
   ことを特徴とする基地局装置。
2. 前記指示手段は、さらに、前記ランダムアクセスプリアンブルを送信する送信電力の指示を前記端末装置へ送信する、ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記送信電力の指示は、前記端末装置における最大送信電力で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することの指示である、ことを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
4. 前記端末装置における前記他の基地局装置からの信号の無線品質の測定結果を取得する取得手段をさらに有し、
   前記送信電力の指示は、前記無線品質に対応する伝搬損失に基づく電力で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することの指示である、ことを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
5. 前記端末装置における前記他の基地局装置からの信号の無線品質の測定結果を取得する取得手段をさらに有し、
   前記送信電力の指示は、前記無線品質に対応する伝搬損失に基づく送信電力のランプアップの回数を示す指示である、ことを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
6. 前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果を取得する取得手段と、
   前記基地局装置と前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果に基づいて、前記端末装置の位置を推定する推定手段と、
   をさらに有する、ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
7. 基地局装置であって、
   他の基地局装置から、端末装置の測位のために当該端末装置が送信するランダムアクセスプリアンブルを測定すべきことの指示と、当該ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される系列とを示す情報を受信する受信手段と、
   前記指示を受信したことに応じて、前記系列を用いて、前記端末装置の測位のために、前記端末装置が送信する前記ランダムアクセスプリアンブルを測定する測定手段と、
   を有し、
   前記基地局装置と前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果に基づいて、前記端末装置の位置が推定される、
   ことを特徴とする基地局装置。
8. 前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果を取得する取得手段と、
   前記基地局装置と前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果に基づいて、前記端末装置の位置を推定する推定手段と、
   をさらに有する、ことを特徴とする請求項７に記載の基地局装置。
9. 基地局装置によって実行される制御方法であって、
   端末装置の測位のために当該端末装置が送信するランダムアクセスプリアンブルを測定すべきことの指示と、当該ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される系列とを示す情報を、他の基地局装置へ通知することと、
   前記端末装置へ、前記系列を指定して前記ランダムアクセスプリアンブルを送信するように指示することと、
   前記端末装置の測位のために、前記系列を用いて、前記端末装置が送信する前記ランダムアクセスプリアンブルを測定することと、
   を含み、
   前記基地局装置と前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果に基づいて、前記端末装置の位置が推定される、
   ことを特徴とする制御方法。
10. 基地局装置によって実行される制御方法であって、
    他の基地局装置から、端末装置の測位のために当該端末装置が送信するランダムアクセスプリアンブルを測定すべきことの指示と、当該ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される系列とを示す情報を受信することと、
    前記指示を受信したことに応じて、前記系列を用いて、前記端末装置の測位のために、前記端末装置が送信する前記ランダムアクセスプリアンブルを測定することと、
    を含み、
    前記基地局装置と前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果に基づいて、前記端末装置の位置が推定される、
    ことを特徴とする制御方法。
11. 基地局装置に備えられたコンピュータに、
    端末装置の測位のために当該端末装置が送信するランダムアクセスプリアンブルを測定すべきことの指示と、当該ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される系列とを示す情報を、他の基地局装置へ通知させ、
    前記端末装置へ、前記系列を指定して前記ランダムアクセスプリアンブルを送信するように指示させ、
    前記端末装置の測位のために、前記系列を用いて、前記端末装置が送信する前記ランダムアクセスプリアンブルを測定させる、
    ためのプログラムであって、
    前記基地局装置と前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果に基づいて、前記端末装置の位置が推定される、
    ことを特徴とするプログラム。
12. 基地局装置に備えられたコンピュータに、
    他の基地局装置から、端末装置の測位のために当該端末装置が送信するランダムアクセスプリアンブルを測定すべきことの指示と、当該ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用される系列とを示す情報を受信させ、
    前記指示を受信したことに応じて、前記系列を用いて、前記端末装置の測位のために、前記端末装置が送信する前記ランダムアクセスプリアンブルを測定させる、
    ためのプログラムであって、
    前記基地局装置と前記他の基地局装置における前記ランダムアクセスプリアンブルの測定の結果に基づいて、前記端末装置の位置が推定される、
    ことを特徴とするプログラム。

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