JP4015963B2 - 位置計算方法、受信装置及び位置計算装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は無線信号を用いて移動局の位置を計算するための位置計算方法、受信装置及び位置計算装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線ＬＡＮシステムにおいて、移動局の位置を検出する方式として、ＧＰＳ（Global Positioning System）や基地局のＣＳ−ＩＤ（Cell Station ID）による方式が提案されている。前者では、約十ｍの高い精度で移動局の位置を検出できるものの、移動局がＧＰＳ受信機を備えていなければならない。後者では、ＧＰＳ受信機は不要であるが、移動局において受信電力が最大となる最寄り基地局のＣＳ−ＩＤに基づいて該移動局の位置を得るため、基地局の配置間隔程度の精度しか得ることができない。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１５６８８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
無線信号を用いた３辺測量による測位のためには、移動局の周辺の少なくとも３つの基地局が移動局からの信号の受信時刻から伝搬時間差を求め、移動局の位置を計算する。また基地局相互で信号を受信して、基地局間の時刻のずれを補正する。測位を行うチャネルにおいて所望の移動局または所望の基地局以外（例えば、図１の基地局１０、図１３の移動局２０１）から信号を受信する場合がある。このとき、例えば、所望の移動局以外から受信した信号１５を、位置を求める移動局から到来したものと誤認して位置計算に用いると正しい位置を計算することができない。
【０００５】
無線ＬＡＮシステムでは、事業者や個人が任意に基地局を設置することができ、移動局は自由に移動できるので、全ての無線局が位置計算を行うシステムに組み込まれて制御されているとは限らず、位置計算に必要のない信号の送信を全て停止する制御をすることは困難である。そこで、基地局と移動局間で送受信される多くの信号の中から所望の信号を選択して、測位に用いることが必要となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基地局と移動局との間で送受信される信号の受信タイミングを測定し、前記受信タイミング及び前記信号の受信位置を用いて前記移動局の位置を計算する位置計算方法であって、前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得し、前記移動局から到来する信号の受信タイミングを測定し、前記受信信号を蓄積し、前記受信信号に含まれるアドレス情報を解析し、前記受信信号の受信タイミングと、前記アドレス情報が解析された時間とを用いて、前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報とを対応付け、前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果及び前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報との対応付けに基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択する。
【０００７】
また、移動局から送信される信号の受信タイミング及び前記信号の受信位置を用いて前記移動局の位置を計算するために、前記移動局から送信される信号を受信する受信装置であって、前記移動局から到来する信号の受信タイミングを測定する受信タイミング測定手段と、前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得する情報取得手段と、前記受信信号を記憶する記憶手段と、前記受信信号に含まれるアドレス情報を解析するアドレス情報解析手段と、前記受信信号の受信タイミングと、前記アドレス情報が解析された時間とを用いて、前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報とを対応付け、前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果及び前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報との対応付けに基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択する制御手段と、を備える。
【０００８】
また、基地局と移動局との間で送受信される信号の受信タイミング及び前記信号の受信位置を用いて前記移動局の位置を計算する位置計算装置であって、前記移動局との通信を行う前記基地局のアドレス情報を受信するネットワークインタフェース部と、前記信号の受信タイミングを測定する受信装置に、前記基地局のアドレス情報を通知し、前記通知したアドレス情報と前記受信信号から解析されたアドレス情報との比較結果及び前記受信信号と前記受信信号から解析されたアドレス情報との対応付けに基づいて選択された受信信号を用いて、前記移動局の位置を計算する制御部と、を有する。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
本発明では、位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得し、受信信号に含まれるアドレス情報を解析し、前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果に基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択する。すなわち、測位に用いる信号の受信側において位置計算に用いる移動局又は基地局から到来した信号を選択して、移動局の位置を計算するので、移動局又は基地局が測位を行うチャネルにおいて測位に関わらない無線機から予期しない信号を受信する場合であっても正しい情報を用いて位置が計算でき、測位精度の劣化を抑制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の無線通信システムの構成図である。
【００１１】
移動局１１の周辺には、基地局１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０が設けられている。基地局１〜１０は、ネットワーク１３を経由して、サーバ１２に接続されている。複数の基地局が移動局１１からの信号を受信する、又は、移動局１１が複数の基地局からの信号を受信して、信号の受信タイミングから、伝搬時間差を求めて移動局１１の位置を計算する。
【００１２】
図２は、本発明の第１の実施の形態の基地局１〜１０の構成を示すブロック図である。
【００１３】
ネットワークＩ／Ｆ部３６は、基地局とネットワーク１３とを接続するインタフェースである。制御部３５は、無線部２０と信号キャプチャ部３０とを制御する。また、制御部３５は、解析部２６において、解析された受信信号のアドレス情報を用いて、蓄積部３３に記録された受信信号を選択する。また、制御部３５は、解析部２６から通知された情報をメモリ３７に記録する。
【００１４】
Ｉ／Ｆ２７は、無線部２０のインタフェースであり、無線部２０に対する入出力情報及び制御信号を仲介する。ＭＡＣ部２５はMAC PDU（MAC Protocol Data Unit）をベースバンド部（ＢＢ部）２４に送る。ＢＢ部２４から送られるMAC PDUの制御情報は、解析部２６で解析され、ＭＡＣプロトコルに従ってMAC PDUを処理する。
【００１５】
ＢＢ部２４、はMAC PDUに基づいてパケットを組み立て、該パケットを用いて変調をして、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）２３に送る。ＤＡＣ２３はＢＢ部２４から送られてきたデジタル信号をアナログ信号に変換し、ＲＦ部２１に送る。
【００１６】
また、ＢＢ部２４は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）２２から渡される信号を復調しMAC PDUをＭＡＣ部２５に送る。ＡＤＣ２２は、ＲＦ部２１から来るアナログ信号をデジタル信号に変換し、ＢＢ部２４と信号キャプチャ部３０（判定部３１）とに送る。
【００１７】
Ｉ／Ｆ３４は、信号キャプチャ部３０のインタフェースであり、信号キャプチャ部３０に対する情報、制御信号の入出力を仲介する。判定部３１は、受信信号を蓄積部３３に記録するか否かを判定し、その判定結果に基づいて蓄積部３３は無線部２０から送られた受信信号を記録する。例えば、判定部３１はＡＤＣ２２の出力信号振幅を計算し、該振幅が閾値を超えたときにＡＤＣ２２の出力信号を蓄積部３３に記録する判定を行う。カウンタ３２は、信号の受信時刻を記録する為のタイムスタンプを生成する。
【００１８】
図３は、本発明の第１の実施の形態のサーバ１２の構成を示すブロック図である。
【００１９】
ネットワークＩ／Ｆ部１５０は、ネットワーク１３とサーバ１２とのインタフェースである。
【００２０】
ユーザＩ／Ｆ部１５３は、サーバ１２とユーザ間のインタフェースであり、表示装置、キーボード等へのインターフェースとなる。
【００２１】
制御部１５１は、ネットワーク１３を介して送受信される信号（例えば、図５、図１６参照）の生成及び解析、送受信制御及び移動局１１の位置計算を行う。
【００２２】
記憶装置１５２は、本発明の実施の形態の無線通信システムの基地局情報（図１１）や移動局情報（図１２）を記憶する。
【００２３】
図４は、本発明の実施の形態でネットワーク１３を介して送受信されるパケットの構成を示すフォーマット図である。
【００２４】
このパケットは、プリアンプル４０、ヘッダ４１及びMAC PDU４２で構成されており、ＢＢ部２４で組み立てらる。
【００２５】
プリアンプル４０とヘッダ４１は、受信側で復調してMAC PDUを取り出すための制御情報である。MAC PDU４２は制御情報４３とデータ４４からなる。制御情報４３には、宛先情報４５、送信元情報４６、アクセスポイント情報４７が含まれる。例えば、宛先情報４５はパケットの宛先のＭＡＣアドレス、送信元情報４６はパケットの送信元のＭＡＣアドレス、アクセスポイント情報４７はパケットが経由する基地局（アクセスポイント）のＭＡＣアドレスである。
【００２６】
より具体的には、パケットを移動局１１から基地局２を経由してサーバ１２に伝送する場合、宛先情報４５はサーバ１２のＭＡＣアドレス、送信元情報４６は移動局１１のＭＡＣアドレス、アクセスポイント情報４７は基地局２のＭＡＣアドレスである。なお、宛先情報４５、送信元情報４６、アクセスポイント情報４７は、それぞれ当該パケットの宛先、送信元、経由するアクセスポイントが特定できる制御情報であればよく、例えば、宛先情報４５はパケットの宛先のＩＰ（Internet Protocol）アドレス、送信元情報４６はパケットの送信元のＩＰアドレス、アクセスポイント情報４７は基地局のＩＰアドレスを用いてもよい。
【００２７】
図５は、本発明の第１の実施の形態の位置計算時のシーケンス図であり、複数の基地局が移動局１１からの信号を受信し、サーバ１２が移動局１１の位置を計算する場合に送受信される信号を示す。
【００２８】
基地局７は、ビーコンを定期的に送信して、基地局７のＭＡＣアドレス及び無線ＬＡＮのネットワーク名を示すESS-IDを周辺に通知している（１００）。
【００２９】
ビーコンを受信した移動局１１は、基地局７に対して、移動局１１のＭＡＣアドレスが含まれるアソシエーション要求を送信して、無線ＬＡＮへの接続を要求する（１０１）。
【００３０】
アソシエーション要求（１０１）を受信した基地局７は、移動局１１の認証結果に基づいて、移動局１１に対して、アソシエーション応答を送信し、アソシエーション（無線ＬＡＮへの接続）の成功または失敗を伝達する（１０２）。このアソシエーションに成功した場合、移動局１１は、基地局７をアクセスポイントとして、ネットワーク１３を介してサーバ１２と通信を行うことができる。
【００３１】
移動局１１がアソシエーションに成功した場合、基地局７は、移動局１１のＭＡＣアドレスと基地局７のＭＡＣアドレスとを含むアソシエーション情報をサーバ１２に送信する（１０３）。
【００３２】
移動局１１が測位要求（１０４）をサーバ１２に送信すると、サーバ１２は、測位信号を受信する基地局２００を複数（例えば、二次元の測定結果を得るためには少なくとも３つ（基地局２、６、７など））選択する（以下、選択された基地局を「基地局２００」として説明する）。測位信号を受信する基地局には、移動局１１がアソシエートしている基地局７が含まれてもよい。
【００３３】
そして、サーバ１２は、選択された基地局２００に対して信号受信要求を送信する（１０５）。信号受信要求（１０５）には、測位対象の移動局１１、基地局７及びサーバ１２のＭＡＣアドレス、並びに、測位信号を送受信する通信チャネルの情報が含まれる。
【００３４】
信号受信要求（１０５）を受信した基地局２００は、サーバ１２に対して、信号受信応答を送信する（１０６）。
【００３５】
サーバ１２は、基地局２００から信号受信応答（１０６）を受信した後、移動局１１に測位信号の送信要求を送信する（１０７）。測位信号を受信する基地局２００は、送信要求信号（１０７）を受信して、その受信時刻を測位信号（１０８）の受信時刻の基準として用いる。
【００３６】
測位信号の送信要求（１０７）を受信した移動局１１は、測位信号を送信する（１０８）。送信要求信号（１０７）、測位信号（１０８）には、サーバ１２から移動局１１に対するｐｉｎｇを用いて、エコー要求メッセージを送信要求信号（１０７）とし、これに対する応答（エコーメッセージ）を測位信号（１０８）として構成することができる。
【００３７】
基地局２００は、送信要求（１０７）と測位信号（１０８）とを受信し、受信信号とその受信時刻とを受信情報としてサーバ１２に送信する（１１０）。
【００３８】
基地局２００からの受信情報（１１０）を受信したサーバ１２は、測位の解除要求を基地局２００に送信し（１１１）、解除要求（１１１）を受信した基地局２００は、解除応答をサーバ１２に送信する（１１２）。
【００３９】
図６は、本発明の第１の実施の形態の基地局２００における測位信号受信処理のフローチャートである。
【００４０】
まず、制御部３５は所望信号（測位に用いる信号）のパケットのアドレス情報（宛先情報、送信元情報、アクセスポイント情報）を受信する（ステップ７０）。これらの測位に必要な情報は、例えば、信号受信要求１０５（図５参照）によって、サーバ１２から送信される。さらに、基地局２００の制御部３５は、信号受信要求（１０５）を受信すると、内部メモリ３７と蓄積部３３に記録された情報をクリアして、測位の初期化をする。
【００４１】
制御部３５は、判定部３１の判定結果に基づいて、受信情報を蓄積部３３に記録する（ステップ７１）。また、制御部３５は記録開始時刻をカウンタ３２から読出し蓄積部３３に記録する。なお、制御部３５は、記録終了時の時刻を記録してもよい。
【００４２】
そして、解析部２６が受信信号のパケットの宛先情報、送信元情報、アクセスポイント情報を解析し、制御部３５に通知する（ステップ７２）。
【００４３】
そして、制御部３５は、ステップ７２で通知された宛先情報、送信元情報、アクセスポイント情報を用いて、ステップ７０で通知されたアドレス情報に適合する所望の信号またはパケットを選択する（ステップ７３）。
【００４４】
そして、制御部３５は、ステップ７３で選択した信号とパケットと蓄積部３３に記録された信号とを対応付け（ステップ７４）、ステップ７３で選択した信号、パケットに対応する受信信号及びそのタイムスタンプを蓄積部３３から読み出す（ステップ７５）。
【００４５】
この後、制御部３５は、ステップ７５で読み出した情報を受信情報（１１０）としてサーバ１２に送信し、サーバ１２はこの受信情報（１１０）を移動局１１の位置計算に用いる。
【００４６】
図７は、本発明の第１の実施の形態の基地局の蓄積部３３に記録される情報の構成図である。
【００４７】
この蓄積部３３に記録される情報は、タイムスタンプ５０等と受信信号５１等とが対応して記録されている。
【００４８】
受信信号５１、５３、５５は、ＡＤＣ２２から出力される基地局３８の受信信号である。タイムスタンプ５０、５２、５４は、蓄積された受信信号５１、５３、５５それぞれの記録開始時刻である。受信信号はＡＤＣ２２から出力される順に記録される。即ち、第１番目に出力された信号が５１に、第２番目に出力された信号が５２に、第ｎ番目に出力された信号が５３に記録される。
【００４９】
例えば、図８に示すように、基地局７は、基地局１０からのパケット１５を受信した後、移動局１１からのパケット１６を受信する。その後、基地局７はｎ個のパケットを受信する。基地局７が受信した移動局１１からのパケット１６の送信元情報４６は移動局１１のＭＡＣアドレス、パケット１６の宛先情報４５は基地局７のＭＡＣアドレスとなっていれば、パケット１６が位置計算に用いる所望の受信信号である。パケット１５はノイズでありステップ７３で選択されない。
【００５０】
図９は、本発明の第１の実施の形態の基地局の制御部３５が管理する宛先及び送信元情報で構成される通知情報の構成図である。
【００５１】
通知情報６６は、解析部２６から制御部３５に第１番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。また、通知情報６７は、解析部２６から制御部３５に第２番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。また、通知情報６８は、解析部２６から制御部３５に第ｎ番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。
【００５２】
制御部３５は、通知情報６６、６７、６８から、送信元及び宛先が位置計算に用いる条件に適合する通知情報を選択する。そして、選択条件に適合した通知情報に対応するタイムスタンプ５０等及び受信信号５１等を、蓄積部３３の記録内容（図７）から特定して、位置計算に用いる信号の受信時刻を特定する。
【００５３】
この受信時刻（タイムスタンプ）の特定は、図９に示す通知情報６６等と、図７に示すタイムスタンプ５０等及び受信信号５１等との記録順序が等しいことから、制御部３５が蓄積部３３に受信信号を記録した順番と解析部から通知された順番とを用いて、通知情報とタイムスタンプ及び受信信号とを対応させて、信号の受信時刻を特定する。すなわち、制御部３５は、ｋ番目に解析部２６から通知された情報が選択された場合、蓄積部３３にｋ番目に記録された受信信号を読み出す。
【００５４】
例えば、制御部３５によって、送信元が移動局１１で、宛先がサーバ１２である通知情報として通知情報６７が選択されたとき、通知情報６７は第２番目に通知され記憶されたた情報なので、制御部３５は、２番目に通知された通知情報６７に対応して、蓄積部３３に２番目に記録された受信信号、すなわち、タイムスタンプ５２及び受信信号５３を読み出し、５２、５３以外の受信信号を廃棄する。
【００５５】
次に、第１の実施の形態における通知情報と受信信号との対応付けの別な例について説明する。通知情報の順番ではなく、通知情報のタイムスタンプ（通知時刻）によって、通知情報と受信信号とを対応付けするものである。
【００５６】
図１０は、本発明の第１の実施の形態の基地局の制御部３５が管理する宛先及び送信元情報を含んで構成される通知情報の構成図である。
【００５７】
通知情報６１は、解析部２６から制御部３５に第１番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。また、通知情報６３は、解析部２６から制御部３５に第２番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。さらに、通知情報６５は、解析部２６から制御部３５に第ｎ番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。
【００５８】
制御部３５は、解析部２６から通知情報６１、６３、６５が通知されると、それぞれの時刻を表すタイムスタンプ６０、６２、６４をカウンタ３２から読み出して、通知情報６１、６３、６５に対応させてメモリ３７に記憶する。
【００５９】
制御部３５は、通知情報６６、６７、６８から、送信元及び宛先が位置計算に用いる条件に適合する通知情報を選択する。そして、選択条件に適合した通知情報に対応するタイムスタンプ５０等と受信信号５１等を、蓄積部３３の記録内容（図７）から特定して、位置計算に用いる信号の受信時刻を特定する。
【００６０】
この受信時刻（タイムスタンプ）の特定は、図９に示す通知情報６１等に対応して記憶されているタイムスタンプ６０等と、図７に示すタイムスタンプ５０等とによって特定される。すなわち、対応するタイムスタンプ６０等（図９）と、タイムスタンプ５０等（図７）とは、等しい又はタイムスタンプ６０等から時間的に遡って最も近い関係にあることから、両者のタイムスタンプを比較することによって、通知情報とタイムスタンプ及び受信信号とを対応させて、信号の受信時刻を特定する。
【００６１】
例えば、制御部３５によって、送信元が移動局１１で、宛先がサーバ１２で、アクセスポイントが基地局７である通知情報として通知情報６３が選択されたとき、制御部３５は、通知情報６３のタイムスタンプ６２と、蓄積部３３に記録されたタイムスタンプとを比較し、タイムスタンプ６２から時間的に遡って最も近いタイムスタンプとしてタイムスタンプ５２選択する。時間を遡って選択するのは、蓄積部３３に記録される時刻より、解析部２６が制御部３５へ解析結果を通知し、制御部３５がカウンタ３２よりタイムスタンプを得る時刻の方が遅れるためである。制御部３５は、蓄積部３３からタイムスタンプ５２および受信情報５３を読み出し、５２、５３以外の情報を廃棄する。
【００６２】
図１１は、本発明の第１の実施の形態のサーバ１２の記憶装置１５２に記憶される基地局情報の構成図である。
【００６３】
基地局の識別子１６１、各基地局の通信チャンネルの識別子１６２、各基地局のアンテナ位置座標１６３、各基地局のＩＰ（Internet Protocol）アドレス１６４、各基地局のＭＡＣアドレス１６５が対応付けられて記憶されている。この基地局情報は、システム構築時に管理者がユーザＩ／Ｆ部１５３を介して記録する。
【００６４】
図１２は、本発明の第１の実施の形態のサーバ１２の記憶装置１５２に記憶される移動局情報の構成図である。
【００６５】
移動局の識別子１７１、各移動局をアソシエートしている基地局の識別子１７２、各移動局のＩＰアドレス１７３、各移動局のＭＡＣアドレス１７４が対応付けられて記憶されている。この移動局情報は、アソシエーション情報１０３（図５参照）によって基地局７から通知される。
【００６６】
制御部１５１は、基地局情報（図１１）及び移動局情報（図１２）から移動局のＭＡＣアドレスと、各移動局をアソシエートしている基地局のＭＡＣアドレスとを読出し、信号受信要求１０５（又は、第２の実施の形態においては測位信号情報１１７）を作成する。
【００６７】
以上、送信元、宛先及びアクセスポイントの三つの情報によって測位に用いる信号を選択する例について説明したが、送信元（移動局１１のＭＡＣアドレス）及び宛先（サーバ１２のＭＡＣアドレス）の二つの情報を用いて測位に用いる信号を選択してもよい。なぜなら、測位要求信号（１０４）送信後に、移動局１１からサーバ１２宛に送信される信号は測位信号（１０８）であることから、アクセスポイント（経路情報）を特定しなくても、測位に用いる信号を選択することができるからである。
【００６８】
また、測定期間中（測位要求信号（１０４）の送信から測位信号（１０８）の送信までの間）は、測位対象の移動局からの信号の送信を停止すれば、他の移動局からの信号の送信を停止することなく、送信元（移動局１１のＭＡＣアドレス）の情報のみを用いて測位に用いる信号を選択することもできる。なぜなら、測位要求信号（１０４）送信後に、移動局１１から送信される信号は測位信号（１０８）であることから、アクセスポイント（経路情報）や宛先（サーバ１２のＭＡＣアドレス）を特定しなくても、測位に用いる信号を選択することができるからである。
【００６９】
さらに、測定期間中（測位要求信号（１０４）の送信から測位信号（１０８）の送信までの間）は、サーバ１２への送信信号を送信しないようにすれば（すなわち、１局ずつ測位すれば）、他の通信を停止することなく、宛先（サーバ１２のＭＡＣアドレス）の情報のみを用いて測位に用いる信号を選択することもできる。なぜなら、測位要求信号（１０４）送信後に、サーバ１２宛に送信される信号は測位信号（１０８）であることから、アクセスポイント（経路情報）や送信元（移動局１１のＭＡＣアドレス）を特定しなくても、測位に用いる信号を選択することができるからである。
【００７０】
図１３に、このような宛先（サーバ１２のＭＡＣアドレス）の情報のみを用いて測位に用いる信号を選択するシステムの構成の一例を示す。測位に用いる基地局と通信可能な範囲に測位する移動局１１の他に移動局２０１が存在する。
【００７１】
図１４に、図１３に示すシステムにおける位置計算時のシーケンス図を示す。サーバ１２は移動局１１からの測位要求１０４を受信すると、移動局１１からの信号を受信可能な基地局の中から信号を受信する基地局２００を選択し、基地局２００を経由して送信禁止指示１８１を報知する。送信禁止指示１８１を受信した移動局は一定期間、アプリケーションが行う情報の送信を停止する。国際標準化機構(ＩＳＯ)で制定された異機種間の通信を行うためのネットワーク設計方針にＯＳＩ(Open Systems Interconnection)がある。例えば、ＯＳＩの７階層モデルで通信プロトコルは応用（アプリケーション）層とその下層に分類できる。例えば移動局ではアプリケーション層のタスクを一定期間スリープさせる処理を行う。pingはアプリケーション下層のＩＣＭＰ(Internet Control Message Protocol)の規約によるもので送信要求（エコー要求メッセージ）を受信して、測位信号（エコーメッセージ）を送信することが可能である。
【００７２】
以上説明したように、本発明の第１実施の形態では、基地局１〜１０は、移動局１１から到来する信号の受信時間（受信タイミング）を測定し、前記受信時間及び前記信号の受信位置（基地局のアンテナ位置）を用いて移動局１１の位置を計算する位置計算方法であって、前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得し、前記受信信号に含まれるアドレス情報として、前記受信信号に含まれる宛先情報（サーバ１２のＭＡＣアドレス）及び／又は送信元情報（移動局１１のＭＡＣアドレス）、さらにはアクセスポイント情報（基地局のＭＡＣアドレス）を解析して、前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果に基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択するので、移動局又は基地局が測位を行うチャネルにおいて測位に関わらない無線機から予期しない信号を受信する場合であっても正しい情報を用いて位置が計算でき、測位精度の劣化を抑制することができる。
【００７３】
また、基地局が信号を取り込んだ後で所望の信号を選択するので、信号を取り込む基地局から受信可能な範囲に存在する無線局（移動局、基地局）による信号の送信を停止する必要がない。このため、測位中は信号の送信を停止する場合に比べて、システム全体のスループットの低下を抑制することができる。また、測位に用いるシステムに組み込まれていない無線機の送信制御をする必要がないため、他の事業者や個人が設置した独立なシステムを共存させることができる。
【００７４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、移動局１１が受信信号をキャプチャし選別するものである。
【００７５】
図１５は、本発明の第２の実施の形態の移動局１１の構成を示すブロック図である。
【００７６】
ユーザＩ／Ｆ部１３６は、移動局１１とユーザ間のインタフェースであり、表示ディスプレイ、キーボード等が含まれる。
【００７７】
制御部１３５は、無線部２０、信号キャプチャ部３０及びユーザＩ／Ｆ部１３６を制御する。また、制御部１３５は解析部２６からの情報を用いて蓄積部３３に記録された受信信号を選択する。
【００７８】
無線部２０及び信号キャプチャ部３０の構成は、前述した第１の実施の形態の基地局の構成（図２）と同じなので、その詳細な説明は省略する。また、蓄積部３３に記録された信号選択は、前述した第１の実施の形態（図６〜図１０）と同じなので、その詳細な説明は省略する。例えば、蓄積部３３に図７に示すフォーマットで受信信号を記録する。また、例えば、制御部１３５は解析部から通知される情報を図９又は図１０に示すフォーマットで内部メモリ１３７に記録する。
【００７９】
また、無線通信システムの構成、基地局１〜１０の構成、サーバ１２の構成は、前述した第１の実施の形態の対応する構成（図１、図２、図３）と同じなので、その詳細な説明は省略する。
【００８０】
図１６は、本発明の第２の実施の形態の位置計算時のシーケンス図であり、移動局１１が複数の基地局からの信号を受信し、サーバ１２が移動局１１の位置を計算する場合に送受信される信号を示す。
【００８１】
基地局７は、ビーコンを定期的に送信して、基地局７のＭＡＣアドレス及び無線ＬＡＮのネットワーク名を示すESS-IDを周辺に通知している（１００）。
【００８２】
ビーコンを受信した移動局１１は、基地局７に対して、移動局１１のＭＡＣアドレスが含まれるアソシエーション要求を送信して、無線ＬＡＮへの接続を要求する（１０１）。
【００８３】
アソシエーション要求（１０１）を受信した基地局７は、移動局１１の認証結果に基づいて、移動局１１に対して、アソシエーション応答を送信し、アソシエーション（無線ＬＡＮへの接続）の成功または失敗を伝達する（１０２）。このアソシエーションに成功した場合、移動局１１は、基地局７をアクセスポイントとして、ネットワーク１３を介してサーバ１２と通信を行うことができる。
【００８４】
移動局１１がアソシエーションに成功した場合、基地局７は、移動局１１のＭＡＣアドレスと基地局７のＭＡＣアドレスとを含むアソシエーション情報をサーバ１２に送信する（１０３）。
【００８５】
移動局１１が測位要求（１０４）をサーバ１２に送信すると、サーバ１２は、測位信号を送信する基地局２００を少なくとも３つ選択する。測位信号を送信する基地局には移動局１１がアソシエートしている基地局７が含まれてもよい。
【００８６】
そして、サーバ１２は、選択された基地局２００に対して測位準備要求を送信する（１１５）。測位準備要求（１１５）には、信号を送信する通信チャネルの情報が含まれる。例えば、サーバ１２が、移動局１１をアソシエートした基地局７の通信チャネルを測位準備要求（１１５）で指定する。
【００８７】
測位準備要求（１１５）を受信した基地局２００は、サーバ１２に対して、測位準備応答を送信する（１１６）。
【００８８】
測位準備応答（１１６）を受信したサーバ１２は、移動局１１に測位信号情報を送信する（１１７）。測位信号情報（１１７）には、測位対象の移動局１１、信号を送信する基地局２００及びサーバ１２（ネットワークＩ／Ｆ部３６）のＭＡＣアドレスを含んでいる。
【００８９】
測位信号情報（１１７）を受信した移動局１１は、内部メモリ３７と蓄積部３３に記録された情報をクリアする。そして、測位信号の送信要求を送信する（１１８）。測位信号の送信要求（１１８）は、基地局７を経由してサーバ１２へ送信される。
【００９０】
測位信号の送信要求（１１８）を受信したサーバ１２は、選択した基地局２００を経由して、移動局１１に測位信号を送信する（１１９）。
【００９１】
移動局１１は、測位信号（１１９）を受信すると、蓄積部３３に記録する。移動局１１の解析部２６は、受信パケットの制御情報を解析する。移動局１１の制御部１３５は以下に説明する解析結果から所望の信号（測位に用いる信号）を選択し、対応する蓄積部３３に記録された受信信号を読み出す。
【００９２】
移動局１１は、制御部１３５が読み出した受信信号とその受信時刻とを受信情報としてサーバ１２に送信する（１１０）。
【００９３】
移動局１１からの受信情報（１１０）を受信したサーバ１２は、測位の解除要求を基地局２００に送信し（１１１）、解除要求（１１１）を受信した基地局２００は、解除応答をサーバ１２に送信する（１１２）。
【００９４】
移動局１１は、解析部２６から通知され内部メモリ１３７に記録された通知情報（図９）から、測位信号情報１１７で指定されるＭＡＣアドレスの情報を選択する。
【００９５】
通知情報６６は、解析部２６から制御部１３５に第１番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。また、通知情報６７は、解析部２６から制御部１３５に第２番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。また、通知情報６８は、解析部２６から制御部１３５に第ｎ番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。
【００９６】
制御部１３５は、通知情報６６、６７、６８から、送信元及び宛先が位置計算に用いる条件に適合する通知情報を選択する。そして、選択条件に適合した通知情報に対応するタイムスタンプ５０等及び受信信号５１等を、蓄積部３３の記録内容（図７）から特定して、位置計算に用いる信号の受信時刻を特定する。
【００９７】
この受信時刻（タイムスタンプ）の特定は、図９に示す通知情報６６等と、図７に示すタイムスタンプ５０等及び受信信号５１等との記録順序が等しいことから、制御部１３５が蓄積部３３に受信信号を記録した順番と解析部から通知された順番とを用いて、通知情報とタイムスタンプ及び受信信号とを対応させて、信号の受信時刻を特定する。すなわち、制御部１３５は、ｋ番目に解析部２６から通知された情報が選択された場合、蓄積部３３にｋ番目に記録された受信信号を読み出す。
【００９８】
例えば、制御部１３５によって、送信元がサーバ１２で、宛先が移動局１１である通知情報として通知情報６７が選択されたとき、通知情報６７は第２番目に通知された情報なので、制御部１３５は、２番目に通知された通知情報６７に対応して、蓄積部３３に２番目に記録された受信信号、すなわち、タイムスタンプ５２及び受信信号５３を読み出し、５２、５３以外の受信信号を廃棄する。
【００９９】
また、移動局１１は、解析部から通知され内部メモリ１３７に記録された通知情報（図１０）から、測位信号情報１１７で指定されるＭＡＣアドレスの情報を選択することもできる。この場合、通知情報の順番ではなく、通知情報のタイムスタンプ（通知時刻）によって、通知情報と受信信号とを対応付けする。
【０１００】
通知情報６１は、解析部２６から制御部１３５に第１番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。また、通知情報６３は、解析部２６から制御部１３５に第２番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。さらに、通知情報６５は、解析部２６から制御部１３５に第ｎ番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。
【０１０１】
制御部１３５は、解析部２６から通知情報６１、６３、６５が通知されると、それぞれの時刻を表すタイムスタンプ６０、６２、６４をカウンタ３２から読み出して、通知情報６１、６３、６５に対応させてメモリ３７に記憶する。
【０１０２】
制御部１３５は、通知情報６６、６７、６８から、送信元及び宛先が位置計算に用いる条件に適合する通知情報を選択する。そして、選択条件に適合した通知情報に対応するタイムスタンプ５０等と受信信号５１等を、蓄積部３３の記録内容（図７）から特定して、位置計算に用いる信号の受信時刻を特定する。
【０１０３】
この受信時刻（タイムスタンプ）の特定は、図９に示す通知情報６１等に対応して記憶されているタイムスタンプ６０等と、図７に示すタイムスタンプ５０等とによって特定される。すなわち、対応するタイムスタンプ６０等（図９）と、タイムスタンプ５０等（図７）とは、等しい又はタイムスタンプ６０等から時間的に遡って最も近い関係にあることから、両者のタイムスタンプを比較することによって、通知情報とタイムスタンプ及び受信信号とを対応させて、信号の受信時刻を特定する。
【０１０４】
例えば、制御部１３５によっては、送信元が移動局１１で、宛先がサーバ１２である通知情報として通知情報６７が選択されたとき、制御部１３５は、通知情報６３のタイムスタンプ６２と、蓄積部３３に記録されたタイムスタンプとを比較し、タイムスタンプ６２から時間的に遡って最も近いタイムスタンプとしてタイムスタンプ５２選択する。時間を遡って選択するのは、蓄積部３３に記録される時刻より、解析部２６が制御部１３５へ解析結果を通知し、制御部がカウンタ３２よりタイムスタンプを得る時刻の方が遅れるためである。制御部１３５は、蓄積部３３からタイムスタンプ５２および受信情報５３を読み出し、５２、５３以外の情報を廃棄する。
【０１０５】
以上、移動局１１が受信した信号を用いて、サーバ１２で位置計算する例について説明したが、移動局１１の制御部１３５で位置計算をしてもよい。このとき蓄積部３３から読み出した情報を受信情報（１１０）としてサーバ１２に送信する必要はない。
【０１０６】
また、第２の実施の形態においても、送信元、宛先及びアクセスポイントの三つの情報によって測位に用いる信号を選択する例について説明したが、測定期間中（測位要求信号（１０４）の送信から測位信号（１０８）の送信までの間）は、サーバ１２から信号を送信しないようにすれば（すなわち、１局ずつ測位すれば）、他の通信を停止することなく、送信元（サーバ１２のＭＡＣアドレス）及びアクセスポイントの（基地局のＭＡＣアドレス）の二つの情報を用いて測位に用いる信号を選択することもできる。なぜなら、測位信号情報（１１７）の送信後に、サーバ１２から送信される信号は測位信号（１１９）であることから、宛先（移動局１１のＭＡＣアドレス）を特定しなくても、測位に用いる信号を選択することができるからである。
【０１０７】
以上説明したように、本発明の第２実施の形態では、移動局１１は、基地局１〜１０から到来する信号の受信時間（受信タイミング）を測定し、前記受信時間及び前記信号の受信位置（基地局のアンテナ位置）を用いて移動局１１の位置を計算する位置計算方法であって、前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得し、前記受信信号に含まれるアドレス情報として、前記受信信号に含まれる宛先情報（移動局１１のＭＡＣアドレス）及び送信元情報（サーバ１２のＭＡＣアドレス）、さらにはアクセスポイント情報（基地局のＭＡＣアドレス）を解析して、前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果に基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択するので、移動局又は基地局が測位を行うチャネルにおいて測位に関わらない無線機から予期しない信号を受信する場合であっても正しい情報を用いて位置が計算でき、測位精度の劣化を抑制することができる。
【０１０８】
また、移動局１１が信号を取り込んだ後で所望の信号を選択するので、信号を取り込む移動局１１から受信可能な範囲に存在する無線局（移動局、基地局）による信号の送信を停止する必要がない。このため、測位中は信号の送信を停止する場合に比べて、システム全体のスループットの低下を抑制することができる。また、測位に用いるシステムに組み込まれていない無線機の送信制御をする必要がないため、他の事業者や個人が設置した独立なシステムを共存させることができる。
【０１０９】
特許請求の範囲に記載した以外の本発明の観点の代表的なものとして、次のものがあげられる。
【０１１０】
（１）基地局と移動局との間で通信を行い、前記基地局と前記移動局との間で送受信される信号の受信時間を測定し、前記受信時間及び前記信号の受信位置を用いて前記移動局の位置を計算する移動通信システムであって、
前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得する情報取得手段と、
前記受信信号に含まれるアドレス情報を解析するアドレス情報解析手段と、
前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果に基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択する制御手段と、を備えることを特徴とする移動通信システム。
【０１１１】
（２）前記基地局は、
前記移動局から到来する信号の受信タイミングを測定する受信タイミング測定手段を備え、
前記情報解析手段は、前記アドレス情報として、前記受信信号に含まれる宛先情報及び／又は送信元情報を解析し、
前記制御手段は、前記取得したアドレス情報と、前記受信信号から解析した宛先情報及び／又は送信元情報との比較結果に基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択する（１）に記載の移動通信システム。
【０１１２】
（３）前記基地局は、
前記移動局から到来する信号の受信タイミングを測定する受信タイミング測定手段と、
前記受信信号を記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、前記解析されたアドレス情報を用いて該記憶された受信信号を選択する（１）に記載の移動通信システム。
【０１１３】
（４）前記制御手段は、前記記憶手段に受信信号が記憶された順番と、前記アドレス情報が解析された順番とを用いて、前記記憶された受信信号と前記アドレス情報とを対応付けて受信信号を選択する（３）に記載の移動通信システム。
【０１１４】
（５）前記制御手段は、前記受信信号の受信タイミングと、前記アドレス情報が解析された時間とを用いて、前記記憶された受信信号と前記アドレス情報とを対応付けて受信信号を選択する（３）に記載の移動通信システム。
【０１１５】
（６）前記移動局は、
前記基地局から到来する信号の受信タイミングを測定する受信タイミング測定手段と、
前記受信信号を記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、前記解析されたアドレス情報を用いて該記憶された受信信号を選択する（１）に記載の移動通信システム。
【０１１６】
（７）前記アドレス情報としてＭＡＣアドレスを用いる（１）に記載の移動通信システム。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の無線通信システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の基地局の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のサーバ１２の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態で送受信されるパケットのフォーマット図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の位置計算時のシーケンス図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の測位信号受信処理のフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態の蓄積部３３に記録される情報の構成図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態で送受信される信号のシーケンス図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の制御部３５が管理する通知情報の構成図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の制御部３５が管理する通知情報の別の構成図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の記憶装置１５２に記憶される基地局情報の構成図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態の記憶装置１５２に記憶される移動局情報の構成図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の無線通信システムの別な構成図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態の位置計算時の別なシーケンス図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の移動局１１の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態の位置計算時のシーケンス図である。
【符号の説明】
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０ 基地局
１１ 移動局
１２ サーバ
１３ ネットワーク
１５、１６、１７ 無線信号
２０ 無線部
２１ 高周波部（ＲＦ部）
２２ ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）
２３ ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）
２４ ベースバンド部（ＢＢ部）
２５ ＭＡＣ部
２６ 解析部
２７ インターフェース（Ｉ／Ｆ）
３０ 信号キャプチャ部
３１ 判定部
３２ カウンタ
３３ 蓄積部
３４ インターフェース（Ｉ／Ｆ）
３５ 制御部
３６ ネットワークＩ／Ｆ部
３７ メモリ
３８ 基地局
１３５ 制御部
１３６ ユーザＩ／Ｆ部
１３７ メモリ
１５０ ネットワークＩ／Ｆ部
１５１ 制御部
１５２ 記憶装置
１５３ ユーザＩ／Ｆ部
２００ 基地局
【発明が属する技術分野】
本発明は無線信号を用いて移動局の位置を計算するための位置計算方法、受信装置及び位置計算装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線ＬＡＮシステムにおいて、移動局の位置を検出する方式として、ＧＰＳ（Global Positioning System）や基地局のＣＳ−ＩＤ（Cell Station ID）による方式が提案されている。前者では、約十ｍの高い精度で移動局の位置を検出できるものの、移動局がＧＰＳ受信機を備えていなければならない。後者では、ＧＰＳ受信機は不要であるが、移動局において受信電力が最大となる最寄り基地局のＣＳ−ＩＤに基づいて該移動局の位置を得るため、基地局の配置間隔程度の精度しか得ることができない。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１５６８８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
無線信号を用いた３辺測量による測位のためには、移動局の周辺の少なくとも３つの基地局が移動局からの信号の受信時刻から伝搬時間差を求め、移動局の位置を計算する。また基地局相互で信号を受信して、基地局間の時刻のずれを補正する。測位を行うチャネルにおいて所望の移動局または所望の基地局以外（例えば、図１の基地局１０、図１３の移動局２０１）から信号を受信する場合がある。このとき、例えば、所望の移動局以外から受信した信号１５を、位置を求める移動局から到来したものと誤認して位置計算に用いると正しい位置を計算することができない。
【０００５】
無線ＬＡＮシステムでは、事業者や個人が任意に基地局を設置することができ、移動局は自由に移動できるので、全ての無線局が位置計算を行うシステムに組み込まれて制御されているとは限らず、位置計算に必要のない信号の送信を全て停止する制御をすることは困難である。そこで、基地局と移動局間で送受信される多くの信号の中から所望の信号を選択して、測位に用いることが必要となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基地局と移動局との間で送受信される信号の受信タイミングを測定し、前記受信タイミング及び前記信号の受信位置を用いて前記移動局の位置を計算する位置計算方法であって、前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得し、前記移動局から到来する信号の受信タイミングを測定し、前記受信信号を蓄積し、前記受信信号に含まれるアドレス情報を解析し、前記受信信号の受信タイミングと、前記アドレス情報が解析された時間とを用いて、前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報とを対応付け、前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果及び前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報との対応付けに基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択する。
【０００７】
また、移動局から送信される信号の受信タイミング及び前記信号の受信位置を用いて前記移動局の位置を計算するために、前記移動局から送信される信号を受信する受信装置であって、前記移動局から到来する信号の受信タイミングを測定する受信タイミング測定手段と、前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得する情報取得手段と、前記受信信号を記憶する記憶手段と、前記受信信号に含まれるアドレス情報を解析するアドレス情報解析手段と、前記受信信号の受信タイミングと、前記アドレス情報が解析された時間とを用いて、前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報とを対応付け、前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果及び前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報との対応付けに基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択する制御手段と、を備える。
【０００８】
また、基地局と移動局との間で送受信される信号の受信タイミング及び前記信号の受信位置を用いて前記移動局の位置を計算する位置計算装置であって、前記移動局との通信を行う前記基地局のアドレス情報を受信するネットワークインタフェース部と、前記信号の受信タイミングを測定する受信装置に、前記基地局のアドレス情報を通知し、前記通知したアドレス情報と前記受信信号から解析されたアドレス情報との比較結果及び前記受信信号と前記受信信号から解析されたアドレス情報との対応付けに基づいて選択された受信信号を用いて、前記移動局の位置を計算する制御部と、を有する。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
本発明では、位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得し、受信信号に含まれるアドレス情報を解析し、前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果に基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択する。すなわち、測位に用いる信号の受信側において位置計算に用いる移動局又は基地局から到来した信号を選択して、移動局の位置を計算するので、移動局又は基地局が測位を行うチャネルにおいて測位に関わらない無線機から予期しない信号を受信する場合であっても正しい情報を用いて位置が計算でき、測位精度の劣化を抑制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の無線通信システムの構成図である。
【００１１】
移動局１１の周辺には、基地局１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０が設けられている。基地局１〜１０は、ネットワーク１３を経由して、サーバ１２に接続されている。複数の基地局が移動局１１からの信号を受信する、又は、移動局１１が複数の基地局からの信号を受信して、信号の受信タイミングから、伝搬時間差を求めて移動局１１の位置を計算する。
【００１２】
図２は、本発明の第１の実施の形態の基地局１〜１０の構成を示すブロック図である。
【００１３】
ネットワークＩ／Ｆ部３６は、基地局とネットワーク１３とを接続するインタフェースである。制御部３５は、無線部２０と信号キャプチャ部３０とを制御する。また、制御部３５は、解析部２６において、解析された受信信号のアドレス情報を用いて、蓄積部３３に記録された受信信号を選択する。また、制御部３５は、解析部２６から通知された情報をメモリ３７に記録する。
【００１４】
Ｉ／Ｆ２７は、無線部２０のインタフェースであり、無線部２０に対する入出力情報及び制御信号を仲介する。ＭＡＣ部２５はMAC PDU（MAC Protocol Data Unit）をベースバンド部（ＢＢ部）２４に送る。ＢＢ部２４から送られるMAC PDUの制御情報は、解析部２６で解析され、ＭＡＣプロトコルに従ってMAC PDUを処理する。
【００１５】
ＢＢ部２４、はMAC PDUに基づいてパケットを組み立て、該パケットを用いて変調をして、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）２３に送る。ＤＡＣ２３はＢＢ部２４から送られてきたデジタル信号をアナログ信号に変換し、ＲＦ部２１に送る。
【００１６】
また、ＢＢ部２４は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）２２から渡される信号を復調しMAC PDUをＭＡＣ部２５に送る。ＡＤＣ２２は、ＲＦ部２１から来るアナログ信号をデジタル信号に変換し、ＢＢ部２４と信号キャプチャ部３０（判定部３１）とに送る。
【００１７】
Ｉ／Ｆ３４は、信号キャプチャ部３０のインタフェースであり、信号キャプチャ部３０に対する情報、制御信号の入出力を仲介する。判定部３１は、受信信号を蓄積部３３に記録するか否かを判定し、その判定結果に基づいて蓄積部３３は無線部２０から送られた受信信号を記録する。例えば、判定部３１はＡＤＣ２２の出力信号振幅を計算し、該振幅が閾値を超えたときにＡＤＣ２２の出力信号を蓄積部３３に記録する判定を行う。カウンタ３２は、信号の受信時刻を記録する為のタイムスタンプを生成する。
【００１８】
図３は、本発明の第１の実施の形態のサーバ１２の構成を示すブロック図である。
【００１９】
ネットワークＩ／Ｆ部１５０は、ネットワーク１３とサーバ１２とのインタフェースである。
【００２０】
ユーザＩ／Ｆ部１５３は、サーバ１２とユーザ間のインタフェースであり、表示装置、キーボード等へのインターフェースとなる。
【００２１】
制御部１５１は、ネットワーク１３を介して送受信される信号（例えば、図５、図１６参照）の生成及び解析、送受信制御及び移動局１１の位置計算を行う。
【００２２】
記憶装置１５２は、本発明の実施の形態の無線通信システムの基地局情報（図１１）や移動局情報（図１２）を記憶する。
【００２３】
図４は、本発明の実施の形態でネットワーク１３を介して送受信されるパケットの構成を示すフォーマット図である。
【００２４】
このパケットは、プリアンプル４０、ヘッダ４１及びMAC PDU４２で構成されており、ＢＢ部２４で組み立てらる。
【００２５】
プリアンプル４０とヘッダ４１は、受信側で復調してMAC PDUを取り出すための制御情報である。MAC PDU４２は制御情報４３とデータ４４からなる。制御情報４３には、宛先情報４５、送信元情報４６、アクセスポイント情報４７が含まれる。例えば、宛先情報４５はパケットの宛先のＭＡＣアドレス、送信元情報４６はパケットの送信元のＭＡＣアドレス、アクセスポイント情報４７はパケットが経由する基地局（アクセスポイント）のＭＡＣアドレスである。
【００２６】
より具体的には、パケットを移動局１１から基地局２を経由してサーバ１２に伝送する場合、宛先情報４５はサーバ１２のＭＡＣアドレス、送信元情報４６は移動局１１のＭＡＣアドレス、アクセスポイント情報４７は基地局２のＭＡＣアドレスである。なお、宛先情報４５、送信元情報４６、アクセスポイント情報４７は、それぞれ当該パケットの宛先、送信元、経由するアクセスポイントが特定できる制御情報であればよく、例えば、宛先情報４５はパケットの宛先のＩＰ（Internet Protocol）アドレス、送信元情報４６はパケットの送信元のＩＰアドレス、アクセスポイント情報４７は基地局のＩＰアドレスを用いてもよい。
【００２７】
図５は、本発明の第１の実施の形態の位置計算時のシーケンス図であり、複数の基地局が移動局１１からの信号を受信し、サーバ１２が移動局１１の位置を計算する場合に送受信される信号を示す。
【００２８】
基地局７は、ビーコンを定期的に送信して、基地局７のＭＡＣアドレス及び無線ＬＡＮのネットワーク名を示すESS-IDを周辺に通知している（１００）。
【００２９】
ビーコンを受信した移動局１１は、基地局７に対して、移動局１１のＭＡＣアドレスが含まれるアソシエーション要求を送信して、無線ＬＡＮへの接続を要求する（１０１）。
【００３０】
アソシエーション要求（１０１）を受信した基地局７は、移動局１１の認証結果に基づいて、移動局１１に対して、アソシエーション応答を送信し、アソシエーション（無線ＬＡＮへの接続）の成功または失敗を伝達する（１０２）。このアソシエーションに成功した場合、移動局１１は、基地局７をアクセスポイントとして、ネットワーク１３を介してサーバ１２と通信を行うことができる。
【００３１】
移動局１１がアソシエーションに成功した場合、基地局７は、移動局１１のＭＡＣアドレスと基地局７のＭＡＣアドレスとを含むアソシエーション情報をサーバ１２に送信する（１０３）。
【００３２】
移動局１１が測位要求（１０４）をサーバ１２に送信すると、サーバ１２は、測位信号を受信する基地局２００を複数（例えば、二次元の測定結果を得るためには少なくとも３つ（基地局２、６、７など））選択する（以下、選択された基地局を「基地局２００」として説明する）。測位信号を受信する基地局には、移動局１１がアソシエートしている基地局７が含まれてもよい。
【００３３】
そして、サーバ１２は、選択された基地局２００に対して信号受信要求を送信する（１０５）。信号受信要求（１０５）には、測位対象の移動局１１、基地局７及びサーバ１２のＭＡＣアドレス、並びに、測位信号を送受信する通信チャネルの情報が含まれる。
【００３４】
信号受信要求（１０５）を受信した基地局２００は、サーバ１２に対して、信号受信応答を送信する（１０６）。
【００３５】
サーバ１２は、基地局２００から信号受信応答（１０６）を受信した後、移動局１１に測位信号の送信要求を送信する（１０７）。測位信号を受信する基地局２００は、送信要求信号（１０７）を受信して、その受信時刻を測位信号（１０８）の受信時刻の基準として用いる。
【００３６】
測位信号の送信要求（１０７）を受信した移動局１１は、測位信号を送信する（１０８）。送信要求信号（１０７）、測位信号（１０８）には、サーバ１２から移動局１１に対するｐｉｎｇを用いて、エコー要求メッセージを送信要求信号（１０７）とし、これに対する応答（エコーメッセージ）を測位信号（１０８）として構成することができる。
【００３７】
基地局２００は、送信要求（１０７）と測位信号（１０８）とを受信し、受信信号とその受信時刻とを受信情報としてサーバ１２に送信する（１１０）。
【００３８】
基地局２００からの受信情報（１１０）を受信したサーバ１２は、測位の解除要求を基地局２００に送信し（１１１）、解除要求（１１１）を受信した基地局２００は、解除応答をサーバ１２に送信する（１１２）。
【００３９】
図６は、本発明の第１の実施の形態の基地局２００における測位信号受信処理のフローチャートである。
【００４０】
まず、制御部３５は所望信号（測位に用いる信号）のパケットのアドレス情報（宛先情報、送信元情報、アクセスポイント情報）を受信する（ステップ７０）。これらの測位に必要な情報は、例えば、信号受信要求１０５（図５参照）によって、サーバ１２から送信される。さらに、基地局２００の制御部３５は、信号受信要求（１０５）を受信すると、内部メモリ３７と蓄積部３３に記録された情報をクリアして、測位の初期化をする。
【００４１】
制御部３５は、判定部３１の判定結果に基づいて、受信情報を蓄積部３３に記録する（ステップ７１）。また、制御部３５は記録開始時刻をカウンタ３２から読出し蓄積部３３に記録する。なお、制御部３５は、記録終了時の時刻を記録してもよい。
【００４２】
そして、解析部２６が受信信号のパケットの宛先情報、送信元情報、アクセスポイント情報を解析し、制御部３５に通知する（ステップ７２）。
【００４３】
そして、制御部３５は、ステップ７２で通知された宛先情報、送信元情報、アクセスポイント情報を用いて、ステップ７０で通知されたアドレス情報に適合する所望の信号またはパケットを選択する（ステップ７３）。
【００４４】
そして、制御部３５は、ステップ７３で選択した信号とパケットと蓄積部３３に記録された信号とを対応付け（ステップ７４）、ステップ７３で選択した信号、パケットに対応する受信信号及びそのタイムスタンプを蓄積部３３から読み出す（ステップ７５）。
【００４５】
この後、制御部３５は、ステップ７５で読み出した情報を受信情報（１１０）としてサーバ１２に送信し、サーバ１２はこの受信情報（１１０）を移動局１１の位置計算に用いる。
【００４６】
図７は、本発明の第１の実施の形態の基地局の蓄積部３３に記録される情報の構成図である。
【００４７】
この蓄積部３３に記録される情報は、タイムスタンプ５０等と受信信号５１等とが対応して記録されている。
【００４８】
受信信号５１、５３、５５は、ＡＤＣ２２から出力される基地局３８の受信信号である。タイムスタンプ５０、５２、５４は、蓄積された受信信号５１、５３、５５それぞれの記録開始時刻である。受信信号はＡＤＣ２２から出力される順に記録される。即ち、第１番目に出力された信号が５１に、第２番目に出力された信号が５２に、第ｎ番目に出力された信号が５３に記録される。
【００４９】
例えば、図８に示すように、基地局７は、基地局１０からのパケット１５を受信した後、移動局１１からのパケット１６を受信する。その後、基地局７はｎ個のパケットを受信する。基地局７が受信した移動局１１からのパケット１６の送信元情報４６は移動局１１のＭＡＣアドレス、パケット１６の宛先情報４５は基地局７のＭＡＣアドレスとなっていれば、パケット１６が位置計算に用いる所望の受信信号である。パケット１５はノイズでありステップ７３で選択されない。
【００５０】
図９は、本発明の第１の実施の形態の基地局の制御部３５が管理する宛先及び送信元情報で構成される通知情報の構成図である。
【００５１】
通知情報６６は、解析部２６から制御部３５に第１番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。また、通知情報６７は、解析部２６から制御部３５に第２番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。また、通知情報６８は、解析部２６から制御部３５に第ｎ番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。
【００５２】
制御部３５は、通知情報６６、６７、６８から、送信元及び宛先が位置計算に用いる条件に適合する通知情報を選択する。そして、選択条件に適合した通知情報に対応するタイムスタンプ５０等及び受信信号５１等を、蓄積部３３の記録内容（図７）から特定して、位置計算に用いる信号の受信時刻を特定する。
【００５３】
この受信時刻（タイムスタンプ）の特定は、図９に示す通知情報６６等と、図７に示すタイムスタンプ５０等及び受信信号５１等との記録順序が等しいことから、制御部３５が蓄積部３３に受信信号を記録した順番と解析部から通知された順番とを用いて、通知情報とタイムスタンプ及び受信信号とを対応させて、信号の受信時刻を特定する。すなわち、制御部３５は、ｋ番目に解析部２６から通知された情報が選択された場合、蓄積部３３にｋ番目に記録された受信信号を読み出す。
【００５４】
例えば、制御部３５によって、送信元が移動局１１で、宛先がサーバ１２である通知情報として通知情報６７が選択されたとき、通知情報６７は第２番目に通知され記憶されたた情報なので、制御部３５は、２番目に通知された通知情報６７に対応して、蓄積部３３に２番目に記録された受信信号、すなわち、タイムスタンプ５２及び受信信号５３を読み出し、５２、５３以外の受信信号を廃棄する。
【００５５】
次に、第１の実施の形態における通知情報と受信信号との対応付けの別な例について説明する。通知情報の順番ではなく、通知情報のタイムスタンプ（通知時刻）によって、通知情報と受信信号とを対応付けするものである。
【００５６】
図１０は、本発明の第１の実施の形態の基地局の制御部３５が管理する宛先及び送信元情報を含んで構成される通知情報の構成図である。
【００５７】
通知情報６１は、解析部２６から制御部３５に第１番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。また、通知情報６３は、解析部２６から制御部３５に第２番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。さらに、通知情報６５は、解析部２６から制御部３５に第ｎ番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。
【００５８】
制御部３５は、解析部２６から通知情報６１、６３、６５が通知されると、それぞれの時刻を表すタイムスタンプ６０、６２、６４をカウンタ３２から読み出して、通知情報６１、６３、６５に対応させてメモリ３７に記憶する。
【００５９】
制御部３５は、通知情報６６、６７、６８から、送信元及び宛先が位置計算に用いる条件に適合する通知情報を選択する。そして、選択条件に適合した通知情報に対応するタイムスタンプ５０等と受信信号５１等を、蓄積部３３の記録内容（図７）から特定して、位置計算に用いる信号の受信時刻を特定する。
【００６０】
この受信時刻（タイムスタンプ）の特定は、図９に示す通知情報６１等に対応して記憶されているタイムスタンプ６０等と、図７に示すタイムスタンプ５０等とによって特定される。すなわち、対応するタイムスタンプ６０等（図９）と、タイムスタンプ５０等（図７）とは、等しい又はタイムスタンプ６０等から時間的に遡って最も近い関係にあることから、両者のタイムスタンプを比較することによって、通知情報とタイムスタンプ及び受信信号とを対応させて、信号の受信時刻を特定する。
【００６１】
例えば、制御部３５によって、送信元が移動局１１で、宛先がサーバ１２で、アクセスポイントが基地局７である通知情報として通知情報６３が選択されたとき、制御部３５は、通知情報６３のタイムスタンプ６２と、蓄積部３３に記録されたタイムスタンプとを比較し、タイムスタンプ６２から時間的に遡って最も近いタイムスタンプとしてタイムスタンプ５２選択する。時間を遡って選択するのは、蓄積部３３に記録される時刻より、解析部２６が制御部３５へ解析結果を通知し、制御部３５がカウンタ３２よりタイムスタンプを得る時刻の方が遅れるためである。制御部３５は、蓄積部３３からタイムスタンプ５２および受信情報５３を読み出し、５２、５３以外の情報を廃棄する。
【００６２】
図１１は、本発明の第１の実施の形態のサーバ１２の記憶装置１５２に記憶される基地局情報の構成図である。
【００６３】
基地局の識別子１６１、各基地局の通信チャンネルの識別子１６２、各基地局のアンテナ位置座標１６３、各基地局のＩＰ（Internet Protocol）アドレス１６４、各基地局のＭＡＣアドレス１６５が対応付けられて記憶されている。この基地局情報は、システム構築時に管理者がユーザＩ／Ｆ部１５３を介して記録する。
【００６４】
図１２は、本発明の第１の実施の形態のサーバ１２の記憶装置１５２に記憶される移動局情報の構成図である。
【００６５】
移動局の識別子１７１、各移動局をアソシエートしている基地局の識別子１７２、各移動局のＩＰアドレス１７３、各移動局のＭＡＣアドレス１７４が対応付けられて記憶されている。この移動局情報は、アソシエーション情報１０３（図５参照）によって基地局７から通知される。
【００６６】
制御部１５１は、基地局情報（図１１）及び移動局情報（図１２）から移動局のＭＡＣアドレスと、各移動局をアソシエートしている基地局のＭＡＣアドレスとを読出し、信号受信要求１０５（又は、第２の実施の形態においては測位信号情報１１７）を作成する。
【００６７】
以上、送信元、宛先及びアクセスポイントの三つの情報によって測位に用いる信号を選択する例について説明したが、送信元（移動局１１のＭＡＣアドレス）及び宛先（サーバ１２のＭＡＣアドレス）の二つの情報を用いて測位に用いる信号を選択してもよい。なぜなら、測位要求信号（１０４）送信後に、移動局１１からサーバ１２宛に送信される信号は測位信号（１０８）であることから、アクセスポイント（経路情報）を特定しなくても、測位に用いる信号を選択することができるからである。
【００６８】
また、測定期間中（測位要求信号（１０４）の送信から測位信号（１０８）の送信までの間）は、測位対象の移動局からの信号の送信を停止すれば、他の移動局からの信号の送信を停止することなく、送信元（移動局１１のＭＡＣアドレス）の情報のみを用いて測位に用いる信号を選択することもできる。なぜなら、測位要求信号（１０４）送信後に、移動局１１から送信される信号は測位信号（１０８）であることから、アクセスポイント（経路情報）や宛先（サーバ１２のＭＡＣアドレス）を特定しなくても、測位に用いる信号を選択することができるからである。
【００６９】
さらに、測定期間中（測位要求信号（１０４）の送信から測位信号（１０８）の送信までの間）は、サーバ１２への送信信号を送信しないようにすれば（すなわち、１局ずつ測位すれば）、他の通信を停止することなく、宛先（サーバ１２のＭＡＣアドレス）の情報のみを用いて測位に用いる信号を選択することもできる。なぜなら、測位要求信号（１０４）送信後に、サーバ１２宛に送信される信号は測位信号（１０８）であることから、アクセスポイント（経路情報）や送信元（移動局１１のＭＡＣアドレス）を特定しなくても、測位に用いる信号を選択することができるからである。
【００７０】
図１３に、このような宛先（サーバ１２のＭＡＣアドレス）の情報のみを用いて測位に用いる信号を選択するシステムの構成の一例を示す。測位に用いる基地局と通信可能な範囲に測位する移動局１１の他に移動局２０１が存在する。
【００７１】
図１４に、図１３に示すシステムにおける位置計算時のシーケンス図を示す。サーバ１２は移動局１１からの測位要求１０４を受信すると、移動局１１からの信号を受信可能な基地局の中から信号を受信する基地局２００を選択し、基地局２００を経由して送信禁止指示１８１を報知する。送信禁止指示１８１を受信した移動局は一定期間、アプリケーションが行う情報の送信を停止する。国際標準化機構(ＩＳＯ)で制定された異機種間の通信を行うためのネットワーク設計方針にＯＳＩ(Open Systems Interconnection)がある。例えば、ＯＳＩの７階層モデルで通信プロトコルは応用（アプリケーション）層とその下層に分類できる。例えば移動局ではアプリケーション層のタスクを一定期間スリープさせる処理を行う。pingはアプリケーション下層のＩＣＭＰ(Internet Control Message Protocol)の規約によるもので送信要求（エコー要求メッセージ）を受信して、測位信号（エコーメッセージ）を送信することが可能である。
【００７２】
以上説明したように、本発明の第１実施の形態では、基地局１〜１０は、移動局１１から到来する信号の受信時間（受信タイミング）を測定し、前記受信時間及び前記信号の受信位置（基地局のアンテナ位置）を用いて移動局１１の位置を計算する位置計算方法であって、前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得し、前記受信信号に含まれるアドレス情報として、前記受信信号に含まれる宛先情報（サーバ１２のＭＡＣアドレス）及び／又は送信元情報（移動局１１のＭＡＣアドレス）、さらにはアクセスポイント情報（基地局のＭＡＣアドレス）を解析して、前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果に基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択するので、移動局又は基地局が測位を行うチャネルにおいて測位に関わらない無線機から予期しない信号を受信する場合であっても正しい情報を用いて位置が計算でき、測位精度の劣化を抑制することができる。
【００７３】
また、基地局が信号を取り込んだ後で所望の信号を選択するので、信号を取り込む基地局から受信可能な範囲に存在する無線局（移動局、基地局）による信号の送信を停止する必要がない。このため、測位中は信号の送信を停止する場合に比べて、システム全体のスループットの低下を抑制することができる。また、測位に用いるシステムに組み込まれていない無線機の送信制御をする必要がないため、他の事業者や個人が設置した独立なシステムを共存させることができる。
【００７４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、移動局１１が受信信号をキャプチャし選別するものである。
【００７５】
図１５は、本発明の第２の実施の形態の移動局１１の構成を示すブロック図である。
【００７６】
ユーザＩ／Ｆ部１３６は、移動局１１とユーザ間のインタフェースであり、表示ディスプレイ、キーボード等が含まれる。
【００７７】
制御部１３５は、無線部２０、信号キャプチャ部３０及びユーザＩ／Ｆ部１３６を制御する。また、制御部１３５は解析部２６からの情報を用いて蓄積部３３に記録された受信信号を選択する。
【００７８】
無線部２０及び信号キャプチャ部３０の構成は、前述した第１の実施の形態の基地局の構成（図２）と同じなので、その詳細な説明は省略する。また、蓄積部３３に記録された信号選択は、前述した第１の実施の形態（図６〜図１０）と同じなので、その詳細な説明は省略する。例えば、蓄積部３３に図７に示すフォーマットで受信信号を記録する。また、例えば、制御部１３５は解析部から通知される情報を図９又は図１０に示すフォーマットで内部メモリ１３７に記録する。
【００７９】
また、無線通信システムの構成、基地局１〜１０の構成、サーバ１２の構成は、前述した第１の実施の形態の対応する構成（図１、図２、図３）と同じなので、その詳細な説明は省略する。
【００８０】
図１６は、本発明の第２の実施の形態の位置計算時のシーケンス図であり、移動局１１が複数の基地局からの信号を受信し、サーバ１２が移動局１１の位置を計算する場合に送受信される信号を示す。
【００８１】
基地局７は、ビーコンを定期的に送信して、基地局７のＭＡＣアドレス及び無線ＬＡＮのネットワーク名を示すESS-IDを周辺に通知している（１００）。
【００８２】
ビーコンを受信した移動局１１は、基地局７に対して、移動局１１のＭＡＣアドレスが含まれるアソシエーション要求を送信して、無線ＬＡＮへの接続を要求する（１０１）。
【００８３】
アソシエーション要求（１０１）を受信した基地局７は、移動局１１の認証結果に基づいて、移動局１１に対して、アソシエーション応答を送信し、アソシエーション（無線ＬＡＮへの接続）の成功または失敗を伝達する（１０２）。このアソシエーションに成功した場合、移動局１１は、基地局７をアクセスポイントとして、ネットワーク１３を介してサーバ１２と通信を行うことができる。
【００８４】
移動局１１がアソシエーションに成功した場合、基地局７は、移動局１１のＭＡＣアドレスと基地局７のＭＡＣアドレスとを含むアソシエーション情報をサーバ１２に送信する（１０３）。
【００８５】
移動局１１が測位要求（１０４）をサーバ１２に送信すると、サーバ１２は、測位信号を送信する基地局２００を少なくとも３つ選択する。測位信号を送信する基地局には移動局１１がアソシエートしている基地局７が含まれてもよい。
【００８６】
そして、サーバ１２は、選択された基地局２００に対して測位準備要求を送信する（１１５）。測位準備要求（１１５）には、信号を送信する通信チャネルの情報が含まれる。例えば、サーバ１２が、移動局１１をアソシエートした基地局７の通信チャネルを測位準備要求（１１５）で指定する。
【００８７】
測位準備要求（１１５）を受信した基地局２００は、サーバ１２に対して、測位準備応答を送信する（１１６）。
【００８８】
測位準備応答（１１６）を受信したサーバ１２は、移動局１１に測位信号情報を送信する（１１７）。測位信号情報（１１７）には、測位対象の移動局１１、信号を送信する基地局２００及びサーバ１２（ネットワークＩ／Ｆ部３６）のＭＡＣアドレスを含んでいる。
【００８９】
測位信号情報（１１７）を受信した移動局１１は、内部メモリ３７と蓄積部３３に記録された情報をクリアする。そして、測位信号の送信要求を送信する（１１８）。測位信号の送信要求（１１８）は、基地局７を経由してサーバ１２へ送信される。
【００９０】
測位信号の送信要求（１１８）を受信したサーバ１２は、選択した基地局２００を経由して、移動局１１に測位信号を送信する（１１９）。
【００９１】
移動局１１は、測位信号（１１９）を受信すると、蓄積部３３に記録する。移動局１１の解析部２６は、受信パケットの制御情報を解析する。移動局１１の制御部１３５は以下に説明する解析結果から所望の信号（測位に用いる信号）を選択し、対応する蓄積部３３に記録された受信信号を読み出す。
【００９２】
移動局１１は、制御部１３５が読み出した受信信号とその受信時刻とを受信情報としてサーバ１２に送信する（１１０）。
【００９３】
移動局１１からの受信情報（１１０）を受信したサーバ１２は、測位の解除要求を基地局２００に送信し（１１１）、解除要求（１１１）を受信した基地局２００は、解除応答をサーバ１２に送信する（１１２）。
【００９４】
移動局１１は、解析部２６から通知され内部メモリ１３７に記録された通知情報（図９）から、測位信号情報１１７で指定されるＭＡＣアドレスの情報を選択する。
【００９５】
通知情報６６は、解析部２６から制御部１３５に第１番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。また、通知情報６７は、解析部２６から制御部１３５に第２番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。また、通知情報６８は、解析部２６から制御部１３５に第ｎ番目に通知される宛先情報４５及び送信元情報４６である。
【００９６】
制御部１３５は、通知情報６６、６７、６８から、送信元及び宛先が位置計算に用いる条件に適合する通知情報を選択する。そして、選択条件に適合した通知情報に対応するタイムスタンプ５０等及び受信信号５１等を、蓄積部３３の記録内容（図７）から特定して、位置計算に用いる信号の受信時刻を特定する。
【００９７】
この受信時刻（タイムスタンプ）の特定は、図９に示す通知情報６６等と、図７に示すタイムスタンプ５０等及び受信信号５１等との記録順序が等しいことから、制御部１３５が蓄積部３３に受信信号を記録した順番と解析部から通知された順番とを用いて、通知情報とタイムスタンプ及び受信信号とを対応させて、信号の受信時刻を特定する。すなわち、制御部１３５は、ｋ番目に解析部２６から通知された情報が選択された場合、蓄積部３３にｋ番目に記録された受信信号を読み出す。
【００９８】
例えば、制御部１３５によって、送信元がサーバ１２で、宛先が移動局１１である通知情報として通知情報６７が選択されたとき、通知情報６７は第２番目に通知された情報なので、制御部１３５は、２番目に通知された通知情報６７に対応して、蓄積部３３に２番目に記録された受信信号、すなわち、タイムスタンプ５２及び受信信号５３を読み出し、５２、５３以外の受信信号を廃棄する。
【００９９】
また、移動局１１は、解析部から通知され内部メモリ１３７に記録された通知情報（図１０）から、測位信号情報１１７で指定されるＭＡＣアドレスの情報を選択することもできる。この場合、通知情報の順番ではなく、通知情報のタイムスタンプ（通知時刻）によって、通知情報と受信信号とを対応付けする。
【０１００】
通知情報６１は、解析部２６から制御部１３５に第１番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。また、通知情報６３は、解析部２６から制御部１３５に第２番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。さらに、通知情報６５は、解析部２６から制御部１３５に第ｎ番目に通知される宛先情報４５、送信元情報４６及びアクセスポイント情報４７である。
【０１０１】
制御部１３５は、解析部２６から通知情報６１、６３、６５が通知されると、それぞれの時刻を表すタイムスタンプ６０、６２、６４をカウンタ３２から読み出して、通知情報６１、６３、６５に対応させてメモリ３７に記憶する。
【０１０２】
制御部１３５は、通知情報６６、６７、６８から、送信元及び宛先が位置計算に用いる条件に適合する通知情報を選択する。そして、選択条件に適合した通知情報に対応するタイムスタンプ５０等と受信信号５１等を、蓄積部３３の記録内容（図７）から特定して、位置計算に用いる信号の受信時刻を特定する。
【０１０３】
この受信時刻（タイムスタンプ）の特定は、図９に示す通知情報６１等に対応して記憶されているタイムスタンプ６０等と、図７に示すタイムスタンプ５０等とによって特定される。すなわち、対応するタイムスタンプ６０等（図９）と、タイムスタンプ５０等（図７）とは、等しい又はタイムスタンプ６０等から時間的に遡って最も近い関係にあることから、両者のタイムスタンプを比較することによって、通知情報とタイムスタンプ及び受信信号とを対応させて、信号の受信時刻を特定する。
【０１０４】
例えば、制御部１３５によっては、送信元が移動局１１で、宛先がサーバ１２である通知情報として通知情報６７が選択されたとき、制御部１３５は、通知情報６３のタイムスタンプ６２と、蓄積部３３に記録されたタイムスタンプとを比較し、タイムスタンプ６２から時間的に遡って最も近いタイムスタンプとしてタイムスタンプ５２選択する。時間を遡って選択するのは、蓄積部３３に記録される時刻より、解析部２６が制御部１３５へ解析結果を通知し、制御部がカウンタ３２よりタイムスタンプを得る時刻の方が遅れるためである。制御部１３５は、蓄積部３３からタイムスタンプ５２および受信情報５３を読み出し、５２、５３以外の情報を廃棄する。
【０１０５】
以上、移動局１１が受信した信号を用いて、サーバ１２で位置計算する例について説明したが、移動局１１の制御部１３５で位置計算をしてもよい。このとき蓄積部３３から読み出した情報を受信情報（１１０）としてサーバ１２に送信する必要はない。
【０１０６】
また、第２の実施の形態においても、送信元、宛先及びアクセスポイントの三つの情報によって測位に用いる信号を選択する例について説明したが、測定期間中（測位要求信号（１０４）の送信から測位信号（１０８）の送信までの間）は、サーバ１２から信号を送信しないようにすれば（すなわち、１局ずつ測位すれば）、他の通信を停止することなく、送信元（サーバ１２のＭＡＣアドレス）及びアクセスポイントの（基地局のＭＡＣアドレス）の二つの情報を用いて測位に用いる信号を選択することもできる。なぜなら、測位信号情報（１１７）の送信後に、サーバ１２から送信される信号は測位信号（１１９）であることから、宛先（移動局１１のＭＡＣアドレス）を特定しなくても、測位に用いる信号を選択することができるからである。
【０１０７】
以上説明したように、本発明の第２実施の形態では、移動局１１は、基地局１〜１０から到来する信号の受信時間（受信タイミング）を測定し、前記受信時間及び前記信号の受信位置（基地局のアンテナ位置）を用いて移動局１１の位置を計算する位置計算方法であって、前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得し、前記受信信号に含まれるアドレス情報として、前記受信信号に含まれる宛先情報（移動局１１のＭＡＣアドレス）及び送信元情報（サーバ１２のＭＡＣアドレス）、さらにはアクセスポイント情報（基地局のＭＡＣアドレス）を解析して、前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果に基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択するので、移動局又は基地局が測位を行うチャネルにおいて測位に関わらない無線機から予期しない信号を受信する場合であっても正しい情報を用いて位置が計算でき、測位精度の劣化を抑制することができる。
【０１０８】
また、移動局１１が信号を取り込んだ後で所望の信号を選択するので、信号を取り込む移動局１１から受信可能な範囲に存在する無線局（移動局、基地局）による信号の送信を停止する必要がない。このため、測位中は信号の送信を停止する場合に比べて、システム全体のスループットの低下を抑制することができる。また、測位に用いるシステムに組み込まれていない無線機の送信制御をする必要がないため、他の事業者や個人が設置した独立なシステムを共存させることができる。
【０１０９】
特許請求の範囲に記載した以外の本発明の観点の代表的なものとして、次のものがあげられる。
【０１１０】
（１）基地局と移動局との間で通信を行い、前記基地局と前記移動局との間で送受信される信号の受信時間を測定し、前記受信時間及び前記信号の受信位置を用いて前記移動局の位置を計算する移動通信システムであって、
前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得する情報取得手段と、
前記受信信号に含まれるアドレス情報を解析するアドレス情報解析手段と、
前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果に基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択する制御手段と、を備えることを特徴とする移動通信システム。
【０１１１】
（２）前記基地局は、
前記移動局から到来する信号の受信タイミングを測定する受信タイミング測定手段を備え、
前記情報解析手段は、前記アドレス情報として、前記受信信号に含まれる宛先情報及び／又は送信元情報を解析し、
前記制御手段は、前記取得したアドレス情報と、前記受信信号から解析した宛先情報及び／又は送信元情報との比較結果に基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択する（１）に記載の移動通信システム。
【０１１２】
（３）前記基地局は、
前記移動局から到来する信号の受信タイミングを測定する受信タイミング測定手段と、
前記受信信号を記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、前記解析されたアドレス情報を用いて該記憶された受信信号を選択する（１）に記載の移動通信システム。
【０１１３】
（４）前記制御手段は、前記記憶手段に受信信号が記憶された順番と、前記アドレス情報が解析された順番とを用いて、前記記憶された受信信号と前記アドレス情報とを対応付けて受信信号を選択する（３）に記載の移動通信システム。
【０１１４】
（５）前記制御手段は、前記受信信号の受信タイミングと、前記アドレス情報が解析された時間とを用いて、前記記憶された受信信号と前記アドレス情報とを対応付けて受信信号を選択する（３）に記載の移動通信システム。
【０１１５】
（６）前記移動局は、
前記基地局から到来する信号の受信タイミングを測定する受信タイミング測定手段と、
前記受信信号を記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、前記解析されたアドレス情報を用いて該記憶された受信信号を選択する（１）に記載の移動通信システム。
【０１１６】
（７）前記アドレス情報としてＭＡＣアドレスを用いる（１）に記載の移動通信システム。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の無線通信システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の基地局の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のサーバ１２の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態で送受信されるパケットのフォーマット図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の位置計算時のシーケンス図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の測位信号受信処理のフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態の蓄積部３３に記録される情報の構成図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態で送受信される信号のシーケンス図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の制御部３５が管理する通知情報の構成図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態の制御部３５が管理する通知情報の別の構成図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の記憶装置１５２に記憶される基地局情報の構成図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態の記憶装置１５２に記憶される移動局情報の構成図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の無線通信システムの別な構成図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態の位置計算時の別なシーケンス図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の移動局１１の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態の位置計算時のシーケンス図である。
【符号の説明】
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０ 基地局
１１ 移動局
１２ サーバ
１３ ネットワーク
１５、１６、１７ 無線信号
２０ 無線部
２１ 高周波部（ＲＦ部）
２２ ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）
２３ ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）
２４ ベースバンド部（ＢＢ部）
２５ ＭＡＣ部
２６ 解析部
２７ インターフェース（Ｉ／Ｆ）
３０ 信号キャプチャ部
３１ 判定部
３２ カウンタ
３３ 蓄積部
３４ インターフェース（Ｉ／Ｆ）
３５ 制御部
３６ ネットワークＩ／Ｆ部
３７ メモリ
３８ 基地局
１３５ 制御部
１３６ ユーザＩ／Ｆ部
１３７ メモリ
１５０ ネットワークＩ／Ｆ部
１５１ 制御部
１５２ 記憶装置
１５３ ユーザＩ／Ｆ部
２００ 基地局
Claims (8)
- 基地局と移動局との間で送受信される信号の受信タイミングを測定し、前記受信タイミング及び前記信号の受信位置を用いて前記移動局の位置を計算する位置計算方法であって、
前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得し、
前記移動局から到来する信号の受信タイミングを測定し、
前記受信信号を蓄積し、
前記受信信号に含まれるアドレス情報を解析し、
前記受信信号の受信タイミングと、前記アドレス情報が解析された時間とを用いて、前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報とを対応付け、
前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果及び前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報との対応付けに基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択することを特徴とする移動局の位置計算方法。 - 前記基地局は、
前記アドレス情報として、前記受信信号に含まれる宛先情報及び／又は送信元情報を解析して、
前記取得したアドレス情報と、前記受信信号から解析した宛先情報及び／又は送信元情報との比較結果及び前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報との対応付けに基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択することを特徴とする請求項１に記載の移動局の位置計算方法。 - 前記基地局は、
前記移動局から到来する信号の受信タイミングを測定し、
前記受信信号を蓄積し、
前記受信信号に含まれるアドレス情報を解析し、
前記受信信号の受信タイミングと、前記アドレス情報が解析された時間とを用いて、前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報とを対応付け、
前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果及び前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報との対応付けに基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択することを特徴とする請求項１に記載の移動局の位置計算方法。 - 前記移動局は、
前記基地局から到来する受信信号の受信タイミングを測定し、
前記受信信号を蓄積し、
前記受信信号に含まれるアドレス情報を解析し、
前記受信信号の受信タイミングと、前記アドレス情報が解析された時間とを用いて、前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報とを対応付け、
前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果及び前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報との対応付けに基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択することを特徴とする請求項１に記載の移動局の位置計算方法。 - 前記アドレス情報としてＭＡＣアドレスを用いることを特徴とする請求項１に記載の移動局の位置計算方法。
- 移動局から送信される信号の受信タイミング及び前記信号の受信位置を用いて前記移動局の位置を計算するために、前記移動局から送信される信号を受信する受信装置であって、
前記移動局から到来する信号の受信タイミングを測定する受信タイミング測定手段と、
前記位置計算に用いる受信信号の特定に必要なアドレス情報を取得する情報取得手段と、
前記受信信号を記憶する記憶手段と、
前記受信信号に含まれるアドレス情報を解析するアドレス情報解析手段と、
前記受信信号の受信タイミングと、前記アドレス情報が解析された時間とを用いて、前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報とを対応付け、前記取得したアドレス情報と前記受信信号から解析したアドレス情報との比較結果及び前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報との対応付けに基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択する制御手段と、を備えることを特徴とする受信装置。 - 前記情報解析手段は、前記受信信号に含まれる宛先情報及び／又は送信元情報を、前記アドレス情報として解析し、
前記制御手段は、前記取得したアドレス情報と、前記受信信号から解析した宛先情報及び／又は送信元情報との比較結果及び前記蓄積された受信信号と前記アドレス情報との対応付けに基づいて、位置計算に用いる受信信号を選択することを特徴とする請求項６に記載の受信装置。 - 基地局と移動局との間で送受信される信号の受信タイミング及び前記信号の受信位置を用いて前記移動局の位置を計算する位置計算装置であって、
前記移動局との通信を行う前記基地局のアドレス情報を受信するネットワークインタフェース部と、
前記信号の受信タイミングを測定する受信装置に、前記基地局のアドレス情報を通知し、前記通知したアドレス情報と前記受信信号から解析されたアドレス情報との比較結果及び前記受信信号と前記受信信号から解析されたアドレス情報との対応付けに基づいて選択された受信信号を用いて、前記移動局の位置を計算する制御部と、を有することを特徴とする位置計算装置。
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