JP4236409B2

JP4236409B2 - セルラー無線システムで移動端末の位置を特定するための方法および装置

Info

Publication number: JP4236409B2
Application number: JP2002012114A
Authority: JP
Inventors: ランタライネンティモ; モイラネンヤニ
Original assignee: ノキアコーポレーション
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2022-01-21
Also published as: DE60217939D1; JP2002262330A; EP1229756B1; US6665540B2; RU2002102717A; AU9729101A; CN1370023A; ATE353184T1; EP1229756A2; DE60217939T2; CN1233179C; US20020107028A1; EP1229756A3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的に、複数の基地トランシーバー局によって同時発信された信号の到着時間に基づいて、移動体通信装置の位置を推定することに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
セルラー無線通信ネットワークでは、多くの状況で、移動局（ＭＳ）の位置を少なくとも大まかに小さいエリア内にまで識別できることが望ましい。たとえば、移動局の大まかな位置は、移動局から緊急呼出しが行なわれたときに、移動局の場所に緊急ユニットを急送するために役立つかもしれない。移動局の大まかな位置を推定する方法の１つは、セルラーネットワークの少なくとも３つの基地トランシーバー局（ＢＴＳ）または基地局によって規則的な間隔で送信される同期シーケンスの移動局における到着時間を使用する。これらの基地局は、移動局に対するサービス提供基地局および隣接基地局を含む。測定到着時間（ＴＯＡ）は移動局の内部クロックに対する相対時間であり、サービス提供基地局によって送信される同期シーケンス、およびサービス提供基地局を介して移動局とセルラーネットワークとのあいだで伝送されるユーザおよびシグナリングデータと同期される。ＴＯＡに基づいて、観察時間差（ＯＴＤ）が計算される。ＯＴＤはサービス提供ＢＴＳと隣接ＢＴＳとのあいだの信号の到着時間差を表わす。隣接基地局およびサービス提供基地局がそれらのそれぞれの同期シーケンスを同時に送信すると想定すると、隣接基地局に対する測定ＯＴＤは、それぞれの隣接基地局と移動局とのあいだの伝搬時間を表わす。実際問題として、隣接基地局はサービス提供基地局とは同期されない。代わりに、タイミングのずれまたは実時間差（ＲＴＤ）を使用して、ＯＴＤからの幾何学的時間差（ＧＴＤ）が計算される。隣接基地局に関するＲＴＤは、その隣接基地局からの伝送時間とサービス提供基地局からの伝送時間とのあいだの差と定義される。ＲＴＤは、通信ネットワークのサービス提供移動体位置特定センター（ＳＭＬＣ）に通知される。ヨーロッパ特許第０９３６７５８号明細書に開示するとおり、サービス提供ＢＴＳに関連して多数の隣接ＢＴＳからのＧＴＤが知らされることを前提として、移動局の大まかな位置は、交差する双曲線から得ることができる。この方法はＴＤＭＡシステムにおいてＥ−ＯＴＤ、または拡張（エンハンスト）ＯＴＤとして知られる。
【０００３】
ＲＴＤ値は、測定プロセスを拡張するために移動局に送信することができる。ＲＴＤ値を知ることによって、移動局は理論的には受信窓を設定（位置合せ）し、（正規またはダミーバーストの）トレーニングシーケンスによって期待される信号点からの標本だけを受け取ることができる。これは、周波数補正チャネル（ＦＣＣＨ）および同期チャネル（ＳＣＨ）のバーストの測定を回避することができ、したがってＯＴＤ測定プロセスがずっと速くなることを意味する。
【０００４】
前述の方法は、移動局の位置の不確実性が充分に小さく、かつそれが分かっているときに役立つ。この状況で、移動局は、Ｅ−ＯＴＤ測定コマンドでネットワークによって提供されるＲＴＤを利用することにより、ＯＴＤ測定に使用される受信窓を位置合せする。この方法の主な欠点は、移動局の位置が不確実であると移動局がＲＴＤを使用できないかもしれないことである。移動局の現在位置で測定されるＯＴＤは、報告されたＲＴＤから数ビット期間から最大で数十ビット期間も相違する可能性がある。正規およびダミーバーストの相関性は非常に低いためにこの種の不確実性は許容されないので、それはＲＴＤ値を使用不能にする。代わりに、移動局は最初に周波数補正チャネル（ＦＣＣＨ）および同期チャネル（ＳＣＨ）のバーストを測定する必要がある。
【０００５】
通常、移動局の位置の不確実性が小さい（たとえば２ビット程度）場合、この不確実性はＯＴＤ測定では許容することができる。これは、セルの規模が都市環境におけるそれのように小さい場合には、とくにそうである。そのような環境では、移動局（ＭＳ）が不確実性が非常に小さい（つまりセルが小さい）ことを知っていれば、ＲＴＤ値は大多数の場合に有用である可能性が非常に高い。しかし、移動局の位置が不明であり、したがって不確実性の大きさもまた不明であるために、提供されたＲＴＤ値が移動局によって全然使用されない可能性がある。
【０００６】
したがって、移動局の位置およびしたがって隣接ＢＴＳからの到着時間の不確実性を推定するために信頼できる方法を提供することは好都合であり、かつ望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移動局の位置の不確実性によって生じる、それぞれの隣接基地局からの到着時間の不確実性を利用して、移動局がネットワークによって提供される値に基づいて到着時間の測定のための適切な受信窓を計算し、適切なバーストを選択することを可能にする。
【０００８】
本発明の第１の態様では、移動局に通信リンクを提供するために第１基地局および第１基地局に隣接する複数の第２基地局を有し、第１基地局が第１場所に配置され、第２基地局がそれぞれの第２場所に配置され、かつ移動局が到着時間測定を行なうことを可能にするために第１および第２基地局が同期チャネルバーストおよびさらなるバーストを移動局に提供する移動体通信ネットワークで、移動局の位置を推定する方法を提供する。この方法は、
それぞれの第２基地局から移動局への信号の伝送に関する第１値を移動局に提供する工程と、
第１値および任意選択的に移動局と第１場所とのあいだの距離に基づいて、前記到着時間測定の不確実性を表わす第２値を計算する工程と、
第２値が予め定められた値より大きい場合には移動局が同期チャネルバーストに基づいて前記到着時間測定を行ない、第２値が予め定められた値より小さいか等しい場合には移動局が時間調整プロセスを実行するように、予め定められた値を移動局に提供する工程と
を含む。
【０００９】
好ましくは、第１基地局はサービス提供局であり、第１値は、移動局があたかも第１場所に配置されているかのように、それぞれの第２基地局から移動局への信号の予想到着時間を表わし、第２値は移動局によって計算される。
【００１０】
代替的に、第１値は第１場所とそれぞれの第２場所とのあいだの距離を表わし、第２値は移動局によって計算される。
【００１１】
代替的に、第１値は、サービス提供移動体位置特定センターによって推定される、それぞれの第２基地局から移動局の現在位置への信号の予想到着時間を表わし、第２値は、サービス提供移動体位置特定センターによって計算されて移動局に提供される。さらに、第２値は、第１基地局のセル識別子、移動局の位置に関するアンテナセクタ情報、および移動局によって報告される第１および第２基地局からの受信信号レベルに基づいて計算することもできる。
【００１２】
第１場所から移動局までの距離は、ネットワークによって移動局に提供されることが好ましい。
【００１３】
第２値が予め定められた値より小さいか等しい場合、移動局は、時間調整プロセスでさらなるバーストに基づいて、到着時間測定を行なうことが好ましい。
【００１４】
代替的に、第２値が予め定められた値より小さいか等しい場合、移動局は、代替的に、第２値を利用して、時間調整プロセスで、それぞれの第２基地局から送信される信号の標本を採取するための時間窓を位置合せする。
【００１５】
第２値が予め定められた値より大きい場合、移動局は、同期チャネルバーストに基づく前記到着時間測定を行なう以外に、さらなるバーストに基づく到着時間測定をさらに行なうことが好ましい。
【００１６】
予め定められた値は移動局内に記憶することが好ましいが、予め定められた値は移動体通信ネットワークによって移動局に送信することも可能である。
【００１７】
本発明の第２の態様では、移動局に通信リンクを提供するために第１基地局および第１基地局に隣接する複数の第２基地局を有し、第１基地局が第１場所に配置され、第２基地局がそれぞれの第２場所に配置され、かつ移動局が到着時間測定を行なうことを可能にするために第１および第２基地局が同期チャネルバーストおよびさらなるバーストを移動局に提供する移動体通信ネットワークで、移動局の位置を推定するシステムを提供する。このシステムは、
それぞれの第２基地局から移動局への信号の伝送に関する第１値を移動局に提供するための第１手段と、
第１値に応答して、第１値および任意選択的に移動局と第１基地局とのあいだの距離に基づいて前記到着時間測定の不確実性を表わす第２値を提供するための第２手段と、
第２値および予め定められた値に応答して、第２値が予め定められた値より大きい場合には同期チャネルバーストに基づいて前記到着時間測定を行ない、第２値が予め定められた値より小さいか等しい場合には移動局が時間調整プロセスを実行するようにした第３手段と
を含む。
【００１８】
好ましくは、第１基地局はサービス提供基地局であり、第１値は、移動局があたかも第１場所に配置されているかのように、それぞれの第２基地局から移動局への信号の予想到着時間を表わし、第２手段は第２値を計算するために移動局内に配置される。
【００１９】
代替的に、第１基地局はサービス提供基地局であり、第１値は第１場所とそれぞれの第２場所とのあいだの距離を表わし、第２手段は第２値を計算するために移動局内に配置される。
【００２０】
代替的に、第１値は、サービス提供移動体位置特定センターによって推定される、それぞれの第２基地局から移動局の現在位置への信号の予想到着時間を表わし、第２手段は、第２値を計算し、第２値を表わす信号を移動局に提供するためにサービス提供移動体位置特定センター内に配置される。
【００２１】
第２値が予め定められた値より小さいか等しい場合、移動局は、時間調整プロセスでさらなるバーストに基づいて、前記到着時間測定を行なうことが好ましい。
【００２２】
第２値が予め定められた値より小さいか等しい場合、移動局は、代替的に、時間調節プロセスでそれぞれの第２基地局からの送信信号の標本を採取するための時間窓を位置合せする。
【００２３】
予め定められた値は移動局内に記憶することが好ましいが、予め定められた値は移動体通信ネットワークによって移動局に送信することも可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明は、図１ないし図３に関連してなされる説明を読むことにより、明らかになるであろう。
【００２５】
本発明の好適な実施の形態では、ネットワークは移動局にＥ−ＯＴＤコマンドで、サービス提供ＢＴＳと隣接ＢＴＳとのあいだのＲＴＤ値の代わりに、「サービス提供ＢＴＳの場所における予想ＯＴＤ値」を提供する。隣接ＢＴＳに関して、サービス提供ＢＴＳの場所における予想ＯＴＤ値とは、本明細書では、ＭＳ（移動局）がサービス提供ＢＴＳの場所に位置しているとすればＭＳが測定するであろうＥ−ＯＴＤ値と定義される。図１に示すように、サービス提供ＢＴＳの場所は参照符号１０によって表わされ、隣接ＢＴＳの場所の１つは参照符号１２によって表わされる。サービス提供ＢＴＳの場所１０と隣接ＢＴＳの場所１２とのあいだの距離は、ｄＳＮによって表わされる。ＭＳの位置（１０２、図２参照）は不明であるが、サービス提供ＢＴＳの場所１０までの距離は分かっている（多少の許容誤差がある）。ＭＳ支援Ｅ−ＯＴＤの場合、ＭＳは、少なくともＭＳがＥ−ＯＴＤ測定コマンドを受信したときに、それに割り当てられたチャネルをもつ。こうして、ＭＳは現在のタイミングアドバンス（ＴＡ）値を知る。タイミングアドバンスの用途は、様々な移動局から来る信号を正しい時間にＢＴＳに到着させようとすることである。その目的のために、ＢＴＳはＭＳのタイミング遅れを測定する。あるＭＳからのバーストのＢＴＳへの到着が遅すぎて他のバーストと重なる場合、ＢＴＳはＭＳにそのバーストの送信を早めるように指示する。したがって、ＴＡ値はＭＳとサービス提供ＢＴＳの場所とのあいだの距離に関連する。現在のＴＡが分かれば、ｄＳによって表わされる、ＭＳからサービス提供ＢＴＳの場所１０までの現在の距離も分かる。ｄＳは実質的にＴＡ／２に等しい。したがって、ＭＳの可能な位置は円２０の円周に沿ったどこかであり、移動局の位置の不確実性（存在の可能な）エリアは実質的に円２０の内部またはその周りである。ＭＳは実際には、測定誤差のために円２０よりわずかに外側に位置しているかもしれない。
【００２６】
ＯＴＤの数値は、隣接ＢＴＳの場所１２に関するＭＳへの到着時間（ＴＯＡ）からサービス提供ＢＴＳの場所１０に関する到着時間を引いたものと定義される。予想されるＯＴＤは、ｄＳＮおよび隣接ＢＴＳの場所１２に関するＲＴＤの和と定義される。すなわち、
ＯＴＤ＝ＴＯＡ（隣接ＢＴＳ）−ＴＯＡ（サービス提供ＢＴＳ）
ＲＴＤ＝伝送時間（隣接ＢＴＳ）−伝送時間（サービス提供ＢＴＳ）
予想ＯＴＤ＝ＲＴＤ＋ｄＳＮ
となる。ＭＳの位置は不明なので、最大測定ＯＴＤは線２２上にあり、最小測定ＯＴＤは線２４上にある。したがって、
最大測定ＯＴＤ＝予想ＯＴＤ
最小測定ＯＴＤ＝予想ＯＴＤ−２×ｄＳ
となる。Ｅ−ＯＴＤ測定値の不確実性（可能な範囲）は、最小測定ＯＴＤと最大測定ＯＴＤのあいだである。言い換えると、測定ＯＴＤ値の不確実性は実質的に、ＭＳとサービス提供ＢＴＳの場所１０とのあいだの距離の２倍に等しい。たとえば、サービス提供ＢＴＳの場所における予想ＯＴＤ値が５ビット期間であり、ＭＳとサービス提供ＢＴＳの場所とのあいだの距離が１ビット期間（ＴＡ＝２）である場合には、ＭＳによる測定ＯＴＤは３ビット期間と５ビット期間のあいだである。不確実性は２ビット期間に等しい。隣接ＢＴＳの場所に関する測定ＯＴＤ値における計算された不確実性を使用して、ＭＳは、所望のバースト（正規、ダミー、またはＳＣＨ）のトレーニングシーケンスが発生した（起動された）ときに、その隣接ＢＴＳから受信した信号の標本を採取するように、その受信窓を位置合せすることができる。
【００２７】
また、不確実性が予め定められた値より大きい場合には、移動局がＳＣＨバーストを測定したのち、正規およびダミーバーストからＯＴＤを測定するように、予め定められた値を使用することも可能である。しかし、不確実性が予め定められた値より小さいか等しい場合、移動局は、ＳＣＨバーストを考慮することなく、正規およびダミーバーストから直接ＯＴＤを測定する。たとえば、予め定められた値は１または２または３ビット期間とすることができる。ＳＣＨは様々な種類のバーストの中で最も長いトレーニングシーケンスをもつので、ＳＣＨバーストに基づくＥ−ＯＴＤ測定は通常、より信頼性が高いことに注意する必要がある。正規バーストはむしろ短いトレーニングシーケンスをもつ。ダミーバーストの相関性はむしろ低い。しかし、ＳＣＨバーストはたまにしか発生しない。したがって、ＳＣＨバーストを測定せずに、Ｅ−ＯＴＤ測定をかなり速くすることができる。
【００２８】
代替実現シナリオでは、ネットワークは、Ｅ−ＯＴＤコマンドでＭＳに「ＭＳの推定現在位置における予想ＯＴＤ」を提供する。サービス提供移動体位置特定センター（ＳＭＬＣ）は、たとえばセル識別子、ＴＡ、（ＭＳの位置に関する）アンテナセクタ情報、または（ＭＳによって報告されるサービス提供ＢＴＳおよび隣接ＢＴＳからの）受信信号レベルに基づいて、ＭＳの現在位置を推定することができる。この場合、「ＭＳの推定現在位置における予想ＯＴＤ」の不確実性を表わす追加の不確実性値を、ネットワークからＭＳに送信することができる。したがって、ＭＳはこの不確実性値を、前述した実現シナリオでＭＳによって計算された不確実性値をＭＳが使用するのと同様の方法で使用する。この代替シナリオでは、ＴＡ値を入手する必要が無いので、ＭＳがネットワークに接続されていないときに、ＭＳ主体（based）Ｅ−ＯＴＤ法にもそれを適用することができる。たとえば、ネットワークはつぎの２つの値、すなわち「ＭＳの推定現在地における予想ＯＴＤ」（＋２０ビット期間）および不確実性値（２ビット期間）を、移動局に送信する。したがって、移動局によって測定されるＯＴＤは実質的に１８から２２ビット期間の範囲内である。ＯＴＤ値の不確実性に基づき、不確実性が予め定められた値より小さいかそれとも大きいかによって、ＭＳは、所望のバースト（正規、ダミー、またはＳＣＨ）のトレーニングシーケンスが発生したときにその隣接ＢＴＳから受信する信号の標本を採取するための受信窓を位置合せするか、または異なるバーストのトレーニングシーケンスからＯＴＤ測定を行なうことができる。
【００２９】
追加の不確実性値をどのように計算するかを説明するために、以下の式を使用する。基地局ＢＴＳ１が（ｘ₁，ｙ₁）に配置され、別の基地局ＢＴＳ２が（ｘ₂，ｙ₂）に配置されていると仮定し、ＭＳの現在位置の推定がＲメートルの精度内で（ｘ₀，ｙ₀）である場合、ＭＳの推定現在位置におけるＢＴＳ１およびＢＴＳ２に関連する予想ＯＴＤの不確実性は、（ＲＤ_max−ＲＤ_min）／ｃに等しい。ここで、
【００３０】
【数１】

【００３１】
ｃ＝無線波の速度
である。上の式によると、ＭＳの推定位置がＢＴＳ１およびＢＴＳ２の場所を通る直線上にあるときに、最大不確実性値は２×Ｒ／ｃに等しい。たとえば、ＭＳの現在位置が１０００メートルの精度内で分かる場合、ＭＳの推定位置における予想ＯＴＤの不確実性は最悪の場合、±２×１０００／ｃ≒±６．６７μｓとなる。しかし、この不確実性は、幾何学的配置（geometry）によってはかなり小さくなることがある。
【００３２】
ＭＳ主体（based）Ｅ−ＯＴＤのさらに別の実現シナリオでは、ネットワークがＭＳにＲＴＤ値を送信し、ＭＳは、サービス提供ＢＴＳの場所と隣接ＢＴＳの各々の場所とのあいだの距離を計算する。計算した距離に基づき、ＭＳはさらに、サービス提供ＢＴＳの場所における予想ＯＴＤ値を計算し、ついで（ＴＡ値が入手できると仮定して）各々の隣接ＢＴＳの測定ＯＴＤの不確実性を計算する。ＭＳの位置が不明であるための隣接ＢＴＳに関する不確実性は、プラスまたはマイナスＢＴＳ間距離である。たとえば、特定の隣接ＢＴＳのＲＴＤが＋７ビット期間であり、その隣接ＢＴＳとサービス提供ＢＴＳとのあいだの距離が１０ビット期間である場合、移動局によって測定されるＯＴＤは実質的に、−３から１７ビット期間の範囲内である。ＯＴＤ値の不確実性に基づき、ＭＳ支援Ｅ−ＯＴＤの場合と同様に、不確実性が予め定められた値より小さいかそれとも大きいかによって、ＭＳは、所望のバースト（正規、ダミー、またはＳＣＨ）のトレーニングシーケンスが発生したときにその隣接ＢＴＳから受信する信号の標本を採取するためのその受信窓を位置合せするか、または異なるバーストのトレーニングシーケンスからＯＴＤ測定を行なうことができる。
【００３３】
図２は、Ｅ−ＯＴＤに関連する移動体通信ネットワークの一部を示すブロック図である。図示されているように、ネットワーク１００は、移動局の位置特定を要求することができるサービス提供移動体位置特定センタ（ＳＭＬＣ）１１０を含む。ＳＭＬＣ１１０は、各々１群の基地局または基地トランシーバ局（ＢＴＳ）１３０、１３２、１３４および１３６を制御する、複数の基地局制御装置（ＢＳＣ）１２０および１２２に接続される。ＳＭＬＣはまたＢＳＣに組み込むか、またはＭＳＣ／ＳＧＳＮを介してＢＳＣに接続することもできる。ここでＭＳＣは移動体サービス交換センター（Mobile Serving Switching Center）であり、ＳＧＳＮはサービス提供ＧＰＲＳ（汎用パケット無線サービス）サポートノード（Serving GPRS (General Packet Radio Service) Support Node）である。ＢＴＳ１３０、１３２、１３４、１３６の一部または各々は、ＢＴＳタイミングデータに関してＳＭＬＣ１１０に情報を提供するために、（ＢＴＳに組み込まれるかまたはＢＴＳに接続された）位置測定ユニット（ＬＭＵ）１３１、１３３、１３５、１３７をもつ。ＲＴＤ値をＳＭＬＣ１１０に提供するために、ＢＴＳ１３２はＲＴＤユニット１４０を含み、ＢＴＳ１３６はＲＴＤユニット１４２をもつ。Ｅ−ＯＴＤアプリケーションの場合、ＬＭＵはＲＴＤユニット１４０および１４２と同じ機能をもつことができ、したがってＬＭＵは必要でないかもしれない。図２に示すように、ＢＴＳ１３４は移動局（ＭＳ）１０２に対するサービス提供ＢＴＳである。ＢＴＳ１３０、１３２、および１３６は隣接ＢＴＳである。ＭＳ支援Ｅ−ＯＴＤの場合、ＭＳ１０２に測定ＯＴＤの不確実性を計算させるために、ＳＭＬＣ１１０は、サービス提供ＢＴＳの場所における予想ＯＴＤ値を計算して、それをＭＳ１０２に提供するための手段１１２をもつ。ＳＭＬＣ１１０は、隣接ＢＴＳのＲＴＤ、およびサービス提供ＢＴＳとそれぞれの隣接ＢＴＳとのあいだの距離を知る。ＭＳ主体（based）Ｅ−ＯＴＤの場合、ＭＳ１０２は、ＳＭＬＣ１１０から関連するＢＴＳの座標を得ることができるので、サービス提供ＢＴＳとそれぞれの隣接ＢＴＳとのあいだの距離を計算することができる。ＭＳ１０２は、距離および測定ＯＴＤの不確実性を計算するための手段１０４を使用する。ＭＳ１０２はまた比較手段１０６を使用して、不確実性を予め定められた値１０８と比較し、前述したようにつぎの動作工程を決定する。Ｅ−ＯＴＤプロセスの開始時に、ＳＭＬＣ１１０はＥ−ＯＴＤ測定のためにＥ−ＯＴＤコマンドをＭＳ１０２に送信し、ＭＳ１０２は、（サービス提供ＢＴＳのタイミングに関して）隣接ＢＴＳから信号を受信するために使用する受信窓を位置合せすることが期待される。受信信号がトレーニングシーケンスに対して相関されると、この受信窓は相関結果に対してかなりの効果をもつ。
【００３４】
図３は、移動局の位置を推定する方法を示すフローチャートである。フローチャート２００に示すとおり、ＳＭＬＣは工程２０８でＥ−ＯＴＤコマンドをＭＳに送信して、Ｅ−ＯＴＤ測定プロセスを開始する。工程２１０で、Ｅ−ＯＴＤ測定がＭＳ支援Ｅ−ＯＴＤであるか、ＭＳ主体Ｅ−ＯＴＤであるかが決定される。ＭＳ支援Ｅ−ＯＴＤの場合、ＭＳは工程２１２で「サービス提供ＢＴＳの場所における予想ＯＴＤ値」を提供される。したがって、ＭＳは工程２１６で測定ＯＴＤの不確実性を計算する。代替的に、工程２１２で、ＭＳはＳＭＬＣによって「ＭＳの現在位置における予想ＯＴＤ値」を提供される。ＳＭＬＣはＭＳに不確実性をも提供する。したがって、ＭＳは工程２１６で比較のための不確実性を得る。ＭＳ主体Ｅ−ＯＴＤの場合、工程２１４で、ＭＳがサービス提供ＢＴＳとそれぞれの隣接ＢＴＳとのあいだの距離を計算することができるように、ＭＳはＲＴＤ値およびサービス提供ＢＴＳおよび隣接ＢＴＳの場所の座標を提供され、工程２１６でＭＳは測定ＯＴＤの不確実性を計算する。工程２１８で、不確実性が予め定められた値より大きいか、それとも小さいかが決定される。不確実性が予め定められた値より大きい場合、ＭＳは工程２２０で、ＳＣＨバーストに基づいてＥ−ＯＴＤ測定を行なう。不確実性が予め定められた値より小さいか等しい場合には、ＭＳは工程２２２で、正規またはダミーバーストに基づいてＥ−ＯＴＤ測定を行ない、かつ／または隣接ＢＴＳから受信した信号から標本を採取するための受信窓を位置合せする。ＭＳ支援Ｅ−ＯＴＤの場合、ＭＳ位置の推定のために、Ｅ−ＯＴＤ測定結果が工程２２４でＳＭＬＣに送信される。ＭＳ主体Ｅ−ＯＴＤの場合、Ｅ−ＯＴＤ測定結果は、位置推定を計算するためにＭＳによって使用される。
【００３５】
ＭＳ主体Ｅ−ＯＴＤの場合、ＭＳ支援Ｅ−ＯＴＤの場合と同様に、ＲＴＤ値の代わりにサービス提供ＢＴＳの場所における予想ＯＴＤ値をＭＳに送信することも可能である。ＭＳは隣接ＢＴＳおよびサービス提供ＢＴＳの位置を知っているので、サービス提供ＢＴＳの場所における予想ＯＴＤ値からＲＴＤを計算することができる。言い換えると、ＭＳは隣接ＢＴＳのＲＴＤ値をその隣接ＢＴＳの場所の予想ＯＴＤから、その隣接ＢＴＳとサービス提供ＢＴＳとのあいだの距離を差し引くことによって、得ることができる。つまり、
ＲＴＤ＝予想ＯＴＤ−ｄＳＮ
である。したがって、ＭＳ支援Ｅ−ＯＴＤおよびＭＳ主体Ｅ−ＯＴＤの場合の両方とも、ＭＳが測定ＯＴＤの不確実性を計算できるためには、サービス提供ＢＴＳの場所における予想ＯＴＤ値をＭＳに提供すれば充分である。
【００３６】
場合によっては、サービス提供基地局は必要でなく、場合によっては、サービス提供基地局は移動局に対する基準局として使用されることに注意されたい。後者の場合、図２の基地局１３４は単に、ＳＭＬＣ１１０が測定コマンドをＭＳ１０２に送信するための基準局にすぎない。さらに、基準局は、サービス提供基地局以外のどの基地局であってもかまわない。
【００３７】
以上のように、発明をその好適な実施形態に関して説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、その形状および詳細における前記および他の様々な変化、省略、および変形を施すことができることを当業者は理解されるであろう。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のセルラー無線システムにおける移動局の位置決め方法またはその装置によれば、セルラーネットワークから与えられる到差時間差情報に基づいて、移動局が自分の位置を信頼できる方法でかつ早く求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動局の位置の不確実性によって生じる到着時間測定の不確実性を示す線図である。
【図２】本発明による移動体通信ネットワークで移動局の位置を推定するためのシステムを示す線図である。
【図３】本発明による移動局の位置を推定する方法を示すフローチャートである。

Claims

移動局に通信リンクを提供するために第１基地局および前記第１基地局に隣接する複数の第２基地局を有し、前記第１基地局が第１場所に配置され、前記第２基地局がそれぞれの第２場所に配置され、かつ前記移動局が到着時間測定を行なうことを可能にするために前記第１および第２基地局が同期チャネルバーストおよびさらなるバーストを前記移動局に提供する移動体通信ネットワークで、移動局の位置を推定する方法であって、
それぞれの前記第２基地局から前記移動局への信号の伝送に関する第１値を前記移動局に提供する工程と、
前記第２基地局に関する前記移動局の位置における不確実性によって、前記到着時間測定の不確実性を表わす第２値を計算する工程と、
前記第１値に関連する前記第２値が与えられた値より大きい場合には、前記移動局が同期チャネルバーストに基づいて前記到着時間測定を行ない、前記第１値に関連する前記第２値が与えられた値より小さいか等しい場合には、前記移動局が、ノーマルおよびダミーバーストを含んでなるさらなるバーストに基づいて前記到着時間測定を行う工程と
を含む方法。
前記第１基地局が前記移動局に対するサービス提供局であり、あたかも前記移動局が前記第１場所に位置するかのように、前記第１値が前記それぞれの第２基地局から前記移動局への信号の予想到着時間を表わす請求項１記載の方法。
前記第１場所から前記移動局までの距離がネットワークによって前記移動局に提供される請求項２記載の方法。
前記移動局に対するサービス提供局であり、前記第１値が前記第１場所と前記それぞれの第２場所とのあいだの距離を表わし、前記第１場所から前記移動局までの距離がネットワークによって前記移動局に提供される請求項１記載の方法。
前記第１基地局が前記移動局に対するサービス提供局であり、前記第１値が前記第１場所と前記それぞれの第２場所とのあいだの距離を表わす請求項１記載の方法。
前記第１値が前記それぞれの第２基地局から前記移動局の現在位置への信号の予想到着時間を表わし、前記第２値がサービス提供移動体位置特定センターによって計算されて前記移動局に提供される請求項１記載の方法。
前記第１値が前記サービス提供移動体位置特定センターによって推定されて前記移動局に提供される請求項６記載の方法。
前記第２値が前記移動局によって計算される請求項２記載の方法。
前記第２値が前記移動局によって計算される請求項３記載の方法。
前記第２値が与えられた値より小さいか等しい場合、前記移動局がさらなるバーストに基づいて到着時間測定を行なう請求項１記載の方法。
前記第２値が与えられた値より小さいか等しい場合、前記移動局が前記それぞれの第２基地局から送信される信号の標本を採取するための時間窓を位置合せする請求項１記載の方法。
前記第２値が与えられた値より大きい場合、前記移動局が、同期チャネルバーストに基づいて前記到着時間測定を行なうことに加えて、さらなるバーストに基づいて到着時間測定をさらに行なう請求項１記載の方法。
前記与えられた値が前記移動局に記憶される請求項１記載の方法。
前記与えられた値がネットワークによって前記移動局に提供される請求項１記載の方法。
移動局に通信リンクを提供するために第１基地局および前記第１基地局に隣接する複数の第２基地局を有し、前記第１基地局が第１場所に配置され、前記第２基地局がそれぞれの第２場所に配置され、かつ前記移動局が到着時間測定を行なうことを可能にするために前記第１および第２基地局が同期チャネルバーストおよびさらなるバーストを前記移動局に提供する移動体通信ネットワークで、移動局の位置を推定するためのシステムであって、
前記それぞれの前記第２基地局から前記移動局への信号の伝送に関する第１値を前記移動局に提供するための第１手段と、
前記第１値に応答して、前記第２基地局に関する前記移動局の位置における不確実性によって、前記到着時間測定の不確実性を表わす第２値を提供するための第２手段と、
前記第２値に応答して、前記第１値に関連する前記第２値が与えられた値より大きい場合には同期チャネルバーストに基づいて前記到着時間測定を行ない、前記第１値に関連する前記第２値が与えられた値より小さいか等しい場合には、前記移動局が、ノーマルおよびダミーバーストを含んでなるさらなるバーストに基づいて前記到着時間測定を行う第３手段と
を含むシステム。
前記第１基地局が前記移動局に対するサービス提供基地局であり、あたかも前記移動局が前記第１場所に位置するかのように、前記第１値が前記それぞれの第２基地局から前記移動局への信号の予想到着時間を表わす請求項１５記載のシステム。
前記第１基地局が前記移動局に対するサービス提供基地局であり、前記第１値が前記第１場所と前記それぞれの第２場所とのあいだの距離を表わす請求項１５記載のシステム。
前記第１値が前記それぞれの第２基地局から前記移動局の現在位置への信号の予想到着時間を表わす請求項１５記載のシステム。
前記第１基地局が基準局であり、前記それぞれの第２基地局から移動局の現在位置への信号の予想到着時間がサービス提供移動体位置特定センタによって推定される請求項１５記載のシステム。
前記第２手段が前記移動局に配置される請求項１５記載のシステム。
前記第２手段がサービス提供移動体位置特定センターに配置される請求項１５記載のシステム。
前記第２値が前記与えられた値より小さいか等しい場合、前記移動局がさらなるバーストに基づいて前記到着時間測定を行なう請求項１５記載のシステム。
前記第２値が前記与えられた値より小さいか等しい場合、前記移動局がそれぞれの第２基地局からの送信信号の標本を採取するための時間窓を位置合せする請求項１５記載のシステム。
前記予め定められた値が前記移動局に記憶される請求項１５記載のシステム。