JP4440198B2 - 位置関連情報取得方法、交換機及び移動通信端末 - Google Patents
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Description
このため、多くの交換機やRNC、基地局を擁する通信事業者においては、移動通信端末の位置情報を利用したサービスの提供をするためには、基地局、RNC、交換機といった移動通信網上のノードを改修するか、GPS機能を移動通信端末に搭載するしか選択肢がないのが現状である。前者は莫大なコストがかかることが欠点であった。また後者は前者ほどではないにせよ無視できないコストが発生し、しかもGPS機能は第三者の技術であるために、自社のサービスに合わせた機能拡張を行いにくいという欠点があった。本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、移動通信網から様々な形式で得ることのできる位置関連情報を、移動通信端末において単一の緯度と経度からなる位置情報に変換する位置関連情報取得方法を提供するものである。また、併せて本発明は、移動通信端末に位置関連情報を送信する交換機の提供を目的とする。さらに本発明は、位置関連情報が移動通信端末の位置を推定したものでない場合には、位置関連情報の形式に応じた演算を行うことで自らの位置情報を推定する移動通信端末の提供することをも目的とする。
RNCは図示しないNode−Bと呼ばれる基地局を介して移動通信端末との通信接続を確立し、それによって無線ゾーンを形成する。移動通信端末は端末の移動に従って接続するRNCを切り替えていくが、複数のRNCと接続することが可能であり、第三世代移動通信網の場合は特にその傾向が顕著である。MSCはRNCを通じて移動通信端末がどのRNCに接続しているか把握することができる。
例えば、図2に示すRNCでは、RNCの中にはRNCが管理する基地局の緯度経度情報(X0,Y0)、及び基地局から所定距離離れた点を中心とする円周上に位置する所定の点の緯度経度情報が、基地局のセクタ毎に保存されている。この場合、RNCは所定の方法で移動機の在圏する基地局を判断し、さらに当該基地局のどの方向に 移動機が存在しているかを所定のルーチンで判断して、移動機の在圏するセクタの円周上の緯度経度情報を少なくとも二点、例えば(X 1 ,Y 1 )、(X 2 ,Y 2 )を抽出する。RNCは各緯度経度情報を((X 0 +X 1 +X 2 )/3,(Y 0 +Y 1 + Y 2 )/3)のように平均化して計算することで移動機自身の緯度経度情報B(X,Y)を推定する。さらに一つの例として、図3に示すように、移動通信端末に接続する基地局が一つであり、移動通信端末が斜線で示す範囲に存在することを仮定して移動機の位置を概算する方法が挙げられる。より具体的には、移動機と基地局の間の通信におけるRTT (Round Trip Time)値から移動機とRNCの間の直線距離r1を誤差r2の範囲で概算することができる。このように、RNCで移動機の位置を概算する場合においても、と緯度経度情報であったり直線距離であったりと様々な形式が存在する。
RNCの形式は上述したほかにも様々であり、移動機の位置を推定する方法も複数存在する。
位置関連情報取得手段とは移動通信端末から位置関連情報の取得要求が交換機にあった場合に、RNCに対しそれぞれが有する位置関連情報を交換機に通知するよう指示を出す、交換機の一機能である。RNCはこの指示を受けてから、現在移動通信端末が接続している基地局に対し、位置関連情報の作成に必要な情報を収集する。
なお、RNCが位置関連情報を定期的にストックしている場合は、直近の位置関連情報を送信させてもよいものとする。
この場合は、移動機の位置アンテナ角βを二分割する線上に移動機が位置すると仮定し、さらに、RNCと移動機の距離がr1+r2/2であると仮定する。移動機の位置がRNCの緯度経度情報(X 0 、Y 0 ))より経度においてΔX、緯度方向にΔYずれた点であるので(ΔX、ΔYはいずれも距離)、ΔX、ΔYを求めることで移 動機のRNCからの距離的なずれを得ることができる。ただし、位置情報コンテンツの多くは緯度経度情報を元に提供されるので、ΔXを経度、ΔYを緯度にそれぞれ変換し、これをRNCの緯度経度情報から加算ないし減算して移動機の緯度経度情報を得ることができる。距離と緯度経度の変換については、所与の方法 を使用することができる。
これを移動機上で具体的に演算する場合は、RNCの真北からアンテナ角までの角度をθとすると、
ΔX=(r1+r2/2)・Cos(θ+β/2―90°)
ΔY=(r1+r2/2)・Sin(θ+β/2―90°)
の式によって変換を行い、さらにこれを緯度経度情報に変換して、RNCの緯度経度情報とプラスマイナスを行うことで、移動機の位置情報を得ることができる。
図1は移動通信端末101が情報提供サービスシステムの情報サーバ102に地図を用いたコンテンツを要求するシーケンスの概要を示すものである。移動通信端末(移動機)101がRNC(RNC:Radio Network Controller)104,交換機(MSC:Mobile Switching Centre)105、および図示しないNode−B(基地局)103を介して情報サーバ102と移動体通信網を経由した通信接続を行っていることが前提である。情報サーバ102は移動機101が、移動機101の位置情報を必要とするコンテンツの閲覧や使用を要求している場合に、移動機101に対し、位置情報の取得が必要な旨の画面を表示する(S101)。位置情報取得は新たな通信接続を必要とするため、操作者に新たな通信接続を行うか否かの同意を求める必要があるからである。操作者がこれに移動機101を操作して位置情報の取得に同意すると(S102)、移動機101に対し情報サーバ102から位置情報取得要求が出される(S103)。
まず、RNC104が移動機101の位置を演算によって推定する場合においては、RNC104はこの演算を行い、演算結果をもって位置関連情報としてMSC105に返信する(S106)。
演算方法としては、後述するように、移動機101が接続している複数のNode−B103の緯度経度情報を平均する方法、移動機101への送信電力値を元に移動機101とRNC104の距離を演算する方法などが存在する。
移動機101はNode−B103とセッションを張りつつ中心に存在するRNC104によって接続を管理されている。RNCにはNode−B103の緯度経度情報が各Node−Bごとに内部に保持されている。また、Node−Bのアンテナ角ごとにNode−Bから所定距離離れた点を中心とする円周上に位置する所定の点の緯度 経度情報が、同様に各Node−BごとにRNC内部に保持されている。 RNCは移動機と接続しているNode-Bを選び、そのNode−Bの緯度経度情報(X0,Y0)と、そのNode−Bで移動機101が在圏しているNodeのアンテナ角において、上述した所定の点の緯度経度情報を少なくとも二つ(X 0 ,Y 0 )、(X 1 ,Y 1 )、(X 2 ,Y 2 )収集し、それを平均化して((X 0 +X 1 +X 2 )/3,(Y 0 +Y 1 +Y 2 )/3))を導くことで移動機101の位置を推定する。
これらの場合においては、位置関連情報は移動機の位置情報と同視できる情報であるため、移動機101においては、位置関連情報がそのまま移動機101の位置情報として扱われる。
本実施の形態においては、RNC104が生成する位置関連情報が位置情報と同視できる場合には、形式情報をTYPE−A(図5(a))と定義している。また、位置関連情報としてNode−Bの緯度経度情報を送る場合の形式情報をTYPE−B(図5(b))、RNC104のアンテナ角等を送信する場合をTYPE−C(図5(c))とそれぞれ定義している。
RNC104は、このように定義付けられた形式情報を位置関連情報とともに交換機105に送信する。(S106)
移動機101では、受領した位置関連情報を形式情報の内容に従って、位置情報に変換する処理を行う。位置関連情報と位置情報が実質的に同じであっても、この変換処理を通じてはじめて位置情報として認識される。図5は形式情報と、それに対応した位置関連情報のデータフォーマットを表す模式図である。形式情報、位置関連情報ともこのフォーマットに限定されるわけではない。
STEP601においては形式情報と位置関連情報の組み合わせを移動機101が受信したかどうかがループ的にチェックされる。形式情報と位置関連情報の組み合わせが受信された場合はSTEP602に進み、まずTYPE−Aに該当するかどうかが判断される。TYPE−Aに該当する場合はSTEP603に進み、後述するTYPE−Aに応じた変換処理が行われる。TYPE−Aに該当しない場合はSTEP604に進み、TYPE−Bに該当するかどうかの判断がなされる。TYPE−Bに該当する場合はSTEP605に進み、後述するTYPE−Bに応じた変換処理が行われる。TYPE−Bに該当しない場合は、STEP606に進み、TYPE−Cに該当するかどうかの判断がなされる。TYPE−Cに該当する場合はSTEP607に進み、後述するTYPE−Cに応じた変換処理が行われる。TYPE−Cに該当しない場合はSTEP608に進み、変換手段に予め用意された変換方法でないと判断されてエラー処理がなされる。
また、RNC104がNode−Bの緯度経度情報を取得する構成を有しておらず、送信されてくる位置関連情報が移動機の在圏しているRNC104の緯度経度情報のみである場合も存在する。移動機101はこの場合、かかるRNC104の緯度経度情報を、自己の位置情報として仮定して保持する。
移動機101は、かかる位置情報を情報サーバ102に送信することにより(S108)、周辺地図情報の提供など、移動機101の位置情報を必要とする各種情報サービスの提供を受けることが可能となり、情報サーバ102はコンテンツを移動機101に送信する(S109)。
Claims (6)
- 移動通信端末から位置関連情報の取得要求を移動通信網内の交換機に送信するステップと、
前記交換機が、前記移動通信端末が接続している無線ネットワーク制御部を特定し、当該無線ネットワーク制御部に位置関連情報取得要求を送出する要求ステップと、
前記無線ネットワーク制御部が、移動通信端末が接続している基地局から得た緯度経度情報を元に位置関連情報を作成し、前記交換機に前記位置関連情報を送信する位置関連情報作成ステップと、
前記交換機が前記無線ネットワーク制御部が作成する位置関連情報の形式を示す形式情報と前記位置関連情報を移動通信端末に返信する返信ステップと、
前記移動通信端末において、受信した形式情報に基づいて前記位置関連情報を変換することによって移動通信端末の位置情報を取得する変換ステップを含むことを特徴とする、
移動通信端末の位置情報取得方法。 - 前記変換ステップは、
前記基地局の緯度情報に、基地局のアンテナ角の半分の正弦と、移動通信端末と前記基地局の距離と、距離辺りの緯度を積算するステップと、
前記基地局の経度情報に、基地局のアンテナ角の半分の余弦と、移動通信端末と前記基地局の距離と、距離辺りの経度を積算するステップと、
を含むことを特徴とする、請求項1に記載の位置情報取得方法。 - 移動通信網上に位置する交換機であって、
移動通信端末から位置関連情報の取得要求を受信したときに前記移動通信端末が接続している無線ネットワーク制御部を特定し、当該無線ネットワーク制御部に位置関連情報取得要求を送出する要求手段と、
前記無線ネットワーク制御部が作成した位置関連情報を受信した後に、前記無線ネットワーク制御部の形式によって異なる形式情報を、前記位置関連情報と併せて移動通信端末に返信する返信手段と、
を有することを特徴とする交換機。 - 移動通信網を介して通信接続可能な移動通信端末であって、
移動通信網上の交換機に対し、位置関連情報の取得要求を送信する送信手段と、
交換機から返信された前記位置関連情報及び前記位置関連情報の形式を示す形式情報を受信する受信手段と、
前記形式情報に基づいて前記位置関連情報を移動通信端末の位置情報に変換する変換手段とを含むことを特徴とする移動通信端末。 - 請求項4に記載の移動通信端末であって、
前記変換手段は、
前記位置関連情報に含まれる前記基地局の緯度情報に、
前記基地局の真北とアンテナ角が形成する角度と、前記アンテナ角の半分を加算し、90度を引いた角度の正弦を求め、
この正弦に対し前記基地局と前記移動通信端末の間の距離に、誤差成分の半分を加えた距離を乗じ、さらに距離あたりの緯度を乗じた緯度差分を求め、
この緯度差分を基地局の緯度情報に加算または減算して移動機の緯度情報を求めることを特徴とする移動通信端末。 - 請求項4又は請求項5に記載の移動通信端末であって、
前記変換手段は、
前記位置関連情報に含まれる前記基地局の経度情報に、
前記基地局の真北とアンテナ角が形成する角度と、前記アンテナ角の半分を加算し、90度を引いた角度の余弦を求め、
この余弦に対し前記基地局と前記移動通信端末の間の距離に、誤差成分の半分を加えた距離を乗じ、さらに距離あたりの経度を乗じた経度差分を求め、
この経度差分を前記基地局の経度情報に加算または減算して移動機の経度情報を求めることを特徴とする移動通信端末。
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