方法および装置のさまざまな実施形態は、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の動作パラメータをマッピングする技法を提供する。一実施形態では、複数のセクタ・アンテナを有する基地局のカバレージ・エリア内の移動局の動作に関連するパラメータ測定値が、選択動作パラメータについて入手され、移動局に関連するラウンド・トリップ測定値および少なくとも1つの信号強度測定値を入手し、瞬間地理ロケーションを各パラメータ測定値に関係付けるために少なくとも部分的にラウンド・トリップ測定値および少なくとも1つの信号強度測定値に基づいて移動局の瞬間地理ロケーションを推定する。推定された地理ロケーションに少なくとも部分的に基づいてカバレージ・エリア・マップ内でパラメータ測定値を処理し、マッピングするさまざまな技法も、提示される。たとえば、RFカバレージ・マップ内の信号強度測定値、使用マップ内の通信セッションに関するデータ使用またはシグナリング使用、人口マップ内のデバイス使用またはアプリケーション使用、および、サービス品質マップ内のスループット、パケット消失、またはパケット遅延など、無線ネットワーク内の移動局の通常動作に関連して測定される任意の適切な動作パラメータを、マッピングすることができる。本明細書で説明されるさまざまな実施形態は、ロケーションを推定するアルゴリズム内で距離レポートとシグナリング強度/品質レポートとの両方に関する測定値を組み合わせることによって、移動局のロケーション推定での情報の高められた正確さを提供する。
パラメータ測定値のマッピングに関連する移動局の地理ロケーションの推定を、図1〜27の説明で下で説明する移動局の地理ロケーションを推定する方法および装置のさまざまな実施形態のいずれかを使用して達成することができる。動作パラメータに依存して、マップを、ネットワーク性能、カバレージ、使用、およびユーザ経験またはユーザ・アクティビティを示すために生成することができる。マップは、実際のユーザ情報に基づいて生成される。実際のユーザは、屋内または屋外にいる可能性があり、高速で移動する車両内にいるかまたは静止している可能性がある。逆に、ドライブ・テスト・データから入手される測定値について、ドライブ・テスト・デバイスは、通常、車両がアクセスを有する屋外環境内の移動する車両内にある。カバレージ、使用、ユーザ経験およびアクティビティ、その他などの関心を持たれているメトリックを、任意の選択カレンダ時間中にすべてのアクティブ・ユーザについて追跡することができる。実際に、追跡を、ローリング・タイム・ウィンドウ(rolling time window)を使用して、連続的にすることができる。追跡に関するカレンダ時間またはローリング・タイム・ウィンドウのサイズに対する制限は、記憶容量に対する制限に出会う場合に生じる可能性がある。その一方で、ドライブ・テスト・データは、通常はある時刻についてセット・アップされ、1回限りのイベントであるスケジューリングされたドライブ・テストに関連して収集されるのみである可能性がある。ドライブ・テスト・データは、1日24時間、毎週7日間のネットワーク動作条件を反映することができない。
下で図1〜27の説明で説明される移動局の地理ロケーションを推定する方法および装置のさまざまな実施形態を使用して、マッピングされる動作パラメータの測定に関連して移動局の地理ロケーションを推定することができる。マップがネットワーク性能、カバレージ、使用、およびエンド・ユーザ経験を示すようにするために、動作パラメータを選択することができる。これらのマップを、無線ネットワークの最適化(SON)、トラブルシューティング、ネットワーク計画、その他に使用することができる。
さまざまなタイプのカバレージ・エリア・マップは、RFカバレージ・マップ、使用マップ、人口マップ、ユーザ経験マップ、およびユーザ・プロファイル・マップを含む。RFカバレージ・マップは、所与のセル、セルの所与のセクタ、またはセルのクラスタのRFカバレージ・マップを提供することができる。基地局の複数のセクタ・アンテナが、マップの所与のサブセクタ・エリアをカバーする場合には、最強のカバレージを提供するセクタ・アンテナをマッピングすることができる。呼切断(call drop)ロケーションおよびハンドオフ・ゾーンを示すRFカバレージ・マップを生成することができる。
使用マップを、すべてのアクティブ・デバイスについて、またはデバイス・タイプ、デバイス・モデル、およびソフトウェア・アプリケーションのさまざまな組合せによって生成することができる。使用マップは、通信セッションに関するデータ使用またはシグナリング使用を示すことができる。人口マップも、すべてのアクティブ・デバイスについて、またはデバイス・タイプ、デバイス・モデル、もしくはソフトウェア・アプリケーションのさまざまな組合せによって生成することができる。たとえば、人口マップは、50m×50mサブセクタ地理エリア(すなわち、ジオビン(geo−bin)エリア)内でアクティブなiPhone(登録商標)の台数など、所与のデバイス・モデルに関するアクティブ・デバイスの台数をプロットする。ユーザ経験マップを、すべてのアクティブ・デバイスについて、またはデバイス・タイプ、デバイス・モデル、もしくはソフトウェア・アプリケーションのさまざまな組合せによって生成することができる。ユーザ経験マップは、スループット、パケット消失、またはパケット遅延など、サービス品質を反映するメトリックス(すなわち、パラメータ測定値)をプロットする。たとえば、YouTube(登録商標)ソフトウェア・アプリケーションのスループット・マップまたはBlackberry(登録商標)デバイスのパケット消失マップである。ユーザ・プロファイル・マップを、地理ロケーションまたは地理エリアごとに生成することができる。たとえば、ユーザ・プロファイル・マップは、使用されたソフトウェア・アプリケーション、訪問されたウェブ・サイトなどを示すことができる。
図24を参照すると、無線ネットワークのセルラ・カバレージ・エリアのクラスタに関するシグナリング使用マップの例示的なセットが、24時間の期間にわたるシグナリング使用の6つの1時間サンプルを示す。1日の異なる時間中のデータ使用マップを生成するプロセスの例示的実施形態は、関心を持たれているエリアをサブセクタ地理エリア(すなわち、ジオビン)に分割することを含む。たとえば、ジオビン・サイズは、無線ネットワークのカバレージ・エリアまたはその部分内の50m×50mサブセクタ地理エリアを表すことができる。所与の時間中の所与の呼レコードについて、このプロセスは、下で図1〜27の説明で議論するネットワークベースのジオロケーション方法の任意の適切な実施形態を使用することによって、移動局ロケーションを推定することを含む。マッピング・プロセスは、呼レコードからデータ使用情報を抽出することと、所与の時間について使用量を対応するジオビンに格納することとをも含む。ジオビン内のデータ使用情報を処理して、カバレージ・エリア・マップのサブセクタ地理エリア内でマッピングされる代表的使用値を判定することができる。
図25を参照すると、データ使用マップの例示的なセットが、セルラ・カバレージ・エリアのクラスタ内のすべてのデバイスに関するマップと、データ使用の1時間サンプル中のあるタイプのデバイスに関するマップとを示す。同様に、図26は、セルラ・カバレージ・エリアのクラスタ内のすべてのデバイスに関するマップと、シグナリング使用の1時間サンプル中のあるタイプのデバイスに関するマップとを含む、シグナリング使用マップの例示的なセットを示す。図27は、セルラ・カバレージ・エリアのクラスタ内のすべてのアクティブ・デバイスに関するマップと、アクティブ・デバイスの1時間サンプル中のあるタイプのデバイスに関するマップとを含む、人口マップの例示的なセットを示す。
図28を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の動作パラメータをマッピングするプロセス2800の例示的実施形態は、2802で始まり、ここで、無線ネットワークのネットワーク・カバレージ・エリアの少なくとも選択部分内で動作している1つまたは複数の移動局に関連する選択動作パラメータのパラメータ測定値が入手される。選択カレンダ時間フレーム中に測定されたパラメータ測定値。複数の基地局によって形成されるネットワーク・カバレージ・エリア。ネットワーク・カバレージ・エリア内のセルラ・カバレージ・エリアを定義する各基地局。少なくとも1つの基地局によって形成されるネットワーク・カバレージ・エリアの選択部分。複数のセクタ・アンテナを含む各少なくとも1つの基地局。対応する基地局のセルラ・カバレージ・エリア内のセクタ・カバレージ・エリアを定義する各セクタ・アンテナ。2804では、入手されたパラメータ測定値ごとに、対応する移動局の瞬間地理ロケーションが、対応する移動局のために働く少なくとも1つの基地局に関して推定される。対応する移動局に関連するラウンド・トリップ測定値および少なくとも1つの信号強度測定値に少なくとも部分的に基づく各瞬間地理ロケーション。対応する移動局のために働く少なくとも1つの基地局に関連する各ラウンド・トリップ測定値。カレンダ時間において対応するパラメータ測定値に関係する各ラウンド・トリップ測定値および対応する少なくとも1つの信号強度測定値。
図28および29を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の動作パラメータをマッピングするプロセス2900のもう1つの例示的実施形態は、図28のプロセス2800を含み、2902に進み、ここで、各瞬間地理ロケーションの入手されたパラメータ測定値が、対応する瞬間地理ロケーションの代表的パラメータ値を入手するために処理される。2904では、無線ネットワークのカバレージ・エリア・マップが、対応する代表的パラメータ値に関連する瞬間地理ロケーションに少なくとも部分的に基づいて、代表的パラメータ値を投入される。ネットワーク・カバレージ・エリアの少なくとも選択部分を含むカバレージ・エリア・マップ。
プロセス2900のもう1つの実施形態では、代表的パラメータ値は、信頼できない測定値を除去するための対応するパラメータ測定値のフィルタリング、対応するパラメータ測定値の平均をとること、対応するパラメータ測定値の中央値の判定、対応する代表的パラメータ値の好ましいカレンダ時間に少なくとも部分的に基づく対応するパラメータ測定値からの好ましいパラメータ測定値の選択、任意の他の適切な処理技法、またはその任意の適切な組合せによって入手される。
プロセス2900のもう1つの実施形態では、カバレージ・エリア・マップは、RFカバレージ・エリア・マップ、ハンドオフ・ゾーン・カバレージ・エリア・マップ、データ使用カバレージ・エリア・マップ、シグナリング使用カバレージ・エリア・マップ、ディレクトリ番号識別用、デバイス識別用、デバイス・タイプ用、もしくはアプリケーション・プログラム用の人口カバレージ・エリア・マップ、スループット、パケット消失、もしくはパケット遅延に関するサービス品質カバレージ・エリア・マップ、ユーザ・プロファイル・カバレージ・エリア・マップ、任意の他の適切なカバレージ・エリア・マップ、またはその任意の適切な組合せである。
図28および30を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の動作パラメータをマッピングするプロセス3000のもう1つの例示的実施形態は、図28のプロセス2800を含む。この実施形態では、少なくとも、ネットワーク・カバレージ・エリアの選択部分は、無線ネットワークのカバレージ・エリア・マップ内で複数のサブセクタ地理エリアによって表される。各サブセクタ地理エリアは、少なくとも1つのセクタ・アンテナに関するセクタ・カバレージ・エリアの少なくとも一部を一意に識別し、関連付けた。3002では、各推定された瞬間地理ロケーションが、複数のサブセクタ地理エリアの中の1つのサブセクタ地理エリアと相関される。複数の瞬間地理ロケーションを表すように適合された各サブセクタ地理エリア。対応する瞬間地理ロケーションに関連する移動局のために働く少なくとも1つの基地局のカバレージ・エリア・マップ内の基準ロケーションに少なくとも部分的に基づく相関。
図28、30、および31を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の動作パラメータをマッピングするプロセス3100のもう1つの例示的実施形態は、図28および30のプロセス2800、3000を含み、3102に継続し、ここで、サブセクタ地理エリアごとの入手されたパラメータ測定値が、対応するサブセクタ地理エリアの代表的パラメータ値を入手するために処理される。3104では、対応する代表的パラメータ値に関連するサブセクタ地理エリアに少なくとも部分的に基づいて、カバレージ・エリア・マップに代表的パラメータ値を投入する。
図28、30、および32を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の動作パラメータをマッピングするプロセス3200のもう1つの例示的実施形態は、図28および30のプロセス2800、3000を含む。この実施形態では、各サブセクタ地理エリアは、対応するサブセクタ地理によって表される瞬間地理ロケーションに関連するパラメータ測定値の格納のために対応する地理ロケーション・ビンに関連付けられる。3202では、各入手されたパラメータ測定値を、対応するパラメータ測定値に関連する瞬間地理ロケーションを表すサブセクタ地理エリアに関連する地理ロケーション・ビンに格納する。次に、各地理ロケーション・ビンに格納されたパラメータ測定値を、対応する地理ロケーション・ビンの代表的パラメータ値を入手するために処理する(3204)。3206では、対応する代表的パラメータ値に関連する地理ロケーション・ビンおよび対応する地理ロケーション・ビンに関連するサブセクタ地理エリアに少なくとも部分的に基づいて、カバレージ・エリア・マップに代表的パラメータ値を投入する。
図28をもう一度参照すると、プロセス2800のもう1つの実施形態では、パラメータ測定値は、呼レコード、加入者レコード、サービス・プロバイダ・レコード、任意の適切なタイプの無線データ・レコード、またはその任意の適切な組合せから入手される。レコードは、移動局に無線サービスを提供する無線ネットワークの通常動作中に取り込まれ、かつ/または維持されるデータを含むことができる。レコードは、サービス・プロバイダのアカウンティング機能および請求機能をサポートするデータをも含むことができる。
プロセス2800のもう1つの実施形態では、選択動作パラメータは、セクタ・アンテナから移動局によって受信されたRF信号に関連する信号強度パラメータ、サービング基地局または隣接する基地局の隣接するセクタ・アンテナへのサービング・セクタ・アンテナからの移動局のハンドオフに関連するハンドオフ・パラメータ、移動局へおよび移動局からの呼セッション中のデータ使用に関連するデータ使用パラメータ、移動局へおよび移動局からの呼セッションのセットアップおよびティアダウン(teardown)に関連するシグナリング使用パラメータ、移動局の電話番号に関連するディレクトリ番号識別パラメータ、移動局の通し番号に関連するデバイス識別パラメータ、製造業者、モデル、もしくは技術的特徴による異なるタイプへの移動局の分類に関連するデバイス・タイプ・パラメータ、移動局によって使用されるアプリケーション・プログラムに関連するアプリケーション識別パラメータ、移動局の呼セッションに関連するスループット・パラメータ、移動局の呼セッションに関連するパケット消失パラメータ、移動局の呼セッションに関連するパケット遅延パラメータ、移動局のユーザの観察された挙動またはプリファレンスに関連するユーザ・プロファイル・パラメータ、または任意の他の適切な動作パラメータのうちの1つまたは複数を含む。
プロセス2800のもう1つの実施形態では、ネットワーク・カバレージ・エリアの選択部分は、少なくとも2つの基地局によって形成される。説明される実施形態では、複数のセクタ・アンテナを含む各少なくとも2つの基地局。プロセス2800のもう1つの実施形態では、少なくともいくつかの瞬間地理ロケーションは、ラウンド・トリップ測定値と、少なくとも1つの信号強度測定値の第1信号強度測定値および第2信号強度測定値とに少なくとも部分的に基づく。この実施形態では、異なるセクタ・アンテナからの第1信号強度測定値および第2信号強度測定値。
プロセス2800のもう1つの実施形態では、少なくともいくつかの瞬間地理ロケーションは、ラウンド・トリップ測定値、少なくとも1つの信号強度測定値のうちの第1信号強度測定値、およびラウンド・トリップ測定値に関連する移動局にサービスする第1セクタ・アンテナの、第1信号強度測定値が関連する第1RFカバレージ・マップに少なくとも部分的に基づく。プロセス2800のもう1つの実施形態では、1つまたは複数の瞬間地理ロケーションは、少なくとも1つの信号強度測定値のうちの第2信号強度測定値と、第2信号強度測定値が関連する第2セクタ・アンテナの第2RFカバレージ・マップであって、第2セクタ・アンテナは、移動局のために働く基地局に関して隣接する基地局に関連する、第2RFカバレージ・マップとにも少なくとも部分的に基づく。
プロセス2800のもう1つの実施形態では、1つまたは複数の移動局の切断された呼(dropped call)の検出に応答して、パラメータ測定値が入手され、瞬間地理ロケーションが推定される。
図33を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の動作パラメータをマッピングする装置の例示的実施形態は、入力モジュール3300およびロケーション・モジュール3302を含む。無線ネットワークのネットワーク・カバレージの少なくとも選択部分内で動作する1つまたは複数の移動局に関連する選択動作パラメータのパラメータ測定値を入手する入力モジュール3300。入力モジュール3300は、無線ネットワーク、オペレーション・アンド・メンテナンス(operation and maintenance)(OAM)システム、課金システム、請求システム、またはその任意の適切な組合せのコンポーネントからパラメータ測定値を入手することができる。選択カレンダ時間枠中に測定されたパラメータ測定値。複数の基地局によって形成されたネットワーク・カバレージ・エリア。ネットワーク・カバレージ・エリア内のセルラ・カバレージ・エリアを定義する各基地局。少なくとも1つの基地局によって形成されるネットワーク・カバレージ・エリアの選択部分。複数のセクタ・アンテナを含む各少なくとも1つの基地局。対応する基地局のセルラ・カバレージ・エリア内のセクタ・カバレージ・エリアを定義する各セクタ・アンテナ。
対応する移動局のために働く少なくとも1つの基地局に関する入手されたパラメータ測定値ごとに対応する移動局の瞬間地理ロケーションを推定する、入力モジュール3300と動作可能に通信するロケーション・モジュール3302。対応する移動局に関連するラウンド・トリップ測定値および少なくとも1つの信号強度測定値に少なくとも部分的に基づく各瞬間地理ロケーション。入力モジュール3300を介して入手されるラウンド・トリップおよび少なくとも1つの信号強度測定値。入力モジュール3300は、無線ネットワーク、OAMシステム、課金システム、請求システム、またはその任意の適切な組合せのコンポーネントからラウンド・トリップ測定値および信号強度測定値を入手することができる。対応する移動局のために働く少なくとも1つの基地局に関連する各ラウンド・トリップ測定値、各ラウンド・トリップ測定値およびカレンダ時間において対応するパラメータ測定値に関係する対応する少なくとも1つの信号強度測定値。
説明される実施形態では、装置は、無線ネットワークに関連し、呼レコード3314、加入者レコード3316、サービス・プロバイダ・レコード3318、またはその任意の適切な組合せからのラウンド・トリップ測定値および信号強度測定値を含む、移動局に関連する動作パラメータに関するパラメータ測定値を入手するために、無線ネットワーク・ストレージ・ノード(1つまたは複数)3306、OAMストレージ・ノード(1つまたは複数)3308、課金システム・ストレージ・ノード(1つまたは複数)3310、および請求システム・ストレージ・ノード(1つまたは複数)3312と動作可能に通信する、ネットワーク管理ノード3304を含むことができる。ネットワーク管理ノード3304は、ネットワーク・オペレータによるコア無線ネットワークのインフラストラクチャの管理を容易にするためにネットワーク・オペレータ端末3320と動作可能に通信する。ネットワーク管理ノード3304は、無線サービスのプロバイダによってコア無線ネットワークを介して加入者に提供されるサービスの管理を容易にするために無線サービス・プロバイダ端末3322とも動作可能に通信する。
もう1つの実施形態では、ネットワーク管理ノード3304は、処理モジュール3324およびマッピング・モジュール3326をも含むことができる。対応する瞬間地理ロケーションの代表的パラメータ値を入手するために瞬間地理ロケーションごとに入手されたパラメータ測定値を処理するために入力モジュール3300およびロケーション・モジュール3302と動作可能に通信する処理モジュール3324。対応する代表的パラメータ値に関連する瞬間地理ロケーションに少なくとも部分的に基づいて代表的パラメータ値を無線ネットワークのカバレージ・エリア・マップに投入するために処理モジュール3324と動作可能に通信するマッピング・モジュール3326、ネットワーク・カバレージ・エリアの少なくとも選択部分を含むカバレージ・エリア・マップ。ネットワーク管理ノード3304は、カバレージ・エリア・マップを、ネットワーク・オペレータ端末3320を介して許可されたネットワーク・オペレータにアクセス可能に、および/または無線サービス・プロバイダ端末3322を介して許可された無線サービス・プロバイダにアクセス可能にすることができる。たとえば、カバレージ・エリア・マップを、カバレージ・エリア・マップのイメージとして、または、代表的パラメータ値、瞬間地理ロケーション、および他のマップ情報を、対応する端末がカバレージ・エリア・マップのイメージを構成するのに適した形に反映するデータとして、マッピング・モジュール3326を介してネットワーク・オペレータ端末3320および/または無線サービス・プロバイダ端末3322に通信することができる。
ネットワーク管理ノード3304のさらなる実施形態では、処理モジュール3324は、信頼できない測定値を除去するための対応するパラメータ測定値のフィルタリング、対応するパラメータ測定値の平均をとること、対応するパラメータ測定値の中央値の判定、対応する代表的パラメータ値の好ましいカレンダ時間に少なくとも部分的に基づく対応するパラメータ測定値からの好ましいパラメータ測定値の選択、任意の他の適切な処理技法、またはその任意の適切な組合せの内の1つまたは複数によって、代表的パラメータ値を入手する。
ネットワーク管理ノード3304のさらなる実施形態では、カバレージ・エリア・マップは、RFカバレージ・エリア・マップ、ハンドオフ・ゾーン・カバレージ・エリア・マップ、データ使用カバレージ・エリア・マップ、シグナリング使用カバレージ・エリア・マップ、ディレクトリ番号識別用、デバイス識別用、デバイス・タイプ用、もしくはアプリケーション・プログラム用の人口カバレージ・エリア・マップ、スループット、パケット消失、もしくはパケット遅延に関するサービス品質カバレージ・エリア・マップ、ユーザ・プロファイル・カバレージ・エリア・マップ、任意の他の適切なカバレージ・エリア・マップ、またはその任意の適切な組合せである。
ネットワーク管理ノード3304のさらなる実施形態では、ネットワーク・カバレージ・エリアの少なくとも選択部分は、複数のサブセクタ地理エリアによって、無線ネットワークに関するカバレージ・エリア・マップ内で表される。各サブセクタ地理エリアは、少なくとも1つのセクタ・アンテナのセクタ・カバレージ・エリアの少なくとも一部を一意に識別し、関連付けた。この実施形態では、ネットワーク管理ノード3304は、各推定された瞬間地理ロケーションを複数のサブセクタ地理エリアの中の1つのサブセクタ地理エリアに相関させる、ロケーション・モジュール3302と動作可能に通信する相関モジュール3328をも含む。複数の瞬間地理ロケーションを表すように適合された各サブセクタ地理エリア。対応する瞬間地理ロケーションに関連する移動局のために働く少なくとも1つの基地局のカバレージ・エリア・マップ内の基準ロケーションに少なくとも部分的に基づく相関。
さらなる実施形態では、ネットワーク管理ノード3304は、処理モジュール3324およびマッピング・モジュール3326をも含む。この実施形態では、処理モジュール3324は、対応するサブセクタ地理エリアの代表的パラメータ値を入手するためにサブセクタ地理エリアごとの入手されたパラメータ測定値を処理するために入力モジュール3300および相関モジュール3328と動作可能に通信する。説明される実施形態では、マッピング・モジュール3326は、対応する代表的パラメータ値に関連するサブセクタ地理エリアに少なくとも部分的に基づいて、代表的パラメータ値をカバレージ・エリア・マップに投入するために処理モジュール3324と動作可能に通信する。
ネットワーク管理ノード3304のさらなる実施形態では、各サブセクタ地理エリアは、対応するセクタ地理によって表される瞬間地理ロケーションに関連するパラメータ測定値の格納のために対応する地理ロケーション・ビンに関連付けられる。この実施形態では、ネットワーク管理ノード3304は、ストレージ・デバイス3330、処理モジュール3324、およびマッピング・モジュール3326をも含む。対応するパラメータ測定値に関連する瞬間地理ロケーションを表すサブセクタ地理エリアに関連する地理ロケーション・ビンへの各入手されたパラメータ測定値の格納のために入力モジュール3300およびロケーション・モジュール3302と動作可能に通信するストレージ・デバイス3330。ストレージ・デバイス3330は、ロケーション・モジュール3302によって使用されるラウンド・トリップ測定値および信号強度測定値をも格納する。この実施形態では、処理モジュール3324は、対応する地理ロケーション・ビンの代表的パラメータ値を入手するために、各地理ロケーション・ビンに格納されたパラメータ測定値を処理するためにストレージ・デバイス3330および相関モジュール3328と動作可能に通信する。説明される実施形態では、マッピング・モジュール3326は、対応する代表的パラメータ値に関連する地理ロケーション・ビンおよび対応する地理ロケーション・ビンに関連するサブセクタ地理エリアに少なくとも部分的に基づいて、代表的パラメータ値をカバレージ・エリア・マップに投入するために、処理モジュール3324と動作可能に通信する。
ネットワーク管理ノード3304のさらなる実施形態では、入力モジュール3300は、移動局に無線サービスを提供するかサービス・プロバイダのアカウンティング機能および請求機能をサポートする無線ネットワークの通常動作中に取り込まれまたは維持される、呼レコード3314、加入者レコード3316、およびサービス・プロバイダ・レコード3318からパラメータ測定値を入手することができる。呼レコード3314、加入者レコード3316、およびサービス・プロバイダ・レコード3318を、無線ネットワーク・ストレージ・ノード(1つまたは複数)3306、OAMストレージ・ノード(1つまたは複数)3308、課金システム・ストレージ・ノード(1つまたは複数)3310、請求システム・ストレージ・ノード(1つまたは複数)3312、またはその任意の適切な組合せ内のストレージから入手することができる。
ネットワーク管理ノード3304のさらなる実施形態では、選択動作パラメータは、セクタ・アンテナから移動局によって受信されたRF信号に関連する信号強度パラメータ、サービング基地局または隣接する基地局の隣接するアンテナへのサービング・セクタ・アンテナからの移動局のハンドオフに関連するハンドオフ・パラメータ、移動局へおよび移動局からの呼セッション中のデータ使用に関連するデータ使用パラメータ、移動局へおよび移動局からの呼セッションのセットアップおよびティアダウンに関連するシグナリング使用パラメータ、移動局の電話番号に関連するディレクトリ番号識別パラメータ、移動局の通し番号に関連するデバイス識別パラメータ、製造業者、モデル、もしくは技術的特徴による移動局の異なるタイプへの分類に関連するデバイス・タイプ・パラメータ、移動局によって使用されるアプリケーション・プログラムに関連するアプリケーション識別パラメータ、移動局の呼セッションに関連するスループット・パラメータ、移動局の呼セッションに関連するパケット消失パラメータ、移動局の呼セッションに関連するパケット遅延パラメータ、移動局のユーザの観察された挙動またはプリファレンスに関連するユーザ・プロファイル・パラメータ、または任意の他の適切な動作パラメータのうちの1つまたは複数を含む。
ネットワーク管理ノード3304のもう1つの実施形態では、ネットワーク・カバレージ・エリアの選択部分は、少なくとも2つ基地局によって形成される。説明される実施形態では、複数のセクタ・アンテナを含む各少なくとも2つの基地局。ネットワーク管理ノード3304のもう1つの実施形態では、ロケーション・モジュール3302によって推定される少なくともいくつかの瞬間地理ロケーションは、ラウンド・トリップ測定値と少なくとも1つの信号強度測定値の第1信号強度測定値および第2信号強度測定値とに少なくとも部分的に基づく。この実施形態では、異なるセクタ・アンテナからの第1信号強度測定値および第2信号強度測定値。
ネットワーク管理ノード3304のもう1つの実施形態では、ロケーション・モジュール3302によって推定される少なくともいくつかの瞬間地理ロケーションは、ラウンド・トリップ測定値と、少なくとも1つの信号強度測定値の第1信号強度測定値および第2信号強度測定値と、ラウンド・トリップ測定値に関連し第1信号強度測定値が関連する移動局のために働く第1セクタ・アンテナの第1RFカバレージ・マップとに少なくとも部分的に基づく。ネットワーク管理ノード3304のさらなる実施形態では、ロケーション・モジュール3302によって推定される1つまたは複数の瞬間地理ロケーションは、少なくとも1つの信号強度測定値の第2信号強度測定値と、第2信号強度測定値が関連する第2セクタ・アンテナの第2RFカバレージ・マップとにも少なくとも部分的に基づき、第2セクタ・アンテナは、移動局のために働く基地局に関して隣接する基地局に関連する。
ネットワーク管理ノード3304のもう1つの実施形態では、パラメータ測定値は、入力モジュール3300によって入手され、瞬間地理ロケーションンは、1つまたは複数の移動局の切断された呼の検出に応答してロケーション・モジュール3302によって推定される。
図34を参照すると、コンピュータによって実行された時に、対応するコンピュータ制御デバイスに無線ネットワークのカバレージ・エリア内の動作パラメータをマッピングするプロセス3400を実行させるプログラム命令を格納する固定コンピュータ可読媒体の例示的実施形態。一実施形態では、プロセス3400は3402で開始され、ここで、無線ネットワークのネットワーク・カバレージ・エリアの少なくとも選択部分内で動作する1つまたは複数の移動局に関連する選択動作パラメータのパラメータ測定値を入手する。選択カレンダ時間枠中に測定されたパラメータ測定値。複数の基地局によって形成されたネットワーク・カバレージ・エリア。ネットワーク・カバレージ・エリア内のセルラ・カバレージ・エリアを定義する各基地局。少なくとも1つの基地局によって形成されるネットワーク・カバレージ・エリアの選択部分。複数のセクタ・アンテナを含む各少なくとも1つの基地局。対応する基地局のセルラ・カバレージ・エリア内のセクタ・カバレージ・エリアを定義する各セクタ・アンテナ。3404では、入手されたパラメータ測定値ごとに、対応する移動局の瞬間地理ロケーションを、対応する移動局のために働く少なくとも1つの基地局に関して推定する。対応する移動局に関連するラウンド・トリップ測定値および少なくとも1つの信号強度測定値に少なくとも部分的に基づく各瞬間地理ロケーション。対応する移動局のために働く少なくとも1つの基地局に関連する各ラウンド・トリップ測定値。カレンダ時間において対応するパラメータ測定値に関係する各ラウンド・トリップ測定値および対応する少なくとも1つの信号強度測定値。
もう1つの実施形態では、プロセス3400は、対応する瞬間地理ロケーションの代表的パラメータ値を入手するために瞬間地理ロケーションごとに入手されたパラメータ測定値を処理することを含むこともできる。この実施形態では、無線ネットワークのカバレージ・エリア・マップは、対応する代表的パラメータ値に関連する瞬間地理ロケーションに少なくとも部分的に基づいて、代表的パラメータ値を投入される。説明される実施形態では、カバレージ・エリア・マップは、ネットワーク・カバレージ・エリアの少なくとも選択部分を含む。
さまざまな実施形態で、固定コンピュータ可読メモリに格納されたプログラム命令は、コンピュータによって実行された時に、コンピュータ制御デバイスに、図28〜32を参照して上で説明した無線ネットワークのカバレージ・エリア内で動作パラメータをマッピングするプロセス2800、2900、3000、3100、および3200のさまざまな実施形態に関連する機能のさまざまな組合せを実行させることができる。言い替えると、上で説明したプロセス2800、2900、3000、3100、および3200のさまざまな実施形態を、固定コンピュータ可読メモリに格納されたプログラム命令に関連するプロセス3400の対応する実施形態によって実施することもできる。
同様に、固定コンピュータ可読メモリに格納されたプログラム命令は、コンピュータによって実行された時に、コンピュータ制御デバイスに、3404での移動局の瞬間地理ロケーションの推定に関連して、移動局の地理ロケーションを推定するプロセス400、500、1700、1800、1900、2000、2100、2200、および2300(図4、5、および17〜23を参照されたい)のさまざまな実施形態に関連する機能のさまざまな組合せを実行させることができる。言い替えると、上で説明したプロセス400、500、1700、1800、1900、2000、2100、2200、および2300を、固定コンピュータ可読メモリに格納されたプログラム命令に関連するプロセス3400の対応する実施形態、具体的には3404での瞬間地理ロケーションの推定によって実施することもできる。
同様に、さまざまな実施形態では、固定コンピュータ可読メモリに格納されたプログラム命令は、コンピュータによって実行された時に、コンピュータ制御デバイスに、図33を参照して上で説明した無線ネットワークのカバレージ・エリア内で動作パラメータをマッピングする装置、図8を参照して上で説明した移動局の地理ロケーションを推定する装置、および図9を参照して上で説明した角度位置モジュール906のさまざまな実施形態に関連する機能のさまざまな組合せを実行させることができる。
たとえば、コンピュータ制御デバイスは、ネットワーク管理ノード(図33、項目3304、図8、項目828を参照されたい)または無線ネットワークに関連する任意の他の通信ノードを含むことができる。図8、9、および33を参照して上で説明した任意の適切なモジュールまたはサブモジュールは、コンピュータおよびプログラム命令に関連する固定コンピュータ可読メモリを含むことができる。代替案では、コンピュータおよびプログラム命令に関連する固定コンピュータ可読メモリを、図8、9、および33を参照して上で説明したモジュールおよびサブモジュールの任意の適切な組合せと動作可能に通信している個々のコンポーネントまたは組み合わされたコンポーネントとすることができる。
図13を参照すると、機能図は、ロケーションを推定するために無線サービス・エリアを情況の異なるカテゴリに分割することによって移動局の地理ロケーションを推定するさまざまな技法の例示的実施形態に関連する、それぞれが3つのセクタ・アンテナを有する3つの基地局を示す。異なるタイプのデータが、異なるカテゴリについて使用可能である。したがって、地理ロケーションを推定する技法は、対応する情況の下で使用可能なデータのタイプに基づいて、カテゴリごとに調整される。
カテゴリ1エリアでは、移動局ロケーションを、移動局からの測定値レポート内の基地局の複数のセクタ・アンテナからの信号強度測定値を使用して、サービング基地局または隣接する基地局に関する移動局の角度位置を計算し、ラウンド・トリップ測定値に基づいてサービング基地局からの移動局の半径距離を判定するアルゴリズムによって判定することができる。カテゴリ1エリアのアルゴリズムのさまざまな実施形態を、下で図1〜12および17〜19の説明で提供する。
図13の参照を続けると、カテゴリ2エリアは、移動局が1つ、2つ、またはより多くの基地局のそれぞれからの1つのセクタ・アンテナからの信号強度測定値だけを受信しつつあるロケーションである。カテゴリ2エリアを、無線ネットワークの所与のセル(または所与のセクタ)のカバレージ・エリアのうちで、カテゴリ1情況の下にあてはまらない残りと見なすことができる。カテゴリ2エリアでは、移動局ロケーションは、欠けている以前の信号強度測定値を表すRFカバレージ・レベルを投入されたサービング基地局のサービング・セクタ・アンテナのRFカバレージ・マップ内の潜在的なサブセクタ地理カバレージ・エリアを識別するために、移動局からの測定値レポート内の1つ、2つ、またはより多くの基地局の1つのセクタ・アンテナからのラウンド・トリップ測定値および強度測定値に基づいてサービング基地局からの移動局の半径距離を判定することと、移動局の地理ロケーションを推定するために隣接するサブセクタ地理カバレージ・エリアのRFカバレージ・マップ内のRFカバレージ・レベルを使用することとの組合せに基づいて判定される。カテゴリ1エリアのアルゴリズムのさまざまな実施形態を、下で図6〜10および20〜22の説明で提供する。
図13の参照を続けると、RFカバレージ・マップ内のサブセクタ地理エリアごとに、ジオビンが、対応するサブセクタ地理エリアの信号強度を格納するのに使用される。サブセクタ地理エリアのRFカバレージ・レベルは、信号強度測定値の複数のレコードにまたがって平均をとることによって(または中央値をとることによって)経時的に更新される。調査は、観察期間が長ければ長いほど、対応するRFカバレージ・レベルに関して結果がより正確になることを示した。たとえば、8時間の信号強度測定は、同一エリアの1時間にわたる信号強度測定より正確なRFカバレージ・レベルをもたらす。
カテゴリ1情況およびカテゴリ2情況の移動局の地理ロケーションを推定する技法の例示的実施形態を、下で説明する。RFカバレージ・マップを、適切な初期RFカバレージ・マップを生成するために適切な時間の期間にわたって十分な測定データをとることによって作成することができる。たとえば、ダウン・タウン・ビジー・エリア(down town busy area)で8時間のパー・コール・メジャーメント・データ(per call measurement data)(PCMD)をとることを使用して、RFカバレージ・マップを生成することができる。RFカバレージ・マップを、本明細書で説明する技法または他の適切なロケーション判定技法を使用して入手される移動局の地理ロケーションから構成することができる。
測定データを、カテゴリ1情況およびカテゴリ2情況に分割することができる。カテゴリ1測定値は、同一基地局からであるが異なるセクタからの、移動局による信号強度測定値を含む。測定データの残りは、カテゴリ2情況に属する。
各カテゴリを、さらにサブ・カテゴリに分割することができる。基地局1、サブカテゴリ1A情況のセクタαの初期RFカバレージ・マップを生成する形の例は、基地局1の異なるセクタ(セクタαおよびセクタβ)からの2つのパイロットを見る移動局に基づく。両方のパイロットは、本明細書で開示されるアルゴリズムの適切な実施形態を使用することによって、移動局ロケーションを推定するのに使用される。さらに、基地局1セクタαからのパイロットを、移動局のカテゴリ1Aロケーション推定値に基づく対応するセクタαのRFカバレージ・マップをプロットするのに使用することもできる。
同様に、サブカテゴリ1B情況の基地局1セクタαの初期RFカバレージ・マップを生成する形の例は、基地局3の異なるセクタ(セクタβおよびセクタγ)からの2つのパイロットおよび基地局1セクタαからの1つのパイロットを見る移動局に基づく。基地局3セクタβおよびセクタγからの2つのパイロットは、本明細書で開示されるアルゴリズムを使用することによってモバイル・ロケーションを推定するのに使用される。基地局1セクタαからのパイロットを、移動局のカテゴリ1B地理ロケーション推定値に基づいて対応するセクタαアンテナのRFカバレージ・マップをプロットするのに使用することができる。
サブカテゴリ2Aに関して、移動局は、基地局1セクタαからの単一のパイロットだけを見る。したがって、サブカテゴリ2A情況では、移動局は、基地局1セクタαのボア・サイト・エリア(bore sight area)付近にあり、1つのパイロットだけが移動局によって見られる可能性が最も高い。ここで、移動局ロケーションは、パイロット情報、距離情報、ならびに、以前の信号強度測定値が欠けていることを示すRFカバレージ・レベルを有する隣接する潜在的なサブセクタ地理エリアであるサブセクタ地理エリアのRFカバレージ・レベルおよび対応するジオビン情報を使用することによって推定される。移動局の地理ロケーションが識別された状態で、基地局1セクタαからのパイロットを、カテゴリ2情況の下のセクタのRFカバレージ・マップを補足する(またはプロットする)のに使用することもできる。
サブカテゴリ2Bに関して、移動局は、基地局1セクタαからの1つのパイロットと、基地局2セクタβからのもう1つのパイロットを見る。したがって、サブカテゴリ2B情況では、移動局は、基地局1と基地局2との間のエリア付近にある。ここで、移動局ロケーションは、移動局ロケーションのよい正確な推定値を得るために以前の信号強度測定値が欠けていることを示すRFカバレージ・レベルを有する隣接する潜在的なサブセクタ地理エリアであるサブセクタ地理エリアのRFカバレージ・レベルおよび対応するジオビン情報と組み合わされた両方のパイロット情報および距離情報を使用して推定される。移動局の地理ロケーションが識別された状態で、基地局1セクタαからのパイロットを、カテゴリ2情況の下のセクタのRFカバレージ・マップを補足する(またはプロットする)のに使用することもできる。
図14を参照すると、移動局の地理ロケーションを推定する技法の例示的実施形態に関連して使用できる基地局のセクタ・アンテナのRFカバレージ・マップの例。移動局の地理ロケーションを推定する技法のさまざまな例示的実施形態では、カテゴリ1測定値を使用して、カテゴリ1RFカバレージ・マップ(サブカテゴリ1A情況およびサブカテゴリ1B情況に関連する測定値を含む)を作成することができる。カテゴリ1情況の移動局地理ロケーションを入手するアルゴリズムのさまざまな実施形態を、下で図1〜12および17〜19の説明で詳細に説明する。
図14および15の参照を続けると、カテゴリ2情況からの信号強度測定値を、カテゴリ1RFカバレージ・マップおよび/または隣接するサブセクタ地理エリアに関連するジオビン内に格納された既存の信号強度測定値情報と組み合わせて、カテゴリ2RFカバレージ・マップを生成することができる。たとえば、図14では、サブカテゴリ1A情況およびサブカテゴリ1B情況のエリアを含むカテゴリ1エリア内で、基地局Aセクタ3のRFカバレージ・マップが、以前のカテゴリ1信号強度測定値から既に作成されている。カテゴリ1RFカバレージ・マップは、基地局Aセクタ3のサブカテゴリ2Aおよびサブカテゴリ2Bのエリアが、現在は有効なEc/Io情報を有しないことを示す。
サブカテゴリ2Aに関して、移動局は、−5dBのEc/Ioを伴う、基地局Aセクタ3からのパイロットを見る。その一方で、基地局Aセクタ3は、距離dと同等の、移動局に関連するラウンド・トリップ遅延を測定した。この例では、サブカテゴリ2A情況に関連するエリア内に、距離d判断基準に関連する2つのサブセクタ地理エリアおよび対応するジオビンがある。この技法は、サブカテゴリ2A情況のエリア内のどのサブセクタ地理エリアまたは対応するジオビン信号測定値が、移動局ロケーションに関連するのかの判定に進む。
説明される実施形態では、サブカテゴリ2A情況に関連するエリアの真北の基地局Aセクタ3エリア内のサブセクタ地理エリアおよび対応するジオビンは、−2dBのEc/Ioを有する。サブカテゴリ2A情況に関連するエリアの真南の基地局Aセクタ3エリア内のサブセクタ地理エリアおよび対応するジオビンは、−6dBのEc/Ioを有する。この実施形態では、サブカテゴリ2A情況に関連するエリア内の南サブセクタ地理エリアおよび対応するジオビンが、移動局ロケーションを示すために選択される。というのは、−5dBでのパイロットEc/Ioの測定レポートが、−2dBより−6dBに近いからである。基地局Aセクタ3の更新された全体的なRFカバレージ・マップを、図15に示す。
図14の参照を続けると、サブカテゴリ2Bに関して、移動局は、−7dBのEc/Ioを有する基地局Aセクタ3からのパイロットと、基地局Bセクタ2からのもう1つのパイロットとを見る。その一方で、基地局Aセクタ3は、距離dと同等の、移動局に関連するラウンド・トリップ遅延を測定した。この例では、サブカテゴリ2B測定値に関連するエリア内に、距離dに関連する2つのサブセクタ地理エリアおよび対応するジオビンがある。説明される実施形態では、基地局Aセクタ3カバレージ・エリア内のカテゴリ2B情況に関連するエリアに隣接するサブセクタ地理エリアおよび対応するジオビンは、約−7dBのパイロットEc/Io信号を有する。次のステップは、潜在的なカテゴリ2Bエリア内のどのサブセクタ地理エリアおよび対応するジオビンに移動局が配置されているのかの判定である。
説明される実施形態では、北サブセクタ地理エリアおよび対応するジオビンが、移動局ロケーションを示すために選択される。というのは、北ビンが、基地局Aと基地局Bとの間に配置され、両方の基地局からのパイロットが移動局によって見られることのできる可能性が最も高いからである。基地局Aセクタ3の更新された全体的なRFカバレージ・マップを、図15に示す。
図14および15を参照すると、サブセクタ地理エリアのRFカバレージ・レベルを、対応するジオビンの複数のレコードにわたって平均をとることによって(または中央値をとることによって)、個々の基地局(すなわち、セクタ・アンテナ)ごとにRFカバレージ・マップ内で更新し続けることができる。
図16を参照すると、移動局の地理ロケーションを推定する技法のもう1つの例示的実施形態に関連して使用できる基地局のセクタ・アンテナのRFカバレージ・マップのもう1つの例。この実施形態では、移動局の地理ロケーションを、切断された呼のロケーションなど、さまざまな情況のRFカバレージ・マップに基づいて推定することができる。調査は、観察期間が長ければ長いほど、対応するRFカバレージ・レベルに関して結果がより正確になることを示した。その一方で、切断された呼など、いくつかのイベントについて、呼がどこで切断されたのかを知ることが非常に重要である。しかし、通常の情況の下で、切断された呼は、無線ネットワーク内で非常にしばしば経験されるものではない。もう1つの例示的実施形態では、移動局のロケーションを推定する技法は、既存のRFカバレージ・マップ上の移動局の切断された呼のロケーションを推定するアルゴリズムを含む。
この実施形態では、移動局は、−3dBの基地局Aセクタ3のEc/Ioおよび−4dBの基地局Bセクタ3のEc/Ioを報告する。移動局とサービング・セクタ・アンテナ(すなわち、基地局Aセクタ3)との間の距離は、距離dと判定される。このプロセスは、これらのセクタの既存のRFカバレージ・マップを使用して、これらの信号強度測定値とよく一致するRFカバレージ・レベルおよび対応するジオビンを識別する。さらに、このプロセスは、距離測定値を使用して、基地局Aを中心とし、距離dによって定義される半径を有する円を定義し、その円の上で、よく一致するRFカバレージ・レベルおよび対応するジオビンを識別する。
たとえば、基地局Aの第1RFカバレージ・マップ内のサブセクタ地理エリアのよく一致するRFカバレージ・レベルおよび対応するジオビンは、−3dB±Threshold_sの範囲内のEc/Io値を有することができ、Threshold_sは、サービング・セクタ・アンテナ(すなわち、基地局Aセクタ3)のしきい値である。たとえば、Threshold_sに0.25dBをセットすることができる。同様に、基地局Bの第2RFカバレージ・マップ内のサブセクタ地理エリアのよく一致するRFカバレージ・レベルおよび対応するジオビンは、−4dB±Threshold_nの範囲内のEc/Io値を有することができ、Threshold_nは、隣接するセクタ・アンテナ(すなわち、基地局Bセクタ3)のしきい値である。たとえば、Threshold_nに0.5dBをセットすることができる。図16の赤いドットは、交差する両方のRFカバレージ・マップから一致するRFカバレージ・レベルを突き止めるために第1RFカバレージ・マップ上に第2RFカバレージ・マップ内で識別されたサブセクタ地理エリアをオーバーレイした後の、推定された移動局ロケーションを示す。
図17を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の地理ロケーションを推定するプロセス1700の例示的実施形態は、1702で開始され、ここで、第1基地局に関する個々の移動局の瞬間角度位置を計算する。複数のセクタ・アンテナを含む第1基地局。第1信号強度測定値、第2信号強度測定値、および第1基地局から外に延びる角度位置基準に少なくとも部分的に基づく瞬間角度位置。カレンダ時間において関係し、かつ第1基地局の対応する第1セクタ・アンテナおよび第2セクタ・アンテナから個々の移動局に負って受信されるそれぞれのRF信号の電力特性を表す第1信号強度測定値および第2信号強度測定値。
図17および18を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の地理ロケーションを推定するプロセス1800のもう1つの例示的実施形態は、図17のプロセス1700を含み、1802で継続され、ここで、第1基地局からの個々の移動局の半径距離を判定する。第1基地局から個々の移動局への発信信号の送信と第1基地局での個々の移動局からの対応する肯定応答信号の受信との間の経過時間に関連するラウンド・トリップ測定値に少なくとも部分的に基づく半径距離。カレンダ時間において第1信号強度測定値および第2信号強度測定値に関係するラウンド・トリップ測定値。
もう1つの実施形態では、プロセス1800は、少なくとも第1基地局によって形成される無線ネットワークのカバレージ・エリア内の個々の移動局の瞬間地理ロケーションを識別することをも含む。第1基地局から瞬間角度位置で外に延びる直線と、第1基地局によって定義される中心および半径距離によって定義される半径を有する円との交差に少なくとも部分的に基づく瞬間地理ロケーション。
さらなる実施形態では、プロセス1800は、個々の移動局の瞬間地理ロケーションを、第1RFカバレージ・マップ内の第1基地局の基準ロケーションに少なくとも部分的に基づく第1セクタ・アンテナの第1RFカバレージ・マップ内の第1サブセクタ地理エリアと相関させることをも含む。複数のサブセクタ地理エリアによって形成される第1RFカバレージ・マップ。各サブセクタ地理エリアは、対応するサブセクタ地理エリアに関連する第1セクタ・アンテナからの信号強度測定値の格納のために第1RFカバレージ・マップの対応する地理ロケーション・ビンを一意に識別し、関連付けた。この実施形態では、プロセス1800は、第1RFカバレージ・マップ内の第1サブセクタ地理エリアに投入するための代表的RFカバレージ・レベルの計算に関連する格納のために第1サブセクタ地理エリアの一意識別子に関連する第1地理ロケーション・ビンに第1信号強度測定値を送信することをも含む。
もう1つの実施形態では、プロセス1800は、第2RFカバレージ・マップ内の第1基地局の基準ロケーションに少なくとも部分的に基づいて、個々の移動局の瞬間地理ロケーションを第2セクタ・アンテナの第2RFカバレージ・マップ内の第2サブセクタ地理エリアと相関させることをも含む。複数のサブセクタ地理エリアによって形成される第2RFカバレージ・マップ。各サブセクタ地理エリアは、対応するサブセクタ地理エリアに関連する第2セクタ・アンテナからの信号強度測定値の格納のために第2RFカバレージ・マップの対応する地理ロケーション・ビンを一意に識別し、関連付けた。この実施形態では、プロセス1800は、第2RFカバレージ・マップ内の第2サブセクタ地理エリアに投入するための代表的RFカバレージ・レベルの計算に関連する格納のために第2サブセクタ地理エリアの一意識別子に関連する第2地理ロケーション・ビンに第2信号強度測定値を送信することをも含む。
図17および19を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の地理ロケーションを推定するプロセス1900のもう1つの例示的実施形態は、図17のプロセス1700を含み、1902で継続され、ここで、個々の移動局のために働く第2基地局からの個々の移動局の半径距離を判定する。複数のセクタ・アンテナを含む第2基地局。第2基地局から個々の移動局への発信信号の送信と第2基地局での個々の移動局からの対応する肯定応答信号の受信との間の経過時間に関連するラウンド・トリップ測定値に少なくとも部分的に基づく半径距離。カレンダ時間において第1信号強度測定値および第2信号強度測定値に関係するラウンド・トリップ測定値。
もう1つの実施形態では、プロセス1900は、少なくとも第1基地局および第2基地局によって形成される無線ネットワークのカバレージ・エリア内の個々の移動局の瞬間地理ロケーションを識別することをも含む。第1基地局から瞬間角度位置で外に延びる直線と、第2基地局によって定義される中心および半径距離によって定義される半径を有する円との交差に少なくとも部分的に基づく瞬間地理ロケーション。
プロセス1900のさらなる実施形態では、第1信号強度測定値および第2信号強度測定値を含む個々の移動局からの信号強度測定値レポートは、第3信号強度測定値をも含む。第2基地局の第3セクタ・アンテナから個々の移動局によって受信された第3RF信号の電力特性を表す第3信号強度測定値。この実施形態では、プロセス1900は、第3RFカバレージ・マップ内の第2基地局の基準ロケーションに少なくとも部分的に基づいて、個々の移動局の瞬間地理ロケーションを第3セクタ・アンテナの第3RFカバレージ・マップ内の第3サブセクタ地理エリアに相関させることをも含む。複数のサブセクタ地理エリアによって形成される第3RFカバレージ・マップ。各サブセクタ地理エリアは、対応するサブセクタ地理エリアに関連する第3セクタ・アンテナからの信号強度測定値の格納のために第3RFカバレージ・マップの対応する地理ロケーション・ビンを一意に識別し、関連付けた。説明される実施形態では、プロセス1900は、第3RFカバレージ・マップ内の第3サブセクタ地理エリアに投入するための代表的RFカバレージ・レベルの計算に関連する格納のために第3サブセクタ地理エリアの一意識別子に関連する第3地理ロケーション・ビンに第3信号強度測定値を送信することをも含む。
図20を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の地理ロケーションを推定するプロセス200のもう1つの例示的実施形態は、2002で開始され、ここで、個々の移動局のために働く基地局からの個々の移動局の半径距離を計算する。複数のセクタ・アンテナを含む第1基地局。第1基地局から個々の移動局への発信信号の送信と第1基地局での個々の移動局からの対応する肯定応答信号の受信との間の経過時間に関連するラウンド・トリップ測定値に少なくとも部分的に基づく半径距離。次に、このプロセスは、第1基地局の第1セクタ・アンテナから個々の移動局によって受信された第1RF信号の電力特性を表す第1信号強度測定値を含むカレンダ時間においてラウンド・トリップ測定値に関係する第1基地局に提供される個々の移動局からの信号強度レポートを判定する(2004)。第1基地局の他のセクタ・アンテナの他の信号強度測定値を含まない信号強度レポート。
2006では、個々の移動局の瞬間地理ロケーションを、少なくとも第1基地局によって形成される無線ネットワークのカバレージ・エリア内で識別する。第1セクタ・アンテナの第1RFカバレージ・マップ内の第1サブセクタ地理エリアと第1基地局によって定義される中心および半径距離によって定義される半径を有する円との交差に少なくとも部分的に基づく瞬間地理ロケーション。第1RFカバレージ・マップへの円の相関を容易にするために第1基地局の第1基準ロケーションを含む第1RFカバレージ・マップ。複数のサブセクタ地理エリアによって形成される第1RFカバレージ・マップ。対応する以前の信号強度測定値および第1基地局の別のセクタ・アンテナからの少なくとも1つの信号強度測定値を含む以前の信号強度レポート内の1つまたは複数の移動局からの第1セクタ・アンテナの以前の信号強度測定値に関連する代表的RFカバレージ・レベルを投入される第1RFカバレージ・マップ。第1RFカバレージ・マップ内の第1サブセクタ地理エリアは、欠けている以前の信号強度測定値を表す第1RFカバレージ・レベルを投入される。
図20および21を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の地理ロケーションを推定するプロセス2100のもう1つの例示的実施形態は、図20のプロセス2000を含む。プロセス2100のこの実施形態では、各サブセクタ地理エリアは、一意に識別され、対応するサブセクタ地理エリアに関連する第1セクタ・アンテナからの以前の信号強度測定値の格納のために第1カバレージ・エリア・マップの対応する地理ロケーション・ビンに関連付けられ、第1RFカバレージ・マップに関連する第1地理ロケーション・ビンおよび第1サブセクタ地理エリアは、以前の信号強度測定値がない(2102)。
もう1つの実施形態では、プロセス2100は、第1RFカバレージ・レベルを投入される第1基地局に関連する円と交差する第1RFカバレージ・マップ内の複数のサブセクタ地理エリアを識別することをも含む。この実施形態では、第1信号強度測定値は、複数のサブセクタ地理エリアのそれぞれに隣接する第1RFカバレージ・マップの対応するサブセクタ地理エリアの対応する地理ロケーション・ビンに格納された以前の信号強度測定値に関連する代表的RFカバレージ・レベルと比較される。説明される実施形態では、第1サブセクタ地理エリアは、複数のサブセクタ地理エリアの他のサブセクタ地理エリアの隣接するRFカバレージ・レベルに関連する以前の信号強度測定値より第1信号強度測定値に近い以前の信号強度測定値に関連する第1サブセクタ地理エリアの隣接するRFカバレージ・レベルに少なくとも部分的に基づいて、複数のサブセクタ地理エリアから選択される。
もう1つの実施形態では、プロセス2100は、第1セクタ・アンテナの第2RFカバレージ・マップ内に第1サブセクタ地理エリアを投入するための代表的RFカバレージ・レベルの計算に関連する格納のために第1サブセクタ地理エリアの一意識別子に関連する第1地理ロケーション・ビンに第1信号強度測定値を送信することをも含む。複数のサブセクタ地理エリアによって形成される第2RFカバレージ・マップ。以前の信号強度レポート内の1つまたは複数の移動局からの第1セクタ・アンテナの以前の信号強度測定値に関連する代表的RFカバレージ・レベルを投入される第2RFカバレージ・マップ。
図20および22を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の地理ロケーションを推定するプロセス2200のもう1つの例示的実施形態は、図20のプロセス2000を含み、2202で継続され、ここで、第2基地局の第2セクタ・アンテナから個々の移動局によって受信された第2RF信号の電力特性を表す第2信号強度測定値を含む第1基地局に提供される個々の移動局からの信号強度レポートを判定する。複数のセクタ・アンテナを含む第2基地局。プロセス2200のこの実施形態では、第1RFカバレージ・マップは、第2基地局の第2基準ロケーションを含む。
もう1つの実施形態では、プロセス2200は、第1カバレージ・レベルを投入される第1基地局に関連する円と交差する第1RFカバレージ・マップ内の複数のサブセクタ地理エリアを識別することをも含む。この実施形態では、第1RFカバレージ・マップ内の複数のサブセクタ地理エリアの地理ロケーションは、第1RFカバレージ・マップに関して第2基地局の固定ロケーションと比較される。説明される実施形態では、第1サブセクタ地理エリアは、複数のサブセクタ地理エリアの他のサブセクタ地理エリアの地理ロケーションより第2基地局の固定ロケーションに近い第1サブセクタ地理エリアの地理ロケーションに少なくとも部分的に基づいて、複数のサブセクタ地理エリアから選択される。
もう1つの実施形態では、プロセス2200は、第2RFカバレージ・マップ内の第1基地局の第2基準ロケーションに少なくとも部分的に基づいて、個々の移動局の瞬間地理ロケーションを第2セクタ・アンテナの第2RFカバレージ・マップ内の第2サブセクタ地理エリアに相関させることをも含む。複数のサブセクタ地理エリアによって形成される第2RFカバレージ・マップ。対応するサブセクタ地理エリアに関連する第2セクタ・アンテナからの信号強度測定値の格納のために第2RFカバレージ・マップの対応する地理ロケーション・ビンを一意に識別し、関連付けた。この実施形態では、プロセス2200は、第2セクタ・アンテナの第2RFカバレージ・マップ内に第2サブセクタ地理エリアを投入するための代表的RFカバレージ・レベルの計算に関連する格納のために第2サブセクタ地理エリアの一意識別子に関連する第2地理ロケーション・ビンに第2信号高度測定値を送信することをも含む。
図23を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の地理ロケーションを推定するプロセス2300のもう1つの例示的実施形態は、2302で開始され、ここで、移動局の切断された呼の検出に応答して、個々の移動局のために働く第1基地局からの個々の移動局の半径距離を計算する。複数のセクタ・アンテナを含む第1基地局。切断された呼の検出に先行し、切断された呼の検出に時間的に近い関係のラウンド・トリップ測定値に少なくとも部分的に基づく半径距離。第1基地局から個々の移動局への発信信号の送信と第1基地局での個々の移動局からの対応する肯定応答信号の受信との間の経過時間に関連するラウンド・トリップ測定値。次に、このプロセスは、第1基地局の第1セクタ・アンテナから個々の移動局によって受信される第1RF信号の電力特性を表す第1信号強度測定値を含む、切断された呼の検出に先行し、切断された呼の検出に時間的に近い関係であり、カレンダ時間においてラウンド・トリップ測定値に関係する、第1基地局に提供される個々の移動局からの信号強度レポートを判定する(2304)。
2306では、個々の移動局の瞬間地理ロケーションを、少なくとも第1基地局によって形成される無線ネットワークのカバレージ・エリア内で識別する。瞬間地理ロケーションの識別は、第1基地局によって定義される中心および半径距離によって定義される半径を有する円の、第1セクタ・アンテナの第1RFカバレージ・マップ内の第1サブセクタ地理エリアとの交差に少なくとも部分的に基づく。第1RFカバレージ・マップへの円の相関を容易にするために第1基地局の第1基準ロケーションを含む第1RFカバレージ・マップ。複数のサブセクタ地理エリアによって形成される第1RFカバレージ・マップ。以前の信号強度レポート内の1つまたは複数の移動局からの第1セクタ・アンテナの以前の信号強度測定値に関連する代表的RFカバレージ・レベルを投入される第1RFカバレージ・マップ。第1RFカバレージ・マップ内の第1サブセクタ地理エリアは、第1信号強度の第1の所定のしきい値以内の第1信号強度値を表すRFカバレージ・レベルを投入される。
もう1つの実施形態では、プロセス2300は、第1信号強度測定値の所定のしきい値以内の第1信号強度値を表すRFカバレージ・レベルを投入される第1基地局に関連する円と交差する第1RFカバレージ・マップ内の複数のサブセクタ地理エリアを識別することをも含む。この実施形態では、このプロセスは、第2基地局の第2セクタ・アンテナから個々の移動局によって受信される第2RF信号の電力特性を表す第2信号強度測定値を含む第1基地局に提供される個々の移動局からの信号強度レポートを判定する。複数のセクタ・アンテナを含む第2基地局。
さらなる実施形態では、プロセス2300は、第1RFカバレージ・マップ内の複数のサブセクタ地理エリアの地理ロケーションを第1RFカバレージ・マップに関して第2基地局の固定ロケーションと比較することをも含む。この実施形態では、第1サブセクタ地理エリアは、複数のサブセクタ地理エリアの他のサブセクタ地理エリアの地理ロケーションより第2基地局の固定ロケーションに近い第1サブセクタ地理エリアの地理ロケーションに少なくとも部分的に基づいて、複数のサブセクタ地理エリアから選択される。
もう1つの実施形態では、プロセス2300は、第1基地局の第1基準ロケーションおよび第2基地局の第2基準ロケーションを含む第2RFカバレージ・マップに少なくとも部分的に基づいて、第1基地局に関連する円を第2セクタ・アンテナの第2RFカバレージ・マップと相関させることをも含む。複数のサブセクタ地理エリアによって形成される第2RFカバレージ・マップ。以前の信号強度レポート内の1つまたは複数の移動局からの第2セクタ・アンテナの以前の信号強度測定値に関連する代表的RFカバレージ・レベルを投入される第2RFカバレージ・マップ。この実施形態では、プロセス2300は、第2信号強度測定値の第2しきい値以内の第2信号強度値を表すRFカバレージ・レベルを投入される第2RFカバレージ・マップ内の少なくとも1つのサブセクタ地理エリアと交差する第1基地局に関連する円に少なくとも部分的に基づいて、第2RFカバレージ・マップ内の第2サブセクタ地理エリアを識別することをも含む。説明される実施形態では、第2RFカバレージ・マップ内の第2サブセクタ地理エリアは、第1サブセクタ地理エリアを識別するために第1基地局および第2基地局の第1基準ロケーションおよび第2基準ロケーションを含む第1RFカバレージ・マップおよび第2RFカバレージ・マップに少なくとも部分的に基づいて、第1RFカバレージ・マップと相関される。
もう1つの実施形態では、プロセス2300は、第2セクタ・アンテナの第2RFカバレージ・マップ内の移動局の複数の見込みのある地理ロケーションを識別することをも含む。第1基地局の第1基準ロケーションおよび第2基地局の第2基準ロケーションを含む第2RFカバレージ・マップ。複数のサブセクタ地理エリアによって形成される第2RFカバレージ・マップ。以前の信号強度レポート内の1つまたは複数の移動局からの第2セクタ・アンテナの以前の信号強度測定値に関連する代表的RFカバレージ・レベルを投入される第2RFカバレージ・マップ。第2信号強度測定値の第2の所定のしきい値以内の第2信号強度値を表すRFカバレージ・レベルを投入される第2RFカバレージ・マップ内の対応するサブセクタ地理エリアに少なくとも部分的に基づく複数の見込みのある地理ロケーション。この実施形態では、プロセス2300は、第1基地局の第1基準ロケーションを含む第1RFカバレージ・マップおよび第2RFカバレージ・マップに少なくとも部分的に基づいて、第2RFカバレージ・マップ内の移動局の複数の見込みのある地理ロケーションを第1RFカバレージ・マップに相関させることをも含む。説明される実施形態では、瞬間地理ロケーションの識別は、第1RFカバレージ・マップ内の第1基地局に関連する円と交差する複数の見込みのある地理ロケーションのうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づく。
図2を参照すると、一実施形態では、移動局の地理ロケーションを推定する技法は、サービング基地局からの移動局の距離(d)を推定するのにサービング基地局(すなわち、サービング・セル)からのラウンド・トリップ測定値(たとえば、RTD測定値)を使用する。次に、サービング基地局から外に延びる角度位置基準に関して移動局の方位角(Φ)を推定するためのサービング基地局のサービング・セクタおよび/または隣接セクタからの信号強度測定値。同一の基地局のセクタ・カバレージ・エリアを組み合わせることが、その基地局に関する対応するセルラ・カバレージ・エリアを形成する。個々のセクタ・カバレージ・エリアを、対応するセクタ・アンテナに関してセルと称する場合もある。そうである場合に、同一の基地局に対応するセクタ・アンテナの対応するセルは、それでも、通常はセクタとしてラベルを付けられる(たとえば、αセクタ、βセクタ、γセクタまたはセクタ1、セクタ2、セクタ3)。通常、同一の基地局に関連するセクタ・アンテナは、同一のセル塔(またはビルディング)に取り付けられる。したがって、これらのセクタ・アンテナから所与の移動局アンテナへの電波旅行は、非常に相関する損失(経路損およびシャドウ・フェージングを含む)を経験する。本明細書で説明されるアルゴリズムは、これらのRF特性(すなわち、非常に相関する損失)を使用して、サービング基地局の複数のセクタ・アンテナからの信号強度測定値の差に基づいてサービング基地局に関する移動局の方位角を推定する。
一実施形態では、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の地理ロケーションを推定するアルゴリズムは、RTDなどのラウンド・トリップ測定値に基づいてサービング基地局からの移動局の距離(d)を推定することから始まる。次に、サービング基地局に関する移動局の方位角位置(Φ)が、移動局によってサービング・セクタ・アンテナを介してサービング基地局に戻って報告されるサービング基地局の複数のセクタ・アンテナからの移動局による信号強度測定値に基づいて推定される。距離(d)および方位角位置(Φ)を組み合わせることが、変位(すなわち、距離(d))および角度位置(すなわち、方位角位置(Φ))によって表されるベクタに関する、サービング基地局に関する移動局の地理ロケーションを形成する。この極座標タイプの地理表記を、緯度/経度表記、住所表記、または無線ネットワークのカバレージ・エリアに関連するジオビン・タイル・グリッド表記を含むさまざまな他のタイプの地理表記に変換することができる。たとえば、ジオビン・タイル・グリッド表記は、セクタ・アンテナ、基地局、基地局のクラスタ、または無線ネットワーク全体のカバレージ・エリアを表すのに、50m×50mタイルを使用することができる。他の実施形態では、任意の適切なタイル・サイズを使用して、カバレージ・エリアのより高い分解能またはより低い分解能を提供することができる。
移動局の地理ロケーションを推定する近似アルゴリズムを、同一のセル塔または同一の物理構造に相対的に同一の迎角で取り付けられるなど、セクタ・アンテナが互いに非常に近接して配置される複数のセクタ・アンテナからのモバイル受信電力(Pr)(すなわち、信号強度測定値)に関するある種の考慮事項に基づく物とすることができる。たとえば、モバイル受信電力(Pr)は、サービング基地局の複数のセクタ・アンテナから移動局によって受信される。移動局は、モバイル受信電力(Pr)信号の信号強度を測定し、dBm単位の対応する信号強度測定値を戻って報告することができる。
モバイル受信電力(Pr)を、次式によって表すことができる。
Pr(d,Φ,Θ)=Pt−PL(d)−X+Gt(d,Φ,Θ)+Gr (1)
ただし、dは、キロメートル(km)単位の、サービング基地局と移動局との間の距離であり、Φは、サービング基地局から外に延びる角度位置基準に関する移動局の方位角位置であり、Θは、対応するセクタ・アンテナの送信部分が角度基準位置に関して向けられる方位角位置であり、Ptは、dBm単位の対応するセクタ・アンテナの送信電力であり、PL(d)は、対応するセクタ・アンテナのdB単位の平均経路損である。セクタ・アンテナの方位角Θは、既知であり、その実際の設置に対応する。同様に、セクタ・アンテナの送信電力Ptは、セクタ・アンテナの既知の特性または基地局による実際の測定に基づいて、サービング基地局で既知である。
平均経路損PL(d)を、次式によって表すことができる。
PL(d)=K1+K2*log10(d) (2)
ただし、K1およびK2は、K1が形態学、周波数、セル・アンテナ高さ、およびモバイル・アンテナ高さの関数になり、K2がセル・アンテナ高さの関数になる、伝搬パラメータである。
もう一度式(1)を参照すると、Xは、0平均正規分布ランダム変数(dB単位)であり、標準偏差σは、ほぼN(0,σ)(dB単位)と等しい。Xを、シャドウイング・フェージング効果と称する場合がある。Gt(d,Φ,Θ)は、dB単位のセクタ・アンテナでの送信アンテナ利得である。Grは、dB単位の移動局での受信アンテナ利得である。
図3を参照すると、Gt(d,Φ,Θ)は、Gtがモバイル距離(d)ならびに移動局の方位角位置(Φ)と対応するセクタ・アンテナの方位角位置(Θ)との間の角度の関数であることを反映する。距離(d)が、セクタ・アンテナ高さと組み合わされて、アンテナ・タイルおよびアンテナ・ダウンタイル(antenna downtile)を推定するのに使用されることに留意されたい。移動局の方位角位置(Φ)および対応するセクタ・アンテナの方位角位置(Θ)は、ルック角がΦ−Θである、Gtの水平利得部分を判定するのに使用される。距離(d)および対応するセクタ・アンテナの高さ(すなわち、迎角)は、Gtの垂直利得成分を判定するのに使用される。
モバイル受信電力(Pr)の信号強度測定値を、received signal reference power(RSRP)測定値、reference signal received quality(RSRQ)測定値、またはEc/Io測定値として報告することができる。RSRQは、総受信電力に対する受信信号基準電力の比である。Ec/Ioは、1つのPNチップ期間にわたって累算されたパイロット・エネルギ(「Ec」)と受信帯域幅内の総電力スペクトル密度(「Io」)との間の比である。
dBm単位のサービング基地局の2つのセクタ・アンテナからのモバイル受信電力Pr1およびPr2を、次式によって表すことができる。
Pr1(d,Φ,Θ1)=Pt1−PL(d)−X+Gt1(d,Φ,Θ1)+Gr (3)
Pr2(d,Φ,Θ2)=Pt2−PL(d)−X+Gt2(d,Φ,Θ2)+Gr+ε (4)
同一の基地局の異なるセクタ・アンテナからの経路損およびシャドウイング・フェージング効果を、セクタ・アンテナが同一のセル塔またはビルディングに取り付けられる場合に等しいと仮定することができる。セクタ・アンテナの非常な近接は、モバイル受信電力Pr1およびPr2のこれらの成分の間の強い相関をもたらす。たとえば、シャドウ・フェージングの差は、非常に小さくなると期待され、式(4)では、εによってカウントされる。上で述べたように、d、Θ1、およびΘ2は既知の値である。
前述に基づいて、移動局の方位角位置(Φ)の推定値を、dB単位の2つのセクタ・アンテナからのモバイル受信電力の差(Pr1−Pr2)に基づくものとすることができる。たとえば、(Pr1−Pr2)を、LTEネットワークでは(RSRP1−RSRP2)または(RSRQ1−RSRQ2)とすることができる。同様に、(Pr1−Pr2)を、CDMAネットワークでは(Ec/Io)1−(Ec/Io)2とすることができる。モバイル受信電力Pr1およびPr2は、絶対受信電力フォーマット(すなわち、dBm)で表されるが、モバイル・ロケーションの推定は、絶対受信電力情報の知識を必要としない。LTEのRSRQおよびCDMAのパイロットEc/Ioを、上で述べたものと同一の形で使用することができる。
前述に基づいて、モバイル受信電力Pr1とPr2との間の差を、次式によって表すことができる。
(Pr1−Pr2)=(Gt1(Φ)−Gt2(Φ))+(Pt1−Pt2) (5)
ただし、Φを、0から360°の範囲内の移動局の潜在的方位角位置Φmに置換することができる。式(5)の右辺と左辺との間の最もよい一致をもたらす潜在的方位角位置Φmを、移動局の推定方位角位置として使用することができる。
前述に基づいて、移動局の方位角位置を、次式によって表すことができる。
F(Φ)=|(Gt1(Φ)−Gt2(Φ))+(Pt1−Pt2)−(Pr1−Pr2)| (6)
ただし、Φを、0から360°の範囲内の移動局の潜在的方位角位置Φmに置換することができる。F(Φm)を最小にする潜在的方位角位置Φmを、移動局の推定方位角位置として使用することができる。
このプロセスを、次式で表すこともできる。
min|(Gt1(Φ)−Gt2(Φ))+(Pt1−Pt2)−(Pr1−Pr2)| (7)
特筆すべきことに、式(5)から(7)で初期の潜在的方位角位置Φmについて選択される値を、サービング・セクタ・アンテナの方向および方位角位置の知識に少なくとも部分的に基づくものとすることができる。潜在的方位角位置Φmについて選択される後続の値を、後続の結果が所望の結果に近付きつつあるのか退きつつあるのかに基づくものとすることができる。さまざまな技法を使用して、後続の結果と所望の結果との間の差の大きさならびに連続する後続の結果と所望の結果との間の差の変化に基づいて、潜在的方位角位置Φの後続の値を選択することもできる。
図11を参照すると、無線ネットワーク内の例示的な基地局Aのカバレージ・エリアの鳥瞰図が、本明細書で開示されるプロセスから生じる移動局(UE)の推定された地理ロケーションを示している。GPSロケーションに基づく移動局(UE)の推定された地理ロケーションも、比較のために図示されている。カバレージ・エリアのX軸およびY軸は、基地局Aからのメートル単位の距離を反映する。特筆すべきことに、推定された地理ロケーションは、GPSロケーションに近い。
基地局Aは、北(すなわち、0/360°を表す角度位置基準)から27°に向けられた第1セクタ・アンテナおおび267°に向けられた第2セクタ・アンテナを含む。移動局は、それぞれ−11dBおよび−13dBの、第1セクタ・アンテナおよび第2セクタ・アンテナからの信号強度測定値を報告した。移動局の角度位置は、上で開示したプロセスを使用して、330.6°と推定された。移動局の地理ロケーションを推定するのに使用された測定値は、移動局に関連するアクティブ呼のパー・コール・メジャーメント・データ(PCMD)から取り出された。たとえば、PCMDデータを、請求のためにネットワーク動作中に無線サービス・プロバイダが格納することができる。本明細書で開示されるプロセスは、移動局の地理ロケーションの推定を実行するためのデータの収集のための追加のネットワーク・オーバーヘッドを必要とせずに、任意の適切な技法を介してネットワーク動作中に取り込まれ、保存された信号強度測定値およびラウンド・トリップ測定値を使用することができる。
図12を参照すると、移動局の地理ロケーションを推定するプロセスに関連するさまざまなデータおよび計算が、グラフのセットで提供されている。左上のグラフは、サービング基地局の第1セクタ・アンテナの方位角利得パラメータ特性を示す。第1セクタ・アンテナは、北(すなわち、0/360°を表す角度位置基準)から27°に向けられる。左中のグラフは、サービング基地局の第2セクタ・アンテナの方位角利得パラメータ特性を示す。第2セクタ・アンテナは、北から267°に向けられる。方位角利得パラメータ特性を、経路損がほとんどまたは全く経験されない場合の基地局に相対的に近い(たとえば、10m)セクタ・アンテナからの電力測定値の製造業者の仕様とすることができる。図示されているように、第1セクタ・アンテナおよび第2セクタ・アンテナは、単にアンテナの方向によってシフトされた、同一の方位角利得特性を有する。他の基地局配置では、セクタ・アンテナが、異なる方位角利得特性を有する場合がある。
右上のグラフは、第1セクタ・アンテナの迎角利得パラメータ特性を示す。第1セクタ・アンテナは、水平(すなわち、0/360°を表す迎角位置基準)から2°下に向けられる。右中のグラフは、第2セクタ・アンテナの迎角利得パラメータ特性を示す。第2セクタ・アンテナも、水平から2°下に向けられる。迎角利得パラメータ特性を、経路損がほとんどまたは全く経験されない場合の基地局に相対的に近い(たとえば、10m)セクタ・アンテナからの電力測定値の製造業者の仕様とすることができる。図示されているように、第1セクタ・アンテナおよび第2セクタ・アンテナは、同一の迎角利得特性を有する。他の基地局配置では、セクタ・アンテナが、異なる迎角利得特性を有する場合がある。また、他の基地局配置で、セクタ・アンテナを、水平から異なる角度に向けることができる。
左下のグラフは、第1セクタ・アンテナの利得と第2セクタ・アンテナの利得との間の差を示す合成グラフである。この合成グラフは、方位角利得特性および迎角利得特性を考慮に入れて、合成利得特性を形成する。この合成グラフは、方位角利得特性に従う変化する方位角位置と、アンテナの迎角チルトが変化しないので、迎角利得特性からの比較的定常状態の成分とに関する差を反映する。次の式が、この合成グラフに投入するのに使用される。
(Gt1(Φ)az+Gt1el−Gt1max)−(Gt2(Φ)az+Gt2el−Gt2max) (8)
ただし、Gt1(Φ)azは、角度位置基準に関する所与の方位角角度の第1セクタ・アンテナの方位角利得であり、Gt1elは、迎角チルトに関連する第1アンテナの迎角利得であり、Gt1maxは、第1セクタ・アンテナの最大利得である。同様に、Gt2(Φ)azは、角度位置基準に関する所与の方位角角度の第2セクタ・アンテナの方位角利得であり、Gt2elは、迎角チルトに関する第2アンテナの迎角利得であり、Gt2maxは、第2セクタ・アンテナの最大利得である。
右下のグラフは、上で式(7)で定義したデルタ・アンテナ利得成分、デルタ送信パラメータ成分、およびデルタ信号用度測定値成分に関する移動局の角度位置の関数を示す。
図4を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の地理ロケーションを推定するプロセス400の例示的実施形態は、402で開始され、ここで、移動局のために働く基地局からの移動局の半径距離を判定する。基地局は、複数のセクタ・アンテナを含む。半径距離は、基地局から移動局への発信信号の送信と基地局での移動局からの対応する肯定応答信号の受信との間の経過時間に関連するラウンド・トリップ測定値に少なくとも部分的に基づく。404では、サービング基地局からの半径距離に関する移動局の現在の角度位置を計算する。現在の角度位置は、第1信号強度測定値、第2信号強度測定値、およびサービング基地局から外に延びる角度位置基準に少なくとも部分的に依存する。サービング基地局の対応する第1セクタ・アンテナおよび第2セクタ・アンテナから移動局によって受信されたそれぞれのRF信号の電力特性を表す第1信号強度測定値および第2信号強度測定値。
図4および5を参照すると、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の地理ロケーションを推定するプロセス500のもう1つの例示的実施形態は、図4のプロセス400を含み、502に継続し、ここで、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の現在の地理ロケーションを、地理表記で識別する。地理表記は、サービング基地局に対する相対的な移動局の半径距離と現在の角度位置とを組み合わせることに少なくとも部分的に基づく。一実施形態では、半径距離および現在の角度位置は、サービング基地局に関する極座標タイプの地理表記を反映する。他の実施形態では、半径距離および現在の角度位置を、緯度/経度表記、住所表記、または無線ネットワークのカバレージ・エリアに関連するジオビン・タイル・グリッド表記を含むさまざまな他のタイプの地理表記に変換することができる。
もう1つの実施形態では、プロセス500は、無線ネットワークに関連するジオロケーション・ストレージ・ノードに地理表記の移動局の現在の地理ロケーションを送信することをも含む。さらなる実施形態では、判定、計算、識別、および送信は、サービング基地局によって実行される。
もう1つの実施形態では、プロセス500は、無線ネットワークに関連するジオロケーション・サービス・ノードで無線ネットワークを介してサービング基地局からラウンド・トリップ測定値、第1信号強度測定値、および第2信号強度測定値を受信することをも含む。この実施形態では、移動局の現在の地理ロケーションは、ジオロケーション・サービス・ノードに関連するジオロケーション・ストレージ・デバイスに、地理表記で送信される。説明される実施形態では、受信、判定、計算、識別、および送信は、ジオロケーション・サービス・ノードによって実行される。
もう1つの実施形態では、プロセス500は、無線ネットワークに関連するネットワーク管理ノードで無線ネットワークを介してサービング基地局からラウンド・トリップ測定値、第1信号強度測定値、および第2信号強度測定値を受信することをも含む。この実施形態では、ラウンド・トリップ測定値、第1信号強度測定値、および第2信号強度測定値は、ネットワーク管理ノードに関連する管理ストレージ・デバイスで格納される。説明される実施形態では、ラウンド・トリップ測定値、第1信号強度測定値、および第2信号強度測定値は、判定および計算に関連して測定値ストレージ・デバイスから取り出される。この実施形態では、プロセス500は、ネットワーク管理ノードに関連するジオロケーション・ストレージ・デバイスに地理表記で移動局の現在の地理ロケーションを送信することをも含む。受信、格納、取出、判定、計算、識別、および送信は、説明される実施形態ではネットワーク管理ノードによって実行される。
もう一度図4を参照すると、プロセス400のもう1つの実施形態では、ラウンド・トリップ測定値、第1信号強度測定値、および第2信号強度測定値は、カレンダ時間において関係する。さらなる実施形態では、サービング基地局に対する相対的な移動局の半径距離および現在の角度位置は、ラウンド・トリップ測定値、第1信号強度測定値、および第2信号強度測定値に関連するカレンダ時間に関して無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の現在の地理ロケーションを示す。
プロセス400のもう1つの実施形態では、第1セクタ・アンテナは、移動局のため働きつつあり、サービング・セクタ・アンテナと呼ばれ、第2セクタ・アンテナは、第1セクタ・アンテナの近くに配置され、隣接セクタ・アンテナと呼ばれる。プロセス400のもう1つの実施形態では、ラウンド・トリップ測定値は、サービング基地局によって測定される。さらなる実施形態では、ラウンド・トリップ測定値は、RTD時間測定値を含む。プロセス400のもう1つの実施形態では、第1信号強度測定値および第2信号強度測定値は、移動局によって測定される。さらなる実施形態では、第1信号強度測定値および第2信号強度測定値は、RSRP測定値、RSRQ測定値、またはEc/Io測定値を含む。
プロセス400のもう1つの実施形態では、404での計算は、無線ネットワークに関連するストレージ・デバイスから第1送信パラメータ値および第2送信パラメータ値を取り出すことを含むことができる。対応する第1セクタ・アンテナおよび第2セクタ・アンテナによって送信されるそれぞれの通信信号の電力特性を表す第1送信パラメータ値および第2送信パラメータ値。この実施形態では、404での計算は、第1角度位置成分を入手するために第1送信パラメータと第2送信パラメータとの間の差を判定することを含むこともできる。
プロセス400のさらなる実施形態では、404での計算は、ストレージ・デバイスから第1信号強度測定値および第2信号強度測定値を取り出すことを含むこともできる。この実施形態では、404での計算は、第2角度位置成分を入手するために第1信号強度測定値と第2信号強度測定値との間の差を判定することを含むこともできる。
プロセス400のさらなる実施形態では、404での計算は、ストレージ・デバイスから第1アンテナ迎角利得パラメータ値、第1アンテナ最大利得パラメータ値、および第1アンテナ方位角利得パラメータ特性を取り出すことを含むこともできる。角度位置基準に関するさまざまな方位角位置に第1方位角利得パラメータ値を関係付ける第1方位角利得パラメータ特性。角度位置基準に関する移動局の見込みのある方位角位置を表す可変方位角位置。角度位置基準に関して第1セクタ・アンテナが向けられる第1方位角位置を表す第1アンテナ位置値に少なくとも部分的に基づく第1アンテナ方位角利得パラメータ特性。この実施形態では、第2アンテナ迎角利得パラメータ値、第2アンテナ最大利得パラメータ値、および第2アンテナ方位角利得パラメータ特性も、ストレージ・デバイスから取り出される。可変方位角位置に第2アンテナ方位角利得パラメータを関係付ける第2アンテナ方位角利得パラメータ特性。角度位置基準に関して第2セクタ・アンテナが向けられる第2方位角位置を表す第2アンテナ位置値に少なくとも部分的に基づく第2アンテナ方位角利得パラメータ特性。
説明される実施形態では、角度値(たとえば、360を超えない)を、可変方位角位置について選択することができる。第1アンテナ方位角利得パラメータ特性および第2アンテナ方位角利得パラメータ特性を使用して、選択された角度値に関連する可変方位角位置の対応する第1アンテナ方位角利得パラメータ値および第2アンテナ方位角利得パラメータ値を識別することができる。この実施形態では、404での計算は、選択された角度値について第1送信アンテナ利得と第2送信アンテナ利得との間の差を判定することによって継続することができる。この差は、第1送信アンテナ利得を得るために、選択された角度値の第1アンテナ方位角利得パラメータ値を第1アンテナ迎角利得パラメータ値に加算し、第1アンテナ最大利得パラメータ値を減算することと、第2送信アンテナ利得を得るために、選択された角度値の第2アンテナ方位角利得パラメータ値を第2アンテナ迎角利得パラメータ値に加算し、第2アンテナ最大利得パラメータ値を減算することと、第3角度位置成分を入手するために第1送信アンテナ利得から第2送信アンテナ利得を減算することとによって判定することができる。
初期の可変方位角位置について選択される角度値を、どのセクタ・アンテナが移動局のために働きつつあるのかならびにサービング・セクタ・アンテナの方向および方位角の知識に少なくとも部分的に基づくものとすることができる。可変方位角位置について選択される後続の値を、後続の結果が所望の結果に近付きつつあるのか退きつつあるのかに基づくものとすることができる。さまざまな技法を使用して、後続の結果と所望の結果との間の差の大きさならびに連続する後続の結果と所望の結果との間の差の変化に基づいて、可変方位角位置の後続の値を選択することもできる。
たとえば、プロセス400のさらなる実施形態では、可変方位角位置について当初に選択される角度値を、第1アンテナ位置値と第2アンテナ位置値との間とすることができる。この実施形態では、初期角度値は、第1アンテナ位置値と第2アンテナ位置値との間の中点を表すことができる。言い替えると、第1アンテナが、角度基準位置に関して120°に向けられる場合に、第2アンテナを、240°に向けることができ、180が第1セクタ・アンテナと第2セクタ・アンテナとの間の中点なので、180を、可変方位角位置の初期の角度値として選択することができる。可変方位角位置に関する他の角度値の選択は、よりよい結果を得るために角度値を選択するために結果がよりよくなりつつあるのかより悪くなりつつあるのかを考慮に入れることができる。角度値の反復選択を、増分的としまたは得られた結果と所望の結果との間の差の係数に基づくものとすることができる。
プロセス400のもう1つの実施形態では、404での計算は、算術結果を形成するために第1角度位置成分と第3角度位置成分とを加算し、第2角度位置成分を減算することをも含む。説明される実施形態では、算術結果は、絶対値に変換される。この実施形態では、絶対値が、所望の値(たとえば、0)の所定のしきい値以内である場合に、プロセス400は、移動局の現在の角度位置として可変方位角位置に置換される角度値を識別することによって継続する。そうではない場合には、プロセス400は、異なる角度値の選択を繰り返し、第3角度位置成分の新しい値を入手するために第1送信利得と第2送信利得との間の差の判定を繰り返し、算術結果を形成するための加算および減算と絶対値の判定とを繰り返し、絶対値が所望の値の所定のしきい値以内になるまで、繰り返しを継続する。
プロセス400のもう1つの実施形態では、404での計算は、算術結果を形成するために第1角度位置成分および第3角度位置成分を加算し、第2角度位置成分を減算することをも含む。この実施形態では、算術結果は、絶対値に変換される。説明される実施形態では、プロセス400は、異なる角度値の選択を繰り返し、第3角度位置成分の新しい値を入手するために第1送信利得と第2送信利得との間の差の判定を繰り返し、算術結果を形成するための加算および減算と絶対値の判定とを繰り返し、絶対値が所望の値の所定のしきい値以内になるまで、繰り返しを継続する。この実施形態では、プロセス400は、移動局の現在の角度位置として、それに関して絶対値が最小化される可変方位角位置について置換される対応する角度値を識別することによって継続する。
プロセス400のもう1つの実施形態では、404での計算は、算術結果を形成するために第1角度位置成分と第3角度位置成分とを合計することと、算術結果を第2角度位置成分と比較することとを含む。この実施形態では、算術結果が、第2角度位置成分の所定の範囲内である場合に、プロセス400は、移動局の現在の角度位置として、可変方位角位置について置換される角度値を識別することによって継続する。そうではない場合には、プロセス400は、角度値の選択を繰り返し、第3角度位置成分の新しい値を入手するために第1送信利得と第2送信利得との間の差の判定を繰り返し、算術結果を形成するための第1角度位置成分および第3角度位置成分の合計と第2角度位置成分との算術結果の比較とを繰り返し、算術結果が第2角度位置成分の所定の範囲内になるまで、繰り返しを継続する。
図6を参照すると、無線ネットワーク602のカバレージ・エリア内の移動局600の地理ロケーションを推定する装置の例示的実施形態は、距離モジュール604および角度位置モジュール606を含む。距離モジュール604は、移動局600のために働く基地局608からの移動局600の半径距離を判定する。基地局608は、複数のセクタ・アンテナ(たとえば、610、612、614)を含む。半径距離は、基地局608から移動局600への発信信号の送信と基地局608での移動局600からの対応する肯定応答信号の受信との間の経過時間に関連するラウンド・トリップ測定値に少なくとも部分的に基づく。角度位置モジュール606は、距離モジュール604と動作可能に通信し、サービング基地局608からの半径距離に関して移動局600の現在の角度位置を計算する。現在の角度位置は、第1信号強度測定値、第2信号強度測定値、およびサービング基地局608から外に延びる角度位置基準に少なくとも部分的に基づく。サービング基地局608の対応する第1セクタ・アンテナ610および第2セクタ・アンテナ612から移動局600によって受信されるそれぞれのRF信号の電力特性を表す第1信号強度測定値および第2信号強度測定値。現在の角度位置を、他のセクタ・アンテナ614(たとえば、セクタ・アンテナN)からの追加の信号強度測定値に基づくものとすることもできる。
この実施形態では、装置は、サービング基地局608に対する相対的な移動局600の半径距離および現在の角度位置を組み合わせることに少なくとも部分的に基づいて、地理表記で無線ネットワーク602のカバレージ・エリア内の移動局600の現在の地理ロケーションを識別するために距離モジュール604および角度位置モジュール606と動作可能に通信するロケーション・モジュール616を含むこともできる。一実施形態では、半径距離および現在の角度位置は、サービング基地局に関する極座標タイプの地理表記を反映する。他の実施形態では、半径距離および現在の角度位置を、緯度/経度表記、住所表記、または無線ネットワークのカバレージ・エリアに関連するジオビン・タイル・グリッド表記など、さまざまな他のタイプの地理表記に変換することができる。
説明される実施形態では、装置は、無線ネットワーク602に関連するジオロケーション・ストレージ・ノード620に地理表記の移動局600の現在の地理ロケーションを送信するためにロケーション・モジュール616と動作可能に通信する出力モジュール618を含むこともできる。ジオロケーション・ストレージ・ノード620は、無線ネットワーク602の内部または外部とすることができる。この実施形態では、装置は、サービング基地局608を含むことができる。この実施形態では、サービング基地局608は、距離モジュール604、角度位置モジュール606、ロケーション・モジュール616、および出力モジュール618を含むことができる。
図7を参照すると、無線ネットワーク702のカバレージ・エリア内の移動局700の地理ロケーションを推定する装置の例示的実施形態は、距離モジュール704および角度位置モジュール706を含む。距離モジュール704は、移動局700のために働く基地局708からの移動局700の半径距離を判定する。半径距離は、基地局708から移動局700への発信信号の送信と基地局708での移動局700からの対応する肯定応答信号の受信との間の経過時間に関連するラウンド・トリップ測定値に少なくとも部分的に基づく。角度位置モジュール706は、距離モジュール704と動作可能に通信し、サービング基地局708からの半径距離に関して移動局700の現在の角度位置を計算する。現在の角度位置は、第1信号強度測定値、第2信号強度測定値、およびサービング基地局708から外に延びる角度位置基準に少なくとも部分的に基づく。サービング基地局708の対応する第1セクタ・アンテナ710および第2セクタ・アンテナ712から移動局700によって受信されるそれぞれのRF信号の電力特性を表す第1信号強度測定値および第2信号強度測定値。現在の角度位置を、他のセクタ・アンテナ714(たとえば、セクタ・アンテナN)からの追加の信号強度測定値に基づくものとすることもできる。
この実施形態では、装置は、サービング基地局708に対する相対的な移動局700の半径距離および現在の角度位置を組み合わせることに少なくとも部分的に基づいて、地理表記で無線ネットワーク702のカバレージ・エリア内の移動局700の現在の地理ロケーションを識別するために距離モジュール704および角度位置モジュール706と動作可能に通信するロケーション・モジュール716を含むこともできる。
説明される実施形態では、装置は、無線ネットワーク702に関連し、サービング基地局708と動作可能に通信する、ジオロケーション・サービス・ノード722を含むことができる。この実施形態では、ジオロケーション・サービス・ノード722は、距離モジュール704、角度位置モジュール706、およびロケーション・モジュール716を含むことができる。
ジオロケーション・サービス・ノード722は、入力モジュール724および出力モジュール718を含むこともできる。無線ネットワーク702を介してサービング基地局708からラウンド・トリップ測定値、第1信号強度測定値、および第2信号強度測定値を受け取るために距離モジュール704および角度位置モジュール706と動作可能に通信する入力モジュール724。ジオロケーション・サービス・ノード722に関連するジオロケーション・ストレージ・デバイス726に地理表記の移動局700の現在の地理ロケーションを送信するためにロケーション・モジュール716と動作可能に通信する出力モジュール718。ジオロケーション・ストレージ・デバイス726は、ジオロケーション・サービス・ノード722の内部または外部とすることができる。ジオロケーション・ストレージ・デバイス726が、ジオロケーション・サービス・ノード722の外部である場合には、ジオロケーション・ストレージ・デバイス726を、無線ネットワーク702の内部または外部とすることができる。
図8を参照すると、無線ネットワーク802のカバレージ・エリア内の移動局800の地理ロケーションを推定する装置の例示的実施形態は、距離モジュール804および角度位置モジュール806を含む。距離モジュール804は、移動局800のために働く基地局808からの移動局800の半径距離を判定する。半径距離は、基地局808から移動局800への発信信号の送信と基地局808での移動局800からの対応する肯定応答信号の受信との間の経過時間に関連するラウンド・トリップ測定値に少なくとも部分的に基づく。角度位置モジュール806は、距離モジュール804と動作可能に通信し、サービング基地局808からの半径距離に関して移動局800の現在の角度位置を計算する。現在の角度位置は、第1信号強度測定値、第2信号強度測定値、およびサービング基地局808から外に延びる角度位置基準に少なくとも部分的に基づく。サービング基地局808の対応する第1セクタ・アンテナ810および第2セクタ・アンテナ812から移動局800によって受信されるそれぞれのRF信号の電力特性を表す第1信号強度測定値および第2信号強度測定値。現在の角度位置を、他のセクタ・アンテナ814(たとえば、セクタ・アンテナN)からの追加の信号強度測定値に基づくものとすることもできる。
この実施形態では、装置は、サービング基地局808に対する相対的な移動局800の半径距離および現在の角度位置を組み合わせることに少なくとも部分的に基づいて、地理表記で無線ネットワーク802のカバレージ・エリア内の移動局800の現在の地理ロケーションを識別するために距離モジュール804および角度位置モジュール806と動作可能に通信するロケーション・モジュール816を含むこともできる。
説明される実施形態では、この装置は、無線ネットワーク802に関連し、サービング基地局808と動作可能に通信するネットワーク管理ノード828を含むことができる。この実施形態では、ネットワーク管理ノード828は、距離モジュール804、角度位置モジュール806、およびロケーション・モジュール816を含むことができる。
ネットワーク管理ノード828は、入力モジュール824、測定値ストレージ・デバイス830、および出力モジュール818を含むこともできる。無線ネットワーク802を介してサービング基地局808からラウンド・トリップ測定値、第1信号強度測定値、および第2信号強度測定値を受信するための入力モジュール824。ラウンド・トリップ測定値、第1信号強度測定値、および第2信号強度測定値を格納するために入力モジュール824、距離モジュール804、および角度位置モジュール806と動作可能に通信する測定値ストレージ・デバイス830。この実施形態では、距離モジュール804は、半径距離の判定に関連して測定値ストレージ・デバイス830からラウンド・トリップ測定値を取り出す。同様に、角度位置モジュール806は、現在の角度位置の計算に関連して測定値ストレージ・デバイス830から第1信号強度測定値および第2信号強度測定値を取り出す。移動局800の現在の地理ロケーションを地理表記でジオロケーション・ストレージ・デバイス826に送信するためにロケーション・モジュール816と動作可能に通信する出力モジュール818。ジオロケーション・ストレージ・デバイス826を、ネットワーク管理ノード828の内部または外部とすることができる。ジオロケーション・ストレージ・デバイス826がネットワーク管理ノード828の外部である場合には、ジオロケーション・ストレージ・デバイス826を、無線ネットワーク802の内部または外部とすることができる。
図9を参照すると、図6〜8の装置に関連する角度位置モジュール906の例示的実施形態は、ソース・データ通信サブモジュール932および第1角度成分サブコンポーネント938を含むことができる。無線ネットワークに関連するストレージ・デバイス936から第1送信パラメータ値および第2送信パラメータ値を取り出すソース・データ通信サブモジュール932。対応する第1セクタ・アンテナおよび第2セクタ・アンテナ(たとえば、610、612)によって送信されるそれぞれの送信信号の電力特性を表す第1送信パラメータ値および第2送信パラメータ値。この実施形態では、第1角度成分サブコンポーネント938は、第1角度位置成分を入手するために第1送信パラメータ値と第2送信パラメータ値との間の差を判定するためにソース・データ通信サブモジュール932と動作可能に通信する。
角度位置モジュール906のさらなる実施形態では、ソース・データ通信モジュールは、ストレージ・デバイス936から第1信号強度測定値および第2信号強度測定値を取り出すことができる。この実施形態では、角度位置モジュール906は、第2角度位置成分を入手するために第1信号強度測定値と第2信号強度測定値との間の差を判定するためにソース・データ通信サブモジュール932と動作可能に通信する第2角度成分モジュール940を含むこともできる。
角度位置モジュール906のさらなる実施形態では、ソース・データ通信サブモジュール932は、ストレージ・デバイス936から第1アンテナ迎角利得パラメータ値、第1アンテナ最大利得パラメータ値、および第1アンテナ方位角利得パラメータ特性を取り出すこともできる。第1アンテナ方位角利得パラメータ値を角度位置基準に関する可変方位角位置に関係付ける第1アンテナ方位角利得パラメータ特性。角度位置基準に関して移動局900の見込みのある方位角位置を表す可変方位角位置。第1セクタ・アンテナ910が角度位置基準に関して向けられる第1方位角位置を表す第1アンテナ位置値に少なくとも部分的に基づく第1アンテナ方位角利得パラメータ特性。
この実施形態では、ソース・データ通信サブモジュール932は、ストレージ・デバイス936から第2アンテナ迎角利得パラメータ値、第2アンテナ最大利得パラメータ値、および第2アンテナ方位角利得パラメータ特性を取り出すこともできる。第2アンテナ方位角利得パラメータ値を可変方位角位置に関係付ける第2アンテナ方位角利得パラメータ特性。第2セクタ・アンテナ912が角度位置基準に関して向けられる第2方位角位置を表す第2アンテナ位置値に少なくとも部分的に基づく第2アンテナ方位角利得パラメータ特性。
説明される実施形態では、角度位置モジュール906は、ソース・データ通信サブモジュール932と動作可能に通信する第3角度成分サブモジュール934を含むこともできる。可変方位角位置の角度値(たとえば、360を超えない)を選択するための第3角度成分サブモジュール934。選択された角度値に関連する可変方位角位置の対応する第1アンテナ方位角利得パラメータ値および第2アンテナ方位角利得パラメータ値を識別するのに第1アンテナ方位角利得パラメータ特性および第2アンテナ方位角利得パラメータ特性を使用する第3角度成分サブモジュール934。
この実施形態では、第3角度成分サブモジュール934は、選択された角度値の第1送信アンテナ利得と第2送信アンテナ利得との間の差を判定することもできる。この差は、第1送信アンテナ利得を入手するために、選択された角度値の第1アンテナ方位角利得パラメータ値を第1アンテナ迎角利得パラメータに加算し、第1アンテナ最大利得パラメータ値を減算することと、第2送信アンテナ利得を入手するために、選択された角度値の第2アンテナ方位角利得パラメータ値を第2アンテナ迎角利得パラメータに加算し、第2アンテナ最大利得パラメータ値を減算することと、第3角度位置成分を入手するために第1送信アンテナ利得から第2送信アンテナ利得を減算することとによって判定することができる。
初期可変方位角位置について選択された角度値を、どのセクタ・アンテナが移動局のために働いているのかと、サービング・セクタ・アンテナの方向および方位角位置との知識に少なくとも部分的に基づくものとすることができる。可変方位角位置について選択される後続の値を、後続の結果が所望の結果に近付きつつあるのか退きつつあるのかに基づくものとすることができる。さまざまな技法を使用して、後続の結果と所望の結果との間の差の大きさならびに連続する後続の結果と所望の結果との間の差の変化に基づいて、可変方位角位置の後続の値を選択することもできる。
たとえば、角度位置モジュール906のさらなる実施形態では、第3角度成分サブモジュール934によって可変方位角位置について当初に選択される角度値を、第1アンテナ位置値と第2アンテナ位置値との間とすることができる。この実施形態では、初期角度値は、第1アンテナ位置値と第2アンテナ位置値との間の中点を表すことができる。言い替えると、第1アンテナが、角度基準位置に関して120°に向けられる場合に、第2アンテナを、240°に向けることができ、180が第1セクタ・アンテナと第2セクタ・アンテナとの間の中点なので、180を、可変方位角位置の初期の角度値として選択することができる。可変方位角位置に関する他の角度値の選択は、よりよい結果を得るために角度値を選択するために結果がよりよくなりつつあるのかより悪くなりつつあるのかを考慮に入れることができる。角度値の反復選択を、増分的としまたは得られた結果と所望の結果との間の差の係数に基づくものとすることができる。
さらなる実施形態では、角度位置モジュール906は、算術サブモジュール942および制御サブモジュール944を含むことができる。この実施形態では、算術サブモジュール942は、算術結果を形成するために、第1角度位置成分と第3角度位置成分とを加算し、第2角度位置成分を減算するために、第1角度成分モジュール938、第2角度成分モジュール940、および第3角度成分モジュール934と動作可能に通信する。説明される実施形態では、算術サブモジュール942は、算術結果を絶対値に変換する。制御サブモジュール944は、算術結果が所望の値(たとえば、0)の所定のしきい値以内である場合に、移動局900の現在の角度位置として可変方位角位置について置換される角度値を識別するために算術サブモジュール942および第3角度成分サブモジュール934と動作可能に通信する。そうではない場合には、制御サブモジュール944は、第3角度位置成分の新しい値を入手するために、第3角度成分モジュール934に、異なる角度値の選択および第1送信利得と第2送信利得との間の差の判定とを繰り返させ、算術サブモジュール942に、算術結果を形成するための加算および減算と絶対値の判定とを繰り返させ、算術結果が所望の値の所定のしきい値以内になるまでこの繰り返しを継続させることができる。
さらなる代替実施形態では、算術サブモジュール942は、算術結果を形成するために第1角度位置成分と第3角度位置成分とを加算し、第2角度位置成分を減算するために、第1角度成分モジュール938、第2角度成分モジュール940、および第3角度成分モジュール934と動作可能に通信することができる。説明される実施形態では、算術サブモジュール942は、算術結果を絶対値に変換する。この実施形態では、制御サブモジュール944は、第3角度位置成分の新しい値を入手するために、第3角度成分モジュール934に異なる角度値の選択および第1送信利得と第2送信利得との間の差の判定とを繰り返させ、算術サブモジュール942に算術結果を形成するための加算および減算と絶対値の判定とを繰り返させ、絶対値が最小化されるまで繰り返しを継続させるために、算術サブモジュール942および第3角度成分モジュール934と動作可能に通信することができる。説明される実施形態では、制御サブモジュール944は、絶対値が最小化される可変方位角位置について置換される対応する角度値を移動局900の現在の角度位置として識別する。
もう1つの代替の実施形態では、算術サブモジュール942は、算術結果を形成するために、第1角度位置成分および第3角度位置成分を合計するために第1角度成分モジュール938、第2角度成分モジュール940、および第3角度成分モジュール934と動作可能に通信することができる。説明される実施形態では、算術サブモジュール942は、算術結果を第2角度位置成分940と比較する。この実施形態では、制御サブモジュール944は、算術結果が第1角度位置成分の所定の範囲内である場合に、移動局の現在の角度位置として可変方位角位置に関して置換される角度値を識別するために算術サブモジュール942および第3角度成分モジュール934と動作可能に通信することができる。そうではない場合には、制御サブモジュール944は、第3角度位置成分の新しい値を入手するために、第3角度成分モジュール934に、異なる角度値の選択および第1送信利得と第2送信利得との間の差の判定とを繰り返させ、算術サブモジュール942に、算術結果を形成するための第1角度位置成分および第3角度位置成分の合計と第2角度位置成分との算術結果の比較とを繰り返させ、算術結果が第2角度位置成分の所定の範囲内になるまでこの繰り返しを継続させる。
図10を参照すると、コンピュータによって実行される時に無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の地理ロケーションを推定するプロセス1000を対応するコンピュータ制御デバイスに実行させるプログラム命令を格納する固定コンピュータ可読媒体の例示的実施形態。一実施形態では、プロセス100は、1002で開始され、ここで、基地局からの移動局の半径距離を計算する。複数のセクタ・アンテナを含む基地局。半径距離は、基地局から移動局への発信信号の送信と基地局での移動局からの対応する肯定応答信号の受信との間の経過時間に関連するラウンド・トリップ測定値に少なくとも部分的に基づく。1004では、このプロセスは、基地局のセクタ・アンテナから移動局によって受信されるRF信号の電力特性を表す信号強度測定値を含む基地局に提供される移動局からの信号強度レポートを判定する。次に、無線ネットワークのカバレージ・エリア内の移動局の瞬間地理ロケーションを識別することができる(1006)。
さまざまな実施形態では、固定コンピュータ可読メモリ内に格納されたプログラム命令は、コンピュータによって実行される時に、コンピュータ制御デバイスに、上で図4、5、および17〜23を参照して説明した移動局の地理ロケーションを推定するプロセス400、500、1700、1800、1900、2000、2100、2200、および2300のさまざまな実施形態に関連する機能のさまざまな組合せを実行させることができる。言い替えると、上で説明したプロセス400、500、1700、1800、1900、2000、2100、2200、および2300のさまざまな実施形態を、固定コンピュータ可読メモリに格納されたプログラム命令に関連するプロセス1000の対応する実施形態によって実施することもできる。
同様に、さまざまな実施形態で、固定コンピュータ可読メモリ内に格納されたプログラム命令は、コンピュータによって実行される時に、コンピュータ制御デバイスに、上で図6〜8を参照して説明した移動局の地理ロケーションを推定する装置および上で図9を参照して説明した角度位置モジュール906のさまざまな実施形態に関連する機能のさまざまな組合せを実行させることができる。
たとえば、コンピュータ制御デバイスは、基地局(図6の608を参照されたい)、ジオロケーション・サービス・ノード(図7の722を参照されたい)、ネットワーク管理ノード(図8の828を参照されたい)、または無線ネットワークに関連する任意の適切な通信ノードを含むことができる。上で図6〜9を参照して説明した任意の適切なモジュールまたはサブモジュールは、コンピュータおよびプログラム命令に関連する固定コンピュータ可読メモリを含むことができる。代替案では、コンピュータおよびプログラム命令に関連する固定コンピュータ可読メモリを、上で図6〜9を参照して説明したモジュールおよびサブモジュールの任意の適切な組合せと動作可能に通信する個々のコンポーネントまたは組み合わされたコンポーネントとすることができる。
上の説明は、単に、本発明の特定の実施形態の開示を提供し、本発明をこれに限定することは意図されていない。したがって、本発明は、上で説明した実施形態だけに限定されるのではない。そうではなく、当業者が、本発明の範囲に含まれる代替実施形態を考案できることが認められる。