JP7075709B2 - 移動通信ネットワークにおけるユーザ機器位置特定 - Google Patents

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Description

本発明は、ワイヤレス通信ネットワークまたはシステムの分野に関し、より具体的には、そのようなネットワークにおける移動端末のようなユーザ機器の位置特定に関する。
図１は、それぞれのセル１００１～１００５によって概略的に表される基地局を囲む特定のエリアを各々が担当する、複数の基地局ｅＮＢ１～ｅＮＢ５を含む、ワイヤレス通信ネットワークまたはワイヤレス通信システムなどのネットワークインフラストラクチャの一例の概略図である。基地局は、セル内のユーザを担当するために設けられる。ユーザは、固定デバイスまたは移動デバイスであってもよい。さらに、ワイヤレス通信システムは、基地局またはユーザに接続するＩｏＴデバイスによってアクセスされ得る。ＩｏＴデバイスは、電子装置、ソフトウェア、センサ、アクチュエータなどを内蔵した物理デバイス、車両、建物および他のアイテム、ならびにこれらのデバイスが既存のネットワークインフラストラクチャにわたってデータを収集および交換することを可能にするネットワーク接続性を含み得る。図１は、５つのセルのみの例示的な図を示すが、ワイヤレス通信システムは、そのようなセルをさらに含んでもよい。図１は、セル１００２にあり、基地局ｅＮＢ２によって担当されるユーザ機器（ＵＥ）とも呼ばれる２人のユーザＵＥ１およびＵＥ２を示す。基地局ｅＮＢ４によって担当される別のユーザＵＥ３は、セル１００４に示されている。矢印１０２１、１０２２および１０２３は、ユーザＵＥ１、ＵＥ２およびＵＥ３から基地局ｅＮＢ２、ｅＮＢ４にデータを送信するための、または基地局ｅＮＢ２、ｅＮＢ４からユーザＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３にデータを送信するためのアップリンク／ダウンリンク接続を概略的に表す。さらに、図１は、セル１００４の２つのＩｏＴデバイス１０４１および１０４２を示し、これらは固定または移動デバイスであり得る。ＩｏＴデバイス１０４１は、矢印１０６１によって概略的に表されるようにデータを受信および送信するために基地局ｅＮＢ４を介してワイヤレス通信システムにアクセスする。ＩｏＴデバイス１０４２は、矢印１０６２によって概略的に表されるようにユーザＵＥ３を介してワイヤレス通信システムにアクセスする。
ワイヤレス通信システムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システム、ＬＴＥ規格によって定義された直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、またはＣＰを有するまたは有さない任意の他のＩＦＦＴベースの信号、例えばＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭのような周波数分割多重に基づく任意のシングルトーンまたはマルチキャリアシステムとすることができる。多重アクセスのための非直交波形のような他の波形、例えばフィルタバンクマルチキャリア（ＦＢＭＣ）を使用してもよい。
図１に示されたもののようなワイヤレス通信ネットワークでは、セルに一定の精度でＵＥを配置することが望ましい場合がある。セル内にＵＥを配置するための１つの手法は、ＬＴＥなどのセルラ通信ネットワークで使用され得る観測到着時間差（ＯＴＤＯＡ）推定に基づいており、例えば、参考文献［２］および［３］に記載のように、１つまたは複数の周辺基地局（ｅＮＢ）からユーザ機器ＵＥで受信する測位基準信号（ＰＲＳ）を使用した到着時間（ＴＯＡ）推定値の計算に依存するダウンリンク測位方法である。ＰＲＳシーケンスは、測位目的のために設計され、セル内のすべての無線端末にブロードキャストされるダウンリンク信号である。ＰＲＳシーケンスは、基地局のアンテナまたは遠隔無線ヘッド（ＲＲＨ）から同じ送信電力で全方向に放射され、セルの任意のロケーションにいる全ユーザをカバーする、すなわち、セル全体をカバーする。ＰＲＳシーケンスを異なるセルと区別するために、各ＰＲＳシーケンスは、物理セル識別子（ＰＣＩ）とも呼ばれるセル固有の識別子と関連付けられている。ＰＣＩは、特定のエリアにおいて固有のものであり、セル、したがってＰＲＳシーケンスを識別するために使用される。平面において固有の位置を取得するためには、ＵＥの内部タイムベースに対して、幾何学的に分散した基地局から少なくとも３つのタイミング測定値が必要である。参考文献［４］に記載のように、４つの基地局が三次元空間の固有の位置を取得するために必要とされる。
図２は、３つの基地局を使用したＯＴＤＯＡ測定の概略図であり、図は、参考文献［４］から得られた画像に基づいている。基地局ｅＮＢ１～ｅＮＢ３は、ＰＣＩと関連付けられたそれぞれのＰＲＳシーケンスを送出する。基地局ｅＮＢ１は、ＰＲＳシーケンスＰＲＳ１を送出し、基地局ｅＮＢ２は、ＰＲＳシーケンスＰＲＳ２を送出し、基地局ｅＮＢ３は、ＰＲＳシーケンスＰＲＳ３を送出する。基地局ｅＮＢ１～ｅＮＢ３は、ワイヤレス通信ネットワークの異なるセルを担当する。図２は、上で説明したように、各基地局から一方向にのみそれぞれのＰＲＳシーケンスを送信することを示しているが、各基地局は、それぞれのセル内の任意のロケーションにいる全ユーザをカバーするために全方向にシーケンスを送信する。図２の例では、ユーザ機器は、ロケーション１０８にあると仮定される。ロケーション１０８のＵＥは、それぞれの基地局からＰＲＳシーケンスＰＲＳ１～ＰＲＳ３を受信する。ロケーション１０８のＵＥは、ＵＥの内部タイムベースに対して３つのＴＯＡτ１、τ２、τ３を測定する。基地局ｅＮＢ１が基準基地局として選択され、２つのＯＴＤＯＡが他の基地局のＴＯＡ測定値から基準基地局ｅＮＢ１のＴＯＡを減算することによって取得され、観測到着時間差として、相対信号タイミング差（ＲＳＴＤ）とも呼ばれる値ｔ２，１＝τ２－τ１およびｔ３，１＝τ３－τ１が得られる。相対信号タイミング差は、ロケーション１０８でユーザ機器を担当する基地局ならびにロケーションサーバにフィードバックされる。ロケーションサーバは、基地局の一部であり得るか、または図１の１１０で示されるように、基地局とは別の素子であり得る。ロケーションサーバ１１０は、ネットワーク構造全体の一部とすることができ、図１に示す基地局の各々に接続することができるが、図１には１つの接続のみが点線で示されている。ＲＳＴＤ値は、ＵＥと基地局との間の幾何学的距離に関連し、図２の線τ３－τ１および線τ２－τ１によって示されるように、基地局のそれぞれのロケーションの周りの双曲線を定義する。基地局座標およびＵＥと基準基地局ｅＮＢ１との間の時間オフセットの知識に基づいて、ロケーションサーバは、ＵＥの位置を決定することができる。図２では、各ＴＯＡ測定値τｉが不確かな精度を有するので、双曲線は、測定の不確実性を示す幅で示されている。推定されたＵＥロケーションは、２つの双曲線の交差エリアである。
ＵＥによるＴＯＡ測定値およびＲＳＴＤ報告のために、各基地局から最初に到着する信号パスは、正確に推定されるべきである。純粋な見通し内（ＬｏＳ）チャネル条件では、ＴＯＡ推定値は、ＵＥで知られているＰＲＳシーケンスとの受信された信号の相互相関における最初に検出されたＬｏＳピークを反映するので、ＴＯＡはＵＥと基地局との間の距離に直接対応する。これにより、ＵＥの正確な位置推定値が可能になる。しかしながら、マルチパスチャネル環境では、ＴＯＡ推定値、ひいてはＲＳＴＤ測定値は、ＬｏＳパスの妨害によって、またはチャネルの見通し外（ＮＬｏＳ）信号パス成分によってバイアスされる可能性があり、そのような状況では、ＵＥは、最初に到着する信号パスを正確に検出しない場合があり、誤った距離情報につながる可能性がある。
セル内でＵＥを位置特定するための上述の手法は、複数の基地局によって送信されるＰＲＳシーケンスを使用する。各基地局は、全ユーザをカバーするために全方向に同じＰＲＳシーケンスを送出する。位置特定を可能にするために、少なくとも３つの基地局が必要とされる。さらに、無線伝搬チャネルは、マルチパス伝搬および遮蔽またはフェージング状態の影響を受ける可能性があり、その結果、ＲＳＴＤ測定値が正確ではないかもしれない。マルチパスとは、反射、回折および散乱のために、送信された信号が様々なパスを介して受信機に到達したときに移動システムのチャネルで発生する現象であり、フェージングを生じさせる。これは、関連するセル識別子を有する同じＰＲＳシーケンスを全方向に送信する基地局ＢＳによって担当されるセルｉ内のＵＥ、すなわちシーケンスＰＲＳｉを表す図３に概略的に表されている。ＰＲＳシーケンスＰＲＳｉは、障害物１１２１が信号を散乱または遮蔽して障害物１１２１の後ろにパス損失があるために、ＵＥで直接受信されない可能性がある。ＵＥは、障害物１１２２における信号の反射および／または障害物１１２３における回折に起因してシーケンスＰＲＳｉを受信することがある。言い換えれば、送信された信号ＰＲＳｉは１つだけであるが、信号パスにおける建物、丘および木のような障害物１１２１～１１２３は、信号を様々な方向から異なる遅延でＵＥに到達させる。マルチパスは、例えば、受信機ＵＥが最初に到着するパスを検出したとしても、見通し外パスが存在する場合にＴＯＡ推定における誤差の原因となり得る。
マルチパスチャネルシナリオにおける位置精度を改善するために、時間ベースのロケーション推定のための多数のＮＬｏＳ誤差軽減法が記載されている（例えば、参考文献［６］、［７］、［８］、［９］、［１０］および［１１］参照）。１つのＮＬｏＳ誤差軽減法は、ＮＬｏＳ破損ＴＯＡ測定値（ＮＬｏＳ ｃｏｒｒｕｐｔｅｄ ＴＯＡ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）が測定値の総数のごく一部である、すなわち、ＵＥと基地局との間のリンクの一部がＬｏＳチャネルパスを含むと仮定することができる。別の手法は、ＬｏＳシナリオについて予想される測定値とのそれらの不一致のためにＮＬｏＳ破損ＴＯＡ測定値を検出することができ、その結果、例えば、参考文献［８］および［１２］に記載のように、ＵＥと基地局との間のＮＬｏＳリンクが識別され、ＵＥ位置の位置特定のために無視することができる。さらに他の手法は、ＵＥと基地局との間のすべてのリンクを使用し、参考文献［１３］に記載のように、ＮＬｏＳ寄与を最小にするためのＴＯＡ測定値の重み付けまたはスケーリングを導入するか、または参考文献［１４］に記載のように、ＮＬｏＳ誤差を検出して情報を使用し、すべての可能なＵＥロケーションを計算することができる。
図１に示すように、ワイヤレス通信ネットワークの基地局は、例えば複数のアンテナ素子を含むアンテナアレイによって形成された複数のアンテナＡＮＴを含み、ＵＥはまた、２つ以上のアンテナを含むことができる。ＵＥと基地局の両方が複数のアンテナを装備しているシナリオでは、ＬｏＳまたはＮＬｏＳパス成分のＯＴＤＯＡ測定値に加えて、ロケーションに依存しないパラメータ、例えばＵＥにおける到来角（ＡｏＡ）および基地局における出発角（ＡｏＤ）が利用されてもよい。ＮＬｏＳ誤差のみを検出してこれらの誤差の影響を除去する代わりに、位置特定技法の例は、ＮＬｏＳパス成分によって暗示される可能なＵＥロケーションの幾何学的関係を利用することによってＮＬｏＳチャネル伝搬から利益を得ることができる。そのような技法は、例えば、参考文献［１５］および［１６］に記載されており、パス依存パラメータＡｏＤ、ＡｏＡおよびパス距離ｄの知識を仮定して、マルチパスチャネル伝搬環境のパラメータ記述に依存している。
図４は、基地局ｅＮＢからユーザ機器ＵＥに向けて送信されたＰＲＳ含有信号のＬｏＳおよびＮＬｏＳ伝搬のための単一のパス成分（単一バウンス反射）の幾何学的記述である。図４は、ＬｏＳパス成分、ＮＬｏＳパス成分、基地局における信号の出発角（ＡｏＤ）、およびＵＥにおける到来角（ＡｏＤ）を示す。パラメータＡｏＤ、ＡｏＡおよびｄは、ダウンリンク／アップリンク基準信号からＵＥおよび／または基地局において推定され得る。パス成分のＡｏＡ（単数または複数）は、典型的には、ＵＥによって送られたＳＲＳなどのアップリンクサウンディング基準信号を評価することによって基地局で推定される。ＡｏＡ（単数または複数）は、ＭＵＳＩＣアルゴリズムまたはＳＡＧＥアルゴリズムを使用して推定することができる。システムが時分割複信（ＴＤＤ）モードで動作し、順方向チャネルと逆方向チャネルが対称的であると仮定すると、ＵＥは、基地局によって送出されたＣＳＩ－ＲＳおよび／またはＰＲＳなどのダウンリンクサウンディング基準シンボルを評価することによって逆方向リンクのＡｏＤに対応する各パス成分のＡｏＡを推定することができる。各ＬｏＳ／ＮＬｏＳ伝搬パスの距離ｄは、ＵＥにおけるそれぞれのＴＯＡ推定値から取得され得る。パス成分のＴＯＡ（単数または複数）およびＡｏＡ（単数または複数）は、一緒に推定されてもよく、推定されたＡｏＡ（単数または複数）およびＴＯＡ（単数または複数）は、担当する基地局および／またはロケーションサーバにフィードバックされ、後者は、推定されたパスパラメータＡｏＤ、ＡｏＡ、およびｄを幾何学的チャネルモデル記述と共に使用し、ＵＥ位置特定を実行する。
本発明の根底にある目的は、移動通信ネットワークの受信機のより効率的かつ効果的な位置特定を可能にし、ロケーションを決定する精度を高めることを可能にする手法を提供することである。
この目的は、独立請求項に定義されている主題によって達成される。
実施形態は、従属請求項に定義されている。
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態をさらに詳細に説明する。
ワイヤレス通信システムの一例の概略図である。 ３つの基地局を使用したＯＴＤＯＡ測定の概略図である。 基地局ＢＳによって担当されるセルｉ内のＵＥが関連するセル識別子と共に全方向に同じＰＲＳシーケンスを送信することを表す図である。 基地局からユーザ機器に向けて送信されたＰＲＳ含有信号のＬｏＳおよびＮＬｏＳ伝搬のための単一のパス成分（単一バウンス反射）の幾何学的記述を示す図である。 本明細書に記載の本発明の手法による、ユーザ機器ＵＥを位置特定するための、動作しているワイヤレス通信ネットワークのセルの一例を示す図である。 ビーム指向方向と同一であるようにビームコーンと関連付けられたすべての鏡面反射成分のＡｏＤの一例を示す図である。 複数の基地局によって提供されるＰＲＳシーケンスのビームフォーミングに基づいてＵＥ位置特定を可能にする本発明の手法のさらなる例を示す図である。 送信機から受信機に情報を送信するためのワイヤレス通信システムの概略図である。
以下において、本発明の好ましい実施形態は、同じまたは同様の機能を有する要素が同じ参照符号によって参照される添付の図面を参照してさらに詳細に説明される。
図５は、本明細書に記載の本発明の手法による、ユーザ機器ＵＥを位置特定するための、動作しているワイヤレス通信ネットワークのセルの一例を示す。ワイヤレス通信ネットワークは、基地局ＢＳによって担当されるセルｉを含む。基地局ＢＳは、マッシブアレイアンテナとも呼ばれる大規模アレイアンテナ１１４を含む。アレイアンテナは、複数のアンテナ素子を含んでもよい。信号の指向性信号送信を可能にするために、アンテナ１１４によって送信される信号のビームフォーミングを可能にするために少なくとも２つのアンテナ素子が設けられる。アンテナまたはアンテナ素子の数は、２より多くてもよく、例えばアレイは３２、６４またはそれ以上のアンテナ素子を含んでもよい。基地局ＢＳは、複数のビームコーンまたはローブ１１６１～１１６３を形成する。アンテナ素子の数に応じて、より多くのまたはより少ないビームコーンが形成されてもよい。例によれば、基地局ＢＳは、一組のプリコーディング行列を使用してビームコーン１１６１～１１６３を形成し、各ビームコーンの信号エネルギーが主ビーム指向方向に集中するようにビームコーンが形成される。主ビーム指向方向は、ビームコーン１１６１～１１６３を表す矢印によって図５に示されている。基地局ＢＳのアレイアンテナ１１４は、ビームコーンを対象の空間領域１１８に向けてダウンリンク測位基準信号を空間領域１１８に送信することを可能にする。空間領域１１８は、基地局ＢＳによって担当されるセルＩの特定のエリアであり得る。１つまたは複数のＵＥが、空間領域１１８に存在し得る。
例によれば、基地局ＢＳによって使用される一組のプリコーディング行列におけるプリコーディング行列は、三次元、すなわち方位角および仰角次元で対象の空間領域１１８をカバーするちょうど１つのビームコーンに対応する。図５に示すビームコーンに加えて、基地局ＢＳは、セルｉの他の対象の空間領域に他のビームコーンを送り、そのような領域のＵＥを位置特定することができる。基地局ＢＳは、複数のＰＲＳシーケンスに対してビームフォーミングを実行し、各ＰＲＳシーケンスは、固有の仮想セル識別子（ＶＣＩＤ）のように、以下でＰＲＳシーケンス識別子とも呼ばれる識別子と関連付けられる。ビームコーンの各々は、他のビームコーンと関連付けられた他のＰＲＳシーケンスとは異なる１つのＰＲＳシーケンスと関連付けられている。さらに、例によれば、物理セルＩＤもそれぞれのＰＲＳシーケンスと関連付けられてもよい。シーケンスＰＲＳｉ１がビームコーン１１６１によって送られ、異なるＰＲＳシーケンスが基地局ＢＳの異なるビームコーンに対して生成される。ユーザ機器ＵＥは単一の受信アンテナを含むことができ、図３と同様に、ＵＥは反射／回折信号のみを受信し、すなわち信号はＮＬｏＳパスを介して受信されるが、信号はＬｏＳパスを介して受信されない。障害物１１２１は、ＰＲＳシーケンスＰＲＳｉ２がＵＥで受信されないようにビームコーン１１６３を遮蔽または散乱させる。一方、ビームコーン１１６１および１１６３は、障害物１１２２および１１２３で反射または回折されるので、シーケンスＰＲＳｉ１およびＰＲＳｉ３はＵＥで受信される。受信アンテナ１１８を有するＵＥは、異なるビームコーン１１６１および１１６３を介して信号ＰＲＳｉ１およびＰＲＳｉ３を受信し、各検出されたビームコーンについて、より具体的にはそれぞれのビームコーンによって搬送される各ＰＲＳシーケンスについてマルチパス成分のＴＯＡ／ＴＤＯＡ推定を実行する。ＶＣＩＤのような特定の識別子を有するＰＲＳシーケンスは、基地局によって送出される特定のビームコーンと関連付けられる。基地局は、対象の空間領域を指すようにビームコーンを特定の方向に操縦する。ＵＥで取得されるＶＣＩＤに基づいて、基地局におけるビームコーンの出発角（ＡｏＤ）は、データベースにアクセスすることによってのいずれかの送信された情報から導出される。
主ビーム指向方向におけるビームコーンの高い信号エネルギー集中のために、各ビームコーンは、無線チャネルの単一の鏡面反射成分または少数の鏡面反射成分のいずれかと関連付けられ、それによってビームコーンと関連付けられた有効マルチパスチャネルは単一の強いパス成分またはわずかなマルチパス成分しか含まないので、ＰＲＳ相互相関関数は、実質的に単一のピークのみまたは少数の分解可能なピークのみを示す。したがって、検出された各ビームコーンについて、ただ１つのＴＯＡ値または少数のＴＯＡ値が計算されることになる。
ＵＥは、ビームコーンからＰＲＳシーケンスのＩＤ／ＶＣＩＤ番号を導出することができる。一例によれば、検出されたパス成分の推定されたＴＯＡは、関連するＩＤ／ＶＣＩＤ番号、すなわち、ＴＯＡ／ＴＤＯＡとＩＤ／ＶＣＩＤ番号との対と共に、ＵＥを担当する基地局ＢＳおよび／またはロケーションサーバ１１０に返送され、測位アルゴリズムを実行する。
測位アルゴリズムは、無線チャネルの３Ｄパラメータ記述を適用してＵＥ位置の可能な領域を計算することができ、３Ｄパラメータ記述における各鏡面反射（ＬｏＳ／ＮＬｏＳ）パス成分は、基地局において知られている、基地局における２つのパス依存パラメータＴＯＡおよびＡｏＤ（方位角および仰角）によって特徴付けられ、ビームコーンＶＣＩＤ番号に基づいてそれぞれのビームコーンと関連付けられる。例によれば、ビームコーンおよび主ビーム指向方向の高い信号エネルギー集中のために、鏡面反射パス成分のＡｏＤは、実際には、ビーム指向方向と同一であるようにビームコーンと関連付けられたすべての鏡面反射成分のＡｏＤの一例を示す図６に概略的に示すように、関連するビームコーンのビーム指向方向によって与えられる。これにより、測位アルゴリズムは、ＴＯＡ値を使用することによって時間ドメイン内ではなく空間ドメイン内でも個々のパス成分を区別することができる。
他の例によれば、ＵＥは、基地局によって送信された信号から、ビームコーン指向方向情報、ならびに基地局ＢＳの２Ｄまたは３Ｄ座標を復号することができる。この追加の情報に基づいて、そしてビームコーン指向方向および基地局座標がＵＥ側で知られているとき、ＵＥは、それ自体で測位アルゴリズムを実行することができる。この例では、情報を基地局および／またはロケーションサーバにフィードバックする必要はない。
他の例によれば、ＵＥは、図５の点線アンテナ１２０によって概略的に示されるように、複数のアンテナ、より具体的には複数の受信アンテナを装備することができる。この例によれば、ＵＥは、少なくとも２つの受信アンテナ１１８、１２０を含み得る。他の例によれば、３つ以上の受信アンテナが設けられてもよい。ＵＥは、各検出された鏡面反射成分のＴＯＡに加えて、パス成分の到来角（ＡｏＡ－方位角および仰角）を推定することができる。ＴＯＡ／ＴＤＯＡおよびＡｏＡの推定は、共にまたは別々に実行することができる。ＵＥがビーム指向方向および基地局座標についての知識を有するという条件で、推定は、ロケーションサーバでまたはＵＥで直接実行されてもよい。測位アルゴリズムがロケーションサーバまたは基地局で実行されるとき、ＵＥは、検出された各パス成分について推定されたＡｏＡ、ＴＯＡおよびＰＲＳシーケンスＩＤを基地局／ロケーションサーバに報告することができる。測位アルゴリズムは、ＵＥで実行されるのかロケーションサーバで実行されるのかに関係なく、マルチパスチャネル伝搬環境の３Ｄ幾何学的記述を適用することができ、各検出されたパス成分は、パラメータＡｏＡ、ＴＯＡおよびＡｏＤによって記述することができる。
図５を参照して上述した本発明の手法によれば、ＬｏＳパス成分が存在しない、すなわち、図５に示されるような状況であってもＵＥの位置の信頼性のある正確な推定を達成することができ、ＮＬｏＳ伝搬を利用することによって、純粋なＮＬｏＳチャネル環境においてロケーションを検出することができる。各ビームコーンは、パラメータＡｏＡ、ＴＯＡ、ＡｏＤおよび基地局の位置に基づいて、単一のパス成分のみ、または非常に少数のパス成分を有するように生成されるので、測位アルゴリズムは、純粋なＮＬｏＳチャネル環境において位置推定値を計算することができる。
さらなる例によれば、ＵＥは、受信された信号電力を測定してもよく、または他の測定値を適用して各受信されたビームコーンの信頼性を決定してもよい。この測定値は、担当する基地局またはロケーションサーバに返送することができる。パス／ビーム依存パラメータと共に、測位アルゴリズムは、ＬｏＳ伝搬パス成分とＮＬｏＳ伝搬パス成分とを区別することができる。例えば、閾値に関してそれぞれの受信ビームコーンを評価することによって、最小信号強度または信号電力を超える信号は、ＬｏＳ信号として認識され得る。ＬｏＳおよびＮＬｏＳ伝搬パス成分についての情報、ならびにビームコーンのパス利得／信頼性についてのさらなる情報は、ＵＥ位置推定を改善するために使用することができる。
さらに他の例によれば、ロケーションサーバによってまたは基地局によって取得されたロケーション情報は、ＵＥ位置推定に関して基地局でビームフォーミング重みを調整するために使用され得る。ビームフォーミング重みが調整された後、ＵＥは、改善され得る現在推定されているＴＯＡ推定値、およびＵＥが２つ以上のアンテナを有する場合には新しいＡｏＡも報告することができる。この情報は、ＰＲＳシーケンスＩＤ／ＶＣＩＤと共にロケーションサーバに返送され、次に再度ＵＥロケーション推定値を計算する。このプロセスは、順次、位置推定値が改善されるように数回反復して実行することができる。
他の例によれば、ＴＤＤ（時分割複信）モードでは、担当する基地局ＢＳでのビームコーンは、基地局での受信された信号電力が所定の閾値を超えることに応じて操縦され得る。最初に、基地局は、ＵＥからのアップリンク送信中に鏡面反射パス成分のＡｏＡ推定を実行することができる。この推定に基づいて、閾値を上回る電力を有する信号がどの方向から受信されるかが決定される。彼に続いて、それぞれのビームコーンは、決定された方向に対応するビーム指向方向を有するように操縦され、ロケーション推定のさらなる改善を可能にする。
ＵＥが複数のまたは多重アンテナを装備してＡｏＡ推定を実行する例によれば、ＵＥは、ＴＯＡおよびＡｏＤなどの他のパスパラメータと共に、それ自体の向きを計算することができる。この計算はまた、ジャイロスコープのような、ＵＥに提供される追加のセンサからのデータを含み得る。
これまで説明した例によれば、本発明の手法は、単一の基地局のみを使用してＵＥのロケーション推定を可能にする。しかしながら、２つ以上の基地局を使用するとき、例えば、隣接するセルからの１つまたは複数の追加の基地局を使用するとき、推定をさらに改善し、より正確にすることができる。
図７は、複数の基地局によって提供されるＰＲＳシーケンスのビームフォーミングに基づいてＵＥ位置特定を可能にする本発明の手法のさらなる例を示す。３つの基地局ｅＮＢ１～ｅＮＢ３が示されており、各基地局は、対象の空間領域１１８に向けて複数のビームコーン１１６を送出する。各基地局は、ビームコーンを形成するためのアレイアンテナ１１４１～１１４３を含む。各基地局は、ＰＲＳシーケンスを放射するためにＰＲＳシーケンスのビームフォーミングを実行する。各ビームコーンは、ＰＲＳ＃ｊｉと付されたＰＲＳシーケンスを送信し、ｉは、セルＩＤであり、ｊは、ＰＲＳシーケンスＩＤである。例えば、シーケンスＰＲＳ＃２３は、基地局ｅＮＢ３の第２のビームコーンを示す。それぞれのビームコーン１１６は、アンテナアレイ１１４１～１１４３を対象の空間領域１１８に適切に操縦することによって向けられる。対象の空間領域１１８において、ＵＥは、基地局の各々によって送られたＰＲＳシーケンスについてのＴＯＡを推定し、ＵＥの位置の推定を可能にするためにＯＴＤＯＡ推定を実行することができる。
例によれば、各ビームコーンはまた、システム情報、例えばビームコーンの指向方向およびビームコーンを送出する基地局の座標を送信することができる。この追加の情報に基づいて、ＵＥは、それ自体で位置特定プロセスを実行することができる。ビームコーン１１６を介して追加のシステム情報を受信する代わりに、ＵＥは、データベース、例えばロケーションサーバの一部であるデータベースＤＢにアクセスし、そこからビームコーンについてＶＣＩＤ、ビームコーン指向方向（例えば、方位角および仰角）、および問題のビームコーンを送出する基地局の座標（例えば、３Ｄ座標）を取得することができる。
さらなる例によれば、ワイヤレス通信ネットワークは、異なる隣接するビームコーンの間の誘導干渉を最小にするようにビームコーンの空間分離を改善するために、いくつかの基地局にわたるＶＣＩＤの使用を計画することができる。例えば、隣接する基地局によって使用される同じＶＣＩＤを、同じ対象の空間領域に向けられていないビームコーンに割り当てることができる。
本明細書に記載の技法によれば、ＵＥの位置推定に必要な基地局の数は、大幅に減らすことができる。例によれば、位置推定のための基地局の数は、単一の基地局と同じくらい少なくすることができる。
本発明の教示は、位置推定が、チャネルモデルの３Ｄ幾何学的記述を利用することによってマルチパスＬｏＳ／ＮＬｏＳチャネル環境または純粋なＮＬｏＳチャネル環境において実行され得るという点で有利である。さらに、測位アルゴリズムは、検出されたビームコーン／パス成分のパス利得／信頼性およびＡｏＤに関する情報を利用することによって、ＬｏＳ伝搬パス成分とＮＬｏＳ伝播パス成分とを区別することができる。ＵＥが複数の受信アンテナを有するとき、別の利点を得ることができる。例えばＵＥ側で利用可能なＡｏＤ（例えば、方位角および仰角）に関するビームコーン指向方向、推定されたＴＯＡおよびＡｏＡに基づいて、３Ｄ幾何学的チャネル記述を利用する測位アルゴリズムがＵＥ側で実行されてもよい。
本発明の実施形態は、移動端末またはＩｏＴデバイスのような基地局、ユーザを含む、図１に示されるようなワイヤレス通信システムにおいて実装されてもよい。図８は、送信機ＴＸと受信機ＲＸとの間で情報を通信するためのワイヤレス通信システム２５０の概略図である。送信機ＴＸは、複数のアンテナＡＮＴＴＸ、または複数のアンテナ素子を有するアンテナアレイを含む。受信機ＲＸは、少なくとも１つのアンテナＡＮＴＲＸを含む。他の実施形態では、受信機ＲＸは、２つ以上のアンテナを含んでもよい。矢印２５２によって示されるように、信号は、無線リンクのようなワイヤレス通信リンクを介して送信機ＴＸと受信機ＲＸとの間で通信される。送信は、図１を参照して上述した技法のうちの１つに従うことができる。
送信機ＴＸとＲＸとの間のシグナリングは、ワイヤレス通信ネットワークのセル内の対象の空間領域における受信機ＲＸの位置を推定するように、本発明の上述の実施形態に従う。例えば、受信機ＲＸは、送信機ＴＸからの無線信号をアンテナＡＮＴＲＸを介して受信し、信号を信号プロセッサ２５４に適用する。無線信号は、複数の測位基準信号（ＰＲＳ）シーケンスを含む。各ＰＲＳシーケンスは、異なるＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられており、各ＰＲＳシーケンスは、送信機ＴＸの異なるビームコーンを使用して送られる。複数のＰＲＳシーケンスを送るための送信機ＴＸのビームコーンは、例えば、ビームフォーミングによって対象の空間領域に向けられる。受信機ＲＸは、無線信号を処理して各ＰＲＳシーケンスの到着時間（ＴＯＡ）を推定し、各ＰＲＳシーケンスについて関連するＰＲＳシーケンス識別子を取得する。受信機ＲＸの位置は、到着時間および取得されたＰＲＳシーケンス識別子を使用して推定される。位置は、ワイヤレス通信ネットワークの受信機ＲＸ、送信機またはロケーションサーバで推定することができる。後者の場合、ＴＯＡおよび識別子は、無線リンク２５２を介して送信機／ロケーションサーバに通信されてもよい。
送信機ＴＸは、受信機ＲＸに送信される信号を生成するために信号プロセッサ２５６およびビームフォーマ２５８を備える。送信機ＴＸは、複数の測位基準信号（ＰＲＳ）シーケンスを有する無線信号を送信することができる。各ＰＲＳシーケンスは、異なるＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられている。送信機ＴＸは、異なるビームコーンを使用して各ＰＲＳシーケンスを送る。送信機ＴＸは、複数のＰＲＳシーケンスをワイヤレス通信ネットワークの対象の空間領域に送るためにビームコーンを向ける。
説明された概念のいくつかの態様は装置の文脈で説明されているが、これらの態様はまた、対応する方法の説明を表し、ブロックまたはデバイスが方法ステップまたは方法ステップの特徴に対応することは明らかである。同様に、方法ステップの文脈で説明された態様はまた、対応する装置の対応するブロックまたは項目または特徴の説明を表す。
特定の実装要件に応じて、本発明の実施形態は、ハードウェアまたはソフトウェアで実装することができる。実装は、電子的に読み取り可能な制御信号が記憶され、それぞれの方法が実行されるようにプログラマブルコンピュータシステムと協働する（または協働することができる）デジタル記憶媒体、例えばクラウドストレージ、フロッピーディスク、ＤＶＤ、Ｂｌｕｅ－Ｒａｙ（登録商標）、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはＦＬＡＳＨメモリを使用して実行されてもよい。したがって、デジタル記憶媒体は、コンピュータ可読であり得る。
本発明によるいくつかの実施形態は、本明細書に記載の方法の１つが実行されるように、プログラマブルコンピュータシステムと協働することができる電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータキャリアを備える。
一般に、本発明の実施形態は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実装することができ、プログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータで実行されるときに方法の１つを実行するように動作可能である。プログラムコードは、例えば機械可読キャリアに記憶することができる。
他の実施形態は、機械可読キャリアに記憶された、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを備える。言い換えれば、本発明の方法の一実施形態は、したがって、コンピュータプログラムがコンピュータで実行されるときに、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを記録したデータキャリア（またはデジタル記憶媒体、またはコンピュータ可読媒体）である。したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは一連の信号である。データストリームまたは一連の信号は、例えばデータ通信接続を介して、例えばインターネットを介して転送されるように構成されてもよい。さらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するように構成または適合された処理手段、例えばコンピュータ、またはプログラマブルロジックデバイスを備える。さらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムをインストールしたコンピュータを備える。
いくつかの実施形態では、プログラマブルロジックデバイス（例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ）を使用して、本明細書に記載の方法の機能の一部またはすべてを実行することができる。いくつかの実施形態では、フィールドプログラマブルゲートアレイは、本明細書に記載の方法の１つを実行するためにマイクロプロセッサと協働することができる。一般に、方法は、好ましくは、任意のハードウェア装置によって実行される。
上述の実施形態は、本発明の原理を説明するための例示にすぎない。本明細書に記載の構成および詳細の修正および変形は、当業者にとって明らかであるものと理解される。したがって、差し迫った特許請求の範囲だけによって制限され、本明細書の実施形態の記載および説明によって示される具体的な詳細によって制限されないことが意図される。
参考文
［１］ ３ＧＰＰ， “Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｉｎｄｏｏｒ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＬＴＥ”， ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ， Ｄｅｃ． ２０１
［２］ ３ＧＰＰ， “ＬＴＥ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ （ＬＰＰ） （Ｒｅｌｅａｓｅ １３）”， ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ， Ｍａｒ． ２０１
［３］ ３ＧＰＰ， “ＬＴＥ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ａ （ＬＰＰａ） （Ｒｅｌｅａｓｅ １３）”， ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ， Ｍａｒ． ２０１
［４］ Ｓ． Ｆｉｓｃｈｅｒ， “Ｏｂｓｅｒｖｅｄ Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ （ＯＴＤＯＡ） ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｉｎ ３ＧＰＰ ＬＴＥ”， Ｑｕａｌｃｏｍｍ Ｗｈｉｔｅ Ｐａｐ， ｖｏｌ． １， ｐｐ． １－６２， Ｊｕｎ． ２０１
［５］ Ｍ． Ｔｈｏｒｐｅ ａｎｄ Ｅ． Ｚｅｌｍｅｒ， “ＬＴＥ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ”， Ｒｈｏｄｅ ＆ Ｓｃｈｗａｒｚ， Ｓｅｐ． ２０１
［６］ Ｍ． Ｐ． Ｗｙｌｉｅ ａｎｄ Ｓ． Ｗａｎｇ， “Ｒｏｂｕｓｔ ｒａｎｇｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｎ－ｌｉｎｅ－ｏｆ－ｓｉｇｈｔ ｅｒｒｏｒ，” ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ｖｏｌ． １， ｐｐ． １０１－１０５， Ｆａｌｌ ２００１
［７］ Ｓ． Ｖｅｎｋａｔｒａｍａｎ， Ｊ． Ｃａｆｆｅｒｙ， ａｎｄ Ｈ．－Ｒ． Ｙｏｕ， “Ｌｏｃａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ＬＯＳ ｒａｎｇｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｉｎ ＮＬＯＳ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，” ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ， ｖｏｌ． ２， ｐｐ． ８５６－８６０， Ｓｐｒｉｎｇ ２００２
［８］ Ｌ． Ｘｉｏｎｇ， “Ａ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｍｏｄｅｌ ｔｏ ｓｕｐｐｒｅｓｓ ＮＬＯＳ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎ ａｎｇｌｅ－ｏｆ－ａｒｒｉｖａｌ ＡＯＡ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，” ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｉｎｔ． Ｓｙｍｐ． Ｐｅｒｓ．， Ｉｎｄｏｏｒ， Ｍｏｂｉｌｅ Ｒａｄｉｏ Ｃｏｍｍｕｎ．， Ｂｏｓｔｏｎ， ＭＡ， Ｓｅｐ． ８－１１， １９９８， ｖｏｌ． １， ｐｐ． ４６１－４６５．
［９］ Ｐ． Ｃｈｅｎ， “Ａ ｎｏｎｌｉｎｅ－ｏｆ－ｓｉｇｈｔ ｅｒｒｏｒ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，” ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎ． Ｎｅｔｗ． Ｃｏｎｆ．， Ｎｅｗ Ｏｒｌｅａｎｓ， ＬＡ， Ｓｅｐ． ２１－２４， １９９９， ｖｏｌ． １， ｐｐ． ３１６－３２０
［１０］ Ｌ． Ｃｏｎｇ ａｎｄ Ｗ． Ｚｈｕａｎｇ， “Ｎｏｎ－ｌｉｎｅ－ｏｆ－ｓｉｇｈｔ ｅｒｒｏｒ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎ ＴＤＯＡ ｍｏｂｉｌｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ，” ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｇｌｏｂａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎ． Ｃｏｎｆ．， Ｓａｎ Ａｎｔｏｎｉｏ， ＴＸ， Ｎｏｖ． ２５－２９， ２００１， ｖｏｌ． １， ｐｐ． ６８０－６８４
［１１］ Ｓ． ＡＩ－Ｊａｚｚａｒ， Ｊ． Ｃａｆｆｅｒｙ， ａｎｄ Ｈ． Ｙｏｕ， “Ａ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ＮＬＯＳ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎ ＴＯＡ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ，” ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ Ｖｅｈ． Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｃｏｎｆ．， Ｂｉｒｍｉｎｇｈａｍ， ＡＬ， Ｍａｙ ６－９， ２００２， ｖｏｌ． ２， ｐｐ． ８６１－８６５
［１２］ Ｙ． Ｃｈａｎ， Ｗ．Ｙ Ｔｓｕｉ， Ｈ．Ｃ． Ｓｏ， Ｐ． Ｃｈｉｎｇ， “Ｔｉｍｅ－ｏｆ－ａｒｒｉｖａｌ ｂａｓｅｄ ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ＮＬＯＳ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｊａｎ． ２００６， ｖｏｌ． ５５， ｐｐ． １７ － ２４
［１３］ Ｓ． Ｖｅｎｋａｔｒａｍａｎ， Ｊ． Ｊ． Ｃａｆｆｅｒｙ， ａｎｄ Ｈ．－Ｒ． Ｙｏｕ， “Ａ ｎｏｖｅｌ ＴｏＡ ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｕｓｉｎｇ ｌｏｓ ｒａｎｇｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｆｏｒ ＮＬＯＳ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｖｅｈ． Ｔｅｃｈｎｏｌ．， ｖｏｌ． ５３， ｎｏ． ５， ｐｐ． １５１５ － １５２４， ２００４
［１４］ Ｌ． Ｃｏｎｇ ａｎｄ Ｗ． Ｚｈｕａｎｇ， “Ｎｏｎｌｉｎｅ－ｏｆ－ｓｉｇｈｔ ｅｒｒｏｒ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎ ｍｏｂｉｌｅ ｌｏｃａｔｉｏｎ，” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎ．， ｖｏｌ． ４， ｎｏ． ２， ｐｐ． ５６０－５７３， Ｍａｒ． ２００５
［１５］ Ｈ． Ｍｉａｏ， Ｋ． Ｙｕ， ａｎｄ Ｍ． Ｊ． Ｊｕｎｔｔｉ， “Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｆｏｒ ＮＬＯＳ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ： Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｃｒａｍｅｒ－Ｒａｏ ｂｏｕｎｄｓ，” ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｖｅｈ． Ｔｅｃｈｎｏｌ．， ｖｏｌ． ５６， ｎｏ． ５， ｐｐ． ２５６８ － ２５８０， ２００７
［１６］ Ｋ． Ｐａｐａｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｕ， Ｄ． Ｓｌｏｃｋ， “ＮＬＯＳ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｐｅｅｄ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，” Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ， Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ２００８． ＩＳＣＣＳＰ ２００８． ３ｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐ．， ｐｐ． １３０８－１３１３， Ｍａｒｃｈ ２００８．

Claims (28)

  1. 受信機であって、
    前記受信機（ＵＥ）は、ワイヤレス通信ネットワークの送信機（ｅＮＢ１）によって担当される対象の空間領域（１１８）に配置され、
    前記受信機（ＵＥ）は、前記ワイヤレス通信ネットワークの１つの送信機（ｅＮＢ１）から無線信号（２５２）を受信するように構成され、前記無線信号（２５２）は、複数の測位基準信号（ＰＲＳ）シーケンスを含み、各ＰＲＳシーケンスは、異なるＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられており、各ＰＲＳシーケンスは、前記対象の空間領域（１１８）に向けられる前記複数のＰＲＳシーケンスを送るために前記１つの送信機（ｅＮＢ１）の異なるビームコーン（１１６）、および前記１つの送信機（ｅＮＢ１）の前記ビームコーン（１１６）を使用して送られ、
    前記受信機（ＵＥ）は、前記無線信号（２５２）を処理し、前記異なるビームコーン（１１６）を使用して前記１つの送信機（ｅＮＢ１）から受信された各ＰＲＳシーケンスの到着時間（ＴＯＡ）を推定し、各ＰＲＳシーケンスについて前記関連するＰＲＳシーケンス識別子を取得するように構成され、各ＰＲＳシーケンスについて前記ＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられている前記１つの送信機（ｅＮＢ１）における前記ビームコーン（１１６）の出発角（ＡｏＤ）を取得するように構成され、
    前記受信機（ＵＥ）は、前記受信機（ＵＥ）における前記１つの送信機（ｅＮＢ１）からの前記ＰＲＳシーケンスの前記到着時間、到来角（ＡｏＡ）、および前記１つの送信機（ｅＮＢ１）における前記ビームコーン（１１６）の前記出発角（ＡｏＤ）を使用して、マルチパスチャネル伝搬環境の幾何学的記述に基づいて、その位置を推定するように構成される、
    受信機。
  2. 前記受信機（ＵＥ）が、前記ワイヤレス通信ネットワークの異なるセルの複数の送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）から複数の無線信号（２５２）を受信するように構成され、各無線信号（２５２）が、前記複数のＰＲＳシーケンスを含み、各ＰＲＳシーケンスが、セル識別子と関連付けられている。
    前記受信機（ＵＥ）が、各ＰＲＳシーケンスについて前記関連するセル識別子をさらに取得するように構成され、
    前記受信機（ＵＥ）が、前記取得されたセル識別子を使用して、その位置をさらに推定するように構成される、
    請求項１に記載の受信機。
  3. 受信機であって、
    前記受信機（ＵＥ）は、ワイヤレス通信ネットワークの送信機（ｅＮＢ１）によって担当される対象の空間領域（１１８）に配置され、
    前記受信機（ＵＥ）は、前記ワイヤレス通信ネットワークの１つの送信機（ｅＮＢ１）から無線信号（２５２）を受信するように構成され、前記無線信号（２５２）は、複数の測位基準信号（ＰＲＳ）シーケンスを含み、各ＰＲＳシーケンスは、異なるＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられており、各ＰＲＳシーケンスは、前記対象の空間領域（１１８）に向けられる前記複数のＰＲＳシーケンスを送るために前記１つの送信機（ｅＮＢ１）の異なるビームコーン（１１６）、および前記１つの送信機（ｅＮＢ１）の前記ビームコーン（１１６）を使用して送られ、
    前記受信機（ＵＥ）は、前記無線信号（２５２）を処理し、前記異なるビームコーン（１１６）を使用して前記１つの送信機（ｅＮＢ１）から受信された各ＰＲＳシーケンスの到着時間（ＴＯＡ）を推定し、各ＰＲＳシーケンスについて前記関連するＰＲＳシーケンス識別子を取得するように構成され、
    前記受信機は、前記ワイヤレス通信ネットワークのロケーションサーバ（１１０）または前記送信機（ｅＮＢ１）が、前記受信機（ＵＥ）における前記１つの送信機（ｅＮＢ１）からの前記ＰＲＳシーケンス識別子の前記到着時間、到来角（ＡｏＡ）、および前記送信機（ｅＮＢ１）における前記ＰＲＳシーケンスのビームコーン（１１６）の出発角（ＡｏＤ）を使用して、マルチパスチャネル伝搬環境の幾何学的記述に基づいて、前記受信機（ＵＥ）の位置を推定できるように、前記推定された到着時間および前記取得されたＰＲＳシーケンス識別子を前記ロケーションサーバ（１１０）または前記送信機（ｅＮＢ１）に送るように構成される、受信機。
  4. 前記推定された到着時間および前記取得されたＰＲＳシーケンス識別子を前記ロケーションサーバ（１１０）に送るときに、前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）が、前記ロケーションサーバ（１１０）に接続される、請求項３に記載の受信機。
  5. 前記受信機（ＵＥ）の前記位置が、前記ビームコーン（１１６）の指向方向および前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）の座標をさらに使用して前記受信機（ＵＥ）によって推定される、請求項１または２に記載の受信機。
  6. 各ビームコーン（１１６）が、前記ビームコーン（１１６）の前記指向方向と、前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）の前記座標とを含むシステム情報を送信し、または前記受信機（ＵＥ）が、前記ビームコーン（１１６）の前記指向方向と、前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）の前記座標とを含むデータベースにアクセスするように構成される、請求項５に記載の受信機。
  7. 複数の受信アンテナを備え、前記受信機（ＵＥ）が、グローバル座標系における各ＰＲＳシーケンスの到来角（ＡｏＡ）をさらに推定するように構成される、請求項１～４のいずれか一項に記載の受信機。
  8. 前記推定された到着時間、前記ビームコーン（１１６）の指向方向および前記到来角を使用して前記受信機（ＵＥ）の位置を計算するように構成される、請求項７に記載の受信機。
  9. ジャイロスコープを備え、前記受信機（ＵＥ）が、前記ジャイロスコープからのデータをさらに使用して前記受信機（ＵＥ）の向きを計算するように構成される、請求項８に記載の受信機。
  10. 受信された信号電力、または各ビームコーン（１１６）の信頼性の任意の他の尺度を測定し、かつ
    前記受信された信号電力を使用してＰＲＳシーケンスの見通し内（ＬＯＳ）伝搬または見通し外（ＮＬＯＳ）伝搬を決定し、または
    前記受信された信号電力を使用してＰＲＳシーケンスの見通し内（ＬＯＳ）伝播または見通し外（ＮＬＯＳ）伝播を決定するために前記送信機に前記受信された信号電力、または各ビームコーン（１１６）の信頼性の他の任意の尺度を送信する
    ように構成される、請求項１～９のいずれか一項に記載の受信機。
  11. ワイヤレス通信ネットワークのロケーションサーバ（１１０）であって、
    前記ロケーションサーバ（１１０）は、前記ワイヤレス通信ネットワークの受信機（ＵＥ）の位置を推定するように構成され、前記受信機（ＵＥ）は、
    前記ワイヤレス通信ネットワークの送信機（ｅＮＢ１）によって担当される対象の空間領域（１１８）に配置され、
    前記ワイヤレス通信ネットワークの１つの送信機（ｅＮＢ１）から無線信号（２５２）を受信し、前記無線信号（２５２）は、複数の測位基準信号（ＰＲＳ）シーケンスを含み、各ＰＲＳシーケンスは、異なるＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられており、各ＰＲＳシーケンスは、前記対象の空間領域（１１８）に向けられる前記複数のＰＲＳシーケンスを送るために前記１つの送信機（ｅＮＢ１）の異なるビームコーン（１１６）、および前記１つの送信機（ｅＮＢ１）の前記ビームコーン（１１６）を使用して送られ、
    前記無線信号（２５２）を処理し、前記異なるビームコーン（１１６）を使用して前記１つの送信機（ｅＮＢ１）から受信された各ＰＲＳシーケンスの到着時間（ＴＯＡ）を推定し、各ＰＲＳシーケンスについて前記関連するＰＲＳシーケンス識別子を取得し、
    前記推定された到着時間および前記取得されたＰＲＳシーケンス識別子を前記ロケーションサーバ（１１０）に送り、
    前記ロケーションサーバ（１１０）は、前記推定された到着時間および前記取得されたＰＲＳシーケンス識別子を受信するように構成され、
    前記ロケーションサーバ（１１０）は、各ＰＲＳシーケンスについて前記ＰＲＳシーケンス識別子に関連付けられているビームコーン（１１６）の前記１つの送信機（ｅＮＢ１）における出発角（ＡｏＤ）を受信するように構成され、
    前記ロケーションサーバ（１１０）は、前記ＰＲＳシーケンスの前記到着時間、到来角（ＡｏＡ）、および前記１つの送信機（ｅＮＢ１）における前記ビームコーン（１１６）の前記出発角（ＡｏＤ）を使用して、マルチパスチャネル伝搬環境の幾何学的記述に基づいて、前記受信機（ＵＥ）の位置を推定するように構成される、
    ワイヤレス通信ネットワークのロケーションサーバ（１１０）。
  12. ワイヤレス通信ネットワークの基地局（ｅＮＢ１）であって、
    前記基地局（ｅＮＢ１）は、前記ワイヤレス通信ネットワークの受信機（ＵＥ）の位置を推定するように構成され、前記受信機（ＵＥ）は、前記基地局（ｅＮＢ１）によって担当される対象の空間領域（１１８）に配置され、
    前記基地局（ｅＮＢ１）は、無線信号（２５２）を前記受信機（ＵＥ）に送るように構成され、前記無線信号（２５２）は、複数の測位基準信号（ＰＲＳ）シーケンスを含み、各ＰＲＳシーケンスは、異なるＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられており、各ＰＲＳシーケンスは、１つの送信機（ｅＮＢ１）の異なるビームコーン（１１６）を使用して送られ、前記１つの送信機（ｅＮＢ１）の前記ビームコーン（１１６）は、前記複数のＰＲＳシーケンスを送るために前記対象の空間領域（１１８）に向けられており、前記受信機（ＵＥ）は、
    前記無線信号（２５２）を処理し、前記異なるビームコーン（１１６）を使用して前記１つの送信機（ｅＮＢ１）から受信された各ＰＲＳシーケンスの到着時間（ＴＯＡ）を推定し、各ＰＲＳシーケンスについて前記関連するＰＲＳシーケンス識別子を取得し、
    前記推定された到着時間および前記取得されたＰＲＳシーケンス識別子を前記基地局（ｅＮＢ１）に送り、
    前記基地局（ｅＮＢ１）は、前記推定された到着時間および前記取得されたＰＲＳシーケンス識別子を受信するように構成され、
    無線信号（２５２）は、複数のビームコーン（１１６）を備え、各ビームコーン（１１６）は、それぞれのＰＲＳシーケンスに関連付けられ、それぞれの出発角（ＡｏＤ）の下で送信され、
    前記基地局（ｅＮＢ１）は、前記ＰＲＳシーケンスの前記到着時間、到来角（ＡｏＡ）、および前記ビームコーン（１１６）の前記出発角（ＡｏＤ）を使用して、マルチパスチャネル伝搬環境の幾何学的記述に基づいて、前記受信機（ＵＥ）の位置を推定するように構成される、
    ワイヤレス通信ネットワークの基地局（ｅＮＢ１）。
  13. ワイヤレス通信ネットワークであって、
    請求項１～１０のいずれか一項に記載の受信機（ＵＥ）と、
    送信機と
    を備え、
    前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）は、前記無線信号（２５２）を送信するように構成され、前記無線信号（２５２）は、前記複数の測位基準信号（ＰＲＳ）シーケンスを含み、各ＰＲＳシーケンスは、異なるＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられており、
    前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）は、異なるビームコーン（１１６）を使用して各ＰＲＳシーケンスを送るように構成され、
    前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）は、前記複数のＰＲＳシーケンスを前記ワイヤレス通信ネットワークの前記対象の空間領域（１１８）に送るために前記ビームコーン（１１６）を向けるように構成される、
    ワイヤレス通信ネットワーク。
  14. 各ＰＲＳシーケンスが、前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）によって担当される前記ワイヤレス通信ネットワークのセルを識別するセル識別子と関連付けられている、請求項１３に記載のワイヤレス通信ネットワーク。
  15. 各ビームコーン（１１６）が、前記ビームコーン（１１６）の指向方向と、前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）の座標とを含むシステム情報をさらに送信する、請求項１３または１４に記載のワイヤレス通信ネットワーク。
  16. それぞれの前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）は、複数のアンテナを備え、前記ＰＲＳシーケンスの各々に対してビームフォーミングを実行し、前記異なるビームコーン（１１６）の前記ＰＲＳシーケンスを形成するように構成される、請求項１３～１５のいずれか一項に記載のワイヤレス通信ネットワーク。
  17. 前記複数のアンテナが、複数のアンテナ素子を含むアンテナアレイによって形成され、前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）が、一組のプリコーディング行列を使用して前記異なるビームコーン（１１６）を形成するように構成され、各プリコーディング行列が、前記アンテナアレイを制御し、前記ワイヤレス通信ネットワークの前記対象の空間領域（１１８）に向けられる前記ビームコーン（１１６）の１つを形成する、請求項１６に記載のワイヤレス通信ネットワーク。
  18. 前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）が、アップリンク送信における受信機（ＵＥ）からの信号の到来角を推定し、所定の閾値以上の信号電力を有する受信された信号の信号方向を識別するように構成され、
    前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）が、前記識別された信号方向に従って前記ビームコーン（１１６）を操縦するように構成される、
    請求項１３～１７のいずれか一項に記載のワイヤレス通信ネットワーク。
  19. 前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）が、前記受信機（ＵＥ）の推定された位置に応じて前記ビームコーン（１１６）のビームフォーミング重みを調整するように構成され、前記受信機（ＵＥ）が、前記受信機（ＵＥ）の位置を計算するための更新されたＴＯＡ推定値およびＰＲＳシーケンス識別子を報告するように構成される、請求項１３～１８のいずれか一項に記載のワイヤレス通信ネットワーク。
  20. 前記受信機が、複数の受信アンテナを備え、前記受信機（ＵＥ）が、グローバル座標系における各ＰＲＳシーケンスの到来角（ＡｏＡ）をさらに推定するように構成され、前記受信機が、推定された到着時間、前記ビームコーン（１１６）の指向方向および到来角を使用して前記受信機（ＵＥ）の位置を計算し、または前記推定された到着時間、前記ビームコーン（１１６）の前記指向方向および前記到来角をロケーションサーバ（１１０）に送信するように構成される、請求項１３～１９のいずれか一項に記載のワイヤレス通信ネットワーク。
  21. 前記受信機（ＵＥ）が、移動端末であり、前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）が、基地局であり、前記ワイヤレス通信ネットワークが、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）ベースの信号を使用する、請求項１３～２０のいずれか一項に記載のワイヤレス通信ネットワーク。
  22. 前記ＩＦＦＴベースの信号が、ＣＰを有するＯＦＤＭ、ＣＰを有するＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭ、ＣＰを有さないＩＦＦＴベースの波形、ｆ－ＯＦＤＭ、ＦＢＭＣまたはＵＦＭＣを含む、請求項２１に記載のワイヤレス通信ネットワーク。
  23. ＣＰを有するＯＦＤＭが、ダウンリンク送信に使用され、ＣＰを有するＤＦＴ－ｓ－ＯＦＤＭまたはシングルトーン送信が、アップリンク送信に使用される、請求項２２に記載のワイヤレス通信ネットワーク。
  24. ワイヤレス通信ネットワークであって、
    受信機（ＵＥ）と、
    前記受信機（ＵＥ）の位置を推定するための請求項１１に記載のロケーションサーバ（１１０）と、
    送信機であって、前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）は、前記無線信号（２５２）を送信するように構成され、前記無線信号（２５２）は、前記複数の測位基準信号（ＰＲＳ）シーケンスを含み、各ＰＲＳシーケンスは、異なるＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられている、送信機と、
    前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）は、異なるビームコーン（１１６）を使用して各ＰＲＳシーケンスを送るように構成され、
    前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）は、前記複数のＰＲＳシーケンスを前記ワイヤレス通信ネットワークの前記対象の空間領域（１１８）に送るために前記ビームコーン（１１６）に向くように構成される、
    ワイヤレス通信ネットワーク。
  25. ワイヤレス通信ネットワークであって、
    受信機（ＵＥ）と、
    前記受信機（ＵＥ）の位置を推定するための請求項１２に記載の基地局であって、前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）は、前記無線信号（２５２）を送信するように構成され、前記無線信号（２５２）は、前記複数の測位基準信号（ＰＲＳ）シーケンスを含み、各ＰＲＳシーケンスは、異なるＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられている、基地局と、
    前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）は、異なるビームコーン（１１６）を使用して各ＰＲＳシーケンスを送るように構成され、
    前記送信機（ｅＮＢ１～ｅＮＢ３）は、前記複数のＰＲＳシーケンスを前記ワイヤレス通信ネットワークの前記対象の空間領域（１１８）に送るために前記ビームコーン（１１６）に向くように構成される、
    ワイヤレス通信ネットワーク。
  26. ワイヤレス通信ネットワークの送信機（ｅＮＢ１）によって担当される対象の空間領域（１１８）に配置された受信機（ＵＥ）において、前記ワイヤレス通信ネットワークの前記１つの送信機（ｅＮＢ１）から無線信号（２５２）を受信することであって、前記無線信号（２５２）は、複数の測位基準信号（ＰＲＳ）シーケンスを含み、各ＰＲＳシーケンスは、異なるＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられており、各ＰＲＳシーケンスは、前記対象の空間領域（１１８）に向けられる前記複数のＰＲＳシーケンスを送るために前記１つの送信機（ｅＮＢ１）の異なるビームコーン（１１６）、および前記１つの送信機（ｅＮＢ１）の前記ビームコーン（１１６）を使用して送られる、受信することと、
    前記異なるビームコーン（１１６）を使用して前記１つの送信機（ｅＮＢ１）から受信された各ＰＲＳシーケンスの到着時間（ＴＯＡ）を推定することと、
    各ＰＲＳシーケンスについて前記関連するＰＲＳシーケンス識別子を取得することと、
    前記受信機（ＵＥ）において前記１つの送信機（ｅＮＢ１）からの前記ＰＲＳシーケンスの前記到着時間、到来角（ＡｏＡ）、および前記ＰＲＳシーケンス識別子に関連する前記ビームコーン（１１６）の前記１つの送信機（ｅＮＢ１）における出発角（ＡｏＤ）を使用して、マルチパスチャネル伝搬環境の幾何学的記述に基づいて、前記受信機（ＵＥ）の位置を推定することと
    を含む、方法。
  27. 前記ワイヤレス通信ネットワークの前記１つの送信機（ｅＮＢ１）によって、前記無線信号（２５２）を送信することをさらに含み、前記無線信号（２５２）が、前記複数の測位基準信号（ＰＲＳ）シーケンスを含み、各ＰＲＳシーケンスが、異なるＰＲＳシーケンス識別子と関連付けられており、
    前記無線信号（２５２）を送信することが、異なるビームコーン（１１６）を使用して各ＰＲＳシーケンスを送ることと、前記ビームコーン（１１６）を前記ワイヤレス通信ネットワークの前記対象の空間領域（１１８）に向けることとを含む、
    請求項２６に記載の方法。
  28. コンピュータで実施されたときに請求項２６～２７のいずれか一項に記載の方法を実行する命令を備えるプログラムを記憶するコンピュータ可読媒体。
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