WO2018168996A1 - ユーザ端末 - Google Patents

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WO2018168996A1
WO2018168996A1 PCT/JP2018/010211 JP2018010211W WO2018168996A1 WO 2018168996 A1 WO2018168996 A1 WO 2018168996A1 JP 2018010211 W JP2018010211 W JP 2018010211W WO 2018168996 A1 WO2018168996 A1 WO 2018168996A1
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WO
WIPO (PCT)
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user terminal
information
related information
reliability
positioning
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/010211
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
アナス ベンジャブール
匡史 岩渕
祥久 岸山
Original Assignee
株式会社Nttドコモ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Nttドコモ filed Critical 株式会社Nttドコモ
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/12Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M11/00Telephonic communication systems specially adapted for combination with other electrical systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management

Definitions

  • the present invention relates to a user terminal.
  • LTE Long Term Evolution
  • FRA Full Radio Access
  • 5G Fifth Generation mobile mobile communication system
  • 5G + 5G plus
  • New-RAT Radio Access Technology
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • GPS Global Positioning System
  • GLONASS Galileo
  • a technique for estimating the position of a wireless communication device for example, a user terminal
  • a wireless communication device for example, a user terminal
  • the position estimation accuracy may be reduced depending on the wireless environment.
  • One embodiment of the present invention provides a user terminal that can suppress a decrease in positioning accuracy.
  • a user terminal includes: a position-related information estimation unit that estimates position-related information indicating a positional relationship with each of a plurality of positioning points; a reliability estimation unit that estimates the reliability of the position-related information; And a wireless communication unit that transmits feedback information in which the position related information, the reliability, and the identifier of the positioning point are associated with each other.
  • the present invention relates to a user terminal and a radio communication method, and more particularly to a positioning technique for estimating the position of a user terminal by transmitting and receiving radio signals between radio communication apparatuses including the user terminal.
  • a user terminal that is a positioning target is referred to as a positioning target terminal as appropriate.
  • a wireless communication device that is a reference point for positioning of a positioning target terminal and transmits / receives a radio signal to / from the positioning target terminal is appropriately described as a positioning point.
  • a positioning point is a user terminal different from a base station or a positioning object terminal, for example.
  • the positioning accuracy based on the radio signal is different from the positioning target terminal that affects the quality of the radio signal.
  • the wireless environment is, for example, a line-of-sight (hereinafter referred to as LOS) or a non-line-of-sight environment (hereinafter referred to as NLOS).
  • LOS line-of-sight
  • NLOS non-line-of-sight environment
  • SNR signal-to-noise ratio
  • the positioning accuracy based on the radio signals is the frequency band and / or Depends on frequency bandwidth.
  • a beam having a narrow beam width by using a Massive MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output) technique using a large number of positioning elements (for example, 100 elements or more).
  • the direction of the positioning target terminal viewed from the positioning point can be estimated by performing the beam forming to form.
  • the estimation accuracy varies greatly due to the difference between LOS and NLOS.
  • the beam width formed by the positioning point becomes wide, so the accuracy of estimating the direction of the positioning target terminal viewed from the positioning point cannot be increased.
  • robust estimation can be performed for the difference between LOS and NLOS.
  • the present inventors have studied a positioning method considering the estimation accuracy, and have reached the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a system configuration in the present embodiment.
  • the system shown in FIG. 1 includes a user terminal 10, a plurality of base stations 20 (base stations 20-1 to 20-4), and an aggregation station 30 connected to the plurality of base stations 20 via a network N. It has a cellular system.
  • the user terminal 10 in FIG. 1 is a positioning target terminal.
  • the base station 20 is a positioning point for the user terminal 10.
  • the base stations 20-1 to 20-4 are referred to as positioning points P1 to P4, respectively, as appropriate.
  • the positioning point may be a user terminal different from the positioning target terminal.
  • the user terminal 10 acquires information for estimating the position of the user terminal 10 on the basis of the positioning points P1 to P4 by transmitting and receiving radio signals.
  • the information for estimating the position is information indicating the positional relationship between the user terminal 10 and each positioning point. For example, information (distance information) indicating the distance between each positioning point and the user terminal 10, and positioning This is information (direction information) indicating the direction (angle) in which the user terminal 10 exists as seen from the point.
  • distance information indicating the distance between each positioning point and the user terminal 10
  • direction information indicating the direction (angle) in which the user terminal 10 exists as seen from the point.
  • position-related information information related to the position of the user terminal 10 for estimating the position of the user terminal 10 will be described as position-related information as appropriate.
  • distance information includes, for example, a distance d1 between the positioning point P1 and the user terminal 10, a distance d2 between the positioning point P2 and the user terminal 10, a distance d3 between the positioning point P3 and the user terminal 10, and a positioning point P4. And information indicating the distance d4 between the user terminal 10 and the user terminal 10.
  • the distance information is not limited to the distance value, but may be a value corresponding to the distance value (for example, a path loss value or a time difference value).
  • distance information indicating the distance d1, the distance d2, the distance d3, and the distance d4 will be referred to as distance information d1, distance information d2, distance information d3, and distance information d4, respectively.
  • RSSI Receiveived Signal Strength Indicator
  • ToA Time Of Error
  • TDoA Time Differential Of Error
  • OTDOA Observed Time Of Differential Of Arrival
  • the direction information is, for example, an angle ⁇ 1 at which the user terminal 10 is seen from the positioning point P1, an angle ⁇ 2 at which the user terminal 10 is seen from the positioning point P2, and a user viewed from the positioning point P3.
  • This is information indicating the angle ⁇ 3 at which the terminal 10 exists and the angle ⁇ 4 at which the user terminal 10 exists as viewed from the positioning point P4.
  • the direction information is not limited to the angle value, and may be a value corresponding to the angle value (for example, a beam index).
  • the direction information indicating the angle ⁇ 1, the angle ⁇ 2, the angle ⁇ 3, and the angle ⁇ 4 will be referred to as direction information ⁇ 1, direction information ⁇ 2, direction information ⁇ 3, and direction information ⁇ 4, respectively.
  • the estimated direction information includes a horizontal angle (azimuthmuangle) and a vertical angle (elevation angle).
  • the user terminal 10 estimates, for example, at least one of a direction and a distance as position related information between the user terminal 10 and each positioning point. And the user terminal 10 estimates the reliability which shows the certainty (likelihood) of the estimated position related information. The reliability corresponds to the estimated accuracy of the estimated position related information.
  • the user terminal 10 determines the position-related information (distance and / or direction) estimated based on a plurality of positioning points, the reliability of the position-related information, and the positioning point that is the reference for estimating the position-related information. Is generated as feedback information. Then, the user terminal 10 transmits the generated feedback information to the aggregation station 30 via the base station 20 to which the user terminal 10 is connected (link is established) and the network N.
  • the user terminal 10 and the base station 20 may support a plurality of system parameters.
  • the system parameters are, for example, a frequency band, a frequency bandwidth, and a beam width (for example, the number of Massive MIMO antenna elements).
  • the user terminal 10 estimates position related information (for example, distance and / or direction) based on a plurality of positioning points using a plurality of system parameters. Then, the user terminal 10 feeds back the position-related information, the reliability of the position-related information, the positioning point that is the reference for the estimation of the position-related information, and the system parameters used for the estimation of the position-related information. Generate information. Then, the user terminal 10 transmits the generated feedback information to the aggregation station 30 via the base station 20 to which the user terminal 10 is connected (link is established) and the network N.
  • the positioning target terminal 10-1 may directly transmit feedback information to the aggregation station 30, or the base station 20 receives the feedback information from the positioning target terminal 10-1, and the base station 20 receives the feedback information.
  • the feedback information may be transmitted to the aggregation station 30.
  • the base station 20 may collect feedback information received by a plurality of positioning points and transmit the feedback information to the aggregation station 30.
  • the aggregation station 30 performs positioning of the user terminal 10 based on the feedback information acquired from the user terminal 10.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the user terminal 10 according to the present embodiment.
  • the user terminal 10 includes a wireless communication unit 101, a position related information estimation unit 102, a reliability estimation unit 103, a parameter setting unit 104, an instruction information generation unit 105, and a feedback information generation unit 106.
  • the wireless communication unit 101 performs transmission processing on a signal (for example, a signal including instruction information described later or a signal including feedback information described later) to be transmitted to a positioning point (base station).
  • the signal transmission processing includes, for example, modulation processing, frequency conversion processing (up-conversion), and power amplification processing.
  • the wireless communication unit 101 may perform transmission processing based on the system parameters set in the parameter setting unit 104 described later.
  • the wireless communication unit 101 performs reception processing on signals received from each positioning point.
  • the signal reception processing includes, for example, demodulation processing, frequency conversion processing, and power amplification processing.
  • the wireless communication unit 101 may perform reception processing based on the system parameters set in the parameter setting unit 104 described later.
  • the wireless communication unit 101 outputs the reception signal subjected to the reception process to the position related information estimation unit 102 and the reliability estimation unit 103.
  • the position related information estimation unit 102 estimates the position related information based on the estimation method set in the parameter setting unit 104 described later and the received signal acquired from the wireless communication unit 101.
  • the position related information estimation unit 102 outputs the estimated position related information to the feedback information generation unit 106. Further, the position related information estimation unit 102 may output the estimated position related information to the reliability estimation unit 103. A method for estimating position related information will be described later.
  • the reliability estimation unit 103 estimates the reliability of the position related information estimated by the position related information estimation unit 102 based on the estimation method set in the parameter setting unit 104 and the received signal acquired from the wireless communication unit 101.
  • the reliability estimation unit 103 outputs the estimated reliability to the feedback information generation unit 106.
  • the reliability estimation unit 103 may estimate the reliability based on the estimated position related information and the received signal. The reliability estimation method will be described later.
  • the parameter setting unit 104 sets parameters for estimating position related information.
  • the parameters set by the parameter setting unit 104 are, for example, position-related information estimation methods, reliability estimation methods, and positioning points that serve as references for position-related information estimation.
  • the position-related information estimation method is, for example, a direction estimation method or a distance estimation method.
  • the parameter setting unit 104 may set system parameters such as a frequency band, a bandwidth, and a beam width supported by the system.
  • the parameter setting unit 104 switches the positioning point to be set and the estimation method of the position related information so that the plurality of position related information based on the plurality of positioning points are estimated. Further, the parameter setting unit 104 switches the system parameters to be set so that a plurality of position related information is estimated using a plurality of system parameters or a combination of system parameters.
  • the parameter setting unit 104 outputs the set parameters to the position related information estimation unit 102, the reliability estimation unit 103, the instruction information generation unit 105, and the feedback information generation unit 106.
  • the instruction information generating unit 105 generates instruction information for instructing signal transmission for estimating position related information for the positioning point set by the parameter setting unit 104.
  • the instruction information includes a positioning point identifier, information on an estimation method, and system parameter information set by the parameter setting unit 104.
  • the instruction information generation unit 105 outputs a signal including the generated instruction information to the wireless communication unit 101.
  • the feedback information generation unit 106 generates feedback information including the position related information acquired from the position related information estimation unit 102, the reliability acquired from the reliability estimation unit 103, and the parameter acquired from the parameter setting unit 104. In the feedback information, the position related information, the reliability of the position related information, and the parameters used when the position related information is estimated are associated. The feedback information generation unit 106 outputs the generated feedback information to the wireless communication unit 101.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the base station 20 according to the present embodiment.
  • the base station 20 includes a wireless communication unit 201, a parameter acquisition unit 202, a parameter setting unit 203, an estimation signal generation unit 204, a feedback information acquisition unit 205, and a communication unit 206.
  • the wireless communication unit 201 performs transmission processing on a signal (for example, an estimation signal described later) to be transmitted to the user terminal 10.
  • the signal transmission processing includes, for example, modulation processing, frequency conversion processing (up-conversion), and power amplification processing.
  • the wireless communication unit 201 performs transmission processing based on system parameters (for example, a frequency band and a frequency bandwidth) set in a parameter setting unit 203 described later.
  • the wireless communication unit 201 performs reception processing on a signal received from the user terminal 10 (for example, a signal including instruction information or a signal including feedback information).
  • the signal reception processing includes, for example, demodulation processing, frequency conversion processing, and power amplification processing.
  • the wireless communication unit 201 may perform reception processing based on the system parameters set in the parameter setting unit 203 described later.
  • the wireless communication unit 201 outputs a signal including the instruction information on which the reception process has been performed to the parameter acquisition unit 202.
  • the wireless communication unit 201 outputs a signal including feedback information on which reception processing has been performed to the feedback information acquisition unit 205.
  • the parameter acquisition unit 202 acquires instruction information included in the signal acquired from the wireless communication unit 201. Then, the system parameter indicated by the instruction information is output to the parameter setting unit 203.
  • the parameter setting unit 203 instructs transmission processing in the wireless communication unit 201 and generation of an estimation signal in the estimation signal generation unit 204 based on the system parameter acquired from the parameter acquisition unit 202.
  • the estimation signal generation unit 204 receives an instruction from the parameter setting unit 203 and generates an estimation signal. For example, when the user terminal 10 performs distance estimation using ToA, the estimation signal generation unit 204 generates an estimation signal including time information. Further, for example, when the base station 20 forms a plurality of beams and the user terminal 10 performs direction estimation using AoA, the estimation signal generation unit 204 corresponds to the beam formed in the radio communication unit 201. An estimation signal including a beam index is generated. The estimation signal generation unit 204 outputs the generated estimation signal to the wireless communication unit 201.
  • estimation signal is a signal for estimating position-related information between the user terminal 10 and the base station 20, and is not limited to the above-described example.
  • the feedback information acquisition unit 205 extracts feedback information from the signal received from the user terminal 10 connected to the base station 20. Then, the feedback information acquisition unit 205 outputs the feedback information to the communication unit 206.
  • the communication unit 206 is an interface that communicates with the central station 30 via the network N.
  • the communication unit 206 transmits the feedback information acquired from the feedback information acquisition unit 205 to the aggregation station 30.
  • a user terminal different from the positioning target terminal may be a positioning point.
  • a user terminal serving as a positioning point may include all or part of the configuration of the base station 20 illustrated in FIG. 3 and operate in the same manner as the base station 20.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the aggregation station 30 according to the present embodiment.
  • the aggregation station 30 includes a communication unit 301, a storage unit 302, and a position estimation unit 303.
  • the communication unit 301 is an interface for communicating with each positioning point (each base station 20 in the system of FIG. 1) via the network N.
  • the communication unit 301 receives a signal including feedback information of the user terminal 10 from the base station 20 and outputs the signal to the position estimation unit 303.
  • the communication unit 301 acquires information indicating its own position from each positioning point, and stores the acquired position of each positioning point in the storage unit 302.
  • the storage unit 302 stores the position of the base station 20 connected to the aggregation station 30.
  • the storage unit 302 stores the position of the user terminal that is wirelessly connected to the base station 20 and whose position is estimated.
  • the position estimation unit 303 performs positioning of the user terminal 10 based on the feedback information acquired from the communication unit 301 and the position of each positioning point stored in the storage unit 302.
  • the position estimation unit 303 stores a positioning result indicating the position of the user terminal 10 in the storage unit 302 and transmits the result to the user terminal 10 via the communication unit 301.
  • a positioning method in the position estimation unit 303 will be described later.
  • the user terminal 10 estimates a direction as position related information and estimates the reliability of the estimated direction.
  • the base station 20-1 that is the positioning point P1 forms a beam in a plurality of directions using Massive MIMO technology using a plurality of antenna elements, transmits an estimation signal, and is a user terminal that is a positioning target terminal
  • 10 receives an estimation signal and estimates direction information with reference to the positioning point P1 will be described.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a first example of a position-related information estimation method according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a second example of the position-related information estimation method according to the present embodiment.
  • the user terminal 10 notifies the base station 20-1 of instruction information including an instruction for estimating a direction.
  • the base station 20-1 acquires the instruction information, forms a beam in a plurality of directions, and transmits an estimation signal. Beam indexes # 1 to #M are attached to beams formed in a plurality of directions.
  • the estimation signal transmitted using each beam includes information on the corresponding beam index.
  • the user terminal 10 receives an estimation signal transmitted using beams in a plurality of directions, and estimates a beam index included in the estimation signal having the highest received power as a direction.
  • the user terminal 10 estimates the arrival time indicating the difference between the transmission timing and the reception timing of the estimation signal transmitted using each beam, and based on the arrival time of the estimation signal having the largest received power, Estimate the degree. For example, the user terminal 10 determines that the reliability is lower as the arrival time of the estimation signal having the largest received power is larger, and calculates a reliability value that is inversely proportional to the arrival time.
  • the user terminal 10 estimates that the wireless environment between the user terminal 10 and the base station 20-1 is NLOS, If it is less than the time, it is determined to be LOS. Then, the user terminal 10 estimates a value indicating NLOS or LOS (for example, 1-bit information of 0 or 1) as the reliability.
  • the wireless environment is a LOS environment.
  • the user terminal 10 receives the estimation signal transmitted from the base station 20-1 using each of the plurality of beams. Then, the user terminal 10 determines that the reception power of the estimation signal transmitted from the base station 20-1 using the beam with the beam index #m is the highest. In this case, the user terminal 10 uses the beam index #m as direction information. In this case, since the arrival time of the estimation signal transmitted using the beam with the beam index #m is relatively short, the reliability estimated by the user terminal 10 is high.
  • the wireless environment is an NLOS environment.
  • the user terminal 10 cannot receive the estimation signal transmitted from the base station 20-1 using the beam with the beam index #m, or even if it can be received, the received power is reduced.
  • the user terminal 10 determines that the reception power of the estimation signal transmitted from the base station 20-1 using the beam index # 3 is the highest. In this case, the user terminal 10 uses the beam index # 3 as direction information. In this case, since the arrival time of the estimation signal transmitted using the beam with the beam index # 3 is relatively long, the reliability estimated by the user terminal 10 is low.
  • the user terminal 10 estimates the direction based on each positioning point by performing the same processing with the other positioning points P2 to P4 (that is, the base stations 20-2 to 20-4), Estimate the reliability in that direction. Then, the user terminal 10 generates feedback information in which the positioning point, the direction, and the reliability are associated with each other, and transmits the feedback information to the aggregation station 30.
  • the distance may be estimated.
  • the user terminal 10 determines the estimation signal having the largest received power, and corresponds to the distance between the user terminal 10 and the base station 20-1 based on the received power of the estimated signal thus determined.
  • Path loss to be estimated For example, the user terminal 10 estimates the path loss by subtracting the reception power from the transmission power of the estimation signal at the time of transmission that is known between the user terminal 10 and the base station 20-1.
  • the user terminal 10 may include the estimated path loss value as distance information in the feedback information, or may include the distance calculated from the path loss as distance information in the feedback information.
  • the reliability may be estimated using another method. .
  • the user terminal 10 determines the estimation signal with the largest received power, and estimates the path loss corresponding to the distance between the user terminal 10 and the base station 20-1 based on the received power of the estimated signal thus determined. To do. The greater the path loss, the lower the reliability of the position related information estimated based on the estimation signal. Therefore, the user terminal 10 may calculate a value inversely proportional to the path loss as the reliability value.
  • the user terminal 10 estimates the reliability using the arrival time or path loss of the estimation signal, but the present invention is not limited to these. Hereinafter, variations of reliability will be described.
  • the user terminal 10 may estimate whether the wireless environment between the reference positioning point is NLOS or LOS.
  • each positioning point notifies the user terminal 10 of information indicating its own position. This notification may be broadcast or unicast.
  • the user terminal 10 acquires information indicating the position of the positioning point, and acquires the approximate position of the user terminal 10 using GPS or the like. Then, the user terminal 10 calculates the distance between the positioning point and the user terminal 10 from the acquired position of the positioning point and the position of the user terminal 10. Then, the user terminal 10 compares the path loss value in the LOS environment corresponding to the calculated distance, the path loss value in the NLOS environment corresponding to the calculated distance, and the path loss value estimated from the estimation signal. To estimate whether it is NLOS or LOS.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the path loss value in the NLOS environment corresponding to the distance between the positioning point and the user terminal, and the path loss value estimated from the estimation signal.
  • the horizontal axis in FIG. 7 indicates the distance between the positioning point and the user terminal, and the vertical axis indicates the path loss value with respect to the distance.
  • FIG. 7 shows the path loss in the LOS environment and the path loss in the NLOS environment in the frequency band of 2 GHz band, and the path loss in the LOS environment and the path loss in the NLOS environment in the frequency band of 30 GHz.
  • the user terminal 10 has the correspondence data shown in FIG. 7 in advance, the path loss calculated from the estimation signal, and the system parameters used for transmitting the estimation signal (in the example of FIG. 7, the frequency band is (2 GHz or 30 GHz) and the calculated distance, the path loss value in the LOS environment corresponding to the calculated distance, the path loss value in the NLOS environment corresponding to the calculated distance, and the estimation signal
  • the estimated path loss value is compared.
  • the user terminal 10 estimates whether it is NLOS or LOS. For example, the user terminal 10 estimates LOS if the path loss value estimated from the estimation signal is close to the path loss value in the LOS environment, and the path loss value estimated from the estimation signal becomes the path loss value in the NLOS environment. If it is close, LOS is estimated.
  • NLOS or LOS is determined based on the fluttering degree of the estimated plurality of position related information. Such estimation may be performed.
  • the wireless environment between the positioning point and the user terminal 10 is a LOS environment, a plurality of pieces of position related information using a plurality of system parameters, for example, a plurality of distance fluctuations are small.
  • the wireless environment between the positioning point and the user terminal is an NLOS environment, a plurality of pieces of position-related information using a plurality of system parameters, for example, a variation in a plurality of distances becomes large.
  • the user terminal 10 estimates a plurality of pieces of position related information based on one positioning point using a plurality of system parameters, an average of the plurality of pieces of position related information and a variance (square deviation) with respect to the average Is calculated. Then, the user terminal 10 may estimate that the calculated variance is NLOS if the calculated variance is equal to or greater than the threshold, and may estimate that the calculated variance is LOS if the calculated variance is less than the threshold. Then, the user terminal 10 may calculate a value indicating whether it is NLOS or LOS (for example, a 1-bit value of 0 and 1) as the reliability.
  • NLOS for example, a 1-bit value of 0 and 1
  • FIG. 8A is a diagram showing a first example of feedback information in the present embodiment.
  • two position related information of direction information and distance information and one reliability are associated with one positioning point as a reference.
  • FIG. 8B is a diagram showing a second example of feedback information in the present embodiment.
  • the direction information and the reliability of the direction information, and the distance information and the reliability of the distance information are associated with one reference positioning point.
  • the aggregation station 30 performs positioning of the user terminal 10 based on feedback information as shown in FIG. 8A or 8B.
  • the aggregation station 30 determines whether or not the reliability satisfies a predetermined condition in the feedback information, and uses the position-related information associated with the reliability satisfying the predetermined condition, and uses the position-related information of the user terminal 10. Perform positioning.
  • the aggregation station 30 determines whether or not the reliability is equal to or higher than a predetermined value, and uses position-related information associated with the reliability equal to or higher than the predetermined value.
  • the aggregation station 30 may use position-related information associated with N reliability (N is an integer of 2 or more) in order from the highest numerical value.
  • the aggregation station 30 determines whether the 1-bit value of reliability is 1. It is determined whether it is 0, and the position related information associated with the reliability with a 1-bit value of 1 is used.
  • FIG. 8A shows position-related information and reliability of five positioning points.
  • the aggregation station 30 determines whether the five reliability levels associated with the five positioning points are equal to or greater than a predetermined value. For example, in FIG. 8A, when Q_1 and Q_2 are equal to or larger than a predetermined value, the aggregation station 30 uses direction information ⁇ 1 associated with Q_1 and direction information ⁇ 2 associated with Q_2. Then, the aggregation station 30 performs positioning of the user terminal 10 using the position of the known positioning point P1, the position of the positioning point P2, the direction information ⁇ 1, and the direction information ⁇ 2. Note that a positioning method using two known positions and two angles based on the positions is a well-known method, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the aggregation station 30 may perform positioning using the direction information and the distance information associated with the reliability having the highest value. For example, in FIG. 8A, when Q_2 is the highest value, the aggregation station 30 may perform positioning using the direction information ⁇ 2, the distance information d2, and the position of the positioning point P2. In this case, the aggregation station 30 estimates a position that is a distance d2 away from the position of the positioning point P2 in the direction of the angle ⁇ 2 as the position of the user terminal 10.
  • the user terminal 10 associates the estimated position-related information with the reliability of the position-related information and transmits it as feedback information to the aggregation station 30, so that the aggregation station 30 can determine the position based on the reliability. You can select related information. With this configuration, it can be avoided that position-related information with low reliability is used for positioning, so that it is possible to suppress a decrease in positioning accuracy.
  • FIG. 9A is a diagram showing a third example of feedback information in the present embodiment.
  • two position-related information of direction information and distance information estimated by using two different frequency bands, and one reliability correspond to one reference positioning point. It is attached.
  • FIG. 9B is a diagram showing a fourth example of feedback information in the present embodiment.
  • the direction information and the reliability of the direction information, and the reliability of the distance information and the distance information, estimated using two different frequency bands for one reference positioning point. Degrees are associated.
  • the aggregation station 30 performs positioning of the user terminal 10 based on feedback information as shown in FIG. 9A or 9B.
  • the aggregation station 30 determines whether or not the reliability satisfies a predetermined condition in the feedback information, and sets the reliability satisfying the predetermined condition.
  • the positioning of the user terminal 10 is performed using the associated position related information.
  • the aggregation station 30 may compare position-related information estimated using a plurality of system parameters to determine position-related information used for positioning.
  • the aggregation station 30 determines that the position-related information estimated using a low frequency band is used for positioning when the fluctuation (for example, variance) of the position-related information estimated using a plurality of system parameters is equal to or greater than a predetermined value. However, when the flutter (for example, variance) of the position related information is less than a predetermined value, it may be determined that the position related information estimated using the high frequency band is used for positioning.
  • the aggregation station 30 combines position-related information with high reliability among a plurality of pieces of position-related information based on one positioning point estimated using a plurality of system parameters. Positioning may be performed.
  • the aggregation station 30 uses the frequency band Band1 to estimate the reliability Q_ ⁇ 1_B1 of the direction information ⁇ 1_B1 based on the positioning point P1 estimated using the frequency band Band1 using the frequency band Band2. Is smaller than the reliability Q_ ⁇ 1_B2 of the direction information ⁇ 1_B2 with reference to the direction information ⁇ 1_B1, the direction information ⁇ 1_B1 is determined to be used for positioning. In addition, the aggregation station 30 uses the frequency band Band1 to estimate the reliability Q_d1_B1 of the distance information d1_B1 based on the positioning point P1 and the distance information based on the positioning point P1 estimated using the frequency band Band2.
  • the aggregation station 30 performs positioning using the direction information ⁇ 1_B1, the distance information d1_B1, and the position of the positioning point P1. In this case, the aggregation station 30 estimates a position that is a distance d1_B1 away from the position of the positioning point P1 in the direction of the angle ⁇ 1_B1 as the position of the user terminal 10.
  • the aggregation station 30 may weight a plurality of pieces of position related information based on the reliability, and may perform positioning using the weighted information.
  • the direction information ⁇ 1_B1 estimated using the frequency band Band1 and using the positioning point P1 as a reference, and the direction information ⁇ 1_B2 estimated using the frequency band Band2 and using the positioning point P1 as a reference are represented by the respective reliability Q_ ⁇ 1_B1.
  • a value weighted based on Q_ ⁇ 1_B2 may be set as a direction based on the positioning point P1.
  • the user terminal 10 associates the estimated position-related information with the reliability of the position-related information and transmits it as feedback information to the aggregation station 30, so that the aggregation station 30 can determine the position based on the reliability.
  • You can select related information.
  • position related information is estimated for one positioning point using a plurality of system parameters and reliability is estimated, position related information based on one positioning point can be selected based on the reliability. .
  • position-related information with high reliability can be used for positioning, or a positioning method (for example, a positioning method using only direction information or a positioning method using only distance information) according to the reliability. Since the combination of the information used for positioning can be changed, and / or, the fall of positioning accuracy can be suppressed.
  • the position related information using a plurality of system parameters it is possible to perform positioning with higher accuracy by combining the position related information estimated using different system parameters. For example, it is possible to perform positioning by combining distance information estimated using a low frequency band and direction information estimated using a high frequency band.
  • FIG. 10 is a flowchart showing processing of the user terminal 10 according to the first embodiment.
  • step S101 the user terminal 10 sets a positioning point as a reference for position related information.
  • step S102 the user terminal 10 sets system parameters used for estimation of position related information. Information regarding the system parameters set by the user terminal 10 is transmitted as instruction information to the positioning point set in step S101.
  • step S103 the user terminal 10 estimates position related information based on the signal received from the positioning point.
  • step S104 the user terminal 10 calculates the reliability of the position related information estimated in step S103.
  • step S105 the user terminal 10 determines whether or not the estimation of the position related information is finished. For example, when the user terminal 10 acquires position related information using all available system parameters with reference to all positioning points existing in a communicable range, the estimation of the position related information is completed. judge. For example, when the user terminal 10 estimates a predetermined number of pieces of position related information, the user terminal 10 determines that the estimation of the position related information has ended.
  • step S105 If the estimation of position related information has not ended (NO in step S105), the user terminal 10 changes the positioning point in step S106.
  • step S107 the user terminal 10 changes the system parameters. Note that at least one of steps S106 and S107 may be executed. For example, the system parameter may be changed without changing the positioning point. Then, the flow returns to the process of step S103.
  • step S105 When the estimation of the position related information is completed (YES in step S105), the user terminal 10 generates feedback information including the position related information and the reliability in step S108, and the aggregation station To 30. Then, the flow ends.
  • the user terminal 10 may set a plurality of positioning points in step S101 of the flowchart shown in FIG.
  • step S106 the user terminal 10 may change to a plurality of positioning points.
  • the user terminal 10 estimates in parallel (simultaneously) a plurality of pieces of position related information based on a plurality of positioning points in step S103, and in step S104, the reliability of each of the plurality of pieces of position related information is estimated. presume.
  • the user terminal 10 does not have to change the system parameters.
  • the user terminal 10 may perform estimation of position-related information and estimation of reliability using one (or one set) of system parameters. For example, when the user terminal 10 and / or the positioning point does not support a plurality of system parameters, one (or one set) of system parameters will be used.
  • the number and combination of information fed back by the user terminal 10 in step S108 are not particularly limited.
  • the user terminal 10 may feed back position related information and reliability based on one positioning point using one system parameter.
  • the user terminal 10 may feed back position-related information and reliability based on each of a plurality of positioning points using one system parameter.
  • the user terminal 10 may feed back position-related information and reliability based on one positioning point using each of a plurality of system parameters.
  • the user terminal 10 may feed back position-related information and reliability based on each of a plurality of positioning points using a plurality of system parameters.
  • the user terminal 10 associates the estimated position-related information with the reliability of the position-related information and transmits it to the aggregation station 30 as feedback information. Can select the position related information based on the reliability.
  • position-related information with high reliability can be used for positioning, or a positioning method (for example, a positioning method using only direction information or a positioning method using only distance information) according to the reliability. Since the combination of the information used for positioning can be changed, and / or, the fall of positioning accuracy can be suppressed.
  • position-related information is estimated for one positioning point using a plurality of system parameters and reliability is calculated, position-related information based on one positioning point can be selected based on the reliability. .
  • position-related information with high reliability can be used for positioning, or a positioning method (for example, a positioning method using only direction information or a positioning method using only distance information) according to the reliability, And / or since the combination of information used for positioning can be changed, the fall of positioning accuracy can be suppressed.
  • the position related information using a plurality of system parameters it is possible to perform positioning with higher accuracy by combining the position related information estimated using different system parameters. For example, it is possible to perform positioning by combining distance information estimated using a low frequency band and direction information estimated using a high frequency band.
  • each functional block may be realized by one device physically and / or logically coupled, and two or more devices physically and / or logically separated may be directly and / or indirectly. (For example, wired and / or wireless) and may be realized by these plural devices.
  • a radio base station, a user terminal, an aggregation station, and the like in an embodiment of the present invention may function as a computer that performs processing of the radio communication method of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a user terminal, a base station, and an aggregation station according to an embodiment of the present invention.
  • the above-described user terminal 10, base station 20, and aggregation station 30 are physically configured as computer devices including a processor 1001, a memory 1002, a storage 1003, a communication device 1004, an input device 1005, an output device 1006, a bus 1007, and the like. May be.
  • the term “apparatus” can be read as a circuit, a device, a unit, or the like.
  • the hardware configuration of the user terminal 10, the base station 20, and the aggregation station 30 may be configured to include one or a plurality of each device illustrated in the figure, or may be configured not to include some devices. Good.
  • processor 1001 may be implemented by one or more chips.
  • Each function in the user terminal 10, the base station 20, and the central station 30 is performed by causing the processor 1001 to perform calculations by reading predetermined software (programs) on hardware such as the processor 1001 and the memory 1002. This is realized by controlling communication or reading and / or writing of data in the memory 1002 and the storage 1003.
  • the processor 1001 controls the entire computer by operating an operating system, for example.
  • the processor 1001 may be configured by a central processing unit (CPU: Central Processing Unit) including an interface with peripheral devices, a control device, an arithmetic device, a register, and the like.
  • CPU Central Processing Unit
  • the acquisition unit 205, the position estimation unit 303, and the like may be realized by the processor 1001.
  • the processor 1001 reads a program (program code), software module, or data from the storage 1003 and / or the communication device 1004 to the memory 1002, and executes various processes according to these.
  • a program program that causes a computer to execute at least a part of the operations described in the above embodiments is used.
  • the functional blocks constituting the user terminal 10, the base station 20, and the aggregation station 30 may be realized by a control program that is stored in the memory 1002 and operates on the processor 1001, and other functional blocks are also included. It may be realized similarly.
  • the above-described various processes have been described as being executed by one processor 1001, they may be executed simultaneously or sequentially by two or more processors 1001.
  • the processor 1001 may be implemented by one or more chips. Note that the program may be transmitted from a network via a telecommunication line.
  • the memory 1002 is a computer-readable recording medium and includes at least one of ROM (Read Only Memory), EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), RAM (Random Access Memory), and the like. May be.
  • the memory 1002 may be called a register, a cache, a main memory (main storage device), or the like.
  • the memory 1002 can store a program (program code), a software module, and the like that can be executed to implement the wireless communication method according to the embodiment of the present invention.
  • the storage 1003 is a computer-readable recording medium such as an optical disc such as a CD-ROM (Compact Disc ROM), a hard disc drive, a flexible disc, a magneto-optical disc (eg, a compact disc, a digital versatile disc, a Blu-ray). (Registered trademark) disk, smart card, flash memory (for example, card, stick, key drive), floppy (registered trademark) disk, magnetic strip, and the like.
  • the storage 1003 may be referred to as an auxiliary storage device.
  • the storage medium described above may be, for example, a database, server, or other suitable medium including the memory 1002 and / or the storage 1003.
  • the above-described storage unit 302 and the like may be realized by the memory 1002 and / or the storage 1003.
  • the communication device 1004 is hardware (transmission / reception device) for performing communication between computers via a wired and / or wireless network, and is also referred to as a network device, a network controller, a network card, a communication module, or the like.
  • a network device a network controller, a network card, a communication module, or the like.
  • the wireless communication units 101 and 201 and the communication units 206 and 301 described above may be realized by the communication device 1004.
  • the input device 1005 is an input device (for example, a keyboard, a mouse, a microphone, a switch, a button, a sensor, etc.) that accepts an input from the outside.
  • the output device 1006 is an output device (for example, a display, a speaker, an LED lamp, etc.) that performs output to the outside.
  • the input device 1005 and the output device 1006 may have an integrated configuration (for example, a touch panel).
  • each device such as the processor 1001 and the memory 1002 is connected by a bus 1007 for communicating information.
  • the bus 1007 may be configured with a single bus or may be configured with different buses between apparatuses.
  • the user terminal 10, the base station 20, and the aggregation station 30 include a microprocessor, a digital signal processor (DSP), an application specific specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (PLD), and a field programmable gate array (FPGA).
  • DSP digital signal processor
  • ASIC application specific specific integrated circuit
  • PLD programmable logic device
  • FPGA field programmable gate array
  • information notification includes physical layer signaling (for example, DCI (Downlink Control Information), UCI (Uplink Control Information)), upper layer signaling (for example, RRC (Radio Resource Control) signaling, MAC (Medium Access Control) signaling), It may be implemented by broadcast information (MIB (Master Information Block), SIB (System Information Block))), other signals, or a combination thereof.
  • RRC signaling may be referred to as an RRC message, and may be, for example, an RRC connection setup message, an RRC connection reconfiguration message, or the like.
  • Each aspect / embodiment described herein includes LTE (Long Term Evolution), LTE-A (LTE-Advanced), SUPER 3G, IMT-Advanced, 4G, 5G, FRA (Future Radio Access), W-CDMA.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • SUPER 3G IMT-Advanced
  • 4G 5G
  • FRA Full Radio Access
  • W-CDMA Wideband
  • GSM registered trademark
  • CDMA2000 Code Division Multiple Access 2000
  • UMB User Mobile Broadband
  • IEEE 802.11 Wi-Fi
  • IEEE 802.16 WiMAX
  • IEEE 802.20 UWB (Ultra-WideBand
  • the present invention may be applied to a Bluetooth (registered trademark), a system using another appropriate system, and / or a next generation system extended based on the system.
  • the specific operation assumed to be performed by the base station (radio base station) in this specification may be performed by the upper node in some cases.
  • various operations performed for communication with a terminal may be performed by the base station and / or other network nodes other than the base station (e.g., It is obvious that this can be performed by MME (Mobility Management Entity) or S-GW (Serving Gateway).
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • Information, signals, and the like can be output from the upper layer (or lower layer) to the lower layer (or upper layer). Input / output may be performed via a plurality of network nodes.
  • Input / output information and the like may be stored in a specific location (for example, a memory) or may be managed by a management table. Input / output information and the like can be overwritten, updated, or additionally written. The output information or the like may be deleted. The input information or the like may be transmitted to another device.
  • the determination may be performed by a value represented by 1 bit (0 or 1), may be performed by a true / false value (Boolean: true or false), or may be performed by comparing numerical values (for example, a predetermined value) Comparison with the value).
  • software, instructions, etc. may be transmitted / received via a transmission medium.
  • software may use websites, servers, or other devices using wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • DSL digital subscriber line
  • wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • Information, signal Information, signals, etc. described herein may be represented using any of a variety of different technologies.
  • data, commands, commands, information, signals, bits, symbols, chips, etc. that may be referred to throughout the above description are voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or magnetic particles, light fields or photons, or any of these May be represented by a combination of
  • the channel and / or symbol may be a signal.
  • the signal may be a message.
  • the component carrier (CC) may be called a carrier frequency, a cell, or the like.
  • radio resource may be indicated by an index.
  • a base station can accommodate one or more (eg, three) cells (also referred to as sectors). When the base station accommodates multiple cells, the entire coverage area of the base station can be partitioned into multiple smaller areas, each smaller area being a base station subsystem (eg, indoor small base station RRH: Remote Radio Head) can also provide communication services.
  • the term “cell” or “sector” refers to part or all of the coverage area of a base station and / or base station subsystem that provides communication services in this coverage. Further, the terms “base station”, “eNB”, “cell”, and “sector” may be used interchangeably herein.
  • a base station may also be referred to in terms such as a fixed station, NodeB, eNodeB (eNB), access point, femtocell, small cell, and the like.
  • a user terminal is a mobile station, subscriber station, mobile unit, subscriber unit, wireless unit, remote unit, mobile device, wireless device, wireless communication device, remote device, mobile subscriber station, access terminal, mobile by a person skilled in the art It may also be referred to as a terminal, wireless terminal, remote terminal, handset, user agent, mobile client, client, UE (User Equipment), or some other appropriate terminology.
  • determining may encompass a wide variety of actions. “Judgment” and “determination” are, for example, judgment, calculation, calculation, processing, derivation, investigating, looking up (eg, table , Searching in a database or another data structure), considering ascertaining as “determining”, “deciding”, and the like.
  • determination and “determination” include receiving (for example, receiving information), transmitting (for example, transmitting information), input (input), output (output), and access. (accessing) (e.g., accessing data in a memory) may be considered as “determined” or "determined”.
  • determination and “decision” means that “resolving”, “selecting”, “choosing”, “establishing”, and “comparing” are regarded as “determining” and “deciding”. May be included. In other words, “determination” and “determination” may include considering some operation as “determination” and “determination”.
  • connection means any direct or indirect connection or coupling between two or more elements and It can include the presence of one or more intermediate elements between two “connected” or “coupled” elements.
  • the coupling or connection between the elements may be physical, logical, or a combination thereof.
  • the two elements are radio frequency by using one or more wires, cables and / or printed electrical connections, and as some non-limiting and non-inclusive examples
  • electromagnetic energy such as electromagnetic energy having a wavelength in the region, microwave region, and light (both visible and invisible) region, it can be considered to be “connected” or “coupled” to each other.
  • the reference signal may be abbreviated as RS (Reference Signal), and may be referred to as a pilot depending on an applied standard.
  • the correction RS may be referred to as TRS (Tracking ⁇ RS), PC-RS (Phase Compensation RS), PTRS (Phase Tracking RS), or Additional RS.
  • the demodulation RS and the correction RS may be called differently corresponding to each. Further, the demodulation RS and the correction RS may be defined by the same name (for example, the demodulation RS).
  • the phrase “based on” does not mean “based only on”, unless expressly specified otherwise. In other words, the phrase “based on” means both “based only on” and “based at least on.”
  • the radio frame may be composed of one or a plurality of frames in the time domain.
  • One or more frames in the time domain may be referred to as subframes, time units, etc.
  • a subframe may further be composed of one or more slots in the time domain.
  • the slot may be further configured with one or a plurality of symbols (OFDM (Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing) symbol, SC-FDMA (Single-Carrier-Frequency-Division-Multiple-Access) symbol, etc.) in the time domain.
  • OFDM Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing
  • SC-FDMA Single-Carrier-Frequency-Division-Multiple-Access
  • the radio frame, subframe, slot, minislot, and symbol all represent time units when transmitting a signal. Radio frames, subframes, slots, minislots, and symbols may be called differently corresponding to each.
  • the base station performs scheduling to allocate radio resources (frequency bandwidth, transmission power, etc. that can be used in each mobile station) to each mobile station.
  • the minimum scheduling time unit may be called TTI (Transmission Time Interval), and one minislot may be called TTI.
  • one subframe may be referred to as TTI
  • a plurality of consecutive subframes may be referred to as TTI
  • one slot may be referred to as TTI.
  • the resource unit is a resource allocation unit in the time domain and the frequency domain, and may include one or a plurality of continuous subcarriers in the frequency domain. In the time domain of the resource unit, it may include one or a plurality of symbols, and may have a length of 1 slot, 1 mini slot, 1 subframe, or 1 TTI. One TTI and one subframe may each be composed of one or a plurality of resource units.
  • the resource unit may also be called a resource block (RB: Resource Block), a physical resource block (PRB: Physical RB), a PRB pair, an RB pair, a scheduling unit, a frequency unit, or a subband. Further, the resource unit may be composed of one or a plurality of REs.
  • 1 RE may be any resource (for example, the smallest resource unit) smaller than a resource unit serving as a resource allocation unit, and is not limited to the name RE.
  • the structure of the radio frame described above is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, the number of minislots included in the subframe, the symbols and resource blocks included in the slots, The number and the number of subcarriers included in the resource block can be variously changed.
  • notification of predetermined information is not limited to explicitly performed, but is performed implicitly (for example, notification of the predetermined information is not performed). Also good.
  • the present invention is useful for user terminal position estimation.

Abstract

ユーザ端末(10)は、複数の測位ポイントそれぞれとの位置関係を示す位置関連情報を推定する位置関連情報推定部(102)と、位置関連情報推定部(102)において推定された位置関連情報の信頼度を推定する信頼度推定部(103)と、位置関連情報と信頼度と測位ポイントの識別子とを関連付けたフィードバック情報を送信する無線通信部(101)と、を備える。

Description

ユーザ端末
 本発明は、ユーザ端末に関する。
 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)ネットワークにおいて、更なる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション(LTE:Long Term Evolution)が仕様化された。また、LTEからの更なる広帯域化および高速化を目的として、LTEの後継システムも検討されている。LTEの後継システムには、例えば、LTE-A(LTE-Advanced)、FRA(Future Radio Access)、5G(5th generation mobile communication system)、5G+(5G plus)、New-RAT(Radio Access Technology)などと呼ばれるものがある。
 また、近年、無線技術を用いたアプリケーションとして、ユーザ端末の位置情報を用いたサービスが注目されている。
 ユーザ端末等の無線通信装置の測位方法として、GNSS(Global Navigation Satellite System)の衛星(図示せず)からの測位信号を利用する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。なお、GNSSとは、GPS(Global Positioning System)、GLONASS、Galileo等の民間航空航法に使用可能な性能(精度・信頼性)を持つ衛星航法システムの総称である。
 将来的には、衛星からの測位信号を用いるよりも高精度に測位できる技術が求められている。例えば、ユーザ端末および基地局を含む複数の無線通信装置の間で無線信号を送受信することによって、無線通信装置(例えば、ユーザ端末)の位置を推定する技術が検討される。
特開平8-65413号公報
 しかしながら、無線通信装置の間で無線信号を送受信することによって無線通信装置(例えば、ユーザ端末)の位置を別の無線通信装置(例えば、測位ポイント)を用いて推定する技術では、無線通信装置間の無線環境に応じて位置推定精度(測位精度)の低下が生じる可能性がある。
 本発明の一態様は、測位精度の低下を抑制することができるユーザ端末を提供する。
 本発明の一態様に係るユーザ端末は、複数の測位ポイントそれぞれとの位置関係を示す位置関連情報を推定する位置関連情報推定部と、前記位置関連情報の信頼度を推定する信頼度推定部と、前記位置関連情報と前記信頼度と前記測位ポイントの識別子とを関連付けたフィードバック情報を送信する無線通信部と、を備える。
 本発明の一態様によれば、測位精度の低下を抑制することができる。
一実施の形態におけるシステム構成の一例を示す図である。 一実施の形態に係るユーザ端末の構成例を示すブロック図である。 一実施の形態に係る基地局の構成例を示すブロック図である。 一実施の形態に係る集約局の構成例を示すブロック図である。 一実施の形態における位置関連情報の推定方法の第1の例を示す図である。 一実施の形態における位置関連情報の推定方法の第2の例を示す図である。 測位ポイントとユーザ端末の距離に対応するNLOS環境時のパスロスの値と、推定用信号から推定したパスロスの値の一例を示す図である。 一実施の形態におけるフィードバック情報の第1の例を示す図である。 一実施の形態におけるフィードバック情報の第2の例を示す図である。 一実施の形態におけるフィードバック情報の第3の例を示す図である。 一実施の形態におけるフィードバック情報の第4の例を示す図である。 一実施の形態におけるユーザ端末の処理を示すフローチャートである。 本発明に係るユーザ端末、基地局及び集約局のハードウェア構成の一例を示す図である。
 本発明は、ユーザ端末および無線通信方法に関し、より詳細には、ユーザ端末を含む無線通信装置の間で無線信号を送受信することによってユーザ端末の位置を推定する測位技術に関する。
 なお、以下では、測位の対象となるユーザ端末を、適宜、測位対象端末と記載する。また、測位対象端末の測位における基準点であって、測位対象端末と無線信号を送受信する無線通信装置を、適宜、測位ポイントと記載する。測位ポイントは、例えば、基地局、または、測位対象端末とは異なるユーザ端末である。
 例えば、セルラーシステムにおいて、測位対象端末と測位ポイントとの間において無線信号を送受信することによって測位を行う場合、その無線信号に基づいた測位精度は、無線信号の品質に影響を与える測位対象端末と測位ポイントの間の無線環境に依存する。無線環境とは、例えば、見通し環境(Line-of-Sight:以下、LOSと記載する)であるか、あるいは、見通し外環境(Non-Line-of-Sight:以下、NLOSと記載する)であるか、および、信号対雑音電力比(Signal-to-Noise Ratio:以下、SNRと記載する)の大きさである。
 また、セルラーシステムにおいて、測位対象端末と測位ポイントとの間で異なる周波数帯、異なる周波数帯域幅を用いた無線信号の送受信を行う場合、その無線信号に基づいた測位精度は、周波数帯および/または周波数帯域幅に依存する。
 例えば、高い周波数帯(例えば、5GHz以上)では、測位ポイントが多数のアンテナ素子(例えば、100素子以上)を用いる大規模(Massive)MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術を用いてビーム幅の狭いビームを形成するビームフォーミングを行うことによって、測位ポイントから見た測位対象端末の方向を推定できる。一方で、高い周波数帯では、LOSとNLOSの違いによって推定精度が大きく変動する。
 また、比較的低い周波数帯では、測位ポイントによって形成されるビーム幅が広くなるため、測位ポイントから見た測位対象端末の方向の推定精度を高くできない。一方で、比較的低い周波数帯では、LOSとNLOSの違いに対してロバストな推定を行うことができる。
 以上説明したように、測位対象端末と測位ポイントの間において無線信号を送受信することによって測位対象端末の測位を行う場合において、その無線環境に応じた推定精度の違いを考慮する必要がある。そこで、本発明者らは、推定精度を考慮した測位方法を検討し、本発明に至った。
 以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
 (一実施の形態)
 <システム構成>
 図1は、本実施の形態におけるシステム構成の一例を示す図である。
 図1に示すシステムは、ユーザ端末10と、複数の基地局20(基地局20-1~基地局20-4)と、複数の基地局20とネットワークNを介して接続する集約局30とを有するセルラーシステムである。
 図1におけるユーザ端末10は、測位対象端末である。基地局20は、ユーザ端末10に対する測位ポイントである。以下、適宜、基地局20-1~基地局20-4を、それぞれ、測位ポイントP1~測位ポイントP4と記載する。なお、本実施の形態では、測位ポイントが基地局である例を説明するが、本発明はこれに限定されない。上述の通り、測位ポイントは、測位対象端末とは異なるユーザ端末であっても良い。
 ユーザ端末10は、無線信号を送受信することによって、測位ポイントP1~測位ポイントP4を基準とした、ユーザ端末10の位置を推定するための情報を取得する。
 位置を推定するための情報とは、ユーザ端末10と各測位ポイントとの位置関係を示す情報であり、例えば、各測位ポイントとユーザ端末10との距離を示す情報(距離情報)、および、測位ポイントから見たユーザ端末10の存在する方向(角度)を示す情報(方向情報)である。以下、ユーザ端末10の位置を推定するためのユーザ端末10の位置に関連する情報を、適宜、位置関連情報と記載する。
 図1において、距離情報とは、例えば、測位ポイントP1とユーザ端末10との距離d1、測位ポイントP2とユーザ端末10との距離d2、測位ポイントP3とユーザ端末10との距離d3、測位ポイントP4とユーザ端末10との距離d4を示す情報である。なお、距離情報は、距離の値に限らず、距離の値に対応する値(例えば、パスロスの値、時間差の値)であっても良い。また、以下では、適宜、距離d1、距離d2、距離d3及び距離d4を示す距離情報を、それぞれ、距離情報d1、距離情報d2、距離情報d3及び距離情報d4と記載する。
 距離を推定する方法としては、例えば、RSSI(Received Signal Strength Indicator)、ToA(Time Of Arrival)、TDoA(Time Differential of Arrival)、OTDOA(Observed Time Differential of Arrival)を用いた方法がある。
 また、図1において、方向情報とは、例えば、測位ポイントP1から見たユーザ端末10の存在する角度α1、測位ポイントP2から見たユーザ端末10の存在する角度α2、測位ポイントP3から見たユーザ端末10の存在する角度α3、測位ポイントP4から見たユーザ端末10の存在する角度α4を示す情報である。なお、方向情報は、角度の値に限らず、角度の値に対応する値(例えば、ビームインデックス)であっても良い。また、以下では、適宜、角度α1、角度α2、角度α3及び角度α4を示す方向情報を、それぞれ、方向情報α1、方向情報α2、方向情報α3及び方向情報α4と記載する。
 方向を推定する方法としては、例えば、AoA(Angle of Arrival)がある。また、推定される方向情報には、水平方向の角度(azimuth angle)と、垂直方向の角度(elevation angle)とがある。
 ユーザ端末10は、ユーザ端末10と各測位ポイントとの位置関連情報として、例えば、方向および距離のいずれか少なくとも一方を推定する。そして、ユーザ端末10は、推定した位置関連情報の確からしさ(尤もらしさ)を示す信頼度を推定する。信頼度は、推定した位置関連情報の推定精度に対応する。
 そして、ユーザ端末10は、複数の測位ポイントを基準にして推定した位置関連情報(距離および/または方向)と、その位置関連情報の信頼度と、位置関連情報の推定の基準となった測位ポイントとを関連付けたフィードバック情報を生成する。そして、ユーザ端末10は、ユーザ端末10が接続している(リンクを確立している)基地局20およびネットワークNを介して、生成したフィードバック情報を集約局30へ送信する。
 また、図1に示すシステムにおいて、ユーザ端末10および基地局20は、複数のシステムパラメータをサポートしても良い。システムパラメータとは、例えば、周波数帯、周波数帯域幅、ビーム幅(例えば、Massive MIMOのアンテナ素子数)である。この場合、ユーザ端末10は、複数のシステムパラメータを用いて、複数の測位ポイントを基準とした位置関連情報(例えば、距離および/または方向)を推定する。そして、ユーザ端末10は、位置関連情報と、その位置関連情報の信頼度と、位置関連情報の推定の基準となった測位ポイントと、位置関連情報の推定に用いたシステムパラメータとを関連付けたフィードバック情報を生成する。そして、ユーザ端末10は、ユーザ端末10が接続している(リンクを確立している)基地局20およびネットワークNを介して、生成したフィードバック情報を集約局30へ送信する。
 なお、測位対象端末10-1は、直接、フィードバック情報を集約局30へ送信しても良いし、基地局20が、測位対象端末10-1からフィードバック情報を受信し、基地局20が、受信したフィードバック情報を集約局30へ送信しても良い。また、基地局20は、複数の測位ポイントが受信したフィードバック情報をまとめて、集約局30へ送信しても良い。
 集約局30は、ユーザ端末10から取得するフィードバック情報に基づいて、ユーザ端末10の測位を行う。
 <端末の構成>
 図2は、本実施の形態に係るユーザ端末10の構成例を示すブロック図である。ユーザ端末10は、無線通信部101、位置関連情報推定部102、信頼度推定部103、パラメータ設定部104、指示情報生成部105およびフィードバック情報生成部106を備える。
 無線通信部101は、測位ポイント(基地局)へ送信する信号(例えば、後述する指示情報を含む信号、または、後述するフィードバック情報を含む信号)に対して送信処理を行う。信号の送信処理とは、例えば、変調処理、周波数変換処理(アップコンバート)、および、電力増幅処理を含む。その際、無線通信部101は、後述するパラメータ設定部104において設定されたシステムパラメータに基づいた送信処理を行っても良い。
 また、無線通信部101は、各測位ポイントから受信する信号に対して受信処理を行う。信号の受信処理とは、例えば、復調処理、周波数変換処理、および、電力増幅処理を含む。その際、無線通信部101は、後述するパラメータ設定部104において設定されたシステムパラメータに基づいた、受信処理を行っても良い。無線通信部101は、受信処理を行った受信信号を位置関連情報推定部102および信頼度推定部103へ出力する。
 位置関連情報推定部102は、後述するパラメータ設定部104において設定された推定方法および無線通信部101から取得した受信信号に基づき、位置関連情報を推定する。位置関連情報推定部102は、推定した位置関連情報を、フィードバック情報生成部106へ出力する。また、位置関連情報推定部102は、推定した位置関連情報を、信頼度推定部103へ出力しても良い。なお、位置関連情報の推定方法については後述する。
 信頼度推定部103は、パラメータ設定部104において設定された推定方法および無線通信部101から取得した受信信号に基づき、位置関連情報推定部102において推定された位置関連情報の信頼度を推定する。信頼度推定部103は、推定した信頼度をフィードバック情報生成部106へ出力する。なお、信頼度推定部103は、推定した位置関連情報と受信信号とに基づいて、信頼度を推定しても良い。なお、信頼度の推定方法については後述する。
 パラメータ設定部104は、位置関連情報を推定するパラメータを設定する。パラメータ設定部104が設定するパラメータは、例えば、位置関連情報の推定方法、信頼度の推定方法、位置関連情報の推定の基準となる測位ポイントである。位置関連情報の推定方法は、例えば、方向を推定する方法、距離を推定する方法である。
 また、パラメータ設定部104は、複数のシステムパラメータをサポートしている場合、システムがサポートしている周波数帯、帯域幅、ビーム幅等のシステムパラメータを設定しても良い。
 パラメータ設定部104は、複数の測位ポイントを基準とした複数の位置関連情報が推定されるように、設定する測位ポイント、位置関連情報の推定方法を切替える。また、パラメータ設定部104は、複数のシステムパラメータまたはシステムパラメータの組み合わせを用いて複数の位置関連情報が推定されるように、設定するシステムパラメータを切替える。
 パラメータ設定部104は、設定したパラメータを、位置関連情報推定部102、信頼度推定部103、指示情報生成部105およびフィードバック情報生成部106へ出力する。
 指示情報生成部105は、パラメータ設定部104によって設定された測位ポイントに対して、位置関連情報を推定するための信号送信を指示する指示情報を生成する。指示情報には、パラメータ設定部104によって設定された、測位ポイントの識別子、推定方法に関する情報、および、システムパラメータの情報が含まれる。指示情報生成部105は、生成した指示情報を含む信号を無線通信部101へ出力する。
 フィードバック情報生成部106は、位置関連情報推定部102から取得した位置関連情報と、信頼度推定部103から取得した信頼度と、パラメータ設定部104から取得したパラメータとを含むフィードバック情報を生成する。フィードバック情報では、位置関連情報と、その位置関連情報の信頼度と、その位置関連情報を推定した際に用いたパラメータとが関連付けられている。フィードバック情報生成部106は、生成したフィードバック情報を無線通信部101へ出力する。
 <基地局の構成>
 図3は、本実施の形態に係る基地局20の構成例を示すブロック図である。基地局20は、無線通信部201、パラメータ取得部202、パラメータ設定部203、推定用信号生成部204、フィードバック情報取得部205、および、通信部206を備える。
 無線通信部201は、ユーザ端末10へ送信する信号(例えば、後述する推定用信号)に対して送信処理を行う。信号の送信処理とは、例えば、変調処理、周波数変換処理(アップコンバート)、および、電力増幅処理を含む。その際、無線通信部201は、後述するパラメータ設定部203において設定されたシステムパラメータ(例えば、周波数帯、周波数帯域幅)に基づいた送信処理を行う。
 また、無線通信部201は、ユーザ端末10から受信する信号(例えば、指示情報を含む信号またはフィードバック情報を含む信号)に対して受信処理を行う。信号の受信処理とは、例えば、復調処理、周波数変換処理、および、電力増幅処理を含む。その際、無線通信部201は、後述するパラメータ設定部203において設定されたシステムパラメータに基づいた、受信処理を行っても良い。無線通信部201は、受信処理を行った指示情報を含む信号をパラメータ取得部202へ出力する。また、無線通信部201は、受信処理を行ったフィードバック情報を含む信号をフィードバック情報取得部205へ出力する。
 パラメータ取得部202は、無線通信部201から取得する信号に含まれる指示情報を取得する。そして、指示情報が示すシステムパラメータをパラメータ設定部203へ出力する。
 パラメータ設定部203は、パラメータ取得部202から取得するシステムパラメータに基づいて、無線通信部201における送信処理および推定用信号生成部204における推定用信号の生成を指示する。
 推定用信号生成部204は、パラメータ設定部203の指示を受け、推定用信号を生成する。例えば、推定用信号生成部204は、ユーザ端末10がToAを用いた距離の推定を行う場合、時刻情報を含む推定用信号を生成する。また、例えば、推定用信号生成部204は、基地局20が複数のビームを形成してユーザ端末10がAoAを用いた方向の推定を行う場合、無線通信部201において形成されるビームに応じたビームインデックスを含む推定用信号を生成する。推定用信号生成部204は、生成した推定用信号を無線通信部201へ出力する。
 なお、推定用信号は、ユーザ端末10と基地局20との間において位置関連情報を推定するための信号であり、上述した例に限定されない。
 フィードバック情報取得部205は、基地局20と接続するユーザ端末10から受信した信号からフィードバック情報を抽出する。そして、フィードバック情報取得部205は、フィードバック情報を通信部206へ出力する。
 通信部206は、ネットワークNを介して集約局30と通信を行うインタフェースである。通信部206は、フィードバック情報取得部205から取得したフィードバック情報を集約局30へ送信する。
 なお、上述のように、測位対象端末とは異なるユーザ端末が、測位ポイントであっても良い。測位ポイントとなるユーザ端末は、図3に示した基地局20の構成の全てまたは一部を備え、基地局20と同様に動作しても良い。
 <集約局の構成>
 図4は、本実施の形態に係る集約局30の構成例を示すブロック図である。集約局30は、通信部301、記憶部302、および、位置推定部303を備える。
 通信部301は、ネットワークNを介して各測位ポイント(図1のシステムでは各基地局20)と通信を行うインタフェースである。通信部301は、基地局20からユーザ端末10のフィードバック情報を含む信号を受信し、位置推定部303へ出力する。また、通信部301は、各測位ポイントから自身の位置を示す情報を取得し、取得した各測位ポイントの位置を記憶部302へ格納する。
 記憶部302には、集約局30と接続する基地局20の位置が格納される。また記憶部302には、基地局20と無線接続し、位置の推定が行われたユーザ端末の位置が格納される。
 位置推定部303は、通信部301から取得するフィードバック情報、および、記憶部302に格納された各測位ポイントの位置に基づいて、ユーザ端末10の測位を行う。位置推定部303は、ユーザ端末10の位置を示す測位結果を、記憶部302に格納し、また、通信部301を介して、ユーザ端末10へ送信する。なお、位置推定部303における測位方法については後述する。
 <位置関連情報の推定方法と信頼度の推定方法の例>
 次に、ユーザ端末10が位置関連情報として方向を推定し、その推定した方向の信頼度を推定する例を説明する。一例として、測位ポイントP1である基地局20-1が、複数のアンテナ素子を用いるMassive MIMO技術を用いて複数の方向にビームを形成して推定用信号を送信し、測位対象端末であるユーザ端末10が、推定用信号を受信して測位ポイントP1を基準とした方向情報を推定する例について説明する。
 図5は、本実施の形態における位置関連情報の推定方法の第1の例を示す図である。図6は、本実施の形態における位置関連情報の推定方法の第2の例を示す図である。
 ユーザ端末10は、基地局20-1に対して、方向を推定する指示を含む指示情報を通知する。基地局20-1は、指示情報を取得し、複数の方向にビームを形成して推定用信号を送信する。複数の方向に形成されるビームには、ビームインデックス#1~#Mが付されている。各ビームを用いて送信される推定用信号には、対応するビームインデックスの情報が含まれる。
 ユーザ端末10は、複数の方向のビームを用いて送信された推定用信号を受信し、受信電力が最も大きい推定用信号に含まれるビームインデックスを、方向として推定する。
 また、ユーザ端末10は、各ビームを用いて送信された推定用信号の送信タイミングと受信タイミングの差を示す到来時間を推定し、受信電力が最も大きい推定用信号の到来時間に基づいて、信頼度を推定する。例えば、ユーザ端末10は、受信電力が最も大きい推定用信号の到来時間が大きいほど信頼度が低いと判定し、到来時間に逆比例する信頼度の値を算出する。
 あるいは、ユーザ端末10は、受信電力が最も大きい推定用信号の到来時間が所定時間以上である場合、ユーザ端末10と基地局20-1との間の無線環境はNLOSであると推定し、所定時間未満である場合、LOSであると判定する。そして、ユーザ端末10は、NLOSまたはLOSを示す値(例えば、0または1の1ビットの情報)を信頼度として推定する。
 図5の例では、ユーザ端末10と基地局20-1の間に障害物が存在しないため、無線環境はLOS環境である。ユーザ端末10は、複数のビームそれぞれを用いて基地局20-1から送信された推定用信号を受信する。そして、ユーザ端末10は、ビームインデックス#mが付されたビームを用いて基地局20-1から送信された推定用信号の受信電力が最も大きいと判定する。この場合、ユーザ端末10は、ビームインデックス#mを方向情報とする。また、この場合、ビームインデックス#mが付されたビームを用いて送信された推定用信号の到来時間は比較的短いため、ユーザ端末10が推定する信頼度は高くなる。
 一方、図6の例では、ユーザ端末10と基地局20-1の間に障害物が存在するため、無線環境はNLOS環境である。この場合、ユーザ端末10は、ビームインデックス#mが付されたビームを用いて基地局20-1から送信された推定用信号を受信できない、あるいは、受信できたとしてもその受信電力は小さくなる。
 そして、図6の例では、ユーザ端末10は、ビームインデックス#3を用いて基地局20-1から送信された推定用信号の受信電力が最も大きいと判定する。この場合、ユーザ端末10は、ビームインデックス#3を方向情報とする。また、この場合、ビームインデックス#3が付されたビームを用いて送信された推定用信号の到来時間は比較的長いため、ユーザ端末10が推定する信頼度は低くなる。
 ユーザ端末10は、他の測位ポイントP2~P4(つまり、基地局20-2~20-4)との間において、同様の処理を行うことによって、各測位ポイントを基準とした方向を推定し、その方向の信頼度を推定する。そして、ユーザ端末10は、測位ポイントと方向と信頼度とを対応付けたフィードバック情報を生成し、集約局30へ送信する。
 なお、上述の例では、ユーザ端末10が位置関連情報として方向を推定する例について説明したが、距離を推定してもよい。
 距離を推定する場合、ユーザ端末10は、受信電力が最も大きい推定用信号を判定し、その判定した推定用信号の受信電力に基づいて、ユーザ端末10と基地局20-1との距離に対応するパスロスを推定する。例えば、ユーザ端末10は、ユーザ端末10と基地局20-1との間において既知である送信時の推定用信号の送信電力から受信電力を差し引くことによって、パスロスを推定する。ユーザ端末10は、推定したパスロスの値を距離情報としてフィードバック情報に含めても良いし、パスロスから算出した距離を距離情報としてフィードバック情報に含めても良い。
 また、上述の例では、ユーザ端末10が推定用信号の到来時間に基づいて、推定した方向の信頼度を推定する例について説明したが、他の方法を用いて信頼度を推定しても良い。
 例えば、ユーザ端末10は、受信電力が最も大きい推定用信号を判定し、その判定した推定用信号の受信電力に基づいて、ユーザ端末10と基地局20-1との距離に対応するパスロスを推定する。パスロスが大きいほどその推定用信号に基づいて推定した位置関連情報の信頼度が低くなるため、ユーザ端末10は、パスロスに逆比例した値を信頼度の値として算出しても良い。
 <信頼度のバリエーション>
 上述の例では、ユーザ端末10が推定用信号の到来時間またはパスロスを用いて信頼度を推定したが、本発明はこれらに限定されない。以下、信頼度のバリエーションについて説明する。
 例えば、ユーザ端末10は、基準となる測位ポイントとの間の無線環境がNLOSか、あるいは、LOSか、を推定しても良い。
 NLOSかLOSかの推定方法としては、距離を比較する例が挙げられる。例えば、各測位ポイントが、自身の位置を示す情報をユーザ端末10に対して通知する。この通知は、broadcastであっても良いし、unicastであっても良い。ユーザ端末10は、測位ポイントの位置を示す情報を取得し、また、GPS等を用いてユーザ端末10のおおよその位置を取得する。そして、ユーザ端末10は、取得した測位ポイントの位置とユーザ端末10の位置から、測位ポイントとユーザ端末10の距離を算出する。そして、ユーザ端末10は、算出した距離に対応するLOS環境時のパスロスの値と、算出した距離に対応するNLOS環境時のパスロスの値と、推定用信号から推定したパスロスの値とを比較して、NLOSかLOSかを推定する。
 図7は、測位ポイントとユーザ端末の距離に対応するNLOS環境時のパスロスの値と、推定用信号から推定したパスロスの値の一例を示す図である。図7の横軸は、測位ポイントとユーザ端末の距離を示し、縦軸は、距離に対するパスロスの値を示す。そして、図7には、2GHz帯の周波数帯におけるLOS環境時のパスロスおよびNLOS環境時のパスロスと、30GHzの周波数帯におけるLOS環境時のパスロスおよびNLOS環境時のパスロスが示される。
 ユーザ端末10は、予め、図7に示す対応関係のデータを有し、推定用信号から算出したパスロスと、その推定用信号の送信に用いられたシステムパラメータ(図7の例では、周波数帯が2GHz、または、30GHz)と、算出した距離とに基づいて、算出した距離に対応するLOS環境時のパスロスの値と、算出した距離に対応するNLOS環境時のパスロスの値と、推定用信号から推定したパスロスの値とを比較する。そして、ユーザ端末10は、NLOSかLOSかを推定する。例えば、ユーザ端末10は、推定用信号から推定したパスロスの値がLOS環境時のパスロスの値に近ければLOSと推定し、推定用信号から推定したパスロスの値がNLOS環境時のパスロスの値に近ければLOSと推定する。
 また、複数のシステムパラメータを用いて、1つの測位ポイントを基準とした複数の位置関連情報(例えば、距離)を推定する場合、推定した複数の位置関連情報のばたつき度合に基づいて、NLOSかLOSかの推定を行っても良い。
 測位ポイントとユーザ端末10の間の無線環境がLOS環境であれば、複数のシステムパラメータを用いた複数の位置関連情報、例えば、複数の距離のばたつきは小さい。一方、測位ポイントとユーザ端末の間の無線環境がNLOS環境であれば、複数のシステムパラメータを用いた複数の位置関連情報、例えば、複数の距離のばたつきは大きくなる。
 例えば、ユーザ端末10は、複数のシステムパラメータを用いて、1つの測位ポイントを基準とした複数の位置関連情報を推定した場合、その複数の位置関連情報の平均と、平均に対する分散(二乗偏差)を算出する。そして、ユーザ端末10は、算出した分散が閾値以上であればNLOSであると推定し、算出した分散が閾値未満であればLOSであると推定しても良い。そして、ユーザ端末10は、NLOSかLOSかを示す値(例えば、0、1の1ビットの値)を信頼度として算出しても良い。
 <フィードバック情報と測位方法の第1の例>
 次に、ユーザ端末10から集約局30へ送信されるフィードバック情報の例と、そのフィードバック情報に基づいて集約局30が測位を行う例について説明する。
 図8Aは、本実施の形態におけるフィードバック情報の第1の例を示す図である。図8Aに示すフィードバック情報では、基準となる1つの測位ポイントに対して、方向情報と距離情報の2つの位置関連情報、および、1つの信頼度が対応づけられる。
 図8Bは、本実施の形態におけるフィードバック情報の第2の例を示す図である。図8Bに示すフィードバック情報では、基準となる1つの測位ポイントに対して、方向情報とその方向情報の信頼度、および、距離情報とその距離情報の信頼度が対応づけられる。
 集約局30は、図8Aまたは図8Bに示すようなフィードバック情報に基づいて、ユーザ端末10の測位を行う。
 例えば、集約局30は、フィードバック情報のうち、信頼度が所定の条件を満たすか否かを判定し、所定の条件を満たす信頼度に対応付けられた位置関連情報を用いて、ユーザ端末10の測位を行う。
 例えば、信頼度が数値である場合、集約局30は、信頼度が所定値以上か否かを判定し、所定値以上の信頼度に対応付けられた位置関連情報を用いる。あるいは、信頼度が数値である場合、集約局30は、数値が高い方から順にN個(Nは2以上の整数)の信頼度に対応付けられた位置関連情報を用いても良い。
 また、信頼度が、NLOSかLOSを示す1ビットの値(例えば、NLOSの場合は0、LOSの場合は1)で示される場合、集約局30は、信頼度の1ビットの値が1か0かを判定し、1ビットの値が1の信頼度に対応付けられた位置関連情報を用いる。
 図8Aを例にとって、集約局30が方向情報を用いた測位を行う場合の測位方法を説明する。図8Aには、5つの測位ポイントの位置関連情報と信頼度が示される。集約局30は、5つの測位ポイントに対応付けられる5つの信頼度が所定値以上か否かを判定する。例えば、図8Aにおいて、Q_1及びQ_2が所定値以上である場合、集約局30は、Q_1に対応付けられた方向情報α1、Q_2に対応付けられた方向情報α2を用いる。そして、集約局30は、予め既知の測位ポイントP1の位置と測位ポイントP2の位置と方向情報α1と方向情報α2とを用いて、ユーザ端末10の測位を行う。なお、2つの既知の位置と、その位置を基準とした2つの角度を用いた測位方法は、周知の方法であるため、詳細な説明は省略する。
 また、集約局30は、最も高い値を有する信頼度に対応付けられた方向情報と距離情報を用いて測位を行っても良い。例えば、図8Aにおいて、Q_2が最も高い値である場合、集約局30は、方向情報α2と距離情報d2と測位ポイントP2の位置とを用いて、測位を行っても良い。この場合、集約局30は、測位ポイントP2の位置から、角度α2の方向に、距離d2離れた位置を、ユーザ端末10の位置として推定する。
 このように、ユーザ端末10が、推定した位置関連情報とその位置関連情報の信頼度とを対応づけてフィードバック情報として集約局30に送信することにより、集約局30は、信頼度に基づいて位置関連情報を選択できる。この構成により、信頼度が低い位置関連情報が測位に用いられることを避けることができるため、測位精度の低下を抑制できる。
 <フィードバック情報と測位方法の第2の例>
 次に、ユーザ端末10から集約局30へ送信されるフィードバック情報の別の例と、そのフィードバック情報に基づいて集約局30が測位を行う例について説明する。
 図9Aは、本実施の形態におけるフィードバック情報の第3の例を示す図である。図9Aに示すフィードバック情報では、基準となる1つの測位ポイントに対して、2つの異なる周波数帯を用いて推定した、方向情報と距離情報の2つの位置関連情報、および、1つの信頼度が対応づけられる。
 図9Bは、本実施の形態におけるフィードバック情報の第4の例を示す図である。図9Bに示すフィードバック情報では、基準となる1つの測位ポイントに対して、2つの異なる周波数帯を用いて推定した、方向情報とその方向情報の信頼度、および、距離情報とその距離情報の信頼度が対応づけられる。
 集約局30は、図9Aまたは図9Bに示すようなフィードバック情報に基づいて、ユーザ端末10の測位を行う。
 例えば、図8A、図8Bを用いて説明した例と同様に、集約局30は、フィードバック情報のうち、信頼度が所定の条件を満たすか否かを判定し、所定の条件を満たす信頼度に対応付けられた位置関連情報を用いて、ユーザ端末10の測位を行う。
 また、別の例として、集約局30は、複数のシステムパラメータを用いて推定した位置関連情報を比較して、測位に用いる位置関連情報を判定しても良い。
 例えば、集約局30は、複数のシステムパラメータを用いて推定した位置関連情報のばたつき(例えば、分散)が所定値以上の場合、低い周波数帯を用いて推定した位置関連情報を測位に用いると判定し、位置関連情報のばたつき(例えば、分散)が所定値未満の場合、高い周波数帯を用いて推定した位置関連情報を測位に用いると判定しても良い。
 また、さらに別の例として、集約局30は、複数のシステムパラメータを用いて推定した、1つの測位ポイントを基準とした複数の位置関連情報の中で、信頼度が高い位置関連情報を組み合わせて測位を行っても良い。
 例えば、図9Bの例において、集約局30は、周波数帯Band1を用いて推定した、測位ポイントP1を基準とした方向情報α1_B1の信頼度Q_α1_B1が、周波数帯Band2を用いて推定した、測位ポイントP1を基準とした方向情報α1_B2の信頼度Q_α1_B2よりも小さい場合、方向情報α1_B1を測位に用いると判定する。また、集約局30は、周波数帯Band1を用いて推定した、測位ポイントP1を基準とした距離情報d1_B1の信頼度Q_d1_B1が、周波数帯Band2を用いて推定した、測位ポイントP1を基準とした距離情報d1_B2の信頼度Q_d1_B2よりも大きい場合、距離情報d1_B1を測位に用いると判定する。そして、集約局30は、方向情報α1_B1と、距離情報d1_B1と、測位ポイントP1の位置とを用いて、測位を行う。この場合、集約局30は、測位ポイントP1の位置から、角度α1_B1の方向に、距離d1_B1離れた位置を、ユーザ端末10の位置として推定する。
 また、集約局30は、複数の位置関連情報を、信頼度に基づいて重み付けし、重み付けした情報を用いて測位を行っても良い。例えば、周波数帯Band1を用いて推定した、測位ポイントP1を基準とした方向情報α1_B1、および、周波数帯Band2を用いて推定した、測位ポイントP1を基準とした方向情報α1_B2を、それぞれの信頼度Q_α1_B1およびQ_α1_B2に基づいて重み付けした値を、測位ポイントP1を基準とした方向としても良い。
 このように、ユーザ端末10が、推定した位置関連情報とその位置関連情報の信頼度とを対応づけてフィードバック情報として集約局30に送信することにより、集約局30は、信頼度に基づいて位置関連情報を選択できる。また、1つの測位ポイントに対して、複数のシステムパラメータを用いて位置関連情報を推定し、信頼度を推定するため、1つの測位ポイントを基準とした位置関連情報を信頼度に基づいて選択できる。この構成によって、信頼度が高い位置関連情報を測位に用いることができたり、あるいは、信頼度に応じて測位方法(例えば、方向情報のみを用いる測位方法、または、距離情報のみを用いる測位方法)、および/または、測位に用いる情報の組み合わせを変更できたりするため、測位精度の低下を抑制できる。
 また、複数のシステムパラメータを用いて位置関連情報を推定する場合には、異なるシステムパラメータを用いて推定した位置関連情報を組み合わせて用いることにより、より精度の高い測位を行うことができる。例えば、低い周波数帯を用いて推定した距離情報と、高い周波数帯を用いて推定した方向情報とを組み合わせて測位を行うことができる。
 <ユーザ端末の処理>
 次に、ユーザ端末10の処理について図10を用いて説明する。図10は、本実施の形態1におけるユーザ端末10の処理を示すフローチャートである。
 ステップS101にて、ユーザ端末10は、位置関連情報の基準とする測位ポイントを設定する。
 ステップS102にて、ユーザ端末10は、位置関連情報の推定に用いるシステムパラメータを設定する。ユーザ端末10によって設定されたシステムパラメータに関する情報は、指示情報として、ステップS101にて設定した測位ポイントに送信される。
 ステップS103にて、ユーザ端末10は、測位ポイントから受信した信号に基づいて、位置関連情報を推定する。
 ステップS104にて、ユーザ端末10は、ステップS103にて推定した位置関連情報の信頼度を算出する。
 ステップS105にて、ユーザ端末10は、位置関連情報の推定が終了したか否かを判定する。例えば、ユーザ端末10は、通信可能な範囲に存在する全ての測位ポイントを基準にして、使用可能なシステムパラメータを全て用いて、位置関連情報を取得した場合、位置関連情報の推定が終了したと判定する。また、例えば、ユーザ端末10は、所定の個数の位置関連情報を推定した場合、位置関連情報の推定が終了したと判定する。
 ユーザ端末10は、位置関連情報の推定が終了していない場合(ステップS105にてNO)、ステップS106にて、測位ポイントの変更を行う。
 次に、ステップS107にて、ユーザ端末10は、システムパラメータの変更を行う。なお、ステップS106とステップS107は、少なくともいずれか一方の処理が実行されても良い。例えば、測位ポイントの変更を行わず、システムパラメータの変更を行っても良い。そして、フローは、ステップS103の処理へ戻る。
 ユーザ端末10は、位置関連情報の推定が終了した場合(ステップS105にてYES)、ステップS108にて、ユーザ端末10は、位置関連情報と、信頼度とを含むフィードバック情報を生成し、集約局30へ送信する。そして、フローは、終了する。
 なお、図10に示すフローチャートのステップS101にて、ユーザ端末10は、複数の測位ポイントを設定しても良い。また、ステップS106にて、ユーザ端末10は、複数の測位ポイントに変更しても良い。この場合、ユーザ端末10は、ステップS103にて、複数の測位ポイントを基準とした複数の位置関連情報をパラレルに(同時に)推定し、ステップS104にて、複数の位置関連情報それぞれの信頼度を推定する。
 また、ステップS107にて、ユーザ端末10は、システムパラメータの変更を行わなくても良い。ユーザ端末10は、1つ(または1組)のシステムパラメータを用いて、位置関連情報の推定および信頼度の推定を行っても良い。例えば、ユーザ端末10および/または測位ポイントが複数のシステムパラメータをサポートしていない場合は、1つ(または1組)のシステムパラメータを用いることになる。
 また、ステップS108にて、ユーザ端末10がフィードバックする情報の数、組み合わせは、特に限定されない。例えば、ユーザ端末10は、1つのシステムパラメータを用いた1つの測位ポイントを基準とした位置関連情報および信頼度をフィードバックしても良い。あるいは、ユーザ端末10は、1つのシステムパラメータを用いた複数の測位ポイントそれぞれを基準とした位置関連情報および信頼度をフィードバックしても良い。あるいは、ユーザ端末10は、複数のシステムパラメータそれぞれを用いた1つの測位ポイントを基準とした位置関連情報および信頼度をフィードバックしても良い。あるいは、ユーザ端末10は、複数のシステムパラメータそれぞれを用いた複数の測位ポイントそれぞれを基準とした位置関連情報および信頼度をフィードバックしても良い。
 以上説明したように、本実施の形態では、ユーザ端末10が、推定した位置関連情報とその位置関連情報の信頼度とを対応づけてフィードバック情報として集約局30に送信することにより、集約局30は、信頼度に基づいて位置関連情報を選択できる。この構成により、信頼度が高い位置関連情報を測位に用いることができたり、あるいは、信頼度に応じて測位方法(例えば、方向情報のみを用いる測位方法、または、距離情報のみを用いる測位方法)、および/または、測位に用いる情報の組み合わせを変更できたりするため、測位精度の低下を抑制できる。
 また、1つの測位ポイントに対して、複数のシステムパラメータを用いて位置関連情報を推定し、信頼度を算出するため、1つの測位ポイントを基準とした位置関連情報を信頼度に基づいて選択できる。これにより、信頼度が高い位置関連情報を測位に用いることができたり、あるいは、信頼度に応じて測位方法(例えば、方向情報のみを用いる測位方法、または、距離情報のみを用いる測位方法)、および/または、測位に用いる情報の組み合わせを変更できたりするため、測位精度の低下を抑制できる。
 また、複数のシステムパラメータを用いて位置関連情報を推定する場合には、異なるシステムパラメータを用いて推定した位置関連情報を組み合わせて用いることにより、より精度の高い測位を行うことができる。例えば、低い周波数帯を用いて推定した距離情報と、高い周波数帯を用いて推定した方向情報とを組み合わせて測位を行うことができる。
 以上、実施の形態について説明した。
 (ハードウェア構成)
 なお、上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
 例えば、本発明の一実施の形態における無線基地局、ユーザ端末、集約局などは、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図11は、本発明の一実施の形態に係るユーザ端末、基地局及び集約局のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のユーザ端末10、基地局20及び集約局30は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
 なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。ユーザ端末10、基地局20及び集約局30のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
 例えば、プロセッサ1001は1つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、1のプロセッサで実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法で、一以上のプロセッサで実行されてもよい。なお、プロセッサ1001は、一以上のチップで実装されてもよい。
 ユーザ端末10、基地局20及び集約局30における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信、又は、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
 プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインタフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、上述の位置関連情報推定部102、信頼度推定部103、パラメータ設定部104、203、指示情報生成部105、フィードバック情報生成部106、パラメータ取得部202、推定用信号生成部204、フィードバック情報取得部205、位置推定部303などは、プロセッサ1001で実現されてもよい。
 また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール又はデータを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ端末10、基地局20及び集約局30を構成する少なくとも一部の機能ブロックは、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。
 メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本発明の一実施の形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
 ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD-ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu-ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及び/又はストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。例えば、上述の記憶部302などは、メモリ1002及び/又はストレージ1003で実現されてもよい。
 通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の無線通信部101、201、通信部206、301などは、通信装置1004で実現されてもよい。
 入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
 また、プロセッサ1001及びメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
 また、ユーザ端末10、基地局20及び集約局30は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
 (情報の通知、シグナリング)
 また、情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、MAC(Medium Access Control)シグナリング、報知情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)))、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC接続セットアップ(RRC Connection Setup)メッセージ、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージなどであってもよい。
 (適応システム)
 本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE-A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT-Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、W-CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
 (処理手順等)
 本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
 (基地局の操作)
 本明細書において基地局(無線基地局)によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。基地局を有する1つまたは複数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および/または基地局以外の他のネットワークノード(例えば、MME(Mobility Management Entity)またはS-GW(Serving Gateway)などが考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが1つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、MMEおよびS-GW)であってもよい。
 (入出力の方向)
 情報及び信号等は、上位レイヤ(または下位レイヤ)から下位レイヤ(または上位レイヤ)に出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
 (入出力された情報等の扱い)
 入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置に送信されてもよい。
 (判定方法)
 判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真偽値(Boolean:trueまたはfalse)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
 (ソフトウェア)
 ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
 また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)などの有線技術及び/又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
 (情報、信号)
 本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
 なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナル)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア(CC)は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
 (「システム」、「ネットワーク」)
 本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
 (パラメータ、チャネルの名称)
 また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
 上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル(例えば、PUCCH、PDCCHなど)及び情報要素(例えば、TPCなど)は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
 (基地局)
 基地局(無線基地局)は、1つまたは複数(例えば、3つ)の(セクタとも呼ばれる)セルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム(例えば、屋内用の小型基地局RRH:Remote Radio Head)によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および/または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」、「eNB」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
 (端末)
 ユーザ端末は、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、UE(User Equipment)、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
 (用語の意味、解釈)
 本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
 「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及び/又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
 参照信号は、RS(Reference Signal)と略称することもでき、適用される標準によってパイロット(Pilot)と呼ばれてもよい。また、補正用RSは、TRS(Tracking RS)、PC-RS(Phase Compensation RS)、PTRS(Phase Tracking RS)、Additional RSと呼ばれてもよい。また、復調用RS及び補正用RSは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。また、復調用RS及び補正用RSは同じ名称(例えば復調RS)で規定されてもよい。
 本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
 上記の各装置の構成における「部」を、「手段」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。
 「含む(including)」、「含んでいる(comprising)」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは請求の範囲において使用されている用語「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
 無線フレームは時間領域において1つまたは複数のフレームで構成されてもよい。時間領域において1つまたは複数の各フレームはサブフレーム、タイムユニット等と呼ばれてもよい。サブフレームは更に時間領域において1つまたは複数のスロットで構成されてもよい。スロットはさらに時間領域において1つまたは複数のシンボル(OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボル、SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)シンボル等)で構成されてもよい。
 無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット、およびシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニスロット、およびシンボルは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。
 例えば、LTEシステムでは、基地局が各移動局に無線リソース(各移動局において使用することが可能な周波数帯域幅、送信電力等)を割り当てるスケジューリングを行う。スケジューリングの最小時間単位をTTI(Transmission Time Interval)と呼んでもよいし、1ミニスロットをTTIと呼んでもよい。
 例えば、1サブフレームをTTIと呼んでもよいし、複数の連続したサブフレームをTTIと呼んでもよいし、1スロットをTTIと呼んでもよい。
 リソースユニットは、時間領域および周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域では1つまたは複数個の連続した副搬送波(subcarrier)を含んでもよい。また、リソースユニットの時間領域では、1つまたは複数個のシンボルを含んでもよく、1スロット、1ミニスロット、1サブフレーム、または1TTIの長さであってもよい。1TTI、1サブフレームは、それぞれ1つまたは複数のリソースユニットで構成されてもよい。また、リソースユニットは、リソースブロック(RB:Resource Block)、物理リソースブロック(PRB:Physical RB)、PRBペア、RBペア、スケジューリングユニット、周波数ユニット、サブバンドと呼ばれてもよい。また、リソースユニットは、1つ又は複数のREで構成されてもよい。例えば、1REは、リソース割当単位となるリソースユニットより小さい単位のリソース(例えば、最小のリソース単位)であればよく、REという呼称に限定されない。
 上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、サブフレームに含まれるミニスロットの数、スロットに含まれるシンボルおよびリソースブロックの数、および、リソースブロックに含まれるサブキャリアの数は様々に変更することができる。
 本開示の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。
 (態様のバリエーション等)
 本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
 以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
 本特許出願は、2017年3月17日に出願した日本国特許出願第2017-053169号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2017-053169号の全内容を本願に援用する。
 本発明は、ユーザ端末の位置推定に有用である。
 10 ユーザ端末
 20-1~20-4 基地局
 30 集約局
 101、201 無線通信部
 102 位置関連情報推定部
 103 信頼度推定部
 104、203 パラメータ設定部
 105 指示情報生成部
 106 フィードバック情報生成部
 202 パラメータ取得部
 204 推定用信号生成部
 205 フィードバック情報取得部
 206、301 通信部
 302 記憶部
 303 位置推定部

Claims (4)

  1.  複数の測位ポイントそれぞれとの位置関係を示す位置関連情報を推定する位置関連情報推定部と、
     前記位置関連情報の信頼度を推定する信頼度推定部と、
     前記位置関連情報と前記信頼度と前記測位ポイントの識別子とを関連付けたフィードバック情報を送信する無線通信部と、
     を備えるユーザ端末。
  2.  前記無線通信部は、前記測位ポイントから受信信号を受信し、
     前記信頼度推定部は、前記受信信号の電力が大きいほど高くなるように、あるいは、前記受信信号の到来時間が短いほど高くなるように、前記信頼度を推定する、
     請求項1に記載のユーザ端末。
  3.  前記無線通信部が前記測位ポイントから受信する受信信号の周波数帯または周波数帯域幅を含むシステムパラメータを切替えるパラメータ設定部を更に備え、
     前記位置関連情報推定部は、互いに異なるシステムパラメータの位置関連情報を推定し、
     前記信頼度推定部は、前記システムパラメータの位置関連情報の信頼度を推定し、
     前記無線通信部は、前記位置関連情報、前記信頼度、前記測位ポイントの識別子および前記システムパラメータを関連付けたフィードバック情報を送信する、
     請求項1に記載のユーザ端末。
  4.  前記位置関連情報は、前記測位ポイントと前記ユーザ端末との距離、または、前記測位ポイントを基準とした前記ユーザ端末の方向を示す情報である、
     請求項1に記載のユーザ端末。
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