(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信システム（ＷＣＳ）において動作するフェムトセル・デバイスの位置の検出において、ワイヤレス位置検出システム（ＷＬＳ）によって用いるための方法であって、前記ＷＬＳは、サービング移動体位置検出センタ（ＳＭＬＣ）と、前記ＳＭＬＣと通信可能な複数の位置測定ユニット（ＬＭＵ）と、前記ＳＭＬＣと通信可能な複数のリンク・モニタと、前記ＳＭＬＣと通信可能なＳＭＬＣデータベースとを含み、方法は、
前記フェムトセル・デバイスを発見し、その位置検出を開始するステップと、
前記フェムトセル・デバイスの位置を判定するステップとを含み、
前記フェムトセル・デバイスの位置検出を開始するステップは、前記ＷＬＳと関連付けられた無線ネットワーク・モニタ（ＲＮＭ）またはリンク監視システム（ＬＭＳ）を用いた新たなセル-ＩＤの検出を含み、
位置情報を前記ＳＭＬＣデータベースに提供するステップと、
前記フェムトセル・デバイスの計算した位置に関する確信度を計算するステップと、
前記計算した確信度を、前記ＳＭＬＣデータベースに格納された確信度と比較するステップと、
前記計算した確信度が前記格納された確信度よりも高いと判断し、前記ＳＭＬＣデータベースの中にある位置情報を更新するステップ、または、前記計算した確信度が前記格納された確信度よりも高いと判断し、前記ワイヤレス通信システムの操作者に、前記フェムトセル・デバイスと関連のある格納された位置情報における誤差を通知するステップの少なくとも一方とを含み、
前記ＳＭＬＣデータベースは、前記ワイヤレス通信システムのセル位置を含み、前記発見および開始は、コール・イベントに関するメッセージ内における新たなセル-ＩＤを求めて、ワイヤレス通信システム・リンク・トラフィックの監視を通じて、フェムトセルＩＤ情報を発見することを選択的に含み、方法はさらに、
フェムトセル識別情報を前記ＳＭＬＣデータベースに格納するステップと、
前記フェムトセルの位置検出に対するトリガを設定するステップとを含み、前記トリガを設定することは、（ｃ１）ワイヤレス・インテリジェント・ネットワーク（ＷＩＮ）設備を通じてフェムトセル・セル-ＩＤトリガを前記ＳＭＬＣデータベースに設定する手順、（ｃ２）いつ前記フェムトセル・デバイスが移動局（ＭＳ）に応対しているか特定するために前記移動局（ＭＳ）の位置情報を試験すべきことを前記ＷＬＳに示すために、内部フェムトセル・セル-ＩＤトリガを前記ＳＭＬＣデータベースに設定する手順、（ｃ３）前記ＷＬＳと関連付けられた無線ネットワーク・モニタ（ＲＮＭ）またはリンク監視システム（ＬＭＳ）にフェムトセル・セル-ＩＤトリガを設定する手順のうちの少なくとも１つを含み、前記フェムトセル・セル-Ｄの検出が、前記フェムトセル・デバイスの位置検出を試すことを前記ＷＬＳに指示するように前記ＷＬＳは構成されている、
方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記ワイヤレス通信システムが、前記フェムトセルに加えて、複数のマクロセルと少なくとも１つのマイクロセルとを含み、選択的に、
前記フェムトセルは、１つのマクロセルの無線フットプリント内に位置付けられたアンダーレイ・フェムトセルである、または、
前記フェムトセルは、複数のマクロセルの無線フットプリント内に位置付けられた境界フェムトセルである、または、
前記フェムトセルは、前記ＷＣＳの全てのマクロセルの無線フットプリントおよびカバレッジ・エリアの外側に位置付けられた遠隔フェムトセルである、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記計算した確信度が、予め定められた値よりも低いと判定し、より高精度な前記フェムトセル・デバイスの位置を得ようと試みるステップをさらに含む、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、ＲＦ計画および調整のために前記フェムトセルの位置を用いるステップをさらに含む、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、前記ＲＦ計画および調整は、前記フェムトセル・デバイスが再配置されるときに、前記フェムトセル・デバイスが他のセルと干渉するのを防止することを含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記フェムトセルの位置を、緊急サービスに用いるステップをさらに含む、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記ワイヤレス通信システムは、前記フェムトセルに加えて、複数のマクロセルと少なくとも１つのマイクロセルとを含み、選択的に、前記フェムトセル・デバイスは、１つのマクロセルの無線フットプリント内に位置付けられたアンダーレイ・フェムトセルとして配備され、または、前記フェムトセル・デバイスは、複数のマクロセルの無線フットプリント内に位置付けられた境界フェムトセルとして配備される、または、前記フェムトセル・デバイスは、前記ワイヤレス通信システムの全てのマクロセルの無線フットプリントおよびカバレッジ・エリアの外側に位置付けられた遠隔フェムトセルとして配備される、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、前記フェムトセル・デバイスの位置は、前記ＷＬＳによって計算され、または、前記フェムトセル・デバイスの位置は、ハンドオーバー手順の間にアップリンク送信を用いて判定される、方法。
【請求項９】
ワイヤレス位置検出システム（ＷＬＳ）であって、
サービング移動体位置検出センタ（ＳＭＬＣ）と、
前記ＳＭＬＣと通信可能な複数の位置測定ユニット（ＬＭＵ）と、
前記ＳＭＬＣと通信可能な複数のリンク・モニタと、
前記ＳＭＬＣと通信可能であり前記ワイヤレス通信システムのセル位置を含むＳＭＬＣデータベースと、
前記ワイヤレス位置検出システムにおいて動作するフェムトセル・デバイスの位置を検出するように構成されたサブシステムであって、前記フェムトセル・デバイスを発見しその位置検出を開始するように構成されたサブシステムと、前記フェムトセル・デバイスの位置を判定するように構成されたサブシステムとを含む、サブシステムとを備え、
前記フェムトセル・デバイスの位置検出を開始するように構成された前記サブシステムは、
前記ワイヤレス通信システムからコマンドを受信するように構成されたサブシステムと、
前記フェムトセル・デバイスによってブロードキャストされたセル-ＩＤ情報に基づいて、ワイヤレス・インテリジェント・ネットワーク・トリガを受信するように構成されたサブシステムと、
新たなセル-ＩＤを検出するように構成されたサブシステムと、
前記フェムトセル・デバイスの位置を計算するように構成されたサブシステムと、
前記フェムトセルの計算した位置に関する確信度を計算するように構成されたサブシステムと、
前記計算した確信度を、前記ＳＭＬＣデータベースに格納された確信度と比較するように構成されたサブシステムと、
前記計算した確信度が前記格納された確信度よりも高いと判断し、それに応答して前記ＳＭＬＣデータベースの中にある位置情報を更新するように構成されたサブシステムと、備え、
前記ワイヤレス位置検出システムにおいて動作するフェムトセル・デバイスの位置を検出するように構成されたサブシステムはさらに、
（ａ）前記フェムトセル・デバイスを発見しその位置検出を開始するように構成されたサブシステムであって、前記発見および開始が、（ａ１）前記ワイヤレス通信システムからフェムトセルＩＤ情報を受信する手順、（ａ２）コール詳細記録の分析により前記フェムトセルＩＤ情報を発見する手順、および（ａ３）コール・イベントに関するメッセージ内において新たなセル-ＩＤを求めて、ワイヤレス通信システム・リンク・トラフィックの監視を通じて、前記フェムトセルＩＤ情報を発見する手順のうちの少なくとも１つを含む、サブシステムと、
（ｂ）フェムトセル識別情報を前記ＳＭＬＣデータベースに格納するように構成されたサブシステムと、
（ｃ）前記フェムトセルの位置検出に対するトリガを設定するように構成されたサブシステムであって、前記トリガの設定が、（ｃ１）ワイヤレス・インテリジェント・ネットワーク（ＷＩＮ）設備を通じてフェムトセル・セル-ＩＤトリガを前記ＳＭＬＣデータベースに格納する手順、（ｃ２）いつ前記フェムトセル・デバイスが移動局（ＭＳ）に応対しているか特定するために前記移動局（ＭＳ）の位置情報を試験すべきことを前記ＷＬＳに示すために、内部フェムトセル・セル-ＩＤトリガを前記ＳＭＬＣデータベースに設定する手順、（ｃ３）前記ＷＬＳと関連付けられた無線ネットワーク・モニタ（ＲＮＭ）またはリンク監視システム（ＬＭＳ）にフェムトセル・セル-ＩＤトリガを設定する手順の内少なくとも１つを含み、前記ＷＬＳが、前記フェムトセル・セル-Ｄの発見が、前記フェムトセル・デバイスの位置検出を試すことを前記ＷＬＳに催促する、サブシステムと、を含む、
ワイヤレス位置検出システム。
【請求項１０】
ワイヤレス位置検出システム（ＷＬＳ）であって、
サービング移動体位置検出センタ（ＳＭＬＣ）と、
前記ＳＭＬＣと通信可能な複数の位置測定ユニット（ＬＭＵ）と、
前記ＳＭＬＣと通信可能な複数のリンク・モニタと、
前記ＳＭＬＣと通信可能であり前記ワイヤレス通信システムのセル位置を含むＳＭＬＣデータベースと、
前記ワイヤレス位置検出システムにおいて動作するフェムトセル・デバイスの位置を検出するように構成されたサブシステムであって、前記フェムトセル・デバイスを発見しその位置検出を開始するように構成されたサブシステムと、前記フェムトセル・デバイスの位置を判定するように構成されたサブシステムとを含む、サブシステムとを備え、
前記フェムトセル・デバイスの位置検出を開始するように構成された前記サブシステムは、
前記ワイヤレス通信システムからコマンドを受信するように構成されたサブシステムと、
前記フェムトセル・デバイスによってブロードキャストされたセル-ＩＤ情報に基づいて、ワイヤレス・インテリジェント・ネットワーク・トリガを受信するように構成されたサブシステムと、
新たなセル-ＩＤを検出するように構成されたサブシステムと、
前記フェムトセル・デバイスの位置を計算するように構成されたサブシステムと、
前記フェムトセルの計算した位置に関する確信度を計算するように構成されたサブシステムと、
前記計算した確信度を、前記ＳＭＬＣデータベースに格納された確信度と比較するように構成されたサブシステムと、
前記計算した確信度が、前記格納された確信度よりも高いと判定し、前記ワイヤレス通信システムの操作者に、前記フェムトセル・デバイスと関連のある格納された位置情報における誤差を通知するように構成されたサブシステムとを備える、ワイヤレス位置検出システム。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載のＷＬＳであって、新たなセル-ＩＤを検出するように構成されたサブシステムは、無線ネットワーク・モニタ（ＲＮＭ）またはリンク監視システム（ＬＭＳ）を含む、ＷＬＳ。
【請求項１２】
請求項９または請求項１０に記載のＷＬＳであって、前記ワイヤレス通信システムは、前記フェムトセルに加えて、複数のマクロセルと、少なくとも１つのマイクロセルとを含む、ＷＬＳ。
【請求項１３】
請求項９または請求項１０に記載のＷＬＳであって、前記フェムトセル・デバイスの位置は、当該フェムトセル・デバイスによって計算される、ＷＬＳ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のＷＬＳであって、前記フェムトセル・デバイスは、ＧＮＳＳ衛星信号を受信することができる受信機を含むグローバル・ナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）対応デバイスである、ＷＬＳ。
【請求項１５】
請求項９または請求項１０に記載のＷＬＳであって、前記フェムトセル・デバイスの位置は、ハンドオーバー手順の間にアップリンク送信を用いて判定される、ＷＬＳ。
【請求項１６】
請求項１０に記載のワイヤレス位置検出システム（ＷＬＳ）によって用いるためのサブシステムであって、前記サブシステムはさらに、
（ａ）前記フェムトセル・デバイスを発見しその位置検出を開始するように構成されたサブシステムであって、前記発見および開始が、（ａ１）前記ワイヤレス通信システムからフェムトセルＩＤ情報を受信する手順、（ａ２）コール詳細記録の分析により前記フェムトセルＩＤ情報を発見する手順、および（ａ３）コール・イベントに関するメッセージ内において新たなセル-ＩＤを求めて、ワイヤレス通信システム・リンク・トラフィックの監視を通じて、前記フェムトセルＩＤ情報を発見する手順のうちの少なくとも１つを含む、サブシステムと、
（ｂ）フェムトセル識別情報を前記ＳＭＬＣデータベースに格納するように構成されたサブシステムと、
（ｃ）前記フェムトセルの位置検出に対するトリガを設定するように構成されたサブシステムであって、前記トリガの設定が、（ｃ１）ワイヤレス・インテリジェント・ネットワーク（ＷＩＮ）設備を通じてフェムトセル・セル-ＩＤトリガを前記ＳＭＬＣデータベースに格納する手順、（ｃ２）いつ前記フェムトセル・デバイスが移動局（ＭＳ）に応対しているか特定するために前記移動局（ＭＳ）の位置情報を試験すべきことを前記ＷＬＳに示すために、内部フェムトセル・セル-ＩＤトリガを前記ＳＭＬＣデータベースに設定する手順、（ｃ３）前記ＷＬＳと関連付けられた無線ネットワーク・モニタ（ＲＮＭ）またはリンク監視システム（ＬＭＳ）にフェムトセル・セル-ＩＤトリガを設定する手順の内少なくとも１つを含み、前記ＷＬＳが、前記フェムトセル・セル-Ｄの発見が、前記フェムトセル・デバイスの位置検出を試すことを前記ＷＬＳに催促する、サブシステムと、を備える、サブシステム。
【請求項１７】
請求項１０または請求項１６に記載のサブシステムであって、前記計算した確信度が、予め定められた値よりも低いと判定し、より高精度な前記フェムトセル・デバイスの位置を得ようとするように構成されたサブシステムをさらに備える、サブシステム。
【請求項１８】
請求項１０または請求項１６に記載のサブシステムであって、前記フェムトセル・デバイスの位置は、当該フェムトセル・デバイスによって計算され、または、前記フェムトセル・デバイスの位置は、ハンドオーバー手順の間にアップリンク送信を用いて判定される、サブシステム。
【請求項１９】
請求項１に記載の方法であって、新たなセル-ＩＤを検出するように構成されたサブシステムは、無線ネットワーク・モニタ（ＲＮＭ）またはリンク監視システム（ＬＭＳ）を含む、方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の方法であって、前記ワイヤレス通信システムは、前記フェムトセルに加えて、複数のマクロセルと、少なくとも１つのマイクロセルとを含む、方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、前記フェムトセル・デバイスの位置は、当該フェムトセル・デバイスによって計算される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本願は、２００８年１１月１１日に出願され現在係属中の米国特許出願第１２／２６８，９８９号の優先権を主張する。この特許出願をここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。更に、本願において開示する主題は、２００８年１１月１１日に出願された米国特許出願第１２／２６９，０００号”Femto-Cell Location by Proxy Methods”（代理方法によるフェムトセル位置検出）の主題に関係がある。 この特許出願をここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。
【０００２】
[0002]  本明細書において記載する主題は、一般には、設置された移動体デバイスまたは近隣の移動体デバイスを通じてワイヤレス基地局の位置を検出し、無線(on-air)またはオンライン基地局データを取得し、ＲＦ計画（計算したデフォルトの緊急サービス位置検出のプロビジョニングを含む）のために、発見された位置ならびに取得した無線およびシステム・データを用いる方法およびシステムに関する。加えて、本明細書において記載する主題は、低電力基地局またはアクセス・ポイントのコストを下げ、その相互動作性を向上させるためのワイヤレス位置検出技術の使用に関する。
【従来技術】
【０００３】
[0003]  本明細書において記載する本発明の技術に関する背景情報について、この章において纏める。加えて、以下の参考文献は、関心のある読み手に、更に詳しい背景情報を提供する。
【０００４】
・フェムト・セル・システムに対する３ＧＰＰ２  Ｓ．Ｐ．０１２６-０システム要件、
・”Universal Geographical Area Description (GAD)”（世界中の地理的エリアの説明）、 Document ID: 3GPP TS 23.032 V7.0.0  （２００６年６月発行）、
・２００６年１２月１日に出願され、”System for Automatically Determining Cell Transmitter Parameters to Facilitate the Location of Wireless Devices”（ワイヤレス・デバイスの位置検出を容易にするためにセル送信機パラメータを自動的に決定するシステム）と題する米国特許出願第１１／６０７，４２０号（Ｕ．Ｓ．２００８０１３２２４７Ａ１として公開されている）、
・ ２００７年１１月３０日に出願され、”Automated Configuration of a Wireless Location System”（ワイヤレス位置検出システムの自動構成設定）と題する米国特許出願第１１／９４８，２４４号、および
・TR-069, “CPE WAN Management Protocol 1.1”（ＣＰＥ  ＷＡＮ管理プロトコル１．１） DSL Forum。
【０００５】
[0004]  １９８４年におけるセルラ電気通信の出現以来、そして特に過去１０年において、セルラ業界は、ワイヤレス電話機による使用のために利用可能なエア・インターフェース・プロトコルの数を増大させ、ワイヤレスまたは移動体電話機が動作することができる周波数帯域の数を増大させ、「個人通信サービス」、「ワイヤレス」等を含めるために移動体電話機に言及するまたはこれに関する用語の数を拡大した。現在ワイヤレス業界において用いられているエア・インターフェース・プロトコルには、ＡＭＰＳ、Ｎ-ＡＭＰＳ、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＴＡＣＳ、ＥＳＭＲ、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、ＵＭＴＳ  ＷＣＤＭＡ等が含まれる。
【０００６】
[0005]  ＣＤＭＡという用語は、ＣＤＭＡディジタル・セルラ（ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＴＲ-４５．４が定めたＩＳ-９５、ＩＳ-９５Ａ）、個人通信サービス（Ｊ-ＳＴＤ-００８）、および３ＧＰＰ２が定めたＣＤＭＡ-２０００およびＵＭＢ規格およびエア・インターフェースに言及するために用いられる。ＵＭＴＳという用語は、３ＧＰＰが指定した広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ-ＣＤＭＡ）に基づくユニバーサル移動体通信システムに言及するために用いられ、規格および無線エア・インターフェースを定める。ＷｉＭＡＸという用語は、ＩＥＥＥが定めた８０２．１６，”Broadband Wireless”（広帯域ワイヤレス）、８０２．２０、”Mobile Broadband Wireless Access”（移動体広帯域ワイヤレス・アクセス）、および８０２．２２，”Wireless Regional Area Networks”（ワイヤレス地域エリア・ネットワーク）技術を示すために用いられるであろう。また、本発明は、とりわけ、進展中の３ＧＰＰが定める長期発展（ＬＴＥ：Long-Term-Evolution）および３ＧＰＰ  ＬＴＥ高度システムにも適用される。
【０００７】
[0006]  ワイヤレス基地局は、アクセス・ポイントとも呼ばれることもあり、個人通信システム（ＰＣＳ）、改良特殊移動体無線（ＥＳＭＲ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、および他のタイプのワイヤレス通信システムのような、アナログまたはディジタル・セルラ周波数再利用システムの無線接続点である。無線通信リンクの他端は、移動体または移動体デバイスと呼ばれ、移動体、携帯用、または固定デバイスとすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
[0007]  ワイヤレス通信プロトコルの数が増大するにつれて、基地局（基地送受信局またはＢＴＳと呼ばれることもある）も増大している。本来、セル（現在ではマクロセルと呼ばれている）は、 最大のカバレッジ・エリアが得られるように、 詳細な地理的、地勢的、無線周波数伝搬モデルにしたがって配備された。マクロセルの基地局は、通例、電力出力範囲が数十から数百ワットである。使用が増大するに連れて、既存の基地局にチャネルが追加され、新たな基地局が追加された。基地局間の干渉を抑えるために、アンテナのダウンティルトおよび送信電力レベルを調節し、無線周波数伝搬モデリングを用いて、周波数再利用率を１２から７、４、３にそして場合によっては１にまで高めた。
【０００９】
[0008]  必要な場合に容量を提供するために、マクロセルよりも無線電力出力が低く設置フットプリント(installation footprint)が小さいセル（マイクロセル）が開発された。市場の中には、マクロセルおよびマイクロセルのオーバーレイ／アンダーレイ方式が、容量および地理的カバレッジを最大にするために作成された。マイクロセルは、典型的に３００から１０００メートルという短い距離の無線カバレッジを提供し、マクロセルと比較すると、出力無線電力は低く、通常数ワットである。これらのマクロ／マイクロ・セル・ネットワークのソリューションは、高速で移動する移動体デバイスのＢＴＳ間ハンドオフを抑えるという利点がある。カバレッジの要件が厳しくなるにつれて、更に小型化され電力を低下させた基地局(ピコセル）が、デッド・ゾーンをカバーし高トラフィック・エリアにおいて容量を提供するために開発された。ピコセルの無線電力出力は、名目上１ワット未満である。
【００１０】
[0009]  最新の基地局種はフェムトセルである。フェムトセルが以前の基地局種と相違するのは、フェムトセルが、可搬型で、消費者が配備するユニットであり、通例許諾スペクトル(licensed spectrum)を用いることである。従前からの基地局と異なる、ワイヤレス通信ネットワークに対するバックホール(backhaul)は、第１および第２世代のセルラ・システムにおいて用いられていた専用または賃借回線交換回路バックホールではなく、消費者が設けるパケット・データ（ＩＰ）接続による。屋内カバレッジ用に設計されたフェムトセルの無線電力出力は、名目上、０．５から０．１ワットの範囲である。フェムトセルは、Third Generation Partnership Program’s (3GPP：第３世代パートナーシップ・プログラム) Long Term Evolution (LTE：長期発展) or Evolved UTRAN (eUTRAN) programにおいて「家庭用イーノードＢ」としても知られている。
【００１１】
[0010]  ユーザが設置したフェムトセルを、カバレッジおよび容量をワイヤレス通信ネットワークに追加する低コストの手法として用いると、いくつかの困難が生ずる。本発明の実施形態はこの困難に取り組むことを目的とする。フェムトセル基地局は、一時的、可搬、および消費者制御デバイスとすることができるが、ワイヤレス通信提供業者（ＷＣＰ）に許諾されたスペクトルを用いる。したがって、 フェムトセルが機能すること、他のフェムトセルを含むワイヤレス通信ネットワークとの干渉を最小に抑えることの双方を可能にするために、無線周波数の使用および電力を管理しなければならない。DSL Forum’s TR-069, “CPE WAN Management Protocol 1.1”のような、提案されているフェムトセル管理プロトコルが、フェムトセルを自動的に発見し、プロビジョニングし、管理するように作用するが、フェムトセルの位置は供給しない。また、フェムトセル基地局の容量を用いる移動体デバイスは、緊急サービスを用いることができるはずであるので、移動体デバイス自体ではなく、フェムトセルの位置でも、米国連邦通信印会（ＦＣＣ）の指令にしたがって、提供されるはずである。干渉を抑えるために、早期のフェムトセルは周囲の無線環境を聞き取ることができ、マクロ・ワイヤレス通信ネットワークおよびその他の近隣フェムトセルとの干渉を最小に抑えるために、自動的にそれ自体の構成を設定することができる。操作者配備は、フェムトセルに別個のスペクトルを用いることもでき、したがって、広域無線通信ネットワークとの干渉を抑えることができるが、フェムトセルの位置検出は、相変わらずＦＣＣ  Ｅ９１１  フェーズ２指令によって要求される可能性がある。
【００１２】
[0011]  ネットワーク・ベースＵＴＤＯＡワイヤレス位置検出システムのダウンリンク受信機サブシステム（米国特許出願第１１／７３６，８６８号、”Sparsed U-TDOA Wireless Location Networks” （疎Ｕ-ＴＤＯＡワイヤレス位置検出ネットワーク）において記載され、米国特許出願第１１／９４８，２４４号”Automated Configuration of Wireless Location System（ワイヤレス位置検出システムの自動構成設定）において拡大されているように）を用いる、既に記載されているシナリオでは、固定および移動セル（マクロ、マイクロ、ピコ、およびフェムトセルを含む）の位置は、ブロードキャスト・ビーコン（１つまたは複数）の検出および処理によって取得することができる。チャネル、または１組のチャネルとしてワイヤレス無線アクセス・ネットワーク（ＧＳＭ：ＢＣＣＨ，ＵＭＴＳ：ＢＣＨ［ＰＣＣＰＣＨ］、ならびにＣＭＤＡ：ブロードキャスト制御チャネルおよびパイロット・チャネル）に一般に実現されているブロードキャスト・ビーコンは、移動体電話機が地理的にローカルな基地局を発見することを可能にする。
【００１３】
[0012]  オーバーレイ・ネットワーク・ベースの位置検出ソリューションでは、特殊受信機および／または受動モニタを、ワイヤレス通信ネットワーク内で、またはこれに重ねて用いて、アップリンク信号（移動体デバイスから基地局に向かう方向）を収集し、これらのアップリンク信号を用いて、移動体デバイスの位置および速度を判定する。オーバーレイ・ネットワーク・ベース技法には、アップリンク到達時間差（ＴＤＯＡ）、到達角度（ＡＯＡ）、マルチパス分析（ＲＦフィンガプリンティング(fingerprinting)）、および信号強度測定（ＳＳＭ）が含まれる。
【００１４】
[0013]  移動体デバイス・ベースの位置検出ソリューションでは、移動体デバイス内において特殊電子回路および／またはソフトウェアを用いて、シグナリングを収集する。位置判定は、デバイスにおいて行うことができ、または情報を陸側サーバに送信することができ、この陸側サーバが位置を判定する。デバイス・ベース位置検出技法には、ＣＩＤ（サービング・セル-ＩＤ）、ＣＩＤ-ＲＴＦ（サービング・セル-ＩＤおよび無線飛行時間時間に基づく測距）、ＣＩＤＴＡ（サービング・セル-ＩＤおよび時間に基づく測距）、改良セル-ＩＤ（ＥＣＩＤ、サービング・セル、時間に基づく測距、および到達電力差の混合）、高度順方向リンク三辺測量（ＡＦＬＴ）、改良観察時間差（Ｅ-ＯＴＤ）、観察到達時間差（ＯＴＤＯＡ）、および汎地球ナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）測位が含まれる。ＧＮＳＳシステムの一例に米国NavStar汎地球測位システムがある。ネットワーク・ベースおよび移動体デバイス・ベースの技法の混成が、速度、精度、歩留まり、および位置検出均一性の改善を含む、改善されたサービス品質を得るために用いることができる。ワイヤレス位置検出システムは、地理的位置を判定し、場合によっては、ワイヤレス・デバイスの移動速度および方向を判定する。ワイヤレス位置検出システムは、アップリンク（デバイスからネットワークに向かう方向）信号、ダウンリンク（ネットワークからデバイスに向かう方向）信号、または非通信ネットワーク信号（固定ビーコン、地上ブロードキャスト、および／または衛星ブロードキャスト）を用いる。ネットワーク・ベースの位置検出ソリューションは、特殊受信機および／または受動モニタを、ワイヤレス通信ネットワーク内において、またはこれに重ね合わせて用いて、位置判定に用いられるシグナリグを収集する。ネットワーク・ベースの技法には、アップリンク到達時間差（ＴＤＯＡ）、到達角度（ＡＯＡ）、マルチパス分析（ＲＦフィンガプリンティング）、および信号強度測定（ＳＳＭ）が含まれる。ネットワーク・ベース技法の混成が、速度、精度、歩留まり、および位置検出均一性の改善を含む、改善されたサービス品質を得るために用いることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
[0014]  本明細書において記載する本発明の主題の例示的な実施形態は、以下のものを含むが、これらに限定されるのではない。フェムトセル・デバイス、フェムトセル・デバイスの位置を検出する際にワイヤレス位置検出システム（ＷＬＳ）によって用いるための方法、およびフェムトセル・デバイスの位置に関するある種の特徴を有するワイヤレス位置検出システム。
【００１６】
[0015]  例えば、ワイヤレス通信システム（ＷＣＳ）において用いるための本発明のフェムトセル・デバイスの例示的な実施形態は、フェムトセル・デバイスの地理的位置を特定する情報を取得するように構成されている位置検出サブシステムを含む。加えて、本発明のデバイスは、アンテナ・サブシステムと、無線周波（ＲＦ）ブロック、ベースバンド・ブロック、通ブロック、およびＷＣＳ（位置情報をＷＣＳに通信することを含む）と通信するように構成されている通信サブシステムも含む。
【００１７】
[0016]  本発明のフェムトセル・デバイスの例示的な実施形態の更に別の態様は、前記フェムトセル・デバイスの地理的位置を判定させるように、前記位置検出サブシステムを作動させるように構成されているトリガリング・メカニズムを含む。このトリガリング・メカニズムが、前記フェムトセル・デバイスがオンになったことに応答して、タイマに応答して周期的に、および／またはＷＣＳからのコマンドに応答して、前記位置検出サブシステムを作動するように構成することもできる。
【００１８】
[0017]  例示的な実施形態の他の態様は、位置検出サブシステムに関する。本明細書において説明するように、この位置検出サブシステムは、ダウンリンク受信機を含み、ＷＣＳ基地局からのダウンリンク・ビーコンを用いて位置情報を取得するように構成することができる。あるいは、位置検出サブシステムは、ＧＰＳ受信機を含み、ＧＰＳ信号を用いて位置情報を取得するように構成することもできる（ＧＰＳの実施形態は、更に、ＧＰＳ信号を取得する際に用いるために、補助情報を用いることもできる）。位置検出サブシステムは、高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）受信機を含み、ＨＤＴＶビーコンを用いて位置情報を取得するように構成することができる。あるいは、前記位置検出サブシステムは、更に、ＨＤＴＶ受信機を含み、ダウンリンクＷＣＳビーコンおよびＨＤＴＶビーコンの混成を用いて、位置情報を取得するように構成することもできる。また、位置検出サブシステムは、フェムトセル・デバイスが応対する(serve)移動局（ＭＳ）から位置情報を取得し、前記フェムトセル・デバイスの位置を計算するために、前記位置情報を用いるように構成することができる。
【００１９】
[0018]  前記通信サブシステムは、ディジタル・バックホール・データ・リンク、ダウンリンク・ビーコン信号、アップリンク・トラフィック・チャネル信号、および／またはアップリンク・アクセス・チャネル信号を通じて位置情報を前記ＷＣＳに伝達するように構成することができる。
【００２０】
[0019]  以下で説明するように、フェムトセル・デバイスの位置を検出する際に、ＷＬＳによって用いるための方法は、フェムトセル・デバイスを発見し、その位置検出を開始するステップと、フェムトセル・デバイスの位置を判定するステップとを含む。前記フェムトセル・デバイスの位置検出を開始するステップは、前記ＷＣＳからコマンドを受信するステップ、前記フェムトセル・デバイスによってブロードキャストされたセル-ＩＤに基づいて、ワイヤレス・インテリジェント・ネットワーク・トリガを受信するステップ、または（例えば、ＷＬＳと関連付けられている無線ネットワーク・モニタまたはリンク監視システムによって）新たなセル-ＩＤを検出するステップを含むことができる。
【００２１】
[0020]  フェムトセル・デバイスの位置を検出する際に、ワイヤレス位置検出システム（ＷＬＳ）によって用いるための本発明の方法の代替実施態様では、ＷＬＳが、サービング移動体位置検出センタ（ＳＭＬＣ）と、ＳＭＬＣと通信可能な複数の位置測定ユニット（ＬＭＵ）と、ＳＭＬＣと通信可能な複数のリンク・モニタと、ＳＭＬＣと通信可能でありワイヤレス通信システムのセル位置およびその他の無線の側面(aspect)を含むデータベースとを含む。この実施態様では、本方法は、フェムトセル・デバイスを発見しその位置検出を開始するステップを含み、発見および開始が、ワイヤレス通信システムからフェムトセルＩＤ情報を受信する手順、コール詳細記録の分析によりフェムトセルＩＤ情報を発見する手順、およびコール・イベントに関するメッセージ内において新たなセル-ＩＤを求めて、ワイヤレス通信システム・リンク・トラフィックの監視を通じて、フェムトセルＩＤ情報を発見する手順の内少なくとも１つを含む。加えて、本方法は、フェムトセル識別情報をＳＭＬＣデータベースに格納するステップと、フェムトセルの位置検出に対するトリガを設定するステップとを含む。トリガの設定は、ワイヤレス・インテリジェント・ネットワーク（ＷＩＮ）設備を通じてフェムトセル・セル-ＩＤトリガをＳＭＬＣデータベースに格納する手順、いつフェムトセル・デバイスがＭＳに応対しているか特定するためにＭＳの位置情報を試験すべきことをＷＬＳに示すために、内部フェムトセル・セル-ＩＤトリガをＳＭＬＣデータベースに設定する手順、ＷＬＳと関連付けられている無線ネットワーク・モニタ（ＲＮＭ）またはリンク監視システム（ＬＭＳ）にフェムトセル・セル-ＩＤトリガを設定する手順の売内少なくとも１つを含み、ＷＬＳが、フェムトセル・セル-Ｄの発見が、フェムトセル・デバイスの位置検出を試すことをＷＬＳに催促するように構成されている。更に、本方法は、フェムトセル・デバイスの位置を判定し、位置情報をＳＭＬＣデータベースに提供するステップと、フェムトセル・デバイスの計算した位置に関する確信度を計算するステップと、計算した確信度を、ＳＭＬＣデータベースに提供されている確信度と比較するステップとを含むことができる。
【００２２】
[0021]  最後に、開示される実施形態による本発明のＷＬＳは、サービング移動体位置検出センタ（ＳＭＬＣ）と、ＳＭＬＣと通信可能な複数の位置測定ユニット（ＬＭＵ）と、ＳＭＬＣと通信可能な複数のリンク・モニタと、ＳＭＬＣと通信可能でありワイヤレス通信システムのセル位置およびその他の無線の側面を含むデータベースと、ワイヤレス通信システムにおいて動作するフェムトセル・デバイスの位置を検出するように構成されているサブシステムであって、フェムトセル・デバイスを発見しその位置検出を開始するように構成されているサブシステムと、フェムトセル・デバイスの位置を判定するように構成されているサブシステムとを含む、サブシステムとを含む。
【００２３】
[0022]  本発明の他の態様は、以下に開示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
[0007]  以上の摘要、および以下の詳細な説明は、添付図面と合わせて読むと一層深く理解することができる。本開示を例示するために、図面には本発明の構造例を示す。しかしながら、本発明は、開示される特定の方法や手段に限定されるのではない。
【図１】図１は、広域通信システムにおけるフェムトセルの例示的な配備、および関連のあるオーバーレイ・ワイヤレス位置検出システムを模式的に示す。
【図２ａ】図２ａは、ダウンリンク・ビーコンＴＤＯＡ／ＡＯＡ位置検出アルゴリズムを採用したフェムトセル位置検出方法を示す。
【図２ｂ】図２ｂは、アップリンク・ビーコンＴＤＯＡ／ＡＯＡ位置検出アルゴリズムを採用したフェムトセル位置検出方法を示す。
【図３】図３は、高度順方向リンク三辺測量（ＡＦＬＴ）位置検出アルゴリズムを採用したフェムトセル位置検出方法を示す。
【図４ａ】図４ａは、到達電力差位置検出アルゴリズムを採用したフェムトセル位置検出方法を示す。
【図４ｂ】図４ｂは、改良観察時間差（ＥＯＴＤ）位置検出アルゴリズムを採用したフェムトセル位置検出方法を示す。
【図４ｃ】図４ｃは、観察到達時間差（ＯＴＤＯＡ）位置検出アルゴリズムを採用したフェムトセル位置検出方法を示す。
【図５】図５は、ＧＮＳＳ能力が装備されたフェムトセルが広域セルラ・ネットワークに配備されている例示的なＧＰＳ実施形態を示す。
【図６】図６は、代表的なワイヤレス通信システム、この例では、デュアル・モードＧＳＭ-ＵＭＴＳネットワークに実現された場合の、ワイヤレス位置検出システムの代表例を示す。
【００２５】
【図７】図７は、本発明の実施形態が動作することができる代表的な移動体通信ネットワークを示す。特に、この図は、ＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮ標準モデルを用いた例示的なネットワーク基準モデル(network reference model)のアーキテクチャを示す。
【図７ａ】図７ａは、本明細書において開示する、フェムトセル・デバイスの位置を検出するシステムの実施形態の一例を模式的に示す。
【図７ｂ】図７ｂは、フェムトセル・デバイスの実施形態を模式的に示す。
【図７ｃ】図７ｃは、フェムトセル・デバイスの実施形態を模式的に示す。
【図８】図８は、フェムトセル位置検出のトリガリングおよびタスク賦課を伴う再帰フェムトセル位置検出手順を示す。
【図８ａ】図８ａは、緊急サービス位置検出要求を処理する手順を示す。
【図８ｂ】図８ｂは、位置検出ベース・サービス（ＬＢＳ）要求を処理する手順を示す。
【図８ｃ】図８ｃは、ＷＡＲＮ（警告、警報、および応答ネットワーク）要求を処理する手順を示す。
【図９】図９は、代理位置検出技法を用いて一層精度高くフェムトセルの位置検出を求める際における位置検出の組み合わせを図式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
[0036]  これより、本発明の例示的な実施形態について説明する。最初に、詳細な全体像を示し、次いで本発明のソリューションについて更に詳細な説明を示す。
全体像
[0037]  図１に、広域ワイヤレス通信システムにおけるフェムトセルを示す。広域またはマクロ・セルラ・ネットワークは、地理的に分散されたセル（マクロセル１０１、マイクロセル１０２、およびピコセル１０３の混合、リピータ（図示せず）、および分散アンテナ・システム（図示せず）とすることができる）を含む。アンダーレイ(under-lay)フェムトセル１０４が、他のセルの無線フットプリント内に存在し、追加のトラフィック容量を提供することができる。境界フェムトセル１０５が、複数のセル無線フットプリントの下位に位置することができ、リモート・フェムトセル１０６が、広域ワイヤレス・ネットワークのカバレッジの外側（デッド・エリア）に存在し、拡大したカバレッジを提供することができる。広域ワイヤレス通信ネットワーク内でフェムトセルを用いると、同じ移動体デバイス１０７が、無線シグナリング１０８を通じて、マクロセル１０１、マイクロセル１０２、ピコセル１０３、およびフェムトセル１０４、１０５、１０６無線基地局の内任意のものと通信することができる。ワイヤレス通信システムには、ワイヤレス位置検出システム、即ち、ＷＬＳを配備することもできる。移動体ベースの位置検出技法では、移動体デバイス１０７およびサービング移動体位置検出局（ＳＭＬＣ）１１１が、位置を判定するために用いられる。オーバーレイ・ネットワーク・ベースの位置検出技法では、位置測定ユニット（ＬＭＵ）１０９が、単独で配備されるか、または基地局と一緒に配置され、地理的分散を行うことができる。ＬＭＵ１０９は、パケット・データ接続１１０を通じて、ＳＭＬＣ１１１と通信する。ＳＭＬＣ１１１は、パケット・データ接続１１２を通じて、１つ以上のワイヤレス通信ネットワークと通信する。また、ＳＭＬＣ１１１は、パケット・データ接続１１３を通じて、位置を求めるための情報を、ワイヤレス通信システム内部ネットワーク内に配備されているリンク・モニタから受信することもできる。ＳＭＬＣは、ワイヤレス通信ネットワークのセルの位置および他の無線の態様(aspect)の詳細を示すデータベース１１４を内蔵する。
直接位置検出(direct location)のトリガリング
[0038]  ネットワーク・ベースの位置検出ソリューションでは、特殊受信機および／または受動モニタを、ワイヤレス通信ネットワーク内で、またはこれに重ね合わせて用いて、位置を判定するために用いられるシグナリングを収集する。ネットワーク・ベース技法には、アップリンク到達時間差（ＴＤＯＡ）、到達角度（ＡＯＡ）、マルチパス分析（ＲＦフィンガプリンティング）、および信号強度測定（ＳＳＭ）が含まれる。ネットワーク・ベース技法の混成が、速度、精度、歩留まり、および位置検出均一性の改善を含む、改善されたサービス品質を得るために用いることができ、この場合、フェムトセルの位置検出は、ＷＬＳが自律的にトリガすることができ、ＷＬＳ自体がフェムトセルを検出して突き止める。フェムトセルの位置検出のトリガリングを命令することができ、この場合、ワイヤレス動作システムが、ＷＬＳが既知のセルの位置を検出することを要求する。または、フェムトセルの位置検出は、フェムトセルが自律的にトリガすることができ、この場合、フェムトセルが内蔵システムを用いて、自己の位置を検出する。他の方法では、位置検出イベントをトリガするために、未知の近隣についてのＭＡＨＯリストを分析してフェムトセル・ビーコンを求めることによって、移動体デバイスをプローブ・システムとして用いる。
位置検出方法
[0039]  ワイヤレス位置検出システムによって採用される位置検出方法は、配備されるサービス・エリア、または配備されるフェムトセルのタイプまたはモデルの能力に依存して異なると考えられる。移動体デバイスの受信機または送受信機を追加することによって、ネットワーク・ベース技法および移動体ベース技法の双方を機能させることができる。フェムトセル位置検出は、殆どのシナリオにおいて屋内であると予期されるので、ネットワーク・ベース技法および移動体ベース技法の混合を、状況に即して(opportunistically)用いることができ、経時的にフェムトセルの位置検出を発展させ、磨きをかけることができる。
【００２７】
[0040]  ネットワーク・ベース・ワイヤレス位置検出システムは、無線エネルギおよびシグナリングを、逆制御チャネルおよびトラフィック・チャネル（移動体から基地局に向かう方向）のいずれかまたは双方、順方向（ブロードキャスト）チャネル（フェムトセルによってブロードキャストされる）、および／または順方向トラフィック・チャネル（セルから移動体デバイスに向かう方向）から収集することができる。位置検出は、ＰＯＡ（測距のための到達電力）、ＰＤｏＡ（到達電力差）、ＴｏＡ（到達時刻）、ＴＤｏＡ（到達時間差）、またはＡｏＡ（到達角度）、あるいはこれらの技法の組み合わせを用いて、これらのチャネルの内任意のものについて行うことができる。フェムトセル・ベース・ワイヤレス位置検出システムは、ＰＯＡ、ＰＤＯＡ、ＴＯＡ、ＴＤＯＡ、ＧＰＳ、またはＡ-ＧＰＳを用いるものを含むことができる。複数のネットワーク・ベース技法、複数のデバイス・ベース技法、またはネットワークおよびデバイス・ベース技法の組み合わせを組み合わせる混成が、位置検出に基づく用途に合わせた精度、歩留まり、およびレイテンシ要件を達成するために用いることができる。
【００２８】
[0041]  移動体デバイス・ベース位置検出ソリューション、この場合はフェムトセル自体は、特殊電子回路および／またはソフトウェアを移動体デバイス内で用いて、シグナリングを収集する。位置判定はデバイス内で行うことができ、または情報を陸側サーバに送信して、このサーバが位置を判定することができる。デバイス・ベース位置検出技法には、ＣＩＤ（サービング・セル-ＩＤ）、ＣＩＤＴＡ（サービング・セル-ＩＤおよび時間に基づく測距）、改良セル-ＩＤ（ＥＣＩＤ、サービング・セル、時間に基づく測距、および到達電力差の混合）、ＡＦＬＴ（高度順方向リンク三辺測量）、Ｅ-ＯＴＤ（改良観察時間差）、およびＯＴＤＯＡ（観察到達時間差）が含まれる。デバイス・ベース技法の混成が、速度、精度、歩留まり、および位置検出均一性の改善を含む、改善されたサービス品質を得るために用いることができる。このような混成は、ネットワーク・ベース技法およびデバイス・ベース技法の双方を含むことができる。
アップリンク・ビーコンＴＤＯＡまたはＴＤＯＡ／ＡｏＡによる直接フェムトセル位置検出
[0042]  ダウンリンク受信機サブシステム（２００７年４月１８日に出願され、”Sparsed U-TDOA Wireless Location Networks”（疎Ｕ-ＴＤＯＡワイヤレス位置検出ネットワーク）と題する米国特許出願第１１／７３６，９０２号、において定められ、２００７年１１月３０日に出願され、”Automated Configuration of Wireless Location System（ワイヤレス位置検出システムの自動構成設定）と題する米国特許出願第１１／９４８，２４４号において拡大されているように）を用いる、既に記載したシナリオの１つでは、固定フェムトセルおよび移動体フェムトセルの位置は、ブロードキャスト・ビーコン（１つまたは複数）の検出および処理によって取得することができる。チャネル、または１組のチャネルとしてワイヤレス無線アクセス・ネットワーク（ＧＳＭ：ＢＣＣＨ，ＵＭＴＳ：ＢＣＨ［ＰＣＣＰＣＨ］、ならびにＣＭＤＡ：ブロードキャスト制御チャネルおよびパイロット・チャネル）に一般に実現されているブロードキャスト・ビーコンは、移動体電話機が地理的にローカルな基地局を発見することを可能にする。フェムトセル・ビーコンは、従前の基地局よりもはるかに低い電力でブロードキャストされ、周囲の構造物によって著しく減衰されることが予期されるので、ダウンリンク受信機サブシステムに対する変更が望ましく、長いサンプリング期間および高いダイナミック・レンジの受信機を採用して、フェムトセル／ビーコンを検出し復調する。ＳＭＬＣデータベースはフェムトセル・ビーコンの中でブロードキャストされる正確な識別子を含むことができるので、フェムトセル・ビーコンの送信は、任意の間隔で完全にモデル化することができ、収集期間全体において高度なディジタル信号処理に備えることができる。この長期サンプル収集期間は、ＴＤＯＡ、ＡｏＡ、および混成ＴＤＯＡ／ＡｏＡ位置検出技法に役立つ。
【００２９】
[0043]  理論的に、ＴＤＯＡ推定の精度は、積分時間、各受信機サイトにおける信号対ノイズ比、および送信信号の帯域幅というような、様々な実用上の要因によって抑えられる。クラメール・ラオの下限（ＣＲＬＢ）は、この依存性を示す。これは、以下のように近似することができる。
【００３０】
【数１】
0005479485.tif 000002
【００３１】
ここで、frmsは、信号のｒｍｓ帯域幅、ｂは受信機のノイズ等価帯域幅、Tは積分時間、そしてSは２カ所のサイトの内小さい方のＳＮＲである。ＴＤＯＡの式は、下限を表す。実際には、システムは干渉およびマルチパスに対処しなければならず、これらの双方共有効ＳＮＲを抑える傾向がある。超分解技法(super-resolution techniques)が、干渉およびマルチパスの悪影響を軽減するために用いられている。
【００３２】
[0044]  また、到達角度（ＡｏＡ）位置検出技法には、ＣＲＬＢも判定することができる。理論的に、これは次のように表さされる。
【００３３】
【数２】
0005479485.tif 000003
【００３４】
ここで、ｍは波長を単位としたＡｏＡアレイのサイズに比例する量であり、Ｔは積分時間であり、ＳＮＲは信号対ノイズ比である。
【００３５】
[0045]  このような弱い信号を用いたＴＤＯＡおよび／またはＡｏＡ位置検出に必要な長い積分時間を可能にするために、ディジタル信号処理技法（２００８年８月１５日に出願され、”Variable Coherence for the Location of Weak Signals”（弱い信号の位置検出のための可変コヒーレンス）と題する米国特許出願第１２／１９２，８４２号に記載されている技法のような）を用いて、フェムトセル・ビーコン送信機の周波数ドリフトを補償しつつ、なおもＴＤＯＡ位置検出に必要とされる長いサンプリング期間を得ることができる。可変コヒーレンス方法は、周波数の可変ドプラ・シフトが発生する、車載またはその他の移動体フェムトセルにも適用可能である。
ダウンリンク・ビーコンＴＤＯＡ／ＡＯＡ
[0046]  図２ａに示すワイヤレス通信システム（ＷＣＳ）およびワイヤレス位置検出システム（ＷＬＳ）の一例では、未修正フェムトセル(un-modified femto-cell)２０１がそのビーコン２０２、２０３、２０４、２０５をブロードキャストし、ダウンリンク受信機を装備されているＬＭＵ２１５によって受信される。ＬＭＵネットワーク２１５は、この例では、ＷＣＳ基地局２０６、２０７、２０８、２０９と一緒に配置されているが、容量または地理的カバレッジに合わせて、単独ＬＭＵを配備することもできる。
【００３６】
[0047]  フェムトセルは、ワイヤレス電気通信ネットワーク交換および制御機能２１０に、ディジタル・データ・リンク２０８を通じて取り付けられる。このリンクを通じて、フェムトセルがブロードキャストするメッセージおよび電力を操作することができる。ＳＭＬＣ２１２は、ディジタル・データ・リンク２１１を通じて、ワイヤレス電気通信ネットワーク交換および制御機能２１０と通信して、ブロードキャスト・メッセージ・パラメータおよびフォーマットを受信し、ビーコンの起動(power-up)がいつ必要か通知し、更にフェムトセル２１０を用いる移動体に対する緊急サービスまたは商用測位要求を受け取り、これらに応答する。
【００３７】
[0048]  ＬＭＵネットワーク２１５および関連のあるＳＭＬＣ２１２は、ディジタル・データ・リンク２１３によって接続されており、信号データのアップロード（ＳＭＬＣ２１５から）および位置データまたは他のＬＭＵに受け渡される信号データのダウンロード（ＬＭＵ２１５から）を可能にする。
【００３８】
[0049]  ＷＬＳ（ＬＭＵネットワーク２１５およびＳＭＬＣ２１２）は、既知のビーコン・メッセージを用いて、理想的な基準を作り、これを複製照合処理(matched-replica processing)のために各ＬＵＭに受け渡す。複製照合処理は、２０００年４月４日付け米国特許第６，０４７，１９２号、”Robust, efficient, localization system”(ロバストで効率的な位置判定システム）に記載されている。ビーコン信号電力、ＳＮＲ、または品質に応じて、更に別の信号処理技法を適用することもできる。好ましくは、フェムトセルの位置をＳＭＬＣによって格納し、本明細書において記載する手順にしたがって更新する。
移動体ＴＤＯＡ／ＡＯＡ
[0050]  図２ｂに示すワイヤレス通信システムおよびワイヤレス位置検出ネットワークの一例では、修正フェムトセル２１５が完全移動体送受信機(full mobile transceiver)を含む。ＬＭＵネットワーク２１４は、この例では、ＷＣＳ基地局２０６、２０７、２０８、２０９と一緒に配置されているが、容量または地理的カバレッジに合わせて、単独ＬＭＵを配備することもできる。フェムトセル・デバイス２１５は、ワイヤレス電気通信ネットワーク交換および制御機能２１０に、ディジタル・データ・リンク２０８を通じて取り付けられる。このリンクを通じて、フェムトセルが含まれる移動体送受信機の挙動を制御することができ、移動体電力を操作することができる。ＳＭＬＣ２１２は、ディジタル・データ・リンク２１１を通じて、ワイヤレス電気通信ネットワーク交換および制御機能２１０と通信して、フェムトセルに関する識別を受信し、移動体送信の起動が必要なときを通知し、移動体回路の電源をオンまたはオフにし、フェムトセル２１０を用いる移動体に対する緊急サービスまたは商用測位要求を受けてこれらに応答する。
【００３９】
[0051]  ＬＭＵネットワーク２１４および関連のあるＳＭＬＣ２１２は、ディジタル・データ・リンク２１３によって接続されており、信号データのアップロード（ＳＭＬＣ２１２から）および位置データまたは他のＬＭＵに受け渡される信号データのダウンロード（ＬＭＵ２１４から）を可能にする。ＷＬＳ（ＬＭＵネットワークおよびＳＭＬＣ２１２）は、移動体送受信機の無線送信を用いて、理想的な基準を作り、複製照合処理のためにこれを各ＬＭＵに受け渡す。
内蔵ダウンリンク位置検出能力を用いた直接フェムトセル位置検出
[0052]  ネットワーク・ベース・ビーコン検出および位置検出手法の代わりとして、そしてフェムトセルのシャーシにＧＮＳＳ受信機を追加するよりも低コストの代用として、特殊ダウンリンク受信機をフェムトセル回路に組み込むと、ダウンリンク電力信号レベルが上がることにより、屋内で機能する能力が高くなる位置検出の実施態様となる。移動体電話機にダウンリンク受信機においてモデル化すると、フェムトセル・ダウンリンク受信機（ＦＤＲ）は、ワイヤレス・ネットワーク提供業者のスペクトルを走査し、地理的近隣にあるセルからのワイヤレス通信ネットワーク・ブロードキャストのビーコンを検出し、復調し、デコードするために用いられる。この実施形態では、ダウンリンク受信機は、ソフトウェア定義無線機、追加のディジタル信号処理能力、およびメモリ容量拡張によって強化される。固定フェムトセルにダウンリンク受信機を組み込むと、長い積分時間が可能となり、遠方のまたは非常に減衰したビーコンを検出し復調するその能力が高くなる。ディジタル信号処理技法は、ビーコンを増幅し、長い信号収集時間における周波数ドリフトを軽減し、周囲の構造物からの減衰を克服するために用いることができる。一旦フェムトセルにおいてビーコン・シグナリングを収集することができれば、ＥＣＩＤ、ＡＦＬＴ、ＥＯＴＤ、またはＯＴＤＯＡのような、従来の移動体デバイス・ベースの位置検出技法が可能になる。位置検出方法は、ワイヤレス通信ネットワーク提供業者によって用いられる、基礎となる無線通信ネットワークまたは無線位置検出システムの特性によって左右される場合もある。
ＡＦＬＴ
[0053]  高度順方向リンク三辺測量（ＡＦＬＴ）は、ＴＩＡ  ＩＳ-９５およびＣＤＭＡ-２０００規格において定められている技法であって、ＣＤＭＡ移動体デバイスが、地理的に分散されているＣＤＭＡ基地局によって送信されたパイロット信号の相対時間差測定を行って、多面化(multi-lateration)を用いて位置を計算する。パイロット信号は、移動体デバイス（アクティブ集合）とのソフト・ハンドオフにおけるセル、あるいは候補集合または近隣集合に含まれるセルを含むことができる。ＩＳ-９５およびＩＳ-２０００ＣＤＭＡシステムは同期式であるので、ビーコン・タイミング・オフセットをリアル・タイムで知る必要はないが、リアル・タイムで知ることができれば、精度を向上させることができる。また、ビーコン位置の知識をデータベースに格納したり、ブロードキャストすれば、位置を計算するために利用可能となるはずである。図３に示すワイヤレス通信システムおよびワイヤレス位置検出ネットワークの一例では、修正フェムトセル３０２は移動体送受信機を含む。
ＰＤＯＡ／ＥＣＩＤ
[0054]  動作の最中に、移動体デバイス（この例では、フェムトセル内に含まれる移動体デバイス模倣品）はビーコンについての電力情報を近隣のセルおよびセクタから収集する。この電力情報は、データベースに入っているビーコン・アンテナの位置および送信電力レベルの知識と共に用いて、到達電力（ＰＯＡ）位置検出または到達電力差（ＰＤＯＡ）位置検出を行うことができる。１つの共通する移動体位置検出技法に、改良セル識別（ＥＣＩＤ：Enhanced Cell Identification）と呼ばれるものがある。この技法は、移動体デバイスの位置を検出するために用いることができ、その際に、サービング・セルの位置、時間に基づくサービング・セルからの距離、および近隣の地理的に分散されている基地局によって送信された信号の複数の受信電力レベル測定値を含む情報を用いて、移動体デバイスの位置を計算する。
【００４０】
[0055]  図４ａは、到達電力差方法を用いて位置を検出された改良フェムトセル４０２の一例を示す。基地局４０３、４０４、４０５、４０６は、各々、ビーコン信号４０７、４０８、４０９、４１０を送信する。構造体は、これら比較的高い電力の無線信号でも遮断することがある（基地局４０６からのビーコン４１０で示すように）。この例では、十分なビーコン（３つ以上）が利用可能であり、３本の双曲線４１１、４１２、４１３からＰＤＯＡソリューションが求められる。これは、改良フェムトセル４０２の位置を解明するには十分である。ＥＣＩＤ技法は、基本的なＰＤＯＡダウンリンク・ビーコン位置検出を改良することができるが、ＰＤＯＡ技法が純粋に受動であると考えられる間、改良フェムトセル４０２の移動体デバイス・サブシステムがワイヤレス通信ネットワークと通信できることが必要となる。
ＥＯＴＤ
[0056]  ＧＳＭおよびＵＭＴＳシステムでは、２つの移動体デバイスに基づくワイヤレス位置検出技法が定められており、改良フェムトセル４０２の位置を検出するために用いることができる。ＧＳＭ移動体位置検出について定められている場合、改良観察時間差（ＥＯＴＤ）は、ETSI 3GPP Technical Specification 43.059において定められている位置検出技法である。この技法では、ＧＳＭ移動局（ＭＳ）が地理的に分散されている基地局から送信されるビーコン信号というような、ビーコン信号の相対的時間差測定を行い、これらの測定値、およびビーコン・タイミング・オフセットのリアル・タイムの知識、ならびにデータベースに入っているまたはブロードキャストされたビーコン位置の知識を用いて、位置を検出する。
【００４１】
[0057]  図４ｂにおいて、ＧＳＭ  ＭＳは改良フェムトセル４０２のサブシステムである。地理的に近接するＧＳＭ基地局４０６、４０７、４０８からのビーコン信号がＭＳによって収集され、ＧＳＭ無線データリンクを通じて、ワイヤレス位置検出システム（図示せず）に受け渡される。次いで、ＷＬＳのＳＭＬＣコンポーネントが、ビーコン・タイミング・オフセット情報およびビーコン送信機位置を用いて、相対的時間差測定値を処理して、１組のＴＤＯＡ双曲線４０３、４０４、４０５を計算する。３つ以上の地理的に離れたビーコンによって、ＴＤＯＡソリューション(solution)は位置推定値となる。しかしながら、ＭＳがＧＳＭネットワークのサービング・セル４０６（セル・グローバル識別子（ＣＧＩ）およびサービング・セルからの時間に基づく距離４０３（ＧＳＭタイミング進み（ＴＡ））からわかる）と実際に通信することができるので、最終的位置推定においてＣＧＩおよびＴＡ情報をＴＤＯＡ双曲線と組み合わせることができる。
ＯＴＤＯＡ
[0058]  ＵＭＴＳ移動体位置検出について定められている場合、観察到達時間差（ＯＴＤＯＡ）が、ETSI 3GPP Technical Specification 23.271において定められている位置検出技法であり、この例では改良フェムトセル４０２に組み込まれているユーザ機器（ＵＥ）が、本質的にＵＭＴＳネットワークにおける移動局となり、地理的に分散されているノードＢ（ＵＭＴＳシステムにおける基地局）によって送信された信号の相対的時間差測定を行う。これらの測定値は、位置を計算するために用いられ、ビーコン・タイミング・オフセットの実際の知識、およびデータベースに入っているまたはブロードキャストされたビーコン位置の知識を用いて、位置を計算する。
【００４２】
[0059]  図４ｃにおいて、ＵＭＴＳ  ＵＥは、改良フェムトセル４０２のサブシステムである。地理的に近接するＵＭＴＳ  ノードＢ基地局４０６、４０７、４０８からのビーコン信号は、ＵＥによって収集され、ＵＭＴＳ無線データリンクを通じて、ワイヤレス位置検出システム(ＷＬＳ）（図示せず）に受け渡される。次いで、ＷＬＳのＳＭＬＣコンポーネントが、ビーコン・タイミング・オフセット情報およびビーコン送信機位置を用いて、相対的時間差測定値を処理し、１組のＴＤＯＡ双曲線４０３、４０４、４０５を計算する。３つ以上の地理的に離れたビーコンによって、ＴＤＯＡソリューションは位置推定値となる。しかしながら、ＵＥがサービング・セル４０６（セル識別子（ＣＩまたはＣＩＤ）および時間に基づく距離４０３（サービング・セルからの１／２ＵＭＴＳ往復時間（ＲＴＴ）を用いる）からわかる）と実際に通信することができるので、最終的位置推定においてこの情報をＴＤＯＡ双曲線と組み合わせることができる。
【００４３】
[0060]  尚、改良フェムトセルには二重モードＭＳ／ＵＥサブシステムを配備してもよく、ローカル・サービス・エリア・ネットワーク・トポロジ、セル密度、およびエア・インターフェース能力のその知識を用いてＳＭＬＣを選択するときに、フェムトセルのＥＯＴＤまたはＯＴＤＯＡ測位の双方またはいずれかに対応することができる。
内蔵ダウンリンク・ビーコン位置検出能力を用いた直接フェムトセル位置検出
[0061]  位置判定サブシステム（ＬＤＳ）が装備されたフェムトセルのこれらの構造(makes)およびモデルについて、ブロードキャスト・ビーコン技法を用いて、位置計算を遂行することができる。ブロードキャスト・ビーコンは、正確に知られている位置から、知られている時刻および周波数安定性で送信される任意の信号である。正確な位置は、静止位置である必要はない。ブロードキャスト・ビーコンの例には、テレビジョン局（ＨＤＴＶ）、米国ＬＯＲＡＮシステム、およびＬｏＪａｃｋ（登録商標）のような単一目的ネットワークが含まれる。ブロードキャスト・ビーコンが送信機の正確な位置およびブロードキャスト電力の詳細を含む場合、ＬＤＳは、到達電力差技法を用いて、自己の位置を検出することができる。あるいは、フェムトセルが、位置計算のために、取得した信号ＩＤおよび電力データを位置検出サーバ（例えば、ＳＭＬＣ）にアップロードすることもできる。
【００４４】
[0062]  フェムトセルのＬＤＳは、デバイス・ベース、ネットワーク・ベース、および／または混成位置検出技法を可能にする。このサブシステムは、電力およびタイミング測定値、セル・ブロードキャスト情報、ならびに種々の位置検出方法についての他の関連情報を収集することができる。種々の位置検出方法には、限定ではなく、デバイス・ベース到達時間（ＴＯＡ）、順方向リンク三辺測量（ＦＬＴ）、高度順方向リンク三辺測量（ＡＦＬＴ）、改良順方向リンク三辺測量（Ｅ-ＦＬＴ）、改良観察到達差（ＥＯＴＤ）、観察到達時間差（Ｏ-ＴＤＯＡ）、汎地球測位システム（ＧＰＳ）、および補助ＧＰＳ（Ａ-ＧＰＳ）が含まれる。
内蔵ＧＮＳＳ位置検出能力を用いた直接フェムトセル位置検出
[0063]  フェムトセルのある種のモデルを用いる場合、ＧＰＳ受信機をフェムトセル・シャーシの回路に含ませることもできる。周囲の構造物に厳しく遮断されるが、ＧＰＳ受信機は、長い信号積分時間を用いて、検出、デコード、および自己位置検出を行うことができる場合がある。本発明のシステムは、そのネットワーク・ベース位置検出能力およびネットワーク・データベースを用いて、ワイヤレス通信ネットワークが、ＧＮＳＳを装備したフェムトセルの大まかな位置と密接な関係のある補助データを提供することを可能にする。この補助データを提供してレイテンシを減らしＧＰＳ位置解明の精度を高める方法は、Taylor et alの米国特許第４，４４５，１１８号、”Navigation system and method”（ナビゲーション・システムおよび方法）、およびKrasner et al.の米国特許第６，０６４，３３６号、”GPS receiver utilizing a communication link”（通信リンクを利用するＧＰＳ受信機）の改良である。フェムトセルの大まかな位置は、本明細書または本願と同一日に出願され”Femto-Cell Location by Proxy”（プロキシによるフェムトセル位置検出）と題する米国特許出願第 号（代理人整理番号ＴＰＩ-０９８４）に記載されているネットワーク・ベースまたはデバイス・ベース技法の内任意のものを用いて求めることができる。
ＧＰＳ
[0064]  図５の例において（ＧＰＳ衛星受信機のような）ＧＮＳＳ能力５０１が装備されているフェムトセルが、広域セルラ・ネットワーク内に配備されている。ここでは、広域セルラ・ネットワークはセル５０２によって表されている。ＧＮＳＳコンステレーション５０３、５０４、５０５、５０６は、各々、その時刻（内蔵原子時計から得られる）、天文歴および天体歴情報をブロードキャストする。この情報は、ＷＧＳ-８４測地学モデルにしたがって三次元位置（経度、緯度、高度）を計算するために用いられる。補助データは、電気通信ネットワークへの有線接続を通じて、またはワイド・エリア・ネットワーク５０２によるブロードキャストによって、ＧＮＳＳ改良フェムトセル５０１に提供することができる。この補助データは、受信機感度向上をフェムトセル・ベースＧＮＳＳ受信機にもたらし、周囲の構造物（１つまたは複数）によって発生すると予期される減衰の一部を軽減する。
【００４５】
[0065]  ＧＮＳＳ位置情報（疑似距離または経度／緯度／高度推定値）は、ＳＭＬＣによって、他の位置推定値または位置データと組み合わせて、精度向上または位置検出歩留まり向上を達成する試みにおいて、混成位置推定値を形成することができる。これら他の位置推定値は、移動体ベース技法（ＥＯＴＤ、ＯＴＤＯＡ、ＥＣＩＤ、ダウンリンクＴＤＯＡ）またはネットワーク・ベース技法（セル-ＩＤ、時間および電力に基づく測距を用いるセル-ＩＤ、アップリンクＴＤＯＡ、アップリンクＡｏＡ、ＴＤＯＡ／ＡｏＡ混成）によって取得されるものを含むことができる。
【００４６】
[0066]  図６は、オーバーレイＷＬＳの配備例を模式的に示す。このＷＬＳは、ＬＭＵ６０１、ＧＰＳ受信アンテナ６０２、ダウンリンク受信アンテナ６０３、ＬＭＵ６０１を安全に外部設置アンテナ６０２、６０３にインターフェースするために必要な接地６０４および入力保護６０６、ＳＭＬＣ６０８、ならびにＳＭＬＣデータベース６０９、ならびに無線周波数配線６０５を備えている。図示のように、ＬＭＵ６０１は、有線接続またはワイヤレス接続６０８を通じて、ＳＭＬＣ６０８に接続されており、この接続６０８はＴＣＰ／ＩＰパケット・ベース通信を伝えることができる。ＳＭＬＣ６０８は、ＳＭＬＣデータベース６０９をホストすることができる。ＳＭＬＣデータベース６０９は、更に、ネットワーク・セル識別子、ネットワーク・アンテナ識別子、ネットワーク・アンテナ位置、ＬＭＵ（セル）位置、およびＬＭＵ識別子を記憶することができる。
【００４７】
[0067]  また、ＳＭＬＣ６０８は位置検出記録（例えば、ＳＭＬＣデータベース６０９）のデータベースを格納すること、またはこのデータベースに結合することもできる。このデータベースは、信号収集および／または位置計算に先立って、移動体デバイスまたはネットワーク適用セル-ＩＤおよび近接情報（例えば、ＧＳＭにおけるＣＧＩ＋ＴＡ、ＵＭＴＳにおけるＣＩ＋ＲＴＴ）に基づいて、位置検出アプリケーションに対するサービス品質を予測するために用いることができる。また、この同じデータベースは、本明細書において記載するように、手作業の入力、ＯＳＳからのダウンロード、あるいはＧＰＳおよび／またはダウンリンク受信サブシステムから得られる無線およびネットワーク・パラメータを保持するために用いることもできる。ワイヤレス通信ネットワークにおけるフェムトセルの位置検出では、ＳＭＬＣ６０８はネットワーク・セル識別子およびネットワーク・アンテナ識別子を収集し、ＳＭＬＣデータベース６０９に含めるために、ネットワーク・アンテナ位置（フェムトセルの位置）を算出する。
【００４８】
[0068]  図７は、ＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮ標準ＮＲＭを用いた例示的なネットワーク基準モデル（ＮＲＭ）７００のアーキテクチャを示す。この標準化されたＮＭＲは、既に標準化されているコンポーネント、任意のコンポーネント、および標準でないコンポーネント（図７では強調されている）によって改良されている。これらのコンポーネントには、無線ネットワーク・モニタ（ＲＮＭ）７０６、リンク監視システム（ＬＭＳ）７１１、Ｉｏｔａインターフェース、フェムトセル（ホーム・ノードＢ（ＨＮＢ））、フェムトセル・ゲートウェイ（ホーム・ノードＢゲートウェイ（ＨＮＢ-ＧＷ））、およびＨＮＢとＨＮＢ-ＧＷとの間にあるｌｕｈインターフェースが含まれる。ホーム・ノードＢ（ＨＮＢ）は、消費者が設置したプラグ・アンド・プレー基地局であり、バックホールのために既存の有線またはワイヤレス・ブロードキャスト・サービスに接続することを意図している。ＨＮＢは、家庭または事務所内において標準的な移動体デバイスにワイヤレス無線カバレッジを提供するように設計されている。ＨＮＢは、標準的なノードＢの能力、および無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）と同様の限定された無線リソース管理機能を組み込んでいる。広域無線ネットワークとＨＮＢとの間のハンドオーバーがサポートされる。ＨＮＢゲートウェイは、分散されているＨＮＢ基地局の集信装置である。ワイヤレス通信ネットワーク提供業者によって中核ワイヤレス・サービス・ネットワークに配備され、ＨＮＢ-ＧＷはｌｕｈインターフェースを通じて複数のＨＮＢと通信する。次いで、ＨＮＢ-ＧＷはトラフィックを回線交換ネットワーク（ＭＳＣを通じて）にＩｕ-ＣＳインターフェースを経由して受け渡し、パケット・データ・ストリームをパケット・ネットワーク（ＳＧＳＮを通じて）にＩｕ-ＰＳインターフェースを経由して受け渡す。
【００４９】
[0069]  Ｉｏｔａインターフェースは、図７に示す、標準化されたインターフェースに基づく一実施形態である。Ｉｏｔａを用いると、ワイヤレス通信システム（ＷＣＳ）は、トリガ（例えば、ダイアルされた番号、加入者ＩＤ、または移動体ＩＤ）が満たされたときに、ワイヤレス位置検出システム（ＷＬＳ）（この場合、ＳＭＬＣ）に知らせることができる。Ｉｏｔａインターフェースを用いると、ＷＬＳは、ＷＣＳに無線情報について知らせることができ、更にInter-RATハンドオフが要求されたときを示すことができる。Ｉｏｔａインターフェースは、１組の能力(capabilities)であり、必ずしも直接有線インターフェースではない。この二重モード・ネットワークの例では、Ｉｏｔａインターフェースは、ＳＭＬＣをＭＳＣに結合するように示されているが、実際の実施態様では、このインターフェースは、ＭＳＣをＭＰＣ、ＧＭＬＣ、ｇｓｍＳＣＦ、またはワイヤレス・インテリジェント・ネットワークにおける任意のインテリジェント・ペリフェラルに容易に接続することもできる。Ｉｏｔａインターフェースの好ましい実施態様は、非標準（即ち、標準化されたものの改良）ディジタル・パケット・インターフェースであり、既存のワイヤレス・インテリジェント・ネットワーク・プロトコル（例えば、ＩＳ-４１、ＷＩＮ、ＣＡＭＥＬ）の拡張版を用いてＭＳＣおよびＳＭＬＣを相互接続するのであってもよい。Ｉｏｔａインターフェースの使用により、ＭＳＣが位置情報についてＳＭＣＬに素早く照会することが可能となり、ＳＭＬＣがアイドル状態の移動体の位置（アイドル状態の移動体のページ）、移動体についてのチャネルおよびセル情報を要求すること、無線機間アクセス技術（ＲＡＴ）ハンドオーバーを要求することが可能になる。変更型ワイヤレス・インテリジェント・ネットワーク・プロトコルの使用により、Iシステム間無線機間アクセス技術（ＲＡＴ）ハンドオフが必要になった場合に、ＳＭＬＣが複数のＭＳＣと通信することが可能になる。Ｉｏｔａインターフェースの能力の一部は、合同規格３６（Ｊ-ＳＴＤ-０３６）に定められているＥＴＳＩ／ＡＮＳＩ  ＩＳ-４２  Ｅ２インターフェース「改良ワイヤレス９-１-１フェーズ２」に既に存在する。
【００５０】
[0070]  無線ネットワーク・モニタ（ＲＮＭ）７０２は、広帯域マルチチャネル無線受信機であり、事実上、アドホック同調可能な狭帯域受信機の１群を備えている。これらの受信機は、周波数帯域のどこででもアップリンク・チャネルおよびダウンリンク・チャネル双方に同調可能にすることができる。ＲＮＭは、最初に、商用TruePosition位置検出移動体ユニット無線受信機プラットフォーム（ＬＭＵの一実施形態が、ＳＣＳの受信機モジュールの代替狭帯域実施形態として、米国特許第６，７８２，２６４号に既に記載されている）上において実装された。ＲＮＭは、その無線受信機を用いてシグナリングを収集し、ワイヤレス位置検出システムをトリガすることができる。ＲＮＭおよびその動作、能力、ならびに機能については、２００５年６月１０日に出願され”Advanced Triggers For Location-Based Service Applications in A Wireless Location System”（ワイヤレス位置検出システムにおける位置検出に基づくサービス応用のための高度トリガ）と題する米国特許出願第１１／１５０４１４号に更に詳細に記載されている。
【００５１】
[0071]  ＬＭＳは、２００４年８月２４日付けの”Monitoring Of Call Information In A Wireless Location System”（ワイヤレス位置検出システムにおけるコール情報の監視）と題する米国特許第６，７８２，２６４号に記載されているエービス・モニタに対する改良であり、エービスおよびＡインターフェースだけでなく、ＧＳＭ−ＭＡＰ、Ｉｕｂ、Ｉｕ−ＰＳ、およびＩｕ−ＣＳインターフェースも監視することができ、場合によってはＩｕｒインターフェースも監視することができる。ＬＭＳは、変更によって、エービス・モニタと同じハードウェア／ソフトウェア・シャーシ上に実装することができる（Intel社のTSEMT2またはTSRLT2 ＵＮＩＸ（登録商標）サーバのクラスタにおいて実行する未修正Agilent Access7ソフトウェア・アプリケーションを含む、１組のカスタム・アプリケーション）。ＬＭＳは、ワイヤレス通信システム内においてメッセージ・トラフィックを受動的に監視して、予め設定されている規準に基づいてワイヤレス位置検出システムをトリガする。ＬＬＭＳ機能の更なる詳細については、２００５年６月１０日に出願された米国特許出願第１１／１５０，４１４号”Advanced Triggers For Location-Based Service Applications In A Wireless Location System”（ワイヤレス位置検出システムにおける位置検出に基づくサービスの応用のための高度トリガ）、2００５年８月８日に出願された米国特許出願第１１／１９８，９９６号、”Geo-Fencing In A Wireless Location System”（ワイヤレス位置検出システムにおけるジオフェンシング）、および２０００年９月１２日付けの米国特許第６，１１９，０００号”Method And Apparatus For Tracking Identity-Code Changes In A Communications System”（通信システムにおいて識別コード変化を追跡する方法および装置）を参照のこと。
【００５２】
[0072]  ネットワーク７００はサービング移動体位置検出局（ＳＭＬＣ）７１２を含む。ＲＮＭ７０６は、電気通信事業者のセル・サイトにおいて配備することができる主要コンポーネントである。ＲＮＭ７０６は、位置検出サービスの自律的提供のために、ＲＡＣＨおよびＳＤＣＣＨメッセージを受信することができる無線受信機の分散ネットワークとして実現することが好ましい。ＲＮＭは、システムのためのデータを収集するために、指令された周波数に同調する。次いで、ＲＮＭ７０６は、収集したデータをＳＭＬＣ７１２に転送することができる。ネットワークにおける全てのＲＮＭ７０６は、汎地球測地衛星（ＧＰＳ）コンスタレーション（図示せず）の使用によって、時間同期および周波数同期されていることが好ましい。
【００５３】
[0073]  ＳＭＬＣ７１２は、高ボリューム位置検出処理プラットフォームとすることができる。ＳＭＬＣ７１２は、位置、信頼間隔、速度、および移動方向を計算するために、Ｕ−ＴＤＯＡおよびマルチパス軽減アルゴリズムを内蔵する。また、ＳＭＬＣ７１２は、リンク監視システム（ＬＭＳ）７１１からのトリガリングまたはＬｂインターフェースからインフラストラクチャ販売業者の基地局コントローラ（ＢＳＣ）への要求（または、場合によっては、ＬｓインターフェースとしてのＭＳＣ）に基づいて、どのワイヤレス電話機の位置を検出するか決定する。ＳＭＬＣ７１２は、通例、運営業者のＢＳＣと一緒に配置されるが、離して分散させることもできる。ＳＭＬＣ７１２の主要な機能は、ＲＮＭ７０６からの信号検出についての報告を受信すること、位置検出処理を実行すること、そして信号毎に位置検出推定値を計算することである。ＳＭＬＣ７１２は、ネットワークを管理し、電気通信事業者に位置検出記録へのアクセスを与える。ＳＭＬＣ７１２は、位置検出記録の収集および配信をその役割とする。また、ＳＭＬＣ７１２はコンフィギュレーション情報を維持し、ネットワーク管理をサポートする。
【００５４】
[0074]  ＬＭＳ７１１は、当該ＬＭＳ７１１が接続されているネットワークにおいて、全てのエービス・シグナリング・リンク（および場合によっては、Ａ−インターフェース・リンクおよびＧＳＭ移動体アプリケーション・プロトコル（ＧＳＭ−ＭＡＰ）インターフェース）を継続的に監視する。ＬＭＳ７１１の機能は、コール（例えば、ＧＳＭ音声会話、およびＳＭＳトランザクションまたはＧＰＲＳデータ・セッション）およびＳＭＳ設定手順におけるメッセージ、コール最中制御メッセージ、ならびにＭＳおよびまたはＵＥに対するコール着信および解放メッセージを取り込むことである。 次いで、 ＬＭＳ７１１は、これらのメッセージに含まれているデータを、後続の位置検出処理のために、ＳＭＬＣ７１２に転送する。
【００５５】
[0075]  ＧＳＭサービス制御機能（ｇｓｍＳＣＦ）は、サービス制御ポイント（ＳＣＰ）とも呼ばれており、データベースと、非コール指向サービス(non-call oriented service)を加入者に提供するための論理規則(logical rules)とを含む。ｇｓｍＳＣＦは、ＭＳＣ（１つまたは複数）およびＧＳＮ（１つまたは複数）にＳＳ７ネットワークを通じて、ＣＡＭＥＬアプリケーション・パート（ＣＡＰ）を経由して接続する。ＧＳＭ移動体アプリケーション・プロトコル（ＧＳＭ−ＭＡＰ）は、ワイヤレス・ネットワークの有線部分におけるコール関係制御サービスのための通信媒体である。ＧＳＭ−ＭＡＰは、自動ローミング、認証、位置検出サービス・システム間ハンドオフ、およびＧＳＭまたはＵＭＴＳネットワークにおけるショート・メッセージ・サービスのルーティングというようなサービスを提供するために存在する。ＭＳＣ、ＨＬＲ、ＶＬＲ（ここでは、ＭＳＣ２５０の一部として示されている）、ＧＭＳＣ、ＥＩＲ、ＧＭＬＣ、およびｇｓｍＳＣＦというような全てのワイヤレス・ネットワーク・エレメントは、このメッセージング・プロトコルを用いて、互いの間で通信を行う。ＧＳＭ−ＭＡＰは、国際シグナリング・システム７（ＳＳ７）ネットワーク（ＭＡＰ−ＣＡＰネットワーク）に存在する。
【００５６】
[0076]  ゲートウェイ移動体位置検出局（ＧＭＬＣ）は、３ＧＰＰ規格によって、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳネットワークにおける位置検出記録のクリアリングハウスとして定められている。ＧＭＬＣは、厳格に制御されるＳＳ７ネットワーク２４９と公衆インターネットとの間におけるバッファとしての役割を果たす。位置検出に基づくサービスに対する認証、アクセス制御、アカウンティング、および認可機能は、慣例では、ＧＭＬＣに存在するか、またはＧＭＬＣによって制御される。
【００５７】
[0077]  Ｌｅインターフェースは、ＩＰ系ＸＭＬインターフェースであり、最初にLocation Interoperability Forum（ＬＩＦ：位置検出相互動作可能性フォーラム）において開発され、次いで第３世代パートナーシップ・プログラム（３ＧＰＰ）によってＧＳＭ（ＧＥＲＡＮ）およびＵＭＴＳ（ＵＴＲＡＮ）に対して標準化された。位置検出ベース・サービス（ＬＢＳ）クライアントは、ＬＣＳ（位置検出サービス）としても知られている。ＬＢＳおよびＬＣＳは、ソフトウェア・アプリケーションであり、移動体デバイスの位置検出を用いることを一意にイネーブルされているサービスである。
【００５８】
[0078]  Ｅ５＋インターフェースは、北アメリカのＥ９−１−１に対する合同ＡＮＳＩ／ＥＴＳＩ規格０３６において定められているＥ５インターフェースの変更版である。Ｅ５＋インターフェースは、ＳＭＬＣおよびＧＭＬＣノードを直接接続し、ＬＭＳ７１１またはＲＮＭ７０６のトリガがワイヤレス位置検出システムによって用いられるときに、ネットワーク取得情報（セル−ＩＤ、ＮＭＲ、ＴＡ等）を用いて、あるいは特殊化した受信機が実行するＴＤＯＡおよび／またはＡｏＡ（到達角度）によって、プッシュ動作を可能にする。
【００５９】
[0079]  ユーザ機器（ＵＥ）は、ＵＭＴＳ移動体デバイスのような機器として定めることができる。ノードＢは、ＵＭＴＳ無線インターフェースに対するＵＴＲＡＮネットワーク・インターフェースである。無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）は、ＵＴＲＡＮによる自律無線資源管理（ＲＲＭ）を実行することができる。ＲＮＣは、ＧＳＭ  ＢＳＣと同じ機能を実行し、ＲＮＳエレメント（ＲＮＣおよびノードＢ）の集中制御を行うことができる。ＲＮＣは、Ｉｕ−ＰＳ、Ｉｕ−ＣＳ、Ｉｕｒ、およびＩｕｂインターフェース間においてプロトコル交換を処理し、無線ネットワーク・システム全体の集中動作および保守を責務とする。RＮCは、必要なときに、標準化されたＩｕｒインターフェースを通じて、他のＲＮＣと直接通信することができる。
【００６０】
[0080]  サービングＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ）は、個々のＧＰＲＳ対応(capable)移動局の現在地を監視し、基本的なセキュリティ機能およびアクセス制御機能を実行する。ＳＧＳＮは、Global System for Mobility（ＧＳＭ：移動用汎地球システム）のＧＥＲＡＮおよびＵＭＴＳ無線ネットワーク双方に応対することができる。
【００６１】
[0081]  ゲートウェイＧＰＲＳサポート・ノード（ＧＧＳＮ）は、ＧＰＲＳネットワークに対してシステム・ルーティング・ゲートウェイとして作用する。ＧＧＳＮは、外部パケット・データ・ネットワーク（例えば、公衆インターネット）への接続部であり、課金、ルーティング、セキュリティ・ファイアウオール構築(firewalling)、およびアクセス・フィルタリングのタスクを実行する。ゲートウェイＭＳＣ（ＧＭＳＣ）は、ローミングする加入者を、別の運営業者のネットワークにおける訪問先ＭＳＣに導くブリッジとして作用する。制御シグナリングおよびトラフィック・トランク双方は、ＧＭＳＣを通じて設定される。
【００６２】
[0082]  Ｕｍは、ＧＳＭ無線インターフェースである。Ｕｕは、ＵＭＴＳ無線インターフェースである。Ｉｕｂインターフェースは、ＵＭＴＳネットワーク上に配置され、ＲＮＣ（無線ネットワーク・コントローラ）とノードＢとの間に見られる。Ｉｕｐｃは、位置推定を行うために、ＵＭＴＳネットワーク内においてＵＭＴＳ  ＲＮＣをＳＭＬＣ（ＳＡＳとも呼ぶ）と相互接続することができる。Ｉｕ−ＣＳ（回線交換）インターフェースは、ＵＭＴＳ  ＲＮＣを回線交換通信指向ネットワーク（ＭＳＣ）と接続することができる。Ｉｕ−ＰＳ（パケット交換）インターフェースは、ＵＭＴＳ  ＲＮＣをパケット交換通信指向ネットワーク（ＳＧＳＮ）と接続することができる。Ｇｂインターフェースは、ＢＳＣをＳＧＳＮと相互接続することができ、ＧＰＲＳ通信のルーティングを可能にする。
【００６３】
[0083]  Ｇｎインターフェースは、ＧＰＲＳネットワーク・パケット・データ・インターフェースであり、ＳＧＳＮとＧＧＳＮとの間に配置されている。Ｇｓインターフェースは、ＧＰＲＳシステム・インターフェースであり、ＳＧＳＮとＭＳＣとの間に配置されている。Ｇｒ（図示せず）インターフェースは、ＧＳＭ−ＭＡＰインターフェースであり、ＳＧＳＮとＳＳ７ネットワーク上に配置されたホーム・ロケーション・レジスタ（ＨＬＲ）との間に配置されている。
【００６４】
[0084]  米国特許第６，７８２，２６４号に記載されているように、基地局コントローラ（ＢＳＣ）リンク（例えば、エービス・リンク）に至る基地送受信局（ＢＴＳ）を監視して、トリガリング・メッセージおよび情報フィールドを検出することが可能である。’２６４特許において、ＡＭＳ（エービス監視システム）と呼ばれている受動ネットワーク・モニタが、ＧＳＭエービス・インターフェースを監視することが例示されている。この受動ネットワーク・モニタを本発明にしたがって拡張し、ここではリンク監視システムまたはＬＭＳと呼ぶことにする。リンク監視システム（ＬＭＳ）７１１は、複数のセルラ・ネットワーク・データ・リンクを同時に監視し、対象データを走査し、メッセージ内部にある特定のメッセージまたはデータ・フィールドを検出することができる。対象のメッセージまたはデータ・フィールドの設定またはタスク賦課(tasking)は、任意の時点で行うことができる。一致が生じた場合、ＬＭＳ７１１を更にトリガして、記憶メモリへの書き込み、またはトリガリング・メッセージおよび（または）データ・フィールドの別のシステム・ノードへの転送というような、予め設定されている動作(action)を実行することができる。
【００６５】
[0085]  無線ネットワーク・モニタ７０６は、位置検出トリガリング情報およびメセージングの受動的監視の概念を、無線エア・インターフェースに拡張する。ＲＮＭ７０６は、アップリンク（移動体デバイスからＢＴＳまたはノードＢに向かう方向）およびダウンリンク無線通信双方を検出し監視することができる。
【００６６】
[0086]  移動体デバイス、移動体、移動体電話機、または移動体加入者ユニットという用語は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ／ｍ、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、またはマルチモード（ＧＳＭ／ＵＭＴＳネットワークのような）ネットワークにおけるＭＳまたはＵＥのことを言う。ＧＳＭにおけるＭＳは、２つの別個のエレメント、ＭＥ（移動体機器）およびＳＩＭ（加入者識別モジュール）から成る。ＵＭＴＳにおけるＵＥは、ＭＥ（移動体機器）およびＳＩＭ／Ｕ．Ｓ．Ｉ．Ｍ（加入者識別モジュール／ＵＭＴＳ加入者識別モジュール）の組み合わせである。
【００６７】
[0087]  移動体デバイスは、マルチモード動作またはマルチ無線動作が、多技術ワイヤレス通信ネットワークまたは異種ワイヤレス通信ネットワークに、異種無線アクセス技術を用いてアクセスすることを可能にする。この図７に示すように、移動体デバイスは、ＧＳＭ移動局（ＭＳ）およびＵＭＴＳユーザ・エンティティ（ＵＥ）の二重モード機能を内蔵することができる。移動体デバイスは、通例、共通回路および計算機能を用いて双方の機能を実装する。
フェムトセル・デバイス（図７ｂおよび図７ｃ）
[0088]  フェムトセル基地局（または３ＧＰＰ用語ではホームノードＢ）は、微小全ディジタル・ワイヤレス基地局である。この基地局は、様々な機能ブロック、無線ブロック７０１０、ベースバンド・ブロック７０２０、および通信ブロック７０３０（図７ｂ参照）を備えている。加えて、図示のように、この基地局は、位置検出サブシステム７０００も含み、位置検出サブシステム７０００はトリガリング・メカニズム７００２を含む。図７ｃに示す例は、送信経路および受信経路毎に別の経路を有するＦＤＤシステムのものである。ＴＤＤシステムでは、同一アンテナにおいて共存する送信および受信時間期間をインターリーブするために、追加の回路をＲＦブロックに含む。
【００６８】
[0089]  図７ｃに示すように、受信経路は、１つ以上のアンテナから成るアンテナ・サブシステムを含む。受信無線信号は、アンテナによって電気信号に変換され、バンドパス・フィルタおよびロー・ノイズ増幅器に送られ、次いでＲＦダウン・コンバータによって中間周波数（Ｉ／Ｆ）に変換される。次いで、着信したＩ／Ｆ信号は、ベースバンド・ブロックに移され、ここで、アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）によってディジタル化され、次いで、このディジタル表現はディジタル・ダウン・コンバータ（ＤＤＣ）によってもっと低い周波数に移される。ベースバンドディジタル化信号表現は、次に、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）（またはカスタム化回路）によって処理される。ＵＭＴＳホームノードＢでは、ディジタル信号プロセッサは、レーク受信機、フィンガ制御、シンボル組み合わせ、復調、デインターリーブ、デコーディング、および可能なコード変換動作を含む。次いで、着信したディジタル・データ・ストリームは、通信ブロックに受け渡される。通信ブロックは、データ・バックホールおよび動作、管理(administration)、保守、およびプロビジョニング・インターフェースを制御する。通信ブロックは、着信データ・ストリームを物理的ディジタル・バックホール・メディアに橋渡しし、プロビジョニングされた設定に基づいて、ネットワーク運営ゲートウェイにルーティングする。
【００６９】
[0090]  送信経路は、通信ブロックから始まり、出立するディジタル・データ・ストリームが、ネットワーク運営ゲートウェイによって、物理的ディジタル・バックホール・メディア全体に供給される。通信ブロックは、着信データ／ストリームを橋渡しして、これをベースバンド・ブロックに供給する。ディジタル信号プロセッサ（またはカスタム化回路）およびディジタル／アナログ変換器は、出立するデータ・ストリームを処理して中間周波数信号にする。ＵＭＴＳホームノードＢの例では、ベースバンド・ブロック動作は、着信ディジタル・データ・ストリームのエンコーディング、インターリービング、多重化、チャネル化、拡散、および変調を含む。
【００７０】
[0091]  出立するＩ／Ｆ信号はＲＦアップ・コンバータによって乗算されて正しい周波数に到達し、次いで電力増幅器（ＰＡ）によって正しい送信電力に増幅される。次いで、送信アンテナ・サブシステムは、１つ以上のアンテナを用いて、この電気信号を無線波に変換する。
フェムトセル位置検出のトリガリングおよびタスク賦課
[0092]  図８に示すように、ＳＭＬＣには、手作業でまたはワイヤレス・ネットワーク運営業者の動作サポート・システム（ＯＳＳ）から、セル情報８０１を受け渡すことができる。このＯＳＳは、ネットワーク構成、障害監視、性能評価、セキュリティ監査およびイベント検出、最適化等をサポートするネットワーク管理システムである。また、フェムトセルは、ワイヤレス通信ネットワーク８０２を通じて、コール詳細記録の分析によって発見することもでき、あるいは、ＬＭＳまたはＲＭＳ機能が利用可能な場合、ワイヤレス通信ネットワークのリンク・トラフィックを監視して、コール・イベントに関するメッセージ内部にある新たなセル-ＩＤを見つけることによって、発見することもできる（８０３）。
【００７１】
[0093]  一旦フェムトセルＩＤが判定され、セル-ＩＤおよび任意の関連する位置情報（セル位置検出品質を含む）がＳＭＬＣデータベース８０４に格納されたなら、ＳＭＬＣは位置検出好機８０５能力を作動させ、配備されている機器および運営業者の好みに応じて、連続的、並列、または周期的な位置検出の試行をフェムトセルについて行うことができる。セル-ＩＤトリガを、ワイヤレス・インテリジェント・ネットワーク機能８０６によって追加することもできる（Ｉｏｔａインターフェースまたは同様のＷＩＮ／ＣＡＰインターフェースを通じて）。あるいは、ＷＬＳはフェムトセルのセル-ＩＤ８０７に対して内部トリガを設定し、移動体に行われる通常の位置検出を、フェムトセルＩＤに対して試験することもできる。フェムトセルが移動局またはユーザ機器送受信機で強化されている場合、ワイヤレス・ネットワークには、移動体ベース位置検出推定を開始するように問い合わせることができる（８０８）。フェムトセルが移動局またはユーザ機器送受信機によって強化されている場合、フェムトセルの内蔵システムに、位置検出について問い合わせることができる（８０９）。最後に、ＷＬＳは、ＲＮＭまたはＬＭＳ８１０にセル-ＩＤトリガリングを設定して、セル-ＩＤの検出がＷＬＳに位置検出を試行することを促すようにすることができる。
【００７２】
[0094]  一旦フェムトセルの位置情報が、そのソースは何であれ、ＳＭＬＣに配信されたなら、位置を計算することができる（８１１）。この計算は、代理移動体の位置（本願と同日に出願され”Femto-Cell Location by Proxy”（代理によるフェムトセルの位置検出）と題する米国特許出願第 号（代理人整理番号ＴＰＩ-０９８４を参照のこと）を問題のフェムトセル・デバイスから隔てているオフセット距離を含ませようとしてもよい。位置検出確信度も、このステップ８１１において計算することができる。
【００７３】
[0095]  次に、計算された位置を、ＳＭＬＣデータベースの中にある位置と、現在のフェムトセルＩＤについて比較する（８１２）。計算された確信度の方がセル位置検出品質のそれよりも良い場合、ＳＭＬＣデータベースを自動的に更新する（８１３）ことができ、運営業者ＯＳＳに、判定されたセルの位置および位置検出誤差要因を伝えることができる。
【００７４】
[0096]  フェムトセル位置が供給される場合、またはフェムトセル位置が自動的に算出される場合、ＳＭＬＣは位置検出リソースを用いてときどき（または運営業者の要求に応じて）フェムトセルの位置を確認、および再確認し、ネットワーク運営業者に変更を警告することができる。フェムトセルＩＤが与えられているが、位置が提示されていない場合、ＳＭＬＣは位置検出を割り当てることができ、利用可能な場合、特定されたフェムトセルの位置を判定する作業において、リンク監視資源も割り当てることができる。一旦ワイヤレス位置検出システムが直接または代理手段によってフェムトセルの位置を検出したなら、確信度の分析（８１２）（位置検出が実際にどの程度優れているかの尺度）を、セル・サイズ、セクタ数、受信電力レベル、用いられた位置検出技法の固有正確度というような要因に基づいて、実行することができる。信頼性が余りに低い場合（、即ち、所望の精度でフェムトセルの位置がわからない）、ＷＬＳはときと共にもっと高い精度までフェムトセルの位置を再度検出しようとすることができる。この再位置検出および位置検出の確認は、累進的に正確度が高くなるワイヤレス位置検出技術が利用できるのであれば、これを用いて実行することができる。
ＲＦ計画および調整のためのフェムトセル位置検出
[0097]  フェムトセルには、いくつかの配備の問題がある。このような問題の１つは、自律、プラグ・アンド・プレー・フェムトセルが、マクロセル無線周波数計画全体において、エンド・ユーザまたは設置者(installer) の入力がない場合の挙動である。言い換えると、マクロセル当たりに可能な数百ものフェムトセル、または無線通信ネットワーク当たりに可能な数百万ものフェムトセルが、ＲＦドメインにおいてもっと大きなセルラ・インフラストラクチャと相互作用しなければならず、このようにする際に、フェムトセルおよび／またはもっと広いワイヤレス通信ネットワークは、周波数および無線チャネル再利用の利点を保存しつつ、他のフェムトセルおよび周囲のマクロセル無線通信ネットワークとの可能な（または発生している）干渉を軽減するように動作しなければならない。この周波数管理は、ユーザ集団(population)および規制当局のサービス品質の期待値(expectation)によって必要とされる。
【００７５】
[0098]  現在配備されているＩＥＥＥ８０２．１１ＷｉＦｉデータ・ネットワークは、地域的な規制遵守に従うだけの非規制無線スペクトルにおいて動作する自律アクセス・ポイントで構成されているが、これとは異なり、予約されているスペクトルにおいてフェムトセルを用いるワイヤレス通信システムは、ＦＣＣ  Ｅ９-１-１フェーズ１およびフェーズ２指令のような規制に従うことになる。二重モードＷＬＡＮおよびセルラ・プロトコル・フェムトセルは、双方の規制義務集を満たさなければならない。フェムトセル・エア・インターフェースの信頼性および位置検出能力を必須要件とするのは、このサービス品質期待値および規制である。
【００７６】
[0099]  容量を高めるために、ワイヤレス・ネットワーク提供業者は、同じチャネルを用いるフェムトセルを、それらのマクロセル無線アクセス・ネットワークとして望んでいる。この再利用は、フェムトセル対マクロ・セル、フェムト対フェムト対マクロ等の干渉の原因となり得るのは不可避である。究極的に、ネットワークの性能が低下し、ＢＴＳ間ハンドオフがぎこちなくなり、セル管理に関する中核ネットワークの負担が生ずるという結果になる可能性がある。現在、ＲＦ計画および干渉低減は、フェムトセル販売業者からの特定の技術的ソリューションを含む。一部のフェムトセル販売業者は、彼らのフェムトセル製品が自動的に干渉のないチャネルを選択し、干渉を避けるようにその送信電力を調節するように設計したが、フェムトセルのコストが上昇し、複雑さが高くなった。こうしても、近隣のまたは地理的に近接するフェムトセルとの干渉は、予期されるに違いない。
【００７７】
[0100]  フェムトセルの干渉を回避する１つの方法は、ワイヤレス無線アクセス・ネットワーク提供業者が、主にフェムトセル配備に用いられる新たな無線スペクトルを獲得して（または既存のスペクトルを隔離する）隔離されたフェムトセルと広域通信ネットワークとの間に可能な干渉がなくなるようにすることであろう。別々のスペクトルを用いると、広域無線アクセス・ネットワークとの干渉がない（このため、ＲＦ計画が統合のために必要とならない）フェムトセルの配備が可能になる。
【００７８】
[0101]  一部のフェムトセル販売業者は、ＧＮＳＳ（Navstar  ＧＰＳのような）受信機をＢＴＳ機器の中に統合し、異なる位置または国に移動するときに、フェムトセルの位置を確認し、場合によってはロックする。衛星信号の周囲にある構造物による減衰のために、受信機はフェムトセルの屋内位置を得ることができない場合が多いので、このＧＮＳＳ位置検出受信機は、瑣末な有用性があるに過ぎない。
【００７９】
[0102]  利用可能なワイヤレス位置検出技術を用いて、フェムトセルの位置を求め、その位置およびＲＦデータを無線ネットワーク計画および監視ツールに提供する、低価格化を図ったフェムトセルのソリューションが、無線周波数管理のために提案されている。この同じ位置検出手法が、フェムトセルが緊急サービス用位置検出を提供することを可能にする。
【００８０】
[0103]  また、フェムトセルの位置検出は、許諾スペクトルにおいて固有の地理的カバレッジ要件との適合にも不可欠である。ワイヤレス・ネットワーク提供業者の許諾エリアの外側に移動したフェムトセルが、他の通信事業者の無線アクセス・ネットワークと干渉するのを許してはならない。発見された位置によって、これが発生するのを防止する。別の利点として、フェムトセルの位置検出によって、小さい地域的なワイヤレス・ネットワーク提供業者がフェムトセルを提供し用いることが可能になる。
【００８１】
[0104]  最後に、Lester T.W. HoおよびHolger Claussenによる”EFFECTS OF USER-DEPLOYED CO-CHANNEL EFMTOCELLS ON THE CALL DROP PROBABILITY IN A RESIDENTIAL SCENARIO”（住居のシナリオにおけるコール欠落確率に対するユーザ配備共通チャネル・フェムトセルの影響）, The 18th Annual IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC’07)と題する論文において、著者は、ＲＦ環境におけるフェムトセル配備の影響、およびサービス品質（ＱｏＳ）について意見を述べている。報告された研究では、フェムトセル位置検出を用いておらず、フェムトセルＲＦパラメータの自動構成設定を試験するだけである。
【００８２】
[0105]  自動構成設定手法とは対照的に、フェムトセル・デバイスの位置検出によって、以下を含む様々な利点が得られる。
【００８３】
１）位置検出によって、従来の計画ツールを用いることが可能になる。
【００８４】
２）事前初期化ＲＦ計画によって、自動構成設定よりも優れた結果を得ることができる。
【００８５】
３）フェムトセルからフェムトセルへのハンドオフが、位置検出によって可能になる。
商用位置検出サービス用フェムトセル位置検出
[0106]  商用の位置検出に基づくサービス（ＬＢＳ）は、移動体デバイスの位置検出を必要とする。ワイヤレス通信ネットワークへの接続のためにフェムトセルを用いる移動体にとって、ダウンリンク移動体ベース技法またはＧＮＳＳ技法を用いる位置検出は問題となる。何故なら、フェムトセルは、マクロ・セルラ・ネットワークおよびＧＮＳＳ衛星信号双方共、遮断されているエリア、または構造的物質によって厳しく減衰されるエリアのために役割を果たすように設計されているからである。また、フェムトセルは、エンド・ユーザが設置しそして設置し直している場合もあるので、設置の際にフェムトセルにプログラミングされた静止位置が利用できなかったり、単に正しくないということもあり得る。フェムトセルの発見位置（記載したアップリンクおよびダウンリンク技法によって）を移動体デバイスの位置として用いることによって、商用の位置検出に基づくサービスの使用、およびフェムトセルを利用するユーザによる応用（移動体検索、地域を絞った広告、または移動体ソーシャル・ネットワーキング等）に対処することができる。図８ｂに示すように、ＳＭＬＣは、ＳＭＬＣデータベースの入力(population)の（８０４後、商用位置検出ベース・サービス（ＬＢＳ）位置検出要求８１７に応答して、ワイヤレス通信ネットワークにサービング・セルＩＤおよびチャネル情報について、標準的な場合と同様に(as is the nominal case)、問い合わせることができる（８１３）。多くの場合、サービング・セル-ＩＤは、実際の要求メッセージにおいて配信することができる。ＳＭＬＣは、サービング・セルのデータ（ソースが何であってもよい）を用いてＳＭＬＣデータベースに照会する。サービング・セルがフェムトセルであると判定され、このフェムトセルが容認可能な（要求された位置検出サービス品質（ＱｏＳ）に対する）よりも高い精度で位置が検出された場合、ＳＭＬＣはＬＢＳ位置検出の試みを中断し、サービング・フェムトセル位置を戻す（そして、任意に、移動体とフェムトセルとの間における任意の利用可能な時間または電力に基づく測定値に基づいたフェムトセル位置検出誤差推定値、およびフェムトセル距離誤差推定値も戻す）（８１８）。ＳＭＬＣデータベースに照会した結果、サービング・セルがフェムトセルではないことを示す場合、通常の位置検出処理を実行すればよい（８１６）。
緊急サービスのためのフェムトセル位置検出
[0107]  フェムトセルを用いる発呼者の位置検出は、ＦＣＣのＥ９１１フェーズ１およびフェーズＩＩ指令の下で要求されている。フェムトセルはエンド・ユーザが設置しそして設置し直している場合もあるので、設置の際にフェムトセルにプログラミングされた静止位置が利用できなかったり、単に正しくないということもあり得る。
【００８６】
[0108]  フェムトセルのカバレッジ・エリアは限られており、マクロセルラ・ネットワーク・カバレッジから構造的物質によって遮断されている可能性があるエリアに、このカバレッジを提供するので、フェムトセル（セル-ＩＤ）の位置検出は、Ｅ９１１フェーズ１およびフェーズＩＩ指令双方を満たさなければならない。フェムトセルの緯度および経度が一旦発見されたなら、時間に基づく測距技法（その例には、セル-ＩＤおよびタイミング進み（ＧＳＭ用）、サービング一方向遅延(serving-one-way-delay（ＣＤＭＡ用）、またはセル-ＩＤおよび１／２往復時間（ＲＴＴ）（ＵＭＴＳ用））を用いて、セル-ＩＤに基づくフェムトセルの位置検出を改善することができる。
【００８７】
[0109]  図８ａに示すように、ＳＭＬＣは、（ＳＭＬＣデータベースの初期入力の後）、緊急サービス位置検出要求８１２に応答して、ワイヤレス通信ネットワークにサービング・セルＩＤおよびチャネル情報について、標準的な場合と同様に(as is the nominal case)、問い合わせることができる（８１３）。多くの場合、サービング・セル-ＩＤは、実際の要求メッセージにおいて配信することができる。ＳＭＬＣは、サービング・セルのデータ（ソースが何であってもよい）を用いてＳＭＬＣデータベースに照会する（８１４）。サービング・セルがフェムトセルであると判定され、このフェムトセルが容認可能な（ＰＳＡＰまたは規制当局の）よりも高い精度で位置が検出された場合、ＳＭＬＣはＬＢＳ位置検出の試みを中断し、サービング・フェムトセル位置を戻す（８１５）（そして、任意に、フェムトセル位置検出誤差推定値およびフェムトセル距離誤差推定値、ならびに移動体とフェムトセルとの間における時間または電力に基づく測定値によって得られる任意の距離(ranging)も戻す）。ＳＭＬＣデータベースに照会した（８１４）結果、サービング・セルがフェムトセルではないことを示す場合、通常の位置検出処理を実行すればよい（８１６）。
【００８８】
[0110]  また、2006 WARN法令（もっと大きな港湾安全法案、Safe Accountability for Every Port Act of 2006 (SAFE法案）の一部としての、警告、警報、および応答ネットワーク（ＷＡＲＮ）法令）の規定の下で、フェムトセルを用いる発呼者の位置を、緊急通知（逆９-１-１）サービスのために提供することができる。
【００８９】
[0111]  図８ｃに示すように、ＳＭＬＣは（ＳＭＬＣデータベースの入力後）、ＷＡＲＮ要求に応答して、ＷＬＳに、影響を受けるエリアにおけるサービング・セルＩＤについて問い合わせることができる。次いで、ＳＭＬＣは、地理的に記載された影響を受けるエリアおよびセル・サイトの地理的位置におけるセル-ＩＤを求めて、ＳＭＬＣデータベースに照会し（８２０）、影響を受けるエリアの中にあるマクロ・セルおよびフェムト／セル双方が戻される（８２１）。また、ＳＭＬＣには、影響を受けたエリアにおける一層精度が高い（セル-ＩＤよりも）位置を提供するタスク、および／または影響を受けたエリア内にある移動体の識別を与えるタスクも賦課することができる。例えば、”Advanced Triggers For Location-Based Service Applications in A Wireless Location System”（ワイヤレス位置検出システムにおける位置検出に基づくサービス応用のための高度トリガ）と題する米国特許出願第１１／１５０４１４号に記載されているように、広域位置判定を用いて、影響を受けたエリア内にある移動体を特定し、変動する精度で位置を検出することができる（８２２）。
複数の位置検出アルゴリズムを用いたフェムトセルの位置検出
[0112]  図９は、複数の位置検出アルゴリズムを用いたフェムトセルの位置検出を示す。この好機手法(opportunity approach)の位置検出が可能なのは、フェムトセルが名目上固定されており、長期間電力が供給されているからである。ＳＭＬＣデータベースは、位置推定値および信頼度または誤差要因を格納しているので、ときの経過と共に位置推定値のヒストグラムを作成することができ、つまり、位置推定値および誤差エリアから成る確率分布関数を構築することができる。複数の位置検出の試みは、ときの経過と共に、同時に、順次、周期的に、または非周期的に行うことができる。
【００９０】
[0113]  図９の例では、ＧＳＭシステムが代表例として用いられているが、他のエア・インターフェースおよびネットワークも、好機の位置検出(location-of-opportunity)の概念を用いることができる。また、この代表例では、フェムトセルが、マクロセルの１つのセクタ９０２内にある、それよりも大きなマクロセル９０１の下に位置する容量セル(capacity cell)として配備されている。
【００９１】
[0114]  改良ダウンリンク受信機を組み込んだ改良フェムトセルを想定すると、マクロセル・セクタ・アンテナからの高電力ダウンリンク・ビーコンが、フェムトセルがそのセル-ＩＤ位置９０２およびセクタ９０３を判定することを可能にする。ワイヤレス通信ネットワークを通じて有線フェムトセル・リンクを経由してセルおよびセクタ情報をＳＭＬＣに送信することによって、ＳＭＬＣは、データベースに入れられた情報を用いて、セクタ・アンテナから１／２セクタ半径において、誤差推定値と共に、セクタ二等分線９０６の位置９０４におけるセル／セクタを計算することが可能になる。改良フェムトセルに完全な移動体送受信機が埋め込まれており、広域通信ネットワークを登録することができれば、他の位置検出技法も可能である。
【００９２】
[0115]  登録することによって、改良フェムトセルは、完全な移動体送受信機を有し、ダウンリンク・ビーコン情報にアクセスできるだけでなく、サービング・セル９０１からの時間および電力に基づく距離も判定することができる。信号強度（戻り信号強度指示（ＲＳＳＳＩ：Return-Signal-Strength-Indicator）またはタイミング（ＧＳＭタイミング進み（ＴＡ）、ＵＭＴＳ往復時間（ＲＴＴ）、またはＣＤＭＡサービング一方向遅延を用いるというような）による測距によって、セクタ９０３全域において地理的帯域９０７に対する位置判定が可能になる。次いで、結果的に得られた（ＣＧＩ＋ＴＡ、ＣＩ＋ＲＴＴ等）位置推定値９０５を、再度セクタ二等分線９０６上においてその地理的帯域９０７の中心に据える。
【００９３】
[0116]  フェムトセルは、完全な移動体送受信機を組み込んでおり、ネットワークを登録することができるので、既知の位置からの他のワイヤレス・セル・サイト・ブロードキャスティングからのダウンリンク・ビーコンを用いて到達電力差を含ませることによって、セル／セクタによる位置検出を測距と共に行うことができる。ＧＳＭでは、このセル・セクタ測距ＰＤＡ技法は、改良セル-ＩＤまたはＥＣＩＤとして知られており、図９では、位置および誤差推定９０８として示されている。
【００９４】
[0117]  ワイヤレス通信ネットワーク、ワイヤレス位置検出システムおよびフェムトセルの移動局、またはユーザ機器サブシステムの能力に応じて、ＥＯＴＤ（ＧＳＭ用）、ＯＴＤＯＡ（ＵＭＴＳ用）、ＰＳＭＭ（ＩＳ-９５／ＩＳ-２０００ＣＤＭＡ用）またはＡＦＬＴ（ＩＳ-９５／ＩＳ-２０００ＣＤＭＡ用）というような、移動体ベース位置検出技法が、改良フェムトセルに利用可能とすることができる。図９の例では、移動体デバイス・ベースの位置検出および誤差推定が９０９に示されている。
【００９５】
[0118]  ワイヤレス通信ネットワーク、ワイヤレス位置検出システムおよびフェムトセルの移動局、またはユーザ機器サブシステムの能力に応じて、アップリンク-ＴＤＯＡ、アップリンク-ＡｏＡ、混成ＴＤＯＡ／ＡｏＡ、グローバル・ナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）測位、補助-ＧＮＳＳ、または混成Ｕ-ＴＤＯＡ／ＧＮＳＳというような、高精度位置検出技法を利用可能にすることができる。図９では、高精度測位および誤差推定９１０は、改良フェムトセルの地理的位置の最も高い確率推定値を与える。
【００９６】
[0119]  報告した位置検出を組み合わせ、位置推定値および誤差エリアの加重ヒストグラムを作成することによって、最適化されたフェムトセルの位置、および位置検出誤差推定値９１８を、確率方法を用いて、判定することができる。
結論
[0120]  本発明の真の範囲は、本明細書において開示した現時点における好ましい実施形態に限定されるのではない。多くの場合、本明細書において記載した実施の場所（即ち、機能エレメント）は、単に設計者の好みに過ぎず、厳しい要件ではない。したがって、明示的にそのように限定されていると考えられる場合を除いて、以下の特許請求の範囲の保護範囲は、以上に記載した特定の実施形態に限定されることは意図していない。
【図１】
0005479485.tif 000004
【図２ａ】
0005479485.tif 000005
【図２ｂ】
0005479485.tif 000006
【図３】
0005479485.tif 000007
【図４ａ】
0005479485.tif 000008
【図４ｂ】
0005479485.tif 000009
【図４ｃ】
0005479485.tif 000010
【図５】
0005479485.tif 000011
【図６】
0005479485.tif 000012
【図７】
0005479485.tif 000013
【図７ａ】
0005479485.tif 000014
【図７ｂ】
0005479485.tif 000015
【図７ｃ】
0005479485.tif 000016
【図８】
0005479485.tif 000017
【図８ａ】
0005479485.tif 000018
【図８ｂ】
0005479485.tif 000019
【図８ｃ】
0005479485.tif 000020
【図９】
0005479485.tif 000021