(57)【要約】【課題】ネットワーク管理システムに格納された情報と往復遅延時間とを用いて移動端末機の位置を正確に算出できる位置推定方法及びシステムを提供する。【解決手段】本発明による移動端末機の位置推定システムは、移動端末機の往復遅延時間情報を算出する基地局と、上記移動端末機の往復遅延時間情報を受信する基地局制御器と、上記移動端末機のサービスエリアを拡張する中継器と、上記中継器に連結され、上記中継器の往復遅延時間情報を測定する往復遅延時間測定部と、を含み、上記移動端末機の往復遅延時間情報及び上記往復遅延時間測定部により測定された往復遅延時間情報を用いて上記移動端末機の位置を推定する位置推定装置をさらに含むことができる。【選択図】図８
2009538028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末機の位置を推定するシステムであって、
移動端末機の往復遅延時間情報を算出する基地局と、
前記移動端末機の往復遅延時間情報を受信する基地局制御器と、
前記移動端末機のサービスエリアを拡張する中継器と、
前記中継器に連結され、前記中継器の往復遅延時間情報を測定する往復遅延時間測定部と、を含み、
前記移動端末機の往復遅延時間情報と前記往復遅延時間測定部で測定された往復遅延時間情報とを用いて前記移動端末機の位置を推定する位置推定装置を含むことを特徴とする位置推定システム。
【請求項２】
前記基地局及び中継器の緯度経度データ、アンテナの方向情報のうちの少なくとも１つを格納するネットワーク管理システムをさらに含み、
前記位置推定装置が、前記ネットワーク管理システムに格納されたデータをさらに用いて前記移動端末機の位置を推定することを特徴とする請求項１に記載の位置推定システム。
【請求項３】
前記中継器が光中継器であり、前記往復遅延時間測定部は前記光中継器の往復遅延時間を前記基地局自体の遅延、前記移動端末機自体の遅延、前記基地局と前記光中継器との間の無線リンク遅延、及び、前記光中継器自体の遅延のうちの少なくとも１つを合算して算出することを特徴とする請求項１に記載の位置推定システム。
【請求項４】
前記中継器がＲＦ中継器であり、前記往復遅延時間測定部は前記ＲＦ中継器の往復遅延時間を前記基地局自体の遅延、前記移動端末機自体の遅延、信号ソース基地局と前記ＲＦ中継器との間の無線リンク遅延、及び、前記ＲＦ中継器自体の遅延のうちの少なくとも１つを合算して算出することを特徴とする請求項１に記載の位置推定システム。
【請求項５】
前記位置推定装置が、１つ以上の基地局に対応する前記移動端末機の往復遅延時間情報と各基地局に属した１つ以上の中継器に対応する往復遅延時間情報とを比較して前記移動端末機のサービスエリアを判断することを特徴とする請求項１に記載の位置推定システム。
【請求項６】
前記往復遅延時間測定部が、前記中継器のデバッガポートに連結されることを特徴とする請求項１に記載の位置推定システム。
【請求項７】
前記位置推定装置が、前記基地局制御器に連結されたＳＡＳ（Ｓｔａｎｄａｌｏｎｅ  Ａ−ＧＰＳ  ＳＭＬＣ）、前記基地局制御器に含まれたＳＭＬＣ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｃｅｎｔｅｒ）、及び網外部に存在する位置推定装備のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の位置推定システム。
【請求項８】
前記基地局のメンテナンスを担当するＯ＆Ｍ（操作管理：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｅｒｖｅｒ）サーバをさらに含み、
前記位置推定装置が網外部に存在する位置推定装備である場合、前記基地局制御器及び前記Ｏ＆Ｍサーバのうちの少なくとも１つが前記移動端末機の往復遅延時間情報及び位置関連情報をパッキングして位置情報メッセージを生成することを特徴とする請求項７に記載の位置推定システム。
【請求項９】
前記位置関連情報は、移動通信網に含まれているサーキット呼交換局識別子、基地局制御器識別子、基地局識別子、セクタ識別子、ＰＮ（疑似ノイズ：Ｐｓｅｕｄｏ  Ｎｏｉｓｅ）情報、及びＰＳＣ（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ  Ｃｏｄｅ）情報のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８に記載の位置推定システム。
【請求項１０】
前記位置情報メッセージが、サーキット呼またはパケット呼により転送されることを特徴とする請求項８に記載の位置推定システム。
【請求項１１】
移動端末機の位置を推定するシステムであって、
前記移動端末機の往復遅延時間情報を算出する基地局と、
前記移動端末機の往復遅延時間情報及び前記移動端末機の位置関連情報をパッキングして位置情報メッセージを生成する基地局制御器と、
前記基地局制御器から前記位置情報メッセージを受信して前記移動端末機の位置を推定する位置推定装置と、
を含むことを特徴とする位置推定システム。
【請求項１２】
前記基地局のメンテナンスを担当するＯ＆Ｍサーバをさらに含み、
前記Ｏ＆Ｍサーバが、前記基地局制御器と前記位置推定装置との間の前記位置情報メッセージを中継することを特徴とする請求項１１に記載の位置推定システム。
【請求項１３】
前記位置関連情報は、移動通信網に含まれているサーキット呼交換局識別子、基地局制御器識別子、基地局識別子、セクタ識別子、擬似ノイズ情報、及びＰＳＣ情報のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１１に記載の位置推定システム。
【請求項１４】
前記位置情報メッセージが、サーキット呼またはパケット呼により転送されることを特徴とする請求項１１に記載の位置推定システム。
【請求項１５】
移動端末機の位置を推定するシステムであって、
前記移動端末機の往復遅延時間情報を算出する基地局と、
前記移動端末機の往復遅延時間情報及び前記移動端末機の位置関連情報を受信する基地局制御器と、
前記移動端末機の往復遅延時間情報及び前記位置関連情報をパッキングして位置情報メッセージを生成するＯ＆Ｍサーバと、
前記Ｏ＆Ｍサーバから前記位置情報メッセージを受信して前記移動端末機の位置を推定する位置推定装置と、
を含むことを特徴とする位置推定システム。
【請求項１６】
移動通信システムの位置推定装置における移動端末機の位置を推定する方法であって、
中継器で算出された前記移動端末機の往復遅延時間情報を受信するステップと、
前記中継器に連結された往復遅延時間測定部から前記中継器の往復遅延時間情報を受信するステップと、
前記中継器の往復遅延時間情報と前記移動端末機の往復遅延時間情報とを比較して前記移動端末機のサービスエリアを判断するステップと、
前記判断されたサービスエリアに基づいて前記中継器及び前記中継器に連結されている基地局の緯度経度データ及びアンテナの方向情報のうちの少なくとも１つを用いて前記移動端末機の位置を推定するステップと、
を含むことを特徴とする位置推定方法。
【請求項１７】
前記移動端末機の往復遅延時間情報を受信するステップは、
前記中継器で算出される前記移動端末機の往復遅延時間情報が、前記基地局に連結されている基地局制御器またはパッキングメッセージ中継部のうちの少なくとも１つから受信されるステップと、
前記移動端末機の往復遅延時間情報及び前記移動端末機の位置関連情報をパッキングして位置情報メッセージが生成されるステップと、
前記基地局制御器またはパッキングメッセージ中継部から前記位置情報メッセージが受信されるステップと、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の位置推定方法。
【請求項１８】
前記パッキングメッセージ中継部が、前記基地局のメンテナンスを担当するＯ＆Ｍサーバであることを特徴とする請求項１７に記載の位置推定方法。
【請求項１９】
前記位置関連情報は、移動通信網に含まれているサーキット呼交換局識別子、基地局制御器識別子、基地局識別子、セクタ識別子、擬似ノイズ情報、及びＰＳＣ情報のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１７に記載の位置推定方法。
【請求項２０】
前記中継器が光中継器であり、前記往復遅延時間測定部は前記光中継器の往復遅延時間を前記基地局自体の遅延、前記移動端末機自体の遅延、前記基地局と前記光中継器との間の無線リンク遅延、及び前記光中継器自体の遅延のうちの少なくとも１つを合算して算出することを特徴とする請求項１６に記載の位置推定方法。
【請求項２１】
前記中継器がＲＦ中継器であり、前記往復遅延時間測定部は前記ＲＦ中継器の往復遅延時間を前記基地局自体の遅延、前記移動端末機自体の遅延、信号ソース基地局と前記ＲＦ中継器との間の無線リンク遅延、及び前記ＲＦ中継器自体の遅延のうちの少なくとも１つを合算して算出することを特徴とする請求項１６に記載の位置推定方法。
【請求項２２】
前記中継器の往復遅延時間情報及び前記移動端末機の往復遅延時間情報を比較して前記移動端末機のサービスエリアを判断するステップが、
１つ以上の基地局に対応する前記移動端末機の往復遅延時間情報と各基地局に属した１つ以上の中継器に対応する往復遅延時間情報とを比較して前記移動端末機のサービスエリアを判断することを特徴とする請求項１６に記載の位置推定方法。
【請求項２３】
前記位置推定装置が、基地局制御器に連結されたＳＡＳ、基地局制御器に含まれたＳＭＬＣ、及び網外部に存在する位置推定装備のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１６に記載の位置推定方法。
【請求項２４】
移動通信システムにおける移動端末機の位置を推定する方法であって、
基地局で前記移動端末機の往復遅延時間情報を算出するステップと、
前記基地局に連結された基地局制御器から前記移動端末機の往復遅延時間情報及び前記移動端末機の位置関連情報を受信するステップと、
前記基地局制御器及びＯ＆Ｍサーバのうちの少なくとも１つが、前記移動端末機の往復遅延時間情報及び前記位置関連情報をパッキングして位置情報メッセージを生成するステップと、
前記位置情報メッセージを受信して前記移動端末機の位置を推定するステップと、
を含むことを特徴とする位置推定方法。
【請求項２５】
前記位置関連情報は、移動通信網に含まれているサーキット呼交換局識別子、基地局制御器識別子、基地局識別子、セクタ識別子、擬似ノイズ情報、及びＰＳＣ情報のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２４に記載の位置推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信網における往復遅延時間情報を用いた位置推定方法及びシステムに関し、より詳細には、往復遅延時間情報を用いて移動端末機の位置を正確に推定できる方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信網における位置追跡のためのアルゴリズム及び詳細方法は、多様に提案されている。
同期ＣＤＭＡ網においてはクアルコム（Ｑｕａｌｃｏｍｍ）社のｇｐｓＯｎｅ方式（Ｓｎａｐ  Ｔｒａｃｋ）が提案されており、非同期ＷＣＤＭＡ網においてはＯＴＤＯＡ方式、Ａ−ＧＰＳ方式、セルＩＤ（ｃｅｌｌ  ＩＤ）を用いた方式、及びセルＩＤと往復遅延時間（ＲＴＴ、Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）値を用いた方式が提案されている。
【０００３】
ここで、往復遅延時間は、同期ＣＤＭＡ網においてはＲＴＤ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｄｅｌａｙ）と称することができ、非同期ＷＣＤＭＡ網においてはＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）と称することができる。
【０００４】
ｇｐｓＯｎｅ方式においては、移動端末機が測定してシステムに提供するＧＰＳ測定データ、擬似ノイズ位相（ＰＮ  Ｐｈａｓｅ）、セルＩＤ、往復遅延時間のＲＴＤ値などが主に用いられる。
【０００５】
ＧＰＳ（全地球測位システム：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＡＦＬＴ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｌｉｎｋ  Ｔｒｉｌａｔｅｒａｔｉｏｎ）、ハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）方式の場合、規格として定義されているメッセージ（規格：３ＧＰＰ２  Ｃ．Ｓ００２２−Ａ  ｖ１．０）に従い、移動端末機が測定したデータに基づいて位置を推定する。
【０００６】
しかし、セルセクタ往復遅延（Ｃｅｌｌ  Ｓｅｃｔｏｒ  Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｄｅｌａｙ、Ｓａｆｅｔｙ  Ｎｅｔ）は、システム、特に、基地局の内部情報を活用するものであって、これに対する明確な規格あるいは活用方法については定義されていない。
【０００７】
その上、現在、これを活用するアイテムが存在するだけで、これを現実的に実現する方案はない実情である。
【０００８】
一方、位置推定方法中、移動端末機のＧＰＳ測定データにより最も正確な位置推定を行うことができるが、これは移動端末機が衛星からのＧＰＳ信号を受信できる位置にあるときにのみ測定することができるという限界がある。
【０００９】
擬似ノイズ位相を用いた位置推定の場合には、トラフィック状態の移動端末機が１つのアクティブセット（Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｅｔ）だけを用いてサービスを行うため、基準擬似ノイズ（Ｒｅｆ  ＰＮ）が１つであって、位置推定のための擬似ノイズ位相を確保することが困難であった。
【００１０】
一方、往復遅延時間情報は基地局の受信復調部で生成される情報であって、１つのアクティブセットを有するトラフィック状態の移動端末機からも抽出することができる。したがって、ＧＰＳサービスができないエリアまたは１つのアクティブセットだけを用いてサービスを行う移動端末機においては、往復遅延時間情報を活用する方がより正確な位置推定を行うことができる。
【００１１】
しかし、現在の移動通信網において、移動端末機の位置推定装備により往復遅延時間情報を受信できる規格は定められていない。よって、従来の位置推定装置は、基地局が提供するセルＩＤ情報やＧＰＳ測定データ、擬似ノイズ位相情報だけを用いて位置を推定しており、これには誤りが多かった。
【００１２】
一方、ＷＣＤＭＡ網における位置推定のためのアルゴリズム及び詳細方法としては、セルＩＤを用いた方式、セルＩＤと往復遅延時間とを用いた方式、ＯＴＤＯＡ方式、及びＡ−ＧＰＳ方式が提示されている。
【００１３】
その中、ＯＴＤＯＡ方式は実現することが困難であって活用されていないため、ＷＣＤＭＡ網に活用できる方式としては、セルＩＤを用いた方式、Ａ−ＧＰＳ方式、及びこれらを混合したハイブリッド方式がある。
【００１４】
Ａ−ＧＰＳ方式は、移動端末機からのＧＰＳ測定データを活用する方式である。Ａ−ＧＰＳ方式は位置推定を最も正確に行うことができるが、端末機が衛星のＧＰＳ信号を受信できる位置にあるときにのみ測定することができるという限界がある。
【００１５】
また、セルＩＤだけを活用する方式は、非常に不正確であるという短所があり、これを補うために往復遅延時間を活用することができる。
【００１６】
往復遅延時間情報は、基地局の受信復調部で生成される情報であって、１つのアクティブセットを有するトラフィック（Ｔｒａｆｆｉｃ）状態の移動端末機からも情報を抽出することができる。
【００１７】
したがって、ＧＰＳ情報が受信されないエリアまたは１つのアクティブセットだけを用いてサービスが行われる移動端末機においては、往復遅延時間情報を活用する方法がセルＩＤだけを活用する方法より正確に位置推定を行うことができる。
【００１８】
図１は従来技術による位置推定システムの構成を示す図である。
図１を参照すると、従来の位置推定方式は、第１に、音声サービスを行うサーキット呼交換局（Ｍｏｂｉｌｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｃｅｎｔｅｒ）５００を経由する方式と、第２に、データサービスを行うパケット呼交換局（Ｐａｃｋｅｔ  ｄａｔａ  ｓｅｒｖｉｎｇ  ｎｏｄｅ）６００を経由する方式とに区分される。
【００１９】
サーキット呼交換局５００を経由する方式は、位置登録要求（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ｏｒｄｅｒ）方式またはページング（ｐａｇｉｎｇ）方式により移動端末機の位置を推定する方式である。
【００２０】
図２は従来技術によるサーキット呼交換局を用いた位置推定過程を示すフローチャートである。
図２を参照すると、ステップＳ２００で、位置推定装置７００がサーキット呼交換局５００に位置を要求すると、ステップＳ２１０で、サーキット呼交換局５００は基地局制御器４００に位置登録要求メッセージ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｏｒｄｅｒ  Ｍｅｓｓａｇｅ）を転送する。
【００２１】
ステップＳ２２０で、基地局制御器４００は、移動端末機１００にページング信号を転送する（登録位置：Ｏｒｄｅｒｅｄ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）。ここで、ページング信号とは、基地局制御器４００の命令による位置登録要求信号である。
【００２２】
ステップＳ２３０で、移動端末機１００は、基地局制御器４００にページング応答信号を転送する（Ｏｒｄｅｒｅｄ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）。
【００２３】
その後、ステップＳ２４０で、基地局制御器４００は、サーキット呼交換局５００に移動端末機１００の位置更新要求メッセージ（Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｕｐｄａｔｅ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ）を転送し、ステップＳ２５０で、サーキット呼交換局５００はこれの応答メッセージを基地局制御器４００に転送する。
基地局制御器４００は移動端末機１００が属したセルＩＤ情報をサーキット呼交換局５００に転送する。
【００２４】
ステップＳ２６０で、サーキット呼交換局５００は、セルＩＤ情報を位置推定装置７００に転送し、位置推定装置７００はセルＩＤを用いて移動端末機が属した基地局３００の位置を把握する。
【００２５】
上記方式により計算された位置情報サービスは、正確度が高くなくてもよいサービスに主に用いられる。
一方、パケット呼交換局６００を経由する方式は、移動端末機１００で測定したメッセージに基づいて移動端末機１００の位置を推定する方式である。
【００２６】
図３は従来技術によるパケット呼交換局を用いた位置推定過程を示すフローチャートである。
図３を参照すると、ステップＳ３００で、移動端末機１００は基地局制御器４００に初期化信号を転送し、ステップＳ３１０で、基地局制御器４００はサーキット呼交換局５００に連結管理（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）を要求する。
【００２７】
その後、ステップＳ３２０で、サーキット呼交換局５００は、基地局制御器４００にチャンネル割当てを要求し、これにより、ステップＳ３３０で、基地局制御器４００と移動端末機１００との間にトラフィックチャンネルが設定される。
【００２８】
トラフィックチャンネルが設定された後、ステップＳ３４０で、基地局制御器４００とパケット呼交換局６００との間にはパケットデータサービスのためのチャンネルが設定される（Ａｌｌ  Ｓｅｔｕｐ）。
【００２９】
その後、ステップＳ３５０で、移動端末機１００は移動端末機の位置推定のための情報、例えば、ＧＰＳ測定データ及びセルＩＤを位置推定装置に転送し、位置推定装置７００は推定された位置情報を移動端末機１００に提供する。
【００３０】
図３に示された方式は、データページング（Ｄａｔａ  Ｐａｇｉｎｇ）によるデータ呼接続、ＳＭＳページングによるデータ接続または加入者の要求によるデータ接続などの方法でデータ接続を行った後に移動端末機１００が位置推定のための情報を測定し、これをパケット呼交換局６００を経由して位置推定装置７００に転送する方式である。
【００３１】
しかし、従来技術によれば、位置推定装置７００が、サーキット呼交換局５００を経由する場合にはセルＩＤ情報だけを獲得でき、パケット呼交換局６００を経由する場合にはＧＰＳ測定データ及びセルＩＤだけを獲得できる。すなわち、従来には往復遅延時間情報を位置推定装置に転送するための規格が定義されていなかった。
また、往復遅延時間情報を用いても移動端末機の位置を推定するには誤りが多く発生した。
移動端末機の正確な位置推定のためには、移動通信網が基地局のみで構築されることが最も理想的である。
【００３２】
しかし、図４に示すように、コストダウンやその他の理由で、移動通信網は基地局３００及び中継器２１０，２２０，２３０で構築される。サービスエリアの拡張のために基地局３００の各セクタ別に通常２〜５個の光中継器２１０が連結されており、また、インビルディング（Ｉｎ−ｂｕｉｌｄｉｎｇ）中継器２２０、ＲＦ中継器２３０が光中継器の陰影エリアに構築されている。
【００３３】
光中継器２１０と基地局とは光ケーブルで連結されており、信号を遅延させる要因には、光ケーブルによる遅延及び光中継器２１０自体の遅延がある。
【００３４】
ＲＦ中継器２３０は、基地局または光中継器を介してサービスをすることもできる。よって、ＲＦ中継器の信号遅延要因には、基地局の信号を用いてサービスする場合、ＲＦ中継器自体の遅延があることもある。また、他の中継器の信号を用いてサービスする場合には、他の中継器までの遅延や他の中継器自体の遅延及びＲＦ中継器自体の遅延などの様々な遅延要因がある。
【００３５】
特に、光中継器２１０の場合、光ケーブルが基地局３００と光中継器２１０との間に直経路で設置されていないため、遅延の予測が困難である。したがって、基地局の直接サービスエリア以外の中継器エリアの加入者端末の位置推定には往復遅延時間値自体に誤りが多く、これにより位置推定値にも誤りが生じることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明は、移動通信網で往復遅延時間情報を用いて移動端末機の位置を正確に算出できる位置推定方法及びシステムを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
本発明の一実施形態によれば、移動端末機の位置を推定するシステムが提供される。
【００３８】
本発明の一実施例による移動端末機の位置推定システムは、移動端末機の往復遅延時間情報を算出する基地局と、上記移動端末機の往復遅延時間情報を受信する基地局制御器と、上記移動端末機のサービスエリアを拡張する中継器と、上記中継器に連結され、上記中継器の往復遅延時間情報を測定する往復遅延時間測定部と、を含み、上記移動端末機の往復遅延時間情報と上記往復遅延時間測定部により測定された往復遅延時間情報とを用いて上記移動端末機の位置を推定する位置推定装置を含むことができる。
【００３９】
本発明の他の実施例による移動端末機の位置推定システムは、上記移動端末機の往復遅延時間情報を算出する基地局と、上記移動端末機の往復遅延時間情報及び上記移動端末機の位置関連情報をパッキングして位置情報メッセージを生成する基地局制御器と、上記基地局制御器から上記位置情報メッセージを受信して上記移動端末機の位置を推定する位置推定装置と、を含むことができる。
【００４０】
本発明のまた他の実施例による移動端末機の位置推定システムは、上記移動端末機の往復遅延時間情報を算出する基地局と、上記移動端末機の往復遅延時間情報及び上記移動端末機の位置関連情報を受信する基地局制御器と、上記移動端末機の往復遅延時間情報及び上記位置関連情報をパッキングして位置情報メッセージを生成するＯ＆Ｍサーバと、上記Ｏ＆Ｍサーバから上記位置情報メッセージを受信して上記移動端末機の位置を推定する位置推定装置と、を含むことができる。
【００４１】
本発明の他の実施形態によれば、移動通信システムにおける移動端末機の位置を推定する方法が提供される。
【００４２】
本発明の一実施例による移動端末機の位置推定方法は、中継器で算出された上記移動端末機の往復遅延時間情報を受信するステップと、上記中継器に連結された往復遅延時間測定部から上記中継器の往復遅延時間情報を受信するステップと、上記中継器の往復遅延時間情報と上記移動端末機の往復遅延時間情報とを比較して上記移動端末機のサービスエリアを判断するステップと、上記判断されたサービスエリアに基づいて上記中継器及び上記中継器に連結されている基地局の緯度経度データ及びアンテナの方向情報のうちの少なくとも１つを用いて上記移動端末機の位置を推定するステップと、を含むことができる。
【００４３】
本発明の他の実施例による移動端末機の位置推定方法は、基地局で上記移動端末機の往復遅延時間情報を算出するステップと、上記基地局に連結された基地局制御器から上記移動端末機の往復遅延時間情報及び上記移動端末機の位置関連情報を受信するステップと、上記基地局制御器及びＯ＆Ｍサーバのうちの少なくとも１つが上記移動端末機の往復遅延時間情報及び上記位置関連情報をパッキングして位置情報メッセージを生成するステップと、上記位置情報メッセージを受信して上記移動端末機の位置を推定するステップと、を含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して説明する。
図５は本発明の第１実施例による位置推定システムの構成を示す図である。
図５に示す本発明の第１実施例による位置推定システムは、ＣＤＭＡ網における位置推定システムの例示であって、他の移動通信システム、例えば、ＷＣＤＭＡ網にも適用できることは当業者にとって自明である。
【００４５】
図５に示すように、位置推定システムは中継器２００Ａ、基地局３００Ａ、基地局制御器４００Ａ、サーキット呼交換局５００Ａ、ＨＬＲ（Ｈｏｍｅ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）５１０Ａ、パケット呼交換局（ＰＳＤＮ、Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｎｏｄｅ）６００Ａ、位置推定装置７００Ａ、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ、Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）５２０Ａ、及びＯ＆Ｍサーバ（操作管理サーバ：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｅｒｖｅｒ）５３０Ａ、往復遅延時間測定部５４０Ａを含むことができる。
【００４６】
基地局３００Ａは、移動端末機１００Ａとの無線接続及び移動端末機１００Ａと基地局制御器４００Ａとの有無線接続機能を行う。図５には１つの基地局３００Ａが示されているが、基地局が複数含まれてもよいことは当業者にとって自明である。
基地局制御器４００Ａは、基地局３００Ａとサーキット呼交換局５００Ａとの間に位置して基地局の管理及び制御を担当する。
【００４７】
サーキット呼交換局５００Ａは、移動通信加入者に移動通信サービスを提供する。サーキット呼交換局５００Ａは、加入者間の回線交換、入出力中継処理、ハンドオフ、ローミングなどの機能を行い、ＶＬＲ（Ｖｉｓｉｔｏｒ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）データベースを管理する。
ＨＬＲ（Ｈｏｍｅ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）５１０Ａは、サーキット呼交換局５００Ａに連結され、移動端末機加入者に関する情報を格納する。
【００４８】
移動端末機にパケットデータサービスを提供するパケット呼交換局６００Ａは、基地局制御器４００Ａに連結され、加入者に対するＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）セッションの設定、維持及び終了作業を行う。
位置推定装置７００Ａは、パケット呼交換局６００Ａ及びサーキット呼交換局５００Ａに連結され、ＰＤＥ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｅｎｔｉｔｙ）を含むことができる。
【００４９】
位置推定装置７００ＡはＧＰＳ信号の受信機能を有し、サーキット呼またはパケット呼を用いて移動端末機１００Ａの位置に関する情報を受信して移動端末機１００Ａの位置を推定する。
【００５０】
ネットワーク管理システム５２０Ａは、移動通信網に含まれている基地局及び中継器の位置情報やアンテナの方向情報などを管理する。ここで、位置情報は、緯度及び経度の情報である。
位置推定装置７００Ａは、ネットワーク管理システム５２０Ａの緯度及び経度情報を参照して移動端末機１００Ａの位置を推定できる。
【００５１】
Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ａは、基地局制御器４００Ａに連結され、基地局３００Ａ及び基地局制御器４００Ａのメンテナンスを担当する。
往復遅延時間測定部５４０Ａは、中継器２００Ａに連結され、中継器２００Ａ自体の往復遅延時間を測定して周期的に基地局制御器４００Ａに転送する。
基地局３００Ａは、移動端末機１００Ａと基地局制御器４００Ａとの間に呼が設定されると、移動端末機１００Ａの往復遅延時間情報を算出して周期的に基地局制御器４００Ａに転送する。
【００５２】
ここで、往復遅延時間情報は移動端末機１００Ａ、基地局３００Ａ、及び中継器２００Ａが無線で信号を送受信する際に発生する電波遅延に関する情報を意味する。往復遅延時間情報には、移動端末機１００Ａ自体の遅延、移動端末機１００Ａと基地局３００Ａまたは中継器２００Ａとの間の無線リンク遅延、及び基地局３００Ａまたは中継器２００Ａ自体の遅延に関する情報が含まれている。
【００５３】
移動端末機の往復遅延時間情報は、移動端末機１００Ａのサービスエリアに該当する１つ以上の基地局３００Ａの復調部で生成されるが、従来の技術にあっては、このような往復遅延時間情報を位置推定装置７００Ａに転送するための規格が定められていなかった。
【００５４】
本発明では、往復遅延時間情報を位置推定装置７００Ａに転送するために基地局制御器４００Ａが基地局３００Ａから移動端末機の往復遅延時間情報を受信し、受信された往復遅延時間情報及び移動端末機の位置関連情報をパッキングして位置情報メッセージを生成する。
【００５５】
または、基地局制御器４００Ａが往復遅延時間情報及び移動端末機の位置関連情報をそれぞれＯ＆Ｍサーバ５３０Ａに転送し、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ａで移動端末機の位置関連情報をパッキングして位置情報メッセージを生成することができる。
位置情報メッセージに含まれている情報を下記表１に示す。
【表１】
2009538028.tif 000003
【００５６】
表１に示すように、本発明による位置情報メッセージには、移動端末機のアクティブセット（移動端末機に連結されている基地局の集合）による往復遅延時間［０〜ｎ］の情報が含まれ、また、移動端末機１００Ａが属したサーキット呼交換局識別子、基地局制御器識別子、基地局識別子、セクタ識別子、及び擬似ノイズ識別子の情報などが含まれる。
【００５７】
本発明によれば、基地局制御器４００Ａで生成された位置情報メッセージは、パッキングメッセージ中継部を経由して位置推定装置７００Ａに転送させることができる。
また、基地局制御器４００Ａから受信されたそれぞれの情報を用いてＯ＆Ｍサーバ５３０Ａで生成された位置情報メッセージは、位置推定装置に転送させることができる。
【００５８】
ここで、パッキングメッセージ中継部は、位置情報メッセージの生成及び中継を行い位置推定装置７００Ａに転送するための構成要素であって、好ましくは、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ａであることがよい。
【００５９】
本発明でＯ＆Ｍサーバ５３０Ａを用いる理由は、通常移動通信事業者がＯ＆Ｍサーバ５３０Ａのデータを中央に集中するための専用線を既に用いているからである。
本発明によれば、位置情報メッセージは、音声サービスのためのサーキット呼及びデータサービスのためのパケット呼により位置推定装置７００Ａに転送させることができる。
【００６０】
図６は本発明によるサーキット呼を活用した位置情報転送過程を示すフローチャートである。
図６を参照すると、ステップＳ６００で、位置推定装置７００Ａがサーキット呼交換局５００Ａに位置を要求すると、ステップＳ６０５で、サーキット呼交換局５００Ａは移動端末機１００Ａにページング信号を転送する。
【００６１】
その後、ステップＳ６１０で、移動端末機１００Ａは、ページング応答信号を基地局制御器４００Ａに転送し、ステップＳ６１５で、基地局制御器４００Ａは、上記応答信号をサーキット呼交換局５００Ａに転送する。
【００６２】
ステップＳ６２０で、サーキット呼交換局５００Ａは基地局制御器４００Ａに割当てを要求し、ステップＳ６２５で、割当ての要求に応じて基地局制御器４００Ａと移動端末機１００Ａとは呼を設定する。呼設定の後、ステップＳ６３０で、基地局制御器４００Ａは、サーキット呼交換局５００Ａに呼設定完了メッセージを転送する。
【００６３】
その後、ステップＳ６３５で、基地局３００Ａは、移動端末機の往復遅延時間情報を算出して周期的に基地局制御器４００Ａに転送する。
ステップＳ６４０で、基地局制御器４００Ａは、移動端末機１００Ａに周期的パイロット測定報告を要求する（ＰＰＭＲＯ、Ｐｅｒｉｏｄｉｃ  Ｐｉｌｏｔ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｒｅｐｏｒｔ  Ｏｒｄｅｒ）。
【００６４】
ＰＰＭＲＯは、下記表２に示す情報を含む。
【表２】
2009538028.tif 000004
【００６５】
上記要求に応答して、ステップＳ６４５で、移動端末機１００Ａは、ＰＳＭＭまたはＰＰＳＭＭを基地局制御器４００Ａに転送する。
ＰＳＭＭまたはＰＰＳＭＭは、下記表３及び表４に示すような擬似ノイズ位相情報を含む。
【表３】
2009538028.tif 000005
【表４】
2009538028.tif 000006
【００６６】
基地局制御器４００Ａは、ステップＳ６５０で、基地局３００Ａから周期的に往復遅延時間情報を受信して、ステップＳ６５５で、擬似ノイズ位相及び往復遅延時間情報を含む位置情報メッセージを生成してＯ＆Ｍサーバ５３０Ａに転送する。
【００６７】
上述したように、本発明による位置情報メッセージには擬似ノイズ位相及び往復遅延時間情報以外に、サーキット呼交換局識別子、基地局制御器識別子、基地局識別子をさらに含むことができる。
【００６８】
ステップＳ６６０で、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ａは生成、あるいは受信された位置情報メッセージを位置推定装置７００Ａに転送する。
本発明による位置推定装置７００Ａは、特に位置情報メッセージに含まれた移動端末機の往復遅延時間情報を用いて移動端末機の位置を推定することができる。
【００６９】
一方、図７は本発明によるパケット呼を活用した位置情報転送過程を示すフローチャートである。
図７を参照すると、ステップＳ７００で、移動端末機１００Ａは基地局制御器４００Ａに初期化信号を転送し、ステップＳ７０５で、基地局制御器４００Ａはサーキット呼交換局５００Ａに連結管理を要求する。
【００７０】
その後、ステップＳ７１０で、サーキット呼交換局５００Ａは基地局制御器４００Ａにチャンネル割当てを要求し、これにより、ステップＳ７１５で、基地局制御器４００Ａと移動端末機１００Ａとの間にトラフィックチャンネルが設定される。
【００７１】
トラフィックチャンネルが設定された後、ステップＳ７２０で、基地局制御器４００Ａとパケット呼交換局６００Ａとの間には、パケットデータサービスのためのチャンネルが設定される（Ａｌｌ  Ｓｅｔｕｐ）。
【００７２】
上述したように、移動端末機１００Ａと基地局制御器４００Ａとの間に呼が設定されると、ステップＳ７３０で、基地局３００Ａは移動端末機の往復遅延時間情報を周期的に算出して基地局制御器４００Ａに転送する。
【００７３】
ステップＳ７３５で、基地局制御器４００Ａは図６と同じく、移動端末機１００ＡにＰＰＭＲＯを転送し、ステップＳ７３７で、移動端末機１００Ａは擬似ノイズ位相を含むＰＳＭＭまたはＰＰＳＭＭを基地局制御器４００Ａに転送する。
【００７４】
これと同時に、ステップＳ７４０で、基地局制御器４００Ａは基地局３００Ａから往復遅延時間情報を受信し、ステップＳ７４５で、基地局制御器４００Ａは上記表１に示された情報を含む位置情報メッセージを生成するか、あるいはそれぞれの情報をＯ＆Ｍサーバ５３０Ａに転送する。
【００７５】
ステップＳ７５０で、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ａは、基地局制御器４００Ａが生成した位置情報メッセージを位置推定装置７００Ａに転送する。このとき、基地局制御器４００Ａが移動端末機の往復遅延時間情報及び位置関連情報だけを転送し、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ａが上記情報をパッキングして位置情報メッセージを生成することもできる。
【００７６】
ステップＳ７５５で、位置推定装置７００Ａは、位置情報メッセージの外に、移動端末機１００Ａで測定したＧＰＳデータなどをＩＳ−８０１規格に従って受信することもできる。
位置推定のためのデータが受信されると、位置推定装置７００Ａは、移動端末機１００Ａの位置を推定する。
【００７７】
その後、ステップＳ７６０で、基地局制御器４００Ａとパケット呼交換局６００Ａとの間に設定されたＡｌｌ  Ｓｅｔｕｐを解除し、ステップＳ７６５で、移動端末機１００Ａとサーキット呼交換局５００Ａとの間の呼を解除する。
【００７８】
上述したように、本発明による基地局制御器４００Ａは、移動端末機の往復遅延時間情報を他の位置関連情報と一緒にパッキングし、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ａがパッキングされたメッセージを位置推定装置７００Ａに転送するので、位置推定装置７００Ａは往復遅延時間情報を用いてより正確に移動端末機の位置を計算することができる。
【００７９】
図８は本発明の第２実施例に係る位置推定システムを示す図であって、ＷＣＤＭＡ網における位置推定システムを示すものである。
図８に示すように、本発明による位置推定システムは基地局３００Ｂ、基地局に属した１つ以上の中継器２００Ｂ、基地局制御器４００Ｂ、基地局制御器４００Ｂに含まれたＳＭＬＣ（Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｃｅｎｔｅｒ）４１０Ｂ、基地局制御器４００Ｂに連結されているＳＡＳ（Ｓｔａｎｄａｌｏｎｅ  Ａ−ＧＰＳ  ＳＭＬＣ）４２０Ｂ、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ｂ、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ、ｎｅｔｗｏｒｋ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ）５２０Ｂ、サーキット呼交換局（ＭＳＣ、Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ）５００Ｂ、パケット呼交換局（ＳＧＳＮ、Ｓｅｒｖｉｎｇ  ＧＰＲＳ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｏｄｅ）６００Ｂ、ＧＭＬＣ（Ｇａｔｅｗａｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｃｅｎｔｅｒ）４３０Ｂ、及びＨＬＲ５１０Ｂを含むことができる。
【００８０】
基地局３００Ｂは、移動端末機１００Ｂとの無線接続及び移動端末機１００Ｂと基地局制御器４００Ｂとの有無線接続機能を行う。
また、基地局３００Ｂは移動端末機１００Ｂがトラフィック状態になると、当該移動端末機１００Ｂの往復遅延時間情報を基地局制御器４００Ｂに転送する。
図８には１つだけの基地局３００Ｂを示しているが、基地局が複数含まれてもよいことは当業者にとって自明である。
【００８１】
基地局制御器４００Ｂは、基地局３００Ｂとサーキット呼交換局５００Ｂとの間に位置して基地局３００Ｂの管理及び制御を担当する。
【００８２】
サーキット呼交換局５００Ｂは移動通信加入者に移動通信サービスを提供する。サーキット呼交換局５００Ｂは加入者間の回線交換、入出力中継処理、ハンドオフ、ローミングなどの機能を行い、ＶＬＲデータベースを管理する。
【００８３】
パケット呼交換局６００Ｂは、移動端末機１００Ｂにパケット交換サービスが提供されるように、既存のインターネット網との整合のためのＩＰ基盤のプロトコルとの連動を提供する。このために、パケット呼交換局６００Ｂは多数の基地局制御器４００Ｂと連結され、移動端末機１００Ｂの移動性及びパケットセッション管理を担当する。
【００８４】
Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ｂは、基地局３００Ｂのメンテナンスを担当する。
ＧＭＬＣ４３０Ｂは、加入者に関する情報を格納するＨＬＲ５１０Ｂに連結されていて、移動端末機１００Ｂに対する位置要求がある場合、ＨＬＲ５１０Ｂを通して移動端末機１００Ｂが属しているサーキット呼交換局５００Ｂまたはパケット呼交換局６００Ｂを把握し、把握された装備の方に位置要求情報を転送する。
【００８５】
本発明の好ましい一実施例によれば、位置要求がある場合、位置推定装置は移動端末機の往復遅延時間情報、中継器の往復遅延時間情報、及びネットワーク管理システム５２０Ｂに格納されている情報を用いて移動端末機の位置を推定する。
【００８６】
本発明による位置推定装置は、ＳＡＳ４２０Ｂ、ＳＭＬＣ４１０Ｂ、及び網外部に存在する位置推定装備であることができる。
また、図８には、基地局制御器４００Ｂに連結されているＳＡＳ４２０Ｂが移動端末機の位置を推定するシステムを示す。
【００８７】
本発明の一実施例によれば、ＳＡＳ４２０Ｂは移動端末機の往復遅延時間情報の他に、中継器２００Ｂに連結されている往復遅延時間測定部５４０Ｂで測定された中継器の往復遅延時間情報を用い、また、ネットワーク管理システム５２０Ｂと連動して移動端末機１００Ｂの位置を推定する。
【００８８】
ネットワーク管理システム５２０Ｂは、基地局の緯度経度、アンテナ方向、中継器の緯度経度を格納し、移動通信網を全体的に管理するシステムであり、ＳＡＳ４２０Ｂは上記情報を用いて移動端末機の位置を推定する装置である。
【００８９】
表５には基地局の緯度経度、ＰＳＣ（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ  Ｃｏｄｅ）、及びアンテナの方向情報が例示されている。
【表５】
2009538028.tif 000007
【００９０】
通常、ＳＡＳ４２０Ｂは移動端末機で測定されたＧＰＳ情報に基づいて位置を推定する。ＳＡＳ４２０Ｂと基地局制御器４００Ｂとの間のＰＣＡＰ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔ）シグナリング（３ＧＰＰ  ＴＳ２５．４５３、下記表６参照）によりＳＡＳ４２０Ｂが往復遅延時間情報を用いて位置を推定することができる。
【表６】
2009538028.tif 000008
【００９１】
また、ＳＡＳ４２０Ｂは、中継器の往復遅延時間情報を用いて位置を推定するが、これについては後述する。
【００９２】
図９は、本発明の第３実施例による位置推定システムを示す図であって、ＷＣＤＭＡ網における位置推定システムを示すものである。
図９は位置推定装置が基地局制御器４００Ｂに含まれているＳＭＬＣ４１０Ｂである場合を示している。
【００９３】
ＳＭＬＣ４１０Ｂは、セルＩＤ及び往復遅延時間情報を用いて移動端末機１００Ｂの位置を推定することができる。
【００９４】
本発明の他の実施例によるＳＭＬＣ４１０Ｂは、ネットワーク管理システム５２０Ｂと連動して基地局及び中継器の緯度経度、アンテナ方向に関する情報を用い、また往復遅延時間測定部５４０Ｂで測定された中継器の往復遅延時間情報を用いて移動端末機の位置を推定する。
【００９５】
このために、本発明はＳＭＬＣ４１０Ｂとネットワーク管理システム５２０Ｂとの間に所定の整合規格を定義してＳＭＬＣ４１０Ｂが上記緯度経度及びアンテナ方向の情報などを利用できるようにする。
【００９６】
図８及び図９に示されたように、ＳＡＳ４２０ＢまたはＳＭＬＣ４１０Ｂで移動端末機１００Ｂの位置が計算される場合、その位置結果はサーキット呼交換局５００Ｂ及びパケット呼交換局６００Ｂを介してＧＭＬＣ４３０Ｂに転送される。
【００９７】
一方、本発明の他の実施例によれば、移動端末機の位置推定がＷＣＤＭＡ網の外部に存在する位置推定装備で行われることもできる。
【００９８】
図１０は、本発明の第４実施例による位置推定システムを示す図であって、ＷＣＤＭＡ網における位置推定システムを示すものである。
図１０に示すシステムでは、基地局３００Ｂから提供される移動端末機の往復遅延時間情報と、移動端末機の位置関連情報とを位置推定装置７００Ｂに提供することになっている。
【００９９】
ここで、位置関連情報は、サーキット呼交換局識別子、基地局制御器識別子、基地局識別子、セクタ識別子、及びＰＳＣ情報のうちの少なくとも１つを含むことができる。
【０１００】
基地局制御器４００Ｂは、移動端末機１００Ｂがトラフィック状態になると、基地局３００Ｂから移動端末機の往復遅延時間情報を受信し、これと共に移動端末機１００Ｂから移動端末機の位置関連情報を受信する。
ここで、基地局制御器４００Ｂは、移動端末機１００Ｂの往復遅延時間情報及び位置関連情報をパッキングして位置情報メッセージを生成する。
位置情報メッセージは、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ｂを経由して位置推定装置７００Ｂに転送できる。
【０１０１】
一方、基地局制御器４００Ｂは、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ｂに往復遅延時間情報及び位置関連情報を転送し、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ｂがこれをパッキングして位置情報メッセージを生成することもできる。
【０１０２】
本発明による位置情報メッセージは、下記表７に示す情報を含むことができる。
【表７】
2009538028.tif 000009
【０１０３】
表７に示されたように、本発明による位置情報メッセージには移動端末機のアクティブセットによるＲＴＴ［０〜ｎ］情報が含まれる。
【０１０４】
本発明でＯ＆Ｍサーバ５３０Ａを利用する理由は、通常移動通信事業者がＯ＆Ｍサーバ５３０Ａのデータを中央に集中するための専用線を既に用いているからである。
【０１０５】
本発明によれば、位置情報メッセージは音声サービスのためのサーキット呼及びデータサービスのためのパケット呼により位置推定装置７００Ｂに転送できる。
【０１０６】
図１１及び図１２は、本発明の第２実施例乃至第４実施例によるサーキット呼を活用した位置情報転送過程を示すフローチャートである。
図１１及び図１２を参照すると、クライアントが所定の移動端末機の位置を要求する場合、ステップＳ１１００で、ＧＭＬＣ４３０Ｂはクライアントから位置サービス（ＬＣＳ、Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）要求を受信し、ステップＳ１１０２で、ルーティング情報の要求をＨＬＲ５１０Ｂに転送する。
【０１０７】
ここで、ルーティング情報の要求は移動端末機が属したサーキット呼交換局を把握するためである。
【０１０８】
ＨＬＲ５１０Ｂは、ステップＳ１１０４で、移動端末機１００Ｂが属したサーキット呼交換局の情報をＧＭＬＣ４３０Ｂに転送し、ステップＳ１１０６で、ＧＭＬＣ４３０Ｂは把握されたサーキット呼交換局５００Ｂに加入者（移動端末機）の位置を要求する。
【０１０９】
サーキット呼交換局５００Ｂは、ステップＳ１１０８で、移動端末機１００Ｂにページング信号転送、認証及び暗号化（端末機Ｐａｇｉｎｇ／Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ／Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）を行い、ステップＳ１１１０で、基地局制御器４００Ｂと移動端末機１００Ｂとの間に連結設定を行う。
【０１１０】
その後、ステップＳ１１１２で、サーキット呼交換局５００Ｂは移動端末機１００Ｂに位置サービス通知要求（ＬＣＳ  Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｖｏｋｅ）を転送し、ステップＳ１１１４で、これに対する応答信号を受信する。
【０１１１】
サーキット呼交換局５００Ｂは、ステップＳ１１１６で、基地局制御器４００Ｂに位置報告制御（Ｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージを転送する。
【０１１２】
位置報告制御メッセージが受信されると、ステップＳ１１１８で、基地局制御器４００Ｂは、移動端末機にＭＣ（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージを転送する。
【０１１３】
移動端末機１００Ｂは、ステップＳ１１２０で、移動端末機が測定した位置データをＭＲメッセージで基地局制御器４００Ｂに転送する。
【０１１４】
本発明のように、セルＩＤ及び往復遅延時間情報を用いて移動端末機の位置を推定する場合には、ステップＳ１１２２で、基地局制御器４００Ｂは基地局３００Ｂに移動端末機のセルＩＤ及び往復遅延時間情報などを要求し、ステップＳ１１２４で、基地局３００Ｂは移動端末機のセルＩＤ及び往復遅延時間情報を基地局制御器４００Ｂに転送する。
【０１１５】
ここで、移動端末機から転送された情報がＧＰＳ情報である場合には、ステップＳ１１２６乃至ステップＳ１１３２で、ＳＡＳ４２０Ｂが基地局制御器４００Ｂから測位されたＧＰＳ情報を用いて移動端末機の位置を計算し、計算された情報はサーキット呼交換局５００Ｂを経由してＧＭＬＣ４３０Ｂに転送される。
【０１１６】
一方、移動端末機の往復遅延時間を用いる場合には、ステップＳ１１３４で、基地局制御器４００Ｂが位置関連情報（セルＩＤ情報など）及び移動端末機の往復遅延時間情報をパッキングして位置情報メッセージを生成し、これをＯ＆Ｍサーバ５３０Ｂに転送する。
【０１１７】
位置情報メッセージは、ステップＳ１１３６で、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ｂを介して外部網に存在する位置推定装置７００Ｂに転送される。
【０１１８】
位置推定装置７００Ｂは、ステップＳ１１３８で、位置情報メッセージ及び中継器の往復遅延時間、そしてネットワーク管理システム５２０Ｂによりデータベース化した基地局及び中継器の緯度及び経度情報などを用いて位置を推定し、推定された位置結果をＧＭＬＣ４３０Ｂに転送する。
ＧＭＬＣ４３０Ｂは、ステップＳ１１４０で、位置結果をクライアントに転送する。
【０１１９】
上記では、位置情報メッセージが基地局制御器４００Ｂで生成されることを説明したが、Ｏ＆Ｍサーバ５３０Ｂにより位置情報メッセージを生成させることもできることを当業者は理解するべきである。
【０１２０】
図１３及び図１４は本発明の第２乃至第４実施例によるパケット呼を活用した位置情報転送過程を示すフローチャートである。
【０１２１】
パケット呼を用いることにおいては上記図１１に示すＧＭＬＣ４３０ＢとＨＬＲ５１０Ｂとの間で行われるルーティング情報の獲得過程が同様に行われる。単に、パケット呼の場合にはサーキット呼交換局ではなくパケット呼交換局６００Ｂに移動端末機の位置を要求するという点に差がある。
【０１２２】
移動端末機が属したパケット呼交換局６００Ｂが把握された後、ステップＳ１３００で、移動端末機１００Ｂはパケット呼交換局６００Ｂにサービスを要求し、これにより、ステップＳ１３０２で、基地局制御器４００Ｂと移動端末機１００Ｂとの連結設定が行われる。
【０１２３】
その後、ステップＳ１３０４で、パケット呼交換局６００Ｂは、移動端末機１００Ｂに対するセキュリティ処理過程を行い、セキュリティ処理完了後に、ステップＳ１３０６で、移動端末機１００Ｂはパケット呼交換局６００Ｂにサービス実行要求（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｉｎｖｏｋｅ）を転送し、ステップＳ１３０８で、パケット呼交換局６００Ｂは基地局制御器４００Ｂに位置報告制御メッセージを転送する。
【０１２４】
図１３及び図１４のステップＳ１３１０乃至ステップＳ１３２４についての説明は、図１１及び図１２のステップＳ１１１８乃至ステップＳ１１３２と同様であるため、これに対する詳細な説明を省略する。
【０１２５】
一方、基地局制御器４００Ｂが獲得した情報が移動端末機の往復遅延時間情報及び位置関連情報である場合、ステップＳ１３２６で、本発明による基地局制御器４００Ｂは上記情報をパッキングして位置情報メッセージを生成し、これをＯ＆Ｍサーバ５３０Ｂに転送する。
ここで、位置情報メッセージの生成はＯ＆Ｍサーバ５３０Ｂで行われることもできる。
【０１２６】
ステップＳ１３２８で、位置情報メッセージはＯ＆Ｍサーバ５３０Ｂを経由して網外部に存在する位置推定装置７００Ｂに転送される。
【０１２７】
ステップＳ１３３０で、位置推定装置７００Ｂは、位置情報メッセージに含まれている情報及び中継器の往復遅延時間情報を用い、またネットワーク管理システム５２０Ｂによりデータベース化した基地局及び中継器の緯度及び経度情報などを用いて移動端末機の位置を推定し、位置結果をＧＭＬＣ４３０Ｂに転送する。
【０１２８】
ＧＭＬＣ４３０Ｂは、ステップＳ１３３２で、位置結果転送に対する応答をパケット呼交換局６００Ｂに転送し、ステップＳ１３３６で、初期に位置を要求したクライアントに位置情報を転送する。
【０１２９】
上述したように、本発明による基地局制御器４００ＢまたはＯ＆Ｍサーバ５３０Ｂは、移動端末機の往復遅延時間情報を他の位置関連情報と共にパッキングして網外部に存在する位置推定装備に転送するため、より正確に移動端末機の位置を計算することができる。
【０１３０】
一方、図５及び図８乃至図１０に示すシステムでは、移動通信網サービスを行うシステムの終端は基地局３００Ｂであり、基地局のサービス半径を広げて陰影エリアを解消するために中継器２００Ｂを活用する。
【０１３１】
地域や場所によって異なるが、基地局自体のサービス半径に比べて中継器によるサービス半径がより広い場合が多い。現在、活用されている中継器としては、基地局との連動方式により光中継器（インビルディング中継器を含む）、ＲＦ中継器（基地局に有線で連結されていない中継器を共通的に称し、帯域変換中継器、マイクロ中継器、ＩＣＳ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）中継器、小型／マイクロ宅内用中継器を含む）などがある。
【０１３２】
移動端末機が基地局のアンテナの直接サービスエリアにある場合は、往復遅延時間を用いて比較的正確に基地局と端末機との間の半径距離を推定することができる。
【０１３３】
しかし、光中継器エリアやインビルディング中継器エリア、及びＲＦ中継器エリアにある移動端末機である場合は、測定された往復遅延時間値が光ケーブルあるいは中継器自体の遅延成分などの遅延効果により非常に大きい往復遅延時間値を有し、このために、基地局と端末機との間の半径距離推定には誤りが多く発生する。各サービスエリアにおける遅延成分を分類して見ると、後述する図１５乃至図１７の通りである。
【０１３４】
図１５は基地局サービスエリアにおける時間遅延を示す図である。
図１５を参照すると、基地局直接サービスエリアには、基地局自体の遅延（基地局＿Ｄｅｌａｙ）、移動端末機までの無線リンク遅延（基地局＿ＲＦ＿Ｄｅｌａｙ）、移動端末機自体の遅延（端末機＿Ｄｅｌａｙ）が存在し、全体往復遅延時間値は下記一般式（１）により算出される。
【数１】
2009538028.tif 000010
【０１３５】
図１６は、光中継器サービスエリアにおける時間遅延を示す図であって、基地局３００と光中継器２１０とが光ケーブル及び光端局２４０，２５０で連結された構成を示している。
【０１３６】
図１６を参照すると、光中継器サービスエリアにおける遅延は基地局自体の遅延（基地局＿Ｄｅｌａｙ）、移動端末機自体の遅延（端末機＿Ｄｅｌａｙ）、光端局２４０，２５０による基地局３００と光中継器との間の遅延（Ｏｐｔｉｃ＿Ｄｅｌａｙ）、光中継器自体の遅延（Ｒｅｐｅａｔｅｒ＿Ｄｅｌａｙ）、光中継器から移動端末機までの無線リンク遅延（Ｒｅｐｅａｔｅｒ＿ＲＦ＿Ｄｅｌａｙ）を含む。
ここで、全体往復遅延時間値は、下記一般式２により算出される。
【数２】
2009538028.tif 000011
【０１３７】
一方、図１７はＲＦ中継器サービスエリアにおける時間遅延を示す図である。
図１７を参照すると、ＲＦ中継器サービスエリアには、基地局自体の遅延（基地局＿Ｄｅｌａｙ）、移動端末機自体の遅延（端末機＿Ｄｅｌａｙ）、信号ソース基地局（母基地局）とＲＦ中継器との間の無線リンク遅延（基地局＿Ｒｅｐｅａｔｅｒ＿ＲＦ＿Ｄｅｌａｙ）、ＲＦ中継器自体の遅延（Ｒｅｐｅａｔｅｒ＿Ｄｅｌａｙ）、ＲＦ中継器から移動端末機までの無線リンク遅延（Ｒｅｐｅａｔｅｒ＿ＲＦ＿Ｄｅｌａｙ）が存在する。
ここで、全体往復遅延時間値は下記一般式３により算出される。
【数３】
2009538028.tif 000012
【０１３８】
ここで、それぞれの遅延値が予測可能な部分には、基地局自体の遅延、移動端末機自体の遅延、光中継器自体の遅延、及びＲＦ中継器自体の遅延などがある。すなわち、各システム及び端末機には、生産時に遅延値などに対する規定があるため、これらを予測することはたやすいことである。
【０１３９】
しかし、最大の問題になるのは基地局と光中継器との間の光端局及び光ケーブルによる遅延成分である。基地局と光中継器との間に光ケーブルを直経路で設置することは現実的に困難であるため、実際には、基地局と光中継器との間の実際距離より長く設置されている。これに対して、正確にＤＢ化されていれば遅延値を予測することができるが、現実的に設置された長さに対する正確なＤＢ管理は行われていなく、これはＲＦ中継器においても同様である。
【０１４０】
移動端末機の位置を正確に推定するためには、各サービスエリアにおける中継器による往復遅延時間値を正確に予測することが必要であり、このために、本発明では中継器２００に往復遅延時間測定部５４０を連結する。
【０１４１】
ここで、往復遅延時間の分析単位は、１／１６チップ（ｃｈｉｐ）単位であってもよく、他のチップ単位を用いてもよい。
【０１４２】
図１８は本発明の好ましい一実施例による光中継器サービスエリアの構成を示す図であり、図１９は本発明の好ましい一実施例によるＲＦ中継器サービスエリアの構成を示す図である。
【０１４３】
上述したように、移動端末機の往復遅延時間及び中継器の往復遅延時間を用いて位置を推定する構成を位置推定装置と言い、これは、ＳＡＳ４２０、ＳＭＬＣ４１０、及び網外部に存在する位置推定装置７００であることができる。
【０１４４】
本発明による往復遅延時間測定部５４０は、位置推定に対する誤りを補うために光中継器２１０及びＲＦ中継器２３０の往復遅延時間値などを測定し、好ましくは中継器のデバッガポートに有線で直接連結することができる。
【０１４５】
デバッガポートに直接連結するのは、往復遅延時間測定部５４０のアクティブセットを１つで維持し、中継器と往復遅延時間測定部５４０との間の遅延を最小化するためである。
【０１４６】
また、往復遅延時間測定部５４０は作業者が持っている移動端末機であってもよく、これと異なって、中継器のＲＦテスト及び異常の有無をネットワーク管理システム５２０に転送するために、既に装着された端末機であってもよい。
【０１４７】
上述したように、本発明による往復遅延時間測定部５４０は遅延を最小化した状態で中継器に連結されるため、往復遅延時間測定部５４０で算出された往復遅延時間値は上記一般式（２）及び一般式（３）において、中継器から移動端末機までの無線リンク遅延を無視した値になる。
【０１４８】
したがって、光中継器及びＲＦ中継器の往復遅延時間は、下記一般式（４）及び一般式（５）により算出される。
【数４】
2009538028.tif 000013
【数５】
2009538028.tif 000014
【０１４９】
往復遅延時間測定部５４０は、光中継器またはＲＦ中継器と直接連結されているため、往復遅延時間測定部５４０で測定された往復遅延時間は１つのアクティブセットだけでトラフィック状態を維持して、位置推定装置（ＳＡＳ、ＳＭＬＣ、及び網外部の位置推定装備のうち１つ）に転送できる。
【０１５０】
往復遅延時間測定部５４０が、測定された往復遅延時間情報を転送する過程は、図１１乃至図１２に示す呼処理過程と同様であり、移動端末機１００の位置推定のために予め位置推定装置７００に転送され格納させることができる。
【０１５１】
位置推定装置は、移動端末機１００の往復遅延時間情報が受信されると、これを中継器の往復遅延時間と比較する。
【０１５２】
移動端末機が複数の基地局サービスエリアに属した場合、移動端末機往復遅延時間は１つ以上の基地局に対応して算出でき、位置推定装置７００は１つ以上の基地局に対応する移動端末機の往復遅延時間情報が各基地局に属した光中継器またはＲＦ中継器の往復遅延時間情報より大きいか否かを判断する。
【０１５３】
若し特定基地局からの移動端末機の往復遅延時間情報が当該基地局に属した光中継器またはＲＦ中継器の往復遅延時間情報より大きい場合、位置推定装置７００は移動端末機１００が光中継器またはＲＦ中継器サービスエリアにあると判断し、その反対の場合には、基地局サービスエリアにあると判断する。
【０１５４】
サービスエリアが判断された後、本発明による位置推定装置７００は、ネットワーク管理システム５２０に格納されている基地局及び中継器の緯度及び経度の情報を参照して移動端末機の正確な位置を測定する。
【０１５５】
例えば、特定中継器サービスエリアに属していると判断された場合には、位置推定装置は、下記の一般式（６）により当該中継器からの移動端末機が位置している距離を計算する。
【数６】
2009538028.tif 000015
【０１５６】
一方、基地局サービスエリアに属していると判断された場合には、下記一般式（７）により基地局からの移動端末機の距離を計算する。
【数７】
2009538028.tif 000016
【０１５７】
本発明によれば、位置推定装置に１つ以上の基地局に対応する移動端末機の往復遅延時間値を受信させることができる。この場合、位置推定装置は、各基地局（または基地局に属した中継器）からの移動端末機１００の距離を算出して当該移動端末機の位置を推定することができる。
【０１５８】
図２０は、本発明に係る往復遅延時間を用いた位置推定方法の例示を説明するための図であって、網外部に存在する位置推定装備が位置情報メッセージを受信して移動端末機の位置を推定する過程を例示したものである。
【０１５９】
図２０における基本前提は次の通りである。
（１）Ａ基地局３００−１の緯度／経度：３７−２９−０８．１２６／１２７−００−４５．９８１
（２）Ｂ基地局３００−２の緯度／経度：３７−２９−３０．７６９／１２７−０１−２９．８５９
（３）光中継器２１０の緯度／経度：３７−２９−２２．１７４／１２７−００−５１．１２３
（４）往復遅延時間の分析単位：１／１６チップ
（５）基地局自体の遅延（基地局＿Ｄｅｌａｙ）：６４０
（６）光中継器の往復遅延時間：１２００
【０１６０】
また、本発明のＯ＆Ｍサーバ５３０から受信した位置情報メッセージに含まれている情報は下記表８の通りである。
【表８】
2009538028.tif 000017
【０１６１】
表８は、往復遅延時間測定部５４０及び移動端末機１００から転送された位置情報メッセージを共に示すものであって、ＲＴＤ［０］はＡ基地局、ＲＴＤ［１］はＢ基地局に対応する移動端末機の往復遅延時間値である。
【０１６２】
図２０には、移動端末機１００が二つのアクティブセットで構成されている。
【０１６３】
一方、往復遅延時間測定部５４０は１つのアクティブセットに連結されている状態で上記一般式（４）により往復遅延時間を算出する。
【０１６４】
図２０及び表８を参照すると、Ａ基地局３００−１に対応する移動端末機１００の往復遅延時間は２３８０であり、Ｂ基地局３００−２に対応する移動端末機の往復遅延時間は９４０である。
【０１６５】
Ａ基地局における移動端末機の往復遅延時間２３８０は、Ａ基地局に連結されている光中継器の往復遅延時間２２００より大きいので、移動端末機１００は光中継器のサービスエリアにあると判断される。
【０１６６】
一方、Ｂ基地局における移動端末機の往復遅延時間は９４０であり、中継器の往復遅延時間は存在しないので、移動端末機はＢ基地局のサービスエリアにあると判断される。
【０１６７】
したがって、往復遅延時間により求めることができる基地局Ａの中継器及び基地局Ｂからの半径は、上記一般式（６）及び一般式（７）を用いて次のように計算される。
【数８】
2009538028.tif 000018
【数９】
2009538028.tif 000019
【０１６８】
ここで、１／１６は分析単位であって、基地局受信チップの製造会社ごとに分解能力を異なるようにすることができる。
上記方法により中継器または基地局からの半径を計算する場合、図２０に示すように移動端末機１００の位置を正確に推定することができる。
【０１６９】
しかし、往復遅延時間を利用しないで移動端末機の位置を推定する場合には大きい誤差が発生する。
例えば、上記でＡ基地局の往復遅延時間を中心として半径を求めると、下記のような大きい誤差が発生する。
【数１０】
2009538028.tif 000020
【０１７０】
本発明によれば、移動端末機のサービスエリアが把握できるので正確な位置推定が可能であり、また１つの基地局に多くの中継器が含まれる場合にも各中継器の往復遅延時間を用いて移動端末機がどの中継器のサービスエリアにあるかを確認することができるので、正確な位置推定が可能となる。
【０１７１】
一方、インビルディング中継器を活用してビル内でサービスをするとき、移動端末機がトラフィック状態である場合は中継器における移動端末機の受信信号が強いため、位置情報メッセージによりアクティブセットが１つであることを確認することができる。このような場合、特に中継器の往復遅延時間から加入者が特定ビル内にいることを十分に把握することができる。
【０１７２】
以上、本発明の実施例を参照して説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できよう。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明によれば、移動通信網が、基地局、中継器の緯度経度、及びアンテナ方向情報を格納するネットワーク管理システムと連動して移動端末機の位置を推定するので、正確な位置推定が可能であるという長所がある。
【０１７４】
また、本発明によれば、中継器の往復遅延時間を用いて移動端末機の位置を正確に推定することができるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【０１７５】
【図１】従来技術による位置推定システムの構成を示す図である。
【図２】従来技術によるサーキット呼交換局を用いた位置推定過程を示すフローチャートである。
【図３】従来技術によるパケット呼交換局を用いた位置推定過程を示すフローチャートである。
【図４】一般的な基地局及び中継器の連結構成を示す図である。
【図５】本発明の第１実施例による位置推定システムの構成を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例によるサーキット呼を活用した位置情報転送過程を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施例によるパケット呼を活用した位置情報転送過程を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施例による位置推定システムを示す図である。
【図９】本発明の第３実施例による位置推定システムを示す図である。
【図１０】本発明の第４実施例による位置推定システムを示す図である。
【図１１】本発明の第２実施例乃至第４実施例によるサーキット呼を活用した位置情報転送過程を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施例乃至第４実施例によるサーキット呼を活用した位置情報転送過程を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２実施例乃至第４実施例によるパケット呼を活用した位置情報転送過程を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施例乃至第４実施例によるパケット呼を活用した位置情報転送過程を示すフローチャートである。
【図１５】基地局サービスエリアにおける時間遅延を示す図である。
【図１６】光中継器サービスエリアにおける時間遅延を示す図である。
【図１７】ＲＦ中継器サービスエリアにおける時間遅延を示す図である。
【図１８】本発明による光中継器サービスエリアの構成を示す図である。
【図１９】本発明によるＲＦ中継器サービスエリアの構成を示す図である。
【図２０】本発明による往復遅延時間を用いた位置推定方法の例示を説明するための図である。
【図１】
2009538028.tif 000021
【図２】
2009538028.tif 000022
【図３】
2009538028.tif 000023
【図４】
2009538028.tif 000024
【図５】
2009538028.tif 000025
【図６】
2009538028.tif 000026
【図７】
2009538028.tif 000027
【図８】
2009538028.tif 000028
【図９】
2009538028.tif 000029
【図１０】
2009538028.tif 000030
【図１１】
2009538028.tif 000031
【図１２】
2009538028.tif 000032
【図１３】
2009538028.tif 000033
【図１４】
2009538028.tif 000034
【図１５】
2009538028.tif 000035
【図１６】
2009538028.tif 000036
【図１７】
2009538028.tif 000037
【図１８】
2009538028.tif 000038
【図１９】
2009538028.tif 000039
【図２０】
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【国際調査報告】
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