(57)【要約】  複数の電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）を含む通信網（ＴＭ；ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）によりカバーされる地域の所定の位置（ＴＭ）において少なくとも１つの電磁場の発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）から開始して受信した電磁場が、伝搬モデルに基づいて推定される。当該モデルは、例えば前記電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）のトポロジーに従ってパラメトリック（ｎ）に変更される。特に場所に基づいたサービスの提供の観点から、移動端末（ＴＭ）の位置特定に適用するのが好ましい。
2007527632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）を含む通信網（ＴＭ；ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）によりカバーされる地域の所定の位置（ＴＭ、Ｐ）にて電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）の少なくとも１つから開始して受信した電磁場を推定する方法であって、
前記方法は伝搬モデルに基づいて前記電磁場を推定するステップを含み、
前記複数の電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）のうち地域の前記所定の位置（ＴＭ、Ｐ）に近接した電磁場発生源のトポロジー特徴に基づいて前記伝搬モデルを定義するステップを特徴とする方法。
【請求項２】
-  前記トポロジー特徴を特定する少なくとも１つのパラメータ（Δ）を特定するステップであって、前記パラメータ（Δ）は夫々の可変性の範囲を有するステップ、
-  前記パラメータ（Δ）の可変性の前記範囲を複数の間隔に分割するステップ、及び
-  前記電磁場を推定するため、前記複数の間隔の前記範囲の各々に対して異なる伝搬モデルを用いるステップ（１０８）、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
-  前記トポロジー特徴を特定する少なくとも１つのパラメータ（Δ）を特定するステップ、及び
-  前記トポロジー特徴を特定する前記パラメータ（Δ）の値の関数としてパラメトリックに変更した単一の伝搬モデルを用いることにより前記電磁場を推定するステップ（１１０、１１２、１１４）、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記単一の伝搬モデルが、
【数１】
2007527632.tif 000004
の形式であり、ここでＬｐは減衰係数であり、Ｒは前記所定の位置（ＴＭ、Ｐ）と前記少なくとも１つの電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）との距離であり、λは前記電磁場の波長であり、ｎは前記ネットワーク（ＴＭ；ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）のトポロジー特徴を特定する前記パラメータ（Δ）の指数関数であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記単一の伝搬モデルが、
ｎ＝Ａ-Ｂ・ｌｏｇ（ｄ＿ｎｅｔ）
の形式の関係により前記少なくとも１つのパラメータ（Δ）に関連した指標（ｎ）の関数であり、ここで、ｎは前記指標であり、ｄ＿ｎｅｔ＝Δは前記ネットワークのトポロジー特徴を特定する前記パラメータであり、Ａ及びＢはスケーリング定数であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の方法。
【請求項６】
携帯電話の通信網に適用される請求項１に記載の方法であって、前記携帯電話網のセルの密度を特定するパラメータ（Δ）に基づいて前記伝搬モデルを変更するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
携帯電話の通信網に適用される請求項１に記載の方法であって、前記複数の電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）のうち前記所定の位置（ＴＭ、Ｐ）に最も近い電磁場発生源に対する前記所定の位置（ＴＭ、Ｐ）の距離を特定するパラメータに基づいて前記伝搬モデルを変更するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
-  前記複数の電磁場発生源（ＢＴ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）のうちで電磁場発生源の分布を表す基準距離（ｄ＿ｂａｒｉ）を、前記携帯電話網の各セルに関連付けるステップ、
-  前記所定の位置と前記複数の電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）のうちで前記所定の位置（ＴＭ、Ｐ）に最も近い電磁場発生源との距離を特定するセル距離（ｄ＿ｃｅｌｌ）を、前記所定の位置（ＴＭ、Ｐ）に関連付けるステップ、及び
-  前記セル距離（ｄ＿ｃｅｌｌ）と前記基準距離（ｄ＿ｂａｒｉ）の倍数のうちで大きい方の値として前記ネットワークのトポロジー特徴を特定する前記パラメータ（Δ）を特定するステップ、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
複数の電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）を含む通信網（ＴＭ；ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）によりカバーされた地域の所定の位置（ＴＭ）において少なくとも１つの電磁場発生源（ＢＴ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）から開始して受信した電磁場を推定するシステムであって、
前記複数の電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）のうち地域の前記所定の位置（ＴＭ、Ｐ）に近接した電磁場発生源のトポロジー特徴に従って変更可能な伝搬モデルに基づいて前記電磁場を推定するよう構成された少なくとも１つの処理ユニット（ＬＳ、ＴＭ）を備えるシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの処理ユニット（ＬＳ、ＴＭ）が、
-  前記トポロジー特徴を特定する少なくとも１つのパラメータ（Δ）であって、夫々の可変性の範囲を有するパラメータを特定し、
-  前記パラメータ（Δ）の前記可変性の範囲を複数の間隔に分割し、そして
-  前記電磁場を推定するため、前記複数の間隔の各々に対して異なる伝搬モデルを使用する（１０８）、
ように構成されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの処理ユニット（ＬＳ、ＴＭ）が、
-  前記トポロジー特徴を特定する少なくとも１つのパラメータ（Δ）を特定し、そして
-  前記トポロジー特徴を特定する前記パラメータ（Δ）の値に従ってパラメトリックに変更される単一の伝搬モデルを用いることによって前記電磁場を推定（１１０、１１２、１１４）する、
ように構成されることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記単一の伝搬モデルが、
【数２】
2007527632.tif 000005
の形式であり、ここでＬｐは減衰係数であり、Ｒは前記所定の位置（ＴＭ）と前記少なくとも１つの電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）との距離であり、λは前記電磁場の波長であり、ｎは前記ネットワーク（ＴＭ；ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）のトポロジー特徴を特定する前記パラメータ（Δ）の指数関数であることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記単一の伝搬モデルが、
ｎ＝Ａ-Ｂ・ｌｏｇ（ｄ＿ｎｅｔ）
の形式の関係により前記少なくとも１つのパラメータ（Δ）に関連した指標（ｎ）の関数であり、ここでｎは前記指標であり、ｄ＿ｎｅｔ＝Δは前記ネットワークのトポロジー特徴を特定する前記パラメータであり、Ａ及びＢはスケーリング定数であることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
携帯電話の通信網に関連付けられた請求項９に記載のシステムであって、前記少なくとも１つの処理ユニット（ＬＳ、ＴＭ）が、前記携帯電話網のセル密度を特定するパラメータ（Δ）に基づいて前記伝搬モデルを変更するよう構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
携帯電話の通信網に関連付けられた請求項９に記載のシステムであって、前記少なくとも１つの処理ユニット（ＬＳ、ＴＭ）が、前記複数の電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）のうち前記所定の位置（ＴＭ）に最も近い電磁場発生源からの前記所定の位置（ＴＭ、Ｐ）の距離を特定するパラメータ（Δ）に基づいて前記伝搬モデルを変更するよう構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの処理ユニット（ＬＳ、ＴＭ）が、
-  前記複数の電磁場発生源（ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）の分布を表す基準距離（ｄ＿ｂａｒｉ）を、前記携帯電話網の各セルに関連付け、
-  前記所定の位置と前記複数の電磁場発生源（ＢＳＴ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）のうち前記所定の位置（ＴＭ、Ｐ）に最も近い電磁場発生源との距離を特定するセル距離（ｄ＿ｃｅｌｌ）を、前記所定の位置（ＴＭ、Ｐ）に関連付け、そして
-  前記セル距離（ｄ＿ｃｅｌｌ）と前記基準距離（ｄ＿ｂａｒｉ）の倍数とのうち大きい方の値として前記ネットワークのトポロジー特徴を特定する前記パラメータ（Δ）を特定する、
ように構成されることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
請求項９〜１６のいずれか一項に記載のシステムを組み込んだ通信網（ＴＭ；ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３）。
【請求項１８】
移動通信用のネットワークであることを特徴とする請求項１７に記載のネットワーク。
【請求項１９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法の適用から得られる通信網。
【請求項２０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法を実行するよう構成（１２）された処理ユニット（１０）を備えた通信網端末。
【請求項２１】
ネットワークの物理層のシミュレーションを行なうことができる移動無線ネットワークのシミュレート方法であって、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電磁場を推定する方法を含むことを特徴とするシミュレート方法。
【請求項２２】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の電磁場を推定する方法を含むことを特徴とする移動無線ネットワークの計画方法。
【請求項２３】
移動無線ネットワーク中の移動端末の位置特定方法であって、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電磁場を推定する方法を含むことを特徴とする位置特定方法。
【請求項２４】
少なくとも１つの電子計算機のメモリにロードできるコンピュータプログラムプロダクトであって、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法を実行するためのソフトウエアコード部分を含んだコンピュータプログラムプロダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝搬モデルに基づいて所定の地理的位置に存在しかつ所与の発生源又は所与の発生源の組により生成された電磁場のレベルを推定できる技術に関する。
【０００２】
これらの技術は、特に携帯電話の無線電気通信網などのネットワークにおける性能の最適化の観点から、通信網を計画し、設計、構築し、運営する際に重要な役割を演じる。特に、新しいネットワークを必要な大きさにするため、及び既存のネットワークの性能を更新し最適化するためには、所定の地理的位置に存在する電磁場のレベルを推定できることが重要である。
【０００３】
また、上記技術は、例えばパワー測定に基づいた位置特定技術を用いていわゆる位置情報サービス（ＬＢＳ）を提供する観点から、移動ネットワークの端末の位置特定の操作を容易にするために決定的に重要となり得る。
【背景技術】
【０００４】
伝搬モデルは、受信信号のレベル（通常は平均値について）を、送信器と受信器の間に設定された移動無線接続を特徴付ける無線-電気的で幾何的で環境的な変数の関数として評価することを可能にするツールである。
【０００５】
伝搬モデルは、移動無線接続の物理層を計画しシミュレートするとき使用されるので、例えば携帯電話網を運営しなければならない者すべてにとって非常に有用である。このモデルを使用することはまた、受信パワーの測定により移動端末の位置特定を行なう方法すべてにとって非常に有用である。
【０００６】
基本的に、本明細書には次の２つの種類の伝搬モデルが存在する：
-  単純な、すなわち基本的な伝搬モデル、及び
-  地域データベースを用いる伝搬モデル。
【０００７】
単純な伝搬モデルは、送信器と受信器の間の移動無線接続を特徴付ける基本的な幾何パラメータ（アンテナ間の距離、地面からのアンテナの高さなど）に従い且つ送信搬送波の周波数に基づいて、電磁信号が受けた減衰を推定する方法である。電磁信号の伝搬は、例えば幾何光学の原理に従って調査できる。
【０００８】
このカテゴリーは、例えば非特許文献１から公知のＯｋｕｍｕｒａ／Ｈａｔａモデルを含む。
【０００９】
本質的に、このモデルは、送信器のアンテナと受信器のアンテナとの距離、搬送波の周波数、並びに送信器及び受信器の地面からの高さを入力として与えられると、推定した減衰を出力する。
【００１０】
単純な伝搬モデルは、本質的に、それらの校正試験中に実施される観測に基づいている。これらのモデルは、伝搬中に信号が受ける減衰の推定がそれほど正確でないこと、及び試験条件からのほんの僅かなずれに対しても耐性がないことを欠点としている。
【００１１】
精度の不足により、上記モデルを用いるシステムでは問題を生じ得る。例えば、シミュレーションでは電磁場推定の誤差により現実との密接さが失われたり、位置特定エンジンの精密さが低下したり、必要な大きさにすることが不正確になったりし得る。
【００１２】
代わりに地域データベースを用いるモデルは、より正確でより精密である。このモデルは、信号が伝搬する領域についての地図データの知識を利用することにより、１地点での磁場強度を推定する。それらのデータベースは、地域の形態や伝搬に対する障害物（建物など）の存在についての情報を含み得る。
【００１３】
後者のカテゴリーは、特許文献１に記載の解決策を含み、２次元マップを用いて無線波の減衰を求める。このマップは、送信器が位置する領域内に存在する建物についての幾何情報を含む。このマップは、直接的及び反射を介して信号が伝搬し得る経路を求めるのに使用される。
【００１４】
地域データベースを用いる方法の主な欠点は、高い計算能力が必要とされることだけでなく、最新のものに維持しなければならないデータベースを見つけ維持する困難さによっても生じる。
【００１５】
特に、これらの方法は、下記のシステムおいて使用するのには適さない。
-  物理層のシミュレーションをも用いる移動無線ネットワークをシミュレートするためのシステム。このような状況において、電磁場を計算するために精密な方法を用いると、シミュレーション時間が長くなりすぎて、現在の用途に効果的に実行できない。
-  移動無線ネットワークの大ざっぱな計画を立て、最初に必要な大きさにするためのシステム。このような状況において、データベースを構築するのに必要な開始データの収集に関連した費用は、アプリケーションのニーズにより正当化されるようには思われない。
【００１６】
パワー測定により移動無線端末の位置を推定するためのシステムにおいて、地図データを維持し更新することは、システムを使用し操作する費用に悪い影響を与えることから、計算時間を非常に短くするためには、単純な伝搬モデルを利用可能にしなければならない。
【００１７】
この分野の用途では、移動通信網の端末が現在位置する地理的位置は、ネットワーク中の様々な無線基地局から端末が受信した電磁場の強度の測定によって求めることができることが知られている。
【００１８】
特に、下記の位置特定技術が知られている。
-  移動端末が、一定数の無線基地局から受信した電磁場の強度を測定し、
-  測定した値が、ネットワークによりカバーされた地域の地点において無線基地局により生成された電磁場の可能な値を推定する伝搬モデルにより得られた推定値と比較され、そして
-  移動端末の位置は、測定した電磁場の値と伝搬モデルにより推定された値との差が最も小さい位置として特定される。
【００１９】
通常、必要な処理機能は、ネットワークに接続された位置特定サーバにより実行される。
【００２０】
場所に関連したサービスの需要が増えるにつれ、非常に多数の位置特定操作をサーバが実行できるようにする必要が生じ、これらの操作の各々は、非常に大きな処理能力を用いることなく、それ相応に短い時間内で完了しなければならない。よって、簡単かつ信頼できるモデルに基づいて電磁場の値を推定する必要性がある。
【００２１】
このことは、特に、位置特定機能の少なくとも一部を、処理能力が全体としてかなり制限されている移動端末自体によって実行するとき当てはまる。このことは、新世代の携帯電話（利用可能なアプリケーションプロセッサは、現在使用されている携帯電話において現時点で利用可能な処理能力と比較して優れた処理能力を有している）の場合でさえ、妥当する。
【００２２】
したがって、出願人は下記のようないくつかの使用場面が存在することに注目する。
-  一方では、単純な伝搬モデルに基づいた方法が、それらの不正確さゆえに使用できず、そして
-  他方では、より複雑で洗練された方法もまた、計算の複雑さ及び／又は地図データベースの構築と維持に関連する問題により使用できない。
【特許文献１】ＵＳ-Ｂ-６０２１３１６
【非特許文献１】Ｔ．Ｓ．Ｒａｐｐｏｒｔ，「Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ」，Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ  ＰＴＲ，１９９６，１１６-１１９頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
出願人は、単純な伝搬モデルに基づいた方法の実施の簡単さは維持しつつ、その生じ得る問題を解消することを試みた。同時に、出願人は、例えば、物理層のシミュレーションをも使用する移動無線ネットワークをシミュレートするためのシステム、パワー測定によって移動無線端末の位置を推定するためのシステム、及び移動無線ネットワークを予備的に計画し初期に必要な大きさにするためのシステムにおいて、計算のクリティカリティの原因及び／又は地図データベースの構築と維持に関する問題を生じることなく利用可能な解決策を模索した。
【００２４】
本発明の目的はこれらの必要性を満たすことである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明によると、この問題は、特許請求の範囲に具体的に記載の特徴を有する方法により解決される。本発明はまた、対応するシステム、該システムを組み込み且つ／又は本発明による方法の適用から得られた通信網に関するものであり、少なくとも１つの電子計算機のメモリにロードでき、本発明の方法を実行するソフトウエアコード部分を含んだ関連のコンピュータプロダクトにも関する。この場合、上記用語は、本発明による方法を実行すべくコンピュータシステムを制御するための命令を含んだコンピュータ読み取り可能手段と完全に等価なものと考えられる。「少なくとも１つの電子計算機」と述べているのは、明らかに、本発明による解決策を分散型アーキテクチャーにより具体化する可能性を強調する意味である。
【００２６】
本発明は上述した技術的な問題を解決するものであり、当該地域のために働くネットワークのトポロジー特徴を考慮して、所定の位置（例えば移動無線ネットワークの所定の地点）の信号レベルの評価を与える。
【００２７】
したがって、本発明の好ましい態様によると、複数の電磁場発生源を含む通信網にカバーされた地域の所定の位置において、少なくとも１つの電磁場の発生源から受信した電磁場の推定が実施される。すなわち、電磁場は、電磁場の発生源のトポロジーに従って伝搬モデルを変更して伝搬モデルに基づいて推定される。
【００２８】
当該トポロジーの特徴は、例えば無線基地局の地理的配置から開始して定義し得る。特に、ネットワークのトポロジーの特徴に依存したパラメータを導入し、このパラメータに対する伝搬モデルの依存度を求めることができる。
【００２９】
ここに記載の解決策は、単純な伝搬モデルで得られるものより正確な結果を生じ、洗練された上記モデルに固有の地域データベースの管理に関連する欠点もない。
【００３０】
好ましい態様では、ここに記載の解決策は、単純なモデルでも既に行なっているようにリンク（例えば移動無線）の幾何パラメータに基づくだけでなく、特に受信器が位置する地点の周囲のネットワークのトポロジー特徴をも考慮して電磁場を推定する。携帯電話無線ネットワークの場合には、ネットワークの上記トポロジー特徴は無線基地局の地理的配置から開始して特定できる。いずれにしても、この情報は、携帯電話ネットワーク内の電磁場を推定するとき利用できる。
【００３１】
ここに記載の解決策は、建物、形態、木よりもむしろ作物の存在、及びネットワークのトポロジー特徴を考慮すると、信号レベルとネットワークのトポロジー特徴との依存性は地域の特徴間の依存性を反映していることの観測に基づいている。例えば、建物が高密度で存在する都会の環境では、電磁場は多くの障害物に衝突して伝搬し、田舎の環境よりもはるかに大きく減衰する。通常は、許容可能な受信地域のレベルを保証するため、移動無線ネットワークは、田舎の環境（セルにより送信される信号は大きな距離離れていても識別できる）よりも信号が大きく減衰する都会の環境において密集するように設計される。また、都会の環境においては、より多数のチャンネルを提供しなければならないので、セルはより密になっている。
【００３２】
したがって、ここに記載の解決策は、実行の複雑さと計算負荷の問題を共有することなく、現在使用されている最も洗練された方法に匹敵する正確さのレベルを有する。特に、これまで出願人により得られた実験データは、単純な伝搬モデルに基づいた従来の方法に対して顕著に向上した正確さを示している。このことは、単純さを保持しつつ、費用を削減し、これらの解決策の迅速な実行をもたらした。
以下、添付図面に関し、単に非限定的な例として本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
ここに記載の解決策は、電磁場を推定する地点において移動無線ネットワークのトポロジー特徴に依存する伝搬モデルを特定する考え方に基づいている。
【００３４】
図１は、ここに記載の解決策の可能な使用状況を示し、複数の基地局ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、…を含む移動無線通信システム内での移動端末ＴＭの位置特定に適用されている。
【００３５】
明らかに、頭字語ＢＴＳの採用（ＧＳＭシステムの特徴）は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきでない。図１に示された通信システムは、現在使用されている任意の規格に対応し得る。
【００３６】
この場合、移動端末ＴＭが現在位置する地理的位置は、様々な基地局ＢＴ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３などから端末ＴＭが受信した電磁場の強度の測定から求めることができることは知られている。
【００３７】
この種の位置特定技術は、移動端末ＴＭがそれに最も近い無線基地局ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３から受信した電磁場の強度を測定できる能力を利用する。
【００３８】
このようにして得られた値は、伝搬モデルにより得られた推定値と比較され、この伝搬モデルは、ネットワークによりカバーされた地域の地点において無線基地局により生成された電磁場のあり得る値を推定する。
【００３９】
よって、移動端末ＴＭの位置は、測定電磁場の値と伝搬モデルにより推定された値との差が最小の位置として特定できる。
【００４０】
通常、必要とされる計算機能は、ネットワークに接続された位置特定サーバＬＳにより実行され、それにより、情報を移動端末ＴＭと交換することもできる（特に端末ＴＭにより測定された電磁場の値を例えばＳＭＳによって受信できる）。
【００４１】
もちろん、位置特定機能の少なくとも一部はまた、同じ移動端末ＴＭにより実行することもでき、このために、通常は携帯電話内に存在する処理ユニット１０を活用する（処理ユニットに関連した夫々のメモリ１２を備える）。
【００４２】
このような位置特定技術を実行する基準は、当該技術において公知であると思われ、またそれらの基準自体は本発明を理解するのに関係ないので、ここでは詳細に説明しない。
【００４３】
以下では、ここに記載の移動通信網によりカバーされた地域の種々の地点において電磁場の値を推定／評価する機能を果たす処理ユニット（サーバＬＳ及び／又は移動端末ＴＭ）が、選択的に特定されたモデル及び／又は１以上のパラメータにより利用可能にされたモデルに基づいて上記推定機能を実行する際の基準について、特に焦点を当てる。
【００４４】
このために、ネットワークのトポロジー特徴に関連した１つのパラメータΔからモデルの依存性を仮定できる。明らかに、このことは唯一の可能な選択ではなく、複数のパラメータも考えることができる。
【００４５】
１つのパラメータを考える場合、Δの可能な選択は、セル密度を表すパラメータに対応させることができる。例えば、これは、携帯電話網によりカバーされた地域における所与の領域の単位表面当たりのセル数とし得る。これらすべては、セル密度が増すにつれて減衰の値が増すような重み係数を、電磁場の計算式に適用する。
【００４６】
ここでより深く調べた図２に示す別の可能性は、移動無線ネットワークによりサービスされる地域の各地点Ｐに、以下の方法で求めた値を付与することである。
-  ｉ）まず、各無線基地局ＢＳＴ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３、…に対しては、電磁場の発生源の分布、すなわち無線基地局ＢＳＴ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３の分布を表す基準距離（ｄ＿ｂａｒｉ）が関連付けられる。基準距離（ｄ＿ｂａｒｉ）は、例えば、当該無線基地局が位置する地点と関連セルの重心との距離、もっと簡単には、当該無線基地局（図２中のＢＴＳ１）とそれに最も近い無線基地局（図２中のＢＴＳ２）の距離の半分（半距離）として特定できる；
-  ｉｉ）次に、各地点Ｐに対して、最も近い無線基地局（図２ではＢＴＳ１であると仮定されている）からの距離として計算される距離〔セルからの距離（ｄ＿ｃｅｌｌ）と称する〕が関連付けられる；
-  ｉｉｉ）次に、地点Ｐに対して、
ｄ＿ｎｅｔ＝ｍａｘ（ｄ＿ｃｅｌｌ，２・ｄ＿ｂａｒｉ）
により求められる距離〔ネットワーク距離（ｄ＿ｎｅｔ）と称する〕が関連付けられる。
実際には、当該地点に最も近いセルが特定され、ｄ＿ｎｅｔは、該地点からのその距離と、そのｄ＿ｂａｒｉの２倍とのうちの最大値にする。そして、
-  ｉｖ）次に、このようにして計算したｄ＿ｎｅｔの値をΔに割り当てる。
【００４７】
上述したように、パラメータΔに対して他の選択も可能である。ここに記載の解決策は、現在のところ好ましいと考えられている選択である。上記選択は、実施の簡単さと達成可能な結果の正確さとを結合させる。
【００４８】
Δに対するモデルの依存性は、いくつかの方法でモデル化できる。
【００４９】
１つの方法によると、Δの可能な値の範囲をＮ個の範囲に分割する。その選択、及び導入するしきい値の数は、最適化できる。続いて、各範囲に対して、特定の伝搬モデルを関連付けることができる。
【００５０】
Δに対するモデルの依存性をモデル化する別の方法は、Δの値が変化するに従ってパラメトリックにモデルを変化させることである。このことは、該モデルにおいて例えば連続的にΔに依存するように見える１以上のパラメータを作ることにより可能である。
【００５１】
一例を下記に示す。
信号が受ける減衰を次式で与える。
【数１】
2007527632.tif 000003
ここで、Ｒは受信器のアンテナと送信器のアンテナの距離であり、λは搬送波の波長であり、ｎはいわゆる経路損失指数である。
【００５２】
よって、経路損失指数（ＰＬＥ）が、例えば連続的にΔに依存するような関数を探すことが可能である。
【００５３】
実験による観測は、もっともらしいｎ＝ｎ（Δ）の関係は、図２の下に示されたものであることを示し、ここで、Δ＝ｄ＿ｎｅｔはｘ軸にてメートルで示される。
【００５４】
当該法則は、ｎ＝Ａ-Ｂ・ｌｏｇΔの型の法則であり、ここで、ＡとＢは、「当該電磁場中で」実行される校正行為により特定できるスケーリング定数である。
【００５５】
経路損失指数（ｙ軸のｎ）は、距離が増すにつれて信号が如何に迅速に減衰するかの尺度である。図２は、既に説明したことを示す。Δ、すなわちｄ＿ｎｅｔ又はセルの大きさが小さくなるにつれ、減衰は小さくなる傾向にある。
【００５６】
Δ＝ｄ＿ｎｅｔ及びｎ＝ｎ（Δ）が図２に示された種類の関係により表される例を考えると、このようにして得られた伝搬モデルは、地図データを用いることなく、Ｏｋｕｍｕｒａ-Ｈａｔａモデルよりも性能がよい。
【００５７】
電磁信号の伝搬の可能なシナリオの良いサンプルを生成するために、出願人は、これまで、複数の環境下で収集された３２５３８個のパワー測定について試験を行なってきた。
【００５８】
特に、比較された２つのモデルが受信パワーを推定する誤差について、統計指標が得られた。
【００５９】
Ｏｋｕｍｕｒａ-Ｈａｔａモデルとの直接的な比較により、ここに記載の解決策は２つの本質的な利点を有することが分かった。
【００６０】
まず第一に、その平均値は零である。すなわち、電磁場の値の推定は偏ってないが、Ｏｋｕｍｕｒａ-Ｈａｔａモデルを用いるとほぼ６ｄＢの平均値が得られる。
【００６１】
加えて、平均値の周りの誤差分散はより小さい。特に、この分散の尺度である標準偏差は、１７％小さい。
【００６２】
市外環境で収集されたパワー測定値（９５１０個）のみを考慮するならば、改善はさらに明らかとなる。この場合、ここに記載の解決策での誤差の平均値は、さらに零に近く、Ｏｋｕｍｕｒａ-Ｈａｔａに対する改善は、標準偏差において４ｄＢより大きい。
【００６３】
図４は、異なる可能な態様に基づいてここに記載の解決策を説明するフローチャートを示す。各態様では、図１に示したもののような移動端末ＴＭ内で達成可能な実行例が構成される。
【００６４】
特に、ステップ１００は、ネットワークのトポロジーに依存した伝搬モデルの特定に対応したステップを示す。すなわち、これは、例えば、信号が受けた減衰Ｌｐを、受信器のアンテナと送信器のアンテナの距離Ｒ、搬送波の波長λ、及び上述した経路損失指数ｎの関数として定義する法則とし得る。
【００６５】
ステップ１０２は、ネットワークトポロジーに依存したパラメータΔに対するモデルの依存性の基準の特定に対応する。
【００６６】
上述した例に関し、Δは、セル密度に関連したファクターとして選択できる（ステップ１０４）か、又は上記数回述べたパラメータｄ＿ｎｅｔの形式にて選択できる（ステップ１０６）。
【００６７】
１０８と１１０で示すブロックは、モデルの可変性をネットワークトポロジーの関数として表すのに採用し得るいくつかの手順を示す。
【００６８】
例えば、ステップ１０８の場合の選択は、Δの可変性の範囲を複数の間隔に分割し、その各々を夫々のモデルに関連付けることである。
【００６９】
代わりに、ステップ１１０は、伝搬モデルのパラメータが連続的にΔに依存する解決策を、上述したものよりもっと広範囲に特定する（図２を参照）。この具体的な選択は、ステップ１１２及び１１４により表され、ステップ１１２は、Δからパラメータの機能的な依存性の種類の特定に対応するが、符号１１４は、電磁場について行なった校正に基づいて、又はもっと詳しいモデルにより上記定数をスケーリングするステップを示す。
【００７０】
もちろん、本発明の原理を変えることなく、よって特許請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、ここに記載したことに対して、構成の詳細及び態様を広く変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明により動作できる電磁場強度の推定システムを用い得る状況を一般的に示す。
【図２】ここに記載の解決策の範囲内でいくつかのパラメータを選択する基準を示す。
【図３】ここに記載の解決策の範囲内でいくつかのパラメータを選択する基準を示す。
【図４】ここに記載の解決策の実行例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
ＴＭ…移動端末
ＬＳ…位置特定サーバ
ＢＴＳ１、ＢＴＳ２、ＢＴＳ３…無線基地局
１０…処理ユニット
１２…メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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