(57)【要約】  本発明は、干渉除去の方法を提供する。方法の実施形態は、修正された信号を形成するために、第１の基地局によって受信された信号から１つまたは複数の第１の参照信号を取り除くことを含むことができる。信号は、第１の基地局によってサービスを提供される第１のユーザー装置によって伝送された第１の参照信号（複数可）および第２の基地局によってサービスを提供される第２のユーザー装置によって伝送された１つまたは複数の第２の参照信号の重ね合わせを含む。方法は、また、修正された信号から第２の参照信号（複数可）を抽出することと、抽出された第２の参照信号（複数可）を使用して第２のユーザー装置と第１の基地局との間のタイミング遅延を決定することとを含む。
2013534776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
修正された信号を形成するために、第１の基地局によって受信された信号から少なくとも１つの第１の参照信号を排除するステップであって、前記信号は、前記第１の基地局によってサービスを提供される第１のユーザー装置によって伝送された前記少なくとも１つの第１の参照信号、および第２の基地局によってサービスを提供される第２のユーザー装置によって伝送された少なくとも１つの第２の参照信号の重ね合わせを含むステップと、
前記修正された信号から前記少なくとも１つの第２の参照信号を抽出するステップと、
前記少なくとも１つの抽出された第２の参照信号を使用して前記第２のユーザー装置と前記第１の基地局との間のタイミング遅延を決定するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記信号から前記少なくとも１つの第１の参照信号を排除するステップは、時間領域フィルターを使用して、前記信号から前記少なくとも１つの第１の参照信号をフィルターするステップと、前記第１の基地局によって受信された信号から前記少なくとも１つのフィルターされた第１の参照信号を減じるステップとを含み、前記信号から前記少なくとも１つの第１の参照信号を排除するステップは、前記第１の基地局によって受信された信号の遅延型から前記少なくとも１つの第１の参照信号を減じることを含み、前記修正された信号から前記少なくとも１つの第２の参照信号を減じるステップは、時間領域フィルターを使用して、前記修正された信号から前記少なくとも１つの第２の参照信号をフィルターするステップ含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記タイミング遅延を決定するステップは、前記少なくとも１つの参照信号の到着時間を、前記第１および前記第２の基地局によって使用される基準時間と比較するステップを含み、前記タイミング遅延を決定するステップは、複数のサブフレームを通じて受信された複数の抽出された第２の参照信号を蓄積するステップと、前記蓄積された複数の抽出された第２の参照信号を使用してタイミング・オフセット推定を実行するステップとを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
モバイル位置センターが、前記ユーザー装置、前記第１の基地局、前記第２の基地局、および少なくとも１つの第３の基地局の間で複数の相対的なタイミング遅延を決定できるように、前記モバイル位置センターに前記タイミング遅延を示す情報を提供するステップを含み、前記モバイル位置センターは、前記複数の相対的なタイミング遅延を使用して、前記ユーザー装置の位置を三角測量することができる請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの第１の参照信号および前記少なくとも１つの第２の参照信号は、ルート系列を循環シフトすることによって形成されるサウンディング参照信号である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第１の基地局によって受信された少なくとも１つの第１のチャネルの少なくとも１つの推定値を使用して、前記第１の基地局によって受信された信号を修正するステップであって、前記信号は、前記第１の基地局によってサービスを提供される第１のユーザー装置によって伝送される前記少なくとも１つの第１のチャネルおよび第２の基地局によってサービスを提供される第２のユーザー装置によって伝送された少なくとも１つの第２のチャネルの重ね合わせを含むステップと、
前記修正された信号から前記少なくとも１つの第２のチャネルを抽出するステップと、
前記少なくとも１つの抽出された第２のチャネルを使用して前記第２のユーザー装置と前記第１の基地局との間のタイミング遅延を決定するステップと
を含む方法。
【請求項７】
時間領域フィルターを使用して前記少なくとも１つの第１のチャネルをフィルターすることによって、前記少なくとも１つの第１のチャネルの前記少なくとも１つの推定値を決定するステップを含み、前記少なくとも１つの第２のチャネルを抽出するステップは、時間領域フィルターを使用して、前記修正された信号をフィルターするステップを含み、前記修正された信号をフィルターするステップは、前記第２の基地局によってサービスを提供される他のユーザー装置によって伝送されたチャネルを排除するために、前記修正された信号をフィルターするステップを含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記タイミング遅延を決定するステップは、前記少なくとも１つの第１のチャネルに関連する到着時間を、前記第１および第２の基地局によって使用される基準時間と比較するステップを含み、前記タイミング遅延を決定するステップは、複数のサブフレームを通じて受信された複数の第２のチャネルに関連するエネルギーを蓄積するステップと、前記蓄積されたエネルギーを使用してタイミング・オフセット推定を実行するステップとを含む請求項６に記載の方法。
【請求項９】
モバイル位置センターが、前記ユーザー装置、前記第１の基地局、前記第２の基地局、および少なくとも１つの第３の基地局の間で複数の相対的なタイミング遅延を決定できるように、前記モバイル位置センターにタイミング遅延を示す情報を提供するステップを含み、前記モバイル位置センターは、前記複数の相対的なタイミング遅延を使用して、前記ユーザー装置の位置を三角測量することができる請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの第１のチャネルおよび前記少なくとも１つの第２のチャネルは、ルート系列を循環シフトすることによって形成されたサウンディング参照信号を伝達する請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年６月２２日に出願した米国仮出願第６１／３５７，２２２号の優先権を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、一般的に通信システムに関し、より具体的には、ワイヤレス通信システムに関する。
【０００３】
ワイヤレス通信システムは、異なる地理的領域またはセルにワイヤレス接続を提供するために、基地局または他のアクセス・ノードのネットワークを実装する。セル内に位置するユーザー装置または他のアクセス端末は、１つまたは複数のアクセス・ノードと無線による通信セッションを確立することによって、ワイヤレス通信システムにアクセスすることができる。ユーザー装置は、また、異なるセル間を移動または動き回る（ｒｏａｍ）ことができてもよいため、ワイヤレス通信システムは、典型的には、システムに、異なるアクセス・ノード間でユーザー装置を引き渡し、ユーザー装置のためにサービスを提供するアクセス・ノードを追跡することを可能にする移動機能を実装している。しかし、一部の状況では、ネットワークは、ユーザー装置のより正確な地理的な位置を決定する必要性または要望がある場合がある。たとえば、ネットワークは、ユーザー装置に提供されるサービスを構成するためにユーザー装置の地理的な位置（たとえば、緯度・経度などの調整）を使用する、位置依存のサービスを提供することができる。他の例では、ネットワークは、たとえば、ユーザー装置からの９１１呼び出しに応じて、緊急時にユーザー装置を見つけることを可能にする緊急サービスを提供することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワイヤレス通信デバイス、特にモバイル・ユーザー機器は、複数のＧＰＳ衛星信号を使用してデバイスの地理的な位置を決定するために全地球測位システム（ＧＰＳ）機能をしばしば実装している。しかし、ＧＰＳ機能はかなりのバッテリ電力を消費するため、ユーザーは、地理情報を必要とする特定の位置依存のサービスを使用していないときには、ＧＰＳ機能をしばしば無効またはオフにする。無効化されているＧＰＳ機能は、非常事態において要求される位置情報を提供できない場合があり、また無効化されているＧＰＳ機能を有効化して、次に必要な衛星信号を取得するには、大きな時間遅延が生じる可能性がある。さらに、ユーザー装置が覆われていたり、または遮蔽されていたりして、必要な数の衛星信号を取得できない場合、ＧＰＳ機能は機能しない場合がある。
【０００５】
ユーザー装置の地理的な位置は、また、ユーザー装置と複数の基地局との間の距離を使用する三角測量または三辺測量によって決定することができる。たとえば、ユーザー装置は、隣接する基地局のグループによって伝送された信号のダウンリンクの観測到来時間差（ＯＴＤＯＡ：ｏｂｓｅｒｖｅｄ  ｔｉｍｅ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  ａｒｒｉｖａｌ）測定を使用して、その地理的な位置を決定することができる。２つの異なる基地局からの信号の到着時間の差は、可能性のあるユーザー装置の位置の地点（ｌｏｃｕｓ）を決定するために使用することができる。地点は、典型的には複数の候補位置を含み、その重複（redundancy）／縮重（degeneracy）は、他の対の基地局から受信された信号のＯＴＤＯＡを使用して決定された１つまたは複数の追加的な地点を使用して解消することができる。しかし、位置参照信号（ＰＲＳ）を伝送する基地局は、ユーザー装置が、十分に高い信号対雑音比（ＳＮＲ）または信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）でダウンリンク信号を検出できるように、干渉を減らすためにＯＴＤＯＡ信号の伝送と同時に、伝送を限定するか控える必要がある場合がある。これは全体的なシステム容量に大きな影響を与える可能性がある。さらに、ＯＴＤＯＡ技術は、ユーザー装置において追加的な機能および計算能力を必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示された主題は、上記の１つまたは複数の問題による影響に対処することを意図するものである。以下は、開示された主題の一部の態様について基本的な理解を得るために、開示された主題を単純化して概要を示すものである。この概要は、開示された主題の網羅的な概要ではない。これは、開示された主題の重要または不可欠な要素を特定したり、または開示された主題の範囲を描写したりすることを意図するものではない。その唯一の目的は、後で記述するより詳細な記述の前置きとして、単純化した形で一部の概念を示すことである。
【０００７】
一実施形態では、方法は、干渉除去のために提供される。方法の実施形態は、修正された信号を形成するために、第１の基地局によって受信された信号から１つまたは複数の第１の参照信号を排除することを含むことができる。信号は、第１の基地局によってサービスを提供される第１のユーザー装置によって伝送された第１の参照信号（複数可）および第２の基地局によってサービスを提供される第２のユーザー装置によって伝送される１つまたは複数の第２の参照信号の重ね合わせ（ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ）を含む。方法は、また、修正された信号から第２の参照信号（複数可）を抽出することと、抽出された第２の参照信号（複数可）を使用して第２のユーザー装置と第１の基地局との間のタイミング遅延を決定することとを含む。
【０００８】
別の実施形態では、方法は、干渉除去のために提供される。方法の実施形態は、第１の基地局によって受信された１つまたは複数の第１のチャネルの１つまたは複数の推定値を使用して、第１の基地局によって受信された信号を修正することを含むことができる。信号は、第１の基地局によってサービスを提供される第１のユーザー装置によって伝送される第１のチャネル（複数可）および第２の基地局によってサービスを提供される第２のユーザー装置によって伝送される１つまたは複数の第２のチャネルの重ね合わせを含む。方法の実施形態は、また、修正された信号から第２のチャネル（複数可）を抽出することと、抽出された第２のチャネル（複数可）を使用して第２のユーザー装置と第１の基地局との間のタイミング遅延を決定することとを含むことができる。
【０００９】
開示された主題は、同じ参照番号は同じ要素を示している添付の図面とともに、以下の記述を参照することによって理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ワイヤレス通信システムの第１の代表的な実施形態を概念的に示す図である。
【図２】ワイヤレス通信システムの第２の代表的な実施形態を概念的に示す図である。
【図３】サウンディング参照信号の伝送および受信のための等価の周波数領域チャネル（Ｈ（ｔ））の代表的な１つの実施形態を概念的に示す図である。
【図４】位置管理ユニットの代表的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図５】タイミング図の代表的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図６】サウンディング参照信号を使用してユーザー装置の位置を推定する方法の代表的な一実施形態を概念的に示す図である。
【図７】本明細書に記述したサウンディング参照信号の干渉除去の実施形態を使用して、および使用しないで、ＵＴＤＯＡを使用して位置推定を実行した結果を示す図である。
【図８】本明細書に記述したサウンディング参照信号の干渉除去の実施形態を使用して、および使用しないで、ＵＴＤＯＡを使用して位置推定を実行した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
開示された主題は、様々な変更および代替形式の余地があるが、その特定の実施形態について、図面の例を用いて示し、本明細書に詳細に記述する。しかし、本明細書における特定の実施形態の記述は、開示された主題を開示された特定の形式に限定することを意図するものではなく、それとは反対に、添付された特許請求の範囲に該当するすべての変更、等価物、および代替案を包含することを意図することを理解されたい。
【００１２】
例示的実施形態について以下に記述する。明快さのために、実際の実装のすべての機能を、本明細書に記述しているとは限らない。もちろん、そのような任意の実際の実施形態を開発する際に、実装ごとに異なる、システム関連およびビジネス関連の制約への遵守など、開発者の特定の目標を達成するために多数の実装固有の決定が下されるべきであることを理解されるだろう。さらに、そのような開発努力は、複雑かつ時間がかかる可能性があるが、それにもかかわらず本開示の利益を受ける当業者にとっては日常的な仕事であろうことを理解されるだろう。
【００１３】
ここで、開示された主題について、添付の図面に関して記述する。様々な構造、システム、およびデバイスは、説明のみを目的として、かつ当業者に周知の詳細によって記述を不明瞭にしないように、図面に概略的に描写している。しかし、付属の図は、開示された主題の実例となる例を記述し説明するために含まれている。本明細書に使用される単語および句は、当業者によるそれらの単語および句の理解に一致する意味を持つものと理解および解釈するべきである。本明細書において、用語または句を一貫して使用することによって、用語または句の特別の定義、つまり当業者によって理解されている通常および慣習的な意味とは異なる定義を意味することを意図するものではない。用語または句が特別な意味、つまり当業者によって理解されるものと異なる意味を持つことを意図する場合は、そのような特別な定義は、用語または句の特別な定義を直接的かつ明白に提供する定義方法で明細書に明確に記述するだろう。
【００１４】
一般的に、本出願では、アップリンクの到着時間遅延（ＵＴＤＯＡ：ｕｐｌｉｎｋ  ｔｉｍｅ  ｄｅｌａｙ  ｏｆ  ａｒｒｉｖａｌ）測定を使用して、位置決定をサポートするために使用できる技術の実施形態について記述する。ユーザー装置の位置は、ユーザー装置からそのサービスを提供する基地局および２つ以上の隣接する基地局に伝送された信号（サウンディング参照信号など）に対するアップリンクの到着時間遅延測定を使用して決定することができる。隣接する基地局はサービスを提供する基地局として選択されていないため、ユーザー装置は、隣接する基地局のセル境界の端部の近くまたは外部にさえ位置する可能性がある。したがって、隣接セル内で動作している、かつ／または隣接セルによってサービスを提供されているユーザー装置から隣接する基地局で受信された信号強度と比較して、隣接する基地局でユーザー装置から受信された信号強度は、比較的弱い。結果的に、隣接セル内で動作しているユーザー装置は、サービスを提供しているセルに関連するユーザー装置から受信された信号に対して強い干渉を生じる可能性がある。たとえば、異なるルート系列を使用して生成されたサウンディング参照信号間の相互相関は、同期された通信システムにおけるユーザー装置間でノイズまたは干渉を生じる可能性がある。干渉をランダム化するために系列ホッピングを使用できるが、これは、アップリンクの到着時間遅延の十分なパフォーマンスを提供することが明らかになっていない。
【００１５】
本出願は、したがって、干渉除去および／またはノイズ排除の技術の実施形態を記述するものである。一実施形態では、隣接セルはそれぞれ、受信された信号から隣接セルによってサービスを提供されるユーザー装置によって伝送された参照信号を抽出する。たとえば、隣接セルは、隣接セル内のユーザー装置からサウンディング参照信号伝送を復号することができる。受信される信号は、隣接セルによってサービスを提供されるユーザー装置からの参照信号、およびサービスを提供するセルによってサービスを提供されたユーザー装置からの参照信号の重ね合わせでもよい。受信された信号の遅延型からそれらを減じることができるように、抽出された参照信号をフィードバックすることができる。たとえば、ユーザー装置および隣接セルからの復号されたサウンディング参照信号は、ＵＴＤＯＡ測定のためにターゲット・ユーザー装置からのサウンディング参照信号記号の復号を実行する前に、受信されたサウンディング参照信号記号から減じることができる。次に、サービスを提供するセルによってサービスを提供されるユーザー装置から受信された参照信号は、フィードバック信号を排除した後に抽出することができる。いくつかの実施形態では、参照信号は、たとえば、信号対雑音比または信号対干渉雑音比を拡張するために、複数のサブフレームを介して蓄積される。次に、蓄積された信号は、ユーザー装置と受信する基地局との間のタイミング遅延を推定するために使用することができる。
【００１６】
図１は、ワイヤレス通信システム１００の第１の代表的な実施形態を概念的に示す図である。図示する実施形態では、ワイヤレス通信システム１００は、対応する地理的な領域またはセル内でワイヤレス接続を提供するために使用される基地局１０５などアクセス・ノードのネットワークを含む。代替アクセス・ノードには、アクセス・ポイント、基地局ルータ、発展型ノードＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）などがある。基地局１０５は、様々な標準および／またはプロトコルに従ってワイヤレス接続を提供するように構成することができる。明快さのために、請求された主題に関連する標準および／またはプロトコルの態様だけについて、本明細書に詳細に記述する。ユーザー装置１１０、１１５、１２０は、基地局１０５の１つまたは複数との関連または接続を確立することによって、ワイヤレス通信システム１００にアクセスすることができる。代表的なユーザー装置１１０、１１５、１２０は、一般的に、モバイル・デバイスと呼ばれる、自由に移動できるデバイスおよび／または一般的に固定デバイスと呼ばれる、固定されているか、または移動するのがより難しいデバイスを含むことができる。
【００１７】
基地局１０５は、一部の領域が重なっていてもよい、または重なっていなくてもよい異なるセルのアクセス端末にサービスを提供する。図示する実施形態では、矢印１２５に示すように、基地局１０５（１）は、ユーザー装置１１０にサービスを提供するアクセス・ノードである。ユーザー装置１１５は、基地局１０５（２）によってサービスを提供され、ユーザー装置１２０は、基地局１０５（３）によってサービスを提供される。明快さのために、ユーザー装置１１５および１２０と基地局１０５（２−３）との間の特定の接続または関連は、矢印で示していない。ユーザー装置１１０は、基地局１０５（２〜３）のいずれにもサービスを提供されていないが、基地局１０５（２〜３）は、ユーザー装置１１０から信号を受信することができる。図示する実施形態では、点線の矢印１３０および１３５によって示すように、ユーザー装置１１０によって伝送されたサウンディング参照信号は、基地局１０５（２〜３）で受信することができる。しかし、本明細書に記述するように、基地局１０５（２〜３）でユーザー装置１１５および１２０から受信された信号と比較して、基地局１０５（２〜３）でユーザー装置１１０から受信された信号は、比較的弱い場合がある。さらに、ユーザー装置１１０から受信された信号は、隣接する基地局１０５（２〜３）によってサービスを提供されるユーザー装置１１５および１２０によって生じた干渉またはノイズによって不明瞭になる場合がある。本明細書に記述したように、ユーザー装置１１０から受信された比較的弱い信号の復号を試みる前に、受信された信号からユーザー装置１１５および１２０によって伝送された信号を抽出することによって、この干渉は排除または除去することができる。
【００１８】
ユーザー装置１１０は、基地局１０５で受信されるアップリンク信号を使用して見つけることができる。図示する実施形態では、たとえば、矢印１２５、１３０、１３５に示すように、ユーザー装置１１０は、基地局１０５によって受信できるアップリンク・チャネルを通じてサウンディング参照信号を伝送する。ユーザー装置１１０のタイミング・エラーおよび／または時間オフセットが、（たとえば、特定の許容範囲内で）正確に知られている場合、受信されるアップリンク信号のタイミングは、ユーザー装置１１０と基地局１０５との間の距離を示すタイミング遅延を決定するために、基地局１０５を同期させるために使用されるタイミング基準と比較することができる。たとえば、基地局１０５のそれぞれは、基地局１０５とユーザー装置１１０との間の距離１４０を示す対応するタイミング遅延を決定することができる。したがって、基地局１０５はそれぞれ、対応する距離または半径１４０によって画定された円１４５にユーザー装置１１０が位置すると決定することができる。ユーザー装置１１０の位置は、複数の円１４５を示す情報を組み合わせることによって決定することができる。あるいは、ユーザー装置１１０のタイミング・エラーおよび／または時間オフセットが知られていない場合、異なる基地局１０５で受信された信号の相対的な到着時間遅延に基づく三辺測量を、ユーザー装置１１０の位置を決定するために使用することができる。たとえば、ユーザー装置１１０に関連する未知のタイミング・エラーおよび／または時間オフセットが、ユーザー装置１１０の２つの時間測定の差を取ることによって少なくとも部分的に除去されるように、三辺測量アルゴリズムを使用することができる。
【００１９】
図２は、ワイヤレス通信システム２００の第２の代表的な実施形態を概念的に示す図である。図示する実施形態では、ワイヤレス通信システム２００は、１つまたは複数のユーザー装置２１０にワイヤレス接続を提供するために使用される基地局２０５などアクセス・ノードを含む。たとえば、矢印２１５に示すように、基地局２０５（１）は、ユーザー装置２１０にサービスを提供する基地局である。したがって、ユーザー装置２１０は、サービスを提供する基地局２０５（１）とエア・インターフェース・チャネルを通じてワイヤレス通信リンクを確立することができる。点付き矢印２２０および２２５に示したように、これらの基地局は、ユーザー装置２１０の基地局にサービスを提供していないが、ユーザー装置２１０によって伝送された信号は、また、基地局２０５（２〜３）など他の隣接する基地局で受信することができる。隣接する基地局２０５（２〜３）は、ユーザー装置２１０から受信された信号の復号を試み、復号した信号を位置決定など様々な目的に使用することができる。
【００２０】
図示する実施形態では、ユーザー装置２１０は、エア・インターフェースを通じてパイロット信号またはサウンディング参照信号などの参照信号を伝送する。参照信号には事前に定めた形式があるため、基地局２０５は信号を復号し、復号した情報を使用して、基地局２０５の動作を同期させるのに使用する基準時間に関連して時間遅延を決定することができる。一実施形態では、ユーザー装置２１０は、参照信号の伝送に割り当てられたチャネルでエア・インターフェースを通じて定振幅ゼロ自己相関（ＣＡＺＡＣ：ｃｏｎｓｔａｎｔ  ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｚｅｒｏ  ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）系列を伝送することができる。たとえば、ユーザー装置２１０は、ルート系列の循環シフトを使用して、サウンディング参照信号系列ＳＳＲＳを生成することができる。
ＳＳＲＳ（ｎ）＝ｅｊαｎＳｕ，ｖ（ｎ）
ここで、Ｓμ，ｖ（ｎ）は、ルートまたは基礎系列であり、μは、物理的なアップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）系列グループ番号であり、ｖは基礎系列番号である。サウンディング参照信号の循環シフトαは、以下のように得られる。
【００２１】
【数１】
2013534776.tif 000003
ここで、
【００２２】
【数２】
2013534776.tif 000004
は、より高い機能層および
【００２３】
【数３】
2013534776.tif 000005
によってユーザー装置ごとに構成される。代表的なＣＡＺＡＣ系列は、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を含み、これは、一定振幅の電磁信号を生成するために無線信号に適用できる複素値数列（ｃｏｍｐｌｅｘ−ｖａｌｕｅｄ  ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）である。信号の時間領域内に見られる各循環シフトが、送信機と受信機との間のその信号の伝播遅延および多重経路遅延拡散（ｍｕｌｔｉ−ｐａｔｈ  ｄｅｌａｙ−ｓｐｒｅａｄ）の組み合わせより本質的に大きい場合、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列は、系列の循環シフト型が本質的に互いに直交しているという有用な特性を示す。
【００２４】
図３は、サウンディング参照信号（ＳＲＳ）の伝送および受信のための等価の周波数領域チャネル（Ｈ（ｔ））３００の代表的な１つの実施形態を概念的に示す図である。図示する実施形態では、ソース信号（ＳＳＲＳ）が生成されて、送信機のフロントエンド３０５に提供される。本明細書に記述したように、ソース信号はＣＡＺＡＣ系列などの直交系列でもよい。送信機のフロントエンド３０５は、離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）要素３１０および逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）要素３１５を含む。次に、送信機のフロントエンド３０５は、エア・インターフェース・チャネル（ｈ（ｔ））３２０を通じて信号を提供し、伝送された信号は、受信機のフロントエンド３２５で受信される。これは、受信された信号ＲＳＲＳを生成するために、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）要素３３０および逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）要素３３５を含む。
【００２５】
図２を参照すると、基地局２０５の図示する実施形態はそれぞれ、ユーザー装置２１０から受信されるサウンディング参照信号など、受信された信号を使用して位置情報を生成するように構成された位置管理ユニット（ＬＭＵ）２３０を含む。たとえば、基地局２０５に関連するＬＭＵ２３０は、ユーザー装置２１０から受信された参照信号に対する時間遅延を測定するように構成できるため、ユーザー装置２１０の位置を決定することができる。ＬＭＵ２３０は基地局２０５内に実装されるものとして示されるが、本開示の恩恵を受ける当業者は、他の実施形態では、ＬＭＵ２３０は、他の位置に実装できることを理解されるはずである。たとえば、それらは、電子的および／または通信可能に基地局２０５に接続されたスタンドアロンのデバイスでもよい。図示する実施形態では、ＬＭＵ２３０はそれぞれ、基準チャネルを通じて受信される信号エネルギーにアクセスし、ユーザー装置２１０によって伝送される参照信号の復号を試みるために、この情報を使用する。受信される信号エネルギーは、異なるユーザー装置から受信された信号の重ね合わせでもよい。たとえば、基地局２０５（２）によって受信される信号エネルギーは、ユーザー装置２１０によって伝送される参照信号および基地局２０５によってサービスを提供される他のユーザー装置によって伝送された参照信号の重ね合わせでもよい。したがって、ユーザー装置２１０によって伝送される参照信号の復号を試みる前に、ＬＭＵ２３０は、対応する基地局２０５によってサービスを提供されるユーザー装置に対して推定される信号またはチャネルを排除することによって、受信された信号を修正することができる。
【００２６】
図４は、位置管理ユニット４００の一部の代表的な一実施形態を概念的に示す図である。位置管理ユニット４００の機能の１つは、位置管理ユニット４００に関連する基地局によってサービスを提供されていないユーザー装置によって伝送された参照信号を特定し復号することである。たとえば、位置管理ユニット４００は、異なる基地局によってサービスを提供されるターゲット・ユーザー装置によって伝送された参照信号に対する時間遅延を測定するために使用することができる。したがって、位置管理ユニット４００は、位置管理ユニット４００に関連する基地局によってサービスを提供されるユーザー装置によって伝送された参照信号によって引き起こされた干渉を排除または除去することができる。次に、ターゲット・ユーザー装置からの参照信号は、干渉除去を実行した後に受信された信号で特定することができる。
【００２７】
図示する実施形態では、位置管理ユニット４００は、参照信号チャネルを通じて伝送された信号を受信し、受信された信号に対して離散的フーリエ変換を実行する離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）要素４０５を含む。次に、変形された信号は、２つのブランチ４１０に提供することができる。第１のブランチ４１０（１）で伝送された信号は、位置管理ユニット４００に関連する基地局によってサービスが提供されるユーザー装置から受信された参照信号をフィルターまたは抽出するために使用される１つまたは複数の時間領域フィルター４１５に提供される。一実施形態では、異なるユーザー装置に対する参照信号は、ルート系列の循環シフト型であるため、異なる参照信号は、時間領域において互いに関してシフトされる。したがって、時間領域フィルター４１５は、基地局によってサービスが提供される特定のユーザー装置からの希望される参照信号を除いて、参照信号をすべてフィルターで取り除くように構成することができる。次に、個々の参照信号は、対応する逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）要素４２０に提供され、乗算器要素４２５に提供されて、対応する循環シフトしたルート系列の共役をこれらの信号にかけ、参照信号に対応するチャネル（Ｈｉ）を生成する。
【００２８】
第２のブランチ４１０（２）は、減法要素４３０に受信される信号を提供し、減法要素４３０は、また、第１のブランチ４１０（１）のＩＤＦＴ要素４２０からフィードバック信号を受信する。フィードバック信号は、位置管理ユニット４００に関連する基地局によってサービスが提供されるユーザー装置によって伝送された参照信号に対する信号エネルギーを含む。減法要素４３０は、受信された信号からフィードバック参照信号に対する信号エネルギーを除去する。遅延要素４３５および４４０は、第１および第２のブランチ４１０の信号を遅延させるために使用されるため、エア・インターフェースを通じて伝送された特定の記号に対するフィードバックされる信号は、減法要素４３０で受信された信号と同じ記号と同期される。次に、修正された信号は、位置管理ユニット４００に関連する基地局によってサービスが提供されないターゲット・ユーザー装置から受信された参照信号をフィルターまたは抽出するために使用される時間領域フィルター４４５に提供される。個々の参照信号は、対応する逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）要素４５０に提供され、次に乗算器要素４５５に提供されて、対応する循環シフトしたルート系列の共役を信号にかけて参照信号に対応するチャネル（Ｈｉ）を生成することができる。
【００２９】
一実施形態では、位置管理ユニット４００は、アップリンク到達時間差（ＵＴＤＯＡ）の計算のためにタイミング情報を生成するために使用することができる。たとえば、異なるセルでの伝送のために共通のタイミング基準信号を使用するなど、マルチセルＳＲＳ伝送が調整されている場合、受信されたＳＲＳ信号は、様々な異なる基地局によってサービスが提供されているユーザー装置から受信された参照信号の転置でもよい。したがって、受信されたＳＲＳ信号は、以下のように表すことができる。
【００３０】
【数４】
2013534776.tif 000006
ここで、添え字ｊおよびｋは、サービスを提供するセル、および位置管理ユニット４００を実装する近隣の測定セルにおけるユーザー装置からのＳＲＳ伝送をそれぞれ表す。
【００３１】
ＵＴＤＯＡ測定を実行するために隣接セルで受信されるＳＲＳ信号は、サービスを提供するセルｊに関連するユーザー装置からのターゲットＳＲＳ信号、および測定セルｋを含む他のすべてのセルからのユーザー装置のＳＲＳ信号の重ね合わせを含むことができる。ターゲット・ユーザー装置ＳＲＳに対する主な干渉は、近隣の測定セルｋにおけるユーザー装置からのＳＲＳ伝送である。測定セルｋ以外のセルからのユーザー装置のＳＲＳ伝送は、ノイズと考えることができる。ＳＲＳ干渉除去方式は、測定セルのユーザー装置からのＳＲＳ伝送を除去することを試みる。干渉除去は、以下のように表すことができる。
【００３２】
【数５】
2013534776.tif 000007
ここで、
【００３３】
【数６】
2013534776.tif 000008
は、受信された記号から排除できるようにフィードバックされるチャネルを表している。
【００３４】
次に、ＵＴＤＯＡ測定のターゲットＳＲＳは、時間領域においてゼロ設定フィルタリング（ｚｅｒｏ−ｏｕｔ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）を通じて、サービスを提供するセルＳＲＳ信号から抽出することができる。フィルタリング手順は、以下のように表すことができる。
【００３５】
【数７】
2013534776.tif 000009
ここで、
【００３６】
【数８】
2013534776.tif 000010
は、ＵＴＤＯＡ測定のターゲット・ユーザー装置以外に、サービスを提供するセルのユーザー装置のためのチャネルを表している。実際のチャネルと推定されたチャネルとの間の残余誤差は非常に小さい。したがって、ＳＲＳ干渉除去の後のターゲットＳＲＳは、ほぼ以下のように表すことができる。
【００３７】
【数９】
2013534776.tif 000011
一実施形態では、干渉除去の後のＳＲＳ信号は、複数のＳＲＳサブフレームを通じて蓄積され、次に、タイミング・オフセット推定アルゴリズムは、ターゲット・ユーザー装置と測定セルとの間の伝播に関連するタイミング遅延を決定するために適用される。
【００３８】
図２を参照すると、ＬＭＵ２３０は、ユーザー装置２１０の位置を推定するためにタイミング情報を使用できる中央エンティティに参照信号のタイミング情報を提供することができる。図示する実施形態では、ＬＭＵ２３０は、ユーザー装置２１０から受信された信号の測定されたタイミング遅延（基地局２０５によって使用される基準時間に関する）をサービスを提供するモバイル位置センター（ＳＭＬＣ：ｓｅｒｖｉｎｇ  ｍｏｂｉｌｅ  ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｃｅｎｔｅｒ）２３５に提供する。図示するＳＭＬＣ２３５の実施形態は、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ）ネットワークなどのネットワークのネットワーク要素でもよい。ＳＭＬＣ２３５は、基地局制御装置に実装することができ、ユーザー装置２１０などユーザー装置のネットワークベースの位置を計算するように構成することができる。図示する実施形態では、ＳＭＬＣ２３５は、異なる基地局２０５で受信された信号のための相対的な到着時間遅延を決定するために受信されたタイミング情報を使用する。
【００３９】
図５は、タイミング図５００の代表的な一実施形態を概念的に示す図である。図示する実施形態では、タイミング図は、異なる基地局によってターゲット・ユーザー装置から受信された参照信号５０５および５１０を描写している。これらの信号は、両方の基地局によって使用される共通のタイミング基準と同期される。ｅＳＭＬＣなど中央エンティティは、異なる基地局からタイミング情報を集めて、ターゲット・ユーザー装置から異なる基地局で受信された信号間の相対的な到着時間遅延５１５を決定するために使用することができる。
【００４０】
図２を参照すると、ｅＳＭＬＣ２３５は、ユーザー装置２１０の位置を推定するために、基地局２０５の対によって受信された信号の相対的な到達時間差を使用することができる。たとえば、相対的なアップリンク到達時間差は、２つの焦点（たとえば基地局の対）への距離の差の絶対値が、相対的なアップリンク到達時間差によって決定された定数であるポイントの地点を含む双曲線を定義する。到達時間差が、３つ以上の基地局によって受信された信号に対して測定される場合、たとえば、様々な双曲線の交差を使用するなど、ユーザー装置２１０の位置を特定するために周知の三角測量技法を使用することができる。
【００４１】
図６は、サウンディング参照信号を使用してユーザー装置の位置を推定する方法６００の代表的な一実施形態を概念的に示す図である。図示する実施形態では、ターゲット・ユーザー装置は、エア・インターフェースを通じてサウンディング参照信号を伝送し、信号は（６０５で）サービスを提供するセルおよび１つまたは複数の隣接セルで受信される。隣接セルは、また、隣接セルによってサービスを提供されているユーザー装置からサウンディング参照信号を受信することができる。したがって、隣接セルは、隣接セルがサービスを提供しているユーザー装置から受信されたサウンディング参照信号を復号することができる（６１０）。次にこれらのユーザー装置に関連するエネルギーは、修正された信号を形成するために受信された信号から減じることができる（６１５）。次に、ターゲット・ユーザー装置によって伝送されたサウンディング参照信号は、修正された信号から復号することができる（６２０）。次に、サービスを提供するセルおよび隣接セルによって提供される情報を使用して決定される相対的なタイミング遅延にアップリンクの到着時間遅延技術を適用することによって、隣接セルは、ターゲット・ユーザー装置を見つけるために（６２５）、この情報を使用できる中央エンティティに、ターゲット・ユーザー装置のサウンディング参照信号に関連するタイミング情報を提供することができる。
【００４２】
図７および図８は、本明細書に記述したサウンディング参照信号の干渉除去の実施形態を使用して、および使用しないで、ＵＴＤＯＡを使用して位置推定を実行した結果を示す図である。図７および８は、シミュレーション・パラメータの異なる組に対する位置誤差（メートルで測定）の累積分布関数（ＣＤＦ）を示している。両方の実施形態において、サウンディング参照信号は、タイミング・オフセット推定を実行する前に１００サブフレームを通じて蓄積される。米国連邦通信委員会（ＵＳ  ＦＣＣ）は、地上測位技術のパフォーマンス要件において、システムが、少なくとも６７％の機会において、１５０ｍ未満の誤差でユーザー装置を見つける必要があることを義務づけている。ＵＳ  ＦＣＣの規制は、また、少なくとも９５％の機会において、システムが３００ｍ未満の誤差内でユーザー装置を見つけられることを要求している。図７は、干渉除去が使用されない場合の位置誤差のＣＤＦを示している。図７の結果は、１５０ｍ未満の位置誤差は、約４０〜５０％の機会のみで達成され、３００ｍ未満の位置誤差は、考えられるケースの９０％未満の機会で達成されることを示している。これらの結果は、ＵＳ  ＦＣＣの要件を満たしていない。図８は、本明細書に記述した干渉除去技術の実施形態が使用されたときの位置誤差のＣＤＦを示している。図８の結果は、１５０ｍ未満の位置誤差が、約９５〜９７％の機会で達成され、３００ｍ未満の位置誤差が、ほぼ１００％の機会で達成されることを示している。図８の結果は、したがって、ＵＳ  ＦＣＣの要件を満たしている。
【００４３】
開示した主題および対応する詳細な記述の一部は、ソフトウェア、またはアルゴリズムおよびコンピュータ・メモリー内のデータ・ビットの動作の記号表現に関して示したものである。これらの記述および表現は、当業者が他の当業者に作業の本質を効果的に伝達するものである。本明細書で使用し、一般的に使用されるアルゴリズムという用語は、望ましい結果につながる首尾一貫した連続したステップであると考えられる。ステップは、物理量の物理的な操作を必要とするものである。通常、必須ではないが、これらの量は、格納、転送、組み合わせ、比較、または操作可能な光学的、電気的、または磁気的な信号の形を取る。これらの信号は、主に一般的に使用する理由から、ビット、値、要素、記号、文字、用語、数値などと呼ぶことが便利なことがあると分かっている。
【００４４】
しかし、これらおよび同様の用語はすべて、適切な物理量に関連しており、これらの量に適用される便利なラベルにすぎないことを覚えておくべきである。特に別記しない限り、または記述から明白でない限り、「処理」または「コンピューティング」または「計算」または「決定」または「表示」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリー内の物理的な電子量として表されたデータを操作し、コンピュータ・システムのメモリーもしくはレジスタ、または他のそのような情報記憶装置、伝送デバイスもしくは表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータへと変形するコンピュータ・システム、または同様の電子計算デバイスの活動およびプロセスを指すものである。
【００４５】
また、開示された主題のソフトウェアに実装された態様は、典型的に、プログラム記憶媒体の形式で符号化されるか、または何らかの伝送媒体を通じて実装されることにも注意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気的（たとえば、フロッピー・ディスクまたはハードドライブ）、または光学的（たとえば、コンパクト・ディスクを使った読み出し専用メモリー、または「ＣＤ  ＲＯＭ」）でもよく、読み出し専用またはランダムアクセスでもよい。同様に、伝送媒体は、ツイストペア線、同軸ケーブル、光ファイバ、または当技術分野で既知の他の何らかの適切な伝送媒体でもよい。開示された主題は、特定の実装のこれらの態様によって限定されるものではない。
【００４６】
上に開示した特定の実施形態は例を示しているにすぎず、開示した主題は、本明細書の教示の利益を受ける当業者に明白な、異なるが同等の方法で変更および実施することができる。さらに、添付の特許請求の範囲に記述した以外、本明細書に示した構造または設計の詳細に限定することを意図するものではない。したがって、上に開示した特定の実施形態は変更または修正することができ、また、そのような変形形態はすべて、開示された主題の範囲内にあると考えられることは明白である。したがって、本明細書に求められる保護は、添付の特許請求の範囲に記述する通りである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年6月13日(2013.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
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