(57)【要約】【課題】通信システムの移動端末が場所の外側に移動したかどうか判定するための方法及び装置を提供する。【解決手段】本方法によれば、端末が所定の場所内にある第１の時間において、基準に対して又は互いに対して複数の送信機から端末によって受信される信号の受信時刻を測定して、１つ以上の受信時間オフセットの第１の組を生成し、かつこの第１の組を記憶することを含む。この移動端末が前記場所の外側に移動したかどうか判定することを要求される第２の時間において、基準に対して又は互いに対して複数の送信機の１つ以上の送信機から端末によって受信される１つ以上の信号の受信時刻が測定され、１つ以上の受信時間オフセットの第２の組を生成する。第１及び第２の組内の対応する送信機からの受信時間オフセットを使用して、受信時間オフセットの変化又は複数の変化が、算出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末が所定の場所の外側に移動したかどうか判定する方法であって、前記端末が、互いに対して又は基準に対して、１つ以上の送信元から受信器によって受信される、信号の相対的な受信時間オフセットを測定することが可能な受信器を含み、前記方法が、以下の段階、すなわち、
（ａ）前記場所の中心部に位置する前記受信器に対応する１つ以上の受信時間オフセットの第１の組を、第１の時間に、得る段階と、
（ｂ）前記移動端末が前記場所の外側に移動したかどうか判定することを要求される第２の時間に、前記送信元のうちの少なくとも１つからの前記信号の１つ以上の対応する受信時間オフセットの第２の組を、測定する段階であって、その受信時間オフセットが前記第１の組内に含まれる、段階と、
（ｃ）前記第１及び第２の組内の前記対応する受信時間オフセットをお互いに減ずることによって１つ以上の動きインジケータを算出する段階と、
（ｄ）前記送信元が非同期の場合、前記第１の時間と第２の時間との間に、基準に対して又は他の送信元に対して少なくとも１つの送信元によって送信される前記信号の送信時間オフセットの、変化又は複数の変化を得る段階であって、かつ、送信時間オフセットの前記変化又は複数の変化に対して前記動きインジケータを補正するために、対応する動きインジケータから、得られた送信時間オフセットの前記変化又は複数の変化を加えるか又は減ずる段階と、
（ｅ）前記移動端末が前記場所の外側に移動したかどうか判定するために、前記動きインジケータを１つ以上の閾値と比較する段階と、を含む方法。
【請求項２】
前記場所の前記中心部に位置する前記移動端末に対応する受信時間オフセットの第１の組を、第１の時間に、得る段階が、それ自体が前記オフセットを測定する前記端末内の前記受信器によって実施されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記場所の前記中心部に位置する前記移動端末に対応する受信時間オフセットの第１の組を、第１の時間に、得る段階が、前記送信元の信号が前記場所の前記中心部で受信されることとなる前記送信元の前記送信時間オフセットへのアクセスを有するコンピュータノードの前記受信時間オフセットを算出する段階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】
前記送信元の信号が前記場所の前記中心部で受信されることとなる前記送信元のリストが、前もって決定されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記送信元の信号が前記場所の前記中心部で受信されることとなる前記送信元のリストが、伝搬モデル及び送信元の既知の分布に基づいて算出されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
受信時間オフセットの前記算出された第１の組が、次いでデータリンク経由で前記移動端末に送信されることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
受信時間オフセットの前記算出された第１の組が、次いで前記コンピュータノード内に記憶されるか又は他のコンピュータノードに送信されることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記送信元から前記端末によって受信される前記信号の前記受信時刻を測定する段階が、前記端末が通信する通信ネットワーク内の送信元のネットワークによってブロードキャストされる信号をもっぱら測定する段階を含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記端末が、前記ネットワークに未登録であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
送信元から前記端末によって受信される前記信号の前記受信時刻を測定する前記段階又は複数の段階が、各々、短い期間にわたって２回以上測定をする段階を含み、前記測定値が組み合わせられることを特徴とする、請求項２、８又は９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
送信元から前記端末によって受信される前記信号の前記受信時刻を測定する前記段階が、前記それぞれの送信元によって送信される前記信号の各々の信号パターンを検出する段階を含むことを特徴とする、請求項２、８〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の時間と第２の時間との間の前記送信時間オフセットの任意の変化が、送信元からポイントツーポイント通信によって又は同報通信経由で前記端末によって得られることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記送信時間オフセットの前記変化が、媒介変数方程式を使用してモデル化されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記閾値が、前記端末の中に前もってプログラムされるか、端末キーボードから手動で入力されるか又は１つ以上の送信元から前記端末まで送信される、ことによって前記端末に供給されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の又は第２の時間における受信時間オフセットの前記組の１つ以上が、前記端末内に記憶されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の又は第２の時間に前記端末の中で生成される受信時間オフセットの前記組が、リンクを通じて前記端末から記憶用の遠隔ノードまで送信されることを特徴とする、請求項２、８〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記端末が前記場所の外側に移動したかどうか判定するために前記動きインジケータを１つ以上の閾値と比較する前記段階が、前記端末の中で実行されることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記端末が前記場所の外側に移動したかどうか判定するために前記動きインジケータを１つ以上の閾値と比較する前記段階が、前記送信元のネットワークに接続されるコンピュータノードの中で実行され、前記端末の中で判定される前記送信時間オフセット又は送信時間オフセットの変化が前記計算ノードに送信されることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法を実施するために配置又は構成される通信システム。
【請求項２０】
移動端末が所定の場所の外側に移動したかどうか判定するための装置であって、前記装置が、
第１の及び／又は第２の時間に１つ以上の受信時間オフセットの組を生成するために、基準に対して又は互いに対してネットワークの複数の送信機から端末によって受信される信号の受信時刻を測定することが可能な移動端末と、
前記第１の組及び第２の組内の対応する受信時間オフセットをお互いに減ずることによって１つ以上の動きインジケータを算出するための算出手段と、
前記移動端末が前記場所の外側に移動したかどうか判定するために前記動きインジケータを１つ以上の閾値と比較するための手段と、を備える装置。
【請求項２１】
前記移動端末が、前記それぞれの送信元によって送信される前記信号の各々内の信号パターンを検出することによって送信元から前記端末によって受信される前記信号の前記受信時刻を測定することを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１の時間と第２の時間との間に、基準に対して又は他の送信元に対して少なくとも１つの送信元によって送信される前記信号の送信時間オフセットの、変化又は複数の変化を得るための手段であって、かつ、送信時間オフセットの前記変化又は複数の変化に対して前記動きインジケータを補正するために、前記対応する動きインジケータから、得られた送信時間オフセットの前記変化又は複数の変化を加えるか又は減ずるための手段を含むことを特徴とする、請求項２０又は２１に記載の装置。
【請求項２３】
ポイントツーポイント通信によって又は同報通信経由で前記第１の時間と第２の時間との間の前記送信時間オフセットの前記変化を得るための前記端末の内部の手段を含むことを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記送信時間オフセットの前記変化が、媒介変数方程式を使用して前記端末の中でモデル化されることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
前記閾値が、前記端末の中に前もってプログラムされることを特徴とする、請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
前記動きインジケータを１つ以上の閾値と比較するための前記手段が、キーボードから手動で入力される閾値を受信するように配置されることを特徴とする、請求項２０〜２５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２７】
前記動きインジケータを１つ以上の閾値と比較するための前記手段が、前記送信元の１つ以上から送信される閾値を受信するように配置されることを特徴とする、請求項２０〜２６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２８】
受信時間オフセットの少なくとも１つの組を記憶するための記憶手段を含むことを特徴とする、請求項２０〜２７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２９】
前記記憶手段が前記端末内にあることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記記憶手段が遠隔ノードであり、前記端末が、前記第１の又は第２の時間に、前記端末の中で生成される受信時間オフセットの前記組を、リンクを通じて記憶用の前記遠隔ノードに送信するように配置されることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記動きインジケータを前記閾値と比較するための前記手段が前記端末内にあることを特徴とする、請求項２０〜３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３２】
前記動きインジケータを前記閾値と比較するための前記手段が、前記送信元のネットワークに接続されるコンピュータノードを含み、前記端末が、前記送信時間オフセット又は送信時間オフセットの変化を前記計算ノードに送信するように配置されることを特徴とする、請求項２０〜３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３３】
通信ネットワーク端末を備えることを特徴とする、請求項２０〜３２のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動端末が所定の場所の外側に移動したかどうか判定する必要があるシステムに関する。
【０００２】
より詳しくは、本発明は、端末が「ホームゾーン」内にある時、それの外側の使用に対して課金される料金と比較してより低い料金が、ネットワーク上の移動端末の使用に対して課金される「ホームゾーン課金」に類似した又はそれのような商用用途に関する。更なる用途が、犯罪者追跡、又は子供監視、及び、他の「ジオフェンシング」のような用途において、遠隔端末が所定の場所の外側に移動したかどうか調べることを要求されるシステムを含む。
【背景技術】
【０００３】
１つ以上の送信機から受信される信号を使用して移動無線端末の位置を定めるための技術は、長年の間広く使われてきた。この種のシステムは、特に受信器の位置を決めるために配置される送信機の地上ネットワーク（例えば、ロラン）及び衛星ネットワーク（例えば、ＧＰＳ及びガリレオ）、同じく携帯電話ネットワーク（例えば、特許文献１）又はＴＶ及びラジオ送信機ネットワーク（例えば、特許文献２）のような汎用無線ネットワークを使用する方法を含む。
【０００４】
携帯電話ネットワーク内で、例えば、端末の位置は、サービング（serving）送信機と端末との間の往復の時間遅延、サービング（serving）及び隣接した送信機から受信される信号の強度又は受信信号の入射角のような情報によって強化される、サービングセル（serving cell）の識別に基づいて判定することができる。この種の場合において、算出された位置は通常、携帯送信機ネットワークの密度に従い、数百メートルから多数キロメートルにわたる可能性がある、それに伴う大きい誤差を有する。改善された位置決めが、２台以上のネットワーク送信機から端末で受信される信号の到着の観測された時間差（ＯＴＤＡ）を使用して得ることができる。
【０００５】
ＯＴＤＡ方式は、セルラ無線ネットワーク内で利用できる信号だけを使用して良好な位置決め精度を与える。しかし、それらは送信機間の正確な送信時間オフセットが位置決め方程式を解くために判定される必要がある。これは、追加受信器を有する位置測定装置（ＬＭＵ）を使用してなされてきた。ＬＭＵは、それらのＯＴＤＡ測定値がネットワークタイミングモデルに直接変換することができるように、既知の場所に配置される（例えば、特許文献３を参照）。
【０００６】
代替的に、既知の位置の複数の地理的に異なる携帯送信機からの信号の測定がなされる、技法及びシステム（特許文献４及び特許文献３を参照）が使用可能であり、例えば、未知の位置の２台以上の地理的に異なる端末によって、ＬＭＵの必要性なしに、端末の位置と測定された送信機間の全てのタイミングオフセットとの双方を計算するために使用可能である。このネットワーク内の端末は、それらがネットワーク送信機から受信する信号の相対的な時間オフセットの測定を実行し、それらはシステムのコンピュータノード（時には「サービングモバイル位置選定センター」、ＳＭＬＣとして知られる）にこれらを送信する。このシステムは、端末測定のこの背景ストリームを使用してセルラ無線ネットワークの送信機間のタイミング関係を規定するタイミングモデルを保持し、ネットワークの遅いタイミング変化に対してそれ自体を連続的に調整する。このシステムはまた、端末の位置を計算する。
【０００７】
本発明によって対処される問題は、端末が所定の場所内に、例えば所定の位置の２、３００メートル内にあるかどうか、又は、それがそれの外に移動したかどうか判定することである。これは、明らかに、端末の位置を判定するために前述した方法のいずれかを用いて実行可能である。算出された位置は、次いで所定の位置と比較される。しかし、（例えば、端末から遠隔のＳＭＬＣで実施される）この種の計算は、一般にそれに伴う、送受信されるメッセージのサイズ及び呼出し時間双方の、測定可能な通信オーバヘッドを有する。特に、端末のユーザーにとって、彼又は彼女が所定の場所内にいたか否か、はっきりさせるのに、数秒あるいは何十秒さえかかる可能性があり、それは、ホームゾーンシステムの商用開発を妨げる可能性がある。理解したことは、この種の用途に対して、端末の位置が、単にその位置の変化だけ算出されることは不必要であり、そして、これは通信オーバヘッドの障害なしで達成することができることである。
【０００８】
特許文献５は、無線端末、特にＣＤＭＡ無線通信システムにおける端末が定められた地理的領域内で動作しているかどうか判定するための方法及び装置を記載する。ＣＤＭＡシステム又はネットワークの特性のうちの１つが、ネットワークの送信機の送信時間が、あらかじめ定義され、各送信機に特有でかつ固定され、すなわち同期され、この種のシステムの端末はそれが基地局からのＣＤＭＡ信号を復号化することによって送信機から受信する信号の送信時間を判定することができる。
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ−Ａ−９７−１１３８４
【特許文献２】ＥＰ−Ａ−０３０３３７１
【特許文献３】ＷＯ−Ａ−００−７３８１３
【特許文献４】ＷＯ−Ａ−００−７３８１４
【特許文献５】ＵＳ−Ａ−５９６９６７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
残念なことに、現在世界中で使用中の大部分の携帯通信ネットワークを含むＧＳＭ又はＷＣＤＭＡ通信システムでは、このネットワークの送信機は、互いに、及び任意の共通タイミング基準に対して非同期であり、送信時間はまた、時間とともにゆっくりドリフト（drift）する可能性がある。これは、例えばＧＳＭ又はＷＣＤＭＡ通信システムにおいて、伝搬遅延時間及び伝搬遅延時間の差異がこの種の通信システムの基地局送信から判定することができないので、（２台の送信機間の伝搬遅延時間及び伝搬遅延時間の差異の使用を伴う）特許文献５で使用する技法は利用できないことを意味する。
【００１１】
したがって、克服されるべき課題は、ネットワーク信号送信機が同期される必要なく、あるいは、伝搬遅延が算出される必要なく、ネットワークの内部の端末の動きを反映するもの又は動きインジケータを識別することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に従って、移動端末が所定の場所の外側に移動したかどうか判定する方法が提供され、前記端末が、互いに対して又は基準に対して、１つ以上の送信元から受信器によって受信される信号の相対的な受信時間オフセットを測定することが可能な受信器を含み、前記方法が、以下の段階、すなわち、
（ａ）この場所の中心部に位置する前記受信器に対応する１つ以上の受信時間オフセットの第１の組を、第１の時間に、得る段階と、
（ｂ）移動端末が前記場所の外側に移動したかどうか判定することを要求される第２の時間に、送信元のうちの少なくとも１つからの信号の１つ以上の対応する受信時間オフセットの第２の組を、測定する段階であって、その受信時間オフセットが第１の組内に含まれる、段階と、
（ｃ）第１及び第２の組内の対応する受信時間オフセットをお互いに減ずることによって１つ以上の動きインジケータを算出する段階と、
（ｄ）送信元が非同期の場合、第１の時間と第２の時間との間に、基準に対して又は他の送信元に対して少なくとも１つの送信元によって送信される信号の送信時間オフセットの、変化又は複数の変化を得る段階であって、かつ、送信時間オフセットの前記変化又は複数の変化に対して動きインジケータを補正するために、対応する動きインジケータから、得られた送信時間オフセットの変化又は複数の変化を加えるか又は減ずる段階と、
（ｅ）移動端末が前記場所の外側に移動したかどうか判定するために動きインジケータを１つ以上の閾値と比較する段階と、を含む。
【００１３】
したがって、本発明は、第１及び第２の組の対応する受信時間オフセットをお互いに減ずることによって、特許文献５、すなわち、伝搬遅延（それは受信時間オフセットでない）の使用において見いだされる固有の困難を克服する。
【００１４】
送信元は、任意のタイプの個々の送信元、例えば公共放送ラジオ送信機又はテレビジョン送信機とすることができる。それらは、また、ＧＳＭ、Ｗ−ＣＤＭＡ又はＣＤＭＡディジタルセルラー方式通信システムのような１つ以上の通信ネットワークの送信機であることができる。唯一の要件は、この信号が信号の相対的な送信及び受信時間オフセットが測定することができる埋め込み成分を含むことである。実際には、送信元タイプの混合が使用可能である。
【００１５】
この場所の中心部に位置する移動端末に対応する受信時間オフセットの第１の組を、第１の時間に得る段階は、端末の受信器それ自体、それがこの場所の中心部にある時に前記オフセットを測定することによって実施可能である。
【００１６】
代替的に、これらの受信時間オフセットは、その信号がこの場所の中心部で受信されることとなる送信元の送信時間オフセットへのアクセスを有するコンピュータノードにおいて算出することができる。この種の源のリストは、伝搬モデル及び送信元の既知の分布に基づいて前もって判定されるか又は算出可能である。受信時間オフセットの算出された第１の組は、次いでデータリンク経由で移動端末に送信可能であるか、又は、それらはコンピュータノード内に記憶可能であるかもしくは他のコンピュータノードに送信可能である。
【００１７】
ネットワークの送信機から端末によって受信される信号の受信時間オフセットの測定値が、もっぱらネットワークによってブロードキャストされる信号であることができ、換言すれば、端末にとって、信号をネットワークに送信する必要はない。送信元のネットワークが通信ネットワークであるときに、端末にとってネットワークに登録される必要がない。
【００１８】
受信時間オフセットの測定は、短い期間にわたって２回以上実行することができ、測定及びチャンネルエラーを減らすために、例えばアベレージングによって共に組み合わせることができる。
【００１９】
受信時間オフセットを測定する段階は、それぞれの送信元によって送信される信号の各々の信号パターンを使用して達成することができる。特許文献３及び特許文献４で述べたように、送信元が通信ネットワークの部分、例えばＧＳＭ又はＷＣＤＭＡネットワークである場合において、この信号パターンは、例えば、制御チャンネル上にブロードキャストされる同期化バーストであり、あるいは、それらは送信されたデータストリームのフレーム境界であり、あるいは、それらはパイロット信号であり得る。
【００２０】
同期されたネットワークにおいて、送信元の送信時間オフセットは十分に安定しており、第１の時間と第２の時間との間で一方の送信元のもう一方に対する相対的な送信時間オフセットの測定可能な変化はない。その場合、送信時間オフセットの任意の変化（それらがゼロであるとみなされ得るので）を得て、かつ減ずることによって動きインジケータを補正する段階を実施することは、不必要である。
【００２１】
しかし、非同期のネットワークにおいて、送信機によって放射される信号の送信時間オフセットは、互いに対してゆっくりドリフトするかもしれない。送信が、それらが例えば通信バックボーンネットワークに由来する共通クロックによって制御される理由で一定である場合においてさえ、相対的な送信時間オフセットは、不定かつ不特定である。したがって、ネットワーク送信機の相対的な送信時間オフセットは、上記したようにＬＭＵを使用するか、又は特許文献３及び特許文献４に説明される方法を用いて、どちらかで測定できる。いずれにせよ、第１及び第２の時間の各々に端末によって受信される対応する信号の各々に対して、送信時間オフセットが得られ、第１の時間と第２の時間との間の送信時間オフセットの変化を判定するために、一方がもう一方から減じられる。これらの変化は、ポイントツーポイント通信によって又は同報通信経由で、ネットワークから端末によって得られる。
【００２２】
代替的に、ゆっくり変化する送信時間オフセットが単純な媒介変数方程式を使用してモデル化される。例えば、パラメータα1及びα2が、それぞれ相対的な送信時間オフセットの変化率及び相対的な送信時間オフセットの第２の変化率を表し、各パラメータが基準時間Ｔ0を参照する場合、その時、瞬間Ｔにおける相対的な送信時間オフセットΔτの変化の推定値は、
Δτ＝α1（Ｔ−Ｔ0）＋α2（Ｔ−Ｔ0）2        （１）
から得ることができる。
【００２３】
パラメータα1及びα2は、ネットワークのタイミングモデルから導き出され、かつ同報通信によって又はポイントツーポイント通信によって、時々端末に送信される。端末は、次いでこのモデルパラメータを使用して、第１の時間と第２の時間との間の送信時間オフセットの変化を得ることができる。明らかに、例えば第３、第４、第５、など相対的な送信時間オフセットの変化の率を表すために、必要であればより多くの期間が含まれる。また、異なるモデルを使用してΔτの値を表すことも望ましい。例えば、より良い適合がモデル内に１つ以上の周期的期間を含むことによって得ることができる。式１の引き数Ｔは協定世界時間（ＵＴＣ）のような合意した時間的尺度を使用して表現される時間とすることができ、あるいは、それはネットワークの送信機によって送信される信号の特性に関して表現できる。例えば、Ｔはサービング送信機から受信される信号のフレーム数を表すことができる。パラメータα1及びα2などが時間とともにゆっくり変化するだけであるので、Ｔの値はきわめて粗く表すことができ、かつ伝搬時間又は他の短い遅延に対する補正は必要ないであろう。
【００２４】
もしあれば、直接得られるか又は式１のそれのようなモデルを使用して、送信時間オフセット（ＴＴＯ１n、ＴＴＯ２n）の予想される変動が考慮に入れられた時、第１の時間（ＲＴＯ１n）及び第２の時間（ＲＴＯ２n）に移動端末で測定される送信元ｎ（ＲＴＯn）に対応する相対的な受信時間オフセットの変化は、その位置の変化を示す。端末が同じ場所にとどまる場合、その時、受信時間オフセットの測定された変化（ＲＴＯ２n−ＲＴＯ１n）は送信時間オフセットの変化（ＴＴＯ２n−ＴＴＯ１n）と同じである。したがって、測定された変化と予想された変化との間の任意の有意な不一致は（一旦測定誤差が考慮に入れられたならば）、この端末が移動したことを示す。したがって、動きインジケータＭｌnは、
Ｍｌn＝ＲＴＯ２n−ＲＴＯ１n−ＴＴＯ１n＋ＴＴＯ２n        （２）
として定義することができる。
【００２５】
例えば、この端末が、２台の送信機を接続するライン上に、かつ、それらの間にあったと想定する。その時、それらのうちの１台に向けた１５０メートルの動きは、１／２マイクロ秒だけその送信機から受信される信号の受信時間オフセットを減らし、かつ、１／２マイクロ秒をもう一方に加えるであろう。したがって、１台の送信機からもう一方に対して信号の端末で測定される受信時間オフセットは、１マイクロ秒だけ変化するであろう。
【００２６】
測定された変化はまた、動きの方向に対して送信機の配置にも依存する。例えば、端末が送信機を接続するラインに対して垂直な方向に移動することがちょうど考慮される場合に、非常により小さい変化がもしあれば測定されるであろう。一般に、端末で測定されて、送信時間オフセットの変化に対して補正される相対的な受信時間オフセットの測定値の変化は、端末に対して送信機の（ａ）移動する距離、（ｂ）動きの方向及び（ｃ）位置的配置（角度及び距離）に依存する。最高の配置は、端末が送信機によって等しく取り囲まれたもの、例えば、送信機によって形成される正三角形の中心部、あるいは正方形の中心部、などにあるようなものであろう。
【００２７】
送信機の位置を端末に送信することができるが、これが実際に必要であるというわけではない。このネットワーク、例えばＳＭＬＣは、通常は上記の通りにネットワーク信号を使用してその位置決め計算を実施するために送信機位置データベースへのアクセスを有し、そして、規定された場所の中心部から端までいくつかの方向に移動する端末に対応する各送信機に対する相対的な受信時間オフセット変化の一組の閾値を決定することが可能である。例えば、特定の用途において、それは東西南北方向に中心部から端への動きに対応する閾値のちょうど４つの組を規定するのに十分であろう。閾値のこれらの組は、任意の都合のいい手段によって端末に供給することができる。例えば、それらは端末の中に前もってプログラムするか、もしくはキーボードから手動で入力することができるか、あるいはネットワークから端末に送信することができる。いずれの場合においても、閾値の組は、送信時間オフセットの変化の調整の後、所定の場所内の動きに見込まれる変化を規定する。閾値より大きい任意の変化は、この場所との境界線の外側にある位置への端末の動きを示すように受けとることができる。
【００２８】
二次元の場所の内側から外側への任意の方向の動きは、少なくとも３台の送信機の相対的な受信時間オフセットが、端末で測定される必要がある。実際には、さらに多くのものをシステムに対する冗長性、つまりロバスト性を追加するために使用することができる。ラインに沿った動きは、上記の通りに、最小限の場合にただ２台の送信機を使用して監視することができる。
【００２９】
第１の又は第２の時間に端末で生成される受信時間オフセットの組は、端末内に記憶することができるか、或いはリンクを通じて端末から記憶用の遠隔ノードまで送信することができる。また、端末がある場所の外側に移動したかどうか判定する計算を、端末又はどこか他の所で実行することもできる。例えば、ホームゾーン課金用途において、端末がホームゾーン内に又はそれの外にあるかどうかは、端末の内部で計算を実施して、ネットワーク課金センターに通知することが有益である。他の例では、この計算はネットワークに接続されるコンピュータノードにおいて実行され、そして端末によって作成される測定値がそれに送信される。さらに別の例においては、複数の場所に対して、端末内部で又はそこから遠隔で計算がなされる。この場合、この場所は軌道又は経路を形成するために共に接続することができ、計算は端末が所定経路から離れて逸脱したかどうか判定するために使用することができる。
【００３０】
本発明はまた、本発明の方法を実施するために配置又は構成される装置を含む。この装置は、通信ネットワークの移動端末からなる。
【００３１】
本発明及びこれを配置することができるシステムの具体例が、添付図面を参照してさらに記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は、本発明を実施するシステムの具体例を示し、特に、全体的なアーキテクチャを示す。この場合、端末１０５が、ＧＳＭネットワークにおける、地上ネットワーク１００の基地トランシーバ局（ＢＴＳ）１０１−１０４によってブロードキャストされる信号を受信する。端末１０５は、第１の時間に、ポイント１０７を中心部におかれる境界線１０６によって規定される場所の内部に位置付けられて示される。実質的に、この場所は、第１の時間における端末の位置によって判定される。
【００３３】
図２は、端末１０５の関連した機能素子を示す。ネットワーク１００によって放射されるＧＳＭ信号が、アンテナ２０１によって拾われて、受信モジュール２００に渡される。受信モジュール２００は、通常この種の端末に伴うフロントエンド、ミキサー、局所発振器、ＩＦセクション、フィルタ、ディジタイザ及びプロセッサを組み込み、これらは図内に明示的には示されない。クロックモジュール２０２は、受信モジュール２００がネットワーク１００の送信機から受信される信号内のシグネチャの受取りの時間をそれに対して測定することが可能な受信モジュール２００に、クロック信号を供給する。本発明の方法を実施するための、記憶用のメモリを有し、かつソフトウエアプログラムを実行する、メインプロセッサ２０３もまた、受信モジュール２００に接続されている。
【００３４】
本発明の１つの具体例に従うプロセスの段階を示すフローチャートが、図３に示される。第１の時間において（段階３０１）、端末１０５は、定義上ある場所の中心部１０７で、境界線１０６によって規定される。ここで、それはネットワーク１００のできるだけ多くの送信機１０１−１０４から受信される信号の受信時刻（受信時間オフセット、ＲＴＯ）の測定を実行する（段階３０２）。これらの受信時刻は、信号のうちの１つ、例えばサービングセル１０１の信号に対して、又は端末１０５内のクロック２０２に由来するタイミング信号のような他の基準に対して、周知の技術を用いて測定することができる。いずれにせよ、送信機１０３及び１０４からのもののような、信号の任意の対の（相対的な）受信時間オフセットが、対応する測定された受信時刻間の差異を見いだすことによって得ることができる。次いで、受信時間オフセットのリストが、記憶される。一実施形態において、このリストは端末１０５のメインプロセッサ２０３内に記憶される（段階３０３）。他の実施形態（フローチャートにおいて不図示）において、このリストはリンク１０９及び１１０経由で外部記憶装置ノード１０８に送信される（図１を参照）。
【００３５】
代替的な実施形態において、送信元の地理的位置のデータベース、この場所の中心部の位置及び送信元の送信時間オフセットのリストへのアクセスを有するコンピュータノード（このオフセットは、送信元が互いに同期する場合、ゼロであるとみなすことができる）が、この場所の中心部で端末によって測定されると予想されるそれらの信号の受信時間オフセットの第１の組を算出する。この第１の組は、次いでデータリンク又はその他の都合がいい手段を経て端末へ転送することができる。
【００３６】
端末１０５が動き回るにつれて、前述したように、相対的な受信時間オフセットは変化する。ネットワークが同期されるか、又はその送信機発振回路を共にロックさせる場合、測定値が端末の動きを直接推定するために使用することができる。しかしより一般的な場合では、ＧＳＭ又はＷ−ＣＤＭＡシステムに基づくネットワークと同様に、信号の送信時間オフセットは時間とともにゆっくり変化する。この変化は、測定された変化から除去される必要がある。一実施形態において、各サービングセルを取り囲む隣接セルの送信時間オフセット（ＴＴＯ）が、ＳＭＬＣ又はＬＭＵから得られ、そして、周期的に、ブロードキャストされるか又は端末１０５に直接送信される。端末１０５は、これらのメッセージを受信し（段階３０４）、そのメモリ内に最新の値を記憶する。第１の時間において、端末１０５はそのメモリ内に記憶される送信時間オフセットの値を調べて、それらを、端末又はどこか他の所に、対応する測定された受信時間オフセットと共に記憶する。
【００３７】
他の実施形態において、送信時間オフセット又は送信時間オフセットの変化が、既に記載されたように（例えば、式１を参照）、１つ以上のパラメータを使用してモデル化される。これらのパラメータは、ネットワーク１００からブロードキャストされるか、又は端末１０５に直接送信される。第１の時間の時刻が注記され、そして、測定された受信時間オフセットと共に記憶される。
【００３８】
端末１０５がまだ場所１０６内にあるかどうか判定することを要求される第２の時間において、受信時間オフセットの第２の組が測定される（段階３０５）。一実施形態において、計算（段階３０６）が端末の内部でなされる。もう一方において、第２の組が、計算がなされるリンク１０９、１１０及び１１２経由で遠隔デバイス１１１に送信される。いずれにせよ、測定値の第１の組が記憶域から取り出され、そして、対応する値が第２の組のそれらから減じられる。また、調整が、送信時間オフセットの変化に対して、ネットワークによってブロードキャストされる値を用いて、又はモデル及びパラメータを使用してそれらを推定することによってなされる。同期されたネットワーク、例えばＣＤＭネットワークにおいて、送信時間オフセットの変化は無視するのに十分に小さいことが公知であるので、この調整は必要でない。
【００３９】
次に、調整された受信時間オフセット差異が、端末の中に保持される閾値と比較される（段階３０７）。端末１０５に事前にプログラムすることができるか、端末キーボード（図示せず）を使用して端末の中にプログラムすることができるか、さもなければネットワーク１００経由でこれに送信することができる、これらの値は、場所の中心部１０７から、境界線を規定するのに十分なさまざまな方向に、端１０６への動きに対して予想される差異である。端末１０５がこの場所との境界線１０６の外側に移動した判定（段階３０８）は、対応する閾値を超える測定された調整された１つ以上の差異に基づいて行うことができる。この情報は、端末の内部で自動的に用いられる端末に、及び／又は端末のユーザーに、与えられ、及び／又は他の場所で使用のためにネットワークに送信される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明が配置されるシステムの全体的なアーキテクチャを例示する図である。
【図２】移動端末の関連した素子を示す。
【図３】本発明の１つの具体例のプロセス段階のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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