(57)【要約】  本開示は、移動通信システムで端末機が転送する信号に基づいてより正確な位置推定をすることができる位置測定器、位置測定サーバ、及び位置測定システムを提案する。具体的に、位置測定器は、ターゲット端末機のアップリンク信号のチャンネル設定情報を獲得し、チャンネル設定情報に基づいて１つ以上のアップリンク信号受信部を通じてターゲット端末機のアップリンク信号を受信し、受信されたアップリンク信号に対する情報を測定し、ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報を位置測定サーバに転送し、位置測定サーバは、位置測定器から前記ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報を受信し、ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報に基づいてターゲット端末機の位置を計算する。
2021526777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンリンク信号を受信する１つ以上のダウンリンク信号受信部；
ターゲット端末機のアップリンク信号のチャンネル設定情報を獲得する制御部；
前記チャンネル設定情報に基づいて前記ターゲット端末機のアップリンク信号を受信し、前記アップリンク信号に対する情報を測定する１つ以上のアップリンク信号受信部；及び
前記アップリンク信号に対する情報を位置測定サーバに転送する通信部を含む、位置測定器。
【請求項２】
前記１つ以上のダウンリンク信号受信部は基地局から同期信号を受信し、
前記制御部は前記同期信号に基づいて前記基地局と同期化することを特徴とする、請求項１に記載の位置測定器。
【請求項３】
前記制御部は、
前記ターゲット端末機の識別情報を獲得し、
前記ターゲット端末機の識別情報に基づいてターゲット端末機のアップリンク信号のチャンネル設定情報を獲得することを特徴とする、請求項１に記載の位置測定器。
【請求項４】
前記制御部は、
基地局から前記ターゲット端末機の識別情報を受信して獲得することを特徴とする、請求項３に記載の位置測定器。
【請求項５】
前記１つ以上のダウンリンク信号受信部は前記基地局から制御情報を受信し、
前記制御部は、
前記制御情報及び前記ターゲット端末機の識別情報に基づいて前記ターゲット端末機のアップリンク信号のチャンネル設定情報を獲得することを特徴とする、請求項４に記載の位置測定器。
【請求項６】
前記１つ以上のダウンリンク信号受信部は、
基地局から前記ターゲット端末機のチャンネル設定情報を受信することを特徴とする、請求項１に記載の位置測定器。
【請求項７】
前記１つ以上のアップリンク信号受信部は、
前記１つ以上のアップリンク信号受信部で受信したターゲット端末機のアップリンク信号の受信時点、受信電力、受信角度、及び受信方向情報のうち、少なくとも１つを測定し、
前記通信部は、
前記位置測定器の位置情報、前記ターゲット端末機のアップリンク信号の受信時点、受信電力、受信角度、及び受信方向情報のうち、少なくとも１つを前記位置測定サーバに転送することを特徴とする、請求項１に記載の位置測定器。
【請求項８】
前記通信部は、
前記位置測定サーバから前記ターゲット端末機の位置情報を受信し、
前記位置測定器はディスプレイ部をさらに含み、
前記ディスプレイ部は、
前記ターゲット端末機の位置情報を表示することを特徴とする、請求項１に記載の位置測定器。
【請求項９】
前記通信部は、
前記位置測定器の位置情報を前記位置測定サーバに転送し、
前記位置測定サーバから前記位置測定器の移動方向情報を受信し、
前記位置測定器はディスプレイ部をさらに含み、
前記ディスプレイ部は、
前記位置測定器の位置及び移動方向情報を表示することを特徴とする、請求項１に記載の位置測定器。
【請求項１０】
位置測定器からターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報を受信する受信部；及び
前記ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報に基づいて前記ターゲット端末機の位置を計算する制御部を含む位置測定サーバ。
【請求項１１】
前記受信部は、
前記位置測定器の位置情報、前記位置測定器が受信したターゲット端末機のアップリンク信号の受信時点、受信電力、受信角度、及び受信方向情報のうち、少なくとも１つを受信し、
前記制御部は、
前記位置測定器の位置情報、前記ターゲット端末機のアップリンク信号の受信時点、受信電力、受信角度、及び受信方向情報のうち、少なくとも１つに基づいて前記ターゲット端末機の位置を計算することを特徴とする、請求項１０に記載の位置測定サーバ。
【請求項１２】
前記受信部は、
基地局から前記基地局が受信したターゲット端末機のアップリンク信号の受信時点と受信電力情報を受信し、
前記制御部は、
前記位置測定器からのターゲット端末機のアップリンク信号の受信時点と受信電力情報、及び前記位置測定器の位置情報、前記ターゲット端末機のアップリンク信号の受信時点、受信電力、受信角度、及び受信方向情報のうち、少なくとも１つを組合せて前記ターゲット端末機の位置を計算することを特徴とする、請求項１１に記載の位置測定サーバ。
【請求項１３】
前記ターゲット端末機の位置情報を前記位置測定器に送信する送信部をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の位置測定サーバ。
【請求項１４】
前記受信部は、
１つ以上の位置測定器から前記１つ以上の位置測定器の位置情報を各々受信し、
前記制御部は、
前記１つ以上の位置測定器の配置が前記ターゲット端末機の位置測定誤差を減少させることができるように、前記１つ以上の位置測定器の移動方向を算出し、
前記位置測定サーバは、
前記１つ以上の位置測定器の各々の移動方向情報を前記１つ以上の位置測定器の各々に転送する送信部をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の位置測定サーバ。
【請求項１５】
ターゲット端末機のアップリンク信号のチャンネル設定情報を獲得し、
前記チャンネル設定情報に基づいて１つ以上のアップリンク信号受信部を通じて前記ターゲット端末機のアップリンク信号を受信し、
前記受信されたアップリンク信号に対する情報を測定し、
前記ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報を位置測定サーバに転送する位置測定器；及び
前記位置測定器から前記ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報を受信し、
前記ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報に基づいて前記ターゲット端末機の位置を計算する位置測定サーバを含む位置測定システム。
【請求項１６】
ターゲット端末機のアップリンク信号転送を設定し、
前記ターゲット端末機のアップリンクのチャンネル設定情報を位置測定器に転送することを特徴とする、移動通信ネットワーク。
【請求項１７】
前記転送するチャンネル設定情報が前記ターゲット端末機の臨時識別情報を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項１８】
前記転送するチャンネル設定情報が前記ターゲット端末機に対するアップリンク資源割り当て情報を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項１９】
前記ターゲット端末機のアップリンクチャンネル設定情報を通信サーバに転送する過程を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の移動通信ネットワーク。
【請求項２０】
前記通信サーバが位置測定サーバであることを特徴とする、請求項１９に記載の移動通信ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、移動通信システム内の移動端末機の位置を推定するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムにおける一般的な端末機と基地局との連結が図１に図示されている。図１を参照して説明すると、移動通信システムは基地局と端末機とから構成されている。従来の端末機位置推定方式は、端末機が転送する信号に基づいて該当端末機の位置を推定する。この際、一般的に使われる方法は端末機が転送する信号が基地局に到達することにかかる信号の遅延値を使用するものである。また、端末機が転送する信号が基地局に到達するチャンネルで発生する電波減殺の量に基づいても基地局と端末機との間の距離を推定することができる。
【０００３】
言い換えると、従来の移動通信システムにおける端末機の位置推定方法は、端末機が転送する信号を基地局が受信し、受信された信号の無線チャンネル上の遅延、電波減殺などに基づいて端末機の位置を推定する。
【０００４】
しかしながら、このような方法は基地局の間の距離が遠くて端末機の推定された位置が正確でないという問題がある。一般に、移動通信システムにおける基地局の間の距離が都心では１−３Ｋｍ水準であり、田舎や山岳地域は１０Ｋｍ以上の場合が多い。
【０００５】
多くの場合、端末機が転送する信号を検出することができる基地局の数が多くないということが前記端末機位置推定方式の限界である。一部のハンドオーバー地域にある端末機の場合、２つ位の基地局で信号を受信して、これに基づいてより正確な位置を測定できるが、これは一部の端末機に限定されるという短所がある。
【０００６】
また、基地局と端末機との間にビルディングのような障害物がある場合には電波遅延と減殺が障害物がない場合より遥かに大きく表れることがあるので、正確度を落とす短所がある。
【０００７】
このような問題によって前記端末機位置推定方式で端末機の位置を推定する正確度は数百ｍの水準の場合が大部分である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本開示は、移動通信システムにおける端末機が転送する信号に基づいてより正確に位置推定することができる位置測定システムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題から案出された本開示は、一態様において、移動通信ネットワークの基地局からターゲット端末機のアップリンク信号のチャンネル設定情報を獲得し、チャンネル設定情報に基づいて１つ以上のアップリンク信号受信部を通じてターゲット端末機のアップリンク信号を受信し、受信されたアップリンク信号に対する情報を測定し、ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報を位置測定サーバに転送する位置測定器と、位置測定器からターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報を受信し、ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報に基づいてターゲット端末機の位置を計算する位置測定サーバを含む位置測定システムを提案する。
【００１０】
他の態様において、本開示は移動通信ネットワークの基地局からダウンリンク信号を受信する１つ以上のダウンリンク信号受信部、ターゲット端末機のアップリンク信号のチャンネル設定情報を獲得する制御部、チャンネル設定情報に基づいてターゲット端末機のアップリンク信号を受信し、アップリンク信号に対する情報を測定する１つ以上のアップリンク信号受信部及びアップリンク信号に対する情報を位置測定サーバに転送する通信部を含む位置測定器を提示する。
【００１１】
更に他の態様において、本開示はターゲット端末機との呼を設定し、ターゲット端末機の識別情報を位置測定器に知らせる移動通信ネットワークを提示する。
【００１２】
更に他の態様において、移動通信ネットワークからターゲット端末機の資源割り当て情報及びアップリンクの転送と関連したパラメータを受信し、前記資源割り当て情報及び転送パラメータに基づいて１つ以上のアップリンク受信部を通じてターゲット端末機のアップリンク信号を受信し、受信されたアップリンク信号に対する情報を測定し、ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報を位置測定サーバに転送する位置測定器と、位置測定器からターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報を受信し、ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報に基づいてターゲット端末機の位置を計算する位置測定サーバを含む位置測定システムを提案する。
【００１３】
更に他の態様で、本開示は移動通信ネットワークからターゲット端末機の資源割り当て及びアップリンク転送パラメータ情報を受信する通信部と、資源割り当て及びアップリンク転送パラメータ情報に基づいてターゲット端末機のアップリンク信号を受信し、受信されたアップリンク信号に対する情報を測定する１つ以上のアップリンク信号受信部を含み、通信部はターゲット端末機の識別情報及びターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報を位置測定サーバに転送する位置測定器を提示する。
【００１４】
更に他の態様において、本開示はターゲット端末機との呼を設定し、ターゲット端末機の資源割り当て及びアップリンク転送パラメータ情報を位置測定器に知らせる移動通信ネットワークを提示する。
【００１５】
更に他の態様において、本開示は位置測定器からターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報を受信する受信部；及び前記ターゲット端末機のアップリンク信号に対する情報に基づいて前記ターゲット端末機の位置を計算する制御部を含む位置測定サーバを提示する。
【発明の効果】
【００１６】
本開示の位置測定システムによれば、１つ以上の位置測定器はターゲット端末機のアップリンク転送と関連した資源割り当て及び転送時点などの情報を獲得し、これに基づいてターゲット端末機のアップリンク信号を測定する。多数の位置測定器を使用してターゲット端末機のアップリンク信号転送の受信時間、受信電力、受信される方向などの情報に基づいてターゲット端末機の位置を正確に測定することができる。これによって、失踪者、遭難者の位置をより正確に把握して迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の基地局基盤の位置測定を図示した図面である。
【図２】本開示の位置測定の概念を図示した図面である。
【図３】本開示の一実施形態に従う位置測定システムの構成間の関係を図示した図面である。
【図４】図３の実施形態に対する位置測定器と位置測定サーバと基地局の動作のフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態に従う位置測定システムの構成間の関係を図示した図面である。
【図６】図５の実施形態に対する位置測定器と位置測定サーバと基地局の動作のフローチャートである。
【図７】本開示の一実施形態に従う位置測定器の構成を図示した図面である。
【図８】本開示の他の実施形態に従う位置測定器の構成を図示した図面である。
【図９】本開示の一実施形態によってターゲット端末機がアップリンク信号を転送する方式を説明する図面である。
【図１０】本開示の一実施形態によってターゲット端末機が２種類の異なるチャンネルを用いてアップリンク信号を転送する時、位置測定器がアップリンク信号を検出する方式を説明する図面である。
【図１１】本開示の他の実施形態によってターゲット端末機が２種類の異なるチャンネルを用いてアップリンク信号を転送する時、位置測定器がアップリンク信号を検出する方式を説明する図面である。
【図１２】本開示の一実施形態によってターゲット端末機が断続的にアップリンク信号を転送する方式を説明する図面である。
【図１３】本開示の一実施形態に従う基地局の構成を図示した図面である。
【図１４】本開示の一実施形態に従う位置測定サーバの構成を図示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一部の実施形態を例示的な図面を通じて詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一の構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
【００１９】
本明細書で、無線通信システムは音声、パケットデータなどの多様な通信サービスを提供するためのシステムを意味する。無線通信システムは、ユーザ端末（User Equipment、ＵＥ）及び基地局（Base Station、ＢＳ）を含む。
【００２０】
ユーザ端末は無線通信での端末を意味する包括的概念であって、ＷＣＤＭＡ（登録商標）、ＬＴＥ、ＨＳＰＡ、及びＩＭＴ−２０２０（５ＧまたはNew Radio）などでのＵＥ（User Equipment）は勿論、ＧＳＭでのＭＳ（Mobile Station）、ＵＴ（User Terminal）、ＳＳ（Subscriber Station）、無線機器（wireless device）などを全て含む概念として解釈されるべきである。
【００２１】
基地局またはセル（Cell）は一般的にユーザ端末と通信する地点（station）をいい、ノード−Ｂ（Node-B）、ｅＮＢ（evolved Node-B）、ｇＮＢ（gNode-B）、ＬＰＮ（Low Power Node）、セクタ（Sector）、サイト（Site）、多様な形態のアンテナ、ＢＴＳ（Base Transceiver System）、アクセスポイント（Access Point）、ポイント（例えば、送信ポイント、受信ポイント、送受信ポイント）、リレーノード（Relay Node）、メガセル、マクロセル、マイクロセル、ピコセル、フェムトセル、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、ＲＵ（Radio Unit）、スモールセル（small cell）など、多様なカバレッジ領域を全て包括する意味である。
【００２２】
先に羅列された多様なセルは、各セルを制御する基地局が存在するので、基地局は２つの意味として解釈できる。１）無線領域と関連してメガセル、マクロセル、マイクロセル、ピコセル、フェムトセル、スモールセル（small cell）を提供する装置のそのものであるか、または２）無線領域そのものを指示することができる。１）で、所定の無線領域を提供する装置が同一の個体により制御されるか、または無線領域を協業により構成するように相互作用する全ての装置を全て基地局と指示する。無線領域の構成方式によって、ポイント、送受信ポイント、送信ポイント、受信ポイントなどは、基地局の一実施形態となる。２）で、ユーザ端末の観点または隣り合う基地局の立場で信号を受信するか、または送信するようになる無線領域そのものを基地局と指示することができる。
【００２３】
本明細書で、セル（Cell）は送受信ポイントから転送される信号のカバレッジまたは送受信ポイント（transmission pointまたはtransmission/reception point）から転送される信号のカバレッジを有する要素搬送波（component carrier）、その送受信ポイント自体を意味することができる。
【００２４】
本明細書で、ユーザ端末と基地局は、本発明で記述される技術または技術的思想を具現することに使われる２つ（UplinkまたはDownlink）の送受信主体に包括的な意味として使われて、特定に称される用語または単語により限定されない。
【００２５】
ここで、アップリンク（Uplink、ＵＬ、またはアップリンクまたは逆方向）はユーザ端末により基地局にデータを送受信する方式を意味し、ダウンリンク（Downlink、ＤＬ、またはダウンリンクまたは順方向）は基地局によりユーザ端末にデータを送受信する方式を意味する。
【００２６】
アップリンク転送及びダウンリンク転送は互いに異なる時間を使用して転送されるＴＤＤ（Time Division Duplex）方式が使われることができ、互いに異なる周波数を使用して転送されるＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式、ＴＤＤ方式とＦＤＤ方式の混用方式が使われることができる。
【００２７】
本発明で、ダウンリンクはアップリンクに対する資源割り当て情報及び制御情報を転送する周波数帯域を通じて転送されるダウンリンクを特定することができる。
【００２８】
また、無線通信システムでは１つの搬送波または搬送波対を基準にアップリンクとダウンリンクを構成して規格を構成する。
【００２９】
アップリンクとダウンリンクは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control CHannel）などの制御チャンネルを介して制御情報を転送し、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared CHannel）、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHannel）などのデータチャンネルで構成されてデータを転送する。
【００３０】
ダウンリンク（downlink）は多重送受信ポイントから端末への通信または通信経路を意味することができ、アップリンク（uplink）は端末から多重送受信ポイントへの通信または通信経路を意味することができる。この際、ダウンリンクで送信部は多重送受信ポイントの一部分でありえ、受信部は端末の一部分でありえる。また、アップリンクで送信部は端末の一部分でありえ、受信部は多重送受信ポイントの一部分でありえる。
【００３１】
以下では、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、ＰＤＣＣＨ、及びＰＤＳＣＨなどのチャンネルを介して信号が送受信される状況を‘ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、ＰＤＣＣＨ、及びＰＤＳＣＨを転送、受信する’という形態に表記することもある。
【００３２】
一方、以下に記載する上位階層シグナリング（High Layer Signaling）はＲＲＣパラメータを含むＲＲＣ情報を転送するＲＲＣシグナリングを含む。
【００３３】
基地局は端末にダウンリンク転送を遂行する。基地局は、ユニキャスト転送（unicast transmission）のための主物理チャンネルであるダウンリンクデータチャンネルの受信に必要とするスケジューリングなどのダウンリンク制御情報、及びアップリンクデータチャンネルでの転送のためのスケジューリング承認情報を転送するための物理ダウンリンク制御チャンネルを転送することができる。以下では、各チャンネルを介して信号が送受信されることを該当チャンネルが送受信される形態に記載することにする。基地局はＰＤＣＣＨを介して端末機にチャンネル設定情報、具体的に、資源割り当て情報を転送することができる。また、基地局はＰＤＳＣＨを介しても端末機に資源割り当て及び信号転送に対する制御信号を転送することができる。また、基地局はダウンリンク制御チャンネルまたはデータチャンネルを使用して資源割り当て及び信号転送に対する制御情報を送ることができる。
【００３４】
無線通信システムで適用される多重接続技法には制限がない。ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）、ＮＯＭＡ（Non-Orthogonal Multiple Access）、ＯＦＤＭ−ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ−ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡのような多様な多重接続技法を使用することができる。ここで、ＮＯＭＡはＳＣＭＡ（Sparse Code Multiple Access）とＬＤＳ（Low Density Spreading）などを含む。
【００３５】
本発明の一実施形態はＧＳＭ、ＷＣＤＭＡ（登録商標）、ＨＳＰＡを経てＬＴＥ／ＬＴＥ−Advanced、ＩＭＴ−２０２０に進化する非同期無線通信と、ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ−２０００及びＵＭＢに進化する同期式無線通信分野などの資源割り当てに適用できる。
【００３６】
本明細書で、ＭＴＣ（Machine Type Communication）端末はlow cost（または、low complexity）を支援する端末またはcoverage enhancementを支援する端末などを意味することができる。または、本明細書でＭＴＣ端末はlow cost（または、low complexity）及び／又はcoverage enhancementを支援するための特定カテゴリーに定義された端末を意味することができる。
【００３７】
言い換えると、本明細書でＭＴＣ端末はＬＴＥ基盤のＭＴＣ関連動作を遂行する新しく定義された3GPP Release-13 low cost（または、low complexity）UE category/typeを意味することができる。または、本明細書でＭＴＣ端末は既存のＬＴＥ coverage対比向上したcoverageを支援するか、または低電力消耗を支援する既存の3GPP Release-12以下で定義されたUE category/type、または新しく定義されたRelease-13 low cost（または、low complexity）UE category/typeを意味することができる。または、Release-14で定義されたfurther Enhanced MTC端末を意味することができる。
【００３８】
本明細書で、ＮＢ−ＩｏＴ（Narrow Band Internet of Things）端末はセルラーＩｏＴのための無線アクセスを支援する端末を意味する。ＮＢ−ＩｏＴ技術の目的は、向上したインドア（Indoor）カバレッジ、大規模の低速端末に対する支援、低遅延敏感度、超低価端末費用、低い電力消耗、そして、最適化されたネットワーク構造を含む。
【００３９】
３ＧＰＰで最近議論中のＮＲ（New Radio）で代表的な使用シナリオ（usage scenario）として、ｅＭＢＢ（enhanced Mobile Broad Band）、ｍＭＴＣ（massive Machine Type Communication）、ＵＲＬＬＣ（Ultra Reliable and Low Latency Communication）が提起されている。
【００４０】
本明細書で、ＮＲ（New Radio）と関連した周波数、フレーム、サブフレーム、資源、資源ブロック、領域（region）、バンド、サブバンド、制御チャンネル、データチャンネル、同期信号、各種の参照信号、各種の信号、各種のメッセージは、過去または現在に使われる意味または将来に使われる多様な意味として解釈できる。
【００４１】
一方、以下、本明細書では端末と基地局の２つのノードを基準に技術的思想に対して説明するが、これは理解の便宜のためのものであり、端末と端末との間にも同一の技術的思想が適用できる。例えば、以下に説明する基地局は端末と通信を遂行する１つのノードを例示的に開示して説明したものであって、必要によって端末と通信を遂行する他端末またはインフラ装置などに代替できる。
【００４２】
即ち、本技術的思想は端末と基地局との間の通信だけでなく、端末間通信（Device to Device）、サイドリンク通信（Side link）、車両通信（Ｖ２Ｘ）などに適用できる。特に、次世代の無線アクセス技術での端末間通信にも適用されることができ、本明細書の信号、チャンネルなどの用語は端末間通信種類によって多様に変形されて適用できる。
【００４３】
例えば、ＰＳＳ及びＳＳＳは各々端末間通信でＰＳＳＳ（Primary D2D Synchronization Signal）及びＳＳＳＳ（Secondary D2D Synchronization Signal）に用語が変更されて適用できる。また、前述したＰＢＣＨのようにブロードキャスト情報を伝達するチャンネルはＰＳＢＣＨに、ＰＵＳＣＨ及びＰＤＳＣＨのようにサイドリンクでデータを伝達するチャンネルはＰＳＳＣＨに、ＰＤＣＣＨ及びＰＵＣＣＨのように制御情報を伝達するチャンネルはＰＳＣＣＨに変更されて適用できる。一方、端末間通信ではディスカバリー信号が必要であり、これはＰＳＤＣＨを介して送受信される。但し、このような用語に限定されるのではない。
【００４４】
以下、本明細書では技術的思想を端末と基地局との間の通信を例示的基準に説明し、かつ必要によって基地局ノードが他端末に代替されて本技術的思想が適用できる。
【００４５】
本開示は無線通信システム、特に移動通信システムで端末機がどのような位置にあるかの情報を獲得する方法及び装置に対するものである。
【００４６】
本開示では移動通信システムのダウンリンク信号受信部とアップリンク信号受信部を共に備えた新たな形態の位置測定器を提案する。提案する位置測定器は多数のアップリンク信号受信部を含むことができ、多数のアップリンク信号受信部は互いに異なる物理的な位置に設置することができる。
【００４７】
本発明の位置測定器は基地局が転送するダウンリンクの信号を分析してどのような信号がアップリンクを通じて端末から基地局に転送されるかに対する情報を獲得することができる。そして、アップリンク信号受信機を通じてアップリンク信号を受信して前記アップリンクのデータが端末から基地局に転送されるかを判断し、受信された信号またはデータに基づいて該当端末の位置を把握することができる。
【００４８】
また、本発明の位置測定器は移動通信システムからターゲット端末機の資源割り当て及びアップリンク転送パラメータ情報を受信する。そして、アップリンク信号受信機を通じてアップリンク信号を受信し、これに基づいて端末の位置を把握することができる。
【００４９】
本実施形態の関連分野は無線通信システムでの端末の位置情報獲得技術である。
【００５０】
本実施形態の適用可能製品及び方法は、移動通信システムを通じての失踪者の位置測定と、災難及び遭難発生時の人命救助のための位置推定である。
【００５１】
本実施形態と最も関連度の高い従来技術は、最も連関性の高いものは移動通信システムである。
【００５２】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。そして、本発明を説明するに当たって、関連した公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることがあると判断された場合、その詳細な説明は省略する。そして、後述する用語は本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または慣例などによって変わることがある。したがって、その定義は本明細書の全般に亘る内容に基づいて下されるべきである。
【００５３】
一方、以下に説明した実施形態は個別的に、または任意の組合せに適用できる。
【００５４】
本開示の移動通信システムには基地局と端末機が信号をやり取りする。本開示は位置を追跡しようとするターゲット端末機の周辺に位置測定器を配置し、位置測定器がターゲット端末機のアップリンク信号を受信し、アップリンク信号に対する情報を位置測定サーバに転送して、位置測定サーバがターゲット端末機の位置を測定する位置測定システムを提案する。
【００５５】
本発明の位置測定器は、ターゲット端末機が転送するアップリンク信号を捕捉し、位置測定サーバはこれに基づいて端末機の位置を測定する。ターゲット端末機の位置を正確に測定するために前記位置測定器１つ以上をターゲット端末機の周辺に配置することができる。本開示の位置測定器は人が携帯して使用することができるが、車両及びドローンなどに設置して使用することも可能である。本開示で、移動通信システムはＬＴＥ基盤の移動通信システムを仮定して記述するが、他の技術を適用した移動通信システムに共通に適用できることを明らかにする。特に、移動通信システムのうち、サーキット方式の移動通信システムであるＧＳＭ及びW−ＣＤＭＡ方式の通信システムでも端末機の位置を正確に測定可能である。また、他の移動通信システムを含んだ多様な無線通信システムで適用可能である。
【００５６】
本発明の装置は移動可能である。従来の方式では位置測定のための装置が固定された位置に存在したが、本発明ではこれを所持し、移動することができるという長所がある。移動する場合、本発明の装置を所持した人、または事物が位置測定しようとするターゲット端末機に一層近接した位置に移動することができる。即ち、ターゲット端末機に一層近づくことができるので、より正確なターゲット端末機の位置測定が可能である。また、本発明の装置は固定された位置に設置して端末機の位置を正確に測定することに活用できることを明らかにする。
【００５７】
図２は、本開示の位置測定の概念を図示した図面である。図２を参照して説明すれば、移動通信システムで、基地局２５０と端末機２１０が互いに信号をやり取りする。
【００５８】
本発明の位置測定器２２０、２３０、２４０は位置を測定しようとする端末機（ターゲット端末機）２１０の周辺に配置されてターゲット端末機２１０が転送する信号を受信し、位置測定サーバ（図示せず）はこれに基づいてターゲット端末機２１０の位置を測定する。
【００５９】
この際、ターゲット端末機２１０が転送する信号が各位置測定器２２０、２３０、２４０に到達する信号の遅延と受信信号のサイズなどに基づいてターゲット端末機２１０の位置を測定する。
【００６０】
また、位置測定器は信号が受信される角度または方向を使用してターゲット端末機の位置を測定することができる。一例示に、位置測定器は１つ以上のアップリンク信号受信部を含むことができ、位置測定器は各々のアップリンク信号受信部に連結されたアンテナでアップリンク信号が受信された角度または方向、受信時点及び受信電力情報を組合せてターゲット端末機の位置を測定することができる。他の例示に、位置測定器は１つ以上のアップリンク信号受信部を含むことができ、位置測定器は各々のアップリンク信号受信部に連結されたアンテナでアップリンク信号が受信された角度または方向情報を位置測定サーバに転送し、位置測定サーバは受信された信号の受信角度または受信方向情報、受信時点及び受信電力情報を組合せてターゲット端末機の位置を測定することができる。より正確な位置測定のために、より多い数の位置測定器をターゲット端末機２１０の周辺に配置することができる。また、位置測定器の測定結果だけでなく、基地局２５０で受信する信号のサイズと時間遅延情報と位置測定器で受信した情報を結合してより正確な位置を測定するようにすることもできる。
【００６１】
このような測定のためには基地局とターゲット端末機との間にリンクが形成されてターゲット端末機がアップリンクを転送しなければならない。また、既に基地局とリンクが形成されているターゲット端末機の場合にもより正確な測定のために移動通信ネットワークと位置測定器が事前に約束した信号をターゲット端末機が転送するように設定することができる。本発明ではこのように基地局とターゲット端末機とのリンクを形成することと互いに約束された信号をターゲット端末機が転送するように基地局が設定することを測位のためのリンク形成と定義する。
【００６２】
ターゲット端末機と基地局との間のリンク形成要請は、本発明の位置測定器が移動通信システムに直接要請することもできる。しかしながら、探索者が前記要請を本発明の位置測定サーバに伝達して位置測定サーバが移動通信ネットワークに伝達し、移動通信ネットワークから前記リンクに対する情報を受信して、これを位置測定器に知らせることができる。
【００６３】
前記過程で、ターゲット端末機の近隣に配置された位置測定器のうちの１つがマスターとなって、前記リンク形成に対する設定及び解約などの要請を転送することができる。また、更に他の方法に、全ての位置測定器が同一の権限を有し、前記リンク形成に対する設定及び解約などの要請をするようにすることができる。
【００６４】
本発明で提案する位置測定器２２０、２３０、２４０は移動通信システムにおけるターゲット端末機２１０が転送するアップリンク信号を受信し、前記信号のサイズ及び時間遅延情報に基づいてターゲット端末機２１０の位置測定を遂行する。移動通信システムで、ターゲット端末機２１０が信号を転送する時点を獲得するために、本発明の位置測定器２２０、２３０、２４０は基地局２５０が転送する信号であるダウンリンク信号受信部を含む。即ち、本発明の位置測定器２２０、２３０、２４０は移動通信システムで転送するダウンリンク信号受信部に順方向信号（ダウンリンク信号）を捕捉し、これに基づいて逆方向リンクの信号（アップリンク信号）が転送される時点を推定する。即ち、逆方向リンクの信号が転送される基準時点を獲得し、この基準時点の周辺にターゲット端末機２１０が転送する逆方向信号を捕捉及び受信する。前記過程で位置測定器が受信するダウンリンク信号はターゲット端末機に制御情報またはチャンネル設定情報、具体的に、資源割り当て情報を転送する周波数帯域を受信するように設定することができる。また、位置測定器のダウンリンク信号受信部はターゲット端末機と呼設定をしている基地局の信号を受信する。この過程で、必要であれば、位置測定器に備えられているダウンリンク信号受信部は基地局が転送するシステム情報であるＢＣＣＨ（Broadcasting Control Channel）またはＢＣＨなどの情報を受信してシステムに対する全般的なパラメータなどを獲得することができる。
【００６５】
図３は、本開示の一実施形態に従う位置測定システムの構成間の関係を図示した図面である。
【００６６】
本発明は、従来の移動通信システムにおける基地局１２０とターゲット端末機１１０が互いに無線で信号をやり取りすることを前提にする。本発明で、前記無線信号は移動通信システムでありえる。本明細書の以下の説明では前記移動通信システムがＬＴＥ移動通信システムを対象に記述する。しかしながら、本発明が該当通信システムに限定されるのではない。
【００６７】
図３の位置測定システムは前記ターゲット端末機１１０の位置を測定しようとする位置測定器１３０と位置測定サーバ１４０を含む。ここで、位置測定器１３０は１つ以上存在することができる。本発明の位置測定器１３０は、アップリンク信号受信部とダウンリンク信号受信部を通じてターゲット端末機１１０と基地局１２０との間に転送するアップリンクとダウンリンク信号を受信することができる。ここで、位置測定器１３０のアップリンク信号受信部とダウンリンク信号受信部は、アップリンク信号またはダウンリンク信号を送信する主体である基地局１２０と端末に含まれた信号受信部でなく、他通信装備のアップリンク信号とダウンリンク信号を受信することを特徴とする。前記した他通信装備はターゲット端末機となることができる。位置測定器１３０は、アップリンク信号を受信する場合、ターゲット端末機１１０のアップリンク信号の受信時点と電波強さなどを測定する。また、信号が受信される方向、角度なども測定することができる。位置測定器１３０はターゲット端末機１１０が転送する信号を測定して、これを位置測定サーバ１４０に転送し、これに基づいて位置測定サーバ１４０はターゲット端末機１１０の位置を計算して位置測定器１３０に転送する。この位置情報を受信した位置測定器１３０はターゲット端末機１１０の位置をディスプレイ部などの出力装置を通じてユーザに知らせる。
【００６８】
まず、位置測定器１３０は通信部を通じて基地局１２０からターゲット端末機１１０の識別情報を受信する。ここで、通信部は基地局１２０または位置測定サーバ１４０のような他通信装備と信号を送受信することができる構成であって、アップリンク信号受信部またはダウンリンク信号受信部と別個の構成でありえる。他の実施形態で、通信部の受信側はダウンリンク信号受信部と同一の構成であって、基地局１２０または位置測定サーバ１４０から信号を受信する構成でありえる。例えば、ターゲット端末機に転送されるダウンリンク信号が使用する周波数帯域と位置測定器の通信部が使用するダウンリンク周波数帯域は同一の帯域を使用し、これを１つのダウンリンク受信機を使用して受信するようにすることができる。
【００６９】
一実施形態において、本発明の位置測定器１３０は１つの基地局１２０が端末機に割り当てる臨時ＩＤに該当するＲＮＴＩ（Radio Network Temporary Identifier）をターゲット端末機１１０の識別情報として受信することができる。
【００７０】
ＲＮＴＩということは、基地局内での端末機の臨時ＩＤに使われ、１つの端末機にどのようなＲＮＴＩが割り当てられるかが分からないので、匿名性を維持することができる。本発明で、ＲＮＴＩを端末機を識別する方法を基準に説明したが、本発明は１つの基地局またはセル内で端末機に臨時に割り当てるＩＤであれば、同一の機能として使用できることを明らかにする。
【００７１】
一実施形態で、失踪者（または、遭難者）に対する申告を行うようになれば、移動通信ネットワークの基地局１２０は１つのＲＮＴＩを前記失踪者に割り当てて、このＲＮＴＩ情報を位置測定器１３０に知らせる。前記ＲＮＴＩ情報を受けた位置測定器１３０は該当ＲＮＴＩを使用してアップリンク信号を転送する端末機１１０のアップリンク信号を検出して、この端末機１１０の位置を推定する。前記過程で基地局がＲＮＴＩの情報を位置測定器に直接転送することができるが、ターゲット端末機情報サーバを使用して基地局がＲＮＴＩの情報を通信サーバに転送し、この通信サーバが位置測定器にＲＮＴＩ情報を転送するようにすることができる。更に他の実施形態に、移動通信ネットワークの基地局と位置測定器との間に測位のために使用するＲＮＴＩを事前に約束した後、基地局は予め定まったＲＮＴＩをターゲット端末機に割り当てて、位置測定器は前記ＲＮＴＩを使用してターゲット端末機の信号を検出し測定することができる。また、多数個のＲＮＴＩを移動通信ネットワークと位置測定器の間に約束することができ、このような場合、ターゲット端末機にそのうちのどのようなＲＮＴＩを割り当てたかの情報をＲＮＴＩのビット数より少ないビット数で知らせることができる。例えば、ＲＮＴＩが１６ビットで構成されている時、８個のＲＮＴＩがターゲット端末機に割り当てられるように約束されていれば、３ビットの情報で、そのうちのどのようなＲＮＴＩを使用するかを位置測定器に知らせることができる。
【００７２】
一実施形態で、位置測定器が位置追跡しようとするターゲット端末機１１０のＲＮＴＩ情報を受ける時、または受けた後、基地局１２０では前記ターゲット端末機１１０の概略的な位置情報を提供することができる。このような情報に基づいて位置測定器１３０をターゲット端末機１１０の周辺に配置し位置測定を試みることができる。本発明の位置測定器１３０は位置測定しようとするターゲット端末機１１０が割り当てを受けたＲＮＴＩ基盤に転送するアップリンク信号の検出を試みることができる。位置測定器は、前記ＲＮＴＩに基づいてダウンリンクの資源割り当て情報を受信してターゲット端末機の資源割り当て情報を獲得し、これに基づいてターゲット端末機のアップリンク信号を検出及び測定する。
【００７３】
本発明の位置測定器１３０はアップリンクに転送するターゲット端末機１１０の信号を受信するためにアップリンクの時間的な同期を獲得しなければならない。アップリンク転送時点に対する時間的な同期のために位置測定器１３０はダウンリンク信号受信部を備えることができる。即ち、ダウンリンク信号を受信してシステムの時間情報を確保し、これに基づいてターゲット端末機１１０が逆方向チャンネルに転送する時間的な同期を確保するものである。この過程で必要であれば、位置測定器１３０に備えられているダウンリンク信号受信部は、基地局１２０が転送するシステム情報であるＢＣＨ、dynamic  ＢＣＨなどの情報を受信してシステムに対する全般的なパラメータなどを獲得することができる。
【００７４】
本発明では、この際、アップリンクにターゲット端末機１１０がいつ信号を転送するかの情報を位置測定器１３０が獲得する方法を提案する。
【００７５】
一実施形態で、位置測定器１３０は１つ以上のダウンリンク信号受信部を通じて制御情報を受信し、受信された制御情報及びターゲット端末機の識別情報に基づいてターゲット端末機のアップリンク信号の資源割り当て情報を獲得することができる。具体的に、位置測定器１３０はダウンリンク信号受信部を使用してダウンリンクに転送される制御情報であるＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）を受信してアップリンク信号の転送有無と転送される資源の情報を獲得することができる。従来のＬＴＥ受信部と動作が異なることは、本発明のＬＴＥダウンリンク信号受信部は他ユーザに転送される制御情報を受信するということである。即ち、自身に転送される制御情報を受信するものでなく、他の端末機（ターゲット端末機）に転送される制御情報を受信するものである。このように受信したターゲットユーザ制御情報に基づいて位置測定器１３０は、ターゲット端末機１１０に割り当てられたアップリンク資源の情報を獲得する。そして、この過程でアップリンクの資源割り当てに対する情報を追加的に確保するために、本発明の位置測定器は追加的にターゲット端末機１１０に転送される順方向チャンネルの制御チャンネルだけでなく、これに割り当てられて転送されるＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared channel）の情報を受信することもできる。
【００７６】
このようなアップリンク転送資源に対する情報を基地局１２０がターゲット端末機に転送する場合には、端末機のＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨの受信複雑度を減少するために、基地局１２０が信号を転送する形式を一部制限することができる。この場合、位置測定器１３０は、基地局からダウンリンク信号に対する転送形式情報を受信し、ダウンリンク信号に対する転送形式情報を用いて１つ以上のダウンリンク信号受信部を通じてダウンリンク信号を受信し、受信されたダウンリンク信号を処理して制御情報を獲得することができる。
【００７７】
例えば、ＰＤＣＣＨの場合、CCE aggregationレベルが１、２、４、８全て可能である。しかしながら、本発明の一実施形態で、位置測定器１３０の制御の複雑度を減少させるために、基地局は端末機にＰＤＣＣＨを転送する時、ＣＣＥ  アグリゲーション（CCE aggregation）レベル８のみに転送することができる。更に他の例に、ＰＤＣＣＨのＣＣＥ  アグリゲーションレベル４または８を使用するものである。このようにＣＣＥアグリゲーションレベルを制限して、１つの位置測定器が多数のターゲット端末機の位置測定を遂行する場合、そのＰＤＣＣＨのブラインド復号のための複雑度を格段に減少させることができる。また、本発明で基地局がＰＤＳＣＨを介して位置測定器が測定できるようにターゲット端末機のアップリンク資源を割り当てる場合、転送モードを制限して位置測定器の複雑度を減少させることができる。例えば、基地局が位置測定器の測定のためにターゲット端末機にアップリンク資源をＰＤＳＣＨを介して割り当てる場合には、転送モードをダイバーシティ転送モードに制限することができる。このようにすることで、位置測定器はダウンリンクに可能な全ての転送モードを具現する必要無しで、定まった形式の転送モードのみを用いるので、その複雑度が格段に減少する。
【００７８】
前記過程を通じてターゲット端末機１１０がアップリンクを通じて信号を転送する時点と資源に対する情報を位置測定器１３０が獲得することができる。これに基づいて位置測定器１３０はターゲット端末機１１０が転送するアップリンク信号を受信することができる。
【００７９】
位置測定器１３０がターゲット端末機の信号を捕捉すれば、ターゲット端末機のアップリンク信号の受信時点と受信電力を測定し、測定された情報を位置測定サーバ１４０に転送する。この際、各位置測定器１３０が転送するターゲット端末機の信号に対する情報は、ターゲット端末機のＲＮＴＩ情報（または、端末のＩＤ情報）、アップリンク信号の受信時間、受信電力情報などを含むことができる。ここで、アップリンク信号の受信時間の情報はＧＰＳなどを基準に作られた絶対的な時点を全ての位置測定器１３０の間に共有し、これを基準にして相対的な受信時間の情報を意味する。即ち、全ての位置測定器の間の１つの共通した時間の情報が共有され、この時点を基準にする相対的な受信時間を意味する。位置測定器１３０は、前記測定情報の以外にターゲット端末機１１０の信号を測定した時間情報を転送してリアルタイムの位置追跡を可能にすることができる。前記した受信時点の情報からターゲット端末機から位置測定器までのアップリンク信号が伝播される時間の情報を計算することができる。特に、多数の位置測定器が受信時点の情報を獲得するか、または１つの位置測定器が多数の場所で受信時点の情報を獲得し、これに基づいて電波の時間遅延の情報を獲得することができ、これに基づいてターゲット端末機と位置測定器との間の距離を計算することができる。
【００８０】
本発明の位置測定システムは、位置測定サーバ１４０を備えることができる。位置測定サーバ１４０は、位置測定器１３０からターゲット端末機１１０のアップリンク信号の受信時点と受信電力情報を受信し、ターゲット端末機１１０のアップリンク信号の受信時点と受信電力情報に基づいてターゲット端末機１１０の位置を計算し、計算されたターゲット端末機１１０の位置情報を位置測定器１３０に送信する。また、位置測定器はターゲット端末機の信号を受信した時間の情報を位置測定サーバに転送して、いつ測定がなされたかを知らせることができる。これに基づいて位置測定サーバは各々異なる時点になされた位置測定器の測定結果を結合してターゲット端末機の位置を測定することができる。
【００８１】
一実施形態で、位置測定サーバ１４０は１つ以上の位置測定器からターゲット端末機１１０のＩＤ情報、アップリンク信号の受信時点と受信電力に対する測定情報を受信することができる。前記したターゲット端末機のＩＤ情報はＲＮＴＩになることができるが、位置測定サーバと位置測定器との間に事前に定義した番号を１つのターゲット端末機に割り当てて、これを使用することができる。そして、位置測定サーバ１４０は位置測定器が転送した測定情報に基づいて三角測量と電波減殺などの情報に基づいてターゲット端末機１１０の位置を計算し、この情報を位置測定器に転送することができる。この際、使用する位置測定方法は既存に多くの研究で使われた多様な技術を適用することができ、本発明はこのような位置測定を可能にする位置測定器及びその運用環境に対するシステムを提案する。
【００８２】
一実施形態で、本発明の位置測定サーバ１４０は基地局１２０から基地局１２０が受信したターゲット端末機１１０のアップリンク信号の受信時点と受信電力情報を追加で受信し、位置測定器１３０からのターゲット端末機１１０のアップリンク信号の受信時点と受信電力情報、及び基地局１２０からのターゲット端末機１１０のアップリンク信号の受信時点と受信電力情報を組合せてターゲット端末機１１０の位置を計算することができる。これによって、各位置測定器１３０が転送した測定情報だけでなく、基地局１２０が測定した情報を使用してターゲット端末機１１０の位置情報の正確度を向上させることができる。即ち、ターゲット端末機１１０と通信する基地局１２０もターゲット端末機１１０が転送する信号のチャンネル上の遅延及び受信電力に対する測定を遂行して、測定された情報を位置測定サーバ１４０に転送する。位置測定サーバ１４０は、位置測定器１３０だけでなく、基地局１２０からもターゲット端末機１１０のアップリンク信号に対する測定情報を受信し、基地局１２０からのターゲット端末機１１０のアップリンク信号に対する測定情報と位置測定器１３０からのターゲット端末機１１０のアップリンク信号に対する測定情報を結合して位置測定を遂行することによって、より正確な位置測定を遂行することができる。前記過程で、位置測定サーバに測定結果を転送する位置測定器と基地局は、各々自身の位置情報も位置測定サーバに転送する。位置測定サーバは、前記位置情報と測定結果に基づいてターゲット端末機の位置を計算する。
【００８３】
本発明で、位置測定サーバ１４０は算出されたターゲット端末機１１０の位置情報を含むターゲット端末機１１０の情報を位置測定器１３０に転送する。ターゲット端末機１１０の位置情報を受信した位置測定器１３０は、これをディスプレイを含んだ出力装置に出力してユーザに知らせる。一実施形態で、位置測定器１３０がターゲット端末機１１０の位置をユーザに知らせる方法に、地図の上にターゲット端末機１１０の位置を表示することができる。
【００８４】
本発明の位置測定の正確度は位置測定器１３０がどこに位置するかによって正確度が変わることがある。より正確な位置測定のためには、位置測定器１３０の配置を測定誤差を減少する方向に変更することがより効果的である。したがって、一実施形態に従う位置測定器１３０は位置測定器１３０自身の位置情報を位置測定サーバ１４０に転送し、位置測定サーバ１４０は、１つ以上の位置測定器から１つ以上の位置測定器の位置情報を各々受信し、１つ以上の位置測定器とターゲット端末機との間の配置がターゲット端末機の位置測定誤差を減少させることができるように、前記１つ以上の位置測定器の移動方向を算出し、１つ以上の位置測定器の各々の移動方向情報を１つ以上の位置測定器の各々に転送することができる。
【００８５】
即ち、本発明で位置測定サーバ１４０は位置測定器１３０が転送した測定データに基づいてターゲット端末機１１０の位置を測定するだけでなく、各位置測定器１３０の移動方向に対する情報を位置測定器１３０に伝達することができる。例えば、地図の上にターゲット端末機１１０の位置を表示するだけでなく、位置測定器１３０の位置を表示し、測定誤差を減少するために前記位置測定器１３０が移動すべき方向、または目的地の情報を矢印で表示することができる。また、本発明の位置測定器１３０は自身の位置だけでなく、他位置測定器１３０の位置情報を地図の上に表示して各位置測定器１３０のユーザの間の位置を把握するようにすることができる。この場合、ターゲット端末機１１０の位置、使用する位置測定器１３０の位置、他位置測定器１３０の位置を各々異なる色または模様の表示を使用して示すことができる。
【００８６】
図４は、図３の実施形態に対する位置測定器１３０と位置測定サーバ１４０と基地局１２０の動作のフローチャートである。図４を参照して説明すれば、本発明の位置測定器１３０は初期化過程で隣接した基地局１２０の信号を捕捉して、これに対する時間同期を確保し、基地局１２０がダウンリンクに転送するシステム情報を獲得する（Ｓ４１０）。また、位置測定器１３０は位置を把握しようとするターゲット端末機１１０のＲＮＴＩ値を含んだ端末機の識別情報を受信する（Ｓ４２０）。前記ターゲット端末機１１０の情報はＬＴＥダウンリンクを通じて受信することができるが、他の通信チャンネルを介して入力を受けることもできる。前述した初期過程でＬＴＥのシステムに対する同期過程とターゲット端末機１１０の情報を獲得することは順序が変更されても動作に変化がない。前記過程で、移動通信ネットワークの基地局が位置測定器にターゲット端末機の識別情報を直接転送することができる。更に他の方法に、前記ターゲット端末機の識別情報を別途のサーバに転送し、前記サーバが本位置測定器に転送することもできる。この過程でターゲット端末機の識別情報を位置測定器に転送するサーバを本発明の位置測定サーバを使用することができる。即ち、位置測定サーバは基地局からターゲット端末機の識別情報を受信し、これを位置測定器に転送する機能も共に遂行することができる。
【００８７】
前述した初期過程を経た位置測定器１３０はＬＴＥダウンリンクを通じて基地局１２０が転送する制御情報を受信する。前記制御情報にはアップリンクに対する資源割り当てなど、アップリンク転送に対するスケジューリング情報が含まれている。したがって、位置測定器１３０は受信された制御情報に基づいてターゲット端末機のアップリンク信号のスケジューリング情報または資源割り当て情報を獲得する（Ｓ４３０）。位置測定器１３０はスケジューリング情報または資源割り当て情報に基づいてターゲット端末機１１０が転送するアップリンク信号の検出を試みる（Ｓ４４０）。位置測定器１３０は検出された信号が位置測定器１３０に到達した時間及び受信電力などを測定し、この測定情報を位置測定サーバ１４０に転送する（Ｓ４５０）。一実施形態で、位置測定器１３０は自分の位置情報を測定時間、受信電力など、アップリンクに対する測定情報と共に位置測定サーバ１４０に転送することができる。位置測定サーバ１４０は、１つ以上の位置測定器１３０が転送する測定情報に基づいてターゲット端末機１１０の位置を計算する（Ｓ４６０）。計算されたターゲット端末機１１０の位置情報は各位置測定器１３０に転送され（Ｓ４７０）、位置測定器１３０は前記位置情報をディスプレイを含んだ出力装置に出力する（Ｓ４８０）。一実施形態で、本発明の位置測定サーバ１４０がディスプレイのような出力装置を含む場合、位置測定サーバ１４０の出力装置にターゲット端末機１１０の位置情報を出力することができる。位置測定器１３０と位置測定サーバ１４０は前述したターゲット端末機１１０のアップリンク信号測定過程とターゲット端末機１１０の位置測定過程を繰り返して遂行する。また、位置測定器は他の位置測定器の位置情報も共に位置測定器に伝達し、本発明の位置測定器はターゲット端末機の位置、探索者が使用している位置測定器の位置、他位置測定器の位置を位置測定器のディスプレイに表示することができる
【００８８】
図３及び図４の実施形態で、位置測定器１３０はＬＴＥのダウンリンク信号を分析してアップリンク資源割り当て情報を獲得する。しかしながら、位置測定器１３０が１つのセル内にどこにあるかによってダウンリンク信号の受信性能が相異することがある。即ち、ある端末機はダウンリンクの資源割り当て情報の受信成功率が高い反面、ある端末機はその成功率が低いことがある。このような場合には位置測定器１３０の間に別途の通信チャンネルを使用して受信した資源割り当て情報を共有することができる。
【００８９】
図５は、本発明の他の実施形態に従う位置測定システムの構成間の関係を図示した図面である。図５を参照して説明すれば、多くの動作は図３と同一であり、図３に対する説明を参照することができる。図３の方法との最も大きい差はターゲット端末機１１０のアップリンク資源割り当て情報を基地局１２０が位置測定器１３０に直接伝達するものである。即ち、位置測定器１３０は基地局１２０がターゲット端末機に転送するアップリンク支援割り当て情報を受信せず、前記情報を基地局１２０が位置測定器１３０に直接転送する。図５の方式によれば、位置測定器１３０がより安定的に資源割り当て情報を受信することができる。前記したターゲット端末機の資源割り当て情報は、ターゲット端末機のアップリンクの時間、符号などの資源割り当てだけでなく、転送形式及び転送時点、周期、送信電力などに対するパラメータ情報を含むことができる。また、前記情報はターゲット端末機がアップリンク転送関連パラメータにはターゲット端末機のＲＮＴＩ情報を含むことができる。
【００９０】
転送時点を正確に位置測定器に知らせることができるだけでなく、アップリンク信号の転送可能な時間範囲を知らせることもできる。もし、ターゲット端末機の転送時点の時間範囲の情報を転送する場合、本発明の位置測定器は前記時間範囲に対してターゲット端末機のアップリンク信号の検出を試みる。
【００９１】
ターゲット端末機の位置を正確に測定するために、移動通信ネットワークは基地局とターゲット端末機とのリンクを連結する。移動通信ネットワークは、前記リンクに対する情報を本発明の位置測定器に転送する。前記情報を受信した本発明の位置測定器は、ターゲット端末機が転送するアップリンク信号を受信してターゲット端末機が転送する信号の電波強さ及び時間遅延情報を獲得する。この際、移動通信システムが伝達する情報はターゲット端末機と基地局との間に形成したリンクのチャンネルに対するパラメータを含む。
【００９２】
図５の方式でも位置測定器１３０はダウンリンク信号受信部を備えることができる。前記ダウンリンク信号受信部は、基地局１２０が転送するダウンリンクの信号を捕捉して、これに基づいて基地局１２０からの信号の強さ、時間同期情報、及びシステム情報などを獲得することができる。
【００９３】
図６は、図５の実施形態に対する位置測定器１３０と位置測定サーバ１４０と基地局１２０の動作のフローチャートである。図６の動作は図４の動作と大部分類似しており、図４に対する説明を参照することができる。但し、図６の位置測定器１３０がターゲット端末機のアップリンク転送資源及び時点に対する情報を基地局１２０がターゲット端末機１１０に転送する信号から獲得するのでなく、基地局１２０がターゲット端末機のアップリンク転送資源及び時点に対する情報をターゲット端末機１１０に転送するだけでなく、位置測定器１３０にも転送するので、位置測定器１３０は１つ以上のダウンリンク信号受信部を通じてダウンリンク信号を受信してターゲット端末機１１０に転送される資源割り当て情報を獲得しなくてもよいという点に差がある。即ち、基地局１２０は１つのターゲット端末機１１０の位置を測定する全ての位置測定器１３０にターゲット端末機１１０に割り当てられたアップリンク資源と転送時点の情報を各々転送するか、またはマルチキャスティングの形態に転送することができる（Ｓ６３０）。位置測定器１３０は基地局１２０が転送する前記情報を受信し、これに基づいてターゲット端末機１１０のアップリンク信号の検出を試みることができる（Ｓ６４０）。前記した過程で移動通信ネットワークの基地局はターゲット端末機に対する資源割り当て情報及び転送時点に対する情報を直接伝達することもできるが、これを他の通信サーバを通じて転送することもできる。即ち、移動通信ネットワークの基地局は前記資源割り当て情報及び転送時点に対する情報を通信サーバを通じて転送し、前記通信サーバが位置測定器に転送するようにすることができる。また、位置測定サーバが前記通信サーバの役割も遂行することができる。即ち、位置測定サーバがターゲット端末機に対する資源割り当て情報及び転送時点の情報を移動通信ネットワークから受信して位置測定器に伝達する機能を遂行することができる。
【００９４】
図６で、本発明の位置測定器は初期化過程で隣接した基地局の信号を捕捉して、これに対する時間同期を確保し、基地局がダウンリンクに転送するシステム情報を獲得する。また、位置測定器は位置を把握しようとするターゲット端末機のアップリンク設定情報を受信する。前記ターゲット端末機の情報はターゲット端末機が使用するシステムのダウンリンクを通じて受信することができるが、他の通信チャンネルを介して転送を受けることもできる。前記した初期過程で移動通信システムに対する同期過程とターゲット端末機のアップリンクチャンネルの設定情報を獲得することは順序が変更されても動作に変化がない。ターゲット端末機のアップリンクチャンネルの設定情報を受信するために、ターゲット端末機の測定のために使用する装置と別途の通信装置を備えることもできる。この場合には前記別途の通信装置を使用して移動通信ネットワークからターゲット端末機のチャンネルの設定情報を受信する。
【００９５】
本発明の更に他の具現方式は、移動通信ネットワークの基地局と位置測定器が事前に転送するアップリンク信号のチャンネルの種類、転送フォーマット、転送時間、周期、及び転送電力に対して約束しておいたものである。基地局はターゲット端末機の測位を必要とする場合、約束されたチャンネル種類及びフォーマットを使用してターゲット端末機がアップリンク信号を転送するように設定する。そして、位置測定器は前記約束されたアップリンク転送チャンネル及びフォーマットなどのパラメータに基づいてターゲット端末機のアップリンク信号に対する検出及び測定を遂行する。
【００９６】
前記過程で、位置測定器はターゲット端末機が使用するＲＮＴＩの情報が必要であるが、これは移動通信ネットワークの基地局が位置測定器に転送することができる。更に他の具現に、前記ＲＮＴＩ情報を基地局が通信サーバに転送し、前記通信サーバが位置測定器に転送するようにすることもできる。そして、前記移動通信ネットワークの基地局と位置測定器との間に事前に約束する情報にターゲット端末機のＲＮＴＩを含むことができる。
【００９７】
前記過程で、ターゲット端末機が転送するチャンネル、転送方式、資源などのパラメータを予め定めた場合にも実際に定まったターゲット端末機のアップリンク転送がなされるか否かが位置測定器は分からないことがある。したがって、このように予め設定された転送チャンネル、転送方式、資源、電力などによりターゲット端末機がアップリンク信号を転送しても転送が始まるか終わるかの情報を移動通信ネットワークの基地局が本発明の位置測定器に知らせることができる。または、いつターゲット端末機がアップリンク転送を始めて終了するかに対する時間の情報を知らせることができる。また、前記転送開始と終了の情報を移動通信ネットワークの基地局が通信サーバに転送し、この通信サーバが位置測定器に転送するようにすることができる。
【００９８】
図４及び図６の方式の差はターゲット端末機１１０に割り当てられるアップリンク資源及び転送時点に対する情報を基地局１２０が位置測定器１３０に転送するか否かである。図４の実施形態では、基地局１２０が前記情報を位置測定器１３０に転送せず、位置測定器１３０は基地局１２０がターゲット端末機１１０に転送される制御情報の受信を試みて前記情報を獲得する。一方、図６の実施形態では基地局１２０が前記アップリンク資源割り当て情報をターゲット端末機１１０だけでなく、位置測定器１３０にも転送するということである。したがって、位置測定器１３０はダウンリンクでターゲット端末機１１０に転送される制御情報を受信する必要無しで安定的にターゲット端末機１１０のアップリンク資源割り当て情報を獲得することができる。
【００９９】
一実施形態で、図４及び図６の方法を結合して位置測定器１３０はダウンリンクで基地局１２０からターゲット端末機１１０に転送される制御情報を受信して資源割り当て情報を獲得するだけでなく、基地局１２０が位置測定器１３０に転送するターゲット端末機１１０の資源割り当て情報を受信することができる。２つの方式を結合してターゲット端末機１１０に対する資源割り当て情報の受信率と時間遅延を最小化することができる。
【０１００】
更に他の実施形態で、ターゲット端末機１１０に対するアップリンク割り当て情報を第１資源割り当てと第２資源割り当て情報とに分類し、各々異なる方法により転送するものである。即ち、基地局１２０がターゲット端末機１１０でアップリンク転送に対する資源割り当てを遂行する時、特定資源に対してはターゲット端末機１１０のみに資源割り当て情報を転送し、他の資源に対してはターゲット端末機１１０と位置測定器１３０全てに資源割り当て情報を転送するものである。例えば、第１資源割り当ての場合、基地局１２０はターゲット端末機１１０のみに第１資源割り当てに対する情報を転送する。この場合には、位置測定器１３０は資源割り当て情報獲得のために基地局１２０がターゲット端末機１１０に転送する制御チャンネルの受信を試みなければならない。第２資源割り当て情報の場合、基地局１２０はターゲット端末機１１０だけでなく、位置測定器１３０にも第２資源割り当てに対する情報を転送する。この場合、位置測定器１３０は第２資源割り当て情報を受信するために、基地局１２０がターゲット端末機１１０に転送する制御チャンネルを受信する必要がない。
【０１０１】
図３乃至図６の実施形態では、位置測定器１３０が位置測定サーバ１４０に測定情報を転送し、位置測定サーバ１４０がこれに基づいてターゲット端末機１１０の位置を計算し、これを各位置測定サーバ１４０に転送する方法を使用する。しかしながら、各位置測定器１３０が互いに通信装置を使用してターゲット端末機１１０の信号に対する測定情報を共有し、各々個別的にターゲット端末機１１０の位置を計算する方式を使用することもできる。転送し、このような場合には位置測定サーバ１４０無しで本発明の位置測定が具現できる。
【０１０２】
または、１つの位置測定器で他の位置測定器が測定結果を前記測定結果を受信した位置測定器がターゲット端末機の位置を計算し、これを他の位置測定器に転送する方式により具現することもできる。その場合、位置測定器の１つが位置測定サーバの役割を遂行することと解釈することができる。
【０１０３】
ターゲット端末機の移動性が低い場合には１台の位置測定器を使用して多数の位置でターゲット端末機のアップリンク信号を測定し、これを位置測定してターゲット端末機の位置を測定することができる。１台の位置測定器でターゲット端末機の位置を測定する場合、位置測定サーバに多数の位置で測定した結果を転送して、これに基づいてターゲット端末機の位置を測定することができる。また、位置測定サーバに前記情報を転送せず、１台の位置測定器内で測定した情報に基づいてターゲット端末機の位置を測定することもできる。しかしながら、その場合、測定に時間が長くかかり、ターゲット端末機が移動する場合にはその正確度が高くないので、数台の位置測定器を使用してターゲット端末機の位置を測定することができる。このように１台の位置測定器でターゲット端末機の位置を測定する場合、最近Ｔｍの時間の間の測定結果に基づいてターゲット端末機の位置を測定することができる。また、最近のＮｍ個の互いに異なる位置で測定した結果に基づいてターゲット端末機の位置を測定することができる。
【０１０４】
図７は、本開示の一実施形態に従う位置測定器の構成を図示した図面である。図７を参照して説明すると、本発明の位置測定器は移動通信信号を受信するために１つ以上のダウンリンク信号受信部７１０と１つ以上のアップリンク信号受信部７２０を含む。また、位置測定器は受信された信号を制御する制御部７３０を含む。選択的に、位置測定器は基地局または位置測定サーバまたは他位置測定器と通信できる通信部７４０、絶対時間との同期を遂行するＧＰＳ受信部７７０、ユーザからの入力を受信する入力部７５０、制御部７３０により処理された情報を表示するディスプレイ部７６０を含むことができる。
【０１０５】
ここで、ダウンリンク信号受信部７１０とアップリンク信号受信部７２０はＬＴＥダウンリンク信号受信部及びＬＴＥアップリンク信号受信部でありえる。本発明で、ダウンリンク信号受信部はターゲット端末機がアップリンク信号を転送する周波数帯域を制御情報を転送する周波数帯域に設定して動作することができる。本発明はＬＴＥシステムを基準に説明しているが、他の無線通信システムに容易に適用できることを明らかにする。即ち、ターゲット端末機の呼が設定された通信システムがＧＳＭまたはＷ−ＣＤＭＡであれば、前記ダウンリンク受信部７１０、アップリンク受信部７２０は、各々ＧＳＭまたはＷ−ＣＤＭＡシステムの受信機で具現される。
【０１０６】
前記ＬＴＥダウンリンク信号受信部は、初期のＬＴＥのダウンリンク信号を捕捉してシステム時間同期を獲得し、基地局ＩＤとシステム情報などを獲得する役割を遂行する。また、基地局から転送する信号を測定してダウンリンクの信号の強さを測定し、これをディスプレイに表示する。また、基地局のＩＤまたは所望の基地局のサービス範囲にあるか否かを表示する。これを通じてユーザの所望の基地局のサービス範囲内にあるかを確認することができるようにする。ダウンリンク受信機を通じてＢＣＣＨなどを受信し、システムの情報を獲得する。
【０１０７】
また、ダウンリンク信号受信部７１０は基地局がターゲット端末機に転送する制御情報を受信することができる。ＬＴＥアップリンク信号受信部はターゲット端末機に割り当てられたアップリンク転送資源の情報を受信する。また、本発明の更に他の具現の例では通信部７４０を通じてターゲット端末機の資源割り当て情報を通信サーバから受信することができ、前記通信サーバに位置測定サーバが使われることができる。更に他の具現の例では、移動通信ネットワークと位置測定器との間に事前に定義した資源と時間にターゲット端末機の信号を転送するように設定し、前記資源割り当て情報及び情報を使用することもできる。その後、制御部７３０はターゲット端末機に割り当てられたアップリンク転送資源の情報に基づいてターゲット端末機の転送信号を検出し、その信号の到達時点と信号電力などを計算する役割を遂行する。
【０１０８】
また、本発明の位置測定器は絶対的な時間基準を確保して各位置測定器でターゲット端末機のアップリンク信号を受信する時点の差を計算することができる。図７の実施形態ではこのような役割をすることができるようにＧＰＳ受信部７７０から受信したＧＰＳ信号に基づいて位置測定器が時間的な同期を確保する。この過程でＧＰＳだけでなく、測位または時間情報のために使用するＳＢＡＳ、Galileoなどの他の技術を使用するか、またはＧＰＳと結合して使用することができる。しかしながら、本発明は他の形態の位置測定器同士の相互間の時間同期を確保するか、または到達する時点の差が区別できる他の方法を使用することができる。例えば、高精密度の時計を使用し、これを位置測定器の間の同期を事前に合せて使用するか、または相対的な差が計算できれば、適用可能である。また、時間の測定をＬＴＥダウンリンク信号受信部の特定信号が受信された時点と他ユーザのアップリンク信号を受信した時点との時間差に基づいて位置測定を遂行することができる。このような受信時間に対する情報は位置測定サーバに転送される。
【０１０９】
本発明で、位置測定サーバと通信するか、または他位置測定器との直接的な通信を必要とする場合、別途の通信部７４０を使用することができる。前記通信部７４０は、ターゲット端末機の信号を測定する帯域とは互いに異なる帯域を使用することができる。これは、ターゲット端末機が転送するアップリンク信号に前記通信装置が干渉を与えないためである。
【０１１０】
図７の位置測定器はユーザにターゲット端末機の位置を表示するためにディスプレイなどの出力装置を備える。また、ユーザの入力のための入力部７５０を備えるが、前記入力部７５０を通じてユーザが現在位置測定器の位置の情報を手動で入力するなど、追加的な情報を入力して位置測定の正確度を高めることができる。
【０１１１】
もし、本発明の位置測定器が無人ドローンに設置されていれば、位置測定サーバが計算した位置情報を位置測定器に転送する必要がないことがある。代わりに、位置測定サーバでこれをユーザに表示するか、または探索者が所持した更に他の形態のターミナルにこれを表示することができる。更に他の具現の例に、位置測定サーバが前記位置情報を更に他のサーバに転送することができる。例えば、ドローンを制御し、調整する人々にターゲット端末機の位置を知らせることができる。更に他の例に、ターゲット端末機の位置をモニタリングする管制室に前記情報を転送して、これをディスプレイで表示するようにすることができる。このような目的のために、位置測定サーバが位置測定器の間にターゲット端末機の位置を転送する機能を止めるように設定することができる。また、位置測定器のターゲット端末機の位置をディスプレイする機能を止めるように設定することができる。
【０１１２】
図７の制御部７３０は、前述した位置測定器の動作を制御する。制御部７３０は、各装置と連結されて本明細書で説明した情報受信、測定、通信、入出力などを制御する役割を遂行する。
【０１１３】
図８は、本開示の他の実施形態に従う位置測定器の構成を図示した図面である。
【０１１４】
図７の位置測定器の構成と異なる点は、外部の他の装備（位置測定サーバまたは他位置測定器）との通信、ディスプレイ、入力装置などの機能を外部のスマートフォンまたはタブレットのような端末機８５０と連結して本発明の位置測定器の部品の数を減少して具現したという点である。図８の位置測定器８００は、ダウンリンク信号受信部８１０、アップリンク信号受信部８２０、制御部８３０、ＧＰＳ受信部８４０を含み、他装備との通信機能、表示機能、入力機能などは商用タブレット、スマートフォンのような端末機８５０に連結して具現する。図８の点線の四角形の内に表示された部分が新たな形態の位置測定器の具現である。図８の制御部８３０と端末機８５０の間の連結はＵＳＢのような有線を使用して連結することもできるが、ＷＩＦＩなどの有線の連結を使用することもできる。更に他の具現に、有線連結と、無線連結を全て備え、状況によって選択して使用するように設定することができる。また、図８の位置測定器には電源ＯＮ／ＯＦＦ、機能設定などのための簡単な入出力装置を点線の四角形の内の位置測定器に追加することができる。
【０１１５】
本発明で、ターゲット端末機の位置を精密測定しようとする場合、移動通信ネットワークを含んだ従来の測位システムを通じてターゲット端末機の概略的な位置を把握する。前記従来の測位システムは移動通信ネットワークでターゲット端末機が存在するセルの情報でありえる。また、ＷＩＦＩなどの従来の測位システムを追加的に使用して特定地点で一定半径以内に存在するという情報でありえる。
【０１１６】
本発明は従来のターゲット端末機の位置測定方法の１つを使用して端末機の概略的な位置を把握した後、この情報に基づいてターゲット端末機の正確な位置を把握することを目的とする。例えば、従来の遭難者の端末機の位置を把握すれば、概略的なターゲット端末機の位置を知ることができる。これに基づいて概略的なターゲット端末機の位置の付近に本発明の位置測定器を配置する。
【０１１７】
この以後に、本発明の位置測定器のうちの１つが移動通信システムに精密な位置測定のためにターゲット端末機と基地局との間のリンク形成を要請する。更に他の具現の例に、ターゲット端末機を探そうとする人が位置測定サーバに直接リンク形成を要請することもできる。移動通信ネットワークは、ターゲット端末機と基地局の間のリンクを形成し、これに対する設定情報を本発明の位置測定器に伝達する。前記情報にはターゲット端末機と基地局の間に形成されたリンクが使用する周波数、多重接続に使われる時間または拡散符号情報、及びチャンネルの転送フォーマットに対する情報を含むことができる。前記情報に基づいて本発明の位置測定器はターゲット端末機が転送する信号を検出及び測定することができる。前記情報は移動通信ネットワークが直接位置測定器に伝えることもできるが、これを１つの通信サーバに伝達し、前記通信サーバが位置測定器に伝達することもできる。また、本発明の位置測定サーバが前記通信サーバの機能を遂行することもできる。
【０１１８】
ターゲット端末機と基地局の間のリンク形成要請は、本発明の位置測定器が移動通信システムに直接要請することもできる。しかしながら、前記要請を本発明の位置測定サーバに伝達して位置測定サーバが移動通信ネットワークに伝達し、移動通信ネットワークから前記リンクに対する情報を受信して、これを位置測定器に知らせることができる。
【０１１９】
前記過程で、ターゲット端末機の近隣に配置された位置測定器のうちの１つがマスターとなって、前記リンク形成に対する設定及び解約などの要請を転送することができる。また、更に他の方法に、全ての位置測定器が同一の権限を有し、前記リンク形成に対する設定及び解約などの要請を行うようにすることができる。
【０１２０】
本発明の動作をＬＴＥシステムでの動作を中心として詳述する。ＬＴＥシステムの基地局は多様な逆方向チャンネルを設定してターゲット端末機がアップリンク信号を転送するようにして、その信号に基づいて位置測定器が検出及び測定することができる。このような過程で最も重要な１つは、ターゲット端末機が広帯域の信号を転送するようにすることである。広帯域の信号を転送しなければ、位置測定器に到達する時間遅延をより正確に計算し、これに基づいて各位置測定器で信号の電波遅延を正確に計算できない。また、広帯域信号はターゲット端末機が転送する送信電力を大きく転送して遠い距離でも信号が検出できるという長所がある。
【０１２１】
このような広帯域信号でＬＴＥシステムのＳＲＳ（Sounding Reference Signal）、ＰＵＳＣＨなどを設定してターゲット端末機が信号を転送するようにすることができる。
【０１２２】
ＳＲＳは端末機がチャンネル測定の用途などに広帯域にデータ無しで転送する信号であり、基地局はターゲット端末機がＳＲＳを周期的に転送するように設定することができる。また、１つの移動通信ネットワークの基地局はＳＲＳの転送パラメータ、転送周期、時間オフセットなどの情報を位置測定器に知らせる。前記ＳＲＳ転送情報を獲得した位置測定器は、獲得したターゲット端末機の転送情報に基づいてターゲット端末機の信号を検出、測定する。
【０１２３】
更に他の広帯域信号の転送でＰＵＳＣＨを設定して転送することができる。ＰＵＳＣＨを広帯域に設定して転送するようにすることである。基地局はターゲット端末機が広帯域にＰＵＳＣＨを転送するようにして、これに基づいて位置測定器がターゲット端末機の信号を測定するようにすることである。これを設定する方法は、転送を必要とする場合毎に基地局がＰＤＣＣＨを介してターゲット端末機がＰＵＳＣＨを転送するようにすることである。更に他の設定方法は、基地局がpersistent schedulingを通じてターゲット端末機が周期的にＰＵＳＣＨを転送するように設定することである。必要な時にＰＤＣＣＨを介してＰＵＳＣＨを転送するように設定する場合は、前述した位置測定器の動作の例を通じて位置測定器がＰＵＳＣＨの資源割り当て情報を獲得できるようにする。１つの例に、persistent schedulingを通じて設定されたＰＵＳＣＨの帯域幅、ＭＣＳなどの転送パラメータと転送周期、転送時間オフセットなどの情報を移動通信ネットワークの基地局は位置測定器に知らせることもできる。前記過程で、基地局が位置測定器に直接前記情報を伝達することができるが、基地局が前記情報を通信サーバに伝達し、この通信サーバが位置測定器に伝達することもできる。
【０１２４】
更に他のチャンネル設定方法は、ターゲット端末機がＰＵＣＣＨを転送するようにすることである。ＰＵＣＣＨは、相対的に狭帯域の信号で高い頻度で転送するように設定することが可能である。移動通信ネットワークは、ターゲット端末機に周期的にＰＵＣＣＨを転送するように設定し、位置測定器が前記情報に基づいてターゲット端末機の信号を測定するようにすることができる。特に、ＰＵＣＣＨを介してのチャンネル設定は転送頻度が高い理由により位置測定器が受信電力の平均をより正確に計算することができるという長所がある。ターゲット端末機がＰＵＣＣＨを転送する場合、移動通信ネットワークの基地局はＰＵＣＣＨの設定情報を本発明の位置測定器に転送することができる。前記設定情報は、使用する帯域、ＰＵＣＣＨ転送フォーマット、使用する符号、転送周期、転送時間オフセットの情報を含むことができる。
【０１２５】
更に他のチャンネル設定方法に、ターゲット端末機がランダムアクセスチャンネルであるＰＲＡＣＨを介して信号を転送し，これを位置測定器が測定するように設定することができる。一般的なＰＲＡＣＨの場合、端末機がプリアンブルの符号を任意に選択し転送するので、位置測定器が検出し難い。したがって、本発明の実施形態では移動通信ネットワークの基地局がターゲット端末機が転送するＰＲＡＣＨの符号を指定して、前記指定された符号を使用して転送するように設定する。位置測定器は前記指定された符号で転送されるＰＲＡＣＨを検出及び測定する。移動通信ネットワークの基地局はターゲット端末機が転送するＰＲＡＣＨの符号、転送時点、転送帯域などの転送と関連した情報を位置測定器に知らせることができる。
【０１２６】
前記したＬＴＥの実施形態では１つのチャンネルのみ設定する場合を説明した。しかしながら、ターゲット端末機のより正確な検出と測定のために２つ以上の互いに異なるチャンネルを設定して位置測定器がターゲット端末機の信号を検出するようにすることができる。例えば、ＳＲＳとＰＵＳＣＨを同時に転送するように設定することができる。また、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを同時に転送するように設定するか、またはＰＵＣＣＨとＳＲＳを同時に転送するように設定することができる。
【０１２７】
このようにターゲット端末機が転送する信号を２つ以上のチャンネルを設定する場合、２つのチャンネルの転送周期または転送頻度を相異するように設定することができる。また、２つのチャンネルの帯域幅を異なるように設定することができる。例えば、ターゲット端末機が頻繁に転送するチャンネルは狭帯域の信号に、低い頻度で転送するチャンネルは広帯域の信号になるように設定することができる。このようなチャンネル設定の情報を移動通信ネットワークの基地局は位置測定器に知らせることができる。また、位置測定器は前記チャンネルの設定情報を獲得し、これに基づいてターゲット端末機のアップリンク信号を検出、測定することができる。
【０１２８】
図９に前記転送の一実施形態を図示する。図１０を参照して説明すると、ターゲット端末機は２つの異なるチャンネルを転送するように設定されている。低い頻度の広帯域信号と高い頻度の狭帯域信号を転送する。前記狭帯域信号の実施形態にＰＵＣＣＨが設定されている。また、広帯域の信号の実施形態にＰＵＳＣＨまたはＳＲＳが使われることができる。位置測定器は２つの異なるチャンネルを使用してターゲット端末機の信号を検出、測定する動作を遂行する。
【０１２９】
図１０に前記２つの異なるチャンネルの設定に対する本発明の位置測定器の動作を説明する。位置測定器は、ターゲット端末機のＲＮＴＩとチャンネル設定に対する情報を獲得する。位置測定器は、前記チャンネル設定に対する情報に基づいてターゲット端末機のアップリンク信号を検出し測定する。図１０の実施形態では、狭帯域の信号を先に検出してターゲット端末機が位置測定器の付近に存在することを確認する。狭帯域の信号が検出されることが確認されれば、その以後に広帯域の信号を使用してターゲット端末機の信号をより精密に測定する。前記過程で位置測定器は広帯域の信号だけでなく、狭帯域の信号も同時に使用して測定すれば、より正確な測定結果を獲得することができる。
【０１３０】
図１１に２つの異なるチャンネルの設定に対する位置測定器の更に他の動作の実施形態を図示する。図１１を参照して説明すると、位置測定器はターゲット端末機のＲＮＴＩとチャンネル設定に対する情報を獲得する。位置測定器は、前記チャンネル設定に対する情報に基づいてターゲット端末機のアップリンク信号を検出し測定する。図１１の実施形態では広帯域の信号を先に検出してターゲット端末機が位置測定器の付近に存在することを確認する。広帯域の信号が検出されることが確認されれば、その以後に狭帯域の信号を追加で使用してターゲット端末機の信号をより正確に測定する。高い頻度の狭帯域の信号はターゲット端末機から受信される信号の平均電力を測定することに使用することができる。前記過程で位置測定器は狭帯域の信号だけでなく、広帯域の信号も同時に使用して測定すれば、より正確な測定結果を獲得することができる。
【０１３１】
ターゲット端末機がアップリンクを持続的に転送する場合、ターゲット端末機の電力消耗が大き過ぎることがある。また、移動通信システムのアップリンク資源を過度に使用することができる。この問題を解決するために、基地局がターゲット端末機のアップリンク信号転送を断続的に設定することができる。即ち、一定区間の間ターゲット端末機が特定アップリンク信号を転送するように設定し、更に他の一定区間の間ターゲット端末機の前記特定アップリンク信号の転送を止めるようにすることができる。その以後に、前記アップリンク信号をまたターゲット端末機が転送するようにすることができる。位置測定器はこのような断続的なチャンネル設定情報を獲得してターゲット端末機が信号を転送する区間にターゲット端末機のアップリンク信号を検出、測定する動作を遂行する。前記断続的なチャンネル設定の情報を移動通信ネットワークの基地局から受信することができる。また、基地局は前記情報を通信サーバに転送し、通信サーバがこれを位置測定器に転送することができる。前記通信サーバの機能を本発明の位置測定サーバが遂行することもできる。
【０１３２】
図１２にこのようなターゲット端末機の断続的な信号転送の実施形態を図示する。図１２を参照して説明すると、基地局はターゲット端末機にＴ１時間の間特定アップリンク信号を転送するように設定する。そして、その時間区間の以後にＴ２の時間の間ターゲット端末機は前記アップリンク信号の転送を止めるようにする。また、前記Ｔ２の時間区間が経過すれば、また前記アップリンク信号を転送するように設定する。このような断続的なターゲット端末機のアップリンク転送設定情報を移動通信ネットワークの基地局は位置測定器に転送する。位置測定器は、前記断続的な転送設定情報を受信してターゲット端末機がアップリンク信号を転送する時間区間にターゲット端末機のアップリンク信号を検出、測定する動作を遂行する。
【０１３３】
移動通信ネットワークの基地局が位置測定器に前記情報を伝達する方法はいろいろな形態に具現することができる。一実施形態に、ターゲット端末機がアップリンク信号転送を始める時間オフセットの情報、そしてアップリンク信号を転送する時間区間Ｔ１、アップリンク信号転送を止めるＴ２の情報などを位置測定器に知らせることができる。更に他の実施形態に、ターゲット端末機のアップリンク信号転送が始まるか止める場合、毎度メッセージを転送してこれを知らせることができる。その場合、ターゲット端末機のアップリンク信号転送時間、信号転送が止める時間の長さを任意に調整することが可能である。更に他の実施形態に、一度ターゲット端末機が信号転送を始めれば、転送を持続するＴ１の情報と共に信号転送が始まることだけ知らせることもできる。その場合、ターゲット端末機が信号転送を止める場合に、別途のメッセージを転送しなくてもよいので、メッセージの量が減少できるという長所がある。
【０１３４】
本発明の動作をＧＳＭ、Ｗ−ＣＤＭＡシステムでの動作を中心として詳述する。本発明ではターゲット端末機と基地局との間のリンクに対するチャンネル設定情報を位置測定器が獲得し、これに基づいてターゲット端末機のアップリンク信号を検出測定することを提案する。これは、移動通信ネットワークの基地局が位置測定器に直接情報を転送することもできるが、移動通信ネットワークが通信サーバに転送し、これを通信サーバが位置測定器に転送するようにする方式により具現することもできる。前記過程で、位置測定サーバが通信サーバの機能も遂行することができる。
【０１３５】
また、更に他の方法に、前記チャンネル設定に対する情報を移動通信ネットワークの基地局と位置測定器との間に予め約束し、約束した設定を使用してターゲット端末機と基地局との間のチャンネルを設定することができる。この場合、移動通信ネットワークの基地局は、いつ、どれくらいチャンネルが設定されるかの程度の情報が位置測定器に知らせることも可能である。また、移動通信ネットワークの基地局は前記約束された設定の信号が転送されるか、または転送が中断されるかの情報を位置測定器に知らせることができる。そして、多数のターゲット端末機の位置を測定する場合、多数個のチャンネル設定パラメータを予め定めておいて、それを識別することができるＩＤ情報を位置測定器に知らせることができる。前記過程で、移動通信ネットワークの基地局は位置測定器に前記情報を直接伝達できるが、前述したように、通信サーバを経て通信サーバが位置測定器に転送するようにすることができる。
【０１３６】
本発明の位置測定器は、移動通信システムが転送したターゲット端末機のチャンネル情報に基づいてターゲット端末機の信号を測定する。前記過程で、ターゲット端末に転送されるダウンリンクチャンネルの受信を試みることができる。これに基づいてターゲット端末機と基地局との間の設定されたチャンネルが正しく形成されているのかも把握することができる。例えば、ダウンリンクでターゲット端末機に転送されるチャンネルの存在有無に基づいてアップリンクチャンネルの転送有無を判断することができる。また、ダウンリンクチャンネルの受信時点に基づいてアップリンクの概略的な時間同期情報を獲得することができる。
【０１３７】
本発明の動作をＧＳＭ通信システムに対して実施形態を説明する。ＧＳＭのシステムは資源を時間で分割して転送する時分割多重接続技術を使用する。即ち、１周波数を８名のユーザが時分割して使用する概念である。また、端末機が転送するアップリンク信号はデータとチャンネル推定のためのミッドアンブルで構成されている。ミッドアンブルは２６ビットの長さであるが、全体８個のミッドアンブルのうち、１つのシーケンスを使用する。
【０１３８】
本発明で、移動通信ネットワークはターゲット端末機が使用するアップリンクの周波数情報、時分割多重接続で使用する資源の時間情報、及びミッドアンブルのシーケンス情報を含むアップリンクのチャンネル設定情報を位置測定器に知らせる。また、アップリンクに転送するチャンネルのデータ率及びフォーマットの情報も知らせることができる。そして、前記チャンネルが設定される時間の情報、端末機識別ＩＤなどを追加的に位置測定器に知らせることができる。
【０１３９】
これと同時に、基地局がターゲット端末機に転送するダウンリンクチャンネルの設定情報も本発明の位置測定器に知らせることができる。例えば、ダウンリンクチャンネルの周波数、時分割多重接続で使用する資源の時間情報などを含むことができる。位置測定器は、前記ダウンリンクチャンネルを受信して、このチャンネルの転送が進行中であれば、アップリンクの転送が進行されていると判断することができる。また、前記ダウンリンクチャンネルの転送が中断されたことが判断されれば、ターゲット端末機のアップリンク転送が中断されたと判断することができる。
【０１４０】
本発明の動作を更に他のサーキット方式の通信システムであるＷ−ＣＤＭＡ方式に適用することができる。Ｗ−ＣＤＭＡは符号分割多重接続方式によりユーザを区分する。Ｗ−ＣＤＭＡ方式の通信システムにおけるターゲット端末機の位置を測定しようとする場合、ターゲット端末機が使用する周波数の情報、アップリンクの拡散符号情報、及びアップリンクのチャンネル構造（データ率、ＴＦＣＩ、ＴＰＣビット数など）を本発明の位置測定器に知らせることができる。また、ターゲット端末機と基地局との間のリンクが形成される時点、時間長さなどの情報も知らせることができる。また、ターゲット端末機がアップリンクを転送するためには、基地局がターゲット端末機にダウンリンクを転送することが必要である。前記ターゲット端末機に転送するダウンリンクチャンネルの設定情報も本発明の位置測定器に転送することができる。例えば、位置測定器はダウンリンクチャンネルに転送される電力制御命令に基づいてダウンリンクのチャンネルの転送有無を判定することができる。また、前記判定に基づいてターゲット端末機がアップリンク信号を転送するか否かを判定することができる。
【０１４１】
本発明で、ＧＳＭ、Ｗ−ＣＤＭＡシステムで基地局とターゲット端末機との間のチャンネル設定の情報を本発明の位置測定器に知らせて、これに基づいて本発明の位置測定器がターゲット端末機のアップリンク転送信号を測定することを提案する。前述したように、基地局と位置測定器との間に予め約束されたチャンネル設定情報を使用して基地局はターゲット端末機がアップリンク信号を転送するようにすることができる。また、位置測定器は予め約束されたチャンネル設定情報に基づいてターゲット端末機が転送する信号を検出及び測定することができる。
【０１４２】
本発明で、１つ以上の位置測定器はターゲット端末機のアップリンク転送と関連した資源割り当て及び転送時点などの情報を獲得し、この情報に基づいてターゲット端末機のアップリンク信号を測定する。多数の位置測定器を使用してターゲット端末機のアップリンク信号転送の受信時間、受信電力などの情報に基づいてターゲット端末機の位置を正確に測定することができる。
【０１４３】
図１３に本発明に従う移動通信ネットワークの基地局の構造を図示する。図１３を参照して説明すると、基地局はダウンリンク信号送信部１３１０とアップリンク信号受信部１３２０を備える。前記ダウンリンク信号送信部１３１０は、端末機に信号を転送する機能をする。また、アップリンク信号受信部１３２０は端末機が転送するアップリンク信号を受信する機能をする。また、移動通信ネットワークの基地局は位置測定器にターゲット端末機のＲＮＴＩ情報またはチャンネル設定情報を転送するための通信部１３４０を備える。前記通信部１３４０は、直接位置測定器にターゲット端末機にＲＮＴＩ情報またはチャンネル設定情報を転送することができる。更に他の方法に、ターゲット端末機にＲＮＴＩ情報またはチャンネル設定情報を更に他の通信サーバに伝達して前記通信サーバが位置測定器に前記情報を伝達するようにすることができる。この際、前記通信サーバの役割を位置測定サーバが遂行するように具現することができる。また、基地局はターゲット端末機のＲＮＴＩ情報またはチャンネル設定情報を転送する通信部１３４０を別途に備えず、ダウンリンク送信機とアップリンク受信機を使用して通信することが可能であることを知らせるところである。また、制御部１３３０は基地局のダウンリンク信号送信部１３１０、アップリンク信号受信部１３２０を使用してターゲット端末機に信号転送を設定するようにする。また、アップリンク信号受信部１３２０を通じて設定された信号が正しく受信されるかをチェックする機能を遂行する。そして、通信部１３４０を使用して位置測定器にターゲット端末機のＲＮＴＩ情報を転送するようにすることができる。また、通信部１３４０を使用して位置測定器にターゲット端末機のＲＮＴＩ情報だけでなく、アップリンクのチャンネル設定情報を転送するようにすることができる。
【０１４４】
図１４に本発明の位置測定サーバの構成の実施形態を図示する。位置測定サーバは通信部１４１０を備える。通信部１４１０は、移動通信ネットワークとの通信機能と位置測定器との通信機能を備える。移動通信ネットワークとの通信機能は、ターゲット端末機のＲＮＴＩ情報またはアップリンクチャンネル設定情報を受信する。また、位置測定サーバに特定ターゲット端末機の位置測定要請が伝達される場合、前記ターゲット端末機に対するリンク設定要請を移動通信ネックワークに伝達する。前記位置測定要請は位置測定器が要請することもでき、位置測定サーバに入力装置が連結されて前記入力装置を通じて要請することもできる。位置測定器が位置測定を要請する場合、これは通信部１４１０を通じて伝達される。この際、ターゲット端末機の識別情報に、ターゲット端末機の電話番号、ＩＭＳＩなどが使われることができる。また、端末機の固有番号（serial number）またはＴＭＳＩなどが使われることができる。位置測定器との通信機能は位置測定器と通信を遂行する機能をする。位置測定器はターゲット端末機の信号測定結果を伝達し、これに基づいて位置測定サーバはターゲット端末機の位置を計算して、これを位置測定器にまた転送する。前記信号測定結果には、ターゲット端末機の信号の強さ、時間遅延、受信方向などの情報を含む。また、位置測定器の位置、信号を測定した時間の情報などを含むことができる。
【０１４５】
位置測定サーバは、制御部１４２０を含む。制御部１４２０は、移動通信ネットワークにターゲット端末に対するリンク形成要請をし、移動通信ネットワークの基地局からターゲット端末機のＲＮＴＩまたは資源割り当て情報などを受信する機能をする。また、前記ターゲット端末機のＲＮＴＩまたは資源割り当て情報を位置測定器に伝達する機能を遂行する。また、１つ以上の位置測定器からターゲット端末機のアップリンク測定結果を受信してターゲット端末機の位置を計算し、これを位置測定器に転送する機能を遂行する。また、制御部は位置測定器または他の装置からターゲット端末機に対する位置測定要請を受信して、これを移動通信ネットワークに伝達する機能を遂行する。
【０１４６】
また、“システム”、“プロセッサ”、“コントローラ”、“コンポーネント”、“モジュール”、“インターフェース”、“モデル”、“ユニット”などの用語は、一般的にコンピュータ関連エンティティーハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ソフトウェアまたは実行中のソフトウェアを意味することができる。例えば、前述した構成要素はプロセッサにより駆動されるプロセス、プロセッサ、コントローラ、制御プロセッサ、個体、実行スレッド、プログラム及び／又はコンピュータでありえるが、これに限定されない。例えば、コントローラまたはプロセッサで実行中であるアプリケーションとコントローラまたはプロセッサが全て構成要素となることができる。１つ以上の構成要素がプロセス及び／又は実行スレッド内にありえ、構成要素は１つのシステムに位置するか、または２台以上のシステムに配布できる。
【０１４７】
前述した実施形態で言及した標準内容または標準文書は明細書の説明を簡略にするために省略したものであって、本明細書の一部を構成する。したがって、前記の標準内容及び標準文書の一部の内容を本明細書に追加するか、または請求範囲に記載することは本発明の範囲に該当するものとして解釈されなければならない。
【０１４８】
以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものでなく、説明するためのものであり、このような実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるのではない。本発明の保護範囲は以下の請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されなければならない。
【０１４９】
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
本特許出願は２０１８年０４月２０日付で韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１８−００４６１３９号及び２０１８年０４月２７日付で韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１８−００４８８２５号及び２０１８年０８月２８日付で韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１８−０１０１０６６号及び２０１９年０４月１８日付で日韓国に出願した特許出願番号第１０−２０１９−００４５７６２に対し、米国特許法１１９（ａ）条（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ§１１９（ａ））により優先権を主張し、その全ての内容は参考文献として本特許出願に併合される。併せて、本特許出願は米国の以外の国家に対しても前記と同一の理由により優先権を主張すれば、その全ての内容は参考文献として本特許出願に併合される。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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