(57)【要約】【課題】  無線通信システムにおいて、端末周辺の複数基地局と端末間の信号到達時間差を元に端末位置を求める位置検出を行う際に、位置検出対象端末周辺の基地局に従属する端末のパケット損失を防止する位置検出システムを提供する。【解決手段】  信号到達時間差をもとに端末位置を計算する手段に加えて、前記信号到達時間差を測定する間、位置検出対象端末周辺の複数基地局とその複数基地局に従属する複数の端末との通信を禁止する時間（通信禁止時間）を位置検出対象端末周辺の基地局に従属する端末に通知する手段と、位置検出対象端末周辺の基地局に従属する端末のパケット送信を通知された時間抑制する手段とをすることにより、周波数切り替え中の基地局に従属する端末が送信するパケットの損失を抑える。【選択図】  図４
2005123833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位対象となる測位端末装置と、該測位端末装置と無線で通信可能な複数の基地局装置と、該複数の基地局装置とネットワークを介して接続されるサーバ装置とを有する無線通信システムにおいて上記測位端末装置と上記複数の基地局のうち１の基地局との間で送受信される測位用信号の該１の基地局以外の複数の他の基地局における受信タイミングを用いて上記測位端末装置の位置を測定する測位方法であって、
上記複数の他の基地局は、自局に属する端末装置と通信を行う際には上記１の基地局が上記測位端末装置と通信するために用いる測位チャネルとは異なる通信チャネルを使用し、
上記サーバ装置は、上記測位端末装置の位置を測定する際に、上記複数の他の基地局に測位準備を指示し、
上記複数の他の基地局は、上記測位準備の指示を受けると、自局に属する端末装置に通信を禁止する通信禁止信号を上記通信チャネルで送信し、使用するチャネルを該通信チャネルから上記測位チャネルに切り替え、上記測位端末装置と上記１の基地局との間で送受信される測位用信号の受信を行い、該受信信号の情報を上記サーバへ送信し、使用するチャネルを上記通信チャネルに切り替え、
上記通信禁止信号は上記複数の他の基地局に属する端末装置に通信を禁止する通信禁止時間を通知するものであることを特徴とする測位方法。
【請求項２】
請求項１記載の測位方法であって、上記サーバ装置は、上記測位準備の指示により上記通信禁止時間を通知することを特徴とする測位方法。
【請求項３】
請求項１記載の測位方法であって、上記通信禁止時間は、上記測位端末装置と上記１の基地局との間で測位用信号を送受信するために必要な時間よりも長いことを特徴とする測位方法。
【請求項４】
請求項１記載の測位方法であって、上記複数の他の基地局に属する端末装置は上記通信禁止信号を受信すると通信禁止応答信号を送信し、上記複数の他の基地局は、自局に属する端末装置からの該通信禁止応答信号の受信を確認してから上記測位チャネルへの切り替えを行うことを特徴とする測位方法。
【請求項５】
請求項１記載の測位方法であって、上記無線通信システムは無線ＬＡＮ（Local Area Network）プロトコルによる無線通信を行うシステムであって、上記通信禁止信号はＲＴＳ（Request to Send）制御信号またはＣＴＳ（Clear to Send）制御信号であることを特徴とする測位方法。
【請求項６】
測位対象となる測位端末装置と、該測位端末装置と１の基地局との間で無線で送受信される測位用信号の該１の基地局以外の複数の他の基地局における受信タイミングを用いて上記測位端末装置の位置を測定する測位システムであって、
測位対象となる測位端末装置と、
上記１の基地局と上記複数の他の基地局とを含む複数の基地局と、
該複数の基地局装置とネットワークを介して接続されるサーバ装置とを有し、
上記サーバ装置は、記憶装置とサーバ制御部とを有し、上記記憶装置は、上記複数の基地局の各基地局について通常使用するチャネル及び従属する端末装置を記憶し、該サーバ制御部は、いずれかの端末装置について測位要求を受信すると該測位端末装置が所属する基地局を上記記憶装置から検索して上記１の基地局とし、上記記憶装置を検索して上記１の基地局が通常使用するチャネルを測位チャネルに設定し、上記複数の他の基地局に上記測位チャネルの情報をふくむ測位準備指示信号を送信し、上記複数の他の基地局からの測位準備指示応答信号の受信に応じて上記１の基地局に測位用信号の送受信を指示し、上記複数の他の基地局から収集される受信タイミングの情報を用いて測位計算を行い、
上記複数の他の基地局は、上記測位準備指示信号を受信すると、自局に属する端末装置に通信を禁止する通信禁止信号を上記通信チャネルで送信し、上記測位準備指示応答信号を上記サーバ装置に送信し、使用するチャネルを該通常使用するチャネルから上記測位チャネルに切り替え、上記測位端末装置と上記１の基地局との間で送受信される測位用信号の受信を行い、該受信信号の情報を上記サーバへ送信し、使用するチャネルを上記通信チャネルに切り替え、
上記通信禁止信号は上記複数の他の基地局に属する端末装置に通信を禁止する通信禁止時間を通知するものであることを特徴とする測位システム。
【請求項７】
請求項６記載の測位システムであって、上記サーバ装置は、上記測位準備の指示により上記通信禁止時間を通知することを特徴とする測位システム。
【請求項８】
請求項６記載の測位システムであって、上記通信禁止時間は、上記測位端末装置と上記１の基地局との間で測位用信号を送受信するために必要な時間よりも長いことを特徴とする測位システム。
【請求項９】
請求項６記載の測位システムであって、上記複数の他の基地局に属する端末装置は上記通信禁止信号を受信すると通信禁止応答信号を送信し、上記複数の他の基地局は、自局に属する端末装置からの該通信禁止応答信号の受信を確認してから上記測位チャネルへの切り替えを行うことを特徴とする測位システム。
【請求項１０】
請求項６記載の測位システムであって、無線ＬＡＮ（Local Area Network）プロトコルによる無線通信を行い、上記通信禁止信号はＲＴＳ（Request to Send）制御信号またはＣＴＳ（Clear to Send）制御信号であることを特徴とする測位システム。
【請求項１１】
測位対象となる測位端末装置と、該測位端末装置と無線で通信可能な複数の基地局装置と、該複数の基地局装置とネットワークを介して接続されるサーバ装置とを有し、上記測位端末装置と上記複数の基地局のうち１の基地局との間で送受信される測位用信号の該１の基地局以外の複数の他の基地局における受信タイミングを用いて上記測位端末装置の位置を測定する測位システムの該複数の他の基地局として機能する基地局であって、
無線信号の送受信を行う無線部と、
上記サーバ装置との通信を行う通信部と、
基地局制御部とを有し、
上記無線部は、自局に属する端末装置と通信を行う際には上記１の基地局が上記測位端末装置と通信するために用いる測位チャネルとは異なる通信チャネルで通信を行い、
上記基地局制御部は、上記通信部を介して上記サーバ装置から測位チャネル情報を含む測位準備信号を受信すると、自局に属する端末装置に通信を禁止する通信禁止信号を生成し、上記無線部は、該通信禁止信号を上記通信チャネルで送信し、使用するチャネルを該通信チャネルから上記測位チャネルに切り替え、上記測位端末装置と上記１の基地局との間で送受信される測位用信号の受信を行い、使用するチャネルを上記通信チャネルに切り替え、
上記通信部は、該受信信号の情報を上記サーバへ送信し、
上記通信禁止信号は上記複数の他の基地局に属する端末装置に通信を禁止する通信禁止時間を通知するものであることを特徴とする基地局。
【請求項１２】
請求項１１記載の基地局であって、上記測位準備信号に含まれる情報に基づいて上記通信禁止時間を決定することを特徴とする基地局。
【請求項１３】
請求項１１記載の基地局であって、上記通信禁止時間は、上記測位端末装置と上記１の基地局との間で測位用信号を送受信するために必要な時間よりも長いことを特徴とする基地局。
【請求項１４】
請求項１１記載の基地局であって、上記自局に属する端末装置からの該通信禁止応答信号の受信を確認してから上記測位チャネルへの切り替えを行うことを特徴とする基地局。
【請求項１５】
請求項１１記載の基地局であって、無線ＬＡＮ（Local Area Network）プロトコルによる無線通信を行い、上記通信禁止信号はＲＴＳ（Request to Send）制御信号またはＣＴＳ（Clear to Send）制御信号であることを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動端末または固定端末の位置検出を実現する無線通信システムおよびその位置検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などに代表される移動通信システムでは、GPS（Global Positioning System）システムを利用した位置検出がよく知られている。GPSを用いた位置検出方法では、衛星からの電波が届く範囲では有効であるが、電波の届かない屋内環境では、位置検出精度が劣化するという問題があった。この問題を解決するために、特開２０００−２４４９６７号公報（特許文献１）では、セルラシステムの受信電界強度から推定される距離と通信している基地局と端末間の往復伝搬時間により推定される距離とを用いて三辺測量の原理により端末位置を検出する方法について記載されている。この方法では、受信電界強度から距離を推定するとマルチパスやシャドウイングなど電波伝搬条件によって距離の推定誤差が大きくなることから、往復伝播時間により推定される距離の推定誤差が小さいことを利用して位置検出精度を向上している。ただし、往復伝搬時間を求めることができるのは、端末と通信している基地局との間のみに限定されており、その他の端末周辺の基地局は受信電界強度を用いて距離を推定している。
【０００３】
一方、荻野他、“無線LAN統合アクセスシステム(１)”、電子情報通信学会2003年3月総合大会講演論文集B-5-203（非特許文献１）では、無線LAN（LAN：Local Area Network）システムを用いて、端末から各基地局までの伝搬時間差（TDOA：Time Difference Of Arrival）を測定し、三辺測量（または三角測量）の原理を用いて端末位置を測定する方法が提案されている。このシステムでは、端末周辺すべての基地局における受信タイミングを測定するため、受信電界強度により推定される距離を用いた位置検出方法に比べて、伝播時間差を用いた方法が距離の測定誤差が小さく位置検出精度が高いという特徴を有する。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４４９６７号公報
【０００５】
【非特許文献１】荻野他、“無線LAN統合アクセスシステム(１)”、電子情報通信学会2003年3月総合大会講演論文集B-5-203
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記、無線LAN統合アクセスシステムの構成を図１に示す。位置検出の対象となる端末１０３ａと、端末１０３ａが主に従属して通信を行う基地局１０２ｄと、基地局１０２dおよび端末１０３ａからの電波を受信する基地局１０２ａ・１０２ｂ・１０２ｃと、基地局１０２ａ・１０２ｂ・１０２ｃで受信した電波から得られる情報を元に端末までの伝搬遅延時間から距離を推定し、三辺測量の原理に従って位置を計算するサーバ１０１とで構成される。
【０００７】
前記、無線LAN統合アクセスシステムでは、位置検出を行わない時に基地局１０２ａ・１０２ｂ・１０２ｃは無線ＬＡＮインフラとして端末１０３ａとの無線信号を送受信する基本機能を提供する。
【０００８】
図２に、位置検出を行う際の動作概要を示す。サーバ１０１から端末１０３ａ宛に測位信号を送出し、この測位信号を受信した基地局１０２ｄは無線信号として端末１０３ａに送信する。端末１０３ａは、この測位信号に対する応答として測位信号応答を返信する。端末１０３ａ周辺の基地局１０２ａ・１０２ｂ・１０２ｃは、この測位信号応答を無線部１０９で受信し、測定部１０８で測定データを作成して、基地局制御部１０７を介してサーバ１０１に通知する。サーバ１０１では、サーバ制御部１０５を介して基地局からの測定データを測定データ１０６に蓄積し、位置計算処理部１０４で測定データ１０６を活用して端末１０３ａの位置を計算する。
【０００９】
このとき基地局１０２ｃは、基地局１０２ｃに従属している端末１０３ｂとのデータ通信を中断して端末１０３ａからの測位信号応答を受信する必要がある。もし、基地局１０２ｃと基地局１０２ｄの周波数チャネルが異なっていた場合、基地局１０２ｃは端末１０３ａからの測位信号応答を受信するために、基地局１０２ｄの周波数チャネルに切り替える必要がある。このため、基地局１０２ｃが測位信号受信用の周波数チャネルに切り替えている間は、端末１０３ｂにとって基地局１０２ｃが存在しなくなったことと等価であり、端末１０３ｂが送信したデータパケットが損失してしまうという問題が発生する。
【００１０】
特に、インターネットの汎用転送プロトコルとしてＴＣＰ（Transmission Control Protocol）を用いた通信では、通信リンクを最初に確立するときに送付されるパケットが損失してしまうことを認識するまでに時間がかかるため、ユーザにとってなかなか通信ができないといったレスポンスの劣化につながる。
【００１１】
基地局１０２ｄと基地局１０２ｃは、物理的に近い場所に設置される可能性が高いため、相互干渉による通信速度の劣化を回避するために、異なる周波数チャネルで運用している場合が多い。いつ、どの位の頻度で位置検出が実行されるかは、サーバ１０１で把握できるが、端末１０３ａや端末１０３ｂでは把握することができない。
【００１２】
上述の理由により、基地局１０２ｃが端末１０３ｂに通知することなく周波数チャネルを基地局１０２ｄの周波数チャネルに切り替える可能性が高く、端末１０３ｂが送信したパケットが損失するという問題を解決する仕組みが必要となる。
【００１３】
また、既に市販されている無線ＬＡＮの端末に対しても、後方互換性を保ちつつ同様の効果を持つシステムが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の問題を解決するために、本発明にかかる無線通信システムにあっては、ある特定の端末の位置を検出するために、位置検出端末周辺の複数基地局と位置検出対象端末間の信号到達時間差を測定する手段と、測定した信号到達時間差から三辺測量の原理によって端末位置を求める手段と、前記信号到達時間差を測定する間、位置検出対象端末周辺の複数基地局とその複数基地局に従属する複数の端末との通信を禁止する時間（通信禁止時間）を位置検出対象端末周辺の基地局に従属する端末に通知する手段と、位置検出対象端末周辺の基地局に従属する端末のパケット送信を通知された時間抑制する手段とを有し、基地局が前記信号到達時間差を測定する間に周波数チャネルを切り替えている時間よりもパケット送信を抑制している時間を長く設定することを特徴とする位置検出制御方法を提供する。
【００１５】
また、既存の無線ＬＡＮ端末に対する後方互換性を保つためには、端末がパケット送信を抑制するための既存の仕組みを利用する必要がある。例えば、IEEE802.11標準化規格に規定されているRTS(Request to Send)制御信号、またはCTS(Clear to Send)制御信号を受信した場合、RTS制御信号、CTS制御信号内に記述された時間、送信が禁止されることが定められている。従って、基地局がRTS制御信号またはCTS制御信号を送信することにより端末のパケット送信を抑制して、既存の無線ＬＡＮ端末に対しても同様の効果を期待できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、端末周辺の複数基地局と端末間の信号到達時間差を利用した位置検出方法において、端末周辺の複数基地局が端末からの信号到達時間差を測定する間に、端末が従属する基地局の周波数チャネルに切り替えている時間、端末のパケット送信が抑制されることになり、位置検出時に端末が送信するパケット損失を抑えることが可能となる。
【００１７】
特に、単位時間あたり多数の端末位置を検出するアプリケーションでは、基地局が無線インフラとして動作するのに比べ、位置検出のために占有される時間の割合が増えるため、基地局の周波数チャネルが頻繁に切り替えられたとしても、端末のパケット損失の割合が増加しない。
【００１８】
また、本発明によれば既存の市販端末に対して特別な機能を追加することなく、位置検出対象端末以外の端末が送信するパケットの損失を防ぐ。
【実施例１】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図３に、本発明を適用しない場合の位置検出制御動作フロー図を示す。
まず、位置検出を行うために必要な情報として、位置検出する端末がどの基地局に従属し、その周辺基地局がどの周波数チャネルで通信しているかを事前に知る必要がある。以下にその手順を示す。
【００２０】
基地局１０２ｃ・１０２ｄは起動すると基本動作設定を行った後、サーバ１０１に対して通信に使用する周波数チャネルの情報をチャネル通知の制御信号で通知する。
端末１０３ａ・１０３ｂは、それぞれ起動したら基地局をサーチして、最も通信条件がよいと考えられる基地局にアソシエーション制御信号によって従属することを通知する。アソシエーション制御信号を受けた基地局１０２ｃ・１０２ｄは、サーバ１０１に対して端末情報通知の制御信号によって通知することで、上記に述べた位置検出を行うために必要な情報がサーバ１０１に蓄えられる。
【００２１】
次に、位置検出を行うアプリケーションからサーバ１０１に対して位置検出要求が出されてから位置検出結果を得るまでの動作について説明する。
【００２２】
サーバ１０１は、端末１０３ａに対する位置検出要求を受け取ると、対象となる端末１０３ａの情報を検索し、従属している基地局１０２ｄのチャネル情報を、端末周辺の基地局１０２a−ｃに対して位置検出準備指示の制御信号で通知する。位置検出準備指示の制御信号を受け取った基地局１０２ｃは、端末１０３ａから送信される測位信号応答を受信できるように、チャネルを位置検出用のチャネルに切り替えてから位置検出準備応答の制御信号をサーバ１０１に返信する。サーバ１０１は、端末１０３ａ周辺のすべての基地局から位置検出準備応答を受け取ると測位信号を送信し、端末１０３ａは測位信号に対する測位応答信号を返信する。
【００２３】
例えば、端末１０３ａがICMP（Internet Control Message Protocol）プロトコルに準拠し、ICMP Echo機能を標準実装していれば、上記の測位信号・測位信号応答としてPing Request・Ping Response信号を用いてもよい。
【００２４】
端末１０３ａ周辺の基地局１０２a−ｃは、測位信号応答を受け取ると、サーバ１０１に測定データ通知によって伝搬到達時間情報を通知し、周波数チャネルを切り替えて元のチャネルに戻す。サーバ１０１では端末周辺の基地局から受け取った測定データ通知制御信号の情報をもとに、三辺測量の原理に従って端末位置を計算する。
【００２５】
ここで、端末１０３ｂは基地局１０２ｃに対してデータパケットを連続送信していたと仮定すると、上述の位置検出制御フローでは、基地局１０２ｃが測位信号応答を受信するのに待ち受けている間は異なる周波数チャネルに切り替えられているため、端末１０３ｂから送信されたデータパケットを基地局１０２ｃで受信することができずにデータパケットが損失してしまう。
【００２６】
図４に、本発明の実施の形態における位置検出制御フロー図を示す。
図３の位置検出制御フローと比較して、本発明では、基地局１０２ｃが端末１０３ｂの通信を禁止する時間を通信禁止指示の制御信号によって通知してからチャネルを切り替える点が異なる。
【００２７】
端末１０３ｂが、通信禁止応答の制御信号を基地局１０２ｃに返すことによって、基地局１０２から端末１０３ｂに通信禁止時間が伝わったことが確認される。例えば、IEEE802.11標準化規格に規定されているRTS制御信号またはCTS制御信号を通信禁止指示制御信号として用いて、通信禁止応答制御信号を受け取らないことにしてもよい。
【００２８】
基地局１０２ｃは、サーバ１０１から位置検出準備指示の制御信号に含まれる通信禁止時間を示す情報によって通信禁止時間を取得する。あるいは、あらかじめ基地局１０２ｃで定められたパラメータに従って通信禁止時間を決定してもよい。ただし、サーバ１０１から取得する方法によると、システム全体で通信禁止時間を管理することができる。
【００２９】
端末１０３ｂは、通知された通信禁止時間の間、データパケットの送信を禁止して待機する。通信禁止時間の経過後に、端末１０３ｂはデータパケットの送信を再開する。このときには基地局１０２ｃの周波数チャネルは元に戻っているため、端末１０３ｂがデータパケットの送信を再開してもパケット損失が発生しない。なお、通信禁止時間の経過時に位置検出が終了していることを保証するためには、通信禁止指示・応答信号の送受信に必要な時間を考慮して、通信禁止時間を位置検出に必要な時間よりも長い時間にするとよい。
【００３０】
図５に、本発明の実施の形態におけるサーバ制御部１０５から基地局制御部１０７に通知される位置検出準備指示制御信号のフォーマットを示す。以下に、各要素に関して説明する。
【００３１】
制御対象基地局無線ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスは、基地局が複数の無線ＬＡＮハードウェアを保持している場合に、どの無線ＬＡＮハードウェアに対して準備を行うのかを識別するために用いるＩＤである。
【００３２】
チャネルは、切り替えるべき周波数チャネル、すなわち測位信号の送信が送信される周波数チャネルが記載されている。
【００３３】
測位信号の測定回数は、サーバが端末に対して測位信号を送信する回数を示す。複数の測位信号に対する複数回の測位信号応答を基地局で受信し、まとめて測定データとしてサーバに通知する際に用いる。
【００３４】
マスター基地局無線ＭＡＣアドレスは、位置検出対象端末が従属する基地局の無線ＬＡＮハードウェアのＭＡＣアドレスである。
【００３５】
基地局１０２a−cは、端末無線ＭＡＣアドレスと、マスター基地局無線ＭＡＣアドレスを用い、これらのアドレスを基地局で受信した測位信号応答制御信号のＭＡＣヘッダに記載されているアドレスと比較することによって、測位信号応答制御信号を特定することができる。前述の２つのＭＡＣアドレスの他に、サーバのＭＡＣアドレスを用いてもよい。
【００３６】
通信禁止時間は、基地局が位置検出を行っている間、その基地局に従属する端末に対して通信禁止にしておく時間を表す。前述のように、位置検出準備指示制御信号に通信禁止時間を含ませる方法のほかに、基地局において予め設定しておいた通信禁止時間を用いる、あるいは、測位信号の測定回数に基づいて通信禁止時間を決定する、などの方法で行ってもよい。
【００３７】
図６に、本発明の実施の形態における基地局制御部１０７のアルゴリズムを示す。
基地局は、電源投入またはリセットにより初期状態となり、基地局初期動作設定処理が行われる。基地局初期動作設定処理では、サーバとの通信ポートの設定や、基地局が保有する無線ＬＡＮハードウェアに対して周波数チャネルの設定などがなされる。次に、設定された周波数チャネルの情報を、サーバにチャネル通知制御信号を送信することによって通知し、イベントの待ち受け状態になる。
【００３８】
待ち受け状態では、端末からアソシエーション制御信号を受信すると、端末が選択した基地局の無線ＬＡＮハードウェアのＭＡＣアドレスとともに、端末の無線ＭＡＣアドレスを端末情報通知制御信号によってサーバに通知してから待ち受け状態に戻る。
【００３９】
また、サーバから位置検出準備指示制御信号を受信した場合は、後述する基地局位置検出制御処理を実行して待ち受け状態に戻る。
【００４０】
図７に、本発明の実施の形態における基地局位置検出制御処理のアルゴリズムを示す。
基地局は、待ち受け状態のときに位置検出準備指示を受信すると、端末に対して通信禁止信号の制御信号を送信して、端末からの通信禁止応答制御信号を待つ。端末から通信禁止応答が受信できずタイムアウトした場合は、準備が失敗したことを位置検出準備応答制御信号でサーバに通知して待ち受け状態に戻る。端末からの通信禁止応答制御信号が受信成功した場合、位置検出準備指示のチャネルに切り替えてから、サーバに位置検出準備応答制御信号で準備成功したことを通知し、位置検出対象端末からの測位信号応答制御信号の受信待ち状態になる。測位信号応答制御信号を位置検出準備指示の測定回数集めるか、または受信待ちタイムアウトになるまで測定し、測定が終了してからチャネルを位置検出前のチャネルに戻す。その後、測定データ通知制御信号によって測定結果をサーバに通知してから、待ち受け状態に戻る。
【００４１】
図８に、本発明の実施の形態におけるサーバ制御部１０５のアルゴリズムを示す。
【００４２】
サーバは、電源投入またはリセットにより初期状態となり、サーバ初期動作設定処理が行われ、イベントの待ち受け状態になる。サーバ初期動作設定処理では、基地局との通信ポートの設定などがなされる。
【００４３】
待ち受け状態で、基地局からチャネル通知制御信号を受信すると、通知してきた基地局の無線ＬＡＮハードウェアのＭＡＣアドレスと使用している周波数チャネルの対応関係を周波数チャネル情報として記憶装置に記録する基地局情報更新処理を行って、待ち受け状態に戻る。
【００４４】
待ち受け状態で、基地局から端末情報通知制御信号を受信すると、通知してきた基地局の無線ＬＡＮハードウェアのＭＡＣアドレスと、基地局に従属した端末の無線ＬＡＮハードウェアのＭＡＣアドレスとの対応関係を記憶装置に記録する端末情報更新処理を行って、待ち受け状態に戻る。
【００４５】
上記の基地局情報更新処理および端末情報更新処理で記憶装置に記録する際、同一の基地局無線ＬＡＮハードウェアのＭＡＣアドレスに対応するデータがあるかどうかを検索し、同一のものがあればデータを上書きして更新し、同一のものがなければ新規にデータを作成する。
【００４６】
待ち受け状態において、位置検出アプリケーションから位置検出要求を受信すると、後述するサーバ位置検出制御処理を実行して待ち受け状態に戻る。
【００４７】
図９に、本発明の実施の形態におけるサーバ位置検出制御処理のアルゴリズムを示す。
サーバは、待ち受け状態で、位置検出アプリケーションからの位置検出要求を受信すると、位置検出要求対象の端末を特定して、記憶装置に記録された周波数チャネル情報を検索することにより、端末の無線ＬＡＮハードウェアのＭＡＣアドレスおよび、端末が従属している基地局および端末周辺の基地局の無線ＬＡＮハードウェアのＭＡＣアドレス情報を抽出する。端末を送信禁止する時間ＴをＴ＝T1 + n × T2によって求める。
【００４８】
ここで、各パラメータは次の意味を持つものとする。
n: 端末周辺の基地局台数
T1: 位置検出にかかる時間の内、端末周辺の基地局台数に依存しない固定分
T2: 位置検出にかかる時間の内、端末周辺の基地局台数に依存する分。
【００４９】
端末周辺の基地局台数は、端末からの電波が届く基地局が対象になる。基地局台数に依存しない固定分の時間とは、例えば測位信号およびその応答信号の送受信に必要な時間などである。基地局台数に依存する時間とは、各基地局からサーバに送信される位置検出準備応答信号や測定データ通知の送受信等にかかる時間である。
【００５０】
基地局が端末情報通知信号を送付する際に、他の基地局にアソシエーションしている端末のＭＡＣアドレスも一緒に通知することによって、端末周辺の基地局を特定する方法がある。または、基地局を設置したときに基地局の座標値をもとに、基地局間の距離が一定値以内となる基地局を周辺基地局として求めてもよい。
【００５１】
上述に述べた情報を位置検出準備指示の制御信号として、端末周辺の基地局に通知して、位置検出準備応答待ちに入る。
【００５２】
すべての端末周辺基地局から位置検出準備応答制御信号を受け取ることができず、タイムアウトした場合、位置検出準備応答制御信号を返信してこなかった基地局を端末周辺基地局リストから削除して、位置検出結果として失敗したことをアプリケーションに通知して待ち受け状態に戻る。
【００５３】
すべての端末周辺基地局から位置検出準備応答制御信号を受け取ることができた場合、測位信号を送信して測位信号応答待ちに入る。測位信号応答を受信するか、あるいはタイムアウトした場合、測位信号を測定回数分送信したかチェックし、まだ測定回数送信していない場合は、測定回数まで測位信号を送信する。
【００５４】
測定回数分、測位信号の送信が終わったら、端末周辺基地局からの測定データ通知制御信号を待つ。測定データが位置検出を計算するのに必要な分受信した場合は、端末位置を測定データから三辺測量の原理に従って計算し、求められた結果を位置検出結果としてアプリケーションに返して待ち受け状態に戻る。測定データが位置を計算するのに必要な分集まらずにタイムアウトした場合は、位置検出が失敗したことを位置検出結果としてアプリケーションに通知して待ち受け状態に戻る。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
無線ＬＡＮ通信システムにおいて、無線ＬＡＮ通信インフラとしての基地局の基本機能を提供しつつ、位置検出を行うシステムにあっては、本発明の利用可能性が極めて高い。無線ＬＡＮ位置検出システムの産業上の利用可能性としては、物流関係の倉庫での物品管理、国際展示場における屋内ナビゲーションシステム用途などがあげられる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明にかかる無線通信システムの構成、および端末の位置検出を行なうためのシステム構成図。
【図２】端末の位置検出制御方法の課題を説明するための無線通信システム構成図。
【図３】本発明を適用しない場合の位置検出制御フロー図。
【図４】本発明の実施の形態における位置検出制御フロー図。
【図５】本発明の実施の形態における位置検出制御信号のフォーマット図。
【図６】本発明の実施の形態における基地局制御部のアルゴリズムを示す図。
【図７】本発明の実施の形態における基地局制御部アルゴリズムの基地局位置検出制御処理詳細説明図。
【図８】本発明の実施の形態におけるサーバ制御部のアルゴリズムを示す図。
【図９】本発明の実施の形態におけるサーバ制御部アルゴリズムのサーバ位置検出制御処理詳細説明図。
【符号の説明】
【００５７】
１０１：サーバ、１０２ａ・１０２ｂ・１０２ｃ・１０２ｄ：基地局、１０３ａ・１０３ｂ：端末。１０４：位置計算処理部、１０５：サーバ制御部、１０６：測定データ、１０７：基地局制御部、１０８：測定部、１０９：無線部。
【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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