(57)【要約】  端末（１０）は、周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得るInitiator機能部（１３）と、周囲のInitiator端末との間でフレーム交換を実行することにより当該Initiator端末の位置情報の推定に用いる情報を提供するResponder機能部（１４）と、Initiator機能部（１３）とResponder機能部（１４）とを制御する制御部（１２）と、を備える。制御部（１２）は、Initiator機能部（１３）を用いて端末（１０）をInitiator端末として機能させ、周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより得られた情報に基づき端末（１０）の位置情報を推定し、その後に、Responder機能部（１４）及び当該位置情報を用いて端末（１０）をResponder端末として機能させる。
2019202873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得るInitiator手段と、
周囲のInitiator端末との間でフレーム交換を実行することにより当該Initiator端末の位置情報の推定に用いる情報を提供するResponder手段と、
前記Initiator手段とResponder手段とを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記Initiator手段を用いて自端末をInitiator端末として機能させ、周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより得られた情報に基づき自端末の位置情報を推定し、その後に、前記Responder手段及び当該位置情報を用いて自端末をResponder端末として機能させる、
端末。
【請求項２】
前記制御手段は、
自端末をResponder端末として機能させている状態では、周囲の端末に対し、自端末がResponder端末であることを示すResponder情報要素をシグナリングし、
自端末をInitiator端末として機能させている状態では、前記Responder情報要素をシグナリングしている周囲のResponder端末を発見し、発見したResponder端末との間でフレーム交換の許可に関するネゴシエーションを行い、許可が得られた場合に、発見したResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得る、
請求項１に記載の端末。
【請求項３】
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行した時刻を示すToA（Time of Arrival）情報と、を含む、
請求項１または２に記載の端末。
【請求項４】
フレーム交換を実行することは、FTM（Fine Time Measurement）プロトコルを実行することである、
請求項３に記載の端末。
【請求項５】
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行したときの当該Responder端末の角度を示すAoA（Angle of Arrival）情報と、を含む、
請求項１または２に記載の端末。
【請求項６】
周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得るInitiator端末、又は、周囲のInitiator端末との間でフレーム交換を実行することにより当該Initiator端末の位置情報の推定に用いる情報を提供するResponder端末のいずれかとなる複数の端末を備え、
前記端末は、
Initiator端末となり、周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより得られた情報に基づき自端末の位置情報を推定し、その後に、当該位置情報を用いてResponder端末となる、
無線通信システム。
【請求項７】
前記端末は、Responder端末となっている状態では、周囲の端末に対し、前記端末がResponder端末であることを示すResponder情報要素をシグナリングし、
前記端末は、Initiator端末となっている状態では、前記Responder情報要素をシグナリングしている周囲のResponder端末を発見し、発見したResponder端末との間でフレーム交換の許可に関するネゴシエーションを行い、許可が得られた場合に、発見したResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得る、
請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行した時刻を示すToA（Time of Arrival）情報と、を含む、
請求項６または７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
フレーム交換を実行することは、FTM（Fine Time Measurement）プロトコルを実行することである、
請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行したときの当該Responder端末の角度を示すAoA（Angle of Arrival）情報と、を含む、
請求項６または７に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
端末による通信方法であって、
周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより得られた情報に基づき自端末の位置情報を推定することで自端末をInitiator端末として機能させ、その後に、当該位置情報を用いて、周囲のInitiator端末との間でフレーム交換を実行することにより当該Initiator端末の位置情報の推定に用いる情報を提供することで自端末をResponder端末として機能させる、
通信方法。
【請求項１２】
自端末をResponder端末として機能させている状態では、周囲の端末に対し、自端末がResponder端末であることを示すResponder情報要素をシグナリングし、
自端末をInitiator端末として機能させている状態では、前記Responder情報要素をシグナリングしている周囲のResponder端末を発見し、発見したResponder端末との間でフレーム交換の許可に関するネゴシエーションを行い、許可が得られた場合に、発見したResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得る、
請求項１１に記載の通信方法。
【請求項１３】
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行した時刻を示すToA（Time of Arrival）情報と、を含む、
請求項１１または１２に記載の通信方法。
【請求項１４】
フレーム交換を実行することは、FTM（Fine Time Measurement）プロトコルを実行することである、
請求項１３に記載の通信方法。
【請求項１５】
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行したときの当該Responder端末の角度を示すAoA（Angle of Arrival）情報と、を含む、
請求項１１または１２に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、端末、無線通信システム、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線LAN（Local Area Network）標準規格IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers） 802.11において、次世代測位方式 802.11az（NGP：Next Generation Positioning）の検討が、タスクグループTGazにより行われている（例えば、非特許文献１，２）。802.11az (NGP)は、GPS（Global Positioning System）衛星などに頼らずに、無線LANによる高精度な測位を実現することを目的として、次期の無線LANによる無線通信システムに導入される見通しである。【０００３】
802.11az (NGP)では、Initiator（イニシエータ）端末とResponder（レスポンダ）端末との間でFTM（Fine Time Measurement）プロトコルを実行することによって、Initiator端末が、自端末の位置情報の推定に用いる情報を取得し、その情報を基に自端末の位置情報を推定できるようになる。ここで、Initiator端末は、周囲のResponder端末との間でフレーム交換（１回のフレーム交換又は複数のフレーム交換。以下、同じ）を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を取得する端末である。Responder端末は、周囲のInitiator端末との間でフレーム交換を実行することにより当該Initiator端末の位置情報の推定に用いる情報を提供する端末である。【０００４】
FTMは、ToA（Time of Arrival）情報をベースとした技術である。FTMプロトコルの実行時は、Initiator端末とResponder端末との間でフレーム交換を行うことにより、Initiator端末は、自端末の位置情報の推定に用いる情報として、Responder端末の位置情報と、そのResponder端末とフレーム交換を実行したときの時刻を示す時刻情報（ToA情報）とを取得することが可能となる。【０００５】
以下、無線LANによる無線通信システムの基本構成及びFTMプロトコルの実行時の動作について説明する。
まず、図１を参照して、無線LANによる無線通信システムの基本構成について説明する。
図１に示されるように、無線通信システムは、Initiator端末10I（図１では1台のInitiator端末10I1）と、Responder端末10R（図１では4台のResponder端末10R1〜10R4）と、を含む。なお、Initiator端末10Iの台数及びResponder端末10Rの台数は、図１に示したものに限定されない。以下、Initiator端末10I及びResponder端末10Rを特定しない場合は、単に「端末10」と称する。【０００６】
次に、図２及び図３を参照して、Initiator端末10IとResponder端末10Rとの間でFTMプロトコルを実行する時の動作について説明する。なお、図２はタイミング図、図３はシーケンス図である。【０００７】
図２及び図３に示されるように、まず、Initiator端末10Iは、Responder端末10Rに対し、NDP（Null Data Packet）フレームを送信することをアナウンスするNDPA（NDP Announce）フレーム901を送信し、続いて、NDPフレーム902を送信する。【０００８】
これに応答して、Responder端末10Rは、Initiator端末10Iに対し、NDPフレーム903を送信し、続いて、LMR（Location Measurement Report） Feedbackフレーム904を送信する。LMR Feedbackフレーム904には、Initiator端末10IからNDPフレーム902を受信した時刻t2及びInitiator端末10IへNDPフレーム903を送信した時刻t3の時刻情報と、Responder端末10Rの位置情報と、を含める。【０００９】
Initiator端末10Iは、Responder端末10Rから受信したLMR Feedbackフレーム904により時刻t2,t3の時刻情報を取得することができる。また、Initiator端末10Iは、Responder端末10RへNDPフレーム902を送信した時刻t1及びResponder端末10RからNDPフレーム903を受信した時刻t4の時刻情報も、自身で取得することができる。そのため、Initiator端末10Iは、時刻t1,t2,t3,t4の時刻情報を基に、Initiator端末10IとResponder端末10R間の端末間距離を推定することが可能になる。また、Initiator端末10Iは、LMR Feedbackフレーム904によりResponder端末10Rの位置情報も取得することができる。【００１０】
また、Initiator端末10Iは、複数のResponder端末10Rとの間でFTMプロトコルを実行し、各Responder端末10Rの位置情報と、Initiator端末10Iと各Responder端末10Rとの間の端末間距離と、を取得することで、Initiator端末10Iの位置情報を推定することも可能になる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Chao-Chun Wang (MediaTek Inc), IEEE 802.11-17/0462r12, “Specification Framework for TGaz”, 2018/01/16, ［平成30年3月7日検索］，インターネット <https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/17/11-17-0462-12-00az-11-az-tg-sfd.doc>
【非特許文献２】Ganesh Venkatesan (Intel Corporation), IEEE 802.11-18/0215r2, “802.11 [802.11az Negotiation Protocol] (relative to REVmd D0.4)”, 2018/01/10, ［平成30年3月7日検索］，インターネット <https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/18/11-18-0215-02-00az-802-11az-negotiation-protocol-amendment-text.doc>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
関連技術に係る無線通信システムにおいては、十分な数のResponder端末10Rが存在しなければ、Initiator端末10Iにおける測位可能な範囲である測位カバレッジが狭くなる。しかし、測位カバレッジの拡大を図るために、十分な数のResponder端末10Rを用意するには、ユーザが端末10を手動でResponder端末10Rに設定する必要があり、ユーザの負担が増大するという問題がある。【００１３】
そこで本開示の目的の１つは、上述した課題を解決し、ユーザの負担を増大させることなく、十分な数のResponder端末を用意することができる端末、無線通信システム、及び通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
一態様による端末は、
周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得るInitiator手段と、
周囲のInitiator端末との間でフレーム交換を実行することにより当該Initiator端末の位置情報の推定に用いる情報を提供するResponder手段と、
前記Initiator手段とResponder手段とを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記Initiator手段を用いて前記端末をInitiator端末として機能させ、周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより得られた情報に基づき自端末の位置情報を推定し、その後に、前記Responder手段及び当該位置情報を用いて自端末をResponder端末として機能させる。【００１５】
一態様による無線通信システムは、
周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得るInitiator端末、又は、周囲のInitiator端末との間でフレーム交換を実行することにより当該Initiator端末の位置情報の推定に用いる情報を提供するResponder端末のいずれかとなる複数の端末を備え、
前記端末は、
Initiator端末となり、周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより得られた情報に基づき自端末の位置情報を推定し、その後に、当該位置情報を用いてResponder端末となる。【００１６】
一態様による通信方法は、
端末による通信方法であって、
周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより得られた情報に基づき自端末の位置情報を推定することで自端末をInitiator端末として機能させ、その後に、当該位置情報を用いて、周囲のInitiator端末との間でフレーム交換を実行することにより当該Initiator端末の位置情報の推定に用いる情報を提供することで自端末をResponder端末として機能させる。
【発明の効果】
【００１７】
上述の態様によれば、ユーザの負担を増大させることなく、十分な数のResponder端末を用意することができる端末、無線通信システム、及び通信方法を提供できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】Initiator端末とResponder端末との間でFTMプロトコルを実行する時の動作例を示すタイミング図である。
【図３】Initiator端末とResponder端末との間でFTMプロトコルを実行する時の動作例を示すシーケンス図である。
【図４】実施の形態に係る端末の構成例を示すブロック図である。
【図５】実施の形態に係る端末の動作例を示す図である。
【図６】実施の形態に係る端末の動作例を示す図である。
【図７】実施の形態に係る端末の動作例を示す図である。
【図８】実施の形態に係る端末の動作例を示す図である。
【図９】実施の形態に係る端末によるResponder情報要素のシグナリングに用いられるビーコンフレームのフレーム構造の例を示す図である。
【図１０】実施の形態に係る端末によるResponder情報要素のシグナリングに用いられるビーコンフレームのフレーム構造の例を示す図である。
【図１１】実施の形態に係る端末によるResponder情報要素のシグナリングに用いられるビーコンフレームのフレーム構造の例を示す図である。
【図１２】実施の形態に係る端末によるネゴシエーションに用いられるiFTMRフレーム及びiFTMフレームのフレーム構造の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の記載及び図面は、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、以下の各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００２０】
まず、図４を参照して、本実施の形態に係る端末10の構成について説明する。
本実施の形態１に係る端末10は、例えば、図１の無線通信システムを構成する複数の端末10のうちの1つであり、Initiator端末10I又はResponder端末10Rのいずれかとなるものである。なお、本実施の形態に係る端末10は、アクセスポイント端末でも良いし、モバイル端末でも良い。
【００２１】
図４に示されるように、本実施の形態に係る端末10は、プロセッサ11及びメモリ15を備えている。プロセッサ11は、制御部12、Initiator機能部13、及びResponder機能部14を備えている。
【００２２】
プロセッサ11は、例えば、マイクロプロセッサ、MPU（Micro Processing Unit）、又はCPU（Central Processing Unit）などである。メモリ15は、例えば、揮発性メモリ及び不揮発性メモリの組み合わせなどである。また、プロセッサ11は、メモリ15に格納された命令群及びデータを含むソフトウェアモジュール（コンピュータプログラム）を読み出し実行することで、制御部12、Initiator機能部13、及びResponder機能部14の機能を実現することができる。
【００２３】
制御部12は、Initiator機能部13及びResponder機能部14を制御する。制御部12は、端末10をInitiator端末10Iとして機能させる場合は、Initiator機能部13を用い、端末10をResponder端末10Rとして機能させる場合は、Responder機能部14を用いる。
【００２４】
Responder機能部14は、以下の処理を行う。
・端末10がResponder端末10Rであることを示すResponder情報要素を周囲の端末10にシグナリングする処理
・周囲のInitiator端末10Iとの間でフレーム交換の許可に関するネゴシエーションを行う処理
・ネゴシエーションによりフレーム交換を許可したInitiator端末10Iとの間でFTMプロトコルを実行する処理
【００２５】
Initiator機能部13は、以下の処理を行う。
・周囲のResponder端末10Rを発見する処理
・発見したResponder端末10Rとの間でフレーム交換の許可に関するネゴシエーションを行う処理
・ネゴシエーションによりフレーム交換が許可されたResponder端末10Rとの間でFTMプロトコルを実行する処理
Initiator機能部13は、Responder端末10Rとの間でFTMプロトコルを実行することにより、上述したように、時刻情報（図３の時刻t1,t2,t3,t4）及びResponder端末10Rの位置情報を取得することが可能になる。
【００２６】
制御部12は、Initiator機能部13が取得した時刻情報を基に、端末10とResponder端末10Rとの間の端末間距離を推定し、推定した端末間距離を、Responder端末10Rの位置情報と共に、メモリ15に格納する。
【００２７】
また、制御部12は、Initiator機能部13が複数のResponder端末10Rとの間でFTMプロトコルを実行した場合、各Responder端末10Rの位置情報と、端末10と各Responder端末10Rとの間の端末間距離と、を基に、端末10の位置情報を推定し、推定した位置情報をメモリ15に格納する。
【００２８】
このように、制御部12は、Initiator機能部13を用いて、端末10をInitiator端末10Iとして機能させて、周囲の各Responder端末10Rの位置情報と端末間距離とを取得することで、端末10の位置情報を推定することができる。そのため、以降は、制御部12は、端末10の位置情報及びResponder機能部14を用いて、端末10をResponder端末10Rとして機能させることができる。
【００２９】
これにより、無線通信システム全体として、ユーザの負担を増大させることなく、十分な数のResponder端末10Rを用意することができる。また、十分な数のResponder端末10Rを用意できるため、Initiator端末10Iにおける測位可能な範囲である測位カバレッジの拡大を図ることができる。
【００３０】
また、制御部12は、端末10の位置情報を既に推定していても、Initiator機能部13を用いて、端末10をInitiator端末10Iとして機能させることによって、周囲のResponder端末10Rの位置情報及び端末間距離の数を増やした上で、端末10の位置情報を再推定することができる。
【００３１】
これにより、Responder端末10Rの位置情報は、周囲のResponder端末10Rの位置情報及び端末間距離の数を増やすことで高精度化されるため、無線通信システム全体として、測位精度の向上も図ることができる。
【００３２】
続いて以下では、図５〜図８を参照して、本実施の形態に係る端末10の動作として、Initiator端末10Iになって、端末10の位置情報を推定（又は再推定）し、その後に、Responder端末10Rになる動作について説明する。
【００３３】
まず、図５に示されるように、制御部12は、Initiator機能部13を用いて、端末10をInitiator端末10Iとして機能させる。
続いて、Initiator機能部13は、周囲のResponder端末10Rを発見する。このとき、Responder端末10Rは、自身がResponder端末10Rであることを示すResponder情報要素を、ビーコンフレームなどのフレームに含めてシグナリングを行っている。このフレームの詳細は後述する。
Initiator機能部13は、Responder情報要素をシグナリングしているResponder端末10Rを発見する。ここでは、Initiator機能部13は、2台のResponder端末10R1,10R2を発見したとする。
【００３４】
続いて、図６に示されるように、Initiator機能部13は、上記で発見した2台のResponder端末10R1,10R2のうち、最初に、Responder端末10R1との間でフレーム交換の許可に関するネゴシエーションを行う。なお、図６の例では、最初にResponder端末10R1とネゴシエーションを行っているが、これは一例であって、最初にネゴシエーションを行うResponder端末10Rは特に限定されない。
このとき、Initiator機能部13は、ネゴシエーションのリクエストを、ビーコンフレームなどのフレームに含めてResponder端末10R1に通知する。また、Responder端末10R1は、ネゴシエーションの結果を、ビーコンフレームなどのフレームに含めて端末10に通知する。これらのフレームの詳細は後述する。
【００３５】
Initiator機能部13は、フレーム交換が許可された場合、Responder端末10R1との間でFTMプロトコルを実行する。FTMプロトコルの実行により、Initiator機能部13は、時刻情報（図３の時刻t1,t2,t3,t4）及びResponder端末10R1の位置情報を取得する。制御部12は、Initiator機能部13が取得した時刻情報を基に、端末10とResponder端末10R1との間の端末間距離を推定し、推定した端末間距離を、Responder端末10R1の位置情報と共に、メモリ15に格納する。
【００３６】
続いて、図７に示されるように、Initiator機能部13は、上記で発見した2台のResponder端末10R1,10R2のうち、残りのResponder端末10R2との間でフレーム交換の許可に関するネゴシエーションを行う。このとき、Initiator機能部13は、上記と同様の方法で、ネゴシエーションのリクエストをResponder端末10R2に通知する。また、Responder端末10R2は、Responder端末10R1と同様の方法で、ネゴシエーションの結果を端末10に通知する。
【００３７】
Initiator機能部13は、フレーム交換が許可された場合、Responder端末10R2との間でFTMプロトコルを実行する。FTMプロトコルの実行により、Initiator機能部13は、時刻情報（図３の時刻t1,t2,t3,t4）及びResponder端末10R2の位置情報を取得する。制御部12は、Initiator機能部13が取得した時刻情報を基に、端末10とResponder端末10R2との間の端末間距離を推定し、推定した端末間距離を、Responder端末10R2の位置情報と共に、メモリ15に格納する。さらに、制御部12は、Responder端末10R1,10R2の各位置情報及び各端末間距離を基に、端末10の位置情報を推定し、推定した位置情報を、メモリ15に格納する。
【００３８】
その後、図８に示されるように、制御部12は、上記で推定した端末10の位置情報及びResponder機能部14を用いて、端末10をResponder端末10Rとして機能させる。
続いて、Responder機能部14は、周囲の端末10に対し、端末10がResponder端末10Rであることを示すResponder情報要素を、ビーコンフレームなどのフレームに含めてシグナリングする。
【００３９】
続いて以下では、本実施の形態で用いられるフレームのフレーム構造について説明する。まず、図９を参照して、Responder端末10Rであることを示すResponder情報要素のシグナリングに用いられるフレームのフレーム構造について説明する。
【００４０】
例えば、Responder端末10Rは、Responder情報要素を、ビーコンフレームに含めて、シグナリングすることができる。図９は、このときのビーコンフレームのフレーム構造を示している。
【００４１】
図９に示されるように、ビーコンフレームは、ＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ、フレーム本体、及び、FCS（Frame Check Sequence）からなり、フレーム本体には、Element（又はSubelement）という単位で情報が含まれている。
Responder情報要素の実施の一形態として、図９に示されるビーコンフレームのフレーム本体には、“New NGP Element”というElementが追加されている。“New NGP Element”には、“Element IDフィールド”、“Lengthフィールド”、“Statusフィールド”、“Start Timeフィールド”、“Motionフィールド”等が含まれる。なお、これらフィールドのうち、“Statusフィールド”以外のフィールドは、“New NGP Element”に任意で含めれば良い。
【００４２】
ここで、“Statusフィールド”には、Responder端末10Rのstatusを示すエレメントが記述される。“Statusフィールド”に記述されるエレメントの一例を以下に示す。
・Status:
0: Reserved
1: capable
2: Incapable forever
3: Incapable for the duration in Value field
・Value: 
Valid only when the Status field is set to 3
すなわち、Responder端末10Rは、Responder情報要素をシグナリングする場合は、“Statusフィールド”にエレメントの値“1”を示すビット（又はビット列）を記述することになる。
【００４３】
また、“Start Timeフィールド”には、Responder端末10Rが位置情報を推定した時間を示す時間情報が記述される。
【００４４】
なお、“New NGP Element”に含まれるその他のフィールドは、本開示とは直接関係しないため、説明を省略する。
【００４５】
また、Responder情報要素のシグナリングに用いるビーコンフレームは、図９に示したものに限定されない。図９の“Statusフィールド”及び“QoSフィールド”等に記述した情報を、他のElement（又はSubelement）に記述したビーコンフレームで代替しても良い。
【００４６】
例えば、図１０に示されるように、図９の“Statusフィールド”等に記述した情報を、“NGP Element”に含まれる“NGP Informationフィールド”に記述したビーコンフレームで代替しても良い。また、図１１に示されるように、図９の“Statusフィールド”等に記述した情報を、“Optional Subelements”に含まれる“NGP Informationフィールド”に記述したビーコンフレームで代替しても良い。なお、図１１に示されるビーコンフレームは、例えば、アクセスポイントが、他の１以上のアクセスポイントの情報を周知するときに使用することができる。
【００４７】
続いて図１２を参照して、Initiator端末10IとResponder端末10Rとの間で行われる、フレーム交換の許可に関するネゴシエーションに用いられるフレームのフレーム構造について説明する。
【００４８】
例えば、Initiator端末10Iは、ネゴシエーションのリクエストを、iFTMR（Initial Fine Timing Measurement Request）フレームに含めて、Responder端末10Rに通知することができる。また、Responder端末10Rは、ネゴシエーションの結果を、iFTM（Initial FTM）フレームに含めて、Initiator端末10Iに通知することができる。図１２は、このときのiFTMRフレーム及びiFTMフレームのフレーム構造を示している。
【００４９】
図１２に示されるように、iFTMRフレーム及びiFTMフレームのフレーム構造自体は、図１０に示したビーコンフレームのフレーム構造と同様である。
Initiator端末10Iは、ネゴシエーションのリクエストを、“NGP Informationフィールド”に記述し、Responder端末10Rは、ネゴシエーションの結果を、“NGP Informationフィールド”に記述する。
例えば、Responder端末10Rは、ネゴシエーションの結果を、“NGP Informationフィールド”内の“Statusフィールド”に記述する。“Statusフィールド”に記述されるエレメントの一例を以下に示す。
・Status: 2bits
0: Reserved
1: Successful
2: Incapable forever
3: Incapable for the duration in Value field
・Value: 6bits
Valid only when the Status field is set to 3
すなわち、Responder端末10Rは、フレーム交換を許可する場合は、“Statusフィールド”にエレメントの値“1”を示すビット（又はビット列）を記述することになる。
【００５０】
なお、端末10は、位置情報を更新した際、位置情報と対応付けて、Responder端末10Rから送信されてきたビーコンフレーム中の“Start Timeフィールド”の時間情報をメモリ15に格納する。端末10は、次に位置情報を更新する際、端末10がメモリ15に格納している時間情報と、Responder端末10Rから送信されてきたビーコンフレーム中の“Start Timeフィールド”の時間情報とを比較し、“Start Timeフィールド”の時間情報の方が新しい場合、Responder端末10Rとのネゴシエーションを開始する。ただし、端末10は、“Start Timeフィールド”の時間情報が新しい場合、ただちにネゴシエーションする必要はなく、端末10の移動情報（移動量や移動速度）に基づきネゴシエーションするか否かを決定するか、もしくは、ネゴシエーションする頻度を決定しても良い。
また、“Start Timeフィールド”の時間情報の代わりに、シーケンス番号を用いても良い。端末10は、位置情報を更新する度に、シーケンス番号を更新する。このシーケンス番号は、既存の情報要素に含まれているものでも良いし、新たに用意された情報要素であっても良い。
【００５１】
以上説明したように本実施の形態によれば、端末10は、Initiator機能部13及びResponder機能部14を備え、Initiator機能部13を用いてInitiator端末10Iとなり、周囲のResponder端末10Rとの間でフレーム交換を実行することにより得られた各Responder端末10Rの位置情報と端末間距離に基づき端末10の位置情報を推定する。その後に、端末10は、推定した端末10の位置情報及びResponder機能部14を用いてResponder端末10Rとなる。
【００５２】
これにより、無線通信システム全体として、ユーザの負担を増大させることなく、十分な数のResponder端末10Rを用意することができる。また、十分な数のResponder端末10Rを用意できるため、Initiator端末10Iにおける測位可能な範囲である測位カバレッジの拡大を図ることができる。
【００５３】
また、端末10は、端末10の位置情報を既に推定していても、Initiator機能部13を用いてInitiator端末10Iとなり、周囲のResponder端末10Rとの間でフレーム交換を実行することにより得られた各Responder端末10Rの位置情報と端末間距離に基づき端末10の位置情報を再推定し、その後に、Responder機能部14を用いてResponder端末10Rとなっても良い。
【００５４】
これにより、Responder端末10Rの位置情報は、周囲のResponder端末10Rの位置情報及び端末間距離の数を増やすことで高精度化されるため、無線通信システム全体として、測位精度の向上を図ることができる。
【００５５】
また、端末10は、Responder機能部14を用いてResponder端末10Rとなっている状態では、周囲の端末10に対し、Responder端末10Rであることを示すResponder情報要素をシグナリングしても良い。また、端末10は、Initiator機能部13を用いてInitiator端末10Iとなっている状態では、Responder情報要素をシグナリングしている周囲のResponder端末10Rを発見し、発見したResponder端末10Rとの間でフレーム交換を実行しても良い。
【００５６】
これにより、端末10は、Initiator端末10Iとなっている状態では、Responder端末10Rを効率良く発見することができる。また、端末10は、Responder端末10Rとなっている状態では、自身がResponder端末10Rであることを、周囲の端末10に効率良く周知することができる。
【００５７】
以上、実施の形態を参照して本開示における様々な観点を説明したが、本開示は上記によって限定されるものではない。本開示の各観点における構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００５８】
例えば、実施の形態においては、Responder情報要素のシグナリングにビーコンフレームを用い、ネゴシエーションにiFTMRフレーム及びiFTMフレームを用いたが、これらのフレームは一例であり、本開示はこれに限定されるものではない。
【００５９】
また、実施の形態においては、端末は、時刻情報（ToA情報）をベースとしたFTMプロトコルを実行するものとして説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。本開示は、時刻情報（ToA情報）の代わりに、AoA（Angle of Arrival）情報（角度情報）を使用する無線通信システムにも適用可能である。AoA情報（角度情報）を使用する無線通信システムにおいては、Initiator端末は、周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行し、各Responder端末の位置情報と、フレーム交換を実行したときの各Responder端末の角度を示すAoA情報（角度情報）と、を取得する。そして、Initiator端末は、各Responder端末の位置情報と、各Responder端末のAoA情報（角度情報）とを基に、自端末の位置情報を推定する。
【００６０】
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を使用して格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（CD-Recordable）、ＣＤ−Ｒ／Ｗ（CD-ReWritable）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されても良い。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバなどの有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００６１】
また、上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得るInitiator手段と、
周囲のInitiator端末との間でフレーム交換を実行することにより当該Initiator端末の位置情報の推定に用いる情報を提供するResponder手段と、
前記Initiator手段とResponder手段とを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記Initiator手段を用いて自端末をInitiator端末として機能させ、周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより得られた情報に基づき自端末の位置情報を推定し、その後に、前記Responder手段及び当該位置情報を用いて自端末をResponder端末として機能させる、
端末。
（付記２）
前記制御手段は、
自端末をResponder端末として機能させている状態では、周囲の端末に対し、自端末がResponder端末であることを示すResponder情報要素をシグナリングし、
自端末をInitiator端末として機能させている状態では、前記Responder情報要素をシグナリングしている周囲のResponder端末を発見し、発見したResponder端末との間でフレーム交換の許可に関するネゴシエーションを行い、許可が得られた場合に、発見したResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得る、
付記１に記載の端末。
（付記３）
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行した時刻を示すToA（Time of Arrival）情報と、を含む、
付記１または２に記載の端末。
（付記４）
フレーム交換を実行することは、FTM（Fine Time Measurement）プロトコルを実行することである、
付記３に記載の端末。
（付記５）
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行したときの当該Responder端末の角度を示すAoA（Angle of Arrival）情報と、を含む、
付記１または２に記載の端末。
（付記６）
周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得るInitiator端末、又は、周囲のInitiator端末との間でフレーム交換を実行することにより当該Initiator端末の位置情報の推定に用いる情報を提供するResponder端末のいずれかとなる複数の端末を備え、
前記端末は、
Initiator端末となり、周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより得られた情報に基づき自端末の位置情報を推定し、その後に、当該位置情報を用いてResponder端末となる、
無線通信システム。
（付記７）
前記端末は、Responder端末となっている状態では、周囲の端末に対し、前記端末がResponder端末であることを示すResponder情報要素をシグナリングし、
前記端末は、Initiator端末となっている状態では、前記Responder情報要素をシグナリングしている周囲のResponder端末を発見し、発見したResponder端末との間でフレーム交換の許可に関するネゴシエーションを行い、許可が得られた場合に、発見したResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得る、
付記６に記載の無線通信システム。
（付記８）
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行した時刻を示すToA（Time of Arrival）情報と、を含む、
付記６または７に記載の無線通信システム。
（付記９）
フレーム交換を実行することは、FTM（Fine Time Measurement）プロトコルを実行することである、
付記８に記載の無線通信システム。
（付記１０）
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行したときの当該Responder端末の角度を示すAoA（Angle of Arrival）情報と、を含む、
付記６または７に記載の無線通信システム。
（付記１１）
端末による通信方法であって、
周囲のResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより得られた情報に基づき自端末の位置情報を推定することで自端末をInitiator端末として機能させ、その後に、当該位置情報を用いて、周囲のInitiator端末との間でフレーム交換を実行することにより当該Initiator端末の位置情報の推定に用いる情報を提供することで自端末をResponder端末として機能させる、
通信方法。
（付記１２）
自端末をResponder端末として機能させている状態では、周囲の端末に対し、自端末がResponder端末であることを示すResponder情報要素をシグナリングし、
自端末をInitiator端末として機能させている状態では、前記Responder情報要素をシグナリングしている周囲のResponder端末を発見し、発見したResponder端末との間でフレーム交換の許可に関するネゴシエーションを行い、許可が得られた場合に、発見したResponder端末との間でフレーム交換を実行することにより自端末の位置情報の推定に用いる情報を得る、
付記１１に記載の通信方法。
（付記１３）
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行した時刻を示すToA（Time of Arrival）情報と、を含む、
付記１１または１２に記載の通信方法。
（付記１４）
フレーム交換を実行することは、FTM（Fine Time Measurement）プロトコルを実行することである、
付記１３に記載の通信方法。
（付記１５）
自端末の位置情報の推定に必要な情報は、周囲のResponder端末の位置情報と、当該Responder端末との間でフレーム交換を実行したときの当該Responder端末の角度を示すAoA（Angle of Arrival）情報と、を含む、
付記１１または１２に記載の通信方法。
【００６２】
この出願は、２０１８年４月１９日に出願された日本出願特願２０１８−０８０３０８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００６３】
１０  端末
１０Ｉ，１０Ｉ１  Initiator端末
１０Ｒ，１０Ｒ１〜１０Ｒ４  Responder端末
１１  プロセッサ
１２  制御部
１３  Initiator機能部
１４  Responder機能部
１５  メモリ
【図１】
2019202873.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】令和2年10月13日(2020.10.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末であって、
周囲のResponder端末とのフレーム交換により前記端末の位置情報の推定のための情報を得ることでInitiator端末として機能するInitiator手段と、
前記端末の前記位置情報の推定のための前記情報に基づいて前記端末の前記位置情報を推定する制御手段と、
前記端末の前記位置情報が推定された際に、周囲のInitiator端末とのフレーム交換により前記周囲のInitiator端末の位置情報の推定のための情報を提供することでResponder端末として機能するResponder手段と、を備える、
端末。
【請求項２】
前記端末が前記Responder端末として機能している場合に、前記Responder手段は、周囲の端末に対し、前記端末が前記Responder端末であることを示すResponder情報要素をシグナリングし、
前記端末が前記Initiator端末として機能している場合に、前記Initiator手段は、
前記Responder情報要素をシグナリングしている周囲のResponder端末を発見し、
発見した前記周囲のResponder端末との間でフレーム交換に関するネゴシエーションを行い、
前記フレーム交換のネゴシエーションに応じて、前記周囲のResponder端末との前記フレーム交換により前記端末の位置情報の推定に用いる情報を得る、
請求項１に記載の端末。
【請求項３】
前記端末の前記位置情報の推定のための情報は、前記周囲のResponder端末の前記位置情報と、当該周囲のResponder端末との前記フレーム交換を実行した時刻を示すToA（Time of Arrival）情報と、を含む、
請求項１または２に記載の端末。
【請求項４】
フレーム交換を実行することは、FTM（Fine Time Measurement）プロトコルを実行することを含む、
請求項３に記載の端末。
【請求項５】
前記端末の前記位置情報の推定のための情報は、前記周囲のResponder端末の前記位置情報と、当該周囲のResponder端末との前記フレーム交換を実行したときの当該周囲のResponder端末の角度を示すAoA（Angle of Arrival）情報と、を含む、
請求項１または２に記載の端末。
【請求項６】
複数の端末を備える無線通信システムであって、
前記複数の端末の各端末は、周囲のResponder端末とのフレーム交換により前記各端末の位置情報の推定のための情報を得るよう構成されるInitiator端末として機能するか、又は、周囲のInitiator端末とのフレーム交換により当該周囲のInitiator端末の位置情報の推定のための情報を提供するよう構成されるResponder端末として機能し、
前記複数の端末の各端末は、
前記各端末の前記位置情報を推定するための情報に基づき前記各端末の位置情報を推定し、前記各端末の前記位置情報が推定された場合にResponder端末として機能する、
無線通信システム。
【請求項７】
端末による通信方法であって、
周囲のResponder端末とのフレーム交換により前記端末の位置情報の推定のための情報を得ることでInitiator端末として機能し、
前記端末の前記位置情報の推定のための前記情報に基づいて前記端末の前記位置情報を推定し、
前記端末の前記位置情報が推定された際に、周囲のInitiator端末とのフレーム交換により前記周囲のInitiator端末の位置情報の推定のための情報を提供することでResponder端末として機能する、
通信方法。
【国際調査報告】
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