説明

測位支援装置及び測位支援方法

【課題】通信端末に対して送信する概位置情報の高精度化をより効率よく行う。
【解決手段】測位支援システム10及び測位支援システム10を含む測位システム1による測位方法(測位支援方法)によれば、通信端末60が過去に在圏した通信エリア(セル)の履歴を示す履歴情報に基づいて、この履歴情報に含まれる通信エリア同士の位置関係を推定し、この推定結果に基づいて概位置情報DBに格納される概位置情報が更新される。このように、通信エリアの位置関係を推定することにより、通信エリアの位置に係る情報が全くない場合と比較して概位置情報をより正確に求めることが可能となり、この結果、この概位置情報の高精度化をより効率的に行うことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信端末による測位演算の際にアシストデータとして用いられる概位置情報を通信端末に対して送信する測位支援装置及び当該測位支援装置による測位支援方法に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話等の通信端末の高性能化に伴い、GPS(Global Positioning System)を利用した測位機能を有する通信端末の普及が進んでいる。通信端末においてGPSを利用した測位演算を行う場合、GPS衛星からの電波のみを受信して測位する単独測位方式では測位時間の長期化及び通信端末における消費電力の増大等が懸念される。このため、GPS衛星の位置等の捕捉情報(アシストデータ)を測位支援サーバから通信端末に対して送信することにより測位時間の短縮を図るネットワークアシスト方式が採用されている。また、ネットワークアシスト方式のGPS測位では、通信端末の大まかな位置を示す情報(概位置情報)として、当該通信端末が在圏するエリアの基地局の位置を特定する情報が、アシストデータの一つとして測位支援サーバから通信端末に対して送信される(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
通信端末の概位置情報は、GPS測位の成功率に大きく寄与する情報である。このため、より高い精度の概位置情報を提供する方法が検討されている。例えば、特許文献2では、通信端末におけるGPS測位の結果を測位支援サーバが受信し、この結果を利用して測位支援サーバに格納されている概位置情報(通信エリアの位置情報及び誤差半径)を更新する構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−175824号公報
【特許文献2】特開2010−169554号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献2記載の測位支援方法によれば、通信端末の測位結果に基づいて通信端末が在圏する通信エリアの通信エリア位置情報及び誤差情報からなる概位置情報を更新することが可能であり、同じ通信エリアにおいてGPS測位が繰り返されることにより、測位支援サーバにおいて測位結果に基づいた学習がなされ、当該通信エリアに関する概位置情報の高精度化が達成される。
【0006】
しかしながら、特許文献2記載の方法では、当該通信エリアにおいて通信端末によるGPS測位が行われない限り、当該通信エリアに関する概位置情報の更新、すなわち、概位置情報の学習がなされない。したがって、過去に1度も測位が成功していない通信エリアにおいてGPS測位をしようとすると、精度の低い概位置情報、例えば、大まかな地域や国を特定するレベルの概位置情報をしか提供することができず、この結果、その通信エリアにおけるGPS測位の成功率の低下を導く可能性がある。そして、当該通信エリアにおけるGPS測位が成功しない限り、この通信エリアに係る概位置情報は更新されないため、次回以降のGPS測位についても成功率の上昇が困難となる。このように、通信端末の測位結果に基づいた概位置情報の更新のみでは、概位置情報の高精度化を効率よく行うことが困難となる場合が考えられる。
【0007】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、通信端末に対して送信する概位置情報の高精度化をより効率よく行うことが可能な測位支援装置及び当該測位支援装置による測位支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、本発明に係る測位支援装置は、衛星を捕捉して当該衛星からの情報を用いて測位を行う通信端末における測位演算に使用され、当該通信端末が在圏する通信エリアの位置を示す概位置情報と、当該通信エリアを特定する情報とを対応付けて格納する概位置情報格納手段と、通信端末が過去に在圏した通信エリアの履歴を示す履歴情報を受信する履歴情報受信手段と、前記履歴情報に基づいて、前記履歴情報に含まれる通信エリアの位置関係を推定する位置関係推定手段と、前記位置関係推定手段による前記通信エリアの位置関係を推定した結果に基づいて、前記概位置情報格納手段において格納される前記概位置情報を更新する概位置情報更新手段と、を備えることを特徴とする。
【0009】
上記の測位支援装置によれば、通信端末が過去に在圏した通信エリアの履歴を示す履歴情報に基づいて、通信エリアの位置関係を推定し、この推定結果に基づいて概位置情報が更新される。このように、通信エリアの位置関係を推定することにより、通信エリアの位置に係る情報が全くない場合と比較して概位置情報をより正確に求めることが可能となり、この結果、この概位置情報の高精度化をより効率的に行うことができる。
【0010】
ここで、前記概位置情報には、前記通信端末が在圏する通信エリアの基準位置を示す通信エリア位置情報と、前記通信エリア位置情報の誤差半径を示す誤差情報と、当該通信エリアに係る情報が、前記通信端末から送信され当該測位演算の結果を示す情報である測位結果情報に基づいた更新が行われたか否かを示すフラグと、が含まれ、前記位置関係推定手段は、前記履歴情報に含まれる第1の通信エリアに対して近接する近接通信エリアを前記履歴情報における履歴に基づいて推定し、前記概位置情報更新手段は、前記通信端末から送信された前記測位結果情報を受信して、この測位結果情報に基づいて、前記概位置情報格納手段において格納される前記概位置情報を更新すると共に、前記概位置情報格納手段を参照し、前記近接通信エリアに係る概位置情報が更新済である場合に、前記第1の通信エリアに係る概位置情報の前記通信エリア位置情報及び前記誤差情報を更新する態様とすることができる。
【0011】
上記の構成によれば、過去に測位演算された結果に基づいて概位置情報が更新された通信エリアに対する位置関係を推定し、その推定結果に基づいて概位置情報の通信エリア位置情報及び誤差情報を更新する態様となっている。この場合、過去に測位演算が行われたという実績に基づいて、通信エリアの位置関係を推定することができ、推定結果に基づいて概位置情報の更新を行うことができるため、この概位置情報を利用した測位演算の成功率が上昇し、概位置情報の高精度化がより効率的に行われる。
【0012】
また、前記位置関係推定手段は、前記履歴に基づいて、前記第1の通信エリアに対して前記近接通信エリアがどれだけ離れているかを示す近接レベルを推定し、前記概位置情報更新手段は、前記概位置情報格納手段を参照し、前記近接通信エリアのうち概位置情報が更新済である通信エリアと前記第1の通信エリアとの近接レベルに基づいて、前記第1の通信エリアに係る概位置情報の前記誤差情報を更新する態様とすることができる。
【0013】
このように、近接通信エリアの近接レベルに応じて、概位置情報の誤差情報を更新することで、近接レベルに応じて通信エリアの誤差情報をより適切な値に更新することができることから、この概位置情報を利用した測位演算の成功率が上昇し、概位置情報の高精度化がより効率的に行われる。
【0014】
ここで、前記履歴情報は、前記通信端末からの報知情報に含まれて前記通信端末から送信される態様とすることができる。
【0015】
上記のように、履歴情報が通信端末から報知情報を利用して送信されて、測位支援装置においてこれを受信する態様とすることで、履歴情報を通信端末から送信するための通信量を新たに増加させることなく測位支援装置において履歴情報を取得できることから、概位置情報の高精度化をより効率的に達成することができる。
【0016】
また、前記通信エリア位置情報及び前記測位結果情報は、緯度及び経度を含む情報である態様とすることができる。
【0017】
なお、本発明は、上記のように測位支援装置の発明として記述できる他に、以下のように測位支援方法の発明としても記述することができる。これはカテゴリが異なるだけで、実質的に同一の発明であり、同様の作用及び効果を奏する。
【0018】
すなわち、本発明に係る測位支援方法は、衛星を捕捉して当該衛星からの情報を用いて測位を行う通信端末における測位演算に使用され、当該通信端末が在圏する通信エリアの位置を示す概位置情報と、当該通信エリアを特定する情報とを対応付けて格納する概位置情報格納手段とを備える測位支援装置による測位支援方法であって、履歴情報受信手段により通信端末が過去に在圏した通信エリアの履歴を示す履歴情報を受信する履歴情報受信ステップと、位置関係推定手段により、前記履歴情報に基づいて、前記履歴情報に含まれる通信エリアの位置関係を推定する位置関係推定ステップと、概位置情報更新手段により、前記位置関係推定手段による前記通信エリアの位置関係を推定した結果に基づいて、前記概位置情報格納手段において格納される前記概位置情報を更新する概位置情報更新ステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、通信端末に対して送信する概位置情報の高精度化をより効率よく行うことが可能な測位支援装置及び当該測位支援装置による測位支援方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の好適な実施形態に係る測位システムの構成を説明するブロック図である。
【図2】SUPLサーバ、位置情報管理装置、ユーザ情報管理装置、GW装置、及び基地局装置のハードウェア構成を示す図である。
【図3】通信端末のハードウェア構成を示す図である。
【図4】ユーザの移動に伴う通信端末の移動の例を示す図である。
【図5】通信端末において蓄積される通信端末の履歴情報を示すセルIDプロファイルリストの例を示す図である。
【図6】概位置情報DBに格納される概位置情報(セルIDDB)の例である。
【図7】概位置情報DBに格納される概位置情報(セルID補完DB)の例である。
【図8】概位置情報DBに格納されるSGSNの位置情報の例である。
【図9】管理DBに格納される情報の例である。
【図10】通信端末から送信される履歴情報に基づいてSUPLサーバのデータベースを更新する場合のシーケンス図である。
【図11】SUPLサーバのデータベースの更新に係るフローチャートである。
【図12】SUPLサーバのデータベースの更新に係るフローチャートである。
【図13】SUPLサーバのデータベースの更新に係るフローチャートである。
【図14】SUPLサーバのデータベースの更新に係るフローチャートである。
【図15】通信端末とSUPLサーバとの間で通信を行うための処理を説明するシーケンス図である。
【図16】移動体通信網における通信端末の認証処理及び通信端末に対して送信する概位置情報の準備に係る処理を説明するシーケンス図である。
【図17】位置情報管理装置においてSUPLサーバに対して送信する送信データを決定する処理を説明するフローチャートである。
【図18】SUPLサーバから通信端末に対して送信する概位置情報として用いる位置情報を決定する処理を説明するフローチャートである。
【図19】通信端末におけるGPS測位に係る処理及び測位後の処理について説明するシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0022】
<測位支援システムを含む測位システムの構成>
図1は、本発明の実施形態に係る測位システム1の構成を説明するブロック図である。測位システム1は、測位支援システム10を構成するSUPL(Secure User Plane Location)サーバ20及び位置情報管理装置30と、ユーザ情報管理装置40と、GW(Gateway)装置50と、通信端末60と、基地局装置70,72,73と、を含んで構成される。このうち、SUPLサーバ20及び位置情報管理装置30により構成される測位支援システム10は、通信端末60による測位演算を支援する装置であり、ユーザ情報管理装置40、GW装置50、及び基地局装置70,72,73は、それぞれ、通信端末60と測位支援システム10との間の通信に係る装置である。また、SUPLサーバ20、位置情報管理装置30、ユーザ情報管理装置40、及びGW装置50は、同じ移動体通信網に含まれる装置であり、通信端末60は、この移動体通信網N1に対して接続する機能を有する。
【0023】
なお、本実施形態においては、通信端末60は、例えば海外において用いられる場合のように移動体通信網N1からローミングアウトした状態であり、移動体通信網N1とは異なる移動体通信網N2に含まれる基地局装置70に対して接続することにより、通信を行っている。このとき、通信端末60が移動体通信網N1に含まれる測位支援システム10からのアシストデータの提供を受けて測位を行い、また、通信端末60からの情報に基づいて測位支援システム10に格納されたアシストデータの更新を行う場合について説明する。
【0024】
ここで、本実施形態において通信端末60が行う測位方法について説明する。本実施形態において通信端末60が行う測位方法とは、ネットワークアシスト方式によるGPS(Global Positioning System)測位である。GPS測位とは、上空の3つ以上のGPS衛星からの信号を受信することにより、GPS衛星の位置情報に基づいて受信端末(通信端末60)の位置(具体的には、緯度、経度及び高度)を割り出す方法であるが、これを行うためには通信端末60によりGPS衛星を捕捉する必要があり、この処理に一定時間を要する。このため、本実施形態に係るネットワークアシスト方式によるGPS測位では、GPS衛星の位置及び通信端末60の概位置(初期位置)情報等の情報(アシストデータ)を測位支援システム10から通信端末に対して送信することにより、通信端末60によるGPS衛星の捕捉に係る処理及び測位時間の短縮が図られている。本実施形態では、通信端末60が測位支援システム10に対してアシストデータの提供を要求することにより通信端末60の概位置を示す情報及び通信端末60が信号を受信することができるGPS衛星の位置情報を測位支援システム10から受信することにより、通信端末60でGPS測位が行われ、通信端末60の位置が求められる。
【0025】
測位支援システム10から通信端末60に対して送られるアシストデータのうち、GPS衛星の位置情報については、測位支援システム10においてGPS衛星の起動情報を管理しているアシストデータプロバイダ(図示せず)から取得された情報が用いられる。一方、通信端末60の概位置情報としては、通信端末60が在圏する通信エリアであるセルに対して電波を送信する基地局装置の位置情報が用いられる。これは、基地局装置の位置は予め定められているため、当該基地局装置の位置情報を測位支援システム10において予め格納することができ、通信端末60が在圏するセルを特定する情報が通信端末60から送信された場合に、当該情報に基づいて通信端末60に対して送信することができるからである。
【0026】
上記の基地局装置が移動体通信網N1により設けられたものである場合(すなわち、移動体通信網N1に含まれる基地局装置である場合)は、基地局装置の位置情報が容易に入手できるため、測位支援システム10において当該位置情報をアシストデータとして格納することが容易である。しかしながら、本実施形態のように、通信端末60がローミングアウトしている場合、通信端末60が在圏する基地局装置70及び他の基地局装置72,73は、他の移動体通信網N2により設置されたものであるため、基地局装置70が設けられた位置の正確な情報を測位支援システム10において把握するのは困難である。したがって、通信端末60から提供される情報(例えば、在圏する国や移動体通信網N2を提供する通信事業者を特定する情報等)に基づいて概位置情報を作成した場合、その精度は著しく低くなるため、この情報を用いてGPS測位を行った結果の精度が低くなる場合があるという問題があった。以下の実施形態では、上記の問題を鑑みて通信端末60に送信する概位置情報の精度が高められた測位支援システム10を含む測位システム1について説明する。
【0027】
次に測位システム1に含まれる各装置について説明を行う。まず測位システム1に含まれる測位支援システム10を構成するSUPLサーバ20は、測位支援システム10の主要機能を有する装置であり、通信端末60に対して送信するアシストデータを格納し、通信端末60からの要求に基づいて、アシストデータを通信端末60に対して送信する機能を有する。
【0028】
SUPLサーバ20と同様に測位支援システム10を構成する位置情報管理装置30は、通信端末60と測位に係る通信を行うための認証処理を行う機能を有すると共に、移動体通信網N1において位置情報に係るデータを管理するGMLC(Gateway Mobile Location Centre)の機能を有し、例えばEBSCP(External Business user Service Control Point)として実現される。具体的には、自網(移動体通信網N1)とは異なる通信網(移動体通信網N2を含む)のプロファイルデータ等を格納し、必要に応じて当該データをSUPLサーバ20に対して送信する。本実施形態に係る詳細な処理については後述する。
【0029】
ユーザ情報管理装置40は、測位支援システム10との間で測位に係る通信を行う通信端末の所有者(ユーザ)に係る情報(ユーザプロファイル)を格納する機能を有し、例えばSUSCP(Specific User Service Control Point)として実現される。そして、位置情報管理装置30からの要求に応じて当該情報を提供する。
【0030】
GW装置50は、移動体通信網N1とは異なる移動体通信網(例えば移動体通信網N2)との間に設けられ、移動体通信網N2と移動体通信網N1とを接続する機能を有し、例えばCPCG(Charging and Protocol Conversion Gateway)として実現される。通信端末60のようにローミングアウトした通信端末60が移動体通信網N1に含まれる各装置との間で通信を行うためには、このGW装置50に対してまず接続する必要がある。GW装置50は外部の移動体通信網から接続要求を送信した通信端末60と、移動体通信網N1に含まれる各装置(本実施形態では、SUPLサーバ20)との間の通信の仲介を行う。
【0031】
通信端末60はユーザにより用いられ、具体的には、例えば、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistance)等の通信機能を有する装置として実現される。また、本実施形態に係る通信端末60は、他の通信事業者が提供する設備(例えば、基地局装置70)を利用して通信を行うことができるローミングに係る機能を備えることにより、移動体通信網N2を介して通信を行う機能を有する。さらに、通信端末60は測位支援システム10からのアシストデータを利用したGPS測位を行う機能を有する。また、この通信端末60は、定期的に報知情報をSUPLサーバ20に対して送信する機能を有する。この報知情報とは、通信端末60の接続状況等を通信事業者側で把握するための情報であり、ユーザが通信端末60を操作することなく通信端末60により予め定められたタイミングで自動的に送信されるものである。
【0032】
基地局装置70,72,73は、移動体通信網N2に含まれる装置であり、特定の範囲に対して電波を送信することによりセルC1,C2,C3をそれぞれ形成する。通信端末60がセルC1内にある場合、通信端末60は基地局装置70を介して情報を送受信することにより、通信を行うことができる。セルにはそれぞれ固有のセルIDが付与されており、このセルIDにより、どの基地局装置70が関連するセルであるかを区別することができる。この基地局装置70と基地局装置72,73とを含む複数の基地局装置は、その移動体通信網N2において基地局装置の上流(上位)に位置してパケット通信の制御を行うSGSN(Serving GPRS Support Node)(図示せず)により管理されている。すなわち、SGSNは、基地局装置70,72,73により形成されたセルC1,C2,C3を包含するエリア(上位エリア)A1におけるパケット通信の制御に関与している。
【0033】
測位システム1に含まれるSUPLサーバ20、位置情報管理装置30、ユーザ情報管理装置40、GW装置50、及び基地局装置70(72,73)は、それぞれ、図2に示すように、CPU101、主記憶装置であるRAM(Random Access Memory)102及びROM(Read Only Memory)103、通信を行うための通信モジュール104、並びにハードディスク等の補助記憶装置105等のハードウェアを備えるコンピュータとして構成される。そして、これらの構成要素が動作することにより、各装置の機能が発揮される。
また、通信端末60は、図3に示すように、CPU(Central Processing Unit)601、RAM602、ROM603、操作部604、無線通信部605、ディスプレイ606、及びアンテナ607等のハードウェアにより構成される。そしてこれらの構成要素が動作することにより、通信端末60の機能が発揮される。
【0034】
なお、SUPLサーバ20と位置情報管理装置30との間、位置情報管理装置30とユーザ情報管理装置40との間、ユーザ情報管理装置40とGW装置50との間、GW装置50とSUPLサーバ20との間は、それぞれ有線のネットワークを介して接続される。また、通信端末60とGW装置50との間、及び通信端末60と基地局装置70(72,73)との間は、それぞれ無線通信により情報の交換が行われる。
【0035】
図1に戻り、測位システム1に含まれ本発明の特徴をなす測位支援装置である測位支援システム10に含まれるSUPLサーバ20及び位置情報管理装置30について詳細に説明する。SUPLサーバ20は、通信部(履歴情報受信手段)21と、制御部(位置関係推定手段、概位置情報更新手段)22と、概位置情報DB(データベース)(概位置情報格納手段)23と、を含んで構成される。また、位置情報管理装置30は、通信部31と、制御部32と、管理DB33とを含んで構成される。
【0036】
SUPLサーバ20の通信部21は、通信端末60から送信される測位情報送信要求に基づいて、概位置情報を含むアシストデータを通信端末60に対して送信する機能を有する。また、通信端末60から送信される測位結果を受信する機能を併せて備える。また、位置情報管理装置30との間で情報を送受信する機能をさらに有する。さらに、通信端末60から送信される履歴情報を受信する機能をさらに有する。通信部21により受信された情報は、制御部22へ送られる。
【0037】
ここで、通信端末60から送信される履歴情報について、図4及び図5を用いて説明する。図4は、ユーザの移動に伴う通信端末60の移動の例を示す図である。図4では、セルを特定するセルIDがA〜7である7つのセルが示されている。なお、図4において、その形状が実線で示されたセル(セルA,C,E)は、過去に当該セルでGPS測位が行われ、その結果がSUPLサーバ20において保持されているセルである。また、形状が破線で示されたセル(セルB,D,F,G)は、当該セルでの過去のGPS測位の結果がSUPLサーバ20において保持されていないセルである。また、図5は、図4に示す通信端末60の移動の結果取得される履歴プロファイルの例を示す図である。
【0038】
図4に示すようにユーザが移動をした場合、通信端末60が在圏する(接続する)セルは、通信端末60の位置に応じてセルA−B−A−C−F−Gと変更される。通信端末60では、予め定められた間隔で定期的(本実施形態では15分毎)に在圏するセルを記憶し、これを通信端末60において保持しておく。この結果が図5に示すセルIDプロファイルリストである。通信端末60では、このIDプロファイルリストを、定期的(例えば6時間に1回)に報知情報に添付してSUPLサーバ20に対して送信する。これにより、通信端末60の移動した履歴を示す履歴情報が通信端末60からSUPLサーバ20へ送られる。
【0039】
通信端末60の移動は、図4に示すように一筆書き状の線で示すことができるため、通信端末60が在圏するセルについても隣り合ったセルを伝うように変更される。このため、図5に示すセルIDプロファイルにおいても、在圏するセルを記憶する間隔よりも短い間隔でセル間を移動した場合を除いて、隣り合ったセルの情報が連続して示されると推定することができる。したがって、このセルIDプロファイルリストを参照することで、例えばセルAとセルB、セルAとセルCが隣り合っているだろうと推定することができ、さらにセルAとセルFの間にセルCがあるという推定も行うことができる。このように、図5に示すセルIDプロファイルリストから、セル同士が隣り合っているのか、また間に複数個のセルが設けられているのか、という「近接レベル」を推定することが可能である。なお、本実施形態において、「2つのセルが『近接』している」とは、セル同士が隣り合っていることを指すのではなく、2つのセルの間に別のセルが設けられている場合のことも含む。
【0040】
図1に戻り、SUPLサーバ20の制御部22は、通信端末60から送信される測位情報送信要求に基づいて、概位置情報DB23に格納される概位置情報を取得する機能を有する。なお、制御部22が通信端末60に対して送信する概位置情報は、より高い精度の概位置情報を通信端末60に送信する目的から、後述の位置情報管理装置30より送信される情報にも基づいて決定される。その具体的な処理については、後述の測位支援方法に係る説明において説明する。
【0041】
また、制御部22は、通信端末60から送信されるGPS測位の結果を示す測位結果情報に基づいて、後述の概位置情報DB23に格納される概位置情報を更新する概位置情報更新手段としての機能を有する。この制御部22による概位置情報の更新には、通信端末60がGPS測位を成功した場合の概位置情報の書換えに限られず、GPS測位が失敗して概位置情報が不良と判断された場合の概位置情報の初期化も含まれる。制御部22による概位置情報の更新については、後述する。
【0042】
さらに、制御部22は、通信端末60から送られた履歴情報に基づいて、通信エリア(セル)の位置関係を推定する位置関係推定手段としての機能を有すると共に、この通信エリアの位置関係を推定した結果に基づいて、後述の概位置情報DB23に格納される概位置情報を更新する概位置情報更新手段としての機能を有する。
【0043】
概位置情報DB23は、上述のセルのセルIDに対応付けて、当該セルに係る基地局の情報が格納される概位置情報格納手段として機能する。図6は、概位置情報DB23に格納される概位置情報(セルIDDB)の例である。図6に示す情報のうち、MCC(Mobile Country Code、国コード)、MNC(Mobile Network Code、オペレータコード(例えば通信事業者毎に定められる))、及びセルIDは、予め定められているものである。そして、通信端末60から送信される測位情報送信要求にも、通信端末60が在圏するセルを特定する情報として、上記のMCC,MNC及びセルIDが含まれる。また、Lat(Latitude (Y)、緯度)、Lon(Longitude (X)、経度)、Alt(Altitude、GPS測位で基準となるWGS84楕円体からの高度)、Unc(Uncertainty (k)、緯度・経度の不確定性)、Unc−Alt(Uncertainty Altitude (k)、高度の不確定性)は、上記のセルIDに対応して格納される概位置情報を示すものである。不確定性は、この概位置情報の算出方法、セルIDに対応するセルの大きさ(広さ)、及び、当該概位置情報を利用したGPS測位結果等に基づく精度を示すものである。また、更新要否は、図6に示す表に格納される情報を、通信端末60から送信される測位結果に基づいて更新する必要があるかを示すフラグである。
【0044】
図6に示すようにセルIDに対応付けて格納される概位置情報は、(1)セルIDにより特定されるセルに係る基地局装置の正確な位置を示す情報か、又は(2)基地局装置の位置を正確に示す情報ではなく、過去に同じセル内で測位した結果に基づいて更新された情報、である。このうち(1)の基地局装置の正確な位置を示す情報は、例えば、その基地局装置を管理する通信事業者のGMLCに対して、基地局装置に対応するセルIDを指定して問い合わせることにより、取得することができる。この場合、概位置情報DB23において正確な情報が既に格納されるため、概位置情報DB23の当該情報をさらに更新する必要はなく、「更新不要」を示すフラグが当該情報に対して付与される。
【0045】
しかし、上記のように基地局装置の位置を示す情報を提供する通信事業者は限られているため、基地局装置の正確な位置を概位置情報DB23において把握することは困難である。したがって、概位置情報DB23では、(2)過去に同じセル内において測位を行う際に用いられた概位置情報及び測位結果に基づいて算出された概位置情報が格納される。このように、基地局装置の正確な位置が分からない場合、制御部22(概位置情報更新手段)によって、当該セルIDにより特定されるセルにおいて測位した結果に基づいて新たな概位置情報が作成され、概位置情報DB23に格納される情報が更新される。その具体的な方法については後述する。このように、通信端末60による測位結果に基づいて概位置情報を更新する場合、「更新要」を示すフラグが当該概位置情報に対して付与される。
【0046】
なお、この測位結果に基づいて更新する必要があるかを示すフラグのほか、概位置情報の提供可否を示すフラグを概位置情報に対応付けて概位置情報DB23に格納していてもよい。この場合、例えば概位置情報が十分では正確ではない場合、例えば、更新回数が少ない場合には、提供不可を示すフラグをつけておき、この提供不可のフラグがある場合には、この概位置情報の使用が許可されていないと判断され、後述の制御部32による概位置情報の取得が停止される。
【0047】
なお、上記のように、基地局装置の位置が正確に分からない場合であって、且つ、過去に同じセルIDのセル内で測位が行われたことがない場合、セルIDに対応付けられた概位置情報は、予め概位置情報DB23に格納されることはない。この場合、通信端末60から送信されるMCC及びMNCから求められる位置情報が通信端末60に対して送信する概位置情報として用いられる。この情報は、後述の位置情報管理装置30より送信されるが、その処理は後述する。
【0048】
図7は、図6に示したセルの概位置情報を補完するための情報であって、概位置情報DB23に格納されるセルID補完DBの例を示す図である。このセルID補完DBは、図5に示したセルIDプロファイルに基づいて、制御部22がセル間の近接レベルを推定して作成するものである。具体的には、図6に示したセルの概位置情報に既に情報が記載されているセル(セルA,C)に対して、他のセルがどのような位置関係になっているかを示すものである。例えば、図5に示すようにセルAに対して隣り合っている(他のセルを間に挟まず近接している)と推測されるセルB,D,Cを「レベル1」として分類し、セルAに対して間に1つのセルを挟んで近接していると推定されるセルを「レベル2」として分類し、それぞれのレベルに対して誤差半径の拡張幅(+50km/+100km:これは一例である)を予め規定している。なお、図7において網掛けを施している情報は、後述のフローチャートに則ってレベル判定を行った後に、当該情報を削除したものであり、これらの情報は使用されない。このセルID補完DBの詳細な作成方法については後述する。
【0049】
図8は、同じく概位置情報DB23に格納されるSGSNの概位置情報の例を示す図である。上述のようにSGSNは、複数の基地局装置を管理する装置であり、通信端末60から送信される測位情報送信要求には、通信端末60が接続する基地局装置70を管理するSGSNを特定するSGSNのIP(Internet Protocol)アドレスが含まれる。このため、基地局装置70の位置は分からないものの、SGSNの位置情報が分かる場合には、この情報を概位置情報として用いることもできる。
【0050】
なお、SGSNの管理下にある基地局装置は複数あるため、単一の基地局装置が管理するセルよりも広域をカバーする必要がある。したがって、SGSNの概位置情報はセルの概位置情報と比較して不確定性が高く設定される場合がある。すなわち、緯度・経度の不確定性及び高度の不確定性(誤差情報)は、概位置情報が用いられると推測される領域に応じて適宜変更される。また、上記の理由から、SGSNの概位置情報はセルの概位置情報と比較して誤差半径(誤差情報)が広くなると考えられる。一方、誤った測位結果等を含んでSGSNの概位置情報を算出した場合には、一般的なSGSNの機能から想定される誤差半径と全くかけ離れた誤差半径が導かれ、この値が誤差半径として利用された場合、概位置情報を適切に利用することが困難となり、通信端末60による測位結果の精度が著しく低下することが考えられる。したがって、誤差半径については最小値及び最大値を予め設定しておくことができる。
【0051】
図8に示す情報は、GPS測位に利用するために後述の位置情報管理装置30から送信された場合に格納される。なお、以降の説明での「SGSNの位置情報」とは、図1に示す基地局装置70,72,73により形成されたセルC1,C2,C3を包含するエリア(上位エリア)A1の中心位置(基準位置)を指していて、SGSNが設置されている位置を示すものとは限らない。すなわち、SGSNの位置とは、SGSNの配下の基地局により構成される通信エリアの中心となる位置を指すものである。
【0052】
なお、SGSNの概位置情報の提供可否を示すフラグをSGSNの概位置情報に対応付けて概位置情報DB23に格納していてもよい。この場合、例えば概位置情報が十分では正確ではない場合、例えば、更新回数が少ない場合には、提供不可を示すフラグをつけておき、この提供不可のフラグがある場合には、この概位置情報の使用が許可されていないと判断され、後述の制御部32による概位置情報の取得が停止される。
【0053】
次に、図1に戻り、測位支援システム10に含まれる位置情報管理装置30について説明する。位置情報管理装置30の通信部31は、ユーザ情報管理装置40との間で通信を行うことにより、SUPLサーバ20に対して接続要求を送信する通信端末60の認証処理を行う機能と、SUPLサーバ20との間で通信を行うことにより、位置情報管理装置30において格納する位置情報(MCC及びMNCより特定される位置情報や、SGSNの位置情報等)をSUPLサーバ20に対して送信する機能を有する。
【0054】
制御部32は、SUPLサーバ20からの要求に基づいて通信端末60に係る認証処理を行う機能を有すると共に、通信端末60に対して送信する概位置情報を決定する概位置情報送信手段の一部の機能を有する。通信端末60から送信される概位置情報送信要求に含まれて、SUPLサーバ20から位置情報管理装置30に対して送信される情報には、上述のMCC,MNC及びセルIDが通信端末60が在圏するセルに係る情報(ローミング在圏情報)として含まれる。また、同様に通信端末60が在圏するセルに係る基地局装置70を制御するSGSNを特定する情報(SGSNのIPアドレス)が含まれる。制御部32では、これらの情報に基づいて、(1)基地局装置70の位置を特定する情報を入手することができるか、(2)基地局装置70を制御するSGSNの位置を位置情報管理装置30において保持しているか、についての判断が行われる。そして、この判断結果に基づいて、制御部32からSUPLサーバ20に対して送信する概位置情報決定に係る情報が選択され、SUPLサーバ20に対して送信される。なお、上記の判断及びその判断結果に基づく処理の詳細については後述する。
【0055】
管理DB33は、通信端末60に対して送信する概位置情報決定に係る情報を格納する概位置情報格納手段の一部として機能する。管理DB33において格納される情報の例を図9に示す。管理DB33には、MCCとMNCと、SGSNのIPアドレスと、位置情報(Lat,Lon,Alt,Unc,Unc−Alt)が対応付けて格納されている。また、MCCとMNCと、に対して上記の位置情報が対応付けて格納されているものも含まれる。管理DB33に格納される情報(図9に示す情報)のうち、SGSNのIPアドレスに対応付けて格納される位置情報は、例えばMCCとMNCとにより特定されるオペレータより送信された情報等に基づくものであり、正確な情報である。また、MNC「ZZZ」で特定されるオペレータ(通信事業者)のように、SGSNの位置情報が開示されていない場合には、MCC及びMNCとから暫定的に求めた位置情報(例えば当該オペレータの本社の位置を示す位置情報)が格納される。このように、管理DB33では、MCC,MNC及びSGSNのIPアドレスのうちの少なくとも一部を用いて求められる概位置情報が格納される。
【0056】
さらに、管理DB33に格納される情報には、MCC及びMNCに対応付けて「GMLCへの問い合わせ可否」を示すフラグがそれぞれ付与される。これは、位置情報管理装置30から当該オペレータのGMLCに対して、セルIDに対応する基地局装置の位置情報を問い合わせることができるかを示すフラグである。特定のオペレータのGMLCに対して「問い合わせ可」を示すフラグが付与されている場合、位置情報管理装置30から当該オペレータのGMLCに対してセルIDを用いて基地局装置の位置情報を問い合わせることにより、基地局装置の正確な位置情報をすることができる。GMLCに対して問い合わせをすることの可否については、例えば移動体通信網N1を提供する通信事業者と、相手方のオペレータとの間で予め契約を交わす等により決定される。位置情報管理装置30の管理DB33に格納される情報は、予め移動体通信網N1を提供する通信事業者により格納される。位置情報管理装置30の制御部32では、上述の管理DB33に格納される情報に基づいて、どの情報をSUPLサーバ20に対して送信するかが判断され、その結果に基づいて、適切な情報がSUPLサーバ20に対して送信される。
【0057】
本発明に係る測位システム1では、各装置が上記のように機能することにより、通信端末60の要求に応じて通信端末60に対して概位置情報を送信すると共に、通信端末60によるGPS測位結果に基づいて、概位置情報が更新される。
【0058】
<測位支援システムを含む測位システムによる測位方法(測位支援方法)>
次に、上記の測位支援システム10を含む測位システム1による測位方法(測位支援システム10による測位支援方法)について、図10,15,図16及び図19に示すシーケンス図と、図11〜図14及び図17,図18に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図10は、通信端末60から送信される移動履歴に基づいてSUPLサーバ20のデータベースを更新する場合のシーケンス図であり、図11〜図14はデータベースの更新に係るフローチャートである。また、図15は、通信端末60とSUPLサーバ20との間で通信を行うための処理を説明するシーケンス図である。また、図16は、移動体通信網N1における通信端末60の認証処理及び通信端末60に対して送信する概位置情報の準備に係る処理を説明するシーケンス図である。また、図19は、通信端末60におけるGPS測位に係る処理及び測位後の処理について説明するシーケンス図である。また、図17,図18は、図16に示す処理の詳細を説明するフローチャートである。
【0059】
まず図10〜図14を用いて、通信端末60の移動履歴を示す履歴情報を取得して、SUPLサーバ20のデータベースを更新する処理について説明する。前述したように、通信端末60(移動履歴の収集を行いこれをSUPLサーバ20に対して送信する履歴送信端末)は、移動履歴の収集を定期的に行う(S1001)。そして、この移動履歴は定期的に報知情報に添付して通信端末60からSUPLサーバ20へ送信される(S1002)。このときSUPLサーバ20に対して送信される移動履歴とは、図5に示すセルIDプロファイルリストを指す。そして、SUPLサーバ20の通信部21においてこれが受信され、制御部22によって移動履歴に基づいたデータベースの更新処理が行われる(S1003)。なお、ここで行われる更新処理とは、図7に示すセルID補完DBの更新処理をさす。具体的な手順は図11〜図14に示すとおりである。図11が全体の流れを示すフローチャートであり、図12〜図14がその細部に係る処理を説明するフローチャートである。以下、本実施形態では、図5に示すセルIDプロファイルリストを用いて説明する。
【0060】
制御部22では、まず、図11に示すように、通信端末60からセルIDプロファイルリストを取得した後(S1011)、セルIDプロファイルリストに含まれるセルを最上位から読み込み、このセルをXとする(S1012)、そしてセルXが存在するか判断し(セルXが適切に選ばれているか/セルXとなるセルが存在しているか)(S1013)、セルXが存在する場合には図12に示すセルX更新処理を行う(S1014)。このとき、セルXが存在しない場合には、データベース更新処理を終了する。
【0061】
ここで、セルX更新処理とは、図12に示すとおりである。まずセルX(図5の最上位に記載のセルA)が図6に示すセルIDDBに登録されているかを判断する(S1021)。ここでは、セルAが図6のセルIDDBに記載されているので、登録されていると判断し、次の処理へ進む。なお、セルAが図6のセルIDDBに記載されていない場合には、セルAに係る処理を終了し、次のセルを新たなセルXとして、図11のフローチャートのセルX更新処理を終了する。
【0062】
本実施形態では、セルAが図6のセルIDDBに記載されているので、次のステップに進み、セルIDプロファイルからセルX以外のセルが現れるまで読み込みを進め、セルX以外に最初に現れたセルをセルYとする(S1022)。図5のセルIDプロファイルの場合には、最初に現れるセルAとは異なるセルはセルBになるので、このセルBをセルYとする。このセルYはセルXに対して隣り合ったセルと推定されたセルである。
【0063】
そしてこのセルYが存在するかを判断し(セルYが適切に選ばれているか/セルYとなるセルが存在しているか)(S1023)、セルYが存在する場合には、セルYに係る更新処理を行う(S1024)。セルYの更新処理は図13を用いて後述する。セルYの更新処理が終了した後、セルY以外のセルが現れるまでセルIDプロファイルの読み込みを進め、セルY以外に最初に現れたセル(図5の例の場合、セルA)をセルZとする(S1025)。このセルZは、セルXに対してセルYを挟んで近接した位置に設けられていると推定されたセルとなる。
【0064】
さらに、セルYに係る処理と同様に、セルZが存在するかを判断し(セルZが適切に選ばれているか/セルZとなるセルが存在しているか)(S1026)、セルZが存在する場合にはセルZに係る更新処理を行う(S1027)。このセルZの更新処理は図14を用いて後述する。セルZの更新が終了すると、セルXの次の履歴(図5の例の場合には、再びセルAが該当する)を読み込み、これを新たなセルXと決定する(S1028)。これにより、セルXに係る更新処理を終了とし、図11のセルXが存在するか否かの判断ステップ(S1013)へ戻る。なお、セルY及びセルZに該当するセルがセルIDプロファイルリストに存在しない場合には、セルY及びセルZに係る処理は全て行われず、新たなセルXの決定処理(S1028)が行われる。
【0065】
セルYに係る更新処理とは、セルYをセルID補完DBに対して登録する処理であり、具体的には、図13のフローチャートに示すとおりである。まず、セルY(図5の例の場合、セルB)が、セルIDDB(図6に示すセルの概位置情報)及びセルID補完DB(図7)のレベル1の箇所に登録されているかを判断する(S1031)。ここで、既に登録されている場合には、以降の処理は行わず、セルID補完DBの更新は終了される(S1032)。
【0066】
一方、セルYがセルIDDB及びセルID補完DB(レベル1)に登録されていない場合には、セルID補完DB(レベル2)に登録されているか判断する(S1033)。ここで、セルID補完DB(レベル2)に登録されている場合には、セルID補完DB(レベル2)の記載を削除し(図7に示す網掛け状態とする)、セルID補完DBにおいてセルAに対して近接レベルが1である旨を示す箇所にセルBを登録する(S1034)。一方、セルID補完DB(レベル2)に登録がない場合にも同様にセルID補完DBにおいてセルAに対して近接レベルが1である旨を示す箇所にセルBを登録する(S1035)。これにより、既に概位置情報が登録されているセルAに対して近接レベルが1である箇所(隣り合っている箇所)にセルBがあることがセルID補完DBに登録される。以上によりセルYに係る更新処理(S1024)が終了する。
【0067】
次にセルZに係る更新処理について説明する。セルZに係る更新処理とは、セルAに対してセルYを挟んで近接するセルZをセルID補完DBに対して登録する処理であり、具体的には、図14のフローチャートに示すとおりである。まず、セルZが、セルIDDB(図6に示すセルの概位置情報)及びセルID補完DB(図7)のレベル1,2のいずれかに登録されているかを判断する(S1041)。ここで、既に登録されている場合には、以降の処理は行わず、セルID補完DBの更新は終了される(S1042)。一方、セルIDDB(図6に示すセルの概位置情報)及びセルID補完DBのレベル1,2のいずれにも登録されていない場合には、既に概位置情報が登録されているセルAに対して近接レベルが2である箇所(1つのセルを挟んで近接している箇所)にセルZがあることがセルID補完DBに登録される(S1043)。以上の処理によりセルZがセルID補完DBのレベル2に相当する位置に登録される。
【0068】
図11〜図14に示すように、まず1つのセルをセルXとして設定し、これがセルIDDBに登録されているかを判断する。そして、セルXが登録されている場合にはこのセルXに対して隣り合っていると推定されるセルYがセルIDDBに登録されていない場合には、セルXに対する近接レベル1のセルとしてセルID補完DBに登録する。さらにセルYに対して隣り合っていると推定されるセルZについても、セルIDDBに登録されていなく且つ他のセルに対して近接レベル1のセルとしても登録されていない場合には、セルXに対する近接レベル2のセルとしてセルID補完DBに登録する。これにより、これまでセルIDDBに登録されていないセルであっても、既にセルIDDBに登録されたセル(既知のセルか、または過去のGPS測位の結果に基づいて更新(学習)されたセル)に対する位置関係を推定することができる。そして、このセルID補完DBにセルIDが登録されているか否かで、後述のように概位置情報として提供する情報が変更される。以上により、通信端末60の履歴情報に基づいたデータベースの更新処理が終了される。
【0069】
次に、図15を用いて、通信端末60とSUPLサーバ20との間でGPS測位に係る通信を行うための処理について説明する。なお、上記の通信端末60からの履歴情報の送信に基づくデータベースの更新処理と、以下に示す通信端末60のGPS測位の処理とは、一連の処理ではない。すなわち、上述のように通信端末60からの履歴情報の送信は、例えば定期的に行われるが、通信端末60によるGPS測位は、必要に応じて適宜行われるものである。
【0070】
通信端末60(GPS測位を実施する測位端末)においてGPS測位を行う場合、通信端末60と、通信端末60に対してGPS測位のためのアシストデータを送信するSUPLサーバ20との間で、通信路を設ける必要がある。このため、通信端末60は、基地局装置70を介してGW装置50に対して、SUPLサーバ20との間で通信路を設けるための接続要求を送信する。この接続要求は、通信端末60のユーザが通信端末60を操作することにより送信される。GW装置50ではこの接続要求を受信し、通信端末60とGW装置50との間でTCP(Transmission Control Protocol)コネクション確立処理を行う(S01)と共に、GW装置50とSUPLサーバ20との間においてもTCPコネクション確立処理を行う(S02)。
【0071】
また、GW装置50と通信端末60との間でTCPコネクション確立処理を行う際(S01)に、通信端末60から送信される通信端末60に係る情報は、ユーザ情報管理装置40に対して送信される。ここでユーザ情報管理装置40に対して送信される情報には、通信端末60のソースIPアドレス、ソースポート番号、SGSN IPアドレス及びローミング在圏情報が含まれる。これらの情報は、上記のTCPコネクション確立の際にSUPLサーバ20に対しても送信される。ユーザ情報管理装置40では、これらの情報をGW装置50から受信すると、この情報に基づいて、ユーザ情報管理装置40に格納されるユーザ情報を更新する(S04)。これにより、通信端末60の在圏するセルC1に係るローミング在圏情報(MCC,MNC及びセルID)及び当該セルC1に係る基地局装置70を制御するSGSNのIPアドレスに係る情報がユーザ情報管理装置40に格納される。
【0072】
続いて、上記の処理により作成されたTCPコネクションを介して、通信端末60とSUPLサーバ20との間で、測位に係る情報の送受信に用いられるTLS(Transport Layer Security)トンネルを確立する処理が行われる(S05)。以上の処理により、測位に係る通信を通信端末60とSUPLサーバ20との間で行う通信路が設けられ、情報の送受信に係る準備が終了する。
【0073】
続いて、図16を用いて、通信端末60における測位に係る認証処理について説明する。上記の処理により、TLSトンネルが確立される(S05)と、通信端末60からSUPLサーバ20に対して測位開始要求(ULP_SUPL-START)が送信される(S11)。ここで通信端末60からSUPLサーバ20に対して送信される測位開始要求には、セッションID(一度のGPS測位に係る処理について共通して割り振られる識別子)と、通信端末60の測位能力を示す通信端末機能(通信端末機能を示す情報)と、ローミング在圏情報と、通信端末60による測位精度と、通信端末60によるセルC1に対する接続状況が含まれる。さらに、通信端末60を特定する情報として、通信端末60のMSISDN(Mobile Subscriber ISDN Number)が含まれる。SUPLサーバ20の通信部21では、この測位開始要求を受信すると、位置情報管理装置30に対して通信端末60に係る認証処理を要求(HTTP_Authentication-Request)する(S12)。この要求には、セッションIDと、ローミング在圏情報と、通信端末60のMSISDNと、ソースIPアドレスと、ソースポート番号と、が含まれる。
【0074】
位置情報管理装置30の通信部31は、SUPLサーバ20からこの要求を受信すると、ユーザ情報の確認を行うため、ユーザ情報管理装置40に対して通信端末60のMSISDNを送信することにより、ユーザ情報の問い合わせ(ISCP_Authentication-Request)を行う(S13)。ユーザ情報管理装置40では、通信端末60のMSISDNを受信すると、当該ユーザのプロファイルを読み出すことによりユーザ情報の呼び出しを行う(S14)。通信端末60のユーザに係る情報は、予めGW装置50からユーザ情報管理装置40に送信され、更新されている(S04)。したがって、ユーザ情報管理装置40ではこの情報(ソースIPアドレス、ソースポート番号、ローミング在圏情報、SGSN IPアドレス)が取得され、ユーザ情報応答(ISCP_Authentication-Response)として位置情報管理装置30に対して送信される(S15)。位置情報管理装置30では、ユーザ情報管理装置40から送信された情報が受信されると、先にSUPLサーバ20から送信された情報と共に、通信部31から制御部32に対して送信される。そして、制御部32において、両者が一致するかを確認することにより、通信端末60とSUPLサーバ20との通信を継続してよいかを判断する(S16)。ここで、もし上記の情報が一致しない場合には、通信端末60との通信の継続不可と判定され、接続が中止される。なお、継続してよいと判断された場合には、引き続き、概位置情報送信に係る処理に移行する。
【0075】
概位置情報として通信端末60に送信する情報の決定に係る処理として、まず制御部32において、位置情報管理装置30からSUPLサーバ20に対して送信する情報の決定(送信データの決定)が行われ(S17、概位置情報送信ステップ)、決定された送信データを通信部31からSUPLサーバ20に対して送信することにより、認証処理が終了したことと共に、概位置情報の出力に係る準備を行う旨の指示(HTTP_Authentication-Response)を行う(S18、概位置情報送信ステップ)。位置情報管理装置30からSUPLサーバ20に対して送信される指示には、セッションIDと、認証結果と、位置情報管理装置30において取得された位置情報及び当該位置情報のレベル(詳細は後述する)と、ローミング在圏情報と、SGSNのIPアドレスとが含まれる。
【0076】
ここで位置情報管理装置30の制御部32において行われる処理を図9に示すフローチャートを用いて説明する。制御部32では、通信端末60からSUPLサーバ20を介して送信された情報のうちローミング在圏情報及び管理DB33に格納される情報を用いて、「他網事業者に対して問い合わせ可能か?」を判断する(S101)。これは、管理DB33に格納される情報において、ローミング在圏情報に含まれるMCC及びMNCにより特定されるオペレータに対して、「GMLCに問い合わせ可」のフラグがあるかにより判断される。ここで、GMLCに問い合わせ可と判断される場合には、位置情報管理装置30の通信部31により当該オペレータのGMLCに対して、セルIDを用いて位置情報の提供を要求(Lr-IF SRLIR)することにより、当該セルIDにより特定される基地局装置70の位置情報を取得(Lr-IF SRLIA)する(S102)。そしてこの結果得られた基地局装置70の位置情報を上記の送信データにすることが決定され、通信部31からSUPLサーバ20に対して送信される(S103(S18))。このとき、通信部31からSUPLサーバ20に対して送信する送信データに対して、当該送信データが他網(移動体通信網N2)のGMLCに対して問い合わせることにより取得されたことを示す情報が対応付けられて送信される。
【0077】
なお、位置情報管理装置30からSUPLサーバ20に対して、送信データとして基地局装置70の位置情報を送信する場合には、当該情報に対応付けて、「概位置情報DB23に格納されている情報を概位置情報として用いないこと」を示すフラグと、「通信端末60から送信される測位結果に基づいて概位置情報DB23の更新を行わないこと」を示すフラグと、が付与される。これはGMLCに問い合わせることにより取得される基地局装置70の情報が最も正確であるため、この情報を最優先で概位置情報として使用することを指示し、且つ、この基地局装置70の位置情報を用いて通信端末60において測位した結果を、概位置情報DB23に格納する概位置情報の更新に用いることを禁止するものである。
【0078】
一方、「GMLCに問い合わせ不可」を示すフラグが付与されている場合には、セルIDに対応する基地局装置70の正確な位置情報を取得することはできないため、次に基地局装置70を制御するSGSNの位置情報が管理DB33に格納されているかを確認する(S105)。ここで、SGSNの位置情報が管理DB33に格納されている場合は、この位置情報を、上記の送信データにすることが決定され、通信部31からSUPLサーバ20に対して送信される(S106(S18))。このとき、通信部31からSUPLサーバ20に対して送信する送信データに対して、当該送信データが管理DB33において格納されるSGSNの位置情報であることを示す情報が対応付けられて送信される。
【0079】
また、SGSNの位置情報が管理DB33に格納されていない場合は、MCCとMNCより導かれる位置情報を上記の送信データにすることが決定され、通信部31からSUPLサーバ20に対して送信される(S108(S18))。このとき、通信部31からSUPLサーバ20に対して送信する送信データに対して、当該送信データが管理DB33において格納されるMCCとMNCより導かれる位置情報であることを示す情報が送信データに対応付けて送信される。以上により、位置情報管理装置30からSUPLサーバ20に対して送信データが送信され、概位置情報の準備が指示される。
【0080】
一方、SUPLサーバ20の通信部21において、送信データと共に概位置情報の準備に係る指示を受信すると、これらの情報が制御部22に送られ、通信端末60に対して通知する概位置情報の準備に係る処理が行われる(S19)。
【0081】
まず、制御部22では、位置情報管理装置30から送信された送信データが(1)基地局装置70の位置情報、(2)SGSNの位置情報、(3)MCC−MNCにより算出された情報、のいずれであるかを、送信データに対して添付された情報から確認する。そしてこの結果に応じた処理を制御部22において行う。
【0082】
まず、送信データが(1)基地局装置70の位置情報である場合、通信端末60に対してはこの基地局装置70の位置情報を概位置情報として送信することが制御部22において判断される。そして、位置情報管理装置30から送信された基地局装置70の位置情報を、セルIDに対応付けて、概位置情報DB23に格納する。このとき概位置情報DB23に格納する情報に対しては、当該情報が概位置情報として最も正確な情報であるため、「更新不要」のフラグを付与する。
【0083】
次に、送信データが(2)SGSNの位置情報、または(3)MCC−MNCにより算出された情報である場合には、図18に示すフローチャートに沿って、通信端末60に対して送信する概位置情報が決定される。
【0084】
まず、制御部22において、セルIDDBに格納された情報を利用することができるかを判断する(S201)。ここでセルIDDBに格納された情報を利用することができると判断された場合には、この情報を概位置情報として通信端末60に対して送信することが決定される(S202)。
【0085】
次に、セルIDDBに格納された情報を利用することができない場合(セルIDDBにセルIDに対応する情報が格納されていない場合)、セルID補完DBの近接レベル1に当該セルに対応する情報が登録されているかを確認する(S203)。ここでセルID補完BDの近接レベル1に当該セルに係る情報が登録されている場合には、この情報を概位置情報として利用する(S204)。例えば、図7のセルID補完DBにおいて、セルBはセルIDDBに情報が格納されているセルAに対して近接レベル1であるから、セルAの概位置情報を利用してセルBの概位置情報を生成する。具体的には、セルBの基準位置を示す位置情報としてセルAの位置情報を利用し、セルBの誤差半径を示す誤差情報として、セルAの誤差半径に50kmをさらに加えた数値を誤差半径とする。これにより、推定どおりセルAに対してセルBが隣り合っている(近接レベル1に相当する)のであれば、セルBが包含されると思われる概位置情報を生成することができるので、この情報をセルBに係る概位置情報として利用する。
【0086】
さらに、セルID補完DBの近接レベル1に当該セルに対応する情報が格納されていない場合には、近接レベルに当該セルに対応する情報が登録されているかを確認する(S205)。ここでセルID補完BDの近接レベル2に当該セルに係る情報が登録されている場合には、この情報を概位置情報として利用する(S206)。この場合も、近接レベル1の場合と同様に、セルIDDBに情報が格納されているセルの位置情報を利用すると共に近接レベルに応じた誤差半径を加えることで、近接レベル2のセルが包含されると思われる概位置情報を生成することができるので、この情報を概位置情報として利用する。
【0087】
また、セルID補完DBの近接レベル2にも当該セルに対応する情報が格納されていない場合には、当該セルを含む複数のセルを包含するSGSN位置情報の利用が可能であるかを判断する(S207)。ここで、位置情報管理装置30から制御部22に対して送信された送信データが(2)SGSNの位置情報である場合には、このSGSNの位置情報を概位置情報として利用することが決定される(S208)。
【0088】
さらに、SGSNレベルでの学習、すなわちGPS測位の結果に基づいたSGSNレベルの概位置情報の更新が行われている場合には、この情報を利用することが可能であるかを判断し(S209)、利用可能である場合には、このSGSNレベルの学習情報、すなわち、更新後のSGSNレベルの位置情報を概位置情報として利用することが決定される(S210)。また、SGSNレベルに関しての情報もない場合には、位置情報管理装置30から制御部22に対して送信された送信データが(3)MCC−MNCにより算出された情報、であるので、この送信データを概位置情報として利用することが決定される(S211)。このように、図18に示すフローチャートに沿って通信端末60に対して送信する概位置情報が決定される。
【0089】
以上の処理により、SUPLサーバ20の制御部22において通信端末60に対して送信することとなる概位置情報の準備が行われた(S19)後、通信部21から通信端末60に対して、測位開始要求(S11)に対する測位開始応答(ULP_SUPL-RESPONSE)が送信される(S20)。このときの測位開始応答には、セッションIDと、測位方式を示す情報(ネットワークアシスト方式を特定する「SET-Based-A-GPS」)が含まれる。
【0090】
続いて、図19を用いて、通信端末60におけるGPS測位に係る処理及び測位後の処理について説明する。通信端末60は、SUPLサーバ20からの測位開始応答(S20)において指定される測位方式(ネットワークアシスト方式)に基づいて、概位置情報を含むアシストデータの提供要求(ULP_SUPL-POS-INT)をSUPLサーバ20に対して送信する(S21)。この提供要求には、セッションIDと、ローミング在圏情報と、通信端末60の測位性能(ネットワークアシスト方式による測位の際に用いられる機能に係る性能)情報と、が含まれる。
【0091】
SUPLサーバ20の通信部21では、通信端末60からの概位置情報提供要求が受信されると、制御部22に対して通知され、制御部22において通信端末60に対して送信する概位置情報が取得される(S22)。ここでは、上述の通知情報出力準備(S19)において決定された通信端末60に対して送信する情報を、通信端末60に対して送信するための処理(具体的には、当該情報をSUPL_POSメッセージに格納する処理)が行われる。そして、上記の処理とは別の処理により取得されたGPS衛星の航路情報と共に概位置情報とを含む応答(ULP_SUPL-POS(RRLP_Measure-Position-Request))が通信端末60に対して送信される(S23)。ここでは、セッションIDと、アシストデータとして、概位置情報(緯度、経度、高度、緯度・経度の不確定性、高度の不確定性)と、GPS衛星の航路情報(ephemeris,almanac)と、が通信端末60に対して送信される。
【0092】
続いて、通信端末60では、これらの情報に基づいてGPS測位が行われ(S24)、通信端末60において演算を行うことにより、通信端末60の位置が算出される。そして、その測位結果情報(ULP_SUPL-POS(RRLP_Measure-Position-Response))が、通信端末60からSUPLサーバ20に対して送信され、SUPLサーバ20の通信部21において受信される(S25、測位結果受信ステップ)。このとき通信端末60からSUPLサーバ20に対して送信される測位結果情報には、セッションIDと、測位結果(緯度、経度、高度、誤差半径)とが含まれる。
【0093】
そして、SUPLサーバ20では、制御部22により、通信端末60から送信された測位結果に基づいて、概位置情報DB23に格納される概位置情報が更新される(S26)。ここで、概位置情報DB23にセルIDに対応付けられた概位置情報がまだ格納されていなかった場合には、通信端末60による測位結果を概位置情報として新たに格納する。また、通信端末60に対して概位置情報DB23に格納される概位置情報を送信した場合には、上述のように、通信端末60に対して送信した概位置情報と、測位後に通信端末60から送信された結果とに基づいて、概位置情報が更新される。
【0094】
その後、測位に係る一連の処理が終了した旨の通知(ULP_SUPL-END)がSUPLサーバ20の通信部21から通信端末60に対して送信される(S27)ことにより、通信端末60による測位に係る処理が終了される。
【0095】
なお、通信端末60がGPS測位を行った際(S24)に、例えばアシストデータが不適切である等の理由により、GPS測位を行うことができなかった場合は、アシストデータの追加要求をSUPLサーバ20に送信して新たなアシストデータを受信して再度GPS測位を行うこともできる。また、GPS衛星からの信号を好適に受信できなかった等の理由により測位を失敗した場合には、通信端末60に対して測位が失敗したことを通知して、測位に係る処理を終了することもできる。
【0096】
なお、通信端末60がGPS測位を失敗した場合は、上記のGPS測位に係る一連の処理の後、アシストデータの追加要求をSUPLサーバ20に送信し、新たなアシストデータを受信して再度GPS測位を行うこともできる。
<測位支援システム及び測位支援方法による効果>
【0097】
上記実施形態に係る測位支援システム10及び測位支援システム10を含む測位システム1による測位方法(測位支援方法)によれば、通信端末60が過去に在圏した通信エリア(セル)の履歴を示す履歴情報に基づいて、この履歴情報に含まれる通信エリア同士の位置関係を推定し、この推定結果に基づいて概位置情報DBに格納される概位置情報が更新される。このように、通信エリアの位置関係を推定することにより、通信エリアの位置に係る情報が全くない場合と比較して概位置情報をより正確に求めることが可能となり、この結果、この概位置情報の高精度化をより効率的に行うことができる。
【0098】
また、上記実施形態に係る測位支援システム10では、過去に測位演算された結果に基づいて概位置情報が更新された通信エリア(セル)に対する位置関係を推定し、その推定結果に基づいて概位置情報の通信エリア位置情報及び誤差情報を更新する態様となっている。この場合、過去に測位演算が行われたという実績に基づいて、通信エリアの位置関係を推定することができ、推定結果に基づいて概位置情報の更新を行うことができるため、この概位置情報を利用した測位演算の成功率が上昇し、概位置情報の高精度化がより効率的に行われる。
【0099】
また、SUPLサーバ20の制御部22では、既知の通信エリアに対して近接する通信エリアの近接レベルに応じて、概位置情報DB23に格納された概位置情報の誤差情報を更新することで、近接レベルに応じて通信エリアの誤差情報をより適切な値に更新することができることから、この概位置情報を利用した測位演算の成功率が上昇し、概位置情報の高精度化がより効率的に行われる。
【0100】
また本実施形態に係る測位支援システム10では、履歴情報が通信端末60から報知情報を利用して送信されて、SUPLサーバ20においてこれを受信する態様とすることで、履歴情報を通信端末60から送信するための通信量を新たに増加させることなくSUPLサーバ20において履歴情報を取得できることから、概位置情報の高精度化をより効率的に達成することができる。
【0101】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係る測位支援システム10を含む測位システム1は種々の変更を行うことができる。
【0102】
例えば、測位支援システム10に含まれるSUPLサーバ20及び位置情報管理装置30に係る機能は、一台の装置に全て含まれる構成であってもよいし、各機能がそれぞれ異なる装置に分散される構成であってもよい。また、上記実施形態では、通信端末60によりSUPLサーバ20からアシストデータを取得してGPS測位を行い、さらに測位データから通信端末60の現在位置を算出する測位演算処理を行う場合について説明したが、通信端末60の現在位置に算出する測位演算処理については、通信端末60とは異なる装置で行う態様とすることもできる。
【0103】
また、上記実施形態では、通信端末60が在圏する通信エリアとしてセルを用いて説明したが、本発明に係る通信エリアとはセルに限定されない。例えば、セルを管理する基地局装置の上流に位置してパケット通信の制御を行うSGSNによって管理が行われるエリア(本実施形態で上位エリアとして示したエリア)を通信エリアとみなし、複数のSGSNにより管理が行われるエリアを包含したエリアを上位エリアとみなした場合でも上記実施形態と同様の測位支援を行うことができる。
【0104】
また、上記実施形態では、近接レベルが2種類(近接レベル1,2)ある場合について説明したが、近接レベルをさらに細かく分ける態様としてもいいし、逆に近接レベルを1種類とする(隣接しているか否か)のみの態様としてもよい。
【0105】
また、概位置情報の更新方法について、上記実施形態で3種類説明したが、概位置情報の更新方法として他の演算方法等を採用してもよい。
【0106】
また、上記実施形態では、通信端末60が例えば海外において用いられている場合のように、移動体通信網N1からローミングアウトしている状態について説明している。しかしながら、本発明に係る測位支援システム10及び測位支援方法は、通信端末60がローミングアウトしていない場合であっても、適用することができる。すなわち、通信端末60が接続する基地局装置の位置情報を正確に把握することができない場合に、本実施形態に係る測位支援方法を好適に用いることができる。
【0107】
また、上記実施形態では、概位置情報を送信した通信端末60からの測位結果情報に基づいて、概位置情報DB23に格納される概位置情報を更新する態様について説明したが、必ずしも概位置情報を送信した通信端末の測位結果のみを概位置情報の更新に用いることはなく、概位置情報を送信せず(例えば独立方式により)測位を行った測位結果情報にも基づいて概位置情報DB23に格納される情報を更新してもよい。
【0108】
また、上記実施形態では、移動履歴を送信する通信端末60と、概位置情報を利用してGPS測位を行う通信端末60と、が同じである場合について説明したが、移動履歴を送信する通信端末60とGPS測位を行う通信端末60とが同じ端末でなくてもよい。したがって、例えば、移動履歴を送信する通信端末60がGPS測位を行う機能を備えていない場合であっても、上記実施形態のように通信端末60からの移動履歴を用いて概位置情報DB23に格納される概位置情報を更新することが可能である。
【0109】
また、上記実施形態では、通信端末60においては、SUPLサーバ20から送信されたアシストデータを用いてGPS測位を行う態様について説明しているが、アシストデータを用いたGPS測位が成功しない場合は、通信端末60においてアシストデータの利用を中止するか又は通信端末60において独自に生成されたアシストデータを利用してGPS測位を継続することもできる。この場合、測位結果情報を通信端末60からSUPLサーバ20に対して通知する際に、どのアシストデータを用いてGPS測位を行ったかを併せて通知する態様とすることにより、概位置情報の更なる高精度化を図ることが可能となる。
【符号の説明】
【0110】
1…測位システム、10…測位支援システム、20…SUPLサーバ、30…位置情報管理装置、40…ユーザ情報管理装置、50…GW装置、60…通信端末、70,72,73…基地局装置。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
衛星を捕捉して当該衛星からの情報を用いて測位を行う通信端末における測位演算に使用され、当該通信端末が在圏する通信エリアの位置を示す概位置情報と、当該通信エリアを特定する情報とを対応付けて格納する概位置情報格納手段と、
通信端末が過去に在圏した通信エリアの履歴を示す履歴情報を受信する履歴情報受信手段と、
前記履歴情報に基づいて、前記履歴情報に含まれる通信エリアの位置関係を推定する位置関係推定手段と、
前記位置関係推定手段による前記通信エリアの位置関係を推定した結果に基づいて、前記概位置情報格納手段において格納される前記概位置情報を更新する概位置情報更新手段と、
を備えることを特徴とする測位支援装置。
【請求項2】
前記概位置情報には、前記通信端末が在圏する通信エリアの基準位置を示す通信エリア位置情報と、前記通信エリア位置情報の誤差半径を示す誤差情報と、当該通信エリアに係る情報が、前記通信端末から送信され当該測位演算の結果を示す情報である測位結果情報に基づいた更新が行われたか更新済であるか否かを示すフラグと、が含まれ、
前記位置関係推定手段は、前記履歴情報に含まれる第1の通信エリアに対して近接する近接通信エリアを前記履歴情報における履歴に基づいて推定し、
前記概位置情報更新手段は、
前記通信端末から送信された前記測位結果情報を受信して、この測位結果情報に基づいて、前記概位置情報格納手段において格納される前記概位置情報を更新すると共に、
前記概位置情報格納手段を参照し、前記近接通信エリアに係る概位置情報が更新済である場合に、前記第1の通信エリアに係る概位置情報の前記通信エリア位置情報及び前記誤差情報を更新する
ことを特徴とする請求項1記載の測位支援装置。
【請求項3】
前記位置関係推定手段は、前記履歴に基づいて、前記第1の通信エリアに対して前記近接通信エリアがどれだけ離れているかを示す近接レベルを推定し、
前記概位置情報更新手段は、前記概位置情報格納手段を参照し、前記近接通信エリアのうち概位置情報が更新済である通信エリアと前記第1の通信エリアとの近接レベルに基づいて、前記第1の通信エリアに係る概位置情報の前記誤差情報を更新する
ことを特徴とする請求項2記載の測位支援装置。
【請求項4】
前記履歴情報は、前記通信端末からの報知情報に含まれて前記通信端末から送信されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の測位支援装置。
【請求項5】
前記通信エリア位置情報及び前記測位結果情報は、緯度及び経度を含む情報であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の測位支援装置。
【請求項6】
衛星を捕捉して当該衛星からの情報を用いて測位を行う通信端末における測位演算に使用され、当該通信端末が在圏する通信エリアの位置を示す概位置情報と、当該通信エリアを特定する情報とを対応付けて格納する概位置情報格納手段とを備える測位支援装置による測位支援方法であって、
履歴情報受信手段により通信端末が過去に在圏した通信エリアの履歴を示す履歴情報を受信する履歴情報受信ステップと、
位置関係推定手段により、前記履歴情報に基づいて、前記履歴情報に含まれる通信エリアの位置関係を推定する位置関係推定ステップと、
概位置情報更新手段により、前記位置関係推定手段による前記通信エリアの位置関係を推定した結果に基づいて、前記概位置情報格納手段において格納される前記概位置情報を更新する概位置情報更新ステップと
を備えることを特徴とする測位支援方法。



【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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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【公開番号】特開2012−98179(P2012−98179A)
【公開日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−246595(P2010−246595)
【出願日】平成22年11月2日(2010.11.2)
【出願人】(392026693)株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Fターム(参考)】