説明

移動体端末の位置の実時間差の決定の方法及び装置

コアネットワークと通信を行う複数のeノードBを含み、前記複数のeノードB各々は複数の関連セルを有しており、前記複数の関連セル各々は1つ以上の移動体端末に対してサービスを行う潜在的能力がある通信システムの移動体端末についての実時間差の決定を行う方法において、前記移動体端末と第1のサービングeノードBとの間の第1の地理的な距離尺度の代表値である第1のタイミングアドバンス値を、第2のサービングeノードBへのハンドオーバに先立って決定し(S10)、前記移動体端末と前記第2のサービングeノードBとの間の第2の地理的な距離尺度の代表値である第2のタイミングアドバンス値を、前記ハンドオーバの後に決定する(S20)。これに続き、前記移動体端末と少なくとも2つのeノードBとの間の少なくとも到来時刻の尺度を決定し(S30)、前記移動体端末についての前記決定された第1と第2の地理的な距離尺度と前記決定された到来時刻の尺度との代表値を少なくとも前記第2のサービングeノードBに対して、前記少なくとも2つのeノードBのユニークな識別パラメータ各々とともにシグナリングする(S40)。ここで、前記実時間差の決定が、少なくとも前記シグナリングされた代表値に基づいて可能になる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一般には通信システムに関し、特に、ロングタイムエボルーション(LTE)セルラ通信システムにおける移動体端末の位置決めの改善に関する。
【背景技術】
【0002】
移動体機器の位置決めが可能であることにより、アプリケーション開発者や無線ネットワーク運用者が、ロケーションベースの、ロケーションを意識したサービスの提供を可能にしてきた。それらの例には、ガイドシステム、ショッピング支援、友人捜索、他の情報サービスがあり、移動体ユーザにその周辺の情報を提供している。
【0003】
このような商用サービスに加えて、いくつかの国の政府はネットワーク運用者が緊急呼の位置を判断できるようにする要件も設けている。例えば、米国では政府の要求(FCC E911)は、所定の時間内に、所定の精度で全ての緊急呼の一定の割合の位置を決定できなければならないことを要求している。野外での環境と比べた屋内の環境での要求上の差はない。
【0004】
野外での環境では、例えば、GPS(全球測位システム)に基づいたアシステッドGPS(A−GPS)のような方法のような、外部的な位置決定の方法を用いて位置推定を行うことができる。また、無線ネットワークそれ自身を用いて位置推定も実行できる。無線ネットワークを用いた方法は2つの主要なグループに分類される。第1のグループは、例えば、セルIDを用いて移動体端末がアタッチされる無線セルに基づいた方法を含む。第2のグループは、いくつかの基地局(BS)からの無線信号の測定と、例えば、測定時間差(TDs)を用いて端末の位置を決定することを利用する。
【0005】
移動体ネットワークに接続するか、接続時にハンドオーバを実行することができるために、移動体端末は通常定常的に、それ自身の基地局からのみならず、他の基地局からの利用可能なダウンリンク信号を測定している。これらの信号は通常、装置の無線状態を測定することが意図された制御信号であり、その制御信号はとりわけ、送信基地局との接続確立の仕方についての情報を含んでいる。特に、その制御信号はそれ自身或いはその制御信号が送信された搬送波の周波数との組み合わせで基地局識別データを構成するデータを含んでいる。従って、移動体端末は送信基地局の識別子と無線条件推定とを取得することができる。移動体端末は通常、この情報をGSM(グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ)システムでは隣接セルリストにコンパイルする。そのリストは情報としてネットワークに転送される。
【0006】
位置推定は隣接リストにリストされた測定に基づいている。それで、あるものは、無線基地局からの距離と、その基地局の正確な位置についての知識と組み合わされた無線条件との間の関係を用いる。基地局の位置は通信ネットワーク内では知られているものである。このことは隣接リストが、異なるアルゴリズムに従う位置推定のために容易に用いられることを意味している。その位置推定の精度はしばしば、特に、信号強度測定が用いられるときにはセルサイズに比例する。
【0007】
三辺測量或いは時間差(TD)法は、2つ以上の異なる基地局に関連した信号を用いる。これらの信号が用いられてその位置或いは、移動体端末が位置する基地局からの距離を計算する。その計算は、相対時間差或いは信号が異なる基地局と端末との間を伝搬するのに要する絶対時間差に基づいている。TD法の達成可能な精度は、システムアーキテクチュア、物理的条件、無線条件に依存する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0008】
【非特許文献1】離散時間統計的システム(Discrete Time Stochastic Systems)、T.セーデルストレーム(T. Soderstrom)著、英国:スプリンガー(UK:Springer)、2002年
【非特許文献2】3Gエボルーション:移動体ブロードバンド用HSPAとLTE(3G Evolution: HSPA and LTE for Mobile Broadband)、E.ダールマン等(E. Dahlman et.al)、ISBN 97801237525332、380〜382頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
通常、移動体電話システムにおけるTD法の精度は50〜300mである。TD法はまた、実施し管理するのに費用がかかり、資源を浪費する。
【0010】
移動体端末の正確な位置決めを提供するために、システムにおける移動体端末と基地局との間の送信時刻差を決定できることも必要である。加えて、異なる基地局の送信時刻の実時間差も決定される必要がある。従って、位置決めの改善を可能とする送信時刻差と実時間差とを決定する手段や方法が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一般的な目的は、セルラシステム、特に、ロングタームエボルーション(LTE)システムにおける移動体端末の位置決めの改良を提供することにある。
【0012】
基本的に、本願の開示により、コアネットワークと通信を行う複数のeノードBを含む通信システムの移動体端末についての実時間差の決定を行う方法を提供する。ここで、前記複数のeノードB各々は複数の関連セルを有しており、前記複数の関連セル各々は1つ以上の移動体端末に対してサービスを行う潜在的能力がある。この方法は、最初に、前記移動体端末と第1のサービングeノードBとの間の第1の地理的な距離尺度の代表値である第1のタイミングアドバンス値を、第2のサービングeノードBへのハンドオーバに先立って決定する工程(S10)を含む。続いて、この方法は、前記移動体端末と前記第2のサービングeノードBとの間の第2の地理的な距離尺度の代表値である第2のタイミングアドバンス値を、前記ハンドオーバの後に決定する工程(S20)を含む。加えて、前記移動体端末と少なくとも2つのeノードBとの間の少なくとも到来時刻の尺度を決定する工程(S30)と、最後に、前記移動体端末についての前記決定された第1と第2の地理的な距離尺度と前記決定された到来時刻の尺度との代表値を少なくとも前記第2のサービングeノードBに対して、前記少なくとも2つのeノードBのユニークな識別パラメータ各々とともにシグナリングする工程(S40)とを含む。ここで、前記実時間差の決定は、少なくとも前記シグナリングされた代表値に基づいて可能になる。
【0013】
加えて、本願に開示により、コアネットワークと通信を行う複数のeノードBを含む通信システムの移動体端末についての実時間差の決定を行う装置を提供する。ここで、前記複数のeノードB各々は複数の関連セルを有しており、前記複数の関連セル各々は1つ以上の移動体端末に対してサービスを行う潜在的能力がある。この装置は、前記移動体端末と第1のサービングeノードBとの間の第1の地理的な距離尺度の代表値である第1のタイミングアドバンス値を、第2のサービングeノードBへのハンドオーバに先立って決定するよう構成され、さらに、前記移動体端末と前記第2のサービングeノードBとの間の第2の地理的な距離尺度の代表値である第2のタイミングアドバンス値を、前記ハンドオーバの後に決定するよう構成された第1の決定器(10)と有する。加えて、この装置は、前記移動体端末と少なくとも2つのeノードBとの間の少なくとも到来時刻の尺度を決定するよう構成されたタイマ(30)と、前記移動体端末についての前記決定された第1と第2の地理的な距離尺度と前記決定された到来時刻の尺度との代表値を少なくとも前記第2のサービングeノードBに対して、前記少なくとも2つのeノードBのユニークな識別パラメータ各々とともにシグナリングするシグナリングユニット(40)とを有する。ここで、前記実時間差の決定は、少なくとも前記シグナリングされた代表値に基づいて可能になる。
【0014】
この開示による利点には、LTEシステムにおける移動体端末の位置決めの改善が含まれる。
【0015】
本発明とその他の目的や利点とは以下の添付図面とともにとられた詳細な説明を参照することにより最善の理解がえられる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】通信システムのセル構造を模式的に示す図である。
【図2】本発明が実施されるLTE無線アクセスネットワークを示す図である。
【図3】本発明に従う実施例のフローチャートを示す図である。
【図4】本発明に従う更なる実施例のフローチャートを示す図である。
【図5】本発明の装置構成の実施例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
略語
BS 基地局
CN コアネットワーク
LTE ロングタームエボルーション
RAN 無線アクセスネットワーク
RRC 無線資源制御
RRM 無線資源管理
TA タイミングアドバンス
TDOA 到来時間差
TOA 到来時刻
【0018】
本願の開示は、ロングタームエボルーション(LTE)セルラシステムの端末の位置決定に関する。特に、この開示は、ダウンリンクに適用される、いわゆる、到来時間差(TDOA)位置決め方法での位置決定に関する。そのような方法は、端末の位置を計算するために、通常は最適化技術を用いて非線形方程式の系を解く。その方程式系は、複数の基地局についての観測到来時刻と、同じ複数の基地局からの送信時刻と、端末と複数の基地局各々との間の距離とに関係する。通常、端末はネットワークに関して個々のクロックバイアスを経験するという事実を扱うために、双曲線到来時刻方程式が形成される。
【0019】
以下には、TDOA位置決めについての背景と、従来技術の問題点についての深い理解と本発明に従う具体的なな解とを提供するために必要な同期情報を推定するのに採用される手順とが続く。
【0020】
到来時間差による位置決め
位置決め技術
いわゆる、到来時間差(TDOA)法は通常、複数の基地局、例えば、eノードBからのあるパイロット無線信号に依存する。その測定は測定がなされた基地局の既知の信号との相関をとることにより実行される。この状態は図1に描写されている。
【0021】
図1は、一般的な通信システムを開示しており、説明を簡単にするためにその図は、移動体端末の測拒範囲内に3つの基地局があるとして描かれている。
【0022】
測定が複数のセルに対して成功し、それらの3つが図1には描かれていると仮定すると、移動体端末における測定された到来時刻(TOA)と、複数の基地局(eノードB)からの送信時刻と、移動体端末と各基地局との間の距離との関係は次のようになる。即ち、



である。
【0023】
ここで、tTOA,i,i=1,Kは移動体端末における測定された到来時刻を表しており、Ti,i=1,K,nは複数のeノードBからの送信時刻を表しており、cは光速である。太字の物理量は、複数の基地局と移動体端末のロケーション(ベクトル)である。bclockはセルラシステムの時刻に関する移動体端末の知られていないクロックバイアスである。さて、TDOA法における位置決めにおいて、自分の(サービング)サイトに関する到来時刻(TOA)の差は次式に従って、形成される。即ち、



である。
【0024】
これら(n−1)個の方程式において、左辺側は(いくらかの付加的な測定誤差は伴っているが)既知である。距離依存項は、送信時刻差(実時間差という)が測定可能であるならば定義される。本発明はこの特別の問題の解についての方法と構成とを開示する。さらに、基地局のロケーション:ri,i=1,K,nは数m(メートル)内で探索されるので、これらも同様に知られる。未知として残るものは、移動体端末のロケーションであり、それは以下のように示される。即ち、



である。
【0025】
2次元位置決めが実行されるより一般なケースでは、上式に代わって、未知の位置は以下の通りとなる。即ち、



である。
【0026】
それは、3次元的な端末位置を見出すために、少なくとも3つの到来時間差が必要であり、2次元的な端末位置を見出すために、少なくとも2つの到来時間差が必要であるということになる。次に、このことは少なくとも4つのサイトが3次元的な端末の位置決めのために検出される必要があり、少なくとも3つのサイトが2次元的な端末の位置決めのために検出される必要があることを意味している。実際上、もし多くの測定が収集され最大尤度の解が導入されるなら精度は向上する。最小数のサイトだけが検出される場合には、多数の(偽の)解が存在することもあるかもしれない。
【0027】
図2を参照して、一般的なロングタームエボルーション(LTE)の無線アクセスネットワークシステムについて説明する(非特許文献2を参照)。基本的に、そのシステムは複数のeノードBを有しており、各eノードBは複数のセルのセットを担当している。eノードBは通常、1つのセルの無線資源管理(RRM)の決定、ハンドオーバの決定、そのセルでのアップリンクとダウンリンクの両方におけるユーザのスケジューリングを担当する。また、符号化、復号化、変調、復調、インタリーブ、逆インタリーブなどの古典的な物理層の機能も実行する。各eノードBは所謂S1インタフェースを用いてコアネットワークに接続される。加えて、各eノードBは所謂X2インタフェースを用いてそのネットワークのいずれかのeノードBに接続される。X2インタフェースが通常用いられて、アクティブモードのモビリティをサポートするが、加えてマルチセルRRM機能のために用いられても良い。
【0028】
送信時間差の同期及び確定の必要性
先に示した到来時間差の方程式を研究すると、
a.実時間差がゼロ、即ち、LTEネットワークが同期される(十分に精度よく、通常は数10ナノ秒以内になることを意味する)なら、
b.実時間差が他の手段によって推定されるなら、未知の数より多い方程式があることになる。
【0029】
本発明の目的は、例えば、LTEのような通信システムにおける移動体端末についての実時間差の決定を可能にする方法及び構成を提供することにある。この目的を達成するためにいくつかの課題が解決される必要がある。まず最初に、実時間差を決定するための原理を見出す必要がある。それから、必要な測定とシグナリングの手段が決定される必要がある。本発明は後者の面に焦点を当てている。
【0030】
1つのそのような原理の目的は、送信或いはサービング基地局と端末との間の距離が知られるときに、その端末において到来時刻(TOA)を測定することにある。これにより、実時間差に対する到来時間差(TDOA)の方程式の解を得ることができる。これは以下のことを必要とする(概要、それに続いて詳細な検討)。
【0031】
1)TOA、或いは、TOAの差が端末で測定される。
【0032】
2)端末からLTEシステムのeノードBにRRC(LTE)インタフェースにより、TOA、或いは、TOAの差がシグナリングされる。前記基地局のIDを提供する新しい情報要素もである。
【0033】
3)複数のeノードBからLTEシステムの複数のeノードBにX2(LTE)インタフェースにより、TOA、或いは、TOAの差がシグナリングされる。前記基地局のIDを提供する新しい情報要素もである。
【0034】
4)TOA、或いは、TOAの差がオプション的にLTE RANからCNノードにシグナリングされる。前記基地局のIDを提供する新しい情報要素もである。
【0035】
5)送信を行う複数のeノードBと端末との間の距離は、
a.所定の、そして、注意深く調査された地理的な位置で複数の端末或いは専用のロケーション測定ユニットを、注意深く調査されたeノードBの位置とともに用い、
b.端末とサービング基地局との間の適切な距離を確定するために、タイミングアドバンスメント(TA)を、光速とTA値とを乗算して用いること
によって決定される。ここで、TA値はハンドオーバの前後で測定され、これにより、直接に実時間差も確定し、前記タイミングアドバンスメントの使用は、
i.前記確定された実時間差、つまり、
1.複数のeノードB間のX2(LTE)インタフェースによる前記確定された実時間差、即ち、前記基地局のIDも備えた新しい情報要素であって、
2.LTE RANからCN位置決めノードまでの前記確定された時間差、即ち、前記基地局のIDも備えた前記新しい情報要素、或いは
ii.前記タイミングアドバンスメント測定、つまり、
1.複数のeノードB間のX2(LTE)インタフェースによる前記タイミングアドバンスメント測定、即ち、前記基地局のIDも備えた新しい情報要素であって、
2.LTE RANからCN位置決めノードまでの前記タイミングアドバンスメント測定、即ち、前記基地局のIDも備えた前記新しい情報要素
のシグナリングも必要としている。
【0036】
6)少なくとも1つのeノードB或いは前記CNノードにおいて、測定されたTA、TOA、或いは、複数のTOA間の差の組み合わせをフィルタリングする結果が、前記新しい情報要素で受信される。
【0037】
本発明の主要な面について次の項で、詳細に説明する。
【0038】
図2のシステム概要と図3のフローチャートとを参照すると、基本的な実施例は、移動体端末と第1のサービング基地局、例えば、eノードBとの間の第1の地理的な距離尺度の代表値である第1のタイミングアドバンスメント値を、第2のサービング基地局、例えば、eノードBへのハンドオーバに先立って決定するステップ(S10)と、移動体端末と第2のサービング基地局、例えば、eノードBとの間の第2の地理的な距離尺度の代表値である第2のタイミングアドバンスメント値を、そのハンドオーバ後に決定するステップ(S20)とを有する。その後、或いは、並行的に、移動体端末と少なくとも2つのeノードBとの間の到来時刻の尺度を決定するステップ(S30)と、最後にその移動体端末についての前記決定された第1と第2の地理的な距離尺度と前記決定された到来時刻の尺度との代表値を少なくとも第2のサービングeノードBに対して、前記少なくとも2つのeノードBのユニークな識別パラメータ各々とともにシグナリングするステップ(S40)とを有する。これらの尺度は後で、決定された実時間差に対する位置計算機能により利用される。その位置計算機能は、実際のサービングeノードB、或いは、他のeノードB、或いは、システム外部のノードに配置される。
【0039】
更なる実施例によれば、決定された尺度(TA、TOA、TDOA,計算された送信時刻の差)とユニークな識別パラメータの内の1つ、或いは、これらの組み合わせが更に、システムの複数のeノードB間のX2(LTE)インタフェースにより、交換、中継、或いは、シグナリングされる。これらの尺度は、新しい情報要素としてシグナリングされるのが好ましい。
【0040】
更なる第2の実施例によれば、決定された尺度(TA、TOA、TDOA、計算された送信時刻の差)とユニークな識別パラメータの内の1つ、或いは、これらの組み合わせが更に、システム(LTE RAN)からCNノードに、交換、中継、或いは、シグナリングされる。これらの尺度は、新しい情報要素としてシグナリングされるのが好ましい。
【0041】
最後に、少なくとも1つのeノードB、或いは、前記CNノードにおいて、測定されたTA、TOA、或いは、複数のTOAの差の組み合わせは、前記新しい情報要素で受信される結果となる。
【0042】
タイミングアドバンスメント(TA)測定を用いた距離決定
移動体端末の位置、例えば、rTerminalについて先に説明した上記方程式を解くことができるために、複数のTDOAを測定し、別の手段により決定された実時間差をもつことが好ましい。実時間差を決定するために、1つの基本的な面は、次の方程式の複数のTDOAと地理的な距離とを決定し、



実時間差に関して解くことである。複数のTDOAが測定され、位置計算ノードにシグナリングされる。
【0043】
本発明の実施例によれば、S10とS20、即ち、ハンドオーバのちょうど前後で実行される2つのTAの測定が用いられ、移動体端末とサービングeノードBとの間の地理的な距離を決定する。これは、TAがサービングセルについてのみ利用可能であるので、必要である。更に、ハンドオーバ前後の所定の時間内で、この測定を行うことにより、端末は2つのTA測定間で(数100mのTA解像度と比較すると)目立って移動することは許されていない。それ故に、次の測定、即ち、





が実行される。ここで、tHandoverはハンドオーバの時刻であり、TLimitは時間制限であり、それは、次式



のようなものである。
【0044】
式(9)の方程式において、νTerminalは、端末の速度を表わし、dResolution,TAは地理的な距離としてのTA測定の解像度である。
【0045】
上記の測定を用いると、最初のTDOAの方程式(式62)は、次のように書き下すことができる。即ち、



である。
【0046】
同様に、残りの方程式に関して、これらは別々のハンドオーバを必要とする。2で割ることは、TA測定が往復時間に関係するという事実による。
【0047】
シグナリング
測定された第1と第2のTA値はeノードB間でX2インタフェースによりシグナリングされる必要があり、LTE RANの外部のノードにシグナリングされるかもしれない。結局のところ、それら各々は、例えば、TAEncodedのような測定TA値の符号化された代表値を与えるために符号化されるのが好ましい(S31)。符号化された代表値は問題としているインタフェースにより、eノードBのユニークなIDとともに、即ち、



のように送信される。
【0048】
上述のTA測定に対する補完或いは代替案として、第2と第1のeノードBに関する移動体端末への送信時刻T2、T1を測定し、その差を計算することができる。
【0049】
TOAとTDOAの測定
TOAの測定は、単一のeノードB、或いは、複数のeノードBに関して実行される。加えて、その測定は上記第1と第2のサービングeノードBの間でハンドオーバの前に、或いは、ハンドオーバの後に、或いは、その両方を組み合わせて実行しても良い。次に、そのような場合の全てについての実施例について説明する。
【0050】
単一のTOA測定とシグナリング
本発明の第1の実施例に従えば、到来時刻(TOA)測定は上記の第1と第2のTA測定に関係して実行される。この測定は方程式(12)に従う。即ち、



である。
【0051】
測定後、同様に、tTOA,Encodedを与えるために符号化される。符号化されたTOAの尺度は、移動体端末からeノードBに、RRC(LTE)インタフェースによって、オプションとしては、方程式(13)のように、eノードBのIDとともにシグナリングされる(一般的なシグナリング原理を提供すれば、複数の測定についてのシグナリングも可能になる)。即ち、



である。
【0052】
eノードBで受信される情報要素はさらにX2インタフェースにより、別のeノードB或いはLTE RANの外部の位置計算ノードにシグナリングされても良い。
【0053】
複数のTOA測定とシグナリング
第2の実施例では、複数のeノードBに関する到来時刻(TOA)測定は、上記TA測定に関係して実行される。これらの測定は方程式(14)に従う。即ち、



である。ここで、NTOAは実行されるTOA測定の数を表している。測定後、その測定はtTOA,i,Encoded,i=1,……,NTOAを与えるために符号化されるのが好ましい。符号化された測定はその後、移動体端末からサービングeノードBへとRRC(LTE)インタフェースにより、各eノードBのIDとともに、方程式(15)のようにシグナリングされる。即ち、



である。
【0054】
そのシグナリングは、単一のTOAのシグナリングの繰り返し、或いは、統合情報要素を定義するあるリストによって実行される。eノードBで受信される情報要素はさらにX2インタフェースにより別のeノードB、或いは、LTE RANの外部の位置計算ノードにシグナリングされても良い。
【0055】
TDOA形成とシグナリング
第3の実施例では、複数のeノードBに関する到来時刻の測定は、上述のTA測定に関係して実行される。
【0056】
これらの測定は、



である。ここで、ここで、NTOAは実行されるTOA測定の数を表している。測定後、TOA測定は1つの選択されたeノードBに関してTDOAの(偽)測定を得るために処理される。これは複数のTDOA、即ち、



を与えるものである。
【0057】
複数のTDOAは、tTDOA,j,Encoded,j=1,……,NTOA,j≠Jを与えるために符号化される。それらは、端末からeノードBにRRC(LTE)インタフェースによって、複数のeノードBのIDとともに、次のようにシグナリングされる。即ち、



である。
【0058】
eノードBで受信される情報要素はさらにX2インタフェースにより別のeノードB、或いは、LTE RANの外部の位置計算ノードにシグナリングされても良い。
【0059】
送信時刻の関係のフィルタリング
LTEの複数のeノードBが同期がとれていない場合、実時間差はドリフトする。これらの関係を追跡するための適切な技術的解決策は、連続的に状態評価器を更新することである。ここで、各実時間差は、適切な力学モデルによりモデル化される。このフィルタリングがどのように実行されるのかの実施例を提供するために、次のような積分ランダムウォークを各実時間差に関して仮定する(ここで、eノードB Jが公称のものとして役割を果たす)。即ち、



である。
【0060】
ここで、(tRealtimeDifference,kRealtimeDifference,kTは力学モデルの状態ベクトルであり、tiは関係するハンドオーバ手順に対応する測定時刻であり、(wq,k2,kTはモデル化の不確定さを記述するシステムノイズであり、tMeasuredRealtimeDifference,kは測定された実時間差であり、ekは測定ノイズである。その精度を維持するために、実時間差の局所的なクラスタが処理されることが不可欠である。このことがなされないと、複数のTAの減算のチェインが生じるかもしれず、それは不確定さが集まってしまうという結果になる。そのフィルタリングは通常、カルマンフィルタ(非特許文献1参照)を用いて実行される。このフィルタの適用には、上述モデルのノイズの統計的な特性が与えられることを必要とする。その正確な定義は本発明の範囲外にあるが、そのノイズは以下のように示される。即ち、



である。ここで、E[]は統計的期待値である。
【0061】
フィルタされた情報の位置計算機能への提供
カルマンフィルタのバンクの出力が最後に、位置計算機能に提供される。その機能は通常(必ずしも必要ではないが)実時間差のフィルタリングと同じノードに配置される。
【0062】
加えて、本発明の開示では、前記測定されたTA、TOA、或いは、TDOAを移動体端末からeノードBに、複数のeノードB間で、そして、eノードBからLTE RANの外部のノードにシグナリングするのに必要なシグナリング手段と、複数のノズル間での送信時刻の関係のフィルタリングを提供している。
【0063】
図5を参照して、本発明の移動体端末に関する実時間差の決定を行う構成の実施例について説明する。その構成は、移動体電話、ラップトップ、PDAなどの移動体端末に設けられるのが好ましい。
【0064】
その装置構成は、公知の実際的な構成に従えば一般的な入出力ユニットを有する。距離決定器10は、ハンドオーバの前後にそれぞれ、第1と第2のタイミングアドバンスメントの尺度を決定する。これらの尺度は、移動体端末とそのサービング基地局、例えば、eノードBとの間の第1と第2の地理的な距離尺度或いは距離の値の代表値である。その装置構成はさらに、移動体端末とそのシステムの2つ以上のノードとの間の到来時刻の尺度を決定するよう構成されたタイマ30を有する。最後に、その装置構成は、その決定された値或いは尺度、或いは、その代表値を少なくともサービングノード、例えば、第2のeノードBにシグナリングする信号ユニット40を有する。各尺度は、問題となるeノードBについてのユニークな識別パラメータとともにシグナリングされるのが好ましい。その結果、実時間差を決定することが、シグナリングされた代表値に基づいて可能になる。
【0065】
また、図4を参照するなら、更なる実施例には、複数のセルに関する移動体端末についての到来時間差の尺度を決定するよう構成された差分ユニット31を含む。信号ユニット40はまた、ユニークな識別パラメータとともに到来時間差の尺度の代表値をシグナリングするように適合されている。また、符号化器32は、その尺度を符号化してシグナリングのための代表値を提供するために備えられる。
【0066】
加えて、上述の実施例はサービングセルについてのTOAを測定することを開示しているが、ハンドオーバに先立って、目標ハンドオーバセルについてのTOAを測定することは全く可能である。端末がその測定と実際のハンドオーバとの間にあまり移動しないことが想定されている。
【0067】
さらに図4を参照すれば、本発明に従うノードが開示されている。そのノードは、一般的な入出力ユニットの他に、移動体端末から、或いは、システムのeノードBから、上述のシグナリングされた代表値を受信するよう適合された受信器40’を有している。更なる実施例に従えば、そのノードは、例えば、カルマンフィルタや他の同様なフィルタ構成によって、実時間差をフィルタするよう構成されるフィルタ50を有している。そのノードはさらに、受信した代表値をシステムのeノードB或いは、そのシステム外部のノードに中継するよう適合されている。
【0068】
要約すると、本発明は、端末についてのTA、TOA、及びTDOAを、決定、測定、計算することの内の少なくともいずれかを行うよう適合された、好ましくは移動体端末に設けられる方法及び装置構成を開示している。加えて、その端末で測定されるか、計算されるかの内の少なくともいずれかがなされたTA、TOA、及びTDOAをそのサービングeノードBにシグナリングすることを可能にする方法及び装置構成を開示している。加えて、本発明は、複数のeノードB間での前記値のシグナリングとLTE RAN外部のノードへのシグナリングを可能にする装置構成を開示している。さらに、本発明は、複数のeノードB間の送信時刻の関係をフィルタする装置構成を開示している。
【0069】
上述の実施例は本発明の2、3の例示として理解されるべきものである。当業者であれば、種々の変形、組み合わせ、変更が本発明の範囲を逸脱することなく複数の実施例に対してなされても良いことを理解するであろう。特に、異なる実施例における異なる部分の解決策は、技術的に可能である場合には、他の構成において組み合わせられても良い。しかしながら、本発明の範囲は、添付の請求の範囲によって規定されるものである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
コアネットワークと通信を行う複数のeノードBを含む通信システムの移動体端末についての実時間差の決定を行う方法であって、前記複数のeノードB各々は複数の関連セルを有しており、前記複数の関連セル各々は1つ以上の移動体端末に対してサービスを行う潜在的能力があり、前記方法は、
前記移動体端末と第1のサービングeノードBとの間の第1の地理的な距離尺度の代表値である第1のタイミングアドバンス値を、第2のサービングeノードBへのハンドオーバに先立って決定する工程(S10)と、
前記移動体端末と前記第2のサービングeノードBとの間の第2の地理的な距離尺度の代表値である第2のタイミングアドバンス値を、前記ハンドオーバの後に決定する工程(S20)と、
前記移動体端末と少なくとも2つのeノードBとの間の少なくとも到来時刻の尺度を決定する工程(S30)と、
前記移動体端末についての前記決定された第1と第2の地理的な距離尺度と前記決定された到来時刻の尺度との代表値を少なくとも前記第2のサービングeノードBに対して、前記少なくとも2つのeノードBのユニークな識別パラメータ各々とともにシグナリングする工程(S40)とを有し、
前記実時間差の決定は、少なくとも前記シグナリングされた代表値に基づいて可能になることを特徴とする方法。
【請求項2】
前記ハンドオーバに関して、所定の時間間隔内で前記第1と第2の地理的な距離尺度を決定することを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項3】
ハンドオーバに先立ち、前記移動体端末と、前記第1のサービングeノードB或いは前記第2のサービングeノードBとの間の移動体の到来時刻の尺度を決定することを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記移動体端末と、前記複数のeノードB各々との間の移動体の到来時刻の尺度を決定することを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記決定された到来時間差の尺度に基づいて、前記移動体端末に対する到来時間差を決定する(S31)ことを特徴とする請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記シグナリングする工程(S40)はさらに、前記決定された到来時間差の代表値をシグナリングすることを可能にするよう構成されていることを特徴とする請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記決定された到来時間差を符号化して前記代表値を提供することを特徴とする請求項6に記載の方法。
【請求項8】
前記決定された尺度を符号化して、前記距離の尺度と前記到来時刻の尺度の代表値を提供する工程をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記通信システムにおける少なくとも1つ以上のeノードBに、前記決定された尺度或いはその尺度の代表値をさらにシグナリングすることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。
【請求項10】
前記通信システムの外部のノードに、前記決定された尺度或いはその尺度の代表値をさらにシグナリングすることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。
【請求項11】
前記通信システムの外部の位置計算ノードに、前記決定された尺度或いはその尺度の代表値を提供することを特徴とする請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記決定された実時間差をフィルタリングし(S41)、前記フィルタリングされた実時間差を位置計算機能に提供する工程をさらに有することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法。
【請求項13】
前記フィルタリングは、前記決定された実時間差のカルマン・フィルタリングを含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記代表値と前記ユニークな識別パラメータを1つの情報要素としてシグナリングすることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の方法。
【請求項15】
前記第1及び第2タイミングアドバンス値の前記代表値を、
TAEncoded,IDeNodeBに従う情報要素としてユニークな識別パラメータ各々とともにシグナリングし、
前記TAEncodedは、符号化されたタイミングアドバンス尺度であり、
前記IDeNodeBは、前記ユニークな識別パラメータであることを特徴とする請求項8又は14に記載の方法。
【請求項16】
前記少なくとも1つの到来時刻の尺度の前記代表値を、
TOA,Encoded,IDeNodeBに従う情報要素としてユニークな識別パラメータ各々とともにシグナリングし、
前記tTOA,Encodedは、符号化された到来時刻の尺度であり、
前記IDeNodeBは、前記ユニークな識別パラメータであることを特徴とする請求項8又は14に記載の方法。
【請求項17】
前記到来時刻の尺度の前記代表値を、
TOA,i,Encoded,IDeNodeB(i=1……NTOA)に従う情報要素として各ユニークな識別パラメータとともにシグナリングし、
前記tTOA,i,Encodedは、i個のeノードB全てについての符号化された到来時刻の尺度であり、
前記IDi,eNodeBは、前記各ユニークな識別パラメータであることを特徴とする請求項4又は8又は14に記載の方法。
【請求項18】
前記到来時間差の尺度の前記代表値を、
IDJ,eNodeB,tTDOA,j,Encoded,IDj,eNodeB(j=1……NTDOA,j≠J)に従う情報要素として各ユニークな識別パラメータとともにシグナリングし、
前記IDJ,eNodeBは、eノードB Jのユニークな識別パラメータであり、
前記tTDOA,j,Encodedは、前記eノードB Jに関する符号化された到来時間差の尺度であり、
前記IDj,eNodeBは、前記複数のeノードB各々のユニークな識別パラメータであることを特徴とする請求項6又は14に記載の方法。
【請求項19】
コアネットワークと通信を行う複数のeノードBを含む通信システムの移動体端末についての実時間差の決定を行う装置であって、前記複数のeノードB各々は複数の関連セルを有しており、前記複数の関連セル各々は1つ以上の移動体端末に対してサービスを行う潜在的能力があり、前記装置は、
前記移動体端末と第1のサービングeノードBとの間の第1の地理的な距離尺度の代表値である第1のタイミングアドバンス値を、第2のサービングeノードBへのハンドオーバに先立って決定するよう構成され、さらに、前記移動体端末と前記第2のサービングeノードBとの間の第2の地理的な距離尺度の代表値である第2のタイミングアドバンス値を、前記ハンドオーバの後に決定するよう構成された第1の決定器(10)と、
前記移動体端末と少なくとも2つのeノードBとの間の到来時刻の尺度を決定するよう構成されたタイマ(30)と、
前記移動体端末についての前記決定された第1と第2の地理的な距離尺度の代表値と前記決定された到来時刻の尺度とを少なくとも前記第2のサービングeノードBに対して、前記少なくとも2つのeノードBのユニークな識別パラメータ各々とともにシグナリングするシグナリングユニット(40)とを有し、
前記実時間差の決定は、少なくとも前記シグナリングされた代表値に基づいて可能になることを特徴とする装置。
【請求項20】
前記決定された到来時刻の尺度に基づいて、前記移動体端末に対する到来時間差を決定するよう構成された差分ユニット(31)をさらに有することを特徴とする請求項19に記載の装置。
【請求項21】
前記決定された尺度を符号化して、前記距離の尺度と前記到来時刻の尺度の代表値を提供するよう構成された符号化器(32)をさらに有することを特徴とする請求項19に記載の装置。
【請求項22】
請求項19乃至21のいずれか1項に記載の装置を有する移動体端末。
【請求項23】
通信システムにおけるeノードBであって、
ハンドオーバの前後に、移動体端末と、第1のeノードB及び第2のeノードBとについての決定された第1の地理的な距離尺度と第2の地理的な距離尺度の代表値と、少なくとも2つのeノードBに関する前記移動体端末についての決定された到来時刻の尺度の代表値とを、前記少なくとも2つのeノードBのユニークな識別パラメータ各々とともに受信するよう構成された受信器(40’)を有し、
実時間差の決定は、少なくとも前記シグナリングされた代表値に基づいて可能になることを特徴とするeノードB。
【請求項24】
前記受信器(40’)は、前記通信システムにおける少なくとも1つの別のeノードBに、前記ユニークな識別パラメータとともに、前記受信した代表値を中継するよう構成されていることを特徴とする請求項23に記載のeノードB。
【請求項25】
前記受信器(40’)はさらに、前記通信システムの外部の少なくとも1つのノードに、前記ユニークな識別パラメータとともに、前記受信した代表値をさらに中継するよう構成されていることを特徴とする請求項24に記載のeノードB。
【請求項26】
前記受信した決定された実時間差をフィルタリングし、前記フィルタリングされた実時間差を位置計算機能に提供するよう構成されたフィルタ(50)をさらに有することを特徴とする請求項24に記載のeノードB。

【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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【公表番号】特表2012−518170(P2012−518170A)
【公表日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−550089(P2011−550089)
【出願日】平成21年3月20日(2009.3.20)
【国際出願番号】PCT/SE2009/050299
【国際公開番号】WO2010/093299
【国際公開日】平成22年8月19日(2010.8.19)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.GSM
【出願人】(598036300)テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) (2,266)
【Fターム(参考)】