無線アクセスシステムにおける位置決定のシステム及び方法

专利摘要:
ユーザ装置（ＵＥ）ユニットの地理的位置を計算するための方法であって、最新の無線ネットワークに求められる技術を使って２つの又は３つ以上の基地局からＵＥユニットの相対位置を搬送する位置パラメータを収集することを含む。特に、プリアンブル、パイロット、レンジングコード等の、アップリンクサブフレーム及びダウンリンクサブフレームに組み入れられた既知の（既定の）信号がＵＥユニットの座標を決定するために用いられる。加えて、ここに提案する方法及びシステムは、ＵＥユニット及びＢＴＳの双方において求められる複数のアンテナシステムを利用する。Ａ
公开号:JP2011510265A
申请号:JP2010540998
申请日:2009-01-07
公开日:2011-03-31
发明作者:イー，ジュン；ウ，シンクアン
申请人:ウィ−ラン・インコーポレイテッドＷＩ−ＬＡＮ Ｉｎｃ．；
IPC主号:G01S5-10

专利说明:

[0001] 本発明は、移動無線アクセスシステムに関し、特に、モバイル（無線）機器を操作する発信者の地理的位置を移動無線アクセスシステムを通して決定するための方式及び方法に関する。]
背景技術

[0002] 無線ネットワークはここ数十年の間に世界に大きな影響を与えてきており、またその使用は大きく発展し続けている。人々や企業は、データの送信または共有が小さいオフィスビル内で行われるか世界中で行われるかを問わず、データを迅速に送信しまた共有するために無線ネットワークを使う。警察などの緊急サービスは、重要な情報を早急に伝えるために無線ネットワークを利用する。無線ネットワークの他の大事な利用は、多くの発展途上国におけるように電気通信基盤施設が低品質であるか、又は資源の乏しい国及び地域でのインターネットへの接続のための安価でかつ迅速な方法としてである。最新のそのような無線技術の１つがワイマックス（ＷｉＭａｘ：Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）である。]
[0003] 本発明についてのより良い理解を読み手へ提供するため、ワイマックス技術についての簡単な概説を以下に記す。本発明はワイマックス技術に限定されず、ワイマックスで使われるフレーム・プリアンブル、パイロットトーン、及び／又はレンジングコード（ｒａｎｇｉｎｇ ｃｏｄｅ）等の既定の周期的ビット列と複数のアンテナとを用いる任意の無線技術にも適用可能であるということに注意すべきである。]
[0004] ワイマックスは長距離無線通信を提供する新生の通信技術であり、ポイントツーポイント・アクセス又は完全移動セルラー型アクセスを可能にする。この技術は、ＩＥＥＥ８０２．１６規格に基づく。８０２．１６ｄ又は８０２．１６−２００４と呼ばれたこの技術の当初の規格案は、標準状態に達することがなかった。無線インターフェースとして２５６個のキャリアを有する８０２．１６−２００４（８０２．１６ｄ）及び直交周波数分割多重物理層（ＯＦＤＭＰＨＹ）を使用して作られたシステムは一般的に「固定ワイマックス」と称されている。]
[0005] ８０２．１６ｄの修正である次のバージョン８０２．１６ｅ（８０２．１６−２００５）は、「モバイル・ワイマックス（ｍｏｂｉｌｅ ＷｉＭａｘ）」と称されることが多い。この用語は、エアインターフェースとして１２８個、５１２個、１０２４個及び２０４８個のキャリアを有する、８０２．１６ｅ−２００５とＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多重アクセス）とを使用する無線システムのことをいう。ＯＦＤＭＡでは、送信される信号のシンボルの拡散符号列が、好ましくは広周波数帯域に分散された複数のサブキャリアにおいて変調される。ＯＦＤＭＡは、複数のサブキャリアの一部を個々のユーザに割り当て、また、チャネル状態についてのフィードバックに基づいて、前記システムは、適応的なユーザ・サブキャリア間割り当てを実行することができる。]
[0006] モバイル・ワイマックスの実装は、固定サービス及びモバイルサービスを提供するために使用することができる。モバイル・ワイマックスは、また、多重入出力通信（ＭＩＭＯ）を通して多重アンテナサポート（Ｍｕｌｔｉｐｅ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｕｐｏｒｔ）を使用する。基地局（ＢＴ）とも称される基地送受信機局（ＢＴＳ）は、少なくとも２つの受信アンテナと２つの送信アンテナとを使用し、また、ユーザ装置（ＵＥユニット）は少なくとも２つの受信アンテナと１つの送信アンテナとを使用する。これは、受信地域、空間多様性、空間多重化、干渉除去、周波数再利用、及び効率スペクトルに関して潜在的利益をもたらす。]
[0007] モバイル・ワイマックスは国際電気通信連合（ＩＴＵ）により認可を受けたところであり、米国のスプリント・ネクステル（Ｓｐｒｉｎｔ−Ｎｅｘｔｅｌ）及びフランス国のフランス・テレコム（Ｆｒａｎｃｅ Ｔｅｌｅｃｏｍ）のような電気通信事業者がこのシステムを展開する意図を表明している。カナダ国では、ロジャース・コミュニケーションズ（Ｒｏｇｅｒｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）及びベル・カナダ（Ｂｅｌｌ Ｃａｎａｄａ）が、モトローラ社のＤＲＭユニットを用いてトロント等の大都市の大部分に及ぶ、２．５ＧＨｚ周波数帯域でのワイマックスに基づく広域インターネット・サービスの提供を開始した。]
[0008] 一方、無線ネットワーク技術の進歩は、無線位置特定システム、すなわち特に携帯機器を使って緊急通報（米国及びカナダ国における「９１１」等）を送る発信者の地理的位置を特定するように設計されたシステムの展開を可能にした。このサービスの目的の１つは、無線ネットワークが、どの緊急通報受信センタ（ＰＳＡＰ）に緊急通報を送るかを識別することと、発信に応答するＰＳＡＰに対し発信者の位置を通知することとを可能にすることである。ＰＳＡＰは、次に、発信者の位置についての情報を利用して、方角、近隣レストラン、および美術館等の発信者の周辺状況を緊急サービスに提供する。位置情報サービスは、３ＧＰＰ／ＵＭＴＳ／ＬＴＥ（ロング・ターム・エボリューション）、ワイマックス／ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ、ＵＭＢ（ウルトラ・モバイル・ブロードバンド）、その他等のＢ３Ｇ（Ｂｅｙｏｎｄ３Ｇ）無線システムにとって、注目の話題となっている。]
[0009] 現在のところ、「９１１」サービスは米国及びカナダ国のほぼ全地理的エリアにおいて固定電話の位置を特定することが可能であり、他の国々も同様の緊急サービスを保有している。有線「９１１」では、位置は住所である。]
[0010] 米連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、Ｅ９１１（エンハンスド９１１）と呼ばれる位置特定技術を展開した。このＥ９１１は、携帯／モバイル機器が、支援の適時展開を求める９１１緊急通報を処理することを可能にする。無線Ｅ９１１では、位置は座標である。ＦＣＣは２つのフェーズでＥ９１１を発表した。１９９８年に、フェーズIは、移動電話キャリア会社が発信者の電話番号と、１マイル未満の精度での信号塔又はセルとを識別することを要求した。２００１年に、フェーズIlは、米国で事業を行っている各移動電話会社が、ＡＬＩ（自動位置識別）と呼ばれる発信者の地理的位置が１００ｍ未満の精度で提供されるように携帯電話又はネットワークのいずれかに基づく位置検出能力を提供しなければならないことを要求した。]
[0011] フェーズIで要求されるような移動発信者（ＭＣ）の位置を決定するいくつかの方法が既知である。これらの方法は、広域配列の複数のアンテナと互いに連動する無線通話機とが採用され、移動発信者は無線通話機／アンテナによりカバーされるエリアにいるかぎりいつでも位置が特定され得るため、「ネットワークに基づく」方法と呼ばれる。そのような方法では、通常、ＡＬＩに含まれる移動装置に求められる修正は最小となる。しかし、現在のネットワークに基づく方法はあまり正確でなく、また屋内環境では特に良好な機能を発揮するとは言えない。]
[0012] 例えば、２つ（又は３つ以上）の基地局アンテナで受信された信号の到来角（ＡＯＡ）を測定することが知られており、アンテナの既知の位置と受信された信号の到来角とを用いて三角法計算（ｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ）により発信者の座標が確立される。]
[0013] ３つ（又は４つ以上）のネットワーク・アンテナにおいて発信者の携帯電話機により発せられた信号の到着時間（ＴＯＡ）を測定することによりＭＣの位置を識別することも知られている。前記移動発信者の位置は、次に、これらのアンテナの位置と、前記３つのＴＯＡ測定値と、信号の速度（電磁波／光の速度）とを知ることで決定することができる。これは、固定点（移動発信者の位置）から一定の既知の距離（レンジ）にある複数点の幾何学的軌跡を決定することにより行われる。レンジはＴＯＡから決定される。この方法では２つの点が得られるので、この不正確さを除去するため又はクロック不一致（clock discrepancy）を補償するために第４のアンテナが使用されることがある。]
[0014] 他のネットワークに基づく解決方法は、基地局から携帯電話機に送られる信号の往復遅延、換言すると、基地局からの信号の送信と携帯電話機からの応答の受信との間の経過時間を基地局で測定することにより、携帯電話機の位置を提供する。この往復遅延は、次に、基地局及び携帯電話機間の距離を評価することに用いられる。基地局で測定された距離及びＴＯＡは、携帯電話機の座標を推定するために用いられる。]
[0015] しかし、到来角、到着時間及び往復遅延は、見通し距離の測定値（ＵＥユニットと複数のアンテナとの間の直線距離）に基づいており、山岳地域又は高層ビル及び他の障害物が近在する都市部では、これを決定することは困難であるか不可能である。したがって、これらの方法で得られる結果は正確でない。加えて、発信者の位置は、特に屋内発信の場合にはあまり正確でない。]
[0016] 現在、前記Ｅ９１１技術のフェーズIIは、主に、発信者装置に組み込まれた全地球測位システム（ＧＰＳ）を用いて実装されている。ＧＰＳユニットはモバイル機器に組み込まれ、通常、複数のＧＰＳ衛星群（すなわちＧＰＳ／ＮＡＶＳＴＡＲ）から同時に送信される信号が到着する相対時間を計算することによりその位置を決定する。これらの衛星群は、衛星位置特定データとクロックタイミング又は「天体位置表」データのようなＧＰＳ支援データとの双方を送信する。ローミング装置が地上（例えば自動車内に搭載）にあることが知られていれば、適当な地形学を用いて、ＴＯＡの計算をさらに正確にするための付加的な基準「球面」として地球を用いることができる。]
発明が解決しようとする課題

[0017] しかし、複数のＧＰＳ信号を検索及び取得し、複数の衛星群の天体位置表データを読み取り、このデータから受信機の位置を計算する処理は時間がかかり、数分間を要することが多い。多くの場合、この長い処理時間は、特に、９１１派遣センターのために位置を決定する緊急の状況では、容認し難い。加えて、ＧＰＳを利用するにはモバイル機器はＧＰＳが利用可能でなければならならないが、常にＧＰＳが利用可能であるというわけではない。また、モバイル機器にＧＰＳユニットを装備するとコストが増大し、多くの人にとって法外に高い価格となる虞がある。さらにまた、ＧＳＰ受信機は、屋内等の特定の環境下又は衛星信号が不通の場所では適切に作動しない。]
[0018] 上記の全ての方法は、小型、低価格、及び低出力のローミング装置を使用する発信者の位置を無線を使って決定する問題に対する満足な解決策を未だ提案していない。また、現在の方法及びシステムは、広い地域にわたって良好に動作するには、専用の基幹施設を必要とする。]
[0019] したがって、モバイル機器のユーザに提供されるサービスを向上させるために、及び特に米国のＦＣＣによるＥ９１１規則に関して、位置決定を改善する必要性は未だ存在する。]
[0020] 本発明の目的は、ＦＣＣの要求に準拠して移動発信者の位置を決定するための方法及びシステムを提供することにある。]
[0021] 本発明の他の目的は、専用の基幹施設を求めることなしに、安価でありかつ広い地域にわたって適用可能である移動発信者の位置決定方法及びシステムを提供することにある。]
課題を解決するための手段

[0022] したがって、本発明は、無線アクセスネットワークを通して特定の周期的ビット列を送信する２つ又は３つ以上の基地送受信局（ＢＴＳ）のカバレッジエリア内で動作するユーザ装置（ＵＥ uｎiｔ）ユニットの位置を決定するための方法であって、ａ）前記ユーザ装置ユニットにおいて、前記特定の周期的ビット列を検出するために前記ＢＴＳから受信した着信トラフィックを監視すること、ｂ）前記特定の周期的ビット列から、前記ＵＥユニットの相対位置を２つ又は３つ以上の前記ＢＴＳに搬送する少なくとも２つの位置パラメータを決定すること、ｃ）前記ＵＥユニットの地理的座標を確立するために前記位置パラメータを処理することを含む、位置決定方法を提供する。]
[0023] また、本発明は、第１及び第２のアンテナが装備されたユーザ装置（ＵＥ）ユニットのための位置識別モジュールであって、
前記着信トラフィックを監視しかつ少なくとも２つの隣接する基地送受信局（ＢＴＳ）から受信した特定の周期的ビット列を識別するための監視部と、前記ＢＴＳのそれぞれからの前記ＵＥユニットの相対位置を搬送する２つの位置パラメータを前記特定の周期的ビット列から決定するための位置パラメータ計算装置と、前記２つの位置パラメータを処理し前記ＵＥユニットの地理的座標を確立する座標推定器とを含む、位置識別モジュールを提供する。]
[0024] 本発明の他の発明によれば、無線アクセスネットワーク内の基地送受信局（ＢＴＳ）の複数のアンテナのカバレッジエリア内で動作するユーザ装置（ＵＥ）ユニットであって、特定の周期的ビット列をアップリンクに送信するＵＥユニットの位置を決定するための方法が提供される。この方法は、ｉ）前記ＢＴＳにおいて、前記特定の周期的ビット列を検出するために２つの受信アンテナを通して前記ＵＥユニットから受信した着信トラフィックを監視すること、ｉｉ）第１及アンテナび第２アンテナとしてそれぞれ受信された前記特定の周期的ビット列から第１位置パラメータ及び第２位置パラメータのそれぞれを測定すること、ｉｉｉ）前記ＵＥユニットの地理的座標を確立するために前記ＢＴＳにおいて前記第１位置パラメータ及び第２位置パラメータを処理することを含む。]
[0025] さらに、本発明は、無線アクセスネットワーク内で動作する、第１アンテナ及び第２アンテナを有する基地送受信局（ＢＴＳ）のための位置識別モジュールを提供し、前記モジュールは、前記第１アンテナで受信された前記着信トラフィックを監視し、前記ＢＴＳのカバレッジエリア内に位置する前記ユーザ装置（ＵＥ）ユニットから受信した前記特定の周期的ビット列を識別し、第１位置パラメータを決定するための第１監視部と、前記第２アンテナで受信された前記着信トラフィックを監視し、前記ＵＥユニットから受信した前記特定の周期的ビット列を識別し、第２位置パラメータを決定するための第２監視部と、２つの前記位置パラメータを処理し前記ＵＥユニットの地理的座標を確立するための座標推定器とを含む。]
[0026] 本発明においては一般に自動位置識別用のＧＰＳを携帯電話機に装備する必要がなく、したがって低コストのユーザ装置がそれ自体の位置を容易に特定できることが、本発明の特長である。加えて、ワイマックス規格の導入以来、無線ネットワークの動向は、３ＧＰＰＬＴＥ及びＵＭＢシステム等の次世代の無線ネットワークに同様の技術を導入するところにある。このように、本発明は、また、３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＵＭＢシステムにも適用可能である。]
[0027] 本発明に係る方法及びシステムの他の特長は、本発明により、ワイマックス装置を用いて、ワイマック・スシステム内で、Ｅ９１１の位置特定に基づくサービスの実施が可能となることである。本発明は、特に小規模のワイマックスＢＴ又は複数のアクセスポイント及びフェムト（Ｆｅｍｔｏ）ＢＴＳが一旦設置されると、ある特定の環境、特に、推定ではワイマックス及び９１１サービスのユーザの８０％が位置する屋内環境では、ＧＰＳを良好に補完するか、又はＧＰＳに取って代わるものとなる。]
[0028] 以下の図面を参照しつつ、本発明を説明する。なお以下の図面では、同様の参照番号は対応する部分を示すものである。]
図面の簡単な説明

[0029] モバイル・ワイマックス・システムのためのフレームの一例を示す図である。
１０２４−ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を用いる１０ＭＨｚの周波数帯域におけるＯＦＤＭ変調のためのプリアンブルの構造の一例を示す図である。
ユーザ装置（ＵＥ）ユニットが、ワイマックスダウンリンクフレームに本質的に存在するプリアンブル又はパイロットトーンを用いてその位置を決定する、本発明の他の実施例を示す図である。
ユーザ装置（ＵＥ）ユニットが、ワイマックスダウンリンクフレームに本質的に存在するプリアンブル又はパイロットトーンを用いてその位置を決定する、本発明の他の実施例を示す図である。
ＵＥユニットがワイマックス・システムに本質的に存在するプリアンブル又はパイロットトーンの到来角を用いてその位置を決定する、本発明の他の実施例を示す図である。
本発明の一実施例に係るユーザ装置のブロック図である。
ユーザ装置の位置が、ＵＥユニットに本質的に存在する２つのアンテナを使用して複数の基地局間の協働により決定される、本発明のさらに他の実施例を示す図である。
基地局が、ＵＥにより送信されるレンジングコード（ｒａｎｇｉｎｇ ｃｏｄｅ）を用いてＵＥユニットの位置を決定する、本発明の一実施例を示す図である。
本発明のさらに他の実施例に従って、複数のアンテナを有する基地局がＵＥユニットの位置を識別する方法を示す図である。
本発明の一実施例に係る基地局のブロック図である。
複数の位置特定要求及びＵＥユニット識別情報をＢＴＳに送信するためのアップストリーム・サブフレームにおける付加的なシンボルの使用を示す図である。]
実施例

[0030] 本明細書において、用語「移動発信者」又は「発信者」は、無線ネットワーク／サービスプロバイダにより提供されるサービスに現在アクセスしているユーザを指すために使用される。用語「ユーザ装置（ＵＥユニット）」、「モバイル機器（ＭＤ）」又は「移動局（ＭＳ）」は、ディジタル形式の又はアナログ形式の情報の交信のための無線又は有線のネットワークに接続するために加入者により使用される送受話器、電話機、ノート型パソコン及び他の無線装置等の無線対応装置を指すために使用される。]
[0031] 用語「基地局（ＢＳ）」又は「基地送受信局（ＢＴＳ）」は、無線の及び／又は有線の通信ネットワークへのモバイル機器の無線アクセスを容易にする無線アクセスネットワーク（ＷＡＮ）における装置を指す。用語「アクセスポイント（ＡＰ）」は屋内アクセスポイントを指し、これにより、無線の又は有線のネットワークへの屋内ＵＥユニットの接続が可能となる。ＢＴＳ及びＡＰは本発明の観点から同じような方法で動作し、そのため、用語「ＢＴＳ」は「ＡＰ」も含む。本明細書は、現在、アクセスネットワークにＵＥユニットを接続する基地局に対して用語「サービスＢＴＳ」を使用する。用語「隣接ＢＴＳ」は、ＵＥユニットに直接隣接するＢＴＳに使用する。ＵＥユニットは隣接ＢＴＳのカバレッジエリア内にある。この用語は、サービスＢＴＳも含む。]
[0032] 用語「アップリンク」及び「ダウンリンク」の広く認められている意味は本明細書を通して使用される。すなわち、「アップリンク」はＵＥからＢＴＳへのトラフィック方向を指し、また「ダウンリンク」はＢＴＳから１つ又は２つ以上のＵＥへのトラフィックを指す。用語「着信トラフィック」は、相対的な用語であり、アップリンク又はダウンリンクで特定のネットワークエンティティに到達するトラフィックである。]
[0033] 本発明は、特にＥ９１１システムに関連するが、他のタイプの既存の又は新生の位置特定システム及びサービスに対するＵＥユニットの位置特定にも等しく適用され得る。Ｅ９１１サービスは、このサービスが近年、８０２．１６ｅ（モバイル・ワイマックス）導入の到来と共に、ワイマックス・サービスプロバイダの必須条件となってきたために、本明細書で言及されている。]
[0034] また、本発明は、ワイマックス・システムに限定されるものではなく、後述するように、ダウンリンクサブフレームにおける所定の（特定の）周期的なビット列のブロードキャストを義務付け及び／又はアップリンクサブフレームにおける特定の周期的なビット列の送信を要求する、他の既存の又は新生の無線技術とともに用いられ得るものである。このような無線ネットワークの例は、３ＧＰＰＬＴＥ及びＵＭＢシステムである。]
[0035] 図１Ａはワイマックス・フレーム１０の一例を示し、また下り回線サブフレーム１１と、上り回線サブフレーム１２とを示す。ダウンリンクサブフレーム１０により示されるＢＴＳからＵＥユニットへの方向に、ＢＴＳが、セル／セクター識別、周波数再利用ファクタ、同期及びチャネル性能の評価のためにＵＥユニットにより使用される、プリアンブル１３を送信する。このプリアンブルは１２８個の特徴的パターンの１つを有する。ＢＴＳが送信する各セクターが、セルＩＤを用いて、プリアンブルにおいて識別される。したがって、隣接する複数のセルまたはセクターは、ＵＥユニットがセルまたはセクターを他から区別することができるように、異なる複数のパターンを有する。最初の同期操作は、プリアンブルを検出するために、前記プリアンブルの時間領域レプリカの自己相関を観察することにより前記フレームの開始を決定する。通常、プリアンブルは増大出力（例えば、データ信号より２．５ｄＢ高い）で送信される。] 図１Ａ
[0036] 図１Ｂは、ＦＴＴ−１０２４改良型に関するモバイル・ワイマックスで使用されるサブキャリアを示す。この実施例では、１１．２ＭＨｚの全伝送帯域が１０２４個のビン（ｂｉｎ）に分割され、その間で中間の８５２個のビンがプリアンブルを保持するために使用される（ＤＣビンが「０」を保持する）。] 図１Ｂ
[0037] これらの８５２個のビンは、さらに、次の方程式を適用することにより、３つのセクターについて３つのセットに分割される（先に示したように、１セクター内のＢＴＳが、他の２つのセクター内のＢＴＳからの異なるプリアンブルを送信する）。
ＰｒｅａｍｂｌｅＣａｒｒｉｅｒＳｅｔｎ＝ｎ＋３ｋ 方程式１
ここにおいて、ＰｒｅａｍｂｌｅＣａｒｒｉｅｒＳｅｔｎは、キャリア・セットｎにおけるキャリア／ビン数であり、ｎは０，１，２，・・・等のインデックスを付されたプリアンブルキャリア・セットの数であり、また、ｋは０から２８３までの連続するインデックスである。]
[0038] より正確には、８５２個のキャリア／ビンは次のように３セットに分割される。
キャリア・セット０：０，３，６，９，・・・・・，８４９
キャリア・セット１：１，４，７，１０，・・・・，８５０
キャリア・セット２：２，５，８，１１，・・・・，８５１]
[0039] このように、各セットは２８４個のキャリアを有し、実際のＤＣキャリア数５１２はキャリア・セット０に属するプリアンブルキャリア４２６に位置する。各プリアンブル・コードは、各システム（ＢＴＳ）が展開されるとき、１つのセクターにあらかじめ指定され割り当てられる。ダウンリンクフレームのプリアンブルは、ここでは一般的にダウンリンクの「特定の周期的ビット列」とよばれ、一方、用語「特定の」はビット列が受信機に知られていることを示すために使用され、また、用語「周期的」はビット列がダウンリンクで（各ダウンリンクフレームとともに）周期的に送信されることを示すために使用される。]
[0040] 図２Ａ、図２Ｂ及び図３は、ＵＥがその位置の座標を識別し、その座標を緊急通報受信センタ（ＰＳＡＰ）等への発信と共に送信する、自動位置識別（ＡＬＩ）方法を示す。図２Ａ及び図２Ｂは、ＵＥユニットが、ワイマックスダウンリンクサブフレームにおいて受信したプリアンブルを用いてその座標を決定する、本発明の一実施例を示す。ここで、ＵＥユニットは、位置ＵＥ（ｘ，ｙ）からそのサービスＢＴＳへ「９１１」発信等を発信する（ただし、ｘおよびｙは、ＵＳユニットの座標(未知)である）。ＵＥユニットは少なくとも３つのＢＴＳ、すなわちＢＴＳ１で示されたサービスＢＴＳと、ＢＴＳ２及びＢＴＳ３で示された２つの隣接ＢＴＳとのから近距離に存在する。３つのＢＴＳの座標は既知であり、多くの場合、これらはＢＴＳに組み込まれたＧＰＳ装置を用いて確定される。各ＢＴＳの位置は、ＢＴＳ１（ｘ１，ｙ１）、ＢＴＳ２（ｘ２，ｙ２）及びＢＴＳ３（ｘ３，ｙ３）で表示される（ｘ１，ｙ１、ｘ２，ｙ２及びｘ３，ｙ３は各座標である）。] 図２Ａ 図２Ｂ 図３
[0041] 上に示したように、各ＢＴＳはダウンリンクフレームにおいて特定のビット列を周期的に送信する。この実施例において、この既知の周期的ビット列は各セクターについてのダウンリンクプリアンブルであり、これらはそれぞれプリアンブル１、プリアンブル２及びプリアンブル３と示されている。ＵＥユニットは、プリアンブルを識別するために着信トラフィックを常に監視する。ＢＴＳ１、ＢＴＳ２及びＢＴＳ３に対する距離が異なるため、ＵＥユニットは異なる時間に３つのＢＴＳからプリアンブルを受信する。これらの到着時間をＴＯＡ１、ＴＯＡ２及びＴＯＡ３と表示する。]
[0042] ＵＥユニットは、これらのプリアンブル、ＢＴＳ２及びＢＴＳ３から受信したプリアンブル２及びプリアンブル３の到着時間をサービスＢＴＳ１から受信したプリアンブル１の到着時間とに整列させる。図２Ｂにおいて、プリアンブル１の到着及びプリアンブル２の到着の間の時間差がＴ１２で示され、プリアンブル１の到着及びプリアンブル３の到着の間の時間差がＴ１３で示されている。これらの時間差は一般的に「位置パラメータ」と呼ばれ、また、これらは、ＢＴＳに対するＵＥユニットの相対位置を本質的に含む。ＵＥユニットの地理的位置が２つの未知の値（ＵＥの座標ｘ及びｙ）により完全に決定されるため、２つのそのような位置パラメータは座標ｘ，ｙを決定するのに十分である。] 図２Ｂ
[0043] Ｔ１２及びＴ１３を決定するため、ＵＥユニットはプリアンブル２及びプリアンブル３のローカルコピーを生成し、これらのコピーからのデータブロックを、サービスＢＴＳから受信したプリアンブル１からのデータブロックと相互に関連付ける。この相互関連付けは、時間領域又は周波数領域のいずれかにおいて行うことができる。ユーザ装置はその位置（ｘ，ｙ）を得るために次の２つの未知数（ｘ及びｙ）の方程式を解く。



方程式２
ここにおいて、νは光の速度（３ｘ１０８ｍ/ｓ）である。]
[0044] ＵＥユニットの地理的座標（ｘ，ｙ）が決定されると、位置データが、位置識別の認知範囲に照らしてＰＳＡＰ又は他の関連サービスに送信される。例えば、９１１発信は、北米では緊急サービス派遣に送られる。ＰＳＡＰはさらに、この情報を処理し、例えば各地域又は所在地住所等の地図を用いて、発信者の位置に関する実際上の詳細を確立する。]
[0045] プリアンブルと同様に、ＢＴＳは基準キャリアのダウンリンクフレームにおいてパイロット信号も送る。異なるサブチャンネル化方式は、伝送帯域におけるパイロットの位置及び番号、及びその保持するデータ関して、異なるパイロットの設計を有する。各セクターのパイロットは、セルＩＤに基づいて確立された疑似ランダムビット列と関連付けられている。セクターの各パイロットが同一の所定基準シンボルを保持するため、ＵＥユニットは、各プリアンブルからセルＩＤを識別することによりセクターのパイロットを認識することができる。プリアンブルのように、パイロットもまた増大出力（データ信号より２．５ｄＢ高い）で送信される。]
[0046] パイロットキャリアの大きさ及び位相は受信機に知られているため、ワイマックスシステムにおいて、時間及び周波数の同期化、チャネルの推定、信号対干渉／雑音比の測定等に使用される。１０ＭＨｚ、モバイル・ワイマックスのＦＴＴ‐１０２４変形に関して、１２０個のパイロットが各ＯＦＤＭシンボルに挿入されている。これらのパイロットの属性は、プリアンブルについて図２Ａ及び２Ｂで前述したように、モバイル機器の地理的座標を決定するために本発明において使用される。] 図２Ａ
[0047] 本発明は、また、位置パラメータＴ１２及びＴ１３を測定するためにワイマックスダウンリンクパイロットを使用することも提案する。これらのパイロットはダウンリンクの「特定の周期的ビット列」として一般的に呼ばれている。この場合、Ｔ１２及びＴ１３は、隣接基地局ＢＴＳ２及びＢＴＳ３から受信したパイロットの到着時間と、サービス基地局ＢＴＳ１から受信したパイロットの到着時間との間の時間差を提供する。]
[0048] 本発明は、上述したプリアンブル及びパイロットの実施例の１つを用いてＵＥユニットの座標を確立することに限定されないことに注意すべきである。むしろ、ＵＥユニットはプリアンブル及びパイロットの方法の双方を使用することができる。加えて、ＵＥユニットは、その位置を決定するために、他の無線通信技術（現在の又は新生の）のダウンリンクフレームにおいて周期的に送信される既知のパターンの他の任意のビット列を使用してもよい。]
[0049] また、上述したように、モバイル・ワイマックス規格は、携帯電話機に半波長の距離を隔てられた最低限２つのアンテナが装備されていることを求める。図３に示す実施例において、ＵＥユニットは、ワイマック・スシステム（及び他の新生の無線システム）でＢＴＳにより本質的にブロードキャストされるダウンリンクの特定の周期的ビット列（プリアンブル、パイロット、又は双方）を用いて、その位置を決定する。上述の例におけるように、ＵＥユニットは、隣接基地局から受信するダウンリンク送信を継続的に監視する。各アンテナＡ１およびアンテナＡ２は、異なる到来角（ＡＯＡ）でＢＴＳ1、ＢＴＳ２及びＢＴＳ３から信号を受信する。ＵＥユニットはこれらの２つのアンテナで受信する最も強い２つの信号を選択する。ここで、最も強い２つの信号が、ＢＴＳ1（ｘ１，ｙ１）に位置するサービス局ＢＴＳ１から受信したパイロット又はプリアンブルと、ＢＴＳ２（ｘ２，ｙ２）に位置する基地局ＢＴＳ２から受信したパイロット又はプリアンブルとであると仮定する。次に、ＵＥユニットは、これらの２つの信号の到来角ＡＯＡ１及びＡＯＡ２を推定し、２つの未知数の一時方程式を解くことにより座標ｘ及びｙを決定する。



方程式３] 図３
[0050] 前述したように、地図又は他の任意のタイプの既知の位置データを用いて、座標を使用して詳細な位置情報を確立する。例えば、ＵＥユニットにＧＰＳが装備されているときは、位置（ｘ，ｙ）の詳細がＵＥユニットにより詳述され、９１１オペレータ（又は他の任意の関連関係者）に自動的に送信される。そのような詳細は、救助隊に対する指示を含む所在地住所又はビル、階等の発信者の屋内位置に関する詳細を含んでもよい。この情報は、発信者が居住地域に居ない場合、地理的座標に関する説明も含んでもよく、又は迅速にその位置を突き止めるように救助隊を支援するための関連する任意の目印への方角を含んでもよい。この実施例が屋内の発信者の位置を決定するために推奨できることにも注意すべきである。]
[0051] 図４は、ＵＥユニットを無線アクセスネットワーク接続するアクセス・ネットワーク・インターフェース４１と、データの通信及び処理のための送受信機４５と、ユーザによるＵＥユニットの操作を可能にするユーザ・インターフェース４８とを示すＵＥユニットのブロック図を示す。大まかには、トラフィックのダウンリンク方向（ＢＴＳからＵＥ）に関しては、インターフェース４１が、アンテナ１及び／又はアンテナ２を通じて複数のＢＴＳから受信したダウンリンクフレームの処理を担当する。送受信機４５の受信側はダウンリンクサブフレームからデータを抽出して処理し、送受信機４５の送信側は処理されたデータをユーザ・インターフェース４８を通してユーザに提供する。] 図４
[0052] 図４は、本発明の一実施例に関連する処理部を含む位置識別モジュール４０を示す。監視部４２は着信トラフィックを監視し、特定の周期的ビット列（プリアンブル又はパイロット）を検出し、それを送信したＢＴＳを識別する。位置パラメータ計算装置４３は、２つ又は３つ以上のＢＴＳに対するＵＥユニットの相対位置を本質的に保持する２つの位置パラメータを複数のＢＴＳから受信したビット列から決定する。例えば、前述したように、位置パラメータは、図２Ａに示す実施例に関してはＴ１２及びＴ１３であってもよく、又は／及び、図３に示す実施例に関してはＡＯＡ１及びＡＯＡ２であってもよい。位置パラメータは次に座標推定器４４に提供される。] 図２Ａ 図３ 図４
[0053] ＴＯＡの実施例（図２Ａ）に関して、各ビット列のコピーは、座標推定器部４４がＴ１２及びＴ１３を決定するためにサービスＢＴＳから受信したビット列と、ビット列のコピーとを関連付けることができるように、一時的にメモリ４９に保存される。、次に座標推定器４４は方程式２を用いてＴ１２及びＴ１３に基づいて、ＵＥユニットの座標を決定する。あるいは、監視部が到来角を提供する場合、座標推定器４４は方程式３を用いてＵＥユニットの座標を決定する。] 図２Ａ
[0054] 図４は、座標推定器の動作を可能にするための汎用メモリであるスタンドアロン型のメモリ４９も示す。例えば、メモリ４９は、ＵＥユニットが複数のＢＴＳの既知の座標に基づいてＵＥユニットの座標を算出することができるように、サービス基地局の座標及び隣接ＢＴＳの座標を一時的に保存するように使用されてもよい。ＵＥユニットが各発信を開始した後、メッセージングを通してＵＥユニットに送信された場合、ＢＴＳの地理的位置もメモリ４９に一時的に保存されてもよい。あるいは、メモリ４９は、ＵＥユニットがアクセスネットワークがサービスを提供するエリアに入ると、各アクセスネットワークに存在するＢＴＳのリストを保存してもよい。ＢＴＳの座標を取得するための他の方法も可能であるが、これらの方法は本発明の範囲を超えている。また、メモリ４９は、ＵＥユニットに既に存在する他のメモリで実装されてもよいことも述べておく。] 図４
[0055] 位置発信プロセッサ４７は、９１１発信等を識別し、座標推定器４４から受信した座標情報を発信と関連付け、発信を座標情報と共に関連関係者（例えばＰＳＡＰ）に送信するために設けられている。図４に示すように、この情報は正規の発呼としてアクセス・ネットワーク・インターフェースを通して送信することができ、また、別個の直通リンクを通してＰＳＡＰに直接に転送されてもよい。発信を座標情報と共に送信するための他の任意の適当な装置は可能である。ユーザ装置に例えばＧＰＳが装備されている場合、プロセッサ４７は所望により前記座標情報についての詳細をさらに付加してもよいことにも注意すべきである。あるいは、詳細な位置情報はＰＳＡＰで集められてもよい。しかしこれらの詳細は本発明の範囲を超えるものである。] 図４
[0056] 本発明のさらなる実施例は、ＵＥユニットの座標が、アップリンクサブフレームにおいてＵＥユニットによりＢＴＳに本質的に提供される情報に基づいて決定される、ネットワークに基づく方法である。アップリンクフレーム１２（図１Ａ参照）は、異なるユーザからのいくつかのアップリンクバースト１５、１５’、１５”で構成されている。アップリンクサブフレームの一部は、ＢＴＳが、ネットワークに入る間またその後に周期的に、閉ループの周波数、時間及び出力の調整を行うことができるようにするレンジング（ｒａｎｇｉｎｇ）チャネル１４のために主に使用されるコンテンション（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ）に基づくアクセスのために確保されている。レンジングの基本的なメカニズムは、ネットワークにより規定されたレンジング機会においてランダムに選択されたレンジングスロット上で、特定のレンジングチャネルでランダムに選択された符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）コードをＵＥユニットが周期的に送信することに関する。したがって、ＵＥユニットがネットワークに接続した後、接続の様々な段階の間、レンジングコードはＵＥユニットにより周期的に送信される。多数のコードが、例えば初期レンジング、ハンドオーバーレンジング、周期的レンジング、帯域幅要求レンジング等（これらのレンジングモードは現在ワイマックス規格に規定されている）の各レンジングモードに割り当てられる。１つのＢＴＳは、各レンジングモードにおける各ＵＥユニットのレンジング信号を監視し続け、次にＵＥユニットに対して、タイミング（進捗又は遅延）、出力レベル、周波数オフセット等の伝送パラメータを調整するように指示し、又はＵＥユニットに対して命じられた方法で応答するように指示する（例えば、割り当てられた無線リソースにおいてＢＴＳに既知の信号を連続的に繰り返し送信する）。] 図１Ａ
[0057] 本発明はワイマックス・システム、又は特定の周期的ビット列（周期的なレンジング、帯域幅要求レンジング等）を用いる他の任意のシステムに特有のレンジング信号を活用する。さらに、本発明によれば、新たな「位置レンジング」信号が位置識別のために割り当てられてもよい。この新たな位置レンジング信号は、ＵＥユニット上の特殊用途ボタン（例えばＥ９１１ボタン）を押すことにより、トリガされる。要約すると、レンジング信号は、一般的にアップリンクの「所定周期的ビット列」と呼ばれ、無線ネットワーク内でＵＥユニットの位置を特定し追跡するための非常に重要なリソースである。]
[0058] 図５に示す実施例に見られるように、３つの隣接基地受送信局ＢＴＳ−Ａ（サービスＢＴＳ）、ＢＴＳ−Ｂ及びＢＴＳ−ＣがＵＥユニットからレンジングコードを受信し、この信号を用いて三角測量を行う。全てのＢＴＳがＧＰＳと同期しているため、ＢＴＳは、ＵＥユニットがレンジングコードを送信した時間と、クロックにより提供されるレンジングコードの到着時間とを比較することにより、ＵＥユニットまでの距離（ただしＵＥユニットの座標ではない）を推定することができる。これは、ＢＴＳが常にレンジングコードを追跡しているために可能である。] 図５
[0059] 基地局及びＵＥユニットの位置について、前述したと同様の表記法、すなわち、ＢＴＳ−Ａ（ｘ１，ｙ１）、ＢＴＳ−Ｂ（ｘ２，ｙ２）、ＢＴＳ−Ｃ（ｘ３，ｙ３）及びＵＥ（ｘ，ｙ）を用いることとする。各ＢＴＳはレンジングコードの到着時間ＴＯＡを推定する。すなわち、ＢＴＳ−ＡはＴＯＡ−Ａを決定し、ＢＴＳ−ＢはＴＯＡ−Ｂ決定し、ＢＴＳ−ＣはＴＯＡ−Ｃを決定する。基地局ＢＴＳ−Ａ及びＢＴＳ−Ｂは、点線の矢印５および矢印６で示すように、サービスＢＴＳ−Ａに推定値を送信し、ＢＴＳ−ＡはレンジングコードがＵＥユニットによって発信された時間の情報を得て三角測量を行う。ＢＴＳ−Ａは三角測量の結果としてＵＥユニットの座標（ｘ，ｙ）を確立する。]
[0060] 本発明のさらに他の実施例を図６に示す。この実施例では、ＢＴＳ２６は分散アンテナシステムを有し、図６では２つの受信アンテナが符号２０及び３０で示されている。これらのアンテナの座標（ｘ１，ｙ１）及び（ｘ２，ｙ２）は既知であり、これらのアンテナ間の距離は、波長に対して大きいが、ＵＥユニット及びＢＴＳ間の距離に対しては比較的小さい。ＢＴＳは、同一のレンジングコード（アンテナ２０及び３０に対する（レンジングコードはＢＴＳに知られている送信時間に基づいて識別される））の到着時間を推定することにより、円５５及び円６０を表わす方程式を確立する。次に、ＢＴＳは、２つの円の交点を算出し、これにより、方程式４に示すように、ＵＥユニットの座標（ｘ，ｙ）が求められる。



方程式４] 図６
[0061] 方程式４を解くと、２つの解が得られ、両アンテナの前の位置が結果として選択される。]
[0062] 図７は、ワイマックスＢＴＳにおける複数のアンテナを活用する、本発明のさらに他の実施例を示す。この変形において、ＢＴＳ２５はアンテナ２０におけるレンジングコードの到来角を推定し、アンテナ３０に対する携帯電話機までの距離（レンジ）を推定する。上に示したように、ＵＥユニットとＢＴＳとの間の距離を決定することは公知であるが、この位置パラメータは、ＵＥユニットが位置しうる円５０を確立することができるにすぎない。第２の位置パラメータ（この実施例においてＡＯＡ）をさらに決定することにより、ＢＴＳ２５はアンテナの平面７０までの距離「ｄ」、次いでＵＥユニットの地理的座標（ｘ，ｙ）を決定することができる。この決定は、既知であるＢＴＳ及びアンテナの地理的座標に基づくものである。] 図７
[0063] ＢＴＳがＵＥユニットの座標を決定すると、その情報は「９１１」発信に追加され、これによりオペレータは、上述したように、地図又は他の任意のタイプの既知の詳細な位置情報を使用して発信者の正確な位置を決定することができる。]
[0064] 図８は、本発明の一実施例に係るユーザ装置のブロック図である。この図は、アップリンクサブフレームにおいて受信されたレンジングコード（所定の周期的ビット列）を処理することに基づいてＵＥユニットを検索することに関連する処理部を示す。] 図８
[0065] 図４に示す場合のように、図８は基地送受信局の処理部、すなわちＢＴＳがＵＥユニットと通信する無線アクセスネットワークとのインターフェース８１と、ＢＴＳと無線の又は有線の通信ネットワークとの間のインターフェース８８とを全体的に示す。送受信機８４は、例えばアップリンク方向に関しては、アクセスネットワークから受信したフレームからデータを抽出し、そのデータを処理し、それを再構成して通信ネットワークを通して宛先に向けて送信する等の、ＢＴＳに期待される機能性を全体的に示す。もちろん、ＢＴＳは他の様々な通信シナリオを可能にするが、これらは本発明の範囲を超えるものである。図８は、無線アクセスネットワーク（ＷＡＮ）側にアンテナ１及びアンテナ２で示された２つの受信アンテナも示す。] 図４ 図８
[0066] 図８に示す本発明の実施例において、ＢＴＳは、第１監視部８２と第２監視部８３とを含む位置識別モジュール８０を含む。これらの監視部は、アンテナ１及びアンテナ２によりそれぞれ受信された着信トラフィックにおける特定の周期的ビット列（ここでは、アップリンクサブフレームからのレンジングコード）を識別する。例えば、図６に示す実施例に関しては、監視部により決定された位置パラメータは、アンテナ１におけるレンジングコードの到着時間ＴＯＡ１と、アンテナ２におけるレンジングコード到着時間ＴＯＡ２とである。あるいは、位置パラメータは、図７に示す実施例に関しては、アンテナ１におけるレンジングコードの到来角と、アンテナ２からのＵＥユニットまでの距離とである。] 図６ 図７ 図８
[0067] 図５に示す実施例に関しては、監視部８２はＵＥユニットからＢＴＳで受信したレンジングコードのＴＯＡを検出し、監視部８３は、２つの他のＢＴＳにより測定され、ダウンリンクフレームでＢＴＳに送信された（図５で矢印５及び矢印６により示されているように）ＴＯＡを識別する。ＢＴＳに両方の測定を行う１つの監視部が組み込まれ得ることも注意すべきであるが、これは設計上の好みの問題である。] 図５
[0068] 図５に示す実施例においては、位置パラメータ送受信機部８９が、隣接ＢＴＳにより送信された任意の位置パラメータを受信し認識するため、及びＢＴＳにより測定された位置パラメータを隣接ＢＴＳに送信するために、使用される。あるいは位置パラメータは、位置が決定されるＵＥユニットにサービスを提供するＢＴＳからの要求に応じてＢＴＳにおいて隣接ＢＴＳから受信され、又は送信されてもよい。] 図５
[0069] また、位置識別器モジュール８０は、監視部又は送受信機８９から受信した測定値に基づいてＵＥユニットの座標を決定する座標推定器８５も含む。例えば、座標が、図５に示す実施例におけるように、ＴＯＡ推定値に基づいて決定される場合、座標推定器８５は（ｘ，ｙ）を取得するために三角測量を行ってもよい。位置パラメータが図６に示す実施例におけるようにレンジングであるか、又は図７におけるようにレンジング及び到来角である場合、座標推定器は前述したように適当な計算を行う。] 図５ 図６ 図７
[0070] ＵＥユニットの地理的座標が決定されると、位置発信プロセッサ８６により示されるように、ＢＴＳは地理的座標を発呼９１１発信（又はこれと同様のもの）に挿入し、次に、位置情報を有する発信が、位置送信機８７により示されるように、宛先へ切り替えられ、救急サービスの又はＰＳＡＰのオペレータが発信を適宜に処理する。]
[0071] 上に示したように、本発明の一実施例において、ＵＥユニットは、位置決定に関連するものとしてＢＴＳにより認識される、本明細書で「位置レンジング」コード／信号と称される特定の信号をＢＴＳへ送信することができる。これは図９に示されており、アップリンクサブフレームは第１レンジングコード９０と位置レンジングコード９２とを提供する。位置レンジングコードは、例えばＵＥユニットの識別と地理的位置の要求とを含んでもよい。、この信号はＢＴＳに既知である。位置レンジングコードの送信はユーザにより開始されてもよく、あるいは予め定められた時間間隔で自動的に行われてもよい。例えば、位置レンジングモードにおいて、ＵＥユニットは２つのＯＦＤＭシンボルを使用ししてもよい。ここにおいて、第１ＯＦＤＭシンボルは、それぞれ１４４ビットの位置レンジングコードを含む一方で、第２ＯＦＤＭシンボルは、最大で１４４ビットの発信者ＩＤ及び/又は要求を含む。] 図９

权利要求:

請求項1
無線アクセスネットワークを通して特定の周期的ビット列を送信する２つの又は３つ以上の基地送受信局（ＢＴＳ）のカバレッジエリア内で動作するユーザ装置（ＵＥ）ユニットの位置を決定するための方法であって、ａ）前記ユーザ装置において、前記特定の周期的ビット列を検出するために前記ＢＴＳから受信した着信トラフィックを監視すること、ｂ）前記特定の周期的ビット列から、前記ＵＥユニットの相対位置を２つの又は３つ以上の前記ＢＴＳに搬送する少なくとも２つの位置パラメータを決定すること、及び、ｃ）前記ＵＥユニットの地理的座標を確立するために前記位置パラメータを処理することを含む、位置決定方法。
請求項2
ステップｂ）は、前記第１、第２及び第３のそれぞれのＢＴＳにおいて、前記特定の周期的ビット列の第１到着時間（ＴＯＡ１）、第２到着時間（ＴＯＡ２）及び第３到着時間（ＴＯＡ３）を確立すること、前記第１到着時間と前記第２到着時間との間の第１時間差（Ｔ１２）として第１位置パラメータを決定すること、及び前記第１到着時間と前記第３到着時間との間の第２時間差（Ｔ１３）として第２位置パラメータを決定することを含む、請求項１に記載の方法。
請求項3
前記ステップｃ）は、前記ＵＥユニットにおいて、前記ＢＴＳの地理的座標を取得すること、及び前記第１時間差及び第２時間差と前記ＢＴＳの前記地理的座標とに基づいて、前記ＵＥユニットの地理的座標を確立することを含む、請求項２に記載の方法。
請求項4
前記ステップｂ）は、前記ＵＥユニットの第１アンテナにおいて、第１ＢＴＳからの前記特定の周期的ビット列の第１到来角（ＡＯＡ１）として、第１位置パラメータを決定すること、及び前記ＵＥユニットの第２のアンテナにおいて、第２ＢＴＳからの前記特定の周期的ビット列の第２到来角（ＡＯＡ１）として、第２位置パラメータを決定することを含む、請求項１に記載の方法。
請求項5
前記ステップｃ）は、前記ＵＥにおいて、前記ＢＴＳの地理的座標を取得するステップと、前記第１到来角及び第２到来角と前記ＢＴＳの前記地理的座標とに基づいて、前記ＵＥユニットの前記地理的座標を確立するステップとを含む、請求項４に記載の方法。
請求項6
前記第１ＢＴＳ及び第２ＢＴＳは、前記第２アンテナにおける前記周期的ビット列の強さに基づいて選択される、請求項５に記載の方法。
請求項7
前記無線アクセスネットワークは、ワイマックス、３ＧＰＰＬＴＥ及びＵＭＢネットワークのうちの１つである、請求項１に記載の方法。
請求項8
前記特定の周期的ビット列は、各前記ＢＴＳにより前記ダウンリンクサブフレームにおいて送信されるプリアンブルである、請求項１に記載の方法。
請求項9
前記特定の周期的ビット列は、各前記ＢＴＳにより前記ダウンリンクサブフレームにおいて送信されるパイロットトーンである、請求項１に記載の方法。
請求項10
前記地理的座標を、前記ＵＥユニットに生成された緊急発進に追加すると、前記ＵＥユニットから緊急通報受信センタへ前記発信を送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
請求項11
第１アンテナ及び第２アンテナが装備されたユーザ装置（ＵＥ）ユニットのための位置識別モジュールであって、前記着信トラフィックを監視し、少なくとも２つの基地送受信局（ＢＴＳ）から受信した特定の周期的ビット列を識別するための監視部と、前記各ＢＴＳから前記ＵＥユニットの前記相対位置を搬送する２つの位置パラメータを前記特定の周期的ビット列から決定するための位置パラメータ計算装置と、前記２つの位置パラメータを処理し、前記ＵＥユニットの地前記理的座標を推定するための座標推定器とを含む、位置識別モジュール。
請求項12
前記位置パラメータ計算装置は、第１、第２及び第３のそれぞれのＢＴＳからの前記特定の周期的ビット列の第１、第２及び第３の到着時間（ＴＯＡ１，ＴＯＡ２，ＴＯＡ３）を確立するための手段と、前記第１到着時間と前記第２到着時間との間の第１時間差（Ｔ１２）として、第１位置パラメータを決定し、前記第１到着時間と前記第３到着時間との間の第２時間差（Ｔ１３）として第２位置パラメータを決定するための手段とを含む、請求項１１に記載の位置識別モジュール。
請求項13
前記座標推定器は、前記基地局の前記地理的座標を一時的に記憶するためのメモリと、前記第１時間差及び第２時間差と前記ＢＴＳの前記地理的座標とに基づいて、前記ＵＥユニットの前記座標を確立するための手段とを含む、請求項１２に記載の位置識別モジュール。
請求項14
前記位置パラメータ計算装置は、前記第１アンテナにおいて第１ＢＴＳから受信した前記特定の周期的ビット列の第１到来角として、第１位置パラメータを決定するための手段と、前記第２のアンテナにおいて第２ＢＴＳから受信した前記特定の周期的ビット列の第２到来角として。第２位置パラメータを決定するための手段とを含む、請求項１１に記載の位置識別モジュール。
請求項15
前記座標推定器は、前記ＢＴＳの前記地理的座標を一時的に記憶するためのメモリと、前記第１到来角及び第２到来角と前記ＢＴＳの前記地理的座標とに基づいて、前記ユーＵＥユニットの前記座標を確立するための手段とを含む、請求項１４に記載の位置識別モジュール。
請求項16
前記地理的座標を、前記ＵＥユニットに生成された緊急発信に追加し、前記ＵＥユニットから緊急通報受信センタへ前記発信を送信するための位置発信プロセッサをさらに含む、請求項１１に記載の位置識別モジュール。
請求項17
前記発信への挿入のための付加的な詳細な位置情報を前記位置発信プロセッサに提供するためにＧＰＳユニットを含む、請求項１６に記載の位置識別モジュール。
請求項18
無線アクセスネットワーク内の基地送受信局（ＢＴＳ）の複数のアンテナのカバレッジエリア内で動作するユーザ装置（ＵＥ）ユニットの位置を決定するための方法であって、前記ＵＥユニットはアップリンクの特定の周期的ビット列を送信し、ｉ）前記ＢＴＳにおいて、前記特定の周期的ビット列を検出するために、２つの受信アンテナを通して前記ＵＥユニットから受信する着信トラフィックを監視すること、ｉｉ）前記第１アンテナ及び第２アンテナとしてそれぞれ受信された前記特定の周期的ビット列から第１位置パラメータ及び第２位置パラメータのそれぞれを測定すること、及びｉｉｉ）前記ＵＥユニットの前記地理的座標を確立するために、前記ＢＴＳにおいて、前記第１位置パラメータ及び第２位置パラメータを処理することを含む、位置決定方法。
請求項19
前記特定の周期的ビット列として、ＢＴＳに既知の信号を送信するように前記ＵＥユニットがトリガされる、請求項１８に記載の方法。
請求項20
前記第１位置パラメータ及び第２位置パラメータは、第１到着時間（ＴＯＡ）及び第２到着時間（ＴＯＡ）である、請求項１８に記載の方法。
請求項21
ステップiii）は、それぞれ前記第１ＴＯＡ及び第２ＴＯＡを半径とし前記第１アンテナ及び第２アンテナを中心として有する第１円及び第２円を表現する、第１関数および第２関数を生成すること、及び前記２つの円の交点に前記ＵＥユニットの前記地理的座標を確立することを含む、請求項２０に記載の方法。
請求項22
前記第１位置パラメータは、前記第１アンテナにおける前記特定の周期的ビット列の前記到来角（ＡＯＡ）であり、前記第２位置パラメータは、前記ＵＥユニットと前記第２アンテナとの間の距離である、請求項１８に記載の方法。
請求項23
ステップiii）は、前記ＢＴＳに対する前記ＵＥユニットの座標を算出すること、及び前記ＢＴＳに対する前記ＵＥユニットの前記座標に基づいて、前記ＵＥユニットの前記地理的座標を確立することを含む、請求項２２に記載の方法。
請求項24
前記無線アクセスネットワークは、ワイマックス、３ＧＰＰＬＴＥ及びＵＭＢネットワークのうちの１つである、請求項１８に記載の方法。
請求項25
前記特定の周期的ビット列は、前記ＵＥユニットによりアップリンクサブフレームにおいて送信されるレンジングコードである、請求項１８に記載の方法。
請求項26
前記ユーザ装置を位置レンジングモードで動作させることをさらに含み、前記特定の周期的ビット列は、前記ＵＥユニットにより送信される位置レンジングコードである、請求項１８に記載の方法。
請求項27
前記位置レンジングコードは、前記ＢＴＳに既知であるレンジングコードと発信者識別とを含む、請求項２６に記載の方法。
請求項28
無線アクセスネットワーク内で動作する、第１アンテナ及び第２アンテナを有する基地受送信局（ＢＴＳ）のための位置識別モジュールであって、前記第１アンテナで受信される前記着信トラフィックを監視し、前記ＢＴＳのカバレッジエリア内に位置するユーザ装置（ＵＥ）ユニットから受信する前記特定の周期的ビット列を識別し、第１位置パラメータを決定するための第１監視部と、前記第２アンテナで受信される前記着信トラフィックを監視し、前記ＵＥユニットから受信する前記特定の周期的ビット列を識別し、第２位置パラメータを決定するための第２監視部と、２つの前記位置パラメータを処理し、前記ＵＥユニットの前記地理的座標を確立するための座標推定器とを含む、位置識別モジュール。
請求項29
前記無線アクセスネットワークはワイマックス・ネットワークである、請求項２８に記載の位置識別モジュール。
請求項30
前記特定の周期的ビット列は、前記ＵＥユニットにより前記アップリンクサブフレームにおいて送信されるレンジングコードである、請求項２９に記載の位置識別モジュール。
請求項31
前記第１位置パラメータ及び第２位置パラメータは、前記第１アンテナ及び第２アンテナにおける前記特定の周期的ビット列の第１到着時間（ＴＯＡ）及び第２到着時間（ＴＯＡ）である、請求項２８に記載の位置識別モジュール。
請求項32
前記第１の位置パラメータは、前記第１アンテナにおける前記特定の周期的ビット列の角度又は到着（ＡＯＡ）であり、前記第２位置パラメータは、前記ＢＴＳで測定される、前記ＵＥユニット及び前記第２アンテナ間の距離である、請求項２８に記載の位置識別モジュール。
請求項33
前記２つの隣接ＢＴＳから２つの付加的な位置パラメータを受信し、前記第１位置パラメータを前記２つの隣接ＢＴＳに送信するための送受信機をさらに含み、前記２つの付加的な位置パラメータは、前記ＵＥユニットの前記地理的座標を確立するために前記第１位置パラメータと共に処理される、請求項２８に記載の位置識別モジュール。
請求項34
前記特定の周期的ビット列は、前記アップリンクフレームにおいて送信される付加的なシンボルであり、前記付加的なシンボルは、前記ＵＥユニットの識別と、前記ＵＥユニットの前記地理的座標を識別する要求とを含む、請求項１８に記載の方法。