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技術 情報処理システム及び情報処理方法

出願人 株式会社NTTドコモ
発明者 鈴木喬
出願日 2014年6月18日 (6年5ヶ月経過) 出願番号 2014-125132
公開日 2016年1月12日 (4年10ヶ月経過) 公開番号 2016-005167
状態 特許登録済
技術分野 無線による位置決定 移動無線通信システム 電話通信サービス
主要キーワード 減衰度合い 位置導出 基地局種別 電池消費量 メッシュ地 電波特性 通信中セル 位置取得要求
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年1月12日)のものです。
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図面 (11)

課題

張出基地局構成において、より高精度なパターンマッチング測位を可能にするパターンデータを提供すること。

解決手段

パターンマッチングサーバ16は、通信端末10と通信を行う基地局を識別する基地局識別情報、通信端末の位置を示す位置情報、及び、位置情報に係る位置において通信端末が受信する電波品質情報、を取得する情報取得部161と、基地局識別情報、位置情報、及び品質情報が対応づけられたパターンデータを生成する生成部162と、生成部162が生成したパターンデータを記憶する記憶部163と、を備える。基地局識別情報には、BTS(無線基地局)を識別する情報、及び、MOF(子局)を識別する情報が含まれている。

概要

背景

通信端末位置測位を行う技術として、通信端末が所定の基地局より受信する電波品質情報(電波の受信強度等を含む)と当該電波が受信される位置との関係を示す情報(事前分布データ)とを予めデータベースに記憶しておき、当該事前分布データを用いて、通信端末が受信した電波の品質情報から通信端末の位置を導出するパターンマッチング測位が知られている(例えば特許文献1参照)。

パターンマッチング測位は、GNSS(Global Navigation Satellite System)による測位やWiFi測位と比較して、電池消費量を抑えることができ、また、OS(Operating System)や端末設定に依存せずに、例えば海外ローミングアウト環境等でも利用可能であることから、今後更に広く利用されることが見込まれる測位方式である。

概要

張出し基地局構成において、より高精度なパターンマッチング測位を可能にするパターンデータを提供すること。パターンマッチングサーバ16は、通信端末10と通信を行う基地局を識別する基地局識別情報、通信端末の位置を示す位置情報、及び、位置情報に係る位置において通信端末が受信する電波の品質情報、を取得する情報取得部161と、基地局識別情報、位置情報、及び品質情報が対応づけられたパターンデータを生成する生成部162と、生成部162が生成したパターンデータを記憶する記憶部163と、を備える。基地局識別情報には、BTS(無線基地局)を識別する情報、及び、MOF(子局)を識別する情報が含まれている。

目的

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、光張出し基地局構成において、より高精度なパターンマッチング測位を可能にするパターンデータを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

通信端末通信を行う基地局を識別する基地局識別情報、前記通信端末の位置を示す位置情報、及び、前記位置情報に係る位置において前記通信端末が受信する電波品質情報、を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した、前記基地局識別情報、前記位置情報、及び前記品質情報が対応づけられたパターンデータを生成する生成手段と、前記生成手段が生成したパターンデータを記憶する記憶手段と、を備え、前記基地局識別情報には、光張出し基地局構成における親局を識別する情報、及び、前記親局と接続され前記親局と別の場所に設置された子局を識別する情報が含まれている、情報処理システム

請求項2

位置取得要求に応じて取得された、位置取得対象の通信端末が受信している電波の品質情報、及び、前記位置取得対象の通信端末と通信を行う基地局を識別する基地局識別情報と、前記記憶手段が記憶する前記パターンデータとに基づいて、前記位置取得対象の通信端末の位置を示す位置情報を導出する位置導出手段を更に備える、請求項1記載の情報処理システム。

請求項3

前記取得手段は、前記品質情報として、電波の受信強度伝搬損失、及び伝搬時間の少なくともいずれか1つに関する情報を取得する、請求項1又は2記載の情報処理システム。

請求項4

前記生成手段は、生成した最新のパターンデータの位置情報及び基地局識別情報と、前記最新のパターンデータの生成前から前記記憶手段に記憶されているパターンデータの位置情報及び基地局識別情報との関係が所定条件を満たしている場合、前記最新のパターンデータの品質情報を、前記記憶手段が新たに記憶するパターンデータの品質情報とする、請求項1〜3のいずれか一項記載の情報処理システム。

請求項5

前記生成手段は、生成した最新のパターンデータの位置情報及び基地局識別情報と、前記最新のパターンデータの生成前から前記記憶手段に記憶されているパターンデータの位置情報及び基地局識別情報との関係が所定条件を満たしている場合、前記最新のパターンデータの生成前から前記記憶手段に記憶されていたパターンデータの品質情報と前記最新のパターンデータの品質情報とを平均化した値を、前記記憶手段が新たに記憶するパターンデータの品質情報とする、請求項1〜4のいずれか一項記載の情報処理システム。

請求項6

前記通信端末において測位が行われた時刻に応じて、前記品質情報を取得するか否かを決定する決定手段を更に備える、請求項1〜5のいずれか一項記載の情報処理システム。

請求項7

パターンデータを生成する情報処理システムが行う情報処理方法であって、通信端末と通信を行う基地局を識別する基地局識別情報、前記通信端末の位置を示す位置情報、及び、前記位置情報に係る位置において前記通信端末が受信する電波の品質情報、を取得する取得ステップと、前記取得ステップにおいて取得した、前記基地局識別情報、前記位置情報、及び前記品質情報が対応づけられたパターンデータを生成する生成ステップと、前記生成ステップにおいて生成したパターンデータを記憶する記憶ステップと、を備え、前記基地局識別情報には、光張出し基地局構成における親局を識別する情報、及び、前記親局と接続され前記親局と別の場所に設置された子局を識別する情報が含まれている、情報処理方法。

技術分野

0001

本発明は、通信端末電波特性を管理する情報処理システム及び情報処理方法に関する。

背景技術

0002

通信端末の位置測位を行う技術として、通信端末が所定の基地局より受信する電波品質情報(電波の受信強度等を含む)と当該電波が受信される位置との関係を示す情報(事前分布データ)とを予めデータベースに記憶しておき、当該事前分布データを用いて、通信端末が受信した電波の品質情報から通信端末の位置を導出するパターンマッチング測位が知られている(例えば特許文献1参照)。

0003

パターンマッチング測位は、GNSS(Global Navigation Satellite System)による測位やWiFi測位と比較して、電池消費量を抑えることができ、また、OS(Operating System)や端末設定に依存せずに、例えば海外ローミングアウト環境等でも利用可能であることから、今後更に広く利用されることが見込まれる測位方式である。

先行技術

0004

特開平7—231473号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、基地局が、親局、及び、親局と接続され親局と別の場所に設置された子局、を含んで構成される光張出し局である場合には、通信端末が受信した電波が実際には子局から送信されたものであっても、親局からの電波であるとして通信端末の位置が導出されることによって、実際の通信端末の位置とは大きく離れた位置が測位結果とされるおそれがある。今後、例えば屋内環境の地図が整備されること等により、光張出し局を利用した屋内の位置測位サービスへのニーズが高まることが予想されており、光張出し基地局構成におけるパターンマッチング測位精度を向上させることが求められている。

0006

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、光張出し基地局構成において、より高精度なパターンマッチング測位を可能にするパターンデータを提供する情報処理システム及び情報処理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

0007

本発明に係る情報処理システムは、通信端末と通信を行う基地局を識別する基地局識別情報、通信端末の位置を示す位置情報、及び、位置情報に係る位置において通信端末が受信する電波の品質情報、を取得する取得手段と、取得手段が取得した、基地局識別情報、位置情報、及び品質情報が対応づけられたパターンデータを生成する生成手段と、生成手段が生成したパターンデータを記憶する記憶手段と、を備え、基地局識別情報には、光張出し基地局構成における親局を識別する情報、及び、親局と接続され親局と別の場所に設置された子局を識別する情報が含まれている。

0008

本発明に係る情報処理方法は、パターンデータを生成する情報処理システムが行う情報処理方法であって、通信端末と通信を行う基地局を識別する基地局識別情報、通信端末の位置を示す位置情報、及び、位置情報に係る位置において通信端末が受信する電波の品質情報、を取得する取得ステップと、取得ステップにおいて取得した、基地局識別情報、位置情報、及び品質情報が対応づけられたパターンデータを生成する生成ステップと、生成ステップにおいて生成したパターンデータを記憶する記憶ステップと、を備え、基地局識別情報には、光張出し基地局構成における親局を識別する情報、及び、親局と接続され親局と別の場所に設置された子局を識別する情報が含まれている。

0009

本発明に係る情報処理システム又は情報処理方法では、基地局識別情報、位置情報、及び品質情報が対応付けられたパターンデータが生成・記憶される。ここで基地局識別情報には子局を識別する情報が含まれている。この場合、子局を識別する情報毎に、位置情報及び品質情報が対応付いたパターンデータが生成・記憶される。このようなパターンデータを用いて通信端末の位置が導出されることにより、通信端末と通信を行う子局に応じた適切な測位結果を得ることができる。すなわち、従来と比較して、より高精度なパターンマッチング測位を可能にするパターンデータを提供することができる。

0010

本発明に係る情報処理システムは、位置取得要求に応じて取得された、位置取得対象の通信端末が受信している電波の品質情報、及び、位置取得対象の通信端末と通信を行う基地局を識別する基地局識別情報と、記憶手段が記憶するパターンデータとに基づいて、位置取得対象の通信端末の位置を示す位置情報を導出する位置導出手段を更に備えてもよい。品質情報、基地局識別情報、及びパターンデータに基づいて、パターンマッチング測位により通信端末の位置情報を導出することによって、本発明のパターンデータを用いた位置情報の導出を確実に行うことができる。

0011

本発明に係る情報処理システムでは、取得手段が、品質情報として、電波の受信強度、伝搬損失、及び伝搬時間の少なくともいずれか1つに関する情報を取得してもよい。これにより、電波の品質情報として適切な情報を取得することができる。

0012

本発明に係る情報処理システムでは、生成手段が、生成した最新のパターンデータの位置情報及び基地局識別情報と、最新のパターンデータの生成前から記憶手段に記憶されているパターンデータの位置情報及び基地局識別情報との関係が所定条件を満たしている場合、最新のパターンデータの品質情報を、記憶手段が新たに記憶するパターンデータの品質情報としてもよい。これにより、基地局の収容変更等が行われた場合にも、パターンデータの品質情報を適切に更新できる。

0013

本発明に係る情報処理システムでは、生成手段が、生成した最新のパターンデータの位置情報及び基地局識別情報と、最新のパターンデータの生成前から記憶手段に記憶されているパターンデータの位置情報及び基地局識別情報との関係が所定条件を満たしている場合、最新のパターンデータの生成前から記憶手段に記憶されていたパターンデータの品質情報と最新のパターンデータの品質情報とを平均化した値を、記憶手段が新たに記憶するパターンデータの品質情報としてもよい。これにより、複数のパターンデータの品質情報の平均的な値が、記憶手段が記憶するパターンデータの品質情報とされ、パターンデータの品質情報を適切に更新できる。

0014

本発明に係る情報処理システムは、通信端末において測位が行われた時刻に応じて、品質情報を取得するか否かを決定する決定手段を更に備えてもよい。通信端末の位置測位が行われたタイミングと品質情報が取得されるタイミングとが大きくずれた場合には、位置情報に示された位置と品質情報が取得される位置とがずれ、位置情報及び品質情報が適切に対応づけたものとならないおそれがあるところ、測位が行われた時刻を考慮して品質情報の取得要否を決定することで、適切なパターンデータを生成することができる。

発明の効果

0015

本発明によれば、光張り出し局構成において、より高精度なパターンマッチング測位を可能にするパターンデータを提供することができる。

図面の簡単な説明

0016

本実施形態に係る位置測位システムの構成を示す概略図である。
本実施形態の位置測位システムに含まれる各ノードハードウェア構成を示す図である。
本実施形態に係るパターンマッチングサーバの機能を示すブロック図である。
本実施形態に係るパターンデータテーブルを示す表である。
本実施形態に係るパターンマッチングサーバによるパターンデータ更新処理を示すフローチャートである。
本実施形態に係るSLPによる品質情報取得決定処理を示すフローチャートである。
本実施形態に係るパターンデータ更新処理のシーケンス図である。
本実施形態に係るパターンマッチング測位処理のシーケンス図である。
比較例における位置測位イメージを示す図である。
変形例に係る位置測位システムの構成を示す概略図である。

実施例

0017

以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

0018

本実施形態に係る位置測位システムは、GNSS(GlobalNavigation Satellite System)測位結果等、パターンマッチング測位よりも高精度な測位方式の測位結果が示す通信端末の位置情報と、電波の品質情報と、通信端末と通信を行う基地局を識別する基地局識別情報とをづけたパターンデータ(事前分布データ)を予め生成・更新しておき、当該パターンデータを用いて、パターンマッチング測位により通信端末の位置情報を導出する。すなわち、本実施形態に係る位置測位システムは、大きく、パターンデータ更新処理(詳細は後述)、及び、パターンマッチング測位処理(詳細は後述)の2つの処理を行うものである。パターンデータ更新処理は、例えば所定の間隔で繰り返し実行されるものであってもよいし、測位の都度実行されるものであってもよい。また、パターンマッチング測位処理は、例えば、通信端末にアプリケーションを提供するコンテンツサーバからの測位要求に応じて行われる。

0019

図1は、本実施形態に係る位置測位システムの構成を示す概略図である。図1に示されるとおり、位置測位システム1(情報処理システム)は、3G網における位置測位を行うシステムであり、通信端末10と、RNC(Radio Network Controller)11と、SGSN(ServingGeneral packet radio Service support Node)12と、GMLC(GatewayMobile Location Center)13と、HSS(Home Subscriber Server)14と、SLP(SUPLLocation Platform)15と、パターンマッチングサーバ16と、を備えている。

0020

図2は、本実施形態の位置測位システムに含まれる各ノードのハードウェア構成を示す図である。すなわち、図1に示されるRNC11、SGSN12、GMLC13、HSS14、SLP15、及びパターンマッチングサーバ16は、それぞれ物理的には、図2に示すように、1又は複数のCPU111、主記憶装置であるRAM112及びROM113、入力デバイスであるキーボード及びマウス等の入力装置114、ディスプレイ等の出力装置115、ネットワークカード等のデータ送受信デバイスである通信モジュール116、半導体メモリ等の補助記憶装置117などを含むコンピュータシステムとして構成されている。

0021

各ノードの機能は、図2に示すCPU111、RAM112等のハードウェア上に1又は複数の所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPU111の制御のもとで入力装置114、出力装置115、通信モジュール116を動作させるとともに、RAM112や補助記憶装置117におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

0022

通信端末10は、移動体通信網在圏することにより通信が可能になる移動通信端末であり、例えば携帯電話タブレット型PC等である。通信端末10は、RNC11に対応した設けられた無線基地局であるBTS(Base Transceiver Station)31に対して、電話番号を含んだ位置登録要求を送信する。位置登録を行うことにより、通信端末10は通信が可能になる。通信端末10から送信された情報は、RNC11等を介してHSS14に送信され、HSS14にて登録される。

0023

ここで、本実施形態では、無線基地局であるBTS31を親局とし、当該BTS31に光ファイバーを介して接続されたMOF32,33を子局とした、光張出し基地局構成30とされている。光張出し基地局構成30は、例えば地下鉄等の屋内において採用される基地局構成であり、デジタル信号処理保守監視機能等を有したBTS31と、アンテナ変復調機能等を有したMOF32,33とにより構成される。当該構成により、複数のMOF32,33を、親局であるBTS31と異なる場所に設置することが可能となっている。本実施形態では、通信端末10は、MOF32又はMOF33と通信することにより、上述したBTS31との通信を実現している。

0024

通信端末10は、パターンデータ更新処理に係る機能として、全地球測位システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を利用したGNSS測位を行う機能を有している。より詳細には、通信端末10は、例えば、通信端末10自身でGNSS測位演算を実施するUE−B(UE-Based)測位を実施することにより、通信端末10の位置を示す位置情報を取得する機能を有している。なお、通信端末10の位置情報は、測位サーバによってGNSS測位演算が実施されるUE−A(UE-Assisted)測位により取得されるものであってもよい。また、測位方式は、GNSS測位に限られず、WiFi測位等の、パターンマッチング測位よりも高精度な測位方式であればよい。光張出し基地局構成30であって基地局構成が屋内である場合には、基地局構成が屋外である場合と比較してGNSS測位演算に失敗する可能性が高いところ、このような屋内環境であっても、WiFi測位であれば高確率で測位に成功することができる。なお、GNSS測位であっても、IMES(Indoor MEssaging System)等の技術により、屋内における測位成功確率を高めることができる。以下ではGNSS測位を行う例で説明する。通信端末10は、測位結果を取得すると、通信端末10の電話番号、測位結果に係る緯度経度を示す位置情報、及び測位を行った時刻(測位時刻)が含まれた位置測位結果通知をSLP15に送信する。

0025

また、通信端末10は、位置測位結果通知に応じてSLP15から送信された品質情報測定要求を受信すると、光張出し基地局構成30との間で送受信される電波の品質情報を測定する品質測定機能を有している。より詳細には、通信端末10は、光張出し基地局構成30のうち、実際に通信端末10と電波の送受信をする子局(MOF32又はMOF33)との間で送受信される電波の品質情報を測定する。電波の品質情報とは、通信端末が受信する電波の受信強度(例えばEc/N0(Enegy per chip divided by thepower density)又はRSCP(Received Signal Code Power))、伝搬損失(Path loss)、及び伝搬時間(PRACH-PD又はRTT)に関する情報である。なお、品質測定は、パターンマッチング測位処理においても行われる(詳細は後述)。

0026

上記通信により取得された電波の品質情報は、BTS31を介してRNC11にて取得される。BTS31は、基地局識別情報をRNC11に送信する。基地局識別情報とは、通信端末10と通信を行う基地局を識別する情報である。基地局識別情報には、BTS31を識別する基地局番号、及び、当該BTS31が光張出し基地局構成30に含まれたBTSであるか否かを示す情報が含まれている。また、基地局が光張出し基地局構成30である場合、上記基地局識別情報には、通信端末10と通信を行う子局(MOF32又はMOF33)を識別する情報である子局番号が含まれている。すなわち、例えば通信端末10とMOF33との間で送受信される電波の品質情報が測定された場合、基地局識別情報には、BTS31を識別する基地局番号、基地局が光張出し基地局構成30である旨の情報、及び、MOF33を識別する子局番号が含まれている。

0027

RNC11は、無線アクセス制御機能を有した通信制御装置である。RNC11は、BTS31に対応して設けられ、BTS31が形成する3G在圏エリアに在圏している通信端末10の無線通信に関する処理を行う。具体的には、RNC11は、通信端末10の回線接続処理ハンドオーバ処理等を行う。

0028

また、RNC11は、パターンデータ更新処理に係る機能として、GMLC13を介したSLP15からの品質情報測定要求に応じて、通信端末10に係る品質測定及び基地局測位を行う機能を有している。RNC11は、BTS31を制御することにより通信端末10に電波を送信し、該電波に対して通信端末10が応答した信号である呼接続要求信号RACH信号)を受信する。RNC11は、該RACH信号に基づいて、通信端末10が受信している電波の品質情報を取得する。すなわち、RNC11は、該RACH信号の受信強度を電波の受信強度として取得し、該RACH信号の減衰度合いを電波の伝搬損失として取得し、通信端末10に電波を送信してからRACH信号として受信応答が戻ってくるまでの時間を電波の伝搬時間として取得する。RNC11は、RACH信号に基づき取得した電波の品質情報、及び、BTS31の座標(緯度及び経度)に基づいて、例えば従来から周知である電波伝搬遅延時間を利用した基地局測位により、通信端末10の位置情報(基地局測位による位置情報)を取得する。RNC11は、基地局測位により取得した位置情報(緯度・経度)、通信端末10が受信している電波の品質情報、及び、上述した基地局識別情報を含んだ、品質測位応答をGMLC13を介してSLP15に送信する。

0029

SGSN12は、パケット通信のためのセッションを設定し、パケット交換の制御を行う装置である。なお、SGSN12は、パケット通信時のユーザの認証等を行うGGSN(Gateway GPRS Support Node)の機能を同一装置内に有するものである。

0030

GMLC13は、パターンデータ更新処理において、SLP15より品質情報測定要求を受け、RNC11に対して品質情報測定要求を送信する測位サーバである。また、GMLC13は、RNC11より品質測位応答を受け、SLP15に対して品質測位応答を送信する。

0031

GMLC13は、パターンマッチング測位処理において、通信端末10にアプリケーションを提供する所定のコンテンツサーバ(図示せず)より基地局測位サービス起動要求を受け、RNC11に対して品質情報測定要求を送信する。また、GMLC13は、RNC11より品質測位応答を受け、パターンマッチングサーバ16に対して、パターンマッチング演算要求を送信する。当該パターンマッチング演算要求には、品質測位応答と同様、基地局測位により取得された位置情報(緯度・経度)、通信端末10が受信している電波の品質情報、及び基地局識別情報が含まれている。GMLC13は、パターンマッチングサーバ16よりパターンマッチング演算結果応答を受信する。当該パターンマッチング演算結果応答には、パターンマッチングサーバ16がパターンマッチング測位を行うことにより導出された位置情報(緯度・経度)が含まれている。GMLC13は、上述したコンテンツサーバ(図示せず)に対して、基地局測位サービス起動応答を送信する。当該基地局測位サービス起動応答には、パターンマッチング測位により導出された位置情報が含まれている。

0032

SLP15は、パターンデータ更新処理において、通信端末10の電話番号、測位結果に係る緯度・経度を示す位置情報、及び測位を行った時刻(測位時刻)が含まれた位置測位結果通知を受信する。SLP15は、通信端末が測位を行った時刻(測位時刻)に応じて、品質情報を取得するか否かを決定する決定手段である。具体的には、SLP15は、位置測位結果通知を受信した後上記決定を行う際の時刻と測位時刻とを比較し、時間差所定値よりも大きい場合には、品質情報を取得しないと決定する。この場合、SLP15は、品質情報測定要求を送信しない。一方、時間差が所定値以下である場合には、品質情報を取得すると決定する。この場合、SLP15は、GMLC13に対して品質情報測定要求を送信する。なお、上記所定値は、通信端末10において取得された測位結果に係る位置と、品質情報が取得される位置とが大きくずれることのない値とされ、例えば、数秒〜数十秒程度である。また、上記所定値は、通信端末10の加速度(移動速度)に応じて変更してもよい。例えば、位置測位時刻において通信端末10の移動速度が速い場合には所定値を数秒とし、遅い場合には所定値を数十秒としてもよい。

0033

また、SLP15は、GMLC13から品質測位応答を受信すると、当該品質測位応答に含まれた品質情報及び基地局識別情報と、位置測位結果通知に含まれた位置情報(緯度・経度)とを含んだパターンデータ更新要求を、パターンマッチングサーバ16に送信する。

0034

パターンマッチングサーバ16は、パターンデータの更新処理を行うとともに、当該パターンデータに基づいてパターンマッチング測位を行う測位サーバである。図3は、本実施形態に係るパターンマッチングサーバの機能を示すブロック図である。図3に示されるように、パターンマッチングサーバ16は、情報取得部161と、生成部162と、記憶部163と、パターンマッチング測位部164とを備えている。情報取得部161、生成部162、及び記憶部163は、上述したパターンデータの生成に係る機能である。また、記憶部163及びパターンマッチング測位部164は、上述したパターマッチング測位に係る機能である。

0035

情報取得部161は、通信端末10と通信を行う基地局を識別する基地局識別情報、通信端末10の位置を示す位置情報、及び、位置情報に係る位置において通信端末10が受信する電波の品質情報を取得する取得手段である。情報取得部161は、通信端末10が受信している電波の品質情報として、電波の受信強度、伝搬損失、及び伝搬時間を取得する。情報取得部161は、SLP15からパターンマッチングサーバ16に送信されたパターンデータ更新要求に含まれた情報に基づき、基地局識別情報、位置情報、及び品質情報を取得する。情報取得部161は、取得した各種情報を生成部162に出力する。

0036

生成部162は、情報取得部161が取得した、基地局識別情報、位置情報、及び品質情報が対応づけられたパターンデータを生成する生成手段である。ここで、情報取得部161が取得した通信端末10の位置情報は、緯度・経度で示されている。生成部162は、当該緯度・経度を、予め定めた所定の区域メッシュ)単位に変換する。例えば、生成部162は、緯度・経度とメッシュとの対応表を予め記憶しておき、当該対応表を参照すること等により、情報取得部161に入力された緯度・経度をメッシュ単位の位置情報に変換する。変換後、生成部162は、基地局識別情報、通信端末10のメッシュ単位の位置情報、及び品質情報を対応づけたパターンデータを生成する。なお、メッシュ単位の位置情報は、例えばメッシュを識別するメッシュ番号で示される。

0037

上述したように、基地局識別情報には、BTS31を識別する基地局番号、及び、当該BTS31が光張出し基地局構成30に含まれたBTSであるか否かを示す情報が含まれている。また、基地局が光張出し基地局構成30である場合、上記基地局識別情報には、通信端末10と通信を行う子局(MOF32又はMOF33)を識別する情報である子局番号が含まれている。生成部162は、基地局が光張出し基地局構成30である場合には、基地局識別情報のうち基地局番号及び子局番号と、メッシュ番号と、品質情報とを対応づけたパターンデータを生成する。

0038

生成部162は、パターンデータの生成後、記憶部163を参照し、生成した最新のパターンデータの位置情報及び基地局識別情報と、当該最新のパターンデータの生成前から記憶部163に記憶されているパターンデータ(既に記憶されているパターンデータ)の位置情報及び基地局識別種別との関係が所定条件を満たしているか否かを判定する。所定条件を満たしているとは、例えば、メッシュ単位の位置情報(例えばメッシュ番号)、及び、基地局識別種別(基地局番号及び子局番号)が一致することである。なお、一致とは、完全に一致する場合だけでなく、例えばメッシュ単位の位置情報が近接した位置を示すものである場合や、基地局識別種別が隣り合う子局番号を示すものである場合が含まれていてもよい。

0039

生成部162は、最新のパターンデータの位置情報及び基地局識別種別と、既に記憶されているパターンデータの位置情報及び基地局識別種別との関係が所定条件を満たしている場合(例えば一致している場合)には、最新のパターンデータの品質情報を、記憶部163が新たに記憶するパターンデータの品質情報とする。この場合、記憶部163は、既に記憶されているパターンデータの品質情報を、最新のパターンデータの品質情報に書き換える(更新する)。

0040

また、生成部162は、最新のパターンデータの位置情報及び基地局識別種別と、既に記憶されているパターンデータの位置情報及び基地局識別種別との関係が所定条件を満たしている場合(例えば一致している場合)には、既に記憶されているパターンデータの品質情報と最新のパターンデータの品質情報とを平均化した値を、記憶部163が新たに記憶するパターンデータの品質情報としてもよい。

0041

記憶部163は、生成部162が生成したパターンデータを記憶する記憶手段である。図4は、本実施形態に係るパターンデータテーブルを示す表であり、基地局が光張出し基地局構成である場合のパターンデータテーブルを示している。記憶部163は、図4に示されるパターンデータテーブルを記憶している。パターンデータテーブルには、基地局識別情報である基地局番号と、基地局識別情報である子局番号と、位置情報であるメッシュ番号と、電波の品質情報とが対応づいたパターンデータが記憶されている。なお、図4には、同じ基地局番号及び子局番号に対応付けられたメッシュ番号は1つのみとされているが、実際には、基地局番号及び子局番号が同一であってメッシュ番号が異なるパターンデータが複数記憶されている。電波の品質情報とは具体的には、電波の受信強度、伝搬損失、及び伝搬時間である。記憶部163は、例えば、メッシュ番号と子局番号との組合せ毎に1つだけパターンデータを記憶するものであってもよいし、同じメッシュ番号と子局番号との組合せについて、複数個パターンデータを記憶するものであってもよい。

0042

パターンマッチング測位部164は、GMLC13より受信したパターンマッチング演算要求(位置取得要求)に含まれた、位置取得対象の通信端末10が受信している電波の品質情報、及び、基地局識別情報と、記憶部163が記憶するパターンデータとに基づいて、通信端末10の位置を示す位置情報を導出する位置導出手段である。すなわち、例えば、記憶部163に、図4に示されるパターンデータテーブルが記憶されていたとする。この場合には、パターンマッチング測位部164は、記憶部163のパターンデータテーブルを参照し、パターンマッチング演算要求に含まれる電波の品質情報(受信強度、伝搬損失、伝搬時間)、及び、基地局識別情報(基地局番号、子局番号)と一致(近似を含んでもよい)するパターンデータを抽出し、該抽出したパターンデータのメッシュ番号で示されたメッシュを、通信端末10の位置情報として特定する。パターンマッチング測位部164は、特定した位置情報を含んだパターンマッチング演算結果応答をGMLC13に送信する。

0043

次に、図5を参照して、パターンマッチングサーバによるパターンデータ更新処理について説明する。図5は、本実施形態に係るパターンマッチングサーバによるパターンデータ更新処理を示すフローチャートである。

0044

図5に示されるように、まず、情報取得部161により、通信端末10と通信を行う基地局を識別する基地局識別情報、通信端末10の位置を示す位置情報、及び、位置情報に係る位置において通信端末10が受信する電波の品質情報が取得される(ステップS11)。つづいて、生成部162により、位置情報の緯度・経度が、予め定めた所定の区域(メッシュ)単位に変換され、緯度・経度に応じたメッシュ地点に変換される(ステップS13)。

0045

つづいて、生成部162により、基地局識別情報に含まれた、BTS31が光張出し基地局構成30に含まれたBTSであるか否かを示す情報に基づき、光張出し基地局構成30であるか否か(屋内局か否か)が判定される(ステップS15)。S15において光張出し基地局構成30であると判定された場合には、生成部162により、基地局識別情報に含まれる基地局番号及び子局番号が取得され(ステップS17)、緯度・経度に応じたメッシュ地点における、当該基地局番号及び子局番号の品質情報が更新される(ステップS19)。一方、S15において光張出し基地局構成30でないと判定された場合には、生成部162により、緯度・経度に応じたメッシュ地点における基地局番号が取得され(ステップS18)、緯度・経度に応じたメッシュ地点における、当該基地局番号の品質情報が更新される(ステップS19)。なお、S15の処理は必ずしも行われなくてもよく、基地局種別情報に応じて品質情報が更新されるものであればよい。

0046

次に、図6を参照して、SLPによる品質情報取得決定処理について説明する。図6は、本実施形態に係るSLPによる品質情報取得決定処理を示すフローチャートである。

0047

図6に示されるように、まず、SLP15により位置測位結果通知が受信される(ステップS111)。つづいて、SLP15により、位置測位結果通知を受信した後、品質情報を取得するか否かを決定する際の時刻(現在の時刻)と、測位が行われた時刻(測位時間時刻)とが比較され、時間差が所定値以内であるか否かが判定される(ステップS112)。S112において時間差が所定値以内でない場合には、処理は終了し、品質情報は取得されない。一方、S112において時間差が所定値以内である場合には、SLP15によりGMLC13に対して品質情報測定要求が送信される(ステップS113)。そして、SLP15は、通信端末10及びRNC11間で測定された品質情報が含まれた品質測位応答を、GMLC13から受信する(ステップS114)。

0048

次に、図7を参照して、位置測位システム1によるパターンデータ更新処理について説明する。図7は、本実施形態に係るパターンデータ更新処理のシーケンス図である。

0049

図7に示されるように、まず、通信端末10の位置測位機能起動され(ステップS31)、測位結果が取得される。つづいて、通信端末10により、SLP15に対して位置測位結果通知が送信される(ステップS32)。当該位置測位結果通知には、通信端末10の電話番号、測位結果に係る緯度・経度を示す位置情報、及び測位を行った時刻(測位時刻)が含まれている。

0050

つづいて、SLP15により、位置測位結果通知が受信され、通信端末10によって測位が行われた時刻(測位時刻)と、品質情報を取得するか否か決定する際の時刻(現在の時刻)とが比較(時刻判定)され、時間差に応じて、GMLC13に対して品質情報測定要求が送信されるか否かが決定される(ステップS33)。このような時間差の値は、通信端末10の加速度(移動速度)に応じて変更してもよい。例えば、通信端末10の移動速度が早ければ時間差の値を数秒とし、移動速度が遅ければ時間差の値を数十秒としてもよい。この場合、ステップS32において、位置測位結果通知に通信端末10の加速度(移動速度)を算出可能な情報を含める必要がある。S33において品質情報測定要求を送信すると決定された場合には、SLP15により、GMLC13に対して品質情報測定要求が送信される(ステップS34)。そして、GMLC13により、RNC11に対して品質情報測定要求が送信される(ステップS35)。

0051

BTS31を介してRNC11及び通信端末10間で電波が送受信されることにより、電波の品質測定が行われる(ステップS36)。なお、RNC11は、BTS31から、基地局識別情報を取得する。基地局識別情報には、BTS31を識別する基地局番号、及び、当該BTS31が光張出し基地局構成30に含まれたBTSであるか否かを示す情報が含まれている。また、基地局が光張出し基地局構成30である場合、上記基地局識別情報には、通信端末10と通信を行う子局(MOF32又はMOF33)を識別する情報である子局番号が含まれている。

0052

RNC11により、GMLC13に対して品質測位応答が送信される(ステップS37)。当該品質測位応答には、基地局測位により取得した位置情報(緯度・経度)、通信端末10が受信している電波の品質情報、及び、上述した基地局識別情報が含まれている。そして、GMLC13によりSLP15に対して品質測位応答が送信される(ステップS38)。

0053

つづいて、SLP15により、品質測位応答に含まれた品質情報及び基地局識別情報と、位置測位結果通知に含まれた位置情報(緯度・経度)とを含んだパターンデータ更新要求が、パターンマッチングサーバ16に対して送信される(ステップS39)。そして、パターンマッチングサーバ16の情報取得部161により、パターンデータ更新要求に含まれた情報に基づき、通信端末10の位置情報、電波の品質情報、及び基地局識別情報が取得され、生成部162により、これらの情報が対応づけられたパターンデータが生成され、記憶部163のパターンデータが更新される(ステップS40)。

0054

次に、図8を参照して、本実施形態に係る位置測位システム1によるパターンマッチング測位処理について説明する。図8は、本実施形態に係るパターンマッチング測位処理のシーケンス図である。図8に示されるように、GMLC13により、通信端末10にアプリケーションを提供する所定のコンテンツサーバ(図示せず)からの基地局測位サービス起動要求が受信されることにより、パターンマッチング測位処理が開始される(ステップS51)。なお、以下では、HSS14に係る処理の説明を省略する。また、GMLC13及びRNC11間の処理はSGSN12(GGSN含む)を介して行われることもあるが、当該処理に係るSGSN12の説明は省略する。

0055

つづいて、GMLC13により、RNC11に対して品質情報測定要求が送信される(ステップS52)。そして、BTS31を介してRNC11及び通信端末10間で電波が送受信されることにより、電波の品質測定が行われる(ステップS53)。なお、RNC11は、BTS31から、基地局識別情報を取得する。基地局識別情報には、BTS31を識別する基地局番号、及び、当該BTS31が光張出し基地局構成30に含まれたBTSであるか否かを示す情報が含まれている。また、基地局が光張出し基地局構成30である場合、上記基地局識別情報には、通信端末10と通信を行う子局(MOF32又はMOF33)を識別する情報である子局番号が含まれている。

0056

RNC11により、GMLC13に対して品質測位応答が送信される(ステップS54)。当該品質測位応答には、基地局測位により取得した位置情報(緯度・経度)、通信端末10が受信している電波の品質情報、及び、上述した基地局識別情報が含まれている。つづいて、GMLC13により、パターンマッチングサーバ16に対して、パターンマッチング演算要求が送信される(ステップS55)。当該パターンマッチング演算要求には、品質測位応答と同様、基地局測位により取得された位置情報(緯度・経度)、通信端末10が受信している電波の品質情報、及び基地局識別情報が含まれている。

0057

そして、パターンマッチングサーバ16のパターンマッチング測位部164により、パターンマッチング演算要求(位置取得要求)に含まれた、位置取得対象の通信端末10が受信している電波の品質情報、及び、基地局識別情報と、記憶部163が記憶するパターンデータとに基づいて、通信端末10の位置を示す位置情報が導出される(ステップS56)。

0058

つづいて、パターンマッチングサーバ16のパターンマッチング測位部164により、GMLC13に対して、特定した位置情報を含んだパターンマッチング演算結果応答が送信される(ステップS57)。そして、GMLC13により、上述したコンテンツサーバ(図示せず)に対して、パターンマッチング測位により導出された位置情報を含んだ基地局測位サービス起動応答が送信される(ステップS58)。

0059

次に、本実施形態に係るパターンマッチングサーバ16の作用効果について説明する。

0060

通信端末の位置測位を行う技術として、通信端末が所定の基地局から受信する電波の品質情報(電波の受信強度等を含む)と当該電波が受信される位置との関係を示す情報(パターンデータ)を予めデータベースに記憶しておき、当該パターンデータを用いて、通信端末が受信した電波の品質情報から通信端末の位置を導出するパターンマッチング測位が行われている。このようなパターンマッチング測位では、パターンデータの精度が重要である。

0061

従来、基地局が、親局、及び、親局と接続され親局と別の場所に設置された子局、を含んで構成される光張出し局である場合には、通信端末が受信した電波が実際には子局から送信されたものであっても、親局からの電波であるとして通信端末の位置が導出されることによって、実際の通信端末の位置とは大きく離れた位置が測位結果とされるおそれがあった。例えば、図9に示す比較例のように、基地局が、親局であるBTS131と、子局であるMOF132,133とにより地下鉄等の屋内140において構成された光張出し基地局構成130である場合には、実際にはMOF132,133が通信端末と電波の送受信を行っていても、常にBTS131(通信中セル:A)と電波の送受信を行っていると判断され、電波の受信強度(品質情報)と通信端末の位置とが適切に対応づけられず、正しい測位結果を得ることができなかった。

0062

この点、本実施形態に係る位置測位システム1(パターンマッチングサーバ16)では、基地局識別情報、位置情報、及び品質情報が対応付けられたパターンデータが生成・記憶される。基地局が光張出し基地局構成である場合、基地局識別情報には子局を識別する情報が含まれている。この場合、子局を識別する情報(子局番号)毎に、位置情報及び品質情報が対応付いたパターンデータが生成・記憶される。このようなパターンデータを用いて通信端末10の位置が導出されることにより、通信端末10と通信を行う子局に応じた適切な測位結果を得ることができる。すなわち、従来と比較して、より高精度なパターンマッチング測位を可能にするパターンデータを提供することができる。

0063

また、パターンマッチングサーバ16は、GMLC13より受信したパターンマッチング演算要求に含まれた、位置取得対象の通信端末10が受信している電波の品質情報、及び、位置取得対象の通信端末10と通信を行う基地局を識別する基地局識別情報と、記憶部163が記憶するパターンデータとに基づいて、通信端末10の位置を示す位置情報を導出するパターンマッチング測位部164を備えている。品質情報、基地局識別情報、及びパターンデータに基づいて、パターンマッチング測位により通信端末10の位置情報を導出することにより、パターンデータを用いた位置情報の導出を確実に行うことができる。

0064

また、パターンマッチングサーバ16では、情報取得部161が、電波の品質情報として、電波の受信強度、伝搬損失、及び伝搬時間の少なくともいずれか1つに関する情報を取得している。これにより、電波の品質情報として適切な情報を取得することができる。

0065

また、パターンマッチングサーバ16では、生成部162が、生成した最新のパターンデータの位置情報及び基地局識別情報と、最新のパターンデータの生成前から記憶部163に記憶されているパターンデータの位置情報及び基地局識別情報との関係が所定条件を満たしている場合(例えば一致している場合)、最新のパターンデータの品質情報を、記憶部163が新たに記憶するパターンデータの品質情報とする。これにより、例えば基地局の収容変更等が行われた場合にも、パターンデータの品質情報を適切に更新できる。

0066

また、パターンマッチングサーバ16では、生成部162が、生成した最新のパターンデータの位置情報及び基地局識別情報と、最新のパターンデータの生成前から記憶部163に記憶されているパターンデータの位置情報及び基地局識別情報との関係が所定条件を満たしている場合(例えば一致している場合)、最新のパターンデータの生成前から記憶部163に記憶されていたパターンデータの品質情報と最新のパターンデータの品質情報とを平均化した値を、記憶部163が新たに記憶するパターンデータの品質情報とする。これにより、複数のパターンデータの品質情報の平均的な値が、記憶部163が記憶するパターンデータの品質情報とされ、パターンデータの品質情報を適切に更新できる。

0067

また、SLP15は、通信端末が測位を行った時刻(測位時刻)に応じて、品質情報を取得するか否かを決定する。具体的には、SLP15は、位置測位結果通知を受信した上記決定を行う際の時刻と測位時刻とを比較し、時間差が所定値よりも大きい場合には、品質情報を取得しないと決定する。この場合、SLP15は、品質情報測定要求を送信しない。一方、時間差が所定値以下である場合には、品質情報を取得すると決定する。この場合、SLP15は、GMLC13に対して品質情報測定要求を送信する。通信端末10の位置測位が行われたタイミングと品質情報が取得されるタイミングとが大きくずれた場合には、位置情報に示された位置と品質情報が取得される位置とがずれ、位置情報及び品質情報が適切に対応づけたものとならないおそれがあるところ、測位が行われた時刻を考慮して品質情報の取得要否を決定することで、適切なパターンデータを生成することができる。

0068

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、位置測位システムとして、3G網において位置測位を行う位置測位システム1を説明したが、これに限定されず、例えば、図10に示されるように、LTE(Long Term Evolution)網において位置測位を行う位置測位システム1Aであってもよい。位置測位システム1Aは、LTE網における位置測位に係るノードを備えるものであり、位置測位システム1と異なるノードとして、eNB(evolved NodeB)201と、MME(Mobility Management Entity)202と、eSMLC(EVOLVED Serving Mobile Lication Center)203とを備えるものである。図10に示す光張出し基地局構成では、eNB201を親局として、子局であるMOF132,133が備わっている。

0069

また、パターンデータを生成する処理及びパターンマッチング測位を行う処理のいずれも、1つの情報処理装置であるパターンマッチングサーバ16が行うとして説明したが、これらの処理を、2つ以上の情報処理装置が分担して行うこととしてもよい。

0070

また、電波の品質情報として、電波の受信強度、伝搬損失、及び伝搬時間を用いるとして説明したが、これらの少なくともいずれか1つが用いられるものであってもよい。また、通信端末の位置情報を特定できるものであれば、上述した情報以外が電波の品質情報として取得されてもよい。

0071

1,1A…位置測位システム、10…通信端末、16…パターンマッチングサーバ、15…SLP、30,130…光張出し基地局構成、31…BTS、32,33,132,133…MOF、161…情報取得部、162…生成部、163…記憶部、164…パターンマッチング測位部。

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