JP2000512101A - Ｃｄｍａセルラ電話システム内の移動加入者の位置を決定するために、高められたパワーで信号を使用する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の基地局（８１０）を有するセルラ電話システム内で移動局（８２０）の位置を決定するための方法。信号は、移動局（８２０）から低いパワーレベルで伝送される。それから、信号の強度は、一時的に低パワーレベルから高められたパワーレベルに強められ、信号は、この高められたパワーレベルで移動局（８２０）から一時的に伝送される。信号が高められたパワーレベルで移動局（８３０）から一時的に伝送されているとき、その信号は、少なくとも第１位置測定を行うために使用される。移動局（８３０）の位置は、第1位置測定に従って突き止められる。

Description

【発明の詳細な説明】 ＣＤＭＡセルラ電話システム内の移動加入者の位置を決定するために、高められ たパワーで信号を使用する方法 発明の背景 Ｉ．発明の分野 本発明は、概して、セルラ(cellular)電話システムに関する。さらに特定する と、本発明は、セルラ電話システム内の移動加入者の地理的な位置を決定するた めのシステムおよび方法に関する。依然としてさらに特定すると、本発明は、符 号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）セルラ電話システム内の移動加入者の位置を突 き止めるための方法に関する。 ＩＩ．発明の背景 セルラ電話システム内で動作する移動無線の位置を決定することができるサー ビスを有するにはいくつかの望ましい理由がある。例えば、このようなポジショ ニング（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）サービスは、緊急発呼者（９１１）またはセ ルラシステム内に位置する子供たちの位置を突き止めるために使用できるだろう 。代りに、このようなポジショニングサービスは、ディスパッティングまたは集 団監視システムの一部として車両の位置を突き止めるために使用できるだろう。 また、セルラシステムオペレータは、移動電話の位置に関する正確な知識に基づ いてサービスパラメータをカスタム化するために、このようなポジショニングサ ービスを使用できるだろう。このようなカスタム化は、例えば、移動が限られて いる顧客にさらに低い費用のサービスを提供することを含むだろう。ポジショニ ングサービスは、盗まれたセルラ電話の位置を突き止める上でも、セルラサービ スの不正な使用を調査するためにも有効だろう。 無線位置決定のための方法は、送信機から受信機へ光の速度で直線で移動する と想定される無線信号の伝搬遅延を測定するための技法を使用する。指向式アン テナによって提供される角度測定と組み合わされた無線遅延測定は、レーダー位 置の根本的な原則である。無線定位は、移動車両によって反射される信号に完全 に依存するよりむしろ、移動車両中のトランスポンダーの使用によって、多くの 場合増加される。 代りに、移動無線の位置を突き止めるためには、いわゆる三辺測量システムを 使用してよい。三辺測量システムにおいては、複数の時間遅延測定が、複数の送 信機および／または受信機を使用して行われる。ロラン方式は、既知の位置およ び固定された位置にある基地局から一連の符号化されたパルスを、移動受信機に 伝送する定位システムの一例である。移動受信機は、さまざまな送信機からの信 号の到達の回数を比較し、位置の双曲線を決定する。同様に、全地球測位システ ム（ＧＰＳ）は、２４個の地球軌道旋回衛星のセットから伝送を提供する。移動 受信機は、衛星の位置および４つまたは５つ以上の衛星から受信される信号間の 時間遅延差に関する知識を使用してその位置を決定することができる。 前記例から、無線位置定位システムが２つのタイプ、つまり、ＧＰＳのような 、移動ユーザーがそれ自体の位置を決定できるようにするタイプと、レーダーシ ステムのような、もう一方の相手が移動トランスポンダーの位置を決定できるよ うにするタイプの２つのタイプに分けることができることが理解できる。本出願 に開示されるシステムは、レーダーシステムの固定された部分が、システム内に 配置される移動無線装置の位置を決定することを希望する第２のタイプである。 受動的なレーダーの場合を除き、このようなシステムは、通常、移動無線装置が 無線信号を伝送することを要求する。 「二重衛星ナビゲーション方法およびシステム（Dual Satellite Navigatio n Method and System）」と題する米国特許第５，１２６，７４８号は、移動 端末が、信号の送受の両方を行い、それによって位置の円形の線を確定する往復 トリップ(round trip)タイミング測定を、移動端末が受信機能だけを具備するロ ラン方式およびＧＰＳシステムに必要とされるより少ない数の送信機サイトを使 用して実行できるようにする無線定位の方法を開示する。その他のシステムにお いては、移動端末は、送信機だけを具備することがあり、残りのシステム要素は 、方向検出またはさまざまな位置からの信号の複数の受信を実行し、その位置を 決定する。この例が、撃墜された航空機の位置を突き止めるためのＳＡＲＳＡＴ システムである。このシステムにおいては、撃墜された飛行機は、国際遭難周波 数 １２１．５ＭＨｚ（および２７３ＭＨｚ）で信号を伝送する。地球軌道旋回(orb iting)衛星は、その信号を地球端末に中継する。衛星が頭上を通過すると、ドッ プラーシフトの変化が検出でき、位置の線が決定できる。同じまたは類似した衛 星による複数の頭上上空飛行で位置の線のセットを決定することができ、その交 差が、撃墜された航空機の位置を決定する。 直接シーケンススペクトル拡散信号が、距離測定および位置定位のための有効 な特性を有することは長く知られている。もっとも早期のスペクトル拡散防害対 抗軍事通信システムのいくつかは、正確な距離測定機能を含んでいた。言うまで もなく、ＧＰＳは、直接シーケンススペクトル拡散波形の使用に基づいている。 ＧＰＳでは、ユーザーの受信機は、時間差測定を、視野内の４つまたは５つ以上 の衛星から受信されている信号で行うことによって、四次元空間−時間でのその 位置を決定する。衛星は、大部分の場所での時間の大部分、正確な位置計算を可 能にする適切なジオメトリをもって、十分な衛星が視野に入るように、傾斜した １２時間軌道に配置され、並べられる。ＧＰＳシステムは、ナビゲーション端末 に、位置計算に必要とされる現在の衛星の天体暦情報を知らせる。 電子工業会（ＥＩＡ）と共同して電気通信産業界協会(Telecommunications I ndustry Association）（ＴＩＡ）は、「二重モード広帯域スペクトル拡散セル ラシステム用移動局−基地局互換性規格(Mobile Station-Base Station Comp atibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellula r System)」と題し、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ａ、１９９５年5月（これ 以降「ＩＳ−９５規格」）と呼ばれる暫定規格を作成し、公表した。ＩＳ−９５ 規格は、ＧＰＳ衛星ダウンリンク信号を使用してセルラシステム内の全セル(cel l)の伝送を同期し、ルビジウムクロックを更新する符号分割多重アクセス（ＣＤ ＭＡ）セルラシステムを支援する。したがって、ＩＳ−９５ ＣＤＭＡシステム においては、タイミングは、ＧＰＳシステムから直接セルラシステムに転送され る。 ＩＳ−９５ ＣＤＭＡシステムは、システム内の３つ（または４つ以上の）基 地局が、移動局の信号のタイミング測定を行うことができるならば、三次元空間 一時間（二次元ポジショニングを加えた時間）での移動局の位置を決定すること ができる。ただし、パワー(power)制御を使用する結果、システム内の３つ（ま たは４つ以上）の基地局は、多くの場合、移動局の信号のタイミング測定を行う ことができない可能性がある。この点で、各移動送信機パワーは、最良に配置さ れる基地局と通信するために必要な最小パワーだけが使用されるように、非常に 注意深く制御される。この特徴は、ＣＤＭＡによる高いシステム容量の達成にと って主要である。これがポジショニングに関して引き起こす問題とは、移動機（ ｍｏｂｉｌｅ）が１つの基地局に近づいてくると、それが、もっとも近い基地局 でちょうど適当なＥｂ／Ｎｏを達成できるようにその送信機パワーを削減するだ ろうという点である。この結果、近隣の基地局でのさらに低い、おそらくはるか に低い、Ｅｂ／Ｎｏが生じ、多くの場合、移動機の信号をこれらの位置で受信す ることを困難にする。 ＩＳ−９５ ＣＤＭＡシステムにおいては、処理利得は通常２１ｄＢである。 これは単に最大データ速度（９６００ｂｐｓ）に対するチップレート（chip ra te）(１．２２８８ＭＨｚ)の割合である。２つの基地局の間の等距離の点では、 両方の基地局に必要とされる送信機パワーはほぼ同じである。受信された移動信 号の両方の基地局で結果的に生じるＳＮＲは、優れたタイミング測定を得るのに 十分以上であるだろう。しかし、移動局が、別の基地局ではなくある基地局にさ らに近い点に移動すると、送信機パワーは削減されるだろう。これによって、さ らに離れた基地局では受信されるＥｂ／Ｎｏが引き下げられるだろう。測定ＳＮ Ｒは、単一ビット時間より長い時間間隔で統合し、効果的に処理利得を高めるこ とによって、上昇することができる。例えば、信号が１つの符号反復つまり３２ ７６８チップで統合されると、処理利得は４５ｄＢ（１０＊対数３２７６８）に なるため、ＳＮＲは、９６００ｂｐｓでのＳＮＲに比較して２４ｄＢ改善される 。優れた時間追跡調査のために５ｄＢのＳＮＲが必要とされる場合、遠い基地局 での信号は近い基地局より３０ｄＢ弱くなることがある。このＳＮＲまたはさら に優れたものは、第４パワー伝搬を仮定して、セル領域の約９０％で達成できる 。したがって、システムの有効範囲領域の９０％内では、優れた基地局ジオメト リが正確なポジショニングを得るために使用できるのであれば、基地局は、通常 、ポジショニングを支持する時間差測定を行うことができるだろう。（前記に 指定された統合時間で）基地局間の時間差測定が使用できないセル領域の１０％ は、最大セル半径の約３０％まで伸びる(out to)セル領域の中心に対応する。 したがって、４マイル（２マイルのセル半径）によって区切られる基地局の場合 、前記帯域幅前提でポジショニングを実行することができない領域の半径は、約 １０００メートルである。 ドップラー考慮のために利用される可能性がある統合の時間に関する制限があ ることが注記される必要がある。例えば、移動機が２つの基地局の間の回線上で ６０ｍｐｈで移動している場合、差異のドップラーは約２×１０−７である。こ れは、８００ＭＨｚのセルラバンドでの約１７０Ｈｚに相当する。これは、３２ ７６８チップでの統合をやや困難にするのに十分なドップラーである。したがっ て、前記概算は最良のケースとして解釈される必要がある。 したがって、本発明の目的は、移動無線がもっとも近い基地局の近くに配置さ れる場合に、移動無線の位置が決定される、移動無線ポジショニングシステムを 提供することである。 本発明のこれらのおよびその他の目的と優位点は、以下の説明およびクレーム からさらに完全に明らかになるか、あるいは本発明の実践によって学ばれること がある。 発明の概要 本発明は、複数の基地局を有するセルラ電話システム内で移動局の位置を決定す るための方法に向けられている。信号は、移動局から低いパワーレベルで伝送さ れる。それから、信号の強度は、一時的に、低いパワーレベルから高められたパ ワーレベルに強められ、信号は、この高められたパワーレベルで移動局から一時 的に伝送される。信号が高められたパワーレベルで移動局から一時的に伝送され ている間、その信号は少なくとも第１位置測定を行うために使用される。移動局 の位置は、第１位置測定に従って決定される。 図面の簡単な説明 本発明の上記の利点および目的ならびに他の利点および目的を得る方法を理解 できるように、簡単に説明された本発明を添付図面に図示されている本発明の特 定の実施態様を参照してより特定的に説明する。これらの図面は本発明の典型的 な実施態様を示すだけであり、したがってその範囲を制限するものとは考えるべ きではなく、本発明および現在理解されているその最良のモードは、以下に添付 図面を参照してさらに特定的にそして詳細に説明される。 図１および１Ａに、移動局が位置決めチャネルに切り替えられて、移動局から のパワー伝送が一時的に増大させて、移動局と隣の基地局との間でタイミングの 測定を可能とする、本発明の一つの好ましい実施態様に従った移動無線位置決め システムの動作を示す。 図２および２Ａに、移動局からのパワー伝送が一時的に増大させて、移動局と 隣の基地局との間でタイミングの測定を可能とする、本発明の一つの好ましい実 施態様に従った移動無線位置決めシステムの動作を示す。 図３に、「送信専用」のスレーブアンテナ(slave antenna)を有する基地局を 用いて、移動無線位置を決定する、本発明の一つの好ましい実施態様に従った移 動無線位置決めシステムの動作を示す。 図４に、「受信専用」スレーブアンテナを有する基地局を用いて、移動無線を 決定する、本発明の一つの好ましい実施態様に従った移動無線位置決めシステム の動作を示す。 図５から７に、たった２つの基地局を用いて、移動局の位置を決定する、本発 明の一つの好ましい実施態様に従った移動無線位置決めシステムの動作を示す。 図８に、回転送信用ビームアンテナを有する基地局を用いて、移動無線の位置 を決定する、本発明の一つの好ましい実施態様に従った移動無線位置決めシステ ムを示す。 図９に、回転受信用ビームアンテナを有する基地局を用いて、移動無線の位置 を決定する、本発明の一つの好ましい実施態様に従った移動無線位置決めシステ ムを示す。 図１０および１０Ａに、セルラシステム中のおのおののセルが位置決め専用で あって音声通信には利用できないＲＦチャネルを有する、本発明の一つの好まし い実施態様に従った移動無線位置決めシステムの動作を示す。 図１１に、貴著局が事前決定された期間中に自身をオフし、これによって、移 動局と隣の基地局との間でのタイミング測定を可能とする、本発明の一つの好ま しい実施態様に従った移動無線位置決めシステムの動作を示す。 図１２に、移動局のパワーを１つのフレームに対して一時的に増大させて、移 動局と隣の基地局との間でのタイミング測定を可能とする、本発明の一つの好ま しい実施態様に従った移動無線位置決めシステムの動作を示す。 好ましい実施態様の説明 図１から１２に、セルラ電話システム中の移動無線の位置決めをする、本発明 の好ましい実施態様に従ったシステムを示す。図１から１２に示す位置決めシス テムはおのおのが、セルラ電話システム中の移動式ユニットと基地局との間の通 信のためのスペクトラム拡散変調技法を用いたセルラ電話システムの一部として 具体化されるのが好ましい。セルラ電話システム中での通信のためにこのような スペクトラム拡散変調（またはＣＤＭＡ）技法を用いる移動無線ユニットおよび 基地局を有する例示の電話システムが、「ＣＤＭＡセルラシステム中で信号波形 を発生するシステムと方法」(System and Method for Generating Signal Wavef orms in a DCMA Cellular System)という題名の米国特許第５，１０３，４５９ 号および「セルラ電話システム中の多様性受信機」(Diversity Receiver in a C ellular Telephone System)という題名の米国特許第５，１０９，３９０号に開 示されている。米国特許第５，１０３，４５９号および第５，１０９，３９０号 の内容のすべてを参照してここに組み込む。米国特許第５，１０３，４５９号お よび第５，１０９，３９０号に開示されるタイプの移動無線ユニットおよび基地 局は以後それぞれＣＤＭＡ移動局とＣＤＭＡ基地局と呼ぶ。 ここで図１および１Ａを参照すると、ＣＤＭＡ移動局が位置決めチャネルに切 り替えられて、ＣＤＭＡ移動局からのパワー伝送を一時的に増大させて、移動局 と隣のＣＤＭＡ基地局との間でのタイミング測定を可能とする、本発明の一つの 好ましい実施態様に従った移動無線位置決めシステム１００が示されている。位 置決めシステム１００は、ＣＤＭＡ移動局（または移動無線）がセルラシステム 中の１つのまたは複数の基地局と通常のＲＦトラフィックチャネル(traffic cha nnel)上で音声通信している場合にステップ１１０で最初に呼び出される。発明 の背景の項で上述したように、移動局が通常ＲＦトラフィックチャネル上で動作 しているときは、トラフィック容量を高く保つために、そのパワーレベルはでき るかぎり最小レベルになるように制御され維持される。この低いパワーレベルは 、移動局が最も近い基地局（または最初の基地局）と通常ＲＦトラフィックチャ ネル上で通信できるように十分低い値である。移動局が最も近い基地局とこのよ うな通信状態にある場合、この最も近い基地局はその送信機と受信機を用いて、 無線信号がその最も近い基地局から移動局に伝搬し、またその移動局からその最 も近い基地局に帰ってくるに要する時間を表す往復トリップ時間を測定する。よ り具体的に言うと、基地局の送信機は、ＣＤＭＡ無線信号が基地局から伝送され ると伝送クロック同期設定（または相対的な伝送時間）を与える伝送クロックを 有する。その上、基地局の受信機は、移動局から受信されて戻ってきたＣＤＭＡ 信号を復調し、また、このような信号が基地局委で受信されたときに関連する受 信クロック同期設定（または相対的受信時間）を決定する手段を有する。ステッ プ１１０において、送信クロック同期設定と受信クロック同期設定との間の差を 比較することによって、基地局は、無線信号が基地局から移動局に伝搬し次に移 動局から基地局に戻るまで要する時間を表す往復トリップ時間を測定することが できる。この往復トリップ時間測定値に信号伝搬速度（すなわち光速）を乗算す ることによって、移動局と最も近い基地局との間の相対的な距離を決定すること ができる。往復トリップ時間測定値によって移動局は、このような相対的距離に 等しい半径を有し、最も近い基地局の回りにその中心を持つ円の上に置かれる。 次に、ステップ１２０において、システムは移動局と隣の基地局（または第２ の基地局）との間のタイミングの測定を試みる。ステップ１２０において、この 測定は、移動局が低パワーで通常ＲＦトラフィックチャネル上で動作中に試みら れる。ステップ１２０で実行されるタイミング測定は、移動局と第２の基地局の 間での往復トリップ信号伝搬時間測定であってもよい。その代わりに、ステップ １２０で試みられるタイミング測定は、移動局からの信号がそれぞれ第１と第２ の基地局で受信される時間差に対応するようにしてもよい。このような到達時間 差に信号伝搬速度（すなわち光速）を乗算することによって、第１と第２の基地 局間での移動局の位置の双曲線か移動局の位置のさらなる円のいずれかが決定さ れる。次に、ステップ１３０においては、システムは、ステップ１１０と１２０ で実行されたタイミング測定に基づいて移動局の位置を決定するように試みる。 より具体的に言うと、システムは、ステップ１１０で決定された位置の円とステ ップ１２０で決定された円（または双曲線）との交点を発見しようと試みる。シ ステムがこのような交点を２つ以上発見した場合、移動局の正確な位置は、複数 の移動局の内の１つの移動局のセクターアンテナ(sector antenna)を用いて、セ ルラシステム中における移動局の真の位置を表す交点を選択することによって決 定される。こうする代わりに、システムがこのような交点を２つ以上発見したら 、第１と第２の基地局の内のいずれかと第３の基地局との間のさらなる到達時間 差を測定して移動局の真の位置を決定してもよい。 例えば、第２の基地局が移動局の信号を適切に受信するに必要な最小パワー未 満のパワーレベルで移動無線局が動作したりしているために、システムがステッ プ１２０でタイミングをまったく測定できない場合、処理はステップ１４０に進 み、ここで、移動無線局は通常ＲＦトラフィックチャネルから特殊ＲＦ位置決め チャネルに切り替えられる。この特殊ＲＦ位置決めチャネルは、音声通信をサポ ートする能力を有するが、ステップ１１０から１３０で使用される通常ＲＦトラ フィックチャネルからは分離されている通常ＣＤＭＡチャネルのことである。こ れと同じＲＦチャネルを、ＣＤＭＡセルラシステム中のすべてのセルにわたるこ の特殊ＲＦ位置決めチャネルのために用いるのが好ましい。この後で、ステップ １５０においては、移動局が位置決めチャネル上で動作中に、移動局からの伝送 のパワーがその可能な最大パワーレベルにまで増大される。移動局からの伝送が この増大したパワーレベルで進行中に、ステップ１６０では移動局と隣の基地局 の間でタイミングが測定される。ステップ１６０で実行されるタイミング測定は ステップ１２０でのタイミング測定と同じであるが、ステップ１６０では、増大 したパワーレベルで移動ユニットから伝送された信号を用いてタイミングが測定 されるという点が異なる。ステップ１７０と１８０においては、移動局からの伝 送のパワーはその通常の低レベルに減少して、通常ＲＦトラフィックチャネルに 切り替えられて戻される。移動局がその増大したパワーレベルで動作しているス テップ１５０と１７０の間の期間は、ステップ１６０で実行されるタイミング測 定が成功裏に完了されるに十分な値であることが望ましいが、この期間は、移動 局から伝送される信号中の１音声フレームの期間と同じ値であってもよい。 最後に、ステップ１９０において、システムはステップ１１０と１６０で実行 されたタイミング測定に基づいて移動局の位置を決定する。より具体的に言うと 、システムはステップ１１０で決定された内の円とステップ１６０で決定された 位置の円（または双曲線）との交点を１つ以上発見する。システムが２つ以上の 交点を発見した場合、移動局の正確な位置は、複数の基地局の内の１つの基地局 のセクターアンテナを用いてセルラシステム中の移動局の真の位置を表す交点を 選択することによって決定される。図１と１Ａに示すプロセスは周期的に繰り返 して、移動局に関するそれがセルラシステム内を移動するにつれて現行の位置情 報を維持するようにするのが好ましい。このプロセスは、例えば移動局によって 伝送される信号内の１００音声フレームにつき１つの音声フレームに等しい時間 間隔で、またはその代わりに１秒から３秒毎に繰り返すようにしてもよい。 ステップ１３０と１９０で実行される位置の計算は１つ以上の基地局内で実行 してもよいしセルラシステムの切換センター内で実行してもよいことが当業者に は理解されよう。 上記の実施態様では、移動局からの伝送のパワーは最初にステップ１５０でそ の可能な限りの最大パワーレベルに増大する。１つの代替実施態様では、移動局 のパワーレベルは例えば２０ｄＢまで徐々に上昇し、ついには、第２の基地局が 、ステップ１６０で必要とされるタイミング測定を成功裏に実行できるようにな る。 本発明の本好ましい実施態様では、ステップ１４０と１９０でマップ整合(map matching)テーブルを用いて、システムによる位置決定の精度を向上させている 。システム１００によるタイミング測定は信号伝搬時間（または信号伝搬時間の 差）に対応するのが好ましいので、位置決め精度は移動局と基地局との形状が不 適切であったり信号伝搬経路が曲がったりしていると劣化する。マップ整合テー ブルは、移動局が公道を走行中の車両内にあると仮定し、このような道路上のさ まざまな点における位置計算上の誤差の原因となる基地局の不適切な形状や曲が った伝搬経路を埋め合わせることによって形成される。このようなマップ整合テ ーブ ルを開発する好ましい方法の１つは、ある地域をその地域内のさまざまな道路に 沿って移動局を駆動することによって調査することである。移動局が駆動されて いる間に、その地域内のさまざまな位置で上記のタイミング測定を実行する。そ の上、このようなおのおのの位置で、例えばＧＰＳを用いて移動局の実際の位置 を決定し、この実際の位置を、その位置で実行されたタイミング測定の結果と関 連してテーブル中にエントリとして記憶する。ステップ１１０，１２０および／ または１６０で実行されたタイミング測定は次に、テーブルに記憶されているタ イミング測定結果と比較され、ステップ１１０，１２０および／または１６０で 実行されたタイミング測定と最も緊密に整合するタイミング測定を有するエント リがテーブルから選択される。次に、移動局の位置は、このように選択されたエ ントリのおのおのに対してテーブル内に記憶されている実際の位置間で内挿させ ることによって決定される。 最後に、システム１００は上述したようにスペクトラム拡散すなわちＣＤＭＡ セルラシステムの一部として具体化されたが、システム１００のステップは、例 えば時間分割多重アクセス変調システムなどの他の変調システムと関連させて具 体化し、これによって、このようなシステム内で動作する移動局の位置を決定す るようにしてもよいことが当業者には理解されよう。 ここで図２と２Ａを参照すると、移動無線位置決めシステム２００の動作が示 されているが、ここでは、本発明の一つの好ましい実施態様に従って、移動局か らのパワー伝送を一時的に増大させて、移動局と隣の基地局の間でタイミングを 測定できるようにしている。システム２００は実質的にはシステム１００とその 機能は同じであるが、システム２００においては、第２の隣の基地局でのタイミ ング測定を可能とするために、移動局は、そのパワーレベルが増大する前に分離 した位置決めチャネルに切り替えられたりしないという点が異なる。このように して、ステップ２１０，２２０および２３０は実質的にステップ１１０，１２０ および１３０にそれぞれ対応し、ステップ２４０，２５０、２６０および２７０ は実質的にステップ１５０，１６０，１７０および１９０にそれぞれ対応する。 システム２００はシステム１００を比較して不利な点を有するが、その理由は、 システム２００においては、通常ＲＦトラフィックチャネル上で動作している他 の移動局は、位置決めされている移動局がそのパワーレベルをステップ２４０と ２６０の間で増加させるとフレームエラーが発生しかねないからである。しかし ながら、ＣＤＭＡシステムは通常はこのような偶発的なフレームエラーに耐える ことができる。 ここで図３を参照すると、ある移動無線位置決めシステムの動作が示されてい るが、ここでは、本発明の一つの好ましい実施態様に従って、「伝送専用」スレ ーブアンテナを有する基地局を用いて、移動無線の位置を決定している。システ ム３００においては、修正型ＣＤＭＡ基地局を通常型ＣＤＭＡの代わりに用いて いる。この修正型基地局においては、２つ以上（できれば３つ）の伝送専用のス レーブアンテナが、通常（またはマスター(master)）の基地局アンテナに近接し て（これの約数１００フィート以内に）置かれる。２セクター式ＣＤＭＡ基地局 の場合、３つの伝送専用スレーブアンテナを用いるのが好ましいが、この場合、 スレーブアンテナはおのおのがこの３つのセクターのそれぞれ別々のセクター内 に置かれる。これらのスレーブアンテナはそのおのおのが、ＣＤＭＡ信号を伝送 するための関連回路を有し、この関連回路は、マスター基地局アンテナからのＣ ＤＭＡ信号の伝送用の振動伝送回路と実質的に類似している。ステップ３０５， ３１０，３１５および３２０において、第１，第２，第３および第４のそれぞれ 別々のＣＤＭＡ信号（そのおのおのが分離した事前割当てウオルシュ符号を有し ている）はそれぞれ、基地局にある第１，第２および第３のスレーブアンテナな らびにマスターアンテナから伝送される。第１，第２，第３および第４の信号は 共通のＣＤＭＡトラフィックチャネル上で伝送される。第１，第２および第３の 信号が別々のセクター内に置かれているスレーブアンテナから伝送される場合、 第１，第２および第３の信号はまた、このような信号の伝送元であるセクターに 対応した別々のｐｎ符号位相を有する。ステップ３２５，３３０，３３５および ３４０において、ステップ３０５，３１０，３１５および３２０で伝送されたこ れら４つの信号はそれぞれ移動局によって受信される。移動局は、別々のウオル シュ符号および別々のｐｎ符号位相を有する複数の信号を同時に復調して、この ような信号のおのおのと関連したクロック同期設定（または相対的受信時間）を 決定する手段を有する。ステップ３４５においては、マスターアンテナとスレー ブアンテナから伝送された信号と関連したクロック同期設定同士間の差を比較す ることによって、移動局は、ステップ３０５，３１０，３１５および３２０で伝 送された信号が移動局によって受信された相対的時間に対応する到達時間の差を 計算することができる。最後に、ステップ３５０において、ステップ３０５，３ １０，３１５および３２０で伝送された信号の到達時間の差を用いて、位置の少 なくとも２つの双曲線を計算する。次にシステムは位置のこれらの双曲線同士の １つ以上の交点を識別する。システムがこのような交点を２つ以上発見した場合 は、移動局の正確な位置は、基地局のセクターアンテナを用いて、セルラシステ ム内の移動局の真の位置を表す交点を選択することによって決定してもよい。 ステップ３５０でなされる位置計算は、移動局、基地局およびシステムの切換 センターのいずれで実行してもよい。この計算を移動局内で実行する場合、基地 局のマスターアンテナおよびスレーブアンテナの座標は、移動局が上記の位置の 双曲線を決定できるようになる前に移動局に伝送しなければならない。そうする 代わりに、計算を基地局内で実行する場合、移動ユニットによって測定された到 達時間差は、位置計算が実行可能となる前に基地局に伝送する必要がある。シス テム３００のこの好ましい実施態様では、（上記の）マップ整合テーブルをステ ップ３５０で用いて、システムによる位置決定の精度を向上させる。 ここで図４を参照すると、ある移動無線位置決めシステム４００の動作が示さ れているが、ここでは、本発明の一つの好ましい実施態様に従って、「受信専用 」スレーブアンテナを有する基地局を用いて、移動無線位置を決定する。システ ム４００では、修正型ＣＤＭＡ基地局を通常ＣＤＭＡ基地局の代わりに用いてい る。この修正型基地局においては、２つ以上の受信専用のスレーブアンテナが通 常の（またはマスター）基地局アンテナに近接して（その数１００フィート以内 に）置かれている。スレーブアンテナはおのおのが、ＣＤＭＡ信号を受信するた めの関連の回路を有しているが、この関連回路は、マスター基地局アンテナでＣ ＤＭＡ信号を受信するために用いられる信号受信回路に実質的に類似している。 セクター化された基地局の場合、受信専用のスレーブアンテナをおのおののセク ター内に置くのが好ましい。このようにして、３セクター式のＣＤＭＡ基地局の 場合、３つの受信専用スレーブアンテナを、そのおのおのが３つのセクターのそ れぞれ 別々のセクター内に置かれるように使用するのが好ましい。以下に述べる位置決 め機能を実行するほかにも、これらの受信専用スレーブアンテナはまた貴著局で の多様性アンテナとして用いることもできる。 ステップ４１０においては、移動局が通常ＲＦトラフィックチャネルを用いて ＣＤＭＡ音声通信信号を伝送する。ステップ４２０，４３０および４４０におい ては、ステップ４１０で伝送された信号が、それぞれ第１および第２のスレーブ アンテナならびにマスターアンテナによって基地局で受信される。これら２つの スレーブアンテナおよびマスターアンテナはおのおのが、移動局から伝送された ＣＤＭＡ信号を復調し、信号がこのようなアンテナのおのおのによって受信され たときに関連するクロック同期設定（または相対的受信時間）を決定する手段を 有する。ステップ４５０においては、マスターアンテナおよびスレーブアンテナ で受信された信号と関連するクロック同期設定の間の差を比較することによって 、基地局は、ステップ４１０で伝送された信号が基地局でスレーブアンテナとマ スターアンテナによって受信された相対的時間に対応する到達時間の差を計算す ることができる。最後に、ステップ４６０において、ステップ４２０，４３０お よび４４０で受信された信号の到達時間差を用いて、位置の２つの双曲線を計算 する。次にシステムは、位置のこれらの双曲線同士の交点を１つ以上識別する。 システムがこのような交点を２つ以上発見した場合、移動局の正確な位置は、基 地局でセクターアンテナを用いてセルラシステム内の移動局の真の位置を表す交 点を選択することによって決定し得る。 ステップ４６０における位置計算は基地局内とセルラシステムの切換センター 内のどちらで実行してもよいことが当業者には理解されよう。システム４００の この好ましい実施態様では、（上述の）マップ整合テーブルをステップ４５０と ４６０で用いて、システムによって実行される位置決定の精度を向上させている 。 システム４００の１つの代替実施態様では、スレーブアンテナはステップ４２ ０と４３０で信号を受信することができなかったが、この理由は、例えば移動無 線局が、スレーブアンテナが移動局の信号を適切に受信するために必要とされる 最小パワー未満のパワーレベルで動作中であり、次に、移動局からの伝送のパワ ーをより高いパワーレベルに一時的に増大させるからである。ある好ましい実施 態様では、このより高いパワーレベルは、ＣＤＭＡ基地局内に搭載された閉ルー プパワー制御システムを用いて達成される。通常は、このパワー制御システムは 、マスター基地局アンテナで受信された信号を用いて、移動局のパワーレベルを 調節する。しかしながら、スレーブアンテナの内の１つ以上がステップ４２０お よび／または４３０で移動局を受信することができない場合、パワー制御システ ムはその入力を変更して、スレーブアンテナで受信された最も弱い信号を用いて 、移動局のパワーレベルを調節するのが好ましい。この方法によって、移動局か らの信号がすべてのスレーブアンテナで受信されるに十分なパワーレベルにまで 増大されることが保証される。移動局からの伝送がこの増大されたパワーレベル で実行されている間に、ステップ４２０，４３０および４４０ではタイミング測 定が実行される。その後で、移動局からの伝送のパワーは通常の低レベルに減少 する。上述したように、移動局がその増大したパワーレベルで動作している期間 は、ステップ４２０，４３０および４４０でのタイミング測定が成功裏に完了さ れるに十分な長さであることが好ましいが、この期間は移動局から伝送される信 号中の１音声フレームの期間と同じ値であってもよい。 図３と４に示すプロセスは周期的に繰り返して、移動局のそのセルラ内で移動 するに連れての現行位置の情報を維持するようにするのが好ましい。個々のプロ セスを、例えば移動局から伝送される信号中の１００音声フレーム毎の１つに等 しい時間間隔で、またはそのかわりに、１秒から３秒毎に繰り返してもよい。最 後に、上述したシステム３００と４００は、スペクトラム拡散すなわちＣＤＭＡ セルラシステムの一部として具体化されたが、これらのシステムのステップは、 このようなシステム内で動作している移動局の位置を決定するために、例えば時 間分割多重アクセス変調システムなどの他の変調システムと関連して具体化して もよいことが当業者には理解されよう。 ここで図５を参照すると、移動無線位置決めシステム５００の動作が示されて いるが、ここでは、本発明の一つの好ましい実施態様に従って、たった２つの基 地局を用いて、移動局の位置を決定している。ステップ５１０と５２０では、第 １のウオルシュ符号および第１のｐｎ符号オフセットを有する第１のＣＤＭＡ信 号が第１のＣＤＭＡ基地局から伝送され、第２の（異なった）ウオルシュ符号お よび第２の（異なった）ｐｎ符号オフセットを有する第２のＣＤＭＡ信号が第２ のＣＤＭＡ基地局から伝送される。第１と第２の信号は、移動局とそのそれぞれ の地域内で通信するためには、第１と第２の基地局で用いられた通報ＲＦトラフ ィックチャネル上で伝送されるのが好ましい。ステップ５１５と５２０において は、ステップ５１０と５２０で伝送されたこれら２つの信号はそれぞれ移動局か ら受信される。移動局は、別々のウオルシュ符号および別々のｐｎ符号オフセッ トを有する複数の信号を同時に変調して、このような信号のおおのおのと関連す るクロック同期設定（または相対的受信時間）を決定する手段を有する。ステッ プ５３０においては、第１と第２の基地局から伝送された信号と関連したクロッ ク同期設定間の差を比較することによって、移動局は、ステップ５１０と５２０ で２つの信号が移動局によって受信される相対的な時間に対応する到達時間差を 計算することができる。この到達時間差によって、移動局は第１と第２の基地局 間にある双曲線上に置かれる。次に、ステップ５３０において、第１の基地局は 自分自身と移動局の間で往復トリップタイミング測定を実行する。図１を参照し て上述したように、このような往復トリップ時間測定値は、無線信号が第１の局 から移動局に伝搬して次にその移動局からその第１の局まで戻って来るに必要な 時間を表す。この往復トリップ時間測定値に信号伝搬速度（すなわち光速）を乗 算することによって、移動局と第１の基地局間の相対的な距離を決定することが できる。このようにして、この往復トリップ時間測定値によって、移動局は、こ のような相対的距離に等しい半径を有し第１の基地局の回りにその中心を持つ円 の上に置かれる。 次に、ステップ５５０において、システムは、ステップ５３０と５４０で実行 された測定に基づいて決定された位置の双曲線と円の交点を１つ以上識別する。 このような交点はおのおのが、移動局が置かれているかもしれない候補の位置を 表す。システムがこのような交点を２つ以上発見した場合は、２つの基地局の内 の一方のところにあるセクターアンテナ（またはその代わりにスレーブアンテナ のセクターアンテナ）をステップ５６０で用いて、移動局が置かれている角度セ クターを決定する。１好ましい実施態様においては、セクターアンテナはその受 信地域を３つの１２０度セクターに分割する。スレーブアンテナがステップ５６ ０で使用される場合、このようなセクター間の境界線はシステム内の他のスレー ブアンテナを指し示すのが好ましい。最後に、ステップ５７０において、移動局 の位置は、ステップ５６０で識別されたセクター内に置かれた候補位置を選択す ることによって決定される。図１から４を参照して上述したように、ステップ５ ５０と５７０で実行された位置計算は、移動局の中または基地局のいずれか１つ の中のどちらで実行してもよい。 ここで図６を参照すると、移動無線位置決めシステム６００の動作が示されて いるが、ここでは、本発明の１代替の好ましい実施態様に従って、たった２つの 基地局を用いて、移動局の位置を決定している。ステップ６１０においては、第 １の基地局が自分自身と移動局の間で第１の往復トリップタイミング測定を実行 している。上述したように、この第１の往復トリップ時間測定によって、移動局 は、第１の基地局の回りに中心を持つ第１の円の上に置かれる。次に、ステップ ６２０においては、第２の基地局が自分自身と移動局の間でさらなる往復トリッ プタイミング測定を実行する。この往復トリップ時間測定によって、移動局は、 第２の基地局の回りに中心を持つ第２の円の上に置かれる。 次に、ステップ６３０において、システムは、ステップ６１０と６２０で実行 された測定に基づいて決定された位置の第１と第２の円の交点を１つ以上識別す る。このような交点はおのおのが、移動局が置かれているかもしれない候補の位 置を表す。システムがこのような交点を２つ以上発見した場合、２つの基地局の 内の一方の所にあるセクターアンテナ（またはその代わりにスレーブアンテナの セクターアンテナ）をステップ６４０で用いて、移動局が置かれている角度セク ターを決定する。１好ましい実施態様では、セクターアンテナはその受信地域を ３つの１２０度セクターに分割する。スレーブアンテナをステップ６４０で用い る場合、このようなセクター間の境界線はシステム内の他のスレーブアンテナを 指し示すのが好ましい。最後に、ステップ６５０において、移動局の位置は、ス テップ６４０で識別されたセクター内に置かれている候補位置を選択することに よって決定される。図１から４を参照して上述したように、ステップ６３０と６ ５０で実行された位置計算は移動局の中または基地局の内の１つの中のどちらで 実行してもよい。その上、マップ整合テーブルを用いて、ステップ６３０で識別 された候補位置の精度を高めるようにしてもよい。 ここで図７を参照すると、移動無線位置決めシステム７００の動作が示されて いるが、ここでは、本発明のさらなる代替の好ましい実施態様に従って、たった ２つの基地局を用いて、移動局の位置を決定している。システム７００はシステ ム６００と類似しているが、ただ、システム７００においては、第１と第２の基 地局が、移動局の伝送パワーが低すぎて往復トリップタイミング測定を実施する ことが不可能な場合、移動局の伝送のパワーレベルが一時的に増大して、このよ うなタイミング測定を可能とする点が異なる。 さらに図７を参照すると、位置決めシステム７００は、ＣＤＭＡ移動局がセル ラシステム内の１つ以上の基地局と低パワーレベルで通常ＲＦトラフィックチャ ネル上で音声通信中であるときにステップ７０５において、最初に呼び出される 。この低パワーレベルは、移動局が最も近い基地局（または第１の基地局）と通 常ＲＦトラフィックチャネル上で通信するに十分なレベルである。ステップ７１ ０において、移動局が第１の基地局とこのような通信状態にある場合、第１の基 地局はその送信機および受信機を用いて、無線信号が第１の基地局から移動局ま で伝搬して次にこの移動局からこの第１の基地局まで戻るに必要な時間を表す往 復トリップ時間測定を実行しようと試みる。ステップ７２０においては、移動ユ ニットは今だその低パワーモードで伝送中である間に、隣の基地局（または第２ の基地局）はその送信機と受信機を用いて、無線信号が第２の基地局から移動局 に伝搬してこの移動局からこの第２のい基地局まで戻るに必要な時間を表す往復 トリップ時間測定を実行しようと試みる。システムがステップ７１０と７１５で 往復トリップタイミング測定を成功裏に実行することが可能であれば、処理はス テップ７４５，７５０および７５５に進行し、ここで、移動局の位置が、このよ うな往復トリップタイミング測定に基づいて決定される。ステップ７４５，７５ ０および７５５では、上述のそれぞれステップ６３０，６４０および６５０にお けると実質的に同じ方法で移動局の位置が決定される。 例えば、移動無線局が第２の基地局が移動局の信号を適切に受信するに必要な 最小パワー未満のパワーレベルで動作しているために、システム７００がステッ プ７０５と７１０でタイミング測定を成功裏に実行できない場合、処理はステッ プ７２０に進行し、ここで、移動局からの伝送のパワーはその可能な限りの最大 パワーレベルにまで増大する。移動局からの伝送がこの増大したパワーレベルで 実行中に、ステップ７０５と７１０で最初に試みられたタイミング測定がステッ プ７３０と７３５で実行される。ステップ７３０と７３５で実行されるタイミン グ測定はステップ７０５と７１０で試みられる測定と同じであるが、ただ。ステ ップ７３０と７３５においては、タイミング測定が、移動ユニットから伝送され た信号を用いてしかも増大したパワーレベルで実行される点が異なる。その後で 、ステップ７４０において、移動局からの伝送のパワーはその通常の低レベルに まで減少し、移動局の位置は上述のステップ７４５，７５０および７５５に従っ て決定される。この好ましい実施態様においては、移動局がその増大したパワー レベルで動作するステップ７２０と７４０の間の時間間隔は、移動局から伝送さ れる信号中の１つの音声信号の期間に対応する。 図７に示すプロセスは周期的に繰り返し実行して、移動局のそのセルラシステ ム内を移動するに連れての現行位置の情報を維持するのが好ましい。このプロセ スは、例えば、移動局によって伝送された信号中の１００音声フレームの内の１ つに等しい時間間隔で、またはその代わりに１秒から３秒毎に繰り返してもよい 。その上、上述のシステム５００，６００および７００はスペクトラム拡散すな わちＣＤＭＡセルラシステムの一部として具体化されたが、これらのシステムの ステップは、例えば時間分割多重アクセス変調システムなどの他の変調システム と関連して具体化して、このようなシステム内で動作中の移動局の位置を決定し てもよいことが当業者には理解されよう。 ここで図８を参照すると、本発明に従って、移動局８２０の位置を決定するた めに回転伝送ビームアンテナを有するＣＤＭＡ基地局８１０を用いる移動無線位 置決めシステム８００が示されている。システム８００においては、自分自身の ウオルシュ符号を有する信号が基地局８１０の回転アンテナから伝送される。こ の回転アンテナは、セルラ電話システム内でセル８４０の回りを回転するビーム ８３０を有する。このビームは、例えば２秒毎に１回回転する。このビームが基 地局８１０と関連するさまざまなセクター上を回転すると、この回転アンテナか ら伝送される信号のｐｎ符号位相が変化して、そのビームが回転中のセクターを 反射する。このようにして、３セクター式の基地局の場合、回転ビームの信号の ｐｎ符号位相は、ビームがセル８４０の回りを１回転する毎に３回変化する。１ つの代替実施態様では、回転ビームの信号のｐｎ符号位相とウオルシュ符号の双 方が、ビームがセル８４０の回りを回転するに連れて変化する。ビーム８３０は 、移動局８２０に対して周知の回転タイミングを有する。移動局はこのタイミン グ情報を、基地局８１０から移動局８２０に伝送された信号から受信する。回転 ビーム信号は起動局８２０で受信され、回転ビーム信号の空白またはピークのい ずれかが移動局８２０によって受信された受信時間に基づいて、移動局８２０の 角度位置に対応した角度変位値（θ）が決定される。静止アンテナ（基地局８１ ０のところに置かれるのが好ましい）と移動局８２０の間での第１の往復トリッ プ信号伝搬時間が、基地局から伝送されたＣＤＭＡ音声情報信号を用いて測定さ れる。移動局の位置は、角度変位値および第１の往復トリップ信号伝搬時間に従 って決定される。より具体的に言うと、往復トリップ伝搬時間を上述のように用 いて、移動局８２０を基地局８１０の回りに中心を持つ円の上に置き、角度変位 値（θ）を用いて、移動局８２０が置かれているこの円に沿った点を識別する。 この計算は基地局８１０またはセルラシステムの切換センターのいずれで実行し てもよい。（上述したような）マップ整合テーブルもまた、システムによる位置 決定の精度を向上させる目的で使用される。 ここで図９を参照すると、本発明の一つの好ましい実施態様に従って、移動局 ９２０の位置を決定するために回転ビームアンテナを有する基地局９００を用い る移動無線位置決めシステム９００が示されている。システム９００においては 、ＣＤＭＡ音声情報信号は移動局９２０から伝送される。この音声情報信号は、 信号受信用の回転ビーム９３０を有する第１のアンテナを持つ基地局９１０で受 信される。ビーム９３０はある角度間隔でセル９４０の回りを回転する。音声情 報信号のピークまたは空白のいずれかが第１のアンテナによって受信された受信 時間に基づいて、移動局９２０の角度位置に対応した角度変位値（θ）が決定さ れる。第２のアンテナ（基地局９１０のところにあるのが好ましい）と移動局９ ２０の間での往復トリップ信号伝搬時間が測定される。次に、移動局９２０の位 置が、角度変位値（θ）および往復トリップ信号伝搬時間の測定値に従って決定 さ れる。より具体的に言うと、往復トリップ伝搬時間を用いて、移動局９２０を基 地局９１０の回りに中心を持つ円の上に置き、角度変位値（θ）を用いて、移動 局９２０が置かれているこの円に沿った点を識別する。この計算は、基地局９１ ０またはセルラシステムの切換センターのどちらで実行してもよい。（上述した ）マップ整合テーブルも、システム９００による位置決定の精度を向上させるた めに用いられる。 さらに、システム８００と９００は上述したようにスペクトラム拡散すなわち ＣＤＭＡセルラシステムの一部として具体化されたが、これらのシステムは、こ のようなシステム内で動作している移動局の位置を決定するために、例えば時間 分割多重アクセス変調システムなどの他の変調システムと関連して具体化しても よいことが当業者には理解されよう。 ここで図１０と１０Ａを参照すると、ある移動無線位置決めシステム１０００ の動作が示されているが、ここでは、本発明の一つの好ましい実施態様に従って 、位置決め専用であって音声通信用には利用できないＲＦチャネルをセルラシス テム内のおのおののセルが有している。システム１０００は、セルおのおのが、 ＣＤＭＡ基地局とＣＤＭＡ移動局の間での音声通信をサポートする能力を有する 複数のＮ個（ここでＮは３以上の整数）のＲＦトラフィックチャネルを有するＣ ＤＭＡセルラシステムと関連して具体化することが好ましい。おのおののセル中 では、Ｎ個のトラフィックチャネルの内の１つのチャネルが、セル内の移動局に 電話音声情報信号を伝送する目的では通常は利用できない専用の位置決めチャネ ルと指定される。この指定された位置決めチャネルの結果、システム内のおのお ののセルと関連するＣＤＭＡ基地局は、基地局とＣＤＭＡ移動局の間での音声通 信をサポートする目的に利用可能な通常ＲＦトラフィックチャネルをＮ−１個と 、このような音声通信サポート目的には利用不可能な専用位置決めチャネルであ るＲＦチャネルを１個有する。本発明のこの好ましい実施態様においては、専用 の位置決めチャネルは、隣のセルがその専用位置決めチャネルと指定された別の ＲＦチャネルを有するようにシステム内のさまざまなセルに対して選択される。 さらに図１０と１０Ａを参照すると、システム１０００は、第１の基地局と関 連する通常ＲＦトラフィックチャネルの内の１つのチャネル上にある近接した基 地局（または第１の基地局）と移動局が通信しているときにステップ１００５で 最初に呼び出される。移動局が第１の基地局とこのような通信状態にあるときに 、第１の基地局は、無線信号が第１の基地局から移動局に伝搬して次にこの移動 局から第１の基地局まで戻るに必要な時間を表す往復トリップ時間測定を実行す る。このようにして、この往復トリップ時間測定によって、移動局は第１の基地 局の回りに中心を持つ円の上に置かれる。 次に、ステップ１０１０において、システムは移動局と隣の基地局（または第 ２の基地局）の間でタイミング測定を実行しようと試みる。ステップ１０１０に おいて、この測定は、移動局が第１の基地局と関連する通常ＲＦトラフィック上 で動作中に試みられる。ステップ１０１０で実行されるタイミング測定は、移動 局と第２の基地局の間での往復トリップ信号の伝搬時間測定であってもよい。そ の代わりに、ステップ１０１０で試みられるタイミング測定は、移動局からの信 号がそれぞれ第１と第２の基地局で受信される時間の差に対応するようにしても よい。システムがステップ１０１０でこのようなタイミング測定を成功裏に実行 可能である場合、処理はステップ１０３５に進行し、ここで、システムは、ステ ップ１００５と１０１０で実行されたタイミング測定に基づいて移動局の位置を 決定する。より具体的に言うと、システムはステップ１００５で決定された位置 の円とステップ１０１０で決定された円（または双曲線）との交点を１つ以上識 別する。システムがこのような交点を２つ以上発見した場合、移動局の正確な位 置は、複数存在する基地局の内の１つの基地局のところにあるセクターアンテナ を選択して、セルラシステム内の移動局の真の位置を表す交点を選択することに よって決定する。 例えば、第２の基地局が移動局の信号を適切に受信するに必要とする最小パワ ー未満のパワーレベルで移動局が動作中であったりして、システム１０００がス テップ１０１０でなんらタイミング測定が成功裏に実行できない場合、処理はス テップ１０２０に進行し、ここで、移動無線局は通報ＲＦトラフィックチャネル から第１の基地局と関連する専用のＲＦ位置決めチャネルに切り替えられる。移 動局がこの専用のＲＦ位置決めチャネル(channel)上で動作中は、移動局は隣の 基地局からの伝送を明瞭に受信できる。ステップ１０２５において、移動局が専 用位置決めチャネル上にあり、このような隣の基地局の信号を聞き取れる間に、 移動局は、隣の基地局から伝送される信号の到達時間の差（またはこの代わりに 、隣の基地局から伝送された信号と第１の基地局から伝送された信号との到達時 間差）を測定する。上述したように、この到達時間差は、適当な基地局の座標と 一緒に用いられて、移動局をこのような基地局間の双曲線の上に置く。ステップ １０３０において、移動局は通常ＲＦトラフィックチャネル上に切り替えて戻さ れる。最後に、ステップ１０３５（上述の動作）において、システムは、ステッ プ１００５と１０２５で実行されたタイミング測定に基づいて移動局の位置を決 定する。ステップ１０３５で実行される位置計算は、複数の基地局の内の１つま たはセルラシステムの切換センターのどちらで実行してもよい。 ここで図１１を参照すると、ある移動無線位置決めシステム１１００の動作が 示されているが、ここでは、本発明の一つの好ましい実施態様に従って、事前決 定された期間中に基地局の送信機が自分自身をオフして、移動局と隣の基地局と の間でのタイミング測定を可能としている。システム１０１０はステップ１１１ ０から開始するが、このとき、第１のＣＤＭＡ基地局は、第１の基地局の有効範 囲地域内のＣＤＭＡ移動局と通常の音声通信状態にある。次に、ステップ１１２ ０において、第１の基地局がその有効範囲地域内での移動局に対する伝送を継続 している間に、位置決めされている最中の移動局は、三点測量法を用いて、すな わち第１の基地局と２つの他の隣の基地局との間の信号到達時間差を測定して自 分自身の位置を突き止めようと試みる。このような位置決めは、位置決め最中の 移動局が隣の基地局との必要なタイミング測定を実行できなければ不成功に終わ る。このような位置決めが不成功である場合、処理はステップ１１３０に進行し 、ここで、第１の基地局が信号ボコーダフレーム用の自分自身の送信機をオフす る。第１の基地局の送信機が動作していない間に、位置決め最中の移動局は、少 なくとも３つの隣の基地局から受信した信号の到達時間差をステップ１１４０で 測定する。その上、ステップ１１６０において、第１の基地局の送信機が沈黙し ている間に、第１の基地局の有効範囲地域内の他の移動局が、ボコーダフレーム 用の第１の基地局送信機からの伝送の一時的な中断によって引き起こされたあら ゆる伝送エラーをマスクする。次に、ステップ１１５０において、システムは、 ステ ップ１１４０で実行されたタイミング測定に基づいて、位置決め中の移動局の位 置を決定する。より具体的に言うと、システムはステップ１１４０で実行された タイミング測定によって定義された位置の双曲線の交点を１つ以上識別する。シ ステムがこのような交点を２つ以上発見すると、移動局の正確な位置は、複数の 基地局の内の１つの基地局のところにあるセクターアンテナを用いて、セルラシ ステム内での移動局の真の位置を表す交点を選択することによって決定される。 ステップ１１５０で実行される位置計算は、位置決め中の移動局の中で実行して も基地局の中で実行してもよい。さらに、マップ整合テーブルを上述のように用 いて、ステップ１１５０で実行される移動位置決定の精度を向上させてもよい。 図１１に示すプロセスは周期的に繰り返し実行して、移動局のそのセルラシス テム内で移動するに連れての現行位置の情報を維持するようにするのが好ましい 。このプロセスは、例えば、第１の基地局によって伝送される信号中の１００音 声フレームの内の１つに等しい時間間隔で繰り返す、またはその代わりに１秒か ら３秒毎に繰り返してもよい。そのうえ、隣の基地局がステップ１１３０で伝送 を中止する時間間隔は、隣接する基地局が同時に伝送を中止することがないよう に論理ゲートを組むのが好ましい。最後に、システム１１００は上述のようにス ペクトラム拡散すなわちＣＤＭＡセルラシステムの一部として具体化するのが好 ましいが、これらのシステムのステップは、このようなシステム内で動作中の移 動局の位置を決定するために、例えば時間分割多重アクセス変調システムなどの 他の変調システムと関連して具体化してもよいことが当業者には理解されよう。 ここで図１２を参照すると、移動無線位置決めシステム１２００の動作が示さ れているが、ここで、本発明の一つの好ましい実施態様に従って、フレームに対 する移動局のパワーが一時的に増大して、移動局と隣の基地局の間でのタイミン グ測定を可能としている。システム１２００はステップ１２１０から開始するが 、このとき、第１のＣＤＭＡ基地局は低パワーレベルで、第１の基地局の有効範 囲地域内のＣＤＭＡ移動局と通常の音声通信状態にある。次に、ステップ１２２ ０において、第１の基地局がその有効範囲地域内での移動局に対する伝送を継続 している間に、位置決め最中の移動局は三点測定法を用いて、すなわち、第１の 基 地局と他の２つの隣の基地局との間の信号到達時間差を測定することによって、 自分自身を位置を突き止めようと試みる。ステップ１２２０は上記の図１１を参 照して説明されたステップ１１２０実質的に同じである。このような位置決めが 不成功に終わった場合、処理はステップ１２３０に進行し、ここで、位置決め最 中のＣＤＭＡ移動局はその伝送パワーを単一フレームに対する最大レベルにまで 増大させる。ステップ１２４０において、移動局の送信機が最大パワーレベルに ある間に、少なくとも３つの隣の基地局が最大パワーで移動局から伝送された信 号の到達時間差を測定する。そのうえ、ステップ１２６０において、移動局の送 信機が最大パワーレベルにある間に、位置決め最中の移動局と同じセル内の低パ ワーレベルにある他の移動局が、位置決め最中の移動局における伝送パワーの一 時的な増大によって引き起こされるあらゆるエラーもマスクする。次に、ステッ プ１２５０において、システムは、位置決め最中の移動局の位置をステップ１２ ４０で実行されたタイミング測定に基づいて決定する。より具体的に言うと、シ ステムはステップ１２４０で実行されたタイミング測定によって定義された位置 の双曲線の交点を１つ以上識別する。システムがこのような交点を２つ以上発見 すると、移動局の正確な位置は、複数の基地局の内の１つの基地局のところにあ るセクターアンテナを用いてセルラシステム内での移動局の真の位置を表す交点 を選択することによって決定される。ステップ１２５０で実行される位置計算は 、位置決め最中の移動局の中で実行しても基地局の中で実行してもよい。そのう え、マップ整合テーブルを上述のように用いて、ステップ１２５０で実行される 移動位置決定の精度を向上させてもよい。移動局の位置がステップ１２５０で決 定されると、位置決め最中の移動局からの伝送が低パワーで回復(resume)される 。 図１２に示すプロセスは周期的に繰り返して、移動局のそのセルラシステム内 で移動するに連れての現行の位置情報を維持するようにしてもよい。このプロセ スは、例えば、位置決め最中の移動局によって伝送される信号中の１００音声フ レームの内の１つに等しい時間間隔で、またはその代わりに、１秒から３秒毎に 繰り返してもよい。そのうえ、システム１２００は上述のようにスペクトラム拡 張すなわちＣＤＭＡセルラシステムの一部として具体化するのが好ましいが、こ れらのシステムのステップは、このようなシステム内で動作中の移動局の位置を 決定するために、例えば時間部活多重アクセス変調システムなどの他の変調シス テムと関連して具体化してもよいことが当業者には理解されよう。 さらに、本発明は好ましい実施態様を参照して説明したが、当業者には周知の さまざまな修正例が、複数の添付クレームに記載の本発明から逸脱することなく 本明細書に提示の構造体およびプロセスステップに対して可能であることが理解 されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ６５９，４０８ (32)優先日 平成８年６月６日(1996．6．6) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６５９，４０９ (32)優先日 平成８年６月６日(1996．6．6) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ６５９，５０４ (32)優先日 平成８年６月６日(1996．6．6) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の基地局を有するセルラ電話システム内で移動局の位置を決定するた めの、 （Ａ） 前記セルラ電話システム内の前記移動局から低いパワーレベルで 信号を伝送するステップと； （Ｂ） 前記低パワーレベルから高められたパワーレベルへ前記信号の強 度を一時的に強め、前記高められたパワーレベルで前記移動局から前記信号を伝 送するステップと； （Ｃ） 前記信号が前記高められたパワーレベルで前記移動局から一時的 に伝送されている間に、前記高められた信号レベルで前記移動局から伝送中の前 記信号を使用し、少なくとも第１位置測定を行うステップと； （Ｄ） 前記第１位置測定に従って前記移動局の前記位置を決定するステ ップ； を備えることを特徴とする方法。 ２．さらに、 （Ｅ） ステップ（Ｃ）の後に、前記信号の前記強度を前記低パワーレベ ルに減少し、前記低パワーレベルで前記移動局から前記信号の伝送を回復するス テップと、 を含むことを特徴とする、請求項１に記載される方法。 ３．さらに、 （Ｆ） ステップ（Ｂ）から（Ｅ）を規則正しい間隔で定期的に反復する ステップと、 を備えることを特徴とする、請求項２に記載される方法。 ４．さらに、 前記移動局の前記位置が、前記低パワーで前記信号を使用して行われるタ イミング測定から決定できないときにだけ、（Ｂ）ステップから（Ｅ）ステップ を規則正しい間隔で定期的に反復するステップ（Ｆ）と、 を備えることを特徴とする、請求項２に記載される方法。 ５．前記信号の前記強度が、所定の時間期間の間ステップ（Ｂ）で強められ、 前記所定の時間期間の満了後、前記信号の前記強度がステップ（Ｅ）で前記低パ ワーに減少し、前記信号が音声情報の一連のフレームに対応することを特徴とす る、請求項３に記載される方法。 ６．前記所定の時間期間が、前記音声フレームの少なくとも１つに対応するこ とを特徴とする、請求項５に記載される方法。 ７．前記所定の時間期間が、前記音声フレームの１つに対応することを特徴と する、請求項５に記載される方法。 ８．前記規則正しい間隔が、前記音声フレームの１００フレーム毎の１つに対 応することを特徴とする、請求項５に記載される方法。 ９．前記信号が、第１チャンネル上のステップ（Ａ）で伝送され、ステップ（ Ｂ）が、さらに、前記第１チャンネルとは異なる第２チャンネルで前記高められ たパワーレベルで前記移動局から前記信号を伝送することを備えることを特徴と する、請求項１に記載される方法。 １０．さらに、 （Ｅ） ステップ（Ｃ）の後に、前記信号の前記強度を前記低パワーレベ ルに減少し、前記低パワーレベルで前記第１チャンネル上で前記移動局から前記 信号の伝送を回復するステップ、 を備えることを特徴とする、請求項９に記載される方法。 １１．さらに、 （Ｆ） 規則正しい間隔で、定期的にステップ（Ｂ）から（Ｅ）を繰り返 すステップを含むことを特徴とする、請求項１０に記載される方法。 １２．さらに、 （Ｆ） 前記移動局の前記位置が、前記低パワーで前記信号を使用して行 われるタイミング測定から決定できないときにだけ、規則正しい間隔で定期的に ステップ（Ｂ）から（Ｅ）を繰り返すステップと、 を備えることを特徴とする、請求項１０に記載される方法。 １３．前記信号の前記強度が、所定の時間期間の間、ステップ（Ｂ）で強められ 、前記所定の時間期間後に、前記信号の前記強度がステップ（Ｅ）で前記低パワ ーに減少され、前記信号が音声情報の一連のフレームに対応することを特徴と する、請求項１１に記載される方法。 １４．前記所定の時間期間が、前記音声フレームの少なくとも１つに対応するこ とを特徴とする、請求項１３に記載される方法。 １５．前記所定の時間期間が、前記音声フレームの１つに対応することを特徴と する、請求項１３に記載される方法。 １６．前記規則正しい間隔が、前記音声フレームの１００フレーム毎の１つに対 応することを特徴とする、請求項１３に記載される方法。 １７．ステップ（Ｃ）が、さらに、 （ｉ） 第１受信局で前記強められたパワーレベルで伝送される前記信号 を受信するステップと； （ｉｉ） 第２受信局で前記強められたパワーレベルで伝送される前記信 号を受信するステップと； （ｉｉｉ） 前記第１受信局と第２受信局で受信される前記強められたパ ワーレベルで、前記信号に従って前記第１位置測定を決定するステップと； を備えることを特徴とする、請求項１に記載される方法。 １８．前記第１位置測定が、前記強められたパワーレベルでの前記信号が前記第 １受信局で受信される第１相対時間と、前記強められたパワーレベルでの前記信 号が前記第２受信局で受信される第２相対時間の間の到着時間差を表すことを特 徴とする、請求項１７に記載される方法。 １９．さらに、前記第１受信局と前記移動局の間の往復トリップ信号伝搬時間を 測定するステップを含み、前記移動局の前記位置が前記第１位置測定および前記 往復トリップ信号伝搬送時間に従ってステップ（Ｄ）で決定されることを特徴と する、請求項１８に記載される方法。 ２０．さらに、マップ整合テーブルを使用し、前記移動局の前記位置を前記第１ 位置測定と前記往復トリップ信号伝搬時間から概算するステップを備えることを 特徴とする、請求項１９に記載される方法。 ２１．ステップ（Ｃ）が、さらに、 （ｉｖ） 前記高められたパワーレベルで伝送される前記信号を第３受信 局で受信し、前記第３受信局で受信される前記高められたパワーレベルの前記信 号に従って第２位置測定を決定するステップと、 を備えることを特徴とする、請求項１８に記載される方法。 ２２．前記第２位置測定が、前記第１相対時間と、前記高められたパワーレベル での前記信号が前記第３受信局で受信される第３相対時間の間の到達時間差を表 し、前記移動局の前記位置が、前記第１位置測定と第２位置測定に従ってステッ プ（Ｄ）で決定されることを特徴とする、請求項２１に記載される方法。 ２３．さらに、マップ整合テーブルを使用し、前記第１位置測定と第２位置測定 から前記移動局の前記位置を見積もるステップを備えることを特徴とする、請求 項２２に記載される方法。 ２４．前記第１受信局が第１基地局であることを特徴とする、請求項１７に記載 される方法。 ２５．前記第２受信局が第２基地局であることを特徴とする、請求項２４に記載 される方法。 ２６．ステップ（Ｄ）が、前記セルラシステムの切換えセンター内で実行される ことを特徴とする、請求項１に記載される方法。 ２７．ステップ（Ｄ）が、基地局を使って実施されることを特徴とする、請求項 １に記載される方法。 ２８．前記セルラ電話システムが、符号分割多重アクセスセルラ電話システムで あることを特徴とする、請求項１に記載される方法。 ２９．前記セルラ電話システムが、時分割多重アクセスセルラ電話システムであ ることを特徴とする、請求項１に記載される方法。 ３０．セルラ電話システム内で移動局の位置を決定し、前記セルラ電話システム が、第１アンテナ、第２アンテナ、および第３アンテナを有し、 （Ａ） 前記基地局の前記第１アンテナから前記移動局へ第１信号を伝送 し、前記基地局の前記第２アンテナから前記移動局に第２信号を伝送し、前記基 地局の前記第３アンテナから前記移動局へ第３信号を伝送し、前記第２アンテナ と前記第３アンテナが前記基地局にある前記第１アンテナにもっとも近く位置す るステップと； （Ｂ） おのおの前記第１相対受信時間、第２相対受信時間、および第３ 受信相対時間で前記移動局で、前記第１信号、第２信号および第３信号を受信す るステップと； （Ｃ） 前記第１相対受信時間、第２相対受信時間、および第３相対受信 時間に従って、第１位置測定と第２位置測定を決定するステップと； （Ｄ） 前記第１位置測定と第２位置測定に従って、前記移動局の前記位 置を決定するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ３１．前記第２アンテナと第３アンテナが伝送専用アンテナであることを特徴と する、請求項３０に記載される方法。 ３２．前記第２アンテナと第３アンテナが、おのおの前記第１アンテナの３００ フィート内にあることを特徴とする、請求項３０に記載される方法。 ３３．前記第１信号、第２信号、および第３信号が、すべて、１つの共通RFチャ ンネル上でステップ（Ａ）で伝送されることを特徴とする、請求項３０に記載さ れる方法。 ３４．前記セルラ電話システムが符号分割多重アクセスセルラ電話システムであ り、前記第２信号が第１事前指定ウォルシュ符号を使ってステップ（Ａ）で伝送 され、前記第３信号が、前記第1事前指定ウォルシュ符号とは異なる第２事前指 定ウォルシュ符号を使ってステップ（Ａ）で伝送される、請求項３３に記載され る方法。 ３５．ステップ（Ｄ）が、前記セルラシステムの切換えセンター内で実行される ことを特徴とする、請求項３０に記載される方法。 ３６．ステップ（Ｄ）が、前記基地局を使って実行されることを特徴とする、請 求項３０に記載される方法。 ３７．前記第１相対受信時間、第２相対受信時間、および第３相対受信時間が、 おのおの、前記移動局での前記第１信号の前記受信に対応する第１クロック同期 設定、前記移動局での前記第２信号の前記受信に対応する第２クロック同期設定 、および前記移動局での前記第３信号の前記受信に対応する第３クロック同期設 定を表すことを特徴とする、請求項３０に記載される方法。 ３８．前記第１位置測定が、前記第１クロック同期設定と前記第２クロック同期 設定の間の第１差を表し、前記第２位置測定が、前記第１クロック同期設定と前 記第３クロック同期設定の間の第２差を表すことを特徴とする、請求項３７に記 載される方法。 ３９．ステップ（Ｄ）が、さらに、マップ整合テーブルを使用し、前記第１位置 測定と第２位置測定から前記移動局の前記位置を見積もるステップを備えること を特徴とする、請求項３７に記載される方法。 ４０．前記セルラ電話システムが、時分割多重アクセスセルラ電話システムであ ることを特徴とする、請求項３０に記載される方法。 ４１．セルラ電話システム内で移動局の位置を決定し、前記セルラ電話システム が、第１アンテナ、第２アンテナ、および第３アンテナ付きの基地局を有し、前 記第２アンテナと第３アンテナが前記第１アンテナに最も近く位置し、 （Ａ） 前記移動局から音声情報信号を伝送するステップと； （Ｂ） 前記第１相対受信時間で前記基地局にある前記第１アンテナを使 って前記音声情報品号を受信し、第２相対受信時間で前記基地局にある前記第２ アンテナを使って前記音声情報信号を受信し、第３相対受信時間で前記基地局に ある前記第３アンテナを使って前記音声情報信号を受信するステップと； （Ｃ） 前記第１相対受信時間、第２相対受信時間及び第３相対受信時間 に従って、第１位置測定と第２位置測定を決定するステップと： （Ｄ） 前記第１位置測定と第２位置測定に従って前記移動局の前記位置 を決定するステップと； を備えることを特徴とする方法。 ４２．前記第２アンテナと第３アンテナが受信専用アンテナであることを特徴と する、請求項４１に記載される方法。 ４３．前記第２アンテナと第３アンテナが、おのおの前記第１アンテナの３００ フィート以内にあることを特徴とする、請求項４１に記載される方法。 ４４．ステップ（Ｄ）が、前記セルラシステムの切換えセンター内で実行される ことを特徴とする、請求項４１に記載される方法。 ４５．ステップ（Ｄ）が、前記基地局を使って実行されることを特徴とする、請 求項４１に記載される方法。 ４６．前記第１相対受信時間、第２相対受信時間、および第３相対受信時間のお のおのが、前記第１アンテナを使う前記音声情報信号の前記受信に対応する第１ クロック同期設定、前記第２アンテナを使う前記音声情報信号の前記受信に対応 する第２クロック同期設定、および前記第３アンテナを使う前記音声情報信号の 前記受信に対応する第３クロック同期設定を表すことを特徴とする、請求項４１ に記載される方法。 ４７．前記第１位置測定が、前記第１クロック同期設定と前記第２クロック同期 設定の間の第１差を表し、前記第２位置測定が前記第１クロック同期設定と前記 第３クロック同期設定の間の第２差を表すことを特徴とする、請求項４６に記載 される方法。 ４８．ステップ（Ｄ）が、さらに、マップ整合テーブルを使用し、前記第１位置 測定と第２位置測定から前記移動局の前記位置を見積もるステップを含むことを 特徴とする、請求項４７に記載される方法。 ４９．前記セルラ電話システムが、時分割多重アクセスセルラ電話システムであ ることを特徴とする、請求項４１に記載される方法。 ５０．ステップ（Ａ）が、 （１） 前記移動局から低いパワーレベルで前記音声情報を伝送するステ ップと； （２） 前記移動局から高められたパワーレベルで前記音声情報信号を一 時的に伝送するステップ；を含み、 ステップ（Ｂ）が、さらに、前記第１アンテナ、第２アンテナ、および第３ア ンテナおのおので、前記高められたパワーレベルで伝送される前記音声情報信号 を受信することを備え、 （３） ステップ（Ｃ）が、さらに、前記高められたパワーレベルで前記 移動局から伝送され、おのおの前記第１アンテナ、第２アンテナ、および第３ア ンテナで受信される前記音声情報信号に従って前記第１位置測定と第２位置測定 を決定することを備えることを特徴とする，請求項４１に記載される方法。 ５１．さらに、 （Ｅ） ステップ（Ｃ）の後に、前記移動局から前記低パワーレベルで前 記音声情報信号の伝送を再開するステップと、 を備えることを特徴とする、請求項５０に記載される方法。 ５２．（Ｆ） ステップ（Ｂ）から（Ｅ）を、規則正しい間隔で定期的に繰り返 すステップを、 備えることを特徴とする，請求項５１に記載される方法。 ５３．さらに、 （Ｆ） 前記移動局の前記位置が、前記低パワーレベルで前記音声信号を 使用して行われるタイミング測定から決定できないときだけに、規則正しい間隔 で定期的にステップ（Ｂ）から（Ｅ）を繰り返すステップ、 を備えることを特徴とする、請求項５１に記載される方法。 ５４．前記音声情報信号が、所定の時間期間の間、ステップ（Ａ）（２）で前記 高められたパワーレベルで一時的に伝送され、前記所定の時間期間の満了後に、 前記音声情報信号が、ステップ（Ｅ）で前記低パワーで前記移動局から再び伝送 され、前記音声情報信号が、音声情報の一連のフレームに対応することを特徴と する、請求項５２に記載される方法。 ５５．前記所定の時間期間が、前記音声フレームの少なくとも１つに対応するこ とを特徴とする、請求項５４に記載される方法。 ５６．前記所定の時間期間が、前記音声フレームの１つに対応することを特徴と する、請求項５４に記載される方法。 ５７．前記規則正しい間隔が、前記音声フレームの１００フレーム毎の１つに対 応することを特徴とする、請求項５４に記載される方法。 ５８．第１基地局と第２基地局を有するセルラ電話システム内で移動局の位置を 決定するための、 （Ａ） 前記第１基地局で、前記第１基地局と前記移動局の間で往復トリ ップ信号伝搬時間を測定するステップと； （Ｂ） 前記第１基地局から前記移動局に第１信号を伝送し、前記第２基 地局から前記移動局へ第２信号を伝送するステップと； （Ｃ） 前記移動局で、前記第１信号が前記移動局で受信される第１相対 時間と、前記第２信号が前記移動局で受信される第２相対時間の間の時間間隔を 表す到達時間差を測定するステップと； （Ｄ） 前記往復トリップ伝搬時間と前記到達時間差に従って、前記移動 局の前記位置を決定するステップ； を備えることを特徴とする方法。 ５９．前記第１基地局がセクタアンテナを含み、ステップ（Ｄ）が、さらに、前 記セクタアンテナを使用し、前記移動局が配置されるセクタを決定することを含 み、前記移動局の前記位置が、前記往復トリップ伝搬時間、前記到達時間差、お よび前記セクタに従って、ステップ（Ｄ）で決定されることを特徴とする、請求 項５８に記載される方法。 ６０．前記移動局が配置される円を計算するために、前記往復トリップ伝送搬時 間がステップ（Ｄ）で使用され、前記移動局の第１候補位置と第２候補位置を前 記円に沿って特定するために、前記到達時間差が使用され、前記第１候補位置と 第２候補位置から前記移動局の前記位置を選択するために、前記セクタが使用さ れることを特徴とする、請求項５９に記載される方法。 ６１．さらに、マップ整合テーブルを使用し、前記移動局の前記位置を前記往復 トリップ伝搬時間と前記到達時間差から見積もるステップを含むことを特徴とす る、請求項５８に記載される方法。 ６２．ステップ（Ｄ）が、前記セルラシステムの切換えセンター内で実行される ことを特徴とする、請求項５８に記載される方法。 ６３．ステップ（Ｄ）が、前記第１基地局を使って実行されることを特徴とする 、請求項５８に記載される方法。 ６４．第１基地局と第２基地局を有するセルラ電話システム内で移動局の位置を 決定するための、 （Ａ） 前記第１基地局で、前記第１基地局と前記移動局の間の第１往復 トリップ信号伝搬時間を測定するステップと； （Ｂ） 前記第２基地局で、前記第２基地局と前記移動局の間の第２往復 トリップ信号伝搬時間を測定するステップと； （Ｃ） 第１往復トリップ伝搬時間と第２往復トリップ伝搬時間に従って 前記移動局の前記位置を決定するステップ； を備えることを特徴とする方法。 ６５．前記第１基地局がセクタアンテナを含み、ステップ（Ｃ）が、さらに、前 記セクタアンテナを使って、前記移動局が配置されるセクタを決定することを含 み、前記移動局の前記位置が、前記第１往復トリップ伝搬時間と前記第２往復ト リップ伝搬時間、およびセクタに従って決定されることを特徴とする、請求項６ ４に記載される方法。 ６６．前記移動局が配置される第１の円を計算するために、前記第１往復トリッ プ伝搬時間がステップ（Ｃ）で使用され、前記移動局が配置される第の２円を計 算するために、前記第２往復トリップ伝搬時間が使用され、前記第の１円と第２ の円が、前記移動局の第１候補位置と第２候補位置で交差し、前記セクタが、前 記第１候補位置と第２候補位置から前記移動局の前記位置を選択するために使用 されることを特徴とする、請求項６５に記載される方法。 ６７．さらに、マップ整合テーブルを使用し、前記第１往復トリップ伝搬時間と 第２前記往復トリップ伝搬時間から前記移動局の前記位置を見積もるステップを 備えることを特徴とする、請求項６４に記載される方法。 ６８．ステップ（Ｃ）が前記セルラシステムの切換えセンター内で実行されるこ とを特徴とする、請求項６４に記載される方法。 ６９．ステップ（Ｃ）が前記第１基地局を使って実行されることを特徴とする、 請求項６４に記載される方法。 ７０．さらに、ステップ（Ａ）と（Ｂ）の前に、前記移動局から高められたパワ ーで信号を一時的に伝送するステップと、前記高められたパワーレベルで伝送さ れる前記信号を使用し、ステップ（Ａ）と（Ｂ）で前記第１往復トリップ信号伝 搬時間と前記第２往復トリップ信号伝搬時間を測定するステップとを備えること を特徴とする、請求項６４に記載される方法。 ７１．さらに、ステップ（Ａ）と（Ｂ）の後に、前記移動局から前記高められた パワーより少ない、さらに低いパワーレベルで前記信号を伝送するステップを備 えることを特徴とする、請求項７０に記載される方法。 ７２．複数の基地局を有するセルラ電話システム内で、移動局の位置を決定する ための、 （Ａ） 前記システム内のセルの回りを回転するビームを有する回転アン テナから信号を伝送するステップと； （Ｂ）前記移動局で前記信号を受信し、前記移動局によって知られている 回転タイミングを有するステップと； （Ｃ）前記信号が前記移動局によって受信される受信時から、前記移動局 の前記位置に対応する角度変位値を求めるステップと； （Ｄ）据置きアンテナと前記移動局の間の第1往復トリップ信号伝搬時間 を、音声情報信号を使って測定するステップと； （Ｅ）前記角度変位値と前記第1往復トリップ信号伝搬時間に従って、前 記移動局の前記位置を決定するステップ； とを備えることを特徴とする方法。 ７３．ステップ（Ｃ）での前記受信時間が、前記信号のピークまたはヌルが前記 移動局によって受信される時間に対応することを特徴とする、請求項７２に記載 される方法。 ７４．前記回転アンテナと据置きアンテナが、第１基地局でいっしょに置かれる ことを特徴とする、請求項７２に記載される方法。 ７５．前記移動局が配置される円を計算するために、前記第1往復トリップ伝搬 時間がステップ（Ｅ）で使用され、前記角度変位値が、前記移動局の前記位置に 対応する前記円に沿った位置を選択するためにステップ（Ｅ）で使用されること を特徴とする、請求項７２に記載される方法。 ７６．ステップ（Ｅ）が、前記セルラシステム内の前記切換えセンター内で実行 されることを特徴とする、請求項７２に記載される方法。 ７７．ステップ（Ｅ）が、前記第１基地局を使って実行されることを特徴とする 、請求項７４に記載される方法。 ７８．前記セルラ電話システムが符号分割多重アクセス電話システムであること を特徴とする、請求項７２に記載される方法。 ７９．前記セルラ電話システムが時分割多重アクセス電話システムであることを 特徴とする、請求項７２に記載される方法。 ８０．さらに、マップ整合テーブルを使用し、前記角度変位値と前記第１往復ト リップ信号伝搬時間から前記移動局の前記位置を見積もるステップを備えること を特徴とする、請求項７２に記載される方法。 ８１．複数の基地局を有するセルラ電話システム内で移動局の位置を決定するた めの、 （Ａ） 前記システム内の移動局から音声情報信号を伝送するステップと ；、 （Ｂ） 前記信号を受信するために回転ビームを有する第１アンテナを使 用し、前記音声情報信号を受信するステップと； （Ｃ）前記音声情報信号が前記第１アンテナによって受信される受信時間 から、前記移動局の前記位置に対応する角度変位値を求めるステップと； （Ｄ）第２アンテナと前記移動局の間の第１往復トリップ信号伝搬時間を 測定するステップと； （Ｅ）前記角度変位値と前記第１往復トリップ信号伝搬時間に従って、前 記移動局の前記位置を求めるステップ； とを備えることを特徴とする方法。 ８２．ステップ（Ｃ）の前記受信時間が、前記音声情報信号のピークまたはゼロ が前記第１アンテナによって受信される時間に一致することを特徴とする、請求 項８１に記載される方法。 ８３．前記第１アンテナと第２アンテナが、第１基地局でいっしょに置かれるこ とを特徴とする、請求項８１に記載される方法。 ８４．前記移動局が配置される円を計算するために、前記第１往復トリップ伝搬 時間がステップ（Ｅ）で使用され、前記角度変位位置が、前記移動局の前記位置 に対応する前記円に沿った点を選択するためにステップ（Ｅ）で使用されること を特徴とする、請求項８１に記載される方法。 ８５．ステップ（Ｅ）が、前記セルラシステムの切換え局内で実行されることを 特徴とする、請求項８１に記載される方法。 ８６．ステップ（Ｅ）が、前記第１基地局を使って実行されることを特徴とする 、請求項８３に記載される方法。 ８７．前記セルラ電話システムが、符号分割多重アクセスセルラ電話システムで あることを特徴とする、請求項８１に記載される方法。 ８８．前記セルラ電話システムが、時分割多重アクセスセルラ電話システムであ ることを特徴とする、請求項８１に記載される方法。 ８９．さらに、マップ整合テーブルを使用し、前記角度変位値と前記第１往復ト リップ信号伝搬時間から前記移動局の前記位置を見積もるステップを含むことを 特徴とする、請求項８１に記載される方法。 ９０．複数のセルを有するセルラ電話システム内で移動局の位置を決定するため の、 （Ａ） 前記複数のセルから１つのセルを選択するステップと； （Ｂ） 前記選択されたセル内で移動局に電話音声情報信号を伝送するた めに使用できない無線周波数（ＲＦ）チャンネルを、前記選択されたセルのため に指定し、前記指定されたＲＦチャンネルが複数の候補ＲＦチャンネルから選択 される専用位置決めチャンネルであるステップと； （Ｃ） 前記システム内の近隣セルが、前記電話音声情報信号を伝送する ために使用できないと指定される異なったＲＦチャンネルを有するように、前記 複数のセルのおのおのにステップ（Ａ）から（Ｂ）を繰り返すステップと； （Ｄ） 電話音声情報信号を伝送するために使用できると指定されるＲＦ チャンネルから、電話音声情報信号を伝送するために使用できないと指定される ＲＦチャンネルに前記移動局を切り替え、前記移動局が、電話音声情報信号を伝 送するために使用できないと指定される前記チャンネル上にある間に、電話音声 情報信号を伝送するために、使用できないと指定される前記ＲＦチャンネルで前 記移動局を使って位置測定を行うステップと； （Ｅ） 前記位置測定に従って前記移動局の前記位置を決定するステップ ； とを備えることを特徴とする方法。 ９１．前記複数のセルのおのおのに、前記指定されたＲＦチャンネル以外の前記 複数の候補RFチャンネルのおのおのが、前記電話音声情報信号を伝送するために 使用できることを特徴とする、請求項９０に記載される方法。 ９２．前記位置測定を行った後に、電話音声情報信号を伝送するために使用でき ないと指定される前記ＲＦチャンネルから、電話音声情報信号を伝送するために 使用できると指定されるＲＦチャンネルに切り替えるステップを含むことを特徴 とする、請求項９１に記載される方法。 ９３．前記移動局が、ステップ（Ｄ）の間に第１基地局を有する第１セル内に配 置され、前記位置測定を行う前記ステップが、前記移動局と前記第３基地局の間 の信号伝搬遅延時間を測定することを含み、前記第２基地局と第３基地局が、前 記第１セルに隣接して配置される第２セルと第３セルに対応することを特徴とす る、請求項９２に記載される方法。 ９４．さらに、マップ整合テーブルを使用し、前記信号伝搬遅延時間から、前記 移動局の前記位置を見積もるステップを含むことを特徴とする、請求項９３に記 載される方法。 ９５．ステップ（Ｅ）が、前記セルラシステムの切換えセンター内で実行される ことを特徴とする、請求項９２に記載される方法。 ９６．ステップ（Ｅ）が、前記第１基地局を使って実行されることを特徴とする 、請求項９２に記載される方法。 ９７．前記セルラ電話システムが、符号分割多重アクセスセルラ電話システムで ある、請求項９２に記載される方法。 ９８．前記セルラ電話システムが、時分割多重アクセスセルラ電話システムで あることを特徴とする、請求項９２に記載される方法。 ９９．複数のセルを有するセルラ電話システム内で移動局の位置を決定するた めの、 （Ａ） 伝送チャンネル上で第１基地局伝送機と移動局の間で音声情報信 号を伝送するステップと； （Ｂ） ステップ（Ａ）の後で、所定の時間期間の間、前記第1基地局伝 送機から前記伝送チャンネル上での前記音声情報信号の伝送をやめ、前記第1基 地局伝送機が第１セルに対応するステップと； （Ｃ） 前記第１基地局からの音声情報信号の前記伝送が、前記伝送チャ ンネルで終わる所定の時間期間中に、前記移動局を使って位置測定を行うステッ プと； （Ｄ）前記位置測定に従って、前記移動局の前記位置を決定するステップ とを備えることを特徴とする方法。 １００．さらに、 （Ｅ） 前記所定時間期間の満了後、前記伝送チャンネル上で前記第１基 地局からの前記音声情報信号の伝送を再開するステップ、 を備えることを特徴とする，請求項９９に記載される方法。 １０１．ステップ（Ｂ）から（Ｅ）が、規則正しい間隔で定期的に繰り返される ことを特徴とする、請求項１００に記載される方法。 １０２．前記移動局の前記位置が、前記基地局伝送機からの音声情報信号の伝送 と同時に行われるタイミング測定から決定できないときにだけ、ステップ（Ｂ） から（Ｅ）が、前記規則正しい間隔で定期的に繰り返されることを特徴とする、 請求項１０１に記載される方法。 １０３．前記所定の時間期間が、前記音声情報信号内の音声情報の少なくとも１ つのフレームに対応することを特徴とする、請求項１０１に記載される方法。 １０４．前記所定の時間期間が、前記音声情報信号の音声情報の１フレームに対 応することを特徴とする、請求項１０１に記載される方法。 １０５．前記規則正しい間隔が、１秒から３秒という時間期間に対応することを 特徴とする、請求項１０１に記載される方法。 １０６．前記規則正しい間隔が、前記音声情報信号の音声情報の１００フレーム ごとのフレームに対応することを特徴とする、請求項１０１に記載される方法。 １０７．前記第１基地局伝送機が前記音声情報信号を伝送しているときに、複数 の移動局が前記第１基地局と通信しており、前記方法が、さらに、前記所定の時 間期間中に前記複数の移動局で音声情報信号エラーをマスキングするステップを 備えることを特徴とする、請求項１０１に記載される方法。 １０８．ステップ（Ｃ）の間に、前記移動局が、前記第１基地局に対応する第１ セル内に配置され、前記位置測定を行う前記ステップが、前記移動局と第２基地 局と第３基地局の間の信号伝搬遅延時間を測定することを含み、前記第２基地局 と第３基地局が、前記第１セルに隣接して配置される第２セルと第３セルに対応 することを特徴とする、請求項９９に記載される方法。 １０９．さらに、マップ整合テーブルを使用し、前記信号伝搬遅延時間から前記 移動局の前記位置を見積もるステップを含むことを特徴とする、請求項１０８に 記載される方法。 １１０．ステップ（Ｄ）が、前記セルラシステムの切換えセンター内で実行され る、請求項９９に記載される方法。 １１１．ステップ（Ｄ）が、前記第１基地局を使って実行されることを特徴とす る、請求項９９に記載される方法。 １１２．前記セルラ電話システムが、符号分割多重アクセスセルラ電話システム であることを特徴とする、請求項９９に記載される方法。 １１３．前記セルラ電話システムが、時分割多重アクセスセルラ電話システムで あることを特徴とする、請求項９９に記載される方法。 １１４．前記移動局から信号を伝送するステップと； 複数の位置で前記信号を受信するステップと； 前記受信された信号に従って前記位置を決定するステップ； とを備えることを特徴とする，セルラ電話システム内で移動局の位置を決定す るための方法。