JP7429708B2 - 無線装置、サーバ及び無線通信方法 - Google Patents

無線装置、サーバ及び無線通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線装置、サーバ及び無線通信方法に関する。
国際標準化団体である３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Project)では、第４世代（Fourth Generation：４Ｇ）無線アクセス技術（Radio Access Technology：ＲＡＴ）としてLTE-Advancedが策定されている（例えば、非特許文献１）。近年では、LTE-Advancedに準拠した無線通信ネットワークの運用も進められている。
このような無線通信ネットワークの一つとして、例えば、半径数百メートルから数十キロメートルのカバレッジを有するセル（以下、マクロセルともいう）と、マクロセルよりも小さいカバレッジを有する一以上のセル（以下、スモールセルともいう）とを用いた構成がある。このように、カバレッジが異なる複数のセルを連携させた構成は、ヘテロジニアスネットワーク（Heterogeneous Network：HetNet）とも呼ばれる。
3GPP TS 36.300 V10.12.0 (2015-01)
セル（例えば、スモールセル）を形成する無線装置は、近年小型化されており、設置、取り外し、持ち運び等が容易となっている。このような無線装置の位置を示す位置情報は、現状、当該無線装置の設置場所において通信事業者の人によって測定され、サーバに登録される。このため、当該位置情報が誤って登録される恐れがある。また、位置情報が示す位置とは異なる位置に、ユーザ等によって無線装置が移動される恐れもある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、無線装置の位置を適切に管理可能とする無線装置、サーバ及び無線通信方法を提供することを目的の一つとする。
本発明の一の側面に係るサーバは、複数のアンテナを備えた無線装置の位置推定を行うサーバであって、前記複数のアンテナのうちでオンとなるアンテナが異なる複数のアンテナパターンのうち少なくとも一つを選択して受信された下り参照信号を用いて測定された測定情報を受信し、又は、選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンで送信された上り参照信号を用いて測定情報を測定する通信部と、選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンについての前記測定情報に基づいて、前記無線装置の位置推定を行う推定部と、を備え、前記推定部は、異なる前記アンテナパターン毎の前記無線装置と各基地局との間の伝播路の状態に基づいて重み付けされた前記測定情報に基づいて、前記無線装置の位置推定を行う。
本発明の他の側面に係るサーバは、複数のアンテナを備えた無線装置の位置推定を行うサーバであって、前記複数のアンテナのうちでオンとなるアンテナが異なる複数のアンテナパターンのうち少なくとも一つを選択して受信された下り参照信号を用いて測定された測定情報を受信し、又は、選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンで送信された上り参照信号を用いて測定情報を測定する通信部と、選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンについての前記測定情報に基づいて、前記無線装置の位置推定を行う推定部と、を備え、前記推定部は、選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンによって決まるオンとされているアンテナでは伝播路の状態が悪いが前記オンとされているアンテナとは異なる他のアンテナでは伝播路の状態がよい場合には前記オンとされているアンテナと前記他のアンテナとの前記無線装置内における既知の相対位置により前記測定情報に基づく前記無線装置の推定位置を補完することで、前記無線装置の位置推定を行う。
本発明の他の側面に係る無線通信方法は、前記複数のアンテナのうちでオンとなるアンテナが異なる複数のアンテナパターンのうち少なくとも一つを選択して受信された下り参照信号を用いて測定された測定情報を受信し、又は、選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンで送信された上り参照信号を用いて測定情報を測定するステップと、選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンについての前記測定情報に基づいて、前記無線装置の位置推定を行うステップであって、異なる前記アンテナパターン毎の前記無線装置と各基地局との間の伝播路の状態に基づいて重み付けされた前記測定情報に基づいて、前記無線装置の位置推定を行うステップと、を有する。
本発明によれば、無線装置の位置を適切に管理できる。
本実施形態に係る無線通信システムの概要を示す図である。 本実施形態に係る下りベースの位置推定の一例を示す図である。 本実施形態に係る上りベースの位置推定の一例を示す図である。 図４Ａ及び４Ｂは、本実施形態に係るアンテナパターン毎の伝播路の一例を示す図である。 本実施形態に係る複数のアンテナパターンを用いた下りベースの位置推定の一例を示す図である。 本実施形態に係る複数のアンテナパターンを用いた上りベースの位置推定の一例を示す図である。 本実施形態に係る複数のアンテナパターンの一例を示す図である。 本実施形態に係る無線通信システム内の各装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 本実施形態に係るスモールセル基地局の機能ブロック構成の一例を示す図である。 本実施形態に係るマクロセル基地局の機能ブロック構成の一例を示す図である。 本実施形態に係るロケーションサーバの機能ブロック構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る下りベースの位置推定動作の一例を示す図である。 本実施形態に係る上りベースの位置推定動作の一例を示す図である。
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有してもよい。
（無線通信システムの概要）
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの概要を示す図である。図１に示すように、無線通信システム１は、スモールセル基地局１０Ａ及び１０Ｂと、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃと、コアネットワーク３０と、ロケーションサーバ４０と、端末５０Ａ及び５０Ｂと、を含んでもよい。
スモールセル基地局１０Ａ及び１０Ｂは、セル（例えば、スモールセル）を形成する無線装置である。スモールセルは、マクロセルよりも小さいカバレッジを有するセルである。スモールセルは、例えば、ピコセル、フェムトセル、リレーセル等と呼ばれてもよい。また、スモールセル基地局１０Ａ及び１０Ｂは、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃと比べて低電力であるため、低電力ノード（low-power node）と呼ばれてもよい。
例えば、スモールセル基地局１０Ａは、マクロセル基地局２０Ａと端末５０Ａとの間の中継装置である。当該中継装置は、relay node（ＲＮ）、UE-Relay等とも呼ばれる。スモールセル基地局１０Ａは、アクセスリンクＬ１を介して端末５０Ａと通信し、バックホールリンクＬ２を介してマクロセル基地局２０Ａと通信する。スモールセル基地局１０Ａは、マクロセル基地局２０Ａを介してコアネットワーク３０に接続される。図１に示すように、アクセスリンクＬ１及びバックホールリンクＬ２は、無線リンクであってもよい。
当該スモールセル基地局１０Ａは、レイヤ２以下の処理（例えば、Radio Link Control（ＲＬＣ）レイヤ、Medium Access Control（ＭＡＣ）レイヤ、Physical（ＰＨＹ）レイヤ等の処理）を行うＲＮ（レイヤ２ＲＮ）であってもよいし、レイヤ３以下の処理（例えば、Radio Resource Control（ＲＲＣ）レイヤ、ＲＬＣレイヤ、ＭＡＣレイヤ、ＰＨＹレイヤ等の処理）を行うＲＮ（レイヤ３ＲＮ）であってもよいし、単なるリピータであってもよい。
レイヤ２ＲＮ及びレイヤ３ＲＮは、マクロセル基地局２０Ａから受信した下り信号（downlink signal）又は端末５０Ａから受信した上り信号（uplink signal）に対してそれぞれ復調、復号及び誤り訂正等を行ってもよい。レイヤ２ＲＮ及びレイヤ３ＲＮは、当該下り信号又は上り信号を再度符号化（coding）及び変調して、端末５０Ａに送信又はマクロセル基地局２０Ａに送信してもよい。
一方、スモールセル基地局１０Ｂは、基地局の一種であり、例えば、eNodeB(eNB)、pico eNB、Home eNB（HeNB）、gNodeB（gNB）、Distributed Unit（DU）、gNB-DU、Remote Radio Head（ＲＲＨ）、Integrated Access and Backhaul/Backhauling（ＩＡＢ）ノード等とも呼ばれる。スモールセル基地局１０Ｂは、アクセスリンクＬ１を介して端末５０Ｂと通信する。スモールセル基地局１０Ｂは、バックホールリンクＬ２を介してマクロセル基地局２０Ｂに接続されてもよい。バックホールリンクＬ２は、例えば、光回線等の有線バックホールであってもよいし、IABバックホール等の無線バックホールであってもよい。
当該スモールセル基地局１０Ｂは、マクロセル基地局２０Ｂとのキャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation：ＣＡ）又はデュアルコネクティビティ（Dual Connectivity：ＤＣ）により、端末５０Ｂと通信を行ってもよい。なお、図示しないが、スモールセル基地局１０Ｂは、マクロセル基地局２０Ｂを介さずに、コアネットワーク３０に接続されてもよい。
マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃは、マクロセルを形成する基地局である。マクロセルは、半径数百メートルから数十キロメートルのカバレッジを有するセルである。マクロセル基地局２０Ａ及び／又は２０Ｂは、例えば、eNB、gNB、Donor eNodeB（DeNB）、Donor eNodeB（DeNB）、Master Node、Donor node等とも呼ばれる。
コアネットワーク３０には、ロケーションサーバ４０、端末５０の移動（mobility）管理を行う装置（例えば、移動管理装置（Mobility Management Entity：ＭＭＥ）、アクセス移動管理装置（Access and Mobility Management Function：ＡＭＦ）等）が設けられる。
ロケーションサーバ４０は、スモールセル基地局１０Ａ及び１０Ｂの位置を推定するサーバである。ここで、当該位置は、２次元又は３次元の座標系の点であり、座標軸の値によって特定されてもよい。ロケーションサーバ４０は、例えば、Evolved Serving Mobile Location Center（E-SMLC）等と呼ばれてもよい。また、ロケーションサーバ４０は、マクロセル基地局２０～２０Ｃ、端末５０Ａ及び５０Ｂの少なくとも一つの位置を推定してもよい。
端末５０Ａ及び５０Ｂは、例えば、スマートフォンや、パーソナルコンピュータ、車載端末、車載装置、静止装置等、所定の端末又は装置である。端末５０Ａ及び５０Ｂは、User Equipment（ＵＥ）等と呼ばれてもよい。端末５０Ａ及び５０Ｂは、移動型であってもよいし、固定型であってもよい。端末５０Ａ及び５０Ｂは、例えば、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Advanced及びNew Radio（ＮＲ）等の少なくとも一つの通信方式をサポートしてもよい。
以下、スモールセル基地局１０Ａ及び１０Ｂ、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃ、端末５０Ａ及び５０Ｂをそれぞれ区別しない場合は、スモールセル基地局１０、マクロセル基地局２０、端末５０と総称する。なお、図１は、例示にすぎず、無線通信システム１に含まれるスモールセル基地局１０、マクロセル基地局２０、端末５０の数、構成等は図示するものに限られない。
次に、以上のような無線通信システム１におけるスモールセル基地局１０の位置推定について説明する。スモールセル基地局１０の位置推定は、スモールセル基地局１０によって受信又は送信される参照信号（Reference signal：ＲＳ）を用いて測定される情報（以下、測定情報という）に基づいて行われてもよい。当該ＲＳは、下りＲＳ（例えば、ポジショニング参照信号（Positioning reference signal：ＰＲＳ））であってもよいし、又は、上りＲＳ（例えば、サウンディング参照信号（Sounding Reference Signal：ＳＲＳ））であってもよい。なお、位置推定は、ポジショニング（positioning）と言い換えられてもよい。
＜下りベースの位置推定＞
下りベースの位置推定では、スモールセル基地局１０で受信される下りＲＳを用いて測定される測定情報に基づいて、当該スモールセル基地局１０の位置が推定される。当該測定情報は、例えば、基準基地局（reference base station）からの下りＲＳと他の基地局（マクロセル基地局２０又は他のスモールセル基地局１０）からの下りＲＳとの時間差を示す情報（Reference Signal Time Difference（ＲＳＴＤ）とも呼ばれる）であってもよい。下りベースの位置推定は、Observed Time Difference Of Arrival（ＯＴＤＯＡ）、下りベースのポジショニング（Downlink based positioning）等とも呼ばれる。
図２は、本実施形態に係る下りベースの位置推定の一例を示す図である。例えば、図２では、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃからの下りＲＳに基づいて測定される測定情報に基づいて、スモールセル基地局１０の位置が推定される。なお、図２では、マクロセル基地局２０Ａが、基準基地局として選択されるものとする。また、以下では、下りＲＳを用いて測定された測定情報の一例としてＲＳＴＤを説明するが、上記測定情報はこれに限られない。
図２に示すように、スモールセル基地局１０は、マクロセル基地局２０Ｃからの下りＲＳの受信に関する時間（time）ＴCとマクロセル基地局２０Ａからの下りＲＳの受信に関する時間ＴAとの時間差であるＲＳＴＤCAと、マクロセル基地局２０Ｂからの下りＲＳの受信に関する時間ＴBとマクロセル基地局２０Ａからの下りＲＳの受信に関する時間ＴAとの時間差であるＲＳＴＤBAとを測定する。スモールセル基地局１０は、測定されたＲＳＴＤCA及びＲＳＴＤBAをロケーションサーバ４０に送信する。
ロケーションサーバ４０は、ＲＳＴＤCA及びＲＳＴＤBAに基づいて、スモールセル基地局１０の位置を推定する。図２に示すように、ロケーションサーバ４０は、既知のマクロセル基地局２０Ａ及び２０Ｃの位置からＲＳＴＤCAが一致する関係にある点集合である双曲線ＤCAを求める。同様に、ロケーションサーバ４０は、既知のマクロセル基地局２０Ａ及び２０Ｂの位置からＲＳＴＤBAが一致する関係にある点集合である双曲線ＤBAを求める。ＲＳＴＤCA及びＲＳＴＤBAの測定の誤差（error）がないとすると、双曲線ＤCA及びＤBAの交点をスモールセル基地局１０の位置として一意に決定できる。ただし、実際には、測定の誤差があるので、双曲線ＤCAは、最大で、正及び負の誤差の和ＮCA+＋ＮCA-だけずれる可能性がある。同様に、双曲線ＤBAは、最大で、正及び負の誤差の和ＮBA+＋ＮBA-だけずれる可能性がある。なお、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃの既知の位置とは、例えば、２次元又は３次元の座標系における点であり、座標によって示されてもよい。
したがって、双曲線ＤCA及び双曲線ＤBAによって推定される位置は、最大誤差ＮCA+＋ＮCA-又はＮBA+＋ＮBA-によって発生する範囲Ｒの任意の点となる。例えば、ロケーションサーバ４０は、範囲Ｒ内の中間点、又は、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃとスモールセル基地局１０との間の伝播路の状態に応じた重み付け及び／又は選択に基づいて、範囲Ｒ内のスモールセル基地局１０の位置を決定する。
＜上りベースの位置推定＞
上りベースの位置推定では、スモールセル基地局１０から送信される上りＲＳを用いて測定される測定情報に基づいて、当該スモールセル基地局１０の位置が推定される。当該測定情報は、例えば、他の基地局（マクロセル基地局２０又は他のスモールセル基地局１０）における基準タイミングとスモールセル基地局１０からの上りＲＳとの時間差を示す情報（Uplink-Relative Time of Arrival（ＵＬ－ＲＴＯＡ））とも呼ばれる）であってもよい。上りベースの位置推定は、Uplink Time Difference Of Arrival（ＵＴＤＯＡ）、上りベースのポジショニング（Uplink based positioning）等とも呼ばれる。
図３は、本実施形態に係る上りベースの位置推定の一例を示す図である。例えば、図３では、スモールセル基地局１０からの上りＲＳを用いて測定される測定情報に基づいてスモールセル基地局１０の位置が推定される。なお、以下では、上りＲＳを用いて測定された測定情報の一例としてＵＬ－ＲＴＯＡを説明するが、当該測定情報は、これに限られない。
図３に示すように、マクロセル基地局２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃは、それぞれ、スモールセル基地局１０からの上りＲＳの受信に関する時間ＴA、ＴB及びＴCと基準時間ＴREFとの時間差であるＵＬ－ＲＴＯＡA、ＵＬ－ＲＴＯＡB及びＵＬ－ＲＴＯＡCを測定する。マクロセル基地局２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃは、それぞれ、測定されたＵＬ－ＲＴＯＡA、ＵＬ－ＲＴＯＡB及びＵＬ－ＲＴＯＡCをロケーションサーバ４０に送信する。
ロケーションサーバ４０は、ＵＬ－ＲＴＯＡA、ＵＬ－ＲＴＯＡB及びＵＬ－ＲＴＯＡCに基づいて、スモールセル基地局１０の位置を推定する。図３に示すように、ロケーションサーバ４０は、既知のマクロセル基地局２０Ａの位置からＵＬ－ＲＴＯＡAが一致する関係にある点集合である円ＲAを求める。同様に、ロケーションサーバ４０は、既知のマクロセル基地局２０Ｂ及び２０Ｃの位置からＵＬ－ＲＴＯＡB及びＵＬ－ＲＴＯＡCが一致する関係にある点集合である円ＲB及びＲCを求める。ＵＬ－ＲＴＯＡA、ＵＬ－ＲＴＯＡB及びＵＬ－ＲＴＯＡCの測定の誤差がないとすると、円ＲA、ＲB及びＲCの交点をスモールセル基地局１０の位置として一意に決定できる。ただし、実際には、測定の誤差があるので、円ＲA、ＲB及びＲCは、それぞれ、最大で、正及び負の誤差の和ＮA+＋ＮA-、ＮB+＋ＮB-及びＮC+＋ＮC-だけずれる可能性がある。
したがって、円ＲA、ＲB及びＲCによって推定される位置は、最大誤差ＮA+＋ＮA-、ＮB+＋ＮB-又はＮC+＋ＮC-によって発生する範囲Ｒの任意の点となる。例えば、ロケーションサーバ４０は、範囲Ｒ内の中間点、又は、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃとスモールセル基地局１０との間の伝播路の状態に応じた重み付け及び／又は選択に基づいて、範囲Ｒ内のスモールセル基地局１０の位置を決定する。
なお、図２及び図３では、位置推定の対象となるスモールセル基地局１０以外の他のスモールセル基地局１０は示されないが、これに限られない。図２においてマクロセル基地局２０から送信される下りＲＳは、当該他のスモールセル基地局１０から送信されてもよい。また、図３においてマクロセル基地局２０で受信される上りＲＳは、他のスモールセル基地局１０で受信されて測定されてもよい。
以上のように、下りＲＳを用いて測定された測定情報（例えば、ＲＳＴＤ）、又は、上りＲＳを用いて測定された測定情報（例えば、ＵＬ－ＲＴＯＡ）に基づいて、スモールセル基地局１０の位置が推定される。このような下りＲＳ又は上りＲＳを用いたスモールセル基地局１０の位置推定の手法では、端末５０の位置推定の手法を流用できるので、スモールセル基地局１０の位置の登録を簡便に自動化できる。
しかしながら、上記下りＲＳ又は上りＲＳを用いた位置推定の手法では、下りＲＳ又は上りＲＳの伝播路の状態によって測定誤差が大きくなると、スモールセル基地局１０の位置の推定精度が低下する恐れがある。一方、スモールセル基地局１０は、複数のアンテナＡを備える。このため、当該複数のアンテナＡのうちでオンとなる一以上のアンテナＡが異なる複数のアンテナパターンを切り替えることにより、下りＲＳ又は上りＲＳの伝播路の状態が変化することが想定される。ここで、伝播路の状態とは、例えば、下りＲＳ又は上りＲＳが伝播される伝播路の方向、当該伝播路の距離（すなわち、スモール基地局１０とマクロセル基地局２０との間の距離）及び当該伝播路の品質（例えば、パスロス、チャネル状態情報（ＣＳＩ）、参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）、参照信号受信品質（ＲＳＲＱ）等）等の少なくとも一つを含んでもよい。
そこで、本実施形態に係るスモールセル基地局１０は、複数のアンテナＡの各々のオン又はオフを制御して、複数のアンテナパターンを切り替えることにより、当該複数のアンテナパターンの各々で下りＲＳの受信又は上りＲＳの送信を行う。また、ロケーションサーバ４０は、当該複数のアンテナパターンの各々で受信された下りＲＳを用いて測定された測定情報（例えば、ＲＳＴＤ）、又は、当該複数のアンテナパターンの各々で送信された上りＲＳを用いて測定された測定情報（例えば、ＵＬ－ＲＴＯＡ）に基づいて、スモールセル基地局１０の位置を推定する。これにより、下りＲＳ又は上りＲＳの複数の伝播路の状態を考慮できるので、スモールセル基地局１０の位置の推定精度を向上できる。
＜複数のアンテナパターン＞
次に、複数のアンテナパターンを用いたスモールセル基地局の位置推定の手法について説明する。図４Ａ及び４Ｂは、本実施形態に係るアンテナパターン毎の伝播路の一例を示す図である。例えば、図４Ａ及び４Ｂでは、スモールセル基地局１０が４つのアンテナＡ１～Ａ４を備えるが、スモールセル基地局１０が備えるアンテナＡの数はこれに限られない。図４Ａでは、アンテナＡ１がオン及びアンテナＡ２～Ａ４がオフであるアンテナパターン１が示され、図４Ｂでは、アンテナＡ３がオン及びアンテナＡ１、Ａ２、Ａ４がオフであるアンテナパターン３が示される。
図４Ａ及び４Ｂに示すように、アンテナパターン１でオンとなるアンテナＡ１とマクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃの各々との伝播路と、アンテナパターン３でオンとなるアンテナＡ３とマクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃの各々との伝播路とは異なる。このため、当該アンテナＡ１とマクロセル基地局２０Ｃとの間の伝播路の状態が悪い（例えば、図４Ａに示すように障害物の影響を受ける）場合、当該アンテナＡ３とマクロセル基地局２０Ｃとの間の伝播路の状態は良い（例えば、図４Ｂに示すように障害物の影響を受けない）ことも想定される。この場合、アンテナパターン１に基づく推定位置を、アンテナパターン３に基づく推定位置と、スモールセル基地局１０のアンテナＡ１及びＡ３間の既知の距離ＡＤ１３とに基づいて、で補完することができる。
≪下りベースの位置推定≫
図５は、本実施形態に係る複数のアンテナパターンを用いた下りベースの位置推定の一例を示す図である。なお、図５では、基準基地局をマクロセル基地局２０Ａとして、マクロセル基地局２０Ｃ及び２０Ａからの下りＲＳを用いてアンテナパターン１でＲＳＴＤCA1が測定され、マクロセル基地局２０Ｂ及び２０Ａからの下りＲＳを用いてアンテナパターン１でＲＳＴＤBA1が想定されるものとする。図２と同様に、ＲＳＴＤCA1に基づく双曲線ＤCA1と、ＲＳＴＤBA1に基づく双曲線ＤBA1と、が交わる範囲Ｒ１内で、スモールセル基地局１０の位置が推定されるものとする。
ここで、アンテナパターン１でオンになるアンテナＡ１とマクロセル基地局２０Ｃの伝播路の状態が悪い場合（例えば、図４Ａ参照）、ＲＳＴＤCA1の誤差ＮCAが大きくなるので、範囲Ｒ１が拡大し、スモールセル基地局１０の位置の推定精度が低下する恐れがある。そこで、スモールセル基地局１０は、アンテナＡ１よりも伝播路の状態が良いアンテナＡ３をオンにするアンテナパターン３で、マクロセル基地局２０Ｃ及び２０Ａからの下りＲＳを用いてＲＳＴＤCA3を測定してもよい。
図５に示すように、ロケーションサーバ４０は、既知のマクロセル基地局２０Ａ及び２０Ｃの位置からＲＳＴＤCA3が一致する関係にある点集合である双曲線ＤCA3を求める。また、ロケーションサーバ４０は、スモールセル基地局１０内におけるアンテナＡ１及びＡ３の既知の距離ＡＤ１３に基づいて、スモールセル基地局１０の位置を推定してもよい。例えば、図５では、ＲＳＴＤCA3に基づく双曲線ＤCA3から距離ＡＤ１３の点の集合である円Ｃ１が求められる。ロケーションサーバ４０は、上記範囲Ｒ１と円Ｃ１とが交わる範囲Ｒ２を求め、当該範囲Ｒ２でスモールセル基地局１０の推定位置を決定してもよい。
このように、図５では、同じマクロセル基地局２０Ａ及び２０Ｃからの下りＲＳを用いて異なるアンテナパターン１及び３で測定された複数のＲＳＴＤと、当該異なるアンテナパターン１及び３でオンとなるアンテナＡ１及びＡ３間の既知の距離ＡＤ１３に基づいて、スモールセル基地局１０の位置が推定される。これにより、単一のアンテナパターン１で推定された範囲Ｒ１よりも小さい範囲Ｒ２に、スモールセル基地局１０の推定位置を絞ることができる。よって、スモールセル基地局１０の推定精度を向上させることができる。
≪上りベースの位置推定≫
図６は、本実施形態に係る複数のアンテナパターンを用いた上りベースの位置推定の一例を示す図である。なお、図６では、マクロセル基地局２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃが、スモールセル基地局１０からアンテナパターン１で送信された上りＲＳを用いてＵＬ－ＲＴＯＡA1、ＵＬ－ＲＴＯＡB1及びＵＬ－ＲＴＯＡC1を測定するものとする。図３と同様に、ＵＬ－ＲＴＯＡA1、ＵＬ－ＲＴＯＡB1及びＵＬ－ＲＴＯＡC1に基づく円ＲA1、ＲB1及びＲC1が交わる範囲Ｒ３内で、スモールセル基地局１０の位置が推定されるものとする。
ここで、アンテナパターン１でオンになるアンテナＡ１とマクロセル基地局２０Ｃの伝播路の状態が悪い場合（例えば、図４Ａ参照）、ＵＬ－ＲＴＯＡA1の誤差ＮCAが大きくなるので、範囲Ｒ３が拡大し、スモールセル基地局１０の位置の推定精度が低下する恐れがある。そこで、スモールセル基地局１０は、アンテナＡ１よりも伝播路の状態が良いアンテナＡ３をオンにするアンテナパターン３で、上りＲＳを送信し、マクロセル基地局２０Ａ、２０Ｂ及び２０Ｃが、ＵＬ－ＲＴＯＡA3、ＵＬ－ＲＴＯＡB3及びＵＬ－ＲＴＯＡC3を測定してもよい。
図６に示すように、ロケーションサーバ４０は、既知のマクロセル基地局２０Ｃの位置からＵＬ－ＲＴＯＡC3が一致する関係にある点集合である円ＲC3を求める。また、ロケーションサーバ４０は、スモールセル基地局１０内におけるアンテナＡ１及びＡ３の既知の距離ＡＤ１３に基づいて、スモールセル基地局１０の位置を推定してもよい。例えば、図６では、ＵＬ－ＲＴＯＡC3に基づく円Ｒ3から距離ＡＤ１３の点の集合である円Ｃ２が求められる。ロケーションサーバ４０は、上記範囲Ｒ３と円Ｃ２とが交わる範囲Ｒ４を求め、当該範囲Ｒ４でスモールセル基地局１０の推定位置を決定してもよい。
このように、図６では、異なるアンテナパターン１及び３で送信された上りＲＳに基づいてマクロセル基地局２０Ｃで測定された複数のＵＬ－ＲＴＯＡと、当該異なるアンテナパターン１及び３でオンとなるアンテナＡ１及びＡ３間の既知の距離ＡＤ１３に基づいて、スモールセル基地局１０の位置が推定される。これにより、単一のアンテナパターン１で推定された範囲Ｒ３よりも小さい範囲Ｒ４に、スモールセル基地局１０の推定位置を絞ることができる。よって、スモールセル基地局１０の推定精度を向上させることができる。
なお、図４～６では、アンテナパターン１及び３を用いたスモールセル基地局の位置推定の手法について例示したが、スモールセル基地局１０の位置推定に用いられる複数のアンテナパターンはこれに限られない。
図７は、本実施形態に係る複数のアンテナパターンの一例を示す図である。図７に示すように、アンテナパターンは、スモールセル基地局１０が備える複数のアンテナＡ（例えば、図７では、アンテナＡ１～Ａ４）の各々のオン又はオフの組み合わせである。複数のアンテナパターン間では、オンとなる一以上のアンテナＡのセット（アンテナセットともいう）が異なる。
例えば、アンテナパターン１～４間では、オンとなる一つのアンテナＡが異なる。また、アンテナパターン５～８間では、オンとなる二つのアンテナＡが異なる。このように、複数のアンテナパターンでは、オンとなるアンテナセットが異なればよい。
図４～６で説明したように、スモールセル基地局１０の位置推定に異なるアンテナパターンで受信された下りＲＳ又は送信された上りＲＳが用いられる場合、当該異なるアンテナパターンでオンとなるアンテナ間の距離に基づいて、当該位置推定が行われる。
例えば、図７のアンテナパターン１及び２を用いる場合、アンテナＡ１及びＡ２の距離が考慮される。また、アンテナパターン２及び３を用いる場合、アンテナＡ２及びＡ３の距離が考慮される。また、アンテナパターン２及び４を用いる場合、アンテナＡ２及びＡ４の距離が考慮される。また、アンテナパターン３及び４を用いる場合は、アンテナＡ３及びＡ４の距離が考慮される。このように、アンテナパターンのペア毎に位置推定に用いるアンテナ間の距離が定められてもよい。
また、アンテナパターン５及び６を用いる場合、アンテナＡ１及びＡ２を含むアンテナセットＳ１と、アンテナＡ３及びＡ４を含むアンテナセットＳ２との距離が考慮されてもよい。同様に、アンテナパターン７及び８を用いる場合、アンテナＡ１及びＡ４を含むアンテナセットＳ３と、アンテナＡ２及びＡ３を含むアンテナセットＳ４との距離が考慮されてもよい。
以上のように、オンとなる一以上のアンテナが異なる複数のアンテナパターンの各々を用いて下りＲＳの受信又は上りＲＳの送信を行うことにより、スモールセル基地局１０と他の基地局（マクロセル基地局２０又は他のスモールセル基地局１０）との間の複数の測定情報を考慮できるので、スモールセル基地局１０の位置の推定精度を向上できる。
（無線通信システムの詳細構成）
次に、以上のような無線通信システム１の各装置の詳細構成について説明する。なお、以下の構成は、本実施形態の説明において必要な構成を示すためのものであり、各装置が図示以外の機能ブロックを備えることを排除するものではない。
＜ハードウェア構成＞
図８は、本実施形態に係る無線通信システム内の各装置のハードウェア構成の一例を示す図である。無線通信システム１内の各装置（例えば、スモールセル基地局１０、マクロセル基地局２０又はロケーションサーバ４０）は、プロセッサ１０ａ、メモリ１０ｂ、記憶装置１０ｃ、有線又は無線通信を行う通信装置１０ｄ、入力操作を受け付ける入力装置１０ｅ、情報の出力を行う出力装置１０ｆ及び一以上のアンテナＡを少なくとも有する。
プロセッサ１０ａは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、無線通信システム１内の各装置を制御する。プロセッサ１０ａは、各装置を制御する制御部を構成してもよい。
メモリ１０ｂは、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）及び／又はＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成される。
記憶装置１０ｃは、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）及び／又はｅＭＭＣ（embedded Multi Media Card）等のストレージから構成される。
通信装置１０ｄは、有線及び／又は無線ネットワークを介して通信を行う装置であり、例えば、ネットワークカード、通信モジュールなどである。また、通信装置１０ｄには、アンプ、無線信号に関する処理を行うＲＦ（Radio Frequency）装置と、ベースバンド信号処理を行うＢＢ（BaseBand）装置とを含んでいてもよい。
ＲＦ装置は、例えば、ＢＢ装置から受信したデジタルベースバンド信号に対して、Ｄ／Ａ変換、変調、周波数変換、電力増幅等を行うことで、アンテナＡから送信する無線信号を生成する。また、ＲＦ装置は、アンテナＡから受信した無線信号に対して、周波数変換、復調、Ａ／Ｄ変換等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成してＢＢ装置に送信する。ＢＢ装置は、デジタルベースバンド信号をＩＰパケットに変換する処理、及び、ＩＰパケットをデジタルベースバンド信号に変換する処理を行う。
入力装置１０ｅは、例えば、キーボード、タッチパネル、マウス及び／又はマイク等である。出力装置１０ｆは、例えば、ディスプレイ及び／又はスピーカ等である。
＜機能ブロック構成＞
≪スモールセル基地局≫
図９は、本実施形態に係るスモールセル基地局の機能ブロック構成の一例を示す図である。図９に示すように、スモールセル基地局１０は、アンテナ部１１ａ～１１ｄと、制御部１２と、通信部１３と、測定部１４と、を備える。なお、上りベースの位置推定の場合、測定部１４は省略されてもよい。
また、図９では、４つのアンテナ部１１ａ～１１ｄが示されるが、スモールセル基地局１０の備えるアンテナ部１１の数は４に限られず、２以上であればよい。アンテナ部１１ａ～１１ｄ及びアンテナ部１１ａ～１１ｄが備えるアンテナＡ１～Ａ４を区別しない場合は、アンテナ部１１及びアンテナＡと総称する。
各アンテナ部（antenna unit）１１は、アンテナＡを含んで構成される。当該アンテナＡは、一つ又は複数のアンテナ素子（antenna element）で構成されてもよい。当該アンテナＡは、複数のアンテナ素子を含むアンテナパネルで構成されてもよい。また、各アンテナ部１１は、アンテナＡのオン又はオフを切り替えるスイッチを備えてもよい。
制御部１２は、各アンテナ部１１のアンテナＡのオン又はオフを制御してもよい。制御部１２は、各アンテナＡのオン又はオフを制御して、複数のアンテナＡのうちでオンとなる一以上のアンテナＡが異なる複数のアンテナパターン（例えば、図７）を切り替えてもよい。
制御部１２は、当該複数のアンテナパターンを選択してもよい。上記複数のアンテナパターンを示す情報（アンテナパターン情報）が後述する通信部１３によってロケーションサーバ４０から受信される場合に、当該アンテナパターン情報が示す複数のアンテナパターンを選択してもよい。又は、制御部１２は、例えば、スモールセル基地局１０と他の基地局（マクロセル基地局２０又は他のスモールセル基地局１０）との間の多くの伝播路の状態に基づいて、複数のアンテナパターンを選択し、後述する通信部１３に当該選択されたアンテナパターンを示す情報をロケーションサーバ４０に送信させてもよい。また、制御部１２は、予め定められた全アンテナパターンを選択して、当該全アンテナパターンを順に試行してもよい。
通信部１３は、アクセスリンクＬ１を介して端末５０との間で、下り信号の送信及び／又は上り信号の受信を行う。また、通信部１３は、バックホールリンクＬ２を介してマクロセル基地局２０との間で、下り信号の受信及び／又は上り信号の送信を行う。
また、通信部１３は、ロケーションサーバ４０との通信用のプロトコルを介して、ロケーションサーバ４０と通信を行ってもよい。当該プロトコルは、例えば、LTE positioning Protocol（LPP）、LPP Annex（LPPa）、又は、LPP Extensions（LPPe）等の位置推定に関するプロトコルであってもよい。例えば、通信部１３は、当該プロトコルを介して、上記複数のアンテナパターンを示す情報（アンテナパターン情報）を受信又は送信してもよい。
具体的には、通信部１３は、下りベースの位置推定に関する通信を行うＯＴＤＯＡ通信部１３１、及び、上りベースの位置推定に関する通信を行うＵＴＤＯＡ通信部１３２の少なくとも一つを含んでもよい。
ＯＴＤＯＡ通信部１３１は、上記複数のアンテナパターンの各々で、スモールセル基地局１０の位置推定用の測定情報（例えば、ＲＳＴＤ）の測定に用いられる下りＲＳ（例えば、ＰＲＳ）を受信する。具体的には、ＯＴＤＯＡ通信部１３１は、各アンテナパターンで、複数のセルそれぞれで送信される複数の下りＲＳを受信してもよい。当該複数のセルは、一以上のマクロセル基地局２０及び／又は他の一以上のスモールセル基地局１０によって形成されてもよい。
また、ＯＴＤＯＡ通信部１３１は、測定部１４による測定を支援（assist）する情報（支援情報）をロケーションサーバ４０から受信してもよい。支援情報は、例えば、測定対象の下りＲＳを送信するセルに関する情報（例えば、セルＩＤ等）、下りＲＳの構成（configuration）情報（例えば、タイミング、周期、無線リソース等）等を含んでもよい。
また、ＯＴＤＯＡ通信部１３１は、上記複数のアンテナパターンの各々で受信された下りＲＳを用いて測定された測定情報（例えば、ＲＳＴＤ）をロケーションサーバ４０に送信してもよい。
ＵＴＤＯＡ通信部１３２は、上記複数のアンテナパターンの各々で、スモールセル基地局１０の位置推定用の測定情報（例えば、ＵＬ－ＲＴＯＡ）の測定に用いられる上りＲＳ（例えば、ＳＲＳ）を送信する。例えば、ＵＴＤＯＡ通信部１３２は、アンテナパターン毎に異なる無線リソース（例えば、時間リソース及び／又は周波数リソース）で、当該上りＲＳを送信してもよい。また、ＵＴＤＯＡ通信部１３２は、上りＲＳの送信に使用するアンテナパターンを予めマクロセル基地局２０に明示的に通知してもよい。
測定部１４は、ＯＴＤＯＡ通信部１３１で受信された下りＲＳに基づいて、測定情報（例えば、ＲＳＴＤ）を測定する。具体的には、測定部１４は、複数のセルで受信された下りＲＳの時間差（例えば、図２参照）を当該測定情報として、各アンテナパターンで測定してもよい。
なお、アンテナ部１１は、例えば、アンテナＡ及び通信装置１０ｄにより実現されてもよい。制御部１２は、プロセッサ１０ａが、記憶装置１０ｃに記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。通信部１３及び測定部１４は、例えば通信装置１０ｄにより実現されてもよいし、通信装置１０ｄに加えてプロセッサ１０ａが記憶装置１０ｃに記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。プログラムを実行する場合、当該プログラムは、記憶媒体に格納されていてもよい。当該プログラムを格納した記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体（Non-transitory computer readable medium）であってもよい。非一時的な記憶媒体は、特に限定されないが、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、又はＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc ROM）等の記憶媒体であってもよい。
≪マクロセル基地局≫
図１０は、本実施形態に係るマクロセル基地局の機能ブロック構成の一例を示す図である。図１０に示すように、マクロセル基地局２０は、通信部２１と、測定部２２と、制御部２３と、を備える。なお、下りベースの位置推定の場合、測定部２２は省略されてもよい。
通信部２１は、アクセスリンクＬ１を介して端末５０との間で、下り信号の送信及び／又は上り信号の受信を行う。また、通信部２１は、バックホールリンクＬ２を介してスモールセル基地局１０との間で、下り信号の送信及び／又は上り信号の受信を行う。
また、通信部２１は、ロケーションサーバ４０との通信用のプロトコル（例えば、LPPa）を介して、ロケーションサーバ４０と通信を行ってもよい。例えば、通信部２１は、当該プロトコルを介して、上記アンテナパターン情報を受信してもよい。
具体的には、通信部２１は、下りベースの位置推定に関する通信を行うＯＴＤＯＡ通信部２１１、及び、上りベースの位置推定に関する通信を行うＵＴＤＯＡ通信部２１２の少なくとも一つを含んでもよい。
ＯＴＤＯＡ通信部２１１は、スモールセル基地局１０の位置推定用の測定情報（例えば、ＲＳＴＤ）の測定に用いられる下りＲＳ（例えば、ＰＲＳ）を送信する。例えば、ＯＴＤＯＡ通信部２１１は、アンテナパターン毎に異なる無線リソース（例えば、時間リソース及び／又は周波数リソース）で、当該下りＲＳを送信してもよい。
ＵＴＤＯＡ通信部２１２は、複数のアンテナパターンの各々でスモールセル基地局１０から送信された上りＲＳ（例えば、ＳＲＳ）を受信する。当該上りＲＳの送信に用いられたアンテナパターンは、例えば、当該上りＲＳが送信される無線リソース（例えば、時間リソース及び／又は周波数リソース）に基づいて認識されてもよい。
また、ＵＴＤＯＡ通信部２１２は、測定部２２による測定を支援する支援情報をロケーションサーバ４０から受信してもよい。当該支援情報は、例えば、測定対象の上りＲＳに関する情報（例えば、タイミング、周期、無線リソース等）等を含んでもよい。
測定部２２は、ＵＴＤＯＡ通信部２１２で受信された上りＲＳに基づいて、測定情報（例えば、ＵＬ－ＲＴＯＡ）を測定する。具体的には、測定部２２は、基準時間と上りＲＳの時間差（例えば、図３参照）を当該測定情報として、各アンテナパターンで測定してもよい。測定部２２は、例えば、位置測定ユニット（Location Measurement Unit：ＬＭＵ）で構成されてもよい。
制御部２３は、マクロセル基地局２０を制御する。具体的には、制御部２３は、通信部２１による通信及び／又は測定部２２による測定を制御してもよい。
なお、通信部２１及び測定部２２は、例えば通信装置１０ｄにより実現されてもよいし、通信装置１０ｄに加えてプロセッサ１０ａが記憶装置１０ｃに記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。プログラムを実行する場合、当該プログラムは、上記記憶媒体に格納されていてもよい。
≪ロケーションサーバ≫
図１１は、本実施形態に係るロケーションサーバの機能ブロック構成の一例を示す図である。図１１に示すように、ロケーションサーバ４０は、記憶部４１と、通信部４２と、推定部４３と、選択部４４とを備える。なお、スモールセル基地局１０で複数のアンテナパターンが選択される場合、選択部４４は省略されてもよい。
記憶部４１は、スモールセル基地局１０の位置推定に用いられる情報を記憶する。当該情報は、例えば、以下の少なくとも一つを示す情報を含んでもよい。
・位置推定対象のスモールセル基地局１０以外の他の基地局（例えば、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃ、他のスモールセル基地局１０）の位置
・位置推定対象のスモールセル基地局１０が備える二つのアンテナＡ間の距離（又は、二つのアンテナセット間の距離）
・各アンテナパターンにおける伝播路の状態
通信部４２は、所定のプロトコル（例えば、ＬＰＰ、ＬＰＰａ又はＬＰＰｅ等）を用いて、スモールセル基地局１０、マクロセル基地局２０及び端末５０の少なくとも一つとの通信を行う。例えば、通信部４２は、上記伝播路の状態を示す情報（伝播路情報）をスモールセル基地局１０又はマクロセル基地局２０から受信してもよい。
また、通信部４２は、後述する選択部４４で選択される複数のアンテナパターンを示すアンテナパターン情報を、スモールセル基地局１０に送信してもよい。又は、通信部４２は、スモールセル基地局１０で選択された複数のアンテナパターンを示すアンテナパターン情報を受信してもよい。
また、通信部４２は、下りベースの位置推定に関する通信を行うＯＴＤＯＡ通信部４２１、及び、上りベースの位置推定に関する通信を行うＵＴＤＯＡ通信部４２２の少なくとも一つを含んでもよい。
ＯＴＤＯＡ通信部４２１は、スモールセル基地局１０で受信された下りＲＳを用いて測定された測定情報（例えば、ＲＳＴＤ）をスモールセル基地局１０から受信してもよい。当該測定情報は、上記複数のアンテナパターンの各々に対応してもよい。また、ＯＴＤＯＡ通信部４２１は、当該測定情報の測定用の支援情報をスモールセル基地局１０に送信してもよい。
ＵＴＤＯＡ通信部４２２は、スモールセル基地局１０から送信された上りＲＳを用いて測定された測定情報（例えば、ＵＬ－ＲＴＯＡ）をマクロセル基地局２０又は他のスモールセル基地局１０から受信してもよい。当該測定情報は、上記複数のアンテナパターンの各々に対応してもよい。また、ＵＴＤＯＡ通信部４２２は、当該測定情報の測定用の支援情報をマクロセル基地局２０又は他のスモールセル基地局１０に送信してもよい。
推定部４３は、ＯＴＤＯＡ通信部４２１で受信された測定情報（例えば、ＲＳＴＤ）又はＵＴＤＯＡ通信部４２２で受信された測定情報（例えば、ＵＬ－ＲＴＯＡ）に基づいて、スモールセル基地局１０の位置推定を行う。具体的には、推定部４３は、スモールセル基地局１０で切り替えられる複数のアンテナパターンの少なくとも一つについての上記推定情報に基づいて、スモールセル基地局１０の位置推定を行ってもよい。
具体的には、推定部４３は、複数のアンテナパターンにそれぞれ対応する複数の測定情報と、当該複数のアンテナパターンでオンになるアンテナ間の距離とに基づいて、スモールセル基地局１０の位置推定を行ってもよい。例えば、図４－６で説明したように、スモールセル基地局１０においてアンテナパターン１及び３が切り替えられる場合に、推定部４３は、当該アンテナパターン１及び３に対応する測定情報と、当該アンテナパターン１及び３でオンとなるアンテナＡ１及びＡ３の距離ＡＤ１３とに基づいて、スモールセル基地局１０の位置を推定してもよい。
また、推定部４３は、アンテナパターン毎のスモールセル基地局１０と上記他の基地局との間の伝播路の状態に基づいて、各アンテナパターンに対応する測定情報に重み付けしてもよい。推定部４３は、重み付けされた測定情報に基づいて、スモールセル基地局１０の位置を推定してもよい。例えば、図４Ａ及び４Ｂで説明したように、アンテナパターン１との他の基地局との伝播路の状態がアンテナパターン３よりも悪い場合、アンテナパターン３に対応する測定情報にアンテナパターン１よりも大きい重み係数が乗算されてもよい。
選択部４４は、スモールセル基地局１０の複数のアンテナパターンを選択する。例えば、選択部４４は、例えば、スモールセル基地局１０と他の基地局（マクロセル基地局２０又は他のスモールセル基地局１０）との間の伝播路の状態に基づいて、複数のアンテナパターンを選択してもよい。通信部４２は、当該選択されたアンテナパターンを示す情報をスモールセル基地局１０に送信してもよい。また、選択部４４は、予め定められた全アンテナパターンを選択し、通信部４２は、当該全アンテナパターンを示す情報をスモールセル基地局１０に送信してもよい。
なお、通信部４２は、例えば通信装置１０ｄにより実現されてもよいし、通信装置１０ｄに加えてプロセッサ１０ａが記憶装置１０ｃに記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。記憶部４１は、記憶装置１０ｃにより実現されてもよい。推定部４３及び選択部４４は、プロセッサ１０ａが、記憶装置１０ｃに記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。プログラムを実行する場合、当該プログラムは、上記記憶媒体に格納されていてもよい。
（無線通信システムの動作）
次に、以上のように構成される無線通信システム１の動作について説明する。
＜下りベースの位置推定動作＞
図１２は、本実施形態に係る下りベースの位置推定動作の一例を示す図である。図１２では、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃからの下りＲＳに基づいてスモールセル基地局１０の位置を推定する一例を説明する。なお、上記の通り、下りＲＳは、マクロセル基地局２０に限られず、他のスモールセル基地局１０から送信されてもよい。また、図１２では、下りＲＳを用いて測定される測定情報は、ＲＳＴＤであるものとするが、これに限られない。
また、本動作は、ロケーションサーバ４０からの要求情報に応じて開始されてもよい。当該要求情報は、例えば、スモールセル基地局１０における測定を要求する情報であってもよい。又は、スモールセル基地局１０が所定の条件を満たす場合に開始されてもよい。当該所定の条件は、例えば、スモールセル基地局１０の移動が検出される場合等であってもよい。また、本動作の開始前においてスモールセル基地局１０は、下りＲＳの測定用に上記支援情報をロケーションサーバ４０から取得しているものとする。また、本動作の開始前にｉは初期化されているものとする。
ステップＳ１０１において、スモールセル基地局１０は、下りＲＳの測定用のＭ（Ｍ≧２）個のアンテナパターンを選択する。例えば、スモールセル基地局１０は、ロケーションサーバ４０から通知されるＭ個のアンテナパターンを示すアンテナパターン情報に基づいて、Ｍ個のアンテナパターンを選択してもよい。当該アンテナパターン情報は、例えば、上記支援情報又は上記要求情報に含まれてもよい。又は、スモールセル基地局１０自身が、複数のアンテナパターンを選択してもよい。又は、スモールセル基地局１０は、全てのアンテナパターン（例えば、図７では、アンテナパターン１～８）を選択してもよい。
ステップＳ１０２において、スモールセル基地局１０は、ステップＳ１０２で選択されたＭ個のアンテナパターンのうち、ｉ番目のアンテナパターン（１≦ｉ≦Ｍ）に従って、各アンテナＡのオン又はオフを制御する。
ステップＳ１０３において、スモールセル基地局１０は、ｉ番目のアンテナパターンで、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃからの下りＲＳを受信する。
ステップＳ１０４において、スモールセル基地局１０は、ｉ番目のアンテナパターンで受信された下りＲＳに基づいて、少なくとも一つのＲＳＴＤを測定する。
ステップＳ１０５において、スモールセル基地局１０は、アンテナパターンの添え字ｉを１カウントアップし、カウントアップされたｉがステップＳ１０１で選択されたアンテナパターンの数Ｍを超えるか否かを判定する。ｉ≦Ｍである場合、本動作は、ステップＳ１０２に戻り、ｉ＞Ｍである場合、本動作は、ステップＳ１０６に進む。ここでは、本動作の開始前に初期化されるｉの初期値は１であるものとするが、これに限られない。例えば、ｉの初期値が０である場合、ステップＳ１０５において、ｉがＭ－１を超えるか否か（ｉ＞Ｍ－１であるか否か）が判定されてもよい。
ステップＳ１０６において、スモールセル基地局１０は、Ｍ個のアンテナパターンそれぞれを用いた測定結果を示す測定情報をロケーションサーバ４０に送信する。当該測定情報は、Ｍ個のアンテナパターンの各々で測定された一以上のＲＳＴＤと、Ｍ個のアンテナパターンの各々を示す情報（例えば、Ｍ個のアンテナパターンＩＤ）を含んでもよい。
ステップＳ１０７において、ロケーションサーバ４０は、スモールセル基地局１０から受信した測定情報に基づいて、スモールセル基地局１０の位置を推定する。具体的には、ロケーションサーバ４０は、Ｍ個のアンテナパターンのうちの少なくとも一つで測定されたＲＳＴＤに基づいて、スモールセル基地局１０の位置を推定してもよい。
例えば、図５では、ロケーションサーバ４０は、アンテナパターン１のＲＳＴＤCA1及びＲＳＴＤBA1と、アンテナパターン３のＲＳＴＤCAと、アンテナパターン１でオンとなるアンテナＡ１及びアンテナパターン３でオンとなるアンテナＡ３との距離とに基づいて、スモールセル基地局１０の推定位置の範囲Ｒ２を決定する。
＜上りベースの位置推定動作＞
図１３は、本実施形態に係る上りベースの位置推定動作の一例を示す図である。図１３では、スモールセル基地局１０からの上りＲＳに基づいて当該スモールセル基地局１０の位置を推定する一例を説明する。なお、上記の通り、上りＲＳは、マクロセル基地局２０に限られず、他のスモールセル基地局１０で受信及び測定されてもよい。また、図１３では、上りＲＳを用いて測定される測定情報は、ＵＬ－ＲＴＯＡであるものとするが、これに限られない。
また、図１３において、上りＲＳの構成情報（例えば、タイミング、周期、無線リソース等）がマクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃのいずれかによってスモールセル基地局１０に設定（configure）されていてもよい。当該構成情報は、上りＲＳの測定用の支援情報として、ロケーションサーバ４０からマクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃに通知されてもよいし、又は、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃのいずれかからロケーションサーバ４０に通知されてもよい。
また、本動作は、ロケーションサーバ４０からの要求情報に応じて開始されてもよい。当該要求情報は、例えば、ロケーションサーバ４０によって選択されたマクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃ（のＬＭＵ）における測定を要求する情報であってもよい。又は、スモールセル基地局１０が所定の条件を満たす場合に開始されてもよい。当該所定の条件は、例えば、スモールセル基地局１０の移動が検出される場合等であってもよい。また、本動作の開始前にｉは初期化されているものとする。
図１３のステップＳ２０１及びＳ２０２は、図１２のステップＳ１０１及びＳ１０２と同様である。ステップＳ２０３において、スモールセル基地局１０は、ｉ番目のアンテナパターンを用いて、上りＲＳを送信する。
ステップＳ２０４において、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃは、それぞれ、ｉ番目のアンテナパターンで送信された上りＲＳに基づいて、ＵＬ－ＲＴＯＡを測定する。
ステップＳ２０５において、スモールセル基地局１０は、アンテナパターンの添え字ｉを１カウントアップし、カウントアップされたｉがステップＳ１０１で選択されたアンテナパターンの数Ｍを超えるか否かを判定する。ｉ≦Ｍである場合、本動作は、ステップＳ２０２に戻り、ｉ＞Ｍである場合、本動作は、ステップＳ２０６に進む。ここでは、本動作の開始前に初期化されるｉの初期値は１であるものとするが、これに限られない。例えば、ｉの初期値が０である場合、ステップＳ１０５において、ｉがＭ－１を超えるか否か（ｉ＞Ｍ－１であるか否か）が判定されてもよい。
ステップＳ２０６において、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃは、それぞれ、Ｍ個のアンテナパターンそれぞれを用いた測定結果を示す測定情報をロケーションサーバ４０に送信する。当該測定情報は、Ｍ個のアンテナパターンの各々で測定されたＵＬ－ＲＴＯＡと、Ｍ個のアンテナパターンの各々を示す情報（例えば、Ｍ個のアンテナパターンＩＤ）を含んでもよい。
ステップＳ２０７において、ロケーションサーバ４０は、マクロセル基地局２０Ａ～２０Ｃから受信した測定情報に基づいて、スモールセル基地局１０の位置を推定する。具体的には、ロケーションサーバ４０は、Ｍ個のアンテナパターンのうちの少なくとも一つで測定されたＵＬ－ＲＴＯＡに基づいて、スモールセル基地局１０の位置を推定してもよい。
例えば、図６では、ロケーションサーバ４０は、アンテナパターン１のＵＬ－ＲＴＯＡA、ＵＬ－ＲＴＯＡB及びＵＬ－ＲＴＯＡCと、アンテナパターン３のＵＬ－ＲＴＯＡCと、アンテナパターン１でオンとなるアンテナＡ１及びアンテナパターン３でオンとなるアンテナＡ３との距離とに基づいて、スモールセル基地局１０の推定位置の範囲Ｒ４を決定する。
以上のように、オンとなる一以上のアンテナが異なる複数のアンテナパターンの各々を用いて下りＲＳの受信又は上りＲＳの送信を行うことにより、スモールセル基地局１０と他の基地局（マクロセル基地局２０又は他のスモールセル基地局１０）との間の複数の測定情報を考慮できるので、スモールセル基地局１０の位置の推定精度を向上できる。
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、スモールセル基地局１０の位置の正誤確認と組み合わせられてもよい。例えば、上記位置の推定対象となるスモールセル基地局１０以外の他の基地局、又は、コアネットワーク３０上のサーバ（例えば、ロケーションサーバ４０）は、以下の少なくとも一つに基づいて求められる位置と、上記実施形態で位置推定されたスモールセル基地局１０の位置と、の比較結果に基づいて、上記実施形態で推定された位置の正誤を判定してもよい。
・ＧＰＳ信号に基づいて決定されたスモールセル基地局１０の位置
・他の通信方式（例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））のアクセスポイントの測位機能（例えば、Wi-Fi CERTIFIED Location）によって求められたスモールセル基地局１０の位置
・周辺セルの情報（例えば、ネットワークスクリーニングの結果）
・Ｎｃｅｌｌテーブルに登録されたセルの変動
・スモールセル基地局１０に割り当てられたインターネットプロトコル（ＩＰ）情報（例えば、ＩＰアドレス）
また、上記実施形態は、スモールセル基地局１０の位置の移動検出と組み合わせられてもよい。例えば、上記位置の推定対象となるスモールセル基地局１０自身、当該スモールセル基地局１０以外の他の基地局、又は、コアネットワーク３０上のサーバ（例えば、ロケーションサーバ４０）は、以下の少なくとも一つに基づいて、上記実施形態で位置推定されたスモールセル基地局１０の移動を検出してもよい。
・ＧＰＳ信号に基づいて決定されたスモールセル基地局１０の位置
・他の通信方式（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））のアクセスポイントの測位機能（例えば、Wi-Fi CERTIFIED Location）によって求められたスモールセル基地局１０の位置
・周辺セルの情報（例えば、ネットワークスクリーニングの結果）
・Ｎｃｅｌｌテーブルに登録されたセルの変動
・スモールセル基地局１０に割り当てられたインターネットプロトコル（ＩＰ）情報（例えば、ＩＰアドレス）
・スモールセル基地局１０が備えるセンサで検出される情報（センサ情報）
・スモールセル基地局１０の電源の状態又は稼働状況を示す情報（稼働情報）
上記センサ情報を検出するセンサは、例えば、ジャイロセンサ、明かりセンサ又はスイッチセンサであってもよい。例えば、スモールセル基地局１０内部に設けられたジャイロセンサ等）により、スモールセル基地局１０の加速度又は姿勢の変化等がセンサ情報として検出されてもよい。また、スモールセル基地局１０の底部等の接触面に設けられた明かりセンサにより、接触面の明暗の変化等がセンサ情報として検出されてもよい。また、スモールセル基地局１０の底部等の接触面に設けられたスイッチセンサにより、スイッチの変動が上記センサ情報として検出されてもよい。
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態で説明したフローチャート、シーケンス、実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
１…無線通信システム、１０…スモールセル基地局、２０…マクロセル基地局、３０…コアネットワーク、４０…ロケーションサーバ、５０…端末、１０ａ…プロセッサ、１０ｂ…メモリ、１０ｃ…記憶装置、１０ｄ…通信装置、１０ｅ…入力装置、１０ｆ…出力装置、Ａ…アンテナ、１１…アンテナ部、１２…制御部、１３…通信部、１３１…ＯＴＤＯＡ通信部、１３２…ＵＴＤＯＡ通信部、１４…測定部、２１…通信部、２１１…ＯＴＤＯＡ通信部、２１２…ＵＴＤＯＡ通信部、２２…測定部、４１…記憶部、４２…通信部、４２１…ＯＴＤＯＡ通信部、４２２…ＵＴＤＯＡ通信部、４３…推定部、４４…選択部

Claims (5)

  1. 複数のアンテナを備えた無線装置の位置推定を行うサーバであって、
    前記複数のアンテナのうちでオンとなるアンテナが異なる複数のアンテナパターンのうち少なくとも一つを選択して受信された下り参照信号を用いて測定された測定情報を受信し、又は、選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンで送信された上り参照信号を用いて測定情報を測定する通信部と、
    選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンについての前記測定情報に基づいて、前記無線装置の位置推定を行う推定部と、
    を備え、
    前記推定部は、異なる前記アンテナパターン毎の前記無線装置と各基地局との間の伝播路の状態に基づいて重み付けされた前記測定情報に基づいて、前記無線装置の位置推定を行う、
    サーバ。
  2. 複数のアンテナを備えた無線装置の位置推定を行うサーバであって、
    前記複数のアンテナのうちでオンとなるアンテナが異なる複数のアンテナパターンのうち少なくとも一つを選択して受信された下り参照信号を用いて測定された測定情報を受信し、又は、選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンで送信された上り参照信号を用いて測定情報を測定する通信部と、
    選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンについての前記測定情報に基づいて、前記無線装置の位置推定を行う推定部と、
    を備え、
    前記推定部は、選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンによって決まるオンとされているアンテナでは伝播路の状態が悪いが前記オンとされているアンテナとは異なる他のアンテナでは伝播路の状態がよい場合には前記オンとされているアンテナと前記他のアンテナとの前記無線装置内における既知の相対位置により前記測定情報に基づく前記無線装置の推定位置を補完することで、前記無線装置の位置推定を行う、
    サーバ。
  3. 前記推定部は、異なる前記アンテナパターン毎の前記無線装置と各基地局との間の伝播路の状態に基づいて重み付けされた前記測定情報に基づいて、前記無線装置の位置推定を行う、
    請求項２に記載のサーバ。
  4. 前記複数のアンテナパターンのうち少なくとも一つを選択する選択部を備え、
    前記通信部は、前記複数のアンテナパターンのうち少なくとも一つを前記無線装置に選択させるアンテナパターンに関する情報を前記無線装置に送信する、
    請求項１から請求項３のいずれかに記載のサーバ。
  5. 複数のアンテナを備える無線装置の位置推定のための無線通信方法であって、
    前記複数のアンテナのうちでオンとなるアンテナが異なる複数のアンテナパターンのうち少なくとも一つを選択して受信された下り参照信号を用いて測定された測定情報を受信し、又は、選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンで送信された上り参照信号を用いて測定情報を測定するステップと、
    選択された少なくとも一つの前記アンテナパターンについての前記測定情報に基づいて、前記無線装置の位置推定を行うステップであって、異なる前記アンテナパターン毎の前記無線装置と各基地局との間の伝播路の状態に基づいて重み付けされた前記測定情報に基づいて、前記無線装置の位置推定を行うステップと、
    を有する無線通信方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014531841A (ja) 2011-10-03 2014-11-27 聯發科技股▲ふん▼有限公司Ｍｅｄｉａｔｅｋ Ｉｎｃ． サウンディング基準信号によるネットワークベースの位置決め方法、位置測定方法及び位置測定ユニット
JP2018528692A (ja) 2015-08-25 2018-09-27 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 無線通信システムにおいて位置決定のための参照信号の受信又は送信方法、及びそのための装置
US20190335416A1 (en) 2018-04-30 2019-10-31 Qualcomm Incorporated Reference signal measurement in mobile device having multiple antenna receiver
JP2019536024A (ja) 2016-11-11 2019-12-12 フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン 遅延およびパス強度に基づく移動通信ネットワークにおけるユーザ機器の位置特定
WO2020003896A1 (ja) 2018-06-28 2020-01-02 シャープ株式会社 端末装置、ロケーションサーバー及び通信方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4730565B2 (ja) * 2008-07-17 2011-07-20 日本電気株式会社 無線通信システム、管理サーバ、および移動基地局制御方法
EP3826385A4 (en) * 2018-07-18 2022-03-16 Ntt Docomo, Inc. USER DEVICE AND BASE STATION DEVICE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014531841A (ja) 2011-10-03 2014-11-27 聯發科技股▲ふん▼有限公司Ｍｅｄｉａｔｅｋ Ｉｎｃ． サウンディング基準信号によるネットワークベースの位置決め方法、位置測定方法及び位置測定ユニット
JP2018528692A (ja) 2015-08-25 2018-09-27 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 無線通信システムにおいて位置決定のための参照信号の受信又は送信方法、及びそのための装置
JP2019536024A (ja) 2016-11-11 2019-12-12 フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン 遅延およびパス強度に基づく移動通信ネットワークにおけるユーザ機器の位置特定
US20190335416A1 (en) 2018-04-30 2019-10-31 Qualcomm Incorporated Reference signal measurement in mobile device having multiple antenna receiver
WO2020003896A1 (ja) 2018-06-28 2020-01-02 シャープ株式会社 端末装置、ロケーションサーバー及び通信方法

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