JPH11313359A - 移動体通信システムにおける位置特定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動端末の位置特定精度を向上させたり、位
置特定結果を得られる機会を増大させたりする。 【解決手段】 本発明は、複数の基地局と、少なくとも
１個の移動端末とから構成される移動体通信システムに
関する。そして、移動端末の位置特定に必要な情報を収
集し、その収集された情報に対して、所定の位置特定方
法に従って移動端末の１又は複数の位置候補を決定し、
その決定された位置候補の中から、移動端末が所属する
セクタの情報及び又は移動端末について過去に特定され
た位置の情報を利用して移動端末の位置を特定すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信システ
ム内に存在する移動端末の位置を特定するための位置特
定方法、及び、位置特定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動体通信技術の発展にともな
い、携帯電話、ＰＨＳ、ぺージャ等の移動端末が廉価で
供給されるようになった。この結果、これらの移動端末
を用いたサービスも多様化している。例えば、移動端末
がどの基地局に収容されているか以上に、移動端末の位
置をより特定することを必要とするサービスも出現して
いる。

【０００３】従来の一般的な移動端末の位置特定方法と
して、Time of Arrival（ＴＯＡ）方式や、Time differ
ence of Arrival（ＴＤＯＡ）方式などがある。

【０００４】ＴＯＡ方式では、一つの特定ターゲット
（移動端末）からの到来波を複数の観測点（基地局）で
受信する。ある観測点でのその到来波の伝搬時間（＝受
信時刻−送信時刻）は、その観測点から特定ターゲット
までの距離に比例しており、特定ターゲットは、その観
測点を中心とした伝搬時間で定まる距離を半径とした円
周上にある。従って、複数の観測点についての円を描
き、その交点から、特定ターゲットの位置を定める。こ
のＴＯＡ方式は、特定ターゲットが電波を送り始める時
刻が必要になる。また、観測点が２個の場合には、円の
交点が２点生じて、特定ターゲットの位置を一意に特定
できないので、観測点としては、３個以上必要である。
すなわち、同一の移動端末からの送信波を受信する基地
局として３局以上が必要である。

【０００５】また、ＴＤＯＡ方式も、ＴＯＡ方式と同様
に、複数の観測点における到来波の到着時刻を利用す
る。ＴＤＯＡ方式は、ある２点の観測点の到着時刻の差
分を利用する。ある２点の観測点の到着時刻の差分は、
一方の観測点と特定ターゲットの距離と、他方の観測点
と特定ターゲットの距離との差分（距離差）に比例して
いる。このような２点の観測点について得られた距離差
を与える特定ターゲットの位置は、それら２点の観測点
の位置を焦点とする距離差をパラメータとする双曲線上
にある。従って、ＴＤＯＡ方式では、２点の組み合わせ
が異なる複数組の観測点の組み合わせについて得られた
双曲線の交点から、特定ターゲットの位置を推定する。
ＴＤＯＡ方式では、観測点での到着時刻の差分を用いて
いるので、観測ターゲットが電波を送り始める時刻は不
要になる。なお、ＴＤＯＡ方式では、特定ターゲットの
位置を一意に特定するためには、同一の移動端末からの
送信波を受信する基地局として４局以上が必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動体
通信では、建物等によるシャドーイングやフェージング
により、必ずしも複数の基地局で、同一の移動端末から
の電波が受信できるとは限らない。すなわち、移動端末
の位置を特定するために必要最小限の数の基地局（ＴＯ
Ａ方式のときには３基地局、ＴＤＯＡ方式のときには４
基地局）で、同一の移動端末からの電波が受信できると
は限らない。

【０００７】例えば、受信できた基地局数がＴＯＡ方式
で２局だけだったとすると、推定される移動端末の位置
は、各々の基地局を原点とする２つの円の交点として推
定される。しかし、上述したように、一般には２つの円
の交点は２点存在するので、端末の位置を一意に決定で
きない。受信できた基地局数がＴＤＯＡ方式で３局の場
合も同様に、移動端末の位置が２点に推定される。

【０００８】すなわち、従来においては、ＴＯＡ方式及
びＴＤＯＡ方式のいずれを適用していても、位置特定で
必要な基地局数より受信できた基地局数が少ないときに
は、移動端末の位置を一意に決めることができないとい
う課題があった。

【０００９】ところで、受信できた基地局数が位置特定
で必要な基地局数以上であっても、いずれかの基地局で
の到着時刻が、ノイズ等によって誤って得られた場合に
は、移動端末の位置は誤って得られる。しかしながら、
従来は、推定した位置が誤っていても、そのことを確認
する方法をもっておらず、推定した位置の精度が低いこ
とも生じていた。

【００１０】そのため、移動端末の位置を一意に決める
ことができる移動体通信システムにおける位置特定方法
及び装置が求められている。

【００１１】また、移動端末の推定位置の精度を高める
ことができる移動体通信システムにおける位置特定方法
及び装置が求められている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の本発明の移動体通
信システムにおける位置特定方法は、セルが少なくとも
２つ以上のセクタに分割されている複数の基地局と、少
なくとも１個の移動端末とから構成される移動体通信シ
ステムにおいて、移動端末の位置特定に必要な情報を収
集し、その収集された情報に対して、所定の位置特定方
法に従って移動端末の１又は複数の位置候補を決定し、
その決定された位置候補の中から、移動端末が所属する
セクタの情報を利用して移動端末の位置を特定すること
を特徴とする。

【００１３】第２の本発明の移動体通信システムにおけ
る位置特定方法は、複数の基地局と、少なくとも１個の
移動端末とから構成される移動体通信システムにおい
て、移動端末の位置特定に必要な情報を収集し、その収
集された情報に対して、所定の位置特定方法に従って移
動端末の１又は複数の位置候補を決定し、その決定され
た位置候補の中から、移動端末について過去に特定され
た位置の情報を利用して移動端末の位置を特定すること
を特徴とする。

【００１４】第３の本発明の移動体通信システムにおけ
る位置特定方法は、セルが少なくとも２つ以上のセクタ
に分割されている複数の基地局と、少なくとも１個の移
動端末とから構成される移動体通信システムにおいて、
移動端末の位置特定に必要な情報を収集し、その収集さ
れた情報に対して、所定の位置特定方法に従って移動端
末の１又は複数の位置候補を決定し、その決定された位
置候補の中から、移動端末が所属するセクタの情報及び
移動端末について過去に特定された位置の情報を利用し
て移動端末の位置を特定することを特徴とする。

【００１５】第４の本発明の移動体通信システムにおけ
る位置特定装置は、セルが少なくとも２つ以上のセクタ
に分割されている複数の基地局と、少なくとも１個の移
動端末とから構成される移動体通信システムにおいて、
（１）移動端末が所属しているセクタの情報を記憶して
いるセクタ所属端末記憶手段と、（２）移動端末の位置
特定に必要な情報を収集する情報収集手段と、（３）そ
の収集された情報に対して、所定の位置特定方法に従っ
て移動端末の１又は複数の位置候補を決定する位置仮決
定手段と、（４）その決定された位置候補の中から、移
動端末が所属するセクタの情報を利用して移動端末の位
置を特定する位置決定手段とを有することを特徴とす
る。

【００１６】第５の本発明の移動体通信システムにおけ
る位置特定装置は、複数の基地局と、少なくとも１個の
移動端末とから構成される移動体通信システムにおい
て、（１）移動端末について過去に特定された位置の情
報を記憶している過去特定位置記憶手段と、（２）移動
端末の位置特定に必要な情報を収集する情報収集手段
と、（３）その収集された情報に対して、所定の位置特
定方法に従って移動端末の１又は複数の位置候補を決定
する位置仮決定手段と、（４）その決定された位置候補
の中から、移動端末について過去に特定された位置の情
報を利用して移動端末の位置を特定する位置決定手段と
を有することを特徴とする。

【００１７】第６の本発明の移動体通信システムにおけ
る位置特定装置は、セルが少なくとも２つ以上のセクタ
に分割されている複数の基地局と、少なくとも１個の移
動端末とから構成される移動体通信システムにおいて、
（１）移動端末が所属しているセクタの情報を記憶して
いるセクタ所属端末記憶手段と、（２）移動端末につい
て過去に特定された位置の情報を記憶している過去特定
位置記憶手段と、（３）移動端末の位置特定に必要な情
報を収集する情報収集手段と、（４）その収集された情
報に対して、所定の位置特定方法に従って移動端末の１
又は複数の位置候補を決定する位置仮決定手段と、
（５）その決定された位置候補の中から、移動端末が所
属するセクタの情報及び移動端末について過去に特定さ
れた位置の情報を利用して移動端末の位置を特定する位
置決定手段とを有することを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】（Ａ）第１の実施形態 以下、本発明による移動体通信システムにおける位置特
定方法及び装置の第１の実施形態を図面を参照しながら
詳述する。なお、第１の実施形態は、基本的には、移動
端末の位置特定方法としてＴＯＡ方式を採用しているも
のである。

【００１９】ここで、図１がこの第１の実施形態の移動
体通信システムの構成を示すブロック図である。図１に
おいて、第１の実施形態の移動体通信システムは、自己
のセルＣ−１、Ｃ−２、…に存在する移動端末２（図１
では１個のみを示している）を収容する複数の基地局１
−１、１−２、…、１−ｎ（図１では３個の基地局１−
１〜１−３）と、これら複数の基地局１−１、１−２、
…、１−ｎを収容する統括局３と、統括局３に関連して
設けられている位置管理局（ＰＭＣ；PositionManageme
nt Center）４とを有している。

【００２０】この第１の実施形態の場合、各基地局１−
１、１−２、…、１−ｎはそれぞれ、自己の管轄セルＣ
−１、Ｃ−２、…、Ｃ−ｎを、自己位置を原点とした周
方向にＭ分割（図１では６分割）したセクタ単位で、収
容している移動局２を把握できるものである。すなわ
ち、各基地局１−１、１−２、…、１−ｎはそれぞれ、
移動局２がどのセクタで通信しているかを知ることがで
きるものであり、移動端末の識別情報やセクタの識別情
報を含む情報を、統括局３を介して位置管理局４に送信
するものである。

【００２１】また、各基地局１−１、１−２、…、１−
ｎはそれぞれ、統括局３又は位置管理局４から、所定の
移動端末２についての距離情報が求められたときに、距
離情報を統括局３を介して位置管理局４に送信するもの
である。なお、距離情報は、到来波の伝搬時間（＝受信
時刻−送信時刻）であっても良く、この場合には、位置
管理局４で距離に置き換えることが行われる。また、各
基地局１−１、１−２、…、１−ｎが到来波の伝搬時間
を距離に置き換えて位置管理局４に送信するものであっ
ても良い。

【００２２】なお、基地局１−１、１−２、…、１−ｎ
からの距離情報やセクタ所属移動端末情報の送信タイミ
ングは同一であっても良いが、以下の説明では、異なっ
ているとして行う。

【００２３】ここで、セルを分割したセクタで移動端末
２を管理する基地局は周知であり、また、ＴＯＡ方式を
採用している既存のシステムでの基地局は距離情報を送
信することも周知であり、そのため、図１では、基地局
１−１、１−２、…、１−ｎの詳細構成の図示は省略し
ている。

【００２４】統括局３は、基地局１−１〜１−ｎや位置
管理局４を統括して適宜制御するものであるが、この第
１の実施形態の特徴との関係では、各基地局１−１、１
−２、…、１−ｎからの距離情報やセクタ所属移動端末
情報を、位置管理局４へ伝送する際の中継機能だけを担
っているので、図１では、その詳細構成の図示は省略し
ている。

【００２５】位置管理局４は、各基地局１−１、…、１
−ｎからの距離情報を受け取り、移動端末２の位置を決
定（推定）するものであり、場合によっては、その移動
端末２が収容されている基地局でのセクタ情報をも位置
決定に利用するものである。この位置管理局４は、内部
構成を機能的に分割して示すと、基地局情報受信部４
１、位置演算部４２、セクタ所属端末データベース４３
及び位置決定部４４からなる。

【００２６】基地局情報受信部４１は、統括局３を介し
て基地局１−１、…、１−ｎから与えられた情報が、セ
クタ所属移動端末情報であれば、セクタ端末データベー
ス４３に新規登録又は既登録の情報の修正を行い、距離
情報であれば、位置演算部４２に与えるものである。

【００２７】位置演算部４２は、ＴＯＡ方式に従って、
移動端末２の位置を演算するものである。ここで、位置
演算に供する距離情報を与えた基地局の数が２局の場合
にも、演算を行い、位置候補として２点（２カ所）を得
る。また、位置演算に供する距離情報を与えた基地局の
数が３局以上の場合には、基本的には１点の位置候補を
決定するものであるが、各円の交点が１点に収束してい
ない場合には、位置候補として複数点を得るものであ
る。

【００２８】セクタ所属端末データベース４３は、移動
端末２を収容している基地局のセクタの情報を記憶して
いるものである。

【００２９】位置決定部４４は、位置演算部４２が求め
た移動端末２の位置候補が１点の場合には、セクタ所属
端末データベース４３に格納されている移動端末２が位
置しているセクタ情報に基づいて、その妥当性を確認す
るものである。また、位置決定部４４は、位置演算部４
２が求めた移動端末２の位置候補が複数点の場合には、
セクタ所属端末データベース４３に格納されている移動
端末２が位置しているセクタ情報に基づいて、１点に定
めるものである。さらに、位置決定部４４は、位置演算
に供する距離情報を与えた基地局の数が１局の場合に
は、セクタ所属端末データベース４３に格納されている
移動端末２が位置しているセクタ情報をも利用して、位
置を粗く決定するものである。

【００３０】以下、位置管理局４の動作を、図２の概略
フローチャートを参照しながら説明する。

【００３１】ある移動端末２が位置推定対象となったと
きには、位置管理局４は、統括局３を介して、１又は複
数の基地局１−１、…、１−ｎから与えられたその移動
端末２についての距離情報を収集する（ステップ１０
０）。そして、与えられた距離情報が複数の場合には、
ＴＯＡ方式に従った移動端末２の位置演算処理を行う
（ステップ１０１）。すなわち、距離情報が指示する距
離を半径とし、その距離情報を送出した基地局の位置を
原点とした円を、距離情報を送出した全ての基地局につ
いて描いた場合の交点を求め、距離情報を送出した基地
局が３以上の場合には、３以上の基地局についての円で
交差した（多少の誤差は許容する）１点を位置候補と
し、距離情報を送出した基地局の数が２局の場合には、
その２局の基地局についての円で交差した２点を位置候
補とする。ここで、距離情報を与えた基地局の数が３局
以上の場合には、各円の交点が１点に収束していない場
合には、位置候補として複数点を得る。例えば、ある基
地局へ、直進経路の電波は物体等で遮られ、建物等の反
射による経路での電波だけが到着したような場合にこの
ようなことが生じる。

【００３２】なお、距離情報を送出した基地局が４局以
上の場合であっても、そのうちの３局の距離情報だけを
用いて、位置候補を得るようなものであっても良い。

【００３３】位置管理局４は、求められた移動端末２の
位置候補が１点か否かを判別する（ステップ１０２）。

【００３４】そして、求められた移動端末２の位置候補
が１点の場合には、セクタ所属端末データベース４３に
格納されている移動端末２が位置しているセクタ情報に
基づいて、その妥当性を確認し、その位置候補を移動端
末２の位置に決定する（ステップ１０３）。

【００３５】なお、求められた移動端末２の唯一の位置
候補と、セクタ情報とが矛盾する場合には、例えば、以
下のように処理すれば良い。矛盾することを明らかにし
たフラグを付与して、その位置候補を移動端末２の位置
に決定する。又は、ＴＯＡ方式で求めた他の交点中、該
当するセクタに属するものを移動端末２の位置に決定す
る。さらに又は、今回は、移動端末２の位置を特定でき
なかった情報を出力する。

【００３６】求められた移動端末２の位置候補が複数点
の場合や、距離情報を与えた基地局が１個の場合には、
セクタ所属端末データベース４３に格納されている移動
端末２が位置しているセクタ情報を参照し（ステップ１
０４）、移動端末２の位置を決定する（ステップ１０
５）。具体的には、例えば、求められた移動端末２の位
置候補が複数点の場合に基づいて、移動端末２が位置し
ているセクタに属する位置候補を、移動端末２の位置に
決定する。また、距離情報を与えた基地局が１個であっ
て、その基地局が対象移動端末２を収容している基地局
の場合には、例えば、移動端末２が属するセクタにおけ
る与えられた距離情報の距離を有する円弧の中心を移動
端末２の位置に決定する（なお、この場合は、円周上の
全ての点が位置候補になっているということができ
る）。距離情報を与えた基地局が１個であって、その基
地局が対象移動端末２を収容していない基地局の場合に
は、位置を定められないとする。

【００３７】次に、従来では、位置を特定することがで
きなかった距離情報を送出した基地局の数が２局の場合
について、位置決定の様子を図１及び図３を参照しなが
ら具体的に説明する。

【００３８】移動端末２の近隣には、基地局１−１〜１
−３がある。通常は、基地局１−１から移動端末２まで
の距碓Ｒ１、基地局１−２から移動端末２までの距離Ｒ
２、基地局１−３から移動端末２までの距離Ｒ３をそれ
それの基地局で特定し、各基地局１−１、１−２、１−
３を中心とする円を描き、３つの円の交点より移動端末
２の位置を特定する。

【００３９】しかし、例えば、基地局１−３と移動端末
２の間が、建物などの障害物で電波が遮断されていたと
すると、基地局１−１から移動端末２までの距離Ｒ１
と、基地局１−２から移動端末２までの距離Ｒ２としか
特定できない。なお、その他の基地局１−４〜１−ｎで
は、移動端末２までの距離が特定できなかったとする。
この場合は、２つの円の交点Ａ１及びＡ２が求まるが、
どちらが移動端末２の位置なのかを特定することはでき
ない。

【００４０】ここで、移動端末２が基地局１−１のセク
タＳ−１で通信しているとする。上述したように、位置
管理局４は、予め各基地局のセクタがどの範囲をカバー
しているかを知っており、移動端末２が所属しているセ
クタを知っている。従って、二つの交点Ａ１及びＡ２の
うちで、セクタＳ−１の領域に入っている方の交点Ａ１
が移動端末２の位置であると特定する。

【００４１】より具体的に説明する。位置管理局４は、
予め基地局１−１〜１−ｎの設置されている位置（経
度、緯度）と、経度緯度に対するセクタの角度を知って
いるものとする。例えば、図３（Ａ）に示すように、緯
度をＸ軸、経度をＹ軸として基地局を原点としたとき
に、セクタのカバレッジの領域を角度で知っているもの
とする。

【００４２】位置管理局４は、距離Ｒ１、距離Ｒ２の情
報をもらい、基地局１−１の位置を中心とする半径Ｒ１
の円と、基地局１−２の位置を中心とする半径Ｒ２の円
を描き、その交点を求める。一般に２つの円の交点は２
つ存在するので、２つの解（交点）Ａ１及びＡ２が求ま
る。これらの交点Ａ１及びＡ２が直交座標系での値とし
て得られた場合には、交点Ａ１及びＡ２の座標を、移動
端末２を収容している基地局１−１の位置を原点とする
極座標に変換する。これにより、図３（Ｂ）に示すよう
に、経度Ｘ軸に対する、交点Ａ１及びＡ２の角度Ｐ１及
びＰ２が求まる。この各交点Ａ１、Ａ２の角度Ｐ１、Ｐ
２と、移動端末２が所属しているセクタＳ−１の角度の
範囲とを比較して、解を求める。例えば、図３（Ｃ）に
示すように、角度Ｐ１がセクタＳ−１の角度の範囲に入
っていたとすれば、交点Ａ１を移動端末２の位置と特定
する。

【００４３】以上のように、第１の実施形態によれば、
移動端末２が所属するセクタの情報を移動端末２の位置
特定に利用するようにしたので、特定精度を向上させた
り、特定結果を得られる機会を増大させたりすることが
できる。

【００４４】例えば、ＴＯＡ方式で算出した位置と、セ
クタ情報との照合によって、誤った位置特定結果を排除
することができる。また、ＴＯＡ方式では、位置を特定
することができない、少ない基地局でしか距離が特定で
さないときでも、複数の解の候補から、セクタ情報を利
用することにより、移動端末の位置を特定することがで
きる。

【００４５】なお、上記では、移動端末が収容されてい
る基地局でのセクタ情報だけを利用するものを示した
が、移動端末を収容していない基地局のセクタ情報も利
用するようにしても良い。例えば、距離情報を基地局が
報告する場合に、セクタ情報も送出するようにしておく
ようにしておき、２個の交点が移動端末を収容している
基地局の同一のセクタに属している場合には、移動端末
を収容していない基地局のセクタ情報を参照して移動端
末の位置を特定するようにしても良い。

【００４６】（Ｂ）第２の実施形態 次に、本発明による移動体通信システムにおける位置特
定方法及び装置の第２の実施形態を図面を参照しながら
詳述する。なお、この第２の実施形態は、基本的には、
移動端末の位置特定方法としてＴＤＯＡ方式を採用して
いるものである。また、この第２の実施形態も、第１の
実施形態と同様に、移動端末が所属している基地局での
セクタ情報をも、移動端末の位置特定に利用することを
特徴としているものである。

【００４７】この第２の実施形態の移動体通信システム
の構成も、ブロック図で示すと、上述した図１で表すこ
とができる。

【００４８】しかし、各基地局１−１、…、１−ｎが、
位置管理局４に送出する情報が、距離情報ではなく、同
一の移動端末２からの電波（無線フレーム）の到着時刻
である点は、第１の実施形態と異なっている。なお、移
動端末２が所属しているセクタ情報を、各基地局１−
１、…、１−ｎが位置管理局４に送出する点は、第１の
実施形態と同様である。また、位置管理局４での移動端
末２の位置特定処理が、第１の実施形態とは多少異なっ
ている。

【００４９】以下、第２の実施形態の位置管理局４の動
作を、図４の概略フローチャートを参照しながら説明す
る。なお、図４において、第１の実施形態に係る図２と
の同一、対応ステップには同一符号を付して示してい
る。

【００５０】ある移動端末２が位置推定対象となったと
きには、位置管理局４は、統括局３を介して、１又は複
数の基地局１−１、…、１−ｎから与えられたその移動
端末２の電波の到着時刻情報を収集する（ステップ２０
０）。その後、収集した到着時刻情報に基づいて、２個
の基地局から移動端末２までの距離の差分を、１又は複
数組の２個の基地局の組み合わせについて算出する（ス
テップ２０１）。そして、与えられた距離差分値を用い
て、ＴＤＯＡ方式に従った移動端末２の位置演算処理を
行う（ステップ２０２）。すなわち、組をなす２個の基
地局の位置を焦点とした双曲線を、距離差分値が得られ
た全ての基地局の組み合わせについて描いた場合の交点
を求め、到着時刻情報を送出した基地局が４以上の場合
には、複数の双曲線で交差した（多少の誤差は許容す
る）１点を位置候補とし、到着時刻情報を送出した基地
局の数が３局の場合には、位置候補を１点に絞り込めな
いので、得られた複数の交点を位置候補とする。ここ
で、到着時刻情報を与えた基地局の数が４局以上の場合
でも、各双曲線の交点が１点に収束していない場合に
は、位置候補として複数点を得る。到着時刻情報を与え
た基地局の数が１局の場合には、今回の位置特定タイミ
ングでは、位置を特定できないとする。

【００５１】なお、到着時刻情報を送出した基地局が５
局以上の場合は、そのうちの４局の距離情報だけを用い
て、位置候補を得るようなものであっても良いし、５局
以上の距離情報の全てを用いて、位置候補を得るような
ものであっても良い。

【００５２】この後の処理は、第１の実施形態での処理
と同様である。すなわち、位置管理局４は、求められた
移動端末２の位置候補が１点か否かを判別する（ステッ
プ１０２）。そして、求められた移動端末２の位置候補
が１点の場合には、セクタ所属端末データベース４３に
格納されている移動端末２が位置しているセクタ情報に
基づいて、その妥当性を確認し、その位置候補を移動端
末２の位置に決定する（ステップ１０３）。求められた
移動端末２の位置候補が複数点の場合には、セクタ所属
端末データベース４３に格納されている移動端末２が位
置しているセクタ情報を参照し（ステップ１０４）、移
動端末２の位置を決定する（ステップ１０５）。

【００５３】第２の実施形態と第１の実施形態とはＴＤ
ＯＡ方式を適用しているかＴＯＡ方式を適用しているか
の装置はあるが、この第２の実施形態によっても、第１
の実施形態と同様な効果を奏することができる。すなわ
ち、移動端末２が所属するセクタの情報を移動端末２の
位置特定に利用するようにしたので、特定精度を向上さ
せたり、特定結果を得られる機会を増大させたりするこ
とができる。

【００５４】（Ｃ）第３の実施形態 次に、本発明による移動体通信システムにおける位置特
定方法及び装置の第３の実施形態を図面を参照しながら
詳述する。なお、この第３の実施形態は、基本的には、
移動端末の位置特定方法としてＴＯＡ方式を採用してい
るものである。また、この第３の実施形態は、過去に特
定した移動端末の位置情報を、今回のタイミングでの移
動端末の位置特定処理に利用することを特徴としている
ものである。

【００５５】この第１の実施形態の移動体通信システム
も、構成の図示は省略するが（符号については図１参
照）、自己のセルＣ−１、Ｃ−２、…に存在する移動端
末２を収容する複数の基地局１−１、１−２、…、１−
ｎと、これら複数の基地局１−１、１−２、…、１−ｎ
を収容する統括局３と、統括局３に関連して設けられて
いる位置管理局４とを有している。

【００５６】この第３の実施形態の場合、各基地局１−
１、１−２、…、１−ｎはそれぞれ、セクタ単位で、収
容している移動局２を把握できるものであっても良く、
セルがセクタに分割されていないものであっても良い。

【００５７】この第３の実施形態においても、統括局３
は、基地局１−１〜１−ｎや位置管理局４を統括して適
宜制御するものである。

【００５８】位置管理局４は、各基地局１−１、…、１
−ｎからの距離情報を受け取り、移動端末２の位置を決
定（推定）するものであり、場合によっては、その移動
端末２の過去に特定した位置情報をも今回の位置決定に
利用するものである。

【００５９】図５は、この第３の実施形態における位置
管理局４は、内部機能構成を示すブロック図であり、上
述した図１との同一、対応部分には同一符号を付して示
している。第３の実施形態における位置管理局４は、、
基地局情報受信部４１、位置演算部４２、過去特定位置
データベース４５及び位置決定部４４からなる。

【００６０】基地局情報受信部４１は、統括局３を介し
て基地局１−１、…、１−ｎから与えられた距離情報
を、位置演算部４２に与えるものである。

【００６１】位置演算部４２は、ＴＯＡ方式に従って、
移動端末２の位置を演算するものであり、この位置演算
部４２は、第１の実施形態のものと同様である。

【００６２】過去特定位置データベース４５は、移動端
末２の過去の処理で特定した位置情報を記憶しているも
のである。記憶している過去の特定位置情報は、直前の
位置特定処理での特定位置だけであっても良く、過去の
複数の特定位置を記憶するものであっても良い。また、
特定位置を求めた時刻情報を含めたり、格納位置を直前
タイミングなど毎に定めたりして、特定位置を求めた時
刻情報が明らかになるようにしている。

【００６３】第３の実施形態の位置決定部４４は、位置
演算部４２が求めた移動端末２の位置候補が１点の場合
には、過去特定位置データベース４５に格納されている
移動端末２についての過去の特定位置に基づいて、その
妥当性を確認するものである。また、位置決定部４４
は、位置演算部４２が求めた移動端末２の位置候補が複
数点の場合には、過去特定位置データベース４５に格納
されている移動端末２についての過去の特定位置に基づ
いて、１点に定めるものである。さらに、位置決定部４
４は、位置演算に供する距離情報を与えた基地局の数が
１局の場合には、過去特定位置データベース４５に格納
されている移動端末２についての過去の特定位置を利用
して、位置を粗く決定するものである。

【００６４】以下、この第３の実施形態の位置管理局４
の動作を、図６の概略フローチャートを参照しながら説
明する。なお、図６において、上述した図２との同一、
対応ステップには同一符号を付して示している。

【００６５】ある移動端末２が位置推定対象となったと
きには、位置管理局４は、統括局３を介して、１又は複
数の基地局１−１、…、１−ｎから与えられたその移動
端末２についての距離情報を収集する（ステップ１０
０）。そして、与えられた距離情報が複数の場合には、
ＴＯＡ方式に従った移動端末２の位置演算処理を行う
（ステップ１０１）。そして、位置管理局４は、求めら
れた移動端末２の位置候補が１点か否かを判別する（ス
テップ１０２）。これらのステップ１００〜１０２の処
理は、第１の実施形態の場合と同様である。

【００６６】位置管理局４は、求められた移動端末２の
位置候補が１点の場合には、過去特定位置データベース
４５に格納されている移動端末２についての過去の特定
位置情報に基づいて、その妥当性を確認し、その位置候
補を移動端末２の位置に決定すると共に、過去特定位置
データベース４５の内容の更新処理を実行する（ステッ
プ１０３）。例えば、今回の特定位置と過去の特定位置
との距離などが所定閾値以上の場合は、妥当でないと判
断する。ここでの閾値を、今回の位置特定処理と過去の
位置特定処理との時刻差に応じて変えるようにしても良
い。なお、位置管理局４は、妥当でない場合には、過去
特定位置データベース４５の内容の更新処理を実行しな
い。

【００６７】求められた移動端末２の位置候補が複数点
の場合や、距離情報を与えた基地局が１個の場合には、
過去特定位置データベース４５に格納されている移動端
末２についての過去の特定位置情報を参照し（ステップ
３００）、移動端末２の位置を決定すると共に、過去特
定位置データベース４５の内容の更新処理を実行する
（ステップ１０５）。

【００６８】具体的には、例えば、求められた移動端末
２の位置候補が複数点の場合に基づいて、移動端末２の
過去の特定位置に近い（距離が近い、又は、所定基地局
からの角度が近い）位置候補を、移動端末２の位置に決
定する。また、例えば、過去の複数の特定位置から移動
速度や角速度を推定し、直前の特定位置からの距離など
が、移動速度や角速度からみて最も妥当な位置候補を、
移動端末２の位置に決定する。

【００６９】距離情報を与えた基地局が１個であって、
その基地局が対象移動端末２を収容している基地局の場
合には、例えば、その距離で定まる円周上で、過去の特
定位置に最も近い位置を移動端末２の位置に決定する。
また、例えば、過去の複数の特定位置から移動速度や角
速度を推定し、与えられた距離で定まる円周上で、直前
の特定位置からの相違が、移動速度や角速度からみて最
も妥当な位置を、移動端末２の位置に決定する。

【００７０】距離情報を与えた基地局が１個であって、
その基地局が対象移動端末２を収容していない基地局の
場合には、位置を定められないとし、過去特定位置デー
タベース４５の内容の更新処理を実行しない。

【００７１】次に、従来では、位置を特定することがで
きなかった距離情報を送出した基地局の数が２局の場合
について、位置決定の様子を図１及び図７を参照しなが
ら具体的に説明する。

【００７２】例えば、基地局１−３と移動端末２の間
が、建物などの障害物で電波が遮断されており、基地局
１−１から移動端末２までの距離Ｒ１と、基地局１−２
から移動端末２までの距離Ｒ２としか特定できないとす
る。この場合は、２つの円の交点Ａ１及びＡ２が求まる
が、どちらが移動端末２の位置なのかを特定することは
できない。

【００７３】ここで、移動端末２の直前の特定位置が、
二つの交点Ａ１及びＡ２のうちで、交点Ａ１の方に近い
場合には、この交点Ａ１を移動端末２の位置であると特
定する。

【００７４】より具体的に説明する。位置管理局４は、
予め基地局１−１〜１−ｎの設置されている位置（経
度、緯度）と、直前の特定位置を知っているものとす
る。例えば、図７（Ａ）に示すように、緯度をＸ軸、経
度をＹ軸として、移動端末２を収容している基地局を原
点としたときの直前の特定位置Ｃｐｏｓを知っているも
のとする。

【００７５】位置管理局４は、距離Ｒ１、距離Ｒ２の情
報をもらい、基地局１−１の位置を中心とする半径Ｒ１
の円と、基地局１−２の位置を中心とする半径Ｒ２の円
を描き、その交点を求める。これにより、図７（Ｂ）に
示すように、交点Ａ１及びＡ２が求まる。この各交点Ａ
１、Ａ２と直前の特定位置Ｃｐｏｓとの角度差ｄＰ１、
ｄＰ２が小さい位置候補Ａ１を、図７（Ｃ）に示すよう
に、移動端末２の位置と特定する。

【００７６】図７を用いた説明では、角度差を過去の特
定位置からの遠近の判定に利用したものであったが、上
述したように、絶対的な距離を判定に利用するようにし
ても良い。また、上述したように、移動速度や角速度の
情報をも利用するようにしても良い。

【００７７】以上のように、第３の実施形態によれば、
移動端末２についての過去の特定位置情報を、移動端末
２の今回の位置特定に利用するようにしたので、特定精
度を向上させたり、特定結果を得られる機会を増大させ
たりすることができる。

【００７８】例えば、ＴＯＡ方式で算出した位置と、過
去の特定位置情報との照合によって、誤った位置特定結
果を排除することができる。また、ＴＯＡ方式では、位
置を特定することができない、少ない基地局でしか距離
が特定でさないときでも、複数の解の候補から、過去の
特定位置情報を利用することにより、移動端末の位置を
特定することができる。

【００７９】なお、過去の特定位置情報として、ある一
定期間の複数の位置の平均値などを利用するようにして
も良い。

【００８０】（Ｄ）第４の実施形態 次に、本発明による移動体通信システムにおける位置特
定方法及び装置の第４の実施形態を図面を参照しながら
詳述する。なお、この第４の実施形態は、基本的には、
移動端末の位置特定方法としてＴＤＯＡ方式を採用して
いるものである。また、この第４の実施形態も、第３の
実施形態と同様に、過去に特定した移動端末の位置情報
を、今回のタイミングでの移動端末の位置特定処理に利
用することを特徴としているものである。

【００８１】この第４の実施形態の移動体通信システム
の構成も、基本的には、第３の実施形態のシステムと同
様である。

【００８２】しかし、各基地局１−１、…、１−ｎが、
位置管理局４に送出する情報が、距離情報ではなく、同
一の移動端末２からの電波（無線フレーム）の到着時刻
である点は、第３の実施形態と異なっている。また、位
置管理局４の詳細構成は、上述した図６で表すことがで
きるが、位置管理局４での移動端末２の位置特定処理
が、第３の実施形態とは多少異なっている。

【００８３】以下、第４の実施形態の位置管理局４の動
作を、図８の概略フローチャートを参照しながら説明す
る。なお、図８において、図４及び図７との同一、対応
ステップには同一符号を付して示している。

【００８４】ある移動端末２が位置推定対象となったと
きには、位置管理局４は、統括局３を介して、１又は複
数の基地局１−１、…、１−ｎから与えられたその移動
端末２の電波の到着時刻情報を収集する（ステップ２０
０）。その後、収集した到着時刻情報に基づいて、２個
の基地局から移動端末２までの距離の差分を、１又は複
数組の２個の基地局の組み合わせについて算出する（ス
テップ２０１）。そして、与えられた距離差分値を用い
て、ＴＤＯＡ方式に従った移動端末２の位置演算処理を
行う（ステップ２０２）。以上のステップ２００〜２０
２の処理は、第２の実施形態と同様である。

【００８５】この後の処理は、第３の実施形態での処理
と同様である。すなわち、位置管理局４は、求められた
移動端末２の位置候補が１点の場合には、過去特定位置
データベース４５に格納されている移動端末２について
の過去の特定位置情報に基づいて、その妥当性を確認
し、その位置候補を移動端末２の位置に決定すると共
に、過去特定位置データベース４５の内容の更新処理を
実行する（ステップ１０２、１０３）。また、求められ
た移動端末２の位置候補が複数点の場合や、距離情報を
与えた基地局が１個の場合には、過去特定位置データベ
ース４５に格納されている移動端末２についての過去の
特定位置情報を参照し（ステップ３００）、移動端末２
の位置を決定すると共に、過去特定位置データベース４
５の内容の更新処理を実行する（ステップ１０５）。

【００８６】第４の実施形態と第２の実施形態とはＴＤ
ＯＡ方式を適用しているかＴＯＡ方式を適用しているか
の装置はあるが、この第４の実施形態によっても、第２
の実施形態と同様な効果を奏することができる。すなわ
ち、移動端末２についての過去の特定位置情報を、移動
端末２の今回の位置特定に利用するようにしたので、特
定精度を向上させたり、特定結果を得られる機会を増大
させたりすることができる。

【００８７】（Ｅ）他の実施形態 上記各実施形態は、セクタ情報又は過去の特定位置情報
の一方を、今回の位置特定処理で利用するものを示した
が、セクタ情報及び過去の特定位置情報の双方を、今回
の位置特定処理で利用するようにしても良い。例えば、
ＴＯＡ方式などにおいて得られた複数の位置候補が同一
のセクタに属している場合には、過去の特定位置情報を
用いて、位置を決定するようにしても良い。

【００８８】本発明は、携帯電話、ＰＨＳ、ぺージャ等
の移動体通信システムを意図してなされたものである
が、他の移動体通信システムに適用できることは勿論で
ある。また、位置決定は、位置管理局ではなく、他の箇
所で行っても良いことは勿論である。

【００８９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
基地局と、少なくとも１個の移動端末とから構成される
移動体通信システムにおいて、移動端末の位置特定に必
要な情報を収集し、その収集された情報に対して、所定
の位置特定方法に従って移動端末の１又は複数の位置候
補を決定し、その決定された位置候補の中から、移動端
末が所属するセクタの情報及び又は移動端末について過
去に特定された位置の情報を利用して移動端末の位置を
特定するようにしたので、特定精度を向上させたり、特
定結果を得られる機会を増大させたりすることができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の移動体通信システムを示すブ
ロック図である。

【図２】第１の実施形態の位置管理局での概略処理を示
すフローチャートである。

【図３】第１の実施形態のセクタ情報を利用した位置特
定例の説明図である。

【図４】第２の実施形態の位置管理局での概略処理を示
すフローチャートである。

【図５】第３の実施形態の位置管理局の機能構成を示す
ブロック図である。

【図６】第３の実施形態の位置管理局での概略処理を示
すフローチャートである。

【図７】第３の実施形態の過去の特定位置情報を利用し
た位置特定例の説明図である。

【図８】第４の実施形態の位置管理局での概略処理を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１−１〜１−３…基地局、２…移動端末、３…統括局、
４…位置管理局、４１…基地局情報受信部、４２…位置
演算部、４３…セクタ所属端末データベース、４４…位
置決定部、４５…過去特定位置データベース、Ｃ−１〜
Ｃ−３…セル、Ｓ−１〜Ｓ−６…セクタ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルが少なくとも２つ以上のセクタに分
   割されている複数の基地局と、少なくとも１個の移動端
   末とから構成される移動体通信システムにおいて、 上記移動端末の位置特定に必要な情報を収集し、その収
   集された情報に対して、所定の位置特定方法に従って上
   記移動端末の１又は複数の位置候補を決定し、その決定
   された位置候補の中から、上記移動端末が所属するセク
   タの情報を利用して上記移動端末の位置を特定すること
   を特徴とする移動体通信システムにおける位置特定方
   法。
2. 【請求項２】 複数の基地局と、少なくとも１個の移動
   端末とから構成される移動体通信システムにおいて、 上記移動端末の位置特定に必要な情報を収集し、その収
   集された情報に対して、所定の位置特定方法に従って上
   記移動端末の１又は複数の位置候補を決定し、その決定
   された位置候補の中から、上記移動端末について過去に
   特定された位置の情報を利用して上記移動端末の位置を
   特定することを特徴とする移動体通信システムにおける
   位置特定方法。
3. 【請求項３】 セルが少なくとも２つ以上のセクタに分
   割されている複数の基地局と、少なくとも１個の移動端
   末とから構成される移動体通信システムにおいて、 上記移動端末の位置特定に必要な情報を収集し、その収
   集された情報に対して、所定の位置特定方法に従って上
   記移動端末の１又は複数の位置候補を決定し、その決定
   された位置候補の中から、上記移動端末が所属するセク
   タの情報及び上記移動端末について過去に特定された位
   置の情報を利用して上記移動端末の位置を特定すること
   を特徴とする移動体通信システムにおける位置特定方
   法。
4. 【請求項４】 セルが少なくとも２つ以上のセクタに分
   割されている複数の基地局と、少なくとも１個の移動端
   末とから構成される移動体通信システムにおいて、 上記移動端末が所属しているセクタの情報を記憶してい
   るセクタ所属端末記憶手段と、 上記移動端末の位置特定に必要な情報を収集する情報収
   集手段と、 その収集された情報に対して、所定の位置特定方法に従
   って上記移動端末の１又は複数の位置候補を決定する位
   置仮決定手段と、 その決定された位置候補の中から、上記移動端末が所属
   するセクタの情報を利用して上記移動端末の位置を特定
   する位置決定手段とを有することを特徴とする移動体通
   信システムにおける位置特定装置。
5. 【請求項５】 複数の基地局と、少なくとも１個の移動
   端末とから構成される移動体通信システムにおいて、 上記移動端末について過去に特定された位置の情報を記
   憶している過去特定位置記憶手段と、 上記移動端末の位置特定に必要な情報を収集する情報収
   集手段と、 その収集された情報に対して、所定の位置特定方法に従
   って上記移動端末の１又は複数の位置候補を決定する位
   置仮決定手段と、 その決定された位置候補の中から、上記移動端末につい
   て過去に特定された位置の情報を利用して上記移動端末
   の位置を特定する位置決定手段とを有することを特徴と
   する移動体通信システムにおける位置特定装置。
6. 【請求項６】 セルが少なくとも２つ以上のセクタに分
   割されている複数の基地局と、少なくとも１個の移動端
   末とから構成される移動体通信システムにおいて、 上記移動端末が所属しているセクタの情報を記憶してい
   るセクタ所属端末記憶手段と、 上記移動端末について過去に特定された位置の情報を記
   憶している過去特定位置記憶手段と、 上記移動端末の位置特定に必要な情報を収集する情報収
   集手段と、 その収集された情報に対して、所定の位置特定方法に従
   って上記移動端末の１又は複数の位置候補を決定する位
   置仮決定手段と、 その決定された位置候補の中から、上記移動端末が所属
   するセクタの情報及び上記移動端末について過去に特定
   された位置の情報を利用して上記移動端末の位置を特定
   する位置決定手段とを有することを特徴とする移動体通
   信システムにおける位置特定装置。