JP2828046B2 - Positioning Method of Mobile in Code Division Multiple Access System - Google Patents
Positioning Method of Mobile in Code Division Multiple Access SystemInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は符号分割多元接続シ
ステム（以下ＣＤＭＡシステムと称す）に関し、特に移
動体通信基地局（以下ＢＴＳと称す）に内蔵するＧＰＳ
受信機による移動体の測位方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a code division multiple access system (hereinafter referred to as "CDMA system"), and more particularly to a GPS built in a mobile communication base station (hereinafter referred to as "BTS").
The present invention relates to a method for positioning a moving object by a receiver.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のアナログ方式あるいはディジタル
方式のＴＤＭＡ方式の移動通信システムにおける移動局
の位置情報を得る手段としては、移動局にＧＰＳ受信機
を付加することによって位置座標を得る方法が一般的に
知られている。この方法では市街地において移動局周辺
に建築物及び地形地物の影響によりＧＰＳ衛星からの電
波が遮断され測位計算ができない、若しくは測定された
位置座標に誤差が生じることがある。この問題を解決す
るために特開平５−２３２２１０ではＭＣＡ無線基地
局、セルラー系陸上無線基地局にＧＰＳ受信機を持たせ
てＧＰＳ衛星の中継局として活用し移動局にて速度セン
サー、振動子ジャイロの補正手段を用いて測定された位
置情報をさらに補正する等の提案がなされている。2. Description of the Related Art As means for obtaining position information of a mobile station in a conventional analog or digital TDMA mobile communication system, a method of obtaining position coordinates by adding a GPS receiver to the mobile station is generally used. Is known to. In this method, radio waves from GPS satellites are cut off due to the influence of buildings and topographical features around the mobile station in an urban area, and positioning calculation cannot be performed, or an error may occur in the measured position coordinates. To solve this problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 5-232210 discloses a method in which an MCA radio base station and a cellular terrestrial radio base station have GPS receivers and are used as relay stations for GPS satellites. Proposals have been made to further correct the position information measured using the correction means.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の既存のＭＣＡ無
線システム、セルラー系移動通信システムでは、移動局
にＧＰＳ受信機を持たせなければ正確な位置情報が得ら
れない。したがって、移動局にＧＰＳ受信機をもたせる
という方法では、移動局の軽量化に大きな影響を与え、
移動局を小さくかつ軽くかつ安くするという点で問題と
なる。In a conventional existing MCA radio system and cellular mobile communication system, accurate position information cannot be obtained unless a mobile station has a GPS receiver. Therefore, the method of providing a mobile station with a GPS receiver greatly affects the weight reduction of the mobile station,
This is problematic in that the mobile station is small, light and cheap.
【０００４】本発明の目的は、ＣＤＭＡシステムにおけ
る移動局に、ＧＰＳ受信機を付加することなく、移動局
を測位するＣＤＭＡシステムにおける移動体の測位方法
を提供することである。An object of the present invention is to provide a method for positioning a mobile unit in a CDMA system for positioning a mobile station without adding a GPS receiver to the mobile station in the CDMA system.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のＣＤＭＡシステ
ムにおける移動体の測位方法は、移動通信のＣＤＭＡシ
ステムにおける移動体の測位方法であって、そのシステ
ムに設置されている少なくとも３箇所のＢＴＳに内蔵さ
れているＧＰＳ受信機から得られるシステムの同期を取
るために使用されるＵＴＣ（協定世界時）情報とＢＴＳ
の位置情報を移動局に送信し、移動局がＢＴＳに送り返
す移動局の識別符号を付加した移動体情報とＢＴＳ毎に
ＧＰＳ受信機から得られる位置情報を用いて移動体まで
の距離を算出し、少なくとも３箇所のＢＴＳからの距離
により移動局の位置を確定する。A positioning method for a mobile unit in a CDMA system according to the present invention is a method for positioning a mobile unit in a CDMA system for mobile communication, wherein at least three BTSs installed in the system are provided. UTC (Coordinated Universal Time) information and BTS used to synchronize the system obtained from the built-in GPS receiver
Is transmitted to the mobile station, and the mobile station sends back to the BTS the mobile station information to which the identification code of the mobile station has been added and the position information obtained from the GPS receiver for each BTS to calculate the distance to the mobile station. , The position of the mobile station is determined based on at least three distances from the BTS.
【０００６】また、本発明のＣＤＭＡシステムにおける
移動体の測位方法は、移動通信のＣＤＭＡシステムにお
ける移動体の測位方法であって、ＢＴＳが、ＢＴＳに内
蔵しているＧＰＳ受信機により、ＧＰＳ衛星から各ＢＴ
Ｓの位置を知るステップと、同時に各ＢＴＳがＧＰＳ衛
星からＵＴＣ情報を得るステップと、各ＢＴＳがＧＰＳ
衛星から知り得たＵＴＣ情報と位置情報を下りの制御チ
ャンネル上に乗せて、定められた符号を用いて拡散変調
して電波を送出するステップと、移動局が同じ符号を用
いて逆拡散をかけて、各ＢＴＳから、ＵＴＣ情報と位置
情報を得るステップと、移動局がＵＴＣ情報と位置情報
に移動局識別の情報を加えて移動体情報として、各ＢＴ
Ｓに移動体情報を返すステップと、各ＢＴＳが送出して
から移動局から返送されてくるまでの時間を知るステッ
プと、各ＢＴＳがＢＴＳから移動局までの下り信号到達
時間と移動局からＢＴＳまでの上り信号の到達時間が同
じであるとして、送出から返送までにかかった時間を等
分した下りもしくは上り信号の到達時間から、移動局ま
での距離を計算するステップと、各ＢＴＳが距離情報を
ＢＴＳ制御装置を経由して移動体通信交換局（ＭＳＣと
略称）に送るステップと、ＭＳＣが各ＢＴＳから得た情
報より移動局の位置を割り出すステップを有する。A positioning method for a mobile unit in a CDMA system according to the present invention is a method for positioning a mobile unit in a CDMA system for mobile communication, wherein a BTS is transmitted from a GPS satellite by a GPS receiver built in the BTS. Each BT
Determining the position of S, simultaneously obtaining the UTC information from the GPS satellites by each BTS,
UTC information and position information obtained from a satellite are placed on a downlink control channel, spread-modulated using a predetermined code and transmitted, and the mobile station despreads using the same code. Obtaining UTC information and location information from each BTS, and the mobile station adding information of mobile station identification to the UTC information and location information to obtain each BT as mobile body information.
Returning the mobile unit information to S, knowing the time from when each BTS is transmitted to when it is returned from the mobile station, when each BTS receives the downlink signal from the BTS to the mobile station, and Calculating the distance to the mobile station from the arrival time of the downlink or uplink signal obtained by equally dividing the time taken from transmission to return, assuming that the arrival time of the uplink signal is the same, To the mobile switching center (MSC) via the BTS controller, and the MSC determines the position of the mobile station from information obtained from each BTS.
【０００７】更に、移動局までの距離を計算するステッ
プは、移動局が通話を開始した時、位置登録されている
ＢＴＳから送出される位置情報の到達時間からＢＴＳと
の距離を算出するステップと、移動局が算出した距離を
ＢＴＳに返すことによって、ＭＳＣが先にＢＴＳから得
た距離を移動局から送られてきた距離によって補正する
ステップを有する。Further, the step of calculating the distance to the mobile station includes the step of calculating the distance to the BTS from the arrival time of the position information transmitted from the BTS whose position is registered when the mobile station starts talking. , By returning the distance calculated by the mobile station to the BTS, the MSC corrects the distance previously obtained from the BTS by the distance sent from the mobile station.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】本発明のＣＤＭＡシステムにおけ
る移動体の測位方法は、ＣＤＭＡシステムの少なくとも
３箇所のＢＴＳに内蔵するＧＰＳ受信機を使ってＧＰＳ
衛星より、各ＢＴＳ間の同期をとるために使用されてい
る、協定世界時のＵＴＣ時刻と位置座標を受信し、ま
た、各ＢＴＳ毎に制御チャンネルを経由して発信された
ＵＴＣ情報と位置情報が、どの程度の遅延時間でどの移
動局から返送された信号であるのかが分かることから、
同一の移動局から返送されたデータを少なくとも３箇所
のＢＴＳから移動局までの時間差のデータを基に移動局
の位置座標を計算する測位方法である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A mobile positioning method in a CDMA system according to the present invention uses a GPS receiver built in at least three BTSs of a CDMA system.
UTC time and position coordinates in Coordinated Universal Time, which are used for synchronization between BTSs, are received from satellites, and UTC information and position information transmitted via a control channel for each BTS are received. Can be known from which mobile station the signal is returned with what delay time,
This is a positioning method of calculating position coordinates of a mobile station based on data returned from the same mobile station and data of a time difference between at least three BTSs and the mobile station.
【０００９】本発明の実施例について図面を参照して説
明する。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１０】図１は本発明の対象とするＣＤＭＡシステ
ム構成の概略を示している。それぞれ３つのＢＴＳＢ
１、Ｂ２、Ｂ３は３つのＧＰＳ衛星Ａ１、Ａ２、Ａ３か
ら位置座標とＵＴＣ時刻の情報を得る。各ＢＴＳは移動
局Ｆに対してＧＰＳ衛星から得たＵＴＣ時刻情報を用い
て、ある時刻に制御チャンネルのデータを送出し、移動
局Ｆから返送されてきた制御チャンネルのデータの到着
時刻までの時間差を得る。各ＢＴＳ Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３
にて得られた時間差を図１中に示す、ｔ１、ｔ２、ｔ３
で表わされるデータをＢＴＳ制御装置（ＢＳＣ）を経由
して移動体通信交換局（ＭＳＣ）に送られる。ＭＳＣで
はＢＴＳ Ｂｌ、Ｂ２、Ｂ３の位置座標とｔ１、ｔ２、
ｔ３の時間差のデータを用いて移動局の位置座標を算出
する。この算出はＭＳＣではなく外部装置にて行つても
差し支えない。FIG. 1 schematically shows the configuration of a CDMA system to which the present invention is applied. 3 BTSBs each
1, B2 and B3 obtain position coordinate and UTC time information from three GPS satellites A1, A2 and A3. Each BTS transmits control channel data at a certain time to the mobile station F using UTC time information obtained from a GPS satellite, and a time difference between the arrival of the control channel data returned from the mobile station F and the arrival time. Get. Each BTS B1, B2, B3
The time differences obtained in are shown in FIG. 1, and t1, t2, t3
Is sent to the mobile switching center (MSC) via the BTS controller (BSC). In the MSC, the position coordinates of BTS B1, B2, B3 and t1, t2,
The position coordinates of the mobile station are calculated using the data of the time difference of t3. This calculation may be performed not by the MSC but by an external device.
【００１１】次に、本発明の測位方法の動作を図２およ
び図３に示すフローチャートを使用して説明する。ＢＴ
Ｓは内蔵されているＧＰＳ受信機によりＧＰＳ衛星から
の電波を受信し、各ＢＴＳはＧＰＳ衛星の位置を知るこ
とができる（Ｓ１）。また、同時に各ＢＴＳはＧＰＳ衛
星からＵＴＣ（Universal Time Coordinated）を得るこ
とができる（Ｓ２）。Next, the operation of the positioning method according to the present invention will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. BT
S receives a radio wave from a GPS satellite by a built-in GPS receiver, and each BTS can know the position of the GPS satellite (S1). At the same time, each BTS can obtain UTC (Universal Time Coordinated) from GPS satellites (S2).
【００１２】各ＢＴＳはＧＰＳ衛星から知り得たＵＴＣ
情報と位置情報を下りの制御チャンネル上に乗せて、定
められた符号を用いて拡散変調して電波を送出する（Ｓ
３）。移動局側では同じ符号を用いて逆拡散をかけて、
各ＢＴＳから、そのＵＴＣ情報を得る（Ｓ４）。移動局
は、ＵＴＣ情報に電話番号、製造番号等の情報を加え
て、各ＢＴＳにその情報を返す（Ｓ５）。各ＢＴＳは送
出時間をＵＴＣ情報として盛り込んでいるので、送出し
てから移動局から返送されてくるまでの時間を知ること
ができる（Ｓ６）。Each BTS is a UTC obtained from a GPS satellite.
The information and the position information are put on a downlink control channel, and are spread-modulated using a predetermined code to transmit a radio wave (S
3). On the mobile station side, despreading is performed using the same code,
The UTC information is obtained from each BTS (S4). The mobile station adds information such as a telephone number and a serial number to the UTC information and returns the information to each BTS (S5). Since each BTS includes the transmission time as UTC information, it is possible to know the time from transmission to return from the mobile station (S6).
【００１３】各ＢＴＳでは、ＢＴＳから移動局までの下
り信号到達時間と移動局からＢＴＳまでの上り信号の到
達時間が同じであるとして、送出から返送までにかかっ
た時間を等分した下りもしくは上り信号の到達時間か
ら、移動局までの距離を計算する（Ｓ７）。各ＢＴＳは
その距離情報をＢＳＣを経由してＭＳＣに送る（Ｓ
８）。ＭＳＣでは各ＢＴＳから得られた情報より移動局
の位置を割り出す（Ｓ９）。In each BTS, it is assumed that the arrival time of the downlink signal from the BTS to the mobile station is equal to the arrival time of the uplink signal from the mobile station to the BTS. The distance to the mobile station is calculated from the arrival time of the signal (S7). Each BTS sends its distance information to the MSC via the BSC (S
8). The MSC determines the position of the mobile station from the information obtained from each BTS (S9).
【００１４】一方、移動局が通話を開始した時、位置登
録されているＢＴＳから送出される位置情報の到達時間
からＢＴＳとの距離を算出する（Ｓ１Ｏ）。移動局が算
出した距離をＢＴＳに返すことによって、ＭＳＣが先に
ＢＴＳから得た距離を移動局から送られてきた距離によ
って補正する（Ｓ１１）。On the other hand, when the mobile station starts talking, the distance to the BTS is calculated from the arrival time of the position information transmitted from the BTS whose position is registered (S1O). By returning the distance calculated by the mobile station to the BTS, the MSC corrects the distance previously obtained from the BTS by the distance sent from the mobile station (S11).
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＣＤＭＡ
システムにおける移動局の測位法においては、移動局に
ＧＰＳ受信機を付加することなく正確な位置を測定でき
るため、移動局の縮小化、軽量化、原価低減等を実現で
きる効果がある。As described above, the CDMA of the present invention
In the positioning method of the mobile station in the system, since the accurate position can be measured without adding a GPS receiver to the mobile station, there is an effect that the mobile station can be reduced in size, weight, cost, and the like.
【００１６】本発明によって、ＣＤＭＡシステムにおけ
る移動局、ディジタル携帯電話自身がＧＰＳ受信機と同
等以上の位置座標を得ることができることと、ＣＤＭＡ
システムは無線区間におけるデータを大量に伝送可能で
あることから、ナビゲーシヨンシステムの画面部分のみ
を用意するだけで携帯電話を接続し、地図データと位置
情報を無線でデータ伝送することへの応用、緊急時の位
置探索等への応用等多岐にわたり応用できるため、ＣＤ
ＭＡシステム内において多種多様のシステムを安価に構
築しうる効果がある。According to the present invention, a mobile station and a digital mobile phone in a CDMA system can obtain position coordinates equal to or higher than that of a GPS receiver, and
Since the system can transmit a large amount of data in wireless sections, it is possible to connect a mobile phone simply by preparing only the screen part of the navigation system and apply it to wireless transmission of map data and location information. Because it can be applied to a wide variety of applications such as location search in an emergency, CD
There is an effect that various systems can be constructed at low cost in the MA system.
【図１】本発明の対象となるＣＤＭＡシステム構成の概
略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a CDMA system configuration to which the present invention is applied.
【図２】本発明の動作を示すフローチャート図である。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the present invention.
【図３】本発明の距離補正のフローチャート図である。FIG. 3 is a flowchart of distance correction according to the present invention.
Ａ１、Ａ２、Ａ３ ＧＰＳ衛星 Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ 移動体通信基地局（ＢＴＳ） Ｃ 移動局 Ｄ ＢＴＳ制御装置（ＢＳＣ） Ｅ 移動体通信交換局（ＭＳＣ） A1, A2, A3 GPS satellites B1, B2, B3 Mobile communication base station (BTS) C Mobile station D BTS controller (BSC) E Mobile communication switching center (MSC)
Claims (3)
おける移動体の測位方法であって、 前記システムに設置されている少なくとも３箇所の移動
体通信基地局に内蔵されているＧＰＳ受信機から得られ
る前記システムの同期を取るために使用されるＵＴＣ情
報と前記移動体通信基地局の位置情報を移動局に送信
し、前記移動局が移動体通信基地局に送り返す移動局の
識別符号を付加した移動体情報と前記移動体通信基地局
毎にＧＰＳ受信機から得られる位置情報を用いて移動体
までの距離を算出し、少なくとも３箇所の移動体通信基
地局からの距離により移動局の位置を確定する符号分割
多元接続システムにおける移動体の測位方法。1. A mobile positioning method in a code division multiple access system for mobile communication, wherein the positioning method is obtained from a GPS receiver built in at least three mobile communication base stations installed in the system. The mobile station transmits UTC information used for synchronizing the system and position information of the mobile communication base station to the mobile station, and the mobile station returns an identification code of the mobile station back to the mobile communication base station. The distance to the mobile unit is calculated using the body information and the position information obtained from the GPS receiver for each mobile communication base station, and the position of the mobile station is determined based on the distances from at least three mobile communication base stations. Mobile positioning method in a CDMA system.
おける移動体の測位方法であって、 移動体通信基地局が、前記移動体通信基地局に内蔵して
いるＧＰＳ受信機により、ＧＰＳ衛星から各移動体通信
基地局の位置を知るステップと、 同時に各移動体通信基地局がＧＰＳ衛星からＵＴＣ情報
を得るステップと、 各移動体通信基地局がＧＰＳ衛星から知り得たＵＴＣ情
報と位置情報を下りの制御チャンネル上に乗せて、定め
られた符号を用いて拡散変調して電波を送出するステッ
プと、 移動局が同じ符号を用いて逆拡散をかけて、各移動体通
信基地局から、前記ＵＴＣ情報と位置情報を得るステッ
プと、 移動局がＵＴＣ情報と位置情報に移動局識別の情報を加
えて移動体情報として、各移動体通信基地局に前記移動
体情報を返すステップと、 各移動体通信基地局が送出してから移動局から返送され
てくるまでの時間を知るステップと、 各移動体通信基地局が移動体通信基地局から移動局まで
の下り信号到達時間と移動局から移動体通信基地局まで
の上り信号の到達時間が同じであるとして、送出から返
送までにかかった時間を等分した下りもしくは上り信号
の到達時間から、移動局までの距離を計算するステップ
と、 各移動体通信基地局が前記距離情報を移動体通信基地局
の制御装置を経由して移動体通信交換局に送るステップ
と、 前記移動体通信交換局が各移動体通信基地局から得た情
報より移動局の位置を割り出すステップを有する符号分
割多元接続システムにおける移動体の測位方法。2. A method of positioning a mobile unit in a code division multiple access system for mobile communication, comprising: a mobile communication base station which receives a signal from a GPS satellite by using a GPS receiver built in the mobile communication base station. A step of knowing the position of the mobile communication base station; a step of simultaneously obtaining UTC information from the GPS satellites by each mobile communication base station; and a step of downloading the UTC information and position information obtained by each mobile communication base station from the GPS satellites. Transmitting a radio wave by performing spread modulation using a predetermined code on the control channel of the mobile communication base station; and performing despreading by the mobile station using the same code. Obtaining information and location information; and returning the mobile information to each mobile communication base station as mobile information by adding a mobile station identification information to UTC information and location information. Knowing the time from when each mobile communication base station transmits to when it is returned from the mobile station; and when each mobile communication base station determines the downlink signal arrival time from the mobile communication base station to the mobile station and the mobile station. Calculating the distance to the mobile station from the arrival time of the downlink or uplink signal, which equally divides the time taken from transmission to return, assuming that the arrival time of the uplink signal from the mobile communication base station is the same as Sending each mobile communication base station the distance information to the mobile communication switching center via the control device of the mobile communication base station; and obtaining the mobile communication switching station from each mobile communication base station. A method for positioning a mobile unit in a code division multiple access system having a step of determining a position of a mobile station from information.
プが、 前記移動局が通話を開始した時、位置登録されている移
動体通信基地局から送出される位置情報の到達時間から
移動体通信基地局との距離を算出するステップと、 前記移動局が算出した距離を移動体通信基地局に返すこ
とによって、移動体通信交換局が先に移動体通信基地局
から得た距離を移動局から送られてきた距離によって補
正するステップを有する請求項２記載の符号分割多元接
続システムにおける移動体の測位方法。3. The step of calculating the distance to the mobile station, comprising: when the mobile station starts a call, a mobile communication based on an arrival time of position information transmitted from a registered mobile communication base station. Calculating the distance to the base station, and by returning the distance calculated by the mobile station to the mobile communication base station, the mobile communication switching station obtains the distance previously obtained from the mobile communication base station from the mobile station. 3. The method according to claim 2, further comprising the step of correcting the distance based on the transmitted distance.
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- 1996-08-07 JP JP20810196A patent/JP2828046B2/en not_active Expired - Fee Related
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