JP3399623B2 - 移動局位置捕捉装置 - Google Patents
移動局位置捕捉装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地上に固定された複数
の基地局と、陸上、水上、または空中を移動する移動局
とからなる移動体通信システムにおける、移動局の空間
位置を特定する移動局位置捕捉装置に関し、特に、同一
のクロックにそれぞれ同期された所定の同期信号と、自
局を特定するための識別信号とを各送信信号に含む複数
の基地局と、これらの基地局からの各送信信号を同時に
受信できる移動局とから成る移動体通信システムにおけ
る移動局位置捕捉装置に関する。 【０００２】近年の自動車無線電話、携帯電話等の移動
体通信システムの発展に伴い、こうしたシステムの通信
品質の向上が要請され、また、新たな付加価値の提供が
求められている。 【０００３】 【従来の技術】従来、移動局が通信中の基地局を他の基
地局に切り替えるハンドオフ制御や、移動局に設けられ
た複数のアンテナの中から最適な受信状態のアンテナを
選択するなどして受信を行うダイバーシティ受信制御に
は、基地局からの送信電波を移動局で受信したときの受
信レベルが制御パラメータとして用いられてきた。例え
ば、通信中の第１の基地局からの電波の移動局での受信
レベルが所定値以下になると、移動局は、受信レベルが
所定値を越えている他の第２の基地局と通信するように
し、固定網側の通話相手端末も第１の基地局から第２の
基地局へ接続切替えを行うようにしている。また、移動
局に設けられた複数のアンテナで同一の基地局からの電
波を受信し、それらの中で、受信レベルの一番大きいア
ンテナを常時選択し、そのアンテナを用いて通信を行う
ようにしている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０に示す
ように、基地局１０１から送信された電波は、移動局１
０２へ経路１０３を経て直接届くものだけでなく、障害
物１０４で回折して経路１０５を経て届くものや、障害
物１０６で反射して経路１０７を経て届くものがある。
こうした環境では、移動局１０２の移動に伴い、受信レ
ベルが激しく変動する。 【０００５】そのため、こうした変動の激しい受信レベ
ルに基づいてハンドオフ制御を行うと、通信相手の基地
局の誤選択が発生して通信品質の劣化を招くという問題
点があった。また、変動の激しい受信レベルに基づいて
ダイバーシティ受信制御を適切に行うためには、制御ア
ルゴリズムが複雑化してしまい、その結果、処理時間が
長くなってしまうという問題点があった。 【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、適切な切替えタイミングによるハンドオフ制
御を可能とする移動局位置捕捉装置を提供することを第
１の目的とする。 【０００７】また、本発明は、処理時間の短いダイバー
シティ受信制御を可能とする移動局位置捕捉装置を提供
することを第２の目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、図１に示すように、同一のクロックにそ
れぞれ同期された所定の同期信号と、自局を特定するた
めの識別信号とを各送信信号に含む複数の基地局１ａ〜
１ｎと、これらの基地局１ａ〜１ｎからの各送信信号を
同時に受信できる移動局２とから成る移動体通信システ
ムにおける移動局位置捕捉装置が提供される。 【０００９】この移動局位置捕捉装置は、各基地局１ａ
〜１ｎからの送信信号を受信する移動局２の受信手段３
と、各送信信号中に含まれる所定の同期信号および識別
信号を抽出する抽出手段４と、抽出手段４が各所定の同
期信号を抽出した各タイミングの、所定タイミングに対
する時間差を検出する時間差検出手段５と、抽出手段４
で抽出された各基地局１ａ〜１ｎからの識別信号に基づ
き、各基地局１ａ〜１ｎの位置座標値を検出する基地局
座標検出手段６と、時間差検出手段５が検出した各時間
差および基地局座標検出手段６が検出した各位置座標値
に基づき、移動局２の位置座標を算出する移動局座標算
出手段７とから構成される。 【００１０】 【作用】以上の構成において、図１に示すように、移動
局２の受信手段３が、各基地局１ａ〜１ｎからの送信信
号を受信し、それらの各送信信号中に含まれる所定の同
期信号および識別信号を抽出手段４によって抽出する。
その際、時間差検出手段５が、抽出手段４にて各所定の
同期信号を抽出している各タイミングを監視していて、
所定タイミングに対する各タイミングの時間差を検出す
る。一方、基地局座標検出手段６が、抽出手段４で抽出
された各基地局１ａ〜１ｎからの識別信号に基づき、各
基地局１ａ〜１ｎの位置座標値を検出する。 【００１１】こうして得られた、時間差検出手段５が検
出した各時間差と、基地局座標検出手段６が検出した各
位置座標値とに基づき、移動局座標算出手段７が、移動
局２の位置座標を算出する。 【００１２】このように移動局２の位置座標が求められ
るので、これに基づいて、移動局２と通信を行うのに最
適な基地局が簡単に決まり、受信レベルのみに依存しな
いハンドオフ制御が可能となる。 【００１３】また、移動局２の位置座標の時間的変化に
基づき移動局２の移動速度が求められ、一方、移動局２
の移動速度と、フェーディングによる受信レベルの時間
的な変動ピッチとには比例関係があるので、移動局２の
移動速度に基づき受信レベルの変動ピッチを求めること
ができる。この求められた変動ピッチで平均化時間を決
め、この平均化時間で受信レベルの平均化を行なって受
信レベルを求める。この求められた受信レベルは、フェ
ーディングによって時間的に変動することはないので、
処理時間の短いダイバーシティ受信制御が可能となる。 【００１４】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は、本発明の移動局位置捕捉装置が設けら
れる移動体通信システム全体の構成を示す図である。す
なわち、地上に固定された少なくとも４つの基地局１１
〜１４と、陸上、水上、または空中を移動するととも
に、基地局１１〜１４からの各送信信号を同時に受信で
きる移動局１５とから構成される。この移動体通信シス
テムでは、送信データを拡散符号（ＰＮ符号）を用いて
２次変調して得られたＤＳ／ＳＳ（Direct Sequence/Sp
read Spectrum)信号を使用する。基地局１１〜１４の各
クロックはマスタクロックに完全に同期しており、基地
局１１〜１４からそれぞれ送信される各ＤＳ／ＳＳ信号
は、それらのクロックに同期した所定の同期信号（拡散
符号）を含んでいる。また、拡散符号は、各基地局毎に
互いに異なるコードからなり、例えば数１００ビットで
構成される符号であり、この数１００ビット分が、送信
データ１ビットに対応して変調に供される。拡散符号
は、各基地局毎に互いに異なるコードからなるので、拡
散符号を、個々の基地局を識別するための識別符号とし
て利用できる。 【００１５】図３は、移動局１５の内部構成を示す図で
ある。図中、アンテナ２１で受信された基地局からの送
信信号は、アンテナ共用器（Duplexer) ２２、受信信号
増幅部２３、および位相検波器２４を介して拡散復調回
路２５へ入力される。位相検波器２４は、入力したＤＳ
／ＳＳ信号を搬送波（ｆｃ）を用いてベースバンドのＤ
Ｓ／ＳＳ信号に復調する。拡散復調回路２５は、例えば
４つの個別の拡散復調器２５ａ〜２５ｄから構成され
る。拡散復調器２５ａ〜２５ｄは、位相検波器２４から
出力された周辺の４つの基地局からの拡散変調信号に対
し、内蔵する各ＰＮ符号発生器で発生される拡散符号に
基づき拡散符号復調をそれぞれ行い、スイッチ２６へ出
力する。また、拡散復調器２５ａ〜２５ｄは、拡散符号
復調された信号の中から所定の同期信号を検出して位置
捕捉処理部２７へそれぞれ送るとともに、その所定の同
期信号が検出された拡散復調回路に供給されていた拡散
符号を位置捕捉処理部２７へ送るようにする。拡散復調
器２５ａ〜２５ｄの詳しい内部構成をつぎに説明する。 【００１６】図４は拡散復調器２５ａ〜２５ｄの詳しい
内部構成を示すブロック図である。各拡散復調器は同一
の構成となっている。すなわち、ベースバンドのＤＳ／
ＳＳ信号を、非線形弾性表面波素子であるコンボルバ３
６によって信号処理してピーク信号を取り出し、Ａ／Ｄ
変換器３７でディジタル信号に変換して位置捕捉処理部
２７へ送る。また、Ａ／Ｄ変換器３７の出力から拡散符
号発生用の同期信号を得てＰＮ符号発生器３８へ送る。
ＰＮ符号発生器３８では、対応の基地局の拡散符号を、
送られた同期信号に基づき発生して排他的論理和回路３
９へ送る。一方、排他的論理和回路３９にはベースバン
ドのＤＳ／ＳＳ信号が送られており、排他的論理和回路
３９は、このＤＳ／ＳＳ信号と拡散符号との排他的論理
和をとり、スイッチ２６へ出力する。 【００１７】なお、上記コンボルバ３６およびＰＮ符号
発生器３８をプロセッサで構成し、上記コンボルバ３６
およびＰＮ符号発生器３８の機能をソフトウェアにより
実現するようにしてもよい。 【００１８】図３に戻って、位置捕捉処理部２７は、カ
ウンタ、記憶部、入出力部等を含むプロセッサで構成さ
れ、所定の同期信号が検出される各タイミングに基づ
き、所定タイミングに対するそれらの各タイミングの時
間差を求め、拡散符号とともに情報変調回路２８へ送
る。この位置捕捉処理部２７についての詳細な説明は、
図５を参照して後述する。 【００１９】スイッチ２６は、回線制御回路２９からの
切替え制御により作動して、拡散復調器２５ａ〜２５ｄ
からの４つの出力のうちの１つだけを情報復調回路３０
へ送る。情報復調回路３０は、多重された信号の分離を
行い、分離された各データのうちの、自移動局のユーザ
に向けたユーザ情報については外部へ出力し、４つの基
地局のうちのいずれを受信すべきかを指令する回線制御
データについては回線制御回路２９へ送り、後述する基
地局から送られた自移動局の位置座標値データについて
は表示装置３１および微分回路３２へ送る。微分回路３
２の出力はダイバーシティ回路３３および表示装置３１
へ送られる。表示装置３１、微分回路３２、およびダイ
バーシティ回路３３については後述する。 【００２０】自移動局のユーザからのユーザ情報は情報
変調回路２８に入力され、情報変調回路２８は、このユ
ーザ情報を、位置捕捉処理部２７から送られた時間差デ
ータおよび拡散符号とともに多重化して拡散変調回路３
４へ送る。拡散変調回路３４は自移動局の拡散符号に基
づき拡散符号変調を行い、この変調信号は、送信信号増
幅部３５およびアンテナ共用器２２を介してアンテナ２
１から出力される。 【００２１】位置捕捉処理部２７から出力された時間差
データおよび拡散符号は基地局へ送られ、基地局で、後
述のように、移動局の位置座標が算出される。この算出
された移動局の位置座標データが、再び移動局１５に戻
されて表示装置３１および微分回路３２へ送られる。微
分回路３２は、位置座標データの時間的変化から移動局
の移動速度を求め、ダイバーシティ回路３３および表示
装置３１へ出力する。表示装置３１は、地図を表示し、
その地図上に位置座標データに基づいた自移動局位置を
マーキングし、また、移動速度を表示するようにする。
一方、ダイバーシティ回路３３は、送られた自移動局の
移動速度に基づき、基地局からの受信波の受信レベルの
変動ピッチを求め、この求められた変動ピッチで平均化
時間を決め、この平均化時間で受信レベルの平均化を行
なう。このようにして求めた受信レベルに基づいて、ダ
イバーシティ回路３３はダイバーシティ受信制御を行
う。この平均化された受信レベルは、フェーディングに
よって時間的に変動することはないので、処理時間の短
いダイバーシティ受信制御が可能となる。 【００２２】図５は、位置捕捉処理部２７の作動を示す
フローチャートである。以下、ステップに沿って説明す
る。 〔Ｓ１〕まず、４つの基地局１１〜１４のうちの、移動
局１５に１番目に近い基地局Ａから送られた所定の同期
信号ｔ0 を拡散復調回路２５から受け取る。 【００２３】〔Ｓ２〕この最初の所定の同期信号ｔ0 の
受信によってタイマを０からスタートさせる。タイマ
は、拡散符号の各ビットをカウントするカウンタから構
成される。 【００２４】〔Ｓ３〕また、この所定の同期信号ｔ0 を
受け取ったときのタイマ値Ｔ0 を記憶部に記録する。当
然、タイマ値Ｔ0 は０である。すなわち、ステップＳ１
で基地局Ａから送られた所定の同期信号ｔ0 を受け取っ
たタイミングが、前述の所定タイミングに相当する。 【００２５】〔Ｓ４〕この所定の同期信号ｔ0 に対応す
る基地局Ａの基地局情報、すなわち基地局を識別できる
基地局Ａの拡散符号を、拡散復調回路２５から受け取
り、情報変調回路２８へ出力する。 【００２６】〔Ｓ５〕ステップＳ３で記憶部に記録した
タイマ値Ｔ0 を情報変調回路２８へ出力する。 〔Ｓ６〕４つの基地局１１〜１４のうちの、移動局１５
に２番目に近い基地局Ｂから送られた所定の同期信号ｔ
0 を拡散復調回路２５から受け取る。 【００２７】〔Ｓ７〕ステップＳ６で所定の同期信号ｔ
0 を受け取ったときのタイマ値Ｔ1を記憶部に記録す
る。このタイマ値Ｔ1 は、ステップＳ１で基地局Ａから
の所定の同期信号ｔ0 を受け取ったタイミングと、ステ
ップＳ６で基地局Ｂからの所定の同期信号ｔ0 を受け取
ったタイミングとの差の時間となる。 【００２８】〔Ｓ８〕ステップＳ６で受け取った所定の
同期信号ｔ0 に対応する基地局Ｂの基地局情報、すなわ
ち基地局Ｂの拡散符号を、拡散復調回路２５から受け取
り、情報変調回路２８へ出力する。 【００２９】〔Ｓ９〕ステップＳ７で記憶部に記録した
タイマ値Ｔ1 を情報変調回路２８へ出力する。 〔Ｓ１０〕４つの基地局１１〜１４のうちの、移動局１
５に３番目に近い基地局Ｃから送られた所定の同期信号
ｔ0 を拡散復調回路２５から受け取る。 【００３０】〔Ｓ１１〕ステップＳ１０で所定の同期信
号ｔ0 を受け取ったときのタイマ値Ｔ2 を記憶部に記録
する。このタイマ値Ｔ2 は、ステップＳ１で基地局Ａか
らの所定の同期信号ｔ0 を受け取ったタイミングと、ス
テップＳ１０で基地局Ｃからの所定の同期信号ｔ0 を受
け取ったタイミングとの差の時間となる。 【００３１】〔Ｓ１２〕ステップＳ１０で受け取った所
定の同期信号ｔ0 に対応する基地局Ｃの基地局情報、す
なわち基地局Ｃの拡散符号を、拡散復調回路２５から受
け取り、情報変調回路２８へ出力する。 【００３２】〔Ｓ１３〕ステップＳ１１で記憶部に記録
したタイマ値Ｔ2 を情報変調回路２８へ出力する。 〔Ｓ１４〕４つの基地局１１〜１４のうちの、移動局１
５に４番目に近い基地局Ｄから送られた所定の同期信号
ｔ0 を拡散復調回路２５から受け取る。 【００３３】〔Ｓ１５〕ステップＳ１４で所定の同期信
号ｔ0 を受け取ったときのタイマ値Ｔ3 を記憶部に記録
する。このタイマ値Ｔ3 は、ステップＳ１で基地局Ａか
らの所定の同期信号ｔ0 を受け取ったタイミングと、ス
テップＳ１４で基地局Ｄからの所定の同期信号ｔ0 を受
け取ったタイミングとの差の時間となる。 【００３４】〔Ｓ１６〕ステップＳ１４で受け取った所
定の同期信号ｔ0 に対応する基地局Ｄの基地局情報、す
なわち基地局Ｄの拡散符号を、拡散復調回路２５から受
け取り、情報変調回路２８へ出力する。 【００３５】〔Ｓ１７〕ステップＳ１５で記憶部に記録
したタイマ値Ｔ3 を情報変調回路２８へ出力する。以上
のようにして移動局から送られた各時間差データや各基
地局情報を、基地局側で処理する位置捕捉装置をつぎに
説明する。 【００３６】図６は、基地局側の位置捕捉装置の機能的
な構成図である。この基地局側の位置捕捉装置は、プロ
セッサで構成され、４つの基地局１１〜１４のうちの少
なくとも１つがこうした構成を備えている。図６は、プ
ロセッサの処理実行によって実現する機能を示してい
る。 【００３７】すなわち、移動局から送られた変調信号は
基地局で復調され、その復調された信号の中から、移動
局の位置捕捉処理部２７から送られた各時間差データＴ
0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 および各拡散符号からなる基地局
情報Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが取り出される。 【００３８】各基地局情報Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、基地局情
報Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの受信部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４
１ｄへそれぞれ送られ、また、各時間差データＴ0 ，Ｔ
1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 は、タイマ値受信部４２ａ，４２ｂ，４
２ｃ，４２ｄへそれぞれ送られる。基地局情報の受信部
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは、各基地局情報Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄをそれぞれ受け取り、基地局座標出力部４５
へ送る。 【００３９】タイマ値受信部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，
４２ｄは、各時間差データＴ0 ，Ｔ 1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 をそ
れぞれ受け取り、タイマ値記録部４３ａ，４３ｂ，４３
ｃ，４３ｄへ送って、それぞれ記憶する。距離ｌA ，ｌ
B ，ｌC ，ｌD の算出部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４
ｄでは、タイマ値記録部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３
ｄに記憶された時間差データＴ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 を
それぞれ読み出し、時間差データＴ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ
3 に光速度を乗算して距離ｌA ，ｌB ，ｌC ，ｌD をそ
れぞれ算出し、移動局座標算出部４７へ出力する。 【００４０】基地局座標出力部４５には、システムに関
わる全ての基地局についての拡散符号と、それらの基地
局の位置座標値との対応表が記憶されている。基地局座
標出力部４５は、この対応表から、拡散符号で表される
各基地局情報Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する各基地局の位置
座標値（ｘA ，ｙA ，ｚA ），（ｘB ，ｙB ，ｚB ），
（ｘC ，ｙC ，ｚC ），（ｘD ，ｙD ，ｚD ）を読み出
し、移動局座標算出部４７へ出力する。 【００４１】図７は、移動局座標算出部４７の作動を示
すフローチャートである。移動局座標算出部４７は、移
動局の位置座標値等を算出するものである。図のステッ
プに沿って説明する。 【００４２】〔Ｓ３１〕各基地局の位置座標値（ｘA ，
ｙA ，ｚA ），（ｘB ，ｙB ，ｚB），（ｘC ，ｙC ，
ｚC ），（ｘD ，ｙD ，ｚD ）および距離ｌA ，ｌB ，
ｌC，ｌD を受け取る。 【００４３】〔Ｓ３２〕これらの値を用いて、下記式
（１），（２），（３），（４）に基づき、これらの式
を同時に満たす移動局の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）および
オフセット距離Δを算出する。 【００４４】 【数１】 （ｘ−ｘA ）2 ＋（ｙ−ｙA ）2 ＋（ｚ−ｚA ）2 ＝（ｌA ＋Δ）2 ・（１） 【００４５】 【数２】 （ｘ−ｘB ）2 ＋（ｙ−ｙB ）2 ＋（ｚ−ｚB ）2 ＝（ｌB ＋Δ）2 ・（２） 【００４６】 【数３】 （ｘ−ｘC ）2 ＋（ｙ−ｙC ）2 ＋（ｚ−ｚC ）2 ＝（ｌC ＋Δ）2 ・（３） 【００４７】 【数４】 （ｘ−ｘD ）2 ＋（ｙ−ｙD ）2 ＋（ｚ−ｚD ）2 ＝（ｌD ＋Δ）2 ・（４） 〔Ｓ３３〕算出された移動局の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）
を移動局速度算出部４８および座標値出力部５０へ出力
する。 【００４８】図６に戻り、移動局速度算出部４８は、移
動局の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）の時間的変化から移動局
の移動方向を含めた移動速度を算出し、速度出力部４９
へ出力する。 【００４９】座標値出力部５０は移動局の位置座標値を
出力し、速度出力部４９は移動局の移動速度を出力す
る。移動局の位置座標値は基地局で変調された後、対応
の移動局へ送られる。また、基地局では、移動局の位置
座標および移動速度のデータを、各基地局の回線制御を
行う制御局へ送る。制御局では、送られたデータをハン
ドオフ制御、無線チャネル割当て制御等の無線回線制御
に利用する。例えば、制御局は、各基地局の配置位置を
当然知っているので、その配置図上で、移動局の位置や
移動方向、移動速度を知ることにより、基地局の切替え
を適切なタイミングで行うことが可能となる。特に、移
動局が、受信レベルが変動し易い環境にあっても、受信
レベルのみに依存しないハンドオフ制御ができるので、
適切なタイミングによる基地局切替えが実現する。 【００５０】つぎに、本発明の移動局位置捕捉装置で検
出し得る移動局の位置座標の精度を説明する。図８は、
ＤＳ／ＳＳ信号の構成を示す図である。すなわち、符号
長Ｎビットの拡散符号を用いて送信データ１ビット分を
変調したときに得られるＤＳ／ＳＳ信号の構成を図示し
ている。チップ幅Ｔｃは拡散符号１ビット分の幅であ
り、データ幅Ｔｄは、送信データ１ビット分の幅、つま
り送信データのビットレートの逆数である。 【００５１】ここで、ＤＳ／ＳＳ信号による移動局の位
置座標の測定精度は、チップ幅Ｔｃ（ｓｅｃ）に依存す
る。すなわち、図３の位置捕捉処理部２７内のタイマ
（カウンタ）は、前述のように、拡散符号を構成するビ
ット数をカウントすることによりタイマ値を得ているの
で、このビット幅であるチップ幅Ｔｃが測定精度を決め
ることになる。 【００５２】チップ幅Ｔｃは、データ幅Ｔｄおよび拡散
符号の符号長Ｎビットを用いて、下記式（５）で表され
る。 【００５３】 【数５】 Ｔｃ＝Ｔｄ／Ｎ ・・・（５） 一方、図９はＤＳ／ＳＳ信号のスペクトラムを示す図で
ある。すなわち、帯域幅（１／Ｔｄ）のデータ信号のス
ペクトラムＳＰ１に対し、このデータ信号が拡散変調さ
れたＤＳ／ＳＳ信号のスペクトラムＳＰ２は、図に示す
ように広がり、その帯域幅Ｂｗ（Ｈｚ）は、下記式
（６）で表される。 【００５４】 【数６】 Ｂｗ＝１／Ｔｃ ・・・（６） 以上のような式（５）または式（６）に基づき、チップ
幅Ｔｃを算出することができる。 【００５５】このチップ幅Ｔｃに、下記式（７）のよう
に光速度Ｃを乗算することにより、ＤＳ／ＳＳ信号のチ
ップ空間長Ｌｃ（ｍ）を求めることができる。 【００５６】 【数７】 Ｌｃ＝ＣＴｃ ・・・（７） チップ空間長Ｌｃは、例えば、Ｂｗ＝１４０ＭＨｚ，Ｔ
ｄ＝１Ｍｂｐｓのとき、約２．１ｍになる。この程度の
精度があれば、充分、実用となる。なお、このチップ空
間長Ｌｃは、２点間の距離を測定する精度であるから、
３以上の基地局を使用することによって、さらに測定精
度を上げることが期待できる。 【００５７】なお、上記実施例に代えて、基地局１１〜
１４が時刻情報をそれぞれ送出するようにし、移動局１
５がこれらの時刻情報を得て大まかな距離測定を行い、
さらに、上記実施例の方法によりチップ数の測定を行な
って測定精度を上げるようにしてもよい。 【００５８】 【発明の効果】以上説明したように本発明では、移動局
が、複数の基地局からの各送信信号を受信し、それらの
各送信信号中に含まれる所定の同期信号および識別信号
を基に、移動局の位置座標を求めるようにする。これに
基づいて、移動局と通信を行うのに最適な基地局が簡単
に決まり、受信レベルに依存しないハンドオフ制御が可
能となる。 【００５９】また、移動局の位置座標の時間的変化に基
づき移動局の移動速度が求められ、これを基に、フェー
ディングによって時間的に変動することのない受信レベ
ルを得られるので、処理時間の短いダイバーシティ受信
制御が可能となる。 【００６０】さらに、移動局の位置や移動速度を、移動
局のユーザに表示することにより、ユーザに新たな付加
価値を与えることが可能となる。
の基地局と、陸上、水上、または空中を移動する移動局
とからなる移動体通信システムにおける、移動局の空間
位置を特定する移動局位置捕捉装置に関し、特に、同一
のクロックにそれぞれ同期された所定の同期信号と、自
局を特定するための識別信号とを各送信信号に含む複数
の基地局と、これらの基地局からの各送信信号を同時に
受信できる移動局とから成る移動体通信システムにおけ
る移動局位置捕捉装置に関する。 【０００２】近年の自動車無線電話、携帯電話等の移動
体通信システムの発展に伴い、こうしたシステムの通信
品質の向上が要請され、また、新たな付加価値の提供が
求められている。 【０００３】 【従来の技術】従来、移動局が通信中の基地局を他の基
地局に切り替えるハンドオフ制御や、移動局に設けられ
た複数のアンテナの中から最適な受信状態のアンテナを
選択するなどして受信を行うダイバーシティ受信制御に
は、基地局からの送信電波を移動局で受信したときの受
信レベルが制御パラメータとして用いられてきた。例え
ば、通信中の第１の基地局からの電波の移動局での受信
レベルが所定値以下になると、移動局は、受信レベルが
所定値を越えている他の第２の基地局と通信するように
し、固定網側の通話相手端末も第１の基地局から第２の
基地局へ接続切替えを行うようにしている。また、移動
局に設けられた複数のアンテナで同一の基地局からの電
波を受信し、それらの中で、受信レベルの一番大きいア
ンテナを常時選択し、そのアンテナを用いて通信を行う
ようにしている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、図１０に示す
ように、基地局１０１から送信された電波は、移動局１
０２へ経路１０３を経て直接届くものだけでなく、障害
物１０４で回折して経路１０５を経て届くものや、障害
物１０６で反射して経路１０７を経て届くものがある。
こうした環境では、移動局１０２の移動に伴い、受信レ
ベルが激しく変動する。 【０００５】そのため、こうした変動の激しい受信レベ
ルに基づいてハンドオフ制御を行うと、通信相手の基地
局の誤選択が発生して通信品質の劣化を招くという問題
点があった。また、変動の激しい受信レベルに基づいて
ダイバーシティ受信制御を適切に行うためには、制御ア
ルゴリズムが複雑化してしまい、その結果、処理時間が
長くなってしまうという問題点があった。 【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、適切な切替えタイミングによるハンドオフ制
御を可能とする移動局位置捕捉装置を提供することを第
１の目的とする。 【０００７】また、本発明は、処理時間の短いダイバー
シティ受信制御を可能とする移動局位置捕捉装置を提供
することを第２の目的とする。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、図１に示すように、同一のクロックにそ
れぞれ同期された所定の同期信号と、自局を特定するた
めの識別信号とを各送信信号に含む複数の基地局１ａ〜
１ｎと、これらの基地局１ａ〜１ｎからの各送信信号を
同時に受信できる移動局２とから成る移動体通信システ
ムにおける移動局位置捕捉装置が提供される。 【０００９】この移動局位置捕捉装置は、各基地局１ａ
〜１ｎからの送信信号を受信する移動局２の受信手段３
と、各送信信号中に含まれる所定の同期信号および識別
信号を抽出する抽出手段４と、抽出手段４が各所定の同
期信号を抽出した各タイミングの、所定タイミングに対
する時間差を検出する時間差検出手段５と、抽出手段４
で抽出された各基地局１ａ〜１ｎからの識別信号に基づ
き、各基地局１ａ〜１ｎの位置座標値を検出する基地局
座標検出手段６と、時間差検出手段５が検出した各時間
差および基地局座標検出手段６が検出した各位置座標値
に基づき、移動局２の位置座標を算出する移動局座標算
出手段７とから構成される。 【００１０】 【作用】以上の構成において、図１に示すように、移動
局２の受信手段３が、各基地局１ａ〜１ｎからの送信信
号を受信し、それらの各送信信号中に含まれる所定の同
期信号および識別信号を抽出手段４によって抽出する。
その際、時間差検出手段５が、抽出手段４にて各所定の
同期信号を抽出している各タイミングを監視していて、
所定タイミングに対する各タイミングの時間差を検出す
る。一方、基地局座標検出手段６が、抽出手段４で抽出
された各基地局１ａ〜１ｎからの識別信号に基づき、各
基地局１ａ〜１ｎの位置座標値を検出する。 【００１１】こうして得られた、時間差検出手段５が検
出した各時間差と、基地局座標検出手段６が検出した各
位置座標値とに基づき、移動局座標算出手段７が、移動
局２の位置座標を算出する。 【００１２】このように移動局２の位置座標が求められ
るので、これに基づいて、移動局２と通信を行うのに最
適な基地局が簡単に決まり、受信レベルのみに依存しな
いハンドオフ制御が可能となる。 【００１３】また、移動局２の位置座標の時間的変化に
基づき移動局２の移動速度が求められ、一方、移動局２
の移動速度と、フェーディングによる受信レベルの時間
的な変動ピッチとには比例関係があるので、移動局２の
移動速度に基づき受信レベルの変動ピッチを求めること
ができる。この求められた変動ピッチで平均化時間を決
め、この平均化時間で受信レベルの平均化を行なって受
信レベルを求める。この求められた受信レベルは、フェ
ーディングによって時間的に変動することはないので、
処理時間の短いダイバーシティ受信制御が可能となる。 【００１４】 【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は、本発明の移動局位置捕捉装置が設けら
れる移動体通信システム全体の構成を示す図である。す
なわち、地上に固定された少なくとも４つの基地局１１
〜１４と、陸上、水上、または空中を移動するととも
に、基地局１１〜１４からの各送信信号を同時に受信で
きる移動局１５とから構成される。この移動体通信シス
テムでは、送信データを拡散符号（ＰＮ符号）を用いて
２次変調して得られたＤＳ／ＳＳ（Direct Sequence/Sp
read Spectrum)信号を使用する。基地局１１〜１４の各
クロックはマスタクロックに完全に同期しており、基地
局１１〜１４からそれぞれ送信される各ＤＳ／ＳＳ信号
は、それらのクロックに同期した所定の同期信号（拡散
符号）を含んでいる。また、拡散符号は、各基地局毎に
互いに異なるコードからなり、例えば数１００ビットで
構成される符号であり、この数１００ビット分が、送信
データ１ビットに対応して変調に供される。拡散符号
は、各基地局毎に互いに異なるコードからなるので、拡
散符号を、個々の基地局を識別するための識別符号とし
て利用できる。 【００１５】図３は、移動局１５の内部構成を示す図で
ある。図中、アンテナ２１で受信された基地局からの送
信信号は、アンテナ共用器（Duplexer) ２２、受信信号
増幅部２３、および位相検波器２４を介して拡散復調回
路２５へ入力される。位相検波器２４は、入力したＤＳ
／ＳＳ信号を搬送波（ｆｃ）を用いてベースバンドのＤ
Ｓ／ＳＳ信号に復調する。拡散復調回路２５は、例えば
４つの個別の拡散復調器２５ａ〜２５ｄから構成され
る。拡散復調器２５ａ〜２５ｄは、位相検波器２４から
出力された周辺の４つの基地局からの拡散変調信号に対
し、内蔵する各ＰＮ符号発生器で発生される拡散符号に
基づき拡散符号復調をそれぞれ行い、スイッチ２６へ出
力する。また、拡散復調器２５ａ〜２５ｄは、拡散符号
復調された信号の中から所定の同期信号を検出して位置
捕捉処理部２７へそれぞれ送るとともに、その所定の同
期信号が検出された拡散復調回路に供給されていた拡散
符号を位置捕捉処理部２７へ送るようにする。拡散復調
器２５ａ〜２５ｄの詳しい内部構成をつぎに説明する。 【００１６】図４は拡散復調器２５ａ〜２５ｄの詳しい
内部構成を示すブロック図である。各拡散復調器は同一
の構成となっている。すなわち、ベースバンドのＤＳ／
ＳＳ信号を、非線形弾性表面波素子であるコンボルバ３
６によって信号処理してピーク信号を取り出し、Ａ／Ｄ
変換器３７でディジタル信号に変換して位置捕捉処理部
２７へ送る。また、Ａ／Ｄ変換器３７の出力から拡散符
号発生用の同期信号を得てＰＮ符号発生器３８へ送る。
ＰＮ符号発生器３８では、対応の基地局の拡散符号を、
送られた同期信号に基づき発生して排他的論理和回路３
９へ送る。一方、排他的論理和回路３９にはベースバン
ドのＤＳ／ＳＳ信号が送られており、排他的論理和回路
３９は、このＤＳ／ＳＳ信号と拡散符号との排他的論理
和をとり、スイッチ２６へ出力する。 【００１７】なお、上記コンボルバ３６およびＰＮ符号
発生器３８をプロセッサで構成し、上記コンボルバ３６
およびＰＮ符号発生器３８の機能をソフトウェアにより
実現するようにしてもよい。 【００１８】図３に戻って、位置捕捉処理部２７は、カ
ウンタ、記憶部、入出力部等を含むプロセッサで構成さ
れ、所定の同期信号が検出される各タイミングに基づ
き、所定タイミングに対するそれらの各タイミングの時
間差を求め、拡散符号とともに情報変調回路２８へ送
る。この位置捕捉処理部２７についての詳細な説明は、
図５を参照して後述する。 【００１９】スイッチ２６は、回線制御回路２９からの
切替え制御により作動して、拡散復調器２５ａ〜２５ｄ
からの４つの出力のうちの１つだけを情報復調回路３０
へ送る。情報復調回路３０は、多重された信号の分離を
行い、分離された各データのうちの、自移動局のユーザ
に向けたユーザ情報については外部へ出力し、４つの基
地局のうちのいずれを受信すべきかを指令する回線制御
データについては回線制御回路２９へ送り、後述する基
地局から送られた自移動局の位置座標値データについて
は表示装置３１および微分回路３２へ送る。微分回路３
２の出力はダイバーシティ回路３３および表示装置３１
へ送られる。表示装置３１、微分回路３２、およびダイ
バーシティ回路３３については後述する。 【００２０】自移動局のユーザからのユーザ情報は情報
変調回路２８に入力され、情報変調回路２８は、このユ
ーザ情報を、位置捕捉処理部２７から送られた時間差デ
ータおよび拡散符号とともに多重化して拡散変調回路３
４へ送る。拡散変調回路３４は自移動局の拡散符号に基
づき拡散符号変調を行い、この変調信号は、送信信号増
幅部３５およびアンテナ共用器２２を介してアンテナ２
１から出力される。 【００２１】位置捕捉処理部２７から出力された時間差
データおよび拡散符号は基地局へ送られ、基地局で、後
述のように、移動局の位置座標が算出される。この算出
された移動局の位置座標データが、再び移動局１５に戻
されて表示装置３１および微分回路３２へ送られる。微
分回路３２は、位置座標データの時間的変化から移動局
の移動速度を求め、ダイバーシティ回路３３および表示
装置３１へ出力する。表示装置３１は、地図を表示し、
その地図上に位置座標データに基づいた自移動局位置を
マーキングし、また、移動速度を表示するようにする。
一方、ダイバーシティ回路３３は、送られた自移動局の
移動速度に基づき、基地局からの受信波の受信レベルの
変動ピッチを求め、この求められた変動ピッチで平均化
時間を決め、この平均化時間で受信レベルの平均化を行
なう。このようにして求めた受信レベルに基づいて、ダ
イバーシティ回路３３はダイバーシティ受信制御を行
う。この平均化された受信レベルは、フェーディングに
よって時間的に変動することはないので、処理時間の短
いダイバーシティ受信制御が可能となる。 【００２２】図５は、位置捕捉処理部２７の作動を示す
フローチャートである。以下、ステップに沿って説明す
る。 〔Ｓ１〕まず、４つの基地局１１〜１４のうちの、移動
局１５に１番目に近い基地局Ａから送られた所定の同期
信号ｔ0 を拡散復調回路２５から受け取る。 【００２３】〔Ｓ２〕この最初の所定の同期信号ｔ0 の
受信によってタイマを０からスタートさせる。タイマ
は、拡散符号の各ビットをカウントするカウンタから構
成される。 【００２４】〔Ｓ３〕また、この所定の同期信号ｔ0 を
受け取ったときのタイマ値Ｔ0 を記憶部に記録する。当
然、タイマ値Ｔ0 は０である。すなわち、ステップＳ１
で基地局Ａから送られた所定の同期信号ｔ0 を受け取っ
たタイミングが、前述の所定タイミングに相当する。 【００２５】〔Ｓ４〕この所定の同期信号ｔ0 に対応す
る基地局Ａの基地局情報、すなわち基地局を識別できる
基地局Ａの拡散符号を、拡散復調回路２５から受け取
り、情報変調回路２８へ出力する。 【００２６】〔Ｓ５〕ステップＳ３で記憶部に記録した
タイマ値Ｔ0 を情報変調回路２８へ出力する。 〔Ｓ６〕４つの基地局１１〜１４のうちの、移動局１５
に２番目に近い基地局Ｂから送られた所定の同期信号ｔ
0 を拡散復調回路２５から受け取る。 【００２７】〔Ｓ７〕ステップＳ６で所定の同期信号ｔ
0 を受け取ったときのタイマ値Ｔ1を記憶部に記録す
る。このタイマ値Ｔ1 は、ステップＳ１で基地局Ａから
の所定の同期信号ｔ0 を受け取ったタイミングと、ステ
ップＳ６で基地局Ｂからの所定の同期信号ｔ0 を受け取
ったタイミングとの差の時間となる。 【００２８】〔Ｓ８〕ステップＳ６で受け取った所定の
同期信号ｔ0 に対応する基地局Ｂの基地局情報、すなわ
ち基地局Ｂの拡散符号を、拡散復調回路２５から受け取
り、情報変調回路２８へ出力する。 【００２９】〔Ｓ９〕ステップＳ７で記憶部に記録した
タイマ値Ｔ1 を情報変調回路２８へ出力する。 〔Ｓ１０〕４つの基地局１１〜１４のうちの、移動局１
５に３番目に近い基地局Ｃから送られた所定の同期信号
ｔ0 を拡散復調回路２５から受け取る。 【００３０】〔Ｓ１１〕ステップＳ１０で所定の同期信
号ｔ0 を受け取ったときのタイマ値Ｔ2 を記憶部に記録
する。このタイマ値Ｔ2 は、ステップＳ１で基地局Ａか
らの所定の同期信号ｔ0 を受け取ったタイミングと、ス
テップＳ１０で基地局Ｃからの所定の同期信号ｔ0 を受
け取ったタイミングとの差の時間となる。 【００３１】〔Ｓ１２〕ステップＳ１０で受け取った所
定の同期信号ｔ0 に対応する基地局Ｃの基地局情報、す
なわち基地局Ｃの拡散符号を、拡散復調回路２５から受
け取り、情報変調回路２８へ出力する。 【００３２】〔Ｓ１３〕ステップＳ１１で記憶部に記録
したタイマ値Ｔ2 を情報変調回路２８へ出力する。 〔Ｓ１４〕４つの基地局１１〜１４のうちの、移動局１
５に４番目に近い基地局Ｄから送られた所定の同期信号
ｔ0 を拡散復調回路２５から受け取る。 【００３３】〔Ｓ１５〕ステップＳ１４で所定の同期信
号ｔ0 を受け取ったときのタイマ値Ｔ3 を記憶部に記録
する。このタイマ値Ｔ3 は、ステップＳ１で基地局Ａか
らの所定の同期信号ｔ0 を受け取ったタイミングと、ス
テップＳ１４で基地局Ｄからの所定の同期信号ｔ0 を受
け取ったタイミングとの差の時間となる。 【００３４】〔Ｓ１６〕ステップＳ１４で受け取った所
定の同期信号ｔ0 に対応する基地局Ｄの基地局情報、す
なわち基地局Ｄの拡散符号を、拡散復調回路２５から受
け取り、情報変調回路２８へ出力する。 【００３５】〔Ｓ１７〕ステップＳ１５で記憶部に記録
したタイマ値Ｔ3 を情報変調回路２８へ出力する。以上
のようにして移動局から送られた各時間差データや各基
地局情報を、基地局側で処理する位置捕捉装置をつぎに
説明する。 【００３６】図６は、基地局側の位置捕捉装置の機能的
な構成図である。この基地局側の位置捕捉装置は、プロ
セッサで構成され、４つの基地局１１〜１４のうちの少
なくとも１つがこうした構成を備えている。図６は、プ
ロセッサの処理実行によって実現する機能を示してい
る。 【００３７】すなわち、移動局から送られた変調信号は
基地局で復調され、その復調された信号の中から、移動
局の位置捕捉処理部２７から送られた各時間差データＴ
0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 および各拡散符号からなる基地局
情報Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが取り出される。 【００３８】各基地局情報Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、基地局情
報Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの受信部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４
１ｄへそれぞれ送られ、また、各時間差データＴ0 ，Ｔ
1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 は、タイマ値受信部４２ａ，４２ｂ，４
２ｃ，４２ｄへそれぞれ送られる。基地局情報の受信部
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄは、各基地局情報Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄをそれぞれ受け取り、基地局座標出力部４５
へ送る。 【００３９】タイマ値受信部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，
４２ｄは、各時間差データＴ0 ，Ｔ 1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 をそ
れぞれ受け取り、タイマ値記録部４３ａ，４３ｂ，４３
ｃ，４３ｄへ送って、それぞれ記憶する。距離ｌA ，ｌ
B ，ｌC ，ｌD の算出部４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４
ｄでは、タイマ値記録部４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３
ｄに記憶された時間差データＴ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 を
それぞれ読み出し、時間差データＴ0 ，Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ
3 に光速度を乗算して距離ｌA ，ｌB ，ｌC ，ｌD をそ
れぞれ算出し、移動局座標算出部４７へ出力する。 【００４０】基地局座標出力部４５には、システムに関
わる全ての基地局についての拡散符号と、それらの基地
局の位置座標値との対応表が記憶されている。基地局座
標出力部４５は、この対応表から、拡散符号で表される
各基地局情報Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する各基地局の位置
座標値（ｘA ，ｙA ，ｚA ），（ｘB ，ｙB ，ｚB ），
（ｘC ，ｙC ，ｚC ），（ｘD ，ｙD ，ｚD ）を読み出
し、移動局座標算出部４７へ出力する。 【００４１】図７は、移動局座標算出部４７の作動を示
すフローチャートである。移動局座標算出部４７は、移
動局の位置座標値等を算出するものである。図のステッ
プに沿って説明する。 【００４２】〔Ｓ３１〕各基地局の位置座標値（ｘA ，
ｙA ，ｚA ），（ｘB ，ｙB ，ｚB），（ｘC ，ｙC ，
ｚC ），（ｘD ，ｙD ，ｚD ）および距離ｌA ，ｌB ，
ｌC，ｌD を受け取る。 【００４３】〔Ｓ３２〕これらの値を用いて、下記式
（１），（２），（３），（４）に基づき、これらの式
を同時に満たす移動局の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）および
オフセット距離Δを算出する。 【００４４】 【数１】 （ｘ−ｘA ）2 ＋（ｙ−ｙA ）2 ＋（ｚ−ｚA ）2 ＝（ｌA ＋Δ）2 ・（１） 【００４５】 【数２】 （ｘ−ｘB ）2 ＋（ｙ−ｙB ）2 ＋（ｚ−ｚB ）2 ＝（ｌB ＋Δ）2 ・（２） 【００４６】 【数３】 （ｘ−ｘC ）2 ＋（ｙ−ｙC ）2 ＋（ｚ−ｚC ）2 ＝（ｌC ＋Δ）2 ・（３） 【００４７】 【数４】 （ｘ−ｘD ）2 ＋（ｙ−ｙD ）2 ＋（ｚ−ｚD ）2 ＝（ｌD ＋Δ）2 ・（４） 〔Ｓ３３〕算出された移動局の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）
を移動局速度算出部４８および座標値出力部５０へ出力
する。 【００４８】図６に戻り、移動局速度算出部４８は、移
動局の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）の時間的変化から移動局
の移動方向を含めた移動速度を算出し、速度出力部４９
へ出力する。 【００４９】座標値出力部５０は移動局の位置座標値を
出力し、速度出力部４９は移動局の移動速度を出力す
る。移動局の位置座標値は基地局で変調された後、対応
の移動局へ送られる。また、基地局では、移動局の位置
座標および移動速度のデータを、各基地局の回線制御を
行う制御局へ送る。制御局では、送られたデータをハン
ドオフ制御、無線チャネル割当て制御等の無線回線制御
に利用する。例えば、制御局は、各基地局の配置位置を
当然知っているので、その配置図上で、移動局の位置や
移動方向、移動速度を知ることにより、基地局の切替え
を適切なタイミングで行うことが可能となる。特に、移
動局が、受信レベルが変動し易い環境にあっても、受信
レベルのみに依存しないハンドオフ制御ができるので、
適切なタイミングによる基地局切替えが実現する。 【００５０】つぎに、本発明の移動局位置捕捉装置で検
出し得る移動局の位置座標の精度を説明する。図８は、
ＤＳ／ＳＳ信号の構成を示す図である。すなわち、符号
長Ｎビットの拡散符号を用いて送信データ１ビット分を
変調したときに得られるＤＳ／ＳＳ信号の構成を図示し
ている。チップ幅Ｔｃは拡散符号１ビット分の幅であ
り、データ幅Ｔｄは、送信データ１ビット分の幅、つま
り送信データのビットレートの逆数である。 【００５１】ここで、ＤＳ／ＳＳ信号による移動局の位
置座標の測定精度は、チップ幅Ｔｃ（ｓｅｃ）に依存す
る。すなわち、図３の位置捕捉処理部２７内のタイマ
（カウンタ）は、前述のように、拡散符号を構成するビ
ット数をカウントすることによりタイマ値を得ているの
で、このビット幅であるチップ幅Ｔｃが測定精度を決め
ることになる。 【００５２】チップ幅Ｔｃは、データ幅Ｔｄおよび拡散
符号の符号長Ｎビットを用いて、下記式（５）で表され
る。 【００５３】 【数５】 Ｔｃ＝Ｔｄ／Ｎ ・・・（５） 一方、図９はＤＳ／ＳＳ信号のスペクトラムを示す図で
ある。すなわち、帯域幅（１／Ｔｄ）のデータ信号のス
ペクトラムＳＰ１に対し、このデータ信号が拡散変調さ
れたＤＳ／ＳＳ信号のスペクトラムＳＰ２は、図に示す
ように広がり、その帯域幅Ｂｗ（Ｈｚ）は、下記式
（６）で表される。 【００５４】 【数６】 Ｂｗ＝１／Ｔｃ ・・・（６） 以上のような式（５）または式（６）に基づき、チップ
幅Ｔｃを算出することができる。 【００５５】このチップ幅Ｔｃに、下記式（７）のよう
に光速度Ｃを乗算することにより、ＤＳ／ＳＳ信号のチ
ップ空間長Ｌｃ（ｍ）を求めることができる。 【００５６】 【数７】 Ｌｃ＝ＣＴｃ ・・・（７） チップ空間長Ｌｃは、例えば、Ｂｗ＝１４０ＭＨｚ，Ｔ
ｄ＝１Ｍｂｐｓのとき、約２．１ｍになる。この程度の
精度があれば、充分、実用となる。なお、このチップ空
間長Ｌｃは、２点間の距離を測定する精度であるから、
３以上の基地局を使用することによって、さらに測定精
度を上げることが期待できる。 【００５７】なお、上記実施例に代えて、基地局１１〜
１４が時刻情報をそれぞれ送出するようにし、移動局１
５がこれらの時刻情報を得て大まかな距離測定を行い、
さらに、上記実施例の方法によりチップ数の測定を行な
って測定精度を上げるようにしてもよい。 【００５８】 【発明の効果】以上説明したように本発明では、移動局
が、複数の基地局からの各送信信号を受信し、それらの
各送信信号中に含まれる所定の同期信号および識別信号
を基に、移動局の位置座標を求めるようにする。これに
基づいて、移動局と通信を行うのに最適な基地局が簡単
に決まり、受信レベルに依存しないハンドオフ制御が可
能となる。 【００５９】また、移動局の位置座標の時間的変化に基
づき移動局の移動速度が求められ、これを基に、フェー
ディングによって時間的に変動することのない受信レベ
ルを得られるので、処理時間の短いダイバーシティ受信
制御が可能となる。 【００６０】さらに、移動局の位置や移動速度を、移動
局のユーザに表示することにより、ユーザに新たな付加
価値を与えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の移動局位置捕捉装置が設けられる移動
体通信システム全体の構成を示す図である。 【図３】移動局の内部構成を示す図である。 【図４】拡散復調器の内部構成図である。 【図５】位置捕捉処理部の作動を示すフローチャートで
ある。 【図６】基地局側の位置捕捉装置の機能的な構成図であ
る。 【図７】移動局座標算出部の作動を示すフローチャート
である。 【図８】ＤＳ／ＳＳ信号の構成を示す図である。 【図９】ＤＳ／ＳＳ信号のスペクトラムを示す図であ
る。 【図１０】電波の伝播経路を示す図である。 【符号の説明】 １ａ 基地局 １ｎ 基地局 ２ 移動局 ３ 受信手段 ４ 抽出手段 ５ 時間差検出手段 ６ 基地局座標検出手段 ７ 移動局座標算出手段
体通信システム全体の構成を示す図である。 【図３】移動局の内部構成を示す図である。 【図４】拡散復調器の内部構成図である。 【図５】位置捕捉処理部の作動を示すフローチャートで
ある。 【図６】基地局側の位置捕捉装置の機能的な構成図であ
る。 【図７】移動局座標算出部の作動を示すフローチャート
である。 【図８】ＤＳ／ＳＳ信号の構成を示す図である。 【図９】ＤＳ／ＳＳ信号のスペクトラムを示す図であ
る。 【図１０】電波の伝播経路を示す図である。 【符号の説明】 １ａ 基地局 １ｎ 基地局 ２ 移動局 ３ 受信手段 ４ 抽出手段 ５ 時間差検出手段 ６ 基地局座標検出手段 ７ 移動局座標算出手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 7/24 - 7/26 102
H04Q 7/00 - 7/38
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 同一のクロックにそれぞれ同期された所
定の同期信号と、自局を特定するための識別信号とを各
送信信号に含む複数の基地局と、これらの基地局からの
各送信信号を同時に受信できる移動局とから成る移動体
通信システムにおける移動局位置捕捉装置において、 前記移動局に設けられ、前記各基地局からの各送信信号
を受信する受信手段と、 前記移動局に設けられ、前記各送信信号中に含まれる所
定の同期信号および識別信号を抽出する抽出手段と、 前記移動局に設けられ、前記抽出手段が前記各所定の同
期信号を抽出した各タイミングの、所定タイミングに対
する時間差を検出する時間差検出手段と、 前記移動局に設けられ、前記抽出手段で抽出された各識
別信号および前記時間差検出手段で検出された各時間差
を前記基地局の少なくとも１つに送信する送信手段と、 前記少なくとも１つの基地局に設けられ、前記送信手段
で送信された各識別信号に基づき、前記各基地局の位置
座標値を検出する基地局座標検出手段と、 前記少なくとも１つの基地局に設けられ、前記送信手段
で送信された各時間差および前記基地局座標検出手段が
検出した各位置座標値に基づき、前記移動局の位置座標
を算出する移動局座標算出手段と、 を有することを特徴とする移動局位置捕捉装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04553494A JP3399623B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 移動局位置捕捉装置 |
| US08/371,006 US5629710A (en) | 1994-03-16 | 1995-01-10 | Apparatus for acquiring the position of a mobile station |
| KR1019950001277A KR0144770B1 (ko) | 1994-03-16 | 1995-01-25 | 이동국 위치 포착 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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