CN108459299A - 基站控制装置及位置估计方法 - Google Patents

基站控制装置及位置估计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108459299A
CN108459299A CN201810062632.9A CN201810062632A CN108459299A CN 108459299 A CN108459299 A CN 108459299A CN 201810062632 A CN201810062632 A CN 201810062632A CN 108459299 A CN108459299 A CN 108459299A
Authority
CN
China
Prior art keywords
anchor
sub
base station
station apparatus
arrival
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810062632.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108459299B (zh
Inventor
高桥洋
白方彻宗
漆原伴哉
森田纯
森田纯一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Corp of America
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Corp of America
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Corp of America filed Critical Panasonic Intellectual Property Corp of America
Publication of CN108459299A publication Critical patent/CN108459299A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108459299B publication Critical patent/CN108459299B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
    • H04W64/003—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management locating network equipment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/10—Position of receiver fixed by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements, e.g. omega or decca systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/27—Monitoring; Testing of receivers for locating or positioning the transmitter
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/025—Services making use of location information using location based information parameters
    • H04W4/027—Services making use of location information using location based information parameters using movement velocity, acceleration information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/20—Selecting an access point

Abstract

基站控制装置包括：从与无线终端连接的第1基站装置不同的基站装置中，选定子锚候选的子锚候选选定单元；基于第1基站装置及子锚候选从无线终端接收到的信号的接收质量，估计以第1基站装置及子锚候选的每一个为基准的到来方向向量的到来方向估计单元；基于在以第1基站装置的位置和子锚候选各自的位置为端点的线段与估计出的到来方向向量之间形成的角度，从子锚候选之中选定子锚的子锚选定单元；以及基于以第1基站装置为基准的到来方向向量和以子锚为基准的到来方向向量，估计无线终端的位置的位置估计单元。

Description

基站控制装置及位置估计方法
技术领域
本发明涉及估计无线终端位置的基站控制装置及位置估计方法。
背景技术
在专利文献1中，记载了在对每个小区或每个扇区配置的多个无线基站装置(无线标记)和移动体中设置的或由移动体携带的无线终端(移动终端)之间进行位置估计(定位)的蜂窝式移动无线定位系统。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－149808号公报
发明内容
可是，专利文献1中，没有记载预先确定用于位置估计的无线基站装置，选择用于位置估计的无线基站装置的方法。
本发明的非限定性的实施例，有助于提供能够在毫米波无线通信网络中，提高无线终端的位置估计精度的基站控制装置及位置估计方法。
本发明的一方式的基站控制装置是控制第1基站装置至第M(M为2以上的整数)基站装置的基站控制装置，该装置包括：子锚候选选定单元，从与和无线终端连接的所述第1基站装置不同的所述第2基站装置至所述第M基站装置之中，将距所述第1基站装置在规定的范围内的所述第2基站装置至所述第N(N为2以上M以下的整数)基站装置选定作为1个以上的子锚候选；到来方向估计单元，获取所述第1基站装置及所述1个以上的子锚候选从所述无线终端接收到的信号的接收质量，基于所述接收质量，估计以所述第1基站装置及所述1个以上的子锚候选的每一个为基准的到来方向向量；子锚选定单元，对每个所述子锚候选计算在以所述第1基站装置的位置和所述1个以上的子锚候选各自的位置为端点的1个以上的线段的每一个与所述估计出的到来方向向量之间形成的角度，基于所述角度的大小关系，从所述1个以上的子锚候选之中选定至少1个子锚；以及位置估计单元，估计所述无线终端的位置，所述到来方向估计单元估计以所述第1基站装置为基准的第1到来方向向量和以所述选定的1个以上的子锚为基准的第2到来方向向量，所述位置估计单元基于所述第1到来方向向量和所述第2到来方向向量，估计所述无线终端的位置。
再者，这些概括性的并且具体的方式，可以通过系统、集成电路、计算机程序或记录介质方式实现，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意的组合来实现。
发明的效果
根据本发明的一方式，在毫米波无线通信网络中，可以提高无线终端的位置估计精度。
从说明书和附图中将清楚本发明的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供，不需要为了获得一个或一个以上的同一特征而提供全部特征。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的位置估计系统的一例子的图。
图2是表示本发明的实施方式1的APC的结构的一例子的图。
图3是表示本发明的实施方式1的AP的结构的一例子的图。
图4是表示本发明的实施方式1的STA的结构的一例子的图。
图5是表示本发明的实施方式1中的波束图案的一例的图。
图6是表示波束选择协议的时序的一例子的图。
图7是表示本发明的实施方式1中的波束图案和到来方向的角度之间的关系的一例子的图。
图8是表示本发明的实施方式1的位置估计系统的动作的一例子的流程图。
图9是表示本发明的实施方式1中的位置估计处理的各处理的一例子的图。
图10是表示本发明的实施方式1中的位置估计处理的各处理的一例子的图。
图11是表示本发明的实施方式1中的位置估计处理的各处理的一例子的图。
图12是表示本发明的实施方式1中的位置估计处理的各处理的一例子的图。
图13是表示本发明的实施方式1中的位置估计处理的各处理的另一例子的图。
图14是表示本发明的实施方式1中的位置估计处理的各处理的另一例子的图
图15是表示本发明的实施方式1中的位置估计处理的各处理的另一例子的图。
图16是表示本发明的实施方式1中的位置估计处理的各处理的另一例子的图。
图17是表示本发明的实施方式1中的位置估计处理的各处理的另一例子的图。
图18是表示本发明的实施方式1中的位置估计处理的确定STA的位置的方法的一例子的图。
图19是表示本发明的实施方式2的位置估计系统的动作的一例子的流程图。
图20是表示本发明的实施方式2中的位置估计处理的各处理的一例子的图。
图21是表示本发明的实施方式2中的位置估计处理的各处理的一例子的图。
图22是表示本发明的实施方式2中的主锚选择方法的例子的图。
图23是表示本发明的系统结构的另一例子的图。
图24是表示图23中的子锚候选选定处理的一例子的图。
图25是表示AP的波束图案的另一例子的图。
图26是表示图25所示的每个波束图案的接收质量的一例子的图。
图27是表示用选择出的波束#1、波束#2、波束#8覆盖的范围的图。
图28是表示根据图27所示的范围所选定的子锚候选的一例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。再者，以下说明的实施方式是一例子，本发明不由以下的实施方式限定。
(实施方式1)
＜系统结构＞
图1是表示本实施方式1的位置估计系统10的一例子的图。图1所示的位置估计系统10包括：访问点控制器(APC：Access Point Controller)11和访问点(AP：Access Point)12－1～AP12－4；以及无线终端(STA：wireless Station)13。
再者，APC11也可以是被称为无线基站控制装置、基站控制装置等的装置。此外，AP12－1～AP12－4也可以是被称为无线基站装置、基站装置等的装置。
APC11与AP12－1～AP12－4以有线通信或无线通信方式连接。而且，APC11进行AP12－1～AP12－4的控制和管理。AP12－1～AP12－4、以及STA13是符合毫米波通信标准即IEEE802.11ad进行动作的无线通信装置。在以下，作为一例，说明STA13与AP12－4进行无线连接的例子。
再者，在以下的说明中，将和STA13无线连接的AP称为主锚。此外，除主锚外，将为了估计STA13的位置而使用的AP称为子锚。即，在以下的例子中，AP12－4是主锚。
＜APC11的结构＞
图2是表示本实施方式1的APC11的结构的一例子的图。APC11包括：IF(InterFace；接口)单元30；AP控制单元31；子锚候选选定单元32；到来方向估计单元33；子锚选定单元34；以及位置估计单元35。
IF单元30是进行AP12－1～AP12－4和APC11之间的无线通信连接或有线通信连接的接口。IF单元30进行APC11和AP(AP12－1～AP12－4)之间交换的信号的格式转换、和/或连接协议处理。
AP控制单元31进行对AP12－1～AP12－4的波束选择协议的控制。此外，AP控制单元31例如进行AP12－1～AP12－4的电源管理、频带管理的控制。再者，有关波束选择协议的细节，将后述。
子锚候选选定单元32在除去与STA13连接的AP12－4之外的AP(AP12－1～AP12－3)之中，选定为了估计STA13的位置而使用的AP(即，子锚)的候选。子锚候选选定单元32例如基于预先已知的各AP的位置信息，将距主锚即AP12－4规定的范围内存在的AP选定作为子锚候选。
到来方向估计单元33估计AP从STA13接收到的信号的到来方向向量(在以下，称为STA13的到来方向向量)。例如，到来方向估计单元33基于在AP和STA13之间实施的波束选择协议的结果，估计STA13的到来方向向量。例如，到来方向估计单元33获取作为AP12－4和STA13之间实施的波束选择协议的结果得到的“AP12－4从STA13接收到的信号的接收质量”，基于该接收质量，估计以AP12－4为基准的STA13的到来方向向量。再者，有关到来方向估计方法的细节，将后述。
子锚选定单元34计算已知的AP的位置和到来方向估计单元33中估计出的到来方向之间的角度，基于算出的角度，从子锚候选中选定用于位置估计的子锚。
位置估计单元35基于以作为主锚的AP为基准的STA13的到来方向向量和以作为由子锚选定单元34选定的子锚的AP为基准的STA13的到来方向向量，估计STA13的位置。
＜AP的结构＞
图3是表示本实施方式1的AP12－1～AP12－4的结构的一例子的图。AP12－1～AP12－4各自包括发送接收单元41、MAC(Media Access Control；媒体访问控制)单元42和IF单元43。
发送接收单元41具有可以变更波束图案的发送用及接收用的阵列天线。发送接收单元41进行信号的发送处理和信号的接收处理。信号的发送处理例如包含调制处理、变频处理、以及功率放大处理。信号的接收处理例如包含解调处理、变频处理、以及功率放大处理。再者，在本实施方式中，由于以半双工通信为前提，所以在发送接收单元41中，实施发送处理和接收处理的至少其中一个。
MAC单元42接受APC11的指示(例如，表示波束选择协议的开始的通知)，进行波束选择协议的控制。此外，MAC单元42例如进行与无线终端(例如，STA13)的连接管理、进行数据通信时的频带控制这样的IEEE802.11ad中规定的无线协议控制。
IF单元43是进行与APC11的无线通信连接或有线通信连接的接口。IF单元43进行与APC11交换的信号的格式转换、和/或连接协议处理。
＜STA的结构＞
图4是表示本实施方式1的STA13的结构的一例子的图。STA13包括发送接收单元51和MAC单元52。
发送接收单元51具有可以变更波束图案的发送用及接收用的阵列天线。发送接收单元51进行信号的发送处理、以及信号的接收处理。信号的发送处理，例如包含调制处理、变频处理、以及功率放大处理。信号的接收处理，例如包含解调处理、变频处理、以及功率放大处理。再者，在本实施方式中，由于以半双工通信为前提，所以在发送接收单元51中，实施发送处理和接收处理的至少其中一个。
MAC单元52进行波束选择协议的控制。此外，MAC单元52，例如进行与AP(例如，AP12－4)的连接管理、进行数据通信时的发送接收期间控制这样的IEEE802.11ad中规定的无线协议控制。
＜波束图案的一例＞
如上述，AP12－1～AP12－4和STA13分别具有多个波束图案。在以下，说明多个波束图案的一例子。图5是表示本实施方式1中的波束图案的一例子的图。
图5所示的例子是，AP12－1～AP12－4及STA13分别具有4种波束图案的例子。图5中4种波束图案中，包含有指向性的波束图案和无指向性的波束图案，波束#1～#3是有指向性的波束图案，波束#0是无指向性的波束图案。
AP12－1～AP12－4分别通过发送接收单元41的阵列天线，形成4种波束图案之中的其中一个波束图案并进行通信。同样，STA13通过发送接收单元51的阵列天线，形成4种波束图案之中的其中一个波束图案并进行通信。
通信中形成的波束图案，通过在AP和STA之间实施波束选择协议而被确定。
再者，在以下的说明中，将各波束的号(图5的例子中，为#0～#3)称为波束ID。此外，#0是无指向性的波束图案的波束ID。
＜波束选择协议的说明＞
图6是波束选择协议的时序的一例子的图。再者，在本实施方式中，作为波束选择协议，说明使用以IEEE802.11ad规定的RXSS(Receive Sector Sweep；接收扇区扫描)的例子。此外，以下的例子是，在具有图5所示的波束图案的AP12－4和STA13之间实施的波束选择协议的例子。再者，在波束选择协议中，除了RXSS之外还有称为TXSS的协议。
在图6中，横轴表示时间，各矩形的框表示发送或接收的分组。以实线表示的矩形的框表示发送的分组，以虚线表示的矩形的框表示接收到的分组。此外，矩形的框内部的号表示在相应的分组的发送或接收中使用的波束图案的波束ID。例如，在图6中，P10是AP12－4使用波束#0的波束图案发送，STA13使用波束#0的波束图案接收的分组。
AP12－4使用波束#0，将Grant分组P10发送到STA13。Grant分组是用于通知波束选择协议开始的控制分组，包含波束选择协议的类别和波束选择协议中使用的训练分组数量。波束选择协议类别是RXSS。再者，训练分组数量，也可以在实施RXSS前，实施TXSS并获取STA13具有的有指向性的波束图案数量。
STA13使用波束#0接收Grant分组P10，掌握波束选择协议被实施的情况。
接着，AP12－4使用波束#0，将训练分组即SSW(Sector Sweep；扇区扫描)分组P11～P13以规定的间隔发送到STA13。STA13使用波束#1接收SSW分组P11，使用波束#2接收SSW分组P12，使用波束#3接收SSW分组P13。
然后，STA13测量接收到的每一个分组的接收质量(即，使用的每个波束的接收质量)，根据测量出的接收质量确定与AP12－4的通信中最佳的波束图案。作为测量的接收质量，例如是RSSI(Received Signal Strength Indicator；接收信号强度指示符)、SNR(Signal to Noise Ratio；信噪比)、SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio；信号与干扰加噪声比)的至少其中一个。
STA13接收到SSW分组P13后，使用波束#0，将SSW分组P14～P16以固定的间隔发送到AP12－4。AP12－4使用波束#1接收SSW分组P14，使用波束#2接收SSW分组P15，使用波束#3接收SSW分组P16。然后，AP12－4测量接收到的每个分组的接收质量，根据测量出的接收质量确定与STA13通信中最佳的波束图案。
AP12－4接收到SSW分组P16后，使用波束#0将SSW－Feedback分组P17发送到STA13。STA13使用从SSW分组P11～P13的接收质量测量结果中选择出的波束图案(接收质量最高的波束图案)，接收SSW－Feedback分组P17。STA13接收到SSW－Feedback分组P17后，使用波束#0发送SSW－ACK分组P18。AP12－4使用从SSW分组P14～P16的接收质量测量结果中选择出的波束图案(接收质量最高的波束图案)接收SSW－ACK分组P18，结束波束选择协议。
APC11的到来方向估计单元33从实施了波束选择协议的AP(图6的例子中，为AP12－4)获取接收质量，基于获取的接收质量估计以AP为基准的STA13的到来方向向量。
＜到来方向估计方法的说明＞
接着，说明到来方向估计方法的一例子。图7是表示本实施方式1中的波束图案和到来方向的角度之间的关系的一例子的图。在图7中，作为与波束#1～波束#3分别对应的到来方向的角度θ，与A1～A3相关联。
APC11的到来方向估计单元33预先具有图7所示的对应关联。然后，到来方向估计单元33基于从各AP获取的接收质量，估计到来方向向量。例如，在表示最高的接收质量的波束图案为波束#2的情况下，APC11作为到来方向的角度θ为A2的到来方向向量来估计。
再者，上述中，APC11基于表示最高的接收质量的波束图案估计出到来方向的角度，但APC11也可基于多个接收质量来估计到来方向的角度。例如，APC11将各AP切换多个波束并分别接收的接收质量(例如，用波束#1～波束#3接收到的3个接收质量)的组获取作为接收质量向量，基于接收质量向量，也可以估计到来方向的角度。
具体而言，APC11的到来方向估计单元33通过IF单元30，从各AP获取接收质量向量。然后，到来方向估计单元33进行预先存储的各AP的辐射图案向量和获取的接收质量向量之间的比较。辐射图案向量是表示各波束的每个角度的辐射强度、接收强度、或接收质量的向量。例如，在AP使用3个波束的情况下，辐射图案向量是与各波束对应的3个元素(element)组成的向量，各元素以角度θ的函数表示。辐射图案向量，可以根据AP而不同，也可以相同。
例如，到来方向估计单元33变更辐射角度θ的函数即辐射图案向量的角度θ，与接收质量向量进行图案匹配。然后，到来方向估计单元33也可以将图案匹配的结果，成为与接收质量向量最相似的辐射图案向量的辐射角度θ估计作为到来方向的角度。
例如，作为图案匹配的方法，也可以使用从向量间的最短欧几里德距离来求的K-Nearest Neighbor算法、基于Support Vector Machine(SVM)算法的识别或递归、基于确定树、Random Forest法的识别或递归、或基于Neural Network算法的识别或递归。再者，也可以组合多个算法和方法。
到来方向估计单元33计算成为与从AP12－3获取的接收质量向量最相似的AP12－3的辐射图案向量的角度，作为AP12－3的阵列天线的本地坐标系中的到来方向的角度θ12－3_13(参照图12)。同样，到来方向估计单元33计算成为与从AP12－4获取的接收质量向量最相似的AP12－4的辐射图案向量的角度，作为AP12－4的阵列天线的本地坐标系中的到来方向的角度θ12－4_13(参照图10、图12)。
如上述，各AP一边切换波束一边接收从STA13发送的信号，计算每个波束的接收质量。然后，APC11也可以从各AP获取每个波束的接收质量，通过比较获取的接收质量和波束的每个辐射角度的特性，估计到来方向向量。由此，在毫米波无线通信网络中，即使是各AP和STA13进行指向性控制的情况，也可以估计精度高的到来方向向量。
此外，APC11用在各AP和STA13之间的波束选择协议中算出的接收质量，可以估计到来方向向量。因此，由于也可以不将用于到来方向估计的接收质量计算处理与波束选择协议分开执行，所以可以实现处理的简化。
再者，在本发明中，到来方向估计方法不限定于上述的例子。
＜位置估计系统的动作＞
图8是表示本实施方式1的位置估计系统的动作的一例子的流程图。
在步骤S51中，APC11选定子锚候选的AP。例如，APC11将在距与STA13连接中的AP12－4(即，主锚)规定的范围内存在的AP选定作为子锚候选的AP。
在步骤S52中，APC11对于AP12－4通知在AP12－4和STA13之间实施波束选择协议的指示。AP12－4基于来自APC11的指示，与STA13实施波束选择协议。然后，AP12－4将在波束选择协议中测量出的每个波束的接收质量通知给APC11。
在步骤S53中，APC11基于从AP12－4获取的每个波束的接收质量，估计以AP12－4为基准的STA13的到来方向向量。
在步骤S54中，APC11基于步骤S53中估计出的以AP12－4为基准的STA13的到来方向向量和子锚候选的位置，计算各个子锚候选的角度α。有关该角度计算处理，将后述。
在步骤S55中，APC11比较在步骤S54中算出的各个子锚候选的角度α，选定作为子锚的AP。有关该子锚选定处理，将后述。
在步骤S56中，APC11向子锚通知在步骤S55中作为子锚选定出的AP(以下，称为子锚)和STA13之间实施波束选择协议的指示。子锚基于来自APC11的指示，与STA13实施波束选择协议。然后，子锚将在波束选择协议中测量出的每个波束的接收质量通知APC11。
作为子锚与STA13实施波束选择协议的方法，例如，通过APC11的控制，STA13从AP12－4切换到子锚，在STA13和子锚之间实施波束选择协议。之后，通过APC11的控制，STA13从子锚再次切换到AP12－4即可。
在步骤S57中，APC11基于从子锚获取的每个波束的接收质量，估计以子锚为基准的STA13的到来方向向量。
在步骤S58中，APC11基于步骤S53中估计出的以AP12－4为基准的STA13的到来方向向量和步骤S57中估计出的以子锚为基准的STA13的到来方向向量，估计STA13的位置(坐标)。然后，结束位置估计处理。
通过以上说明的位置估计处理，APC11估计STA13的位置。接着，参照图9～图12说明角度计算处理和子锚选定处理的细节、以及子锚选定处理后的位置估计处理。
图9～图12是本实施方式1中的位置估计处理的各处理的一例子的图。图9～图12中，与图1同样，表示AP12－1～AP12－4和STA13。再者，为了便于说明，省略APC11的图示。此外，图9～图12中，APC11将距AP12－4规定的范围内存在的AP12－1～AP12－3选定作为子锚候选的AP。
图9中，在步骤S51中表示APC11选定的子锚候选。此外，图9中，表示以主锚(AP12－4)的位置和子锚候选(AP12－1～AP12－3)各自的位置为端点的线段。
图10中，表示以AP12－4作为基准，考虑了与其他的AP之间的位置关系的STA13的到来方向的角度θ12－4_13和相对到来方向的角度θ12－4_13的到来方向向量AoA(Angle ofArrival)12－4_13。这里的到来方向的角度是，以作为基准的AP和其他的AP为端点的线段与到来方向向量形成的角度α(步骤S54)。AoA12－4_13是APC11在步骤S53中估计出的到来方向向量，将主锚AP12－4的位置作为起点。APC11基于AoA12－4_13和各子锚候选的位置，进行计算各个子锚候选的角度的角度计算处理。
图11中，表示作为角度计算处理的结果得到的各个子锚候选的角度。α12－4_12－1是AoA12－4_13相对以AP12－1的位置和AP12－4的位置为端点的线段形成的角度。同样，α12－4_12－2是AoA12－4_13相对以AP12－2的位置和AP12－4的位置为端点的直线形成的角度。α12－4_12－3是AoA12－4_13相对以AP12－3的位置和AP12－4的位置为端点的线段形成的角度。
子锚选定处理中，APC11将各个子锚候选的角度的绝对值为90度以下、并且为最大的角度的子锚候选选定作为子锚。图11的情况下，APC11将在α12－4_12－1、α12－4_12－2、α12－4_12－3之中、与绝对值为90度以下，并且最大的α12－4_12－3对应的子锚候选、即AP12－3选定作为子锚。
APC11进行控制，以在选定出的子锚即AP12－3和STA13之间实施波束选择协议。AP12－3与STA13实施波束选择协议，将测量出的每个波束的接收质量通知APC11。APC11基于从AP12－3获取的接收质量，估计以AP12－3为基准的STA13的到来方向向量。
图12中，表示以AP12－3为基准的STA13的到来方向的角度θ12－3_13。APC11基于以AP12－4为基准的STA13的到来方向的角度(θ12－4_13)和以AP12－3为基准的STA13的到来方向的角度(θ12－3_13)，估计STA13的位置。
再者，图9～图12中，表示了除去主锚外全部的AP(AP12－1～AP12－3)被选定作为子锚候选的例子，但本发明不限定于此。参照图13～图17说明与APC11连接的AP之中、一部分的AP被选定作为子锚候选的例子。
图13～图17是本实施方式1中的位置估计处理的各处理的另一例子的图。图13～图17中，表示与APC11连接的AP12－1～AP12－9和STA13。再者，为了便于说明，省略APC11的图示。
图13中，表示STA13与AP12－5连接着的状态。即，AP12－5是图13～图17的例子中的主锚。APC11将在距AP12－5的位置规定的范围内存在的AP选定作为子锚候选。
图14中，表示APC11选定了子锚候选的状态。APC11获取AP12－5从STA13接收到的分组的接收质量，基于获取的接收质量，设定选定子锚候选的范围。APC11将在设定的范围内存在的AP12－2、AP12－4、AP12－6、AP12－8选定作为子锚候选。
图15中，表示以AP12－5为基准的STA13的到来方向向量即AoA12－5_13。AoA12－5_13是APC11在步骤S53(图8参照)中估计出的到来方向向量，将AP12－5的位置设为起点。此外，图15中，表示以主锚(AP12－5)的位置和子锚候选(AP12－2、AP12－4、AP12－6、AP12－8)各自的位置为端点的线段。APC11基于AoA12－5_13和各子锚候选的位置，进行计算各个子锚候选的角度的角度计算处理。
图16中，表示作为角度计算处理的结果得到的各个子锚候选的角度。α12－5_12－2是AoA12－5_13相对以AP12－2的位置和AP12－5的位置为端点的线段形成的角度。同样，α12－5_12－4是AoA12－5_13相对以AP12－4的位置和AP12－5的位置为端点的线段形成的角度。α12－5_12－6是AoA12－5_13相对以AP12－6的位置和AP12－5的位置为端点的线段形成的角度。α12－5_12－8是AoA12－5_13相对以AP12－8的位置和AP12－5的位置为端点的线段形成的角度。
子锚选定处理中，APC11将各个子锚候选的角度之中、绝对值为90度以下并且为最大的角度的子锚候选选定作为子锚。图16的情况下，APC11将与α12－5_12－2、α12－5_12－4、α12－5_12－6及α12－5_12－8之中绝对值为90度以下、并且为最大的α12－5_12－2对应的子锚候选即AP12－2选定作为子锚。
APC11进行控制，以在选定的子锚即AP12－2和STA13之间实施波束选择协议。AP12－2与STA13实施波束选择协议，将测量出的每个波束的接收质量通知给APC11。APC11基于从AP12－2获取的接收质量，估计以AP12－2为基准的STA13的到来方向向量。
图17中，表示以AP12－2为基准的STA13的到来方向的角度θ12－2_13。APC11基于以AP12－5为基准的STA13的到来方向的角度(θ12－5_13)和以AP12－2为基准的STA13的到来方向的角度(θ12－3_13)，估计STA13的位置。
接着，说明基于以主锚为基准的STA13的到来方向的角度和以子锚为基准的STA13的到来方向的角度，估计STA13的位置的位置估计算法的一例子。基于该算法的位置估计，由APC11执行。再者，在以下的说明中，APC11进行图9～图12的例子中的位置估计。
到来方向估计单元33设定与估计出的到来方向的角度(以下，适当记载为到来角)有关的到来方向向量。到来角是配置了AP12－1、AP12－2、AP12－3及AP12－4的平面中的角度，所以相对到来角θ1(相当于图12的θ12－3_13)的到来方向向量AoA1、以及相对到来角θ2(相当于图10、图12的θ12－4_13)的到来方向向量AoA2分别用同维坐标表现，由式(1)表示。
再者，式(1)的到来方向向量AoA1作为AP12－3的本地坐标系中的大小为1的单位向量来表示。式(1)的到来方向向量AoA2作为AP12－4的本地坐标系中的大小为1的单位向量来表示。即，在各自不同的本地坐标系中规定到来方向向量AoA1和到来方向向量AoA2。
如上述，在规定了到来方向向量后，APC11进行从2个AP(AP12－3和AP12－4)的到来方向向量来估计STA13的位置的处理。图18是本发明的实施方式1中的位置估计处理的确定STA的位置的方法的一例子的图。
图18中，表示由X轴、Y轴、Z轴表示的全局坐标系中的、AP12－3的位置(点PAP12－3＝(x1，y1，z1，0))、AP12－4的位置(点PAP12－4＝(x2，y2，z2，0))、以及STA13的估计位置(点Pest)。此外，图18所示的n1是由AP12－3的阵列天线的姿态和到来方向向量AoA1算出的方向向量。n2是由AP12－4的阵列天线的姿态和到来方向向量AoA2算出的方向向量。
此外，图18中，表示穿过点PAP12－3与方向向量n1平行的直线L1和穿过点PAP12－4与方向向量n2平行的直线L2。再者，方向向量n1和方向向量n2作为XYZ轴的3维向量来表现。这里，点P1是在直线L1上的点之中，最接近直线L2的点。点P2是直线L2上的点之中，最接近直线L1的点。图18所示的距离d1是点PAP12－3和点P1之间的距离，距离d2是点PAP12－4和点P2之间的距离。
位置估计处理中，位置估计单元35进行方向向量n1、方向向量n2的计算、点P1、点P2的计算，计算线段P1P2的中点作为STA13的估计位置Pest。
方向向量n1是相当于AP12－3的阵列天线的姿态的姿态变换矩阵M1和到来方向向量AoA1的合成向量。位置估计单元35为了将AP12－3的阵列天线的本地坐标系中表示的到来方向向量AoA1转换为全局坐标系，进行用欧拉角(r，p，h)表示的阵列天线的姿态变换矩阵M1和到来方向向量AoA1的运算。再者，各AP的阵列天线的姿态变换矩阵被预先存储在位置估计单元35中。
例如，在全局坐标系的X轴、Y轴、Z轴中，假设Z轴中心的旋转角r、X轴中心的旋转角p、Y轴中心的旋转角h的情况下，基于欧拉变换E(r，p，h)的姿态变换矩阵M如式(2)所示。
即，用相当于AP12－3的阵列天线的姿态的姿态变换矩阵M1和到来方向向量AoA1，根据式(3)计算方向向量n1。
同样，用相当于AP12－4的阵列天线的姿态的姿态变换矩阵M2和到来方向向量AoA2，根据式(4)计算方向向量n2。
接着，位置估计单元35计算点P1和点P2。连结点P1和点P2的线段P1P2相对于直线L1和直线L2两者正交，所以对于点P1和点P2，式(5)成立。
其中，“·”表示向量间的内积运算。
此外，距离d1是点PAP12－3和点P1之间的距离，距离d2是点PAP12－4和点P2之间的距离，所以对于点P1和点P2，式(6)成立。
其中，“*”表示标量乘法的运算。例如，d1*n1表示将方向向量n1乘以d1。
位置估计单元35用基于式(5)和式(6)的式(7)，计算距离d1、距离d2。
其中，PA21＝PAP12－4―PAP12－3，nip＝n1·n2。即，nip是标量。
位置估计单元35用算出的距离d1、距离d2和式(6)，计算点P1、点P2。然后，位置估计单元35用式(8)，计算STA13的估计位置(点Pest)。
再者，在方向向量n1和方向向量n2平行的情况下，位置估计单元35难以计算点P1、点P2。该情况下，位置估计单元35基于从多个AP的组合、例如从AP12－3和另一AP、AP12－4和该另一AP的组合各自获取的接收质量向量，计算多个点Pest。然后，位置估计单元35也可以将多个点Pest的中点或重心点等设为STA13的估计位置。这种情况下，在AP的组合中，线段P1P2的长度比规定的阈值长的情况下，位置估计单元35判断为误差较大，在计算估计位置时从多个点Pest中除去。
此外，在设置AP的空间中有已知的障碍物(例如，地面、顶面)的情况下，位置估计单元35也可以进行估计，以限制在除去了已知的障碍物的范围内。有关已知的障碍物的位置的信息，也可以预先存储在存储单元中。
例如，在算出的点Pest表示在地面之下的情况下，位置估计单元35也可以进行限制或校正，以使实际的STA13的估计位置在地面之上。
再者，各AP的阵列天线在本地坐标系的二维平面(配置了AP12－1、AP12－2、AP12－3及AP12－4的平面)中变更指向性，所以被估计的到来方向向量也为二维平面上的到来方向向量。根据本实施方式，APC11将估计出的到来方向向量从本地坐标系转换为全局坐标系(world coordinate system)，从转换后的到来方向向量和全局坐标系的各AP的位置估计STA13的位置，所以即使估计出的到来方向向量是二维平面上的到来方向向量，也可以估计STA13的位置。
如以上说明的，在本实施方式1中，APC11基于以主锚为基准的STA13的到来方向的角度和以子锚为基准的STA13的到来方向的角度，估计STA13的位置。然后，在选定子锚的处理中，APC11将算出的各个子锚候选的角度之中、绝对值为90度以下并且为最大的角度的子锚候选选定作为子锚。通过该处理，从以主锚为基准的STA13的到来方向的角度和以子锚为基准的STA13的到来方向的角度各自导出的2条直线形成的角度增大，可以估计STA13的位置。
再者，在上述实施方式1中，说明了APC11的到来方向估计单元33执行到来方向估计处理，但本发明不限定于此。到来方向估计处理也可以由各AP执行。该情况下，各AP预先存储阵列天线的特性(例如，辐射图案向量)。然后，各AP将估计出的到来方向向量(例如，到来方向向量AoA)通过IF单元43向APC11发送。
(实施方式2)
在实施方式1中，说明了在角度计算处理中，计算以主锚为基准的STA的到来方向向量相对以主锚的位置和子锚候选各自的位置为端点的线段形成角度的例子。在本实施方式2中，说明在角度计算处理中，计算以每一个子锚候选为基准的STA的到来方向向量相对以主锚的位置和子锚候选各自的位置为端点的线段形成的角度的例子。
再者，本实施方式2中的系统结构和各装置的结构，与实施方式1中说明的结构是同样的。以下，说明本实施方式2的位置估计系统的动作。
＜位置估计系统的动作＞
图19是表示本实施方式2的位置估计系统的动作的一例子的流程图。
在步骤S61中，APC11选定子锚候选的AP。例如，APC11将距与STA13连接中的AP12－4(即，主锚)规定的范围内存在的AP选定作为子锚候选的AP。
在步骤S62中，APC11对主锚及每一个子锚候选通知在主锚及每一个子锚候选和STA13之间实施波束选择协议的指示。例如，APC11对AP12－4通知在主锚即AP12－4和STA13之间实施波束选择协议的指示。
然后，在AP12－4和STA13之间的波束选择协议结束后，APC11对AP12－1通知在子锚候选即AP12－1和STA13之间实施波束选择协议的指示。然后，APC11依次指示各子锚候选，以在每一个子锚候选和STA13之间实施波束选择协议。
主锚即AP12－4及子锚候选即AP12－1～AP12－3分别将波束选择协议中测量出的每个波束的接收质量通知给APC11。
在步骤S63中，APC11基于从AP12－4获取的每个波束的接收质量，估计以AP12－4为基准的STA13的到来方向向量。同样，APC11基于从AP12－1～AP12－3获取的每个波束的接收质量，估计以AP12－1～AP12－3各自为基准的STA13的到来方向向量。
在步骤S64中，APC11基于以在步骤S63中估计出的AP12－1～AP12－3各自为基准的STA13的到来方向向量和子锚候选的AP的位置，计算各个子锚候选的角度φ。有关该角度计算处理，将后述。
在步骤S65中，APC11比较在步骤S64中算出的各个子锚候选的角度，选定作为子锚的AP。有关该子锚选定处理，将后述。
在步骤S66中，APC11基于在步骤S63中估计出的到来方向向量中包含的、以AP12－4为基准的STA13的到来方向向量和以子锚为基准的STA13的到来方向向量，估计STA13的位置(坐标)。然后，结束位置估计处理。
通过以上说明的位置估计处理，APC11估计STA13的位置。接着，参照图20、图21说明位置估计处理中的、角度计算处理和子锚选定处理的细节、以及子锚选定处理后的位置估计处理。
图20、图21是本实施方式2中的位置估计处理的各处理的一例子的图。图20、图21中，与图1同样，表示AP12－1～AP12－4和STA13。再者，为了便于说明，省略APC11的图示。
图20中，表示以主锚(AP12－4)的位置和子锚候选(AP12－1～AP12－3)各自的位置为端点的线段。此外，图20中，表示以AP12－4为基准的STA13的到来方向向量即AoA12－4_13、以AP12－1为基准的STA13的到来方向向量即AoA12－1_13、以AP12－2为基准的STA13的到来方向向量即AoA12－2_13、以AP12－3为基准的STA13的到来方向向量即AoA12－3_13。
图20所示的各到来方向向量是步骤S63中估计出的到来方向向量。APC11基于子锚候选的到来方向向量、即，AoA12－1_13、AoA12－2_13、AoA12－3_13和各子锚候选的位置，进行计算各个子锚候选的角度的角度计算处理。
图21中，表示作为角度计算处理的结果得到的各个子锚候选的角度。φ12－1_12－4是AoA12－1_13相对以AP12－1的位置和AP12－4的位置为端点的线段所形成的角度。同样，φ12－2_12－4是AoA12－2_13相对以AP12－2的位置和AP12－4的位置为端点的线段所形成的角度。φ12－3_12－4是AoA12－3_13相对以AP12－3的位置和AP12－4的位置为端点的线段所形成的角度。
子锚选定处理中，APC11将各个子锚候选的角度的绝对值为90度以下、并且为最大的角度的子锚候选选定作为子锚。图21的情况下，APC11将φ12－1_12－4、φ12－2_12－4、φ12－3_12－4之中、与大小为90度以下并且最大的φ12－2_12－4对应的子锚候选、即AP12－3选定作为子锚。
子锚选定处理之后，APC11基于以AP12－4为基准的STA13的到来方向向量(AoA12－4_13)和以AP12－3为基准的STA13的到来方向向量(AoA12－3_13)，估计STA13的位置。详细而言，可以适用实施方式1中记载的方法，所以省略这里的说明。
如以上说明的，在本实施方式2中，APC11基于以主锚为基准的到来方向向量和以子锚为基准的到来方向向量，估计STA13的位置。然后，在选定子锚的处理中，APC11将算出的各个子锚候选的角度的绝对值为90度以下、并且为最大的角度的子锚候选选定作为子锚。通过该处理，从以主锚为基准的STA13的到来方向向量和以子锚为基准的STA13的到来方向向量各自导出的2条直线形成的角度变大，可以准确地估计STA13的位置。
此外，在本实施方式2中，在角度计算处理中，计算以子锚候选为基准的STA的到来方向向量分别相对以子锚候选的位置和主锚的位置为端点的线段形成的角度。根据该处理，估计作为主锚的AP和作为子锚候选的AP各自的到来方向向量，变更主锚，使得位置估计精度提高，根据变更的主锚和子锚，可高精度地估计无线终端的位置。
再者，用图22说明变更主锚的情况下的主锚的选择方法。图22是表示本实施方式2中的主锚选择方法的例子的图。
图22中，APC11计算主锚和子锚候选之中、2个锚(主锚或子锚候选)的每一个的AoA形成的角δ。具体而言，APC11从AoA12－3_13和AoA12－4_13计算δ12－3＿12－4。
在将以AP12－3为基准的到来角(到来方向向量)AoA12－3＿13与连结AP12－3和AP12－4的线段的垂线形成的角设为θ12－3＿13，将以AP12－4为基准的到来角(到来方向向量)AoA12－4＿13与连结AP12－3和AP12－4的线段的垂线形成的角设为θ12－4＿13的情况下，δ12－3＿12－4为θ12－3＿13和θ12－4＿13之和。
同样，APC11从AoA12－1_13和AoA12－3_13计算δ12－1＿12－3，从AoA12－2_13和AoA12－3_13计算δ12－2＿12－3，从AoA12－2_13和AoA12－4_13计算δ12－2＿12－4，从AoA12－1_13和AoA12－2_13计算δ12－1＿12－2。APC11将(δ－90度)的绝对值为最小的2台AP设为主锚及子锚。即，将2个到来方向向量形成的角δ更接近90度的、2个锚设为主锚及子锚。
再者，说明了变更主锚的情况下的变更方法，但也可以不改变STA13的连接目的地。例如，在估计STA13的位置的情况下，也可以将作为主锚的作用转移到变更后的主锚。
＜各实施方式的变形例＞
再者，在上述的各实施方式中，主要说明了APC11与4台AP连接的系统结构，但本发明不限定于此。图23是表示系统结构的另一例子的图。图23中，表示与APC11(未图示)连接的AP12－1～AP12－16和STA13。图23中，APC11与多于4台的16台AP连接。此外，虽未图示，但APC11也可以与3台以下的AP连接。
参照图24说明图23中的、子锚候选选定处理。图24中，STA13与AP12－4连接。即，AP12－4是主锚。APC11基于AP12－4从STA13接收到的分组的接收质量而设定半径。然后，APC11将在具有设定的半径的圆状的范围内存在的AP选定作为子锚候选。图24中，将在APC设定的范围R内存在的AP12－2、AP12―3、AP12－7、AP12－10选定作为子锚候选。
再者，图24中，表示在基于APC11的子锚候选的选定中，以AP12－4为中心，设定具有基于接收质量设定的半径的圆状的范围的例子，但本发明不限定于此。APC11也可以基于AP12－4的每个波束的接收质量设定范围。
图25是AP的波束图案的另一例子的图。图25表示8种波束图案(波束#1～波束#8)。再者，图25中，为便于说明而省略了无指向性的波束图案(例如，图5中的波束#0)。
在主锚的AP12－4具有图25所示的波束图案的情况下，APC11也可以基于AP12－4用各自的波束图案从STA13接收到的分组的接收质量，设定与图24不同的范围。
图26是表示图25所示的每个波束图案的接收质量的一例子的图。图26中，作为一例表示各波束图案(波束#1～波束#8)的接收质量的数值。APC11也可以选择每个波束图案的接收质量为阈值以上的波束图案，将用选择出的波束图案可以覆盖的通信范围设为选定子锚候选的范围。
例如，在将阈值设定为50的情况下，APC11选择图26所示的波束#1、波束#2、波束#8，将用这些选择出的波束图案可以覆盖的范围设为选定子锚候选的范围。
图27是表示用选择出的波束#1、波束#2、波束#8覆盖的范围的图。图28是根据图27所示的范围所选定的子锚候选的一例子的图。
APC11也可以将在图28所示的可覆盖的范围R’内存在的AP(即，AP12－1～AP12－3)选定作为子锚候选。
此外，STA13也可以将在与主锚的连接中实施的扫描的结果(例如，表示STA13检测出的AP的信息)反馈给APC11，将该扫描结果中包含的AP设为子锚候选。例如，STA13在对于要连接的AP发送的连接请求(Association.request)分组中包含扫描结果(例如，用于识别BSSID的AP的ID、每个AP的接收质量)并发送、AP将从STA13发送的扫描结果通知给APC11。
APC11基于通知的扫描结果选定子锚候选的AP。此外，在AP12－4和STA13之间的分组的交换(例如波束选择协议)中，APC11也可以使周边的AP接收该分组，将可以接收的AP设为子锚候选。
此外，在图5中，将指向性的波束图案数设为3来说明，在图25中，将指向性的波束图案数设为8来说明，但本发明不限于此。此外，指向性的波束图案数也可以对每个AP不同。
此外，在上述的各实施方式中，说明了APC11选定一个子锚的例子，但本发明不限定于此。APC11也可以选定2个以上的子锚。这种情况下，例如，APC11将在各个子锚候选的角度之中、大小为90度以下并且比规定的角度(例如，80度)大的角度的子锚候选选定作为子锚。
此外，在上述的各实施方式中，说明了APC11基于算出的角度选定子锚的例子，但本发明不限定于此。APC11也可以基于主锚和各子锚候选之间的距离，选定子锚。例如，在算出的角度相等的子锚候选存在多个的情况下，APC11也可以将在算出的角度相等的子锚候选之中、与主锚的距离为最大的子锚候选选定作为子锚。
此外，在上述的各实施方式中，说明了APC11进行位置估计的例子，但也可以是与APC11分开的独立的装置进行位置估计的系统结构。
此外，在上述的各实施方式中，说明了基于实施波束选择协议得到的接收质量，估计到来方向向量的例子，但本发明不限定于此。也可以基于在与波束选择协议不同的通信中得到的接收质量，估计到来方向向量。
此外，在上述的各实施方式中，说明了APC11作为与AP不同的装置包含在系统中的结构的例子，但本发明不限定于此。也可以是AP的至少一个具有APC11的功能的结构。
以上，一边参照附图一边说明了各种实施方式，但不言而喻，本发明不限定于这样的例子。只要是本领域技术人员，在权利要求书所记载的范畴内，显然可设想各种变更例或修正例，并认可它们当然属于本发明的技术范围。此外，在不脱离发明的宗旨的范围中，也可以将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。
上述各实施方式中，通过用硬件构成的例子说明了本发明，但本发明即使在与硬件的协同中用软件也可实现。
此外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被部分或全部作为集成电路即LSI来实现。集成电路控制上述实施方式的说明中使用的各功能块，也可以包括输入和输出。它们既可以被单独地集成为单芯片，也可以包含各功能块的一部分或全部地被集成为单芯片。这里，设为了LSI，但根据集成程度，有时也被称为IC、系统LSI、超大LSI(SuperLSI)、或特大LSI(Ultra LSI)。
此外，集成电路的方法不限于LSI，也可以用专用电路或通用处理器来实现。此外，也可以使用可在LSI制造后编程的FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)，或者使用可重构LSI内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器(ReconfigurableProcessor)。
而且，随着半导体技术的进步或随之派生的其它技术，如果出现能够替代LSI的集成电路化的技术，当然可利用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。
再者，本发明可作为无线通信装置、或在控制装置中执行的控制方法来表现。此外，本发明也可作为通过计算机使这样的控制方法动作的程序来表现。而且，本发明还可作为在计算机可读取的状态下记录这样的程序的记录介质来表现。即，本发明可表现为装置、方法、程序、记录介质之中的、任何一个类型。
＜本发明的总结＞
本发明的基站控制装置是控制第1基站装置至第M(M为2以上的整数)基站装置的基站控制装置，该装置包括：子锚候选选定单元，从与无线终端连接的所述第1基站装置不同的所述第2基站装置至所述第M基站装置之中，将距所述第1基站装置在规定的范围内的所述第2基站装置至所述第N(N为2以上M以下的整数)基站装置选定作为1个以上的子锚候选；到来方向估计单元，获取所述第1基站装置及所述1个以上的子锚候选从所述无线终端接收到的信号的接收质量，基于所述接收质量，估计以所述第1基站装置及所述1个以上的子锚候选的每一个为基准的到来方向向量；子锚选定单元，对每个所述子锚候选计算在以所述第1基站装置的位置和所述1个以上的子锚候选各自的位置为端点的1个以上的线段的每一个与所述估计出的到来方向向量之间形成的角度，基于所述角度的大小关系，从所述1个以上的子锚候选之中选定至少1个子锚；以及位置估计单元，估计所述无线终端的位置，所述到来方向估计单元估计以所述第1基站装置为基准的第1到来方向向量和以所述选定的1个以上的子锚为基准的第2到来方向向量，所述位置估计单元基于所述第1到来方向向量和所述第2到来方向向量，估计所述无线终端的位置。
此外，在本发明的基站控制装置中，所述角度是在所述线段和表示所述第1到来方向向量的线之间形成的角度。
此外，在本发明的基站控制装置中，所述角度是在表示以所述子锚候选各自为基准的到来方向向量的线和所述线段之间形成的角度。
此外，在本发明的基站控制装置中，所述子锚选定单元将所述角度之中、绝对值在90度以内并且为最大的角度的子锚候选选定作为所述子锚。
此外，在本发明的基站控制装置中，所述子锚候选选定单元，将基于所述第1基站装置从所述无线终端接收到的信号的接收质量设定的距所述第1基站装置的固定距离设定作为所述规定的范围。
此外，在本发明的基站控制装置中，所述子锚候选选定单元确定所述第1基站装置从所述无线终端接收到的信号的接收质量中表示规定值以上的接收质量的指向性的波束图案，将所述确定的波束图案的通信范围设定作为所述规定的范围。
此外，在本发明的基站控制装置中，所述到来方向估计单元将在用所述基站装置具有的多个波束图案的每一个接收到的信号的接收质量之中、与接收质量最高的波束图案对应的角度估计作为所述到来方向向量。
本发明的位置估计方法是控制第1基站装置至第M(M为2以上的整数)基站装置并进行位置估计的位置估计方法，该方法包括：从与无线终端连接的所述第1基站装置不同的所述第2基站装置至所述第M基站装置之中，将距所述第1基站装置在规定的范围内的所述第2基站装置至所述第N(N为2以上M以下的整数)基站装置选定作为1个以上的子锚候选，所述第1基站装置及所述1个以上的子锚候选获取从所述无线终端接收到的信号的接收质量，基于所述接收质量，估计以所述第1基站装置及所述1个以上的子锚候选的每一个为基准的到来方向向量，对每个所述子锚候选计算在以所述第1基站装置的位置和所述1个以上的子锚候选各自的位置为端点的1个以上的线段的每一个与所述估计出的到来方向向量之间形成的角度，基于所述角度的大小关系，从所述1个以上的子锚候选之中选定至少1个子锚，估计以所述第1基站装置为基准的第1到来方向向量和以所述选定的1个以上的子锚为基准的第2到来方向向量，基于所述第1到来方向和所述第2到来方向，估计所述无线终端的位置。
工业实用性
本发明对无线通信系统是有用的。
标号说明
10 位置估计系统
11 APC(Access Point Controller)
12－1～12－16 AP(Access Point)
13 STA(Station)
30、43 IF单元
31 AP控制单元
32 子锚候选选定单元
33 到来方向估计单元
34 子锚选定单元
35 位置估计单元
41、51 发送接收单元
42、52 MAC单元

Claims (8)

1.基站控制装置，其为控制第1基站装置至第M基站装置的基站控制装置，其中M为2以上的整数，该装置包括：
子锚候选选定单元，从与无线终端连接的所述第1基站装置不同的所述第2基站装置至所述第M基站装置之中，将距所述第1基站装置在规定的范围内的所述第2基站装置至所述第N基站装置选定作为1个以上的子锚候选，其中N为2以上M以下的整数；
到来方向估计单元，获取所述第1基站装置及所述1个以上的子锚候选从所述无线终端接收到的信号的接收质量，基于所述接收质量，估计以所述第1基站装置及所述1个以上的子锚候选的每一个为基准的到来方向向量；
子锚选定单元，对每个所述子锚候选计算在以所述第1基站装置的位置和所述1个以上的子锚候选各自的位置为端点的1个以上的线段的每一个与所述估计出的到来方向向量之间形成的角度，基于所述角度的大小关系，从所述1个以上的子锚候选之中选定至少1个子锚；以及
位置估计单元，估计所述无线终端的位置，
所述到来方向估计单元估计以所述第1基站装置为基准的第1到来方向向量和以所述选定的1个以上的子锚为基准的第2到来方向向量，
所述位置估计单元基于所述第1到来方向向量和所述第2到来方向向量，估计所述无线终端的位置。
2.如权利要求1所述的基站控制装置，
所述角度是在所述线段和表示所述第1到来方向向量的线之间形成的角度。
3.如权利要求1所述的基站控制装置，
所述角度是表示以所述子锚候选各自为基准的到来方向向量的线和所述线段之间形成的角度。
4.如权利要求1所述的基站控制装置，
所述子锚选定单元将所述角度之中、绝对值在90度以内并且为最大的角度的子锚候选选定作为所述子锚。
5.如权利要求1所述的基站控制装置，
所述子锚候选选定单元将基于所述第1基站装置从所述无线终端接收到的信号的接收质量设定的距所述第1基站装置的固定距离设定作为所述规定的范围。
6.如权利要求1所述的基站控制装置，
所述子锚候选选定单元确定在所述第1基站装置从所述无线终端接收到的信号的接收质量之中表示规定值以上的接收质量的指向性的波束图案，将所述确定的波束图案的通信范围设定作为所述规定的范围。
7.如权利要求1所述的基站控制装置，
所述到来方向估计单元将在用所述基站装置具有的多个波束图案的每一个接收到的信号的接收质量之中、与接收质量最高的波束图案对应的角度估计作为所述到来方向向量。
8.位置估计方法，其为控制第1基站装置至第M基站装置并进行位置估计的位置估计方法，其中M为2以上的整数，该方法包括：
从与无线终端连接的所述第1基站装置不同的所述第2基站装置至所述第M基站装置之中，将距所述第1基站装置在规定的范围内的所述第2基站装置至所述第N基站装置选定作为1个以上的子锚候选，其中N为2以上M以下的整数，
获取所述第1基站装置及所述1个以上的子锚候选从所述无线终端接收到的信号的接收质量，基于所述接收质量，估计以所述第1基站装置及所述1个以上的子锚候选的每一个为基准的到来方向向量，
对每个所述子锚候选计算在以所述第1基站装置的位置和所述1个以上的子锚候选各自的位置为端点的1个以上的线段的每一个与所述估计出的到来方向向量之间形成的角度，基于所述角度的大小关系，从所述1个以上的子锚候选之中选定至少1个子锚，
估计以所述第1基站装置为基准的第1到来方向向量和以所述选定的1个以上的子锚为基准的第2到来方向向量，
基于所述第1到来方向和所述第2到来方向，估计所述无线终端的位置。
CN201810062632.9A 2017-02-21 2018-01-23 基站控制装置及位置估计方法 Active CN108459299B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017030029A JP6813386B2 (ja) 2017-02-21 2017-02-21 基地局制御装置及び位置推定方法
JP2017-030029 2017-02-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108459299A true CN108459299A (zh) 2018-08-28
CN108459299B CN108459299B (zh) 2023-06-09

Family

ID=63167548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810062632.9A Active CN108459299B (zh) 2017-02-21 2018-01-23 基站控制装置及位置估计方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10091757B2 (zh)
JP (1) JP6813386B2 (zh)
CN (1) CN108459299B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112444777A (zh) * 2020-11-09 2021-03-05 北京中航瑞博航空电子技术有限公司 大范围、高精度位姿确定方法及其系统

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110753388B (zh) * 2018-07-23 2021-08-20 华为技术有限公司 一种波束管理方法和相关设备
US10841819B2 (en) * 2018-08-31 2020-11-17 Intel Corporation Scenario adaptive downlink beam management scheduling
US20200137713A1 (en) * 2018-10-26 2020-04-30 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Method and system for beam assisted positioning
US11079465B2 (en) * 2018-10-30 2021-08-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for estimating location of signal source
US11696129B2 (en) * 2019-09-13 2023-07-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Systems, methods, and devices for association and authentication for multi access point coordination
CN115699605A (zh) * 2020-05-26 2023-02-03 艾斯康实验室公司 干扰感知波束成形
JPWO2022054274A1 (zh) * 2020-09-14 2022-03-17
US11624801B2 (en) * 2021-03-31 2023-04-11 Red Point Positioning Corporation Method and system for determining the location of an object based on time difference of arrival (TDOA) and angle of arrival (AOA)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040127230A1 (en) * 2002-12-27 2004-07-01 David Bevan Angle of arrival estimation in a wireless telecommunications network
JP2007013500A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Canon Inc 無線端末位置推定システム、無線端末位置推定システムの位置推定方法及びデータ処理装置
CN101720440A (zh) * 2007-04-12 2010-06-02 Lm爱立信电话有限公司 确定无线终端在通信网络中的位置
CN103209474A (zh) * 2012-01-13 2013-07-17 华为技术有限公司 一种移动终端定位的方法、定位服务器及服务基站
WO2016199254A1 (ja) * 2015-06-10 2016-12-15 三菱電機株式会社 位置推定装置および位置推定方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000184425A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Toshiba Corp 無線通信基地局装置
US6608593B2 (en) * 2001-06-25 2003-08-19 Harris Corporation System and method for determining the location of a transmitter using passive reflectors or refractors as proxy receivers
JP4093792B2 (ja) * 2002-04-18 2008-06-04 富士通株式会社 移動無線局の位置を決定する測位システム、プログラムおよび位置決定方法
JP4559270B2 (ja) * 2005-03-22 2010-10-06 株式会社日立製作所 無線通信システム
US7706812B2 (en) * 2006-05-19 2010-04-27 Cisco Technology, Inc. System and method for detecting locations of a customer premises equipment
CN101505205A (zh) * 2008-02-05 2009-08-12 夏普株式会社 基于波达方向的开环mimo方法、基站及用户设备
JP2010122125A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Brother Ind Ltd 移動局測位方法、測位基地局選択方法、移動局測位システム
US8054226B2 (en) * 2009-03-31 2011-11-08 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method for estimating location of nodes in wireless networks
US8519889B2 (en) * 2009-07-21 2013-08-27 Research In Motion Limited Method and apparatus for estimating location of a wireless station using multi-beam transmission
US8660598B2 (en) * 2009-11-06 2014-02-25 Nec Laboratories America, Inc. Systems and methods for prioritizing beams to enable efficient determination of suitable communication links
JP2011149808A (ja) 2010-01-21 2011-08-04 Rcs:Kk セルラー式移動無線測位システム
US8525725B2 (en) * 2010-03-09 2013-09-03 Lockheed Martin Corporation Method and system for position and track determination
KR101944796B1 (ko) * 2012-01-17 2019-04-17 삼성전자주식회사 빔포밍 기반 무선통신 시스템의 상향링크 빔 트래킹 방법 및 장치
US9426770B2 (en) * 2013-09-30 2016-08-23 Qualcomm Incorporated Access point selection for network-based positioning
US9535153B2 (en) * 2014-09-09 2017-01-03 Honeywell International Inc. System and method for improved location accuracy
US10021667B2 (en) * 2016-06-23 2018-07-10 Qualcomm Incorporated Positioning in beamformed communications
JP2018054416A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 位置推定システム及び位置推定方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040127230A1 (en) * 2002-12-27 2004-07-01 David Bevan Angle of arrival estimation in a wireless telecommunications network
JP2007013500A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Canon Inc 無線端末位置推定システム、無線端末位置推定システムの位置推定方法及びデータ処理装置
CN101720440A (zh) * 2007-04-12 2010-06-02 Lm爱立信电话有限公司 确定无线终端在通信网络中的位置
CN103209474A (zh) * 2012-01-13 2013-07-17 华为技术有限公司 一种移动终端定位的方法、定位服务器及服务基站
WO2016199254A1 (ja) * 2015-06-10 2016-12-15 三菱電機株式会社 位置推定装置および位置推定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112444777A (zh) * 2020-11-09 2021-03-05 北京中航瑞博航空电子技术有限公司 大范围、高精度位姿确定方法及其系统
CN112444777B (zh) * 2020-11-09 2024-03-12 北京中航瑞博航空电子技术有限公司 大范围、高精度位姿确定方法及其系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018136180A (ja) 2018-08-30
JP6813386B2 (ja) 2021-01-13
US20180242273A1 (en) 2018-08-23
CN108459299B (zh) 2023-06-09
US10091757B2 (en) 2018-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108459299A (zh) 基站控制装置及位置估计方法
US10433184B2 (en) Method and apparatus for directing an antenna beam based on a location of a communication device
EP3301825B1 (en) Location estimation system, location estimation method, and base station control device
US9210683B2 (en) Method and system for device positioning utilizing distributed transceivers with array processing
CN103155443B (zh) 无线通信装置以及无线通信方法
US10075221B2 (en) Method and apparatus for directing an antenna beam based on motion of a communication device
US11785622B2 (en) Electronic apparatus, wireless communication method and computer-readable medium for measurements based on adjusted beam configurations
KR101028707B1 (ko) 무선 근거리 통신망용의 안테나 조향 방법 및 장치
US6333713B1 (en) Direction estimating apparatus, directivity controlling antenna apparatus, and direction estimating method
Kanaris et al. Improving RSS fingerprint-based localization using directional antennas
JP5323423B2 (ja) 方向推定システム、方向推定方法及び方向推定プログラム
JP2013501456A (ja) アンテナ構造、薄型表示装置、無線通信デバイス、及び方法
US20170142680A1 (en) Techniques for determining a device location
US10548147B2 (en) Access point beam strength rankings
CN112118530B (zh) 基于wifi信道状态信息的定位系统及方法
Rea et al. Statistical location and rotation-aware beam search for millimeter-wave networks
JP4925502B2 (ja) アレーアンテナ、方位推定装置、通信装置及び方位推定方法
JP6841502B2 (ja) 通信装置、基地局選択方法および基地局選択プログラム
Jung et al. IEEE 802.11 ac based client centered indoor positioning system
JP2018129677A (ja) 制御装置、無線通信システム、及びビーム決定方法
CN115085776A (zh) 天线的选择方法及相关产品

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant