JP2001119333A - 移動体通信システムおよびドップラーシフト補正通信方法 - Google Patents
移動体通信システムおよびドップラーシフト補正通信方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、送信側でドップラーシフト分を補
正する移動体通信システムおよびドップラーシフト補正
通信方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 ＧＰＳ衛星を利用して、移動局５の移動
速度や緯度、経度を測定し、あらかじめ位置測定（緯
度、経度）しておいた基地局４との方向（角度）を割り
出し、ドップラーシフト分ΔＦを計算し、当該計算結果
より送信機のローカル周波数を微調整することにより、
基地局４への送信波のドップラーシフト分ΔＦを補正す
る。
正する移動体通信システムおよびドップラーシフト補正
通信方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 ＧＰＳ衛星を利用して、移動局５の移動
速度や緯度、経度を測定し、あらかじめ位置測定（緯
度、経度）しておいた基地局４との方向（角度）を割り
出し、ドップラーシフト分ΔＦを計算し、当該計算結果
より送信機のローカル周波数を微調整することにより、
基地局４への送信波のドップラーシフト分ΔＦを補正す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信技術に
係り、特にドップラーシフト分を補正する移動体通信シ
ステムおよびドップラーシフト補正通信方法に関する。
係り、特にドップラーシフト分を補正する移動体通信シ
ステムおよびドップラーシフト補正通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アナログ音声通信における受信周
波数のずれは、復調したときに音声にノイズが混入する
程度であり、通信においては大きな影響はなかった。し
かしながら、デジタル通信においては、受信周波数ずれ
はデータが正しく復調できなくなるために誤りが発生
し、音声にならなかったり受信電界が十分であってもデ
ータ通信においてＢＥＲ（平均符号誤り率）特性が劣化
するなどの不具合が発生するという問題点があった。
波数のずれは、復調したときに音声にノイズが混入する
程度であり、通信においては大きな影響はなかった。し
かしながら、デジタル通信においては、受信周波数ずれ
はデータが正しく復調できなくなるために誤りが発生
し、音声にならなかったり受信電界が十分であってもデ
ータ通信においてＢＥＲ（平均符号誤り率）特性が劣化
するなどの不具合が発生するという問題点があった。
【０００３】このような問題点を解決するために従来技
術では、復調後の受信信号からデジタル処理等により、
周波数ずれを検出してこれを補正するような回路を付加
する必要があるという問題点があった。例えば、受信部
のリファレンスを受信周波数のずれた分だけ微調するよ
うな回路を付加するなどの方式を採用していた。
術では、復調後の受信信号からデジタル処理等により、
周波数ずれを検出してこれを補正するような回路を付加
する必要があるという問題点があった。例えば、受信部
のリファレンスを受信周波数のずれた分だけ微調するよ
うな回路を付加するなどの方式を採用していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方式では、受信周波数ずれが大きくベースバンドでのＩ
信号やＱ信号が正しく復調されない場合は周波数補正範
囲が大きくなってしまうため、正確に補正ができないと
いう問題点があった。
方式では、受信周波数ずれが大きくベースバンドでのＩ
信号やＱ信号が正しく復調されない場合は周波数補正範
囲が大きくなってしまうため、正確に補正ができないと
いう問題点があった。
【０００５】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、ドップラーシフト
分を補正する移動体通信システムおよびドップラーシフ
ト補正通信方法を提供する点にある。
のであり、その目的とするところは、ドップラーシフト
分を補正する移動体通信システムおよびドップラーシフ
ト補正通信方法を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
要旨は、ドップラーシフト分を補正する移動体通信シス
テムであって、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度
や緯度、経度を測定する手段と、あらかじめ位置測定し
ておいた基地局との方向を割り出してドップラーシフト
分を計算し当該計算結果を基に当該移動局側の送信手段
のローカル周波数を微調整する手段と、当該微調整後の
ローカル周波数を基に、当該基地局への送信波の前記ド
ップラーシフト分を当該移動体の送信側で補正して通信
する手段を有することを特徴とする移動体通信システム
に存する。また、請求項２に記載の発明の要旨は、ドッ
プラーシフト分を補正する移動体通信システムであっ
て、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経
度を測定する手段と、あらかじめ緯度および経度を測定
しておいた基地局との角度を割り出してドップラーシフ
ト分を計算し当該計算結果を基に当該移動局側の送信手
段のローカル周波数を微調整する手段と、当該微調整後
のローカル周波数を基に、当該基地局への送信波の前記
ドップラーシフト分を当該移動体の送信側で補正して通
信する手段を有することを特徴とする移動体通信システ
ムに存する。また、請求項３に記載の発明の要旨は、ド
ップラーシフト分を補正する移動体通信システムであっ
て、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経
度を測定する手段と、あらかじめ位置測定しておいた基
地局との方向を割り出してドップラーシフト分を計算し
当該計算結果を基に当該移動局側の受信手段のローカル
周波数を微調整する手段と、当該微調整後のローカル周
波数を基に、当該基地局から受信する電波の前記ドップ
ラーシフト分を当該移動体の受信側で補正して通信する
手段を有することを特徴とする移動体通信システムに存
する。また、請求項４に記載の発明の要旨は、ドップラ
ーシフト分を補正する移動体通信システムであって、Ｇ
ＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を測
定する手段と、あらかじめ緯度および経度を測定してお
いた基地局との角度を割り出してドップラーシフト分を
計算し当該計算結果を基に当該移動局側の受信手段のロ
ーカル周波数を微調整する手段と、当該微調整後のロー
カル周波数を基に、当該基地局から受信する電波の前記
ドップラーシフト分を当該移動体の受信側で補正して通
信する手段を有することを特徴とする移動体通信システ
ムに存する。また、請求項５に記載の発明の要旨は、ド
ップラーシフト分を補正するドップラーシフト補正通信
方法であって、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度
や緯度、経度を測定する工程と、あらかじめ位置測定し
ておいた基地局との方向を割り出してドップラーシフト
分を計算し当該計算結果を基に当該移動局側の送信手段
のローカル周波数を微調整する工程と、当該微調整後の
ローカル周波数を基に、当該基地局への送信波の前記ド
ップラーシフト分を当該移動体の送信側で補正して通信
する工程を有することを特徴とするドップラーシフト補
正通信方法に存する。また、請求項６に記載の発明の要
旨は、ドップラーシフト分を補正するドップラーシフト
補正通信方法であって、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の
移動速度や緯度、経度を測定する工程と、あらかじめ緯
度および経度を測定しておいた基地局との角度を割り出
してドップラーシフト分を計算し当該計算結果を基に当
該移動局側の送信手段のローカル周波数を微調整する工
程と、当該微調整後のローカル周波数を基に、当該基地
局への送信波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の
送信側で補正して通信する工程を有することを特徴とす
るドップラーシフト補正通信方法に存する。また、請求
項７に記載の発明の要旨は、ドップラーシフト分を補正
するドップラーシフト補正通信方法であって、ＧＰＳ衛
星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を測定する
工程と、あらかじめ位置測定しておいた基地局との方向
を割り出してドップラーシフト分を計算し当該計算結果
を基に当該移動局側の受信手段のローカル周波数を微調
整する工程と、当該微調整後のローカル周波数を基に、
当該基地局から受信する電波の前記ドップラーシフト分
を当該移動体の受信側で補正して通信する工程を有する
ことを特徴とするドップラーシフト補正通信方法に存す
る。また、請求項８に記載の発明の要旨は、ドップラー
シフト分を補正するドップラーシフト補正通信方法であ
って、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、
経度を測定する工程と、あらかじめ緯度および経度を測
定しておいた基地局との角度を割り出してドップラーシ
フト分を計算し当該計算結果を基に当該移動局側の受信
手段のローカル周波数を微調整する工程と、当該微調整
後のローカル周波数を基に、当該基地局から受信する電
波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の受信側で補
正して通信する工程を有することを特徴とするドップラ
ーシフト補正通信方法に存する。
要旨は、ドップラーシフト分を補正する移動体通信シス
テムであって、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度
や緯度、経度を測定する手段と、あらかじめ位置測定し
ておいた基地局との方向を割り出してドップラーシフト
分を計算し当該計算結果を基に当該移動局側の送信手段
のローカル周波数を微調整する手段と、当該微調整後の
ローカル周波数を基に、当該基地局への送信波の前記ド
ップラーシフト分を当該移動体の送信側で補正して通信
する手段を有することを特徴とする移動体通信システム
に存する。また、請求項２に記載の発明の要旨は、ドッ
プラーシフト分を補正する移動体通信システムであっ
て、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経
度を測定する手段と、あらかじめ緯度および経度を測定
しておいた基地局との角度を割り出してドップラーシフ
ト分を計算し当該計算結果を基に当該移動局側の送信手
段のローカル周波数を微調整する手段と、当該微調整後
のローカル周波数を基に、当該基地局への送信波の前記
ドップラーシフト分を当該移動体の送信側で補正して通
信する手段を有することを特徴とする移動体通信システ
ムに存する。また、請求項３に記載の発明の要旨は、ド
ップラーシフト分を補正する移動体通信システムであっ
て、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経
度を測定する手段と、あらかじめ位置測定しておいた基
地局との方向を割り出してドップラーシフト分を計算し
当該計算結果を基に当該移動局側の受信手段のローカル
周波数を微調整する手段と、当該微調整後のローカル周
波数を基に、当該基地局から受信する電波の前記ドップ
ラーシフト分を当該移動体の受信側で補正して通信する
手段を有することを特徴とする移動体通信システムに存
する。また、請求項４に記載の発明の要旨は、ドップラ
ーシフト分を補正する移動体通信システムであって、Ｇ
ＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を測
定する手段と、あらかじめ緯度および経度を測定してお
いた基地局との角度を割り出してドップラーシフト分を
計算し当該計算結果を基に当該移動局側の受信手段のロ
ーカル周波数を微調整する手段と、当該微調整後のロー
カル周波数を基に、当該基地局から受信する電波の前記
ドップラーシフト分を当該移動体の受信側で補正して通
信する手段を有することを特徴とする移動体通信システ
ムに存する。また、請求項５に記載の発明の要旨は、ド
ップラーシフト分を補正するドップラーシフト補正通信
方法であって、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度
や緯度、経度を測定する工程と、あらかじめ位置測定し
ておいた基地局との方向を割り出してドップラーシフト
分を計算し当該計算結果を基に当該移動局側の送信手段
のローカル周波数を微調整する工程と、当該微調整後の
ローカル周波数を基に、当該基地局への送信波の前記ド
ップラーシフト分を当該移動体の送信側で補正して通信
する工程を有することを特徴とするドップラーシフト補
正通信方法に存する。また、請求項６に記載の発明の要
旨は、ドップラーシフト分を補正するドップラーシフト
補正通信方法であって、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の
移動速度や緯度、経度を測定する工程と、あらかじめ緯
度および経度を測定しておいた基地局との角度を割り出
してドップラーシフト分を計算し当該計算結果を基に当
該移動局側の送信手段のローカル周波数を微調整する工
程と、当該微調整後のローカル周波数を基に、当該基地
局への送信波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の
送信側で補正して通信する工程を有することを特徴とす
るドップラーシフト補正通信方法に存する。また、請求
項７に記載の発明の要旨は、ドップラーシフト分を補正
するドップラーシフト補正通信方法であって、ＧＰＳ衛
星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を測定する
工程と、あらかじめ位置測定しておいた基地局との方向
を割り出してドップラーシフト分を計算し当該計算結果
を基に当該移動局側の受信手段のローカル周波数を微調
整する工程と、当該微調整後のローカル周波数を基に、
当該基地局から受信する電波の前記ドップラーシフト分
を当該移動体の受信側で補正して通信する工程を有する
ことを特徴とするドップラーシフト補正通信方法に存す
る。また、請求項８に記載の発明の要旨は、ドップラー
シフト分を補正するドップラーシフト補正通信方法であ
って、ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、
経度を測定する工程と、あらかじめ緯度および経度を測
定しておいた基地局との角度を割り出してドップラーシ
フト分を計算し当該計算結果を基に当該移動局側の受信
手段のローカル周波数を微調整する工程と、当該微調整
後のローカル周波数を基に、当該基地局から受信する電
波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の受信側で補
正して通信する工程を有することを特徴とするドップラ
ーシフト補正通信方法に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の第１の特徴は、ＧＰＳ
（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅ
ｍ：全地球測位システム）衛星を利用することにより、
移動体通信において生じる周波数のドップラーシフト分
のずれを送信側で補正して通信することにある。
（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅ
ｍ：全地球測位システム）衛星を利用することにより、
移動体通信において生じる周波数のドップラーシフト分
のずれを送信側で補正して通信することにある。
【０００８】また、本発明の第２の特徴は、ＧＰＳ衛星
を利用して、移動局の移動速度や緯度、経度を測定し、
あらかじめ位置測定（緯度、経度）しておいた基地局と
の方向（角度）を割り出し、ドップラーシフト分を計算
し、当該計算結果より送信機のローカル周波数を微調整
することにより、基地局への送信波はドップラーシフト
分が補正できることにある。
を利用して、移動局の移動速度や緯度、経度を測定し、
あらかじめ位置測定（緯度、経度）しておいた基地局と
の方向（角度）を割り出し、ドップラーシフト分を計算
し、当該計算結果より送信機のローカル周波数を微調整
することにより、基地局への送信波はドップラーシフト
分が補正できることにある。
【０００９】また、本発明の第３の特徴は、基地局から
の受信する電波も同様に受信機のローカル周波数を微調
整することにより、ドップラーシフト分を補正できるこ
とにある。
の受信する電波も同様に受信機のローカル周波数を微調
整することにより、ドップラーシフト分を補正できるこ
とにある。
【００１０】また、本発明の第４の特徴は、ドップラー
シフト分が補正されるので、ＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉ
ｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動周波数
制御）回路での補正分も小さくなり回路の負担が軽減で
きることにある。
シフト分が補正されるので、ＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉ
ｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動周波数
制御）回路での補正分も小さくなり回路の負担が軽減で
きることにある。
【００１１】そして、本発明の第５の特徴は、移動体通
信においてＧＰＳ衛星を利用することにより、ドップラ
ーシフト分を補正して通信でき、さらに加えて、ＡＦＣ
回路の負担を軽減できることにある。以下、本発明の実
施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
信においてＧＰＳ衛星を利用することにより、ドップラ
ーシフト分を補正して通信でき、さらに加えて、ＡＦＣ
回路の負担を軽減できることにある。以下、本発明の実
施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態に係る移動体通信システムを説明するため
の概念図である。図１において、１，２，３のそれぞれ
はＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙ
ｓｔｅｍ：全地球測位システム）衛星、４は基地局、５
は移動局、５０は移動体通信システム、λは移動局から
の送信電波の波長、ｖは移動局の移動速度、φは移動局
と基地局との角度を示している。図１を参照すると、本
実施の形態の移動体通信システムは、移動局がＧＰＳ衛
星からの信号を受信しながら基地局に移動し、基地局と
移動局間で送受信をする様子を図示している。本実施の
形態の移動体通信システム５０は、ゾーンをカバーする
ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙ
ｓｔｅｍ：全地球測位システム）衛星１，２，３、ゾー
ン内の通信の中核となる基地局４、当該基地局４を親局
とする移動局５を中心にして構成されている。
の実施の形態に係る移動体通信システムを説明するため
の概念図である。図１において、１，２，３のそれぞれ
はＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙ
ｓｔｅｍ：全地球測位システム）衛星、４は基地局、５
は移動局、５０は移動体通信システム、λは移動局から
の送信電波の波長、ｖは移動局の移動速度、φは移動局
と基地局との角度を示している。図１を参照すると、本
実施の形態の移動体通信システムは、移動局がＧＰＳ衛
星からの信号を受信しながら基地局に移動し、基地局と
移動局間で送受信をする様子を図示している。本実施の
形態の移動体通信システム５０は、ゾーンをカバーする
ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙ
ｓｔｅｍ：全地球測位システム）衛星１，２，３、ゾー
ン内の通信の中核となる基地局４、当該基地局４を親局
とする移動局５を中心にして構成されている。
【００１３】図２は基地局４と移動局５の通信が単信方
式の場合の移動局５の構成を説明するための機能ブロッ
ク図である。図２において、６は送信アンテナ、７は送
信部周波数変換器、８は送信部シンセサイザー方式発振
回路、９は受信部シンセサイザー方式発振回路、１０は
受信部周波数変換器、１１は受信アンテナ、１２はＧＰ
Ｓアンテナ、１３はＧＰＳ用無線部、１４はＧＰＳ用制
御部、１５は電圧制御発振器、１６はディジタルアナロ
グコンバータ、１７はＣＰＵ、１８はメモリを示してい
る。本実施の形態の移動局５は、送信アンテナ６、送信
部周波数変換器７、送信部シンセサイザー方式発振回路
８、受信部シンセサイザー方式発振回路９、受信部周波
数変換器１０、受信アンテナ１１、ＧＰＳアンテナ１
２、ＧＰＳ用無線部１３、ＧＰＳ用制御部１４、電圧制
御発振器１５、ディジタルアナログコンバータ１６、Ｃ
ＰＵ１７、メモリ１８を備えている。
式の場合の移動局５の構成を説明するための機能ブロッ
ク図である。図２において、６は送信アンテナ、７は送
信部周波数変換器、８は送信部シンセサイザー方式発振
回路、９は受信部シンセサイザー方式発振回路、１０は
受信部周波数変換器、１１は受信アンテナ、１２はＧＰ
Ｓアンテナ、１３はＧＰＳ用無線部、１４はＧＰＳ用制
御部、１５は電圧制御発振器、１６はディジタルアナロ
グコンバータ、１７はＣＰＵ、１８はメモリを示してい
る。本実施の形態の移動局５は、送信アンテナ６、送信
部周波数変換器７、送信部シンセサイザー方式発振回路
８、受信部シンセサイザー方式発振回路９、受信部周波
数変換器１０、受信アンテナ１１、ＧＰＳアンテナ１
２、ＧＰＳ用無線部１３、ＧＰＳ用制御部１４、電圧制
御発振器１５、ディジタルアナログコンバータ１６、Ｃ
ＰＵ１７、メモリ１８を備えている。
【００１４】次に移動体通信システム５０の動作（ドッ
プラーシフト補正通信方法）について説明する。基地局
４と移動局５の通信形態には単信および複信方式がある
が、ここでは単信方式を例にとり、図１に示すようなあ
る一つのゾーンを考え、その中に基地局４がありこのゾ
ーンの中を移動局５、例えば新幹線等で高速移動しなが
ら通信をするシステムを考える。
プラーシフト補正通信方法）について説明する。基地局
４と移動局５の通信形態には単信および複信方式がある
が、ここでは単信方式を例にとり、図１に示すようなあ
る一つのゾーンを考え、その中に基地局４がありこのゾ
ーンの中を移動局５、例えば新幹線等で高速移動しなが
ら通信をするシステムを考える。
【００１５】図１を参照すると、本実施の形態では、移
動局５は高速移動し基地局４に接近しているため、移動
局５からの送信波Ｆ１はドップラーシフト（ΔＦ＝（ｖ
／λ）×ｃｏｓφ）分を受けてＦ１＋ΔＦとなり基地局
４に到達する。また基地局４からの受信波も同様にドッ
プラーシフトを受けて移動局５に到達する。従って、基
地局４および移動局５の受信部では、各々のドップラー
シフトを受けた電波を受信する。
動局５は高速移動し基地局４に接近しているため、移動
局５からの送信波Ｆ１はドップラーシフト（ΔＦ＝（ｖ
／λ）×ｃｏｓφ）分を受けてＦ１＋ΔＦとなり基地局
４に到達する。また基地局４からの受信波も同様にドッ
プラーシフトを受けて移動局５に到達する。従って、基
地局４および移動局５の受信部では、各々のドップラー
シフトを受けた電波を受信する。
【００１６】続いて本実施の形態では、図２に示すよう
に、移動局５は送信しようとする基地局４の位置（緯
度、経度）をメモリ１８に記憶しておく。また送信およ
び受信する周波数もメモリ１８に記憶しておく。次に移
動局５はＧＰＳアンテナ１２で受信した電波をＧＰＳ用
無線部１３で復調し、ＧＰＳ用制御部１４で必要な位置
データを取り出し、ＣＰＵ１７に送りそこでこの移動局
５の位置（緯度、経度）および移動速度ｖを計算する。
に、移動局５は送信しようとする基地局４の位置（緯
度、経度）をメモリ１８に記憶しておく。また送信およ
び受信する周波数もメモリ１８に記憶しておく。次に移
動局５はＧＰＳアンテナ１２で受信した電波をＧＰＳ用
無線部１３で復調し、ＧＰＳ用制御部１４で必要な位置
データを取り出し、ＣＰＵ１７に送りそこでこの移動局
５の位置（緯度、経度）および移動速度ｖを計算する。
【００１７】このとき、移動局５で時々刻々と受信され
る位置（緯度、経度）情報を基に、メモリ１８に記憶さ
れている送信しようとする基地局４の位置（緯度、経
度）とにより、基地局４との方向（φ）をＣＰＵ１７で
計算する。
る位置（緯度、経度）情報を基に、メモリ１８に記憶さ
れている送信しようとする基地局４の位置（緯度、経
度）とにより、基地局４との方向（φ）をＣＰＵ１７で
計算する。
【００１８】これらの情報により、ドップラーシフト分
ΔＦ（ΔＦ＝（ｖ／λ）×ｃｏｓφ）が、時々刻々と計
算される。ここで、前述したように、ｖは移動局５の移
動速度、λは移動局５が送信する電波の波長、φは移動
局５と基地局４との角度である。
ΔＦ（ΔＦ＝（ｖ／λ）×ｃｏｓφ）が、時々刻々と計
算される。ここで、前述したように、ｖは移動局５の移
動速度、λは移動局５が送信する電波の波長、φは移動
局５と基地局４との角度である。
【００１９】このようにして計算されたドップラーシフ
ト分ΔＦを補正するために、電圧制御発振器１５に制御
電圧を与える。当該制御電圧の変化量は、電圧制御発振
器１５の制御電圧と発振周波数との特性によるため、デ
ィジタルアナログコンバータ１６の１ｂｉｔ（ビット）
分の電圧変化量と電圧制御発振器１５の発振周波数の変
化量をメモリ１８に記憶しておく。
ト分ΔＦを補正するために、電圧制御発振器１５に制御
電圧を与える。当該制御電圧の変化量は、電圧制御発振
器１５の制御電圧と発振周波数との特性によるため、デ
ィジタルアナログコンバータ１６の１ｂｉｔ（ビット）
分の電圧変化量と電圧制御発振器１５の発振周波数の変
化量をメモリ１８に記憶しておく。
【００２０】これにより、ＣＰＵ１７で計算されたドッ
プラーシフト分ΔＦが何ｂｉｔ分に相当するかをＣＰＵ
１７で計算でき、当該補正分をＣＰＵ１７からディジタ
ルアナログコンバータ１６へ出力できるようになる。そ
の結果、送信部シンセサイザー方式発振回路８の発振周
波数が時々刻々と変化することにより、送信ベースバン
ド信号が送信部周波数変換器７で周波数変換された後リ
アルタイムでドップラーシフト分ΔＦが補正された電波
が送信アンテナ６から基地局４へ送信できるようになる
といった効果を奏する。
プラーシフト分ΔＦが何ｂｉｔ分に相当するかをＣＰＵ
１７で計算でき、当該補正分をＣＰＵ１７からディジタ
ルアナログコンバータ１６へ出力できるようになる。そ
の結果、送信部シンセサイザー方式発振回路８の発振周
波数が時々刻々と変化することにより、送信ベースバン
ド信号が送信部周波数変換器７で周波数変換された後リ
アルタイムでドップラーシフト分ΔＦが補正された電波
が送信アンテナ６から基地局４へ送信できるようになる
といった効果を奏する。
【００２１】また、基地局４からの電波を移動局５が受
信する場合も、上記に示した方法により受信で使用する
電波に対してドップラーシフト分ΔＦを計算して、当該
補正分をディジタルアナログコンバータ１６に出力し、
受信部シンセサイザー方式発振回路９の発振周波数が変
化することで、ドップラーシフトが掛かった基地局４か
らの受信電波を受信アンテナ１１で受信した場合であっ
ても、受信部周波数変換器１０で周波数変換された後は
リアルタイムで補正されて受信部のベースバンド信号と
なる。
信する場合も、上記に示した方法により受信で使用する
電波に対してドップラーシフト分ΔＦを計算して、当該
補正分をディジタルアナログコンバータ１６に出力し、
受信部シンセサイザー方式発振回路９の発振周波数が変
化することで、ドップラーシフトが掛かった基地局４か
らの受信電波を受信アンテナ１１で受信した場合であっ
ても、受信部周波数変換器１０で周波数変換された後は
リアルタイムで補正されて受信部のベースバンド信号と
なる。
【００２２】以上説明したように第１の実施の形態によ
れば以下に掲げる効果を奏する。まず第１の効果は、一
般に市販されている安価で小型のＧＰＳ受信機を取り付
けることにより、ＧＰＳ受信機によって時々刻々と得ら
れる位置（緯度、経度）情報を基に、移動局５の位置お
よび速度が計算できることである。また第２の効果は、
ＧＰＳ受信機によって時々刻々と得られる位置（緯度、
経度）情報を基に基地局４の位置を算出することで移動
局５と基地局４の角度が求まるのでドップラーシフト分
ΔＦが算出でき、当該算出したドップラーシフト分ΔＦ
を補正することにより高速の移動体通信間の通信での信
号劣化を改善することができることである。そして第３
の効果は、算出したドップラーシフト分ΔＦを補正する
ことにより高速の移動体通信間の通信での信号劣化を改
善することによりＢＥＲ特性の劣化が解消でき、音声通
信やデータ通信等にみられた支障が軽減でき、さらにＡ
ＦＣ回路においてもその負担が少なくなる結果、周波数
の引き込み時間の短縮化を図ることができることであ
る。
れば以下に掲げる効果を奏する。まず第１の効果は、一
般に市販されている安価で小型のＧＰＳ受信機を取り付
けることにより、ＧＰＳ受信機によって時々刻々と得ら
れる位置（緯度、経度）情報を基に、移動局５の位置お
よび速度が計算できることである。また第２の効果は、
ＧＰＳ受信機によって時々刻々と得られる位置（緯度、
経度）情報を基に基地局４の位置を算出することで移動
局５と基地局４の角度が求まるのでドップラーシフト分
ΔＦが算出でき、当該算出したドップラーシフト分ΔＦ
を補正することにより高速の移動体通信間の通信での信
号劣化を改善することができることである。そして第３
の効果は、算出したドップラーシフト分ΔＦを補正する
ことにより高速の移動体通信間の通信での信号劣化を改
善することによりＢＥＲ特性の劣化が解消でき、音声通
信やデータ通信等にみられた支障が軽減でき、さらにＡ
ＦＣ回路においてもその負担が少なくなる結果、周波数
の引き込み時間の短縮化を図ることができることであ
る。
【００２３】従来の移動体通信システムでは、移動局が
移動するとドップラーシフトがかかる。移動局５の速度
が遅い場合は顕著ではないが、高速移動になるにつれて
その効果は大きくなる。このため、搬送周波数が高く占
有帯域がナローであるシステムでは、ドップラーシフト
がかかった電波を受信して復調した信号は歪んでおり当
該歪んだ信号をデシジョンするので、デジタル通信では
ＢＥＲ（平均符号誤り率）特性が劣化し、音声通信およ
びデータ通信等に支障が出てしまう。さらに、ＡＦＣ回
路においても、局部発振器自体の周波数偏差とドップラ
ーシフト分ΔＦの合わせた周波数偏差を補正しなければ
ならないため、周波数の引き込み時間がかかるなど大き
な負担となってしまうという問題点があった。
移動するとドップラーシフトがかかる。移動局５の速度
が遅い場合は顕著ではないが、高速移動になるにつれて
その効果は大きくなる。このため、搬送周波数が高く占
有帯域がナローであるシステムでは、ドップラーシフト
がかかった電波を受信して復調した信号は歪んでおり当
該歪んだ信号をデシジョンするので、デジタル通信では
ＢＥＲ（平均符号誤り率）特性が劣化し、音声通信およ
びデータ通信等に支障が出てしまう。さらに、ＡＦＣ回
路においても、局部発振器自体の周波数偏差とドップラ
ーシフト分ΔＦの合わせた周波数偏差を補正しなければ
ならないため、周波数の引き込み時間がかかるなど大き
な負担となってしまうという問題点があった。
【００２４】（第２の実施の形態）図３は基地局４と移
動局５の通信が複信方式の場合の移動局５の構成を説明
するための機能ブロック図である。図３において、１９
は送信アンテナ、２０は送信部周波数変換器、２１は送
信部シンセサイザー方式発振回路、２２は受信部シンセ
サイザー方式発振回路、２３は受信部周波数変換器、２
４は受信アンテナ、２５はＧＰＳアンテナ、２６はＧＰ
Ｓ用無線機、２７はＧＰＳ用制御部、２８は受信部電圧
制御発振器、２９は受信部デジタル−アナログコンバー
タ、３０は送信部電圧制御発振器、３１は送信部デジタ
ル−アナログコンバータ、３２はＣＰＵ、３３はメモリ
を示している。
動局５の通信が複信方式の場合の移動局５の構成を説明
するための機能ブロック図である。図３において、１９
は送信アンテナ、２０は送信部周波数変換器、２１は送
信部シンセサイザー方式発振回路、２２は受信部シンセ
サイザー方式発振回路、２３は受信部周波数変換器、２
４は受信アンテナ、２５はＧＰＳアンテナ、２６はＧＰ
Ｓ用無線機、２７はＧＰＳ用制御部、２８は受信部電圧
制御発振器、２９は受信部デジタル−アナログコンバー
タ、３０は送信部電圧制御発振器、３１は送信部デジタ
ル−アナログコンバータ、３２はＣＰＵ、３３はメモリ
を示している。
【００２５】本実施の形態の移動局５は、送信アンテナ
１９、送信部周波数変換器２０、送信部シンセサイザー
方式発振回路２１、受信部シンセサイザー方式発振回路
２２、受信部周波数変換器２３、受信アンテナ２４、Ｇ
ＰＳアンテナ２５、ＧＰＳ用無線機２６、ＧＰＳ用制御
部２７、受信部電圧制御発振器２８、受信部デジタル−
アナログコンバータ２９、送信部電圧制御発振器３０、
送信部デジタル−アナログコンバータ３１、ＣＰＵ３
２、メモリ３３を備えている。
１９、送信部周波数変換器２０、送信部シンセサイザー
方式発振回路２１、受信部シンセサイザー方式発振回路
２２、受信部周波数変換器２３、受信アンテナ２４、Ｇ
ＰＳアンテナ２５、ＧＰＳ用無線機２６、ＧＰＳ用制御
部２７、受信部電圧制御発振器２８、受信部デジタル−
アナログコンバータ２９、送信部電圧制御発振器３０、
送信部デジタル−アナログコンバータ３１、ＣＰＵ３
２、メモリ３３を備えている。
【００２６】上記第１の実施の形態では、送受同時に行
わない単信方式について述べた。一方、本実施の形態で
は、送信と受信を同時に行うような複信のシステムに最
適であって、図３に示すように、受信部シンセサイザー
方式発振回路２２および送信部シンセサイザー方式発振
回路２１を別々に制御するために、受信部ディジタル−
アナログコンバータ２９および受信部電圧制御発振器２
８を付け加えることで、送信のローカル周波数および受
信のローカル周波数を同時に制御することが可能となる
点に特徴を有している。
わない単信方式について述べた。一方、本実施の形態で
は、送信と受信を同時に行うような複信のシステムに最
適であって、図３に示すように、受信部シンセサイザー
方式発振回路２２および送信部シンセサイザー方式発振
回路２１を別々に制御するために、受信部ディジタル−
アナログコンバータ２９および受信部電圧制御発振器２
８を付け加えることで、送信のローカル周波数および受
信のローカル周波数を同時に制御することが可能となる
点に特徴を有している。
【００２７】なお、本発明が上記各実施の形態に限定さ
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構
成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構
成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。
【００２８】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で以下に掲げる効果を奏する。まず第１の効果は、一般
に市販されている安価で小型のＧＰＳ受信機を取り付け
ることにより、ＧＰＳ受信機によって時々刻々と得られ
る位置（緯度、経度）情報を基に、移動局の位置および
速度が計算できることである。
で以下に掲げる効果を奏する。まず第１の効果は、一般
に市販されている安価で小型のＧＰＳ受信機を取り付け
ることにより、ＧＰＳ受信機によって時々刻々と得られ
る位置（緯度、経度）情報を基に、移動局の位置および
速度が計算できることである。
【００２９】また第２の効果は、ＧＰＳ受信機によって
時々刻々と得られる位置（緯度、経度）情報を基に基地
局の位置を算出することで移動局と基地局の角度が求ま
るのでドップラーシフト分が算出でき、当該算出したド
ップラーシフト分ΔＦを補正することにより高速の移動
体通信間の通信での信号劣化を改善することがきること
である。
時々刻々と得られる位置（緯度、経度）情報を基に基地
局の位置を算出することで移動局と基地局の角度が求ま
るのでドップラーシフト分が算出でき、当該算出したド
ップラーシフト分ΔＦを補正することにより高速の移動
体通信間の通信での信号劣化を改善することがきること
である。
【００３０】そして第３の効果は、算出したドップラー
シフト分を補正することにより高速の移動体通信間の通
信での信号劣化を改善することによりＢＥＲ特性の劣化
が解消でき、音声通信やデータ通信等にみられた支障が
軽減でき、さらにＡＦＣ回路においてもその負担が少な
くなる結果、周波数の引き込み時間の短縮化を図ること
ができることである。
シフト分を補正することにより高速の移動体通信間の通
信での信号劣化を改善することによりＢＥＲ特性の劣化
が解消でき、音声通信やデータ通信等にみられた支障が
軽減でき、さらにＡＦＣ回路においてもその負担が少な
くなる結果、周波数の引き込み時間の短縮化を図ること
ができることである。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る移動体通信シ
ステムを説明するための概念図である。
ステムを説明するための概念図である。
【図２】基地局と移動局の通信が単信方式の場合の移動
局の構成を説明するための機能ブロック図である。
局の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図３】基地局と移動局の通信が複信方式の場合の移動
局の構成を説明するための機能ブロック図である。
局の構成を説明するための機能ブロック図である。
１，２，３…ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）衛星 ４…基地局 ５…移動局 ６…送信アンテナ ７…送信部周波数変換器 ８…送信部シンセサイザー方式発振回路 ９…受信部シンセサイザー方式発振回路 １０…受信部周波数変換器 １１…受信アンテナ １２…ＧＰＳアンテナ １３…ＧＰＳ用無線部 １４…ＧＰＳ用制御部 １５…電圧制御発振器 １６…ディジタルアナログコンバータ １７…ＣＰＵ １８…メモリ １９…送信アンテナ ２０…送信部周波数変換器 ２１…送信部シンセサイザー方式発振回路 ２２…受信部シンセサイザー方式発振回路 ２３…受信部周波数変換器 ２４…受信アンテナ ２５…ＧＰＳアンテナ ２６…ＧＰＳ用無線機 ２７…ＧＰＳ用制御部 ２８…受信部電圧制御発振器 ２９…受信部デジタル−アナログコンバータ ３０…送信部電圧制御発振器 ３１…送信部デジタル−アナログコンバータ ３２…ＣＰＵ ３３…メモリ ５０…移動体通信システム λ…移動局からの送信電波の波長 ｖ…移動局の移動速度 φ…移動局と基地局との角度
ｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）衛星 ４…基地局 ５…移動局 ６…送信アンテナ ７…送信部周波数変換器 ８…送信部シンセサイザー方式発振回路 ９…受信部シンセサイザー方式発振回路 １０…受信部周波数変換器 １１…受信アンテナ １２…ＧＰＳアンテナ １３…ＧＰＳ用無線部 １４…ＧＰＳ用制御部 １５…電圧制御発振器 １６…ディジタルアナログコンバータ １７…ＣＰＵ １８…メモリ １９…送信アンテナ ２０…送信部周波数変換器 ２１…送信部シンセサイザー方式発振回路 ２２…受信部シンセサイザー方式発振回路 ２３…受信部周波数変換器 ２４…受信アンテナ ２５…ＧＰＳアンテナ ２６…ＧＰＳ用無線機 ２７…ＧＰＳ用制御部 ２８…受信部電圧制御発振器 ２９…受信部デジタル−アナログコンバータ ３０…送信部電圧制御発振器 ３１…送信部デジタル−アナログコンバータ ３２…ＣＰＵ ３３…メモリ ５０…移動体通信システム λ…移動局からの送信電波の波長 ｖ…移動局の移動速度 φ…移動局と基地局との角度
Claims (8)
- 【請求項１】 ドップラーシフト分を補正する移動体通
信システムであって、 ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を
測定する手段と、 あらかじめ位置測定しておいた基地局との方向を割り出
してドップラーシフト分を計算し当該計算結果を基に当
該移動局側の送信手段のローカル周波数を微調整する手
段と、 当該微調整後のローカル周波数を基に、当該基地局への
送信波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の送信側
で補正して通信する手段を有することを特徴とする移動
体通信システム。 - 【請求項２】 ドップラーシフト分を補正する移動体通
信システムであって、 ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を
測定する手段と、 あらかじめ緯度および経度を測定しておいた基地局との
角度を割り出してドップラーシフト分を計算し当該計算
結果を基に当該移動局側の送信手段のローカル周波数を
微調整する手段と、 当該微調整後のローカル周波数を基に、当該基地局への
送信波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の送信側
で補正して通信する手段を有することを特徴とする移動
体通信システム。 - 【請求項３】 ドップラーシフト分を補正する移動体通
信システムであって、 ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を
測定する手段と、 あらかじめ位置測定しておいた基地局との方向を割り出
してドップラーシフト分を計算し当該計算結果を基に当
該移動局側の受信手段のローカル周波数を微調整する手
段と、 当該微調整後のローカル周波数を基に、当該基地局から
受信する電波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の
受信側で補正して通信する手段を有することを特徴とす
る移動体通信システム。 - 【請求項４】 ドップラーシフト分を補正する移動体通
信システムであって、 ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を
測定する手段と、 あらかじめ緯度および経度を測定しておいた基地局との
角度を割り出してドップラーシフト分を計算し当該計算
結果を基に当該移動局側の受信手段のローカル周波数を
微調整する手段と、 当該微調整後のローカル周波数を基に、当該基地局から
受信する電波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の
受信側で補正して通信する手段を有することを特徴とす
る移動体通信システム。 - 【請求項５】 ドップラーシフト分を補正するドップラ
ーシフト補正通信方法であって、 ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を
測定する工程と、 あらかじめ位置測定しておいた基地局との方向を割り出
してドップラーシフト分を計算し当該計算結果を基に当
該移動局側の送信手段のローカル周波数を微調整する工
程と、 当該微調整後のローカル周波数を基に、当該基地局への
送信波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の送信側
で補正して通信する工程を有することを特徴とするドッ
プラーシフト補正通信方法。 - 【請求項６】 ドップラーシフト分を補正するドップラ
ーシフト補正通信方法であって、 ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を
測定する工程と、 あらかじめ緯度および経度を測定しておいた基地局との
角度を割り出してドップラーシフト分を計算し当該計算
結果を基に当該移動局側の送信手段のローカル周波数を
微調整する工程と、 当該微調整後のローカル周波数を基に、当該基地局への
送信波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の送信側
で補正して通信する工程を有することを特徴とするドッ
プラーシフト補正通信方法。 - 【請求項７】 ドップラーシフト分を補正するドップラ
ーシフト補正通信方法であって、 ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を
測定する工程と、 あらかじめ位置測定しておいた基地局との方向を割り出
してドップラーシフト分を計算し当該計算結果を基に当
該移動局側の受信手段のローカル周波数を微調整する工
程と、 当該微調整後のローカル周波数を基に、当該基地局から
受信する電波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の
受信側で補正して通信する工程を有することを特徴とす
るドップラーシフト補正通信方法。 - 【請求項８】 ドップラーシフト分を補正するドップラ
ーシフト補正通信方法であって、 ＧＰＳ衛星を利用して移動局の移動速度や緯度、経度を
測定する工程と、 あらかじめ緯度および経度を測定しておいた基地局との
角度を割り出してドップラーシフト分を計算し当該計算
結果を基に当該移動局側の受信手段のローカル周波数を
微調整する工程と、 当該微調整後のローカル周波数を基に、当該基地局から
受信する電波の前記ドップラーシフト分を当該移動体の
受信側で補正して通信する工程を有することを特徴とす
るドップラーシフト補正通信方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29858799A JP2001119333A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 移動体通信システムおよびドップラーシフト補正通信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29858799A JP2001119333A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 移動体通信システムおよびドップラーシフト補正通信方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003132936A Division JP2003309517A (ja) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | 移動体通信における移動局、システム及び周波数補正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001119333A true JP2001119333A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17861681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29858799A Pending JP2001119333A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 移動体通信システムおよびドップラーシフト補正通信方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001119333A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006295657A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Fujitsu Ltd | 移動体無線通信システム |
| JP2009278626A (ja) * | 2002-09-05 | 2009-11-26 | Qualcomm Inc | 移動ユニットの速度に基づいた周波数と時間追跡ループにおける周波数シフトとタイミングシフトのための補償 |
| WO2010055655A1 (ja) | 2008-11-11 | 2010-05-20 | 日本電気株式会社 | 移動無線通信システム、移動通信装置およびその周波数制御方法 |
| JPWO2008096408A1 (ja) * | 2007-02-05 | 2010-05-20 | 富士通株式会社 | 無線端末装置 |
| JP2011024158A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-03 | Ihi Aerospace Co Ltd | 通信装置 |
| US8971430B2 (en) | 2010-05-25 | 2015-03-03 | Kyocera Corporation | Receiving device, base station and wireless communication terminal |
| CN108683621A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-10-19 | 西安蜂语信息科技有限公司 | 多普勒频移校正方法及装置 |
-
1999
- 1999-10-20 JP JP29858799A patent/JP2001119333A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009278626A (ja) * | 2002-09-05 | 2009-11-26 | Qualcomm Inc | 移動ユニットの速度に基づいた周波数と時間追跡ループにおける周波数シフトとタイミングシフトのための補償 |
| JP2006295657A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-10-26 | Fujitsu Ltd | 移動体無線通信システム |
| JP4719496B2 (ja) * | 2005-04-12 | 2011-07-06 | 富士通株式会社 | 移動体無線通信システム |
| JPWO2008096408A1 (ja) * | 2007-02-05 | 2010-05-20 | 富士通株式会社 | 無線端末装置 |
| WO2010055655A1 (ja) | 2008-11-11 | 2010-05-20 | 日本電気株式会社 | 移動無線通信システム、移動通信装置およびその周波数制御方法 |
| EP2346176A4 (en) * | 2008-11-11 | 2015-05-13 | Nec Corp | WIRELESS MOBILE COMMUNICATION SYSTEM, MOBILE COMMUNICATION DEVICE AND FREQUENCY CONTROL METHOD |
| JP2011024158A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-03 | Ihi Aerospace Co Ltd | 通信装置 |
| US8971430B2 (en) | 2010-05-25 | 2015-03-03 | Kyocera Corporation | Receiving device, base station and wireless communication terminal |
| CN108683621A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-10-19 | 西安蜂语信息科技有限公司 | 多普勒频移校正方法及装置 |
| CN108683621B (zh) * | 2018-03-29 | 2021-07-30 | 西安蜂语信息科技有限公司 | 多普勒频移校正方法及装置 |
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