JP2002261846A - ドップラ周波数推定装置、無線機及びドップラ周波数推定方法 - Google Patents
ドップラ周波数推定装置、無線機及びドップラ周波数推定方法Info
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- JP2002261846A JP2002261846A JP2001058503A JP2001058503A JP2002261846A JP 2002261846 A JP2002261846 A JP 2002261846A JP 2001058503 A JP2001058503 A JP 2001058503A JP 2001058503 A JP2001058503 A JP 2001058503A JP 2002261846 A JP2002261846 A JP 2002261846A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自機の移動速度を算出するための装置回
路の小型化、低消費電力化を図ること。 【解決手段】 位相変動量計算部２０１は、フレーム・
シンボルタイミング信号に基づいて、Ｉ信号及びＱ信号
に含まれるパイロットシンボルを検出し、パイロットシ
ンボルの位相変動量θiを計算する。記憶部２０２は、
位相変動量信号を一時的に記憶し、遅延位相変動量信号
θi-1を出力する。位相変動差計算部２０３は、位相変
動量θiと遅延位相変動量θi-1との差である位相変動差
（θi−θi-1）を求める。存在確率計算部２０４は、位
相変動差がある範囲内に存在する確率を求める。ドップ
ラ周波数計算部２０５は、テーブルを参照して存在確率
及び受信電界強度検出部１０３より出力された受信電界
強度に基づいてドップラ周波数を計算する。移動速度計
算部１０６は、ドップラ周波数に基づいて自機の移動速
度を正確に算出する。
路の小型化、低消費電力化を図ること。 【解決手段】 位相変動量計算部２０１は、フレーム・
シンボルタイミング信号に基づいて、Ｉ信号及びＱ信号
に含まれるパイロットシンボルを検出し、パイロットシ
ンボルの位相変動量θiを計算する。記憶部２０２は、
位相変動量信号を一時的に記憶し、遅延位相変動量信号
θi-1を出力する。位相変動差計算部２０３は、位相変
動量θiと遅延位相変動量θi-1との差である位相変動差
（θi−θi-1）を求める。存在確率計算部２０４は、位
相変動差がある範囲内に存在する確率を求める。ドップ
ラ周波数計算部２０５は、テーブルを参照して存在確率
及び受信電界強度検出部１０３より出力された受信電界
強度に基づいてドップラ周波数を計算する。移動速度計
算部１０６は、ドップラ周波数に基づいて自機の移動速
度を正確に算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信に用いら
れるドップラ周波数推定装置、ドップラ周波数推定方法
及びこれらを用いて自機の移動速度を算出する無線機に
関する。
れるドップラ周波数推定装置、ドップラ周波数推定方法
及びこれらを用いて自機の移動速度を算出する無線機に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自機の移動速度を算出する無線機
として、特開平９−９８４６５号公報の携帯無線電話装
置に関する発明に記載されている技術が知られている。
この方法では、ＧＰＳ衛星から送信される情報を携帯無
線電話で受信し、携帯無線電話の移動速度を正確に算出
することにより、携帯無線電話の隣接無線チャネルの監
視動作や無線チャネル切り替え動作などの制御を最適に
行う方式である。
として、特開平９−９８４６５号公報の携帯無線電話装
置に関する発明に記載されている技術が知られている。
この方法では、ＧＰＳ衛星から送信される情報を携帯無
線電話で受信し、携帯無線電話の移動速度を正確に算出
することにより、携帯無線電話の隣接無線チャネルの監
視動作や無線チャネル切り替え動作などの制御を最適に
行う方式である。
【０００３】図９は、自機の移動速度を算出することが
できる従来の無線機の構成を示すブロック図である。図
９に示すように、従来の無線機は、ＧＰＳ用受信アンテ
ナ１１と、高周波受信回路１２と、ＧＰＳ信号処理回路
１３と、データ処理回路１４と、移動速度検出回路１５
と、送受信アンテナ１６と、送受信回路１７と、変復調
回路１８と、制御回路１９とから主に構成されている。
できる従来の無線機の構成を示すブロック図である。図
９に示すように、従来の無線機は、ＧＰＳ用受信アンテ
ナ１１と、高周波受信回路１２と、ＧＰＳ信号処理回路
１３と、データ処理回路１４と、移動速度検出回路１５
と、送受信アンテナ１６と、送受信回路１７と、変復調
回路１８と、制御回路１９とから主に構成されている。
【０００４】この中で、ＧＰＳ用受信アンテナ１１、高
周波受信回路１２、ＧＰＳ信号処理回路１３、データ処
理回路１４及び移動速度検出回路１５は、ＧＰＳの送信
信号から携帯無線電話機の移動速度を検出する移動速度
検出系２１を形成する。また、送受信アンテナ１６、送
受信回路１７及び変復調回路１８が、携帯無線電話機と
基地局との間の送受信系２２を形成する。
周波受信回路１２、ＧＰＳ信号処理回路１３、データ処
理回路１４及び移動速度検出回路１５は、ＧＰＳの送信
信号から携帯無線電話機の移動速度を検出する移動速度
検出系２１を形成する。また、送受信アンテナ１６、送
受信回路１７及び変復調回路１８が、携帯無線電話機と
基地局との間の送受信系２２を形成する。
【０００５】そして、制御回路１９は、移動速度検出系
２１で検出された移動速度の変化に応じて、隣接チャネ
ルの監視動作の周期を制御し、送受信系２２の無線チャ
ネルを切り替え制御している。
２１で検出された移動速度の変化に応じて、隣接チャネ
ルの監視動作の周期を制御し、送受信系２２の無線チャ
ネルを切り替え制御している。
【０００６】このように、従来の無線機は、ＧＰＳ衛星
から送信される情報を受信して自機の移動速度を正確に
算出している。そして、従来の無線機は、算出した自機
の移動速度からドップラ周波数を求めている。
から送信される情報を受信して自機の移動速度を正確に
算出している。そして、従来の無線機は、算出した自機
の移動速度からドップラ周波数を求めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の無線機は、自機の移動速度を算出するためにＧＰＳ
用の受信装置を搭載する必要があるため、装置が大型化
し、消費電力が高くなってしまうという問題を有する。
来の無線機は、自機の移動速度を算出するためにＧＰＳ
用の受信装置を搭載する必要があるため、装置が大型化
し、消費電力が高くなってしまうという問題を有する。
【０００８】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、小型、低消費電力でドップラ周波数を推定するこ
とができるドップラ周波数推定装置、ドップラ周波数推
定方法及び自機の移動速度を算出することができる無線
機を提供することを目的とする。
あり、小型、低消費電力でドップラ周波数を推定するこ
とができるドップラ周波数推定装置、ドップラ周波数推
定方法及び自機の移動速度を算出することができる無線
機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のドップラ周波数
推定装置は、受信信号の位相変動差が所定の範囲内に存
在する確率を計算する存在確率計算手段と、受信信号の
電界強度を検出する受信電界強度検出手段と、存在確率
と受信電界強度に基づいてドップラ周波数を計算するド
ップラ周波数計算手段とを具備する構成を採る。
推定装置は、受信信号の位相変動差が所定の範囲内に存
在する確率を計算する存在確率計算手段と、受信信号の
電界強度を検出する受信電界強度検出手段と、存在確率
と受信電界強度に基づいてドップラ周波数を計算するド
ップラ周波数計算手段とを具備する構成を採る。
【００１０】本発明のドップラ周波数推定装置は、受信
信号の位相変動量を計算する位相変動量計算手段と、過
去に受信した信号の位相変動量を記憶する記憶手段と、
前記位相変動量計算手段にて計算された位相変動量と前
記記憶手段に記憶された位相変動量との差である位相変
動差を計算する位相変動差計算手段とを具備し、存在確
率推定手段は、位相変動差が所定の閾値内に存在する確
率を計算する構成を採る。
信号の位相変動量を計算する位相変動量計算手段と、過
去に受信した信号の位相変動量を記憶する記憶手段と、
前記位相変動量計算手段にて計算された位相変動量と前
記記憶手段に記憶された位相変動量との差である位相変
動差を計算する位相変動差計算手段とを具備し、存在確
率推定手段は、位相変動差が所定の閾値内に存在する確
率を計算する構成を採る。
【００１１】本発明のドップラ周波数推定装置は、存在
確率推定手段は、閾値を１度以上５度以下とする構成を
採る。
確率推定手段は、閾値を１度以上５度以下とする構成を
採る。
【００１２】本発明のドップラ周波数推定装置は、位相
変動量計算手段は、受信信号に含まれるパイロットシン
ボルを検出し、パイロットシンボルの位相変動量を計算
する構成を採る。
変動量計算手段は、受信信号に含まれるパイロットシン
ボルを検出し、パイロットシンボルの位相変動量を計算
する構成を採る。
【００１３】本発明のドップラ周波数推定装置は、通信
相手にて送信データにパイロットシンボルを挿入されて
送信された信号を受信し、受信信号を直交ベースバンド
信号の同相成分および直交成分に変換する受信手段と、
受信信号のフレームおよびシンボルタイミングを検出す
るタイミング検出手段とを具備し、位相変動量計算手段
は、フレームおよびシンボルタイミングに基づいて直交
ベースバンド信号の同相成分および直交成分からパイロ
ットシンボルを検出する構成を採る。
相手にて送信データにパイロットシンボルを挿入されて
送信された信号を受信し、受信信号を直交ベースバンド
信号の同相成分および直交成分に変換する受信手段と、
受信信号のフレームおよびシンボルタイミングを検出す
るタイミング検出手段とを具備し、位相変動量計算手段
は、フレームおよびシンボルタイミングに基づいて直交
ベースバンド信号の同相成分および直交成分からパイロ
ットシンボルを検出する構成を採る。
【００１４】これらの構成により、ドップラ周波数を推
定することができ、しかも、装置の小型化及び低消費電
力化を図ることができる。
定することができ、しかも、装置の小型化及び低消費電
力化を図ることができる。
【００１５】本発明の無線機は、上記いずれかに記載の
ドップラ周波数推定装置を搭載し、ドップラ周波数に基
づいて自機の移動速度を計算する構成を採る。
ドップラ周波数推定装置を搭載し、ドップラ周波数に基
づいて自機の移動速度を計算する構成を採る。
【００１６】この構成により、自機の移動速度を計算で
き、しかも、装置の小型化及び低消費電力化を図ること
ができる。
き、しかも、装置の小型化及び低消費電力化を図ること
ができる。
【００１７】本発明の基地局装置は、上記いずれかに記
載のドップラ周波数推定装置を搭載し、ドップラ周波数
と受信電界強度とに基づいてデータ誤り率を推定するデ
ータ誤り率推定手段を具備する構成を採る。
載のドップラ周波数推定装置を搭載し、ドップラ周波数
と受信電界強度とに基づいてデータ誤り率を推定するデ
ータ誤り率推定手段を具備する構成を採る。
【００１８】本発明の制御局装置は、上記の基地局装置
で推定されたデータ誤り率に基づいて伝搬環境またはデ
ータ品質の状態を判断し、通信端末装置と通信を行う基
地局装置を決定する構成を採る。
で推定されたデータ誤り率に基づいて伝搬環境またはデ
ータ品質の状態を判断し、通信端末装置と通信を行う基
地局装置を決定する構成を採る。
【００１９】本発明の無線通信システムは、上記の基地
局装置と、上記の制御局装置と、通信端末装置とで構成
される。
局装置と、上記の制御局装置と、通信端末装置とで構成
される。
【００２０】これらの構成により、伝搬環境またはデー
タ品質の状態を判断し、通信端末装置と品質良く無線通
信を行うことができる基地局装置を適宜選択することが
できる。
タ品質の状態を判断し、通信端末装置と品質良く無線通
信を行うことができる基地局装置を適宜選択することが
できる。
【００２１】本発明のドップラ周波数推定方法は、受信
信号の位相変動差がある範囲内に存在する確率を求め、
存在確率と受信電界強度に基づいてドップラ周波数を推
定する方法をとる。
信号の位相変動差がある範囲内に存在する確率を求め、
存在確率と受信電界強度に基づいてドップラ周波数を推
定する方法をとる。
【００２２】この方法により、ドップラ周波数を推定す
ることができ、しかも、装置の小型化及び低消費電力化
を図ることができる。
ることができ、しかも、装置の小型化及び低消費電力化
を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の骨子は、受信信号に含ま
れるパイロットシンボルを利用して位相変動差を計算
し、位相変動差がある範囲内に存在する確率に基づいて
ドップラ周波数を推定すること、及び、ドップラ周波数
に基づいて自機の移動速度を算出することである。
れるパイロットシンボルを利用して位相変動差を計算
し、位相変動差がある範囲内に存在する確率に基づいて
ドップラ周波数を推定すること、及び、ドップラ周波数
に基づいて自機の移動速度を算出することである。
【００２４】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。
図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係る無線機の構成を示すブロック図である。図
１に示す無線機は、アンテナ１０１と、受信無線部１０
２と、受信電界強度検出部１０３と、フレーム・シンボ
ルタイミング検出部１０４と、本実施の形態に係るドッ
プラ周波数推定装置１０５とから主に構成されている。
形態１に係る無線機の構成を示すブロック図である。図
１に示す無線機は、アンテナ１０１と、受信無線部１０
２と、受信電界強度検出部１０３と、フレーム・シンボ
ルタイミング検出部１０４と、本実施の形態に係るドッ
プラ周波数推定装置１０５とから主に構成されている。
【００２６】無線機は、通信相手から送信された信号を
アンテナ１０１で受信する。なお、本発明において、パ
イロットシンボルとは、振幅および位相を推定するため
のシンボル、送信側と受信側との時間同期をとるための
シンボルなど、情報シンボル以外のシンボルを意味す
る。
アンテナ１０１で受信する。なお、本発明において、パ
イロットシンボルとは、振幅および位相を推定するため
のシンボル、送信側と受信側との時間同期をとるための
シンボルなど、情報シンボル以外のシンボルを意味す
る。
【００２７】そして、無線機は、受信無線部１０２で、
アンテナ１０１に受信された信号に対して増幅処理及び
周波数変換処理を行い、受信直交ベースバンド信号の同
相成分（以下、「Ｉ信号」という）および直交成分（以
下、「Ｑ信号」という）を取り出す。Ｉ信号及びＱ信号
は、フレーム・シンボルタイミング検出部１０４及びド
ップラ周波数推定装置１０５に出力される。
アンテナ１０１に受信された信号に対して増幅処理及び
周波数変換処理を行い、受信直交ベースバンド信号の同
相成分（以下、「Ｉ信号」という）および直交成分（以
下、「Ｑ信号」という）を取り出す。Ｉ信号及びＱ信号
は、フレーム・シンボルタイミング検出部１０４及びド
ップラ周波数推定装置１０５に出力される。
【００２８】また、無線機は、受信電界強度検出部１０
３で、アンテナ１０１に受信された信号に基づいて受信
電界強度を検出する。検出された受信電界強度を示す信
号（以下、「受信電界強度信号」という）は、ドップラ
周波数推定装置１０５に出力される。なお、受信電界強
度は、搬送波電力対雑音電力費（Ｃ／Ｎ）で表され、単
位は「ｄＢ」である。
３で、アンテナ１０１に受信された信号に基づいて受信
電界強度を検出する。検出された受信電界強度を示す信
号（以下、「受信電界強度信号」という）は、ドップラ
周波数推定装置１０５に出力される。なお、受信電界強
度は、搬送波電力対雑音電力費（Ｃ／Ｎ）で表され、単
位は「ｄＢ」である。
【００２９】また、無線機は、フレーム・シンボルタイ
ミング検出部１０４で、Ｉ信号及びＱ信号に基づいてフ
レーム同期およびシンボル同期をとる。フレームあるい
はシンボルの先頭のタイミングを示す信号（以下、「フ
レーム・シンボルタイミング信号」という）は、ドップ
ラ周波数推定装置１０５に出力される。
ミング検出部１０４で、Ｉ信号及びＱ信号に基づいてフ
レーム同期およびシンボル同期をとる。フレームあるい
はシンボルの先頭のタイミングを示す信号（以下、「フ
レーム・シンボルタイミング信号」という）は、ドップ
ラ周波数推定装置１０５に出力される。
【００３０】そして、無線機は、ドップラ周波数推定装
置１０５で、Ｉ信号、Ｑ信号、受信電界強度信号及びフ
レーム・シンボルタイミング信号に基づいてドップラ周
波数を推定し、移動速度計算部１０６で、ドップラ周波
数に基づいて自機の移動速度を正確に算出する。
置１０５で、Ｉ信号、Ｑ信号、受信電界強度信号及びフ
レーム・シンボルタイミング信号に基づいてドップラ周
波数を推定し、移動速度計算部１０６で、ドップラ周波
数に基づいて自機の移動速度を正確に算出する。
【００３１】そして、無線機は、図示しない制御部で、
移動速度の変化に応じて隣接チャネルの監視動作の周期
を制御し、無線チャネルの切り替えを制御する。
移動速度の変化に応じて隣接チャネルの監視動作の周期
を制御し、無線チャネルの切り替えを制御する。
【００３２】図２は、本実施の形態におけるドップラ周
波数推定装置１０５の構成を示すブロック図である。図
２に示すドップラ周波数推定装置は、位相変動量計算部
２０１と、記憶部２０２と、位相変動差計算部２０３
と、存在確率計算部２０４と、ドップラ周波数計算部２
０５とから主に構成されている。
波数推定装置１０５の構成を示すブロック図である。図
２に示すドップラ周波数推定装置は、位相変動量計算部
２０１と、記憶部２０２と、位相変動差計算部２０３
と、存在確率計算部２０４と、ドップラ周波数計算部２
０５とから主に構成されている。
【００３３】図３は、本実施の形態における無線機に受
信される信号のフレーム構成の一例を示す図である。シ
ンボル３０１は時間ｉ−２におけるパイロットシンボ
ル、シンボル３０２は時間ｉ−１におけるパイロットシ
ンボル、シンボル３０３は時間ｉにおけるパイロットシ
ンボル、シンボル３０４は時間ｉ＋１におけるパイロッ
トシンボル、シンボル３０５はデータシンボルである。
信される信号のフレーム構成の一例を示す図である。シ
ンボル３０１は時間ｉ−２におけるパイロットシンボ
ル、シンボル３０２は時間ｉ−１におけるパイロットシ
ンボル、シンボル３０３は時間ｉにおけるパイロットシ
ンボル、シンボル３０４は時間ｉ＋１におけるパイロッ
トシンボル、シンボル３０５はデータシンボルである。
【００３４】図４は、本実施の形態における無線機に受
信される信号のパイロットシンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平
面における遷移状態を示す図である。図４において、シ
ンボル４０１は時間ｉ−２における受信パイロットシン
ボル、シンボル４０２は時間ｉ−１における受信パイロ
ットシンボル、シンボル４０３は時間ｉにおける受信パ
イロットシンボル、シンボル４０４は時間ｉ＋１におけ
る受信パイロットシンボルである。
信される信号のパイロットシンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平
面における遷移状態を示す図である。図４において、シ
ンボル４０１は時間ｉ−２における受信パイロットシン
ボル、シンボル４０２は時間ｉ−１における受信パイロ
ットシンボル、シンボル４０３は時間ｉにおける受信パ
イロットシンボル、シンボル４０４は時間ｉ＋１におけ
る受信パイロットシンボルである。
【００３５】位相変動量計算部２０１は、フレーム・シ
ンボルタイミング信号に基づいて、Ｉ信号及びＱ信号に
含まれるパイロットシンボルを検出し、パイロットシン
ボルの位相変動量を計算し、位相変動量を示す信号（以
下、「位相変動量信号」という）を記憶部２０２及び位
相変動差計算部２０３に出力する。
ンボルタイミング信号に基づいて、Ｉ信号及びＱ信号に
含まれるパイロットシンボルを検出し、パイロットシン
ボルの位相変動量を計算し、位相変動量を示す信号（以
下、「位相変動量信号」という）を記憶部２０２及び位
相変動差計算部２０３に出力する。
【００３６】例えば、位相変動量計算部２０１は、図３
における時間ｉ−１、ｉのパイロットシンボルを検出す
る。受信パイロットシンボル４０２の座標（Ｉi-1，Ｑ
i-1）および時間ｉの受信パイロットシンボル４０３の
座標（Ｉi，Ｑi）から以下に示す式（１）より位相変動
量θiを計算する。
における時間ｉ−１、ｉのパイロットシンボルを検出す
る。受信パイロットシンボル４０２の座標（Ｉi-1，Ｑ
i-1）および時間ｉの受信パイロットシンボル４０３の
座標（Ｉi，Ｑi）から以下に示す式（１）より位相変動
量θiを計算する。
【００３７】 θi＝tan-1(Ｑi/Ii)-tan-1(Ｑi-1/Ii-1) …（1） 記憶部２０２は、位相変動量信号を一時的に記憶し、新
たに位相変動量信号を入力した場合、記憶していた位相
変動量信号を位相変動差計算部２０３に出力する。以
下、記憶部２０２から出力される位相変動量信号を「遅
延位相変動量信号」という。
たに位相変動量信号を入力した場合、記憶していた位相
変動量信号を位相変動差計算部２０３に出力する。以
下、記憶部２０２から出力される位相変動量信号を「遅
延位相変動量信号」という。
【００３８】例えば、位相変動量計算部２０１から位相
変動量信号θiが出力された場合、記憶部２０２は、以
下に示す式（２）より計算される遅延位相変動量信号θ
i-1を出力する。
変動量信号θiが出力された場合、記憶部２０２は、以
下に示す式（２）より計算される遅延位相変動量信号θ
i-1を出力する。
【００３９】 θi-1＝tan-1(Ｑi-1/Ii-1)-tan-1(Ｑi-2/Ii-2) …（2） 位相変動差計算部２０３は、位相変動量信号θiと遅延
位相変動量信号θi-1との差（以下、「位相変動差」と
いう）を求め、位相変動差（θi−θi-1）を示す信号を
存在確率計算部２０４に出力する。
位相変動量信号θi-1との差（以下、「位相変動差」と
いう）を求め、位相変動差（θi−θi-1）を示す信号を
存在確率計算部２０４に出力する。
【００４０】存在確率計算部２０４は、位相変動差があ
る範囲内に存在する確率（以下、「存在確率」という）
を求め、存在確率を示す信号を出力する。例えば、存在
確率計算部２０４は、以下に示す式（３）の条件を満た
した存在確率を求める。
る範囲内に存在する確率（以下、「存在確率」という）
を求め、存在確率を示す信号を出力する。例えば、存在
確率計算部２０４は、以下に示す式（３）の条件を満た
した存在確率を求める。
【００４１】-2.0°≦θi-1−θi-1≦2.0°…（3） ドップラ周波数計算部２０５は、図５に示すようなテー
ブルを備え、このテーブルを参照して存在確率と受信電
界強度とに基づいてドップラ周波数を計算する。
ブルを備え、このテーブルを参照して存在確率と受信電
界強度とに基づいてドップラ周波数を計算する。
【００４２】例えば、存在確率が０．８で、受信電界強
度が３０ｄＢであった場合、ドップラ周波数は１０００
Ｈｚであると計算される。
度が３０ｄＢであった場合、ドップラ周波数は１０００
Ｈｚであると計算される。
【００４３】そして、ドップラ周波数計算部２０５は、
計算したドップラ周波数を示す信号（以下、「ドップラ
周波数推定信号」という）を移動速度計算部１０６に出
力する。
計算したドップラ周波数を示す信号（以下、「ドップラ
周波数推定信号」という）を移動速度計算部１０６に出
力する。
【００４４】このように、受信信号の位相変動差がある
範囲内に存在する確率を求め、存在確率と受信電界強度
に基づいてドップラ周波数を推定し、ドップラ周波数に
基づいて移動速度を算出することにより、装置の小型化
及び低消費電力化を図ることができる。
範囲内に存在する確率を求め、存在確率と受信電界強度
に基づいてドップラ周波数を推定し、ドップラ周波数に
基づいて移動速度を算出することにより、装置の小型化
及び低消費電力化を図ることができる。
【００４５】なお、本実施の形態では式（３）において
存在確率の閾値を２°で説明したが、本発明は、図６の
位相範囲と存在確率との関係を示す図のように、存在確
率の閾値を１°以上５°以下の値とすることで、ドップ
ラ周波数を推定することができる。
存在確率の閾値を２°で説明したが、本発明は、図６の
位相範囲と存在確率との関係を示す図のように、存在確
率の閾値を１°以上５°以下の値とすることで、ドップ
ラ周波数を推定することができる。
【００４６】また、本実施の形態ではドップラ周波数に
基づいて移動速度を算出する場合について説明したが、
ドップラ周波数は他の用途に用いることもできる。
基づいて移動速度を算出する場合について説明したが、
ドップラ周波数は他の用途に用いることもできる。
【００４７】また、本実施の形態では時間ｉと時間ｉ−
１との位相変動量を用いて説明し、位相変動量θiと遅
延位相変動量θi-1との位相変動差を用いて説明した
が、本発明はこれに限ったものではない。また、本実施
の形態では図３に示したフレーム構成の信号のドップラ
周波数を推定する場合について説明したが、本発明のド
ップラ周波数推定に用いる信号のフレーム構成に限定は
ない。
１との位相変動量を用いて説明し、位相変動量θiと遅
延位相変動量θi-1との位相変動差を用いて説明した
が、本発明はこれに限ったものではない。また、本実施
の形態では図３に示したフレーム構成の信号のドップラ
周波数を推定する場合について説明したが、本発明のド
ップラ周波数推定に用いる信号のフレーム構成に限定は
ない。
【００４８】（実施の形態２）図７は、実施の形態２に
おける無線通信システムの構成を示す図である。図７に
おいて、制御局５０１は、複数の基地局５０２〜５０４
と有線で通信を行い、端末５０５は、基地局５０２〜５
０４のいずれか１つと無線通信を行う。例えば、図７に
おいて、現在、通信端末５０５は基地局５０３と無線通
信を行っているものとする。
おける無線通信システムの構成を示す図である。図７に
おいて、制御局５０１は、複数の基地局５０２〜５０４
と有線で通信を行い、端末５０５は、基地局５０２〜５
０４のいずれか１つと無線通信を行う。例えば、図７に
おいて、現在、通信端末５０５は基地局５０３と無線通
信を行っているものとする。
【００４９】この場合、基地局５０３は、伝搬環境やデ
ータ品質などの情報を制御局５０１に伝送する。そし
て、制御局５０１は、電波伝搬環境やデータ品質などの
情報に基づいて伝搬環境またはデータ品質の状態を判断
する。そして、制御局５０１は、伝搬環境またはデータ
品質が良好と判断した場合、基地局５０３が端末５０５
との無線通信を継続するように制御を行い、伝搬環境ま
たはデータ品質が悪いと判断した場合、隣接する基地局
５０２または基地局５０４が通信端末５０５と無線通信
を行うように制御を行う。
ータ品質などの情報を制御局５０１に伝送する。そし
て、制御局５０１は、電波伝搬環境やデータ品質などの
情報に基づいて伝搬環境またはデータ品質の状態を判断
する。そして、制御局５０１は、伝搬環境またはデータ
品質が良好と判断した場合、基地局５０３が端末５０５
との無線通信を継続するように制御を行い、伝搬環境ま
たはデータ品質が悪いと判断した場合、隣接する基地局
５０２または基地局５０４が通信端末５０５と無線通信
を行うように制御を行う。
【００５０】図８は、本実施の形態における基地局の構
成を示すブロック図である。なお、図８に示す基地局に
おいて、図１に示した無線機と共通する構成部分には、
図１と同一符号を付して説明を省略する。
成を示すブロック図である。なお、図８に示す基地局に
おいて、図１に示した無線機と共通する構成部分には、
図１と同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】図８に示す基地局は、図１に示した無線機
と比較して誤り率計算部６０１及び送信無線部６０２を
追加した構成を採る。
と比較して誤り率計算部６０１及び送信無線部６０２を
追加した構成を採る。
【００５２】ドップラ周波数推定装置１０５は、上記実
施の形態１で説明したのと同様な方法でドップラ周波数
を推定し、ドップラ周波数推定信号を誤り率計算部６０
１に出力する。
施の形態１で説明したのと同様な方法でドップラ周波数
を推定し、ドップラ周波数推定信号を誤り率計算部６０
１に出力する。
【００５３】誤り率計算部６０１は、ドップラ周波数と
受信電界強度における誤り率をあらかじめ求め、このデ
ータを備えておく。そして、入力したドップラ周波数推
定信号および受信電界強度信号からデータの誤り率を推
定し、推定結果を示す信号（以下、「誤り率推定信号」
という）を送信無線部６０２に出力する。
受信電界強度における誤り率をあらかじめ求め、このデ
ータを備えておく。そして、入力したドップラ周波数推
定信号および受信電界強度信号からデータの誤り率を推
定し、推定結果を示す信号（以下、「誤り率推定信号」
という）を送信無線部６０２に出力する。
【００５４】そして、送信無線部６０２は、誤り率推定
信号の周波数を無線周波数に変換し、アンテナ１０１を
介して制御局に送信する。
信号の周波数を無線周波数に変換し、アンテナ１０１を
介して制御局に送信する。
【００５５】制御局は誤り率推定信号に基づいて伝搬環
境またはデータ品質の状態を判断し、通信端末と無線通
信を行う基地局を選択する。また、基地局が受信電界強
度信号およびドップラ周波数推定信号を制御局に送り、
制御局は受信電界強度信号およびドップラ周波数推定信
号に基づいてデータの誤り率を推定し、伝搬環境または
データ品質の状態を判断し、通信端末と無線通信を行う
基地局を選択してもよい。
境またはデータ品質の状態を判断し、通信端末と無線通
信を行う基地局を選択する。また、基地局が受信電界強
度信号およびドップラ周波数推定信号を制御局に送り、
制御局は受信電界強度信号およびドップラ周波数推定信
号に基づいてデータの誤り率を推定し、伝搬環境または
データ品質の状態を判断し、通信端末と無線通信を行う
基地局を選択してもよい。
【００５６】このように、推定したドップラ周波数及び
受信電界強度に基づいてデータ誤り率を測定することに
より、伝搬環境またはデータ品質の状態を判断し、通信
端末と品質良く無線通信を行うことができる基地局を適
宜選択することができる。
受信電界強度に基づいてデータ誤り率を測定することに
より、伝搬環境またはデータ品質の状態を判断し、通信
端末と品質良く無線通信を行うことができる基地局を適
宜選択することができる。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信信号の位相変動差がある範囲内に存在する確率を求
め、存在確率と受信電界強度に基づいてドップラ周波数
を推定し、ドップラ周波数に基づいて移動速度を算出す
ることにより、装置の小型化及び低消費電力化を図るこ
とができる。
信信号の位相変動差がある範囲内に存在する確率を求
め、存在確率と受信電界強度に基づいてドップラ周波数
を推定し、ドップラ周波数に基づいて移動速度を算出す
ることにより、装置の小型化及び低消費電力化を図るこ
とができる。
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線機の構成を示
すブロック図
すブロック図
【図２】上記実施の形態に係るドップラ周波数推定装置
の構成を示すブロック図
の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態に係る無線機に受信される信号
のフレーム構成の一例を示す図
のフレーム構成の一例を示す図
【図４】上記実施の形態に係る無線機に受信される信号
のパイロットシンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における遷
移状態を示す図
のパイロットシンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における遷
移状態を示す図
【図５】上記実施の形態に係るドップラ周波数推定装置
に備えられるテーブルを示す図
に備えられるテーブルを示す図
【図６】位相範囲と存在確率との関係を示す図
【図７】本発明の実施の形態２に係る無線通信システム
の構成を示す図
の構成を示す図
【図８】上記実施の形態に係る基地局の構成を示すブロ
ック図
ック図
【図９】従来の無線機の構成を示すブロック図
１０１ アンテナ １０２ 受信無線部 １０３ 受信電界強度検出部 １０４ フレーム・シンボルタイミング検出部 １０５ ドップラ周波数推定装置 １０６ 移動速度計算部 ２０１ 位相変動量計算部 ２０２ 記憶部 ２０３ 位相変動差計算部 ２０４ 存在確率計算部 ２０５ ドップラ周波数計算部 ５０１ 制御局 ５０２〜５０４ 基地局 ５０５ 通信端末 ６０１ 誤り率計算部 ６０２ 送信無線部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 彦久保 恒雄 東京都港区芝２丁目31番19号 通信・放送 機構内 (72)発明者 村上 豊 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 安倍 克明 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 Ｆターム(参考） 5K004 AA05 FA05 FG02 FH09 5K067 AA02 DD46 EE02 EE10 EE16 GG01 GG11 JJ72
Claims (10)
- 【請求項１】 受信信号の位相変動差が所定の範囲内に
存在する確率を計算する存在確率計算手段と、受信信号
の電界強度を検出する受信電界強度検出手段と、存在確
率と受信電界強度に基づいてドップラ周波数を計算する
ドップラ周波数計算手段とを具備することを特徴とする
ドップラ周波数推定装置。 - 【請求項２】 受信信号の位相変動量を計算する位相変
動量計算手段と、過去に受信した信号の位相変動量を記
憶する記憶手段と、前記位相変動量計算手段にて計算さ
れた位相変動量と前記記憶手段に記憶された位相変動量
との差である位相変動差を計算する位相変動差計算手段
とを具備し、存在確率推定手段は、位相変動差が所定の
閾値内に存在する確率を計算することを特徴とする請求
項１記載のドップラ周波数推定装置。 - 【請求項３】 存在確率推定手段は、閾値を１度以上５
度以下とすることを特徴とする請求項２記載のドップラ
周波数推定装置。 - 【請求項４】 位相変動量計算手段は、受信信号に含ま
れるパイロットシンボルを検出し、パイロットシンボル
の位相変動量を計算することを特徴とする請求項２又は
請求項３記載のドップラ周波数推定装置。 - 【請求項５】 通信相手にて送信データにパイロットシ
ンボルを挿入されて送信された信号を受信し、受信信号
を直交ベースバンド信号の同相成分および直交成分に変
換する受信手段と、受信信号のフレームおよびシンボル
タイミングを検出するタイミング検出手段とを具備し、
位相変動量計算手段は、フレームおよびシンボルタイミ
ングに基づいて直交ベースバンド信号の同相成分および
直交成分からパイロットシンボルを検出することを特徴
とする請求項４記載のドップラ周波数推定装置。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
のドップラ周波数推定装置を搭載し、ドップラ周波数に
基づいて自機の移動速度を計算することを特徴とする無
線機。 - 【請求項７】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
のドップラ周波数推定装置を搭載し、ドップラ周波数と
受信電界強度とに基づいてデータ誤り率を推定するデー
タ誤り率推定手段を具備することを特徴とする基地局装
置。 - 【請求項８】 請求項７記載の基地局装置で推定された
データ誤り率に基づいて伝搬環境またはデータ品質の状
態を判断し、通信端末装置と通信を行う基地局装置を決
定することを特徴とする制御局装置。 - 【請求項９】 請求項７記載の基地局装置と、請求項８
記載の制御局装置と、通信端末装置とで構成されること
を特徴とする無線通信システム。 - 【請求項１０】 受信信号の位相変動差がある範囲内に
存在する確率を求め、存在確率と受信電界強度に基づい
てドップラ周波数を推定することを特徴とするドップラ
周波数推定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001058503A JP2002261846A (ja) | 2001-03-02 | 2001-03-02 | ドップラ周波数推定装置、無線機及びドップラ周波数推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001058503A JP2002261846A (ja) | 2001-03-02 | 2001-03-02 | ドップラ周波数推定装置、無線機及びドップラ周波数推定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002261846A true JP2002261846A (ja) | 2002-09-13 |
Family
ID=18918215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001058503A Pending JP2002261846A (ja) | 2001-03-02 | 2001-03-02 | ドップラ周波数推定装置、無線機及びドップラ周波数推定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002261846A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100531172B1 (ko) * | 2003-03-12 | 2005-11-28 | 엘지전자 주식회사 | 무선통신시스템의 도플러주파수 산출방법 |
| US7164737B2 (en) | 2002-12-20 | 2007-01-16 | Lg Electronics Inc. | Method for estimating doppler frequency |
| JP2008193550A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 割当方法およびそれを利用した基地局装置 |
| US8326316B2 (en) | 2005-03-31 | 2012-12-04 | Nec Corporation | Portable wireless terminal and moving velocity detecting method for portable wireless terminal |
-
2001
- 2001-03-02 JP JP2001058503A patent/JP2002261846A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164737B2 (en) | 2002-12-20 | 2007-01-16 | Lg Electronics Inc. | Method for estimating doppler frequency |
| KR100531172B1 (ko) * | 2003-03-12 | 2005-11-28 | 엘지전자 주식회사 | 무선통신시스템의 도플러주파수 산출방법 |
| US8326316B2 (en) | 2005-03-31 | 2012-12-04 | Nec Corporation | Portable wireless terminal and moving velocity detecting method for portable wireless terminal |
| JP2008193550A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 割当方法およびそれを利用した基地局装置 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040928 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20061020 |