JP2002532979A - 移動通信システムにおける端末機の位置推定装置及び方法 - Google Patents

移動通信システムにおける端末機の位置推定装置及び方法

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JP2002532979A JP2000587543A JP2000587543A JP2002532979A JP 2002532979 A JP2002532979 A JP 2002532979A JP 2000587543 A JP2000587543 A JP 2000587543A JP 2000587543 A JP2000587543 A JP 2000587543A JP 2002532979 A JP2002532979 A JP 2002532979A
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Abstract

(57)【要約】 少なくとも三つの基地局から所定の時間に同期して送信される信号を受信し、前記少なくとも三つの基地局のうち、一つのサービス基地局内にある端末機の位置を推定する装置が、前記受信信号をディジタル変換してチップサンプルデータとして出力するアナログ／ディジタル(Ａ／Ｄ)変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器からのチップサンプルデータを貯蔵するメモリと、前記メモリからのチップサンプルデータをオフラインプロセッシングで相関させて少なくとも二つの信号を検出し、前記検出基地局信号の受信強度(ＳＩＲ)及び前記検出基地局信号のうち、二つの信号間の受信時間差(ＴＤＯＡ)を提供する専用探索器と、前記専用探索器からの前記受信強度及び受信時間差に応じて前記端末機の位置を推定する制御器とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システムに係り、特に、端末機の位置を推定するための装置
及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国のＦＣＣ(Federal Communication Committee)は２００１年１０月まで全
ての移動電話機(Mobile Station：ＭＳ)の位置を１２５ｍの誤差範囲内で６７％
の確率で推定するサービスをＥ９１１(Emergency ９１１)のために具現するよう
に要求している。したがって、ＩＭＴ(International Mobile Telecommunicatio
n)−２０００システムのみならず、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)
標準案(ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５)もＰＵＦ(Power Up Function)と呼ばれる
逆方向リンク機能を用いて移動電話機の位置推定サービスを具現しようとする。
前記ＰＵＦは逆方向チャネルを用いて応急状況の端末機が自分の位置を知らせる
ために次第に高い電力でプローブを送信することにより、周辺の複数の基地局(B
ase Station：ＢＳ)が送信端の端末機から信号が各基地局に伝送される時間を推
定して端末機から各基地局までの距離を測定する方法である。前記ＰＵＦはＩＳ
−９５Ｂで具現される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ＰＵＦは具現時に干渉の増加によるシステムの性能低下を
もたらす。したがって、かかる問題点を克服するために本発明は連続的な位置推
定サービスの具現のための位置推定方法を提案する。本発明による基本原理はＣ
ＤＭＡシステムにおける順方向リンクチャネルを用いて端末機が動作パイロット
と周辺の他の複数の基地局から伝送されるパイロットとを受信して周辺基地局に
対する端末機の相対的位置を推定する方法である。また、相異なる複数の基地局
から受信される信号の少なくとも二つの相対伝播遅延差(ＴＤＯＡ：time differ
ence of arrival)を用いて少なくとも三つの基地局に対する相対的な端末機の位
置を推定する方法である。すなわち、本発明ではＧＰＳ(Global Positioning Sy
stem)を用いて同期化して動作するＣＤＭＡシステムでＴＤＯＡと各基地局チャ
ネルの受信強度(Signal-to-Interference Ratio：ＳＩＲ)を測定して効率的な端
末機の位置推定を行う方法を提案する。
【０００４】 したがって、本発明の目的は、同期化して動作する移動通信システムで周辺の
基地局から受信される順方向パイロットチャネルを用いて相対伝播遅延差(ＴＤ
ＯＡ)と受信信号の強度(ＳＩＲ)を測定し、これを用いて端末機の位置を推定す
る装置及び方法を提供することにある。
【０００５】 本発明の他の目的は、移動通信システムで専用探索器を用いる端末機の位置推
定装置及び方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明は、隣接する複数の基地局から受信される信
号により端末機の位置を推定する装置において、前記受信信号をディジタル変換
してチップサンプルデータとして出力するアナログ／ディジタル(Ａ／Ｄ)変換器
と、前記Ａ／Ｄ変換器からのチップサンプルデータを貯蔵するメモリと、所定の
相関長さとＰＮオフセットにより前記チップサンプルデータから所定の基準値を
満たす少なくとも二つの信号を検出し、前記検出信号の受信強度と相対伝播遅延
差を計算する専用探索器と、前記専用探索器から提供される受信強度と相対伝播
遅延差に応じて前記所定の相関長さとＰＮオフセットを前記専用探索器に出力す
る制御器とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。下記
の説明において、本発明の要旨を不明瞭にする公知の機能及び構成に対する詳細
な説明は省略する。
【０００８】 また、本発明では基地局と端末機との距離測定媒体として順方向パイロットチ
ャネルのみを例示しているが、全て又は特定グループの端末機により共有される
チャネルを本発明の実行方案として使用することもできる。例えば、現在のＩＳ
−９５システムに具現されている補助パイロットチャネル、同期チャネル及び呼
び出しチャネルなどを用いることができる。
【０００９】 本発明は端末機の位置推定に最適の符号化していない順方向パイロットチャネ
ルデータをタイミング及び位相を参照して使用することを基本概念とする。また
、本発明による位置推定方法は要求による位置推定及び連続的な位置推定の両方
に使用が可能である。端末機の位置推定方法は端末機や基地局の要求により決め
られる。また、ナビゲーションサービスのためにシステムと端末機が連続的に支
援することもできる。本発明において、端末機と基地局の地形的なモデルとして
は正六角形のセルが与えられるが、これは図１に示したように一つの基地局の周
囲に６個の基地局が隣接している形態である。
【００１０】 位置推定を行うために、端末機はサービス基地局(ＢＳ１)のみならず、複数の
基地局からパイロット信号を測定可能な強度で受信すべきである。しかしながら
、端末機がサービス基地局又は他の基地局に近接する場合、その基地局から伝送
される信号が相当な干渉源として作用して他の基地局から十分な受信強度のパイ
ロット信号を受信することができない。ここで、任意の地点で端末機が基地局１
(ＢＳ１)から受信する順方向パイロット信号(Ｐ１)の受信強度を示すと次の数式
１の通りである。
【数１】
【００１１】 ここで、βは基地局１の全体送信電力に対するパイロットの送信電力比率であ
り、ｐ１は基地局１の全体順方向送信電力であり、ｐｉは基地局ｉの順方向送信
電力であり、ｄｉは端末機から基地局ｉまでの距離で一般にＬ(ｄｉ)＝ＣＸｄｉ -4 で表れる。ここで、Ｃは常数値である。前記数式１から任意位置の端末機で受
信される周辺基地局のパイロット受信強度(ＰｉのＳＩＲ，ｉ＝１，２，３，..)
を推定することができる。逆に、任意位置の端末機に対して周辺基地局のパイロ
ット受信強度値、周辺基地局の位置情報、各セクタＰＮオフセット、各セクタ方
向、各セクタ角度及び地域的な信号減衰情報を用いて各パイロット信号の全ての
地上位置におけるＳＩＲ値を予測することができる。また、前記予測値と端末機
が実際に測定したＳＩＲ値を比較して端末機の位置を推定することができる。
【００１２】 以下、前記ＳＩＲ値を用いて端末機の位置を推定する方法を詳しく説明する。 先ず、端末機は任意の位置測定試み時刻に受信される複数の順方向パイロット
信号の相対伝播遅延差(ＴＤＯＡ)と受信強度(ＳＩＲ)を計算する。ここで、前記
相対伝播遅延差(ＴＤＯＡ)は二つの基地局同期信号(例えば、パイロット信号)が
特定の端末機に到達する受信時間の差を示す。前記順方向パイロットＴＤＯＡと
ＳＩＲの測定は探索器を用いて行われるが、これは現在のＩＳ−９５ ＣＤＭＡ
システムの端末機でも可能である。しかしながら、前記ＩＳ−９５ ＣＤＭＡシ
ステムの端末機探索器は一度に一つのパイロット信号のＴＤＯＡ及びＳＩＲを測
定できるので、次のパイロット信号の測定を試みるときは移動端末機が基準時間
とする動作パイロット信号の無線伝播伝達経路の変化により基準時間が変わるこ
ともある。
【００１３】 したがって、相対伝播遅延差の測定における正確度が低下するので、本発明で
は同時に受信される信号から各パイロット信号の相対伝播遅延差を測定するため
に、端末機が全ての受信信号を臨時メモリに貯蔵し、オフラインプロセッシング
によりＴＤＯＡ及びＳＩＲを計算する方法を提案する。基本的には、端末機が少
なくとも三つの基地局信号を捕捉すると、前記端末機の位置を推定することがで
きる。以下、専用探索器を備える端末機でオフラインプロセッシングにより少な
くとも三つの基地局信号を捕捉する方法を説明する。
【００１４】 図２Ａに示したように、端末機は自動利得調整器(ＡＧＣ)２１４の出力を臨時
メモリ２１８に貯蔵し、専用探索器２２０は前記貯蔵データを用いてオフライン
プロセッシングによりＴＤＯＡ及びＳＩＲを計算する。すなわち、本発明は連続
的な位置推定のために臨時メモリに受信チップサンプルデータを貯蔵し、専用探
索器を用いて前記チップサンプルデータから相対伝播遅延差(ＴＤＯＡ)及び受信
強度(ＳＩＲ)を持続的に計算する。前記専用探索器の割り当ては既存のＩＳ−９
５端末機に用いられるレーキ(rake)受信器を支援するための探索器の外に、位置
推定サービスのためのもう一つの探索器を追加することを意味する。また、前記
位置推定のための専用探索器の相関積分時間(以下、相関長さという)は制御器２
１９の制御により状況に応じて調整して前記専用探索器２２０で該当パイロット
の相対伝播遅延差を測定するために該当パイロット信号の位相を検出する。この
ため、前記専用探索器２２０は干渉の多い地域で相関長さを増加させてＳＩＲの
低いパイロット信号に対しても位相の検出を可能にする。すなわち、相関長さの
増加は受信強度の低いパイロット信号(又は干渉の多いパイロット信号)に対して
位相の検出を可能にする。
【００１５】 このようにして得られた三つの相対伝播遅延差から端末機の位置を測定するた
めの方法は既に数学的な“closed form solution”に存在する。しかしながら、
上述したように推定された端末機の位置は一つ又は多数の基地局から伝送された
パイロット信号(群)が多重経路を通して端末機に到達するので、端末機の位置把
握に相当なエラーとして作用する。このような多重経路信号によるエラーは相対
伝播遅延差を用いる前記計算方式では補償が困難であり、計算された端末機の位
置がある程度のエラーを有しているかも推定しにくい。さらに、多重経路信号成
分の間歇的、瞬間的又は連続的な受信により、端末機の位置測定は連続的なエラ
ー成分を有する。したがって、本発明は上述したように相対伝播遅延差による測
定位置の信頼度を向上させるためにパイロット信号の受信強度を用いる。理論的
には、各基地局から送信されるパイロットの受信強度は任意の端末機の位置に応
じて変わり、一つの固定位置を示すので、多数の基地局パイロット信号から送信
されるパイロット信号のＳＩＲを測定すると、端末機の位置を推定することがで
きる。
【００１６】 しかしながら、実際は任意の端末機位置における受信強度が理論的な計算値と
同一でなく、その値も一定でない。したがって、本発明による受信強度を用いる
位置測定方法は受信されたパイロットの受信強度を一定の時間特定のフィルター
(例えば、平均化フィルター又は上限又は下限を設定するフィルター)でフィルタ
リングを行い、各基地局からの距離を計算した後、前記受信強度と距離を用いて
位置を推定する。また、前記受信強度による位置と前記相対伝播遅延差による位
置とを比較して最終の位置を推定する。これにより、前記相対伝播遅延差による
端末機の測定位置に信頼度が加えられる。
【００１７】 したがって、本発明による端末機の最終位置推定は相対伝播遅延差によるＴＤ
ＯＡ位置と受信強度によるＳＩＲ位置とを比較することにより行われる。前記相
対伝播遅延差による位置推定は端末機にＳＩＲ基準値以上で受信される各基地局
パイロットのＰＮオフセット情報、該当パイロットを伝送する基地局の位置情報
及びパイロットの相対伝播遅延差を計算した後、基地局に対する端末機の相対位
置を推定する方式を用いる。一方、前記受信強度による位置推定はＳＩＲ基準値
以上で受信される各基地局パイロットのＰＮオフセット情報、該当パイロットを
伝送した基地局の位置情報、該当基地局のアンテナ高さ、セクタアンテナの場合
はそのアンテナの方向とアンテナのビーム幅、及び地理的な信号減衰情報など、
実際のパイロットの受信強度を変化させうるフェーディング(fading)を除いた全
ての要素に対する情報を用いて該当基地局から送信されるパイロットの受信強度
分布を把握すべきである。ここで、フェーディング効果は一定の時間の平均化に
より低減させうる。また、任意位置で受信される受信強度を用いて端末機と該当
基地局との距離を計算し、その端末機の周辺基地局に対する相対位置も計算する
。
【００１８】 このように得られたＴＤＯＡ位置及びＳＩＲ位置から端末機の最終位置を決め
る。前記ＴＤＯＡ位置及びＳＩＲ位置を用いる端末機の最終の位置推定アルゴリ
ズムは下記のような各種の方法で具現が可能である。 （１）ＴＤＯＡ位置の平均値とＳＩＲ位置の平均値を平均して最終の位置を推
定する。 （２）前記最終位置を得るための平均化過程でＴＤＯＡ位置の分散値の逆数と
ＳＩＲ位置の分散値の逆数を加重値として最終の位置を決める。 （３）前記（２）で分散値の代わりに標準偏差を用いる。 （４）ＴＤＯＡ位置とＳＩＲ位置の差を計算してＴＤＯＡ位置とＳＩＲ位置の
平均位置に前記差の逆数を加重値として最終の位置を推定する。
【００１９】 前記（２）−（４）において、前記二つの測定位置が非常に異なる場合の最終
位置算出では小さい加重値を与え、二つの測定位置が類似した場合の最終位置算
出では大きい加重値を与える。
【００２０】 本発明は基本的に端末機が三つの相異なる基地局パイロット信号の強度を測定
する場合の位置推定方法を提案する。すなわち、端末機は位置推定のために三つ
以上の相異なる基地局からパイロット信号を十分な受信強度で受信すべきである
が、これは多数の地域では不可能である。したがって、本発明は二つのパイロッ
ト信号が測定される最悪の場合でも、位置推定を行う方法を提案する。すなわち
、測定された二つのパイロット信号を用いて得られた一つのＴＤＯＡ値(二つの
相異なる基地局から伝送されたパイロット信号を受信した場合)から端末機の可
能な位置は前記基地局間の放物線として与えられる。ここで、放物線上の全ての
位置で端末機により得られた二つのパイロットの受信強度は同一でないため、二
つの受信強度から得られたＳＩＲ位置をフィルタリングすることにより信頼度の
ある最終のＳＩＲ位置を得る。前記最終のＳＩＲ位置と最適の放物線上の位置を
探索することにより、信頼度のある端末機の位置推定を行う。
【００２１】 また、ＳＩＲ基準値を超過する二つのパイロット信号が同一の基地局から伝送
されると、二つのパイロット信号からＴＤＯＡを計算することができないが、こ
の場合、端末機の位置推定は受信強度及び基地局と端末機との距離(ＲＴＤ)を用
いて行う。すなわち、二つのパイロットが同一の基地局から受信されると、端末
機が基地局セクタの内部に存在するということを示す。前記二つのパイロットの
受信強度の平均から該当基地局を中心にして端末機の方向を決める。また、基地
局を中心にして端末機の方向と前記測定距離を用いて端末機の最終位置を推定す
る。
【００２２】 以下、本発明による望ましい実施形態を添付図面を参照して詳しく説明する。 図２Ａは本発明の第１実施形態による順方向チャネルデータを一時的に貯蔵し
、専用探索器を用いて位置推定を行うための値を得る端末機の構造を示している
。
【００２３】 図２Ａを参照すれば、ＲＦ(radio frequency)部２１１はアンテナを通して受
信されるＲＦ信号を中間周波数(ＩＦ)にダウン変換させ、そのＩＦ信号を基底帯
域信号に変換して出力する。増幅器２１２は自動利得調整器２１４の制御下で前
記ＲＦ部２１１の出力信号をＡ／Ｄ変換器２１３のダイナミックレンジ(dynamic
range)に適するように増幅して出力する。前記Ａ／Ｄ変換器２１３は前記増幅
器２１２の出力信号をサンプリング及び量子化してディジタル信号に変換して出
力する。前記Ａ／Ｄ変換器２１３から出力されるデータがチップサンプルデータ
である。前記自動利得調整器２１４は前記増幅器２１２の出力信号レンジが一定
のレベルを維持するように前記増幅器２１２の利得を調節する。レーキ受信器２
１５は前記自動利得調整器２１４から受信される多重経路に該当する信号を逆拡
散し、これを結合して出力する。メッセージ処理部２１６は前記レーキ受信器２
１５の出力信号を復号化過程によりもとのデータに復元して出力する。この際、
制御メッセージに対するデータは制御器２１９に提供される。前記制御器２１９
は前記メッセージ処理部２１６から受信される復元メッセージデータを処理し、
前記端末機の全般的な動作を制御する。例えば、前記制御器２１９は前記端末機
の位置推定時、測定要求時間にスイッチ２１７を制御し、前記スイッチ２１７の
動作により臨時メモリ２１８にチップサンプルデータが貯蔵されるようにアドレ
スを割り当てる。その後、前記臨時メモリ２１８に貯蔵されているデータを位置
推定のための相対伝播遅延差(ＴＤＯＡ)と受信強度(ＳＩＲ)算出を行う専用探索
器２２０に伝える動作を制御する。前記スイッチ２１７は前記制御器２１９の制
御下でスイッチングされて前記自動利得調整器２１４の出力データを前記臨時メ
モリ２１８に印加する。前記臨時メモリ２１８は前記制御器２１９の制御下で前
記スイッチ２１７を通して受信される順方向チャネルデータ(チップサンプルデ
ータ)を該当アドレスに貯蔵した後、その貯蔵データを前記専用探索器２２０に
伝える。前記専用探索器２２０は前記臨時メモリ２１８に貯蔵されているチップ
サンプルデータを前記制御器２１９から受信される相関長さ及びＰＮオフセット
を用いて相関させてＳＩＲ基準値を超過する順方向パイロット信号に対して受信
強度と相対伝播遅延差を計算して前記制御器２１９に提供する。また、前記計算
された受信強度と前記相対伝播遅延差はディジタル信号処理部(ＤＳＰ)に提供さ
れて端末機が直接的に自分の位置を推定するか、基地局で位置推定を行うように
逆方向伝送部に提供される。
【００２４】 図２Ｂは本発明の第２実施形態による図２Ａの構成に第２のＡ／Ｄ変換器２２
１をさらに備える端末機受信器の構造を示す。
【００２５】 図２Ｂを参照すれば、第２のＡ／Ｄ変換器２２１は前記制御器２１９の制御下
で量子化レベルの数を調整して非常に低いＳＩＲでパイロット信号を正確に検出
する。既存の端末機はこのような影響に対する考慮を全然しなかったが、複数の
パイロット信号を測定する位置測定専用探索器を使用する場合、このような事項
の考慮は必須的である。前記制御器２１９は端末機の測定する動作パイロットの
受信強度に応じて第２のＡ／Ｄ変換器２２１の量子化レベルの数(量子化単位)を
調整する。前記動作パイロットの受信強度が増加するほど、前記制御器２１９は
前記量子化レベルの数を増加させる。例えば、既存の端末機はＡ／Ｄ変換器の出
力を４ビットに設定したが、前記第２のＡ／Ｄ変換器の量子化レベルの数は１６
レベルに設定することができる。しかしながら、動作パイロット以外の基地局の
パイロット信号が量子化単位の１／２とならない信号幅を有する場合、その量子
化出力には該当基地局のパイロット信号の成分が殆ど存在しない。したがって、
制御器２１９は第２のＡ／Ｄ変換器２２１の出力を４，８，１６ビットに増加さ
せることにより、量子化レベルの単位をより精密に調整するか、８，１２，１６
ビットをデフォルト(default)値として指定することにより、低いＳＩＲ値を有
するパイロット信号を検出可能にする。また、前記第２のＡ／Ｄ変換器２２１に
入力される増幅器２１２の出力は前記自動利得調整器２１４により制御される。
前記第２のＡ／Ｄ変換器２２１の出力はスイッチ２１７を通して臨時メモリ２１
８に貯蔵される。前記制御器２１９はスイッチ２１７を制御して所望の時間に受
信されるデータを得るように具現する。
【００２６】 上述したように、第１実施形態及び第２実施形態による端末機は設定時間に受
信されるチップサンプルデータを臨時メモリに貯蔵し、専用探索器でこれをオフ
ラインプロセッシング処理して相対伝播遅延差及び受信強度を計算する。したが
って、全ての受信順方向パイロット信号が前記貯蔵チップサンプルデータから得
られるため、端末機が基準時間とする動作パイロット信号の位相が一定に維持さ
れる。
【００２７】 ここで、前記専用探索器は相関ピークポイントを有する複数のパイロット信号
を検出するまで相関長さを増加させる。“安定した相関ピークポイント”とは前
記専用探索器が確実な相関ピークを持続的に得るときのピークポイントをいう。
前記制御器２１９は前記専用探索器２２０の出力をモニタリングすることにより
、相関長さを調整する。また、新たに臨時メモリに貯蔵されたチップサンプルデ
ータから相対伝播遅延差と受信強度を検出するとき、前記制御器２１９は以前の
チップサンプルデータの計算時に用いられた相関長さを前記専用探索器２２０に
提供して現在の相対伝播遅延差と受信強度を計算する。この際、相関結果として
の相関ピークがＳＩＲ基準値を十分に超過する場合、相関長さを縮小して再度相
関させて相対伝播遅延差と受信強度を計算する。前記縮小相関長さが前記ＳＩＲ
基準値を殆ど満たす場合、前記制御器２１９はその相関長さを記憶して次のチッ
プサンプルデータで相対伝播遅延差と受信強度を計算するのに使用する。このよ
うな方法は端末機の位置測定が比較的短い周期で行われる場合、端末機の電力消
耗を低減し、位置測定を迅速に行うようにする。
【００２８】 図３Ａは本発明の第３実施形態による連続的な位置推定を行う端末機受信器の
構成を示している。
【００２９】 図３Ａを参照すれば、ＲＦ部３１１はアンテナを通して受信されたＲＦ信号を
中間周波数(ＩＦ)にダウン変換させ、そのＩＦ信号を基底帯域信号に変換して出
力する。増幅器３１２は自動利得調整器の制御下で前記ＲＦ部３１１の出力信号
をＡ／Ｄ変換器３１３のダイナミックレンジに適するように増幅して出力する。
前記Ａ／Ｄ変換器３１３は前記増幅器３１２の出力信号をサンプリング及び量子
化などによりディジタル信号に変換して出力する。前記自動利得調整器３１４は
前記増幅器３１２の出力信号レンジが一定のレベルを維持するように前記増幅器
３１２の利得を調節する。フィンガー３１５−３３５はそれぞれ該当位相に関連
する信号を受信して逆拡散して出力する。探索器３１６は位相を変化させながら
、受信信号を探索し、その結果に応じて前記フィンガー３１５−３３５に測定位
相値を伝える。結合器３１８は前記フィンガー３１５−３３５から出力される信
号を結合して出力する。メッセージ処理部３１９は前記結合器３１８から出力さ
れる信号を復号過程などによりもとのデータに復元して出力する。この際、制御
メッセージに対するデータは制御器３２０に提供される。前記制御器３２０は前
記メッセージ処理部３１９から復元されたメッセージデータを入力して処理し、
前記端末機の全般的な動作を制御する。また、前記制御器３２０は端末機の位置
推定時に専用探索器３１７に相関長さ及びＰＮオフセットを与えて少なくとも三
つの基地局順方向パイロットを測定するように制御する。前記専用探索器３１７
は順方向パイロット信号を相関長さ及びＰＮオフセットを用いて相関させてＳＩ
Ｒ基準値を超過する順方向パイロット信号の受信強度と相対伝播遅延差を計算し
て前記制御器３２０に提供する。
【００３０】 図３Ｂは図３Ａの構成要素に第２のＡ／Ｄ変換器３２１をさらに備える端末機
受信器の構造を示している。
【００３１】 図３Ｂを参照すれば、第２のＡ／Ｄ変換器３２１は図２Ｂの第２のＡ／Ｄ変換
器２２１のように低い受信強度で周辺パイロット信号の量子化出力を得るために
用いられる。前記Ａ／Ｄ変換器３２１は量子化レベルを動作パイロットの受信強
度に適するように変化させるか、最初から４ビット以上(例えば、８，１２，１
６ビット)の量子化レベルを指定する。
【００３２】 上述したように、図３Ａ，３Ｂに示した端末機受信器は既存の通話のためのレ
ーキ受信器構造(三つのフィンガーと一つの探索器)に複数の順方向パイロット信
号のみを検出するための専用探索器をさらに備えることから現在のＣＤＭＡ端末
機受信器とは異なる。この場合、図２Ａ，２Ｂに示したように、順方向チャネル
データを受信するためのスイッチ及び臨時メモリは不必要である。しかしながら
、図３Ａ，３Ｂのような構成を有する端末機は専用探索器が一度に一つの順方向
パイロット信号のみを検出するので、動作パイロット以外のパイロット信号の相
関ピークポイントを探すとき、動作パイロット信号の位相が変化して不正確な相
対伝播遅延差を発生する。したがって、制御器３２０は専用探索器の出力をモニ
タリングすることにより、隣接リストにある全てのパイロットオプションに対し
て専用探索器が相関を行わず、受信強度の大きい数個(５−６個)のパイロット信
号のみに対して相関させる。その結果、殆ど同一の時間に相対伝播遅延差を計算
することができる。
【００３３】 図４は図２Ａ，２Ｂ及び図３Ａ，３Ｂに示した専用探索器の詳細構成を示して
いる。 図４の専用探索器は既存の探索器とは異なるように具現されうるが、現在使用
中の探索器の構成にタイムトラッカーブロックを組み合わせて相対伝播遅延差の
時間エラーを最少化するための構成を備えることができる。また、前記専用探索
器は既存の探索器で行われる概略捕捉(すなわち、１／２又は１チップ単位のパ
イロット検出)後、ＳＩＲ基準値を超過する最も速いパスのピークに対して１／
８チップ(又はより小さい単位)単位で再度パイロット検出を行う構成を備えるこ
ともできる。しかしながら、本発明による専用探索器は探索ブロックが概略捕捉
を行った後、タイムトラッカーによる精密単位の探索を行う構成を示す。すなわ
ち、タイムトラッカーが最適の相対伝播遅延差を探すとき、前記探索ブロックは
他のパイロットＰＮオフセットのパイロット信号を探索することができる。この
ような具現の長所は探索器の１／２、１／８チップパイロット検出設計より一つ
のパイロットから最適の相対伝播遅延差を検出する時間を同一のハードウェア複
雑度で低減するということにある。
【００３４】 図４を参照すれば、探索部４１１は既存の探索器と同一の機能を行う。しかし
ながら、既存の探索器のように特定数の大きい相関ピークのみを分類せず、ＳＩ
Ｒ基準値以上の全ての相関ピークを貯蔵する。すなわち、前記探索部４１１は探
索パイロット信号のピークを検出し、前記ピークのタイムオフセットインデック
ス(遅延時間)及び受信強度を出力する。ここで、“タイムオフセットインデック
ス”とは端末機が基準とする時間からの伝播受信の遅延程度を示す値である。
【００３５】 パス選択器４１２は前記探索部４１１から出力されるタイムオフセットインデ
ックスのうち、最も速いパスに該当するタイムオフセットインデックスを検出し
、その時の受信強度を出力する。ここで、動作パイロットの検出による最も速い
パスのオフセットインデックスは端末機が基準時間とする動作パイロットのオフ
セットインデックスと異なることもあるが、その差はＴＤＯＡを最終出力すると
きに補償する。
【００３６】 ＰＮ生成器４１３は前記パス選択器４１２から出力されるタイムオフセットイ
ンデックスに応じて該当パイロット信号のＰＮコードを生成して出力する。この
過程は既存のフィンガーが探索器からオフセットインデックスを受信してタイム
オフセットインデックスに応じて該当パイロット信号のＰＮコードを発生する過
程と同一である。
【００３７】 デシメータ(decimator)４１４は最高の相関ピークを有するサンプリング時間
を選択するために現在のサンプリング時間より１／２チップ(Ｔｃ／２)速いサン
プル及び１／２チップ(Ｔｃ／２)遅いサンプルを出力する。
【００３８】 相関器４１５は前記ＰＮ生成器４１３から出力されるＰＮコードと前記デシメ
ータ４１４の出力を相関させる。前記デシメータ４１４は速いシグナル成分と遅
いシグナル成分を出力するので、速いシグナル相関と遅いシグナル相関が行われ
る。
【００３９】 タイムトラッカー(Time Tracker)４１６は前記速いシグナル相関値及び遅いシ
グナル相関値を受信してタイムオフセット補正値を１／８チップの単位又はそれ
より小さい単位で計算した後、その補正値をデシメータ４１４に対する制御信号
として発生する。また、前記デシメータ４１４も前記タイムトラッカーの出力値
に応じてデシメーションポイントを調整する。
【００４０】 アキュムレータ４１７は前記タイムトラッカー４１６のタイムオフセット補正
値を累積して合算器（summation device）４１８に出力する。
【００４１】 前記合算器４１８は前記パス選択器４１２から出力される最も速いパスのオフ
セットインデックスと前記アキュムレータ４１７から出力される時間遅延補正値
の累積値とを用いて補正時間遅延を計算する。すなわち、前記合算器４１８の出
力は端末機の基準時間に対する相対的なＴＤＯＡ値である。
【００４２】 基準時間補償器４１９は端末機がサービス基地局又は動作パイロットの位相に
応じて動作するとき、動作パイロットの最も速いパスが変化して基準時間エラー
が発生する場合、前記基準時間エラーを補償し、前記補償を全ての他の基地局パ
イロットから得られるＴＤＯＡ値を補償することにより、正確なＴＤＯＡ値を出
力する。
【００４３】 一般に、探索器はパイロット信号を検出するために次のように動作する。acti
ve(ｔ0)，neighbor １(ｔ1＋ｔ0)，neighbor ２(２*ｔ1＋ｔ0)，．．，neighbor
Ｎ(Ｎ*ｔ1＋ｔ0)，active((Ｎ+１)*ｔ1+ｔ0)，neighbor １((Ｎ+２)*ｔ1+ｔ0)
，neighbor ２((Ｎ+３)*ｔ1+ｔ0)，．．，neighbor Ｎ(２*Ｎ*ｔ1＋ｔ0)，activ
e((２*Ｎ+１)*ｔ1+ｔ0)，．．ここで、( )の内容は検出時間を示す。動作パイロ
ットの検出時刻をｔ0とし、他のパイロット信号の検出開始時点をｔ0+ｔ1とする
と、ｔ0以後の１０番目のパイロットの測定時刻はｔ0＋１０*ｔ1となる。このよ
うに探索器は周期的／順次的にパイロット信号を検出するため、隣接パイロット
を検出するとき、動作パイロットの位相が変わる場合も発生する。しかしながら
、本発明は全ての隣接パイロットを検出することでなく、受信強度の大きい数個
の隣接パイロットのみを検出することにより、殆ど同一の時間にＴＤＯＡを検出
することができる。
【００４４】 図５は端末機で制御器が専用探索器を制御して多数のＴＤＯＡ及びＳＩＲを用
いて端末機の位置を推定する制御過程を示した図である。図５の制御動作は図２
Ａ−３Ｂに示した端末機受信器に適用することができ、図２Ａに示した場合を例
示して説明する。
【００４５】 図５を参照すれば、制御器２１９は５１１段階で臨時メモリ２１８に貯蔵され
ているチップサンプルデータの相関のための相関長さＮ(２K(1))を設定し、５１
３段階でＰＮオフセットを決める。この際、前記相関長さは以前のチップサンプ
ルデータの相関に用いられた相関長さであり、前記ＰＮオフセットは基準基地局
から受信された周辺基地局情報及び受信強度の大きい数個の隣接パイロット信号
から選択された値である。このように設定された相関長さとＰＮオフセットを専
用探索器２２０に伝える。したがって、５１５段階で前記専用探索器２２０は前
記メモリ２１８からのチップサンプルデータを前記相関長さ及びＰＮオフセット
に応じて相関させ、その結果として得られる相対伝播遅延差及び受信強度を前記
制御器２１９に出力する。ここで、前記専用探索器２２０はＳＩＲ基準値を超過
するパイロット信号のみに対して相対伝播遅延差及び受信強度を制御器２１９の
制御下でＤＳＰ処理部又は逆方向伝送部に出力する。
【００４６】 前記制御器２１９は５１７段階で前記専用探索器２２０から出力される結果を
モニタリングして信号捕捉を検査する。すなわち、ＳＩＲ基準値を超過するパイ
ロット信号の検出を検査する。ここで、前記ＳＩＲ基準値は前記相関長さにより
決められる干渉信号相関値以上の値に設定される。この際、信号捕捉判断時には
前記制御器２１９が５１９段階に進み、信号未捕捉判断時には５２１段階に進む
。また、前記制御器２１９は５１９段階で現在まで捕捉された相異なる基地局か
ら受信された信号が少なくとも三つであるかを検査する。この際、前記捕捉信号
の数が少なくとも三つの場合、前記制御器２１９は５３１段階に進み、前記捕捉
信号の数が三つ未満の場合、前記制御器２１９は前記５２１段階に進む。
【００４７】 ここで、前記捕捉信号の数が少なくとも三つの場合、少なくとも三つのＴＤＯ
Ａ及びＳＩＲ値が得られる。例えば、パイロット信号ｉ，ｊ，ｋが存在すると仮
定してパイロット信号ｉを動作パイロットとするとき、計算されるＴＤＯＡはｔ
ｄｏａij(パイロット信号ｉの伝播伝達時間−パイロット信号ｊの伝播伝達時間)
，ｔｄｏａjk，ｔｄｏａjkとなり、計算されるＳＩＲはｓｉｒi，ｓｉｒj，ｓｉ
ｒkとなる。したがって、前記制御器２１９は５３１段階で前記ＴＤＯＡ値及び
ＳＩＲ値を用いて最適の位置を推定する。上述した過程は端末機が相異なる基地
局から少なくとも三つのパイロット信号を受信する場合に適用される。
【００４８】 一方、前記制御器２１９は５２１段階で全ての隣接パイロット信号が捕捉(相
関)されたかを検査する。すなわち、位置推定のために決められたＰＮオフセッ
ト値に対する相関が完了されたかを検査する。この際、相関完了判断時には前記
制御器２１９が５２３段階に進み、相関を行うＰＮオフセット値が残存すると判
断すると、前記制御器２１９は受信信号と他の隣接パイロットのＰＮオフセット
を相関させるために５１３段階に戻る。
【００４９】 前記制御器２１９は５２３段階で前記相関長さが最大値に至ったかを判断する
。この際、最大相関長さの場合、前記制御器２１９は５２５段階に進み、そうで
なければ、前記制御器２１９は５３５段階に進んで前記相関長さを一段階増加さ
せて再度相関のために５１５段階に戻る。
【００５０】 一方、前記制御器２１９は５２５段階で現在までＳＩＲ基準値以上のＳＩＲ値
を有する二つの信号が捕捉されたかを検査する。この際、前記捕捉信号の数が二
つ存在すると、前記制御器２１９は５２７段階に進み、前記捕捉信号の数が二つ
未満の場合、前記制御器２１９は５３７段階に進んで位置推定失敗処理ルーチン
を行う。
【００５１】 一方、前記検出パイロット信号が二つの場合、前記制御器２１９は５２７段階
で前記二つの信号が一つの基地局から受信されたかを検査する。この際、前記二
つの信号が一つの基地局から受信されると、前記制御器２１９は５３３段階に進
み、相異なる基地局から受信される場合は５２９段階に進む。
【００５２】 また、前記制御器２１９は５２９段階で二つの捕捉パイロット信号から受信さ
れる一つのＴＤＯＡ値及び二つのＳＩＲ値を用いて最適の端末機の位置を推定す
る。以上、位置推定のための第２の方法について説明した。
【００５３】 一方、前記二つの信号が５２７段階で一つの基地局から受信されると、前記制
御器２１９は前記専用探索器２２０から得られた受信強度(ＳＩＲ)に応じて端末
機の方向を推定し、動作基地局で計算したＲＴＤを用いて基地局との距離を計算
して５３３段階で最終の位置を推定する。これは位置推定のための第３の方法で
ある。ここで、５２９、５３１及び５３３段階は端末機で行われるか、端末機の
位置を測定する上位システムで行われる。
【００５４】 上述したように、端末機の位置推定は三つの方法により決められる。第１の方
法は５３１段階のように少なくとも三つのパイロット信号がＳＩＲ基準値を超過
する相異なる基地局から受信される場合に行われる方法であり、第２の方法は５
２９段階のように二つのパイロット信号が相異なる基地局から検出される場合に
行われる方法であり、第３の方法は５３３段階のように二つのパイロット信号が
一つの基地局から受信される場合に行われる方法である。
【００５５】 前記第１の方法を図６Ａ，６Ｂを参照して説明する。 先ず、三つのＴＤＯＡを用いて位置を推定する方法を図６Ａを参照して説明す
る。計算部６１２は専用探索器６１１から受信される相異なる基地局のパイロッ
ト信号ｉ，ｊ，ｋのＴＤＯＡ値、すなわち、ｔｄｏａij，ｔｄｏａik，ｔｄｏａ jk を計算する。また、貯蔵部６１３は各基地局ｉ，ｊ，ｋの位置から位置(ｘ，
ｙ)で受信される各基地局パイロットのＴＤＯＡを計算したＴＤＯＡマップを作
成する。すなわち、端末機の位置(ｘ，ｙ)で受信されるパイロットｉ，ｊ，ｋの
ＴＤＯＡ値を計算して貯蔵する。その後、比較部６１４では三つのＴＤＯＡ値の
組み合わせ(ｔｄｏａij，ｔｄｏａik)，(ｔｄｏａij，ｔｄｏａjk)，(ｔｄｏａi k ，ｔｄｏａjk）と前記ＴＤＯＡマップを比較してベストマッチング位置(ｘ１，
ｙ１)，(ｘ２，ｙ２)，(ｘ３，ｙ３)を得る。また、フィルター部６１５は前記
三つの位置をフィルタリングして最終の端末機位置(Ｘ，Ｙ）を得る。ここで、
前記フィルターとしては移動平均化フィルター(moving averaging filter)を使
用する。
【００５６】 一方、三つのＳＩＲを用いて位置を推定する方法を図６Ｂを参照して説明する
。計算部６２２は専用探索器６２１から受信される相異なる基地局のパイロット
信号ｉ，ｊ，ｋのＳＩＲ値、すなわち、ｓｉｒi，ｓｉｒj，ｓｉｒkを計算する
。また、貯蔵部６２３は各基地局位置、アンテナ利得、アンテナの高さなど伝播
受信強度に影響を与える全ての要素を考慮して位置(ｘ，ｙ)で受信する各基地局
パイロットのＳＩＲ値を計算してＳＩＲマップを作成する。比較部６２４は前記
三つのＳＩＲ値と前記ＳＩＲマップを比較してベストマッチング位置(ｘ，ｙ)を
得る。また、フィルター部６２５は前記三つの結果をフィルタリングして最終の
位置(Ｘ，Ｙ)を計算する。ここで、前記フィルターとしては移動平均化フィルタ
ーを使用する。また、前記ＴＤＯＡ位置とＳＩＲ位置を比較して最終の基地局位
置を得る。ここで、前記ＴＤＯＡ位置でない前記ＳＩＲ位置をフィルタリングし
て前記ＴＤＯＡ及びＳＩＲ位置を平均化して最終の端末機の推定位置を得ること
ができる。
【００５７】 次に、前記第２の方法を図７を参照して説明する。 計算部７１２は専用探索器７１１から受信される相異なる基地局のパイロット
信号ｉ，ｊのＳＩＲ値及びＴＤＯＡ値、すなわち、ｓｉｒi，ｓｉｒj，ｔｄｏａ ij を計算する。また、貯蔵部７１３は基地局の位置、アンテナ利得、各基地局の
アンテナの高さなど伝播受信強度に影響を与える全ての要素を考慮して位置(ｘ
，ｙ)で受信される各基地局パイロットのＳＩＲ値を計算してＳＩＲマップを作
成する。また、前記貯蔵部７１３は位置(ｘ，ｙ)で受信されるパイロットｉ，ｊ
のＴＤＯＡを計算したＴＤＯＡマップを作成する。すなわち、端末機位置(ｘ，
ｙ)で受信されるパイロットｉ，ｊのＴＤＯＡ値を計算して貯蔵する。また、比
較部７１４は前記ｓｉｒi，ｓｉｒj，ｔｄｏａijを前記ＳＩＲマップ及びＴＤＯ
Ａマップと比較してベストマッチング位置(場合に応じては多数)を算出する。ま
た、フィルター部７１５は前記算出位置をフィルタリングして最終の位置(Ｘ，
Ｙ)を得る。ここで、前記フィルターとしては移動平均化フィルターを使用する
。上述したように、前記第２の方法はＳＩＲ基準値を超過する相異なる二つのパ
イロット信号が他の基地局から受信される場合に適用される。すなわち、前記二
つのパイロットに対するＴＤＯＡから端末機の可能位置を一つの放物線として表
現し、前記放物線上の点のうち、測定されたＳＩＲ値と近似したＳＩＲ値を有す
る点を推定して端末機の位置を推定する。
【００５８】 次に、前記第３の方法を図８を参照して説明する。 計算部８１２は専用探索器８１１から受信される基地局のパイロット信号ｉ，
ｊのＳＩＲ値、すなわち、ｓｉｒi，ｓｉｒjを計算する。また、貯蔵部８１３は
該当基地局のセクタ方向、セクタクロスセクション及びアンテナ送信電力パター
ンに対する情報に基づいて同一基地局の相異なるセクタから任意の位置(ｘ，ｙ)
で受信されるパイロット信号ｉ，ｊのＳＩＲ比率を計算した後、貯蔵する。また
、比較部８１４は前記ＳＩＲ情報から該当基地局に対する端末機の方向を得、フ
ィルター部８１５はこれをフィルタリングして最終の端末機位置を推定する。こ
こで、前記フィルターとしては移動平均化フィルターを使用する。また、距離計
算部８１７は基地局モデム８１６から端末機と基地局との距離(ＲＴＤ／２Ｘspe
ed of light)を計算する。また、位置推定部８１８は前記フィルタリングされた
端末機の方向と前記測定距離を用いて該当基地局に対する端末機の位置を推定す
る。上述したように、前記第３の方法はＳＩＲ基準値を超過する十分な数のパイ
ロット信号が検出されず、一つの基地局から二つのパイロット信号が測定される
場合に適用される。すなわち、前記検出された二つのパイロットのＳＩＲ値を用
いて基地局を中心にして端末機の方向を予測し、前記基地局と端末機の距離を計
算して端末機の最終位置を推定する方法である。
【００５９】 上述したように、本発明は基地局の順方向チャネルを用いて端末機の位置を計
算する方案と効果的なデータ算出のための専用探索器の使用を提案している。本
発明による専用探索器は信号干渉を低減させる方法としてサービス基地局のみな
らず、他の基地局からの信号を捕捉することにより端末機の位置把握を可能にす
る。また、本発明による伝播遅延時間差(ＴＤＯＡ)による位置推定と受信信号強
度(ＳＩＲ)による位置推定は端末機の位置推定における正確度を向上させる。
【００６０】 以上、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明したが、本発明はこの特定
の実施形態に限るものでなく、各種の変形及び修正が本発明の範囲を逸脱しない
限り、該当分野における通常の知識を持つ者により可能なのは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 特定サービス基地局を中心にして周辺に６個の基地局が取り囲ん
でいる六角形状のセルを示した図である。
【図２】 ２Ａは本発明の第１実施形態による位置測定専用探索器を備える
端末機受信器の構成を示した図であり、２Ｂは、本発明の第２実施形態による位
置測定専用探索器を備える端末機受信器の構成を示した図である。
【図３】 ３Ａは本発明の第３実施形態による位置測定専用探索器を備える
端末機受信器の構成を示した図であり、３Ｂは本発明の第４実施形態による位置
測定専用探索器を備える端末機受信器の構成を示した図である。
【図４】 本発明の実施形態による端末機の専用探索器が正確なＴＤＯＡ測
定を行うように探索機能とタイムトラッカー機能を備えるように設計した専用探
索器の詳細構成を示した図である。
【図５】 本発明による端末機の位置を推定するための制御動作を示した流
れ図である。
【図６】 ６Ａ，６Ｂともに、本発明による基準値を超過する三つのパイロ
ット信号を獲得した場合の位置推定アルゴリズムを示したブロック図である。
【図７】 本発明による一つの基地局から基準値を超過する二つのパイロッ
ト信号を獲得した場合の位置推定アルゴリズムを示したブロック図である。
【図８】 本発明による一つの基地局から二つのパイロット信号のみを獲得
した場合、そのＳＩＲ情報と基地局が測定したＲＴＤ(Round Trip Delay)を用い
て端末機の位置推定を行うアルゴリズムを示したブロック図である。
【符号の説明】
２１１ ＲＦ(radio frequency)部 ２１２ 増幅器 ２１３ 第１Ａ／Ｄ変換器 ２１４ 自動利得調整器(ＡＧＣ) ２１５ レーキ受信器 ２１６ メッセージ処理部 ２１７ スイッチ ２１８ 臨時メモリ ２１９ 制御器 ２２０ 専用探索器 ２２１ 第２Ａ／Ｄ変換器 ３１１ ＲＦ部 ３１２ 増幅器 ３１３ 第１Ａ／Ｄ変換器 ３１４ 自動利得調整器 ３１５，３２５，３３５ フィンガー ３１６ 探索器 ３１７ 専用探索器 ３１８ 結合器 ３１９ メッセージ処理部 ３２０ 制御器 ３２１ 第２Ａ／Ｄ変換器 ４１１ 探索部 ４１２ パス選択器 ４１３ ＰＮ生成器 ４１４ デシメータ ４１５ 相関器 ４１６ タイムトラッカー ４１７ アキュムレータ ４１８ 合算器 ４１９ 基準時間補償器 ６１１，６２１ 専用探索器 ６１２，６２２ 計算部 ６１３，６２３ 貯蔵部 ６１４，６２４ 比較部 ６１５，６２５ フィルター部 ７１１ 専用探索器 ７１２ 計算部 ７１３ 貯蔵部 ７１４ 比較部 ７１５ フィルター部 ８１１ 専用探索器 ８１２ 計算部 ８１３ 貯蔵部 ８１４ 比較部 ８１５ フィルター部 ８１６ 基地局モデム ８１７ 距離計算部 ８１８ 位置推定部

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 隣接する複数の基地局から受信される信号により端末機の位
    置を推定する装置において、 前記受信信号をディジタル変換してチップサンプルデータとして出力するアナ
    ログ／ディジタル(Ａ／Ｄ)変換器と、 測定要求時間に前記Ａ／Ｄ変換器からのチップサンプルデータを貯蔵するメモ
    リと、 所定の相関長さとＰＮオフセットにより前記チップサンプルデータから所定の
    基準値を満たす少なくとも二つの信号を検出し、前記検出信号の受信強度と相対
    伝播遅延差を計算する専用探索器と、 前記専用探索器から提供される受信強度と相対伝播遅延差に応じて前記所定の
    相関長さとＰＮオフセットを前記専用探索器に出力する制御器とを備えることを
    特徴とする移動通信システムにおける端末機の位置推定装置。
  2. 【請求項２】 前記制御器は前記隣接基地局のＰＮオフセット及び前記ＰＮ
    オフセットに対して少なくとも一つの相関長さを前記専用探索器に提供すること
    を特徴とする請求項１に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定装置
    。
  3. 【請求項３】 前記所定の基準値は前記相関長さにより決められることを特
    徴とする請求項２に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定装置。
  4. 【請求項４】 前記専用探索器により信号が検出されないとき、前記制御器
    は前記相関長さを所定の長さだけ長く設定して前記専用探索器に提供することを
    特徴とする請求項２に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定装置。
  5. 【請求項５】 前記専用探索器は新たに前記メモリに貯蔵されたチップサン
    プルデータに対して以前のチップサンプルデータに使用した相関長さで相関を行
    い、前記相関結果検出された特定信号が前記相関長さによる受信信号の基準値を
    超過する場合、前記基準値を満たすまで前記相関長さを縮小しながら相関を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定
    装置。
  6. 【請求項６】 前記制御器は前記隣接する複数の基地局のうち、サービス基
    地局からの受信強度により前記Ａ／Ｄ変換器の量子化単位を調整することを特徴
    とする請求項１に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定装置。
  7. 【請求項７】 前記専用探索器は、 前記制御器からの所定の相関長さとＰＮオフセットにより前記チップサンプル
    データから所定の基準値を満たす信号の受信強度とオフセットインデックスを出
    力する探索部と、 前記探索部からのオフセットインデックスのうち、最も速いパスに対応するオ
    フセットインデックスと前記オフセットインデックスに対応する受信強度とを選
    択するパス選択器と、 前記制御器からのＰＮオフセットと前記パス選択器からのオフセットインデッ
    クスにより該当信号のＰＮコードを発生するＰＮ生成器と、 前記チップサンプルデータの所定のサンプルを基にして両側に所定のチップ間
    隔だけ離隔された速いサンプルと遅いサンプルを抽出するデシメータと、 前記相関長さにより前記ＰＮ生成器からのＰＮコードと前記デシメータからの
    速いサンプル及び遅いサンプルに対する相関を行うことにより、速いシグナル相
    関値と遅いシグナル相関値を出力する相関器と、 前記速いシグナル相関値と前記遅いシグナル相関値によりタイムオフセット補
    正値を出力するタイムトラッカーと、 前記相関長さにより前記タイムトラッカーからのタイムオフセット補正値を累
    積するアキュムレータと、 前記パス選択器からのタイムオフセットインデックスを前記アキュムレータに
    より累積されたタイムオフセット補正値で補正して相対伝播遅延差を出力する合
    算器と、 前記相対伝播遅延差に対して基準時間エラーを補正する基準時間補償器とを備
    えることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システムにおける端末機の位置
    推定装置。
  8. 【請求項８】 隣接する複数の基地局から受信される信号により端末機の位
    置を推定する装置において、 前記受信信号をディジタル変換してチップサンプルデータとして出力するＡ／
    Ｄ変換器と、 所定の相関長さとＰＮオフセットにより前記チップサンプルデータから所定の
    基準値を満たす少なくとも二つの信号を検出し、前記検出信号の受信強度と相対
    伝播遅延差を計算する専用探索器と、 前記専用探索器から提供される受信強度と相対伝播遅延差に応じて前記所定の
    相関長さとＰＮオフセットを前記専用探索器に出力する制御器とを備えることを
    特徴とする移動通信システムにおける端末機の位置推定装置。
  9. 【請求項９】 前記制御器は前記隣接基地局のＰＮオフセット及び前記ＰＮ
    オフセットに対して少なくとも一つの相関長さを前記専用探索器に提供すること
    を特徴とする請求項８に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定装置
    。
  10. 【請求項１０】 前記所定の基準値は前記相関長さにより決められることを
    特徴とする請求項９に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定装置。
  11. 【請求項１１】 前記専用探索器により信号が検出されないとき、前記制御
    器は前記相関長さを所定の長さだけ長く設定して前記専用探索器に提供すること
    を特徴とする請求項８に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定装置
    。
  12. 【請求項１２】 前記制御器は前記隣接する複数の基地局のうち、サービス
    基地局からの受信強度により前記Ａ／Ｄ変換器の量子化単位を調整することを特
    徴とする請求項８に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定装置。
  13. 【請求項１３】 前記専用探索器は、 前記制御器からの所定の相関長さとＰＮオフセットにより前記チップサンプル
    データから所定の基準値を満たす信号の受信強度とオフセットインデックスを出
    力する探索部と、 前記探索部からのオフセットインデックスのうち、最も速いパスに対応するオ
    フセットインデックスと前記オフセットインデックスに対応する受信強度とを選
    択するパス選択器と、 前記制御器からのＰＮオフセットと前記パス選択器からのオフセットインデッ
    クスにより該当信号のＰＮコードを発生するＰＮ生成器と、 前記チップサンプルデータの所定のサンプルを基にして両側に所定のチップ間
    隔だけ離隔された速いサンプルと遅いサンプルを抽出するデシメータと、 前記相関長さにより前記ＰＮ生成器からのＰＮコードと前記デシメータからの
    速いサンプル及び遅いサンプルに対する相関を行うことにより、速いシグナル相
    関値と遅いシグナル相関値を出力する相関器と、 前記速いシグナル相関値と前記遅いシグナル相関値によりタイムオフセット補
    正値を出力するタイムトラッカーと、 前記相関長さにより前記タイムトラッカーからのタイムオフセット補正値を累
    積するアキュムレータと、 前記パス選択器からのタイムオフセットインデックスを前記アキュムレータに
    より累積されたタイムオフセット補正値で補正して相対伝播遅延差を出力する合
    算器と、 前記相対伝播遅延差に対して基準時間エラーを補正する基準時間補償器とを備
    えることを特徴とする請求項８に記載の移動通信システムにおける端末機の位置
    推定装置。
  14. 【請求項１４】 隣接する複数の基地局から受信される信号により端末機の
    位置を推定する方法において、 前記受信信号をディジタル変換してチップサンプルデータとして出力する過程
    と、 所定の相関長さとＰＮオフセットにより前記チップサンプルデータから所定の
    基準値を満たす少なくとも二つの信号を検出し、前記検出信号の受信強度と相対
    伝播遅延差を計算する過程と、 前記受信強度と相対伝播遅延差に応じて前記所定の相関長さとＰＮオフセット
    を出力する過程とを備えることを特徴とする移動通信システムにおける端末機の
    位置推定方法。
  15. 【請求項１５】 前記相関長さの出力において、前記隣接基地局のＰＮオフ
    セット及び前記ＰＮオフセットに対して少なくとも一つの相関長さを出力するこ
    とを特徴とする請求項１４に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定
    方法。
  16. 【請求項１６】 前記所定の基準値は前記相関長さにより決められることを
    特徴とする請求項１５に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定方法
    。
  17. 【請求項１７】 前記信号が検出されないとき、前記相関長さを所定の長さ
    だけ長く設定して出力することを特徴とする請求項１４に記載の移動通信システ
    ムにおける端末機の位置推定方法。
  18. 【請求項１８】 前記隣接する複数の基地局のうち、サービス基地局からの
    受信強度により前記ディジタル変換のための量子化単位を調整することを特徴と
    する請求項１４に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定方法。
  19. 【請求項１９】 前記計算過程は、 前記所定の相関長さとＰＮオフセットにより前記チップサンプルデータから所
    定の基準値を満たす信号の受信強度とオフセットインデックスを出力する過程と
    、 前記オフセットインデックスのうち、最も速いパスに対応するオフセットイン
    デックスと前記オフセットインデックスに対応する受信強度とを選択する過程と
    、 前記ＰＮオフセットと前記オフセットインデックスにより該当信号のＰＮコ
    ードを発生する過程と、 前記チップサンプルデータの所定のサンプルを基にして両側に所定のチップ間
    隔だけ離隔された速いサンプルと遅いサンプルを抽出する過程と、 前記相関長さにより前記速いサンプル及び遅いサンプルに対する相関を行うこ
    とにより、速いシグナル相関値と遅いシグナル相関値を出力する過程と、 前記速いシグナル相関値と前記遅いシグナル相関値によりタイムオフセット補
    正値を出力する過程と、 前記相関長さにより前記タイムオフセット補正値を累積する過程と、 前記タイムオフセットインデックスを前記累積されたタイムオフセット補正値
    で補正して相対伝播遅延差を出力する過程と、 前記相対伝播遅延差に対して基準時間エラーを補正する過程とを備えることを
    特徴とする請求項１４に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定方法
    。
  20. 【請求項２０】 隣接する複数の基地局から受信される信号により端末機の
    位置を推定する方法において、 前記受信信号をディジタル変換してチップサンプルデータとして出力する過程
    と、 測定要求時間に前記チップサンプルデータを貯蔵する過程と、 所定の相関長さとＰＮオフセットにより前記チップサンプルデータから所定の
    基準値を満たす少なくとも二つの信号を検出し、前記検出信号の受信強度と相対
    伝播遅延差を計算する過程と、 前記受信強度と相対伝播遅延差に応じて前記所定の相関長さとＰＮオフセット
    を出力する過程とを備えることを特徴とする移動通信システムにおける端末機の
    位置推定方法。
  21. 【請求項２１】 前記相関長さの出力において、前記隣接基地局のＰＮオフ
    セット及び前記ＰＮオフセットに対して少なくとも一つの相関長さを出力するこ
    とを特徴とする請求項２０に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定
    方法。
  22. 【請求項２２】 前記所定の基準値は前記相関長さにより決められることを
    特徴とする請求項２１に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定方法
    。
  23. 【請求項２３】 前記信号が検出されないとき、前記相関長さを所定の長さ
    だけ長く設定して出力することを特徴とする請求項２１に記載の移動通信システ
    ムにおける端末機の位置推定方法。
  24. 【請求項２４】 前記隣接する複数の基地局のうち、サービス基地局からの
    受信強度により前記ディジタル変換のための量子化単位を調整することを特徴と
    する請求項２０に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定方法。
  25. 【請求項２５】 前記計算過程は、 前記所定の相関長さとＰＮオフセットにより前記チップサンプルデータから所
    定の基準値を満たす信号の受信強度とオフセットインデックスを出力する過程と
    、 前記オフセットインデックスのうち、最も速いパスに対応するオフセットイン
    デックスと前記オフセットインデックスに対応する受信強度とを選択する過程と
    、 前記ＰＮオフセットと前記オフセットインデックスにより該当信号のＰＮコ
    ードを発生する過程と、 前記チップサンプルデータの所定のサンプルを基にして両側に所定のチップ間
    隔だけ離隔された速いサンプルと遅いサンプルを抽出する過程と、 前記相関長さにより前記速いサンプル及び遅いサンプルに対する相関を行うこ
    とにより、速いシグナル相関値と遅いシグナル相関値を出力する過程と、 前記速いシグナル相関値と前記遅いシグナル相関値によりタイムオフセット補
    正値を出力する過程と、 前記相関長さにより前記タイムオフセット補正値を累積する過程と、 前記タイムオフセットインデックスを前記累積されたタイムオフセット補正値
    で補正して相対伝播遅延差を出力する過程と、 前記相対伝播遅延差に対して基準時間エラーを補正する過程とを備えることを
    特徴とする請求項２０に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定方法
    。
  26. 【請求項２６】 隣接する複数の基地局から受信される信号をディジタル変
    換したチップサンプルデータから捕捉された相異なるＰＮオフセットを有する少
    なくとも二つの信号により端末機の位置を推定する方法において、 （ａ）前記捕捉された少なくとも二つの信号の受信強度と相対伝播遅延差を計
    算する過程と、 （ｂ）前記捕捉された二つの信号が同一の基地局から受信されるかを判断する
    過程と、 （ｃ）前記二つの信号が同一の基地局から受信されると、前記計算された二つ
    の受信強度と受信強度マップを用いて推定される前記端末機の方向と、前記基地
    局と端末機との距離に応じて決められるＲＴＤ(Round Trip Delay)を用いて推定
    される前記基地局からの距離とを用いて前記端末機の位置を推定する過程と、 （ｄ）前記二つの信号が相異なる基地局から受信されると、前記計算された二
    つの受信強度と一つの相対伝播遅延差を用いて前記端末機の位置を推定する過程
    とを備えることを特徴とする移動通信システムにおける端末機の位置推定方法。
  27. 【請求項２７】 前記（ｃ）過程は、 前記二つの信号が同一の基地局から受信されると、前記二つの受信強度と受信
    強度マップを用いて前記基地局を基にして前記端末機の方向を予測する過程と、 前記基地局と端末機との距離に応じて決められるＲＴＤを用いて前記端末機と
    基地局との距離を計算する過程と、 前記端末機の予測方向と前記計算距離により前記端末機の位置を推定する過程
    とを備えることを特徴とする請求項２６に記載の移動通信システムにおける端末
    機の位置推定方法。
  28. 【請求項２８】 前記（ｄ）過程は、 前記二つの信号が相異なる基地局から受信されると、前記計算された一つの相
    対伝播遅延差と前記相異なる基地局間の相対伝播遅延差マップを用いて前記端末
    機の可能位置を示す放物線を決める過程と、 前記測定された二つの受信強度と前記相異なる基地局間の受信強度マップを用
    いて前記端末機の可能位置を示す可能位置線を決める過程と、 前記放物線と前記可能位置線の交叉点により前記端末機の位置を推定する過程
    とを備えることを特徴とする請求項２６に記載の移動通信システムにおける端末
    機の位置推定方法。
  29. 【請求項２９】 少なくとも三つの前記基地局信号に対応する受信強度と相
    対伝播遅延差を計算するとき、計算された三つの前記受信強度と三つの前記伝播
    遅延差を用いて前記端末機の位置を推定する過程をさらに備えることを特徴とす
    る請求項２６に記載の移動通信システムにおける端末機の位置推定方法。
  30. 【請求項３０】 前記端末機の位置は前記交叉点間の放物線区間を構成する
    可能位置の平均により推定されることを特徴とする請求項２８に記載の移動通信
    システムにおける端末機の位置推定方法。
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