JP2003298507A - 移動無線端末 - Google Patents
移動無線端末Info
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Abstract
通信状況に応じて、移動無線端末の送信電力を変化させ
る。 【解決手段】 車両に搭載される移動無線端末10の自
位置推測手段125が、車両の位置情報を取得し、通信
の対象となる基地局の位置情報を取得し、送信の伝送速
度および変調方式と、車両の位置情報と、基地局の位置
情報と、に基づいて送信における送信電力を制御する。
Description
行う移動無線端末に関するものであり、例えばHDR
(High Data Rate)に用いて好適である。
間の通信システムがが広く利用されている。また、高速
データパケット通信の普及により、HDR等の、データ
通信専用の無線通信システムの開発、実用化が進められ
ている。
テムにおいて、送信電力の制御が行われないと、両者の
間の通信状況、すなわち移動無線端末と基地局との距
離、変調方式や伝送速度等の通信データの伝送方式、あ
るいは車両周辺の構造物等の環境に違いがあっても、移
動無線端末の送信電力が一定となり、移動無線端末から
のデータ送信時には、不必要に大きな電力でデータを送
信してしまう場合が発生し、電力の無駄な消費に繋が
る。
この基地局−移動無線端末間の距離に応じて移動無線端
末の送信電力を変更する発明としては、特開平8−25
6103号公報、および特開平9−284212号公報
に記載の通信システムがある。しかし、これらの発明に
おいては、基地局−移動無線端末間の距離にのみ基づい
て送信電力を変更しているので、送信の伝送レートや変
調方式といった伝送方式によって送信電力を変更するこ
とができず、送信電力の制御が不正確である場合があ
る。
た移動無線端末と基地局との通信状況に応じて、移動無
線端末の送信電力を変化させることを目的とする。
の、請求項1に記載の発明は、基地局に送信を行う移動
無線端末であって、当該無線端末の位置情報を取得する
位置情報取得手段と、通信の対象となる基地局の位置情
報を取得する基地局位置取得手段と、送信の伝送方式を
取得し、この伝送方式と、位置情報取得手段によって取
得した当該無線端末の位置情報と、基地局位置取得手段
によって取得した基地局の位置情報と、に基づいて送信
における送信電力を制御する電力制御手段と、を備えた
移動無線端末である。
取得手段によって自己すなわち当該無線端末の位置情報
を取得し、基地局位置取得手段によって基地局の位置情
報を取得し、基地局位置取得手段によって基地局の位置
情報を取得し、また電力制御手段が、送信の伝送方式
と、当該無線端末の位置情報と、基地局の位置情報と、
に基づいて送信における送信電力を制御するので、伝送
方式を含めた移動無線端末と基地局との通信状況に応じ
て、移動無線端末の送信電力を変化させることができ
る。
に記載の移動無線端末において、伝送方式は、伝送速度
であることを特徴としている。
または2に記載の移動無線端末において、伝送方式は、
変調方式であることを特徴としている。
る、車両に搭載された移動無線端末10の構成を示す。
この移動無線端末10は、基地局(図示せず)とHDR
(High DataRate)によるデータ通信を行うようになっ
ており、この通信の際に移動無線端末10と基地局との
距離、移動無線端末10から基地局への送信の伝送方
式、および地図情報等に基づいて、送信の電力を制御す
るようになっている。伝送方式とは、伝送レート、変調
方式等のデータ伝送の方法のことである。また地図情報
とは、車両の周囲の道路や構造物等に関する情報であ
る。以下この移動無線端末10の構成および作動につい
て詳述する。
0、車両走行情報入力部105、記憶部110、ナビゲ
ーション装置115、ベースバンド処理部120、自位
置推測手段125、GPS受信機130、GPS受信用
アンテナ135、変調部140、送信部145、送信電
力制御装置150、デュプレクサ155、送受信アンテ
ナ160、復調部165、受信部170、およびユーザ
インターフェース175から構成される。
を行うためのアンテナである。この送受信アンテナ16
0は、送信時には送信部145からデュプレクサ155
を介して出力された送信信号を無線電波として出力し、
また受信時には無線電波を受信し、それを受信信号とし
てデュプレクサ155を介して受信部170に出力する
ようになっている。
端末10の間の送受信信号を分離する回路である。この
デュプレクサ155は、送信部145から出力された送
信信号を受信して送受信アンテナ160に出力し、また
送受信アンテナ160から受信した受信信号を受信部1
70に出力するようになっている。
の受信信号を受信し、それを増幅および周波数変換し、
復調部165に出力する回路である。
た受信信号をベースバンド信号に復調し、それを受信デ
ータとしてベースバンド処理部120に出力するもので
ある。
0から送信用に出力されたベースバンド信号である送信
データを受信し、それを変調して送信信号とし、送信部
145に出力する回路である。
た送信信号を増幅、周波数変換し、所望の電力でデュプ
レクサ155を介して送受信アンテナ160に出力する
回路である。この所望の電力は可変であり、送信電力制
御装置150からの制御信号に基づいて変化するように
なっている。
に制御信号を出力することにより、送信部145の出力
電力を所望の値にする回路である。この送信電力制御装
置150はまた、ベースバンド処理部120からの制御
信号に基づいて、送信部145に電力制御のための制御
信号を出力するようになっている。
5から受信した受信データに対して並べ替え、伸長、デ
コード等の処理を行い、演算処理部100が処理できる
ような形式のデータに変換した後、演算処理部100に
出力するものである。また演算処理部100から出力さ
れたデータの並べ替え、圧縮、エンコード等の処理を行
い、また演算処理部100からの命令に基づいてデータ
を生成し、それらを送信データとして変調部140に出
力するものである。また、ベースバンド処理部120
は、演算処理部100を介して記憶部110からソフト
ウェアを読み込んで実行するものである。またベースバ
ンド処理部120は、自位置推測手段125から送信電
力の制御のためのデジタル信号を受信し、それをアナロ
グ信号に変換して送信電力制御装置150に出力するよ
うになっている。またベースバンド処理部120は、演
算処理部100から変調部140および復調部165を
制御するための信号を受信し、それに基づき変調部14
0および復調部165を制御するようになっている。
力装置やボタンを有し、車内の乗員の音声やボタン押下
による情報入力を信号とし、演算処理部100に出力す
る装置である。ユーザインターフェース175から演算
処理部100に出力される情報としては、例えば車両の
目的地の情報がある。
テナ135を介してGPS衛星(図示せず)から情報を
受信し、この情報に基づいて搭載された車両の現在位置
情報を取得する装置である。このGPS受信機130
は、演算処理部100からの制御に基づいて、ナビゲー
ション装置115、演算処理部100、および自位置推
測手段125に通知するための当該車両の現在位置情報
を演算処理部100に送信するようになっている。
車両の周辺の地図情報を有している。この地図情報は、
道路の配置情報、およびトンネルの位置等の構造物情報
を含む情報である。またナビゲーション装置115は、
GPS受信機130より当該車両の現在位置情報を取得
し、この現在位置情報と上記した地図情報とをまとめ、
地図上の車両の現在位置を車内の表示装置(図示せず)
に表示するようになっている。またナビゲーション装置
115は、この地図上における当該車両の現在までの経
路情報を記録するようになっている。またナビゲーショ
ン装置115は、車両の目的地の情報を演算処理部10
0から受信し、この目的地の情報と地図情報を照らし合
わせ、目的地までの最適なルートを検索し、これを設定
ルート情報として記録するようになっている。またナビ
ゲーション装置115は、基地局の位置情報を有してい
る。またナビゲーション装置115は、演算処理部10
0の制御により、自位置推測手段125に通知するため
の情報として、地図情報、車両の現在までの経路情報、
および目的地までの設定ルート情報を、演算処理部10
0に送信するようになっている。
フトウェアを読み込み、それに基づいて所定の制御、デ
ータ処理等の作動を行う処理装置である。この演算処理
部100は所定の処理に従い、無線通信のための受信デ
ータをベースバンド処理部120から受信し、また無線
通信のための送信データをベースバンド処理部120に
出力するようになっている。また演算処理部100はユ
ーザインターフェース175から、当該車両の目的地等
の、ユーザの入力による情報を受信するようになってい
る。また演算処理部100は、ソフトウェアの所定の処
理に従い送信の伝送レート、変調方式を切替え、それに
基づいてベースバンド処理部120を制御し、また変調
部140、および復調部165を制御するための信号を
ベースバンド処理部120に送信するようになってい
る。送信の変調方式としては、本実施形態の移動無線端
末10はBPSK、QPSK、16QAMを用いる。
じて車両走行情報入力部105、ナビゲーション装置1
15およびGPS受信機130を制御し、また車両走行
情報入力部105、ナビゲーション装置115、GPS
受信機130から各種情報を取得し、取得した情報をナ
ビゲーション装置115、自位置推測手段125に出力
するようになっている。また演算処理部100は、処理
の必要に応じて記憶部110に情報を記録し、また記憶
部110から情報を読み出すようになっている。
末10が搭載された車両内のセンサ機器から車両の走行
速度、ブレーキ情報、停止情報等を取得し、演算処理部
100の制御に応じてこれらの情報を演算処理部100
に送信するものである。
から成るメモリである。この記憶部110に対して、演
算処理部100およびベースバンド処理部120から情
報の記録、および読み出しが行われるようになってい
る。
0を介して、記憶部110、車両走行情報入力部10
5、ナビゲーション装置115、GPS受信機130、
ユーザインターフェース175から各種情報を取得し、
それらの情報に基づいて送信電力の値を決定する処理装
置である。また自位置推測手段125は、この決定した
送信電力の値に基づいて、送信電力制御装置150を制
御するための信号をベースバンド処理部120に出力す
るようになっている。
いて、自位置推測手段125は、演算処理部100を介
して送信の伝送レート、変調方式、基地局の位置情報、
車両の現在位置情報、車両の現在までの経路、目的地ま
での設定ルート、地図情報、および車両走行情報を取得
する。車両走行情報とは、車両の走行速度、ブレーキ情
報、停止情報、等の情報を含んだ、車両の走行に関する
情報のことである。
基に、GPS受信機130が現在位置情報を取得した時
刻以降に当該車両がどのように移動したかを推定し、そ
れにより詳細な現在位置情報を算出する。図2は、移動
無線端末10を搭載する車両の移動による、車両と基地
局との位置関係の変遷を示す図である。この図中、車両
は道路315上を走行する。この車両内の乗員は、演算
処理部100のユーザインターフェース175よりあら
かじめ目的地を入力しており、ナビゲーション装置11
5はそれに基づいてこの目的地までの設定ルート情報を
決めている。この設定ルート情報の示す経路が図2中の
設定ルート335である。自位置推測手段125は、車
両の速度情報、ブレーキ情報、および停止情報から、G
PS受信機130が最後に測位を行った時以降の詳細な
車両移動情報を推測してそれを現在の設定ルート335
上の車両位置325とする。自位置推測手段125は、
このようにして求められた詳細な車両の現在位置と基地
局の位置情報に基づいて得た、基地局310と車両との
距離を算出する。あるいは、設定ルート情報と車両の速
度情報等から、直前にGPS受信機130が取得した現
在位置情報からX病後に車両がどの位置にいるかをあら
かじめ推測し、この推測値によって基地局310と車両
との距離を算出するようになっていてもよい。このよう
にして算出した距離が大きいほど送信に必要な電力が大
きくなる。
信の伝送速度に基づいて必要な送信の電力を決定する。
図3は、伝送レートがAbps、A/2bps、A/4
bps、A/8bps、A/16bpsの場合における
必要送信電力−基地局車両間距離の関係を表すグラフで
ある。ここで、Aは所定のビットレートの値を表すもの
である。横軸は基地局と車両との距離、縦軸は必要送信
出力電力の相対値を表す。このように、伝送レートが大
きくなるほど必要な送信電力が大きくなる。このグラフ
の情報は記憶部110に記憶されており、自位置推測手
段125はこの情報を記憶部110から取得するように
なっている。
送信電力を決定し、これに基づいて送信電力制御装置1
50を制御する。
送信の変調方式にも基づいて必要な送信の電力を決定す
る。QPSKはBPSKより約3dB高い送信電力を必
要とし、またQPSKは16QAMより約3dB高い送
信電力を必要とする。自位置推測手段125は、この情
報を記憶部110から取得するようになっている。
図情報中の構造物情報に基づいて送信を行うか否かを決
定する。この送信を行うか否かという選択は、送信電力
を有限量とするか0とするかという選択であり、送信の
電力の決定の一種である。例えば、図2の設定ルート3
35中において、自位置推測手段125が算出した車両
の現在位置がトンネル330内である場合、自位置推測
手段125は送信を行わないように送信電力制御装置1
50を制御する。これは、車両がトンネル330内に入
ったときに、基地局との通信が途絶え、移動無線端末1
0が不必要な再接続要求を繰り返して電力を無駄に消費
することを抑えるためである。構造物情報によって、こ
のようにトンネル等の弱電界地域を形成する構造物があ
ることを知ることができる。
5の送信電力を制御する処理をまとめたフローチャート
を図4に示す。以下この図に基づいて自位置推測手段1
25の作動を説明する。まず自位置推測手段125はス
テップ405において、ナビゲーション装置115の有
する基地局の位置情報を演算処理部100を介して取得
する。
0において、演算処理部100を介してGPS受信機1
30による当該車両の現在位置情報を取得する。
手段125は車両走行情報入力部105と演算処理部1
00とが接続されているか否かを判定し、接続されてい
ると判定すればステップ430にて、この車両走行情報
入力部105からの車両走行情報に基づいて詳細な車両
の現在位置を求める。すなわち位置補正を行う。接続さ
れていないと判定すれば、車両は人に携帯されていると
判定し、ステップ410で取得した現在位置情報を補正
せずに、これを詳細な車両の現在位置とする。
推測手段125は取得した基地局の位置情報と詳細な車
両の現在位置情報とに基づいて、当該車両と、現在通信
している基地局との距離を求め、これに基づいて送信電
力を算出する。
理部100より通信の変調方式および伝送レートの情報
を受信し、これらと記憶部110から取得した図3の情
報によって送信電力値の補正が必要であるか否かを判定
する。そして必要であると判定すれば、ステップ450
で適宜送信電力値の補正を行う。
ーション装置115から地図情報を取得し、この地図情
報の構造物に関する情報と詳細な車両の現在位置情報と
に基づき、当該車両がトンネル等の弱電界を形成する構
造物内にあるか否かを判定する。そのような構造物内に
あると判定すれば、処理はステップ470に移り、電力
の無駄な消費を抑えるために通信を停止し、パワーセー
ブモードに入る。
た送信電力値に基づいて送信電力の制御を行うか否かを
判定する。行うと判定すれば処理はステップ490に移
り、算出した送信電力値をベースバンド処理部120を
介して送信電力制御装置150に通知することで、送信
部145の送信電力を制御する。また送信電力の制御を
行わないと判定すれば、処理はステップ495に移り、
電力制御を行うことなく最大出力での送信を行うように
する。そして処理はステップ405に戻る。
行うことで、基地局の位置、当該車両の詳細な位置、変
調方式、伝送レート、構造物等の通信状況に基づいて必
要な送信電力値が求まり、また自位置推測手段125が
この送信電力値に基づいて送信部145を制御するの
で、伝送方式を含めた移動無線端末と基地局との通信状
況に応じて、移動無線端末の送信電力を変化させること
が可能となる。
記載した自位置推測手段125のステップ405〜43
0の現在位置情報取得処理が位置情報取得手段を構成す
る。ただし、位置情報取得手段は当該無線端末の位置情
報を取得するようになっていればよいのであって、必ず
しもステップ420〜430の処理のように詳細な現在
位置情報を取得する必要はない。また、移動無線端末1
0はGPS受信機130を有しているが、移動無線端末
は必ずしもこのようにGPS受信機を有する必要はな
く、例えば外部に接続されたGPS受信機から車両の現
在位置情報を取得するようになっていてもよい。
置115から基地局の位置情報を取得する処理が基地局
位置取得手段を構成する。ただし、基地局位置取得手段
は通信の対象となる基地局の位置情報を取得するように
なっていればよいのであって、必ずしもナビゲーション
装置115から基地局の位置情報を知る必要はない。例
えば、基地局の位置情報は通信により基地局自身から取
得してもよい。
電力算出、制御処理が電力制御手段を構成する。ただ
し、電力制御手段は、送信の伝送方式を取得し、この伝
送方式と、位置情報取得手段によって取得した当該無線
端末の位置情報と、基地局位置取得手段によって取得し
た基地局の位置情報と、に基づいて送信における送信電
力を制御するようになっていればよいのであって、本実
施形態のように変調方式、伝送レートの両方に基づいて
送信電力の制御を行う必要はない。例えば、伝送方式は
変調方式のみを採用していてもいいし、伝送レートのみ
を採用していてもよい。
実施形態のように車両に搭載されるものである必要はな
く、例えば人が携行するものであってもよい。
トに示した処理によって構成される手段は、それぞれの
手段の有する機能を実現するように構成されていればよ
いのであって、必ずしもソフトウェア的処理によって構
成されていなくともよく、専用のハードウェアとして構
成されていてもよい。
移動無線端末10の構成を示す図である。
る、車両と基地局との位置関係の変遷を示す図である。
車両間距離の関係を表すグラフである。
理のフローチャートである。
両走行情報入力部、110…記憶部、115…ナビゲー
ション装置、120…ベースバンド処理部、125…自
位置推測手段、130…GPS受信機、135…GPS
受信用アンテナ、140…変調部、145…送信部、1
50…送信電力制御装置、155…デュプレクサ、16
0…送受信アンテナ、165…復調部、170…受信
部、175…ユーザインターフェース、310…基地
局、315…道路、320…GPS測位時の車両位置、
330…トンネル、335…設定ルート。
Claims (3)
- 【請求項1】 基地局に送信を行う移動無線端末であっ
て、 当該無線端末の位置情報を取得する位置情報取得手段
と、 通信の対象となる基地局の位置情報を取得する基地局位
置取得手段と、 前記送信の伝送方式を取得し、この伝送方式と、前記位
置情報取得手段によって取得した当該無線端末の位置情
報と、前記基地局位置取得手段によって取得した前記基
地局の位置情報と、に基づいて前記送信における送信電
力を制御する電力制御手段と、を備えた移動無線端末。 - 【請求項2】 前記伝送方式は、伝送速度であることを
特徴とする請求項1に記載の移動無線端末。 - 【請求項3】 前記伝送方式は、変調方式であることを
特徴とする請求項1または2に記載の移動無線端末。
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