JP2005045747A - Wireless location tracking method and apparatus - Google Patents

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達也 清水
Makoto Taroumaru
眞 太郎丸
Satoru Tawara
覚 俵
Takashi Ohira
孝 大平
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless location tracking method and a wireless location tracking apparatus which attaion a location tracking precisely by a more simplified and inexpensive system. <P>SOLUTION: In a location tracking system 10, which searches the direction of a mobile communication terminal 12, a mobile communication terminal 12a by the same cells calls the mobile communication terminal 12 to be assumed to be located within the same cell, and the mobile communication terminal 12 transmits radio waves to a base station 16 in response to this call. The radio waves transmitted from this mobile communication terminal 12 to the base station are received on a control channel or an information channel by a DOA detector 14, the frequency that the mobile communication terminal 12 uses, is discriminated and the DOA detector 14 then detects or discriminates the direction wherein the transmitted radio waves come. With this method, it is not necessary to change a public radio infrastructure or the like, so that the direction of the target mobile communication terminal can be detected by the simple and inexpensive system. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は無線位置追跡方法および装置に関し、特にたとえば、電子制御導波器アレーアンテナ(Electronically Steerable Passive Array Radiator Antenna:以下、「アレーアンテナ」という。)装置を用いる携帯型電波到来方向探知機と、PHS(Personal Handy-phone System)やPDC(Personal Digital Cellular)のような携帯通信端末のための無線公衆インフラとを利用した、新規な無線位置追跡方法および装置に関する。   The present invention relates to a wireless position tracking method and apparatus, and more particularly to, for example, a portable radio wave direction-of-arrival detector using an electronically controlled waveguide array antenna (hereinafter referred to as “array antenna”) device, The present invention relates to a novel wireless position tracking method and apparatus using a wireless public infrastructure for portable communication terminals such as PHS (Personal Handy-phone System) and PDC (Personal Digital Cellular).

PHSやGPS(Global Positioning System)を利用した無線位置追跡システムが商用サービスとして提供されている。これらの一例が、非特許文献1〜4にそれぞれ開示されている。   A wireless position tracking system using PHS or GPS (Global Positioning System) is provided as a commercial service. Examples of these are disclosed in Non-Patent Documents 1 to 4, respectively.

PHSを利用したシステムでは、移動機が複数の無線基地局からそれぞれ送信される電波の信号強度を測定し、その結果を位置情報センタへ報告する。位置情報センタでは、多点測量方式の位置特定アルゴリズムなどを利用して、移動機の位置を特定する。   In a system using PHS, a mobile device measures the signal strength of radio waves transmitted from a plurality of radio base stations, and reports the result to the location information center. In the position information center, the position of the mobile device is specified using a multipoint surveying position specifying algorithm or the like.

GPSを利用したシステムでは、3つないし4つのGPS人工衛星からの電波を受信して緯度、経度(必要に応じて高度)を計算する。
大野友義、山本竜治、大塚裕幸「PH網を用いた高精度位置情報システムの開発」2000 信学ソ大、B−5−172、Sep.2000 http://www.locus.ne.jp 塩見正「GPS利用超精密測位システム」信学誌、Vol.70,No.5,512−523 May 1987 村田一郎、村上亮「GPS−人工衛星による精密測位システム」日本測地学会(編)、pp121−140 (社)日本測量協会 東京 1989
In a system using GPS, radio waves from three to four GPS artificial satellites are received and latitude and longitude (altitude as necessary) are calculated.
Tomoyoshi Ohno, Ryuji Yamamoto, Hiroyuki Otsuka “Development of high-precision location information system using PH network” 2000 Shingaku Sodai, B-5-172, Sep. 2000 http: // www. locus. ne. jp Tadashi Shiomi “GPS-based ultra-precision positioning system”, Journal of Science, Vol. 70, no. 5,512-523 May 1987 Ichiro Murata, Ryo Murakami “GPS-Precision Positioning System Using Artificial Satellites” The Geodetic Society of Japan (ed.), Pp121-140 Japan Surveying Association Tokyo 1989

PHSを利用するシステムでは、条件がよければ50m程度の位置精度が得られるものの、システムとして大規模なものとなり、高価である。   In a system using PHS, a position accuracy of about 50 m can be obtained if the conditions are good, but the system becomes large and expensive.

一方、GPSを利用するシステムでは位置精度は10m程度にまで高精度にし得るが、専用のGPS受信機が必要になるので、同様に高価となる。   On the other hand, in a system using GPS, the position accuracy can be as high as about 10 m, but a dedicated GPS receiver is required, which is similarly expensive.

それゆえに、この発明の主たる目的は、より簡単かつ安価なシステムで、精度よく位置追跡が可能な、無線位置追跡方法および装置を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a wireless position tracking method and apparatus capable of accurately tracking a position with a simpler and less expensive system.

請求項1の発明は、発呼に応答して制御チャネルで基地局へ応答電波を送信し、ついで情報チャネルへ移行する携帯通信端末の位置を追跡する方法であって、(a) 制御チャネルにおける応答電波を受信して携帯通信端末が使用する周波数を判別し、(b) 判別した周波数を用いて、アンテナのビームを複数の方位に走査して応答電波を受信することによって方位毎の受信信号強度を取得し、そして(c) 最大受信信号強度を示す方位を携帯通信端末の方向として特定する、位置追跡方法である。   The invention of claim 1 is a method of tracking the position of a mobile communication terminal that transmits a response radio wave to a base station in response to a call and then shifts to an information channel, and (a) in the control channel Receive response radio waves, determine the frequency used by the mobile communication terminal, and (b) use the determined frequencies to scan the antenna beam in multiple directions and receive response radio waves to receive signals for each direction. A position tracking method that acquires an intensity, and (c) specifies a direction indicating a maximum received signal intensity as a direction of a mobile communication terminal.

請求項1の発明では、携帯通信端末から基地局へ送られる応答電波を受信して周波数を特定し、その周波数でアンテナビームを走査しながら方向を判別するので、無線公衆インフラをそのまま利用できるため、簡単かつ安価に携帯通信端末の位置追跡が可能となる。   In the first aspect of the present invention, the response radio wave transmitted from the mobile communication terminal to the base station is received, the frequency is specified, and the direction is determined while scanning the antenna beam at the frequency, so that the wireless public infrastructure can be used as it is. Thus, the position of the mobile communication terminal can be tracked easily and inexpensively.

請求項2の発明は、基地局は、制御チャネルに含まれる一斉呼出チャネルにおいて、携帯通信端末にその携帯通信端末の識別番号を送信し、ステップ(a) は(a1) 一斉呼出チャネルを受信して基地局から携帯通信端末へ送られる識別番号を取得し、(a2) 制御チャネルに含まれる報知チャネルを受信してその制御チャネルの構造を取得し、(a3) 識別番号および制御チャネル構造に基づいて周波数を特定する、請求項1記載の位置追跡方法である。   In the invention of claim 2, the base station transmits the identification number of the mobile communication terminal to the mobile communication terminal in the general call channel included in the control channel, and step (a) receives (a1) the general call channel. To obtain the identification number sent from the base station to the mobile communication terminal, (a2) receive the broadcast channel included in the control channel and obtain the structure of the control channel, (a3) based on the identification number and the control channel structure The position tracking method according to claim 1, wherein the frequency is specified.

この請求項2では、一斉呼出チャネル(PCH)で識別番号(実施例では下位2オクテットの10進数表現(n))を取得し、報告チャネル(BCCH)で携帯通信端末から基地局へ送られる制御チャネル構造(実施例では、F1(S)〜FNc(S):ゾーン内制御チャネルの周波数番号(スロット番号)、NC:ゾーン内制御チャネルの数、NP:制御
チャネル当たりのPCH群分け数)を取得し、この10進数および制御チャネル構造に基づいて、当該携帯通信端末の使用スロット位置すなわち周波数を特定する。したがって、対象携帯通信端末が使用する周波数が正確に特定できる。
In this claim 2, an identification number (decimal representation (n) of lower 2 octets in the embodiment) is acquired by the general call channel (PCH), and transmitted from the mobile communication terminal to the base station by the report channel (BCCH). Channel structure (in the embodiment, F1 (S) to FNc (S): frequency number (slot number) of intra-zone control channel, NC: number of intra-zone control channel, NP: number of PCH groups per control channel) Based on this decimal number and control channel structure, the slot position used, that is, the frequency of the portable communication terminal is specified. Therefore, the frequency used by the target mobile communication terminal can be accurately specified.

請求項3の発明は、携帯通信端末は制御チャネルに含まれる個別セル用チャネルで応答電波を基地局へ送信し、(a3) では個別セル用チャネルの周波数を特定する、請求項2記載の位置追跡方法である。   According to a third aspect of the present invention, the mobile communication terminal transmits a response radio wave to the base station through the dedicated cell channel included in the control channel, and the frequency of the dedicated cell channel is specified in (a3). It is a tracking method.

請求項3では、個別セル用チャネルの周波数が特定され、したがって、その周波数での携帯通信端末から基地局への応答電波を受信することになる。   According to the third aspect, the frequency of the dedicated cell channel is specified, and accordingly, a response radio wave from the mobile communication terminal to the base station at that frequency is received.

請求項5では、携帯通信端末から基地局へは、着信無線状態報告および認証応答、ならびに必要に応じてレベル測定応答が応答電波として送信されるが、請求項4ではそれらの少なくとも1回において、ステップ(b) および(c) を実行する。   In claim 5, from the mobile communication terminal to the base station, the incoming radio state report and authentication response, and if necessary, a level measurement response is transmitted as a response radio wave, but in claim 4, at least once, Perform steps (b) and (c).

請求項6の発明は、発呼に応答して制御チャネルで基地局へ応答電波を送信し、ついで情報チャネルへ移行する携帯通信端末の位置を、携帯型電波到来方向探知機を用いて追跡する位置追跡装置あって、携帯型電波到来方向探知機はビーム方向を走査できるアンテナ装置、制御チャネルにおける応答電波を受信して携帯通信端末が使用する周波数を判別する周波数判別手段、判別した周波数を用いて、アンテナのビームを複数の方位に走査して応答電波を受信することによって方位毎の受信信号強度を取得する信号強度取得手段、および最大受信信号強度を示す方位を携帯通信端末の方向として特定する方位特定手段を含む、位置追跡装置である。   According to the sixth aspect of the present invention, a response radio wave is transmitted to the base station via the control channel in response to the outgoing call, and then the position of the mobile communication terminal that shifts to the information channel is tracked using the mobile radio wave arrival direction detector. A position tracking device, a portable radio wave arrival direction detector using an antenna device that can scan the beam direction, frequency discrimination means that receives a response radio wave in the control channel and discriminates the frequency used by the mobile communication terminal, and uses the discriminated frequency The signal strength acquisition means for acquiring the received signal strength for each direction by scanning the antenna beam in multiple directions and receiving the response radio wave, and specifying the direction indicating the maximum received signal strength as the direction of the mobile communication terminal A position tracking device including an orientation specifying means for

請求項6においても、請求項1と同様に、携帯型電波到来方向探知機によって携帯通信端末の方向が特定できる。   In the sixth aspect, similarly to the first aspect, the direction of the portable communication terminal can be specified by the portable radio wave arrival direction detector.

請求項7の発明は、発呼に応答して制御チャネルで基地局へ応答電波を送信し、ついで情報チャネルへ移行する携帯通信端末の位置を追跡する方法であって、(a) 前記制御チャネルにおいて前記基地局が前記携帯情報端末に無線チャネル指定信号を送信する周波数を判別し、(b) 前記無線チャネル指定信号を受信することによって前記携帯情報端末の前記情報チャネルにおける使用周波数とスロット番号を特定し、(c) 前記特定した周波数とスロット番号において、アンテナのビームを複数の方位に走査して前記情報チャネルにおいて前記携帯情報端末が前記基地局へ送信する信号を受信することによって方位毎の受信信号強度を取得し、そして(d) 最大受信信号強度を示す方位を前記携帯通信端末の方向として特定する、位置追跡方法である。   The invention according to claim 7 is a method of tracking the position of a mobile communication terminal that transmits a response radio wave to a base station in response to a call and then moves to an information channel, and includes: (a) the control channel Determining the frequency at which the base station transmits a radio channel designation signal to the portable information terminal, and (b) receiving the radio channel designation signal to determine the frequency and slot number used in the information channel of the portable information terminal. (C) at each of the specified frequencies and slot numbers, scan the antenna beam in a plurality of directions and receive a signal transmitted from the portable information terminal to the base station in the information channel. In this position tracking method, received signal strength is acquired, and (d) a direction indicating the maximum received signal strength is specified as the direction of the mobile communication terminal.

請求項7では、たとえば止まり木チャネルのBCCHを受信することによって共通制御チャネル構造を取得するとともに対象携帯情報端末の着信識別番号の下位2オクテットの10進数表現(n))を取得することによって、情報チャネル(TCH)において、基地局から携帯通信端末へ無線チャネル指定(SCCH)信号を送信するための周波数を特定する。そして、この周波数でSCCHを受信する。SCCHの無線チャネル指定情報によって対象携帯情報端末が情報チャネル(TCH)で使用可能な周波数とスロット番号とが指定されるので、ステップ(c) では、その周波数のそのスロット番号を設定し、アンテナビームを走査しながら携帯情報端末から基地局へ送信される信号を受信することによって方向を判別する。したがって、請求項1の発明と同様に、無線公衆インフラをそのまま利用できるため、簡単かつ安価に携帯通信端末の位置追跡が可能となる。   In claim 7, for example, by acquiring the BCCH of the perch channel, the common control channel structure is acquired and the decimal representation of the lower two octets of the incoming identification number of the target portable information terminal (n)) is obtained. In the information channel (TCH), a frequency for transmitting a radio channel designation (SCCH) signal from the base station to the mobile communication terminal is specified. The SCCH is received at this frequency. Since the frequency and slot number that can be used by the target portable information terminal in the information channel (TCH) are designated by the SCCH radio channel designation information, in step (c), the slot number of that frequency is set, and the antenna beam The direction is determined by receiving a signal transmitted from the portable information terminal to the base station while scanning. Therefore, since the wireless public infrastructure can be used as it is, as in the first aspect of the invention, the position of the mobile communication terminal can be tracked easily and inexpensively.

請求項8の発明は、携帯情報端末は無線チャネル指定信号に応答して同期バーストを基地局に対して送信し、ステップ(c) では同期バースト信号を受信する、請求項7記載の位置追跡方法である。   The invention according to claim 8 is the location tracking method according to claim 7, wherein the portable information terminal transmits a synchronization burst to the base station in response to the radio channel designation signal, and receives the synchronization burst signal in step (c). It is.

請求項8では、携帯情報端末から基地局へ送信される同期バーストを受信する。この同期バーストは、携帯情報端末と基地局との同期がとれるまで繰り返し送信されるので、同期バーストを用いれば、確実に位置追跡が行える。   In claim 8, a synchronization burst transmitted from the portable information terminal to the base station is received. Since this synchronization burst is repeatedly transmitted until the mobile information terminal and the base station are synchronized, the position tracking can be reliably performed by using the synchronization burst.

請求項9の発明は、基地局は同期バースト信号によって同期が確立したとき携帯情報端末に対して呼設定信号を送信し、携帯情報端末は呼設定信号に応答して基地局に対して呼出信号を送信し、ステップ(c) では呼出信号を受信する、請求項8記載の位置追跡方法である。   The base station transmits a call setup signal to the mobile information terminal when synchronization is established by the synchronization burst signal, and the mobile information terminal responds to the call setup signal to the base station by calling the call signal. The position tracking method according to claim 8, wherein step (c) receives a call signal.

同期バーストによって携帯情報端末と基地局との間で同期が確立すると基地局は呼設定(SACCH)信号を携帯情報端末へ送信し、それに応答して携帯情報端末は基地局へ呼出(SACCH)信号を送信するが、請求項9では、この呼出信号を受信することによって、方位を判別する。したがって、同期バーストを外しても呼出信号が使えるので、より確実に方位を特定できる。   When synchronization is established between the portable information terminal and the base station by the synchronization burst, the base station transmits a call setup (SACCH) signal to the portable information terminal, and in response, the portable information terminal calls the base station (SACCH) signal. However, in claim 9, the direction is determined by receiving the calling signal. Therefore, since the calling signal can be used even if the synchronization burst is removed, the direction can be specified more reliably.

請求項10の発明は、携帯情報端末は無線チャネル指定信号に応答して同期バーストを基地局に対して送信し、基地局は同期バースト信号によって同期が確立したとき携帯情報端末に対して呼設定信号を送信し、携帯情報端末は呼設定信号に応答して基地局に対して呼出信号を送信し、ステップ(c) では呼出信号を受信する、請求項7記載の位置追跡方法である。
請求項10では、請求項9と同様に、同期バーストを外しても呼出信号が使えるので、より確実に方位を特定できる。
The portable information terminal transmits a synchronization burst to the base station in response to the radio channel designation signal, and the base station sets up a call to the portable information terminal when synchronization is established by the synchronization burst signal. 8. The position tracking method according to claim 7, wherein the mobile information terminal transmits a call signal to the base station in response to the call setup signal, and receives the call signal in step (c).
In the tenth aspect, as in the ninth aspect, since the calling signal can be used even if the synchronization burst is removed, the direction can be specified more reliably.

請求項11の発明は、発呼に応答して制御チャネルで基地局へ応答電波を送信し、ついで情報チャネルへ移行する携帯通信端末の位置を、携帯型電波到来方向探知機を用いて追跡する位置追跡装置であって、携帯型電波到来方向探知機はビーム方向を走査できるアンテナ装置、制御チャネルにおいて基地局が携帯情報端末に無線チャネル指定信号を送信する周波数を判別する手段、無線チャネル指定信号を受信することによって携帯情報端末の情報チャネルにおける使用周波数とスロット番号を特定する手段、特定した周波数とスロット番号において、アンテナのビームを複数の方位に走査して情報チャネルにおいて携帯情報端末が基地局へ送信する信号を受信することによって方位毎の受信信号強度を取得する手段、および最大受信信号強度を示す方位を携帯通信端末の方向として特定する手段を備える、位置追跡装置である。   The invention according to claim 11 uses a portable radio wave arrival direction detector to track the position of a portable communication terminal that transmits a response radio wave to a base station in response to a call and then shifts to an information channel. A position tracking device, a portable radio wave arrival direction detector, an antenna device capable of scanning a beam direction, a means for determining a frequency at which a base station transmits a radio channel designation signal to a portable information terminal in a control channel, a radio channel designation signal Means for identifying the use frequency and slot number in the information channel of the portable information terminal by receiving the signal, scanning the antenna beam in a plurality of directions at the identified frequency and slot number, and the portable information terminal in the information channel Means for obtaining the received signal strength for each direction by receiving the signal to be transmitted to, and the maximum received signal strength Comprising means for identifying a direction of the mobile communication terminal an azimuth indicating the a location tracking device.

請求項11においても、請求項7と同様に、携帯型電波到来方向探知機によって携帯通信端末の方向が特定できる。   In claim 11, as in claim 7, the direction of the mobile communication terminal can be specified by the portable radio wave arrival direction detector.

請求項12の発明は、発呼に応答して制御チャネルで基地局へ応答電波を送信し、ついで情報チャネルへ移行し、その情報チャネルにおいて通話ボタンを操作することによって通話が開始される、携帯通信端末の位置を追跡する方法であって、(a) 通話ボタンが操作される前に携帯情報端末から基地局に送信される送信信号および通話ボタンが操作される前に基地局から携帯情報端末に送信される送信信号の少なくとも一方を受信することによって制御チャネルおよび情報チャネルの少なくとも一方で携帯通信端末が使用する周波数を判別し、(b) 判別した周波数を用いて、アンテナのビームを複数の方位に走査して携帯情報端末が基地局へ送信する電波を受信することによって方位毎の受信信号強度を取得し、そして(c) 最大受信信号強度を示す方位を携帯通信端末の方向として特定する、位置追跡方法である。   According to the twelfth aspect of the present invention, a response radio wave is transmitted to the base station via a control channel in response to an outgoing call, and then a call is started by moving to an information channel and operating a call button in the information channel. A method for tracking the position of a communication terminal, comprising: (a) a transmission signal transmitted from a mobile information terminal to a base station before the call button is operated and a mobile information terminal from the base station before the call button is operated The frequency used by the mobile communication terminal is determined by receiving at least one of the transmission signals transmitted to the control channel and at least one of the information channel, and (b) using the determined frequency, a plurality of antenna beams are transmitted. Obtain the received signal strength for each azimuth by scanning the azimuth and receiving the radio wave transmitted from the portable information terminal to the base station. Identifying the orientation as the direction of the mobile communication terminal, a positioning method.

請求項12では、通話ボタンが押されるまでに請求項1の方法および/または請求項7の方法を利用して対象携帯情報端末の位置追跡が行える。   In the twelfth aspect, the position of the target portable information terminal can be tracked by using the method of the first and / or the seventh aspect until the call button is pressed.

この発明によれば、無線公衆インフラを利用して簡単かつ安価なシステムで、対象とする携帯通信端末の方向を容易に探知できる。   According to the present invention, the direction of a target mobile communication terminal can be easily detected with a simple and inexpensive system using a wireless public infrastructure.

この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。   The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

図1に示すこの発明の実施例の無線位置追跡システム10は、たとえばPDCである携帯通信端末12を位置追跡対象とするもので、携帯型電波到来方向探知機(Hand-held Direction Of Arrival (DOA) finder):以下、単に「DOA探知機」ということがある。)14を用いてその携帯通信端末12の位置を特定する。よく知られているように、携帯情報端末12には通話ボタン13が設けられ、この通話ボタン13を押すことによって、通話することができる。ただし、この発明では、対象となる携帯情報端末12の通話ボタン13が押される前に携帯情報端末12の方位や位置を特定しようとするものである。なぜなら、携帯情報端末の位置追跡が典型的には遭難救助の場面で行われることを考えれば、携帯情報端末12の所有者に通話ボタン13の押圧を要求することは現実的ではないからである。   A radio location tracking system 10 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is intended for location tracking of, for example, a portable communication terminal 12 which is a PDC, and is a handheld direction of arrival detector (DOA). ) finder): Hereinafter, it may be simply referred to as a “DOA detector”. ) 14 is used to specify the position of the mobile communication terminal 12. As is well known, the portable information terminal 12 is provided with a call button 13, and a call can be made by pressing the call button 13. However, in the present invention, the orientation and position of the portable information terminal 12 are to be specified before the call button 13 of the target portable information terminal 12 is pressed. This is because it is impractical to request the owner of the portable information terminal 12 to press the call button 13 considering that the position tracking of the portable information terminal is typically performed in a disaster relief situation. .

具体的には、まず、(1)別の携帯通信端末12aが同一セル内にあると想定される携帯通信端末12を呼び出す(発呼)。この発呼に応答して追跡対象の携帯通信端末12が基地局16に電波を送信する。(2)この携帯通信端末12から基地局16へ送信する電波をDOA探知機14が受信し、DOA探知機14が後述のようにしてその電波の到来方向を探知または判別することによって、(3)携帯通信端末12の位置を追跡する。   Specifically, first, (1) another mobile communication terminal 12a is called (calling) that is assumed to be in the same cell. In response to this call, the mobile communication terminal 12 to be tracked transmits radio waves to the base station 16. (2) When the DOA detector 14 receives the radio wave transmitted from the mobile communication terminal 12 to the base station 16, and the DOA detector 14 detects or determines the arrival direction of the radio wave as described later, (3 ) The position of the mobile communication terminal 12 is tracked.

この実施例に用いられ得るDOA探知機14の一例が図2ならびに図3に示される。図2の実施例はモノポールアレーアンテナを用い、図3の実施例ではモノポールアンテナに代えてダイポールアンテナを利用する。   An example of a DOA detector 14 that can be used in this embodiment is shown in FIGS. The embodiment of FIG. 2 uses a monopole array antenna, and the embodiment of FIG. 3 uses a dipole antenna instead of the monopole antenna.

このようなDOA探知機14は、たとえば特開2003−114468号公報に詳細に開示されているところであるが、ここでは、この実施例の理解に必要な範囲でDOA探知機14を説明する。   Such a DOA detector 14 is disclosed in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-114468. Here, the DOA detector 14 will be described to the extent necessary for understanding this embodiment.

DOA探知機14は、円筒形状の筐体18、およびこの筐体18の下面中央から下方に延び、かつユーザが手で持つための手持ち部20を含む。筐体18の上面上には、アレーアンテナ装置22が設けられる。アレーアンテナ装置22は、具体的には、筐体の上面の中央部に配置される接地導体24と、その中央部およびその周囲に、1つの励振素子26および複数(この実施例では6つ)の非励振素子28が配置される。励振素子26および非励振素子28a−28fは、図3からよく分かるように、それぞれ上述の接地導体24からは電気的に絶縁されている。非励振素子28a−28fは励振素子26を中心とするたとえば半径R=λ/4(λ:波長)の円周上の位置に互いに60°の間隔で配置される。また、図2に示すように、環状に配置された非励振素子28a−28fの外側に、複数の(この実施例では30°毎に12個の)LED30が配置される。このLED30は、判別した電波到来方向を各非励振素子28a−28fの方向または位置に対応させて表示するためのものである。   The DOA detector 14 includes a cylindrical housing 18 and a hand-held portion 20 that extends downward from the center of the lower surface of the housing 18 and is held by the user. An array antenna device 22 is provided on the upper surface of the housing 18. Specifically, the array antenna device 22 includes a ground conductor 24 disposed at the center of the upper surface of the housing, and one excitation element 26 and a plurality (six in this embodiment) at and around the center. The non-excitation element 28 is disposed. The excitation element 26 and the non-excitation elements 28a to 28f are electrically insulated from the above-described ground conductor 24, as can be seen from FIG. The non-excitation elements 28a to 28f are arranged at intervals of 60 ° with respect to the circumference of the radius R = λ / 4 (λ: wavelength), for example, with the excitation element 26 as the center. In addition, as shown in FIG. 2, a plurality of (in this embodiment, twelve LEDs 30 every 30 °) LEDs 30 are arranged outside the ring-shaped non-exciting elements 28a-28f. This LED 30 is for displaying the determined radio wave arrival direction in correspondence with the direction or position of each non-excitation element 28a-28f.

上述のように、アレーアンテナ装置22の励振素子26は、1/4波長のアンテナ素子であり、接地導体24と電気的に絶縁されていて、また、各非励振素子28a−28fは、それぞれ可変リアクタンス素子32を介して、接地導体24に対して高周波的に接地される。また、励振素子26および非励振素子28a−28fの物理長は同一に設定されている。そして、たとえば可変リアクタンス素子32がインダクタンス性(L性)を有するときは、可変リアクタンス素子32は延長コイルとして機能することになり、それが接続された非励振素子28の電気長は励振素子26に比較して長くなる。そのために、その非励振素子28は反射器として働く。一方、可変リアクタンス素子32がキャパシタンス性(C性)を有するときは、可変リアクタンス素子32は短縮コンデンサとなり、それが接続された非励振素子28の電気長が励振素子26に比較して短くなる。そのために、その非励振素子28は導波器として働く。   As described above, the excitation element 26 of the array antenna device 22 is a 1/4 wavelength antenna element, is electrically insulated from the ground conductor 24, and the non-excitation elements 28a to 28f are variable. The grounding conductor 24 is grounded at high frequency via the reactance element 32. The physical lengths of the exciting element 26 and the non-exciting elements 28a to 28f are set to be the same. For example, when the variable reactance element 32 has inductance (L property), the variable reactance element 32 functions as an extension coil, and the electrical length of the non-excitation element 28 to which the variable reactance element 32 is connected is supplied to the excitation element 26. It becomes longer compared. Therefore, the non-excited element 28 functions as a reflector. On the other hand, when the variable reactance element 32 has a capacitance property (C property), the variable reactance element 32 becomes a shortening capacitor, and the electrical length of the non-excitation element 28 to which the variable reactance element 32 is connected becomes shorter than that of the excitation element 26. Therefore, the non-excitation element 28 functions as a director.

したがって、アレーアンテナ装置22において、各非励振素子28a−28fに接続された可変リアクタンス素子32のリアクタンス値を変化させることにより、アレーアンテナ装置22の平面指向特性を変化させることができる。つまり、この実施例のDOA探知機14では、電波到来方向を探知するフェーズドアレーアンテナとして、図2または図3で示すアレーアンテナ装置22を利用する。   Therefore, in the array antenna apparatus 22, the plane directivity characteristics of the array antenna apparatus 22 can be changed by changing the reactance values of the variable reactance elements 32 connected to the non-excitation elements 28a to 28f. That is, in the DOA detector 14 of this embodiment, the array antenna device 22 shown in FIG. 2 or 3 is used as a phased array antenna that detects the direction of arrival of radio waves.

このアレーアンテナ装置22の平面指向性がたとえば図4に示される。図4を参照すれば、実施例のアレーアンテナ装置22では、893MHZ、925MHz、958MHzのそれぞれの周波数で、帯域は65MHzと比較的広帯域ではあるが、概ね同じ指向性が得られることがわかる。また、発明者等による実験の結果、F/B比は10dB以上、利得は2dBi以上で、角度識別力は、0°と60°とで2dBであった。   The planar directivity of the array antenna device 22 is shown in FIG. 4, for example. Referring to FIG. 4, in the array antenna apparatus 22 of the embodiment, it can be seen that although the bands are relatively wide as 65 MHz and the frequencies are 893 MHZ, 925 MHz, and 958 MHz, substantially the same directivity can be obtained. As a result of experiments by the inventors, the F / B ratio was 10 dB or more, the gain was 2 dBi or more, and the angle discrimination power was 2 dB at 0 ° and 60 °.

また、この図3に示す実施例のアレーアンテナ装置では、給電ポートは中心の1つの励振素子のみであるため、RF受信系などを1系統にできる。周囲の6つの非励振素子には可変リアクタンス素子(バラクタダイオード)とバイアス回路のみが装荷されており、上述のように、印加する直流電圧によって可変リアクタンス素子の容量を変化させ、それぞれの素子の結合量を変化させ、空間ステージで電磁的に信号を合成するが、その装荷されたバラクタは逆バイアスで動作させるため、低消費電力化も可能となる。また、代表的な素子間隔と素子長はそれぞれλ/4、λ/2で、たとえば925MHzの場合には、非励振素子の環状配置の直径(2R)および高さが16.2cmであって、片手で持ち運びできる大きさになると考えられる。また、ビーム走査の速度は可変リアクタンス素子のCR時定数で制限されるが、市販のシリコンバラクタダイオード(たとえば「1SV287」)であれば、その値は17.1psec.と小さいため、高速な走査が可能となる。   Further, in the array antenna apparatus of the embodiment shown in FIG. 3, since the feeding port is only one central excitation element, the RF receiving system can be made into one system. Only the variable reactance elements (varactor diodes) and the bias circuit are loaded in the surrounding six non-excited elements. As described above, the capacitance of the variable reactance elements is changed by the applied DC voltage, and the respective elements are coupled. The amount is changed and the signal is electromagnetically synthesized in the space stage. However, since the loaded varactor is operated with a reverse bias, the power consumption can be reduced. The typical element spacing and element length are λ / 4 and λ / 2, respectively. For example, in the case of 925 MHz, the diameter (2R) and height of the annular arrangement of the non-excited elements are 16.2 cm, It is considered to be a size that can be carried with one hand. The beam scanning speed is limited by the CR time constant of the variable reactance element. However, in the case of a commercially available silicon varactor diode (for example, “1SV287”), the value is 17.1 psec. Therefore, high-speed scanning is possible.

このように、実施例のDOA探知機14がアレーアンテナ装置22を用いることによって、携帯型の電波到来方向探知機として必要な機能やスペックを充足できることが理解される。しかしながら、他の形式の走査型アンテナ(フェーズドアレーアンテナ)が利用可能であることはもちろんである。   In this way, it is understood that the functions and specifications necessary for a portable radio wave arrival direction detector can be satisfied by using the array antenna device 22 in the DOA detector 14 of the embodiment. However, other types of scanning antennas (phased array antennas) can of course be used.

図5に示すように、DOA探知機14において、アレーアンテナ装置22(図5の実施例では図3のダイポールアンテナ素子を用いたアレーアンテナ装置である)によって対象携帯通信端末12から基地局16への応答電波を傍受した受信信号は、同軸ケーブル34を介してLNA(低雑音増幅器)36に入力されて増幅され、帯域通過フィルタ(BPF)38を経てミキサ40に入力される。他方、このミキサ40には発振器42からの局発信号が与えられる。したがって、ミキサ40は受信信号を所定の中間周波信号にダウンコンバートする。中間周波信号は、BPF44および増幅器46によって増幅され、検波器48で検波される。   As shown in FIG. 5, in the DOA detector 14, the array antenna device 22 (in the embodiment of FIG. 5 is an array antenna device using the dipole antenna element of FIG. 3) from the target portable communication terminal 12 to the base station 16 is used. The received signal that intercepts the response radio wave is input to the LNA (low noise amplifier) 36 via the coaxial cable 34, is amplified, and is input to the mixer 40 via the band-pass filter (BPF) 38. On the other hand, a local oscillation signal from an oscillator 42 is given to the mixer 40. Therefore, the mixer 40 down-converts the received signal into a predetermined intermediate frequency signal. The intermediate frequency signal is amplified by the BPF 44 and the amplifier 46 and detected by the detector 48.

検波器48から出力された検波信号(包絡線信号)はA/D変換器50によってディジタル信号として、DSP(Digital Signal Processor)52に与えられる。このディジタル信号はそのときアレーアンテナ装置22が受信した電波の電界強度を示すデータ(RSSI値)となる。なお、DSP52は上述のように主ビームの方向を変えるためにリアクタンス値セットをD/A変換器56を介して各可変リアクタンス素子32に印加する。   A detection signal (envelope signal) output from the detector 48 is given to a DSP (Digital Signal Processor) 52 as a digital signal by the A / D converter 50. This digital signal becomes data (RSSI value) indicating the electric field strength of the radio wave received by the array antenna device 22 at that time. The DSP 52 applies a reactance value set to each variable reactance element 32 via the D / A converter 56 in order to change the direction of the main beam as described above.

具体的には、この実施例では、30°間隔で12の方向に対して主ビームを向けるための各リアクタンス値セット(6個の可変リアクタンス素子に対する6個のリアクタンス値を1つのセットとする。)を、ROM54内に予めリアクタンス値セットテーブルとして格納しておき、1つの方向に主ビームを向けるとき、DSP52がそのテーブルから1つのリアクタンス値セットを読み出してD/A変換器56を介して各可変リアクタンス素子32に設定する。   Specifically, in this embodiment, each reactance value set for directing the main beam in 12 directions at 30 ° intervals (six reactance values for six variable reactance elements are set as one set. ) Is stored in advance in the ROM 54 as a reactance value set table, and when the main beam is directed in one direction, the DSP 52 reads one reactance value set from the table and passes each reactance value set via the D / A converter 56. The variable reactance element 32 is set.

DSP52はまた、電波到来方向を判別または探知したとき、ドライバ58を介してLED30を点灯し、その電波到来方向を表示する。ただし、DSP52で実行される電波到来方向判別の具体的動作は、先の公開公報に詳細に説明されているので、ここではこれ以上の説明は省略する。   When the DSP 52 discriminates or detects the radio wave arrival direction, the DSP 52 lights the LED 30 via the driver 58 and displays the radio wave arrival direction. However, the specific operation of the radio wave arrival direction determination executed by the DSP 52 has been described in detail in the above-mentioned publication, and thus further description thereof is omitted here.

この実施例のDOA探知機14の主要諸元を表1に示すが、用いるDOA探知機の性能がこれに限定されるものではないことは当然である。   Although the main specifications of the DOA detector 14 of this embodiment are shown in Table 1, it is natural that the performance of the DOA detector used is not limited to this.

Figure 2005045747
図1の実施例のシステム10において携帯通信端末12の位置追跡を行うために必要な条件は、(1)探索対象となる携帯通信端末から継続して電波を送信させること、(2)探索対象となる携帯通信端末の送信周波数とタイムスロットとを特定すること、(3)バッテリ動作が可能なDOA探知機で探索対象となる携帯通信端末のバースト信号を受信してその方位を特定することである。このうち条件(3)については図2〜図5に示す実施例のDOA探知機14で充足されることは先に説明したとおりであり、この点についての繰り返しの説明は省略する。
Figure 2005045747
The conditions necessary for tracking the position of the mobile communication terminal 12 in the system 10 of the embodiment of FIG. 1 are: (1) continuously transmitting radio waves from the mobile communication terminal to be searched; (2) search target (3) By receiving a burst signal of a mobile communication terminal to be searched by a DOA detector capable of battery operation and specifying its orientation. is there. Of these, the condition (3) is satisfied by the DOA detector 14 of the embodiment shown in FIGS. 2 to 5 as described above, and repeated description of this point is omitted.

ここで、図1の実施例に用いる携帯通信端末12としてのPDCのチャネル構成(機能チャネル)を図6に示す。図1実施例で携帯通信端末12が発信機として機能するのは、主に通話状態で情報チャネル(TCH)を用いているときである。しかし、以下に示す表2のPDCの主要諸元に示されるように、TCHのキャリア周波数とタイムスロット数は非常に多く、また、そのキャリア周波数とタイムスロットが無線回線制御局で決定されることや、移動局主導型チャネル切替えが生じることを考えると、探索対象となる携帯通信端末のTCHの周波数ならびにタイムスロットを瞬時に特定することは難しい。   Here, FIG. 6 shows a channel configuration (functional channel) of the PDC as the mobile communication terminal 12 used in the embodiment of FIG. In FIG. 1 embodiment, the portable communication terminal 12 functions as a transmitter mainly when the information channel (TCH) is used in a call state. However, as shown in the main specifications of the PDC in Table 2 below, the TCH carrier frequency and the number of time slots are very large, and the carrier frequency and time slot are determined by the radio network controller. Further, considering that mobile station initiative type channel switching occurs, it is difficult to instantaneously specify the TCH frequency and time slot of the mobile communication terminal to be searched.

一方、報知チャネル(BCCH)や共通制御チャネル(CCCH)の周波数は、ある程度限定されているため特定し易い。また、一斉呼出チャネル(PCH)であれば、BCCHに含まれる制御チャネル構造情報から、F1(S)〜FNc(S):ゾーン内制御チャネルの周波数番号(スロット番号)、NC:ゾーン内制御チャネルの数、NP:制御チャネル当たりのPCH群分け数がわかる。さらに、探索対象となる携帯通信端末の移動局番号の下位2オクテットの値の10進表現をnとすると、(1)式から探索対象となる携帯通信端末が待ち受けている周波数番号IFとPCH群の番号IPとが特定できる。したがって、その上り信号である個別セル用チャネル(SCCH)の周波数を特定できる。そのため、この実施例のシステム10では、(1)式を用いて、探索対象となる携帯通信端末が待ち受けている周波数番号(IF)とPCH群の番号(IP)とから個別セル用チャネル(SCCH)の周波数およびスロット番号を取得する。   On the other hand, since the frequency of the broadcast channel (BCCH) and the common control channel (CCCH) is limited to some extent, it is easy to specify. In the case of a general call channel (PCH), F1 (S) to FNc (S): frequency number (slot number) of the intra-zone control channel, NC: intra-zone control channel, based on the control channel structure information included in the BCCH NP: PCH grouping number per control channel. Furthermore, if the decimal representation of the value of the lower two octets of the mobile station number of the mobile communication terminal to be searched is n, the frequency number IF and the PCH group on which the mobile communication terminal to be searched is waiting from the equation (1) Number IP can be specified. Therefore, the frequency of the dedicated cell channel (SCCH) that is the uplink signal can be specified. Therefore, in the system 10 of this embodiment, the dedicated cell channel (SCCH) is calculated from the frequency number (IF) and the PCH group number (IP) on which the portable communication terminal to be searched is awaited using the equation (1). ) Frequency and slot number.

Figure 2005045747
Figure 2005045747

Figure 2005045747
なお、ユーザパケットチャネル(UPCH)に関しては、同様にその周波数は特定できるが、タイムスロットを特定することが困難なため、位置追跡システムには適応しないと考えられる。
Figure 2005045747
As for the user packet channel (UPCH), the frequency can be specified in the same manner, but it is difficult to specify the time slot, so it is considered that it is not applicable to the position tracking system.

さらに、携帯通信端末がSCCHを用いて基地局へ電波を送信する制御シーケンスは、発信、着信、位置登録、パケット発信、パケット着信などである。特に、着信では、図7に示すように、PCHでの基地局からの発呼に対して、0.5sec.以内に着信無線状態報告(SCCH)を送信し、引き続き、基地局からの認証要求(SCCH)に対する認証応答(SCCH)を送信し、オプションで基地局からのレベル測定要求(SCCH)に対するレベル測定応答(SCCH)を送信する。この手順を繰り返して行うことで、携帯通信端末12からは連続的にバースト信号が送信される。さらに、SCCHは情報チャネルTCHに移行する前の制御シーケンスであるため、探索対象となる携帯通信端末を携帯している被災者が呼び出しに応答しなくても電波を発信する。そこで、この実施例では、対象携帯通信端末12に割り当てられているSCCHの周波数とスロット番号とをバースト信号(応答信号)を傍受することによって特定し、先に述べた方法で、その電波の到来方向を探索することによって、対象携帯通信端末12の位置を追跡する。   Furthermore, a control sequence in which the mobile communication terminal transmits radio waves to the base station using SCCH is transmission, reception, location registration, packet transmission, packet reception, and the like. In particular, for incoming calls, as shown in FIG. 7, 0.5 sec. Incoming radio status report (SCCH) is transmitted within, followed by an authentication response (SCCH) to the authentication request (SCCH) from the base station, and optionally a level measurement response to the level measurement request (SCCH) from the base station (SCCH) is transmitted. By repeating this procedure, burst signals are continuously transmitted from the mobile communication terminal 12. Furthermore, since the SCCH is a control sequence before shifting to the information channel TCH, the disaster victim carrying the mobile communication terminal to be searched transmits radio waves even if he / she does not respond to the call. Therefore, in this embodiment, the SCCH frequency and slot number assigned to the target mobile communication terminal 12 are specified by intercepting a burst signal (response signal), and the arrival of the radio wave is performed by the method described above. The position of the target mobile communication terminal 12 is tracked by searching for the direction.

図1の実施例のシステム10における位置追跡制御シーケンスが図7に示され、その動作フローチャートが図8および図10にそれぞれ示される。   A position tracking control sequence in the system 10 of the embodiment of FIG. 1 is shown in FIG. 7, and its operation flowchart is shown in FIGS. 8 and 10, respectively.

最初に、図8の最初のステップS1で、図1に示す別の携帯通信端末12aで、探索対象となる携帯通信端末12を発呼(発信)する。そうすると、探索対象となる携帯通信端末12は、無線基地局16を経由して発呼(PCH)により呼び出される。そこで、次のステップS2では、DOA探知機14でもそのPCHを受信し、探索対象となる携帯通信端末12に一時的に付与される着信識別番号を取得する。つまり、このステップS2で、DOA探知機14のDSP52は、その識別番号の下位2オクテット(8ビットバイト)の値の10進数表現(n)を取得する。   First, in the first step S1 of FIG. 8, another mobile communication terminal 12a shown in FIG. 1 calls (transmits) the mobile communication terminal 12 to be searched. Then, the mobile communication terminal 12 to be searched is called by a call (PCH) via the radio base station 16. Therefore, in the next step S2, the DOA detector 14 also receives the PCH and obtains an incoming call identification number temporarily given to the mobile communication terminal 12 to be searched. That is, in this step S2, the DSP 52 of the DOA detector 14 obtains a decimal representation (n) of the value of the lower 2 octets (8-bit bytes) of the identification number.

他方、探索対象となる携帯通信端末12では、無線基地局16からの発呼に対して、着信無線状態報告をBCCHで送信する。この報知チャネルによる応答は探索対象となる携帯通信端末の全方位に発信するビーコンとして機能する。そこで、DOA探知機14では、ステップS3で、対象携帯通信端末12から送信されるBCCHを傍受して、当該制御チャネル(CCH)の構造、すなわちF1(S)〜FNc(S):ゾーン内制御チャネルの周波数番号(スロット番号)、NC:ゾーン内制御チャネルの数、NP:制御チャネル当たりのPCH群分け数を取得する。
DOA探知機14のDSP52は、ステップS4で先に示した(1)式に従った計算を実行し、ステップS5で、DSP52は、(1)式の実行の結果、対象とする携帯通信端末12が待ち受けている一斉呼出チャネル(PCH)の周波数とスロット番号とを取得する。
On the other hand, the mobile communication terminal 12 to be searched transmits an incoming radio state report using BCCH in response to a call from the radio base station 16. The response by this broadcast channel functions as a beacon transmitted to all directions of the mobile communication terminal to be searched. Therefore, in step S3, the DOA detector 14 intercepts the BCCH transmitted from the target mobile communication terminal 12, and the structure of the control channel (CCH), that is, F1 (S) to FNc (S): intra-zone control. Channel frequency number (slot number), NC: number of intra-zone control channels, NP: PCH grouping number per control channel.
The DSP 52 of the DOA detector 14 executes the calculation according to the equation (1) shown above in step S4, and in step S5, the DSP 52 executes the calculation of the equation (1), and the portable communication terminal 12 as a target. Obtains the frequency and slot number of the general call channel (PCH) on which is waiting.

図9は図8の実施例に従って特定したタイムスロットの例を示すが、この図9に示す例では、NC=3、NP=3とすると、PCHはNC×NP=9群分されている。そこで、識別番号(移動局番号)n=9として(1)式で計算すると、n´=9、NC=3、NP=3となり、対象携帯通信端末12のスロット番号FNc(S)は、図9に示す「P9」となる。   FIG. 9 shows an example of time slots specified according to the embodiment of FIG. 8. In the example shown in FIG. 9, assuming that NC = 3 and NP = 3, the PCH is divided into NC × NP = 9 groups. Accordingly, when the identification number (mobile station number) n = 9 is calculated by the equation (1), n ′ = 9, NC = 3, NP = 3, and the slot number FNc (S) of the target mobile communication terminal 12 is “P9” shown in FIG.

このようにして、DOA探知機14は、対象携帯通信端末12のSCCHの周波数を知ることができる。したがって、次のステップS6では、DOA探知機14は、受信周波数を探索対象となる携帯通信端末が送信するSCCHの周波数に設定し、それ以後、図10に従って、対象携帯通信端末12の位置を追跡する。ただし、その周波数は、図5では図示していないが、DSP52内にPLL(位相同期ループ)を設けることによって正確に設定することができる。   In this way, the DOA detector 14 can know the SCCH frequency of the target mobile communication terminal 12. Therefore, in the next step S6, the DOA detector 14 sets the reception frequency to the frequency of the SCCH transmitted by the mobile communication terminal to be searched, and thereafter tracks the position of the target mobile communication terminal 12 according to FIG. To do. However, although not shown in FIG. 5, the frequency can be accurately set by providing a PLL (phase locked loop) in the DSP 52.

図10ではまず、DOA探知機14は、対象携帯通信端末12からの着信無線状態報告(図7)の電波を傍受して、対象携帯通信端末12の位置を追跡する。図10の最初のステップS11はPCHの立ち上がりをトリガとして開始されるが、このステップS11では、まず、先に設定したSCCHの着信識別番号が対象とする携帯通信端末12のそれと一致するSCCHの時間範囲(たとえば0.5sec.)を指定する。そして、ステップS12において、アンテナを走査しながらこの時間0.5sec.以内に送信される無線状態報告を受信する。すなわち、先に説明した方法で、DOA探知機14のDSP52(図5)がROM54に設定されているリアクタンス値セットテーブルからリアクタンス値セットを1つずつ順次読み出してD/A変換器56を介して各可変リアクタンス素子に設定することによって、12方位の受信信号強度を得る。各方位毎の受信信号強度(RSSI値)はその都度バッファ(図示せず)に蓄えられ、その後互いに比較され、最大強度を示した方位を電波到来方向と推定する。そして、ステップS13で、推定結果に応じて、到来方向を表示するための12個のLED30(図2)のうちの1個を駆動する。ただし、表示方法はこれに限らない。   In FIG. 10, first, the DOA detector 14 intercepts the radio wave of the incoming wireless state report (FIG. 7) from the target mobile communication terminal 12 and tracks the position of the target mobile communication terminal 12. The first step S11 in FIG. 10 is triggered by the rise of PCH as a trigger. In this step S11, first, the SCCH time when the previously set SCCH incoming call identification number matches that of the target mobile communication terminal 12 is used. A range (for example, 0.5 sec.) Is designated. In step S12, this time is 0.5 sec. Receive radio status report sent within. In other words, the reactance value sets are sequentially read out one by one from the reactance value set table set in the ROM 54 by the DSP 52 (FIG. 5) of the DOA detector 14 by the method described above, via the D / A converter 56. By setting each variable reactance element, received signal strengths in 12 directions are obtained. The received signal strength (RSSI value) for each azimuth is stored in a buffer (not shown) each time, and then compared with each other, and the azimuth showing the maximum strength is estimated as the radio wave arrival direction. In step S13, one of the 12 LEDs 30 (FIG. 2) for displaying the direction of arrival is driven according to the estimation result. However, the display method is not limited to this.

次に、DOA探知機14は、携帯通信端末12からの図7に示す認証応答の電波を傍受して、ステップS14−S16で、携帯通信端末12の位置追跡を行う。具体的な方法は先のステップS11−S13と同様であるが、ここでは、ステップS14においては、SCCHの選択のために、SCCHのレイヤ2部に含まれる移動局番号を利用する。つまり、このステップS14では、レイヤ2部に含まれる移動局番号が対象携帯通信端末12と一致するSCCHの時間範囲を指定して、次のステップS15で、先のステップS12と同じようにして、電波到来方向を推定する。そして、ステップS16で、推定した方位をLEDで表示する。   Next, the DOA detector 14 intercepts the radio wave of the authentication response shown in FIG. 7 from the mobile communication terminal 12 and tracks the position of the mobile communication terminal 12 in steps S14 to S16. The specific method is the same as in steps S11 to S13, but here, in step S14, the mobile station number included in the layer 2 part of the SCCH is used for the selection of the SCCH. That is, in this step S14, the SCCH time range in which the mobile station number included in the layer 2 part matches the target mobile communication terminal 12 is specified, and in the next step S15, the same as the previous step S12, Estimate the direction of arrival of radio waves. In step S16, the estimated azimuth is displayed by an LED.

DOA探知機14ではさらに、対象携帯通信端末12の図7に示すレベル測定応答においても、その電波を傍受することによって、ステップS17−S19を実行し、方位を推定し、表示する。ただし、ステップS17−S19は、先のステップS14−S16と全く同様であるため、ここでは重複する説明は省略する。   Further, the DOA detector 14 also performs steps S17 to S19 by intercepting the radio waves in the level measurement response shown in FIG. 7 of the target mobile communication terminal 12, and estimates and displays the direction. However, steps S17 to S19 are exactly the same as the previous steps S14 to S16, and therefore redundant description is omitted here.

このようにして、図1実施例では、対象携帯通信端末12から基地局16へ送信する応答電波をDOA探知機14が傍受することによって、その電波の到来方向すなわち携帯通信端末12の位置を推定する。この推定した結果は、LED30(図2)で表示するようにしてもよく、たま、図示しないがたとえばPDA(Personal Digital Assistance)をDOA探知機14に接続して、そのPDAの画面で表示するようにしてもよい。   In this way, in the embodiment of FIG. 1, when the DOA detector 14 intercepts the response radio wave transmitted from the target mobile communication terminal 12 to the base station 16, the arrival direction of the radio wave, that is, the position of the mobile communication terminal 12 is estimated. To do. The estimated result may be displayed by the LED 30 (FIG. 2). Sometimes, although not shown, for example, a PDA (Personal Digital Assistance) is connected to the DOA detector 14 and displayed on the screen of the PDA. It may be.

なお、このような位置追跡システムに用いるDOA探知機14としては、次の性能が求められると考えられる。(1)迅速なアンテナビームステアリングが可能で、リアルタイム性を備えること。(2)軽量化やバッテリ動作が可能で、携帯型であること。(3)受信周波数を携帯通信端末が送信するSCCHの周波数に設定できること。(4)角度分解能が30°以内であること。(4)受信機のダイナミックレンジが広く、探索可能距離が広範であることである。特に、電波到来方向の推定だけでなく、位置追跡するためには、DOA探知機の14の小型化は重要となる。また、同一セル内で探索するために、少なくとも500m以上の探知可能距離が必要になると考えられる。また、探索に要する時間を考えると、連続使用可能時間は4時間程度になることが望ましい。   In addition, it is thought that the following performance is calculated | required as the DOA detector 14 used for such a position tracking system. (1) It must be able to perform rapid antenna beam steering and have real-time characteristics. (2) It must be lightweight and battery operated, and be portable. (3) The reception frequency can be set to the SCCH frequency transmitted by the mobile communication terminal. (4) The angular resolution is within 30 °. (4) The receiver has a wide dynamic range and a wide searchable distance. In particular, downsizing the DOA detector 14 is important not only for estimating the direction of arrival of radio waves but also for tracking the position. Further, in order to search in the same cell, it is considered that a detectable distance of at least 500 m is required. Considering the time required for the search, it is desirable that the continuous usable time is about 4 hours.

これに対して、発明者等が実験で使用したDOA探知機では、全12方位へのビーム走査完了時間は1msec.であった。探索対象となる携帯通信端末が送信するSCCHのタイムスロット長はたとえば6.67msec.であり、したがって、実施例のDOA探知機14では、1バースト内での方向推定には十分なリアルタイム性を有する。そして、対象携帯通信端末12の使用するSCCHの周波数は実施例の方法に従って正しく解析し、設定することができる。また、先に説明した程度の大きさ(直径16.2cm)となるため、携帯性はあり、しかも実験で使用したDOA探知機でバッテリ駆動で4時間以上の連続使用可能時間を確認した。   On the other hand, in the DOA detector used by the inventors in the experiment, the beam scanning completion time in all 12 directions is 1 msec. Met. The time slot length of the SCCH transmitted by the mobile communication terminal to be searched is, for example, 6.67 msec. Therefore, the DOA detector 14 of the embodiment has sufficient real-time property for direction estimation within one burst. Then, the SCCH frequency used by the target mobile communication terminal 12 can be correctly analyzed and set according to the method of the embodiment. Further, since the size (diameter: 16.2 cm) as described above is provided, the portable device is portable, and the continuous usable time of 4 hours or more is confirmed by the battery drive with the DOA detector used in the experiment.

このように、図1の実施例の位置追跡システム10では、携帯型電波到来方向探知機14と、たとえばPDCのような携帯通信端末およびそれのための無線公衆インフラを利用することによって、専用の送受信機を用いる必要や公衆無線インフラを変更する必要がないので、簡単な構成で、しかも安価に位置追跡システムを実現することができる。   As described above, the position tracking system 10 of the embodiment of FIG. 1 uses a portable radio wave direction-of-arrival detector 14, a portable communication terminal such as a PDC, and a wireless public infrastructure therefor, for exclusive use. Since there is no need to use a transceiver or change the public wireless infrastructure, a position tracking system can be realized with a simple configuration and at a low cost.

ただし、上述の実施例では、対象携帯通信端末12に発呼をかけるために別の携帯通信端末12aを用いた。しかしながら、図11に示すように、DOA探知機14にそのような発呼機能を設けるようにしてもよい。すなわち、上での説明からわかるように、発呼のための携帯通信端末12は、対象携帯通信端末12を発呼するだけでそれと通話する必要はなく、いわゆる「ワン切り(呼出音を1回だけ鳴らして切ること)」でよいので、DOA探知機14にそのような発呼機構を設けることは簡単である。   However, in the above-described embodiment, another mobile communication terminal 12 a is used to make a call to the target mobile communication terminal 12. However, as shown in FIG. 11, the DOA detector 14 may be provided with such a calling function. That is, as can be seen from the above description, the mobile communication terminal 12 for making a call does not need to talk to the target mobile communication terminal 12 just by calling the target mobile communication terminal 12. It is easy to provide such a calling mechanism in the DOA detector 14.

図11の実施例では、たとえば携帯通信端末にあるようなテンキーを含む呼出キー60を設け、DSP52がそのキー信号に応じて発呼機構62に指令を与える。応じて、発呼機構が該当の電話番号を有する携帯通信端末12に発呼をかけ、その後DSP52は、携帯通信端末12からの送信電波を傍受できた時点で発呼機構62に停止指令を与える。この実施例によれば、DOA探知機14だけで携帯通信端末12の位置追跡ができる。   In the embodiment of FIG. 11, for example, a calling key 60 including a numeric keypad as in a portable communication terminal is provided, and the DSP 52 gives a command to the calling mechanism 62 according to the key signal. In response, the calling mechanism places a call to the portable communication terminal 12 having the corresponding telephone number, and then the DSP 52 gives a stop command to the calling mechanism 62 when the transmission radio wave from the portable communication terminal 12 can be intercepted. . According to this embodiment, the position of the mobile communication terminal 12 can be tracked only by the DOA detector 14.

さらに、図1実施例では、携帯通信端末12の方位E(γ、θ、φ)を推定することによって追跡するようにした。しかしながら、図12に示す実施例のように2台のDOA探知機14aおよび14bを用いれば、いわゆる三角測量の原理で対象携帯通信端末12の位置を特定することもできる。すなわち、この実施例では、2つのDOA探知機14aおよび14bでそれぞれ異なる方位情報(γ1、θ1、φ1)および(γ2、θ2、φ2)を得ることができ、この2つの方位情報と2つのDOA探知機14aおよび14b間の距離Lとに基づいて携帯通信端末12の位置を特定することができる。   Further, in the embodiment of FIG. 1, tracking is performed by estimating the direction E (γ, θ, φ) of the mobile communication terminal 12. However, if two DOA detectors 14a and 14b are used as in the embodiment shown in FIG. 12, the position of the target mobile communication terminal 12 can be specified by the principle of so-called triangulation. That is, in this embodiment, the two DOA detectors 14a and 14b can obtain different azimuth information (γ1, θ1, φ1) and (γ2, θ2, φ2), respectively, and these two azimuth information and two DOA The position of the mobile communication terminal 12 can be specified based on the distance L between the detectors 14a and 14b.

上述の実施例では、携帯通信端末のTCHの周波数ならびにタイムスロットを瞬時に特定することは難しいという理由で、PCHにおいて探索対象となる携帯通信端末が待ち受けている周波数番号(IF)とPCH群の番号(IP)とから個別セル用チャネル(SCCH)の周波数およびスロット番号を取得するようにした。
しかしながら、発明者等の実験によれば、TCHにおいて基地局から携帯情報端末へ送信される無線チャネル指定(SCCH)を傍受できれば、そのSCCHが探索対象となる携帯通信端末の使用可能周波数およびスロット番号を指定するので、TCHにおいても、通話ボタン13(図1)を押す前に、携帯情報端末12の方位を特定できることがわかった。
In the above-described embodiment, because it is difficult to instantaneously specify the TCH frequency and the time slot of the mobile communication terminal, the frequency number (IF) and the PCH group of the PCH group that the mobile communication terminal to be searched for in the PCH is waiting for. The frequency and slot number of the dedicated cell channel (SCCH) are obtained from the number (IP).
However, according to experiments by the inventors, if the radio channel designation (SCCH) transmitted from the base station to the portable information terminal can be intercepted in the TCH, the usable frequency and the slot number of the portable communication terminal that is the search target of the SCCH. Therefore, it was found that the orientation of the portable information terminal 12 can be specified before pressing the call button 13 (FIG. 1) even in TCH.

詳しく説明すると、図7の「レベル測定応答」の後、TCHに移行するが、このTCHでは、図13に示すように、基地局から携帯情報端末へ無線チャネル指定(SCCH)を送信する。そして、携帯情報端末では、この無線チャネル指定によって指定された周波数およびスロット番号によって、同期バーストを基地局へ繰り返し送信する。この同期バーストは両者間で同期が確立するまで、たとえばPLL(位相同期ループ)が引き込むまで、繰り返し送信される。したがって、この発明の他の実施例は、TCHにおいて携帯情報端末から基地局へ繰り返し送信される同期バーストを傍受することによって、携帯情報端末の位置を追跡しようとするものである。   More specifically, after the “level measurement response” in FIG. 7, the TCH shifts to the TCH. In this TCH, as shown in FIG. 13, a radio channel designation (SCCH) is transmitted from the base station to the portable information terminal. Then, the portable information terminal repeatedly transmits the synchronization burst to the base station using the frequency and slot number specified by the radio channel designation. This synchronization burst is repeatedly transmitted until synchronization is established between them, for example, until a PLL (phase locked loop) is drawn. Therefore, another embodiment of the present invention seeks to track the position of the portable information terminal by intercepting a synchronization burst repeatedly transmitted from the portable information terminal to the base station in the TCH.

ただし、同期確立後携帯情報端末から基地局へ送信される呼出信号(SACCH)を受信または傍受することによっても、TCHにおいて携帯情報端末の位置追跡が可能である。   However, the location of the mobile information terminal can also be tracked on the TCH by receiving or intercepting a paging signal (SACCH) transmitted from the mobile information terminal to the base station after synchronization is established.

この実施例においては、TCHにおいて基地局から携帯情報端末へ無線チャネル指定信号を送信する周波数をまず特定しなければ、この無線チャネル指定信号を傍受することができないので、止まり木チャネル(基地局から携帯情報端末への片方向チャネルであって携帯情報端末が電源を投入したときに最初に捕捉するチャネル)のBCCHを受信することによって、無線チャネル指定信号が送信される周波数をまず特定する。   In this embodiment, the radio channel designation signal cannot be intercepted unless the frequency at which the radio channel designation signal is transmitted from the base station to the portable information terminal is first specified in the TCH. By receiving the BCCH of the one-way channel to the portable information terminal and the channel that is first captured when the portable information terminal is turned on, the frequency at which the radio channel designation signal is transmitted is first identified.

つまり、図14のステップS21で、別の携帯情報端末12a(図1)を用いて止まり木チャネルのBCCHを受信し、ステップS22で、先のステップS3(図8)と同様に、共通制御チャネル構造(Nc,Np)を取得する。そして、次のステップS23で、ステップS4(図8)と同じ(1)式の一部を用いて計算し、ステップS24で、基地局から携帯情報端末へ上記無線チャネル指定信号を送信するための周波数を特定する。   That is, at step S21 in FIG. 14, the BCCH of the perch channel is received using another portable information terminal 12a (FIG. 1), and at step S22, as in the previous step S3 (FIG. 8), the common control channel is received. The structure (Nc, Np) is acquired. Then, in the next step S23, calculation is performed using a part of the same expression (1) as in step S4 (FIG. 8), and in step S24, the radio channel designation signal is transmitted from the base station to the portable information terminal. Specify the frequency.

その後、ステップS25において、この携帯情報端末12aから対象携帯情報端末12(図1)へ発呼し、ステップS26で無線チャネル指定信号を受信することによって、対象携帯情報端末12のTCHにおける周波数とスロット番号とを特定する。そして、ステップS27において、DOA探知機14に、ステップS26で特定した周波数およびスロット番号を設定し、このDOA探知機14(図1)で対象携帯情報端末12からTCHで送信される信号を受信できるようにする。   Thereafter, in step S25, a call is made from the portable information terminal 12a to the target portable information terminal 12 (FIG. 1), and a radio channel designation signal is received in step S26, whereby the frequency and slot in the TCH of the target portable information terminal 12 are received. Specify a number. In step S27, the frequency and slot number specified in step S26 are set in the DOA detector 14, and the DOA detector 14 (FIG. 1) can receive a signal transmitted by the TCH from the target portable information terminal 12. Like that.

一方、ステップS25で対象携帯情報端末12に発呼をかけたので、この発呼に応じて、対象携帯情報端末12が、やがて、図13に示すように、基地局16(図1)へ向けて同期バーストを送信することになる。そこで、ステップS28では、ステップS27で設定した周波数およびスロット番号で待ち受けることによってこの同期バーストを受信または傍受する。ただし、このとき、先のステップS12、S15、S18(図10)などと同様に、アンテナを走査しながらこの同期バーストを受信する。すなわち、DOA探知機14のDSP52(図5)がROM54に設定されているリアクタンス値セットテーブルからリアクタンス値セットを1つずつ順次読み出してD/A変換器56を介して各可変リアクタンス素子に設定することによって、12方位の受信信号強度を得る。各方位毎の受信信号強度(RSSI値)はその都度バッファ(図示せず)に蓄えられ、その後平均化処理などを行うことによって電波到来方向を推定する。そして、ステップS29で、推定結果に応じて、たとえば到来方向を表示するための12個のLED30(図2)のうちの1個を駆動する。   On the other hand, since the target mobile information terminal 12 is called in step S25, the target mobile information terminal 12 eventually responds to the base station 16 (FIG. 1) as shown in FIG. Will send a synchronous burst. In step S28, the synchronization burst is received or intercepted by waiting on the frequency and slot number set in step S27. However, at this time, as in the previous steps S12, S15, S18 (FIG. 10), etc., this synchronous burst is received while scanning the antenna. That is, the DSP 52 (FIG. 5) of the DOA detector 14 sequentially reads out the reactance value sets one by one from the reactance value set table set in the ROM 54 and sets the reactance value sets to each variable reactance element via the D / A converter 56. Thus, the received signal strength in 12 directions is obtained. The received signal strength (RSSI value) for each azimuth is stored in a buffer (not shown) each time, and then the arrival direction of radio waves is estimated by performing an averaging process or the like. In step S29, for example, one of 12 LEDs 30 (FIG. 2) for displaying the direction of arrival is driven according to the estimation result.

このようにして、図13および図14に示す実施例では、TCHにおいて通話ボタン13が押される前に、対象携帯情報端末12の位置を追跡することができる。   In this manner, in the embodiment shown in FIGS. 13 and 14, the position of the target portable information terminal 12 can be tracked before the call button 13 is pressed on the TCH.

ただし、先に述べたように、同期バーストに代えて、あるいはそれと併用して、呼出信号(SACCH)を利用することもできる。この場合には、当然、図14のステップS28ではアンテナ方位を走査しながら、同期バーストに代えて呼出信号を受信することになる。   However, as described above, the call signal (SACCH) can be used instead of or in combination with the synchronous burst. In this case, naturally, in step S28 in FIG. 14, the call signal is received instead of the synchronous burst while scanning the antenna direction.

図1はこの発明の一実施例の無線位置追跡システムを示す図解図である。FIG. 1 is an illustrative view showing a wireless position tracking system according to an embodiment of the present invention. 図2は図1実施例に用いられる携帯型電波到来方向(DOA)探知機を示す図解図である。FIG. 2 is an illustrative view showing a portable radio wave arrival direction (DOA) detector used in the embodiment of FIG. 図3は図2に示すDOA探知機に用いられるアレーアンテナ装置を示す図解図である。FIG. 3 is an illustrative view showing an array antenna apparatus used in the DOA detector shown in FIG. 図4は図2の7素子モノポール型アレーアンテナ装置の平面指向性を周波数をパラメータにして示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the plane directivity of the 7-element monopole array antenna apparatus of FIG. 2 using frequency as a parameter. 図5は図2に示すDOA探知機の内部構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an internal configuration of the DOA detector shown in FIG. 図6は図1実施例で用いられるPDCのチャネル構成を示す図解図である。FIG. 6 is an illustrative view showing a channel configuration of the PDC used in the embodiment of FIG. 図7は図1実施例における位置追跡シーケンスを示す図解図である。FIG. 7 is an illustrative view showing a position tracking sequence in the FIG. 1 embodiment. 図8は図1実施例の動作を示すフロー図である。FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the FIG. 1 embodiment. 図9は図8実施例に従って特定したタイムスロットを示す図解図である。FIG. 9 is an illustrative view showing a time slot specified according to the embodiment of FIG. 図10は図1実施例の動作を示すフロー図である。FIG. 10 is a flowchart showing the operation of FIG. 1 embodiment. 図11はDOA探知機の変形例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a modification of the DOA detector. 図12は図1実施例を用いて携帯通信端末の位置を特定する方法を示す図解図である。FIG. 12 is an illustrative view showing a method of specifying the position of the mobile communication terminal using the embodiment of FIG. 図13はこの発明の他の実施例における位置追跡シーケンスを示す図解図である。FIG. 13 is an illustrative view showing a position tracking sequence in another embodiment of the present invention. 図14は図13に示す他の実施例の動作を示すフロー図である。FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the other embodiment shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 …位置追跡システム
12 …対象とする携帯通信端末
14、14a、14b …DOA探知機
16 …基地局
22 …アレーアンテナ装置
30 …LED
52 …DSP
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Position tracking system 12 ... Target mobile communication terminal 14, 14a, 14b ... DOA detector 16 ... Base station 22 ... Array antenna apparatus 30 ... LED
52 ... DSP

Claims (12)

発呼に応答して制御チャネルで基地局へ応答電波を送信し、ついで情報チャネルへ移行する携帯通信端末の位置を追跡する方法であって、
(a) 前記制御チャネルにおける前記応答電波を受信して前記携帯通信端末が使用する周波数を判別し、
(b) 前記判別した周波数を用いて、アンテナのビームを複数の方位に走査して前記応答電波を受信することによって方位毎の受信信号強度を取得し、そして
(c) 最大受信信号強度を示す方位を前記携帯通信端末の方向として特定する、位置追跡方法。
A method of tracking the position of a mobile communication terminal that transmits a response radio wave to a base station in response to a call and then moves to an information channel,
(a) determining the frequency used by the mobile communication terminal by receiving the response radio wave in the control channel;
(b) using the determined frequency, scan the antenna beam in a plurality of directions and receive the response radio wave to obtain the received signal strength for each direction; and
(c) A position tracking method for specifying the direction indicating the maximum received signal strength as the direction of the mobile communication terminal.
前記基地局は、制御チャネルに含まれる一斉呼出チャネルにおいて、前記携帯通信端末にその携帯通信端末の識別番号を送信し、
前記ステップ(a) は
(a1) 前記一斉呼出チャネルを受信して前記基地局から前記携帯通信端末へ送られる前記識別番号を取得し、
(a2) 前記制御チャネルに含まれる報知チャネルを受信して制御チャネル構造を取得し、
(a3) 前記識別番号および前記制御チャネル構造に基づいて前記周波数を特定する、請求項1記載の位置追跡方法。
The base station transmits an identification number of the mobile communication terminal to the mobile communication terminal in a general call channel included in the control channel,
Step (a) is
(a1) receiving the general call channel and obtaining the identification number sent from the base station to the mobile communication terminal,
(a2) receiving a broadcast channel included in the control channel to obtain a control channel structure;
(a3) The position tracking method according to claim 1, wherein the frequency is specified based on the identification number and the control channel structure.
前記携帯通信端末は前記制御チャネルに含まれる個別セル用チャネルで前記応答電波を前記基地局へ送信し、
前記(a3) では前記個別セル用チャネルの周波数を特定する、請求項2記載の位置追跡方法。
The mobile communication terminal transmits the response radio wave to the base station through a dedicated cell channel included in the control channel,
The position tracking method according to claim 2, wherein in (a3), the frequency of the channel for the dedicated cell is specified.
前記携帯通信端末は前記個別セル用チャネルにおいて前記応答電波を前記基地局へ複数回送信し、前記複数回の応答電波の少なくとも1つを利用して前記ステップ(b) および(c) を実行する、請求項1ないし3のいずれかに記載の位置追跡方法。   The portable communication terminal transmits the response radio wave to the base station a plurality of times in the dedicated cell channel, and executes the steps (b) and (c) using at least one of the plurality of response radio waves. The position tracking method according to claim 1. 前記携帯通信端末から前記基地局へは、着信無線状態報告および認証応答、ならびに必要に応じてレベル測定応答が前記応答電波として送信される、請求項4記載の位置追跡方法。   5. The position tracking method according to claim 4, wherein an incoming radio state report and an authentication response and, if necessary, a level measurement response are transmitted as the response radio wave from the mobile communication terminal to the base station. 発呼に応答して制御チャネルで基地局へ応答電波を送信し、ついで情報チャネルへ移行する携帯通信端末の位置を、携帯型電波到来方向探知機を用いて追跡する位置追跡装置であって、
前記携帯型電波到来方向探知機は
ビーム方向を走査できるアンテナ装置、
前記制御チャネルにおける前記応答電波を受信して前記携帯通信端末が使用する周波数を判別する周波数判別手段、
前記判別した周波数を用いて、前記アンテナのビームを複数の方位に走査して前記応答電波を受信することによって方位毎の受信信号強度を取得する信号強度取得手段、および
最大受信信号強度を示す方位を前記携帯通信端末の方向として特定する方位特定手段を含む、位置追跡装置。
A position tracking device that uses a portable radio wave direction-of-arrival detector to track the position of a mobile communication terminal that transmits a response radio wave to a base station in response to a call and then moves to an information channel,
The portable radio wave arrival direction detector is an antenna device capable of scanning the beam direction,
A frequency discrimination means for receiving the response radio wave in the control channel and discriminating a frequency used by the mobile communication terminal;
Using the determined frequency, signal strength acquisition means for acquiring the received signal strength for each direction by scanning the antenna beam in a plurality of directions and receiving the response radio wave, and the direction indicating the maximum received signal strength A position tracking device, comprising orientation specifying means for specifying as a direction of the mobile communication terminal.
発呼に応答して制御チャネルで基地局へ応答電波を送信し、ついで情報チャネルへ移行する携帯通信端末の位置を追跡する方法であって、
(a) 前記制御チャネルにおいて前記基地局が前記携帯情報端末に無線チャネル指定信号を送信する周波数を判別し、
(b) 前記無線チャネル指定信号を受信することによって前記携帯情報端末の前記情報チャネルにおける使用周波数とスロット番号を特定し、
(c) 前記特定した周波数とスロット番号において、アンテナのビームを複数の方位に走査して前記情報チャネルにおいて前記携帯情報端末が前記基地局へ送信する信号を受信することによって方位毎の受信信号強度を取得し、そして
(d) 最大受信信号強度を示す方位を前記携帯通信端末の方向として特定する、位置追跡方法。
A method of tracking the position of a mobile communication terminal that transmits a response radio wave to a base station in response to a call and then moves to an information channel,
(a) determining a frequency at which the base station transmits a radio channel designation signal to the mobile information terminal in the control channel;
(b) identifying a use frequency and a slot number in the information channel of the portable information terminal by receiving the radio channel designation signal;
(c) Received signal strength for each direction by scanning a beam of an antenna in a plurality of directions at the specified frequency and slot number and receiving a signal transmitted by the portable information terminal to the base station in the information channel And get
(d) A position tracking method for specifying the direction indicating the maximum received signal strength as the direction of the mobile communication terminal.
前記携帯情報端末は前記無線チャネル指定信号に応答して同期バーストを前記基地局に対して送信し、
前記ステップ(c) では前記同期バースト信号を受信する、請求項7記載の位置追跡方法。
The portable information terminal transmits a synchronization burst to the base station in response to the radio channel designation signal,
The position tracking method according to claim 7, wherein the synchronization burst signal is received in the step (c).
前記基地局は前記同期バースト信号によって同期が確立したとき前記携帯情報端末に対して呼設定信号を送信し、前記携帯情報端末は前記呼設定信号に応答して前記基地局に対して呼出信号を送信し、
前記ステップ(c) では前記呼出信号を受信する、請求項8記載の位置追跡方法。
The base station transmits a call setup signal to the mobile information terminal when synchronization is established by the synchronization burst signal, and the mobile information terminal sends a call signal to the base station in response to the call setup signal. Send
The position tracking method according to claim 8, wherein the calling signal is received in the step (c).
前記携帯情報端末は前記無線チャネル指定信号に応答して同期バーストを前記基地局に対して送信し、前記基地局は前記同期バースト信号によって同期が確立したとき前記携帯情報端末に対して呼設定信号を送信し、前記携帯情報端末は前記呼設定信号に応答して前記基地局に対して呼出信号を送信し、
前記ステップ(c) では前記呼出信号を受信する、請求項7記載の位置追跡方法。
The portable information terminal transmits a synchronization burst to the base station in response to the radio channel designation signal, and the base station sends a call setup signal to the portable information terminal when synchronization is established by the synchronization burst signal. And the portable information terminal transmits a call signal to the base station in response to the call setting signal,
The position tracking method according to claim 7, wherein the call signal is received in the step (c).
発呼に応答して制御チャネルで基地局へ応答電波を送信し、ついで情報チャネルへ移行する携帯通信端末の位置を、携帯型電波到来方向探知機を用いて追跡する位置追跡装置であって、
前記携帯型電波到来方向探知機は
ビーム方向を走査できるアンテナ装置、
前記制御チャネルにおいて前記基地局が前記携帯情報端末に無線チャネル指定信号を送信する周波数を判別する手段、
前記無線チャネル指定信号を受信することによって前記携帯情報端末の前記情報チャネルにおける使用周波数とスロット番号を特定する手段、
前記特定した周波数とスロット番号において、アンテナのビームを複数の方位に走査して前記情報チャネルにおいて前記携帯情報端末が前記基地局へ送信する信号を受信することによって方位毎の受信信号強度を取得する手段、および
最大受信信号強度を示す方位を前記携帯通信端末の方向として特定する手段を備える、位置追跡装置。
A position tracking device that uses a portable radio wave direction-of-arrival detector to track the position of a mobile communication terminal that transmits a response radio wave to a base station in response to a call and then moves to an information channel,
The portable radio wave arrival direction detector is an antenna device capable of scanning the beam direction,
Means for determining a frequency at which the base station transmits a radio channel designation signal to the portable information terminal in the control channel;
Means for identifying a use frequency and a slot number in the information channel of the portable information terminal by receiving the radio channel designation signal;
The received signal strength for each direction is obtained by scanning the antenna beam in a plurality of directions at the specified frequency and slot number and receiving a signal transmitted from the portable information terminal to the base station in the information channel. A position tracking device comprising: means; and means for specifying a direction indicating a maximum received signal strength as a direction of the mobile communication terminal.
発呼に応答して制御チャネルで基地局へ応答電波を送信し、ついで情報チャネルへ移行し、その情報チャネルにおいて通話ボタンを操作することによって通話が開始される、携帯通信端末の位置を追跡する方法であって、
(a) 前記通話ボタンが操作される前に前記携帯情報端末から前記基地局に送信される送信信号および前記通話ボタンが操作される前に前記基地局から前記携帯情報端末に送信される送信信号の少なくとも一方を受信することによって前記制御チャネルおよび前記情報チャネルの少なくとも一方で前記携帯通信端末が使用する周波数を判別し、
(b) 前記判別した周波数を用いて、アンテナのビームを複数の方位に走査して前記携帯情報端末が前記基地局へ送信する電波を受信することによって方位毎の受信信号強度を取得し、そして
(c) 最大受信信号強度を示す方位を前記携帯通信端末の方向として特定する、位置追跡方法。
In response to an outgoing call, a response radio wave is transmitted to the base station via the control channel, then the information channel is entered, and the call is started by operating the call button in the information channel, thereby tracking the position of the mobile communication terminal. A method,
(a) a transmission signal transmitted from the portable information terminal to the base station before the call button is operated and a transmission signal transmitted from the base station to the portable information terminal before the call button is operated Determining a frequency used by the mobile communication terminal by at least one of the control channel and the information channel by receiving at least one of
(b) using the determined frequency, scan the antenna beam in a plurality of directions, receive the radio wave transmitted by the portable information terminal to the base station, obtain the received signal strength for each direction, and
(c) A position tracking method for specifying the direction indicating the maximum received signal strength as the direction of the mobile communication terminal.
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