JP2010216935A - Wireless communication system, wireless communication terminal, and distance calculation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話サービス等の無線通信システム、無線通信端末、距離算出方法に関するものである。 The present invention relates to a wireless communication system such as a mobile phone service, a wireless communication terminal, and a distance calculation method.
従来、無線通信端末の位置情報の算出方法として、GPS(Global Positioning System)やCDMA(Code Division Multiple Access)通信システムを利用した位置情報の取得方法が知られている(例えば、特許文献1,非特許文献1)。
これら従来の方法では、時刻同期がなされている複数の送信機(GPS衛星やCDMA基地局装置)から、それぞれ異なるPN(Pseudo Noise)符号を用いてスペクトラム拡散を施した信号を送信し、この信号を同時に受信機(GPS受信機やCDMA端末)で受信する。受信機では、受信した信号とPN符号との相関演算を行い、相関値が極大となるタイミングから、当該PN符号に対応する特定の送信機が送信したタイミングを得る。また、受信機では、自身の時刻に基づき、この送信機から受信機までの擬似伝搬時間を得る。この擬似伝搬時間と、単位時間あたりの電波の伝搬距離から、受信機と送信機間の擬似距離が求められる。
この擬似距離の算出を、PN符合が異なる複数の送信機に対して同時に行い、複数の送信機までの擬似距離を得る。ここで求めた「受信機と各送信機との擬似距離」と、各送信機からの送信信号に重畳されて送信される「位置情報(座標)」を基に、受信機の位置情報を算出することが可能となる。
Conventionally, as a method for calculating position information of a wireless communication terminal, a position information acquisition method using a GPS (Global Positioning System) or a CDMA (Code Division Multiple Access) communication system is known (for example, Patent Document 1, Non-Patent Document 1). Patent Document 1).
In these conventional methods, signals subjected to spread spectrum transmission using different PN (Pseudo Noise) codes are transmitted from a plurality of transmitters (GPS satellites or CDMA base station devices) that are time-synchronized. Are simultaneously received by a receiver (a GPS receiver or a CDMA terminal). The receiver performs a correlation operation between the received signal and the PN code, and obtains the timing transmitted by a specific transmitter corresponding to the PN code from the timing at which the correlation value is maximized. The receiver obtains the pseudo propagation time from the transmitter to the receiver based on its own time. From this pseudo propagation time and the propagation distance of the radio wave per unit time, the pseudo distance between the receiver and the transmitter is obtained.
The pseudo distance is calculated simultaneously for a plurality of transmitters having different PN codes, and pseudo distances to the plurality of transmitters are obtained. Based on the "pseudo distance between the receiver and each transmitter" obtained here and the "position information (coordinates)" transmitted superimposed on the transmission signal from each transmitter, the position information of the receiver is calculated. It becomes possible to do.
以下、従来の位置情報の算出方法をより詳しく説明する。
図6は、従来の位置情報の算出方法における信号と時間との関係を示す図である。
図6において、TSは、送信機での基準時刻であり、TS’は、受信機での基準時刻であり、Ti’は、受信機での受信時刻である。なお、送信機の時計と受信機の時計との間には、送信機に対する受信機の時刻誤差δのずれが生じているものとする。
Hereinafter, a conventional method for calculating position information will be described in more detail.
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a signal and time in a conventional position information calculation method.
In FIG. 6, T S is a reference time at the transmitter, T S ′ is a reference time at the receiver, and T i ′ is a reception time at the receiver. It is assumed that the receiver time error δ is shifted with respect to the transmitter between the transmitter clock and the receiver clock.
この場合、擬似距離riは、以下の式で表すことができる。
ri=ρi+cδ=ρi+s
ただし、
擬似距離ri:送信機iに対する受信機の時刻誤差により生ずる距離誤差を含んだ距離、
真の距離ρi:送信機iと受信機の真の距離、
距離誤差s:時刻誤差により生ずる真の距離との誤差、
電波の速度c:単位時間当たりの電波の伝送距離とする。
In this case, the pseudo distance r i can be expressed by the following equation.
r i = ρ i + cδ = ρ i + s
However,
Pseudo-range r i : distance including a distance error caused by a receiver time error with respect to transmitter i,
True distance ρ i : true distance between transmitter i and receiver,
Distance error s: error from true distance caused by time error,
Radio wave speed c: Radio wave transmission distance per unit time.
ここで、受信した信号から擬似距離riを求めることができる。
ri=c×(Ti’−TS’)
Here, it is possible to obtain the pseudo-range r i from the received signal.
r i = c × (T i ′ −T S ′)
受信機の位置を(x,y,z)とし、送信機iの位置を(xi,yi,zi)とするとき、擬似距離riは、次のように表すことができる。
ここで、送信機i=1〜4に対して、それぞれの距離は、次のように表すことができる。
従来は、未知数x,y,z,sに関して上記の4つの方程式を解くことにより、受信機の正しい位置及び正しい時刻を得ていた。 Conventionally, the correct position and the correct time of the receiver have been obtained by solving the above four equations with respect to the unknowns x, y, z, and s.
しかし、従来の技術では、無線通信端末(上述の受信機に相当)と基地局装置(上述の送信機に相当)との距離を求めるためには、まず、無線通信端末及び基地局装置のそれぞれの位置情報を求めた後、距離を求める必要があった。このとき、無線通信端末の位置情報を得るためには、4つの基地局装置からの信号を受信することが必要で、さらに各基地局装置の位置情報が既知であることが必要であった。したがって、無線通信端末が置かれている位置の電波状況が良好でないと、無線通信端末と基地局装置との距離を求めることができないという問題があった。 However, in the prior art, in order to obtain the distance between a radio communication terminal (corresponding to the above-described receiver) and a base station apparatus (corresponding to the above-described transmitter), first, each of the radio communication terminal and the base station apparatus After obtaining the location information, it was necessary to obtain the distance. At this time, in order to obtain the position information of the wireless communication terminal, it is necessary to receive signals from the four base station apparatuses, and it is necessary that the position information of each base station apparatus is known. Therefore, there is a problem that the distance between the wireless communication terminal and the base station device cannot be obtained unless the radio wave condition at the position where the wireless communication terminal is placed is good.
本発明の課題は、無線通信端末が第1の基地局装置、及び、この第1の基地局装置よりも無線通信可能な距離が短い第2の基地局装置からの信号を受信可能であれば、各基地局装置の位置情報が未知であっても無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離を算出できる無線通信システム、無線通信端末、距離算出方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a wireless communication terminal capable of receiving signals from a first base station apparatus and a second base station apparatus having a shorter distance for wireless communication than the first base station apparatus. Another object of the present invention is to provide a radio communication system, a radio communication terminal, and a distance calculation method capable of calculating the distance between the radio communication terminal and the first base station apparatus even if the position information of each base station apparatus is unknown.
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。 The present invention proposes the following matters in order to solve the above problems. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
(1)本発明は、第1の基地局装置(100)と、前記第1の基地局装置よりも無線通信可能な距離が短い第2の基地局装置(200)と、前記第1の基地局装置及び前記第2の基地局装置との無線通信が可能な無線通信端末(300)とを備えた無線通信システムであって、前記第1の基地局装置は、第1の基準信号を発生する第1の基準信号発生部(110)と、前記第1の基準信号発生部が発生する第1の基準信号に基づいた第1の基地局信号を送信する第1の基地局信号送信部(120)とを備え、前記第2の基地局装置は、前記第1の基準信号発生部が発生する前記第1の基準信号との間で時刻が同期している第2の基準信号を発生する第2の基準信号発生部(210)と、前記第2の基準信号発生部が発生する第2の基準信号に基づいた第2の基地局信号を送信する第2の基地局信号送信部(220)とを備え、前記無線通信端末は、前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号を受信する基地局信号受信部(310)と、前記基地局信号受信部が受信した前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別を判定する基地局種別判定部(320)と、前記基地局信号受信部が前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号をそれぞれ受信した時刻を検出する受信時刻検出部(330)とを備え、前記第1の基地局装置及び前記第2の基地局装置及び前記無線通信端末の少なくともひとつは、前記基地局種別判定部が判定した前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別及び前記受信時刻検出部が検出した前記第1の基地局信号を受信した時刻及び前記第2の基地局信号を受信した時刻に基づいて前記無線通信端末と前記第1の基地局装置との間の距離を算出する距離算出部(130,340)を備えることを特徴とする無線通信システムを提案している。 (1) The present invention relates to a first base station device (100), a second base station device (200) having a shorter wireless communication distance than the first base station device, and the first base station. A wireless communication system comprising a station device and a wireless communication terminal (300) capable of wireless communication with the second base station device, wherein the first base station device generates a first reference signal And a first base station signal transmitter (110) for transmitting a first base station signal based on the first reference signal generated by the first reference signal generator (110). 120), and the second base station device generates a second reference signal whose time is synchronized with the first reference signal generated by the first reference signal generator A second reference signal generator (210) and a second reference signal generated by the second reference signal generator; And a second base station signal transmission unit (220) for transmitting the second base station signal based on the second base station signal, wherein the wireless communication terminal receives the first base station signal and the second base station signal. A base station signal receiving unit (310) and a base station type determining unit (320) for determining the base station type of each of the first base station signal and the second base station signal received by the base station signal receiving unit And a reception time detector (330) for detecting the time at which the base station signal receiver has received the first base station signal and the second base station signal, respectively, and the first base station apparatus And at least one of the second base station device and the wireless communication terminal is configured to receive the base station type and the reception of the first base station signal and the second base station signal determined by the base station type determination unit, respectively. The first detected by the time detector A distance calculator (130, 340) that calculates a distance between the wireless communication terminal and the first base station apparatus based on the time when the base station signal is received and the time when the second base station signal is received A wireless communication system characterized by comprising:
この発明によれば、第1の基準信号発生部は、第1の基準信号を発生する。第1の基地局信号送信部は、第1の基準信号発生部が発生する第1の基準信号に基づいた第1の基地局信号を送信する。第2の基準信号発生部は、第1の基準信号発生部が発生する第1の基準信号との間で時刻が同期している第2の基準信号を発生する。第2の基地局信号送信部は、第2の基準信号発生部が発生する第2の基準信号に基づいた第2の基地局信号を送信する。基地局信号受信部は、第1の基地局信号及び第2の基地局信号を受信する。基地局種別判定部は、基地局信号受信部が受信した第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別を判定する。受信時刻検出部は、基地局信号受信部が第1の基地局信号及び第2の基地局信号をそれぞれ受信した時刻を検出する。距離算出部は、基地局種別判定部が判定した第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別及び受信時刻検出部が検出した第1の基地局信号を受信した時刻及び第2の基地局信号を受信した時刻に基づいて無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離を算出する。したがって、各基地局装置の位置情報が未知であっても無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離を算出できる。 According to the present invention, the first reference signal generator generates the first reference signal. The first base station signal transmission unit transmits a first base station signal based on the first reference signal generated by the first reference signal generation unit. The second reference signal generation unit generates a second reference signal whose time is synchronized with the first reference signal generated by the first reference signal generation unit. The second base station signal transmission unit transmits a second base station signal based on the second reference signal generated by the second reference signal generation unit. The base station signal receiving unit receives the first base station signal and the second base station signal. The base station type determining unit determines the base station type of each of the first base station signal and the second base station signal received by the base station signal receiving unit. The reception time detection unit detects the time at which the base station signal reception unit receives the first base station signal and the second base station signal. The distance calculation unit includes the base station type of each of the first base station signal and the second base station signal determined by the base station type determination unit, and the time when the first base station signal detected by the reception time detection unit is received and The distance between the wireless communication terminal and the first base station apparatus is calculated based on the time when the second base station signal is received. Therefore, the distance between the radio communication terminal and the first base station device can be calculated even if the position information of each base station device is unknown.
(2)本発明は、(1)の無線通信システムにおいて、前記距離算出部(130,340)は、前記無線通信端末(300)と前記第2の基地局装置(200)との間の距離をゼロとして前記無線通信端末と前記第1の基地局装置(100)との間の距離を算出することを特徴とする無線通信システムを提案している。 (2) In the wireless communication system according to (1), the distance calculation unit (130, 340) may be configured such that the distance between the wireless communication terminal (300) and the second base station device (200) is A wireless communication system is proposed in which the distance between the wireless communication terminal and the first base station apparatus (100) is calculated with zero as zero.
この発明によれば、距離算出部は、無線通信端末と第2の基地局装置との間の距離をゼロとして無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離を算出する。したがって、簡単な演算より、無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離を算出できる。 According to this invention, the distance calculation unit calculates the distance between the radio communication terminal and the first base station apparatus with the distance between the radio communication terminal and the second base station apparatus as zero. Therefore, the distance between the wireless communication terminal and the first base station apparatus can be calculated by simple calculation.
(3)本発明は、(1)又は(2)の無線通信システムにおいて、前記距離算出部(130,340)は、前記受信時刻検出部(330)が検出した前記第1の基地局信号を受信した時刻をTBS’、前記第2の基地局信号を受信した時刻をTAP’、電波の速度をcとしたとき、前記無線通信端末(300)と前記第1の基地局装置(100)との間の距離ρBSを、ρBS=c×(TBS’−TAP’)により求めることを特徴とする無線通信システムを提案している。 (3) In the wireless communication system according to (1) or (2), the distance calculation unit (130, 340) uses the first base station signal detected by the reception time detection unit (330). When the reception time is T BS ′, the reception time of the second base station signal is T AP ′, and the radio wave speed is c, the wireless communication terminal (300) and the first base station apparatus (100 The wireless communication system is characterized in that the distance ρ BS between the two is determined by ρ BS = c × (T BS ′ −T AP ′).
この発明によれば、距離算出部は、受信時刻検出部が検出した第1の基地局信号を受信した時刻をTBS’、第2の基地局信号を受信した時刻をTAP’、電波の速度をcとしたとき、無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離ρBSを、ρBS=c×(TBS’−TAP’)により求める。したがって、簡単な演算より、無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離を算出できる。 According to the present invention, the distance calculating unit receives the time when the first base station signal detected by the reception time detecting unit is received as T BS ′, the time when the second base station signal is received as T AP ′, When the speed is c, the distance ρ BS between the wireless communication terminal and the first base station apparatus is obtained by ρ BS = c × (T BS ′ −T AP ′). Therefore, the distance between the wireless communication terminal and the first base station apparatus can be calculated by simple calculation.
(4)本発明は、(1)から(3)までのいずれか1項に記載の無線通信システムにおいて、前記第2の基地局装置(200)と前記無線通信端末(300)との間で無線通信可能な距離は、前記受信時刻検出部(330)が前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号から検出可能な最小単位となる時間に基づいて決まる前記距離算出部(130,340)が算出可能な最小単位の距離である距離測定精度よりも短いことを特徴とする無線通信システムを提案している。 (4) The present invention provides the wireless communication system according to any one of (1) to (3), between the second base station apparatus (200) and the wireless communication terminal (300). The distance at which wireless communication is possible is determined based on the time that is the minimum unit detectable by the reception time detection unit (330) from the first base station signal and the second base station signal. , 340) is shorter than the distance measurement accuracy which is the minimum unit distance that can be calculated.
この発明によれば、第2の基地局装置と無線通信端末との間で無線通信可能な距離は、受信時刻検出部が第1の基地局信号及び第2の基地局信号から検出可能な最小単位となる時間に基づいて決まる距離算出部が算出可能な最小単位の距離である距離測定精度よりも短い。したがって、高い精度の距離算出を行える。 According to the present invention, the distance at which wireless communication can be performed between the second base station apparatus and the wireless communication terminal is the minimum that the reception time detector can detect from the first base station signal and the second base station signal. The distance calculation unit determined based on the unit time is shorter than the distance measurement accuracy that is the minimum unit distance that can be calculated. Therefore, it is possible to calculate the distance with high accuracy.
(5)本発明は、(1)から(4)までのいずれか1項に記載の無線通信システムにおいて、前記距離算出部(130,340)が算出した前記無線通信端末(300)と前記第1の基地局装置(100)との間の距離に基づいて、前記無線通信端末及び前記第1の基地局装置の少なくとも一方の送信電力を制御する送信電力制御部(140,350)を備えることを特徴とする無線通信システムを提案している。 (5) In the wireless communication system according to any one of (1) to (4), the present invention provides the wireless communication terminal (300) calculated by the distance calculation unit (130, 340) and the first communication device. A transmission power control unit (140, 350) that controls transmission power of at least one of the wireless communication terminal and the first base station device based on a distance from one base station device (100). Has been proposed.
この発明によれば、送信電力制御部は、距離算出部が算出した無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離に基づいて、無線通信端末及び第1の基地局装置の少なくとも一方の送信電力を制御する。したがって、無線通信端末と第1の基地局装置との距離に対して必要かつ十分な電力となるように送信電力を制御できる。 According to this invention, the transmission power control unit is based on the distance between the radio communication terminal calculated by the distance calculation unit and the first base station device, and is at least one of the radio communication terminal and the first base station device. To control the transmission power. Therefore, it is possible to control the transmission power so that the power is necessary and sufficient for the distance between the wireless communication terminal and the first base station apparatus.
(6)本発明は、第1の基地局装置(100)と、前記第1の基地局装置よりも無線通信可能な距離が短い第2の基地局装置(200)との無線通信が可能な無線通信端末(300)であって、前記第1の基地局装置が送信した第1の基地局信号及び前記第2の基地局装置が送信した第2の基地局信号を受信する基地局信号受信部(310)と、前記基地局信号受信部が受信した前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別を判定する基地局種別判定部(320)と、前記基地局信号受信部が前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号をそれぞれ受信した時刻を検出する受信時刻検出部(330)と、前記基地局種別判定部が判定した前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別及び前記受信時刻検出部が検出した前記第1の基地局信号を受信した時刻及び前記第2の基地局信号を受信した時刻に基づいて前記無線通信端末と前記第1の基地局装置との間の距離を算出する距離算出部(130,340)とを備えることを特徴とする無線通信端末を提案している。 (6) The present invention is capable of wireless communication between the first base station device (100) and the second base station device (200) having a shorter wireless communication distance than the first base station device. A radio communication terminal (300) that receives a first base station signal transmitted from the first base station apparatus and a second base station signal transmitted from the second base station apparatus. Unit (310), a base station type determining unit (320) for determining a base station type of each of the first base station signal and the second base station signal received by the base station signal receiving unit, and the base A reception time detection unit (330) for detecting a time at which the station signal reception unit receives the first base station signal and the second base station signal, and the first determination by the base station type determination unit Base station type and base station type of each of the base station signal and the second base station signal Based on the time when the first base station signal detected by the reception time detection unit and the time when the second base station signal is received between the radio communication terminal and the first base station device A wireless communication terminal comprising a distance calculation unit (130, 340) for calculating a distance is proposed.
この発明によれば、基地局信号受信部は、第1の基地局装置が送信した第1の基地局信号及び第2の基地局装置が送信した第2の基地局信号を受信する。基地局種別判定部は、基地局信号受信部が受信した第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別を判定する。受信時刻検出部は、基地局信号受信部が第1の基地局信号及び第2の基地局信号をそれぞれ受信した時刻を検出する。距離算出部は、基地局種別判定部が判定した第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別及び受信時刻検出部が検出した第1の基地局信号を受信した時刻及び第2の基地局信号を受信した時刻に基づいて無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離を算出する。したがって、各基地局装置の位置情報が未知であっても無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離を算出できる。 According to this invention, the base station signal receiving unit receives the first base station signal transmitted from the first base station apparatus and the second base station signal transmitted from the second base station apparatus. The base station type determining unit determines the base station type of each of the first base station signal and the second base station signal received by the base station signal receiving unit. The reception time detection unit detects the time at which the base station signal reception unit receives the first base station signal and the second base station signal. The distance calculation unit includes the base station type of each of the first base station signal and the second base station signal determined by the base station type determination unit, and the time when the first base station signal detected by the reception time detection unit is received and The distance between the wireless communication terminal and the first base station apparatus is calculated based on the time when the second base station signal is received. Therefore, the distance between the radio communication terminal and the first base station device can be calculated even if the position information of each base station device is unknown.
(7)本発明は、第1の基地局装置(100)と、前記第1の基地局装置よりも無線通信可能な距離が短い第2の基地局装置(200)と、前記第1の基地局装置及び前記第2の基地局装置との無線通信が可能な無線通信端末(300)とを備えた無線通信システムにおいて前記無線通信端末と前記第1の基地局装置との間の距離を算出する距離算出方法であって、前記第1の基地局装置が送信した第1の基地局信号及び前記第2の基地局装置が送信した第2の基地局信号を受信し、受信した前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別を判定し、前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号をそれぞれ受信した時刻を検出し、前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別及び前記第1の基地局信号を受信した時刻及び前記第2の基地局信号を受信した時刻に基づいて前記無線通信端末と前記第1の基地局装置との間の距離を算出することを特徴とする距離算出方法を提案している。 (7) The present invention relates to the first base station device (100), the second base station device (200) having a shorter wireless communication distance than the first base station device, and the first base station. A distance between the radio communication terminal and the first base station apparatus is calculated in a radio communication system including a station apparatus and a radio communication terminal (300) capable of radio communication with the second base station apparatus A first base station signal transmitted by the first base station apparatus and a second base station signal transmitted by the second base station apparatus, and the received first base station signal. A base station signal of each of the first base station signal and the second base station signal is detected, times when the first base station signal and the second base station signal are received are detected, and the first base station signal is detected. The base station type and the second base station signal and the second base station signal respectively. Calculating a distance between the wireless communication terminal and the first base station apparatus based on a time when the base station signal is received and a time when the second base station signal is received Proposed method.
この発明によれば、無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離を算出する距離算出方法は、第1の基地局装置が送信した第1の基地局信号及び第2の基地局装置が送信した第2の基地局信号を受信し、受信した第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別を判定し、第1の基地局信号及び第2の基地局信号をそれぞれ受信した時刻を検出し、第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別及び第1の基地局信号を受信した時刻及び第2の基地局信号を受信した時刻に基づいて無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離を算出する。したがって、各基地局装置の位置情報が未知であっても無線通信端末と第1の基地局装置との間の距離を算出できる。 According to the present invention, the distance calculation method for calculating the distance between the radio communication terminal and the first base station apparatus includes the first base station signal and the second base station transmitted by the first base station apparatus. The second base station signal transmitted by the apparatus is received, the base station type of each of the received first base station signal and second base station signal is determined, and the first base station signal and second base station are determined. The time at which the signals are received is detected, the base station type of each of the first base station signal and the second base station signal, the time at which the first base station signal is received, and the time at which the second base station signal is received The distance between the wireless communication terminal and the first base station device is calculated based on Therefore, the distance between the radio communication terminal and the first base station device can be calculated even if the position information of each base station device is unknown.
本発明によれば、基地局装置及び無線通信端末の位置情報を知らなくとも、又は、算出する等して取得することなく、基地局装置と無線通信端末との間の距離を算出できる。
また、無線通信端末が少なくとも一台の小型基地局の信号を受信可能な領域にあって、かつ、距離の算出対象となる基地局装置ひとつからの信号が受信できれば、基地局装置と無線通信端末との間の距離を算出できる。
According to the present invention, it is possible to calculate the distance between the base station apparatus and the radio communication terminal without knowing the position information of the base station apparatus and the radio communication terminal, or without obtaining it by calculating or the like.
In addition, if the wireless communication terminal is in an area where at least one small base station signal can be received and can receive a signal from one base station apparatus that is a distance calculation target, the base station apparatus and the wireless communication terminal Can be calculated.
以下、図面を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that the constituent elements in the present embodiment can be appropriately replaced with existing constituent elements and the like, and various variations including combinations with other existing constituent elements are possible. Therefore, the description of the present embodiment does not limit the contents of the invention described in the claims.
(第1実施形態)
図1は、本発明による距離算出方法を用いた無線通信システムの第1実施形態を示す図である。
本実施形態の無線通信システムは、第1の基地局装置100と、第2の基地局装置200と、無線通信端末300とを備えたCDMA(Code Division Multiple Access)通信システムであり、携帯電話サービスに用いられる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a wireless communication system using a distance calculation method according to the present invention.
The wireless communication system according to the present embodiment is a CDMA (Code Division Multiple Access) communication system including a first
第1の基地局装置100は、携帯電話サービスに加入している無線通信端末との間で無線通信を行う基地局装置である。第1の基地局装置100は、無線通信端末300との間で無線通信可能な距離が数kmに及ぶ、いわゆるマクロセルと呼ばれる大規模な基地局装置である。
The first
第2の基地局装置200は、携帯電話サービスに加入している無線通信端末との間で無線通信を行う基地局装置である点は、第1の基地局装置100と同じである。ただし、第2の基地局装置200は、第1の基地局装置100よりも無線通信可能な距離が短い。本実施形態の第2の基地局装置200は、無線通信端末と通信可能な最大距離が10m程度の、いわゆるフェムトセル基地局装置である。
The second
従来のマクロセル基地局装置が半径数百m〜十数kmの通話エリアを持つのに対して、近年、半径十m程度の通話エリアしか持たないフェムトセルと呼ばれる超小型基地局装置が開発されている。従来の大規模な基地局装置がマクロセル基地局装置と呼ばれるのに対して、ナノセル、ピコセルと呼ばれる小型基地局装置が従来から使われている。フェムトセルは、これら小型基地局装置よりもさらに通話エリアが狭く、マクロセル等からの電波が届きにくい個人の家屋内等での利用に適した基地局装置である。 In contrast to the conventional macro cell base station apparatus having a communication area with a radius of several hundred m to several tens of kilometers, in recent years, a micro base station apparatus called a femto cell having only a communication area with a radius of about 10 m has been developed. Yes. Conventional large-scale base station apparatuses are called macrocell base station apparatuses, whereas small base station apparatuses called nanocells and picocells are conventionally used. The femtocell is a base station apparatus suitable for use in an individual home where the communication area is narrower than those of these small base station apparatuses and radio waves from a macrocell or the like are difficult to reach.
無線通信端末300は、第1の基地局装置100及び第2の基地局装置200との間で無線通信可能な携帯電話機である。
The
図2は、第1実施形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
第1の基地局装置100は、第1の基準信号発生部110と、第1の基地局信号送信部120とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the wireless communication system according to the first embodiment.
The first
第1の基準信号発生部110は、時刻情報を含む第1の基準信号を発生し、第1の基地局信号送信部120へ伝える。
第1の基地局信号送信部120は、第1の基準信号発生部110から取得した第1の基準信号に基づいて第1の基地局信号を生成する。また、第1の基地局信号送信部120は、この第1の基地局信号をチップレートが1.2288Mchip/secのPN(Pseudo Noise)符号を用いてスペクトラム拡散を施した信号として送信する。
なお、第1の基地局信号送信部120が送信する第1の基地局信号を含め、第1の基地局装置100及び第2の基地局装置200と無線通信端末300との間の通信は、公知の送受信部及びアンテナ設備等(不図示)を用いて電波による無線通信で行われる。
The first
The first base station
Communication between the first
第2の基地局装置200は、第2の基準信号発生部210と、第2の基地局信号送信部220とを備えている。
第2の基準信号発生部210は、時刻情報を含む第2の基準信号を発生し、第2の基地局信号送信部220へ伝える。ここで、第2の基準信号発生部210は、第2の基準信号が第1の基準信号に対して時刻が同期するように、第1の基準信号発生部110が有する時計部と時刻が同期した時計を備えている。
The second
Second
第2の基地局信号送信部220は、第2の基準信号発生部210から取得した第2の基準信号に基づいて第2の基地局信号を生成する。また、第2の基地局信号送信部220は、この第2の基地局信号をチップレートが1.2288Mchip/secのPN符号を用いてスペクトラム拡散を施した信号として送信する。
Second base station
無線通信端末300は、基地局信号受信部310と、基地局種別判定部320と、受信時刻検出部330と、距離算出部340とを備えている。
基地局信号受信部310は、第1の基地局装置100からの第1の基地局信号及び第2の基地局装置200からの第2の基地局信号を受信する。基地局信号受信部310は、受信した第1の基地局信号及び第2の基地局信号を基地局種別判定部320及び受信時刻検出部330へ送る。
The
The base station
基地局種別判定部320は、基地局信号受信部310が受信した第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別を判定する。ここで、基地局種別とは、基地局信号を送信した基地局が無線通信可能な最大距離に応じて基地局を種別したものである。本実施形態では、マクロセル基地局装置であるかフェムトセル基地局装置であるかに種別されている。第1の基地局信号及び第2の基地局信号には、この基地局を識別するためのID情報が含まれており、基地局種別判定部320は、そのID情報や、この基地局が使用するPN符号などを参照することにより、第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別を判定する。基地局種別判定部320は、判定した第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別を距離算出部340へ送る。
The base station
受信時刻検出部330は、基地局信号受信部310が第1の基地局信号及び第2の基地局信号をそれぞれ受信した時刻を検出する。受信時刻検出部330は、検出した第1の基地局信号の受信時刻及び第2の基地局信号の受信時刻を距離算出部340へ送る。
The
距離算出部340は、基地局種別判定部320から取得した第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別と、受信時刻検出部330から取得した第1の基地局信号の受信時刻及び第2の基地局信号の受信時刻に基づいて、無線通信端末300と前記第1の基地局装置100との間の距離を算出する。
The
次に、距離算出部340が行う距離算出の方法について説明する。なお、以下の説明では、第1の基地局装置100に関する項目に「BS」の符号、第2の基地局装置200に関する項目に「AP」の符号、無線通信端末300に関する項目に「AT」の符号を適宜付して説明する。
図3は、第1実施形態における信号と時間との関係を示す図である。
距離の算出前において、第1の基地局装置100(BS)、第2の基地局装置200(AP)、無線通信端末300(AT)のいずれの位置も未知である。また、無線通信端末300(AT)は、第2の基地局装置200(AP)からの信号を受信可能な圏内にいる(RAP≧ρAP)ことが既知である。これは、無線通信端末300(AT)が第2の基地局装置200(AP)からの第2の基地局信号を受信することにより判断される。
Next, a distance calculation method performed by the
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a signal and time in the first embodiment.
Before the distance is calculated, the positions of the first base station apparatus 100 (BS), the second base station apparatus 200 (AP), and the wireless communication terminal 300 (AT) are unknown. In addition, it is known that the wireless communication terminal 300 (AT) is within a range in which a signal from the second base station apparatus 200 (AP) can be received (R AP ≧ ρ AP ). This is determined by the radio communication terminal 300 (AT) receiving the second base station signal from the second base station apparatus 200 (AP).
ここで、以下のように変数を定義する。
距離RAP:第2の基地局装置200(AP)の信号受信が可能な最大距離、
距離RBS:第1の基地局装置100(BS)の信号受信が可能な最大距離、
擬似距離ri:基地局装置iに対する無線通信端末300(AT)の時刻誤差により生ずる距離誤差を含んだ距離、
真の距離ρi:基地局装置iと無線通信端末300(AT)の真の距離。
Here, variables are defined as follows.
Distance R AP : Maximum distance at which the second base station apparatus 200 (AP) can receive a signal,
Distance R BS : Maximum distance at which the first base station apparatus 100 (BS) can receive a signal,
Pseudo distance r i : distance including a distance error caused by a time error of the radio communication terminal 300 (AT) with respect to the base station apparatus i,
True distance ρ i : True distance between base station apparatus i and wireless communication terminal 300 (AT).
第2の基地局装置200(AP)の信号が受信可能な無線通信端末300(AT)は、第1の基地局装置100(BS)及び第2の基地局装置200(AP)それぞれからの第1の基地局信号及び第2の基地局信号を受信し、その受信時刻をTAP’とTBS’の測定(受信時刻検出部330により検出)により得る。ここで、第2の基地局装置200(AP)及び第1の基地局装置100(BS)から無線通信端末300(AT)ATまでの各々の擬似距離rAPとrBSは、次のように表すことができる。
rAP=c×(TAP’−TS’)
rBS=c×(TBS’−TS’)
ここで、電波の速度c:単位時間当たりの電波の伝送距離である。
The radio communication terminal 300 (AT) capable of receiving the signal of the second base station apparatus 200 (AP) is the first communication from the first base station apparatus 100 (BS) and the second base station apparatus 200 (AP). The first base station signal and the second base station signal are received, and the reception time is obtained by measuring T AP ′ and T BS ′ (detected by the reception time detector 330). Here, the pseudo distances r AP and r BS from the second base station apparatus 200 (AP) and the first base station apparatus 100 (BS) to the radio communication terminal 300 (AT) AT are as follows: Can be represented.
r AP = c × (T AP '−T S ')
r BS = c × (T BS '−T S ')
Here, the speed c of radio waves: the transmission distance of radio waves per unit time.
また、この値は、無線通信端末300(AT)の時刻誤差を含むため、次のように表現できる。
rAP=ρAP+cδ=ρAP+s
rBS=ρBS+cδ=ρBS+s
ここで、各変数の定義は、以下の通りである。
時刻誤差δ:基地局装置iに対する無線通信端末300(AT)の時刻誤差、
距離誤差s:時刻誤差により生ずる真の距離との誤差、
真の距離ρi:基地局装置iと無線通信端末300(AT)の真の距離。
Moreover, since this value includes the time error of the radio communication terminal 300 (AT), it can be expressed as follows.
r AP = ρ AP + cδ = ρ AP + s
r BS = ρ BS + cδ = ρ BS + s
Here, the definition of each variable is as follows.
Time error δ: Time error of radio communication terminal 300 (AT) with respect to base station apparatus i,
Distance error s: error from true distance caused by time error,
True distance ρ i : True distance between base station apparatus i and wireless communication terminal 300 (AT).
ここから、これらの差分は次のように表現できる。
rBS−rAP=(ρBS+s)−(ρAP+s)=ρBS−ρAP
このとき、第2の基地局装置200(AP)からの信号受信が可能な範囲は限られていることから、ρAP≒0とみなすことができ、ρAP=0と置換して距離算出を行うことが可能である。すなわち、第2の基地局装置200(AP)の通信可能な最大距離は、第1の基地局装置100(BS)の通信可能な最大距離と比べると非常に小さいので、無線通信端末300(AT)から第2の基地局装置200(AP)までの距離は、無線通信端末300(AT)から第1の基地局装置100(BS)までの距離と比べて十分小さいと想定可能である。
From here, these differences can be expressed as follows.
r BS -r AP = (ρ BS + s) - (ρ AP + s) = ρ BS -ρ AP
At this time, since the range in which signals can be received from the second base station apparatus 200 (AP) is limited, it can be considered that ρ AP ≈0, and the distance calculation is performed by replacing ρ AP = 0. Is possible. That is, the maximum communicable distance of the second base station apparatus 200 (AP) is very small compared to the communicable maximum distance of the first base station apparatus 100 (BS). ) To the second base station apparatus 200 (AP) can be assumed to be sufficiently smaller than the distance from the radio communication terminal 300 (AT) to the first base station apparatus 100 (BS).
なお、第2の基地局装置200の無線通信可能な距離が、第1の基地局装置の無線通信可能な距離よりも短いことから、ρAP=0と置換して距離算出を行うが、どの程度無線通信可能な距離が短いときにρAP=0置換してもよいのかは、算出した距離をどのような目的に用いるかによって適宜選択すればよい。すなわち、算出する距離にどの程度の精度を求めるかによって異なる。
ひとつの目安として、第2の基地局装置200(AP)と無線通信端末300(AT)との間で無線通信可能な距離は、無線通信システムの距離測定精度(距離の粒度)よりも短いことが望ましい。この距離測定精度とは、距離算出部340が算出可能な最小単位の距離である。そして、距離測定精度は、受信時刻検出部330が第1の基地局信号及び第2の基地局信号から検出可能な最小単位となる時間に基づいて決まる。本実施形態では、第1の基地局信号及び第2の基地局信号は、チップレートが1.2288Mchip/secのPN符号を用いてスペクトラム拡散を施した信号として送信されるので、この1チップの長さから、受信時刻検出部330により検出可能な最小単位となる時間が決まる。電波の速度c=299792458m/secとすると、本実施形態の無線通信システムの距離測定精度Δdは、以下のようになる。
Δd=(1/1.2288×106)×299792458m≒244m
これに対して、第2の基地局装置200(AP)の通信可能な最大距離は、10mであり、十分に小さくなっている。
In addition, since the distance in which the second
As one guideline, the distance at which wireless communication is possible between the second base station apparatus 200 (AP) and the wireless communication terminal 300 (AT) is shorter than the distance measurement accuracy (distance granularity) of the wireless communication system. Is desirable. The distance measurement accuracy is a minimum unit distance that can be calculated by the
Δd = (1 / 1.2288 × 10 6 ) × 299792458 m≈244 m
On the other hand, the maximum communicable distance of the second base station apparatus 200 (AP) is 10 m, which is sufficiently small.
ρAP=0と置換することにより、無線通信端末300(AT)から第1の基地局装置100(BS)までの距離ρBSは、次のように求まる。
ρBS=(rBS−rAP)+ρAP≒rBS−rAP=c×(TBS’−TS’)−c×(TAP’−TS’)=c×(TBS’−TAP’)
By replacing ρ AP = 0, the distance ρ BS from the wireless communication terminal 300 (AT) to the first base station apparatus 100 (BS) is obtained as follows.
ρ BS = (r BS -r AP ) + ρ AP ≒ r BS -r AP = c × (T BS '-T S') -c × (T AP '-T S') = c × (T BS '- TAP ')
つまり、無線通信端末300(AT)が第2の基地局装置200(AP)の信号を受信できるとき、距離測定対象の第1の基地局装置100(BS)までの距離は、第1の基地局装置100(BS)と第2の基地局装置200(AP)のそれぞれからの信号の受信時間差を測定するだけで、求めることが可能となる。 That is, when the radio communication terminal 300 (AT) can receive the signal of the second base station device 200 (AP), the distance to the first base station device 100 (BS) that is the target of distance measurement is the first base station. It can be obtained only by measuring the reception time difference between signals from the station apparatus 100 (BS) and the second base station apparatus 200 (AP).
以上説明したように、第1実施形態によれば、無線通信端末300が第1の基地局装置100、及び、この第1の基地局装置よりも無線通信可能な距離が短い第2の基地局装置200からの信号を受信可能であれば、各基地局装置の位置情報が未知であっても無線通信端末300と第1の基地局装置100との間の距離を算出できる。
As described above, according to the first embodiment, the
(第2実施形態)
図4は、第2実施形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
第2実施形態は、無線通信端末300に送信電力制御部350を追加した他は、第1実施形態と同様である。よって、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第2実施形態の無線通信端末300は、第1実施形態と同様の基地局信号受信部310と、基地局種別判定部320と、受信時刻検出部330と、距離算出部340とに加えて、送信電力制御部350を備えている。
送信電力制御部350は、距離算出部340で求めた無線通信端末300と第1の基地局装置100との間の距離を取得し、この距離に基づいて無線通信端末300の送信電力の制御を行う。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to the second embodiment.
The second embodiment is the same as the first embodiment except that a transmission
In addition to the base station
The transmission
第2実施形態によれば、送信電力制御部350は、距離算出部340で求めた無線通信端末300と第1の基地局装置100との間の距離に基づいて無線通信端末300の送信電力の制御を行うので、無線通信端末300は、必要かつ十分な送信電力で送信を行える。
According to the second embodiment, the transmission
(第3実施形態)
図5は、第3実施形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。
第3実施形態は、第2実施形態において無線通信端末300に設けられていた距離算出部340及び送信電力制御部350に相当する機能を有する距離算出部130及び送信電力制御部140を第1の基地局装置100に移設した形態である。第3実施形態のその他の部分については、第2実施形態と同様である。よって、前述した第2実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to the third embodiment.
In the third embodiment, the
第3実施形態における無線通信端末300は、基地局信号受信部310と、基地局種別判定部320と、受信時刻検出部330とを備えている。
基地局種別判定部320は、判定した第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別を距離算出部130へ送る。
受信時刻検出部330は、検出した第1の基地局信号の受信時刻及び第2の基地局信号の受信時刻を距離算出部130へ送る。
The
The base station
The reception
第3実施形態における第1の基地局装置100は、第3実施形態と同様の第1の基準信号発生部110と、第1の基地局信号送信部120とに加えて、距離算出部130と、送信電力制御部140とを備えている。
The first
距離算出部130は、基地局種別判定部320から取得した第1の基地局信号及び第2の基地局信号それぞれの基地局種別と、受信時刻検出部330から取得した第1の基地局信号の受信時刻及び第2の基地局信号の受信時刻に基づいて、無線通信端末300と前記第1の基地局装置100との間の距離を算出する。
The
送信電力制御部140は、距離算出部130で求めた無線通信端末300と第1の基地局装置100との間の距離を取得し、この距離に基づいて第1の基地局装置100の送信電力の制御を行う。
The transmission
第3実施形態によれば、送信電力制御部140は、距離算出部130で求めた無線通信端末300と第1の基地局装置100との間の距離に基づいて第1の基地局装置100の送信電力の制御を行うので、第1の基地局装置100は、必要かつ十分な送信電力で送信を行える。
According to the third embodiment, the transmission
なお、無線通信端末300又は第1の基地局装置100の処理をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを無線通信端末300又は第1の基地局装置100に読み込ませ、実行することによって本発明の無線通信端末300、第1の基地局装置100、距離算出方法を実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、OSや周辺装置等のハードウェアを含む。
Note that the processing of the
また、「コンピュータシステム」は、WWW(World Wide Web)システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。 Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW (World Wide Web) system is used. The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
(変形形態)
(1)第1実施形態及び第2実施形態においては、距離算出部340が無線通信端末300に設けられている形態を示し、第3実施形態においては、距離算出部130が第1の基地局装置100に設けられている形態を示した。しかし、これに限らず、例えば、距離算出部に相当する機能は、無線通信端末300及び第1の基地局装置100の双方に設けてもよい。また、距離算出部に相当する機能を、第2の基地局装置200に設けてもよいし、第1の基地局装置100及び第2の基地局装置200及び無線通信端末300とは独立した装置に設けてもよい。
(Deformation)
(1) In 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the form by which the
(2)第2実施形態及び第3実施形態において、送信電力制御部350又は送信電力制御部140は、自らが含まれている無線通信端末300又は第1の基地局装置100の送信電力をそれぞれ制御する形態を示した。しかし、これに限らず、例えば、無線通信端末300に設けられた送信電力制御部350が無線通信端末300の送信電力に加えて第1の基地局装置100の送信電力を制御してもよい。また、第1の基地局装置100に設けられた送信電力制御部140が第1の基地局装置100の送信電力に加えて無線通信端末300の送信電力を制御してもよい。
(2) In the second embodiment and the third embodiment, the transmission
(3)各実施形態において、距離算出部340,130は、第2の基地局装置200と無線通信端末300との間の距離をゼロとみなして第1の基地局装置100と無線通信端末300との間の距離を算出する例を示した。しかし、これに限らず、例えば、第2の基地局装置200と無線通信端末300との間の距離を、これらの間での無線通信可能な最大距離10mであるとみなしたり、無線通信可能な最大距離の半分の5mであるとみなしたりしてもよい。
なお、第1実施形態〜第3実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
(3) In each embodiment, the
In addition, although 1st Embodiment-3rd Embodiment and modification can also be used in combination suitably, detailed description is abbreviate | omitted.
100 第1の基地局装置
110 第1の基準信号発生部
120 第1の基地局信号送信部
130,340 距離算出部
140,350 送信電力制御部
200 第2の基地局装置
210 第2の基準信号発生部
220 第2の基地局信号送信部
300 無線通信端末
310 基地局信号受信部
320 基地局種別判定部
330 受信時刻検出部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1の基地局装置よりも無線通信可能な距離が短い第2の基地局装置と、
前記第1の基地局装置及び前記第2の基地局装置との無線通信が可能な無線通信端末と、
を備えた無線通信システムであって、
前記第1の基地局装置は、
第1の基準信号を発生する第1の基準信号発生部と、
前記第1の基準信号発生部が発生する第1の基準信号に基づいた第1の基地局信号を送信する第1の基地局信号送信部とを備え、
前記第2の基地局装置は、
前記第1の基準信号発生部が発生する前記第1の基準信号との間で時刻が同期している第2の基準信号を発生する第2の基準信号発生部と、
前記第2の基準信号発生部が発生する第2の基準信号に基づいた第2の基地局信号を送信する第2の基地局信号送信部とを備え、
前記無線通信端末は、
前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号を受信する基地局信号受信部と、
前記基地局信号受信部が受信した前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別を判定する基地局種別判定部と、
前記基地局信号受信部が前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号をそれぞれ受信した時刻を検出する受信時刻検出部とを備え、
前記第1の基地局装置及び前記第2の基地局装置及び前記無線通信端末の少なくともひとつは、前記基地局種別判定部が判定した前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別及び前記受信時刻検出部が検出した前記第1の基地局信号を受信した時刻及び前記第2の基地局信号を受信した時刻に基づいて前記無線通信端末と前記第1の基地局装置との間の距離を算出する距離算出部を備えること、
を特徴とする無線通信システム。 A first base station device;
A second base station apparatus that has a shorter wireless communication distance than the first base station apparatus;
A wireless communication terminal capable of wireless communication with the first base station device and the second base station device;
A wireless communication system comprising:
The first base station apparatus
A first reference signal generator for generating a first reference signal;
A first base station signal transmitter that transmits a first base station signal based on a first reference signal generated by the first reference signal generator;
The second base station apparatus is
A second reference signal generator that generates a second reference signal that is synchronized in time with the first reference signal generated by the first reference signal generator;
A second base station signal transmitter for transmitting a second base station signal based on the second reference signal generated by the second reference signal generator;
The wireless communication terminal is
A base station signal receiver for receiving the first base station signal and the second base station signal;
A base station type determining unit that determines a base station type of each of the first base station signal and the second base station signal received by the base station signal receiving unit;
A reception time detector that detects the time at which the base station signal receiver has received the first base station signal and the second base station signal,
At least one of the first base station apparatus, the second base station apparatus, and the wireless communication terminal is configured so that each of the first base station signal and the second base station signal determined by the base station type determination unit is Base station type and the time when the first base station signal detected by the reception time detector is received and the time when the second base station signal is received, and the wireless communication terminal and the first base station A distance calculation unit for calculating a distance to the device;
A wireless communication system.
前記距離算出部は、前記無線通信端末と前記第2の基地局装置との間の距離をゼロとして前記無線通信端末と前記第1の基地局装置との間の距離を算出すること、
を特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1, wherein
The distance calculation unit calculates a distance between the radio communication terminal and the first base station apparatus, with a distance between the radio communication terminal and the second base station apparatus as zero;
A wireless communication system.
前記距離算出部は、前記受信時刻検出部が検出した前記第1の基地局信号を受信した時刻をTBS’、前記第2の基地局信号を受信した時刻をTAP’、電波の速度をcとしたとき、前記無線通信端末と前記第1の基地局装置との間の距離ρBSを、
ρBS=c×(TBS’−TAP’)
により求めることを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1 or 2,
The distance calculator is T BS ′ when the first base station signal detected by the reception time detector is received, T AP ′ is the time when the second base station signal is received, and the radio wave speed is c, the distance ρ BS between the wireless communication terminal and the first base station apparatus is
ρ BS = c × (T BS '−T AP ')
A wireless communication system characterized by:
前記第2の基地局装置と前記無線通信端末との間で無線通信可能な距離は、前記受信時刻検出部が前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号から検出可能な最小単位となる時間に基づいて決まる前記距離算出部が算出可能な最小単位の距離である距離測定精度よりも短いこと、
を特徴とする無線通信システム。 In the radio | wireless communications system of any one of Claim 1- Claim 3,
The distance at which wireless communication can be performed between the second base station apparatus and the wireless communication terminal is the minimum unit that the reception time detection unit can detect from the first base station signal and the second base station signal. Shorter than the distance measurement accuracy that is the minimum unit distance that can be calculated by the distance calculation unit determined based on the time to become,
A wireless communication system.
前記距離算出部が算出した前記無線通信端末と前記第1の基地局装置との間の距離に基づいて、前記無線通信端末及び前記第1の基地局装置の少なくとも一方の送信電力を制御する送信電力制御部を備えること、
を特徴とする無線通信システム。 In the radio | wireless communications system of any one of Claim 1- Claim 4,
Transmission for controlling transmission power of at least one of the radio communication terminal and the first base station apparatus based on the distance between the radio communication terminal calculated by the distance calculation unit and the first base station apparatus Providing a power control unit;
A wireless communication system.
前記第1の基地局装置が送信した第1の基地局信号及び前記第2の基地局装置が送信した第2の基地局信号を受信する基地局信号受信部と、
前記基地局信号受信部が受信した前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別を判定する基地局種別判定部と、
前記基地局信号受信部が前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号をそれぞれ受信した時刻を検出する受信時刻検出部と、
前記基地局種別判定部が判定した前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別及び前記受信時刻検出部が検出した前記第1の基地局信号を受信した時刻及び前記第2の基地局信号を受信した時刻に基づいて前記無線通信端末と前記第1の基地局装置との間の距離を算出する距離算出部と、
を備えることを特徴とする無線通信端末。 A wireless communication terminal capable of wireless communication between a first base station apparatus and a second base station apparatus having a shorter distance capable of wireless communication than the first base station apparatus,
A base station signal receiving unit that receives the first base station signal transmitted by the first base station device and the second base station signal transmitted by the second base station device;
A base station type determining unit that determines a base station type of each of the first base station signal and the second base station signal received by the base station signal receiving unit;
A reception time detection unit for detecting the time at which the base station signal reception unit receives the first base station signal and the second base station signal; and
The base station type of each of the first base station signal and the second base station signal determined by the base station type determination unit and the time when the first base station signal detected by the reception time detection unit is received and A distance calculating unit that calculates a distance between the wireless communication terminal and the first base station device based on a time at which the second base station signal is received;
A wireless communication terminal comprising:
前記第1の基地局装置が送信した第1の基地局信号及び前記第2の基地局装置が送信した第2の基地局信号を受信し、
受信した前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別を判定し、
前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号をそれぞれ受信した時刻を検出し、
前記第1の基地局信号及び前記第2の基地局信号それぞれの基地局種別及び前記第1の基地局信号を受信した時刻及び前記第2の基地局信号を受信した時刻に基づいて前記無線通信端末と前記第1の基地局装置との間の距離を算出すること、
を特徴とする距離算出方法。 Wireless communication between the first base station apparatus, the second base station apparatus having a shorter wireless communication distance than the first base station apparatus, the first base station apparatus, and the second base station apparatus A distance calculation method for calculating a distance between the wireless communication terminal and the first base station apparatus in a wireless communication system including a wireless communication terminal capable of communication,
Receiving the first base station signal transmitted by the first base station apparatus and the second base station signal transmitted by the second base station apparatus;
Determining the base station type of each of the received first base station signal and the second base station signal;
Detecting the time at which each of the first base station signal and the second base station signal is received;
The wireless communication based on a base station type of each of the first base station signal and the second base station signal, a time when the first base station signal is received, and a time when the second base station signal is received Calculating a distance between the terminal and the first base station device;
A distance calculation method characterized by
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009062890A JP2010216935A (en) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | Wireless communication system, wireless communication terminal, and distance calculation method |
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