JP2019138875A - Position detector, base station device, position detection method, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位置検出装置、基地局装置、位置検出方法、及びコンピュータプログラムに関するものである。 The present invention relates to a position detection device, a base station device, a position detection method, and a computer program.
移動通信システムにおいて、移動端末の位置検出については、移動端末に内蔵されたGPS受信機を利用した手法が採用されることがある(特許文献1参照)。
また、複数の基地局装置からの電波を利用した手法も採用されることがある。
In a mobile communication system, a method using a GPS receiver built in a mobile terminal may be adopted for position detection of the mobile terminal (see Patent Document 1).
Also, a technique using radio waves from a plurality of base station apparatuses may be employed.
上記従来の方法において、GPS受信機を利用した手法では、高い精度で位置検出が可能であるが、GPS受信機を動作させるための電力が必要であり、移動端末の消費電力の観点から好ましくない。
また、複数の基地局装置からの電波を利用した手法では、移動端末において電波を受信可能な基地局装置の数が必要数に届かなければ位置検出を行うことができず、移動端末の通信環境によって制限されることがあり、安定して位置情報を取得できないおそれがある。
In the above-described conventional method, the method using the GPS receiver can detect the position with high accuracy. However, it requires power for operating the GPS receiver, which is not preferable from the viewpoint of power consumption of the mobile terminal. .
In addition, in the method using radio waves from a plurality of base station devices, position detection cannot be performed unless the required number of base station devices capable of receiving radio waves reaches the mobile terminal, and the mobile terminal communication environment The position information may not be stably acquired.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、移動端末に対して無駄に電力消費をさせることなく、安定して位置情報を取得することができる技術の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of stably acquiring position information without causing a mobile terminal to waste power consumption.
一実施形態である位置検出装置は、基地局装置に通信接続する移動端末の位置検出を行う位置検出装置であって、前記基地局装置によるビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を取得する取得部と、前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成部と、を備え、前記生成部は、前記領域内に仮想的に設定された領域であって前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成する。 A position detection apparatus according to an embodiment is a position detection apparatus that detects a position of a mobile terminal that is connected to a base station apparatus, and is formed toward the mobile terminal obtained by beam sweeping by the base station apparatus. An acquisition unit that acquires directivity information related to the directivity of the beam, and a generation unit that generates position information of the mobile terminal located in the region where the beam sweeping is performed, wherein the generation unit includes the region The position of the mobile terminal is determined based on the directivity information from a plurality of grid regions corresponding to a plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping, which are regions that are virtually set in the region. A corresponding grid area is specified, and the position information is generated based on the specified grid area.
他の実施形態である基地局装置は、移動端末の位置検出を行う基地局装置であって、ビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を、前記移動端末から取得する取得部と、前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成部と、を備え、前記生成部は、前記領域内に仮想的に設定された領域であって前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成する。 A base station apparatus according to another embodiment is a base station apparatus that performs position detection of a mobile terminal, and obtains directivity information related to the directivity of a beam formed toward the mobile terminal obtained by beam sweeping. An acquisition unit that acquires from the mobile terminal, and a generation unit that generates position information of the mobile terminal located in an area where the beam sweeping is performed, and the generation unit is virtually set in the area A grid area corresponding to the position of the mobile terminal is determined based on the directivity information from a plurality of grid areas corresponding to each of a plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping. Then, the position information is generated based on the specified grid area.
他の実施形態である位置検出方法は、基地局装置に通信接続する移動端末の位置検出を行うための位置検出方法であって、前記基地局装置によるビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を取得する取得ステップと、前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成ステップと、を含み、前記領域に、前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域を仮想的に設定するステップをさらに含み、前記生成ステップは、前記複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成する。 A position detection method according to another embodiment is a position detection method for detecting a position of a mobile terminal that is communicatively connected to a base station apparatus, and is directed to the mobile terminal obtained by beam sweeping by the base station apparatus. An acquisition step of acquiring directivity information relating to the directivity of the beam formed in a step, and a generation step of generating position information of the mobile terminal located in the region where the beam sweeping is performed. The method further includes the step of virtually setting a plurality of grid regions corresponding to a plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping, and the generating step includes selecting the directivity information from the plurality of grid regions. To identify a grid area corresponding to the position of the mobile terminal based on the identified grid area It generates the position information.
また、他の実施形態であるコンピュータプログラムは、基地局装置に通信接続する移動端末の位置検出を行うための位置検出処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、前記基地局装置が行うビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を取得する取得ステップと、前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、前記領域に、前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域を仮想的に設定するステップをさらに含み、前記生成ステップは、前記複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成するコンピュータプログラムである。 A computer program according to another embodiment is a computer program for causing a computer to execute a position detection process for detecting the position of a mobile terminal that is communicatively connected to a base station apparatus. An acquisition step of acquiring directivity information related to the directivity of a beam formed toward the mobile terminal obtained by beam sweeping performed by a base station apparatus; and the mobile terminal located in an area where the beam sweeping is performed A generation step of generating position information; and a plurality of grid regions corresponding to a plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping are virtually set in the region. Further comprising the step of generating From among the plurality of grid areas, it identifies the grid area corresponding to the position of the mobile terminal based on the directional information, a computer program for generating the location information based on the specified grid region.
本発明によれば、安定して位置情報を取得することができる。 According to the present invention, position information can be acquired stably.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
[実施形態の概要]
(1)一実施形態である位置検出装置は、基地局装置に通信接続する移動端末の位置検出を行う位置検出装置であって、前記基地局装置によるビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を取得する取得部と、前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成部と、を備え、前記生成部は、前記領域内に仮想的に設定された領域であって前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of Embodiment]
(1) A position detection apparatus according to an embodiment is a position detection apparatus that detects a position of a mobile terminal that is communicatively connected to a base station apparatus, and is directed to the mobile terminal obtained by beam sweeping by the base station apparatus. An acquisition unit that acquires directivity information related to the directivity of the beam formed, and a generation unit that generates position information of the mobile terminal located in an area where the beam sweeping is performed. The mobile terminal based on the directivity information from among a plurality of grid regions that are virtually set in the region and correspond to a plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping. A grid area corresponding to the position of is identified, and the position information is generated based on the identified grid area.
上記構成の位置検出装置によれば、指向性情報に基づいて移動端末の位置情報を生成する生成部を備えているので、移動端末がビームスイーピングを行う基地局装置に通信接続し、ビームスイーピングによる指向性情報を得ることができれば、当該移動端末の位置情報を生成することができる。この結果、移動端末に無駄に電力を消費させることなく、安定して移動端末の位置情報を得ることができる。 According to the position detection apparatus having the above-described configuration, since the generation unit that generates the position information of the mobile terminal based on the directivity information is provided, the mobile terminal is connected to the base station apparatus that performs beam sweeping, and the beam sweeping is performed. If the directivity information can be obtained, the position information of the mobile terminal can be generated. As a result, the location information of the mobile terminal can be obtained stably without causing the mobile terminal to waste power.
(2)上記位置検出装置において、前記複数のビームに関する設定情報を前記基地局装置へ通知する通知部をさらに備え、前記設定情報は、前記複数のグリッド領域それぞれに対応するビームのビーム幅を、前記複数のグリッド領域と前記基地局装置との距離に応じて異なるように設定するための情報であることが好ましい。 (2) The position detection apparatus further includes a notification unit that notifies the base station apparatus of setting information regarding the plurality of beams, and the setting information includes a beam width of a beam corresponding to each of the plurality of grid regions. It is preferable that the information is set to be different depending on the distance between the plurality of grid areas and the base station apparatus.
基地局装置によるビームは、当該基地局装置から離れるに従って漸次広がる。よって、一定のビーム幅でビームスイーピングを行うと、ビームがカバーする領域もビームと同様に基地局装置から離れるに従って広がってしまう。このため、ビームに対応して設定されるグリッド領域も広く設定する必要が生じ、位置検出の分解能を低下させてしまう。
これに対して、上記構成では、複数のグリッド領域それぞれに対応するビームのビーム幅を、複数のグリッド領域と基地局装置との距離に応じて異なるように設定するための設定情報を基地局装置へ通知するので、基地局装置がその設定情報に従ってビームの制御を行うことで、グリッド領域の位置が基地局装置から離れるに従ってビーム幅を絞るように設定することができる。これにより、基地局装置からより離れているグリッド領域を広く設定する必要がなくなり、基地局装置からより離れているグリッド領域による位置検出の分解能の低下を抑制することができる。
The beam from the base station apparatus gradually spreads as the distance from the base station apparatus increases. Therefore, when beam sweeping is performed with a constant beam width, the area covered by the beam also increases as the distance from the base station apparatus increases, as with the beam. For this reason, it is necessary to set a wide grid area corresponding to the beam, which lowers the resolution of position detection.
On the other hand, in the above configuration, the base station apparatus has setting information for setting the beam width of the beam corresponding to each of the plurality of grid areas so as to differ depending on the distance between the plurality of grid areas and the base station apparatus. Since the base station apparatus controls the beam according to the setting information, the beam width can be set to be narrowed as the position of the grid area moves away from the base station apparatus. Thereby, it is not necessary to set a grid area farther away from the base station apparatus, and a decrease in resolution of position detection due to the grid area farther away from the base station apparatus can be suppressed.
(3)また、上記位置検出装置において、前記取得部は、前記指向性情報とともに当該指向性情報に対応する前記移動端末の端末識別情報を取得することが好ましい。
この場合、複数の移動端末ごとに位置情報を生成することができる。
(3) Moreover, the said position detection apparatus WHEREIN: It is preferable that the said acquisition part acquires the terminal identification information of the said mobile terminal corresponding to the said directivity information with the said directivity information.
In this case, position information can be generated for each of a plurality of mobile terminals.
(4)また、上記位置検出装置において、前記端末識別情報は、前記基地局装置が通信接続する前記移動端末に対して一時的に割り当てる一時的識別情報であってもよい。 (4) In the position detection device, the terminal identification information may be temporary identification information that is temporarily assigned to the mobile terminal to which the base station device is connected.
(5)上記位置検出装置において、前記指向性情報は、前記複数のビームによって送信された前記移動端末に対する同期信号を受信することで取得される情報であってもよい。
この場合、移動端末は受信すべき信号である同期信号を受信することで指向性情報を得ることができ、指向性情報を取得するためだけの信号を移動端末に受信させる必要がなく、移動端末における消費電力を無駄に消費させるのを効果的に抑制できる。
(5) In the position detection apparatus, the directivity information may be information acquired by receiving a synchronization signal for the mobile terminal transmitted by the plurality of beams.
In this case, the mobile terminal can obtain directivity information by receiving a synchronization signal that is a signal to be received, and it is not necessary for the mobile terminal to receive a signal only for obtaining directivity information. It is possible to effectively suppress wasteful consumption of power consumption.
(6)また、上記位置検出装置において、前記移動端末の過去の位置情報を登録するための位置情報データベースをさらに備え、前記生成部は、前記位置情報を生成すると、当該位置情報を前記位置情報データベースに登録することが好ましい。
この場合、移動端末が移動した軌跡を検出することができる。
(6) The position detection device may further include a position information database for registering past position information of the mobile terminal, and the generation unit generates the position information and converts the position information into the position information. It is preferable to register in the database.
In this case, it is possible to detect the trajectory that the mobile terminal has moved.
(7)また、上記位置検出装置において、前記生成部は、前記移動端末が、車両に搭載された移動端末、及びそれ以外の移動端末のいずれであるかを前記位置情報データベースに登録された前記過去の位置情報に基づいて判定することもできる。
この場合、位置情報を生成しつつ、移動端末が、車両に搭載された移動端末、及びそれ以外の移動端末のいずれであるかといった移動端末の種別を認識することができる。
(7) Moreover, in the position detection device, the generation unit may be registered in the position information database as to whether the mobile terminal is a mobile terminal mounted on a vehicle or another mobile terminal. It can also be determined based on past position information.
In this case, it is possible to recognize the type of the mobile terminal such as whether the mobile terminal is a mobile terminal mounted on a vehicle or another mobile terminal while generating position information.
(8)また、上記位置検出装置において、前記指向性情報は、前記複数のビームのうち、指向性が前記移動端末に向いているビームを識別するためのビーム識別情報であってもよい。 (8) In the position detection device, the directivity information may be beam identification information for identifying a beam having directivity directed toward the mobile terminal among the plurality of beams.
(9)また、前記指向性情報は、前記複数のビームを前記移動端末が受信したときの受信電力であってもよい。 (9) The directivity information may be received power when the mobile terminal receives the plurality of beams.
(10)他の実施形態である基地局装置は、移動端末の位置検出を行う基地局装置であって、ビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を、前記移動端末から取得する取得部と、前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成部と、を備え、前記生成部は、前記領域内に仮想的に設定された領域であって前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成する。 (10) A base station apparatus according to another embodiment is a base station apparatus that detects the position of a mobile terminal, and is obtained by beam sweeping and has directivity related to the directivity of a beam formed toward the mobile terminal. An acquisition unit that acquires information from the mobile terminal, and a generation unit that generates position information of the mobile terminal located in an area where the beam sweeping is performed. Grid corresponding to the position of the mobile terminal based on the directivity information from among a plurality of grid regions corresponding to a plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping. An area is specified, and the position information is generated based on the specified grid area.
(11)上記基地局装置において、前記複数のグリッド領域それぞれに対応するビームのビーム幅を、前記複数のグリッド領域と前記基地局装置との距離に応じて異なるように設定する制御部をさらに備えていることが好ましい。
この場合、ビームの向く位置が基地局装置から離れれば離れるほどビーム幅を絞るように設定することができる。これにより、ビームの向く位置が基地局装置から離れている場合においても位置検出の分解能の低下を抑制することができる。
(11) The base station apparatus further includes a control unit that sets a beam width of a beam corresponding to each of the plurality of grid areas so as to be different according to a distance between the plurality of grid areas and the base station apparatus. It is preferable.
In this case, the beam width can be set so as to be narrowed as the beam is directed away from the base station apparatus. Thereby, even when the position where the beam is directed away from the base station apparatus, it is possible to suppress a decrease in position detection resolution.
(12)他の実施形態である位置検出方法は、基地局装置に通信接続する移動端末の位置検出を行うための位置検出方法であって、前記基地局装置によるビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を取得する取得ステップと、前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成ステップと、を含み、前記領域に、前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域を仮想的に設定するステップをさらに含み、前記生成ステップは、前記複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成する。 (12) A position detection method according to another embodiment is a position detection method for detecting a position of a mobile terminal that is communicatively connected to a base station apparatus, the movement being obtained by beam sweeping by the base station apparatus. An acquisition step of acquiring directivity information relating to the directivity of a beam formed toward a terminal, and a generation step of generating position information of the mobile terminal located in an area where the beam sweep is performed, The method further includes the step of virtually setting a plurality of grid regions corresponding to each of the plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping in the region, and the generating step includes, among the plurality of grid regions, the A grid area corresponding to the position of the mobile terminal is identified based on the directivity information, and the identified grid area Based generates the location information.
(13)また、他の実施形態であるコンピュータプログラムは、基地局装置に通信接続する移動端末の位置検出を行うための位置検出処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、前記基地局装置が行うビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を取得する取得ステップと、前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、前記領域に、前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域を仮想的に設定するステップをさらに含み、前記生成ステップは、前記複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成するコンピュータプログラムである。 (13) A computer program according to another embodiment is a computer program for causing a computer to execute a position detection process for detecting the position of a mobile terminal that is connected to a base station apparatus. Is obtained by beam sweeping performed by the base station apparatus and acquires directivity information regarding the directivity of the beam formed toward the mobile terminal, and the position located in the region where the beam sweeping is performed. A generation step of generating position information of a mobile terminal, and a plurality of grid regions corresponding to a plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping are virtually added to the region. Further comprising the step of setting to The step is a computer program that specifies a grid area corresponding to the position of the mobile terminal based on the directivity information from the plurality of grid areas, and generates the position information based on the specified grid area. .
[実施形態の詳細]
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔移動通信システムの全体構成について〕
図1は、一実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。
図1に示すように、移動通信システム1は、無線通信が可能な複数の移動端末2A,2Bと、移動端末2A,2Bと無線通信する複数の基地局装置3と、エッジサーバ4と、コアサーバ5とを備える。
[Details of the embodiment]
Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings.
Note that at least a part of each embodiment described below may be arbitrarily combined.
[Overall configuration of mobile communication system]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a mobile communication system according to an embodiment.
As shown in FIG. 1, a
コアサーバ5は、移動通信システム1によって提供される通信サービスに関する処理を行うサーバである。
コアサーバ5、複数の基地局装置3、及びエッジサーバ4は、ネットワークNに接続されており、互いに通信可能である。
エッジサーバ4は、ネットワークエッジに配置され、コアサーバ5が行うべき複数の基地局装置3に関する処理の一部を負担する。
The
The
The
複数の基地局装置3は、例えば、半径数十メートルから数百メートルほどの局所的な通信エリア(セルC1)を形成する。複数のセルC1は、マクロ基地局装置(図示省略)によって形成されセルC1よりも広範なマクロセルC2内に含まれることがある。
The plurality of
本実施形態の移動通信システム1は、例えば、第5世代移動通信システムに準拠した通信方式である。このため、基地局装置3は、例えば、6GHz以上の比較的高い周波数帯域の電波を用いて、自装置3が形成するセルC1内に位置する移動端末2A,2Bとの間で無線通信を行う。
The
移動端末2Aは、車両6に搭載された無線通信機である。車両6には、通常の乗用車だけでなく、路線バスや緊急車両などの公共車両も含まれる。車両6の移動端末2Aは、車両6に既設の無線通信機であってもよいし、搭乗者が車両6に持ち込んだ携帯端末であってもよい。
The
移動端末2Bは、歩行者7が携帯する携帯端末よりなる。歩行者7は、道路や駐車場などの屋外、及び建物内や地下街などの屋内を徒歩で移動する人間である。歩行者7には、徒歩だけでなく、動力源を有しない自転車などに搭乗する人間も含まれる。
The
図2は、基地局装置3が形成するセルC1の一例を示す鳥瞰図である。
図2に示すように、基地局装置3は、アンテナ10と、このアンテナ10を地上から数メートルから数十メートルの高さに支持する支柱11と、基地局装置として行う処理を実行するための基地局制御装置12とを備えている。
支柱11には、基地局装置3に関する処理を行うエッジサーバ4が設けられている。基地局装置3に関する処理を行うエッジサーバ4と、基地局装置3とは、ネットワーク上の位置が比較的近い位置となるように配置されている。
なお、図2では、基地局装置3の支柱11にエッジサーバ4を設けた場合を示したが、エッジサーバ4は、基地局装置3に対してネットワーク上の位置が比較的近い位置であれば、基地局装置3に対して物理的に離れた位置に設置されていてもよい。
FIG. 2 is a bird's-eye view showing an example of the cell C1 formed by the
As shown in FIG. 2, the
The
FIG. 2 shows the case where the
図2に示すように、本実施形態の基地局装置3は、アンテナ10が向く所定の領域にセルC1を形成する。なお、図2に示す矢印のように、基地局装置3の正面(アンテナ面)に対して直交する方向をX方向、X方向に直交する方向をY方向、垂直方向をZ方向とする。
セルC1内には、道路Rや建物(図示省略)が設けられており、車両6に搭載された移動端末2Aや、歩行者7が携帯する移動端末2Bが存在する。
図2では、アンテナ10は、支柱11によって高所に支持されているが、ビル等の高さの高い建物に設置される場合もある。
As shown in FIG. 2, the
In the cell C1, a road R and a building (not shown) are provided, and there are a
In FIG. 2, the
基地局装置3は、ビームフォーミングを行う機能を有している。基地局装置3は、セルC1の移動端末2A,2Bと無線通信する際、ビームフォーミングにより、セルC1内において通信接続する移動端末2A,2Bにビームが向くように指向性を制御する。
上述したように、基地局装置3は、6GHz以上の周波数を用いて無線通信を行う。一般に、6GHz以上といった比較的高い周波数の電波は伝搬時の減衰が大きい。このため、基地局装置3は、電波の指向性を制御し、通信接続する移動端末2A,2Bへビームを向けることで電波の減衰を抑制し、6GHz以上といった高い周波数を用いて無線通信を行うことによる電波の減衰を補償する。
The
As described above, the
〔エッジサーバ及び基地局装置の構成について〕
図3は、エッジサーバ4、及び基地局装置3の構成を示すブロック図である。
なお、図3に示すエッジサーバ4は、ネットワーク上における位置が基地局装置3の近傍となるように設置され、コアサーバ5が行うべき基地局装置3に関する処理の一部を行う。
また、エッジサーバ4は、基地局装置3に通信接続する移動端末2A,2Bの位置検出を行う機能を有している。
[Configuration of edge server and base station apparatus]
FIG. 3 is a block diagram illustrating configurations of the
Note that the
Further, the
上述したように、基地局装置3は、アンテナ10と、基地局制御装置12とを備えている。
アンテナ10は、多数のアンテナ素子10aを備えておりアレイアンテナを構成している。図3では、例えば、64個のアンテナ素子10aを備えている。
As described above, the
The
アンテナ10は、各アンテナ素子10aそれぞれに対応して増幅器や位相調整器、利得調整器を備えている。よって、アンテナ10は、各アンテナ素子10aで送受信される信号の位相及び利得を個別に調整可能である。
各アンテナ素子10aで送受信される信号の位相及び利得を個別に調整することにより、アンテナ10により形成されるビームの方向(指向方向)及びビーム幅が調整可能となる。
各アンテナ素子10aそれぞれに対応する位相調整器及び利得調整器は、基地局制御装置12によって制御される。
The
By individually adjusting the phase and gain of the signal transmitted and received by each
The
基地局制御装置12は、処理装置15と、通信部16と、インターフェース部(IF部)17とを備えている。
通信部16は、ネットワークNに接続されており、エッジサーバ4や、コアサーバ5との間でネットワークNを介したデータ通信を行う機能を有している。
IF部17は、アンテナ10に接続されており、アンテナ10により送受信される移動端末2A,2Bの通信信号の授受を行う。また、IF部17は、処理装置15が生成するアンテナ10の位相調整器及び利得調整器に対する制御命令の授受も行う。
The base
The
The IF unit 17 is connected to the
処理装置15は、CPU(Central Pprocessing Unit)や、メモリ、ハードディスク等の記憶装置を備えたコンピュータによって構成されている。処理装置15が有する記憶装置には、CPUが実行するためのコンピュータプログラム等が記憶されており、このコンピュータプログラムをCPUが読み出して実行することにより、後述する処理装置15が有する各種機能が実現される。
The
処理装置15は、通信制御部15aと、アンテナ制御部15bとを機能的に有している。
通信制御部15aは、移動端末2A,2Bとの間の無線通信に関する処理を行う機能を有している。また、通信制御部15aは、移動端末2A,2Bとの間で通信接続を維持するために必要な処理であるビームスイーピングを行う機能を有している。
なお、ビームスイーピングとは、後に詳述するが、通信接続する移動端末2A,2Bに対する最適な指向性を得るための処理である。
The
The
The beam sweeping is a process for obtaining optimum directivity for the
アンテナ制御部15bは、アンテナ10を制御するための機能を有している。アンテナ制御部15bは、アンテナ10の位相調整器及び利得調整器に対する制御命令を生成し、IF部17を介してアンテナ10へ与える。これによって、アンテナ制御部15bは、アンテナ10により形成されるビームの指向方向及びビームの幅を制御する。
また、処理装置15は、アンテナ制御部15bがアンテナ10を制御する際に用いるビーム制御テーブル15cを前記記憶装置に記憶している。
The
The
図4は、ビーム制御テーブル15cの一例を示す図である。
ビーム制御テーブル15cには、1からNまでのビーム番号と、64個のアンテナ素子10aそれぞれの利得及び位相の設定とが対応付けて登録されている。
各ビーム番号に対応する利得及び位相の設定は、指向方向、及びビーム幅が異なる複数のビームをアンテナ10に形成させるための設定である。つまり、ビーム制御テーブル15cには、セルC1内の全域をカバーするための複数の指向方向、及びこれら複数の指向方向それぞれにおいて複数の異なるビーム幅を設定するための利得及び位相の設定がN種類登録されている。また、アンテナ10が形成するN種類のビームそれぞれには、ビーム番号が割り当てられる。
アンテナ制御部15bは、必要に応じてビーム番号を選択し、ビーム制御テーブル15cを参照して選択したビーム番号における利得及び位相の設定を取得する。アンテナ制御部15bは、取得した利得及び位相の設定を制御命令として生成し、アンテナ10へ与える。
制御命令が与えられたアンテナ10の位相調整器及び利得調整器は、制御命令に従って調整を行う。これにより、アンテナ10は、アンテナ制御部15bが選択したビーム番号に応じたビームを形成する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the beam control table 15c.
In the beam control table 15c, beam numbers from 1 to N and gain and phase settings of the 64
The gain and phase settings corresponding to each beam number are settings for causing the
The
The phase adjuster and gain adjuster of the
また、処理装置15は、ビームの指向性を示す情報が登録されたテーブルを前記記憶装置に記憶している場合もある。
図5は、ビームの指向性を示す情報が登録された指向性テーブルの一例を示す図である。
図5中、指向性テーブルには、1からNまでのビーム番号と、垂直方向及び水平方向の角度及びビーム幅の設定とが対応付けて登録されている。ビーム番号は、ビーム制御テーブル15cのビーム番号に対応している。よって、アンテナ制御部15bは、指向性テーブルを参照することで、ビーム制御テーブル15cによって形成されるビームの垂直方向及び水平方向それぞれの角度とビーム幅とを把握することができる。
Further, the
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a directivity table in which information indicating beam directivity is registered.
In FIG. 5, in the directivity table,
以上のように、アンテナ制御部15bは、ビーム制御テーブル15cを用いてアンテナ10により形成されるビームの指向方向及びビーム幅を制御する。
As described above, the
図3に示すように、エッジサーバ4は、処理装置18と、通信部19とを備えている。
通信部19は、ネットワークNに接続されており、コアサーバ5や、基地局装置3との間でネットワークNを介したデータ通信を行う機能を有している。
As shown in FIG. 3, the
The
処理装置18は、CPUや、メモリ、ハードディスク等の記憶装置を備えたコンピュータによって構成されている。処理装置18が有する記憶装置には、CPUが実行するためのコンピュータプログラム等が記憶されており、このコンピュータプログラムをCPUが読み出して実行することにより、後述する処理装置18が有する各種機能が実現される。
The
処理装置18は、コアサーバ5が行うべき基地局装置3に関する処理の一部をコアサーバ5に代わって行う機能の他、取得部18aと、生成部18bと、使用ビーム通知部18cとを機能的に有している。
取得部18aは、基地局装置3のビームの指向性に関する指向性情報(後に説明する)を取得する機能を有している。
また、生成部18bは、セルC1内に位置することで基地局装置3と通信接続する移動端末2A,2Bの位置情報を生成する機能を有している。
使用ビーム通知部18cは、基地局装置3のビームの設定に関する設定情報を基地局装置3へ通知する機能を有している。
The
The
Moreover, the production |
The used
また、処理装置18は、生成部18bが、移動端末2A,2Bの位置情報を生成するために用いるグリッド領域特定テーブル18dを前記記憶部に記憶している。
グリッド領域特定テーブル18dは、移動端末2A,2Bの位置を特定するために用いるテーブルである。
Further, in the
The grid area specifying table 18d is a table used for specifying the positions of the
さらに、処理装置18は、生成部18bが生成した移動端末2A,2Bの位置情報を経時的に登録するための位置情報データベース18e、及び基地局装置3のセルC1がカバーする領域の地図データ18fを前記記憶装置に記憶している。
地図データ18fは、基地局装置3のセルC1がカバーする領域における建造物や道路等の位置を示す2次元的情報の他、建造物や道路の立体的な形状(3次元形状)を示す3次元情報も含んでいる。地図データ18fが示す地図上における位置情報は、例えば2次元座標で表すことができる。
位置情報データベース18eについては後に詳述する。
Furthermore, the
The
The
〔グリッド領域について〕
本実施形態のエッジサーバ4は、基地局装置3のセルC1内に仮想的に設定された領域である複数のグリッド領域に基づいて移動端末2A,2Bの位置情報を生成する。
図6は、基地局装置3のセルC1の平面図である。なお、セルC1内の道路R等は、二点鎖線で示している。
[About grid area]
The
FIG. 6 is a plan view of the cell C <b> 1 of the
図6中、セルC1内には、複数のグリッド領域20が設定されている。各グリッド領域20は矩形状であり、セルC1内のほぼ全域に亘って配置されている。これによって、セルC1内の領域は、グリッド領域20単位で分割されている。
各グリッド領域20は、地図データ18fによって示される地図上の位置情報に対応付けられている。よって、セルC1内において、移動端末2A,2Bが複数のグリッド領域20のうちのどのグリッド領域20に位置しているかを特定すれば、移動端末2A,2Bの位置をグリッド領域20単位で特定することができる。
なお、各グリッド領域20は、地図データ18fが示す地図上の2次元座標によって表される。
In FIG. 6, a plurality of grid regions 20 are set in the cell C1. Each grid region 20 has a rectangular shape, and is arranged over almost the entire area in the cell C1. Thus, the area in the cell C1 is divided in units of the grid area 20.
Each grid area 20 is associated with position information on the map indicated by the
Each grid area 20 is represented by two-dimensional coordinates on the map indicated by the
複数のグリッド領域20は、基地局装置3のアンテナ10が形成する複数のビームそれぞれに対応して設定されている。
上述のように、アンテナ10が形成する複数のビームは互いに異なる指向性(指向方向及びビーム幅)に設定されている。
基地局装置3は、セルC1内の無線通信をカバーするために、ビーム制御テーブル15c(図4)に登録されているN種類のビームの中から、無線通信に使用する複数の使用ビームを選定して用いる。
The plurality of grid areas 20 are set corresponding to each of the plurality of beams formed by the
As described above, the plurality of beams formed by the
The
基地局装置3は、セルC1内の無線通信をカバーするために用いる複数の使用ビームのビーム番号を示すリスト(第1ビームリスト)を有しており、このビームリストを参照することで、複数の使用ビームを特定する。
また、基地局装置3は、後述するように、第1使用ビームリストとは異なる他のビームリスト(第2ビームリスト)がエッジサーバ4から与えられることで複数のビームリストを有することがある。基地局装置3は、複数のビームリストを有する場合、これら複数のビームリストを選択的に用いてもよいし、併用してもよい。なお、以下の説明では、一のビームリストに含まれるセルC1内の無線通信をカバーするために用いる複数の使用ビームを使用ビーム群ともいう。
The
Further, as will be described later, the
使用ビーム群に含まれる各使用ビームが移動端末2A,2Bとの無線通信をカバーする領域は、できるだけ互いに重複しないようにセルC1内において万遍なく配置される。使用ビーム群は、使用ビーム群に含まれる各使用ビームがセルC1内において万遍なく配置されるように選択される。これにより、使用ビーム群は、セルC1内の全域をカバーする。
The area where each used beam included in the used beam group covers radio communication with the
ここで、使用ビーム群は、以下のように選定される。すなわち、ビーム制御テーブル15cに登録されているN種類のビームそれぞれがカバーする領域を予め把握しておく。そして、N種類のビームの中から、セルC1内の全域をカバーし得るために必要な使用ビームを選定する。これにより、セルC1内の全域をカバーすることができる使用ビーム群を選定することができる。 Here, the beam group to be used is selected as follows. That is, the area covered by each of the N types of beams registered in the beam control table 15c is grasped in advance. Then, a beam to be used that is necessary to cover the entire area in the cell C1 is selected from the N types of beams. Thereby, the use beam group which can cover the whole region in the cell C1 can be selected.
本実施形態において、整列されて並ぶ複数のグリッド領域20は、上述のように、基地局装置3のアンテナ10が形成する複数のビームそれぞれに対応して設定されている。
この場合、N種類のビームの中から、グリッド領域20をカバーすることができるビームを各グリッド領域20それぞれで特定し、特定された複数のビームを使用ビーム群に選定する。
これにより、使用ビーム群に含まれる複数の使用ビームは、セルC1内の全域をカバーしつつ、複数のグリッド領域20それぞれに対応して設定される。
In the present embodiment, the plurality of grid regions 20 aligned and arranged are set corresponding to each of the plurality of beams formed by the
In this case, a beam that can cover the grid region 20 is specified from each of the N types of beams, and each of the specified plurality of beams is selected as a use beam group.
Thereby, the plurality of used beams included in the used beam group are set corresponding to each of the plurality of grid regions 20 while covering the entire area in the cell C1.
ビーム制御テーブル15cに登録されているN種類のビームそれぞれがカバーする領域を特定するために、例えば、基地局装置3が有する、ビーム制御テーブル15c(図4)や、指向性テーブル(図5)を参照し、基地局装置3のアンテナ10の設置位置を基準としたときにビーム制御テーブル15cに登録されている各ビームがカバーする領域を計算しこの計算結果を参照することで特定してもよいし、ビーム制御テーブル15cに登録されている各ビームがカバーする領域を実測し実測結果を参照することで特定してもよい。
上記のようにして特定した各使用ビームがカバーする領域それぞれに対して、グリッド領域20を設定する。
In order to specify the area covered by each of the N types of beams registered in the beam control table 15c, for example, the beam control table 15c (FIG. 4) or the directivity table (FIG. 5) of the
A grid area 20 is set for each area covered by each use beam specified as described above.
なお、基地局装置3が、第1使用ビームリストと、第2使用ビームリストとを用いる場合、第1使用ビームリスト、及び第2使用ビームリストそれぞれについて、使用ビーム群に対応して複数のグリッド領域を設定する。
第1使用ビームリストの使用ビーム群と、第2使用ビームリストの使用ビーム群とは、異なるビーム番号のビームによって構成されることがあるからである。
In addition, when the
This is because the used beam group of the first used beam list and the used beam group of the second used beam list may be configured by beams having different beam numbers.
また、基地局装置3のアンテナ10によるビームは、基地局装置3から離れるに従って漸次広がる。よって、一定のビーム幅でセルC1内の全域をカバーしようとすると、ビームがカバーする領域もビームと同様にアンテナ10から離れるに従って広がってしまう。
このため、例えば、図7Aに示すように、ビーム幅(角度)Wをアンテナ10に最も近いグリッド領域20aに合わせて設定したとすると、アンテナ10から離れた位置におけるビームによってカバーされる領域がグリッド領域20aよりも広がってしまい、グリッド領域20の広さも、アンテナ10から離れるに従って広く設定する必要が生じる。そうすると、アンテナ10から離れた位置では、位置検出の分解能を低下させてしまう。
Further, the beam from the
Therefore, for example, as shown in FIG. 7A, if the beam width (angle) W is set in accordance with the
そこで、本実施形態では、複数のグリッド領域20それぞれに対応する使用ビームのビーム幅を、複数のグリッド領域20と基地局装置3(のアンテナ10)との間の距離に応じて異なるように設定する。
Therefore, in the present embodiment, the beam width of the used beam corresponding to each of the plurality of grid areas 20 is set to be different depending on the distance between the plurality of grid areas 20 and the base station apparatus 3 (the
より具体的に、本実施形態では、図7Bに示すように、グリッド領域20の位置が基地局装置3のアンテナ10から離れるに従ってビーム幅を絞る(ビーム角度を小さくする)ように設定されている。図7B中、アンテナ10に最も近いグリッド領域20aに対応する使用ビームB1のビーム幅W1と、グリッド領域20aよりもアンテナ10から遠いグリッド領域20bに対応する使用ビームB2のビーム幅W2とを比較すると、ビーム幅W2の方がビーム幅W1よりも小さく設定されている。
これにより、アンテナ10からより離れているグリッド領域20を広く設定する必要がなくなり、アンテナ10からより離れているグリッド領域20による位置検出の分解能の低下を抑制することができる。
More specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 7B, the beam width is set narrower (the beam angle is reduced) as the position of the grid region 20 becomes farther from the
Thereby, it is not necessary to set the grid region 20 farther away from the
上述の基地局装置3による複数の使用ビームのビーム幅の設定は、エッジサーバ4の使用ビーム通知部18cが、設定情報を基地局装置3へ通知することで行われる。この設定情報は、複数のグリッド領域20それぞれに対応する使用ビームのビーム幅を、複数のグリッド領域20と基地局装置3(のアンテナ10)との間の距離に応じて異なるように設定するための使用ビーム群のビーム番号を示すリスト(第2使用ビームリスト)である。
The setting of the beam widths of the plurality of used beams by the
第2使用ビームリストに含まれる使用ビームは、上述したように、N種類のビームの中から、グリッド領域20をカバーすることができるビームを各グリッド領域20それぞれで選定される。また、第2使用ビームリストに含まれる使用ビームは、第1使用ビームリストの使用ビームのビーム幅と異なるビーム幅のビームが選択される。例えば、第1使用ビームリストに含まれる複数の使用ビームが一律同じビーム幅のビームとされている場合、第2使用ビームリストに含まれる使用ビームには、第1使用ビームリストに含まれている使用ビームよりもビーム幅が相対的に狭いビームが含まれている。 As described above, the beam that can cover the grid region 20 is selected for each grid region 20 from among the N types of beams, as described above. Also, a beam having a beam width different from the beam width of the used beam in the first used beam list is selected as the used beam included in the second used beam list. For example, when a plurality of used beams included in the first used beam list are uniformly beams having the same beam width, the used beams included in the second used beam list are included in the first used beam list. A beam whose beam width is relatively narrower than the beam used is included.
基地局装置3が設定情報として通知される第2使用ビームリストを用いてビームの制御を行うことで、複数のグリッド領域20それぞれに対応する使用ビームのビーム幅は、グリッド領域20の位置が基地局装置3のアンテナ10から離れるに従ってビーム幅を絞る(ビーム角度を小さくする)ように設定される。
この結果、アンテナ10からより離れているグリッド領域20を広く設定する必要がなくなる。
The
As a result, it is not necessary to set the grid region 20 farther away from the
なお、前記設定情報(第2使用ビームリスト)の通知を受けた基地局装置3は、上述したように、この第2使用ビームリストを用いてビームを制御してもよいし、第1使用ビームリストと第2使用ビームリストとを併用してもよい。
The
本実施形態では、基地局装置3が第2使用ビームリストを用いてビーム制御を行う場合を例示しており、基地局装置3による各使用ビームの指向方向及びビーム幅は、各使用ビームによってカバーされる領域に対応する各グリッド領域20がセルC1のX方向及びY方向に整列して配列されるように設定されている。
In this embodiment, the case where the
また、複数のグリッド領域20には、複数のグリッド領域20それぞれを個別に識別するためのグリッド識別情報が与えられている。
グリッド識別情報は、エッジサーバ4が記憶するグリッド領域特定テーブル18dに登録されている。
Further, grid identification information for individually identifying each of the plurality of grid areas 20 is given to the plurality of grid areas 20.
The grid identification information is registered in the grid area specifying table 18d stored in the
図8は、グリッド領域特定テーブル18dの一例を示す図である。グリッド領域特定テーブル18dには、グリッド識別情報と、基地局装置3による使用ビームの指向性情報とが登録されている。
グリッド領域特定テーブル18dには、指向性情報として、第2使用ビームリストに含まれる複数の使用ビームを特定するための情報であるビーム番号が登録されている。
グリッド領域特定テーブル18dでは、指向性情報(ビーム番号)と、この指向性情報が示す使用ビームに対応するグリッド領域20のグリッド識別情報とが互いに対応付けて登録されている。
本実施形態において、グリッド識別情報は、グリッド領域20内の中央の点を示す位置情報(地図データ18fにおける2次元座標)である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the grid area specifying table 18d. Grid identification information and beam directivity information used by the
In the grid area specifying table 18d, beam numbers that are information for specifying a plurality of used beams included in the second used beam list are registered as directivity information.
In the grid area specifying table 18d, directivity information (beam number) and grid identification information of the grid area 20 corresponding to the beam used indicated by the directivity information are registered in association with each other.
In the present embodiment, the grid identification information is position information (two-dimensional coordinates in the
よって、例えば、セルC1内の移動端末2A,2Bが、基地局装置3との間で、ある特定の使用ビームによって無線通信しているとすると、その使用ビームのビーム番号を取得することができれば、グリッド領域特定テーブル18dを参照することで、移動端末2A,2Bが位置するグリッド領域20を特定し、特定したグリッド領域20に基づいて移動端末2A,2Bの位置情報を得ることができる。
Therefore, for example, if the
そこで、エッジサーバ4の取得部18aは、セルC1内に位置する移動端末2A,2Bに向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を取得する。
生成部18bは、取得部18aが取得した指向性情報に基づいて、移動端末2A,2Bに向いている使用ビームのビーム番号を特定する。生成部18bは、グリッド領域特定テーブル18dを参照すれば、移動端末2A,2Bが位置するグリッド領域20を特定することができ、移動端末2A,2Bの位置情報を得ることができる。
Therefore, the
The
なお、図8では、第2使用ビームリストに含まれるビーム番号と、それに対応するグリッド識別情報とが登録されたグリッド領域特定テーブル18dを示したが、エッジサーバ4は、第1使用ビームリストに含まれるビーム番号と、それに対応するグリッド識別情報とが登録されたテーブルも記憶している。
エッジサーバ4は、第1使用ビームリスト及び第2使用ビームリストを選択的に用いるのか、併用するのかといったビームリストの使用態様に関する情報を基地局装置3から取得する。
エッジサーバ4は、取得したビームリストの使用態様に関する情報に基づいて、適切なグリッド領域特定テーブル18dを選択し、移動端末2A,2Bの位置情報の取得に用いる。
本実施形態では、エッジサーバ4は、基地局装置3から第2使用ビームリストを使用する旨の情報を取得し、第2使用ビームリストに含まれるビーム番号と、それに対応するグリッド識別情報とが登録された図8のグリッド領域特定テーブル18dを用いる。
以下の説明では、使用ビームとは、図8のグリッド領域特定テーブル18dに登録された、第2使用ビームリストに含まれる使用ビームを指す。
FIG. 8 shows the grid area specifying table 18d in which the beam numbers included in the second used beam list and the grid identification information corresponding to the beam numbers are registered. However, the
The
The
In this embodiment, the
In the following description, the used beam refers to a used beam included in the second used beam list registered in the grid area specifying table 18d in FIG.
〔ビームスイーピング〕
本実施形態のエッジサーバ4は、基地局装置3がビームスイーピングを行うごとに移動端末2A,2Bの位置検出を行う。
[Beam sweeping]
The
ここで、ビームスイーピングとは、基地局装置3が指向性の異なるビームによって信号を順次送信することでセルC1内全域を掃引し、ビームの受信状態に関する通知を移動端末2A,2Bに送信させることで当該移動端末2A,2Bに対する最適な指向性を得るための処理である。
基地局装置3は、例えば、無線通信に必要な同期信号を複数の使用ビームそれぞれを用いて送信する。基地局装置3は、複数の使用ビームを所定の順番に従って形成し、複数の使用ビーム全てを用いて同期信号の送信を行う。
Here, the beam sweeping means that the
For example, the
セルC1内の移動端末2A,2Bは、ビームスイーピングによって送信される同期信号を受信すると、端末IDと、受信状態情報とを含む通知情報を基地局装置3へ送信する。
端末IDとは、セルC1内の移動端末2A,2Bが基地局装置3と通信接続を確立した際に、基地局装置3から当該移動端末2A,2Bへ一時的に割り当てられる識別情報(一時的識別情報)である。この端末IDは、アプリケーション層より下位層によって移動端末2A,2Bへ一時的に割り当てられる、例えば、RNTI(Radio Network Temporary Identifier)といった識別情報である。
受信状態情報とは、ビームスイーピングによって送信された基地局装置3からの同期信号の受信状態に関する情報である。受信状態情報は、例えば、複数の使用ビームそれぞれの受信電力を含んでいる。
When the
The terminal ID is identification information (temporary assigned) from the
The reception status information is information regarding the reception status of the synchronization signal from the
基地局装置3は、通信接続している各移動端末2A,2Bから送信される通知情報を受信する。
通知情報を受信した基地局装置3(の通信制御部15a)は、通知情報に含まれる端末ID及び受信状態情報に基づいて、移動端末2A,2Bと無線通信を行うためのビームとしてどの使用ビームが最適であるのかを複数の使用ビームの中から特定する。基地局装置3は、最適な使用ビームを端末ID(移動端末2A,2B)ごとに特定する。
基地局装置3は、例えば、受信状態情報に含まれる、複数の使用ビームそれぞれの受信電力を比較して、最も受信電力が大きい使用ビームを最適な使用ビームとして特定する。
The
The base station apparatus 3 (the
For example, the
基地局装置3は、最適な使用ビームを特定することで、セルC1内において通信接続する移動端末2A,2Bに対する最適な指向性を得る。最適な使用ビームを特定した基地局装置3は、最適な使用ビームを用いて対象の移動端末2A,2Bとの間の通信接続を維持する。
The
〔移動端末の位置検出〕
図9は、移動端末2A,2Bの位置検出を行う際の態様を示すシーケンス図である。なお、図9では、理解を容易にするため、基地局装置3に通信接続する移動端末2A,2Bを一つだけ示しているが、複数の移動端末2A,2Bが基地局装置3に通信接続する場合も同様である。
[Mobile terminal location detection]
FIG. 9 is a sequence diagram showing an aspect when the positions of the
図9に示すように、基地局装置3は、一定期間ごとにビームスイーピングを行う(ステップS1、ステップS5)。
基地局装置3と通信接続するセルC1内の移動端末2A,2Bは、基地局装置3によるビームスイーピングによって送信される同期信号を受信すると、通知情報を基地局装置3へ送信する(ステップS2、ステップS6)。
As shown in FIG. 9, the
When receiving the synchronization signal transmitted by beam sweeping by the
エッジサーバ4は、基地局装置3が移動端末2A,2Bからの通知情報を受信したか否かを監視しており、基地局装置3が通知情報を受信したことを認識すると(ステップS3、ステップS7)、移動端末2A,2Bの位置検出を行う(ステップS4、ステップS8)。
The
図10は、エッジサーバ4が行う移動端末2A,2Bの位置検出処理の一例を示すフローチャートである。
位置検出処理を開始すると、エッジサーバ4の取得部18aは、まず、基地局装置3から指向性情報を取得するとともに、当該指向性情報に対応する移動端末2A,2Bの端末IDを取得する(ステップS11)。
指向性情報とは、移動端末2A,2Bに向けて形成されるビームの指向性に関する情報であり、基地局装置3がビームスイーピングによって得た情報である。
エッジサーバ4は、基地局装置3がビームスイーピングによる受信状態情報に基づいて特定した最適な使用ビームを示すビーム番号を、指向性情報として取得する。また、エッジサーバ4は、ビームスイーピングを行った時刻を示す情報も取得する。
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the position detection process of the
When the position detection process is started, the
The directivity information is information regarding the directivity of the beam formed toward the
The
ステップS11において端末IDと、指向性情報とを取得すると、エッジサーバ4の生成部18bは、移動端末2A,2Bの位置情報を生成する(ステップS12)。
エッジサーバ4の生成部18bは、端末IDと、指向性情報とを取得すると、グリッド領域特定テーブル18d(図8)を参照し、移動端末2A,2Bが位置するグリッド領域20を特定する。
エッジサーバ4の生成部18bは、指向性情報であるビーム番号に該当するグリッド領域20のグリッド識別情報を取得する。エッジサーバ4の生成部18bは、グリッド識別情報を移動端末2A,2Bの位置情報として出力する。
ここで、上述したように、グリッド識別情報は、グリッド領域20内の中央の点を示す位置情報(地図データ18fにおける2次元座標)である。
つまり、エッジサーバ4の生成部18bは、指向性情報に基づいて移動端末2A,2Bの位置に対応するグリッド領域20を特定し、特定したグリッド領域20に基づいて移動端末2A,2Bの位置情報を生成する。
If terminal ID and directivity information are acquired in step S11, the production |
When acquiring the terminal ID and the directivity information, the generating
The
Here, as described above, the grid identification information is position information (two-dimensional coordinates in the
That is, the
このように、本実施形態のエッジサーバ4によれば、指向性情報に基づいて移動端末2A,2Bの位置情報を生成する生成部18bを備えているので、移動端末2A,2Bが基地局装置3に通信接続し、ビームスイーピングによる指向性情報を得ることができれば、当該移動端末2A,2Bの位置情報を生成することができる。この結果、移動端末2A,2BにGPS受信機等を動作させる等、無駄に電力を消費させることなく、安定して移動端末2A,2Bの位置情報を得ることができる。
As described above, according to the
ステップS12において移動端末2A,2Bの位置情報を生成すると、エッジサーバ4の生成部18bは、移動端末2A,2Bの位置情報(特定したグリッド領域20のグリッド識別情報)を、端末IDとともに位置情報データベース18eに登録する(ステップS13)。
When the location information of the
図11は、位置情報データベース18eの一例を示す図である。
図11中、位置情報データベース18eには、端末ID及びその種別情報と、位置情報(グリッド識別情報)とが対応付けて登録されている。
エッジサーバ4の生成部18bは、上述のように、位置情報を生成すると、位置情報とともにその位置情報に対応する移動端末2A,2Bの端末IDを位置情報データベース18eに登録する。
エッジサーバ4の生成部18bは、生成した位置情報に対応する端末IDが位置情報データベース18eにすでに登録されていると、その位置情報は、すでに登録されている端末IDに対応付けて登録される。
また、エッジサーバ4の生成部18bは、位置情報データベース18eに登録されている端末IDの移動端末2A,2Bの通信が切断されると、当該移動端末2A,2Bの端末ID及び対応する位置情報を、位置情報データベース18eから削除する。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the
In FIG. 11, in the
As described above, when generating the position information, the
When the terminal ID corresponding to the generated position information is already registered in the
When the communication of the
位置情報データベース18eには、各端末IDの過去の位置情報が登録されている。過去の位置情報は、基地局装置3がビームスイーピングを実行した時刻ごとに複数登録されている。
本実施形態のエッジサーバ4は、図9に示すように、基地局装置3がビームスイーピングを行い、移動端末2A,2Bからの通知情報の受信を認識するごとに移動端末2A,2Bの位置検出を行う。
よって、エッジサーバ4の生成部18bは、基地局装置3によるビームスイーピングの実行に伴って、通信接続する移動端末2A,2Bの位置情報を一定期間ごとに生成し、位置情報を生成するごとに位置情報データベース18eへ登録する。
つまり、位置情報データベース18eに複数登録されている移動端末2A,2Bの過去の位置情報は、当該移動端末2A,2BのセルC1内において移動した軌跡を示している。
In the
As shown in FIG. 9, the
Therefore, the
That is, the past location information of the
例えば、図6中、ある移動端末2Bが、始点S1から終点E1まで、線L1に沿って移動した場合、位置情報データベース18eには、移動端末2Bの位置情報として、ハッチングされた複数のグリッド領域20を示す複数のグリッド識別情報が位置情報として登録される。
このように、本実施形態によれば、セルC1内の移動端末2A,2Bのおおよその位置と、移動端末2A,2Bが移動した軌跡を検出することができる。
For example, in FIG. 6, when a certain mobile terminal 2B moves along the line L1 from the start point S1 to the end point E1, a plurality of hatched grid areas are stored in the
Thus, according to this embodiment, it is possible to detect the approximate positions of the
また、エッジサーバ4の生成部18bは、移動端末2A,2Bの種別を示す種別情報を生成し、位置情報データベース18eに登録する。
移動端末2A,2Bの種別とは、車両6に搭載されているか否かによる移動端末の区別であり、種別情報とは、移動端末2A,2Bが、車両6に搭載されている移動端末2Aであるか、歩行者7が携帯するなど車両6に搭載されていないそれ以外の移動端末2Bのいずれであるかを示す情報である。本実施形態において、移動端末2Aを示す種別情報は、「車載」であり、移動端末2Bを示す種別情報は、「その他」である。
Further, the
The type of the
エッジサーバ4の生成部18bは、位置情報データベース18eを参照し、過去の位置情報に基づいて移動端末2A,2Bの種別を判定する。生成部18bは、判定した結果に応じた種別情報を位置情報データベース18eに登録する。
生成部18bは、位置情報データベース18eから移動端末2A,2Bの移動速度を求め、移動速度に基づいて種別の判定を行う。例えば、移動速度が時速30キロメートル以上で移動する場合、移動端末2Aと判定し、それ以下の移動速度の場合、移動端末2Bと判定する。
The
The
このように、本実施形態では、位置情報を生成しつつ、移動端末2A,2Bの種別を認識することができる。
本実施形態のエッジサーバ4によれば、移動端末2A,2Bの位置情報を生成するとともに、その移動端末2A,2Bの種別も特定するので、例えば、これら情報を用いて、セルC1内の車両等の分布や、道路における車両6の移動速度や滞留状況といった交通情報を取得することができる。
Thus, in the present embodiment, the types of the
According to the
また、本実施形態では、上記のように本実施形態では、エッジサーバ4の取得部18aが指向性情報とともに当該指向性情報に対応する移動端末2A,2Bの端末IDを取得するので、位置情報データベース18eにこれらを対応付けて登録することができ、移動端末2A,2Bごとに位置情報を管理することができる。
In the present embodiment, as described above, the
また、本実施形態では、移動端末2A,2Bに一時的に割り当てられる識別情報である端末IDを取得し、位置情報データベース18eに登録するので、例えば、各移動端末2A,2Bそれぞれ固有の情報を取得することなく、容易に識別することができる。
In the present embodiment, since the terminal ID, which is identification information temporarily assigned to the
また、本実施形態では、同期信号を用いたビームスイーピングによって得られる指向性情報を利用し、移動端末2A,2Bの位置情報を生成したので、指向性情報を取得するためだけの信号を移動端末2A,2Bに受信させる必要がなく、移動端末2A,2Bにおける消費電力を無駄に消費させるのを効果的に抑制できる。
In the present embodiment, since the position information of the
〔その他〕
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
上記実施形態では、基地局装置3のセルC1内に仮想的に設定された、格子状に区画された複数のグリッド領域20に各使用ビームを対応させ、移動端末2A,2Bの位置情報を生成した場合を例示したが、例えば、基地局装置3による各使用ビームをグリッド領域等に対応させずに移動端末2A,2Bの位置情報を生成するように構成してもよい。この場合、各使用ビームによってカバーされる領域が整列された状態とはならないが、各使用ビームによってカバーされる領域の位置情報を特定すれば、移動端末2A,2Bの位置情報を生成することはできる。
但し、上記実施形態のように、複数のグリッド領域20に各使用ビームを対応させ、移動端末2A,2Bの位置情報を生成する場合の方が、位置情報の精度をより安定させることができる。
[Others]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive.
In the embodiment described above, each beam used is associated with a plurality of grid areas 20 that are virtually set in the cell C1 of the
However, as in the above-described embodiment, the accuracy of the position information can be further stabilized when the beam information is associated with the plurality of grid regions 20 and the position information of the
上記実施形態では、エッジサーバ4の取得部18aが取得する指向性情報が、ビームスイーピングによって基地局装置3が特定した最適な使用ビームを示すビーム番号である場合を例示した。しかし、取得部18aは、指向性情報として、移動端末2A,2Bが基地局装置3へ与えた受信状態情報を基地局装置3から取得してもよい。この場合、エッジサーバ4は、受信状態情報に基づいて、移動端末2A,2Bへ向く指向性を有する使用ビームを特定し、特定した使用ビームに対応するグリッド領域20を移動端末2A,2Bが位置するグリッド領域20と特定するように構成される。
In the above-described embodiment, the case where the directivity information acquired by the
また、取得部18aは、指向性情報として、基地局装置3が特定した最適な使用ビームを形成するための64個のアンテナ素子10aそれぞれの利得及び位相の設定を取得してもよい。この場合、64個のアンテナ素子10aそれぞれの利得及び位相の設定が、グリッド領域特定テーブル18dに指向性情報として登録される。
In addition, the
また、上記実施形態では、グリッド識別情報がグリッド領域20内の中央の点を示す位置情報とした場合を例示したが、例えば、グリッド識別情報は、地図データ18fの地図上においてグリッド領域20を表す2次元座標であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the case where grid identification information was made into the positional information which shows the center point in the grid area | region 20 was illustrated, grid identification information represents the grid area | region 20 on the map of the
また、上記実施形態では、エッジサーバ4が基地局装置3に接続する移動端末2A,2Bの位置を検出し位置情報を生成する場合を示したが、基地局装置3が、エッジサーバ4が有する移動端末2A,2Bの位置情報を生成する機能を有していてもよい。
Moreover, although the case where the
また、上記実施形態では、移動端末2A,2Bの種別を、過去の位置情報に基づいて判定した場合を示したが、例えば、取得部18aが基地局装置3から通信接続する移動端末2A,2Bの種別に関する情報を取得できる場合には、その情報を用いてもよい。
Moreover, although the case where the type of the
本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 移動通信システム
2A,2B 移動端末
3 基地局装置
4 エッジサーバ
5 コアサーバ
6 車両
7 歩行者
10 アンテナ
10a アンテナ素子
11 支柱
12 基地局制御装置
15 処理装置
15a 通信制御部
15b アンテナ制御部
15c ビーム制御テーブル
16 通信部
17 インターフェース部
18 処理装置
18a 取得部
18b 生成部
18c 使用ビーム通知部
18d グリッド領域特定テーブル
18e 位置情報データベース
18f 地図データ
19 通信部
20 グリッド領域
20a グリッド領域
20b グリッド領域
C1 セル
C2 マクロセル
B1 使用ビーム
B2 使用ビーム
W1 ビーム幅
W2 ビーム幅
S1 始点
E1 終点
L1 線
R 道路
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記基地局装置によるビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を取得する取得部と、
前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成部と、を備え、
前記生成部は、前記領域内に仮想的に設定された領域であって前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成する
位置検出装置。 A position detection device that detects a position of a mobile terminal that is connected to a base station device,
An acquisition unit that acquires directivity information regarding the directivity of a beam formed toward the mobile terminal, obtained by beam sweeping by the base station device;
A generating unit that generates position information of the mobile terminal located in an area where the beam sweeping is performed,
The generation unit is an area virtually set in the area and is based on the directivity information from a plurality of grid areas corresponding to a plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping. A position detection device that specifies a grid area corresponding to the position of the mobile terminal and generates the position information based on the specified grid area.
前記設定情報は、前記複数のグリッド領域それぞれに対応するビームのビーム幅を、前記複数のグリッド領域と前記基地局装置との距離に応じて異なるように設定するための情報である
請求項1に記載の位置検出装置。 A notification unit for notifying the base station apparatus of setting information related to the plurality of beams;
The setting information is information for setting a beam width of a beam corresponding to each of the plurality of grid areas so as to be different depending on a distance between the plurality of grid areas and the base station apparatus. The position detection device described.
請求項1又は請求項2に記載の位置検出装置。 The position detection apparatus according to claim 1, wherein the acquisition unit acquires terminal identification information of the mobile terminal corresponding to the directivity information together with the directivity information.
請求項3に記載の位置検出装置。 The position detection device according to claim 3, wherein the terminal identification information is temporary identification information that is temporarily assigned to the mobile terminal to which the base station device is connected for communication.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の位置検出装置。 The position detection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the directivity information is information acquired by receiving a synchronization signal transmitted to the mobile terminal transmitted by the plurality of beams.
前記生成部は、前記位置情報を生成すると、当該位置情報を前記位置情報データベースに登録する
請求項1から5のいずれか一項に記載の位置検出装置。 A location information database for registering past location information of the mobile terminal;
The position detection device according to claim 1, wherein when the position information is generated, the generation unit registers the position information in the position information database.
請求項6に記載の位置検出装置。 The generation unit determines whether the mobile terminal is a mobile terminal mounted on a vehicle or another mobile terminal based on the past location information registered in the location information database. 6. The position detection device according to 6.
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の位置検出装置。 The position according to any one of claims 1 to 7, wherein the directivity information is beam identification information for identifying a beam whose directivity is directed to the mobile terminal among the plurality of beams. Detection device.
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の位置検出装置。 The position detection apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the directivity information is received power when the mobile terminal receives the plurality of beams.
ビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を、前記移動端末から取得する取得部と、
前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成部と、を備え、
前記生成部は、前記領域内に仮想的に設定された領域であって前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成する
基地局装置。 A base station device for detecting the position of a mobile terminal,
An acquisition unit that acquires, from the mobile terminal, directivity information related to the directivity of the beam formed toward the mobile terminal obtained by beam sweeping;
A generating unit that generates position information of the mobile terminal located in an area where the beam sweeping is performed,
The generation unit is an area virtually set in the area and is based on the directivity information from a plurality of grid areas corresponding to a plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping. A base station apparatus that specifies a grid area corresponding to the position of the mobile terminal and generates the position information based on the specified grid area.
請求項10に記載の基地局装置。 11. The base according to claim 10, further comprising a control unit configured to set a beam width of a beam corresponding to each of the plurality of grid areas so as to be different according to a distance between the plurality of grid areas and the base station apparatus. Station equipment.
前記基地局装置によるビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を取得する取得ステップと、
前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成ステップと、を含み、
前記領域に、前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域を仮想的に設定するステップをさらに含み、
前記生成ステップは、前記複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成する
位置検出方法。 A position detection method for detecting the position of a mobile terminal that is in communication connection with a base station device,
An acquisition step of acquiring directivity information related to the directivity of a beam formed toward the mobile terminal obtained by beam sweeping by the base station device;
Generating position information of the mobile terminal located in an area where the beam sweeping is performed,
The method further includes the step of virtually setting a plurality of grid regions corresponding to a plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping in the region,
The generation step specifies a grid area corresponding to the position of the mobile terminal based on the directivity information from the plurality of grid areas, and generates the position information based on the specified grid area. Method.
前記コンピュータプログラムは、
前記基地局装置が行うビームスイーピングによって得られる、前記移動端末に向けて形成されるビームの指向性に関する指向性情報を取得する取得ステップと、
前記ビームスイーピングが行われる領域内に位置する前記移動端末の位置情報を生成する生成ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、
前記領域に、前記ビームスイーピングにおいて用いられる指向性の異なる複数のビームそれぞれに対応する複数のグリッド領域を仮想的に設定するステップをさらに含み、
前記生成ステップは、前記複数のグリッド領域の中から、前記指向性情報に基づいて前記移動端末の位置に対応するグリッド領域を特定し、特定したグリッド領域に基づいて前記位置情報を生成する
コンピュータプログラム。 A computer program for causing a computer to execute a position detection process for detecting the position of a mobile terminal that is connected to a base station device,
The computer program is
An acquisition step of acquiring directivity information related to the directivity of a beam formed toward the mobile terminal, obtained by beam sweeping performed by the base station device;
A generation step of generating position information of the mobile terminal located in an area where the beam sweeping is performed,
The method further includes the step of virtually setting a plurality of grid regions corresponding to a plurality of beams having different directivities used in the beam sweeping in the region,
The generating step specifies a grid area corresponding to the position of the mobile terminal based on the directivity information from the plurality of grid areas, and generates the position information based on the specified grid area. .
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