JP3746210B2 - 位置測定システムおよび位置測定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動端末を利用した位置測定システムおよび位置測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
人工衛星から発射される電波を利用したGPSに代わる簡易型の位置測定システムとして、セルラ無線基地局を使った位置測定システムが知られている。特に、送受信信号をPN符号系列によってスペクトル拡散するCDMA(Code Division Multiple Access)方式を採用したディジタル・セルラシステムは、送信側で使用するPN符号系列と受信機側で使用するPN符号系列とを位相的にも一致させる必要があるため、受信側で行うPN符号系列の位相合わせを利用して、各基地局から移動局までの拡散符号の伝搬遅延時間差を測定し、移動局の位置を測定することが可能となる。
【0003】
CDMA方式のディジタル・セルラシステムの各基地局は、基準時間t0に対してそれぞれが異なったオフセット時間tsでPN符号系列を発生させることにより、同一PN符号系列によるCDMAを実現している。また、各基地局は、PN符号にウォルシュ符号を掛け合わせることにより、複数のチャネルを形成している。移動局と同期をとるためにPN符号が繰り返して送信されるパイロット・チャネルでは、ウォルシュ符号はゼロとなっている。ウォルシュ符号を変えることによって、時刻情報送信用のシンク・チャネルと、発/着信時およびハンドオフ用の制御信号の送信に利用される複数のページング・チャネルと、最大64通りのトラフィック・チャネルとが形成される。
【0004】
上述したディジタル・セルラシステムにおける移動局の位置測定技術は、例えば、特開平7−181242号公報に記載されている。上記従来技術では、移動局が、基地局毎に予め定められているスペクトル拡散符号(PN符号系列)の差分(PNオフセット)を入手し、複数の基地局からパイロット信号として送信されたスペクトル拡散符号の受信時刻から上記差分(PNオフセット)に対応する時間を減算することによって、スペクトル拡散符号の伝搬遅延時間差を得るようにしている。
【0005】
図2は、上記従来技術による測位方法の原理を概略的に示した図であり、MSは移動局、BS1、BS2、BS3は基地局、(X1、Y1)、(X2、Y2)、(X3、Y3)は、基地局BS1、BS2、BS3の位置座標、t0はPN符号系列の送信基準時刻、ts1、ts2、ts3は、各基地局におけるPN符号のオフセット時間、t1、t2、t3は、移動局MSにおける上記各基地局からのPN符号先頭の受信時刻を示している。上記従来技術では、各基地局の位置を(X、Y、Z)の三次元の座標で示しているが、ここでは、簡単化のための二次元空間の座標となっている。
【0006】
未知数である移動局MSの位置を(x、y)とし、基地局BS1、BS2、BS3から移動局MSまでの電波の伝搬時間をそれぞれtp1、tp2、tp3、電波の速度をcすると、次式が成り立つ。
(x−X1)2+(y−Y1)2=(tp1×c)2 ・・・(a)
(x−X2)2+(y−Y2)2=(tp2×c)2 ・・・(b)
(x−X3)2+(y−Y3)2=(tp3×c)2 ・・・(c)
また、各基地局の受信タイミングは、t=t0+ts+tpとなるので、基地局BS1からのPN符号の受信時刻t1を基準にして、他の基地局BS2、BS3からのPN符号受信時刻の時間差dt2、dt3を式で表すと、次式のようになる。
ここで、各基地局の位置座標(X1、Y1)、(X2、Y2)、(X3、Y3)と、PN符号のオフセット時間ts1、ts2、ts3と、受信時刻の時間差dt2、dt3が与えられれば、未知数x、y、tp1、tp2、tp3の値は、上記5つの式(a)〜(e)から求めることができる。
【0007】
図3は、上述した原理で位置を測定する特開平7−181242号公報に記載された移動端末(移動局MS)の受信回路の1例を示す。
62は、パイロット・チャネルで受信されるPN符号の到来タイミングを決定するPN符号検出回路であり、シンク・チャネル復調器60は、上記PN符号検出回路62が検出したPN符号のタイミングに従ってシンク・チャネル復号用のPN符号とウォルシュ符号を発生し、シンク・チャネルデータを復調する。
【0008】
この回路例では、通信中の基地局の位置を示す座標情報とPNオフセットがシンク・チャネルで受信されることを前提としている。また、各基地局が、自局の座標情報とPNオフセットだけでなく、周辺に位置する他の基地局の座標情報とPNオフセットも上記シンク・チャネルで送信することを前提としている。ここで、PNオフセットは、各基地局に固有の値となっており、基地局を識別するための情報となる。また、PNオフセットの値に所定の係数を掛けることにより、時刻t0を基準としたPN符号のオフセット時間を算出できる。
【0009】
通信中の基地局がもつPNオフセットは、シンク・チャネル復調器60に接続されたPNオフセット量抽出回路(上記公報ではPN時間シフト量抽出回路)61で抽出され、基地局別受信タイミング抽出回路(上記公報では基地局別PN符号タイミング抽出回路)63に供給される。また、上記シンク・チャネルで送信された各基地局の座標情報が、基地局座標情報抽出回路66で抽出され、基地局座標出力回路64でPNオフセットと対応づけて記憶される。
【0010】
基地局別受信タイミング抽出回路63は、シンク・チャネル復調器60で復調された基地局(基準基地局)の受信タイミングと、PNオフセット量抽出回路61から受け取ったPNオフセットから基準のタイミングを設定し、PN符号検出器62から与えられる各PN符号タイミングの相関値に基づいて、各基地局と基準基地局との受信時間差dt1、dt2、…を特定する。一方、シンク・チャネル復調器より得られた基地局座標は、基地局座標出力回路64を介して、位置計算回路65に供給される。また、基地局別受信タイミング抽出回路63から位置計算回路65に、各基地局のPN符号オフセット時間ts1、ts2、…と受信時刻t1、t2、…が供給され、基地局座標出力回路64は、上記基地局座標出力回路64と基地局別受信タイミング抽出回路63から供給されたデータに基づいて、移動局の現在位置を計算する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
携帯電話システムでは、そのカバーエリアを拡充するために、通常の基地局の他にリピータ基地局が設置される場合がある。リピータ基地局は、アンテナを介して親局と同様の信号を送受信し、ケーブル等によって親局と接続される。リピータ基地局は、屋内や建物密集地域など、親局となる基地局からの電波が届きにくい場所に設置され、移動端末と親局との間で送受信信号を中継する。
【0012】
従来、リピータ基地局は、親局からの送信信号をリピータ基地局圏内に中継しており、パイロット信号も親局と同じものを送信している。このため、リピータ基地局の圏内に位置して、リピータ基地局と親局の両方からパイロット信号を受信した移動端末では、同一の識別信号(パイロット信号)を持つ基地局が複数箇所に存在しているように見える。上述した特開平7−181242号公報に記載された測位システムでは、リピータ基地局についての考慮はなされていない。
【0013】
本発明の目的は、リピータ基地局を含む移動無線システムを利用して、移動端末の現在位置を正確に測定できる位置測定システムおよび位置測定方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、リピータ基地局と親局の両方から電波を受信した場合でも、移動端末の現在位置を正確に測定できる位置測定システムおよび位置測定方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、リピータ基地局の信号しか受信できない位置にいても、移動端末の現在位置を正確に測定できる位置測定システムおよび位置測定方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、リピータ基地局の親局となる基地局から送信されたパイロット信号の受信タイミングと、上記リピータ基地局から送信されたパイロット信号の受信タイミングに関して、パイロット信号の送信元を識別し、リピータ基地局を1つの基地局として取り扱って、移動端末の位置測定に利用することを特徴とする。
【0015】
更に具体的に言うと、本発明は、移動端末が受信する複数の基地局からのパイロット信号の受信タイミングと、上記各基地局の位置情報およびパイロット信号の送信タイミング情報に基づいて、現在位置を算出する位置測定システムにおいて、上記移動端末が、リピータ基地局の親局となる基地局からのパイロット信号と上記リピータ基地局から送信されるパイロット信号とを識別するための手段を有し、リピータ基地局からのパイロット信号の受信タイミングと、該リピータ基地局の位置情報およびパイロット信号の送信タイミング情報を利用して、移動端末の位置を算出することを特徴とする。
【0016】
本発明の1実施例では、上記移動端末が、基地局のうちの1つを介して接続された特定のサーバから、リピータ基地局を含む該移動端末近傍の複数の基地局の位置情報とパイロット信号の送信タイミング情報を取得する。また、上記識別手段が、リピータ基地局の親局となる基地局からのパイロット信号の受信時に検出された受信タイミングについて、パイロット信号の送信元が基地局かリピータ基地局かを尤度判定によって識別する。
【0017】
本発明の他の特徴は、複数の基地局にネットワークを介して接続されたサーバが、移動端末で検出した複数の基地局からのパイロット信号の受信タイミングと、上記各基地局の位置情報およびパイロット信号の送信タイミング情報に基づいて、移動端末の現在位置を算出する端末位置測定システムにおいて、移動端末が、リピータ基地局を含む複数の基地局からパイロット信号の受信タイミングを上記サーバに通知するための手段を有し、上記サーバが、リピータ基地局の親局となる基地局から送信されたパイロット信号の受信タイミングと上記リピータ基地局から送信されたパイロット信号の受信タイミングとを識別し、上記移動端末における上記リピータ基地局からのパイロット信号の受信タイミングと、該リピータ基地局におけるパイロット信号の送信タイミングおよび位置情報を利用して、移動端末の位置を算出することにある。
【0018】
また、本発明による位置測定方法は、リピータ基地局の親局となる基地局から送信されたパイロット信号の受信タイミングと、上記リピータ基地局から送信されたパイロット信号の受信タイミングに関して、パイロット信号の送信元を識別するためのステップと、上記リピータ基地局を含む複数の基地局からのパイロット信号の受信タイミングと、上記各基地局の位置情報およびパイロット信号の送信タイミングに基づいて、上記移動端末の位置を算出するステップとを有することを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
先ず、リピータ基地局が介在した場合の問題点について説明する。
図4の(A)、(B)は、リピータ基地局の圏内に位置した移動端末におけるパイロット信号の受信状態を示す。
【0020】
(A)は、t0を基準タイミングとして、時刻t1で基地局(親局)からのパイロット信号PSBを受信し、これより弱いリピータ基地局からのパイロット信号PRPを時刻t1'で受信した場合を示す。(B)は、時刻t1で受信した基地局からのパイロット信号PSBよりも、時刻t1'で受信したリピータ基地局からのパイロット信号PRPの方が強かった場合を示す。上記何れの場合も、移動端末では、同じ基地局からのパイロット信号が異なる伝搬遅延時間で2回受信されたように見える。
【0021】
図5は、基地局BS2に接続されたリピータ基地局RP2の圏内にある移動端末MSが、リピータ基地局RP2からパイロット信号PRP2と、近傍の基地局BS1、BS3からパイロット信号PBS1、PBS3を受信した場合の位置測定結果を示す。移動端末MSが、リピータ基地局RP2からのパイロット信号PRP2を基地局BS2から送信されたパイロット信号と誤って判断した場合、破線で示すように、パイロット信号PRP2を基地局BS2の位置座標とPN符号のオフセット時間に関係付けて距離を計算し、移動端末MSの位置を計算することになる。この場合、端末の現在位置として、実際の位置P1とは異なるP2が算出される。
本発明は、このように基地局に付随してリピータ基地局が存在した場合、受信したパイロット信号の発信元が親局かリピータ基地局かを識別した上で、移動端末の位置計算を行うようにしたものである。
【0022】
図6は、本発明による位置測定システムの全体構成の1例を示す。
本発明による位置測定システムは、ネットワーク3に接続された複数の無線基地局10(10−1〜10−n)と移動端末20とからなり、基地局10のうちの少なくとも1つ(この例では基地局10−1)がリピータ基地局11−1を有し、上記ネットワーク3に基地局情報記憶装置2を備えた基地局情報サーバ1が接続されている。
【0023】
本発明では、移動端末20が、基地局情報サーバ1から、基地局情報として、接続中の基地局10−1およびその周辺に位置した基地局の位置情報とPNオフセットを入手する。この時、これらの基地局に付随するリピータ基地局の位置情報とPNオフセット情報も同時に入手し、これらの基地局情報に基づいて、パイロット信号の発生元の確認と位置計算を行う。
【0024】
図7は、移動端末20が基地局情報サーバ1から入手する基地局情報40の1例を示す。
基地局情報40は、基地局毎の複数のエントリ40−iからなり、各エントリは、基地局識別子(ID)41と、リピータの有無42と、基地局の位置情報43と、オフセット44とからなる。基地局識別子41は、基地局番号41aとPNオフセット41bで表される。セルラシステムでは、距離的に離れた複数の基地局に同一のPNオフセットが割当てられるため、システム全体として各基地局を識別するために、基地局の識別子として基地局番号41aが付される。但し、移動端末の周辺に位置した少数の基地局に着目した場合、各基地局が互いに異なったPNオフセットをもっているため、PNオフセットだけでも基地局を識別できる。
【0025】
基地局の位置情報43は、緯度43xと経度43yを含み、オフセット44は、PNオフセット41bとは別に各基地局で必然的に発生する送信パイロット信号(PN符号)の遅れ時間を意味している。本発明の実施例では、上記オフセット44の値を含めた形で、前述した式(d)、(e)に相当する時間差を計算する。
【0026】
40−1、40−2、…は、一般基地局用のエントリ、40−11、40−12、…は、リピータ基地局用のエントリであり、基地局とこれに付随するリピータ基地局との関係は、基地局識別子41に含まれる基地局番号とPNオフセットによって識別できる。図7の例では、一般基地局用のエントリにおいて付随するリピータの有無を示し、リピータ基地局用のエントリでは、リピータの有無42の値がリピータ無しの状態となっているが、このフィールドにリピータ基地局用のエントリであることを示す特定の値を設定するようにしてもよい。
【0027】
図1は、移動端末20の1実施例を示すブロック図である。
移動端末20は、アンテナ21に接続された送受信回路22と、上記送受信回路22に接続されたページング・チャネル変復調器23、トラフィック・チャネル変復調器24および測位部25と、上記測位部25に接続されたメモリ26と、上記各変復調器に接続された制御部27と、上記制御部27に接続された尤度判定部28および位置計算部29とからなる。ページング・チャネル変復調器23とトラフィック・チャネル変復調器24は、それぞれのチャネル数に応じた複数の変復調器からなっている。メモリ26には、図7に示した基地局情報40と、測位部25で検出した各基地局からのパイロット信号の受信タイミング情報が蓄積される。
尚、移動端末20は、電話機能を実現するための送受話器、表示画面、各種の入力ボタンを備えているが、これらの要素は本発明の位置測定には直接関係しないため、図面では省略されている。
【0028】
測位部25には、例えば、図3に示したように、シンク・チャネルから受信した基地局情報(基地局座標情報とPNオフセット)と、シンク・チャネル復調器で復調された基地局(基準基地局)の受信タイミングと、PN符号検出器で検出したPN符号タイミングの相関値に基づいて、各基地局の座標、パイロット信号のPNオフセット、パイロット信号の受信時間を特定する従来形式の測位部を適用できる。但し、位置計算回路65は不要であり、位置計算回路85への出力は全てメモリ26に送られる。また、基地局情報は、上記シンク・チャネルに代えて、例えば、ページング・チャネルや、測位用として用意された他の特別のチャネルから受信するようにしてもよい。また、後述するように、制御部27からサーバ1に基地局情報の送信を要求し、トラフィック・チャネルから基地局情報を受信してメモリ26、若しくはその他の領域に記憶するようにしてもよい。
【0029】
本発明では、測位部25で検出したパイロット信号の受信タイミングを、例えば、図8に示すように、基地局識別子(PNオフセット)と対応させてメモリ26に記憶する。図4で説明した基地局とリピータ基地局のパイロット信号の受信タイミングt1、t1'については、例えば、エントリ50−1で示すように、これらの基地局とリピータ基地局がもつ同一のPNオフセットに対応させて、t1とt1'を1組にして記憶する。受信タイミングt1、t1'と送信元との対応関係は、後述するように、尤度判定部28によって判定され、受信タイミングと送信元との関係を明らかにした上で、位置計算部29による端末位置の計算が実行される。
【0030】
図9は、移動端末20において、制御部27による制御の下に実行される位置測定動作のためのフローチャートを示す。
先ず、接続中の基地局を経由して、基地局情報サーバ1に基地局情報を要求し、例えば、図7に示した周辺基地局の基地局情報を取得し、メモリに記憶する(ステップ71)。次に、測位部25によって、周辺の各基地局(含むリピータ基地局)からのパイロット信号の受信タイミングを検出する(ステップ72)。パイロット信号の受信タイミング検出の詳細については、図10で後述する。
【0031】
既に取得済みとなっている基地局情報から、パイロット信号の受信タイミングが検出された基地局群の中にリピータ基地局、若しくはリピータが接続されている親基地局が含まれているか否かを判定し(ステップ73)、もし、リピータ基地局がなければ、基地局情報とパイロット信号の受信タイミングに基づいて、位置計算部29により端末位置を計算する(ステップ75)。パイロット信号の発信元としてリピータ基地局、若しくは親基地局が含まれる場合は、図11で後述する尤度判定処理によって、パイロット信号と送信元との対応関係を判定(ステップ74)した後、位置計算部29により端末位置を計算する(ステップ75)。
【0032】
図10は、受信タイミング検出(ステップ72)の詳細を示す。
受信タイミング検出は、PN符号検出器62によってパイロット信号(PN符号の位相)を1つの基地局のパイロット信号に設定した状態で、最初の受信タイミングti1を検出する(ステップ721)。この時、上記パイロット信号のPNオフセットに基づいて図7の基地局情報40を参照することにより、上記基地局に付随したリピータ基地局の有無を判定する(ステップ722)。リピータ基地局がなければ、PN符号検出器でパイロット信号(PN符号の位相)を次の基地局のパイロット信号に合わせ(ステップ725)、ステップ721に戻って、上述した動作を繰り返す。
【0033】
上記基地局に付随してリピータ基地局が存在している場合は、PN符号検出器によって一定時間内に次のパイロット信号が検出されるのを待ち(ステップ723)、パイロット信号が検出された場合は、第2の受信タイミングti'として記憶する(ステップ724)。ステップ723でパイロット信号が検出しないまま一定時間が経過した場合、または、ステップ724で第2の受信タイミングti'を検出した場合は、パイロット信号を次の基地局のパイロット信号に合わせ(ステップ725)、ステップ721に戻って、上述した動作を繰り返す。
ステップ721、724で検出された受信タイミングは、図8に示した形式で記憶され、全ての基地局についてパイロット信号の検出動作を完了した時(ステップ725)、受信タイミングの検出処理を終了する。
【0034】
次に、ステップ74で行う尤度判定について説明する。
基地局に付随してリピータ基地局が存在し、最初の受信タイミングtiと第2の受信タイミングti'が検出された場合は、これらの受信タイミングが基地局からのパイロット信号の受信タイミングTbsとリピータ基地局からの送パイロット信号の受信タイミングTrptのどちらに該当するかを尤度計算により判定する。この場合、
(1)タイミングtiが基地局からの受信タイミングTbsで、タイミングti'がリピータ基地局からの受信タイミングTrptとなるケース:
C( ti, ti' || Tbs, Trpt )、
(2)タイミングti'がリピータ基地局からの受信タイミングTrptで、タイミングtiが基地局からの受信タイミングTbsとなるケース:
C( ti, ti' || Trpt, Tbs )、
の2つのケースについて、それぞれ尤度計算を行い、最適となるものを選択する。
【0035】
例えば、位置計算に最小自乗法を用いた場合、尤度の計算は、以下のようになる。
ここでは、信号の発信元として、リピータ基地局を含めて合計M個の基地局が観測され、且つ、測定距離の誤差が正規分布に従うものと仮定する。また、基準となる基地局の測距結果をrBASEとし、m番目の基地局の測距結果をrmとする。m番目の基地局と基準基地局と端末迄の擬似測定距離差rdif,mを測距結果rmと基準基地局の測距結果をrBASEとの差分を取って
【0036】
【数1】
と表わす。移動端末の推定位置を(xcond,ycond)、m番目の基地局の位置を(xm,ym)、基準基地局の位置を(xBASE,yBASE)とする。各基地局間の擬似距離差も同じく基準基地局との差分を取って
【0037】
【数2】
と表わす。ここで、dmは、
【0038】
【数3】
であり、dBASEは、
【0039】
【数4】
である。
【0040】
基準基地局の測定結果が正しいとすると、正規分布を仮定した系の尤度は、真値との距離の2乗に比例する。このことから、コスト関数Fは次式で表わすことができる。
【0041】
【数5】
従って、パイロット信号の基地局からの受信タイミングをTbs、リピータ基地局からの受信タイミングをTrptとした場合、基地局とリピータ基地局の受信タイミングの組み合わせに対するコスト関数FTIMは、
【0042】
【数6】
で表すことができ、最も尤度の高い基地局とリピータ基地局の受信タイミングの組み合わせは、
【0043】
【数7】
を与えるTbs、Trptとなる。
【0044】
本発明では、例えば、上述した計算方式を用いて、最も尤度の高い発信元と受信タイミングの組み合わせを求めた上で、移動端末の位置を算出する。
【0045】
第2の受信タイミングti'が検出されなかった場合は、最初の受信タイミングtiが基地局からの受信タイミングTbsとリピータ基地局からの受信タイミングTrptのどちらに該当するかを尤度計算により判定する。この場合に計算するケースは、
(3)タイミングtiが基地局からの受信タイミングTbsであるケース:
C( ti || Tbs )、
(4)タイミングtiがリピータ基地局からの受信タイミングTrptであるケース: C( ti || Trpt )
の2つであり、これらの中で尤度の高いケースを適用する。
【0046】
図11は、尤度判定ステップ74の詳細を示すフローチャートである。
先ず、受信タイミングが2つ検出されたか否かをチェックする(ステップ741)。2つの受信タイミングが検出された場合は、受信タイミングtiが基地局のもの、ti'がリピータ基地局のものと仮定して、コスト関数F1を算出する(ステップ742)。次に、受信タイミングti'が基地局のもの、tiがリピータ基地局のものと仮定して、コスト関数F2を算出し(ステップ743)、得られた2つのコスト関数F1、F2の値を比較する(ステップ744)。F1<F2の場合は、tiが基地局、ti'がリピータ基地局の受信タイミングと決定し(ステップ745)、逆にF1>F2の場合は、ti'が基地局、tiがリピータ基地局の受信タイミングと決定する(ステップ746)。
【0047】
受信タイミングが1つしか検出されなかった場合は、受信タイミングtiが基地局のものと仮定して、コスト関数F3を算出する(ステップ752)し、次に、受信タイミングtiがリピータ基地局のものと仮定して、コスト関数F4を算出し(ステップ753)、2つのコスト関数F3、F4の値を比較する(ステップ754)。F3<F4の場合は、tiが基地局の受信タイミングと決定し(ステップ755)、逆にF3>F4の場合は、tiがリピータ基地局の受信タイミングと決定する(ステップ756)。
【0048】
メモリ26に記憶されたリピータ付き基地局からのパイロット信号の受信タイミングについて、上述した尤度判定処理を繰り返し、リピータ付きの全ての基地局について尤度判定を完了した時(ステップ760)、尤度判定処理を終了して、位置計算ステップ75を実行する。位置計算には、リピータ基地局と親局の両方のデータを使用することができる。
【0049】
以上の実施例では、移動端末20の周辺に位置した基地局の情報を基地局情報サーバ1から取得したが、測位機能が有効となる特定範囲内の基地局情報を記憶した専用のメモリを移動端末ユーザに配布し、この専用メモリを制御部27に接続して、位置計算に必要な基地局情報を読み出すようにしてもよい。また、リピータ付きの基地局からのパイロット信号の受信タイミングを検出中に、基地局またはリピータ基地局の何れか一方のパイロット信号のみが受信された場合、例えば、パイロット信号の検出に適用される閾値を変更するなど、受信タイミングの検出方法を変えた状態で、もう一方の受信タイミングを探すようにしてもよい。
【0050】
上述した実施例では、移動端末20に位置計算機能を設けたが、移動端末20の構造を簡単化するために、尤度判定部28と位置計算部29の機能を図6に示した基地局情報サーバ1に設けておき、各移動端末20の制御部27から、図8に示したタイミング情報50を含む位置計算要求メッセージを基地局情報サーバ1に送信し、上記基地局情報サーバ1が基地局情報2を利用して端末位置を算出し、計算結果(端末位置)を要求元の移動端末に通知するようにしてもよい。端末位置の計算は、ネットワーク3に接続された上記基地局情報サーバ1とは別の位置計算専用のサーバによって実行するようにしてもよい。
【0051】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、移動端末で検出されたパイロット信号の送信元を確認した上で位置計算を行うようにしているため、基地局とリピータ基地局が同一のパイロット信号を送信した場合でも、発信元の誤認による端末位置の誤計算を防止できる。また、通常の基地局とリピータ基地局の双方からパイロット信号を受信した場合、リピータ基地局を1つの基地局として扱うことによって、測位に利用できる基地局数を増加することが可能となる。
【0052】
本発明によれば、リピータ基地局の信号と基地局の信号を区別して端末位置を測定できるため、例えば、地下街のように、リピータ基地局からの信号しか受信できない場所においても、端末位置を知ることが可能となる。これによって、携帯電話で通話可能であるにもかかわらず、位置測定ができないといった利用者の不便を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による移動端末の1実施例を示すブロック図。
【図2】従来公知の移動端末の測位方法を説明するための図。
【図3】測位機能を備えた従来の移動端末の回路主要部の1例を示す図。
【図4】リピータ基地局の圏内に位置した移動端末におけるパイロット信号の受信状態を説明するための図。
【図5】リピータ基地局から受信したパイロット信号による位置測定の問題点を説明するための図。
【図6】本発明による位置測定システムの1実施例を示す全体構成図。
【図7】本発明で位置測定に使用される基地局情報を示す図。
【図8】本発明において検出されるパイロット信号の受信タイミングの記憶形式を示す図。
【図9】本発明による位置測定の手順を示すフローチャート。
【図10】図9における受信タイミング検出72の詳細を示すフローチャート。
【図11】図9における受信タイミング尤度判定74の詳細を示すフローチャート。
【符号の説明】
1:基地局情報サーバ、2:基地局情報データベース、3:ネットワーク、10:基地局、11:リピータ基地局、20:移動端末、21:アンテナ、22:送受信回路、23:ページング・チャネル変復調器、
24:トラフィック・チャネル変復調器、25:測位部、26:メモリ、
27:制御部、28:尤度判定部、29:位置計算部、
60:シンク・チャネル復調器、61:PNオフセット抽出回路、
62:PN符号検出器、63:基地局別受信タイミング抽出回路、
64:基地局座標出力回路、65:位置計算回路。
Claims (4)
- 移動端末が受信する複数の基地局からのパイロット信号の受信タイミングと、上記各基地局の位置情報およびパイロット信号の送信タイミング情報に基づいて、移動端末の位置を算出する位置測定システムにおいて、
上記移動端末が、リピータ基地局の親局となる基地局から送信されたパイロット信号と上記リピータ基地局から送信された親局と同一のパイロット信号とを尤度判定によって識別するための手段を有し、リピータ基地局からのパイロット信号の受信タイミングと、該リピータ基地局の位置情報およびパイロット信号の送信タイミング情報を利用して、移動端末の位置を算出することを特徴とする位置測定システム。 - 前記移動端末が、前記基地局のうちの1つを介して接続された特定のサーバから、前記リピータ基地局を含む該移動端末近傍の複数の基地局の位置情報とパイロット信号の送信タイミング情報を取得することを特徴とする請求項1に記載の位置測定システム。
- それぞれ固有のタイミングでパイロット信号を送信する複数の基地局と、
上記複数の基地局にネットワークを介して接続されたサーバと、
近傍の複数の基地局からパイロット信号を選択的に受信する移動端末とからなり、
上記サーバが、移動端末で検出した複数の基地局からのパイロット信号の受信タイミングと、上記各基地局の位置情報およびパイロット信号の送信タイミング情報に基づいて、移動端末の現在位置を算出する端末位置測定システムにおいて、
上記基地局のうちの少なくとも1つがリピータ基地局を有し、
上記移動端末が、リピータ基地局を含む複数の基地局からパイロット信号の受信タイミングを上記サーバに通知するための手段を有し、
上記サーバが、リピータ基地局の親局となる基地局から送信されたパイロット信号の受信タイミングと上記リピータ基地局から送信された親局と同一のパイロット信号の受信タイミングとを尤度判定によって識別するための手段を有し、上記移動端末における上記リピータ基地局からのパイロット信号の受信タイミングと、該リピータ基地局におけるパイロット信号の送信タイミングおよび位置情報を利用して、移動端末の位置を算出することを特徴とする位置測定システム。 - 移動端末が受信する複数の基地局からのパイロット信号の受信タイミングと、上記各基地局の位置情報およびパイロット信号の送信タイミング情報に基づいて、上記移動端末の位置を算出する端末位置の測定方法において、
リピータ基地局の親局となる基地局から送信されたパイロット信号の受信タイミングと、上記リピータ基地局から送信された親局と同一のパイロット信号の受信タイミングに関して、パイロット信号の送信元を尤度判定によって識別するためのステップと、
上記リピータ基地局を含む複数の基地局からパイロット信号の受信タイミングと、上記各基地局の位置情報およびパイロット信号の送信タイミングに基づいて、上記移動端末の位置を算出するステップとを有することを特徴とする位置測定方法。
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