JP4111951B2 - モバイルユニットの速度および位置を決定するための方法及びシステム - Google Patents
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Description
WTRU_X=ΔX+PS_position_X
式1
ただし、ΔXはWTRUからPSまでのX距離であり、PS_position_XはPSのX座標である。WTRU位置のWTRU_Yを、式2によって見つけることができる。
WTRU_Y=ΔY+PS_position_Y 式2
ただし、ΔYはWTRUからPSまでのY距離であり、PS_position_YはPSのY座標である。
Azimuth(WTRU)=tan−1(ΔY/ΔX)
式4
ただし、Azimuthは度単位のアジマス角である。
距離=10(パスロス−32.4−20log(f))/20 式5
ただし、fはMHz単位の中心搬送周波数であり、距離はKm単位であり、パスロスはdB単位である。距離を計算するためのもう1つの方法は平面地上伝搬モデル(plane earth propagation model)であり、これを式6によって例示する。
距離=10(パスロス+20log(HbHm))/40 式6
ただし、Hbは基地局アンテナの高さ(m)であり、Hmは移動局アンテナの高さ(m)であり、距離はm単位である。距離を計算するためのさらにもう1つの方法は、パスロス計算のためのcost−231 Hataモデルであり、式7によって例示する。
パスロス=46.3+33.9log(f)−13.82log(Hb)−a(Hm)+(44.9−(6.55log(Hb)))*log(距離)+Cm
式7
また、距離については、式8の通りである。
距離=10(パスロス−46.3−33.9log(f)+13.82log(Hb)−a(Hm)−Cm/(44.9−6.55log(Hb)))
式8
ただし、HbおよびHmは、m単位の基地局およびWTRUのアンテナの高さであり、fはMHz単位の中心周波数であり、距離はKm単位であり、aは中小都市向けのモバイルのアンテナの高さのための、dB単位の相関係数であり、これを式9に例示する。
(Hm)=(1.1logf−0.7)Hm−1.56logf+0.8
式9
ただし、Cmの値は、郊外(suburban)または地方環境に応じて変化する。郊外環境モデルでは、Cm値は0dBであり、大都市環境モデルでは、3dBの値が使用される。
速度=Δ位置/Δ時間
式10
ただし、Δ位置は位置の変化であり、Δ時間は時間の変化である。
速度=(Pn−Pn−1)/(Tn−Tn−1)
式11
ただし、PnおよびTnは、WTRU16の現在位置および現在時間を表し、Pn−1およびTn−1は、以前の位置およびその関連付けられた時間を表す。
Claims (18)
- 無線送受信ユニット(WTRU)の位置、移動方向及び速度を決定する方法であって、前記方法は、
既知の場所から指向性ビームでもってネットワークステーションから無線通信信号を送信するステップであって、前記ネットワークステーションによりサービスされている各エリアにビームが時々に送信されていて、各ビームはビーム識別情報を有するステップと、
WTRUが送信された複数の指向性ビームを受信するステップであって、受信された各ビームはビーム識別情報を含んでいるステップと、
各受信された複数のビームについて、前記WTRUがそれぞれの受信された信号強度を測定して、それぞれのビーム識別情報データをそれぞれの測定された受信された信号強度と共に記憶するステップと、
前記WTRUが前記ネットワークステーションへ複数の受信されたビームについて記憶されたビーム識別情報と受信された信号強度データを送信するステップと、
前記WTRUが受信するステップと、前記WTRUが測定して記憶するステップと、前記WTRUが送信するステップとは、前記ネットワークステーションから連続して送信された3つ以上の選ばれた数の指向性ビームに関して実行され、
前記WTRUから受信された複数の受信されたビームのビーム識別情報と受信信号強度とを使用して、前記WTRUの位置、移動方向及び速度を推定するステップと、
を備えることを特徴とする方法。 - 前記各ビームについてビーム識別情報データを記憶するステップは、ビームの方向とビームが送信された時間とビームの送信電力とを記憶することを含み、
前記WTRUの位置と、移動方向及び速度とを推定するステップは、
各複数のビームについて、ビーム識別情報データと受信信号強度データとから信号経路損失を計算し、
前記計算された経路損失から、既知の送信場所のネットワークステーションからWTRUまでの距離を複数のビームの各々について推定し、
既知の送信場所のネットワークステーションとそれぞれ推定された距離から、前記WTRUの位置を複数のビームの各々について推定し、
複数の位置の推定とそれぞれのビームが送信された時刻との組合わせを使用して前記WTRUの移動速度及び方向を推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記ネットワークステーションから前記WTRUまでの距離は、環境ファクター、cost−231 Hataモデル、平面地上伝搬モデル、又は、自由空間モデルを使用して、推定することを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 指向性ビームの送信は、無線通信ネットワークのネットワークステーションにより実行されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 地理的エリアサービス内で無線送信/受信ユニット(WTRU)に通信サービスを提供するように構成された無線通信ネットワークのネットワークステーションであって、
前記地理的エリアサービスのセクタ内で通信サービスを提供するために指向性ビームを周期的に生成して、各ビームが所定のセクタにサービスを提供し、これにより前記指向性ビームが地理的サービスエリアの全体にサービスを集合的に提供するように構成された送信機と、
前記送信機は、各指向性ビームが少なくとも送信セクタ識別情報を含んだ指向性ビーム識別情報データを含むように前記指向性ビームを生成し、
WTRUからネットワークステーションにより送信された3つ以上の所定数のビームに関するネットワークステーションから送信され受信された指向性ビームの収集データ組を受信するように構成された受信機であって、前記収集データ組はビーム識別情報データとWTRUが受信した信号強度データとを含み、これらからそれぞれのWTRUの移動速度と方向を導出できる前記受信機と、
を備えたことを特徴とするネットワークステーション。 - 前記送信機は、各ビームの前記指向性ビーム識別情報データが、ビームの送信される方向と、ビームが送信された時刻と、ビームを送信するために使用された送信電力とを含むことを特徴とする請求項5に記載のネットワークステーション。
- 前記受信機に動作的に関連したコントローラであって、ネットワークステーションから送信された指向性ビームを受信するWTRUから受信されたデータ組に基づいて、WTRUの位置、移動の速度と方向の推定を計算するように構成された前記コントローラをさらに備えることを特徴とする請求項5に記載のネットワークステーション。
- 前記送信機は、前記指向性ビーム識別情報データが各ビームについて、ビームが送信された方向と、ビームが送信された時刻と、ビームを送信するために使用された送信電力とを含むように、前記指向性ビームを生成するように構成されていることを特徴とする請求項7に記載のネットワークステーション。
- 前記受信機は、ビーム識別情報データのデータ組を受信するように構成されていて、記指向性ビーム識別情報データは各ビームについて、ビームの方向と、ビームが送信された時刻と、ビームを送信するために使用された送信電力とを含み、
前記コントローラは、複数のビームに関連したWTRUから受信したデータ組に基づいてWTRUの位置と移動速度及び方向の推定を計算するように構成されていて、前記計算は前記ビーム識別情報データと受信信号強度データから信号経路損失を計算し、前記計算された経路損失から、既知の送信場所のネットワークステーションからWTRUまでの距離を複数のビームの各々について推定し、既知の送信場所のネットワークステーションとそれぞれ推定された距離から、前記WTRUの位置を複数のビームの各々について推定し複数の位置の推定とそれぞれのビームが送信された時刻との組合わせを使用して前記WTRUの移動速度及び方向を推定することを含むことを特徴とする請求項7に記載のネットワークステーション。 - 前記送信機は、前記指向性ビーム識別情報データが各ビームについて、ビームが送信された方向と、ビームが送信された時刻と、ビームを送信するために使用された送信電力とを含むように、前記指向性ビームを生成するように構成されていることを特徴とする請求項9に記載のネットワークステーション。
- ネットワークステーションが指向性ビームで無線通信信号を送信する無線通信ネットワークシステムにおいて使用されるように構成された無線送受信ユニット(WTRU)であって、それぞれのネットワークステーションによりサービスされている各エリアにビームが時々に送信されていて、各ビームはビーム識別情報を有するものにおいて、前記WTRUが、
ネットワークステーションにより送信されたビーム識別情報を含む指向性ビームを受信しそして受信されたビームの強度を測定するように構成された受信機と、
複数のビームについて、受信信号強度とビーム識別情報を記憶するため前記受信機と動作的に関連するメモリと、
複数のビームについて収集されたビーム識別情報データと受信信号強度データとの組をネットワークに送信するように構成された前記メモリと動作的に関連づけられた送信機と、を備え
前記メモリと前記送信機とは、連続して受信された3つ以上の選ばれた数のビームについてビーム識別情報データと受信信号強度との組を記憶して送信するように構成されていることを特徴とするWTRU。 - 地理的エリアサービス内で通信サービスをネットワークステーションを介して提供する無線通信ネットワーク内の無線送受信ユニット(WTRU)の位置、移動方向及び速度の決定を容易にするためにネットワークステーションにより使用される方法であって、前記ネットワークステーションの方法は、
各ビームが所定のセクタにサービスを提供し、これによって指向性ビームが集合的に地理的サービスエリア全体にサービスを提供するように、地理的エリアサービスのセクタにおいて通信サービスを提供するために指向性ビームを周期的に生成するステップと、
少なくとも送信セクタ識別情報を含む指向性ビーム識別情報を各指向性ビームが含むように前記指向性ビームを生成するステップと、
前記ネットワークステーションから少なくとも3つの複数の生成された指向性ビームを受信したWTRUからの収集されたデータ組を受信するステップであって、前記収集されたデータ組は、前記WTRUにより受信された少なくとも3つの複数の生成された指向性ビームの各々に関するビーム識別情報データとWTRU受信信号強度とを含み、これによって、前記受信された収集されたデータ組から前記WTRUの位置、移動方向及び速度の推定を導出することができるステップと、
を備えることを特徴とするネットワークステーションの方法。 - 前記周期的に指向性ビームを生成するステップは、各ビームについての前記指向性ビーム識別情報データがビームの送信された方向と、ビームの送信された時刻と、ビームを送信するために使用された送信電力とを含むように実行されることを特徴とする請求項12に記載のネットワークステーションの方法。
- 前記ネットワークステーションから少なくとも3つの複数の生成された指向性ビームをそれぞれが受信した複数のWTRUの各々から収集されたデータ組を受信するステップであって、前記収集されたデータ組の各々は、それぞれの前記WTRUにより受信された少なくとも3つの複数の連続して受信された指向性ビームの各々に関するビーム識別情報データとWTRU受信信号強度とを含み、
複数のWTRUから受信された収集されたデータ組に基づいて、複数の前記WTRUの位置、移動方向及び速度の推定を計算するステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項12に記載のネットワークステーションの方法。 - 前記周期的に指向性ビームを生成するステップは、各ビームについての前記指向性ビーム識別情報データがビームの送信された方向と、ビームの送信された時刻と、ビームを送信するために使用された送信電力とを含むように実行されることを特徴とする請求項14に記載のネットワークステーションの方法。
- 前記ビーム識別情報の収集されたデータ組を受信するステップは、各ビームについての前記指向性ビーム識別情報データがビームの送信された方向と、ビームの送信された時刻と、ビームを送信するために使用された送信電力とを含むものであるように実行され、
前記WTRUの位置と移動速度及び方向の推定の計算をするステップは、複数のビームに関連してWTRUから受信したデータ組に基づいて、複数のビームの各々について、ビーム識別情報データと受信信号強度データから信号経路損失を計算し、該信号経路損失から複数のビームの各々について既知の送信場所のネットワークステーションからWTRUまでの距離を推定し、それぞれの該推定された距離と前記既知の送信場所のネットワークステーションから、複数のビームの各々について前記WTRUの位置を推定し、そして位置の推定の複数をそれぞれのビームが送信された時刻と組合わせて使用することにより前記WTRUの移動の速度及び方向を推定することを特徴とする請求項14に記載のネットワークステーションの方法。 - 前記周期的に指向性ビームを生成するステップは、各ビームについての前記指向性ビーム識別情報データがビームの送信された方向と、ビームの送信された時刻と、ビームを送信するために使用された送信電力とを含むように実行されることを特徴とする請求項16に記載のネットワークステーションの方法。
- 各ビームがビーム識別情報を含み、それぞれのネットワークステーションによりサービスされる各エリアにビームが時々に送信されるように、ネットワークステーションが指向性ビームにより無線通信信号を送信する無線通信ネットワーク内で使用されるように構成された無線送受信ユニット(WTRU)の方法であって、前記WTRUの方法は、
ネットワークステーションにより送信されたビーム識別情報を含む指向性ビームを受信し、そして受信信号強度を測定するステップと、
複数のビームについてビーム識別情報データと受信信号強度とを記憶するステップと、
前記ネットワークへ複数のビームについて収集されたビーム識別情報と受信信号強度データを送信するステップと、を備え
ビーム識別情報と受信信号強度の組みを前記記憶するステップ及び前記送信するステップは、3つ以上の選ばれた数の連続して受信されたビームに関して実行されることを特徴とするWTRUの方法。
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