JP4378838B2 - Mobile station terminal, mobile radio communication system and method - Google Patents

Mobile station terminal, mobile radio communication system and method Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置が検出される移動局端末，移動局の位置検出機能を備えた移動体無線通信システム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セルラ方式による移動体無線通信システムにおいて、移動局が複数の基地局からの送信信号を受信する場合、移動局と各基地局との位置関係を計算することによって移動局の位置を特定することができる。
【０００３】
この場合、各基地局と移動局との間の信号伝播時間Ｔdを観測する。信号伝播時間Ｔdは、位置検出装置に送信される。位置検出装置では、Ｔdと、予め既知である各基地局の位置情報を用いた三辺測量を行うことによって移動局の位置を算出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特に移動体通信の場合、基地局から送信される信号は、建物等の障害物により散乱・反射されるため、実際の信号は、複数の散乱波となって、異なる行路長をもった複数の伝送路を伝播されて移動局に到来している。これを、マルチパスフェーディングという。このマルチパスフェーディングによって、移動局における受信信号の到達時刻には、各伝送路の行路長差に相当する時間差が生じる。また移動局で受信する信号強度は、ランダムに変化することとなる。
【０００５】
したがって、到達時刻から算出される基地局と移動局との間の信号伝播時間Ｔdは、マルチパスフェーディングによって発生した複数の散乱波のうちのどの散乱波の到達時刻を選択するかによって変動する。即ち、計算される基地局と移動局との間の距離は変化してしまう。
【０００６】
特に、基地局と移動局とが遮蔽されている場合、送受信される信号は、直線距離で直接伝播することができず、マルチパスフェーディングによって発生した散乱波のみが伝播される。
【０００７】
そのため、基地局と移動局とが遮蔽されている場合やマルチパスフェーディングが起こる条件下では、正確な到達時刻、即ち正確な基地局と移動局との間の距離を算出することが困難になるという問題がある。
【０００８】
仮に、到来時間が１μｓずれたときの基地局と移動局との間の距離の誤差を計算すると、下記計算式により、誤差は３００ｍ程度となることが判る。
【０００９】
３００，０００，０００［ｍ／ｓ］×１［μｓ］＝３００［ｍ］
電波の伝播速度が大気中で約３００，０００，０００ｍ／ｓであること、及び散乱波の到来時間の分布が、例えば郊外において最大数十μｓ，市街地において最大数μｓであることを考慮すると検出される位置に数百ｍ〜数ｋｍ単位の誤差を生じることになるが、従来の位置検出装置では、誤差を含んだ状態で表示されるという問題点があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、移動局の位置検出機能を備えた移動体無線通信システムにおいて、検出される位置の精度を算出することが可能な移動体無線通信システムを提供すること目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明に係る移動局端末は、複数の基地局との間で無線により互いに通信を行い、上記複数の基地局との通信における信号伝播時間から検出された位置情報を受信する移動局端末であって、上記複数の基地局から送信されて移動局端末に到達する複数の到来波を受信する受信手段と、受信される上記複数の到来波の信号強度を信号別に時間軸にて分解測定し、上記複数の到来波の信号強度の時間分布を検出する信号検出手段と、上記信号強度の時間分布から位置情報の精度を算出する精度算出手段と、上記到来波を受信した時刻と、上記到来波に対する応答を上記基地局に対して送信した時刻との送受信時間差を検出する時間差検出手段と、上記複数の基地局に対して上記送受信時間差を送信する送信手段と、上記位置情報と上記精度とを表示する表示手段とを備える。
【００１２】
このような移動局端末は、信号検出手段において、受信される複数の信号の信号強度を信号別に時間軸にて分解測定して複数の信号の信号強度の時間分布を検出し、精度検出手段において、信号強度の時間分布から位置情報の精度を算出して、表示手段においてこれを表示する。
【００１３】
また、上述した目的を達成するために、本発明に係る移動体無線通信システムは、複数の基地局と移動局と間の信号伝播時間から移動局の位置情報を検出する移動体無線通信システムにおいて、上記移動局と無線により互いに通信を行い、上記移動局に対して信号を送信した時刻と、上記信号に対する応答を上記移動局から受信した時刻との基地局送受信時間差を検出する複数の基地局と、上記複数の基地局から送信されて上記移動局に到達する複数の到来波を受信する受信手段と、受信される上記複数の到来波の信号強度を信号別に時間軸にて分解測定し、上記複数の到来波の信号強度の時間分布を検出する信号検出手段と、上記信号強度の時間分布から上記位置情報の精度を算出する精度算出手段と、上記到来波を受信した時刻と、上記到来波に対する応答を上記基地局に対して送信した時刻との移動局受送信時間差を検出する時間差検出手段と、上記複数の基地局に対して上記移動局受送信時間差を送信する送信手段と、上記位置情報と上記精度とを表示する表示手段とを備える移動局端末と、上記基地局送受信時間差と上記移動局受送信時間差とから上記移動局の位置を検出する位置検出装置とを備える。
【００１４】
このような移動体無線通信システムは、移動局の信号検出手段において、受信される複数の信号の信号強度を信号別に時間軸にて分解測定して複数の信号の信号強度の時間分布を検出し、精度検出手段において、位置検出装置で算出された位置情報の精度を信号強度の時間分布から算出して、表示手段においてこれを表示する。
【００１５】
更に、上述した目的を達成するために、本発明に係る移動体無線通信方法は、複数の基地局と移動局と間の信号伝播時間から移動局の位置を検出する移動体無線通信方法において、上記移動局と無線により互いに通信を行う複数の基地局との間で、上記移動局に対して信号を送信した時刻と、上記信号に対する応答を上記移動局から受信した時刻との基地局送受信時間差を検出する基地局送受信時間差検出工程と、上記複数の基地局から送信されて上記移動局に到達する複数の到来波を受信する受信工程と、上記移動局において受信される上記複数の到来波の信号強度を、信号別に時間軸にて分解測定し、上記複数の到来波の信号強度の時間分布を検出する信号検出工程と、上記信号強度の時間分布から上記移動局の位置の精度を算出する精度算出工程と、上記到来波を受信した時刻と、上記到来波に対する応答を上記基地局に対して送信した時刻との移動局受送信時間差を検出する時間差検出工程と、上記複数の基地局に対して上記移動局受送信時間差を送信する送信工程と、上記基地局送受信時間差と上記移動局受送信時間差とから上記移動局の位置を検出する位置検出工程と、上記移動局の上記位置情報と上記精度とを表示する表示工程とを備える。
【００１６】
このような移動体無線通信方法は、信号検出工程において、受信される複数の信号の信号強度を信号別に時間軸にて分解測定して複数の信号の信号強度の時間分布を検出し、精度検出工程において、位置検出工程で算出された位置情報の精度を信号強度の時間分布から算出して、表示工程においてこれを表示する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
本発明の実施の形態の一構成例として示す移動体無線通信システムは、互いに通信が可能な複数の基地局と移動局との間で送受信される信号の伝播時間から移動局の位置を算出するセルラ方式による移動体無線通信システムであって、更に、建物等の障害物により散乱・反射されて複数の散乱波となって異なる行路長を有する複数の散乱波として移動局に到来するマルチパスフェーディング下において、移動局に到来する基地局からの各散乱波の強度と到来時間の分布を検出することによって、ここで算出される移動局の位置の精度を決定するものである。
【００１９】
このような移動体無線通信システム１の概略を、図１に示す。移動体無線通信システム１は、移動局２と、基地局３，基地局４及び基地局５とが無線により互いに通信可能とされ、更に、基地局３乃至基地局５に接続されて各基地局から位置検出に必要なデータを受信する位置検出装置６を備えている。
【００２０】
移動局２は、例えば携帯型通信端末であり、ここでは携帯型電話機である。移動局２の構成について、図２を用いて説明する。
【００２１】
移動局２は、基地局からの信号を受信する高周波受信回路１０と、アナログ信号をデジタル信号へと変換するアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１と、受信信号の信号強度を時間軸にて分解測定する遅延プロファイル検出回路１２と、信号強度から後述の位置情報の精度を算出する精度検出回路１３と、入力される信号を復調する復調回路１４と、受信した信号に対する応答を送信するまでの時間を検出する送受信タイミング差検出回路１５と、信号を変調して出力する変調回路１６と、デジタル信号をアナログ信号へと変換するデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器１７と、基地局へと信号を送信する高周波送信回路１８と、位置情報及び携帯型電話機である当該移動局の操作に関する情報を表示する表示部１９と、基地局からの種々の信号を受信する、及び／又は基地局へと種々の信号を送信するアンテナ２０とを少なくとも備えている。
【００２２】
上述の移動局２において、高周波受信回路１０は、アンテナ２０を介して、基地局３，基地局４及び基地局５からのアナログ信号を受信し、Ａ／Ｄ変換器１１へと送る。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換器１１は、高周波受信回路１０からのアナログ信号をデジタル信号へと変換して遅延プロファイル検出回路１２へと送る。
【００２４】
遅延プロファイル検出回路１２は、Ａ／Ｄ変換器１１からのデジタル信号の信号強度を時間軸で分解し、信号強度の時間分布（以下、遅延プロファイルと記す。）を検出する。遅延プロファイル検出回路１２は、検出した遅延プロファイルを精度検出回路１３へと送る。また、遅延プロファイル検出回路１２は、Ａ／Ｄ変換器１１から入力されるデジタル信号を送受信タイミング差検出回路１５へと送る。
【００２５】
精度検出回路１３は、遅延プロファイルから位置情報の精度を決定し、決定された位置情報の精度を示すデータを表示部１９へと送る。
【００２６】
復調回路１４は、Ａ／Ｄ変換器１１からの信号を復調して表示部１９へと送る。
【００２７】
送受信タイミング差検出回路１５は、複数の散乱波となって到来する基地局からの信号の中で、最も早い信号が到達した時刻と、最も遅い信号が到達した時刻とをカウントし、前者と後者との時間差（以下、移動局送受信タイミング差と記す。）を算出する。移動局送受信タイミング差は、移動局２に到達する散乱波の到達時刻のタイムラグを示している。移動局送受信タイミング差は、位置検出装置６において移動局２の位置を算出する際に使用されるため基地局に対して返信される。送受信タイミング差検出回路１５は、この移動局送受信タイミング差を示すデータを変調回路１６へと送る。
【００２８】
変調回路１６は、送受信タイミング差検出回路１５からの移動局送受信タイミング差を示すデータを変調して高周波送信回路１８へと送る。
【００２９】
Ｄ／Ａ変換器１７は、変調回路１６からのデジタル信号をアナログ信号へと変換し、高周波送信回路１８へと送る。
【００３０】
高周波送信回路１８は、アンテナ２０を介してＤ／Ａ変換器１７からのデジタル信号を各基地局に対して送信する処理を行う。
【００３１】
表示部１９は、検出された移動局２の位置情報、及び位置情報の精度等を受信し表示する。また表示部１９は、当該移動局２の携帯型電話機としての他の設定の設定や通話に係る諸事項の表示も行うが、詳細については省略する。
【００３２】
アンテナ２０は、各基地局から送信される信号を受信し、高周波受信回路１０へと送る。或いは高周波送信回路１８からの信号を各基地局に対して送信する。
【００３３】
移動体無線通信システム１において、基地局３，基地局４及び基地局５は、移動局２との間で信号の送受信を行う。また、基地局３乃至基地局５は、移動局２に対してある信号を送信した時刻と、当該信号に対する応答を移動局２から受信した時刻とをカウントし、前者と後者との時間差（以下、基地局送受信タイミング差と記す。）を算出する。
【００３４】
基地局送受信タイミング差は、基地局から送信された信号が再び戻ってくるまでの時間を示しており、基地局送受信タイミング差は、移動局２に到達する信号のタイムラグを示す移動局送受信タイミング差を含んでいる。各基地局は、この基地局送受信タイミング差と移動局２から送られる移動局送受信タイミング差とを、位置検出装置６に対して送信する。
【００３５】
基地局３乃至基地局５は、信号を送受信するためのアンテナ及び信号の送受信に必要な他の構成を備えているが、詳細の説明は省略する。
【００３６】
位置検出装置６は、基地局３乃至基地局５と接続されて、基地局３，基地局４及び基地局５と移動局２との距離から移動局２の位置を決定する装置である。位置検出装置６は、先述の移動局送受信タイミング差と基地局送受信タイミング差とから、基地局と移動局２との間の信号の伝播時間から、移動局２と各基地局との距離を計算し、更に移動局２の位置を決定する。
【００３７】
上述のような移動体無線通信システム１をスペクトラム拡散無線通信システムに適用した場合について具体的に説明する。スペクトラム拡散無線通信システムでは、各基地局と移動局との間で信号の送受信を行う際、当該信号に拡散信号を乗算して通信を行っている。この拡散信号には、一般に擬似ランダム（Pseudorandom Noise）系列が用いられている。この擬似ランダム系列を式（１）及び式（２）に示す。
【００３８】
【数１】

Figure 0004378838
【００３９】
【数２】
Figure 0004378838
【００４０】
ただしｃnは、基地局拡散信号を示す。ｘnは、基地局送信信号を示す。ｓnは、送信符号を示す。ｒnは、移動局逆拡散後信号を示す。ｃ’nは、移動局で用意した拡散信号を示す。σ2は、拡散信号の相関が取れない場合の残留雑音電力を示す。
【００４１】
擬似ランダム信号を拡散信号として使用すると、拡散信号が乗算された当該信号を受信する受信局は、同一の拡散信号をタイミング良く相関計算する（これを、逆拡散と称する。）ことによってのみ当該信号を復調できるという特徴を有している。
【００４２】
つまり、移動局では、基地局の拡散信号ｃnと同じ信号を予め用意し、タイミングを合わせて受信信号ｘnに逆拡散信号を乗算することによって基地局の送信信号を復調することができる。
【００４３】
拡散符号の周期は、通常、送信しようとする信号の周期の整数倍とすることが好ましく、このとき移動局における逆拡散として示す式（１）及び式（２）のｎの範囲は、一般に、４〜２５６程度となる。ここで、拡散符号の位置符号をチップと呼び、拡散符号の周期を１チップ長と呼ぶ。１チップ長は、例えば１／３．８４Ｈｚとされている。
【００４４】
また、各基地局の擬似ランダム系列は、異なる系列或いは異なるタイミングを使用している。これは、移動局２と各基地局との間の通信が混信しないようにするためである。
【００４５】
本発明の実施の形態として示す移動体無線通信システム１をスペクトラム拡散無線通信システムに適用した場合、上記移動局２における遅延プロファイル検出回路１２には、例えば、いわゆるマッチドフィルタ（整合フィルタ）を使用することができる。遅延プロファイル検出回路１２の構成と動作について、図３を用いて以下に説明する。
【００４６】
図３に示すように、遅延プロファイル検出回路１２は、信号サンプルを遅延させるための遅延器３０乃至３４と、遅延された信号サンプルに係数を乗算するための係数演算器３５と、係数乗算された信号サンプルの絶対値をとる絶対値回路３６とを有している。
【００４７】
アンテナ２０を介して高周波受信回路１０に入力された基地局から送信された信号は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１でデジタル信号へと変換される。このときの標本化周波数は、拡散信号のチップレート或いはその整数倍であることが一般的である。
【００４８】
遅延プロファイル検出回路１２に送られた信号は、図３に遅延器３０乃至３４として示すＮ個の遅延器に入力される。
【００４９】
Ａ／Ｄ変換器１１が１サンプル採取すると同時に、遅延器は、受信信号サンプルを１チップ分遅延する。各遅延器に蓄えられた受信信号サンプルは、係数演算器３５に入力されることによって係数が乗算される。乗算された信号は、絶対値回路３６において絶対値が取られて出力される。即ち、この遅延プロファイル検出回路１２は、ＦＩＲ（Finite Impulse Response；有限インパルス応答）フィルタを構成している。このときの乗算係数として、前述の式（１）に示す拡散符号系列ｃnを設定すると先述した逆拡散を行うことができる。
【００５０】
１つの基地局にかかる遅延プロファイル検出時間は、ある一定の値とするのが一般的である。遅延プロファイル検出時間は、伝送路の遅延特性により選択されるが、移動局２における遅延プロファイル検出回路１２では拡散信号ｃnを変化させながら各基地局から送信される信号の遅延プロファイルを測定する際の遅延プロファイル検出時間を、例えば６２．５μｓと決めている。
【００５１】
また、遅延プロファイル検出回路１２は、図２及び図３には図示しないが移動局内に移動局内タイマを有し、拡散信号のチップ程度の分解能で時刻を計測する機能を有している。遅延プロファイル検出回路１２は、その時刻を合わせて出力することができる。このようなマッチドフィルタである遅延プロファイル検出回路１２は、従来の位置検出装置に使用していたものを使用することができる。
【００５２】
遅延プロファイル検出回路１２が、Ａ／Ｄ変換器１１からのデジタル信号の遅延プロファイルを検出して精度検出回路１３及び送受信タイミング差検出回路１５へと送出する動作を図４に示す。
【００５３】
遅延プロファイル検出回路１２は、図示しない制御回路に制御されて、ステップＳ１において、全基地局を観測したか否かの判別を行う。全基地局の観測が終了していない場合は、ステップＳ２に進んで、残る基地局が使用している拡散信号系列ｃを選択して、６２．５μｓ間の観測を行う。全基地局の観測が終了している場合は、遅延プロファイルの検出を終了する。
【００５４】
ステップＳ３において、決められた観測期間（６２．５μｓ）だけ観測されたか否かの判別を行う。所定時間の観測が終了した場合、ステップＳ１へと戻る。
【００５５】
所定時間の観測が終了しない場合は、ステップＳ４において、引き続きＡ／Ｄ変換器１１からのデジタル信号を観測する。
【００５６】
その後、ステップＳ５において、移動局内タイマの時刻を保存して、精度検出回路１３及び送受信タイミング差検出回路１５へと、デジタル信号を送ってステップＳ３へと戻る。
【００５７】
移動体無線通信システム１において、遅延プロファイル検出回路１２からの出力信号は、従来の位置検出装置と同様に送受信タイミング差検出回路１５に送られるのに加えて、精度検出回路１３にも送られる。
【００５８】
次に、移動体無線通信システム１において、各基地局と移動局２との間で信号が送受信される際の各部の動作について具体的に説明する。基地局から送信された信号は、実際には建物等に反射して散乱及び屈折を繰り返しながら伝播された後、複数の散乱波となって移動局２に到達する。この現象を、マルチパスフェーディングという。
【００５９】
図５に、各基地局から送信される信号が、移動局２に対して伝播される様子を示す。図５では、基地局３から移動局２に対して電波が送信される際の電波の経路を示している。ｌは、基地局３から移動局２へと直接伝播する直接波の行路を示し、ｌ’，ｌ”は、例えば建物等の障害物７，８において反射された後、移動局２に到達する散乱波の行路を示している。
【００６０】
したがって、基地局から送信されて移動局に到達する到来波には、図５に示すように、移動局２に対して直接伝播される行路長ｌの直接波と、障害物７，８で反射されて異なる行路長ｌ’，ｌ”の散乱波とが含まれることになる。
【００６１】
移動局２で受信された信号（以降、到来波と記す。）は、アンテナを介して高周波受信回路１０に入力され、当該高周波受信回路１０において選択・増幅される。到来波は、建物等に反射することによって生じる複数の散乱波を含んでいる。
【００６２】
到来波は、Ａ／Ｄ変換器１１において、デジタル信号に変換される。変換されて得られたデジタル信号は、遅延プロファイル検出回路１２に送られる。
【００６３】
到来波は、遅延プロファイル検出回路１２において、散乱波毎の成分に分解される。各散乱波は、散乱・屈折の度合の違いによってそれぞれ異なる行路長ｌを有するため、それぞれ異なる到来時間を有している。また、信号強度も散乱波によってそれぞれ異なる。したがって各散乱波は、遅延プロファイル検出回路１２によって、図６及び図７に示すようなスペクトルとして検出される。
【００６４】
最も早く到達する到来波の信号強度が最も大きい場合の遅延プロファイルを図６に示し、最も早く到達する到来波の信号強度が他の到来波の強度に比べて小さい場合或いは他の到来波の強度と同程度の場合の遅延プロファイルを図７に示す。図６は、最も早く到達する到来波が直接波である場合のスペクトルを示している。また、図７は、最も早く到達する到来波が直接波ではない場合のスペクトルを示している。したがって図７は、基地局と移動局とが遮蔽されている場合の遅延プロファイルを示している。
【００６５】
送受信タイミング差検出回路１５は、遅延プロファイルのスペクトルから、最も早く到達する到来波の到達時刻Ｔ2と最も遅く到達する到来波の到達時刻Ｔ3とをカウントし、前者と後者の時間差（以下、移動局送受信タイミング差Ｔmと記す。）を算出する。ここでＴ2及びＴ3は、後述の図９に対応する記号である。
【００６６】
図８は、移動局２に到来する異なる強度の信号が全て到来した後に、移動局２が信号の送信を開始する様子を示したものである。
【００６７】
移動局送受信タイミング差Ｔmは、基地局から送信される強度の異なる信号の各々が、移動局２へと到来するときの時間分布を示している。送受信タイミング差検出回路１５は、基地局３乃至基地局５に対して、それぞれ移動局送受信タイミング差Ｔmを算出している。移動局２は、散乱波を全て受信すると、この信号に対応する応答を基地局に対して送信する。
【００６８】
移動局送受信タイミング差Ｔmは、移動局２に到達する散乱波のタイムラグを示している。移動局送受信タイミング差Ｔmは、位置検出装置６において移動局２の位置を算出する際に使用されるため基地局に対して返信される。送受信タイミング差検出回路１５は、このＴmを示すデータを変調回路１６へと送る。変調回路１６は、送受信タイミング差検出回路１５からの時間差を示すデータを変調してＤ／Ａ変換器１７でアナログ信号に変換した後、高周波送信回路１８へと送る。移動局送受信タイミング差Ｔmは、アンテナ２０を通じて各基地局に送信される。
【００６９】
移動体無線通信システム１において基地局３，基地局４及び基地局５が移動局２との間で信号の送受信を行う際、基地局が信号を送信した時刻と移動局２から送信されたこの信号に対する応答を受信する時刻との間には、図９に示すような時間差が生じる。
【００７０】
図９において、Ｔ1は、基地局から信号が送信された時刻を示す。Ｔ2は、上述したように、伝送過程で散乱されて複数の散乱波となった当該信号のうち移動局２に最も早く到達した、即ち最短距離を通って到達した散乱波の到達時刻を示し、Ｔ3は、最も遅く到達した、即ち最長距離を通って到着した散乱波の到達時刻を示す。Ｔ4は、移動局２からの応答が基地局に到達した時刻を示す。
【００７１】
基地局３乃至基地局５は、移動局２に対してある信号を送信した時刻Ｔ1と、当該信号に対する応答を移動局２から受信した時刻Ｔ4とをカウントし、前者と後者の時間差（以下、基地局送受信タイミング差Ｔbと記す。）を算出する。
【００７２】
基地局送受信タイミング差Ｔbは、基地局から送信された信号に対しての応答が為されるまでの時間を示しており、Ｔbは、移動局送受信タイミング差Ｔmを含んでいる。
【００７３】
各基地局は、この基地局送受信タイミング差Ｔbと、移動局２から送られる上述の移動局送受信タイミング差Ｔmとを、位置検出装置６に対して送信する。
【００７４】
位置検出装置６では、送られた移動局送受信タイミング差Ｔmと基地局送受信タイミング差Ｔbとから、基地局と移動局２との間で信号を送信する際の伝播時間Ｔdを、各基地局に対して算出する。基地局送受信タイミング差Ｔbから、移動局送受信タイミング差Ｔmを減算して求められる時間差は、信号が基地局と移動局２との間を往復する時間を示している。従って伝播時間Ｔdは、以下に示す式（３）によって算出することができる。
【００７５】
【数３】
Figure 0004378838
【００７６】
基地局ｎと移動局２との間の信号の伝播時間Ｔdとを用いると、基地局と移動局２との間の距離は、次式（４）で決定される。
【００７７】
【数４】
Figure 0004378838
【００７８】
ただし、ｃは、信号の伝播速度であり、大気中では、約３，０００，０００ｍ／ｓとして計算することができる。
【００７９】
算出された移動局２と各基地局との間の距離ｌnを用いて三辺測量を行うことによって移動局２の位置を知ることができる。基地局の位置情報、即ち位置座標は既知であり、基地局ｎの座標は（ｘn，ｙn）で表されるものとする。
【００８０】
三辺測量とは、測量時等に地表各点の相対位置を明らかにする目的で行なわれる地点間距離測定方法であり、三辺測量を用いることによって、中心を基地局，半径を基地局及び移動局２との間の距離とする各円が互いに重なり合う部分に移動局２が位置すると決定される。
【００８１】
基地局３，基地局４及び基地局５を中心とする半径ｌnの円は、次式（５），（６），（７）の方程式の解（ｘm，ｙm）として算出される。
【００８２】
【数５】
Figure 0004378838
【００８３】
【数６】
Figure 0004378838
【００８４】
【数７】
Figure 0004378838
【００８５】
位置検出装置６は、算出された移動局２の位置情報を、基地局を介して移動局２に送信する。移動局２では、アンテナ２０を介して位置情報を受信する。位置情報は、表示部１９に表示される。
【００８６】
遅延プロファイル検出回路１２からの出力は、送受信タイミング差検出回路１５を介して位置検出装置６に返信されるだけでなく、精度検出回路１３にも送られている。精度検出回路１３では、遅延プロファイルから位置情報の精度を決定する。
【００８７】
図６に示す遅延プロファイルのように、最も早く到達した到来波（以下、最速到来波と記す。）が最も大きな信号強度である場合、この信号は、基地局から移動局２に直接到来した到来波（直接波）であると予想されるため、移動局２の位置情報の精度は高い。また、図７に示す遅延プロファイルのように、最速到来波の信号強度が他の到来波の強度に比べて小さい場合、或いは他の到来波の強度と同程度の場合、この到来波は、基地局から移動局２に直接到来した到来波（直接波）ではないと予想されるため、移動局２の位置情報の精度は低い。このように最速到来波の信号強度を検出することによって、移動局２の位置情報の精度を決めることができる。
【００８８】
以上説明したように移動体無線通信システム１は、精度検出回路１３において最速到来波の信号強度を検出することにより、位置検出装置６で算出される移動局２の位置情報の精度を決定することができる。
【００８９】
したがってユーザは、マルチパスフェーディング下で検出される移動局位置の誤差の程度を知ることができる。
【００９０】
或いは、遅延プロファイルの観測結果のスペクトルの広がりを位置情報の精度を算出するための指標とすることもできる。
【００９１】
一例として、最速到来波の到達時刻を基準とした遅延プロファイルの分散から求める場合について示す。以下に示す式（８）は、遅延プロファイルの分散を算出する式であり、式（８）の計算を行うことによって到来波を構成する散乱波の分散を知ることができる。式（８）を用いて、１つの基地局に対して１つの分散を計算する。
【００９２】
【数８】
Figure 0004378838
【００９３】
上述の式（８）において、Ｐは、最速到来波の信号強度を示す。τmは、最速到来波の到達時刻を示す。ｐ（τ）は、遅延プロファイルの形状を表す関数を示す。σn 2は、遅延プロファイルの分散を示す。
【００９４】
ここで求められる分散（σn 2）を、変形遅延スプレッドと称する。式（８）において、変形遅延スプレッド（σn 2）が小さいほど、移動局に到来する到来波の散乱が少ないことを示し、最速到来波の信号強度が直接波によるものであると判断できる。即ち、変形遅延スプレッド（σn 2）が小さいほど、検出された移動局の位置情報の精度が高いといえ、変形遅延スプレッド（σn 2）が大きいほど直接波が受信されていないと判断できるため、検出された移動局の位置情報の精度が低いといえる。
【００９５】
このように、変形遅延スプレッド（σn 2）の値を決められた値毎に段階分けすることにより、算出される移動局２の位置情報の精度を区分することができる。
【００９６】
更に、変形遅延スプレッド（σn 2）からは、誤差の程度を知ることもできる。式（８）により求められる変形遅延スプレッド（σn 2）の次元は、時間の二乗であることから、推定誤差をΔｒ［ｍ］とすると、推定誤差Δｒは、次式（９）により計算することができる。
【００９７】
【数９】
Figure 0004378838
【００９８】
ただし、σn 2は、基地局ｎに対する変形遅延スプレッドを示し、ｃは、振動の伝播速度（大気中では、約３，０００，０００［ｍ／ｓ］である。）を示す。
【００９９】
例えばΔｒが５０ｍより小さい値（Δｒ＜５０ｍ）の場合、算出される移動局２の位置情報の精度が高く、Δｒが１００ｍより大きい値（Δｒ＞１００ｍ）の場合、算出される移動局２の位置情報の精度が低く、Δｒが５０ｍと１００ｍとの間の値（５０ｍ＜Δｒ＜１００ｍ）である場合、位置情報の精度は中程度であるとすることができる。
【０１００】
精度検出回路１３が、位置情報の精度を決定する動作を図１０に示す。
【０１０１】
ステップＳ１０において、精度検出回路１３は、遅延プロファイル検出回路１２からのデジタル信号を入力する。
【０１０２】
ステップＳ１１において、精度検出回路１３は、式（８）から変形遅延スプレッドを算出する。
【０１０３】
精度検出回路１３は、ステップＳ１２において、変形遅延スプレッドの値に応じて精度を決定する。
【０１０４】
ステップＳ１３において、決定した精度を示すデータを表示部１９へと送る。表示部１９は、精度を表示する。
【０１０５】
表示の仕方は、高・中・低のように表示することもできるが、σn 2の値を更に明確に段階分けして、例えば変形遅延スプレッドの値がある値の範囲にある場合は、信頼度が何％である、というように細かく分類して表示するようにしてもよい。また、上述した式（９）によって求められる推定誤差Δｒの値を表示してもよい。
【０１０６】
位置情報と精度とを表示部１９に表示した例を図１１に模式的に示す。図１１において移動局２の位置情報は、緯度・経度によって表示され、更に、この位置情報の精度が高・中・低の３段階で表示されている。
【０１０７】
以上説明したように、移動体無線通信システム１は、精度検出回路１３において、遅延プロファイル検出回路１２で検出される遅延プロファイルのスペクトルの広がりを変形遅延スプレッドとして計算することによって、位置検出装置６で算出された移動局２の位置情報の精度を決定することができる。
【０１０８】
したがってユーザは、マルチパスフェーディング下で検出される移動局位置の誤差の程度を更に詳細な値として知ることができる。
【０１０９】
なお、位置検出装置６は、基地局３乃至基地局５に接続される以外に、何れかの基地局に備えられていてもよい。更に、基地局を統括する役割を有するような上位の基地局等に備えられていてもよい。
【０１１０】
精度検出回路１３は、位置検出装置６に組み込むことも可能である。この場合、遅延プロファイル検出回路１２によって検出された遅延プロファイルのデータが、移動局２から基地局を介して位置検出装置６へと伝送される。
【０１１１】
更に、表示される位置情報は、緯度・経度による表示だけでなく、算出された緯度・経度付近を表す他の情報を表示するようにしてもよい。例えば位置検出装置６によって算出された緯度・経度を、具体的な「住所」として表示してもよい。
【０１１２】
本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明に係る移動局端末は、信号検出手段において、受信される複数の信号の信号強度を信号別に時間軸にて分解測定して複数の信号の信号強度の時間分布を検出し、精度検出手段において、信号強度の時間分布から位置情報の精度を算出して、表示手段においてこれを表示する。
【０１１４】
したがって、本発明に係る移動局端末は、移動局の位置情報の精度を算出して表示することを可能にする。これによりユーザは、マルチパスフェーディング下で検出される移動局の位置情報の精度を知ることができる。
【０１１５】
また、本発明に係る移動体無線通信システムは、移動局の信号検出手段において、受信される複数の信号の信号強度を信号別に時間軸にて分解測定して複数の信号の信号強度の時間分布を検出し、精度検出手段において、位置検出装置で算出された位置情報の精度を信号強度の時間分布から算出して、表示手段においてこれを表示する。
【０１１６】
したがって、本発明に係る移動体無線通信システムは、位置検出装置で算出された移動局の位置情報の精度を算出して表示することを可能にする。これによりユーザは、マルチパスフェーディング下で検出される移動局の位置情報の精度を知ることができる。
【０１１７】
更に、本発明に係る移動体無線通信方法は、信号検出工程において、受信される複数の信号の信号強度を信号別に時間軸にて分解測定して複数の信号の信号強度の時間分布を検出し、精度検出工程において、位置検出工程で算出された位置情報の精度を信号強度の時間分布から算出して、表示工程においてこれを表示する。
【０１１８】
したがって、本発明に係る移動体無線通信方法は、移動局の位置情報の精度を算出して表示することを可能にする。これによりユーザは、マルチパスフェーディング下で検出される移動局の位置情報の精度を知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態として示す移動体無線通信システムの概略を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態として示す移動体無線通信システムが備える移動局の内部構成を説明するブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態として示す移動体無線通信システムが備える遅延プロファイル検出回路の内部構成を説明するブロック図である。
【図４】遅延プロファイル検出回路の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態として示す移動体無線通信システムにおいて、基地局からの信号が、障害物に反射されて移動局に伝播される際の信号の伝送路を説明する図である。
【図６】基地局から送信される信号の散乱波のうち、最も早く到達する到来波の信号強度が最も大きい場合の散乱波スペクトルを示す遅延プロファイル図である。
【図７】基地局から送信される信号の散乱波のうち、最も早く到達する到来波の信号強度が他の到来波の強度に比べて小さい場合或いは他の到来波の強度と同程度の場合の散乱波スペクトルを示す遅延プロファイル図である。
【図８】本発明の実施の形態として示す移動体無線通信システムが備える送受信タイミング差検出回路が算出する移動局送受信タイミング差Ｔmを説明する図である。
【図９】基地局と移動局との間の信号の伝播時間Ｔdを説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態として示す精度検出回路が、位置情報の精度を決定する動作を示すフローチャートである。
【図１１】移動局の位置情報と当該位置情報の精度とが表示部に表示されている様子を模式的に示した模式図である。
【符号の説明】
０ 移動体無線通信システム、２ 移動局、３，４，５ 基地局、６ 位置検出装置、７，８ 障害物、１０ 高周波受信回路、１１ Ａ／Ｄ変換器、１２ 遅延プロファイル検出回路、１３ 精度検出回路、１４ 復調回路、１５ 送受信タイミング差検出回路、１６ 変調回路、１７ Ｄ／Ａ変換器、１８ 高周波送信回路、１９ 表示部、２０ アンテナ、３０，３１，３２，３３，３４ 遅延器、３５ 係数演算器、３６ 絶対値回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile station terminal whose position is detected and a mobile radio communication system and method having a mobile station position detection function.
[0002]
[Prior art]
In a mobile radio communication system using a cellular system, when a mobile station receives transmission signals from a plurality of base stations, the position of the mobile station can be specified by calculating the positional relationship between the mobile station and each base station. it can.
[0003]
In this case, the signal propagation time T between each base station and the mobile stationdObserve. Signal propagation time TdIs transmitted to the position detection device. In the position detection device, TdThen, the position of the mobile station is calculated by performing triangulation using the position information of each base station that is known in advance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, especially in the case of mobile communication, the signal transmitted from the base station is scattered and reflected by an obstacle such as a building, so the actual signal becomes a plurality of scattered waves and has different path lengths. It is transmitted through a plurality of transmission paths and arrives at the mobile station. This is called multipath fading. Due to this multipath fading, a time difference corresponding to the difference in the path length of each transmission path occurs at the arrival time of the received signal at the mobile station. In addition, the signal strength received by the mobile station changes randomly.
[0005]
Therefore, the signal propagation time T between the base station and the mobile station calculated from the arrival timedFluctuates depending on which scattered wave arrival time is selected from among a plurality of scattered waves generated by multipath fading. That is, the calculated distance between the base station and the mobile station changes.
[0006]
In particular, when a base station and a mobile station are shielded, a signal to be transmitted / received cannot directly propagate at a linear distance, but only a scattered wave generated by multipath fading is propagated.
[0007]
Therefore, when the base station and the mobile station are shielded or under conditions where multipath fading occurs, it is difficult to calculate an accurate arrival time, that is, an accurate distance between the base station and the mobile station. There is a problem of becoming.
[0008]
If the error of the distance between the base station and the mobile station when the arrival time is shifted by 1 μs is calculated, it can be seen that the error is about 300 m according to the following calculation formula.
[0009]
300,000,000 [m / s] × 1 [μs] = 300 [m]
Detection takes into account that the propagation speed of radio waves is about 300,000,000 m / s in the atmosphere and the distribution of arrival times of scattered waves is, for example, a maximum of several tens of μs in the suburbs and a maximum of several μs in urban areas. Although an error of several hundreds m to several km is generated at the position to be displayed, the conventional position detection device has a problem that it is displayed in a state including an error.
[0010]
The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and is capable of calculating the accuracy of a detected position in a mobile radio communication system having a mobile station position detection function. It is an object to provide a body radio communication system.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above-described object, mobile station terminals according to the present invention communicate with each other wirelessly with a plurality of base stations, and are detected from signal propagation times in communication with the plurality of base stations. A mobile station terminal that receives information and is transmitted from the plurality of base stations.To reach the mobile station terminalpluralIncoming waveAnd receiving means for receiving the plurality of receivedIncoming waveThe signal strength of eachIncoming waveSignal detection means for detecting the time distribution of the signal strength, accuracy calculation means for calculating the accuracy of the position information from the time distribution of the signal strength, andIncoming waveAnd the above timeIncoming waveA time difference detecting means for detecting a transmission / reception time difference from a time at which a response to the base station is transmitted to the base station, a transmitting means for transmitting the transmission / reception time difference to the plurality of base stations, the position information, and the accuracy. Display means for displayingThe
[0012]
In such a mobile station terminal, the signal detection means detects the time distribution of the signal strengths of the plurality of signals by decomposing and measuring the signal strengths of the received signals on the time axis for each signal, and the accuracy detection means Then, the accuracy of the position information is calculated from the time distribution of the signal intensity, and this is displayed on the display means.
[0013]
  In order to achieve the above-described object, a mobile radio communication system according to the present invention is a mobile radio communication system that detects position information of a mobile station from signal propagation times between a plurality of base stations and the mobile station. A plurality of base stations that communicate with each other wirelessly and detect a base station transmission / reception time difference between a time when a signal is transmitted to the mobile station and a time when a response to the signal is received from the mobile station And transmitted from the plurality of base stations.To reach the mobile stationpluralIncoming waveAnd receiving means for receiving the plurality of receivedIncoming waveThe signal strength of eachIncoming waveSignal detection means for detecting the time distribution of the signal intensity, accuracy calculation means for calculating the accuracy of the position information from the time distribution of the signal intensity, andIncoming waveAnd the above timeIncoming waveA time difference detecting means for detecting a difference in mobile station reception / transmission time with respect to a time at which a response to the base station is transmitted; a transmission means for transmitting the mobile station reception / transmission time difference to the plurality of base stations; and A mobile station terminal provided with display means for displaying information and the accuracy, and a position detection device for detecting the position of the mobile station from the base station transmission / reception time difference and the mobile station reception / transmission time difference.The
[0014]
In such a mobile radio communication system, the signal detection means of the mobile station detects the time distribution of the signal strength of the plurality of signals by decomposing and measuring the signal strength of the plurality of signals received on the time axis for each signal. The accuracy detecting means calculates the accuracy of the position information calculated by the position detecting device from the time distribution of the signal intensity, and displays it on the display means.
[0015]
  Furthermore, in order to achieve the above-described object, a mobile radio communication method according to the present invention is a mobile radio communication method for detecting a position of a mobile station from signal propagation times between a plurality of base stations and the mobile station. Base station transmission / reception time difference between a time when a signal is transmitted to the mobile station and a time when a response to the signal is received from the mobile station between the mobile station and a plurality of base stations that communicate with each other wirelessly A base station transmission / reception time difference detection step for detectingTo reach the mobile stationpluralIncoming waveReceiving step, and the plurality of received at the mobile stationIncoming waveThe signal strength of eachIncoming waveA signal detection step for detecting a time distribution of the signal strength, an accuracy calculation step for calculating the accuracy of the position of the mobile station from the time distribution of the signal strength,Incoming waveAnd the above timeIncoming waveA time difference detection step of detecting a mobile station reception / transmission time difference from a time at which a response to the base station is transmitted, a transmission step of transmitting the mobile station reception / transmission time difference to the plurality of base stations, and the base A position detection step for detecting the position of the mobile station from the difference in transmission / reception time of the station and the difference in transmission / reception time of the mobile station, and a display step for displaying the position information and the accuracy of the mobile station.The
[0016]
In such a mobile radio communication method, in the signal detection step, the signal strength of a plurality of received signals is measured and analyzed on the time axis for each signal to detect a time distribution of the signal strength of the plurality of signals, thereby detecting accuracy. In the process, the accuracy of the position information calculated in the position detection process is calculated from the time distribution of the signal intensity, and this is displayed in the display process.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0018]
A mobile radio communication system shown as a configuration example of an embodiment of the present invention calculates the position of a mobile station from propagation times of signals transmitted and received between a plurality of base stations and mobile stations that can communicate with each other A mobile radio communication system using a cellular system, and further, a multipath fading that arrives at a mobile station as a plurality of scattered waves having different path lengths by being scattered and reflected by an obstacle such as a building. The accuracy of the position of the mobile station calculated here is determined by detecting the intensity of each scattered wave from the base station arriving at the mobile station and the distribution of arrival times.
[0019]
An outline of such a mobile radio communication system 1 is shown in FIG. The mobile radio communication system 1 includes a mobile station 2, a base station 3, a base station 4, and a base station 5 that can communicate with each other by radio, and are connected to the base stations 3 to 5 to connect each base station. A position detecting device 6 for receiving data necessary for position detection is provided.
[0020]
The mobile station 2 is, for example, a portable communication terminal, and here is a portable phone. The configuration of the mobile station 2 will be described with reference to FIG.
[0021]
The mobile station 2 includes a high frequency receiving circuit 10 that receives a signal from a base station, an analog / digital (A / D) converter 11 that converts an analog signal into a digital signal, and a signal strength of the received signal on a time axis. A delay profile detection circuit 12 that performs decomposition measurement, an accuracy detection circuit 13 that calculates the accuracy of position information described later from signal strength, a demodulation circuit 14 that demodulates an input signal, and a response to transmission of a received signal Transmission / reception timing difference detection circuit 15 that detects time, modulation circuit 16 that modulates and outputs a signal, digital analog (D / A) converter 17 that converts a digital signal into an analog signal, and a signal to a base station , A display unit 19 for displaying position information and information on the operation of the mobile station, which is a mobile phone, and various signals from the base station. And it includes at least an antenna 20 for transmitting received, and / or to the base station the various signals.
[0022]
In the mobile station 2 described above, the high frequency receiving circuit 10 receives analog signals from the base station 3, the base station 4, and the base station 5 via the antenna 20, and sends them to the A / D converter 11.
[0023]
The A / D converter 11 converts the analog signal from the high-frequency receiving circuit 10 into a digital signal and sends it to the delay profile detection circuit 12.
[0024]
The delay profile detection circuit 12 decomposes the signal intensity of the digital signal from the A / D converter 11 on the time axis, and detects a time distribution of the signal intensity (hereinafter referred to as a delay profile). The delay profile detection circuit 12 sends the detected delay profile to the accuracy detection circuit 13. The delay profile detection circuit 12 sends the digital signal input from the A / D converter 11 to the transmission / reception timing difference detection circuit 15.
[0025]
The accuracy detection circuit 13 determines the accuracy of the position information from the delay profile, and sends data indicating the accuracy of the determined position information to the display unit 19.
[0026]
The demodulation circuit 14 demodulates the signal from the A / D converter 11 and sends it to the display unit 19.
[0027]
The transmission / reception timing difference detection circuit 15 counts the time when the earliest signal arrives and the time when the latest signal arrives among the signals from the base station that arrive as a plurality of scattered waves, and the former and the latter (Hereinafter, referred to as a mobile station transmission / reception timing difference). The mobile station transmission / reception timing difference indicates the time lag of the arrival time of the scattered wave reaching the mobile station 2. The mobile station transmission / reception timing difference is returned to the base station because it is used when the position detection device 6 calculates the position of the mobile station 2. The transmission / reception timing difference detection circuit 15 sends data indicating the mobile station transmission / reception timing difference to the modulation circuit 16.
[0028]
The modulation circuit 16 modulates data indicating the mobile station transmission / reception timing difference from the transmission / reception timing difference detection circuit 15 and sends the data to the high-frequency transmission circuit 18.
[0029]
The D / A converter 17 converts the digital signal from the modulation circuit 16 into an analog signal and sends it to the high frequency transmission circuit 18.
[0030]
The high frequency transmission circuit 18 performs processing for transmitting the digital signal from the D / A converter 17 to each base station via the antenna 20.
[0031]
The display unit 19 receives and displays the detected location information of the mobile station 2 and the accuracy of the location information. The display unit 19 also performs setting of other settings as the mobile phone of the mobile station 2 and displays various items related to the call, but details thereof are omitted.
[0032]
The antenna 20 receives a signal transmitted from each base station and sends it to the high-frequency receiving circuit 10. Alternatively, a signal from the high-frequency transmission circuit 18 is transmitted to each base station.
[0033]
In the mobile radio communication system 1, the base station 3, the base station 4, and the base station 5 perform signal transmission / reception with the mobile station 2. The base station 3 to the base station 5 count the time when a signal is transmitted to the mobile station 2 and the time when a response to the signal is received from the mobile station 2, and the time difference between the former and the latter (hereinafter referred to as the following) , Referred to as a base station transmission / reception timing difference).
[0034]
The base station transmission / reception timing difference indicates the time until the signal transmitted from the base station returns again, and the base station transmission / reception timing difference indicates the mobile station transmission / reception timing difference indicating the time lag of the signal reaching the mobile station 2. Is included. Each base station transmits the base station transmission / reception timing difference and the mobile station transmission / reception timing difference transmitted from the mobile station 2 to the position detection device 6.
[0035]
The base stations 3 to 5 are provided with an antenna for transmitting and receiving signals and other configurations necessary for transmitting and receiving signals, but detailed description thereof is omitted.
[0036]
The position detection device 6 is connected to the base stations 3 to 5 and determines the position of the mobile station 2 based on the distance between the base station 3, the base station 4, and the base station 5 and the mobile station 2. The position detection device 6 calculates the distance between the mobile station 2 and each base station from the signal propagation time between the base station and the mobile station 2 from the above-described mobile station transmission / reception timing difference and the base station transmission / reception timing difference. Further, the position of the mobile station 2 is determined.
[0037]
The case where the mobile radio communication system 1 as described above is applied to a spread spectrum radio communication system will be specifically described. In a spread spectrum wireless communication system, when signals are transmitted and received between each base station and a mobile station, communication is performed by multiplying the signal by a spread signal. In general, a pseudorandom noise sequence is used for the spread signal. This pseudo-random sequence is shown in Equation (1) and Equation (2).
[0038]
[Expression 1]
Figure 0004378838
[0039]
[Expression 2]
Figure 0004378838
[0040]
Where cnIndicates a base station spread signal. xnIndicates a base station transmission signal. snIndicates a transmission code. rnIndicates a signal after mobile station despreading. c ’nIndicates a spread signal prepared by the mobile station. σ2Indicates the residual noise power when the correlation of the spread signals cannot be obtained.
[0041]
When a pseudo-random signal is used as a spread signal, a receiving station that receives the signal multiplied by the spread signal performs correlation calculation on the same spread signal in a timely manner (this is referred to as despreading). Can be demodulated.
[0042]
That is, in the mobile station, the spread signal c of the base stationnPrepare the same signal as in advance, and match the timing to the received signal xnThe base station transmission signal can be demodulated by multiplying by the despread signal.
[0043]
In general, the period of the spreading code is preferably an integral multiple of the period of the signal to be transmitted. At this time, the range of n in the expressions (1) and (2) shown as despreading in the mobile station is generally It is about 4 to 256. Here, the position code of the spreading code is called a chip, and the cycle of the spreading code is called a one-chip length. The length of one chip is, for example, 1 / 3.84 Hz.
[0044]
Further, the pseudo-random sequence of each base station uses different sequences or different timings. This is to prevent communication between the mobile station 2 and each base station from causing interference.
[0045]
When the mobile radio communication system 1 shown as the embodiment of the present invention is applied to a spread spectrum radio communication system, a so-called matched filter (matched filter) is used for the delay profile detection circuit 12 in the mobile station 2, for example. be able to. The configuration and operation of the delay profile detection circuit 12 will be described below with reference to FIG.
[0046]
As shown in FIG. 3, the delay profile detection circuit 12 includes delay units 30 to 34 for delaying signal samples, a coefficient calculator 35 for multiplying the delayed signal samples by a coefficient, and coefficient multiplication. And an absolute value circuit 36 for taking the absolute value of the signal sample.
[0047]
A signal transmitted from the base station that is input to the high-frequency receiving circuit 10 via the antenna 20 is converted into a digital signal by an analog / digital (A / D) converter 11. The sampling frequency at this time is generally the chip rate of the spread signal or an integer multiple thereof.
[0048]
The signal sent to the delay profile detection circuit 12 is input to N delay devices shown as delay devices 30 to 34 in FIG.
[0049]
Simultaneously with the A / D converter 11 taking one sample, the delay unit delays the received signal sample by one chip. The received signal samples stored in each delay unit are input to a coefficient calculator 35 and multiplied by a coefficient. The absolute value of the multiplied signal is taken by the absolute value circuit 36 and output. That is, the delay profile detection circuit 12 constitutes a FIR (Finite Impulse Response) filter. As a multiplication coefficient at this time, the spread code sequence c shown in the above-described equation (1)nBy setting, the above-described despreading can be performed.
[0050]
In general, the delay profile detection time for one base station is set to a certain value. The delay profile detection time is selected according to the delay characteristics of the transmission line, but the delay profile detection circuit 12 in the mobile station 2 uses the spread signal c.nThe delay profile detection time when measuring the delay profile of the signal transmitted from each base station while changing the signal is determined to be 62.5 μs, for example.
[0051]
The delay profile detection circuit 12 has a mobile station timer in the mobile station (not shown in FIGS. 2 and 3), and has a function of measuring time with a resolution equivalent to the chip of the spread signal. The delay profile detection circuit 12 can output the time together. The delay profile detection circuit 12 which is such a matched filter can use what was used for the conventional position detection apparatus.
[0052]
FIG. 4 shows an operation in which the delay profile detection circuit 12 detects the delay profile of the digital signal from the A / D converter 11 and sends it to the accuracy detection circuit 13 and the transmission / reception timing difference detection circuit 15.
[0053]
The delay profile detection circuit 12 is controlled by a control circuit (not shown) and determines whether or not all base stations have been observed in step S1. If all the base stations have not been observed, the process proceeds to step S2, the spread signal series c used by the remaining base stations is selected, and observation is performed for 62.5 μs. If all base stations have been observed, the detection of the delay profile is terminated.
[0054]
In step S3, it is determined whether or not the observation is performed for a predetermined observation period (62.5 μs). When the observation for a predetermined time is completed, the process returns to step S1.
[0055]
If the observation for a predetermined time does not end, the digital signal from the A / D converter 11 is continuously observed in step S4.
[0056]
Thereafter, in step S5, the time of the timer in the mobile station is stored, a digital signal is sent to the accuracy detection circuit 13 and the transmission / reception timing difference detection circuit 15, and the process returns to step S3.
[0057]
In the mobile radio communication system 1, the output signal from the delay profile detection circuit 12 is sent to the accuracy detection circuit 13 in addition to being sent to the transmission / reception timing difference detection circuit 15 as in the conventional position detection device.
[0058]
Next, in the mobile radio communication system 1, the operation of each unit when signals are transmitted and received between each base station and the mobile station 2 will be specifically described. The signal transmitted from the base station is actually reflected by a building or the like and propagated while repeating scattering and refraction, and then reaches the mobile station 2 as a plurality of scattered waves. This phenomenon is called multipath fading.
[0059]
FIG. 5 shows how signals transmitted from the respective base stations are propagated to the mobile station 2. FIG. 5 shows a path of radio waves when radio waves are transmitted from the base station 3 to the mobile station 2. l indicates a path of a direct wave propagating directly from the base station 3 to the mobile station 2, and l ′ and l ″ reach the mobile station 2 after being reflected by obstacles 7 and 8 such as buildings, for example. The path of the scattered wave is shown.
[0060]
Therefore, the incoming wave transmitted from the base station and reaching the mobile station is reflected by the direct wave of the path length l directly propagated to the mobile station 2 and the obstacles 7 and 8 as shown in FIG. Thus, scattered waves having different path lengths l ′ and l ″ are included.
[0061]
A signal (hereinafter referred to as an incoming wave) received by the mobile station 2 is input to the high frequency receiving circuit 10 via the antenna, and is selected and amplified by the high frequency receiving circuit 10. The incoming wave includes a plurality of scattered waves generated by reflection on a building or the like.
[0062]
The incoming wave is converted into a digital signal by the A / D converter 11. The digital signal obtained by the conversion is sent to the delay profile detection circuit 12.
[0063]
The incoming wave is decomposed into components for each scattered wave in the delay profile detection circuit 12. Each scattered wave has a different path length l depending on the degree of scattering and refraction, and thus has a different arrival time. Also, the signal intensity varies depending on the scattered wave. Accordingly, each scattered wave is detected as a spectrum as shown in FIGS. 6 and 7 by the delay profile detection circuit 12.
[0064]
FIG. 6 shows a delay profile when the signal strength of the earliest arrival wave is the highest, and FIG. 6 shows the case where the signal strength of the earliest arrival wave is smaller than the strength of other arrival waves or the strength of other arrival waves. FIG. 7 shows a delay profile in the case of the same level. FIG. 6 shows the spectrum when the earliest arrival wave is a direct wave. FIG. 7 shows a spectrum when the earliest arrival wave that is the earliest is not a direct wave. Therefore, FIG. 7 shows a delay profile when the base station and the mobile station are shielded.
[0065]
The transmission / reception timing difference detection circuit 15 receives the arrival time T of the arrival wave that arrives earliest from the spectrum of the delay profile.2And arrival time T of the latest arrival waveThreeAnd the time difference between the former and the latter (hereinafter referred to as mobile station transmission / reception timing difference Tm. ) Is calculated. Where T2And TThreeAre symbols corresponding to FIG. 9 described later.
[0066]
FIG. 8 shows a state in which the mobile station 2 starts signal transmission after all signals of different strengths arriving at the mobile station 2 arrive.
[0067]
Mobile station transmission / reception timing difference TmShows a time distribution when signals of different strengths transmitted from the base station arrive at the mobile station 2. The transmission / reception timing difference detection circuit 15 transmits the mobile station transmission / reception timing difference T to the base stations 3 to 5 respectively.mIs calculated. When all the scattered waves are received, the mobile station 2 transmits a response corresponding to this signal to the base station.
[0068]
Mobile station transmission / reception timing difference TmIndicates the time lag of the scattered wave reaching the mobile station 2. Mobile station transmission / reception timing difference TmIs returned to the base station because it is used when the position detection device 6 calculates the position of the mobile station 2. The transmission / reception timing difference detection circuit 15 performs this TmIs sent to the modulation circuit 16. The modulation circuit 16 modulates data indicating a time difference from the transmission / reception timing difference detection circuit 15, converts the data to an analog signal by the D / A converter 17, and sends the analog signal to the high-frequency transmission circuit 18. Mobile station transmission / reception timing difference TmIs transmitted to each base station through the antenna 20.
[0069]
In the mobile radio communication system 1, when the base station 3, the base station 4, and the base station 5 transmit and receive signals to and from the mobile station 2, the time at which the base station transmits the signal and this transmitted from the mobile station 2 A time difference as shown in FIG. 9 occurs between the time when a response to the signal is received.
[0070]
In FIG. 9, T1Indicates the time when a signal is transmitted from the base station. T2Indicates the arrival time of the scattered wave that has reached the mobile station 2 earliest among the signals that have been scattered in the transmission process to become a plurality of scattered waves, that is, reached through the shortest distance, as described above.ThreeIndicates the arrival time of the scattered wave that has arrived the latest, that is, through the longest distance. TFourIndicates the time when the response from the mobile station 2 arrives at the base station.
[0071]
The base station 3 to the base station 5 transmit a certain signal T to the mobile station 21And the time T when the response to the signal is received from the mobile station 2FourAnd the time difference between the former and the latter (hereinafter referred to as base station transmission / reception timing difference Tb. ) Is calculated.
[0072]
Base station transmission / reception timing difference TbIndicates the time until a response to the signal transmitted from the base station is made, and TbIs the mobile station transmission / reception timing difference TmIs included.
[0073]
Each base station receives this base station transmission / reception timing difference TbAnd the above-mentioned mobile station transmission / reception timing difference T sent from the mobile station 2mIs transmitted to the position detection device 6.
[0074]
In the position detection device 6, the transmitted mobile station transmission / reception timing difference TmAnd base station transmission / reception timing difference TbAnd a propagation time T when transmitting a signal between the base station and the mobile station 2dIs calculated for each base station. Base station transmission / reception timing difference TbTo the mobile station transmission / reception timing difference TmThe time difference obtained by subtracting is indicative of the time for which the signal travels back and forth between the base station and the mobile station 2. Therefore propagation time TdCan be calculated by the following equation (3).
[0075]
[Equation 3]
Figure 0004378838
[0076]
Signal propagation time T between base station n and mobile station 2dAnd the distance between the base station and the mobile station 2 is determined by the following equation (4).
[0077]
[Expression 4]
Figure 0004378838
[0078]
However, c is a signal propagation speed, and can be calculated as about 3,000,000 m / s in the atmosphere.
[0079]
The calculated distance l between the mobile station 2 and each base stationnIt is possible to know the position of the mobile station 2 by performing triangulation using The position information of the base station, that is, the position coordinates are known, and the coordinates of the base station n are (xn, Yn).
[0080]
Triangular survey is a method for measuring the distance between points for the purpose of clarifying the relative position of each point on the ground surface during surveying, etc. By using triangulation, the center is the base station, the radius is the base station and It is determined that the mobile station 2 is located in a portion where the circles that are distances to the mobile station 2 overlap each other.
[0081]
Radius l centered on base station 3, base station 4 and base station 5nThe circle of is the solution of the equations (5), (6), (7) (xm, Ym).
[0082]
[Equation 5]
Figure 0004378838
[0083]
[Formula 6]
Figure 0004378838
[0084]
[Expression 7]
Figure 0004378838
[0085]
The position detection device 6 transmits the calculated position information of the mobile station 2 to the mobile station 2 via the base station. The mobile station 2 receives position information via the antenna 20. The position information is displayed on the display unit 19.
[0086]
The output from the delay profile detection circuit 12 is not only returned to the position detection device 6 via the transmission / reception timing difference detection circuit 15 but also sent to the accuracy detection circuit 13. The accuracy detection circuit 13 determines the accuracy of the position information from the delay profile.
[0087]
As shown in the delay profile shown in FIG. 6, when the earliest arrival wave (hereinafter referred to as the fastest arrival wave) has the highest signal strength, this signal arrives directly from the base station to the mobile station 2. Since it is expected to be a wave (direct wave), the accuracy of the position information of the mobile station 2 is high. Also, as in the delay profile shown in FIG. 7, when the signal strength of the fastest arriving wave is smaller than the strength of other arriving waves, or when it is similar to the strength of other arriving waves, The position information of the mobile station 2 is low in accuracy because it is expected that the incoming wave does not arrive directly at the mobile station 2 from the station (direct wave). Thus, by detecting the signal intensity of the fastest incoming wave, the accuracy of the position information of the mobile station 2 can be determined.
[0088]
As described above, the mobile radio communication system 1 determines the accuracy of the position information of the mobile station 2 calculated by the position detection device 6 by detecting the signal strength of the fastest incoming wave in the accuracy detection circuit 13. Can do.
[0089]
Therefore, the user can know the degree of error of the mobile station position detected under multipath fading.
[0090]
Alternatively, the spread of the spectrum of the delay profile observation result can be used as an index for calculating the accuracy of the position information.
[0091]
As an example, a case will be described in which a delay profile is obtained based on the arrival time of the fastest arrival wave as a reference. Expression (8) shown below is an expression for calculating the dispersion of the delay profile, and the dispersion of the scattered wave constituting the incoming wave can be known by performing the calculation of Expression (8). Using Equation (8), calculate one variance for one base station.
[0092]
[Equation 8]
Figure 0004378838
[0093]
In the above equation (8), P represents the signal strength of the fastest incoming wave. τmIndicates the arrival time of the fastest arrival wave. p (τ) represents a function representing the shape of the delay profile. σn 2Indicates the dispersion of the delay profile.
[0094]
The variance (σn 2) Is referred to as a modified delay spread. In equation (8), the deformation delay spread (σn 2) Is smaller, it indicates that there is less scattering of incoming waves arriving at the mobile station, and it can be determined that the signal intensity of the fastest incoming wave is due to direct waves. That is, the deformation delay spread (σn 2) Is smaller, the accuracy of the position information of the detected mobile station is higher, and the deformation delay spread (σn 2) Is larger, it can be determined that a direct wave is not received, and thus it can be said that the accuracy of the position information of the detected mobile station is low.
[0095]
Thus, the deformation delay spread (σn 2), The accuracy of the calculated location information of the mobile station 2 can be classified.
[0096]
Furthermore, the deformation delay spread (σn 2) Can also know the degree of error. Deformation delay spread (σn 2) Is the square of time, and if the estimation error is Δr [m], the estimation error Δr can be calculated by the following equation (9).
[0097]
[Equation 9]
Figure 0004378838
[0098]
Where σn 2Indicates the deformation delay spread for the base station n, and c indicates the propagation speed of vibration (in the atmosphere, about 3,000,000 [m / s]).
[0099]
For example, when Δr is a value smaller than 50 m (Δr <50 m), the accuracy of the position information of the calculated mobile station 2 is high, and when Δr is a value larger than 100 m (Δr> 100 m), the calculated mobile station 2 When the accuracy of the position information is low and Δr is a value between 50 m and 100 m (50 m <Δr <100 m), the accuracy of the position information can be regarded as medium.
[0100]
An operation in which the accuracy detection circuit 13 determines the accuracy of the position information is shown in FIG.
[0101]
In step S <b> 10, the accuracy detection circuit 13 receives the digital signal from the delay profile detection circuit 12.
[0102]
In step S11, the accuracy detection circuit 13 calculates a modified delay spread from the equation (8).
[0103]
In step S12, the accuracy detection circuit 13 determines the accuracy according to the value of the deformation delay spread.
[0104]
In step S <b> 13, data indicating the determined accuracy is sent to the display unit 19. The display unit 19 displays the accuracy.
[0105]
The display method can be displayed as high, medium or low, but σn 2If the value of the deformation delay spread is within a certain value range, for example, the reliability may be finely classified so as to indicate what percentage it is. Further, the value of the estimation error Δr obtained by the above equation (9) may be displayed.
[0106]
An example in which the position information and accuracy are displayed on the display unit 19 is schematically shown in FIG. In FIG. 11, the position information of the mobile station 2 is displayed by latitude and longitude, and the accuracy of the position information is displayed in three stages of high, medium and low.
[0107]
As described above, the mobile radio communication system 1 uses the position detection device 6 by calculating the spread of the spectrum of the delay profile detected by the delay profile detection circuit 12 as the modified delay spread in the accuracy detection circuit 13. The accuracy of the calculated location information of the mobile station 2 can be determined.
[0108]
Therefore, the user can know the degree of error of the mobile station position detected under multipath fading as a more detailed value.
[0109]
Note that the position detection device 6 may be provided in any base station other than being connected to the base stations 3 to 5. Furthermore, it may be provided in a higher-order base station or the like having a role of controlling the base station.
[0110]
The accuracy detection circuit 13 can also be incorporated in the position detection device 6. In this case, data of the delay profile detected by the delay profile detection circuit 12 is transmitted from the mobile station 2 to the position detection device 6 via the base station.
[0111]
Further, the position information to be displayed may be not only the display by latitude / longitude but also other information representing the vicinity of the calculated latitude / longitude. For example, the latitude / longitude calculated by the position detection device 6 may be displayed as a specific “address”.
[0112]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0113]
【The invention's effect】
In the mobile station terminal according to the present invention, the signal detection means detects the time distribution of the signal strength of the plurality of signals by decomposing and measuring the signal strength of the plurality of signals received on the time axis for each signal, and the accuracy detection means , The accuracy of the position information is calculated from the time distribution of the signal intensity, and this is displayed on the display means.
[0114]
Therefore, the mobile station terminal according to the present invention can calculate and display the accuracy of the location information of the mobile station. Thereby, the user can know the accuracy of the position information of the mobile station detected under multipath fading.
[0115]
In the mobile radio communication system according to the present invention, the signal detection means of the mobile station decomposes and measures the signal strength of the plurality of signals received on the time axis for each signal, and distributes the signal strength of the plurality of signals over time. In the accuracy detection means, the accuracy of the position information calculated by the position detection device is calculated from the time distribution of the signal intensity, and this is displayed on the display means.
[0116]
Therefore, the mobile radio communication system according to the present invention makes it possible to calculate and display the accuracy of the position information of the mobile station calculated by the position detection device. Thereby, the user can know the accuracy of the position information of the mobile station detected under multipath fading.
[0117]
Furthermore, in the mobile radio communication method according to the present invention, in the signal detection step, the signal strengths of the plurality of signals received are decomposed and measured on the time axis for each signal to detect the time distribution of the signal strengths of the plurality of signals. In the accuracy detection step, the accuracy of the position information calculated in the position detection step is calculated from the time distribution of the signal intensity, and this is displayed in the display step.
[0118]
Therefore, the mobile radio communication method according to the present invention makes it possible to calculate and display the accuracy of the location information of the mobile station. Thereby, the user can know the accuracy of the position information of the mobile station detected under multipath fading.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram for explaining the outline of a mobile radio communication system shown as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal configuration of a mobile station included in the mobile radio communication system shown as an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an internal configuration of a delay profile detection circuit included in the mobile radio communication system shown as an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the delay profile detection circuit.
FIG. 5 is a diagram illustrating a signal transmission path when a signal from a base station is reflected by an obstacle and propagated to the mobile station in the mobile radio communication system shown as an embodiment of the present invention; .
FIG. 6 is a delay profile diagram showing a scattered wave spectrum when the signal intensity of the incoming wave that reaches the earliest among the scattered waves of the signal transmitted from the base station is the highest.
FIG. 7 shows the case where the signal intensity of the earliest arriving wave among the scattered waves of the signal transmitted from the base station is smaller than the intensity of other arriving waves or similar to the intensity of other arriving waves It is a delay profile figure which shows the scattered wave spectrum of.
FIG. 8 is a mobile station transmission / reception timing difference T calculated by a transmission / reception timing difference detection circuit included in the mobile radio communication system shown as an embodiment of the present invention;mFIG.
FIG. 9 is a signal propagation time T between a base station and a mobile station.dFIG.
FIG. 10 is a flowchart showing an operation in which the accuracy detection circuit shown as the embodiment of the present invention determines the accuracy of position information.
FIG. 11 is a schematic diagram schematically showing a state in which the position information of the mobile station and the accuracy of the position information are displayed on the display unit.
[Explanation of symbols]
0 mobile radio communication system, 2 mobile station, 3, 4, 5 base station, 6 position detection device, 7, 8 obstacle, 10 high frequency receiving circuit, 11 A / D converter, 12 delay profile detection circuit, 13 accuracy Detection circuit, 14 Demodulation circuit, 15 Transmission / reception timing difference detection circuit, 16 Modulation circuit, 17 D / A converter, 18 High frequency transmission circuit, 19 Display unit, 20 Antenna, 30, 31, 32, 33, 34 Delay device, 35 Coefficient calculator, 36 absolute value circuit

Claims (9)

複数の基地局との間で無線により互いに通信を行い、上記複数の基地局との通信における信号伝播時間から検出された位置情報を受信する移動局端末であって、
上記複数の基地局から送信されて移動局端末に到達する複数の到来波を受信する受信手段と、
受信される上記複数の到来波の信号強度を信号別に時間軸にて分解測定し、上記複数の到来波の信号強度の時間分布を検出する信号検出手段と、
上記信号強度の時間分布から位置情報の精度を算出する精度算出手段と、
上記到来波を受信した時刻と、上記到来波に対する応答を上記基地局に対して送信した時刻との送受信時間差を検出する時間差検出手段と、
上記複数の基地局に対して上記送受信時間差を送信する送信手段と、
上記位置情報と上記精度とを表示する表示手段とを備える
移動局端末。A mobile station terminal that communicates wirelessly with a plurality of base stations and receives position information detected from signal propagation times in communication with the plurality of base stations,
Receiving means for receiving a plurality of incoming waves transmitted from the plurality of base stations and reaching the mobile station terminal ;
A signal detection means for measuring the signal strength of the plurality of incoming waves received on the time axis for each signal and detecting a time distribution of the signal strengths of the plurality of incoming waves ;
Accuracy calculating means for calculating the accuracy of the position information from the time distribution of the signal intensity;
A time difference detecting means for detecting a transmission / reception time difference between a time at which the incoming wave is received and a time at which a response to the incoming wave is transmitted to the base station;
Transmitting means for transmitting the transmission / reception time difference to the plurality of base stations;
Mobile station terminal Ru and display means for displaying the above position information and the accuracy. 上記精度算出手段は、上記複数の基地局から送信されるそれぞれの信号が散乱されて生じる上記それぞれの信号に対応する散乱波の中で最も早く到達する最速到来波の信号強度を、送信元である基地局毎に検出する
請求項１記載の移動局端末。The accuracy calculating means calculates the signal intensity of the fastest arriving wave that reaches the earliest among the scattered waves corresponding to the respective signals generated by scattering the signals transmitted from the plurality of base stations at the transmission source. mobile station terminal according to claim 1, wherein you detected every a certain base station. 上記精度算出手段は、上記信号検出手段から送られる上記信号強度の時間分布から、上記複数の基地局から送信されるそれぞれの信号が散乱されて生じる上記それぞれの信号に対応する散乱波の分散を、送信元である基地局毎に算出する
請求項１記載の移動局端末。The accuracy calculating means calculates a dispersion of scattered waves corresponding to the respective signals generated by scattering the signals transmitted from the plurality of base stations from the time distribution of the signal intensity sent from the signal detecting means. , mobile station terminal according to claim 1, wherein you calculated for each base station which is the transmission source. 複数の基地局と移動局と間の信号伝播時間から移動局の位置情報を検出する移動体無線通信システムにおいて、
上記移動局と無線により互いに通信を行い、上記移動局に対して信号を送信した時刻と、上記信号に対する応答を上記移動局から受信した時刻との基地局送受信時間差を検出する複数の基地局と、
上記複数の基地局から送信されて上記移動局に到達する複数の到来波を受信する受信手段と、受信される上記複数の到来波の信号強度を信号別に時間軸にて分解測定し、上記複数の到来波の信号強度の時間分布を検出する信号検出手段と、上記信号強度の時間分布から上記位置情報の精度を算出する精度算出手段と、上記到来波を受信した時刻と、上記到来波に対する応答を上記基地局に対して送信した時刻との移動局受送信時間差を検出する時間差検出手段と、上記複数の基地局に対して上記移動局受送信時間差を送信する送信手段と、上記位置情報と上記精度とを表示する表示手段とを備える移動局端末と、
上記基地局送受信時間差と上記移動局受送信時間差とから上記移動局の位置を検出する位置検出装置とを備える
移動体無線通信システム。In a mobile radio communication system for detecting position information of a mobile station from signal propagation times between a plurality of base stations and the mobile station,
A plurality of base stations that communicate with each other wirelessly with the mobile station and detect a base station transmission / reception time difference between a time at which a signal is transmitted to the mobile station and a time at which a response to the signal is received from the mobile station; ,
Receiving means for receiving a plurality of incoming waves transmitted from the plurality of base stations and arriving at the mobile station; and measuring the received signal strengths of the plurality of incoming waves on a time axis for each signal, signal detecting means for detecting the time distribution of the signal intensity of the incoming wave, and accuracy computing means for computing the accuracy of the positional information from the time distribution of the signal intensity, and time of receipt of the incoming wave, relative to the incoming wave Time difference detection means for detecting a mobile station reception / transmission time difference from a time at which a response is transmitted to the base station; transmission means for transmitting the mobile station reception / transmission time difference to the plurality of base stations; and the position information And a mobile station terminal comprising display means for displaying the accuracy,
Position detecting device and the mobile radio communication system Ru with a for detecting the position of the mobile station from the said base transceiver time difference and the mobile station reception and transmission time difference. 上記精度算出手段は、上記複数の基地局から送信されるそれぞれの信号が散乱されて生じる上記それぞれの信号に対応する散乱波の中で最も早く到達する最速到来波の信号強度を、送信元である基地局毎に検出する
請求項４記載の移動局無線通信システム。The accuracy calculating means calculates the signal intensity of the fastest arriving wave that reaches the earliest among the scattered waves corresponding to the respective signals generated by scattering the signals transmitted from the plurality of base stations at the transmission source. mobile station radio communication system according to claim 4, wherein you detected every a certain base station. 上記精度算出手段は、上記信号検出手段から送られる上記信号強度の時間分布から、上記複数の基地局から送信されるそれぞれの信号が散乱されて生じる上記それぞれの信号に対応する散乱波の分散を、送信元である基地局毎に算出する
請求項４記載の移動局無線通信システム。The accuracy calculating means calculates a dispersion of scattered waves corresponding to the respective signals generated by scattering the signals transmitted from the plurality of base stations from the time distribution of the signal intensity sent from the signal detecting means. the mobile station radio communication system according to claim 4, wherein you calculated for each base station which is the transmission source. 複数の基地局と移動局と間の信号伝播時間から移動局の位置を検出する移動体無線通信方法において、
上記移動局と無線により互いに通信を行う複数の基地局との間で、上記移動局に対して信号を送信した時刻と、上記信号に対する応答を上記移動局から受信した時刻との基地局送受信時間差を検出する基地局送受信時間差検出工程と、
上記複数の基地局から送信されて上記移動局に到達する複数の到来波を受信する受信工程と、
上記移動局において受信される上記複数の到来波の信号強度を、信号別に時間軸にて分解測定し、上記複数の到来波の信号強度の時間分布を検出する信号検出工程と、
上記信号強度の時間分布から上記移動局の位置の精度を算出する精度算出工程と、
上記到来波を受信した時刻と、上記到来波に対する応答を上記基地局に対して送信した時刻との移動局受送信時間差を検出する時間差検出工程と、
上記複数の基地局に対して上記移動局受送信時間差を送信する送信工程と、
上記基地局送受信時間差と上記移動局受送信時間差とから上記移動局の位置を検出する位置検出工程と、
上記移動局の上記位置情報と上記精度とを表示する表示工程とを備える
移動体無線通信方法。In a mobile radio communication method for detecting a position of a mobile station from signal propagation times between a plurality of base stations and the mobile station,
Base station transmission / reception time difference between a time when a signal is transmitted to the mobile station and a time when a response to the signal is received from the mobile station between the mobile station and a plurality of base stations that communicate with each other wirelessly A base station transmission / reception time difference detection step for detecting
Receiving a plurality of incoming waves transmitted from the plurality of base stations and reaching the mobile station ;
A signal detection step of measuring the signal strength of the plurality of incoming waves received at the mobile station on a time axis according to the signal, and detecting a time distribution of the signal strength of the plurality of incoming waves ;
An accuracy calculating step of calculating the accuracy of the position of the mobile station from the time distribution of the signal strength;
A time difference detection step of detecting a mobile station reception / transmission time difference between a time at which the incoming wave is received and a time at which a response to the incoming wave is transmitted to the base station;
A transmission step of transmitting the mobile station reception / transmission time difference to the plurality of base stations;
A position detection step of detecting the position of the mobile station from the base station transmission / reception time difference and the mobile station reception / transmission time difference;
Mobile radio communication method Ru and a display step of displaying the above position information and the accuracy of the mobile station. 上記精度算出工程では、上記複数の基地局から送信されるそれぞれの信号が散乱されて生じる上記それぞれの信号に対応する散乱波の中で最も早く到達する最速到来波の信号強度を、送信元である基地局毎に検出する
請求項７記載の移動局無線通信方法。In the accuracy calculation step, the signal intensity of the fastest arriving wave that reaches the earliest among the scattered waves corresponding to the respective signals generated by scattering the signals transmitted from the plurality of base stations is determined at the transmission source. mobile station radio communication method according to claim 7, wherein you detected every a certain base station. 上記精度算出工程では、上記信号検出手段から送られる上記信号強度の時間分布から、上記複数の基地局から送信されるそれぞれの信号が散乱されて生じる上記それぞれの信号に対応する散乱波の分散を、送信元である基地局毎に算出する
請求項７記載の移動局無線通信方法。In the accuracy calculation step, dispersion of scattered waves corresponding to the respective signals generated by scattering the respective signals transmitted from the plurality of base stations from the time distribution of the signal intensity sent from the signal detecting means is calculated. the mobile station radio communication method according to claim 7, wherein you calculated for each base station which is the transmission source.
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