JP4499104B2 - 移動体通信システムの基地局、移動機および方位検出方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1にかかる動作概念を示す図である。移動体通信システムの中で、例えば、CDMA(Code Division Multiple Access)通信システムにおいては、複数の識別コードを用いることにより多重伝送を実現している。同図に示す概念図では、第1のビームとしてコードAで符号化されたコードAビーム(同図左側部分)と、第2のビームとしてコードBで符号化されたコードBビーム(同図右側部分)とが、同一基地局から送信されている状況が示されている。これらのビームは、同一速度で異なる方向に回転している。すなわち、第1のビームは時計周りに回転し、第2のビームは反時計周りに回転している。また、各ビームは、それぞれ同一方位(例えば、真北)からスタートし、同速度で互いに逆方向に回転して、元のスタート位置に戻る。以後、これらの動作が所定期間繰り返される。
図8は、本発明の実施の形態2にかかる動作概念を示す図である。実施の形態1では、第1のコード(第1の識別コード)で符号化識別された時計回りに回転する第1のアンテナビームと、第1のコードとは異なる第2のコード(第2の識別コード)で符号化識別された反時計回りに回転する第2のアンテナビームとに基づいて、移動局から見た基地局方位を検出するようにしていたが、この実施の形態では、回転速度の異なる2つのビームを用いるようにしている点に特徴がある。なお、第1、第2のコードの生成処理やアンテナ指向性の送信制御処理、受信処理については、実施の形態1と同一、あるいは同等の構成で実現できるため、ここでの説明を省略する。
実施の形態1、2では、全方向を対象に回転ビームを用いてビーム制御を行っていたが、この実施の形態では、限定された範囲内において往復ビームを用いたビーム制御を行う点に特徴がある。なお、第1、第2のコードの生成処理やアンテナ指向性の送信制御処理、受信処理については、実施の形態1、2と同一、あるいは同等の構成で実現できるため、ここでの説明を省略する。
実施の形態1〜3では、常に2つのビームから電波が放射さていたが、この実施の形態では、例えば、第1のビームを時計回りに1回転させている間に第2のビームを送信せず、その直後、第2のビームを反時計回りに1回転させている間に、第1のビームを送信しないようにしている点に特徴がある。なお、第1、第2のコードの生成処理やアンテナ指向性の送信制御処理、受信処理については、実施の形態1〜3と同一、あるいは同等の構成で実現できるため、ここでの説明を省略する。
図15は、実施の形態5の機能を説明するための説明図であり、詳細には、障害物に挟まれた基地局と移動機との位置関係を示す図である。なお、基地局および移動機の構成や、第1、第2のコードの生成処理やアンテナ指向性の送信制御処理、受信処理については、実施の形態1〜4と同一、あるいは同等であり、ここでの説明は省略する。
図17は、実施の形態6の機能を説明するための説明図であり、詳細には、障害物に挟まれた基地局51と移動機52との位置関係を示す図である。また、図18は、図17に示すように配置された移動機52における方位と受信レベルとの関係を示した図である。なお、基地局および移動機の構成や、第1、第2のコードの生成処理やアンテナ指向性の送信制御処理、受信処理については、実施の形態1〜5と同一、あるいは同等であり、ここでの説明は省略する。
図19は、実施の形態7の機能を説明するための説明図であり、詳細には、実施の形態6の条件に加え、さらに移動機52との間で見通し内に存在する基地局2(54)の位置関係を示す図である。なお、基地局および移動機の構成や、第1、第2のコードの生成処理やアンテナ指向性の送信制御処理、受信処理については、実施の形態1〜6と同一、あるいは同等であり、ここでの説明は省略する。
11a,11b,11c,11d 高周波回路部
12 アンテナ指向性制御部
13 コード生成部
15 変調処理部
16 復調処理部
17 制御部
18 指向性制御パターン蓄積部
22 高周波部
23a コードA相関器
23b コードB相関器
24a,24b 遅延プロファイル蓄積部
25 方位検出部
51,54 基地局
52 移動機
53 障害物
Claims (17)
- 移動機との間で所定の通信が行われる移動体通信システムの基地局において、
第1のコードで符号化識別されて回転する第1のアンテナビームと、前記第1のコードとは異なる第2のコードで符号化識別されて回転する第2のアンテナビームと、をそれぞれ送信制御する指向性制御手段を備えたことを特徴とする移動体通信システムの基地局。 - 前記指向性制御手段は、第1のアンテナビームを時計回りに回転制御し、前記第2のアンテナビームを反時計回りに回転制御することを特徴とする請求項1に記載の移動体通信システムの基地局。
- 前記第1のアンテナビームの回転速度と、前記第2のアンテナビームの回転速度とは、略同一であることを特徴とする請求項2に記載の移動体通信システムの基地局。
- 前記指向性制御手段は、前記第1のアンテナビームと、前記第2のアンテナビームとを、異なる速度で回転制御することを特徴とする請求項1に記載の移動体通信システムの基地局。
- 前記指向性制御手段は、前記第1、第2のアンテナビームの速度比が略一定となるように制御することを特徴とする請求項4に記載の移動体通信システムの基地局。
- 前記指向性制御手段は、前記第1、第2のアンテナビームの送信範囲を所定の範囲に限定することをする特徴とする請求項2に記載の移動体通信システムの基地局。
- 前記指向性制御手段は、前記第1、第2のアンテナビームの両者が所定の時間内に同時送信されないように送信制御することをする特徴とする請求項2に記載の移動体通信システムの基地局。
- 前記第1、第2のアンテナビームのそれぞれ回転時間、あるいは反復時間をフェージング周期より短くすることをする特徴とする請求項1に記載の移動体通信システムの基地局。
- 前記第1、第2のコードとして、基地局識別コード(CDMA)、周波数組合せ(OFDM)、特定タイミングで送信されるカラーコード(TDMA)のいずれか一つが使用されることを特徴とする請求項2に記載の移動体通信システムの基地局。
- 基地局との間で所定の通信が行われる移動体通信システムの移動機において、
前記基地局から送信された第1のコードで符号化識別されて回転する第1のアンテナビームと、前記基地局から送信された前記第1のコードとは異なる第2のコードで符号化識別されて回転する第2のアンテナビームと、に基づいて基地局方位を検出する方位検出手段を備え、
前記方位検出手段は、前記第1、第2のアンテナビームのそれぞれを受信した受信時刻の時間差に基づいて基地局方位を検出することを特徴とする移動体通信システムの移動機。 - 前記第1のアンテナビームは時計回りに回転制御され、前記第2のアンテナビームは反時計回りに回転制御されていることを特徴とする請求項10に記載の移動体通信システムの移動機。
- 前記第1、第2のアンテナビームのそれぞれの受信信号に基づいてアンテナビームごとの遅延プロファイルを作成して蓄積する遅延プロファイル蓄積部をさらに備え、
前記方位検出手段は、前記遅延プロファイル蓄積部に蓄積されている遅延プロファイルの比較によって得られた各ピーク値の時間差情報に基づいて基地局方位を検出することを特徴とする請求項11に記載の移動体通信システムの移動機。 - 前記第1、第2のアンテナビームのそれぞれの受信信号に基づいてアンテナビームごとの遅延プロファイルを作成して蓄積する遅延プロファイル蓄積部をさらに備え、
前記方位検出手段は、前記遅延プロファイル上の相関値の高い箇所同士間の時間差情報に基づいて基地局方位を検出することを特徴とする請求項11に記載の移動体通信システムの移動機。 - 前記第1、第2のアンテナビームに基づいて複数のピーク値が得られた際に、
前記方位検出手段は、自身の位置を該複数のピーク値の中から選択されたレベル上位の2つのピーク位置に基づいてそれぞれ算出された各仮想方位と、前記基地局との間の通信に要する往復の伝搬時間によって算出される該基地局との間の各距離と、に基づいて2つの仮想位置を推定し、該2つの仮想位置の略中心を自身の存在位置と推定することを特徴とする請求項12に記載の移動体通信システムの移動機。 - 前記自身の存在位置が、信号対干渉電力比または受信信号強度の電力比に基づいて推定されることを特徴とする請求項14に記載の移動体通信システムの移動機。
- 前記仮想位置は、前記基地局とは異なる他の基地局との間で算出された仮想方位および距離の情報をさらに用いて推定されることを特徴とする請求項14に記載の移動体通信システムの移動機。
- 基地局と、移動機と、を有する移動体通信システムに適用される方位検出方法であって、
前記基地局は、第1のコードで符号化識別された時計回りに回転する第1のアンテナビームと、該第1のコードとは異なる第2のコードで符号化識別された反時計回りに回転する第2のアンテナビームと、をそれぞれ送信する送信ステップを備え、
前記移動局は、前記第1、第2のアンテナビームのそれぞれの受信時刻の時間差に基づいて前記基地局方位を検出する方位検出ステップを備えることを特徴とする方位検出方法。
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