JPH0819035A - Position detection system - Google Patents

Position detection system

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JPH0819035A
JPH0819035A JP6147725A JP14772594A JPH0819035A JP H0819035 A JPH0819035 A JP H0819035A JP 6147725 A JP6147725 A JP 6147725A JP 14772594 A JP14772594 A JP 14772594A JP H0819035 A JPH0819035 A JP H0819035A
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JP
Japan
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mobile station
station
signal
antenna
fixed
Prior art date
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Pending
Application number
JP6147725A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Matsue
英明 松江
Yonosuke Harada
要之助 原田
Makoto Yamashita
孚 山下
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPH0819035A publication Critical patent/JPH0819035A/en
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily detect a position of a mobile station by providing an output of distance information from a stationary station to a mobile station and posi tion information of the mobile station comprising information of the directivity of an antenna. CONSTITUTION:A mobile station 7 detects a reply signal when a call signal from a base station is directed to the mobile station 7. A radio base station 1 uses a beam control section 2 to control a beam control antenna 5 thereby directing the beam in a direction in which a signal from the mobile station 7 is received with highest strength and fixing. In this state, the radio base station 1 emits a radio wave to the mobile station 7. Upon the receipt of a radio wave from the radio base station 1, the mobile station 7 emits a radio wave to the radio base station 1 after the lapse of a prescribed time (A). Then the radio base station 1 uses a communication range measurement section 3 to obtain a delay time based on a time when the radio base station 1 emits a radio wave and an arrival time of a reply signal from the mobile station 7 and calculate a half of a value subtracting processing time (A) from the time and the distance (L) up to the mobile station 7 is calculated from the value and the luminous flux.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は移動体の位置を無線通信
を用いて把握することのできるシステムに関し、特に、
固定局と移動局とを有して成る通信システムにおいて、
固定局が移動局の位置を探索してその位置の情報を出力
することが可能なシステムに係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system capable of ascertaining the position of a moving body using wireless communication, and in particular,
In a communication system having a fixed station and a mobile station,
The present invention relates to a system in which a fixed station can search the position of a mobile station and output information on the position.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動する動物等の位置を無線通信の手段
を用いて探索する方法の1つとして、動物の体に取り付
けた無線送信機の送出する電波を、強い指向性を有する
アンテナで受信して、そのアンテナの指向方向から、動
物等が存在する方向を、また、その受信レベルから、動
物等迄の距離を求める方法がある。
2. Description of the Related Art As one of the methods for searching the position of a moving animal or the like by using a wireless communication means, a radio wave transmitted from a wireless transmitter attached to the body of an animal is received by an antenna having a strong directivity. Then, there is a method of determining the direction in which an animal or the like exists from the pointing direction of the antenna and the distance to the animal or the like from the reception level.

【0003】この方法は非常に簡便であることから、野
生動物の生態調査などにしばしば用いられているが、そ
の構成上高い精度での計測は難しく、また、恒久的な系
を構成して、いつでも、誰でもが使えると言うような汎
用的なシステムを構築することは望むべくもない。
Since this method is very simple, it is often used for ecology research of wild animals, but it is difficult to measure with high accuracy due to its configuration, and a permanent system is used. There is no hope of building a general-purpose system that anyone can use anytime.

【0004】また、移動する物体等の位置を電波を用い
て計測する他の方法として、レーダ装置がある。これ
は、被測定領域をビーム状の電波で走査して照射した電
波が被測定物で反射して、戻って来たもの(反射波)を
受信して、当該電波の送信時刻と反射波の受信時刻との
時間関係から距離を、またビームの照射方向から、被測
定物の方向を特定するものである。
Further, as another method for measuring the position of a moving object or the like by using radio waves, there is a radar device. This is because the radio wave radiated by scanning the measurement area with beam-shaped radio waves is reflected by the object to be measured and received back (reflected wave), and the transmission time of the radio wave and the reflected wave are received. The distance is determined from the time relationship with the reception time, and the direction of the DUT is specified from the beam irradiation direction.

【0005】このレーダ装置は航空機や船舶を対象とす
るものが数多く使われている。更に、電波を用いて移動
体の位置を検出する手段として、GPS(Global
Positioning System)がある。
This radar device is widely used for aircraft and ships. Furthermore, as means for detecting the position of a moving body using radio waves, GPS (Global)
There is a Positioning System).

【0006】これは、アメリカ国防総省が運用している
人工衛星を使用した航法システムである。該航法システ
ムでは、高度約2万km、傾斜角55°、約12時間で
地球を1周する衛星が、6つの異なる軌道に4基ずつ、
合計24基の衛星(予備6基を含む)が配置されてい
て、衛星に搭載された高精度の原子時計を利用し、端末
側で、複数の衛星からの遅延時間を基に距離を算出する
ことにより現在位置が認識できる。
This is a navigation system using artificial satellites operated by the US Department of Defense. In this navigation system, there are four satellites in six different orbits, one orbiting the earth at an altitude of about 20,000 km, a tilt angle of 55 °, and about 12 hours.
A total of 24 satellites (including 6 spares) are installed, and the high-precision atomic clock mounted on the satellites is used to calculate the distance on the terminal side based on the delay time from multiple satellites. This allows the current position to be recognized.

【0007】衛星から発信される航法信号には、Pコー
ド(Precision Code)と、C/Aコード
(Clear and Acquistion Cod
e)とがある。使用周波数は、L1として、1575.
42MHz、L2として、1227.60MHzの2波
が使用されている。
The navigation signal transmitted from the satellite includes a P code (Precision Code) and a C / A code (Clear and Acquisition Cod).
e) The frequency used is L1 and is 1575.
Two waves of 1227.60 MHz are used as 42 MHz and L2.

【0008】そして、L1ではPコードとC/Aコード
が、またL2ではPコードだけが送られてくる。C/A
コードだけが民間に内容が公開されており、現在、市販
されているシステムの多くは、このコードを利用してい
る。すべての衛星が同じ周波数を使用し、変調方式はス
ペクトラム拡散変調方式が採用されている。
Then, the P code and the C / A code are sent in L1, and only the P code is sent in L2. C / A
Only the code is open to the public, and many systems currently on the market use this code. All satellites use the same frequency, and the modulation method is spread spectrum modulation.

【0009】衛星からの航法信号を、地上の受信機で受
けて、衛星の時刻情報と軌道要素を解読し、衛星の位置
と各衛星から受信機までの距離を計算する。3基の衛星
からの信号を受信し、衛星を中心として地球上に描かれ
る3つの球の交点が受信機の位置(緯度と経度)とな
り、さらに4基の信号では受信機の高度(海抜)も算出
できる。
A navigation signal from a satellite is received by a receiver on the ground, the time information of the satellite and the orbital element are decoded, and the position of the satellite and the distance from each satellite to the receiver are calculated. Signals from three satellites are received, and the intersection of three spheres drawn on the earth centering on the satellites is the position (latitude and longitude) of the receiver. With four signals, the altitude of the receiver (altitude) Can also be calculated.

【0010】この航法システムでは、24基の衛星のう
ちの4基以上の衛星からの信号が捕捉できる場所であれ
ば、地球上の海上のほか、陸上、上空の全ての地点で測
位ができる。汎用性が高く、短時間に、時間と天候の影
響を受けずに測位が可能であり、また、30〜100m
(公称100m)の精度で比較的高い精度で測定が可能
なシステムである。
In this navigation system, if the signals from four or more of the 24 satellites can be captured, positioning can be performed not only on the sea on the earth but also on land and in the sky. It has high versatility and can perform positioning in a short time without being affected by time and weather.
It is a system that can measure with a relatively high accuracy (nominal 100 m).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】前述したレーダ装置
は、レーダ装置と被測定物との間に電波を反射あるいは
吸収する大きな障害物がある場合には使用できない。従
って、建造物の多い街の中で、地表の特定の被測定物の
位置を測定するような系を構成することは、不可能であ
る。
The radar device described above cannot be used when there is a large obstacle between the radar device and the object to be measured that reflects or absorbs radio waves. Therefore, it is impossible to construct a system for measuring the position of a specific object to be measured on the ground surface in a city with many buildings.

【0012】また、レーダ装置は高価であり経済的にも
成り立たない。一方、GPSでは、移動局が少なくとも
3つの人工衛星から電波を受信して、それぞれの遅延時
間を検出し、それらから各人工衛星との距離を算出する
手段を備えなければならないから、電源の消費量も多
く、移動局を小形化することが困難である。
Further, the radar device is expensive and economically unsuccessful. On the other hand, in GPS, the mobile station must be equipped with means for receiving radio waves from at least three artificial satellites, detecting the delay times of each, and calculating the distance to each artificial satellite from them. It is difficult to miniaturize the mobile station due to the large amount.

【0013】また、固定局側で移動局の位置を知るため
には、例えば固定局から移動局に対して、測位を指示
し、これに基づいて移動局が測位を行ない、その結果を
固定局に報告するようになるが、固定局と移動局間の情
報の転送量も多く制御も複雑になるので得策ではない。
Further, in order to know the position of the mobile station on the fixed station side, for example, the fixed station instructs the mobile station to perform positioning, and based on this, the mobile station performs positioning, and the result is fixed station. However, it is not a good idea because the amount of information transferred between the fixed station and the mobile station is large and the control becomes complicated.

【0014】本発明は、このような従来の問題に鑑み、
移動局を大形化することなく経済的に構築できる“移動
局の位置検出システム”を実現することを目的としてい
る。更に本発明の他の目的は、既存の移動通信システム
に若干の変更を加えるのみで、該移動通信システムを移
動局の位置の検出を行なうことのできる機能を有するシ
ステムと成し得る方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of such conventional problems.
The objective is to realize a "mobile station position detection system" that can be constructed economically without increasing the size of the mobile station. Still another object of the present invention is to provide a method capable of forming the mobile communication system as a system having a function of detecting the position of a mobile station by making a slight modification to the existing mobile communication system. To do.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は前記特許請求の範囲に記載した手段により達成さ
れる。
According to the present invention, the above mentioned objects are achieved by the means defined in the claims.

【0016】すなわち、請求項1の発明は、固定局と移
動局とを有して成る通信システムにおいて、固定局に、
与えられた制御信号によって水平面内の指向方向、また
は、指向特性を変化させることのできるアンテナ装置
と、アンテナ装置の指向方向、または、指向特性を制御
するための制御信号を生成する手段と、移動局に向け
て、送出した信号と、
That is, according to the invention of claim 1, in a communication system comprising a fixed station and a mobile station, the fixed station is
An antenna device capable of changing a directivity direction or a directivity characteristic in a horizontal plane by a given control signal, a directivity direction of the antenna device, or a means for generating a control signal for controlling the directivity characteristic, and moving. The signal sent to the station,

【0017】これに対して移動局から返送された信号と
の時間関係から移動局までの距離を算出する手段とを設
けると共に、移動局に、固定局からの自局に対する信号
を受信したとき、一定時間後に固定局に向けて、自局の
識別番号を含む信号を送出する手段を設け、固定局が水
平面内の全方向に無線信号を送出して、移動機の呼出し
を行ない、
On the other hand, means for calculating the distance to the mobile station from the time relationship with the signal returned from the mobile station is provided, and when the mobile station receives a signal from the fixed station to itself, After a certain period of time, a means for transmitting a signal including the identification number of the own station to the fixed station is provided, and the fixed station transmits a radio signal in all directions in the horizontal plane to call the mobile device,

【0018】これに応じて、移動局が固定局に対して信
号を返送したとき、該移動局からの受信信号が最大にな
るようにアンテナの指向方向を制御して、移動局からの
返送信号と前記移動局に向けて送出した無線信号との時
間関係から算出した固定局から移動局までの距離情報
と、アンテナの指向方向の情報とから成る移動局の位置
に係る情報を出力するように構成した位置検出システム
である。
In response to this, when the mobile station returns a signal to the fixed station, the pointing direction of the antenna is controlled so that the received signal from the mobile station becomes maximum, and the return signal from the mobile station is controlled. And information about the position of the mobile station, which is composed of distance information from the fixed station to the mobile station calculated from the time relationship between the radio signal transmitted to the mobile station and the mobile station, and information on the pointing direction of the antenna. It is a configured position detection system.

【0019】請求項2の発明は、固定局と移動局とを有
して成る通信システムにおいて、固定局に、与えられた
制御信号によって水平面内の指向方向、または、指向特
性を変化させることのできるアンテナ装置と、アンテナ
装置の指向方向、または、指向特性を制御するための制
御信号を生成する手段と、移動局に向けて、送出した信
号と、
According to a second aspect of the present invention, in a communication system including a fixed station and a mobile station, the fixed station can change a directivity direction or a directivity characteristic in a horizontal plane according to a control signal given to the fixed station. A possible antenna device, the pointing direction of the antenna device, or a means for generating a control signal for controlling the directional characteristics, and a signal sent to the mobile station,

【0020】これに対して移動局から返送された信号と
の時間関係から移動局までの距離を算出する手段とを設
けると共に、移動局に、固定局からの自局に対する信号
を受信したとき、一定時間後に固定局に向けて、自局の
識別番号を含む信号を送出する手段を設け、固定局が水
平面内の全方向に無線信号を送出して、移動機の呼出し
を行ない、
On the other hand, means for calculating the distance to the mobile station from the time relationship with the signal returned from the mobile station is provided, and when the mobile station receives a signal from the fixed station to itself, After a certain period of time, a means for transmitting a signal including the identification number of the own station to the fixed station is provided, and the fixed station transmits a radio signal in all directions in the horizontal plane to call the mobile device,

【0021】これに応じて移動局が固定局に対して信号
を返送したとき、該移動局からの受信信号が最大になる
ようにアンテナの指向方向を制御して、再度、移動局に
向けて無線信号を送出し、該無線信号と、これに対する
移動局からの返送信号との時間関係から、算出した固定
局から移動局までの距離情報と、アンテナの指向方向の
情報とから成る移動局の位置に係る情報を出力する位置
検出システムである。
In response to this, when the mobile station returns a signal to the fixed station, the pointing direction of the antenna is controlled so that the received signal from the mobile station is maximized, and the signal is again directed to the mobile station. A radio signal is transmitted, and from the time relation between the radio signal and the return signal from the mobile station, the distance information from the fixed station to the mobile station calculated, and the information on the pointing direction of the antenna of the mobile station It is a position detection system that outputs position-related information.

【0022】請求項3の発明は、前記請求項1あるいは
請求項2の発明におけるアンテナ装置を、アンテナ素子
を機械的に水平方向に円運動をさせて、その指向方向を
変化させるように構成したものである。
According to a third aspect of the present invention, the antenna device according to the first or second aspect of the invention is configured so that the antenna element is mechanically circularly moved in a horizontal direction to change its pointing direction. It is a thing.

【0023】請求項4の発明は、前記請求項1あるいは
請求項2の発明におけるアンテナ装置を複数のアンテナ
素子と、各アンテナ素子にそれぞれ接続された移相器
と、移相器の移相量を制御してアンテナの指向特性を変
化させるビーム制御回路とによって構成したものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, the antenna device according to the first or second aspect of the invention is provided with a plurality of antenna elements, a phase shifter connected to each antenna element, and a phase shift amount of the phase shifter. And a beam control circuit for changing the directivity of the antenna.

【0024】請求項5の発明は前記請求項1〜請求項4
の発明における固定局が、移動通信システムの無線基地
局であって、それが電話交換網に接続されているように
構成したものである。
The invention of claim 5 is the above-mentioned claims 1 to 4.
The fixed station according to the invention is a radio base station of a mobile communication system, which is configured to be connected to the telephone switching network.

【0025】[0025]

【作用】請求項1の発明においては、固定局がアンテナ
装置の水平面内の全方向に無線信号を送出して移動機の
呼出しを行ない、これに応じて該当する移動局が信号を
返送したとき、その受信レベルが最大になるように、ア
ンテナの指向方向を制御する。
According to the invention of claim 1, when the fixed station sends a radio signal in all directions within the horizontal plane of the antenna device to call the mobile station, and the corresponding mobile station responds by returning the signal. , Control the pointing direction of the antenna so that its reception level is maximized.

【0026】すなわち、移動局は、固定局のアンテナの
指向する方向に居ることになる。また、固定局が当該移
動局を呼出したとき、これを検出した移動局は一定時間
(A)経過後に信号を返送するので、固定局では、信号
送出時刻(T)、移動局からの受号受信時刻(R)、光
速(C)とから移動局までの距離(L)を、次式により
求める。
That is, the mobile station is in the direction in which the antenna of the fixed station is pointing. Also, when a fixed station calls the mobile station, the mobile station that has detected this returns a signal after a fixed time (A) has passed, so the fixed station receives the signal from the mobile station at the signal transmission time (T). The distance (L) from the reception time (R) and the speed of light (C) to the mobile station is calculated by the following equation.

【0027】L=C{(R−T−A)/2} このとき、移動局が一定時間(A)を経過してから信号
を送出するのは移動局が受信信号を確認して送信動作を
開始する迄の時間の確保と信号の授受を明確にして計測
動作を確実なものとし、精度を高めるためである。固定
局はこれらの情報(移動局の方向、と固定局からの距
離)を出力する。
L = C {(R-T-A) / 2} At this time, the mobile station transmits a signal after a predetermined time (A) has elapsed because the mobile station confirms the received signal and performs a transmission operation. This is to secure the time until the start of the measurement and to make sure the transmission and reception of signals to ensure the measurement operation and improve the accuracy. The fixed station outputs these pieces of information (direction of the mobile station and distance from the fixed station).

【0028】請求項2の発明は、上記請求項1の発明に
おいて、固定局が全方向に電波を送出し、これに応じて
移動局から信号を送出したとき、その受信レベルが最大
になるように固定局のアンテナの指向方向を定めてか
ら、再び移動局に対して電波を送出し、その送出時刻と
これに対する移動局からの返送信号の到達時刻とを用い
て、前式により距離を算出する。
According to a second aspect of the present invention, in the above-mentioned first aspect of the invention, when the fixed station sends out radio waves in all directions and the mobile station sends out a signal accordingly, the reception level becomes maximum. After deciding the directional direction of the antenna of the fixed station, the radio wave is again sent to the mobile station, and the distance is calculated by the previous equation using the sending time and the arrival time of the return signal from the mobile station. To do.

【0029】請求項3の発明は、請求項1および請求項
2の発明において、固定局のアンテナを機械的に水平面
で円運動(回転)させるようにしたもので、これにより
水平面内の全方向(360°)を走査し、また移動局か
らの受信レベルが最大になる方向にアンテナを指向させ
るように動作する。
According to a third aspect of the present invention, in the first and second aspects of the invention, the antenna of the fixed station is mechanically circularly moved (rotated) in a horizontal plane. It scans (360 °) and operates so as to direct the antenna in the direction in which the reception level from the mobile station is maximized.

【0030】請求項4の発明は、請求項1および請求項
2の発明における、アンテナ装置を複数のアンテナ素子
と、各アンテナ素子にそれぞれ接続された移相器と、移
相器の移相量を制御してアンテナの指向特性を変化させ
るビーム制御回路とによって構成してその指向特性を電
気的に制御することによって、アンテナの指向方向を制
御する。
According to a fourth aspect of the present invention, the antenna device according to the first and second aspects is provided with a plurality of antenna elements, a phase shifter connected to each antenna element, and a phase shift amount of the phase shifter. And a beam control circuit for changing the directivity of the antenna to electrically control the directivity of the antenna, thereby controlling the directivity of the antenna.

【0031】請求項5の発明は、請求項1〜請求項4の
発明において、固定局として、既存の移動通信システム
の無線基地局(電話交換網との接続関係を有する)を用
いたもので、この方法によれば、既存の移動通信システ
ムに本発明を容易に適用できる。
A fifth aspect of the present invention is based on the first to fourth aspects of the invention, wherein a fixed base station is a radio base station of an existing mobile communication system (having a connection relationship with a telephone switching network). According to this method, the present invention can be easily applied to an existing mobile communication system.

【0032】[0032]

【実施例】図1は本発明の一実施例を示す図であって、
数字符号1は無線基地局、2はビーム制御部、3は通信
距離測定部、4は無線基地局1の無線ゾーン、5はビー
ム制御アンテナ、6−1〜6−nはビーム、7は移動局
を表わしている。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
Reference numeral 1 is a radio base station, 2 is a beam control unit, 3 is a communication distance measuring unit, 4 is a radio zone of the radio base station 1, 5 is a beam control antenna, 6-1 to 6-n are beams, and 7 is moving. Represents a station.

【0033】図2は距離算出の手順の例を示す流れ図で
あって、S−1〜S−6はそれぞれ動作のステップを表
わしている。以下図1および図2を参照して実施例の動
作について説明する。
FIG. 2 is a flow chart showing an example of the procedure for calculating the distance, and S-1 to S-6 respectively represent steps of the operation. The operation of the embodiment will be described below with reference to FIGS.

【0034】図1において、無線基地局(固定局)1が
移動局7の位置を探索する場合を考える。無線基地局1
はビーム制御部2によってビーム制御アンテナ5を制御
して、先ず無線基地局1の無線ゾーン4内の総ての移動
局に向けて、呼出し信号を送るため、360度の全方向
に向けて(例えばアンテナを無指向性とする)電波を発
射する。(図2のS−1)
In FIG. 1, consider the case where the radio base station (fixed station) 1 searches for the position of the mobile station 7. Wireless base station 1
Controls the beam control antenna 5 by the beam control unit 2 to send a paging signal to all mobile stations in the radio zone 4 of the radio base station 1 in all directions of 360 degrees ( For example, the antenna is made omnidirectional.) Radio waves are emitted. (S-1 in FIG. 2)

【0035】移動局7は、基地局からの呼出し信号を受
信すると、それが自局に対するものであるか否かを識別
して、自局に向けてのものであれば、応答信号を発出す
る。(図2のS−2) 無線基地局1では、ビーム制御部2によって、ビーム制
御アンテナ5を制御して移動局7からの信号が最も強く
受信できる方向にビームを指向させ固定する。(図2の
S−3)
Upon receiving the calling signal from the base station, the mobile station 7 identifies whether or not it is for itself, and if it is for itself, issues a response signal. . (S-2 in FIG. 2) In the radio base station 1, the beam control unit 2 controls the beam control antenna 5 to direct and fix the beam in the direction in which the signal from the mobile station 7 can be received most strongly. (S-3 in FIG. 2)

【0036】この状態で再び無線基地局1から移動局7
に向けて電波を発射する(図2のS−4) 移動局7は無線基地局1からの電波を受信すると一定時
間(A)経過後に無線基地局1に対して電波を発射する
(図2のS−5)
In this state, again the radio base station 1 to the mobile station 7
When the mobile station 7 receives the radio wave from the radio base station 1, the mobile station 7 emits the radio wave to the radio base station 1 after a certain time (A) has passed (S-4 in FIG. 2) (FIG. 2). S-5)

【0037】無線基地局1では、通信距離測定部3が、
無線基地局1から電波を発射した時刻と、これに対する
移動局7からの応答信号の到達時刻とから遅延時間を求
め更に、これから先の一定時間(A)を引いた値の1/
2の値を算出して、これと光速とから移動局7までの距
離(L)を算出する。(図2のS−6)
In the radio base station 1, the communication distance measuring unit 3 is
The delay time is calculated from the time when the radio wave is emitted from the radio base station 1 and the arrival time of the response signal from the mobile station 7 to the radio wave, and 1 / the value obtained by subtracting the predetermined time (A)
The value of 2 is calculated, and the distance (L) from this and the speed of light to the mobile station 7 is calculated. (S-6 in FIG. 2)

【0038】図3は無線基地局のビーム制御アンテナの
構成の例を示す図であって、数字符号2は図1のビーム
制御部を示しており、更に、9はビーム制御回路、10
−1〜10−nはそれぞれ移相器、11−1〜11−n
はアンテナ素子、12はビームを表わしている。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a beam control antenna of a radio base station, numeral 2 indicates the beam control unit of FIG. 1, and 9 indicates a beam control circuit and 10
-1 to 10-n are phase shifters, 11-1 to 11-n, respectively
Is an antenna element, and 12 is a beam.

【0039】同図において、アンテナ素子11−1〜1
1−nには、それぞれ移相器10−1〜10−nが接続
されていて、該移相器の移相をビーム制御回路9によっ
て制御することにより、アンテナ素子11−1〜11−
nからなるビーム制御アンテナ5の指向特性やビーム1
2の指向方向を変えることができる。
In the figure, antenna elements 11-1 to 11-1
Phase shifters 10-1 to 10-n are connected to 1-n, respectively, and by controlling the phase shift of the phase shifters by the beam control circuit 9, the antenna elements 11-1 to 11- are connected.
The directional characteristics of the beam control antenna 5 composed of n and the beam 1
The direction of 2 can be changed.

【0040】本実施例では先に説明したように、最初
に、アンテナの指向方向を360度(無指向性)にし
て、電波を発射し、これに対して移動局が応答したとき
該移動局の発射する電波の受信レベルが最大になるよう
に、ビームを絞り込むように制御している。
In the present embodiment, as described above, first, the antenna directivity is set to 360 degrees (non-directional), radio waves are emitted, and when the mobile station responds to this, the mobile station responds. The beam is controlled to be narrowed down so that the reception level of the radio wave emitted by is maximized.

【0041】また、図3のようなビーム制御アンテナで
は、各素子の位相を一定の規則に従って電気的に高速ス
イッチングすることにより放射ビームを走査することが
できるから、移動局からの応答信号をビームを走査する
ことによりその位置を検出することもできる。
Further, in the beam control antenna as shown in FIG. 3, since the radiation beam can be scanned by electrically switching the phases of the respective elements at a high speed in accordance with a certain rule, the response signal from the mobile station is scanned by the beam. The position can also be detected by scanning.

【0042】このようなビーム制御アンテナとしては公
知のフェイズドアレイアンテナや、アダプティブアレイ
アンテナなどがある。図4は本発明の他の実施例を示す
図であって、本発明を位置検出サービスとして既存の移
動通信システムに適用する場合について示している。
As such a beam control antenna, there are known phased array antennas, adaptive array antennas and the like. FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention, showing a case where the present invention is applied to an existing mobile communication system as a position detection service.

【0043】同図において、数字符号13は公衆電話
網、14−1,14−2は交換機、15はエンドオフィ
ス(図ではEOと記載)、16は加入者宅、17は電話
機、18はインタフェース加入者モジュール(図ではI
SMと記載)、19はISMアダプタ(図ではISMA
と記載)、20は無線基地局(図ではBSと記載)、2
1は無線ゾーン、22は移動局を示している。
In the figure, numeral 13 is a public telephone network, 14-1 and 14-2 are exchanges, 15 is an end office (shown as EO in the figure), 16 is a subscriber's house, 17 is a telephone, and 18 is an interface. Subscriber module (I in the figure
SM is described, 19 is an ISM adapter (ISMA in the figure)
, 20 is a radio base station (described as BS in the figure), 2
Reference numeral 1 indicates a wireless zone, and 22 indicates a mobile station.

【0044】利用者が電話機を通じて、移動局の現在位
置を確認しようとする場合について図4を参照して説明
する。
A case where the user tries to confirm the current position of the mobile station through the telephone will be described with reference to FIG.

【0045】図4において、加入者宅16内の利用者が
電話機17をフックオフするとエンドオフィス15に接
続される。利用者が電話機から、位置検出サービスの識
別コードと移動局22の電話番号を入力すると、該情報
は、エンドオフィス15、交換機14−1、交換機14
−2、インタフェース加入者モジュール18、インタフ
ェース加入者モジュールアダプタ19を経て無線基地局
20に伝えられる。
In FIG. 4, when the user in the subscriber's house 16 hooks off the telephone set 17, the user is connected to the end office 15. When the user inputs the identification code of the position detection service and the telephone number of the mobile station 22 from the telephone, the information is stored in the end office 15, the exchange 14-1, and the exchange 14.
-2, the interface subscriber module 18, and the interface subscriber module adapter 19 are transmitted to the radio base station 20.

【0046】無線基地局20では、これを受けて、アン
テナを無指向性の状態にして移動局22を呼び出す。移
動局22は、自局の呼出しであることを知ると無線基地
局20に対して応答信号を送出する。
In response to this, the radio base station 20 calls the mobile station 22 with the antenna in an omnidirectional state. The mobile station 22 sends a response signal to the radio base station 20 when it knows that the mobile station 22 is calling itself.

【0047】無線基地局20はアンテナのビームを絞っ
て該応答信号の受信レベルが最大になるようにアンテナ
のビームを移動局22の方向に指向させる。そして、再
び、移動局22に対して信号を送出する。移動局22は
この信号を受けると、一定時間経過後に応答信号を送出
する。
The radio base station 20 narrows the beam of the antenna and directs the beam of the antenna toward the mobile station 22 so that the reception level of the response signal becomes maximum. Then, the signal is transmitted again to the mobile station 22. When the mobile station 22 receives this signal, it sends out a response signal after a lapse of a certain time.

【0048】無線基地局20はこの応答信号を受ける
と、先の信号の発生時刻と、応答信号の到達時刻と、移
動局22における遅延時間(一定時間)と、光速とよ
り、無線基地局20と移動局22との距離Lを算出す
る。
Upon receiving the response signal, the wireless base station 20 receives the response signal from the generation time of the previous signal, the arrival time of the response signal, the delay time (constant time) in the mobile station 22, and the speed of light. And the distance L between the mobile station 22 and the mobile station 22 are calculated.

【0049】そして、アンテナの指向方向の情報と上記
距離の値をISMアダプタ19、交換機14−2、交換
機14−1を通じて、エンドオフィス15に転送する。
エンドオフィス15では、転送を受けた上記情報に基づ
いて音声を合成して、移動局22の所在位置を電話機1
7の受話器を通じて音声により利用者に通知する。
Then, the information on the pointing direction of the antenna and the value of the distance are transferred to the end office 15 through the ISM adapter 19, the exchange 14-2 and the exchange 14-1.
At the end office 15, the voice is synthesized based on the transferred information, and the location of the mobile station 22 is determined by the telephone 1
The user is notified by voice through the handset of No. 7.

【0050】上記実施例では、1つの無線基地局が単一
のオムニゾーンを構成する移動通信システムに本発明を
適用する場合について述べているが本発明はこれに限る
ものではなく、無線ゾーンを複数のセクタで構成する場
合や、サービスエリアを複数ゾーンで構成する場合に
も、本発明が適用できることは明らかである。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the mobile communication system in which one radio base station constitutes a single omni zone is described, but the present invention is not limited to this, and the radio zone is It is obvious that the present invention can be applied to the case where it is composed of a plurality of sectors and the case where the service area is composed of plural zones.

【0051】また、移動局の呼出しを専用のアンテナ素
子で行ない、回線が設定されてからの信号の授受を通話
用のアンテナ素子で行なうように構成した移動通信シス
テムへの適用も可能である。
Further, the present invention can be applied to a mobile communication system in which a mobile station is called by a dedicated antenna element and a signal is transmitted / received after a line is set up by a call antenna element.

【0052】上記説明では、移動局の距離の計測を、無
線基地局よりの信号の送出時刻と、これに対する移動局
の応答の到達時刻とを基にして、信号の遅延時間から求
めている。この遅延時間は、本来、搬送波(無線信号)
の遅延時間ではあるが、これは、搬送波の遅延時間が測
定できるならば、変調信号で検出しても結果は同じであ
る。
In the above description, the distance of the mobile station is measured from the signal delay time based on the signal transmission time from the radio base station and the arrival time of the response of the mobile station to the signal. This delay time is originally the carrier wave (radio signal)
However, if the delay time of the carrier can be measured, the result is the same even if it is detected by the modulation signal.

【0053】本発明は、同一周波数を用いて交互に通信
を行なうような、上り下りの伝送路が可逆性を有する場
合には、特に高い精度での移動局の位置検出が可能であ
る。
The present invention is capable of detecting the position of a mobile station with a particularly high accuracy when the uplink and downlink transmission paths are reversible such that communication is performed alternately using the same frequency.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の位置検出
システムによれば、移動局の位置を無線基地局(固定
局)で容易に検出することが可能であり、高い精度で移
動局の現存する位置に係る情報を得ることができる利点
がある。
As described above, according to the position detecting system of the present invention, the position of the mobile station can be easily detected by the radio base station (fixed station), and the position of the mobile station can be detected with high accuracy. There is an advantage that information on the existing position can be obtained.

【0055】本発明は、例えば位置検出専用の超小形の
移動局を作って、これを幼児や、記憶能力の低下した老
人などに携行せしめることにより、該幼児や、老人が、
迷子になったとき等に、その居場所を容易に特定するこ
とができる。
According to the present invention, for example, an ultra-compact mobile station dedicated to position detection is made and carried by an infant or an elderly person having a poor memory ability.
If you get lost, you can easily identify where you are.

【0056】また、動物の生態調査などに際して、動物
の身体に移動局を装着せしめれば、その行動などを容易
に調査することができる。
In addition, when the mobile station is attached to the body of an animal when conducting an ecological survey of the animal, the behavior of the mobile station can be easily investigated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】距離算出の手順の例を示す流れ図である。FIG. 2 is a flowchart showing an example of a procedure for calculating a distance.

【図3】ビーム制御アンテナの構成の例を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a configuration of a beam control antenna.

【図4】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,20 無線基地局 2 ビーム制御部 3 通信距離測定部 4,21 無線ゾーン 5 ビーム制御アンテナ 6−1〜6−n ビーム 7,22 移動局 9 ビーム制御回路 10−1〜10−n 移相器 11−1〜11−n アンテナ素子 12 ビーム 13 公衆電話網 14−1,14−2 交換機 15 エンドオフィス 16 加入者宅 17 電話機 18 インタフェース加入者モジュール 19 ISMアダプタ 1,20 Radio base station 2 Beam control unit 3 Communication distance measuring unit 4,21 Radio zone 5 Beam control antenna 6-1 to 6-n Beam 7,22 Mobile station 9 Beam control circuit 10-1 to 10-n Phase shift Equipment 11-1 to 11-n Antenna element 12 Beam 13 Public telephone network 14-1, 14-2 Switch 15 End office 16 Subscriber home 17 Telephone 18 Interface subscriber module 19 ISM adapter

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定局と移動局とを有して成る通信シス
テムにおいて、 固定局に、 与えられた制御信号によって水平面内の指向方向、また
は、指向特性を変化させることのできるアンテナ装置
と、 アンテナ装置の指向方向、または、指向特性を制御する
ための制御信号を生成する手段と、 移動局に向けて、送出した信号と、これに対して移動局
から返送された信号との時間関係から移動局までの距離
を算出する手段とを設けると共に、 移動局に、 固定局からの自局に対する信号を受信したとき、一定時
間後に、固定局に向けて、自局の識別番号を含む信号を
送出する手段を設け、 固定局が水平面内の全方向に無線信号を送出して、移動
機の呼出しを行ない、 これに応じて移動局が固定局に対して信号を返送したと
き、 該移動局からの受信信号が最大になるようにアンテナの
指向方向を制御して、 移動局からの返送信号と前記移動局に向けて送出した無
線信号との時間関係から算出した固定局から移動局まで
の距離情報と、アンテナの指向方向の情報とから成る移
動局の位置に係る情報を出力することを特徴とする位置
検出システム。
1. A communication system comprising a fixed station and a mobile station, comprising: an antenna device capable of changing a directivity direction or a directivity characteristic in a horizontal plane by a control signal given to the fixed station; The means for generating a control signal for controlling the directivity or directivity of the antenna device, and the time relationship between the signal sent to the mobile station and the signal returned from the mobile station. A means for calculating the distance to the mobile station is provided, and when the mobile station receives a signal from the fixed station to itself, a signal containing the identification number of the own station is sent to the fixed station after a certain period of time. When the fixed station sends a radio signal in all directions in the horizontal plane to call the mobile station and the mobile station returns the signal to the fixed station accordingly, the mobile station sends the radio signal to the fixed station. Received from Controlling the pointing direction of the antenna so that the signal becomes maximum, and distance information from the fixed station to the mobile station calculated from the time relationship between the return signal from the mobile station and the radio signal transmitted to the mobile station, A position detection system, which outputs information relating to the position of a mobile station, the position detection system including information on the pointing direction of the antenna.
【請求項2】 固定局と移動局とを有して成る通信シス
テムにおいて、 固定局に、 与えられた制御信号によって水平面内の指向方向、また
は、指向特性を変化させることのできるアンテナ装置
と、 アンテナ装置の指向方向、または、指向特性を制御する
ための制御信号を生成する手段と、 移動局に向けて、送出した信号と、これに対して移動局
から返送された信号との時間関係から移動局までの距離
を算出する手段とを設けると共に、 移動局に、固定局からの自局に対する信号を受信したと
き、一定時間後に固定局に向けて、自局の識別番号を含
む信号を送出する手段を設け、 固定局が水平面内の全方向に無線信号を送出して、移動
機の呼出しを行ない、 これに応じて移動局が固定局に対して信号を返送したと
き、 該移動局からの受信信号が最大になるようにアンテナの
指向方向を制御して、再度、移動局に向けて無線信号を
送出し、 該無線信号と、これに対する移動局からの返送信号との
時間関係から、算出した固定局から移動局までの距離情
報と、アンテナの指向方向の情報とから成る移動局の位
置に係る情報を出力することを特徴とする位置検出シス
テム。
2. A communication system comprising a fixed station and a mobile station, comprising: an antenna device capable of changing a directivity direction or a directivity characteristic in a horizontal plane by a control signal given to the fixed station; The means for generating a control signal for controlling the directivity or directivity of the antenna device, and the time relationship between the signal sent to the mobile station and the signal returned from the mobile station. In addition to providing a means for calculating the distance to the mobile station, when the mobile station receives a signal from the fixed station to itself, after a certain period of time, it sends a signal containing the identification number of the own station to the fixed station. Means is provided, the fixed station sends out radio signals in all directions in the horizontal plane to call the mobile station, and when the mobile station returns the signal to the fixed station in response to this, from the mobile station, Received The directional direction of the antenna is controlled so as to maximize the value, the radio signal is sent again to the mobile station, and the fixed value calculated from the time relationship between the radio signal and the return signal from the mobile station to this radio signal is fixed. A position detection system, which outputs information relating to the position of a mobile station, which is composed of distance information from the station to the mobile station and information on the pointing direction of the antenna.
【請求項3】 アンテナ装置は、アンテナ素子を機械的
に水平方向に円運動をさせて、その指向方向を変化させ
るものである請求項1あるいは請求項2記載の位置検出
システム。
3. The position detecting system according to claim 1, wherein the antenna device mechanically circularly moves the antenna element in a horizontal direction to change the direction of the antenna element.
【請求項4】 アンテナ装置は複数のアンテナ素子と、
各アンテナ素子にそれぞれ接続された移相器と、移相器
の移相量を制御してアンテナの指向特性を変化させるビ
ーム制御回路とからなる請求項1あるいは請求項2記載
の位置検出システム。
4. The antenna device comprises a plurality of antenna elements,
3. The position detection system according to claim 1, further comprising a phase shifter connected to each antenna element, and a beam control circuit that controls the amount of phase shift of the phase shifter to change the directional characteristics of the antenna.
【請求項5】 固定局は、移動通信システムの無線基地
局であって、該無線基地局は、電話交換網に接続されて
いるものである請求項1〜請求項4記載の位置検出シス
テム。
5. The position detection system according to claim 1, wherein the fixed station is a radio base station of a mobile communication system, and the radio base station is connected to a telephone switching network.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000031900A1 (en) * 1998-11-26 2000-06-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Base station and method of transmission power control
WO2000031999A1 (en) * 1998-11-26 2000-06-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Base station and method of transmission power control
DE10226875A1 (en) * 2002-06-12 2004-01-15 Siemens Ag Mobile communications terminal location determination method, requires referring to intrinsic network information for correct alignment of antenna
JP2006050368A (en) * 2004-08-06 2006-02-16 Brother Ind Ltd Wireless receiver
JP2007251799A (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Ricoh Co Ltd Radio communication apparatus and radio communication system
JP2009284495A (en) * 1997-08-18 2009-12-03 Telefon Ab L M Ericsson Method and system of deciding position of mobile radio terminal
US7860535B2 (en) 2004-08-06 2010-12-28 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Radio-frequency receiver device
JP2013120993A (en) * 2011-12-06 2013-06-17 Nec Corp Submarine network management system, and submarine network management method, mobile device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5373094A (en) * 1976-12-13 1978-06-29 Hitachi Denshi Ltd Wireless station locator
JPS6281590A (en) * 1985-10-04 1987-04-15 Nec Corp Apparatus for controlling flight body
JPH01297920A (en) * 1988-05-25 1989-12-01 Nec Corp Mobile radio telephone position information service system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5373094A (en) * 1976-12-13 1978-06-29 Hitachi Denshi Ltd Wireless station locator
JPS6281590A (en) * 1985-10-04 1987-04-15 Nec Corp Apparatus for controlling flight body
JPH01297920A (en) * 1988-05-25 1989-12-01 Nec Corp Mobile radio telephone position information service system

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009284495A (en) * 1997-08-18 2009-12-03 Telefon Ab L M Ericsson Method and system of deciding position of mobile radio terminal
WO2000031900A1 (en) * 1998-11-26 2000-06-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Base station and method of transmission power control
WO2000031999A1 (en) * 1998-11-26 2000-06-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Base station and method of transmission power control
US6628959B1 (en) 1998-11-26 2003-09-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Base station and method of transmission power control
DE10226875A1 (en) * 2002-06-12 2004-01-15 Siemens Ag Mobile communications terminal location determination method, requires referring to intrinsic network information for correct alignment of antenna
JP2006050368A (en) * 2004-08-06 2006-02-16 Brother Ind Ltd Wireless receiver
US7860535B2 (en) 2004-08-06 2010-12-28 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Radio-frequency receiver device
JP2007251799A (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Ricoh Co Ltd Radio communication apparatus and radio communication system
JP2013120993A (en) * 2011-12-06 2013-06-17 Nec Corp Submarine network management system, and submarine network management method, mobile device

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