KR100452906B1 - 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 방법 및 오프셋측정 장치 - Google Patents

무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 방법 및 오프셋측정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100452906B1
KR100452906B1 KR10-2002-0001676A KR20020001676A KR100452906B1 KR 100452906 B1 KR100452906 B1 KR 100452906B1 KR 20020001676 A KR20020001676 A KR 20020001676A KR 100452906 B1 KR100452906 B1 KR 100452906B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
offset
base station
measurement
value
transmission timing
Prior art date
Application number
KR10-2002-0001676A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020062157A (ko
Inventor
오기노아쯔시
구와하라미끼오
이시후지도모아끼
후지시마겐자부로
Original Assignee
가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Publication of KR20020062157A publication Critical patent/KR20020062157A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100452906B1 publication Critical patent/KR100452906B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/10—Position of receiver fixed by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements, e.g. omega or decca systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/23—Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements
    • G01S19/235—Calibration of receiver components
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205—Details
    • G01S5/021—Calibration, monitoring or correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205—Details
    • G01S5/0244—Accuracy or reliability of position solution or of measurements contributing thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

본 발명은 기지국에서 발생되는 송신 타이밍의 오프셋을 정확하게 측정한다. 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 측정하는 오프셋 측정 방법으로서, 복수의 관측점에서 수신한 신호에 기초하여 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 구하고, 상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하여, 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로 하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 방법 및 오프셋 측정 장치{ METHOD AND APPARATUS FOR MEASUREMENT TRANSMITTING TIME OFFSET OF BASE STATION}
본 발명은 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 방법에 관한 것이다.
이동 통신 시스템에서, 기지국으로부터 송신되는 신호를 이용하여 단말기의 위치를 검출하는 기술이 제안되어 있다. 예를 들면, 일본 특개평7-181242호 공보에는, 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 시스템에서, 각 기지국의 위치와, 각 기지국으로부터 단말기로 송신되는 신호의 전파 시간을 이용하여, 각 기지국의 PN 부호의 송신 시의 시간차를 얻어, 단말기의 위치를 측정하는 기술이 제안되어 있다.
이동 통신 시스템을 이용하여 단말기의 위치를 측정할 때는, 각 기지국의 송신 안테나의 위치를 정확하게 알고 있어, 송신 안테나로부터 전파가 출력되는시간(송신 타이밍)이 정확한 것이 요구된다. 그러나, 송신 안테나와 무선부는 고주파 케이블에 의해 접속되기 때문에, 무선부에서 생성된 신호가 케이블을 통해 전파해 갈 때 지연이 생긴다. 이 케이블의 길이는 기지국의 설치 장소에 따라 제각기이기 때문에, 기지국마다 케이블에 의한 지연 시간은 다르다.
또한, 무선부는 고주파 신호의 파형을 정형하기 위한 필터를 구비하고 있으며, 신호가 필터를 통과할 때 지연이 생긴다. 기지국의 제조 시기 등의 차이에 따라 필터 부품이 다르면, 필터의 지연 특성이 달라지기 때문에, 기지국마다 필터에 의한 지연 시간은 다르다.
이들의 요인에 의해, 기지국이 신호를 송신하여야 할 타이밍(이하, 공칭값이라 함)에 대하여, 실제로 송신 안테나로부터 전파가 송신되는 타이밍에 어긋남(오프셋)이 생긴다. 기지국으로부터 송신되는 신호의 도달 지연 시간에 기초하여, 단말기의 위치를 측정하는 경우에는 송신 타이밍의 오프셋이 측정 거리 오차의 요인이 된다.
예를 들면, TIA/EIA-95A에 준거하는 셀룰러 시스템에서는, 기지국으로부터의 파일럿 신호의 송신 타이밍 지연의 추천값이 3μsec 이내로 되어 있기 때문에, 900 m 정도의 측정 거리 오차가 발생되는 경우가 있다. 이 정도의 송신 타이밍의 지연은 통화에는 아무런 지장이 없지만, 기지국으로부터의 신호에 의해 단말기의 위치를 측정하는 경우에는 큰 오차로 된다. 그래서, 기지국으로부터의 신호에 의해 단말기의 위치를 측정하는 경우에는, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 정확하게 측정하는 것이 그 과제가 된다.
본 발명은, 기지국에서 발생되는 송신 타이밍의 오프셋을 정확하게 측정하여, 단말기의 정확한 위치를 측정하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 이동 통신 시스템의 시스템 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 단말기 위치 측정의 개념도.
도 3은 본 발명의 기지국의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예의 오프셋 측정 장치의 블록도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 오프셋의 측정 원리를 설명하는 타임차트.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 오프셋 추정 장치의 블록도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예의 오프셋 추정 장치의 다른 구성을 나타내는 블록도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예의 오프셋 측정 장치의 블록도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예의 오프셋 측정 장치의 블록도.
도 10은 본 발명에 따른 오프셋 측정 시스템의 구성도.
도 11은 본 발명에 따른 데이터 베이스 장치의 블록도.
도 12는 본 발명의 오프셋 측정 단말기의 블록도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
34 : 셀룰러용 안테나
35 : 무선부
36 : 기저 대역부
41 : 기지국
101, 102, 103 : GPS 위성
120 : 단말기
131, 132, 133 : 기지국
본 발명의 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 방법은, 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 측정하는 오프셋 측정 방법으로서, 복수의 관측점에서 수신한 신호에 기초하여 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 구하고, 상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하여, 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 장치는, 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 측정하는 오프셋 측정 장치로서, 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 복수의 위치에서 수신하는 수신부와, 상기 무선 기지국으로부터 송신된 신호의 수신 타이밍을 기준 클럭을 참조하여 측정하는 수신 타이밍 측정부와, 상기 측정한 수신 타이밍으로부터 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 산출하는 오프셋 산출부를 갖는 오프셋 추정 수단과, 상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하여, 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로서 판정하는 오프셋 판정 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 복수의 위치에서 수신한 신호로부터 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 구하고, 상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하여, 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로 하기 때문에, 오프셋값의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이 오프셋값의 측정 결과를, 상기 기지국이 송신한 전파에 의해 단말기의 위치를 구하는 위치 측정 시스템에 적용하면, 이 위치 측정 시스템의 위치 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 이동 통신 시스템 중, GPS(Global Positioning System) 위성으로부터의 신호를 기준 신호로 하는 CDMA 방식의 이동 통신 시스템의 시스템 구성도이다.
CDMA 방식의 이동 통신 시스템에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, GPS 위성으로부터의 시간 신호에 동기하여 각 기지국의 송신 타이밍을 결정하는 것이 있다.
도 1에서, GPS 위성(101, 102, 103)은 원자 시계를 구비하고 있으며, 이 원자 시계에 기초하여 소정 형식의 정확한 시간 신호를 송신하고 있다. 이 시간 신호를 수신한 기지국(131, 132, 133)은 복수의 위성으로부터의 시간 신호의 지연량과 위성의 궤도 정보로부터, 자국의 위치와 시간을 구할 수 있다. 이에 따라, 각 기지국은 GPS 위성과 동일하게 정확한 시간 정보를 갖을 수 있어, 각 기지국 사이에서 동기가 취해진 정확한 타이밍에서, 소정의 신호를 단말기로 송신한다. 단말기(120)는 상기 기지국의 경우와 마찬가지의 원리에 의해 자기 위치를 측정할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 단말기 위치 측정의 개념을 나타내는 도면이다.
본 발명에서, 단말기는 각 기지국으로부터의 신호의 도착 시간차(TDOA: Time Difference of Arrival)에 기초하여 위치를 측정한다.
점 Q에 위치하는 단말기(120)가, 기지국(131)과 기지국(132)으로부터의 전파를 수신하여, 각 기지국으로부터의 신호의 지연 시간(Tq1, Tq2)을 측정하고, 이들지연 시간의 차(Tq1-Tq2)를 구한다. 이 지연 시간차는 단말기(120)와 기지국(131)의 거리(L1)와, 단말기(120)와 기지국(132)의 거리(L2)와의 차(L1-L2)를 신호의 전파 속도(광속)로 나눈 것이다.
즉, 단말기(120)가 위치하는 점 Q는, 점 Q와 기지국(131, 132)과의 거리의 차(L1-L2)가 일정하게 되는 쌍곡선(71a) 상에 존재하며, 이 쌍곡선(71a)은 기지국(131, 132)의 위치를 초점으로 하는 쌍곡선이 된다.
또한, 단말기(120)는 다른 기지국으로부터의 신호도 수신하고, 신호의 도달 지연 시간으로부터 지연 시간차를 구하여, 점 Q의 위치를 나타내는 쌍곡선(71b, 71c)을 산출한다. 이에 따라, 단말기(120)가 존재하는 점 Q는, 이 3개의 쌍곡선(71a, 71b, 71c)의 교점에 존재하는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 복수의 기지국으로부터의 도달 신호의 지연 시간차에 기초하여 단말기의 위치를 측정하면, 기지국으로부터의 신호의 전파 지연 시간으로부터 거리를 구하여 기지국의 위치를 측정하는 방법과 비교하여, 단말기에서 측정된 전파 지연 시간(Tq1, Tq2)에 공통하는 시간의 오차가 포함되어 있더라도, 이것을 소거할 수 있는 특징이 있다.
즉, 기지국으로부터의 신호의 전파 지연 시간으로부터 거리를 구하는 방법에서는, 기지국과 단말기와의 거리의 오차는 전파 지연 시간의 오차에 비례하여 증대한다. 한편, 두개의 기지국으로부터의 도달 신호의 지연 시간차에 기초하여 단말기의 위치를 측정하는 방법에서는, 단말기에서 측정된 전파 지연 시간(Tq1, Tq2)에 공통하는 시간의 오차(δt)가 포함되고, 전파 지연 시간의 측정값이 Tq1+δt, Tq2+δt로 되었다고 해도, 이들의 차분인 전파 지연 시간차에서는 δt가 소거되어, 오차를 포함하지 않는 Tq1-Tq2가 구해진다고 하는 점에서 특징이 있다.
전술한 기지국의 송신 타이밍에 오프셋이 생겨 있으면, 쌍곡선(71a) 등의 위치가 어긋난다. 예를 들면, 기지국(131)에 0.33μ초(약 100m)의 오프셋이 생기고, 기지국(132)에 0.17μ초(약 50m)의 오프셋이 생겨 있으면, 쌍곡선(71a)의 위치는 기지국(132)측으로 약 50m 어긋난다. 마찬가지로 쌍곡선(71b, 71c)에도 어긋남이 생긴다. 쌍곡선에 어긋남이 생기면, 3개의 쌍곡선은 한 점에서 교차하지 않아, 위치 측정 오차가 증대한다.
이 쌍곡선을 구하는 기지국의 조합을 바꾸면, 쌍곡선이 어긋나는 방향과 크기는 다양하게 되어, 오차가 커지는 원인이 된다. 따라서, 기지국으로부터의 신호에 따라 단말기의 위치를 측정하는 경우에는, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 정확하게 측정하는 것이 중요해진다.
도 3은 기지국(131) 등의 주요한 구성을 나타내는 블록도이다.
각 기지국(131) 등은, 단말기(120)로 전파를 전파시킬 때 장해물을 피하기 위해, 셀룰러용 안테나(34)를 철탑 위나 건물의 옥상 등의 조망이 좋은 장소에 설치하고 있다. 이 무선부(RF부: 35)로부터 셀룰러용 안테나(34)에는 케이블이 연장되어 있으며, 셀룰러용 안테나(34)에 의해 포착된 전파는, 고주파 신호로서 케이블을 통해 무선부(35)로 유도된다.
또한, GPS 위성(101) 등으로부터 송신되는 신호는 GPS용 안테나(31)를 통해수신되고, GPS 수신기(32)에 의해 장소와 시간이 추정된다. 기준 클럭 작성부(33)는, 클럭 신호를 생성하는 발진기와, 클럭 신호의 발진 주파수를 조정하는 주파수 조정 회로를 구비하고, 발진기의 발진 주파수를 GPS 위성(101) 등으로부터의 신호에 의해 추정된 시간 정보에 기초하여 교정하고, 정확한 시간을 실현하여 기준 클럭 신호를 생성하고 있다. 이 기준 클럭 작성부(33)의 발진기에서 생성된 기준 클럭 신호는 기저 대역부(36)와 무선부(35)에 공급된다. 기저 대역부(36)는 기준 클럭 신호에 기초하여 기저 대역 신호를 생성하여 무선부(35)에 공급하고, 무선부(35)는 기저 대역 신호에 대하여 주파수 변환 등을 행하여, 안테나(34)를 통해 송신할 고주파 신호를 생성한다.
이와 같이, 본 실시예의 이동 통신 시스템에서는 GPS 위성(101) 등으로부터의 시간 정보를 이용함으로써, 서로 떨어진 장소에 설치된 복수의 기지국(131, 132, 133) 사이에서, 무선부(35) 및 기저 대역부(36)의 타이밍을 동기하여 동작시키고, 무선부(35)가 생성하는 고주파 신호의 주파수를 맞춤으로써, 각 기지국(131∼133)이 동기된 신호를 송신하도록 하고 있다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시예에 따른, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값을 측정하는 오프셋 측정 장치의 주요한 구성을 나타내는 블록도이다.
오프셋 측정 장치(43)는 오프셋 판정 장치(430)와, 오프셋 추정 장치(431, 432, 433)를 구비하고 있다. 제1 실시예에서는, 1대의 오프셋 측정 장치(43)가 구비하는 오프셋 추정 장치(431∼433)는 3대로 하였지만, 이 오프셋 추정 장치는 3대에 한정되지 않고, 복수개 구비하고 있어도 무방하다. 이들 오프셋 추정 장치(431, 432, 433)는 각각 서로 다른 지점(관측점)에 설치되고, 각 관측점에서 기지국(41)으로부터의 신호를 수신한다. 이 오프셋 추정 장치(431) 등이 설치되는 관측점은, 상호 측정 대상으로 하는 수신 전파의 4분의 1 파장 이상 떨어져 있으면 좋다. 즉, 4분의 1 파장 이상 떨어진 지점에서 수신하면, 수신파의 지연을 나타내는 지연 프로파일이 다른 것으로 된다. 오프셋 추정 장치(431) 등은, 각각의 관측점에서 수신한 기지국(41)으로부터의 신호에 기초하여 오프셋값을 추정하고, 오프셋 추정값을 오프셋 판정 장치(430)로 출력한다.
오프셋 판정 장치(430)는, 오프셋 추정 장치(431) 등이 추정한 오프셋 추정값으로부터, 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋값을 구한다. 구체적으로는, 오프셋 판정 장치(430)는 오프셋 추정 장치(431 ,432, 433)가 출력하는 오프셋 추정값 중 가장 작은 오프셋 추정값을 선택하여, 오프셋 측정값으로 한다.
p1, p2, p3은 기지국(41)으로부터 각 오프셋 추정 장치(431, 432, 433)에, 일정 레벨 이상의 강도를 갖는 최고속의 전파가 도래하는 경로를 나타낸 것이다. 도 4에서, p1, p2의 도래파는 기지국(41)과 오프셋 추정 장치(431, 432)의 경로의 근방에 존재하는 건조물에 의한 반사 등을 거쳐 도래하는 지연파이다. 한편, p3의 도래파는 기지국(41)으로부터 오프셋 추정 장치(433)의 전파 경로 주위의 건조물에 의한 반사 등을 거치지 않고 직접 도래하는 직접파이다.
오프셋 추정 장치(431) 등은 기지국(41)으로부터 조망이 좋은 위치에 배치되지만, p1, p2, p3으로 도시한 기지국(41)으로부터의 도래파는, 반사 등으로 위상반전된 전파에 의해 직접파의 강도가 약해지거나, 반사파끼리 간섭하여 전파의 강도가 강해지기도 하기 때문에, 최고속의 도래파가 직접파라고는 단정할 수 없다. 임의의 한 점에서 수신한 기지국(41)으로부터의 신호의 최고속의 도래파가 지연파이더라도, 다른 지점에서 기지국(41)으로부터의 신호를 수신하면, 지연 프로파일이 변화하기 때문에 직접파를 포착할 수 있는 가능성이 있다. 따라서, 제1 실시예에서는, 복수 지점에서 기지국(41)으로부터의 신호를 수신하기 위해 오프셋 추정 장치(431) 등을 복수개 설치하여, 직접파를 확실하게 포착할 수 있도록 하고 있다.
도 5는, 본 발명의 실시예에 따른 오프셋의 측정 원리를 설명하는 타이밍차트이다. 도 5에서, 횡축은 시간을 나타내며, 기지국(41)으로부터 송신된 전파가 오프셋 추정 장치(431) 등에 지연되어 도달하는 모습을 나타낸다. 또한, 3개의 시간 축은, 각각 위로부터 오프셋 추정 장치(431, 432, 433)에서, 기지국(41)으로부터의 신호를 수신한 타이밍을 나타낸다.
도 5에서, To는 기지국(41)의 신호의 송신 타이밍의 공칭값이다. 또한, dT은 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋값이며, 본 발명에서 구하고자 하는 값이다. 또한, T1, T2, T3은 각 오프셋 추정 장치(431, 432, 433)에서의 기지국(41)으로부터의 신호를 수신한 타이밍이다. Tp1, Tp2, Tp3은 기지국(41)과 오프셋 추정 장치(431, 432, 433) 사이를 직접파가 전파하는 시간으로서, 기지국(41)과 오프셋 추정 장치(431) 등과의 거리에 기초하는 전파 지연 시간이다. 즉, 이 전파 지연 시간은, 기지국(41)과 오프셋 추정 장치(431, 432, 433) 사이의 거리를, 전파의 전파 속도(광속)로 나눈 값이다.
또한, dT1, dT2, dT3은, 각 오프셋 추정 장치(431, 432, 433)가 구한 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 추정값이다. 이 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 추정값은, 기지국(41)으로부터의 신호의 수신 타이밍과 기지국(41)의 송신 타이밍의 공칭값과의 차로부터, 기지국(41)과 오프셋 추정 장치(431) 등과의 거리에 기초하여 구한 직접파의 전파 시간을 뺀 것으로 된다. 그 관계를 수학식 1에 나타낸다.
기지국의 송신 타이밍 오프셋 추정값=수신 타이밍-(기지국의 송신 타이밍의 공칭값+직접파의 전파 시간)
각 오프셋 추정 장치(431, 432, 433)는, 기지국(41)으로부터의 신호의 수신 타이밍을 측정하고, 수학식 1에 의해 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 구한다.
예를 들면, 오프셋 추정 장치(431)에서의, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 추정값(dT1)은 수학식 2에 나타낸 바와 같이, 기지국으로부터의 신호의 수신 타이밍(T1)으로부터, 기지국의 송신 타이밍의 공칭값(To)과 직접파의 전파 시간(Tp1)을 뺀 것으로 된다.
한편, 오프셋 추정 장치(433)에서의, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋추정값(dT3)은, 수학식 3에 나타낸 바와 같이, 기지국으로부터의 신호의 수신 타이밍(T3)으로부터, 기지국의 송신 타이밍의 공칭값(To)과 직접파의 전파 시간(Tp3)을 뺀 것으로 된다.
이들 오프셋 추정 장치(431, 432, 433)가 구한 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋 추정값(dT1, dT2, dT3)을 서로 비교하면, dT3이 가장 작고, dT1 또는 dT2는 dT3보다도 큰 값으로 되어 있다. 기지국(41)에 의해 송신되는 전파는, 전파 경로의 주위의 건조물에 의한 반사 등에 의해 지연되는 경우는 있어도, 직접파보다 빠르게 도래하는 경우는 없다. 따라서, 각 오프셋 추정 장치(431) 등이 출력하는 오프셋 추정값의 중에서 가장 작은 값이, 전파 경로에 기인한 지연이 적고, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값에 가장 가까운 값으로 간주된다. 그래서, 오프셋 판정 장치(430)가, 오프셋 판정 장치(431) 등이 추정한 송신 타이밍의 오프셋 추정값 중 가장 작은 값을 선택하여, 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋 측정 결과 값으로 취한다.
오프셋 추정 장치(431, 432)가 구한 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋 추정값(dT1, dT2)은, 오프셋 추정 장치(433)가 구한 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋 추정값(dT3)보다도 큰 값으로 되어 있기 때문에, dT1 및 dT2는 실제의 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값보다 큰 값으로 추정되어, 오프셋 추정 장치(431, 432)가 수신한 신호는 반사, 회절 등을 거쳐 도래한 지연파인 것을 알 수 있다.
오프셋 추정 장치(431) 등이 구한 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋 추정값(dT1, dT2, dT3) 중 최소인 dT3은, 실제의 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값에 가장 가까운 값이라고 추정된다. 도 5에서, dT3은 실제의 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값과 일치하고 있어, 오프셋 추정 장치(433)가 수신한 최고속의 도래파는 직접파인 것을 알 수 있다.
이와 같이, 오프셋 판정 장치(430)가, 송신 타이밍의 오프셋 추정값 중 가장 작은 값(dT3)을 선택함으로써, 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋값을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 1대의 오프셋 추정 장치(431) 등이 기지국(41)으로부터의 신호를 복수회 수신하여, 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 복수회 추정하고, 이 오프셋 추정값을 평균한 결과를 그 오프셋 추정 장치(431) 등에 의한 오프셋 추정값으로 하는 것도 가능하다. 또한, 오프셋 추정 장치(431) 등이 구한 오프셋 추정값의 최소값으로부터 오프셋의 측정값을 구하고, 이것을 복수회 반복하여, 오프셋 측정값을 평균한 결과를 해당 관측점에서의 오프셋 측정값으로 할 수도 있다. 일반적으로, 개개의 측정이 독립된 것이면, N회의 관측값(오프셋 추정값, 오프셋 측정값)의 평균을 취함으로써, 1회의 측정에서의 오차에 대하여 N의 평방근의 역수배로 오차를 저감할 수 있다 (수학식 4 참조).
도 6은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 오프셋 측정 장치(43)에 구비되어 있는 오프셋 추정 장치(431) 등의 주요한 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6에 도시한 실시예에서는, GPS용 안테나(61)는 GPS 수신기(62)에 접속되어 있으며, GPS 수신기(62)는 GPS용 안테나(61)가 수신한 GPS 위성으로부터의 신호에 따라 해당 오프셋 추정 장치의 위치와 시간 정보(현재의 시각)를 산출한다. 셀룰러용 안테나(64)는 셀룰러 수신기(65)에 접속되어 있고, 셀룰러 수신기(65)는, 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하여 수신 타이밍 측정부(63)로 보낸다. 수신 타이밍 측정부(63)는, GPS 위성으로부터의 신호에 의해 교정된 정확한 시간 정보를 사용하여, 기지국으로부터의 신호의 수신 타이밍을 측정한다.
이 기지국으로부터의 신호의 수신 타이밍의 측정은, 예를 들면, GPS 수신기(62)로부터의 시간 신호에 기초하여 생성한 정확한 클럭 신호에 의해 수신 타이밍 측정부(63)를 동작시키고, 슬라이딩 상관기를 이용하여 기지국이 송신하고 있는 파일럿 신호와의 상관이 커지는 위상으로부터 수신 타이밍을 얻는다. 즉, 기지국이 파일럿 채널로 송신하고 있는 파일럿 신호를, 소정의 확산 부호를 이용하여 역확산하여, 추가로 전력 적분을 함으로써 지연 프로파일이 얻어진다. 이 지연 프로파일로부터, 일정 레벨 이상의 강도를 갖는 가장 도래가 빠른 신호의 수신 타이밍을 추출하여, 기지국으로부터의 신호의 수신 타이밍을 측정한다.
오프셋 산출부(66)는, 오프셋 추정 장치의 케이블에 의한 지연량과 필터에 의한 지연량에 의해 주어지는 보정값을 사용하여, 측정한 수신 타이밍을 보정하여 정확한 수신 타이밍을 산출한다. 그리고, 보정된 정확한 수신 타이밍으로부터, 기지국의 송신 타이밍의 공칭값과, 기지국과 해당 오프셋 추정 장치 사이의 직접파의 전파 시간(기지국과 해당 오프셋 추정 장치 사이의 거리를 전파의 전파 속도(광속)로 나눈 값)을 감산하여, 송신 타이밍의 오프셋 추정값으로 하여 오프셋 판정 장치(430)에 출력한다.
상술한 오프셋 산출부(66)에서의 보정은, 오프셋 추정 장치에서, GPS용 안테나(61)와 GPS 수신기(62)는 케이블에 의해 접속되어 있으며, 셀룰러용 안테나(64)와 셀룰러 수신기(65)는 케이블에 의해 접속되어 있기 때문에, 이 케이블을 고주파 신호가 전파할 때 지연 시간이 생기는 것에 기초한다. 또한, GPS 수신기(62)나 셀룰러 수신기(65)는 수신한 고주파 신호의 파형을 정형하기 위한 필터를 구비하고 있으며, 신호가 필터를 통과할 때도 지연이 생긴다. 이 때문에, 수신한 신호의 타이밍에 보정을 가할 필요가 생긴다.
또한, 오프셋 산출부(66)에서 사용되는 기지국의 위치는, 기지국의 식별 번호에 대응하여 사전에 오프셋 측정 장치에 기억해 두어도 되고, 셀룰러 수신기(65)가 수신한 해당 기지국이 송신하고 있는 동보(broadcast) 신호로부터 추출하여도 된다. 오프셋 추정 장치의 위치는, 오프셋 측정 장치를 고정적으로 설치하는 경우에는 사전에 오프셋 측정 장치에 기억하여 두어도 되고, GPS 수신기를 이용하여 오프셋 측정 장치의 위치를 측정하여 위치 정보를 취득하여도 된다.
또한, 송신 타이밍의 공칭값은, 각 기지국마다 사전에 정해져 있는 해당 기지국으로부터 신호가 송신되는 타이밍으로서, 동일한 PN 계열의 PN 부호 중 기지국마다 서로 다른 PN 부호를 이용하고 있기 때문에, 이 PN 부호의 선두의 타이밍에 의해 정해지는 것이다. 이 송신 타이밍의 공칭값은, 기지국의 식별 번호에 대응하여 사전에 오프셋 측정 장치에 기억해 두어도 되고, 셀룰러 수신기(65)가 수신한해당 기지국이 송신하고 있는 동보 신호로부터 PN 부호의 선두의 타이밍을 추출하여도 된다.
수신 타이밍 측정부(63), 오프셋 산출부(66) 및 오프셋 판정 장치(430)는 프로세서와 메모리에 의해 구성되며, 이들 메모리에, 상술한 기능을 실현하기 위한 프로그램을 기억·보유하고, 프로세서는 메모리로부터 이 프로그램을 판독하여, 실행한다. 즉, 수신 타이밍 측정부(63)는, 무선 기지국으로부터 송신된 신호의 수신 타이밍을 기준 클럭을 참조하여 측정하는 수순을 포함하는 프로그램을 실행하고, 오프셋 산출부(66)는, 복수의 관측점에서 수신한 신호로부터 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 구하는 수순을 포함하는 프로그램을 실행하고, 오프셋 판정 장치(430)는, 상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로서 선택하는 수순을 포함하는 프로그램을 실행한다. 이것에 의해, 오프셋 측정 장치(43)는, 무선 기지국으로부터 송신된 신호의 수신 타이밍을 기준 클럭을 참조하여 측정하는 수신 타이밍 측정 수단(수신 타이밍 측정부)(63)과, 상기 측정한 수신 타이밍으로부터 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 산출하는 오프셋 산출 수단(오프셋 산출부)(66)과, 상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하여, 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로서 판정하는 오프셋 판정 수단(오프셋 판정 장치)(430)으로서 기능한다.
또, 수신 타이밍 측정부(63), 오프셋 산출부(66) 및 오프셋 판정 장치(430)는 별개의 프로세서, 별개의 메모리에 의해 구성되어도 되고, 공통의 프로세서 또는 공통의 메모리에 의해 구성되어도 된다.
도 7은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 오프셋 측정 장치에 구비되어 있는 오프셋 추정 장치의 다른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7에 도시한 실시예에 따른 오프셋 추정 장치는, 하나의 시계를 참조하여 기준 시간으로 한다. 즉, 제2 실시예의 오프셋 추정 장치는, 각 기지국으로부터의 신호의 도착 시간차(TDOA)에 기초하여 단말기의 위치를 측정하는 경우, 오프셋 측정 장치가 각 기지국의 절대적인 송신 타이밍 오프셋을 필요로 하지 않고, 어떤 특정한 시계를 기준 시간으로 하는 상대적인 송신 타이밍 오프셋을 얻고 있으면 충분한 것을 이용한 것이다.
또, 도 6에서 설명한 오프셋 추정 장치의 구성과 동일한 부호를 붙인 구성은 동일한 동작을 하기 때문에, 개개의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 도시한 실시예에서는, 수신 타이밍 측정부(63)는, 고정밀도의 기준 시간에 기초하여 수신 타이밍을 측정한다. 수신 타이밍 측정부(63)에서 기준 시간으로서 참조되는 시계는 기지국이 갖는 시계 정도의 정밀도이면 되며, 예를 들면, 세슘 원자 시계이더라도, 측정 대상이 되는 기지국과는 다른 기지국으로부터 발신되는 파일럿 신호이더라도 무방하다. 또한, 기지국으로부터의 신호의 수신 타이밍의 측정은, 도 6에서 설명한 실시예와 마찬가지로, 예를 들면, 오프셋 측정 장치에 구비한 발진기가 생성한 정확한 클럭 신호에 의해 수신 타이밍 측정부(63)를 동작시키고, 슬라이딩 상관기를 이용하여 기지국이 송신하고 있는 파일럿 신호와의 상관이 커지는 위상으로부터 수신 타이밍을 얻는다.
오프셋 산출부(66)는, 오프셋 추정 장치의 케이블에 의한 지연량과 필터에의한 지연량에 의해 주어지는 보정값을 사용하여, 측정한 수신 타이밍을 보정하여 정확한 수신 타이밍을 산출한다. 그리고, 보정된 정확한 수신 타이밍으로부터, 기지국의 송신 타이밍의 공칭값과, 기지국과 해당 오프셋 추정 장치 사이의 직접파의 전파 시간(기지국과 해당 오프셋 추정 장치 사이의 거리를 전파의 전파 속도(광속)로 나눈 값)을 감산하여, 송신 타이밍의 오프셋 추정값으로서 오프셋 판정 장치(430)로 출력한다.
이 기지국과 해당 오프셋 추정 장치 사이의 거리는, 기지국의 위치와 해당 오프셋 추정 장치의 위치에 의해 산출된다. 기지국의 위치는, 기지국의 식별 번호에 대응하여 사전에 오프셋 측정 장치에 기억해 두어도 되고, 셀룰러 수신기(65)가 수신한 해당 기지국이 송신하고 있는 동보 신호로부터 추출하여도 된다. 오프셋 추정 장치의 위치는, 사전에 오프셋 특정 장치에 기억해 둔 위치 정보를 이용한다. 또한, 송신 타이밍의 공칭값은, 기지국의 식별 번호에 대응하여 사전에 오프셋 측정 장치에 기억해 두어도 되고, 셀룰러 수신기(65)가 수신한 해당 기지국이 송신하고 있는 동보 신호로부터 추출하여도 된다.
또, 도 6에 도시한 실시예의 오프셋 추정 장치는, 도 7에 도시한 실시예의 오프셋 추정 장치의 기준 시간에 GPS 위성으로부터의 신호를 이용한 것이다.
이와 같이, 제1 실시예에서는 오프셋 측정 장치(43)를, 기지국(41)으로부터의 신호를 복수의 위치에서 수신하는 수신부(셀룰러용 안테나(64), 셀룰러용 안테나(64)에 접속되는 셀룰러 수신기(65))와, 오프셋 측정의 기준이 되는 기준 클럭 신호를 참조하여 기지국(41)으로부터의 신호의 수신 타이밍을 추출하는 수신 타이밍 측정부(63)와, 측정한 수신 타이밍으로부터 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 산출하는 오프셋 산출부(66)를 구비하는, 오프셋 추정 수단으로서의 복수의 오프셋 추정 장치(431) 등과, 오프셋 추정 장치(431∼433)가 산출한 송신 타이밍의 오프셋 추정값의 가장 작은 것을 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로서 판정하는 오프셋 판정 수단으로서의 오프셋 판정 장치(430)로 구성하였기 때문에, 복수의 위치에 배치된 복수의 오프셋 추정 장치(431) 등에서 수신한 기지국(41)으로부터의 신호로부터 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 구하고, 오프셋 추정값 중 가장 작은 값을 선택하여, 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로 하기 때문에, 오프셋값의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이 오프셋값의 측정 결과를, 상기 기지국을 전파에 의해 단말기의 위치를 구하는 위치 측정 시스템에 적용하면, 이 위치 측정 시스템의 위치 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 오프셋 추정 장치(431) 등이 설치되는 관측점(셀룰러용 안테나(64)의 설치점)은, 측정 대상으로 하는 수신 전파의 1/4 파장 이상 떨어져 설정되어 있기 때문에, 각 오프셋 추정 장치(431) 등에서 서로 다른 지연 프로파일을 얻을 수 있으므로, 확실하게 직접파를 포착하여, 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋값을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 1대의 오프셋 추정 장치(431) 등이 기지국(41)으로부터의 신호를 복수회 수신하여, 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 복수회 추정하고, 이 오프셋 추정값을 평균한 결과를 그 오프셋 추정 장치(431) 등에 의한 오프셋 추정값으로 하기 때문에, 측정에 따른 부정 오차를 저감할 수 있다.
또한, 오프셋 측정의 기준이 되는 클럭 신호를, GPS 수신기(62)에 의해 수신한 GPS 위성으로부터의 신호에 의해 생성하므로, 정확한 시간 정보에 의해 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋값을 측정하기 때문에, 오프셋값을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 도 7에 도시한 실시예의 오프셋 추정 장치에서는, 오프셋 측정의 기준이 되는 클럭 신호를, 원자 시계 또는 측정 대상이 되는 기지국과는 다른 기지국으로부터 송신되는 파일럿 신호에 의해 생성하기 때문에, GPS 수신기(62)(GPS용 안테나)(61)를 이용하지 않고, 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋값을 정확하게 측정할 수 있다.
도 8은, 본 발명의 제2 실시예에 대한 오프셋 측정 장치의 주요한 구성을 나타내는 블록도이다.
제2 실시예의 오프셋 측정 장치는, 전술한 제1 실시예의 오프셋 측정 장치(도 4, 도 6, 도 7)와 달리, 셀룰러용 안테나(64)와 셀룰러 수신기(85)를 각각 하나만 구비하는 것을 특징으로 한다. 제2 실시예의 오프셋 측정 장치에 의한 기지국의 송신 타이밍의 오프셋의 측정은, 오프셋 측정 장치를 차량 등에 설치하고, 복수의 지점으로 순회하여, 기지국으로부터의 전파를 측정함으로써, 각 관측점에서의 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 취득하고, 축적한다. 복수의 관측점의 순회 측정이 종료한 후, 축적된 오프셋 추정값 중에서 가장 작은 값을 선택하여, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로 하는 것이다.
다음에, 제2 실시예에 따른 오프셋 측정 장치의 각부의 동작에 대하여 도 8을 참조하여 설명한다. 또, 제1 실시예(도 6)와 동일한 부호를 붙인 구성은 동일한 동작을 하기 때문에, 개개의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2 실시예에서는, GPS용 안테나(61)는 GPS 수신기(62)에 접속되어 있으며, GPS 수신기(62)는 GPS용 안테나(61)가 수신한 GPS 신호로부터 해당 오프셋 측정 장치의 위치와 시간 정보(현재의 시각)를 산출한다. 셀룰러용 안테나(64)는 셀룰러 수신기(85)에 접속되어 있으며, 셀룰러 수신기(85)는 처리부(86)의 제어에 기초하여 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하여 수신 타이밍 측정부(63)로 보낸다. 수신 타이밍 측정부(63)는 GPS 위성으로부터의 신호에 의해 교정된 정확한 시간 정보를 사용하여, 기지국으로부터의 신호의 수신 타이밍을 측정한다. 이 기지국으로부터의 신호의 수신 타이밍의 측정은, 예를 들면, GPS 수신기(62)로부터의 시간 신호에 기초하여 생성한 정확한 클럭 신호에 의해 수신 타이밍 측정부(63)를 동작시키고, 슬라이딩 상관기를 이용하여, 기지국이 송신하고 있는 파일럿 신호의 상관이 커지게 되는 위상으로부터 수신 타이밍을 얻는다.
처리부(86)는 오프셋 측정 장치(43)의 안테나(61, 64)로의 케이블에 의한 지연량과 필터에 의한 지연량에 의해 주어지는 보정값을 사용하여, 측정한 수신 타이밍을 보정하여 정확한 수신 타이밍을 산출한다. 그리고, 보정된 정확한 수신 타이밍으로부터, 기지국의 송신 타이밍의 공칭값과, 기지국과 해당 오프셋 추정 장치 사이의 직접파의 전파 시간(기지국과 해당 오프셋 추정 장치 사이의 거리를 전파의 전파 속도(광속)로 나눈 값)을 감산하여, 송신 타이밍의 오프셋 추정값으로서 축적부(87)에 일시적으로 축적한다. 또한, 처리부(86)는 축적부(87)에 축적된 복수의오프셋 추정값 중에서 가장 작은 값을 선택하여, 해당 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로서 출력한다.
처리부(86)에서 사용되는 오프셋 추정 장치의 위치는, GPS 수신기(62)를 이용하여 오프셋 측정 장치의 위치를 측정하여, 위치 정보를 취득한다. 또한, 송신 타이밍의 공칭값과 기지국의 위치는, 기지국의 식별 번호에 대응하여 사전에 축적부(87)에 기억해 두지만, 셀룰러 수신기(85)가 수신한 해당 기지국이 송신하고 있는 동보 신호로부터 추출하여도 무방하다.
또한, 하나의 관측점에서 기지국(41)으로부터의 신호를 복수회 수신하여, 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 복수회 추정하여, 이 오프셋 추정값을 평균한 결과를 오프셋 추정값으로서 축적부(87)에 기억할 수도 있다. N회의 관측값(오프셋 추정값)을 평균함으로써, 일회의 측정에서의 오차에 대하여 N의 평방근의 역수배로 오차를 저감할 수 있다 (수학식 4 참조).
이와 같이 제2 실시예에서는, 오프셋 측정 장치를, 기지국(41)으로부터의 신호를 수신하는 수신부(셀룰러용 안테나(64), 셀룰러용 안테나(64)에 접속되는 셀룰러 수신기(85))와, 오프셋 측정의 기준이 되는 기준 클럭 신호를 참조하여 기지국(41)으로부터의 신호의 수신 타이밍을 추출하여 오프셋 추정값을 출력하는 수신 타이밍 측정부(63)와, 오프셋 추정값을 축적하는 축적부(87)와, 상기 오프셋 추정값의 축적부(87)로의 축적을 제어하는 처리부(86)를 구비하고, 처리부(86)에서는 오프셋 추정 장치가 산출한 송신 타이밍의 오프셋 추정값이 가장 작은 것을 송신 타이밍의 오프셋값으로서 선택하여 오프셋 판정 수단으로서 기능하도록 구성하였으므로, 오프셋 측정 장치를 이동시켜 복수의 위치에서 기지국(41)으로부터의 신호의 수신 타이밍을 측정하기 때문에, 복수의 GPS 수신기(62)(GPS용 안테나)(61), 복수의 셀룰러 수신기(85)(셀룰러용 안테나)(64) 복수의 수신 타이밍 측정부(63)를 이용하지 않고, 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋값을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 오프셋 추정값 중의 최소값을 선택하도록, 오프셋 추정값을 축적부(87)에 축적하므로, 오프셋 추정값의 최소값의 선택을 기지국으로부터의 신호의 수신 타이밍의 측정 중에 처리할 필요가 없어, 처리부(86)의 처리 부담을 경감시킬 수 있다.
또한, 오프셋 측정의 기준이 되는 클럭 신호를, GPS 수신기(62)에 의해 수신한 GPS 위성으로부터의 신호에 의해 생성하므로, 정확한 시간 정보에 의해 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋값을 측정하기 때문에, 오프셋값을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 한 지점에서 기지국(41)으로부터의 신호를 복수회 수신하여, 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 복수회 추정하고, 이 오프셋 추정값을 평균한 결과를 오프셋 추정값으로서 축적부(87)에 기억하므로, 측정에 따른 부정 오차를 저감할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 오프셋 측정 장치의 주요한 구성을 나타내는 블록도이다.
제3 실시예의 오프셋 측정 장치는, 전술한 제1 실시예의 오프셋 측정 장치(도 4, 도 6, 도 7)와 달리, 복수의 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)에 대하여, 하나의 셀룰러 수신기(85)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제3 실시예에서는, GPS용 안테나(61)는 GPS 수신기(62)에 접속되어 있으며, GPS 수신기(62)는 안테나(61)가 수신한 GPS 신호로부터 해당 오프셋 측정 장치의 위치와 시간 정보(현재의 시각)를 산출한다. 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)는, 안테나 전환부(98)로부터 케이블로 연장되어, 각각 서로 다른 위치(관측점)에 설치되고, 안테나 전환부(98)를 통해 셀룰러 수신기(85)에 접속되어 있다.
안테나 전환부(98)는, 처리부(96)로부터의 지시에 의해 셀룰러 수신기(85)에 접속되는 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)를 선택한다. 셀룰러 수신기(85)는, 처리부(96)의 제어에 기초하여 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하여 수신 타이밍 측정부(63)로 보낸다. 수신 타이밍 측정부(63)는, GPS 위성으로부터의 신호에 의해 교정된 정확한 시간 정보를 사용하여, 기지국으로부터의 신호의 수신 타이밍을 측정한다. 이 기지국으로부터의 신호의 수신 타이밍의 측정은, 예를 들면, GPS 수신기(62)로부터의 시간 신호에 기초하여 생성한 정확한 클럭 신호에 의해 수신 타이밍 측정부(63)를 동작시키고, 슬라이딩 상관기를 이용하여 기지국이 송신하고 있는 파일럿 신호의 상관이 커지게 되는 위상으로부터 수신 타이밍을 얻는다.
처리부(96)는, 오프셋 측정 장치의 안테나(61, 941, …, 94n)로의 케이블에 의한 지연량과 필터에 의한 지연량에 의해 주어지는 보정값을 사용하여, 수신 타이밍 측정부(63)에 의해 측정한 수신 타이밍을 보정하여 정확한 수신 타이밍을 산출한다. 그리고, 보정된 정확한 수신 타이밍에 의해, 기지국의 송신 타이밍의 공칭값과, 기지국과 해당 오프셋 추정 장치 사이의 직접파의 전파 시간(기지국과 해당 오프셋 추정 장치 사이의 거리를 전파의 전파 속도(광속)로 나눈 값)을 감산하여, 송신 타이밍의 오프셋 추정값으로서 축적부(97)에 일시적으로 축적한다. 상기 보정값은 선택한 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)로의 케이블에 의한 지연량에 의해 주어지는 보정값을 적용한다. 각 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)의 위치는, GPS용 안테나(61)를 기준으로 한 상대 위치를 사전에 측정해 놓고, GPS 수신기(62)가 측정한 GPS용 안테나(61)의 위치에 기초하여 처리부(96)로 산출한다. 셀룰러용 안테나(941) 등이 GPS용 안테나(61)에 근접하여 설치되어 있는 경우에는, GPS용 안테나(61)의 위치를 셀룰러용 안테나(941) 등의 위치로서 이용하여도 무방하다.
처리부(96)는, 축적부(97)에 축적되어 있는 각 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)를 이용하여 구한 송신 타이밍의 오프셋 추정값 중에서 가장 작은 값을 선택하여, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로서 출력한다.
처리부(96)에서 사용되는 오프셋 측정 장치의 위치는, GPS 수신기(62)를 이용하여 오프셋 측정 장치의 위치를 측정하여, 위치 정보를 취득한다. 또한, 송신 타이밍의 공칭값과 기지국의 위치는, 기지국의 식별 번호에 대응하여 사전에 축적부(87)에 기억해 두지만, 셀룰러 수신기(85)가 수신한 해당 기지국이 송신하고 있는 동보 신호로부터 추출하여도 무방하다.
다음에, 오프셋 측정 장치가 구비하는 복수의 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)의 설치 조건에 대하여 설명한다. 측정 대상이 되는 기지국으로부터 조망이 좋은 위치에, 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)를 각각 수신 전파의 1/4 파장 이상 거리를 두어 설치한다. 예를 들면, 800㎒ 대의 기지국의 송신 타이밍 오프셋을 측정하기 위해서는 각 셀룰러용 안테나(941, …, 94n) 사이의 거리를 대략 94㎜ 이상으로 하면 된다.
또한, 하나의 관측점에서 송신 타이밍 오프셋의 측정값을 복수회 측정하여, 평균한 결과를 해당 관측점에서의 오프셋 추정값으로 하는 것도 가능하다. 일반적으로 일회의 측정에서의 오차가 s일 때, 개개의 측정이 독립된 것이면, N회의 관측값(오프셋 추정값, 오프셋 측정값)을 평균함으로써, N의 평방근의 역수배로 오차를 저감시킬 수 있다. 즉, 이 N회의 관측값을 평균한 오차를 s'로 하면, 이 오차(s')는 수학식 4에 의해 표현된다.
상기 평균화를 취할 때, 기지국으로부터 수신한 신호가 양호한 것인지에 대한 임계치를 설정하고, 그 임계치와 비교한 결과, 그 신호에 기초하는 관측값(오프셋 추정값)을 평균화에 사용하지 않는 것도 가능하다. 예를 들면, 신호 대 잡음 전력비(S/N)가 충분하지 않은 관측값을 제외하고 평균 계산을 할 수도 있다. 구체적으로는, TIA/EIA-95A에 준거한 기지국의 경우에는, S/N이 15㏈ 미만인 신호의 오프셋 추정값을 평균화하는 처리로부터 제거하는 것으로 한다. 상기 S/N은 셀룰러 수신기(85)로부터 취득하면 된다.
이와 같이 제3 실시예에서는, 오프셋 측정 장치를, 기지국(41)으로부터의 신호를 수신하는 수신부(복수의 셀룰러용 안테나(941, …, 94n), 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)를 전환하여 셀룰러 수신기(85)에 접속하는 안테나전환부(98), 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)에 접속되는 셀룰러 수신기(85))와, 오프셋 측정의 기준이 되는 기준 클럭 신호를 참조하여 기지국(41)으로부터의 신호의 수신 타이밍을 추출하여 오프셋 추정값을 출력하는 수신 타이밍 측정부(63)와, 오프셋 추정값을 축적하는 축적부(97)와, 상기 오프셋 추정값의 축적부(97)로의 축적을 제어하는 처리부(96)를 구비하고, 처리부(96)에서는, 오프셋 추정 장치가 산출한 송신 타이밍의 오프셋 추정값 중의 가장 작은 것을 송신 타이밍의 오프셋값으로서 선택하여 오프셋 판정 수단으로서 기능하도록 구성하였기 때문에, 복수의 GPS 수신기(62)(GPS용 안테나)(61), 복수의 셀룰러 수신기(85), 복수의 수신 타이밍 측정부(63)를 이용하지 않고, 또한, 순회하여야 할 관측점을 증가하지 않고도, 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋값을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 오프셋 추정값 중의 최소값을 선택하도록 오프셋 추정값을 축적부(87)에 축적하므로, 오프셋 추정값 중의 최소값의 선택을 기지국(41)으로부터의 신호의 수신 타이밍의 측정 중에 처리할 필요가 없어, 처리부(96)의 처리 부담을 경감시킬 수 있다.
또한, 오프셋 측정의 기준이 되는 클럭 신호를, GPS 수신기(62)에 의해 수신한 GPS 위성으로부터의 신호에 의해 생성하기 때문에, 정확한 시간 정보에 의해 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋값을 측정하기 때문에, 오프셋값을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 각 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)를 이용하여 기지국(41)으로부터의 신호를 복수회 수신하여, 그 안테나에서의 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 복수회추정하여, 이 오프셋 추정값을 평균한 결과를 오프셋 추정값으로서 축적부(97)에 기억 하므로, 측정에 따른 부정 오차를 저감시킬 수 있다.
또한, 셀룰러용 안테나(941, …, 94n)는, 측정 대상으로 하는 수신 전파의 1/4 파장 이상 분리하여 설치되어 있으므로, 각 안테나(941, …, 94n)에서 서로 다른 수신 프로파일을 얻을 수 있기 때문에, 확실하게 직접파를 포착하여, 기지국(41)의 송신 타이밍의 오프셋값을 정확하게 측정할 수 있다.
도 10은, 본 발명에 따른 오프셋 측정 시스템의 구성도이다.
도 10에 도시한 오프셋 측정 시스템은, 상술한 실시예(도 4, 도 9)의 오프셋 측정 장치(오프셋 측정 단말기)와 통신 네트워크를 이용하여, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값을 효율적으로 수집·축적하는 것이다.
이동 통신 시스템의 기지국은 광범위하게 배치되어 있으므로, 이들 모든 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 측정하는 경우, 상기 오프셋 측정 장치를 복수개 이용함으로써, 측정에 요하는 시간을 단축시킬 수 있다. 이 때, 효율적으로 각 기지국의 송신 타이밍의 오프셋의 측정값을 수집하고, 데이터 베이스화를 해 두면 된다. 그래서, 도 10에 도시한 오프셋 측정 시스템은, 복수의 오프셋 측정 단말기(오프셋 측정 장치)를 통신 네트워크로 접속하여, 각 단말기에서의 오프셋의 측정값을 데이터 베이스 장치에 축적 기억한다.
오프셋 측정 단말기(111, 112)는, 통신 제어부(1111)와 오프셋 측정 장치(11 12)를 구비하고, 가반형(또는, 차량 탑재형)의 단말기로 되어 있다. 통신 제어부(1111)는 오프셋 측정 단말기(111)를 통신 네트워크를 통해 데이터 베이스 장치(110)와 접속하여, 오프셋 측정 장치(1112)에 의해 측정한 기지국(도시 생략)의 송신 타이밍의 오프셋 측정값을, 통신 네트워크를 통해 데이터 베이스 장치(110)로 송신한다. 오프셋 측정 장치(1112)는 도 4, 도 9에서 설명한 구성을 갖고, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값을 측정한다.
도 11은, 도 10에 도시한 데이터 베이스 장치(110)의 주요한 구성을 나타내는 블록도이다. 데이터 베이스 장치(110)는, 통신 네트워크를 통해 오프셋 측정 단말기가 측정한 오프셋 측정값을 수신하기 위한 통신 제어부(1101)와, 각 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값을 축적하기 위한 축적부(1103)와, 축적하고 있는 오프셋을 상기 수신한 오프셋 측정값으로 갱신하기 위한 처리부(1102)를 구비한다.
다음에, 이 오프셋 측정 시스템의 운용 방법에 대하여 설명한다.
우선, 오프셋 측정 단말기(111)를 측정 장소로 이동한다. 측정 장소는, 측정의 대상이 되는 기지국을 조망 범위에 두어, 직접파가 도달할 수 있는 장소로 한다. 이 측정 장소에 오프셋 측정 단말기(111)를 정지시키고, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값을 측정한다. 측정한 오프셋값은, 측정한 기지국을 식별하기 위한 식별 정보(예를 들면, 기지국 ID 번호)가 부가되어, 통신 네트워크를 통해 데이터 베이스 장치(110)로 송신된다. 상기 오프셋값의 측정은, 기지국으로부터의 전파가 도달하는 장소, 즉, 측정 대상이 되는 기지국의 영역 내의 장소에서 행하기 때문에, 오프셋 측정 단말기는 해당 기지국 사이의 무선 통신 회선을 통해 통신 네트워크를 이용할 수 있다.
그리고, 하나의 기지국의 오프셋값의 측정을 끝내면, 다른 기지국의 오프셋값을 측정하기 위해 측정 장소를 이동하고, 오프셋값의 측정과 데이터 베이스 장치로의 측정값의 송신을 반복한다. 다른 오프셋 측정 단말기에서도, 마찬가지로 하여, 기지국의 오프셋값의 측정과 데이터 베이스 장치로의 측정값의 송신을 반복한다. 이 때, 서로 다른 오프셋 측정 단말기가 동일한 기지국을 측정하지 않도록 하여도 무방하다.
또한, 동일한 기지국을 복수의 오프셋 측정 단말기에서 측정하도록 하여도 된다. 동일한 기지국을 복수의 오프셋 측정 단말기에서 측정하는 경우에는, 데이터 베이스 장치(110)에 오프셋 판정 장치(430)의 기능을 갖게 하여도 무방하다. 즉, 데이터 베이스 장치(110)가 동일 장치에 축적된, 오프셋 측정 단말기(111)로부터 전송된 동일 기지국에 관한 오프셋 추정값 중 최소의 값을 선택하여, 오프셋 측정값으로서, 데이터 베이스 장치(110)에 축적한다.
또한, 오프셋 측정 단말기(111)로부터 전송된 오프셋 추정값을, 다른 오프셋 측정 단말기(112)로 전송하여, 오프셋 측정 단말기(112)에서 오프셋 추정값 중 최소의 값을 선택하여 오프셋 측정값으로 하고, 이 오프셋 측정값을 데이터 베이스 장치(110)로 전송·축적하도록 구성하여도 된다.
데이터 베이스 장치(110)에서는, 기지국의 식별 정보에 기초하여 오프셋 측정 단말기(111) 등으로부터 수신한 오프셋값을 기지국마다 축적, 기억해 간다. 이와 같이 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값을 차례차례로 측정하고, 수집하여, 데이터 베이스화해 간다.
또, 이 오프셋값의 측정과, 데이터 수집 및 데이터 베이스 구축을 동일한 사람이 행하지 않고, 다른 사람이 행하도록 하여도 무방하다. 구체적으로는, 전기 통신 사업자가, 다른 사람이 측정한 기지국의 오프셋값을 수집하여, 데이터 베이스를 구축한다.
또한, 통신 네트워크는, 그 기지국이 포함되는 무선 통신 회선을 이용하고 있지만, 이와는 별도의 통신 네트워크를 이용하여 오프셋값의 측정 데이터를 수집해도 무방하다. 구체적으로는, 그 밖의 무선 통신 네트워크(예를 들면, DMCA), 유선 통신 네트워크(예를 들면, 전용 회선) 등을 통해 오프셋값을 전송하여, 데이터 베이스를 구축할 수도 있다.
또, 이미 축적하고 있는 오프셋과 동일한 기지국의 오프셋을 새롭게 수신한 경우에는, 작은 쪽의 오프셋값으로 축적 내용을 갱신하여 기억하도록 구성하여도 된다.
도 12는, 도 10에 도시한 오프셋 측정 단말기의 다른 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12에 도시한 오프셋 측정 단말기는, 도 10에 도시한 오프셋 측정 단말기와는 달리, 지도 데이터 베이스(1115)를 구비하고, 지도 정보를 표시 장치(1113)에 표시할 수 있는 점에 특징이 있다. 또, 도 10에서 설명한 오프셋 측정 단말기의 구성과 동일한 부호를 붙인 구성은 동일한 동작을 하기 때문에, 개개의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
오프셋 측정 단말기(111)는 통신 장치(1111), 오프셋 측정 장치(1112), 표시 장치(1113), 키보드(1114), 지도 데이터 베이스(1115)를 갖는다.
통신 장치(1111)는, 오프셋 측정 단말기(111)를 통신 네트워크를 통해 데이터 베이스 장치(110)와 접속하여, 오프셋 측정값을 데이터 베이스 장치(110)로 송신한다 (도 10 참조). 오프셋 측정 장치(1112)는 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값을 측정한다. 표시 장치(1113)는 오프셋 측정 장치의 동작 상태나, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋(오프셋 추정값, 오프셋 측정값)이나, 지도 데이터 베이스(1115)를 이용한 기지국이나 오프셋 측정 장치의 위치를 표시한다. 키보드(1114)는, 오프셋 측정 장치에 동작 지시를 내린다. 지도 데이터 베이스(1115)는 측정 대상인 기지국이 존재하고 있는 지역의 지도 데이터를 보유하고 있고, 표시 장치(1113)에 지도 정보를 표시한다.
또한, 오프셋 측정 장치(1112)는 처리부(1116)를 구비하고, 오프셋 측정 장치(1112) 내의 각부 외에, 통신 장치(1111), 표시 장치(1113), 키보드(1114), 지도 데이터 베이스(1115)를 제어한다.
이와 같이, 본 실시예의 오프셋 측정 시스템에서는, 오프셋 측정 장치로부터 출력된 오프셋 측정값을, 통신 네트워크를 통해 수집하여, 데이터 베이스(110)에 축적하기 때문에, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값을 효율적으로 수집·축적할 수 있다.
또한, 본 실시예의 오프셋 측정 장치에서는, 지도 데이터 베이스(1115)의 지도 데이터를 표시 장치(1113)에 표시하므로, 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값을 측정할 때 자기 위치, 측정 대상의 기지국 위치, 주변의 건조물의 모습을 알 수 있기 때문에 편리하다.
특허청구범위에 기재한 이외의 본 발명의 관점의 대표적인 것으로서, 다음의 것을 예로 들 수 있다.
무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 측정하여 축적하는 오프셋 축적 장치로서, 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 복수의 위치에서 수신하는 수신부와, 상기 무선 기지국으로부터 송신된 신호의 수신 타이밍을 기준 클럭을 참조하여 측정하는 수신 타이밍 측정부와, 상기 측정한 수신 타이밍으로부터 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 산출하는 오프셋 산출부를 갖는 오프셋 추정 수단과, 상기 오프셋 추정값을 축적하는 축적부와, 상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하도록 상기 오프셋 추정값의 상기 축적부로의 축적을 제어하는 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 축적 장치가 제공된다.
또한, 상기 처리부는, 상기 축적부에 축적된 오프셋 추정값 중 가장 작은 것 을 선택하여, 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로 하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 축적 장치가 제공된다.
또한, 상기 오프셋 축적 장치는 GPS 수신기를 구비하고, 상기 기준 클럭을, 상기 GPS 수신기로 수신한 GPS 위성으로부터의 신호에 의해 생성하는 것을 특징으로 하는 오프셋 축적 장치가 제공된다.
또한, 상기 오프셋 추정 수단은, 복수회 측정한 송신 타이밍의 오프셋 추정값의 평균을 오프셋 추정값으로서 산출하는 것을 특징으로 하는 오프셋 축적 장치가 제공된다.
무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 측정하는 오프셋 측정 방법으로서, 복수의 관측점에서 수신한 신호에 기초하여 구한 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 출력하고, 상기 출력된 오프셋 추정값을, 통신 네트워크를 통해 수집하고, 상기 수집한 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하여, 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로 하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 방법이 제공된다.
무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 측정하는 오프셋 측정 시스템으로서, 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 복수의 위치에서 수신하는 수신부와, 상기 무선 기지국으로부터 송신된 신호의 수신 타이밍을 기준 클럭을 참조하여 측정하는 수신 타이밍 측정부와, 상기 측정한 수신 타이밍으로부터 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 산출하는 오프셋 산출부를 갖는 오프셋 추정 수단과, 상기 오프셋 추정값을 출력하는 출력 수단과, 통신 네트워크를 통해 수집된 상기 오프셋 추정값을 축적하는 데이터 베이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 시스템이 제공된다.
무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여 구한, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값을 축적하는 데이터 베이스의 구축 방법으로서, 복수의 관측점에서 수신한 신호에 기초하여 구한 송신 타이밍의 오프셋 추정값을, 통신 네트워크를 통해 수집하고, 상기 수집한 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하도록 상기 오프셋 추정값을 데이터 베이스에 축적하는 것을 특징으로 하는 데이터 베이스의 구축 방법이 제공된다.
무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여 구한, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값을 축적하는 데이터 베이스의 구축 방법으로서, 복수의 관측점에서 수신한 신호에 기초하여 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 구하고, 상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하여, 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로 하고, 상기 오프셋 측정값을 통신 네트워크를 통해 수집하고, 상기 수집한 오프셋 측정값을 데이터 베이스에 축적하는 것을 특징으로 하는 데이터 베이스의 구축 방법이 제공된다.
무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여 구한, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값이 축적되는 데이터 베이스 장치로서, 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 복수의 위치에서 수신하는 수신부와, 상기 무선 기지국으로부터 송신된 신호의 수신 타이밍을 기준 클럭을 참조하여 측정하는 수신 타이밍 측정부와, 상기 측정한 수신 타이밍으로부터, 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 산출하는 오프셋 산출부를 갖는 오프셋 추정 수단에 의해 추정된 오프셋 추정값을 통신 네트워크에 의해 수집하고, 또한, 이 오프셋 추정값 중 최소의 것을 선택하도록 상기 오프셋 추정값을 축적하는 것을 특징으로 하는 데이터 베이스 장치가 제공된다.
무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여 구한, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋값이 축적되는 데이터 베이스 장치로서, 복수의 관측점에서 수신한 신호에 기초하여 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 산출하는 오프셋 추정 수단이 산출한 오프셋 추정값 중, 가장 작은 것을 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로서 판정하는 오프셋 판정 수단에 의해 판정된 오프셋 측정값을, 통신 네트워크에 의해 수집하고, 상기 수집한 오프셋 측정값을 축적하는 것을 특징으로 하는 데이터 베이스 장치가 제공된다.
무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 측정하는 오프셋 측정 방법을 컴퓨터에 의해 실행시키는 프로그램으로서, 복수의 관측점에서 수신한 신호로부터 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 구하는 수순과, 상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로서 선택하는 수순을, 컴퓨터에 의해 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램이 제공된다.
무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여, 그 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 측정하는 오프셋 측정 장치로서 컴퓨터를 기능시키는 프로그램으로서, 무선 기지국으로부터 송신된 신호의 수신 타이밍을 기준 클럭을 참조하여 측정하는 수신 타이밍 측정 수단과, 상기 측정한 수신 타이밍으로부터 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 산출하는 오프셋 산출 수단과, 상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하여, 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로서 판정하는 오프셋 판정 수단을, 컴퓨터에 의해 기능시키는 것을 특징으로 하는 프로그램이 제공된다.
따라서, 본 발명에 따르면, 복수의 위치에서 수신한 신호로부터 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 구하고, 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하여, 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로 하기 때문에, 오프셋값의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있고, 또한, 이 오프셋값의 측정 결과를, 기지국이 송신한 전파에 의해 단말기의 위치를 구하는 위치 측정 시스템에 적용하면, 이 위치 측정 시스템의 위치 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여, 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 측정하는 오프셋 측정 방법에 있어서,
    위치 또는 상기 무선 기지국으로부터의 거리를 이미 알고 있는 복수의 관측점에서 수신한 신호에 기초하여 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 구하고,
    상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하여, 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로 하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오프셋 추정값은, 상기 무선 기지국으로부터의 특정한 신호의 송신의 기준이 되는 타이밍, 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 상기 특정한 신호를 수신한 시각 및 상기 무선 기지국과 수신 안테나와의 거리에 의해 구하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 관측점에서 복수회 측정한 오프셋 추정값의 평균을, 해당 위치에서의 오프셋 추정값으로 하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수신한 신호가 양호하지 않을 때는, 그 신호를 오프셋의 측정으로부터 제외하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오프셋 측정의 기준이 되는 타이밍을, GPS 위성으로부터의 신호에 의해 생성하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 오프셋 측정의 기준이 되는 타이밍을, 측정 대상과는 다른 무선 기지국이 송신한 신호에 의해 생성하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 방법.
  7. 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여, 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋을 측정하는 오프셋 측정 장치에 있어서,
    상기 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 위치 또는 상기 무선 기지국으로부터의 거리를 이미 알고 있는 복수의 위치에서 수신하는 수신부와, 상기 무선 기지국으로부터 송신된 신호의 수신 타이밍을 기준 클럭을 참조하여 측정하는 수신 타이밍 측정부와, 상기 측정한 수신 타이밍으로부터 상기 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 추정값을 산출하는 오프셋 산출부를 갖는 오프셋 추정 수단과,
    상기 오프셋 추정값 중 가장 작은 것을 선택하여, 송신 타이밍의 오프셋 측정값으로서 판정하는 오프셋 판정 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오프셋 측정 장치는, 상기 오프셋 추정 수단을 복수개 구비함으로써, 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 복수의 위치에서 수신하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 오프셋 추정 수단은, 복수회 측정한 송신 타이밍의 오프셋 추정값의 평균을, 상기 오프셋 추정 수단에서의 오프셋 추정값으로서 산출하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 오프셋 추정 수단은, 안테나를 복수개 구비함으로써, 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 복수의 위치에서 수신하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 안테나는 소정의 거리를 두고 배치되고, 상기 안테나를 전환하여 상기 수신부에 접속하는 안테나 전환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 안테나는, 상기 수신 신호의 파장의 1/4 이상 거리를 두어 설치되는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 오프셋 추정 수단은, 각각의 상기 안테나를 사용하여 복수회 측정한 송신 타이밍의 오프셋 추정값의 평균을, 해당 안테나에서의 오프셋 추정값으로서 산출하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 장치.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 오프셋 측정 장치는 이동 가능하고, 복수의 관측점으로 이동하여 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하여, 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 신호의 수신 타이밍을 측정하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 장치.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 오프셋 측정 장치는 GPS 수신기를 구비하고, 상기 기준 클럭을, 상기GPS 수신기로 수신한 GPS 위성으로부터의 신호에 의해 생성하는 것을 특징으로 하는 오프셋 측정 장치.
KR10-2002-0001676A 2001-01-19 2002-01-11 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 방법 및 오프셋측정 장치 KR100452906B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2001-00011658 2001-01-19
JP2001011658A JP3462471B2 (ja) 2001-01-19 2001-01-19 無線基地局の送信タイミングのオフセット測定方法及びオフセット測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020062157A KR20020062157A (ko) 2002-07-25
KR100452906B1 true KR100452906B1 (ko) 2004-10-15

Family

ID=18878768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0001676A KR100452906B1 (ko) 2001-01-19 2002-01-11 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 방법 및 오프셋측정 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6889051B2 (ko)
EP (1) EP1225779B1 (ko)
JP (1) JP3462471B2 (ko)
KR (1) KR100452906B1 (ko)
CN (1) CN1163091C (ko)
DE (1) DE60200617T2 (ko)

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI19992718A (fi) * 1999-12-17 2001-06-18 Nokia Multimedia Terminals Oy Menetelmä ja laite ylössuuntaisen lähetyksen oikea-aikaiseksi liipaisemiseksi
KR100898530B1 (ko) * 2001-03-15 2009-05-20 퀄컴 인코포레이티드 무선 위치 결정 시스템에서의 시간 획득
US7647422B2 (en) * 2001-11-06 2010-01-12 Enterasys Networks, Inc. VPN failure recovery
CN100399041C (zh) * 2002-01-21 2008-07-02 诺基亚公司 位置信息的提供
US8972589B2 (en) * 2002-03-01 2015-03-03 Enterasys Networks, Inc. Location-based access control in a data network
JP4003169B2 (ja) * 2002-05-09 2007-11-07 日本電気株式会社 Ｇｐｓ機能搭載型移動通信端末装置
US20040073914A1 (en) * 2002-07-05 2004-04-15 Spilker James J. Precision time transfer using television signals
EP1394562B1 (en) * 2002-08-28 2011-01-19 Cambridge Positioning Systems Limited Improvements in radio positioning systems
EP1480356B1 (en) * 2003-05-20 2011-07-06 Nokia Corporation Time adjustment method in telecommunication system, and telecommunication system
JP2004350088A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Nec Corp 無線局の位置推定システム
JP2005012429A (ja) * 2003-06-18 2005-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 移動通信端末及びハンドオーバ制御方法
FI20030998A0 (fi) * 2003-07-02 2003-07-02 Nokia Corp Verkkomittaukset radiotelekommunikaatioverkossa
US7292527B2 (en) * 2003-12-05 2007-11-06 Advanced Micro Devices, Inc. Residual frequency error estimation in an OFDM receiver
GB2409376B (en) * 2003-12-17 2006-06-28 Motorola Inc A subscriber unit, a cellular communication system and a method for determining a location therefor
US20050195756A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-08 Frattura David E. Status announcement system and method
US7580403B2 (en) * 2004-02-26 2009-08-25 Enterasys Networks, Inc. Status transmission system and method
EP1725946A4 (en) * 2004-03-10 2012-07-11 Enterasys Networks Inc Dynamic Network Detection System and Method
JP2005323342A (ja) * 2004-04-05 2005-11-17 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 送受信システム及び受信装置
US7945945B2 (en) 2004-08-06 2011-05-17 Enterasys Networks, Inc. System and method for address block enhanced dynamic network policy management
KR100662867B1 (ko) * 2004-11-09 2007-01-02 삼성전자주식회사 아날로그 오디오의 디지털 변환장치
JP4254741B2 (ja) * 2005-04-27 2009-04-15 セイコーエプソン株式会社 測位システム
US20060247338A1 (en) * 2005-05-02 2006-11-02 General Electric Company Poly(arylene ether) compositions with improved ultraviolet light stability, and related articles
US7885604B2 (en) * 2005-05-23 2011-02-08 Cisco Technology, Inc. Method and system for interference reduction
US8086232B2 (en) * 2005-06-28 2011-12-27 Enterasys Networks, Inc. Time synchronized wireless method and operations
JP4609231B2 (ja) * 2005-08-05 2011-01-12 株式会社日立製作所 無線位置検出方法およびそのシステム
US8981996B2 (en) * 2005-09-27 2015-03-17 Qualcomm Incorporated Position location using transmitters with timing offset and phase adjustment
US20070072621A1 (en) * 2005-09-27 2007-03-29 Mukkavilli Krishna K Position location using transmitters with timing offset
US9354297B2 (en) * 2005-09-27 2016-05-31 Qualcomm Incorporated Position location using phase-adjusted transmitters
US8289159B2 (en) * 2006-04-26 2012-10-16 Qualcomm Incorporated Wireless localization apparatus and method
JP4407691B2 (ja) * 2006-11-20 2010-02-03 ソニー株式会社 通信装置、通信装置保護方法およびプログラム
GB2460356B (en) 2007-03-08 2011-10-26 Fujitsu Ltd Wireless communication apparatus, mobile wireless communications control method, and wireless station
JP4870057B2 (ja) * 2007-09-28 2012-02-08 京セラ株式会社 携帯端末及び携帯端末のダイバーシチ制御方法
KR101389277B1 (ko) * 2007-10-16 2014-04-28 삼성전자주식회사 무선 센서 네트워크에서 브로드캐스팅 제어 방법
JP5031687B2 (ja) * 2008-07-03 2012-09-19 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線基地局装置、無線通信システム及び遅延補正方法
US8520646B1 (en) * 2008-07-25 2013-08-27 Clearwire Ip Holdings Llc Ranging of wireless communication networks with distant links
WO2010016050A1 (en) * 2008-08-06 2010-02-11 Percello Ltd. Avoiding transmitter collision sessions in femtocells arrays
US20100124272A1 (en) * 2008-11-19 2010-05-20 Gene Fein Coded pulse data transmission using a look-up table
JP5522054B2 (ja) * 2008-12-09 2014-06-18 日本電気株式会社 電波環境データ補正システム、方法およびプログラム
US20100172401A1 (en) * 2009-01-02 2010-07-08 Gene Fein Electrical pulse data transmission using a look-up table
US8855623B2 (en) * 2009-03-31 2014-10-07 Nec Corporation Radio wave state measurement system, radio wave state measurement method, and storage medium storing radio wave state measurement program
US9042296B2 (en) * 2009-07-23 2015-05-26 Qualcomm Incorporated Synchronization of devices in a wireless communication network
WO2011072738A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-23 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Optimized delay
US7990317B2 (en) * 2009-12-18 2011-08-02 At&T Mobility Ii Llc Signal path delay determination
EP2525236B1 (en) * 2011-05-16 2017-08-02 Nanotron Technologies GmbH Method and System for multipath reduction for wireless synchronizing and/or locating
CN102905361B (zh) * 2011-07-28 2015-06-17 普天信息技术研究院有限公司 一种多载波情形下的定时方法和设备
CN104469255A (zh) * 2013-09-16 2015-03-25 杜比实验室特许公司 改进的音频或视频会议
EP2904832B1 (en) * 2012-10-04 2018-08-22 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) A node and method for uplink detection with an assigned uplink physical layer identity
US20150195674A1 (en) * 2014-01-07 2015-07-09 Qualcomm Incorporated Method for estimating delay difference between receive processing chains of a device using crowd sourcing
US9277527B2 (en) * 2014-03-05 2016-03-01 Alcatel Lucent Wireless access node calibration capability for improved mobile wireless device location accuracy
JP6396664B2 (ja) * 2014-03-26 2018-09-26 株式会社Ｓｏｋｅｎ 位置推定装置
US9949160B2 (en) * 2015-02-06 2018-04-17 Qualcomm Incorporated Inter-frequency bias compensation for time difference measurements in position determinations
RU2669700C1 (ru) * 2015-02-09 2018-10-15 КОНСЕНТРИК РИАЛ ТАЙМ, ЭлЭлСи Радиоприемник для определения местоположения источника сигнала
US20180329023A1 (en) * 2017-05-10 2018-11-15 Fernando Perez-Cruz System and method for wireless time-of-arrival localization
GB2585087B (en) * 2019-06-28 2022-05-04 Raytheon Systems Ltd Positioning system and method
GB2585191B (en) 2019-06-28 2022-05-04 Raytheon Systems Ltd Positioning system and method with inertial navigation and position estimate
US20210250885A1 (en) * 2020-02-10 2021-08-12 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Method And Apparatus For Timing And Frequency Synchronization In Non-Terrestrial Network Communications

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999056413A1 (en) * 1998-04-24 1999-11-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Absolute time synchronization for mobile positioning in a cellular communications system
WO2000069198A1 (en) * 1999-05-06 2000-11-16 Cell-Loc Inc. Wireless location system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4057803A (en) * 1976-04-08 1977-11-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Adaptive direction of arrival antennae system
JP3393417B2 (ja) 1993-12-22 2003-04-07 ソニー株式会社 測位システム
AUPN733395A0 (en) * 1995-12-22 1996-01-25 University Of Technology, Sydney Location and tracking system
US5684794A (en) * 1996-01-25 1997-11-04 Hazeltine Corporation Validation of subscriber signals in a cellular radio network
US6268824B1 (en) * 1998-09-18 2001-07-31 Topcon Positioning Systems, Inc. Methods and apparatuses of positioning a mobile user in a system of satellite differential navigation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999056413A1 (en) * 1998-04-24 1999-11-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Absolute time synchronization for mobile positioning in a cellular communications system
WO2000069198A1 (en) * 1999-05-06 2000-11-16 Cell-Loc Inc. Wireless location system

Also Published As

Publication number Publication date
DE60200617D1 (de) 2004-07-22
JP3462471B2 (ja) 2003-11-05
KR20020062157A (ko) 2002-07-25
CN1366431A (zh) 2002-08-28
US6889051B2 (en) 2005-05-03
US20020098839A1 (en) 2002-07-25
CN1163091C (zh) 2004-08-18
DE60200617T2 (de) 2005-06-09
JP2002217824A (ja) 2002-08-02
EP1225779B1 (en) 2004-06-16
EP1225779A2 (en) 2002-07-24
EP1225779A3 (en) 2002-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100452906B1 (ko) 무선 기지국의 송신 타이밍의 오프셋 측정 방법 및 오프셋측정 장치
EP1377093B1 (en) A method and apparatus for increasing accuracy for locating cellular mobile station in urban area
US6658258B1 (en) Method and apparatus for estimating the location of a mobile terminal
KR101001044B1 (ko) 다수의 도달 시간들을 포함하는 다중 경로 신호로부터 대표적인 거리 측정을 계산하기 위한 방법 및 장치
US7345630B2 (en) System and method for position detection of a terminal in a network
US7729707B2 (en) Method and system for synchronization offset reduction in a TDOA location system
KR100800738B1 (ko) 이동통신망에서 중계기 시간 지연 판단 방법
CN102318416B (zh) 用于确定终端位置的方法和装置
EP1111814A2 (en) Mobile communication system and inter-base station synchronizing method
KR20010110066A (ko) 셀룰러 통신을 사용한 측위 장치
KR20010031090A (ko) 코드시프트 검색공간이 감소된 셀룰러 이동전화시스템용전지구 측위시스템수신기
JP2013513786A (ja) 非同期ネットワーク局のクロックのずれを補正するための補正因子の計算を用いたｔｄｏａに基づく位置測定方法
JP2003075526A (ja) 移動通信端末装置およびそのプログラム
WO2003052451A2 (en) Position determination system that uses a cellular communication system
KR100713456B1 (ko) 어시스트 전세계 위치 확인 시스템 수신기에서 타임 동기유지 장치 및 방법
US20040198387A1 (en) Position detection system and portable terminal
KR20100128409A (ko) 위치 기반 서비스 중계 시스템
KR100922937B1 (ko) 이동통신 단말기의 위치를 측정하기 위한 위성 획득 정보계산 장치 및 방법
KR100469416B1 (ko) 이동 단말기의 위치 추적 장치 및 방법
KR100448574B1 (ko) 지피에스 단말기 및 무선통신 단말기에 대한 측위 방법
JP2002214320A (ja) 無線基地局の送信タイミングのオフセット測定方法及びオフセット測定装置
JP4914500B2 (ja) 通信端末装置
JP3894056B2 (ja) セルラ基地局の送信タイミングのオフセット測定方法および測定システム
FI110292B (fi) Menetelmä vertailuajan virheen määrittämiseksi ja elektroniikkalaite
KR101723120B1 (ko) 실내 공간에서의 위치 안내 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120924

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130924

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee