(57)【要約】【課題】無線通信装置間の距離を算出する方法とシステムを提供する。【解決手段】該方法は、LOS伝搬環境の環境パラメータを取得し、前記LOS伝搬環境とNLOS伝搬環境の受信信号強度の振動量間の関係から、第一の通信装置と第二の通信装置の間がLOS伝搬なのかNLOS伝搬なのかを判断する第１のステップ；及び、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間が前記LOS伝搬である場合、前記LOS伝搬環境の環境パラメータと距離-損失モデルに基づいて、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間の距離を計算し、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間が前記NLOS伝搬である場合、前記NLOS伝搬環境の環境パラメータを計算し、前記距離-損失モデルと前記計算したNLOS伝搬環境の環境パラメータに基づいて、前記NLOS伝搬の前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間の距離を計算する第２のステップを含む。【選択図】図１０
2015158492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
LOS伝搬環境の環境パラメータを取得し、前記LOS伝搬環境とNLOS伝搬環境の受信信号強度の振動量間の関係から、第一の通信装置と第二の通信装置の間がLOS伝搬なのかNLOS伝搬なのかを判断する第１のステップと、
前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間が前記LOS伝搬である場合、前記LOS伝搬環境の環境パラメータと距離-損失モデルに基づいて、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間の距離を計算し、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間が前記NLOS伝搬である場合、前記NLOS伝搬環境の環境パラメータを計算し、前記距離-損失モデルと前記計算したNLOS伝搬環境の環境パラメータに基づいて、前記NLOS伝搬の前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間の距離を計算する第２のステップと、を含む、通信装置間の距離を算出する方法。
【請求項２】
前記LOS伝搬環境と前記NLOS伝搬環境の受信信号強度の振動量間の関係が、
前記NLOS伝搬環境の受信信号強度の振動量がk倍のLOS伝搬環境の受信信号強度の振動量以上であり、k≧1であることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のステップが、
前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間が前記NLOS伝搬である場合、前記第一の通信装置との間が前記NLOS伝搬である一つまたは複数の第三の通信装置を選択し、前記第一の通信装置が発信した無線信号の前記一つまたは複数の第三の通信装置における受信信号強度を測定し、前記距離-損失モデルと前記第一の通信装置と前記一つまたは複数の第三の通信装置との間の距離に基づいて、環境パラメータを前記NLOS伝搬環境の環境パラメータとして再計算し、前記再計算したNLOS伝搬環境の環境パラメータと、前記第一の通信装置が発信した無線信号の前記第二の通信装置における受信信号強度と、前記距離-損失モデルとに基づいて、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置と間の距離を計算することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第一の通信装置から前記一つまたは複数の第三の通信装置への無線信号伝搬に、前記第一の通信装置から前記第二の通信装置への前記NLOS伝搬の無線信号を模倣させるように、前記一つまたは複数の第三の通信装置を選択する、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記距離-損失モデルが、
【数１】
2015158492.tif 000014
（RSSは受信信号強度を表し、Aは発信装置と受信装置間の距離がd0である参考RSS値、nは伝搬損失係数、dは発信側と受信側間の距離を表し、前記環境パラメータはn、Aを表す）を含む、請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記受信信号強度の振動量が、受信信号強度の標準偏差を含む、請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
複数の既知位置の第一の通信装置を選択し、前記複数の第一の通信装置の各々と未知の位置の第二の通信装置との間の距離を計算し、
前記複数の第一の通信装置の各々と前記第二の通信装置との間の距離及び前記複数の第一の通信装置の各々の既知位置に基づいて、前記第二の通信装置の位置を算出するステップを含む、請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の既知位置の第一の通信装置の数を三個とし、
前記複数の既知位置の第一の通信装置が、前記第二の通信装置を覆う鋭角三角形をなすように、前記複数の既知位置の第一の通信装置を選択し、
三辺測位法を採用して前記複数の第一の通信装置の各々と前記第二の通信装置との間の距離及び前記複数の第一の通信装置の各々の既知位置に基づいて、前記第二の通信装置の位置を算出するステップを含む、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のステップの前に、受信信号強度が所定しきい値範囲を越える第一の通信装置を取り除くステップを含む、請求項１乃至８の何れか１項に記載の方法。
【請求項１０】
LOS伝搬環境の環境パラメータを取得するように構成された取得装置と、
前記LOS伝搬環境とNLOS伝搬環境の受信信号強度の振動量間の関係から、第一の通信装置と第二の通信装置の間がLOS伝搬なのかNLOS伝搬なのかを判断するように構成された判断装置と、
前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間が前記LOS伝搬である場合、前記LOS伝搬環境の環境パラメータと距離-損失モデルに基づいて、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間の距離を計算し、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間が前記NLOS伝搬である場合、前記NLOS伝搬環境の環境パラメータを計算し、前記距離-損失モデルと前記計算したNLOS伝搬環境の環境パラメータに基づいて、前記NLOS伝搬の前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間の距離を計算する計算装置と、を含む、無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は無線通信分野に関し、具体的には、無線通信装置間の距離を算出する方法とシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信が急速に発展した今日、モバイル装置の測位はナビゲーションシステムと位置情報サービス（Location  Based  Service、LBS）の構成要素であり、それによってモバイル装置の位置または該モバイル装置を所持する人の位置を知ることができる。
【０００３】
従来の測位技術では、受信信号強度（received  signal  strength、RSS）に基づく技術を通じて既知位置のWifi信号の発信装置とWifi信号を受信する測位すべきモバイル装置間の距離を算出し、それによって測位すべきモバイル装置の位置を算出する。
【０００４】
しかし、実際の環境では多くの障害物、例えば壁、ドア、柱などが存在する可能性がある。そのため、受信信号強度（RSS）はこの障害物によって大きな変化が起きる可能性があり、従来技術を利用して二つの通信装置間の距離を算出するとき、不正確な距離を取得する可能性がある。さらに、不正確な距離を利用して測位すべきモバイル装置の位置を確定する時、不正確な位置情報を取得する可能性がある。
【０００５】
そのため、無線通信装置間の距離を正確に測定及び/または装置の位置を測定する方法とシステムが必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、無線通信システムの伝搬条件をLOS伝搬（Line  of  sight）とNLOS伝搬（Non  Line  of  sight）に分ける。
【０００７】
LOS伝搬条件では、無線信号が遮断されずに発信装置と受信装置間にて「直線」伝搬し、これは第一フレネルゾーン（First  Fresnel  zone）内に無線電波を遮断する物体がないことが条件となり、該条件が満たされない場合、信号強度は明らかに低下することになる。第一フレネルゾーンの大きさは無線電波の周波数及び受信機の距離によって決まる。LOS通信は通常、第一フレネルゾーンの0.6倍の焦点距離内に障害物がないことを保証する。
【０００８】
障害物がある場合、無線信号は反射、散乱、回折方式で受信装置に達し、このような伝搬環境はNLOS伝搬と呼ばれる。このときの無線信号は様々なパスで受信され、マルチパス効果が時間遅延の非同期、信号減衰、偏波変化、リンク不安定などの問題を引き起こす可能性があり、それによって受信装置の受信する無線信号の受信信号強度もLOS伝搬条件下の強度と異なってしまう。
【０００９】
本発明の目的は、無線通信装置間の距離を算出する方法とシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面によれば、通信装置間の距離を算出する方法が提供され、前記方法は、LOS伝搬環境の環境パラメータを取得し、前記LOS伝搬環境とNLOS伝搬環境の受信信号強度の振動量間の関係から、第一の通信装置と第二の通信装置の間がLOS伝搬なのかNLOS伝搬なのかを判断する第１のステップ；及び、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間が前記LOS伝搬である場合、前記LOS伝搬環境の環境パラメータと距離-損失モデルに基づいて、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間の距離を計算し、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間が前記NLOS伝搬である場合、前記NLOS伝搬環境の環境パラメータを計算し、前記距離-損失モデルと前記計算したNLOS伝搬環境の環境パラメータに基づいて、前記NLOS伝搬の前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間の距離を計算する第２のステップを含む。
【００１１】
本発明の他の側面によれば、無線通信システムが提供され、該無線通信システムは、LOS伝搬環境の環境パラメータを取得するように構成された取得装置；前記LOS伝搬環境とNLOS伝搬環境の受信信号強度の振動量間の関係から、第一の通信装置と第二の通信装置の間がLOS伝搬なのかNLOS伝搬なのかを判断するように構成された判断装置；及び、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間が前記LOS伝搬である場合、前記LOS伝搬環境の環境パラメータと距離-損失モデルに基づいて、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間の距離を計算し、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間が前記NLOS伝搬である場合、前記NLOS伝搬環境の環境パラメータを計算し、前記距離-損失モデルと前記計算したNLOS伝搬環境の環境パラメータに基づいて、前記NLOS伝搬の前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間の距離を計算する計算装置を含む。
【００１２】
このように、本技術の無線環境内のLOS環境とNLOS環境を判断する区分を利用して、環境ごとに異なる環境係数を採用し、LOS環境下の距離とNLOS環境下の距離を正確に計算し、それによって応用例の中でこのようにより正確な距離を利用することでブラインドノードBNの位置を確定できる。これは、複雑な無線環境（特に室内環境）にて通信装置までの距離を算出し、通信装置の位置を探し出すことに重要な役割を果たしている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本技術の例示的な応用シーンの概念図である。
【図２】本技術の実施例の二つの装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の例示的フローチャートである。
【図３】図2に示す方法の拡大した例示的フローチャートである。
【図４Ａ】本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中の環境パラメータを取得する例示的応用シーンの概念図と例示的信号送信図である。
【図４Ｂ】本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中の環境パラメータを取得する例示的応用シーンの概念図と例示的信号送信図である。
【図５Ａ】本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中のRSSの値を測定し処理する例示的応用シーンと例示的信号送信図である。
【図５Ｂ】本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中のRSSの値を測定し処理する例示的応用シーンと例示的信号送信図である。
【図５Ｃ】RSSの値を測定し処理した後に得られるRSS値、平均値と標準偏差の例示的な表である。
【図６Ａ】無線環境内のLOSとNLOS環境の例示シーン図である。
【図６Ｂ】本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中のLOS環境とNLOS環境を判断する例示的な方式である。
【図７Ａ】LOSとNLOS環境を判断した後の出現する可能性のある例示的シーンの図である。
【図７Ｂ】図7Aに示す異なるタイプの例示的シーンの中で通信装置の測位に用いる好適な三つの候補ノードを選択する好適方式を表す。
【図７Ｃ】好適な三つの候補ノードを選択する好適方式の原理を説明する図である。
【図８Ａ】本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中のNLOS環境の候補ノードとブラインドノードの距離を修正する方式の例示的シーン図である。
【図８Ｂ】本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中のNLOS環境の環境パラメータを再計算するとき、既知位置の測位ノードを増やす好適方式の概念図である。
【図９】本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中の三つの候補ノードとブラインドノード間の距離からブラインドノードの位置を算出する好適な例示的三辺測位法である。
【図１０】本技術の別の実施例の第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を確定する方法のフローチャートである。
【図１１】本技術の別の実施例の第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を確定するシステムの例示的ブロック図である。
【図１２】本技術のもう一つの実施例の無線環境内で通信装置の位置を測定する方法のフローチャートである。
【図１３】本技術のもう一つの実施例の無線環境内で通信装置の位置を測定するシステムの例示的ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで、本発明の実施例を詳しく参照し、図面に本発明の例を例示する。本発明を実施するための形態を組み合わせて本発明を説明するが、理解すべきことは、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、逆に、請求項が限定する本発明の精神と範囲内に含まれる変更、修正、等価物をカバーする。注意すべきことは、ここで説明している方法ステップは、いかなる機能ブロックまたは機能配置でも実現でき、かついかなる機能ブロックまたは機能配置も物理的実体または論理的実体、または両者の組合せとして実現される。
【００１５】
当業者が本発明をより良く理解できるように、以下、図面と発明を実施するための形態を組み合わせて本発明について詳しく説明する。
【００１６】
図1は本技術の例示的な応用シーンの概念図である。
【００１７】
図1に示すように、例えば室内の無線環境では、二つの通信装置間の伝搬環境はLOS伝搬とNLOS伝搬に分けることができる。例えば、図1では、ブラインドノード（Blind  Node、BN）と複数の既知位置の測位ノード（Positioning  Node、PN）が存在する。例えば、PN1とPN2はそれぞれブラインドノードBNとの間に障害物がなければ、LOS伝搬環境（以下、LOS）と見なすことができ、一方ノードPN3とブラインドノードBN間には例えば壁などの障害物が存在し、このような状況ではNLOS伝搬環境（以下、NLOS）と見なすことができる。
【００１８】
既知位置の測位ノードPNはその物理的位置が既に知られている通信装置でよく、例えば、アクセスポイント、無線ルータ、WiFi機能付きの通信装置などを含むことができる。一方、ブラインドノードBNはPNとの距離を計算すべき装置ノードまたは位置を確定すべき通信装置でよく、例えば携帯電話、ラップトップコンピュータ、個人用携帯情報装置（PDA）、タブレットパソコン装置などを含むことができる。
【００１９】
図2は、本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の枠組の例示的フローチャートである。図2では、例示的形式で無線環境での通信装置の位置を測定する方法の一実施例を示しているに過ぎず、本技術の二つの通信装置間の距離を算出する方法の一つの用途は無線環境での通信装置の位置測定を含み、本技術が無線環境での通信装置の位置測定という目的を必ず実現することに限定するものではなく、当業者であれば下記で説明している無線環境での通信装置の位置測定の完全な例から、その他の本技術を利用して二つの通信装置間の距離を測定する方法の実際の応用を考えつくことができる。
【００２０】
図2に示すように、枠組201では、LOS環境の環境パラメータを取得する（Ｉ）。ここでは、例えば、LOS環境にある参考ノード（通常は既知位置のPN）を選択することで、距離-損失モデルに基づいてLOS環境の環境パラメータを計算（図4A及び図4Bを参考に後述する）し、または直接外部から設定済みのLOS環境の環境パラメータを取得する。
【００２１】
１例では、現在の環境パラメータをより迅速、正確に取得できるように、LOS環境の環境パラメータを取得するステップを周期的に行うことができる。
【００２２】
１例では、以後使用できるように、LOS環境の環境パラメータの取得する代わりに、類似の方式を採用してNLOS環境の環境パラメータを取得することができる。
【００２３】
枠組202では、ブラインドノードBNがRSS値を得る（ＩＩ）。ここでは、ブラインドノードBNが全ての到達可能な既知位置のPNから受信RSS値を受信する。実施例では所定しきい値範囲内にないRSS値には様々な想定外の出来事（例えば、瞬間的に誰かが走り過ぎる、または瞬間的に電波の干渉がある）が存在し、測定が正確ではなくなってしまうため、RSS値が所定しきい値範囲内にないPNを取り除いている。こうすることで、残りのRSS値がより正確になり、取得した残りのPNは、以後、距離の推定、さらにはBNの位置測定に用いるとき、より正確になる。それから、残りのPNを利用して複数回無線信号を発信し、BNでRSS値を取得してRSSの振動量、例えばRSSの平均値、標準偏差などを計算する。
【００２４】
枠組203では、各PNとBN間がLOS環境かNLOS環境かを判断する（ＩＩＩ）。ここでは、LOS伝搬LOSとNLOS伝搬NLOS環境での受信信号強度の振動量間の関係から、第一の通信装置と第二の通信装置間がLOS伝搬LOSかNLOS伝搬NLOSかを判断する。
【００２５】
枠組204では、適切なノードPNを選択する。ここでは、三つの適切なノードPNを選択し、PNとBN間の距離を計算し、それによってその後、三辺測位法を利用してBNの位置を確定する助けとなる。
【００２６】
枠組205では、選択した三つのPNとBN間の距離を計算する。ここで、PNとBN間がLOS環境であれば、枠組201で取得したLOS環境パラメータと距離-損失モデルに基づいて、直接PNとBN間の距離を計算する。PNとBN間がNLOS伝搬であれば、NLOS伝搬の環境パラメータを再計算し、さらに距離-損失モデルと再計算したNLOS伝搬の環境パラメータに基づいて、PNとBN間の距離を修正する。
【００２７】
枠組206では、三つのPNとBN間の距離、及び三つのPNの既知位置から例えば三辺測位法を利用してBNの位置を確定する。
【００２８】
当然のことながら、前述したように、該実施例は本技術の1実施例の二つの通信装置間の距離を算出する方法を無線環境での通信装置の位置測定に応用するという例示的目的であり、実際、枠組201、203、205は本技術の二つの通信装置間の距離を算出する実施例を構成することができる。
【００２９】
図3は、図2に示す方法の枠組の拡大の例示的フローチャートである。
【００３０】
図3は更に具体的に図2の示す各枠組の具体的な流れを示している。
【００３１】
ステップ3011では、環境パラメータを取得する。既知位置の参考ノードPNのLOS環境下の距離-損失モデルから環境パラメータを取得する。距離-損失モデルは
【数１】
2015158492.tif 000003
を含むことができる。
【００３２】
式中、RSSは受信信号強度を表し、Aは距離がd0のところの参考RSS値、nは伝搬損失係数、dは距離を表す。
【００３３】
ステップ3012では、現在の環境内のPNをスキャンし、BNのところで各PNの発信した三回の信号の三つのRSSを測定する。ステップ3013では、RSS平均値が所定しきい値の範囲内にあるか確定する。所定しきい値範囲内にない場合、そのPNを取り除く。範囲内にある場合、ステップ3014で、残りのPNが発信した信号のBNにおける複数RSSを複数回測定する。それからステップ3015では、これら複数のRSSの平均値と標準偏差を計算する。複数RSSの標準偏差をRSSの振動量とすることができる。通常、LOS環境では、RSSの振動量はNLOS環境下のRSSの振動量よりも小さく、これはNLOS環境には障害物があり、無線信号は透過、またはマルチパス伝搬を行う必要があり、そのため受信する信号の強度が比較的不安定になる。したがって、ステップ3016では、LOS環境とNLOS環境の振動量の関係を利用して、PNとBNがLOS環境にあるのか、NLOS環境にあるのかを判断する。それから、この二つの状況に応じて異なる環境パラメータを使用してPNとBNの距離を計算する。例えば、BNを測位するため、ステップ3017で、LOS環境下のPNの数が3以上かどうか判断できる。3以上であれば、ステップ3018で三つのPNを選択し、ステップ3019で以前ステップ3011にて取得したLOS環境パラメータを使用してPNとBNの距離を計算する。LOS環境下のPNの数が3未満の場合、LOSのPN数が足りないことを表し、ステップ3020でNLOS環境のPNの中から適量のPNを選択して3つにする。ステップ3021では、NLOS環境下の各PNとBN間のNLOSの環境パラメータを再計算し、それによってステップ3022で、再計算したNLOSの環境パラメータを使用してNLOSの各PNとBN間の距離を計算する。ステップ3023では、計算した各PNとBN間の距離、各PNの既知位置から、BNの最終位置を確定する。
【００３４】
図4Aと4Bは、それぞれ本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中の環境パラメータを取得する例示的応用シーンの概念図と例示的信号送信図である。
【００３５】
図4Aでは、既知位置の二対の参考ノードを選択することで、それらの間の伝搬環境をLOS環境にする。ここでは。該参考ノードは現在の無線環境内に既に存在するものでも、この現在の無線環境内に別途設置したものでもよい。図4Aの具体例では、マスターノードと参考ノード（Reference Node、RN）１とRN2が二対の参考ノードを成し、その中のマスターノードと参考ノードの位置は既知であると仮定すると、それらの間の距離を知ることができ、例えば既知のマスターノードとRN1の距離はd0、マスターノードとRN2の距離はd1となる。
【００３６】
無線環境では、発信した無線信号の強度は発信装置と受信装置間の距離の増加に伴い低下する。以下の公式（2）は通常のパススクリーニングモデル公式である。
【数２】
2015158492.tif 000004
ここでは、PL0は受信した信号のパワー、即ち短距離d0（通常は1メートルと仮定）地点で受信した信号強度を表し、nは無線環境によって変わった伝搬損失係数を表し、dは発信装置から受信装置までの距離を仮に表す。Xgはガウスランダム変数を表す。
【００３７】
例えば室内のWLAN環境では、公式（2）を以下の簡単な距離-損失モデルの公式（3）に簡略化できる。
【数３】
2015158492.tif 000005
【００３８】
RSSは受信信号強度を表し、Aは距離d0地点の参考RSS値であり、nは伝搬損失係数、dは発信装置と受信装置間の距離を表す。受信信号強度RSSは当業者であれば公知の概念であり、即ち発信装置から受信装置に無線信号を発信し、受信装置地点で測定した受信信号強度であり、これはパワーの概念であるため、ここでは詳しくは述べない。
【００３９】
したがって、さらに公式（3）を以下の距離を計算する公式（4）に変化する。
【数４】
2015158492.tif 000006
該公式（4）では、二つのパラメータAとnを求める場合、受信装置地点のRSS値を利用して発信装置と受信装置間の距離dを計算できる。
【００４０】
二つのパラメータAとnを求めるため、図4Aのようにマスターノード、参考ノードRN1とRN2を選択してこの二つのパラメータAとnを求めることができる。ある方式では、パラメータAは距離d0地点の参考RSS値であり、通常d0は１メートルと設定するため、図4Bの１に示すように、マスターノードから距離d0の参考ノードRN1に無線信号を発信し、図4Bの2に示すように、参考ノードRN1地点で受信信号を測定してRSS値を確定し、参考パラメータAとすることができる。さらにマスターノードから距離d1の参考ノードRN2に無線信号を発信し、参考ノードRN2地点で受信信号を測定してRSSの値を確定し、前記公式（4）に当てはめると、すでに求めたパラメータA、RRS値、既知の距離d1から伝搬損失係数nを計算できる。ここでは、さらに正確にRSS値を取得するため、4Bの1に示すように、複数回無線信号を発信して受信装置でRSSを測定して、RSSの平均値を求めることもできる。また、よりリアルにLOS環境を模倣するため、実験と経験により距離3〜8メートル間のLOSの信号伝搬が比較的安定していることがわかっているため、距離d１を3〜8メートルに設定することもできる。
【００４１】
このようにして、LOS環境下の環境パラメータAとnを取得できる。
【００４２】
それから、このときLOS環境下のRSS値の振動量、例えばRSS値の標準偏差を取得でき、それによってその後、LOSとNLOS環境下のRSS値の振動量の違いに応じて、LOSとNLOS環境の判断を行う。そのため、このとき、図4Bの3に示すように、以上の複数回無線信号を発信して受信装置が測定した複数のRSSを計算することで、RSSの平均値と標準偏差σ0を計算し、LOS環境下のRSS振動量を表す指標とする。
【００４３】
それから、任意で、図4Bの4に示すように、今後の使用時に便利になるように、現在無線環境内の全ての既知位置の測位ノードと可能なブラインドノードBNに前記環境パラメータAとn及びLOS環境下のRSS標準偏差σ0を送信する。
【００４４】
１実施例では、正確かつ迅速に対応する値を取得できるように、前記環境パラメータA、n及び標準偏差σ0は、周期的に取得しブロードキャストしてもよい。
【００４５】
図5Aと図5Bは、それぞれ本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中のRSSの値を測定し処理する例示的応用シーンと例示的信号送信図である。図5CはRSSの値を測定し処理した後に得られるRSS値、平均値と標準偏差の例示的な表である。
【００４６】
図5Aに示すように、このとき、ブラインドノードBNとその他既知位置の測位ノードPN間の距離を取得して、BNの位置を確定するには、まずその他ノードPNの発信した信号のBN地点でのRSS情報を取得すればよい。
【００４７】
具体的には、図5Bを組み合わせ、図5Bの1に示すように、ブラインドノードBNが無線環境内に存在する既知位置の測位ノードPNのスキャンを開始する。図5Bの2に示すように、例えば、BNはこのときにブロードキャストした環境パラメータA、nとLOS環境の標準偏差σ0を受信できる。それから、離れ過ぎている、または環境が劣悪、干渉が激しい可能性のあるPNを、このようなPNを使用したことによる測位の不正確を防ぐように、削除するためには、図5Bの3に示すように、各PNがBNに無線信号を例えば3回発信し、それによってBN地点で三回RSS値を測定し、それからこの三回のRSS値の平均値を求め、図5Bの4において、該RSS値の平均値が所定しきい値範囲（x dB,y dB）内にあるかどうかを判定し、範囲内にない場合は、このようなPNノードを取り除く。ここでは、該所定しきい値範囲（x  dB,y  dB）は、3〜8メートル間の距離地点の受信装置が受信したRSS値と設定することができ、それによって同様に3〜8mを越えるPNノードを取り除くことで、残りのPNノードとブラインドノードBNの無線伝搬の安定性をより保証することができる。当然のことながら、該所定しきい値範囲は１例にすぎず、実際の無線環境と望むPNの数に応じて調整できる。ここでの排除はPNの一次フィルタリングと称される。
【００４８】
それから、図5Bの5では、各PNがBNに無線信号を例えばk回（k＞1）発信し、BN地点でk回のRSS値を測定でき、それによってRSSの平均値μと標準偏差σを計算する。公式（5）は以下のとおりである。
【数５】
2015158492.tif 000007
【００４９】
ここでは、PNが無線信号を発信してしばらくの間、BN地点での測定に反応がなければ、RSS値を0に設定できる。
【００５０】
このように、各PNに対して、各PNがBNに発信した無線信号を測定したRSS値の平均値と標準偏差を計算して取得し、図5Cに示す例示的な表を作成できる。
【００５１】
図6Aは、無線環境内のLOSとNLOS環境の例示シーン図である。図6Bは、本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中のLOS環境とNLOS環境を判断する例示的な方式である。
【００５２】
例えば、図6Aに示すように、ブラインドノード（例えば図に示す携帯電話）BNとノードPN1間はLOS伝搬環境（121）であり、BNとPN2間はNLOS伝搬環境（122）である。両者の間には障害物の窓が存在するため、BNとPN3間もNLOS伝搬環境（122）及びマルチパス伝搬（122）である（本文では、障害物の存在とマルチパス伝搬を統一してNLOS伝搬環境と見なす）。
【００５３】
本発明者は、LOS環境とNLOS環境の環境パラメータが異なり、且つLOS環境とNLOS環境下の信号受信強度の振動量、例えば標準偏差の違いを利用して、LOS環境とNLOS環境を分けるのに役立てることができることを見出した。
【００５４】
具体的には、LOS環境（121）では、BN地点でPNから受信した受信信号強度はRSSの測定値RSSmと正規分布に従った測定ノイズNを含み、公式（6）に示すとおりである。
【数６】
2015158492.tif 000008
【００５５】
マルチパスまたはNLOS環境（122）では、BN地点でPNから受信した受信信号強度は、測定値RSSmと正規分布に従った測定ノイズN及び（障害物を透過することによって生じた）NLOSノイズNNLOSと（劣悪環境の散乱と反射によって生じた）マルチパスノイズNmultipathを含み、公式（7）に示すとおりである。
【数７】
2015158492.tif 000009
【００５６】
LOS環境（121）と比べ、マルチパスまたはNLOS環境（122）内のRSSの振動量はより強烈であるため、NLOS環境下のRSS値の標準偏差はLOS環境下の標準偏差よりも大きくなり、即ちσNLOS＞＞σ0であり、かかるσ0は以前のステップですでに取得したLOS環境のRSS標準偏差である。
【００５７】
以下の判断公式（8）でLOS環境かNLOS環境かを判断できると仮定すると
【数８】
2015158492.tif 000010
【００５８】
ここで、kは1よりも大きい常数であり、実践では、kを正規応用シーンの例えば1.5に設定できる。しかし、PNの数が少なく、無線環境が劣悪な場合、kをさらに高く設定することができる。Kを高めに調整することで、更に多くのPNをLOS環境内に含まれると判断できる。
【００５９】
そのため、本技術では、図5Cの表の中の各PNに対応する計算した各標準偏差σを前記公式（8）と以前に取得したLOS環境下の標準偏差σ0を用いて比較することで、PNとBN間がLOS環境にあるのかNLOS環境にあるのかを判断できる。
【００６０】
例では、PNとBN間の環境が変化する可能性があることに鑑み、ブラインドノードが移動する場合または所定時間経過後、図5Bに示すステップと公式（8）を利用する判断ステップを再度繰り返して、LOSとNLOS環境を再判断し、それによってより迅速かつ正確に判断できる。
【００６１】
したがって、異なる環境下のPNとBNの距離を計算する時、LOS環境下のPNに対して、図4Bに示す方法で取得したLOS環境の環境パラメータA、nから前記距離-損失モデルを通じてLOS環境のPNとBN間の距離を計算する。NLOS環境下のPNに対して、その他方式を利用してNLOS環境の環境パラメータA、nを再計算し、前記距離-損失モデルを通じてNLOS環境のPNとBN間の距離を計算する。即ち、二つの通信装置間の異なる無線伝搬環境に対して、異なる対応する環境パラメータを利用して二つの通信装置間の距離を取得する。
【００６２】
以下、如何にして本技術の距離取得方法をブラインドノードBNの測位に応用するかという具体的応用例の中で、本技術の距離取得方法の具体的例を詳しく紹介する。
【００６３】
図7Aは、LOSとNLOS環境を判断した後の出現する可能性のある例示的シーンタイプの図である。図7Bは、図7Aに示す異なるタイプの例示的シーンの中で装置の位置測定に用いる好適な三つの候補ノードを選択する好適方式を表す。図7Cは、好適な三つの候補ノードを選択する好適方式の原理を説明している。
【００６４】
通常、ブラインドノードBNの位置測定を必要とする場合、通常、三つの既知位置の測位ノードPNと該BN間の距離を計算し、三辺測位法で該BN位置を確定する。以下、この考え方を採用して説明していく。
【００６５】
続いて、各PNに対してPNとBN間がLOS環境にあるかNLOS環境にあるか判断した後、無線環境シーンでは、図7Aに示すように、無線環境内に十分なLOS環境のPNがあり、例えばLOS環境下のPNの数が3以上である状況1、2つのLOS環境のPNしか存在せず、その他PNは全てNLOS環境のものである状況2、1つだけLOS環境のPNが存在し、その他PNは全てNLOS環境のものである状況3、LOS環境のPNは存在せず、すべてのPNはどれもNLOS環境のものである状況4の四つの状況が起こる可能性がある。
【００６６】
実際、前記四つの状況は、大きく二つ、即ち3つのPNがすべてLOS環境である場合と三つのPNのどれもがLOS環境ではない場合に分けることができる。PNがすべてLOS環境である場合、以前または取得したLOS環境の環境パラメータと距離-損失モデル、及びBN地点で受信したPNからきた無線信号のRSS値を利用して直接PNとBN間の距離を計算できる。一方、PNがすべてLOS環境でないとき、NLOS環境のPNの中からいくつかのPNを選択して三つに補充する。
【００６７】
図7Bは図7Aに示した四つの環境分類のもと如何にして三つのPNを選択しBNの位置測定に用いる候補PNとするかを示している。
【００６８】
状況1では、十分な3つ以上のLOS環境のPNが存在するため、ブラインドノードBN周囲の好適な鋭角三角形を形成できる三つのLOSの候補PNを好んで選択できる。
【００６９】
状況2では、2つのLOS環境のPNしか存在しないため、この2つのLOS環境のPN及び別の1つのNLOSのPNを好んで選択し、それによってできる限り三つの候補PNがブラインドノードBN周囲に好適な鋭角三角形を形成できるようにする。
【００７０】
状況3では、LOS環境のPNは1つしか存在しないため、この1つのLOS環境のPN及び別の2つのNLOSのPNを好んで選択し、それによってできる限り三つの候補PNがブラインドノードBN周囲に好適な鋭角三角形を形成できるようにする。
【００７１】
状況4では、LOS環境のPNが存在しないため、3つのNLOSのPNを好んで選択し、それによってできる限り三つの候補PNがブラインドノードBN周囲に好適な鋭角三角形を形成できるようにする。
【００７２】
ここでは、三つの候補PNを選んで鋭角三角形を形成する方法は、例えば、まず信号強度に基づいてRSSが最大の測位ノードPNを選び、それからRSSが二番目に大きい測位ノードPNを選び、二つのノードを確定した後、その他測位ノードPNを走査して鋭角三角形を形成する。仮にRSS最大のPN、二番目に大きな測位ノードPNがその他ノードPNと鋭角三角形を形成できなければ、RSS最大のPNと三番目に大きなPNを選択し、それからこの二点の位置からその他測位ノードを走査し、鋭角三角形を形成する。仮にRSS最大のPN、二番目に大きなPNまたはRSS最大のPN、三番目に大きなPNとその他測位ノードが鋭角三角形を形成できない場合、直接RSS最大、二番目、三番目の三つの測位ノードPNを選択して位置測定を行う。即ち、三つの候補PNが鋭角三角形を形成する方法を選択するとき、三つのPNが鋭角三角形を形成することを考慮し、さらに各PNのRSS値の大きさを考慮する。
【００７３】
当然のことながら、前記方式は例に過ぎず、限定するものではなく、当業者であればその他三つの候補PNを選択できる方式を構想できる。
【００７４】
図7Cはなぜ鋭角三角形を形成する三つの候補ノードPNを好んで選択するのかという原理を説明している。
【００７５】
図7Cに示すように、直線上の三つのPN、鈍角三角形上の三つのPN、直角三角形上の三つのPN、そして鋭角三角形上の三つのPNのうち、鋭角三角形上の三つのPNは好適なものであり、これはその後の三辺測位法の中で、鋭角三角形上の三つの候補PNとブラインドノードBN間の距離は既知であるが、該距離は通常ある誤差が存在するため、候補PNを円心とし、距離を半径として円を描いた後、通常、各候補PNの丸い重複エリアの重心をBNの確定した最終位置とする。このように、鋭角三角形の三つのPNの場合、各候補PNの丸い重複エリアの面積は比較的小さく、そのためより正確にBNの最終位置を確定できる。
【００７６】
しかし、鋭角三角形を形成する候補PNを選択するのは、本技術の好適例に過ぎず、これに限るものではない。また、各候補PNの丸い重複エリアの重心をBNの確定した最終位置とすることも好適例に過ぎず、重複エリア内のその他位置をBNの最終位置として用いることもできる。
【００７７】
すでにPNのLOS環境とNLOS環境を判断し、そして三つの候補PNを選択してPNとBN間の距離を計算することを討論した。これから、如何にしてPNの異なる環境ごとに異なる環境下のPNとBN間の距離を計算するかを説明する。
【００７８】
図3の右半分を組み合わせてステップ3016から説明を始める。
【００７９】
ステップ3016では、前述したようにRSS値の標準偏差とLOS環境下の標準偏差の違いを利用して、各PNに対してLOS環境なのかNLOS環境なのかを判断する。
【００８０】
ステップ3017では、LOS環境下のPN数が3つ以上であるかを確定する。
【００８１】
3つ以上の場合、ステップ3018で三つのLOS環境下のPNを選択する。該選択はLOS環境下のPNの発信した信号のBN地点でのRSS値の大きさを考慮でき、該RRS値が所定しきい値範囲（x  dB,y  dB）（例えば、3〜8mの距離のRSS値範囲（-35dB，-80dB）を含むが、それに限らない）内にあるPNだけを選択する。当然のことながら、該所定しきい値範囲はさらに大きく設定し、より多くの選択の余地を有することもできる。
【００８２】
ステップ3019では、LOS環境の環境パラメータA、n、距離-損失モデル、三つのPNの発信した信号のPN地点で測定したRSS値を使用して、三つのPNの距離を計算する。
【００８３】
ステップ3017で、LOS環境下のPNの数が3未満の場合、ステップ3020で、前述したようにNLOS環境下のPNを好んで選択し、その上で三つの候補PNが好適な鋭角三角形の形状を形成する。
【００８４】
ここでは、好適な鋭角三角形の形状を形成できない場合、RSS値が最大のいくつかのPNを候補PNとして選択することを検討できる。こうすることで、出来る限りBNに近いPNを選択でき、無線信号の長距離送信による不安定性を減らす。
【００８５】
同時に、NLOS環境のPNを選択するとき、RRS値が所定しきい値範囲（x  dB,y  dB）内のPNから選択することだけを考えればよい。
それから、ステップ3021では、選択したNLOS環境の各候補PNに対して、各NLOS環境の候補PNの環境係数を再計算する。
【００８６】
それから、ステップ3022では、NLOS環境の各候補PNの環境係数、距離-損失モデル、NLOS環境の各PNの発信した信号のBN地点で測定したRSS値を使用して、各NLOS環境のPNとBNの距離を計算する。
【００８７】
最後に、ステップ3023では、三つの候補PNとBN間の計算した距離から、三辺測位法を利用してBNの位置を確定する。
【００８８】
以下、図8Aと図8Bを組み合わせて、ステップ3021では如何にして各NLOS環境の候補PNの環境係数を再計算するかを詳しく説明する。
【００８９】
図8Aは、本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中のNLOS環境の候補ノードとブラインドノードの距離を修正する方式の例示的シーン図である。
【００９０】
図8Aに示すように、PN1とPN2がLOS環境のPNであり、PN3がNLOS環境のPNと仮定する。PN3とBN間のNLOS環境の環境係数を再計算するため、PN3とBN間のNLOS環境を出来る限り模倣できるその他PNを増加PNとして選択できる。
【００９１】
好ましくはあるが必ずしも必要ではなく、図8Bに示す方式を通じて増加PNを選択できる。
【００９２】
図8Bは、本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中のNLOS環境の環境パラメータを再計算するとき、既知位置の測位ノードを増やす好適方式の概念図である。
【００９３】
まず、PNの既知位置を利用してPN1とPN3間の距離、そしてPN2とPN3間の距離を計算する。
【００９４】
それから、図8Bに示すように、好ましくは、PN3を中心とし、PN3とPN1間の距離に前で計算したLOS環境のPN1とブラインドノードBN間の距離を加えて半径とし、円を描く。さらにPN3を中心とし、PN2とPN3間の距離に前に計算したLOS環境のPN2とBN間の距離を加えて半径とし、円を描く。それから、PN1とPN3を結ぶ直線とPN3とPN2を結ぶ直線を用いて前記二つの円の重複エリアの中から増加すべきその他PNを探し出す。図8Aに示すように、例えば、増加すべきその他PN4、PN5、PN6を探し出す。
【００９５】
このように、増加するその他PN4、PN5、PN6はPN3とブラインドノードBN間のNLOS環境をより正確に模倣できる。
【００９６】
NLOS環境の環境パラメータを再計算するため、PN3から増加したその他PN4、PN5、PN6及びPN1、PN2への各無線信号の発信を通じて、該PN1、PN2、PN4、PN5、PN6の5つのノード地点でそれぞれ受信信号強度RSSを測定し、それから、これら既知位置のPN間の距離d、距離-損失モデル
【数９】
2015158492.tif 000011
に基づいて、環境パラメータnを再計算する。注意すべきことは、ここでは、Aは依然として以前LOS環境を利用してd0距離地点で測定したRSS値であり、かかるd0は約1メートルである。このようにして、この五つのPN1、PN2、PN4、PN5、PN6に対する五つのn値を取得でき、平均値をとってNLOS環境下の環境パラメータnNLOSとする。
【００９７】
それから、再計算したNLOS環境下の環境パラメータnNLOS、PN3の発信した無線信号のBN地点でのRSS値、距離-損失モデル
【数１０】
2015158492.tif 000012
を利用して、NOLS環境下のPN3とBN間の距離dを再計算（修正）する。
【００９８】
同様に、仮に別のNLOS環境のPNに対しても、同じステップを行い、NLOS環境のPNとBN間の距離を修正する。
【００９９】
したがって、以上、三つのPN（LOS、NLOSに関係なく）とBN間の距離を取得した。
【０１００】
以下、図9を参考に三辺測位法の例を説明する。
【０１０１】
図9は、本技術の実施例の二つの通信装置間の距離を算出し、それによって無線環境内で通信装置の位置を測定する方法の中の三つの候補ノードとブラインドノード間の距離からブラインドノードの位置を算出する好適な例示的三辺測位法である。
【０１０２】
図9に示すように、PN1とPN2の距離、PN2とBNの距離、PN3とBNの距離は既知であり、それぞれPN1、PN2、PN３を円心として、前記距離をそれぞれの半径として円を描き、この三つの円の交わる重複エリア内で一点をブラインドノードBNの最終位置として確定する。通常、重複エリアでは重心の点をBNの位置として取る。しかし、これは例に過ぎず、重複エリア内の他の点を取ることもでき、また二つの円が重なっているときにのみ、その中の二つの円の重複エリアの中の点を取るか、またはその他合理的に位置を算出する方法を採用できる。
【０１０３】
このようにして、本技術の無線環境内のLOS環境とNLOS環境を判断する区分を利用して、NLOS環境に対してPNとBN間のNLOS環境を模倣することでNLOSの環境係数を取得し、環境によって異なる環境係数を採用し、LOS環境下の距離とNLOS環境下の距離をさらに正確に計算し、それによって応用例の中でこのようなより正確な距離を利用してブラインドノードBNの位置を確定できる。これは複雑な無線環境内で通信装置までの距離を正確に算出し、通信装置の位置を探し出すことに重要な役割を果たしている。
【０１０４】
図10は、本技術の別の実施例の第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を確定する方法のフローチャートである。
【０１０５】
図10に示す第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を確定する方法1000は、LOS伝搬環境下の環境パラメータを取得するステップ1001、LOS伝搬とNLOS伝搬環境下の受信信号強度の振動量間の関係から、第一の通信装置と第二の通信装置の間がLOS伝搬なのかNLOS伝搬なのかを判断するステップ1002、前記LOS伝搬環境の環境パラメータと距離-損失モデルに基づいて、第一の通信装置と前記第二の通信装置間の距離を計算し、そのうち第一の通信装置と第二の通信装置間がNLOS伝搬である場合、NLOS伝搬の環境パラメータを再計算し、距離-損失モデルと再計算したNLOS伝搬の環境パラメータに基づいて、NLOS伝搬の第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を修正するステップ1003を含む。
【０１０６】
実施例では、前記LOS伝搬とNLOS伝搬環境下の受信信号強度の振動量間の関係は、NLOS伝搬環境下の受信信号強度の振動量がk倍のLOS伝搬環境下の受信信号強度の振動量以上であり、k≧1であることを含むことができる。
【０１０７】
実施例では、前記NLOS伝搬環境の環境パラメータと距離-損失モデルに基づいて、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置間の距離を計算するステップは、第一の通信装置と第二の通信装置間がNLOS伝搬である場合、前記第一の通信装置との間がNLOS伝搬である一つまたは複数の第三の通信装置を選択し、それによって該第一の通信装置の発信した無線信号の前記一つまたは複数の第三の通信装置における受信信号強度を測定し、距離-損失モデルと該第一の通信装置と前記一つまたは複数の第三の通信装置間の距離に基づいて、環境パラメータをNLOS伝搬環境の環境パラメータとして再計算し、そして、再計算したNLOS伝搬環境の環境パラメータ、第一の通信装置の発信した無線信号の第二の通信装置における受信信号強度、距離-損失モデルを利用して、第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を修正することを含む。
【０１０８】
実施例では、前記一つまたは複数の第三の通信装置を選択することで、第一の通信装置から前記一つまたは複数の第三の通信装置への無線信号伝搬に第一の通信装置から第二の通信装置へのNLOSの無線信号伝搬を模倣させることができる。
【０１０９】
実施例では、前記距離-損失モデルは
【数１１】
2015158492.tif 000013
を含む。
【０１１０】
式中RSSは受信信号強度を表し、Aは発信装置と受信装置間の距離がd0である参考RSS値、nは伝搬損失係数、dは発信側と受信側間の距離を表す。
【０１１１】
ここで、前記環境パラメータはn、Aを含むことができる。
【０１１２】
実施例では、前記受信信号強度の振動量は受信信号強度の標準偏差を含むことができる。
【０１１３】
該方法1000はさらに、複数の既知位置の第一の通信装置を選択し、前記複数の第一の通信装置の各々と未知の位置の第二の通信装置との間の距離を計算し、前記複数の第一の通信装置の各々と前記第二の通信装置間の距離及び前記複数の第一の通信装置の各々の既知位置に基づいて、前記第二の通信装置の位置を算出することを含むことができる。
【０１１４】
実施例では、前記複数の既知位置の第一の通信装置の数を三個とすることができる。
【０１１５】
実施例では、複数の既知位置の第一の通信装置を選択することで、前記複数の既知位置の第一の通信装置は第二の通信装置を覆う鋭角三角形を形成することができる。
【０１１６】
実施例では、三辺測位法を採用して前記複数の第一の通信装置の各々と前記第二の通信装置間の距離及び前記複数の第一の通信装置の各々の既知位置に基づいて、前記第二の通信装置の位置を算出できる。
【０１１７】
実施例では、該方法1000はさらに前記LOS伝搬とNLOS伝搬環境下の受信信号強度の振動量間の関係から、第一の通信装置と第二の通信装置の間がLOS伝搬なのかNLOS伝搬なのかを判断するステップの前に、受信信号強度が所定しきい値範囲を越える第一の通信装置を取り除くことを含むことができる。
【０１１８】
このようにして、本技術の無線環境内のLOS環境とNLOS環境を判断する区分を利用して、NLOS環境に対してPNとBN間のNLOS環境を模倣することでNLOSの環境係数を取得し、環境によって異なる環境係数を採用し、LOS環境下の距離とNLOS環境下の距離をさらに正確に計算し、それによって応用例の中でこのようなより正確な距離を利用してブラインドノードBNの位置を確定できる。これは複雑な無線環境内で無線装置までの距離を正確に算出し、無線装置の位置を探し出すことに重要な役割を果たしている。
【０１１９】
図11は、本技術の別の実施例の第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を確定するシステムの例示的ブロック図である。
【０１２０】
図11に示す無線環境内で第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を確定するシステム1100は、LOS伝搬環境下の環境パラメータを取得するように構成された取得装置1101、LOS伝搬とNLOS伝搬環境下の受信信号強度の振動量間の関係から、第一の通信装置と第二の通信装置の間がLOS伝搬なのかNLOS伝搬なのかを判断するように構成された判断装置1102、LOS伝搬環境の環境パラメータと距離-損失モデルに基づいて、第一の通信装置と前記第二の通信装置間の距離を計算し、そのうち第一の通信装置と第二の通信装置間がNLOS伝搬である場合、NLOS伝搬の環境パラメータを再計算し、距離-損失モデルと再計算したNLOS伝搬の環境パラメータに基づいて、NLOS伝搬の第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を修正するように構成された計算装置1103を含む。
【０１２１】
このように、本技術の無線環境内のLOS環境とNLOS環境を判断する区分を利用して、NLOS環境に対してPNとBN間のNLOS環境を模倣することでNLOSの環境係数を取得し、環境によって異なる環境係数を採用し、LOS環境下の距離とNLOS環境下の距離をさらに正確に計算し、それによって応用例の中でこのようなより正確な距離を利用してブラインドノードBNの位置を確定できる。これは複雑な無線環境内で通信装置からの距離を正確に算出し、通信装置の位置を探し出すことに重要な役割を果たしている。
【０１２２】
図12は本技術のもう一つの実施例の無線環境内で通信装置の位置を測定する方法のフローチャートである。
【０１２３】
図12に示す無線環境内で通信装置の位置を測定する方法1200は、現在の無線環境の環境パラメータを取得するステップ1201、LOS伝搬とNLOS伝搬環境下の受信信号強度の振動量間の関係から、現在の無線環境内の既知位置の第一の通信装置群と測位すべき第二の通信装置間がLOS伝搬なのかNLOS伝搬なのかを判断するステップ1202、第一の通信装置群の中から候補第一の通信装置群を選択するステップ1203、前記環境パラメータと距離-損失モデルに基づいて、選択した候補第一の通信装置群の中の候補第一の通信装置と前記第二の通信装置間の距離を計算し、そのうち候補第一の通信装置群の中に第二の通信装置との間がNLOS伝搬である候補第一の通信装置が存在する場合、距離-損失モデルに基づいて、NLOS伝搬の候補第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を修正するステップ1204、取得した候補第一の通信装置と前記第二の通信装置間の距離、及び候補第一の通信装置群の中の候補第一の通信装置の既知位置に基づいて、前記第二の通信装置の位置を算出するステップ1205を含む。
【０１２４】
実施例では、現在の無線環境の環境パラメータを取得するステップ1201は、前記現在環境内の相互間がLOS伝搬である既知位置の二対の通信装置を取得し、前記二対の通信装置の各対の間の無線信号の発信と送信から、受信地点で受信信号強度（RSS）を測定し、距離-損失モデル、二対の通信装置間の距離と受信信号強度に基づいて、距離-損失モデル内のパラメータAと伝搬損失係数nNLOSを取得し、そのうちパラメータAは参考距離地点の受信信号強度を表し、前記二対の通信装置の一対の間の複数回の無線信号の発信と送信から、受信地点で受信信号強度（RSS）の標準偏差σ0を測定する。
【０１２５】
実施例では、前記環境パラメータに基づいて、現在の無線環境内の既知位置の第一の通信装置群と測位すべき第二の通信装置間がLOS伝搬なのかNLOS伝搬なのかを判断するステップ1202は、前記第一の通信装置群の中の各第一の通信装置から前記第二の通信装置に複数回無線信号を発信し、第二の通信装置で各第一の通信装置に対応する受信信号強度を複数回測定し、各第一の通信装置に対応し、第二の通信装置における受信信号強度の平均値RSSと標準偏差σを計算し、各標準偏差σとk*σ0の大きさから、標準偏差σがk*σ0以上である対応する第一の通信装置をNLOS伝搬の第一の通信装置として判断し、k≧1とし、かかるkは常数であり、標準偏差σ0は前記現在無線環境内の相互間がLOS伝搬である既知位置の一対の参考装置間で複数回無線信号を発信と受信することで、受信地点で受信信号強度（RSS）の標準偏差σ0を測定することであることを含む。
【０１２６】
該方法1200は、さらに標準偏差σを計算する前に、第二の通信装置地点の受信信号強度の平均値RSSが所定しきい値範囲を越える対応する第一の通信装置を、第一の通信装置群の中から取り除くことを含む。
【０１２７】
実施例では、第一の通信装置群の中から候補第一の通信装置群を選択するステップでは、第一の通信装置群の中のLOS伝搬の候補第一の通信装置の数が3つ以上の場合、LOS伝搬の三つの候補装置第一の通信装置を選択し、候補第一の通信装置群とすることができる。第一の通信装置群の中のLOS伝搬の候補第一の通信装置の数が3つ未満の場合、LOS伝搬の候補第一の通信装置のほか、NLOS伝搬の候補第一の通信装置を選択し、選択した候補第一の通信装置の数を3つとなるように補充し、候補第一の通信装置群とする。
【０１２８】
実施例では、前記第一の通信装置群を候補とするときは、候補第一の通信装置が鋭角三角形を形成できること、対応する受信信号強度が最大であること、対応する受信信号強度が所定しきい値よりも大きいことの３つの要素のうちの少なくとも一つが考えられる。
【０１２９】
実施例では、候補第一の通信装置群の中に第二の通信装置との間がNLOS伝搬である候補第一の通信装置が存在する場合、距離-損失モデルに基づいて、NLOS伝搬の候補第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を修正するステップ1204は、NLOS伝搬の候補第一の通信装置からその他第一の通信装置に無線信号を発信し、それによってその他第一の通信装置地点の受信信号強度を取得し、距離-損失モデルとNLOS伝搬の候補第一の通信装置とその他第一の通信装置間の距離に基づいて、NLOS伝搬の候補第一の通信装置の伝搬損失係数nNLOSを再取得し、再取得した伝搬損失係数nNLOS、NLOS伝搬の候補第一の通信装置が発信した無線信号の第二の通信装置地点での受信信号強度、距離-損失モデルを利用して、NLOS伝搬の候補第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を修正することを含むことができる。
実施例では、前記その他第一の通信装置を選択することで、前記NLOS伝搬の候補第一の通信装置からその他第一の通信装置への無線信号伝搬に、NLOS伝搬の候補第一の通信装置から第二の通信装置へのNLOSの無線信号伝搬を模倣させることができる。
【０１３０】
このようにして、本技術の無線環境内のLOS環境とNLOS環境を判断する区分を利用して、NLOS環境に対してPNとBN間のNLOS環境を模倣することでNLOSの環境係数を取得し、環境によって異なる環境係数を採用し、LOS環境下の距離とNLOS環境下の距離をさらに正確に計算し、それによって応用例の中でこのようなより正確な距離を利用してブラインドノードBNの位置を確定できる。これは複雑な無線環境内で通信装置からの距離を正確に算出し、通信装置の位置を探し出すことに重要な役割を果たしている。
【０１３１】
図13は、本技術のもう一つの実施例の無線環境内で通信装置の位置を測定するシステムの例示的ブロック図である。
【０１３２】
図13に示す無線環境内で通信装置の位置を測定するシステム1300は、現在無線環境の環境パラメータを取得するように構成された取得装置1301、現在無線環境内の既知位置の第一の通信装置群と測位すべき第二の通信装置間がLOS伝搬なのかNLOS伝搬なのかを判断するように構成された判断装置1302、第一の通信装置群の中から候補第一の通信装置群を選択する選択装置1302、前記環境パラメータと距離-損失モデルに基づいて、選択された候補第一の通信装置群の中の候補第一の通信装置と前記第二の通信装置間の距離を計算し、そのうち、候補第一の通信装置群の中に第二の通信装置との間がNLOS伝搬である候補第一の通信装置が存在する場合、距離-損失モデルに基づいて、NLOS伝搬の候補第一の通信装置と第二の通信装置間の距離を修正するように構成された計算装置1304、取得した候補第一の通信装置と前記第二の通信装置間の距離、及び候補第一の通信装置群の中の第一の通信装置の既知位置に基づいて、前記第二の通信装置の位置を算出するように構成された算出装置1305を含む。
【０１３３】
このようにして、本技術の無線環境内のLOS環境とNLOS環境を判断する区分を利用して、NLOS環境に対してPNとBN間のNLOS環境を模倣することでNLOSの環境係数を取得し、環境によって異なる環境係数を採用し、LOS環境下の距離とNLOS環境下の距離をさらに正確に計算し、それによって応用例の中でこのようなより正確な距離を利用してブラインドノードBNの位置を確定できる。これは複雑な無線環境内で通信装置からの距離を正確に算出し、通信装置の位置を探し出すことに重要な役割を果たしている。
【０１３４】
注意すべきことは、本公開にて提起しているメリット、優位性、効果などは例に過ぎず、これに制限されるものではなく、これらのメリット、優位性、効果などが本発明の各実施例に必ず備えられるものと考えてはならない。
【０１３５】
以上で述べている方法の各操作は対応する機能を実行できるいずれかの適切な手段を通じて行う。該手段は各種ハードウェア及び/またはソフトウェアコンポーネント及びまたはモジュールを含むことができ、回路、特定用途向け集積回路（ASIC）、または処理器を含むがこれに限らない。
【０１３６】
ここで述べている機能の実行用に設計された汎用処理器、デジタル信号処理器（DSP）、ASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）またはその他プログラマブルロジックデバイス（PLD）、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、離散したハードウェアコンポーネントまたはその任意の組合せを利用して、前述の各例示の論理ブロック、モジュールと回路を実現または実行できる。汎用処理器はマイクロ処理器でよいが、代替として、該処理器は商業上入手できるいずれの処理器、制御器、マイクロ制御器またはステートマシンでもよい。処理器はさらにコンピュータ装置の組合せ、例えばDSPとマイクロ処理器の組合せ、複数のマイクロ処理器、DSPとコア協同する一つまたは複数のマイクロ処理器またはいずれかのその他のこのような配置として実現できる。
【０１３７】
本公開の説明する方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、処理器が実行するソフトウェアモジュールまたはこの二つの組合せの中に直接組み入れることができる。ソフトウェアモジュールは如何なる形式の有形記憶媒体にも存在できる。使用できる記憶媒体は例えばランダムアクセスメモリ（RAM）、読取り専用メモリ（ROM）、フラッシュメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM等を含む。記憶媒体は該処理器が該記憶媒体から情報を読み取り、該記憶媒体に情報を書き込むため、処理器に連結できる。代替方式では、記憶媒体は処理器と一体でもよい。ソフトウェアモジュールは一つのコマンドまたは多くのコマンドでよく、いくつかの異なるコードセグメント、異なるプログラム間、及び複数の記憶媒体を跨いで点在できる。
【０１３８】
ここで公開する方法は、前記の方法を実現するのに用いる一つまたは複数の動作を含む。方法及び/または動作は互いに入れ換えることができるが、請求項の範囲を逸脱することはできない。言い換えれば、動作の具体的順序を指定していなければ、具体的動作の順序及び/または使用を修正できるが、請求項の範囲を逸脱することはできない。
【０１３９】
前記機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはその任意の組合せで実現できる。ソフトウェアによって実現する場合、機能は一つまたは複数のコマンドとして適切なコンピュータ可読媒体に記憶できる。記憶媒体はコンピュータがアクセスできるいずれかの使用可能な適切な媒体でよい。限定するものではないが例として、このようなコンピュータ可読媒体には、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM、またはその他光ディスクメモリ、磁気ディスクメモリまたはその他磁気メモリ、またはコマンドまたはデータ構造形式の望ましいプログラムコードを携帯または保存するのに用い、かつコンピュータがアクセスできるいずれかのその他適切な媒体を含むことができる。ここで使用する磁気ディスク（disk）と光ディスク（disc）は、コンパクトディスク（CD）、レーザーディスク（登録商標）、光ディスク、デジタルバーサタイルディスク（DVD）、フロッピー（登録商標）ディスク、ブルーレイディスクを含み、磁気ディスクは磁気でデータを再現し、光ディスクはレーザー光学を利用してデータを再現する。
【０１４０】
そのため、コンピュータプログラム製品はここで定めた操作を行うことができる。例えば、このようなコンピュータプログラム製品は有形メモリ（及び/またはコード）上のコマンドを有するコンピュータ可読の有形媒体でよく、該コマンドは一つまたは複数の処理器が実行し、ここで述べる操作を行う。コンピュータプログラム製品はパッケージの材料を含むことができる。
【０１４１】
ソフトウェアまたはコマンドは伝送媒体通じて伝送する。例えば同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペアケーブル、デジタル加入者線（DSL）または赤外線、無線電波、またはマイクロ波技術の伝送媒体を使用してサイト、サーバまたはその他リモートソースからソフトウェアを伝送できる。
【０１４２】
このほか、ここで述べている方法と技術を実行するのに用いるモジュール及び/またはその他適切な手段は適切なときユーザー装置及び/またはベースステーションがダウンロード及び/またはその他の方法で得ることができる。例えば、このような装置はサーバに連結してここで述べている方法を行うのに用いる手段の伝送を促進する。または、ユーザー装置及び/またはベースステーションが該装置に連結しているまたは該装置に記憶部材を提供しているとき各種方法を得られるように、ここで述べている各種方法は記憶部材（例えばRAM、ROM、CDまたはフロッピーなどの物理記憶媒体）を経由して提供できる。また、ここで述べている方法と技術を装置に提供するのに用いるいずれかのその他適切な技術を利用できる。
【０１４３】
その他例と実現方法は、本公開と請求項の範囲と精神内にある。例えば、ソフトウェアの本質により、前記機能は処理器、ハードウェア、ファームウェア、ハードワイヤードまたはこれらの任意の組合せが実行するソフトウェアを使用して実現できる。機能を実現する特性は物理的に各位置にあり、機能の一部が異なる物理的位置で実現できるように分配されることを含む。また、請求項で使用するものも含めて、「少なくとも一つ」で始まる項の列挙の中で使用する「または」は分離の列挙を示し、例えば「A、BまたはCの少なくとも一つ」の列挙はAまたはBまたはC、ABまたはACまたはBC、ABC（即ちA及びB及びC）を意味する。また「例示的」は説明する例が最適なものまたはその他例よりもよいことを意味しない。
【０１４４】
請求項が定義する指導的技術を外れない範囲で、ここで述べている技術の各種修正、入れ替え、変更を行うことができる。また、本公開の請求項の範囲は前記処理、機器、製造、事件の構成要素、手段、方法と動作の具体的方面を限定するものではない。ここで述べていることに対応する方面の基本的に同じ機能を実行または基本的に同じ結果を実現する現在存在するまたは今後開発する処理、機器、製造、事件の構成要素、手段、方法または動作を利用できる。そのため、請求項はその範囲内のこのような処理、機器、製造、事件の構成要素、手段、方法または動作を含む。
【０１４５】
本開示に関する部品、装置、装置、システムの例示的なブロック図は例示的な例に過ぎず、必ずブロック図に示す方法に従って接続、配列、配置することを意図または暗示していない。当業者が知っている場合、任意の方法でこれらの部材、装置、装置、システムを接続、配列、配置してもよい。例えば、「含める」「含む」「有す」などの用語は開放性用語であり、「含むが、それに限定しない」を指し、互いに互換使用できる。ここで使用している用語「または」と「及び」は単語「及び/または」を指し、互いに互換使用できる。文脈で明確に指し示していれば、こうではない。ここで使用している用語「例えば」は、連語「例えば〜だが、それに限定されない」を指し、また互いに互換使用できる。
【０１４６】
本開示のステップフローチャート及び以上の方法説明は例示的な例に過ぎず、必ず示した順序に従って各実施例のステップを実施することを要求または暗示するものではない。当業者が知っている場合、任意の順序で以上の実施例内のステップの順序を行ってもよい。例えば「その後」「それから」「続いて」などの用語には、ステップの順序を限定する意図はない。これらの用語は、読者がこれらの方法の説明を通読するのを誘導するのに用いるに過ぎない。このほか、例えば冠詞「ひとつ」「一」または「該」を使用した単数に対する要素のいかなる引用も該要素を単数に限定するとは解釈されない。
【０１４７】
公開された方面の以上の説明を提供することで、当業者の本技術の実行または使用が可能になる。これらの方面への各種修正は、当業者にとって非常に自明であり、またここで定義している一般原理は、本発明の範囲を逸脱することなく、他の方面に応用できる。そのため、本発明はここに示した方面に限定される意図はなく、ここに開示している原理と新しい特徴と一致する最も広い範囲に従う。
【０１４８】
例示と説明のため、以上の説明を行った。なお、この説明は本発明の実施例をここに公開している形式に限定するものではない。以上、すでに多くの例示方面と実施例を討論してきたが、当業者であれば変形、修正、変更、追加と副次的組合せが可能であることが分かる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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