(57)【要約】無線伝送路がフェージング等によって変動しても、第一パスの検出確率を向上させ、移動無線端末装置のダウンサイジング化とコスト削減とを図ることが可能な無線基地局装置を提供する。  ＳＩＲ推定部１３−１〜１３−ＮはＰｉｌｏｔ復調部１２−１〜１２−ｎの出力からサブキャリア毎に受信ＳＩＲを算出する。ＳＩＲ平均化部１４はサブキャリア毎のＳＩＲの平均を計算して信号全体のＳＩＲを算出する。閾値設定部１５はその計算されたＳＩＲを基に、パスサーチ動作のための閾値を設定する。第一パス検出部１９は閾値設定部１５にて設定された閾値を基にパスサーチを行う。到来時間計算部２１は第一パス検出部１９で検出された第一パスを基に到来時間を算出する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置と移動無線端末装置との間での信号の到来時間を検出して前記移動無線端末装置の測位を行う移動端末位置測定システムにおいて、
前記移動無線端末装置からの受信信号に対してサブキャリア毎に受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を算出する推定手段と、
前記推定手段で算出された前記サブキャリア毎のＳＩＲの平均を計算する平均化手段と、
前記平均化手段で計算されたＳＩＲを基にパスサーチ動作のための閾値を設定する閾値設定手段と、
前記閾値設定手段にて設定された閾値を基に前記パスサーチ動作を行って第一パスを検出する第一パス検出手段と、
前記第一パス検出手段で検出された第一パスを基に前記到来時間を計算する到来時間計算手段とが前記無線基地局装置に備えられていることを特徴とする移動端末位置測定システム。
【請求項２】
前記閾値設定手段は、前記ＳＩＲが高い場合に前記閾値を高く設定し、前記ＳＩＲが低い場合に前記閾値を低く設定する請求項１記載の移動端末位置測定システム。
【請求項３】
前記無線基地局装置は、前記移動無線端末装置からの受信信号を基にＰｉｌｏｔ信号を復調するＰｉｌｏｔ復調手段をさらに備え、
前記推定手段は、前記Ｐｉｌｏｔ復調手段から得たディジタル信号の希望波受信レベルと干渉波受信レベルとから前記ＳＩＲを推定する請求項１記載の移動端末位置測定システム。
【請求項４】
マルチキャリア伝送方式として、少なくともＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒａｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）とＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）とのいずれかを用いることを特徴とする請求項１記載の移動端末位置測定システム。
【請求項５】
少なくともＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｄｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）の変調方式を用いる請求項１記載の移動端末位置測定システム。
【請求項６】
移動無線端末装置との間での信号の到来時間を検出して前記移動無線端末装置の測位を行う無線基地局装置であって、
前記移動無線端末装置からの受信信号に対してサブキャリア毎に受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を算出する推定手段と、
前記推定手段で算出された前記サブキャリア毎のＳＩＲの平均を計算する平均化手段と、
前記平均化手段で計算されたＳＩＲを基にパスサーチ動作のための閾値を設定する閾値設定手段と、
前記閾値設定手段にて設定された閾値を基に前記パスサーチ動作を行って第一パスを検出する第一パス検出手段と、
前記第一パス検出手段で検出された第一パスを基に前記到来時間を計算する到来時間計算手段とを有する無線基地局装置。
【請求項７】
前記閾値設定手段は、前記ＳＩＲが高い場合に前記閾値を高く設定し、前記ＳＩＲが低い場合に前記閾値を低く設定する請求項６記載の無線基地局装置。
【請求項８】
前記移動無線端末装置からの受信信号を基にＰｉｌｏｔ信号を復調するＰｉｌｏｔ復調手段を含み、
前記推定手段は、前記Ｐｉｌｏｔ復調手段から得たディジタル信号の希望波受信レベルと干渉波受信レベルとから前記ＳＩＲを推定する請求項６記載の無線基地局装置。
【請求項９】
マルチキャリア伝送方式として、少なくともＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒａｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）とＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）とのいずれかを用いることを特徴とする請求項６記載の無線基地局装置。
【請求項１０】
少なくともＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｄｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）の変調方式を用いることを特徴とする請求項６記載の無線基地局装置。
【請求項１１】
無線基地局装置と移動無線端末装置との間での信号の到来時間を検出して前記移動無線端末装置の測位を行う移動端末位置測定方法であって、
前記無線基地局装置側に、前記移動無線端末装置からの受信信号に対してサブキャリア毎に受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を算出するステップと、
算出された前記サブキャリア毎のＳＩＲの平均を計算するステップと、計算されたＳＩＲを基にパスサーチ動作のための閾値を設定するステップと、
設定された閾値を基に前記パスサーチ動作を行って第一パスを検出するステップと、検出された第一パスを基に前記到来時間を計算するステップとを有する移動端末位置測定方法。
【請求項１２】
前記閾値を設定するステップでは、前記ＳＩＲが高い場合に前記閾値を高く設定し、前記ＳＩＲが低い場合に前記閾値を低く設定する請求項１１記載の移動端末位置測定方法。
【請求項１３】
前記無線基地局装置側に、前記移動無線端末装置からの受信信号を基にＰｉｌｏｔ信号を復調するステップを含み、
前記ＳＩＲを算出するステップでは、復調された前記Ｐｉｌｏｔ信号の希望波受信レベルと干渉波受信レベルとから前記ＳＩＲを推定することを特徴とする請求項１１記載の移動端末位置測定方法。
【請求項１４】
前記無線基地局装置は、マルチキャリア伝送方式として、少なくともＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒａｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）とＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）とのいずれかを用いる請求項１１記載の移動端末位置測定方法。
【請求項１５】
前記無線基地局装置は、少なくともＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｄｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）の変調方式を用いる請求項１１記載の移動端末位置測定方法。
【請求項１６】
無線基地局装置と移動無線端末装置との間での信号の到来時間を検出して前記移動無線端末装置の測位を行う移動端末位置測定方法のプログラムであって、
前記移動無線端末装置からの受信信号に対してサブキャリア毎に受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を算出する処理と、
算出された前記サブキャリア毎のＳＩＲの平均を計算する処理と、計算されたＳＩＲを基にパスサーチ動作のための閾値を設定する処理と、
設定された閾値を基に前記パスサーチ動作を行って第一パスを検出する処理と、検出された第一パスを基に前記到来時間を計算する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は移動端末位置測定システム、無線基地局装置及びそれに用いる移動端末位置測定方法並びにそのプログラムに関し、特に次世代通信システムにおいて携帯電話無線基地局装置を利用した位置測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  測位技術は次世代携帯電話システムにおける重要なアプリケーションの一つである。測位技術は現在でも既に実用化されているが、下り高速通信が可能である次世代通信システムにおいても、移動端末の位置を測定できる方法を議論する必要がある。【０００３】  無線基地局装置を用いた移動端末測定方法としては、図１に示すように、移動無線端末装置３が無線基地局４から伝送路１００を通って受信した信号を折り返し送信する機能を利用した測位方法がある（例えば、特開平１１−１７８０３８号公報参照。）。【０００４】  無線基地局４には通信制御センタ５を介して測位装置６が接続されており、測位装置６は送信信号と移動無線端末装置３から折り返しで戻ってきた信号とから伝播遅延時間（位相）を計測し、電波伝播速度から無線基地局４と移動無線端末装置３との距離を測定することができる。【０００５】  尚、移動無線端末装置３は制御部３１と、送受信部３２と、折り返し手段３４を備えた通話部３３とから構成され、無線基地局４は制御部４１と、送受信部４２とから構成されている。また、通信制御センタ５は制御部５１と、回路インタフェース部５２とから構成され、測位装置６は制御部６１と、位相測定部６２と、計算処理部６３とから構成されている。【０００６】  しかしながら、上記の測位可能な移動通信システムでは、変調方式等の具体例が示されていないために、実際に、運用していく際には、情報が少ないという問題がある。現在の第三世代移動通信システムとして、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｄｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が使用されているように、ある一つの方式を定めて、それに対する具体的なシステムを示すことが、実用化には必須の条件と考える。【０００７】  また、上記の測位可能な移動通信システムでは、伝播時間の誤差が生じやすいという問題がある。図１に示す伝送路１００が見通しの良い環境ならば問題はないが、実環境では何らかの障害物が存在しているものである。特に、市街地等では、建物等でシャドーイングが生じる他に、他方向からの反射波が無線基地局４に到達してマルチパスフェージングが生じてしまい、直線距離で移動無線端末装置３の位置を測定することが困難である。【０００８】  そこで、これらの問題を解決するために、従来の測位可能な移動通信システムとしては、下記の文献１に開示されているような、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒａｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の無線基地局装置を利用した移動端末位置測定システムが提案されている。【０００９】    文献１：「電子情報通信学会技術報告  ＲＣＳ２００１−３２」、２００１年５月）
また、マルチパス環境でも基地局と移動端末との伝播時間誤差を軽減する方式としては、パスサーチを用いた測位方法が、例えば下記の文献２において提案されている。【００１０】    文献２：「ＩＥＩＣＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ」、Ｖｏｌ．Ｅ８５−Ｂ、Ｎｏ．１０、２００２年１０月
この文献２に記載の論文では、Ｗ−ＣＤＭＡとＯＦＤＭとにおいて、パスサーチを組込んだ移動無線端末装置のシステムが示されている。このシステムの構成を図２に示す。【００１１】  図２においては、異なる無線基地局（図示せず）から送信された下り測位信号の到来時間差を測定することができるシステムを示している。移動無線端末装置７は異なる無線基地局からの下り測位信号に応じて、受信器（＃１，＃２）８，９にて到来時間を測定する。【００１２】  また、受信器（＃１）８は既知のパイロット信号の時間信号レプリカ生成部８３を用いて、相関器８２−１〜８２−Ｎを使用することで、各サブキャリアの相互相関値を計算する。遅延プロファイル生成部８６は加算器８４にて算出されたその出力の総和を基に遅延プロファイルを生成する。遅延プロファイル生成部８６には閾値設定部８５からパスサーチをするための閾値が設定され、第一パス検出部８７において最初の到来パスを検出することで、到来時間計算部８８にて到来時間を測定する。【００１３】  図２において、移動無線端末装置７は受信器（＃１，＃２）８，９と、到来時間差計算部１０とから構成されている。受信器（＃１）８はＳ／Ｐ（Ｓｉｒｉａｌ／Ｐａｒａｒｅｌ）変換器８１と、相関器８２−１〜８２−Ｎと、時間信号レプリカ生成部８３と、加算器８４と、閾値設定部８５と、遅延プロファイル生成部８６と、第一パス検出部８７と、到来時間計算部８８とから構成されている。尚、図示していないが、受信器（＃２）９は上記の受信器（＃１）８と同様の構成となっている。【００１４】  移動無線端末装置７は２つの無線基地局からの到来時間を計算し、それぞれ受信器（＃１，＃２）８，９からの出力とする。移動無線端末装置７では無線基地局に対応した２つの受信器（＃１，＃２）８，９の出力を使用すれば、到来時間差計算部１０にて移動無線端末装置７と２つの無線基地局との間での相対的な到来時間差を測定することができる。尚、到来時間差から移動無線端末装置７の絶対位置を算出する方法の詳細については、上記の文献１、２に示されているので、ここではその説明を省略する。【００１５】  しかしながら、上述した従来の移動端末測位システムでは、移動無線端末装置に上記のシステムを搭載させると、複雑化や大型化を招くという問題がある。これは、近年、移動無線端末装置端末の小型化やコストダウン等が望まれている点に対して逆行するものである。【００１６】  また、従来の移動端末測位システムでは、伝播環境によって、パスサーチの精度が劣化するという問題がある。ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）が低い場合には、パスが雑音に埋もれやすいので、パス検出に際して設定する閾値を低めにする必要がある。また、その逆に、ＳＩＲが高い場合には、ノイズをパスとして誤検出することを防ぐために、閾値を高めに設定する必要がある。【００１７】  より詳細に説明すると、従来の移動端末測位システムでは、シャドーイングが起こりうる市街地等を想定し、マルチパス環境下においても、無線基地局装置と移動無線端末装置との間での信号の到来時間を正確に測定することを目的とし、最も早く到達したパスを第一パスとし、これ��到来時間とみなして、両者の距離を算出するパスサーチを用いる方法がある。【００１８】  パスサーチを行う際には、遅延プロファイルを求めて、相関のピークを検出するために、パスか否かを判定する閾値を設定する必要がある。しかしながら、携帯電話無線ネットワークにおいて、実際の環境では、フェージングによって受信信号の変動及び減衰が生じる。【００１９】  受信ＳＩＲが低い場合には、パスがノイズに埋もれてしまう確率が高くなる傾向がある。この場合、設定閾値が高すぎると、パスを検出することができなくなる恐れがある。また、その逆に、設定閾値が低すぎると、ノイズをパスとして誤検出しやすくなる。受信ＳＩＲが高い時と同じ閾値を設定する場合には、伝播環境によって正しい第一パスを検出することが困難になる。このような場合には、誤検出した第一パスから無線基地局装置と移動無線端末装置との間での信号の到来時間を測定してしまうので、測位精度が劣化する。
【発明の開示】
【００２０】  そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、無線伝送路がフェージング等によって変動しても、第一パスの検出確率を向上させることができ、移動無線端末装置のダウンサイジング化とコスト削減とを図ることができる移動端末位置測定システム、無線基地局装置及びそれに用いる移動端末位置測定方法並びにそのプログラムを提供することにある。
【００２１】  本発明による移動端末位置測定システムは、無線基地局装置と移動無線端末装置との間での信号の到来時間を検出して前記移動無線端末装置の測位を行う移動端末位置測定システムであって、
前記移動無線端末装置からの受信信号に対してサブキャリア毎に受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を算出する推定手段と、
前記推定手段で算出された前記サブキャリア毎のＳＩＲの平均を計算する平均化手段と、
前記平均化手段で計算されたＳＩＲを基にパスサーチ動作のための閾値を設定する閾値設定手段と、
前記閾値設定手段にて設定された閾値を基に前記パスサーチ動作を行って第一パスを検出する第一パス検出手段と、
前記第一パス検出手段で検出された第一パスを基に前記到来時間を計算する到来時間計算手段とを前記無線基地局装置に備えている。
【００２２】  本発明による無線基地局装置は、移動無線端末装置との間での信号の到来時間を検出して前記移動無線端末装置の測位を行う無線基地局装置であって、
前記移動無線端末装置からの受信信号に対してサブキャリア毎に受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を算出する推定手段と、
前記推定手段で算出された前記サブキャリア毎のＳＩＲの平均を計算する平均化手段と、
前記平均化手段で計算されたＳＩＲを基にパスサーチ動作のための閾値を設定する閾値設定手段と、
前記閾値設定手段にて設定された閾値を基に前記パスサーチ動作を行って第一パスを検出する第一パス検出手段と、
前記第一パス検出手段で検出された第一パスを基に前記到来時間を計算する到来時間計算手段とを備えている。
【００２３】  本発明による移動端末位置測定方法は、無線基地局装置と移動無線端末装置との間での信号の到来時間を検出して前記移動無線端末装置の測位を行う移動端末位置測定方法であって、前記無線基地局装置側に、前記移動無線端末装置からの受信信号に対してサブキャリア毎に受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を算出するステップと、算出された前記サブキャリア毎のＳＩＲの平均を計算するステップと、計算されたＳＩＲを基にパスサーチ動作のための閾値を設定するステップと、設定された閾値を基に前記パスサーチ動作を行って第一パスを検出するステップと、検出された第一パスを基に前記到来時間を計算するステップとを備えている。
【００２４】  本発明による移動端末位置測定方法のプログラムは、無線基地局装置と移動無線端末装置との間での信号の到来時間を検出して前記移動無線端末装置の測位を行う移動端末位置測定方法のプログラムであって、コンピュータに、前記移動無線端末装置からの受信信号に対してサブキャリア毎に受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を算出する処理と、算出された前記サブキャリア毎のＳＩＲの平均を計算する処理と、計算されたＳＩＲを基にパスサーチ動作のための閾値を設定する処理と、設定された閾値を基に前記パスサーチ動作を行って第一パスを検出する処理と、検出された第一パスを基に前記到来時間を計算する処理とを実行させている。
【００２５】  すなわち、本発明の移動端末位置測定システムは、無線区間で生じるフェージング等の現象によって、移動無線端末装置からの到来パスを検出することが困難な場合でも、無線基地局装置と移動無線端末装置との間での信号の到来時間を推定する際の誤差を軽減することを特徴としている。
【００２６】  より具体的に説明すると、本発明の移動端末位置測定システムでは、無線基地局システムにおける受信信号（Ｐｉｌｏｔ復調部の出力）から、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）推定部にてサブキャリア毎に受信ＳＩＲを算出する。
【００２７】  信号全体のＳＩＲはサブキャリア毎のＳＩＲの平均として計算され、その計算されたＳＩＲをパスサーチ動作のための閾値を設定する閾値設定部に入力され、閾値設定部にて入力ＳＩＲに対する閾値が設定される。第一パス検出部は閾値設定部にて設定された閾値を基にパスサーチを行う。
【００２８】  上記のように、本発明の移動端末位置測定システムでは、ＳＩＲという受信信号レベルを用いて、適切なパスサーチの閾値を設定しているので、フェージング環境下で受信ＳＩＲが変動する場合でも、第一パスの検出精度を上げることで、伝播時間の測定精度を向上させることが可能となり、移動無線端末装置の測位精度を向上させることが可能となる。
【００２９】  したがって、本発明の移動端末位置測定システムでは、受信ＳＩＲに応じてパスサーチをするための閾値を設定する機能を有し、ＳＩＲが高い場合、パスを誤検出するのを防ぐために、閾値を高く設定し、ＳＩＲが低い場合、パスを捕捉できるように、閾値を低く設定することによって、無線伝送路がフェージング等によって変動しても、第一パスの検出確率を向上させることが可能となる。
【００３０】  また、本発明の移動端末位置測定システムでは、測位システムを無線基地局装置に適用し、移動無線端末装置側の回路構成を少なくすることで、移動無線端末装置のダウンサイジング化とコスト削減とを図ることが可能となる。
【００３１】  さらに、本発明の移動端末位置測定システムでは、マルチパスフェージングに強いとされているマルチキャリア変調を使用しているので、移動無線端末装置からの上り信号のＰｉｌｏｔ信号を復調する際の劣化を軽減させることが可能となるので、ＳＩＲの推定精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来の無線基地局装置を用いた移動端末測定システムを示すブロック図である。
【図２】従来のパスサーチを組込んだ移動無線端末装置のシステムを示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による無線基地局装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例に用いられかつ時間と周波数との関係を記したＯＦＤＭのフレーム構成例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例において上り信号を用いて測位する様子を示す図である。
【図６】図３の無線基地局装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】  次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図３は本発明の一実施例による無線基地局装置の構成を示すブロック図である。図３において、無線基地局装置１はＳ／Ｐ（Ｓｉｒｉａｌ／Ｐａｒａｒｅｌ）変換器１１と、Ｐｉｌｏｔ復調部１２−１〜１２−Ｎと、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）推定部１３−１〜１３−ｎと、ＳＩＲ平均化部１４と、閾値設定部１５と、相関器１６−１〜１６−Ｎと、時間信号レプリカ生成部１７と、加算器１８と、遅延プロファイル生成部１９と、第一パス検出部２０と、到来時間計算部２１と、記録媒体２２とから構成され、位置測定部３１を持つ通信制御センタ３に接続されている。尚、記録媒体２２には無線基地局装置１内の各部の処理を実現するためのプログラム（コンピュータで実行可能なプログラム）が格納されている。【００３４】  図示せぬ移動無線端末装置からの受信信号はＳ／Ｐ変換部１１に入力される。ここで、受信信号としては、４相位相変調（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）等が用いられる。Ｓ／Ｐ変換器１１は受信信号をサブキャリア毎の信号に分離する。分離された信号は、それぞれのサブキャリアに対応するＰｉｌｏｔ復調部１２−１〜１２−Ｎに入力される。【００３５】  サブキャリアに対応するＰｉｌｏｔ信号の位置は、例えば図４に示すようなフレームフォーマットが使用されることを想定している。尚、Ｐｉｌｏｔ信号については既知であるので、それに対応した時間信号波形レプリカを時間信号レプリカ生成部１７にて生成することが可能である。【００３６】  図４は本発明の一実施例に用いられかつ時間と周波数との関係を記したＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒａｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）のフレーム構成例を示す図である。図４において、Ｐｉｌｏｔ信号Ａ１はフレームの先頭部分に挿入される。Ｐｉｌｏｔ信号のシンボル数は、多ければＳＩＲを算出する際に信頼性が増すが、測位時間が増えてしまうデメリットがあり、トレードオフの関係があるので、ここでは特に規定しないものとする。【００３７】  ＳＩＲ推定部１３−１〜１３−ＮはＰｉｌｏｔ復調部１２−１〜１２−Ｎから得たディジタル信号から希望波受信レベルと干渉波受信レベルとからＳＩＲを算出する。ＳＩＲ推定部３はサブキャリア毎にＳＩＲを求めているので、キャリア全体で最終的に１フレームにおけるＳＩＲを算出するために、ＳＩＲ平均化部１４にて平均化する必要がある。【００３８】  ＳＩＲ平均化部１４にてＳＩＲが算出されると、閾値設定部１５は予め決められたＳＩＲと閾値との関係にしたがって、閾値を決定する。ＳＩＲと閾値との具体的な関係は、本発明とは直接関連しないので割愛するが、例えば、正規化された相互相関から得られる遅延プロファイルは０から１までの値をとるので、受信ＳＩＲが低い場合、パスを補足することができるように、閾値を低めに設定する動作をする。【００３９】  Ｓ／Ｐ変換器１１から得られた受信信号はＰｉｌｏｔ復調部１２−１〜１２−Ｎのほかに、相関器１６−１〜１６−Ｎにも入力されるので、相関器１６−１〜１６−ＮはＰｉｌｏ��信号に対する時間信号レプリカ生成部１７からの出力を利用して、受信信号とレプリカ信号とのある時刻ｔにおける相互相関値Ｒを、サブキャリア毎に以下のように計算する。つまり、相互相関値Ｒは、下記の式により計算される。【００４０】
【数１】
2005041602.tif 000002
ここで、ＡｒＩ（ｔ），ＡｒＱ（ｔ）はレプリカ信号のＩ相及びＱ相の振幅であり、ＡＩ（ｔ），ＡＱ（ｔ）は受信信号の振幅であり、ｎはＰｉｌｏｔ信号Ａ１の部分の時間を示す。上記の式を用いることで、Ｐｉｌｏｔ信号Ａ１の部分における相互相関を求めることができる。【００４１】  加算器１８は相関器１６−１〜１６−Ｎからの出力を加算し、サブキャリア全体の和をとって一つの遅延プロファイル生成部１９に出力される。ここで、第一パス検出部２０においては、閾値設定部１５で得られた閾値を適用し、最も到来時間が早いパスを検出する。具体的に説明すると、第一パス検出部２０は、図４において、時刻０からｎの順に、遅延プロファイルの値と閾値とを比較する。第一パス検出部２０は閾値を超えた最初の遅延プロファイルを検出パスとみなし、その時の時刻を算出する。【００４２】  到来時間計算部２１は、対象の移動無線端末装置と無線基地局装置１との伝播時間を計算する。それぞれの無線基地局装置は、通信制御センタ３に接続されており、到来時間計算部２１で算出された到来時間を上位の通信制御センタ３に通知する。通信制御センタ３は複数の無線基地局装置各々から、移動無線端末装置と無線基地局装置１との伝播時間が通知されると、最終的に位置測定部３１にて移動無線端末装置の絶対位置を決定する。【００４３】  図５は本発明の一実施例において上り信号を用いて測位する様子を示す図である。図５においては、セル毎に異なる周波数を使用するシステムを想定しているので、対象の移動無線端末装置からの信号が隣接セルの無線基地局装置で受信可能と考える。【００４４】  一つの移動無線端末装置に対して３つの無線基地局装置＃１〜＃３があれば、３通りの到来時間を算出することができ、移動無線端末装置の絶対位置を求めることができる。この移動無線端末装置の絶対位置を求める方法自体は当業者にとってよく知られており、上記の文献１にも示されており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な説明については省略する。【００４５】  尚、本実施例では、マルチキャリア伝送方式として、ＯＦＤＭの代わりに、ＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を用いる場合にも適用することができる。【００４６】  図６は図３の無線基地局装置１の動作を示すフローチャートである。これら図３〜図６を参照して本発明の一実施例による無線基地局装置１の動作について説明する。尚、図６に示す処理は無線基地局装置１のＣＰＵ（中央処理装置）（図示せず）が記録媒体２２のプログラムを実行することで実現される。【００４７】  無線基地局装置１は移動無線端末装置からの受信信号をＳ／Ｐ変換部１にてＳ／Ｐ変換し（図６ステップＳ１）、その時間信号全体からサブキャリア毎の時間信号に分割する。Ｐｉｌｏｔ復調部１２−１〜１２−ＮはＳ／Ｐ変換部１で分割された時間信号からＰｉｌｏｔ信号を復調し、ＱＰＳＫにおける信号点を求める（図６ステップＳ２）。【００４８】  また、Ｓ／Ｐ変換部１で分割された時間信号は相関器１６−１〜１６−Ｎにも出力されるので、相関器１６−１〜１６−Ｎは既知Ｐｉｌｏｔの時間信号レプリカ生成部１７からの出力を用いて、各サブキャリアの相互相関値を算出する（図６ステップＳ３）。【００４９】  ＳＩＲ推定部１３−１〜１３−ＮはＰｉｌｏｔ復調部１２−１〜１２−Ｎで得られた信号点を基にＳＩＲ推定を行い（図６ステップＳ４）、ＳＩＲ平均化部１４にてＳＩＲを平均化する（図６ステップＳ５）。ＳＩＲ平均化部１４はＳＩＲ推定部１３−１〜１３−Ｎにてサブキャリア毎に求めたＳＩＲをサブキャリア全体で平均している。【００５０】  閾値設定部１５は予めＳＩＲと閾値との関係を決めておき、ＳＩＲ平均化部１４で算出されたＳＩＲにしたがって閾値を決定する。つまり、閾値設定部１５はＳＩＲ＞ｘであれば（図６ステップＳ６）、閾値を「Ａ」とし（図６ステップＳ７）、ＳＩＲ≦ｘであれば（図６ステップＳ６）、閾値を「Ｂ」とする（図６ステップＳ７）。尚、本実施例では簡単に２通りの閾値を設定する処理を示しているが、設定閾値の種類を３通り以上に増やすことも可能である。【００５１】  加算器１８は相関器１６−１〜１６−Ｎで得られた相互相関値を加算してサブキャリア全体での総和をとり、遅延プロファイル生成部１９はそのサブキャリア全体での総和を基に一つの遅延プロファイルを生成する（図６ステップＳ９）。本実施例ではこの遅延プロファイルを時間の関数Ｄ（ｔ）とする。【００５２】  第一パス検出部２０はｔ＝０からスタートし、Ｄ（ｔ）の値と設定閾値とを比較して第一パスの検出を行い（図６ステップＳ１０、Ｓ１２）、最初に閾値（｛「Ａ」または「Ｂ」）を超えた時のｔの値を移動無線端末装置と無線基地局装置１との間での信号の到来時間として算出する（図６ステップＳ１１）。【００５３】  無線基地局装置１は到来時間を算出すると、その到来時間を上位の通信制御センタ３に通知するので、通信制御センタ３の位置測定部３１は複数の無線基地局装置から得られた到来時間を利用し、対象の移動無線端末装置の絶対位置を決定する。【００５４】  このように、本実施例では、受信ＳＩＲに応じてパスサーチをするための閾値を設定する閾値設定部１５を備え、受信ＳＩＲが高い場合、パスを誤検出するのを防ぐために、閾値を高く設定し、受信ＳＩＲが低い場合、パスを捕捉することができるように、閾値を低く設定することによって、無線伝送路がフェージング等によって変動しても、第一パスの検出確率を向上させることができる。【００５５】  また、本実施例では、上記の移動端末測位システムを無線基地局装置１に適用することによって、移動無線端末装置側の回路構成を少なくすることができ、移動無線端末装置のダウンサイジング化とコスト削減とを図ることができる。【００５６】  さらに、本実施例では、マルチパスフェージングに強いとされているマルチキャリア変調を使用しているので、移動無線端末装置からの上り信号のＰｉｌｏｔ信号を復調する際の劣化を軽減することができるので、ＳＩＲの推定精度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】  本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば使用される変調方式としては、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｄｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）等の他のディジタル変調された信号を扱う無線基地局装置にも適用することができ、携帯電話等を対象とする無線基地局装置を使用した移動通信システムに適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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