無線通信端末装置、無線通信システム及び無線通信方法
【課題】所定の周波数帯信号の受信状態に応じて、伝搬遅延時間を測定する周波数帯信号が選定され、精度の高い伝搬遅延時間の測定を可能にする無線通信端末装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供する。
【解決手段】伝搬遅延時間測定部１３は、現在位置特定の処理を行う際、８００ＭＨｚ帯のパイロット信号を使用して伝搬遅延時間を測定するか、２ＧＨｚ帯の信号を使用して伝搬遅延時間を測定するかの判断を、受信信号強度を基に行う。
【解決手段】伝搬遅延時間測定部１３は、現在位置特定の処理を行う際、８００ＭＨｚ帯のパイロット信号を使用して伝搬遅延時間を測定するか、２ＧＨｚ帯の信号を使用して伝搬遅延時間を測定するかの判断を、受信信号強度を基に行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現在位置を特定できる無線通信端末装置、無線通信システム及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末にＧＰＳ（Global Positioning System：汎地球測位システム）受信機が搭載され、下記特許文献に開示されているように、携帯端末を使用して現在位置情報を取得することができるようになっている。しかし、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信できない状況（例えば、屋内等）ではＧＰＳを利用できない。
複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信できない状況でも現在位置情報を取得するための技術として、ｇｐｓＯｎｅ（登録商標）がある。
【０００３】
ｇｐｓＯｎｅには、ＭＳ−Ｂａｓｅｄ方式及びＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式という２つの測位方式がある。
ＭＳ−Ｂａｓｅｄ方式は携帯端末が４つ以上のＧＰＳ衛星から電波を受信できる場合に使用され、ＧＰＳ衛星から取得したデータとｇｐｓＯｎｅサーバからのアシストデータを用いて、携帯端末の位置を携帯端末自身が算出する方式である。
一方、ＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式は、携帯端末が３つ以下のＧＰＳ衛星からしか信号を受信できなかった場合に使用される方法である。具体的には、複数の基地局から送信されている電波を携帯端末が捕捉してパイロット信号を読み取り、基地局から携帯端末までの電波の伝搬遅延時間を測定する。この伝搬遅延時間を基に、ｇｐｓＯｎｅサーバが基地局から携帯端末までの距離を算出し、更に、３つ以上の基地局（位置情報は既知）から携帯端末までの距離を基に、ピタゴラスの定理から携帯端末の位置を算出する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６１４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
すなわち、ＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式では、携帯端末自身がＧＰＳ衛星を殆ど捕捉できない（捕捉衛星数が３つ以下）場合でも、複数の基地局から送信されるパイロット信号の伝搬遅延時間を用いることで位置計算を可能としている。その測位精度は数十メートル程度であり、機能が制限されている携帯端末での測位精度としては高精度であるといえる。しかし、電波の反射等によって伝搬遅延時間がずれたり、十分な数の（３つ以上の）基地局が携帯端末からの電波を受信できなかったりして、十分な数の基地局と通信を行うことができなかった場合には、十分な精度の位置測定ができない、という不利益があった。
本発明は、上述した不利益を解消するために、所定の周波数帯信号の受信状態に応じて、伝搬遅延時間を測定する周波数帯信号が選定され、精度の高い伝搬遅延時間の測定を可能にする無線通信端末装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上述した不利益を解消するために、第１の観点の発明の無線通信端末装置は、基地局から送信される周波数帯信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段にて受信された複数の前記基地局からの周波数帯信号の伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定手段と、を備えた無線通信端末装置であって、前記信号受信手段は、複数の周波数帯信号を受信可能に構成され、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記複数の周波数帯信号のうちの所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定するとともに、前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満足しない場合には、前記複数の周波数帯信号のうちの前記所定の周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する。
【０００７】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記所定の周波数帯信号を送信する複数の基地局からの前記所定周波数帯信号の前記信号受信手段での受信基地局数が所定値以上であるときに、前記所定の条件を満足すると判定する。
【０００８】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号のうち電界強度の変動が基準値未満である前記所定周波数帯信号の受信基地局数が前記所定値未満であるときに前記所定の条件を満足しないと判定する。
【０００９】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号のうち受信強度が基準値以上である前記所定周波数帯信号の受信基地局数が前記所定値未満であるときに前記所定の条件を満足しないと判定する。
【００１０】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記所定値の基地局から送信される前記所定周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定し、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値未満である場合には、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの前記所定値の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する。
【００１１】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段で受信される前記所定の周波数帯信号の受信状態が前記所定の条件を満足しない場合、前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの電界強度の変動が比較して小さい周波数帯信号を送信する基地局を前記所定値だけ選定し、この選定された基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信された周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する。
【００１２】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段で受信される前記所定の周波数帯信号の受信状態が前記所定の条件を満足しない場合、前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの受信強度が比較して大きい周波数帯信号を送信する基地局を前記所定値だけ選定し、この選定された基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信された周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する。
【００１３】
第２の観点の発明の無線通信システムは、複数の周波数帯信号を送信する複数の基地局と、前記複数の基地局からの周波数帯信号の伝搬遅延時間を測定する無線通信端末装置と、前記伝搬遅延時間を基に、前記無線通信端末装置の現在位置を算出するサーバとを備えた無線通信システムであって、前記無線通信端末装置は、前記複数の基地局から送信される周波数帯信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段にて受信された前記複数の基地局からの周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定手段と、を備え、前記信号受信手段は、複数の周波数帯信号を受信可能に構成され、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記複数の周波数帯信号のうちの所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定するとともに、前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満足しない場合には、前記複数の周波数帯信号のうちの前記所定の信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する。
【００１４】
第３の観点の発明の無線通信方法は、基地局から送信される所定の周波数帯信号を受信する第１の工程と、前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満たすか否かを判断する第２の工程と、前記第２の工程において、所定の条件を満たすと判断された場合には、前記所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する第３の工程と、前記第２の工程において、所定の条件を満たさないと判断された場合には、前記所定の周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する第４の工程とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
所定の周波数帯信号の受信状態に応じて、伝搬遅延時間を測定する周波数帯信号が選定され、精度の高い伝搬遅延時間の測定を可能にする無線通信端末装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の通信システム１００について説明するための図である。
本実施形態の通信システム１００は、図１に示すように、携帯端末１、複数の基地局２を有する通信網２００、ｇｐｓＯｎｅサーバ３、ＧＰＳ衛星４によって構成される。
【００１７】
携帯端末１は、無線等により基地局２とデータ通信を行う。データ通信には、例えば、音声通話や、メール等のメッセージデータが含まれる。
また、本実施形態の携帯端末１はＧＰＳ機能を有し、ＧＰＳ衛星４の発する電波を受信して測位計算を行う。正確に（３次元の）測位計算を行うためには、４つ以上のＧＰＳ衛星４からの電波を受信する必要がある（２次元的な測位であれば３つのＧＰＳ衛星４からの電波だけでよい）。ただし、４つ以上のＧＰＳ衛星からの電波を受信できない場合でも、後述するように、携帯端末１から基地局２までの距離を３つ以上測定することにより、ｇｐｓＯｎｅサーバに現在位置を算出させることができる。
なお、携帯端末１の構成については後述する。
【００１８】
基地局２は、例えば数ｋｍ〜数十ｋｍ間隔で設置され、携帯端末１と通信網２００との通信を媒介する通信網２００の末端通信装置である。
なお、本実施形態では、基地局２が携帯端末１と通信を行う際に使用する無線周波数が２種類ある。すなわち、８００ＭＨｚの周波数帯を使用する基地局２１と、２ＧＨｚの周波数帯を使用する基地局２２とが存在する。
通信網２００は、例えば、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多重接続）方式等の携帯電話ネットワークであり、データの伝送を行う。
【００１９】
ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、携帯端末１が十分な数（４つ）のＧＰＳ衛星４から電波を受信できなかった場合には、ＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式によって携帯端末１の位置を算出して携帯端末１に通知する。
以下、ＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式について説明する。
ＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式は、携帯端末１が３つ以下のＧＰＳ衛星４からの信号しか受信できなかった場合に、携帯端末１と基地局２との間の電波の伝搬遅延時間等を測定し、携帯端末１の位置をｇｐｓＯｎｅサーバ３が算出する方式である。
【００２０】
位置情報の算出は、次のように行う。
まず、ｇｐｓＯｎｅサーバ３が、伝搬遅延時間測定用パラメータを携帯端末１に送信する。伝搬遅延時間測定用パラメータは、ｇｐｓＯｎｅサーバ３がＧＰＳ衛星４と通信して得た正確な時間情報等を含んでおり、携帯端末１が、複数の基地局２から送信されている電波からパイロット信号を読み取り、パイロット信号に含まれる時間情報と伝搬遅延時間測定用パラメータに含まれる正確な時間情報とから、それぞれの基地局２からの電波の伝搬遅延時間を測定する。ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、複数の伝搬遅延時間情報を基に、携帯端末１からそれぞれの基地局までの距離を算出する。ここで携帯端末１からの距離が算出できた基地局２が３つ以上ある場合、ｇｐｓＯｎｅサーバ３はピタゴラスの定理から携帯端末１の位置を特定することができる。
【００２１】
本実施形態では、携帯端末１は、周波数８００ＭＨｚの電波を使用する基地局２１と、周波数２ＧＨｚの電波を使用する基地局２２との両方の基地局からの電波の伝搬遅延時間を測定し、ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、それぞれの周波数帯の基地局の伝搬遅延情報を基にそれぞれの基地局から携帯端末１までの距離を算出する。携帯端末１が行う、どちらの周波数帯の基地局からの電波の伝搬遅延情報を測定するかを決定する処理については、後に詳述する。
【００２２】
ＧＰＳ衛星４は、衛星自身の正確な軌道情報及び時計の補正情報であるエフェメリス情報と、全衛星のおおまかな軌道情報であるアルマナック情報を一定間隔で更新して送信している。携帯端末１やその他のＧＰＳ受信機は、これらの情報を基に各ＧＰＳ衛星からの距離を算出し、現在位置の特定を行う。
【００２３】
次に、携帯端末１の構成について説明する。
図２は、携帯端末１の構成の一例を示すブロック図である。
図２に示すように、携帯端末１は、アンテナ１１、送受信部１２、伝搬遅延時間測定部１３を有する。
【００２４】
アンテナ１１は、８００ＭＨｚの周波数帯の電波と、２ＧＨｚの周波数帯の電波を介して、８００ＭＨｚ帯及び２ＧＨｚ帯それぞれの基地局との通信を行うためのアンテナである。
なお、本実施形態ではアンテナ１１は１つで８００ＭＨｚと２ＧＨｚ両方の電波を送受信しているが、周波数帯ごとに２本のアンテナがあってもよい。
【００２５】
送受信部１２は、８００ＭＨｚ帯の基地局２１と通信を行うために８００ＭＨｚ帯の信号を、２ＧＨｚ帯の基地局２２と通信を行うために２ＧＨｚ帯の信号を、アンテナ１１を介して送受信する。
特に、送受信部１２は、携帯端末１の現在位置を特定するために必要なパラメータである伝搬遅延時間測定用パラメータを測定するためのパイロット信号を各基地局から受信する。また、ｇｐｓＯｎｅサーバ３に携帯端末１の現在位置を特定させるために、測定した伝搬遅延時間情報を基地局２に送信する。
【００２６】
伝搬遅延時間測定部１３は、アンテナ１１及び送受信部１２を介して行った複数の基地局と通信を行い得たパイロット信号を基に、上述したＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式によって携帯端末１の現在位置を特定するために、複数の基地局からの信号の伝搬遅延時間を測定する。
現在位置特定の処理を行う際、伝搬遅延時間測定部１３は、後述する判断基準に従って、８００ＭＨｚ帯のパイロット信号を使用して伝搬遅延時間を測定するか、２ＧＨｚ帯の信号を使用して伝搬遅延時間を測定するかの判断を行う。
【００２７】
以下、伝搬遅延時間測定部１３の現在位置特定処理の際の、どの周波数帯のパイロット信号を利用して伝搬遅延時間を測定するかの判断基準について説明する。
図３は、伝搬遅延時間測定部１３が使用する周波数の判断を行う際のフローチャートである。
【００２８】
ステップＳＴ１：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２が所定の周波数帯信号である８００ＭＨｚ帯のパイロット信号を３つ以上の基地局から受信できているかを判断し、できていると判断した場合はステップＳＴ２に進み、受信できていないと判断した場合はステップＳＴ３に進む。
【００２９】
ステップＳＴ２：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２がマルチパスフェージングの影響が所定の大きさ以下である８００ＭＨｚ帯パイロット信号を３つ以上の基地局から受信できているか否かを判断し、できていると判断した場合はステップＳＴ４に進み、できていないと判断した場合はステップＳＴ５に進む。
マルチパスとは、基地局から送信された電波が建物や地形などの障害物によって反射・回折し、携帯端末１を含む移動端末やテレビ等が複数の経路から同じ電波を受信してしまうことを言い、マルチパスフェージングとは、マルチパス環境化においては電波の伝搬経路が異なり、経路ごとに電波の到達時間にずれが生じるため、移動端末やテレビ等の受信電界強度が変動してしまう現象である。
伝搬遅延時間測定部１３は、本ステップにおいて、送受信部１２が受信した各基地局からの８００ＭＨｚ帯パイロット信号の受信電界強度を測定し、この受信電界強度の変動が所定値以下である場合に、マルチパスフェージングの影響が所定の大きさ以下であると判断する。なお、所定値の決定方法については本発明では限定しない。
【００３０】
ステップＳＴ３：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２が８００ＭＨｚ帯のパイロット信号と２ＧＨｚ帯のパイロット信号とを合わせて３つ以上の基地局から受信できているか否かを判断し、できていると判断した場合はステップＳＴ５に進み、できていないと判断した場合は伝搬遅延時間測定処理が不可能であると判断し、処理を終了する。
ステップＳＴ４：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２が３つ以上の基地局から受信した８００ＭＨｚ帯の各パイロット信号の受信電界強度を測定し、ステップＳＴ２で受信電界強度の変動が所定値以下であると判定された当該パイロット信号が、十分な強度で受信できているか否かを判断して、できていると判断した場合はステップＳＴ６に進み、できていないと判断した場合はステップＳＴ５に進む。
【００３１】
ステップＳＴ５：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２が受信した８００ＭＨｚ帯パイロット信号と２ＧＨｚ帯パイロット信号の受信電界強度の変動を測定し、マルチパスフェージングの影響が所定の大きさ以下である信号を３つ以上の基地局から受信できているか否かを判断する。できていると判断した場合はステップＳＴ７に進み、できていないと判断した場合はステップＳＴ８に進む。
ステップＳＴ６：
伝搬遅延時間測定部１３は、ステップＳＴ２において測定した各８００ＭＨｚ帯パイロット信号の受信電界強度の変動を基に、マルチパスフェージングの影響が小さいパイロット信号を発している基地局を、小さい順に３つ選択する。
【００３２】
ステップＳＴ７：
伝搬遅延時間測定部１３は、ステップＳＴ５において測定した各８００ＭＨｚ帯パイロット信号及び２ＧＨｚ帯パイロット信号の受信電界強度の変動を基に、マルチパスフェージングの影響が小さいパイロット信号を発している基地局を、小さい順に３つ選択する。
ステップＳＴ８：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２が受信した８００ＭＨｚ帯パイロット信号及び２ＧＨｚ帯パイロット信号の受信電界強度の受信電界強度を測定し、受信強度が強いパイロット信号を発している基地局を強い順に３つ選択する。
【００３３】
ステップＳＴ９：
伝搬遅延時間測定部１３は、ステップＳＴ６〜８のいずれかで選択した３つの基地局からのパイロット信号を基に、携帯端末１とそれぞれの基地局２との伝搬遅延時間を測定する。
【００３４】
伝搬遅延時間測定部１３は、以上のようにして携帯端末１とそれぞれの基地局２との伝搬遅延時間を測定する。
【００３５】
以下、携帯端末１の測位処理時の通信システム１００の動作例について説明する。
図４は、携帯端末１の測位処理時の通信システム１００の動作例を説明するためのシーケンス図である。
【００３６】
ステップＳＴ１１：
携帯端末１は、４つ以上の数のＧＰＳ衛星４から信号を受信できるか否かの判断を行う。
本シーケンスでは、３つ以下のＧＰＳ衛星からの信号しか受信できなかった場合について説明する。
ステップＳＴ１２：
携帯端末１は、測位開始要求信号をｇｐｓＯｎｅサーバ３に送信する。
【００３７】
ステップＳＴ１３：
ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、伝搬遅延時間測定用パラメータを携帯端末１に送信する。
ステップＳＴ１４：
携帯端末１は、８００ＭＨｚ帯基地局２１及び２ＧＨｚ帯基地局２２からのパイロット信号と、ステップＳＴ１３で得た伝搬遅延時間測定用パラメータとから、３つの基地局からの伝搬遅延時間を測定する。なお、この際のどちらの基地局の信号を利用するかを判断する処理は、図３を参照して上述した通りである。
【００３８】
ステップＳＴ１５：
携帯端末１は、伝搬遅延時間の測定結果をｇｐｓＯｎｅサーバ３へ送信する。
ステップＳＴ１６：
ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、携帯端末１からの伝搬遅延時間の測定結果を基に、携帯端末１の現在位置を算出する。
【００３９】
ステップＳＴ１７：
ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、携帯端末１に現在位置情報を送信する。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態の携帯端末１によれば、伝搬遅延時間測定部１３が、８００ＭＨｚ帯基地局２１からの信号を十分に受信できなかった場合でも、２ＧＨｚ帯基地局２２からの信号を利用することができるので、測位のために必要な８００ＭＨｚ帯基地局からの伝搬遅延時間情報が十分な数（３つ）揃わないときでも２ＧＨｚ基地局からの伝搬遅延時間情報で補って測位に必要な情報を集めることができる。
【００４１】
更に、マルチパスフェージングの影響で８００ＭＨｚ帯の信号の受信電界強度が弱いときでも、マルチパスフェージングの影響を受けていない２ＧＨｚ帯の信号を利用することで補うことができる。
【００４２】
また、本実施形態では、８００ＭＨｚ帯基地局２１からの信号をメインに利用することを想定していたので、８００ＭＨｚ帯基地局２１から十分な信号を受信できた場合（図３に示すステップＳＴ６）には２ＧＨｚ帯基地局２２からの信号を利用しなかったが、本発明はこれには限定されず、８００ＭＨｚ帯基地局２１から十分な信号を受信できている場合でも２ＧＨｚ帯基地局２２からの信号を利用し、周波数に関係なく受信強度が強い順に３つの基地局からの信号を利用するようにしてもよい。この場合、８００ＭＨｚ帯基地局２１からの信号のみを利用する場合に比べて、測位に使用できるパラメータの候補が多くなるため、測位精度の向上が期待できる。
【００４３】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
【００４４】
本実施形態の携帯端末１では、８００ＭＨｚ帯の信号と２ＧＨｚ帯の信号を選別して利用しているが、本発明はこれには限定されない。例えば、８００ＭＨｚ・２ＧＨｚ以外の周波数帯の信号を利用してもよいし、また、２種類の信号だけでなく、３種類以上の周波数帯の信号を利用するようにしてもよい。
【００４５】
また、本実施形態の携帯端末１では、８００ＭＨｚ帯の信号と、２ＧＨｚ帯の信号とを常時受信する構成としているが、８００ＭＨｚ帯の信号を常時受信して、必要な場合（例えば、図３のステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ４において否の判定となった場合）に２ＧＨｚ帯の信号を受信するように構成してもよい。
【００４６】
また、本実施形態では一例として携帯端末１について説明したが、本発明はこれには限定されない。すなわち、本発明の無線通信端末装置は、無線によってｇｐｓＯｎｅサーバと通信を行うことができ、複数の基地局からの信号の伝播遅延時間を測定できる全ての無線通信端末に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本実施形態の通信システム１００について説明するための図である。
【図２】図２は、携帯端末１の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、伝搬遅延時間測定部１３が使用する周波数の判断を行う際のフローチャートである。
【図４】図４は、携帯端末１の測位処理時の通信システム１００の動作例を説明するためのシーケンス図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…携帯端末、１１…アンテナ、１２…送受信部、１３…伝搬遅延時間測定部、２…基地局、２１…８００ＭＨｚ帯基地局、２２…２ＧＨｚ帯基地局、３…サーバ、４…衛星、１００…通信システム、２００…通信網
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現在位置を特定できる無線通信端末装置、無線通信システム及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末にＧＰＳ（Global Positioning System：汎地球測位システム）受信機が搭載され、下記特許文献に開示されているように、携帯端末を使用して現在位置情報を取得することができるようになっている。しかし、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信できない状況（例えば、屋内等）ではＧＰＳを利用できない。
複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信できない状況でも現在位置情報を取得するための技術として、ｇｐｓＯｎｅ（登録商標）がある。
【０００３】
ｇｐｓＯｎｅには、ＭＳ−Ｂａｓｅｄ方式及びＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式という２つの測位方式がある。
ＭＳ−Ｂａｓｅｄ方式は携帯端末が４つ以上のＧＰＳ衛星から電波を受信できる場合に使用され、ＧＰＳ衛星から取得したデータとｇｐｓＯｎｅサーバからのアシストデータを用いて、携帯端末の位置を携帯端末自身が算出する方式である。
一方、ＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式は、携帯端末が３つ以下のＧＰＳ衛星からしか信号を受信できなかった場合に使用される方法である。具体的には、複数の基地局から送信されている電波を携帯端末が捕捉してパイロット信号を読み取り、基地局から携帯端末までの電波の伝搬遅延時間を測定する。この伝搬遅延時間を基に、ｇｐｓＯｎｅサーバが基地局から携帯端末までの距離を算出し、更に、３つ以上の基地局（位置情報は既知）から携帯端末までの距離を基に、ピタゴラスの定理から携帯端末の位置を算出する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６１４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
すなわち、ＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式では、携帯端末自身がＧＰＳ衛星を殆ど捕捉できない（捕捉衛星数が３つ以下）場合でも、複数の基地局から送信されるパイロット信号の伝搬遅延時間を用いることで位置計算を可能としている。その測位精度は数十メートル程度であり、機能が制限されている携帯端末での測位精度としては高精度であるといえる。しかし、電波の反射等によって伝搬遅延時間がずれたり、十分な数の（３つ以上の）基地局が携帯端末からの電波を受信できなかったりして、十分な数の基地局と通信を行うことができなかった場合には、十分な精度の位置測定ができない、という不利益があった。
本発明は、上述した不利益を解消するために、所定の周波数帯信号の受信状態に応じて、伝搬遅延時間を測定する周波数帯信号が選定され、精度の高い伝搬遅延時間の測定を可能にする無線通信端末装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上述した不利益を解消するために、第１の観点の発明の無線通信端末装置は、基地局から送信される周波数帯信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段にて受信された複数の前記基地局からの周波数帯信号の伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定手段と、を備えた無線通信端末装置であって、前記信号受信手段は、複数の周波数帯信号を受信可能に構成され、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記複数の周波数帯信号のうちの所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定するとともに、前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満足しない場合には、前記複数の周波数帯信号のうちの前記所定の周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する。
【０００７】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記所定の周波数帯信号を送信する複数の基地局からの前記所定周波数帯信号の前記信号受信手段での受信基地局数が所定値以上であるときに、前記所定の条件を満足すると判定する。
【０００８】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号のうち電界強度の変動が基準値未満である前記所定周波数帯信号の受信基地局数が前記所定値未満であるときに前記所定の条件を満足しないと判定する。
【０００９】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号のうち受信強度が基準値以上である前記所定周波数帯信号の受信基地局数が前記所定値未満であるときに前記所定の条件を満足しないと判定する。
【００１０】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記所定値の基地局から送信される前記所定周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定し、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値未満である場合には、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの前記所定値の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する。
【００１１】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段で受信される前記所定の周波数帯信号の受信状態が前記所定の条件を満足しない場合、前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの電界強度の変動が比較して小さい周波数帯信号を送信する基地局を前記所定値だけ選定し、この選定された基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信された周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する。
【００１２】
好適には、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段で受信される前記所定の周波数帯信号の受信状態が前記所定の条件を満足しない場合、前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの受信強度が比較して大きい周波数帯信号を送信する基地局を前記所定値だけ選定し、この選定された基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信された周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する。
【００１３】
第２の観点の発明の無線通信システムは、複数の周波数帯信号を送信する複数の基地局と、前記複数の基地局からの周波数帯信号の伝搬遅延時間を測定する無線通信端末装置と、前記伝搬遅延時間を基に、前記無線通信端末装置の現在位置を算出するサーバとを備えた無線通信システムであって、前記無線通信端末装置は、前記複数の基地局から送信される周波数帯信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段にて受信された前記複数の基地局からの周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定手段と、を備え、前記信号受信手段は、複数の周波数帯信号を受信可能に構成され、前記伝搬遅延時間測定手段は、前記複数の周波数帯信号のうちの所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定するとともに、前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満足しない場合には、前記複数の周波数帯信号のうちの前記所定の信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する。
【００１４】
第３の観点の発明の無線通信方法は、基地局から送信される所定の周波数帯信号を受信する第１の工程と、前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満たすか否かを判断する第２の工程と、前記第２の工程において、所定の条件を満たすと判断された場合には、前記所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する第３の工程と、前記第２の工程において、所定の条件を満たさないと判断された場合には、前記所定の周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する第４の工程とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
所定の周波数帯信号の受信状態に応じて、伝搬遅延時間を測定する周波数帯信号が選定され、精度の高い伝搬遅延時間の測定を可能にする無線通信端末装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の通信システム１００について説明するための図である。
本実施形態の通信システム１００は、図１に示すように、携帯端末１、複数の基地局２を有する通信網２００、ｇｐｓＯｎｅサーバ３、ＧＰＳ衛星４によって構成される。
【００１７】
携帯端末１は、無線等により基地局２とデータ通信を行う。データ通信には、例えば、音声通話や、メール等のメッセージデータが含まれる。
また、本実施形態の携帯端末１はＧＰＳ機能を有し、ＧＰＳ衛星４の発する電波を受信して測位計算を行う。正確に（３次元の）測位計算を行うためには、４つ以上のＧＰＳ衛星４からの電波を受信する必要がある（２次元的な測位であれば３つのＧＰＳ衛星４からの電波だけでよい）。ただし、４つ以上のＧＰＳ衛星からの電波を受信できない場合でも、後述するように、携帯端末１から基地局２までの距離を３つ以上測定することにより、ｇｐｓＯｎｅサーバに現在位置を算出させることができる。
なお、携帯端末１の構成については後述する。
【００１８】
基地局２は、例えば数ｋｍ〜数十ｋｍ間隔で設置され、携帯端末１と通信網２００との通信を媒介する通信網２００の末端通信装置である。
なお、本実施形態では、基地局２が携帯端末１と通信を行う際に使用する無線周波数が２種類ある。すなわち、８００ＭＨｚの周波数帯を使用する基地局２１と、２ＧＨｚの周波数帯を使用する基地局２２とが存在する。
通信網２００は、例えば、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多重接続）方式等の携帯電話ネットワークであり、データの伝送を行う。
【００１９】
ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、携帯端末１が十分な数（４つ）のＧＰＳ衛星４から電波を受信できなかった場合には、ＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式によって携帯端末１の位置を算出して携帯端末１に通知する。
以下、ＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式について説明する。
ＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式は、携帯端末１が３つ以下のＧＰＳ衛星４からの信号しか受信できなかった場合に、携帯端末１と基地局２との間の電波の伝搬遅延時間等を測定し、携帯端末１の位置をｇｐｓＯｎｅサーバ３が算出する方式である。
【００２０】
位置情報の算出は、次のように行う。
まず、ｇｐｓＯｎｅサーバ３が、伝搬遅延時間測定用パラメータを携帯端末１に送信する。伝搬遅延時間測定用パラメータは、ｇｐｓＯｎｅサーバ３がＧＰＳ衛星４と通信して得た正確な時間情報等を含んでおり、携帯端末１が、複数の基地局２から送信されている電波からパイロット信号を読み取り、パイロット信号に含まれる時間情報と伝搬遅延時間測定用パラメータに含まれる正確な時間情報とから、それぞれの基地局２からの電波の伝搬遅延時間を測定する。ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、複数の伝搬遅延時間情報を基に、携帯端末１からそれぞれの基地局までの距離を算出する。ここで携帯端末１からの距離が算出できた基地局２が３つ以上ある場合、ｇｐｓＯｎｅサーバ３はピタゴラスの定理から携帯端末１の位置を特定することができる。
【００２１】
本実施形態では、携帯端末１は、周波数８００ＭＨｚの電波を使用する基地局２１と、周波数２ＧＨｚの電波を使用する基地局２２との両方の基地局からの電波の伝搬遅延時間を測定し、ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、それぞれの周波数帯の基地局の伝搬遅延情報を基にそれぞれの基地局から携帯端末１までの距離を算出する。携帯端末１が行う、どちらの周波数帯の基地局からの電波の伝搬遅延情報を測定するかを決定する処理については、後に詳述する。
【００２２】
ＧＰＳ衛星４は、衛星自身の正確な軌道情報及び時計の補正情報であるエフェメリス情報と、全衛星のおおまかな軌道情報であるアルマナック情報を一定間隔で更新して送信している。携帯端末１やその他のＧＰＳ受信機は、これらの情報を基に各ＧＰＳ衛星からの距離を算出し、現在位置の特定を行う。
【００２３】
次に、携帯端末１の構成について説明する。
図２は、携帯端末１の構成の一例を示すブロック図である。
図２に示すように、携帯端末１は、アンテナ１１、送受信部１２、伝搬遅延時間測定部１３を有する。
【００２４】
アンテナ１１は、８００ＭＨｚの周波数帯の電波と、２ＧＨｚの周波数帯の電波を介して、８００ＭＨｚ帯及び２ＧＨｚ帯それぞれの基地局との通信を行うためのアンテナである。
なお、本実施形態ではアンテナ１１は１つで８００ＭＨｚと２ＧＨｚ両方の電波を送受信しているが、周波数帯ごとに２本のアンテナがあってもよい。
【００２５】
送受信部１２は、８００ＭＨｚ帯の基地局２１と通信を行うために８００ＭＨｚ帯の信号を、２ＧＨｚ帯の基地局２２と通信を行うために２ＧＨｚ帯の信号を、アンテナ１１を介して送受信する。
特に、送受信部１２は、携帯端末１の現在位置を特定するために必要なパラメータである伝搬遅延時間測定用パラメータを測定するためのパイロット信号を各基地局から受信する。また、ｇｐｓＯｎｅサーバ３に携帯端末１の現在位置を特定させるために、測定した伝搬遅延時間情報を基地局２に送信する。
【００２６】
伝搬遅延時間測定部１３は、アンテナ１１及び送受信部１２を介して行った複数の基地局と通信を行い得たパイロット信号を基に、上述したＭＳ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ方式によって携帯端末１の現在位置を特定するために、複数の基地局からの信号の伝搬遅延時間を測定する。
現在位置特定の処理を行う際、伝搬遅延時間測定部１３は、後述する判断基準に従って、８００ＭＨｚ帯のパイロット信号を使用して伝搬遅延時間を測定するか、２ＧＨｚ帯の信号を使用して伝搬遅延時間を測定するかの判断を行う。
【００２７】
以下、伝搬遅延時間測定部１３の現在位置特定処理の際の、どの周波数帯のパイロット信号を利用して伝搬遅延時間を測定するかの判断基準について説明する。
図３は、伝搬遅延時間測定部１３が使用する周波数の判断を行う際のフローチャートである。
【００２８】
ステップＳＴ１：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２が所定の周波数帯信号である８００ＭＨｚ帯のパイロット信号を３つ以上の基地局から受信できているかを判断し、できていると判断した場合はステップＳＴ２に進み、受信できていないと判断した場合はステップＳＴ３に進む。
【００２９】
ステップＳＴ２：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２がマルチパスフェージングの影響が所定の大きさ以下である８００ＭＨｚ帯パイロット信号を３つ以上の基地局から受信できているか否かを判断し、できていると判断した場合はステップＳＴ４に進み、できていないと判断した場合はステップＳＴ５に進む。
マルチパスとは、基地局から送信された電波が建物や地形などの障害物によって反射・回折し、携帯端末１を含む移動端末やテレビ等が複数の経路から同じ電波を受信してしまうことを言い、マルチパスフェージングとは、マルチパス環境化においては電波の伝搬経路が異なり、経路ごとに電波の到達時間にずれが生じるため、移動端末やテレビ等の受信電界強度が変動してしまう現象である。
伝搬遅延時間測定部１３は、本ステップにおいて、送受信部１２が受信した各基地局からの８００ＭＨｚ帯パイロット信号の受信電界強度を測定し、この受信電界強度の変動が所定値以下である場合に、マルチパスフェージングの影響が所定の大きさ以下であると判断する。なお、所定値の決定方法については本発明では限定しない。
【００３０】
ステップＳＴ３：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２が８００ＭＨｚ帯のパイロット信号と２ＧＨｚ帯のパイロット信号とを合わせて３つ以上の基地局から受信できているか否かを判断し、できていると判断した場合はステップＳＴ５に進み、できていないと判断した場合は伝搬遅延時間測定処理が不可能であると判断し、処理を終了する。
ステップＳＴ４：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２が３つ以上の基地局から受信した８００ＭＨｚ帯の各パイロット信号の受信電界強度を測定し、ステップＳＴ２で受信電界強度の変動が所定値以下であると判定された当該パイロット信号が、十分な強度で受信できているか否かを判断して、できていると判断した場合はステップＳＴ６に進み、できていないと判断した場合はステップＳＴ５に進む。
【００３１】
ステップＳＴ５：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２が受信した８００ＭＨｚ帯パイロット信号と２ＧＨｚ帯パイロット信号の受信電界強度の変動を測定し、マルチパスフェージングの影響が所定の大きさ以下である信号を３つ以上の基地局から受信できているか否かを判断する。できていると判断した場合はステップＳＴ７に進み、できていないと判断した場合はステップＳＴ８に進む。
ステップＳＴ６：
伝搬遅延時間測定部１３は、ステップＳＴ２において測定した各８００ＭＨｚ帯パイロット信号の受信電界強度の変動を基に、マルチパスフェージングの影響が小さいパイロット信号を発している基地局を、小さい順に３つ選択する。
【００３２】
ステップＳＴ７：
伝搬遅延時間測定部１３は、ステップＳＴ５において測定した各８００ＭＨｚ帯パイロット信号及び２ＧＨｚ帯パイロット信号の受信電界強度の変動を基に、マルチパスフェージングの影響が小さいパイロット信号を発している基地局を、小さい順に３つ選択する。
ステップＳＴ８：
伝搬遅延時間測定部１３は、送受信部１２が受信した８００ＭＨｚ帯パイロット信号及び２ＧＨｚ帯パイロット信号の受信電界強度の受信電界強度を測定し、受信強度が強いパイロット信号を発している基地局を強い順に３つ選択する。
【００３３】
ステップＳＴ９：
伝搬遅延時間測定部１３は、ステップＳＴ６〜８のいずれかで選択した３つの基地局からのパイロット信号を基に、携帯端末１とそれぞれの基地局２との伝搬遅延時間を測定する。
【００３４】
伝搬遅延時間測定部１３は、以上のようにして携帯端末１とそれぞれの基地局２との伝搬遅延時間を測定する。
【００３５】
以下、携帯端末１の測位処理時の通信システム１００の動作例について説明する。
図４は、携帯端末１の測位処理時の通信システム１００の動作例を説明するためのシーケンス図である。
【００３６】
ステップＳＴ１１：
携帯端末１は、４つ以上の数のＧＰＳ衛星４から信号を受信できるか否かの判断を行う。
本シーケンスでは、３つ以下のＧＰＳ衛星からの信号しか受信できなかった場合について説明する。
ステップＳＴ１２：
携帯端末１は、測位開始要求信号をｇｐｓＯｎｅサーバ３に送信する。
【００３７】
ステップＳＴ１３：
ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、伝搬遅延時間測定用パラメータを携帯端末１に送信する。
ステップＳＴ１４：
携帯端末１は、８００ＭＨｚ帯基地局２１及び２ＧＨｚ帯基地局２２からのパイロット信号と、ステップＳＴ１３で得た伝搬遅延時間測定用パラメータとから、３つの基地局からの伝搬遅延時間を測定する。なお、この際のどちらの基地局の信号を利用するかを判断する処理は、図３を参照して上述した通りである。
【００３８】
ステップＳＴ１５：
携帯端末１は、伝搬遅延時間の測定結果をｇｐｓＯｎｅサーバ３へ送信する。
ステップＳＴ１６：
ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、携帯端末１からの伝搬遅延時間の測定結果を基に、携帯端末１の現在位置を算出する。
【００３９】
ステップＳＴ１７：
ｇｐｓＯｎｅサーバ３は、携帯端末１に現在位置情報を送信する。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態の携帯端末１によれば、伝搬遅延時間測定部１３が、８００ＭＨｚ帯基地局２１からの信号を十分に受信できなかった場合でも、２ＧＨｚ帯基地局２２からの信号を利用することができるので、測位のために必要な８００ＭＨｚ帯基地局からの伝搬遅延時間情報が十分な数（３つ）揃わないときでも２ＧＨｚ基地局からの伝搬遅延時間情報で補って測位に必要な情報を集めることができる。
【００４１】
更に、マルチパスフェージングの影響で８００ＭＨｚ帯の信号の受信電界強度が弱いときでも、マルチパスフェージングの影響を受けていない２ＧＨｚ帯の信号を利用することで補うことができる。
【００４２】
また、本実施形態では、８００ＭＨｚ帯基地局２１からの信号をメインに利用することを想定していたので、８００ＭＨｚ帯基地局２１から十分な信号を受信できた場合（図３に示すステップＳＴ６）には２ＧＨｚ帯基地局２２からの信号を利用しなかったが、本発明はこれには限定されず、８００ＭＨｚ帯基地局２１から十分な信号を受信できている場合でも２ＧＨｚ帯基地局２２からの信号を利用し、周波数に関係なく受信強度が強い順に３つの基地局からの信号を利用するようにしてもよい。この場合、８００ＭＨｚ帯基地局２１からの信号のみを利用する場合に比べて、測位に使用できるパラメータの候補が多くなるため、測位精度の向上が期待できる。
【００４３】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
【００４４】
本実施形態の携帯端末１では、８００ＭＨｚ帯の信号と２ＧＨｚ帯の信号を選別して利用しているが、本発明はこれには限定されない。例えば、８００ＭＨｚ・２ＧＨｚ以外の周波数帯の信号を利用してもよいし、また、２種類の信号だけでなく、３種類以上の周波数帯の信号を利用するようにしてもよい。
【００４５】
また、本実施形態の携帯端末１では、８００ＭＨｚ帯の信号と、２ＧＨｚ帯の信号とを常時受信する構成としているが、８００ＭＨｚ帯の信号を常時受信して、必要な場合（例えば、図３のステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ４において否の判定となった場合）に２ＧＨｚ帯の信号を受信するように構成してもよい。
【００４６】
また、本実施形態では一例として携帯端末１について説明したが、本発明はこれには限定されない。すなわち、本発明の無線通信端末装置は、無線によってｇｐｓＯｎｅサーバと通信を行うことができ、複数の基地局からの信号の伝播遅延時間を測定できる全ての無線通信端末に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本実施形態の通信システム１００について説明するための図である。
【図２】図２は、携帯端末１の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、伝搬遅延時間測定部１３が使用する周波数の判断を行う際のフローチャートである。
【図４】図４は、携帯端末１の測位処理時の通信システム１００の動作例を説明するためのシーケンス図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…携帯端末、１１…アンテナ、１２…送受信部、１３…伝搬遅延時間測定部、２…基地局、２１…８００ＭＨｚ帯基地局、２２…２ＧＨｚ帯基地局、３…サーバ、４…衛星、１００…通信システム、２００…通信網
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から送信される周波数帯信号を受信する信号受信手段と、
前記信号受信手段にて受信された複数の前記基地局からの周波数帯信号の伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定手段と、
を備えた無線通信端末装置において、
前記信号受信手段は、複数の周波数帯信号を受信可能に構成され、
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記複数の周波数帯信号のうちの所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定するとともに、前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満足しない場合には、前記複数の周波数帯信号のうちの前記所定の周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する
ことを特徴とする無線通信端末装置。
【請求項２】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記所定の周波数帯信号を送信する複数の基地局からの前記所定周波数帯信号の前記信号受信手段での受信基地局数が所定値以上であるときに、前記所定の条件を満足すると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末装置。
【請求項３】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号のうち電界強度の変動が基準値未満である前記所定周波数帯信号の受信基地局数が前記所定値未満であるときに前記所定の条件を満足しないと判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末装置。
【請求項４】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号のうち受信強度が基準値以上である前記所定周波数帯信号の受信基地局数が前記所定値未満であるときに前記所定の条件を満足しないと判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末装置。
【請求項５】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記所定値の基地局から送信される前記所定周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定し、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値未満である場合には、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの前記所定値の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の無線通信端末装置。
【請求項６】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段で受信される前記所定の周波数帯信号の受信状態が前記所定の条件を満足しない場合、前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの電界強度の変動が比較して小さい周波数帯信号を送信する基地局を前記所定値だけ選定し、この選定された基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信された周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の無線通信端末装置。
【請求項７】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段で受信される前記所定の周波数帯信号の受信状態が前記所定の条件を満足しない場合、前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの受信強度が比較して大きい周波数帯信号を送信する基地局を前記所定値だけ選定し、この選定された基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信された周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の無線通信端末装置。
【請求項８】
複数の周波数帯信号を送信する複数の基地局と、
前記複数の基地局からの周波数帯信号の伝搬遅延時間を測定する無線通信端末装置と、
前記伝搬遅延時間を基に、前記無線通信端末装置の現在位置を算出するサーバと
を備えた無線通信システムであって、
前記無線通信端末装置は、
前記複数の基地局から送信される周波数帯信号を受信する信号受信手段と、
前記信号受信手段にて受信された前記複数の基地局からの周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定手段と、
を備え、
前記信号受信手段は、複数の周波数帯信号を受信可能に構成され、
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記複数の周波数帯信号のうちの所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定するとともに、前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満足しない場合には、前記複数の周波数帯信号のうちの前記所定の信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
基地局から送信される所定の周波数帯信号を受信する第１の工程と、
前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満たすか否かを判断する第２の工程と、
前記第２の工程において、所定の条件を満たすと判断された場合には、前記所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する第３の工程と、
前記第２の工程において、所定の条件を満たさないと判断された場合には、前記所定の周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する第４の工程と
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１】
基地局から送信される周波数帯信号を受信する信号受信手段と、
前記信号受信手段にて受信された複数の前記基地局からの周波数帯信号の伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定手段と、
を備えた無線通信端末装置において、
前記信号受信手段は、複数の周波数帯信号を受信可能に構成され、
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記複数の周波数帯信号のうちの所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定するとともに、前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満足しない場合には、前記複数の周波数帯信号のうちの前記所定の周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する
ことを特徴とする無線通信端末装置。
【請求項２】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記所定の周波数帯信号を送信する複数の基地局からの前記所定周波数帯信号の前記信号受信手段での受信基地局数が所定値以上であるときに、前記所定の条件を満足すると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末装置。
【請求項３】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号のうち電界強度の変動が基準値未満である前記所定周波数帯信号の受信基地局数が前記所定値未満であるときに前記所定の条件を満足しないと判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末装置。
【請求項４】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号のうち受信強度が基準値以上である前記所定周波数帯信号の受信基地局数が前記所定値未満であるときに前記所定の条件を満足しないと判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末装置。
【請求項５】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値以上である場合に、前記所定値の基地局から送信される前記所定周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定し、前記信号受信手段での前記所定周波数帯信号の前記受信基地局数が前記所定値未満である場合には、前記信号受信手段にて受信される前記所定周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの前記所定値の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の無線通信端末装置。
【請求項６】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段で受信される前記所定の周波数帯信号の受信状態が前記所定の条件を満足しない場合、前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの電界強度の変動が比較して小さい周波数帯信号を送信する基地局を前記所定値だけ選定し、この選定された基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信された周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の無線通信端末装置。
【請求項７】
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記信号受信手段で受信される前記所定の周波数帯信号の受信状態が前記所定の条件を満足しない場合、前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号と前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局からの前記所定周波数帯信号以外の周波数帯信号とのうちの受信強度が比較して大きい周波数帯信号を送信する基地局を前記所定値だけ選定し、この選定された基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信された周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する
ことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の無線通信端末装置。
【請求項８】
複数の周波数帯信号を送信する複数の基地局と、
前記複数の基地局からの周波数帯信号の伝搬遅延時間を測定する無線通信端末装置と、
前記伝搬遅延時間を基に、前記無線通信端末装置の現在位置を算出するサーバと
を備えた無線通信システムであって、
前記無線通信端末装置は、
前記複数の基地局から送信される周波数帯信号を受信する信号受信手段と、
前記信号受信手段にて受信された前記複数の基地局からの周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する伝搬遅延時間測定手段と、
を備え、
前記信号受信手段は、複数の周波数帯信号を受信可能に構成され、
前記伝搬遅延時間測定手段は、前記複数の周波数帯信号のうちの所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定するとともに、前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満足しない場合には、前記複数の周波数帯信号のうちの前記所定の信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
基地局から送信される所定の周波数帯信号を受信する第１の工程と、
前記所定の周波数帯信号の受信状態が所定の条件を満たすか否かを判断する第２の工程と、
前記第２の工程において、所定の条件を満たすと判断された場合には、前記所定の周波数帯信号を送信する複数の前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される前記所定の周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する第３の工程と、
前記第２の工程において、所定の条件を満たさないと判断された場合には、前記所定の周波数帯信号以外の周波数帯信号を送信する前記基地局から送信されて前記信号受信手段にて受信される当該周波数帯信号の前記伝搬遅延時間を測定する第４の工程と
を有することを特徴とする無線通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−１８０８８２（Ｐ２００７−１８０８８２Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７６７０７（Ｐ２００５−３７６７０７）
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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