JP2004364167A - 移動局位置検出システム、移動局、基地局、および位置情報センター - Google Patents
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Abstract
【課題】安価で小型な移動局を用いて移動局の位置を検出する移動局位置検出システムを得る。
【解決手段】自局の移動局IDを送信する移動局1と、その移動局IDを受信し、受信波の電界強度および受信波の指向性を測定し、受信された移動局IDと共にそれら測定情報を公衆網3に送信する複数の基地局2と、公衆網3に接続され、各基地局2からの受信波の電界強度および受信波の指向性に基づいて、受信された移動局IDに応じた移動局1の位置を算出する位置情報センター4とを備えた。移動局1は、自局の移動局IDを送信するだけで、複数の基地局2が移動局1の位置を算出するための各種情報を測定し、その測定情報を位置情報センター4に送信するので、安価で小型な移動局1を用いてその移動局1の位置を検出することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】自局の移動局IDを送信する移動局1と、その移動局IDを受信し、受信波の電界強度および受信波の指向性を測定し、受信された移動局IDと共にそれら測定情報を公衆網3に送信する複数の基地局2と、公衆網3に接続され、各基地局2からの受信波の電界強度および受信波の指向性に基づいて、受信された移動局IDに応じた移動局1の位置を算出する位置情報センター4とを備えた。移動局1は、自局の移動局IDを送信するだけで、複数の基地局2が移動局1の位置を算出するための各種情報を測定し、その測定情報を位置情報センター4に送信するので、安価で小型な移動局1を用いてその移動局1の位置を検出することができる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動局の位置を検出する移動局位置検出システム、移動局、基地局、および位置情報センターに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の移動局位置検出システムにおいては、移動局が複数の基地局からの電波を受信して、移動局において検出された各基地局を識別するID情報と、複数の基地局からの電波の受信電界強度とをサーバへ送信し、サーバにおいて位置情報を算出する構成にしている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−243460号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の移動局位置検出システムは以上のように構成されているので、移動局が、複数の基地局からの電波を受信し、移動局自身の位置を算出するための受信電界強度を測定し、受信電界強度をID情報と共に送信するので、移動局を高機能化する必要があり、移動局が高価で大型化する課題があった。
【0005】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、安価で小型な移動局を用いて移動局の位置を検出する移動局位置検出システムを得ることを目的とする。
この発明は、位置の検出精度を維持し、省電力化を実現する移動局、基地局、および位置情報センターを得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る移動局位置検出システムは、自局のID情報を送信する移動局と、そのID情報を受信し、受信波の電界強度および受信波の指向性を測定し、ID情報と共に測定情報を送信する複数の基地局と、各基地局からの受信波の電界強度および受信波の指向性に基づいて、ID情報に応じた移動局の位置を算出する位置情報センターとを備えたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による移動局位置検出システムを示す構成図であり、図において、移動局1は、自局の移動局ID(ID情報)を予め定められた周波数で送信するものである。
複数の基地局2は、移動局1が送信した移動局IDを受信し、受信波の電界強度、受信時刻、受信波の指向性および受信波の予め定められた周波数との周波数偏差を測定し、各自局の基地局ID、その受信された移動局IDおよびそれら測定情報を公衆網3に送信するものである。
【0008】
位置情報センター4は、公衆網3に接続され、受信された各基地局IDに応じた各基地局2の位置を調査し、各基地局2からの受信波の電界強度により、各基地局2から移動局1までの距離を算出し、各基地局2の受信時刻により算出される各基地局2から移動局1までの距離に基づいて電界強度により算出された距離を補正し、各基地局2からの受信波の指向性により、各基地局2からの移動局1の方向を算出する。また、各基地局2の位置と、各基地局2から移動局1までの距離と、各基地局2からの移動局1の方向とに基づいて、受信された移動局IDに応じた移動局1の位置を算出し、さらに、各基地局2からの周波数偏差に基づいて、移動局1の移動速度(移動方向および移動の速さ)を算出するものである。
なお、複数の基地局5は、基地局2と同様に公衆網3に接続され、位置情報センター4に測定情報を送信するものであるが、現時点では移動局1に関する測定情報を公衆網3に送信していない。詳しくは、後述する実施の形態3において述べる。
【0009】
次に動作について説明する。
移動局1は、自局の移動局IDを予め定められた周波数で送信し、その周辺に配置されている各基地局2は、移動局1が送信した移動局IDを受信する。
この時、各基地局2では、その受信波の電界強度、受信時刻、受信波の指向性および受信波の予め定められた周波数との周波数偏差をそれぞれ測定する。また、各基地局2では、各自局の基地局ID、受信された移動局IDおよびそれら測定情報を公衆網3を通じて位置情報センター4に送信する。
【0010】
図2はこの発明の実施の形態1による位置情報センターの機能を示すフローチャートであり、図において、位置情報センター4では、まず、受信された各基地局IDに応じた各基地局2の設置位置を調査する(ステップST1)。これは、位置情報センター4において、例えば、基地局IDに対応する基地局設置位置(経度,緯度)等の情報が記憶されたテーブルを備えておき、そのテーブルから基地局設置位置を抽出することにより実現することができる。
【0011】
次に、各基地局2からの受信波の電界強度により、各基地局2から移動局1までの距離を算出する(ステップST2)。
ところで、基地局2と移動局1とを直線で結んだ所に大きなビルディング等の障害物がある場合に、基地局2での受信波は他の物体等からの反射波となり、この場合、電界強度は著しく弱くなり、距離が大きく異なって算出される。しかしながら、電波の伝播時間であれば、他の物体等からの反射波であってもそれほど大きな誤差にはならない。
そこで、位置情報センター4では、移動局1の送信時刻と基地局2の受信時刻との差から、各基地局2から移動局1までの距離を算出する。この時刻差に基づいて算出された各距離と、ステップST2での電界強度により算出された各距離とを比較し、所定距離以上の誤差がある距離がある場合には、受信時刻により算出された距離に基づいて電界強度により算出された距離を補正する(ステップST3)。具体的な補正方法としては、例えば、受信時刻により算出された距離の方を採用する等の方法がある。
【0012】
次に、各基地局2からの受信波の指向性により、各基地局2からの移動局1の方向を算出する(ステップST4)。
そして、ステップST1で調査された各基地局2の設置位置、ステップST2で算出され、ステップST3で補正された各基地局2から移動局1までの距離、ステップST4で算出された各基地局2からの移動局1の方向に基づいて、移動局IDに応じた移動局1の位置(経度,緯度)を算出する(ステップST5)。
さらに、各基地局2が受信する移動局1の周波数には、ドップラー効果によって周波数偏差が生じる。この周波数偏差に基づいて、各基地局2と移動局1との相対速度を算出し(ステップST6)、算出された相対速度を合成して、移動局1の移動速度(移動方向および移動の速さ)を算出する(ステップST7)。
【0013】
以上のように、この実施の形態1によれば、移動局1は、自局の移動局IDを送信するだけで、複数の基地局2が移動局1の位置を算出するための各種情報を測定し、その測定情報を位置情報センター4に送信するので、安価で小型な移動局1を用いて移動局1の位置を検出することができる。
また、受信時刻により算出された各距離と、電界強度により算出された各距離とを比較し、両者に誤差がある場合には、受信時刻により算出された距離に基づいて電界強度により算出された距離を補正するので、各基地局2から移動局1までの距離をより正確に算出することができる。
さらに、複数の基地局2からの受信波の電界強度および受信波の指向性に基づいて移動局1の位置を算出するので、例えば、3台の基地局2から測定情報が得られる場合、測定情報が基準範囲に収まっていれば全て採用し、どれか一つの測定情報が極端に外れている場合にはその測定情報を除外し、残り2つの測定情報を利用する等すれば、位置を正確に算出することができる。すなわち、理論的には、1台の基地局2からの電界強度および指向性に基づいて移動局1の位置を算出することはできるが、この場合は地形あるいは建造物の影響を受けて位置を正確に算出することができない可能性があり、1台の基地局2からだけの測定情報を用いる場合に比べて位置を正確に算出することができる。
さらに、複数の基地局2は、受信波の予め定められた周波数との周波数偏差を測定し、位置情報センター4では、各基地局2からの周波数偏差に基づいて、移動局1の移動速度を算出することができる。
【0014】
実施の形態2.
この実施の形態2における位置情報センター4は、算出された移動局1の移動速度に応じて移動局1の移動局IDの送信間隔を決定し、基地局2を通じて移動局1にその送信間隔を通知するものである。
また、移動局1は、通知された送信間隔に従い移動局IDを送信するものである。その他の構成については、上記実施の形態1と同等である。
【0015】
次に動作について説明する。
図3はこの発明の実施の形態2による位置情報センターの機能を示すフローチャートであり、図において、この実施の形態2における位置情報センター4では、移動局1の移動速度に関する2つの閾値Va,Vb(Va>Vb)と、移動局1の移動局IDの3つの送信間隔Ta,Tb,Tc(Ta<Tb<Tc)が設定されている。
そして、算出された移動局1の移動速度が閾値Va以上の場合は(ステップST11)、移動局1の移動局IDの送信間隔をTaに決定し(ステップST12)、算出された移動局1の移動速度が閾値Vbより大きく、閾値Vaより小さい場合は(ステップST13)、移動局1の移動局IDの送信間隔をTbに決定し(ステップST14)、算出された移動局1の移動速度が閾値Vb以下の場合は(ステップST13)、移動局1の移動局IDの送信間隔をTcに決定する(ステップST15)。
このように、位置情報センター4では、算出された移動局1の移動速度が速ければ移動局1の移動局IDの送信間隔を短く、逆に移動局1の移動速度が遅ければ送信間隔を長く決定し、基地局2を通じて移動局1に送信間隔を通知し、移動局1では、その通知された送信間隔に従い移動局IDを送信する。
【0016】
以上のように、この実施の形態2によれば、位置情報センター4は、算出した移動局1の移動速度に応じて移動局1の移動局IDの送信間隔を決定し、基地局2を通じて移動局1にその送信間隔を通知し、移動局1は、通知された送信間隔に従い移動局IDを送信するので、移動局1の移動速度が速ければ送信間隔を短く設定することで、位置測定精度を維持することができ、逆に移動局1の移動速度が遅ければ送信間隔を長く設定することで、無線回線のトラヒックの抑制と移動局1の省電力化を実現することができる。
【0017】
実施の形態3.
この実施の形態3における位置情報センター4は、移動局1の移動局IDの送信間隔、移動局1の測定位置および移動速度に基づいて、次回の移動局ID送信時の移動局1の位置を随時予測し、次回の予測位置と次回の移動局ID送信時に測定される測定位置とを比較する。
予測位置と測定位置との誤差が予め定められた範囲内であることが所定回数連続した時に、複数の基地局2のうちの一つまたは複数の基地局2に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信の停止を指示する。
予測位置と測定位置との誤差が予め定められた範囲外であることが所定回数連続した時に、複数の基地局2の他の一つまたは複数の基地局5に対し(図1参照)、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信を指示するものである。その他の構成については、上記実施の形態2と同等である。
【0018】
次に動作について説明する。
図4はこの発明の実施の形態3による位置情報センターの機能を示すフローチャートであり、図において、位置情報センター4では、例えば、上記実施の形態2で決定される移動局1による移動局IDの送信間隔と、上記実施の形態1で算出される移動局IDの前回送信時の移動局1の測定位置と、上記実施の形態1で算出される移動局1の移動速度とに基づいて、移動局IDの次回送信時の移動局1の位置を随時予測する。そして、その移動局IDの次回送信時の移動局1の予測位置を随時Paと置く(ステップST21)。
その後、次回の予測位置Paと移動局IDの次回送信時に測定される移動局1の測定位置とを比較する(ステップST22)。この比較は、移動局IDの送信毎に行う。
【0019】
予測位置Paと測定位置との誤差が予め定められた範囲内であることが所定回数n(nは任意に設定可能な自然数)連続した時に(ステップST23)、複数の基地局2のうちの一つまたは複数の基地局2に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信の停止を指示する(ステップST24)。すなわち、図1において、移動局1の位置測定に3台の基地局2が用いられていた場合に、移動局1の位置測定に用いられる基地局2の台数を2台か1台に減少させる。
【0020】
また、予測位置Paと測定位置との誤差が予め定められた範囲外であることが所定回数m(mは任意に設定可能な自然数)連続した時に(ステップST25)、複数の基地局5のうちの一つまたは複数の基地局5に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信を指示する(ステップST26)。すなわち、図1において、移動局1の位置測定に3台の基地局2が用いられていた場合に、移動局1の位置測定に用いられる基地局の台数を、3台の基地局2の他、基地局5の台数を2台か1台増加させる。そして、位置情報センター4では、複数の基地局2,5からの測定情報のうちの誤差の大きい測定情報を除外して、位置測定を行う。
【0021】
以上のように、この実施の形態3によれば、移動局1の予測位置と測定位置との誤差が小さい場合に、移動局1の位置測定が精度良く行われていると判断し、基地局ID、移動局ID、および測定情報を送信する基地局2の数を減少させ、無用な基地局2の負荷を抑制することができる。
また、移動局1の予測位置と測定位置との誤差が大きい場合に、移動局1の位置測定の精度が低下していると判断し、基地局ID、移動局ID、および測定情報を送信する基地局2,5の数を追加し、移動局1の位置測定の精度を向上させることができる。
【0022】
実施の形態4.
この実施の形態4における位置情報センター4は、移動局1の移動局IDの送信間隔、移動局1の測定位置および移動速度に基づいて、次回の移動局ID送信時の移動局1の位置を随時予測し、次回の予測位置が予め定められた領域内である場合に、その領域に応じて予め設定された移動局1の移動局IDの送信間隔に決定し、基地局2を通じて移動局1にその送信間隔を通知するものである。
また、移動局1は、その通知された送信間隔に従い移動局IDを送信するものである。その他の構成については、上記実施の形態2と同等である。
【0023】
次に動作について説明する。
図5はこの発明の実施の形態4による位置情報センターの機能を示すフローチャートであり、図において、位置情報センター4では、上記実施の形態3と同様に、移動局IDの送信間隔と、移動局IDの前回送信時の移動局1の測定位置と、移動局1の移動速度とに基づいて、移動局IDの次回送信時の移動局1の位置を随時予測し、その移動局IDの次回送信時の移動局1の予測位置を随時Paと置く(ステップST31)。
そして、次回の予測位置Paが予め定められた領域X内であるか判定する(ステップST32)。ここで、領域Xとは、例えば、ビルディングが林立するような電波状況の悪い領域である。
次回の予測位置Paが領域X内であると判定された場合に、その領域Xに応じて予め設定された移動局1の移動局IDの送信間隔Txに決定し(ステップST33)、基地局2を通じて移動局1にその送信間隔Txを通知し、移動局1は、通知された送信間隔Txに従い移動局IDを送信する。
また、次回の予測位置Paが領域X内でないと判定された場合には、今までと同様な送信間隔Tyに決定する(ステップST34)。なお、送信間隔Tyは、送信間隔Txよりも長い。
【0024】
以上のように、この実施の形態4によれば、位置情報センター4は、次回の予測位置Paが予め定められた領域X内である場合に、その領域Xに応じて予め設定された移動局1の移動局IDの送信間隔Txに決定し、基地局2を通じて移動局1に送信間隔Txを通知し、移動局1は、その通知された送信間隔Txに従い移動局IDを送信するので、例えば、予め定められた領域Xがビルディングが林立するような電波状況の悪い地域では送信間隔Txを短く設定しておくことによって、そのような電波状況の悪い地域X内に入ることが予想される場合に移動局1の移動局IDの送信間隔を短くすることができ、位置測定精度を維持することができる。
【0025】
実施の形態5.
この実施の形態5における位置情報センター4は、移動局1の移動局IDの送信間隔、移動局1の測定位置および移動速度に基づいて、次回の移動局ID送信時の移動局1の位置を随時予測し、次回の予測位置が予め定められた領域内である場合に、その領域に応じて予め設定された複数の基地局2に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信を指示するものである。その他の構成については、上記実施の形態2と同等である。
【0026】
次に動作について説明する。
図6はこの発明の実施の形態5による位置情報センターの機能を示すフローチャートであり、図において、位置情報センター4では、上記実施の形態3と同様に、移動局IDの送信間隔と、移動局IDの前回送信時の移動局1の測定位置と、移動局1の移動速度とに基づいて、移動局IDの次回送信時の移動局1の位置を随時予測し、その移動局IDの次回送信時の移動局1の予測位置をPaと置く(ステップST41)。
そして、次回の予測位置Paが予め定められた領域Z内であるか判定する(ステップST42)。ここで、この領域Zとは、例えば、見晴らしが良く電波状況の良い領域である。
次回の予測位置Paが領域Z内であると判定された場合に、その領域Zに応じて予め設定された複数の基地局2の組合せUz0が移動局1の位置測定に用いられるように、その組合せUz0に対応した複数の基地局2に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信を指示する(ステップST43)。
また、次回の予測位置Paが領域Z内でないと判定された場合には、今までと同様な複数の基地局2の組合せUz1に決定する(ステップST44)。なお、組合せUz0に含まれる基地局2の数は、組合せUz1に含まれる基地局2の数よりも少ない。
【0027】
以上のように、この実施の形態5によれば、位置情報センター4は、次回の予測位置Paが予め定められた領域Z内である場合に、その領域Zに応じて予め設定された複数の基地局2に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信を指示するので、例えば、予め定められた領域Zが見晴らしが良く電波状況の良い地域では基地局2の数を少なく設定しておくことによって、そのような電波状況の良い地域Z内に入ることが予想される場合に、基地局2の数を少なくすることができ、無用な基地局2の負荷を抑制することができる。
【0028】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、移動局は、自局のID情報を送信するだけで、複数の基地局がその移動局の位置を算出するための各種情報を測定し、その測定情報を位置情報センターに送信するので、安価で小型な移動局を用いて移動局の位置を検出することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による移動局位置検出システムを示す構成図である。
【図2】この発明の実施の形態1による位置情報センターの機能を示すフローチャートである。
【図3】この発明の実施の形態2による位置情報センターの機能を示すフローチャートである。
【図4】この発明の実施の形態3による位置情報センターの機能を示すフローチャートである。
【図5】この発明の実施の形態4による位置情報センターの機能を示すフローチャートである。
【図6】この発明の実施の形態5による位置情報センターの機能を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 移動局、2,5 基地局、3 公衆網、4 位置情報センター。
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動局の位置を検出する移動局位置検出システム、移動局、基地局、および位置情報センターに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の移動局位置検出システムにおいては、移動局が複数の基地局からの電波を受信して、移動局において検出された各基地局を識別するID情報と、複数の基地局からの電波の受信電界強度とをサーバへ送信し、サーバにおいて位置情報を算出する構成にしている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−243460号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の移動局位置検出システムは以上のように構成されているので、移動局が、複数の基地局からの電波を受信し、移動局自身の位置を算出するための受信電界強度を測定し、受信電界強度をID情報と共に送信するので、移動局を高機能化する必要があり、移動局が高価で大型化する課題があった。
【0005】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、安価で小型な移動局を用いて移動局の位置を検出する移動局位置検出システムを得ることを目的とする。
この発明は、位置の検出精度を維持し、省電力化を実現する移動局、基地局、および位置情報センターを得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る移動局位置検出システムは、自局のID情報を送信する移動局と、そのID情報を受信し、受信波の電界強度および受信波の指向性を測定し、ID情報と共に測定情報を送信する複数の基地局と、各基地局からの受信波の電界強度および受信波の指向性に基づいて、ID情報に応じた移動局の位置を算出する位置情報センターとを備えたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による移動局位置検出システムを示す構成図であり、図において、移動局1は、自局の移動局ID(ID情報)を予め定められた周波数で送信するものである。
複数の基地局2は、移動局1が送信した移動局IDを受信し、受信波の電界強度、受信時刻、受信波の指向性および受信波の予め定められた周波数との周波数偏差を測定し、各自局の基地局ID、その受信された移動局IDおよびそれら測定情報を公衆網3に送信するものである。
【0008】
位置情報センター4は、公衆網3に接続され、受信された各基地局IDに応じた各基地局2の位置を調査し、各基地局2からの受信波の電界強度により、各基地局2から移動局1までの距離を算出し、各基地局2の受信時刻により算出される各基地局2から移動局1までの距離に基づいて電界強度により算出された距離を補正し、各基地局2からの受信波の指向性により、各基地局2からの移動局1の方向を算出する。また、各基地局2の位置と、各基地局2から移動局1までの距離と、各基地局2からの移動局1の方向とに基づいて、受信された移動局IDに応じた移動局1の位置を算出し、さらに、各基地局2からの周波数偏差に基づいて、移動局1の移動速度(移動方向および移動の速さ)を算出するものである。
なお、複数の基地局5は、基地局2と同様に公衆網3に接続され、位置情報センター4に測定情報を送信するものであるが、現時点では移動局1に関する測定情報を公衆網3に送信していない。詳しくは、後述する実施の形態3において述べる。
【0009】
次に動作について説明する。
移動局1は、自局の移動局IDを予め定められた周波数で送信し、その周辺に配置されている各基地局2は、移動局1が送信した移動局IDを受信する。
この時、各基地局2では、その受信波の電界強度、受信時刻、受信波の指向性および受信波の予め定められた周波数との周波数偏差をそれぞれ測定する。また、各基地局2では、各自局の基地局ID、受信された移動局IDおよびそれら測定情報を公衆網3を通じて位置情報センター4に送信する。
【0010】
図2はこの発明の実施の形態1による位置情報センターの機能を示すフローチャートであり、図において、位置情報センター4では、まず、受信された各基地局IDに応じた各基地局2の設置位置を調査する(ステップST1)。これは、位置情報センター4において、例えば、基地局IDに対応する基地局設置位置(経度,緯度)等の情報が記憶されたテーブルを備えておき、そのテーブルから基地局設置位置を抽出することにより実現することができる。
【0011】
次に、各基地局2からの受信波の電界強度により、各基地局2から移動局1までの距離を算出する(ステップST2)。
ところで、基地局2と移動局1とを直線で結んだ所に大きなビルディング等の障害物がある場合に、基地局2での受信波は他の物体等からの反射波となり、この場合、電界強度は著しく弱くなり、距離が大きく異なって算出される。しかしながら、電波の伝播時間であれば、他の物体等からの反射波であってもそれほど大きな誤差にはならない。
そこで、位置情報センター4では、移動局1の送信時刻と基地局2の受信時刻との差から、各基地局2から移動局1までの距離を算出する。この時刻差に基づいて算出された各距離と、ステップST2での電界強度により算出された各距離とを比較し、所定距離以上の誤差がある距離がある場合には、受信時刻により算出された距離に基づいて電界強度により算出された距離を補正する(ステップST3)。具体的な補正方法としては、例えば、受信時刻により算出された距離の方を採用する等の方法がある。
【0012】
次に、各基地局2からの受信波の指向性により、各基地局2からの移動局1の方向を算出する(ステップST4)。
そして、ステップST1で調査された各基地局2の設置位置、ステップST2で算出され、ステップST3で補正された各基地局2から移動局1までの距離、ステップST4で算出された各基地局2からの移動局1の方向に基づいて、移動局IDに応じた移動局1の位置(経度,緯度)を算出する(ステップST5)。
さらに、各基地局2が受信する移動局1の周波数には、ドップラー効果によって周波数偏差が生じる。この周波数偏差に基づいて、各基地局2と移動局1との相対速度を算出し(ステップST6)、算出された相対速度を合成して、移動局1の移動速度(移動方向および移動の速さ)を算出する(ステップST7)。
【0013】
以上のように、この実施の形態1によれば、移動局1は、自局の移動局IDを送信するだけで、複数の基地局2が移動局1の位置を算出するための各種情報を測定し、その測定情報を位置情報センター4に送信するので、安価で小型な移動局1を用いて移動局1の位置を検出することができる。
また、受信時刻により算出された各距離と、電界強度により算出された各距離とを比較し、両者に誤差がある場合には、受信時刻により算出された距離に基づいて電界強度により算出された距離を補正するので、各基地局2から移動局1までの距離をより正確に算出することができる。
さらに、複数の基地局2からの受信波の電界強度および受信波の指向性に基づいて移動局1の位置を算出するので、例えば、3台の基地局2から測定情報が得られる場合、測定情報が基準範囲に収まっていれば全て採用し、どれか一つの測定情報が極端に外れている場合にはその測定情報を除外し、残り2つの測定情報を利用する等すれば、位置を正確に算出することができる。すなわち、理論的には、1台の基地局2からの電界強度および指向性に基づいて移動局1の位置を算出することはできるが、この場合は地形あるいは建造物の影響を受けて位置を正確に算出することができない可能性があり、1台の基地局2からだけの測定情報を用いる場合に比べて位置を正確に算出することができる。
さらに、複数の基地局2は、受信波の予め定められた周波数との周波数偏差を測定し、位置情報センター4では、各基地局2からの周波数偏差に基づいて、移動局1の移動速度を算出することができる。
【0014】
実施の形態2.
この実施の形態2における位置情報センター4は、算出された移動局1の移動速度に応じて移動局1の移動局IDの送信間隔を決定し、基地局2を通じて移動局1にその送信間隔を通知するものである。
また、移動局1は、通知された送信間隔に従い移動局IDを送信するものである。その他の構成については、上記実施の形態1と同等である。
【0015】
次に動作について説明する。
図3はこの発明の実施の形態2による位置情報センターの機能を示すフローチャートであり、図において、この実施の形態2における位置情報センター4では、移動局1の移動速度に関する2つの閾値Va,Vb(Va>Vb)と、移動局1の移動局IDの3つの送信間隔Ta,Tb,Tc(Ta<Tb<Tc)が設定されている。
そして、算出された移動局1の移動速度が閾値Va以上の場合は(ステップST11)、移動局1の移動局IDの送信間隔をTaに決定し(ステップST12)、算出された移動局1の移動速度が閾値Vbより大きく、閾値Vaより小さい場合は(ステップST13)、移動局1の移動局IDの送信間隔をTbに決定し(ステップST14)、算出された移動局1の移動速度が閾値Vb以下の場合は(ステップST13)、移動局1の移動局IDの送信間隔をTcに決定する(ステップST15)。
このように、位置情報センター4では、算出された移動局1の移動速度が速ければ移動局1の移動局IDの送信間隔を短く、逆に移動局1の移動速度が遅ければ送信間隔を長く決定し、基地局2を通じて移動局1に送信間隔を通知し、移動局1では、その通知された送信間隔に従い移動局IDを送信する。
【0016】
以上のように、この実施の形態2によれば、位置情報センター4は、算出した移動局1の移動速度に応じて移動局1の移動局IDの送信間隔を決定し、基地局2を通じて移動局1にその送信間隔を通知し、移動局1は、通知された送信間隔に従い移動局IDを送信するので、移動局1の移動速度が速ければ送信間隔を短く設定することで、位置測定精度を維持することができ、逆に移動局1の移動速度が遅ければ送信間隔を長く設定することで、無線回線のトラヒックの抑制と移動局1の省電力化を実現することができる。
【0017】
実施の形態3.
この実施の形態3における位置情報センター4は、移動局1の移動局IDの送信間隔、移動局1の測定位置および移動速度に基づいて、次回の移動局ID送信時の移動局1の位置を随時予測し、次回の予測位置と次回の移動局ID送信時に測定される測定位置とを比較する。
予測位置と測定位置との誤差が予め定められた範囲内であることが所定回数連続した時に、複数の基地局2のうちの一つまたは複数の基地局2に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信の停止を指示する。
予測位置と測定位置との誤差が予め定められた範囲外であることが所定回数連続した時に、複数の基地局2の他の一つまたは複数の基地局5に対し(図1参照)、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信を指示するものである。その他の構成については、上記実施の形態2と同等である。
【0018】
次に動作について説明する。
図4はこの発明の実施の形態3による位置情報センターの機能を示すフローチャートであり、図において、位置情報センター4では、例えば、上記実施の形態2で決定される移動局1による移動局IDの送信間隔と、上記実施の形態1で算出される移動局IDの前回送信時の移動局1の測定位置と、上記実施の形態1で算出される移動局1の移動速度とに基づいて、移動局IDの次回送信時の移動局1の位置を随時予測する。そして、その移動局IDの次回送信時の移動局1の予測位置を随時Paと置く(ステップST21)。
その後、次回の予測位置Paと移動局IDの次回送信時に測定される移動局1の測定位置とを比較する(ステップST22)。この比較は、移動局IDの送信毎に行う。
【0019】
予測位置Paと測定位置との誤差が予め定められた範囲内であることが所定回数n(nは任意に設定可能な自然数)連続した時に(ステップST23)、複数の基地局2のうちの一つまたは複数の基地局2に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信の停止を指示する(ステップST24)。すなわち、図1において、移動局1の位置測定に3台の基地局2が用いられていた場合に、移動局1の位置測定に用いられる基地局2の台数を2台か1台に減少させる。
【0020】
また、予測位置Paと測定位置との誤差が予め定められた範囲外であることが所定回数m(mは任意に設定可能な自然数)連続した時に(ステップST25)、複数の基地局5のうちの一つまたは複数の基地局5に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信を指示する(ステップST26)。すなわち、図1において、移動局1の位置測定に3台の基地局2が用いられていた場合に、移動局1の位置測定に用いられる基地局の台数を、3台の基地局2の他、基地局5の台数を2台か1台増加させる。そして、位置情報センター4では、複数の基地局2,5からの測定情報のうちの誤差の大きい測定情報を除外して、位置測定を行う。
【0021】
以上のように、この実施の形態3によれば、移動局1の予測位置と測定位置との誤差が小さい場合に、移動局1の位置測定が精度良く行われていると判断し、基地局ID、移動局ID、および測定情報を送信する基地局2の数を減少させ、無用な基地局2の負荷を抑制することができる。
また、移動局1の予測位置と測定位置との誤差が大きい場合に、移動局1の位置測定の精度が低下していると判断し、基地局ID、移動局ID、および測定情報を送信する基地局2,5の数を追加し、移動局1の位置測定の精度を向上させることができる。
【0022】
実施の形態4.
この実施の形態4における位置情報センター4は、移動局1の移動局IDの送信間隔、移動局1の測定位置および移動速度に基づいて、次回の移動局ID送信時の移動局1の位置を随時予測し、次回の予測位置が予め定められた領域内である場合に、その領域に応じて予め設定された移動局1の移動局IDの送信間隔に決定し、基地局2を通じて移動局1にその送信間隔を通知するものである。
また、移動局1は、その通知された送信間隔に従い移動局IDを送信するものである。その他の構成については、上記実施の形態2と同等である。
【0023】
次に動作について説明する。
図5はこの発明の実施の形態4による位置情報センターの機能を示すフローチャートであり、図において、位置情報センター4では、上記実施の形態3と同様に、移動局IDの送信間隔と、移動局IDの前回送信時の移動局1の測定位置と、移動局1の移動速度とに基づいて、移動局IDの次回送信時の移動局1の位置を随時予測し、その移動局IDの次回送信時の移動局1の予測位置を随時Paと置く(ステップST31)。
そして、次回の予測位置Paが予め定められた領域X内であるか判定する(ステップST32)。ここで、領域Xとは、例えば、ビルディングが林立するような電波状況の悪い領域である。
次回の予測位置Paが領域X内であると判定された場合に、その領域Xに応じて予め設定された移動局1の移動局IDの送信間隔Txに決定し(ステップST33)、基地局2を通じて移動局1にその送信間隔Txを通知し、移動局1は、通知された送信間隔Txに従い移動局IDを送信する。
また、次回の予測位置Paが領域X内でないと判定された場合には、今までと同様な送信間隔Tyに決定する(ステップST34)。なお、送信間隔Tyは、送信間隔Txよりも長い。
【0024】
以上のように、この実施の形態4によれば、位置情報センター4は、次回の予測位置Paが予め定められた領域X内である場合に、その領域Xに応じて予め設定された移動局1の移動局IDの送信間隔Txに決定し、基地局2を通じて移動局1に送信間隔Txを通知し、移動局1は、その通知された送信間隔Txに従い移動局IDを送信するので、例えば、予め定められた領域Xがビルディングが林立するような電波状況の悪い地域では送信間隔Txを短く設定しておくことによって、そのような電波状況の悪い地域X内に入ることが予想される場合に移動局1の移動局IDの送信間隔を短くすることができ、位置測定精度を維持することができる。
【0025】
実施の形態5.
この実施の形態5における位置情報センター4は、移動局1の移動局IDの送信間隔、移動局1の測定位置および移動速度に基づいて、次回の移動局ID送信時の移動局1の位置を随時予測し、次回の予測位置が予め定められた領域内である場合に、その領域に応じて予め設定された複数の基地局2に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信を指示するものである。その他の構成については、上記実施の形態2と同等である。
【0026】
次に動作について説明する。
図6はこの発明の実施の形態5による位置情報センターの機能を示すフローチャートであり、図において、位置情報センター4では、上記実施の形態3と同様に、移動局IDの送信間隔と、移動局IDの前回送信時の移動局1の測定位置と、移動局1の移動速度とに基づいて、移動局IDの次回送信時の移動局1の位置を随時予測し、その移動局IDの次回送信時の移動局1の予測位置をPaと置く(ステップST41)。
そして、次回の予測位置Paが予め定められた領域Z内であるか判定する(ステップST42)。ここで、この領域Zとは、例えば、見晴らしが良く電波状況の良い領域である。
次回の予測位置Paが領域Z内であると判定された場合に、その領域Zに応じて予め設定された複数の基地局2の組合せUz0が移動局1の位置測定に用いられるように、その組合せUz0に対応した複数の基地局2に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信を指示する(ステップST43)。
また、次回の予測位置Paが領域Z内でないと判定された場合には、今までと同様な複数の基地局2の組合せUz1に決定する(ステップST44)。なお、組合せUz0に含まれる基地局2の数は、組合せUz1に含まれる基地局2の数よりも少ない。
【0027】
以上のように、この実施の形態5によれば、位置情報センター4は、次回の予測位置Paが予め定められた領域Z内である場合に、その領域Zに応じて予め設定された複数の基地局2に対し、基地局ID、移動局ID、および測定情報の位置情報センター4への送信を指示するので、例えば、予め定められた領域Zが見晴らしが良く電波状況の良い地域では基地局2の数を少なく設定しておくことによって、そのような電波状況の良い地域Z内に入ることが予想される場合に、基地局2の数を少なくすることができ、無用な基地局2の負荷を抑制することができる。
【0028】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、移動局は、自局のID情報を送信するだけで、複数の基地局がその移動局の位置を算出するための各種情報を測定し、その測定情報を位置情報センターに送信するので、安価で小型な移動局を用いて移動局の位置を検出することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による移動局位置検出システムを示す構成図である。
【図2】この発明の実施の形態1による位置情報センターの機能を示すフローチャートである。
【図3】この発明の実施の形態2による位置情報センターの機能を示すフローチャートである。
【図4】この発明の実施の形態3による位置情報センターの機能を示すフローチャートである。
【図5】この発明の実施の形態4による位置情報センターの機能を示すフローチャートである。
【図6】この発明の実施の形態5による位置情報センターの機能を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 移動局、2,5 基地局、3 公衆網、4 位置情報センター。
Claims (10)
- 自局のID情報を送信する移動局と、
そのID情報を受信し、受信波の電界強度および受信波の指向性を測定し、その受信されたID情報と共にそれら測定情報を公衆網に送信する複数の基地局と、
上記公衆網に接続され、上記各基地局からの受信波の電界強度および受信波の指向性に基づいて、その受信されたID情報に応じた上記移動局の位置を算出する位置情報センターとを備えた移動局位置検出システム。 - 自局のID情報を予め定められた周波数で送信する移動局と、
そのID情報を受信し、受信波の電界強度、受信波の指向性および受信波の予め定められた周波数との周波数偏差を測定し、その受信されたID情報と共にそれら測定情報を公衆網に送信する複数の基地局と、
上記公衆網に接続され、上記各基地局からの受信波の電界強度および受信波の指向性に基づいて、その受信されたID情報に応じた上記移動局の位置を算出し、上記各基地局からの周波数偏差に基づいて、上記移動局の移動速度を算出する位置情報センターとを備えた移動局位置検出システム。 - 位置情報センターは、
算出した移動局の移動速度に応じて移動局のID情報の送信間隔を決定し、基地局を通じてその移動局にその送信間隔を通知し、
上記移動局は、その通知された送信間隔に従いID情報を送信することを特徴とする請求項2記載の移動局位置検出システム。 - 位置情報センターは、
移動局のID情報の送信間隔、移動局の測定位置および移動速度に基づいて、次回のID情報送信時の移動局の位置を随時予測し、
その次回の予測位置と次回のID情報送信時に測定される測定位置とを比較し、それら予測位置と測定位置との誤差が予め定められた範囲内であることが所定回数連続した時に、
複数の基地局のうちの一つまたは複数の基地局に対し、ID情報および測定情報の当該位置情報センターへの送信の停止を指示することを特徴とする請求項2記載の移動局位置検出システム。 - 位置情報センターは、
移動局のID情報の送信間隔、移動局の測定位置および移動速度に基づいて、次回のID情報送信時の移動局の位置を随時予測し、
その次回の予測位置と次回のID情報送信時に測定される測定位置とを比較し、それら予測位置と測定位置との誤差が予め定められた範囲外であることが所定回数連続した時に、
複数の基地局の他の一つまたは複数の基地局に対し、ID情報および測定情報の当該位置情報センターへの送信を指示することを特徴とする請求項2記載の移動局位置検出システム。 - 位置情報センターは、
移動局のID情報の送信間隔、移動局の測定位置および移動速度に基づいて、次回のID情報送信時の移動局の位置を随時予測し、
その次回の予測位置が予め定められた領域内である場合に、その領域に応じて予め設定された移動局のID情報の送信間隔に決定し、基地局を通じてその移動局にその送信間隔を通知し、
上記移動局は、その通知された送信間隔に従いID情報を送信することを特徴とする請求項2記載の移動局位置検出システム。 - 位置情報センターは、
移動局のID情報の送信間隔、移動局の測定位置および移動速度に基づいて、次回のID情報送信時の移動局の位置を随時予測し、
その次回の予測位置が予め定められた領域内である場合に、その領域に応じて予め設定された複数の基地局に対し、ID情報および測定情報の当該位置情報センターへの送信を指示することを特徴とする請求項2記載の移動局位置検出システム。 - 自局のID情報を予め定められた周波数で随時送信し、基地局からそのID情報の送信間隔を変更する通知を受信した場合に、その通知された送信間隔に従いID情報を送信する移動局。
- 移動局からのID情報を受信し、受信波の電界強度、受信波の指向性および受信波の予め定められた周波数との周波数偏差を測定し、その受信されたID情報と共にそれら測定情報を公衆網を通じて位置情報センターに送信し、その位置情報センターから公衆網を通じてそのID情報の送信間隔の通知を受信した場合に、そのID情報に応じた上記移動局にそのID情報の送信間隔を通知する基地局。
- 複数の基地局から公衆網を通じて移動局に関するID情報と共に受信波の電界強度、受信波の指向性および受信波の予め定められた周波数との周波数偏差を受信した場合に、各基地局からの受信波の電界強度および受信波の指向性に基づいて、その受信されたID情報に応じた上記移動局の位置を算出すると共に各基地局からの周波数偏差に基づいて、上記移動局の移動速度を算出し、それら算出した上記移動局の位置および移動速度に応じて上記移動局のID情報の送信間隔を決定し、上記複数の基地局のうちのいずれかの基地局を通じて上記移動局にその送信間隔を通知する位置情報センター。
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