JP2007218868A - Position detection method of mobile station, and mobile station, position-detecting device thereof, and base station - Google Patents

Position detection method of mobile station, and mobile station, position-detecting device thereof, and base station Download PDF

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雅之 齋藤
Masaaki Mitsutake
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detection method of a mobile station, with which consideration is made from a base station to a processing time in the mobile station at the computing of a position from reciprocative time of the mobile station, and to provide its mobile station, the base station and a position-detecting device. <P>SOLUTION: The position detection method of the mobile station comprises a step of transmitting a distance measuring signal to the mobile station 30 from a command of a position-detecting device 10, by at least three or more base stations 21-24, when there is demanding of a position geolocation from the mobile station 30; a step of forming the mobile station received data which undergo a diffusion modulation using a special sign, after the mobile station 30 carries out an A/D conversion to the received distance measuring signal; and a step of computing a time from the transmission time of the distance measuring signal to the time of arrival of the mobile station using the mobile station received data which are received, by which the back diffusion is carried out as above, by performing the back diffusion using special sign to the mobile station received data which are received by the position-detecting device 10. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯電話等の移動局と、分散配置された複数の基地局を含む無線アクセス通信ネットワーク上における移動局の位置検出法に関するものである。   The present invention relates to a method for detecting a position of a mobile station on a radio access communication network including a mobile station such as a mobile phone and a plurality of base stations arranged in a distributed manner.

移動体通信システムにおける、移動局の位置検出方法には、複数の方法がある。例えば、第三世代移動体通信の標準規格である、"3GPP"（3rd Generation Partnership Project）には、以下の３つの方法が例として記載されている。   There are a plurality of methods for detecting the position of a mobile station in a mobile communication system. For example, “3GPP” (3rd Generation Partnership Project), which is a standard for third generation mobile communication, describes the following three methods as examples.

１つめは、"Cell ID Based positioning method"と呼ばれ、端末が接続している基地局のIDからその基地局がカバーしているエリアをマッピングすることにより、端末の位置情報を取得するものである。この方式を更に発展させ、移動局に、接続している基地局から移動局への電波伝搬時間を算出させ、基地局の位置情報、通信している移動局との送受信電波方向を基地局から受信することにより、移動局の位置検出精度を上げる、という発明が、例えば、特許文献１に開示されている。   The first is called “Cell ID Based positioning method”, which obtains location information of a terminal by mapping the area covered by the base station from the ID of the base station to which the terminal is connected. is there. This method is further developed to allow the mobile station to calculate the radio wave propagation time from the connected base station to the mobile station, and from the base station the location information of the base station and the direction of radio waves transmitted to and received from the mobile station with which it is communicating. For example, Patent Document 1 discloses an invention in which the position detection accuracy of a mobile station is increased by reception.

２つめは、"OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival:測定到達時間差法) network positioning method"と呼ばれ、移動局における複数基地局の電波受信の位相差を元に、端末位置を測定するもので、基地局間の同期装置により、基地局が同期していることが前提になっている。この考え方を発展させた発明が、例えば、特許文献２に開示されている。この特許文献２では、移動局における、複数基地局からの電波受信の位相差ではなく、それぞれの基地局と１つの移動局との往復通信時間（RTT:Round Trip Time：移動局と基地局間の往復通信時間。）を元に、移動局の位置を検出する方法が開示されている。   The second is called “OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival) network positioning method”, which measures the terminal position based on the phase difference of radio reception of multiple base stations in the mobile station. It is assumed that the base stations are synchronized by the synchronization device between the base stations. An invention in which this concept is developed is disclosed in Patent Document 2, for example. In this patent document 2, the round-trip communication time between each base station and one mobile station (RTT: Round Trip Time: between mobile station and base station), not the phase difference of radio wave reception from a plurality of base stations. The method of detecting the position of a mobile station is disclosed based on the round-trip communication time.

３つめは、"Network Assisted GPS positioning method" と呼ばれ、ネットワークからGPS補正情報等を端末側に送信し,通常のGPSより高精度な測位を実現する方式である。いずれも、３GPPに記載された方法であるが、第三世代（CDMA）だけでなく、第二世代の移動体通信でも適用されうる手法である。   The third method is called “Network Assisted GPS positioning method”, which transmits GPS correction information from the network to the terminal side and realizes positioning with higher accuracy than normal GPS. Both are methods described in 3GPP, but can be applied not only to the third generation (CDMA) but also to the second generation mobile communication.

尚、２つめの"OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival:測定到達時間差法) network positioning method"においては、基地局間の同期装置により、基地局が同期していることが前提になっているが、文献４には、基地局にＧＰＳ受信機を備え、ＵＴＣ（協定世界時）情報と移動体通信基地局の位置情報を、基地局が、移動局に送信して移動局が識別符号を付した移動局情報が返送してくるまでの時間を利用して移動局の位置を求める発明が開示されている。   In the second “OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival) network positioning method”, it is assumed that the base station is synchronized by the synchronization device between the base stations. In Reference 4, the base station has a GPS receiver, and the base station transmits the UTC (Coordinated Universal Time) information and the position information of the mobile communication base station to the mobile station, and the mobile station adds an identification code. An invention for obtaining the position of a mobile station using the time until the mobile station information is returned is disclosed.

特開2002-40121号公報（図１）Japanese Patent Laid-Open No. 2002-40121 (FIG. 1) 特表2003-533927号公報（図３）Special Table 2003-533927 Publication (Figure 3) 特開2001-250183号公報（図１）Japanese Patent Laid-Open No. 2001-250183 (FIG. 1) 特開平10-48322号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-48322

"OTDOA network positioning method"は、移動局における複数基地局の電波受信の位相差を元に、端末位置を測定するもので、基地局間の同期装置により、基地局が同期していることが前提になっている。現在のW-CDMAネットワークは基地局間が同期しておらず、新規に基地局間同期装置を設置する必要があり、基地局間同期装置を設置しても、OTDOAのために基地局間の相対的なタイミング差を求めるのは、複雑になるため、システムの効率を低減させてしまう。OTDOAの前提である、基地局間が同期していなければならない、という問題を解決する発明を開示したのが特許文献２であるが、この方法は、移動局、基地局それぞれの受信時に、マルチパスタイミングを選択した場合、移動局の位置検出精度が極端に悪くなる、という問題を解決していない。   The "OTDOA network positioning method" measures the terminal position based on the phase difference of radio wave reception of multiple base stations in a mobile station. The base station is assumed to be synchronized by a synchronization device between base stations. It has become. The current W-CDMA network does not synchronize between base stations, and it is necessary to install a new inter-base station synchronization device. Finding the relative timing difference is complicated and reduces the efficiency of the system. Patent Document 2 discloses an invention that solves the problem that base stations must be synchronized, which is a premise of OTDOA. When path timing is selected, the problem that the position detection accuracy of the mobile station is extremely deteriorated is not solved.

更に、特許文献４は、ＧＰＳ受信機から得られたＵＴＣに基地局が同期している。また基地局から移動局の往復時間を元に位置を算出することから、移動局での処理時間等の考慮はなされていない。   Furthermore, in Patent Document 4, the base station is synchronized with UTC obtained from a GPS receiver. Further, since the position is calculated based on the round trip time from the base station to the mobile station, the processing time in the mobile station is not taken into consideration.

そこで、4つ以上のGPS衛星からの受信情報を元に端末の位置を測定する、"Network Assisted GPS positioning method"の特定精度（数ｍ）と同等の精度を維持しつつ上記課題を解決し得る移動局の位置検出方法及びその移動局、基地局、位置検出装置を得ることを目的とする。   Therefore, the above problem can be solved while maintaining the accuracy equivalent to the specific accuracy (several meters) of “Network Assisted GPS positioning method”, which measures the position of the terminal based on information received from four or more GPS satellites. It is an object of the present invention to obtain a mobile station position detection method, a mobile station, a base station, and a position detection apparatus.

この発明に係る移動局の位置検出方法は、各基地局間においての非同期の基準クロックを有する基地局制御回路が、ＧＰＳ受信データから基準時との差である時計補正データを求めて位置検出装置に送信するステップと、
移動局から位置測位の要求があった場合に、すくなくとも３つ以上の前記各基地局が、前記位置検出装置の指令に基づいて移動局に対して測距信号を送信するステップと、
前記移動局は、受信した前記測距信号に対してＡ／Ｄ変換した後、特定の符号を用いて拡散変調を行った移動局受信データを生成するステップと、
前記位置検出装置は、受信した前記移動局受信データに対して特定の符号を用いて逆拡散を行い、前記逆拡散された前記移動局受信データを用いて前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を算出するステップと、
前記位置検出装置は、前記前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いて前記移動局の測位結果を求め、前記移動局に前記測位結果を送信するステップとを備えたものである。 According to the mobile station position detection method of the present invention, a base station control circuit having an asynchronous reference clock between base stations obtains clock correction data which is a difference from a reference time from GPS reception data, and a position detection device Sending to
When there is a request for positioning from a mobile station, at least three of each of the base stations transmits a ranging signal to the mobile station based on a command from the position detection device; and
The mobile station performs A / D conversion on the received ranging signal, and then generates mobile station reception data subjected to spread modulation using a specific code;
The position detection device performs despreading on the received mobile station reception data using a specific code, and uses the despread mobile station reception data to transmit the distance measurement signal from the time of transmission of the ranging signal. Calculating the time until the station arrives;
The position detection device includes a step of obtaining a positioning result of the mobile station using a time from the transmission of the ranging signal to the arrival of the mobile station, and transmitting the positioning result to the mobile station. It is a thing.

この発明に係る移動局の位置検出方法は、各基地局間においての非同期の基準クロックを有する基地局制御回路が、ＧＰＳ受信データから基準時との差である時計補正データを求めて位置検出装置に送信するステップと、
移動局から位置測位の要求があった場合に、すくなくとも３つ以上の前記各基地局が、前記位置検出装置の指令に基づいて移動局に対して測距信号を送信するステップと、
前記移動局は、受信した前記測距信号に対してＡ／Ｄ変換した後、特定の符号を用いて拡散変調を行った移動局受信データを生成するステップと、
前記位置検出装置は、受信した前記移動局受信データに対して特定の符号を用いて逆拡散を行い、前記逆拡散された前記移動局受信データを用いて前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を算出するステップと、
前記位置検出装置は、前記前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いて前記移動局の測位結果を求め、前記移動局に前記測位結果を送信するステップとを備えたことで、互いに非同期の基準クロックを有する基地局においても同期をとることができるとともに、各基地局間と移動局との距離の測定をより正確に行うことができる。 According to the mobile station position detection method of the present invention, a base station control circuit having an asynchronous reference clock between base stations obtains clock correction data which is a difference from a reference time from GPS reception data, and a position detection device Sending to
When there is a request for positioning from a mobile station, at least three of each of the base stations transmits a ranging signal to the mobile station based on a command from the position detection device; and
The mobile station performs A / D conversion on the received ranging signal, and then generates mobile station reception data subjected to spread modulation using a specific code;
The position detection device performs despreading on the received mobile station reception data using a specific code, and uses the despread mobile station reception data to transmit the distance measurement signal from the time of transmission of the ranging signal. Calculating the time until the station arrives;
The position detection device includes a step of obtaining a positioning result of the mobile station using a time from the transmission of the ranging signal to the arrival of the mobile station, and transmitting the positioning result to the mobile station. As a result, the base stations having the reference clocks that are asynchronous with each other can be synchronized, and the distance between the base stations and the mobile station can be measured more accurately.

実施の形態１．
この発明の実施の形態１である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステム構成を示すブロック図である。 Embodiment 1 FIG.
It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the mobile communication network which implement | achieves the position detection method of the mobile station which is Embodiment 1 of this invention.

図１に示す移動体通信ネットワークのシステムは、位置検出装置１０、基地局２１〜２４、移動局３０から構成される。位置検出装置１０は、測距信号を出力する測距信号出力手段１０ａ、時計補正データを要求するとともに、基地局２１〜２４から返信された時計補正データを記憶する時計補正データ管理手段１０ｂ、逆拡散手段１０ｃ、位置測位手段１０ｄ及び各々の信号の基地局２１〜２４とのやり取りを行う入出力手段１０ｅ、電離層、対流圏等の影響を考慮した補正情報、例えばＤＧＰＳ補正情報やＦＫＰ（面補正）のＧＰＳ補正情報といった補正情報をＧＰＳ受信機ネットワーク網などから入手するＧＰＳ補正情報入手手段１０ｆとから構成されている。   The mobile communication network system shown in FIG. 1 includes a position detection device 10, base stations 21 to 24, and a mobile station 30. The position detection device 10 includes a distance measurement signal output means 10a for outputting a distance measurement signal, a clock correction data management means 10b for requesting clock correction data and storing clock correction data returned from the base stations 21 to 24, and vice versa. Correction information considering the influence of the diffusion means 10c, the positioning means 10d and the input / output means 10e for exchanging each signal with the base stations 21 to 24, ionosphere, troposphere, etc., for example, DGPS correction information and FKP (surface correction) GPS correction information obtaining means 10f for obtaining correction information such as GPS correction information from a GPS receiver network or the like.

基地局２１はＧＰＳアンテナ２１ａ、ＧＰＳアンテナに入力された受信信号に対して、所定の処理をおこなうＧＰＳ受信機２１ｂ及び、位置測定装置１０及び移動局３０との各々の信号の中継の制御を行う基地局制御回路２１ｃを備えている。尚、図示していないが、基地局２２〜２４においても同様の構成を備えており、基地局自体は図に示した４つのみに限られない。   The base station 21 controls the GPS antenna 21a, the GPS receiver 21b that performs predetermined processing on the received signal input to the GPS antenna, and the relay of each signal with the position measuring device 10 and the mobile station 30. A base station control circuit 21c is provided. Although not shown, the base stations 22 to 24 have the same configuration, and the base stations themselves are not limited to the four shown in the figure.

移動局３０は、少なくとも、送受信用アンテナ３０ａ、受信信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器３０ｂ及び、移動局の端末識別番号の付加、及び所定の符号を用いて拡散変調して移動局受信データを生成し、基地局２１〜２４へ送信させる制御回路３０ｃから構成されている。   The mobile station 30 includes at least a transmission / reception antenna 30a, an A / D converter 30b that performs A / D conversion on a received signal, addition of a terminal identification number of the mobile station, and spread modulation using a predetermined code to perform mobile modulation The control circuit 30c is configured to generate reception data and transmit it to the base stations 21 to 24.

次に移動局位置検出方法について説明する。
図２は、この発明の実施の形態１である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステムにおける移動局の測位を行うフローチャートである。 Next, the mobile station position detection method will be described.
FIG. 2 is a flowchart for performing positioning of the mobile station in the mobile communication network system that implements the mobile station position detection method according to the first embodiment of the present invention.

まず、Ｓ１０１〜Ｓ１０５では、Ｗ−ＣＤＭＡ方式において非同期である各基地局の基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃの各々について、ＧＰＳ受信信号を用いて、基準時と基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃとのクロック基準の差である時計補正データを生成する過程を示している。また、Ｓ１０６〜Ｓ１１１については、移動局３０からの位置測位があった場合に移動局３０の位置測位を行う過程を示している。   First, in S101 to S105, for each of the base station control circuits 21c to 24c of each base station that is asynchronous in the W-CDMA system, a clock between the reference time and the base station control circuits 21c to 24c is obtained using a GPS reception signal. A process of generating clock correction data, which is a difference in reference, is shown. Further, S106 to S111 show a process of performing the position measurement of the mobile station 30 when there is a position measurement from the mobile station 30.

まず、時計データを生成する過程について図２をメインに図１も用いて説明する。
Ｓ１０１において、位置検出装置１０内の時計補正データ管理手段１０ｂは、基地局２１〜２４の各々に対して時計補正データ要求を生成し、Ｓ１０２において、時計補正データ管理手段１０ｂが、入出力手段１０ｅに基地局２１〜２４に対して時計補正データ要求を送信させる。
尚、実際は、この時点では基地局２１〜２４に限定したものではなく、多数の基地局が存在するため、時計補正データ管理手段１０ｂは、基地局全体に対して、スケジューリングを組んで順次時計補正データの要求を送信することになる。 First, a process of generating clock data will be described with reference to FIG. 2 mainly using FIG.
In S101, the clock correction data management unit 10b in the position detection apparatus 10 generates a clock correction data request for each of the base stations 21 to 24. In S102, the clock correction data management unit 10b receives the input / output unit 10e. Transmits a clock correction data request to the base stations 21 to 24.
Actually, the base station is not limited to the base stations 21 to 24 at this time, and there are a large number of base stations. Therefore, the clock correction data management means 10b sequentially sets the clock correction for the entire base station by scheduling. A request for data will be sent.

Ｓ１０３において、基地局２１〜２４内の基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃが、時計補正データ要求を受信すると、ＧＰＳ受信データから得られる基準時と基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃの基準クロックとの差分である時計補正データを生成する。基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃは、ＧＰＳアンテナ２１ａ〜２４ａを経由して受信したＧＰＳ受信データと時計補正データとを、位置検出装置１０に送信する。尚、ＧＰＳ受信データには、擬似距離のデータが含まれている。
尚、基準時は、ＵＴＣ（世界標準時）またはＧＰＳ時である。
位置検出装置１０は、入出力手段１０ｅを経由して受信したＧＰＳ受信データと時計補正データとを時計補正データ管理手段１０ｂに入力する。時計補正データ管理手段１０ｂは、ＧＰＳ受信データから基準時を抽出して記憶するとともに、各基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃの時計補正データを記憶する。 In S103, when the base station control circuits 21c to 24c in the base stations 21 to 24 receive the clock correction data request, the difference between the reference time obtained from the GPS reception data and the reference clock of the base station control circuits 21c to 24c is obtained. Some clock correction data is generated. The base station control circuits 21 c to 24 c transmit the GPS reception data and the clock correction data received via the GPS antennas 21 a to 24 a to the position detection device 10. The GPS reception data includes pseudo distance data.
The reference time is UTC (world standard time) or GPS time.
The position detection apparatus 10 inputs GPS reception data and clock correction data received via the input / output unit 10e to the clock correction data management unit 10b. The clock correction data management means 10b extracts and stores the reference time from the GPS reception data, and stores the clock correction data of the base station control circuits 21c to 24c.

Ｓ１０４において、位置検出装置１０は、ＧＰＳネットワーク等からＧＰＳ補正情報入手手段１０ｆによって電離層、対流圏等の影響を考慮した補正情報、例えばＤＧＰＳ補正情報やＦＫＰ（面補正）のＧＰＳ補正情報といった補正情報を入手し、ＧＰＳ補正情報を生成する。
Ｓ１０５において、位置検出装置１０は、ＧＰＳ補正情報を基地局２１〜２４に送信する。基地局２１〜２４内のＧＰＳ受信機２１ｂ〜２４ｂは、各々受信したＧＰＳ補正情報に基づいて、電離層、対流圏等の影響に対する補正を行う。Ｓ１０４〜Ｓ１０５によって、基地局の位置、時刻について、より正確な基準位置、時刻を維持することができ、後に位置計測される移動局３０の位置精度の向上を図ることができる。 In S104, the position detection apparatus 10 receives correction information such as DGPS correction information and GPS correction information of FKP (surface correction), taking into account the influence of the ionosphere, troposphere, and the like by the GPS correction information acquisition unit 10f from the GPS network or the like. Obtain and generate GPS correction information.
In S105, the position detection device 10 transmits GPS correction information to the base stations 21 to 24. The GPS receivers 21b to 24b in the base stations 21 to 24 correct the influence of the ionosphere, the troposphere, and the like based on the received GPS correction information. Through S104 to S105, more accurate reference position and time can be maintained for the position and time of the base station, and the position accuracy of the mobile station 30 whose position is measured later can be improved.

位置検出装置１０は定期的に時計補正データ要求を基地局２１〜２４に送信し、基地局２１〜２４は、ＧＰＳアンテナ２１ａ〜２４ａを経由して受信したＧＰＳ受信データを、基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃを経由して定期的にＧＰＳ受信データを送信することで、Ｓ１０１〜ｓ１０３またはＳ１０５を繰り返す。したがって定期的に、各々の基地局２１〜２４に対する時計補正データを常に正しい値に維持することができる。   The position detection apparatus 10 periodically transmits a clock correction data request to the base stations 21 to 24, and the base stations 21 to 24 use the GPS reception data received via the GPS antennas 21a to 24a as the base station control circuit 21c. Steps S101 to S103 or S105 are repeated by periodically transmitting GPS reception data via ˜24c. Therefore, the clock correction data for each of the base stations 21 to 24 can be maintained at a correct value regularly.

次に、移動局３０の位置測位を行う過程について図２をメインに図１も用いて説明する。
Ｓ１０６において、移動局３０が移動局の位置測位の要求を出した場合、基地局２１〜２４のいずれかを経由して受信した位置検出装置１０の測距信号出力手段１０ａは、基地局２１〜２４は移動局３０に対して測距信号を送信するように指示する。これをうけて基地局２１〜２４内の基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃは、移動局３０に対して測距信号を送信する。基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃから送信される測距信号には、各々の基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃが送信する時間情報が含まれていると共に、後述する、拡散変調及び逆拡散処理によって移動局３０までの到達時間が検出されるような規則性のある信号となっている。 Next, the process of positioning the mobile station 30 will be described with reference to FIG.
In S106, when the mobile station 30 issues a request for positioning of the mobile station, the ranging signal output means 10a of the position detection device 10 received via any of the base stations 21 to 24 receives the base station 21 to 24 instructs the mobile station 30 to transmit a ranging signal. In response, the base station control circuits 21 c to 24 c in the base stations 21 to 24 transmit ranging signals to the mobile station 30. The distance measurement signals transmitted from the base station control circuits 21c to 24c include time information transmitted from the respective base station control circuits 21c to 24c, and the mobile station is subjected to spreading modulation and despreading processing, which will be described later. The signal has regularity such that arrival times up to 30 are detected.

Ｓ１０７において、移動局３０は、受信した測距信号について、まず、Ａ／Ｄ変換する。そして、移動局３０は、デジタル化された測距信号に対して、端末識別番号を付加する。さらに、移動局３０は、デジタル化され、端末識別番号が付加された測距信号に対して、特定の符号を用いて拡散変調を行う。拡散変調が行われることで、拡散変調された移動局受信データを生成される。   In S107, the mobile station 30 first A / D-converts the received ranging signal. Then, the mobile station 30 adds a terminal identification number to the digitized ranging signal. Further, the mobile station 30 performs spread modulation using a specific code on the ranging signal that is digitized and to which the terminal identification number is added. By performing spread modulation, spread-modulated mobile station reception data is generated.

Ｓ１０８において、移動局３０は、移動局受信データを基地局２１〜２４のすくなくともいずれが一つを経由して位置検出装置１０に送信する。   In S108, the mobile station 30 transmits the mobile station reception data to the position detection apparatus 10 via at least one of the base stations 21 to 24.

Ｓ１０９において、位置検出装置１０は、まず、拡散変調された移動局受信データを入力手段１０ｅを経由して逆拡散手段１０ｃに入力させる。逆拡散手段１０ｃは、拡散変調された移動局受信データに対して、端末識別番号を取得すると共に、特定の符号を用いて逆拡散を行うことにより、測距信号が移動局３０に到達してすぐに生成される移動局受信データから移動局３０に到達した時間を示すピークを生成する。   In S109, the position detection device 10 first causes the spread-modulated mobile station reception data to be input to the despreading means 10c via the input means 10e. The despreading means 10c obtains the terminal identification number for the spread-modulated mobile station reception data and performs despreading using a specific code so that the ranging signal reaches the mobile station 30. A peak indicating the time of arrival at the mobile station 30 is generated from the mobile station reception data generated immediately.

また、このピークはマルチパス等により、真の時間より遅れた時間で複数生成され、真の時間に対して、誤差を含むこととなる。逆拡散手段１０ｃは、マルチパスによるものを除去するために、例えば、ピークの閾値レベルを上げたり、ピークの立ち上りと立ち下りのエッジを検出し、その中間の時間を真の時間とする。また、逆拡散手段１０ｃは、他の方法もとることができる。   Further, a plurality of peaks are generated at a time delayed from the true time by multipath or the like, and an error is included with respect to the true time. The despreading means 10c, for example, raises the threshold level of the peak, detects the rising and falling edges of the peak, and sets the intermediate time as the true time in order to remove the multipath. Further, the despreading means 10c can take other methods.

これら工程によって、逆拡散手段１０ｃが、マルチパス成分を除去し、基地局２１〜２４が移動局３０に向かって送信した測距信号の送信した時間と、移動局が受信した時間とから、逆拡散手段１０ｃが基地局２１〜２４から移動局３０に到達するまでの時間を算出することができる。また、拡散変調された移動局受信データをそのまま基地局２１〜２４を経由して位置検出装置１０の逆拡散手段１０ｃが入力して処理することで、拡散変調された分、１ｂｉｔあたりの時間が短くなるため、移動局３０が受信した時間をより正確に検出することができる。   By these steps, the despreading means 10c removes the multipath component, and from the time when the ranging signal transmitted from the base stations 21 to 24 toward the mobile station 30 and the time received by the mobile station are reversed. The time until the spreading means 10c reaches the mobile station 30 from the base stations 21 to 24 can be calculated. In addition, the spread-modulated mobile station reception data is input as it is through the base stations 21 to 24 and processed by the despreading means 10c of the position detecting device 10, so that the time per bit is equivalent to the spread modulation. Since the time becomes shorter, the time received by the mobile station 30 can be detected more accurately.

また、基地局２１〜２４から移動局３０に到達するまでの時間と、時計補正データ、ＧＰＳ受信データとから位置測位手段１０ｄが移動局３０の位置測位の算出を行う。位置測位方法については後述する。   Further, the position positioning means 10d calculates the position positioning of the mobile station 30 from the time until it reaches the mobile station 30 from the base stations 21 to 24, the clock correction data, and the GPS reception data. The position positioning method will be described later.

Ｓ１１０において、位置検出装置１０の位置測位手段１０ｄは、位置測位結果を基地局２１〜２４のいずれかを経由して移動局３０に測位結果を送信する。
Ｓ１１１において、移動局３０が移動局３０が持つ画面等に測位結果を表示する。 In S110, the position positioning unit 10d of the position detection device 10 transmits the position measurement result to the mobile station 30 via any one of the base stations 21 to 24.
In S111, the mobile station 30 displays the positioning result on a screen or the like that the mobile station 30 has.

次に、時計補正データの算出方法及び位置測位方法について説明する。
図３は、図２におけるＳ１０９の移動局測位の理論式を用いて理論的に説明したブロック図である。 Next, a clock correction data calculation method and position positioning method will be described.
FIG. 3 is a block diagram theoretically explained by using the mobile station positioning theoretical formula of S109 in FIG.

まず、（１）擬似距離観測方程式は、ＧＰＳ受信データから得られる擬似距離について誤差要因等について分解した擬似距離観測方程式である。ρｋ １は、ＧＰＳ受信データから得られた擬似距離、ｒｋ １は真の擬似距離、ｃは光速、δｔ１は基地局制御回路２１ｃについての時計補正データ、δｔｋは衛星時刻の誤差、δｏｋ １は衛星軌道誤差、δＩｋ １電離層誤差、δＴｋ １対流圏誤差、εはランダムノイズである。また下文字の数字は基地局２１〜２４の下一桁を示している。 First, (1) the pseudorange observation equation is a pseudorange observation equation obtained by decomposing an error factor and the like with respect to a pseudorange obtained from GPS reception data. ρ k 1 is a pseudorange obtained from GPS reception data, r k 1 is a true pseudorange, c is the speed of light, δt 1 is clock correction data for the base station control circuit 21c, δt k is an error in satellite time, δo k 1 is a satellite orbit error, δI k 1 ionospheric error, δT k 1 troposphere error, and ε is random noise. Moreover, the number of the lower letter has shown the last one digit of the base stations 21-24.

このうち、衛星時刻の誤差、εはランダムノイズの誤差は小さく、位置測位計算をした際の影響は１ｍ以下程度であるのに対し、衛星軌道誤差、電離層誤差、対流圏誤差は加算すると位置測位計算をした際の影響は２０ｍ程度となり、無視できないものである。   Of these, the error of satellite time, ε, the error of random noise is small, and the effect of positioning calculation is about 1m or less, while satellite orbit error, ionosphere error, and tropospheric error are added to calculate positioning The effect of doing is about 20m and cannot be ignored.

次に、位置測位手段１０ｄは、基地局２１〜２４のＧＰＳ受信データから得られる擬似距離について基地局２１の擬似距離を基準として差分をとる。それが（２）観測値の１重差分である。   Next, the position positioning unit 10d calculates a difference with respect to the pseudo distance obtained from the GPS reception data of the base stations 21 to 24 using the pseudo distance of the base station 21 as a reference. That is (2) the single difference of the observed values.

Δρｋ １２は、基地局２１と基地局２２のＧＰＳ受信データから得られた擬似距離差分、Δｒｋ １２は、基地局２１と基地局２２の真の擬似距離差分、δｔ１２は、基地局制御回路２１ｃと基地局制御回路２２ｃとの時計補正データ差分（クロック誤差差分）、δε１２は、基地局２１と基地局２２のＧＰＳ受信データのランダムノイズ差である。尚、他の下文字の数字の並びかたは、上記説明した、基地局２１と基地局２２の場合と同様の規則性を持っている。 Δρ k 12 is a pseudo-range difference obtained from GPS reception data of the base station 21 and the base station 22, Δr k 12 is a true pseudo-range difference between the base station 21 and the base station 22, and δt 12 is base station control. A clock correction data difference (clock error difference) δε 12 between the circuit 21 c and the base station control circuit 22 c is a random noise difference between the GPS reception data of the base station 21 and the base station 22. The other lower-order numbers are arranged in the same manner as the base station 21 and the base station 22 described above.

（１）（２）式の比較から分かるように衛星時刻の誤差成分、衛星軌道誤差成分、電離層誤差成分、対流圏誤差成分がなくなっている。衛星軌道誤差成分、電離層誤差成分、対流圏誤差成分がなくなるのは、衛星から見た場合の各基地局２１〜２４は近いところにあるため、衛星軌道誤差成分、電離層誤差成分、対流圏誤差成分はみな同じとみてよいからである。   (1) As can be seen from the comparison of equations (2), the satellite time error component, satellite orbit error component, ionosphere error component, and troposphere error component are eliminated. The satellite orbit error component, ionosphere error component, and troposphere error component disappear because each base station 21 to 24 is close to the satellite, so the satellite orbit error component, ionosphere error component, and troposphere error component are not considered. This is because they can be regarded as the same.

そして、（２）式についてδｔ１２を求めるように展開すると（３）基地局２１〜２４の時計補正データ誤差が算出される。ここで、Δρｋ １２は基地局２１と基地局２２のＧＰＳ受信データから得られた擬似距離差分であるから求めることができ、各基地局２１〜２４の位置をＧＰＳ系の座標等で位置測位手段１０ｄが記憶しておく、またはその情報を取得できる状態にしておけば、衛星の軌道の理論値もわかることから、Δｒｋ １２も算出することができる。即ち、δｔ１２を位置測位手段は算出することができる。 Then, when the expression (2) is expanded so as to obtain δt 12 , (3) the clock correction data error of the base stations 21 to 24 is calculated. Here, Δρ k 12 can be obtained because it is a pseudo-range difference obtained from the GPS reception data of the base station 21 and the base station 22, and the position of each base station 21 to 24 is determined by the GPS system coordinates or the like. If the means 10d memorizes or obtains the information, the theoretical value of the orbit of the satellite can be known, so that Δr k 12 can also be calculated. In other words, the position measuring unit can calculate δt 12 .

つぎに、基地局２１〜２４から移動局までの距離である（４）基地局測位における観測方程式をしめす。
ｄ１は、基地局２１から移動局３０までの測定系誤差を含む測定時間から算出された距離、ｔｕは移動局が測距信号を受信した時間、ｔ１は基地局２１が測距信号を送信した時間、ｔは移動局３０の受信時の真の時間（基準時）、δｔｕは移動局の処理時間による誤差、τ１は、真の伝送時間、また下文字の数字は基地局２１〜２４の下一桁を示している。 Next, an observation equation in (4) base station positioning, which is the distance from the base stations 21 to 24 to the mobile station, is shown.
d 1 is a distance calculated from a measurement time including a measurement system error from the base station 21 to the mobile station 30, t u is a time at which the mobile station receives the ranging signal, and t 1 is a ranging signal from the base station 21. time that sent the, t is the true time upon reception of the mobile station 30 (reference time), .DELTA.t u is the error due to the processing time of the mobile station, tau 1 is true transmission time, also the numbers under the character base station The last digit of 21-24 is shown.

基地局２１から移動局３０までの測定系誤差を含む測定時間から算出された距離ｄ１の場合について説明すると、ｔｕは、ｔすなわち移動局３０の受信時の真の時間（基準時）に移動局のＡ/Ｄ変換や、拡散変調等を行った際の処理時間による誤差δｔｕが加算されている。また、基地局２１が測距信号を送信した時間ｔ１は、ｔすなわち移動局３０の受信時の真の時間（基準時）から正しい伝送時間を引いて、基地局制御回路２１ｃについての時計補正データδｔ１が加算されたものである。 Referring to the case from the base station 21 of the measurement system distance calculated from the measured time including the error d1 to the mobile station 30, t u movement, the t namely true time upon reception of the mobile station 30 (time reference) a / D conversion and the station, the error .DELTA.t u is summed by the processing time when performing spread modulation or the like. In addition, the time t 1 when the base station 21 transmits the ranging signal is a clock correction for the base station control circuit 21c by subtracting the correct transmission time from t, that is, the true time (reference time) when the mobile station 30 is received. Data δt 1 is added.

これを考慮して式展開すると、ｄ１は、移動局３０の受信時の真の時間（基準時）ｔ項が消えて、真の伝送時間τ１と拡散変調等を行った際の処理時間による誤差δｔｕ、基地局制御回路２１ｃについての時計補正データδｔ１がのこる。 When formulas are developed in consideration of this, d 1 is the processing time when the true time (reference time) t at the time of reception by the mobile station 30 disappears and the true transmission time τ 1 and spread modulation are performed. Error δt u due to the above, and clock correction data δt 1 for the base station control circuit 21c remains.

よって（４）式についてｄ１に対するｄ２の差分Δｄ１２をとると（５）移動局３０の位置に関する連立方程式が示される。すると、拡散変調等を行った際の処理時間による誤差δｔｕ成分が消去される。τ１２は、基地局２１から移動局３０までの真の伝送時間τ１と、基地局２１から移動局３０までの真の伝送時間τ２との時間差となる。
すると、Δｄ１２は測定によって得られる値であり、前述する通り、δｔ１２も求めることができるものである。すなわちτ１２を求めることができる。 Therefore, taking the difference Δd 12 of d 2 with respect to d 1 in equation (4), (5) simultaneous equations relating to the position of the mobile station 30 are shown. Then, the error .DELTA.t u component is eliminated by the processing time when performing spread modulation or the like. τ 12 is a time difference between the true transmission time τ 1 from the base station 21 to the mobile station 30 and the true transmission time τ 2 from the base station 21 to the mobile station 30.
Then, Δd 12 is a value obtained by measurement, and as described above, δt 12 can also be obtained. That is, τ 12 can be obtained.

すなわち、ｃτ１２は、基地局２１から移動局３０までの真の距離と基地局２２から移動局３０までの真の距離差となり、これが、ｃτ１３、ｃτ１４とあることから、基地局２１と基地局２２との距離差、基地局２１と基地局２３との距離差、基地局２１と基地局２４との距離差から各々形成される双曲線の交点によって、真の移動局３０までの位置１点を求めることができる。 That is, cτ 12 is a true distance difference from the base station 21 to the mobile station 30 and a true distance from the base station 22 to the mobile station 30, which is cτ 13 and cτ 14. The position 1 to the true mobile station 30 is determined by the distance difference between the base station 22, the distance difference between the base station 21 and the base station 23, and the hyperbolic intersection formed by the distance difference between the base station 21 and the base station 24. Points can be determined.

尚、上記説明では、基地局４つを用いて説明したが、移動局３０が基地局と３つしか通信可能な状態とならない状態であっても、双曲線の交点を求めることは可能である。実際の運用状は３つでも実害とはならない。
また、移動局３０が基地局と３つと通信可能な状態において双曲線の交点を用いて移動局の位置を推定する方法は、"3GPP"（3rd Generation Partnership Project）の規格書における”ＴＳ２５．３０５Ｖ３．９．０”の第９章に”ＯＴＤＯＡ（Ｏｂｓｅｒｖｅｄ Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ） ｍｅｔｈｏｄ”に記載されている内容と同一となる。 In the above description, four base stations are used. However, even when the mobile station 30 is in a state where only three mobile stations 30 can communicate with the base station, it is possible to obtain the intersection of hyperbolic curves. Even three actual operational statuses do not cause any harm.
A method for estimating the position of a mobile station using the intersection of hyperbolic curves in a state where the mobile station 30 can communicate with three base stations is described in “TS25.305V3.3” in the standard of “3GPP” (3rd Generation Partnership Project). This is the same as that described in “OTDOA (Observed Time Difference Of Arrivation) method” in Chapter 9 of “9.0”.

したがって、各基地局２１〜２４間においての非同期の基準クロックを有する基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃが、ＧＰＳ受信データから基準時との差である時計補正データを求めて位置検出装置１０に送信するステップと、
移動局３０から位置測位の要求があった場合に、すくなくとも３つ以上の各基地局２１〜２４が、位置検出装置１０の指令に基づいて移動局３０に対して測距信号を送信するステップと、
移動局３０は、受信した前記測距信号に対してＡ／Ｄ変換した後、特定の符号を用いて拡散変調を行った移動局受信データを生成するステップと、
位置検出装置１０は、受信した前記移動局受信データに対して特定の符号を用いて逆拡散を行い、前記逆拡散された前記移動局受信データを用いて前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を算出するステップと、
位置検出装置１０は、前記前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いて移動局３０の測位結果を求め、移動局３０に前記測位結果を送信するステップとを備えたことで、互いに非同期の基準クロックを有する基地局３０においても同期をとるのと同じ効果をえることができるとともに、各基地局２１〜２４間と移動局３０との距離の測定をより正確に行うことができる。 Therefore, the base station control circuits 21c to 24c having an asynchronous reference clock between the base stations 21 to 24 obtain clock correction data that is a difference from the reference time from the GPS reception data and transmit it to the position detection device 10. Steps,
A step in which at least three base stations 21 to 24 transmit ranging signals to the mobile station 30 based on a command from the position detection device 10 when there is a request for position measurement from the mobile station 30; ,
The mobile station 30 performs A / D conversion on the received ranging signal, and then generates mobile station reception data subjected to spread modulation using a specific code;
The position detection device 10 performs despreading on the received mobile station reception data using a specific code, and uses the despread mobile station reception data to transmit the distance measurement signal from the time of transmission of the ranging signal. Calculating the time until the station arrives;
The position detection device 10 includes a step of obtaining a positioning result of the mobile station 30 using a time from the transmission of the ranging signal to the arrival of the mobile station, and transmitting the positioning result to the mobile station 30. As a result, the same effect can be obtained in the base stations 30 having the asynchronous reference clocks, and the distance between the base stations 21 to 24 and the mobile station 30 can be measured more accurately. It can be carried out.

実施の形態２．
実施の形態１では、図１におけるＧＰＳ補正情報を特に有効に利用していなかったが、本実施の形態においては、有効活用する場合について説明する。図、符号等については実施の形態１と同様である。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the GPS correction information in FIG. 1 is not particularly effectively used. In the present embodiment, a case where the GPS correction information is effectively used will be described. The diagrams, symbols, and the like are the same as those in the first embodiment.

図１におけるＧＰＳ補正情報入手手段は、電離層、対流圏等の影響を考慮したＧＰＳ補正情報を生成する。図３の（１）擬似距離観測方程式について検討すると、２０ｍ程度の誤差を生むδｏｋ １は衛星軌道誤差、δＩｋ １電離層誤差、δＴｋ １対流圏誤差をＧＰＳ補正情報によって消すことができる。つまり、ＧＰＳ補正データを（１）擬似距離観測方程式に代入することで、比較的誤差の小さい衛星時刻誤差やランダムノイズ誤差を除けば、大きな誤差要因は、時計補正データδｔ１のみとなり、これは基地局制御回路２１ｃ〜２４ｃの方で求めている。したがって、真の擬似距離ｒｋ １も予め基地局２１の位置として求めておけば算出可能であるから、δｔ１の値を算出できる。従って直接（４）基地局測位における観測方程式に、δｔ１の値を代入して直接ｄ１の値を求めることができ、移動局３０の位置を求めることができる。誤差δｔｕについては、移動局３０から基地局２１〜２４へ送信する際に情報として含めておけばよい。また、ない場合であっても（５）式へ導入すれば、実施の形態１と同様に移動局３０の位置を求めることができる。 The GPS correction information acquisition unit in FIG. 1 generates GPS correction information that takes into account the influence of the ionosphere, troposphere, and the like. Examining the pseudorange observation equation (1) in FIG. 3, δo k 1 producing an error of about 20 m can eliminate the satellite orbit error, δI k 1 ionospheric error, and δT k 1 tropospheric error by the GPS correction information. In other words, by substituting the GPS correction data into the (1) pseudorange observation equation, except for satellite time errors and random noise errors with relatively small errors, the major error factor is only the clock correction data δt 1 , It is determined by the base station control circuits 21c to 24c. Therefore, since the true pseudo distance r k 1 can be calculated by obtaining the position of the base station 21 in advance, the value of δt 1 can be calculated. Therefore, the value of d 1 can be directly obtained by directly substituting the value of δt 1 into the observation equation in (4) base station positioning, and the position of the mobile station 30 can be obtained. The error .DELTA.t u, it is sufficient to include the information when transmitting from the mobile station 30 to base station 21 to 24. Even if it is not, if it is introduced into the equation (5), the position of the mobile station 30 can be obtained as in the first embodiment.

したがって、実施の形態２においては、実施の形態１に対して、ＧＰＳ補正情報を使用することで、位置検出装置１０における算出をより簡単に行うことができる。   Therefore, in the second embodiment, the calculation in the position detection device 10 can be performed more easily by using the GPS correction information as compared with the first embodiment.

実施の形態３．
実施の形態３では、実施の形態１や２における、移動局３０にもＧＰＳ受信機能を有した場合について説明する。尚、特に指示のない場合は、図、符号等については実施の形態１と同様である。 Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, a case where the mobile station 30 in the first and second embodiments also has a GPS reception function will be described. Unless otherwise specified, the drawings, symbols, and the like are the same as those in the first embodiment.

図４は、この発明の実施の形態３である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステム構成を示すブロック図である。
実施の形態１の図１に対して、移動局３０に移動局ＧＰＳアンテナ３０ｄと擬似距離情報を含む移動局ＧＰＳ受信データ生成する移動局ＧＰＳ受信機３０ｅを備えている。尚、移動局ＧＰＳ受信機３０ｅ自身は、得られた擬似距離の情報から位置の計算はしない。 FIG. 4 is a block diagram showing a system configuration of a mobile communication network for realizing the mobile station position detection method according to the third embodiment of the present invention.
As compared with FIG. 1 of the first embodiment, the mobile station 30 includes a mobile station GPS antenna 30d and a mobile station GPS receiver 30e that generates mobile station GPS reception data including pseudorange information. The mobile station GPS receiver 30e itself does not calculate the position from the obtained pseudo distance information.

図５は、この発明の実施の形態３である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステムにおける移動局の測位を行うフローチャートである。
Ｓ２０１〜Ｓ２０７までは実施の形態１における図２のＳ１０１からＳ１０７と同じであるので説明を省略する。 FIG. 5 is a flowchart for performing positioning of a mobile station in a mobile communication network system that implements the mobile station position detection method according to the third embodiment of the present invention.
Steps S201 to S207 are the same as steps S101 to S107 in FIG.

Ｓ２０８において、移動局３０は、移動局受信データを基地局２１〜２４の少なくともいずれか１つを経由して位置検出装置１０に送信すると共に、移動局ＧＰＳアンテナ３０ｄから受信し、移動局ＧＰＳ受信機３０ｅにて生成した移動局ＧＰＳ受信データも、制御回路３０ｃを経由し、基地局２１〜２４の少なくともいずれか１つを経由して位置検出装置１０に送信する。   In S208, the mobile station 30 transmits the mobile station reception data to the position detection device 10 via at least one of the base stations 21 to 24, and receives the mobile station GPS data from the mobile station GPS antenna 30d. The mobile station GPS reception data generated by the machine 30e is also transmitted to the position detection device 10 via the control circuit 30c and via at least one of the base stations 21 to 24.

Ｓ２０９において、位置検出装置１０は、実施の形態１と同様、拡散変調された移動局受信データを入力手段１０ｅを経由して逆拡散手段１０ｃに入力させる。逆拡散手段１０ｃは、実施の形態１の場合と同様に、基地局２１〜２４が移動局３０に向かって送信した測距信号の送信した時間と、移動局が受信した時間とから、逆拡散手段１０ｃが基地局２１〜２４から移動局３０に到達するまでの時間を算出する。   In S209, as in the first embodiment, the position detection apparatus 10 causes the mobile station reception data subjected to spread modulation to be input to the despreading means 10c via the input means 10e. Similarly to the case of the first embodiment, the despreading means 10c performs despreading based on the transmission time of the ranging signal transmitted from the base stations 21 to 24 toward the mobile station 30 and the time received by the mobile station. Time until the means 10c reaches the mobile station 30 from the base stations 21 to 24 is calculated.

また、基地局２１〜２４から移動局３０に到達するまでの時間と、時計補正データ、ＧＰＳ受信データ、及び移動局ＧＰＳ受信データとから位置測位手段１０ｄが移動局３０の位置測位の算出を行う。位置測位方法については実施の形態１及び２の場合と同様である。
但し、本実施の携帯においては、基地局２１〜２４から移動局３０に到達するまでの時間と、時計補正データ、基地局２１〜２４のＧＰＳ受信データ、を用いて位置を求める手法と、移動局３０の移動局ＧＰＳ受信データを用いて位置を求める手法と二つを備えることとなる。すなわち実施の形態３における位置測位手段１０ｄはＧＰＳ測位の機能を有することとなる。 Further, the position positioning means 10d calculates the position positioning of the mobile station 30 from the time until it reaches the mobile station 30 from the base stations 21 to 24, the clock correction data, the GPS reception data, and the mobile station GPS reception data. . The positioning method is the same as in the first and second embodiments.
However, in this embodiment, the time until the mobile station 30 is reached from the base stations 21 to 24, the time correction data, the GPS reception data of the base stations 21 to 24, the position is obtained, A method for obtaining a position using mobile station GPS reception data of the station 30 and two are provided. That is, the position positioning means 10d in the third embodiment has a GPS positioning function.

したがって、移動局３０を捉えている基地局の数や移動局ＧＰＳ受信データの受信状況、マルチパスの可能性等に応じて、この二つの移動局位置測位結果を使い分け測位結果を生成することができる。
例えば、例えば、移動局ＧＰＳ受信データのなかに、ＧＰＳ衛星からの信号が４つ以上ある場合は、移動局ＧＰＳ受信データを用いてＤＧＰＳの位置測位として計算することができるため、移動局ＧＰＳ受信データの位置測位結果を用いることができる。 Therefore, according to the number of base stations capturing the mobile station 30, the reception status of the mobile station GPS reception data, the possibility of multipath, etc., it is possible to generate a positioning result using these two mobile station position positioning results. it can.
For example, when there are four or more signals from GPS satellites in the mobile station GPS reception data, the mobile station GPS reception data can be calculated as the DGPS position measurement using the mobile station GPS reception data. Data positioning results can be used.

移動局ＧＰＳ受信データのなかに、ＧＰＳ衛星からの信号が３つ以下場合は、位置測位手段１０ｄが求めた、移動局ＧＰＳ受信デ−タからもとめた位置測位結果と、基地局２１〜２４から移動局３０に到達するまでの時間と、時計補正データ、ＧＰＳ受信データからもとめた位置測位結果とを突き合わせて、より精度の高いと推定される結果を真の測位結果として生成することができるし、双方とも、マルチパス等の影響で位置測定結果が複数表れた場合に、双方の測位結果が重複してうるものを真の位置測位結果として生成することもできる。   If there are three or less signals from GPS satellites in the mobile station GPS reception data, the position positioning result obtained from the mobile station GPS reception data obtained by the position positioning means 10d and the base stations 21 to 24 By comparing the time until the mobile station 30 is reached with the position correction result obtained from the clock correction data and the GPS reception data, a result that is estimated to be more accurate can be generated as a true positioning result. In both cases, when a plurality of position measurement results appear due to the influence of multipath or the like, it is also possible to generate a true position positioning result that can be obtained by overlapping both positioning results.

移動局ＧＰＳ受信データのなかに、ＧＰＳ衛星からの信号がない場合は、基地局２１〜２４から移動局３０に到達するまでの時間と、時計補正データ、ＧＰＳ受信データからもとめた位置測位結果のみを真の位置測位結果として生成することができる。   When there is no signal from the GPS satellite in the mobile station GPS reception data, only the time until the mobile station 30 is reached from the base stations 21 to 24, the position correction result obtained from the clock correction data and the GPS reception data. Can be generated as a true positioning result.

Ｓ２１０において、位置検出装置１０の位置測位手段１０ｄは、位置測位結果を基地局２１〜２４のいずれかを経由して移動局３０に測位結果を送信する。
Ｓ２１１において、移動局３０が移動局３０が持つ画面等に測位結果を表示する。 In S210, the position positioning unit 10d of the position detection apparatus 10 transmits the position measurement result to the mobile station 30 via any one of the base stations 21 to 24.
In S211, the mobile station 30 displays the positioning result on a screen or the like that the mobile station 30 has.

したがって、実施の形態３においては、実施の形態１に対して、移動局ＧＰＳ受信データを利用して位置測位を行うことで、より正確な位置測位結果を提供することができる。 尚、本実施の形態の内容の特に記載していない部分については、"3GPP"（3rd Generation Partnership Project）の規格書における”ＴＳ２５．３３１Ｖ３．１５．０”の第８．６．７．１９章に記載されたＵＥ−ａｓｓｉｓｔｅｄの処理内容と同一となる。   Therefore, in the third embodiment, a more accurate position measurement result can be provided by performing position positioning using the mobile station GPS reception data as compared with the first embodiment. Note that the part of the contents of the present embodiment that is not particularly described is Chapter 8.6.7.19 of “TS25.331V3.15.0” in the standard document of “3GPP” (3rd Generation Partnership Project). This is the same as the processing content of UE-assisted described in.

実施の形態４.
実施の形態４では、位置検出装置１０の位置測位手段１０ｄが、移動局ＧＰＳ受信データと、拡散された移動局受信データを用いて測位を行う場合について説明する。尚、本実施の形態においては、図、符号等については実施の形態３と同様である。 Embodiment 4.
In the fourth embodiment, a case will be described in which the positioning unit 10d of the position detection device 10 performs positioning using mobile station GPS reception data and spread mobile station reception data. In the present embodiment, the drawings, symbols, and the like are the same as those in the third embodiment.

実施の形態３では、Ｓ２０９において、移動局ＧＰＳ受信データを用いた測位結果と、ＧＰＳ受信データを用いた測位結果との突合せを行い、適した結果を選択するようにした。
すなわち、実施の形態４では、移動局ＧＰＳ受信機３０ｅが、受信した移動局ＧＰＳ受信データが持つ測位できる衛星と、移動局３０が受信した測距信号に含まれる経由した基地局２１〜２４との中から、移動局ＧＰＳ受信データ及び拡散された移動局受信データを受信した位置検出装置１０の位置測位手段１０ｅが、すくなくとも４つの組を用いて測位計算することで、移動局３０の高精度測位演算を行ってもよい。
なぜなら、基地局２１〜２４は、予めその位置は把握されており、経由した拡散された移動局受信データはいわば、経由した基地局２１〜２４からの距離である。単純な例として、経由した基地局が２、移動局ＧＰＳ受信データから得られるＧＰＳ衛星の数が２の場合、２つの基地局の距離差から得られる線と、２つのＧＰＳ衛星の擬似距離差によって得えられる線との交点を移動局３０の位置として測位することも可能である。 In the third embodiment, in S209, the positioning result using the mobile station GPS reception data is compared with the positioning result using the GPS reception data, and an appropriate result is selected.
That is, in the fourth embodiment, the mobile station GPS receiver 30e includes the satellites that can be measured by the received mobile station GPS reception data, and the base stations 21 to 24 that are included in the ranging signals received by the mobile station 30. The position positioning means 10e of the position detection device 10 that has received the mobile station GPS reception data and the spread mobile station reception data from among the mobile station 30 performs positioning calculation using at least four sets, so that the high accuracy of the mobile station 30 can be obtained. You may perform positioning calculation.
This is because the positions of the base stations 21 to 24 are grasped in advance, and the spread mobile station reception data that is passed is the distance from the base stations 21 to 24 that are passed. As a simple example, when the number of base stations passed through is 2 and the number of GPS satellites obtained from mobile station GPS reception data is 2, a line obtained from the distance difference between the two base stations and the pseudo-range difference between the two GPS satellites It is also possible to measure the intersection point with the line obtained by the above as the position of the mobile station 30.

したがって、移動局ＧＰＳ受信機３０ｅが、受信した移動局ＧＰＳ受信データが持つ測位できる衛星と、移動局３０が受信した測距信号に含まれる経由した基地局２１〜２４との中から、移動局ＧＰＳ受信データ及び拡散された移動局受信データを受信した位置検出装置１０の位置測位手段１０ｅが、すくなくとも４つの組を用いて測位計算することで、高精度測位を行うことができる。   Therefore, the mobile station GPS receiver 30e can determine whether the mobile station GPS received data includes the satellite that can be positioned, and the base stations 21 to 24 that are included in the ranging signals received by the mobile station 30. The position positioning means 10e of the position detecting device 10 that has received the GPS reception data and the spread mobile station reception data can perform high-accuracy positioning by performing positioning calculation using at least four sets.

実施の形態５.
実施の形態１〜４においては、特に基地局の選定方法については言及していなかった。しかし、移動局に対して、横１列に並んだ基地局を選ぶ場合と、四方を囲んだ基地局とを選ぶのでは、移動局を中心にして４方の基地局を選ぶ方が位置精度が向上する。
そこで、実施の形態５では、実施の形態１、２における基地局２１〜２４を選択する際、位置精度を向上させる基地局の選定を行う場合について説明する。尚、特に限定のない場合は、図、符号等については実施の形態１及び２と同様である。
他の方法も考えられるが、例えば、以下の手順で行う
（１）最初に選択した基地局により、位置検出装置１０は、移動体３０の位置を算出する(疎測位)。即ち、図２におけるＳ１０１〜ｓ１０９までを行う。
（２）疎測位した移動体３０の位置を中心にして、位置測位手段１０ｄは、疎測位した移動体３０の位置を中心として４方を囲むような位置にある基地局２１〜２４を選ぶ。
（３）選んだ基地局２１〜２４に対して、位置検出装置１０は、測距信号を送信するよう指令を出す。即ち図２におけるＳ１０６を行う。
（４）移動体３０は、選んだ基地局２１〜２４からの測距信号を受信すると、図２におけるＳ１０７〜ｓ１０８と同じ処理を行う。
（５）位置検出装置１０の位置検出手段１０ｄは、移動体３０からの拡散された移動局受信データを用いて、再測位する（精測位）。そして、その測位結果を移動局３０に送信し、移動局３０が画面等を通じて表示する。すなわち、図２におけるＳ１１９〜Ｓ１１１と同じ処理を行う。 Embodiment 5.
In the first to fourth embodiments, no particular reference has been made to the base station selection method. However, when selecting a base station arranged in a horizontal row for a mobile station and selecting a base station that surrounds four sides, it is better to select four base stations centered on the mobile station. Will improve.
Therefore, in the fifth embodiment, a case will be described in which, when selecting the base stations 21 to 24 in the first and second embodiments, a base station that improves the position accuracy is selected. If there is no particular limitation, the drawings, symbols, and the like are the same as those in the first and second embodiments.
Although other methods are conceivable, for example, the following procedure is performed. (1) The position detection device 10 calculates the position of the moving body 30 (sparse positioning) by the first selected base station. That is, S101 to s109 in FIG.
(2) Centering on the position of the sparsely positioned mobile body 30, the position positioning means 10 d selects the base stations 21 to 24 that are in positions surrounding the four sides with the position of the sparsely positioned mobile body 30 as the center.
(3) The position detection device 10 issues a command to transmit a ranging signal to the selected base stations 21 to 24. That is, S106 in FIG. 2 is performed.
(4) Upon receiving the ranging signals from the selected base stations 21 to 24, the mobile unit 30 performs the same processing as S107 to S108 in FIG.
(5) The position detection unit 10d of the position detection device 10 performs re-positioning (precise positioning) using the spread mobile station reception data from the moving body 30. Then, the positioning result is transmitted to the mobile station 30, and the mobile station 30 displays it through a screen or the like. That is, the same processing as S119 to S111 in FIG. 2 is performed.

従って、位置検出装置１０は、一度粗測位を行った後に、その測位結果に基づいて四方を囲んだ基地局となるよう、基地局２１〜２４を選定し、精測位を行うことで、より精度の高い測位結果を得ることができる。   Accordingly, the position detection device 10 performs the precise positioning by performing the rough positioning once by selecting the base stations 21 to 24 so that the base station surrounds the four sides based on the positioning result. High positioning results can be obtained.

この発明の実施の形態１である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the mobile communication network which implement | achieves the position detection method of the mobile station which is Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステムにおける移動局の測位を行うフローチャートである。It is a flowchart which performs the positioning of the mobile station in the system of the mobile communication network which implement | achieves the position detection method of the mobile station which is Embodiment 1 of this invention. 図２におけるＳ１０９の移動局測位の理論式を用いて理論的に説明したブロック図である。It is the block diagram theoretically demonstrated using the theoretical formula of the mobile station positioning of S109 in FIG. この発明の実施の形態３である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the mobile communication network which implement | achieves the position detection method of the mobile station which is Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態３である移動局の位置検出方法を実現する移動体通信ネットワークのシステムにおける移動局の測位を行うフローチャートである。It is a flowchart which performs the positioning of the mobile station in the system of the mobile communication network which implement | achieves the position detection method of the mobile station which is Embodiment 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 位置検出装置、１０ａ 測距信号出力手段、１０ｂ、時計補正データ管理手段、１０ｃ 逆拡散手段、１０ｄ 位置測位手段 、１０ｅ 入出力手段、１０ｆ ＧＰＳ補正情報入手手段、２１〜２４ 基地局、２１ａ〜２４ａ ＧＰＳアンテナ、２１ｂ〜２４ｂ ＧＰＳ受信器、２１ｃ〜２４ｃ 基地局制御手段、３０ 移動局、３０ａ 送受信用アンテナ ３０ｂ Ａ／Ｄ変換器、３０ｃ 制御回路、３０ｄ 移動局ＧＰＳアンテナ、３０ｅ 移動局ＧＰＳ受信機。   10 position detection device, 10a ranging signal output means, 10b, clock correction data management means, 10c despreading means, 10d position positioning means, 10e input / output means, 10f GPS correction information obtaining means, 21-24 base station, 21a ~ 24a GPS antenna, 21b-24b GPS receiver, 21c-24c base station control means, 30 mobile station, 30a transmission / reception antenna 30b A / D converter, 30c control circuit, 30d mobile station GPS antenna, 30e mobile station GPS receiver .

Claims (17)

各基地局間においての非同期の基準クロックを有する基地局制御回路が、ＧＰＳ受信データから基準時刻との差である時計補正データを求めて位置検出装置に送信するステップと、
移動局から位置測位の要求があった場合に、すくなくとも３つ以上の前記各基地局が、前記位置検出装置の指令に基づいて前記移動局に対して測距信号を送信するステップと、
前記移動局は、受信した前記測距信号に対してＡ／Ｄ変換した後、特定の符号を用いて拡散変調を行った移動局受信データを生成するステップと、
前記位置検出装置は、受信した前記移動局受信データに対して特定の符号を用いて逆拡散を行い、前記逆拡散された前記移動局受信データを用いて前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を算出するステップと、
前記位置検出装置は、前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いて前記移動局の測位結果を求め、前記移動局に前記測位結果を送信するステップとを有することを特徴とする移動局の位置検出方法。 A base station control circuit having an asynchronous reference clock between the base stations obtains clock correction data that is a difference from the reference time from the GPS reception data and transmits it to the position detection device;
When there is a request for positioning from a mobile station, at least three of each of the base stations transmits a ranging signal to the mobile station based on a command from the position detecting device;
The mobile station performs A / D conversion on the received ranging signal, and then generates mobile station reception data subjected to spread modulation using a specific code;
The position detection device performs despreading on the received mobile station reception data using a specific code, and uses the despread mobile station reception data to transmit the distance measurement signal from the time of transmission of the ranging signal. Calculating the time until the station arrives;
The position detecting device has a step of obtaining a positioning result of the mobile station using a time from the transmission of the ranging signal to the arrival of the mobile station, and transmitting the positioning result to the mobile station. A method for detecting a position of a mobile station. 各基地局間においての非同期の基準クロックを有する基地局制御回路が、ＧＰＳ受信データから擬似距離の情報を含むＧＰＳ受信データを前記位置検出装置に送信するステップと、
移動局から位置測位の要求があった場合に、すくなくとも３つ以上の前記各基地局が、前記位置検出装置の指令に基づいて前記移動局に対して測距信号を送信するステップと、
前記移動局は、受信した前記測距信号に対してＡ／Ｄ変換した後、特定の符号を用いて拡散変調を行った移動局受信データを生成するステップと、
前記位置検出装置は、受信した前記移動局受信データに対して特定の符号を用いて逆拡散を行い、前記逆拡散された前記移動局受信データを用いて前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を算出するステップと、
前記位置検出装置は、各基地局から得られた前記擬似距離の情報を含むＧＰＳ受信データについて、一つの基地局における擬似距離と他の基地局における擬似距離との差分である観測値の１重差分を求め、前記観測地の１重差分を用いて求めた前記各基地局間の時計補正データ差分を求めるステップと、前記時計補正データ差分と、前記前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いて前記移動局の測位結果を求め、前記移動局に前記測位結果を送信するステップとを有することを特徴とする移動局の位置検出方法。 A base station control circuit having an asynchronous reference clock between the base stations, transmitting GPS reception data including pseudo distance information from the GPS reception data to the position detection device;
When there is a request for positioning from a mobile station, at least three of each of the base stations transmits a ranging signal to the mobile station based on a command from the position detecting device;
The mobile station performs A / D conversion on the received ranging signal, and then generates mobile station reception data subjected to spread modulation using a specific code;
The position detection device performs despreading on the received mobile station reception data using a specific code, and uses the despread mobile station reception data to transmit the distance measurement signal from the time of transmission of the ranging signal. Calculating the time until the station arrives;
For the GPS reception data including the pseudo-range information obtained from each base station, the position detection device uses a single observation value that is a difference between a pseudo-range at one base station and a pseudo-range at another base station. Obtaining a difference, obtaining a clock correction data difference between the base stations obtained by using a single difference of the observation location, the mobile station from the time of transmission of the clock correction data difference and the ranging signal And a step of obtaining a positioning result of the mobile station using a time until an incoming call of the mobile station and transmitting the positioning result to the mobile station. 請求項１または２における移動局の位置検出方法において、
前記位置検出装置は、ＧＰＳネットワーク等から電離層、対流圏等の影響を考慮した補正情報であるＧＰＳ補正情報を生成し、前記各基地局に送信するステップと、
前記各基地局内のＧＰＳ受信機が、受信した前記ＧＰＳ補正情報に基づいて補正を行うステップとを有することを特徴とする移動局の位置検出方法。 In the position detection method of the mobile station in Claim 1 or 2,
The position detecting device generates GPS correction information that is correction information considering the influence of the ionosphere, troposphere, and the like from a GPS network and the like, and transmits the corrected information to each base station;
A method of detecting a position of a mobile station, comprising: a GPS receiver in each base station performing correction based on the received GPS correction information. 請求項１または２における移動局の位置検出方法において、
前記移動局は、前記移動局に備えられた移動局ＧＰＳ受信機にて受信した移動局ＧＰＳ受信データを前記移動局受信データと共に、位置検出装置に送信するステップと、
前記位置検出装置は、受信した前記移動局ＧＰＳ受信データから前記移動局ＧＰＳ受信機が受信した衛星の数を算出するステップと、
前記位置検出装置は、受信できた衛星の数が４以上の場合は、前記移動局ＧＰＳ受信データに基づいて測位を行い、その結果を前記測位結果とするステップと、
前記位置検出装置は、受信できた衛星の数が３以下の場合は、前記移動局ＧＰＳ受信データに基づいて測位を行なった測位結果と、前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いて前記移動局の測位結果とからより精度の高い測位結果を前記測位結果とするステップと、
前記位置検出装置は、受信できた衛星の数が０の場合は、前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いて前記移動局の測位結果を前記測位結果とするステップとを有することを特徴とする移動局の位置検出方法。 In the position detection method of the mobile station in Claim 1 or 2,
The mobile station transmits the mobile station GPS reception data received by the mobile station GPS receiver included in the mobile station, together with the mobile station reception data, to a position detection device;
The position detection device calculates the number of satellites received by the mobile station GPS receiver from the received mobile station GPS reception data;
The position detection device, when the number of satellites that can be received is 4 or more, performs positioning based on the mobile station GPS reception data, the result as the positioning result,
When the number of satellites that can be received is 3 or less, the position detection device performs positioning based on the mobile station GPS reception data and when the mobile station arrives from the time when the ranging signal is transmitted. A step of setting a positioning result with higher accuracy from the positioning result of the mobile station using the time until the positioning result;
When the number of satellites that can be received is 0, the position detection device uses the time from the transmission of the ranging signal to the arrival of the mobile station as the positioning result of the mobile station. A position detection method for a mobile station. 各基地局間においての非同期の基準クロックを有する基地局制御回路が、ＧＰＳ受信データから基準時刻との差である時計補正データを求めて位置検出装置に送信する、または前記ＧＰＳ受信データから擬似距離の情報を含むＧＰＳ受信データを前記位置検出装置に送信するステップと、
移動局から位置測位の要求があった場合に、前記各基地局が、前記位置検出装置の指令に基づいて前記移動局に対して測距信号を送信するステップと、
前記移動局は、受信した前記測距信号に対してＡ／Ｄ変換した後、特定の符号を用いて拡散変調を行った移動局受信データを生成するステップと、
前記移動局は、前記移動局に備えられた移動局ＧＰＳ受信機にて受信した移動局ＧＰＳ受信データを前記移動局受信データと共に、位置検出装置に送信するステップと、
前記位置検出装置は、受信した前記移動局受信データに対して特定の符号を用いて逆拡散を行い、前記逆拡散された前記移動局受信データを用いて前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を算出するステップと、
前記位置検出装置は、受信した前記移動局ＧＰＳ受信データが持つ測位できる衛星と、移動局が受信した測距信号に含まれる経由した前記基地局との中から、あわせてすくなくとも４つの組を用いて測位結果を求め、前記移動局に前記測位結果を送信するステップとを有することを特徴とする移動局の位置検出方法。 A base station control circuit having an asynchronous reference clock between the base stations obtains clock correction data that is a difference from the reference time from the GPS reception data and transmits it to the position detection device, or a pseudo distance from the GPS reception data Transmitting GPS reception data including the information to the position detection device;
When there is a request for position measurement from a mobile station, each base station transmits a ranging signal to the mobile station based on a command from the position detection device;
The mobile station performs A / D conversion on the received ranging signal, and then generates mobile station reception data subjected to spread modulation using a specific code;
The mobile station transmits the mobile station GPS reception data received by the mobile station GPS receiver included in the mobile station, together with the mobile station reception data, to a position detection device;
The position detection device performs despreading on the received mobile station reception data using a specific code, and uses the despread mobile station reception data to transmit the distance measurement signal from the time of transmission of the ranging signal. Calculating the time until the station arrives;
The position detecting device uses at least four sets of a satellite that can be measured by the received GPS data of the mobile station and a base station that is included in a ranging signal received by the mobile station. And obtaining the positioning result and transmitting the positioning result to the mobile station. 各基地局間においての非同期の基準クロックを有する基地局制御回路が求めた、ＧＰＳ受信データから基準時との差である時計補正データを記憶する時計補正データ管理手段と、
移動局から位置測位の要求があった場合に、すくなくとも３つ以上の前記各基地局が、前記移動局に対して送信する測距信号を前記各基地局に対して指令信号を送信する測距信号出力手段と、
前記移動局が受信した前記測距信号に対してＡ／Ｄ変換後、特定の符号を用いて拡散変調を行った移動局受信データを受信し、前記移動局受信データに対して特定の符号を用いて逆拡散を行い、逆拡散された前記移動局受信データを用いて前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を算出する逆拡散手段と、
前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いて前記移動局の測位結果を求める位置測位手段とを備えたことを特徴とする位置検出装置。 Clock correction data management means for storing clock correction data, which is a difference between the GPS reception data and the reference time, obtained by a base station control circuit having an asynchronous reference clock between the base stations;
Ranging in which at least three or more of each of the base stations transmits a ranging signal to be transmitted to the mobile station and a command signal to each of the base stations when a positioning request is received from the mobile station Signal output means;
After the A / D conversion is performed on the ranging signal received by the mobile station, the mobile station reception data subjected to spread modulation using a specific code is received, and the specific code is applied to the mobile station reception data. Using despreading, and using the mobile station reception data that has been despread, despreading means for calculating the time from transmission of the ranging signal to arrival of the mobile station;
A position detecting device comprising position measuring means for obtaining a positioning result of the mobile station using a time from transmission of the ranging signal to arrival of the mobile station. 移動局から位置測位の要求があった場合に、すくなくとも３つ以上の前記各基地局が、前記移動局に対して送信する測距信号を前記各基地局に対して指令信号を送信する測距信号出力手段と、
前記移動局が受信した前記測距信号に対してＡ／Ｄ変換後、特定の符号を用いて拡散変調を行った移動局受信データを受信し、前記移動局受信データに対して特定の符号を用いて逆拡散を行い、前記逆拡散された前記移動局受信データを用いて前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を算出する逆拡散手段と、
位置測位手段は、前記各基地局から得られた前記擬似距離の情報を含むＧＰＳ受信データについて、一つの基地局における擬似距離と他の基地局における擬似距離との差分である観測値の１重差分を求め、前記観測地の１重差分を用いて求めた前記各基地局間の時計補正データ差分を求め、前記観測地の１重差分を用いて求めた前記各基地局間の時計補正データ差分を求めると共に、前記時計補正データ差分と、前記前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いて前記移動局の測位結果を求めることを特徴とする位置検出装置。 Ranging in which at least three or more of each of the base stations transmits a ranging signal to be transmitted to the mobile station and a command signal to each of the base stations when a positioning request is received from the mobile station Signal output means;
After the A / D conversion is performed on the ranging signal received by the mobile station, the mobile station reception data subjected to spread modulation using a specific code is received, and the specific code is applied to the mobile station reception data. Despreading means for calculating the time from transmission of the ranging signal to the arrival time of the mobile station using the despread mobile station reception data;
For the GPS reception data including the pseudo distance information obtained from each of the base stations, the position measuring means is a single observation value that is the difference between the pseudo distance in one base station and the pseudo distance in another base station. Obtaining a difference, obtaining a clock correction data difference between the base stations obtained using the single difference of the observation locations, and obtaining clock correction data between the base stations obtained using the single difference of the observation locations. A position detection apparatus characterized by obtaining a difference and obtaining a positioning result of the mobile station using the clock correction data difference and a time from transmission of the ranging signal to arrival of the mobile station. 請求項６または７における位置検出装置において、
前記逆拡散手段は、前記逆拡散された前記移動局受信データに含まれるマルチパス成分を除去した上で、前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を算出することを特徴とする位置検出装置。 The position detection device according to claim 6 or 7,
The despreading means calculates a time from transmission of the ranging signal to arrival of the mobile station after removing multipath components contained in the despread mobile station reception data. A position detection device. 請求項６または７における位置検出装置において、
ＧＰＳネットワーク等から電離層、対流圏等の影響を考慮した補正情報であるＧＰＳ補正情報を生成するＧＰＳ補正情報入手手段とを備えたことを特徴とする位置検出装置。 The position detection device according to claim 6 or 7,
A position detection apparatus comprising: GPS correction information acquisition means for generating GPS correction information, which is correction information taking into account the influence of the ionosphere, troposphere, etc. from a GPS network or the like. 請求項６または７における位置検出装置において、
位置測位手段は、受信した前記移動局ＧＰＳ受信データから前記移動局ＧＰＳ受信機が受信した衛星の数を算出した結果、
受信できた衛星の数が４以上の場合は、前記移動局ＧＰＳ受信データに基づいて測位を行い、その結果を前記測位結果とし
受信できた衛星の数が３以下の場合は、前記移動局ＧＰＳ受信データに基づいて測位を行なった測位結果と、前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いて前記移動局の測位結果とからより精度の高い測位結果を前記測位結果とし、
受信できた衛星の数が０の場合は、前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いて前記移動局の測位結果を前記測位結果とすることを特徴とする位置検出装置。 The position detection device according to claim 6 or 7,
Position positioning means, as a result of calculating the number of satellites received by the mobile station GPS receiver from the received mobile station GPS received data,
When the number of satellites that can be received is 4 or more, positioning is performed based on the mobile station GPS reception data. When the number of satellites that can be received as the positioning result is 3 or less, the mobile station GPS From the positioning result obtained by positioning based on the received data and the positioning result of the mobile station using the time from the transmission of the ranging signal to the arrival time of the mobile station, the positioning result with higher accuracy is obtained. As a result,
When the number of satellites that can be received is 0, the positioning result of the mobile station is used as the positioning result by using the time from the transmission of the ranging signal to the arrival of the mobile station. Detection device. 移動局から位置測位の要求があった場合に、各基地局が、前記移動局に対して送信する測距信号を前記各基地局に対して指令信号を送信する測距信号出力手段と、
前記移動局が受信した前記測距信号に対してＡ／Ｄ変換後、特定の符号を用いて拡散変調を行った移動局受信データを受信し、前記移動局受信データに対して特定の符号を用いて逆拡散を行い、逆拡散された前記移動局受信データを用いて前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を算出する逆拡散手段と、
前記測距信号の送信時から前記移動局の着信時までの時間を用いると共に、受信した前記移動局ＧＰＳ受信データが持つ測位できる衛星と、移動局が受信した測距信号に含まれる経由した前記基地局との中から、あわせてすくなくとも４つの組を用いて前記移動局の測位結果を求める位置測位手段とを備えたことを特徴とする位置検出装置。 When there is a request for positioning from a mobile station, each base station transmits a ranging signal to be transmitted to the mobile station, and a ranging signal output means for transmitting a command signal to each base station;
After the A / D conversion is performed on the ranging signal received by the mobile station, the mobile station reception data subjected to spread modulation using a specific code is received, and the specific code is applied to the mobile station reception data. Using despreading, and using the mobile station reception data that has been despread, despreading means for calculating the time from transmission of the ranging signal to arrival of the mobile station;
Using the time from the transmission of the ranging signal to the arrival time of the mobile station, the satellite that can be measured by the received GPS data of the mobile station and the distance signal included in the ranging signal received by the mobile station A position detecting device comprising position measuring means for obtaining a positioning result of the mobile station using at least four sets from a base station. すくなくとも３つ以上の前記各基地局から受信した測距信号を受信すると、受信した前記測距信号に対してＡ／Ｄ変換をおこなうＡ／Ｄ変換機と、
前記位置検出装置に位置測位の要求を行うと共に、前記Ａ／Ｄ変換された前記測距信号に対して、特定の符号を用いて拡散変調を行った移動局受信データを生成する制御回路と、前記移動局受信データに基づいて測位計算された測位結果を表示することを特徴とする移動局。 An A / D converter that performs A / D conversion on the received ranging signals when receiving ranging signals received from at least three of the base stations;
A control circuit that makes a request for position measurement to the position detection device, and generates mobile station reception data that is subjected to spread modulation using a specific code for the ranging signal that has been A / D converted; A mobile station characterized by displaying a positioning result calculated based on the mobile station reception data. 請求項１２における移動局において、
ＧＰＳ受信信号を受信する移動局ＧＰＳアンテナと、前記移動局ＧＰＳアンテナから受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動局ＧＰＳ受信データを生成する移動局ＧＰＳ受信機とを備えたことを特徴とする移動局。 The mobile station according to claim 12,
A mobile station comprising: a mobile station GPS antenna that receives a GPS reception signal; and a mobile station GPS receiver that generates mobile station GPS reception data based on the GPS signal received from the mobile station GPS antenna. . 衛星からの信号を受信するＧＰＳアンテナと、
前記信号に基づいて擬似距離の情報を含むＧＰＳ受信データを生成するＧＰＳ受信機と、各基地局間においての非同期の基準クロックを有し、ＧＰＳ受信データから基準時との差である時計補正データを求めて位置検出装置に送信する基地局制御回路とを有し、
前記基地局制御回路は、移動局からの位置測位要求を前記位置検出装置に転送し、前記位置検出装置からの指令に基づいて測距信号を前記移動局へと送信し、前記移動局からの前記逆拡散された前記移動局受信データを前記位置検出装置へと転送し、前記位置検出装置からの前記測位結果を前記移動局へと転送することを特徴とする基地局。 A GPS antenna for receiving signals from satellites;
A GPS receiver that generates GPS reception data including pseudo-range information based on the signal and an asynchronous reference clock between the base stations, and clock correction data that is the difference between the GPS reception data and the reference time And a base station control circuit for transmitting to the position detection device,
The base station control circuit transfers a positioning request from a mobile station to the position detection device, transmits a ranging signal to the mobile station based on a command from the position detection device, and receives a signal from the mobile station. A base station that transfers the despread mobile station reception data to the position detection device and transfers the positioning result from the position detection device to the mobile station. 衛星からの信号を受信するＧＰＳアンテナと、
前記信号に基づいて擬似距離の情報を含むＧＰＳ受信データを生成するＧＰＳ受信機と、各基地局間においての非同期の基準クロックを有し、ＧＰＳ受信データを前記位置検出装置に送信する基地局制御回路とを有し、
前記基地局制御回路は、移動局からの位置測位要求を前記位置検出装置に転送し、前記位置検出装置からの指令に基づいて測距信号を前記移動局へと送信し、前記移動局からの前記逆拡散された前記移動局受信データを前記位置検出装置へと転送し、前記位置検出装置からの前記測位結果を前記移動局へと転送することを特徴とする基地局。 A GPS antenna for receiving signals from satellites;
A base station control that has a GPS receiver that generates GPS reception data including pseudorange information based on the signal and an asynchronous reference clock between the base stations, and transmits the GPS reception data to the position detection device Circuit and
The base station control circuit transfers a positioning request from a mobile station to the position detection device, transmits a ranging signal to the mobile station based on a command from the position detection device, and receives a signal from the mobile station. A base station that transfers the despread mobile station reception data to the position detection device and transfers the positioning result from the position detection device to the mobile station. 請求項１４または１５における基地局において、
前記基地局内のＧＰＳ受信機が、受信した前記ＧＰＳ補正情報に基づいて補正を行うことを特徴とする基地局。 In the base station according to claim 14 or 15,
A base station, wherein a GPS receiver in the base station performs correction based on the received GPS correction information. 請求項１または２における移動局の位置検出方法において、
前記位置測位手段が、移動体の前記測位結果を中心として４方を囲むような位置にある基地局を選び、前記選んだ基地局に対して、測距信号を送信するよう指令を出し、前記移動体の位置の再測位を行うステップとを有することを特徴とする移動局の位置検出方法。 In the position detection method of the mobile station in Claim 1 or 2,
The positioning means selects a base station that is in a position that surrounds the four sides centering on the positioning result of the mobile body, and issues a command to transmit a ranging signal to the selected base station, And a step of re-positioning the position of the mobile body.
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