无线通信系统及检测无线电移动式电台位置的方法和系统技术方案

一种在无线电通信中检测无线电移动式电台位置的方法，它能准确而简单地找到移动式电台的位置。在测量点处，移动式电台测量来自多个基站的接收的无线电强度大小，并把测量结果通过基站传送给控制电台。控制电台通过神经网络根据在多个测量点上的测量结果和测量点的位置学习接收的无线电强度大小与移动式电台位置之间的关系。接着，当移动式电台把在任意点处测得的接收的无线电强度大小传送给控制电台时，控制电台根据学习获得的关系估计产生该测量结果的移动式电台的位置。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测载有无线的无线电通信移动式电台的人或物位置的移动式电台位置检测方法和系统以及基于这种系统的无线电通信系统，它们能高度准确地检测移动式电台的位置。在诸如便携式无线电话系统和个人手提电话系统(PHS)等无线通信领域中，接收端的无线电波强度(电场强度)大小随离基站的距离而变化。这意味着在移动式电台侧检测从多个基站接收的无线电波的强度大小可以检测移动式电台的位置，即，载有移动式电台的人或物的位置。然而，在诸如现有的便携式电话和PHS的无线电通信系统中，如果由多个无线电区域构成服务区，则对移动式电台目前位置的说明被限制在较宽的区域内，该区域为接受该移动式电台位置登记的基站的无线电区域范围(通常的呼叫区域的范围由多个无线电区域组成，包括接受位置登记的基站的无线电区域)。为了准确地检测移动式电台的位置，在例如日本未审查专利公报No.2-44929所公开的“移动式电台位置检测方法”中运用了多个基站的无线电区域彼此重叠的情况，根据移动式电台从多个基站接收的无级电强度大小和每个基站无线电区域内的电场强度分布图，把移动式电台的目前位置规定在比一个基站的无线电区域更小的区域内。下面参照图20概述在日本未审专利公报No.20-44929中所揭示的位置检测方法的一般方案。如图20所示，引入了这种现有的移动式电台位置检测方法的无线电通信系统包含分别具有无线电区域2805、2806、2807的基站2802、2803、2804；存在于这些区域内的移动式电台2801；负责控制基站之间或者基站与有线网络之间通信的移动通信控制电台2808以及根据通过移动通信控制电台2808可得到的信息来检测移动式电台2801位置的位置信息中心2809。位置信息中心2809由收集关于各基站2802、2803、2804接收无线电强度的信息的位置信息发送和接收单元2810与表示各无线电区域2805、2806、2807的电场强度分布的电场强度分布图2811组成。移动式电台2801位于多个基站2802、2803、2804的无线电区域2805、2806、2807彼此重叠的点上，因此它可以接收从基站2802、2803、2804发射的无线电波。如果移动式电台2801不是处于与某一具体基站连接通信状态，则移动式电台2801能接收从这些基站2802、2803、2804的无线电信号(例如，包括基站标识符的信息，该信息通过控制信道间隙发射)。当接收到从基站2802、2803、2804发射的无线电信号时，移动式电台2801测量这些无线电信号的强度大小，并通过基站2802、2803、2804之一把接收的各基站2802、2803、2804的无线电强度与基站标识符一起发射给移动通信控制电台2808。移动通信控制电台2808把从移动式电台2801来的接收到基站2802、2803、2804的无线电强度传送到位置信息中心2809的位置信息发输和接收单元2810。位置信息中心2810存储了事先制作的表示所有基站的无线电区域的电场强度分布的电场强度分布图2811，移动通信控制电台2808以场强等值线(counter)的形式进行管理。在位置信息发送和接收单元2810中，根据基站2802、2803、2804的电场强度分布图2811，画出对应于移动式电台2810从基站2802、2803、2804接收的无线电强度大小的场强等值线，获得各场强等值线彼此相交的区域。该区域是一个作为移动式电台存在位置而检测的地点。因此，日本未审专利公报No.2-44929所揭示的位置检测方法可以在比基站的无线电区域更小的范围内指出移动式电台的位置，从而实现高准确度的位置检测。然而，为应用日本未审专利公报No.2-44929中所描述的位置检测方法，必需事先已知构成服务区域的基站电场强度分布图。通常，有些基站的电场强度分布受到在其无线电区域内存在的各种障碍物或者反射物(道路、房屋、建筑物以及露天的其它物体和室内的地板、屋顶、隔墙等)的影响，很难从基站的无线电波特征来预测这种电场强度分布图，因此，需要用场强计或者类似的仪器来进行更详细的测量，以得到每个基站的电场强度分布图。事实上，例如，在Nakamure，Akazawa，Oka和Mizutori撰写的发表在《NTT R&D》1995年No.9(第44卷)上的文献名称为“PHS终端布置”的图4中，已经示出了一种室内PHS基站的电场强度分布。参见该图，显然这种PHS电场强度分布在室内呈现出极其复杂的结构。因此，为了改进这种方法的位置检测准确度，需要通过测量获得更准确的电场强度分布图。然而，对所有基站进行电场强度分布测量要花费极大的劳力。因而，如果考虑到得到电场强度分布图需要极大的劳力，则比一个基站的无线电区域更高准确度地测量移动式电台的位置几乎不可能或者极其困难。而且，为了消除上述问题，电子信息通信科学协会秋季会议(1993)的一份报告B-269“基于接收的电平信息的检测移动式电台位置的研究”提出了一种方法，用移动式电台从多个基站的接收无线电强度大小的映射表以比一个基站的无线电区域更小的范围指出移动式电台的目前位置，并利用多个基站的无线电区域彼此重叠的情况来指出移动式电台的位置(X，Y)。下面参照图21来描述这种位置检测方法。对于位置检测的基本数据，在服务区内的一些点上测量从多个基站接收的无线电强度大小，把测量点的位置(X，Y)以及从其接收的来自基站BS1、BS2、BS3、BS4和BS5的无线电强度大小(E1、E2、E3、E4和E5)彼此对应，且事先存储在中央处理部分的数据库中。在检测移动式电台位置时，把从多个基站接收的无线电强度大小(E1’、E2’、E3’、E4’和E5’)传送给中央处理部分，用中央处理部分的数据库中存储的无线电强度大小检查出最接近的无线电强度大小，来估计移动式电台的位置(X’、Y’)。因此，在“基于接收的电平信息的检测移动式电台位置的研究”的报告中描述的位置检测方法可以在比一个基站的无线电区域更小的范围内估计移动式电台的位置。然而，这种位置检测方法存在一个问题，即由于是以在位置数据库中检索最接近的接收无线电强度数据的方式来估计位置的，所以估计得到的位置限于实际测量点。另外，通常，在室内以楼层或者室号、在室外以建筑物或者本身的地区名称来识别一地点，而在许多情况下用坐标来识别是不方便的。因此，在用离散值来表示位置检测时，则认为这种位置检测方法应当是这样的，即例如，事先准备室号与坐标之间的对应关系，并把移动式电台的估计位置转换成室号。然而，按照室号估计的位置与相对于室与室之间的边界附近估计的位置有很大的不同，因此，即使根据接收的无线电强度大小来指出最接近的点，误差率仍然增加，所以了解位置检测的可信度仍会遇到困难。为了消除上述问题已经开发了本专利技术，因此，本专利技术的目的在于提供一种移动式电台位置检测方法，它能准确并简单地找到移动式电台的位置，提供位置检测的可信度，本专利技术还提供一种基于上述的移动式电台位置检测方法的无线电通信系统。在根据本专利技术的移动式电台位置检测方法中，移动式电台在测量点上测量从多个基站接收的无线电波(电场)强度大小，把测量结果通过一基站传送给控制电台，而控制电台利用神经网络根据在多个测量点的测量结果以及在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电通信系统内检测移动式电台位置的方法，该系统包括所述移动式电台、多个基站和控制电台，所述方法包含下列步骤： 使所述移动式电台把在一测量点测量来自所述多个基站的接收的无线电强度大小获得的测量结果通过所述基站传送给所述控制电台； 使所述控制电台通过神经网络根据在多个测量点处的所述测量结果以及所述测量点的位置数据，学习所述接收的无线电强度大小与所述移动式电台的关系； 使所述移动式电台把在任意点处测得的来自所述多个基站的接收的无线电强度大小的测量结果通过所述基站传送给控制电台；以及 使所述控制电台根据所述接收的无线电强度大小与通过学习获得的所述移动式电台的位置之间的关系，估计产生所述测量结果的所述移动式电台的位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杉浦雅贵，石桥弘义，金谷悦己，久保徹，山口一晃，岡夏树，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]