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JP7651790B2 - Radio station position estimation device, radio station position estimation system, and radio station position estimation method - Google Patents

Radio station position estimation device, radio station position estimation system, and radio station position estimation method Download PDF

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JP7651790B2
JP7651790B2 JP2021035888A JP2021035888A JP7651790B2 JP 7651790 B2 JP7651790 B2 JP 7651790B2 JP 2021035888 A JP2021035888 A JP 2021035888A JP 2021035888 A JP2021035888 A JP 2021035888A JP 7651790 B2 JP7651790 B2 JP 7651790B2
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Description

本発明は、無線通信システムにおける移動局となる無線局の位置を推定する無線局位置測定システムに係り、特に、無線信号から遅延プロファイルを測定し、無線局の位置を容易に推測できる無線局位置推定装置、無線局位置推定システム及び無線局位置推定方法に関する。 The present invention relates to a radio station position measurement system that estimates the position of a radio station that is a mobile station in a radio communication system, and in particular to a radio station position estimation device, radio station position estimation system, and radio station position estimation method that can measure a delay profile from a radio signal and easily estimate the position of a radio station.

[従来の技術]
従来、災害・事件現場等の緊急の状況において、消防、救急、自治体等の公共無線通信システムでは、音声を中心とした情報伝達が行われていた。
しかし、昨今の災害の状況を考慮すると、現場判断や対策を的確に実現するには、動画データを含む高度な情報収集が必要である。
[Prior Art]
Conventionally, in emergency situations such as disaster or crime scenes, public wireless communication systems used by fire departments, ambulances, local governments, and the like have primarily transmitted information via voice.
However, considering the recent disaster situation, advanced information gathering, including video data, is necessary to make accurate on-site judgments and take appropriate measures.

一般社団法人電波産業会(ARIB:Association of Radio Industries and Businesses)が策定した標準規格ARIB STD-T103では、200MHz帯広帯域移動無線通信を行う無線局の無線設備のうち、可搬型基地局と移動局の間の広帯域移動通信の物理層及びメディアアクセス制御層について規定している。
可搬型基地局は、電波法上の陸上移動局であるため、必要な場所へ柔軟に設置し、運用することが可能であり、災害現場・事件現場等の主に非常事態発生地域において、現場の映像を対策本部等へ伝送すること等が可能である。
ARIB STD-T103準拠の無線通信システムでは、基本的に1つの可搬型基地局と1つ又は複数の移動局で構成され、複数の移動局で構成される場合はスター型のネットワークトポロジが形成される。
The ARIB STD-T103 standard established by the Association of Radio Industries and Businesses (ARIB) specifies the physical layer and media access control layer of broadband mobile communications between portable base stations and mobile stations in the radio equipment of radio stations that perform 200 MHz band broadband mobile radio communications.
Because portable base stations are considered land mobile stations under the Radio Law, they can be flexibly installed and operated wherever necessary, and can transmit on-site video footage to emergency headquarters, etc., primarily in areas where emergencies such as disaster or crime scenes have occurred.
A wireless communication system conforming to ARIB STD-T103 is basically composed of one portable base station and one or more mobile stations, and when composed of multiple mobile stations, a star-type network topology is formed.

一方、ARIB STD-T119は、上記ARIB STD-T103が規定する200MHz帯広帯域移動無線通信を行う無線局の無線設備のうち、可搬型無線設備の物理層、メディアアクセス制御層及び無線ネットワーク制御層を規定したものであり、特に、想定される運用形態の一つである多段中継機能について規定している。
ARIB STD-T119準拠の無線通信システム(以降、WRAN[Wireless Regional Area Network]システム)は、無線ネットワーク制御用スケジューラ、可搬型基地局及び移動局で構成され、複数の移動局で構成される場合はツリー型(広義で直列接続とスター型も含む)のネットワークトポロジが形成される。
On the other hand, ARIB STD-T119 specifies the physical layer, media access control layer and radio network control layer of portable radio equipment of radio stations performing 200 MHz band wideband mobile radio communication specified in the above-mentioned ARIB STD-T103, and in particular specifies a multi-stage relay function, which is one of the assumed operation modes.
An ARIB STD-T119 compliant wireless communication system (hereinafter referred to as a WRAN [Wireless Regional Area Network] system) is composed of a wireless network control scheduler, a portable base station, and a mobile station. When composed of multiple mobile stations, a tree-type (broadly speaking, including serial connection and star-type) network topology is formed.

[従来のWRANシステム:図9]
従来のWRANシステムの概略について図9を参照しながら説明する。図9は、従来のWRANシステムの概略図である。
従来のWRANシステムは、図9に示すように、WRAN基地局1、WRAN移動局2-1、WRAN移動局2-2、WRAN移動局2-3から構成されている。ここで、WRAN基地局とWRAN移動局を総合して「無線局」と呼ぶことがある。
[Conventional WRAN system: Figure 9]
An outline of a conventional WRAN system will be described with reference to Fig. 9. Fig. 9 is a schematic diagram of a conventional WRAN system.
As shown in Fig. 9, a conventional WRAN system is composed of a WRAN base station 1, a WRAN mobile station 2-1, a WRAN mobile station 2-2, and a WRAN mobile station 2-3. Here, the WRAN base station and the WRAN mobile stations are sometimes collectively called "wireless stations."

図9において、WRAN基地局1にはWRAN移動局2-1とWRAN移動局2-2が接続している。また、WRAN移動局2-1にはWRAN移動局2-3が接続し、多段中継する構成となっている。
WRAN移動局2-1~WRAN移動局2-3は、移動する車両に搭載され、移動しながら無線通信する。
9, a WRAN mobile station 2-1 and a WRAN mobile station 2-2 are connected to a WRAN base station 1. A WRAN mobile station 2-3 is also connected to the WRAN mobile station 2-1, forming a multi-stage relay configuration.
The WRAN mobile stations 2-1 to 2-3 are mounted on moving vehicles and perform wireless communication while moving.

また、無線接続において、WRAN基地局1に近い方の無線局を「上位局」、遠い方の無線局を「下位局」と呼び、上位局から下位局への無線信号を「下り信号」、下位局から上位局への無線信号を「上り信号」と呼ぶ。
多段中継を行う場合、WRAN移動局は、上位局として、下り信号を送信すると共に上り信号を受信する動作と、下位局として、下り信号を受信すると共に上り信号を送信する動作を交互に繰り返す。
In addition, in a wireless connection, the wireless station closer to the WRAN base station 1 is called the "upper station" and the wireless station farther away is called the "lower station," and a wireless signal from the upper station to the lower station is called a "downstream signal," and a wireless signal from the lower station to the upper station is called an "upstream signal."
When performing multi-stage relaying, a WRAN mobile station alternately repeats an operation of transmitting downlink signals and receiving uplink signals as a higher-level station, and an operation of receiving downlink signals and transmitting uplink signals as a lower-level station.

[従来のWRANシステムの各無線局の送受信タイミング:図10]
次に、従来のWRANシステムにおける各無線局の送受信タイミングについて図10を参照しながら説明する。図10は、従来のWRANシステムの各無線局の送受信タイミングを示す概略図である。図10の横軸は時間を表し、縦軸はWRANシステムの各無線局を表し、矢印は無線局間の無線送受信の方向を表している。尚、「DL」は、下り(Down Link)送信/下り受信を示し、「UL」は、上り(Up Link)送信/上り受信を示している。
[Transmission and reception timing of each wireless station in a conventional WRAN system: FIG. 10]
Next, the transmission and reception timing of each wireless station in a conventional WRAN system will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 is a schematic diagram showing the transmission and reception timing of each wireless station in a conventional WRAN system. The horizontal axis of Fig. 10 represents time, the vertical axis represents each wireless station in the WRAN system, and the arrows represent the direction of wireless transmission and reception between the wireless stations. Note that "DL" indicates downlink transmission/downlink reception, and "UL" indicates uplink transmission/uplink reception.

WRANシステムでは、図10に示すように、無線フレーム単位で無線帯域の割り当てを行う。例えば、フレーム番号[1]~[3]では、WRAN基地局1とWRAN移動局2-1が通信を行い、フレーム番号[4]~[6]では、WRAN移動局2-1とWRAN移動局2-3が通信を行う。 In a WRAN system, as shown in FIG. 10, wireless bands are allocated on a wireless frame basis. For example, in frame numbers [1] to [3], WRAN base station 1 and WRAN mobile station 2-1 communicate with each other, and in frame numbers [4] to [6], WRAN mobile station 2-1 and WRAN mobile station 2-3 communicate with each other.

また、WRAN移動局2-2及びWRAN移動局2-3は、下位局と接続していないが、フレーム番号[7]~[9]、[13]~[15]では、下り信号を送信する。この下り送信には、新たな下位局をWRANシステムに追加するために必要な信号が含まれている。 Furthermore, WRAN mobile station 2-2 and WRAN mobile station 2-3 are not connected to any lower-level stations, but transmit downstream signals in frame numbers [7] to [9] and [13] to [15]. These downstream transmissions include signals necessary to add new lower-level stations to the WRAN system.

そして、無線通信システムにおいて、無線局が送信する無線信号から受ける干渉の影響を把握したり、干渉を回避したりするためには、無線信号を送信する無線局の位置を把握することが重要である。 In a wireless communication system, it is important to know the location of the wireless station that transmits the wireless signal in order to understand the effects of interference from the wireless signal transmitted by the wireless station and to avoid the interference.

干渉源となる無線局の位置を把握できた場合の活用方法の一例について説明する。
ある無線システムについて、利用優先順位の異なるユーザ同士が近接するエリアにて無線通信システムを運用している状況において、利用優先順位の高いユーザの無線局が、干渉波となる無線信号を送信しながら、利用優先順位の低いユーザが運用する通信エリアに近づいて来たことが確認できた場合、利用優先順位の低いユーザが運用する無線通信システムの無線送信出力レベルを下げたり、無線送信を停止したりすることで、無線通信システム同士の干渉によって生じる無線システムの性能低下を軽減もしくは回避させることが可能となる。
An example of how to utilize the information obtained when the location of the wireless station that is the source of interference is identified will be described below.
In a situation where users with different usage priorities are operating wireless communication systems in close proximity to each other for a certain wireless system, if it is confirmed that a wireless station of a user with a high usage priority is approaching a communication area operated by a user with a low usage priority while transmitting an interfering wireless signal, it is possible to reduce or avoid performance degradation of the wireless system caused by interference between the wireless communication systems by lowering the wireless transmission output level of the wireless communication system operated by the user with the low usage priority or by stopping wireless transmission.

そして、時間が経過し、干渉の影響が無線通信システムの性能低下に影響しない程度に、干渉源の無線局が遠ざかったことが確認できた場合に、利用優先順位の低いユーザが運用する無線通信システムを通常の運用状態に戻すことも可能である。 Then, after time has passed and it has been confirmed that the interfering radio station has moved far enough away that the effects of the interference do not degrade the performance of the wireless communication system, it is possible to return wireless communication systems operated by users with low usage priority to their normal operating state.

[関連技術]
尚、関連する先行技術として、特許第3733920号公報「位置検出機能を備えた無線端末装置」(特許文献1)、特許第3840412号公報「無線端末装置」(特許文献2)がある。
特許文献1,2には、複数の無線局から送信された信号の受信波からの遅延プロファイルを作成して無線局の受信点の位置を計算することが示されている。
[Related Technology]
Related prior art includes Japanese Patent No. 3733920 "Wireless terminal device with position detection function" (Patent Document 1) and Japanese Patent No. 3840412 "Wireless terminal device" (Patent Document 2).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-233633 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-233635 disclose a method of calculating the position of a receiving point of a wireless station by creating a delay profile from received waves of signals transmitted from a plurality of wireless stations.

特許第3733920号公報Patent No. 3733920 特許第3840412号公報Patent No. 3840412

しかしながら、従来の無線通信システムでは、特定の無線局からの無線信号との同期を維持するように動作するため、無線フレーム単位で送信元の無線局が切り替わる無線環境下で、各々の無線局から送信される無線信号を受信して位置検出のために遅延プロファイルを生成又は測定することを容易に行うことができないという問題点があった。 However, conventional wireless communication systems operate to maintain synchronization with a wireless signal from a specific wireless station, and therefore have the problem that in a wireless environment in which the transmitting wireless station switches on a wireless frame-by-wireless frame basis, it is not easy to receive the wireless signals transmitted from each wireless station and generate or measure a delay profile for position detection.

尚、特許文献1,2には、無線通信システムにおける複数の無線局について、受信信号から遅延プロファイルを測定し、その無線局の位置を推定する構成についての記載がない。 Note that Patent Documents 1 and 2 do not describe a configuration for measuring delay profiles from received signals and estimating the positions of multiple wireless stations in a wireless communication system.

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、無線通信システムの1つ又は複数の無線局の遅延プロファイルを測定し、無線局の位置推定を容易に行うことができる無線局位置推定装置、無線局位置推定システム及び無線局位置推定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a wireless station position estimation device, a wireless station position estimation system, and a wireless station position estimation method that can measure the delay profile of one or more wireless stations in a wireless communication system and easily estimate the position of the wireless station.

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、無線通信システムにおける1つ又は複数の無線局の位置を推定する無線局位置推定装置を有する無線局位置推定システムであって、無線局位置推定装置は、位置推定計算部と遅延プロファイル測定部を備え、無線局の位置を推定するに先立って、無線局の位置推定の対象とする探索エリアに対し学習用の無線信号を送信し、無線局が学習用の無線信号を受信して学習用の遅延プロファイルを測定し、無線局の位置データと学習用の遅延プロファイルの組を紐づけて収集して位置推定学習用データを作成する第1段階のセンシングを行い、位置推定学習用データに基づいた機械学習によって位置推定モデルを生成する第2段階の学習を行い、位置推定モデルを位置推定計算部に組み込み、無線局の位置を推定する時には、無線通信システムに接続することなく無線通信システムの外部から探索エリア内の無線局から送信される無線通信システムにおける下り信号を受信し、遅延プロファイル測定部が、無線通信システムにおける下り信号から遅延プロファイルを測定し、位置推定計算部が、遅延プロファイルを位置推定モデルに入力して第3段階の推定である無線局の位置推定情報を演算することを特徴とする。 The present invention for solving the problems of the above-mentioned conventional example is a wireless station position estimation system having a wireless station position estimation device that estimates the positions of one or more wireless stations in a wireless communication system, the wireless station position estimation device including a position estimation calculation unit and a delay profile measurement unit, and prior to estimating the position of the wireless station, a first-stage sensing is performed in which a learning wireless signal is transmitted to a search area that is a target for estimating the position of the wireless station, the wireless station receives the learning wireless signal and measures a learning delay profile, and a pair of wireless station position data and the learning delay profile are linked and collected to create position estimation learning data, a second-stage learning is performed in which a position estimation model is generated by machine learning based on the position estimation learning data, and the position estimation model is incorporated into the position estimation calculation unit, and when estimating the position of the wireless station, a downlink signal in the wireless communication system transmitted from a wireless station in the search area from outside the wireless communication system without being connected to the wireless communication system is received, the delay profile measurement unit measures the delay profile from the downlink signal in the wireless communication system, and the position estimation calculation unit inputs the delay profile into the position estimation model to calculate the wireless station position estimation information, which is a third-stage estimation .

本発明は、上記無線局位置推定システムにおいて、無線局位置推定装置は、無線通信システムにおける下り信号から無線局の識別情報を取得し置推定情報を当該無線局の識別情報と共に出力することを特徴とする。 The present invention is characterized in that in the wireless station position estimation system, the wireless station position estimation device acquires identification information of the wireless station from a downlink signal in the wireless communication system, and outputs position estimation information together with the identification information of the wireless station.

本発明は、上記無線局位置推定システムにおいて、無線局位置推定装置において取得された無線局の識別情報と推定された位置推定情報に基づいて地図上に無線局の位置を表示する表示端末を有することを特徴とする。 The present invention is characterized in that the wireless station position estimation system has a display terminal that displays the position of the wireless station on a map based on the identification information of the wireless station acquired by the wireless station position estimation device and the estimated position estimation information.

本発明は、上記無線局位置推定システムにおいて、異なる探索エリアを有する無線局位置推定装置を複数備え、複数の無線局位置推定装置をネットワークで接続し、ネットワークに複数の無線局位置推定装置からの無線局の識別情報と位置推定情報を収集して配信するサーバを有することを特徴とする。 The present invention is characterized in that the wireless station position estimation system includes a plurality of wireless station position estimation devices having different search areas, the plurality of wireless station position estimation devices are connected to a network, and the network includes a server that collects and distributes wireless station identification information and position estimation information from the plurality of wireless station position estimation devices.

本発明は、上記無線局位置推定システムにおいて、ネットワークにサーバから配信された無線局の識別情報と位置推定情報に基づいて無線局の位置を地図上に表示する表示端末を1つ又は複数接続したことを特徴とする。 The present invention is characterized in that the wireless station position estimation system is connected to one or more display terminals that display the positions of wireless stations on a map based on the identification information and position estimation information of the wireless stations distributed from a server to the network.

本発明は、上記無線局位置推定システムにおいて、無線局位置推定装置におけるRF部は、周波数のずれ補正を行うために必要な制御情報を計算する制御部を有し、当該制御部は、周波数のずれ補正が完了したときの制御情報を保持し、保持した制御情報を前記RF部に出力し続けることを特徴とする。 The present invention is characterized in that in the above-mentioned wireless station position estimation system, the RF unit in the wireless station position estimation device has a control unit that calculates control information required to perform frequency deviation correction, and the control unit holds the control information when the frequency deviation correction is completed, and continues to output the held control information to the RF unit.

本発明は、上記無線局位置推定システムにおいて、無線局位置推定装置が、受信した信号における無線フレームの下り信号内のMAP情報から無線局の識別情報を取得する識別情報解析部と、無線フレームの下り信号内のプリアンブルから遅延プロファイルを測定する遅延プロファイル測定部と、測定された遅延プロファイルから無線局の位置を推定する計算を行い、位置推定情報を出力する位置推定計算部と、取得された無線局の識別情報と位置推定情報を出力するインタフェース部とを有することを特徴とする。 The present invention is characterized in that in the wireless station position estimation system, the wireless station position estimation device has an identification information analysis unit that acquires identification information of the wireless station from MAP information in the downlink signal of the wireless frame in the received signal, a delay profile measurement unit that measures a delay profile from a preamble in the downlink signal of the wireless frame, a position estimation calculation unit that performs calculations to estimate the position of the wireless station from the measured delay profile and outputs position estimation information, and an interface unit that outputs the acquired identification information of the wireless station and position estimation information.

本発明は、無線通信システムにおける1つ又は複数の無線局の位置を推定する無線局位置推定装置であって、無線局位置推定装置は、位置推定計算部と遅延プロファイル測定部を備え、無線局の位置を推定するに先立って、無線局の位置推定の対象とする探索エリアに対し学習用の無線信号を送信し、無線局が学習用の無線信号を受信して学習用の遅延プロファイルを測定し、無線局の位置データと学習用の遅延プロファイルの組を紐づけて収集して位置推定学習用データを作成する第1段階のセンシングを行い、位置推定学習用データに基づいた機械学習によって位置推定モデルを生成する第2段階の学習を行い、位置推定モデルを位置推定計算部に組み込み、無線局の位置を推定する時には、無線通信システムに接続することなく無線通信システムの外部から探索エリア内の無線局から送信される無線通信システムにおける下り信号を受信し、遅延プロファイル測定部が、無線通信システムにおける下り信号から遅延プロファイルを測定し、位置推定計算部が、遅延プロファイルを位置推定モデルに入力して第3段階の推定である無線局の位置推定情報を演算することを特徴とする。 The present invention provides a wireless station position estimation device that estimates the positions of one or more wireless stations in a wireless communication system, the wireless station position estimation device comprising a position estimation calculation unit and a delay profile measurement unit, and is characterized in that, prior to estimating the position of the wireless station, a learning wireless signal is transmitted to a search area that is to be the target of wireless station position estimation, the wireless station receives the learning wireless signal and measures the learning delay profile, a first stage of sensing is performed in which a pair of wireless station position data and the learning delay profile are linked and collected to create position estimation learning data, a second stage of learning is performed in which a position estimation model is generated by machine learning based on the position estimation learning data, the position estimation model is incorporated into the position estimation calculation unit, and when estimating the position of the wireless station, a downlink signal in the wireless communication system transmitted from a wireless station in the search area from outside the wireless communication system without being connected to the wireless communication system is received, the delay profile measurement unit measures the delay profile from the downlink signal in the wireless communication system, and the position estimation calculation unit inputs the delay profile into the position estimation model to calculate the wireless station position estimation information, which is a third stage of estimation .

本発明は、上記無線局位置推定装置において、無線通信システムにおける下り信号から無線局の識別情報を取得し置推定情報を当該無線局の識別情報と共に出力することを特徴とする。 The present invention is characterized in that in the wireless station position estimation device, identification information of the wireless station is obtained from a downlink signal in a wireless communication system, and position estimation information is output together with the identification information of the wireless station.

本発明は、無線通信システムにおける無線局の位置を推定する無線局位置推定方法であって、位置推定計算部と遅延プロファイル測定部を備える無線局位置推定装置が、無線局の位置を推定するに先立って、無線局の位置推定の対象とする探索エリアに対し学習用の無線信号を送信し、無線局が学習用の無線信号を受信して学習用の遅延プロファイルを測定し、無線局の位置データと学習用の遅延プロファイルの組を紐づけて収集して位置推定学習用データを作成する第1段階のセンシングを行い、位置推定学習用データに基づいた機械学習によって位置推定モデルを生成する第2段階の学習を行い、位置推定モデルを位置推定計算部に組み込み、無線局の位置を推定する時には、無線通信システムに接続することなく無線通信システムの外部から探索エリア内の無線局から送信される無線通信システムにおける下り信号を受信し、遅延プロファイル測定部が、無線通信システムにおける下り信号から遅延プロファイルを測定し、位置推定計算部が、遅延プロファイルを位置推定モデルに入力して第3段階の推定である無線局の位置推定情報を演算することを特徴とする。 The present invention is a wireless station position estimation method for estimating the position of a wireless station in a wireless communication system, characterized in that a wireless station position estimation device including a position estimation calculation unit and a delay profile measurement unit , prior to estimating the position of the wireless station, transmits a learning wireless signal to a search area which is a target of wireless station position estimation, the wireless station receives the learning wireless signal and measures a learning delay profile, and performs a first-stage sensing in which a pair of wireless station position data and the learning delay profile are linked and collected to create position estimation learning data, and performs a second-stage learning in which a position estimation model is generated by machine learning based on the position estimation learning data, and the position estimation model is incorporated into the position estimation calculation unit, and when estimating the position of the wireless station, a downlink signal in the wireless communication system transmitted from a wireless station in the search area from outside the wireless communication system without being connected to the wireless communication system is received, the delay profile measurement unit measures the delay profile from the downlink signal in the wireless communication system, and the position estimation calculation unit inputs the delay profile into the position estimation model to calculate the wireless station position estimation information, which is a third-stage estimation .

本発明によれば、無線通信システムにおける1つ又は複数の無線局の位置を推定する無線局位置推定装置を有する無線局位置推定システムであって、無線局位置推定装置は、位置推定計算部と遅延プロファイル測定部を備え、無線局の位置を推定するに先立って、無線局の位置推定の対象とする探索エリアに対し学習用の無線信号を送信し、無線局が学習用の無線信号を受信して学習用の遅延プロファイルを測定し、無線局の位置データと学習用の遅延プロファイルの組を紐づけて収集して位置推定学習用データを作成する第1段階のセンシングを行い、位置推定学習用データに基づいた機械学習によって位置推定モデルを生成する第2段階の学習を行い、位置推定モデルを位置推定計算部に組み込み、無線局の位置を推定する時には、無線通信システムに接続することなく無線通信システムの外部から探索エリア内の無線局から送信される無線通信システムにおける下り信号を受信し、遅延プロファイル測定部が、無線通信システムにおける下り信号から遅延プロファイルを測定し、位置推定計算部が、遅延プロファイルを位置推定モデルに入力して第3段階の推定である無線局の位置推定情報を演算することを特徴とする無線局位置推定システムとしているので、無線局の位置推定を精度よく容易に行うことができる効果がある。 According to the present invention, there is provided a wireless station position estimation system having a wireless station position estimation device that estimates the positions of one or more wireless stations in a wireless communication system, the wireless station position estimation device including a position estimation calculation unit and a delay profile measurement unit, and prior to estimating the position of the wireless station, a first-stage sensing is performed in which a learning wireless signal is transmitted to a search area that is a target of wireless station position estimation, the wireless station receives the learning wireless signal and measures a learning delay profile, and a pair of wireless station position data and learning delay profile are linked and collected to create position estimation learning data, and a second-stage learning is performed in which a position estimation model is generated by machine learning based on the position estimation learning data, and the position estimation model is incorporated into the position estimation calculation unit, and when estimating the position of the wireless station, a downlink signal in the wireless communication system transmitted from a wireless station in the search area from outside the wireless communication system without being connected to the wireless communication system is received, the delay profile measurement unit measures the delay profile from the downlink signal in the wireless communication system, and the position estimation calculation unit inputs the delay profile into the position estimation model to calculate wireless station position estimation information, which is a third-stage estimation , thereby providing an effect of easily estimating the position of the wireless station with high accuracy .

本発明によれば、異なる探索エリアを有する無線局位置推定装置を複数備え、複数の無線局位置推定装置をネットワークで接続し、ネットワークに複数の無線局位置推定装置からの無線局の識別情報と位置推定情報を収集して配信するサーバを有する上記無線局位置推定システムとしているので、広範囲の探索エリアを遠隔地から監視できる効果がある。 According to the present invention, the wireless station position estimation system includes a plurality of wireless station position estimation devices having different search areas, the plurality of wireless station position estimation devices are connected to a network, and the network includes a server that collects and distributes wireless station identification information and position estimation information from the plurality of wireless station position estimation devices, so that a wide range of search areas can be monitored from a remote location.

本無線局位置推定システムの概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a wireless station position estimation system. WRANシステムの無線フレーム構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a radio frame structure of a WRAN system. MAP情報のデータを示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing MAP information data. 位置推定方法のシーケンス図である。FIG. 1 is a sequence diagram of a position estimation method. 無線局位置推定装置の構成ブロック図である。FIG. 2 is a configuration block diagram of a wireless station position estimation device. 位置推定情報のデータ構造を示す概略図である。4 is a schematic diagram showing a data structure of position estimation information; 無線局位置推定装置の処理フローチャートである。4 is a process flowchart of the wireless station position estimation device. 本システムの拡張システムの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an extension system of the present system. 従来のWRANシステムの概略図である。1 is a schematic diagram of a conventional WRAN system. 従来のWRANシステムの各無線局の送受信タイミングを示す概略図である。1 is a schematic diagram showing the transmission and reception timing of each wireless station in a conventional WRAN system.

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る無線局位置推定システム(本無線局位置推定システム/本システム)は、無線通信システムにおける無線局の位置を推定する無線局位置推定装置が、無線通信システムにおける位置推定の対象とする無線局の探索エリア内の無線局から送信された無線信号を受信し、無線通信システムにおける下り信号から無線局の識別情報を取得すると共に遅延プロファイルを測定し、測定された遅延プロファイルを用いて無線局の位置を推定して位置推定情報を当該無線局の識別情報と共に出力する無線局位置推定システムとしているので、無線局の位置推定を容易に行うことができるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of the embodiment]
A wireless station position estimation system according to an embodiment of the present invention (this wireless station position estimation system/this system) is a wireless station position estimation system in which a wireless station position estimation device, which estimates the position of a wireless station in a wireless communication system, receives a wireless signal transmitted from a wireless station within a search area of the wireless station that is the subject of position estimation in the wireless communication system, obtains identification information of the wireless station from the downlink signal in the wireless communication system and measures a delay profile, estimates the position of the wireless station using the measured delay profile, and outputs the position estimation information together with the identification information of the wireless station, thereby making it easy to estimate the position of a wireless station.

本発明によれば、異なる探索エリアを有する無線局位置推定装置を複数備え、複数の無線局位置推定装置をネットワークで接続し、ネットワークに複数の無線局位置推定装置からの無線局の識別情報と位置推定情報を収集して配信するサーバを有する上記無線局位置推定システムとしているので、広範囲の探索エリアを遠隔地から監視できる効果がある。 According to the present invention, the wireless station position estimation system includes a plurality of wireless station position estimation devices having different search areas, the plurality of wireless station position estimation devices are connected to a network, and the network includes a server that collects and distributes wireless station identification information and position estimation information from the plurality of wireless station position estimation devices, so that a wide range of search areas can be monitored from a remote location.

[無線局位置推定方法]
ここで、本システムを説明する前に、無線局の位置を推定する3つの推定方法を説明する。
第1の位置推定手法は、無線局に搭載するセンサを用いる方式であり、第2の位置推定手法は、無線信号を受信したときに測定するRSSI(Received Signal Strength Indicator)を用いる方式であり、第3の位置推定手法は、位置推定対象の無線システムの無線信号を受信し、測定した遅延プロファイルから位置を推定する方式である。
[Wireless station position estimation method]
Before describing this system, three estimation methods for estimating the position of a wireless station will be described.
The first location estimation method uses a sensor installed in a wireless station, the second location estimation method uses a received signal strength indicator (RSSI) measured when a wireless signal is received, and the third location estimation method receives a wireless signal of a wireless system to be located and estimates the location from a measured delay profile.

[第1の位置推定方法]
第1の位置推定手法は、直前の位置からの変位を基にして現在位置を求めるため、一度座標に誤りがあるとそれに誤差が累積するという課題が挙げられる。また、その位置情報は、無線局や無線局を構成する無線システムから入手する必要があるが、それらの情報は秘匿される場合や、通知手段がない場合が想定され、常にリアルタイムで入手できるとは限らないという課題が挙げられる。
[First position estimation method]
The first location estimation method has a problem that, since the current location is calculated based on the displacement from the previous location, if there is an error in the coordinates once, the error accumulates. In addition, the location information needs to be obtained from the wireless station or the wireless system that constitutes the wireless station, but such information may be kept secret or may not have a means of notification, and therefore, there is a problem that it is not always possible to obtain it in real time.

[第2の位置推定方法]
第2の位置推定手法を、無線LAN(Local Area Network)システムの例を用いて説明すると、無線LAN端末の位置推定の精度は、無線LANアクセスポイントの測定点に依存し、無線LAN端末の周囲に無線LANアクセスポイントが少ない場合,位置推定精度は低下する。
位置推定精度を向上させるには、無線LANアクセスポイントの測定点を増やす必要がある。屋外での運用を想定した場合、測定点の増加によりコストが増加してしまうという課題が挙げられる。
[Second Position Estimation Method]
The second location estimation method will be explained using the example of a wireless LAN (Local Area Network) system. The accuracy of location estimation of a wireless LAN terminal depends on the measurement points of wireless LAN access points, and when there are few wireless LAN access points around the wireless LAN terminal, the accuracy of location estimation decreases.
To improve the accuracy of location estimation, it is necessary to increase the number of measurement points of wireless LAN access points. In outdoor operation, the increase in the number of measurement points increases costs.

[第3の位置推定手法]
第3の位置推定手法は、3つの段階(センシング、学習、推定)から構成されている。
第1段階のセンシングは、VHF帯電波センサ(基地局)が、位置推定対象となる探索エリアに対し、WRANシステムの無線信号を送信する。VHF帯電波センサ(端末局)が、探索エリア内の複数地点において、WRANシステムの信号を受信し、遅延プロファイルを測定する。測定地点の位置情報と遅延プロファイルを紐づけて収集し、位置推定学習用データを生成する。
[Third position estimation method]
The third location estimation method consists of three stages: sensing, learning, and estimation.
In the first stage of sensing, a VHF radio wave sensor (base station) transmits a radio signal of a WRAN system to a search area to be the target of position estimation. A VHF radio wave sensor (terminal station) receives the signal of the WRAN system at multiple points in the search area and measures the delay profile. The position information of the measurement points and the delay profile are linked and collected to generate data for position estimation learning.

第2段階の学習は、探索エリアをあるサイズに区分したものを位置クラスタとする。位置推定サーバが、それぞれの位置クラスタと、上記センシングにて測定した遅延プロファイルとの関係を機械学習し、位置推定モデルを作成する。
第3段階の推定は、位置推定対象の無線局が探索エリアに侵入してきた場合、VHF帯電波センサ(基地局)が、その無線局から送信される無線信号を受信し、遅延プロファイルを測定する。測定した遅延プロファイルを、上記学習にて作成した位置推定モデルに入力して、無線局の位置クラスタを推定する。
In the second stage of learning, the search area is divided into certain sizes into location clusters. The location estimation server performs machine learning on the relationship between each location cluster and the delay profile measured by the sensing, and creates a location estimation model.
In the third stage of estimation, when a wireless station to be located enters the search area, a VHF band sensor (base station) receives a wireless signal transmitted from the wireless station and measures a delay profile. The measured delay profile is input to the location estimation model created in the above learning, and the location cluster of the wireless station is estimated.

次に、第3の位置推定手法が位置推定対象とする無線システムについて説明する。
一般社団法人電波産業会(ARIB:Association of Radio Industries and Businesses)が策定した標準規格ARIB STD-T103では、200MHz帯広帯域移動無線通信を行う無線局の無線設備のうち、可搬型基地局と移動局の間の広帯域移動通信の物理層及びメディアアクセス制御層について規定している。
可搬型基地局は電波法上の陸上移動局であるため、必要な場所へ柔軟に設置、運用することが可能であり、災害現場・事件現場等の主に非常事態発生地域において、現場の映像を対策本部等へ伝送すること等が可能である。ARIB STD-T103準拠の無線通信システムでは、基本的に1つの可搬型基地局と1つ又は複数の移動局で構成され、複数の移動局で構成される場合はスター型のネットワークトポロジが形成される。
Next, a wireless system that is a target of location estimation by the third location estimation technique will be described.
The ARIB STD-T103 standard established by the Association of Radio Industries and Businesses (ARIB) specifies the physical layer and media access control layer of broadband mobile communications between portable base stations and mobile stations among the radio equipment of radio stations that perform 200 MHz band broadband mobile radio communications.
Since a portable base station is a land mobile station under the Radio Law, it can be flexibly installed and operated wherever necessary, and can transmit on-site video to emergency headquarters, etc., mainly in emergency areas such as disaster sites and crime sites. An ARIB STD-T103-compliant wireless communication system basically consists of one portable base station and one or multiple mobile stations, and when multiple mobile stations are used, a star-shaped network topology is formed.

一方、ARIB STD-T119は、上記ARIB STD-T103が規定する200MHz帯広帯域移動無線通信を行う無線局の無線設備のうち、可搬型無線設備の物理層、メディアアクセス制御層及び無線ネットワーク制御層を規定したものであり、特に、想定される運用形態の一つである多段中継機能について規定している。
ARIB STD-T119準拠の無線通信システム(WRANシステム)は、無線ネットワーク制御用スケジューラ、可搬型基地局及び移動局で構成され、複数の移動局で構成される場合はツリー型(広義で直列接続とスター型も含む)のネットワークトポロジが形成される。
On the other hand, ARIB STD-T119 specifies the physical layer, media access control layer and radio network control layer of portable radio equipment of radio stations performing 200 MHz band wideband mobile radio communication specified in the above-mentioned ARIB STD-T103, and in particular specifies a multi-stage relay function, which is one of the assumed operation modes.
A wireless communication system (WRAN system) compliant with ARIB STD-T119 is composed of a wireless network control scheduler, a portable base station, and a mobile station. When composed of multiple mobile stations, a tree-type (broadly speaking, including serial connection and star-type) network topology is formed.

上記第3の位置推定方法については、「[依頼講演]広域系WRANによる電波ビッグデータを用いた高能率周波数共用システムの研究開発概要」(水谷圭一、原田博司)信学技報, vol. 120, no. 138, SRW2020-15, pp. 31-36, 2020年8月.に詳しく記載されている。 The third location estimation method is described in detail in "[Invited Lecture] Research and Development Overview of Highly Efficient Spectrum Sharing System Using Radio Big Data from Wide-area WRAN" (Mizutani Keiichi, Harada Hiroshi), IEICE Technical Report, vol. 120, no. 138, SRW2020-15, pp. 31-36, August 2020.

上記第3の位置推定手法により、WRANシステムの無線局の位置推定を実現するためには、WRAN無線局からの無線信号から遅延プロファイルを測定する必要がある。その遅延プロファイルを測定する装置として、既存のWRAN無線局を用いた場合について説明する。
既存のWRAN無線局は、特定の無線局からの無線信号との同期を維持するように動作するため、第3の位置推定手法の第1段階のセンシングの測定において、1台の無線局が送信する無線信号から遅延プロファイルを測定することは比較的容易である。
In order to realize the location estimation of a wireless station in a WRAN system using the third location estimation method, it is necessary to measure a delay profile from a wireless signal from the WRAN wireless station. A case where an existing WRAN wireless station is used as a device for measuring the delay profile will be described.
Because existing WRAN radio stations operate to maintain synchronization with radio signals from a specific radio station, it is relatively easy to measure a delay profile from a radio signal transmitted by a single radio station in the first stage sensing measurement of the third location estimation method.

しかしながら、第3の位置推定手法の第3段階の推定では、位置推定対象の無線局が1つとは限らないため、複数の無線局の位置推定を行う必要がある。そして、WRANシステムでは、無線帯域割当により、各無線局が無線フレーム単位で無線送信タイミングを切替えて無線通信を行うことになる。 However, in the third stage estimation of the third location estimation method, the number of wireless stations to be estimated is not limited to one, so it is necessary to estimate the positions of multiple wireless stations. In a WRAN system, wireless band allocation causes each wireless station to switch wireless transmission timing on a wireless frame basis to perform wireless communication.

このように、既存のWRAN無線局は、特定の無線局からの無線信号との同期を維持するように動作するため、無線フレーム単位で、送信元無線局が切り替わる無線環境において、それぞれの無線局から送信される無線信号を受信して、遅延プロファイルを測定することが非常に困難である。 As such, existing WRAN radio stations operate to maintain synchronization with radio signals from a specific radio station, so in a wireless environment where the source radio station switches on a radio frame-by-radio frame basis, it is extremely difficult to receive the radio signals transmitted from each radio station and measure the delay profile.

そこで、本システムでは、第3の位置推定手法の第3段階の推定において、無線局位置推定装置が、探索エリアに存在する複数のWRAN無線局の遅延プロファイルを測定し、WRAN無線局の位置推定を行い、その結果を出力するようにしたものである。 Therefore, in this system, in the third stage of estimation of the third location estimation method, the wireless station location estimation device measures the delay profiles of multiple WRAN wireless stations present in the search area, estimates the locations of the WRAN wireless stations, and outputs the results.

[本システム:図1]
次に、本システムの概要について図1を参照しながら説明する。図1は、本無線局位置推定システムの概略図である。
本システムでは、図1に示すように、WRAN基地局1と、複数のWRAN移動局2-1~2-3とから構成されるWRANシステムに対して、少なくとも一つの無線局位置推定装置3と、少なくとも一つのGIS(Geographic Information System)情報表示端末4とから構成されている。
[This system: Figure 1]
Next, an overview of this system will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a schematic diagram of this wireless station position estimation system.
As shown in FIG. 1, this system is configured with a WRAN base station 1 and a plurality of WRAN mobile stations 2-1 to 2-3, and at least one wireless station position estimation device 3 and at least one GIS (Geographic Information System) information display terminal 4.

本システムにおいて、無線局位置推定装置3が、WRANシステムに接続することなく、WRANシステムの外部から、WRAN基地局1及びWRAN移動局2-1~2-3から送信される無線信号を受信し、その受信信号を用い、WRAN基地局1及びWRAN移動局2-1~2-3の位置を推定するようにしたものである。 In this system, the wireless station position estimation device 3 receives wireless signals transmitted from the WRAN base station 1 and the WRAN mobile stations 2-1 to 2-3 from outside the WRAN system without being connected to the WRAN system, and estimates the positions of the WRAN base station 1 and the WRAN mobile stations 2-1 to 2-3 using the received signals.

無線局位置推定装置3は、WRAN無線局の位置推定対象となる探索エリア近くに配置される。図1では、探索エリア内にWRAN移動局2-1及びWRAN移動局2-3が存在する。
無線局位置推定装置3は、WRAN移動局2-1及びWRAN移動局2-3の無線信号を受信可能であり、WRAN基地局1及びWRAN移動局2-2の無線信号は受信不能である。
GIS情報表示装置4は、無線局位置推定装置3とネットワーク接続する。
The wireless station position estimation device 3 is placed near a search area for estimating the positions of WRAN wireless stations. In Fig. 1, a WRAN mobile station 2-1 and a WRAN mobile station 2-3 exist within the search area.
The wireless station position estimation device 3 can receive wireless signals from the WRAN mobile station 2-1 and the WRAN mobile station 2-3, but cannot receive wireless signals from the WRAN base station 1 and the WRAN mobile station 2-2.
The GIS information display device 4 is connected to the wireless station position estimation device 3 via a network.

無線局位置推定装置3は、WRANシステムの無線信号を受信し、解析及び測定した結果であるWRAN無線局の識別情報と位置推定情報をGIS情報表示装置4へ通知する。
GIS情報表示装置4は、通知されたWRAN無線局の識別情報及び位置推定情報と地図情報と合わせて表示する。
The wireless station position estimation device 3 receives wireless signals of the WRAN system, and notifies the GIS information display device 4 of the identification information and position estimation information of the WRAN wireless station, which are the results of analysis and measurement.
The GIS information display device 4 displays the notified identification information and location estimation information of the WRAN radio station together with map information.

[WRANシステムの無線フレーム構成:図2]
次に、WRANシステムの無線フレーム構成について図2を参照しながら説明する。図2は、WRANシステムの無線フレーム構成を示す概略図である。
WRANシステムの無線フレームは、図2に示すように、WRANシステムの複信方式がTDD(Time Division Duplex)方式であり、縦軸が周波数、横軸が時間を表している。
[Radio frame structure of WRAN system: Figure 2]
Next, the radio frame structure of the WRAN system will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a schematic diagram showing the radio frame structure of the WRAN system.
As shown in FIG. 2, the WRAN system uses a time division duplex (TDD) duplex method for its radio frame, with the vertical axis representing frequency and the horizontal axis representing time.

無線フレーム(10ミリ秒)は、下り信号の送受信を行うDL(Down Link)サブフレーム区間、上り信号の送受信を行うUL(Up Link)サブフレーム区間、下り信号と上り信号の重なりを回避するためのギャップタイムであるTTG(Transmit/receive Transition Gap)及びRTG(Receive/transmit Transition Gap)に区分される。 A radio frame (10 milliseconds) is divided into a DL (Down Link) subframe section for transmitting and receiving downstream signals, a UL (Up Link) subframe section for transmitting and receiving upstream signals, and a TTG (Transmit/Receive Transition Gap) and an RTG (Receive/Transmit Transition Gap) that are gap times to avoid overlapping of downstream and upstream signals.

DLサブフレーム及びULサブフレーム区間の各信号について説明する。
プリアンブルは、下り信号の受信処理において、同期処理を行うための信号である。
FCH(Frame Check Header)は、MAP情報の構成情報(変調方式、誤り訂正方式、MAPデータサイズ)を含む信号である。
DLデータバースト領域は、ユーザデータを含む領域である。
レンジング領域は、下位局からの上り信号の同期処理に必要な信号を含む領域である。
ULデータバースト領域は、ユーザデータを含む領域である。
The signals in the DL subframe and UL subframe sections will be described below.
The preamble is a signal for performing synchronization processing in the reception processing of a downstream signal.
The FCH (Frame Check Header) is a signal that includes configuration information of the MAP information (modulation method, error correction method, MAP data size).
The DL data burst area is an area that contains user data.
The ranging area is an area that includes signals necessary for synchronizing the upstream signal from the lower station.
The UL data burst area is an area that contains user data.

[MAP情報のデータ構造:図3]
次に、無線フレームにおけるMAP情報のデータ構造について図3を参照しながら説明する。図3は、MAP情報のデータを示す概略図である。
MAP情報のデータは、図3に示すように、DL-MAP及びUL-MAPで構成される。
[Data structure of MAP information: Figure 3]
Next, the data structure of the MAP information in the radio frame will be described with reference to Fig. 3. Fig. 3 is a schematic diagram showing the data of the MAP information.
As shown in FIG. 3, the MAP information data is made up of DL-MAP and UL-MAP.

更に、DL-MAPは、MAPデータ長、無線フレーム番号、無線局の識別情報、DLサブフレーム区間長、DLデータバーストの構成情報により構成される。
また、UL-MAPは、ULサブフレーム区間長、ULデータバーストの構成情報により構成される。
Furthermore, the DL-MAP is composed of a MAP data length, a radio frame number, identification information of a radio station, a DL subframe interval length, and configuration information of a DL data burst.
Furthermore, the UL-MAP is composed of information on the UL subframe interval length and the configuration of the UL data burst.

[DL-MAPの内容]
DL-MAPの内容について説明する。
MAPデータ長は、MAP情報全体のデータ長である。
無線フレーム番号は、無線フレーム周期でインクリメントされる無線フレームを識別するための番号である。
無線局の識別情報は、WRANシステム内において各無線局に対し、ユニークな番号として付与され、DL-MAPを送信する無線局の識別を可能とする情報である。
[DL-MAP Contents]
The contents of DL-MAP will be explained.
The MAP data length is the data length of the entire MAP information.
The radio frame number is a number for identifying a radio frame, which is incremented at each radio frame period.
The wireless station identification information is a unique number that is assigned to each wireless station in the WRAN system, and enables identification of the wireless station that transmits the DL-MAP.

DLサブフレーム区間長は、無線フレーム内のDLサブフレーム区間の長さを示す時間情報である。
DLデータバーストの構成情報には、DLデータバーストの変調方式、符号化率、DLデータバースト領域内のバースト配置情報が含まれる。
The DL subframe period length is time information indicating the length of a DL subframe period within a radio frame.
The DL data burst configuration information includes the modulation method and coding rate of the DL data burst, and burst arrangement information within the DL data burst area.

[UL-MAPの内容]
UL-MAPの内容について説明する。
ULサブフレーム区間長は、無線フレーム内のULサブフレーム区間の長さを示す時間情報である。
ULデータバーストの構成情報には、ULデータバーストの変調方式、符号化率、ULデータバースト領域内のバースト配置情報が含まれる。
[UL-MAP Contents]
The contents of UL-MAP will be explained.
The UL subframe period length is time information indicating the length of a UL subframe period within a radio frame.
The configuration information of the UL data burst includes the modulation method and coding rate of the UL data burst, and burst arrangement information within the UL data burst area.

[無線局位置推定装置3の動作]
次に、本システムにおける無線局位置推定装置3の動作について説明する。
無線局位置推定装置3は、WRAN無線局の下り信号を測定対象とし、DL-MAP内の無線局の識別情報を取得し、プリアンブルから測定した遅延プロファイルを用いて位置推定結果を計算する。
[Operation of wireless station position estimation device 3]
Next, the operation of the wireless station position estimation device 3 in this system will be described.
The wireless station position estimation device 3 measures downlink signals from WRAN wireless stations, acquires identification information of the wireless stations in the DL-MAP, and calculates a position estimation result using a delay profile measured from the preamble.

また、無線局位置推定装置3は、図1に示す探索エリア内に存在するWRAN無線局からの無線信号を受信可能とし、下り信号を測定対象としていることから、図10に示す各無線局の送受信タイミングにおいて、フレーム番号[4]~[9]のWRAN移動局2-1及びWRAN移動局2-3から送信される下り信号を、無線局位置推定装置3の測定対象とする。 In addition, since the wireless station position estimation device 3 is capable of receiving wireless signals from WRAN wireless stations present within the search area shown in FIG. 1 and measures downlink signals, the wireless station position estimation device 3 measures downlink signals transmitted from WRAN mobile station 2-1 and WRAN mobile station 2-3 with frame numbers [4] to [9] at the transmission and reception timing of each wireless station shown in FIG. 10.

[本システムの位置推定方法:図4]
本システムにおける位置推定方法について図4を参照しながら説明する。図4は、位置推定方法のシーケンス図である。
図10に示した各無線局の送受信タイミングにおける無線信号の送受信の流れと、図1に示した無線局位置推定装置3とGIS情報表示装置4の処理の流れを併せて、図4のシーケンス図に示す。
図4に示すように、フレーム番号[4]~[9]でWRAN移動局2-1及びWRAN移動局2-3から送信される下り信号を、無線局位置推定装置3の測定対象としていることを表している。
[Location estimation method of this system: Figure 4]
The location estimation method in this system will be described with reference to Fig. 4. Fig. 4 is a sequence diagram of the location estimation method.
The flow of wireless signal transmission and reception at the transmission and reception timing of each wireless station shown in FIG. 10, together with the processing flow of the wireless station position estimation device 3 and the GIS information display device 4 shown in FIG. 1, is shown in the sequence diagram of FIG.
As shown in FIG. 4, it is indicated that the wireless station position estimation device 3 is to measure downlink signals transmitted from the WRAN mobile station 2-1 and the WRAN mobile station 2-3 in frame numbers [4] to [9].

フレーム番号[4]において、無線局位置推定装置3は、WRAN無線局2-1からの下り信号を受信し、MAP情報を解析して取得した無線局の識別情報と、プリアンブルから測定した遅延プロファイルを用いて計算した位置推定情報を、GIS情報表示装置4へ通知する。
GIS情報表示装置4は、通知された位置推定情報を地図情報と合わせて表示する。
フレーム番号[5]~[9]における無線局位置推定装置3及びGIS情報表示装置4の処理は、上記フレーム番号[4]の処理と同様であるため、説明を省略する。
In frame number [4], the wireless station position estimation device 3 receives a downlink signal from the WRAN wireless station 2-1 and notifies the GIS information display device 4 of the wireless station identification information obtained by analyzing the MAP information and the position estimation information calculated using the delay profile measured from the preamble.
The GIS information display device 4 displays the notified location estimation information together with map information.
The processing by the wireless station position estimation device 3 and the GIS information display device 4 in frame numbers [5] to [9] is similar to the processing in frame number [4] above, and therefore description thereof will be omitted.

[無線局位置推定装置3の構成:図5]
次に、本システムにおける無線局位置推定装置3の構成について図5を参照しながら説明する。図5は、無線局位置推定装置の構成ブロック図である。
無線局位置推定装置3は、図5に示すように、アンテナ11と、RF(Radio Frequency)部12と、制御部13と、無線局の識別情報解析部14と、遅延プロファイル測定部15と、位置推定計算部16と、ネットワークインタフェース部17とから構成されている。
[Configuration of wireless station position estimation device 3: FIG. 5]
Next, the configuration of the wireless station position estimation device 3 in this system will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a block diagram showing the configuration of the wireless station position estimation device.
As shown in FIG. 5 , the wireless station position estimation device 3 is composed of an antenna 11, an RF (Radio Frequency) unit 12, a control unit 13, a wireless station identification information analysis unit 14, a delay profile measurement unit 15, a position estimation calculation unit 16, and a network interface unit 17.

アンテナ11は、WRANシステムの無線信号を受信し、RF部12に出力する。
RF部12は、入力したWRANシステムの無線信号をベースバンド信号へ周波数変換し、制御部13と無線局の識別情報解析部14と遅延プロファイル測定部15へ出力する。
The antenna 11 receives a radio signal from the WRAN system and outputs it to the RF section 12 .
The RF unit 12 converts the frequency of the input radio signal of the WRAN system into a baseband signal, and outputs the baseband signal to the control unit 13 , the wireless station identification information analysis unit 14 , and the delay profile measurement unit 15 .

制御部13は、入力したベースバンド信号に基づき、同期処理のための制御情報を計算し、RF部12に出力する。具体的には、フレームタイミング制御、周波数のずれ補正、ゲイン制御等の制御情報を計算する。
RF部12は、入力した制御情報を用いて同期処理を行う。
また、制御部13は、周波数のずれ補正が完了したときの制御情報を保持し、その保持した周波数のずれ補正の制御情報をRF部12へ出力し続ける機能を有する。
The control unit 13 calculates control information for synchronization processing based on the input baseband signal, and outputs the control information to the RF unit 12. Specifically, the control information is calculated for frame timing control, frequency deviation correction, gain control, and the like.
The RF unit 12 performs synchronization processing using the input control information.
The control unit 13 also has a function of holding control information when the frequency deviation correction is completed, and continuously outputting the held control information for the frequency deviation correction to the RF unit 12 .

無線局の識別情報解析部14は、入力したベースバンド信号の下り信号内のMAP情報を解析し、無線局の識別情報を取得し、ネットワークインタフェース部17へ出力する。
遅延プロファイル測定部15は、入力したベースバンド信号の下り信号内のプリアンブルから遅延プロファイルを測定し、位置推定計算部16へ出力する。
位置推定計算部16は、入力された遅延プロファイルを用いて、上述の第3の位置推定手法に基づき、位置推定の計算を行い、位置推定情報をネットワークインタフェース部17へ出力する。
The wireless station identification information analysis unit 14 analyzes the MAP information in the input downlink baseband signal, acquires the wireless station identification information, and outputs it to the network interface unit 17 .
The delay profile measurement unit 15 measures a delay profile from the preamble in the downstream signal of the input baseband signal, and outputs the measured delay profile to the position estimation calculation unit 16 .
The position estimation calculation unit 16 uses the input delay profile to perform position estimation calculations based on the third position estimation technique described above, and outputs position estimation information to the network interface unit 17 .

ネットワークインタフェース部17は、無線局の識別情報解析部14からの無線局の識別情報と、位置推定計算部16からの位置推定情報とを入力し、図6に示すデータ構造に編集し、ネットワークインタフェースを介して、GIS情報表示端末4に送信出力する。 The network interface unit 17 inputs the wireless station identification information from the wireless station identification information analysis unit 14 and the position estimation information from the position estimation calculation unit 16, edits them into the data structure shown in Figure 6, and transmits and outputs them to the GIS information display terminal 4 via the network interface.

ここで、無線局位置推定装置3には、第3の位置推定手法の第1段階のセンシングを数多く行い、無線局の位置データと遅延プロファイルのデータの組を複数取得し、それらのデータを元に第2段階の学習を行い、学習された位置推定モデルが位置推定計算部16に組み込まれ、位置推定計算部16は、遅延プロファイル測定部15で測定された遅延プロファイルのデータを当該位置推定モデルに入力して第3段階の推定を行って位置推定を演算する。
従って、第1段階のセンシングと第2段階の学習は、別で行われ、無線局位置推定装置3では、第3段階の推定が行われるものである。
Here, the wireless station position estimation device 3 performs a large number of first-stage sensing operations of the third position estimation method, acquires multiple sets of wireless station position data and delay profile data, performs a second-stage learning based on these data, and incorporates the learned position estimation model into the position estimation calculation unit 16, which inputs the delay profile data measured by the delay profile measurement unit 15 into the position estimation model to perform a third-stage estimation and calculates a position estimate.
Therefore, the first stage sensing and the second stage learning are carried out separately, and the wireless station position estimation device 3 carries out the third stage estimation.

[位置推定情報のデータ構造:図6]
次に、位置推定情報のデータ構造について図6を参照しながら説明する。図6は、位置推定情報のデータ構造を示す概略図である。
位置推定情報のデータ構造は、図6に示すように、無線局の識別情報と、位置推定情報と、終了コードにより構成される。
つまり、位置推定情報を入力するGIS情報表示端末4が、各無線局に対応する位置推定情報を、無線局単位で管理できるように、無線局の識別情報と位置推定情報を1つのデータにまとめた構造になっている。
[Data structure of location estimation information: FIG. 6]
Next, the data structure of the position estimation information will be described with reference to Fig. 6. Fig. 6 is a schematic diagram showing the data structure of the position estimation information.
As shown in FIG. 6, the data structure of the location estimation information is made up of identification information of a wireless station, location estimation information, and an end code.
In other words, the GIS information display terminal 4, which inputs the location estimation information, has a structure in which the identification information and location estimation information of the radio station are combined into a single data set so that the location estimation information corresponding to each radio station can be managed on a radio station-by-radio station basis.

[無線局位置推定装置の処理フロー:図7]
次に、無線局位置推定装置における処理フローについて図7を参照しながら説明する。図7は、無線局位置推定装置の処理フローチャートである。
無線局位置推定装置3は、図7に示すように、WRANシステムの無線信号の受信処理を繰り返す(S1)。
[Processing flow of the wireless station position estimation device: FIG. 7]
Next, a process flow in the wireless station position estimation device will be described with reference to Fig. 7. Fig. 7 is a process flow chart of the wireless station position estimation device.
As shown in FIG. 7, the wireless station position estimation device 3 repeats the reception process of wireless signals from the WRAN system (S1).

無線信号を受信した後(Yesの場合)は、無線局の識別情報解析部14が受信した下り信号内のMAP情報の解析を行い、無線局の識別情報を取得する(S2)。
無線信号を受信しなかった場合(Noの場合)、無線信号受信の判定処理S1を繰り返す。
次に、遅延プロファイル測定部15が受信した下り信号内のプリアンブルから遅延プロファイルを測定し(S3)、位置推定計算部16が遅延プロファイルを用いて、位置推定情報を計算する(S4)。
After receiving the wireless signal (if Yes), the identification information analysis unit 14 of the wireless station analyzes the MAP information in the received downlink signal to obtain the identification information of the wireless station (S2).
If no wireless signal has been received (No), the wireless signal reception determination process S1 is repeated.
Next, the delay profile measurement unit 15 measures the delay profile from the preamble in the received downlink signal (S3), and the position estimation calculation unit 16 calculates position estimation information using the delay profile (S4).

そして、ネットワークインタフェース部17が無線局の識別情報と位置推定情報をネットワークインタフェースから出力し(S5)、フローチャート先頭に戻った後は、処理S1~処理S5を繰り返す。 Then, the network interface unit 17 outputs the wireless station identification information and location estimation information from the network interface (S5), and after returning to the top of the flowchart, steps S1 to S5 are repeated.

このように、発明を実施するための最良の形態を実現することにより、位置推定対象とする探索エリア内の複数のWRAN無線局の位置を推定することが可能となる。
尚、図1では、WRAN無線局の位置推定対象となる探索エリアに、WRAN基地局が含まれていないが、WRAN移動局だけでなく、可搬性のあるWRAN基地局の位置推定を行うようにしてもよい。
In this manner, by realizing the best mode for carrying out the invention, it becomes possible to estimate the positions of a plurality of WRAN radio stations within a search area that is the subject of position estimation.
In addition, in FIG. 1, the search area for estimating the position of the WRAN wireless station does not include WRAN base stations, but it is also possible to estimate the position of not only WRAN mobile stations but also mobile WRAN base stations.

[本システムの拡張システム:図8]
次に、本システムを応用した拡張システムについて図8を参照しながら説明する。図8は、本システムの拡張システムの概略図である。
拡張システムは、本システムの発展形であり、図8に示すように、探索エリアが複数存在し、複数の無線局位置推定装置3と複数のGIS情報表示端末4がインターネット回線6を介して接続されている。
[Expansion system of this system: Figure 8]
Next, an extension system to which this system is applied will be described with reference to Fig. 8. Fig. 8 is a schematic diagram of an extension system of this system.
The extended system is an advanced version of this system, and as shown in FIG. 8, there are a plurality of search areas, and a plurality of wireless station position estimation devices 3 and a plurality of GIS information display terminals 4 are connected via an Internet line 6.

具体的には、拡張システムは、無線局位置推定装置3-1~無線局位置推定装置3-3と、GIS情報表示端末4-1~GIS情報表示端末4-3と、位置推定情報収集・配信サーバ5とがインターネット回線等のネットワーク6によって接続される構成となっている。 Specifically, the extended system is configured such that the wireless station position estimation device 3-1 to wireless station position estimation device 3-3, the GIS information display terminal 4-1 to GIS information display terminal 4-3, and the position estimation information collection and distribution server 5 are connected by a network 6 such as an Internet line.

無線局位置推定装置3-1~無線局位置推定装置3-3で計算されたそれぞれの位置推定情報は、ネットワーク(インターネット回線)6を介して、一旦、位置推定情報収集・配信サーバ5に収集される。
収集された位置推定情報は、位置推定情報収集・配信サーバ5によってGIS情報表示端末4-1~GIS情報表示端末4-3へ配信され、位置推定情報が地図情報と合わせて表示される。
The position estimation information calculated by each of the wireless station position estimation devices 3-1 to 3-3 is temporarily collected in a position estimation information collection and distribution server 5 via a network (Internet line) 6.
The collected position estimation information is distributed by the position estimation information collection and distribution server 5 to the GIS information display terminals 4-1 to 4-3, and the position estimation information is displayed together with the map information.

また、各GIS情報表示端末4-1~GIS情報表示端末4-3は、それぞれが所望する位置推定情報に関係する情報(例えば、探索エリア1~3、無線局の識別情報又は配信周期等)を位置推定情報収集・配信サーバ5に設定し、配信情報を制御することで、ネットワーク6の回線上のトラフィック負荷を抑制することが可能となる。 In addition, each of the GIS information display terminals 4-1 to 4-3 sets information related to the desired location estimation information (e.g., search areas 1 to 3, radio station identification information, or distribution cycle, etc.) in the location estimation information collection and distribution server 5, and controls the distribution information, making it possible to reduce the traffic load on the lines of the network 6.

この拡張システム構成例により、複数の探索エリアの広範囲に及ぶWRAN無線局の位置を把握することが可能となり、複数拠点での位置推定情報の共有も可能となって、複数ユーザが複数の遠隔地から探索エリアの監視等を同時に行うことが可能となるものである。 This example of an expanded system configuration makes it possible to grasp the locations of WRAN radio stations over a wide range of multiple search areas, and also enables the sharing of location estimation information at multiple locations, allowing multiple users to simultaneously monitor the search area from multiple remote locations.

[実施の形態の効果]
本システムによれば、無線通信システムにおける無線局の位置を推定する無線局位置推定装置3が、無線通信システムにおける位置推定の対象とする無線局の探索エリア内の無線局から送信された無線信号を受信し、無線通信システムにおける下り信号から無線局の識別情報を取得すると共に遅延プロファイルを測定し、測定された遅延プロファイルを用いて無線局の位置を推定して位置推定情報を当該無線局の識別情報と共に出力するようにしているので、無線局の位置推定を容易に行うことができる効果がある。
[Effects of the embodiment]
According to this system, a wireless station position estimation device 3, which estimates the position of a wireless station in a wireless communication system, receives a wireless signal transmitted from a wireless station within a search area of the wireless station to be the target of position estimation in the wireless communication system, obtains identification information of the wireless station from the downlink signal in the wireless communication system and measures a delay profile, estimates the position of the wireless station using the measured delay profile, and outputs the position estimation information together with the identification information of the wireless station, thereby making it easy to estimate the position of the wireless station.

本システムによれば、GIS情報表示端末4が位置推定情報を地図情報と共に表示するようにしているので、無線局の位置を視覚的に認識でき、干渉回避に向けた対策に活用できる効果がある。 According to this system, the GIS information display terminal 4 displays location estimation information together with map information, which has the effect of allowing users to visually recognize the location of wireless stations and utilize this information to take measures to avoid interference.

本システムの拡張システムによれば、異なる探索エリアを有する無線局位置推定装置3を複数備え、複数の無線局位置推定装置3をネットワーク6で接続し、ネットワーク6に複数の無線局位置推定装置3からの無線局の識別情報と位置推定情報を収集して配信する位置推定情報収集・配信サーバ5を備えるようにしているので、広範囲の探索エリアを遠隔地から監視できる効果がある。 According to an extension system of this system, a plurality of wireless station position estimation devices 3 having different search areas are provided, the plurality of wireless station position estimation devices 3 are connected to a network 6, and the network 6 is provided with a position estimation information collection and distribution server 5 that collects and distributes wireless station identification information and position estimation information from the plurality of wireless station position estimation devices 3, thereby enabling a wide range of search areas to be monitored from a remote location.

本システムの拡張システムによれば、ネットワーク6に接続する複数のGIS情報表示端末4が、サーバ5に特定の探索エリア又は特定の無線局の位置推定情報の配信を要求して表示するようにしているので、無線局の位置推定情報を複数拠点で共有でき、複数ユーザが複数の遠隔地から探索エリアの監視等を同時に行うことができる効果がある。 According to the expanded system of this system, multiple GIS information display terminals 4 connected to the network 6 request the server 5 to deliver and display location estimation information for a specific search area or a specific radio station, so that the location estimation information for the radio station can be shared at multiple locations, and multiple users can simultaneously monitor the search area from multiple remote locations.

本発明は、無線通信システムの1つ又は複数の無線局の遅延プロファイルを測定し、無線局の位置推定を容易に行うことができる無線局位置推定装置、無線局位置推定システム及び無線局位置推定方法に好適である。 The present invention is suitable for a wireless station position estimation device, a wireless station position estimation system, and a wireless station position estimation method that can measure the delay profile of one or more wireless stations in a wireless communication system and easily estimate the position of the wireless station.

1…WRAN基地局、 2…WRAN移動局、 3…無線局位置推定装置、 4…GIS情報表示端末、 5…位置推定情報収集・配信サーバ、 6…ネットワーク、 11…アンテナ、 12…RF部、 13…制御部、 14…無線局の識別情報解析部、 15…遅延プロファイル測定部、 16…位置推定計算部、 17…ネットワークインタフェース部 1...WRAN base station, 2...WRAN mobile station, 3...Radio station position estimation device, 4...GIS information display terminal, 5...Location estimation information collection and distribution server, 6...Network, 11...Antenna, 12...RF section, 13...Control section, 14...Radio station identification information analysis section, 15...Delay profile measurement section, 16...Location estimation calculation section, 17...Network interface section

Claims (10)

無線通信システムにおける1つ又は複数の無線局の位置を推定する無線局位置推定装置を有する無線局位置推定システムであって、
前記無線局位置推定装置は、
位置推定計算部と遅延プロファイル測定部を備え、
前記無線局の位置を推定するに先立って、前記無線局の位置推定の対象とする探索エリアに対し学習用の無線信号を送信し、前記無線局が前記学習用の無線信号を受信して学習用の遅延プロファイルを測定し、前記無線局の位置データと前記学習用の遅延プロファイルの組を紐づけて収集して位置推定学習用データを作成する第1段階のセンシングを行い、前記位置推定学習用データに基づいた機械学習によって位置推定モデルを生成する第2段階の学習を行い、前記位置推定モデルを前記位置推定計算部に組み込み、
前記無線局の位置を推定する時には、前記無線通信システムに接続することなく前記無線通信システムの外部から前記探索エリア内の前記無線局から送信される前記無線通信システムにおける下り信号を受信し、
前記遅延プロファイル測定部が、前記無線通信システムにおける下り信号から遅延プロファイルを測定し、
前記位置推定計算部が、前記遅延プロファイルを前記位置推定モデルに入力して第3段階の推定である前記無線局の位置推定情報を演算することを特徴とする無線局位置推定システム。
A wireless station position estimation system having a wireless station position estimation device that estimates the position of one or more wireless stations in a wireless communication system,
The wireless station position estimation device includes:
A position estimation calculation unit and a delay profile measurement unit are provided,
Prior to estimating the position of the wireless station, a first-stage sensing step is performed in which a learning wireless signal is transmitted to a search area that is to be the target of position estimation of the wireless station, the wireless station receives the learning wireless signal and measures a learning delay profile, and a pair of position data of the wireless station and the learning delay profile are linked and collected to create position estimation learning data, a second-stage learning step is performed in which a position estimation model is generated by machine learning based on the position estimation learning data, and the position estimation model is incorporated into the position estimation calculation unit,
When estimating the position of the wireless station, a downlink signal in the wireless communication system transmitted from the wireless station within the search area is received from outside the wireless communication system without being connected to the wireless communication system;
the delay profile measurement unit measures a delay profile from a downlink signal in the wireless communication system;
a position estimation calculation unit inputting the delay profile into the position estimation model to calculate position estimation information of the wireless station, which is a third stage of estimation ;
前記無線局位置推定装置は、前記無線通信システムにおける下り信号から前記無線局の識別情報を取得し、前記位置推定情報を当該無線局の識別情報と共に出力することを特徴とする請求項1記載の無線局位置推定システム。 2. The wireless station position estimation system according to claim 1 , wherein the wireless station position estimation device acquires identification information of the wireless station from a downlink signal in the wireless communication system, and outputs the position estimation information together with the identification information of the wireless station. 前記無線局位置推定装置において取得された前記無線局の前記識別情報と推定された前記位置推定情報に基づいて地図上に前記無線局の位置を表示する表示端末を有することを特徴とする請求項2記載の無線局位置推定システム。 The wireless station position estimation system according to claim 2, further comprising a display terminal that displays the position of the wireless station on a map based on the identification information of the wireless station acquired by the wireless station position estimation device and the estimated position estimation information. 異なる探索エリアを有する前記無線局位置推定装置を複数備え、前記複数の無線局位置推定装置をネットワークで接続し、
前記ネットワークに前記複数の前記無線局位置推定装置からの前記無線局の前記識別情報と前記位置推定情報を収集して配信するサーバを有することを特徴とする請求項2又は3記載の無線局位置推定システム。
a plurality of the wireless station position estimation devices each having a different search area, the plurality of the wireless station position estimation devices being connected via a network;
4. The wireless station position estimation system according to claim 2, further comprising a server in the network for collecting and distributing the identification information and the position estimation information of the wireless stations from the plurality of wireless station position estimation devices.
前記ネットワークに前記サーバから配信された前記無線局の前記識別情報と前記位置推定情報に基づいて前記無線局の位置を地図上に表示する表示端末を1つ又は複数接続したことを特徴とする請求項4記載の無線局位置推定システム。 The wireless station position estimation system according to claim 4, characterized in that one or more display terminals are connected to the network, which display the positions of the wireless stations on a map based on the identification information and the position estimation information of the wireless stations distributed from the server. 前記無線局位置推定装置におけるRF部は、周波数のずれ補正を行うために必要な制御情報を計算する制御部を有し、当該制御部は、周波数のずれ補正が完了したときの制御情報を保持し、保持した前記制御情報を前記RF部に出力し続けることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか記載の無線局位置推定システム。 A radio station position estimation system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the RF unit in the radio station position estimation device has a control unit that calculates control information necessary to perform frequency deviation correction, and the control unit holds the control information when frequency deviation correction is completed, and continues to output the held control information to the RF unit. 前記無線局位置推定装置は、
受信した信号における無線フレームの下り信号内のMAP情報から前記無線局の前記識別情報を取得する識別情報解析部と、
前記無線フレームの下り信号内のプリアンブルから遅延プロファイルを測定する遅延プロファイル測定部と、
前記測定された遅延プロファイルから前記無線局の位置を推定する計算を行い、位置推定情報を出力する位置推定計算部と、
前記取得された前記無線局の前記識別情報と前記位置推定情報を出力するインタフェース部とを有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか記載の無線局位置推定システム。
The wireless station position estimation device includes:
an identification information analysis unit that acquires the identification information of the wireless station from MAP information in a downlink signal of a wireless frame in a received signal;
a delay profile measurement unit that measures a delay profile from a preamble in a downlink signal of the radio frame;
a location estimation calculation unit that performs calculations to estimate a location of the wireless station from the measured delay profile and outputs location estimation information;
7. The wireless station position estimation system according to claim 1, further comprising an interface unit that outputs the acquired identification information and position estimation information of the wireless station.
無線通信システムにおける1つ又は複数の無線局の位置を推定する無線局位置推定装置であって、
前記無線局位置推定装置は、
位置推定計算部と遅延プロファイル測定部を備え、
前記無線局の位置を推定するに先立って、前記無線局の位置推定の対象とする探索エリアに対し学習用の無線信号を送信し、前記無線局が前記学習用の無線信号を受信して学習用の遅延プロファイルを測定し、前記無線局の位置データと前記学習用の遅延プロファイルの組を紐づけて収集して位置推定学習用データを作成する第1段階のセンシングを行い、前記位置推定学習用データに基づいた機械学習によって位置推定モデルを生成する第2段階の学習を行い、前記位置推定モデルを位置推定計算部に組み込み、
前記無線局の位置を推定する時には、前記無線通信システムに接続することなく前記無線通信システムの外部から前記探索エリア内の前記無線局から送信される前記無線通信システムにおける下り信号を受信し、
前記遅延プロファイル測定部が、前記無線通信システムにおける下り信号から遅延プロファイルを測定し、
前記位置推定計算部が、前記遅延プロファイルを前記位置推定モデルに入力して第3段階の推定である前記無線局の位置推定情報を演算することを特徴とする無線局位置推定装置。
A wireless station position estimation device that estimates a position of one or more wireless stations in a wireless communication system, comprising:
The wireless station position estimation device includes:
A position estimation calculation unit and a delay profile measurement unit are provided,
Prior to estimating the position of the wireless station, a first-stage sensing step is performed in which a learning wireless signal is transmitted to a search area that is to be the target of position estimation of the wireless station, the wireless station receives the learning wireless signal and measures a learning delay profile, and a pair of position data of the wireless station and the learning delay profile are linked and collected to create position estimation learning data, a second-stage learning step is performed in which a position estimation model is generated by machine learning based on the position estimation learning data, and the position estimation model is incorporated into a position estimation calculation unit,
When estimating the position of the wireless station, a downlink signal in the wireless communication system transmitted from the wireless station within the search area is received from outside the wireless communication system without being connected to the wireless communication system;
the delay profile measurement unit measures a delay profile from a downlink signal in the wireless communication system;
The wireless station position estimation device, wherein the position estimation calculation unit inputs the delay profile into the position estimation model to calculate position estimation information of the wireless station, which is a third stage of estimation .
記無線通信システムにおける下り信号から前記無線局の識別情報を取得し、前記位置推定情報を当該無線局の識別情報と共に出力することを特徴とする請求項8記載の無線局位置推定装置。 9. The wireless station position estimation device according to claim 8, further comprising: acquiring identification information of the wireless station from a downlink signal in the wireless communication system; and outputting the position estimation information together with the identification information of the wireless station. 無線通信システムにおける無線局の位置を推定する無線局位置推定方法であって、
位置推定計算部と遅延プロファイル測定部を備える無線局位置推定装置が、
前記無線局の位置を推定するに先立って、前記無線局の位置推定の対象とする探索エリアに対し学習用の無線信号を送信し、前記無線局が前記学習用の無線信号を受信して学習用の遅延プロファイルを測定し、前記無線局の位置データと前記学習用の遅延プロファイルの組を紐づけて収集して位置推定学習用データを作成する第1段階のセンシングを行い、前記位置推定学習用データに基づいた機械学習によって位置推定モデルを生成する第2段階の学習を行い、前記位置推定モデルを前記位置推定計算部に組み込み、
前記無線局の位置を推定する時には、前記無線通信システムに接続することなく前記無線通信システムの外部から前記探索エリア内の前記無線局から送信される前記無線通信システムにおける下り信号を受信し、
前記遅延プロファイル測定部が、前記無線通信システムにおける下り信号から遅延プロファイルを測定し、
前記位置推定計算部が、前記遅延プロファイルを前記位置推定モデルに入力して第3段階の推定である前記無線局の位置推定情報を演算することを特徴とする無線局位置推定方法。
A method for estimating a position of a wireless station in a wireless communication system, comprising:
A wireless station position estimation device including a position estimation calculation unit and a delay profile measurement unit ,
Prior to estimating the position of the wireless station, a first-stage sensing step is performed in which a learning wireless signal is transmitted to a search area that is to be the target of position estimation of the wireless station, the wireless station receives the learning wireless signal and measures a learning delay profile, and a pair of position data of the wireless station and the learning delay profile are linked and collected to create position estimation learning data, a second-stage learning step is performed in which a position estimation model is generated by machine learning based on the position estimation learning data, and the position estimation model is incorporated into the position estimation calculation unit,
When estimating the position of the wireless station, a downlink signal in the wireless communication system transmitted from the wireless station within the search area is received from outside the wireless communication system without being connected to the wireless communication system;
the delay profile measurement unit measures a delay profile from a downlink signal in the wireless communication system;
a position estimation calculation unit inputting the delay profile into the position estimation model to calculate position estimation information of the wireless station, which is a third stage of estimation ;
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