(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末の位置を決定する方法であって、
（ａ）該端末に対する３つ以上の異なる電波源に対応する３つ以上の距離測定値のセットの少なくとも１つに重み値を割当てることにより、距離測定値の重み付きセットを生成するステップと、
（ｂ）挿入パラメータに対し値を割当てるステップと、
（ｃ）前記距離測定値の重み付きセットと該挿入パラメータとに基づいて重み付きリッジ回帰（ＷＲＲ）処理を実行することにより、前記端末の位置を表すＷＲＲ推定値を決定するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記端末は無線ネットワークにおける移動通信装置であり、前記距離測定値の少なくとも１つは無線ネットワーク系距離測定値である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記距離測定値の少なくとも１つは衛星系距離測定値である請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの無線ネットワーク系距離測定値は、往復伝搬遅延（ＲＴＤ）距離測定値またはパイロット位相オフセット（ＰＰＯ）距離測定値である請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記距離測定値の少なくとも１つは衛星系距離測定値である請求項１記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ｃ）は以下の式を計算するステップを含み、
【数１】
0003581326.tif 000028
ここで、
【数２】
0003581326.tif 000029
はＷＲＲ推定値であり、
Ｈは前記距離測定値源の位置に基づく予測行列であり、
ＨＴは該予測行列Ｈの転置行列であり、
Ｗは前記１つまたは複数の割当てられた重み値に基づく重み行列であり、
ｋは前記挿入パラメータであり、
Ｉは単位行列であり、
ｙは前記距離測定値に基づく測定ベクトルである
請求項１記載の方法。
【請求項７】
ステップ（ｂ）は、
（１）前記距離測定値源の位置に基づき測位精度劣化指数（ＧＤＯＰ）値を計算するステップと、
（２）該ＧＤＯＰ値に基づいて前記挿入パラメータに対する前記値を設定するステップと、
を含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ＧＤＯＰ値を、以下の式を使用して計算し、
【数３】
0003581326.tif 000030
ここで、
Ｔｒはトレース演算子であり、
Ｈは前記距離測定値源の前記位置に基づく予測行列であり、
ＨＴは該予測行列Ｈの転置行列である
請求項７記載の方法。
【請求項９】
ステップ（ｃ）は、
（ａ）前記ＧＤＯＰ値が、指定された閾値より小さい場合に、最小平均２乗アルゴリズムを実行することにより前記端末の前記位置を計算するステップと、
（ｂ）前記ＧＤＯＰ値が前記指定された閾値より小さい場合に、前記ＷＲＲ処理を実行するステップと、
を含む請求項７記載の方法。
【請求項１０】
重み値は各前記距離測定値に割当てられ、該距離測定値の少なくとも２つは異なる重み値を割当てられる請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衛星系距離測定および／または無線ネットワーク系距離測定等の距離測定を使用する無線移動通信装置等の端末の位置決めに関する。
【０００２】
【従来の技術】
グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）等の衛星系ナビゲーションシステムは、世界中のユーザに対して正確な位置情報を提供する。衛星系ナビゲーションシステムでは、端末がその位置を決定するために少なくとも３つの衛星からの信号を検出することができる必要がある。３つの衛星からのＧＰＳ信号が受信されると、端末の「２次元」位置（例えば、緯度および経度）を決定することができる。ＧＰＳ信号が４つ以上の衛星から受信されると、「３次元」位置（例えば、緯度、経度および高度）を決定することができる。しかしながら、これら前提条件は常に満足されるとは限らない。特に、端末が建物内部に位置している場合等、１つまたは複数の直接の衛星信号が遮断される場合がある。
【０００３】
端末が移動通信装置かまたは無線通信ネットワークの一部である他の無線通信装置である場合、その位置は、往復伝搬遅延（ＲＴＤ）およびパイロット位相オフセット（ＰＰＯ）等、無線ネットワーク内で利用可能な距離測定値に基づいて決定されてもよい。ＲＴＤは、セルラ基地局からの信号を移動通信装置に送信し、その後基地局に戻すためにかかる時間である。ＰＰＯは、移動通信装置によって受信されるパイロット信号の符号位相の測定値である。３つ以上の基地局に対応するＲＴＤおよび／またはＰＰＯ測定値が入手可能である場合、移動通信装置の位置は、到着の時差または到着の角度等、従来からの三角測量方式を含む無線ネットワーク系位置決め技術を使用して決定されてよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる無線ネットワーク系位置決め技術の１つの欠点は、一般に、位置決定の精度が衛星系の位置決め技術によって提供される精度よりかなり低い、ということである。他の問題は、３つ以上の無線ネットワーク系距離測定値が常に位置計算の目的で入手可能であるとは限らない、ということである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無線通信ネットワークにおける移動通信装置の位置を決定することができる技術に関する。ここで、移動通信装置は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）受信機かまたは他の衛星系ナビゲーションシステム受信機を有するように構成されている。本発明の実現によれば、移動通信装置の位置は、衛星系測定値と無線ネットワーク系測定値とを統合することによって決定される。従って、本発明は、従来からの衛星系位置決め技術に対し、利用可能な衛星信号の数がその必要な最小数より少ない場合に、移動通信装置の位置を決定するために使用することができる。更に、本発明は、従来からの無線ネットワーク系位置決め技術によって提供される位置決めより正確な位置決めを提供するために、使用することができる。
【０００６】
移動通信装置の位置を決定するために衛星系距離測定値および無線ネットワーク系距離測定値を統合する従来からの方式は、いくつかの理由により望ましい結果をもたらさない。１つの問題は、異なる電波源から来る測定値の品質が非常に異なるということである。例えば、無線ネットワーク系位置決め技術で使用される往復伝搬遅延（ＲＴＤ）および／またはパイロット位相オフセット（ＰＰＯ）測定値の誤差は、衛星系位置決め技術で使用されるＧＰＳ擬似距離測定値の誤差より１０倍も大きい場合がある。一般に、ＧＰＳ擬似距離測定誤差は約１０〜２５メートルであるのに対し、一般的なＲＴＤ測定誤差は約４０〜１００メートルである。対応する測定値の品質を考慮することなく、衛星系距離測定値と無線ネットワーク系距離測定値とを単純に結合する（例えば、従来からの最小平均２乗（ＬＭＳ）三角測量アルゴリズムにおいて）と、決定された位置の精度に悪影響が及ぶ可能性がある。
【０００７】
従来からの統合方式の他の問題は、望ましくない幾何学的分布の影響を低減する方法が何も採用されていない、ということである。望ましくない幾何学的分布とは、移動通信装置の３次元かまたは２次元位置の正確な決定を困難にする、距離測定値の種々の電波源（すなわち、衛星および／または基地局）に対する移動通信装置のある方位に関連する。例えば、移動通信装置と、３つ以上の距離測定の種々の電波源とが、すべて略同じ平面にある場合、正確な３次元位置決定は困難である可能性が高い。同様に、移動通信装置と、２つ以上の距離測定の種々の電波源とが、略同じ線上にある場合、正確な２次元または３次元位置決定が困難である可能性が高い。これらの状況において、測位精度劣化指数（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ  ｄｉｌｕｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ（ＧＤＯＰ））として知られる位置誤差が発生する。かかる状況が存在する場合、距離測定の誤差は従来からのＬＭＳ三角測定アルゴリズムでは大幅に拡大される可能性がある、ということが知られている。
【０００８】
これら問題の結果として、移動通信装置の位置を決定するために衛星系距離測定値と無線ネットワーク系距離測定値との結合に単純に従来からのＬＭＳ三角測量アルゴリズムを適用する統合方式は、一般に、満足のいく結果をもたらさない。
【０００９】
本発明は、無線通信ネットワークの移動通信装置に対し正確な位置決定を提供するために、衛星系距離測定値と無線通信ネットワーク系距離測定値とを有効に結合する技術に関する。本発明の実施の形態は、以下のテクノロジの１つまたは両方を利用する。すなわち、（１）距離測定の精度の信頼性のレベルに基づいて、各異なる距離測定値に適当な重み（例えば、衛星系距離測定値と無線ネットワーク系距離測定値とに異なる重み）を割当てる重み付け方式と、（２）計算された位置の平均２乗誤差に対する測位精度劣化指数の影響を低減するリッジ回帰方式と、である。本発明を用いて、移動通信装置に対する位置決定の精度を増大させることができ、また移動通信装置の位置を決定するために１つのタイプの電波源からのすべての距離測定値（例えば、全衛星系距離測定値または全無線ネットワーク系距離測定値）がなければならないという要件を無くすことができる。
【００１０】
１つの実施の形態において、本発明は、端末の位置を決定する方法であって、（ａ）端末に関し３つ以上の異なる電波源に対応する３つ以上の距離測定値のセットの少なくとも１つに、重み値を割当てることにより、距離測定値の重み付きセットを生成するステップと、（ｂ）挿入パラメータの値を割当てるステップと、（ｃ）距離測定値の重み付きセットと挿入パラメータとに基づいて重み付きリッジ回帰（ＷＲＲ）処理を実行することにより、端末の位置を表すＷＲＲ推定値を決定するステップと、を含む。
【００１１】
本発明の他の態様、特徴および利点は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲および添付図面からより完全に明らかとなろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の１つの実施の形態による統合された衛星／無線ネットワークジオロケーション（ｇｅｏｌｏｃａｔｉｏｎ）システム１００（以下、単にシステム１００とする）を示す。図１に示すように、システム１００は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）衛星１０１群を備えており、それらの各々は、図１で自動車内に配置されているように示されている移動通信装置１０３によって受信される、異なるＧＰＳ信号を送信する。また、移動通信装置１０３は、マスタ交換（ＭＳＣ）１１１と通信しその制御のもとで動作する基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３（１０９）を備えた無線通信ネットワークの一部でもある。
【００１３】
本発明によれば、移動通信装置１０３の位置は、３つ以上の距離測定値に基づいて決定される。そのうち、（Ａ）１つまたは複数の距離測定値は、例えば、１つまたは複数のＧＰＳ衛星１０１に関するＧＰＳ擬似距離に対応する衛星系距離測定値であり、（Ｂ）１つまたは複数の他の距離測定値は、例えば１つまたは複数の基地局１０９に関する往復伝搬遅延またはパイロット位相オフセット測定値に対応する無線ネットワーク系距離測定値である。特に、無線通信装置１０３の位置を決定するために、距離測定値のセットに重み付きリッジ回帰（ＷＲＲ）アルゴリズムが適用される。特定の実現によれば、距離測定値自体は、移動通信装置１０３において、１つまたは複数の基地局１０９において、および／またはＭＳＣ１１１において生成されてよい。同様に、その実現によって、移動通信装置１０３の位置を決定するために、ＷＲＲ処理は移動通信装置１０３において、基地局１０９において、またはＭＳＣ１１１において実行されてもよい。
【００１４】
いずれの場合も、リッジ回帰は、複数の未知の変数を含む一組の線形方程式を解く技術である。３次元の移動通信装置位置決定の場合、４つの未知数がある。すなわち、移動通信装置の経度、緯度および高度と、移動通信装置用のローカルクロックと衛星用のＧＰＳ時間との間の時差と、である。２次元の移動通信装置位置決定の場合は、３つの未知数がある。すなわち、移動通信装置の経度および緯度と時差とである。以下のセクションは、３次元の移動通信装置位置決定において適用されるようなリッジ回帰処理の基本的な概略を提供する。２次元の移動通信装置位置決定のためのリッジ回帰アルゴリズムは、類似した方法で実行される。
【００１５】
基本的なリッジ回帰処理
このセクションは、３次元の移動通信装置位置決定のためのリッジ回帰処理に関する基本的な情報を提供する。式（１）は、以下のように、移動通信装置の位置と種々の距離測定値との間の関係を表す一組の線形方程式を表す。
【数７】
0003581326.tif 000002
ここで、ｙはｎ行１列の測定ベクトルであり、ｎは異なる距離測定値の数である。列ベクトルｙの各要素は、異なる電波源（例えば、衛星または基地局）に対応する距離測定値である。
【００１６】
Ｈは、ｎ行ｐ列の予測行列であり、ｐは３次元位置決定の場合は４である（２次元位置決定の場合は３である）。予測行列Ｈにおける各行は、異なる距離測定電波源に対応する。各行の最初の３要素は、移動通信装置から対応する電波源まで向いている推測的な推定装置ベクトルを表し、各４要素からなる行の最後の要素は、移動通信装置用のローカル時間と、対応する電波源の時間基準との間の時間オフセットを表す。衛星が比較的遠くにある場合の衛星系距離測定では、装置ベクトルは移動通信装置の位置の非常に粗い推定からでも正確に推定することができる。無線ネットワーク系距離測定では、移動通信装置から基地局までの装置ベクトルは、対応する基地局セクタの中心に移動通信装置が位置していると仮定することによって推定することができる。これら推定装置ベクトルは、衛星系距離測定のベクトルほど正確でなくてもよいが、リッジ回帰処理に対しては十分正確でなければならない。一般に、時間オフセットは１に初期化される。移動通信装置の位置の決定が、ある適当な周波数で更新される場合、現位置決定のための装置ベクトルと時間オフセットとは、実際の移動通信装置の位置と１つまたは複数の先行する決定からの時間オフセットとを使用して推定することができる。
【００１７】
ｘはｐ行１列の列ベクトルであり、最初の３要素は移動通信装置の（未知の）現在位置を表し、４要素のうちの最後は（未知の）実際の時間オフセットを表す。
【００１８】
ｅはｎ行１列の測定誤差ベクトルであり、列ベクトルｅの各要素は、対応する電波源の距離測定における誤差を表す。誤差ベクトルｅは、ｎ行ｎ列の共分散行列Ｒ＝σ２Ｉに関連し、Ｉはｎ行ｎ列の単位行列であり、σ２は誤差ベクトルｅの要素の分散である。なお、ランダムな無相関の測定誤差であるとすると、測定誤差Ｅ［ｅ］の期待値は０である。
【００１９】
式（１）に対する従来からの最小平均２乗（ＬＭＳ）解は、以下のような式（２）によって与えられる。
【数８】
0003581326.tif 000003
ここで、
【数９】
0003581326.tif 000004
は移動通信装置の計算された位置であり、ＨＴは予測行列Ｈの転置行列である。ＬＭＳ解の平均２乗誤差（ＭＳＥ）は、ＬＭＳ位置推定値
【数１０】
0003581326.tif 000005
の期待精度の基準であり、以下の式（３）によって得られる。
【数１１】
0003581326.tif 000006
ここで、λｉはＨＴＨの固有値である。Ｔｒはトレース演算子であり、行列、この場合はＨＴおよびＨの積の逆行列の対角要素の合計である。
【００２０】
測位精度劣化指数（ＧＤＯＰ）は、以下の式（４）によって定義される。
【数１２】
0003581326.tif 000007
ここで、ＧＤＯＰは、ジオメトリ（幾何学的配置）の影響による移動通信装置の位置誤差に対する測定誤差の増幅係数である。「良好でない（ｂａｄ）」ジオメトリ（例えば、移動通信装置と距離測定電波源のすべてとが略同じ平面にある）の場合、最小の固有値λｉはゼロに近づき、その結果ＧＤＯＰ値が大きくなり（式（４）に示すように）、移動通信装置位置
【数１３】
0003581326.tif 000008
に対するＬＭＳ解の誤差が大きくなる（式（３）に示すように）。
【００２１】
リッジ回帰は、未知の移動通信装置位置ベクトルｘに対して式（１）を解く場合の良好でないジオメトリの影響（すなわち、高ＧＤＯＰ）を低減する技術である。リッジ回帰は、ＨＴＨ行列の対角項が、小さい正の数ｋを各対角成分に付加することによって想定することができる最小値を効果的に制限する。式（１）に対するリッジ回帰解
【数１４】
0003581326.tif 000009
は、以下の式（５）によって定義される。
【数１５】
0003581326.tif 000010
ＨＴＨ行列の対角項にｋを付加するため、リッジ回帰解
【数１６】
0003581326.tif 000011
がバイアスされる。なお、
【数１７】
0003581326.tif 000012
におけるバイアスは以下の式（６）によって表されてよい。
【数１８】
0003581326.tif 000013
リッジ回帰解
【数１９】
0003581326.tif 000014
の平均２乗誤差は、以下の式（７）によって与えられる。
【数２０】
0003581326.tif 000015
式（７）において、ｋ＞０の場合、第１項はｋの単調に増加する関数であり、第２項はｋの単調に減少する関数である。ＧＤＯＰが大きい場合、小さいｋを使用することで、第１項を大幅に増大させることなく（式（７）に示すように）およびバイアスを大幅に増大させることなく（式（６）に示すように）第２項を劇的に低減することができる。
【００２２】
従って、リッジ回帰アルゴリズムを効果的に使用することで、ＧＤＯＰが大きい場合であっても、予測された誤差の大きさを低減するためにｋとして適当な値を選択することにより、大量のバイアスをもたらすことなく、移動通信装置の現位置に対し式（１）を解くことができる。リッジ回帰処理で使用されるｋの値は、種々の方法で選択することができる。それは、式（４）を使用してＧＤＯＰの値の決定に基づいて選択することができる。この場合、ＧＤＯＰ値が相対的に大きいことにより、相対的に大きいｋの値が必要となる。代替的に、式（７）によって表される誤差が最小化するまで、異なる値のｋを試すことができる。いずれの場合も、ｋの典型的な値は０と１との間であり、ｋ＝０は式（２）の従来からのＬＭＳ解に対応する。
【００２３】
重み付きリッジ回帰処理
上述したように、統合された衛星／無線ネットワークジオロケーションシステムでは、タイプが異なる距離測定値の精度（例えば、ＧＰＳ擬似距離測定値対無線ネットワークＲＴＤ／ＰＰＯ測定値）は、一般に大きく異なっている。また、異なる電波源（例えば、異なる衛星または異なる基地局）からの同じタイプの距離測定値の精度もまた電波源ごとに異なる可能性がある。本発明のいくつかの実現によれば、リッジ回帰処理中に導出される移動通信装置の位置推定の精度を向上させるために、リッジ回帰アルゴリズムに重み付け方式が結合される。結果としての重み付きリッジ回帰（ＷＲＲ）アルゴリズムは、リッジ回帰処理中に使用される距離測定値の各々に対し適当な重みを割当てることで、以下の式（８）において
【数２１】
0003581326.tif 000016
によって表されるように移動通信装置の現在位置を推定することによって、実現される。
【数２２】
0003581326.tif 000017
ここで、Ｗはｎ行ｎ列の重み行列であり、各要素は正の値である。重み行列Ｗを含む目的は、対応する不確実性（すなわち、精度の信頼性の対応するレベルに関連する）に基づいて各測定値成分に対し（おそらく）異なる重みを与えることである。距離測定値が正確であるためにはより大きい重み値が割当てられ、その場合、特定の電波源に対応する距離測定値の相対的精度は、移動通信装置の信号電力、仰角および／または過去の経験等のパラメータから決定されてよい。
【００２４】
リッジ回帰推定値
【数２３】
0003581326.tif 000018
と同様に、重み付きリッジ回帰推定値
【数２４】
0003581326.tif 000019
は、非ゼロ値のｋの使用に基づいてバイアスされる。ＷＲＲバイアスは、以下の式（９）によって表される。
【数２５】
0003581326.tif 000020
そして、重み付きリッジ回帰推定値の平均２乗誤差は、以下の式（１０）によって与えられる。
【数２６】
0003581326.tif 000021
【００２５】
式（１０）は、２つのパラメータ、すなわち重み行列Ｗとリッジ回帰パラメータｋとを含む。ｋ＞０の場合、式（１０）の第１項は、ｋの単調に減少する関数であり、第２項は、ｋの単調に増大する関数である。リッジ回帰アルゴリズムと同様に、重み付きリッジ回帰アルゴリズムにおけるｋ（一般に０と１との間）に対して適当に選択された値を使用することにより、推定値におけるバイアスを大幅に増大させることなく（式（９）に示すように）、ＷＲＲ位置推定値
【数２７】
0003581326.tif 000022
の平均２乗誤差を低減することができる（式（１０）に示すように）。それによって、特に良好でないジオメトリの状況（式（４）に従いＧＤＯＰの値によって示されるように）に対し、（ＬＭＳと「重み付けされていない」リッジ回帰推定値とに比べて）ＷＲＲ位置推定値
【数２８】
0003581326.tif 000023
の精度が大幅に向上する。また、重み行列Ｗは、異なる距離測定値に異なる重みが与えられることを可能にするが、ＷＲＲ推定値のＭＳＥに対しても影響を与える。Ｗにおいて異なる重みの値を適当に選択することにより、統合された衛星／無線ネットワークジオロケーションシステムのパフォーマンスを大幅に向上させることができる。
【００２６】
統合処理アルゴリズム
図２は、本発明の１つの実施形態により移動通信装置１０３の位置を決定するために、図１の統合された衛星／無線ネットワークジオロケーションシステム１００内で実施される処理を示す。この実施形態によれば、関連する特定のジオメトリにより（式（４）からのＧＤＯＰの値によって示すように）、無線装置である移動通信装置１０３の位置を推定するために、衛星系および／または無線ネットワーク系距離測定値に対し、最小平均２乗（ＬＭＳ）アルゴリズムかまたは重み付きリッジ回帰（ＷＲＲ）アルゴリズムが適用される。
【００２７】
詳細には、移動通信装置１０３に対し、種々の衛星系距離測定値および／または無線ネットワーク系距離測定値が生成される（図２のステップ２０２）。それら距離測定値源である衛星および基地局の既知の位置と、移動通信装置１０３の推測的なおおよその位置とに基づき、予測行列Ｈが構成される（ステップ２０４）。そして、そのジオメトリに対する測位精度劣化指数（ＧＤＯＰ）が、例えば式（４）を使用して計算される（ステップ２０６）。ＧＤＯＰが指定された閾値より小さい場合（良いジオメトリが存在することを示す）（ステップ２０８）、移動通信装置１０３の位置は、従来からの最小平均２乗アルゴリズムを用いて正確に決定される（ステップ２１０〜２１２）。これは、一般に、本発明の重み付きリッジ回帰アルゴリズムより計算的に複雑ではない。ＧＤＯＰが指定された閾値より小さくない場合、良好でないジオメトリが存在し、従来からのＬＭＳ技術からもたらされる可能性のある誤差を低減するために、本発明の重み付きリッジ回帰アルゴリズムを使用して、移動通信装置１０３の位置が決定される（ステップ２１４〜２１８）。
【００２８】
ＬＭＳアルゴリズムに対し、ＧＤＯＰは十分に大きいため、いかなる挿入パラメータｋも必要でなく（ステップ２１０）、例えば、式（２）を用いて移動通信装置１０３の現在位置を計算することにより、従来の処理を適用してＬＭＳ移動通信装置の位置推定値
【数２９】
0003581326.tif 000024
が決定される（ステップ２１２）。
【００２９】
ＷＲＲアルゴリズムに対し、ＧＤＯＰが比較的小さいため、対応する計算誤差を避けるために挿入パラメータｋが適当な正の値にセットされる（ステップ２１４）。ｋの値は、それが例えば式（１０）によって与えられる最小平均２乗誤差（ＭＳＥ）をもたらすという断定に基づくシミュレーションによって決定されてよい。
【００３０】
そして、適当な重みが重み行列Ｗに対する種々の距離測定値に割当てられ（ステップ２１６）、例えば式（８）を使用して移動通信装置１０３の位置を計算することにより、重み付きリッジ回帰推定値
【数３０】
0003581326.tif 000025
が決定される（ステップ２１８）。重み行列Ｗの要素は、事前の知識、例えば測定値誤差および他の予め決められたパラメータの周知の統計的特性に基づいて選択されてよい。相対的に大きい誤差値を有する距離測定値（例えば、ＲＴＤ／ＰＲＯベース測定値）には低い重みが割当てられ、相対的に小さい誤差値を有する距離測定値（例えば、ＧＰＳ擬似距離測定値）には高い重みが割当てられる。一般に、ＷＲＲ推定値
【数３１】
0003581326.tif 000026
は、従来からの推定値（例えば、式（２）を使用して生成された
【数３２】
0003581326.tif 000027
）に比較するとよりよい推定値である。それは、この推定値を計算するために重み付きリッジ回帰が使用され、Ｗに対して適当な重みを選択し、正の挿入値ｋを使用することによって誤差が最小値に低減されたためである。
【００３１】
本発明の代替的な実施形態では、ＧＤＯＰの大きさとは無関係に、移動通信装置の位置の計算ごとに、ステップ２１４〜２１８の挿入パラメータｋに対しある正の値を使用する重み付きリッジ回帰処理が使用される。その場合、ステップ２０８〜２１２は、図２に示す処理から省略されてよい。
【００３２】
図３Ａないし図３Ｅは、１つの無線ネットワーク系距離測定値とあらゆる数の衛星系距離測定値とに基づいて移動通信装置の位置を決定する、種々の技術からもたらされる計算誤差に対応するデータを示す。種々の技術には、重み付け無しの最小平均２乗技術、重み付きＬＭＳ技術、重み付け無しのリッジ回帰技術および重み付きリッジ回帰技術が含まれる。衛星系距離測定値の数は、図３Ａの２つから図３Ｅの６つまでに亙る。１つの無線ネットワーク系距離測定値は、ＲＴＤ測定に基づいており、衛星系距離測定値は、ＧＰＳ擬似距離測定に基づいている。
【００３３】
図３Ａないし図３Ｅに示すように、２次元の計算誤差は、２つの衛星系距離測定値のみが利用可能な場合であっても、本発明のＷＲＲ技術に対し１００メートル未満を維持する。これら結果を、６つもの衛星系距離測定値が使用される場合であっても計算誤差がしばしば１００メートルを超える、従来からのＬＭＳ技術に関連する計算誤差と比較すること。
【００３４】
図３Ａないし図３Ｅに示す結果は１つの無線ネットワーク系距離測定値のみに基づいているが、本発明は、電波源のあらゆる組合せから３つ以上の距離測定値のあらゆる組合せに対して実施されてよい。例えば、移動通信装置の位置決定に対し、１つの衛星系距離測定値が複数の無線ネットワーク系距離測定値と結合されてよい。
【００３５】
本発明を、移動通信装置の位置を決定するために衛星ナビゲーションシステムおよび無線ネットワークからの距離測定値を統合するというコンテキストで説明した。概して、電波源が衛星または基地局または他のあらゆる適切な距離測定電波源のいずれであっても、本発明を適用して、複数の異なるタイプの電波源からの距離測定値を統合することができる。更に、それら電波源が衛星ナビゲーションシステムのすべての衛星か無線ネットワークのすべての基地局かまたは他のあらゆる適切な距離測定値源であっても、本発明を適用して、距離測定値のすべてが１つのタイプの電波源からもたらされる場合に位置決定精度を向上させることができる。
【００３６】
本発明は、１つの集積回路上で可能な実現を含む回路ベースプロセスとして実施されてよい。また、当業者には明らかであるように、回路素子の種々の機能は、ソフトウェアプログラムにおける処理ステップとして実施されてよい。かかるソフトウェアは、例えばデジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラまたは汎用コンピュータにおいて採用されてよい。
【００３７】
本発明は、それらの方法を実施する方法および装置の形態で具現化することができる。また、本発明は、フロッピディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブまたは他のあらゆる機械読取り可能記憶媒体等、タンジブルな媒体において具現化されるプログラムコードの形態で具現化することができる。この場合、プログラムコードが、コンピュータ等の機械にロードされ、機械によって実行される時、その機械は本発明を実施する装置となる。また、本発明は、例えば、記憶媒体に格納され、機械にロードされ、かつ／または機械によって実行され、あるいは電気的配線またはケーブル、光ファイバあるいは電磁放射等による等、ある伝送媒体またはキャリアによって送信されるか否かに関わらず、プログラムコードの形態で具現化することができる。この場合、プログラムコードがコンピュータ等の機械にロードされ、機械によって実行される時、その機械は本発明を実施する装置となる。プログラムコードセグメントは、汎用プロセッサ上で実施される場合、プロセッサと結合して、特定の論理回路に対して類似した方法で動作する固有の装置を提供する。
【００３８】
特許請求の範囲で表されるような本発明の範囲から逸脱することなく、当業者により、本発明の特徴を説明するために説明し例示した要素の細部、材料および配置において種々の変更を行ってよい、ということが更に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施の形態による位置決定システムを表す図である。
【図２】本発明の１つの実装形態による、移動通信装置の位置を決定するために図１の統合された衛星／無線ネットワークジオロケーションシステム内で実施される処理を示す図である。
【図３Ａ】１つの無線ネットワーク系距離測定値と複数の衛星系距離測定値とに基づいて移動通信装置の位置を決定するための種々の技術からもたらされる計算誤差に対応するデータを示す図である。
【図３Ｂ】１つの無線ネットワーク系距離測定値と複数の衛星系距離測定値とに基づいて移動通信装置の位置を決定するための種々の技術からもたらされる計算誤差に対応するデータを示す図である。
【図３Ｃ】１つの無線ネットワーク系距離測定値と複数の衛星系距離測定値とに基づいて移動通信装置の位置を決定するための種々の技術からもたらされる計算誤差に対応するデータを示す図である。
【図３Ｄ】１つの無線ネットワーク系距離測定値と複数の衛星系距離測定値とに基づいて移動通信装置の位置を決定するための種々の技術からもたらされる計算誤差に対応するデータを示す図である。
【図３Ｅ】１つの無線ネットワーク系距離測定値と複数の衛星系距離測定値とに基づいて移動通信装置の位置を決定するための種々の技術からもたらされる計算誤差に対応するデータを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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