(57)【要約】  パラメータ値の少なくとも１つの組が算定され、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義する。次いで、算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組が、衛星支援ベースによる前記無線端末の位置検知のための補助データとして、無線通信ネットワークを介して無線端末に送信するため編成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を算定するステップと、
前記算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、無線通信ネットワークを介して前記無線端末に送信するため編成するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効な間の時間間隔を定義する少なくとも１つのパラメータが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記の時間間隔を定義する少なくとも１つのパラメータは、ベースライン時間を定義するパラメータと、間隔長さを定義するパラメータとを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効である領域を定義する少なくとも１つのパラメータが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記の領域を定義する少なくとも１つのパラメータは、前記領域の中心点を定義するパラメータと、前記領域のサイズを定義するパラメータとを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記パラメータの中には、衛星が前記無線端末の天頂に位置したとき、前記衛星によって送信され前記無線端末によって受信される信号が被るであろう対流圏遅延量を定義する少なくとも１つの天頂遅延パラメータが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの天頂遅延パラメータは、静力学的天頂遅延パラメータ及び非静力学的天頂遅延パラメータを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記パラメータの中には、前記少なくとも１つの天頂遅延パラメータの値を前記無線端末の現在の高度に適合化させるための適合化ルールを規定する少なくとも１つのパラメータがさらに含まれる、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの天頂遅延パラメータの値の、前記無線端末の現在の高度ｈへの適合化を定義する前記少なくとも１つのパラメータは、静力学的天頂遅延パラメータＺh0の値を
Ｚh（ｈ）＝ｓ0*ｈ＋ｓ1*ｈ2＋Ｚh0*ｅｘｐ（−ｅh*ｈ）
式に従って適合化させ、非静力学的天頂遅延パラメータＺw0の値を
Ｚw（ｈ）＝Ｚw0*ｅｘｐ（−ｅw*ｈ）
式に従って適合化させるためのパラメータｓ0、ｓ1、ｅh、及びｅwを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記パラメータの中には、少なくとも１つのマッピング関数に対するパラメータが含まれ、前記マッピング関数は、衛星が前記無線端末に対し現在の仰角に位置するときに、前記衛星によって送信され前記無線端末によって受信される信号が被る対流圏遅延に対して前記天頂遅延パラメータの値をマップする、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記の少なくとも１つのマッピング関数に対するパラメータは、静力学的対流圏遅延に静力学的天頂遅延をマップするマッピング関数に対するパラメータと、非静力学的対流圏遅延に非静力学的天頂遅延をマップするマッピング関数に対するパラメータとを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記パラメータの中には、対流圏遅延の方位的非対称性の影響を定義する少なくとも二つの勾配パラメータが含まれる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
処理コンポーネントを含む装置であって、
前記処理コンポーネントは、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を算定するよう構成され、
前記処理コンポーネントは、前記算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、前記無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、無線通信ネットワークを介して無線端末に送信するために編成するように構成される、
装置。
【請求項１４】
前記処理コンポーネントは、それぞれの対流圏モデルに対して、前記対流圏モデルが有効な間の時間間隔を定義する少なくとも１つのパラメータ値、及び／又は、前記対流圏モデルが有効である領域を定義する少なくとも１つのパラメータ値を算定するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記処理コンポーネントは、それぞれの対流圏モデルに対して、衛星が前記無線端末の天頂に位置したとき、前記衛星によって送信され前記無線端末によって受信される信号が被るであろう対流圏遅延量を定義する少なくとも１つの天頂遅延パラメータを算定するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記処理コンポーネントは、それぞれの対流圏モデルに対して、前記少なくとも１つの天頂遅延パラメータの値を前記無線端末の現在の高度に適合化させるための適合化ルールを規定する少なくとも１つのパラメータを設定するよう構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
無線通信ネットワークのネットワーク・エレメントであって、前記ネットワーク・エレメントは、請求項１３による装置と、前記装置によって算定され編成されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、前記無線端末に送信するように構成された送信コンポーネントとを含む、ネットワーク・エレメント。
【請求項１８】
請求項１３による装置と、前記装置によって算定され編成されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線通信ネットワークを介して受信するように構成された無線端末とを含むシステム。
【請求項１９】
コンピュータ可読媒体にソフトウエア・プログラム・コードが格納されているソフトウエア・プログラム製品であって、
前記ソフトウエア・プログラム・コードは、プロセッサに実行されたとき、
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を算定するステップと、
前記算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、前記無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、無線通信ネットワークを介して無線端末に送信するために編成するステップと、
を実現する、ソフトウエア・プログラム製品。
【請求項２０】
前記パラメータの中には、前記対流圏モデルが有効な間の時間間隔を定義する少なくとも１つのパラメータ値、及び／又は、前記対流圏モデルが有効である領域を定義する少なくとも１つのパラメータ値が含まれる、請求項１９に記載のソフトウエア・プログラム製品。
【請求項２１】
前記パラメータの中には、衛星が前記無線端末の天頂に位置したとき、前記衛星によって送信され、前記無線端末によって受信される信号が被るであろう対流圏遅延量を定義する少なくとも１つの天頂遅延パラメータが含まれる、請求項１９に記載のソフトウエア・プログラム製品。
【請求項２２】
前記パラメータの中には、前記少なくとも１つの天頂遅延パラメータの値を前記無線端末の現在の高度に適合化させるための適合化ルールを規定する少なくとも１つののパラメータがさらに含まれる、請求項２１に記載のソフトウエア・プログラム製品。
【請求項２３】
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を算定する手段と、
前記算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、前記無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、無線通信ネットワークを介して無線端末に送信するため編成する手段と、
を含む装置。
【請求項２４】
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線通信ネットワークを介して無線端末において受信するステップと、
前記無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、利用可能なパラメータ値の組を使用するステップと、
を含む方法。
【請求項２５】
前記無線端末の現在時間と現在位置に対し有効な対流圏モデルに対し利用可能なパラメータ群の組を、補助データとして選定するステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
無線通信ネットワークを介して、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を受信するよう構成された移動通信コンポーネントと、
無線端末装置のアシストされた衛星測位のための補助データとして、利用可能なパラメータ値の組を使用するよう構成された測位コンポーネントと、
を含む前記無線端末装置。
【請求項２７】
前記測位コンポーネントは、前記無線端末装置の現在時間と現在位置に対し有効な対流圏モデルに対し利用可能なパラメータ値の組を、補助データとして選定するようさらに構成される、請求項２６に記載の無線端末装置。
【請求項２８】
コンピュータ可読媒体にソフトウエア・プログラム・コードが格納されたソフトウエア・プログラム製品であって、
前記ソフトウエア・プログラム・コードは、プロセッサに実行されたとき、
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線通信ネットワークを介して無線端末において受信するステップと、
前記無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、利用可能なパラメータ値の組を使用するステップと、
を実現する、
ソフトウエア・プログラム製品。
【請求項２９】
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線通信ネットワークを介して受信する手段と、
無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、利用可能なパラメータ値の組を使用する手段と、
を含む装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末の衛星測位を支援する方法に関する。本発明は、同様に、これに対応する装置、対応するネットワーク・エレメント、対応するシステム、対応する無線端末装置、及び対応するソフトウエア・プログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線端末の衛星測位は、さまざまな全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）によってサポートされている。これには、米国の全地球測位システム（ＧＰＳ）、ロシアの全地球周回航法衛星システム（ＧＬＯＮＡＳＳ）、将来の欧州のシステム（ガレリオ）、静止衛星型衛星航法補強システム（ＳＢＡＳ）、日本の準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ）、狭域補強システム（ＬＡＡＳ）、及び複合型のシステムが含まれる。
【０００３】
ＧＮＳＳによる位置検知の一般的な考え方は、位置検知対象の受信機で衛星の信号を受信し、信号がそれぞれの衛星から該受信機まで伝播するのにかかった時間を算定することである。この伝播時間は、例えば、測定された、衛星の信号が受信機に到達した時間と、衛星で信号が送信された時間に関する情報とに基いて算定することができ、後者の時間は受信した信号に含まれている。該伝播時間は、これに光の速度を乗算して受信機とそれぞれの衛星との間の距離に変換される。さらに、これら衛星それぞれの送信時における位置が、例えば、信号に含まれる情報に基づいて見積もられる。
【０００４】
次いで、計算された衛星からの距離と見積もられたその位置とから、受信機の現在位置を計算することができる。というのは、受信機はこれら一組の衛星群からの距離の交差点に所在しているからである。
【０００５】
但し、算定された衛星信号の伝播時間に光の速度を乗じて、受信機とそれぞれの衛星との間の距離が得られるという仮定は単純化されたものである。衛星からＧＮＳＳ受信機に進む信号は、対流圏及び成層圏を含む電気的に中性な大気圏を通過する。この電気的に中性な大気圏は、いろいろな場所で相異なり変化する屈折率を包含している。この屈折率のバラツキは、衛星信号に経路遅延及び経路曲がりによる影響を及ぼす原因となる。この影響は、一般に、対流圏遅延ないし視線遅延として知られる。対流圏遅延に対し完全な補正を行うことは困難である。このことが、ＧＮＳＳ航法技術における主要な残差源となっている。
【０００６】
この遅延を補正するために、一般に、大気圏は水平に成層しており、方位的に対称であると仮定される。こうすれば、対流圏遅延を、２つの要素の和、すなわち流体静力学的要素と非静力学的要素との和として計算することができる。静力学的要素は、通常、乾燥ガスと水蒸気の一部を含む静力学的平衡状態の大気圏ガスから来るものである。非静力学的要素は、静力学的平衡状態にない、大気圏中の水蒸気から来るものである。さらに、これらの要素の各々は、ＧＮＳＳ信号が被った天頂方向の遅延と、マッピング関数との積として表すことができ、該関数は対流圏遅延の仰角依存性をモデル化している。このようなアプローチによって、特定の衛星信号の合計対流圏遅延量Ｚ（ε）は、次式によって算定することができる。
Ｚ（ε）＝Ｚh・ｍh（ε）＋Ｚw・ｍw（ε）                          （１）
前式のＺhは、静力学的な天頂遅延量、すなわち、衛星が受信機の天頂に位置するとき、衛星から受信機に走行する信号が被るであろう、静力学的影響に起因する遅延量である。その次のｍh（ε）は、受信機の現在位置における、衛星の所与の仰角εに対する静力学的マッピング関数である。Ｚwは非静力学的天頂遅延量、すなわち、衛星が受信機の天頂に位置するとき、衛星から受信機に走行する信号が被るであろう、非静力学的影響に起因する遅延量である。その次のｍw（ε）は、受信機の現在位置における、衛星の所与の仰角εに対する非静力学的マッピング関数である。受信機の天頂にある衛星の仰角は９０°である。
【０００７】
静力学的天頂遅延に対するホップフィールド・モデル又はＳＡＳＳモデル、及び非静力学的天頂遅延に対するメンデス・モデル、ＳＡＡＳモデル、イファディス・モデル、又はホップフィールド・モデルなど、天頂遅延量の算定に対するさまざまな周知のアプローチがある。さらに、数値気象モデル・データを使って、天頂遅延量を算定することもできる。
【０００８】
さらに、典型的な対流圏遅延モデルは連分数形式のマッピング関数を使用する。仰角εに対する静力学的マッピング関数ｍh及び水分マッピング関数ｍwは、例えば、以下の形をとることができる。
【０００９】
【数１】
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【００１０】
既存のほとんどのマッピング関数では、式（２）中のａ0、ａ1、及びａ2は、地上気圧及び温度などの気象パラメータに基づいて、静力学的遅延量と非静力学的遅延量とに対し別々に設定される。例として、へリング・マッピング関数、ニエル・マッピング関数（ＮＭＦ）、等圧マッピング関数（ＩＭＦ）、及びウィーン・マッピング関数（ＶＭＦ）がある。加えて、グローバル・マッピング関数（ＧＭＦ）は、数値気象モデル・データに基く経験的マッピング関数である。このモデルは、欧州中期天候予報センタ（ＥＣＭＷＦ）による気圧、気温及び湿度の月度平均プロフィールの、１５×１５次数のグリッドを使って算定される。
【００１１】
式（１）及び（２）は、大気圏が方位的に対称であるとの仮定に基いているが、気圧、気温、及び湿度の勾配が、屈折フィールドにおける水平方向勾配をもたらす可能性がある。この方位的対称性の仮定は、高い精度が必要な場合、測定に大きな誤差を持ち込む可能性がある。この影響を取入れて、等方性遅延ともいわれる方位的に対称な遅延と、異方性遅延ともいわれる非対称的な遅延部分とを区分することが可能である。合計対流圏遅延量に対する前記の式（１）は、等方性遅延だけを含んでいるが、次式のように、異方性遅延に対する第三項をこれに補足することができる。
Ｚ（ε、φ）＝Ｚh・ｍh（ε）＋Ｚw・ｍw（ε）＋ｍg（ε）ｃｏｔε（ｚ0ｃｏｓφ＋ｚ1ｓｉｎφ）                                                      （３）
この式のｚ0及びｚ1は、例えば、それぞれ北方向と東方向に、垂直積分された屈折率勾配などの経路遅延勾配パラメータである。パラメータφは、ＧＮＳＳ受信機から見た衛星の仰角であり、ｍgは該勾配項に対する特別なマッピング関数である。なお、この式の異方性部分も、同様に、静力学的遅延と非静力学的遅延とを別々に算定することができる。但し、組合わせても精度が大きく損なわれることはない。さらに、ｍgは決定的に重要なものでなく、ｍh又はｍwと同様に選択することができる。
【００１２】
多くの状況において、特に移動ＧＮＳＳ受信機では、気象パラメータ値を利用することができず、対流圏遅延を補正するために長期の統計に基いた公称グローバル・パラメータの組が使われている。しかしながら、このようなグローバル対流圏モデルは、高精度の測位システムに対しては十分な正確さを持たない。
【００１３】
橋梁建設などに使われる、いくつかの測地学的測量アプリケーションでは、天頂遅延補正値及び地上気象パラメータが、例えばＲＩＮＥＸフォーマット（受信機依存性のないデータ交換書式）を使ってユーザに送信される。ＲＩＮＥＸ大気補正は、主として後処理に用いられるが、リアル・タイムではない。さらに、送信される値は特定の位置に限定され、ユーザの所在場所又は高度が変化した場合にそれを調整する能力がない。加うるに、新しいパラメータの組が短い時間間隔、例えば１秒ごとに送信されてくると想定されているので、提供された値の時間依存性が考慮に入れられていない。
【００１４】
ＧＮＳＳ受信が無線端末に内蔵されている場合、又はＧＮＳＳ受信機が無線端末の付属品となっている場合、ＧＮＳＳ受信機は、位置検知に当たって無声通信ネットワークの支援を受けることができる。無線通信ネットワークは、補助データを提供することができ、無線端末は、それを受信してＧＮＳＳ受信機のパフォーマンスを向上するため使うことができる。加えて、無線端末は、ＧＮＳＳ受信機の測定結果を無線通信ネットワークに送信し、ネットワークが必要な測位計算を遂行することができる。
【００１５】
補助データが利用可能かどうかは、ＧＮＳＳ受信機のパフォーマンスに大きく影響する。補助データを無線端末に送信するフォーマットは、種々の規格に定められている。制御プレーン技術には、移動通信グローバル・システム（ＧＳＭ）の無線リソース・ロケーション・サービス・プロトコル（ＲＲＬＰ）、広帯域符号分割多元接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）のレート・レンジ補正（ＲＲＣ）、及び符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）のＩＳ−８０１．１／ＩＳ８０１．Ａが含まれる。ＧＳＭに対するブロードキャスト補助データ要素は、３ＧＰＰテクニカル・スペシフィケーション４４．０３５、Ｖ６．０．０：「Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｏｂｓｅｒｖｅｄ  Ｔｉｍｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（Ｅ−ＯＴＤ）  ａｎｄ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ）ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄｓ（強化観測時間差法（Ｅ−ＯＴＤ）及びグローバル測位システム（ＧＰＳ）測位方法のためのブロードキャスト・ネットワーク支援）」に定義されている。最後に、オープン・モバイル・アライアンスによるユーザ・プレーン技術ＯＭＡ  ＳＵＰＬ１．０、及びＣＤＭＡネットワークに対するさまざまなな独自仕様の技術がある。
【００１６】
現在の無線通信規格によって提供される補助データには、例えば、基準時間、基準位置、クロック修正データ、及び、衛星の短時間の通過部分を示す衛星軌道データが含まれている。しかしながら、該補助データは、ＧＮＳＳ信号の伝播遅延の見積もりはサポートしていない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の目的は、無線端末における、高精度の衛星測位アプリケーションをサポートすることである。
【００１８】
提案する第１の方法は、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を算定するステップを含む。該方法は、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、無線通信ネットワークを介して無線端末に送信するため、算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組を編成するステップをさらに含む。
【００１９】
加えて、処理コンポーネントを含む装置を提案する。該処理コンポーネントは、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を算定するよう構成される。該処理コンポーネントは、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、無線通信ネットワークを介して無線端末に送信するため、算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組を編成するようさらに構成される。
【００２０】
処理コンポーネントは、ハードウエア及び／又はソフトウエアとして実現することができる。例えば、これを、対応するソフトウエア・プログラム・コードを実行するプロセッサとすることができ、あるいは、必要な機能を実現する集積回路を有するチップ又はチップセットとすることもできる。
【００２１】
加えて、無線通信ネットワークのネットワーク・エレメントを提案する。該ネットワーク・エレメントは、前記提案装置を含む。さらに、該エレメントは、該装置によって算定され編成されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして無線端末に送信するよう構成された送信コンポーネントを含む。
【００２２】
該ネットワーク・エレメントは、例えば支援プロバイダのサーバとし、該サーバが、編成されたパラメータ値を無線通信ネットワーク中の基地局に送り、該基地局がサーブしているセル内で無線周波数送信することができる。このような送信は、例えば、特定の無線端末に対する２点間送信とすることもでき、十分に基地局近くに位置する任意の無線端末に対する一斉送信とすることもでき、あるいは、十分に基地局近くに位置し、支援サービスに登録している任意の無線端末に対するマルチキャスト送信とすることもできる。
【００２３】
加えて、システムを提案する。該システムは、例えば無線通信ネットワークのネットワーク・エレメントに内蔵された、前記提案装置を含む。該システムは、無線通信ネットワークを介して、該装置によって算定され編成された少なくとも１つのパラメータ値の組を受信するよう構成された無線端末をさらに含む。
【００２４】
加えて、第一ソフトウエア・プログラム製品を提案し、該製品において、ソフトウエア・プログラム・コードがコンピュータ可読媒体に格納される。該ソフトウエア・プログラム・コードは、プロセッサによって実行されたとき、前記提案の第一方法のステップを実現する。
【００２５】
無線端末の側に対してさらなる方法を提案し、該方法は、無線端末において、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線通信ネットワークを介して受信するステップを含む。該方法は、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、利用可能なパラメータ値の組を使用するステップをさらに含む。
【００２６】
加えて、無線端末装置を提案し、該装置は、無線通信ネットワークを介して、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を受信するよう構成された通信コンポーネントを含む。該無線端末装置は、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、利用可能なパラメータ値の組を使用するよう構成された測位コンポーネントをさらに含む。
【００２７】
無線端末装置は、内蔵の測位コンポーネントを有する無線端末とすることができる。これに換えて、無線端末装置を、無線端末と、測位コンポーネントを含む付属装置との組合せとすることもできる。
【００２８】
最後に、第２のソフトウエア・プログラム製品を提案し、該製品において、ソフトウエア・プログラム・コードがコンピュータ可読媒体に格納される。該ソフトウエア・プログラム・コードは、プロセッサによって実行されたとき、提案するの第２の方法のステップを実現する。
【００２９】
本発明は、現在の無線通信規格は、無線端末におけるＧＮＳＳ信号伝播の遅延の見積もりをサポートできるような、どのような対流圏モデルも規定していないが、そういったモデルをＧＮＳＳ補助データの追加データとして提供することが可能であるとの発想から生まれた。従って、個々別の対流圏モデルを定義するパラメータ値を算定し、送信して提供するやり方を提案する。無線端末装置は、そういったモデルを受信し、受信したモデルを補助データとして使うことができる。こうすれば、該補助データを使って、受信された衛星信号が被った対流圏遅延量の算定が可能になる。これにより、この遅延量を位置検知計算に取入れることができる。
【００３０】
本発明の利点は、フレキシブルに設定された対流圏モデルに基づく対流圏遅延量見積もりを可能にすることである。これにより、対流圏遅延量見積もりを高精度なＧＮＳＳ航法技法に適したものにすることができる。
【００３１】
本発明の１つの実施形態において、該パラメータ群は、ある対流圏モデルが有効な時間間隔を定義する少なくとも１つのパラメータを含む。それぞれのモデルに有効時間期限を設けることによってより正確なモデルを生成することができる。時間間隔を定義するパラメータには、例えば、ベース・ライン時間を定義するパラメータと、該ベース・ライン時間に引き続く時間長間隔を定義するパラメータとを含めることができる。
【００３２】
本発明の１つの実施形態において、該パラメータ群は、ある対流圏モデルが有効な領域を定義する少なくとも１つのパラメータを含む。これにより、モデルはグローバルなものでなく局地化されてさらに精度のよいモデルを設定することができる。有効領域を定義するパラメータには、例えば、当該領域の中心点を定義するパラメータと、その領域のサイズを定義するパラメータとを含めることができる。例えば、領域が矩形として規定される場合には、領域のサイズを定義するパラメータを、矩形の中心点から該矩形のコーナー点までの距離とすることができる。
【００３３】
それぞれのモデルの精度を維持しながら、長い期間及び／又は大きなサービス領域を対象とするため、異なった時間及び／又は異なった領域に対し有効な、いくつものモデルを設定することができる。
【００３４】
一般に、支援プロバイダは、衛星測位が必要な個別の使用状況及び個別の用途に基づいて、カバーが必要な時間及び領域を判断することができる。
【００３５】
そうすると、無線端末装置は、個別の位置検知のために、無線端末の現在時間及び現在所在地に対し有効な対流圏モデルに対し利用可能なパラメータ値の組を選定することができ、これにより、現在使われているグローバルな対流圏モデルでは不可能な、対流圏遅延量の空間的及び時間的バラツキを取入れることができる。
【００３６】
本発明の１つの実施形態において、該パラメータ群は、衛星が無線端末の天頂に位置した場合に衛星から送信され無線端末に受信される信号が被るであろう対流圏遅延量を定義する、少なくとも１つの天頂遅延パラメータをさらに含む。
【００３７】
有利なことには、静力学的天頂遅延パラメータ及び非静力学的天頂遅延パラメータが使われる。
【００３８】
該パラメータには、適合化ルールを規定するための少なくとも１つのパラメータを含めることができ、該ルールは、少なくとも１つの天頂遅延パラメータの値を、無線端末の現在の高度に適合化させるために用いることができる。このような適合化処理は、例えば、静力学的天頂遅延と非静力学的天頂遅延とを分けて行うことができる。こうした高さスケールの項は、いろいろなユーザ高度における天頂遅延見積もりを可能にし、これにより、対流圏モデルの精度をさらに向上させることができる。
【００３９】
本発明の１つの実施形態において、該パラメータは、少なくとも１つのマッピング関数に対するパラメータをさらに含む。このマッピング関数は、衛星が、無線端末に対しある所与の仰角位置にあるとき、衛星に送信され無線端末に受信される信号が被る対流圏遅延量に、天頂遅延パラメータの値をマップする。すなわち、マッピング関数は、異なる仰角に対して異なる値をもたらす。
【００４０】
有利なことには、対流圏遅延の静力学的コンポーネントと非静力学的コンポーネントとに対して、別々のマッピング関数が設けられる。
【００４１】
方位的に対称な対流圏遅延の分布に対してマッピング関数を設けることができるが、該パラメータ群には、対流圏遅延の方位的非対称による影響を定義するための、少なくとも二つの勾配パラメータをさらに含めることができる。
【００４２】
なお、前述の例では、天頂遅延及びマッピング関数について、静力学的コンポーネントと非静力学的コンポーネントとに区分しているが、同様に、純乾燥コンポーネントと水分コンポーネントとに区分することもできる。この場合、静力学的コンポーネントの水蒸気分は、水分コンポーネントの範囲と見なすことができることに留意する。
【００４３】
本発明は、以下に限らないが、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、及びＷ−ＣＤＭＡを含め、任意の種類の無線通信システムに用いることができる。さらに、本発明は、以下に限らないが、ＧＰＳ及びガリレオを含め、任意の種類のＧＮＳＳ位置検知に用いることができる。
【００４４】
本発明の他の目的及び特徴は、添付の図面と併せ以下の詳細な説明検討することによって明確に理解できる。但し、これらの図面は、例示目的のためだけに作成されたものであって、本発明の限定範囲を規定するものでなく、これについては添付の請求項を参照すべきであることに留意する。さらに、これら図面は一定の縮尺で描かれておらず、単に本明細書に記載された構造及び手順の概念を例示することを意図したものであることに留意する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
図１は、本発明の実施形態による、衛星測位をサポートする典型的通信システムの概略ブロック図である。
【００４６】
該システムは、無線端末１００と、支援サーバ２００を包含する無線通信ネットワークとを含む。該無線通信ネットワークは、例えば、ＧＳＭ、ＣＤＭ、又はＷ−ＣＤＭＡネットワークとすることができる。なお、支援サーバ２００は、通信ネットワークに属さずにいて該通信ネットワークに接続するようにもできよう。支援サーバ２００は、レファレンス・ネットワーク３００にさらに接続されている。
【００４７】
無線端末１００は、移動通信コンポーネント１１０を含み、該コンポーネントには、携帯電話など従来型無線端末の任意のコンポーネントを含めることができる。移動通信コンポーネント１１０は、無線端末１００が、該無線端末１００が現在所在するセルを受け持つ無声通信ネットワークの基地局と、リンクを確立することを可能にする。
【００４８】
無線端末１００は、例えばＧＰＳ又はガリレオ・コンポーネントなどのＧＮＳＳコンポーネント１２０をさらに含む。なお、前記に換えて、ＧＮＳＳコンポーネント１２０を、携帯電話のような無線端末に対する着脱可能な付属品として実現することもできる。ＧＮＳＳコンポーネント１２０は、ＧＮＳＳアンテナ（図示せず）に接続されたＧＮＳＳ受信機１２１を含む。ＧＮＳＳ受信機１２１は、複数のＧＮＳＳ衛星４００からの信号に適合するようになっている。ＧＮＳＳコンポーネント１２０は、プロセッサ１２２及びメモリ１２６をさらに含む。プロセッサ１２２は、インストールされたさまざまなソフトウエア・プログラム・コードを実行するようになされている。これらインストールされたソフトウエア・プログラム・コードには、少なくとも１つの測位ソフトウエア・プログラム・コード１２３、及び対流圏遅延量計算ソフトウエア・プログラム・コード１２４が含まれる。メモリ１２６は、複数の対流圏モデルのパラメータ値についてのデータベース１２７を格納する。また、メモリ１２６には、必要なときにプロセッサ１２２が読み出せるように、ソフトウエア・プログラム・コード１２３、１２４を格納することができる。
【００４９】
なお、プロセッサ１２２及び／又はメモリ１２６は、これらの代わりに、移動通信コンポーネント１１０のプロセッサ及びメモリによってそれぞれ実現することができる。さらに、プロセッサ１２２がソフトウエア・プログラム・コード１２３、１２４を実行するのに換えて、あるいはそれに加えて、対応する機能を実現する回路を備えたチップを用いることもできる。
【００５０】
ソフトウエア・プログラム・コード１２４を実行するとき、プロセッサ１２２によって示される機能は、無線通信ネットワークを介して、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義している該パラメータ値の少なくとも１つの組を受信する手段であるとさらに見なすことができる。これに換えて、移動通信コンポーネント１１０が、無線通信ネットワークを介して、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義している該パラメータ値の少なくとも１つの組を受信する手段であると見なすこともできる。ソフトウエア・プログラム・コード１２３、１２４を実行するとき、プロセッサ１２は、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、利用可能なパラメータ値を用いる手段であるとさらに見なすことができる。
【００５１】
無線端末１００は、本発明による無線端末装置の典型的実施形態である。
【００５２】
支援サーバ２００は、同様に、プロセッサ２１０とメモリ２２０とを含む。プロセッサ２１０は、インストールされたさまざまなソフトウエア・プログラム・コードを実行するようになされている。これらインストールされたソフトウエア・プログラム・コードには、メモリ中のデータベース２１１を更新するためのソフトウエア・プログラム・コードと、対流圏モデルパラメータ群２１２を算定するためのソフトウエア・プログラム・コードと、補助データ２１３を編成するためのソフトウエア・プログラム・コードとが含まれる。メモリ２２０は、地上気象データ及び／又は数値気象モデル・データを備えるデータベース２２１を格納している。数値気象モデルは、グローバル・モデル、又は、三次元高解像度領域モデル（ＨＩＲＬＡＭ）などのローカル領域モデルとすることができる。さらに、メモリ２２０には、必要なときにプロセッサ２１０が読み出せるように、ソフトウエア・プログラム・コード２１１、２１２、２１３を格納することができる。支援サーバ２００は、無線通信ネットワークの他のエレメント（図示せず）とデータ交換するための受信及び送信コンポーネント（ＲＸ／ＴＸ）２３０をさらに含む。
【００５３】
支援サーバ２００は本発明による、ネットワーク・エレメントの典型的実施形態である。プロセッサ２１０及び実装されたソフトウエア・プログラム・コード２１１、２１２、２１３は、本発明による装置の典型的な実施形態の典型的な処理コンポーネントである。該装置には、加えて、メモリ２２０のような、支援サーバ２００の他のコンポーネントを含めることができる。
【００５４】
プロセッサ２１０がソフトウエア・プログラム・コード２１２を実行するとき、該プロセッサによって示される機能は、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義している該パラメータ値の少なくとも１つの組を算定する手段であるとさらに見なすことができ、一方、ソフトウエア・プログラム・コード２１３を実行するときには、プロセッサ２１０は、無線通信ネットワークを介して無線端末に、無線端末の衛星支援ベースの位置検知の補助データとして送信するため、算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組を編成する手段であると見なすことができる。
【００５５】
レファレンス・ネットワーク３００は、いろいろな場所にある多数の測定ステーションを含む。これら測定ステーションは、ＧＮＳＳ信号を受信し、及び／又は気象学的測定をするように構成することができる。
【００５６】
次いで、図２のフローチャートを参照しながら、図１のシステムの第一の典型的オペレーションについて説明する。
【００５７】
支援サーバ２００は、レファレンス・ネットワーク３００から、絶えず測定結果を受信する。
【００５８】
一方では、支援サーバ２００は、例えば全衛星の軌道データなど、従来式の補助データに関する情報を受信することができる。該受信された情報に基づいて、支援サーバ２００のプロセッサ２１０は、無線通信ネットワークのそれぞれの基地局のための従来式補助データを編成することができる（ステップ５０１）。該データには、例えば、基地局の位置、基準時間、及び現在基地局から可視の全ての衛星に対する軌道データなどを含めることができる。セル内でブロードキャストするため、該補助データを基地局に送信することができる。
【００５９】
他方では、支援サーバ２００は、できれば全世界から、測定された気象データを受信する。このようなデータには、例えば、気圧、気温、及び湿度プロフィールを含めることができる。プロセッサ２１０は、これらの気象データを使ってメモリ２２０中のデータベース２２１を更新する。前記に換えて、又は前記に加えて、支援サーバ２００は、数値気象データを取得し処理するか又は受信し、メモリ２２０中のデータベース２２１を更新する。
【００６０】
ＧＮＳＳ受信機１２１は、複数の衛星４００からの衛星信号を捕捉し追跡する。該受信機は、信号の到着時間を測定し、包含される航行メッセージ復号する。次いで、ＧＮＳＳコンポーネント１２０のプロセッサ１２２が航行メッセージ中の情報と衛星信号の到着時間とに基づいて無線端末１００の現在位置を算定する（ステップ５１１）。
【００６１】
移動通信コンポーネント１１０が、支援プロバイダ２００からブロードキャストメッセージで従来式の補助データを受信した場合、該コンポーネントは、そのデータをＧＮＳＳコンポーネント１２０に送り、該データは信号捕捉及び／又は位置計算をサポートするために使われる。
【００６２】
このようにして、かなり正確な、無線端末１００の位置が算定可能であるが、位置を必要とするアプリケーションによってはもっと高い精度が必要なことがある。こういった場合、プロセッサ１２２は、移動通信コンポーネント１１０を介して、支援サーバ２００に対し、対流圏モデルを追加要求する（ステップ５１２）。この要求連絡には、前記で算定された位置の緯度及び経度の値、ＣlatとＣlonとを含めることができる。
【００６３】
支援サーバ２００は該要求を受信し、プロセッサ２１０はこれを受けて、受信された地球座標によって定義される中心点に対し有効な、１つ以上の対流圏モデルのパラメータ値を算定する（ステップ５０２）。該パラメータ値は、データベース２２１に格納された気象測定結果及び／又は数値気象モデル・データに基づいて算定される。該パラメータ値は、無線端末１００に送信されるメッセージのフィールドに挿入される。
【００６４】
図３は、第１列中に、それぞれの対流圏モデルを定義するパラメータを表した表である。該表はさらに、第２列に、それぞれのパラメータに対するメッセージに対し設けられたフィールドのビット数を表す。パラメータ値が設けられたフィールドにうまく収まることを確実にするために、パラメータ値は、所定量によってスケール付けされ必要な場合整数に丸められる。該表は、第３列に、無線端末において整数パラメータをスケール設定して元の値に直すため使う必要のあるスケール係数を表す。該表は、適用される場合、第４列にパラメータの単位を表す。
【００６５】
パラメータの第一の群は、対流圏モデル制御パラメータ群を含む。これらはモデルごとに１回与えられる。
【００６６】
対流圏モデル制御パラメータ群は、パラメータ「ＵＴＣ」を含み、該パラメータは、モデルのパラメータ群が有効なベースライン時間を秒単位で指定する。この必須のパラメータに対して３２ビットのフィールドが設けられる。このパラメータ値は、設けられたフィールドに、拡大／縮小スケールなしに挿入される。
【００６７】
対流圏モデル制御パラメータ群は、パラメータ「フィット間隔」をさらに含み、該パラメータは、モデルの有効期間を規定する。このパラメータに対して、６ビットのフィールドが設けられる。このパラメータは、０．１２５時間から４４８時間の範囲の有効期間を指定する値を取ることができる。
【００６８】
「フィット間隔」パラメータは、図４に示されるように、特別浮動小数点表現によって規定される。図４の表は、第１列に、「フィット間隔」フィールドの前半の３ビットの実行可能な値を、第２列に、「フィット間隔」フィールドの後半の３ビットの実行可能な値を表す。該前半の３ビットは指数ｅを表し、後半の３ビットは仮数ｍを表す。第３列は、浮動小数点値ｘを表し、これはそれぞれの指数ｅと仮数ｍとの組合せによって得られる。第４列はフィット間隔値Ｆを示し、これは、それぞれの浮動小数点値ｘに対応する期間を、時間単位ｈで表す。例えば、フィールドの値が「１１０１１０」であれば、これはｅ=３の指数、及びｍ=３の仮数に相当する。この一群は第４行で処理され、その結果は、ｘ＝（ｍ＋１）*２(e-1)＝１６、すなわち、フィット間隔値はＦ＝１６時間となる。
【００６９】
ｘ＝５１２の浮動小数点値は特別な意味を持つ、すなわち、この値は、当該対流圏モデルに対する無期限のフィット間隔を表す。
【００７０】
対流圏モデル制御パラメータ群は、パラメータ「Ｃlat」及び「Ｃlon」をさらに含み、これらは、モデルに対して有効な中心点の、半円表記による緯度と経度とをそれぞれ定義する。これらのパラメータに対し、それぞれ１４ビットのフィールドが設けられる。これらパラメータ値は、スケール係数２13と共に、設けられたフィールドに挿入される。対流圏モデル制御パラメータ群は、パラメータ「Ｒc」をさらに含み、該パラメータは、矩形のフィット領域の中心点からコーナー点までの距離をメータ単位で表す。このパラメータに対し、１０ビットのフィールドが設けられる。このパラメータ値は、スケール係数２-10と共に、設けられたフィールドに挿入される。該矩形フィット領域は当該モデルが有効な領域である。前もって決めた最大値Ｒcによって、モデルがグローバルなものであることを表す。
【００７１】
パラメータの第二群は、天頂遅延パラメータ群を含む。これらは、第一同様モデルごとに１回与えられる。
【００７２】
これら天頂遅延パラメータ群は、静力学的天頂遅延量をメータで表すパラメータ「Ｚho」と、非静力学的天頂遅延量をメータで表すパラメータ「Ｚwo」とを含む。これらパラメータは、ＷＧＳ−８４／ＥＧＭ９６基準ジオイドに対して計算される。これらのパラメータに対し、それぞれ１２ビットのフィールドが設けられる。これらパラメータ値は、スケール係数２-10と共に、設けられたフィールドに挿入される。これらパラメータは、従来のやり方で、例えば、グリッド化されたデータベースからの地上気象測定値、気象パラメータ、あるいは数値気象モデルのいずれかを使って算定することができる。
【００７３】
天頂遅延パラメータ群は、高さ係数項ｓo、ｓ1、ｅh、及びｅwをさらに含み、これらは、無線端末のいろいろな高度ｈにおけるそれぞれの天頂遅延量を計算するため使用することができる。ｓo及びｓ1に対しては、それぞれ１４ビットのフィールドが設けられ、これらの値は、それぞれ、スケール係数２26及び２32と共に設けられたフィールドに挿入される。ｅh及びｅwに対しては、それぞれ１２ビットのフィールドが設けられ、これらの値は、スケール係数２20と共に設けられたフィールドに挿入される。
【００７４】
パラメータの第三群は、マッピング関数パラメータ群を含む。これらも前記同様モデルごとに１回与えられる。
【００７５】
マッピング関数パラメータ群は、パラメータ値「α0」、「α1」、及び「α2」を含み、これらは、静力学的遅延に対する連分数マッピング関数パラメータを規定する。マッピング関数パラメータ群は、パラメータ値「β0」、「β1」、及び「β2」をさらに含み、これらは、非静力学的遅延に対する連分数マッピング関数パラメータを規定する。これらのマッピング関数は、無線端末１００から見た衛星４００位置の特定の仰角に対し、所与の天頂遅延量をマップするために使われる。これらのパラメータに対し、それぞれ１６ビットのフィールドが設けられる。これらパラメータ値は、スケール係数２19と共に、設けられたフィールドに挿入される。これらのパラメータは、従来のやり方で算定することができる。
【００７６】
最後に、マッピング関数パラメータ群は、パラメータ値「ｚ0」及び「ｚ1」を含み、これらは、対流圏遅延の方位的非対称性（異方性）の見積もりを可能にする。これらのパラメータに対し、それぞれ１２ビットのフィールドが設けられる。これらパラメータ値は、スケール係数２5と共に、設けられたフィールドに挿入される。方位的非対称性は、気圧、気温、及び湿度の勾配からもたらされる。これにより、これらのパラメータは、対応する気象測定値に基いて、又は、利用可能な気象モデルからの対応データに基づいて、従来のやり方で算定することができる。
【００７７】
図３に提示された対流圏モデルのフォーマットは、高精度なＧＮＳＳ航法技術に対する長期的な局地的対流圏遅延量見積もりを可能にする。これは、全ての無線通信規格及び全てのＧＮＳＳシステムに適合化する。
【００７８】
なお、図３の表中のビット数及び示されたスケール係数は、例として提示しただけのものである。これらはいろいろなやり方で変更することができる。さらに、示されたパラメータ自体も、それらが全体として対流圏モデルを表している限りにおいて変更が可能である。例えば、静力学的及び非静力学的天頂遅延とマッピング関数パラメータとの代わりに、乾燥及び水分天頂遅延とマッピング関数パラメータとを用いることができる。
【００７９】
支援サーバ２００のプロセッサ２１０は、例えば、第一のパラメータ群として、小さなフィット領域と短いフィット間隔とを有する高い精度のモデルを算定することができる。これに加え、該プロセッサは、例えば、第二のパラメータ群として、大きなフィット領域と長いフィット間隔を有するより低い精度のモデルを算定することができる。
【００８０】
支援サーバ２００は、次いで、算定されたモデル・パラメータ値をたずさえたメッセージを無線端末１００に送信する。
【００８１】
無線端末１００において、移動通信コンポーネント１１０は、受信されたモデル・パラメータ値をプロセッサ１２２に送り、該プロセッサはそのパラメータ値をメモリ１２６中のデータベース１２７に格納する（ステップ５１３）。
【００８２】
さらに、プロセッサ１２２は、パラメータ値がデータベース１２７に現在格納されている全モデルのうち、最も適したモデルを選定する（ステップ５１４）。該モデルは、ステップ５１１において算定された無線端末１００の現在時間と現在位置とに対して有効でなければならない。フィット間隔は、図４の表中の定義に基づいてプロセッサ１２２により算定される。前記の条件を満たすいくつかのモデルがある場合、最小のフィット間隔と最短のフィット領域を有するモデルを選択し、最も高精度のモデルを得ることができる。
【００８３】
プロセッサ１２２は、さらに、フィット間隔が過ぎたモデルに属する全てのパラメータ値をデータベース１２７から削除することができる。フィット領域が無線端末の現在位置には適合しないが、フィット間隔がまだ有効なモデルに属するパラメータ値については、後の時点で無線端末１００が該フィット領域に復帰した場合に備え、データベース１２７の中に残しておくことができる。
【００８４】
相応するモデルが利用可能な場合（ステップ５１５）、プロセッサ１２２は、全ての、又は、選定した可視衛星に対する仰角ε、及び方位角φを算定する（ステップ５１６）。これらの角は、無線端末１００の位置と衛星４００の位置に基づき算定することができ、この両方の角は、ステップ５１１における位置検知により判明している。
【００８５】
プロセス１２２は、次に、現在の無線端末１００の現在高度における、静力学的天頂遅延量Ｚh（ｈ）及び非静力学的天頂遅延量Ｚw（ｈ）を以下の式により算定する。
Ｚh（ｈ）＝ｓ0*ｈ＋ｓ1*ｈ2＋Ｚh0*ｅｘｐ（−ｅh*ｈ）                （４）
Ｚw（ｈ）＝Ｚw0*ｅｘｐ（−ｅw*ｈ）                                  （５）
上式のＺh0、Ｚw0、ｓ0、ｓ1、ｅh、及びｅwは、選定された対流圏モデルに対し格納されていた天頂遅延パラメータ値であり、ｈは、ステップ５１１の位置検知において算定された無線端末１００の所在高度であり、ＷＧＳ−８４／ＥＧＭ９６基準ジオイドによるメータ単位で与えられる。これらの式を適用する際には、格納された天頂遅延パラメータ値は図３の表に示された関連付けスケール係数によってスケール設定される。また、この天頂遅延モデルについては、気圧高度計に対する基準モデルとして使うこともできる。
【００８６】
さらに、この天頂遅延モデルは、気圧高度計に対する基準モデルとして活用することができる。
【００８７】
１２２プロセッサは、対象となる衛星４００の各々について、次式により、算定された仰角εに対する静力学的マッピング関数ｍhをさらに算定する。
【００８８】
【数２】
2009536341.tif 000004
【００８９】
上式のα0、α1、及びα2は、該静力学的マッピング関数に対して格納されていたマッピングパラメータ値である。
【００９０】
さらに、プロセッサ１２２は、対象となる衛星４００の各々について、次式により、算定された仰角εに対する非静力学的マッピング関数ｍwを算定する。
【００９１】
【数３】
2009536341.tif 000005
【００９２】
上式のβ0、β1、及びβ2は、該静力学的マッピング関数に対して格納されていたマッピングパラメータ値である。
【００９３】
マッピング関数に対しこれらの式を適用する際は、前記同様、格納された天頂遅延パラメータ値は図３の表に示された関連付けスケール係数によってスケール設定される。
【００９４】
最後に、プロセッサ１２２は、対象となる衛星４００の各々について、合計対流圏遅延量Ｚを次式により算定する（ステップ５１８）。
Ｚ（ε，φ，ｈ）＝Ｚh（ｈ）・ｍh（ε）＋Ｚw（ｈ）・ｍw（ε）＋ｍh（ε）ｃｏｔε［ｚ0ｃｏｓφ＋ｚ1ｓｉｎφ］                                      （８）
この式を適用する際には、パラメータ値ｚ0及びｚ1は、前記同様に図３の表に示された関連付けスケール係数によってスケール設定される。この式の右辺の最初の２つの項は、対流圏遅延の等方性部分を表し、３番目の項は、対流圏の水平層における方位的非対称性を反映する異方性部分を表す。なお、第３項に対し、静力学的マッピング関数ｍhの代わりに、非静力学的マッピング関数ｍwを使用することも可能であろう。さらに、支援サーバ２００は、プロセッサ１２２が、静力学的遅延と非静力学的遅延とに対し第３項を別々に算定できるように、静力学的遅延及び非静力学的遅延に対する別々のパラメータ値を提供することもできる。
【００９５】
これにより、合計対流圏遅延Ｚは、無線端末１００の所在高度と、対象衛星４００の仰角と、対象衛星４００の方位角とに合わせて調整される。
【００９６】
こうして、特定の衛星４００から無線端末１００への信号の伝播時間を算定する際に、これら信号の合計対流圏遅延を取入れることにより、無線端末１００の位置を、再度さらに正確に算定することができる（ステップ５１９）。
【００９７】
ステップ５１４において、データベース１２７中に利用可能な対流圏モデルが見付かれば、前記プロセスは５１４の次に進む。無線端末１００の現在時間及び現在位置に対し有効な対流圏モデルが、データベース１２７中に見付からない場合（ステップ５１５）、プロセッサ１２２は、移動通信コンポーネント１１０を介して、支援サーバ２００に新規の対流圏モデルを要求するステップに移ることができる（ステップ５１２）。
【００９８】
図２を参照して提示したオペレーションでは、これら対流圏モデルは、無線端末１００からの要求があってから、支援サーバ２００によって提供される。但し、無線通信ネットワークの全てのあるいは選定された基地局に対して、これらモデルを定期的間隔で生成提供し、それぞれの基地局のセル内でブロードキャストすることもできる。
【００９９】
次いで、図５のフローチャートを参照しながら、図１のシステムにおいてこういったブロードキャストメッセージを使う第二の典型的オペレーションについて説明する。
【０１００】
この場合、支援サーバ２００のプロセッサ２１０は、さまざまな基地局にサーブされるセルに対する従来式の補助データをまず算定する（ステップ６０１）。これに加え、プロセッサ２１０は、図３を参照して前記で説明したのと同様な対流圏モデルパラメータ値を計算する（ステップ６０２）。但し、それぞれのモデルの中心点、Ｃlat、Ｃlonは、それぞれの基地局の所在地、又はそれぞれの基地局にサーブされるセルの中心点に一致するように選定される。プロセッサ２１０は、各セルに対する１つ以上のモデルのパラメータ値を算定することになる。なお、該プロセッサは、大きなフィット領域を持つ、いくつかの基地局に対して共通な対流圏モデルに対するパラメータ値を算定することもできる。
【０１０１】
プロセッサ２１０は、次いで各々の基地局に対する補助メッセージを編成する（ステップ６０１）。メッセージは、従来式の補助データと、これに加え図３に提示したフォーマットによる、１つ以上の対流圏モデルに対するパラメータ値とを含む。
【０１０２】
各基地局は、提供された補助メッセージを、そのセル内にブロードキャストメッセージとして送信する。
【０１０３】
無線端末１００は、少なくとも１つの基地局からブロードキャストメッセージを受信し、移動通信コンポーネント１１０は、受信された全てのブロードキャストメッセージプロセッサ１２２に送る。プロセッサ１２２は、全対流圏モデル対するパラメータ値を、メモリ１２６中のデータベース１２７に格納する（ステップ６１１）。
【０１０４】
ＧＮＳＳ受信機１２１及びプロセッサ１２２は、受信された従来式補助データを使い、受信した衛星信号に基づいて、無線端末１００の位置をさらに算定する（ステップ６１２）。
【０１０５】
次いで、プロセッサ１２２は、前述したように、データベース１２７から相応する対流圏モデルのパラメータ値を選択し（ステップ６１３）、前述したように、可視の衛星全てに対する対流圏遅延量を計算する（ステップ６１４）。
【０１０６】
次いで、プロセッサ１２２は、各対象衛星の信号の対流圏遅延を考慮に入れて、改めて無線端末１００の位置を算定しなおす（ステップ６１５）。
【０１０７】
ステップ６１３からのこのプロセスは、アプリケーションが無線端末１００の位置情報の更新を必要とする間、繰り返される。
【０１０８】
メモリ１２６中の対流圏モデルのデータベース１２７の内容は、無線通信ネットワークから新規のブロードキャストメッセージが受信されたときは何時においても、これと並行して更新される。
【０１０９】
好適な実施形態に適用して、本発明の基本的に新規な特徴を示し、説明し、指摘してきたが、当業者が、本発明の趣旨から逸脱することなく、記載された装置及び方法の形状及び細部にさまざまな省略、置き換え、変更を加えることが可能であることが理解されよう。例えば、同じ結果を達成するため、実質的に同じ方法によって、実質的に同じ機能を遂行する、エレメント及び／又は方法ステップの全ての組合せは、本発明の範囲内であることが明確に意図されている。さらに、本発明の一切の開示された形式又は実施形態に関連して、表示され、記載された構造及び／又は要素及び／又は方法ステップは、設計選択上の一般的事項として、他の任意の、開示される及び／又は記載される及び／又は提案される形式又は実施形態に組み入れることが可能なことを認識すべきである。従って、本発明は、本明細書に添付の請求項の範囲によって示された事項によってのみ限定されることが意図されている。さらに、ミーンズ・プラス・ファンクション請求項における条文は、記載された機能を遂行するとして本明細書に記載された構成を網羅しており、構成上の均等物だけでなく、均等構成物も網羅することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施形態による通信システムの概略ブロック図を示す。
【図２】図１の通信システムにおける第一の典型的オペレーションを例示したフローチャートを示す。
【図３】対流圏モデルのパラメータ群のメッセージ・フィールドを定義する表を示す。
【図４】対流圏モデルのパラメータ群の、フィット間隔パラメータのビット群を定義する表を示す。
【図５】図１の通信システムにおける第二の典型的オペレーションを例示したフローチャートを示す。
【図１】
2009536341.tif 000006
【図２】
2009536341.tif 000007
【図３】
2009536341.tif 000008
【図４】
2009536341.tif 000009
【図５】
2009536341.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月5日(2008.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を算定するステップであって、前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効である領域の中心点を定義するパラメータと、前記領域のサイズを定義するパラメータとが含まれるステップと、
前記算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、無線通信ネットワークを介して無線端末に送信するため編成するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効な間の時間間隔を定義する少なくとも１つのパラメータが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記の時間間隔を定義する少なくとも１つのパラメータは、ベースライン時間を定義するパラメータと、間隔長さを定義するパラメータとを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記パラメータの中には、衛星が前記無線端末の天頂に位置したとき、前記衛星によって送信され、前記無線端末によって受信される信号が被るであろう対流圏遅延量を定義する少なくとも１つの天頂遅延パラメータが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの天頂遅延パラメータは、静力学的天頂遅延パラメータ及び非静力学的天頂遅延パラメータを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記パラメータの中には、前記少なくとも１つの天頂遅延パラメータの値を前記無線端末の現在の高度に適合化させるための適合化ルールを規定する少なくとも１つのパラメータがさらに含まれる、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの天頂遅延パラメータの値の、前記無線端末の現在の高度ｈへの適合化を定義する前記少なくとも１つのパラメータは、静力学的天頂遅延パラメータＺh0の値を
Ｚh（ｈ）＝ｓ0*ｈ＋ｓ1*ｈ2＋Ｚh0*ｅｘｐ（−ｅh*ｈ）
式に従って適合化させ、非静力学的天頂遅延パラメータＺw0の値を
Ｚw（ｈ）＝Ｚw0*ｅｘｐ（−ｅw*ｈ）
式に従って適合化させるためのパラメータｓ0、ｓ1、ｅh、及びｅwを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記パラメータの中には、少なくとも１つのマッピング関数に対するパラメータが含まれ、前記マッピング関数は、衛星が前記無線端末に対し現在の仰角に位置するときに、前記衛星によって送信され前記無線端末によって受信される信号が被る対流圏遅延に対して前記天頂遅延パラメータの値をマップする、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記の少なくとも１つのマッピング関数に対するパラメータは、静力学的対流圏遅延に静力学的天頂遅延をマップするマッピング関数に対するパラメータと、非静力学的対流圏遅延に非静力学的天頂遅延をマップするマッピング関数に対するパラメータとを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記パラメータの中には、対流圏遅延の方位的非対称性の影響を定義する少なくとも２つの勾配パラメータが含まれる、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
処理コンポーネントを含む装置であって、
前記処理コンポーネントは、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を算定するよう構成され、
前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効である領域の中心点を定義するパラメータと、前記領域のサイズを定義するパラメータとが含まれており、
前記処理コンポーネントは、前記算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、無線通信ネットワークを介して無線端末に送信するため編成するように構成される、装置。
【請求項１２】
前記処理コンポーネントは、それぞれの対流圏モデルに対して、前記対流圏モデルが有効な間の時間間隔を定義する少なくとも１つのパラメータ値を算定するように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記の時間間隔を定義する少なくとも１つのパラメータは、ベースライン時間を定義するパラメータと、間隔長さを定義するパラメータとを含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記処理コンポーネントは、それぞれの対流圏モデルに対して、衛星が前記無線端末の天頂に位置したとき、前記衛星によって送信され前記無線端末によって受信される信号が被るであろう対流圏遅延量を定義する少なくとも１つの天頂遅延パラメータを算定するように構成される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記処理コンポーネントは、それぞれの対流圏モデルに対して、前記少なくとも１つの天頂遅延パラメータの値を前記無線端末の現在の高度に適合化させるための適合化ルールを規定する少なくとも１つのパラメータを設定するよう構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの天頂遅延パラメータの値の、前記無線端末の現在の高度ｈへの適合化を定義する前記少なくとも１つのパラメータは、静力学的天頂遅延パラメータＺh0の値を
Ｚh（ｈ）＝ｓ0*ｈ＋ｓ1*ｈ2＋Ｚh0*ｅｘｐ（−ｅh*ｈ）
式に従って適合化させ、非静力学的天頂遅延パラメータＺw0の値を
Ｚw（ｈ）＝Ｚw0*ｅｘｐ（−ｅw*ｈ）
式に従って適合化させるためのパラメータｓ0、ｓ1、ｅh、及びｅwを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記パラメータの中には、少なくとも１つのマッピング関数に対するパラメータが含まれ、前記マッピング関数は、衛星が前記無線端末に対し現在の仰角に位置するときに、前記衛星によって送信され前記無線端末によって受信される信号が被る対流圏遅延に対して前記天頂遅延パラメータの値をマップするように構成される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記パラメータの中には、対流圏遅延の方位的非対称性の影響を定義する少なくとも２つの勾配パラメータが含まれる、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
無線通信ネットワークのネットワーク・エレメントであって、前記ネットワーク・エレメントは、
請求項１１による装置と、
前記装置によって算定され編成されたパラメータ値群の少なくとも１つの組を、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、前記無線端末に送信するように構成された送信コンポーネントと、
を含む、ネットワーク・エレメント。
【請求項２０】
請求項１１に記載の装置と、
前記装置によって算定され編成されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線通信ネットワークを介して受信するように構成された無線端末と、
を含むシステム。
【請求項２１】
プロセッサにより実行されたとき、
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を算定するステップであって、
前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効である領域の中心点を定義するパラメータと、前記領域のサイズを定義するパラメータとが含まれている、ステップと、
前記算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、無線通信ネットワークを介して無線端末に送信するため編成するステップと、
を実現するソフトウエア・プログラム。
【請求項２２】
前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効な間の時間間隔を定義する少なくとも１つのパラメータが含まれる、請求項２２に記載のソフトウェア・プログラム。
【請求項２３】
前記パラメータの中には、衛星が前記無線端末の天頂に位置したとき、前記衛星によって送信され、前記無線端末によって受信される信号が被るであろう対流圏遅延量を定義する少なくとも１つの天頂遅延パラメータが含まれる、請求項２２に記載のソフトウェア・プログラム。
【請求項２４】
前記パラメータの中には、前記少なくとも１つの天頂遅延パラメータの値を前記無線端末の現在の高度に適合化させるための適合化ルールを規定する少なくとも１つのパラメータが、さらに含まれる、請求項２３に記載のソフトウェア・プログラム。
【請求項２５】
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を算定する手段であって、前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効である領域の中心点を定義するパラメータと、前記領域のサイズを定義するパラメータとが含まれている、手段と、
前記算定されたパラメータ値の少なくとも１つの組を、前記無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、無線通信ネットワークを介して無線端末に送信するために編成する手段と、
を備える装置。
【請求項２６】
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線通信ネットワークを介して無線端末において受信するステップであって、前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効である領域の中心点を定義するパラメータと、前記領域のサイズを定義するパラメータとが含まれているステップと、
無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、利用可能なパラメータ値の組を使用するステップと、
を含む方法。
【請求項２７】
前記無線端末の現在時間と現在位置に対し有効な対流圏モデルに対し利用可能なパラメータの組を、補助データとして選定するステップを、さらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
無線通信ネットワークを介して、パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を受信するよう構成された移動通信コンポーネントであって、前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効である領域の中心点を定義するパラメータと、前記領域のサイズを定義するパラメータとが含まれている、移動通信コンポーネントと、
無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、利用可能なパラメータ値の組を使用するよう構成された測位コンポーネントと、
を含む前記無線端末装置。
【請求項２９】
前記測位コンポーネントは、前記無線端末装置の現在時間と現在位置に対し有効な対流圏モデルに対し利用可能なパラメータ群の組を、補助データとして選定するようさらに構成される、請求項２８に記載の無線端末装置。
【請求項３０】
プロセッサにより実行されたとき、
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線通信ネットワークを介して無線端末において受信するステップであって、前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効である領域の中心点を定義するパラメータと、前記領域のサイズを定義するパラメータとが含まれている、ステップと、
無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、利用可能なパラメータ値の組を使用するステップと、
を実現するソフトウェア・プログラム。
【請求項３１】
パラメータ値の各組がそれぞれの対流圏モデルを定義するパラメータ値の少なくとも１つの組を、無線通信ネットワークを介して受信する手段であって、前記パラメータの中には、対流圏モデルが有効である領域の中心点を定義するパラメータと、前記領域のサイズを定義するパラメータとが含まれている、手段と、
無線端末のアシストされた衛星測位のための補助データとして、利用可能なパラメータ値の組を使用する手段と、
を備える装置。
【請求項３２】
前記無線端末の現在時間と現在位置において有効な対流圏モデルに対し利用可能なパラメータの組を、補助データとして選定する手段を、さらに備える、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記装置が無線端末である、請求項３１に記載の装置。
【国際調査報告】
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