(57)【要約】  ユーザー端末の位置を決定する方法と装置とコンピューター読み取り可能な媒体は、デジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号をユーザー端末でＤＴＶ送信機から受信することと、ここでＤＴＶ信号は地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなっており、ＤＴＶ放送信号の既知の成分に基づいたユーザー端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とに基づいてユーザー端末の位置を決定することからなる。
2005512103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなるデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号をユーザー端末でＤＴＶ送信機から受信し、前記ユーザー端末と前記放送ＤＴＶ信号の既知の成分とに基づいた前記ＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定し、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の位置とに基づいて前記ユーザー端末の位置を決定することからなるユーザー端末位置決定方法。
【請求項２】
前記ユーザー端末の位置決定は、前記ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間参照との間の差分に基づいて前記擬似距離を調整し、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することからなる請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記既知の成分は分散パイロットキャリアである請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ユーザー端末の位置決定は、前記ユーザー端末でのローカルタイム参照とマスタータイム参照との間のオフセットを決定し、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置と、前記オフセットとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することからなる請求項１記載の方法。
【請求項５】
さらに、前記オフセットを使用して前記ユーザー端末の連続的位置を決定することからなる請求項４記載の方法。
【請求項６】
擬似距離の決定は、前記ＤＴＶ信号の一部分を記憶し、記憶された前記部分と前記ユーザー端末によって生成された信号とを連続的に相関させることによって前記擬似距離を得ることからなる請求項１記載の方法。
【請求項７】
擬似距離の決定は、前記ＤＴＶ信号が受信されて前記擬似距離を得ながら前記ＤＴＶ信号を前記ユーザー端末によって生成された信号と相関させることからなる請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ユーザー端末の位置決定は、前記ユーザー端末が位置づけられる一般地理的エリアを決定し、前記擬似距離と前記一般地理的エリアとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することからなる請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記一般地理的エリアは、前記ユーザー端末と通信可能に接続される別の送信機の電波到達範囲である請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記ユーザー端末の位置は、前記ユーザー端末近傍で対流圏伝播速度を決定し、前記対流圏伝播速度に基づいて前記擬似距離を調整し、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することからなる請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記ユーザー端末の位置の決定は、前記ユーザー端末近傍での地形の高度に基づいて前記擬似距離を調整し、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することからなる請求項１記載の方法。
【請求項１２】
さらに、前記ユーザー端末と通信可能に接続された別の送信機のアイデンティティと、前記別の送信機と前記ＤＴＶ信号を相関させる記憶表とに基づいて複数のＤＴＶ信号から前記ＤＴＶ信号を選択することからなる請求項１記載の方法。
【請求項１３】
さらに、ユーザーからの位置情報入力を受け取り、前記位置情報入力に基づいて複数のＤＴＶ信号から前記ＤＴＶ信号を選択することからなる請求項１記載の方法。
【請求項１４】
さらに、利用可能なＤＴＶ信号を走査して前記位置のフィンガープリントを収集し、使用される前記ＤＴＶ信号を選択して前記フィンガープリントと既知のフィンガープリントを既知の位置と照合させる記憶表とに基づいて前記利用可能ＤＴＶ信号からの前記擬似距離を決定することからなる請求項１記載の方法。
【請求項１５】
さらに、受信機自動インテグリティ監視（ＲＡＩＭ）を使用して前記ＤＴＶ送信機からの冗長な擬似距離に基づいて前記擬似距離の前記インテグリティを確かめることからなる請求項１記載の方法。
【請求項１６】
欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなるデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号を前記ユーザー端末でＤＴＶ送信機から受信し、前記ユーザー端末と前記ＤＴＶ放送信号に基づいた前記ＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定し、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の位置とに基づいた前記ユーザー端末の位置を決定するよう構成された位置情報サーバーに前記擬似距離を送信することからなるユーザー端末位置決定方法。
【請求項１７】
擬似距離の決定は、前記ＤＴＶ放送信号の既知の成分の前記ＤＴＶ送信機からの送信時間を決定し、前記既知の成分の前記ユーザー端末での受信時間を決定し、前記送信時間と前記受信時間との間の差分を決定することからなる請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記既知の成分は分散パイロットキャリアである請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
擬似距離の決定は、前記ＤＴＶ信号の一部分を記憶し、記憶された前記部分と前記ユーザー端末によって生成される信号とを連続的に相関させて前記擬似距離を得ることからなる請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
擬似距離の決定は、前記ＤＴＶ信号を受信して前記擬似距離を得ながら前記ＤＴＶ信号を前記ユーザー端末によって生成される信号と相関させることからなる請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
ユーザー端末とＤＴＶ送信機によって放送されるＤＴＶ信号に基づいたＤＴＶ送信機との間で決定される擬似距離を前記ユーザー端末から受信し、ここで前記ＤＴＶ信号は欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなり、前記擬似距離は前記ＩＳＤＢ−Ｔ信号の既知の成分に基づいて決定され、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の位置とに基づいた前記ユーザー端末の位置を決定することからなるユーザー端末の位置決定方法。
【請求項２２】
前記ユーザー端末の位置決定は、前記ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間参照との間の差分に基づいて前記擬似距離を調整し、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定する請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記既知の成分は分散パイロットキャリアである請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記ユーザー端末の位置決定は、前記ユーザー端末のローカルタイム参照とマスタータイム参照との間のオフセットを決定し、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置と前記オフセットとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することからなる請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
さらに、前記オフセットを使用した前記ユーザー端末の連続的位置を決定することからなる請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記ユーザー端末の位置決定は、前記ユーザー端末が位置づけられる一般地理的エリアを決定し、前記擬似距離と前記一般地理的エリアとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することからなる請求項２１記載の方法。
【請求項２７】
前記一般地理的エリアは、前記ユーザー端末と通信可能に接続される別の送信機の電波到達範囲である請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記ユーザー端末の位置決定は、前記ユーザー端末近傍での対流圏伝播速度を決定し、前記対流圏伝播速度に基づいた前記擬似距離を調整し、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することからなる請求項２１記載の方法。
【請求項２９】
前記ユーザー端末の位置決定は、前記ユーザー端末近傍での地形の高度に基づいて前記擬似距離を調整し、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することからなる請求項２１記載の方法。
【請求項３０】
欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなるデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号をユーザー端末でＤＴＶ送信機から受信する手段と、前記ユーザー端末と前記ＤＴＶ放送信号の既知の成分に基づいた前記ＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定する手段と、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の位置とに基づいて前記ユーザー端末の位置を決定する手段とを備えるユーザー端末の位置決定装置。
【請求項３１】
位置決定の前記手段は、前記ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間参照との間の差分に基づいて前記擬似距離を調整する手段と、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいた前記ユーザー端末の前記位置を決定する手段とを備える請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
前記既知の成分は分散パイロットキャリアである請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
前記ユーザー端末の位置決定の前記手段は、前記ユーザー端末のローカルタイム参照とマスタータイム参照との間のオフセットを決定する手段と、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置と前記オフセットとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定する手段とを備える請求項３０記載の装置。
【請求項３４】
さらに、前記オフセットを使用して前記ユーザー端末の連続的位置を決定する手段を備える請求項３３記載の装置。
【請求項３５】
擬似距離決定の前記手段は、前記ＤＴＶ信号の一部分を記憶する手段と、記憶された前記部分と前記ユーザー端末によって生成される信号とを連続的に相関させて前記擬似距離を得る手段とを備える請求項３０記載の装置。
【請求項３６】
擬似距離を決定する前記手段は、前記ＤＴＶ信号を受信して前記擬似距離を得ながら前記ＤＴＶ信号を前記ユーザー端末によって生成される信号と相関させる手段を備える請求項３０記載の装置。
【請求項３７】
前記ユーザー端末の位置決定の前記手段は、前記ユーザー端末が位置づけられる一般地理的エリアを決定する手段と、前記擬似距離と前記一般地理的エリアとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定する手段とを備える請求項３０記載の装置。
【請求項３８】
前記一般地理的エリアは、前記ユーザー端末と通信可能に接続される別の送信機の電波到達範囲である請求項３７記載の装置。
【請求項３９】
前記ユーザー端末の位置を決定する前記手段は、前記ユーザー端末の近傍での対流圏伝播速度を決定する手段と、前記対流圏伝播速度に基づいて前記擬似距離を調整する手段と、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定する手段とを備える請求項３０記載の装置。
【請求項４０】
前記ユーザー端末の位置決定の前記手段は、前記ユーザー端末の近傍での地形の高度に基づいて各擬似距離を調整する手段と、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定する手段とを備える請求項３０記載の装置。
【請求項４１】
さらに、前記ユーザー端末と通信可能に接続される別の送信機のアイデンティティと、前記別の送信機と前記ＤＴＶ信号とを相関させる記憶表とに基づいて複数のＤＴＶ信号から前記ＤＴＶ信号を選択する手段を備える請求項３０記載の装置。
【請求項４２】
さらに、ユーザーから位置情報入力を受け取る手段と、前記位置情報入力に基づいて複数のＤＴＶ信号から前記ＤＴＶ信号を選択する手段とを備える請求項３０記載の装置。
【請求項４３】
さらに、利用可能なＤＴＶ信号を走査して前記位置情報のフィンガープリントを収集する手段と、前記フィンガープリントと既知のフィンガープリントを既知の位置と照合させる記憶表とに基づいて前記利用可能なＤＴＶ信号から前記擬似距離を決定するのに使用される前記ＤＴＶ放送信号を選択する手段とを備える請求項３０記載の装置。
【請求項４４】
さらに、受信機自動インテグリティ監視（ＲＡＩＭ）を使用して前記ＤＴＶ送信機からの冗長な擬似距離に基づいた前記擬似距離の前記インテグリティを確かめる手段を備える請求項３０記載の装置。
【請求項４５】
欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなるデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号を前記ユーザー端末でＤＴＶ送信機から受信する手段と、前記ユーザー端末と前記ＤＴＶ放送信号の既知の成分に基づいた前記ＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定する手段と、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の位置とに基づいた前記ユーザー端末の位置を決定するよう構成された位置情報サーバーに前記擬似距離を送信する手段とを備えるユーザー端末の前記位置を決定する装置。
【請求項４６】
擬似距離を決定する前記手段は、前記ＤＴＶ放送信号の成分の前記ＤＴＶ送信機からの送信時間を決定する手段と、前記成分の前記ユーザー端末での受信時間を決定する手段と、前記送信時間と前記受信時間との間の前記差分を決定する手段とを備える請求項４５記載の装置。
【請求項４７】
前記成分は分散パイロットキャリアである請求項４５記載の装置。
【請求項４８】
擬似距離を決定する前記手段は、前記ＤＴＶ信号の一部分を記憶する手段と、記憶された前記部分と前記ユーザー端末によって生成される信号とを連続的に相関させて前記擬似距離を得る手段とを備える請求項４５記載の装置。
【請求項４９】
擬似距離を決定する前記手段は、前記ＤＴＶ信号を受信して前記擬似距離を得ながら前記ＤＴＶ信号を前記ユーザー端末によって生成される信号と相関させる手段とを備える請求項４５記載の装置。
【請求項５０】
ユーザー端末から擬似距離を受信して、前記擬似距離が前記ユーザー端末と前記ＤＴＶ送信機によって放送されるＤＴＶ信号に基づいたＤＴＶ送信機との間で決定され、前記ＤＴＶ信号は欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなり、前記擬似距離は前記ＤＴＶ信号の既知の成分に基づいて決定される手段と、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の位置とに基づいて前記ユーザー端末の位置を決定する手段とを備えるユーザー端末の前記位置を決定する装置。
【請求項５１】
前記ユーザー端末の位置を決定する前記手段は、前記ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間参照との間の差分に基づいて前記擬似距離を調整する手段と、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定する手段とを備える請求項５０記載の装置。
【請求項５２】
前記既知の成分は分散パイロットキャリアである請求項５０記載の装置。
【請求項５３】
前記ユーザー端末の位置を決定する前記手段は、前記ユーザー端末のローカルタイム参照とマスタータイム参照との間のオフセットを決定する手段と、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置と前記オフセットとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定する手段とを備える請求項５０記載の装置。
【請求項５４】
さらに、前記オフセットを使用して前記ユーザー端末の連続的位置を決定する手段を備える請求項５３記載の装置。
【請求項５５】
前記ユーザー端末の位置を決定する前記手段は、前記ユーザー端末が位置づけられる一般地理的エリアを決定する手段と、前記擬似距離と前記一般地理的エリアとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定する手段とを備える請求項５０記載の装置。
【請求項５６】
前記一般地理的エリアは、前記ユーザー端末と通信可能に接続される別の送信機の電波到達範囲である請求項５５記載の装置。
【請求項５７】
前記ユーザー端末の位置を決定する前記手段は、前記ユーザー端末近傍の対流圏伝播速度を決定する手段と、前記対流圏伝播速度に基づいて前記擬似距離を調整する手段と、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置に基づいた前記ユーザー端末の前記位置を決定する手段とを備える請求項５０記載の装置。
【請求項５８】
前記ユーザー端末の前記位置を決定する前記手段は、前記ユーザー端末近傍の地形の高度に基づいた前記擬似距離を調整する手段と、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいた前記ユーザー端末の前記位置を決定する手段とを備える請求項５０記載の装置。
【請求項５９】
コンピューター読み取り可能媒体に確実に記憶されて、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなるデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号を前記ユーザー端末でＤＴＶ送信機から受信し、前記ＤＴＶ放送信号の既知の成分に基づいて前記ユーザー端末と前記ＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定し、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の位置とに基づいて前記ユーザー端末の位置を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせるよう実施可能な命令を備えるユーザー端末位置決定用コンピュータープログラム製品。
【請求項６０】
プログラム可能プロセッサーに前記ユーザー端末の位置を決定させる実施可能な前記命令は、前記ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間参照との間の差分に基づいて前記擬似距離を調整し、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項６１】
前記既知の成分は分散パイロットキャリアである請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項６２】
プログラム可能プロセッサーに前記ユーザー端末の位置を決定させる実施可能な前記命令は、前記ユーザー端末のローカルタイム参照とマスタータイム参照との間のオフセットを決定し、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置と前記オフセットとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項６３】
さらに、前記オフセットを使用して前記ユーザー端末の連続的位置を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項６２記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項６４】
プログラム可能プロセッサーに擬似距離を決定させる実施可能な前記命令は、前記ＤＴＶ信号の一部分を記憶し、記憶された前記部分と前記ユーザー端末で生成される信号とを連続的に相関させて前記擬似距離を得ることをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項６５】
プログラム可能プロセッサーに擬似距離を決定させる実施可能な前記命令は、前記ＤＴＶ信号を受信して前記擬似距離を得ながら前記ＤＴＶ信号を前記ユーザー端末によって生成される信号と相関することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項６６】
プログラム可能プロセッサーに前記ユーザー端末の位置を決定させる実施可能な前記命令は、前記ユーザー端末が位置づけられる一般地理的エリアを決定し、前記擬似距離と前記一般地理的エリアとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項６７】
前記一般地理的エリアは前記ユーザー端末と通信可能に接続された別の送信機の電波到達範囲である請求項６６記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項６８】
プログラム可能プロセッサーに前記ユーザー端末の位置を決定させるよう実施可能な前記命令は、プログラム可能プロセッサーに、前記ユーザー端末近傍での対流圏伝播速度を決定させ、前記対流圏伝播速度に基づいて前記擬似距離を調整させ、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定させることを実施可能な命令からなる請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項６９】
プログラム可能プロセッサーに前記ユーザー端末の位置を決定させる実施可能な前記命令は、前記ユーザー端末近傍での前記地形の高度に基づいて前記擬似距離を調整し、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項７０】
さらに、前記ユーザー端末と通信可能に接続される別の送信機のアイデンティティと前記別の送信機と前記ＤＴＶ信号とを相関させる記憶表とに基づいて複数のＤＴＶ信号から前記ＤＴＶ信号を選択することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項７１】
さらに、ユーザーからの位置情報入力を受け取り、前記位置情報入力に基づいて複数のＤＴＶ信号から前記ＤＴＶ信号を選択することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項７２】
さらに、利用可能なＤＴＶ信号を走査して前記位置のフィンガープリントを収集し、前記フィンガープリントと既知のフィンガープリントを既知の位置と照合させる記憶表とに基づいて前記利用可能なＤＴＶ信号から前記擬似距離を決定するのに使用される前記ＤＴＶ放送信号を選択することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項７３】
さらに、受信機自動インテグリティ監視（ＲＡＩＭ）を使用して前記ＤＴＶ送信機からの冗長な擬似距離に基づいて前記擬似距離の前記インテグリティを確かめることをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項５９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項７４】
コンピューター読み取り可能媒体に確実に記憶されて、欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなるデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号を前記ユーザー端末でＤＴＶ送信機から受信し、前記ＤＴＶ放送信号の既知の成分に基づいて前記ユーザー端末と前記ＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定し、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の位置とに基づいて前記ユーザー端末の位置を決定するよう構成された位置情報サーバーに前記擬似距離を送信することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備えるユーザー端末位置決定用コンピュータープログラム製品。
【請求項７５】
プログラム可能プロセッサーに擬似距離を決定させる実施可能な命令は、前記ＤＴＶ放送信号の成分の前記ＤＴＶ送信機からの送信時間を決定し、前記ユーザー端末での前記成分の受信時間を決定し、前記送信時間と前記受信時間との間の差分を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項７４記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項７６】
前記成分は分散パイロットキャリアである請求項７４記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項７７】
プログラム可能プロセッサーに擬似距離を決定させる実施可能な前記命令は、前記ＤＴＶ信号の一部分を記憶させ、記憶された前記部分と前記ユーザー端末によって生成される信号とを連続的に相関させて前記擬似距離を得ることをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項７４記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項７８】
プログラム可能プロセッサーに擬似距離を決定させる実施可能な前記命令は、前記ＤＴＶ信号を受信して前記擬似距離を得ながら前記ＤＴＶ信号を前記ユーザー端末によって生成される信号と相関することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項７４記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項７９】
コンピューター読み取り可能媒体に確実に記憶されて、ユーザー端末からの擬似距離を受信し、前記擬似距離はＤＴＶ送信機によって放送されたＤＴＶ信号に基づいた前記ユーザー端末と前記ＤＴＶ送信機との間で決定されて、ここで前記ＤＴＶ信号は欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなっており、前記擬似距離は前記ＤＴＶ信号の既知の成分に基づいて決定されて、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の位置とに基づいて前記ユーザー端末の位置を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備えるユーザー端末位置決定用コンピュータープログラム製品。
【請求項８０】
プログラム可能プロセッサーに前記ユーザー端末の位置を決定させる実施可能な前記命令は、前記ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間参照との間の差分に基づいて前記擬似距離を調整し、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいた前記ユーザー端末の前記位置を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項７９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項８１】
前記既知の成分は分散パイロットキャリアである請求項７９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項８２】
プログラム可能プロセッサーに前記ユーザー端末の位置を決定させる実施可能な前記命令は、前記ユーザー端末でのローカルタイム参照とマスタータイム参照との間のオフセットを決定し、前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置と前記オフセットとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項７９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項８３】
さらに、前記オフセットを使用して前記ユーザー端末の連続的位置を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項８２記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項８４】
プログラム可能プロセッサーに前記ユーザー端末の位置を決定させる実施可能な前記命令は、前記ユーザー端末が位置づけられる一般地理的エリアを決定し、前記擬似距離と前記一般地理的エリアとに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項７９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項８５】
前記一般地理的エリアは前記ユーザー端末と通信可能に接続される別の送信機の電波到達範囲である請求項８４記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項８６】
プログラム可能プロセッサーに前記ユーザー端末の位置を決定させる実施可能な前記命令は、前記ユーザー端末近傍で対流圏伝播速度を決定し、前記対流圏伝播速度に基づいて前記擬似距離を調整し、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置に基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することをプログラム可能プロセッサーに行わせる実施可能な命令を備える請求項７９記載のコンピュータープログラム製品。
【請求項８７】
プログラム可能プロセッサーに前記ユーザー端末の位置を決定させる実施可能な前記命令は、前記ユーザー端末の近傍で前記地形の高度に基づいて前記擬似距離を調整し、調整された前記擬似距離と前記ＤＴＶ送信機の前記位置とに基づいて前記ユーザー端末の前記位置を決定することをプログラム可能なプロセッサーに行わせる実施可能な命令からなる請求項７９記載のコンピュータープログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、ジェームズ・Ｊ・スピルカー・ジュニアとマシュー・ラビノヴィッツによって２００２年７月３１日に出願された米国特許出願第１０／２１０，８４７号「デジタル放送テレビ信号を利用した位置標定」と、マシュー・ラビノヴィッツとジェームズ・Ｊ・スピルカー・ジュニアによって２００１年８月１７日に出願された米国特許出願第０９／９３２，０１０号「地上波デジタルビデオ放送テレビ信号を利用した位置標定」と、ジェームズ・Ｊ・スピルカーとマシュー・ラビノヴィッツによって２００２年７月３１日に出願された米国特許出願第１０／２０９，５７８号「デジタルテレビ信号の時間ゲート非干渉性遅延ロックループ追跡」と、マシュー・ラビノヴィッツとジェームズ・Ｊ・スピルカーによって２００２年５月３１日に出願された米国特許出願第１０／１５９，４７８号「放送テレビ信号によって増幅された全地球測位信号を利用した位置標定」との一部継続出願である。
【０００２】
またこの出願は、ジェームズ・Ｊ・スピルカーによって２００１年１１月９日に出願された米国仮特許出願第６０／３３７，８３４号「日本のＩＳＤＢ−Ｔデジタルテレビ信号を利用した無線位置標定」と、マシュー・ラビノヴィッツとジェームズ・Ｊ・スピルカーによって２００１年２月２日に出願された米国仮特許出願第６０／２６５，６７５号「衛星及び／又は地上波構造基盤を利用したナビゲーション及び／又はデータ通信用システムと方法」と、ジェームズ・Ｊ・スピルカーによって２００１年４月３日に出願された米国仮特許出願第６０／２８１，２７０号「移動無線リンクでの高精度位置標定用ＥＴＳＩ  ＤＶＢ地上波デジタル放送テレビ信号の使用」と、ジェームズ・Ｊ・スピルカーとマシュー・ラビノヴィッツによって２００１年４月３日に出願された米国仮特許出願第６０／２８１，２６９号「移動受信機への低データ速度放送用ＡＴＳＣ標準ＤＴＶチャンネル」と、ジェームズ・Ｊ・スピルカーとマシュー・ラビノヴィッツとによって２００１年５月２５日に出願された米国仮特許出願第６０／２９３，８１２号「ＤＴＶモニターシステム装置（ＭＳＵ）」と、ジェームズ・Ｊ・スピルカーとマシュー・ラビノヴィッツとによって２００１年５月２５日に出願された米国仮特許出願第６０／２９３，８１３号「ＤＴＶ位置標定範囲とＳＮ比性能」との利益を主張する。
【０００３】
全ての先行文献の件名はここで参照に引用されている。
【背景技術】
【０００４】
本発明は、一般的に位置決定に関連しており、特にデジタルテレビ（ＤＴＶ）信号を用いた位置決定に関する。
【０００５】
無線信号を用いた２次元緯度／経度位置標定システムの方法は長い間存在していた。幅広い使用法でロランＣとオメガなどの地上波システムが存在しており、それはトランジットとして知られる衛星ベースシステムであった。高まる人気を享受している別の衛星ベースシステムは全地球測位システム（ＧＰＳ）である。
【０００６】
ＧＰＳは最初１９７４年に考案され、位置標定、ナビゲーション、調査、及び時間移送に幅広く使用されている。ＧＰＳシステムは副同期１２時間軌道での２４の軌道上衛星の一群をベースにしている。各衛星は精度クロックを備えており、擬似ノイズ信号を送信する。それは精密に追跡されて擬似距離を決定することができる。４つ以上の衛星を追跡することによって、リアルタイムで３次元での位置を正確に決定することができる。より詳細は、Ｂ・Ｗ・パーキンソンとＪ・Ｊ・スピルカー・ジュニアの「全地球位置決定システム−理論と応用」１及び２巻、ＡＩＡＡ、ワシントンＤＣ、１９９６年に記載されている。
【０００７】
ＧＰＳはナビゲーションと位置標定の技術に大変革をもたらした。しかしながら、いくつかの状況では、ＧＰＳはより効果的ではない。ＧＰＳ信号は比較的低電力レベル（１００ワット未満）で長距離を伝播され、受信信号強度は比較的弱い（全方位アンテナによって受信されるおよそ−１６０ｄＢｗである）。こうして信号は閉塞物の存在下又は建物の中でわずかに有用であるか全く役に立たない。
【０００８】
位置を決定する従来のアナログのナショナルテレビシステム委員会（ＮＴＳＣ）テレビ信号を使用したシステムが提案されている。この提案は、１９９６年４月２３日に発行された米国特許第５５１０８０１号公報「テレビ放送信号を使用した位置決定システムと方法」という題名の米国特許で見つけることができる。しかしながら、存在するアナログテレビ信号は水平及び垂直の同期パルスを含み、それはテレビセット走査回路の比較的粗い同期用に意図されている。さらに、２００６年には連邦通信委員会（ＦＣＣ）はＮＴＳＣ送信機のターンオフと有益なスペクトルの再割り当てを考えて、他のより貴重と思われる目的用に競売にかけられることができる。
【発明の概要】
【０００９】
一般的に、ある態様では、本発明はユーザー端末の位置を決定する方法、装置、コンピューター読み取り可能媒体に特徴付けられる。それはユーザー端末でデジタルテレビ放送信号（ＤＴＶ）をＤＴＶ送信機から受信することと、ここでＤＴＶ信号は地上波デジタル統合放送サービス信号からなっており、放送ＤＴＶ信号での既知の成分に基づいたユーザー端末とＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とに基づいたユーザー端末の位置を決定することからなっている。
【００１０】
典型的な実施例は、１つ以上の下記の特徴を含むことができる。ユーザー端末の位置を決定することは、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間参照との間の差分に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とに基づいてユーザー端末の位置を決定することからなる。既知の成分は分散したパイロットキャリアである。ユーザー端末の位置決定はユーザー端末でのローカルタイム参照とマスタータイム参照との間のオフセットを決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とオフセットに基づいたユーザー端末の位置を決定することからなる。実施例はオフセットを使用したユーザー端末の連続的な位置を決定することからなる。擬似距離の決定は一部のＤＴＶ信号を記憶し、その記憶された一部とユーザー端末によって生成された信号とを連続的に相関させて擬似距離を得ることからなる。ＤＴＶ信号を受信して擬似距離を得ながら擬似距離を決定することはＤＴＶ信号をユーザー端末によって生成される信号と相関させることからなる。ユーザー端末の位置決定は、その範囲内でユーザー端末が位置づけられる一般的な地理的範囲を決定することと、擬似距離と一般的な地理的範囲とに基づいたユーザー端末の位置を決定することからなる。一般的地理範囲とはユーザー端末と通信可能に接続された別の送信機の電波到達範囲のことである。ユーザー端末の位置決定はユーザー端末近傍での対流圏伝播速度を決定することと、対流圏伝播速度に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とに基づいたユーザー端末の位置を決定することからなる。ユーザー端末の位置決定はユーザー端末近傍での地形の標高に基づいて擬似距離を調整することと、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とに基づいてユーザー端末の位置を決定することとからなる。実施例はユーザー端末と通信可能に接続された別の送信機のアイデンティティとその別の送信機とＤＴＶ信号を相関させる記憶表とに基づいて複数のＤＴＶ信号からＤＴＶ信号を選択することからなる。実施例は、ユーザーから位置情報入力を受け取り、その位置情報入力に基づいて複数のＤＴＶ信号からＤＴＶ信号を選択することからなる。実施例は、利用可能ＤＴＶ信号を走査して位置のフィンガープリントを収集することと、擬似距離を決定するために使用されるＤＴＶ信号を、フィンガープリントと既知のフィンガープリントを既知の位置に照合させる記憶表とに基づいて利用可能なＤＴＶ信号から選択することからなる。実施例は、受信機自動インテグリティ監視（ＲＡＩＭ）を使用することからなり、ＤＴＶ送信機からの冗長な擬似距離に基づいて擬似距離の完全性をチェックする。
【００１１】
一般的にある態様では、本発明はユーザー端末の位置を決定する方法、装置、及びコンピューター読み取り可能媒体を特徴付ける。それは、ユーザー端末でＤＴＶ送信機からデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送信号を受信することと、ここでＤＴＶ信号は欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなっており、ユーザー端末とＤＴＶ放送信号に基づいたＤＴＶ送信機との間の擬似距離を決定することと、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とに基づいてユーザー端末の位置を決定するよう構成された位置情報サーバーに擬似距離を送信することからなる。
【００１２】
典型的な実施例は下記の特徴の１つ以上を含むことができる。擬似距離の決定は、ＤＴＶ放送信号の既知の成分のＤＴＶ送信機からの送信時間を決定することと、既知の成分のユーザー端末での受信時間を決定することと、送信時間と受信時間との間の差分を決定することからなる。既知の成分とは分散パイロットキャリアである。擬似距離の決定は、一部のＤＴＶ信号を記憶することと、その記憶された部分とユーザー端末によって生成された信号とを連続的に相関させて擬似距離を得ることからなる。擬似距離の決定は、ＤＴＶ信号を受信して擬似距離を得るためにＤＴＶ信号をユーザー端末によって生成される信号と相関させることからなる。
【００１３】
一般的にある態様では、本発明はユーザー端末の位置決定用の方法、装置、コンピューター読み取り可能メディアを特徴付ける。それは、ユーザー端末から擬似距離を受信し、その擬似距離はＤＴＶ送信機によって放送されるＤＴＶ信号に基づいてユーザー端末とＤＴＶ送信機との間で決定され、ここでＤＴＶ信号は欧州通信規格協会（ＥＴＳＩ）デジタルビデオ放送−地上波（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号からなっており、擬似距離はＩＳＤＢ−Ｔ信号の既知の成分に基づいて決定され、擬似距離及びＤＴＶ送信機の位置に基づいてユーザー端末の位置を決定することからなる。
【００１４】
典型的な実施例は、下記の特徴の１つ以上を含むことができる。ユーザー端末の位置決定は、ＤＴＶ送信機での送信機クロックと既知の時間参照との間の差分に基づいた擬似距離の調整と、その調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とに基づいたユーザー端末の位置の決定とからなる。既知の成分とは分散されたパイロットキャリアである。ユーザー端末の位置決定は、ユーザー端末でのローカルタイム参照とマスタータイム参照との間のオフセットの決定と、擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とオフセットに基づいたユーザー端末の位置の決定とからなる。実施例は、オフセットを用いたユーザー端末の連続的な位置の決定からなる。ユーザー端末位置の決定は、その範囲内でユーザー端末が位置づけられる一般的な地理的範囲の決定と、擬似距離と一般的な地理的範囲とに基づいたユーザー端末の位置決定とからなる。その一般的な地理的範囲はユーザー端末と通信可能に接続された別の送信機の電波到達範囲のことである。ユーザー端末の位置決定は、ユーザー端末近傍での対流圏伝播速度の決定と、対流圏伝播速度に基づいた擬似距離の調整と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とに基づいたユーザー端末の位置の決定とからなる。ユーザー端末の位置決定は、ユーザー端末近傍での地形の標高に基づいた擬似距離の調整と、調整された擬似距離とＤＴＶ送信機の位置とに基づくユーザー端末の位置の決定とからなる。
【００１５】
本発明の実施例で見られる利点は、下記の１つ以上を含む。本発明の実施例は、携帯電話、無線ＰＤＡ（携帯情報端末）、ポケットベル、自動車、ＯＣＤＭＡ（直交符号分割多重通信方式）送信機、及び多くの他のデバイスを位置づけるために使用されてもよい。本発明の実施例は良好な受信範囲を有するＤＴＶ信号を利用する。本発明の実施例はデジタル放送局へ変化することを必要としない。
【００１６】
ＤＴＶ信号は５０ｄＢを超えるＧＰＳ上の電力の利点を有し、実質的には衛星システムが提供できるものにより優れた形状を有し、それによって閉塞物の存在下でも屋内でも位置標定を可能にする。ＤＴＶ信号はＧＰＳの帯域幅のおよそ８倍であり、それによってマルチパスの効果を最小化する。高電力と距離測定に使用されるＤＴＶ信号のわずかな周波数成分によって、処理条件は最小である。本発明の実施例は、ＧＰＳ技術が必要とするよりはるかに安価でより低速でより低電力の装置を提供する。
【００１７】
ＧＰＳなどの衛星システムと対照的に、ＤＴＶ送信機とユーザー端末との間の距離はとてもゆっくり変化する。そのためＤＴＶ信号はドップラー効果にあまり影響されない。これは信号が長い時間に亘って積分されることを可能にし、結果大変能率的な信号収集を生じる。
【００１８】
ＤＴＶ信号の振動数は、実質的に従来の携帯電話システムの振動数より低くより良好な伝播特性を有する。例えば、ＤＴＶ信号は携帯の信号より大きい回折を経験し、小山によって影響されにくく、より大きい水平線を有する。また、信号は建物や自動車によってより良好な伝播特性を有する。さらに、本発明の実施例はＩＳＤＢ−Ｔ信号の成分を利用しており、それは連続的であって、ＩＳＤＢ−Ｔ信号の電力の大きなパーセンテージを構成する。
【００１９】
携帯電話用の地上波の到来角／到着時間位置決定システムとは異なって、本発明の実施例は携帯基地局のハードウェアに変化を必要とせず、およそ１メートルの位置決定精度を達成することができる。携帯電話の位置決定に使用される場合、技術は空気界面に関係なく、ＧＳＭ（全地球システムモバイル）、ＡＭＰＳ（先進移動電話サービス）、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）、ＣＤＭＡなどがある。ＵＨＦ（極超短波）振動数の幅広い領域がＤＴＶ送信機に割り当てられてきた。結果、吸収、マルチパス、その他の減衰効果による特定の周波数上の極端なフェードに対して保護するシステムに組み込まれた冗長が存在する。
【００２０】
本発明の１つ以上の形態の詳細は、以下の添付図面と記載の中に述べられている。本発明の他の特徴と目的と利点は、記載と図面から、そして特許請求の範囲から明白である。
【発明の詳細な説明】
【００２１】
序論
デジタルテレビ（ＤＴＶ）は人気が高まりつつある。ＤＴＶは最初１９９８年に米国で実施された。２０００年末現在では、１６７の局がＤＴＶ信号を放送するという状況であった。２００１年２月２８日現在では約１２００のＤＴＶ構築許可がＦＣＣによって裁決が下されていた。ＦＣＣの方針によると、全てのテレビ送信はまもなくデジタルになり、アナログ信号は取り除かれることになる。公的放送局は、そのライセンスを保持するために２００２年５月１日までにデジタル化されていなければならない。民間の局は２００３年５月１日までにデジタル化されていなければならない。１６００を越えるＤＴＶ送信機が米国では予想されている。他の地域は類似のＤＴＶシステムを実施している。日本放送協会（ＮＨＫ）は日本向け地上波ＤＴＶ信号を明確にし、地上波デジタル統合放送サービス（ＩＳＤＢ−Ｔ）信号としてここに参照される。これらの新しいＤＴＶ信号は、多重テレビ信号が割り当てられた６ＭＨｚチャンネルで送信されることを可能にする。これらの新しいＩＳＤＢ−Ｔ  ＤＴＶ信号はアナログＮＴＳＣ  ＴＶ信号と完全に異なっており、全く新しい能力を有している。発明者はＩＳＤＢ−Ｔ信号が位置標定用に使用されることができると認識し、それを行う技術を開発した。これらの技術はＩＳＤＢ―Ｔ  ＤＴＶ送信機の近傍で、送信機からの距離が典型的ＴＶ受信距離よりはるかに広い距離で使用可能である。ＤＴＶ信号の高電力のために、これらの技術は携帯型受信機で屋内でも使用されることができ、したがって拡張９１１（Ｅ９１１）システムの位置標定の必要性に可能な解決策を提供する。
【００２２】
ここで開示された技術は、他のＤＴＶ信号に適用されることができ、相関機を単に修正することにより既知のデータシーケンスを含み、その既知のデータシーケンスを収容する。これは関連技術の熟練者には明白である。これらの技術は、衛星無線信号などの他の直交振動数分割乗算（ＯＦＤＭ）信号のある範囲に適用されることもできる。
【００２３】
ＧＰＳのデジタル擬似ノイズコードと対照的に、ＤＴＶ信号はわずか数マイル離れた送信機から受信され、その送信機は数百キロワットまでの有効な放射電力で信号を放送する。さらに、ＤＴＶ送信機アンテナはおよそ１４ｄＢの大きなアンテナ利得を有する。こうして頻繁に十分な電力が存在して建物内でのＤＴＶ信号受信を可能にする。
【００２４】
以下に述べるように、本発明の実施例はＩＳＤＢ―Ｔ信号の成分を利用して、「分散パイロット信号」として参照される。分散パイロット信号を使用するといくつかの理由に対して有利である。第１に、屋内で及びＤＴＶ送信機からかなりの距離での位置決定を可能にする。従来のＤＴＶ受信機は一度に１つだけのデータ信号を利用し、単一の信号のエネルギーによってＤＴＶ送信機からの距離に限定される。対照的に、本発明の実施例は多重分散型パイロット信号のエネルギーを同時に利用し、それによって従来のＤＴＶ受信機よりＤＴＶ送信機からの距離が遠いところでの操作を可能にする。さらに、分散パイロットはデータによって変調されない。これは２つの理由に対して有利である。第１に、分散パイロットでの全ての電力が位置決定に利用可能であって、電力はデータに充てられない。第２に、分散パイロットはデータ変調が生じる劣化を受けることなく長い時間観察されることができる。こうして、ＤＴＶタワーからの実質的な距離の屋内で信号を追跡する能力は大きく拡大される。さらに、デジタル信号処理の使用によって、単一の半導体チップでこれらの新しい追跡技術を実施することが可能である。
【００２５】
図１を参照すると、実施例１００は基地局１０４と空中戦を介して通信するユーザー端末１０２を含む。ある実施例では、ユーザー端末１０２は無線電話であって、基地局１０４は無線電話基地局である。ある実施例では、基地局１０４は移動ＭＡＮ（メトロポリタンエリアネットワーク）又はＷＡＮ（広域エリアネットワーク）の一部である。
【００２６】
図１は、本発明の様々な態様を説明するのに使用されるが、本発明はこの実施例に限定されない。例えば、「ユーザー端末」の句は、記載されるＤＴＶ位置標定を実施することができるいずれの物体をも言及することを意味する。ユーザー端末の例はＰＤＡ、移動電話、自動車及び他の乗り物、ＤＴＶ位置標定を実施するチップかソフトウェアを含むことができるいずれかの物体を含む。それは、「端末」である物体又は「ユーザー」によって操作される物体に限定されることを意図しない。
【００２７】
ＤＴＶ位置情報サーバーによって実施される位置標定
図２は実施例１００の動作を説明する。ユーザー端末１０２は複数のＤＴＶ送信機１０６Ａと１０６Ｂから１０６Ｎを介してＤＴＶ信号を受信する（ステップ２０２）。
【００２８】
どのＤＴＶチャンネルを位置標定に使用するかを選択するのに様々な方法が使用されることができる。ある実施例では、ＤＴＶ位置情報サーバー１１０はユーザー端末１０２にモニターするのに最もよいＤＴＶチャンネルを教える。ある実施例では、ユーザー端末１０２は基地局１０４によってＤＴＶ位置情報サーバー１１０とメッセージを交換する。ある実施例では、ユーザー端末１０２はＤＴＶチャンネルを選択し、基地局１０４のアイデンティティと基地局とＤＴＶチャンネルを相関させる記憶表とに基づいてモニターする。別の実施例では、ユーザー端末１０２は最も近い市の名前などのエリアの一般的指示を与えるユーザーから位置情報入力を受け取ることができ、この情報を使用して処理用ＤＴＶチャンネルを選択する。ある実施例では、ユーザー端末１０２は利用可能ＤＴＶチャンネルを走査して、利用可能ＤＴＶチャンネルの電力レベルに基づいて位置のフィンガープリントを収集する。ユーザー端末１０２はこのフィンガープリントを既知のフィンガープリントと既知の位置を照合させる記憶表と比較して処理用ＤＴＶチャンネルを選択する。この選択はその方向同様ＤＴＶチャンネルの電力レベルに基づいており、各信号はその方向から到達し、位置計算用精密度の希釈（ＤＯＰ）を最小化する。
【００２９】
ユーザー端末１０２はユーザー端末１０２と各ＤＴＶ送信機１０６との間の擬似距離を決定する（ステップ２０４）。各擬似距離は、ユーザー端末でのクロックオフセットと同様にＤＴＶ放送信号の成分の送信機１０８からの送信時間とその成分のユーザー端末１０２での受信時間との間の時間差（又は等価な距離）を表す。
【００３０】
ユーザー端末１０２は擬似距離をＤＴＶ位置情報サーバー１１０に送信する。ある実施例では、ＤＴＶ位置情報サーバー１１０はここで記載された操作を行なうよう設計されたソフトウェアを実行する一般目的用コンピューターとして実施される。別の実施例では、ＤＴＶ位置情報サーバーはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）として実施される。ある実施例では、ＤＴＶ位置情報サーバー１１０は基地局１０４内で又はその近くで実施される。
【００３１】
また、ＤＴＶ信号は複数のモニター装置１０８Ａから１０８Ｎによって受信される。各モニター装置はトランシーバーとプロセッサーを含む小規模装置として実施されることができる。そして電柱やＤＴＶ送信機１０６または基地局１０４などの便利な位置に搭載されることができる。ある実施例では、モニター装置は衛星上で実施される。
【００３２】
各モニター装置１０８は、ＤＴＶ送信機のローカルクロックと参照クロックとの間の時間オフセットを、ＤＴＶ信号を受信する各ＤＴＶ送信機に対して測定する。ある実施例では、参照クロックはＧＰＳ信号から得られる。参照クロックを使用すると、多重モニター装置１０８が使用される場合に各ＤＴＶ送信機１０６に対する時間オフセットの決定を可能にする。その理由はモニター装置１０８が参照クロックに関して時間オフセットを決定することができるからである。こうして、モニター装置１０８のローカルクロックにおけるオフセットはこれらの決定に影響しない。
【００３３】
別の実施例では、外部時間参照は必要ではない。この実施例によると、単一のモニター装置はユーザー端末１０２が受信するのと同じ全ＤＴＶ送信機からＤＴＶ信号を受信する。結局、単一モニター装置ローカルクロックは時間参照として機能する。
【００３４】
ある実施例では、各時間オフセットは固定されたオフセットとしてモデル化される。別の実施例では、各時間オフセットはａ，ｂ，ｃ及びＴによって表される以下の式の２次多項式フィットとしてモデル化される。
【００３５】
オフセット値＝ａ＋ｂ（ｔ−Ｔ）＋ｃ（ｔ−Ｔ）２          （１）
どちらの実施例でも、各測定時間オフセットはインターネットや確実なモデム接続などを実際のＤＴＶ放送データの一部として使用してＤＴＶ位置情報サーバーに周期的に送信される。ある実施例では、各モニター装置１０８の位置はＧＰＳ受信機を使用して決定される。
【００３６】
ＤＴＶ位置情報サーバー１１０はデータベース１１２から各ＤＴＶ送信機１０６の位相中心（すなわち位置）を表す情報を受信する。ある実施例では、各ＤＴＶ送信機１０６位相中心は異なる位置でモニター装置１０８を使用して測定され、直接位相中心を測定する。これを行うアプローチ法は既知の位置情報で多重時間同期モニター装置を使用するものである。これらの装置は同じ瞬間でテレビ送信機までの擬似距離測定をする。そしてそれらの測定はテレビ送信機位相中心の位置を逆三角にするよう使用されることができる。別の実施例では、各ＤＴＶ送信機１０６の位相中心はアンテナ位相中心を調査することによって測定される。一度決定されると、位相中心はデータベース１１２に格納される。
【００３７】
ある実施例では、ＤＴＶ位置情報サーバー１１０は天気情報サーバー１１４からユーザー端末１０２の近傍での気温と大気圧と湿度を表す天気情報を受信する。天気情報はインターネットと他の情報源から利用可能である。ＤＴＶ位置情報サーバー１１０はその天気情報から対流圏伝播速度を決定する。それには、Ｂ・パーキンソンとＪ・スピルカー・ジュニアの「全地球測位システム−理論と応用」ＡＩＡＡ、ワシントンＤＣ（１９９６年）１巻１７章、Ｊ・スピルカー・ジュニアによるＧＰＳへの対流圏の影響に開示されているような技術を使用している。
【００３８】
ＤＴＶ位置情報サーバー１１０はまた基地局１０４からユーザー端末１０２の一般地理的位置を同定する情報を受信することができる。例えば、情報は携帯電話が位置するセル又はセルセクターを同定することができる。この情報は下記のように曖昧性の解決のために使用される。
【００３９】
ＤＴＶ位置情報サーバー１１０は、擬似距離と各送信機の位置とクロックオフセットに基づいたユーザー端末の位置を決定する（ステップ２０６）。図３は３つのＤＴＶ送信機１０６を使用して位置決定の構成を表す。ＤＴＶ送信機１０６Ａは位置（ｘ１，ｙ１）に位置づけられる。ユーザー端末１０２とＤＴＶ送信機１０６Ａとの間の距離はｒ１である。ＤＴＶ送信機１０６Ｂは位置（ｘ２，ｙ２）に位置づけられる。ユーザー端末１０２とＤＴＶ送信機１０６Ｂとの間の距離はｒ２である。ＤＴＶ送信機１０６Ｎは位置（ｘ３，ｙ３）に位置づけられる。ユーザー端末１０２とＤＴＶ送信機１０６Ｎとの間の距離はｒ３である。
【００４０】
ＤＴＶ位置情報サーバー１１０は対流圏伝播速度と相当するＤＴＶ送信機１０６に対する時間オフセットによって各擬似距離の値を調整してもよい。ＤＴＶ位置情報サーバー１１０はデータベース１１２からの位相中心情報を使用して各ＤＴＶ送信機１０６の位置を決定する。
【００４１】
ユーザー端末１０２は３つ以上の擬似距離を測定して３つの未知数、つまりユーザー端末１０２の位置（ｘ、ｙ）とクロックオフセットＴを解く。ある実施例では、ここで開示される技術は経度、緯度、高さのような３次元での位置を決定するのに使用され、ＤＴＶ送信機の高さのような因子を含むことができる。
【００４２】
３つの擬似距離測定値ｐｒ１、ｐｒ２，ｐｒ３が次の式によって与えられる。
【００４３】
ｐｒ１＝ｒ１＋Ｔ                                        （２）
ｐｒ２＝ｒ２＋Ｔ                                        （３）
ｐｒ３＝ｒ３＋Ｔ                                        （４）
３つの距離は次の式で表されることができる。
【００４４】
ｒ１＝|Ｘ−Ｘ１|                                        （５）
ｒ２＝|Ｘ−Ｘ２|                                        （６）
ｒ３＝|Ｘ−Ｘ３|                                        （７）
ここでＸはユーザー端末の２次元ベクトル位置（ｘ、ｙ）を表し、Ｘ１はＤＴＶ送信機１０６Ａの２次元ベクトル位置（ｘ１，ｙ１）を表し、Ｘ２はＤＴＶ送信機１０６Ｂの２次元ベクトル位置（ｘ２，ｙ２）を表し、Ｘ３はＤＴＶ送信機１０６Ｎの２次元ベクトル位置（ｘ３，ｙ３）を表す。これらの関係は３つの方程式を生じ、その方程式で３つの未知数ｘ、ｙ、Ｔを解く。ＤＴＶ位置情報サーバー１１０は従来のよく知られている方法でこれらの方程式を解く。Ｅ９１１の応用で、ユーザー端末１０２の位置は関係当局への配分用Ｅ９１１位置情報サーバー１１６へ送信される。別の応用では、位置はユーザー端末１０２へ送信される。
【００４５】
今、ユーザー端末１０２での測定値を通常の瞬間に投影する技術が記載されている。ユーザー端末１０２のクロックが携帯基地局又はＤＴＶ送信機１０６からの信号を利用して安定化されるかまたは補正される場合、これは必要ではないことに注意しなければならない。ユーザークロックが安定化されないかまたは補正されないときは、ユーザークロックオフセットは時間の関数Ｔ（ｔ）であると考えられることができる。小さい時間間隔Δに対して、クロックオフセットＴ（ｔ）は定数と１次の項によってモデル化されることができる。すなわち以下の式である。
【００４６】
【数１】
2005512103.tif 000003
【００４７】
今、時間の関数としてクロックオフセットを取り扱う方程式（２ａ）−（４ａ）を再考する。結果として、擬似距離測定値も時間の関数である。簡略化のために、距離が間隔Δで実質的に定数のままであると仮定する。擬似距離測定値は以下のように記載される。
【００４８】
ｐｒ１（ｔ１）＝ｒ１＋Ｔ（ｔ１）                      （２ｂ）
ｐｒ２（ｔ２）＝ｒ２＋Ｔ（ｔ２）                      （３ｂ）
ｐｒＮ（ｔＮ）＝ｒＮ＋Ｔ（ｔＮ）                      （４ｂ）
【００４９】
ある実施例では、ユーザー端末１０２は測定値の最初のセットの後ある時間Δでの擬似距離の測定値の付加的なセットで開始する。これらの測定値は記載されてもよい。
【００５０】
【数２】
2005512103.tif 000004
【００５１】
【数３】
2005512103.tif 000005
【００５２】
【数４】
2005512103.tif 000006
【００５３】
その後、ユーザー端末１０２は全ての擬似距離測定値を通常の時間点に投影し、１次の項の影響が効果的に取り除かれる。例えば、いくつかの通常の参照時間ｔ０が使用される場合を考えることにする。方程式（２ｂ−４ｂ）と（２ｃ−４ｃ）を適用すると、以下のように測定値を通常の瞬間に投影することができることを示すことは正攻法である。
【００５４】
【数５】
2005512103.tif 000007
【００５５】
【数６】
2005512103.tif 000008
【００５６】
【数７】
2005512103.tif 000009
【００５７】
これらの投影された擬似距離測定値は位置情報サーバーと連結され、ここでそれらは３つの未知数ｘ、ｙ、Ｔを解くのに使用される。方程式（２ｄ−４ｄ）における投影は精密ではないことに注意しなければならず、そうすれば２次の項は説明されない。しかしながら、結果生じる誤差は重大ではない。その技術の熟練者は２次と高次の項が各投影用の２つを越える擬似距離を測定することにより説明されてもよいことを認識するだろう。また、同じ瞬間に擬似測定値を投影するというこの概念を実行する多くの他のアプローチ法があることにも注意しなければならない。あるアプローチ法は、例えば遅延ロックループを実施することである。それはＪ・Ｊ・スピルカー・ジュニアの「衛星によるデジタル通信」プレンティスホール、イングルウッドクリフ、ニュージャージー（１９７７年）（１９９５年）と、Ｂ・Ｗ・パーキンソンとＪ・Ｊ・スピルカー・ジュニアの「全地球測位システム−理論と応用」１巻ＡＩＡＡ、ワシントンＤＣ、（１９９６年）とで開示されるものなどであって、ここでは両方とも参照に引用される。分離追跡ループは各ＤＴＶ送信機１０６に専用とされることができる。これらの追跡ループは擬似距離測定値間に効果的に補間する。これらの各追跡ループの状態は、同じ瞬間でサンプリングされる。
【００５８】
別の実施例では、ユーザー端末１０２は擬似距離を計算しないが、相関機出力のセグメントなどの擬似距離を計算するのに十分なＤＴＶ信号の測定をし、ＤＴＶ位置情報サーバー１１０にこれらの測定値を送信する。その後、ＤＴＶ位置情報サーバー１１０は測定値に基づいて擬似距離を計算し、上記のような擬似距離に基づいて位置を計算する。
【００５９】
ユーザー端末によって行われる位置標定
別の実施例では、ユーザー端末１０２の位置はユーザー端末１０２によって計算される。この実施例では、必要な全ての情報はユーザー端末１０２に送信される。この情報はＤＴＶ位置情報サーバー１１０、基地局１０４、１つ以上のＤＴＶ送信機１０６、あるいはそれらの組み合わせによってユーザー端末に送信されることができる。その後、ユーザー端末１０２は擬似距離を測定して上記の連立方程式を解く。この実施例はこれから記載される。
【００６０】
ユーザー端末１０２は、各ＤＴＶ送信機のローカルクロックと参照クロックとの間のタイムオフセットを受信する。また、ユーザー端末１０２は各ＤＴＶ送信機１０６の位相中心を表す情報をデータベース１１２から受信する。
【００６１】
ユーザー端末１０２はＤＴＶ位置情報サーバー１１０によって計算される対流圏伝播速度を受信する。別の実施例では、ユーザー端末１０２はユーザー端末１０２近傍の気温と大気圧と湿度を表す天気情報を天気情報サーバー１１４から受信する。そして従来の技術を使用して天気情報から対流圏伝播速度を決定する。
【００６２】
また、ユーザー端末１０２はユーザー端末１０２の大雑把な位置を同定する情報を基地局１０４から受信することができる。例えば、情報は携帯電話が位置付けられるセル又はセルセクターを同定することができる。この情報は下記の曖昧性の解決法に使用される。
【００６３】
ユーザー端末１０２は複数のＤＴＶ送信機１０６からＤＴＶ信号を受信し、ユーザー端末１０２と各ＤＴＶ送信機１０６との間の擬似距離を決定する。それから、ユーザー端末１０２は擬似距離と送信機の位相中心とに基づいてその位置を決定する。
【００６４】
これらのいくつかの実施例では、わずか２つのＤＴＶ送信機が利用可能であるべきであって、ユーザー端末１０２の位置は２つのＤＴＶ送信機と前回の位置決定中に計算されたオフセットＴを使用して決定されることができる。Ｔの値は従来の方法によって記憶されるかまたは維持されることができる。もちろん、これはローカルクロックがＴが計算されてからの時間中十分に安定していることを仮定する。
【００６５】
ある実施例では、基地局１０４はユーザー端末１０２のクロックオフセットを決定する。この実施例では、わずか２つのＤＴＶ送信機が位置決定に必要とされる。基地局１０４はＤＴＶ位置情報サーバー１１０へクロックオフセットＴを送信し、その後各ＤＴＶ送信機に対して計算された擬似距離からユーザー端末１０２の位置を決定する。
【００６６】
別の実施例では、わずか１つまたは２つのＤＴＶ送信機が位置決定に利用可能である場合、ＧＰＳは位置決定を増加させるのに使用され、そして各ＧＰＳ衛星は位置解決法において別の送信機として取り扱われる。
【００６７】
受信機の構造
図４は、擬似距離測定値を生成するのに使用される受信機の実施例４００を示す。ある実施例では、受信機４００はユーザー端末１０２内で実行される。別の実施例では、受信機４００はモニター装置１０８内で実行される。
【００６８】
チューナー４０６はクロック４１６によって測定され、チューナーコントローラー４２０によって与えられる制御信号に応答してエリア内でＤＴＶ信号４０２にアンテナ４０４をチューニングさせる。いくつかの形態では、チューナー４０６はまた受信したＤＴＶ信号を中間振動数（ＩＦ）に逓降変換する。ミキサー４０８Ｉと４０８Ｑは、キャリア生成機４１８によって生成されるキャリア信号をチューニングされたＤＴＶ信号と合成して、中間振動数（ＩＦ）あるいはベースバンドで同相で方形のＤＴＶ信号を生成する。ある形態では、クロック４１６は２７ＭＨｚで動く。これらの各信号はフィルター４１０Ｉと４１０Ｑの片方によってフィルターをかけられ、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）４１１Ｉと４１１Ｑの片方によってデジタル化され、信号ｍ［ｔ−Ｔ］とｑ［ｔ−Ｔ］をそれぞれ生成する。別の形態では、スィッチを備える単一のＡ／Ｄ変換器が使用されて、同相で方形のチャンネルを交互にサンプリングする。相関機４１２Ｉは信号ｍ［ｔ−Ｔ］を同期信号ｓ［ｔ−Ｔ＊］と合成し、相関出力をサーチコントローラ４１４に提供する。
【００６９】
遅延ロックループ４２２は相関機４１２Ｑとフィルター４２４とクロック４１６によって測定される数値制御オシレータ（ＮＣＯ）４２６と分散パイロット信号のデジタル表示を生成する同期生成機４２８とを備える。相関機４１２Ｑは信号ｑ［ｔ−Ｔ］を同期信号ｓ［ｔ−Ｔ＊］と合成し、フィルター４２４でフィルターにかけた後、相関出力をＮＣＯ４２６に与える。ＮＣＯ４２６はサーチコントローラ４１４によって同期生成機４２８を駆動する。
【００７０】
信号取得中にサーチコントローラ４１４によって制御が行われ、取得後信号追跡中にはＮＣＯ４２６によって行われる。擬似距離はＮＣＯ４２６をサンプリングすることによって得られる。
【００７１】
電話加入者が位置標定を必要とするとき、加入者のハンドセットあるいは他のデバイスでの位置標定操作はただ行われさえすればいいことに注意しなければならない。ゆっくり動く乗り物内でゆっくり歩いている加入者あるいは緊急時に建物内や野原で座っている加入者にとって、この位置情報はたまに測定されるだけでよい。従って、電池または電源は極めて小さくてもよい。
【００７２】
もちろん、受信機４００の他のバージョンは上記の概念を使用して、例えば、受信されたＤＴＶ信号を高速フーリエ変換法（ＦＦＴ）を用いて処理することによって実施されることができる。さらに、９個のチャープ信号または１１７個全てのチャープキャリアの和を単純にデジタル化することができ、準最適方法で実行することができる。
【００７３】
この性能を達成するのに重要なことは、全ての分散パイロットと平行して相関させる、少なくとも単一のセグメントで９と相関させるという概念である。合成信号の幅広い帯域幅はより精度の高い位置標定を与える。タイミングの精度は帯域幅に反比例する。
【００７４】
また、ＩＳＤＢ−Ｔ構造内の他の信号は位置標定に使用されることができる。例えば、ワイドレーニング技術は連続的パイロット信号に適用されることができる。しかしながら、ワイドレーニングのような技術は周期曖昧性の固有の解決策を含む。そのような曖昧性を解決するテクニックは、その技術でよく知られている。
【００７５】
ユーザー端末ローカルオシレーターは、振動数が比較的安定性に乏しいことがよくある。この不安定性は２つの異なる受信機パラメータに影響する。最初、受信機信号で振動数オフセットを引き起こす。第２に、参照クロックのシンボル速度と比較して低下する受信ビットパターンを引き起こす。これらの効果の両方は受信機の統合時間を制限することができ、したがって受信機の処理利得を制限することができる。統合時間は受信機参照クロックを補正することによって増大されることができる。ある実施例では、遅延ロックループは自動的に受信機クロックに対して補正する。
【００７６】
位置標定拡張
携帯電話のサイトの位置の先験的知識は、位置決定を拡張するのに使用されることができる。これは図５で概念的に説明され、それは分離した２つのＤＴＶアンテナ１０６Ａと１０６ＢからＤＴＶ信号を受信するユーザー端末１０２に対する位置標定計算の簡略化された例を説明する。この簡略化された例に対して、ユーザーのクロックオフセットは既に知られていると仮定される。距離測定に基づいて、一定の距離５０２Ａと５０２Ｂの円はそれぞれ伝播アンテナ１０６Ａと１０６Ｂのそれぞれを中心に描かれている。ユーザー端末の位置は、ユーザー端末クロックオフセット用の補正値を含み、それから２つの円５０２Ａと５０２Ｂの交点５０４Ａと５０４Ｂの１つである。ユーザー端末が位置づけられる電波到達範囲５０６（つまり放送範囲）のどのセクター５０８で基地局１０４が決定できることに注意することによって、曖昧性が解決される。もちろん２つを越えるＤＴＶ送信機が図に存在する場合、曖昧性は３つの円の交点を取ることによって解決されることができる。テレビ送信機からの同期コードは本質的に反復性であるので、周期曖昧性が存在し、テレビ同期コードの反復周期によって決定され、光速によって反復周期回数と等しい距離曖昧性を生じる。この周期曖昧性は、距離曖昧性がセルサイトのサイズと比較して大きいとき、それは例によって事実であるが、そのときに図５の簡略化された例を記載する同じ技術によって解決されてもよい。
【００７７】
ある実施例では、最初に大雑把な位置を決定するセルサイトを使用する代わりに、ユーザー端末１０２が、最も近い市の名前などのエリアの一般的指示を与えるユーザーから入力を受け取ることができる。ある実施例では、ユーザー端末１０２は利用可能ＤＴＶチャンネルを走査して可視のチャンネルのセットを表す位置のフィンガープリントを収集する。ユーザー端末１０２はこのフィンガープリントを記憶表と比較する。この記憶表は既知のフィンガープリントを既知の位置と照合してユーザー端末１０２の現在の大雑把な位置を同定する。
【００７８】
ある実施例では、位置標定計算は地面の高さの影響を含む。こうして小山や谷のある地形では、ＤＴＶアンテナ１０６の位相中心と比較して一定の距離の円はゆがめられる。図６は、周囲の土地と同じ高度に位置するＤＴＶ送信機１０６に対する一定の距離６０２の円上の単一の丘６０４の影響を表す。
【００７９】
ユーザーの位置の計算は、計算に地球表面上のユーザーの高さ、ジオイドの影響を含むことを可能にする地域地形図をそのデータベースとして有する単純なコンピューターによって簡単になされる。この計算は図６で示されるような一定の距離の円を歪める効果を有する。
【００８０】
ＩＳＤＢ−Ｔ信号の説明
ＩＳＤＢ―Ｔ信号は、複合直交振動数分割多重送信（ＯＦＤＭ）信号であって、それは１８８バイトのＭＰＥＧ（動画圧縮・伸張の国際標準規格）パケットを伝達し、１５１２かまたは６０４８のどちらかの分離キャリアを使用する。これらの成分の大半はビデオテレビ信号の無造作なデータ変調を伝達し、低信号レベルで精度追跡にとってより有用でない。位置標定の目的に対してユーザー端末はＩＳＤＢ−Ｔ信号の全情報内容が利用可能でない位置にあってもよいことに注意しなければならない。
【００８１】
ＩＳＤＢ―Ｔ信号は、バンド区分送信（ＢＳＴ）直交周波数分割多重送信（ＯＦＤＭ）信号であって、様々なビデオ、音声、データサービスを配信する能力を有する。それはＯＦＤＭシステムであるので、マルチパスに耐える。いわゆるバンド区分送信を使用すると、送信される情報において柔軟であることが可能である。セグメントは帯域幅が３０００／７＝４２８．５７１４２８６ｋＨｚである。
【００８２】
ＩＳＤＢ―Ｔ信号は同期成分を含み、それは位置標定に大変有用である。信号は広帯域と狭帯域フォーマットの両方を有する。広帯域フォーマットは帯域幅が５．６ＭＨｚであって、テレビとデータに使用される。狭帯域フォーマットは帯域幅が４３０ＫＨｚであって、より低い帯域幅の信号化に使用される。広帯域フォーマットの３つのモードの信号特性は表１に挙げられる。キャリアスペーシングは有用なシンボル持続時間の逆である。干渉性の変調セグメントは分散パイロットを有し、異なる干渉性セグメントは連続的パイロットを有する。各モードに対して、セグメントの総数はＮｓ＝１３＝ｎｓ＋ｎｄである。このセクションでは、広帯域フォーマットの３つのモードのうちの１つが記載されているが、しかしながら同じ概念が３つ全てのモードに適用する。
【００８３】
【表１】
2005512103.tif 000010
【００８４】
広帯域信号は１３ＯＦＤＭセグメントから構成され、各セグメントは１０８の振動数から構成される。１０８キャリアのＯＦＤＭセグメントの帯域幅は４３０ｋＨｚである。ＯＦＤＭキャリアは、方形振幅変調（ＱＡＭ）と強力な誤差補正符号化を使用して、たいていＭＰＥＧ−２フォーマットでのビデオ情報によって変調される。しかしながら、１０８個の振動数のセットの中で、いくつかは同期用に除外される。これらはいわゆる分散型で連続的なパイロットである。本発明のいくつかの形態は中心振動数測定用連続パイロットを使用する。しかしながら、分散パイロットは高精度位置測定でより有利である。
【００８５】
ＩＳＤＢ−Ｔ規格は差動方形位相偏移キーイング（ＤＱＰＳＫ）と方形位相偏移キーイング（ＱＰＳＫ）と１６ＱＡＭと６４ＱＡＭと１／２，２／３，３／４、５／６、及び７／８の内部符号に対する符号化速度を含む多くの変調スキームを提供する。これらのパラメータは各セグメントに独立して選択されることができる。広帯域モードに対する総データ速度は差動干渉性変調ＤＱＰＳＫに対してわずか３．６５１Ｍｂｐｓである。狭帯域単一セグメントモードはＤＱＰＳＫ変調に対して２８０．８５ｋｂｐｓのデータ速度と速度１／２符号化を生成する。他のモードは干渉性であって、速度７／８の内部符号を有する６４ＱＡＭモードに対する２３．２３４Ｍｂｐｓまでのデータ速度を生成する。
【００８６】
１３ＯＦＤＭセグメントのそれぞれの中で３５の分散パイロットが存在する。こうして、全ての１３のセグメントの中で各広帯域ＤＴＶ信号に全部で４６８の分散パイロットが存在する。ＯＦＤＭセグメントの中で、分散パイロットはシンボル毎に振動数を変える。この振動数の飛びの量は３キャリアである。同じキャリアが４シンボル毎を繰り返すパターンを有する１つのシンボルに対して送信される。こうして図７に示されるように、一度に全て送信する分散パイロットがいくつか存在する。最大分散パイロット振動数は図７の１０５である。
【００８７】
図７で見られるように、分散パイロットのこのセットは、それぞれがシンボル毎に３キャリア分飛ぶ９個の分散パイロットとして見られることができる。よい近似値は全部で１１７の分散パイロットに対する１３のセグメントのそれぞれに対して９つの「チャープ」キャリアである。
【００８８】
これらの分散パイロットの帯域幅は実質的にスペクトル占有領域に渡ってフラットであるが、４つのシンボルの周期速度で線の成分を有することは明白である。しかしながら、４シンボルの周期は、比較的低シンボル速度のため大変大きな距離を表す。従って、信号によってもたらされる曖昧性は無視できるものであって、簡単に解決される。
【００８９】
合成分散パイロット信号はｓ［ｔ］として書かれることができ、デジタル形式で表されることができる。それはジェームズ・Ｊ・スピルカー・ジュニアとマシュー・ラビノヴィッツにより２００２年７月３１日に出願された特許出願第１０／２１０，８４７号「デジタル放送テレビ信号を利用した位置標定」で記載されるＡＴＳＣ遅延ロックループと相関機とで使用される擬似ノイズ信号と同様である。ＩＳＤＢ−Ｔ信号の正確な形式は異なっているが、信号追跡は参照信号ｓ［ｔ］を利用した類似の方法で実施されることができる。
【００９０】
さらに、ＩＳＤＢ―Ｔ信号は、１９９９年８月にＩＥＥＥトランザクション・オン・コンシューマー・エレクトロニクスのＳ・中原らによる「ＩＳＤＢ−Ｔ用デジタル送信スキームと日本におけるデジタル地上波テレビ放送の受信特性」と、１９９９年２月にＩＥＥＥトランザクション・オン・コンシューマー・エレクトロニクスのＭ・ウエハラらによる「地上波ＩＳＤＢシステム用送信スキーム」に記載される。
【００９１】
信号セグメントの自己相関関数
１０８個のキャリアの単一セグメントは３装置の振動数スペーシングで３６個の分散パイロットを含む。送信されたトーンのシーケンスは１０５／３＝３５シンボル毎に繰り返す。単一セグメント用のこの信号の干渉性自己相関関数は１／４００シンボルのサンプル速度を仮定して計算され、図８に示される。約４３０ｋＨｚの単一セグメント用自己相関幅は約１マイクロ秒の時間分解能を提供することができる。１３セグメントを有する信号の全帯域幅の使用と全振動数領域に渡る相関は約１０００／１３＝７７ｎｓ又は７７フィートと同じ割合で自己相関ピークを減衰させる。十分なＳＮ比を有しマルチパス誤差がない場合、約５メートル又はそれ以上の擬似距離精度が可能である。
【００９２】
モニター装置
図９はモニター装置１０８の実施例９００を表す。アンテナ９０４はＧＰＳ信号９０２を受信する。ＧＰＳ時間移送装置９０６はＧＰＳ信号に基づくマスタークロック信号を高める。ＤＴＶ送信機クロックのオフセットを決定するために、ＮＣＯ（数値制御オシレーター）コード同期タイマー９０８Ａはマスタークロック信号に基づいたマスター同期信号を発展させる。マスター同期信号はＩＳＤＢ―Ｔ分散パイロットキャリアを含むことができる。ある実施例では、全てのモニター装置１０８の中でＮＣＯ同期タイマー９０８Ａはベースとなる日付と時間に同期される。ある実施例では、単一のモニター装置１０８はユーザー端末１０２が受信する全ての同じＤＴＶ送信機からのＤＴＶ信号を受信し、ユーザー端末１０２の位置を決定する目的でいずれかの他のモニター装置を備えるモニター装置１０８を同期化する必要はない。全てのモニター局１０８又は全てのＤＴＶ送信機が通常のクロックに同期化される場合、そのような同期もまた不必要である。
【００９３】
ＤＴＶアンテナ９１２は複数のＤＴＶ信号９１０を受信する。別の実施例では、多重ＤＴＶアンテナが使用される。増幅器９１４はＤＴＶ信号を増幅する。１つ以上のＤＴＶチューナー９１６Ａから９１６Ｎはそれぞれ受信したＤＴＶ信号でＤＴＶチャンネルに同調し、ＤＴＶチャンネル信号を生成する。複数のＮＣＯコード同期タイマー９０８Ｂから９０８ＭのそれぞれはＤＴＶチャンネル信号の１つを受信する。ＮＣＯコード同期タイマー９０８Ｂから９０８Ｍのそれぞれは、ＤＴＶチャンネル信号からのチャンネル同期信号を抽出する。チャンネル同期信号はＩＳＤＢ−Ｔ分散パイロットキャリアを含むことができる。ある実施例では、ＩＳＤＢ−Ｔ信号内の連続パイロット信号とシンボルタイミングは取得補助として使用される。
【００９４】
複数のアナログ加算機９１８Ａから９１８Ｎのそれぞれはマスター同期信号とチャンネル同期信号の１つとの間のクロックオフセットを生成する。プロセッサー９２０はフォーマットして結果生じるデータをＤＴＶ位置情報サーバー１１０へ送信する。ある実施例では、このデータは測定される各ＤＴＶチャンネルに対してＤＴＶ送信機の同定数、ＤＴＶチャンネル数、ＤＴＶ送信機に対するアンテナ位相中心、及びクロックオフセットを含む。このデータは空中線とインターネットを含む多くの方法のいくつかによって送信されることができる。ある実施例では、データはＤＴＶチャンネルそれ自身上の予備のＭＰＥＧパケットで放送される。各チャンネル用のクロックオフセットはまた時間の関数としてモデル化されてもよい。
【００９５】
ソフトウェア受信機
マルチパスの影響を緩和するある完全なアプローチ法は、ハードウェアセットアップなどの場合初期と後期のサンプルだけを使用するよりむしろ全自己相関関数をサンプリングすることである。マルチパス効果は初期の相関ピークを選択することによって緩和されることができる。
【００９６】
位置が簡単な遅延で計算されうる場合、単純なアプローチ法はソフトウェア受信機を使用することであって、フィルターをかけられた信号のシーケンスをサンプリングしてその後デジタル信号プロセッサー上でファームウェアのサンプルを処理する。
【００９７】
図１０はソフトウェア受信機に対してある実施例１０００を説明する。アンテナ１００２はＤＴＶ信号を受信する。アンテナ１００２は磁気双極子又はＤＴＶ信号を受信することができるいずれかの他のタイプのアンテナであってもよい。帯域通過フィルター１００４は全ＤＴＶ信号スペクトルをＬＮＡ１００６に通過させる。ある実施例では、フィルター１００４はチューニングできる帯域通過フィルターであって、デジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）１０１４の制御の下で特定のＤＴＶチャンネル用のスペクトルを通過させる。
【００９８】
低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）１００６は選択された信号を増幅してＤＴＶチャンネルセレクタ１００８に通過させる。ＤＴＶチャンネルセレクタ１００８は特定のＤＴＶチャンネルをプロセッサー１０１４の制御の下で選択し、選択されたチャンネル信号をＵＨＦ（極超短波）からＩＦ（中間周波数）まで従来の方法によって逓降変換する。増幅器（ＡＭＰ）１０１０は選択されたＩＦチャンネル信号を増幅する。この増幅器は自動利得制御（ＡＧＣ）を採用し、構成の動的距離を改善する。アナログ−デジタル変換器とサンプラー（Ａ／Ｄ）１０１２はＤＴＶチャンネル信号ssamp(t)のデジタルサンプルを生成し、これらのサンプルをＤＳＰ１０１４に通過させる。
【００９９】
今、ＤＳＰ１０１４によるＤＴＶチャンネル信号の処理は非干渉性ソフトウェア受信機について記載される。逓降変換されてサンプリングされた信号用のわずかのオフセット振動数が仮定される。この信号がベースバンドに逓降変換される場合、わずかなオフセットは０Ｈｚである。その処理によってサンプリングされた信号ssamp(t)に基づいて完全な自己相関関数が生成される。低負荷時間率参照信号を使用するなど、より効率的にその処理を実行する多くの手法がある。Tiをサンプリングされたデータの期間とし、ωinをサンプリングされた入射信号のわずかなオフセットとし、ωoffsetを最も大きい可能なオフセット振動数とする。これはドップラー偏移とオシレーター振動数偏流による。その処理は以下に挙げられる擬似コードを実施する。
【０１００】
・Rmax=0
・複合コード信号を作成する
scode(t)＝Ci(t)＋jCq(t)
ここでCiは同相ベースバンド信号を表す関数であって、Cqは直交ベースバンド信号を表す関数である。
・F(scode)＊を計算する。ここでFはフーリエ変換演算子であって、＊は共役作用素である。
・ω=ωin−ωoffsetからωin＋ωoffsetまでπ/2Tｉ毎
・複合ミキシング信号を作成する。
smix(t)=cos(ωt)+jsin(ωt),  t=[0…Tｉ]
・入射信号s(t)とミキシング信号smix(t)を合成する。
scomb(t)=ssamp(t)smix(t)
・相関関数を計算する。
R(τ)=F−１{F(scode)＊F(scomb)}
・maxτ|R(τ)|＞Rmaxの場合、Rmax←maxτ|R(τ)|、Rstore(τ)=R(τ)
・次のω
【０１０１】
処理からの出口上に、Rstore(τ)は入射したサンプリングされた信号ssamp(t)と複合コード信号scode(t)との間の相関を記憶する。Rstore(τ)はより小さいステップωに渡ってサーチすることによってさらに改良されることができる。ωに対する最初のステップの大きさはナイキスト速度2π/Tiの半分より小さくなければならない。最大相関出力を生成するタイムオフセットτは擬似距離として使用される。
【０１０２】
別の形態
本発明は、デジタル電子回路、あるいはコンピューターハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアで、又はそれらの組み合わせで実施されることができる。本発明の装置は、プログラム可能プロセッサーによる実行用の機械読み取り可能記憶装置で明白に具体化するコンピュータープログラム製品で実施されることができる。本発明の方法段階は、命令のプログラムを実行するプログラム可能プロセッサーによって実施されることができ、入力データを操作して出力を生成することによって本発明の機能を実行する。本発明は、１つ以上のコンピュータープログラムで有利に実行されることができ、少なくとも１つの接続されたプログラム可能プロセッサーを含むプログラム可能システムで実行可能であって、データ格納システムと少なくとも１つの入力装置と少なくとも１つの出力装置からデータと命令とを受信して、データ格納システムと少なくとも１つの入力装置と少なくとも１つの出力装置へデータと命令を送信する。各コンピュータープログラムは高レベルプロシージャ又はオブジェクト指向プログラム言語、或いは望むならアセンブリ又は機械語で実行されることができる。いかなる場合にも、言語は翻訳されるか通訳された言語であることができる。適当なプロセッサーは例によって一般又は特定目的両方のマイクロプロセッサーを含む。一般的に、プロセッサーは読み取り専用メモリー及び／又はランダムアクセスメモリーから命令と指示を受信する。一般的に、コンピューターは１つ以上のデータファイル記憶用の大容量記憶装置を含み、その装置は内部ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気ディスクと、光磁気ディスクと、光ディスクを含む。コンピュータープログラムの命令とデータを明白に具体化するのに適した記憶装置は不揮発性メモリーの全ての形式を含み、例えばＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリー装置などの半導体メモリー装置と、内部ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気ディスクと、光磁気ディスクと、ＣＤ−ＲＯＭディスクとを含む。前述のいくつかはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって補足されるかまたはそこで引用される。
【０１０３】
本発明の多くの形態が記載されてきた。しかしながら、様々な修正が本発明の精神と範囲を逸脱することなくなされていることが理解されるだろう。
【０１０４】
例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ信号を追跡するある方法が記載されているが、様々な形式の従来の遅延ロックループを使用して様々なタイプの照合されたフィルターの使用によってこれらの信号を追跡する方法がいくつか存在することが明らかである。
【０１０５】
本発明の実施例は８ＭＨｚの信号を参照して論じられる一方で、実施例は他の帯域幅の信号で使用されることができる。さらに本発明の実施例はＩＳＤＢ−Ｔ信号の帯域幅の一部を使用することができる。例えば、本発明の実施例は８ＭＨｚのＩＳＤＢ−Ｔ信号の６ＭＨｚだけを使用して満足な結果を達成することができる。本発明の実施例は拡大されて、ＩＳＤＢ−Ｔ信号への将来的な増大を使用することができる。
【０１０６】
本発明の実施例は、ＤＴＶ信号は高電力を有するという事実を利用し、信号のバーストを捕らえて低負荷時間率参照信号を使用することによってさらに追跡されることができる。その信号は全ての入射信号エネルギーを使用しない。例えば、ある実施例はタイムゲート遅延ロックループ（ＤＬＬ）を使用し、例えばＪ・Ｊ・スピルカー・ジュニアによる「衛星によるデジタル通信」プレンティスホール、イングルウッドクリフ、ニュージャージー（１９７７年）１８−６章に開示されるものなどがある。他の実施例はＤＬＬの他のバリエーションを使用し、干渉性、非干渉性、及び準干渉性のＤＬＬを含む。例えば、Ｊ・Ｊ・スピルカー・ジュニアによる「衛星によるデジタル通信」プレンティスホール、イングルウッドクリフ、ニュージャージー（１９７７年）１８章と、Ｂ・パーキンソンとＪ・スピルカー・ジュニアによる「全地球測位システム−理論と応用」ＡＩＡＡ、ワシントンＤＣ（１９９６年）１巻、１７章とＪ・スピルカー・ジュニアによる「信号追跡理論の基礎」に開示されるものなどがある。他の実施例は、再循環する照合フィルターなどの様々な型の照合フィルターを使用する。
【０１０７】
いくつかの実施例では、ＤＴＶ位置情報サーバー１１０は、システムレベルで利用可能な冗長な信号、例えばＤＴＶ送信機から利用可能な擬似距離、を使用し、さらなるチェックをして各ＤＴＶチャンネルと擬似距離を有効にし、誤りのあるＤＴＶチャンネルの擬似距離を同定する。そのようなある技術は従来の受信機自動インテグリティ監視（ＲＡＩＭ）である。
【０１０８】
本発明の別の形態は、上記のＤＴＶ距離信号を他の形式の信号と合成し、擬似距離が計算されることができる。例えば、ＤＴＶとＧＰＳ衛星信号を合成して使用することは、マシュー・ラビノヴィッツとジェームズ・Ｊ・スピルカーによって２００２年５月３１日に出願された米国特許出願第１０／１５９４７８号公報「放送テレビ信号によって増大されたＧＰＳを用いた位置標定」に記載され、その主題は参照によってここで引用される。さらに、ＤＴＶ信号は携帯基地局信号又はデジタル無線信号、あるいは合成された位置の解に対して同期コードを含むいずれかの別の信号と合成されることができる。
【０１０９】
さらに、他の形態は特許請求の範囲の内にある。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の１つの実施例を示す。
【図２】実施例の工程を示す。
【図３】３つのＤＴＶ送信機を使用した位置決定の構成を示す。
【図４】擬似距離測定値を生成するのに使用される受信機の実施例を示す。
【図５】ユーザー端末用位置標定計算の単純化された例を示す。
【図６】周囲の土地と同じ高度に位置されるＤＴＶ送信機用の一定の距離の円上の１つの小山の影響を示す。
【図７】一度に全てを送信するいくつかの分散パイロットを示す。
【図８】干渉性自己相関関数を示す。
【図９】モニター装置の実施例を示す。
【図１０】ソフトウェア受信機の実施例を示す。
【図１】
2005512103.tif 000011
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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