(57)【要約】【解決手段】エンティティの位置を決定するのに使用される信号のサーチを実行するための方法およびシステム。第１のサーチが位置決定の試みの一部として実行され、測定結果は、続いて起こるサーチ結果から派生される。測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するなら、位置決定の試みの中でのさらなるサーチは回避される。しかしながら、測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足しない場合、第２のサーチが行われる。
2005537470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記を具備する、エンティティの位置を決定するのに有効な信号のサーチを実行する方法：
位置決定の試みの一部として前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号の第１のサーチを実行する；
続いて起こる検索結果から１つ以上の測定結果を引き出す；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するかどうか決定する；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するなら、前記位置決定の試み内のさらなるサーチを回避する；
および前記測定結果が前記１つ以上の選択された出口基準を満足しないなら前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号の第２のサーチを実行する。
【請求項２】
前記測定結果は、ピーク信号対雑音比および時間測定結果を含む、請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１のサーチは、精度および感度よりもむしろ速度を強調する、請求項１の方法。
【請求項４】
前記第２のサーチは、前記速度よりもむしろ精度および感度を強調する、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第１のサーチは、第１のセット内の衛星のサーチを含む、請求項１の方法。
【請求項６】
所定の雑音閾値を満足する第１のセット内のこれらの衛星は、第２のセットを形成する、請求項５の方法。
【請求項７】
第２の閾値を満足する第１のセット内のこれらの衛星は、第３のセットを形成し、前記第１セット内の衛星であって第３のセットを除外するこれらの衛星は、第４のセットを形成する、請求項６の方法。
【請求項８】
前記第３のセット内の衛星の数が前記第１のセット内の衛星の数に等しいなら前記第２のサーチは回避される、請求項７の方法。
【請求項９】
前記第２のセット内の衛星からの前記測定結果は、多角形を定義し、前記多角形の面積が所定の閾値に等しいかまたは所定の閾値を超えるなら前記第２のサーチが回避される、請求項８の方法。
【請求項１０】
前記第２のセット内の衛星の数が所定の閾値と等しいかまたは所定の閾値を越えるなら、前記第２のサーチは回避される、請求項９の方法。
【請求項１１】
前記第２のセット内の前記測定結果の各々に対してピークキャリア信号対雑音比が合計され、前記合計が所定の閾値に等しいかまたは所定の閾値を越えるなら、前記第２のサーチは回避される、請求項７の方法。
【請求項１２】
前記第２のサーチは、前記第４のセット内のこれらの衛星に限定される、請求項７の方法。
【請求項１３】
前記エンティティは、無線通信システム内の加入者局である、請求項１の方法。
【請求項１４】
エンティティの位置を決定するのに有効な信号のサーチを実行する方法を具現化する一連のソフトウエア命令を記憶するメモリであって、前記方法は下記を具備する：
位置決定の試みの一部として前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号の第１のサーチを実行する；
続いて起こるサーチ結果から１つ以上の測定結果を引き出す；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するかどうか決定する；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するなら、前記位置決定の試み内で更なるサーチを回避する；
および前記第１のサーチからの前記測定結果が前記１つ以上の選択された出口基準を満足しないなら、前記エンティティの前記位置を決定するのに有効な信号の第２のサーチを実行する。
【請求項１５】
前記測定結果は、ピーク信号対雑音比と時間測定結果を含む、請求項１４のメモリ。
【請求項１６】
前記第１のサーチは、精度および感度よりも速度を強調する、請求項１４のメモリ。
【請求項１７】
前記第２のサーチは、速度よりも精度および感度を強調する、請求項１４のメモリ。
【請求項１８】
前記第１のサーチは、第１のセット内の衛星のサーチを具備する、請求項１４のメモリ。
【請求項１９】
所定の雑音閾値を満足する前記第１のセット内のこれらの衛星は、第２のセットを形成する、請求項１８のメモリ。
【請求項２０】
第２の閾値を満足する第１セット内のこれらの衛星は、第３セットを形成し、第３セットの衛星を除外する第１セット内のこれらの衛星は、第４セットを形成する、請求項１９のメモリ。
【請求項２１】
前記第３セット内の衛星の数が前記第１セット内の衛星の数に等しいなら、前記第２のサーチは回避される、請求項２０のメモリ。
【請求項２２】
前記第２セット内の前記衛星の測定結果は多角形を定義し、前記多角形の面積が所定の閾値に等しいかまたは所定の閾値を越えるなら、前記第２のサーチは回避される、請求項２１のメモリ。
【請求項２３】
前記第２のセット内の測定結果の数が所定の閾値に等しいかまたは所定の閾値を越えるなら、前記第２のサーチは回避される、請求項２１のメモリ。
【請求項２４】
前記第２セット内の測定結果の各々に対してピークキャリア信号対雑音比が合計され、前記合計が所定の閾値に等しいかまたは所定の閾値を越えるなら、前記第２のサーチは回避される、請求項２１のメモリ。
【請求項２５】
前記第２のサーチは、前記第４のセット内のこれらの衛星に限定される、請求項２１のメモリ。
【請求項２６】
前記エンティティは、無線通信システム名の加入者局である、請求項１４のメモリ。
【請求項２７】
プロセッサと、請求項１６のメモリと、相関器を具備するシステムであって、前記プロセッサは、前記メモリに記憶されたソフトウエア命令をアクセスして実行し、前記相関器と結合してそれにより具現化される方法を実行するように構成されるシステム。
【請求項２８】
下記を具備する、エンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法：
位置決定の試みの一部として前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号のための第１のサーチを実行するステップ；
続いて起こるサーチ結果から１つ以上の測定結果を引き出すためのステップ；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するかどうか決定するためのステップ；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するなら、前記位置決定の試み内でさらなるサーチを回避するステップ；
および
前記測定結果が前記選択された出口基準を満足しないなら前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号のための第２のサーチを実行するステップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された主題は、位置決定の分野に関し、特に、位置決定プロセスに有効な信号をサーチし、これらの信号から測定結果を派生し、これらの測定結果に基づいてエンティティの位置を決定するための手続きに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ地球静止軌道ロケーションシステム(geo-location system)は、レシーバーの位置を決定するために衛星からの信号のレシーバーをイネーブルにする地球周回軌道衛星のシステムである。衛星の各々は、衛星を一意的に識別する１，０２３チップの反復する擬似乱数雑音(ＰＮ）コードで周波数拡散される信号を送信する。１，０２３チップはミリ秒毎に反復する。信号は、また２０ミリ秒の持続時間を有するデータビットで変調される。
【０００３】
図１は、無線通信システム内のレシーバー１００が、レシーバー１００に見える衛星１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄからの送信を受信するＧＰＳ地球静止軌道ロケーションシステムのアプリケーションを図解する。レシーバー１００は４以上の送信から時間測定結果を派生する。レシーバー１００は測定結果を位置決定エンティティ(ＰＤＥ）に供給する。ＰＤＥ１０４は、測定結果からレシーバー１００の位置を決定する。あるいは、レシーバー１００はこの情報から独自の位置を決定してもよい。
【０００４】
レシーバー１００は、衛星のためのＰＮコードを受信信号と相関づけることにより、特定の衛星からの送信をサーチする。受信した信号は典型的には、雑音が存在する場合に、レシーバー１００に見えるいくつかの衛星からの送信の合成物である。相関は、ＰＮコードの一連の可能な変更に関して行なわれる。各固有の時間移動は、時間仮説と呼ばれる。試験される仮説の完全セットは、時間におけるサーチウインドウと呼ばれる。オフセットがそれぞれ「コードスペース」を構築するコードシーケンス内の異なるポイントを指すので、サーチウィンドウもコードスペース中のサーチウィンドウと呼ばれる。
【０００５】
相関はそれぞれ「積分時間」上で行なわれる。「積分時間」は、非コヒーレントに組み合わせられるコヒーレントな積分の数によって乗算されるコヒーレントな積分時間である。
特定のＰＮコードの場合、相関の量は相関値と呼ばれる。受信信号が周波数拡散されたコードと局所的に発生されたＰＮコードとの間に強い相関があるなら、相関値は高い。各仮説に関連した相関値は相関関数を定義する。相関関数中のピークの位置が見つけられ、所定の雑音閾値と比較される。閾値は、衛星の送信を誤って検出する確率が所定レベル未満であるように選択される。各サテライトから受信された信号の到着の相対時間の測定は、選択されたしきい値の上にある最も初期のピークの場所によって決定される。ピークが一般にサイドローブと呼ばれるものを持っているかもしれないことに留意する必要がある。サイドローブは真のピークの一方の側上にあるこぶ（あるいは下位レベルピーク）である。そのような再度ローブは検出されたなら無視される。
【０００６】
サーチの精度と感度と、サーチを行うのに必要な時間の量の間にトレードオフがある。このトレードオフは、コヒーレント積分時間、コヒーレント積分の数、およびウインドウサーチサイズを設定することにより成される。これらの値が大きいほど、レシーバー１００の感度は高い。高感度は、弱い送信あるいは遅れた送信のよりよい検波を意味する。
これは結果として起きる位置推定により高い精度を結果として生じる。他方では、これらの値がより大きい場合、より長い時間が必要な時間計測を得るために要求される。
これらの値が増加するにつれ、レシーバー１００が飽和するであろうリスクも増加する。
【０００７】
衛星からの送信が強いと予想される場合、サーチパラメータはサーチ時間を最小にするために相対的に低く設定されなければならない。これはレシーバー１００が飽和状態にあるリスクを低減する。例えば、加入者局が、大気擾乱または天候に関連する外乱が無い快晴日に屋外に位置しているとき、衛生の送信は強くなる可能性がある。他方、衛星からの送信が弱いか遅れる、と予想される場合、サーチパラメータは、紛失した弱い信号あるいは遅れた信号を回避するために相対的に高く設定されなければならない。紛失した信号が結果として生じる位置推定の精度を危うくすることは、明瞭でなければならない。例えば、加入者局が屋内にあるときまたは大気擾乱または天候に関連する外乱があるとき、衛星送信は弱いまたは遅れる可能性がある。
【０００８】
多くの加入者局はモバイルであるので、送信が強いかどうかまたは弱いかどうかは一般に前もって知ることができない。従って、任意の特定の環境においてサーチパラメーターをどのように設定するかを決定するための方法が無い。従って、弱い信号が検知されるであろうことを保証する方法であるが、強い信号をレシーバーを飽和することなしに迅速に検出することができる方法でサーチパラメーターを設定することができることは有利であろう。
【発明の開示】
【０００９】
レシーバーの位置を決定するのに使用される信号をサーチするための方法が記載される。
方法は第１のサーチを行なうことにより始まる。測定結果はこの第１のサーチの結果から派生される。測定結果が１つ以上の選択された「出口」基準を満たす場合、さらなるサーチが回避される。レシーバーの位置は、第１のサーチから作られた測定結果に基づいて決定される。
【００１０】
測定結果が選択された出口基準を満足しないなら、第２のサーチが行われる。１つのアプリケーションにおいて、エンティティの位置は次に、第２のサーチの測定結果に基づいて、または第１のサーチと第２のサーチの組み合わせに基づいて決定される。
１つの実施形態において、第１のサーチは、精度と感度よりもむしろスピードを強調する。出口基準は、第１のサーチから生じる測定結果が、所望のレベルの制度で、エンティティの位置を決定するのに十分であることを保証することを目的に選択される。測定結果がこれらの基準を満たす場合、第２のサーチが回避される。測定が選択された基準を満たさない場合、第２のサーチが行なわれる。この第２のサーチは精度および速度ではなく感度を強調する。
【００１１】
１つの実施において、レシーバーは、ＧＰＳ衛星により送信された信号をサーチしている。この実施において、レシーバーがサーチしているＧＰＳ衛星のすべてのが「第１の衛星セット」を定義する。相関値が等しいまたは所定の「雑音閾値」を越える第１の衛星セット内のこれらの衛星は、「第２の衛星セット」を定義する。「第２の閾値」以上の相関値を有する第２の衛星セット内のこれらの衛星は「第３の衛星セット」を定義する。
第２の閾値は第１の閾値より高い。第４のセットは、第１のセット内のすべての衛星を構成するが、第３のセット内の衛星を除外する。
【００１２】
１つの実施形態において、第１の衛星セット内のすべての衛星が第２の閾値に等しいまたは第２の閾値を越える相関値を有するなら、第２のサーチは回避される。すなわち、第３の衛星セット内の衛星の数は、第１の衛星セット内の衛星の数に等しい。
第２の実施形態において、第２のセット内の各衛星のアジマス角から決定される測定基準（すなわち、信号品質因子)、および各そのようなピークキャリア信号対雑音比が所定の閾値を越えるなら、第２のサーチが回避される。
【００１３】
第３の実施形態において、第２セット内の衛星の数が所定の閾値に等しいか超えるなら、第２のサーチが回避される。
第４の実施形態において、第２セット内の測定結果の各々のピークキャリア信号対雑音比が所定の閾値に等しいか超えるなら、第２のサーチが回避される。
【００１４】
第５の実施形態は、４つの上述した実施形態のうちの２以上を組み合わせる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図の中のコンポーネントは、必ずしも縮尺比に従って拡大縮小されない。むしろ、開示される主題の原理を図解することに重きが置かれる。図の中で、同一部には同符号が付される。
ここに利用されるように、「およそ」および「実質的」のような用語は、トレードで受け入れることができる許容範囲に対処するために数学的厳格さに多少の余地を許容するように意図される。従って、１％乃至２０％の範囲内における「およそ」または「実質的に」という用語により変更される値からの上方または下方への任意の逸脱は、明示的に記載された値の範囲内にあると考えられなければならない。
【００１６】
さらに、ここに使用されるように、「ソフトウェア」という用語はプログラマブルデバイスに機能を行なわせるために使用される命令を含む。従って、ソフトウェアは、例えば、ソースコード、オブジェクトコード、バイナリコード、ファームウェア、マクロ−命令、マイクロ命令または上述の２以上の任意の組み合わせを含む。
【００１７】
さらに、「メモリ」という用語は、これらに限定されないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ドラム、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、または同種のもの、または上述の２以上の任意の組み合わせを含み、ソフトウエアを記憶することができる、プロセッサー読み出し可能な任意の媒体に言及する。
【００１８】
「プロセッサ」という用語は、ソフトウェアを実行することができる任意のデバイスを指す。従って、プロセッサは、汎用または専用マイクロプロセッサー、有限ステートマシン、コントローラー、コンピューター、デジタルシグナルプロセッサー（ＤＳＰ）または同種のものを含む。
【００１９】
衛星という用語は、ＧＰＳ衛星のような航行衛星を意味する。
図２は、開示される主題の１つの実施形態に従ってエンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法のフローチャートである。方法はステップ２００から始まる。ステップ２００は、位置決定の試みの一部として第１のサーチを行うことを含む。
ステップ２００から、方法はステップ２０２に進む。ステップ２０２において、測定結果はサーチ結果から派生される。
【００２０】
ステップ２０２から、方法はステップ２０４に進む。ステップ２０４は、第１のサーチから生じる測定結果が１つ以上の選択された「出口」基準を満足するかどうか決定する。測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するなら、位置決定の試みの中のさらなるサーチは回避される。測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足しないなら、ステップ２０６が実行される。ステップ２０６は、エンティティの位置を決定するのに有効な信号のために第２のサーチを実行する。
【００２１】
エンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法の第２の実施形態は、図３で図解される。この実施形態において、方法はステップ３０２から始まる。ステップ３０２は、第１のセット内の衛星からの送信をサーチすることを含む。そのサーチは、精度と感度よりも速度を強調する。
【００２２】
エンティティが無線通信システム内の加入者局である１つの例において、ＰＤＥは加入者局に、どの衛星が、加入者局が受信することができる信号を送信する可能性があるかを示す取得補助情報（ＡＡＩ）を供給する。レシーバーによって受信することができる信号を送信する衛星は、一般的に「視野内の衛星」または「目に見える衛星」と呼ばれる。
これらの衛星は、第１の衛星セットを形成する。第２の例において、ＡＡＩは利用不可能である。それゆえ、第１の衛星セットは、ＧＰＳ地球静止軌道ロケーションシステム内のすべての衛星を構成する。第３の例において、加入者局は、最近の「暦」にアクセスする。
例えば、暦はＧＰＳコンステレイション(constellation)内の衛星の位置と軌道を示すＧＰＳ衛星によって送信された情報である。さらに、加入者局は、それ自身の位置の時間および粗い知識の近似の手段にアクセスする。暦、時間およびその位置の粗い知識から、加入者局は、どの衛星が見えるか予測する。これらの衛星は、この例における第１の衛星セットを形成する。
【００２３】
ステップ３０２から、方法はステップ３０４に進む。ステップ３０４において、測定結果はサーチ結果から派生される。１つの例において、測定結果は、信号対雑音比(ＳＮＲ）および認識できる相関値ピークの各々に対するコード位相(時間)を含む。サイドローブは、検知された場合、無視される。
【００２４】
ステップ３０６はステップ３０４に続く。ステップ３０４において、第１のサーチからのＳＮＲ測定結果は、第１の雑音閾値と比較される。第１の雑音閾値は、フォールスアラーム確率が所定のレベル未満であることを保証するレベルに設定される。第１の雑音閾値を越える衛星は、第２の衛星セットを形成する。
【００２５】
ステップ３０６から、方法はステップ３０８に進む。ステップ３０８において、ＳＮＲ測定結果は第２の閾値と比較される。第２の閾値は第１の閾値より高い。
第２の閾値を越える衛星は第３の衛星セットを形成する。第４の衛星セットは、第１の衛星セット内のすべての衛星として定義されるが、第２の衛星セット内の衛星を除外する。従って、第４の衛星セットは第１の衛星グループのすべての衛星を含む。この第１の衛星グループから、信号が第２の閾値未満のレベルで受信される。
【００２６】
ステップ３１０はステップ３０８に続く。ステップ３１０において、測定結果が調べられ、１つ以上の出口基準を満足するかどうか決定する。所望のレベルの精度に対してエンティティの位置を決定するのに測定結果の品質が十分であることを保証するように出口基準が選択される。これらの測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足する場合、さらなるサーチが回避される。これらの測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足しない場合、ステップ３１２が実行される。
【００２７】
ステップ３１２において、第２のサーチが実行される。この第２のサーチは速度よりも精度および感度を強調し、従って相関プロセスにおいてより長い積分時間を利用する。その結果、より長い確定時間(time-to-fix)を生じる。第２のサーチは、第４の衛星セット内のこれらの衛星に対してのみ行われる。一旦第２のサーチが行なわれたならば、ステップ３１４が実行される。ステップ３１４において、第４のセット内の衛星から受信した信号の測定結果は、サーチ結果から派生される。次に、方法は終了する。
【００２８】
１つのアプリケーションにおいて、第１のサーチが唯一の実行されたサーチであるなら、第１のサーチからの測定結果に基づいてエンティティの位置が決定される。両方のサーチが行なわれる場合、エンティティの位置は、第２のサーチから、または第１のサーチと第２のサーチの組み合わせからの測定結果に基づいて決定される。１つの例において、両方のサーチが行われ、エンティティの位置は、第１のサーチから生じる第３のセット内の衛星のための測定結果、および第２のサーチから生じる第４のセット内の衛星のための測定結果に基づいて決定される。
【００２９】
１つの構成において、これらの測定は、測定結果に基づいてエンティティの位置を推定する位置決定エンティティ（ＰＤＥ）のような装置に供給される。あるいは、エンティティはこれらの測定からそれ自身の位置を推定する。
１つの実施において、第３のセット内の衛星の数が第１のセット内の衛星の数に等しく、サーチされるすべての衛星が第２の閾値を満足することを示すなら、第２のサーチは回避される。
【００３０】
第２の実施において、第２のセット内の衛星に関連する測定結果から多角形が構築される。これらの衛星の各々に対して、衛星アジマス角およびピークキャリア信号対雑音比からベクトルが形成される。ベクトルの方位は、衛星のアジマス角（すなわち、水平線から天への仰角)に基づいて決定される。ベクトルの大きさは、ピークキャリア信号対雑音比の大きさに基づく。ベクトルは座標系中で適応させられる。ベクトルの端点は多角形を定義するために互いに接続される。この実施において、多角形の面積が閾値に等しいか超えるなら、第２のサーチが回避される。アジマスにおける変化が大きければ大きいほど、多角形の面積が大きくなることが理解されなければならない。さらに、各信号が強ければ強いほど、多角形の面積は大きい。したがって、空一面に拡散され強い信号を有する衛星のフィールドは最も大きな面積を有する多角形を生じることが理解される。
【００３１】
図４は、５つのベクトル４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄおよび４００ｅによって定義された多角形の一例を図解する。これらのベクトルの各々は測定結果を表わすか測定結果に相当する。より具体的には、ベクトルと垂直軸との間の角度は衛星のためのアジマス角であり、ベクトルの大きさは、ピークキャリア信号対雑音比である。ベクトルの端点は、数字４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄおよび４０２ｅで識別される。これらの端点によって定義される多角形は数字４０６で識別される。周知の技術を用いて決定されるこの多角形の面積は、上述の比較において使用される。
【００３２】
第３の実施において、第２のセット内の衛星の数が閾値と等しいかまたは閾値を越えるなら、第２のサーチは回避される。
第４の実施において、第２のセット内の衛星の各々に対するピークキャリア信号対雑音比が加算される。この合計が所定の閾値に等しいかまたは閾値を越えるなら、第２のサーチが回避される。
【００３３】
図５Ａ乃至５Ｂは、開示される主題に従って、エンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法の一実施例を図解するフローチャートを含む。
この例において、ユーザーは、３つの利用可能なオプションの１つを選択する。各オプションは、確定時間(time-to-fix)と精度／感度との間のトレードオフを定義する。
第１のオプションは最良の確定時間を供給する。第２のオプションは次に最良な確定時間を供給するが第１のオプションよりも、さらに良い精度と感度も供給する。第３のオプションは、最良の精度と感度を供給するが、３つの内で最悪の確定時間を供給する。
【００３４】
方法はステップ５０２から始まる。ステップ５０２は、第１のセット内の衛星からの送信をサーチし、位置をつきとめることを含む。浅いサーチはこのステップにおいて実行される。浅いサーチは、精度と感度ではなく速度を強調するサーチとしてここでは定義される。１例において、浅いサーチのためのサーチパラメータは、８０ミリ秒の合計積分時間、２０ミリ秒のコヒーレントな積分時間、および非コヒーレントに結合された４に等しいコヒーレント積分の数を指定する。
【００３５】
ステップ５０２から、方法はステップ５０４に進む。ステップ５０４において、測定結果はサーチ結果から派生される。１例において、測定結果は、ピークキャリア信号対雑音比、および認識できるピークの各々に対してコード位相を含む。
ステップ５０６はステップ５０４に続く。ステップ５０６において、測定結果は、所定の雑音閾値と比較される。ピークキャリア信号対雑音比が所定の雑音閾値を越えるこれらの衛星は第２のセットを形成する。
【００３６】
１例において、雑音閾値はサーチパラメータに依存する。浅い探索については、雑音閾値は２５．０ｄＢ−Ｈｚに設定される。ステップ５１８および５２２に関連して議論される、中間サーチ(medium search)については、雑音閾値は、１８．１ｄＢ−Ｈｚに設定される。ステップ５２４に関連して議論される深いサーチについては、雑音閾値は、１４．０ｄＢ−Ｈｚに設定される。
【００３７】
ステップ５０８はステップ５０６に続く。ステップ５０８において、測定結果は、第２閾値と比較される。第２の閾値は第１の閾値より高い。第３のセットは、第２の閾値を満足する第１のセット内のこれらの衛星として定義される。第４のセットは、第１のセット内のこれらの衛星として定義されるが、Ｓを除外する。
【００３８】
１例において、第２の閾値は、ユーザーによって選択された確定時間対精度／感度オプションに応じて変わる。１つの構成において、第１、第２、および第３のオプションに対する第２の閾値はそれぞれ、２９．４ｄＢ−Ｈｚ、３２．４ｄＢ−Ｈｚおよび∞にそれぞれ設定される。後者は、非常に大きいので、第２の閾値は決して満足されないであろう設定に言及する。
【００３９】
ステップ５１０はステップ５０８に続く。ステップ５１０に、第３のセット内の衛星の数｜Ｓ｜は、第１セット内の衛星の数｜ＮTOT｜と比較される。｜Ｓ｜が｜ＮTOT｜と等しいなら、ステップ５０２においてサーチされたすべての衛星が第２閾値を満足することを示し、方法は完了する。そうでなければ、方法はステップ５１２に進む。
【００４０】
ステップ５１２において、図４に関連して上述した多角形は、第２セット内の衛星に対する測定結果から形成され、この多角形の面積Ａが決定される。
ステップ５１４はステップ５１２に続く。ステップ５１４において、多角形の面積Ａは、閾値面積ＡTと比較される。さらに、第２のセット内の衛星の数｜Ｎ｜は、閾値ＮEEと比較される。面積ＡがＡTを超えるならまたは｜Ｎ｜がＮEEを超えるなら、方法は終了する。
そうでなければ、方法は図５Ｂのステップ５１６に進む。
【００４１】
１例において、閾値面積ＡＴおよび閾値数ＮEEは、ユーザーによって選択された確定時間対精度／感度閾値に応じて変わる。１つの構成において、第１、第２、および第３オプションに対する閾値面積ＡTは、それぞれ４×１０7、６×１０7、および∞に設定される。後者は、非常に大きいので、閾値は決して満足されない設定に言及する。さらに、第１、第２、および第３のオプションのための閾値数ＮEEは、それぞれ４、５、および∞に設定される。この場合も先と同様に、後者は非常に大きいので閾値が決して満足されない設定に言及する。
【００４２】
ステップで５１６において、第２のセット内の衛星の数｜Ｎ｜は、第２の閾値数ＮEと比較される。｜Ｎ｜がＮEを超えるなら、ステップ５１８が実行される。
そうでなければ、方法はステップ５２０に進む。
１例において、第２の閾値数ＮＥはユーザーによって選択された確定時間対精度／感度オプションに応じて変わる。１つの構成において、第１、第２、および第３オプションのためのＮEの値は、それぞれ、５、５、∞に設定される。後者は、非常に大きいので、閾値が決して満足されない設定を示している。
【００４３】
ステップ５１８において、中間サーチは、第４のセット内のこれらの衛星上で実行される。中間サーチは、速度よりもむしろ精度と感度を強調するサーチとして定義されるが、深いサーチよりより少ない度合いでそのように行われる。ステップ５１８から、方法はステップ５２６に進む。
【００４４】
１例において、中間サーチは、８８０ミリ秒の積分時間、２０ミリ秒のコヒーレントな積分時間、および非コヒーレントに結合された４４に等しいコヒーレント積分の数により特徴づけられる。これらの値は、使用されるかもしれない値の例として提供されるのみであり、何らかの特別な意味を有すると仮定されるべきでないことが理解されるべきである。
【００４５】
ステップ５２０において、第４セット内の衛星上で深いサーチを実行するのに必要な時間が推定される。この時間は、利用可能な最大時間と比較される。推定値が最大時間を越えるなら、深いサーチを行うのに時間が不十分であることを示しており、方法は、ステップ５２２に進む。そうでなければ、方法はステップ５２４に進む。
【００４６】
１例において、時間推定はサービスの質考察に基づく。ＩＳ−８０１準拠システムにおいて加入者局による９１１呼び出しから生じるサーチのようにＰＤＥにより開始されるかまたはモバイルにより終了されるサーチを含む第２の例において、最大時間は、ＰＤＥにより指定される好適応答品質（ＰＲＱ）値である。第３の例において、加入者局により開始されるインターネットジオグラフィーに基づくサーチを含むサーチのように、モバイルにより開始されるサーチの場合、最大時間は、加入者局により割り当てられる。
【００４７】
ステップ５２２において、中間サーチは、第４のセット内衛星上で実行される。
中間サーチは、ステップ５１８に関連して上述した。ステップ５２２から、方法はステップ５２６に進む。
ステップ５２４において、深いサーチが、第４セット内の衛星に対して実行される。
深いサーチは、速度よりもむしろ精度および感度を強調するサーチとして定義され、中間サーチよりもさらに大きな度合いでそのように行われる。
【００４８】
１例において、深いサーチは、１７６０ミリ秒の積分時間、８０ミリ秒のコヒーレントな積分時間、および非コヒーレントに結合された２２に等しいコヒーレント積分の数により特徴づけられる。これらの値は例として提供されるように理解されるべきであり、何らかの特別な意味を持つように解釈されるべきでない。
【００４９】
１つの構成において、コヒーレント積分時間は、データビットが衛星信号に変調される２０ｍｓ期間を超えるので、深いサーチ内のコヒーレント積分は、８０ｍｓコヒーレント積分時間内に生じる位相変化に対処するためにＰＤＥからの感度支援を用いて実行される。
【００５０】
ステップ５２４から、方法はステップ５２６に進む。ステップ５２６において、測定は、第４セット内のこれらの衛星に対して派生される。次に、方法は終了する。
エンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチするためのシステム６００の一実施形態が図６に図解される。図示するように、システム６００はプロセッサ６０２、メモリ６０４および相関器６０６を含む。
【００５１】
相関器６０６は、レシーバー（図示せず）によって相関器に供給される信号から相関関数を出力するように構成される。相関器６０６は、相関関数をプロセッサ６０２に、直接またはメモリ６０４を介して供給する。相関器６０６は、ハードウェア、ソフトウェアまたはハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実施してもよい。
【００５２】
メモリ６０４は、図２、図３、または図５Ａ乃至５Ｂの方法のいずれか、またはここに記載または示唆した実施形態、実施、または例のいずれかを実行するための一連のソフトウエア命令を明白に具現化する。
プロセッサ６０２はメモリ６０４によって明白に具現化されたソフトウェア命令にアクセスし実行するように構成される。これらの命令の実行を通じて、プロセッサ６０２は、エンティティの位置を決定するのに有効な信号のための第１のサーチを行うように相関器６０６に指示する。次に、プロセッサ６０２は、相関器６０６によってプロセッサに供給される結果として生じる相関関数から測定結果を派生する。次に、プロセッサは、派生した測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するかどうか判断する。満足するならば、プロセッサ６０２はサーチを終了する。そうでなければ、プロセッサ６０２は、エンティティの位置を決定するのに有効な信号のための第２のサーチを実行するように相関器６０６を指示する。
【００５３】
無線通信システム内の加入者局７００の一実施形態は、図７に図解される。この特別な加入者局７００は、図６のシステム６００を具現化するまたは組み込むように構成される。
無線トランシーバー７０６は、音声またはデータのようなベースバンド情報をＲＦキャリアに変調し、変調されたＲＦキャリアを復調してベースバンド情報を得るように構成される。
【００５４】
アンテナ７１０は、変調されたＲＦキャリアを無線通信リンク上に送信し、無線通信リンク上で変調されたキャリアを受信するように構成される。
ベースバンドプロセッサ７０８は無線通信リンク上に送信するために、プロセッサ６０２からトランシーバー７０６にベースバンド情報を供給するように構成される。プロセッサ６０２は、次には、ユーザインターフェース７１６内の入力装置からベースバンド情報を得る。ベースバンドプロセッサ７０８もトランシーバー７０６からプロセッサ６０２にベースバンド情報を供給するように構成される。プロセッサ６０２は、次には、ユーザインターフェース７１６内の出力デバイスにベースバンド情報を供給する。
【００５５】
ユーザインターフェース７１６は、音声またはデータのようなユーザー情報を入力するか出力するための複数のデバイスを含む。ユーザインターフェース内に典型的に含まれたデバイスはキーボード、ディスプレイスクリーン、マイクロホンおよびスピーカーを含む。
【００５６】
ＧＰＳレシーバ７１２は、ＧＰＳ衛星送信を受信して復調し、復調された情報を相関器６０６に供給するように構成される。
相関器６０６は、ＧＰＳレシーバ７１２によって相関器に供給される情報からＧＰＳ相関関数を引き出すように構成される。与えられたＰＮコードについては、相関器６０６は、サーチウィンドウを定義する一連のコード位相に関して定義された相関関数を出力する。
個々の相関はそれぞれ、定義されたコヒーレントおよび非コヒーレント積分パラメーターに従って実行される。
【００５７】
相関器６０６も、トランシーバー７０６によって相関器に供給されるパイロット信号に関係のある情報からパイロットに関連する相関関数を派生するように構成される。
加入者局７００は、この情報を用いて無線通信サービスを獲得する。
チャネルデコーダ７２０は、ベースバンドプロセッサ７０８によってチャネルデコーダに供給されるチャネルシンボルを内在するソースビットを復号するように構成される。チャネルシンボルが畳み込み符号化されたシンボルである一例において、チャネルデコーダはビタビデコーダである。チャネルシンボルが畳み込み符号の直列または並列の縦続である第２の例において、チャネルデコーダ７２０はターボデコーダである。
【００５８】
メモリ６０４は、図２、図３、図５Ａ乃至５Ｂのいずれか、または記載したまたは示唆した実施形態、実施、または例のいずれかを具現化するソフトウエア命令を保持するように構成される。
プロセッサ６０２はこれらのソフトウェア命令にアクセスし実行するように構成される。
これらのソフトウェア命令の実行を介して、プロセッサ６０２は、相関器６０６によってプロセッサに供給されるＧＰＳ相関関数を分析し、それのピークから測定結果を引き出し、加入者局７００の位置がこれらの測定結果に基づいて、決定することができるかどうか、またはエンティティの位置を決定するためにサーチが必要かどうか判断する。
【００５９】
プロセッサ６０２はまた、測定結果の各々に関連する二乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）を決定するように構成される。これらの測定結果とＲＭＳＥ値はＰＤＥ（図示せず）に供給される。ＰＤＥは、対応するＲＭＳＥ値の逆数に基づいて測定結果の各々に重み付けし、重み付けされた測定結果に基づいて加入者局７００の位置を推定する。あるいは、加入者局７００はこの情報から自分自身の位置を決定する。
【００６０】
種々の実施形態、実施および例が記載されたが、明白に開示されなかったさらなる実施形態、実施および例は、クレームされた発明の範囲内にあることは当業者にとって明白であろう。特に、基地局送信からまたは基地局送信とＧＰＳ衛星送信の組み合わせからエンティティの位置を決定するために有効な測定結果を引き出すためのクレームされた発明が採用される実施形態が可能である。従って、この発明は添付されたクレームを除いて限定されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、ＧＰＳの地球静止軌道ロケーションシステムの図である。
【図２】図２は、開示される主題の実施形態に従ってエンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法のフローチャートである。
【図３】図３は、開示される主題の第２の実施形態に従って、エンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法のフローチャートである。
【図４】図４は、初期サーチから派生された測定結果により形成される多角形の一例を図解する、多角形の面積が測定結果の品質を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、開示される主題の他の実施形態に従ってエンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法のフローチャートを構成する。
【図５Ｂ】図５Ｂは、開示される主題の他の実施形態に従ってエンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法のフローチャートを構成する。
【図６】図６は、開示される主題の１つの実施形態に従ってエンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチするシステムのブロック図である。
【図７】図７は、図６のシステムを組込む無線通信システム内の加入者局のブロック図である。
【図１】
2005537470.tif 000003
【図２】
2005537470.tif 000004
【図３】
2005537470.tif 000005
【図４】
2005537470.tif 000006
【図５Ａ】
2005537470.tif 000007
【図５Ｂ】
2005537470.tif 000008
【図６】
2005537470.tif 000009
【図７】
2005537470.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月15日(2004.7.15)
【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】
下記を具備する、エンティティの位置を決定するのに有効な信号のサーチを実行する方法：
位置決定の試みの一部として前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号の第１サーチを実行する、前記第１のサーチは、第１セット内の衛星のサーチを具備する；
続いて起こるサーチ結果から１つ以上の測定結果を派生する；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するかどうか決定する；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するなら、前記位置決定の試み内でさらなるサーチを回避する；および
前記測定結果が前記１つ以上の選択された出口基準を満足しないなら、前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号の第２のサーチを実行する、所定の雑音閾値を満足する前記第１セット内のこれらの衛星が第２セットを形成し、第２閾値を満足する前記第１セット内のこれらの衛星が第３セットを形成し、前記第１セット内の衛星であって、前記第３セットを排除するこれらの衛星が第４セットを形成し、前記第３セット内の衛星の数が前記第１セット内の衛星の数に等しいなら前記第２サーチは回避される。
【請求項２】
前記第２セット内の前記衛星からの前記測定結果は多角形を定義し、前記多角形の面積が所定の閾値に等しいかまたは所定の閾値を越えるなら、前記第２サーチは回避される、請求項１の方法。
【請求項３】
前記第２セット内の衛星の数が所定の閾値に等しいかまたは所定の閾値を越えるなら、前記第２サーチは回避される、請求項２の方法。
【請求項４】
下記を具備する、エンティティの位置を決定するのに有効な信号のサーチを実行する方法：
位置決定の試みの一部として前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号の第１サーチを実行する、前記第１のサーチは、第１セット内の衛星をサーチする；
続いて起こるサーチ結果から１つ以上の測定結果を派生する；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するかどうか決定する；
前記測定結果が前記１つ以上の選択された出口基準を満足するなら、前記位置決定の試みの中で更なるサーチを回避する；および
前記測定結果が前記１つ以上の選択された出口基準を満足しないなら前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号の第２サーチを実行する、所定の雑音閾値を満足する第１セット内のこれらの衛星は、第２セットを形成し、第２閾値を満足する第１セット内のこれらの衛星は、第３セットを形成し、第１セット内の衛星であって、第３セットを除外するこれらの衛星は、第４セットを形成し、前記第２セット内の測定結果の各々のピークキャリア信号対雑音比が合計され、前記合計が所定の閾値に等しいかまたは所定の閾値を越えるなら第２サーチが回避される。
【請求項５】
下記を具備する、エンティティの位置を決定するのに有効な信号のサーチを実行する方法：
位置決定の試みの一部として前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号の第１サーチを実行する；
続いて起こるサーチ結果から１つ以上の測定結果を派生する；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するかどうか決定する；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するなら、前記位置決定の試みの中でさらなるサーチを回避する；および
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足しないなら前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号の第２サーチを実行する、所定の雑音閾値を満足する前記第１セット内のこれらの衛星は、第２セットを形成し、第２閾値を満足する前記第１セット内のこれらの衛星は、第３セットを形成し、第１セット内の衛星であって、第３セットを除外するこれらの衛星は、第４セットを形成し、前記第２サーチは、前記第４セット内のこれらの衛星に限定される。
【請求項６】
エンティティの位置を決定するのに有効な信号のサーチを実行するための方法を具現化する一連のソフトウエア命令を記憶するメモリであって、前記方法は下記を具備する：
位置決定の試みの一部として前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号の第１サーチを実行する；
続いて起こるサーチ結果から１つ以上の測定結果を派生する；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するかどうか決定する；
前記測定結果が１つ以上の選択された出口基準を満足するなら、前記位置決定の試み内でさらなるサーチを回避する；および
前記第１のサーチからの測定結果が前記１つ以上の選択された出口基準を満足しないなら、前記エンティティの位置を決定するのに有効な信号の第２サーチを実行する、前記第１サーチは、第１セット内の衛星のサーチを具備する、所定の雑音閾値を満足する前記第１セット内のこれらの衛星は、第２セットを形成する、第２閾値を満足する前記第１セット内のこれらの衛星は、第３セットを形成する、第１セット内の衛星であって前記第３セットの衛星を除外するこれらの衛星は、第４セットを形成する、前記第３セット内の衛星の数が前記第１セット内の生成の数に等しいなら前記第２サーチは回避される。
【請求項７】
前記第２セット内の前記衛星の前記測定結果は多角形を定義し、前記多角形の面積が所定閾値に等しいかまたは所定閾値を越えるなら、前記第２サーチは回避される、請求項６のメモリ。
【請求項８】
前記第２セット内の前記測定結果の数が所定の閾値に等しいかまたは所定の閾値を越えるなら、前記第サーチは回避される、請求項６のメモリ。
【請求項９】
前記第２セット内の前記測定結果の各々に対してピークキャリア信号対雑音比が合計され、前記合計が所定の閾値に等しいか、所定の閾値を越えるなら前記第２サーチは回避される、請求項６のメモリ。
【請求項１０】
前記第２サーチは、前記第４セット内のこれらの衛星に限定される、請求項６のメモリ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
【００６１】
【図１】図１は、ＧＰＳの地球静止軌道ロケーションシステムの図である。  
【図２】図２は、開示される主題の一実施形態に従ってエンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法のフローチャートである。  
【図３】図３は、開示される主題の第２の実施形態に従って、エンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法のフローチャートである。  
【図４】図４は、初期サーチから派生された測定結果により形成される多角形の一例を図解する、多角形の面積が測定結果の品質を示す。  
【図５Ａ】図５Ａは、開示される主題の他の実施形態に従ってエンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法のフローチャートを構成する。  
【図５Ｂ】図５Ｂは、開示される主題の他の実施形態に従ってエンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチする方法のフローチャートを構成する。  
【図６】図６は、開示される主題の１つの実施形態に従ってエンティティの位置を決定するのに有効な信号をサーチするシステムのブロック図である。  
【図７】図７は、図６のシステムを組込む無線通信システム内の加入者局のブロック図である。


【国際調査報告】
2005537470.tif 000011
2005537470.tif 000012
2005537470.tif 000013