(57)【要約】移動体通信デバイスにおいて、通信回路と位置特定信号受信機との間で共有される発振器における周波数調整を補償する方法が提供される。１つの実施形態において、その方法は第１の時刻で位置特定信号の受信と記憶を開始する。そして、第２の時刻で、その共有された発振器の動作周波数が調整され、その周波数調整が記録される。位置特定信号が完全に受信されて記憶された後に、その周波数調整を考慮に入れたその位置特定信号の処理が実行される。その実施形態において、その処理は受信された位置特定信号の周波数シフトを仮定する。本発明の他の１つの側面によれば、発振器の動作周波数を特定する方法は、移動体通信デバイスによって受信されるリファレンス信号の開始時刻を検出して、発振器から生成されるクロック信号に合わせて計数するカウンタを有効にする。リファレンス信号の終了時刻が移動体通信デバイスによって受信されると、その計数は停止し、発振器の周波数がカウンタにおける計数と開始時刻と終了時刻との間で経過する期待時間に基づいて特定される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体通信デバイスにおいて、通信回路と位置特定信号受信機との間で共有される発振器の周波数調整を補償する方法であって：
第１の時刻で、位置特定信号受信機から受信される位置特定信号の受信を開始する工程と；
第２の時刻で、発振器の周波数を調整する工程と；
発振器の周波数調整を記録する工程と；
第３の時刻で、位置特定信号受信機に位置特定信号の受信を完了する工程と；
周波数調整を考慮に入れて、位置特定信号を処理する工程と
を備える方法。
【請求項２】
前記記録する工程は、第２の時刻を発振器の周波数調整がなされた時刻として記録する工程を備える、請求項１の方法。
【請求項３】
前記処理する工程は、第２の時刻と第３の時刻の間で受信される位置特定信号において周波数シフトを仮定する、請求項２の方法。
【請求項４】
前記記録する工程は、発振器の周波数が調整された量を記録する工程を備える、請求項１の方法。
【請求項５】
前記処理する工程は、発振器の周波数調整がなされた時刻を仮定する、請求項４の方法。
【請求項６】
前記処理する工程は、相関関数を積分する工程を備える、請求項１の方法。
【請求項７】
前記処理する工程は、相関関数が有意な値を持つ符号位相を探索する工程を備える、請求項６の方法。
【請求項８】
前記処理する工程は、相関関数が有意な値を持つドップラー周波数を探索する工程を備える、請求項６の方法。
【請求項９】
さらに、位置特定信号を処理するために、支援データを読み出す工程を備える、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記位置特定信号は、全地球的測位システム（ＧＰＳ；global positioning system）衛星からの信号を備える、請求項１の方法。
【請求項１１】
前記通信回路は、発振器の周波数調整を開始する、請求項１の方法。
【請求項１２】
前記通信回路は、セルラー電話通信のための受信機と送信機とを備える、請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記発振器の前記周波数調整は、基地局から送信される通信信号における公称周波数からのオフセットを調整する、請求項１２の方法。
【請求項１４】
通信デバイスにおいて、信頼性のある時刻基準からのリファレンス信号に基づいて発振器が動作する周波数を特定する方法であって：
通信デバイスによって受信されるリファレンス信号の開始時刻を検出する工程と；
リファレンス信号の開始時刻の検出に応じて、発振器から生成されるクロック信号に従って計数するためにカウンタを有効にする工程と；
通信デバイスによって受信されるリファレンス信号の終了時刻を検出する工程と、
リファレンス信号の終了時刻の検出に応じて、カウンタのさらなる計数を停止するためにカウンタを無効にする工程と；
カウンタにおける計数と開始時刻と終了時刻との間で経過する期待時間に基づいて発振器の周波数を特定する工程と
を備える方法。
【請求項１５】
開始時刻と終了時刻は既知の持続時間に相当する、請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記開始時刻と終了時刻はリファレンス信号において繰返すイベントの出現に相当し、前記イベントは一定の頻度で繰返す、請求項１４の方法。
【請求項１７】
開始時刻と終了時刻を検出するために通信デバイスにおいて処理する時間を調整する工程をさらに備える、請求項１４の方法。
【請求項１８】
前記記録する工程は、発振器の周波数調整がなされたことの指示を記録する工程を備える、請求項１の方法。
【請求項１９】
前記処理する工程は、第２の時刻と第３の時刻との間で受信される位置特定信号における周波数シフトと周波数シフトの時刻を仮定する、請求項１８の方法。
【請求項２０】
上述のように特定された発振器の周波数は、位置特定信号受信機に供給される、請求項１４の方法。
【請求項２１】
前記位置特定信号受信機は、全地球的測位システム（ＧＰＳ；global positioning system）信号を受信する、請求項２０の方法。
【請求項２２】
通信回路と、
位置特定信号受信機と、
通信回路と位置特定信号受信機との間で共有され、通信回路から調整可能である周波数を供給する発振器と、
中央処理装置であって、前記発振器の周波数調整を記録し、その周波数調整を考慮に入れて、位置特定信号を処理する中央処理装置と、
を備える移動体通信デバイス。
【請求項２３】
前記中央処理装置は、発振器の周波数調整がなされた時刻を記録する、請求項２２の移動体通信デバイス。
【請求項２４】
前記中央処理装置は、前記周波数調整の後に位置特定信号受信機内に受信される位置特定信号の一部の周波数シフトを仮定する請求項２３の移動体通信デバイス。
【請求項２５】
前記中央処理装置は、発振器が調整される周波数の量を記録する、請求項２２の移動体通信デバイス。
【請求項２６】
前記中央処理装置は、発振器の周波数調整がなされた時刻を仮定する、請求項２２の移動体通信デバイス。
【請求項２７】
前記中央処理装置は、相関関数を積分する、請求項２２の移動体通信デバイス。
【請求項２８】
前記中央処理装置は、相関関数が有意な値を持つ符号位相を探索する、請求項２７の移動体通信デバイス。
【請求項２９】
前記中央処理装置は、相関関数が有意な値を持つドップラー周波数を探索する、請求項２７の移動体通信デバイス。
【請求項３０】
前記中央処理装置は、位置特定信号を処理するために、支援データを読み出す、請求項２７の移動体通信デバイス。
【請求項３１】
前記位置特定信号は、全地球的測位システム（ＧＰＳ；global positioning system）衛星からの信号を備える、請求項２２の移動体通信デバイス。
【請求項３２】
前記通信回路は、セルラー電話通信のための受信機と送信機とを備える、請求項２２の移動体通信デバイス。
【請求項３３】
前記発振器の周波数調整は、基地局から送信されて通信回路によって受信される通信信号における公称周波数からのオフセットを調整する、請求項２２の移動体通信デバイス。
【請求項３４】
通信デバイスにおいて発振器の周波数を特定する装置であって：
周期的な出力信号を供給する発振器と；
信頼性のある時刻基準からのリファレンス信号を受信する受信機と；
通信デバイスによって受信されるリファレンス信号の開始時刻と終了時刻とを検出する検出器と；
前記検出器が開始時刻を検出するのに応じて、発振器の出力信号における周期の数の計数を開始し、検出器がリファレンス信号の終了時刻を検出するのに応じて、カウンタを停止する、カウンタと；
カウンタの計数と開始時刻と終了時刻との間で経過する期待時間に基づいて、発振器の周波数を特定する演算ユニットと
を備える装置。
【請求項３５】
前記開始時刻と終了時刻は、既知の持続時間に相当する、請求項３４の装置。
【請求項３６】
前記開始時刻と終了時刻は、リファレンス信号において繰返すイベントの出現に相当し、その繰返すイベントは一定の頻度で繰返す、請求項３４の装置。
【請求項３７】
前記演算ユニットは、開始時刻と終了時刻を検出するために、さらに通信デバイスにおける処理時間に合わせて調整する、請求項３４の装置。
【請求項３８】
前記中央処理装置は、発振器の周波数調整がなされたことの指示を記録する、請求項２２の移動体通信デバイス。
【請求項３９】
前記中央処理装置は、第２の時刻と第３の時刻との間で受信される位置特定信号における周波数シフトとその周波数シフトの時刻を仮定する、請求項３８の移動体通信デバイス。
【請求項４０】
上述のように特定された発振器の周波数は、位置特定信号受信機に供給される、請求項３４の装置。
【請求項４１】
前記位置特定信号受信機は、全地球的測位システム（ＧＰＳ；global positioning system）信号を受信する、請求項４０の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明は位置特定機能を備える移動体通信デバイスに関する。特に、本発明は全地球的測位システム（ＧＰＳ；global positioning system）信号の受信も可能な移動体通信デバイス（例えば、セルラー電話）であって、通信と位置特定の機能の間で発振器を共有する移動体通信デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
（２．関連技術の説明）
全地球的測位システム（ＧＰＳ；global positioning system）信号を受信して処理する付加的な機能を与えられることで、移動体通信デバイス（例えば、セルラー電話）の実用性は向上する。そのＧＰＳ信号はその移動体通信デバイスの位置を特定するために使用することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
位置特定と通信の機能の双方を備えるとすると、通信回路の受信機および送信機と、ＧＰＳ信号受信機との間で、局部発振器を共有することが可能である。局部発振器を共有することは、そのような移動体通信デバイスのコストと嵩張りを低減するが、高い性能を獲得するために克服すべき幾つかの実施上の問題がある。例えば、セルラー通信において、移動体通信デバイスがある基地局のサービス・エリアを出て、他の１つの基地局のサービス・エリアに入る場合、「ハンドオフ」の手続きが行われる。そこでは、移動体通信デバイスは新たな基地局での動作周波数またはチャンネルに合わせる。ハンドオフの間、しばしばオフセット（すなわち、その基地局の「公称中心周波数」からの偏差）を調整する必要がある。それは各基地局が異なるオフセットを備えるようにするためである。劣化した信号環境では、搬送波の継続的な追尾にはオフセット周波数の調整も必要である。しかしながら、このような調整がＧＰＳ信号の取得の間になされると、ＧＰＳ受信機のミキシング周波数とサンプリング周波数――ＧＰＳ信号の周波数の逓減とデジタル化にそれぞれ用いられる――は影響を受ける。その受信された信号は誤った結果か、あるいはＧＰＳ信号の検出不良をもたらすだろう。実際、１つのシステムでは、０．０５ｐｐｍ（parts-per-million）の調整が、受信されたＧＰＳ信号の搬送波周波数において７９Ｈｚのシフトという影響をもたらす。
【０００４】
ＧＰＳ信号の取得の処理がなされている間は、通信回路に周波数調整のための発振器へのアクセスをさせないという１つの手法によって、ＧＰＳ信号の改悪は回避される。しかしながら、そのような手法は望ましくない。なぜなら、ＧＰＳ信号が取得されつつある間、移動体通信デバイスが１またはそれ以上の基地局との接続を確立することを妨げてしまうからである。それは通信サービスの一時的な喪失を引き起こす。そのような手法はまた、移動体通信デバイスの制御ソフトウェアを複雑化して、製造者が移動体通信デバイスに位置特定の機能を取り入れることを思いとどまらせている。
【０００５】
ＧＰＳ信号の検出において、受信された信号における搬送波変調周波数における不確定性の原因の１つは「クロック・ドップラー」であり、それは信号源（例えばＧＰＳ衛星）のクロックと受信機それ自体のクロックとの間の未知の同調に起因する。局部発振器の周波数についての正確な知識は、ＧＰＳ信号の周波数探索領域（「ドップラー・レンジ」）を低減する。局部発振器の実際の周波数は、その時々で、幾つかの変動要因、例えば製造に係る変動要因、温度、経時特性、および動作電圧に依存する。信号源（例えばＧＰＳ衛星）に用いられる発振器は、通常よく特性化され、高度な正確さで特定の周波数に合わされている。しかしながら、それらのコスト、高電力の要求、および嵩張りのために、そのような発振器は移動体通信デバイスでの利用には適さない。局部発振器の動作周波数をより正確に特定するために、従来技術はふつう、よりコストの掛かる発振器を必要とし、それゆえそのような発振器が従来の移動体通信デバイスに見られる。その他のものは発振器を正確な搬送波周波数に合わせるための複雑な較正手続きを必要とする。後者の手法は、例えば、「通信リンクを用いるＧＰＳ受信機」という名称の、Ｋｒａｓｎｅｒに付与された、アメリカ合衆国特許５，８７４，９１４に開示されている。どちらの手法もコストと性能の見地からは満足のいくものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（要旨）
移動体通信デバイスにおいて提供される本発明の１つの実施例は、通信回路と位置特定信号受信機との間で共有される発振器における周波数調整を補償する方法である。１つの実施例において、前記方法は (a) 第１の時刻において、前記位置特定信号の受信と記憶デバイスへの記憶を開始する工程と； (b) 第２の時刻において、前記発振器の周波数を所定量によって調整する工程と； (c) 前記周波数調整を記録する工程と；(d) 第３の時刻において、前記位置特定信号受信機からの前記位置特定信号の受信と記憶を完了する工程と；および (e) 前記周波数調整を考慮に入れて前記位置特定信号を処理する工程とを備えている。１つの実施例において、前記第２の時刻は前記発振器の前記周波数調整がなされたときの時刻として記録される。前記周波数調整がなされた時刻についての情報を備えて、前記処理する工程は前記第２の時刻と前記第３の時刻との間の前記受信される位置特定信号における周波数シフトを探索する。他の１つの実施例において、前記発振器が前記周波数によって調整された量は記録され、前記処理する工程は前記発振器の前記周波数調整がなされた時刻を探索する。１つの実施例において、前記処理する工程は相関関数を積分する。
【０００７】
本発明は例えば衛星のエフェメリス・データといった支援データを用いるＧＰＳの処理に適用できる。本発明は特に、前記移動体受信機が基地局のサービス・エリア間を移動する場合に、発振器の調整がなされるであろうセルラー通信に適用できる。
【０００８】
従って、位置特定データが取得されつつある間に、通信回路が共有発振器へ接続することを妨げることなく、位置特定データの正確な処理が確認される。
【０００９】
本発明の他の１つの側面によれば、移動体通信デバイスは発振器の動作周波数を信頼性のある時刻基準からのリファレンス信号に基づいて特定する。１つの実施例において、そのリファレンス信号の開始時刻は、その移動体通信デバイスによって受信される。リファレンス信号の開始時刻が検出されると、カウンタは発振器から生じるクロック信号内のサイクル数を数えることができる。そして、リファレンス信号の終了時刻が検出される。リファレンス信号の終了時刻の検出のときに、カウンタがさらに数えることがないように、カウンタは停止する。最終的に、発振器の周波数はカウンタの数と、開始時刻から終了時刻までの間に経過する時間の期待値に基づいて特定される。
【００１０】
本発明は既知の持続時間を備えるリファレンス信号を利用することができる。あるいは、そのリファレンス信号において繰り返し発生するイベントを備えるリファレンス信号を利用することができる。その繰り返し発生するイベントは、一定の頻度で繰り返し発生する。幾つかの実施例において、移動体通信デバイスにおける開始時刻と終了時刻を検出するための処理時間を考慮に入れて、生成される発振器の周波数はさらに調整される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の方法を用いると、基地局または携帯しない装置において普通見られるような、よりコストが高くより高度に正確な発振器の費用または不便な嵩張りを招くことなく、基地局発振器の発振器の正確さの程度まで局部発振器の動作周波数を特定することができる。ＧＰＳ信号受信機において、発振器の周波数における不確定性を取り除くことによって、位置特定の信号の受信機のソフトウェアが探索するドップラー・レンジをより限定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は以下の詳細の説明と添付の図面をよく斟酌することによって、より良く理解される。
【００１３】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明は位置特定信号を検出する処理における周波数調整の影響を補償する方法を提供する。本発明の他の１つの側面によれば、局部発振器の周波数を正確に特定する方法が提供される。
【実施例】
【００１４】
図１は本発明の方法を適用できる移動体通信デバイス１００のブロック線図を示す。移動体通信デバイス１００は、例えば、セルラー電話端末であってよい。図１に示されるように、移動体通信デバイス１００は通信受信機１０１、通信送信機１０２、位置特定信号受信機１０３、アナログ・ベースバンド回路１０６、デジタル・ベースバンド回路１０７、共有局部発振器１０８および合成器１０９を備えている。移動体通信デバイス１００において、共有局部発振器１０８は通信受信機１０１、通信送信機１０２、および位置特定信号受信機１０３の周波数発生源である。共有局部発振器１０８は、例えば、電圧制御発振器（voltage-controlled oscillator）によって実装されてよい。アンテナ１０４は通信受信機１０１と通信送信機１０２の両方に対してその役割を果たす。アンテナ１０５は位置特定信号受信機１０３に対してその役割を果たす。
【００１５】
アンテナ１０４によって通信受信機１０１内に連結される通信信号は、帯域通過フィルタがかけられ、増幅され、そして合成器１０９からの信号とのミキシングによってベースバンド信号まで周波数逓降される（その合成器１０９からの信号は期待される搬送波変調周波数を備えている）。取得されるベースバンド信号は、デジタル・ベースバンド回路１０７における処理のために、低域通過フィルタがかけられ、サンプリングされる。送信される通信信号は、デジタル信号としてデジタル・ベースバンド回路１０７から提供される。そのデジタル信号は、アナログ形式に変換され、フィルタがかけられ、合成器１０９によって供給される搬送波周波数とのミキシングによって変調される。その変調された信号は、増幅され、アンテナ１０４を通じて送信される。位置特定信号受信機１０３で受信される位置特定信号は、期待される変調搬送波周波数を除いて、通信信号について述べたものと実質的に同様な手法で処理される。期待される変調搬送波周波数は、合成器（例えば合成器１０９）によって生成されるのではなく、共有局部発振器の周波数に１００またはそれ以上の係数を乗じる、ＰＬＬによって供給される。
【００１６】
アナログ・ベースバンド回路１０６の機能には、通信送信機１０２が通信信号を送信できるようにすること、局部発振器１０８の周波数調整を提供すること、および合成器１０９の周波数を変更することが含まれる。移動体通信デバイス１００が基地局間で切り替わるのにつれて、アナログ・ベースバンド回路１０６は合成器１０９にその基地局のチャンネル間で切り替わるように命令する。上述のように、基地局間での切り替わりや、劣化した信号状態の期間における搬送波信号の追尾は、共有局部発振器１０８の周波数調整を必要とするだろう。加えて、図１に示すように、アナログ・ベースバンド回路１０６は音声通信を処理するためのコーデックとマイクおよびスピーカとのインターフェースを備えてもよい。コーデックは、マイクからの音声信号をデジタル・ベースバンド回路１０７によって処理されるようにデジタル・サンプルに量子化して、アナログ音響すなわち音声をデジタル・ベースバンド回路１０７によって供給されるデジタル・サンプルから再構築する。アナログ音響信号はスピーカで再生される。
【００１７】
デジタル・ベースバンド回路１０７は通信受信機１０１と通信送信機１０２に対して、それぞれ受信機インターフェース（ＲＸＩＦ）と送信機インターフェース（ＴＸＩＦ）１１２を備えている。共有局部発振器１０８の出力信号は、クロック生成回路１１３にリファレンス信号を供給して、デジタル・ベースバンド回路１０７とアナログ・ベースバンド回路１０６（例えば音声コーデックのサンプリングを駆動するため）の内部で分配される内部クロック信号を供給させる。内部クロック信号はタイミング生成回路１１４からデジタル・ベースバンド回路１０７とアナログ・ベースバンド回路１０６の両方の内部で使用されるタイミング・ストローブを生成する。周辺機器、位置特定信号受信機１０３およびアナログ・ベースバンド回路１０６との通信のために、デジタル・ベースバンド回路１０７には、種々のシリアル通信および入出力（Ｉ／Ｏ；input/output）ポート１１５が備えられる。
【００１８】
デジタル・ベースバンド回路１０７は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ；application specific integrated circuit）として実装してもよい。デジタル・ベースバンド回路１０７は中央処理装置（ＣＰＵ；central processing unit）サブシステム１３１を備えている。それは移動体通信デバイス１３１の通信機能を実施して制御する。そのような通信機能は、通信プロトコル・スタック、周辺ハードウェアの制御、マン・マシン・インターフェース（キーパッドおよびグラフィカル・ユーザー・インターフェース）、および他の用途のソフトウェアの実行を含んでいる。図１に示すように、この実施形態において、外部メモリ・モジュール１２７、１２８および１２９はデジタル・ベースバンド回路１０７に外部メモリ・インターフェース（ＥＭＩＦ；external memory interface）１２６を通じて接続されている。外部メモリ・モジュール１２７、１２８および１２９はこの実施形態においてＣＰＵサブシステム１３１のデータ・メモリ、プログラム・メモリおよび位置特定データ・メモリを提供するために使用される（位置特定データ・メモリは位置特定信号のサンプルと位置特定信号の検出において使用されるデータを記憶する）。その他の実施形態においては、データ・メモリ、プログラム・メモリおよび位置特定データ・メモリは、デジタル・ベースバンド回路１０７の内部に内蔵されたメモリによって提供されてもよい。あるいは、位置特定データ・メモリ１２９とデータ・メモリ１２８は、同一の物理メモリ・モジュール内に備わっていてもよい。図１に示すように、ＣＰＵサブシステム１３１はＲＸＩＦ１１、ＴＸＩＦ１１２、クロック生成回路１１３、タイミング生成回路１１４および通信およびＩ／Ｏポート１１５と、ダイレクト・メモリ・アクセス（ＤＭＡ；direct memory access）およびトラフィック制御回路１１６を通じて通信する。
【００１９】
図１に示すように、ＣＰＵサブシステム１３１はＣＰＵ１３０、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ；random access memory）１２３、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ；read-only memory）１２４およびキャッシュ・メモリ１２５を備えている。ＣＰＵ１３０はＲＡＭ１２３、ＲＯＭ１２４およびキャッシュ・メモリ１２５と、プロセッサ・バスを通じて通信する。ブリッジ１２２はプロセッサ・バスとＤＭＡおよびトラフィック制御回路１１６との間で、データが流れるようにする。当該技術分野の技量を備える者には知られているように、ＣＰＵ１３０によって実行されるソフトウェアは、不揮発性の様式でＲＯＭ１２４に記憶されてもよいし、外部プログラム・メモリ１２８に記憶されてもよい。ＲＡＭ１２３およびキャッシュ・メモリ１２５はＣＰＵ１３０がその動作中に必要とするメモリを提供する。
【００２０】
図１に示す実施形態において、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ；digital signal processor）サブシステム１３２はデジタル・ベースバンド回路１０７に備えられている。ＤＳＰサブシステム１３２は、例えば音声サンプルの符号化および復号化、および局との通信における物理層のタスクの実行といった、計算量の多いタスクを実行するために使用されてもよい。ＤＳＰサブシステム１３０は、例えばＣＰＵサブシステム１３１と実質的に同一の構成で実装されてもよく、外部メモリ・モジュール１２７、１２８および１２９とのＥＭＩＦ１２６を通じた同様のアクセスを備えてもよい。
【００２１】
位置特定信号受信機のソフトウェアは、複数のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を検出して移動体通信デバイス１００の位置を特定するが、それはＣＰＵサブシステム１３１とＤＳＰサブシステム１３２のどちらで実行されてもよい。この実施形態において、受信されたＧＰＳ信号のデジタル化されたサンプルはメモリに記憶される。記憶されたＧＰＳ信号のサンプルはその後読み出され処理されて、受信された信号を提供するＧＰＳ衛星、符号位相および周波数シフト（「ドップラー」）が探索される。１つの実施形態において、位置特定受信機のソフトウェアは仮定された符号位相、ドップラーおよび積分時間値の下での複素相関積分の係数におけるピークを探索する。そのような位置特定受信機のソフトウェアの一例が、シリアル番号 、「衛星の捕捉における探索スケジューリングを最適化する方法」という名称の、Ｊ．Ｓｔｏｎｅほかによる、本出願と同日または同時期に出願された、代理人整理番号Ｍ−１２５５８である、本出願の譲受人でもあるＥｎｕｖｉｓ，Ｉｎｃ．に譲渡された、同時係属の特許出願（「同時係属出願」）に開示されている。その同時係属出願の開示は、引用されることによってその全てがここに組み込まれる。
【００２２】
移動体通信デバイスが、基地局との通信に応じて、ＧＰＳ信号が捕捉されつつある間、共有局部発振器１０８の周波数を調整する場合、デジタル化されたＧＰＳ信号における搬送波周波数におけるステップ・シフトとして不連続が見られる。本発明は複素相関積分におけるこの搬送波周波数シフトを補償する。
【００２３】
図２は本発明に係る共有局部発振器１０８における周波数調整を補償する方法のフローチャートを示す。図２に示すように、ステップ２０１では、位置特定信号受信機のソフトウェアのデータ処理部（ＰＲＸＰＦ）はユーザーの位置の要求（例えば、ユーザーによる「位置の取得」コマンドのメニューからの選択）を受信する、あるいは外部ソースから受信する（例えば、基地局から中継されたメッセージ内のプロトコル・リクエスト）。ステップ２０２では、ＰＲＸＰＦは支援データ（例えば、ＧＰＳエフェメリス、おおよその位置、および時刻）を局所記憶装置あるいはメモリから、あるいは外部ソースから（例えば、無線通信リンクを通じて基地局へ送信されたサーバーへのプロトコル・メッセージによって）受信する。ステップ２０３では、位置特定信号受信機のソフトウェアの制御部（ＰＲＸＣＦ）は位置特定信号受信機１０３を初期化して、時刻ｔ０からｔ２までのサンプルの記憶を開始する。時刻は、例えば、移動体通信デバイス１００の局所時刻を基準にして計測されてもよいし、移動体通信デバイス１００と基地局との間の通信リンクにおけるタイミング・イベント（例えば、基地局への無線通信インターフェースにおけるフレームの境目）に関連して計測されてもよい。時刻ｔ０で、共有局部発振器１０８に起因する残余の搬送波周波数への寄与は、理想的にはゼロとなるはずである。
【００２４】
時刻ｔ１（ｔ０＜ｔ１＜ｔ２）を仮定すると、移動体通信デバイス１００は共有局部発振器１０８の周波数を、位置特定信号のサンプルにおける残余の搬送波周波数がΔｆ１変化するように、ある量で調整する。そして、ステップＳ２０４では、記録が移動体通信デバイス１００に作成され、周波数調整の時刻と、周波数調整の量が記録される。時刻ｔ２（ステップ２０５）において、ＰＲＸＣＦは位置特定信号受信機１０３を停止する。ステップ２０６では、時刻と周波数調整の量の情報を用いて、積分する時間が［ｔ０、ｔ１］の区間の範囲内にあるか、［ｔ２、ｔ３］の区間の範囲内にあるかに従って、ＰＲＸＰＦは共有局部発振器１０８に起因する周波数オフセットについての種々の仮定を用いて複素相関積分を実施する。それは以下となる：
【数１】
2005524256.tif 000003
【００２５】
ステップ２０７では、ステップ２０６の補償された積分を用いて、ＰＲＸＰＦは残余のＰＲＸＰＦを実行して、擬似距離と、その結果として移動体通信デバイス１００の位置を取得する。
【００２６】
どのような理由であっても、周波数調整の時刻ｔ１または周波数調整の量のどちらかが確認できない場合、周波数調整の時刻ｔ１または共有局部発振器１０８に起因する周波数シフトの量（すなわちΔｆ１）は、付加的な探索パラメータと見なされる。例えば、周波数調整の時刻ｔ１が既知であるが、周波数調整の量が未知である場合、Δｆ１に対して仮定される複数の値が、Δｆ１を探索するために使用されるだろう。あるいは、周波数調整の時刻が未知であるが、共有局部発振器１０８に起因する周波数シフトが既知である場合、ｔ１に対して仮定される複数の値が時刻ｔ１を探索するために使用されるだろう。もちろん、周波数調整の時刻ｔ１も、共有局部発振器に起因する周波数シフトも未知である場合、時刻と周波数の双方のパラメータ空間が探索されなければならない。どのような場合も、移動体通信デバイスにおける周波数調整のソフトウェアはＰＲＸＰＦに、そのような調整が発生したことを通知し、可能な限り多数のその調整に関する情報を供給する。
【００２７】
図３は移動体通信デバイス３００のブロック線図を示す。それにも、本発明の方法を適用できる。図１の移動体通信デバイス１００とは異なり、移動体通信デバイス３００はデジタル・ベースバンド回路１０７の外部に存在するＣＰＵ又はＤＳＰ１５１を用いる。位置特定信号受信機のソフトウェアおよびデータがどこに存在し、どこで実行されるか以外では、移動体通信デバイス３００と移動体通信デバイス１００は位置の特定と共有局部発振器１０８における周波数調整の補償に関して実質的に同一である。
【００２８】
本発明の他の１つの側面によれば、局部発振器の周波数（例えば、共有局部発振器１０８またはより高い周波数の位相ロック・ループ（phase-locked loop）の出力信号）を基地局の発振器を用いて特定することができる。実際の局部発振器の周波数を計測するためのリファレンスあるいは「ストップ・ウォッチ」信号として、本発明は持続時間が既知であるタイミング信号を用いる。あるいは、繰返される頻度が既知であるイベントを備える。例えば、ＣＤＭＡネットワークにおいては、２６と２／３ミリ秒の持続時間の「ショート・コード」がパイロット・チャンネル上で報知される。３７．５Ｈｚでのショート・コードの周波数のロールオーバー（繰越し）は、同期に使用することができる。その代わりに、ＣＤＭＡネットワーク上での「ロング・コード」の報知もまた、１０ＭＨｚのソースの同期に使用することができる。いずれのコードも予め定められたパターンによって示される開始点と終了点を備える。同様に、ＧＳＭネットワークにおいて、基地局によって送信される報知チャネル（ＢＣＣＨ；Broadcast Control Channel）は、マルチ・フレーム、スーパー・フレームおよびハイパー・フレーム構造の中において現在のフレーム位置を示すカウントを持つ同期チャネル（ＳＣＨ；Synchronization Channel）を備える。マルチ・フレーム、スーパー・フレームおよびハイパー・フレーム構造は、それぞれ０．２３５秒、６．１２秒および約３時間２９分の持続時間を持つ。それゆえ、ＧＳＭネットワークにおいて、連続するマルチ・フレームの開始点は、固定された時間区間として用いることができる。ＧＳＭのエア・インターフェースのフレーム構造に特有のその他の区間も、固定された時間区間として用いることができる。加えて、共有局部発振器１０８から生成されるクロック信号によってクロックされるハードウェアに、カウンタが提供される。１つの実施形態において、位置特定信号受信機１０３におけるＰＬＬからの公称２００ＭＨｚの信号が、カウンタをクロックするために使用される。
【００２９】
図４は本発明による共有局部発振器１０３の動作周波数を測定する方法を説明している。図４に示すように、ステップ４０１は選択された基地局からのリファレンス信号における開始点を検出する。リファレンス信号の開始点が検出されると、ステップ４０２では、カウンタが計数できるようにリセットされ、入力されるクロック信号の各周期に対して１を増加する。１つの実施形態において、開始点の検出およびカウンタの始動は、ＣＰＵサブシステム１３０におけるソフトウェアの動作によって達成されてもよい。その他の実施形態においては、これらの機能はハードウェアにおいて実現される。ステップ４０３では、リファレンス信号の終了点が検出されると、計数が無効化される。その時点で、カウンタ内の計数は、リファレンス信号の開始点から終了点までの間に経過したクロック周期の数（すなわち、固定された時間区間）を示している。従って、共有局部発振器１０８の周波数は、単にカウンタ内の計数によって分割されたこの固定された時間区間である。より高い正確さのために、信号検出とカウンタ動作におけるレーテンシー（待ち時間）の主要な原因となるため、計数の調整が望ましい。
【００３０】
１つの実施形態において、共有局部発振器１０８は１０〜２５ＭＨｚの間で動作できる。位置特定信号受信機１０３のＰＬＬは、発振器の周波数を２００ＭＨｚと掛け合わせる。理論上は、その実施形態における方法４００の下でのこの２００ＭＨｚの信号における不確定性は、１０Ｈｚと推定される。しかしながら、非決定性のレーテンシー（例えば、ＣＰＵサブシステム１３０におけるタスクに起因する）は、その不確定性をおおよそ１００Ｈｚまで増加させる。
【００３１】
本発明の方法を用いて、共有局部発振器１０８の動作周波数は、基地局において普通見られる、よりコストがかかる高精度の発振器の費用または不便な嵩張りを負わずに、基地局発振器の発振器の正確さで特定される。発振器の周波数における不確定性を除去することによって、位置特定信号受信機のソフトウェアが探索するドップラーの範囲はさらに限定することができる。
【００３２】
上述の詳細な説明は、本発明の特定の実施形態を説明するために提供されており、限定することを意図するものではない。本発明の範囲内で、多くの変形や変更が可能である。例えば、上述の詳細な説明は位置特定信号受信機がサンプリングされた受信信号を記憶し、その後に記憶されたデータを処理のために読み出すシステムを説明する。サンプリングされたデータをそれらがサンプリングされたように処理する他の１つの実施形態は、本発明の範囲内にある。本発明は特許請求の範囲を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
（図面の簡単な説明）
図面間での比較を容易とし、詳細な説明を分かりやすくするために、同じ図面の構成要素に対しては同じ参照符号を用いる。
【図１】図１は本発明の方法を適用できる移動体通信デバイス１００のブロック図を示す。
【図２】図２は本発明の１つの実施例による共有局部発振器１０８における周波数調整を補償する方法２００のフローチャートを示す。
【図３】図３もまた本発明の方法を適用できる移動体通信デバイス１００のブロック図を示す。
【図４】図４は本発明の１つの実施例による共有局部発振器１０８の動作周波数を計測する方法４００を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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