(57)【要約】  支援された無線位置判断システムは、複数の基地局と、基地局と通信するように適応させられた、移動電話およびパーソナルディジタルアシスタントのような、複数の無線デバイスとを含む。無線位置判断システムは、無線デバイスの地理的位置を判断する位置判断システムも含む。位置判断システムは、位置判断エンティティ(position determination entity, PDE)を含み、これは、基地局に接続され、無線デバイスの位置を計算するプロセシングサーバとしての役割を果たす。システムおよび方法は、冗長の、または余分なデータを低減または削除する。さらに加えて、システムおよび方法は、無線デバイスが追加の容量を負わされないことと、無線デバイスが精密な位置情報を与えられることを保証する。本発明のシステムおよび方法の実施形態は、ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１の標準または他の標準に準拠する。【選択図】    図３
2008500543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支援された無線位置判断システムにおいて位置に基づく情報をメッセージングする方法であって、
第１の補助情報を、位置判断エンティティ(position determination entity, PDE)から無線通信リンクを介して受信することと、
前記受信した第１の補助情報に基づいて、冗長の衛星位置決め信号を判断することと、
前記判断された冗長の衛星位置決め信号に基づいて、第２の補助情報に対する要求を、前記無線通信リンクを介してＰＤＥへ送信することと、
前記要求された第２の補助情報を、前記ＰＤＥから前記無線通信リンクを介して受信することと、
前記受信した第２の補助情報に基づいて、位置決め衛星からの必要な衛星位置決め信号の位置を特定することと、
前記位置を特定された衛星位置決め信号に基づいて、地理的位置を判断することとを含む方法。
【請求項２】
前記第２の補助情報に対する前記送信された要求が、前記第２の補助情報の帯域幅要件を低減する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第２の補助情報に対する前記送信された要求が、前記地理的位置を判断するのに必要とされる時間量を低減する請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ＰＤＥから前記無線通信リンクを介しての前記第１の補助情報が、複数の位置決め衛星に対して浅いサーチを行うための獲得支援(acquisition assistance, AA)情報を含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記受信した第１の補助情報に基づいて、前記冗長の衛星位置決め信号を前記判断することが、
前記複数の位置決め衛星に対する前記ＡＡ情報および前記浅いサーチに基づいて、前記複数の位置決め衛星からの複数の衛星位置決め信号の位置を特定することと、
早期終了アルゴリズムを行って、前記複数の位置決め衛星のための前記浅いサーチが、許容可能な地理的位置の決定を与えるのに十分な衛星位置決め信号を生成するかどうかを判断することとを含む請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第２の補助情報が、前記複数の位置決め衛星の中の位置決め衛星からの検出されていない衛星位置決め信号をサーチするための補助情報のみを含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記受信した第２の補助情報に基づいて、前記位置決め衛星からの前記必要な衛星位置決め信号の前記位置を特定することが、
前記第２の補助情報に基づいて、前記複数の位置決め衛星の中の前記位置決め衛星からの前記検出されていない衛星の位置決め信号に対して深いサーチングを行うことを含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記必要な衛星位置決め信号が、前記検出されていない衛星位置決め信号に相当する衛星位置決め信号を含む請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記受信した補助情報に基づいて、前記冗長の衛星位置決め信号を前記判断することが、
検出された衛星位置決め信号を既に与えた前記複数の位置決め衛星の中の位置決め衛星を除外することをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項１０】
前記冗長の衛星位置決め信号を前記判断することが、
無線デバイスの容量の限度に基づいて、前記複数の位置決め衛星の中の位置決め衛星を除外することをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項１１】
前記冗長の衛星位置決め信号を前記判断することが、
前記地理的位置を判断する使用においてサーチされることができる前記複数の位置決め衛星の中の位置決め衛星を判断することをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項１２】
前記冗長の衛星位置決め信号を前記判断することが、
検出された衛星位置決め信号を既に与えた前記複数の位置決め衛星の中の第１の位置決め衛星を除外することと、
前記地理的位置を判断する使用において使用されることができない、前記複数の位置決め衛星の中の第２の位置決め衛星を除外することとをさらに含む請求項５記載の方法。
【請求項１３】
前記必要な衛星位置決め信号が、前記複数の位置決め衛星の中の第３の位置決め衛星からの位置決め信号を含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第３の位置決め衛星からの前記位置決め信号が、前記第２の補助情報に基づいて深いサーチを行うことによって位置を特定される請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の補助情報が、前記複数の位置決め衛星の中の位置決め衛星からの検出されていない衛星位置決め信号をサーチするための補助情報のみを含み、前記検出されていない衛星位置決め信号が、前記地理的位置を判断するための使用において使用されることができる請求項５記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の補助情報が、コアースな全地球測位システム(Global Positioning System, GPS)時間推定値、コアースな地理的位置推定値、およびＧＰＳ暦の中の１つを含む請求項１記載の方法。
【請求項１７】
前記コアースなＧＰＳ時間推定値を、符号分割多元接続(code division multiple access, CDMA)の時間から求めることができる請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記冗長の衛星位置決め信号を前記判断することが、
前記第１の補助情報に基づいて、第１の位置決め衛星の天体暦データの新しさを判断することを含む請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記冗長の衛星位置決め信号を前記判断することが、
前記コアースな全地球測位システム(ＧＰＳ)時間推定値、前記コアースな地理的位置推定値、および前記ＧＰＳ暦に基づいて、前記第１の位置決め衛星の視認性を判断することをさらに含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記冗長の衛星位置決め信号を前記判断することが、
前記第２の補助情報に対する前記要求のためのマスクを設定することをさらに含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記マスクは、前記第２の補助情報が、前記ＰＤＥから前記無線通信リンクを介しての前記第１の位置決め衛星の新しい天体暦を含み、前記第２の補助情報の帯域幅要件を低減することを保証する請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の位置決め衛星の前記天体暦の前記新しさが、第１の時間の閾値および第２の時間の閾値によって判断される請求項１８記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の時間の閾値が、
前記第１の位置決め衛星の前記天体暦が一定であり続ける第１の時間期間と、
前記地理的位置を判断するための最低限の正確さの要件に基づく第２の時間期間とを含む請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記第２の補助情報の前記帯域幅要件を増加することなく、前記第１の時間の閾値を低減することができる請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
前記冗長の衛星位置決め信号を前記判断することが、
前記第１の補助情報に基づいて、第１の位置決め衛星の天体暦データの有効性を判断することと、
第１の位置決め衛星の前記天体暦が有効であると判断されると、前記第１の位置決め衛星の前記天体暦のマスクを設定することと、
前記マスクを反転することと、
前記第２の補助情報に対する前記要求に前記反転されたマスクを与えることとを含む請求項１記載の方法。
【請求項２６】
前記判断された地理的位置が、前記支援された無線位置判断システムにおける移動電話の地理的位置を含み、前記ＰＤＥが全地球測位システム(ＧＰＳ)の受信機を含む請求項１記載の方法。
【請求項２７】
前記支援された無線位置判断システムが、移動局(mobile station, MS)が支援されるモードを含み、前記ＰＤＥが、前記移動電話のための全ての位置決めの計算を行う請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記支援された無線位置判断システムが、移動局(ＭＳ)に基づくモードを含み、前記第２の補助情報が、前記移動電話が、前記受信した第２の補助情報に基づいて前記位置決め衛星からの前記必要な衛星位置決め信号の前記位置を特定することと、前記位置を特定された衛星位置決め信号に基づいて前記地理的位置を前記判断することとを行うのを可能にする天体暦を含む請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
支援された無線位置判断システムにおいて位置に基づく情報をメッセージングする方法であって、
獲得支援(ＡＡ)情報を得ることと、
前記ＡＡ情報に基づいて、複数の全地球測位システム(ＧＰＳ)衛星の第１の複数の衛星位置決め信号に対して浅いサーチを行うことと、
前記浅いサーチに基づいて、前記複数のＧＰＳ衛星からの前記第１の複数の衛星位置決め信号の位置を特定することと、
前記浅いサーチによって位置を特定された前記第１の複数の衛星位置決め信号が、無線デバイスの許容可能な地理的位置決定を与えるのに十分な衛星位置決め信号をもつかどうかを判断することと、
前記第１の複数の衛星位置決め信号が、前記無線デバイスの前記許容可能な地理的位置決定を与えるのに十分な衛星位置決め信号をもっていないときは、前記複数のＧＰＳ衛星からの第２の複数の衛星位置決め信号を与えるための感度支援(sensitivity assistance, SA)情報に対する要求を送信することと、
前記複数のＧＰＳ衛星から前記第２の複数の衛星位置決め信号を与えるための前記要求されたＳＡ情報を受信することと、
前記受信したＳＡ情報に基づいて、前記複数のＧＰＳ衛星からの前記第２の複数の衛星位置決め信号に対する深いサーチを行うことと、
前記深いサーチに基づいて、前記複数のＧＰＳ衛星からの前記第２の複数の衛星位置決め信号の位置を特定することと、
前記浅いサーチによって位置を特定された前記第１の複数の衛星位置決め信号と、前記深いサーチによって位置を特定された前記第２の複数の衛星位置決め信号とが、前記無線デバイスの前記許容可能な地理的位置決定を与えるのに十分な衛星位置決め信号をもっているかどうかを判断することと、
前記第１および第２の複数の衛星位置決め信号が、前記無線デバイスの前記許容可能な地理的位置決定を与えるのに十分な衛星位置決め信号をもっているときは、前記複数のＧＰＳ衛星からの前記位置を特定された第１および第２の複数の衛星位置決め信号に基づいて前記無線デバイスの前記地理的位置決定を判断することとを含む方法。
【請求項３０】
支援された無線位置判断システムにおいて位置に基づく情報をメッセージングする方法であって、
コアースな時間推定情報、コアースな位置推定情報、および全地球測位システム(ＧＰＳ)暦情報を得ることと、
位置決め衛星の第１の天体暦の状態を検査することと、
前記第１の天体暦の前記状態が、第１の時間の閾値よりも低いかどうかを判断することと、
前記状態が前記第１の時間の閾値よりも低くないときは、前記位置決め衛星が無線デバイスの可視水平線よりも上にあるどうかを判断することと、
前記位置決め衛星が前記無線デバイスの前記可視水平線よりも上にあり、前記状態が第１の時間の閾値よりも低くないときは、位置判断エンティティ(ＰＤＥ)から前記位置決め衛星の第２の天体暦を要求するマスクを設定することと、
前記位置決め衛星が前記無線デバイスの前記可視水平線よりも上にあり、前記状態が前記第１の時間の閾値よりも低くないときは、前記位置決め衛星の第２の天体暦の前記マスクをもつ要求を、前記ＰＤＥへ送信することと、
前記位置決め衛星が前記無線デバイスの前記可視水平線よりも上にあり、前記状態が前記第１の時間の閾値よりも低くないときは、前記ＰＤＥから、前記位置決め衛星の前記要求された第２の天体暦を受信することと、
前記位置決め衛星が前記無線デバイスの前記可視水平線よりも上にあり、前記状態が前記第１の時間の閾値よりも低くないときは、前記位置決め衛星の前記第２の天体暦に基づいて、前記位置決め衛星からの衛星位置決め信号の位置を特定することと、
前記位置決め衛星が前記無線デバイスの前記可視水平線よりも上にあり、前記状態が前記第１の時間の閾値よりも低くないときは、前記位置決め衛星からの前記位置を特定された衛星位置決め信号に基づいて、前記無線デバイスの前記地理的位置を判断することとを含む方法。
【請求項３１】
支援された無線位置判断システムにおいて位置に基づく情報をメッセージングするシステムであって、
第１の補助情報を位置判断エンティティ(ＰＤＥ)から無線通信リンクを介して受信する手段と、
前記受信した第１の補助情報に基づいて、冗長の衛星位置決め信号を判断する手段と、
前記判断された冗長の衛星位置決め信号に基づいて、第２の補助情報に対する要求を、前記前記無線通信リンクを介して前記ＰＤＥへ送信する手段と、
前記要求された第２の補助情報を前記ＰＤＥから前記無線通信リンクを介して受信する手段と、
前記受信した第２の補助情報に基づいて、位置決め衛星からの必要な衛星位置決め信号の位置を特定する手段と、
前記位置を特定された衛星位置決め信号に基づいて、地理的位置を判断する手段とを含むシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね、位置判断システムおよび方法、とくに、支援された無線位置判断システムにおいて位置に基づくデータを効率的にメッセージングするシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基準点の地理的位置を判断するシステムは、当技術においてよく知られている。一般に使用されている位置判断システムは、全地球測位システム(Global Positioning System, GPS)である。ＧＰＳは、間隔を置いて地球を周回している衛星のネットワークを含み、したがって、任意の所与の時間において、任意の地理的位置から、少なくとも４つのＧＰＳ衛星が水平線よりも上にある。
【０００３】
動作において、各ＧＰＳ衛星は、その現在地および現在の時刻を連続的に同報通信する。地球上では、ＧＰＳ受信機が、これらの同報通信された信号に含まれている情報を使用して、その地理的位置を、その経度、緯度、および高度に関して計算することができる。ＧＰＳ受信機は、一般に、視界内の４つ以上のＧＰＳ衛星から同報通信された信号をサーチし、集める。次に、ＧＰＳ受信機は、各同報通信された信号の同報通信された時間と受信時間との間の時間間隔を使用して、ＧＰＳ受信機と４つ以上のＧＰＳ衛星の各々との間の距離を計算する。これらの距離の測定値は、同報通信された信号において受信された位置および時間の情報と共に、ＧＰＳ受信機がその地理的位置を計算することを可能にする。
【０００４】
政府の規制と消費者の関心との両者が、無線電話のような無線デバイスにおける地理的位置の機能に対する要望を駆り立てた。したがって、ＧＰＳ機能を無線デバイスへ取り入れることが望ましい。しかしながら、無線デバイスは、ネットワーク容量およびバッテリ寿命の問題に対して極めて敏感である。したがって、ＧＰＳ機能を行うように無線デバイスに従来のＧＰＳ受信機を加えることは、無線デバイスにおいて位置の位置特定を行うことにおける十分な解決案ではない。
【０００５】
したがって、ネットワーク容量およびデバイスのバッテリ寿命のための最低限の追加コストで、ＧＰＳ機能を無線デバイスに与える無線システムをもつことが望ましい。
【０００６】
ネットワーク容量およびデバイスのバッテリ寿命に対するコストを最小化する、ＧＰＳ機能を無線デバイスに与える１つのこのようなシステムは、“支援された無線位置判断システム”と呼ばれる。このシステムにおいて、位置判断エンティティ(position determination entity, PDE)は、一般に、複数の基地局と、少なくとも１つの無線デバイスまたは移動局(mobile station, MS)とを含む無線通信ネットワークの一部である。支援された無線位置判断システムでは、ＰＤＥを使用して、ＭＳを、その位置を判断するときに助ける。システムは、さらに加えて、無線通信ネットワークにおけるデバイスの接続性のアーキテクチャに関する標準に基づき得る。１つのこのような標準は、デュアルモードのスペクトラム拡散システムのための電気通信工業会の位置判断サービスの標準−補遺(Telecommunication Industry Association Position Determination Service Standard for Dual-Mode Spread Spectrum System-Addendum（TIA/EIA IS-801-1)）である。
【０００７】
具体的には、支援された無線位置判断システムの実施形態において、ＰＤＥは、無線通信ネットワークの受信可能範囲領域全体に分散された静止ＧＰＳ受信機のネットワークを介して複数のＧＰＳ衛星の位置を連続的に追跡する。ＧＰＳ信号をサーチする前に、ＭＳは、ＧＰＳの補助情報に対する要求をローカル基地局を介してＰＤＥへ送信する。
【０００８】
次に、ＰＤＥは、ＭＳに、ＧＰＳ衛星の天体暦データ（ephemeris data）および感度支援データのような、補助情報を与える。例えば、ＰＤＥは、ローカル基地局の識別を使用して、ＭＳのおおよその位置特定と、おそらく無線デバイスの視界内であるＧＰＳ衛星の識別および位置とを判断し得る。このシステムの欠点は、ＭＳに精密な位置特定情報を与えるために、ＰＤＥからＭＳへ送られるデータが、冗長であるか、または、そうでなければ、不要であり得ることである。冗長の、または不要なデータは、ＭＳの地理的位置を決定するのに必要とされる帯域幅要件および時間を増加させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、冗長の、または余分な、あるいはこの両者のデータを低減または削除し、それによって、無線デバイスの位置特定を決定するためのデータ帯域幅要件を低減し、時間を向上する一方で、それでもなお、無線デバイスが追加コストを負わされないことを保証する、支援された無線位置判断システムにおいてデバイスを相互接続するシステムおよび方法を与えることが望まれている。さらに加えて、このようなシステムおよび方法は、それでもなお、無線デバイスに十分な位置決め情報を与えて、その地理的位置を精密に判断することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
支援された無線位置判断システムにおいて無線デバイスのユーザに位置に関係する情報を与えるためのシステムおよび方法の実施形態が開示される。１つの実施形態では、支援された無線位置判断システムは、複数の基地局と、基地局と通信するように適応させられた移動電話、パーソナルディジタルアシスタント、等のような、複数の無線デバイスとを含む。
【００１１】
無線位置判断システムは、無線デバイスの地理的位置を判断するシステムも含む。実施形態では、位置判断エンティティ(ＰＤＥ)は、基地局に接続され、無線デバイスに衛星の支援を与えるプロセシングサイトとしての役割を果たす。より具体的には、ＰＤＥと無線デバイスとの間でメッセージング通信し、冗長の、または余分なデータの送信を低減または削除するシステムおよび方法が与えられる。さらに加えて、システムおよび方法は、無線デバイスが追加のコストおよび重みを負わされないことと、無線デバイスが精密な位置特定情報を与えられることとを保証する。システムおよび方法の実施形態は、ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１の標準または他の標準、あるいはこの両者に準拠する。
【００１２】
別の実施形態では、無線位置判断システムは、ＰＤＥおよび無線デバイスを含み、ＰＤＥと無線デバイスとの間で情報をメッセージングする方法が与えられる。方法は、第１の補助情報をＰＤＥから無線通信リンクを介して受信することを含む。次に、冗長の衛星位置決め信号が、受信した第１の補助情報に基づいて判断される。次に、判断された冗長の衛星位置決め信号に基づいて、第２の補助情報に対する要求が、無線通信リンクを介してＰＤＥへ送信される。要求された第２の補助情報が、ＰＤＥから無線通信リンクを介して受信される。次に、位置決め衛星からの必要な衛星位置決め信号が、受信した第２の補助情報に基づいて位置を特定される。次に、無線デバイスの地理的な位置が、位置を特定された衛星の位置決め信号に基づいて判断される。
【００１３】
方法の実施形態は、獲得支援(Acquision Assitance, AA)を得ることを含む。次に、ＡＡ情報に基づいて、複数の全地球測位システム(ＧＰＳ)の衛星からの第１の複数の衛星位置決め信号に対する浅いサーチ（shallow search）が行われる。次に、複数のＧＰＳ衛星からの第１の複数の衛星位置決め信号が、浅いサーチを使用して、位置を特定される。浅いサーチによって位置を特定された第１の複数の衛星位置決め信号が、無線デバイスの許容可能な地理的位置決定を与えるのに十分な衛星位置決め信号をもつかどうかについて判断が行われる。
【００１４】
第１の複数の衛星位置決め信号が、無線デバイスの許容可能な決定を与えるのに十分な信号をもっていないときは、複数のＧＰＳ衛星からの第２の複数の衛星位置決め信号を与える感度支援(sensitivity assistance, SA)情報に対する要求が送信される。第２の複数の衛星位置決め信号に対する要求されたＳＡ情報を受信した後で、受信したＳＡ情報に基づいて、複数のＧＰＳ衛星からの第２の複数の衛星位置決め信号に対して深いサーチ（deep search）が行われる。
【００１５】
次に、浅いサーチによって位置を特定された第１の複数の衛星位置決め信号と、深いサーチによって位置を特定された第２の複数の衛星位置決め信号とが、無線デバイスの許容可能な地理的位置決定を与えるのに十分な衛星位置決め信号をもっているかどうかについて、別の判断が行われる。十分な信号があるときは、複数のＧＰＳ衛星からの、位置を特定された第１および第２の複数の衛星位置決め信号に基づいて、無線デバイスの地理的位置決定に対して判断が行われる。
【００１６】
また別の方法の実施形態では、方法は、コアースな（coarse）時間推定情報、コアースな位置推定情報、および全地球測位システム(ＧＰＳ)の暦（almanac）情報を得ることを含む。次に、位置決め衛星の第１の天体暦（ephemeris）が検査され、位置決め衛星のための第１の天体暦の状態情報が第１の時間の閾値よりも低いかどうかを判断する。
【００１７】
次に、第１の天体暦の状態が第１の閾値以上であるときは、位置決め衛星が、無線デバイスの可視水平線よりも上にあるかどうかについて、判断が行われる。次に、位置決め衛星が、前記無線デバイスの可視水平線よりも上にあるときは、位置判断エンティティ(ＰＤＥ)から位置決め衛星の第２の天体暦を要求するマスクが行われる。次に、位置決め衛星の第２の天体暦のためのマスクをもつ要求が、ＰＤＥへ送信される。次に、無線デバイスがその地理的位置を判断するために、ＰＤＥは第２の天体暦を無線デバイスへ送信する。
【００１８】
図面では、構成要素は、必ずしも基準化する必要はない。同様の参照番号は、異なる図面における同様または類似の部分を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
位置に関係する情報を、無線デバイスまたは移動局(ＭＳ)のユーザに与えるシステムおよび方法が示されている。より具体的には、冗長のデータを低減または削除する、支援された無線位置判断システムにおいてデバイスを相互接続するシステムおよび方法が与えられる。さらに加えて、システムおよび方法は、支援された無線位置判断システムにおける無線デバイスが、追加のコストおよび重みを負わさないことと、無線デバイスが精密な位置特定情報を与えられることとを保証する。さらに加えて、システムおよび方法の実施形態は、ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１の標準または他の標準、あるいはこの両者に準拠し得る。
【００２０】
ある特定の実施形態によって思い描かれる支援された無線位置判断システムにおいて、静止ＧＰＳ受信機をもつ基地局は、既知の位置に維持されている。基地局は、そのＧＰＳで計算された位置をその既知の位置と比較し、ＧＰＳ衛星のための差異修正データを求め、これを使用して、そのＧＰＳで計算された位置における検出された誤差を修正し得る。ＧＰＳで計算された位置における誤差は、大気および対流圏の状態、衛星データにおける誤差、受信誤差、および他の誤差の源によってもたらされ得る。差異修正データは、基地局の受信可能範囲領域内にＧＰＳ機能をもつ無線または移動デバイスへ送信され得る。ＧＰＳの位置の計算において差異修正データを使用することによって、ＧＰＳ受信機の地理的位置を、追加された精度で判断することができる。
【００２１】
さらに加えて、無線デバイスあるいはＭＳは、視界内にあるＧＰＳ衛星から同報通信された信号の位置を特定するときに移動デバイスを支援する位置判断エンティティ(ＰＤＥ)を介して、補助情報も受信し得る。ＰＤＥは、視界内にあるＧＰＳ衛星の位置を連続的に追跡し、これらのＧＰＳ衛星の識別および位置を、同報通信された信号の関係付けられたドップラー周波数のような他の補助情報と共に、基地局の受信可能範囲領域内の無線デバイスへ送信する。補助情報は、無線デバイスに、視界内のＧＰＳ衛星のおおよその位置特定を知らせ、それによって、要求されるサーチウィンドウを狭くし、ＧＰＳの同報通信された信号を獲得するのに必要とされる時間量を相当に低減する。大抵の無線デバイスの移動ＧＰＳ機構は、正確なＧＰＳ衛星の位置情報を欠き、したがって、時間および周波数において衛星を探すための場所についての情報を欠くので、支援されていないときは、４つのみのＧＰＳ衛星の同報通信された信号をサーチするプロセスは時間がかかり得る。
【００２２】
具体的には、１つの実施形態において、ＧＰＳ信号の獲得時間は、位置判断エンティティ(ＰＤＥ)を使用して低減される。ＰＤＥは、一般に、複数の基地局と少なくとも１つの移動局(ＭＳ)とを含む無線通信ネットワークの一部である。ＰＤＥは、無線通信ネットワークの受信可能範囲領域全体に分散された静止ＧＰＳ受信機のネットワークを介してＧＰＳ衛星の位置を連続的に追跡する。ＧＰＳ信号をサーチする前に、ＭＳは、ＧＰＳ補助情報に対する要求を、ローカル基地局を介してＰＤＥへ送信する。
【００２３】
次に、ＰＤＥは、ＭＳによって要求された補助情報を送信する。例えば、ローカル基地局の識別を使用して、ＰＤＥは、ＭＳのおおよその位置特定を判断し、ＭＳに、おそらくは視界内にあるＧＰＳ衛星の識別および位置と、各識別されたＧＰＳ信号の予測ドップラーシフトとを与え得る。一般に、ＰＤＥによってまとめられる（compile）実時間情報は、ＭＳにおいても使用され、記憶され得る標準の暦データよりも、より精密であり、ＧＰＳ信号の獲得時間がより短くなることが多い。
【００２４】
ＧＰＳ信号の獲得時間は、符号分割多元接続(code division multiple access, CDMA)ネットワークにおいて、さらに一層低減されることができる。ＣＤＭＡネットワークでは、各基地局は、ＧＰＳ時間と同期し、タイミングビーコンをその受信可能範囲領域内の移動デバイスへ送信するクロックを維持する。移動デバイスは、タイミングビーコンを使用して、それらの内部クロックを基地局のクロックと同期させるが、この同期化は、移動デバイスに達する信号における伝搬遅延を受けなければならない。
【００２５】
ＰＤＥおよび静止ＧＰＳ受信機も、ＧＰＳ時間と同期するクロックを維持する。動作において、静止ＧＰＳ受信機は、各ＰＮフレーム(例えば、１０２３チップのＰＮ符号系列)の始まりが、静止ＧＰＳ受信機によって受信される時間を追跡する。ＰＤＥは、視界内のＧＰＳ衛星の識別を、各ＧＰＳ信号の関係付けられたドップラーシフトおよび関係付けられたＰＮフレームの受信時間と共に、移動デバイスへ送信する。移動デバイスは、この補助情報を使用して、視界内のＧＰＳ衛星、関係付けられたＧＰＳ信号の予測受信周波数、および関係付けられたＰＮフレームが静止ＧＰＳ受信機において受信されると予測される時間を識別し得る。例えば、移動デバイスは、受信した補助情報を使用して、その生成された１０２３チップのＰＮ符号系列を、受信したＧＰＳ信号からの整合する１０２３チップの系列と迅速に整列または相関させ(例えば、信号をコヒーレントに統合し)、受信したＧＰＳ信号を検出するためのその獲得時間を向上する。
【００２６】
図１は、無線通信システム10の実施形態を示しており、この中では、セルベースの通信システムが、複数の基地局12と複数の無線デバイス14とを含んでいる。各基地局12は、基地局12によってサービスされる地域的受信可能範囲領域を定めている、関係付けられたセル16をもつ。セル16の１つの中に位置する各無線デバイス14は、符号分割多元接続(ＣＤＭＡ)のような所定のディジタル通信プロトコルにしたがって、データパケットを交換することによって、関係付けられた基地局12と通信する。
【００２７】
無線デバイス14は、無線通信リンクによって基地局12と通信することができる任意のデバイス、例えば、移動電話、パーソナルディジタルアシスタント(personal digital assistant, PDA)、乗物のナビゲーションシステム、ポータブルコンピュータ、等を含む。移動交換局(mobile switching center, MSC)18は、セル16における無線通信、例えば、呼の設定、無線デバイス間の呼のルーティング、および無線デバイスと、公衆交換電話網(public switched telephone network, PSTN)またはインターネットのような少なくとも１つの通信ネットワークとの間の呼のルーティングを管理する。無線通信システム10は、複数のＭＳＣを含んでもよく、各々は複数のセル16を管理する。
【００２８】
別の実施形態では、無線通信システムは、無線デバイスから、および無線デバイスへデータを送信するように適応させられた無線システムであり得る。システムは、地上波または衛星ベースのセルラ通信システム、例えば、セルラ電話システム、パーソナル通信システム、専用移動無線システム、高度移動電話システム（Advanced Mobile Phone System）、ページャシステム、無線パケットデータシステム、等を含み得る。
【００２９】
無線通信システム10は、少なくとも１つの無線デバイス(または、ＭＳ)14の地理的位置を判断するようにも適応させられている。１つの実施形態では、全地球測位システム(ＧＰＳ)のような衛星位置決めシステムが、位置の判断に使用される。各ＭＳまたは無線デバイス14は、ローカル基地局12と通信するため、および周回しているＧＰＳ衛星(または、ＳＶ)から送信されたＧＰＳ信号を受信するための少なくとも1本のアンテナ20を含んでいる。各基地局12は、ＭＳ14と通信するための少なくとも1本のアンテナ22を含んでいる。位置判断エンティティ(ＰＤＥ)24は、ＭＳＣ18を介して基地局12に接続され、ＭＳ14を、視界内のＧＰＳ衛星の位置を特定し、ＭＳ14のそれぞれの地理的位置を計算するときに支援する。ＭＳ14は、データバーストメッセージ(data burst messaging, DBM)またはＴＣＰ／ＩＰの何れかによって、ＰＤＥ24と通信することができる。ＤＢＭの場合は、非常にインフラストラクチャに依存し、ＴＣＰ／ＩＰの場合は、ＭＳＣ18がＩＷＦまたはＰＤＳＮに接続され、ＰＤＥ24とＭＳ14との間にＴＣＰ／ＩＰ接続を与える。
【００３０】
より具体的な実施形態では、ＰＤＥ24は、ＧＰＳアンテナ28を介してＧＰＳ信号を受信する少なくとも１つの静止ＧＰＳ受信機26を使用して、ＧＰＳ衛星の位置を追跡するコンピュータシステムである。無線通信システム10は、その受信可能範囲領域全体に位置するＧＰＳ受信機26のネットワークを含むことが好ましい。１つの実施形態では、各基地局12は、基地局の受信可能範囲領域16内の無線デバイス14に支援を与えるために、ＰＤＥ24および静止ＧＰＳ受信機26を含む。
【００３１】
ここで、無線デバイスの地理的位置を判断するプロセスが、図２のブロック図を参照して記載される。ＰＤＥ132は、基準ネットワーク130を介して、複数のＧＰＳ衛星140の位置を継続的に追跡し、視界内のＧＰＳ衛星140の各々についての現在の情報を維持する。すなわち、ＰＤＥ132は、複数のＧＰＳ受信機140をもつ、広域基準ネットワークのような基準ネットワーク130に接続され、ＧＰＳ受信機140は暦（almanac）、天体暦(ephemeris)、および差異修正情報をＰＤＥ132に与える。次に、補助情報またはデータは、ＰＤＥ132から、ＤＢＭの場合は、ＭＳＣ134へ、そうでなければ、ＰＤＳＮ（図示されていない）を介してＭＳＣ134へ流れる。次に、補助データは、ＭＳＣ134から、基地局112、例えば、ＢＳＣ／ＢＴＳへ、そして最終的に、無線デバイス114へ流れる。さらに加えて、基地局は、ＧＰＳ受信機145をもち得る。１つの実施形態では、ＧＰＳ受信機145は、ＣＤＭＡ送信信号の時間同期化のためであり、ＰＤＥ132によってアクセス可能ではない。
【００３２】
無線デバイス114の地理的位置を判断するプロセスは、無線デバイス114のユーザによって開始されることができる。別の実施形態では、位置判断プロセスは、基地局112、ＰＤＥ132、ＭＳＣ134、または図１に示されている無線通信システム10の一部に接続された別のデバイスまたはエンティティによっても開始され得る。位置判断プロセスが開始された後で、無線デバイス114は、ＧＰＳ補助情報を、ＰＤＥ132から基地局112を介して要求する。ＰＤＥ132は、ＧＰＳ受信機130の視界内にあるＧＰＳ衛星140を識別し、ＧＰＳ受信機130に対して、特定のＧＰＳ時間における、識別されたＧＰＳ衛星140の各々の現在の位置、ドップラー周波数、および擬似範囲を判断する。このＧＰＳ補助情報は、基地局112を介して無線デバイス114へ送信される。
【００３３】
無線デバイス114は基地局112と通信しており、したがってその近くであるので、このＧＰＳ補助情報は、無線デバイスに114に、視界内のＧＰＳ衛星140のおおよその位置を与え、ＧＰＳ衛星信号のサーチ範囲を相当に低減することができる。ＧＰＳ衛星信号が獲得されると、無線デバイス114の地理的位置が、当技術において周知の方法にしたがって判断され得る。
【００３４】
既に記載したように、ある特定の実施形態は、同じくＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１に準拠している、支援された無線位置判断システムに応用可能である。ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１−１の標準に準拠している、支援された無線位置システムでは、幾つかの不備が、余分なデータの送信を要求する。これらの不要な送信は、セッション時間を増加し、通信事業者によってエンドユーザへ不必要なデータサービス料金を負わせる。したがって、１つの実施形態は、冗長のデータを低減または削除する、支援された無線位置判断システムにおいてデバイスを相互接続するシステムおよび方法を与える。実施形態は、ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１−１の不備を、その標準の将来の改正において、あるいはＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１−１の標準に準拠するカスタム（custom）、または所有権下の（proprietary）メッセージを使用して、軽減するのに応用可能であり得る。
【００３５】
しかしながら、位置判断システムにおいて送信される冗長の、または、そうでなければ不要なデータを低減することにおいて提示されている問題は、何れのデータが真に冗長であり、何れのデータが冗長ではなく、無線または移動デバイスの位置特定情報を判断する精度に実際に寄与できるかを判断することである。例えば、４つのＧＰＳ衛星140からのＧＰＳ衛星信号は、無線デバイス114の地理的位置を判断するのに使用されることができるが、より多くのＧＰＳ衛星140からのＧＰＳ衛星信号は、より一層精密な地理的位置を与えることになる。すなわち、ＧＰＳ衛星信号を与えるのに使用される視界内のＧＰＳ衛星140がより多くなると、無線デバイス114の地理的位置をより精密に判断することができる。したがって、実施形態において、支援された無線位置判断システム内の無線デバイスが、無線デバイスの位置特定情報を精密に判断することについての全ての必要な情報を与えられることを保証するシステムおよび方法が与えられる。
【００３６】
特定の実施形態において、補助情報または信号の２つの特定のメッセージタイプ(例えば、図２に示されているＰＤＥ132から無線デバイス114へ送られるメッセージまたは補助データ)に焦点を合わせたシステムおよび方法が展開される。２つのメッセージタイプ、すなわち、ＭＳが支援される動作モード（MS-Assited mode of operation）において使用される感度支援情報と、ＭＳに基づく動作モード(MS-Based mode of operation)において使用されるＧＰＳ天体暦情報とは、メッセージのサイズおよび送信の周波数に関して最も問題になり得る。ＭＳが支援されるモードでは、ＰＤＥが補助データをＭＳへ送り、１回の試み（single-shot）の位置決定を行い、位置計算はＰＤＥ内で行われる。ＭＳに基づくモードでは、最終的に、天体暦データのリフレッシュが要求されるまで、ＰＤＥは、天体暦および暦情報をＭＳへ送り、ＭＳが、ＭＳ（例えば、ハンドセット）内で多数の位置決定を行うことを可能にする。したがって、実施形態は、支援された無線位置判断システムのＭＳが支援されるモードとＭＳに基づくモードとの両者において応用可能である。すなわち、記載された実施形態は、ＭＳまたは移動体がＰＤＥから感度支援(ＳＡ)データおよびＧＰＳ天体暦データを要求することができる、支援された無線位置判断システム内で実施されることができる。ＰＤＥは、ＳＡデータに対する要求に応答して、ＳＡを供給（Provide SA）のメッセージ、ＧＰＳ天体暦データに対する要求に応答して、天体暦を供給（Provide Ephemeris）のメッセージを送信する。
【００３７】
例えば、ＭＳに基づく設計のシステムでは、移動体は、天体暦データを頻繁に要求し、水平線(または、設定された高度マスク)の上にちょうど昇ろうとしているかもしれない衛星に関する情報を得る。要求は、頻繁に行われ、移動体が、サービスの外（すなわち、ＣＤＭＡの受信可能範囲の外）へ出て行く（drift）場合に（このような場合は、移動体は新しい天体暦を最早受信することができない）、移動体の天体暦のデータベースが可能な限り完全になることを保証する。この実施の大きな欠点は、移動体が、以前に視界内にあった衛星の幾つかの冗長の天体暦の更新を受信することである。暦が移動体において得ることができ、移動体の位置の生（crude）の推定値が得ることができ、移動体がシステム時間の基準をもっていると仮定すると、何れの衛星が設定された高度マスクの上に昇っている（または、間もなく昇ることになる）かを予想することができる。したがって、１つの実施形態では、移動体が衛星の特定の組のＧＰＳの天体暦を要求することを可能にするために、新しい要求メッセージが展開される。
【００３８】
さらに加えて、ＭＳが支援される設計のシステムでは、移動体からの要求に応答して、ＰＤＥによって与えられるＳＡを供給（Provide SA）のメッセージは、ＰＤＥの基準ネットワーク(例えば、ＰＤＥの広域基準ネットワーク(Wide Area Reference Network, WARN))の視界内の全衛星の感度ビットを含み得る。ＳＡビットは、入って来る衛星の信号におけるビット変調を取り除くのに使用され、その結果、２０ミリ秒のビット継続期間よりも長いコヒーレントな統合が行われ得ることに注意すべきである。より長いコヒーレントな統合は、感度を向上することになる。ＰＤＥのＷＡＲＮにおいて、感度ビットは、５１０感度ビットと、各このような衛星または宇宙船(Space Vehicle, SV)に含まれる幾つかのオーバーヘッドフィールドとを含む。しかしながら、ＭＳは、多くの場合に、全衛星またはＳＶの感度ビットを必要とするわけではない。例えば、ＭＳまたは移動体が、１つのＳＶへの（例えば、窓を介しての）見通し線と、別のＳＶへの（例えば、天井／屋根を介しての）遮られた経路とをもつと仮定する。移動体は、ＳＡなしに、第１のＳＶを検出し、さらに、第２のＳＶを検出するためにＳＡを要求することができ得る。したがって、別の実施形態では、移動体が衛星の特定の組のＳＡを要求することを可能にする、新しい要求メッセージが展開される。しかしながら、感度支援に現在使用されている要求メッセージは、変更パラメータをもたないことがある。したがって、別の実施形態では、ＰＤＥは、複数のデフォルト方式を使用して、ＳＡビットストリームの開始時間およびＭＳへ送るビット数を調節する。
【００３９】
さらに別途記載されるように、支援された無線位置判断システム内において他の機能および特徴が達成され得る。例えば、位置判断の精度が向上され得るか、またはＭＳの位置を決定する時間のような、位置特定の判断に必要とされる時間が低減され得る。
【００４０】
例示的な実施形態では、既存のＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１−１の標準内のカスタム（custom）／所有権下(proprietary)のメッセージのアプローチが展開される。その代わりに、ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１の将来のバージョンにおける変更された所有権下にない（non-proprietary）メッセージが使用されてもよい。所有権下にないメッセージのアプローチの場合は、既存のＳＡおよび天体暦の要求とは異なる新しい要求の要素が、標準に加えられることになるであろう。しかしながら、カスタム／所有権下のアプローチでは、追加のフィールドが、既存のＳＡおよび天体暦要求メッセージの最後に加えられることになることになるであろう。
【００４１】
位置判断データメッセージ(Position Determination Data Message, PDDM)
具体的には、ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１−１の標準に準拠する所有権下の要求メッセージのアプローチでは、ＭＳまたは移動体は、ＳＶ別のＳＡまたはＳＶ別の天体暦を要求することができる。ＳＶ別のＳＡまたは天体暦を要求するとき、移動体は、位置判断データメッセージ（ＰＤＤＭ）をフォーマットし、ただし、ＰＤ ＭＳＧ ＴＹＰＥのヘッダフィールドが１９２（１６進法においてＣ０）に設定される。これは、それが所有権下のメッセージであることを明らかにしている。このような要求は、同じＰＤＤＭ内で他の従来のＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１−１の要求と共にパッケージ化されるべきではない。さらに加えて、保守的であるために、所有権下の従来のＰＤＤＭは、別々のパケット／データバーストにおいて送られることが好ましい。
【００４２】
より具体的な実施形態のＰＤＤＭにおける、既に記載されたＭＳが要求する要素および対応するＰＤＥが応答する要素の詳細を、さらに詳しく別途記載する。
【００４３】
１．ＳＶ別のＧＰＳ感度支援
ａ．要求
ＳＶのＧＰＳ感度支援を要求（Request SV GPS Sensitivity Assistance）のメッセージは、次のレコードを含む。
【表１】
2008500543.tif 000003
【００４４】
ＳＶ ＭＡＳＫ−ＳＶのビットマスク。このフィールドは、感度支援が要求されているＧＰＳ衛星のサブセットを特定する。最下位ビット(ビット０)は、ＳＶ ＰＲＮ １を表わす。最上位ビット(ビット３１)は、ＳＶ ＰＲＮ ３２を表わす。‘１’のビット値は、データが要求されていることを示す。
【００４５】
ＭＩＮ ＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭ−最小の要求される参照ビット数。このパラメータは、“参照ビット”と呼ばれる１５００ビットのＧＰＳフレーム内の特定のビット、すなわち、対応する応答メッセージにおいて移動体に戻されるＮＡＶ ＭＳＧ ＢＩＴＳの前半の最後のビットの位置を伝える。移動体は、このフィールドを、０ないし１４９９の範囲における最小参照ビットの要求された位置に設定することになっている。このフィールドは、ネットワークの遅延がないと仮定して、感度支援が移動体において有益であり得る最も早い時間を示すのに使用されるはずである。感度支援を与える（Provide Sensitivity Assistance）のメッセージにおいてＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭを設定するとき、ＰＤＥは、要求された最小参照ビット数の最大値と、(ネットワークの遅延においてモデル化されている)ＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭを設定するための内部アルゴリズムの結果とを選択することになっている。その代わりに、移動体が、参照ビット数を指定したくないときは、このフィールドは、２０４７に設定されることになっており、ＰＤＥは、対応する応答メッセージにおけるＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭを選択するためのデフォルトのアルゴリズムを使用するであろう。
【００４６】
ＭＩＮ ＤＲ ＳＩＺＥ−ＳＶごとの最小の要求されるデータレコードのサイズ。各衛星に対して要求される、１ないし２５５の範囲における２ビットの対の数。例えば、２５５の値は、ＳＶごとに５１０ ＳＡビットが要求されていることを示す。このフィールドは、使用に必要とされるビット数を示し、ネットワーク遅延における変化を反映するための埋め込みを含まない。ＰＤＥは、このフィールドによって示されたビット数を最小値で送ることになっているが、ネットワークの遅延における変化の関数としてビット数を増加し得る(合計で５１０ビットを超えない)。
【００４７】
ｂ．応答
ＰＤＥは、上述の所有権下の要求を受信すると、請求されていない（unsolicited）(ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１−１)のＧＰＳ感度支援を供給（Provide GPS Sensitivity Assistance）のメッセージで応答する。しかしながら、この応答メッセージにおいて、ＰＤＥは、要求メッセージのＳＶ ＭＡＳＫフィールドにおいて要求されていないＳＶのデータを取り除く。ＭＩＮ ＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭが２０４７に設定されるときは、ＰＤＥは、デフォルトのアルゴリズムを使用して、応答メッセージにおけるＭＩＮ ＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭを設定する（この結果を、ＤＥＦＡＵＬＴ ＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭと呼ぶ）。その代わりに、ＭＩＮ ＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭが、０ないし１４９９の範囲内であるときは、ＰＤＥは、応答メッセージ内のＭＩＮ ＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭを、ＭＡＸ（ＤＥＦＡＵＬＴ ＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭ，ＭＩＮ ＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭ）に設定する。ＳＡの応答におけるビット数について、ＰＤＥは、少なくともＭＩＮ ＤＲ ＳＩＺＥのビットの対で応答する。ＰＤＥは、さらに、この値を埋め込み、ネットワーク遅延における変化の責任を取る(例えば、最大遅延−最小遅延を取り、ビット数を判断し、これを使用して、埋め込む)。ＳＡの応答メッセージにおけるＤＲ ＳＩＺＥのフィールドは、要求されたＭＩＮ ＤＲ ＳＩＺＥおよび埋め込み数を反映すべきである。ＰＤＥは、要求されたＳＶのＳＡのデータをもっていないとき、またはそれが要求に応じることができない何か他のある理由があるとき、所有権下の拒絶メッセージを送る。
【００４８】
２．ＳＶ別のＧＰＳ天体暦
ａ．要求
ＳＶのＧＰＳ天体暦を要求（Request SV GPS Ephemeris）のメッセージは、次のレコードを含んでいる。
【表２】
2008500543.tif 000004
【００４９】
ＡＢ ＰＡＲ ＲＥＱ−要求されるアルファ／ベータパラメータ(Alpha/Beta parameter requested)。アルファ／ベータパラメータが要求されるとき、移動局はこのフィールドを‘１’に設定し、そうでないときは、移動局はこのフィールドを‘０’に設定することになっている。
【００５０】
ＳＶ ＭＡＳＫ−ＳＶビットのマスク（SV bit mask）。このフィールドは、天体暦が要求されているＧＰＳ衛星のサブセットを特定する。最下位ビット(ビット０)は、ＳＶ ＰＲＮ １を表す。最上位ビット(ビット３１)は、ＳＶ ＰＲＮ ３２を表す。‘１’のビット値は、データが要求されていることを示す。
【００５１】
ｂ．応答
ＰＤＥは、上述のカスタムの要求を受信すると、請求されていない(ＴＩＡ／ＥＩＡ  ＩＳ−８０１−１)のＧＰＳ天体暦を要求（Provide GPS Ephmeris）のメッセージで応答する。しかしながら、この応答メッセージにおいて、ＰＤＥは、要求メッセージのＳＶ ＭＡＳＫフィールドにおいて要求されていないＳＶのデータを取り除く。ＰＤＥは、要求されたＳＶの天体暦データをもっていないとき、またはそれが要求に応じることができない何か他のある理由があるときは、拒絶メッセージを送る。
【００５２】
さらに加えて、１つの実施形態では、上述の要求が、ＳＡおよび天体暦に対する既存の要求メッセージに適用され、レガシー（legacy）のＰＤＥへ送られるときは、ＰＤＥは、既存の要求に加えられた新しいフィールドを無視し、単に、従来（conventional）の応答をレガシーメッセージと共に送ることができる。さらに加えて、ＭＳの実施形態は、最初にカスタムの要求メッセージを送り、次に、メッセージが拒絶されるときは、レガシーの要求メッセージを送るように構成されることができる(これは、ＭＳがネットワーク、すなわち多くのＰＤＥを支援していて、それらの一部がレガシーのＰＤＥであり得るネットワーク間でロームしているときは、とくに有益であり得る)。さらに加えて、実施形態は、移動体またはＰＤＥ、あるいはこの両者のためのソフトウェアプログラム内で実施されることができる。
【００５３】
ＳＶ別のＳＡ
特定のＭＳが支援されるモードのシステムでは、このＭＳが支援されるシステムにおけるＭＳは、次の特徴で構成される。(ＭＳにおいてイネーブルされるときの)特徴は、ＧＰＳサーチスケジューラおよびセッションマネージャ(Session Manager, SM)を含む。ＧＰＳスケジューラは、深いモードサーチ（deep mode search）(すなわち、ＳＡデータを要求するサーチ)が要求されるときを判断し、次に、深いモード(したがって、ＳＡデータ)を要求している特定のＳＶのマスク(例えば、ＳＶ ＰＲＮ)を計算する。次に、マスクは、ＭＳのＳＭへ送られる。次に、ＳＭは、(例えば、ＭＳが要求する要素についてのテーブルにおいて特定されているメッセージのような)ＰＤＤＭへの新しい要求をフォーマットする。１つの実施形態では、後方互換性のために、ＰＤＤＭのＭＩＮ ＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭのフィールドは、２０４７に設定されることができ、ＭＩＮ ＤＲ ＳＩＺＥのフィールドは、２５５に設定されることができる。別の実施形態では、これらのフィールドは、さらに加えて、おそらくは、適応可能なやり方で最適化され、性能をさらに向上することができる。また別の実施形態では、ＳＭは、何れの要求がカスタマイズされる必要があるかを決める。
【００５４】
さらに加えて、ＤＢＭの実施は、ＴＣＰ／ＩＰの移送よりも実質的に悪いスループットを示す傾向があるので、上述のＭＳの実施形態は、ＤＢＭの移送を使用する無線システムにとってとくに有益であり得る。例えば、従来のＤＢＭの無線ネットワークでは、最初のＳＡの要求からＳＡの応答の受信を完了するまでのターンアラウンド時間は、平均して約６秒である。しかしながら、ターンアラウンド時間に対する向上の量は、ＭＳが出会い得る異なる信号状態に依存する。(例えば、晴天、遮られていないときは)全ＳＶが浅いサーチモードでＭＳによって見付けられ、したがって、深いモードは不要であるかもしれない。このような場合は、ＳＡは要求されないであろう。同様に、奥行きのある屋内のシナリオでは、浅いサーチでは、ＳＶは見付けられず、したがって、依然として、全ＳＶに対してＳＡデータが要求され得る。しかしながら、幾つかのＳＶが、それらが深いサーチを要求しない十分に強い信号をもつ二義的なシナリオがある。このような場合は、ＳＡデータは、ＳＶのサブセットのみに対して要求され、この変化は、余分のデータの送信を相当に低減するであろう。
【００５５】
ここで図３を参照すると、ＳＶ別の感度支援(Sensitivity Assistance, SA)を要求する例示的な方法300が、図３に示されている。ステップ302において、方法300は、獲得支援(Acquision Assistance, AA)を得て、全ＳＶに対して浅いサーチを行う。次に、方法300は、ステップ304に移り、早期終了アルゴリズム（early exit algorism）を行い、浅いサーチが、（例えば、ＭＳの）許容可能な位置特定の決定を与えるのに十分に良好な品質測定値を出したかどうかを判断する。浅いサーチが許容可能な決定を与えると判断されると、方法300は、ステップ312に移り、全ての検出されたＳＶを報告する。浅いサーチが、許容可能な決定を与えないと判断されると、方法300は、ステップ308に移り、感度支援に対する要求をサーバ(例えば、ＰＤＥ)へ送る。ステップ308において、要求は、(例えば、ＳＶ別のＳＡを要求して)浅いサーチで検出されなかったＳＶのＳＡデータのみを求める。次に、方法300は、ステップ310に移り、ＳＡデータを使用して、深いモードサーチを行う。図３に示されている方法300は、支援された無線位置判断システムにおいて種々の機構によって行われることができ、他の既知の位置判断ステップを含み得る。
【００５６】
とくに、より具体的な第１のＭＳが支援されるモードシステムの実施形態では、ＳＡデータに対する従来の要求は、新しい所有権下の要求によって置換される。サーチスケジューラにおいて、浅いモード（shallow mode）が完了した後で、早期終了アルゴリズムが実行される。深いモードサーチが必要であると判断され、深いモードサーチを行うのに十分な“時間”があるときは(この計算は、セッションのＱｏＳ／ＰＲＱの設定に基づき得る)、サーチスケジューラは、ＳＶ別のＳＡ要求メッセージをフォーマットする。ある特定の実施形態では、前のＳＡデータが期限切れになると、ＳＡデータを再び要求する能力があるので、アルゴリズムは、深いモードで既にサーチされたＳＶの場合を扱うべきである。
【００５７】
ＳＶのマスクを判断するために、実施形態にしたがって、サーチスケジューラは、コンピュータ読み出し可能な媒体に埋め込まれ得る次の擬似関数コードによって表わされる１組の例示的な機能を行う。
【表３】
2008500543.tif 000005
【００５８】
設定（ＭＩＮ ＲＥＦ ＢＩＴ ＮＵＭおよびＭＩＮ ＤＲ ＳＩＺＥ）に基づいて、ＰＤＥは、それが従来送っていたものと同一であるが、ＳＶの幾つかが取り除かれたＧＰＳのＳＡメッセージで応答すべきである。ＰＤＥは、要求されたＳＶの幾つかのＳＡビットをもっていないときは、応答メッセージにおいても同様にそれらのＳＶを除外すべきである。ＰＤＥは、さらに加えて、オプションで、順方向リンクメッセージの時間タグを使用して、ネットワークの遅延をモデル化することができる。
【００５９】
上述の特定の第１のＭＳが支援されるモードシステムの実施形態において、データの帯域幅を確保することができる３つの場合がある。
【００６０】
１．浅いモードにおいて、強い測定値が既に見付かっている場合、
２．深いモードにおいて、ＳＡデータを再要求し、ＳＶのサーチングが既に行われた場合、および、
３．獲得支援(Acquision Assistance, AA)データになかった、新しく昇った衛星のＳＡデータを必要としない場合。
【００６１】
理想的には、上述の実施形態は、屋外、水平線が遮られた場合、屋外の遮られた場合、および良好な屋内の場合において、従来のシステムよりも、正確さが失われず、決定時間が向上しているはずである。水平線が遮られた場合は、ＭＳは、良好な視界、すなわち、３６０°をもつが、木または建物のような障害物が存在し、したがって、幾つかのＳＶが（高度において）約５°ないし１５°の角度では不可視である。屋外の遮られた場合は、ＭＳ、例えば、ハンドセットは、遮られていない晴天の視界と、高いコンクリートおよび鋼鉄製の建物から理想的には１ないし２メートルに、高い度合いの完全な遮断とをもつはずである。良好な屋内の場合では、ハンドセットは、窓の近くに置かれるべきであり、一般に、見透し線上に２ないし３つの衛星が視界内にある。
【００６２】
ここで図４を参照すると、ＳＶ別の感度支援(ＳＡ)を要求するための、例示的な方法400のような、別の方法が与えられている。ステップ402では、方法400は、獲得支援(ＡＡ)を得て、全ＳＶに対して浅いサーチを行う。次に、方法400は、ステップ404に移り、早期終了アルゴリズムを行い、浅いサーチが、許容可能なＭＳの位置特定の決定を与えるのに十分に良好な品質測定値を出したかどうかを判断する。浅いサーチが、許容可能な決定を与えたと判断されると、方法400は、ステップ416に移り、全ての検出されたＳＶを報告する。浅いサーチが許容可能な決定を与えていないと判断されると、方法400は、ステップ408に移り、浅いサーチにおいて検出されたＳＶを除外し、さらに、サーチャの容量の限度に基づいてＳＶを除外する。
【００６３】
ステップ408は、さらに加えて、サーチャ(例えば、ＭＳにおけるサーチャ)の１つの使用においてサーチされることができるＳＶの残りのサブセットを判断する。次に、方法400は、ステップ410に移り、ＳＡデータに対する要求を、サーバ(例えば、ＰＤＥ)へ送る。ステップ410において、(例えば、ＳＶ別のＳＡを要求する)サーチャの１つの使用においてサーチされることができるＳＶの残りのサブセットのＳＡデータに対する要求のみが求められる。その後、方法400は、決定ステップ414に移り、深いモードでサーチされる残りのＳＶがあるかどうかを判断する。深いモードでサーチされる残りのＳＶがないときは、方法400は、ステップ416に移り、全ての検出されたＳＶを報告する。深いモードでサーチされる残りのＳＶがあるときは、方法400はステップ408に戻る。
【００６４】
とくに、より具体的な第２のＭＳが支援されるモードシステムの実施形態では、ＳＡデータに対する従来の要求は、この新しい所有権下の要求によって置換される。この実施形態において、サーチスケジューラは、浅いモードサーチが完了した後で、早期終了アルゴリズムを実行する。深いモードサーチが要求され、深いモードの計算を行うのに十分な“時間”があると判断されると、サーチスケジューラは、ＳＶ別のＳＡ要求メッセージをフォーマットする。
【００６５】
この実施形態と、特定の第１のＭＳが支援されるモードシステムの実施形態との主な相違は、(深いサーチを要求する全ＳＶとは対照的に)第２の実施形態が、実施形態の計画がやがてやって来るサーチの呼び出しでサーチする衛星のデータのみを要求することである。第２の相違は、第２の実施形態は１０秒未満のデータを要求することができ、要求されるデータ量は、知的に適応させられる。したがって、この実施形態は、各深いモードサーチの前に、ＳＡデータを一度要求することになる。さらに加えて、実施形態は、各深いモードサーチャの呼び出しの後に、早期終了アルゴリズムを行い、それまでに得られた測定値の数値が、十分な基準を満たしているかどうかを確かめ得る。
【００６６】
したがって、より具体的な第２のＭＳが支援されるモードシステムの実施形態のサーチスケジューラは、実施形態にしたがって、コンピュータ読み出し可能媒体に埋め込まれ得る次の擬似関数コードによって表わされる１組の例示的な機能を行うべきである。
【表４】
2008500543.tif 000006
【００６７】
この実施形態では、（より具体的な第１のＭＳが支援されるモードシステムの実施形態におけるちょうど３つの場合とは対照的に）データ帯域幅を次に示すように確保することができる第４の場合がある。
【００６８】
１．浅いモードにおいて、強い測定値が既に見付かっている場合、
２．深いモードにおいて、ＳＡデータを再要求し、ＳＶのサーチングが既に行われた場合、および、
３．ＡＡデータになかった、新しく昇った衛星のＳＡデータを必要としない場合。
【００６９】
４．次のＧＰＳのサーチャの呼び出しにおいて、ＳＡデータおよびサーチャの要求がＳＶに到達できない場合。
【００７０】
ＳＶ別の天体暦
ここで図５を参照すると、ＳＶ別の天体暦を要求する例示的な方法700が与えられる。ステップ702において、方法700は、全ＳＶのためのコアースな時間推定値、コアースな移動体の位置推定値、およびＧＰＳ衛星の暦データを得る。コアースな時間推定値は、ＣＤＭＡの時間から求めることができる。コアースな位置推定値は、現在の方法を使用している無線デバイスの前の位置の解に基づくことができる。ＧＰＳ衛星の暦は、無線デバイスに既に記憶されているか、またはダウンロードされることができる。決定706において、方法700は、複数のＳＶ(例えば、３２個のＳＶ)の中のＳＶ(例えば、Ｊ番目のＳＶ)の天体暦データを検査し、ＳＶの天体暦が“新しい（fresh）”かどうかどうかを判断する。天体暦データの年齢（age）が、天体暦が一定であり続け、変化しない時間量、および最低限の正確さの要件を維持する時間量よりも低いときは、天体暦データは“新しい”と見なされる。天体暦データの年齢は、例えば、有効期間の時間または最後のリフレッシュメントの時間をもつ状態であり得る。ＳＶ(例えば、Ｊ番目のＳＶ)の天体暦が、“新しい”ものでないと判断されると、方法は、ステップ704へループを戻って、複数のＳＶの中の別のＳＶの天体暦データを検査する。
【００７１】
ＳＶの天体暦データが、“新しい”ものでないと判断されるか、または天体暦データが、Ｊ番目のＳＶのために得られないときは、方法は、ステップ708に移る。ステップ708において、ＳＶが、ＳＶのためのコアースな時間、位置、および暦のパラメータに基づいて、可視水平線、例えば、この方法を使用している無線デバイスの可視水平線よりも上にあるかどうかが判断される。ＳＶが可視であると判断されると、方法700は、ステップ712に移り、ＳＶのＰＲＮのマスクのようなマスクにおける適切なビットを設定し、ＳＶの天体暦を要求する。ＳＶが視界内にないと判断されると、方法は、ステップ704へループを戻って、別のＳＶの天体暦データを検査する。さらに加えて、複数のＳＶの中の全てではないＳＶが、マスクされるか、または視界内にあると判断されると、方法は、ステップ704へループを戻る。
【００７２】
特定のＭＳに基づくモードシステムの実施形態では、天体暦の要求間における最小の間隔を保証するために課される時間の閾値(Ｔ１)にしたがうことを条件として、ＭＳに基づくモードシステムにおけるＭＳは、決定が要求されるときは必ず、天体暦を要求する。この時間の閾値は、３０ないし１２０分の範囲内に設定され得る。ここでは、より小さい閾値が、より小さいＷＡＲＮネットワークに対応する。この実施形態では、任意のＧＰＳ衛星から送信された天体暦データは、２時間の期間において一定であるべきである。最低限の正確さの要件を支援するために、少なくとも現在の天体暦データ、または前の２時間の間隔からの天体暦データが、所与の衛星のために使用可能であるべきである。
【００７３】
したがって、例えば、４時間のデフォルト値が、Ｔ２（すなわち、変化のない２時間、および最低限の正確さの要件における別の時間)に使用されることができるが、Ｔ２の他の値も可能である。したがって、Ｔ１が３０分に設定され、Ｔ２が４時間に設定されるときは、天体暦は、所与の衛星において、８回のうちの７回は更新される必要がないであろう。ＭＳは、位置エンジン(Position Engine, PE)を含む。ＳＶ別の天体暦の要求があると、ＰＥは、天体暦データのためのＳＶ ＭＡＳＫをフォーマットする。ＰＥにおいて動作の２つの場合(または、モード)があり、場合（Ａ）は、記憶された天体暦がないか、または全ての記憶されている天体暦が古くなっていて（stale）、場合（Ｂ）は、１つ以上のＳＶのための有効な(古くなっていない)天体暦がある。さらに加えて、この実施形態に関連して、ＳＶの天体暦は、ある特定量の時間(Ｔ２)が経過すると、この天体暦データの妥当性の時間(例えば、ＰＤＥからの最後のリフレッシュメントの時間)であるので、“古くなった”と見なされる。
【００７４】
場合（Ａ）では、天体暦データが、ＰＤＥに見える全てのＳＶに対して要求されるので、ＰＥは、ＳＶ ＭＡＳＫを６５５３５（１６進法において、ＦＦＦＦ）に設定することになる。
【００７５】
場合（Ｂ）では、ＰＥは、２つのタスクを行うであろう。第１に、これは、(例えば、記憶されている天体暦の状態を検査することによって)記憶されている天体暦が古くなっているかどうかを判断する。任意のこのようなＳＶにおいて、（例えば、暦を調べて、衛星のコアースな位置を計算することによって）これらが依然として視界内にあるとき、および衛星が、設定された高度マスクよりも依然として上にあるときは、これは視界内にあると考えられる。ＳＶ ＭＡＳＫにおいて、対応するビットは、“１”に設定されることになる。第２に、ＰＥは、高度マスクより上に最近昇った、または(例えば、暦の計算に基づいて)昇ろうとしているところであるＳＶの組を判断するであろう。これらのＳＶにおいて、ＳＶ ＭＡＳＫにおけるビットは、それにしたがって設定されることになる。
【００７６】
このＭＳに基づくモードシステムの実施形態、または別の実施形態は、場合（Ａ）を完全に避け、単に、全てのＳＶに、古くなった天体暦をもっているとフラグを立てることによって、場合（Ｂ）のみを検討することを要求することに注意すべきである。しかしながら、天体暦のデータベースが空であるときは、暦の計算を行って、何れの衛星が視界内であるかを判断することは、時間の無駄である。参照ネットワークにとって使用可能な全天体暦データを要求し、したがって、場合（Ｂ）の要求される計算を避けることで十分である。
【００７７】
それにも関わらず、複合のＳＶ ＭＡＳＫをＳＭへ送ることができる。天体暦に対する前のＳＭのＳＶ別の要求が、少なくともＴ１か、またはもう数秒前であったときは、ＳＭは、既に示したテーブルに記載されているＰＤＤＭとして特定されたＳＶ別の天体暦の要求をフォーマットし、送信することになる。他の変更は、ＭＳのソフトウェアにおいて要求されない。冗長のデータは最早送信されないので、送信されるデータを増加せずに、Ｔ１を相当に低減できることに注意すべきである。Ｔ１におけるこの低減は、天体暦の使用可能度および位置を判断するためのその精度を向上するはずである。
【００７８】
上述のＭＳに基づくモードシステムの実施形態の利点を示すために、例えば、常に１０個の衛星が視界内にあり(時々、幾つかが高度マスクよりも低く下がっていて、他のものは昇っている)、天体暦データが４時間（Ｔ２＝４時間）の間有効であると仮定する。したがって、従来の天体暦要求を使用すると、例えば、Ｔ１を１時間に設定すると、５４２バイト／時間を要求することになる。Ｔ１が３０分の最小値に設定されると、１０８４バイト／時間が要求されることになる。この実施形態では、データのスループットは、１３６バイト／時間に低減される。Ｔ２が６時間に増加されると、データ要件は、９０バイト／時間まで降下する。この新しい方式を用いると、天体暦データベースをできるだけ最新に維持するという不利を伴うことなく、Ｔ１を低減することができる。Ｔ１が過度に低く設定にされるべきでないことにも、応答メッセージ当りの天体暦データが２つ以上のＳＶに相当しないであろうことにも注意すべきである。したがって、定数Ｔ１およびＴ２は、システムの調査の一部として最適化されるべきである。例えば、通信事業者がパケットごとに請求するか、または多数のＳＶに相当する天体暦データを１パケットに記憶することができるとき、あるいはこの両者であるときを検討することによって、Ｔ１およびＴ２を最適化することができる。
【００７９】
別の特定のＭＳに基づくモードシステムの実施形態では、ＭＳは、それが有効な天体暦データをもっている全ＳＶのマスクのみを計算し、マスクを反転し、それをＳＭに与えることができる。しかしながら、この別の実施形態では、大きなＷＡＲＮネットワークについて問題があり得る。例えば、１つの問題は、精度がほとんど向上していない、多過ぎる天体暦データを得ることである。
【００８０】
このように、支援された無線位置判断システムのデータメッセージング効率を向上するシステムおよび方法の実施形態が記載されてきたが、種々の変更、翻案、および別の実施形態が作られ得ることが分かるであろう。例えば、記載されている概念は、ＧＰＳシステム以外の、他の位置判断システムによって提供されるサービスを向上するのに使用され得る。記載された概念は、このような位置判断システム内で、他のメッセージを拡張するのに使用され得る。さらに加えて、検討された実施形態は、ＭＳが支援されるモードシステムにおいて使用されるＧＰＳ感度支援メッセージ、ＭＳに基づくモードシステムにおいて使用されるＧＰＳ天体暦メッセージ、および支援された無線位置判断システムにおいて使用されるＧＰＳ補助メッセージに適応させることができることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】無線通信システムを示すブロック図。
【図２】無線通信システムの動作の実施形態を示すブロック図。
【図３】方法の実施形態の例示的なステップを示すフローチャート。
【図４】別の方法の実施形態の例示的なステップを示すフローチャート。
【図５】さらに別の方法の実施形態の例示的なステップを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８２】
10・・・無線通信システム、16・・・セル、20,22,28・・・アンテナ、140・・・ＧＰＳ衛星。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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