(57)【要約】  予測ＧＰＳサーバ（ＰＧＰＳサーバ）と、高精度軌道予測ソース（軌道サーバ）と、ＰＧＰＳサーバにリアルタイムＧＰＳ又はＧＮＳＳ支援データを供給するグローバル基準ネットワーク（ＧＲＮサーバ）と、ＧＰＳ又はＡＧＰＳチップセットを装備したデバイス上で実行される予測ＧＰＳクライアント（ＰＧＰＳクライアント）とを含む予測ＧＰＳ又はＧＮＳＳシステムにおいて使用される分散型軌道及び伝播方法。ＰＧＰＳクライアントからの要求に応答して、ＰＧＰＳサーバは、現在の衛星軌道状態ベクトル及び軌道伝播モデル係数から成る初期シードデータセットを生成して広める。シードデータセットは、ＰＧＰＳクライアントが望ましい将来時間まで局所的に衛星軌道を予測及び伝播させることを可能にする。予測支援は、次に、初回測位時間を加速し、位置解決法計算を最適化し、デバイス上に存在するか又はデバイスに結合したＧＰＳチップの感度を改善する。【選択図】図１
2011503627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道モデル化及び伝播の分散型ＧＰＳ又はＧＮＳＳ方法であって、
（ａ）「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」を使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算する段階、
（ｂ）通信リンクを通じて「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータ及び初期ＧＮＳＳ衛星位置及び速度を送出する段階、
（ｃ）前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」へ前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記初期衛星位置及び速度を該初期衛星位置及び速度の時間と異なる時間まで伝播させることにより、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」内に衛星位置及び速度を含む予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる段階、及び
（ｄ）リアルタイムネットワーク接続を必要とすることなくローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された支援データを供給する段階、
を含み、
前記支援データは、前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」をいわゆる衛星航法データモデルフォーマットに変換することによって導出され、かつ前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記初期衛星位置及び速度は、以前に送出された衛星位置及び速度の変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記初期衛星位置及び速度は、以前に送出された衛星位置及び速度に基づいた伝播された予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」からの変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータは、以前に送出されたＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記初期衛星位置及び速度と前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとは、以前に送出された初期衛星位置及び速度と以前に送出されたＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとに対する変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記衛星位置及び速度とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとは、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
衛星位置及び速度の前記変化は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記衛星位置及び速度は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項９】
ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの前記変化は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
衛星位置及び速度の前記変化とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの前記変化とは、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、モバイルデバイス上でホスティングされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、ローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスを持たないデバイス上でホスティングされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、標準的リモートＡＧＰＳサーバの機能性をエミュレートする内蔵ＡＧＰＳサーバを通じていわゆる衛星航法データモデルフォーマットで前記ローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに支援データを送出することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、標準的リモートＡＧＰＳサーバの機能性をエミュレートする内蔵ＡＧＰＳサーバを通じていわゆる衛星航法データモデルフォーマットで該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に対してローカルではないＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに支援データを送出することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」は、複数のＧＮＳＳ衛星力モデルを使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算し、
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記ＧＮＳＳ衛星力モデルの利用可能なもののうちの１つ又はそれよりも多くからのＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された供給初期衛星位置及び速度を伝播させることにより予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
軌道モデル化及び伝播の分散型ＧＰＳ又はＧＮＳＳ方法であって、
（ａ）「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」を使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算する段階、
（ｂ）通信リンクを通じて前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータ及び複数のＧＮＳＳ衛星位置及び速度「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を送出する段階、
（ｃ）「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」へ前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された初期衛星位置及び速度を該初期衛星位置及び速度の時間と異なる時間まで伝播させることにより、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」内に衛星位置及び速度を含む予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる段階、及び
（ｄ）リアルタイムネットワーク接続を必要とすることなくローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された支援データを供給する段階、
を含み、
前記支援データは、前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」をいわゆる衛星航法データモデルフォーマットに変換することによって導出され、かつ前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
軌道モデル化及び伝播の分散型ＧＰＳ又はＧＮＳＳ方法であって、
（ａ）「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」を使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算する段階、
（ｂ）通信リンクを通じて「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータ及び初期ＧＮＳＳ衛星位置及び速度を送出する段階、
（ｃ）前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」へ前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記初期衛星位置及び速度を該初期衛星位置及び速度の時間と異なる時間まで伝播させることにより、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」内に衛星位置及び速度を含む予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる段階、及び
（ｄ）リアルタイムネットワーク接続を必要とすることなくローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された支援データを供給する段階、
を含み、
前記支援データは、前記衛星位置及び速度から成り、該衛星位置及び速度は、いわゆる衛星航法データモデルフォーマットに変換することなく前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」に収容され、かつ前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給される、
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイス内に統合されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記初期衛星位置及び速度は、以前に送出された衛星位置及び速度の変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記初期衛星位置及び速度は、以前に送出された衛星位置及び速度に基づいた伝播された予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」からの変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータは、以前に送出されたＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記初期衛星位置及び速度と前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとは、以前に送出された初期衛星位置及び速度とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータからの該初期衛星位置及び速度に対する及び該ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータに対する変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記衛星位置及び速度とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとは、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】
前記衛星位置及び速度は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
衛星位置及び速度の前記変化は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの前記変化は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
衛星位置及び速度の前記変化とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの前記変化とは、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、モバイルデバイス上でホスティングされることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２９】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスと共通のＣＰＵ上でホスティングされることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項３０】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、ローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスを持たないデバイス上でホスティングされることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項３１】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」は、複数のＧＮＳＳ衛星力モデルを使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算し、
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記ＧＮＳＳ衛星力モデルの利用可能なもののうちの１つ又はそれよりも多くからのＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された供給初期衛星位置及び速度を伝播させることにより予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項３２】
軌道モデル化及び伝播の分散型ＧＰＳ又はＧＮＳＳ方法であって、
（ａ）「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」を使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算する段階、
（ｂ）通信リンクを通じて前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータ及び複数のＧＮＳＳ衛星位置及び速度「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を送出する段階、
（ｃ）「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」へ前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された初期衛星位置及び速度を該初期衛星位置及び速度の時間と異なる時間まで伝播させることにより、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」内に衛星位置及び速度を含む予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる段階、及び
（ｄ）リアルタイムネットワーク接続を必要とすることなくローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された支援データを供給する段階、
を含み、
前記支援データは、前記衛星位置及び速度から成り、該衛星位置及び速度は、いわゆる衛星航法データモデルフォーマットに変換することなく前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」に収容され、かつ前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給される、
ことを特徴とする方法。
【請求項３３】
軌道モデル化及び伝播のリアルタイム支援型ＧＰＳ及び分散型ＧＰＳ又はＧＮＳＳ方法であって、
（ａ）「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」を使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算する段階、
（ｂ）「グローバル基準ネットワーク（ＧＲＮ）サーバ」を使用してリアルタイムＧＰＳ支援データを供給する段階、
（ｃ）通信リンクを使用して、前記リアルタイムＧＰＳ支援データ及び／又は前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータ及び初期ＧＮＳＳ衛星位置及び速度を「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に選択的に送出する段階、
（ｄ）前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」へ前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記初期衛星位置及び速度を該初期衛星位置及び速度の時間と異なる時間まで伝播させることにより、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」内に衛星位置及び速度を含む予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる段階、及び
（ｅ）リアルタイムネットワーク接続が利用可能でない時に前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された予測支援データをローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに供給するか、又はリアルタイムネットワーク接続が利用可能である時にリアルタイムＧＰＳ支援データ又は該予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された予測支援データのいずれかをローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに供給する段階、
を含み、
前記予測支援データは、前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」をいわゆる衛星航法データモデルフォーマットに変換することによって導出され、かつ前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給され、
前記リアルタイム支援データは、前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給される、
ことを特徴とする方法。
【請求項３４】
前記初期衛星位置及び速度は、以前に送出された衛星位置及び速度の変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記初期衛星位置及び速度は、以前に送出された衛星位置及び速度に基づいた伝播された予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」からの変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータは、以前に送出されたＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記初期衛星位置及び速度と前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとは、以前に送出された初期衛星位置及び速度とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータからの以前に送出された初期衛星位置及び速度と以前に送出されたＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとに対する変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記衛星位置及び速度とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとは、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
衛星位置及び速度の前記変化は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項４０】
前記衛星位置及び速度は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの前記変化は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項４２】
衛星位置及び速度の前記変化とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの前記変化とは、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項４３】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、モバイルデバイス上でホスティングされることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項４４】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、ローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスを持たないデバイス上でホスティングされることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項４５】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、標準的リモートＡＧＰＳサーバの機能性をエミュレートする内蔵ＡＧＰＳサーバを通じて衛星航法データモデルフォーマットで前記ローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに支援データを送出することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項４６】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、標準的リモートＡＧＰＳサーバの機能性をエミュレートする内蔵ＡＧＰＳサーバを通じて衛星航法データモデルフォーマットで該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に対してローカルではないＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに支援データを送出することを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項４７】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」は、複数のＧＮＳＳ衛星力モデルを使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算し、
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、前記ＧＮＳＳ衛星力モデルの利用可能なもののうちの１つ又はそれよりも多くからのＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、供給された初期衛星位置及び速度を伝播させることにより予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる、
ことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項４８】
前記ＧＲＮサーバから受信したリアルタイム衛星整合性情報が、前記初期衛星位置及び速度と前記初期ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとを無効にさせる衛星整合性イベントが存在する時に新しい初期衛星位置及び速度を必要とすることなく、かつ該初期ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給することなく更新を供給することができるように、以前に送出された初期衛星位置及び速度とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータからの該初期衛星位置及び速度に対する及び該ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータに対する変化として該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項４９】
軌道モデル化及び伝播のリアルタイム支援型ＧＰＳ及び分散型ＧＰＳ又はＧＮＳＳ方法であって、
（ａ）「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」を使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算する段階、
（ｂ）「グローバル基準ネットワーク（ＧＲＮ）サーバ」を使用してリアルタイムＧＰＳ支援データを供給する段階、
（ｃ）通信リンクを使用して、前記リアルタイムＧＰＳ支援データ及び／又は前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータ及び初期ＧＮＳＳ衛星位置及び速度を「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に選択的に送出する段階、
（ｄ）前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」へ前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記初期衛星位置及び速度を該初期衛星位置及び速度の時間と異なる時間まで伝播させることにより、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」内に衛星位置及び速度を含む予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる段階、及び
（ｅ）リアルタイムネットワーク接続が利用可能でない時に前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された予測支援データをローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに供給するか、又はリアルタイムネットワーク接続が利用可能である時にリアルタイムＧＰＳ支援データ又は該予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された予測支援データのいずれかをローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに供給する段階、
を含み、
前記予測支援データは、前記衛星位置及び速度から成り、該衛星位置及び速度は、いわゆる衛星航法データモデルフォーマットに変換することなく前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」に収容され、かつ前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給され、
前記リアルタイム支援データは、前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給される、
ことを特徴とする方法。
【請求項５０】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイス内に統合されることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記初期衛星位置及び速度は、以前に送出された衛星位置及び速度の変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
前記初期衛星位置及び速度は、以前に送出された衛星位置及び速度に基づいた伝播された予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」からの変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５３】
前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータは、以前に送出されたＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５４】
前記初期衛星位置及び速度と前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとは、以前に送出された初期衛星位置及び速度とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータからの該初期衛星位置及び速度と該ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとに対する変化として前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５５】
前記衛星位置及び速度とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとは、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５６】
前記衛星位置及び速度は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５７】
衛星位置及び速度の前記変化は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項５１に記載の方法。
【請求項５８】
ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの前記変化は、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項５３に記載の方法。
【請求項５９】
衛星位置及び速度の前記変化とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータの前記変化とは、圧縮フォーマットで前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項５４に記載の方法。
【請求項６０】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、モバイルデバイス上でホスティングされることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項６１】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスと共通のＣＰＵ上でホスティングされることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項６２】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、ローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスを持たないデバイス上でホスティングされることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項６３】
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」は、複数のＧＮＳＳ衛星力モデルを使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算し、
前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」は、前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記ＧＮＳＳ衛星力モデルの利用可能なもののうちの１つ又はそれよりも多くからのＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された供給初期衛星位置及び速度を伝播させることにより予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる、
ことを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項６４】
前記ＧＲＮサーバから受信したリアルタイム衛星整合性情報が、前記初期衛星位置及び速度と前記初期ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータとを無効にさせる衛星整合性イベントが存在する時に初期衛星位置及び速度に対する新しいパラメータを必要とすることなく、かつ該初期ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給することなく更新を供給することができるように、以前に送出された初期衛星位置及び速度とＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータからの該初期衛星位置及び速度に対する及び該ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータに対する変化として該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に供給されることを特徴とする請求項５４に記載の方法。
【請求項６５】
軌道モデル化及び伝播のリアルタイム支援型ＧＰＳ及び分散型ＧＰＳ又はＧＮＳＳ方法であって、
（ａ）「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」を使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算する段階、
（ｂ）「グローバル基準ネットワーク（ＧＲＮ）サーバ」を使用してリアルタイムＧＰＳ支援データを供給する段階、
（ｃ）通信リンクを通じて、前記リアルタイムＧＰＳ支援データ及び／又は前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータ及び複数のＧＮＳＳ衛星位置及び速度「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に選択的に送出する段階、
（ｄ）前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」へ前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記初期衛星位置及び速度を該初期衛星位置及び速度の時間と異なる時間まで伝播させることにより、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」内に衛星位置及び速度を含む予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる段階、及び
（ｅ）リアルタイムネットワーク接続が利用可能でない時に前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された予測支援データをローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに供給するか、又はリアルタイムネットワーク接続が利用可能である時にリアルタイムＧＰＳ支援データ又は該予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された予測支援データのいずれかをローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに供給する段階、
を含み、
前記予測支援データは、前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」をいわゆる衛星航法データモデルフォーマットに変換することによって導出され、かつ前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給され、
前記リアルタイム支援データは、前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給される、
ことを特徴とする方法。
【請求項６６】
軌道モデル化及び伝播のリアルタイム支援型ＧＰＳ及び分散型ＧＰＳ又はＧＮＳＳ方法であって、
（ａ）「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」を使用してＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを計算する段階、
（ｂ）「グローバル基準ネットワーク（ＧＲＮ）サーバ」を使用してリアルタイムＧＰＳ支援データを供給する段階、
（ｃ）通信リンクを通じて、前記リアルタイムＧＰＳ支援データ及び／又は前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータ及び複数のＧＮＳＳ衛星位置及び速度「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」に選択的に送出する段階、
（ｄ）前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」へ前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記ＧＮＳＳ衛星力モデルパラメータを使用して、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）サーバ」によって供給された前記初期衛星位置及び速度を該初期衛星位置及び速度の時間と異なる時間まで伝播させることにより、該「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」内に衛星位置及び速度を含む予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」を発生させる段階、及び
（ｅ）リアルタイムネットワーク接続が利用可能でない時に前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された予測支援データをローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに供給するか、又はリアルタイムネットワーク接続が利用可能である時にリアルタイムＧＰＳ支援データ又は該予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」から導出された予測支援データのいずれかをローカルＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに供給する段階、
を含み、
前記予測支援データは、前記衛星位置及び速度から成り、該衛星位置及び速度は、いわゆる衛星航法データモデルフォーマットに変換することなく前記予測「軌道状態ベクトル（ＯＳＶ）」に収容され、かつ前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給され、
前記リアルタイム支援データは、前記ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスによって必要とされる時間及びフォーマットで該ＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスに前記「予測ＧＰＳ（ＰＧＰＳ）クライアント」によって供給される、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集中型サーバとクライアント間に分散されたデータ処理を用いて衛星軌道をモデル化、予測、及び利用する方法及び装置を説明する。特に、本発明は、「全地球測位システム（ＧＰＳ）」衛星に適用されるが、他の「全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）」、並びに他の将来の又は計画中の衛星システムに等しく適用可能である。本発明は、予測ＧＰＳクライアントが、位置精度の最小の劣化で今後数日間予測ＧＰＳサーバによって供給される初期シードデータセットから衛星軌道を伝播させ、かつ予測データを利用してデバイス上に存在するか又はデバイスに結合したＧＰＳチップを支援することができる移動通信ネットワークにおける予測ＧＰＳシステムに関する。この予測支援は、次に、「初回測位時間（ＴＴＦＦ）」を加速し、位置解決法計算を最適化し、デバイス上に存在するか又はデバイスに結合したＧＰＳチップの感度を改善するのを助ける。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、モバイルデバイス内の正確なナビゲーションに必要とされる忠実度でＧＰＳ軌道を伝播する機能をもたらすパラメータセットをモバイルデバイス内に組み込まれた軌道プロパゲータに播種するためにＧＰＳ又は他の「全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）」軌道予測を利用する。予測の精度は、モバイルデバイス内で実行されるプロパゲータの忠実度及びＧＰＳ衛星に作用する力を正確にモデル化することができない点により制限される。本発明を説明するＧＰＳの利用法は、便宜的であるに過ぎない。本発明の運用上に、説明する本発明は、ＧＬＯＮＡＳＳ及びガリレオのような他のＧＮＳＳ又は他の将来の又は計画中の衛星に基づく測位システムに等しく適用される。本発明を説明するモバイルクライアントの状況は、便宜的であるに過ぎない。本発明の目的に対して、説明する本発明は、移動式、固定式に関わらず、あらゆるリモートクライアントに等しく適用される。
【０００３】
衛星測位及び予測は、多くの用途において広範囲に使用されている。特に、ＧＰＳのユーザは、位置解決法を計算するために測距信号が送信された時にＧＰＳ衛星の位置を必要とする。現在、この軌道情報は、衛星位置モデルの形態で高周波（ＲＦ）データリンクで衛星によって供給される。モデルは、限られた期間、一般的に４〜６時間有効である衛星軌道というケプラー的な１組の軌道要素を利用する。ＧＰＳ衛星は、衛星軌道データをブロードキャストし、受信機は、更新された衛星軌道に向けてこのデータストリームを連続的にモニタ中であるＲＦデータリンクから衛星軌道データを復調する。衛星軌道データは、ユーザが１組の方程式、すなわち、軌道円弧との適合の数学モデルを評価し、かつモデル適合期間中にいつでも衛星位置を取得することを可能にするモデルである。このモデルは４〜６時間の有効性を超えても衛星位置の評価を可能にするが、精度は、漸近的に劣化する。
【０００４】
従来のＧＰＳ用途においては、この方法で十分であったが、その理由は、ＧＰＳ受信機は、衛星の鮮明な視界を妨害しなかったと共に、衛星軌道モデルの評価による受信機の計算機機能に対する要求は殆どなかったからである。しかし、携帯電話のようなモバイルデバイス内へのＧＰＳ受信機の埋め込みのような最新の用途においては、モバイルデバイス内のＧＰＳ受信機は、衛星の視界が妨害のない鮮明なものではなく、かつ弱い信号環境において機能すべきであることが多い。それによって衛星位置モデルのこの形式の分散の適用が厳しく制限されるが、その理由は、衛星軌道モデルは、衛星から確実に受信されることができないからである。
【０００５】
モバイルデバイス内の現在のＧＰＳ受信機は、独立操作を行うために、できるだけ従来のＧＰＳ受信機と同様にブロードキャスト衛星軌道を復調し続ける。しかし、厳しい操作環境及び迅速な位置計算時間の要件のために、これらの受信機は、迅速な初回測位時間（ＴＴＦＦ）及び感度増大を可能にする支援又は助成データが供給されることが多い。ＧＰＳに補助又は支援を行うこの技術は、一般的に、「支援型又は補助型ＧＰＳ（ＡＧＰＳ）」と呼ばれる。初回測位時間（ＴＴＦＦ）の短縮及び感度増大の主なファクタは、直接的な衛星信号取得前にブロードキャスト衛星軌道データを復調する要件の排除である。
【０００６】
相対的な測距推定値、どの衛星が考慮中のものであるかに関する予測、相対的衛星ドップラーオフセット、及び時間及び周波数支援である予測のような他の形式の支援データも使用されるが、この発明は、ＡＧＰＳの衛星軌道成分に着目する。多くのＡＧＰＳシステムに対して、ブロードキャストされた衛星軌道は、フォーマット済みの参考データを供給するＧＰＳ観測基準点の回路網から供給される。このデータは、業界標準形式にＡＧＰサーバにより変換され、次に、移動通信ネットワークでモバイルデバイスに送出される。これらのＧＰＳ観測基準点は、衛星の遮蔽するものがない明瞭な視界を有する固定式施設に位置しており、従って、モバイルデバイス通信リンクでブロードキャストされた衛星軌道を取得してそのブロードキャストデータを内蔵型ＧＰＳ受信機に供給することができる。これは、ブロードキャストされた衛星軌道ストリームを復調するモバイルデバイス内のＧＰＳ受信機に対する改良であるが、それによってモバイルデバイス内のＧＰＳ受信機に対して、連続的に移動通信ネットワークに接続され、かつ移動通信ネットワークでデータを伝播中であるような不当な要求が行われる。更に、ＧＰＳ観測基準点と、携帯電話にＡＧＰＳデータを供給する移動通信ネットワークとの間のリアルタイム接続が必要である。データがＧＰＳ観測基準点から移動通信ネットワーク上へ流れ、次に、最終的にモバイルデバイス内に組み込まれたＧＰＳ受信機に到達するというこの構成には、いかなる瞬間にも利用不能である可能性があるいくつかの点がデータ経路内にある。本発明は、移動通信ネットワーク上での接続性及びデータ送信中の要求を低減すると共に、支援データの送出に関連の待ち時間を緩和するものである。
【０００７】
モバイルデバイス内のＧＰＳ受信機の支援の更に別の強化は、将来の時点に関する衛星軌道データをモバイルデバイスに提供することによって行われる。この処理に対して、衛星位置、衛星速度、測距、測距速度、ドップラー又は類似した測定値の観測結果を使用して衛星軌道を計算する。軌道を生データで判断した状態で、軌道機構の当業技術で公知の技術で前方へ軌道を伝播させることによって衛星の位置を判断する。次に、これらの軌道予測を使用して、ブロードキャストされた衛星軌道と同じ数学的な表現でいわゆる合成衛星軌道を生成する。各合成衛星軌道は、単一の衛星に対して４〜６時間の時間のブロックを対象とするものである。機能を４〜６時間の範囲を超えるように拡張させるために、複数の合成衛星軌道を供給する。例えば、単一の衛星に対して、１日を対象として軌道を説明するために６つの合成衛星軌道を供給する。合成衛星軌道がモバイルデバイス内のＧＰＳ受信機に広められた状態で、ＧＰＳ衛星位置に関するＧＰＳ受信機の知識は、４時間又は６時間後、又は移動通信ネットワークとの接触を失った後でも終了しない。代替的に、ＧＰＳ受信機は、衛星軌道データの適切な時間ブロックを見ることになる。
【０００８】
合成衛星軌道は、軌道を確実に予測できるだけ長く将来的に供給することができる。一般的に、この予測期間は、１〜１０日であるが、予測期間の長期化が可能である。この合成衛星軌道方法は、ブロードキャストされた衛星軌道データを復調することに対する圧力が小さくなっており、かつ移動通信ネットワークに対するリアルタイムデータトラフィックに関する圧力が少なくなっているという点で従来の技術に対する改良である。
【０００９】
別の販売業者「Ｇｌｏｂａｌ  Ｌｏｃａｔｅ」は、衛星位置及び速度の中央処理された将来の推定値ベースのいわゆる「長期軌道（ＬＴＯ）」を開発した。これらの位置及び速度は、次に、合成衛星軌道の連続的期間を形成するために定義済み期間、一般的に４〜６時間に適合させる。合成衛星軌道は、標準的なＧＰＳ受信機に供給された時に標準的な衛星軌道データを模倣するように構築される。合成衛星軌道は、次に、移動ＧＰＳ受信機がＬＴＯデータソースへの接続なしに作動することになっている４〜６時間の間隔毎にローカルで検索される。例えば、１日のＬＴＯデータは、各ＧＰＳ衛星に対して６つの４時間合成衛星軌道データセットを含む。この発明は、米国特許（第６、５６０、５３４号、第６、８２９、５３５号、第６、６５１、０００号、第６、５４２、８２０号、第６、７０３、９７２号）の下で扱われている。
【００１０】
例えば、１日のＬＴＯデータは、各ＧＰＳ衛星に対して６つの４時間合成衛星軌道データセットを含む。しかし、ＬＴＯのような従来の予測ＧＰＳ方法は、移動通信ネットワーク上での各衛星に対して各々４〜６時間有効である衛星軌道データセットの大きな群、一般的に４０Ｋｂ〜１００Ｋｂの普及が必要である。この発明は、移動通信ネットワークでブロードキャストされるのに必要とされるデータ容量を２ＫＢ又はそれ未満の程度に大幅に低減するものであり、その理由は、予め生成された合成衛星軌道、又は衛星位置及び速度の将来の推定を伝送しないからである。むしろ、この発明は、一部の力モデル係数と共に、モバイルクライアントソフトウエアがこれらの衛星位置をローカルで将来的に伝播させ、かつＧＰＳ又はＡＧＰＳデバイスを供給するために、必要に応じて、固有の合成衛星軌道データを探し、生成することができるモバイルデバイスに初期衛星位置及び速度を供給する。最後に、ＬＴＯのような従来の予測ＧＰＳ方法は、一般的に製造業者固有のものであり、販売業者側の固有のＡＧＰＳチップセットとのみ機能するようになっており、物流及び供給上の問題が発生する。この発明は、既存のリアルタイムＡＧＰＳ業界規格とシームレスに整合し、従って、潜在的にあらゆるＡＧＰＳチップセットと簡単に統合されるようになっている。
【００１１】
従来技術では、一般的に４〜６時間である比較的短い期間にわたって衛星位置及び速度の数学的モデルを通じてＧＰＳ受信機にＧＰＳ軌道情報を配信する。モバイルデバイス内のＧＰＳ受信機は、次に、衛星位置及び速度を判断する時間の関数としてそのモデルを評価する。従来技術は、モバイルデバイス内のＧＰＳ受信機に位置演算に向けて所要の精度で軌道位置及び速度情報を伝播させる機能を与えるものではない。
【００１２】
ＧＰＳ衛星軌道データの主な目的は、ＧＰＳ衛星位置及び速度を回復させることである。上述の処理では、以下の段階を実行する：１）将来的なＧＰＳ衛星位置及び速度の予測、２）その予測の数学モデル化、３）ＧＰＳ衛星位置及び速度のその数学モデルをモバイルＧＰＳ受信機に伝播させる、及び４）モバイルＧＰＳ受信機が、ＧＰＳ衛星位置及び速度を回復させるために数学モデルを評価する。本発明は、段階２）及び３）で説明した数学モデル化及び数学モデルの評価を排除するものである。
【００１３】
将来的に伝播される衛星位置及び速度の推定値を供給することは、当業技術で公知である。ＧＰＳ衛星に対して、このサービスは、１９９４年１月から「国際測地測量（ＩＧＳ）」によって提供されている。現在、ＩＧＳは、１５分の間隔毎に位置及び速度に対して２日間のデータを２日間の予測と結合させるいわゆるＵｌｔｒａＲａｐｉｄ製品としてＧＰＳ衛星位置及び速度の２日間の予測を行っている。これらのデータ製品及びＧＬＯＮＡＳＳ、ＧＰＳクロックなどのための他のＩＧＳデータ製品は、ＩＧＳデータリポジトリから利用可能である。
【００１４】
ＩＧＳ衛星軌道を使用してナビゲーション解決法を計算するためには、ＧＰＳ受信機は、予測時間の間に特定のナビゲーション解決法に必要とされる正確な時間に内挿すべきである。従って、高度なデータの塊が衛星位置及び速度予測において必要とされ、これが、正確には、ＩＧＳが供給するものである。これらのＩＧＳ製品は、一般的に、ＧＰＳ測距結果が、ＧＰＳ衛星位置情報を格納及び内挿するのに十分なデータ格納及び演算機能でフィールド内で回収され、次に、中央位置に戻される後処理において使用される。ＩＧＳデータは、将来の時間まで伝播を続けるために使用されるものではない。ＩＧＳ−様式データ製品をモバイルデバイスにおいて利用するためは、比較的多量の軌道データが移動通信ネットワークで伝播される。衛星軌道モデル、合成衛星軌道、及び「Ｇｌｏｂａｌ  Ｌｏｃａｔｅ」ＬＴＯ実施に対する大きな動機は、ブロードキャストすべきであるデータ量を低減することである。
従来技術は、モバイルデバイス内のＧＰＳ受信機に位置演算に向けて所要の精度で軌道情報を伝播させる機能を与えるものではない。更に、モバイルデバイスにＧＰＳ衛星軌道データを供給することに関連するこの従来技術は、衛星からブロードキャストされる生データにおいて利用される数学モデルに制約されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第６、５６０、５３４号
【特許文献２】米国特許第６、８２９、５３５号
【特許文献３】米国特許第６、６５１、０００号
【特許文献４】米国特許第６、５４２、８２０号
【特許文献５】米国特許第６、７０３、９７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の目的は、伝送するのに必要とされるデータ量を低減するシステムを提供することである。本発明の更に別の目的は、４〜６時間の衛星軌道モデルの依存を除去し、衛星軌道を伝播することができるモバイルデバイス内のＧＰＳ受信機を提供することである。本発明の更に別の目的は、利用可能である未使用演算機能の量に基づいて軌道を伝播する機能を有し、従って、ネットワーク上のＧＰＳ受信機／モバイルデバイスの依存性が更に低減されるＧＰＳ受信機を提供することである。本発明の更に別の目的は、小さい「保守データ」パケットを通じて衛星整合性に向けて移動通信ネットワークから迅速な最新情報を提供することである。本発明の更に別の目的は、改良型の整合性判断を行うモバイルデバイスを提供することである。本発明の更に別の目的は、公開される業界規格と密接に整合し、かつ様々なＡＧＰＳチップセットにわたって作動することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明により、予測ＧＰＳサーバ（ＰＧＰＳサーバ）と、高精度軌道予測ソース（軌道サーバ）と、ＰＧＰＳサーバにリアルタイムＧＰＳ又はＧＮＳＳ支援データを供給するグローバル基準ネットワーク（ＧＲＮサーバ）と、ＧＰＳ又はＡＧＰＳチップセットを装備したデバイス上で実行される予測ＧＰＳクライアント（ＰＧＰＳクライアント）とを含む予測ＧＰＳ又はＧＮＳＳシステムにおいて使用される分散型軌道及び伝播方法を提供する。ＰＧＰＳクライアントからの要求に応答して、ＰＧＰＳサーバは、ＰＧＰＳクライアントＰＧＰＳシードデータを生成して広める。ＰＧＰＳクライアントは、衛星軌道を伝播するＰＧＰＳシードデータを使用して必要であれば関連の合成衛星軌道を計算する。
【００１８】
伝播される衛星軌道又は関連の合成衛星軌道は、次に、ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット販売業者に関わりなく、かつ様々なデータフォーマット及びプロトコルオプションでモバイルデバイスＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセットに供給することができる。ＰＧＰＳクライアントは、任意的に、「マイクロセキュアユーザ平面（ｍｉｃｒｏ−ＳＵＰＬ）」サーバを含む。ＳＵＰＬは、モバイルオペレータネットワーク内に位置するサーバから必要なＳＵＰＬファームウエア及びＡＧＰＳチップセットを装備したモバイルデバイスにリアルタイム支援型ＧＰＳを送出する業界標準である。それによってＰＧＰＳクライアントマイクロ−ＳＵＰＬサーバは、デバイス上に存在すると考えられるＡＧＰＳチップ及びＳＵＰＬファームウエアとのＰＧＰＳクライアントの一体化を簡素化する。
【００１９】
また、ＰＧＰＳクライアントソフトウエアは、「ＰＧＰＳクライアントデバイス」が他の「ＰＧＰＳクライアントデバイス」の支援データソースになることを可能にする。この例は、「ＰＧＰＳクライアントデバイス」が、接続以前の他の「ＰＧＰＳクライアントデバイス」にＰＧＰＳシードデータ又はＰＧＰＳシード更新データを中継することができるピアツーピア通信状況にある。このシナリオの変形は、「ＰＧＰＳクライアントデバイス」内の局所マイクロ−ＳＵＰＬサーバの存在を利用することができ、それによって「ＰＧＰＳクライアントソフトウエア」は、予想又は所要フォーマットで他の「ＰＧＰＳクライアントデバイス」に予測済み又はリアルタイム支援データを供給することができる。
【００２０】
ＧＰＳ衛星が日常の保守手順のために軌道に沿って移動する時、ＧＰＳ受信機に予め供給された軌道予測は、間違ったものである。以前は、衛星が移動する時間を超えた全ての衛星軌道セットは、無効になり、新しい衛星軌道は、通信ネットワークでＧＰＳ受信機に及びそこから供給する必要があったと考えられる。しかし、抗力、太陽輻射圧、ガス抜けのような力を包含する一般力パラメータは、衛星が移動し、かつ軌道が従って変わったとしても同じままであることが認められている。従って、時折の力パラメータ更新は別として、位置及び速度成分だけを更新しさえすればよい。衛星に対して位置及び速度だけを更新すべきであるということは、結果として、衛星保守が発生し、従って異なる軌跡が発生する時に有意なネットワークトラフィック節約になる。「ＰＧＰＳシードデータ」、すなわち、高度に最適化された力モデル係数に結合した公知の衛星軌道ベクトル（すなわち、特定の時間の位置及び速度）は、次に、そのシードエポックから将来の何日にもわたって典型的に１日につき１〜３メートルの劣化で軌道を伝播するようにＰＧＰＳクライアントによって使用される。
【００２１】
移動通信ネットワーク負荷の更に別の低減は、最終「ＰＧＰＳシードデータ」に訂正条件を提供するいわゆる「ＰＧＰＳシード更新データ」によって達成される。有利な態様では、ＰＧＰＳサーバも、「シード更新データ」を生成してＰＧＰＳクライアントに広める。「ＰＧＰＳシード更新データ」を供給することによって、相対的なネットワーク負荷の軽減は、従来の予測型ＧＰＳ技術と比較すると２桁も異なる。
【００２２】
「ＰＧＰＳクライアントデバイス」は、モバイルネットワーク接続デバイスであることが好ましい。代替的に、ＰＧＰＳクライアントは、非モバイルネットワーク接続デバイス上で実行されるとすることができる。
「ＰＧＰＳクライアントデバイス」は、搭載ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット及び関連ファームウエアを含むことが好ましい。ファームウエアは、ＳＵＰＬのような支援型ＧＰＳ業界標準のサポートを行うか又は行わない場合もある。代替的に、ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット及び関連ファームウエアは、「ＰＧＰＳクライアントデバイス」に接続した周辺機器内に常駐することができる。
【００２３】
有利な態様では、ＰＧＰＳシステムは、混在する標準リアルタイム支援データ及び予測支援データを処理することができる。
有利な態様では、ＰＧＰＳシステムは、「ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）」、「伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）」、「ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）」、「無線アプリケーションプロトコル（ＷＡＰ）」、「ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）」、又はあらゆる適切なカスタムプロトコルのような「インターネットプロトコル」を含むがこれらの限定されないトランスポートプロトコルでプッシュ、ポール、自動、又はその組合せであらゆる無線及び有線ネットワークで「シードデータ」及び「シード更新データ」を広めるように柔軟に構成される。
【００２４】
有利な態様では、ＰＧＰＳシステムは、「リアルタイム整合性（ＲＴＩ）」衛星イベントが発生した場合にＰＧＰＳクライアントが確実に最新の軌道予測モデルで作動することを保証するために「シードデータ」及び「シード更新データ」を自動的に更新することができる。
更に別の特徴及び利点は、添付図面と共に好ましい実施形態の一例として示す以下の詳細説明から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】予測ＧＰＳシステムの概略図である。
【図２】「ＰＧＰＳシードデータ」セットの一般コンテンツの表である。
【図３】「ＰＧＰＳシード更新データ」セットの一般コンテンツの表である。
【図４】典型的な７日期間にわたるこのＰＧＰＳシステムと従来の予測ＧＰＳシステムの間のデータトラフィック及び精度劣化比較を示す１組の表である。
【図５】システム内の特定の軌道伝播モデルにより予測することができるナビゲーションモデルパラメータの表である。
【図６】ＰＧＰＳサーバの異なる機能層を示す概略図である。
【図７】ＰＧＰＳサーバ軌道伝播層出力を示す１組の表である。
【図８】ＰＧＰＳクライアントの異なる機能層を示す概略図である。
【図９】ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層出力の表を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下の説明において使用される頭字語をそれらの意味と共に以下で定める。
【００２７】
（表）
2011503627.tif 000003
【００２８】
本発明の好ましい実施形態は、図１で分るように、２つの主構成要素、ＰＧＰＳサーバ１０及びＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２を実行するＰＧＰＳクライアントデバイス２０から成る。ＰＧＰＳサーバ１０は、グローバル基準ネットワークであるＧＲＮサーバ１４に結合され、ＧＲＮサーバ１４から支援データを受信する。ＧＲＮサーバ１４は、１つ又はそれよりも多くのハブを通じて通信する世界中の相互接続基準点の集まりである。各基準点は、１つ又はそれよりも多くのＧＰＳ受信機に結合されており、従って、基準点の位置から現在見える各々により送信されるＧＰＳ衛星データを受信する。集合的に、ＧＲＮ内の基準点は、従って、ＧＰＳ衛星配置内の全てのＧＰＳ衛星から信号を受信する。
高精度軌道予測ソースが必要とされ、いくつかのオプションが存在する。本発明の実施形態では、外部高精度軌道予測情報は、軌道サーバ１２からＰＧＰＳサーバ１０によって得られ、この例は、標準的ジェット推進研究所予測軌道（ＰＤＯ）製品である。代替的に、ＰＧＰＳサーバ１０は、あらゆる他のソースから高精度ＧＰＳ軌道予測を受信することができる。
【００２９】
ＰＧＰＳサーバ１０は、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２、ＧＰＳ又はＡＧＰＳ（支援型ＧＰＳ）チップセット２４（関連のファームウエア２６）を有するＰＧＰＳクライアントデバイス２０と通信する。任意的に及び点線に示すように、モバイルデバイスは、業界標準ＳＵＰＬ（セキュアなユーザ平面）クライアント２８を有することができる。ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４及び関連のファームウエア２６は、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２が実行中であるＰＧＰＳクライアントデバイス２０に取り付けられた別の周辺機器上に位置することができる。ＰＧＰＳクライアントデバイス２０とＰＧＰＳサーバ１０間に無線又は有線通信ネットワーク１８上で渡されるメッセージは、ＰＧＰＳプロトコル１６に従って設定され、かつＰＧＰＳシードデータ記録３０又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６、及び任意的にリアルタイム整合性（ＲＴＩ）、ナビゲーションモデル、年鑑、世界協定時（ＵＴＣ）モデル、電離層、基準時間、差動補正、又は他の支援関連のメッセージを含むことができるＲＲＬＰ（無線リソース位置情報サービスプロトコル）メッセージの形態の標準的ＡＧＰＳ支援データを含む。
【００３０】
ＰＧＰＳクライアント２０は、ＰＧＰＳプロトコル１６に従って通信ネットワーク１８で予測ＧＰＳメッセージを要請してＰＧＰＳサーバ１０から受信する。ＰＧＰＳシードデータ記録３０及び／又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６を使用して、それは、軌道状態ベクトル１０６の形態で将来的に衛星軌道をローカルで伝播することができる。軌道状態ベクトル１０６は、次に、関連のＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２（すなわち、各衛星のための予測衛星軌道）を生成するのに使用することができる。このデータは、他の任意的なＲＲＬＰ要素と共に、次に、いくつかの一般的な方法でＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４及びＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６上に渡すことができる。
【００３１】
搭載ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４及びＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６と「ＰＧＰＳクライアントソフトウエア」２２を連結する主要かつ最も有効な方法は、ＳＵＰＬプロトコルの部分集合をサポートするように設計されたマイクロＳＵＰＬサーバ９２を通したものである。ＳＵＰＬは、ＧＰＳ支援データ及び位置情報を転送するための無線モバイルネットワークのユーザ平面を使用するオープンモバイルアライアンス（ＯＭＡ）によって定められた規格ベースのプロトコル９８である。この転送は、通常、ネットワークモバイルデバイスと標準的「ＳＵＰＬ  ＡＧＰＳ」サーバ１０２の間に行われる。ＳＵＰＬは、参画支援データプロバイダにメッセージを送ることを明示的にサポートするものではないが、この場合の予測ＧＰＳシステムは、特定の使用の場合、Ｈ−ＳＬＰ／Ｖ−ＳＬＰ（ホームＳＵＰＬ位置プラットフォーム／ビジターＳＵＰＬ位置プラットフォーム）を模倣することによってＳＵＰＬモデルに適合させる。
【００３２】
モバイル統合に関する尽力により、事実上、搭載ＳＵＰＬクライアントファームウエア２６を適合させることになり、従って、搭載ＳＵＰＬクライアントファームウエア２６は、構成可能になって搭載マイクロ−ＳＵＰＬサーバ９２に「向ける」ことができる。専有のＡＰＩを通じてＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２をＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４及びＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６とより直接的にインタフェースで接続するなどの他の統合に関するオプションも可能である。
【００３３】
シードデータの説明
ＰＧＰＳシードデータ記録３０セット及び関連のＰＧＰＳシード更新データ記録３６セットは、定期的にＰＧＰＳサーバ１０によって生成及び／又は更新される。ＰＧＰＳシードデータ記録３０は、次に、衛星軌道を伝播して任意的にＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２を生成するように「ＰＧＰＳクライアントソフトウエア」２２によって使用される。
ＳｅｅｄｌＤ番号により固有に特定されるＰＧＰＳシードデータ記録３０セットは、いくつかのＰＧＰＳシードデータ力モデルパラメータ３４と結合した現在時間エポックでは、各衛星のＰＧＰＳシードデータ軌道状態ベクトル３２（速度及びＸ１Ｙ１Ｚ位置）から成る。ＰＧＰＳシードデータ力モデルパラメータ３４には、太陽放射圧力係数及び単一エポックの経験的な加速条件がある。ＰＧＰＳシードデータ記録３０及びＰＧＰＳシード更新データ記録３６を計算している間、ＰＧＰＳサーバ軌道伝播層４８は、事実上、ローカルで精度が劣るＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６のバージョンを実行する。次に、軌道サーバ１２によって供給された高精度基準に対してＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６の予想特性を比較することができる。ＰＧＰＳシードデータ記録３０及びＰＧＰＳシード更新データ記録３６は、従って、望ましい期間に精度劣化を最小化又は形作るように計算される。これらのパラメータにより、ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６は、１日につき１〜３メートルの正味位置精度の許容可能な劣化でその後何日間もそのエポックから軌道を伝播することができる。
【００３４】
ＰＧＰＳシードデータ記録３０構造を図２の表に示している。本発明の好ましい実施形態は、同じＰＧＰＳシステム内での複数の伝播モデル、及び従って複数のＰＧＰＳシードデータ記録３０構造及びコンテンツの使用を考慮したものである。それによって例えば適用帯域幅又は近い期間対長期の精度要件に照らして予測ＧＰＳデータ特性の正確な修正が可能である。例えば、ＰＧＰＳシステムは、全て、特定のＰＧＰＳシードデータ３０サイズ制約条件内で最初の数日にわたって高い精度が得られるように、又は固定した日数にわたって均一な精度の性能が得られるようにＰＧＰＳシードデータ記録３０を生成することができる。更に予測される用途には、ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４販売業者専用軌道伝播モデル及び関連のＰＧＰＳシードデータ記録３０か、又は他の高性能第三者軌道伝播モデルがあり、従って、ＰＧＰＳシステムフレームワーク内での第三者による刷新が可能である。
【００３５】
好ましい実施形態デフォルト軌道予測モデルを使用して、ＰＧＰＳシードデータ記録３０は、３２個の衛星の衛星配置全体を表すように１５，５９０ビット又は１，９４９バイトであると推定される。この数は、他の軌道予測モデルが使用される場合に変動する可能性があるが、介入する予想データサイズを表すと見なされている。これとは対照的に、殆どの従来の予測ＧＰＳシステムでは同じ表現に対して５０Ｋｂ又はそれよりも多くが必要である。
【００３６】
シード更新データの説明
ＰＧＰＳシステムは、ＰＧＰＳシードデータ３０のみを供給することによって作業することができる。最高の精度を維持するために、このようなデータは、事実上、毎日供給することができ、精度劣化が最良のレベルまでリセットされる。しかし、ＰＧＰＳシステムは、ＰＧＰＳシードを更新データ記録３６、すなわち、帯域低減を必要とする最適化された形態のシードを利用することによって同じ効果をもたらすことができる。
【００３７】
各ＰＧＰＳシード更新データ記録３６は、固有に、特定のＰＧＰＳシードデータ記録３０に関連するものである。ＰＧＰＳシード更新データ記録３６は、一般的に、現在のエポックでのＰＧＰＳシード更新データ軌道状態ベクトルパラメータ３８（関連のＰＧＰＳシードデータ軌道状態ベクトル３２のデルタ係数）及びＰＧＰＳシード更新データ力モデルパラメータ４０（関連のＰＧＰＳシードデータ力モデルパラメータ３４のデルタ係数）で構成された小型化したデータセットである。ＰＧＰＳシード更新データ記録３６の一般コンテンツを図３に示している。
【００３８】
ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６は、以前に供給されたＰＧＰＳシードデータ記録３０に対してこの情報を使用し、１日につき１〜３メートル間の精度の許容可能な劣化で何日間もそのエポックから軌道を伝播することができる。
ＰＧＰＳサーバ１０は、ＰＧＰＳシード更新データ記録３６の複数のバージョン、一般的に、形成するＰＧＰＳシードデータ記録３０保持ウィンドウの上の各々の前に生成されたＰＧＰＳシードデータ記録３０に関するものを管理する。ＰＧＰＳサーバ１０は、次に、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２にＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２上に存在するＰＧＰＳシードデータ記録３０に関連する最新ＰＧＰＳシード更新データ記録３６を供給することができる。ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６は、次に、受信したＰＧＰＳシード更新データ記録３６を利用して現在のエポックに軌道を伝播して適合ＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２を任意的に生成することができる。伝播された状態で、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、この情報をクライアントデバイス２０上のＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４及びＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６に提供する。
【００３９】
好ましい実施形態デフォルト軌道予測モデルを使用して、ＰＧＰＳシード更新データ記録３６セットは、３２個の衛星の衛星配置全体を表すように６，３７４ビット又は７９７バイトであると推定される。この数は、他の軌道予測モデルが使用される場合に変動する可能性があるが、介入する予想データサイズを表すと見なされている。従来の予測ＧＰＳシステムにおいては、このような差動機構は存在しない。
【００４０】
ＰＧＰＳシード更新データ記録３６セットの特徴の組込みは、事実上、より多くのデータ効率の高い方法で、可能な最高の精度を維持するのを助け（すなわち、事実上劣化を最良のレベルにリセットし）、その理由は、以前に供給された力モデルパラメータ３４は、簡単に数日間有効なままとすることができるからである。
ＰＧＰＳシステムが複数の伝播モデルを使用した場合、ＰＧＰＳシード更新データレコド３６を使用して、上述の方法で各伝播モデルに対して関連のＰＧＰＳシード３０を更新することができる。
【００４１】
ＰＧＰＳナビゲーションモデルデータの説明
ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、ＰＧＰＳシードデータ記録３０及びＰＧＰＳシード更新データ記録３６を使用して将来へ衛星軌道を伝播する。これらの軌道状態ベクトル１０６は、適合ＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２を生成するのに使用することができる。
図５は、一般的なＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２記録を示している。この構造は、「３ＧＰＰ  ＴＳ４４．０３１−位置サービス（ＬＣＳ）」、「移動局（ＭＳ）」−「サービス中モバイル位置センター（ＳＭＳＣ）無線リソースＬＣＳプロトコル（ＲＲＬＰ）」文書のようなモバイル通信業界標準で説明する標準的ＧＰＳナビゲーションモデルに従ったものである。
【００４２】
使用中の軌道伝播モデルにより、ＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２記録内の特定のパラメータは、予測されるか、ゼロであるか、又は一定の値に設定される。デフォルトＰＧＰＳシステム軌道伝播モデルに対して、図５は、どのパラメータが予測され（ＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ予測フィールド４５）、ゼロに設定され（ＰＧＰＳナビゲーションモデルデータゼロフィールド４６）、又はＰＧＰＳシードデータ記録３０又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６内に示された適切な一定の値に設定されるかを示している。
ＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２記録は、次に、販売業者専用ＡＰＩを通じて、又はＰＧＰＳクライアントマイクロ−ＳＵＰＬサーバ９２を通じてＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４及びＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６に送出することができる。
【００４３】
ＲＲＬＰデータの説明
ＰＧＰＳサーバ１０は、業界標準ＲＲＬＰフォーマットで以下を含む様々なリアルタイムＧＰＳ支援データメッセージを送出するように形成することができる。
・リアルタイム整合性（ＲＴＩ）
・ナビゲーションモデル
・年鑑
・ＵＴＣモデル
・電離層モデル
・基準時間
・差動補正
・他のメッセージタイプ
【００４４】
予測ＧＰＳ機能に沿ってリアルタイムＧＰＳ支援データを供給することができることにより、固有のサービスの組合せの作成が可能である。例えば、ＰＧＰＳサービスレベルに基づいて、ＰＧＰＳサーバ１０は、ＲＴＩ情報の変更がある時はいつでも、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２に直接に通知することができる。ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、次に、新しいＲＴＩ及び最新ＰＧＰＳシードデータ記録３０又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６メッセージをダウンロードする。それによって、得られる予測情報（すなわち、軌道状態ベクトル１０６及びＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２）に故障の保守のような衛星軌道整合性イベントにより誘発される精度劣化が発生しないことが保証される。従来の予測ＧＰＳシステムも様々な形式のリアルタイム整合性通知を組み込むことができるが、次に、新しい大きなデータファイル全体をクライアントにダウンロードして既存のものを置換しなければならない。
【００４５】
最後に、あらゆる既存のＡＧＰＳサーバがあると考えられる非標準ＡＧＰＳ環境においては、ＰＧＰＳサーバ１０は、ＰＧＰＳシードデータ記録３０又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６と共に、基本ＡＧＰＳサービス内で一般的に利用可能なリアルタイムＧＰＳ支援データ、すなわち、ＲＴＩ１、年鑑、電離層モデル、ＵＴＣモデル、及び基準時間を組み込むように形成することができる。この支援データは、標準的ＲＲＬＰフォーマットで作成し、一般的に標準的ＡＧＰＳサーバ内にある支援データの要素の殆どを実行することができる１組のメッセージとして送出される。ＡＧＰＳ中間層９０は、従って、マイクロＳＵＰＬサーバ９２を通じて又はＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４専用ＡＰＩを通じて、必要に応じて、搭載ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４及びＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６にこの情報を提供することができる。
【００４６】
ＰＧＰＳサービスレベル
本予想ＧＰＳシステムは、柔軟性が得られるように設計され、かつ特製サービスの展開付加価値サービスオプションを可能にするものである。現在、４つのサービスレベルがある。
基本−基本ＰＧＰＳサービスレベルは、簡単なクライアントポーリングで作動する。ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、最新のＰＧＰＳシードデータ記録３０又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６に対して定期的にＰＧＰＳサーバ１０にポーリングする。ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、次に、衛星軌道を伝播して将来エポックに対してＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２（すなわち、衛星軌道）を生成することができる。このＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２は、次に、直接的にファームウエア２６ＡＰＩを通じて、又は間接的にマイクロＳＵＰＬサーバ９２及びＡＧＰＳ  ＳＵＰＬクライアント２８を通じてＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４に送出される。
【００４７】
プレミアム−プレミアムＰＧＰＳサービスでは、ＲＴＩ通知をＷＡＰプッシュを通じてＰＧＰＳクライアントデバイス２０に自動的に送ることができるリアルタイム機構が組み込まれる。これらの通知により、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、最新の適用可能なＰＧＰＳシードデータ記録３０又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６と共に最新のＲＴＩメッセージを要求するように促される。ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、次に、直接的にファームウエア２６ＡＰＩを通じて、又は間接的にマイクロＳＵＰＬサーバ９２及び「ＡＧＰＳ  ＳＵＰＬ」クライアント２８を通じてＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２及びＲＴＩメッセージをＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４に提供することができる。
【００４８】
上級−上級ＰＧＰＳサービスでは、リアルタイム機構が組み込まれる。ＳＭＳ６４を通じて又は無線ネットワークアーキテクチャ内の利用可能な他の担体、例えば、ＷＡＰＰＵＳＨ６２を通じて、ＰＧＰＳシードデータ記録３０、ＰＧＰＳシード更新データ記録３６、及び「ＲＴＩ  ＲＲＬＰ」メッセージ通知をＰＧＰＳモバイルデバイス２０に直接に押し進めることができる。ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、次に、直接的にファームウエア２６ＡＰＩを通じて、又は間接的にマイクロＳＵＰＬサーバ９２及び「ＡＧＰＳ  ＳＵＰＬ」クライアント２８を通じてＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２及びＲＴＩメッセージをＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４に提供することができる。上級ＰＧＰＳサービスでは、サービスをサポートする予定になっているネットワーク機器販売業者及びモバイルオペレータの一体化の深化が必要である。
【００４９】
カスタム−標準的ＡＧＰＳ環境がないモバイルシステムの場合、又はＳＵＰＬクライアントファームウエア２６のない専用モバイルデバイスの場合、ＰＧＰＳシステムは、予測ＰＧＰＳメッセージだけでなく、あらゆるリアルタイム支援ＲＲＬＰメッセージも一体化するように完全にカスタマイズすることができる。ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、これらのメッセージの新しいバージョンが利用可能である時にのみ通知され、従って、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、関連がないと考えられる情報に対してＰＧＰＳサーバ１０にポーリングする必要はない。ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、次に、直接的にファームウエア２６ＡＰＩを通じて、又は間接的にマイクロＳＵＰＬサーバ９２及び「ＡＧＰＳ  ＳＵＰＬ」クライアント２８を通じてＰＧＰＳナビゲーションモデルデータ４２及びＲＲＬＰメッセージをＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４に提供することができる。カスタムＰＧＰＳサービスでは、サービスをサポートする予定になっているネットワーク機器販売業者及びモバイルオペレータの一体化の深化が必要である。
【００５０】
予測ＧＰＳサーバ
「ＰＧＰＳ  ＧＰＳ」サーバ１０は、ＰＧＰＳシードデータ記録３０及びＰＧＰＳシード更新データ記録３６を生成し、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２にＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２並びにＲＲＬＰメッセージを供給する。図６で分るように、ＰＧＰＳサーバ１０は、ＰＧＰＳサーバ軌道伝播層４８、ＰＧＰＳサーバデータ管理層５０、ＰＧＰＳサーバサービス管理層５４、及びＰＧＰＳサーバ構成層５２から成る。図６は、ＰＧＰＳサーバ１０の異なる層を示している。
【００５１】
ＰＧＰＳサーバ軌道伝播層４８の目的は、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２により必要とされるＰＧＰＳシードデータ記録３０及びＰＧＰＳシード更新データ記録３６を生成することである。ＰＧＰＳシードデータ記録３０及びＰＧＰＳシード更新データ記録３６を計算している間、ＰＧＰＳサーバ軌道伝播層４８は、事実上忠実度が劣るＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６のバージョンも実行する。次に、軌道サーバ１２によって供給された高精度基準に対してＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２の予想性能を比較することができる。ＰＧＰＳシードデータ記録３０及びＰＧＰＳシード更新データ記録３６は、従って、望ましい期間に精度劣化を最小化又は形作るように計算される。これらのパラメータにより、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、満足できる精度劣化、例えば、１日に対して１〜３メートルでその後何日間もそのエポックから軌道を伝播することができる。
【００５２】
本発明の好ましい実施形態は、各々が固有のＰＧＰＳシードデータ記録３０及びＰＧＰＳシード更新データ記録３６を同じＰＧＰＳシステム内に有する複数の伝播モデルの使用を可能にするものである。それによって例えば適用帯域幅に対してクライアントプロセッサ機能又は近い期間対長期の精度要件に対するＰＧＰＳシステム性能の正確な修正が可能である。例えば、ＰＧＰＳシステムは、全て、特定のＰＧＰＳシードデータ３０サイズ制約条件内で、最初の数日にわたって高い精度を強調するように、又は固定した日数にわたって均一な精度の性能が得られるようにＰＧＰＳシードデータ記録３０を生成することができる。更に予測される用途には、ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４販売業者専用軌道伝播モデル及び関連のＰＧＰＳシードデータ記録３０か、又は他の高性能第三者軌道伝播モデルがあり、従って、ＰＧＰＳシステムフレームワーク内での第三者による刷新が可能である。
【００５３】
図７に示すように、デフォルト構成においては、ＰＧＰＳサーバ軌道伝播層４８は、かつての４時間のエポック７２毎に１回実行される。それは、前のＰＧＰＳシードデータセット７２（すなわち、ｎ日まで）に関する最も時間的に新しいＰＧＰＳシードデータ７４及びＰＧＰＳシード更新データ記録を生成する。各々の以前のＰＧＰＳシードデータ７２は、１つの対応するＰＧＰＳシード更新データ記録８０セットを有する。各々の新しい４時間のエポック７０に対して軌道伝播層４８が実行された時、現在のＰＧＰＳシード更新データ記録７８は、新しいもの７４と置換される。例えば、軌道伝播層４８が更新データ記録が過去４日間に関する設定するＰＧＰＳシードを生成するように構成されていた場合、実行される度に１つの新しいＰＧＰＳシードデータ７４セット及び２４時間の（１日当たり６エポック×４日＝２４）シード更新データセットを生成する。
【００５４】
図７は、現在時刻７０が１月２３日８：０５である場合に存在するＰＧＰＳシードデータ記録３０及びＰＧＰＳシード更新データ記録３６のグラフを示している。あらゆるＰＧＰＳシード更新データ記録ＩＤは、各４時間のエポックに対して変わり、一方、ＰＧＰＳシードデータＩＤは、同じままである。これは、どのように特定のＰＧＰＳシードデータの各ＰＧＰＳシード更新データ記録がエポック７２間隔毎に再生されるかを示している。
【００５５】
要約すると、この機能層は、以下のタスクを担当する。
（１）軌道サーバ１２から外部の高度に正確な軌道予測データ基準を受諾すること、
（２）現在のＰＧＰＳシードデータ７４を生成すること、
（３）先行するＮ個のエポック内で生成された各アクティブＰＧＰＳシードデータ７２に対してＰＧＰＳシード更新データ記録８０を生成すること。ここで、Ｎは、１日当たりのエポック数ｘ日数（デフォルト構成においては、Ｎ＝６エポック／日×４日＝２４）である。
【００５６】
この層への入力は、以下の通りである。
（１）デフォルト軌道サーバ１２−ＪＰＬからの標準的予測軌道データ、
（２）将来の軌道サーバ１２−第三者高精度予測基準。
この層の出力は、以下の通りである。
（１）ＰＧＰＳサーバ現在シードエポック７０のＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシードデータ記録７４、
（２）各アクティブＰＧＰＳサーバ過去ＰＧＰＳシードデータ記録７２に対するＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシード更新データ記録８０。
【００５７】
データ管理層
データ管理層３０の目的は、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２により必要とされるデータを管理及び格納することである。この層の重要な機能には、以下がある。
（１）ＰＧＰＳサーバ過去ＰＧＰＳシードデータ記録７２、ＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシードデータ記録７４、及びＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシード更新データ記録８０をＰＧＰＳサーバ軌道伝播層４８から受信する、
（２）最高ｎ日までに対してＰＧＰＳサーバ軌道伝播層４８によって生成された各ＰＧＰＳサーバ過去ＰＧＰＳシードデータ記録７２、及びＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシードデータ記録７４を格納する（デフォルトｎ＝４）、
（３）各アクティブＰＧＰＳサーバ過去ＰＧＰＳシードデータ記録７２つにいて最新ＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシード更新データ記録８０を格納する（デフォルト２４、すなわち、４日ｘ１日当たり６エポック））、
（４）ｎ日間より古いＰＧＰＳサーバ過去ＰＧＰＳシードデータ記録７２を終了処理する、
（５）ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２によって供給された現在ＰＧＰＳシードデータ記録３０シードＩＤを与えられたＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシードデータ記録又は適切なＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシード更新データデータ記録８０を供給してＰＧＰＳサーバサービス管理層５４からの要求を処理する、
（６）ＧＲＮサーバ１４からリアルタイム整合性更新を受信する、
（７）ＰＧＰＳサーバサービス管理層５４に衛星リアルタイム整合性の変化を通知する、
（８）現在のＲＴＩメッセージを供給するためにＰＧＰＳサーバサービス管理層５４からの要求を処理する、
（９）ＧＲＮサーバ１４からリアルタイム支援データを受信する、
（１０）ＲＴＩの場合：
ａ．サービスレベルに基づいてＰＧＰＳサーバサービス管理層５４に衛星リアルタイム整合性の変化を通知する、
ｂ．現在のＲＴＩメッセージを供給するためにＰＧＰＳサーバサービス管理層５４からの要求を処理する、
（１１）他のリアルタイム支援データの場合：
ａ．サービスレベルに基づいてＰＧＰＳサーバサービス管理層５４に衛星リアルタイム整合性の変化を通知する、
ｂ．リアルタイム支援データＲＲＬＰメッセージを供給するためにＰＧＰＳサーバサービス管理層５４からの要求を処理する。
【００５８】
この層への入力は、以下の通りである。
（１）ＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシード更新データ記録７２、ＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシードデータ記録７４、
（２）各ＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシード更新データ記録７２に関するＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシード更新データ記録８０、
（３）リアルタイム支援データ。
【００５９】
この層への出力は、以下の通りである。
（１）ＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシードデータ記録７４（ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２が終了シードＩＤを供給したか、又は以前のシードを供給しなかった場合）、
（２）クライアントの既存の有効ＰＧＰＳシードデータ記録３０に適合したＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシード更新データ記録８０、
（３）ＲＲＬＰフォーマットでの現在リアルタイム支援データメッセージ。
【００６０】
サービス管理層
ＰＧＰＳサーバサービス管理層５４の目的は、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２にＰＧＰＳメッセージを送出することである。実行中であるサービスレベルに基づいて、この送出では、プッシュ技術及びプル技術の両方、並びにあらゆる転送プロトコルを使用することができる。ＰＧＰＳサーバサービス管理層５４の重要な機能には、以下がある。
（１）ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２からの要求を受信及び処理する。これらの要求は、ＰＧＰＳシードデータ記録３０、ＰＧＰＳシード更新データ記録３６、又はＲＲＬＰデータメッセージに関する。以下を含むいくつかの転送プロトコルオプションが利用可能である：
ＰＧＰＳサービス管理層ＨＴＴＰインタフェース５６
ＰＧＰＳサービス管理層ＴＣＰ／ＩＰインタフェース５８
ＰＧＰＳサービス管理層ＵＤＰインタフェース６０
ＰＧＰＳサービス管理層ＷＡＰプッシュインタフェース６２
ＰＧＰＳサービス管理層ＳＭＳインタフェース６４
ＰＧＰＳサービス管理層他インタフェース６６
（２）ＡＳＮ．１ＰＥＲ協定事項に従ってＰＧＰＳメッセージデータをパックする、
（３）プレミアム、上級、又はカスタムＰＧＰレベルに加入するＰＧＰＳクライアントデバイス２０にＲＴＩに通知を送る、
（４）プレミアム、上級、又はカスタムのＰＧＰＳサービスレベルに対して加入者要求を認証する、
（５）要請されたプロトコルを通じてＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２にＰＧＰＳにメッセージを送る。
【００６１】
この層への入力は、以下の通りである。
（１）ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２からの要求、
（２）ＰＧＰＳサーバデータ管理層５０からの現在ＰＧＰＳシードデータ７４、
（３）ＰＧＰＳサーバデータ管理層５０からの適用可能なＰＧＰＳシード更新データ記録８０、
（４）ＰＧＰＳサーバデータ管理層５０からのＧＲＮ  ＲＲＬＰデータメッセージ。
【００６２】
この層の出力は、以下である。
（１）ＰＧＰＳサーバ電流ＰＧＰＳシードデータ記録７４、
（２）適用可能なＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシード更新データ記録８０
（３）プレミアム、上級、カスタムのＰＧＰＳサービスレベルに関するＰＧＰＳ通知、
（４）プレミアム及び上級のＰＧＰＳサービスレベルに関する「ＲＴＩ  ＲＲＬＰ」データメッセージ、
（５）カスタムＰＧＰＳサービスレベルに関する「ＧＲＮ  ＲＲＬＰ」データメッセージ。
【００６３】
構成層
ＰＧＰＳサーバ１０内の各層は、システムの作動を支配する特定の構成パラメータを収容する。ＰＧＰＳサーバ構成管理層５２の重要な機能は、これらのパラメータを記録してＰＧＰＳサーバ層の各々に適用することである。
軌道伝播層構成
ＰＧＰＳサーバ軌道伝播層４８は、新しいＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシードデータ記録７４及びＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシード更新データ記録８０が生成される頻度、及び現在ＰＧＰＳシード更新データ記録８０が過去ＰＧＰＳサーバ内に生成される程度を判断する設定可能なパラメータを有する。
データ管理層構成
ＰＧＰＳサーバデータ管理層５０は、過去においてどの程度までＰＧＰＳサーバ過去ＰＧＰＳシードデータ記録７２及びＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシード更新データ記録８０が管理されたかを判断する。この設定よりも古いあらゆるシードは、終了処理される。このパラメータは、ＰＧＰＳサーバ軌道伝播層４８と共有される。
サービス管理層構成
ＰＧＰＳサーバサービス管理層５４は、サービスレベルオプションの定義及び加入者登録データベースの形式及び位置情報を含む設定可能なパラメータを有する。
【００６４】
加入者登録データベースは、それぞれのＰＧＰＳサービスレベルに照らして加入者を認証するのに使用される。このデータベースは、オペレータに対して内部にあるか、又は個々のクライアント又はクライアントの群の登録を可能にする外部ツールからとすることができる。データベースは、以下のように、基本的なＰＧＰＳ加入者情報を維持する。
（１）クライアントＩＤ：ＩＭＳＩのようなクライアントの固有の識別子、
（２）サービスレベル：クライアントが加入するサービスレベル、
（３）サービスステータス：例えば、アクティブ、非アクティブ、中断、
（４）サービス開始日、
（５）サービス終了日、
（６）顧客情報、
（７）ネットワーク情報（適用可能な場合）、
（８）その他：別途判断。
【００６５】
予測ＧＰＳクライアント
ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４及び関連のＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６が常駐するのが同じデバイス上か、又は付属の周辺機器上かに関わらず、ＧＰＳ／ＡＧＰＳ有効デバイスの内側で実行されかつ常駐する。それは、ＰＧＰＳサーバ１０からデータを受信し、衛星軌道を伝播し、各ＰＧＰＳにクライアント事前発生予測データエポック１０４に対してＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６及び関連のＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８生成し、かつＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６ＡＰＩを通じて、又はＳＵＰＬクライアント２８及びマイクロＳＵＰＬサーバ９２を通じて支援データをＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４に送出する。図８で分るように、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、いくつかの内部構成要素から成る。それは、ＰＧＰＳクライアントサービス管理層８２、ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６、ＰＧＰＳクライアントデータ管理層８４、ＰＧＰＳクライアントＡＧＰＳインタフェース層９０、及びＰＧＰＳクライアントマイクロ−ＳＵＰＬサーバ層９２を含む。
【００６６】
サービス管理層
ＰＧＰＳクライアントサービス管理層８２は、ＰＧＰＳプロトコル１６を処理し、ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６又はＰＧＰＳクライアントデータ管理層８４へ及びそこからのデータフローを処理する。ＰＧＰＳクライアントサービス管理層８２は、以下の重要な機能を含む。
（１）ＰＧＰＳシードデータ記録３０及び／又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６をＰＧＰＳサーバ１０から定期的に要求する、
（２）ＰＧＰＳシードデータ記録３０及び／又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６メッセージをＰＧＰＳサーバ１０から受信する、
（３）ＰＧＰＳサーバ１０からプレミアムＲＴＩデータメッセージを受信する、
（４）ＰＧＰＳシードデータ記録３０及び／又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６をＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６に供給する、
（５）ＲＲＬＰデータメッセージをＰＧＰＳサーバ１０に要請する、
（６）ＰＧＰＳサーバ１０からＲＲＬＰデータメッセージを受信する、
（７）ＲＲＬＰデータメッセージをＰＧＰＳクライアントデータ管理層８４に供給する。
【００６７】
この層への入力は、以下の通りである。
（１）ＰＧＰＳシードデータ記録３０、
（２）ＰＧＰＳシード更新データ記録３６、
（３）ＲＲＬＰデータ。
この層の出力は、以下である。
（１）ＰＧＰＳシードデータ記録３０及び／又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６（ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６に送られたもの）、
（２）ＲＲＬＰデータメッセージ（ＰＧＰＳクライアントデータ管理層８４に送られたもの）。
【００６８】
ＰＧＰＳクライアントサービス管理層８２は、一般的に３日毎に１回、最新のシード情報をＰＧＰＳサーバ１０に要請する。プレミアム、上級、又はカスタムのＰＧＰＳサービスレベルの「ＲＴＩ  ＲＲＬＰ」メッセージは、通知がＰＧＰＳサーバ１０から受信される場合にのみ要請される。
【００６９】
ＰＧＰＳプロトコル
ＰＧＰＳサーバ及びＰＧＰＳクライアントデバイス２０のＰＧＰＳクライアントサービス管理層８２の間の全てのメッセージは、通常、ＰＧＰＳプロトコル１６として説明される。ＰＧＰＳプロトコル１６構造は、事実上あらゆる有線又は無線担体でＰＧＰＳシードデータ記録３０、ＰＧＰＳシード更新データ記録３６、及び「ＰＧＰＳ  ＲＲＬＰ」データメッセージを伝えるように設計される。デフォルトにより、ＰＧＰＳ基本サービスレベルＰＧＰＳプロトコル１６は、ＰＧＰＳサービス管理層ＨＴＴＰインタフェース５６上で実行され、一方、プレミアム、上級、及びカスタムのサービスレベルの特徴は、一般的に、メッセージ配信のために、ＰＧＰＳサービス管理層ＨＴＴＰインタフェースＨＴＴＰ５６、ＷＡＰ／Ｐｕｓｈ６２、又はＳＭＳ６４インタフェースの組合せを使用する。この節は、デフォルトＨＴＴＰ担体プロトコルが使用される時、各ＰＧＰＳシードデータ記録３０のペイロードの説明を提供する。
【００７０】
ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２からのメッセージは、「ＨＴＴＴ  ＧＥＴ」要求から成る。各要求内には、どのＰＧＰＳメッセージが要請中であるか明記するメッセージＩＤがある。ＰＧＰＳメッセージを得る要求は、以下に類似の形式である。
ＧＥＴ／ｐｇｐｓｓｅｒｖｅｒ／ＵＲＩ？ｃｌｄ＝４２＆ｍａｓｋ＝１０２４＆ｓｌｄ＝１３６７＆ｍｏｄｅ＝＝１＆ｖｅｒｓｉｏｎ＝１Ｈｔｔｐ／１．１
ここで、パラメータには、以下がある。
（１）ｃｌｄ：モバイル、典型的にはＩＭＳＩに対する固有ＩＤ、
（２）ｍａｓｋ：どのメッセージが要請中であるかを明記する要求マスク。このマスクは、ＰＧＰＳシードデータ記録３０、ＰＧＰＳシード更新データ記録３６、及びあらゆる「ＧＲＮ  ＲＲＬＰ」データメッセージの組合せをサポートすることができる、
（３）ｓｌｄ：ＰＧＰＳシードＩＤは、ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２内の現在シードに関する情報（何もなしの場合はゼロ）を含む。ＰＧＰＳサーバ１０は、次に、まだ利用可能である場合は適合ＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰシード更新データ記録、又はＰＧＰＳサーバ現在ＰＧＰＳシードデータ記録７４を供給することができる、
（４）ｍｏｄｅ：使用中の軌道予測モデルを表す数（デフォルト＝１）。付加的なモデルを本明細書で説明するように後で追加することができる、
（５）ｖｅｒｓｉｏｎ：クライアントのバージョン。
【００７１】
ＨＴＴＰ応答は、１つのＸＭＬタグに包まれている２進データペイロードを有する。応答は、以下と類似の形式である。
ＨＴＴＰ／１．１  ２００  ＯＫ
コンテンツ形式：アプリケーション／８ビットバイト−ストリーム
コンテンツ−長：本体長さ
＜ＲＸＮ  Ｍａｓｋ＝’’１０２４’ｖｅｒｓｉｏｎ＝’’１’’＞バイナリ＜／ＲＸＮ＞内のデータ要素
このメッセージのバイナリペイロードは、サービスレベルに基づいてＰＧＰＳシードデータ記録３０、ＰＧＰＳシード更新データ記録３６、又はあらゆる「ＰＧＰＳ  ＧＲＮ  ＲＲＬＰ」データ情報とすることができる。
【００７２】
軌道伝播層
ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６は、ＰＧＰＳシードデータ記録３０又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６を使用して、将来的に衛星軌道を伝播してＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４及びＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６に供給することができる事前発生予測軌道状態ベクトル１０６及びＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル４２を生成する計算エンジンである。ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６の重要な機能には、以下がある。
（１）ＰＧＰＳシードデータ記録３０及び／又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６をＰＧＰＳクライアントサーバ管理層８２から受信する、
（２）１日当たりｘ個のエポックで最大ｎ日間まで衛星軌道を前方へ伝播して（各ＰＧＰＳクライアント事前発生予測データエポック１０４は、一般的に１５分である）関連ＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６を生成する、
（３）予め又は要求があり次第、各々の伝播ＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６に対してＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８を生成する。
この層の出力は、以下である。
（１）ＰＧＰＳシードデータ記録３０又はＰＧＰＳシード更新データ記録３６。
この層の出力は、以下である。
（１）ＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６、
（２）ＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８。
【００７３】
ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６がＰＧＰＳクライアントサーバ管理層８２から新しいＰＧＰＳシードデータ記録３０又はＰＧＰＳシード更新を受信した時、新しいデータを生成した後で、以前に格納したＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６及びＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８を廃棄する。新しいＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６及び関連ＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８は、ｎ時間の伝播ウィンドウ（デフォルトｎ＝７２）ｘ時間当たりの各ＰＧＰＳクライアント事前発生予測データエポック１０４（デフォルトｘ＝４（すなわち、１５分））に基づいて各衛星に対して生成することができる。図９は、ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６によって生成される表の図である。いくつかの将来ＰＧＰＳクライアント事前発生予測データエポック１０４のための事前発生は、夜間に又はデバイスが充電中及びでそうでなければ使用中でない時に都合よく行うことができる。それは、次に、特定のエポックに必要とされる時に適用可能なＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６又はＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８記録の簡単な検索を可能にするものである。
代替的に、新しいＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６及び関連ＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８は、特定の伝播エポックに基づいて、各衛星に対して要請があり次第、計算及び生成することができる。
【００７４】
データ管理層
ＰＧＳクライアントデータ管理層８４は、ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６によって生成されたデータ、並びにプレミアム、上級、又はカスタムのＰＧＰＳサービスレベルを通じて供給されたＧＲＮデータメッセージを処理する。この層の重要な機能には、以下がある。
（１）ＰＧＳクライアントサービス管理層８２から「ＧＲＮ  ＲＲＬＰ」メッセージを受信する、
（２）「ＧＲＮ  ＲＲＬＰ」メッセージを格納する、
（３）ＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６及び関連ＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８をＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６から受信する、
（４）ｎ時間よりも若いＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６及び関連ＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８記録を格納する、
（５）ｎ時間よりも古いＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６及び関連ＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８を終了処理する、
（６）適用可能なＰＧＰＳクライアント現在事前発生予測データエポック１０４から、要請されたＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８記録をＰＧＰＳクライアントＡＧＰＳインタフェース層９０に供給する、
（７）要請された「ＧＲＮ  ＲＲＬＰ」メッセージをＰＧＰＳクライアントＡＧＰＳインタフェース層９０に供給する。
【００７５】
この層への入力は、以下である。
（１）ＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６、
（２）ＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８、
（３）「ＧＲＮ  ＲＲＬＰ」メッセージ。
この層の出力は、以下である。
（１）全ての衛星のためのＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８、
（２）「ＧＲＮ  ＲＲＬＰ」メッセージ。
【００７６】
ＡＧＰＳインタフェース層
これは、新しいデバイスにサービスを移植する時、殆どの実際のＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２コード統合が起こる場所である。ＰＧＰＳクライアントＡＧＰＳインタフェース層９０は、直接に又はＰＧＰＳクライアントマイクロ−ＳＵＰＬサーバ９２層を通じて、搭載ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４及びＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６からの要求に役立つものである。この層の重要な機能には、以下がある。
（１）ＰＧＰＳクライアント直接ＡＰＩ統合プロトコル９４を通じてＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６に又は間接的に、存在する場合にＰＧＰＳクライアントマイクロ−ＳＵＰＬサーバ層９２とＰＧＰＳクライアント「ＡＧＰＳ  ＳＵＰＬ」クライアント２８との間にＰＧＰＳクライアント標準ＳＵＰＬメッセージ部分集合９６を通じてＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４から要求を受信する、
（２）ＰＧＰＳクライアントデータ管理層８４から要請された情報を検索する、
（３）ＰＧＰＳクライアント直接ＡＰＩ統合プロトコル９４を通じてＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６に又は間接的に、存在する場合にＰＧＰＳクライアントマイクロ−ＳＵＰＬサーバ９２と「ＡＧＰＳ  ＳＵＰＬ」クライアント２８の間にＰＧＰＳクライアント標準ＳＵＰＬメッセージ部分集合９６を通じてＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４に要請された情報を送る。
【００７７】
この層への入力は、以下である。
（１）ＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６又はＰＧＰＳクライアントマイクロＳＵＰＬサーバ層９２からの要求、
（２）ＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８記録、
（３）「ＧＲＮ  ＲＲＬＰ」メッセージ。
この層の出力は、以下である。
（１）ＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８、
（２）「ＧＲＮ  ＲＲＬＰ」メッセージ。
【００７８】
マイクロ−ＳＵＰＬプロトコル
位置決め機能を装備した新しいモバイルデバイスはまた、ＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６内のＳＵＰＬ標準のサポートも組み込んでいる。ＳＵＰＬ標準プロトコル９８は、特に、ＧＰＳ支援データをどのようにＳＵＰＬＡＧＰＳサーバ１０２からＡＧＰＳデバイスに渡すことができるかを指図する。従って、ＳＵＰＬ規格に準拠しようとするモバイルデバイス販売業者は、デバイス内の「ＡＧＰＳ  ＳＵＰＬ」クライアント２８を実行すべきである。この「ＡＧＰＳ  ＳＵＰＬ」クライアント２８は、ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４自体と連結するＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６の上に構築される。
【００７９】
ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２は、ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４のＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６専用ＡＰＩによるのではなく、この標準ＳＵＰＬフレームワークを通じてＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８及び任意的な「ＧＲＮ  ＲＲＬＰ」データを向けることによって効率的に既存のＳＵＰＬ対応デバイスと一体化することができる。
上述のＰＧＰＳクライアントＡＧＰＳインタフェース層９０において、ＧＰＳ／ＡＧＰＳチップセット２４及びＧＰＳ／ＡＧＰＳファームウエア２６からのＳＵＰＬ要求に役立つ構成要素は、ＰＧＰＳクライアントマイクロ−ＳＵＰＬサーバ９２と呼ばれる（図８を参照されたい）。標準ＳＵＰＬプロトコル９８は、ＧＰＳ支援データのデバイスベースの「ＳＵＰＬ  ＡＧＰＳ」サーバの概念を明示的にサポートするものではない。標準ＳＵＰＬプロトコル９８は、ホームモバイルネットワーク（すなわち、Ｈ−ＳＬＰ）内又は訪れたモバイルネットワーク（すなわち、Ｖ−ＳＬＰ）内に位置するか否かに関わらず、リモート「ＳＵＰＬ  ＡＧＰＳ」サーバ１０２のみを考える。しかし、ＰＧＰＳシステム内のＰＧＰＳクライアントマイクロ−ＳＵＰＬサーバ９２は、ＰＧＰＳクライアント「ＡＧＰＳ  ＳＵＰＬ」クライアント２８に対する「ＳＵＰＬ  ＡＧＰＳ」サーバとして配置することができるが、ただし、後者が「ローカル」な「ＳＵＰＬ  ＡＧＰＳ」サーバソースからそのＧＰＳ支援データを受信するように構成される場合に限る。換言すれば、ＰＧＰＳクライアントマイクロ−ＳＵＰＬサーバ９２は、ＳＬＰと見なすことができ、その理由は、Ｈ−ＳＬＰ／Ｖ−ＳＬＰ機能性のコアセットを模倣することができるからである。全てのＳＥＴ（例えば、ＳＵＰＬ有効端末）により開始される使用事例においては、以下のメッセージは、ＳＥＴ（ＳＵＰＬ有効端末）と通信するのに使用される。
（１）ＳＵＰＬ  ＳＴＡＲＴ
（２）ＳＵＰＬ  ＲＥＳＰＯＮＳＥ
（３）ＳＵＰＬ  ＰＯＳ  ＩＮＩＴ
（４）ＳＵＰＬ  ＰＯＳ
（５）ＳＵＰＬ  ＥＮＤ
【００８０】
従って、ＰＧＰＳクライアントマイクロ−ＳＵＰＬサーバ層９２は、制限された局在化ＳＵＰＬサービスをサポートする。ＰＧＰＳクライアントマイクロ−ＳＵＰＬサーバ層９２は、以下のサービスを実行する。
（１）「ＳＵＰＬ  ＳＴＡＲＴ」方法を受信及び処理する、
（２）「ＳＵＰＬ  ＲＥＳＰＯＮＳＥ」メッセージを送る、
（３）「ＳＵＰＬ  ＰＯＳ  ＩＮＩＴ」メッセージを受信及び処理する、
（４）「ＳＵＰＬ  ＰＯＳ」メッセージを送る、
（５）「ＳＵＰＬ  ＥＮＤ」メッセージを送る、
（６）「ＳＵＰＬ  ＥＮＤ」メッセージを受信及び処理する。
【００８１】
構成層
ＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２内の各層は、システムの作動を支配する特定の構成パラメータを収容する。ＰＧＰＳクライアント構成層８８の主要機能は、これらのパラメータを記録してＰＧＰＳクライアントソフトウエア２２層の各々に適用することである。
（１）サービス管理層構成
ＰＧＰＳクライアントサービス管理層８２は、最新のＰＧＰＳシードデータ記録３０又はＰＧＰＳシードデータ３６がＰＧＰＳサーバ１０から要求される頻度を判断する構成可能な設定を有する。
（２）軌道伝播層構成
いくつかのパラメータは、ＰＧＰＳクライアント軌道伝播層８６が実行される時間及びどれだけの伝播データが生成されるかに影響を与える。ＰＧＰＳクライアント事前発生予測軌道状態ベクトル１０６及びＰＧＰＳクライアント事前発生予測ナビゲーションモデル１０８記録の数は、設定可能である。ＰＧＰＳクライアント事前発生予測データエポック１０４の持続時間は、設定可能である。
【００８２】
データ転送の比較
図４は、一般的な週単位の期間にわたる本発明のＰＧＰＳシステムと従来の予測ＧＰＳシステムの間の異なるデータ転送要件の比較を示している。予測軌道精度劣化は、一般的に両方のシステムタイプに対して１日当たり１〜３メートルのデバイス位置精度エラー増分を誘発するが、本発明のＰＧＰＳシステムは、類似の予測期間にわたる従来の予測ＧＰＳシステムと比較して７３％〜９６％のデータ転送節約を表している。
【００８３】
従って、本発明を例示的な実施形態を参照して説明したが、この説明は、限定的な意味で解釈されることを目的としたものではない。例示的な実施形態、並びに本発明の他の実施形態の様々な修正は、この説明に参照すると当業者には明らかであろう。従って、添付の特許請求の範囲は、いかなる修正又は実施形態も本発明の真の範囲に含まれるものとして網羅することになると考えられる。
【符号の説明】
【００８４】
１０  ＰＧＰＳサーバ
１４  ＧＲＮサーバ
２０  ＰＧＰＳクライアントデバイス
２２  ＰＧＰＳクライアントソフトウエア
【図１】
2011503627.tif 000004
【図２】
2011503627.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011503627.tif 000009
【図７】
2011503627.tif 000010
【図８】
2011503627.tif 000011
【図９】
2011503627.tif 000012
【国際調査報告】
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