(57)【要約】  地上ベースの測位ビーコンネットワークが、地上受信機に信号を同時に送信するように構成された第１の地上ベースの測位ビーコン及び第２の地上ベースの測位ビーコンを備えることができる。第１の地上ベースの測位ビーコンは、第１の地上ベースの測位ビーコン又は第２の地上ベースの測位ビーコンから地上受信機への送信との潜在的な干渉の識別に対応して、地上受信機への自身の送信を変更するように構成することができる。関連する方法、ビーコン及び受信機についても説明される。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上受信機に信号を同時に送信するように構成される第１の地上ベースの測位ビーコン及び第２の地上ベースの測位ビーコンであって、前記第１の地上ベースの測位ビーコンは、該第１の地上ベースの測位ビーコン又は前記第２の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機への前記送信との潜在的な干渉の識別に対応して、前記地上受信機への自身の送信を変更するように構成されるものである、第１の地上ベースの測位ビーコン及び第２の地上ベースの測位ビーコンを備える、地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２】
前記潜在的な干渉は、前記地上受信機への前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信と前記第２の地上ベースの測位ビーコンからの同時送信との間のものである、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項３】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンは、前記潜在的な干渉の前記識別に対応して自身の送信電力を低減するように構成される、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項４】
前記第１の地上ベースの測位ビーコン及び前記第２の地上ベースの測位ビーコンのそれぞれが、ブロードキャストスロットを割り当てられ、該ブロードキャストスロットの間に自身の最大電力レベルで送信するように構成される、請求項３に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項５】
前記第１の地上ベースの測位ビーコン及び前記第２の地上ベースの測位ビーコンのそれぞれが、ブロードキャストスロットごとに、自身の最大電力レベルで送信すべきか又は自身の送信電力を低減すべきかを判断するように構成される、請求項４に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項６】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンは、前記潜在的な干渉の前記識別に対応して自身のアンテナパターンを変更するように構成される、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項７】
前記潜在的な干渉は前記第１の地上ベースの測位ビーコンの前記アンテナパターンと前記第２の地上ベースの測位ビーコンのアンテナパターンとの間のものである、請求項６に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項８】
前記潜在的な干渉の前記識別は、前記第１の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機への前記送信の反射／回折を検出することを含む、請求項６に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項９】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンは、前記潜在的な干渉の前記識別に応じて自身の送信の帯域幅を変更するように構成される、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１０】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンの前記送信の前記帯域幅を変更することは、該帯域幅を、前記第２の地上ベースの測位ビーコンの前記送信の帯域幅と異なる帯域幅に変更することを含む、請求項９に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１１】
前記異なる帯域幅のそれぞれの周波数帯域は重なり合わない、請求項１０に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１２】
前記潜在的な干渉の前記識別は、前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信が、前記地上受信機において前記第２の地上ベースの測位ビーコンからの前記同時送信と干渉するほど十分強力であると判断することを含む、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１３】
前記潜在的な干渉の前記識別は、該地上ベースの測位ビーコンネットワークの設計中に、該地上ベースの測位ビーコンネットワークのフィールド試験中に、及び／又はリアルタイムで行われる識別を含む、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１４】
第１の地上ベースの測位ビーコンからの送信が、地上受信機において第２の地上ベースの測位ビーコンからの同時送信と干渉するほど十分強力であると判断するステップと、
前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信が、前記地上受信機において前記第２の地上ベースの測位ビーコンからの前記同時送信と干渉するほど十分強力であるという判断に応じて、前記第１の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機への前記送信を変更するステップと、
を含む、地上ベースの測位ビーコンネットワークにおいて干渉を低減する方法。
【請求項１５】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を変更するステップは、送信電力、アンテナパターン、及び前記第１の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機へ送信される信号の帯域幅のうちの少なくとも１つを変更するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記送信電力、前記アンテナパターン及び前記帯域幅のうちの少なくとも１つを変更することによって前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を変更するステップの後、前記送信電力、前記アンテナパターン及び前記帯域幅のうちの異なる１つを変更することによって前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を更に変更するステップを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を変更するステップは、高レベルの位置特定精度が好ましいという判断に応じて、前記第１の地上ベースの測位ビーコンから送信される前記信号の前記帯域幅を増大させるステップを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
複数の地上ベースの測位ビーコンであって、該複数の地上ベースの測位ビーコンのうちの少なくとも２つが、同じブロードキャストスロット中に、それぞれの信号を１つ又は複数の僅かでない電力レベルで地上受信機に同時に送信するように構成されるものである、複数の地上ベースの測位ビーコンを備える、地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１９】
それぞれが複数のブロードキャストスロットを含む複数の隣接するブロードキャストフレームを更に備え、前記信号を同時に送信することは、前記複数の隣接するブロードキャストフレームのそれぞれの前記複数のブロードキャストスロットのうちの少なくとも１つの間に、前記信号を前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上受信機に同時に送信することを更に含む、請求項１８に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２０】
前記複数の隣接ブロードキャストフレームのそれぞれにおける前記ブロードキャストスロットのそれぞれが、前記複数の地上ベースの測位ビーコンの少なくとも２つによる、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルでの前記地上受信機への同時送信を含む、請求項１９に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２１】
前記地上受信機は、前記それぞれの信号とともに送信される異なる擬似ランダム符号に基づいて、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上受信機に送信される前記信号間を区別するように構成される、請求項１９に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２２】
前記複数の地上ベースの測位ビーコンの全てが、前記同じブロードキャストスロット中に自身のそれぞれの信号を前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上受信機に同時に送信するように構成される、請求項１８に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２３】
前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルは、前記地上受信機が前記それぞれの信号の各々を受信し処理するように構成される電力レベルを含む、請求項１８に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２４】
地上受信機において１つ又は複数の僅かでない電力レベルで複数の地上ベースの測位ビーコンから同時の未変更の送信を受信するステップであって、前記地上ベースの測位ビーコンのうちの少なくとも１つからの未変更の送信は、前記地上受信機において前記地上ベースの測位ビーコンのうちの別の１つからの同時の未変更の送信と干渉するほど十分強力なものである、受信するステップと、
前記複数の地上ベースの測位ビーコンから前記同時の未変更の送信を受信するステップの後、前記地上受信機において前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記少なくとも１つの地上ベースの測位ビーコンから変更済みの送信を受信し、その間、前記地上受信機において前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上ベースの測位ビーコンのうちの前記別の１つから前記未変更の送信を同時に受信するステップと、
を含む、地上ベースの測位ビーコンネットワークにおいて干渉を低減する方法。
【請求項２５】
前記変更済みの送信は、送信電力、アンテナパターン及び帯域幅のうちの少なくとも１つに関する前記未変更の送信との比較において変更される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
１つ又は複数の僅かでない電力レベルで複数の地上ベースの測位ビーコンから同時の未変更の送信を受信するように構成される受信機であって、前記地上ベースの測位ビーコンのうちの少なくとも１つからの未変更の送信は、該受信機において前記地上ベースの測位ビーコンのうちの別の１つからの同時の未変更の送信と干渉するほど十分強力であり、該受信機は、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記少なくとも１つの地上ベースの測位ビーコンから変更済みの送信を受信し処理し、その間、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上ベースの測位ビーコンのうちの前記別の１つから前記未変更の送信を同時に受信し処理するように更に構成されるものである、受信機を備える、地上ベースの測位デバイス。
【請求項２７】
前記変更済みの送信は、送信電力、アンテナパターン及び帯域幅のうちの少なくとも１つに関する前記未変更の送信との比較において変更される、請求項２６に記載の地上ベースの測位電子デバイス。
【請求項２８】
未変更の送信を１つ又は複数の僅かでない電力レベルで地上ベースの測位受信機に送信するように構成されるアンテナであって、アンテナからの前記未変更の送信は、１つ又は複数の他の地上ベースの測位ビーコンから前記地上ベースの測位受信機への同時の未変更の送信と干渉するほど十分強力であり、該アンテナは、前記１つ又は複数の他の地上ベースの測位ビーコンからの前記未変更の送信と同時に、変更済みの送信を前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上ベースの測位受信機に送信するように更に構成されるものである、アンテナを備える、地上ベースの測位ビーコン。
【請求項２９】
前記アンテナは、該アンテナから前記地上ベースの測位受信機への前記未変更の送信との潜在的な干渉の識別に対応して、前記変更済みの送信を前記地上ベースの測位受信機に送信するように更に構成される、請求項２８に記載の地上ベースの測位ビーコン。
【請求項３０】
前記変更済みの送信は、送信電力、アンテナパターン及び帯域幅のうちの少なくとも１つに関する前記未変更の送信との比較において変更される、請求項２８に記載の地上ベースの測位ビーコン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム及び方法に関し、より詳細には、地上ベースのビーコンネットワーク（Terrestrial-based Beacon Network: ＴＢＮ）システム及び方法に関する。
【０００２】
優先権の主張
本出願は、２０１０年１２月３０日に出願された「Systems and Methods for Mitigating Near-Far Problem in an Assisted GPS System with a Terrestrial Beacon Network」と題する米国仮特許出願第６１／４２８，５４６号、２０１１年１月２０日に出願された、「Use of Smart Antennas in a Positioning System with a Terrestrial Beacon Network」と題する同第６１／４３４，６１６号、及び２０１１年４月５日に出願された「Use of Multiple Signal Bandwidths in a Terrestrial Beacon Network」と題する同６１／４７１，８３８号の利益を主張する。これらの特許文献は引用することによりその全体が本明細書の一部を成すものとする。
【背景技術】
【０００３】
疑似衛星システム
ＴＢＮを用いて衛星に基づく全地球測位システム（ＧＰＳ）を支援して、都市峡谷（urban canyon）及び建物内部等の、カバーすることが困難なエリア内でのＧＰＳロケーション特定に役立てることができる。代替的に、ＴＢＮは、ＧＰＳ衛星を用いることなく信号を送信及び／又は受信することができる地上ベースのビーコンのスタンドアロンネットワークとすることができる。ＴＢＮ内のビーコンは、ＧＰＳ衛星に類似した機能を実行することができる擬似的な衛星、すなわち疑似衛星(seudolite)とすることができる。疑似衛星をＧＰＳシステムとともに用いる一例は、非特許文献１に記載されている。別の例は、非特許文献２に記載されている。更なる例は、Mickelsonに対する「GPS Pseudolite and Receiver System Using High Anti-jam Pseudolite Signal Structure」と題する特許文献１に記載されている。
【０００４】
遠近問題
一方、ＴＢＮに伴う１つの問題は遠近問題である。遠近問題は、受信機が、１つのビーコンから受信する信号が別のビーコンから受信信号信号よりも著しく強くなるような位置にあるときに生じる場合がある。通常、これは、受信機がビーコンのうちの１つの近くに位置するときに生じる。各ビーコンは信号を送信することができ、この信号は拡散符号を用いて拡散される。場合によっては、ビーコンが異なる拡散符号を用いて送信するときであっても、近傍のビーコンからの強力な信号は、受信機がより離れたビーコンからより弱い信号を受信することを妨げる可能性がある。
【０００５】
遠近問題へのアプローチ
遠近問題への１つのアプローチは時分割多重（ＴＤＭ）を用いることであった。ＴＤＭによるアプローチでは、異なるビーコンが異なる時間間隔中に信号を送信することによって遠近問題を軽減することを試みる。例えば、各ビーコンは所与の間隔において利用可能な時間のうちの一部分にわたってのみ送信することができる。ビーコンは、送信すべき時点を所定のタイムスロット割り当てに基づいて求めることができ、及び／又は各ビーコンが時間の少なくとも或る部分(fraction)にわたって送信することができる限り、ランダムなパターンに基づいて送信することができる。異なるタイムスロットにおいて信号をブロードキャストする疑似衛星の例が、Bealに対する「Pseudolite-Augmented GPS for Locating Wireless Telephones」と題する特許文献２に記載されている。
【０００６】
ＴＤＮによるアプローチに加えて、別の遠近軽減技法は、ＧＰＳ受信機がより低電力の信号をより容易に区別することができるようにこの受信機のダイナミックレンジを拡張している。例えば、より旧式のＧＰＳ受信機は単純な設計を有し、限られたダイナミックレンジを有していたが、最新のＧＰＳ受信機は、７０デシベル（ｄＢ）を超えるダイナミックレンジを有することができる。
【０００７】
更なる遠近軽減技法は、改善された相互相関特性を有する符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）拡散符号を用いることを含む。例えば、十分に設計されたビーコンネットワークにおいて、所与のビーコンの近傍の僅かな数のビーコンが最も重大な遠近問題のうちの幾つかを引き起こす場合がある。これらの近傍のビーコンに、優れた相互相関特性を有する独自のＣＤＭＡ符号を割り当てることができる。
【０００８】
マルチパス問題
ＴＢＮに伴う別の問題はマルチパス問題である。例えば、ビーコンによって送信される信号は、直接信号パス以外の１つ又は複数の反射／回折信号パスから受信機によって受信することができる。直接パス信号は、最も早い時間に到達する信号とすることができる。間接パス信号は、後に到達する反射／回折した信号とすることができる。これらの反射／回折パスは、近傍の物体及び／又は遠くの物体によって生じる場合があり、こうした物体は自然のもの及び／又は人工物とすることができる。結果として、マルチパス問題は、ＴＢＮにおける位置特定誤差に寄与する場合がある。
【０００９】
信号帯域幅
幾つかの測位システムは、様々な周波数帯域及び／又は様々な帯域幅の信号を用いることができる。例えば、ＧＰＳシステムは様々な周波数帯域において様々な帯域幅で衛星信号を用いることができる。より広い帯域幅の信号は、より狭い帯域幅信号の帯域幅よりも数倍（場合によっては数十倍）大きい帯域幅を有することができる。より高い位置特定精度のためにより広い帯域幅信号を用いることができる。一方、より広い帯域幅信号は、より多くの処理も必要とする場合がある。
【００１０】
スマートアンテナ
アンテナの１つのタイプには「スマートアンテナ」がある。スマートアンテナは、特定の方向におけるアンテナパターンの舵取り／切替えを可能にする。「スマートアンテナ」を用いて信号を送信する例が、Trottに対する「Repetitive Paging from a Wireless Data Base Station Having a Smart Antenna System」と題する特許文献３及び特許文献４、並びにKennedyに対する「Network Overlay Geo-Location System with Smart Antennas and Method of Operation」と題する特許文献５に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６，０３１，４８７号
【特許文献２】米国特許第６，７７１，６２５号
【特許文献３】米国特許第７，０４３，２５９号
【特許文献４】米国特許第７，５０５，７７４号
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１０／０１７８９２９号
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Thomas A. Stansell, Jr.、「Recommended Pseudolite Signal Specification」（Navigation, Vol. 33, Spring 1986）
【非特許文献２】H. Stewart Cobb、「GPS Pseudolites: Theory, Design, and Applications」（A Dissertation Submitted to the Department of Aeronautics and Astronautics and the Committee on Graduate Studies of Stanford University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Doctor of Philosophy, 1997）
【発明の概要】
【００１３】
本明細書の幾つかの実施の形態によれば、地上ベースの測位ビーコンネットワークが、地上受信機に信号を同時に送信するように構成される第１の地上ベースの測位ビーコン及び第２の地上ベースの測位ビーコンを備えることができる。前記第１の地上ベースの測位ビーコンは、該第１の地上ベースの測位ビーコン又は前記第２の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機への前記送信との潜在的な干渉の識別に対応して、前記地上受信機への自身の送信を変更するように構成することができる。
【００１４】
幾つかの実施の形態では、前記潜在的な干渉は、前記地上受信機への前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信と前記第２の地上ベースの測位ビーコンからの同時送信との間のものであることができる。
【００１５】
幾つかの実施の形態は、前記第１の地上ベースの測位ビーコンが、前記潜在的な干渉の前記識別に対応して自身の送信電力を低減するように構成することができることを提供する。
【００１６】
幾つかの実施の形態では、前記第１の地上ベースの測位ビーコン及び前記第２の地上ベースの測位ビーコンのそれぞれが、ブロードキャストスロットを割り当てられ、該ブロードキャストスロットの間に自身の最大電力レベルで送信するように構成することができる。
【００１７】
幾つかの実施の形態は、前記第１の地上ベースの測位ビーコン及び前記第２の地上ベースの測位ビーコンのそれぞれが、ブロードキャストスロットごとに、自身の最大電力レベルで送信すべきか又は自身の送信電力を低減すべきかを判断するように構成することができることを提供する。
【００１８】
幾つかの実施の形態では、前記第１の地上ベースの測位ビーコンは、前記潜在的な干渉の前記識別に対応して自身のアンテナパターンを変更するように構成することができる。
【００１９】
幾つかの実施の形態は、前記潜在的な干渉が前記第１の地上ベースの測位ビーコンの前記アンテナパターンと前記第２の地上ベースの測位ビーコンのアンテナパターンとの間のものとすることができることを提供する。
【００２０】
幾つかの実施の形態では、前記潜在的な干渉の前記識別は、前記第１の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機への前記送信の反射／回折を検出することを含むことができる。
【００２１】
幾つかの実施の形態は、前記第１の地上ベースの測位ビーコンが、前記潜在的な干渉の前記識別に対応して自身の送信の帯域幅を変更するように構成することができることを提供する。
【００２２】
幾つかの実施の形態では、前記第１の地上ベースの測位ビーコンの前記送信の前記帯域幅を変更することは、該帯域幅を、前記第２の地上ベースの測位ビーコンの前記送信の帯域幅と異なる帯域幅に変更することを含むことができる。
【００２３】
幾つかの実施の形態は、前記異なる帯域幅のそれぞれの周波数帯域が重なり合わないとすることができることを提供する。
【００２４】
幾つかの実施の形態では、前記潜在的な干渉の前記識別は、前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信が、前記地上受信機において前記第２の地上ベースの測位ビーコンからの前記同時送信と干渉するほど十分強力であると判断することを含む。さらに又は代替的に、前記潜在的な干渉の前記識別は、前記地上ベースの測位ビーコンネットワークの設計中に、前記地上ベースの測位ビーコンネットワークのフィールド試験中に、及び／又はリアルタイムで行われる識別を含むことができる。
【００２５】
幾つかの実施の形態によれば、地上ベースの測位ビーコンネットワークにおいて干渉を低減する方法が、第１の地上ベースの測位ビーコンからの送信が、地上受信機において第２の地上ベースの測位ビーコンからの同時送信と干渉するほど十分強力であると判断するステップを含むことができる。本方法はまた、前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの送信が、前記地上受信機において前記第２の地上ベースの測位ビーコンからの前記同時送信と干渉するほど十分強力であるという判断に応じて、前記第１の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機への前記送信を変更するステップを含むことができる。
【００２６】
幾つかの実施の形態では、前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を変更するステップは、送信電力、アンテナパターン、及び前記第１の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機へ送信される信号の帯域幅のうちの少なくとも１つを変更するステップを含むことができる。
【００２７】
幾つかの実施の形態は、本方法が、前記送信電力、前記アンテナパターン及び前記帯域幅のうちの少なくとも１つを変更することによって前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を変更するステップの後、前記送信電力、前記アンテナパターン及び前記帯域幅のうちの異なる１つを変更することによって前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を更に変更するステップを更に含むことができることを提供する。
【００２８】
幾つかの実施の形態では、前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を変更するステップは、高レベルの位置特定精度が好ましいという判断に応じて、前記第１の地上ベースの測位ビーコンから送信される前記信号の前記帯域幅を増大させるステップを更に含むことができる。
【００２９】
幾つかの実施の形態によれば、地上ベースの測位ビーコンネットワークは、複数の地上ベースの測位ビーコンを備えることができる。該複数の地上ベースの測位ビーコンのうちの少なくとも２つは、同じブロードキャストスロット中に、それぞれの信号を１つ又は複数の僅かでない電力レベルで地上受信機に同時に送信するように構成することができる。
【００３０】
幾つかの実施の形態では、地上ベースの測位ビーコンネットワークは、それぞれが複数のブロードキャストスロットを含む複数の隣接するブロードキャストフレームを更に備えることができる。また、前記信号を同時に送信することは、前記複数の隣接するブロードキャストフレームのそれぞれの前記複数のブロードキャストスロットのうちの少なくとも１つの間に、前記信号を前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上受信機に同時に送信することを更に含むことができる。
【００３１】
幾つかの実施の形態は、前記複数の隣接ブロードキャストフレームのそれぞれにおける前記ブロードキャストスロットのそれぞれが、前記複数の地上ベースの測位ビーコンの少なくとも２つによる、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルでの前記地上受信機への同時送信を含むことができることを提供する。
【００３２】
幾つかの実施の形態では、前記地上受信機は、前記それぞれの信号とともに送信される異なる擬似ランダム符号に基づいて、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上受信機に送信される前記信号間を区別するように構成することができる。
【００３３】
幾つかの実施の形態は、前記複数の地上ベースの測位ビーコンの全てが、前記同じブロードキャストスロット中に自身のそれぞれの信号を前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上受信機に同時に送信するように構成することができることを提供する。
【００３４】
幾つかの実施の形態では、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルは、前記地上受信機が前記それぞれの信号の各々を受信し処理するように構成される電力レベルを含むことができる。
【００３５】
幾つかの実施の形態によれば、地上ベースの測位ビーコンネットワークにおいて干渉を低減する方法が、地上受信機において１つ又は複数の僅かでない電力レベルで複数の地上ベースの測位ビーコンから同時の未変更の送信を受信するステップを含むことができる。前記地上ベースの測位ビーコンのうちの少なくとも１つからの未変更の送信は、前記地上受信機において前記地上ベースの測位ビーコンのうちの別の１つからの同時の未変更の送信と干渉するほど十分強力であるとすることができる。本方法は、前記複数の地上ベースの測位ビーコンから前記同時の未変更の送信を受信するステップの後、前記地上受信機において前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記少なくとも１つの地上ベースの測位ビーコンから変更済みの送信を受信し、その間、前記地上受信機において前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上ベースの測位ビーコンのうちの前記別の１つから前記未変更の送信を同時に受信するステップ、を更に含むことができる。
【００３６】
幾つかの実施の形態では、前記変更済みの送信は、送信電力、アンテナパターン及び帯域幅のうちの少なくとも１つに関する前記未変更の送信との比較において変更することができる。
【００３７】
幾つかの実施の形態によれば、地上ベースの測位デバイスは、１つ又は複数の僅かでない電力レベルで複数の地上ベースの測位ビーコンから同時の未変更の送信を受信するように構成される受信機を備える。前記地上ベースの測位ビーコンのうちの少なくとも１つからの未変更の送信は、該受信機において前記地上ベースの測位ビーコンのうちの別の１つからの同時の未変更の送信と干渉するほど十分強力であるとすることができる。また、該受信機は、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記少なくとも１つの地上ベースの測位ビーコンから変更済みの送信を受信し処理し、その間、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上ベースの測位ビーコンのうちの前記別の１つから前記未変更の送信を同時に受信し処理するように更に構成することができる。
【００３８】
幾つかの実施の形態によれば、地上ベースの測位ビーコンは、未変更の送信を１つ又は複数の僅かでない電力レベルで地上ベースの測位受信機に送信するように構成されるアンテナを備える。アンテナからの前記未変更の送信は、１つ又は複数の他の地上ベースの測位ビーコンから前記地上ベースの測位受信機への同時の未変更の送信と干渉するほど十分強力であるとすることができる。また、該アンテナは、前記１つ又は複数の他の地上ベースの測位ビーコンからの前記未変更の送信と同時に、変更済みの送信を前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上ベースの測位受信機に送信するように更に構成することができる。
【００３９】
幾つかの実施の形態では、前記アンテナは、該アンテナから前記地上ベースの測位受信機への前記未変更の送信との潜在的な干渉の識別に対応して、前記変更済みの送信を前記地上ベースの測位受信機に送信するように更に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１Ａ】本明細書において説明される様々な実施形態による、地上ベースのビーコンネットワーク（ＴＢＮ）を示す概略図である。
【図１Ｂ】本明細書において説明される様々な実施形態による、地上ベースのビーコンネットワーク（ＴＢＮ）を示す概略図である。
【図１Ｃ】本明細書において説明される様々な実施形態による、図１Ａ及び図１Ｂに示される測位受信機のブロック図である。
【図２Ａ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮから測位受信機への送信の変更を説明するフローチャートである。
【図２Ｂ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮから測位受信機への送信の変更を説明するフローチャートである。
【図２Ｃ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮから測位受信機への送信の変更を説明するフローチャートである。
【図２Ｄ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮから測位受信機への送信の変更を説明するフローチャートである。
【図３Ａ】本明細書において説明される様々な実施形態による、フレーム中のＴＢＮ内のビーコンの送信電力レベルを示す図である。
【図３Ｂ】本明細書において説明される様々な実施形態による、フレーム中のＴＢＮ内のビーコンの送信される電力レベルを示すフローチャートである。
【図３Ｃ】本明細書において説明される様々な実施形態による、フレーム中のＴＢＮ内のビーコンの送信される電力レベルを示すフローチャートである。
【図３Ｄ】本明細書において説明される様々な実施形態による、フレーム中のＴＢＮ内のビーコンの送信される電力レベルを示すフローチャートである。
【図３Ｅ】本明細書において説明される様々な実施形態による、フレーム中のＴＢＮ内のビーコンの送信される電力レベルを示すフローチャートである。
【図４Ａ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンに対する距離を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンに対する保護半径を示す断面図である。
【図４Ｃ】本明細書において説明される様々な実施形態による、測位受信機に対するＴＢＮ内のビーコンのアンテナの位置を示す概略図である。
【図４Ｄ】本明細書において説明される様々な実施形態による、図４Ｃに示されるアンテナからの送信を示すフローチャートである。
【図５Ａ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンのアンテナパターンを示す概略図である。
【図５Ｂ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンのアンテナパターンを示すフローチャートである。
【図５Ｃ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンのアンテナパターンを示す概略図である。
【図５Ｄ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンのアンテナパターンを示す概略図である。
【図５Ｅ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンのアンテナパターンを示すフローチャートである。
【図６Ａ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンからの直接パス信号及び反射パス信号を示す概略図である。
【図６Ｂ】本明細書において説明される様々な実施形態による、反射／回折信号を示すフローチャートである。
【図６Ｃ】本明細書において説明される様々な実施形態による、反射／回折信号を示すフローチャートである。
【図７Ａ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンから送信される信号の帯域幅のグラフである。
【図７Ｂ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンから送信される信号の帯域幅のグラフである。
【図７Ｃ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンから送信される信号の帯域幅のグラフである。
【図７Ｄ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンから送信される信号の帯域幅の変更を示すフローチャートである。
【図７Ｅ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンから送信される信号の帯域幅の変更を示すフローチャートである。
【図７Ｆ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンから送信される信号の帯域幅の変更を示すフローチャートである。
【図７Ｇ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンから送信される信号の帯域幅の変更を示すフローチャートである。
【図７Ｈ】本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンから送信される信号の帯域幅の変更を示すフローチャートである。
【図８Ａ】本明細書において説明される様々な実施形態による、フレーム中のＴＢＮ内の第１のビーコン及び第２のビーコンからの送信を示すフローチャートである。
【図８Ｂ】本明細書において説明される様々な実施形態による、連続フレーム中のＴＢＮ内の第１のビーコン及び第２のビーコンの送信状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
次に、本発明の特定の例示的な実施形態を、添付の図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は多くの異なる形式で実施することができ、本明細書において示される実施形態に限定されるものと解釈されるべきでない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底した完全なものとなり、本発明の範囲を当業者に十分に伝えるように提供される。図面において、同様の符号は同様の素子を指す。素子が別の素子に「接続されている」又は「結合されている」と言うとき、その素子はその別の素子に直接的に接続又は結合することもできるし、介在する素子が存在することもできることが理解されよう。さらに、「接続されている」又は「結合されている」とは、本明細書において用いられるとき、無線で接続又は結合されていることを含むことができる。
【００４２】
本明細書において用いられる用語は、特定の実施形態を説明することだけを目的とし、本発明の限定を意図するものではない。本明細書において用いられる場合、特に明示のない限り、数量が特定されていないもの(“a”, “an”, “the”)は、単数及び複数を包含することを意図される。本明細書において用いられる場合、用語「含む（include）」「備える、含む（comprise）」、「含んでいる（including）」及び／又は「備えている、含んでいる（comprising）」が、述べられている特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び／又は構成要素の存在を特定するが、１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はそれらの群の存在又は追加を除外しないことが更に理解されよう。
【００４３】
他に規定のない限り、本明細書において用いられる全ての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者により一般に理解される意味と同じ意味を有する。一般に用いられる辞書において定義される用語等の用語が、関連する技術分野及び本開示での意味と一致する意味を有するものとして解釈されるべきであり、本明細書において、理想化された、又は過度に形式張った意味で明確に定義される場合を除き、そのような意味で解釈されることにはならないことが更に理解されよう。
【００４４】
用語「第１の（first）」、「第２の（second）」は、種々の要素を述べるために本明細書で使用されるが、これらの要素は、これらの用語によって制限されるべきでないことが理解されるであろう。これらの用語は、１つの要素と別の要素を区別するために使用されるだけである。このため、本発明の教示から逸脱することなく、以下で第１の素子は第２の素子と呼ぶことができ、同様に、第２の素子を第１の素子と呼ぶことができる。本明細書において用いられるとき、「及び／又は」という用語は、関連する列挙された１つ又は複数の項目のうちの任意のもの及びそれらの全ての組み合わせを含む。「／」というシンボルも、「及び／又は」の略記として用いられる。また、「〜のうちの少なくとも１つ」という言い回しは、関連する列挙された１つ又は複数の項目のうちの任意のもの及びそれらの全ての組み合わせを含む。
【００４５】
本発明は、本発明の実施形態による、方法、装置（システム）、及びコンピュータプログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して以下で述べられる。フローチャート図及び／又はブロック図の各ブロック、並びにフローチャート図及び／又はブロック図のブロックの組合せは、コンピュータプログラム命令によって実装され得ることが理解される。また、これらのコンピュータプログラム命令はコンピュータ可読メモリ内に記憶することができ、コンピュータ又は他のプログラム可能なデータ処理装置に、特定の方式で動作するように命令することができる。それによって、コンピュータ可読メモリ内に記憶された命令によって命令手段を含む製品が生成され、この製品が、フローチャート及び／又はブロック図の単数又は複数のブロックにおいて指定された動作を実施する。
【００４６】
また、コンピュータプログラム命令はコンピュータ又は他のデータ処理装置上にロードすることができ、一連の動作ステップをそのコンピュータ又は他のプログラム可能な装置上で実行させてコンピュータ実施プロセスを生成することができる。それによって、コンピュータ又は他のプログラム可能な装置上で実行される命令は、フローチャート及び／又はブロック図の単数又は複数のブロックにおいて指定された動作を実施するためのステップを提供する。
【００４７】
また、幾つかの代替の実施態様では、フローチャートのブロックに記される機能／動作は、フローチャートに記される順序通りでない順序で生じることができることに留意すべきである。例えば、連続して示す２つのブロックは、関与する機能／動作に応じて、実際には実質的に同時に実行することもできるし、場合によっては逆の順序で実行することもできる。さらに、フローチャートの所与のブロックの機能は複数のブロックに分割することができ、及び／又はフローチャートの２つ以上のブロックの機能は少なくとも部分的に統合することができる。
【００４８】
本明細書において用いられるとき、「受信機」、「測位受信機」、及び「地上受信機」という用語は、測位信号（例えば「受信機」の位置特定を確定するのに用いられる信号）を受信することができる電子デバイスを含む。例えば、これらの用語には、マルチラインディスプレイを有するか又は有しないセルラ無線電話及び／又は衛星無線電話；無線電話をデータ処理、ファクシミリ及び／又はデータ通信機能と組み合わせることができる個人通信システム（ＰＣＳ）端末；無線周波数送受信機及びページャ、インターネット／イントラネットアクセス、ウェブブラウザ、オーガナイザ、カレンダー及び／又は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機を含むことができる携帯情報端末（ＰＤＡ）；及び／又は従来のラップトップコンピュータ及び／又はパームトップコンピュータ若しくは他の機器が含まれる。これらの他の機器には、無線周波数送受信機が含まれ、また、時間とともに変動するか若しくは固定の地理的座標を有することができ、及び／又はポータブルであり、可搬であり、車両（航空、海上又は陸上）に設置し、及び／又はローカルで及び／又は１つ又は複数の地上及び／又は地球外のロケーション（複数の場合もある）にわたって分散形式動作するように配置及び／又は構成することができる任意の他の放射ユーザデバイス／機器／ソースも含まれる。さらに、「ビーコン（"beacon" and "beacons"）」という用語には、測位信号を送信することができるビーコンが含まれる。ビーコンは固定の地理的ロケーションにあることができ、及び／又はポータブルであり、可搬であり、車両（航空、海上又は陸上）に設置することができる。しかしながら、ビーコンは衛星には固定されない。
【００４９】
本明細書において説明されるシステム及び／又は方法は、ビーコン設計を潜在的に単純化するだけでなく、信号を取得するのに必要な時間を低減することができるように干渉問題（例えば遠近問題及び／又はマルチパス問題）に対処することができる。これらのシステム／方法は、追跡モードにある間、地上ベースの測位受信機（例えば、測位信号を受信するように構成された任意のタイプの電子デバイス）の性能を改善することもできる。さらに、幾つかの技法の組み合わせを用いて、干渉問題の影響を軽減又は低減することができる。例えば、電力制御、ビーコン送信アンテナパターン、信号帯域幅及び／又はネットワーク設計に関する技法は、地上ベースの測位受信機のダイナミックレンジを遠近問題に対処するように拡張する等、既知の技法と組み合わせることができる。そのようなシステムは、ＧＰＳ支援システムにおけるＴＢＮの性能全体を改善することができる。位置特定のためのＴＢＮは、スタンドアロンを基にして、地理的ロケーションの大多数において改善した性能を有することもできる。地理的エリアの僅かな部分が依然として遠近問題を被る場合があるが、エリアの圧倒的大部分（例えば、幾つかの実施形態では５０％よりも高く、他の実施形態では９０％よりも高く、更に他の実施形態では９９％よりも高い設計パラメータ）が改善した性能を有することができる。地上ビーコンのスタンドアロンネットワークであっても、残りのエリア（例えば１％未満等の設計パラメータ）は他の方法によって対処することができる。ＧＰＳ支援システムでは、遠近問題の残りのエリアは更にほとんど問題とならない場合がある。本明細書において説明される技法は、慎重なネットワーク設計から利益を受けることができ、性能の増大をもたらすこともできる。
【００５０】
図１Ａを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態による、ビーコン１１１〜１１５を含むＴＢＮが地上ベースの測位受信機１０１（例えば「地上受信機」又は「測位受信機」）とともに示されている。さらに、コンローラ１０３は、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数からの送信を制御することができる。コントローラ１０３は、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数の外部／内部にあることができる。図１Ａは５つのビーコン１１１〜１１５を示しているが、当業者であれば、より多くの又はより少ないビーコンを含むＴＢＮを理解するであろう。さらに、幾つかの実施形態では、ビーコン１１１〜１１５を含むＴＢＮは広域測位システム（ＷＡＰＳ）の一部とすることができる。
【００５１】
複数のビーコン１１１〜１１５が地理的エリア１０２をカバーして、地理的エリア１０２内の測位受信機１０１に測位信号を提供することができる。幾つかの実施形態では、測位受信機１０１はＧＰＳ受信機とすることができ、ビーコン１１１〜１１５はＧＰＳ受信機にＧＰＳロケーション特定支援を提供することができる。ビーコン１１１〜１１４等、ビーコンのうちの多くが地理的エリア１０２の境界に又は境界の近くに位置する場合がある。さらに、ビーコン１１５等の幾つかのビーコンは、地理的エリア１０２の十分内側に位置する場合がある。測位受信機１０１は地理的エリア１０２の内側の任意の場所に位置する可能性があり、特に、建物内又は他の影になったロケーション等の衛星受信が良好でないエリアに位置する場合がある。図１Ａは単一の測位受信機１０１を示しているが、地理的エリア１０２の内側に複数の測位受信機が位置することができる。幾つかの実施形態では、地理的エリア１０２の内側に、数百、数千又はそれよりも多くの測位受信機が位置する場合がある。
【００５２】
次に図１Ｂを参照すると、地理的カバレッジエリア１０２内の様々なロケーションに、ビーコン１１１〜１１５によって送信される信号を検出／報告するために１つ又は複数の監視局１０４を配置することができる。例えば、監視局（複数の場合もある）１０４は、測位受信機１０１及び／又は監視局（複数の場合もある）１０４によって受信に成功していない測位信号について報告することができ、受信に成功した信号の品質について継続的に報告することもできる。受信信号強度、ビット誤り率、フレーム誤り率及び／又は他の特性等の信号の特性をベースラインとして特徴付けることができる。このベースラインは、或るロケーションの平均挙動の基準として用いることができ、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つと測位受信機１０１との間のパスに関連付けられる平均伝播損失を特徴付けるのに用いることができる。信号強度、転送誤り率、ビット誤り率及び／又は信号の品質を定義するのに用いることができる任意の他の技法をコントローラ（例えばコントローラ１０３）に戻して通信することができ、このコントローラは現在の結果をベースラインと比較することができる。１つ又は複数の監視局１０４が、ベースラインと比較したときの現在の結果の特性における変化を示した場合、その変化を補償するために判断を行うことができる。この判断は、送信機（例えばビーコン１１１〜１１５のうちの１つ）の態様及び／又は送信されるコンテンツの態様を制御することができる。例えば、監視局１０４がパスロスの増加を示す場合、システムにこの変化を補償させる多数の方法が存在することができる。
【００５３】
次に図１Ｃを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態による測位受信機１０１のブロック図が与えられている。図１Ｃに示すように、測位受信機１０１はアンテナ１４６と、送受信機１４２と、プロセッサ１５１とを備え、ディスプレイ１５４、キーパッド１５２、スピーカ１５６、メモリ１５３、マイクロフォン１５０及び／又はカメラ１５８を更に備えることができる。監視局１０４は測位受信機１０１に類似した構成要素を備えることができ、コントローラ１０３と間接的に／直接通信することができる。
【００５４】
送受信機１４２は、アンテナ１４６の放射素子に／から無線周波数（ＲＦ）信号（例えば測位信号）を供給／受信するための１つ又は複数の通信パスを提供する送信／受信回路部（ＴＸ／ＲＸ）を備えることができる。送受信機１４２の送信機部分（測位受信機１０１においてオプション）は情報を変換し、この情報は測位受信機１０１によって、無線通信に適した電磁信号になるように送信されることになる。送受信機１４２の受信機部分は、測位受信機１０１によってＴＢＮ及び／又は他の通信ネットワークから受信された電磁信号を復調し、測位受信機１０１のユーザに理解可能なフォーマットで信号内に含まれている情報を提供する。
【００５５】
図１Ｃを更に参照すると、メモリ１５３は、プロセッサ回路１５１によって実行されると、本明細書において説明され図示される動作を実行するコンピュータプログラム命令を記憶することができる。
【００５６】
測位受信機１０１は、地上ビーコン１１１〜１１５から送信された信号を、位置特定を確定する目的で（例えばスタンドアロンＴＢＮにおける位置確定又はハイブリッドＴＢＮにおけるＧＰＳ位置支援のために）用いることができる。図１Ａに示す例を再び参照すると、測位受信機１０１はビーコン１１５の最も近くに位置し、ビーコン１１５からの信号強度はビーコン１１１〜１１４からの信号強度よりも大幅に高い場合がある。したがって、測位受信機１０１は、ビーコン１１５からの信号に起因して過負荷となる場合がある。一方、本明細書において説明される実施形態によるシステム及び／又は方法は、この問題を大幅に軽減することができる。
【００５７】
次に図２Ａを参照すると、フローチャートが、本明細書において説明される様々な実施形態による、測位受信機１０１とのビーコン１１１〜１１５の通信を示している。特に、図２Ａのブロック２０５は、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ（例えばビーコン１１５）からの送信と、ビーコン１１１〜１１５のうちの少なくとも別の１つ（例えばビーコン１１１）からの同時送信との間に起こり得る干渉（例えば遠近問題の形態をとる）の識別を示している。例として、起こり得る干渉を識別すること（ブロック２０５）は、測位受信機１０１において、第１のビーコン（例えばビーコン１１５）からの送信が第２のビーコン（例えばビーコン１１１）からの同時送信と干渉するほど十分強力であると判断することを含むことができる。付加的に又は代替的に、起こり得る干渉を識別すること（ブロック２０５）は、測位受信機１０１における実際の干渉を検出することを含むことができる。幾つかの実施形態では、起こり得る干渉の識別（ブロック２０５）は、コントローラ１０３及び／又は監視局１０４（図１Ｂに示される）を用いて実行することができる。
【００５８】
さらに、潜在的な干渉の識別（ブロック２０５）は、ＴＢＮの設計フェーズ中に、ＴＢＮのフィールド試験中に、及び／又は（例えばＴＢＮの設計及び／又は試験後に）リアルタイムで実行することができる。例えば、幾つかの実施形態では、起こり得る干渉は、ＴＢＮの設計者が推定／予測状態（例えば起こり得る干渉のロケーション）に基づいて信号調整方式（例えば電力制御）を計画することを可能にする理論モデル（例えばネットワークカバレッジプランのモデル）を用いて識別することができる（ブロック２０５）。付加的に又は代替的に、信号調整方式は、ＴＢＮの設計後に（例えばフィールド試験中に、又はＴＢＮの正式運用中にリアルタイムで）調整することができる。例えば、起こり得る干渉は、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数によって送信され、測位受信機１０１、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ若しくは複数、及び／又は監視局（例えば監視局１０４）として動作することができる１つ若しくは複数の他のデバイスによって検出される信号に基づいて識別することができる（ブロック２０５）。例として、ビーコン１１１〜１１５のうちの少なくとも１つがビーコン１１１〜１１５のうちの他のビーコンから送信された信号を観測して、起こり得る干渉を識別することができる（ブロック２０５）。幾つかの実施形態では、測位受信機１０１は、検出された干渉について（例えば測位受信機１０１からコントローラ１０３、監視局１０４、及び／又はビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数への送信を介して）報告することができる。
【００５９】
図２Ａを更に参照すると、ブロック２０５における起こり得る干渉の識別に対応して、ビーコン１１５から測位受信機１０１への送信を変更することができる（ブロック２１５）。例えば、ビーコン１１５からの送信を変更することは、（ａ）送信電力、（ｂ）アンテナパターン、及び（ｃ）ビーコン１１５から測位受信機１０１に送信される信号の帯域幅、のうちの少なくとも１つを変更することを含むことができる。
【００６０】
次に図２Ｂを参照すると、図２Ａのブロック２０５は、起こり得る干渉を、異なるビーコンの送信間にあるものとして示しているが、起こり得る干渉は、付加的に又は代替的にマルチパス問題の形態の干渉とすることができる。したがって、幾つかの実施形態では、起こり得る干渉は、少なくとも１つのビーコン（例えばビーコン１１５）からの反射／回折信号を検出することによって識別することができる（ブロック２０５’）。
【００６１】
次に図２Ｃを参照すると、起こり得る干渉を識別し（ブロック２０５’’）、（ａ）送信電力、（ｂ）アンテナパターン、及び（ｃ）ビーコン１１５から測位受信機１０１に送信される信号の帯域幅、のうちの少なくとも１つを変更することによって送信を変更した（ブロック２１５’）後、この送信は、ブロック２２５において、（ａ）送信電力、（ｂ）アンテナパターン、及び（ｃ）ビーコン１１５から測位受信機１０１に送信される信号の帯域幅、のうちの異なる１つを変更することによって更に変更することができる。例えば、ビーコン１１５がブロック２１５’において自身の送信電力を変更する場合、ビーコン１１５はブロック２２５において、自身の送信の帯域幅を変更することができる。幾つかの実施形態では、ブロック２１５’において第１の変更（複数の場合もある）を実行した後、ビーコン１１５からの送信との起こり得る干渉の識別に対応して更なる変更（ブロック２２５）を実行することができる。
【００６２】
次に図２Ｄを参照すると、ブロック２０６に示すように、測位受信機１０１の観点から、１つ又は複数の僅かでない（non-trivial）電力レベル（例えば、測位受信機１０１がそれぞれの送信／信号の各々を受信し処理するように構成される電力レベル）において複数の地上ベースの測位ビーコン（例えば複数のビーコン１１１〜１１５）から同時の未変更の送信が受信される場合がある。地上ベースの測位ビーコンのうちの少なくとも１つ（例えばビーコン１１５）からの未変更の送信は、測位受信機１０１における地上ベースの測位ビーコンのうちの別の１つ（例えばビーコン１１１）からの同時の未変更の送信と干渉するほど十分に強力である場合がある。ブロック２１６に示すように、測位受信機１０１は、複数の地上ベースの測位ビーコンから同時の未変更の送信を受信した後、１つ又は複数の僅かでない電力レベルにおいて少なくとも１つの地上ベースの測位ビーコン（例えばビーコン１１５）から変更済みの送信を受信し、その間１つ又は複数の僅かでない電力レベルにおいて地上ベースの測位ビーコンのうちの少なくとも別の１つ（例えばビーコン１１１）から未変更の送信を同時に受信することができる。さらに、地上ベースの測位ビーコンからの送信は、多岐にわたる情報（例えば信号品質に関する情報又はビーコンの電力レベルに関する情報）を含むことができる。幾つかの実施形態では、測位受信機１０１はそのような情報に基づいて送信信号を異なる形で処理することができる。
【００６３】
電力制御
干渉問題（例えば遠近問題）を軽減するための１つの手法は、ＴＢＮのＲＦ特性に基づいてビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数の送信電力を動的に制御することである。例えば、再び図１Ａを参照すると、ビーコン１１５は、４つの近隣のビーコン１１１〜１１４等の複数の近隣の地上ビーコンの近くに位置する場合がある。ビーコン１１１〜１１５の送信電力レベルを、種々の持続時間（フレーム内のスロット／サブフレーム等）について調整して、これらの拠点の近くの過負荷問題を最小化／低減することができる。
【００６４】
幾つかの実施形態によれば、所定の持続時間を有するフレームが定義される。フレームは、任意の数のサブフレームに分割することができる。サブフレームのそれぞれが、固定又は可変の持続時間を有することができる。さらに、サブフレームのそれぞれが均等な又は不均等な持続時間を有することができる。用途に応じて、サブフレームは数ミリ秒以下から数百ミリ秒以上までの任意の持続時間とすることができる。
【００６５】
次に図３Ａを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態による、フレーム中のＴＢＮ内のビーコンの送信電力レベルが図に示されている。特に、図３Ａは、フレーム中のビーコン１１１の送信電力レベルを示している。図３Ａに示すように、フレームは複数のサブフレームを含む。各サブフレームはビーコン１１１が送信する異なる電力レベルを有することができる。例えば、図３Ａはサブフレーム１におけるビーコン１１１の最大電力レベルを示している。図３Ａは、各他のサブフレームにおけるビーコン１１１の電力レベルを更に示している。この電力レベルは、サブフレーム２〜５について（最大電力）−（調整係数）の定式によって計算される。調整係数は、サブフレーム２〜５のそれぞれについて異なることもできるし、サブフレーム２〜５のうちの幾つか又は全てについて同じとすることもできる。代替的に、幾つかの実施形態では、ビーコン１１１はサブフレーム２〜５のうちの１つ又は複数において最大電力レベルを有することができる。さらに、幾つかの実施形態では、ビーコン１１１はサブフレーム１における最大電力レベルと異なる電力レベルにおいて送信することができる。
【００６６】
さらに、ビーコン１１１〜１１５のそれぞれにおける最大送信電力は異なることができる。例えば、ビーコン１１１における最大送信電力は、ビーコン１１５における最大送信電力よりも大きくすることができる。代替的に、ビーコン１１５における最大送信電力は、ビーコン１１１における最大送信電力よりも大きくすることができる。
【００６７】
所与のサブフレームにわたってビーコン１１１〜１１５のそれぞれから送信される実際の電力は、ビーコン１１１〜１１５のうちの特定の１つに対し許容された最大電力から調整係数を減算したものを計算することによって求めることができる。調整係数は、ネットワークトポロジ、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つを取り囲むエリアに対するＧＰＳ支援の必要性、他の無線伝搬係数、及び／又はビーコン１１１〜１１５のうちの所与の１つのためのアンテナパターン成形に基づくことができる。例えば、建物又は他の人工構造物又は森に囲まれていない（すなわち空地の）高地の拠点に位置するビーコン１１１〜１１５のうちの１つは、調整係数もアンテナ成形も一切必要としない場合がある。そのような拠点の付近で、衛星に基づくシステムは、位置特定情報を提供する十分な任務を行うことができる。この拠点は、全てのサブフレームにおいてフル／最大電力で運用される場合、近傍になくこの拠点からの過負荷を受けないエリアを支援することができる。一方、人工構造物の中央にある拠点は、多くのサブフレームにおいて自身の電力を大幅に低減することを必要とする場合があり、アンテナ成形を必要とする場合がある。したがって、幾つかの状況において、電力調整及びアンテナ成形の組み合わせによって遠近軽減を改善することができる。
【００６８】
計算された調整係数に基づいて、以下の表１に示すように、各サブフレームにおけるビーコン１１１〜１１５のそれぞれの最大送信電力を定義する行列を生成することができる。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
表１に示すように、各ビーコン１１１．．．１１５．．．Ｎは対応するサブフレーム１．．．５．．．Ｎを割り当てられ、そのサブフレーム中、ビーコンは最大電力で送信する。他のサブフレームにおいて、ビーコンは上述したように求められた調整係数Δｉ，ｊによって調整される最大電力レベルで送信する。例として、ビーコン１１１〜１１５のそれぞれの最大電力レベルは約３０ワットとすることができ、電力レベルは、電力制御によって約１ワットの低さに低減することもできるし、更には１ワット未満に低減することもできる。例えば、１つ又は複数の電力レベルを１つ又は複数のステップ（例えば３デシベル（ｄＢ）ステップ又は１５ｄＢステップ）で約１ワット未満まで低減することができる。当業者であれば、他の最大電力レベル及び／又は低減された電力レベルを理解するであろう。さらに、表１内のビーコン１１１〜Ｎの全ての最大電力レベルの全てが「最大値」によって示されているが、当業者であれば、最大電力レベルがビーコン１１１〜Ｎのうちの異なるものにおいて異なる場合があることを理解するであろう。例えば、ビーコン１１１における最大レベルはビーコン１１５における最大電力レベルよりも大きい場合があり、逆もまた同様である。
【００７１】
次に図３Ｂ〜図３Ｅを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態による、フレーム中のＴＢＮ内のビーコンの送信される電力レベルを示すフローチャートが与えられている。例えば、図３Ｂは、ビーコン１１１がサブフレーム１において自身の最大電力レベルで送信し（ブロック３０１）、サブフレーム２において最大電力レベルから対応する調整係数を減算したもので送信する（ブロック３０２）ことを示している。また、Ｎ個のサブフレームを所与とすると、ブロック３０３に示されるように、ビーコン１１１はサブフレーム３〜サブフレームＮにおいて、自身の最大電力から対応する調整係数を減算したもので送信する。
【００７２】
次に図３Ｃを参照すると、所与の地理的エリア１０２内のビーコン１１１〜１１５のそれぞれにサブフレームを割り当てることができ、このサブフレーム中、ビーコンは自身の最大電力レベルで送信することができる。例えば、ビーコン１１５は所与の持続時間（サブフレーム等）にわたって自身の最大電力レベルで送信することができる一方、その時間中、近隣のビーコン１１１〜１１４は自身の最大電力レベル又は低減された電力レベルで送信することができる。例として、ビーコン１１１はサブフレーム１の間、自身の最大電力レベルで送信することができ（ブロック３０１Ｃ）、ビーコン１１５はサブフレーム２の間、自身の最大電力レベルで送信することができる（ブロック３０２Ｃ）。
【００７３】
次に図３Ｄを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態によれば、ビーコン１１１〜１１５のそれぞれが、各サブフレームについて、最大電力で送信すべきか又は低減された電力レベルで送信すべきかを判断する。例えば、ブロック３００、３１０及び３２０は、それぞれのサブフレームにおけるビーコン１１５からの送信によって引き起こされる起こり得る干渉を求めることに対応する。ブロック３０１Ｄ、３０２Ｄ及び３０３Ｄに示すように、ビーコン１１５は起こり得る干渉が識別されない場合に自身の最大電力レベルで送信する。一方、ブロック３０１Ｄ’、３０２Ｄ’及び３０３Ｄ’に示すように、ビーコン１１５は、起こり得る干渉が識別される場合、低減された電力で送信する。
【００７４】
例えば、ビーコン１１５は、高い送信電力によってビーコン１１１〜１１４のうちの他のものに過負荷をかけるか又は別の形で干渉する場合があるという判断に基づいて、所与のサブフレームについて自身の電力レベルを低減することを決めることができる。特に、ビーコン１１１〜１１５のうちの幾つかが都市エリアに位置している場合、それらは互いに干渉する可能性が高い場合があり、ビーコン１１１〜１１５のうちの少なくとも１つが１つ又は複数のサブフレームについて自身の送信電力を低減して干渉を低減／最小化することができる。幾つかの実施形態では、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数が、個々の場合に応じて求められるような、電力を低減して過負荷を低減／最小化する必要がある時間期間を除いて、全てのサブフレームにおいて最大電力で送信することができる。
【００７５】
セルラ移動無線システムにおける所与の地理的エリアを複数のセル拠点によってカバーすることができる方法と同様にして、地理的エリア１０２は複数のビーコン１１１〜１１５によってカバーすることができる。ビーコン１１１〜１１５のうちの２つの間の距離が増大すると、相互符号干渉（co-code interference）を一切伴うことなく、所与の符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）符号を再利用することができる。このメカニズムは、地理的エリア１０２の再利用パターンを定義することができる。フレーム持続時間は、サブフレームの持続時間と再利用パターンにおけるビーコン数との乗数とすることができる。
【００７６】
次に図３Ｅを参照すると、ビーコン１１１〜１１５のそれぞれについて送信電力の調整係数を計算することができる（ブロック３００Ｅ）。調整係数は、各サブフレームにおいてビーコン１１１〜１１５の送信電力レベルが低減されるか否か及び／又はどれだけ低減されるかを決めることができる。調整係数を計算した（ブロック３００Ｅ）後、ビーコン１１１〜１１５は調整係数を用いて自身の信号を送信することができる（ブロック３０１Ｅ）。
【００７７】
ビーコン１１１〜１１５のネットワークは、地理的エリア１０２をカバーしてＲＦカバレッジを提供することができる。このＲＦカバレッジは、ビーコン１１１〜１１５のロケーション、アンテナ高さ等のビーコン１１１〜１１５の設計パラメータ、所望の電力レベル（最大レベルにおいて開始することができる）、ビーコン１１１〜１１５のそれぞれに対するＣＤＭＡ符号の割当て、及び改善された近距離保護を提供することができる公称アンテナパターンを含むことができる。
【００７８】
次に図４Ｂを参照すると、ＲＦカバレッジを求めた後、その外側で有害なシステム内干渉（例えば、ロケーションを求めることを困難／不可能にする、所与のビーコンの近くの他のビーコンの信号との干渉）が許容可能でなく、その内側でシステム内干渉が許容可能である、半径Ｒを選択する／求めることができる。半径Ｒは保護半径とすることができる。保護半径Ｒは概ね一定とすることができる。一方、保護半径Ｒは、時間帯又はビーコン若しくは受信機のロケーション等の検討事項に基づいて実質的に即座に変更することもできる。半径Ｒは、所望の用途（人工構造物、航空機、車両内部のデバイス及び／又は人物のロケーション特定等）に基づいて、かつネットワークがハイブリッドである（例えば、ＧＰＳ及びＴＢＮを利用するシステム）か又はスタンドアロンＴＢＮであるかに基づいて選択する／求めることができる。半径Ｒは、スタンドアロン地上ビーコンシステムの場合にＲｉｓとすることができ、ハイブリッドシステムの場合にＲｉｈとすることができる。スタンドアロンネットワークはより多くの保護を必要とする場合があるので、ＲｉｓはＲｉｈよりも小さい場合がある。
【００７９】
次に図４Ａを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンに対する距離を示すフローチャートが与えられている。半径Ｒを選択した／求めた後、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数について干渉解析を実行することができる。例えば、ビーコン１１１から送信された信号について、ビーコン１１５における近距離電磁パターンを計算／測定することができる。これらの計算は、ビーコン１１５からビーコン１１１へのパスロス及び／又は他の要素（割り当てられたＣＤＭＡ符号の相互相関及び／又はビーコン１１５及びビーコン１１１付近の局所形態等）を考慮することができる。ブロック４０１に示すように、近距離信号強度に基づいて、及び／又は或る特定のレベルのシステム内干渉を許容することができる（例えば、幾つかの受信機は、標準のＧＰＳ受信機が単一の周波数で機能することができることに起因してシステム内干渉を許容することができる）測位受信機１０１に基づいて、ビーコン１１１からの信号が位置特定を確定するために機能可能でないビーコン１１５からの距離を計算することができる。この距離はＤ１１５＿１１１として参照することができる。ブロック４０２及び４０３Ａは、Ｄ１１５＿１１１＜Ｒの場合、ビーコン対（１１５，１１１）のために計算がこれ以上必要でない場合があることを示した。したがって、Δ１１５＿１１１の値をゼロにセットし、ビーコン対（１１５，１１１）のために電力調整が必要でない場合があることを表すことができる。
【００８０】
代替的に、ブロック４０２及び４０３Ｂは、Ｄ１１５＿１１１＞Ｒの場合、更なる計算が必要である場合があり、及び／又はビーコン１１１及び／又はビーコン１１５からの送信を変更することに関する判断を行うことができることを示している。例えば、Ｄ１１５＿１１１＞Ｒの場合、ビーコン１１５及び１１１のそれぞれからの或る距離において信号強度を計算することができる。例として、ビーコン１１５及び１１１のそれぞれからの距離Ｒにおいて信号強度を計算することができる。次に、ビーコン１１５及び１１１からの信号強度間の差異を、以下の式によって表されるように計算することができる。
ＸＲ（１１５，１１１）＝Ｓ１１５（Ｒ）−Ｓ１１１（Ｒ）
Ｒは、ビーコン１１５からの距離Ｒにあるビーコン１１５の回りのロケーション又はロケーションの組を指すことができる。同様に、ＸＤ（１１５，１１１）＝Ｓ１１５，（Ｄ）−Ｓ１１１（Ｄ）である。したがって、以下となる。
Δ１１５＿１１１＝ＸＲ（１１５，１１１）−ＸＤ（１１５，１１１）
【００８１】
これらの計算（又は測定）は、ＴＢＮ内の地上ビーコンの対の組合せごとに実行することができる。例えば、これらの計算はビーコン１１５及びビーコン１１１について実行することができ、ビーコン１１１〜１１５の他の組合せについても実行することができる。地上ビーコンのネットワークが変更されない場合、これらの計算を繰り返すことができる。
【００８２】
幾つかの実施形態では、２つのビーコンからの距離計算は、ビーコンからのそれぞれの半径において行うことができる。他の実施形態では、距離計算は、複数の半径を用いる代わりに保護半径Ｒを用いて実行することができる。
【００８３】
再び図４Ｂを参照すると、保護半径受信機Ｐは保護半径Ｒに又はその近くに位置することができる。保護半径受信機Ｐは、ビーコン１１１〜１１５から送信される信号を推定することができ、受信信号に関する情報をビーコン１１１〜１１５に送信することができる。幾つかの実施形態では、保護半径受信機Ｐは監視局１０４のうちの１つとすることができる。
【００８４】
保護半径受信機Ｐは、適応的特性を用いて電力制御を提供するのに役立つことができる。例えば、調整係数は一定とすることができるが、代替的に、調整係数は適応的に制御することができる。短い持続時間（例えば数サブフレーム）であっても、その持続時間にわたって信号強度が変化することができる。信号強度の変化に適応するために、保護半径受信機Ｐはビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数にフィードバックを与えることができる。特に、保護半径受信機Ｐは、ビーコン（複数の場合もある）１１１〜１１５から受信した信号に基づいてビーコン（複数の場合もある）１１１〜１１５にフィードバックを与えることができる。保護半径受信機Ｐによって与えられるフィードバックは、１つ又は複数の調整係数を変更するための情報を含むことができる。したがって、保護半径受信機Ｐは、リアルタイム測定値に基づいて調整係数（複数の場合もある）を変更して調整係数（複数の場合もある）の適応的な制御を与えるためのフィードバックを与えることができる。付加的に又は代替的に、予期されるカバレッジの必要性に基づいて（例えば特定の時間帯又は曜日に対する予測されるカバレッジの必要性に基づいて）電力制御を実行することができる。
【００８５】
アンテナパターン成形
幾つかの状況において、電力レベルの低減は、ネットワーク性能に対し大きな影響を与えることなく過負荷状況を適切に軽減しない場合がある。したがって、幾つかの実施形態では、アンテナパターン成形技法を単独で、及び／又は本明細書において説明した電力制御技法とともに用いることができる。アンテナパターン成形は、垂直面及び水平面の双方に適用することができる。重大な信号遮断構造体が拠点の非常に近くにある場合、垂直パターン等のアンテナパターンを用いて拠点の近くの信号強度を低減することができる。拠点の近くの信号強度は非常に強力である場合があるので、電力の低減は、幾つかの状況について所望の信号レベルに対する要件を満たすのに依然として十分とすることができる。別の技法は、下側波帯が抑制されたアンテナを用いて同様の結果を達成することを含むことができる。衛星ネットワークと同じ周波数を用いる地上ベースのネットワークからの衛星ネットワークに対する干渉を回避／低減するために、上側波帯が抑制されたアンテナを用いることが提案されている。
【００８６】
下側波帯が抑制されたアンテナを用いて、電力制御及び／又は他の技法を用いた後に残っている遠近問題に対処することができる。特に、電力制御及び／又は他の技法を用いた後であっても、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つの回りの距離Ｗまでの小さなエリアが依然として遠近問題を受ける場合がある。ビーコン信号強度の更なる減衰がＸデシベル（ｄＢ）であると仮定すると、信号強度は、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つの回りの距離Ｗまでのエリア内でＸｄＢだけ低減することができ、受信機がビーコン送信アンテナから数メートル内に位置していない限り、下側波帯の抑制を用いて遠近問題を軽減することができる。しかしながら、十分に設計されたビーコンは、固定された高所のタワーとすることができ、したがって、ＧＰＳ拡張された受信機又はスタンドアロン受信機が、下側波帯の抑制による軽減を妨げるほどビーコン送信アンテナに近づくことは起こりにくい。
【００８７】
次に図４Ｃを参照すると、測位受信機１０１に対するＴＢＮ内のビーコン１１５のアンテナ４２０の位置が示されている。特に、図４Ｃは、アンテナ支持構造４３０に取り付けられたアンテナ４２０を含むビーコン１１５を示している。アンテナ４２０は、−θ度未満の仰角において放射が抑制された（すなわち下側波帯が抑制されている）電磁放射パターンを有する。垂直アンテナパターンはＧ（θ）として定義することができ、−９０度≦θ≦−ｔａｎ−１（Ｈ／Ｗ）において主ビーム利得未満の少なくともＸｄＢの利得を有することができる。ここで、Ｈはビーコン１１５の高さであり、Ｗはアンテナ利得が抑制されるアンテナ４２０からの距離である。すなわち、ビーコン１１５から或る距離Ｗ内に位置する受信機（例えば測位受信機１０１）の場合、アンテナ４２０の利得は主ビーム利得未満のＸｄＢとすることができる。
【００８８】
スマートアンテナ
幾つかの実施形態では、スマートアンテナを用いて、遠近問題及び／又はマルチパス問題に対処することができる。例えば、スマートアンテナは、異なる固定アンテナビームパターン間で切り替えることによって、又はアンテナビームを任意の方向に舵を切ることによってこれらの問題に対処することができる。例として、スマートアンテナを用いて、遠近問題を低減／軽減し、及び／又はＴＢＮに関連するマルチパス問題を低減／軽減して、測位受信機１０１が位置特定を確定するのを支援することができる。換言すれば、図４Ｃに示されているアンテナ４２０はスマートアンテナとすることができる。
【００８９】
次に図４Ｄを参照すると、ＴＢＮ内のビーコン１１１〜１１５がスマートアンテナを用いて信号を測位受信機１０１に送信することができることを示すフローチャートが与えられている。例えば、ビーコン１１５は自身の送信自体又は別のビーコンからの送信との起こり得る干渉の識別（ブロック４０１Ｄ）に対応して、アンテナ４２０からの自身の送信のアンテナパターンを調整することができる（ブロック４０３Ｄ）。したがって、１つの例では、スマートアンテナのうちの少なくとも１つが、自身のアンテナパターンと、ビーコン１１１〜１１５のうちの別の１つのアンテナパターンとの干渉の検出に応じて、自身のアンテナパターンを変更することができる。別の例では、スマートアンテナのうちの少なくとも１つが、スマートアンテナ（複数の場合もある）によって送信された信号の反射（又は回折）の検出に応じて自身のアンテナパターンを変更することができる。反射信号は、反射された信号（複数の場合もある）を送信したビーコン（複数の場合もある）によって及び／又は他のビーコンによって及び／又は測位受信機１０１によって及び／又は監視局１０４によって検出することができる。したがって、本明細書において説明されるシステム及び／又は方法は、ＴＢＮ内のビーコン１１１〜１１５によって測位受信機１０１に送信される信号から生じる遠近問題及び／又はマルチパス問題を低減／軽減することができる。そのため、測位受信機１０１は、ビーコン１１１〜１１５のうちの少なくとも１つのスマートアンテナのうちの少なくとも１つから送信され、測位受信機１０１によって受信された信号を用いて、自身の位置を迅速かつ正確に求めることができる。
【００９０】
次に図５Ａを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のそれぞれのビーコン１１５、１１１についてのアンテナパターン５１０、５１１が示されている。特に、図５Ａは、アンテナパターン５１０、５１１が重なり合う場合があり、それによって干渉が引き起こされる場合があることを示している。
【００９１】
次に図５Ｂを参照すると、フローチャートが、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数からの送信との起こり得る干渉の識別（ブロック５００）に対応して、ビーコン１１１〜１１５のうちの少なくとも１つが自身の送信のアンテナパターンを変更する（ブロック５０１）ことを示している。例えば、ビーコン１１１、１１５のアンテナパターン間の起こり得る干渉の識別に対応して、ビーコン１１１、１１５のうちの少なくとも１つが自身のそれぞれのアンテナパターンを変更することができる。
【００９２】
次に図５Ｃ及び図５Ｄを参照すると、経時的に固定される標準送信アンテナパターン５１０（図５Ｃ）と、経時的に変化することができるスマートアンテナのアンテナパターン５２０（図５Ｄ）との間の比較が示されている。例えば、図５Ｃ及び図５Ｄは、標準アンテナの水平アンテナ利得／パターン５１０と、スマートアンテナの水平アンテナ利得／パターン５２０との比較を示している。図５Ｄはスマートアンテナの水平利得／パターン５２０を示しているが、垂直及び／又は水平アンテナパターンは経時的に変化することができる。
【００９３】
図５Ｄを参照すると、スマートアンテナのアンテナパターン５２０は経時的に変化することができる。そのため、ビーコン１１１〜１１５がスマートアンテナを含む実施形態では、測位受信機１０１の位置の特定のためにビーコン１１１〜１１５のうちの１つからの送信によってカバーされるエリアは経時的に変化することができる。さらに、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数は広域測位システム（ＷＡＰＳ）ビーコンとすることができる。ビーコン１１１〜１１５のうちの異なるもののアンテナパターン５２０は、協調して変化することもできるし、ランダムパターンを想定することもできる。例えば、アンテナパターン５２０は、所与のエリアを通って時計回りに又は反時計回りにスイープすることができる。代替的に、アンテナパターン５２０は変化し、所与のエリアの異なる部分をよりランダムにカバーすることができる。ビーコン１１１〜１１５間の所与のビーコンについて、アンテナパターン５２０は有限の時間期間にわたって３６０度の全体エリアを通ってスイープすることができる。例えば、持続時間ｔｎにわたって、ビーコン１１５のアンテナパターン５２０は時刻ｔ１におけるアンテナパターン５２０ｔ１から時刻ｔ２におけるアンテナパターン５２０ｔ２へ、．．．時刻ｔｎにおけるアンテナパターン５２０ｔｎへと変化することができる。さらに、ビーコン１１１〜１１５のそれぞれが同じである必要はない。例えば、ビーコン１１１〜１１５のうちの幾つかは、協調して変化するアンテナパターン５２０を有することができ、他のビーコン１１１〜１１５は有しなくてもよい。さらに、アンテナパターン５２０は測位受信機１０１のロケーションと相関することもできるし、測位受信機１０１のロケーションと無関係とすることもできる。
【００９４】
遠近問題を低減／軽減するためのスマートアンテナの使用
再び図１Ａを参照すると、測位受信機１０１がビーコン１１５等のビーコンのうちの１つの近くにあり、かつビーコン１１１〜１１４等のビーコンのうちの少なくとも別の１つから遠く離れているときに遠近問題が生じる場合がある。一方、スマートアンテナのアンテナパターンは、所与の持続時間にわたって所与のロケーションにおいてアンテナパターンを用いた後に変更することができる。
【００９５】
例えば、次に図５Ｅを参照すると、ビーコン１１５のアンテナパターン５２０が遠近問題を引き起こしている場合があると判断する（ブロック５００Ｅ）（すなわち、ビーコンが過電力信号を送信している場合がある）のに応じて、ビーコン１１５はアンテナパターン５２０のパターンを変更することができる（ブロック５０１Ｅ）。例として、パターンはアンテナパターン５２０がもはや測位受信機１０１を含むエリアをカバーしない（又はもはや直接的に／集中的にカバーしない）ように変更することができる。そのため、遠近問題は低減／軽減することができ、測位受信機１０１はビーコン１１１〜１１４のうちの更に離れたものから信号を受信することができる。
【００９６】
スマートアンテナは自身のアンテナパターンを非常に迅速に変更することができる。したがって、測位受信機１０１のロケーションは、スマートアンテナが自身のカバレッジサイクルを完了するための時間中、そのカバレッジサイクルが協調／固定されているか又はランダムであるかにかかわらず、実質的に変化しなくてもよい。例えば、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つのスマートアンテナは、測位受信機１０１が所与のエリアを超えて移動する前にカバレッジエリアを通って３６０度スイープすることができる。さらに、ビーコン１１１〜１１５のシステムにおいて、所与の地理的エリアにわたって分散した複数のスマートアンテナのアンテナパターンは、ビーコン１１１〜１１５のうちの複数のものが互いに向けて同時に送信する事例を低減／軽減するように協調させることができる。さらに、幾つかの実施形態では、スマートアンテナを常に用いることができる。代替的に、他の実施形態では、スマートアンテナは遠近問題の検出に応じて用いることができる。
【００９７】
マルチパス問題を低減／軽減するためのスマートアンテナの使用
次に、図６Ａを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコン（例えばビーコン１１５）からの直接パス信号６４０及び反射パス信号６３０が示されている。例えば、ビーコン１１５から信号を送信するのに標準アンテナを用いるとき、測位受信機１０１は、直接パス信号６４０と、自然反射体又は人工反射体６３１によって反射される場合がある反射パス信号６３０とを受信する場合がある。しかしながら、スマートアンテナパターン５２０を有するスマートアンテナを用いるとき、反射パス信号６３０の信号強度は、なくすか又は大幅に低減することができる。なぜなら、ビーコン１１５のスマートアンテナは、反射体６３１の方向に自身のアンテナパターン５２０を送信しないように制御することができるためである。
【００９８】
例えば、次に図６Ｂを参照すると、ビーコン１１５からの信号が反射／回折される場合があるという判断（ブロック６０１）に応じて、ビーコン１１５は自身が送信するアンテナパターン５２０を変更することができる（ブロック６０２）。例として、ビーコン１１５のスマートアンテナは、持続時間ｔ１等の所与の持続時間にわたってアンテナパターン５２０を生成することができる。したがって、マルチパス問題は、スマートアンテナを含む送信ビーコンを用いることによって低減／軽減することができる。さらに、幾つかの実施形態では、スマートアンテナを常に用いることができる。代替的に、他の実施形態では、スマートアンテナはマルチパス問題の検出に応じて用いることができる。
【００９９】
マルチパス問題を低減／軽減するための電力制御を伴うスマートアンテナの使用
幾つかの実施形態では、或る特定の持続時間にわたってビーコン１１１〜１１５の送信電力を変更／制御することによってマルチパス問題を更に低減／最小化することができる。代替的に又はこれらの特定の持続時間外で、ビーコン１１１〜１１５はフル電力で連続して送信することができる。例えば、スマートアンテナシステムに、送信電力を切り替えることができる複数のアンテナ及び／又は電力が連続してアレイに供給されるアンテナアレイを実装することができる。したがって、電力制御技法を伴っても伴わなくてもスマートアンテナを用いることができる。
【０１００】
例えば、次に図６Ｃを参照すると、ビーコン１１５からの信号が反射／回折される場合があるという判断（ブロック６０１Ｃ）に応じて、ビーコン１１５はアンテナパターン５２０を変更し及び／又は自身の送信電力を低減することができる（ブロック６０２Ｃ）。電力制御技法はランダムに用いることもできるし、マルチパス問題、遠近問題又は別の干渉関連問題の検出に応じて用いることもできる。さらに、時分割多重（ＴＤＭ）技法を伴っても伴わなくてもスマートアンテナを用いることができる。
【０１０１】
スマートアンテナを用いて遠近問題及びマルチパス問題の双方に対処することもできるし、スマートアンテナを用いて遠近問題又はマルチパス問題のいずれかに個々に対処することもできる。さらに、電力制御技法は、遠近問題及び／又はマルチパス問題に対処するこれらの組合せの任意のものとともに用いることができる。
【０１０２】
複数の帯域幅
幾つかの実施形態によれば、本明細書において説明されるシステム及び／又は方法は、複数の帯域幅を用いて地上ビーコンから信号を送信し、受信機の位置を検出するためのロケーション特定精度を改善することができる。例えば、遠近問題を引き起こすビーコンは、狭帯域幅信号若しくは広帯域幅信号又はその両方を送信することができる一方、他のビーコンは狭帯域幅信号及び広帯域幅信号のうちの一方しか送信しない。複数の信号帯域幅を用いるビーコンは遠近問題を低減／軽減することができ、それによって位置特定精度を改善することができる。
【０１０３】
例として、再び図１Ａを参照すると、地上ビーコン１１１〜１１５のうちの異なるものから異なる信号帯域幅を送信することができる。例えば、ビーコン１１５が遠近問題（又はマルチパス問題）を引き起こしている場合、ビーコン１１５はビーコン１１１〜１１４のうちの１つ又は複数によって送信される信号と異なる帯域幅を有する信号を送信することができる。ビーコン１１１〜１１５の全てがフル電力で送信することができる。例えば、ビーコン１１１〜１１４がフル電力で広帯域幅Ｗｗ信号を送信することができ、ビーコン１１５がフル電力で狭帯域幅ＷＮ信号を送信することができる。代替的に、ビーコン１１１〜１１４がフル電力で狭帯域幅ＷＮ信号を送信することができ、ビーコン１１５がフル電力で広帯域幅ＷＷ信号を送信することができる。複数の帯域幅のそのような送信によって遠近問題を低減／軽減することができる。例えば、複数の帯域幅を用いることによって、遠近問題を引き起こす信号のフィルタリング／拒否を改善することができる。さらに、より広い帯域幅を有する信号を用いることによって、システム利得を改善することができ、それによってより弱い信号を検出するのに役立つことができる。
【０１０４】
次に図７Ａ〜図７Ｃを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンからの信号のグラフが示されている。特に、図１及び図７Ａ〜図７Ｃを参照すると、ビーコン１１１〜１１５のそれぞれは、狭帯域幅ＷＮ信号、広帯域幅ＷＷ信号、又は狭帯域幅ＷＮ信号及び広帯域幅ＷＷ信号の双方を送信するように構成することができる。
【０１０５】
次に図７Ｄ〜図７Ｈを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮ内のビーコンから送信される信号の帯域幅の変更を示すフローチャートが与えられている。例えば、次に図７Ｄを参照すると、ビーコン１１５からの信号との起こり得る干渉の識別（ブロック７０１）に対応して、ビーコン１１５は自身の送信信号の帯域幅を変更することができる（ブロック７０２）。
【０１０６】
したがって、幾つかの実施形態では、ビーコン１１１〜１１５は遠近問題（又はマルチパス問題）の検出に応じて１つの帯域幅から別の帯域幅に切り替えるように構成することができる。例として、測位ビーコン１０１、監視局（複数の場合もある）１０４、及び／又はビーコン１１１〜１１５のうちの１つ若しくは複数は、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つから測位受信機１０１に送信された信号の実際の反射／回折又は潜在的な反射／回折を検出することによってマルチパス問題を検出することができる。別の例では、測位ビーコン１０１、監視局（複数の場合もある）１０４、及び／又はビーコン１１１〜１１５のうちの１つ若しくは複数は、測位受信機１０１におけるビーコン１１１〜１１５のうちの少なくとも２つの異なるビーコンからの信号間の実際の干渉又は潜在的な干渉を検出することによって遠近問題を検出することができる。例えば、ビーコン１１１〜１１５のうちの全てが狭帯域幅ＷＮ信号を送信している場合、遠近問題を引き起こしているビーコン１１５は、遠近問題の検出に応じて広帯域幅ＷＷ信号の送信に切り替えるように構成することができる。さらに、広帯域幅ＷＷ信号は、位置特定精度を改善し及び／又はマルチパス問題を低減／軽減するのに役立つことができる。さらに、測位受信機１０１は、狭帯域幅ＷＮ信号及び広帯域幅ＷＷ信号の双方を受信及び／又は処理するように構成することができる。
【０１０７】
ビーコン１１１〜１１５は、図７Ａ〜図７Ｃに示した広帯域幅ＷＷ信号又は狭帯域幅ＷＮ信号以外の帯域幅で信号を送信することもできる。例えば、ビーコン１１１〜１１５のそれぞれは、共有周波数帯域ＷＳ内の多岐にわたる帯域幅を有する信号を送信するように構成することができる。様々な帯域幅を有するこれらの信号は、遠近問題の低減／軽減の必要性及び位置特定精度の必要性に応じてビーコンごとに調整することができる。さらに、幾つかの実施形態では、送信信号は共有周波数帯域ＷＳ内の任意の場所に位置することができる。したがって、送信信号の周波数範囲及び帯域幅は、図７Ａ〜図７Ｃに示されるものに限定されるのではなく、共有周波数帯域ＷＳ内で変化することができる。
【０１０８】
狭帯域幅ＷＮ信号及び広帯域幅ＷＷ信号は、ともに共有周波数帯域ＷＳ内に存在することができる。さらに、狭帯域幅ＷＮ信号は広帯域幅ＷＷ信号よりも小さい帯域幅を有し、幾つかの実施形態では、広帯域幅ＷＷ信号よりも数倍小さくすることができる。例えば、共有周波数帯域ＷＳは約８メガヘルツ（ＭＨｚ）とすることができ、狭帯域幅ＷＮ及び広帯域幅ＷＷは重なり合わないことができ、それぞれ約２ＭＨｚ及び約６ＭＨＺとすることができる。別の例では、共有周波数帯域ＷＳは依然として約８ＭＨｚとすることができるが、狭帯域幅ＷＮ及び広帯域幅ＷＷが重なり合うことができる（例えばそれぞれ約２ＭＨｚ及び約８ＭＨｚ）。当業者であれば、周波数配分の他の組合せ（及び／又は他の帯域）を理解するであろう。
【０１０９】
Ａ．重なり合う周波数帯域
再び図７Ａを参照すると、狭帯域幅ＷＮ信号の周波数帯域は広帯域幅ＷＷ信号の周波数帯域内とすることができる。換言すれば、これらの周波数帯域は重なり合うことができる。例えば、図７Ａに示すように、広帯域幅ＷＷ信号の周波数帯域は、共有周波数帯域ＷＳとほぼ同じとすることができ、狭帯域幅ＷＮ信号の周波数帯域は、共有周波数帯域ＷＳの上端又は下端を中心とすることができる。
【０１１０】
再び図７Ｂを参照すると、広帯域幅ＷＷ信号の周波数帯域は共有周波数帯域ＷＳとほぼ同じとすることができ、狭帯域幅ＷＮ信号の周波数帯域は、共有周波数帯域ＷＳの中心を中心とすることができる。代替的に、狭帯域幅ＷＮ信号の周波数帯域は、共有周波数帯域ＷＳに対し中心を外れることができるが、共有周波数帯域ＷＳの上端及び下端の部分は依然として狭帯域幅ＷＮ信号の周波数帯域と重なり合わないことができる。
【０１１１】
共有周波数帯域ＷＳにおいて広帯域幅ＷＷ信号が狭帯域幅ＷＮ信号と重なり合う実施形態では、遠近問題の低減／軽減は、遠近問題を引き起こしているビーコン１１５から狭帯域幅ＷＮ信号を送信し、ビーコン１１１〜１１４から広帯域幅Ｗｗ信号を送信することによって改善することができ、逆もまた同様である。例えば、狭帯域幅ＷＮ信号の送信電力が広帯域幅ＷＷ信号の送信電力と同じである場合、狭帯域幅ＷＮ信号はより高い電力スペクトル密度を有することができる。そのため、測位受信機１０１はこのより高い電力スペクトル密度を検出し、これを用いて狭帯域幅ＷＮ信号を広帯域幅ＷＷ信号と区別することができる。次に、測位受信機１０１は遠近問題を引き起こしている信号をフィルタリング／拒否することができる。
【０１１２】
Ｂ．重なり合わない周波数帯域
再び図７Ｃを参照すると、狭帯域幅ＷＮ信号及び広帯域幅ＷＷ信号の周波数帯域は重なり合わないことができる。図７Ｃは、狭帯域幅ＷＮ信号及び広帯域幅ＷＷ信号の周波数帯域が完全に重なり合わないものとして示しているが、代替的に、広帯域幅ＷＷ信号の周波数帯域は、狭帯域幅ＷＮ信号の周波数帯域の一部分（全てではない）と重なり合うことができる。狭帯域幅ＷＮ信号及び広帯域幅ＷＷ信号の周波数帯域が完全に重なりあっていない場合、周波数帯域は、共有周波数帯域ＷＳの対向する端部にあることができる。例えば、狭帯域幅ＷＮ信号の周波数帯域は、共有周波数帯域ＷＳの上端にあることができ、広帯域幅ＷＷ信号の周波数帯域は、共有周波数帯域ＷＳの下端にあることができ、逆もまた同様である。ビーコン１１１〜１１５によって用いられる共有周波数帯域ＷＳの特定の部分にかかわらず、共有周波数帯域ＷＳの重なり合わない部分を送信することによって、遠近問題を引き起こしている信号の検出及び／又はフィルタリング／拒否を単純化することができる。
【０１１３】
ＣＤＭＡ処理
幾つかの実施形態では、ＣＤＭＡ処理利得技法は、ビーコン１１５によって引き起こされる遠近問題を低減／軽減することができる。例えば、ビーコン１１５が狭帯域幅ＷＮ信号を送信し、ビーコン１１１〜１１４が広帯域幅ＷＷ信号を送信する場合、狭帯域幅ＷＮ信号は広帯域幅ＷＷ信号のジャマー／干渉源として現れる場合がある。測位受信機１０１は、そのようなジャマー／干渉源を検出及び／又はフィルタリング／拒否するように構成することができる。例えば、ビーコン１１５によって送信される狭帯域幅ＷＮ信号は、ＣＤＭＡ処理利得を用いてフィルタリング／拒否することができる。
【０１１４】
代替的に、幾つかの実施形態では、遠近問題を引き起こしているビーコン１１５は広帯域幅ＷＷ信号を送信することができ、ビーコン１１１〜１１４のうちの他のものは狭帯域幅ＷＮ信号を送信することができる。そのような実施形態では、測位受信機１０１は、広帯域幅ＷＷ信号が狭帯域幅ＷＮ信号よりも低い電力束密度を有しているので、広帯域幅ＷＷ信号を検出及び／又はフィルタリング／拒否するように構成することができる。
【０１１５】
例として、次に図７Ｅを参照すると、ビーコン１１５からの信号との起こり得る干渉の識別（ブロック７０１Ｅ）に対応して、ビーコン１１５は自身の送信信号の帯域幅を変更することができ（ブロック７０２Ｅ）（例えば狭帯域幅ＷＮから広帯域幅ＷＷへ、逆もまた同様）、測位受信機１０１は狭帯域幅ＷＮ信号及び広帯域幅ＷＷ信号のうちの一方を、ＣＤＭＡ処理利得を用いてフィルタリング／拒否することができる（ブロック７０３）。
【０１１６】
単一のビーコンからの狭帯域幅信号及び広帯域幅信号の双方の送信
全ての時点において広帯域幅ＷＷ信号及び狭帯域幅ＷＮ信号のうちの一方のみを送信することの代替案として、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数は、異なる時点において異なる帯域幅を有する信号を個々に送信するように構成することができる。例えば、次に図７Ｆを参照すると、ビーコン１１５からの信号との起こり得る干渉の識別（ブロック７０１Ｆ）に対応して、遠近問題を引き起こしているビーコン１１５は、広帯域幅ＷＷ信号及び狭帯域幅ＷＮ信号の組合せをフル電力で送信することができ、その間、ビーコン１１１〜１１４は広帯域幅ＷＷ信号及び狭帯域幅ＷＮ信号のうちの一方のみを用いてフル電力で送信することができる。特に、ビーコン１１５は、幾つかのタイムスロットの間に広帯域幅ＷＷ信号を送信することができ、他のタイムスロットの間に狭帯域幅ＷＮ信号を送信することができる（ブロック７０２Ｆ）。
【０１１７】
広帯域幅信号又は狭帯域幅信号を用いた電力制御の使用
幾つかの実施形態では、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数について電力制御技法を用いることができる。電力制御を用いる幾つかの実施形態では、ビーコン１１１〜１１５の全てが、同じ帯域幅の信号を異なる電力レベルで送信することができる。例えば、遠近問題を引き起こしているビーコン１１５は、低減された電力レベルで（換言すれば電力制御を用いて）広帯域幅ＷＷ信号を送信することができ、ビーコン１１１〜１１４は、フル電力で（換言すれば、電力制御を用いることなく）広帯域幅ＷＷ信号を送信することができる。代替的に、電力制御は、狭帯域幅ＷＮ信号を送信するビーコン１１５に用いることもできる。
【０１１８】
さらに、電力制御技法は、信号の帯域幅を変更する技法と組み合わせることができる。例えば、次に図７Ｇを参照すると、ビーコン１１５からの信号との起こり得る干渉の識別（ブロック７０１Ｇ）に対応して、ビーコン１１５は自身が送信する信号の帯域幅を変更することができ（例えば狭帯域幅ＷＮから広帯域幅ＷＷへ、逆もまた同様）、かつこれらの変更された帯域幅信号の送信電力を低減することができる（ブロック７０２Ｇ）。したがって、遠近問題を引き起こしているビーコン１１５に対し電力制御及び変更された帯域幅を用いることによって遠近問題を低減／軽減することができ、それによって位置特定精度を改善することができる。
【０１１９】
ビーコン１１５に対する電力制御に加えて、ビーコン１１１〜１１４のうちの１つ又は複数に対し電力制御を用いることができる。しかしながら、幾つかの実施形態では、ビーコン１１１〜１１５のうち、自身のロケーションの近くの受信機の遠近保護を必要としていないものは、電力制御を用いることができない。
【０１２０】
位置特定精度
ビーコン１１１〜１１５は、位置特定精度の必要性／優先度（preference）に基づいて広帯域幅ＷＷ信号を送信すべきか又は狭帯域幅ＷＮ信号を送信すべきかを判断することができる。例えば、次に図７Ｈを参照すると、高いレベル（位置特定精度の所与のしきい値レベル等）の位置特定精度が望ましいという判断（ブロック７１１）に応じて、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数が狭帯域幅ＷＮ信号の代わりに広帯域幅ＷＷ信号を送信することができ、及び／又は電力制御を用いることができる（ブロック７０２Ｂ）。一方、より低いレベルの位置特定精度で十分であるという判断（ブロック７１１）に応じて、ビーコン１１１〜１１５のうちの１つ又は複数が広帯域幅ＷＷ信号の代わりに狭帯域幅ＷＮ信号を送信することができる（ブロック７０２Ａ）。精度の必要性／優先度を求めることは、測位受信機１０１によって実行することもできるし、測位受信機１０１の外部で実行することもできる。さらに、幾つかの実施形態では、高いレベルの位置特定精度が望ましいか否かの判断（ブロック７１１）は、ビーコン１１５からの信号との起こり得る干渉の識別（ブロック７０１Ｈ）に対応したものである。
【０１２１】
複数帯域幅システムとの組合せ
図７Ａ〜図７Ｃに示すような、狭帯域幅ＷＮ信号の送信を広帯域幅ＷＷ信号の送信と組み合わせるシステム等の複数帯域幅信号（ＭＢＳ）システムは、遠近問題を低減／軽減する様々な技法と組み合わせることができる。例えば、ＭＢＳシステムは（例えば図７Ｇに示すように）電力制御を伴って又は伴わずに用いることができる。別の例では、ＭＢＳシステムはスマートアンテナを伴って又は伴わずに用いることができる。さらに、ＭＢＳシステムにおける信号は、改善された相互相関特性を有するＣＤＭＡ符号を用いることができる。
【０１２２】
タイムスロットにおける複数ビーコンの送信
次に図８Ａを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮにおけるフレーム中の第１のビーコン及び第２のビーコンからの送信を示すフローチャートが与えられている。例えば、ブロック８０１は、ビーコン１１５がブロードキャストスロット／サブフレーム中に送信することができることを示しており、ブロック８０２は、ビーコン１１１が同じブロードキャストスロット／サブフレーム中に送信することができることを示している。
【０１２３】
次に図８Ｂを参照すると、本明細書において説明される様々な実施形態による、ＴＢＮにおける連続フレームにわたる第１のビーコン及び第２のビーコン（例えばビーコン１１１及び１１５）の送信状態を示す図が与えられている。例えば、図８Ｂは、ビーコン１１１及び１１５が、各ブロードキャストフレーム中（例えば「フレーム１」及び「フレーム２」のそれぞれの間）に測位受信機１０１にそれぞれの信号を同時に送信するように構成されることを示している。特に、フレーム１及びフレーム２のそれぞれについてのスロット／サブフレームのうちの少なくとも１つの間、ビーコン１１１及び１１５の両方が送信していることになる。例えば、ビーコン１１１及び１１５はともに、フレーム１のサブフレーム２の間に送信する。さらに、ビーコン１１１及び１１５はともに、フレーム２のサブフレーム１及び２の間に送信する。
【０１２４】
さらに、図８Ｂは、フレーム１及びフレーム２が隣接／連続したブロードキャストフレームであり、ビーコン１１１及び１１５が隣接／連続したフレーム１及び２の間に自身のそれぞれの信号を同時に送信することを示している。さらに、当業者であれば、フレーム１及び２が１つの例として提供されているが、ビーコン１１１及び１１５（及び／又はビーコン１１１〜１１５のうちの他のもの）が隣接／連続したブロードキャストフレームのはるかに長いストリング（例えば、少なくとも数百個又は数千個の隣接／連続したブロードキャストフレーム）中に自身のそれぞれの信号を同時に送信することができることを理解するであろう。幾つかの実施形態では、フレーム１及び２のうちの少なくとも一方の少なくとも１つのサブフレームの間に、ビーコン１１１〜１１５の全てが自身のそれぞれの信号を測位受信機１０１に同時に送信することができる。
【０１２５】
さらに、フレーム１のサブフレーム２並びにフレーム２のサブフレーム１及び２において示される同時の送信は、１つ又は複数の僅かでない電力レベルでの送信である。換言すれば、同時の送信は、測位受信機１０１がそれぞれの信号の各々を受信し処理するように構成される１つ又は複数の電力レベルで行われる。したがって、全てのフレームにおいて少なくとも１つのブロードキャストスロット／サブフレームの間にビーコン１１１〜１１５のうちの少なくとも２つが１つ又は複数の僅かでない電力レベルで同時に送信することになる。少なくとも１つのブロードキャストスロット／サブフレームの間、ビーコン１１１〜１１５のうちの他のものは、僅かでない電力レベルで送信することができるか、僅かな電力レベルで（例えば測位受信機１０１が信号を受信し処理することができるレベル未満のレベルで）送信することができるか、又は更には全く送信しないことができる。さらに、幾つかの実施形態では、ビーコン１１１〜１１５のうちの少なくとも２つが、全てのフレーム内の各ブロードキャストスロット／サブフレーム中に１つ又は複数の僅かでない電力レベルで同時に送信することができる。
【０１２６】
幾つかの実施形態では、測位受信機１０１は、異なる信号を用いて送信される異なる疑似ランダム符号を処理することによって、ビーコン１１１〜１１５のうちの異なるものからの同時の信号間を区別することができる。例えば、異なる疑似ランダム符号は、異なるレベルの分離（例えば３０ｄＢの分離等）を提供することができる。幾つかの実施形態では、疑似ランダム符号は周波数オフセット（例えば約２キロヘルツ（ｋＨｚ）の周波数シフト）を提供することができる。したがって、幾つかの実施形態は、図８Ｂに示す時分割多重（ＴＤＭ）スロット／サブフレーム内で符号分割多重（ＣＤＭ）を提供することができる。
【０１２７】
本明細書において、上記の説明及び図面に関連して多くの異なる実施形態が開示されてきた。これらの実施形態の全ての組合せ及び部分的組合せをそのまま説明し示すことは、過度に繰返しが多くわかりにくいものとなることが理解されよう。したがって、図面を含む本明細書は、本明細書において説明される実施形態並びにそれらを作成し用いる方式及びプロセスの全ての組合せ及び部分的組合せの完全な明細書を構成すると解釈されるものとし、任意のそのような組合せ又は部分的組合せに対する特許請求を支持するものとする。
【０１２８】
図面及び明細書に、本発明の例示的な実施形態が開示されている。特定の用語が使用されているが、それらの用語は、一般的かつ説明的な意味でのみ用いられ、限定の目的では用いられていない。本発明の範囲は、この後に続く特許請求の範囲に規定されている。
【図１Ａ】
2014507638.tif 000004
【図１Ｂ】
2014507638.tif 000005
【図１Ｃ】
2014507638.tif 000006
【図２Ａ】
2014507638.tif 000007
【図２Ｂ】
2014507638.tif 000008
【図２Ｃ】
2014507638.tif 000009
【図２Ｄ】
2014507638.tif 000010
【図３Ａ】
2014507638.tif 000011
【図３Ｂ】
2014507638.tif 000012
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
2014507638.tif 000014
【図３Ｅ】
2014507638.tif 000015
【図４Ａ】
2014507638.tif 000016
【図４Ｂ】
2014507638.tif 000017
【図４Ｃ】
2014507638.tif 000018
【図４Ｄ】
2014507638.tif 000019
【図５Ａ】
2014507638.tif 000020
【図５Ｂ】
2014507638.tif 000021
【図５Ｃ】
2014507638.tif 000022
【図５Ｄ】
2014507638.tif 000023
【図５Ｅ】
2014507638.tif 000024
【図６Ａ】
2014507638.tif 000025
【図６Ｂ】
2014507638.tif 000026
【図６Ｃ】
2014507638.tif 000027
【図７Ａ】
2014507638.tif 000028
【図７Ｂ】
2014507638.tif 000029
【図７Ｃ】
2014507638.tif 000030
【図７Ｄ】
2014507638.tif 000031
【図７Ｅ】
2014507638.tif 000032
【図７Ｆ】
2014507638.tif 000033
【図７Ｇ】
2014507638.tif 000034
【図７Ｈ】
2014507638.tif 000035
【図８Ａ】
2014507638.tif 000036
【図８Ｂ】
2014507638.tif 000037
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月18日(2012.10.18)
【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】
地上受信機に信号を同時に送信するように構成される第１の地上ベースの測位ビーコン及び第２の地上ベースの測位ビーコンであって、前記第１の地上ベースの測位ビーコンは、該第１の地上ベースの測位ビーコン又は前記第２の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機への前記送信との潜在的な干渉の識別に対応して、前記地上受信機への自身の送信を変更するように構成されるものである、第１の地上ベースの測位ビーコン及び第２の地上ベースの測位ビーコンを備える、地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２】
前記潜在的な干渉は、前記地上受信機への前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信と前記第２の地上ベースの測位ビーコンからの同時送信との間のものである、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項３】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンは、前記潜在的な干渉の前記識別に対応し自身の送信電力を低減するように構成される、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項４】
前記第１の地上ベースの測位ビーコン及び前記第２の地上ベースの測位ビーコンのそれぞれが、ブロードキャストスロットを割り当てられ、該ブロードキャストスロットの間に自身の最大電力レベルで送信するように構成される、請求項３に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項５】
前記第１の地上ベースの測位ビーコン及び前記第２の地上ベースの測位ビーコンのそれぞれが、ブロードキャストスロットごとに、自身の最大電力レベルで送信すべきか又は自身の送信電力を低減すべきかを判断するように構成される、請求項４に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項６】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンは、前記潜在的な干渉の前記識別に対応して自身のアンテナパターンを変更するように構成される、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項７】
前記潜在的な干渉は前記第１の地上ベースの測位ビーコンの前記アンテナパターンと前記第２の地上ベースの測位ビーコンのアンテナパターンとの間のものである、請求項６に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項８】
前記潜在的な干渉の前記識別は、前記第１の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機への前記送信の反射／回折を検出することを含む、請求項６に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項９】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンは、前記潜在的な干渉の前記識別に対応して自身の送信の帯域幅を変更するように構成される、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１０】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンの前記送信の前記帯域幅を変更することは、該帯域幅を、前記第２の地上ベースの測位ビーコンの前記送信の帯域幅と異なる帯域幅に変更することを含む、請求項９に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１１】
前記異なる帯域幅のそれぞれの周波数帯域は重なり合わない、請求項１０に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１２】
前記潜在的な干渉の前記識別は、前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信が、前記地上受信機において前記第２の地上ベースの測位ビーコンからの前記同時送信と干渉するほど十分強力であると判断することを含む、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１３】
前記潜在的な干渉の前記識別は、該地上ベースの測位ビーコンネットワークの設計中に、該地上ベースの測位ビーコンネットワークのフィールド試験中に、及び／又はリアルタイムで行われる識別を含む、請求項１に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１４】
第１の地上ベースの測位ビーコンからの送信が、地上受信機において第２の地上ベースの測位ビーコンからの同時送信と干渉するほど十分強力であると判断するステップと、
前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信が、前記地上受信機において前記第２の地上ベースの測位ビーコンからの前記同時送信と干渉するほど十分強力であるという判断に応じて、前記第１の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機への前記送信を変更するステップと、
を含む、地上ベースの測位ビーコンネットワークにおいて干渉を低減する方法。
【請求項１５】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を変更するステップは、送信電力、アンテナパターン、及び前記第１の地上ベースの測位ビーコンから前記地上受信機へ送信される信号の帯域幅のうちの少なくとも１つを変更するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記送信電力、前記アンテナパターン及び前記帯域幅のうちの少なくとも１つを変更することによって前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を変更するステップの後、前記送信電力、前記アンテナパターン及び前記帯域幅のうちの異なる１つを変更することによって前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を更に変更するステップを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の地上ベースの測位ビーコンからの前記送信を変更するステップは、高レベルの位置特定精度が好ましいという判断に応じて、前記第１の地上ベースの測位ビーコンから送信される前記信号の前記帯域幅を増大させるステップを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
複数の地上ベースの測位ビーコンであって、該複数の地上ベースの測位ビーコンのうちの少なくとも２つが、同じブロードキャストスロット中に、それぞれの信号を１つ又は複数の僅かでない電力レベルで地上受信機に同時に送信するように構成されるものである、複数の地上ベースの測位ビーコンを備える、地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項１９】
それぞれが複数のブロードキャストスロットを含む複数の隣接するブロードキャストフレームを更に備え、前記信号を同時に送信することは、前記複数の隣接するブロードキャストフレームのそれぞれの前記複数のブロードキャストスロットのうちの少なくとも１つの間に、前記信号を前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上受信機に同時に送信することを更に含む、請求項１８に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２０】
前記複数の隣接ブロードキャストフレームのそれぞれにおける前記ブロードキャストスロットのそれぞれが、前記複数の地上ベースの測位ビーコンの少なくとも２つによる、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルでの前記地上受信機への同時送信を含む、請求項１９に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２１】
前記地上受信機は、前記それぞれの信号とともに送信される異なる擬似ランダム符号に基づいて、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上受信機に送信される前記信号間を区別するように構成される、請求項１９に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２２】
前記複数の地上ベースの測位ビーコンの全てが、前記同じブロードキャストスロット中に自身のそれぞれの信号を前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上受信機に同時に送信するように構成される、請求項１８に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２３】
前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルは、前記地上受信機が前記それぞれの信号の各々を受信し処理するように構成される電力レベルを含む、請求項１８に記載の地上ベースの測位ビーコンネットワーク。
【請求項２４】
地上受信機において１つ又は複数の僅かでない電力レベルで複数の地上ベースの測位ビーコンから同時の未変更の送信を受信するステップであって、前記地上ベースの測位ビーコンのうちの少なくとも１つからの未変更の送信は、前記地上受信機において前記地上ベースの測位ビーコンのうちの別の１つからの同時の未変更の送信と干渉するほど十分強力なものである、受信するステップと、
前記複数の地上ベースの測位ビーコンから前記同時の未変更の送信を受信するステップの後、前記未変更の送信との潜在的干渉の識別に対応して、前記地上受信機において前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記少なくとも１つの地上ベースの測位ビーコンから変更済みの送信を受信し、その間、前記地上受信機において前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上ベースの測位ビーコンのうちの前記別の１つから前記未変更の送信を同時に受信するステップと、
を含む、地上ベースの測位ビーコンネットワークにおいて干渉を低減する方法。
【請求項２５】
前記変更済みの送信は、送信電力、アンテナパターン及び帯域幅のうちの少なくとも１つに関する前記未変更の送信との比較において変更される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
１つ又は複数の僅かでない電力レベルで複数の地上ベースの測位ビーコンから同時の未変更の送信を受信するように構成される受信機であって、前記地上ベースの測位ビーコンのうちの少なくとも１つからの未変更の送信は、該受信機において前記地上ベースの測位ビーコンのうちの別の１つからの同時の未変更の送信と干渉するほど十分強力であり、該受信機は、前記未変更の送信との潜在的干渉の識別に対応して、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記少なくとも１つの地上ベースの測位ビーコンから変更済みの送信を受信し処理し、その間、前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上ベースの測位ビーコンのうちの前記別の１つから前記未変更の送信を同時に受信し処理するように更に構成されるものである、受信機を備える、地上ベースの測位デバイス。
【請求項２７】
前記変更済みの送信は、送信電力、アンテナパターン及び帯域幅のうちの少なくとも１つに関する前記未変更の送信との比較において変更される、請求項２６に記載の地上ベースの測位電子デバイス。
【請求項２８】
未変更の送信を１つ又は複数の僅かでない電力レベルで地上ベースの測位受信機に送信するように構成されるアンテナであって、アンテナからの前記未変更の送信は、１つ又は複数の他の地上ベースの測位ビーコンから前記地上ベースの測位受信機への同時の未変更の送信と干渉するほど十分強力であり、該アンテナは、前記１つ又は複数の他の地上ベースの測位ビーコンからの前記未変更の送信と同時に、該アンテナから前記地上ベースの測位受信機への前記未変更の送信との潜在的干渉の識別に対応して、変更済みの送信を前記１つ又は複数の僅かでない電力レベルで前記地上ベースの測位受信機に送信するように更に構成されるものである、アンテナを備える、地上ベースの測位ビーコン。
【請求項２９】
前記変更済みの送信は、送信電力、アンテナパターン及び帯域幅のうちの少なくとも１つに関する前記未変更の送信との比較において変更される、請求項２８に記載の地上ベースの測位ビーコン。
【国際調査報告】
2014507638.tif 000038
2014507638.tif 000039
2014507638.tif 000040
2014507638.tif 000041